(57)【要約】      （修正有）【課題】オイル溜りにオイルが溜まり過ぎた場合にシール機構を介してオイルが過給機ハウジング側へ漏れることを解消することのできる電動ターボコンプレッサを提供する。【解決手段】モータ４と、モータ４を収容するモータハウジング５と、モータハウジング５の側方に配設された過給機ハウジング６と、ロータ３を貫通するシャフト３ａを支持するベアリング機構８と、モータハウジング５から過給機ハウジング６へのオイル漏れをシールするシール機構９と、モータハウジング５内に形成されたオイル通路５ａと、を少なくとも備えた電動ターボコンプレッサ１０であって、ベアリング機構８とシール機構９それぞれの一部がオイルＯに接触するようにオイルＯを溜めたオイル溜り７Ａがベアリング機構８とシール機構９の下方に配設されており、オイル溜り７ＡにはオイルＯの一部をモータハウジング５の外部へ排出する排出孔が設けられている。【選択図】図１
2017133426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータおよびロータを備えたモータと、
前記モータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの側方に配設された過給機ハウジングと、
前記ロータを貫通するシャフトを支持するベアリング機構と、
前記モータハウジング内において該モータハウジングから前記過給機ハウジングへのオイル漏れをシールするシール機構と、
前記モータハウジング内に形成されたオイル通路と、を少なくとも備えた電動ターボコンプレッサであって、
前記ベアリング機構と前記シール機構それぞれの一部がオイルに接触するように該オイルを溜めたオイル溜りが該ベアリング機構と該シール機構の下方に配設されており、
前記オイル溜りにはオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔が設けられている、電動ターボコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電動ターボコンプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電動ターボコンプレッサは、モータハウジング内にモータが内蔵され、モータを構成するロータを貫通するシャフトがその両端でベアリング機構にて支持され、モータハウジングの側方に過給機ハウジングが配設され、モータハウジング内のオイルが過給機ハウジングへ漏れるのを防止するシール機構が双方のハウジングの境界に設けられてその全体が構成されている。
【０００３】
上記するベアリング機構やシール機構の焼き付きを防止するべく、モータハウジング内では、シャフトの両端にあるベアリング機構同士をオイル（潤滑油）が流通するオイル通路で繋ぎ、オイルの循環を図る方策が試みられている。なお、モータハウジング内ではオイルが循環することから、シャフトの回転でオイルがハウジング内に飛散したり、ハウジング内がオイルの蒸気で満たされた状態となり易い。
【０００４】
上記する焼き付きは、たとえば低温始動時に電動オイルポンプが起動せず、電動オイルポンプの停止によって長時間オイルの循環が無い場合に発生し得る。
【０００５】
このように長時間オイルの循環が無いと、オイルの温度が低下することでオイルの粘度が大幅に上昇する。そして、このようにオイルの粘度が高くなると、オイル循環のための電動オイルポンプのトルクが上限に達し易く、このことに起因して電動オイルポンプが起動しない状況が生じ得る。
【０００６】
たとえば、燃料電池車の場合には、オイルを別途温める手段が講じられていないことに加えて、燃料として酸素を必須とすることから低温時でもポンプを作動させる必要がある。
【０００７】
そこで、ベアリング機構やシール機構の一部を常時オイルに接触させるべく、これらの下方にオイル溜り（もしくはオイルバス）を配設し、低温始動時、オイルポンプが起動するまでの間、オイルが無循環の状態にてベアリング機構やシール機構を焼き付きさせることなく電動ターボコンプレッサの作動を継続させる方策が考えられる。
【０００８】
ここで、特許文献１には、ターボチャージャの転がり軸受の焼き付きを防ぐことを可能とした、潤滑油供給装置付きターボチャージャが開示されている。
【０００９】
具体的には、円筒状の外輪と、外輪の内周側に配置される円筒状の内輪と、外輪と内輪間を転動する複数の転動体と、複数の転動体を保持するポケットを有し、外輪と内輪間に配置される円筒状の保持器と、外輪、内輪、転動体、保持器の互いに接触する箇所を潤滑する潤滑油とからなる転がり軸受において、保持器の軸方向両側面において軸方向に深さを有する凹溝を径方向に形成し、この転がり軸受をターボチャージャの転がり軸受に適用するとともに、転がり軸受の軸方向両側に油溜りを設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−０５７７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の潤滑油供給装置付きターボチャージャにおいても、ベアリング機構等の焼き付きを防止させるためのオイル溜りが適用されている。
【００１２】
ところで、上記するように、モータハウジングと過給機ハウジングの境界には、モータハウジング内のオイルが過給機ハウジングへ漏れるのを防止するシール機構が設けられているものの、オイル溜りにオイルが溜まり過ぎてしまうと、シール機構を介してオイルが過給機ハウジング側へ漏れる危険性が否定できない。
【００１３】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、モータハウジング内にベアリング機構等の焼き付きを防止させるためのオイル溜りが適用されている電動ターボコンプレッサにおいて、オイル溜りにオイルが溜まり過ぎた場合にシール機構を介してオイルが過給機ハウジング側へ漏れることを解消することのできる電動ターボコンプレッサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成すべく、本発明による電動ターボコンプレッサは、ステータおよびロータを備えたモータと、前記モータを収容するモータハウジングと、前記モータハウジングの側方に配設された過給機ハウジングと、前記ロータを貫通するシャフトを支持するベアリング機構と、前記モータハウジング内において該モータハウジングから前記過給機ハウジングへのオイル漏れをシールするシール機構と、前記モータハウジング内に形成されたオイル通路と、を少なくとも備えた電動ターボコンプレッサであって、前記ベアリング機構と前記シール機構それぞれの一部がオイルに接触するように該オイルを溜めたオイル溜りが該ベアリング機構と該シール機構の下方に配設されており、前記オイル溜りにはオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔が設けられているものである。
【００１５】
本発明の電動ターボコンプレッサは、ベアリング機構とシール機構それぞれの一部がオイルに接触するようにオイルを溜めたオイル溜りがこれらベアリング機構とシール機構の下方に配設されているものにおいて、オイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔がオイル溜りに設けられていることに特徴を有するものである。
【００１６】
ベアリング機構はシャフトの左右二箇所に設けられており、シール機構は側方に過給機ハウジングが存在する側の一箇所（たとえばシャフトの左側のみ）に設けられている。
【００１７】
本発明の電動ターボコンプレッサでは、オイル溜りから漏れ出したオイルがシール機構を介して過給機ハウジングに浸入するのを防止することを目的としていることから、オイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔はベアリング機構に加えてシール機構の存在するオイル溜りにのみ設けられていればよい。
【００１８】
本発明の電動ターボコンプレッサによれば、ベアリング機構とシール機構それぞれの一部がオイルに接触するようにオイルを溜めたオイル溜りがこれらベアリング機構とシール機構の下方に配設されていることで、低温始動時、オイルポンプが起動できるまでの間、オイル無循環の状態にてベアリング機構やシール機構の焼き付きを防止することが可能になる。
【００１９】
このことに加えて、オイル溜りにオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔が設けられていることで、オイル溜りにオイルが溜まり過ぎた場合でも排出孔を介してオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出することにより、オイルが過給機ハウジング側へ漏れることを効果的に解消することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明の電動ターボコンプレッサによれば、ベアリング機構とシール機構それぞれの一部がオイルに接触するようにオイルを溜めたオイル溜りがこれらベアリング機構とシール機構の下方に配設されているものにおいて、オイル溜りにオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出する排出孔が設けられている。
【００２１】
この構成により、低温始動時、オイルポンプが起動できるまでの間、オイル無循環の状態にてベアリング機構やシール機構の焼き付きを防止することを可能にしながら、オイル溜りにオイルが溜まり過ぎた場合でも排出孔を介してオイルの一部をモータハウジングの外部へ排出することにより、オイルが過給機ハウジング側へ漏れることを効果的に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の電動ターボコンプレッサの実施の形態の縦断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の電動ターボコンプレッサの実施の形態を説明する。
【００２４】
（電動ターボコンプレッサの実施の形態）
図１は本発明の電動ターボコンプレッサの実施の形態の縦断面図であり、図２は図１のII−II矢視図である。
【００２５】
図示する電動ターボコンプレッサ１０は、モータ４と、モータ４を収容したモータハウジング５と、モータハウジング５に固定された過給機ハウジング６とから大略構成されている。
【００２６】
モータ４は、略円環状に加工された電磁鋼板が積層され、径方向内側に突出するティースとティース間に形成されたスロットを備えたステータ１と、ステータ１のティース周りに不図示のボビンもしくは絶縁紙等を介して配設されたコイル２と、ステータ１の中央開口に配設されてシャフト３ａが貫通したロータ３と、から構成されている。
【００２７】
ロータ３もステータ１と同様、電磁鋼板が積層して構成されており、その径方向に磁極数に応じた不図示の永久磁石が磁石用スロット内に配設されている。
【００２８】
シャフト３ａの左右の二箇所は固有のベアリング機構８で回転自在に支持されており、また、シャフト３ａの左側では、回転側のメカニカルシール９ａと固定側のメカニカルシール９ｂからなるシール機構９が設けられており、シール機構９にてモータハウジング５と過給機ハウジング６のシール構造が形成されている。
【００２９】
ハウジング５の肉厚内にはオイル通路５ａが形成されており、たとえば図示例では、左右のベアリング機構８間に連通するように形成されている。
【００３０】
また、シャフト３ａの左右にはオイル溜り７Ａ，７Ｂが配設されており、その側方にあるスナップリング５ｂにて位置決め固定が図られている。
【００３１】
左側のオイル溜り７ＡにはオイルＯが収容されており、ベアリング機構８を構成するベアリングの一部とシール機構９を構成する回転側のメカニカルシール９ａの一部がオイルＯに接触するようになっている。
【００３２】
一方、右側のオイル溜り７ＢにもオイルＯが収容されており、ベアリング機構８を構成するベアリングの一部がオイルＯに接触するようになっている。
【００３３】
左右のオイル溜り７Ａ，７Ｂはオイル通路５ａを介して流体連通しており、オイル通路５ａを介してオイルＯが左右のオイル溜り７Ａ，７Ｂに循環される。
【００３４】
このように、左側のオイル溜り７Ａでは、ベアリング機構８を構成するベアリングの一部とシール機構９を構成する回転側のメカニカルシール９ａの一部がオイルＯに接触し、右側のオイル溜り７Ｂでは、ベアリング機構８を構成するベアリングの一部がオイルＯに接触していることにより、低温始動時、オイルポンプが起動できるまでの間、オイル無循環の状態にてベアリング機構８やシール機構９の焼き付きを防止することが可能になる。
【００３５】
また、ベアリング機構８を構成するベアリングの一部に加えてシール機構９の一部がオイルＯと接触している左側のオイル溜り７Ａには、図２で示すように、オイル溜り７Ａの所定高さ位置に排出孔７Ａａが設けられている。
【００３６】
オイル溜り７Ａに排出孔７Ａａを設けたことにより、オイル溜り７ＡにオイルＯが溜まり過ぎた場合でも、排出孔７Ａａを介してオイルＯの一部をモータハウジング５の外部へ排出することができ、オイルＯがシール機構９を介して過給機ハウジング６側へ漏れることが効果的に防止される。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１…ステータ、２…コイル、３…ロータ、３ａ…シャフト、４…モータ、５…ハウジング（モータハウジング）、５ａ…オイル通路、５ｂ…スナップリング、６…過給機ハウジング、７Ａ，７Ｂ…オイル溜り、７Ａａ…排出孔、８…ベアリング機構、９…シール機構、１０…電動ターボコンプレッサ
【図１】
2017133426.tif 000003
【図２】
2017133426.tif 000004