JP2021175884A - Electric compressor - Google Patents

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満季 浅井
Mitsuki Asai
清 上辻
Kiyoshi Kamitsuji
智則 佐々木
Tomonori Sasaki
慶大 片桐
Keita Katagiri
渉 門脇
Wataru Kadowaki
渉 牧志
Wataru Makishi
峻史 水野
Takashi Mizuno
謙太 清水
Kenta Shimizu
敬太 宮重
Keita MIYASHIGE
駿介 菊池
Shunsuke Kikuchi
康 佐竹
Yasushi Satake
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Abstract

To inhibit a load capacity of an air bearing from becoming excessive or insufficient relative to a needed load capacity.SOLUTION: An impeller 32 is coupled to a first end part 25a in an axial direction of a rotary shaft 25. The rotary shaft 25 is supported by a pair of air bearings 40 in a manner that the rotary shaft 25 can rotate relative to a housing 11. The pair of air bearings 40 has: a first air bearing 41; and a second air bearing 42 which supports the rotary shaft 25 at a position closer to the second end part 25b side than the first air bearing 41l. The first air bearing 41 has a load capacity larger than that of the second air bearing 42.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor.

特許文献１に記載の電動圧縮機は、内部空間を有するハウジングと、ハウジング内に収容される回転軸と、回転軸の軸方向における一方端部に連結されるインペラと、ハウジングに対して回転軸を回転可能に支持する一対の空気軸受と、を備えている。回転軸の回転に伴って回転軸の外周面と空気軸受との間に空気膜が形成されることにより、回転軸が空気軸受から浮上するようになる。空気軸受は、このようにして回転軸を非接触状態で支持する。 The electric compressor described in Patent Document 1 includes a housing having an internal space, a rotating shaft housed in the housing, an impeller connected to one end of the rotating shaft in the axial direction, and a rotating shaft with respect to the housing. It is equipped with a pair of air bearings that rotatably support the. As the rotating shaft rotates, an air film is formed between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the air bearing, so that the rotating shaft floats from the air bearing. The air bearing thus supports the rotating shaft in a non-contact state.

特開２０１１−１８８６１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-188612

特許文献１に記載の電動圧縮機では、インペラが回転軸の軸方向における一方端部に連結され、他方端部には連結されていない。そのため、回転軸の一方端部側ではインペラによる圧縮が行われるが、回転軸の他方端部側では圧縮は行われず、回転軸の一方端部側と他方端部側とで、回転軸の回転に伴ってかかる負荷が異なっている。また、回転軸の両端部にインペラが連結される電動圧縮機もある。こうした電動圧縮機においても、各インペラのサイズが異なる等により、回転軸の一方端部側と他方端部側とでインペラによる圧縮能力が異なり、回転軸の回転に伴ってかかる負荷が異なる場合がある。 In the electric compressor described in Patent Document 1, the impeller is connected to one end of the rotating shaft in the axial direction and not to the other end. Therefore, compression is performed by the impeller on one end side of the rotating shaft, but compression is not performed on the other end side of the rotating shaft, and the rotation of the rotating shaft is performed on one end side and the other end side of the rotating shaft. The load applied is different. There is also an electric compressor in which impellers are connected to both ends of the rotating shaft. Even in such an electric compressor, the compression capacity of the impeller may differ between one end side and the other end side of the rotating shaft due to the difference in the size of each impeller, and the load applied by the rotation of the rotating shaft may differ. be.

上記のように回転軸の両端部で回転に伴ってかかる負荷が異なる場合、一対の空気軸受においても、大きい負荷がかかる回転軸の端部側に位置する空気軸受と、小さい負荷がかかる回転軸の端部側に位置する空気軸受とで、要する負荷容量が異なることになる。そのため、一対の空気軸受の負荷容量を同じ大きさに設定した場合、要する負荷容量に対して空気軸受の負荷容量の過不足が生じることになる。空気軸受の負荷容量が不足すると空気軸受の早期劣化が生じるおそれがある。空気軸受の負荷容量が過剰であると空気軸受の製造コストの増大が生じるおそれがある。 When the load applied by rotation is different at both ends of the rotating shaft as described above, even in a pair of air bearings, the air bearing located on the end side of the rotating shaft where a large load is applied and the rotating shaft where a small load is applied. The required load capacity is different from that of the air bearing located on the end side of the. Therefore, when the load capacities of the pair of air bearings are set to the same size, the load capacities of the air bearings are excessive or insufficient with respect to the required load capacities. If the load capacity of the air bearing is insufficient, the air bearing may deteriorate prematurely. If the load capacity of the air bearing is excessive, the manufacturing cost of the air bearing may increase.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、要する負荷容量に対して空気軸受の負荷容量が過不足することを抑制できる電動圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric compressor capable of suppressing an excess or deficiency of the load capacity of an air bearing with respect to a required load capacity. ..

上記課題を解決する電動圧縮機は、内部空間を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容される回転軸と、前記回転軸の軸方向における第１端部及び第２端部のうち、少なくとも前記第１端部に連結されるインペラと、前記ハウジングに対して前記回転軸を回転可能に支持する一対の空気軸受と、を備える電動圧縮機であって、前記第１端部側にかかる負荷が、前記第２端部側よりも大きく、一対の前記空気軸受は、第１空気軸受と、前記第１空気軸受よりも前記第２端部側にて前記回転軸を支持する第２空気軸受と、を有し、前記第１空気軸受は、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きいことを特徴とする。 The electric compressor that solves the above problems includes at least the first of the housing having an internal space, the rotating shaft housed in the housing, and the first end portion and the second end portion in the axial direction of the rotating shaft. An electric compressor including an impeller connected to one end and a pair of air bearings that rotatably support the rotating shaft with respect to the housing, wherein a load applied to the first end side is applied. The pair of the air bearings, which are larger than the second end side, include a first air bearing and a second air bearing that supports the rotating shaft on the second end side of the first air bearing. The first air bearing is characterized by having a larger load capacity than the second air bearing.

回転軸の第１端部にのみインペラが連結されることにより、回転軸の回転に伴って第１端部側にかかる負荷が第２端部側よりも大きくなっている場合では、第１空気軸受には第２空気軸受よりも大きな負荷が回転軸から作用する。また、回転軸の第１端部及び第２端部の両方にインペラが連結される場合でも、回転軸の回転に伴って第１端部側にかかる負荷が第２端部側よりも大きくなっている場合は、第１空気軸受には第２空気軸受よりも大きな負荷が回転軸から作用する。このように、第１空気軸受では比較的大きい負荷容量が必要とされ、第２空気軸受では比較的小さい負荷容量が必要とされる。なお、負荷容量とは、空気軸受に変形や性能の低下が生じることなく、空気軸受が受けることのできる最大の負荷荷重のことをいう。 When the impeller is connected only to the first end of the rotating shaft, the load applied to the first end side due to the rotation of the rotating shaft is larger than that of the second end side, the first air A load larger than that of the second air bearing acts on the bearing from the rotating shaft. Further, even when the impeller is connected to both the first end portion and the second end portion of the rotating shaft, the load applied to the first end portion side as the rotating shaft rotates becomes larger than that on the second end portion side. If so, a load larger than that of the second air bearing acts on the first air bearing from the rotating shaft. As described above, the first air bearing requires a relatively large load capacity, and the second air bearing requires a relatively small load capacity. The load capacity refers to the maximum load that the air bearing can receive without deforming or deteriorating the performance of the air bearing.

上記構成によれば、第１空気軸受は、第２空気軸受よりも負荷容量が大きくされている。これにより、第１空気軸受は、負荷容量が不足せず、第２空気軸受は、負荷容量が過剰にならない。したがって、要する負荷容量に対して空気軸受の負荷容量が過不足することを抑制できる。 According to the above configuration, the load capacity of the first air bearing is larger than that of the second air bearing. As a result, the load capacity of the first air bearing is not insufficient, and the load capacity of the second air bearing is not excessive. Therefore, it is possible to prevent the load capacity of the air bearing from being excessive or insufficient with respect to the required load capacity.

電動圧縮機において、前記第１空気軸受は、前記軸方向における寸法が前記第２空気軸受よりも大きいことにより、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きくなっていることが好ましい。 In the electric compressor, it is preferable that the first air bearing has a larger load capacity than the second air bearing because the dimension in the axial direction is larger than that of the second air bearing.

上記構成によれば、第１空気軸受の軸方向における寸法が第２空気軸受よりも大きくされることにより、第１空気軸受において回転軸を支持する支持面が第２空気軸受よりも大きくなる。そのため、第１空気軸受と第２空気軸受の形状を変更しなくても、互いの軸方向の寸法を異ならせることのみで第１空気軸受の負荷容量を第２空気軸受よりも大きくできる。したがって、要する負荷容量に対して空気軸受の負荷容量が過不足することをより容易に抑制できる。 According to the above configuration, the axial dimension of the first air bearing is made larger than that of the second air bearing, so that the support surface of the first air bearing that supports the rotating shaft becomes larger than that of the second air bearing. Therefore, even if the shapes of the first air bearing and the second air bearing are not changed, the load capacity of the first air bearing can be made larger than that of the second air bearing only by making the dimensions in the axial direction different from each other. Therefore, it is possible to more easily suppress the excess or deficiency of the load capacity of the air bearing with respect to the required load capacity.

電動圧縮機において、前記第１空気軸受は、前記第２空気軸受と形状が異なることにより、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きくなっているものであってもよい。 In the electric compressor, the first air bearing may have a larger load capacity than the second air bearing because the shape of the first air bearing is different from that of the second air bearing.

この発明によれば、要する負荷容量に対して空気軸受の負荷容量が過不足することを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the load capacity of the air bearing from being excessive or insufficient with respect to the required load capacity.

電動圧縮機を模式的に示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an electric compressor. 回転軸及び第１空気軸受を示す分解斜視図。An exploded perspective view showing a rotating shaft and a first air bearing. 回転軸に取り付けられた空気軸受の断面図。Sectional drawing of the air bearing attached to the rotating shaft. 回転軸に取り付けられた空気軸受の拡大断面図。An enlarged cross-sectional view of an air bearing attached to a rotating shaft. 第１空気軸受及び第２空気軸受の寸法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the dimension of the 1st air bearing and the 2nd air bearing. 別例において回転軸に取り付けられた空気軸受の断面図。In another example, a cross-sectional view of an air bearing attached to a rotating shaft. 別例において回転軸に取り付けられた空気軸受の断面図。In another example, a cross-sectional view of an air bearing attached to a rotating shaft. 別例において回転軸に取り付けられた空気軸受の断面図。In another example, a cross-sectional view of an air bearing attached to a rotating shaft. 別例における回転軸及び第１空気軸受を示す分解斜視図。The exploded perspective view which shows the rotating shaft and the 1st air bearing in another example.

以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
図１に示すように、電動圧縮機１０は、内部空間を有する筒状のハウジング１１と、ハウジング１１内に収容された電動モータ２０と、を備えている。ハウジング１１は、板状の第１ハウジング構成体１２と、第１ハウジング構成体１２に連結される有底筒状の第２ハウジング構成体１３と、を備えている。第１ハウジング構成体１２及び第２ハウジング構成体１３は金属材料製であり、例えば、アルミニウム製である。第２ハウジング構成体１３は、板状の底壁１３ａと、底壁１３ａの外周部から筒状に延びる周壁１３ｂと、を有している。第１ハウジング構成体１２は、周壁１３ｂにおける底壁１３ａとは反対側の開口を閉塞した状態で第２ハウジング構成体１３に連結されている。 Hereinafter, an embodiment in which the electric compressor is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIG. 1, the electric compressor 10 includes a cylindrical housing 11 having an internal space and an electric motor 20 housed in the housing 11. The housing 11 includes a plate-shaped first housing structure 12 and a bottomed cylindrical second housing structure 13 connected to the first housing structure 12. The first housing structure 12 and the second housing structure 13 are made of a metal material, for example, aluminum. The second housing component 13 has a plate-shaped bottom wall 13a and a peripheral wall 13b extending in a cylindrical shape from the outer peripheral portion of the bottom wall 13a. The first housing structure 12 is connected to the second housing structure 13 in a state where the opening on the peripheral wall 13b opposite to the bottom wall 13a is closed.

第１ハウジング構成体１２には、ハウジング孔１２ｃが厚み方向に貫通して形成されている。ハウジング孔１２ｃは円孔である。第２ハウジング構成体１３の底壁１３ａの内面には、円筒状のボス部１３ｃが突設されている。ハウジング孔１２ｃの軸線とボス部１３ｃの軸線とは、互いに一致している。 A housing hole 12c is formed in the first housing structure 12 so as to penetrate in the thickness direction. The housing hole 12c is a circular hole. A cylindrical boss portion 13c is projected from the inner surface of the bottom wall 13a of the second housing structure 13. The axis of the housing hole 12c and the axis of the boss portion 13c coincide with each other.

電動モータ２０は、ステータ２１と、ロータ２２と、を備えている。ステータ２１は、第２ハウジング構成体１３の周壁１３ｂの内周面に固定される円筒状のステータコア２１ａと、ステータコア２１ａに巻回されるコイル２１ｂと、を有している。ロータ２２は、ハウジング１１内においてステータ２１の径方向内側に回転可能に配置されている。 The electric motor 20 includes a stator 21 and a rotor 22. The stator 21 has a cylindrical stator core 21a fixed to the inner peripheral surface of the peripheral wall 13b of the second housing configuration 13, and a coil 21b wound around the stator core 21a. The rotor 22 is rotatably arranged inside the stator 21 in the radial direction in the housing 11.

ロータ２２は、筒部材２３と、磁性体である永久磁石２４と、回転軸２５と、を備えている。筒部材２３は円筒状である。筒部材２３の軸線は、ハウジング孔１２ｃの軸線とボス部１３ｃの軸線と一致している。また、筒部材２３の軸線に沿った方向を軸方向という。筒部材２３の径の延びる方向を径方向という。筒部材２３は、軸方向の一方端部に第１開口２３ａを有し、軸方向の他方端部に第２開口２３ｂを有している。筒部材２３は、金属材料からなり、例えばチタン製である。 The rotor 22 includes a tubular member 23, a permanent magnet 24 which is a magnetic material, and a rotating shaft 25. The tubular member 23 has a cylindrical shape. The axis of the tubular member 23 coincides with the axis of the housing hole 12c and the axis of the boss portion 13c. Further, the direction along the axis of the tubular member 23 is referred to as an axial direction. The direction in which the diameter of the tubular member 23 extends is called the radial direction. The tubular member 23 has a first opening 23a at one end in the axial direction and a second opening 23b at the other end in the axial direction. The tubular member 23 is made of a metal material, for example, titanium.

永久磁石２４は、中実円柱状であり、径方向に着磁されている。永久磁石２４は、筒部材２３の内周面に圧入されることにより筒部材２３内に固定されている。永久磁石２４の軸線は、筒部材２３の軸線と一致している。永久磁石２４の軸方向の長さは、筒部材２３の軸方向の長さより短い。 The permanent magnet 24 has a solid columnar shape and is magnetized in the radial direction. The permanent magnet 24 is fixed in the tubular member 23 by being press-fitted into the inner peripheral surface of the tubular member 23. The axis of the permanent magnet 24 coincides with the axis of the tubular member 23. The axial length of the permanent magnet 24 is shorter than the axial length of the tubular member 23.

回転軸２５は、永久磁石２４よりも軸方向の一方側に位置する円柱状の第１軸部２６と、永久磁石２４よりも軸方向の他方側に位置する円柱状の第２軸部２７と、を有する。第１軸部２６及び第２軸部２７は例えば金属製である。第１軸部２６は、第１小径軸部２６ａと、第１小径軸部２６ａと軸方向で並ぶとともに第１小径軸部２６ａよりも直径の大きい第１大径軸部２６ｂと、を有する。第１小径軸部２６ａ及び第１大径軸部２６ｂは軸方向に沿って軸線が延びている。第２軸部２７は、第２小径軸部２７ａと、第２小径軸部２７ａと軸方向で並ぶとともに第２小径軸部２７ａよりも直径の大きい第２大径軸部２７ｂと、を有する。第２小径軸部２７ａ及び第２大径軸部２７ｂは軸方向に沿って軸線が延びている。第１小径軸部２６ａと第２小径軸部２７ａとは直径が同じである。第１大径軸部２６ｂと第２大径軸部２７ｂとは直径が同じである。 The rotating shaft 25 includes a columnar first shaft portion 26 located on one side in the axial direction of the permanent magnet 24 and a columnar second shaft portion 27 located on the other side of the permanent magnet 24 in the axial direction. , Have. The first shaft portion 26 and the second shaft portion 27 are made of, for example, metal. The first shaft portion 26 has a first small-diameter shaft portion 26a, a first large-diameter shaft portion 26b that is aligned with the first small-diameter shaft portion 26a in the axial direction and has a diameter larger than that of the first small-diameter shaft portion 26a. The axes of the first small-diameter shaft portion 26a and the first large-diameter shaft portion 26b extend along the axial direction. The second shaft portion 27 has a second small diameter shaft portion 27a and a second large diameter shaft portion 27b that is aligned with the second small diameter shaft portion 27a in the axial direction and has a diameter larger than that of the second small diameter shaft portion 27a. The axes of the second small-diameter shaft portion 27a and the second large-diameter shaft portion 27b extend along the axial direction. The first small diameter shaft portion 26a and the second small diameter shaft portion 27a have the same diameter. The first large-diameter shaft portion 26b and the second large-diameter shaft portion 27b have the same diameter.

第１大径軸部２６ｂは、第１ハウジング構成体１２のハウジング孔１２ｃの内部に位置している。第２大径軸部２７ｂは、ボス部１３ｃの内部に位置している。また、第１小径軸部２６ａは、筒部材２３の第１開口２３ａに挿通されることにより、第１開口２３ａを閉塞した状態で筒部材２３に固定されている。第２小径軸部２７ａは、筒部材２３の第２開口２３ｂに挿通されることにより、第２開口２３ｂを閉塞した状態で筒部材２３に固定されている。これにより、第１軸部２６及び第２軸部２７は、筒部材２３及び永久磁石２４と一体回転可能である。第１軸部２６及び第２軸部２７の軸線、すなわち回転軸２５の軸線は、筒部材２３の軸線と一致している。なお、回転軸２５の軸線を軸線Ｌとして図示している。 The first large-diameter shaft portion 26b is located inside the housing hole 12c of the first housing structure 12. The second large-diameter shaft portion 27b is located inside the boss portion 13c. Further, the first small diameter shaft portion 26a is fixed to the tubular member 23 in a state where the first opening 23a is closed by being inserted into the first opening 23a of the tubular member 23. The second small diameter shaft portion 27a is fixed to the tubular member 23 in a state where the second opening 23b is closed by being inserted into the second opening 23b of the tubular member 23. As a result, the first shaft portion 26 and the second shaft portion 27 can rotate integrally with the tubular member 23 and the permanent magnet 24. The axes of the first shaft portion 26 and the second shaft portion 27, that is, the axes of the rotating shaft 25, coincide with the axes of the tubular member 23. The axis of the rotating shaft 25 is shown as the axis L.

第１大径軸部２６ｂにおける軸方向の端部のうち、第１小径軸部２６ａと接続する端部とは反対側の端部を、回転軸２５の軸方向における第１端部２５ａという。第２大径軸部２７ｂにおける軸方向の端部のうち、第２小径軸部２７ａと接続する端部とは反対側の端部を、回転軸２５の軸方向における第２端部２５ｂという。本実施形態では、回転軸２５の第１端部２５ａにインペラ３２が連結されている。 Of the axial ends of the first large-diameter shaft portion 26b, the end opposite to the end connected to the first small-diameter shaft portion 26a is referred to as the first end portion 25a in the axial direction of the rotating shaft 25. Of the axial ends of the second large-diameter shaft portion 27b, the end opposite to the end connected to the second small-diameter shaft portion 27a is referred to as the second end portion 25b in the axial direction of the rotating shaft 25. In the present embodiment, the impeller 32 is connected to the first end portion 25a of the rotating shaft 25.

インペラ３２は、軸方向に延びるインペラ回転軸３２ａと、インペラ回転軸３２ａの外周面に固定されるとともにインペラ回転軸３２ａと一体的に回転するハブ３２ｂと、ハブ３２ｂの周方向に配列された複数の翼３２ｃと、を有している。インペラ回転軸３２ａは、回転軸２５の第１端部２５ａからハウジング１１外に突出するように軸方向に延びている。ハブ３２ｂは、軸方向の一方側から他方側に向かうにつれて外径が拡径する略円錐形状である。複数の翼３２ｃは、ハブ３２ｂの表面に周方向に等間隔置きで配置されている。 The impeller 32 includes an impeller rotating shaft 32a extending in the axial direction, a hub 32b fixed to the outer peripheral surface of the impeller rotating shaft 32a and rotating integrally with the impeller rotating shaft 32a, and a plurality of impellers arranged in the circumferential direction of the hub 32b. It has wings 32c and. The impeller rotation shaft 32a extends axially from the first end portion 25a of the rotation shaft 25 so as to project outside the housing 11. The hub 32b has a substantially conical shape whose outer diameter increases from one side in the axial direction toward the other side. The plurality of blades 32c are arranged on the surface of the hub 32b at equal intervals in the circumferential direction.

第１ハウジング構成体１２には、吸入口３１ａを有する円筒状のコンプレッサハウジング３１が接続されている。コンプレッサハウジング３１は、軸方向における一端に吸入口３１ａを有している。吸入口３１ａは、軸方向に延びている。コンプレッサハウジング３１は、軸方向における吸入口３１ａとは反対側が開口しており、この開口が第１ハウジング構成体１２によって閉塞されている。コンプレッサハウジング３１内には、インペラ３２を収容するインペラ室３３が形成されている。インペラ室３３は、吸入口３１ａに連通している。インペラ回転軸３２ａは、インペラ室３３内で軸方向に延びている。 A cylindrical compressor housing 31 having a suction port 31a is connected to the first housing structure 12. The compressor housing 31 has a suction port 31a at one end in the axial direction. The suction port 31a extends in the axial direction. The compressor housing 31 has an opening on the side opposite to the suction port 31a in the axial direction, and this opening is closed by the first housing component 12. An impeller chamber 33 for accommodating the impeller 32 is formed in the compressor housing 31. The impeller chamber 33 communicates with the suction port 31a. The impeller rotation shaft 32a extends in the axial direction in the impeller chamber 33.

コンプレッサハウジング３１は、インペラ３２によって圧縮された空気が吐出される吐出室３４と、インペラ室３３と吐出室３４とを連通するディフューザ流路３５と、を有している。ディフューザ流路３５は、インペラ室３３よりもインペラ回転軸３２ａの径方向外側に配置されており、インペラ室３３の周囲で環状に形成されている。吐出室３４は、ディフューザ流路３５よりもインペラ回転軸３２ａの径方向外側に配置された環状である。 The compressor housing 31 has a discharge chamber 34 in which air compressed by the impeller 32 is discharged, and a diffuser flow path 35 that communicates the impeller chamber 33 and the discharge chamber 34. The diffuser flow path 35 is arranged outside the impeller rotation shaft 32a in the radial direction with respect to the impeller chamber 33, and is formed in an annular shape around the impeller chamber 33. The discharge chamber 34 is an annular shape arranged radially outside the impeller rotation shaft 32a with respect to the diffuser flow path 35.

電動圧縮機１０においては、コイル２１ｂが通電されることにより回転軸２５を含むロータ２２が回転する。回転軸２５の回転に伴ってインペラ３２が回転することにより、吸入口３１ａからインペラ室３３に流入した空気が圧縮される。インペラ３２によって圧縮された空気は、ディフューザ流路３５を通過することによって、さらに圧縮されて吐出室３４に吐出される。そして、吐出室３４内の空気は、コンプレッサハウジング３１に形成された図示しない吐出口からコンプレッサハウジング３１外に排出される。 In the electric compressor 10, the rotor 22 including the rotating shaft 25 rotates when the coil 21b is energized. As the impeller 32 rotates with the rotation of the rotating shaft 25, the air flowing into the impeller chamber 33 from the suction port 31a is compressed. The air compressed by the impeller 32 is further compressed by passing through the diffuser flow path 35 and discharged to the discharge chamber 34. Then, the air in the discharge chamber 34 is discharged to the outside of the compressor housing 31 from a discharge port (not shown) formed in the compressor housing 31.

本実施形態の電動圧縮機１０では、インペラ３２が回転軸２５の第１端部２５ａにのみ連結され、第２端部２５ｂには連結されていない。すなわち、本実施形態の電動圧縮機１０では、回転軸２５の第１端部２５ａ側ではインペラ３２による圧縮が行われ、回転軸２５の第２端部２５ｂ側では圧縮は行われていない。このため、本実施形態の電動圧縮機１０では、回転軸２５の回転に伴う第１端部２５ａ側での負荷が、第２端部２５ｂ側での負荷よりも大きくなっているといえる。 In the electric compressor 10 of the present embodiment, the impeller 32 is connected only to the first end portion 25a of the rotating shaft 25, and is not connected to the second end portion 25b. That is, in the electric compressor 10 of the present embodiment, compression is performed by the impeller 32 on the first end 25a side of the rotating shaft 25, and compression is not performed on the second end 25b side of the rotating shaft 25. Therefore, in the electric compressor 10 of the present embodiment, it can be said that the load on the first end 25a side due to the rotation of the rotating shaft 25 is larger than the load on the second end 25b side.

回転軸２５は、一対の空気軸受４０によってハウジング１１に対して回転可能に支持されている。一対の空気軸受４０は、第１軸部２６を支持する第１空気軸受４１と、第２軸部２７を支持する第２空気軸受４２と、を有している。すなわち、第２空気軸受４２は、第１空気軸受４１よりも回転軸２５の第２端部２５ｂ側にて回転軸２５を支持している。 The rotating shaft 25 is rotatably supported with respect to the housing 11 by a pair of air bearings 40. The pair of air bearings 40 has a first air bearing 41 that supports the first shaft portion 26 and a second air bearing 42 that supports the second shaft portion 27. That is, the second air bearing 42 supports the rotating shaft 25 on the second end portion 25b side of the rotating shaft 25 with respect to the first air bearing 41.

第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２は円筒状である。第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２の軸線は、回転軸２５の軸線Ｌと一致している。第１空気軸受４１は、第１ハウジング構成体１２におけるハウジング孔１２ｃの内周面と第１大径軸部２６ｂの外周面との間に設けられている。第２空気軸受４２は、第２ハウジング構成体１３におけるボス部１３ｃの内周面と第２大径軸部２７ｂの外周面との間に設けられている。回転軸２５は、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２を介してハウジング１１に支持されることにより、ハウジング１１に対して回転可能となっている。 The first air bearing 41 and the second air bearing 42 have a cylindrical shape. The axes of the first air bearing 41 and the second air bearing 42 coincide with the axis L of the rotating shaft 25. The first air bearing 41 is provided between the inner peripheral surface of the housing hole 12c in the first housing structure 12 and the outer peripheral surface of the first large-diameter shaft portion 26b. The second air bearing 42 is provided between the inner peripheral surface of the boss portion 13c in the second housing structure 13 and the outer peripheral surface of the second large-diameter shaft portion 27b. The rotating shaft 25 is supported by the housing 11 via the first air bearing 41 and the second air bearing 42, so that the rotating shaft 25 can rotate with respect to the housing 11.

第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２は、回転軸２５の回転数が第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２により回転軸２５が浮上する浮上回転数に達するまでは、回転軸２５に接触した状態で回転軸２５を支持する。そして、回転軸２５の回転数が浮上回転数に達すると、第１軸部２６と第１空気軸受４１との間と、第２軸部２７と第２空気軸受４２との間と、に動圧が生じる。この動圧によって、回転軸２５は、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２に対して浮上し、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２に対して非接触の状態で回転可能に支持される。したがって、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２は、回転軸２５をラジアル方向に支持する動圧空気軸受である。 The first air bearing 41 and the second air bearing 42 stay on the rotating shaft 25 until the rotation speed of the rotating shaft 25 reaches the levitation rotation speed at which the rotating shaft 25 is levitated by the first air bearing 41 and the second air bearing 42. The rotating shaft 25 is supported in contact with the rotating shaft 25. Then, when the rotation speed of the rotating shaft 25 reaches the levitation rotation speed, it moves between the first shaft portion 26 and the first air bearing 41 and between the second shaft portion 27 and the second air bearing 42. Pressure is generated. Due to this dynamic pressure, the rotary shaft 25 floats with respect to the first air bearing 41 and the second air bearing 42, and is rotatably supported with respect to the first air bearing 41 and the second air bearing 42 in a non-contact state. Will be done. Therefore, the first air bearing 41 and the second air bearing 42 are dynamic pressure air bearings that support the rotating shaft 25 in the radial direction.

次に、さらに詳細に空気軸受４０について説明する。なお、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とは同様の基本構成を有する。そのため、以下では、第１空気軸受４１の構成を中心に説明し、重複する第２空気軸受４２の構成については適宜省略する。 Next, the air bearing 40 will be described in more detail. The first air bearing 41 and the second air bearing 42 have the same basic configuration. Therefore, in the following, the configuration of the first air bearing 41 will be mainly described, and the overlapping configuration of the second air bearing 42 will be omitted as appropriate.

図２及び図３に示すように、第１空気軸受４１は、軸支対象である回転軸２５の外周に配置される略円筒状のトップフォイル４５と、トップフォイル４５の外周に配置される略円筒状のバンプフォイル５０と、を備えている。バンプフォイル５０の外周には、バンプフォイル５０の外周面を支持する円筒状の軸受ハウジング５５が設けられている。トップフォイル４５、バンプフォイル５０、及び軸受ハウジング５５の各軸線は、回転軸２５の軸線Ｌと一致している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first air bearing 41 has a substantially cylindrical top foil 45 arranged on the outer circumference of the rotating shaft 25 which is a shaft support target, and a substantially cylindrical top foil 45 arranged on the outer circumference of the top foil 45. It includes a cylindrical bump foil 50. A cylindrical bearing housing 55 that supports the outer peripheral surface of the bump foil 50 is provided on the outer periphery of the bump foil 50. The axes of the top foil 45, the bump foil 50, and the bearing housing 55 coincide with the axis L of the rotating shaft 25.

第１空気軸受４１は、第１軸部２６における第１大径軸部２６ｂの外周面と、第１ハウジング構成体１２におけるハウジング孔１２ｃの内周面との間に、トップフォイル４５、バンプフォイル５０、及び軸受ハウジング５５が介在する構造になっている。第２空気軸受４２は、第２軸部２７おける第２大径軸部２７ｂの外周面と、第２ハウジング構成体１３におけるボス部１３ｃの内周面との間に、トップフォイル４５、バンプフォイル５０、及び軸受ハウジング５５が介在する構造になっている。なお、回転軸２５の回転方向は、図３に矢印Ｘで示す時計回り方向である。 The first air bearing 41 has a top foil 45 and a bump foil between the outer peripheral surface of the first large-diameter shaft portion 26b in the first shaft portion 26 and the inner peripheral surface of the housing hole 12c in the first housing component 12. The structure is such that the 50 and the bearing housing 55 are interposed. The second air bearing 42 has a top foil 45 and a bump foil between the outer peripheral surface of the second large-diameter shaft portion 27b in the second shaft portion 27 and the inner peripheral surface of the boss portion 13c in the second housing component 13. The structure is such that the 50 and the bearing housing 55 are interposed. The rotation direction of the rotation shaft 25 is the clockwise direction indicated by the arrow X in FIG.

トップフォイル４５は、例えばニッケル合金などの可撓性を有する金属板材を筒状に湾曲させることで形成されている。トップフォイル４５における周方向の一端の第１固定端４５ａは、バンプフォイル５０に固定されている。第１固定端４５ａは、トップフォイル４５における径方向の外側に向けて突出している。トップフォイル４５における第１固定端４５ａとは反対側の端部である第１自由端４５ｂは、バンプフォイル５０に固定されていない。第１自由端４５ｂは、トップフォイル４５の周方向において、第１固定端４５ａと離間して位置している。ただし、トップフォイル４５は略円筒状であるため、第１固定端４５ａと第１自由端４５ｂとの離間距離は僅かである。 The top foil 45 is formed by bending a flexible metal plate material such as a nickel alloy into a cylindrical shape. The first fixed end 45a at one end in the circumferential direction of the top foil 45 is fixed to the bump foil 50. The first fixed end 45a projects outward in the radial direction of the top foil 45. The first free end 45b, which is the end of the top foil 45 opposite to the first fixed end 45a, is not fixed to the bump foil 50. The first free end 45b is located apart from the first fixed end 45a in the circumferential direction of the top foil 45. However, since the top foil 45 has a substantially cylindrical shape, the distance between the first fixed end 45a and the first free end 45b is small.

バンプフォイル５０は、例えばニッケル合金などの可撓性を有する金属板材からなり、トップフォイル４５の外周面に沿って延びている。バンプフォイル５０における周方向の一端の第２固定端５０ａは、軸受ハウジング５５の内周面に固定されている。この第２固定端５０ａにトップフォイル４５の第１固定端４５ａが重なった状態で固定されている。すなわち、第１固定端４５ａは、第２固定端５０ａを介して軸受ハウジング５５の内周面に固定されている。また、バンプフォイル５０における第２固定端５０ａとは反対側の端部である第２自由端５０ｂは、軸受ハウジング５５に固定されていない。第２自由端５０ｂは、バンプフォイル５０の周方向において、第２固定端５０ａと離間して位置している。ただし、バンプフォイル５０は略円筒状であるため、第２固定端５０ａと第２自由端５０ｂとの離間距離は僅かである。 The bump foil 50 is made of a flexible metal plate material such as a nickel alloy and extends along the outer peripheral surface of the top foil 45. The second fixed end 50a at one end in the circumferential direction of the bump foil 50 is fixed to the inner peripheral surface of the bearing housing 55. The first fixed end 45a of the top foil 45 is fixed so as to overlap the second fixed end 50a. That is, the first fixed end 45a is fixed to the inner peripheral surface of the bearing housing 55 via the second fixed end 50a. Further, the second free end 50b, which is an end of the bump foil 50 opposite to the second fixed end 50a, is not fixed to the bearing housing 55. The second free end 50b is located apart from the second fixed end 50a in the circumferential direction of the bump foil 50. However, since the bump foil 50 has a substantially cylindrical shape, the distance between the second fixed end 50a and the second free end 50b is small.

図４に示すように、バンプフォイル５０は、バンプフォイル５０の径方向に突出する突出部５１を有している。突出部５１は、バンプフォイル５０の周方向において、間隔を置いて複数並んでいる。各突出部５１は、軸方向に直交する方向における断面形状が半円状をなしている。バンプフォイル５０において、隣り合う突出部５１同士は、バンプフォイル５０の周方向に延びる延設部５２によって接続されている。延設部５２は軸受ハウジング５５の内周面に沿って延びており、突出部５１は軸受ハウジング５５の内周面から径方向内側に向けて離間するように突出している。バンプフォイル５０は全体形状が波形状をなしている。 As shown in FIG. 4, the bump foil 50 has a protruding portion 51 that protrudes in the radial direction of the bump foil 50. A plurality of protrusions 51 are arranged at intervals in the circumferential direction of the bump foil 50. Each protrusion 51 has a semicircular cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axial direction. In the bump foil 50, the adjacent protruding portions 51 are connected to each other by an extending portion 52 extending in the circumferential direction of the bump foil 50. The extending portion 52 extends along the inner peripheral surface of the bearing housing 55, and the protruding portion 51 projects radially inward from the inner peripheral surface of the bearing housing 55. The bump foil 50 has a wavy shape as a whole.

回転軸２５が非回転のとき、バンプフォイル５０における延設部５２が軸受ハウジング５５の内周面に当接し、突出部５１の突出端がトップフォイル４５の外周面に当接している。そして、回転軸２５の回転時には、トップフォイル４５が径方向の外側に向けて弾性変形して、回転軸２５の外周面とトップフォイル４５の内周面４５ｃとの間に空気が進入して空気膜が形成される。すなわち、回転軸２５は、空気膜を介してトップフォイル４５の内周面４５ｃに支持される。トップフォイル４５の内周面４５ｃが回転軸２５を支持する支持面に相当する。空気膜の形成に伴ってトップフォイル４５が径方向の外側に向けて弾性変形すると、トップフォイル４５の外周面に当接している突出部５１を介して、バンプフォイル５０がトップフォイル４５と共に径方向の外側に弾性変形する。 When the rotating shaft 25 is non-rotating, the extending portion 52 of the bump foil 50 is in contact with the inner peripheral surface of the bearing housing 55, and the protruding end of the protruding portion 51 is in contact with the outer peripheral surface of the top foil 45. Then, when the rotating shaft 25 rotates, the top foil 45 elastically deforms outward in the radial direction, and air enters between the outer peripheral surface of the rotating shaft 25 and the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 to provide air. A film is formed. That is, the rotating shaft 25 is supported by the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 via the air film. The inner peripheral surface 45c of the top foil 45 corresponds to a support surface that supports the rotating shaft 25. When the top foil 45 elastically deforms outward in the radial direction with the formation of the air film, the bump foil 50 is radially outward together with the top foil 45 via the protruding portion 51 that is in contact with the outer peripheral surface of the top foil 45. Elastically deforms to the outside of.

バンプフォイル５０の厚みは、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じ第１厚みＴ１に設定されている。なお、バンプフォイル５０の厚みとは、バンプフォイル５０を形成する金属板材の厚みのことである。バンプフォイル５０の周方向の所定範囲Ｌ３において、バンプフォイル５０が有する突出部５１の数は第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じ数となっている。言い換えると、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで、バンプフォイル５０における突出部５１の面密度が同じ大きさに設定されている。また、バンプフォイル５０の周方向における突出部５１と延設部５２との境界部分において、延設部５２に対して突出部５１がなす角度は、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じ第１角度Ａ１に設定されている。第１角度Ａ１は、０度より大きく且つ９０度未満の角度である。本実施形態では、こうしてバンプフォイル５０の厚み、突出部５１の面密度、及び延設部５２に対して突出部５１がなす角度が、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じであることで、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とが同じ形状を有するものとなっている。 The thickness of the bump foil 50 is set to the same first thickness T1 for the first air bearing 41 and the second air bearing 42. The thickness of the bump foil 50 is the thickness of the metal plate material forming the bump foil 50. In the predetermined range L3 in the circumferential direction of the bump foil 50, the number of protrusions 51 of the bump foil 50 is the same for the first air bearing 41 and the second air bearing 42. In other words, the surface density of the protruding portion 51 in the bump foil 50 is set to be the same in the first air bearing 41 and the second air bearing 42. Further, at the boundary portion between the protruding portion 51 and the extending portion 52 in the circumferential direction of the bump foil 50, the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extending portion 52 is the same as that of the first air bearing 41 and the second air bearing 42. Is set to the same first angle A1. The first angle A1 is an angle larger than 0 degrees and less than 90 degrees. In the present embodiment, the thickness of the bump foil 50, the surface density of the protruding portion 51, and the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extending portion 52 are the same in the first air bearing 41 and the second air bearing 42. As a result, the first air bearing 41 and the second air bearing 42 have the same shape.

第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２は、回転軸２５が非回転状態のときに、トップフォイル４５の内周面４５ｃの全体が回転軸２５の外周面に接するように、トップフォイル４５の周方向の寸法が設定されている。トップフォイル４５の周方向における内周面４５ｃの寸法は、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じ寸法に設定されている。同様に、バンプフォイル５０及び軸受ハウジング５５の周方向における寸法についても、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで同じ寸法に設定されている。 In the first air bearing 41 and the second air bearing 42, when the rotating shaft 25 is in the non-rotating state, the top foil 45 is provided so that the entire inner peripheral surface 45c of the top foil 45 is in contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft 25. The dimensions in the circumferential direction are set. The dimensions of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 in the circumferential direction are set to be the same for the first air bearing 41 and the second air bearing 42. Similarly, the dimensions of the bump foil 50 and the bearing housing 55 in the circumferential direction are set to be the same for the first air bearing 41 and the second air bearing 42.

図２に示すように、第１空気軸受４１では、トップフォイル４５、バンプフォイル５０、及び軸受ハウジング５５の軸方向における寸法が同じ大きさに設定されている。第２空気軸受４２では、トップフォイル４５、バンプフォイル５０、及び軸受ハウジング５５の軸方向における寸法が同じ大きさに設定されている。なお、軸受ハウジング５５の軸方向における寸法は、トップフォイル４５及びバンプフォイル５０の軸方向における寸法よりも若干大きくてもよい。 As shown in FIG. 2, in the first air bearing 41, the dimensions of the top foil 45, the bump foil 50, and the bearing housing 55 in the axial direction are set to be the same size. In the second air bearing 42, the dimensions of the top foil 45, the bump foil 50, and the bearing housing 55 in the axial direction are set to the same size. The axial dimension of the bearing housing 55 may be slightly larger than the axial dimension of the top foil 45 and the bump foil 50.

図５に示すように、トップフォイル４５の軸方向における寸法は、第１空気軸受４１においては第１寸法Ｌ１に設定されている一方で、第２空気軸受４２においては第１寸法Ｌ１よりも小さい第２寸法Ｌ２に設定されている。すなわち、第１空気軸受４１におけるトップフォイル４５の内周面４５ｃの面積は、第２空気軸受４２におけるトップフォイル４５の内周面４５ｃの面積よりも大きくなっている。トップフォイル４５の内周面４５ｃの面積が大きいほど、回転軸２５の回転時に空気膜を介して回転軸２５を支持する支持面が大きいことになるため、空気軸受４０における負荷容量が大きくなる。そのため、本実施形態では、第１空気軸受４１が第２空気軸受４２よりも負荷容量が大きくなっているといえる。 As shown in FIG. 5, the axial dimension of the top foil 45 is set to the first dimension L1 in the first air bearing 41, while being smaller than the first dimension L1 in the second air bearing 42. It is set to the second dimension L2. That is, the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 in the first air bearing 41 is larger than the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 in the second air bearing 42. The larger the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45, the larger the support surface that supports the rotating shaft 25 via the air film when the rotating shaft 25 rotates, so that the load capacity of the air bearing 40 increases. Therefore, in the present embodiment, it can be said that the first air bearing 41 has a larger load capacity than the second air bearing 42.

次に、本実施形態の作用について説明する。
回転軸２５が回転すると、回転軸２５の外周面とトップフォイル４５の内周面４５ｃとの間に空気が進入して空気膜が形成される。これに伴って、トップフォイル４５が径方向の外側に向けて弾性変形すると、トップフォイル４５の外周面に当接している突出部５１を介して、バンプフォイル５０がトップフォイル４５と共に径方向の外側に弾性変形するようになる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
When the rotating shaft 25 rotates, air enters between the outer peripheral surface of the rotating shaft 25 and the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 to form an air film. Along with this, when the top foil 45 is elastically deformed toward the outside in the radial direction, the bump foil 50 is radially outside together with the top foil 45 via the protruding portion 51 that is in contact with the outer peripheral surface of the top foil 45. It will be elastically deformed.

このとき、回転軸２５の回転に伴って、インペラ３２が連結される第１端部２５ａ側にて回転軸２５を支持する第１空気軸受４１には、第２空気軸受４２よりも大きな負荷が回転軸２５から作用する。これにより、第１空気軸受４１では比較的大きい負荷容量が必要とされ、第２空気軸受４２では比較的小さい負荷容量が必要とされている。 At this time, as the rotating shaft 25 rotates, the first air bearing 41 that supports the rotating shaft 25 on the first end 25a side to which the impeller 32 is connected receives a larger load than the second air bearing 42. It acts from the rotating shaft 25. As a result, the first air bearing 41 requires a relatively large load capacity, and the second air bearing 42 requires a relatively small load capacity.

本実施形態では、第１空気軸受４１は、トップフォイル４５の内周面４５ｃの面積が第２空気軸受４２よりも大きいことにより、第２空気軸受４２よりも負荷容量が大きくなっている。これにより、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２のそれぞれに対して、要する負荷容量に合わせた負荷容量をもたせることができる。 In the present embodiment, the first air bearing 41 has a larger load capacity than the second air bearing 42 because the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 is larger than that of the second air bearing 42. As a result, each of the first air bearing 41 and the second air bearing 42 can have a load capacity corresponding to the required load capacity.

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）第１空気軸受４１は、第２空気軸受４２よりも負荷容量が大きくされている。これにより、第１空気軸受４１は負荷容量が不足せず、第２空気軸受４２は負荷容量が過剰にならない。したがって、要する負荷容量に対して空気軸受４０の負荷容量が過不足することを抑制できる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The load capacity of the first air bearing 41 is larger than that of the second air bearing 42. As a result, the load capacity of the first air bearing 41 is not insufficient, and the load capacity of the second air bearing 42 is not excessive. Therefore, it is possible to prevent the load capacity of the air bearing 40 from being excessive or insufficient with respect to the required load capacity.

（２）第１空気軸受４１の軸方向における寸法が第２空気軸受４２よりも大きくされることにより、第１空気軸受４１におけるトップフォイル４５の内周面４５ｃの面積が、第２空気軸受４２におけるトップフォイル４５の内周面４５ｃの面積よりも大きくなっている。そのため、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２の形状を変更しなくても、互いの軸方向の寸法を異ならせることのみで第１空気軸受４１の負荷容量を第２空気軸受４２よりも大きくできる。したがって、要する負荷容量に対して空気軸受４０の負荷容量が過不足することをより容易に抑制できる。 (2) Since the axial dimension of the first air bearing 41 is made larger than that of the second air bearing 42, the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 in the first air bearing 41 becomes the second air bearing 42. It is larger than the area of the inner peripheral surface 45c of the top foil 45 in the above. Therefore, even if the shapes of the first air bearing 41 and the second air bearing 42 are not changed, the load capacity of the first air bearing 41 can be made larger than that of the second air bearing 42 only by making the dimensions in the axial direction different from each other. You can make it bigger. Therefore, it is possible to more easily prevent the load capacity of the air bearing 40 from being excessive or insufficient with respect to the required load capacity.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

○ 図６に示すように、第１空気軸受４１におけるバンプフォイル５０の厚みを、第２空気軸受４２におけるバンプフォイル５０の第１厚みＴ１よりも大きい第２厚みＴ２に設定してもよい。この形態では、こうしてバンプフォイル５０の厚みが第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで異なることで、第１空気軸受４１は第２空気軸受４２と形状が異なっている。バンプフォイル５０の厚みが大きいほど、バンプフォイル５０の剛性が高くなるため、空気軸受４０における負荷容量が大きくなる。この形態の第１空気軸受４１は、上記のように第２空気軸受４２よりもバンプフォイル５０の厚みが大きくされることにより、負荷容量が第２空気軸受４２よりも大きくなっている。 ○ As shown in FIG. 6, the thickness of the bump foil 50 in the first air bearing 41 may be set to a second thickness T2 larger than the first thickness T1 of the bump foil 50 in the second air bearing 42. In this embodiment, the thickness of the bump foil 50 is different between the first air bearing 41 and the second air bearing 42, so that the first air bearing 41 has a different shape from the second air bearing 42. As the thickness of the bump foil 50 increases, the rigidity of the bump foil 50 increases, so that the load capacity of the air bearing 40 increases. The load capacity of the first air bearing 41 of this form is larger than that of the second air bearing 42 because the thickness of the bump foil 50 is made larger than that of the second air bearing 42 as described above.

○ 図７に示すように、バンプフォイル５０の周方向の所定範囲Ｌ３において、第１空気軸受４１でのバンプフォイル５０が有する突出部５１の数を、第２空気軸受４２でのバンプフォイル５０が有する突出部５１の数よりも多く設定してもよい。言い換えると、第１空気軸受４１におけるバンプフォイル５０の突出部５１の面密度を、第２空気軸受４２におけるバンプフォイル５０の突出部５１の面密度よりも大きくしてもよい。この形態では、こうしてバンプフォイル５０の突出部５１の面密度が第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで異なることにより、第１空気軸受４１は第２空気軸受４２と形状が異なっている。バンプフォイル５０の突出部５１の面密度が大きいほど、バンプフォイル５０の剛性が高くなるため、空気軸受４０における負荷容量が大きくなる。この形態の第１空気軸受４１は、上記のように第２空気軸受４２よりもバンプフォイル５０の突出部５１の面密度が大きくされることにより、負荷容量が第２空気軸受４２よりも大きくなっている。 ○ As shown in FIG. 7, in a predetermined range L3 in the circumferential direction of the bump foil 50, the number of protrusions 51 of the bump foil 50 in the first air bearing 41 is determined by the bump foil 50 in the second air bearing 42. It may be set to be larger than the number of protrusions 51 having. In other words, the surface density of the protruding portion 51 of the bump foil 50 in the first air bearing 41 may be larger than the surface density of the protruding portion 51 of the bump foil 50 in the second air bearing 42. In this embodiment, the surface density of the protruding portion 51 of the bump foil 50 differs between the first air bearing 41 and the second air bearing 42, so that the first air bearing 41 has a different shape from the second air bearing 42. .. The higher the surface density of the protruding portion 51 of the bump foil 50, the higher the rigidity of the bump foil 50, and therefore the larger the load capacity of the air bearing 40. The load capacity of the first air bearing 41 of this form is larger than that of the second air bearing 42 because the surface density of the protruding portion 51 of the bump foil 50 is larger than that of the second air bearing 42 as described above. ing.

○ 図８に示すように、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２において、バンプフォイル５０の突出部５１が周方向で分割された構成であってもよい。この形態における突出部５１は、バンプフォイル５０の周方向にて隣り合う第１突出部５１ａ及び第２突出部５１ｂで構成される。第１突出部５１ａは、回転軸２５の回転方向に沿って延設部５２の端部からトップフォイル４５の外周面に近づくように湾曲している。第２突出部５１ｂは、回転軸２５の回転方向に沿ってトップフォイル４５の外周面から延設部５２の端部に近づくように湾曲している。第１突出部５１ａの突出端と第２突出部５１ｂとの突出端とは、周方向において離間している。突出部５１は、軸方向に直交する方向における断面形状が、第１突出部５１ａ及び第２突出部５１ｂによって略半円状をなしている。 ○ As shown in FIG. 8, in the first air bearing 41 and the second air bearing 42, the protruding portion 51 of the bump foil 50 may be divided in the circumferential direction. The protrusion 51 in this form is composed of a first protrusion 51a and a second protrusion 51b that are adjacent to each other in the circumferential direction of the bump foil 50. The first protruding portion 51a is curved so as to approach the outer peripheral surface of the top foil 45 from the end portion of the extending portion 52 along the rotation direction of the rotating shaft 25. The second protruding portion 51b is curved so as to approach the end portion of the extending portion 52 from the outer peripheral surface of the top foil 45 along the rotation direction of the rotating shaft 25. The protruding end of the first protruding portion 51a and the protruding end of the second protruding portion 51b are separated from each other in the circumferential direction. The protruding portion 51 has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the axial direction, which is substantially semicircular due to the first protruding portion 51a and the second protruding portion 51b.

○ 上記変更例での第２空気軸受４２では、バンプフォイル５０の周方向における突出部５１と延設部５２との境界部分において、延設部５２に対して第１突出部５１ａ及び第２突出部５１ｂがなす角度を第１角度Ａ１とした。これに対して、第１空気軸受４１における上記角度を、第１角度Ａ１より大きく、且つ９０度より小さい第２角度Ａ２に設定してもよい。なお、第１角度Ａ１及び第２角度Ａ２は、いずれも回転軸２５が非回転状態のときの角度である。この形態では、こうして延設部５２に対して突出部５１がなす角度が第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで異なることにより、第１空気軸受４１は第２空気軸受４２と形状が異なっている。延設部５２に対して突出部５１がなす角度が９０度よりも小さい範囲で大きい角度であるほど、バンプフォイル５０の剛性が高くなるため、空気軸受４０における負荷容量が大きくなる。この形態の第１空気軸受４１は、延設部５２に対して突出部５１がなす角度が上記のように第２空気軸受４２よりも大きくされることにより、負荷容量が第２空気軸受４２よりも大きくなっている。なお、この形態において、第１空気軸受４１及び第２空気軸受４２における突出部５１を上記実施形態の突出部と同様に周方向において分割しない形態としてもよい。この場合においても同様に、第１空気軸受４１は、延設部５２に対して突出部５１がなす角度が第２空気軸受４２よりも大きくされることにより、負荷容量が第２空気軸受４２よりも大きくされる。 ○ In the second air bearing 42 in the above modified example, at the boundary portion between the protruding portion 51 and the extending portion 52 in the circumferential direction of the bump foil 50, the first protruding portion 51a and the second protruding portion 51a and the second protruding portion 52 with respect to the extending portion 52. The angle formed by the portion 51b was defined as the first angle A1. On the other hand, the angle of the first air bearing 41 may be set to a second angle A2 that is larger than the first angle A1 and smaller than 90 degrees. The first angle A1 and the second angle A2 are both angles when the rotating shaft 25 is in a non-rotating state. In this embodiment, the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extending portion 52 differs between the first air bearing 41 and the second air bearing 42, so that the first air bearing 41 has a shape different from that of the second air bearing 42. It's different. The larger the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extended portion 52 in the range smaller than 90 degrees, the higher the rigidity of the bump foil 50, and therefore the larger the load capacity of the air bearing 40. In the first air bearing 41 of this form, the load capacity of the first air bearing 41 is larger than that of the second air bearing 42 by making the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extending portion 52 larger than that of the second air bearing 42 as described above. Is also getting bigger. In this embodiment, the projecting portion 51 of the first air bearing 41 and the second air bearing 42 may not be divided in the circumferential direction as in the projecting portion of the above embodiment. Similarly, in this case as well, the load capacity of the first air bearing 41 is larger than that of the second air bearing 42 by making the angle formed by the protruding portion 51 with respect to the extending portion 52 larger than that of the second air bearing 42. Is also enlarged.

○ 図９に示すように、第１空気軸受４１において、バンプフォイル５０が軸方向で分割された構成であってもよい。この形態のバンプフォイル５０は、軸方向にて隣り合う第１バンプフォイル部１５０ａ及び第２バンプフォイル部１５０ｂで構成される。第１バンプフォイル部１５０ａ及び第２バンプフォイル部１５０ｂの軸方向における寸法は、トップフォイル４５の軸方向の寸法の半分の大きさに設定されている。そして、第１バンプフォイル部１５０ａ及び第２バンプフォイル部１５０ｂが軸方向にて互いに接した状態で、軸受ハウジング５５に固定されている。これにより、第１空気軸受４１において、バンプフォイル５０全体での軸方向の寸法は、トップフォイル４５と同じ寸法となっている。なお、この形態における第２空気軸受４２のバンプフォイル５０は、上記実施形態と同様に、軸方向に分割されない構成となっている。第１空気軸受４１におけるトップフォイル４５の軸方向の寸法は、第２空気軸受４２におけるトップフォイル４５と同じ寸法である第２寸法Ｌ２となっている。第１バンプフォイル部１５０ａ及び第２バンプフォイル部１５０ｂの軸方向の寸法は、第２寸法Ｌ２の半分の大きさの第３寸法Ｌ４となっている。 ○ As shown in FIG. 9, in the first air bearing 41, the bump foil 50 may be divided in the axial direction. The bump foil 50 of this form is composed of a first bump foil portion 150a and a second bump foil portion 150b that are adjacent to each other in the axial direction. The axial dimensions of the first bump foil portion 150a and the second bump foil portion 150b are set to half the axial dimensions of the top foil 45. Then, the first bump foil portion 150a and the second bump foil portion 150b are fixed to the bearing housing 55 in a state of being in contact with each other in the axial direction. As a result, in the first air bearing 41, the axial dimension of the entire bump foil 50 is the same as that of the top foil 45. The bump foil 50 of the second air bearing 42 in this embodiment has a configuration that is not divided in the axial direction, as in the above embodiment. The axial dimension of the top foil 45 in the first air bearing 41 is the second dimension L2, which is the same dimension as the top foil 45 in the second air bearing 42. The axial dimension of the first bump foil portion 150a and the second bump foil portion 150b is the third dimension L4, which is half the size of the second dimension L2.

この形態では、こうして第１空気軸受４１でのバンプフォイル５０の分割数を第２空気軸受４２よりも多くすることにより、第１空気軸受４１は第２空気軸受４２と形状が異なっている。バンプフォイル５０の軸方向における分割数が多いほど、回転軸２５から受けた負荷を分散させることができるため、バンプフォイル５０の剛性が高くなり、空気軸受４０における負荷容量が大きくなる。この形態の第１空気軸受４１は、上記のように第２空気軸受４２よりもバンプフォイル５０の軸方向における分割数が多くされることにより、負荷容量が第２空気軸受４２よりも大きくなっている。 In this embodiment, the shape of the first air bearing 41 is different from that of the second air bearing 42 by increasing the number of divisions of the bump foil 50 in the first air bearing 41 to be larger than that of the second air bearing 42. As the number of divisions of the bump foil 50 in the axial direction increases, the load received from the rotating shaft 25 can be dispersed, so that the rigidity of the bump foil 50 increases and the load capacity of the air bearing 40 increases. As described above, the first air bearing 41 of this form has a larger load capacity than the second air bearing 42 because the number of divisions of the bump foil 50 in the axial direction is larger than that of the second air bearing 42. There is.

○ 図９に示した上記変更例において、第１空気軸受４１でのバンプフォイル５０の分割数を３つ以上にしてもよい。第２空気軸受４２でのバンプフォイル５０も軸方向において分割した構成としてもよい。要するに、第１空気軸受４１でのバンプフォイル５０の分割数が第２空気軸受４２よりも多い範囲内であれば、第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とで軸方向におけるバンプフォイル５０の分割数は自由に変更可能である。 ○ In the above modified example shown in FIG. 9, the number of divisions of the bump foil 50 in the first air bearing 41 may be 3 or more. The bump foil 50 in the second air bearing 42 may also be divided in the axial direction. In short, if the number of divisions of the bump foil 50 in the first air bearing 41 is within a range larger than that in the second air bearing 42, the bump foil 50 in the axial direction of the first air bearing 41 and the second air bearing 42 The number of divisions can be changed freely.

○ 第１空気軸受４１と第２空気軸受４２とでバンプフォイル５０の材料を異ならせてもよい。例えば、第１空気軸受４１において採用するバンプフォイル５０の材料として、第２空気軸受４２において採用するバンプフォイル５０の材料よりもヤング率の高い材料を採用すれば、第１空気軸受４１の負荷容量を第２空気軸受４２よりも大きくできる。 ○ The material of the bump foil 50 may be different between the first air bearing 41 and the second air bearing 42. For example, if the material of the bump foil 50 used in the first air bearing 41 is a material having a Young's modulus higher than that of the material of the bump foil 50 used in the second air bearing 42, the load capacity of the first air bearing 41 is increased. Can be made larger than the second air bearing 42.

○ トップフォイル４５やバンプフォイル５０の材料として、例えばステンレス鋼材など、ニッケル合金以外の可撓性を有する金属材を採用してもよい。
○ インペラ３２は、回転軸２５における第１端部２５ａ及び第２端部２５ｂの両方に連結されていてもよい。この場合も、第１端部２５ａに連結されたインペラ３２の方が第２端部２５ｂに連結されたインペラ３２よりもサイズが大きい等で、第１端部２５ａ側でのインペラ３２による圧縮能力が第２端部２５ｂ側よりも高くなる場合がある。つまり、回転軸２５の回転に伴って第１端部２５ａ側にかかる負荷が第２端部２５ｂ側にかかる負荷よりも大きくなる場合がある。そうした負荷に差のある電動圧縮機１０に対して、上記実施形態や上記の各変更例のように、第１空気軸受４１の負荷容量を第２空気軸受４２よりも大きく設定すれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 ○ As the material of the top foil 45 and the bump foil 50, a flexible metal material other than the nickel alloy, such as a stainless steel material, may be adopted.
The impeller 32 may be connected to both the first end portion 25a and the second end portion 25b of the rotating shaft 25. Also in this case, the impeller 32 connected to the first end 25a is larger in size than the impeller 32 connected to the second end 25b, and the compression capacity of the impeller 32 on the first end 25a side is large. May be higher than the second end 25b side. That is, as the rotation shaft 25 rotates, the load applied to the first end portion 25a side may be larger than the load applied to the second end portion 25b side. For the electric compressor 10 having such a difference in load, if the load capacity of the first air bearing 41 is set to be larger than that of the second air bearing 42 as in the above embodiment and each of the above modification examples, the above implementation The same effect as the morphology can be obtained.

１０…電動圧縮機、１１…ハウジング、２５…回転軸、２５ａ…第１端部、２５ｂ…第２端部、３２…インペラ、４０…空気軸受、４１…第１空気軸受、４２…第２空気軸受。 10 ... electric compressor, 11 ... housing, 25 ... rotating shaft, 25a ... first end, 25b ... second end, 32 ... impeller, 40 ... air bearing, 41 ... first air bearing, 42 ... second air bearing.

Claims (3)

内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収容される回転軸と、
前記回転軸の軸方向における第１端部及び第２端部のうち、少なくとも前記第１端部に連結されるインペラと、
前記ハウジングに対して前記回転軸を回転可能に支持する一対の空気軸受と、を備える電動圧縮機であって、
前記第１端部側にかかる負荷が、前記第２端部側よりも大きく、
一対の前記空気軸受は、第１空気軸受と、前記第１空気軸受よりも前記第２端部側にて前記回転軸を支持する第２空気軸受と、を有し、
前記第１空気軸受は、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きいことを特徴とする電動圧縮機。 A housing with an internal space and
The rotating shaft housed in the housing and
Of the first end portion and the second end portion in the axial direction of the rotation axis, at least the impeller connected to the first end portion and
An electric compressor comprising a pair of air bearings that rotatably support the rotating shaft with respect to the housing.
The load applied to the first end side is larger than that of the second end side.
The pair of the air bearings includes a first air bearing and a second air bearing that supports the rotating shaft on the second end side of the first air bearing.
The first air bearing is an electric compressor characterized by having a larger load capacity than the second air bearing. 前記第１空気軸受は、前記軸方向における寸法が前記第２空気軸受よりも大きいことにより、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きくなっている請求項１に記載の電動圧縮機。 The electric compressor according to claim 1, wherein the first air bearing has a larger load capacity than the second air bearing because the size in the axial direction is larger than that of the second air bearing. 前記第１空気軸受は、前記第２空気軸受と形状が異なることにより、前記第２空気軸受よりも負荷容量が大きくなっている請求項１に記載の電動圧縮機。 The electric compressor according to claim 1, wherein the first air bearing has a larger load capacity than the second air bearing because the shape of the first air bearing is different from that of the second air bearing.
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