JPH0447128A - 回転電機付きターボチャージャ - Google Patents
回転電機付きターボチャージャInfo
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- JPH0447128A JPH0447128A JP15701790A JP15701790A JPH0447128A JP H0447128 A JPH0447128 A JP H0447128A JP 15701790 A JP15701790 A JP 15701790A JP 15701790 A JP15701790 A JP 15701790A JP H0447128 A JPH0447128 A JP H0447128A
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- Japan
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- rotating
- electric machine
- turbocharger
- bearing
- rotating electrical
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、回転電機付きターボチャージャに関する。
自動車等のエンジンに適用されるターボチV −ジャは
、その駆動源としてエンジンの排気ガスエネルギーなど
が利用されている。また、ターボチャージャの中には、
タービンインペラとコンプレッサインペラとを結ぶ回転
軸に回転電機(例えば発電/電動機兼用の同期機)の回
転子を設け、エンジンの状態に応じて、排気ガスエネル
ギーを電力として取り出したり、或いはバッテリ等の電
源により電動機として駆動して過給動作を助勢するなど
使い分けるものが提案されている。
、その駆動源としてエンジンの排気ガスエネルギーなど
が利用されている。また、ターボチャージャの中には、
タービンインペラとコンプレッサインペラとを結ぶ回転
軸に回転電機(例えば発電/電動機兼用の同期機)の回
転子を設け、エンジンの状態に応じて、排気ガスエネル
ギーを電力として取り出したり、或いはバッテリ等の電
源により電動機として駆動して過給動作を助勢するなど
使い分けるものが提案されている。
回転電機付きターボチャージャの構造に関しては、種々
のものがある。このうち、例えば、特開昭51−106
816号、特開昭63−248920号公報等に開示さ
れるものは、タービンとコンプレッサの各インペラを直
結する回転軸を少なくとも2つの軸受で支持し、回転軸
上の回転電機の回転子は、軸受間に位置させている。
のものがある。このうち、例えば、特開昭51−106
816号、特開昭63−248920号公報等に開示さ
れるものは、タービンとコンプレッサの各インペラを直
結する回転軸を少なくとも2つの軸受で支持し、回転軸
上の回転電機の回転子は、軸受間に位置させている。
しかし、この方式は、回転電機を収容するハウジング(
回転電機室)の両端が軸受部となるために、ハウジング
両端の内径を絞っである。そのため、このハウジング両
端内径が回転子の外径より小さくなり、回転子をハウジ
ング内に一端からそのまま入れることができず、組み込
むのにハウジングを分割するなどの工夫を要し、組立作
業が複雑になり、生産性の点で問題があった。
回転電機室)の両端が軸受部となるために、ハウジング
両端の内径を絞っである。そのため、このハウジング両
端内径が回転子の外径より小さくなり、回転子をハウジ
ング内に一端からそのまま入れることができず、組み込
むのにハウジングを分割するなどの工夫を要し、組立作
業が複雑になり、生産性の点で問題があった。
従って、通常は、特開昭62−254649号、特開昭
63−302136号、特開昭64−45922号公報
や米国特許4253031号等に開示されるように、タ
ービンとコンプレッサとの間に、タービンインペラ、コ
ンプレッサインペラの回転軸を支持する軸受部と回転電
機室とを隣接状態で配置し、この軸受部及び回転電機室
に回転軸を挿通させて、回転軸の軸受部より出た部分に
回転電機の回転子をオーバハングの状態で取付ける方式
のものが採用されている。
63−302136号、特開昭64−45922号公報
や米国特許4253031号等に開示されるように、タ
ービンとコンプレッサとの間に、タービンインペラ、コ
ンプレッサインペラの回転軸を支持する軸受部と回転電
機室とを隣接状態で配置し、この軸受部及び回転電機室
に回転軸を挿通させて、回転軸の軸受部より出た部分に
回転電機の回転子をオーバハングの状態で取付ける方式
のものが採用されている。
このオーバハング方式は、回転電機室となるハウジング
の一端を絞る必要性がなくなるため、タービンインペラ
付きの回転軸をハウジングに貫通後に、コンプレッサ寄
りのハウジング一端開口から1回転型機の回転子、その
付属部品及びコンプレッサインペラを順に回転軸に差し
込めるので、組立の簡便化を図り得る。ただし次のよう
な改善すべき点があった。
の一端を絞る必要性がなくなるため、タービンインペラ
付きの回転軸をハウジングに貫通後に、コンプレッサ寄
りのハウジング一端開口から1回転型機の回転子、その
付属部品及びコンプレッサインペラを順に回転軸に差し
込めるので、組立の簡便化を図り得る。ただし次のよう
な改善すべき点があった。
ターボチャージャの回転軸を支持する軸受部には、軸受
の焼き付は防止のため潤滑油が供給される。従来のオー
バハング方式では、この潤滑油が、軸受部に隣接する同
転電機室やその隣のコンプレッサ室に侵入するのを防止
するため、軸受部と回転電機室との間を軸シールしてい
た。
の焼き付は防止のため潤滑油が供給される。従来のオー
バハング方式では、この潤滑油が、軸受部に隣接する同
転電機室やその隣のコンプレッサ室に侵入するのを防止
するため、軸受部と回転電機室との間を軸シールしてい
た。
このような軸シール配置構造によれば、軸シールが存在
する分だけ、回転電機の回転子と軸受部間の距離が長く
なり、オーバハング量を小さくすることができない。そ
の結果、軸受部の負担が大きくなる。しかもオーバハン
グが大きくなるほど、回転軸の振れ、曲がりが大きくな
って、回転軸一端のコンプレッサインペラの変位が大き
くなる。
する分だけ、回転電機の回転子と軸受部間の距離が長く
なり、オーバハング量を小さくすることができない。そ
の結果、軸受部の負担が大きくなる。しかもオーバハン
グが大きくなるほど、回転軸の振れ、曲がりが大きくな
って、回転軸一端のコンプレッサインペラの変位が大き
くなる。
そのため、コンプレッサインペラとそのケース間のクリ
アランスを大きくしなければならず、コンプレッサ効率
のマイナス要因となる。
アランスを大きくしなければならず、コンプレッサ効率
のマイナス要因となる。
また、この種の回転電機は、エンジンルームやタービン
の熱的影響を受け、マグネットが熱により減磁して出力
低下をきたし易いので、冷却することが望まれる。従来
の冷却構造としては、米国特許4253031号のよう
にコンプレッサインペラに、回転電機室側へ冷却風を導
くための孔を設けたりしているが、このようにすれば、
コンプレッサインペラの強度低下及びコンプレッサ効率
が低下するおそれがある。
の熱的影響を受け、マグネットが熱により減磁して出力
低下をきたし易いので、冷却することが望まれる。従来
の冷却構造としては、米国特許4253031号のよう
にコンプレッサインペラに、回転電機室側へ冷却風を導
くための孔を設けたりしているが、このようにすれば、
コンプレッサインペラの強度低下及びコンプレッサ効率
が低下するおそれがある。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、組立性の簡便化を図りつつ、回転電機の
オーバハング量を小さくするか或いはオーバハングを解
消し、しかも軸受部に供給される潤滑油を回転電機の冷
却にも用いることのできる合理的な回転電機付きターボ
チャージャを提供することにある。
するところは、組立性の簡便化を図りつつ、回転電機の
オーバハング量を小さくするか或いはオーバハングを解
消し、しかも軸受部に供給される潤滑油を回転電機の冷
却にも用いることのできる合理的な回転電機付きターボ
チャージャを提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、基本的には次のよ
うな課題解決手段を提案する。
うな課題解決手段を提案する。
以下1本発明を内容の理解を容易にするため、第1の基
本的課題解決手段を第1図の実施例の符号を引用して、
第2の基本的課題解決手段を第8図の実施例の符号を引
用して説明する。
本的課題解決手段を第1図の実施例の符号を引用して、
第2の基本的課題解決手段を第8図の実施例の符号を引
用して説明する。
第1の課題解決手段は、組立性の簡便、回転電機のオー
バハング量の低減及び冷却機能を主眼とし、その内容は
、 エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするタービン
及び過給用コンプレッサの各インペラ2゜3を回転軸7
により結合し、前記タービン・コンプレッサ間に潤滑油
導入のオイル通路18付き軸受部4及び回転電機室6を
並設し、この軸受部4゜回転電機室6を貫通する回転軸
7のうち軸受部4より回転電機室6に出た部分に回転電
機の回転子10をオーバハングの状態で取付けたターボ
チャージャにおいて。
バハング量の低減及び冷却機能を主眼とし、その内容は
、 エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするタービン
及び過給用コンプレッサの各インペラ2゜3を回転軸7
により結合し、前記タービン・コンプレッサ間に潤滑油
導入のオイル通路18付き軸受部4及び回転電機室6を
並設し、この軸受部4゜回転電機室6を貫通する回転軸
7のうち軸受部4より回転電機室6に出た部分に回転電
機の回転子10をオーバハングの状態で取付けたターボ
チャージャにおいて。
前記回転電機室6・コンプレッサ間にバックプレート1
4を取り付け、このバックプレート14に回転軸7を貫
通させつつ軸シール部12を回転子10・コンプレッサ
間に位置させて設け、一方、回転電機室6とその回転子
10をオーバハング状態で支持する軸受部4との間には
軸シール部を設けない構造としてなる。
4を取り付け、このバックプレート14に回転軸7を貫
通させつつ軸シール部12を回転子10・コンプレッサ
間に位置させて設け、一方、回転電機室6とその回転子
10をオーバハング状態で支持する軸受部4との間には
軸シール部を設けない構造としてなる。
第2の課題解決手段は、組立性の簡便1回転型機のオー
バハングの解消及び冷却機能を主眼とし、その内容は、 エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするタービン
及び過給用コンプレッサの各インペラ2゜3を回転軸7
により結合し、前記タービン・コンプレッサ間に回転電
機室6を配置して、回転電機室内の回転子10を回転軸
7に設けてなるターボチャージャにおいて、 前記タービン・回転電機室6間に潤滑油導入のオイル通
路18を備えた第1の軸受部4を設け、一方、前記回転
電機室6・コンプレッサ間にバックプレート14を取り
付け、このバックプレート14に第2の軸受部5を設け
、第1.第2の軸受部4,5間に回転電機の回転子10
を位置させつつ、これらの軸受部4,5により回転軸7
を支持し、且つ第1の軸受部4・回転電機室6間には軸
シール部を設けないで、第1の軸受部4側から潤滑油の
一部が回転電機室6内に侵入する構造とし、他方、バッ
クプレート14には、前記回転電機室6・コンプレッサ
間をシールする軸シール部12−1を設けてなる。
バハングの解消及び冷却機能を主眼とし、その内容は、 エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするタービン
及び過給用コンプレッサの各インペラ2゜3を回転軸7
により結合し、前記タービン・コンプレッサ間に回転電
機室6を配置して、回転電機室内の回転子10を回転軸
7に設けてなるターボチャージャにおいて、 前記タービン・回転電機室6間に潤滑油導入のオイル通
路18を備えた第1の軸受部4を設け、一方、前記回転
電機室6・コンプレッサ間にバックプレート14を取り
付け、このバックプレート14に第2の軸受部5を設け
、第1.第2の軸受部4,5間に回転電機の回転子10
を位置させつつ、これらの軸受部4,5により回転軸7
を支持し、且つ第1の軸受部4・回転電機室6間には軸
シール部を設けないで、第1の軸受部4側から潤滑油の
一部が回転電機室6内に侵入する構造とし、他方、バッ
クプレート14には、前記回転電機室6・コンプレッサ
間をシールする軸シール部12−1を設けてなる。
このような構成よりなれば、オーバハング方式の回転電
機付きターボチャージャにおいて、回転電機室6と、そ
の回転子10をオーバハングで支持する軸受部4との間
に軸シール部が存在しないので、回転軸7に取付けた回
転子10のオーバハング量が少なくなる。
機付きターボチャージャにおいて、回転電機室6と、そ
の回転子10をオーバハングで支持する軸受部4との間
に軸シール部が存在しないので、回転軸7に取付けた回
転子10のオーバハング量が少なくなる。
また、回転電機室6・軸受部4間に軸シール部を存在さ
せなくとも、回転電機室6・コンプレッサ間に介在させ
たバックプレート14及びこれに取付けた軸シール部1
2によりシール性を損なうことはない。
せなくとも、回転電機室6・コンプレッサ間に介在させ
たバックプレート14及びこれに取付けた軸シール部1
2によりシール性を損なうことはない。
そして、本課題解決手段によれば、軸受部4に供給され
る潤滑油の一部が回転電機室6側に積極的に侵入するが
、回転電機室6に侵入した潤滑油は、バックプレート1
4及び軸シール部12が存在することで、コンプレッサ
側に侵入−するのを防止する0回転電機室6に侵入した
潤滑油は1回転子などの回転電機要素を冷却する手段と
して有効に利用される。
る潤滑油の一部が回転電機室6側に積極的に侵入するが
、回転電機室6に侵入した潤滑油は、バックプレート1
4及び軸シール部12が存在することで、コンプレッサ
側に侵入−するのを防止する0回転電機室6に侵入した
潤滑油は1回転子などの回転電機要素を冷却する手段と
して有効に利用される。
また、ターボチャージャの組立において、軸受部4から
回転電機室6に出た回転軸7に回転子10やその付属部
品を取る付ける場合には、予めバックプレート14を外
して同期室6(ハウジングIB)の一端開口より順次組
み込むことができ、その後バックプレートを取付ければ
良いので、組立作業の簡便化を保ち得る。
回転電機室6に出た回転軸7に回転子10やその付属部
品を取る付ける場合には、予めバックプレート14を外
して同期室6(ハウジングIB)の一端開口より順次組
み込むことができ、その後バックプレートを取付ければ
良いので、組立作業の簡便化を保ち得る。
第2の課題解決手段の作用・・・本課題解決手段におい
ては、回転電機の回転子10の両側で第1軸受部4及び
第2の軸受部5が回転軸7を支持するので、回転子10
のオーバハングを解消できる。
ては、回転電機の回転子10の両側で第1軸受部4及び
第2の軸受部5が回転軸7を支持するので、回転子10
のオーバハングを解消できる。
また、オーバハング方式を採用しない場合でも、第1の
課題解決手段と同様にバックプレート14を外した状態
でハウジングIBの開口一端から回転子10等の部品を
順次組み込め1組立の簡便化を図ると共に、第1の課題
解決手段同様に回転電機を潤滑油を用いて冷却する。
課題解決手段と同様にバックプレート14を外した状態
でハウジングIBの開口一端から回転子10等の部品を
順次組み込め1組立の簡便化を図ると共に、第1の課題
解決手段同様に回転電機を潤滑油を用いて冷却する。
本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は、本発明の第1実施例を示す縦断面図で、1は
ターボチャージャの本体で、タービンインペラ2を収容
するタービンケース(図示省略)、コンプレッサインペ
ラ3を収容するコンプレッサケース(図示省略)、軸受
部4(ここでの軸受部4はラジアル軸受4A、4B、ス
ラスト軸受4Cよりなる)を備えたハウジングIA、回
転電機(本実施例では発電/電動機兼用の同期機)の室
6を有するセンタハウジングIB等で構成される。
ターボチャージャの本体で、タービンインペラ2を収容
するタービンケース(図示省略)、コンプレッサインペ
ラ3を収容するコンプレッサケース(図示省略)、軸受
部4(ここでの軸受部4はラジアル軸受4A、4B、ス
ラスト軸受4Cよりなる)を備えたハウジングIA、回
転電機(本実施例では発電/電動機兼用の同期機)の室
6を有するセンタハウジングIB等で構成される。
タービンケース及びコンプレッサケースの間には、ター
ビン側から順にハウジング−IA(軸受部4)及びセン
タハウジングIB(回転電機室6)が配置され、このハ
ウジングIA及びセンタハウジングIBの中心に回転軸
7が貫通する。
ビン側から順にハウジング−IA(軸受部4)及びセン
タハウジングIB(回転電機室6)が配置され、このハ
ウジングIA及びセンタハウジングIBの中心に回転軸
7が貫通する。
回転軸7の一端にはタービンインペラ2が、他端にはコ
ンプレッサインペラ3が取り付けられる。
ンプレッサインペラ3が取り付けられる。
タービンインペラ2は、タービンケース内に導かれるエ
ンジン排気ガスによって駆動され、コンプレッサインペ
ラ3の過給吸気はエンジンの吸気系を介してエンジンに
供給される。
ンジン排気ガスによって駆動され、コンプレッサインペ
ラ3の過給吸気はエンジンの吸気系を介してエンジンに
供給される。
ハウジングIAの中央部には、軸貫通穴8が形成され、
軸貫通穴8の両端に2個のラジアル軸受4A、4Bが配
設され、この軸貫通穴8を貫く回転軸7がラジアル軸受
4A、4Bにより支持され、さらにラジアル軸受4Bの
隣に設けたスラスト軸受4Cを介して支持される。
軸貫通穴8の両端に2個のラジアル軸受4A、4Bが配
設され、この軸貫通穴8を貫く回転軸7がラジアル軸受
4A、4Bにより支持され、さらにラジアル軸受4Bの
隣に設けたスラスト軸受4Cを介して支持される。
本実施例におけるラジアル軸受4A、4B及びスラスト
軸受4Cは、メタル軸受よりなる。
軸受4Cは、メタル軸受よりなる。
回転軸7のうち、軸受部4(ラジアル軸受4A。
4B、スラスト軸受4C)から出た部分には、軸受部4
からコンプレッサ側に向けて順に回転電機の回転子10
.シートリング15.スペーサ11が配置され、さらに
コンプレッサインペラ3が取付けられる。
からコンプレッサ側に向けて順に回転電機の回転子10
.シートリング15.スペーサ11が配置され、さらに
コンプレッサインペラ3が取付けられる。
シートリング15には、次に述べる軸シール部12が接
する。
する。
ここで、軸シール部12の取り付は構造について説明す
る。
る。
センタハウジングIBは、内部を回転電機室6とし、中
空筒状で、その内壁に回転電機のステータ13が固定配
置され、回転軸7側にマグネット10A及びカバー10
Bよりなる回転子(界磁口−タ)10が取付けられる。
空筒状で、その内壁に回転電機のステータ13が固定配
置され、回転軸7側にマグネット10A及びカバー10
Bよりなる回転子(界磁口−タ)10が取付けられる。
また、回転電機室6の一端がハウジングIAの側壁によ
り閉ざされ、他端には、円板状のバックプレート14が
ねじ止めで取付けられ、バックプレート14により回転
電機室6とコンプレッサケース内部(コンプレッサイン
ペラ3収容部)とが仕切られる。
り閉ざされ、他端には、円板状のバックプレート14が
ねじ止めで取付けられ、バックプレート14により回転
電機室6とコンプレッサケース内部(コンプレッサイン
ペラ3収容部)とが仕切られる。
バックプレート14の中央には、回転軸7の貫通穴が形
成され、この貫通部にスペーサ11が位置する。また、
スペーサ11を囲むようにして、バックプレート14中
夫に軸シール部12が圧入される。
成され、この貫通部にスペーサ11が位置する。また、
スペーサ11を囲むようにして、バックプレート14中
夫に軸シール部12が圧入される。
本実施例では、軸シール部12としてメカニカルシール
を用い、その詳細を第4図に示す。
を用い、その詳細を第4図に示す。
第4図に示すようにメカニカルシール12は、ばね12
aによりバッキング12bがシートリング15に圧接し
て、回転電機6とコンプレッサ間を軸シールしている。
aによりバッキング12bがシートリング15に圧接し
て、回転電機6とコンプレッサ間を軸シールしている。
16はタービン側軸シール部で、ラジアル軸受4Aとタ
ービンインペラ2との間に位置するようにして、ハウジ
ングIAの内部と回転軸7外周間に介在される。
ービンインペラ2との間に位置するようにして、ハウジ
ングIAの内部と回転軸7外周間に介在される。
ハウジングIAには、エンジン冷却水の一部を導入する
通路17と、エンジンオイルの一部を潤滑油としてラジ
アル軸受4A、4B及びスラスト軸受4Cに供給するた
めのオイル通路18が配設され、さらにオイル通路18
の下流側(軸受部4を基準にして下流側)と回転電機室
6の下部とを連通させるオイルドレーン穴19が設けて
ある。
通路17と、エンジンオイルの一部を潤滑油としてラジ
アル軸受4A、4B及びスラスト軸受4Cに供給するた
めのオイル通路18が配設され、さらにオイル通路18
の下流側(軸受部4を基準にして下流側)と回転電機室
6の下部とを連通させるオイルドレーン穴19が設けて
ある。
ここで、本実施例のターボチャージャの組立について説
明する。
明する。
ハウジングIAの軸挿通部8には、予めラジアル軸受4
A、4B及びスラスト軸受4Cが装着され、ハウジング
IAとセンターハウジングIBとが結合される。この後
、回転軸7の一端にタービンインペラ2を取付けた状態
で、回転軸7他端をタービン側からハウジングIA及び
センタハウジングIBの内部(回転電機室6)を挿通さ
せて、コンプレッサ側に至らせる。
A、4B及びスラスト軸受4Cが装着され、ハウジング
IAとセンターハウジングIBとが結合される。この後
、回転軸7の一端にタービンインペラ2を取付けた状態
で、回転軸7他端をタービン側からハウジングIA及び
センタハウジングIBの内部(回転電機室6)を挿通さ
せて、コンプレッサ側に至らせる。
次いで、回転軸7のうちスラスト軸受4Cから回転電機
室6に出た部分に、スラスト軸受4C側から順番に回転
子10.シートリング15が嵌装される。この場合、回
転軸7は予め多段形状として、その段部の一つ7aによ
りスラスト軸受4Cが位置決めされ、これを基準に回転
子10及びシートリング15、スペーサ11等が自ずと
位置決めされる。回転子10、シートリング15等の嵌
装後に軸シール部12付きのバックプレート14がセン
タハウジングIBの一端開口を塞ぐようにして取付けら
れ、次いで、回転軸7のシートリング15に隣接してス
ペーサ11及びコンプレッサインペラ3が取付けられる
。その後、タービンケース及びコンプレッサケースが取
り付けられる。
室6に出た部分に、スラスト軸受4C側から順番に回転
子10.シートリング15が嵌装される。この場合、回
転軸7は予め多段形状として、その段部の一つ7aによ
りスラスト軸受4Cが位置決めされ、これを基準に回転
子10及びシートリング15、スペーサ11等が自ずと
位置決めされる。回転子10、シートリング15等の嵌
装後に軸シール部12付きのバックプレート14がセン
タハウジングIBの一端開口を塞ぐようにして取付けら
れ、次いで、回転軸7のシートリング15に隣接してス
ペーサ11及びコンプレッサインペラ3が取付けられる
。その後、タービンケース及びコンプレッサケースが取
り付けられる。
このような構成よりなれば、軸シール部12を回転電機
の回転子10を基準にしてコンプレッサ側に位置するこ
とになり、回転電機室6と軸受部4との間には軸シール
部が存在しないので、回転子10をスラスト軸受4Cの
すぐ隣に設けることができ1回転子10のオーバハング
量が従来よりも少なくなる。第3図(a)は、本実施例
の回転子10のオーバハング量と、第3図(b)は、従
来の回転子10のオーバハング量を示す。第3図(b)
に示す従来例のように回転子10とスラスト軸受4Cと
の間に軸シール部12′を位置させた場合に較べ、本実
施例は従来よりも回転子10のオーバハング量を少なく
する。その分、回転軸7のコンプレッサインペラ側の振
れ2曲がり等を抑えることができる。その結果、コンプ
レッサインペラ3とコンプレッサケース内周とのクリア
ランスも小さくでき、コンプレッサ効率の向上を図れる
。
の回転子10を基準にしてコンプレッサ側に位置するこ
とになり、回転電機室6と軸受部4との間には軸シール
部が存在しないので、回転子10をスラスト軸受4Cの
すぐ隣に設けることができ1回転子10のオーバハング
量が従来よりも少なくなる。第3図(a)は、本実施例
の回転子10のオーバハング量と、第3図(b)は、従
来の回転子10のオーバハング量を示す。第3図(b)
に示す従来例のように回転子10とスラスト軸受4Cと
の間に軸シール部12′を位置させた場合に較べ、本実
施例は従来よりも回転子10のオーバハング量を少なく
する。その分、回転軸7のコンプレッサインペラ側の振
れ2曲がり等を抑えることができる。その結果、コンプ
レッサインペラ3とコンプレッサケース内周とのクリア
ランスも小さくでき、コンプレッサ効率の向上を図れる
。
また、軸受部4への荷重負担を少なくして、軸受部の信
頼性を向上させることができる。
頼性を向上させることができる。
ラジアル軸受4A、4B及びスラスト軸受4Cには、オ
イル通路18を介してエンジンオイルの一部が循環供給
される。
イル通路18を介してエンジンオイルの一部が循環供給
される。
第2図に潤滑油の流れを示す。第2図の矢印に示すよう
に、ラジアル軸受4A、4B及びスラスト軸受4Cに供
給される潤滑油は、その一部が回転電機室6に入り、回
転軸7の遠心力により飛散される。この潤滑油により回
転電機の回転子10が直接冷却され、回転子10のマグ
ネットIOAが熱により減磁されるのを妨げる0回転型
機室6内に侵入した潤滑油は、回転子〕Oを冷却した後
に、回転電機室6の底部に流下し、ドレーン穴19を介
してオイル通路18に合流する。コンプレッサ側へは、
軸シール部12の存在により潤滑油の流出が防止される
。
に、ラジアル軸受4A、4B及びスラスト軸受4Cに供
給される潤滑油は、その一部が回転電機室6に入り、回
転軸7の遠心力により飛散される。この潤滑油により回
転電機の回転子10が直接冷却され、回転子10のマグ
ネットIOAが熱により減磁されるのを妨げる0回転型
機室6内に侵入した潤滑油は、回転子〕Oを冷却した後
に、回転電機室6の底部に流下し、ドレーン穴19を介
してオイル通路18に合流する。コンプレッサ側へは、
軸シール部12の存在により潤滑油の流出が防止される
。
以上のように本実施例によれば、ターボチャージャの組
立性の簡便さを保ちつつ、回転電機の回転子10のオー
バハング量を少なくして、ターボチャージャの効率向上
及び軸受の信頼性の向上させ、しかも潤滑油を利用して
回転電機を合理的に冷却できる効果を奏する。
立性の簡便さを保ちつつ、回転電機の回転子10のオー
バハング量を少なくして、ターボチャージャの効率向上
及び軸受の信頼性の向上させ、しかも潤滑油を利用して
回転電機を合理的に冷却できる効果を奏する。
さらに、ハウジングIAに形成したオイル通路18は、
従来と同様の構造のものを使用でき新規のものをあえて
設計する手間を要しない。
従来と同様の構造のものを使用でき新規のものをあえて
設計する手間を要しない。
また従来は、第3図(b)に示すように、スラスト軸受
4Cのすぐ隣に軸シール部12′を設けていたが、この
スラスト軸受4C近辺はオイル通路18の油圧の影響を
受けて回転電機室6より圧力が高い、そのため、潤滑油
がセンタフ1ウジングIBひいてはコンプレッサ側に漏
れやすい、このような不具合を解消するためには、軸シ
ール部12′のほかに回転電機室6とコンプレッサ3と
の間にも補助の軸シー・ル部を設ける必要があった。
4Cのすぐ隣に軸シール部12′を設けていたが、この
スラスト軸受4C近辺はオイル通路18の油圧の影響を
受けて回転電機室6より圧力が高い、そのため、潤滑油
がセンタフ1ウジングIBひいてはコンプレッサ側に漏
れやすい、このような不具合を解消するためには、軸シ
ール部12′のほかに回転電機室6とコンプレッサ3と
の間にも補助の軸シー・ル部を設ける必要があった。
これに対して、本実施例の軸シール構造によれば、スラ
スト軸受4Cから回転電機室6内への潤滑油の侵入を冷
却のために積極的に容認して、コンプレッサ側でシール
する。
スト軸受4Cから回転電機室6内への潤滑油の侵入を冷
却のために積極的に容認して、コンプレッサ側でシール
する。
このようにすれば、潤滑油は回転電機室6内で一旦油圧
が下げられ、しかも回転子10の回転により潤滑油を遠
心方向に飛散させるために、軸シール部12を1カ所で
満足させることができる利点がある。
が下げられ、しかも回転子10の回転により潤滑油を遠
心方向に飛散させるために、軸シール部12を1カ所で
満足させることができる利点がある。
第5図及び第6図に本発明の第2実施例を示す。
第1実施例と同一符号は、同−或いは共通する要素であ
る。
る。
本実施例は、バックプレート14に軸シール部としてシ
ールリング12−1を用いたものである。
ールリング12−1を用いたものである。
シールリング12−1は、スペーサ11外周とバックプ
レート14内周との間に介在する。
レート14内周との間に介在する。
なお、軸シール部は上記以外にも、例えば第7図に示す
ようなラビリンスシール12−2を用いてもよく、その
種類を限定するものではない。
ようなラビリンスシール12−2を用いてもよく、その
種類を限定するものではない。
第8図に本発明の第3実施例を示す。
本実施例は、前述の各実施例と同様に配置されたラジア
ル軸受4A、4Bを第1の軸受部4とする。且つ、ハウ
ジングIB・コンプレッサ間に配置したバックプレート
14にスラスト軸受5を取り付け、これを第2の軸受部
とする。スラスト軸受5を上記配置構造とするため、オ
イル通路18の一部を分岐し、その分岐通路2oをハウ
ジングIAからセンタハウジングIBに形成し、スラス
ト軸受5に直接潤滑油が供給されるように配慮しである
。
ル軸受4A、4Bを第1の軸受部4とする。且つ、ハウ
ジングIB・コンプレッサ間に配置したバックプレート
14にスラスト軸受5を取り付け、これを第2の軸受部
とする。スラスト軸受5を上記配置構造とするため、オ
イル通路18の一部を分岐し、その分岐通路2oをハウ
ジングIAからセンタハウジングIBに形成し、スラス
ト軸受5に直接潤滑油が供給されるように配慮しである
。
このような構造によれば、第1の軸受部4及び第2の軸
受部5が回転子10の両端に位置するので、回転子1o
のオーバハングを解消する。また、回転子1o等の組み
込み及び潤滑油の冷却も第1実施例とはS”同様になさ
れる。第2の軸受部5は、ラジアル軸受であってもよい
。
受部5が回転子10の両端に位置するので、回転子1o
のオーバハングを解消する。また、回転子1o等の組み
込み及び潤滑油の冷却も第1実施例とはS”同様になさ
れる。第2の軸受部5は、ラジアル軸受であってもよい
。
第9図に本発明の第4実施例を示す。
本実施例は、軸シール部12の配置構造については、第
1実施例と同様にしてあり、異なる点は、回転軸7の軸
受として2個のボール軸受21,22を使用して、この
ボール軸受21.22により、ラジアル軸受とスラスト
軸受とを兼用させている。
1実施例と同様にしてあり、異なる点は、回転軸7の軸
受として2個のボール軸受21,22を使用して、この
ボール軸受21.22により、ラジアル軸受とスラスト
軸受とを兼用させている。
第10図に本発明の第5実施例を示す。
本実施例は、軸シール部12の配置構造について、第1
実施例と同様にしてあり、異なる点は、オイル通路18
を分岐して、分岐通路23により潤滑油の一部を積極的
に回転電機室6内に導き、且つ分割通路23の出口側登
校るオリフィス24を設けている。
実施例と同様にしてあり、異なる点は、オイル通路18
を分岐して、分岐通路23により潤滑油の一部を積極的
に回転電機室6内に導き、且つ分割通路23の出口側登
校るオリフィス24を設けている。
このような構成によれば、分岐通路23を介して導かれ
る潤滑油は、オリフィス24を介してセンタハウジング
IB内に吹き出す。従って、前述した各実施例以上の回
転電機に対する冷却を可能とする利点がある。
る潤滑油は、オリフィス24を介してセンタハウジング
IB内に吹き出す。従って、前述した各実施例以上の回
転電機に対する冷却を可能とする利点がある。
以上のように本発明によれば、第1の課題解決手段では
、組立性に優れたオーバハング方式を採用した場合に、
(イ)その組立の簡便性を保ちつつ、(ロ)軸シール部
を回転電機室とコンプレッサとの間に配置することで、
回転電機のオーバハング量を少なくし、ひいては軸受部
の信頼性の向上及びコンプレッサ効率の向上を図ること
ができ、(ハ)さらに軸受の潤滑油を利用して回転電機
の冷却を有効に行い、回転電機の出力低下を防止できる
。
、組立性に優れたオーバハング方式を採用した場合に、
(イ)その組立の簡便性を保ちつつ、(ロ)軸シール部
を回転電機室とコンプレッサとの間に配置することで、
回転電機のオーバハング量を少なくし、ひいては軸受部
の信頼性の向上及びコンプレッサ効率の向上を図ること
ができ、(ハ)さらに軸受の潤滑油を利用して回転電機
の冷却を有効に行い、回転電機の出力低下を防止できる
。
第2の課題解決手段では、上記(イ)(ハ)のほかにオ
ーバハングを解消する効果を奏する。
ーバハングを解消する効果を奏する。
第1図は1本発明の第1実施例を示す縦断面図、第2図
は、その潤滑油の流れ状態を示す説明図、第3図(a)
、(b)は、上記第1実施例と従来例の回転子のオーバ
ハング量を比較した説明図、第4図は、第1実施例の一
部を示す要部断面図、第5図は、本発明の第2実施例を
示す縦断面図、第6図は、その一部を示す要部断面図、
第7図は。 本発明に用いる軸シール部の他の態様を示す断面図、第
8図〜第10図は、本発明の第3実施例〜第5実施例の
それぞれを示す縦断面図である。 1 (LA、IB)・・・ターボチャージャ本体、IA
・・・ハウジング、IB・・・センタハウジング、2・
・・タービンインペラ、3・・・コンプレッサインペラ
、4・・・軸受部(第1の軸受部)、4A、4B・・・
ラジアル軸受、4C・・・スラスト軸受、5・・・第2
の軸受部、6・・・回転電機室、7・・・回転軸、10
・・・回転子(界磁ロータ)、12.12−1.12−
2・・・軸シール部、14・・・バックプレート、15
・・・シートリング、18・・・オイル通路、19・・
・オイルドレーン、21A、21B・・・ボール軸受、
23・・・分岐通路、24・・・オリフィス。 (他1名)ばし′− ンー/ 第 図 第 図 第 図 (a) 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 12−1・−゛軸/−ノし部 4 第1の軸受部 5−第2の軸受部 第 図 21A。 21B・・・ポ ル軸受 第 図 R 23・・・分岐通路 24・・・オリフイス
は、その潤滑油の流れ状態を示す説明図、第3図(a)
、(b)は、上記第1実施例と従来例の回転子のオーバ
ハング量を比較した説明図、第4図は、第1実施例の一
部を示す要部断面図、第5図は、本発明の第2実施例を
示す縦断面図、第6図は、その一部を示す要部断面図、
第7図は。 本発明に用いる軸シール部の他の態様を示す断面図、第
8図〜第10図は、本発明の第3実施例〜第5実施例の
それぞれを示す縦断面図である。 1 (LA、IB)・・・ターボチャージャ本体、IA
・・・ハウジング、IB・・・センタハウジング、2・
・・タービンインペラ、3・・・コンプレッサインペラ
、4・・・軸受部(第1の軸受部)、4A、4B・・・
ラジアル軸受、4C・・・スラスト軸受、5・・・第2
の軸受部、6・・・回転電機室、7・・・回転軸、10
・・・回転子(界磁ロータ)、12.12−1.12−
2・・・軸シール部、14・・・バックプレート、15
・・・シートリング、18・・・オイル通路、19・・
・オイルドレーン、21A、21B・・・ボール軸受、
23・・・分岐通路、24・・・オリフィス。 (他1名)ばし′− ンー/ 第 図 第 図 第 図 (a) 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 12−1・−゛軸/−ノし部 4 第1の軸受部 5−第2の軸受部 第 図 21A。 21B・・・ポ ル軸受 第 図 R 23・・・分岐通路 24・・・オリフイス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするター
ビン及び過給用コンプレッサの各インペラを回転軸によ
り結合し、前記タービン・コンプレッサ間に潤滑油導入
のオイル通路付き軸受部及び回転電機室を並設し、この
軸受部,回転電機室を貫通する前記回転軸のうち軸受部
より回転電機室に出た部分に回転電機の回転子をオーバ
ハングの状態で取付けたターボチャージャにおいて、 前記回転電機室・コンプレッサ間にバックプレートを取
り付け、このバックプレートに前記回転軸を貫通させつ
つ軸シール部を前記回転子・コンプレッサ間に位置させ
て設け、一方、前記回転電機室と前記回転子をオーバハ
ング状態で支持する軸受部との間には軸シール部を設け
ない構造としてなることを特徴とする回転電機付きター
ボチャージャ。 2、第1請求項において、前記軸受部は、2個のラジア
ル軸受と1個のスラスト軸受よりなる回転電機付きター
ボチャージャ。 3、第1請求項において、前記軸受部は、2個のボール
軸受よりなる回転電機付きターボチャージャ。 4、エンジンの排気ガスエネルギーを駆動源とするター
ビン及び過給用コンプレッサの各インペラを回転軸によ
り結合し、前記タービン・コンプレッサ間に回転電機室
を配置して、回転電機室内の回転子を前記回転軸に設け
てなるターボチャージャにおいて、 前記タービン・回転電機室間に潤滑油導入のオイル通路
を備えた第1の軸受部を設け、一方、前記回転電機室・
コンプレッサ間にバックプレートを取り付け、このバッ
クプレートに第2の軸受部を設け、前記第1,第2の軸
受部間に前記回転電機の回転子を位置させつつ、これら
の軸受部により前記回転軸を支持し、且つ前記第1の軸
受部・回転電機室間には軸シール部を設けないで、第1
の軸受部側から潤滑油の一部が前記回転電機室内に侵入
する構造とし、他方、前記バックプレートには、前記回
転電機室・コンプレッサ間をシールする軸シール部を設
けてなることを特徴とする回転電機付きターボチャージ
ャ。 5、第4請求項において、前記第1の軸受部はラジアル
軸受部、前記第2の軸受部はスラスト軸受部よりなり、
この第2のスラスト軸受部には前記第1の軸受部のオイ
ル通路が分岐して潤滑油を供給するようにしてある回転
電機付きターボチャージャ。 6、第1請求項ないし第5請求項のいずれか1項におい
て、前記回転電機室の下部には、前記オイル通路に連通
するオイルドレーン穴が配設される回転電機付きターボ
チャージャ。 7、第1請求項ないし第6請求項のいずれか1項におい
て、前記オイル通路は、その一部が前記軸受部に至る前
に分岐して潤滑油の一部を冷却油として前記回転電機室
に導く通路が設けてある回転電機付きターボチャージャ
。 8、第7請求項において、前記回転電機室に冷却油を導
く通路は、回転電機室内に冷却油を吹き出すよう絞り形
成したオリフィスをその通路出口に設けてある回転電機
付きターボチャージャ。 9、第1請求項ないし第8請求項のいずれか1項におい
て、前記軸シール部は、メカニカルシール、シールリン
グ、ラビリンスシールのいずれかにより構成される回転
電機付きターボチャージャ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15701790A JPH0774612B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 回転電機付きターボチャージャ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15701790A JPH0774612B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 回転電機付きターボチャージャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447128A true JPH0447128A (ja) | 1992-02-17 |
| JPH0774612B2 JPH0774612B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=15640363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15701790A Expired - Fee Related JPH0774612B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 回転電機付きターボチャージャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774612B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007321674A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 回転軸の保持構造および電動過給機 |
| JP2008121477A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 電動過給機 |
| KR20140108734A (ko) * | 2012-01-26 | 2014-09-12 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저 |
| JP2018145813A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 電動過給機 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15701790A patent/JPH0774612B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007321674A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | 回転軸の保持構造および電動過給機 |
| JP2008121477A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 電動過給機 |
| KR20140108734A (ko) * | 2012-01-26 | 2014-09-12 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저 |
| JP2018145813A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 電動過給機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774612B2 (ja) | 1995-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |