JP2015137548A - electric supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動過給機に関する。 The present invention relates to an electric supercharger.
過給機には、コンプレッサホイールを電動モータ等の回転電機で回転駆動する電動過給機がある。電動過給機では、コンプレッサホイールが高速回転し空気を圧縮することによって、コンプレッサホイールの回転軸の軸受が発熱するため、軸受の冷却が必要になる。また、回転軸を回転自在に支持する軸受には、潤滑油等による摩擦の低減も必要になる。
例えば、特許文献1に記載される電動過給機では、コンプレッサホイールが取り付けられた回転軸にモータのモータ回転子が一体に回転するように固定されており、軸受としてのベアリングがモータ回転子に対してコンプレッサホイール側に設けられている。さらに、コンプレッサホイールとモータとの間において、ベアリングを囲むようにベアリングハウジングが設けられ、このベアリングハウジングは、その内部に給油及び排油して油を流通させることができるように構成されている。ベアリングは、ベアリングハウジング内を流れる油によって潤滑及び冷却される。
As the supercharger, there is an electric supercharger that rotates a compressor wheel by a rotating electric machine such as an electric motor. In the electric supercharger, the bearing of the rotating shaft of the compressor wheel generates heat when the compressor wheel rotates at high speed and compresses the air, and thus the bearing needs to be cooled. Further, the bearing that rotatably supports the rotating shaft needs to reduce friction due to lubricating oil or the like.
For example, in the electric supercharger described in Patent Document 1, a motor rotor of a motor is fixed so as to rotate integrally with a rotation shaft to which a compressor wheel is attached, and a bearing as a bearing is attached to the motor rotor. On the other hand, it is provided on the compressor wheel side. Further, a bearing housing is provided between the compressor wheel and the motor so as to surround the bearing, and the bearing housing is configured so that oil can be circulated by supplying and discharging oil therein. The bearing is lubricated and cooled by oil flowing in the bearing housing.
特許文献1の電動過給機では、ベアリングハウジング内に油を流す構造を採用しているため、ベアリング周辺の構造が大きくなり、電動過給機自体が大型化する。近年、電動過給機は、自動車に搭載されるようになり、省スペース化が要求されている。このため、コンプレッサホイール側の軸受を小型の転がり軸受(ボールベアリング)とし、この軸受内に製造時に予めグリスを封入しておくといった構成を採用して、電動過給機の小型化が図られている。 In the electric supercharger disclosed in Patent Document 1, since the structure in which oil is allowed to flow in the bearing housing is adopted, the structure around the bearing is increased, and the electric supercharger itself is increased in size. In recent years, electric superchargers have been installed in automobiles, and space saving is required. For this reason, a compact rolling bearing (ball bearing) is used as the bearing on the compressor wheel side, and grease is enclosed in the bearing in advance during manufacture, thereby reducing the size of the electric supercharger. Yes.
上述のような電動過給機の場合、コンプレッサホイール及び電動モータを連結する回転軸の軸受が、電動モータを収容する閉鎖されたモータハウジング内に設けられ、モータハウジング外部のコンプレッサホイールの収容空間に隣接するモータハウジングの壁部の近傍に配置される。このため、軸受には、軸とモータハウジングの壁部との間からコンプレッサホイールの収容空間で過給された空気の圧力が作用すると共に、モータハウジング内の空気の圧力が作用する。しかしながら、過給時に作用するコンプレッサホイールの収容空間で過給された空気の圧力が上昇し、モータハウジングの内外における空気の圧力差が大きくなると、軸受内からグリスが抜け出し、軸受の耐久性が低下するという問題がある。 In the case of the electric supercharger as described above, the bearing of the rotating shaft that connects the compressor wheel and the electric motor is provided in the closed motor housing that houses the electric motor, and the compressor wheel housing space outside the motor housing. It arrange | positions in the vicinity of the wall part of an adjacent motor housing. For this reason, the pressure of the air supercharged in the housing space of the compressor wheel acts between the shaft and the wall of the motor housing, and the air pressure in the motor housing acts on the bearing. However, if the pressure of the supercharged air rises in the compressor wheel housing space that acts during supercharging, and the air pressure difference between the inside and outside of the motor housing increases, grease will escape from the inside of the bearing, reducing the durability of the bearing. There is a problem of doing.
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、軸受の耐久性を向上させる電動過給機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electric supercharger that improves the durability of a bearing.
上記の課題を解決するために、この発明に係る電動過給機は、回転電機と、回転電機によって回転駆動されるコンプレッサホイールと、コンプレッサホイールを収容するホイール室及び回転電機を収容する回転電機室を有するハウジングと、回転電機室内に配設され、コンプレッサホイールを回転駆動する回転電機の回転軸を回転自在に支持する軸受と、ホイール室と回転電機室とを隔て、回転軸が貫通するハウジングの隔壁と、隔壁を貫通して形成され、ホイール室を回転電機室に連通可能な隔壁貫通穴とを備える。 In order to solve the above-described problems, an electric supercharger according to the present invention includes a rotating electrical machine, a compressor wheel that is driven to rotate by the rotating electrical machine, a wheel chamber that houses the compressor wheel, and a rotating electrical machine room that houses the rotating electrical machine. And a housing that is disposed in the rotating electrical machine chamber and that rotatably supports the rotating shaft of the rotating electrical machine that rotationally drives the compressor wheel, and the housing in which the rotating shaft passes through the wheel chamber and the rotating electrical machine chamber. A partition and a partition through-hole formed through the partition and allowing the wheel chamber to communicate with the rotating electrical machine chamber are provided.
隔壁貫通穴は、少なくとも2つ設けられ、隔壁貫通穴は、回転電機の動作時、回転電機室内における隔壁貫通穴のうちの少なくとも2つでの圧力が異なるように構成されてよい。
隔壁貫通穴のうちの少なくとも2つは、回転軸からの距離が異なっていてよい。
隔壁貫通穴のうちの少なくとも2つは、異なる大きさを有してよい。
回転電機は、回転軸と共に回転することによって回転電機室内で回転軸の径方向中心側の圧力よりも径方向外側の圧力が高くなる圧力差を生じさせるように、回転軸から回転軸の径方向に突出して設けられるロータを有し、隔壁貫通穴は、上記圧力差によって回転電機室内で一方の隔壁貫通穴から他方の隔壁貫通穴への気体の流れを生じるように構成されてよい。
軸受は、隔壁における回転軸を通す回転軸挿通穴に隣接してよい。
At least two partition wall through holes may be provided, and the partition wall through holes may be configured such that pressures in at least two of the partition wall through holes in the rotating electrical machine chamber are different during operation of the rotating electrical machine.
At least two of the partition wall through holes may have different distances from the rotation axis.
At least two of the partition wall through holes may have different sizes.
The rotating electrical machine rotates in the radial direction of the rotating shaft from the rotating shaft so as to generate a pressure difference in which the pressure on the radially outer side becomes higher than the pressure on the radially central side of the rotating shaft by rotating together with the rotating shaft. The partition wall through hole may be configured to generate a gas flow from one partition wall through hole to the other partition wall through the rotary electric machine chamber due to the pressure difference.
The bearing may be adjacent to a rotation shaft insertion hole through which the rotation shaft in the partition wall passes.
この発明に係る電動過給機によれば、軸受の耐久性を向上させることが可能になる。 According to the electric supercharger according to the present invention, the durability of the bearing can be improved.
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
まず、この発明の実施の形態1に係る電動過給機101の構成を説明する。
図1を参照すると、電動過給機101は、吸入した気体(本実施の形態では空気とする)を過給するための過給部1と、過給部1を回転電機である電動モータ30を用いて駆動するための駆動部2とによって構成されている。
過給部1は、回転することによって吸入空気を過給するコンプレッサホイール21と、コンプレッサホイール21と一体回転可能なシャフト22と、互いに組み付けられることによって内部にコンプレッサホイール21を収容する金属製のコンプレッサカバー11及びシールプレート12とを備えている。ここで、シャフト22は、回転軸を構成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
First, the configuration of the
Referring to FIG. 1, an
The supercharging unit 1 includes a
シャフト22は、コンプレッサカバー11の内部からシールプレート12を貫通して駆動部2に延在している。このとき、シールプレート12はシャフト22の径方向に延在している。
コンプレッサカバー11及びシールプレート12によって囲まれた内部には、コンプレッサホイール21を回転可能に収容するホイール室15と、ホイール室15からシャフト22の軸方向に延在して外部に開口する吸入路16と、ホイール室15に連通し且つコンプレッサホイール21の周囲を囲むように延在して外部に開口する環状の排出路17とが形成されている。
The
Inside the
駆動部2は、金属製の有底筒状のモータケース13と、モータケース13の開口を閉鎖するエンドプレート14とを備えている。そして、モータケース13及びエンドプレート14は、その内部に電動モータ30を収容するモータ室18を形成している。ここで、モータ室18は、回転電機室を構成している。
モータケース13の筒状の側壁13aの外周側には、周囲の空気によるモータケース13の冷却効率を向上させるために複数の放熱フィン13cが一体に突出形成されている。
そして、コンプレッサカバー11、シールプレート12、モータケース13及びエンドプレート14は、電動過給機101のハウジング10を形成している。
The driving unit 2 includes a metal bottomed
On the outer peripheral side of the
The compressor cover 11, the
モータケース13の底部である底壁13bには、シールプレート12が固定されている。そして、底壁13bの中央には、モータ室18内に開口すると共にシールプレート12に向かって開口する底壁貫通穴13b1が貫通形成されている。底壁貫通穴13b1は、シャフト22の外径よりも大きい内径を有し、シャフト22を通している。そして、底壁13bは、シャフト22の径方向に延在している。ここで、底壁13bは、モータ室18とホイール室15とを隔てる隔壁を構成し、底壁貫通穴13b1は、シャフト22の回転軸挿通穴を構成している。
さらに、シールプレート12には、底壁貫通穴13b1に隣接し且つ連通するプレート貫通穴12aが貫通形成されている。そして、シャフト22は、プレート貫通穴12a及び底壁貫通穴13b1を通って、モータ室18内に延在している。このとき、シャフト22の軸方向はモータケース13の筒状の側壁13aの延在方向に沿う方向となっている。
A
Further, the
シャフト22の外周面22cは、モータ室18内に設けられたボールベアリング等の第一軸受23及び第二軸受24によって周方向に回転自在に支持されている。第一軸受23は、底壁13bの近傍でシャフト22を支持し、第二軸受24は、エンドプレート14側の端部22bの近傍でシャフト22を支持している。
An outer
第一軸受23は、その外周を囲むフランジ付円筒形状を有し且つ底壁13bに固定された第一軸受枠25によって支持及び固定され、底壁貫通穴13b1に隣接して位置している。底壁貫通穴13b1の内径は、第一軸受23の外径よりも小径であり、第一軸受23は、底壁貫通穴13b1における底壁13bとシャフト22との間の隙間を塞いでいる。
第二軸受24は、その外周を囲むフランジ付円筒形状を有し且つエンドプレート14に固定された第二軸受枠26によって支持及び固定されている。
The first bearing 23 has a cylindrical shape with a flange surrounding the outer periphery thereof, is supported and fixed by a first bearing
The second bearing 24 has a cylindrical shape with a flange surrounding its outer periphery and is supported and fixed by a second bearing
一方の端部22a側でコンプレッサホイール21の中心の挿通孔21a内に通されたシャフト22の外周面22c上には、固定ナット27及び固定リング28が取り付けられている。
固定リング28は、コンプレッサホイール21に対してシャフト22における端部22aと反対側に且つプレート貫通穴12a内に位置している。さらに、固定リング28は、シャフト22に係合してコンプレッサホイール21と反対側への移動が阻止されるように構成されている。
固定ナット27は、コンプレッサホイール21に対して端部22a側に位置し、シャフト22に逆ねじ方式で螺合する。固定ナット27と締め付けることによって、コンプレッサホイール21が固定ナット27及び固定リング28に挟まれて軸方向に固定される。
A
The
The fixing
また、モータ室18内における第一軸受23及び第二軸受24の間において、シャフト22の外周面22c上には、円筒状のロータコア31がシャフト22と一体に回転するように設けられている。ロータコア31内には、その外周面に沿って永久磁石32が埋め込まれている。
さらに、モータ室18内では、ロータコア31の外周を囲むようにして円筒状のステータコア33が設けられている。ステータコア33は、モータケース13の側壁13aに固定されている。さらに、ステータコア33内では巻線が巻回され、この巻線はコイル34を形成し、ステータコア33の両端から突出もしている。
そして、巻線に電力が供給されると、コイル34から回転磁界が発生し、この回転磁界の作用を永久磁石32が受けることによって、ロータコア31がシャフト22及びコンプレッサホイール21と共に回転駆動される。
A
Further, in the
When electric power is supplied to the winding, a rotating magnetic field is generated from the
上述のようなシャフト22、ロータコア31、永久磁石32、ステータコア33及びコイル34は、電動モータ30を構成している。そして、シャフト22は、コンプレッサホイール21及び電動モータ30の回転軸を兼ねている。
The
また、モータケース13の底壁13bには、モータ室18内に開口すると共にシールプレート12に向かって開口する第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eが貫通形成されている。ここで、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eは、隔壁貫通穴を構成している。
第二圧力調整穴13eは、第一圧力調整穴13dよりもシャフト22に径方向で近い位置に配置されている。つまり、第一圧力調整穴13dは、シャフト22の中心軸CAから距離L1つまり径方向距離L1に位置し、第二圧力調整穴13eは、中心軸CAから径方向距離L2(L2<L1)に位置している。さらに、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eは、底壁貫通穴13b1の径方向外側に位置し、互いに同一の内径を有している。
Further, the
The second
次に、この発明の実施の形態1に係る電動過給機101の動作を説明する。
図1を参照すると、電動過給機101において、図示しない電源によって電動モータ30のコイル34に電力が印加されると、コイル34が発生する回転磁界によってロータコア31が回転駆動され、それによって、シャフト22及びコンプレッサホイール21が中心軸CAを中心に高速回転駆動される。
Next, the operation of the
Referring to FIG. 1, in the
高速回転するコンプレッサホイール21は、吸入路16から吸入する空気を圧縮つまり過給して排出路17から排出する。
このとき、ホイール室15内で空気が圧縮を受けて圧力を上昇させ、この圧縮された空気の一部は、シールプレート12及び固定リング28の間、並びに、固定リング28及びシャフト22の間を通って、底壁貫通穴13b1内に流入する。そして、流入した圧縮空気は、シールプレート12及びモータケース13の底壁13bの間を通って、第一圧力調整穴13d又は第二圧力調整穴13eに向かって流れようとする。
The
At this time, the air is compressed in the
図1及び図2をあわせて参照すると、モータ室18内では、シャフト22から径方向に突出するロータコア31が高速回転することによって、空気は、シャフト22から径方向外側への流れを生じてシャフト22から径方向に遠い位置に偏る。つまり、モータ室18内の空気の圧力は、シャフト22からの径方向の距離が大きくなるほど高くなる。よって、モータ室18内では、第二圧力調整穴13e近傍での圧力が第一圧力調整穴13d近傍での圧力よりも低くなる。
1 and 2 together, in the
このため、シールプレート12及び底壁13bの間の空気は、より圧力が低い第二圧力調整穴13eに向かって流れて第二圧力調整穴13eを通りモータ室18内に流入する。
モータ室18内では、次々に流入する空気によって第二圧力調整穴13e近傍の圧力が上昇するため、流入した空気は、図2の破線矢印によって示されるように、圧力の低いシャフト22近傍に向かって流れると共に、モータケース13の側壁13aに沿って圧力の低い第一圧力調整穴13d近傍に向かって流れる。シャフト22近傍に流れ込んだ空気は、回転するロータコア31の作用によって径方向外側へと再び流され、この際、圧力の低い第一圧力調整穴13dに向かって流れる。その後、空気は、第一圧力調整穴13dを通ってモータ室18の外に流出するようになる。流出した空気は、圧力が高い底壁貫通穴13b1及びホイール室15へは流れずに、シールプレート12及び底壁13bの間を通って電動過給機101の外部に流出する。
For this reason, the air between the
In the
第二圧力調整穴13eから第一圧力調整穴13dへの流通過程で、空気は、モータケース13の放熱フィン13cを介した放熱による冷却を受けつつ、第一軸受23を主体に軸受23及び24を直接的に冷却する。特に、第一軸受23は、コンプレッサホイール21により圧縮を受けることで昇温する空気からシャフト22、シールプレート12及び底壁13bを介した熱伝達を受けるため、第二軸受24よりも高温になる。このため、第一軸受23を主体に冷却することは軸受23及び24を同様の状態に冷却するのに効果的である。また、第一軸受23は、隣接する底壁貫通穴13b1内に流入する空気によっても直接的に冷却される。
In the course of flow from the second
また、底壁貫通穴13b1内の圧縮空気をモータ室18内に流すことによって、底壁貫通穴13b1内の圧力を低下させると共にモータ室18内の圧力を上昇させ、互いの間の差圧が低くなる。つまり、第一軸受23における底壁貫通穴13b1側とモータ室18側との差圧が低くなる。
電動過給機101では、モータ室18内に潤滑油を流通させることができないため、軸受23及び24内には、製造時にグリスが封入されている。上述のように第一軸受23を挟んだモータ室18の内外の差圧が低くなるため、封入されたグリスが底壁貫通穴13b1内の圧縮空気によって第一軸受23から押し出されてしまうことが防がれる。
In addition, by flowing the compressed air in the bottom wall through hole 13b1 into the
In the
このように、この発明の実施の形態1に係る電動過給機101は、電動モータ30と、電動モータ30によって回転駆動されるコンプレッサホイール21と、コンプレッサホイール21を収容するホイール室15及び電動モータ30を収容するモータ室18を有するハウジング10と、モータ室18内に配設され且つコンプレッサホイール21を回転駆動する電動モータ30のシャフト22を回転自在に支持する第一軸受23と、ホイール室15とモータ室18とを隔て且つシャフト22が貫通するハウジング10の底壁13bと、底壁13bを貫通して形成され且つホイール室15をモータ室18に連通可能な第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eとを備える。そして、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eは、電動モータ30の動作時、モータ室18内における第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eでの圧力が異なるように構成される。
As described above, the
電動モータ30の動作時、コンプレッサホイール21によって圧縮されたホイール室15内の空気の一部が第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eに向かって流れる。モータ室18内では、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eでの圧力が異なるため、ホイール室15から第一圧力調整穴13d又は第二圧力調整穴13eを通って流入した後、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eの間を流通し、第二圧力調整穴13e又は第一圧力調整穴13dを通って流出する空気の流れが形成される。これにより、第一軸受23は、次々に流れてくる空気によって直接的に冷却される。そして、上記作用は、第一圧力調整穴13d又は第二圧力調整穴13eの構成を調節することによって得ることができる。よって、電動過給機101は、第一軸受23を冷却するための構造を簡易にし、それによってコストの低減を可能にする。さらに、第一軸受23は、モータ室18の外部からホイール室15内で圧縮された空気の圧力を受けると共に、モータ室18内の空気の圧力を受ける。コンプレッサホイール21によって圧縮された空気の一部をモータ室18内に導入することによって、モータ室18の内外における第一軸受23に作用する空気の差圧が小さくなるため、第一軸受23内の封入グリスの漏出が抑えられる。
During operation of the
また、電動過給機101において、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eは、シャフト22からの距離が異なっている。このとき、電動モータ30の動作時、モータ室18内でシャフト22からの径方向距離に対応して圧力が異なるように構成することによって、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eでの圧力を異ならせることができる。
また、電動過給機101において、第一軸受23は、底壁13bにおけるシャフト22を通す底壁貫通穴13b1に隣接する。このとき、ホイール室15から底壁貫通穴13b1に流れる空気によっても、第一軸受23が直接的に冷却される。
In the
In the
また、電動過給機101において、電動モータ30は、シャフト22と共に回転することによってモータ室18内でシャフト22の径方向中心側の圧力よりも径方向外側の圧力が高くなる圧力差を生じさせるように、シャフト22からシャフト22の径方向に突出して設けられるロータコア31を有し、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eは、上記圧力差によってモータ室18内で第二圧力調整穴13eから第一圧力調整穴13dへの空気の流れを生じるように構成されている。このとき、ロータコア31が回転することによって生じるモータ室18内での圧力差と、第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eの構成とを相互作用させることによって、第一軸受23を直接的に冷却する空気の流れをモータ室18内に形成することができる。
Further, in the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る電動過給機は、実施の形態1に係る電動過給機101において、モータケース13の底壁13bに形成されていた第一圧力調整穴13d及び第二圧力調整穴13eを、シャフト22から径方向に等距離の位置に配置し、さらに、第二圧力調整穴13eの内径を第一圧力調整穴13dよりも大きくしたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
The electric supercharger according to the second embodiment of the present invention includes the first
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the previous drawings are the same or similar components, and thus detailed description thereof is omitted.
図3を参照すると、モータケース13の底壁13bに形成された第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eについて、第一圧力調整穴213dはシャフト22の中心軸CAから径方向距離L1に位置し、第二圧力調整穴213eは、中心軸CAから径方向距離L2(但し、L2=L1)に位置している。さらに、第二圧力調整穴213eは、第一圧力調整穴213dよりも大径に形成されている。
Referring to FIG. 3, for the first
このため、電動圧縮機の始動直後、モータ室18内では、シャフト22からの径方向距離が等しい第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eの両方を通って、底壁貫通穴13b1内の圧縮空気が流入する。しかしながら、第一圧力調整穴213dが第二圧力調整穴213eよりも小径であるため、モータ室18内では、第一圧力調整穴213d近傍での圧力が第二圧力調整穴213e近傍での圧力よりも次第に高くなる。
その結果、底壁貫通穴13b1内の圧縮空気は、図3の破線矢印に示されるように、第二圧力調整穴213eを通ってモータ室18内に流入し、さらに、モータケース13の側壁13a(図1参照)に沿って又はシャフト22近傍を通って、圧力の低い第一圧力調整穴213dに向かって流れる。その後、空気は第一圧力調整穴213dを通ってモータ室18から流出するようになる。
For this reason, immediately after the start of the electric compressor, in the
As a result, the compressed air in the bottom wall through hole 13b1 flows into the
よって、モータ室18内では、空気は、モータケース13の放熱フィン13c(図1参照)を介して放熱による冷却を受けつつ、第一軸受23を主体に軸受23及び24を直接的に冷却する。同時に、第一軸受23における底壁貫通穴13b1側とモータ室18側との差圧が低くなる。
また、この発明の実施の形態2に係る電動過給機のその他の構成及び動作は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
Therefore, in the
Moreover, since the other structure and operation | movement of the electric supercharger which concern on Embodiment 2 of this invention are the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.
そして、実施の形態2における電動過給機によれば、上記実施の形態1の電動過給機101と同様な効果が得られる。つまり、第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eが異なる大きさを有しているため、上述したように、電動圧縮機の稼働時のモータ室18内では、第一圧力調整穴213d近傍での圧力と第二圧力調整穴213e近傍での圧力とが異なるようになる。これにより、モータ室18内では、第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eの間での空気の流れが生じ、軸受23及び24が流れる空気によって直接的に冷却される。
And according to the electric supercharger in Embodiment 2, the same effect as the
また、実施の形態2における電動過給機では、第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eをシャフト22から径方向で等距離の位置に配置していたが、より小径の第一圧力調整穴213dを第二圧力調整穴213eよりもシャフト22から径方向に遠い位置に配置してもよい。これにより、第一圧力調整穴213d近傍と第二圧力調整穴213e近傍との間の差圧を大きくすることができ、モータ室18内での空気の流速を増加させ、空気による冷却効果を向上させることができる。
In the electric supercharger according to the second embodiment, the first
また、実施の形態1及び2の電動過給機では、モータケース13の底壁13bに2つの第一圧力調整穴及び第二圧力調整穴が設けられていたが、圧力調整穴は1つであってもよい。電動モータ30の動作時、コンプレッサホイール21によって圧縮されたホイール室15内の空気の一部が圧力調整穴に向かって流れる。このとき、圧力調整穴を挟んでモータ室18内外で差圧が発生する。モータ室18の内部よりも外部の空気の圧力の方が高い場合には、圧力調整穴を通ってモータ室18の外部から内部に空気が流入し、モータ室18内の空気の圧力が上昇する。また、モータ室18内のロータコア31の回転数が変動することによって、モータ室18内の空気の圧力が変動する。空気の流入後にモータ室18の内部の空気の圧力が変動して外部よりも高くなると、圧力調整穴を通ってモータ室18の内部から外部に空気が流出する。よって、モータ室18内に空気の流れ及び空気の入れ替わりが生じるため、第一軸受23及び第二軸受24が冷却される。そして、上述のモータ室18内への空気の流出入は、モータ室18の内外における空気の差圧を低減するように作用するため、モータ室18の内外における第一軸受23に作用する空気の差圧が小さくなり、第一軸受23内の封入グリスの漏出が抑えられる。
In the electric supercharger according to the first and second embodiments, the two first pressure adjustment holes and the second pressure adjustment hole are provided in the
また、実施の形態1及び2の電動過給機では、モータケース13の底壁13bに第一圧力調整穴及び第二圧力調整穴がそれぞれ1つ設けられていたが、第一圧力調整穴及び第二圧力調整穴はいずれも、2つ以上設けられてもよい。
また、実施の形態2の電動過給機では、モータケース13の底壁13bの第一圧力調整穴213d及び第二圧力調整穴213eの大きさを互いに異ならせるように構成されていたが、これに限定されるものでなく、第一圧力調整穴及び第二圧力調整穴の断面形状又は内壁面の空気に対する摩擦抵抗を互いに異ならせてもよい。つまり、第一圧力調整穴及び第二圧力調整穴の空気の通り易さを互いに異ならせてもよい。
また、実施の形態1及び2の電動過給機の軸受の圧力調整穴を用いた冷却構造は、軸受を潤滑油に浸して冷却する又は流れる潤滑油で冷却するものでなく、気体を用いて冷却する過給機であれば、適用可能である。
Moreover, in the electric supercharger of Embodiment 1 and 2, although the 1st pressure adjustment hole and the 2nd pressure adjustment hole were each provided in the
In the electric supercharger of the second embodiment, the first
Moreover, the cooling structure using the pressure adjustment hole of the bearing of the electric supercharger of Embodiments 1 and 2 does not cool the bearing by immersing it in the lubricating oil or the flowing lubricating oil, and uses gas. Any supercharger that cools can be applied.
10 ハウジング、13b 底壁(隔壁)、13b1 底壁貫通穴(回転軸挿通穴)、13d,213d 第一圧力調整穴(隔壁貫通穴)、13e,213e 第二圧力調整穴(隔壁貫通穴)、15 ホイール室、18 モータ室(回転電機室)、21 コンプレッサホイール、22 シャフト(回転軸)、23 第一軸受、30 電動モータ(回転電機)、31 ロータコア(ロータ)、101 電動過給機。
10 Housing, 13b Bottom wall (partition wall), 13b1 Bottom wall through hole (rotary shaft insertion hole), 13d, 213d First pressure adjustment hole (partition wall through hole), 13e, 213e Second pressure adjustment hole (partition wall through hole), DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記回転電機によって回転駆動されるコンプレッサホイールと、
前記コンプレッサホイールを収容するホイール室及び前記回転電機を収容する回転電機室を有するハウジングと、
前記回転電機室内に配設され、前記コンプレッサホイールを回転駆動する前記回転電機の回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記ホイール室と前記回転電機室とを隔て、前記回転軸が貫通する前記ハウジングの隔壁と、
前記隔壁を貫通して形成され、前記ホイール室を前記回転電機室に連通可能な隔壁貫通穴と
を備える電動過給機。 Rotating electrical machinery,
A compressor wheel driven to rotate by the rotating electrical machine;
A housing having a wheel chamber that houses the compressor wheel and a rotating electrical machine chamber that houses the rotating electrical machine;
A bearing disposed in the rotating electrical machine chamber and rotatably supporting a rotating shaft of the rotating electrical machine that rotationally drives the compressor wheel;
Separating the wheel chamber and the rotating electrical machine chamber, the partition wall of the housing through which the rotating shaft passes,
An electric supercharger comprising a partition wall through hole formed through the partition wall and allowing the wheel chamber to communicate with the rotating electrical machine chamber.
前記隔壁貫通穴は、前記回転電機の動作時、前記回転電機室内における前記隔壁貫通穴のうちの少なくとも2つでの圧力が異なるように構成される請求項1に記載の電動過給機。 At least two partition wall through holes are provided,
2. The electric supercharger according to claim 1, wherein the partition wall through hole is configured such that pressures in at least two of the partition wall through holes in the rotating electrical machine chamber are different during operation of the rotating electrical machine.
前記隔壁貫通穴は、前記圧力差によって前記回転電機室内で一方の前記隔壁貫通穴から他方の前記隔壁貫通穴への気体の流れを生じるように構成される請求項2〜4のいずれか一項に記載の電動過給機。 The rotating electrical machine rotates from the rotating shaft so as to generate a pressure difference in which the pressure on the radially outer side is higher than the pressure on the radially central side of the rotating shaft in the rotating electrical machine chamber by rotating together with the rotating shaft. A rotor provided to project in the radial direction of the rotating shaft;
The said partition through-hole is comprised so that the gas flow from one said partition through-hole to the other said partition through-hole may be produced in the said rotary electric machine chamber by the said pressure difference from the other said partition through-hole. The electric supercharger as described in.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017145724A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6102672A (en) * | 1997-09-10 | 2000-08-15 | Turbodyne Systems, Inc. | Motor-driven centrifugal air compressor with internal cooling airflow |
GB2388404B (en) * | 2002-05-09 | 2005-06-01 | Dana Automotive Ltd | Electric pump |
JP2006333660A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | Motor and turbocharger using motor |
JP4539487B2 (en) * | 2005-08-05 | 2010-09-08 | 株式会社Ihi | Supercharger with electric motor |
JP2008029166A (en) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | Cooling structure for rotating electric machine and motor-driven turbocharger |
JP2008118742A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | Rotary motor |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017145724A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
US10634043B2 (en) | 2016-02-19 | 2020-04-28 | Ihi Corporation | Electric device and electric supercharger |
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