JP2000130177A - Turbo charger with generator and motor - Google Patents

Turbo charger with generator and motor

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JP2000130177A
JP2000130177A JP10304531A JP30453198A JP2000130177A JP 2000130177 A JP2000130177 A JP 2000130177A JP 10304531 A JP10304531 A JP 10304531A JP 30453198 A JP30453198 A JP 30453198A JP 2000130177 A JP2000130177 A JP 2000130177A
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shaft
housing
generator
turbine
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Shinji Hara
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F16C27/045Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo charger provided with a generator and motor which can stably support the bearing for pivoting the shaft rotated in the high speed by a turbine by a damper ring in a radial direction and thrust direction for a housing. SOLUTION: A shaft 4 driven in a high speed by the turbine of a turbo charger provided with a generator and motor is supported rotatably by an angular ball bearing 10 and damper ring 30. A lubrication oil is supplied through a second oil passage 39 branched from a first oil passage 36 from a diameter direction gap 51 in the axial direction gap 52 formed between the end surface 40 of the damper ring 30 and the end surface 48 of a side plate 49. The angular ball bearing 10 is supported stably in a thrust direction for a center housing 14 by the damping operation of an oil film formed in the axial direction gap 52.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,吸気を過給する
と共に,排ガスエネルギーを電気エネルギー変換してエ
ネルギーを回収する発電・電動機を備えたターボチャー
ジャに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger provided with a generator / motor for supercharging intake air and converting exhaust gas energy into electric energy to recover energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に,ターボチャージャを備えたエン
ジンでは,排ガスエネルギーで駆動されるタービン,該
タービンを取り付けたシャフト,及び該シャフトに取り
付けたコンプレッサを有するターボチャージャを設けた
ものがある。また,エンジンに設けたターボチャージャ
には,排ガスエネルギーで駆動されるタービン,該ター
ビンを取り付けたシャフト,該シャフトに取り付けたコ
ンプレッサ及び前記シャフト上に設けた発電・電動機か
ら成るエネルギー回収装置が提案されている。また,タ
ーボチャージャを備えた断熱エンジンでは,排気系に発
電・電動機を持つターボチャージャを配置すると共に,
該ターボチャージャの後流に発電タービンを設けたエネ
ルギー回収装置を配置したものが提案されている。
2. Description of the Related Art Generally, an engine equipped with a turbocharger includes a turbocharger having a turbine driven by exhaust gas energy, a shaft mounted with the turbine, and a compressor mounted on the shaft. In addition, an energy recovery device including a turbine driven by exhaust gas energy, a shaft mounted with the turbine, a compressor mounted on the shaft, and a generator / motor mounted on the shaft has been proposed for a turbocharger provided in the engine. ing. In addition, in the adiabatic engine equipped with a turbocharger, a turbocharger with a generator / motor in the exhaust system is arranged,
An arrangement in which an energy recovery device provided with a power generation turbine downstream of the turbocharger is proposed.

【0003】図3は,従来の通常のターボチャージャを
示す断面図である。ターボチャージャは,エンジンの高
速回転時や高負荷運転時における出力の向上を目的とし
て,エンジンの排気ガスで駆動されるターボチャージャ
で過給を行うものである。図3に示すターボチャージャ
60において,ターボチャージャ60のボディは,ター
ビン2を収容するタービンハウジング12,コンプレッ
サ3を収容するコンプレッサハウジング13,及びター
ビンハウジング12とコンプレッサハウジング13との
間にあって両ハウジング12,13を連結するセンタハ
ウジング61から構成されている。ボディを貫通するシ
ャフト4は,センタハウジング61において軸受62,
62によって回転自在に支持されている。シャフト4に
は,タービン2側の端部においてタービンブレード7が
取り付けられ,コンプレッサ3側の端部においてコンプ
レッサブレード9が取り付けられている。
FIG. 3 is a sectional view showing a conventional ordinary turbocharger. The turbocharger performs supercharging with a turbocharger driven by exhaust gas of the engine for the purpose of improving the output during high-speed rotation of the engine or high-load operation. In the turbocharger 60 shown in FIG. 3, the body of the turbocharger 60 includes a turbine housing 12 that houses the turbine 2, a compressor housing 13 that houses the compressor 3, and both housings 12 between the turbine housing 12 and the compressor housing 13. 13 are connected to each other. The shaft 4 penetrating the body is provided with a bearing 62,
62 rotatably supported. A turbine blade 7 is attached to the shaft 4 at an end on the turbine 2 side, and a compressor blade 9 is attached to an end on the compressor 3 side.

【0004】エンジンの排気管を通じてタービンスクロ
ール6に送られた排気ガスは,ターボチャージャ60の
タービン2に供給してタービンブレード7を回転する。
タービンブレード7の回転は,シャフト4を介してコン
プレッサ3に伝達され,コンプレッサ3において,コン
プレッサブレード9を回転して過給,即ち,空気を圧縮
してエンジンに供給する。
The exhaust gas sent to the turbine scroll 6 through the exhaust pipe of the engine is supplied to the turbine 2 of the turbocharger 60 to rotate the turbine blade 7.
The rotation of the turbine blade 7 is transmitted to the compressor 3 via the shaft 4, and the compressor 3 rotates the compressor blade 9 to supercharge, that is, compresses air and supplies the air to the engine.

【0005】シャフト4は,10〜20万rpmもの速
度で高速回転をするので,安定して回転するために軸の
支持構造に工夫が施されている。図4は,図3に示すタ
ーボチャージャ60の軸受構造の一部を拡大して示す断
面図である。センタハウジング61においてシャフト4
を軸支する軸受62,62は,シャフト4に固定された
内輪63,外輪64,及び内輪63と外輪64との間に
介装されたボール65から構成されたアンギュラ型の玉
軸受である。ボール65は,保持器66によって内輪6
3及び外輪64から脱落しないように保持されている。
Since the shaft 4 rotates at a high speed of 100,000 to 200,000 rpm, a shaft supporting structure is devised for stable rotation. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a part of the bearing structure of the turbocharger 60 shown in FIG. The shaft 4 in the center housing 61
Are an angular type ball bearing composed of an inner ring 63 and an outer ring 64 fixed to the shaft 4 and a ball 65 interposed between the inner ring 63 and the outer ring 64. The ball 65 is held by the retainer 66 to the inner ring 6.
3 and the outer ring 64 so as not to fall off.

【0006】軸受62,62の外輪64は,センタハウ
ジング61の貫通孔67に嵌入されているオイルフィル
ムダンパ68の貫通孔69の両端部内に圧入によって取
り付けられている。オイルフィルムダンパ68は,ター
ビン側とコンプレッサ側とで分割されていない一体型で
ある。また,軸受62,62は,外輪64,64間にお
いてばね受け71を介してコイルばね70が介装されて
おり,コイルばね70の予め決められた力によって互い
に離れる方向に付勢されている。
The outer rings 64 of the bearings 62 are mounted by press-fitting into both ends of a through hole 69 of an oil film damper 68 fitted into a through hole 67 of the center housing 61. The oil film damper 68 is an integral type that is not divided on the turbine side and the compressor side. The bearings 62, 62 are provided with a coil spring 70 between the outer rings 64, 64 via a spring receiver 71, and are urged away from each other by a predetermined force of the coil spring 70.

【0007】シャフト4の高速回転を可能にするため
に,軸受62,62とオイルフィルムダンパ68とには
潤滑油が供給される。潤滑油は,センタハウジング61
に形成されている給油路72を通じてオイルフィルムダ
ンパ68とセンタハウジング61の貫通孔67との間の
隙間73に供給されて,隙間73を満たし,更に軸受6
2,62を潤滑・冷却した後,オイルフィルムダンパ6
8とセンタハウジング61とに連続して形成された排油
路74を通じて排出される。オイルフィルムダンパ68
は,隙間73に供給された潤滑油が作るオイルフィルム
を介してセンターハウジング61に浮動状態に支持され
ている。かかるオイルフィルムの制振作用により,シャ
フト4の高速回転が可能となる。
To enable the shaft 4 to rotate at a high speed, lubricating oil is supplied to the bearings 62, 62 and the oil film damper 68. The lubricating oil is supplied to the center housing 61
Is supplied to the gap 73 between the oil film damper 68 and the through hole 67 of the center housing 61 through an oil supply passage 72 formed in
After lubricating and cooling 2,62, the oil film damper 6
The oil is discharged through an oil drain 74 formed continuously with the center housing 8 and the center housing 61. Oil film damper 68
Are floatingly supported by the center housing 61 via an oil film formed by the lubricating oil supplied to the gap 73. The high-speed rotation of the shaft 4 is enabled by the vibration damping action of the oil film.

【0008】軸受62,62はアンギュラ型の玉軸受で
あるので,タービン2及びコンプレッサ3に働くスラス
ト力は,軸受62,62,オイルフィルムダンパ68を
介してセンターハウジング61からタービンハウジング
12及びコンプレッサハウジング13に伝達される。こ
のようなオイルフィルムダンパによる軸受の支持構造の
一例が,実開昭61−134536号公報に示されてい
る。この公報に開示の軸受構造においては,スプリング
の付勢力以上のスラスト力がシャフトに生じると,両軸
受が互いに接近しないように,オイルフィルムダンパの
内周面には軸受ストッパ用の段差が形成されている。
Since the bearings 62, 62 are angular type ball bearings, the thrust force acting on the turbine 2 and the compressor 3 is transmitted from the center housing 61 to the turbine housing 12 and the compressor housing via the bearings 62, 62 and the oil film damper 68. 13 is transmitted. An example of a bearing support structure using such an oil film damper is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-134536. In the bearing structure disclosed in this publication, when a thrust force greater than the urging force of the spring is generated in the shaft, a step for a bearing stopper is formed on the inner peripheral surface of the oil film damper so that the two bearings do not approach each other. ing.

【0009】車両のエンジンの排気ガスエネルギーによ
りタービンを駆動し,該タービンに接続した発電機によ
って電力を発電することで,排気ガスエネルギーを電気
エネルギーとして回収するものとしてターボチャージャ
ジェネレータがある。図5は,従来の発電・電動機を備
えたターボチャージャを示す断面図である。図5に示す
発電・電動機を備えたターボチャージャ80は,図3及
び図4に示すターボチャージャ60において,シャフト
4を延長し,センターハウジング61とコンプレッサハ
ウジング13との間に発電機82を組み込んだものに相
当する。図3に示すターボチャージャ60の各構成要素
及び部位と同等のものには,同じ符号を付すことで,重
複する詳細な説明を省略する。
A turbocharger generator recovers exhaust gas energy as electric energy by driving a turbine by exhaust gas energy of a vehicle engine and generating electric power by a generator connected to the turbine. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional turbocharger provided with a generator / motor. The turbocharger 80 provided with the generator / motor shown in FIG. 5 has the shaft 4 extended from the turbocharger 60 shown in FIGS. 3 and 4, and a generator 82 is incorporated between the center housing 61 and the compressor housing 13. Equivalent to something. The same components as those of the turbocharger 60 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant detailed description will be omitted.

【0010】発電・電動機を備えたターボチャージャ8
0の発電機82は,タービン2及びコンプレッサ3の間
において,センタハウジング61とコンプレッサハウジ
ング13とに対して両端で取り付けられた発電機ハウジ
ング81内に収容されている。発電機82は,排気エネ
ルギーにより駆動されるシャフト4に取り付けられてシ
ャフト4と共に回転する永久磁石から成る回転子83
と,回転子83の周囲において発電機ハウジング81に
取り付けられたコイルから成る固定子84とから成る。
発電機82は,排気ガスにより駆動されるタービン2の
出力の一部を電気エネルギーに変換し,この電力により
エンジンに直結したモータを駆動することで,排気ガス
エネルギー回収を実現している。なお,シャフト4は,
センタハウジング61に対して,フロート軸受85,8
5により回転自在に支持されており,コンプレッサ側の
フロート軸受85から突出するシャフト4に回転子83
が取り付けられている。
[0010] Turbocharger 8 equipped with a generator / motor
The zero generator 82 is housed in a generator housing 81 attached at both ends to the center housing 61 and the compressor housing 13 between the turbine 2 and the compressor 3. The generator 82 includes a rotor 83 composed of a permanent magnet attached to the shaft 4 driven by exhaust energy and rotating with the shaft 4.
And a stator 84 composed of a coil attached to the generator housing 81 around the rotor 83.
The generator 82 converts a part of the output of the turbine 2 driven by the exhaust gas into electric energy, and drives a motor directly connected to the engine with the electric power, thereby realizing the exhaust gas energy recovery. The shaft 4 is
With respect to the center housing 61, the float bearings 85, 8
The rotor 83 is rotatably supported by the shaft 5 and protrudes from the float bearing 85 on the compressor side.
Is attached.

【0011】タービンで得られた駆動力で発電機を駆動
するターボチャージャの一例として特開平2−1181
5号公報に示されたものがある。排気ガス量が変化する
とタービン効率が広範囲に変化するので,このターボチ
ャージャは,回転軸の回転数に応じて,排気ガスを同軸
上に配設した大タービン又は小タービンに供給すること
により,タービン効率を高い状態に維持することを図っ
たものである。
An example of a turbocharger for driving a generator with a driving force obtained by a turbine is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-1181.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 5 (JP-A-5). Since the turbine efficiency changes over a wide range when the amount of exhaust gas changes, this turbocharger supplies the exhaust gas to a large or small turbine arranged coaxially according to the rotation speed of the rotating shaft. It is intended to maintain high efficiency.

【0012】また,発電・電動機を備えたターボチャー
ジャの別の例として,特開平2−298627号公報に
開示されているものがある。この発電・電動機を備えた
ターボチャージャは,センタハウジングに軸支されるシ
ャフトのタービンハウジングとは反対側に突出する部分
に発電機部を配置した型式のものである。
Another example of a turbocharger having a generator / motor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-298627. The turbocharger provided with this generator / motor has a type in which a generator section is disposed at a portion of a shaft supported by a center housing, which protrudes from a side opposite to a turbine housing.

【0013】更に,発電・電動機を備えたターボチャー
ジャの別の例として,シャフトの外周に同一中心軸上に
且つシャフトとは独立して回転できる中空軸の外側シャ
フトを設け,この外側シャフトに発電機用タービンと発
電機の回転子とを設けたものがある(特開平6−288
242号公報)。この例では,コンプレッサを駆動する
ためのタービンと,発電機用タービンとは,排気ガス流
れに沿って直列に配置されている。また,ケーシングに
対する外側シャフト,及び外側シャフトに対するシャフ
トは,それぞれ軸受によって回転自在に支持されてい
る。シャフトは,ナットによってシャフトに取り付けら
れているスラスト軸受を介してセンタハウジングに対し
てスラスト方向にも回転自在に支持されている。更に,
外側シャフトは,センタハウジングにスラスト軸受を介
してスラスト方向にも回転自在に支持されている。
Further, as another example of a turbocharger provided with a generator / motor, a hollow shaft outer shaft rotatable on the same central axis and independently of the shaft is provided on the outer periphery of the shaft, and the outer shaft is provided with a power generator. There is a turbine provided with a mechanical turbine and a generator rotor (JP-A-6-288).
242). In this example, the turbine for driving the compressor and the turbine for the generator are arranged in series along the exhaust gas flow. The outer shaft for the casing and the shaft for the outer shaft are rotatably supported by bearings. The shaft is rotatably supported in the thrust direction with respect to the center housing via a thrust bearing attached to the shaft by a nut. Furthermore,
The outer shaft is rotatably supported in the thrust direction by a center housing via a thrust bearing.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このような発電・電動
機を備えたターボチャージャを大型のエンジンで使用す
る場合,図5に示されているような軸受構造では,回転
子83が一対のフロート軸受85よりもコンプレッサ3
側に寄ると,フロート軸受85からコンプレッサ3側へ
延びるオーバーハング量が大きくなり,発電機ハウジン
グ81の軸方向長さが長くなる。また,回転子83は,
磁性材料で構成されており,大きな重量を持つ部品であ
る。そのため,シャフト4が回転すると,フロート軸受
85からコンプレッサ3側へ延びる部分に設けられてい
る回転子83は,コンプレッサ3と共に振れ回り等を起
こし易いので,高速回転が不可能になる。
When a turbocharger provided with such a generator / motor is used in a large engine, the rotor 83 has a pair of float bearings in a bearing structure as shown in FIG. Compressor 3 than 85
Toward the side, the amount of overhang extending from the float bearing 85 to the compressor 3 side increases, and the axial length of the generator housing 81 increases. In addition, the rotor 83
It is made of magnetic material and has a large weight. Therefore, when the shaft 4 rotates, the rotor 83 provided at a portion extending from the float bearing 85 to the compressor 3 side easily whirls together with the compressor 3, so that high-speed rotation becomes impossible.

【0015】したがって,回転子を取り付けたシャフト
を,回転子を軸方向に挟む両側においてハウジングに支
持して,シャフトと回転子とを安定して高速回転させる
ことを可能にすると共に,シャフトに発生するラジアル
力とスラスト力とを保持することを可能にする点で,解
決すべき課題がある。
Therefore, the shaft on which the rotor is mounted is supported by the housing on both sides of the rotor in the axial direction, so that the shaft and the rotor can be stably rotated at a high speed, and the shaft is generated. There is a problem to be solved in that it is possible to maintain the radial force and the thrust force.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は,エン
ジンからの排気ガスが有するエネルギーを電気エネルギ
ーに変換することで回収する発電・電動機を備えたター
ボチャージャにおいて,軸受をハウジングに支持するダ
ンパリングによって,シャフトに発生するラジアル力は
勿論のこと,スラスト力をも支持することを可能にする
発電・電動機を備えたターボチャージャを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a turbocharger having a generator / motor for recovering energy from exhaust gas from an engine by converting the energy into electric energy. An object of the present invention is to provide a turbocharger having a generator / motor capable of supporting not only a radial force generated on a shaft but also a thrust force by a ring.

【0017】この発明は,ハウジング内に配設され且つ
排ガスエネルギーで駆動されるタービン,前記ハウジン
グ内に配設されたコンプレッサ,前記タービンと前記コ
ンプレッサとを連結するシャフト,及び前記シャフト上
に取り付けた発電・電動用の回転子と前記ハウジングに
取り付けられた固定子とを有する発電機,及び前記シャ
フトを回転自在に支持するため前記回転子の軸方向両側
の位置においてそれぞれ配置された軸受を具備し,前記
各軸受は,前記ハウジングに対して前記各軸受に対応し
て個別に設けられ且つ前記ハウジングとの間に形成され
る径方向隙間に制振用オイルフィルムを形成するダンパ
リングを介して支持されており,前記ダンパリングは,
前記ハウジングに設けられた規制部材によって軸方向移
動が規制されていると共に前記ハウジングとの間に配設
されたばね手段によって前記規制部材から離間する方向
に付勢されており,前記ダンパリングには,潤滑油を前
記軸受に供給するため前記径方向隙間から前記軸受に臨
む開口に潤滑油を導く第1油路と,前記ダンパリングの
リング端面と該リング端面に対向する前記規制部材の規
制端面との間に形成される軸方向隙間に潤滑油を導く第
2油路とが形成されていることから成る発電・電動機を
備えたターボチャージャに関する。
The present invention provides a turbine disposed in a housing and driven by exhaust gas energy, a compressor disposed in the housing, a shaft connecting the turbine and the compressor, and mounted on the shaft. A generator having a generator / motor rotor and a stator attached to the housing; and bearings disposed at both axial positions of the rotor to rotatably support the shaft. The bearings are provided on the housing via damper rings which are individually provided for the bearings and which form a damping oil film in a radial gap formed between the housing and the bearing. And the damper ring is
The movement in the axial direction is regulated by a regulating member provided in the housing, and is urged in a direction away from the regulating member by a spring means provided between the housing and the damper ring. A first oil passage for guiding the lubricating oil from the radial gap to the opening facing the bearing for supplying the lubricating oil to the bearing; a ring end surface of the damper ring and a regulating end surface of the regulating member opposed to the ring end surface; And a second oil passage that guides lubricating oil to an axial gap formed between the two.

【0018】この発明による発電・電動機を備えたター
ボチャージャは,上記のように構成されており,次のよ
うに作用する。即ち,この発電・電動機を備えたターボ
チャージャにおいては,タービンとコンプレッサとを連
結するシャフトは,シャフトに取り付けられた回転子の
軸方向両側の位置においてそれぞれ配置された軸受によ
ってハウジングに回転自在に支持されている。即ち,重
量が大きな回転子は軸受間に配置される。また,各軸受
は,ハウジングに対して各軸受に対応して個別に設けら
れ且つハウジングとの間に形成される径方向隙間に制振
用オイルフィルムを形成するダンパリングを介して支持
されている。即ち,シャフトは,ダンパリングとハウジ
ングとの間に形成される径方向隙間に形成される制振用
オイルフィルムによって,ラジアル方向には安定して支
持される。更に,ダンパリングは,ハウジングに設けら
れた規制部材によって軸方向移動が規制されていると共
にハウジングとの間に配設されたばね手段によって規制
部材から離間する方向に付勢されており,ダンパリング
のリング端面とリング端面に対向する規制部材の規制端
面との間に形成される軸方向隙間には第2油路を通じて
潤滑油が導かれる。したがって,ばね手段によって開く
方向に形成される軸方向隙間には潤滑油が供給され,供
給された潤滑油によって,径方向隙間に形成される制振
用オイルフィルムと同様,ダンパリングとハウジングと
の間に制振用オイルフィルムが形成される。その結果,
シャフトが軸方向に変位しようとするときには,いずれ
か一方の軸受に関して軸方向隙間が狭くなり,シャフト
は,ハウジングに対してスラスト方向にも安定して支持
され,高速回転が可能となる。
The turbocharger provided with the generator / motor according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. That is, in the turbocharger provided with the generator / motor, the shaft connecting the turbine and the compressor is rotatably supported by the housing by bearings respectively disposed at both axial positions of the rotor mounted on the shaft. Have been. That is, the heavy rotor is arranged between the bearings. Further, each bearing is individually provided in the housing corresponding to each bearing, and is supported via a damper ring forming a vibration damping oil film in a radial gap formed between the housing and the bearing. . That is, the shaft is stably supported in the radial direction by the damping oil film formed in the radial gap formed between the damper ring and the housing. Further, the damper ring is restricted in its axial movement by a regulating member provided on the housing, and is urged in a direction away from the regulating member by a spring means disposed between the damper ring and the housing. Lubricating oil is guided through the second oil passage into an axial gap formed between the ring end face and the regulating end face of the regulating member facing the ring end face. Accordingly, lubricating oil is supplied to the axial gap formed in the opening direction by the spring means, and the supplied lubricating oil causes the damper ring and the housing to be in the same manner as the damping oil film formed in the radial gap. An oil film for vibration damping is formed in between. as a result,
When the shaft is to be displaced in the axial direction, the gap in the axial direction is narrowed with respect to one of the bearings, and the shaft is stably supported by the housing in the thrust direction, so that high-speed rotation is possible.

【0019】また,この発電・電動機を備えたターボチ
ャージャにおいて,前記第2油路は前記第1油路から前
記シャフトの軸方向と平行な方向に分岐すると共に前記
リング端面に開口している。第1油路は,ダンパリング
の径方向にドリル加工のように穿孔して形成される。第
2油路は,リング端面からシャフトの軸方向と変更な方
向に第1油路と交差する位置までドリル加工によって穿
孔していくことにより形成され,その結果,ダンパリン
グにおける油路の形成が容易となる。
Further, in the turbocharger provided with the generator / motor, the second oil passage branches from the first oil passage in a direction parallel to the axial direction of the shaft and opens to the end face of the ring. The first oil passage is formed by drilling in the radial direction of the damper ring like drilling. The second oil passage is formed by drilling from the ring end surface to a position intersecting with the first oil passage in a direction different from the axial direction of the shaft, thereby forming an oil passage in the damper ring. It will be easier.

【0020】また,この発電・電動機を備えたターボチ
ャージャにおいて,前記軸受は,前記シャフトに圧入さ
れた内輪,前記ダンパリングに圧入された外輪,及び前
記内輪と前記外輪との間に配置されたボールを備えてい
る。軸受の外輪の固定子側とは反対側の端面がダンパリ
ングの圧入穴の底面に当接するまで,軸受をダンパリン
グに圧入すると,シャフトからのスラスト方向の力は,
軸受を介してダンパリングに的確に伝えられる。
In the turbocharger provided with the generator / motor, the bearing is disposed between the inner ring pressed into the shaft, the outer ring pressed into the damper ring, and the inner ring and the outer ring. Has a ball. When the bearing is pressed into the damper ring until the end face of the outer ring of the bearing opposite to the stator abuts against the bottom surface of the press-fit hole of the damper ring, the thrust force from the shaft is reduced.
Properly transmitted to the damper ring via the bearing.

【0021】この発電・電動機を備えたターボチャージ
ャにおいて,前記軸受はアンギュラ玉軸受である。アン
ギュラ玉軸受は,シャフトに作用するラジアル方向の力
のみならずスラスト方向の力もボールを介してダンパリ
ングに伝達する。ダンパリングがハウジングに対してラ
ジアル方向及びスラスト方向に制振作用をもって支持さ
れるので,結局,シャフトは,アンギュラ玉軸受とダン
パリングとを直列に介して,ハウジングに対してラジア
ル方向及びスラスト方向に支持される。
In the turbocharger provided with the generator / motor, the bearing is an angular ball bearing. The angular ball bearing transmits not only the radial force acting on the shaft but also the thrust force to the damper ring via the ball. Since the damper ring is supported in the radial direction and the thrust direction with respect to the housing with vibration damping action, the shaft is eventually moved in the radial direction and the thrust direction with respect to the housing through the angular ball bearing and the damper ring in series. Supported.

【0022】また,この発電・電動機を備えたターボチ
ャージャにおいて,前記回転子は永久磁石であり,前記
固定子はステータコイルである。永久磁石から成る回転
子は重量が大きくなるが,シャフトの両側の軸受で支持
され,且つラジアル方向は勿論のことスラスト方向にも
制振作用があるオイルフィルムを形成するダンパリング
によってに支持されるので,シャフトは高速回転をする
ことが可能となる。
In the turbocharger provided with the generator / motor, the rotor is a permanent magnet, and the stator is a stator coil. The rotor made of permanent magnets is heavy, but is supported by bearings on both sides of the shaft and supported by a damper ring that forms an oil film that has a vibration damping effect not only in the radial direction but also in the thrust direction. Therefore, the shaft can rotate at high speed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,この発明
による発電・電動機を備えたターボチャージャの一実施
例を説明する。図1はこの発明による発電・電動機を備
えたターボチャージャの一実施例を示す断面図であり,
図2は図1に示す発電・電動機を備えたターボチャージ
ャのシャフトを回転自在に軸支する軸受構造の一方を示
す拡大断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a turbocharger having a generator / motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a turbocharger provided with a generator / motor according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing one of the bearing structures that rotatably support the shaft of the turbocharger including the generator / motor shown in FIG.

【0024】図1に示す発電・電動機を備えたターボチ
ャージャ1(以下,実施例の説明において「ターボチャ
ージャ1」と略す)は,エンジンの排気ガスエネルギー
によって駆動されるタービン2,該タービン2を取り付
けたシャフト4,及び該シャフト4に取り付けたコンプ
レッサ3を有している。また,ターボチャージャ1のハ
ウジングは,タービンハウジング12,コンプレッサハ
ウジング13,及びセンタハウジングから構成されてい
る。センタハウジングは,タービン側センタハウジング
14とコンプレッサ側センタハウジング15とから成
る。タービンハウジング12はタービン側センタハウジ
ング14に固定され,センタハウジング14内に発電機
5が配置されている。タービン側センタハウジング14
の他端部には,コンプレッサ側センタハウジング15が
固定され,該コンプレッサ側センタハウジング15に
は,コンプレッサハウジング13が固定されている。
A turbocharger 1 equipped with a generator / motor shown in FIG. 1 (hereinafter abbreviated as “turbocharger 1” in the description of the embodiment) is a turbine 2 driven by exhaust gas energy of an engine. It has a shaft 4 attached thereto and a compressor 3 attached to the shaft 4. Further, the housing of the turbocharger 1 includes a turbine housing 12, a compressor housing 13, and a center housing. The center housing includes a turbine-side center housing 14 and a compressor-side center housing 15. The turbine housing 12 is fixed to a turbine side center housing 14, and the generator 5 is disposed in the center housing 14. Turbine side center housing 14
A compressor-side center housing 15 is fixed to the other end of the compressor, and a compressor housing 13 is fixed to the compressor-side center housing 15.

【0025】中実軸であるシャフト4は,タービン側セ
ンタハウジング14とコンプレッサ側センタハウジング
15とに対して,それぞれアンギュラ玉軸受10,11
によって回転自在に支持されている。シャフト4には,
永久磁石から成る発電機5の回転子16が取り付けられ
ており,アンギュラ玉軸受10,11は,間に回転子1
6を配置させることができるように,互いに充分離間し
て配置されている。回転子16の外周に対応して,ター
ビン側センタハウジング14にはステータコイルから成
る固定子17が配置されている。固定子17は,コイル
が巻き付けられており,シャフト4の回転に伴って回転
子16である永久磁石の磁束変化に応じて起電力を発生
する。回転子16の周囲に嵌着された補強部材としての
カーボン繊維強化プラスチック製のスリーブ18は,高
速回転に伴って回転子16に生じる大きな遠心力によっ
て永久磁石がバーストするのを防止している。回転子1
6と固定子17とによって,発電機が構成されている。
ターボチャージャ1において,タービンハウジング12
内に排気タービンスクロール6を通じて排ガス流が導入
され,シャフト4の一端に固定されたタービンブレード
7を回転する。
The shaft 4, which is a solid shaft, is provided with angular contact ball bearings 10, 11 with respect to the turbine side center housing 14 and the compressor side center housing 15, respectively.
It is rotatably supported by. On the shaft 4,
The rotor 16 of the generator 5 composed of a permanent magnet is attached, and the angular ball bearings 10 and 11 have the rotor 1 between them.
6 so that they can be arranged. A stator 17 composed of a stator coil is arranged in the turbine side center housing 14 corresponding to the outer periphery of the rotor 16. The stator 17 is wound with a coil, and generates an electromotive force in accordance with a change in magnetic flux of the permanent magnet as the rotor 16 as the shaft 4 rotates. A sleeve 18 made of carbon fiber reinforced plastic as a reinforcing member fitted around the rotor 16 prevents the permanent magnet from bursting due to a large centrifugal force generated in the rotor 16 due to high-speed rotation. Rotor 1
6 and the stator 17 constitute a generator.
In the turbocharger 1, the turbine housing 12
The exhaust gas flow is introduced through the exhaust turbine scroll 6 and rotates the turbine blade 7 fixed to one end of the shaft 4.

【0026】アンギュラ玉軸受10,11によるシャフ
ト4の軸支持の詳細を,図2に基づいて説明する。アン
ギュラ玉軸受10は,シャフト4に圧入された内輪2
0,ダンパリング30に圧入された外輪21,内輪20
と外輪21との間に転動可能に組み込まれた転動体とし
てのボール22,及びボール22の軸受10からの脱落
を防止する保持器23から構成されている。この実施例
では,内輪20のみにカウンタボア24が形成されてい
る。
The details of the support of the shaft 4 by the angular ball bearings 10 and 11 will be described with reference to FIG. The angular contact ball bearing 10 is provided with the inner ring 2 press-fitted into the shaft 4.
0, the outer ring 21 and the inner ring 20 pressed into the damper ring 30
The ball 22 includes a ball 22 as a rolling element rotatably incorporated between the ball and the outer ring 21, and a retainer 23 for preventing the ball 22 from falling off the bearing 10. In this embodiment, a counter bore 24 is formed only in the inner ring 20.

【0027】タービン側センタハウジング14には,内
周面46と端面47とによって規定される穴内に,サイ
ドプレート49が嵌入して取り付けられている。サイド
プレート49とシャフト4との間には,シールリング5
3が配置されており,後述する潤滑油のタービン2側へ
の漏れを防止するシール機能を有している。タービン側
センタハウジング14の内周面44内に,サイドプレー
ト49に当接するまでダンパリング30が嵌入されて取
り付けられている。ダンパリング30は,固定子17側
に向かう側において,筒状内面31と,筒状内面31に
接続する環状の段差面32とが形成されている。軸受1
0の外輪21は,筒状内面31に段差面32に当接する
までダンパリング30に圧入されている。ダンパリング
30は,アンギュラ玉軸受11側にも配設されている
が,同様の構造のものであるので,詳細な説明を省略す
る。
A side plate 49 is fitted into the turbine side center housing 14 in a hole defined by the inner peripheral surface 46 and the end surface 47. A seal ring 5 is provided between the side plate 49 and the shaft 4.
3 is provided, and has a sealing function for preventing leakage of lubricating oil described later to the turbine 2 side. The damper ring 30 is fitted and mounted in the inner peripheral surface 44 of the turbine side center housing 14 until it contacts the side plate 49. The damper ring 30 has a cylindrical inner surface 31 and an annular step surface 32 connected to the cylindrical inner surface 31 on the side facing the stator 17 side. Bearing 1
The 0 outer ring 21 is pressed into the damper ring 30 until it comes into contact with the cylindrical inner surface 31 and the step surface 32. The damper ring 30 is also provided on the angular ball bearing 11 side, but has the same structure, and therefore, detailed description is omitted.

【0028】ダンパリング30の外周面34には環状溝
33が形成されており,Oリング50が環状溝33内に
配設されている。Oリング50は,タービン側センタハ
ウジング14の内周面44に当接して,ダンパリング3
0の外周面34とタービン側センタハウジング14の内
周面44との間をシールしている。
An annular groove 33 is formed on the outer peripheral surface 34 of the damper ring 30, and an O-ring 50 is provided in the annular groove 33. The O-ring 50 contacts the inner peripheral surface 44 of the turbine-side center housing 14 and
0 and an inner peripheral surface 44 of the turbine-side center housing 14.

【0029】ダンパリング30の外周面34には,環状
溝33から離間した位置に浅いオイル入口35が形成さ
れており,オイル入口35からダンパリング30を径方
向に穿設して比較的大径のオイル通路36aが形成され
ている。オイル通路36aの底部からは斜め方向に軸受
10の方向に延びる比較的小径の斜めオイル通路36b
が形成されている。オイル通路36aと斜めオイル通路
36bとは,この発明によるターボチャージャ1におけ
る第1油路36を構成している。タービン側センタハウ
ジング14に形成されているオイル供給路45からの潤
滑油は,ダンパリング30の外周面34とタービン側セ
ンタハウジング14の内周面44との間に形成される狭
い径方向隙間51に供給される。径方向隙間51は,固
定子17側に配設されているOリング50によってシー
ルされているので,径方向隙間51内の潤滑油は直接に
固定子17側に漏れることはない。
A shallow oil inlet 35 is formed in the outer peripheral surface 34 of the damper ring 30 at a position separated from the annular groove 33, and the damper ring 30 is bored from the oil inlet 35 in the radial direction to have a relatively large diameter. Oil passage 36a is formed. A relatively small-diameter oblique oil passage 36b extending diagonally from the bottom of the oil passage 36a toward the bearing 10.
Are formed. The oil passage 36a and the oblique oil passage 36b constitute a first oil passage 36 in the turbocharger 1 according to the present invention. Lubricating oil from an oil supply passage 45 formed in the turbine side center housing 14 is supplied to a narrow radial gap 51 formed between the outer peripheral surface 34 of the damper ring 30 and the inner peripheral surface 44 of the turbine side center housing 14. Supplied to Since the radial gap 51 is sealed by the O-ring 50 provided on the stator 17 side, the lubricating oil in the radial gap 51 does not leak directly to the stator 17 side.

【0030】オイル供給路45からの潤滑油は,また,
第1油路36を通じて,斜めオイル通路36bの開口で
ある噴出口38からアンギュラ玉軸受10に向かって噴
出され,アンギュラ玉軸受10を潤滑する。タービン2
は,排気ガスの流れによって駆動されるため,シャフト
4は高温となり,シャフト4に装着した回転子16であ
る永久磁石も高温となって減磁する場合がある。アンギ
ュラ玉軸受10に向かって噴出される潤滑油は,シャフ
ト4を冷却する働きもする。アンギュラ玉軸受10に向
かって噴出される潤滑油は,サイドプレート49のシー
ルリング53にも熱を伝達して,シャフト4の熱をセン
タハウジング14に逃がしている。これらの冷却性能を
向上させるため,タービン2の近傍のセンタハウジング
14に形成されている冷却通路55に冷却水が導入され
ている。
The lubricating oil from the oil supply passage 45
Through the first oil passage 36, the oil is ejected from the ejection port 38, which is the opening of the oblique oil passage 36b, toward the angular ball bearing 10 to lubricate the angular ball bearing 10. Turbine 2
Since the shaft 4 is driven by the flow of the exhaust gas, the temperature of the shaft 4 becomes high, and the permanent magnet as the rotor 16 mounted on the shaft 4 also becomes high in temperature and may be demagnetized. The lubricating oil jetted toward the angular ball bearing 10 also serves to cool the shaft 4. The lubricating oil that is jetted toward the angular ball bearing 10 also transmits heat to the seal ring 53 of the side plate 49 to release the heat of the shaft 4 to the center housing 14. In order to improve the cooling performance, cooling water is introduced into a cooling passage 55 formed in the center housing 14 near the turbine 2.

【0031】オイル通路36の途中からは,軸方向に延
び且つダンパリング30のサイドプレート49側の端面
40に形成されている開口41に至る第2油路39が分
岐している。第2油路は,必ずしも第1油路から分岐す
ることにより形成する必要はなく,径方向隙間51から
直接に形成してもよい。ダンパリング30の端面40
と,サイドプレート49の端面48との間に形成される
軸方向隙間52には,端面保持用のオイルフィルムが形
成される。サイドプレート49は,端面48において,
ダンパリング30の反固定子17側への移動を規制する
規制部材としての働きをしている。
From the middle of the oil passage 36, a second oil passage 39 extending in the axial direction and reaching an opening 41 formed in the end face 40 of the damper ring 30 on the side of the side plate 49 is branched. The second oil passage does not necessarily need to be formed by branching off from the first oil passage, but may be formed directly from the radial gap 51. End face 40 of damper ring 30
An oil film for holding the end face is formed in the axial gap 52 formed between the end face 48 and the end face 48 of the side plate 49. The side plate 49 has an end face 48
It functions as a regulating member that regulates the movement of the damper ring 30 to the side opposite to the stator 17.

【0032】ダンパリング30のサイドプレート49側
には,筒状内面42とそれに続く段部43が形成されて
おり,サイドプレート49の端面48とダンパリング3
0の段部43との間には,ダンパリング30を固定子1
7側に向かって付勢するコイルばね54が配設されてい
る。したがって,両アンギュラ玉軸受10,11におい
ては,両側からコイルばね54,54によって,内方向
に互いに付勢されることになり,シャフト4にスラスト
力が作用しなければ,両軸受10,11のボール22,
22と内輪20,20のカウンタボア24との位置で定
まる中立位置に付勢されている。
On the side plate 49 side of the damper ring 30, a cylindrical inner surface 42 and a step portion 43 following the inner surface 42 are formed, and the end surface 48 of the side plate 49 and the damper ring 3 are formed.
0 between the damper ring 30 and the stator 1.
A coil spring 54 biasing toward the side 7 is provided. Accordingly, the two angular ball bearings 10 and 11 are urged inwardly from both sides by the coil springs 54 and 54, and if no thrust force acts on the shaft 4, the two bearings 10 and 11 will Ball 22,
It is urged to a neutral position determined by the position of the counter bore 24 of the inner ring 20, 20.

【0033】固定子17は,固定子17を横切る磁束変
化と固定子17のコイルを流れる電流とによって発熱
し,その結果,固定子17の発電性能が低下して充分な
発電電力を取り出すことができない。そこで,固定子1
7が圧入によって取り付けられているセンタハウジング
14に,タービン2付近に設けられる冷却通路55から
連通路56を通じて固定子17の径方向外方に位置する
まで冷却通路57を延長し,冷却通路57に冷却水を流
すことにより,固定子17を冷却している。
The stator 17 generates heat due to a change in magnetic flux crossing the stator 17 and a current flowing through the coil of the stator 17, and as a result, the power generation performance of the stator 17 is reduced and sufficient power can be taken out. Can not. Therefore, stator 1
The cooling passage 57 is extended from the cooling passage 55 provided near the turbine 2 through the communication passage 56 to the center housing 14 in which the cooling passage 57 is mounted radially outward of the stator 17. The stator 17 is cooled by flowing cooling water.

【0034】ターボチャージャ1は,上記のように構成
されているので,次のように作動することができる。タ
ーボチャージャ1では,エンジン(図示せず)からの排
気ガスがタービンスクロール6からタービンハウジング
12へ導入されることによって,排気ガスはタービンブ
レード7に作用し,タービン2を駆動する。タービン2
が駆動することによってシャフト4を通じてコンプレッ
サ3を駆動し,コンプレッサ3のコップレッサブレード
9が回転することによって吸入空気がエンジンに過給さ
れる。シャフト4に取り付けた回転子16としての永久
磁石が回転し,発電機5で発電する状態になる。発電機
5は,エンジンの運転状態に応じて,消費或いは蓄電す
るに見合った量だけ発電するが,その電力を使用しない
場合には,回転子16は空転するだけである。
Since the turbocharger 1 is configured as described above, it can operate as follows. In the turbocharger 1, exhaust gas from an engine (not shown) is introduced from the turbine scroll 6 into the turbine housing 12, so that the exhaust gas acts on the turbine blades 7 to drive the turbine 2. Turbine 2
Drives the compressor 3 through the shaft 4 and rotates the compressor blade 9 of the compressor 3 so that the intake air is supercharged to the engine. The permanent magnet as the rotor 16 attached to the shaft 4 rotates, and the power generator 5 generates power. The generator 5 generates an amount corresponding to consumption or power storage according to the operation state of the engine, but when the power is not used, the rotor 16 only idles.

【0035】ダンパリング30は,アンギュラ玉軸受1
0側とアンギュラ玉軸受11側とで,それぞれ別々に用
意されて,センタハウジング14に取り付けられてい
る。ダンパリング30の外周面34とセンタハウジング
14の内周面44との間に形成される潤滑油の油膜(オ
イルフィルム)はフィルムダンパ作用を奏するので,シ
ャフト4の高速回転中にシャフト4に作用するスラスト
力が,コイルばね54による釣合い力を上回って,ダン
パリング30をタービン側センタハウジング14又はタ
ービン側センタハウジング14に取り付けられたサイド
プレート49に衝突させようとしても,軸方向隙間52
を満たしているオイルフィルムの緩衝・制振作用によっ
て,スラスト力に安定して対抗することができる。した
がって,シャフト4は,高速回転しているときでも,タ
ービン側センタハウジング14に対して安定して支持さ
れる。なお,上記の実施例では,回転子16及び固定子
17から成る交流機を発電機として説明したが,固定子
17に電流を供給して交流機を電動機として用い,エン
ジンの排気ガスが充分利用できない場合等,コンプレッ
サの駆動による過給を電動機で行うようにしてもよい。
The damper ring 30 includes the angular ball bearing 1
The 0 side and the angular ball bearing 11 side are separately prepared and attached to the center housing 14. The lubricating oil film (oil film) formed between the outer peripheral surface 34 of the damper ring 30 and the inner peripheral surface 44 of the center housing 14 acts as a film damper, and acts on the shaft 4 during high-speed rotation of the shaft 4. If the thrust force exceeds the balancing force of the coil spring 54 and the damper ring 30 collides with the turbine-side center housing 14 or the side plate 49 attached to the turbine-side center housing 14, the axial gap 52
The thrust force can be stably countered by the buffering / damping action of the oil film satisfying the above. Therefore, the shaft 4 is stably supported by the turbine side center housing 14 even when rotating at high speed. In the above embodiment, the AC machine including the rotor 16 and the stator 17 has been described as a generator. However, an electric current is supplied to the stator 17 to use the AC machine as a motor, and the exhaust gas of the engine is sufficiently used. If this is not possible, the supercharging by driving the compressor may be performed by an electric motor.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明によるターボチャージャジェネ
レータは,上記のように構成されており,次のような効
果を有する。即ち,この発明による発電・電動機を備え
たターボチャージャは,上記のように構成されており,
次のように作用する。即ち,この発電・電動機を備えた
ターボチャージャにおいては,重量が大きな回転子は軸
受間に配置されており,シャフトは,ダンパリングとハ
ウジングとの間に形成される径方向隙間に形成される制
振用オイルフィルムによって,ラジアル方向に安定して
支持される。更に,ばね手段によって開く方向に形成さ
れる軸方向隙間には潤滑油が供給され,供給された潤滑
油によって,径方向隙間に形成される制振用オイルフィ
ルムと同様,ダンパリングとハウジングとの間に制振用
オイルフィルムが形成される。その結果,たとえ,回転
子が永久磁石のような重量があるものであっても,シャ
フトは,ハウジングに対してスラスト方向にも安定して
支持され,振れ回りを起こすことなく高速回転が可能と
なり,安定して発電機を駆動することができ,有効に排
気ガスエネルギーを電気エネルギーとして回収すること
ができる。
The turbocharger generator according to the present invention is configured as described above and has the following effects. That is, the turbocharger provided with the generator / motor according to the present invention is configured as described above.
It works as follows. That is, in the turbocharger provided with the generator / motor, the heavy rotor is disposed between the bearings, and the shaft is formed in a radial gap formed between the damper ring and the housing. It is stably supported in the radial direction by the vibrating oil film. Further, lubricating oil is supplied to the axial gap formed in the opening direction by the spring means, and the supplied lubricating oil allows the damper ring and the housing to be in the same manner as the damping oil film formed in the radial gap. An oil film for vibration damping is formed in between. As a result, even if the rotor is as heavy as a permanent magnet, the shaft is stably supported in the thrust direction with respect to the housing, enabling high-speed rotation without whirling. In addition, the generator can be driven stably, and the exhaust gas energy can be effectively recovered as electric energy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による発電・電動機を備えたターボチ
ャージャの一実施例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a turbocharger provided with a generator / motor according to the present invention.

【図2】図1に示す発電・電動機を備えたターボチャー
ジャの軸受構造を示す拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a bearing structure of a turbocharger including the generator / motor shown in FIG.

【図3】従来のターボチャージャを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional turbocharger.

【図4】図3に示すターボチャージャの軸受構造の一部
を拡大して示す断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a part of the bearing structure of the turbocharger shown in FIG. 3;

【図5】従来の別のターボチャージャを示す断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view showing another conventional turbocharger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電・電動機を備えたターボチャージャ 2 タービン 3 コンプレッサ 4 シャフト 5 発電機 7 タービンブレード 10,11 アンギュラ玉軸受 12 タービンハウジング 13 コンプレッサハウジング 14 タービン側センタハウジング 15 コンプレッサ側センタハウジング 16 回転子 17 固定子 20 内輪 21 外輪 30 ダンパリング 34 外周面 36 第1油路 39 第2油路 44 内周面 45 オイル供給路 48 端面 49 サイドプレート 51 径方向隙間 52 軸方向隙間 54 コイルばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbocharger provided with generator / motor 2 Turbine 3 Compressor 4 Shaft 5 Generator 7 Turbine blade 10, 11 Angular contact ball bearing 12 Turbine housing 13 Compressor housing 14 Turbine side center housing 15 Compressor side center housing 16 Rotor 17 Stator 20 Inner ring 21 Outer ring 30 Damper ring 34 Outer peripheral surface 36 First oil passage 39 Second oil passage 44 Inner peripheral surface 45 Oil supply passage 48 End surface 49 Side plate 51 Radial gap 52 Axial gap 54 Coil spring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジング内に配設され且つ排ガスエネ
ルギーで駆動されるタービン,前記ハウジング内に配設
されたコンプレッサ,前記タービンと前記コンプレッサ
とを連結するシャフト,及び前記シャフト上に取り付け
た発電・電動用の回転子と前記ハウジングに取り付けら
れた固定子とを有する発電機,及び前記シャフトを回転
自在に支持するため前記回転子の軸方向両側の位置にお
いてそれぞれ配置された軸受を具備し,前記各軸受は,
前記ハウジングに対して前記各軸受に対応して個別に設
けられ且つ前記ハウジングとの間に形成される径方向隙
間に制振用オイルフィルムを形成するダンパリングを介
して支持されており,前記ダンパリングは,前記ハウジ
ングに設けられた規制部材によって軸方向移動が規制さ
れていると共に前記ハウジングとの間に配設されたばね
手段によって前記規制部材から離間する方向に付勢され
ており,前記ダンパリングには,潤滑油を前記軸受に供
給するため前記径方向隙間から前記軸受に臨む開口に潤
滑油を導く第1油路と,前記ダンパリングのリング端面
と該リング端面に対向する前記規制部材の規制端面との
間に形成される軸方向隙間に潤滑油を導く第2油路とが
形成されていることから成る発電・電動機を備えたター
ボチャージャ。
1. A turbine disposed in a housing and driven by exhaust gas energy, a compressor disposed in the housing, a shaft connecting the turbine and the compressor, and a power generator mounted on the shaft. A generator having an electric rotor and a stator attached to the housing; and bearings respectively disposed at axially opposite positions of the rotor to rotatably support the shaft, Each bearing is
The damper is provided individually with respect to the bearings for the bearings, and is supported via a damper ring forming a damping oil film in a radial gap formed between the housing and the damper. The ring is restricted from moving in the axial direction by a restricting member provided on the housing, and is urged in a direction away from the restricting member by spring means provided between the ring and the damper ring. A first oil passage for guiding the lubricating oil from the radial gap to an opening facing the bearing for supplying the lubricating oil to the bearing; and a ring end face of the damper ring and the regulating member opposed to the ring end face. A turbocharger comprising a power generator and an electric motor, wherein a second oil passage for guiding lubricating oil is formed in an axial gap formed between the regulating end face and the second gap.
【請求項2】 前記第2油路は前記第1油路から前記シ
ャフトの軸方向と平行な方向に分岐すると共に前記リン
グ端面に開口していることから成る請求項1に記載の発
電・電動機を備えたターボチャージャ。
2. The generator / motor according to claim 1, wherein the second oil passage branches off from the first oil passage in a direction parallel to an axial direction of the shaft and opens to an end surface of the ring. Turbocharger with.
【請求項3】 前記軸受は,前記シャフトに圧入された
内輪,前記ダンパリングに圧入された外輪,及び前記内
輪と前記外輪との間に配置されたボールを備えているこ
とから成る請求項1又は2に記載の発電・電動機を備え
たターボチャージャ。
3. The bearing according to claim 1, wherein the bearing comprises an inner ring press-fitted into the shaft, an outer ring press-fitted into the damper ring, and a ball disposed between the inner ring and the outer ring. Or a turbocharger provided with the generator / motor according to 2.
【請求項4】 前記軸受はアンギュラ玉軸受であること
から成る請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電・電
動機を備えたターボチャージャ。
4. The turbocharger according to claim 1, wherein the bearing is an angular ball bearing.
【請求項5】 前記回転子は永久磁石であり,前記固定
子はステータコイルであることから成る請求項1〜4の
いずれか1項に記載の発電・電動機を備えたターボチャ
ージャ。
5. The turbocharger according to claim 1, wherein the rotor is a permanent magnet, and the stator is a stator coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011517744A (en) * 2008-03-28 2011-06-16 シンギャップ オートモーティブ エルエルシー Turbo generator
US8292512B2 (en) * 2007-01-29 2012-10-23 Nsk Ltd. Ball bearing and supporting construction

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