JP2000145468A - 発電・電動機を備えたターボチャージャ - Google Patents
発電・電動機を備えたターボチャージャInfo
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電・電動機用の回転子をシャフト上に取り
付けた状態でハウジングに組み付け可能とすることによ
り，回転バランスの取れた回転部分を容易に組み付ける
ことが可能な発電・電動機を備えたターボチャージャを
提供する。 【解決手段】 軸受１０を支持するタービン側センタハ
ウジング１４の軸受支持部１４ａの内径ｄ2 は，回転子
１６の外径ｄ1 よりも大きい値に設定されている。シャ
フト４とタービン側センタハウジング１４との間をシー
ルするシールプレート４９を圧入するため，タービン側
センタハウジング１４の端壁１４ｂに内周面４６と端面
４７とによって形成された凹部の内径ｄ3 は，軸受支持
部１４ａの内径ｄ2 よりも大きい値に設定されている。
ターボチャージャ１の主要な回転部分は回転バランスが
取られた状態で端壁１４ｂ側から組み付けられる。
付けた状態でハウジングに組み付け可能とすることによ
り，回転バランスの取れた回転部分を容易に組み付ける
ことが可能な発電・電動機を備えたターボチャージャを
提供する。 【解決手段】 軸受１０を支持するタービン側センタハ
ウジング１４の軸受支持部１４ａの内径ｄ2 は，回転子
１６の外径ｄ1 よりも大きい値に設定されている。シャ
フト４とタービン側センタハウジング１４との間をシー
ルするシールプレート４９を圧入するため，タービン側
センタハウジング１４の端壁１４ｂに内周面４６と端面
４７とによって形成された凹部の内径ｄ3 は，軸受支持
部１４ａの内径ｄ2 よりも大きい値に設定されている。
ターボチャージャ１の主要な回転部分は回転バランスが
取られた状態で端壁１４ｂ側から組み付けられる。
Description
【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。
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。
【０００２】
【従来の技術】一般に，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，エンジンの排ガスエネルギーを利用して駆動さ
れるタービンによってコンプレッサを駆動して吸気を過
給するものである。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。
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，エンジンの排ガスエネルギーを利用して駆動さ
れるタービンによってコンプレッサを駆動して吸気を過
給するものである。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。
【０００３】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発電・電動機を備
えたターボチャージャがある。図４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
４に示すターボチャージャ６０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。ターボチャージャ６
０のハウジングは，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８から構成されてい
る。ハウジングを貫通するシャフト４は，センタハウジ
ング８の両端部に設けられている軸受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，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。センタハウジング８は，
タービンハウジング１２と固定されるタービン側センタ
ハウジング１４と，コンプレッサハウジング１３が固定
されるコンプレッサ側センタハウジング１５とから構成
されている。タービンハウジング１２とタービン側セン
タハウジング１４との間には，遮熱板２８が介装されて
いる。
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発電・電動機を備
えたターボチャージャがある。図４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
４に示すターボチャージャ６０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。ターボチャージャ６
０のハウジングは，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８から構成されてい
る。ハウジングを貫通するシャフト４は，センタハウジ
ング８の両端部に設けられている軸受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，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。センタハウジング８は，
タービンハウジング１２と固定されるタービン側センタ
ハウジング１４と，コンプレッサハウジング１３が固定
されるコンプレッサ側センタハウジング１５とから構成
されている。タービンハウジング１２とタービン側セン
タハウジング１４との間には，遮熱板２８が介装されて
いる。
【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。
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。
【０００５】シャフト４は１０〜２０万ｒｐｍもの速度
で高速回転をし，更にスラスト方向の軸力を生じること
もあるので，シャフト４をラジアル方向のみならずスラ
スト方向にも安定して回転支持するために，シャフト４
を軸支する軸受１０，１１には，アンギュラ型の玉軸受
が採用されている。また，シャフト４の高速回転を可能
にするため，軸受１０，１１には潤滑油が供給される。
潤滑油は，タービン側センタハウジング１４及びコンプ
レッサ側センタハウジング１５に形成されているオイル
給油路４５を通じて供給され，軸受１０，１１を潤滑し
た後，排油路７５を通じてターボチャージャ６０の外部
に排出される。
で高速回転をし，更にスラスト方向の軸力を生じること
もあるので，シャフト４をラジアル方向のみならずスラ
スト方向にも安定して回転支持するために，シャフト４
を軸支する軸受１０，１１には，アンギュラ型の玉軸受
が採用されている。また，シャフト４の高速回転を可能
にするため，軸受１０，１１には潤滑油が供給される。
潤滑油は，タービン側センタハウジング１４及びコンプ
レッサ側センタハウジング１５に形成されているオイル
給油路４５を通じて供給され，軸受１０，１１を潤滑し
た後，排油路７５を通じてターボチャージャ６０の外部
に排出される。
【０００６】発電・電動機を備えたターボチャージャ６
０の発電機５は，タービン２及びコンプレッサ３の間に
おいて，タービン側センタハウジング１４内に収容され
ている。発電機５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１６と，回転子１６の周囲にお
いてセンタハウジング８に圧入によって取り付けられた
固定子１７とから成る。固定子１７は，固定子鉄心に巻
線を取り付けて構成されている。回転子１６は，シャフ
ト４を軸支する軸受１０，１１の間に配置されている。
発電機５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
ンジンに取り付けたモータを駆動することで，排気ガス
エネルギーの回収を実現し，且つ燃費の向上を図ってい
る。高速回転時に回転子１６がバーストするのを防止す
るため，回転子１６の周囲には補強部材としてのカーボ
ン繊維強化プラスチック製の補強スリーブ１８が嵌着さ
れている。タービン側センタハウジング１４は，タービ
ン２側に近いタービン近傍部２５，筒状の固定子取付け
部２７，及びタービン近傍部２５と固定子取付け部２７
とを連結する連結部２６から成り，固定子１７は，筒状
の固定子取付け部２７の筒状内面１９に圧入によって取
り付けられている。
０の発電機５は，タービン２及びコンプレッサ３の間に
おいて，タービン側センタハウジング１４内に収容され
ている。発電機５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１６と，回転子１６の周囲にお
いてセンタハウジング８に圧入によって取り付けられた
固定子１７とから成る。固定子１７は，固定子鉄心に巻
線を取り付けて構成されている。回転子１６は，シャフ
ト４を軸支する軸受１０，１１の間に配置されている。
発電機５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
ンジンに取り付けたモータを駆動することで，排気ガス
エネルギーの回収を実現し，且つ燃費の向上を図ってい
る。高速回転時に回転子１６がバーストするのを防止す
るため，回転子１６の周囲には補強部材としてのカーボ
ン繊維強化プラスチック製の補強スリーブ１８が嵌着さ
れている。タービン側センタハウジング１４は，タービ
ン２側に近いタービン近傍部２５，筒状の固定子取付け
部２７，及びタービン近傍部２５と固定子取付け部２７
とを連結する連結部２６から成り，固定子１７は，筒状
の固定子取付け部２７の筒状内面１９に圧入によって取
り付けられている。
【０００７】タービン側センタハウジング１４は，エン
ジンからの高温の排気ガスが導入されるタービンハウジ
ング１２に結合されているため，ターボチャージャ稼働
中には高温になるタービンハウジング１２からの熱伝導
によって高温になり易い。また，発電・電動機を備えた
ターボチャージャ６０では，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が高温となる。
シャフト４に装着した回転子１６である永久磁石も，シ
ャフト４から伝達される熱によって高温となり，減磁す
る場合がある。潤滑油は，タービン側から伝わる熱等に
よって軸受１０が高温になるのを防止する冷却作用も有
している。
ジンからの高温の排気ガスが導入されるタービンハウジ
ング１２に結合されているため，ターボチャージャ稼働
中には高温になるタービンハウジング１２からの熱伝導
によって高温になり易い。また，発電・電動機を備えた
ターボチャージャ６０では，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が高温となる。
シャフト４に装着した回転子１６である永久磁石も，シ
ャフト４から伝達される熱によって高温となり，減磁す
る場合がある。潤滑油は，タービン側から伝わる熱等に
よって軸受１０が高温になるのを防止する冷却作用も有
している。
【０００８】発電・電動機を備えたターボチャージャを
組み立てる場合，先ず，タービン２，コンプレッサ３，
永久磁石となるべき回転子１６等のターボチャージャの
回転部分を構成する部品毎について，それぞれバランス
を取る。このようにしてバランスが取られた各部品のう
ち，ターボチャージャの回転部分，即ち，タービン２，
回転子１６，軸受１０，１１，スペーサ７６，スリーブ
７７，コンプレッサ３，及び軸端ナット７８をシャフト
４に組み付ける。この状態で，シャフト４とシャフト４
に組み付けた組立体の曲がりチェックやバランス修正を
行っている。スリーブ７７と軸端ナット７８とは，コン
プレッサブレード９をシャフト４に固定するための固定
手段を構成している。
組み立てる場合，先ず，タービン２，コンプレッサ３，
永久磁石となるべき回転子１６等のターボチャージャの
回転部分を構成する部品毎について，それぞれバランス
を取る。このようにしてバランスが取られた各部品のう
ち，ターボチャージャの回転部分，即ち，タービン２，
回転子１６，軸受１０，１１，スペーサ７６，スリーブ
７７，コンプレッサ３，及び軸端ナット７８をシャフト
４に組み付ける。この状態で，シャフト４とシャフト４
に組み付けた組立体の曲がりチェックやバランス修正を
行っている。スリーブ７７と軸端ナット７８とは，コン
プレッサブレード９をシャフト４に固定するための固定
手段を構成している。
【０００９】シャフト４上で組み付けられたバランス修
正が完了した組立体を一旦分解し，回転子１６のみを着
磁装置によって着磁する。センタハウジング８内にシャ
フト４を再度挿入し，その後，着磁して永久磁石となっ
た回転子１６を初めとして，スペーサ７６，軸受１０，
１１，及びスリーブ７７を組み付けていく。このとき，
永久磁石となった回転子１６が磁性金属から製作されて
いる固定子１７やセンタハウジング８に引き寄せられ，
回転子１６の組付けが困難になったり，回転子１６が固
定子１７やセンタハウジング８に吸着する際に永久磁石
のかけらが発生し，軸受等の高いシール性が要求される
部分に入り込む可能性もある。また，シャフト４とその
回りに回転部分を組み付けて構成される組立体について
は，回転体としてのバランスを一旦取った後に分解し，
再度組み付けるため，再組付け後のターボチャージャの
回転部分にアンバランスが発生し易く，ターボチャージ
ャを高速回転させることが困難になることもある。
正が完了した組立体を一旦分解し，回転子１６のみを着
磁装置によって着磁する。センタハウジング８内にシャ
フト４を再度挿入し，その後，着磁して永久磁石となっ
た回転子１６を初めとして，スペーサ７６，軸受１０，
１１，及びスリーブ７７を組み付けていく。このとき，
永久磁石となった回転子１６が磁性金属から製作されて
いる固定子１７やセンタハウジング８に引き寄せられ，
回転子１６の組付けが困難になったり，回転子１６が固
定子１７やセンタハウジング８に吸着する際に永久磁石
のかけらが発生し，軸受等の高いシール性が要求される
部分に入り込む可能性もある。また，シャフト４とその
回りに回転部分を組み付けて構成される組立体について
は，回転体としてのバランスを一旦取った後に分解し，
再度組み付けるため，再組付け後のターボチャージャの
回転部分にアンバランスが発生し易く，ターボチャージ
ャを高速回転させることが困難になることもある。
【００１０】また，従来，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発電・電動機を備えた
ターボチャージャであり，円筒管と円筒磁極とから構成
される回転子のガタつきを磁気センタ位置を固定子コア
の磁気センタ位置とずらして，回転中の回転子に固定子
コアからスラスト方向に磁気力を与えることにより，円
筒管と円筒磁極との間に働く遠心力や熱膨張率の相違に
起因して生じるガタつきを吸収して回転子のバランスを
向上させたものがある（特開平２−２９８６２７号公報
参照）。
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発電・電動機を備えた
ターボチャージャであり，円筒管と円筒磁極とから構成
される回転子のガタつきを磁気センタ位置を固定子コア
の磁気センタ位置とずらして，回転中の回転子に固定子
コアからスラスト方向に磁気力を与えることにより，円
筒管と円筒磁極との間に働く遠心力や熱膨張率の相違に
起因して生じるガタつきを吸収して回転子のバランスを
向上させたものがある（特開平２−２９８６２７号公報
参照）。
【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，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，排気ガス量が変化してタ
ービン効率を高い状態に維持することを図ったものがあ
る（特開平２−１１８１５号公報参照）。
するターボチャージャの一例として，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，排気ガス量が変化してタ
ービン効率を高い状態に維持することを図ったものがあ
る（特開平２−１１８１５号公報参照）。
【００１２】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）。このターボチャージャでは，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。
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）。このターボチャージャでは，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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記の組立作業に関し
て生じる問題点は，まだ着磁されていない磁性材料で構
成された回転子を他の回転部品と共に一旦組み立てた回
転組立体を分解し，回転子を着磁した後に，回転組立体
を再組立することに起因している。そこで，着磁された
回転子とシャフトとを含む主要な回転部分を一体化した
状態でセンタハウジング内に組み込むことを可能にする
ことによって，組立体の分解・再組立を行う作業を不要
にし，組立作業を効率化することが可能な発電・電動機
を備えたターボチャージャを得る点で解決すべき課題が
ある。
て生じる問題点は，まだ着磁されていない磁性材料で構
成された回転子を他の回転部品と共に一旦組み立てた回
転組立体を分解し，回転子を着磁した後に，回転組立体
を再組立することに起因している。そこで，着磁された
回転子とシャフトとを含む主要な回転部分を一体化した
状態でセンタハウジング内に組み込むことを可能にする
ことによって，組立体の分解・再組立を行う作業を不要
にし，組立作業を効率化することが可能な発電・電動機
を備えたターボチャージャを得る点で解決すべき課題が
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，エン
ジンから排出される排気ガスが有するエネルギーを電気
エネルギーに変換し，排気ガスのエネルギーを電気エネ
ルギーの形態で回収する発電・電動機を備えたターボチ
ャージャにおいて，着磁された回転子とシャフトとを含
む主要な回転部分を組み立てたまま，ハウジングの一方
から挿入してハウジングへの組付けを可能とすること
で，着磁された回転子をハウジングに組み付ける際に回
転子がハウジング等に衝突するのを防止し，且つ回転体
組立体のバランスを良好にした状態でターボチャージャ
を組み立て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。
ジンから排出される排気ガスが有するエネルギーを電気
エネルギーに変換し，排気ガスのエネルギーを電気エネ
ルギーの形態で回収する発電・電動機を備えたターボチ
ャージャにおいて，着磁された回転子とシャフトとを含
む主要な回転部分を組み立てたまま，ハウジングの一方
から挿入してハウジングへの組付けを可能とすること
で，着磁された回転子をハウジングに組み付ける際に回
転子がハウジング等に衝突するのを防止し，且つ回転体
組立体のバランスを良好にした状態でターボチャージャ
を組み立て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。
【００１５】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，前記ハウジングに形
成された一対の軸受支持部にそれぞれ配設されて前記シ
ャフトを回転可能に軸支する軸受，一対の前記軸受間に
おいて前記シャフト上に取り付けられた発電・電動用の
回転子，該回転子の外側を取り囲んだ状態で前記ハウジ
ング内に取り付けられた固定子，前記シャフトと前記ハ
ウジングとの間をシールするため前記各軸受よりも前記
シャフトの軸端側において前記ハウジングの少なくとも
一方の端壁に形成された凹部に嵌着されるシール部材を
具備し，前記凹部が形成された側の前記軸受支持部の内
径は前記回転子の外径よりも大きい値に設定され，且つ
前記ハウジングの前記凹部の内径は前記軸受支持部の内
径よりも大きい値に設定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。
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，前記ハウジングに形
成された一対の軸受支持部にそれぞれ配設されて前記シ
ャフトを回転可能に軸支する軸受，一対の前記軸受間に
おいて前記シャフト上に取り付けられた発電・電動用の
回転子，該回転子の外側を取り囲んだ状態で前記ハウジ
ング内に取り付けられた固定子，前記シャフトと前記ハ
ウジングとの間をシールするため前記各軸受よりも前記
シャフトの軸端側において前記ハウジングの少なくとも
一方の端壁に形成された凹部に嵌着されるシール部材を
具備し，前記凹部が形成された側の前記軸受支持部の内
径は前記回転子の外径よりも大きい値に設定され，且つ
前記ハウジングの前記凹部の内径は前記軸受支持部の内
径よりも大きい値に設定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。
【００１６】この発電・電動機を備えたターボチャージ
ャによれば，回転子の外径と，凹部が形成された側の軸
受支持部の内径と，ハウジングに形成された凹部の内径
とは，上記のように大小関係が設定されているので，着
磁された回転子とシャフトとを含む主要な回転部分は，
回転バランスが取られた組立状態のまま，シャフトと回
転子をハウジングの一方の端壁から軸受支持部の内部を
通してハウジングの内部へ挿入することが可能となる。
シャフトを操作して回転部分を組み立てるので，着磁さ
れた回転子をハウジングに組み付ける際に回転子がハウ
ジング等に衝突するのが防止される。また，回転体組立
体は，回転バランスを良好にした状態でターボチャージ
ャに組み立てられる。回転子とシール部材との間に位置
する軸受をハウジングの一方の端壁に形成されている軸
受支持部に取り付けた状態では，シール部材はハウジン
グの端壁に形成された凹部に嵌着される。
ャによれば，回転子の外径と，凹部が形成された側の軸
受支持部の内径と，ハウジングに形成された凹部の内径
とは，上記のように大小関係が設定されているので，着
磁された回転子とシャフトとを含む主要な回転部分は，
回転バランスが取られた組立状態のまま，シャフトと回
転子をハウジングの一方の端壁から軸受支持部の内部を
通してハウジングの内部へ挿入することが可能となる。
シャフトを操作して回転部分を組み立てるので，着磁さ
れた回転子をハウジングに組み付ける際に回転子がハウ
ジング等に衝突するのが防止される。また，回転体組立
体は，回転バランスを良好にした状態でターボチャージ
ャに組み立てられる。回転子とシール部材との間に位置
する軸受をハウジングの一方の端壁に形成されている軸
受支持部に取り付けた状態では，シール部材はハウジン
グの端壁に形成された凹部に嵌着される。
【００１７】前記シール部材は，前記シャフトと相対摺
動可能に配設されたシールプレート，及び前記シャフト
に形成された周溝内に配置され且つ前記シールプレート
と相対摺動可能に配設されたシールリングである。
動可能に配設されたシールプレート，及び前記シャフト
に形成された周溝内に配置され且つ前記シールプレート
と相対摺動可能に配設されたシールリングである。
【００１８】前記ハウジングは前記タービンを内部に配
設したタービンハウジング，前記コンプレッサを内部に
配設したコンプレッサハウジング，及び両端に前記ター
ビンハウジングと前記コンプレッサハウジングとがそれ
ぞれ固定されたセンタハウジングから構成されており，
前記センタハウジングはタービン側センタハウジングと
コンプレッサ側センタハウジングとから構成されてお
り，前記タービン側センタハウジングに形成された一方
の前記軸受支持部に一方の前記軸受が配置され，前記コ
ンプレッサ側センタハウジングに形成された他方の前記
軸受支持部に他方の前記軸受が配置されている。
設したタービンハウジング，前記コンプレッサを内部に
配設したコンプレッサハウジング，及び両端に前記ター
ビンハウジングと前記コンプレッサハウジングとがそれ
ぞれ固定されたセンタハウジングから構成されており，
前記センタハウジングはタービン側センタハウジングと
コンプレッサ側センタハウジングとから構成されてお
り，前記タービン側センタハウジングに形成された一方
の前記軸受支持部に一方の前記軸受が配置され，前記コ
ンプレッサ側センタハウジングに形成された他方の前記
軸受支持部に他方の前記軸受が配置されている。
【００１９】前記タービンを構成するタービンブレード
又は前記コンプレッサを構成するコンプレッサブレード
は，前記軸受と当接可能に前記シャフト上に装着された
スリーブと前記シャフトの軸端に螺着された軸端ねじと
の間で挟着された状態で前記シャフト上に取り付けられ
る。
又は前記コンプレッサを構成するコンプレッサブレード
は，前記軸受と当接可能に前記シャフト上に装着された
スリーブと前記シャフトの軸端に螺着された軸端ねじと
の間で挟着された状態で前記シャフト上に取り付けられ
る。
【００２０】前記タービンブレード及び前記コンプレッ
サブレードのいずれか一方のみが前記シャフトに取り付
けられ且つ前記シャフトに取り付けられた前記タービン
ブレード又は前記コンプレッサブレードに対応した一方
の前記シール部材と前記回転子とが前記シャフトに取り
付けられた状態で回転体組立体が組み立てられ，前記回
転体組立体を一方の前記シール部材が嵌着される前記ハ
ウジングの一方の前記端壁側から前記ハウジング内に挿
着することにより組み立てられる。
サブレードのいずれか一方のみが前記シャフトに取り付
けられ且つ前記シャフトに取り付けられた前記タービン
ブレード又は前記コンプレッサブレードに対応した一方
の前記シール部材と前記回転子とが前記シャフトに取り
付けられた状態で回転体組立体が組み立てられ，前記回
転体組立体を一方の前記シール部材が嵌着される前記ハ
ウジングの一方の前記端壁側から前記ハウジング内に挿
着することにより組み立てられる。
【００２１】
【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る。図
１に示す発電・電動機を備えたターボチャージャにおい
て，図４に示す発電・電動機を備えたターボチャージャ
６０の各構成要素及び部位と同等のものには，同じ符号
が付されているので，重複する詳細な説明を省略する。
による発電・電動機を備えたターボチャージャの実施例
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る。図
１に示す発電・電動機を備えたターボチャージャにおい
て，図４に示す発電・電動機を備えたターボチャージャ
６０の各構成要素及び部位と同等のものには，同じ符号
が付されているので，重複する詳細な説明を省略する。
【００２２】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）において，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とにそれぞれ設けられたアンギュ
ラ型玉軸受である軸受１０，１１によって回転自在に支
持されている。軸受１０，１１は，間に回転子１６を配
置させることができるように，シャフト４の軸方向に互
いに充分隔置して配置されており，回転子１６の軸方向
位置は軸受１０，１１との間に配設されるスペーサ７６
によって規制されている。固定子１７は，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。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。
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）において，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とにそれぞれ設けられたアンギュ
ラ型玉軸受である軸受１０，１１によって回転自在に支
持されている。軸受１０，１１は，間に回転子１６を配
置させることができるように，シャフト４の軸方向に互
いに充分隔置して配置されており，回転子１６の軸方向
位置は軸受１０，１１との間に配設されるスペーサ７６
によって規制されている。固定子１７は，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。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。
【００２３】タービン側センタハウジング１４のタービ
ン２側の端壁１４ｂには，内周面４６と端面４７からな
る環状の凹部が形成されており，シールプレート４９が
この凹部内にタービン２側から圧入して取り付けられて
いる。シャフト４に形成された周溝にはシールリング５
３が配設されており，シールプレート４９と摺接して，
軸受１０を潤滑・冷却した潤滑油がタービン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に形成されているオイル供給路４５か
らの潤滑油は，軸受１０に向かって噴出され，軸受１０
を潤滑すると共に冷却している。タービン側センタハウ
ジング１４の内周面には，軸受１０とシールプレート４
９との間において，ダンパリング３０が装着されてい
る。ダンパリング３０は，軸受１０に潤滑及び冷却用に
供給される潤滑油の一部をタービン側センタハウジング
１４及びシールプレート４９との間の隙間に供給する。
これらの隙間において潤滑油が形成するオイルフィルム
の緩衝・制振作用によって，シャフト４の振動を緩和・
吸収してシャフト４の高速回転を可能にしている。軸受
１１側においても，コンプレッサ側センタハウジング１
５との間に，同様の構造を有するダンパリング３０が配
設されている。
ン２側の端壁１４ｂには，内周面４６と端面４７からな
る環状の凹部が形成されており，シールプレート４９が
この凹部内にタービン２側から圧入して取り付けられて
いる。シャフト４に形成された周溝にはシールリング５
３が配設されており，シールプレート４９と摺接して，
軸受１０を潤滑・冷却した潤滑油がタービン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に形成されているオイル供給路４５か
らの潤滑油は，軸受１０に向かって噴出され，軸受１０
を潤滑すると共に冷却している。タービン側センタハウ
ジング１４の内周面には，軸受１０とシールプレート４
９との間において，ダンパリング３０が装着されてい
る。ダンパリング３０は，軸受１０に潤滑及び冷却用に
供給される潤滑油の一部をタービン側センタハウジング
１４及びシールプレート４９との間の隙間に供給する。
これらの隙間において潤滑油が形成するオイルフィルム
の緩衝・制振作用によって，シャフト４の振動を緩和・
吸収してシャフト４の高速回転を可能にしている。軸受
１１側においても，コンプレッサ側センタハウジング１
５との間に，同様の構造を有するダンパリング３０が配
設されている。
【００２４】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。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。軸受１０に向か
って噴出される潤滑油は，シールプレート４９のシール
リング５３にも熱を伝達して，シャフト４の熱をタービ
ン側センタハウジング１４に逃がしている。これらの冷
却性能を向上させるため，タービン側センタハウジング
１４のタービン２の近い側に位置するタービン近傍部２
５には，冷却水が導入されるタービン側水ジャケット５
５が形成されている。
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。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。軸受１０に向か
って噴出される潤滑油は，シールプレート４９のシール
リング５３にも熱を伝達して，シャフト４の熱をタービ
ン側センタハウジング１４に逃がしている。これらの冷
却性能を向上させるため，タービン側センタハウジング
１４のタービン２の近い側に位置するタービン近傍部２
５には，冷却水が導入されるタービン側水ジャケット５
５が形成されている。
【００２５】ステータコイルである固定子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
ことがある。このような事態に対処するため，固定子１
７が取り付けられているタービン側センタハウジング１
４の固定子取付け部２７の内部には，固定子１７を取り
囲むように水ジャケット５７が形成されている。この実
施例では，水ジャケット５７は，タービン側センタハウ
ジング１４のタービン近傍部２５と固定子取付け部２７
とを一体的に連結している連結部２６の内部に形成され
ている連通路５６を通じて，タービン近傍部２５に形成
されているタービン側水ジャケット５５と通じている。
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
ことがある。このような事態に対処するため，固定子１
７が取り付けられているタービン側センタハウジング１
４の固定子取付け部２７の内部には，固定子１７を取り
囲むように水ジャケット５７が形成されている。この実
施例では，水ジャケット５７は，タービン側センタハウ
ジング１４のタービン近傍部２５と固定子取付け部２７
とを一体的に連結している連結部２６の内部に形成され
ている連通路５６を通じて，タービン近傍部２５に形成
されているタービン側水ジャケット５５と通じている。
【００２６】タービン側水ジャケット５５を流れる冷却
水によってタービン近傍部２５は強制冷却されている。
したがって，軸受１０やシャフト４が高温にならず，軸
受１０や潤滑油の耐久性が低下したり，回転子１６の永
久磁石が消磁することもない。また，タービン側水ジャ
ケット５５を流れる冷却水は，連通路５６を通じて，固
定子取付け部２７の内部に形成されている水ジャケット
５７をも流れているので，水ジャケット５７内の冷却水
は固定子取付け部２７を強制的に冷却し，固定子１７か
ら取り出される発電電力の効率が低下するのを防止して
いる。
水によってタービン近傍部２５は強制冷却されている。
したがって，軸受１０やシャフト４が高温にならず，軸
受１０や潤滑油の耐久性が低下したり，回転子１６の永
久磁石が消磁することもない。また，タービン側水ジャ
ケット５５を流れる冷却水は，連通路５６を通じて，固
定子取付け部２７の内部に形成されている水ジャケット
５７をも流れているので，水ジャケット５７内の冷却水
は固定子取付け部２７を強制的に冷却し，固定子１７か
ら取り出される発電電力の効率が低下するのを防止して
いる。
【００２７】ターボチャージャ１それ自体は，次のよう
に作動する。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１
６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。
に作動する。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１
６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。
【００２８】次に，図２及び図３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組み立
てる手順について説明する。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組立体の回転
子の着磁工程を示す説明図であり，図３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組立手順を
示す組立フロー図である。
による発電・電動機を備えたターボチャージャの組み立
てる手順について説明する。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組立体の回転
子の着磁工程を示す説明図であり，図３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組立手順を
示す組立フロー図である。
【００２９】先ず，未着磁状態の回転子１６とシャフト
４とを含むターボチャージャ１の少なくとも回転部分を
構成する仮組立部品を組み立てて，シャフト仮組立体が
組み立てられる（図３のステップ１）。ターボチャージ
ャの回転部分の組立前に，シャフト４にはシールプレー
ト４９，シールリング５３及びダンパリング３０が組み
付けられる。その後，ターボチャージャ１の少なくとも
回転部分を構成する仮組立部品を，完成したターボチャ
ージャと同じ配置関係になるように，シャフト４を中心
として順次取り付けることにより組み立てる。即ち，軸
受１０，一方のスペーサ７６，未着磁状態の回転子１
６，他方のスペーサ７６，及び軸受１１をシャフト４に
順次取り付け，軸受１１の外側には更にスリーブ７７及
びコンプレッサブレード９を順に取り付け，軸端ナット
７８を締めつけることによりコンプレッサブレード９を
スリーブ７７との間で挟み込んで，シャフト仮組立体が
組み立てられる。シャフト仮組立体は，図２に示す回転
体組立体９０に，スリーブ７７，コンプレッサブレード
９及び軸端ナット７８を取り付けたものに相当する。
４とを含むターボチャージャ１の少なくとも回転部分を
構成する仮組立部品を組み立てて，シャフト仮組立体が
組み立てられる（図３のステップ１）。ターボチャージ
ャの回転部分の組立前に，シャフト４にはシールプレー
ト４９，シールリング５３及びダンパリング３０が組み
付けられる。その後，ターボチャージャ１の少なくとも
回転部分を構成する仮組立部品を，完成したターボチャ
ージャと同じ配置関係になるように，シャフト４を中心
として順次取り付けることにより組み立てる。即ち，軸
受１０，一方のスペーサ７６，未着磁状態の回転子１
６，他方のスペーサ７６，及び軸受１１をシャフト４に
順次取り付け，軸受１１の外側には更にスリーブ７７及
びコンプレッサブレード９を順に取り付け，軸端ナット
７８を締めつけることによりコンプレッサブレード９を
スリーブ７７との間で挟み込んで，シャフト仮組立体が
組み立てられる。シャフト仮組立体は，図２に示す回転
体組立体９０に，スリーブ７７，コンプレッサブレード
９及び軸端ナット７８を取り付けたものに相当する。
【００３０】次に，シャフト仮組立体の回転部分に対し
てバランス修正を行い，高速回転を可能にするようにタ
ーボチャージャの回転部分の回転バランスを取る（ステ
ップ２）。回転バランスをとることにより，シャフト４
及び回転子１６等の回転部分が軸に振動を生じることな
く高速回転可能となる。
てバランス修正を行い，高速回転を可能にするようにタ
ーボチャージャの回転部分の回転バランスを取る（ステ
ップ２）。回転バランスをとることにより，シャフト４
及び回転子１６等の回転部分が軸に振動を生じることな
く高速回転可能となる。
【００３１】次に，シャフト仮組立体からスリーブ７
７，コンプレッサブレード９，軸端ナット７８を取り外
して回転体組立体９０とし（ステップ３），シャフト４
に取り付けられた状態のままの回転子１６を，図２に示
す着磁装置９１によって着磁する（ステップ４）。着磁
装置９１は，着磁電源９２から電力が供給される着磁ヨ
ーク９３とから構成されている。着磁ヨーク９３から生
じる強力な磁力線によって回転子１６が着磁される。こ
こで，軸受１０，１１のインナレース（内輪）は，シャ
フト４に圧入によって取り付けられているので，回転子
１６やスペーサ７６がシャフト４に対して軸方向に動く
ことがない。
７，コンプレッサブレード９，軸端ナット７８を取り外
して回転体組立体９０とし（ステップ３），シャフト４
に取り付けられた状態のままの回転子１６を，図２に示
す着磁装置９１によって着磁する（ステップ４）。着磁
装置９１は，着磁電源９２から電力が供給される着磁ヨ
ーク９３とから構成されている。着磁ヨーク９３から生
じる強力な磁力線によって回転子１６が着磁される。こ
こで，軸受１０，１１のインナレース（内輪）は，シャ
フト４に圧入によって取り付けられているので，回転子
１６やスペーサ７６がシャフト４に対して軸方向に動く
ことがない。
【００３２】回転子１６の着磁が完了すると，回転子１
６がシャフト４に取り付けられた状態の回転体組立体９
０がタービン側センタハウジング１４に組み付けられ
る。回転体組立体９０は組付けが完了しているので，シ
ャフト４上に組み付けられたシールプレート４９をセン
タハウジング８のタービン側センタハウジング１４の内
周面４６に端面４７に当接するまで圧入する（ステップ
５）。その後，コンプレッサ側センタハウジング１５を
タービン側センタハウジング１４に嵌合して取り付け
（ステップ６），更に，取り外した状態となっているス
リーブ７７，コンプレッサブレード９，軸端ナット７８
をシャフト４に装着することでターボチャージャ１の組
立が完了する（ステップ７）。
６がシャフト４に取り付けられた状態の回転体組立体９
０がタービン側センタハウジング１４に組み付けられ
る。回転体組立体９０は組付けが完了しているので，シ
ャフト４上に組み付けられたシールプレート４９をセン
タハウジング８のタービン側センタハウジング１４の内
周面４６に端面４７に当接するまで圧入する（ステップ
５）。その後，コンプレッサ側センタハウジング１５を
タービン側センタハウジング１４に嵌合して取り付け
（ステップ６），更に，取り外した状態となっているス
リーブ７７，コンプレッサブレード９，軸端ナット７８
をシャフト４に装着することでターボチャージャ１の組
立が完了する（ステップ７）。
【００３３】図１に示すように，回転子１６の外径，又
は回転子１６の外周にバースト防止用の補強スリーブ１
８を嵌着する場合には補強スリーブ１８の外径ｄ1 は，
軸受け１０，１１及びダンパリング３０を収容するため
タービン側センタハウジング１４に形成される軸受支持
部１４ａの内径ｄ2 よりも小さく設定されている。した
がって，回転体組立体９０は，図１で見て，タービン２
側から軸受支持部１４ａを貫通してタービン側センタハ
ウジング１４に装填可能である。更に，シールプレート
４９の外径ｄ3 は軸受支持部１４ａの内径ｄ2 よりも大
きく，シールプレート４９をタービン側センタハウジン
グ１４の内周面４６に圧入した段階で，回転体組立体９
０のタービン側センタハウジング１４への装填が終了す
る。
は回転子１６の外周にバースト防止用の補強スリーブ１
８を嵌着する場合には補強スリーブ１８の外径ｄ1 は，
軸受け１０，１１及びダンパリング３０を収容するため
タービン側センタハウジング１４に形成される軸受支持
部１４ａの内径ｄ2 よりも小さく設定されている。した
がって，回転体組立体９０は，図１で見て，タービン２
側から軸受支持部１４ａを貫通してタービン側センタハ
ウジング１４に装填可能である。更に，シールプレート
４９の外径ｄ3 は軸受支持部１４ａの内径ｄ2 よりも大
きく，シールプレート４９をタービン側センタハウジン
グ１４の内周面４６に圧入した段階で，回転体組立体９
０のタービン側センタハウジング１４への装填が終了す
る。
【００３４】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。
また，上記の実施例では，回転体組立体９０はタービン
２側から装填されるものであるが，コンプレッサ３側か
ら装填する場合も考えられる。この場合，シャフト４に
は，コンプレッサブレード９が取り付けられた状態の回
転体組立体が組み立てられ，シールプレート４９はコン
プレッサ３側に設けられる。また，シールプレート４９
がコンプレッサ側センタハウジング１５の軸受支持部１
５ａに圧入される構造に変更されることになる。
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。
また，上記の実施例では，回転体組立体９０はタービン
２側から装填されるものであるが，コンプレッサ３側か
ら装填する場合も考えられる。この場合，シャフト４に
は，コンプレッサブレード９が取り付けられた状態の回
転体組立体が組み立てられ，シールプレート４９はコン
プレッサ３側に設けられる。また，シールプレート４９
がコンプレッサ側センタハウジング１５の軸受支持部１
５ａに圧入される構造に変更されることになる。
【００３５】
【発明の効果】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
ような効果を有する。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，着磁された回転子とシャ
フトとを含む主要な回転部分を組み立てたまま，ハウジ
ングの一方から挿入してハウジングへの組付けができ，
着磁された回転子をハウジングに組み付ける際に回転子
がハウジング等に衝突するのを防止し，且つ回転体組立
体のバランスを良好にした状態でターボチャージャを組
み立てることができる。回転体組立体は回転バランスが
良好になった状態でセンタハウジングに組み付けられる
ので，組付け後のターボチャージャの回転部分にアンバ
ランスが発生することがなく，高速回転で運転すること
ができる。
ーボチャージャは，上記のように構成されており，次の
ような効果を有する。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，着磁された回転子とシャ
フトとを含む主要な回転部分を組み立てたまま，ハウジ
ングの一方から挿入してハウジングへの組付けができ，
着磁された回転子をハウジングに組み付ける際に回転子
がハウジング等に衝突するのを防止し，且つ回転体組立
体のバランスを良好にした状態でターボチャージャを組
み立てることができる。回転体組立体は回転バランスが
良好になった状態でセンタハウジングに組み付けられる
ので，組付け後のターボチャージャの回転部分にアンバ
ランスが発生することがなく，高速回転で運転すること
ができる。
【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断面図である。
ャージャの一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明による発電・電動機を備えたターボチ
ャージャの回転子の着磁工程を示す説明図である。
ャージャの回転子の着磁工程を示す説明図である。
【図３】この発明による発電・電動機を備えたターボチ
ャージャの組立手順を示すフロー図である。
ャージャの組立手順を示すフロー図である。
【図４】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。
を示す断面図である。
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 ８ センタハウジング ９ コンプレッサブレード １０，１１ 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 １４ａ 軸受支持部 １５ コンプレッサ側センタハウジング １５ａ 軸受支持部 １６ 回転子 １７ 固定子 １８ 補強スリーブ ３０ ダンパリング ４６ 内周面 ４７ 端面 ４９ シールプレート ５３ シールリング ７６ スペーサ ７７ スリーブ ７８ 軸端ナット ９０ 回転体組立体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/18 Ｈ０２Ｋ 7/18 Ａ Ｆターム(参考） 3G005 EA14 EA16 FA51 GB55 GB61 GB65 GB83 HA15 5H607 BB01 BB02 BB07 BB14 BB26 CC03 CC05 DD03 DD09 DD19 FF07 FF30 GG01 GG08
Claims (5)
- 【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，前記ハウジングに形成された一
対の軸受支持部にそれぞれ配設されて前記シャフトを回
転可能に軸支する軸受，一対の前記軸受間において前記
シャフト上に取り付けられた発電・電動用の回転子，該
回転子の外側を取り囲んだ状態で前記ハウジング内に取
り付けられた固定子，前記シャフトと前記ハウジングと
の間をシールするため前記各軸受よりも前記シャフトの
軸端側において前記ハウジングの少なくとも一方の端壁
に形成された凹部に嵌着されるシール部材を具備し，前
記凹部が形成された側の前記軸受支持部の内径は前記回
転子の外径よりも大きい値に設定され，且つ前記ハウジ
ングの前記凹部の内径は前記軸受支持部の内径よりも大
きい値に設定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。 - 【請求項２】 前記シール部材は，前記シャフトと相対
摺動可能に配設されたシールプレート，及び前記シャフ
トに形成された周溝内に配置され且つ前記シールプレー
トと相対摺動可能に配設されたシールリングであること
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。 - 【請求項３】 前記ハウジングは前記タービンを内部に
配設したタービンハウジング，前記コンプレッサを内部
に配設したコンプレッサハウジング，及び両端に前記タ
ービンハウジングと前記コンプレッサハウジングとがそ
れぞれ固定されたセンタハウジングから構成されてお
り，前記センタハウジングはタービン側センタハウジン
グとコンプレッサ側センタハウジングとから構成されて
おり，前記タービン側センタハウジングに形成された一
方の前記軸受支持部に一方の前記軸受が配置され，前記
コンプレッサ側センタハウジングに形成された他方の前
記軸受支持部に他方の前記軸受が配置されることから成
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。 - 【請求項４】 前記タービンを構成するタービンブレー
ド又は前記コンプレッサを構成するコンプレッサブレー
ドは，前記軸受と当接可能に前記シャフト上に装着され
たスリーブと前記シャフトの軸端に螺着された軸端ねじ
との間で挟着された状態で前記シャフト上に取り付けら
れ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。 - 【請求項５】 前記タービンブレード及び前記コンプレ
ッサブレードのいずれか一方のみが前記シャフトに取り
付けられ且つ前記シャフトに取り付けられた前記タービ
ンブレード又は前記コンプレッサブレードに対応した一
方の前記シール部材と前記回転子とが前記シャフトに取
り付けられた状態で回転体組立体が組み立てられ，前記
回転体組立体を一方の前記シール部材が嵌着される前記
ハウジングの一方の前記端壁側から前記ハウジング内に
挿着することにより組み立てられることから成る請求項
４に記載の発電・電動機を備えたターボチャージャ。
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