JP2008002391A - Balance correcting device and balance correcting method of electric supercharger - Google Patents

Balance correcting device and balance correcting method of electric supercharger Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately correct the balance of an electric supercharger. <P>SOLUTION: A PC executes a program including a step S100 rotating a rotary shaft to predetermined target rotation speed in a state that surroundings of a compressor wheel and a turbine wheel are covered by covers, a step S102 measuring vibration, a step S104 stopping rotation, a step 108 calculating an unbalance quantity and a phase if vibration is not in a tolerance range (No in S106), and a step S110 correcting an unbalance state. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動過給機のバランス修正装置およびバランス修正方法に関し、特に、バランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達可能な構成を有するバランス修正装置およびバランス修正方法に関する。   The present invention relates to a balance correction device and a balance correction method for an electric supercharger, and more particularly to a balance correction device and a balance correction method having a configuration that can easily reach a target rotational speed for detecting a balance state.

従来より、エンジンの出力を向上させるために、エンジンに供給される空気をコンプレッサホイールの回転により圧縮して、過給する過給機が知られている。また、回転電機によりコンプレッサホイールに回転力を付与する電動過給機が公知である。このような電動過給機においては、回転シャフトには回転子が設けられる。回転シャフトは非常に高回転になるまで回転するため、回転シャフトがアンバランス状態であると、回転子が設けられない通常の過給機と比較して、アンバランスによる振動の振幅が非常に大きくなる可能性がある。そこで、回転シャフトのアンバランスを修正する必要性が生じる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve the output of an engine, a supercharger that supercharges air supplied to the engine by compressing the air by rotation of a compressor wheel is known. An electric supercharger that applies a rotational force to a compressor wheel by a rotating electric machine is known. In such an electric supercharger, the rotating shaft is provided with a rotor. The rotating shaft rotates until it reaches a very high rotation, so if the rotating shaft is in an unbalanced state, the amplitude of vibration due to unbalance is very large compared to a normal turbocharger without a rotor. There is a possibility. Therefore, it becomes necessary to correct the unbalance of the rotating shaft.

回転電機のバランスを調整するものとして、たとえば、特開平2−231957号公報(特許文献1)は、回転バランスの調整を実使用に即したものとし、調整の精度を向上する回転バランス調整装置を開示する。この回転バランス調整装置は、モータのロータ部を回転させ、回転による基台の振動を分析してロータ部の回転バランスを調整する。回転バランス調整装置は、基台と一体にされ且つモータ全体を装着するモータ支持部を備え、装着されたモータ自身に通電することによってロータ部の回転を行なうようにしたことを特徴とする。   As a device for adjusting the balance of a rotating electrical machine, for example, JP-A-2-231957 (Patent Document 1) assumes that the adjustment of the rotation balance is in line with actual use, and a rotation balance adjustment device that improves the adjustment accuracy. Disclose. This rotation balance adjusting device rotates the rotor portion of the motor, analyzes the vibration of the base due to the rotation, and adjusts the rotation balance of the rotor portion. The rotation balance adjusting device includes a motor support unit that is integrated with a base and mounts the entire motor, and the rotor unit is rotated by energizing the mounted motor itself.

この公報に開示された回転バランス調整装置によると、モータは、実際に使用されるのと全く同じ状況で回転されることになるから、回転バランスの調整は実使用に即したものとなり、調整の精度が向上する。
特開平2−231957号公報
According to the rotation balance adjusting device disclosed in this publication, the motor is rotated in exactly the same situation as it is actually used. Therefore, the adjustment of the rotation balance is in line with actual use. Accuracy is improved.
JP-A-2-231957

しかしながら,電動過給機に用いられる回転電機は、排気エネルギを受けるタービンホイールの回転をアシストするものであり、不必要に強力な回転電機を用いることは無い。したがって、タービンホイールが排気エネルギを受けない状態で、アンバランス修正のために回転電機単独でタービンホイールおよびコンプレッサホイールを回転させた場合には、タービンホイールおよびコンプレッサホイールが空気を流動させることによる負荷の影響で、アンバランス状態を検知するために必要な高回転まで電動過給機の回転数を上昇させることが困難になる可能性がある。   However, the rotating electrical machine used for the electric supercharger assists the rotation of the turbine wheel that receives the exhaust energy, and does not use an unnecessarily powerful rotating electrical machine. Therefore, when the turbine wheel and the compressor wheel are rotated by the rotating electrical machine alone to correct the imbalance in a state where the turbine wheel is not subjected to exhaust energy, the load caused by the turbine wheel and the compressor wheel flowing air is reduced. Due to the influence, it may be difficult to increase the rotational speed of the electric supercharger up to the high rotational speed necessary to detect the unbalanced state.

上述した公報に開示された回転バランス調整装置においては、タービンホイールやコンプレッサホイールの回転負荷により、アンバランス状態を検知するために必要な高回転まで回転数を上昇させることが困難になることについて全く考慮されていない。そのため、上述したような問題を解決することはできない。   In the rotational balance adjusting device disclosed in the above-mentioned publication, it is quite difficult to increase the rotational speed to the high rotational speed necessary for detecting the unbalanced state due to the rotational load of the turbine wheel or the compressor wheel. Not considered. For this reason, the above-described problems cannot be solved.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電動過給機のバランス修正を精度よく実施する電動過給機のバランス修正装置およびバランス修正方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a balance correction device and a balance correction method for an electric supercharger that accurately perform balance correction of the electric supercharger. That is.

第1の発明に係る電動過給機のバランス修正装置は、電動過給機の回転シャフトのアンバランス状態を修正する。回転シャフトの両端部には、コンプレッサホイールとタービンホイールとが設けられる。電動過給機は、回転シャフトに固定される回転子と、電動過給機の筐体に固定される固定子とから構成される回転電機を含む。このバランス修正装置は、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、電動過給機の固定子に電力を供給して、回転シャフトを回転させるための手段と、回転シャフトのアンバランス量を検知するための検知手段と、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子のアンバランス状態を修正するための修正手段とを含む。   An electric supercharger balance correcting device according to a first aspect of the invention corrects an unbalanced state of a rotating shaft of an electric supercharger. A compressor wheel and a turbine wheel are provided at both ends of the rotating shaft. The electric supercharger includes a rotating electrical machine that includes a rotor fixed to the rotating shaft and a stator fixed to the casing of the electric supercharger. The balance correction device includes a means for supplying electric power to the stator of the electric supercharger to rotate the rotating shaft in a state where the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel is covered with a cover, and an unrotating of the rotating shaft. Detection means for detecting the balance amount and correction means for correcting the unbalanced state of the rotor based on the detected unbalance amount.

第1の発明によると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、電動過給機の固定子に電力を供給して、回転シャフトを回転させると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールへの空気の流入および空気の排出が抑制される。そのため、回転シャフトが回転してもコンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。その結果、回転シャフトの回転数をより高く上昇させることが可能となる。これにより、目標回転数に容易に到達させることができる。したがって、電動過給機における実使用回転数領域におけるアンバランス量を検知して、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子のアンバランス状態を修正することができる。そのため、回転シャフトのバランス修正の精度が向上する。したがって、電動過給機のバランス修正を精度よく実施する電動過給機のバランス修正装置を提供することができる。   According to the first invention, when the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel is covered with the cover, power is supplied to the stator of the electric supercharger and the rotating shaft is rotated, the compressor wheel and the turbine wheel are supplied. Inflow and discharge of air are suppressed. Therefore, even if the rotating shaft rotates, the load due to the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. As a result, the rotational speed of the rotating shaft can be increased higher. Thereby, it is possible to easily reach the target rotational speed. Therefore, it is possible to detect the unbalance amount in the actual use rotation speed region in the electric supercharger and correct the rotor unbalance state based on the detected unbalance amount. Therefore, the accuracy of the balance correction of the rotating shaft is improved. Therefore, it is possible to provide an electric supercharger balance correction device that accurately corrects the balance of the electric supercharger.

第2の発明に係る電動過給機のバランス修正装置は、第1の発明の構成に加えて、回転子の回転位置を固定するように固定子に電力を供給するための手段をさらに含む。修正手段は、回転子が予め定められた位置に固定されている状態で回転子のアンバランス状態を修正するための手段を含む。   In addition to the configuration of the first invention, the balance correcting device for the electric supercharger according to the second invention further includes means for supplying electric power to the stator so as to fix the rotational position of the rotor. The correcting means includes means for correcting the unbalanced state of the rotor while the rotor is fixed at a predetermined position.

第2の発明によると、たとえば、回転シャフトの構成部品の一部分を切削することにより回転シャフトのアンバランス状態を修正する場合においては、回転子が予め定められた回転位置に固定されることにより、切削加工時にカバーを貫通して挿入される切削部材(たとえば、エンドミル)の挿入位置を予め定められた範囲内に固定することができる。そのため、カバーに形成される貫通穴の面積を小さくすることができる。これにより、回転子を回転させたときに、貫通穴からの空気の流入量あるいは流出量が減少する。したがって、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、アンバランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達させることができる。   According to the second invention, for example, when correcting the unbalanced state of the rotating shaft by cutting a part of the components of the rotating shaft, the rotor is fixed at a predetermined rotational position, An insertion position of a cutting member (for example, an end mill) inserted through the cover at the time of cutting can be fixed within a predetermined range. Therefore, the area of the through hole formed in the cover can be reduced. Thereby, when the rotor is rotated, the inflow amount or outflow amount of air from the through hole is reduced. Therefore, the load caused by the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. Therefore, it is possible to easily reach the target rotational speed for detecting the unbalanced state.

第3の発明に係る電動過給機のバランス修正装置においては、第2の発明の構成に加えて、修正手段は、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子の固定された回転位置に対応した切削量を算出するための算出手段と、算出された切削量に基づいて、回転シャフトの構成部品の一部分を切削部材により切削して回転子のアンバランス状態を修正するための切削手段とを含む。   In the balance correction device for an electric supercharger according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the correction means is arranged at the rotational position where the rotor is fixed based on the detected unbalance amount. A calculating means for calculating a corresponding cutting amount; and a cutting means for correcting a rotor unbalanced state by cutting a part of a component of the rotating shaft with a cutting member based on the calculated cutting amount; including.

第3の発明によると、回転シャフトの構成部品の一部分を切削することにより回転子のアンバランス状態を修正する場合においては、回転子が予め定められた回転位置に固定されることにより、切削加工時にカバーを貫通して挿入される切削部材(たとえば、エンドミル)の挿入位置を予め定められた範囲内に固定することができる。さらに、検知されたアンバランス量に基づいて、挿入位置に対応した切削量を算出することにより、切削部材が挿入される位置を予め定められた位置にさらに固定することができる。すなわち、カバーに形成される貫通穴は少なくとも切削部材が貫通可能であればよいため、貫通穴の面積をさらに小さくすることができる。そのため、回転子を回転させたときの、貫通穴からの空気の流入量あるいは流出量が減少する。これにより、回転シャフトが回転しても、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、アンバランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達させることができる。   According to the third invention, in the case of correcting the unbalanced state of the rotor by cutting a part of the components of the rotating shaft, the rotor is fixed at a predetermined rotational position, thereby cutting the rotor. The insertion position of a cutting member (for example, an end mill) that is sometimes inserted through the cover can be fixed within a predetermined range. Furthermore, by calculating the cutting amount corresponding to the insertion position based on the detected unbalance amount, the position where the cutting member is inserted can be further fixed at a predetermined position. That is, since the through-hole formed in the cover only needs to allow at least the cutting member to pass therethrough, the area of the through-hole can be further reduced. Therefore, the amount of inflow or outflow of air from the through hole when the rotor is rotated is reduced. Thereby, even if a rotating shaft rotates, the load by rotation of a compressor wheel and a turbine wheel is reduced. Therefore, it is possible to easily reach the target rotational speed for detecting the unbalanced state.

第4の発明に係る電動過給機のバランス修正装置においては、第3の発明の構成に加えて、カバーには、切削部材が貫通する貫通穴と、回転軸周りの一部分に開口部とが形成される。   In the balance adjusting device for an electric supercharger according to the fourth invention, in addition to the configuration of the third invention, the cover has a through hole through which the cutting member passes and an opening in a part around the rotation shaft. It is formed.

第4の発明によると、たとえば、回転シャフトの構成部品の一部を切削することにより回転シャフトのアンバランス状態を修正するようにすると、切削により切削粉などが回転シャフトの軸受部分に付着する可能性がある。軸受部分に切削粉が付着すると、軸受部に傷が発生して、電動過給機の性能が低下する場合がある。そのため、カバーの回転軸周りの一部分に開口部を形成することにより、開口部から切削により生じた切削粉を吸引するなどして、切削粉を排出することができる。そのため、電動過給機の性能の低下を抑制することができる。カバーに貫通穴を設けることにより、切削部材を回転シャフトに接触させることができる。   According to the fourth aspect of the invention, for example, if the unbalanced state of the rotating shaft is corrected by cutting a part of the components of the rotating shaft, cutting powder or the like may adhere to the bearing portion of the rotating shaft by cutting. There is sex. If cutting powder adheres to the bearing portion, the bearing portion may be damaged, and the performance of the electric supercharger may be reduced. Therefore, by forming the opening in a part around the rotation axis of the cover, the cutting powder can be discharged by sucking the cutting powder generated by cutting from the opening. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the electric supercharger. By providing a through hole in the cover, the cutting member can be brought into contact with the rotating shaft.

第5の発明に係る電動過給機のバランス修正装置においては、第4の発明の構成に加えて、開口部および貫通穴には、開閉可能な機構が設けられる。   In the balance correction device for an electric supercharger according to the fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fourth aspect of the invention, a mechanism that can be opened and closed is provided in the opening and the through hole.

第5の発明によると、開口部および貫通穴が閉じられている場合においては、カバーによりコンプレッサホイールおよびタービンホイールへの空気の流入および空気の排出が抑制される。そのため、回転シャフトが回転してもコンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、回転シャフトの回転数をより上昇させることが可能となる。そのため、アンバランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達させることができる。一方、開口部および貫通穴が開かれている場合においては、切削部材(たとえば、エンドミル)を回転シャフトに接触させることができ、さらに、開口部から切削により生じた切削粉を吸引するなどして切削粉を排出することができる。そのため、電動過給機の性能の低下を抑制することができる。   According to the fifth aspect of the invention, when the opening and the through hole are closed, the cover suppresses the inflow and discharge of air to the compressor wheel and the turbine wheel. Therefore, even if the rotating shaft rotates, the load due to the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. Therefore, it becomes possible to raise the rotation speed of a rotating shaft more. Therefore, it is possible to easily reach the target rotational speed for detecting the unbalanced state. On the other hand, when the opening and the through hole are opened, the cutting member (for example, end mill) can be brought into contact with the rotating shaft, and the cutting powder generated by cutting is sucked from the opening. Cutting powder can be discharged. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the electric supercharger.

第6の発明に係る電動過給機のバランス修正装置においては、第1〜5のいずれかの発明の構成に加えて、検知手段は、回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を検知するための変位検知手段を含む。変位検知手段は、回転シャフトの両端部に設けられ、カバーにより支持される。   In the balance correcting apparatus for an electric supercharger according to the sixth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions, the detecting means detects a displacement amount in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating shaft. Including displacement detection means. The displacement detection means is provided at both ends of the rotating shaft and is supported by the cover.

第6の発明によると、回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を回転シャフトの両端部において検知することにより、電動過給機の固有振動数に影響されることなく、回転シャフトのアンバランス量を精度よく検知することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the amount of displacement in the direction perpendicular to the rotation axis of the rotation shaft is detected at both ends of the rotation shaft, so that the rotation shaft is unaffected by the natural frequency of the electric supercharger. The balance amount can be accurately detected.

第7の発明に係る電動過給機のバランス修正装置においては、第1〜5のいずれかの発明の構成に加えて、検知手段は、電動過給機に生じた振動を検知する振動検知手段を含む。振動検知手段は、電動過給機の筐体に設けられる。   In the electric turbocharger balance correcting apparatus according to the seventh invention, in addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions, the detecting means is a vibration detecting means for detecting the vibration generated in the electric supercharger. including. The vibration detection means is provided in the casing of the electric supercharger.

第7の発明によると、電動過給機に生じた振動を検知することにより、回転シャフトに検知装置を直接設けることなく、回転シャフトのアンバランス量を精度よく検知することができる。   According to the seventh aspect, by detecting the vibration generated in the electric supercharger, it is possible to accurately detect the unbalance amount of the rotating shaft without directly providing a detecting device on the rotating shaft.

第8の発明に係る電動過給機のバランス修正方法は、電動過給機の回転シャフトのアンバランス状態を修正する。回転シャフトの両端部には、コンプレッサホイールとタービンホイールとが設けられる。電動過給機は、回転シャフトに固定される回転子と、電動過給機の筐体に固定される固定子とから構成される回転電機を含む。このバランス修正方法は、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、電動過給機の固定子に電力を供給して、回転シャフトを回転させるステップと、回転シャフトのアンバランス量を検知する検知ステップと、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子のアンバランス状態を修正する修正ステップとを含む。   An electric supercharger balance correction method according to an eighth aspect of the invention corrects an unbalanced state of a rotating shaft of the electric supercharger. A compressor wheel and a turbine wheel are provided at both ends of the rotating shaft. The electric supercharger includes a rotating electrical machine that includes a rotor fixed to the rotating shaft and a stator fixed to the casing of the electric supercharger. This balance correction method includes the steps of supplying electric power to the stator of the electric supercharger with the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel covered with a cover to rotate the rotating shaft, and the unbalanced amount of the rotating shaft. And a correction step of correcting the unbalanced state of the rotor based on the detected unbalance amount.

第8の発明によると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、電動過給機の固定子に電力を供給して、回転シャフトを回転させると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールへの空気の流入および空気の排出が抑制される。そのため、回転シャフトが回転してもコンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。その結果、回転シャフトの回転数をより高く上昇させることが可能となる。これにより、目標回転数に容易に到達させることができる。したがって、電動過給機における実使用回転数領域におけるアンバランス量を検知して、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子のアンバランス状態を修正することができる。そのため、回転シャフトのバランス修正の精度が向上する。したがって、電動過給機のバランス修正を精度よく実施する電動過給機のバランス修正方法を提供することができる。   According to the eighth aspect of the invention, when the compressor wheel and the turbine wheel are respectively covered with the cover and the electric power is supplied to the stator of the electric supercharger and the rotating shaft is rotated, the compressor wheel and the turbine wheel are supplied. Inflow and discharge of air are suppressed. Therefore, even if the rotating shaft rotates, the load due to the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. As a result, the rotational speed of the rotating shaft can be increased higher. Thereby, it is possible to easily reach the target rotational speed. Therefore, it is possible to detect the unbalance amount in the actual use rotation speed region in the electric supercharger and correct the rotor unbalance state based on the detected unbalance amount. Therefore, the accuracy of the balance correction of the rotating shaft is improved. Therefore, it is possible to provide a method for correcting the balance of the electric supercharger that accurately corrects the balance of the electric supercharger.

第9の発明に係る電動過給機のバランス修正方法は、第8の発明の構成に加えて、回転子の回転位置を固定するように固定子に電力を供給するステップをさらに含む。修正ステップは、回転子が予め定められた位置に固定されている状態で回転子のアンバランスを修正するステップを含む。   In addition to the configuration of the eighth invention, the method for correcting the balance of the electric supercharger according to the ninth invention further includes the step of supplying power to the stator so as to fix the rotational position of the rotor. The correcting step includes a step of correcting the rotor imbalance in a state where the rotor is fixed at a predetermined position.

第9の発明によると、たとえば、回転シャフトの構成部品の一部分を切削することにより回転シャフトのアンバランス状態を修正する場合においては、回転子が予め定められた回転位置に固定されることにより、切削加工時にカバーを貫通して挿入される切削部材(たとえば、エンドミル)の挿入位置を予め定められた範囲内に固定することができる。そのため、カバーに形成される貫通穴の面積を小さくすることができる。これにより、回転子を回転させたときに、貫通穴からの空気の流入量あるいは流出量が減少する。したがって、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、アンバランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達させることができる。   According to the ninth invention, for example, in the case of correcting the unbalanced state of the rotating shaft by cutting a part of the components of the rotating shaft, the rotor is fixed at a predetermined rotating position, An insertion position of a cutting member (for example, an end mill) inserted through the cover at the time of cutting can be fixed within a predetermined range. Therefore, the area of the through hole formed in the cover can be reduced. Thereby, when the rotor is rotated, the inflow amount or outflow amount of air from the through hole is reduced. Therefore, the load caused by the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. Therefore, it is possible to easily reach the target rotational speed for detecting the unbalanced state.

第10の発明に係る電動過給機のバランス修正方法においては、第9の発明の構成に加えて、修正ステップは、検知されたアンバランス量に基づいて、回転子の固定された回転位置に対応した切削量を算出する算出ステップと、算出された切削量に基づいて、回転シャフトの構成部品の一部分を切削して回転子のアンバランス状態を修正する切削ステップとを含む。   In the electric turbocharger balance correction method according to the tenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the ninth aspect, the correction step may be performed at a fixed rotational position of the rotor based on the detected unbalance amount. A calculation step of calculating a corresponding cutting amount; and a cutting step of correcting a rotor unbalanced state by cutting a part of the components of the rotating shaft based on the calculated cutting amount.

第10の発明によると、回転シャフトの構成部品の一部分を切削することにより回転子のアンバランス状態を修正する場合においては、回転子が予め定められた回転位置に固定されることにより、切削加工時にカバーを貫通して挿入される切削部材(たとえば、エンドミル)の挿入位置を予め定められた範囲内に固定することができる。さらに、検知されたアンバランス量に基づいて、挿入位置に対応した切削量を算出することにより、切削部材が挿入される位置を予め定められた位置にさらに固定することができる。すなわち、カバーに形成される貫通穴は少なくとも切削部材が貫通可能であればよいため、貫通穴の面積をさらに小さくすることができる。そのため、回転子を回転させたときの、貫通穴からの空気の流入量あるいは流出量が減少する。これにより、回転シャフトが回転しても、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、アンバランス状態を検知するための目標回転数に容易に到達させることができる。   According to the tenth invention, in the case of correcting the unbalanced state of the rotor by cutting a part of the components of the rotating shaft, the rotor is fixed at a predetermined rotational position, thereby performing cutting. The insertion position of a cutting member (for example, an end mill) that is sometimes inserted through the cover can be fixed within a predetermined range. Furthermore, by calculating the cutting amount corresponding to the insertion position based on the detected unbalance amount, the position where the cutting member is inserted can be further fixed at a predetermined position. That is, since the through-hole formed in the cover only needs to allow at least the cutting member to pass therethrough, the area of the through-hole can be further reduced. Therefore, the amount of inflow or outflow of air from the through hole when the rotor is rotated is reduced. Thereby, even if a rotating shaft rotates, the load by rotation of a compressor wheel and a turbine wheel is reduced. Therefore, it is possible to easily reach the target rotational speed for detecting the unbalanced state.

第11の発明に係る電動過給機のバランス修正方法においては、第8〜10のいずれかの発明の構成に加えて、検知ステップは、回転シャフトの両端部に設けられ、カバーにより支持される変位検知センサにより、回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を検知する変位検知ステップを含む。   In the balance correction method for the electric supercharger according to the eleventh invention, in addition to the configuration of any of the eighth to tenth inventions, the detection step is provided at both ends of the rotary shaft and supported by the cover. A displacement detection step of detecting a displacement amount in a direction orthogonal to the rotation axis of the rotation shaft by the displacement detection sensor is included.

第11の発明によると、回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を回転シャフトの両端部において検知することにより、電動過給機の固有振動数に影響されることなく、回転シャフトのアンバランス量を精度よく検知することができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, the amount of displacement in the direction perpendicular to the rotation axis of the rotation shaft is detected at both ends of the rotation shaft, so that the rotation shaft is unaffected by the natural frequency of the electric supercharger. The balance amount can be accurately detected.

第12の発明に係る電動過給機のバランス修正方法においては、第8〜10のいずれかの発明の構成に加えて、検知ステップは、電動過給機の筐体に設けられた加速度ピックアップセンサにより、電動過給機に生じた振動を検知する振動検知ステップを含む。   In the electric turbocharger balance correcting method according to the twelfth aspect of the invention, in addition to the configuration of any of the eighth to tenth aspects of the invention, the detecting step includes an acceleration pickup sensor provided in the casing of the electric supercharger. Thus, a vibration detecting step for detecting vibration generated in the electric supercharger is included.

第12の発明によると、電動過給機に生じた振動を検知することにより、回転シャフトに検知装置を直接設けることなく、回転シャフトのアンバランス量を精度よく検知することができる。   According to the twelfth invention, by detecting the vibration generated in the electric supercharger, it is possible to accurately detect the unbalance amount of the rotating shaft without providing a detecting device directly on the rotating shaft.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

<第1の実施の形態>
図1に示すように、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置は、電動過給機216と、カバー108,110と、NC(Numerical Control)工作機械400,404と、回転数センサ116と、加速度ピックアップセンサ104,106と、直流電源100と、インバータ102とから構成される。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, an electric supercharger balance correcting device according to the present embodiment includes an electric supercharger 216, covers 108 and 110, NC (Numerical Control) machine tools 400 and 404, and the number of rotations. A sensor 116, acceleration pickup sensors 104 and 106, a DC power supply 100, and an inverter 102 are included.

電動過給機216は、バランス修正時においては、コンプレッサハウジングもタービンハウジングも取り外された状態であるか、あるいは、未だいずれも組み付けられていない状態である。   At the time of balance correction, the electric supercharger 216 is in a state in which neither the compressor housing nor the turbine housing has been removed, or in a state in which neither has been assembled yet.

バランス修正時における電動過給機216は、ハウジング230と、回転シャフト210と、ラジアルベアリング222,224と、ロータ214と、ステータ234と、スラストベアリング228と、スペーサ238と、カラー232と、コンプレッサホイール206と、タービンホイール208と、ナット236とから構成される。   The electric supercharger 216 at the time of balance correction includes a housing 230, a rotating shaft 210, radial bearings 222 and 224, a rotor 214, a stator 234, a thrust bearing 228, a spacer 238, a collar 232, and a compressor wheel. 206, a turbine wheel 208, and a nut 236.

ハウジング230は、中空円筒形状を有し、ハウジング230の内周部には、ステータ234がたとえば、ボルトの締結により固定される。ステータ234には、回転軸に平行な方向に沿ってスロットとティースとが形成される。各ティースには、予め定められた回数だけ輪状に巻回されたコイルが設けられる。ロータ214は、外周面がステータ234のティースと対向する位置になるように回転シャフト210に固定される。   The housing 230 has a hollow cylindrical shape, and the stator 234 is fixed to the inner peripheral portion of the housing 230 by fastening bolts, for example. The stator 234 is formed with slots and teeth along a direction parallel to the rotation axis. Each tooth is provided with a coil wound in a ring shape a predetermined number of times. The rotor 214 is fixed to the rotating shaft 210 so that the outer peripheral surface thereof is at a position facing the teeth of the stator 234.

回転シャフト210は、ハウジング230の中心軸に沿って、ハウジング230を貫通するように設けられる。回転シャフト210は、一方端のタービンホイール208と一体的に形成される形状を有する。なお、回転シャフト210とタービンホイール208とは別体で形成されて、ボルトあるいはナット等により締結されるようにしてもよい。   The rotating shaft 210 is provided so as to penetrate the housing 230 along the central axis of the housing 230. The rotating shaft 210 has a shape formed integrally with the turbine wheel 208 at one end. The rotating shaft 210 and the turbine wheel 208 may be formed separately and fastened with bolts or nuts.

回転シャフト210には、ロータ214、スペーサ238、カラー232、スラストベアリング228およびコンプレッサホイール206が設けられる。回転シャフト210は、上述した構成部品が組み付けられた後に、ナット236が締結されることにより固定される。   The rotating shaft 210 is provided with a rotor 214, a spacer 238, a collar 232, a thrust bearing 228, and a compressor wheel 206. The rotary shaft 210 is fixed by fastening the nut 236 after the above-described components are assembled.

ロータ214とコンプレッサホイール206とは、回転シャフト210の回転方向に対して位置決めされて設けられる。たとえば、回転シャフト210の外周面に軸方向に沿って溝形状が形成され、ロータ214(あるいは、コンプレッサホイール206)の内周面に溝形状と嵌合可能な突起形状が形成されるようにしてもよい。このようにすると、回転シャフト210へのロータ214の組み付けの際に、突起形状を溝形状に嵌合することにより、ロータ214が回転方向に位置決めされる。   The rotor 214 and the compressor wheel 206 are positioned and provided with respect to the rotation direction of the rotary shaft 210. For example, a groove shape is formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 210 along the axial direction, and a protrusion shape that can be fitted to the groove shape is formed on the inner peripheral surface of the rotor 214 (or the compressor wheel 206). Also good. In this way, when the rotor 214 is assembled to the rotary shaft 210, the protrusion 214 is fitted into the groove shape, whereby the rotor 214 is positioned in the rotational direction.

また、ロータ214には、永久磁石(図示せず)が設けられる。たとえば、本実施の形態において電動過給機216として2相の交流モータが用いられる場合において、ロータ214は、N極およびS極の2極を有する永久磁石から構成される。   The rotor 214 is provided with a permanent magnet (not shown). For example, when a two-phase AC motor is used as electric supercharger 216 in the present embodiment, rotor 214 is composed of a permanent magnet having two poles, N pole and S pole.

スペーサ238とカラー232とは、それぞれ回転軸方向に予め定められた長さを有する中空円筒形状に形成される。スペーサ238およびカラー232の内周部分は、回転シャフト210の軸部分が嵌合可能になるように形成される。スペーサ238とカラー232とは、コンプレッサホイール206およびロータ214を軸方向に位置を制限する部材である。スペーサ238とカラー232との間には、スラストベアリング228が設けられる。   The spacer 238 and the collar 232 are each formed in a hollow cylindrical shape having a predetermined length in the rotation axis direction. The inner peripheral portions of the spacer 238 and the collar 232 are formed so that the shaft portion of the rotary shaft 210 can be fitted. The spacer 238 and the collar 232 are members that limit the position of the compressor wheel 206 and the rotor 214 in the axial direction. A thrust bearing 228 is provided between the spacer 238 and the collar 232.

ラジアルベアリング222,224は、軸中心が回転軸と合致するようにハウジング230に固定される。特に固定方法は限定されるものではないが、たとえば、ラジアルベアリング222,224がそれぞれハウジング230の予め定められた位置に圧入されるなどして固定される。ラジアルベアリング222は、回転シャフト210のタービンホイール208側の軸部分を回転自在に支持する。ラジアルベアリング224はスペーサ238を介して回転シャフト210のコンプレッサ206側の軸部分を回転自在に支持する。   The radial bearings 222 and 224 are fixed to the housing 230 so that the axis centers thereof coincide with the rotation axis. Although the fixing method is not particularly limited, for example, the radial bearings 222 and 224 are fixed by being press-fitted into predetermined positions of the housing 230, for example. The radial bearing 222 rotatably supports the shaft portion of the rotating shaft 210 on the turbine wheel 208 side. The radial bearing 224 rotatably supports the shaft portion on the compressor 206 side of the rotary shaft 210 via the spacer 238.

ハウジング230の外周面には、加速度ピックアップセンサ104,106が設けられる。加速度ピックアップセンサ104,106は、電動過給機216との接触部位の加速度を検知することにより、電動過給機216に生じている振動を検知するセンサである。加速度ピックアップセンサ104,106において検知された加速度を示す信号は、PC(Personal Computer)118に送信される。PC118は、CPU(図示せず)およびメモリ(図示せず)を含み、各種センサから取得された情報に基づいてプログラムを実行する。本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正処理は、PC118により実行されるプログラムにより実現される。   Acceleration pickup sensors 104 and 106 are provided on the outer peripheral surface of the housing 230. The acceleration pickup sensors 104 and 106 are sensors that detect vibration generated in the electric supercharger 216 by detecting the acceleration of the contact portion with the electric supercharger 216. A signal indicating the acceleration detected by the acceleration pickup sensors 104 and 106 is transmitted to a PC (Personal Computer) 118. The PC 118 includes a CPU (not shown) and a memory (not shown), and executes a program based on information acquired from various sensors. The balance correction process of the electric supercharger 216 according to the present embodiment is realized by a program executed by the PC 118.

さらに、回転シャフト210のコンプレッサホイール206側には、回転シャフト210の回転数を検知する回転数センサ116が設けられる。回転数センサ116は、回転シャフト210の軸部分、ナット236およびコンプレッサホイール206のうちのいずれかに対向して設けられ、回転数を検知する。検知された回転数を示す信号は、PC118に送信される。   Further, a rotation speed sensor 116 that detects the rotation speed of the rotation shaft 210 is provided on the compressor wheel 206 side of the rotation shaft 210. The rotation speed sensor 116 is provided to face any one of the shaft portion of the rotation shaft 210, the nut 236, and the compressor wheel 206, and detects the rotation speed. A signal indicating the detected number of rotations is transmitted to the PC 118.

ステータ234に巻回されたコイルには、直流電源100からインバータ102を介して電力が供給される。インバータ102は、直流電源100から供給される直流電力を交流電力に変換する。ステータ234に巻回されたコイルに供給される電力量は、PC118がインバータ102を介して制御する。   Power is supplied to the coil wound around the stator 234 from the DC power supply 100 via the inverter 102. The inverter 102 converts DC power supplied from the DC power supply 100 into AC power. The PC 118 controls the amount of power supplied to the coil wound around the stator 234 via the inverter 102.

さらに、本実施の形態において、電動過給機216のコンプレッサ側には、コンプレッサホイール206の周囲を覆うカバー108が設けられる。また、電動過給機216のタービン側には、タービンホイール208の周囲を覆うカバー110が設けられる。   Further, in the present embodiment, a cover 108 that covers the periphery of the compressor wheel 206 is provided on the compressor side of the electric supercharger 216. A cover 110 that covers the periphery of the turbine wheel 208 is provided on the turbine side of the electric supercharger 216.

カバー108,110は、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転する際に、発生する空気の圧力変化に対しても形状が変化しない剛性を有する材質であれば、特に材質は限定されるものではないが、たとえば、金属により形成されてもよいし、樹脂により形成されてもよいものとする。   The materials of the covers 108 and 110 are not particularly limited as long as the materials are rigid so that the shape does not change even when the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 rotate, even when the pressure of the generated air changes. However, for example, it may be formed of metal or resin.

カバー108は、ハウジング230側を除くコンプレッサホイール206の全周を覆うように形成される。また、カバー110は、ハウジング230側を除くタービンホイール208の全周を覆うように形成される。カバー108,110には、それぞれ回転軸周りの一部に開口部268,270が形成される。回転軸周りに形成される開口部268,270の形状は特に限定されるものではなく、たとえば、矩形形状であってもよいし、楕円あるいは円形状であってもよいものとする。   The cover 108 is formed so as to cover the entire circumference of the compressor wheel 206 excluding the housing 230 side. The cover 110 is formed so as to cover the entire circumference of the turbine wheel 208 except for the housing 230 side. Openings 268 and 270 are formed in parts of the covers 108 and 110 around the rotation axis, respectively. The shape of the openings 268 and 270 formed around the rotation axis is not particularly limited, and may be, for example, a rectangular shape, an ellipse, or a circular shape.

さらに、カバー108,110には、それぞれ軸方向に貫通する貫通穴が形成される。図2に、図1の矢視Aから視たカバー108の外観を示す。   Further, the covers 108 and 110 are each formed with a through hole penetrating in the axial direction. FIG. 2 shows the appearance of the cover 108 as viewed from the direction of arrow A in FIG.

図2に示すように、カバー108は、軸方向から視て円筒形状を有する。カバー108の軸中心には、予め定められた半径を有する円形状の貫通穴264が形成される。貫通穴264の半径は、NC工作機械400に設けられるエンドミル402が挿入されたときに、エンドミル402がナット236の全周に接触可能になる半径であれば、特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 2, the cover 108 has a cylindrical shape when viewed from the axial direction. A circular through hole 264 having a predetermined radius is formed at the axial center of the cover 108. The radius of the through hole 264 is not particularly limited as long as the end mill 402 can be brought into contact with the entire circumference of the nut 236 when the end mill 402 provided in the NC machine tool 400 is inserted.

なお、カバー110についても同様に軸中心に貫通穴266が設けられる。その詳細な説明は繰り返さない。   The cover 110 is similarly provided with a through hole 266 at the center of the axis. The detailed description will not be repeated.

NC工作機械400は、PC118の制御信号を受信すると、ナット236の一部分を切削するようにエンドミル402を作動させる。NC工作機械404についても同様に、PC118の制御信号を受信すると、タービンホイール208の一部分を切削するようにエンドミル406を作動させる。   When the NC machine tool 400 receives the control signal from the PC 118, the NC machine tool 400 operates the end mill 402 to cut a part of the nut 236. Similarly, for the NC machine tool 404, when the control signal of the PC 118 is received, the end mill 406 is operated to cut a part of the turbine wheel 208.

次に、エンジン(図示せず)に搭載された電動過給機216の構成および動作について説明する。エンジンに搭載された電動過給機216は、図3に示すように、ハウジング230の回転軸方向の両端側にコンプレッサハウジング302とタービンハウジング304とが設けられる。   Next, the configuration and operation of the electric supercharger 216 mounted on the engine (not shown) will be described. As shown in FIG. 3, the electric supercharger 216 mounted on the engine is provided with a compressor housing 302 and a turbine housing 304 at both ends in the rotation axis direction of the housing 230.

コンプレッサハウジング302は、回転軸方向に開口部が形成され、エアクリーナからの空気が流入される。また、コンプレッサハウジング302の回転軸周りには、一方端がインタークーラ(図示せず)に接続される吸気通路の他方端が接続される。すなわち、回転シャフト210が回転することにより、エアクリーナから流入した空気が圧縮されてインタークーラに送出される。   The compressor housing 302 is formed with an opening in the direction of the rotation axis, and air from the air cleaner is introduced into the compressor housing 302. Further, around the rotation axis of the compressor housing 302, the other end of the intake passage whose one end is connected to an intercooler (not shown) is connected. That is, as the rotating shaft 210 rotates, the air flowing in from the air cleaner is compressed and sent to the intercooler.

タービンハウジング304の回転軸周りには、一方端がエキゾーストマニホールド(図示せず)に接続される排気通路の他方端が接続される。タービンハウジング304は、回転軸方向に開口部が形成され、一方端が触媒に接続される排気管の他方端が接続される。   Around the rotating shaft of the turbine housing 304, the other end of the exhaust passage whose one end is connected to an exhaust manifold (not shown) is connected. The turbine housing 304 is connected to the other end of an exhaust pipe in which an opening is formed in the rotation axis direction and one end is connected to the catalyst.

以上のような構成を有する電動過給機216の作動時においては、エンジンで、燃料と混合された空気が燃焼された後、排気ガスは、排気通路からタービンハウジング304内に導かれる。排気ガスはそこでタービンホイール208を回転させ、その回転力が回転シャフト210に伝達される。その後、排気ガスは、排気管を流通して、触媒に導かれる。触媒に導かれた排気ガスは、浄化された状態で車外へ排出される。   When the electric supercharger 216 having the above-described configuration is operated, after the air mixed with fuel is burned in the engine, the exhaust gas is guided into the turbine housing 304 from the exhaust passage. The exhaust gas then rotates the turbine wheel 208 and its rotational force is transmitted to the rotating shaft 210. Thereafter, the exhaust gas flows through the exhaust pipe and is guided to the catalyst. The exhaust gas led to the catalyst is discharged out of the vehicle in a purified state.

一方、エンジンに供給するため車外より吸入された空気は、エアクリーナによってろ過された後、吸気通路を流通して、コンプレッサハウジング302内に導かれる。空気は回転シャフト210と一体となって回転するコンプレッサホイール206によって圧縮(過給)される。圧縮された空気は、インタークーラに導かれ、冷却された状態でエンジンの吸気通路を介して燃焼室に吸入される。   On the other hand, air sucked from outside the vehicle to be supplied to the engine is filtered by an air cleaner, then flows through the intake passage and is guided into the compressor housing 302. The air is compressed (supercharged) by a compressor wheel 206 that rotates integrally with the rotary shaft 210. The compressed air is guided to the intercooler, and is sucked into the combustion chamber through the intake passage of the engine in a cooled state.

また、エンジンの低回転域においては、コンプレッサハウジング302内で圧縮された空気が所望の過給圧に到達しない場合(たとえば、エンジンの回転数が予め定められた回転数以下である場合)には、ステータ234に巻回されたコイルに電力を供給することにより、回転シャフト210が回転して、コンプレッサハウジング302内の過給圧が強制的に上昇するように制御される。   Further, when the air compressed in the compressor housing 302 does not reach a desired boost pressure in the low engine speed range (for example, when the engine speed is equal to or lower than a predetermined engine speed). By supplying electric power to the coil wound around the stator 234, the rotary shaft 210 is rotated, and the supercharging pressure in the compressor housing 302 is controlled to be forcibly increased.

このような電動過給機216においては、エンジンに搭載される前に、回転シャフト210のアンバランス状態がバランス修正装置により修正される。たとえば、図4に示すように、コンプレッサハウジング302を取り外した状態で、タービンハウジング304内に空気を送り込むことにより、供給された空気圧で回転シャフト210の回転数をアンバランス量を検知するための目標回転数まで上昇させた後、アンバランス量を検知して、検知されたアンバランス量に応じて回転シャフト210の構成部品を切削することが考えられる。しかしながら、タービンホイール208側の回転シャフト210は、タービンハウジング304により覆われるため、バランス修正は、コンプレッサホイール206側の構成部品(たとえば、ナット236)を切削することでしか実施できない。そのため、バランス修正に長時間を要する場合もある。さらに、タービンホイール208側がタービンハウジング304により覆われるため、タービンホイール208側でのバランス修正を実施することができない。そのため、コンプレッサホイール206側の構成部品だけでは修正しきれない場合には、ロータ214を再度組み付け直す必要性が生じる。   In such an electric supercharger 216, the unbalanced state of the rotating shaft 210 is corrected by the balance correcting device before being mounted on the engine. For example, as shown in FIG. 4, a target for detecting the unbalance amount of the rotational speed of the rotating shaft 210 with the supplied air pressure by feeding air into the turbine housing 304 with the compressor housing 302 removed. It is conceivable that after increasing the rotational speed, the unbalance amount is detected and the components of the rotating shaft 210 are cut according to the detected unbalance amount. However, since the rotating shaft 210 on the turbine wheel 208 side is covered by the turbine housing 304, balance correction can be performed only by cutting components (for example, nuts 236) on the compressor wheel 206 side. Therefore, it may take a long time to correct the balance. Furthermore, since the turbine wheel 208 side is covered with the turbine housing 304, balance correction on the turbine wheel 208 side cannot be performed. Therefore, when correction cannot be made with only the components on the compressor wheel 206 side, it is necessary to reassemble the rotor 214 again.

さらに、コンプレッサハウジング302およびタービンハウジング304を取り外した状態で、ステータ234に巻回されたコイルに電力を供給することにより、回転シャフト210の回転数を上昇させることも考えられるが、上述したように、コイルへの電力供給により得られる電動過給機216の回転数は、エンジンの低回転数領域に対応するものである。電動過給機216の実使用回転数領域は、コイルへの電力供給により回転力が付与される回転数領域よりも高い。そのため、コイルへの電力供給によりアンバランス量を検知するための目標回転数まで回転シャフト210を上昇させることが困難になる場合もある。   Further, it is conceivable to increase the number of rotations of the rotary shaft 210 by supplying electric power to the coil wound around the stator 234 with the compressor housing 302 and the turbine housing 304 removed, as described above. The rotational speed of the electric supercharger 216 obtained by supplying power to the coil corresponds to the low rotational speed region of the engine. The actual use rotational speed region of the electric supercharger 216 is higher than the rotational speed region where the rotational force is applied by supplying power to the coil. For this reason, it may be difficult to raise the rotating shaft 210 to the target rotational speed for detecting the unbalance amount by supplying power to the coil.

そこで、本発明は、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲をそれぞれカバー108,110で覆った状態で、電動過給機216のステータ234に電力を供給して、回転シャフト210を予め定められた目標回転数まで回転させることにより、PC118がアンバランス量を検知する点に特徴を有する。   Therefore, in the present invention, power is supplied to the stator 234 of the electric supercharger 216 in a state where the periphery of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 is covered with the covers 108 and 110, respectively, and the rotary shaft 210 is predetermined. It is characterized in that the PC 118 detects the unbalance amount by rotating to the target rotational speed.

以下、図5を参照して、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置におけるバランス修正の手順について説明する。なお、電動過給機216のアンバランス量の検知およびバランス修正は、電動過給機216が固定台等に固定されて、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲にそれぞれカバー108,110が取り付けられた状態で実施されるものとする。カバー108,110は、アンバランス量の検知時に取り付けられていればよい。すなわち、カバー108,110の取り付けは、バランス修正前に行われてもよいし、バランス修正の手順に含められてもよい。   Hereinafter, with reference to FIG. 5, a balance correction procedure in the balance correction device of electric supercharger 216 according to the present embodiment will be described. Note that the unbalance amount detection and balance correction of the electric supercharger 216 are performed by fixing the electric supercharger 216 to a fixed base or the like, and attaching covers 108 and 110 around the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208, respectively. It shall be carried out in the state. The covers 108 and 110 only need to be attached when the unbalance amount is detected. That is, the attachment of the covers 108 and 110 may be performed before the balance correction, or may be included in the balance correction procedure.

ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、PC118は、回転シャフト210の回転数が予め定められた目標回転数まで上昇するように、ステータ234に供給される電力を制御する。PC118は、回転数センサ116により検知される回転シャフト210の回転数が目標回転数で維持されるようにインバータ102を介してステータ234に供給される電力を制御する。予め定められた目標回転数は、電動過給機216の実使用回転数領域の回転数であって、ステータ234への電力供給により到達可能な回転数であれば、特に限定されるものではない。   In step (hereinafter referred to as “S”) 100, PC 118 controls the electric power supplied to stator 234 so that the rotational speed of rotating shaft 210 increases to a predetermined target rotational speed. The PC 118 controls the electric power supplied to the stator 234 via the inverter 102 so that the rotational speed of the rotary shaft 210 detected by the rotational speed sensor 116 is maintained at the target rotational speed. The predetermined target rotation speed is not particularly limited as long as it is the rotation speed in the actual use rotation speed region of the electric supercharger 216 and can be reached by supplying power to the stator 234. .

S102にて、PC118は、加速度ピックアップセンサ104,106によりハウジング230に生じる振動を測定する。具体的には、PC118は、加速度ピックアップセンサ104,106よりそれぞれ検知される加速度の時系列変化を取得する。PC118は、取得された加速度の時系列変化に基づいて強度あるいは周波数等の振動特性を算出して、回転シャフト210の回転時のバランス状態を検知する。PC118は、測定が開始されてから予め定められた時間が経過するまで振動の測定を継続する。   In S102, PC 118 measures the vibration generated in housing 230 by acceleration pickup sensors 104 and 106. Specifically, the PC 118 acquires time-series changes in acceleration detected by the acceleration pickup sensors 104 and 106, respectively. The PC 118 calculates vibration characteristics such as intensity or frequency based on the acquired time-series change in acceleration, and detects the balance state when the rotating shaft 210 rotates. The PC 118 continues to measure vibration until a predetermined time has elapsed since the measurement was started.

S104にて、PC118は、回転シャフト210の回転が停止するようにインバータ102を介してステータ234に供給される電力を制御する。   In S104, PC 118 controls the electric power supplied to stator 234 via inverter 102 so that rotation of rotating shaft 210 stops.

S106にて、PC118は、測定された振動が許容範囲内の振動であるか否かを判断する。たとえば、PC118は、加速度ピックアップセンサ104,106により測定された振動の強度がそれぞれ予め定められた強度以下であると、許容範囲内の振動であると判断するようにしてもよいし、測定された振動の周波数が予め定められた周波数帯であると、許容範囲内の振動である(あるいは、許容範囲内の振動ではない)と判断するようにしてもよい。振動が許容範囲内の振動であると(S106にてYES)、この処理は終了する。もしそうでないと(S106にてNO)、処理はS108に移される。   In S106, PC 118 determines whether or not the measured vibration is within an allowable range. For example, the PC 118 may determine that the vibration measured by the acceleration pickup sensors 104 and 106 is equal to or less than a predetermined strength, and that the vibration is within an allowable range. If the vibration frequency is in a predetermined frequency band, it may be determined that the vibration is within the allowable range (or is not within the allowable range). If the vibration is within the allowable range (YES in S106), this process ends. If not (NO in S106), the process proceeds to S108.

S108にて、PC118は、アンバランス量および位相を算出する。PC118は、加速度ピックアップセンサ104,106により測定された振動特性に基づいて回転シャフト210の回転時のバランス状態を解析して、アンバランス量および位相を算出する。たとえば、PC118は、加速ピックアップセンサ104,106により測定された振動の強度(振幅)の最大値に基づいて回転シャフト210のアンバランス量を算出する。また、PC118は、振動の強度が最大となるときの回転角度に基づいて位相を算出する。なお、ロータ214の回転角度は、たとえば、レゾルバ等を用いて検知すればよい。また、PC118は、たとえば、振動特性とアンバランス量および位相との関係(たとえば、マップ、表、数式など)を予め適合しておき、測定された振動特性に基づいてアンバランス量および位相を算出するようにしてもよい。   In S108, PC 118 calculates the unbalance amount and phase. The PC 118 analyzes the balance state during the rotation of the rotary shaft 210 based on the vibration characteristics measured by the acceleration pickup sensors 104 and 106, and calculates the unbalance amount and phase. For example, the PC 118 calculates the unbalance amount of the rotating shaft 210 based on the maximum value of the vibration intensity (amplitude) measured by the acceleration pickup sensors 104 and 106. Further, the PC 118 calculates the phase based on the rotation angle when the intensity of vibration becomes maximum. Note that the rotation angle of the rotor 214 may be detected using, for example, a resolver. Further, for example, the PC 118 preliminarily adapts the relationship between the vibration characteristics, the unbalance amount and the phase (for example, a map, a table, a mathematical expression, etc.), and calculates the unbalance amount and the phase based on the measured vibration characteristics. You may make it do.

S110にて、PC118は、バランス修正を実施する。具体的には、算出されたアンバランス量および位相に基づいて、回転シャフト210の切削される位置および切削量が決定される。なお、切削される位置については、回転シャフト210のコンプレッサホイール206およびタービンホイール208のうちの少なくともいずれか一方に決定される。たとえば、アンバランス量が比較的大きい場合には、回転シャフト210の両端部双方が切削位置として決定される。また、アンバランス量が比較的小さい場合には、回転シャフト210の両端部のうちのいずれか一方が切削位置として決定される。算出されたアンバランス量および位相と、切削位置および切削量との関係は、予め実験等により適合されるものであって、特に限定されるものではない。   In S110, PC 118 performs balance correction. Specifically, based on the calculated unbalance amount and phase, the position and amount of cutting of the rotary shaft 210 are determined. The cutting position is determined as at least one of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 of the rotating shaft 210. For example, when the unbalance amount is relatively large, both ends of the rotating shaft 210 are determined as cutting positions. Further, when the unbalance amount is relatively small, either one of both end portions of the rotating shaft 210 is determined as the cutting position. The relationship between the calculated unbalance amount and phase, the cutting position and the cutting amount is adapted in advance through experiments or the like, and is not particularly limited.

切削位置および切削量が決定されると、PC118は、NC工作機械400,404に制御信号を送信する。NC工作機械400,404は、受信した制御信号に基づいて、決定された切削位置において決定された切削量だけ回転シャフト210の一部分を切削する。本実施の形態においては、たとえば、ナット236およびタービンホイール208の軸部分の一部は、エンドミル402,406が接触することにより切削されるが、特に、切削される構成部品は、ナット236およびタービンホイール208の軸部分に限定されるものではない。なお、切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   When the cutting position and the cutting amount are determined, the PC 118 transmits a control signal to the NC machine tools 400 and 404. The NC machine tools 400 and 404 cut a part of the rotary shaft 210 by the determined cutting amount at the determined cutting position based on the received control signal. In the present embodiment, for example, a part of the shaft portion of the nut 236 and the turbine wheel 208 is cut when the end mills 402 and 406 come into contact. In particular, the components to be cut are the nut 236 and the turbine. The shaft portion of the wheel 208 is not limited. The cutting powder generated by the cutting is sucked from the openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の動作について説明する。   The operation of the balance correction device for electric supercharger 216 according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

コンプレッサハウジング302およびタービンハウジング304が取り付けられていない(あるいは、取り外された)状態で電動過給機216が固定台等に固定される。さらに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲を覆うカバー108,110が取り付けられる。このような状態で回転シャフト210のバランス修正が実施される。すなわち、電動過給機216には直流電源100からインバータ102を介して交流電力が供給される。ステータ234に交流電力が供給されることに応じて、回転シャフト210の回転数が上昇する。   The electric supercharger 216 is fixed to a fixed base or the like in a state where the compressor housing 302 and the turbine housing 304 are not attached (or removed). Further, covers 108 and 110 covering the periphery of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are attached. In such a state, the balance of the rotating shaft 210 is corrected. That is, AC power is supplied to the electric supercharger 216 from the DC power source 100 via the inverter 102. In response to the supply of AC power to the stator 234, the rotational speed of the rotating shaft 210 increases.

このとき、ハウジング230の軸方向の両端部側には、カバー108,110が設けられるため、回転シャフト210が回転するとともに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転しても、カバー108,110によりコンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出が抑制される。そのため、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転することによる回転負荷が低減されるため、回転シャフト210の回転数は、カバー108,110が設けられない場合と比較して、速やかに上昇する。   At this time, since the covers 108 and 110 are provided on both end sides in the axial direction of the housing 230, the rotation of the rotating shaft 210 and the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are performed by the covers 108 and 110. Inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are suppressed. Therefore, since the rotational load due to the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 is reduced, the rotational speed of the rotary shaft 210 increases rapidly as compared with the case where the covers 108 and 110 are not provided.

そして、回転数センサ116により検知された回転シャフト210の回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。そして、予め定められた時間が経過するまで振動測定が実施された後に、回転シャフト210の回転が停止される(S104)。   When the rotational speed of the rotary shaft 210 detected by the rotational speed sensor 116 becomes equal to or higher than a predetermined target rotational speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). Then, after the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the rotating shaft 210 is stopped (S104).

測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。一方、測定された振動が許容範囲内の振動でなければ(S106にてNO)、測定された振動特性に基づいてアンバランス量および位相が算出される(S108)。   If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends. On the other hand, if the measured vibration is not within the allowable range (NO in S106), an unbalance amount and a phase are calculated based on the measured vibration characteristics (S108).

そして、算出されたアンバランス量および位相に基づいて回転シャフト210のアンバランス状態が修正される(S110)。このとき、アンバランス量および位相に基づいて切削位置および切削量が決定されると、回転シャフト210のナット236またはタービンホイール208は、NC工作機械400,404により決定された切削位置において決定された切削量だけ切削される。このとき、回転シャフト210を構成する部品の一部分は、エンドミル402,406が接触することにより切削されて、回転シャフト210のバランス状態が変化する。また、切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   Then, the unbalanced state of the rotating shaft 210 is corrected based on the calculated unbalance amount and phase (S110). At this time, when the cutting position and the cutting amount are determined based on the unbalance amount and the phase, the nut 236 or the turbine wheel 208 of the rotary shaft 210 is determined at the cutting position determined by the NC machine tools 400 and 404. It is cut by the cutting amount. At this time, a part of the parts constituting the rotary shaft 210 is cut by the contact between the end mills 402 and 406, and the balance state of the rotary shaft 210 changes. Further, cutting powder generated by the cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

そして、再び、ステータ234に電力が供給されて、回転シャフト210が回転を開始する。回転数センサ116により検知された回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。振動測定が予め定められた時間が経過するまで実施された後に電動過給機216の回転が停止される(S104)。測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。   Then, power is again supplied to the stator 234, and the rotating shaft 210 starts to rotate. When the rotation speed detected by the rotation speed sensor 116 is equal to or higher than a predetermined target rotation speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). After the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the electric supercharger 216 is stopped (S104). If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends.

以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置によると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、電動過給機のステータに電力を供給して、回転シャフトを回転させると、コンプレッサホイールおよびタービンホイールへの空気の流入および排出が抑制される。そのため、回転シャフトが回転してもコンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減される。そのため、回転シャフトの回転数をより上昇させることが可能となる。そのため、目標回転数に容易に到達させることができる。したがって、コンプレッサハウジングおよびタービンハウジングを取り外した状態で、電動過給機における実使用回転数領域におけるアンバランス量を検知して、検知されたアンバランス量に基づいて、ロータのアンバランス状態を修正することができる。すなわち、回転シャフトの両端側を切削加工するなどしてバランス修正が図れるため、回転シャフトのバランス修正の精度が向上する。したがって、電動過給機のバランス修正を精度よく実施する電動過給機のバランス修正装置を提供することができる。   As described above, the electric turbocharger balance correction apparatus according to the present embodiment supplies electric power to the stator of the electric supercharger in a state where the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel is covered with the cover. Thus, when the rotary shaft is rotated, the inflow and discharge of air to the compressor wheel and the turbine wheel are suppressed. Therefore, even if the rotating shaft rotates, the load due to the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced. Therefore, it becomes possible to raise the rotation speed of a rotating shaft more. Therefore, the target rotational speed can be easily reached. Therefore, with the compressor housing and the turbine housing removed, the unbalance amount in the actual use rotation speed region of the electric supercharger is detected, and the unbalance state of the rotor is corrected based on the detected unbalance amount. be able to. That is, since the balance correction can be achieved by cutting both ends of the rotary shaft, the accuracy of the balance correction of the rotary shaft is improved. Therefore, it is possible to provide an electric supercharger balance correction device that accurately corrects the balance of the electric supercharger.

また、加速度ピックアップセンサを用いて電動過給機に生じた振動を検知することにより、回転シャフトに検知装置を直接設けることなく、回転シャフトのアンバランス量を精度よく検知することができる。   Further, by detecting vibration generated in the electric supercharger using the acceleration pickup sensor, it is possible to accurately detect the unbalance amount of the rotating shaft without providing a detecting device directly on the rotating shaft.

なお、好ましくは、カバーには、開口部および貫通穴を開閉する機構として、たとえば、蓋部材がそれぞれ設けられることが望ましい。このようにすると、アンバランス量を検知する際においては、開口部および貫通穴を塞ぐように蓋部材を閉じておくことにより、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの回転による負荷が低減されて、回転シャフトの回転数を目標回転数に容易に到達させることができる。また、バランス修正時においては、貫通穴が貫通するように蓋部材を開くことによりエンドミルの挿入が可能となり、さらに、開口部が開口するように蓋部材を開くことにより、切削により生じる切削粉を吸引するなどして、切削粉を排出することができる。   Preferably, the cover is preferably provided with a lid member, for example, as a mechanism for opening and closing the opening and the through hole. In this way, when detecting the unbalance amount, the load due to the rotation of the compressor wheel and the turbine wheel is reduced by closing the lid member so as to close the opening and the through hole, and the rotation shaft The rotational speed can be easily reached to the target rotational speed. At the time of balance correction, the end mill can be inserted by opening the lid member so that the through hole penetrates, and the cutting powder generated by cutting can be removed by opening the lid member so that the opening portion opens. The cutting powder can be discharged by suction or the like.

<第2の実施の形態>
以下、第2の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置について説明する。本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置は、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の構成と比較して、加速度ピックアップセンサ104,106に代えて変位検知センサ112,114が設けられる点と回転シャフト210に代えて回転シャフト310を含む点とが異なる。それ以外の構成については、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the balance correction apparatus for the electric supercharger according to the second embodiment will be described. The balance correction apparatus for the electric supercharger according to the present embodiment is replaced with the acceleration pickup sensors 104 and 106 as compared with the configuration of the balance correction apparatus for the electric supercharger 216 according to the first embodiment described above. The difference is that the displacement detection sensors 112 and 114 are provided and that the rotary shaft 210 is included instead of the rotary shaft 210. About another structure, it is the same structure as the structure of the balance correction apparatus of the electric supercharger 216 which concerns on 1st Embodiment mentioned above. They are given the same reference numerals. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

本実施の形態において、図6に示すように、回転シャフト310のタービン側の端部には、円筒形状の突起部240が形成される。また、回転シャフト310のコンプレッサ側の端部は、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機の回転シャフト210と比較して軸方向に長い形状を有する。なお、回転シャフト310は、突起部240が形成される点およびコンプレッサ側の端部が軸方向に長い点以外の構造は回転シャフト210と同じ構造である。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, a cylindrical projection 240 is formed at the end of the rotating shaft 310 on the turbine side. Further, the compressor-side end of the rotating shaft 310 has a shape that is longer in the axial direction than the rotating shaft 210 of the electric supercharger according to the first embodiment described above. The rotating shaft 310 has the same structure as the rotating shaft 210 except that the protrusion 240 is formed and the end on the compressor side is long in the axial direction. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

さらに、変位検知センサ112,114がカバー108,110を回転軸に直交する方向から貫通するように設けられる。変位検知センサ112は、上述した回転シャフト310の円筒形状の突起部240の外周面に対向するように設けられる。変位検知センサ112は、突起部240との距離、すなわち、回転軸に直交する方向における突起部240の変位量を検知して、検知された変位量を表わす信号PC118に送信する。   Furthermore, the displacement detection sensors 112 and 114 are provided so as to penetrate the covers 108 and 110 from the direction orthogonal to the rotation axis. The displacement detection sensor 112 is provided so as to face the outer peripheral surface of the cylindrical protrusion 240 of the rotary shaft 310 described above. The displacement detection sensor 112 detects the distance from the protrusion 240, that is, the amount of displacement of the protrusion 240 in the direction orthogonal to the rotation axis, and transmits the detected amount of displacement to the signal PC118.

また、変位検知センサ114は、コンプレッサ側端部の軸部分の外周面に対向するように設けられる。変位検知センサ114は、回転シャフト310の軸部分との距離、すなわち、回転軸に直交する方向における軸部分の変位量を検知して、検知された変位量を表わす信号をPC118に送信する。   The displacement detection sensor 114 is provided so as to face the outer peripheral surface of the shaft portion at the compressor side end. The displacement detection sensor 114 detects the distance from the shaft portion of the rotating shaft 310, that is, the amount of displacement of the shaft portion in the direction orthogonal to the rotation axis, and transmits a signal representing the detected amount of displacement to the PC 118.

加速度ピックアップセンサによりハウジング230の振動を検知する場合においては、回転シャフト310のアンバランス状態を検知しようすると、固有振動数における共振により振幅が増大するため、アンバランス状態を精度よく検知できない可能性がある。   When the vibration of the housing 230 is detected by the acceleration pickup sensor, if the unbalanced state of the rotating shaft 310 is detected, the amplitude increases due to resonance at the natural frequency, and thus there is a possibility that the unbalanced state cannot be detected accurately. is there.

図7に示すように、5万回転付近が電動過給機216における固有振動数となるため、この回転数付近においては、回転シャフト310のアンバランス状態が精度よく検知できない可能性がある。   As shown in FIG. 7, the vicinity of 50,000 revolutions is the natural frequency in the electric supercharger 216, and therefore, there is a possibility that the unbalanced state of the rotating shaft 310 cannot be detected accurately around this revolution number.

そこで、本実施の形態においては、回転シャフト310の両端部の回転軸に直交する方向の変位量を変位検知センサにより検知して、検知された変位量により算出されるアンバランス量に基づいて回転シャフト310のバランス状態を修正する点に特徴を有する。   Therefore, in the present embodiment, the displacement detection sensor detects a displacement amount in a direction orthogonal to the rotation axis at both ends of the rotation shaft 310, and rotates based on the unbalance amount calculated from the detected displacement amount. It is characterized in that the balance state of the shaft 310 is corrected.

なお、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置におけるバランス修正の手順は、図5を用いて説明したフローチャートと比較して、振動測定が変位検知センサにより実施される以外の点については、同じである。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。   Note that the balance correction procedure in the balance correction device for the electric supercharger according to the present embodiment is different from the flowchart described with reference to FIG. 5 except that the vibration measurement is performed by the displacement detection sensor. Are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の動作について説明する。   The operation of the balance correction device for electric supercharger 216 according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

コンプレッサハウジング302およびタービンハウジング304が取り付けられていない(あるいは、取り外された)状態で電動過給機216が固定台等に固定される。さらに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲を覆うカバー108,110が取り付けられる。このような状態で回転シャフト310のバランス修正が実施される。すなわち、電動過給機216には直流電源100からインバータ102を介して交流電力が供給される。ステータ234に交流電力が供給されることに応じて、回転シャフト310の回転数が上昇する。   The electric supercharger 216 is fixed to a fixed base or the like in a state where the compressor housing 302 and the turbine housing 304 are not attached (or removed). Further, covers 108 and 110 covering the periphery of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are attached. In such a state, the balance of the rotating shaft 310 is corrected. That is, AC power is supplied to the electric supercharger 216 from the DC power source 100 via the inverter 102. In response to the supply of AC power to the stator 234, the rotational speed of the rotating shaft 310 increases.

このとき、ハウジング230の軸方向の両端部側には、カバー108,110が設けられるため、回転シャフト310が回転するとともに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転しても、カバー108,110によりコンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出が抑制される。そのため、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転することによる回転負荷が低減されるため、回転シャフト310の回転数は、カバー108,110が設けられない場合と比較して、速やかに上昇する。   At this time, since the covers 108 and 110 are provided on both end sides in the axial direction of the housing 230, the rotation of the rotating shaft 310 and the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are performed by the covers 108 and 110. Inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are suppressed. Therefore, since the rotational load due to the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 is reduced, the rotational speed of the rotary shaft 310 increases rapidly as compared with the case where the covers 108 and 110 are not provided.

そして、回転数センサ116により検知された回転シャフト310の回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、変位検知センサ112,114により振動測定が開始される(S102)。そして、予め定められた時間が経過するまで振動測定が実施された後に、回転シャフト310の回転が停止される(S104)。   When the rotational speed of the rotary shaft 310 detected by the rotational speed sensor 116 becomes equal to or higher than a predetermined target rotational speed (S100), vibration measurement is started by the displacement detection sensors 112 and 114 (S102). Then, after the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the rotating shaft 310 is stopped (S104).

測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。一方、測定された振動が許容範囲内の振動でなければ(S106にてNO)、測定された振動特性に基づいてアンバランス量および位相が算出される(S108)。   If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends. On the other hand, if the measured vibration is not within the allowable range (NO in S106), an unbalance amount and a phase are calculated based on the measured vibration characteristics (S108).

そして、算出されたアンバランス量および位相に基づいて回転シャフト310のアンバランス状態が修正される(S110)。このとき、アンバランス量および位相に基づいて切削位置および切削量が決定されると、回転シャフト310のナット236またはタービンホイール208は、NC工作機械400,404により決定された切削位置において決定された切削量だけ切削される。このとき、回転シャフト310を構成する部品の一部分はエンドミル402,406が接触することにより切削されて、回転シャフト310のバランス状態が変化する。また、切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   Then, the unbalanced state of the rotating shaft 310 is corrected based on the calculated unbalance amount and phase (S110). At this time, when the cutting position and the cutting amount are determined based on the unbalance amount and the phase, the nut 236 or the turbine wheel 208 of the rotary shaft 310 is determined at the cutting position determined by the NC machine tools 400 and 404. It is cut by the cutting amount. At this time, a part of the parts constituting the rotary shaft 310 is cut by the contact between the end mills 402 and 406, and the balance state of the rotary shaft 310 changes. Further, cutting powder generated by the cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

そして、再び、ステータ234に電力が供給されて、回転シャフト310が回転を開始する。回転数センサ116により検知された回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、変位検知センサ112,114により振動測定が開始される(S102)。振動測定が予め定められた時間が経過するまで実施された後に電動過給機216の回転が停止される(S104)。測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。   Then, power is again supplied to the stator 234, and the rotating shaft 310 starts to rotate. When the rotation speed detected by the rotation speed sensor 116 becomes equal to or higher than a predetermined target rotation speed (S100), vibration measurement is started by the displacement detection sensors 112 and 114 (S102). After the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the electric supercharger 216 is stopped (S104). If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends.

以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置によると、上述の第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置において発現される効果に加えて変位検知センサにより回転シャフトの回転のアンバランスを検知することにより、加速度ピックアップセンサを用いる場合と比較して、電動過給機の固有振動数に影響されることなく、精度よく回転シャフトのバランス状態を検知することができる。   As described above, according to the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the present embodiment, the displacement is added to the effect exhibited in the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the first embodiment described above. By detecting the unbalance of the rotation of the rotating shaft with the detection sensor, the balance state of the rotating shaft can be accurately determined without being affected by the natural frequency of the electric supercharger, compared with the case where the acceleration pickup sensor is used. Can be detected.

<第3の実施の形態>
以下、第3の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置について説明する。本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置は、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の構成と比較して、エンドミル402,406が貫通するカバー108,110の貫通穴264,266の形状が異なる。それ以外の構成については、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the balance correction apparatus for the electric supercharger according to the third embodiment will be described. Compared with the configuration of the balance correction device of the electric supercharger 216 according to the first embodiment described above, the balance correction device for the electric supercharger according to the present embodiment is a cover through which the end mills 402 and 406 penetrate. The shapes of the through holes 264 and 266 of the 108 and 110 are different. About another structure, it is the same structure as the structure of the balance correction apparatus of the electric supercharger 216 which concerns on 1st Embodiment mentioned above. They are given the same reference numerals. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図8に示すように、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置において、カバー108,110のエンドミル402が挿入される貫通穴264,266のそれぞれの形状は、回転シャフト210の回転軸を中心とする90度の内角を有する扇形状である。   As shown in FIG. 8, in the balance correcting device for the electric supercharger 216 according to the present embodiment, the shapes of the through holes 264 and 266 into which the end mills 402 of the covers 108 and 110 are inserted are the shapes of the rotating shaft 210. It has a fan shape having an inner angle of 90 degrees around the rotation axis.

本実施の形態においては、PC118がロータ214を予め定められた回転位置に固定するようにインバータ102を介してステータ234に供給される電力を制御する点に特徴を有する。   The present embodiment is characterized in that the PC 118 controls electric power supplied to the stator 234 via the inverter 102 so as to fix the rotor 214 at a predetermined rotational position.

具体的には、ロータ214を予め定められた目標回転数まで上昇させた後に、アンバランス量が算出されて、算出されたアンバランス量に基づいて切削位置および切削量が決定されたときに、決定された切削位置に対して、貫通穴264,266からエンドミル402,406が接触可能になるように、ロータ214の回転位置が固定されるように、ステータ234に電力が供給される。   Specifically, after raising the rotor 214 to a predetermined target rotational speed, the unbalance amount is calculated, and when the cutting position and the cutting amount are determined based on the calculated unbalance amount, Electric power is supplied to the stator 234 so that the rotational position of the rotor 214 is fixed so that the end mills 402 and 406 can come into contact with the determined cutting position from the through holes 264 and 266.

本実施の形態において、電動過給機216に設けられる回転電機は、2相の交流モータである。ロータ214は、N極とS極の2極の磁極を有する。   In the present embodiment, the rotating electrical machine provided in electric supercharger 216 is a two-phase AC motor. The rotor 214 has two magnetic poles, an N pole and an S pole.

図9(A)に示すように、ロータ214よりも紙面上方向に位置する、ティース242に巻回されたコイル250がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面下方向に位置する、ティース246に巻回されたコイル254がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース242に対向し、ロータ214のS極がティース246に対向する位置において発現した磁力により位置が固定される。   As shown in FIG. 9A, the coil 250 wound around the tooth 242 located in the upper direction of the paper than the rotor 214 expresses the magnetic force of the south pole, and is located in the lower side of the paper than the rotor 214. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 254 wound around the tooth 246 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 242 and the S-pole of the rotor 214 becomes teeth. The position is fixed by the magnetic force developed at the position opposite to H.246.

本実施の形態において、カバー108,110には、ティース242とティース252との間に、90度を内角とする扇形状の貫通穴264,266がそれぞれ形成される。そのため、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入された場合においては、エンドミル402,406は、回転シャフト210の一方端におけるD点からA点までの円周面に接触することが可能となる。   In the present embodiment, fan-shaped through holes 264 and 266 having an inner angle of 90 degrees are formed between the teeth 242 and the teeth 252 in the covers 108 and 110, respectively. Therefore, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, the end mills 402 and 406 can contact the circumferential surface from the point D to the point A at one end of the rotating shaft 210. Become.

図9(B)に示すように、ロータ214よりも紙面右方向に位置する、ティース244に巻回されたコイル252がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面左方向に位置する、ティース248に巻回されたコイル256がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース244に対向し、ロータ214のS極がティース248に対向する位置において発現した磁力により位置が固定される。   As shown in FIG. 9B, the coil 252 wound around the tooth 244 located in the right direction of the paper with respect to the rotor 214 expresses the magnetic force of the S pole, and is located in the left direction of the paper with respect to the rotor 214. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 256 wound around the tooth 248 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 is opposed to the tooth 244 and the S-pole of the rotor 214 is the teeth. The position is fixed by the magnetic force developed at the position facing 248.

このとき、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入された場合においては、エンドミル402,406は、回転シャフト210のA点からB点までの円周面に接触が可能となる。図9(B)のロータ214の回転位置は、図9(A)に示すロータ214を紙面時計回りに90度だけ回転させた位置である。   At this time, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, the end mills 402 and 406 can contact the circumferential surface from the point A to the point B of the rotary shaft 210. The rotation position of the rotor 214 in FIG. 9B is a position obtained by rotating the rotor 214 shown in FIG. 9A by 90 degrees clockwise on the paper surface.

図9(C)に示すように、ロータ214よりも紙面下方向に位置する、ティース246に巻回されたコイル254がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面上方向に位置する、ティース242に巻回されたコイル250がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合にはロータ214のN極がティース246に対向し、ロータ214のS極がティース242に対向する位置において発現した磁力により位置が固定される。   As shown in FIG. 9C, the coil 254 wound around the tooth 246, which is positioned lower than the rotor 214 in the drawing, expresses the magnetic force of the south pole, and is positioned higher than the rotor 214 in the drawing. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 250 wound around the teeth 242 develops N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 246, and the S-pole of the rotor 214 is set to the teeth 242. The position is fixed by the magnetic force developed at the position opposite to.

このとき、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入された場合においては、エンドミル402,406は、回転シャフト210のB点からC点までの円周面に接触が可能となる。図9(C)のロータ214の回転位置は、図9(B)に示すロータ214を紙面時計回りに90度だけ回転させた位置である。   At this time, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, the end mills 402 and 406 can contact the circumferential surface from the point B to the point C of the rotating shaft 210. The rotation position of the rotor 214 in FIG. 9C is a position where the rotor 214 shown in FIG. 9B is rotated by 90 degrees clockwise on the paper surface.

図9(D)に示すように、ロータ214よりも紙面左方向に位置する、ティース248に巻回されたコイル256がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面右方向に位置する、ティース244に巻回されたコイル252がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース248に対向し、ロータ214のS極がティース244に対向する位置において発現した磁力により位置が固定される。   As shown in FIG. 9D, the coil 256 wound around the tooth 248 that is located on the left side of the paper with respect to the rotor 214 expresses the magnetic force of the south pole, and is located on the right side of the paper with respect to the rotor 214. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 252 wound around the teeth 244 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 is opposed to the teeth 248 and the S-pole of the rotor 214 is the teeth. The position is fixed by the magnetic force developed at the position facing 244.

このとき、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入された場合においては、エンドミル402,406は、回転シャフト210のC点からD点までの円周面に接触が可能となる。図9(D)のロータ214の回転位置は、図9(C)に示すロータ214を紙面時計回りに90度だけ回転させた位置である。   At this time, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, the end mills 402 and 406 can contact the circumferential surface from the point C to the point D of the rotating shaft 210. The rotational position of the rotor 214 in FIG. 9D is a position obtained by rotating the rotor 214 shown in FIG. 9C by 90 degrees clockwise on the paper surface.

以下、図10を参照して、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置におけるバランス修正の手順について説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 10, the balance correction procedure in the balance correction device of electric supercharger 216 according to the present embodiment will be described.

なお、図10に示したフローチャートの中で、図5を用いて説明したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、そられについての詳細な説明はここでは繰り返さない。   In the flowchart shown in FIG. 10, the same steps as those in the flowchart described with reference to FIG. The processing is the same for them. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

S200にて、PC118は、ロータロック位相を算出する。たとえば、PC118は、S108にて算出されたアンバランス量および位相に基づいてロータロック位相を算出する。   In S200, PC 118 calculates the rotor lock phase. For example, the PC 118 calculates the rotor lock phase based on the unbalance amount and phase calculated in S108.

具体的には、たとえば、図9におけるA点をロータ214の基準位置としたときに、基準位置から切削位置が何度回転した位置であるかを算出する。そして、算出された回転位置に基づいて図9(A)から図9(D)のうちのいずれかひとつのロック位置が設定される。たとえば、切削位置がA点とD点との間であれば、図9(A)に示すロータ214とステータ234との位置関係がロータロック位置として設定される。   Specifically, for example, when the point A in FIG. 9 is set as the reference position of the rotor 214, it is calculated how many times the cutting position is rotated from the reference position. Then, based on the calculated rotational position, any one of the lock positions in FIG. 9A to FIG. 9D is set. For example, if the cutting position is between point A and point D, the positional relationship between the rotor 214 and the stator 234 shown in FIG. 9A is set as the rotor lock position.

S202にて、PC118は、設定されたロータロック位置にロータ214が固定されるように、インバータ102を介してステータ234に供給される電力を制御する。   In S202, PC 118 controls the electric power supplied to stator 234 via inverter 102 so that rotor 214 is fixed at the set rotor lock position.

S204にて、PC118は、アンバランス修正を実施する。具体的には、切削位置については、S200にてロータロック位相が算出される際に決定されており、PC118は、算出されたアンバランス量に基づいて切削量を決定する。   In S204, the PC 118 performs unbalance correction. Specifically, the cutting position is determined when the rotor lock phase is calculated in S200, and the PC 118 determines the cutting amount based on the calculated unbalance amount.

なお、算出されたアンバランス量および位相と切削位置および切削量との関係は、予め実験等により適合されるものであって、特に限定されるものではない。   The relationship between the calculated unbalance amount and phase, the cutting position, and the cutting amount is adapted in advance through experiments or the like, and is not particularly limited.

切削位置および切削量が決定されると、PC118は、NC工作機械400,404に制御信号を送信する。NC工作機械400,404は、受信した制御信号に基づいて、決定された切削位置において決定された切削量だけ回転シャフト210の一部分を切削する。本実施の形態においては、たとえば、ナット236およびタービンホイール208の軸部分の一部は、エンドミル402,406が接触することにより切削されるが、特に、切削される構成部品は、ナット236およびタービンホイール208の軸部分に限定されるものではない。切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   When the cutting position and the cutting amount are determined, the PC 118 transmits a control signal to the NC machine tools 400 and 404. The NC machine tools 400 and 404 cut a part of the rotary shaft 210 by the determined cutting amount at the determined cutting position based on the received control signal. In the present embodiment, for example, a part of the shaft portion of the nut 236 and the turbine wheel 208 is cut when the end mills 402 and 406 come into contact. In particular, the components to be cut are the nut 236 and the turbine. The shaft portion of the wheel 208 is not limited. Cutting powder generated by the cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

以上のような構成およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の動作について説明する。   The operation of the balance correction device for electric supercharger 216 according to the present embodiment based on the configuration and flowchart as described above will be described.

コンプレッサハウジング302およびタービンハウジング304が取り付けられていない(あるいは、取り外された)状態で電動過給機216が固定台等に固定される。さらに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲を覆うカバー108,110が取り付けられる。このような状態で回転シャフト210のバランス修正が実施される。すなわち、電動過給機216には直流電源100からインバータ102を介して交流電力が供給される。ステータ234に交流電力が供給されることに応じて、回転シャフト210の回転数が上昇する。   The electric supercharger 216 is fixed to a fixed base or the like in a state where the compressor housing 302 and the turbine housing 304 are not attached (or removed). Further, covers 108 and 110 covering the periphery of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are attached. In such a state, the balance of the rotating shaft 210 is corrected. That is, AC power is supplied to the electric supercharger 216 from the DC power source 100 via the inverter 102. In response to the supply of AC power to the stator 234, the rotational speed of the rotating shaft 210 increases.

このとき、ハウジング230の軸方向の両端部側には、カバー108,110が設けられるため、回転シャフト210が回転するとともに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転しても、カバー108,110によりコンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出が抑制される。そのため、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転することによる回転負荷が低減されるため、回転シャフト210の回転数は、カバー108,110が設けられない場合と比較して、速やかに上昇する。   At this time, since the covers 108 and 110 are provided on both end sides in the axial direction of the housing 230, the rotation of the rotating shaft 210 and the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are performed by the covers 108 and 110. Inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are suppressed. Therefore, since the rotational load due to the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 is reduced, the rotational speed of the rotary shaft 210 increases rapidly as compared with the case where the covers 108 and 110 are not provided.

さらに、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置のカバー108,110の貫通穴264,266と比較して、開口面積が約4分の1となる。したがって、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出がさらに抑制される。そのため、回転負荷をさらに低減させることができる。   Further, in the present embodiment, the opening area is about 4 minutes compared to the through holes 264 and 266 of the covers 108 and 110 of the balance correction device for the electric supercharger according to the first embodiment described above. 1 Accordingly, the inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are further suppressed. Therefore, the rotational load can be further reduced.

そして、回転数センサ116により検知された回転シャフト210の回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。そして、予め定められた時間が経過するまで振動測定が実施された後に、回転シャフト210の回転が停止される(S104)。   When the rotational speed of the rotary shaft 210 detected by the rotational speed sensor 116 becomes equal to or higher than a predetermined target rotational speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). Then, after the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the rotating shaft 210 is stopped (S104).

測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。一方、測定された振動が許容範囲内の振動でなければ(S106にてNO)、測定された振動に基づいてアンバランス量および位相が算出される(S108)。   If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends. On the other hand, if the measured vibration is not within the allowable range (NO in S106), an unbalance amount and a phase are calculated based on the measured vibration (S108).

そして、算出されたアンバランス量および位相に基づいてロータロック位置が設定される(S200)。ロータロック位置が設定されると、PC118は、ロータ214が設定されたロック位置に回転するように、インバータ102を介してステータ234に供給される電力が制御される(S202)。アンバランス量および位相に基づいて決定された切削位置および切削量に基づいてアンバランスが修正される(S204)。このとき、決定された切削位置および切削量に基づいて回転シャフト210の構成部品の一部分は、エンドミル402,406が接触することにより切削されて、回転シャフト210のバランス状態が変化する。また、切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   Then, the rotor lock position is set based on the calculated unbalance amount and phase (S200). When the rotor lock position is set, the PC 118 controls the electric power supplied to the stator 234 via the inverter 102 so that the rotor 214 rotates to the set lock position (S202). The unbalance is corrected based on the cutting position and the cutting amount determined based on the unbalance amount and phase (S204). At this time, a part of the components of the rotating shaft 210 is cut when the end mills 402 and 406 come into contact with each other based on the determined cutting position and cutting amount, and the balance state of the rotating shaft 210 changes. Further, cutting powder generated by the cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

そして、再び、ステータ234に電力が供給されて、回転シャフト210が回転を開始する。回転数センサ116により検知された回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。振動測定が予め定められた時間が経過するまで実施された後に電動過給機216の回転が停止される(S104)。測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。   Then, power is again supplied to the stator 234, and the rotating shaft 210 starts to rotate. When the rotation speed detected by the rotation speed sensor 116 is equal to or higher than a predetermined target rotation speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). After the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the electric supercharger 216 is stopped (S104). If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends.

以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置によると、上述の第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置において発現される効果に加えて、回転シャフトを90度毎に固定できるようにすることにより、貫通穴を回転軸を中心とした90度の内角を有する扇形状としても、全周に対してエンドミルを接触可能にすることができる。そのため、貫通穴の貫通面積を減少させることができる。そのため、アンバランス量を検知する際に、回転シャフトを回転させたときの、貫通穴における空気の流出量および流入量を低減させることができる。そのため、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの負荷の低減を図ることができる。そのため、容易に回転シャフトを目標回転数まで上昇させることができる。   As described above, according to the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the present embodiment, in addition to the effects that are manifested in the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the first embodiment described above, By enabling the rotation shaft to be fixed every 90 degrees, the end mill can be brought into contact with the entire circumference even if the through hole has a fan shape having an inner angle of 90 degrees with the rotation axis as the center. Therefore, the through area of the through hole can be reduced. Therefore, when the unbalance amount is detected, the outflow amount and the inflow amount of air in the through hole when the rotary shaft is rotated can be reduced. Therefore, the load on the compressor wheel and the turbine wheel can be reduced. Therefore, the rotating shaft can be easily raised to the target rotational speed.

また、NC工作機械400,404を回転シャフト210に対して、全周に接触可能に移動させる必要がない。バランス修正装置としての設備の簡素化が図られる。これにより、コストの上昇を抑制することができる。   Further, it is not necessary to move the NC machine tools 400 and 404 with respect to the rotary shaft 210 so as to be able to contact the entire circumference. Simplification of equipment as a balance correction device is achieved. Thereby, an increase in cost can be suppressed.

本実施の形態においては、2相の回転電機が設けられる電動過給機を一例として説明したが、特に、これに限定されるものではない。たとえば、2相以上の回転電機であってもよい。たとえば、2相の回転電機が設けられる電動過給機においては、60度ごとに回転シャフトを固定することが可能となる。そのため、貫通穴の形状は、回転軸を中心とした60度の内角を有する扇形状に形成しても、回転シャフトの全周に対してエンドミルを接触可能にすることができる。そのため、貫通穴の面積をさらに減少させることができる。   In the present embodiment, the electric supercharger provided with the two-phase rotating electric machine has been described as an example, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, a rotating electric machine having two or more phases may be used. For example, in an electric supercharger provided with a two-phase rotating electrical machine, the rotating shaft can be fixed every 60 degrees. Therefore, even if the shape of the through hole is formed in a fan shape having an inner angle of 60 degrees around the rotation axis, the end mill can be brought into contact with the entire circumference of the rotation shaft. Therefore, the area of the through hole can be further reduced.

<第4の実施の形態>
以下、第4の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置について説明する。本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置は、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置の構成と比較して、エンドミル402,406が貫通するカバー108,110の貫通穴264,266の形状が異なる。それ以外の構成については、上述した第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, the balance correction apparatus of the electric supercharger according to the fourth embodiment will be described. Compared to the configuration of the electric turbocharger balance correction device according to the first embodiment described above, the balance correction device for the electric supercharger according to the present embodiment is a cover 108 through which the end mills 402 and 406 pass. 110, the shapes of the through holes 264, 266 are different. About another structure, it is the same structure as the structure of the balance correction apparatus of the electric supercharger which concerns on 1st Embodiment mentioned above. They are given the same reference numerals. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図11に示すように、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置において、カバー108,110のエンドミル402,406が挿入される貫通穴264,266のそれぞれの形状は、軸中心から予め定められた距離だけ離れた位置に設けられ、かつ、少なくともエンドミル402,406の直径よりも大きい直径を有する円形状である。   As shown in FIG. 11, in the electric turbocharger balance correcting apparatus according to the present embodiment, the shapes of the through holes 264 and 266 into which the end mills 402 and 406 of the covers 108 and 110 are inserted are from the axial center. It is a circular shape provided at a position separated by a predetermined distance and having a diameter that is at least larger than the diameter of the end mills 402 and 406.

本実施の形態においては、PC118がロータ214の予め定められた回転位置に固定するようにインバータ102を介してステータ234に供給される電力を制御する点に特徴を有する。   The present embodiment is characterized in that the electric power supplied to the stator 234 via the inverter 102 is controlled so that the PC 118 is fixed at a predetermined rotational position of the rotor 214.

具体的には、PC118は、ロータ214を予め定められた目標回転数まで上昇させるように制御した後に、アンバランス量を算出する。PC118は、算出されたアンバランス量に基づいて切削位置および切削量を決定する。PC118は、決定された切削位置における切削量を、貫通穴264,266からエンドミル402,406により接触される予め定められた複数の位置における切削量に変換する。PC118は、ロータ214の回転位置が予め定められた複数の位置でそれぞれ固定されるように、ステータ234に供給される電力を制御する。   Specifically, the PC 118 calculates the unbalance amount after controlling the rotor 214 to increase to a predetermined target rotational speed. The PC 118 determines the cutting position and the cutting amount based on the calculated unbalance amount. The PC 118 converts the cutting amount at the determined cutting position into cutting amounts at a plurality of predetermined positions that are contacted by the end mills 402 and 406 from the through holes 264 and 266. PC 118 controls the electric power supplied to stator 234 so that the rotational position of rotor 214 is fixed at a plurality of predetermined positions.

本実施の形態において、電動過給機216に設けられる回転電機は、2相の交流モータである。ロータ214は、N極とS極の2極の磁極を有する。   In the present embodiment, the rotating electrical machine provided in electric supercharger 216 is a two-phase AC motor. The rotor 214 has two magnetic poles, an N pole and an S pole.

図12(A)に示すように、ロータ214よりも紙面上方向に位置する、ティース242に巻回されたコイル250がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面下方向に位置する、ティース246に巻回されたコイル254がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース242に対向し、ロータ214のS極がティース246に対向する位置を回転シャフト210の切削位置(1)として固定される。   As shown in FIG. 12 (A), the coil 250 wound around the tooth 242 located in the upper direction of the paper than the rotor 214 expresses the magnetic force of the south pole, and is located in the lower side of the paper than the rotor 214. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 254 wound around the tooth 246 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 242 and the S-pole of the rotor 214 becomes teeth. The position facing 246 is fixed as the cutting position (1) of the rotating shaft 210.

本実施の形態において、カバー108,110には、ティース242とティース252との間に、ティース242と軸中心とを結ぶ直線とのなす角度がαとなる位置であって、軸中心から予め定められた距離に貫通穴264,266がそれぞれ形成される。   In the present embodiment, the covers 108 and 110 are positions where the angle between the teeth 242 and the teeth 252 and the straight line connecting the teeth 242 and the shaft center is α, which is determined in advance from the shaft center. Through holes 264 and 266 are respectively formed at the determined distances.

このとき、図12(A)において、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入されると、回転シャフト210のA点からD点までの間の予め定められた位置における円周面に接触が可能となる。   At this time, in FIG. 12A, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, they contact the circumferential surface at a predetermined position from the point A to the point D of the rotating shaft 210. Is possible.

図12(B)に示すように、ロータ214よりも紙面右方向に位置する、ティース244に巻回されたコイル252がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面左方向に位置するティース248に巻回されたコイル256がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース244に対向し、ロータ214のS極がティース248に対向する位置を回転シャフト210の切削位置(2)として固定される。   As shown in FIG. 12 (B), the coil 252 wound around the tooth 244 located on the right side of the paper with respect to the rotor 214 expresses the magnetic force of the south pole, and the tooth located on the left side of the paper with respect to the rotor 214. When power is supplied to the stator 234 so that the coil 256 wound around the H.248 exerts N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 244, and the S-pole of the rotor 214 becomes the teeth 248. Is fixed as a cutting position (2) of the rotary shaft 210.

このとき、図12(B)において、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入されると、回転シャフト210のA点からB点までの間の予め定められた位置における円周面に接触が可能となる。   At this time, in FIG. 12B, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, they contact the circumferential surface at a predetermined position from the point A to the point B of the rotating shaft 210. Is possible.

図12(C)に示すように、ロータ214よりも紙面下方向に位置するティース246に巻回されたコイル254がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面上方向に位置するティース242に巻回されたコイル250がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース246に対向し、ロータ214のS極がティース242に対向する位置を回転シャフト210の切削位置(3)として固定される。   As shown in FIG. 12C, the coil 254 wound around the tooth 246 positioned below the rotor 214 in the paper surface expresses the magnetic force of the south pole, and the tooth 242 positioned above the rotor 214 in the paper surface. When power is supplied to the stator 234 so that the coil 250 wound around the rotor 250 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 246, and the S-pole of the rotor 214 becomes the teeth 242. The facing position is fixed as the cutting position (3) of the rotating shaft 210.

このとき、図12(C)において、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入されると、回転シャフト210のB点からC点までの間の予め定められた位置における円周面に接触が可能となる。   At this time, in FIG. 12C, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, they contact the circumferential surface at a predetermined position between the point B and the point C of the rotating shaft 210. Is possible.

図12(D)に示すように、ロータ214よりも紙面左方向に位置するティース248に巻回されたコイル256がS極の磁力を発現し、ロータ214よりも紙面右方向に位置するティース244に巻回されたコイル252がN極の磁力を発現するようにステータ234に電力が供給された場合には、ロータ214のN極がティース248に対向し、ロータ214のS極がティース244に対向する位置を回転シャフト210の切削位置(4)として固定される。   As shown in FIG. 12D, the coil 256 wound around the tooth 248 located on the left side of the paper with respect to the rotor 214 expresses the magnetic force of the south pole, and the tooth 244 located on the right side of the paper with respect to the rotor 214. When electric power is supplied to the stator 234 so that the coil 252 wound around the rotor 252 develops an N-pole magnetic force, the N-pole of the rotor 214 faces the teeth 248, and the S-pole of the rotor 214 becomes the teeth 244. The facing position is fixed as the cutting position (4) of the rotating shaft 210.

このとき、図12(D)において、エンドミル402,406が貫通穴264,266に挿入あれると、回転シャフト210のC点からD点までの間の予め定められた位置における円周面に接触が可能となる。   At this time, in FIG. 12D, when the end mills 402 and 406 are inserted into the through holes 264 and 266, they contact the circumferential surface at a predetermined position from the point C to the point D of the rotating shaft 210. Is possible.

図13に示すように、アンバランス量に基づいて決定された切削位置が、回転シャフト210のA点とD点との間であって、D点から円周に沿って15度移動した位置(以下、E点という)であるとする。また、切削量は50mgであると決定されたものとする。なお、図13の紙面左右方向をx軸とし、紙面上下方向をy軸とする。   As shown in FIG. 13, the cutting position determined based on the unbalance amount is between point A and point D of the rotary shaft 210, and is a position moved from the point D by 15 degrees along the circumference ( Hereinafter, it is referred to as point E). Further, it is assumed that the cutting amount is determined to be 50 mg. In FIG. 13, the horizontal direction on the paper surface is the x axis, and the vertical direction on the paper surface is the y axis.

本実施の形態において、PC118は、図14に示すように、E点の切削量を切削位置(1)軸上のF点および切削位置(2)軸上のG点における切削量にベクトル変換する。なお、F点およびG点は、回転シャフト210が図12(A)〜(D)のうちのいずれかに切削位置に固定されたときにエンドミル402,406が貫通穴264,266から挿入されて接触可能となる位置である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the PC 118 vector-converts the cutting amount at point E into cutting amounts at point F on the cutting position (1) axis and point G on the cutting position (2) axis. . In addition, as for F point and G point, the end mills 402 and 406 are inserted from the through holes 264 and 266 when the rotating shaft 210 is fixed at any of the cutting positions in FIGS. It is a position where contact is possible.

図15に示すように、切削位置(1)軸と、E点および軸中心を結ぶ直線とがなす角度は、30度である。また、切削位置(2)軸と、E点および軸中心を結ぶ直線とがなす角度は、60度である。したがって、E点における50mgの切削量は、切削位置(1)軸および切削位置(2)軸にベクトル変換すると、切削位置(1)における43.3mgの切削量と、切削位置(2)における25mgの切削量とに分けられる。   As shown in FIG. 15, the angle formed by the cutting position (1) axis and the straight line connecting the point E and the axis center is 30 degrees. The angle formed by the cutting position (2) axis and the straight line connecting the point E and the axis center is 60 degrees. Therefore, the 50 mg cutting amount at point E is vector-converted into the cutting position (1) axis and the cutting position (2) axis, and the cutting amount of 43.3 mg at the cutting position (1) and 25 mg at the cutting position (2). It is divided into the amount of cutting.

すなわち、回転シャフト210が切削位置(1)に固定されたときに、上述のF点において43.3mgだけ切削され、回転シャフト210が切削位置(2)に固定されたときに、上述のG点において25mgだけ切削される。   That is, when the rotary shaft 210 is fixed at the cutting position (1), 43.3 mg is cut at the above-mentioned point F, and when the rotary shaft 210 is fixed at the cutting position (2), the above-mentioned point G Is cut by 25 mg.

以下、図16を参照して、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置におけるバランス修正の手順について説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 16, a balance correction procedure in the balance correction device of electric supercharger 216 according to the present embodiment will be described.

なお、図16に示したフローチャートの中で、図5を用いて説明したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。   In the flowchart shown in FIG. 16, the same steps as those in the flowchart described with reference to FIG. The processing is the same for them. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

S300にて、PC118は、算出されたアンバランス量に対応する切削量を切削位置(1)〜(4)のうちのいずれか隣接する2つの位置に対応する切削量を算出するためにベクトル変換する。詳細は図13〜図15を用いて説明した通りであるため、その詳細な説明は繰り返さない。   In S300, the PC 118 converts the cutting amount corresponding to the calculated unbalance amount into a vector in order to calculate the cutting amount corresponding to any two adjacent positions among the cutting positions (1) to (4). To do. Since details are as described with reference to FIGS. 13 to 15, detailed description thereof will not be repeated.

S302にて、PC118は、ロータロック(1)を実施する。すなわち、PC118は、変換された2つの切削位置のうちの一方の位置にロータ214が固定されるようにステータ234に供給される電力を制御する。たとえば、決定された切削位置が、図13に示すE点であるとすると、切削位置(1)および切削位置(2)における切削量にベクトル変換されるため、回転シャフト210は、切削位置(1)に固定される。   In S302, PC 118 performs rotor lock (1). That is, the PC 118 controls the electric power supplied to the stator 234 so that the rotor 214 is fixed at one of the two converted cutting positions. For example, if the determined cutting position is point E shown in FIG. 13, the vector is converted into the cutting amount at the cutting position (1) and the cutting position (2). ).

S304にて、PC118は、アンバランス修正を実施する。具体的には、変換された切削量だけ切削されるように、NC工作機械400,404が制御される。エンドミル402,406がロータ214の円周面に接触することにより切削される。切削により生じた切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   In S304, the PC 118 performs unbalance correction. Specifically, the NC machine tools 400 and 404 are controlled so as to cut by the converted cutting amount. The end mills 402 and 406 are cut by contacting the circumferential surface of the rotor 214. Cutting powder generated by the cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

S306にて、PC118は、ロータロック(2)を実施する。すなわち、PC118は、変換された2つの切削位置のうちの他方の位置にロータ214が固定されるようにステータ234に供給される電力を制御する。たとえば、決定された切削位置が、図13に示すE点であるとすると、回転シャフト210は、切削位置(2)に固定される。   In S306, the PC 118 performs the rotor lock (2). That is, the PC 118 controls the electric power supplied to the stator 234 so that the rotor 214 is fixed to the other of the two converted cutting positions. For example, if the determined cutting position is point E shown in FIG. 13, the rotating shaft 210 is fixed at the cutting position (2).

S308にて、PC118はアンバランス修正を実施する。具体的には、変換された切削量だけ切削されるように、NC工作機械400,404が制御される。エンドミル402,406がロータ214の円周面に接触することにより切削される。切削された後に生じる切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   In S308, the PC 118 performs unbalance correction. Specifically, the NC machine tools 400 and 404 are controlled so as to cut by the converted cutting amount. The end mills 402 and 406 are cut by contacting the circumferential surface of the rotor 214. Cutting powder generated after cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る電動過給機216のバランス修正装置の動作について説明する。   The operation of the balance correction device for electric supercharger 216 according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

コンプレッサハウジング302およびタービンハウジング304が取り付けられていない(あるいは、取り外された)状態で電動過給機216が固定台等に固定される。さらに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208の周囲を覆うカバー108,110が取り付けられる。このような状態で回転シャフト210のバランス修正が実施される。すなわち、電動過給機216には直流電源100からインバータ102を介して交流電力が供給される。ステータ234に交流電力が供給されることに応じて、回転シャフト210の回転数が上昇する。   The electric supercharger 216 is fixed to a fixed base or the like in a state where the compressor housing 302 and the turbine housing 304 are not attached (or removed). Further, covers 108 and 110 covering the periphery of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are attached. In such a state, the balance of the rotating shaft 210 is corrected. That is, AC power is supplied to the electric supercharger 216 from the DC power source 100 via the inverter 102. In response to the supply of AC power to the stator 234, the rotational speed of the rotating shaft 210 increases.

このとき、ハウジング230の軸方向の両端部側には、カバー108,110が設けられるため、回転シャフト210が回転するとともに、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転しても、カバー108,110によりコンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出が抑制される。そのため、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208が回転することによる回転負荷が低減されるため、回転シャフト210の回転数は、カバー108,110が設けられない場合と比較して、速やかに上昇する。   At this time, since the covers 108 and 110 are provided on both end sides in the axial direction of the housing 230, the rotation of the rotating shaft 210 and the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are performed by the covers 108 and 110. Inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are suppressed. Therefore, since the rotational load due to the rotation of the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 is reduced, the rotational speed of the rotary shaft 210 increases rapidly as compared with the case where the covers 108 and 110 are not provided.

さらに、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置のカバー108,110の貫通穴264,266と比較して、貫通面積が小さい。したがって、コンプレッサホイール206およびタービンホイール208への空気の流入および流出がさらに抑制される。そのため、回転負荷をさらに低減させることができる。   Further, in the present embodiment, the through area is small as compared to the through holes 264 and 266 of the covers 108 and 110 of the balance correction device for the electric supercharger according to the first embodiment described above. Accordingly, the inflow and outflow of air to the compressor wheel 206 and the turbine wheel 208 are further suppressed. Therefore, the rotational load can be further reduced.

そして、回転数センサ116により検知された回転シャフト210の回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。そして、予め定められた時間が経過するまで振動測定が実施された後に、回転シャフト210の回転が停止される(104)。   When the rotational speed of the rotary shaft 210 detected by the rotational speed sensor 116 becomes equal to or higher than a predetermined target rotational speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). Then, after the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the rotating shaft 210 is stopped (104).

測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。一方、測定された振動が許容範囲内の振動でなければ(S106にてNO)、測定された振動に基づいてアンバランス量および位相が算出される(S108)。   If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends. On the other hand, if the measured vibration is not within the allowable range (NO in S106), an unbalance amount and a phase are calculated based on the measured vibration (S108).

そして、算出されたアンバランス量および位相に基づく切削量は、切削位置(1)〜(4)のうちの隣接する2つの切削位置に対応する切削量がベクトル変換により算出される(S300)。2つの切削位置のうちのいずれか一方の位置にロータ214が固定される(S302)。固定された切削位置において、ベクトル変換された切削量だけ切削されることにより回転シャフト210のバランス状態が変化させられる(S304)。切削された後に生じる切削粉は、カバー108,110に形成された開口部268,270から吸引される。   The cutting amount based on the calculated unbalance amount and phase is calculated by vector conversion of cutting amounts corresponding to two adjacent cutting positions among the cutting positions (1) to (4) (S300). The rotor 214 is fixed at one of the two cutting positions (S302). The balance state of the rotary shaft 210 is changed by cutting the vector-converted cutting amount at the fixed cutting position (S304). Cutting powder generated after cutting is sucked from openings 268 and 270 formed in the covers 108 and 110.

さらに、2つの切削位置のうちの他方の位置にロータ214が固定される(S306)。固定された切削位置において、ベクトル変換された切削量だけ切削されることにより、回転シャフト210のバランス状態がさらに変化させられる。   Further, the rotor 214 is fixed to the other of the two cutting positions (S306). The balance state of the rotary shaft 210 is further changed by cutting the vector-converted cutting amount at the fixed cutting position.

そして、再び、ステータ234に電力が供給されて、回転シャフト210が回転を開始する。回転数センサ116により検知された回転数が予め定められた目標回転数以上になると(S100)、加速度ピックアップセンサ104,106により振動測定が開始される(S102)。振動測定が予め定められた時間が経過するまで実施された後に電動過給機216の回転が停止される(S104)。測定された振動が許容範囲内の振動であれば(S106にてYES)、電動過給機216のバランス修正処理が終了する。   Then, power is again supplied to the stator 234, and the rotating shaft 210 starts to rotate. When the rotation speed detected by the rotation speed sensor 116 is equal to or higher than a predetermined target rotation speed (S100), vibration measurement is started by the acceleration pickup sensors 104 and 106 (S102). After the vibration measurement is performed until a predetermined time elapses, the rotation of the electric supercharger 216 is stopped (S104). If the measured vibration is within the allowable range (YES in S106), the balance correction process of electric supercharger 216 ends.

以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置によると、上述の第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置において発現される効果に加えて、回転シャフトを90度毎に固定して、さらに、切削位置をベクトル変換することにより、カバーに形成される貫通穴の大きさを小さくすることができる。そのため、アンバランス量を算出する際に、回転シャフトを回転させたときの、貫通穴における空気の流出量および流入量を低減させることができる。そのため、コンプレッサホイールおよびタービンホイールの負荷の低減を図ることができる。そのため、容易に回転シャフトを目標回転数まで上昇させることができる。   As described above, according to the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the present embodiment, in addition to the effects that are manifested in the balance correcting apparatus for the electric supercharger according to the first embodiment described above, The size of the through hole formed in the cover can be reduced by fixing the rotating shaft every 90 degrees and further vector-converting the cutting position. Therefore, when calculating the unbalance amount, the outflow amount and the inflow amount of air in the through hole when the rotary shaft is rotated can be reduced. Therefore, the load on the compressor wheel and the turbine wheel can be reduced. Therefore, the rotating shaft can be easily raised to the target rotational speed.

また、NC工作機械400,404を回転シャフト210に対して、全周に接触可能に移動させる必要がない。バランス修正装置としての設備の簡素化が図られる。これにより、コストの上昇を抑制することができる。   Further, it is not necessary to move the NC machine tools 400 and 404 with respect to the rotary shaft 210 so as to be able to contact the entire circumference. Simplification of equipment as a balance correction device is achieved. Thereby, an increase in cost can be suppressed.

本実施の形態においては、2相の回転電機が設けられる電動過給機を一例として説明したが、特に、これに限定されるものではない。たとえば、2相以上の回転電機であってもよい。   In the present embodiment, the electric supercharger provided with the two-phase rotating electric machine has been described as an example, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, a rotating electric machine having two or more phases may be used.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

第1の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the balance correction apparatus of the electric supercharger which concerns on 1st Embodiment. 矢視Aから視たカバーの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the cover seen from arrow A. エンジンに搭載された電動過給機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric supercharger mounted in the engine. タービンにエアを供給するバランス修正装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the balance correction apparatus which supplies air to a turbine. 第1の実施の形態における電動過給機のバランス修正の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the balance correction of the electric supercharger in 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the balance correction apparatus of the electric supercharger which concerns on 2nd Embodiment. 電動過給機における回転数と振動の振幅との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation speed in an electric supercharger, and the amplitude of a vibration. 第3の実施の形態におけるカバーの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the cover in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態におけるロータの固定位置を示す図である。It is a figure which shows the fixing position of the rotor in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the balance correction of the electric supercharger which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態におけるカバーの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the cover in 4th Embodiment. 第4の実施の形態におけるロータの固定位置を示す図である。It is a figure which shows the fixing position of the rotor in 4th Embodiment. 切削位置および切削量のベクトル変換を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating vector conversion of a cutting position and a cutting amount. 切削位置および切削量のベクトル変換を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating vector conversion of a cutting position and a cutting amount. 切削位置および切削量のベクトル変換を説明するための図(その3)である。It is FIG. (3) for demonstrating vector conversion of a cutting position and a cutting amount. 第4の実施の形態に係る電動過給機のバランス修正の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the balance correction of the electric supercharger which concerns on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 直流電源、102 インバータ、104,106 加速度ピックアップセンサ、108,110 カバー、112,114 変位検知センサ、116 回転数センサ、118 PC、206 コンプレッサホイール、208 タービンホイール、210,310 回転シャフト、214 ロータ、216 電動過給機、222,224 ラジアルベアリング、228 スラストベアリング、230 ハウジング、232 カラー、234 ステータ、236 ナット、238 スペーサ、242,244,246,248 ティース、250,252,254,256 コイル、264,266 貫通穴、268,270 開口部、400,404 NC工作機械、402,406 エンドミル。   100 DC power supply, 102 inverter, 104, 106 acceleration pickup sensor, 108, 110 cover, 112, 114 displacement detection sensor, 116 rotation speed sensor, 118 PC, 206 compressor wheel, 208 turbine wheel, 210, 310 rotating shaft, 214 rotor 216 Electric supercharger, 222,224 Radial bearing, 228 Thrust bearing, 230 Housing, 232 Collar, 234 Stator, 236 Nut, 238 Spacer, 242,244,246,248 Teeth, 250,252,254,256 Coil, 264, 266 Through hole, 268, 270 Opening, 400, 404 NC machine tool, 402, 406 End mill.

Claims (12)

電動過給機の回転シャフトのアンバランス状態を修正するバランス修正装置であって、前記回転シャフトの両端部には、コンプレッサホイールとタービンホイールとが設けられ、前記電動過給機は、前記回転シャフトに固定される回転子と、前記電動過給機の筐体に固定される固定子とから構成される回転電機を含み、
前記コンプレッサホイールおよび前記タービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、前記電動過給機の固定子に電力を供給して、前記回転シャフトを回転させるための手段と、
前記回転シャフトのアンバランス量を検知するための検知手段と、
前記検知されたアンバランス量に基づいて、前記回転子のアンバランス状態を修正するための修正手段とを含む、電動過給機のバランス修正装置。
A balance correcting device for correcting an unbalanced state of a rotating shaft of an electric supercharger, wherein a compressor wheel and a turbine wheel are provided at both ends of the rotating shaft, and the electric supercharger is connected to the rotating shaft. A rotating electric machine composed of a rotor fixed to the stator and a stator fixed to the casing of the electric supercharger,
Means for supplying electric power to a stator of the electric supercharger and rotating the rotating shaft in a state where the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel is covered with a cover,
Detecting means for detecting an unbalance amount of the rotating shaft;
A balance correcting device for an electric supercharger, comprising: correcting means for correcting an unbalanced state of the rotor based on the detected unbalance amount.
前記バランス修正装置は、前記回転子の回転位置を固定するように前記固定子に電力を供給するための手段をさらに含み、
前記修正手段は、前記回転子が予め定められた位置に固定されている状態で前記回転子のアンバランス状態を修正するための手段を含む、請求項1に記載の電動過給機のバランス修正装置。
The balance correction device further includes means for supplying power to the stator to fix the rotational position of the rotor,
The balance correction of the electric supercharger according to claim 1, wherein the correction means includes means for correcting an unbalanced state of the rotor in a state where the rotor is fixed at a predetermined position. apparatus.
前記修正手段は、
前記検知されたアンバランス量に基づいて、前記回転子の固定された回転位置に対応した切削量を算出するための算出手段と、
前記算出された切削量に基づいて、前記回転シャフトの構成部品の一部分を切削部材により切削して前記回転子のアンバランス状態を修正するための切削手段とを含む、請求項2に記載の電動過給機のバランス修正装置。
The correcting means is
Calculation means for calculating a cutting amount corresponding to a fixed rotational position of the rotor based on the detected unbalance amount;
The electric motor according to claim 2, further comprising: cutting means for correcting a unbalanced state of the rotor by cutting a part of the components of the rotating shaft with a cutting member based on the calculated cutting amount. Supercharger balance correction device.
前記カバーには、前記切削部材が貫通する貫通穴と、回転軸周りの一部分に開口部とが形成される、請求項3に記載の電動過給機のバランス修正装置。   The balance correction apparatus for an electric supercharger according to claim 3, wherein the cover is formed with a through-hole through which the cutting member passes and an opening at a part around the rotation axis. 前記開口部および前記貫通穴には、開閉可能な機構が設けられる、請求項4に記載の電動過給機のバランス修正装置。   The balance correction apparatus for an electric supercharger according to claim 4, wherein the opening and the through hole are provided with a mechanism that can be opened and closed. 前記検知手段は、前記回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を検知するための変位検知手段を含み、
前記変位検知手段は、前記回転シャフトの両端部に設けられ、前記カバーにより支持される、請求項1〜5のいずれかに記載の電動過給機のバランス修正装置。
The detection means includes a displacement detection means for detecting a displacement amount in a direction orthogonal to the rotation axis of the rotation shaft,
The balance correction device for an electric supercharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the displacement detection means is provided at both ends of the rotary shaft and supported by the cover.
前記検知手段は、前記電動過給機に生じた振動を検知する振動検知手段を含み、
前記振動検知手段は、前記電動過給機の筐体に設けられる、請求項1〜5のいずれかに記載の電動過給機のバランス修正装置。
The detection means includes vibration detection means for detecting vibration generated in the electric supercharger,
The balance correction device for an electric supercharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the vibration detection means is provided in a casing of the electric supercharger.
電動過給機の回転シャフトのアンバランス状態を修正するバランス修正方法であって、前記回転シャフトの両端部には、コンプレッサホイールとタービンホイールとが設けられ、前記電動過給機は、前記回転シャフトに固定される回転子と、前記電動過給機の筐体に固定される固定子とから構成される回転電機を含み、
前記コンプレッサホイールおよび前記タービンホイールの周囲をそれぞれカバーで覆った状態で、前記電動過給機の固定子に電力を供給して、前記回転シャフトを回転させるステップと、
前記回転シャフトのアンバランス量を検知する検知ステップと、
前記検知されたアンバランス量に基づいて、前記回転子のアンバランス状態を修正する修正ステップとを含む、電動過給機のバランス修正方法。
A balance correcting method for correcting an unbalanced state of a rotating shaft of an electric supercharger, wherein a compressor wheel and a turbine wheel are provided at both ends of the rotating shaft, and the electric supercharger is connected to the rotating shaft. A rotating electric machine composed of a rotor fixed to the stator and a stator fixed to the casing of the electric supercharger,
Supplying electric power to the stator of the electric supercharger in a state where the periphery of the compressor wheel and the turbine wheel is covered with a cover, and rotating the rotating shaft;
A detection step of detecting an unbalance amount of the rotating shaft;
And a correction step of correcting the unbalanced state of the rotor based on the detected unbalance amount.
前記バランス修正方法は、前記回転子の回転位置を固定するように前記固定子に電力を供給するステップをさらに含み、
前記修正ステップは、前記回転子が予め定められた位置に固定されている状態で前記回転子のアンバランスを修正するステップを含む、請求項8に記載の電動過給機のバランス修正方法。
The balance correction method further includes supplying power to the stator so as to fix the rotational position of the rotor,
The balance correction method of the electric supercharger according to claim 8, wherein the correction step includes a step of correcting an unbalance of the rotor in a state where the rotor is fixed at a predetermined position.
前記修正ステップは、
前記検知されたアンバランス量に基づいて、前記回転子の固定された回転位置に対応した切削量を算出する算出ステップと、
前記算出された切削量に基づいて、前記回転シャフトの構成部品の一部分を切削して前記回転子のアンバランス状態を修正する切削ステップとを含む、請求項9に記載の電動過給機のバランス修正方法。
The correcting step includes
A calculation step of calculating a cutting amount corresponding to a fixed rotational position of the rotor based on the detected unbalance amount;
The balance of the electric supercharger according to claim 9, further comprising a cutting step of cutting a part of a component of the rotating shaft based on the calculated cutting amount to correct an unbalanced state of the rotor. How to fix.
前記検知ステップは、前記回転シャフトの両端部に設けられ、前記カバーにより支持される変位検知センサにより、前記回転シャフトの回転軸に直交する方向の変位量を検知する変位検知ステップを含む、請求項8〜10のいずれかに記載の電動過給機のバランス修正方法。   The detection step includes a displacement detection step of detecting a displacement amount in a direction orthogonal to a rotation axis of the rotation shaft by a displacement detection sensor provided at both ends of the rotation shaft and supported by the cover. The balance correction method of the electric supercharger in any one of 8-10. 前記検知ステップは、前記電動過給機の筐体に設けられた加速度ピックアップセンサにより、前記電動過給機に生じた振動を検知する振動検知ステップを含む、請求項8〜10のいずれかに記載の電動過給機のバランス修正方法。   The said detection step includes the vibration detection step which detects the vibration which arose in the said electric supercharger with the acceleration pick-up sensor provided in the housing | casing of the said electric supercharger. To correct the balance of the electric supercharger.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02231957A (en) * 1989-01-25 1990-09-13 Siemens Ag Circuit device for self-exciting blocking transformer type switching regulator
JP2002039904A (en) * 2000-07-26 2002-02-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Apparatus and method for correcting high-speed balance of supercharger
JP2004116317A (en) * 2002-09-24 2004-04-15 Toyota Motor Corp Method for regulating rotor rotation balance of supercharger with rotary electric machine
JP2007183203A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rotation balance test apparats and rotation balance correcting method for supercharger with motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02231957A (en) * 1989-01-25 1990-09-13 Siemens Ag Circuit device for self-exciting blocking transformer type switching regulator
JP2002039904A (en) * 2000-07-26 2002-02-06 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Apparatus and method for correcting high-speed balance of supercharger
JP2004116317A (en) * 2002-09-24 2004-04-15 Toyota Motor Corp Method for regulating rotor rotation balance of supercharger with rotary electric machine
JP2007183203A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rotation balance test apparats and rotation balance correcting method for supercharger with motor

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