JP2008128112A

JP2008128112A - Electrically-driven supercharger

Info

Publication number: JP2008128112A
Application number: JP2006314481A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Maeda; 智之前田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-06-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrically-driven supercharger excellent in cooling capacity for a rotary electric machine. <P>SOLUTION: The electrically-driven supercharger is equipped with a rotor 212, a shaft 210 for supporting the rotor 212, and a nozzle 235 for breaking up oil into minute particles. The rotor 212 is formed in a cylindrical shape having end faces 212a, 212b. The nozzle 235 is arranged in a periphery in the axial directions of the end faces 212a, 212b. The electrically-driven supercharger is formed so that the oil is supplied to the end faces 212a, 212b along the shaft 210. Besides, the electrically-driven supercharger is formed so that at least part of the oil proceeds to the nozzle 235 through the end faces 212a, 212b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動過給機に関する。 The present invention relates to an electric supercharger.

自動車用の内燃機関には自然吸気式エンジンと過給式エンジンとがある。過給式エンジンの過給機構としては、ターボチャージャと呼ばれる排気タービン駆動式のものと、スーパチャージャと呼ばれる機械駆動式のものとが実用化されている。ターボチャージャは、排気ガスのエネルギでタービンを回転させ、タービンと直結したコンプレッサで吸入空気を圧縮してエンジンに供給するものである。 The internal combustion engines for automobiles include naturally aspirated engines and supercharged engines. As a supercharging mechanism for a supercharged engine, an exhaust turbine drive type called a turbocharger and a mechanical drive type called a supercharger have been put into practical use. The turbocharger rotates a turbine with the energy of exhaust gas, compresses intake air with a compressor directly connected to the turbine, and supplies the compressed air to the engine.

ターボチャージャは、内燃機関の排気ガスを利用するため、内燃機関の回転数が低い排気エネルギが小さい状態では、十分な過給を行なうことができない。このため、電動機を配置して、電動機を併用してコンプレッサを回転させることにより、低回転域の過給圧を強制的に上昇させる電動過給機が検討されている。 Since the turbocharger uses the exhaust gas of the internal combustion engine, sufficient turbocharging cannot be performed in a state where the exhaust energy with a low rotational speed of the internal combustion engine is low. For this reason, an electric supercharger that forcibly increases the supercharging pressure in the low rotation range by arranging an electric motor and rotating the compressor together with the electric motor has been studied.

実開平３−１０４１３２号公報においては、エンジンの排気ガスで駆動するタービンおよびエンジンに過給空気を供給するコンプレッサを取付けた回転軸を支持する軸受けと、コンプレッサからの過給空気と過給空気圧の作用で送り出されるオイルによってオイルミストを発生させるミスト発生器と、ミスト発生器で発生したオイルミストを軸受けに供給する通路とを有するターボチャージャの潤滑装置が開示されている。 In Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-104132, a turbine that is driven by engine exhaust gas and a bearing that supports a rotary shaft on which a compressor that supplies supercharged air to the engine is mounted, and supercharged air and supercharged air pressure from the compressor are provided. There is disclosed a turbocharger lubrication device having a mist generator that generates oil mist by oil sent out by action, and a passage that supplies oil mist generated by the mist generator to a bearing.

特開２００４−１８０４７９号公報においては、モータケース内に配置したステータと、ステータの内周において回転するロータと、モータケースの内部空間に冷媒をミスト状にして導入するミスト発生器と、ロータの回転軸に取付けた羽根車とを備えるモータの冷却構造が開示されている。
実開平３−１０４１３２号公報特開２００４−１８０４７９号公報 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-180479, a stator disposed in a motor case, a rotor that rotates on the inner periphery of the stator, a mist generator that introduces refrigerant into the internal space of the motor case in a mist form, A motor cooling structure including an impeller attached to a rotating shaft is disclosed.
Japanese Utility Model Publication No. 3-104132 JP 2004-180479 A

コンプレッサを回転させるための回転電機を備える電動過給機は、タービンの羽根車であるタービンホイールと、コンプレッサの羽根車であるコンプレッサホイールとを備える。タービンホイールおよびコンプレッサホイールは、シャフトに取り付けられている。回転電機は、このシャフトを回転するように取り付けられている。 An electric supercharger including a rotating electric machine for rotating a compressor includes a turbine wheel that is a turbine impeller and a compressor wheel that is a compressor impeller. The turbine wheel and the compressor wheel are attached to the shaft. The rotating electrical machine is attached to rotate this shaft.

回転電機に電気を供給することにより、回転電機が電動機となって駆動する。コンプレッサホイールに回転力が付与される。この結果、内燃機関に対してより多くの空気を供給することができる。たとえば、自動車の発進時や追い越し加速時などには、エンジンの回転数が低い状態から高い状態に移行する。エンジンの回転数が低い状態においても回転電機が駆動することにより十分な過給を行なうことができて加速性が向上する。 By supplying electricity to the rotating electrical machine, the rotating electrical machine is driven as an electric motor. A rotational force is applied to the compressor wheel. As a result, more air can be supplied to the internal combustion engine. For example, when the car starts or overtakes acceleration, the engine speed is shifted from a low state to a high state. Even when the rotational speed of the engine is low, sufficient rotation can be performed by driving the rotating electric machine, and acceleration is improved.

回転電機は、電気を供給して駆動することにより発熱する。または、回転電機は、電気を供給しないときにおいても発電機となって発熱する。さらに、シャフトは、たとえば、１分間に数万回転〜数十万回転で回転する。このため、シャフトを支持する軸受けは発熱する。このように、電動過給機の回転電機は、発熱が大きいという問題があった。 The rotating electrical machine generates heat when it is driven by supplying electricity. Alternatively, the rotating electrical machine generates heat even when it does not supply electricity. Furthermore, the shaft rotates at, for example, tens of thousands to hundreds of thousands of rotations per minute. For this reason, the bearing that supports the shaft generates heat. As described above, the rotating electric machine of the electric supercharger has a problem that heat generation is large.

上記の実開平３−１０４１３２号公報においては、オイルミストを発生させるために、エンジンの過給空気を用いる。このため、過給空気の圧力損失が生じるという問題がある。また、オイルミスト発生器にオイルを供給するためのオイルのタンクが必要となり、電動過給機に必要な潤滑油の量が多くなってしまうという問題がある。 In the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 3-104132, engine supercharged air is used to generate oil mist. For this reason, there exists a problem that the pressure loss of supercharging air arises. In addition, an oil tank for supplying oil to the oil mist generator is required, and there is a problem that the amount of lubricating oil required for the electric supercharger increases.

本発明は、回転電機の冷却能力に優れた電動過給機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the electric supercharger excellent in the cooling capability of a rotary electric machine.

本発明における電動過給機は、ロータと、上記ロータを支持するためのシャフトと、潤滑油を微細化するためのノズルとを備える。上記ロータは、端面を有する円筒形状に形成されている。上記ノズルは、上記端面の径方向の外周部に配置されている。上記潤滑油が上記シャフトに沿って上記端面に供給されるように形成されている。上記潤滑油の少なくとも一部が上記端面を伝って上記ノズルに向かうように形成されている。 The electric supercharger according to the present invention includes a rotor, a shaft for supporting the rotor, and a nozzle for miniaturizing the lubricating oil. The rotor is formed in a cylindrical shape having an end surface. The nozzle is disposed on a radially outer peripheral portion of the end face. The lubricating oil is formed to be supplied to the end surface along the shaft. At least a part of the lubricating oil is formed so as to go to the nozzle along the end face.

上記発明において好ましくは、上記ロータは、上記端面に溝部を有する。上記溝部は、上記シャフトの表面から上記ノズルに向かって延びている。 Preferably, in the above invention, the rotor has a groove on the end face. The groove extends from the surface of the shaft toward the nozzle.

上記発明において好ましくは、上記ロータと対向するように配置されたステータを備える。上記ロータおよび上記ステータを内部に配置するための筐体とを備える。上記筐体に支持され、上記シャフトを回転可能に支持するための軸受けを備える。上記軸受けに上記潤滑油が供給されるように形成されている。上記軸受けに供給された上記潤滑油が上記シャフトを伝って上記端面に導かれるように形成されている。 Preferably, in the above invention, a stator arranged to face the rotor is provided. A housing for disposing the rotor and the stator therein. A bearing is supported by the housing and rotatably supports the shaft. The lubricating oil is supplied to the bearing. The lubricating oil supplied to the bearing is formed so as to be guided to the end face through the shaft.

上記発明において好ましくは、上記ノズルは、噴出し口を有する。上記噴出し口は、上記ロータの径方向の外側を向くように形成されている。 In the above invention, preferably, the nozzle has an ejection port. The ejection port is formed so as to face the outside in the radial direction of the rotor.

上記発明において好ましくは、上記ロータと対向するように配置されたステータを備える。上記ノズルは、噴出し口を有する。上記噴出し口は、上記ロータと上記ステータとの間の隙間に上記潤滑油を噴出するように指向している。 Preferably, in the above invention, a stator arranged to face the rotor is provided. The nozzle has an ejection port. The ejection port is directed to eject the lubricating oil into a gap between the rotor and the stator.

上記発明において好ましくは、上記ロータは、表面に配置され、上記潤滑油を攪拌するための攪拌部材を含む。 Preferably, in the above invention, the rotor includes a stirring member disposed on the surface and for stirring the lubricating oil.

上記発明において好ましくは、上記ロータは、表面に形成され、上記潤滑油を攪拌するための凹部を含む。 Preferably, in the above invention, the rotor includes a recess formed on the surface for stirring the lubricating oil.

本発明によれば、回転電機の冷却能力に優れた電動過給機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric supercharger excellent in the cooling capability of a rotary electric machine can be provided.

（実施の形態１）
図１から図６を参照して、実施の形態１における電動過給機について説明する。本実施の形態における電動過給機は、自動車のエンジンシステムに搭載されている。 (Embodiment 1)
The electric supercharger in the first embodiment will be described with reference to FIGS. The electric supercharger in the present embodiment is mounted on an automobile engine system.

図１は、本実施の形態におけるエンジンシステムの概略構成図である。本実施の形態におけるエンジンシステムは、内燃機関としてのエンジン１００と、電動過給機２００とを備える。また、本実施の形態におけるエンジンシステムは、インタークーラ１６２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１９０とを備える。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system in the present embodiment. The engine system in the present embodiment includes an engine 100 as an internal combustion engine and an electric supercharger 200. The engine system in the present embodiment includes an intercooler 162 and an ECU (Electronic Control Unit) 190.

ＥＣＵ１９０は、車両に搭載された各種センサからの情報およびメモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行なう。ＥＣＵ１９０は、エンジン１００および電動過給機２００が所望の運転状態となるように制御を行なう。制御装置としては、この形態に限られず、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵと、エンジンＥＣＵと双方向で通信可能に接続され、電動過給機２００を制御する過給機ＥＣＵとを含んでいても構わない。 ECU 190 performs arithmetic processing based on information from various sensors mounted on the vehicle and a map and program stored in the memory. ECU 190 performs control so that engine 100 and electric supercharger 200 are in a desired operating state. The control device is not limited to this form, and may include an engine ECU that controls the engine 100 and a supercharger ECU that is connected to the engine ECU so as to be capable of two-way communication and controls the electric supercharger 200. I do not care.

吸気口１５０から吸入される空気は、エアクリーナ１５２を通る。エアクリーナ１５２は、空気をろ過する。エアクリーナ１５２によりろ過された空気は、吸気通路１５６を介して電動過給機２００に流入する。電動過給機２００に流入した空気はコンプレッサ２０２において圧縮された後に、吸気通路１６０を通ってインタークーラ１６２に流入する。 Air sucked from the intake port 150 passes through the air cleaner 152. The air cleaner 152 filters air. The air filtered by the air cleaner 152 flows into the electric supercharger 200 through the intake passage 156. The air flowing into the electric supercharger 200 is compressed by the compressor 202 and then flows into the intercooler 162 through the intake passage 160.

インタークーラ１６２は、コンプレッサ２０２において圧縮されて温度が上昇した空気を冷却する。具体的には、インタークーラ１６２は、外部の空気と熱交換することにより内部を流通する空気の温度を低下させる。冷却された空気の体積は、冷却前に比べて小さくなるため、より多くの空気がエンジン１００に送り込まれる。インタークーラ１６２により冷却された空気は、吸気通路１０２を通ってエンジン１００に吸入される。 The intercooler 162 cools the air that has been compressed by the compressor 202 and has risen in temperature. Specifically, the intercooler 162 reduces the temperature of the air circulating inside by exchanging heat with the outside air. Since the volume of the cooled air is smaller than that before cooling, more air is sent into the engine 100. The air cooled by the intercooler 162 is taken into the engine 100 through the intake passage 102.

吸気通路１０２の途中には、吸気通路１０２に流通する空気の流量を調整するスロットルバルブ１６６が配置されている。スロットルバルブ１６６は、スロットルモータ１６８により駆動される。スロットルモータ１６８は、ＥＣＵ１９０から受信する制御信号に応じて駆動する。 A throttle valve 166 that adjusts the flow rate of air flowing through the intake passage 102 is disposed in the intake passage 102. The throttle valve 166 is driven by a throttle motor 168. Throttle motor 168 is driven in accordance with a control signal received from ECU 190.

エンジン１００は、複数の気筒を備える。それぞれの気筒内には、紙面上下方向に摺動可能にピストン１１４が設けられている。ピストン１１４は、コンロッド１１６を介してクランクシャフト１２０に連結される。ピストン１１４、コンロッド１１６およびクランクシャフト１２０によりクランク機構が形成される。 The engine 100 includes a plurality of cylinders. A piston 114 is provided in each cylinder so as to be slidable in the vertical direction of the drawing. Piston 114 is connected to crankshaft 120 via connecting rod 116. A piston 114, connecting rod 116 and crankshaft 120 form a crank mechanism.

ピストン１１４の上部においては、燃焼室１０８が形成されている。燃焼室１０８に向けて点火プラグ１１０と燃料噴射インジェクタ（図示せず）とが配置されている。点火プラグ１１０は、ＥＣＵ１９０の制御信号の受信に応じて点火する。 A combustion chamber 108 is formed in the upper part of the piston 114. An ignition plug 110 and a fuel injection injector (not shown) are arranged toward the combustion chamber 108. Spark plug 110 ignites in response to reception of a control signal from ECU 190.

シリンダヘッドには、吸気通路１０２と排気通路１３０とがそれぞれ燃焼室１０８に接続するように設けられている。吸気通路１０２と燃焼室１０８との間には、吸気バルブ１０４が設けられる。排気通路１３０と燃焼室１０８との間には、排気バルブ１２８が設けられる。吸気バルブ１０４および排気バルブ１２８は、クランクシャフト１２０と連動して回転するカムシャフトにより駆動される。 In the cylinder head, an intake passage 102 and an exhaust passage 130 are provided so as to be connected to the combustion chamber 108, respectively. An intake valve 104 is provided between the intake passage 102 and the combustion chamber 108. An exhaust valve 128 is provided between the exhaust passage 130 and the combustion chamber 108. The intake valve 104 and the exhaust valve 128 are driven by a camshaft that rotates in conjunction with the crankshaft 120.

吸気通路１０２を流通する空気は、ピストン１１４が下降するときに、吸気バルブ１０４が開かれて燃焼室１０８に吸引される。燃焼室１０８に流入する空気は、燃料噴射インジェクタから噴射された燃料と混合される。吸気バルブ１０４が閉じて、ピストン１１４が上死点付近まで上昇したときに点火プラグ１１０が点火して、空気と混合された燃料が燃焼する。燃焼による圧力によりピストン１１４が押し下げられる。このとき、ピストン１１４の上下運動がクランク機構を介してクランクシャフト１２０の回転運動に変換される。 The air flowing through the intake passage 102 is sucked into the combustion chamber 108 by opening the intake valve 104 when the piston 114 descends. The air flowing into the combustion chamber 108 is mixed with the fuel injected from the fuel injection injector. When the intake valve 104 is closed and the piston 114 rises to near the top dead center, the spark plug 110 is ignited, and the fuel mixed with air is combusted. Piston 114 is pushed down by the pressure by combustion. At this time, the vertical motion of the piston 114 is converted into the rotational motion of the crankshaft 120 via the crank mechanism.

ピストン１１４が下死点付近まで下降したときに、排気バルブ１２８が開く。ピストン１１４が再び上昇するときに、燃焼室１０８内で燃焼した空気、すなわち、排気ガスは、排気通路１３０に流入する。排気通路１３０に流入した空気は、電動過給機２００のタービン２０４を駆動させた後に、排気管１８０を流通して触媒１８２に導かれる。排気ガスは、触媒１８２により浄化された後に車外に排出される。 When the piston 114 descends to near the bottom dead center, the exhaust valve 128 opens. When the piston 114 rises again, the air combusted in the combustion chamber 108, that is, the exhaust gas flows into the exhaust passage 130. The air flowing into the exhaust passage 130 drives the turbine 204 of the electric supercharger 200 and then flows through the exhaust pipe 180 and is guided to the catalyst 182. The exhaust gas is purified by the catalyst 182 and then discharged outside the vehicle.

電動過給機２００は、筐体としてのハウジング２５０を備える。本実施の形態におけるハウジング２５０は、内部空間２５２を有する円筒形状である。内部空間２５２には、ロータ２１２およびステータ２１４が配置されている。 The electric supercharger 200 includes a housing 250 as a housing. The housing 250 in the present embodiment has a cylindrical shape having an internal space 252. A rotor 212 and a stator 214 are arranged in the internal space 252.

電動過給機２００は、コンプレッサ２０２を備える。コンプレッサ２０２は、コンプレッサハウジングを含む。コンプレッサ２０２は、コンプレッサハウジング内に配置されているコンプレッサホイール２０６を含む。コンプレッサホイール２０６は、羽根車形状に形成されている。コンプレッサホイールは、コンプレッサロータ、またはコンプレッサブレードなどとも呼ばれる。コンプレッサホイール２０６は、回転することによりエアクリーナ１５２によりろ過された空気を圧縮（過給）するように形成されている。 The electric supercharger 200 includes a compressor 202. The compressor 202 includes a compressor housing. The compressor 202 includes a compressor wheel 206 disposed within the compressor housing. The compressor wheel 206 is formed in an impeller shape. The compressor wheel is also called a compressor rotor or a compressor blade. The compressor wheel 206 is formed to compress (supercharge) the air filtered by the air cleaner 152 by rotating.

電動過給機２００は、タービン２０４を備える。タービン２０４は、タービンハウジングを含む。タービン２０４は、タービンハウジング内に配置されているタービンホイール２０８を含む。タービンホイール２０８は、羽根車形状に形成されている。タービンホイール２０８は、タービンロータ、またはタービンブレードなどとも呼ばれる。タービンホイール２０８は、エンジン１００の排気ガスにより回転するように形成されている。 The electric supercharger 200 includes a turbine 204. Turbine 204 includes a turbine housing. Turbine 204 includes a turbine wheel 208 disposed within the turbine housing. The turbine wheel 208 is formed in an impeller shape. The turbine wheel 208 is also called a turbine rotor or a turbine blade. Turbine wheel 208 is formed to rotate by the exhaust gas of engine 100.

電動過給機２００は、シャフト２１０を備える。シャフト２１０は、ハウジング２５０を貫通するように設けられる。シャフト２１０は、ハウジング２５０に固定された軸受けとしてのベアリング２２２，２２４により回転自在に支持されている。シャフト２１０の両端には、コンプレッサホイール２０６とタービンホイール２０８とがそれぞれ配置されている。電動過給機２００は、排気ガスによりタービンホイール２０８が回転するとコンプレッサホイール２０６も回転するように形成されている。 The electric supercharger 200 includes a shaft 210. The shaft 210 is provided so as to penetrate the housing 250. The shaft 210 is rotatably supported by bearings 222 and 224 as bearings fixed to the housing 250. A compressor wheel 206 and a turbine wheel 208 are respectively disposed at both ends of the shaft 210. The electric supercharger 200 is formed such that when the turbine wheel 208 is rotated by exhaust gas, the compressor wheel 206 is also rotated.

電動過給機２００は、回転電機２１６を備える。回転電機２１６は、たとえば、ブラシレスＤＣモータである。回転電機２１６は、電気を供給することにより回転力を出力して電動機になるように形成されている。また、回転電機２１６は、逆に回転力が入力されることにより回生運動を行なって発電機になるように形成されている。回転電機２１６は、コンプレッサ２０２とタービン２０４との間に配置されている。回転電機２１６は、シャフト２１０を回転させるように形成されている。 The electric supercharger 200 includes a rotating electrical machine 216. The rotating electrical machine 216 is, for example, a brushless DC motor. The rotating electrical machine 216 is configured to output a rotational force by supplying electricity to become an electric motor. On the other hand, the rotating electrical machine 216 is formed so as to perform a regenerative motion and become a generator when a rotational force is input. The rotating electrical machine 216 is disposed between the compressor 202 and the turbine 204. The rotating electrical machine 216 is formed to rotate the shaft 210.

回転電機２１６は、ロータ２１２とステータ２１４とを含む。ステータ２１４は、コイル２１４ａを含む。ロータ２１２は、シャフト２１０に固定されている。ステータ２１４は、ハウジング２５０に固定されている。回転電機２１６には、インバータ１９３から電力が供給される。インバータ１９３は、ＥＣＵ１９０の制御信号に応じてバッテリからの直流の電気を交流の電気に変換する。ロータ２１２およびステータ２１４は、磁界を形成してシャフト２１０に回転力を付与する。 The rotating electrical machine 216 includes a rotor 212 and a stator 214. Stator 214 includes a coil 214a. The rotor 212 is fixed to the shaft 210. The stator 214 is fixed to the housing 250. Electric power is supplied to the rotating electrical machine 216 from the inverter 193. Inverter 193 converts direct current electricity from the battery into alternating current electricity in accordance with a control signal from ECU 190. The rotor 212 and the stator 214 form a magnetic field and apply a rotational force to the shaft 210.

コンプレッサホイール２０６とベアリング２２４との間には、シール（図示せず）が配置される。シールは、ハウジング２５０に固定されている。シールは、内部空間２５２に存在するオイルまたはオイル供給通路２１８からベアリング２２４に供給されるオイルがコンプレッサホイール２０６の配置されている空間に漏出することを防止する。 A seal (not shown) is disposed between the compressor wheel 206 and the bearing 224. The seal is fixed to the housing 250. The seal prevents oil existing in the internal space 252 or oil supplied to the bearing 224 from the oil supply passage 218 from leaking into the space where the compressor wheel 206 is disposed.

また、タービンホイール２０８とベアリング２２２との間には、シール（図示せず）が配置される。シールは、ハウジング２５０に固定されている。シールは、内部空間２５２に存在するオイルまたはオイル供給通路２２０からベアリング２２２に供給されたオイルがタービンホイール２０８の配置されている空間に漏出することを防止する。 A seal (not shown) is disposed between the turbine wheel 208 and the bearing 222. The seal is fixed to the housing 250. The seal prevents oil present in the internal space 252 or oil supplied from the oil supply passage 220 to the bearing 222 from leaking into the space where the turbine wheel 208 is disposed.

ハウジング２５０は、オイル供給通路２１８，２２０を含む。ベアリング２２２，２２４の作動部分には、オイル供給通路２１８，２２０を介して潤滑油としてのオイルが供給される。オイルは、ベアリング２２２，２２４の潤滑および回転電機２１６の温度を低下させる冷却媒体として機能する。オイルは、電動ポンプ１７０により供給される。電動ポンプ１７０は、ＥＣＵ１９０の制御信号を受信して作動する。 The housing 250 includes oil supply passages 218 and 220. Oil as lubricating oil is supplied to the working parts of the bearings 222 and 224 via the oil supply passages 218 and 220. The oil functions as a cooling medium that lubricates the bearings 222 and 224 and lowers the temperature of the rotating electrical machine 216. Oil is supplied by the electric pump 170. The electric pump 170 operates by receiving a control signal from the ECU 190.

ベアリング２２２，２２４に供給されるオイルは、ハウジング２５０の内部空間２５２から排油通路２２１を通して排油される。排油通路２２１は、内部空間２５２の底部に接続されている。オイルは、排油通路２２１に接続されている循環通路を介して電動ポンプ１７０まで流通する。この後に、オイルは、電動ポンプ１７０により、再びオイル供給通路２１８，２２０を介してベアリング２２２，２２４に供給される。 Oil supplied to the bearings 222 and 224 is discharged from the internal space 252 of the housing 250 through the oil discharge passage 221. The oil drain passage 221 is connected to the bottom of the internal space 252. The oil flows to the electric pump 170 through a circulation passage connected to the oil discharge passage 221. Thereafter, the oil is supplied again to the bearings 222 and 224 via the oil supply passages 218 and 220 by the electric pump 170.

エンジン１００で、燃料と混合された空気が燃焼された後に生じる排気ガスは、排気通路１３０からタービン２０４に導かれる。排気ガスは、タービン２０４でタービンホイール２０８を回転させ、回転力がシャフト２１０に伝達される。 In the engine 100, exhaust gas generated after the air mixed with fuel is combusted is guided to the turbine 204 from the exhaust passage 130. The exhaust gas rotates the turbine wheel 208 in the turbine 204, and the rotational force is transmitted to the shaft 210.

一方、エアクリーナ１５２によってろ過された空気は、吸気通路１５６を流通して、コンプレッサ２０２に導かれる。空気は、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）されて、インタークーラ１６２に送られる。 On the other hand, the air filtered by the air cleaner 152 flows through the intake passage 156 and is guided to the compressor 202. The air is compressed (supercharged) by the compressor wheel 206 that rotates integrally with the shaft 210, and is sent to the intercooler 162.

ＥＣＵ１９０は、エンジン１００の低回転域において、コンプレッサ２０２が圧縮する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１００の回転数が予め定められた回転数以下である場合）に、インバータ１９３を介して回転電機２１６を駆動するように制御を行なう。回転電機２１６が駆動することにより、コンプレッサ２０２の過給圧が強制的に上昇する。電動ポンプ１７０は、ＥＣＵ１９０から受信する制御信号に応じて作動して、ベアリング２２２，２２４に対してオイルを供給する。 When the air compressed by the compressor 202 does not reach a desired boost pressure in the low engine speed range of the engine 100 (for example, when the engine speed is equal to or lower than a predetermined engine speed), the ECU 190 Control is performed so that the rotating electrical machine 216 is driven via the terminal 193. When the rotating electrical machine 216 is driven, the supercharging pressure of the compressor 202 is forcibly increased. The electric pump 170 operates in response to a control signal received from the ECU 190 and supplies oil to the bearings 222 and 224.

図２に、本実施の形態における電動過給機の拡大概略断面図を示す。ハウジング２５０のほぼ中央部分には、挿通穴が形成されている。この挿通穴には、ベアリング２２２，２２４が配置されている。この挿通穴には、シャフト２１０が挿通している。シャフト２１０は、回転軸４００を回転中心にして回転するように形成されている。シャフト２１０は、ベアリング２２２，２２４を介してハウジング２５０に支持されている。 FIG. 2 shows an enlarged schematic cross-sectional view of the electric supercharger in the present embodiment. An insertion hole is formed in a substantially central portion of the housing 250. Bearings 222 and 224 are disposed in the insertion holes. The shaft 210 is inserted through the insertion hole. The shaft 210 is formed so as to rotate around the rotation shaft 400. The shaft 210 is supported by the housing 250 via bearings 222 and 224.

ロータ２１２は、シャフト２１０に固定されている。本実施の形態におけるロータ２１２は、円筒形状に形成されている。ロータ２１２は、円筒形状の延びる方向が回転軸４００に沿うように配置されている。ロータ２１２は、端面２１２ａ，２１２ｂを有する。端面２１２ａは、ベアリング２２４に対向している。端面２１２ｂは、ベアリング２２２に対向している。 The rotor 212 is fixed to the shaft 210. The rotor 212 in the present embodiment is formed in a cylindrical shape. The rotor 212 is disposed such that the extending direction of the cylindrical shape is along the rotation axis 400. The rotor 212 has end faces 212a and 212b. The end surface 212a faces the bearing 224. The end surface 212b faces the bearing 222.

本実施の形態におけるシャフト２１０は、スペーサ２１０ｃを含む。スペーサ２１０ｃは、シャフト２１０本体のコンプレッサ側の端部に配置されている。スペーサ２１０ｃは、円筒状に形成されている。シャフト２１０は、タービン側の端部に当接部２１０ｂを有する。当接部２１０ｂは、ベアリング２２２が当接する部分である。スペーサ２１０ｃは、当接部２１０ａを有する。当接部２１０ａは、ベアリング２２４が当接する部分である。シャフト２１０の当接部２１０ａ，２１０ｂの表面は、ロータ２１２の端面２１２ａ，２１２ｂに向かって延びている。 The shaft 210 in the present embodiment includes a spacer 210c. The spacer 210c is disposed at the end of the shaft 210 main body on the compressor side. The spacer 210c is formed in a cylindrical shape. The shaft 210 has an abutting portion 210b at the end on the turbine side. The abutting portion 210b is a portion with which the bearing 222 abuts. The spacer 210c has a contact portion 210a. The abutting portion 210a is a portion where the bearing 224 abuts. The surfaces of the contact portions 210 a and 210 b of the shaft 210 extend toward the end surfaces 212 a and 212 b of the rotor 212.

ハウジング２５０には、ベアリング２２２，２２４に潤滑油を供給するためのオイル供給通路２１８，２２０が形成されている。オイルは、矢印３００に示すように、オイル供給通路２１８，２２０を通してベアリング２２２，２２４に供給される。 Oil supply passages 218 and 220 for supplying lubricating oil to the bearings 222 and 224 are formed in the housing 250. The oil is supplied to the bearings 222 and 224 through the oil supply passages 218 and 220 as indicated by an arrow 300.

本実施の形態における電動過給機は、ベアリング２２２，２２４に供給されたオイルが、矢印３０１に示すように内部空間２５２に進むように形成されている。電動過給機は、オイルがシャフト２１０の回転軸４００に沿った向きに進行するように形成されている。電動過給機は、オイルがシャフト２１０を伝ってロータ２１２の端面２１２ａ，２１２ｂに向かうように形成されている。 The electric supercharger in the present embodiment is formed such that oil supplied to the bearings 222 and 224 proceeds to the internal space 252 as indicated by an arrow 301. The electric supercharger is formed so that oil travels in a direction along the rotation axis 400 of the shaft 210. The electric supercharger is formed such that oil travels along the shaft 210 toward the end faces 212a and 212b of the rotor 212.

図３に、本実施の形態におけるロータの端部の拡大概略斜視図を示す。図３は、コンプレッサ側の端部の斜視図である。 FIG. 3 shows an enlarged schematic perspective view of the end portion of the rotor in the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the end portion on the compressor side.

本実施の形態におけるシャフト２１０のコンプレッサ側の端部には、スペーサ２１０ｃが配置されている。本実施の形態におけるロータ２１２の端面２１２ａには、曲面部２１２ｄが形成されている。曲面部２１２ｄは、断面形状が円弧状に形成されている。ロータ２１２の端面２１２ａは、シャフト２１０の表面を伝って流れるオイルが、矢印３０６に示すように向きを変えるように形成されている。 A spacer 210c is arranged at the end of the shaft 210 on the compressor side in the present embodiment. A curved surface 212d is formed on the end surface 212a of the rotor 212 in the present embodiment. The curved surface portion 212d is formed in an arc shape in cross section. The end surface 212 a of the rotor 212 is formed so that the oil flowing along the surface of the shaft 210 changes its direction as indicated by an arrow 306.

本実施の形態におけるロータ２１２は、端面２１２ａに溝部２１３が形成されている。溝部２１３は、端面２１２ａから凹むように形成されている。溝部２１３は、ロータ２１２の径方向に延びるように形成されている。 In the rotor 212 in the present embodiment, a groove 213 is formed on the end surface 212a. The groove 213 is formed so as to be recessed from the end surface 212a. Groove 213 is formed to extend in the radial direction of rotor 212.

本実施の形態における電動過給機は、オイルを微細化するためのノズル２３５を備える。ノズル２３５は、端面２１２ａの径方向の外周部に配置されている。溝部２１３は、シャフト２１０の表面からノズル２３５に向かって延びている。 The electric supercharger in the present embodiment includes a nozzle 235 for miniaturizing oil. The nozzle 235 is disposed on the outer peripheral portion in the radial direction of the end surface 212a. The groove 213 extends from the surface of the shaft 210 toward the nozzle 235.

本実施の形態における電動過給機は、オイルがシャフト２１０に沿って端面２１２ａに到達するように形成されている。端面２１２ａうち溝部２１３に到達したオイルは、溝部２１３の内部を流れてノズル２３５に到達する。このように、本実施の形態における電動過給機は、オイルの少なくとも一部が端面２１２ａを伝わってノズル２３５に向かうように形成されている。 The electric supercharger in the present embodiment is formed so that oil reaches end surface 212a along shaft 210. The oil that has reached the groove 213 in the end surface 212 a flows through the groove 213 and reaches the nozzle 235. As described above, the electric supercharger according to the present embodiment is formed such that at least a part of the oil travels through the end face 212a toward the nozzle 235.

図４に、本実施の形態におけるロータの端部の概略断面図を示す。図４は、コンプレッサ側の端部の概略断面図である。溝部２１３は、ロータ２１２の端面２１２ａの形状に沿って形成されている。溝部２１３は、向きを変えてロータの径方向の外側に向かうように形成されている。ノズル２３５は、溝部２１３の先端に配置されている。ノズル２３５は、溝部２１３に嵌め込まれている。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the end portion of the rotor in the present embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an end portion on the compressor side. The groove portion 213 is formed along the shape of the end surface 212 a of the rotor 212. The groove part 213 is formed so as to change its direction and go outward in the radial direction of the rotor. The nozzle 235 is disposed at the tip of the groove 213. The nozzle 235 is fitted in the groove 213.

本実施の形態におけるノズル２３５は、噴出し口２３５ａが形成されている端面がロータ２１２の外周面を延在するように形成されている。ノズル２３５は、噴出し口２３５ａが形成されている端面とロータ２１２の外周面とが同一の曲面状になるように形成されている。 The nozzle 235 in the present embodiment is formed such that the end surface where the ejection port 235 a is formed extends the outer peripheral surface of the rotor 212. The nozzle 235 is formed so that the end surface where the ejection port 235a is formed and the outer peripheral surface of the rotor 212 are the same curved surface.

図５に、本実施の形態におけるノズルの拡大概略断面図を示す。ノズル２３５は、噴出し口２３５ａを有する。ノズル２３５は、オイルが加圧されて流入することにより、矢印３０２に示すように、噴出し口２３５ａから噴出するように形成されている。噴出し口２３５ａは、オイル２６０を微細化するように形成されている。ノズル２３５は、オイルを噴霧化することができるように形成されている。 FIG. 5 shows an enlarged schematic cross-sectional view of the nozzle in the present embodiment. The nozzle 235 has an ejection port 235a. The nozzle 235 is formed so as to be ejected from the ejection port 235a as indicated by an arrow 302 when oil is pressurized and flows in. The ejection port 235a is formed so as to refine the oil 260. The nozzle 235 is formed so that oil can be atomized.

図６に、本実施の形態におけるロータを軸方向に沿って見たときの概略正面図を示す。ロータ２１２は、矢印３０７に示す向きに回転するように形成されている。ノズル２３５は、噴出し口２３５ａがロータ２１２の径方向の外側を向くように形成されている。本実施の形態においては、ロータ２１２の一の端面に、２個の溝部２１３と２個のノズル２３５が形成されている。ノズル２３５は、ロータ２１２の径方向において互いに離反する向きに配置されている。 FIG. 6 shows a schematic front view when the rotor according to the present embodiment is viewed along the axial direction. Rotor 212 is formed to rotate in the direction indicated by arrow 307. The nozzle 235 is formed so that the ejection port 235 a faces the outside in the radial direction of the rotor 212. In the present embodiment, two groove portions 213 and two nozzles 235 are formed on one end face of the rotor 212. The nozzles 235 are arranged in directions away from each other in the radial direction of the rotor 212.

図２を参照して、本実施の形態においては、ロータ２１２のタービン側の端部においては、スペーサの部分が一体的に形成されている点を除いて、コンプレッサ側の端部と同様の構成を有する。ロータ２１２のタービン側の端面２１２ｂにおいても曲面部が形成され、オイルの向きが変わるように形成されている。また、ロータ２１２のタービン側の端部においても、端面２１２ｂに溝部が形成され、溝部の先端にノズルが配置されている。 Referring to FIG. 2, in the present embodiment, the turbine side end of rotor 212 has the same configuration as the end on the compressor side, except that a spacer portion is integrally formed. Have A curved surface portion is also formed on the turbine-side end surface 212b of the rotor 212 so that the oil direction changes. Also, at the turbine-side end of the rotor 212, a groove is formed on the end surface 212b, and a nozzle is disposed at the tip of the groove.

本実施の形態においては、ロータの一の端面に２個のノズルが配置されているが、この形態に限られず、ノズルは１個配置されていても構わない。または、３個以上のノズルが配置されていても構わない。 In the present embodiment, two nozzles are arranged on one end face of the rotor. However, the present invention is not limited to this, and one nozzle may be arranged. Alternatively, three or more nozzles may be arranged.

矢印３００に示すようにベアリング２２２，２２４に流入するオイルは、ベアリング２２２，２２４で熱を奪う。ベアリング２２２，２２４を冷却したオイルは、矢印３０１に示すようにシャフト２１０の表面を伝って、ロータ２１２の端面２１２ａ，２１２ｂに向かう。このときに、オイルは、シャフト２１０の熱を奪うことができる。 As indicated by an arrow 300, the oil flowing into the bearings 222 and 224 takes heat away from the bearings 222 and 224. The oil that has cooled the bearings 222 and 224 travels along the surface of the shaft 210 as indicated by an arrow 301 and travels toward the end surfaces 212 a and 212 b of the rotor 212. At this time, the oil can take the heat of the shaft 210.

図３および図４を参照して、オイルは、矢印３０６に示すように、ロータ２１２の端面２１２ａの曲面部２１２ｄで向きを変える。ベアリング２２４から排出されたオイルは、シャフト２１０の回転軸方向に沿って進行した後に曲面部２１２ｄに沿って向きを変える。オイルは、９０°向きを変えてロータ２１２の半径方向の外側に向かう。このときにオイルは、ロータ２１２の熱を奪うことができる。 Referring to FIGS. 3 and 4, the oil changes its direction at curved surface portion 212 d of end surface 212 a of rotor 212 as indicated by arrow 306. The oil discharged from the bearing 224 travels along the direction of the rotation axis of the shaft 210 and then changes direction along the curved surface portion 212d. The oil changes its direction by 90 ° and goes outward in the radial direction of the rotor 212. At this time, the oil can take away the heat of the rotor 212.

シャフト２１０の表面を流れるオイルのうち一部のオイルは、溝部２１３に流れ込み、溝部２１３に沿って進行する。溝部２１３に流入したオイルはノズル２３５に向かう。 Part of the oil flowing on the surface of the shaft 210 flows into the groove portion 213 and travels along the groove portion 213. The oil that has flowed into the groove portion 213 goes to the nozzle 235.

ロータ２１２は、ハウジング２５０の内部で回転するために冷却が難しい。しかしながら、本実施の形態においては、ベアリングを冷却した排油を用いてロータ２１２を効果的に冷却することができる。 The rotor 212 is difficult to cool because it rotates inside the housing 250. However, in the present embodiment, the rotor 212 can be effectively cooled using the drain oil that has cooled the bearing.

図４および図５を参照して、溝部２１３を進行するオイルは、ロータ２１２の遠心力により、外縁に近づくほど加圧される。オイルは、大気圧よりも高い圧力でノズル２３５に進入する。オイルは、矢印３０２に示すようにノズル２３５の噴出し口２３５ａから噴出されるときに微細化される。オイル２６０は、オイルミストとなって内部空間２５２に放出される。 Referring to FIGS. 4 and 5, the oil traveling in groove 213 is pressurized closer to the outer edge by the centrifugal force of rotor 212. The oil enters the nozzle 235 at a pressure higher than atmospheric pressure. The oil is refined when it is ejected from the ejection port 235 a of the nozzle 235 as indicated by an arrow 302. The oil 260 is discharged into the internal space 252 as oil mist.

図６を参照して、ノズル２３５からオイルミストが放出される一方で、溝部２１３に流入しなかったオイルは、矢印３０９に示すように、ロータ２１２の周方向の外側に向かって放出される。 Referring to FIG. 6, oil mist is discharged from nozzle 235, while oil that has not flowed into groove portion 213 is discharged toward the outer side in the circumferential direction of rotor 212 as indicated by arrow 309.

図２を参照して、ノズル２３５から放出されたオイルミストは、ハウジング２５０の内部空間２５２に滞留する。内部空間２５２は、オイルミストの雰囲気となる。内部空間２５２の空気の断熱性が緩和されて伝熱性が向上する。このため、ハウジング内の部品の表面からの伝熱が促進されて、冷却効果が向上する。内部空間２５２にオイルミストが滞留することにより、コイル２１４ａを含むステータ２１４、ロータ２１２、およびシャフト２１０が冷却される。熱を奪ったオイルミストは、矢印３０３に示すように、微細化されていないオイルとともに排油通路２２１から排出される。 Referring to FIG. 2, the oil mist discharged from nozzle 235 stays in internal space 252 of housing 250. The internal space 252 is an oil mist atmosphere. The heat insulation of the air in the internal space 252 is relaxed and the heat transfer is improved. For this reason, the heat transfer from the surface of the component in a housing is accelerated | stimulated, and the cooling effect improves. As the oil mist stays in the internal space 252, the stator 214 including the coil 214 a, the rotor 212, and the shaft 210 are cooled. The oil mist that has taken the heat is discharged from the oil discharge passage 221 together with the oil that has not been refined, as indicated by an arrow 303.

このように、本実施の形態における電動過給機は、オイルを微細化することにより、効果的に回転電気の冷却を行なうことができる。また、オイルミストを貯留しておくためのタンク等が不要である。さらに、コンプレッサにより過給した空気の一部をオイルミストの生成のために用いる必要もない。また、簡易な構成で内部空間にオイルミストを筐体の内部に充満させることができる。 As described above, the electric supercharger in the present embodiment can effectively cool the rotary electricity by miniaturizing the oil. Further, a tank or the like for storing oil mist is not necessary. Furthermore, it is not necessary to use part of the air supercharged by the compressor to generate oil mist. Moreover, the oil mist can be filled in the interior of the housing with a simple configuration.

また、ロータを冷却するために直接的に冷却油などを多量にかけると、ロータが回転するときの抵抗となってしまう。本実施の形態における電動過給機は、ノズルによって微細化したオイルミストによりロータを冷却するために、このような引き摺り抵抗による損失を抑制することができる。すなわち、冷却性の向上と低引き摺り損失との両立を図ることができる。 In addition, if a large amount of cooling oil or the like is directly applied to cool the rotor, resistance when the rotor rotates is caused. Since the electric supercharger in the present embodiment cools the rotor with the oil mist refined by the nozzle, the loss due to such drag resistance can be suppressed. That is, it is possible to achieve both improvement in cooling performance and low drag loss.

本実施の形態における電動過給機は、ロータ２１２の端面２１２ａに溝部２１３が形成されている。この構成により、より多くのオイルをノズルに導くことができる。本実施の形態における溝部は、線状に延びるように形成されているが、この形態に限られず、面状に広がる溝部が形成されていても構わない。または、ロータの端面に溝部が形成されていなくても構わない。 In the electric supercharger in the present embodiment, a groove portion 213 is formed on the end surface 212 a of the rotor 212. With this configuration, more oil can be guided to the nozzle. Although the groove part in this Embodiment is formed so that it may extend linearly, it is not restricted to this form, You may form the groove part extended in planar shape. Or the groove part does not need to be formed in the end surface of a rotor.

また、本実施の形態における電動過給機は、シャフト２１０を支持するベアリング２２２，２２４に供給されたオイルが、シャフト２１０を伝ってロータ２１２の端面２１２ａに導かれるように形成されている。この構成により、ベアリング２２２，２２４を潤滑するためのオイルを用いてオイルミストを形成することができる。オイルの供給については、この形態に限られず、たとえば、ロータの端面に直接的にオイルを供給するように形成されていても構わない。 In addition, the electric supercharger in the present embodiment is formed such that oil supplied to bearings 222 and 224 that support shaft 210 is guided to end surface 212 a of rotor 212 through shaft 210. With this configuration, oil mist can be formed using oil for lubricating the bearings 222 and 224. The supply of oil is not limited to this form, and for example, it may be configured to supply oil directly to the end face of the rotor.

本実施の形態においては、ノズルの噴出し口が形成されている端面がロータの外周面を延在するように形成されているが、この形態に限られず、ノズルは、噴出し口が形成されている端面がロータの外周面から突出するように形成されていても構わない。この構成により、オイルに加わる遠心力を大きくすることができ、微細化を促進することができる。または、ノズルは、噴出し口を有する端面がロータの外周面よりも内側に配置されていても構わない。 In the present embodiment, the end surface on which the nozzle ejection port is formed is formed so as to extend the outer peripheral surface of the rotor. However, the present invention is not limited to this configuration, and the nozzle is formed with the ejection port. It may be formed so that the end face which protrudes from the outer peripheral surface of the rotor. With this configuration, the centrifugal force applied to the oil can be increased, and miniaturization can be promoted. Alternatively, the nozzle may have the end surface having the ejection port disposed inside the outer peripheral surface of the rotor.

本実施の形態においては、オイルがロータの端面に到達して向きを変える部分に曲面部が形成されているが、この形態に限られず、シャフトおよびロータは、オイルがノズルに向かうように形成されていれば構わない。 In the present embodiment, the curved surface portion is formed in the portion where the oil reaches the end surface of the rotor and changes its direction, but the present invention is not limited to this, and the shaft and the rotor are formed so that the oil faces the nozzle. It doesn't matter if it is.

本実施の形態においては、ロータの端面の溝部にノズルが嵌め込まれているが、この形態に限られず、ノズルは、ロータの端面を加工することにより端面と一体的に形成されていても構わない。 In the present embodiment, the nozzle is fitted in the groove on the end face of the rotor, but the present invention is not limited to this form, and the nozzle may be formed integrally with the end face by processing the end face of the rotor. .

本実施の形態における駆動装置は、エンジンのうち直噴エンジンを例に取り上げて説明したが、直噴エンジンに限定されるものではない。エンジンは、たとえば、ポート噴射型のエンジンであっても、ディーゼルエンジンであってもよい。 The drive device in the present embodiment has been described by taking a direct injection engine as an example of the engine, but is not limited to a direct injection engine. The engine may be, for example, a port injection type engine or a diesel engine.

また、本実施の形態における駆動装置は、ガソリンエンジンであるが、この形態に限られず、ディーゼルエンジンなどの任意のエンジンに対して本発明を適用することができる。また、駆動装置としてモータおよびエンジンを備えるいわゆるハイブリッド自動車にも本発明を適用することができる。 Moreover, although the drive apparatus in this Embodiment is a gasoline engine, it is not restricted to this form, This invention is applicable with respect to arbitrary engines, such as a diesel engine. Further, the present invention can be applied to a so-called hybrid vehicle including a motor and an engine as a driving device.

（実施の形態２）
図７および図８を参照して、実施の形態２における電動過給機について説明する。本実施の形態における電動過給機は、ノズルの構成が実施の形態１と異なる。 (Embodiment 2)
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the electric supercharger in Embodiment 2 is demonstrated. The electric supercharger in the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the nozzle.

図７に、本実施の形態における電動過給機のロータの端部の拡大概略断面図を示す。図７は、コンプレッサ側の端部の概略断面図である。本実施の形態における電動過給機は、ノズル２３６を有する。ノズル２３６は、ロータ２１２の端面２１２ａの外周部に配置されている。本実施の形態におけるロータ２１２は、端面２１２ａに形成された溝部２１３を有する。 FIG. 7 shows an enlarged schematic cross-sectional view of the end portion of the rotor of the electric supercharger in the present embodiment. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an end portion on the compressor side. The electric supercharger in the present embodiment has a nozzle 236. The nozzle 236 is disposed on the outer peripheral portion of the end surface 212 a of the rotor 212. The rotor 212 in the present embodiment has a groove 213 formed on the end surface 212a.

本実施の形態におけるノズル２３６は、ロータ２１２の外周面から突出するように形成されている。ノズル２３６は、噴出し口２３６ａを有する。噴出し口２３６ａは、ロータ２１２とステータ２１４との間の隙間にオイルを噴出するように指向している。噴出し口２３６ａは、ロータ２１２とステータ２１４との間の隙間に向かうように形成されている。 The nozzle 236 in the present embodiment is formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the rotor 212. The nozzle 236 has an ejection port 236a. The ejection port 236 a is directed so as to eject oil into the gap between the rotor 212 and the stator 214. The ejection port 236 a is formed so as to go to the gap between the rotor 212 and the stator 214.

図８に、本実施の形態における電動過給機の概略断面図を示す。本実施の形態の電動過給機においては、ロータ２１２のコンプレッサ側の端面２１２ａおよびタービン側の端面２１２ｂのそれぞれにノズル２３６が配置されている。ノズル２３６は、ロータ２１２の軸方向の外側から内側に向かってオイルミストを噴出するように配置されている。 FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view of the electric supercharger in the present embodiment. In the electric supercharger of the present embodiment, nozzles 236 are arranged on the compressor-side end surface 212a and the turbine-side end surface 212b of the rotor 212, respectively. The nozzle 236 is disposed so as to eject oil mist from the outside in the axial direction of the rotor 212 toward the inside.

図７および図８を参照して、溝部２１３に進入したオイルは、ノズル２３６に流入する。ノズル２３６に流入したオイルは、矢印３０８に示すように噴出し口２３６ａから噴出される。オイルは、ミスト化されて噴出し口２３６ａから噴出される。 Referring to FIGS. 7 and 8, the oil that has entered groove 213 flows into nozzle 236. The oil flowing into the nozzle 236 is ejected from the ejection port 236a as indicated by an arrow 308. The oil is misted and ejected from the ejection port 236a.

本実施の形態においては、ロータ２１２とステータ２１４との間に向かってオイルミストが噴出される。このため、ロータ２１２およびステータ２１４を効果的に冷却することができる。ロータ２１２は、筐体の内部に回転可能に支持されているために冷却が難しいが、本実施の形態における電動過給機は、効果的にロータ２１２を冷却することができる。特に、ロータの軸方向においては、中央部分の温度が高くなるが、本実施の形態においては、ロータ２１２の軸方向の中央部分も効果的に冷却することができる。 In the present embodiment, oil mist is ejected between rotor 212 and stator 214. For this reason, the rotor 212 and the stator 214 can be cooled effectively. Since the rotor 212 is rotatably supported inside the casing, it is difficult to cool the rotor 212, but the electric supercharger in the present embodiment can cool the rotor 212 effectively. In particular, in the axial direction of the rotor, the temperature of the central portion increases, but in the present embodiment, the central portion of the rotor 212 in the axial direction can also be effectively cooled.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰り返さない。 Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated here.

（実施の形態３）
図９から図１５を参照して、実施の形態３における電動過給機について説明する。本実施の形態における電動過給機は、ロータにオイルミストを攪拌するための撹拌部材が形成されている。または、ロータにオイルミストを攪拌するための凹部が形成されている。 (Embodiment 3)
With reference to FIGS. 9 to 15, the electric supercharger in the third embodiment will be described. In the electric supercharger in the present embodiment, a stirring member for stirring oil mist is formed in the rotor. Or the recessed part for stirring oil mist in the rotor is formed.

図９に、本実施の形態における第１の電動過給機の概略断面図を示す。図１０に、本実施の形態における第１の電動過給機のロータの端部の概略斜視図を示す。第１の電動過給機のロータ２１２は、撹拌部材としての撹拌板２７１を含む。 FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of the first electric supercharger in the present embodiment. FIG. 10 is a schematic perspective view of the end portion of the rotor of the first electric supercharger in the present embodiment. The rotor 212 of the first electric supercharger includes a stirring plate 271 as a stirring member.

撹拌板２７１は、板状に形成されている。撹拌板２７１は、ロータ２１２の周方向の外面に配置されている。撹拌板２７１は、ロータ２１２の周方向に沿って、ほぼ等間隔に形成されている。撹拌板２７１は、面積が最大となる面積最大面がロータ２１２の径方向とほぼ平行になるように配置されている。本実施の形態においては、コンプレッサ側に配置されている撹拌板２７２とタービン側に配置されている撹拌板２７２とは、互いに対称になるように配置されている。 The stirring plate 271 is formed in a plate shape. The stirring plate 271 is disposed on the outer surface of the rotor 212 in the circumferential direction. The stirring plates 271 are formed at substantially equal intervals along the circumferential direction of the rotor 212. The stirring plate 271 is disposed so that the area maximum surface where the area is maximum is substantially parallel to the radial direction of the rotor 212. In the present embodiment, the stirring plate 272 disposed on the compressor side and the stirring plate 272 disposed on the turbine side are disposed so as to be symmetrical to each other.

図１１に、本実施の形態における第２の電動過給機の概略断面図を示す。図１２に、本実施の形態における第２の電動過給機のロータの端部の概略斜視図を示す。第２の電動過給機のロータ２１２は、攪拌部材としての撹拌板２７２を含む。 FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of the second electric supercharger in the present embodiment. FIG. 12 is a schematic perspective view of the end portion of the rotor of the second electric supercharger in the present embodiment. The rotor 212 of the second electric supercharger includes a stirring plate 272 as a stirring member.

撹拌板２７２は、板状に形成されている。撹拌板２７２は、ロータ２１２の端面２１２ａ，２１２ｂに配置されている。攪拌板２７２は、ロータ２１２の端面２１２ａ，２１２ｂから、回転軸４００の外側に向かって突出するように形成されている。撹拌板２７２は、面積が最大となる面積最大面が、ロータ２１２の回転軸４００とほぼ平行になるように配置されている。本実施の形態においては、端面２１２ａに配置されている撹拌板２７２と端面２１２ｂに配置されている撹拌板２７２は、互いに対称になるように配置されている。 The stirring plate 272 is formed in a plate shape. The stirring plate 272 is disposed on the end surfaces 212 a and 212 b of the rotor 212. The stirring plate 272 is formed so as to protrude from the end surfaces 212 a and 212 b of the rotor 212 toward the outside of the rotating shaft 400. The stirring plate 272 is arranged so that the area maximum surface where the area is maximum is substantially parallel to the rotation shaft 400 of the rotor 212. In the present embodiment, the stirring plate 272 disposed on the end surface 212a and the stirring plate 272 disposed on the end surface 212b are disposed so as to be symmetrical to each other.

図１３に、本実施の形態における第３の電動過給機の概略断面図を示す。図１４に、本実施の形態における第３の電動過給機のロータの端部の概略斜視図を示す。第３の電動過給機のロータ２１２は、攪拌部材としての撹拌板２７３を含む。 FIG. 13 shows a schematic cross-sectional view of a third electric supercharger in the present embodiment. In FIG. 14, the schematic perspective view of the edge part of the rotor of the 3rd electric supercharger in this Embodiment is shown. The rotor 212 of the third electric supercharger includes a stirring plate 273 as a stirring member.

撹拌板２７３は、板状に形成されている。撹拌板２７３は、長手方向を有し、長手方向がロータ２１２の回転軸４００とほぼ平行になるように配置されている。撹拌板２７３は、ロータ２１２の表面とステータ２１４との間に配置されている。撹拌板２７３は、ロータ２１２の周方向に沿って互いにほぼ等間隔を空けて配置されている。 The stirring plate 273 is formed in a plate shape. The stirring plate 273 has a longitudinal direction and is arranged so that the longitudinal direction is substantially parallel to the rotation axis 400 of the rotor 212. The stirring plate 273 is disposed between the surface of the rotor 212 and the stator 214. The stirring plates 273 are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the rotor 212.

本実施の形態の第１の電動過給機、第２の電動過給機および第３の電動過給機においては、ロータの表面に攪拌部材が形成されている。ロータが回転することにより、筐体の内部空間に滞留するオイルミストを効果的に撹拌することができて冷却効果が向上する。 In the first electric supercharger, the second electric supercharger, and the third electric supercharger of the present embodiment, a stirring member is formed on the surface of the rotor. By rotating the rotor, the oil mist staying in the internal space of the housing can be effectively stirred, and the cooling effect is improved.

本実施の形態における攪拌部材は、板状に形成されているが、この形態に限られず、攪拌部材は、任意の形状を採用することができる。たとえば、円柱の攪拌部材がロータに形成されていても構わない。 Although the stirring member in this Embodiment is formed in plate shape, it is not restricted to this form, Arbitrary shapes can be employ | adopted for a stirring member. For example, a cylindrical stirring member may be formed on the rotor.

図１５に、本実施の形態における第４の電動過給機のロータの端部の概略斜視図を示す。第４の電動過給機のロータ２１２は、端部に凹部２７４が形成されている。凹部２７４は、ロータ２１２の周方向に延びる表面のうち軸方向の端部に形成されている。凹部２７４は、ロータ２１２の表面から直方体状に凹むように形成されている。凹部２７４は、ロータ２１２の周方向に沿って、互いにほぼ等間隔に形成されている。 FIG. 15 is a schematic perspective view of the end portion of the rotor of the fourth electric supercharger in the present embodiment. The rotor 212 of the fourth electric supercharger has a recess 274 at the end. The recess 274 is formed at an end portion in the axial direction of the surface extending in the circumferential direction of the rotor 212. The recess 274 is formed so as to be recessed in a rectangular parallelepiped shape from the surface of the rotor 212. The concave portions 274 are formed at substantially equal intervals along the circumferential direction of the rotor 212.

本実施の形態においては、ロータのタービン側の端部およびコンプレッサ側の端部に凹部が形成されている。タービン側の凹部およびコンプレッサ側の凹部は、互いに対称になるように形成されている。 In the present embodiment, recesses are formed at the turbine end and the compressor end of the rotor. The concave portion on the turbine side and the concave portion on the compressor side are formed so as to be symmetrical to each other.

本実施の形態の第４の電動過給機においては、ロータの表面に凹部が形成されている。ロータが回転することにより筐体の内部空間に滞留するオイルを効果的に撹拌することができて冷却効果が向上する。 In the fourth electric supercharger of the present embodiment, a recess is formed on the surface of the rotor. By rotating the rotor, the oil staying in the internal space of the housing can be effectively stirred, and the cooling effect is improved.

本実施の形態における凹部は、直方体状に凹むように形成されているが、この形態に限られず、凹部は、任意の形状を採用することができる。また、本実施の形態における凹部は、ロータの周方向に沿う表面に形成されているが、この形態に限られず、凹部はロータの端面に形成されていても構わない。 Although the recessed part in this Embodiment is formed so that it may dent in a rectangular parallelepiped shape, it is not restricted to this form, Arbitrary shapes can be employ | adopted for a recessed part. Moreover, although the recessed part in this Embodiment is formed in the surface along the circumferential direction of a rotor, it is not restricted to this form, The recessed part may be formed in the end surface of a rotor.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるのでここでは説明を繰り返さない。 Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first or second embodiment, and thus description thereof will not be repeated here.

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。また、上記のそれぞれの実施の形態の特徴部分を互いに組み合わせても構わない。 In the respective drawings described above, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Moreover, you may combine the characteristic part of said each embodiment mutually.

なお、今回開示した上記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。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を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

実施の形態１におけるエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system in a first embodiment. 実施の形態１における電動過給機の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an electric supercharger in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における電動過給機のロータの端部の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of an end portion of the rotor of the electric supercharger in the first embodiment. 実施の形態１における電動過給機のロータの端部の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an end portion of the rotor of the electric supercharger in the first embodiment. 実施の形態１におけるノズルの拡大概略断面図である。FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of a nozzle in the first embodiment. 実施の形態１におけるロータの端部の概略正面図である。FIG. 3 is a schematic front view of the end portion of the rotor in the first embodiment. 実施の形態２における電動過給機のロータの端部の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of an end portion of a rotor of an electric supercharger according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２における電動過給機の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of an electric supercharger according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態３における第１の電動過給機の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a first electric supercharger in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における第１の電動過給機のロータの端部の概略斜視図である。6 is a schematic perspective view of an end portion of a rotor of a first electric supercharger in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における第２の電動過給機の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a second electric supercharger in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における第２の電動過給機のロータの端部の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the edge part of the rotor of the 2nd electric supercharger in Embodiment 3. 実施の形態３における第３の電動過給機の概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view of a third electric supercharger in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における第３の電動過給機のロータの端部の概略斜視図である。10 is a schematic perspective view of an end portion of a rotor of a third electric supercharger in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における第４の電動過給機のロータの端部の概略斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view of an end portion of a rotor of a fourth electric supercharger in the third embodiment.

Explanation of symbols

１００エンジン、１０２吸気通路、１０４吸気バルブ、１０８燃焼室、１１０点火プラグ、１１４ピストン、１１６コンロッド、１２０クランクシャフト、１２８排気バルブ、１３０排気通路、１５０吸気口、１５２エアクリーナ、１５６吸気通路、１６０吸気通路、１６２インタークーラ、１６６スロットルバルブ、１６８スロットルモータ、１７０電動ポンプ、１８０排気管、１８２触媒、１９３インバータ、２００電動過給機、２０２コンプレッサ、２０４タービン、２０６コンプレッサホイール、２０８タービンホイール、２１０シャフト、２１０ａ，２１０ｂ当接部、２１０ｃスペーサ、２１２ロータ、２１２ａ，２１２ｂ端面、２１２ｄ曲面部、２１３溝部、２１４ステータ、２１４ａコイル、２１６回転電機、２１８，２２０オイル供給通路、２２１排油通路、２２２，２２４ベアリング、２３５，２３６ノズル、２３５ａ，２３６ａ噴出し口、２５０ハウジング、２５２内部空間、２６０オイル、２７１〜２７３攪拌板、２７４凹部、３００〜３０３，３０６〜３０９矢印、４００回転軸。 100 Engine, 102 Intake passage, 104 Intake valve, 108 Combustion chamber, 110 Spark plug, 114 Piston, 116 Connecting rod, 120 Crankshaft, 128 Exhaust valve, 130 Exhaust passage, 150 Inlet, 152 Air cleaner, 156 Intake passage, 160 Intake Passage, 162 intercooler, 166 throttle valve, 168 throttle motor, 170 electric pump, 180 exhaust pipe, 182 catalyst, 193 inverter, 200 electric supercharger, 202 compressor, 204 turbine, 206 compressor wheel, 208 turbine wheel, 210 shaft 210a, 210b abutting portion, 210c spacer, 212 rotor, 212a, 212b end surface, 212d curved surface portion, 213 groove portion, 214 stator, 14a coil, 216 rotating electrical machine, 218, 220 oil supply passage, 221 oil discharge passage, 222, 224 bearing, 235, 236 nozzle, 235a, 236a outlet, 250 housing, 252 internal space, 260 oil, 271 to 273 stirring Plate, 274 recess, 300-303, 306-309 arrow, 400 axis of rotation.

Claims

The rotor,
A shaft for supporting the rotor;
A nozzle for refining the lubricating oil,
The rotor is formed in a cylindrical shape having an end surface;
The nozzle is disposed on a radially outer peripheral portion of the end face,
The lubricating oil is formed to be supplied to the end surface along the shaft,
The electric supercharger formed so that at least a part of the lubricating oil travels along the end face toward the nozzle.

The rotor has a groove on the end surface;
The electric supercharger according to claim 1, wherein the groove extends from the surface of the shaft toward the nozzle.

A stator arranged to face the rotor;
A housing for arranging the rotor and the stator therein;
A bearing for supporting the shaft rotatably and supporting the shaft;
Formed so that the lubricating oil is supplied to the bearing;
The electric supercharger according to claim 1 or 2, wherein the lubricating oil supplied to the bearing is formed so as to be guided to the end face through the shaft.

The nozzle has an ejection port,
The electric supercharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the ejection port is formed so as to face an outer side in a radial direction of the rotor.

Comprising a stator arranged to face the rotor,
The nozzle has an ejection port,
5. The electric supercharger according to claim 1, wherein the ejection port is directed to eject the lubricating oil into a gap between the rotor and the stator.

The electric supercharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotor is disposed on a surface and includes a stirring member for stirring the lubricating oil.

The electric supercharger according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotor is formed on a surface and includes a concave portion for stirring the lubricating oil.