JP2017516950A - 燃焼機関用過給装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、内燃機関用、特に車両用過給装置に関するものであって、前記装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターを有する電気モーター、ローター及びステーターを収容するためのモーター空間を有するモーターハウジング、及び電気モーターを制御するための電力電子回路が配置される収容空間を含み、前記収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされる。【代表図】図1

Description

本発明は、内燃機関用、特に車両用の過給装置に関する。
コンプレッサーによって内燃機関の充電空気を圧縮する内燃機関用過給装置が従来技術から知られている。ここで、考慮中である過給装置の場合、コンプレッサー内のコンプレッサーホイールは、電気モーターによって駆動される。
本発明の目的は、生産コストが低く、メンテナンスがほとんど要求されないながら、高い可動耐久強度を示す内燃機関用過給装置を提供することにある。同時に、前記過給装置は、非常に小型で軽量の構成でなければならない。
前記の目的は、請求項1の特徴によって達成される。従属請求項などは、本発明の有利な改良に関する。
第1の一般的な態様によれば、過給装置及び内燃機関は、特に車両において使用される。前記過給装置は、コンプレッサーハウジングと、コンプレッサー空間を有するコンプレッサーとを含む。コンプレッサーホイールがコンプレッサー空間内に配置される。前記過給装置は、ローター及びステーターを有する電気モーターをさらに含む。モーターハウジングがまた提供される。モーター空間がモーターハウジング内に形成される。前記モーター空間は、ステーター及びローターを収容するための役割を果たす。電気モーターを制御するための電力電子回路が収容空間内に配置される。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされる。これは、流体及び/または粒子が、コンプレッサー空間またはモーター空間から電力電子回路を有する収容空間内へと通過できないという利点を有する。
改良例においては、収容空間と周辺部との間に圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供されることもできる。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。これは、モーター空間とコンプレッサー空間との間の大きな圧力差が回避され得るという利点を有する。これにより、例えば、圧力均等化なしに高圧によって起こるシール部及び軸受に対する力が消去されるか減少され得る。これは、潤滑油などが軸受及び/またはシール部の外のコンプレッサー空間及び/またはモーター空間内に押し出され、損傷を引き起こす危険を減少させる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を更に有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。振動減衰は、例えば、振動が少なく、シャフトのより滑らかでより均一な進行を可能にする。
第2の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、電気モーター、この電気モーターを制御するための電力電子回路が配置される収容空間、及びこの収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段を有する。
改良例において、電気モーターは、モーター空間を画定するモーターハウジングを有することができる。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第3の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、及びこの電気モーターを制御するための電力電子回路が配置される収容空間を有する。少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びる。
改良例などにおいて、収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトの取り付けのための軸受装置を有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第4の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、及びコンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有する。
改良例において、電気モーターを制御するための電力電子装置が配置される収容空間が提供され得る。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、有利には、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供されることもできる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を更に含むことができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第5の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、ローターをコンプレッサーホイールに回転自在に共同で連結するシャフト、及びシャフトを取り付けるための軸受装置を有し、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
改良例において、電気モーターを制御するための電力電子装置が配置される収容空間が提供され得る。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、有利には、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。
以下では、前述した過給装置のすべての態様などと個別的に且つ共同して組合され得る更なる有利な態様などが説明されるだろう。
圧力均等化のための手段は、収容空間から周辺部、特に孔またはボア(bore)内への接続部であることが提供され得る。また、圧力均等化のための手段は、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラム有することができる。従って、前記ダイヤフラムは、例えば、液体に対しては不透過性であり、気体に対しては透過性であることができ、収容空間と周辺部との間の圧力均等化が可能である。収容空間内の電力電子回路の電気接触のために、周辺部に対する収容空間の接続部が、例えば、プラグコネクタ形態で提供され得る。特に、圧力均等化のための手段は、前記タイプのプラグコネクタに一体化され得る。プラグコネクタは、電力電子回路の制御及び/または電気モーターへの電力供給に適することが。例えば、圧力均等化のための手段は、プラグコネクタのカラー(collar)に一体化され得る。これは、単一の構成要素が電力電子回路の電気接触及び圧力均等化の許容両方とものために使用され得るという利点を有する。追加的にまたは代替的に、圧力均等化のための手段は、例えば、ベンチュリノズル形態の弁及び/またはノズルをまた含むことができる。従って、制御され調節された圧力均等化が可能になる。
改良例において、コンプレッサーハウジングは、後方壁によってモーターハウジングに臨む側面上で閉鎖されることが提供されることができ、後方壁は、モーターハウジングの壁と対向して配置され、電力電子回路用収容空間は、前記壁と後方壁との間に配置される。従って、組み立て工程の前に、コンプレッサーハウジングは、ステーターに臨むその側面上で開放側面を有する。前記開放側面は、コンプレッサーホイールと電気モーターとの間に配置される。開放側面は、後方壁によって閉鎖され得る。過給装置の生産性及び組み立て性を保障するために、前記後方壁は、コンプレッサーハウジングとは別個に製造された独立的な構成要素であり得る。電力電子回路は、電気モーターを制御するための役割を果たす。前記収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。気密封止(hermetic sealing)は、特に気体と液体との両方に対するシール動作であることを意味する。有利な改良例において、後方壁は、プラスチックまたは金属、特に熱硬化性、耐高温性ポリアミド、繊維強化プラスチック、またはアルミニウムから製造され得る。また、後方壁は、複数の補強リブを有することができる。この場合、補強リブは、後方壁の中央凹部から星状で外向きに延びることができる。特に、補強リブは、電気モーターに臨む後方壁の該側面上に形成され得る。
一つの改良例において、0.1mm〜0.6mmの高さ、特に0.2〜0.4mmの高さを有するスタッドがコンプレッサーの方に向ける側面上の後方壁に設けられることができ、前記スタッドは、コンプレッサーハウジングに対して後方壁の画定された軸方向位置決めを提供する。また他の改良例において、スタッドは、凸形状の形態であることができ、容易に変形可能である。
気密封止のためには、第1のシール部が後方壁の第1の外周面に設けられ得ることが好ましく、第1のシール部は、モーターハウジングの壁の第1の放射面とコンプレッサーハウジングの第2の放射面との間に配置され、軸方向にのみ荷重を受けるようになる。従って、3つの構成要素−コンプレッサーハウジング、モーターハウジング及び後方壁が第1のシール部と接触するようになって、収容空間の放射状外部側面が第1のシール部によってシールされる。代替的に、2つの第1のシール部が使用されることもでき、ここで、一方の第1のシール部は、コンプレッサーハウジングと後方壁との間に軸方向に配置され、他方の第1のシール部は、後方壁とモーターハウジングとの間に軸方向に配置される。
軸方向延長部が、モーターハウジングの壁上に形成されることができ、電力電子回路は、前記延長部内部に放射状で配置され、第1の放射面は、軸方向延長部上に配置される。前記延長部は、特に全周にわたって形成され、コンプレッサーハウジングの方向に延びる。従って、本明細書で定義された前記延長部の長さは、軸方向への収容空間の大きさを決定する。
モーター空間からコンプレッサー空間へのシャフトのリードスルー(lead through)のための凹部がモーターハウジングの壁及び後方壁内に形成されることができ、第2のシール部が後方壁と凹部の領域内の壁との間に配置され得る。収容空間は、前記第2のシール部によってその内周でシールされ得る。ローター及びコンプレッサーホイールは、好ましくは、同軸に配置され、連続シャフトが使用され得る。好ましくは、第2のシール部は、後方壁の内周面及びモーターハウジングの壁の第2の外周面が第2のシール部に当接するように配置されるのが提供される。
第1のシール部及び/または第2のシール部は、後方壁に接着剤で接合されるか後方壁に加硫され得る。改良例において、第1のシール部及び/または第2のシール部は、追加的にまたは代替的に、後方壁内の溝内に配置され得るか、または後方壁の対応する突出部が第1のシール部及び/または第2のシール部内の対応する溝部内に突出され得る。特に、ゴム、天然ゴムまたは水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)が第1のシール部及び/または第2のシール部のための材料として使用され得る。
改良例において、コンプレッサー空間からモーター空間への直接接続部は、前記2つの空間の間の圧力均等化を可能にするためのパイプスタブを有することが提供され得る。前記パイプスタブは、後方壁、収容空間及びモーターハウジングの壁を通って軸方向にモーター空間内に延び、モーター空間とコンプレッサー空間との間に直接流体伝導性(fluid−conducting)接続部を形成する。ここで、パイプスタブは、収容空間内への連結でないコンプレッサー空間とモーター空間との間の接続のみが実現され得るように形成される。好ましくは、パイプスタブは、単一部分に製造される後方壁の一体型構成部品であるものとして提供され得る。また、パイプスタブは、有利には。過給装置のシャフトに対して偏心して配置される。
圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部は、更なる構成要素を有することができる。例えば、少なくとも一つのダイヤフラム、例えば、半透性ダイヤフラムが目標になる気体の通過及び固体または液体粒子の保持のために提供され得る。前記ダイヤフラムは、モーター空間の領域内のパイプスタブの流入部開口及び/または流出部にある後方壁上で、パイプスタブ内に取り付けられ得る。追加的にまたは代替的に、前記空間などの間の接続部を通る連結または貫通を調節するとか制御する装置がまた提供されることもできる。このような装置は、弁及び/またはノズル、例えば、ベンチュリノズル形態で一体化され得る。これは、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部によって圧力均等化が可能になるだけでなく、同時に圧力均等化が制御及び/または調節されることができ、及び/または液体または粒子による汚染が防止され得る。
コンプレッサーでは、粒子が接続部またはパイプスタブの流入部開口を通ってモーター内に通過することをできる限り防止するのが必要である。このような粒子は、特に、燃焼されたオイル滴またはすす粒子であり得る。これを防止するために、既に前述した特徴だけでなく、個別的にまたは組み合わせて実施され得る次の更に別の特徴が使用される。
コンプレッサーホイールは、所定の直径D1を有する。接続部の流入部開口または後方壁内のパイプスタブの中心は、後方壁の中心点Mから距離A1だけ離隔され得る。距離A1は、好ましくは、0.2(D1/2)と0.9(D1/2)との間、特に0.4(D1/2)と0.8(D1/2)との間である。
改良例において、粒子を離れるための少なくても一つの上昇部がコンプレッサーに臨む後方壁の該側面上で、パイプスタブの流入部開口の領域内に形成されることが提供され得る。特に、少なくとも一つの上昇部は、円周方向に延びる。より好ましくは、少なくとも一つの上昇部がパイプスタブの流入部開口周りの全周にわたって配置されることが提供される。特に、一つ以上の上昇部が円周方向に流入部開口周りに鎌状の形態で配置されることが提供される。過給装置の作動の間に、少なくとも一つの上昇部は、粒子が自分の慣性によって少なくとも流入部開口を通過して遠心分離する確率が高く、例えば、凝縮物と共に排出されないが、圧縮空気と共に内燃機関での燃焼過程に供給される効果を有する。
少なくとも2つの上昇部が設けられ得る。上昇部などは、窪み部によって互いに分離されるのが好ましい。流入部開口の中心を通って、そして、後方壁の中心点Mを通って進行する仮想の中心線が画定される。窪み部は、仮想の補助軸に沿って延びる。補助軸は、好ましくは、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
好ましくは、それぞれの場合において、少なくとも一つの第1の窪み部及び対応する複数の上昇部が円周方向から見た時に、流入部開口の前後に設けられることが提供され得る。それでは、第1の窪み部の補助軸は、中心線とそれぞれ第1の角度α1、β1を囲み、有利には、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
より好ましくは、第2の窪み部及び対応する更なる上昇部が円周方向から見た時に、第1の窪み部の前後に設けられることが提供され得る。第2の窪み部の補助線は、中心線にそれぞれ第2の角度 2、 2を囲み、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
第1の及び第2の角度( 1、 1、 2、 2)は、それぞれ70゜〜20゜、好ましくは60゜〜25゜である。第1の角度( 1、 1)は、第2の角度( 2、 2)よりも小さいことが有利である。特に、第1の角度( 1、 1)は、第2の角度( 2、 2)の最大95%に至る。
コンプレッサーホイールは、直径D1(コンプレッサーホイールの最大直径)を有する。上昇部などの全体は、長さLにわたって延びることができる。長さLは、中心線に垂直で、そして、後方壁が跨る平面に平行に測定される。長さLは、シャフトの軸に対して垂直に延びる。長さLは、好ましくは0.7D1と0.2D1との間、特に0.6D1と0.3D1との間である。
上昇部などの全体は、後方壁の中心点Mに対して、そして、後方壁の平面で測定されたセグメント角度 にわたって延びることができる。セグメント角度 は、好ましくは120゜〜45゜、特に100゜〜60゜である。
上昇部の放射状内部エッジは、円弧に沿うことができる。円弧は、好ましくは、中心点Mに対して連続的に可変する半径を有する。特に、円弧は、半径が上昇部の外部端部での第2の半径R2まで増加する中心線上の第1の半径R1を画定する。第2の半径R2は、特に好ましくは、第1の半径R1の少なくとも110%に至る。
軸方向に測定された少なくとも一つの上昇部の高さH1は、好ましくは0.1mm〜5mm、特に0.1mm〜1mmである。
少なくとも一つの上昇部のエッジは、画定された半径R3を有して円形になることが好ましい。前記半径は、好ましくは0.05mm〜0.1mmである。
上昇部及び窪み部の配置は、好ましくは、流入部開口の中心を通って、そして、後方壁の中心Mを通って進行する中心線に対して対称である。
流入部開口及び上昇部の構成及び位置決めに関するこれらの様々特徴は、計算、シミュレーション及びテストに基づいて決定され、個別的にまたは相乗作用に相互作用する組み合わせて使用され、粒子が流入部開口及び接続部を介してモーター空間内に通過することを防止することができる。従来及び論理的な解決策、特にモーター空間をシールすることと対照的に、例えば、パイプスタブ形態でコンプレッサー空間とモーター空間との間に接続部を提供することと、前述した上昇部を提供することは、対応的に要求される圧力均等化によって、モーター空間を完全にシールすることよりはるかに容易で安価である。
シャフトに対して偏心した少なくとも一つの貫通孔がモーターハウジングの壁内に形成されることが有利であり得る。導電体は、前記貫通孔を通って電力電子回路からステーターに突出される。好ましい実施例において、導電体は、ピンの形態であり得る。特に、3つのこのような導電体が使用される。従って、モーターハウジングの壁には、3つの貫通孔が存在する。導電体は、それぞれの場合において、電力電子回路へのステーターの導電性接続のための役割を果たす。好ましくは、導電体は、少なくともコンプレッサーから遠ざかるステーターの該端部までモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。すなわち、導電体は、有利には、ステーターの全長にわたって軸方向に延びる。これの一つの利点は、これによってステーターと導電体との間の接触がコンプレッサーから遠ざかるステーターの該側面上で実現され得るということである。特に、導電体及びステーターは、圧着された接続部を通って互いに電気的に連結されるものとして提供され得る。電線の長さ及び電力電子回路から遠ざかる側面上の圧着によって、圧着工程の結果としての電力電子回路に対する組み立て損傷が防止され得る。コンプレッサーから遠ざかるステーターの該側面上で、モーターハウジングは、有利にはカバーを有する。前記カバーを取り付ける前に、上側側面で、導電体が、例えば、前述した圧着によってステーター上の巻線に導電性方式で連結され得る。その後にのみカバーが対応的に装着される。このような配置は、非常に小型構成である過給装置の簡単な組み立てを可能にする。従って、全体的に、導電体の構成及び配置は、電気接続部の大きな電力損失を受ける必要なく、組み立てによって原因になる損傷危険が低く、迅速且つ簡単な組み立てという利点を有する。
好ましくは、各導電体と関連する貫通孔の間に第3のシール部が配置される。これにより、モーター空間は、収容空間に対してシールされ得る。第3のシール部は、好ましくは、それぞれの導電体上のホースのようなゴムライニングであり得る。また、好ましくは、第3のシール部上には、壁内の貫通孔に対して比較的高い接触圧力を局所的に発生させるための円形上昇部が存在することが提供され得る。導電体の領域内で任意の短絡を防止するために、好ましくは、第3のシール部が軸方向にステーターの長さの少なくても半分にわたって、好ましくはステーターの長さの少なくても2/3にわたって延びることが提供される。これにより、第3のシール部は、貫通孔をシールするためだけでなく、同時に導電体の電気絶縁のための役割を果たす。
既に前述したように、シャフトは、モーターハウジングの壁を通ってコンプレッサー内に突出する。この位置では、好ましくは、モーター空間に対してコンプレッサー空間をシールするための第4のシール地点が形成され得る。第4のシール地点は、非接触シール部(contactless seal)形態で、または特に少なくとも一つのピストンリングを有する動的シール部(dynamic seal)として提供される。しかし、好ましい変形例において、特にアルミニウムから構成されたモーターハウジングの場合、接触型シール部、特にピストンリングは、モーターハウジング内のピストンリングの“スカッフィング(scuffing)”(ノッチング)を防止するために意図的に省略される。
収容空間に対するモーター空間の気密封止のためには、コンプレッサー空間からモーター空間への、特にパイプスタブ形態の接続部とモーターハウジングの壁との間に取り付けられる第5のシール部が提供される場合が有利である。
好ましくは、シャフトを取り付けるための軸受装置は、モーターハウジングに対してまたはモーターハウジング及びこのモーターハウジングのカバーに対してシャフトを取り付けるための少なくても2つの軸受、特にローリング軸受を有することが提供され得る。振動減衰のための手段は、例えば、少なくとも一つのOリングを有することができ、少なくとも一つのOリングは、軸受または軸受などと隣接するモーターハウジング及び/またはカバーとの間に配置される。少なくとも一つのOリングは、有利には、軸受の外部リング内の溝にシールされる。追加的にまたは代替的に、溝は、モーターハウジング及び/またはカバー内に形成されることもできる。Oリングは、好ましくは、HNBR、天然ゴムまたはゴムから構成される。モーターハウジング及び/またはカバーは、アルミニウムから製造され得る。軸受の外部リングは、通常鋼製から構成される。Oリングは、第1に、不適切な化学活性材料対の回避のための役割を果たすことができる。Oリングは、第2に、機械振動を減衰させる。従って、Oリングは、化学及び機械分離を保障する。追加的にまたは代替的に、振動減衰のための手段は、少なくとも一つのばね要素を有することができる。特に、ばね要素は、軸受とモーターハウジングとの間及び/または軸受とカバーとの間に軸方向に配置され得る。
本発明の更なる詳細及び特徴が次の図面に基づいて説明されるだろう。
例示的な実施例によって本発明による過給装置の断面図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の第1のシール部に関する詳細図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の第2のシール部に関する詳細図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の後方壁の2つの図面を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の後方壁の更なる図面を示し、 カバーが取り外されている例示的な実施例によって本発明による過給装置の詳細を示し、 過給装置の有利な実施例によって後方壁上の上昇部の構成の詳細を示し、 過給装置の有利な実施例によって後方壁上の上昇部の構成の詳細を断面図で示し、 収容空間と周辺部との間の圧力均等化のための一体化された手段を有するプラグコネクタの図面を示している。
過給装置1の例示的な実施例が図1〜図9に基づいて以下で詳細に説明されるだろう。
図1は、コンプレッサー2を含む過給装置1を断面図で示している。コンプレッサー2は、コンプレッサーハウジング3を有する。コンプレッサーホイール4がコンプレッサーハウジング3内に配置される。前記コンプレッサーホイール4は、いわゆるコンプレッサー空間内に配置される。
また、過給装置1は、電気モーター5を含む。電気モーター5は、ローター6及びステーター7から構成される。
シャフト8により、ローター6は、コンプレッサーホイール4に回転可能に共同で連結される。従って、電気モーター5の回転は、コンプレッサーホイール4が回転式にも設定されるようにする。
コンプレッサーホイール4及びローター6は、同軸に配置されており、シャフト8は、同時にローターシャフトでもある。
図1は、シャフト8に対応する軸方向18を示している。半径方向19は、軸方向18に垂直である。円周方向20は、軸方向18の周りに画定される。
電気モーター5が回転するとき、そして、これにより、コンプレッサーホイール4が回転するとき、空気が軸方向18に吸引される。コンプレッサー2によって、空気は半径方向19に圧縮されて内燃機関に供給される。
過給装置1は、モーターハウジング9を更に含む。モーター空間10が前記モーターハウジング9内に形成される。モーター空間10は、カバー12によって、コンプレッサー2から遠ざかる側面上で閉鎖される。コンプレッサー2の前記方向で、モーター空間10は、モーターハウジング9の壁11によって限界が決定される。コンプレッサーハウジング3は、モーターハウジング9に臨むその側面上で開放される。前記開放側面は、後方壁13によって閉鎖される。特に、後方壁13は、プラスチック、特に熱硬化性樹脂から、または金属、特にアルミニウムから製造される。前記後方壁がプラスチックから製造される場合、特に耐高温性ポリアミドが使用される。より好ましくは、後方壁13は、繊維強化プラスチックから製造されるのが提供される。
0.1mm〜0.6mm、特に0.2mm〜0.4mmの高さを有するスタッド(図示せず)がコンプレッサー2に臨む側面上の後方壁13上に設けられることができ、前記スタッドは、コンプレッサーハウジングに対する後方壁13の画定された軸方向位置決めを提供する。スタッドは、凸形状の形態であり得るので、容易に変形可能である。
モーターハウジング9は、その壁11を介してコンプレッサーハウジング3に固定的に連結され、特にねじ固定される。ここで、収容空間14は、後方壁13と壁11との間に形成される。前記収容空間14には、電気モーター5に対する電力供給及び電気モーター5の制御のための電力電子回路15が配置される。収容空間14は、コンプレッサー空間に対して、そして、モーター空間10に対してシールされる。収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を可能にする手段40が提供され得る。圧力均等化のための手段40に関する更なる詳細は、図9と共に以下でより詳細に説明されるだろう。
シャフト8は、第1の軸受16を介してモーターハウジング9の壁11に対して取り付けられる。第2の軸受17がシャフト8とカバー12との間に配置される。図3は、第1の軸受16の外部リングと隣接するモーターハウジング9の間の2つのOリング38を示している。前記Oリングは、特に振動減衰のための手段として役割を果たす。示されたように、Oリングは、軸受16、17の外部リング内の溝内に安着され得る(図1及び図3参照)。追加的にまたは代替的に、溝がモーターハウジング9及び/またはカバー12内にも提供され得る。Oリング38は、好ましくは、HNBR、天然ゴムまたはゴムから構成される。モーターハウジング9及び/またはカバー12は、例えば、アルミニウムから製造され得る。軸受16、17の外部リングは、通常鋼製から構成される。Oリング38は、第1に、不適切な化学活性物質対の回避のための役割を果たすことができる。第2に、Oリング38は、機械振動を減衰させる。従って、Oリング38は、化学及び機械分離を保障する。追加的にまたは代替的に、振動減衰のための手段は、少なくとも一つのばね要素(図示せず)を有することができる。ばね要素は、例えば、軸受16とモーターハウジング9との間及び/または軸受17とカバー12との間(例えば、図1から見られる、軸受17とカバー12との間の自由空間内)に軸方向18に配置され得る。
モーターハウジング9の壁11は、軸方向延長部37を有する。電力電子回路15、及びこれに対応して収容空間14は、前記延長部37の内部に放射状に配置される。
少なくとも一つの第1のシール部21及び一つの第2のシール部22が収容空間14のシールのために設けられる。前記シール部21、22は、図2及び図3での詳細図示に基づいて論議されるだろう。図2は、第1のシール部21を詳細に示している。コンプレッサーハウジング3は、第1の内周面24を有する。壁11は、第1の放射面25を有する。第1の外周面23が後方壁13上に画定される。第1のシール部21は、壁11の第1の放射面25とコンプレッサーハウジング3の第2の放射面26との間に配置される。従って、第1のシール部21は、軸方向18にのみ荷重を受けるようになる。コンプレッサーハウジング3は、第2の放射面26を有する。第1のシール部21は、第1の外周面23、第1の内周面24、第1の放射面25と第2の放射面26と間の全周にわたって配置され、軸方向18に第1の放射面25と第2の放射面26との間に支持され、シール作用が発生される。第1の放射面25と第1のシール部21との間のシールは、後方壁13を圧縮中にモーターハウジング9上に位置させるために、第2の放射面26と第1のシール部21との間のシールほど強力ではない。
図3は、後方壁13及び壁11内の凹部を示しており、前記凹部は、モーター空間10からコンプレッサー空間内へのシャフト8のリードスルーのための役割を果たす。また、図3は、第2のシール部22の配置を詳細に示している。第2のシール部22は、壁11の第2の外周面28上の全周に配置される。また、前記第2のシール部22は、後方壁13の第2の内周面27に突き合わせている。
図1は、ピン形態の導電体29を示している。導電体29は、電力電子回路15とステーター7のコイルとの間の導電性接触を生成する。このために、導電体29は、壁11を貫通して突出する。この位置で、第3のシール部30が壁11の領域内に設けられる。第3のシール部30は、導電体29上にホース状で取り付けられたシール部である。導電体の領域内の任意の短絡を防止するために、第3のシール部は、ステーターの長さの少なくとも半分にわたって、好ましくは、ステーターの長さの少なくとも2/3にわたって軸方向に延びるものとして提供され得る。第3のシール部は、壁11内の貫通孔に対して比較的高い接触圧力を局所的に発生させるために、特に壁11を通る貫通孔の領域内に円形上昇部を有することが好ましい。従って、第3のシール部30は、壁11内の貫通孔をシールするために役に立つだけでなく、ステーター7に対して導電体29を電気的に絶縁させるための役割も果たす。
特に、円周にわたって分布される3つのこのような導電体29が使用される。導電体29は、ステーター7の全体軸方向長さにわたって延び、導電体29がカバー12の領域内でステーター7と接触した状態で配置され得る。すなわち、導電体29は、有利には、ステーターの全長にわたって軸方向18に延びる。従って、ステーター7と導電体29との間の接触は、組み立て上の理由のため、コンプレッサー2から遠ざかるステーター7の該側面上で実現され得る。特に、導電体29及びステーター7は、例えば、圧着された接続部を介して互いに電気的に連結され得る。電線29の長さ及び電力電子回路15から遠ざかる側面上の圧着によって、圧着工程の結果としての電力電子回路15に対する組み立て損傷が防止され得る。コンプレッサー2から遠ざかるステーター7の該側面上で、モーターハウジングは、カバー12を有する。前記カバー12を取り付ける前に、前記側面で、導電体29が、例えば、前述したように圧着によってステーター7上の巻線に導電性方式で連結されることが可能である。そんな後にのみ、カバー12が対応的に取り付けられる。この配置は、非常に小型構成である過給装置1の簡単な組み立てを可能にする。従って、全体的に、導電体29の構成及び配置は、電気接続部の大きな電力損失を受ける必要なく、組み立てによって原因となる損傷危険が低い、迅速且つ簡単な組み立ての利点を有する。
図6は、カバー12が分解されている、コンプレッサー2から遠ざかるモーターハウジング9の側面を示している。このような図示から、カバー12が分解されている時、導電体29の端部及びステーター7に近付くことができることを明らかに分かる。従って、カバー12を取り付ける前に、導電体29の端部が前述したように、ステーター7に導電性方式で接続され得る。
図1及び図3に詳細に示したように、非接触式の第4のシール地点31が壁11とシャフト8との間に設けられる。前記第4のシール地点31は、特に第2のシール部22の内部に放射状に配置される。
図4は、後方壁13の精密な設計を等角断面図で示している。後方壁13は、単一部分に製造される構成要素である。
特に、図4は、後方壁13上の第1の及び第2のシール部21、22の精密な配置を示している。特に、2つのシール部21、22は、接着剤で接合されるとか加硫され、全周にわたって配置されるシール部である。代替的にまたは追加的に、第1のシール部21及び/または第2のシール部22は、後方壁13内の溝に配置され得るとか、またはこれに対応する突出部が後方壁13上に形成され得るし、前記突出部は、第1のシール部21及び/または第2のシール部22内の対応する溝内に突出する。
また、図4での図示は、後方壁13の一体型構成部品である複数の補強リブ32を示している。補強リブ32は、半径方向19に星状の形態で配置され、収容空間14に臨む側面上に配置される。
後方壁13の更なる構成部品は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間の接続部として役割を果たすパイプスタブ33である。前記パイプスタブは、測地学的に低地帯位置(geodetically low−lying position)に、すなわち、シャフト8の下に配置される。特に、図1に示したように、接続部またはパイプスタブ33は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間に流体伝導接続部を形成する。第5のシール部35によって、パイプスタブ33は、壁11に対してシールされる。パイプスタブ33は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間の圧力均等化を可能にする。ここで、パイプスタブ33は、収容空間14への連結ではないコンプレッサー空間とモーター空間10との間の連結のみが実現されるように形成される。パイプスタブ33は、単一部分に製造される後方壁13の一体型構成部品であることが提供され得る。パイプスタブ33は、過給装置1のシャフト8に対して偏心的に配置される。コンプレッサー空間からモーター空間への直接接続は、モーター空間とコンプレッサー空間との間の大きな圧力差が回避され得る利点を有する。これにより、例えば、圧力均等化なしに高圧によって起こるシール部及び軸受に対する力が消去されるか減少され得る。これは、潤滑油などが軸受及び/またはシール部外のコンプレッサー空間及び/またはモーター空間内に押し出されて損傷をもたらす危険を減少させる。
圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部は、更なる構成要素を有することができる。例えば、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラムが目標になる気体の通過及び固体または液体粒子の保持のために提供され得る。前記タイプのダイヤフラムは、図面などに示した実施例において、モーター空間10の領域内のパイプスタブ33の流入部開口34及び/または流出部にある後方壁13上で、パイプスタブ33内に取り付けられ得る。追加的にまたは代替的に、前記空間などの間の接続部を介した連結または貫通を調節するとか制御する装置がまた提供され得る。このような装置は、弁及び/またはノズル、例えば、ベンチュリノズル形態で一体化され得る。これは、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部によって圧力均等化が可能になるだけでなく、同時に圧力均等化が制御及び/または調節され得るし/あるとか、液体または粒子による汚染が防止され得る。
図5は、コンプレッサー2に臨む後方壁13の該側面の平面図を示している。複数の上昇部36がパイプスタブ33の流入部開口34の周りに配置されていることを明らかに分かる。前記上昇部36は、流入部開口34の周りに円周方向20に鎌状の形態で延びる。前記上昇部36は、粒子を出す役割を果たして、高い確率で前記粒子が流入部開口34内に、そして、これによってパイプスタブ33内に通過できないようにする。粒子は、パイプスタブ33の流入部開口34を通ってモーター空間10内に通過することが最大限可能な程度まで防止されるべきである。このような粒子は、特に燃焼されたオイル滴またはすす粒子であり得る。上昇部36の実施例が図1、図4、図5、図7及び図8に基づいて以下でより詳細に説明されるだろう。
コンプレッサーホイールは、所定の直径D1(図1参照)を有する。後方壁13内のパイプスタブ33の流入部開口34の中心は、後方壁の中心点Mから距離A1だけ離隔されている。距離A1は、好ましくは0.2*(D1/2)〜0.9*(D1/2)の範囲、特に0.4*(D1/2)〜0.8*(D1/2)である。
図5から分かるように、複数の上昇部36は、円周方向に後方壁13上で延びる。ここで、一つの上昇部36は、全周でパイプスタブ33の流入部開口34を取り囲んでいる。図5及び図7は、流入部開口34の周りから円周方向にある上昇部36の鎌状の配置を示している。過給装置の作動中、上昇部または上昇部など36は、粒子が自分の慣性によって少なくとも流入部開口34を通って遠心分離される確率が高く、凝縮物と共に排出されないが、圧縮空気と共に内燃機関での燃焼過程に供給される効果を有する。
図7に示したように、上昇部36は、窪み部によって互いに分離される。また、図7は、流入部開口34の中心を通って、そして、後方壁13の中心点Mを通って進行する仮想の中心線を示している。窪み部は、図7に同様に示された仮想の補助軸に沿って延びる。窪み部の補助軸は、流入部開口34の外側で放射状に中心線と交差する。
図7から分かるように、各場合において、一つの第1の窪み部及び対応する複数の上昇部36が円周方向から見たときに、流入部開口34の前後に設けられる。そうすると、第1の窪み部の補助軸は、中心線とそれぞれ第1の角度 1、 1を囲む。また、第2の窪み部及び対応的に更なる上昇部36が円周方向から見たときに、第1の窪み部の前後に設けられる。第2の窪み部の補助線は、中心線とそれぞれ第2の角度 2、 2を囲む。第1の及び第2の角度( 1、 1、 2、 2)は、それぞれ70゜と20゜との間、特に60゜と25゜との間にある。第1の角度( 1、 1)は、第2の角度( 2、 2)よりも小さいことが好ましい。特に、第1の角度( 1、 1)は、第2の角度( 2、 2)の最大95%に至る。
前述したように、そして、図1から分かるように、コンプレッサーホイール4は、直径D1(コンプレッサーホイール4の最大直径)を有する。上昇部など36の全体は、長さLにわたって延びることができる(図7参照)。長さLは、中心線に垂直に、そして、後方壁13がまたがる平面に平行に測定される。従って、長さLは、シャフト8の軸に垂直に配置される。長さLは、好ましくは0.7*D1と0.2*D1との間、特に0.6*D1と0.3*D1との間に至る。
図7は、上昇部36などの全体が後方壁13の中心点Mに対して、そして、後方壁13の平面で測定されるセグメント角度 にわたって延びることを示している。セグメント角度 は、120゜と45゜との間、特に100゜と60゜との間にある。
図7に示したように、上昇部36の放射状内部エッジは、円弧に従う。円弧は、中心点Mに対して連続的に可変する半径を有する。中心線において、円弧は、第1の半径R1を有する。半径は、上昇部36の外端に向かって第2の半径R2まで増加する。この場合、第2の半径R2は、第1の半径R1の少なくとも110%に至る。
図8は、上昇部36のうちの一つを通る断面図(図7でのA−A断面線に沿った)を示している。軸方向に測定された上昇部36の高さH1は、0.1mm〜5mm、特に0.1mm〜1mmである。
上昇部36のエッジも同様に図8から分かる。上昇部36のエッジは、画定された半径R3を有して円形になる。前記半径は、好ましくは0.05mm〜0.1mmである。
図7から分かるように、上昇部36及び対応する窪み部の配置は、流入部開口34の中心を通って、そして、後方壁13の中心Mを通って進行する中心線に対して対称である。
流入部開口34及び上昇部36の構成及び位置決めに関する、詳細に説明された様々な特徴は、計算、シミュレーション及びテストに基づいて決定され得るし、個別的にまたは上昇作用で相互作用する組み合わせで使用され、粒子が流入部開口34及び接続部を介してモーター空間10内に通過することを防止することができる。従来及び論理的な解決策、特にモーター空間10をシールすることと対照的に、例えば、パイプスタブ33形態の圧力均等化のための接続部、及び流入部開口34の領域内の上昇部36の提供は、対応的に要求される圧力均等化によって、モーター空間を完全にシールするよりも著しく容易で安価である。
図9は、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段40に対する選択的な設計を示している。一般に、圧力均等化のための手段40は、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を許容する任意のタイプの接続部、例えば、一つ以上の孔またはボアであり得る。圧力均等化のための手段40は、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラムを有することができる。従って、前記ダイヤフラムは、液体に対しては不透性であり、気体に対しては透過性であることができ、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化が可能になる。ダイヤフラムは、例えば、一つ以上の孔またはボア形態の接続部の領域内に、後者の上/下または中に取り付けられ得る。収容空間14内の電力電子回路15の電気接触のために、周辺部に対する収容空間14の接続部は、例えば、プラグコネクタ39を介して提供され得る。特に、圧力均等化のための手段40は、図9に示したように、前記タイプのプラグコネクタ39に一体化され得る。プラグコネクタ39は、電力電子回路15の制御及び/または電気モーター5に対する電力供給に適することができる。例えば、圧力均等化のための手段40は、プラグコネクタ39のカラー41に一体化され得る。これは、単一の構成要素が電力電子回路15の電気接触のために、そして、圧力均等化を可能にするためにも使用され得るという利点を有する。また、圧力均等化のための手段40は、例えば、ベンチュリノズル形態の弁及び/またはノズルをまた含むこともできる。従って、制御され調節された圧力均等化が可能になる。
本発明の前記の記載された開示に加えて、この場合、前記開示を補足するために、図1〜図9における本発明の例示的な図面が明示的に参照される。
1 過給装置
2 コンプレッサー
3 コンプレッサーハウジング
4 コンプレッサーホイール
5 電気モーター
6 ローター
7 ステーター
8 シャフト
9 モーターハウジング
10 モーター空間
11 壁
12 カバー
13 後方壁
14 収容空間
15 電力電子回路
16 第1の軸受
17 第2の軸受
18 軸方向
19 半径方向
20 円周方向
21 第1のシール部
22 第2のシール部
23 (後方壁の)第1の外周面
24 (コンプレッサーハウジングの)第1の内周面
25 (壁の)第1の放射面
26 (コンプレッサーハウジングの)第2の放射面
27 (後方壁の)第2の内周面
28 (壁の) 第2の外周面
29 導電体
30 第3のシール部
31 第4のシール地点
32 補強リブ
33 接続部/パイプスタブ
34 流入部開口
35 第5のシール部
36 上昇部
37 補助延長部
38 Oリング
39 プラグコネクタ
40 収容空間と周辺部との間の圧力均等化のための手段
41 プラグコネクタのカラー
本発明は、内燃機関用、特に車両用の過給装置に関する。
コンプレッサーによって内燃機関の充電空気を圧縮する内燃機関用過給装置が従来技術から知られている。ここで、考慮中である過給装置の場合、コンプレッサー内のコンプレッサーホイールは、電気モーターによって駆動される。
本発明の目的は、生産コストが低く、メンテナンスがほとんど要求されないながら、高い可動耐久強度を示す内燃機関用過給装置を提供することにある。同時に、前記過給装置は、非常に小型で軽量の構成でなければならない。
前記の目的は、請求項1の特徴によって達成される。従属請求項などは、本発明の有利な改良に関する。
第1の一般的な態様によれば、過給装置及び内燃機関は、特に車両において使用される。前記過給装置は、コンプレッサーハウジングと、コンプレッサー空間を有するコンプレッサーとを含む。コンプレッサーホイールがコンプレッサー空間内に配置される。前記過給装置は、ローター及びステーターを有する電気モーターをさらに含む。モーターハウジングがまた提供される。モーター空間がモーターハウジング内に形成される。前記モーター空間は、ステーター及びローターを収容するための役割を果たす。電気モーターを制御するための電力電子回路が収容空間内に配置される。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされる。これは、流体及び/または粒子が、コンプレッサー空間またはモーター空間から電力電子回路を有する収容空間内へと通過できないという利点を有する。
改良例においては、収容空間と周辺部との間に圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供されることもできる。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。これは、モーター空間とコンプレッサー空間との間の大きな圧力差が回避され得るという利点を有する。これにより、例えば、圧力均等化なしに高圧によって起こるシール部及び軸受に対する力が消去されるか減少され得る。これは、潤滑油などが軸受及び/またはシール部の外のコンプレッサー空間及び/またはモーター空間内に押し出され、損傷を引き起こす危険を減少させる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を更に有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。振動減衰は、例えば、振動が少なく、シャフトのより滑らかでより均一な進行を可能にする。
第2の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、電気モーター、この電気モーターを制御するための電力電子回路が配置される収容空間、及びこの収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段を有する。
改良例において、電気モーターは、モーター空間を画定するモーターハウジングを有することができる。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第3の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、及びこの電気モーターを制御するための電力電子回路が配置される収容空間を有する。少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びる。
改良例などにおいて、収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトの取り付けのための軸受装置を有することができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第4の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、及びコンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有する。
改良例において、電気モーターを制御するための電力電子装置が配置される収容空間が提供され得る。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。また、収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、有利には、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供されることもできる。前記過給装置は、ローターをコンプレッサーホイールに連結するシャフトを取り付けるための軸受装置を更に含むことができ、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
第5の一般的な態様によれば、内燃機関、特に車両用過給装置は、コンプレッサーハウジングを有し、コンプレッサーホイールが配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー、ローター及びステーターが配置されるモーター空間を画定するモーターハウジングを有する電気モーター、ローターをコンプレッサーホイールに回転自在に共同で連結するシャフト、及びシャフトを取り付けるための軸受装置を有し、軸受装置は、振動減衰のための手段を有する。
改良例において、電気モーターを制御するための電力電子装置が配置される収容空間が提供され得る。収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。収容空間と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段が提供され得る。また、有利には、少なくとも一つの導電体が電力電子回路と電気モーターとの間の導電性接続を可能にするために、電力電子回路からモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。また、前記過給装置は、コンプレッサー空間とモーター空間との間の圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間からモーター空間への接続部を有することができる。
以下では、前述した過給装置のすべての態様などと個別的に且つ共同して組合され得る更なる有利な態様などが説明されるだろう。
圧力均等化のための手段は、収容空間から周辺部、特に孔またはボア(bore)内への接続部であることが提供され得る。また、圧力均等化のための手段は、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラム有することができる。従って、前記ダイヤフラムは、例えば、液体に対しては不透過性であり、気体に対しては透過性であることができ、収容空間と周辺部との間の圧力均等化が可能である。収容空間内の電力電子回路の電気接触のために、周辺部に対する収容空間の接続部が、例えば、プラグコネクタ形態で提供され得る。特に、圧力均等化のための手段は、前記タイプのプラグコネクタに一体化され得る。プラグコネクタは、電力電子回路の制御及び/または電気モーターへの電力供給に適することが。例えば、圧力均等化のための手段は、プラグコネクタのカラー(collar)に一体化され得る。これは、単一の構成要素が電力電子回路の電気接触及び圧力均等化の許容両方とものために使用され得るという利点を有する。追加的にまたは代替的に、圧力均等化のための手段は、例えば、ベンチュリノズル形態の弁及び/またはノズルをまた含むことができる。従って、制御され調節された圧力均等化が可能になる。
改良例において、コンプレッサーハウジングは、後方壁によってモーターハウジングに臨む側面上で閉鎖されることが提供されることができ、後方壁は、モーターハウジングの壁と対向して配置され、電力電子回路用収容空間は、前記壁と後方壁との間に配置される。従って、組み立て工程の前に、コンプレッサーハウジングは、ステーターに臨むその側面上で開放側面を有する。前記開放側面は、コンプレッサーホイールと電気モーターとの間に配置される。開放側面は、後方壁によって閉鎖され得る。過給装置の生産性及び組み立て性を保障するために、前記後方壁は、コンプレッサーハウジングとは別個に製造された独立的な構成要素であり得る。電力電子回路は、電気モーターを制御するための役割を果たす。前記収容空間は、コンプレッサー空間及びモーター空間に対してシールされ得る。気密封止(hermetic sealing)は、特に気体と液体との両方に対するシール動作であることを意味する。有利な改良例において、後方壁は、プラスチックまたは金属、特に熱硬化性、耐高温性ポリアミド、繊維強化プラスチック、またはアルミニウムから製造され得る。また、後方壁は、複数の補強リブを有することができる。この場合、補強リブは、後方壁の中央凹部から星状で外向きに延びることができる。特に、補強リブは、電気モーターに臨む後方壁の該側面上に形成され得る。
一つの改良例において、0.1mm〜0.6mmの高さ、特に0.2〜0.4mmの高さを有するスタッドがコンプレッサーの方に向ける側面上の後方壁に設けられることができ、前記スタッドは、コンプレッサーハウジングに対して後方壁の画定された軸方向位置決めを提供する。また他の改良例において、スタッドは、凸形状の形態であることができ、容易に変形可能である。
気密封止のためには、第1のシール部が後方壁の第1の外周面に設けられ得ることが好ましく、第1のシール部は、モーターハウジングの壁の第1の放射面とコンプレッサーハウジングの第2の放射面との間に配置され、軸方向にのみ荷重を受けるようになる。従って、3つの構成要素−コンプレッサーハウジング、モーターハウジング及び後方壁が第1のシール部と接触するようになって、収容空間の放射状外部側面が第1のシール部によってシールされる。代替的に、2つの第1のシール部が使用されることもでき、ここで、一方の第1のシール部は、コンプレッサーハウジングと後方壁との間に軸方向に配置され、他方の第1のシール部は、後方壁とモーターハウジングとの間に軸方向に配置される。
軸方向延長部が、モーターハウジングの壁上に形成されることができ、電力電子回路は、前記延長部内部に放射状で配置され、第1の放射面は、軸方向延長部上に配置される。前記延長部は、特に全周にわたって形成され、コンプレッサーハウジングの方向に延びる。従って、本明細書で定義された前記延長部の長さは、軸方向への収容空間の大きさを決定する。
モーター空間からコンプレッサー空間へのシャフトのリードスルー(lead through)のための凹部がモーターハウジングの壁及び後方壁内に形成されることができ、第2のシール部が後方壁と凹部の領域内の壁との間に配置され得る。収容空間は、前記第2のシール部によってその内周でシールされ得る。ローター及びコンプレッサーホイールは、好ましくは、同軸に配置され、連続シャフトが使用され得る。好ましくは、第2のシール部は、後方壁の内周面及びモーターハウジングの壁の第2の外周面が第2のシール部に当接するように配置されるのが提供される。
第1のシール部及び/または第2のシール部は、後方壁に接着剤で接合されるか後方壁に加硫され得る。改良例において、第1のシール部及び/または第2のシール部は、追加的にまたは代替的に、後方壁内の溝内に配置され得るか、または後方壁の対応する突出部が第1のシール部及び/または第2のシール部内の対応する溝部内に突出され得る。特に、ゴム、天然ゴムまたは水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)が第1のシール部及び/または第2のシール部のための材料として使用され得る。
改良例において、コンプレッサー空間からモーター空間への直接接続部は、前記2つの空間の間の圧力均等化を可能にするためのパイプスタブを有することが提供され得る。前記パイプスタブは、後方壁、収容空間及びモーターハウジングの壁を通って軸方向にモーター空間内に延び、モーター空間とコンプレッサー空間との間に直接流体伝導性(fluid−conducting)接続部を形成する。ここで、パイプスタブは、収容空間内への連結でないコンプレッサー空間とモーター空間との間の接続のみが実現され得るように形成される。好ましくは、パイプスタブは、単一部分に製造される後方壁の一体型構成部品であるものとして提供され得る。また、パイプスタブは、有利には。過給装置のシャフトに対して偏心して配置される。
圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部は、更なる構成要素を有することができる。例えば、少なくとも一つのダイヤフラム、例えば、半透性ダイヤフラムが目標になる気体の通過及び固体または液体粒子の保持のために提供され得る。前記ダイヤフラムは、モーター空間の領域内のパイプスタブの流入部開口及び/または流出部にある後方壁上で、パイプスタブ内に取り付けられ得る。追加的にまたは代替的に、前記空間などの間の接続部を通る連結または貫通を調節するとか制御する装置がまた提供されることもできる。このような装置は、弁及び/またはノズル、例えば、ベンチュリノズル形態で一体化され得る。これは、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部によって圧力均等化が可能になるだけでなく、同時に圧力均等化が制御及び/または調節されることができ、及び/または液体または粒子による汚染が防止され得る。
コンプレッサーでは、粒子が接続部またはパイプスタブの流入部開口を通ってモーター内に通過することをできる限り防止するのが必要である。このような粒子は、特に、燃焼されたオイル滴またはすす粒子であり得る。これを防止するために、既に前述した特徴だけでなく、個別的にまたは組み合わせて実施され得る次の更に別の特徴が使用される。
コンプレッサーホイールは、所定の直径D1を有する。接続部の流入部開口または後方壁内のパイプスタブの中心は、後方壁の中心点Mから距離A1だけ離隔され得る。距離A1は、好ましくは、0.2(D1/2)と0.9(D1/2)との間、特に0.4(D1/2)と0.8(D1/2)との間である。
改良例において、粒子を離れるための少なくても一つの上昇部がコンプレッサーに臨む後方壁の該側面上で、パイプスタブの流入部開口の領域内に形成されることが提供され得る。特に、少なくとも一つの上昇部は、円周方向に延びる。より好ましくは、少なくとも一つの上昇部がパイプスタブの流入部開口周りの全周にわたって配置されることが提供される。特に、一つ以上の上昇部が円周方向に流入部開口周りに鎌状の形態で配置されることが提供される。過給装置の作動の間に、少なくとも一つの上昇部は、粒子が自分の慣性によって少なくとも流入部開口を通過して遠心分離する確率が高く、例えば、凝縮物と共に排出されないが、圧縮空気と共に内燃機関での燃焼過程に供給される効果を有する。
少なくとも2つの上昇部が設けられ得る。上昇部などは、窪み部によって互いに分離されるのが好ましい。流入部開口の中心を通って、そして、後方壁の中心点Mを通って進行する仮想の中心線が画定される。窪み部は、仮想の補助軸に沿って延びる。補助軸は、好ましくは、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
好ましくは、それぞれの場合において、少なくとも一つの第1の窪み部及び対応する複数の上昇部が円周方向から見た時に、流入部開口の前後に設けられることが提供され得る。それでは、第1の窪み部の補助軸は、中心線とそれぞれ第1の角度α1、β1を囲み、有利には、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
より好ましくは、第2の窪み部及び対応する更なる上昇部が円周方向から見た時に、第1の窪み部の前後に設けられることが提供され得る。第2の窪み部の補助線は、中心線にそれぞれ第2の角度α2、β2を囲み、流入部開口外側で放射状に中心線と交差する。
第1の及び第2の角度(α1、β1、α2、β2)は、それぞれ70゜〜20゜、好ましくは60゜〜25゜である。第1の角度(α1、β1)は、第2の角度(α2、β2)よりも小さいことが有利である。特に、第1の角度(α1、β1)は、第2の角度(α2、β2)の最大95%に至る。
コンプレッサーホイールは、直径D1(コンプレッサーホイールの最大直径)を有する。上昇部などの全体は、長さLにわたって延びることができる。長さLは、中心線に垂直で、そして、後方壁が跨る平面に平行に測定される。長さLは、シャフトの軸に対して垂直に延びる。長さLは、好ましくは0.7D1と0.2D1との間、特に0.6D1と0.3D1との間である。
上昇部などの全体は、後方壁の中心点Mに対して、そして、後方壁の平面で測定されたセグメント角度γにわたって延びることができる。セグメント角度γは、好ましくは120゜〜45゜、特に100゜〜60゜である。
上昇部の放射状内部エッジは、円弧に沿うことができる。円弧は、好ましくは、中心点Mに対して連続的に可変する半径を有する。特に、円弧は、半径が上昇部の外部端部での第2の半径R2まで増加する中心線上の第1の半径R1を画定する。第2の半径R2は、特に好ましくは、第1の半径R1の少なくとも110%に至る。
軸方向に測定された少なくとも一つの上昇部の高さH1は、好ましくは0.1mm〜5mm、特に0.1mm〜1mmである。
少なくとも一つの上昇部のエッジは、画定された半径R3を有して円形になることが好ましい。前記半径は、好ましくは0.05mm〜0.1mmである。
上昇部及び窪み部の配置は、好ましくは、流入部開口の中心を通って、そして、後方壁の中心Mを通って進行する中心線に対して対称である。
流入部開口及び上昇部の構成及び位置決めに関するこれらの様々特徴は、計算、シミュレーション及びテストに基づいて決定され、個別的にまたは相乗作用に相互作用する組み合わせて使用され、粒子が流入部開口及び接続部を介してモーター空間内に通過することを防止することができる。従来及び論理的な解決策、特にモーター空間をシールすることと対照的に、例えば、パイプスタブ形態でコンプレッサー空間とモーター空間との間に接続部を提供することと、前述した上昇部を提供することは、対応的に要求される圧力均等化によって、モーター空間を完全にシールすることよりはるかに容易で安価である。
シャフトに対して偏心した少なくとも一つの貫通孔がモーターハウジングの壁内に形成されることが有利であり得る。導電体は、前記貫通孔を通って電力電子回路からステーターに突出される。好ましい実施例において、導電体は、ピンの形態であり得る。特に、3つのこのような導電体が使用される。従って、モーターハウジングの壁には、3つの貫通孔が存在する。導電体は、それぞれの場合において、電力電子回路へのステーターの導電性接続のための役割を果たす。好ましくは、導電体は、少なくともコンプレッサーから遠ざかるステーターの該端部までモーターハウジングを通って延びるものとして提供され得る。すなわち、導電体は、有利には、ステーターの全長にわたって軸方向に延びる。これの一つの利点は、これによってステーターと導電体との間の接触がコンプレッサーから遠ざかるステーターの該側面上で実現され得るということである。特に、導電体及びステーターは、圧着された接続部を通って互いに電気的に連結されるものとして提供され得る。電線の長さ及び電力電子回路から遠ざかる側面上の圧着によって、圧着工程の結果としての電力電子回路に対する組み立て損傷が防止され得る。コンプレッサーから遠ざかるステーターの該側面上で、モーターハウジングは、有利にはカバーを有する。前記カバーを取り付ける前に、上側側面で、導電体が、例えば、前述した圧着によってステーター上の巻線に導電性方式で連結され得る。その後にのみカバーが対応的に装着される。このような配置は、非常に小型構成である過給装置の簡単な組み立てを可能にする。従って、全体的に、導電体の構成及び配置は、電気接続部の大きな電力損失を受ける必要なく、組み立てによって原因になる損傷危険が低く、迅速且つ簡単な組み立てという利点を有する。
好ましくは、各導電体と関連する貫通孔の間に第3のシール部が配置される。これにより、モーター空間は、収容空間に対してシールされ得る。第3のシール部は、好ましくは、それぞれの導電体上のホースのようなゴムライニングであり得る。また、好ましくは、第3のシール部上には、壁内の貫通孔に対して比較的高い接触圧力を局所的に発生させるための円形上昇部が存在することが提供され得る。導電体の領域内で任意の短絡を防止するために、好ましくは、第3のシール部が軸方向にステーターの長さの少なくても半分にわたって、好ましくはステーターの長さの少なくても2/3にわたって延びることが提供される。これにより、第3のシール部は、貫通孔をシールするためだけでなく、同時に導電体の電気絶縁のための役割を果たす。
既に前述したように、シャフトは、モーターハウジングの壁を通ってコンプレッサー内に突出する。この位置では、好ましくは、モーター空間に対してコンプレッサー空間をシールするための第4のシール地点が形成され得る。第4のシール地点は、非接触シール部(contactless seal)形態で、または特に少なくとも一つのピストンリングを有する動的シール部(dynamic seal)として提供される。しかし、好ましい変形例において、特にアルミニウムから構成されたモーターハウジングの場合、接触型シール部、特にピストンリングは、モーターハウジング内のピストンリングの“スカッフィング(scuffing)”(ノッチング)を防止するために意図的に省略される。
収容空間に対するモーター空間の気密封止のためには、コンプレッサー空間からモーター空間への、特にパイプスタブ形態の接続部とモーターハウジングの壁との間に取り付けられる第5のシール部が提供される場合が有利である。
好ましくは、シャフトを取り付けるための軸受装置は、モーターハウジングに対してまたはモーターハウジング及びこのモーターハウジングのカバーに対してシャフトを取り付けるための少なくても2つの軸受、特にローリング軸受を有することが提供され得る。振動減衰のための手段は、例えば、少なくとも一つのOリングを有することができ、少なくとも一つのOリングは、軸受または軸受などと隣接するモーターハウジング及び/またはカバーとの間に配置される。少なくとも一つのOリングは、有利には、軸受の外部リング内の溝にシールされる。追加的にまたは代替的に、溝は、モーターハウジング及び/またはカバー内に形成されることもできる。Oリングは、好ましくは、HNBR、天然ゴムまたはゴムから構成される。モーターハウジング及び/またはカバーは、アルミニウムから製造され得る。軸受の外部リングは、通常鋼製から構成される。Oリングは、第1に、不適切な化学活性材料対の回避のための役割を果たすことができる。Oリングは、第2に、機械振動を減衰させる。従って、Oリングは、化学及び機械分離を保障する。追加的にまたは代替的に、振動減衰のための手段は、少なくとも一つのばね要素を有することができる。特に、ばね要素は、軸受とモーターハウジングとの間及び/または軸受とカバーとの間に軸方向に配置され得る。
本発明の更なる詳細及び特徴が次の図面に基づいて説明されるだろう。
例示的な実施例によって本発明による過給装置の断面図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の第1のシール部に関する詳細図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の第2のシール部に関する詳細図を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の後方壁の2つの図面を示し、 例示的な実施例によって本発明による過給装置の後方壁の更なる図面を示し、 カバーが取り外されている例示的な実施例によって本発明による過給装置の詳細を示し、 過給装置の有利な実施例によって後方壁上の上昇部の構成の詳細を示し、 過給装置の有利な実施例によって後方壁上の上昇部の構成の詳細を断面図で示し、 収容空間と周辺部との間の圧力均等化のための一体化された手段を有するプラグコネクタの図面を示している。
過給装置1の例示的な実施例が図1〜図9に基づいて以下で詳細に説明されるだろう。
図1は、コンプレッサー2を含む過給装置1を断面図で示している。コンプレッサー2は、コンプレッサーハウジング3を有する。コンプレッサーホイール4がコンプレッサーハウジング3内に配置される。前記コンプレッサーホイール4は、いわゆるコンプレッサー空間内に配置される。
また、過給装置1は、電気モーター5を含む。電気モーター5は、ローター6及びステーター7から構成される。
シャフト8により、ローター6は、コンプレッサーホイール4に回転可能に共同で連結される。従って、電気モーター5の回転は、コンプレッサーホイール4が回転式にも設定されるようにする。
コンプレッサーホイール4及びローター6は、同軸に配置されており、シャフト8は、同時にローターシャフトでもある。
図1は、シャフト8に対応する軸方向18を示している。半径方向19は、軸方向18に垂直である。円周方向20は、軸方向18の周りに画定される。
電気モーター5が回転するとき、そして、これにより、コンプレッサーホイール4が回転するとき、空気が軸方向18に吸引される。コンプレッサー2によって、空気は半径方向19に圧縮されて内燃機関に供給される。
過給装置1は、モーターハウジング9を更に含む。モーター空間10が前記モーターハウジング9内に形成される。モーター空間10は、カバー12によって、コンプレッサー2から遠ざかる側面上で閉鎖される。コンプレッサー2の前記方向で、モーター空間10は、モーターハウジング9の壁11によって限界が決定される。コンプレッサーハウジング3は、モーターハウジング9に臨むその側面上で開放される。前記開放側面は、後方壁13によって閉鎖される。特に、後方壁13は、プラスチック、特に熱硬化性樹脂から、または金属、特にアルミニウムから製造される。前記後方壁がプラスチックから製造される場合、特に耐高温性ポリアミドが使用される。より好ましくは、後方壁13は、繊維強化プラスチックから製造されるのが提供される。
0.1mm〜0.6mm、特に0.2mm〜0.4mmの高さを有するスタッド(図示せず)がコンプレッサー2に臨む側面上の後方壁13上に設けられることができ、前記スタッドは、コンプレッサーハウジングに対する後方壁13の画定された軸方向位置決めを提供する。スタッドは、凸形状の形態であり得るので、容易に変形可能である。
モーターハウジング9は、その壁11を介してコンプレッサーハウジング3に固定的に連結され、特にねじ固定される。ここで、収容空間14は、後方壁13と壁11との間に形成される。前記収容空間14には、電気モーター5に対する電力供給及び電気モーター5の制御のための電力電子回路15が配置される。収容空間14は、コンプレッサー空間に対して、そして、モーター空間10に対してシールされる。収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を可能にする手段40が提供され得る。圧力均等化のための手段40に関する更なる詳細は、図9と共に以下でより詳細に説明されるだろう。
シャフト8は、第1の軸受16を介してモーターハウジング9の壁11に対して取り付けられる。第2の軸受17がシャフト8とカバー12との間に配置される。図3は、第1の軸受16の外部リングと隣接するモーターハウジング9の間の2つのOリング38を示している。前記Oリングは、特に振動減衰のための手段として役割を果たす。示されたように、Oリングは、軸受16、17の外部リング内の溝内に安着され得る(図1及び図3参照)。追加的にまたは代替的に、溝がモーターハウジング9及び/またはカバー12内にも提供され得る。Oリング38は、好ましくは、HNBR、天然ゴムまたはゴムから構成される。モーターハウジング9及び/またはカバー12は、例えば、アルミニウムから製造され得る。軸受16、17の外部リングは、通常鋼製から構成される。Oリング38は、第1に、不適切な化学活性物質対の回避のための役割を果たすことができる。第2に、Oリング38は、機械振動を減衰させる。従って、Oリング38は、化学及び機械分離を保障する。追加的にまたは代替的に、振動減衰のための手段は、少なくとも一つのばね要素(図示せず)を有することができる。ばね要素は、例えば、軸受16とモーターハウジング9との間及び/または軸受17とカバー12との間(例えば、図1から見られる、軸受17とカバー12との間の自由空間内)に軸方向18に配置され得る。
モーターハウジング9の壁11は、軸方向延長部37を有する。電力電子回路15、及びこれに対応して収容空間14は、前記延長部37の内部に放射状に配置される。
少なくとも一つの第1のシール部21及び一つの第2のシール部22が収容空間14のシールのために設けられる。前記シール部21、22は、図2及び図3での詳細図示に基づいて論議されるだろう。図2は、第1のシール部21を詳細に示している。コンプレッサーハウジング3は、第1の内周面24を有する。壁11は、第1の放射面25を有する。第1の外周面23が後方壁13上に画定される。第1のシール部21は、壁11の第1の放射面25とコンプレッサーハウジング3の第2の放射面26との間に配置される。従って、第1のシール部21は、軸方向18にのみ荷重を受けるようになる。コンプレッサーハウジング3は、第2の放射面26を有する。第1のシール部21は、第1の外周面23、第1の内周面24、第1の放射面25と第2の放射面26と間の全周にわたって配置され、軸方向18に第1の放射面25と第2の放射面26との間に支持され、シール作用が発生される。第1の放射面25と第1のシール部21との間のシールは、後方壁13を圧縮中にモーターハウジング9上に位置させるために、第2の放射面26と第1のシール部21との間のシールほど強力ではない。
図3は、後方壁13及び壁11内の凹部を示しており、前記凹部は、モーター空間10からコンプレッサー空間内へのシャフト8のリードスルーのための役割を果たす。また、図3は、第2のシール部22の配置を詳細に示している。第2のシール部22は、壁11の第2の外周面28上の全周に配置される。また、前記第2のシール部22は、後方壁13の第2の内周面27に突き合わせている。
図1は、ピン形態の導電体29を示している。導電体29は、電力電子回路15とステーター7のコイルとの間の導電性接触を生成する。このために、導電体29は、壁11を貫通して突出する。この位置で、第3のシール部30が壁11の領域内に設けられる。第3のシール部30は、導電体29上にホース状で取り付けられたシール部である。導電体の領域内の任意の短絡を防止するために、第3のシール部は、ステーターの長さの少なくとも半分にわたって、好ましくは、ステーターの長さの少なくとも2/3にわたって軸方向に延びるものとして提供され得る。第3のシール部は、壁11内の貫通孔に対して比較的高い接触圧力を局所的に発生させるために、特に壁11を通る貫通孔の領域内に円形上昇部を有することが好ましい。従って、第3のシール部30は、壁11内の貫通孔をシールするために役に立つだけでなく、ステーター7に対して導電体29を電気的に絶縁させるための役割も果たす。
特に、円周にわたって分布される3つのこのような導電体29が使用される。導電体29は、ステーター7の全体軸方向長さにわたって延び、導電体29がカバー12の領域内でステーター7と接触した状態で配置され得る。すなわち、導電体29は、有利には、ステーターの全長にわたって軸方向18に延びる。従って、ステーター7と導電体29との間の接触は、組み立て上の理由のため、コンプレッサー2から遠ざかるステーター7の該側面上で実現され得る。特に、導電体29及びステーター7は、例えば、圧着された接続部を介して互いに電気的に連結され得る。電線29の長さ及び電力電子回路15から遠ざかる側面上の圧着によって、圧着工程の結果としての電力電子回路15に対する組み立て損傷が防止され得る。コンプレッサー2から遠ざかるステーター7の該側面上で、モーターハウジングは、カバー12を有する。前記カバー12を取り付ける前に、前記側面で、導電体29が、例えば、前述したように圧着によってステーター7上の巻線に導電性方式で連結されることが可能である。そんな後にのみ、カバー12が対応的に取り付けられる。この配置は、非常に小型構成である過給装置1の簡単な組み立てを可能にする。従って、全体的に、導電体29の構成及び配置は、電気接続部の大きな電力損失を受ける必要なく、組み立てによって原因となる損傷危険が低い、迅速且つ簡単な組み立ての利点を有する。
図6は、カバー12が分解されている、コンプレッサー2から遠ざかるモーターハウジング9の側面を示している。このような図示から、カバー12が分解されている時、導電体29の端部及びステーター7に近付くことができることを明らかに分かる。従って、カバー12を取り付ける前に、導電体29の端部が前述したように、ステーター7に導電性方式で接続され得る。
図1及び図3に詳細に示したように、非接触式の第4のシール地点31が壁11とシャフト8との間に設けられる。前記第4のシール地点31は、特に第2のシール部22の内部に放射状に配置される。
図4は、後方壁13の精密な設計を等角断面図で示している。後方壁13は、単一部分に製造される構成要素である。
特に、図4は、後方壁13上の第1の及び第2のシール部21、22の精密な配置を示している。特に、2つのシール部21、22は、接着剤で接合されるとか加硫され、全周にわたって配置されるシール部である。代替的にまたは追加的に、第1のシール部21及び/または第2のシール部22は、後方壁13内の溝に配置され得るとか、またはこれに対応する突出部が後方壁13上に形成され得るし、前記突出部は、第1のシール部21及び/または第2のシール部22内の対応する溝内に突出する。
また、図4での図示は、後方壁13の一体型構成部品である複数の補強リブ32を示している。補強リブ32は、半径方向19に星状の形態で配置され、収容空間14に臨む側面上に配置される。
後方壁13の更なる構成部品は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間の接続部として役割を果たすパイプスタブ33である。前記パイプスタブは、測地学的に低地帯位置(geodetically low−lying position)に、すなわち、シャフト8の下に配置される。特に、図1に示したように、接続部またはパイプスタブ33は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間に流体伝導接続部を形成する。第5のシール部35によって、パイプスタブ33は、壁11に対してシールされる。パイプスタブ33は、コンプレッサー空間とモーター空間10との間の圧力均等化を可能にする。ここで、パイプスタブ33は、収容空間14への連結ではないコンプレッサー空間とモーター空間10との間の連結のみが実現されるように形成される。パイプスタブ33は、単一部分に製造される後方壁13の一体型構成部品であることが提供され得る。パイプスタブ33は、過給装置1のシャフト8に対して偏心的に配置される。コンプレッサー空間からモーター空間への直接接続は、モーター空間とコンプレッサー空間との間の大きな圧力差が回避され得る利点を有する。これにより、例えば、圧力均等化なしに高圧によって起こるシール部及び軸受に対する力が消去されるか減少され得る。これは、潤滑油などが軸受及び/またはシール部外のコンプレッサー空間及び/またはモーター空間内に押し出されて損傷をもたらす危険を減少させる。
圧力均等化を可能にするために、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部は、更なる構成要素を有することができる。例えば、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラムが目標になる気体の通過及び固体または液体粒子の保持のために提供され得る。前記タイプのダイヤフラムは、図面などに示した実施例において、モーター空間10の領域内のパイプスタブ33の流入部開口34及び/または流出部にある後方壁13上で、パイプスタブ33内に取り付けられ得る。追加的にまたは代替的に、前記空間などの間の接続部を介した連結または貫通を調節するとか制御する装置がまた提供され得る。このような装置は、弁及び/またはノズル、例えば、ベンチュリノズル形態で一体化され得る。これは、コンプレッサー空間とモーター空間との間の接続部によって圧力均等化が可能になるだけでなく、同時に圧力均等化が制御及び/または調節され得るし/あるとか、液体または粒子による汚染が防止され得る。
図5は、コンプレッサー2に臨む後方壁13の該側面の平面図を示している。複数の上昇部36がパイプスタブ33の流入部開口34の周りに配置されていることを明らかに分かる。前記上昇部36は、流入部開口34の周りに円周方向20に鎌状の形態で延びる。前記上昇部36は、粒子を出す役割を果たして、高い確率で前記粒子が流入部開口34内に、そして、これによってパイプスタブ33内に通過できないようにする。粒子は、パイプスタブ33の流入部開口34を通ってモーター空間10内に通過することが最大限可能な程度まで防止されるべきである。このような粒子は、特に燃焼されたオイル滴またはすす粒子であり得る。上昇部36の実施例が図1、図4、図5、図7及び図8に基づいて以下でより詳細に説明されるだろう。
コンプレッサーホイールは、所定の直径D1(図1参照)を有する。後方壁13内のパイプスタブ33の流入部開口34の中心は、後方壁の中心点Mから距離A1だけ離隔されている。距離A1は、好ましくは0.2*(D1/2)〜0.9*(D1/2)の範囲、特に0.4*(D1/2)〜0.8*(D1/2)である。
図5から分かるように、複数の上昇部36は、円周方向に後方壁13上で延びる。ここで、一つの上昇部36は、全周でパイプスタブ33の流入部開口34を取り囲んでいる。図5及び図7は、流入部開口34の周りから円周方向にある上昇部36の鎌状の配置を示している。過給装置の作動中、上昇部または上昇部など36は、粒子が自分の慣性によって少なくとも流入部開口34を通って遠心分離される確率が高く、凝縮物と共に排出されないが、圧縮空気と共に内燃機関での燃焼過程に供給される効果を有する。
図7に示したように、上昇部36は、窪み部によって互いに分離される。また、図7は、流入部開口34の中心を通って、そして、後方壁13の中心点Mを通って進行する仮想の中心線を示している。窪み部は、図7に同様に示された仮想の補助軸に沿って延びる。窪み部の補助軸は、流入部開口34の外側で放射状に中心線と交差する。
図7から分かるように、各場合において、一つの第1の窪み部及び対応する複数の上昇部36が円周方向から見たときに、流入部開口34の前後に設けられる。そうすると、第1の窪み部の補助軸は、中心線とそれぞれ第1の角度α1、β1を囲む。また、第2の窪み部及び対応的に更なる上昇部36が円周方向から見たときに、第1の窪み部の前後に設けられる。第2の窪み部の補助線は、中心線とそれぞれ第2の角度α2、β2を囲む。第1の及び第2の角度(α1、β1、α2、β2)は、それぞれ70゜と20゜との間、特に60゜と25゜との間にある。第1の角度(α1、β1)は、第2の角度(α2、β2)よりも小さいことが好ましい。特に、第1の角度(α1、β1)は、第2の角度(α2、β2)の最大95%に至る。
前述したように、そして、図1から分かるように、コンプレッサーホイール4は、直径D1(コンプレッサーホイール4の最大直径)を有する。上昇部など36の全体は、長さLにわたって延びることができる(図7参照)。長さLは、中心線に垂直に、そして、後方壁13がまたがる平面に平行に測定される。従って、長さLは、シャフト8の軸に垂直に配置される。長さLは、好ましくは0.7*D1と0.2*D1との間、特に0.6*D1と0.3*D1との間に至る。
図7は、上昇部36などの全体が後方壁13の中心点Mに対して、そして、後方壁13の平面で測定されるセグメント角度γにわたって延びることを示している。セグメント角度γは、120゜と45゜との間、特に100゜と60゜との間にある。
図7に示したように、上昇部36の放射状内部エッジは、円弧に従う。円弧は、中心点Mに対して連続的に可変する半径を有する。中心線において、円弧は、第1の半径R1を有する。半径は、上昇部36の外端に向かって第2の半径R2まで増加する。この場合、第2の半径R2は、第1の半径R1の少なくとも110%に至る。
図8は、上昇部36のうちの一つを通る断面図(図7でのA−A断面線に沿った)を示している。軸方向に測定された上昇部36の高さH1は、0.1mm〜5mm、特に0.1mm〜1mmである。
上昇部36のエッジも同様に図8から分かる。上昇部36のエッジは、画定された半径R3を有して円形になる。前記半径は、好ましくは0.05mm〜0.1mmである。
図7から分かるように、上昇部36及び対応する窪み部の配置は、流入部開口34の中心を通って、そして、後方壁13の中心Mを通って進行する中心線に対して対称である。
流入部開口34及び上昇部36の構成及び位置決めに関する、詳細に説明された様々な特徴は、計算、シミュレーション及びテストに基づいて決定され得るし、個別的にまたは上昇作用で相互作用する組み合わせで使用され、粒子が流入部開口34及び接続部を介してモーター空間10内に通過することを防止することができる。従来及び論理的な解決策、特にモーター空間10をシールすることと対照的に、例えば、パイプスタブ33形態の圧力均等化のための接続部、及び流入部開口34の領域内の上昇部36の提供は、対応的に要求される圧力均等化によって、モーター空間を完全にシールするよりも著しく容易で安価である。
図9は、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段40に対する選択的な設計を示している。一般に、圧力均等化のための手段40は、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化を許容する任意のタイプの接続部、例えば、一つ以上の孔またはボアであり得る。圧力均等化のための手段40は、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラムを有することができる。従って、前記ダイヤフラムは、液体に対しては不透性であり、気体に対しては透過性であることができ、収容空間14と周辺部との間の圧力均等化が可能になる。ダイヤフラムは、例えば、一つ以上の孔またはボア形態の接続部の領域内に、後者の上/下または中に取り付けられ得る。収容空間14内の電力電子回路15の電気接触のために、周辺部に対する収容空間14の接続部は、例えば、プラグコネクタ39を介して提供され得る。特に、圧力均等化のための手段40は、図9に示したように、前記タイプのプラグコネクタ39に一体化され得る。プラグコネクタ39は、電力電子回路15の制御及び/または電気モーター5に対する電力供給に適することができる。例えば、圧力均等化のための手段40は、プラグコネクタ39のカラー41に一体化され得る。これは、単一の構成要素が電力電子回路15の電気接触のために、そして、圧力均等化を可能にするためにも使用され得るという利点を有する。また、圧力均等化のための手段40は、例えば、ベンチュリノズル形態の弁及び/またはノズルをまた含むこともできる。従って、制御され調節された圧力均等化が可能になる。
本発明の前記の記載された開示に加えて、この場合、前記開示を補足するために、図1〜図9における本発明の例示的な図面が明示的に参照される。
1 過給装置
2 コンプレッサー
3 コンプレッサーハウジング
4 コンプレッサーホイール
5 電気モーター
6 ローター
7 ステーター
8 シャフト
9 モーターハウジング
10 モーター空間
11 壁
12 カバー
13 後方壁
14 収容空間
15 電力電子回路
16 第1の軸受
17 第2の軸受
18 軸方向
19 半径方向
20 円周方向
21 第1のシール部
22 第2のシール部
23 (後方壁の)第1の外周面
24 (コンプレッサーハウジングの)第1の内周面
25 (壁の)第1の放射面
26 (コンプレッサーハウジングの)第2の放射面
27 (後方壁の)第2の内周面
28 (壁の) 第2の外周面
29 導電体
30 第3のシール部
31 第4のシール地点
32 補強リブ
33 接続部/パイプスタブ
34 流入部開口
35 第5のシール部
36 上昇部
37 補助延長部
38 Oリング
39 プラグコネクタ
40 収容空間と周辺部との間の圧力均等化のための手段
41 プラグコネクタのカラー

Claims (77)

  1. 内燃機関用、特に車両用過給装置(1)であって、
    コンプレッサーハウジング(3)を有し、コンプレッサーホイール4が配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー(2)と、
    ローター(6)及びステーター(7)が配置されるモーター空間(10)を画定するモーターハウジング(9)を有する電気モーター(5)と、
    前記電気モーター(5)を制御するための電力電子回路(15)が配置される収容空間(14)と、を有し、
    前記収容空間(14)は、前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)に対してシールされる、過給装置。
  2. 前記収容空間(14)と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段(40)を有することを特徴とする、請求項1に記載の過給装置。
  3. 少なくとも一つの導電体(29)が、前記電力電子回路(15)と前記電気モーター(5)との間の導電性接続を可能にするために、前記電力電子回路(15)から前記モーターハウジング(9)を介して延びることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の過給装置。
  4. 前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)との間の圧力均等化を可能にするために、前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への接続部を有することを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の過給装置。
  5. 前記ローター(6)を前記コンプレッサーホイール(4)に連結するシャフト(8)の取り付けるための軸受装置を有し、前記軸受装置は、振動減衰のための手段を有することを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の過給装置。
  6. 内燃機関用、特に車両用過給装置(1)であって、
    コンプレッサーハウジング(3)を有し、コンプレッサーホイール(4)が配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー(2)と、
    電気モーター(5)と、
    前記電気モーター(5)を制御するための電力電子回路(15)が配置される収容空間(14)と、
    前記収容空間(14)と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段(40)とを有する、過給装置。
  7. 前記電気モーターは、モーター空間(10)を画定するモーターハウジング(9)を有し、前記収容空間(14)は、前記コンプレッサー空間及び前記モーター空間(10)に対してシールされることを特徴とする、請求項6に記載の過給装置。
  8. 少なくとも一つの導電体(29)が前記電力電子回路(15)と前記電気モーター(5)との間の導電性接続を可能にするために、前記電力電子回路(15)から前記モーターハウジング(9)を通って延びることを特徴とする、請求項6又は請求項7に記載の過給装置。
  9. 前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)との間の圧力均等化を可能にするために、前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への接続部を有することを特徴とする、請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の過給装置。
  10. 前記モーター空間(10)内に配置された前記電気モーター(5)の前記ローター(6)を前記コンプレッサーホイール(4)に連結するシャフト(8)を取り付けるための軸受装置を有し、前記軸受装置は、振動減衰のための手段を有することを特徴とする、請求項6乃至請求項9のいずれか一項に記載の過給装置。
  11. 内燃機関用、特に車両用過給装置(1)であって、
    コンプレッサーハウジング(3)を有し、コンプレッサーホイール(4)が配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー(2)と、
    ローター(6)及びステーター(7)が配置されるモーター空間(10)を画定するモーターハウジング(9)を有する電気モーター(5)と、
    電気モーター(5)を制御するための電力電子回路(15)が配置される収容空間(14)を有し、
    少なくとも一つの導電体(29)が前記電力電子回路(15)と前記電気モーター(5)との間の導電性接続を可能にするために、前記電力電子回路(15)から前記モーターハウジング(9)を通って延びる、過給装置。
  12. 前記収容空間(14)は、前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)に対してシールされることを特徴とする、請求項11に記載の 過給装置。
  13. 前記収容空間(14)と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段(40)を有することを特徴とする、請求項11又は請求項12に記載の過給装置。
  14. 前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)との間の圧力均等化を可能にするために、前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への接続部を有することを特徴とする、請求項11乃至請求項13のいずれか一項に記載の過給装置。
  15. 前記ローター(6)を前記コンプレッサーホイール(4)に連結するシャフト(8)を取り付けるための軸受装置を有し、前記軸受装置は、振動減衰のための手段を有することを特徴とする、請求項11乃至請求項14のいずれか一項に記載の過給装置。
  16. 内燃機関用、特に車両用過給装置(1)であって、
    コンプレッサーハウジング(3)を有し、コンプレッサーホイール(4)が配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー(2)と、
    ローター(6)及びステーター(7)が配置されるモーター空間(10)を画定するモーターハウジング(9)を有する電気モーター(5)と、
    前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)との間の圧力均等化を可能にするために、前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への接続部と、を有する、過給装置。
  17. 収容空間(14)を有し、前記電気モーター(5)を制御するための電力電子回路(15)が前記収容空間(14)内に配置され、前記収容空間(14)は、前記コンプレッサー空間及び前記モーター空間(10)に対してシールされることを特徴とする、請求項16に記載の過給装置。
  18. 前記収容空間(14)と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段(40)を有することを特徴とする、請求項17に記載の過給装置。
  19. 少なくとも一つの導電体(29)が、前記電力電子回路(15)と前記電気モーター(5)との間の導電性接続を可能にするために、前記電力電子回路(15)から前記モーターハウジング(9)を通って延びることを特徴とする、請求項16乃至請求項18のいずれか一項に記載の過給装置。
  20. 前記ローター(6)を前記コンプレッサーホイール(4)に連結するシャフト(8)を取り付けるための軸受装置を有し、前記軸受装置は、振動減衰のための手段を有することを特徴とする、請求項16乃至請求項19のいずれか一項に記載の過給装置。
  21. 内燃機関用、特に車両用過給装置(1)であって、
    コンプレッサーハウジング(3)を有し、コンプレッサーホイール(4)が配置されるコンプレッサー空間を有するコンプレッサー(2)と、
    ローター(6)及びステーター(7)が配置されるモーター空間(10)を画定するモーターハウジング(9)を有する電気モーター(5)と、
    前記ローター(6)を前記コンプレッサーホイール(4)に回転可能に共同で連結するシャフト(8)と、
    前記シャフト(8)を取り付けるための軸受装置と、を有し、
    前記軸受装置は、動減衰のための手段を有する、過給装置。
  22. 収容空間(14)を有し、前記電気モーター(5)を制御するための電力電子回路(15)が前記収容空間(14)内に配置され、前記収容空間(14)は、前記コンプレッサー空間及び前記モーター空間(10)に対してシールされることを特徴とする、請求項21に記載の過給装置。
  23. 前記収容空間(14)と周辺部との間の圧力均等化を可能にするための手段(40)を有することを特徴とする、請求項22に記載の過給装置。
  24. 少なくとも一つの導電体(29)が、前記電力電子回路(15)と前記電気モーター(5)との間の導電性接続を可能にするために、前記電力電子回路(15)から前記モーターハウジング(9)を通って延びることを特徴とする、請求項22又は請求項23に記載の過給装置。
  25. 前記コンプレッサー空間と前記モーター空間(10)との間の圧力均等化を可能にするために、前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への接続部を有することを特徴とする、請求項21乃至請求項24のいずれか一項に記載の過給装置。
  26. 前記圧力均等化のための手段(40)は、接続部、特にボア(bore)であるのを特徴とする、請求項1乃至請求項25のいずれか一項に記載の過給装置。
  27. 前記圧力均等化のための手段(40)は、ダイヤフラム、特に半透性ダイヤフラムであることを特徴とする、請求項1乃至請求項26のいずれか一項に記載の過給装置。
  28. 前記圧力均等化のための手段(40)は、プラグコネクタ(39)に一体化され、特に前記プラグコネクタは、電力電子回路(15)の制御及び/または電気モーター(5)に対する電力供給に適することを特徴とする請求項1乃至請求項27のいずれか一項に記載の過給装置。
  29. 前記圧力均等化のための手段(40)は、前記プラグコネクタ(39)のカラー(41)に一体化されることを特徴とする、請求項28に記載の過給装置。
  30. 前記コンプレッサーハウジング(3)は、後方壁(13)によって前記モーターハウジング(9)に臨む側面上で閉鎖され、前記後方壁(13)は、前記モーターハウジング(9)の壁(11)に対向して配置され、前記収容空間(14)は、前記壁(11)と前記後方壁(13)との間に配置されることを特徴とする、請求項1乃至請求項29のいずれか一項に記載の過給装置。
  31. 前記後方壁(13)は、前記コンプレッサーハウジング(3)と別個に製造された独立的な構成要素であることを特徴とする、請求項30に記載の過給装置。
  32. 前記後方壁(13)は、プラスチックまたは金属、特に熱硬化性樹脂、耐高温性ポリアミド、繊維強化プラスチック、またはアルミニウムから製造されることを特徴とする、請求項30又は請求項31に記載の過給装置。
  33. 前記後方壁(13)は、複数の補強リブ(32)を有し、特に前記補強リブ(32)は、前記後方壁(13)の中央凹部から星状で外向きに延びることを特徴とする、請求項30乃至請求項32のいずれか一項に記載の過給装置。
  34. 前記補強リブ(32)は、前記電気モーターに臨む前記後方壁(13)の該側面上に形成されることを特徴とする、請求項33に記載の過給装置。
  35. 前記後方壁(13)の第1の外周面(23)上に第1のシール部(21)を有し、前記第1のシール部(21)は、前記壁(11)の第1の放射面(25)と前記コンプレッサーハウジング(3)の第2の放射面(26)と間に配置され、軸方向(18)にのみ荷重を受けるようになることを特徴とする、請求項30乃至請求項34のいずれか一項に記載の過給装置。
  36. 補助延長部(37)が前記壁(11)上に形成され、前記電力電子回路(15)は、前記延長部(37)内部に放射状に配置され、前記第1の放射面(25)は、前記延長部(37)上に配置されることを特徴とする、請求項35に記載の過給装置。
  37. 前記モーター空間(10)から前記コンプレッサー空間へのシャフト(8)のリードスルー(leadthrough)のための凹部が、前記壁(11)及び前記後方壁(13)内に形成され、第2のシール部22が、前記凹部の領域内の前記後方壁(13)と前記壁(11)との間に配置されることを特徴とする、 請求項30乃至請求項36のいずれか一項に記載の過給装置。
  38. 前記後方壁(13)の内周面(27)及び前記壁(11)の第2の外周面(28)が前記第2のシール部(22)に当接することを特徴とする、請求項37に記載の過給装置。
  39. 前記第1のシール部(21)及び/または前記第2のシール部(22)は、前記後方壁(13)に接着剤で接合されるか、前記後方壁(13)上に加硫されることを特徴とする、請求項35乃至請求項38のいずれか一項に記載の過給装置。
  40. 前記第1のシール部(21)及び/または前記第2のシール部(22)は、前記後方壁(13)内の溝に配置されるか、または前記後方壁(13)の対応する突出部が、前記第1のシール部(21)及び/または第2のシール部(22)内の対応する溝内に突出することを特徴とする、請求項35乃至請求項39のいずれか一項に記載の過給装置。
  41. ゴム、天然ゴムまたは水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)が、前記第1のシール部(21)及び/または前記第2のシール部(22)のための材料として使用されることを特徴とする、請求項35乃至請求項40のいずれか一項に記載の過給装置。
  42. 前記コンプレッサー空間から前記モーター空間(10)への前記接続部は、パイプスタブ(33)を有することを特徴とする、請求項1乃至請求項41のいずれか一項に記載の過給装置。
  43. 前記パイプスタブ(33)は、前記後方壁(13)を通って前記軸方向(18)に延び、前記モーター空間(10)と前記コンプレッサー空間との間に直接流体伝導接続部を形成することを特徴とする、請求項42に記載の過給装置。
  44. 前記パイプスタブ(33)は、単一部分に製造される後方壁(13)の一体型構成部品であることを特徴とする、請求項42又は請求項43に記載の過給装置。
  45. 前記後方壁(13)内の前記接続部の流入部開口(34)の中心は、前記後方壁の中心点(M)から距離(A)だけ離隔されることを特徴とする、請求項1乃至請求項44のいずれか一項に記載の過給装置。
  46. 前記コンプレッサーホイールが直径(D)を有し、前記距離(A)が0.4(D/2)〜0.8(D/2)であることを特徴とする、請求項45に記載の過給装置。
  47. 粒子を離れるための少なくても一つの上昇部(36)が、前記コンプレッサー(2)に臨む前記後方壁(13)の該側面上で、前記接続部(33)の前記流入部開口(34)の領域内に形成されることを特徴とする、請求項45又は請求項46に記載の過給装置。
  48. 前記少なくとも一つの上昇部(36)は、円周方向に延び、特に前記少なくとも一つの上昇部(36)は、前記流入部開口(34)周りの全周にわたって配置されることを特徴とする 請求項47に記載の過給装置。
  49. 前記少なくとも一つの上昇部(36)は、前記流入部開口(34)周りに鎌状の形態で配置されることを特徴とする、請求項47又は請求項48に記載の過給装置。
  50. 少なくとも2つの上昇部が設けられ、前記上昇部は、好ましくは、窪み部によって互いに分離されることを特徴とする、請求項47乃至請求項49のいずれか一項に記載の過給装置。
  51. 中心線が、前記流入部開口の中心及び前記後方壁の中心点(M)を連結し、前記窪み部は、補助軸に沿って延び、前記中心線は、前記流入部開口(34)外側で放射状に前記補助軸と交差することを特徴とする、請求項50に記載の過給装置。
  52. それぞれの場合において、少なくとも一つの第1の窪み部及び対応する複数の上昇部(36)が前記円周方向から見た時に、前記流入部開口(34)の前後に設けられることを特徴とする、請求項51に記載の過給装置。
  53. 前記第1の窪み部が延びる対応する補助軸は、前記中心線とそれぞれ第1の角度( 及び )を囲み、前記補助軸は、前記流入部開口外側で放射状に前記中心線と交差することを特徴とする、請求項52に記載の過給装置。
  54. それぞれの場合において、少なくとも一つの第2の窪み部及び対応する更なる上昇部(36)が、前記円周方向から見た時に、前記第1の窪み部の前後に設けられ、前記第2の窪み部の対応する補助軸は、前記中心線とそれぞれ第2の角度( 及び )を囲むことを特徴とする、請求項53に記載の過給装置。
  55. 前記第1及び第2の角度( )は、それぞれ70゜〜20゜との間、好ましくは60゜〜25゜であることを特徴とする、請求項54に記載の過給装置。
  56. 前記第1の角度( )は、前記第2の角度( )よりも小さく、特に前記第1の角度( )は、前記第2の角度( )の最大95%に至ることを特徴とする、請求項54又は請求項55に記載の過給装置。
  57. 前記上昇部(36)の全体は、前記中心線に垂直で、そして、前記後方壁(13)が跨る平面に平行に測定された長さ(L)にわたって延び、特に前記コンプレッサーホイールは、直径(D)を有し、前記長さ(L)は、0.7〜0.2、特に好ましくは0.6〜0.3であることを特徴とする、請求項47乃至請求項56のいずれか一項に記載の過給装置。
  58. 前記上昇部などの全体は、前記中心点(M)に対して測定されたセグメント角度 にわたって延び、前記セグメント角度は、120゜〜45゜、特に100゜〜60゜であることを特徴とする、請求項47乃至請求項57のいずれか一項に記載の過給装置。
  59. 前記上昇部の放射状内部エッジは、円弧に沿って延び、特に前記円弧は、前記後方壁(13)の前記中心点(M)に対して連続的に可変する半径を有することを特徴とする、請求項47乃至請求項58のいずれか一項に記載の過給装置。
  60. 前記円弧は、前記中心線上に第1の半径(R)を画定し、前記半径は、前記円弧に沿って前記上昇部の外部端部での第2の半径(R)まで増加し、特に前記第2の半径(R)は、前記第1の半径(R)の少なくとも110%に至ることを特徴とする、請求項59に記載の過給装置。
  61. 前記少なくとも一つの上昇部の高さ(H)は、0.1mm〜5mm、特に0.1mm〜1mmであることを特徴とする、請求項47乃至請求項60のいずれか一項に記載の過給装置。
  62. 前記少なくとも一つの上昇部のエッジは、画定された半径(R)を有して円形になり、特に前記半径(R)は、0.05mm〜0.1mmであることを特徴とする、請求項47乃至請求項61のいずれか一項に記載の過給装置。
  63. 前記上昇部及び前記窪み部は、前記後方壁(13)の前記中心点(M)及び前記流入部開口(34)の中心を通って進行する前記中心線に対して対称で配置されることを特徴とする、請求項47乃至請求項62のいずれか一項に記載の過給装置。
  64. 前記壁(11)には、前記導電体(29)が延びる貫通孔が形成されることを特徴とする、請求項1乃至請求項63のいずれか一項に記載の過給装置。
  65. 第3のシール部(30)が、前記導電体(29)と前記貫通孔との間に配置されることを特徴とする、請求項64に記載の過給装置。
  66. 前記第3のシール部(30)は、前記導電体(29)上のホースのようなゴムライニングであることを特徴とする、請求項65に記載の過給装置。
  67. 前記第3のシール部(30)は、前記軸方向(18)に前記ステーター(7)の長さの少なくても半分にわたって延びることを特徴とする、請求項65又は請求項66に記載の過給装置。
  68. 前記第3のシール部(30)は、前記壁(11)内の前記貫通孔に対して比較的高い接触圧力を局所的に発生させるための円形上昇部を有することを特徴とする、請求項65乃至請求項67のいずれか一項に記載の過給装置。
  69. 前記導電体(29)は、少なくとも前記コンプレッサー(2)から遠ざかる前記ステーター(7)の該端部まで前記モーターハウジングを通って延びることを特徴とする、請求項1乃至請求項68のいずれか一項に記載の過給装置。
  70. 前記導電体(29)及び前記ステーター(7)は、圧着された接続部によって導電性方式で互いに連結されることを特徴とする、請求項69に記載の過給装置。
  71. 前記導電体は、ピン形態であることを特徴とする、請求項1乃至請求項70のいずれか一項に記載の過給装置。
  72. 少なくとも3つの導電体(29)が設けられることを特徴とする、請求項1乃至請求項71のいずれか一項に記載の過給装置。
  73. 前記シャフト(8)を取り付けるための前記軸受装置は、前記モーターハウジング(9)に対してまたは前記モーターハウジング(9)及び前記モーターハウジング(9)のカバー(12)に対して前記シャフト(8)を取り付けるために、少なくとも2つの軸受(16、17)、特にローリング軸受を有することを特徴とする、請求項1乃至請求項72のいずれか一項に記載の過給装置。
  74. 前記振動減衰のための手段は、少なくとも一つのOリングを有し、前記少なくとも一つのOリングは、前記軸受(16、17)と前記隣接するモーターハウジング(9)またはカバー(12)との間に配置されることを特徴とする、請求項73に記載の過給装置。
  75. 前記少なくとも一つのOリングは、前記軸受の外部リング内の溝に配置されることを特徴とする、請求項74に記載の過給装置。
  76. 前記振動減衰のための手段は、少なくとも一つのばね要素を有することを特徴とする、請求項73乃至請求項75のいずれか一項に記載の過給装置。
  77. 前記ばね手段は、前記軸受(16、17)と前記モーターハウジングとの間、及び/または前記軸受(16、17)と前記カバー(12)との間に、前記軸方向に配置されることを特徴とする、請求項76に記載の過給装置。
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