JP2018145813A - 電動過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】よりシンプルな構造にて、ステータコイルを適切に冷却することができる電動過給機を提供する。【解決手段】シャフト６３Ａと一体とされたロータ６０Ｒと、ロータ６０Ｒの周囲に配置されたステータコイル６０Ｃと、ロータ６０Ｒとステータコイル６０Ｃを収容するモータハウジング（６１Ａ〜６１Ｃ）と、モータハウジングに対してシャフト６３Ａを回転自在に支持する軸受６０Ｇ、６０Ｈと、を有する電動過給機６０であって、モータハウジングには、供給されたオイルを軸受６０Ｇ、６０Ｈへと導く軸受用油路（６４、６４Ｂ、６５、６５Ｂ）が設けられており、軸受用油路の途中に、供給されたオイルの一部を、ステータコイル６０Ｃの外周面とモータハウジングとの間の隙間６６Ａ、６６Ｂに吐出する分岐油路（６４Ｃ、６５Ｃ）が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、ステータコイルを冷却するための冷却機構を有する電動過給機に関する。

例えば、内燃機関を搭載した近年の車両には、排気ガスを利用して吸気を過給する排気ターボチャージャに加えて、電動モータを利用して吸気を過給する電動過給機を備えた車両が有る。このような車両では、排気ターボチャージャによる過給が不十分となる運転領域で電動過給機を駆動させることで、不足する過給能力を補っている。電動過給機の電動モータが駆動された場合、１０万［ｒｐｍ］近傍となる非常に高い回転数で駆動されるので、電動モータの発熱量が多く、充分な冷却が必要となる。

例えば、特許文献１には、タービン発電機のタービン軸を回転自在に支持する軸受にオイルを供給する油路を有し、当該油路から分岐した油路にて、ステータコイルの内周面に対向しているロータの外周面に向けてオイルを吹き付けてロータを冷却するタービン発電機が開示されている。特許文献１に記載のタービン発電機では、分岐した油路からのオイルは、ロータの外周面に吹き付けられている。

また、例えば、特許文献２には、回転軸が水平とされた回転電機において、回転軸回りに周方向に配置されたステータコイルにおける鉛直方向上側の複数のステータコイルに、冷媒（例えばオイル）を供給する回転電機の冷却構造体が開示されている。特許文献２に記載の冷却構造体では、鉛直方向上側の複数のステータコイルに対して軸方向に対向する位置に、パイプを介して冷媒が供給される円弧状のカバー内流路が設けられており、当該カバー内流路には、軸方向に対向している複数のステータコイルに向けて冷媒を吐出するための、複数の吐出孔が設けられている。

実開平４−５４４６７号公報 特開２０１４−９６８７６号公報

特許文献１に記載のタービン発電機では、分岐した油路からのオイルがロータの外周面に吹き付けられているが、ステータコイルの冷却が不十分となる可能性がある。また特許文献２に記載の回転電機の冷却構造体では、ステータコイルを充分に冷却するために、複数の吐出孔を有する円弧状のカバー内流路や、当該カバー内流路に冷媒を供給するパイプ等が必要であり、構造が複雑化するので、あまり好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造にて、ステータコイルを適切に冷却することができる電動過給機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、シャフトと一体とされたロータと、前記ロータの周囲に配置されたステータコイルと、前記ロータと前記ステータコイルを収容するモータハウジングと、前記モータハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、前記シャフトの一端の側に固定されて前記シャフトと一体となって回転することにより流体を過給するコンプレッサインペラと、前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサハウジングと、を有する電動過給機であって、前記モータハウジングには、供給されたオイルを前記軸受へと導く軸受用油路が設けられており、前記軸受用油路の途中に、供給されたオイルの一部を、前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間に吐出する分岐油路が設けられている、電動過給機である。

本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る電動過給機であって、前記軸受用油路は、前記モータハウジングに設けられた給油配管と、前記給油配管における前記軸受の近傍に設けられた軸受用吐出孔と、にて形成されており、前記分岐油路は、前記給油配管における前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間の近傍に設けられた分岐吐出孔にて形成されている、電動過給機である。

本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る電動過給機であって、前記分岐油路は、前記モータハウジング内において上方に配置された前記ステータコイルである上方ステータコイルの外周面と、当該上方ステータコイルの外周面に対向している前記モータハウジングとの間の隙間に、供給されたオイルの一部を吐出する位置に設けられている、電動過給機である。

本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る電動過給機であって、前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間は、前記ステータコイルの外周面に沿って周方向に連続するように形成された空間であるコイル外周空間であり、前記モータハウジングの下方には、前記コイル外周空間に連通する排油口が設けられている、電動過給機である。

第１の発明によれば、軸受の冷却や潤滑に利用するために供給されるオイル及び当該オイルの経路である軸受用油路を利用して分岐油路を設けるだけでよいので、シンプルな構造で実現することができる。そして、供給されたオイルの一部をステータコイルに直接吹き付けるので、ステータコイルを適切かつ充分に冷却することができる。

第２の発明によれば、軸受用油路を非常にシンプルな構造で実現することができる。さらに、分岐油路は、軸受用油路を形成している給油配管の途中に分岐吐出孔を設けるだけで実現されるので、構造が非常にシンプルである。

第３の発明によれば、上方に配置された上方ステータコイルにオイルを吹き付けて、重力を利用して他のステータコイルへとオイルを循環させることで、すべてのステータコイルを適切に冷却することができる。

第４の発明によれば、排油口を適切な位置に設けることで、ステータコイルの冷却に用いたオイルを適切に回収し、ステータコイルの冷却に利用するオイルを適切に循環させることができる。

本発明の電動過給機を有する内燃機関の制御システムの概略全体構成を説明する図である。 本発明の電動過給機の軸方向断面図である。 図２における給油配管の周囲の拡大図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図であり、コイル外周空間及び排油口を説明する図である。 図２におけるＶ−Ｖ矢視断面図であり、給油配管の途中に設けられた分岐吐出孔の例、及び当該分岐吐出孔からのオイルの吐出方向の例を説明する図である。

●［内燃機関の制御システムの概略全体構成（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。まず図１を用いて、内燃機関の制御システムの概略全体構成について説明する。本実施の形態の説明では、車両に搭載された内燃機関の例として、４気筒のエンジン１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。エンジン１０には、エンジン１０の各気筒４５Ａ〜４５Ｄへの吸入空気を導入する吸気通路１１が接続されている。またエンジン１０には、各気筒４５Ａ〜４５Ｄからの排気ガスが吐出される排気通路１２が接続されている。各気筒４５Ａ〜４５Ｄには、燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介してコモンレール４１に接続されたインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄが設けられている。また吸気経路である吸気通路１１にはターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５と電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗが設けられており、排気経路である排気通路１２にはターボチャージャ３０のタービン３６と排気浄化装置３８が設けられている。吸気通路１１は、上流側から順に、吸気通路１１Ａ、吸気通路１１Ｂ、吸気通路１１Ｃを有し、吸気通路１１Ｃの下流側はエンジン１０に接続されている。

吸気通路１１Ａの上流側には流量検出手段２１が設けられており、吸気通路１１Ａの下流側はターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５の流入口に接続されている。流量検出手段２１は、例えば吸入空気の流量を検出可能な流量センサである。制御手段５１は、流量検出手段２１からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入した吸入空気の流量である吸入空気流量（吸気量）を検出することが可能である。また吸気通路１１Ａには、圧力検出手段２４Ａ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２４Ａからの検出信号に基づいて、ターボコンプレッサ３５の上流側の吸入空気の圧力であるターボコンプレッサ上流吸気圧力を検出可能である。

吸気通路１１Ｂの上流側はターボチャージャ３０のターボコンプレッサ３５の吐出口に接続され、吸気通路１１Ｂの下流側は電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗの流入口に接続されている。ターボコンプレッサ３５はタービン３６によって回転駆動され、吸気通路１１Ａから吸気通路１１Ｂへと流れる吸気を過給する。吸気通路１１Ｂには、インタークーラ１６とスロットル装置４７が設けられている。インタークーラ１６は、吸気通路１１内を流れる吸気（ターボコンプレッサ３５にて過給されて温度が上昇した吸気）を冷却して吸気の体積を減少させ、吸気中の酸素密度を高める。

スロットル装置４７は、スロットルモータ４７Ｍとスロットル開度検出手段４７Ｓ（例えばスロットルバルブの回転角度を検出する角度検出センサ）を有している。制御手段５１は、アクセルペダル踏込量検出手段２５（例えばアクセルペダル踏込角度センサ）を用いて検出した運転者のアクセルペダルの踏込量と、エンジン１０の運転状態等に基づいて、スロットルバルブの目標角度を算出する。そして制御手段５１は、スロットルバルブの回転角度が目標角度となるように、スロットル開度検出手段４７Ｓを用いてスロットルバルブの回転角度をモニタ（検出）しながらスロットルモータ４７Ｍを制御してスロットルバルブを回転させる。また吸気通路１１Ｂには、圧力検出手段２４Ｂ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２４Ｂからの検出信号に基づいて、ターボコンプレッサ３５の下流側の吸入空気の圧力であるターボコンプレッサ下流吸気圧力を検出可能である。

吸気通路１１Ｂには、一方端の側が排気通路１２Ａに接続されたＥＧＲ通路１３Ａの他方端が接続されている。ＥＧＲ通路１３Ａは、排気通路１２Ａ内の排気ガスの一部を吸気通路１１Ｂに戻して排気の浄化に寄与する。排気通路１２Ａには、ＥＧＲクーラ１５ＡとＥＧＲ弁１４Ａが設けられている。ＥＧＲクーラ１５Ａには冷却用のクーラントが供給されており、当該クーラントを用いて、流入された排気ガスを冷却して吐出する。ＥＧＲ弁１４Ａは、制御手段５１からの制御信号に基づいて駆動され、ＥＧＲ通路１３Ａの開度を調整する。また吸気通路１１Ｂには、コンプレッサインペラ６０Ｗをバイパスするバイパス通路１１Ｚの一方端が接続されている。バイパス通路１１Ｚの他方端は、吸気通路１１Ｃの途中に接続されている。またバイパス通路１１Ｚには、バイパス通路１１Ｚの開閉を制御するバルブであるバイパス弁（以下、ＡＢＶ６８と記載する）が設けられている。電動過給機６０は制御手段５１からの制御信号にて回転駆動され、ＡＢＶ６８は制御手段５１からの制御信号にて開閉駆動される。コンプレッサインペラ６０Ｗは電動過給機６０の電動モータにて駆動され、吸気通路１１Ｂから吸気通路１１Ｃへと流れる吸気を過給する。なお、電動過給機６０が回転駆動されている場合はＡＢＶ６８が閉側に制御され、電動過給機６０が回転駆動されていない場合はＡＢＶ６８が開側に制御される。

吸気通路１１Ｃの上流側は電動過給機６０のコンプレッサインペラ６０Ｗの吐出口に接続され、吸気通路１１Ｃの下流側はエンジン１０に接続されている。また吸気通路１１Ｃの途中には、バイパス通路１１Ｚの他方端が接続されている。そして吸気通路１１Ｃにおけるバイパス通路１１Ｚとの接続個所よりも下流の側に圧力検出手段２７（例えば圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２７からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入する直前の吸入空気の圧力を検出可能である。

排気通路１２は、上流側から順に、排気通路１２Ａ、排気通路１２Ｂを有している。排気通路１２Ａの上流側はエンジン１０に接続されており、排気通路１２Ａの下流側はターボチャージャ３０のタービン３６の流入口に接続されている。排気通路１２Ａには、ＥＧＲ通路１３Ａの一方端が接続されている。また排気通路１２Ａには、圧力検出手段２６Ａ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２６Ａからの検出信号に基づいて、タービン３６の上流側の排気の圧力であるタービン上流排気圧力を検出可能である。

排気通路１２Ｂの上流側はターボチャージャ３０のタービン３６の吐出口に接続され、排気通路１２Ｂの下流側には排気浄化装置３８が設けられている。排気浄化装置３８は、例えば酸化触媒やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）であり、排気通路１２Ｂ内を流れる排気を浄化する。また排気通路１２Ｂには、圧力検出手段２６Ｂ（例えば、圧力センサ）が設けられている。制御手段５１は、圧力検出手段２６Ｂからの検出信号に基づいて、タービン３６の下流側の排気の圧力であるタービン下流排気圧力を検出可能である。タービン３６には、タービン３６内に導かれた排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、駆動手段３１によって開度が調整される。制御手段５１は、開度検出手段３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、駆動手段３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。

回転検出手段２２は、例えば内燃機関の回転数（例えばクランク軸の回転数）や回転角度（例えば各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサであり、エンジン１０のクランクシャフトの近傍に設けられている。制御手段５１は、回転検出手段２２からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランクシャフトの回転数や回転角度等を検出することが可能である。

大気圧検出手段２３は、例えば大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。制御手段５１は、大気圧検出手段２３からの検出信号に基づいて、大気圧を検出することが可能である。

クーラント温度検出手段２８は、例えばクーラント温度センサであり、エンジン１０のシリンダブロックに設けられ、シリンダブロック内に設けられたウォータジャケットを流れるクーラント（冷却液）の温度に応じた検出信号を出力する。制御手段５１は、クーラント温度検出手段２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０の冷却に使用されているクーラントの温度（クーラント温度）を検出可能である。

イグニション状態検出手段７１は、例えばイグニションスイッチがＯＮ状態であるかＯＦＦ状態であるかを検出するセンサであり、停止状態のエンジン１０を始動する際、または運転状態のエンジン１０を停止する際に操作するイグニションの状態（ＯＮ状態、ＯＦＦ状態）に応じた検出信号を出力する。制御手段５１は、イグニション状態検出手段７１からの検出信号に基づいて、イグニションの状態がＯＮ状態であるか、ＯＦＦ状態であるか、を検出することができる。

制御装置５０は、制御手段５１と記憶手段５３とを有している。制御手段５１は、例えばＣＰＵ（中央処理ユニット）であり、上述したように各種の検出手段等からの検出信号が入力されて、エンジン１０の運転状態を検出し、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４Ａ、可変ノズル３３の駆動手段３１、スロットルモータ４７Ｍ、電動過給機６０、ＡＢＶ６８等を駆動する制御信号を出力する。また制御手段５１は、自身がインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄに出力した制御信号（噴射指令信号）によって、各気筒４５Ａ〜４５Ｄに供給した燃料量を検出することが可能である。また制御手段５１への入力、及び制御手段５１からの出力は、図１の例に限定されず、種々の検出手段（ＮＯｘ検出手段、排気温度検出手段等）、種々のアクチュエータ（各種バルブ、各種ランプ等）が有る。記憶手段５３は、例えばＦｌａｓｈ−ＲＯＭ等の記憶装置であり、種々の処理を実行するためのプログラム等が記憶されている。

●［電動過給機６０の全体構造（図２）］
次に図２を用いて、電動過給機６０の全体構造について説明する。電動過給機６０は、コンプレッサ６０Ａと電動モータ６０Ｂにて構成されている。なお、図中にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載してある場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直上方を示し、Ｘ軸方向とＹ軸方向は水平方向を示している。

コンプレッサ６０Ａは、コンプレッサハウジング６２Ａ、シールプレート６２Ｂ、コンプレッサインペラ６０Ｗ等を有している。コンプレッサハウジング６２Ａの流入口６０Ｅは、図１に示すように吸気通路１１Ｂの下流側に接続され、コンプレッサハウジング６２Ａの吐出口６０Ｆは、図１に示すように吸気通路１１Ｃの上流側に接続されている。コンプレッサハウジング６２Ａとシールプレート６２Ｂとで形成される収容空間にコンプレッサインペラ６０Ｗが収容されている。コンプレッサインペラ６０Ｗは、電動モータ６０Ｂのシャフト６３Ａと一体となって回転するように、シャフト６３Ａの一端の側に固定されている。この実施形態では、コンプレッサインペラ６０Ｗにシャフト６３Ａを貫通させて、ナット等の締結部材６３Ｎによってシャフト６３Ａにコンプレッサインペラ６０Ｗを固定している。

電動モータ６０Ｂは、モータハウジング６１Ａ〜６１Ｃ、軸受スリーブ６１Ｓ、６１Ｔ、エンドプレート６１Ｅ、軸受６０Ｇ、軸受６０Ｈ、シャフト６３Ａ、ロータ６０Ｒ、複数のティース６０Ｔ、複数のステータコイル６０Ｃ等を有している。モータハウジング６１Ａは略円筒状であり、モータハウジング６１Ｂは略円環状であり、モータハウジング６１Ｃは板状である。また軸受スリーブ６１Ｓ、６１Ｔは略円筒状であり、エンドプレート６１Ｅは略円板状である。シャフト６３Ａには、例えば、永久磁石等を有するロータ６０Ｒが圧入されて一体とされている。シャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗの側には軸受６０Ｇの内輪が取り付けられ、軸受６０Ｇの外輪は軸受スリーブ６１Ｓの内周部に取り付けられ、軸受スリーブ６１Ｓはモータハウジング６１Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗの側の開口部に嵌め込まれて固定されている。軸受６０Ｇと軸受６０Ｈは、モータハウジング６１Ａ、６１Ｂに対して、ロータ６０Ｒと一体とされたシャフト６３Ａを回転自在に支持している。

また、複数のティース６０Ｔのそれぞれには、ステータコイル６０Ｃが巻回されており、ティース６０Ｔとステータコイル６０Ｃにて構成されたステータ６０Ｓは、円筒状のモータハウジング６１Ａの内周面に嵌め込まれている。例えばモータハウジング６１Ａの材質はアルミであり、ティース６０Ｔの材質は鉄である。そしてモータハウジング６１Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗと反対の側の開口部には、円環状のモータハウジング６１Ｂが、開口部を塞ぐように固定されている。また、軸受スリーブ６１Ｔの内周部に外輪が取り付けられた軸受６０Ｈの内輪は、シャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対の側に取り付けらている。そして軸受スリーブ６１Ｔはモータハウジング６１Ｂの開口部に嵌め込まれて固定されている。またシャフト６３Ａにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対側の端部には、エンドプレート６１Ｅと、軸受６０Ｈの外輪等を付勢して与圧を与える与圧部材６３Ｂが設けられている。例えば軸受６０Ｇと軸受６０Ｈはアンギュラタイプの軸受であり、与圧部材６３Ｂによって適切な与圧が与えられている。エンドプレート６１Ｅは、モータハウジング６１Ｂ及び軸受スリーブ６１Ｔにおけるコンプレッサインペラ６０Ｗとは反対の側の開口部を塞ぐとともに与圧部材６３Ｂを収容するように固定されている。なおモータハウジング６１Ａ〜６１Ｃは、「ハウジング」に相当している。

また例えば、電動過給機６０は、回転軸線６０Ｊが水平方向となるように、車両内に配置されており、モータハウジング６１Ａにおける上方となる位置には、オイル貯留空間６１Ｋが形成され、当該オイル貯留空間６１Ｋと電動過給機６０の外部とを連通する給油口６０Ｘがモータハウジング６１Ａの上部に形成されている。給油口６０Ｘ及びオイル貯留空間６１Ｋには、例えば内燃機関のオイルポンプから圧送されたオイルが供給されている。またモータハウジング６１Ａの下方となる位置には、モータハウジング６１Ａの内部と外部とを連通する排油口６０Ｚが形成されている。

モータハウジング６１Ａ内には、給油配管６４と給油配管６５が、上方から下方に延びるように設けられている。そして給油配管６４の上端と給油配管６５の上端のそれぞれは、オイル貯留空間６１Ｋに接続されている。そして給油配管６４の下端は、軸受６０Ｇの上方かつ軸受６０Ｇの内輪と外輪の間の隙間に隣り合う位置に配置され、給油配管６５の下端は、軸受６０Ｈの上方かつ軸受６０Ｈの内輪と外輪の間の隙間に隣り合う位置に配置されている。

電動過給機６０が回転駆動された場合、シャフト６３Ａが１０万［ｒｐｍ］近傍の非常に高い回転数で回転駆動されるので、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈには潤滑用かつ冷却用のオイルが必要である。当該オイルは、内燃機関のオイルポンプ（図示省略）から給油口６０Ｘへ供給（圧送）され、供給されたオイルは、オイル貯留空間６１Ｋから給油配管６４を介して軸受６０Ｇに供給され、オイル貯留空間６１Ｋから給油配管６５を介して軸受６０Ｈに供給されている。そして軸受６０Ｇに供給されたオイル、及び軸受６０Ｈに供給されたオイルは、排油口６０Ｚから排出される。

電動過給機６０が回転駆動された場合、発熱するのは軸受６０Ｇと軸受６０Ｈだけでなく、ステータコイル６０Ｃも発熱する。軸受６０Ｇと軸受６０Ｈは、寿命の向上等を図るために、オイルによる転動体や保持器の潤滑と冷却が必要である。また、ステータコイル６０Ｃは、コイルの表面をコーティングしている被覆の寿命の向上やエネルギー効率の向上等を図るために冷却が必要であり、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈの冷却に用いるオイルを利用することが好ましい。以下、給油配管６４と給油配管６５を用いて、軸受６０Ｇと軸受６０Ｈの潤滑と冷却を実現するとともに、ステータコイル６０Ｃの冷却を実現する構造、の詳細について説明する。

●［軸受用油路と分岐油路の構造と配置位置（図３〜図５）］
図３に示すように、給油配管６４の上方であるオイル流入口６４Ａは、オイル貯留空間６１Ｋ内に配置されている。また給油配管６５の上方であるオイル流入口６５Ａは、オイル貯留空間６１Ｋ内に配置されている。オイル貯留空間６１Ｋは、給油口６０Ｘから供給されたオイルの脈動等を吸収し、ほぼ均一の圧力とされたオイルを給油配管６４及び給油配管６５へと、ほぼ均等に供給する。

図３に示すように、給油配管６４において、上方に配置されたステータコイルである上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ａの近傍には、分岐吐出孔６４Ｃ（オイルを噴射するノズルに相当）が形成されている。給油配管６４内に供給されたオイルの一部は、分岐吐出孔６４Ｃから隙間６６Ａへと吐出（噴射）され、吐出（噴射）されたオイルは上方ステータコイル６０ＣＴを冷却しながら、重力によって下方に向かって流れ落ちる。同様に、図３に示すように、給油配管６５において、上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ｂの近傍には、分岐吐出孔６５Ｃが形成されている。

給油配管６５内に供給されたオイルの一部は、分岐吐出孔６５Ｃから隙間６６Ｂ（上方ステータコイル６０ＣＴの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間）へと吐出（噴射）され、吐出（噴射）されたオイルは上方ステータコイル６０ＣＴを冷却しながら、重力によって下方に向かって流れ落ちる。なお、複数のステータコイル６０Ｃを、「重ね巻き」で形成した場合、「並み巻き」と比較して、それぞれのステータコイル６０Ｃが分離（独立）した形態とならず、隣り合うステータコイルと連続するように形成される。従って、ステータコイル６０Ｃを「重ね巻き」にて形成することで、分岐吐出孔から吐出された冷却用のオイルが、隣り合うステータコイル６０Ｃの隙間からロータの側へと流れ落ちることが抑制されて、各ステータコイル６０Ｃの外周面を伝って流れ落ちるようになるので、冷却効率が高く、より好ましい。なお、ステータコイル６０Ｃの内周面の面積よりも外周面の面積のほうが大きいので、より効率良くステータコイル６０Ｃを冷却することができる。

上方ステータコイル６０ＣＴを含むステータコイル６０Ｃの外周面を伝って下方に流れ落ちるオイルは、図４に一点鎖線矢印にて示す経路ＫＬ、ＫＲにて、ロータ６０Ｒの回りに周方向に配置されている各ステータコイル６０Ｃを次々と冷却しながら流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。図４に示すように、ステータコイル６０Ｃの外周面とモータハウジング６１Ａとの間の隙間６６Ｂ（図示省略したが隙間６６Ａも同様）は、ステータコイル６０Ｃの外周面に沿って周方向に連続するように形成された空間である「コイル外周空間」に相当している。そしてモータハウジング６１Ａの下方には、このコイル外周空間（周方向に連通した隙間６６Ｂ）に連通する排油口６０Ｚが形成されている。図４に示すコイル外周空間（周方向に連通した隙間６６Ｂ）における最も高い位置（最も上の位置）に分岐吐出口を形成すると、各ステータコイル６０Ｃに均等にオイルを行き渡らせることができるので、より好ましい。

また図５に示すように、給油配管６４に形成する分岐吐出孔を、図４に示す経路ＫＬを流れるオイル用の分岐吐出孔６４ＣＬと、図４に示す経路ＫＲを流れるオイル用の分岐吐出孔６４ＣＲと、の２個の孔（噴射ノズル）としてもよい。同様に、給油配管６５に形成する分岐吐出孔を、図４に示す経路ＫＬを流れるオイル用の分岐吐出孔６５ＣＬと、図４に示す経路ＫＲを流れるオイル用の分岐吐出孔６５ＣＲと、の２個の孔（噴射ノズル）としてもよい。

また図３に示すように、給油配管６４において、軸受６０Ｇの外輪と内輪との間の隙間における上方の隙間の近傍には、軸受用吐出孔６４Ｂ（オイルを噴射するノズルに相当）が形成されている。給油配管６４内に供給されたオイルのうち、分岐吐出孔６４Ｃから吐出されなかった残りのオイルは、軸受用吐出孔６４Ｂから軸受６０Ｇの外輪と内輪の隙間へと吐出（噴射）される。吐出されたオイルは、軸受６０Ｇの転動体や保持器の潤滑や冷却に使用され、重力や回転によって軸受６０Ｇの隙間（外輪と内輪の間の隙間）内に行き渡った後、下方に流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。同様に、給油配管６５において、軸受６０Ｈの外輪と内輪との間の隙間における上方の隙間の近傍には、軸受用吐出孔６５Ｂが形成されている。給油配管６５内に供給されたオイルのうち、分岐吐出孔６５Ｃから吐出されなかった残りのオイルは、軸受用吐出孔６５Ｂから軸受６０Ｈの外輪と内輪の隙間へと吐出（噴射）される。吐出されたオイルは、軸受６０Ｈの転動体や保持器の潤滑や冷却に使用され、重力や回転によって軸受６０Ｈの隙間（外輪と内輪の間の隙間）内に行き渡った後、下方に流れ落ち、排油口６０Ｚから排出される。なお、給油配管６４と給油配管６５の内径は、例えば約２〜４［ｍｍ］程度であり、軸受用吐出孔６４Ｂと軸受用吐出孔６５Ｂ、及び分岐吐出孔６４Ｃと分岐吐出孔６５Ｃの径は、例えば約０．８〜１．２［ｍｍ］程度であり、容易に実現することができる。

以上に説明したように、軸受用油路の途中（給油配管６４の途中）に設けられた分岐吐出孔６４Ｃにて形成された分岐油路にて、給油配管６４に供給されたオイルの一部がステータコイル６０Ｃの外周面へと導かれている。また、給油配管６４と軸受用吐出孔６４Ｂにて形成された軸受用油路にて、給油配管６４に供給された残りのオイル（分岐吐出孔から吐出されずに残ったオイル）が軸受６０Ｇへと導かれている。同様に軸受用油路の途中（給油配管６５の途中）に設けられた分岐吐出孔６５Ｃにて形成された分岐油路にて、給油配管６５に供給されたオイルの一部がステータコイル６０Ｃの外周面へと導かれている。また、給油配管６５と軸受用吐出孔６５Ｂにて形成された軸受用油路にて、給油配管６５に供給された残りのオイル（分岐吐出孔から吐出されずに残ったオイル）が軸受６０Ｈへと導かれている。

●［本願の効果］
以上、本実施の形態にて説明した給油配管６４、６５、軸受用吐出孔６４Ｂ、６５Ｂ、分岐吐出孔６４Ｃ、６５Ｃにて、よりシンプルな構造にて、ステータコイル６０Ｃを適切に冷却することができる電動過給機６０を実現することができる。また、軸受６０Ｇ、６０Ｈの潤滑及び冷却と、ステータコイル６０Ｃの冷却を、給油配管６４、６５にて兼用させることができるので、よりシンプルな構造にて実現することができる。また、上方に配置された上方ステータコイルにオイルを吹き付けて、重力を利用して他のステータコイルへとオイルを循環させることで、すべてのステータコイルを適切に冷却することができる。

本発明の電動過給機６０は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

本実施の形態にて説明した電動過給機６０は、ステータコイルを樹脂でモールドして当該樹脂からハウジングに放熱させる構造よりもシンプルかつ安価な構造にて、ステータコイルの冷却を実現することが可能であり、ステータコイルの被覆の寿命をより向上させることができる。

本実施の形態にて説明した電動過給機６０は、車両に限定されず、種々の機器や種々の用途に適用することができる。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

１０ エンジン（内燃機関）
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 吸気通路
１１Ｚ バイパス通路
１２、１２Ａ、１２Ｂ 排気通路
１３Ａ ＥＧＲ通路
１４Ａ ＥＧＲ弁（ＥＧＲバルブ）
１５Ａ ＥＧＲクーラ
１６ インタークーラ
２１ 流量検出手段
２２ 回転検出手段
２３ 大気圧検出手段
２４Ａ、２４Ｂ 圧力検出手段
２５ アクセルペダル踏込量検出手段
２６Ａ、２６Ｂ 圧力検出手段
２７ 圧力検出手段
２８ クーラント温度検出手段
３０ ターボチャージャ
３１ 駆動手段
３２ 開度検出手段
３３ 可変ノズル
３５ ターボコンプレッサ
３６ タービン
３８ 排気浄化装置
４１ コモンレール
４２Ａ〜４２Ｄ 燃料配管
４３Ａ〜４３Ｄ インジェクタ
４５Ａ〜４５Ｄ 気筒
４７ スロットル装置
４７Ｍ スロットルモータ
４７Ｓ スロットル開度検出手段
５０ 制御装置
５１ 制御手段
５３ 記憶手段
６０ 電動過給機（回転電機）
６０Ａ コンプレッサ
６０Ｂ 電動モータ
６０Ｃ ステータコイル
６０ＣＴ 上方ステータコイル
６０Ｅ 流入口
６０Ｆ 吐出口
６０Ｇ、６０Ｈ 軸受
６０Ｊ 回転軸線
６０Ｒ ロータ
６０Ｓ ステータ
６０Ｔ ティース
６０Ｗ コンプレッサインペラ
６０Ｘ 給油口
６０Ｚ 排油口
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ モータハウジング（ハウジング）
６１Ｅ エンドプレート
６１Ｋ オイル貯留空間
６１Ｓ、６１Ｔ 軸受スリーブ
６２Ａ コンプレッサハウジング
６２Ｂ シールプレート
６３Ａ シャフト
６３Ｂ 与圧部材
６３Ｎ 締結部材
６４、６５ 給油配管（軸受用油路）
６４Ａ、６５Ａ オイル流入口
６４Ｂ、６５Ｂ 軸受用吐出孔（軸受用油路）
６４Ｃ、６４ＣＲ、６４ＣＬ、６５Ｃ、６５ＣＲ、６５ＣＬ 分岐吐出孔（分岐油路）
６６Ａ、６６Ｂ 隙間（コイル外周空間）
６８ ＡＢＶ（バイパス弁）
７１ イグニション状態検出手段
ＫＬ、ＫＲ 経路

Claims (4)

1. シャフトと一体とされたロータと、
   前記ロータの周囲に配置されたステータコイルと、
   前記ロータと前記ステータコイルを収容するモータハウジングと、
   前記モータハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、
   前記シャフトの一端の側に固定されて前記シャフトと一体となって回転することにより流体を過給するコンプレッサインペラと、
   前記コンプレッサインペラを収容するコンプレッサハウジングと、
   を有する電動過給機であって、
   前記モータハウジングには、供給されたオイルを前記軸受へと導く軸受用油路が設けられており、
   前記軸受用油路の途中に、供給されたオイルの一部を、前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間に吐出する分岐油路が設けられている、
   電動過給機。
2. 請求項１に記載の電動過給機であって、
   前記軸受用油路は、前記モータハウジングに設けられた給油配管と、前記給油配管における前記軸受の近傍に設けられた軸受用吐出孔と、にて形成されており、
   前記分岐油路は、前記給油配管における前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間の近傍に設けられた分岐吐出孔にて形成されている、
   電動過給機。
3. 請求項１または２に記載の電動過給機であって、
   前記分岐油路は、前記モータハウジング内において上方に配置された前記ステータコイルである上方ステータコイルの外周面と、当該上方ステータコイルの外周面に対向している前記モータハウジングとの間の隙間に、供給されたオイルの一部を吐出する位置に設けられている、
   電動過給機。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動過給機であって、
   前記ステータコイルの外周面と前記モータハウジングとの間の隙間は、前記ステータコイルの外周面に沿って周方向に連続するように形成された空間であるコイル外周空間であり、
   前記モータハウジングの下方には、前記コイル外周空間に連通する排油口が設けられている、
   電動過給機。
   
   

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