JP4367628B2 - Electric motor integrated turbocharger - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関のターボチャージャに関し、更に詳しくは、補助駆動用の電動機が一体化されたターボチャージャに関する。   The present invention relates to a turbocharger for an internal combustion engine, and more particularly, to a turbocharger in which an auxiliary drive motor is integrated.

内燃機関において吸気の過給動作を行うターボチャージャにおいては、一般に、排気通路に設けられ、排気ガスにより回転するタービンホイールと、吸気通路に設けられ、回転により吸気の過給動作を行うコンプレッサホイールとが、軸の両端部分に設けられた構造を採る。   In a turbocharger that performs supercharging operation of intake air in an internal combustion engine, generally, a turbine wheel that is provided in an exhaust passage and rotates by exhaust gas, and a compressor wheel that is provided in the intake passage and performs supercharging operation of intake air by rotation, However, the structure provided in the both ends of the axis | shaft is taken.

このようなターボチャージャにおいては、軸が高速度で回転するとともに、特にタービンホイール側が高温の環境下に曝されるため、その軸受装置としてセラミックのボールを用いた玉軸受を用いるほか、空気を潤滑流体とする２つの動圧軸受により軸を支持するもの（例えば特許文献１参照）など、種々の提案がなされているが、ラジアル軸受として浮動ブッシュを用いたものが、熱伝導が良好で装置の冷却を行いやすく、また、ダンパ効果を期待することができるが故に優れている。その例を図２に示す。   In such a turbocharger, the shaft rotates at a high speed and the turbine wheel side is exposed to a high-temperature environment. Therefore, a ball bearing using ceramic balls is used as the bearing device, and air is lubricated. Various proposals have been made, such as one in which the shaft is supported by two fluid dynamic bearings that are fluids (see, for example, Patent Document 1). It is excellent because it can be easily cooled and a damper effect can be expected. An example is shown in FIG.

この図２に示す例では、一端にタービンホイール２１を、他端にコンプレッサホイール２２を取り付けた軸２３を、所定のスパンを開けて２つの浮動ブッシュ２４，２５で支持するとともに、コンプレッサホイール２２側の浮動ブッシュ２５に隣接してスラスト軸受２６を設けている（例えば非特許文献１参照）。   In the example shown in FIG. 2, a shaft 23 having a turbine wheel 21 attached to one end and a compressor wheel 22 attached to the other end is supported by two floating bushes 24 and 25 with a predetermined span open, and on the compressor wheel 22 side. A thrust bearing 26 is provided adjacent to the floating bush 25 (see Non-Patent Document 1, for example).

浮動ブッシュ２４，２５は、軸２３およびハウジング２７の双方に対して隙間を持ち、外周から内周に通じる貫通孔を有し、ハウジング２７に設けられた給油路２７ａを通じて強制的に供給された潤滑油が、その貫通孔を介して内周側にも流れ込み、軸２３およびハウジング２７の双方に対して潤滑されつつ相対回転する。また、スラスト軸受２６は、軸２３に固着されたカラー２６ａと、ハウジング２７側に固着されている円板状部材２６ｂによって構成され、これらの間にも潤滑油が強制的に供給され、円板状部材２６ｂに形成されたテーパランドの作用により油膜の発生が助長されるようになっている。   The floating bushes 24, 25 have a clearance with respect to both the shaft 23 and the housing 27, have a through hole that extends from the outer periphery to the inner periphery, and are forcibly supplied through an oil supply passage 27 a provided in the housing 27. The oil also flows into the inner peripheral side through the through hole, and rotates relative to both the shaft 23 and the housing 27 while being lubricated. The thrust bearing 26 is constituted by a collar 26a fixed to the shaft 23 and a disk-like member 26b fixed to the housing 27 side, and lubricating oil is forcibly supplied between them, so that the disk is The generation of an oil film is promoted by the action of the taper land formed on the shaped member 26b.

ところで、ターボチャージャは、一般に、内燃機関の回転数がある一定の回転数に達しないと有効に過給動作を行わない、いわゆるターボラグと称される現象があり、これを防止するために、従来、ターボチャージャの軸の外周に永久磁石を取り付けるとともに、その外側にモータステータを配置して、内燃機関の回転数が低いときに軸をモータロータとして補助的に電動駆動する、いわゆる電動機一体型のターボチャージャが知られている（例えば特許文献１参照）。   By the way, in general, a turbocharger has a phenomenon called a so-called turbo lag in which a supercharging operation is not effectively performed unless the rotation speed of the internal combustion engine reaches a certain rotation speed. In addition, a permanent magnet is attached to the outer periphery of the shaft of the turbocharger, and a motor stator is disposed on the outer side of the turbocharger so that the shaft is used as a motor rotor for auxiliary electric drive when the rotational speed of the internal combustion engine is low. Chargers are known (see, for example, Patent Document 1).

このような電動機一体型のターボチャージャの軸の支持に、前記した利点を有する浮動ブッシュを適用することが試みられており、その例を図３に示す（例えば非特許文献２参照）。この例では、タービンホイール３１およびコンプレッサホイール３２を両端に取り付けた軸３３を２つの浮動ブッシュ３４，３５で支持するとともに、モータロータを形成する永久磁石３６およびその外側に配置されれるモータステータ３７の軸方向位置は、図示のようにコンプレッサホイール３３と浮動ブッシュ３５の間とし、永久磁石３６と浮動ブッシュ３５の間にメカニカルシール３８を配置した構造としている。
五味 勉著 「自動車工学全書４ ガソリンエンジン」山海堂出版１９８０年 ｐ．１６７−１６９ 特開昭５８−３７３１９号公報 特開平７−２５９５７６号公報 S.M.Shahed「Smart Boosting System e-Turbo(TM) and e-Charger(TM) "New Frontier?」[online] August 6-9,2001 US Department of Energy Diesel Engine Emission Reduction Workshop ［平成１６年２月１０日研削］、インターネット＜ＵＲＬ；http://www.osti.gov/fcvt/deer2001/shaheds.pdf ＞ An attempt has been made to apply a floating bush having the above-described advantages to support the shaft of such a motor-integrated turbocharger, and an example is shown in FIG. 3 (see, for example, Non-Patent Document 2). In this example, a shaft 33 having a turbine wheel 31 and a compressor wheel 32 attached to both ends is supported by two floating bushes 34 and 35, and a permanent magnet 36 forming a motor rotor and a shaft of a motor stator 37 disposed outside the permanent magnet 36 are provided. As shown in the figure, the directional position is between the compressor wheel 33 and the floating bush 35, and a mechanical seal 38 is disposed between the permanent magnet 36 and the floating bush 35.
Tsutomu Gomi “Automotive Engineering Complete Book 4 Gasoline Engine” Sankai-do Publishing, 1980 p. 167-169 JP 58-37319 A JP-A-7-259576 SMShahed "Smart Boosting System e-Turbo (TM) and e-Charger (TM)" New Frontier? "[Online] August 6-9,2001 US Department of Energy Diesel Engine Emission Reduction Workshop [February 10, 2004 ] Internet <URL;http://www.osti.gov/fcvt/deer2001/shaheds.pdf>

ところで、ターボラグをなくするべく電動機を一体化したターボチャージャにおいて、その軸を支持する軸受として、冷却性能をはじめとする前記した多くの利点を有する浮動ブッシュを採用した図３に示す構造のものが最も実用的であると言えるが、この構造においては、電動機に浮動ブッシュを強制潤滑するための潤滑油が漏れて漏電の恐れをなくすと同時に、コンプレッサホイール３２側にその潤滑油が漏れてエンジン効率を低下させないために、２つの浮動ブッシュ３４，３５と電動機のロータを構成する永久磁石３６との間にメカニカルシール３８を設けているのであるが、この構造では、永久磁石３６からなるモータロータとコンプレッサホイール３３が実質的に片持ち支持となり、軸３３の回転バランスが悪くなるという問題がある。   By the way, in the turbocharger in which the electric motor is integrated so as to eliminate the turbo lug, the structure shown in FIG. 3 adopting the floating bush having many advantages described above including the cooling performance as a bearing for supporting the shaft is provided. Although this is the most practical, in this structure, the lubricating oil for forcibly lubricating the floating bush leaks to the motor to eliminate the risk of leakage, and at the same time, the lubricating oil leaks to the compressor wheel 32 side and the engine efficiency In order to prevent the deterioration of the motor, the mechanical seal 38 is provided between the two floating bushes 34 and 35 and the permanent magnet 36 constituting the rotor of the electric motor. In this structure, the motor rotor and the compressor comprising the permanent magnet 36 are provided. The problem that the wheel 33 is substantially cantilevered and the rotation balance of the shaft 33 is deteriorated. A.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、冷却性能の良好な浮動ブッシュを軸受として用い、なおかつコンプレッサホイール側に潤滑油が漏れる恐れをなくし、しかも軸のラジアル軸受を、電動機のロータの両側に配して軸の回転バランスを良好なものとすることのできる電動機一体型ターボチャージャを提供することをその課題としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a floating bush with good cooling performance as a bearing, eliminates the possibility of lubricating oil leaking to the compressor wheel side, and uses a shaft radial bearing as a rotor of an electric motor. It is an object of the present invention to provide a motor-integrated turbocharger that can be disposed on both sides of the motor and can provide a good rotational balance of the shaft.

上記の課題を解決するため、本発明の電動機一体型ターボチャージャは、内燃機関の排気通路中に配置されるタービンホイールと、吸気通路中に配置されるコンプレッサホイールとが、軸の両端部にそれぞれ取り付けられ、排気ガスによるタービンホイールの回転エネルギをコンプレッサホイールに伝達して吸気過給動作を行うとともに、上記軸には、上記タービンホイールとコンプレッサホイールの間に永久磁石が取り付けられてモータロータを形成し、その外側にモータステータが配置されてなる電動機一体型ターボチャージャにおいて、上記軸を支持するラジアル軸受のうち、タービンホイール側は潤滑油が循環供給される浮動ブッシュであり、かつ、コンプレッサホイール側は潤滑油の供給を要さない軸受であって、これらの２つの軸受の間に上記モータロータが形成されているとともに、このモータロータと上記浮動ブッシュとの間に潤滑油を封止するためのシールが設けられていることによって特徴づけられる（請求項１）。   In order to solve the above-described problems, an electric motor-integrated turbocharger according to the present invention includes a turbine wheel disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor wheel disposed in an intake passage at both ends of the shaft. It is attached and the rotational energy of the turbine wheel due to the exhaust gas is transmitted to the compressor wheel to perform the intake supercharging operation. On the shaft, a permanent magnet is attached between the turbine wheel and the compressor wheel to form a motor rotor. In the electric motor-integrated turbocharger in which the motor stator is arranged on the outer side, of the radial bearings supporting the shaft, the turbine wheel side is a floating bush to which lubricating oil is circulated and the compressor wheel side is A bearing that does not require the supply of lubricating oil. Together with the motor rotor during receiving it is formed, characterized by the seal for sealing is provided a lubricating oil between the motor rotor and the floating bush (claim 1).

ここで、本発明においては、上記コンプレッサホイール側の軸受を、空気を潤滑流体とする動圧軸受とする構成（請求項２）を好適に採用することができる。   Here, in this invention, the structure (Claim 2) which makes the said bearing by the side of the said compressor wheel the dynamic pressure bearing which uses air as a lubricating fluid is employable suitably.

本発明は、潤滑油が強制的に循環供給されることにより冷却性能に優れた浮動ブッシュを、温度が上昇しやすいタービンホイール側に配置するとともに、潤滑油の漏れがエンジン効率に影響を与えるコンプレッサホイール側には、オイル漏れの恐れの少ない、潤滑油の供給を要さない軸受を配置し、これら２つの軸受の間にモータロータを配置することにより、所期の目的を達成しようとするものである。   The present invention is a compressor in which a floating bush that is excellent in cooling performance due to forced circulation of lubricating oil is arranged on the turbine wheel side where the temperature is likely to rise, and the leakage of lubricating oil affects engine efficiency. The wheel side is provided with a bearing that is less likely to leak oil and does not require the supply of lubricating oil, and the motor rotor is placed between these two bearings to achieve the intended purpose. is there.

すなわち、高温の排気ガスに曝されるタービンホイール側に、潤滑油の循環供給により冷却性能に優れた浮動ブッシュを配置する一方、温度上昇の少ないコンプレッサホイール側には、潤滑油の供給を要さない軸受を配置し、潤滑油がコンプレッサホイール側に漏れることを防止する。そして、モータロータは、これらの２つの軸受の間に配置し、このモータロータと浮動ブッシュの間にシールを配置することにより、回転バランスを良好なものとしながら、モータロータ側に潤滑油が漏れることを防止することができ、しかもタービンホイールとモータロータの間に浮動ブッシュが介在しているが故に、モータロータにまでタービンホイールの熱が伝達されにくく、電動機の温度上昇に伴う悪影響を受けにくい。   In other words, a floating bush with excellent cooling performance is provided on the turbine wheel side exposed to high-temperature exhaust gas by circulating supply of lubricating oil, while it is necessary to supply lubricating oil to the compressor wheel side where the temperature rise is small. Place no bearing and prevent the lubricating oil from leaking to the compressor wheel side. The motor rotor is disposed between these two bearings, and a seal is disposed between the motor rotor and the floating bush to prevent the lubricant from leaking to the motor rotor side while maintaining a good rotational balance. In addition, since the floating bush is interposed between the turbine wheel and the motor rotor, the heat of the turbine wheel is hardly transmitted to the motor rotor, and is not easily affected by the temperature rise of the electric motor.

本発明において、コンプレッサホイール側に配置される軸受は、潤滑油の供給を要さない軸受であれば特に限定されることなく、例えばセラミック玉軸受などを用いることができるが、請求項２に係る発明のように、空気を潤滑流体とする動圧軸受を採用することにより、玉軸受を用いる場合のようにグリースも不要となり、しかも、空気を潤滑流体とする動圧軸受はシール効果を有しているため、コンプレッサホイール側への油の漏れをより確実に防止することができる。   In the present invention, the bearing disposed on the compressor wheel side is not particularly limited as long as it does not require supply of lubricating oil. For example, a ceramic ball bearing can be used. By adopting a hydrodynamic bearing that uses air as a lubricating fluid as in the invention, no grease is required as in the case of using a ball bearing, and the hydrodynamic bearing that uses air as a lubricating fluid has a sealing effect. Therefore, oil leakage to the compressor wheel can be prevented more reliably.

本発明によれば、排気により高温化しやすいタービンホイール側に、強制潤滑されて冷却性能に優れた浮動ブッシュを配置し、潤滑油の漏れによる影響の大きいコンプレッサホイール側には潤滑油の供給を要さない軸受を配置して、これら２つの間にモータロータを配置するとともに、このモータロータと浮動ブッシュの間にシールを配置した構造としているので、排気により高温化するタービンホイールの熱を有効に冷却してモータロータに伝達してその出力低下を招くことを防止することができるとともに、コンプレッサホイール側に潤滑油が漏れることを有効に防止することができ、しかもモータロータが２つの軸受の間に配置されるが故に回転バランスに優れたターボチャージャが得られる。   According to the present invention, a floating bush that is forcedly lubricated and has excellent cooling performance is disposed on the turbine wheel side that is likely to be heated to high temperatures due to exhaust, and supply of lubricating oil is required on the compressor wheel side that is greatly affected by leakage of lubricating oil. In this structure, a motor rotor is disposed between the two bearings and a seal is disposed between the motor rotor and the floating bush, so that the heat of the turbine wheel, which is heated by exhaust, is effectively cooled. This can prevent transmission to the motor rotor and reduce its output, and can effectively prevent the lubricating oil from leaking to the compressor wheel, and the motor rotor is disposed between the two bearings. Therefore, a turbocharger with excellent rotation balance can be obtained.

また、請求項２に係る発明のように、コンプレッサホイール側の軸受を空気を潤滑流体とする動圧軸受とすることにより、コンプレッサホイール側への潤滑油の漏れをより確実に防止することができ、潤滑油が吸気に混入することによるエンジン効率の低下の発生を防止することができる。   Further, as in the invention according to claim 2, by making the bearing on the compressor wheel side a dynamic pressure bearing using air as a lubricating fluid, leakage of lubricating oil to the compressor wheel side can be prevented more reliably. Further, it is possible to prevent the engine efficiency from being lowered due to the lubricating oil mixed in the intake air.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成を示す軸平行断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axial parallel sectional view showing the configuration of the embodiment of the present invention.

軸１の一端側にタービンホイール２が設けられており、他端側にはコンプレッサホイール３が設けられている。タービンホイール２はエンジンの排気通路に置かれ、排気によって回転する。また、コンプレッサホイール３はエンジンの吸気通路に置かれ、タービンホイール２の回転が軸１を通じて伝達され、この回転により空気を圧縮してエンジンに供給する。そして、これらのタービンホイール２およびコンプレッサホイール３が両端に設けられた軸１は、その全体がハウジング４内に２つのラジアル軸受、すなわち浮動ブッシュ５と、空気を潤滑流体とするの動圧軸受６、および１つのスラスト軸受７によって回転自在に収容されている。   A turbine wheel 2 is provided on one end side of the shaft 1, and a compressor wheel 3 is provided on the other end side. The turbine wheel 2 is placed in the exhaust passage of the engine and is rotated by exhaust. The compressor wheel 3 is placed in the intake passage of the engine, and the rotation of the turbine wheel 2 is transmitted through the shaft 1, and the air is compressed by this rotation and supplied to the engine. The shaft 1 on which both the turbine wheel 2 and the compressor wheel 3 are provided at both ends has two radial bearings, that is, a floating bush 5 and a hydrodynamic bearing 6 using air as a lubricating fluid. And one thrust bearing 7 is rotatably accommodated.

２つのラジアル軸受のうち浮動ブッシュ５はタービンホイール２側に設けられており、動圧軸受６はコンプレッサホイール３側に設けられている。また、浮動ブッシュ５に隣接してタービンホイール２と反対側にスラスト軸受７が配置されている。浮動ブッシュ５およびスラスト軸受７は、前記した図２に示したものと同等のものであり、ハウジング４に形成された潤滑油供給路４ａを通じて潤滑油が強制的に循環供給される。また、浮動ブッシュ５の位置に対応して、ハウジング４にウォータージャケット４ｂが形成されており、このウォータージャケット４ｂに冷却水が流されることによって、浮動ブッシュ５およびスラスト軸受７、およびこれらに供給される潤滑油が冷却される。また、タービンホイール２と浮動ブッシュ５との間には、ピストンリング式のメカニカルシール８が設けられている。   Of the two radial bearings, the floating bush 5 is provided on the turbine wheel 2 side, and the dynamic pressure bearing 6 is provided on the compressor wheel 3 side. Further, a thrust bearing 7 is disposed adjacent to the floating bush 5 on the opposite side to the turbine wheel 2. The floating bush 5 and the thrust bearing 7 are the same as those shown in FIG. 2 described above, and the lubricating oil is forcibly circulated and supplied through the lubricating oil supply passage 4 a formed in the housing 4. Further, a water jacket 4b is formed in the housing 4 corresponding to the position of the floating bush 5, and when the cooling water flows through the water jacket 4b, the floating bush 5 and the thrust bearing 7 are supplied to these. The lubricating oil is cooled. A piston ring type mechanical seal 8 is provided between the turbine wheel 2 and the floating bush 5.

動圧軸受６は、軸１に圧入固定されたスリーブ６ａと、その外側に所定の隙間を開けてハウジング４にシールリング６ｃを介して装着されたブッシュ６ｂによって構成されている。スリーブ６ａの外周面には公知のヘリンボーン形状の動圧溝が形成され、軸１の回転時にはその動圧溝のポンピング作用により、ブッシュ６ｂとの間に空気の動圧を発生して空気の膜が形成され、この流体膜によってスリーブ６ａとブッシュ６ｂ間が非接触状態に保たれる。   The hydrodynamic bearing 6 includes a sleeve 6a that is press-fitted and fixed to the shaft 1, and a bush 6b that is attached to the housing 4 via a seal ring 6c with a predetermined gap formed outside the sleeve 6a. A known herringbone-shaped dynamic pressure groove is formed on the outer peripheral surface of the sleeve 6a. When the shaft 1 rotates, a dynamic pressure of air is generated between the bush 6b and the air film by the pumping action of the dynamic pressure groove. And the fluid film keeps the sleeve 6a and the bush 6b in a non-contact state.

前記したスラスト軸受７に隣接して浮動ブッシュ５と反対側には、カーボン材からなるメカニカルシール９が設けられている。そして、このメカニカルシール９と動圧軸受６との間に、軸１の外周に永久磁石１０ａを固着してなるモータロータ１０が設けられている。このモータロータ１０の外側には、ハウジング４に固着されたモータステータ１１が配置されており、このモータステータ１１とモータロータ１０によってブラシレスモータを構成し、モータステータ１１の各コイル１１ａに電流を流すことによって、モータロータ１０が、従って軸１が回転するように構成されている。   A mechanical seal 9 made of a carbon material is provided adjacent to the thrust bearing 7 and on the opposite side of the floating bush 5. A motor rotor 10 is provided between the mechanical seal 9 and the hydrodynamic bearing 6 and has a permanent magnet 10 a fixed to the outer periphery of the shaft 1. A motor stator 11 fixed to the housing 4 is disposed outside the motor rotor 10. The motor stator 11 and the motor rotor 10 constitute a brushless motor, and a current flows through each coil 11 a of the motor stator 11. The motor rotor 10 is thus configured such that the shaft 1 rotates.

以上の実施の形態によると、高温の排気ガスにより回転が与えられることに起因して高温となるタービンホイール２側に、潤滑油が強制的に供給されるとともにウォータージャケット４ｂとの併用により冷却性能の高い浮動ブッシュ５が配置されているので、タービンホイール２およびその近傍を有効に冷却することができ、また、ダンパ効果も期待することができる。しかも、潤滑油漏れによりエンジン性能に悪影響を及ぼすコンプレッサホイール３側には、潤滑油を要さず、かつ、それ自体でシール効果を有する、空気を潤滑流体とする動圧軸受６が配置されているため、エンジンの吸気に潤滑油が混入する恐れがない。そして、上記のように冷却性能およびダンパ効果を有する浮動ブッシュ５を用いながら、ターボチャージャを補助駆動するための電動機を２つの軸受の間に配置して良好な回転バランスを得ている。   According to the above embodiment, the lubricating oil is forcibly supplied to the turbine wheel 2 side that becomes high due to the rotation given by the high-temperature exhaust gas, and the cooling performance is combined with the water jacket 4b. Since the high floating bush 5 is disposed, the turbine wheel 2 and its vicinity can be cooled effectively, and a damper effect can be expected. Moreover, on the side of the compressor wheel 3 that adversely affects the engine performance due to the leakage of lubricating oil, there is disposed a hydrodynamic bearing 6 using air as a lubricating fluid, which does not require lubricating oil and has a sealing effect by itself. As a result, there is no risk that lubricant will enter the intake air of the engine. And while using the floating bush 5 which has cooling performance and a damper effect as mentioned above, the electric motor for carrying out auxiliary drive of a turbocharger is arrange | positioned between two bearings, and the favorable rotation balance is obtained.

なお、以上の実施の形態においては、コンプレッサホイール３側に空気を潤滑流体とする動圧軸受６を設けた例について述べたが、この動圧軸受６に代えて、例えばセラミックを転動体とするグリース潤滑の転がり軸受を用いても、上記に準じた効果を奏することができる。   In the above embodiment, the example in which the dynamic pressure bearing 6 using air as a lubricating fluid is provided on the compressor wheel 3 side has been described. Instead of the dynamic pressure bearing 6, for example, ceramic is used as a rolling element. Even if a grease-lubricated rolling bearing is used, the same effect as described above can be obtained.

本発明の実施の形態の軸平行断面図である。It is an axial parallel sectional view of an embodiment of the invention. ラジアル軸受として２つの浮動ブッシュを用いた従来のターボチャージャの構成例を示す軸平行断面図である。It is an axial parallel sectional view showing a configuration example of a conventional turbocharger using two floating bushes as a radial bearing. 補助駆動用電動機を備え、かつ、浮動ブッシュを用いた従来の電動機一体型ターボチャージャの構成例を示す軸平行断面図である。It is an axis parallel sectional view showing an example of composition of a conventional motor-integrated turbocharger equipped with an auxiliary drive motor and using a floating bush.

符号の説明Explanation of symbols

１ 軸
２ タービンホイール
３ コンプレッサホイール
４ ハウジング
４ａ 潤滑油供給路
４ｂ ウォータージャケット
５ 浮動ブッシュ
６ 動圧軸受
６ａ スリーブ
６ｂ ブッシュ
７ スラスト軸受
８，９ メカニカルシール
１０ モータロータ
１０ａ 永久磁石
１１ モータステータ
１１ａ コイル 1 shaft 2 turbine wheel 3 compressor wheel 4 housing 4a lubricating oil supply path 4b water jacket 5 floating bush 6 dynamic pressure bearing 6a sleeve 6b bush 7 thrust bearing 8, 9 mechanical seal 10 motor rotor 10a permanent magnet 11 motor stator 11a coil

Claims (2)

内燃機関の排気通路中に配置されるタービンホイールと、吸気通路中に配置されるコンプレッサホイールとが、軸の両端部にそれぞれ取り付けられ、排気ガスによるタービンホイールの回転エネルギをコンプレッサホイールに伝達して吸気過給動作を行うとともに、上記軸には、上記タービンホイールとコンプレッサホイールの間に永久磁石が取り付けられてモータロータを形成し、その外側にモータステータが配置されてなる電動機一体型ターボチャージャにおいて、
上記軸を支持するラジアル軸受のうち、タービンホイール側は潤滑油が循環供給される浮動ブッシュであり、かつ、コンプレッサホイール側は潤滑油の供給を要さない軸受であって、これら２つの軸受の間に上記モータロータが形成されているとともに、このモータロータと上記浮動ブッシュとの間に潤滑油を封止するためのシールが設けられていることを特徴とする電動機一体型ターボチャージャ。 A turbine wheel disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and a compressor wheel disposed in the intake passage are respectively attached to both ends of the shaft, and transmit rotational energy of the turbine wheel by the exhaust gas to the compressor wheel. In the turbocharger with an integrated motor, in which a turbo magnet is formed by attaching a permanent magnet to the shaft between the turbine wheel and the compressor wheel to form a motor rotor, and a motor stator is arranged on the outside of the shaft.
Of the radial bearings that support the shaft, the turbine wheel side is a floating bush to which lubricating oil is circulated and supplied, and the compressor wheel side is a bearing that does not require supply of lubricating oil. A motor-integrated turbocharger, wherein the motor rotor is formed between the motor rotor and a seal for sealing lubricating oil between the motor rotor and the floating bush. 上記コンプレッサホイール側の軸受が、空気を潤滑流体とする動圧軸受であることを特徴とする請求項１に記載の電動機一体型ターボチャージャ。   The motor-integrated turbocharger according to claim 1, wherein the compressor wheel bearing is a hydrodynamic bearing using air as a lubricating fluid.
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