JPS63248926A - Shaft structure for turbocharger - Google Patents
Shaft structure for turbochargerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自動車のエンジンに適用されているターボ
チャージャのシャフト構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a shaft structure of a turbocharger applied to an automobile engine.
従来、内燃機関の排気ガスエネルギーによって駆動され
るタービンのシャフトに電動−発電機を設けて排気ガス
エネルギーの有効活用を計る超高速電動−発電機につい
ては、本出願人が既に先願として出願した特願昭６０−
１９００９５号に開示されている。この超高速電動−発
電機について、第２図を参照して概説する。この超高速
電動−発電Ｊａ３０は、内燃機関の排気ガスエネルギー
により駆動されるタービン３２に連結したものであり、
三対以上の対磁極を有する永久磁石の回転子３４と、フ
ェライトコアから成る固定子コア３５とを有するもので
ある。この回転子３４は、リング状の構造であり、ター
ビンインペラ３６とコンプレフサインペラ３７との間の
シャフト３１に設けられている。また、この回転子３４
の外周部に対して固定子コア３５が配設されている。更
に、強力な永久磁石の回転子３４の外周には、チタン合
金、或いは部分安定化ジルコニア、又はステンレフスチ
ールより成る高抗張力薄肉パイプ３．８を圧入して補強
し、永久磁石が超高速回転による遠心力や振動を受けて
も、十分に強固な永久磁石の回転子３４として耐久力を
有している。Conventionally, the present applicant has already filed an earlier application regarding an ultra-high-speed electric generator that aims to effectively utilize exhaust gas energy by installing an electric generator on the shaft of a turbine that is driven by the exhaust gas energy of an internal combustion engine. Special application 1986-
No. 190095. This ultra-high speed electric motor-generator will be outlined with reference to FIG. This ultra-high-speed electric power generation Ja30 is connected to a turbine 32 driven by exhaust gas energy of an internal combustion engine,
It has a permanent magnet rotor 34 having three or more pairs of opposite magnetic poles, and a stator core 35 made of a ferrite core. This rotor 34 has a ring-shaped structure, and is provided on the shaft 31 between the turbine impeller 36 and the compact flat impeller 37. In addition, this rotor 34
A stator core 35 is disposed around the outer periphery of the stator core 35 . Furthermore, the outer periphery of the strong permanent magnet rotor 34 is reinforced by press-fitting a high tensile strength thin-walled pipe 3.8 made of titanium alloy, partially stabilized zirconia, or stainless steel, so that the permanent magnet rotates at ultra-high speed. Even if subjected to centrifugal force and vibration caused by the rotor 34, it has durability as a sufficiently strong permanent magnet rotor 34.
一般に、ターボチャージャの耐久性、信頼性で最も重要
なことの１つに、ターボチャージャシャフトと軸受との
間の焼付き防止が挙げられる。元来、ターボチャージャ
とレシプロエンジンとでは、潤滑特性が大幅に異なるの
で、潤滑油を共用で使用するのには無理がある。しかし
、別の潤滑系を設け、潤滑系を２系統にすることは、コ
スト的、構造上等から極めて無理なことである。従って
、ターボチャージャシャフトとヘアリングとをセラミッ
クス化することによって、焼付き現象を防止することが
有効である。Generally, one of the most important aspects of turbocharger durability and reliability is prevention of seizure between the turbocharger shaft and bearing. Originally, a turbocharger and a reciprocating engine have significantly different lubrication characteristics, so it is unreasonable to share lubricating oil. However, it is extremely impossible to provide two lubrication systems by providing a separate lubrication system due to cost and structure considerations. Therefore, it is effective to prevent the seizure phenomenon by making the turbocharger shaft and hair ring ceramic.
ところで、上記特願昭６０−１９００９５号に開示され
ている超高速電動−発電機３０では、タービン３２は排
気ガスエネルギーから熱エネルギーを得て高温になるが
、このタービン３２が高温になることによってタービン
３２とコンプレッサ３３との間に配設された永久磁石か
ら成る回転子３４はその温度の影響即ち輻射、伝導によ
って伝わる熱の影響を受けることになる。更に、タービ
ン３２とコンプレッサ３３とを駆動連結するシャフト３
１には永久磁石から成る交流器等の回転子３４が配設さ
れており、排気ガスの高温の熱がタービン３２のタービ
ンインペラ３６及びシャフト３１を通じて回転子３４に
伝わるという現象が生じる。しかしながら、永久磁石か
ら成る回転子３４は高温の熱に弱いという問題点を存し
ている。By the way, in the ultra-high speed electric generator 30 disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 60-190095, the turbine 32 obtains thermal energy from the exhaust gas energy and becomes high temperature. A rotor 34 made of a permanent magnet disposed between the turbine 32 and the compressor 33 is affected by its temperature, that is, by heat transmitted by radiation and conduction. Furthermore, a shaft 3 drivingly connects the turbine 32 and the compressor 33.
1 is provided with a rotor 34 such as an alternator made of permanent magnets, and a phenomenon occurs in which high-temperature heat of exhaust gas is transmitted to the rotor 34 through the turbine impeller 36 and shaft 31 of the turbine 32. However, the rotor 34 made of permanent magnets has a problem in that it is susceptible to high temperatures.
即ち、磁石は温度の上昇に伴ってキューリ一点を超えて
磁力が低下する特性を持っているため、シャフト３１か
らの熱伝導を橿力抑え、磁石の温度上昇を防ぐことが、
ターボチャージャジェネレータの発電性能を低下させな
いために必要である。That is, since a magnet has a characteristic that its magnetic force decreases beyond the Curie point as the temperature rises, it is possible to suppress the heat conduction from the shaft 31 and prevent the temperature of the magnet from rising.
This is necessary in order not to reduce the power generation performance of the turbocharger generator.
即ち、永久磁石については、熱に対して極めて弱＜、温
度が約２００℃以上になると、減磁率は大幅に劣化する
ものであり、例えば、約２００°Ｃでの減磁率は約５％
であるが、約３００℃での減磁率は約３０％にも達する
性質を有している。また、シャフト３１が、例えば、１
０万ｒｐｍ以上の超高速回転する場合に、シャフト３１
の曲がり現象が生しるという問題点を有している。In other words, permanent magnets are extremely weak against heat, and when the temperature exceeds about 200°C, the demagnetization rate deteriorates significantly. For example, the demagnetization rate at about 200°C is about 5%.
However, the demagnetization rate at about 300° C. reaches about 30%. Further, the shaft 31 may be, for example, 1
When rotating at an ultra-high speed of 00,000 rpm or more, the shaft 31
This has the problem that a bending phenomenon occurs.
この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、エンジンの排気ガスの熱を受けて高温状態になるター
ビンから伝４、輻射によって伝えられる熱、即ち、前記
タービンとコンプレッサとを駆動連結するシャフトを介
して伝わる高温の熱を遮熱し、前記タービンと前記コン
プレッサとの間に配設された永久磁石から成る回転子を
高熱から保護してターボチャージャジェネレータの発電
性能の低下を阻止し、また前記シャフトが超高速回転に
なっても前記シャフトが曲がるような現象が生じるのを
防止し、更にコンプレッサのインペラの温度上昇を防止
し、過給空気温度の上昇を防止するターボチャージャの
シャフト構造を提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems.The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems. The high-temperature heat transmitted through the connecting shaft is shielded, and a rotor made of a permanent magnet disposed between the turbine and the compressor is protected from high heat, thereby preventing a decrease in the power generation performance of the turbocharger generator. , and a turbocharger shaft that prevents the shaft from bending even when the shaft rotates at an ultra-high speed, and further prevents the temperature of the compressor impeller from increasing, thereby preventing the supercharged air temperature from increasing. It's about providing structure.
この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。In order to solve the above problems and achieve the above objects, the present invention is configured as follows.
即ち、この発明は、一端にタービンブレードを他端にイ
ンペラを固定したシャフトの外周に断熱層を設けて高剛
性パイプ部材を嵌合し、前記高剛性パイプ部材外周に永
久磁石から成る回転子を配設したことを特徴とするター
ボチャージャのシャフト構造に関し、更に具体的に詳述
すると、前記断熱層が前記高剛性パイプ部材の内周面に
形成された空気層であり、また前記インペラが断熱材を
介して前記シャフトに固定されており、更に前記高剛性
パイプ部材がサーメット材料等セラミック材料から構成
されていることを特徴とするターボチャージャのシャフ
ト構造に関する。That is, the present invention provides a heat insulating layer on the outer periphery of a shaft having a turbine blade fixed to one end and an impeller fixed to the other end, a highly rigid pipe member is fitted thereto, and a rotor made of a permanent magnet is mounted on the outer periphery of the highly rigid pipe member. Regarding the shaft structure of the turbocharger characterized in that the shaft structure is arranged, to be more specifically detailed, the heat insulating layer is an air layer formed on the inner circumferential surface of the high rigidity pipe member, and the impeller has a heat insulating layer. The present invention relates to a shaft structure of a turbocharger, wherein the high-rigidity pipe member is fixed to the shaft via a material, and the high-rigidity pipe member is made of a ceramic material such as a cermet material.
この発明によるターボチャージャのシャフト構造は、以
上のように構成されており、次のように作用する。即ち
、このターボチャージャのシャフト構造は、一端にター
ビンブレードを他端にインペラを固定したシャフトの外
周に断熱層を設けて高剛性パイプ部材を嵌合し、前記高
剛性パイプ部材外周に永久磁石から成る回転子を配設し
たので、前記永久磁石から成る前記回転子に対して前記
タービンからの熱が完全に遮熱され、前記永久磁石から
成る前記回転子は熱影響を受けることがない。The shaft structure of the turbocharger according to the present invention is constructed as described above, and operates as follows. That is, the shaft structure of this turbocharger has a turbine blade fixed to one end and an impeller fixed to the other end, a heat insulating layer is provided on the outer periphery of the shaft, a high-rigidity pipe member is fitted, and a permanent magnet is attached to the outer periphery of the high-rigidity pipe member. Since the rotor made of permanent magnets is provided, the heat from the turbine is completely shielded from the rotor made of permanent magnets, and the rotor made of permanent magnets is not affected by heat.
以下、図面を参照して、この発明によるターボチャージ
ャのシャフト構造の一実施例を詳述する。Hereinafter, one embodiment of the shaft structure of a turbocharger according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図において、この発明によるターボチャージャのシ
ャフト構造が符号１０によって示されている。このター
ボチャージャのシャフト構造１０が適用された内燃機関
のターボチャージャは、エンジンの排気ガスによって駆
動されるタービン、前記タービンの駆動によって過給す
るコンプレッサ、及び前記タービンによって駆動される
超高速電動−発電機を有する。前記タービンについては
、タービンケーシング内に排気ブレード即ちタービンブ
レード４が配置されたものである。また、前記コンプレ
フサについては、コンプレフサケーシング内にインペラ
２が配置されたものである。更に、タービンブレード４
とインペラ２とは、シャフト１によって伝動連結されて
いる。即ち、ターボチャージャのシャフト１の一端には
インペラ２がコンプレッサ軸１１を介して固定され、ま
たターボチャージャのシャフト１の他端にはタービンブ
レード４がタービン軸１２を介して固定されている。In FIG. 1, the shaft structure of a turbocharger according to the invention is designated by the reference numeral 10. A turbocharger for an internal combustion engine to which this turbocharger shaft structure 10 is applied includes a turbine driven by engine exhaust gas, a compressor supercharged by the drive of the turbine, and an ultrahigh-speed electric power generator driven by the turbine. have a machine. The turbine has exhaust blades or turbine blades 4 disposed within the turbine casing. Further, regarding the compressor intensifier, an impeller 2 is disposed within the compressor intensifier casing. Furthermore, the turbine blade 4
and the impeller 2 are transmission-coupled via the shaft 1. That is, an impeller 2 is fixed to one end of the turbocharger shaft 1 via a compressor shaft 11, and a turbine blade 4 is fixed to the other end of the turbocharger shaft 1 via a turbine shaft 12.
また、タービンブレード４とインペラ２とを連結するシ
ャフト１の中間部に配設されている超高速電動−発電機
については、ここでは上記特願昭６０−１９００９５号
に開示されている内燃機関のターボチャージャにおける
超高速電動−発電機と同様な構成及び機能を有するもの
であり、電動機又は発電機として機能する。この超高速
電動−発電機は、センタケーシング内を貫通するシャフ
ト１の中央部に取付けられた軸方向に伸長する永久磁石
から成る回転子３、薄肉パイプ、固定子コア、固定子巻
線等（図示省略）から成る。ターボチャージャのシャフ
ト１は、センタケーシングに固定されたベアリング及び
フロートベアリングを介して回転自在に支持されている
（図示省略）。タービンブレード４は、タービンスクロ
ールにエンジンの排気マニホルドを通じて送込まれる排
気ガスの流れ即ち排気ガスエネルギーを受けて回転し、
排気ガスを軸線方向に排気する（図示省略）。また、コ
ンプレッサのインペラ２は、吸気口からコンブレフサス
クロールに導入された空気をディフューザによって圧力
変換してエンジンの吸気マニホルドに送込む作用を果た
す（図示省略）。超高速電動−発電機は、タービンによ
って駆動され、ステータコイルに電圧を誘起し、この電
圧を電源側に戻す機能を果たすもので、即ち回生電圧を
バッテリに充電したり又は負荷として利用できるように
機能するものである。Furthermore, regarding the ultra-high-speed electric generator disposed in the intermediate portion of the shaft 1 that connects the turbine blades 4 and the impeller 2, here we will refer to the internal combustion engine disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 1988-190095. It has a configuration and function similar to an ultra-high-speed motor-generator in a turbocharger, and functions as a motor or a generator. This ultra-high-speed electric generator consists of a rotor 3 consisting of a permanent magnet extending in the axial direction attached to the center of a shaft 1 passing through a center casing, a thin-walled pipe, a stator core, stator windings, etc. (not shown). A shaft 1 of the turbocharger is rotatably supported via a bearing and a float bearing fixed to a center casing (not shown). The turbine blades 4 rotate by receiving the flow of exhaust gas, that is, exhaust gas energy, sent to the turbine scroll through the exhaust manifold of the engine,
Exhaust gas is exhausted in the axial direction (not shown). Further, the impeller 2 of the compressor functions to convert the pressure of air introduced into the comb leaf suspension scroll from the intake port into the air intake manifold of the engine using a diffuser (not shown). Ultra-high-speed electric generators are driven by a turbine and function to induce voltage in the stator coil and return this voltage to the power source, i.e., the regenerated voltage can be used to charge a battery or as a load. It's something that works.
以上の構成において、この発明によるターボチャージャ
のシャフト構造１０については、シャフト１の一端にタ
ービンブレード４を固定し且つ他端にインペラ２を固定
しているが、更にシャフト１の外周にはサーメット材料
、セラミック材料等から成る高剛性パイプ部材５が嵌合
されている。In the above configuration, in the shaft structure 10 of the turbocharger according to the present invention, the turbine blades 4 are fixed to one end of the shaft 1, and the impeller 2 is fixed to the other end. , a highly rigid pipe member 5 made of ceramic material or the like is fitted.
サーメットについては、土成分はチタンカーバイト、窒
化チタンで、硬さ、耐熱性、耐摩耗性等に富んだ強靭性
、可塑性等を有する一種のセラミック複合材料である。Cermet is a type of ceramic composite material whose soil components are titanium carbide and titanium nitride, and which has high toughness, plasticity, etc., and is rich in hardness, heat resistance, and abrasion resistance.
このサーメット材料については、ヤング率：約４．５、
抗折カニ １５０ ｋｇ／ｍｍ”、比重：６であり、
それ故に高剛性を有する材料である。従って、このサー
メット材料をパイプ形状に形成して高剛性パイプ部材５
を構成し、この高剛性パイプ部材５を剛性体として使用
するのは極めて有効である。即ち、例えば、１０万ｒｐ
ｍ以上の超高速に回転するシャフトｌの外側に嵌合して
使用した場合に、高速によって生じるシャフト１の撓み
、曲がりを防止し、且つシャフトｌに伝わった熱を断熱
するのに極めて有効である。更に、シャフトｌと高剛性
パイプ部材５との間に空気層である断熱層６を形成し、
高剛性パイプ部材５上に超高速電動−発電機における永
久磁石から成る回転子３を配設している。この断熱層６
は、高剛性パイプ部材５の内周面に形成された複数個の
環状溝によって形成されている空気層である。この断熱
層６には、場合によっては、チタン酸カリウムウィスカ
ー等から成る断熱材を充填することもできることは勿論
である。このようにして、シャフト１と高剛性パイプ部
材５との間に断熱層６を形成し、高剛性パイプ部材５を
サーメット材料等で構成することによって、タービンブ
レード４及びシャフト１からの熱伝導を遮熱し、高剛性
パイプ部材５の外周部に熱が伝導される現象を防止でき
る。一方、高剛性パイプ部材５は炭化珪素、窒化珪素等
から作ることも可能であり、窒化珪素材を使えば、軽量
化を実現する利点もある。即ち、内燃機関の排気ガスエ
ネルギーの熱を受けて高温状態になるタービンから伝導
、輻射によって伝えられる熱は、タービンとコンプレッ
サとを伝動連結するシャフトｌを介して伝導されるが、
このシャフト１からの熱伝導を高剛性パイプ部材５及び
断熱層６によって阻止し、高剛性パイプ部材５の外周に
配設された永久磁石から成る回転子３の温度上昇を防止
することができる。また、セラミック材料のシャフトを
超高速回転シャフトに使うことにより、焼付性が少なく
なり、耐久性に優れるという利点もある。また、コンプ
レッサのインペラ２は、チタン酸カリウムウィスカー等
から成る＋！Ｉｒ熱材７を介してシャフト１に固定され
ている。For this cermet material, Young's modulus: approximately 4.5,
Fractured crab 150 kg/mm”, specific gravity: 6,
Therefore, it is a material with high rigidity. Therefore, this cermet material is formed into a pipe shape to provide a highly rigid pipe member 5.
It is extremely effective to use this highly rigid pipe member 5 as a rigid body. That is, for example, 100,000 rp
When used by fitting on the outside of a shaft 1 rotating at an ultra-high speed of m or more, it is extremely effective in preventing deflection and bending of the shaft 1 caused by the high speed and insulating the heat transmitted to the shaft 1. be. Furthermore, a heat insulating layer 6, which is an air layer, is formed between the shaft l and the highly rigid pipe member 5,
A rotor 3 made of a permanent magnet in an ultra-high speed electric generator is disposed on a highly rigid pipe member 5. This insulation layer 6
is an air layer formed by a plurality of annular grooves formed on the inner circumferential surface of the highly rigid pipe member 5. Of course, this heat insulating layer 6 can be filled with a heat insulating material made of potassium titanate whiskers or the like, depending on the case. In this way, by forming the heat insulating layer 6 between the shaft 1 and the high-rigidity pipe member 5, and by composing the high-rigidity pipe member 5 with a cermet material or the like, heat conduction from the turbine blades 4 and the shaft 1 is reduced. It is possible to prevent heat from being conducted to the outer circumference of the highly rigid pipe member 5 by providing heat insulation. On the other hand, the highly rigid pipe member 5 can also be made from silicon carbide, silicon nitride, etc., and the use of silicon nitride material has the advantage of realizing weight reduction. That is, the heat transferred by conduction and radiation from the turbine, which reaches a high temperature state due to the heat of the exhaust gas energy of the internal combustion engine, is conducted through the shaft l that connects the turbine and the compressor.
This heat conduction from the shaft 1 can be blocked by the highly rigid pipe member 5 and the heat insulating layer 6, and the temperature of the rotor 3 made of permanent magnets disposed around the outer periphery of the highly rigid pipe member 5 can be prevented from rising. Further, by using a shaft made of a ceramic material for an ultra-high-speed rotating shaft, there is an advantage that seizure resistance is reduced and durability is excellent. In addition, the impeller 2 of the compressor is made of potassium titanate whiskers, etc. +! It is fixed to the shaft 1 via an Ir heating material 7.
詳しくは、シャフトｌと一体に形成されたコンブレフサ
軸１１即ちシャフト１の一端部にパイプ状の断熱材７を
嵌合し、断熱材７の外周にインペラ２を嵌合し、コンプ
レッサ軸１１の端部に形成されたボルト９にナツト８を
螺入し、インペラ２をシャフト１に固定している。イン
ペラ２とシャフトｌとの間に断熱材７を介在させること
によって、シャフト１からの熱伝導を抑え、インペラ２
自体の温度上昇を阻止し、インペラ２によって過給空気
の温度上昇を防止することができる。断熱材７について
は、例えば、チタン酸カリウムウィスカーを主成分とす
る断熱シート、チタン酸カリウムウィスカーとアルミナ
ファイバとを混合した断熱シート、或いはこれらの断熱
シートをステンレススチール等で被覆補強した断熱ガス
ケット等を使用することができる。Specifically, a pipe-shaped heat insulating material 7 is fitted to one end of the compressor shaft 11, that is, the shaft 1, which is formed integrally with the shaft l, the impeller 2 is fitted to the outer periphery of the heat insulating material 7, and the end of the compressor shaft 11 is fitted. The impeller 2 is fixed to the shaft 1 by screwing a nut 8 into a bolt 9 formed on the shaft. By interposing the heat insulating material 7 between the impeller 2 and the shaft l, heat conduction from the shaft 1 is suppressed, and the impeller 2
The impeller 2 can prevent the temperature of the supercharged air from rising. The heat insulating material 7 may be, for example, a heat insulating sheet containing potassium titanate whiskers as a main component, a heat insulating sheet containing a mixture of potassium titanate whiskers and alumina fiber, or a heat insulating gasket made by covering and reinforcing these heat insulating sheets with stainless steel or the like. can be used.
この発明によるターボチャージャのシャフト構造は、以
上のように構成されているめで、次のような特存の効果
を奏する。即ち、この発明は、一端にタービンブレード
を他端にインペラを固定したシャフトの外周に断熱層を
設けて高剛性パイプ部材を嵌合し、前記高剛性パイプ部
材外周に永久磁石から成る回転子を配設したので、前記
永久磁石から成る前記回転子に対してタービンからの熱
が完全に遮熱され、前記永久磁石から成る前記回転子は
前記タービンからの高温の熱影響を受けることがなく本
来の永久磁石の機能を果たすことができ、従ってターボ
チャージャジェネレータの発電性能が低下するようなこ
とがなく、しかも高剛性であるばかりでなく、耐摩耗性
も良好であり、耐久性に富んだものとなる。また、前記
インペラは断熱材を介して前記シャフトに固定されてい
るので、前記タービンから前記シャフトを通じて伝導さ
れる熱伝導を抑え、前記インペラ自体の温度上昇を阻止
し、コンプレッサを通る過給空気が前記インペラによっ
て温度上昇するのを防止することができる。また、前記
シャフトの外周に嵌合した高剛性パイプ部材をサーメッ
ト材料等のセラミック材料から構成しているので、この
前記高剛性パイプ部材で補強した前記シャフトを、例え
ば、１０万ｒｐｍ以上の超高速で回転するシャフトとし
て使用した場合に、高速によって生じる前記シャフトの
撓み、曲がりを防止し、且つ前記シャフトに伝わった熱
を断熱するのに極めて有効である。The shaft structure of the turbocharger according to the present invention has the following special effects because it is configured as described above. That is, the present invention provides a heat insulating layer on the outer periphery of a shaft having a turbine blade fixed to one end and an impeller fixed to the other end, a highly rigid pipe member is fitted thereto, and a rotor made of a permanent magnet is mounted on the outer periphery of the highly rigid pipe member. As a result, the rotor made of permanent magnets is completely shielded from the heat from the turbine, and the rotor made of permanent magnets is not affected by the high temperature heat from the turbine and is naturally It can perform the function of a permanent magnet, so there is no deterioration in the power generation performance of the turbocharger generator, and it is not only highly rigid, but also has good wear resistance and is highly durable. becomes. Further, since the impeller is fixed to the shaft via a heat insulating material, heat conduction from the turbine through the shaft is suppressed, and a temperature rise in the impeller itself is prevented, so that the supercharged air passing through the compressor is The impeller can prevent the temperature from rising. Furthermore, since the high-rigidity pipe member fitted to the outer periphery of the shaft is made of a ceramic material such as a cermet material, the shaft reinforced with the high-rigidity pipe member can be operated at ultra-high speeds of 100,000 rpm or more, for example. When used as a rotating shaft, it is extremely effective in preventing the shaft from bending or bending caused by high speed, and in insulating the heat transmitted to the shaft.
第１図はこの発明によるターボチャージャのシャフト構
造の一実施例を示す断面図、及び第２図は従来の超高速
電動−発電機を示す断面図である。
１・−・・・−シャフト、２−・−インペラ、３・・−
・・・回転子、４・・−・−タービンブレード、５−一
一−−高剛性パイブ部材、６−・−−−−一断熱層、７
〜−−−−−一断熱材、１（１−・−ターボチャージ中
のシャフト構造、１１−・−・・・コンプレッサ軸、１
２・・・・・−・タービン軸。
第 １ 図
１゜
第 ２ 図FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the shaft structure of a turbocharger according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a conventional ultrahigh-speed motor-generator. 1.--shaft, 2-.-impeller, 3.--
...Rotor, 4...-Turbine blade, 5-11--High rigidity pipe member, 6-----1 Heat insulation layer, 7
~--------Insulating material, 1 (1--Shaft structure during turbocharging, 11---Compressor shaft, 1
2.....-Turbine shaft. Figure 1 Figure 1゜Figure 2
Claims (4)
したシャフトの外周に断熱層を設けて高剛性パイプ部材
を嵌合し、前記高剛性パイプ部材外周に永久磁石から成
る回転子を配設したことを特徴とするターボチャージャ
のシャフト構造。(1) A heat insulating layer is provided on the outer periphery of a shaft with a turbine blade fixed to one end and an impeller fixed to the other end, a high rigidity pipe member is fitted, and a rotor made of a permanent magnet is arranged around the outer periphery of the high rigidity pipe member. The shaft structure of a turbocharger is characterized by:
成された空気層であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のターボチャージャのシャフト構造。(2) The shaft structure of a turbocharger according to claim 1, wherein the heat insulating layer is an air layer formed on the inner peripheral surface of the highly rigid pipe member.
定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のターボチャージャのシャフト構造。(3) The shaft structure of a turbocharger according to claim 1, wherein the impeller is fixed to the shaft via a heat insulating material.
ック材料から構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のターボチャージャのシャフト構造。(4) The shaft structure of a turbocharger according to claim 1, wherein the highly rigid pipe member is made of a ceramic material such as a cermet material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221287A JPS63248926A (en) | 1987-04-04 | 1987-04-04 | Shaft structure for turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221287A JPS63248926A (en) | 1987-04-04 | 1987-04-04 | Shaft structure for turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248926A true JPS63248926A (en) | 1988-10-17 |
| JPH0525011B2 JPH0525011B2 (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=13768114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8221287A Granted JPS63248926A (en) | 1987-04-04 | 1987-04-04 | Shaft structure for turbocharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63248926A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112372A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Turbosupercharger having rotary electric machine of internal combustion engine |
| CN108019273A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 福特环球技术公司 | Booster-type explosive motor with compressor |
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| JPS5967539U (en) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | いすゞ自動車株式会社 | Shaft structure of turbocharger |
| JPS6023220U (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | Rotor for turbo charger |
| JPS6251723A (en) * | 1985-08-29 | 1987-03-06 | Isuzu Motors Ltd | Ultrahigh speed motor-generator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023220B2 (en) * | 1984-01-04 | 1985-06-06 | 日本軽金属株式会社 | How to connect panels and sashes in prefabricated buildings |
-
1987
- 1987-04-04 JP JP8221287A patent/JPS63248926A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525011B2 (en) | 1993-04-09 |
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