JP2009013966A

JP2009013966A - 電動機付き過給機

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Publication number: JP2009013966A
Application number: JP2007180275A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Shimizu; 政宏清水
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2009-01-22
Also published as: US20100266430A1; CN101688469A; CN101688469B; KR20100029084A; WO2009008225A1; EP2163747A1; US8882478B2

Abstract

【課題】電動機のモータステータに電流を供給するための配線孔開口の周方向位置を調節できる電動機付き過給機を提供する。
【解決手段】電動機９は、回転軸１１に固定されるモータロータ９ａと、モータロータ９ａの半径方向外側にてハウジング７に固定されモータロータ９ａを回転駆動するモータステータ９ｂと、を有する。モータステータ９ｂにはフランジ部４１が一体的に設けられ、フランジ部４１はモータステータ９ｂの巻線配置部から半径方向外方に延びて、フランジ部４１の半径方向外面４１ａがハウジング７の外面またはこの外面付近に到達する。ハウジング７とフランジ部４１およびモータステータ９ｂとは、回転軸１１の軸心を中心とする円に沿う円周方向に関する位置が互いに対し調節可能な形状となっている。フランジ部４１には、モータステータ９ｂの巻線への電流供給経路となる配線孔４１ｂが形成され、配線孔４１ｂの開口４１ｃは、フランジ部４１の半径方向外面４１ａに形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機付き過給機に関する。より詳しくは、本発明は、電動機と、電動機を内部に収納するハウジングとを備え、電動機のモータステータからハウジング外部へ延びるケーブル等による電流供給経路が設けられる電動機付き過給機に関する。

過給機（ターボチャージャ）は、エンジンからの排ガスにより駆動され、吸入空気を圧縮してエンジンへ供給する装置である。
過給機は、例えば特許文献１に記載されている。図７は特許文献１の過給機の構成図である。過給機は、図７に示すように、その基本構成として、エンジンからの排ガスにより回転駆動されるタービンインペラ７１と、タービンインペラ７１が一端に固定された回転軸７５と、回転軸７５の他端に固定されターンインペラ７１と一体的に回転するコンプレッサインペラ７７と、を備える。この構成で、エンジンからの排ガスによりタービンインペラ７１とコンプレッサインペラ７７とが一体的に回転駆動され、これにより、コンプレッサインペラ７７が吸入空気を圧縮してエンジンへ供給する。

過給機のうち、電動機が内蔵されたものを電動機付き過給機という。図７の過給機は、電動機付き過給機でもある。図７に示すように、電動機７９は、回転軸７５の加速を補助し、コンプレッサインペラ７７からエンジンへの圧縮空気を増大させる。また、電動機７９は、回転軸７５に固定されるモータロータ７９ａと、モータロータ７９ｂの半径方向外側にてハウジング８１に固定されモータロータ７９ａを回転駆動するモータステータ７９ｂと、を有する。

上記のようなモータステータは、モータロータを回転駆動させるための磁界を発生させる巻線（コイル）を含み、この巻線が、回転軸の軸心を中心とする円に沿う円周方向に複数配置される。これら巻線に電流を供給するために、ケーブルを巻線に接続し過給機の外部へ延びるように配線する。このような配線構造は、例えば特許文献１〜３に記載されている。

特許文献１では、図７に示すように、モータステータ７９ｂにコネクタ８５を取り付け、コネクタ８５に接続されるケーブルを過給機外部まで配線するための配線孔８７が、ハウジング８１に形成されている。
特許文献２では、図８に示すように、モータステータ９１に電流・電力を供給するための配線孔９３が、軸方向に延びてコンプレッサハウジング９４に開口している。
特許文献３では、図９に示すように、モータステータ９５へ電流を供給するためのケーブル９７を通す配線孔９８がハウジング９９に形成されている。
特表２００６−５１４５２６号公報「電気アシストターボチャージャのための電気カートリッジ」ＷＯ２００５／０２４２０２Ａ１「ELECTRIC POWER CONNECTION FOR ELECTRICALLY ASSISTED TURBOCHARGER」ＷＯ９８／０２６５２「MOTOR-ASSISTED SUPERCHARGING DEVICES FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES」

しかし、特許文献１〜３では、配線孔は、円周方向において一箇所に位置決めされているので、過給機を搭載するエンジン側の構造に応じて、ハウジングにおける配線孔開口の位置を円周方向に調節できない。

即ち、ハウジングにおけるケーブルの取出位置が、円周方向で１箇所に限定されてしまうため、過給機を搭載するエンジンによっては、ケーブルの取出位置を円周方向で変更する必要がある。
例えば、過給機を搭載するエンジン側の構造がケーブルの取出位置を塞いでしまう等により、その取出位置からはケーブルを取り出すことができなくなる場合がある。この場合、ケーブルの取出位置を円周方向で変更する必要があるが、その都度、取出位置となる配線孔開口が他の円周方向位置に形成された別の過給機部品を準備する必要がある。

そこで、本発明の目的は、電動機付き過給機であって、別部品を用意することなく、電動機のモータステータに電流を供給するための配線孔開口の円周方向位置を調節できる電動機付き過給機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービンインペラと、該タービンインペラが固定される回転軸と、該回転軸に固定され吸入空気を圧縮してエンジンへ送出するコンプレッサインペラと、前記回転軸を回転可能に支持するハウジングと、該ハウジング内に設けられ前記回転軸を回転駆動する電動機と、を備えた電動機付き過給機であって、
前記電動機は、前記回転軸に固定されるモータロータと、該モータロータの半径方向外側にて前記ハウジングに固定され該モータロータを回転駆動するモータステータと、を有し、
モータステータにはフランジ部が一体的に設けられ、該フランジ部は前記モータステータの巻線配置部から半径方向外方に延びて、該フランジ部の半径方向外面が前記ハウジングの外面またはこの外面付近に到達し、
前記ハウジングと前記フランジ部およびモータステータとは、前記回転軸の軸心を中心とする円に沿う円周方向に関する位置が互いに対し調節可能な形状となっており、
前記フランジ部には、モータステータの巻線への電流供給経路となる配線孔が形成され、該配線孔の開口は、前記フランジ部の前記半径方向外面に形成される、ことを特徴とする電動機付き過給機が提供される。

上記構成では、モータステータに一体的に設けられたフランジ部は、モータステータの巻線配置部から半径方向外方に延びて、フランジ部の半径方向外面が前記ハウジングの外面またはこの外面付近に到達し、前記ハウジングと前記フランジ部およびモータステータとは、互いに対する円周方向位置が調節可能な形状となっており、フランジ部の半径方向外面には、配線孔の開口が形成されているので、モータステータの円周方向位置をハウジングに対し調節することで、配線孔開口の円周方向位置を調節できる。
よって、別部品を用意することなく、配線孔開口の円周方向位置を調節できる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記ハウジングは、互いに連結される第１および第２のハウジング部材を有し、
前記フランジ部は、第１および第２のハウジング部材に対し前記円周方向に関する位置を調節可能に、第１および第２のハウジング部材の間に挟まれて固定される。

上記構成では、前記フランジ部は、第１および第２のハウジング部材に対し前記円周方向位置を調節可能に、第１および第２のハウジング部材の間に挟まれて固定されるので、前記フランジ部を第１および第２のハウジング部材との間に挟持固定する時に、その円周方向位置を調節して、フランジ部の半径方向外面に形成される配線孔の開口の円周方向位置を調節できる。
また、第１および第２のハウジング部材を軸方向に連結する場合に、フランジ部を第１および第２のハウジング部材の間に挟んで固定することで、第１および第２のハウジング部材を連結する部分以外では、フランジ部の半径方向外面をハウジングで覆わないようにできる。これにより、第１および第２のハウジング部材を連結する部分以外の円周方向範囲内で、前記フランジ部の半径方向外面をハウジングの外部に露出でき、この範囲内で、配線孔の開口の円周方向位置を調節できる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記ハウジングは、前記フランジ部の前記半径方向外面の前記半径方向外側に位置する部分を有し、
該部分には、前記回転軸の軸心を中心とする円に沿う円周方向に長く延びる切欠部が形成されている。

上記構成では、前記ハウジングは、前記フランジ部の前記半径方向外面の前記半径方向外側に位置する部分を有する場合に、該部分には、円周方向に長く延びる切欠部が形成されているので、フランジ部の前記半径方向外面に形成された配線孔の開口を、切欠部を通してハウジング外部に露出できる。
しかも、切欠部は円周方向に長く延びているので、切欠部が延びている円周方向範囲内で、前配線孔の開口の円周方向位置を調節できる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記ハウジング内には、前記モータステータを冷却する冷却液が流れる冷却空間が形成されており、
前記フランジ部は、前記冷却液に接触するか、または、前記冷却空間の内面の少なくとも一部を形成する冷却空間形成部材に接触するように配置される。

上記構成では、フランジ部を冷却空間内の冷却液により冷却でき、このフランジ部内をモータステータに電流を供給するためのケーブル通すことができるので、ケーブルを効果的に冷却できる。

本発明の好ましい実施形態によると、前記フランジ部は、コンプレッサインペラからの圧縮空気を案内する圧縮空気流路の流路面の少なくとも一部を形成する。

上記構成では、前記フランジ部は、コンプレッサインペラからの圧縮空気を案内する圧縮空気流路の流路面の少なくとも一部を形成するので、ケーブルを低温に維持できる。
即ち、コンプレッサインペラからの圧縮空気は、タービンインペラに送り込まれる排ガスよりも低温であり、このような低温の圧縮空気が流れる圧縮空気流路を形成する前記フランジ部内に、ケーブルを通すので、ケーブルを低温環境におくことができる。これにより、ケーブルを低温に維持できる。

上述した本発明によると、電動機付き過給機において、別部品を用意することなく、電動機のモータステータに電流を供給するための配線孔開口の円周方向位置を調節できる。

本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態による電動機付き過給機の構成図である。図１に示すように、電動機付き過給機１０は、タービンインペラ３、コンプレッサインペラ５、ハウジング７および電動機９を有する。

タービンインペラ３は、回転軸１１の一端部（図１で左端部に）に固定され、エンジンからの排ガスにより回転駆動される羽根である。この例では、タービンインペラ３は回転軸１１と一体的に形成されているが、タービンインペラ３を回転軸１１と別の部品として作製し、回転軸１１に取り付けてもよい。

コンプレッサインペラ５は、回転軸１１の他端部（図１で右端部に）に固定され吸入空気を圧縮しエンジンへ送出する羽根である。即ち、コンプレッサインペラ５は、タービンインペラ３が上記排ガスにより回転駆動されることで、タービンインペラ３および回転軸１１と一体的に回転駆動され、吸入空気を圧縮してこの圧縮空気をエンジンへ燃焼用ガスとして送出する。

ハウジング７は、タービンインペラ３、回転軸１１およびコンプレッサインペラ５を内部に収納し、軸受（例えば、後述の軸受メタル２１）を介して回転軸１１を回転可能に支持する。ハウジング７は、タービンハウジング７ａ、軸受ハウジング７ｂおよびコンプレッサハウジング７ｃから構成される。
タービンハウジング７ａは、内部にタービンインペラ３を収納する。また、タービンハウジング７ａの内部には、スクロール室１３、環状の流路１５および排気口１７が形成されている。スクロール室１３には、エンジンからの排ガスが導入される。環状の流路１５は、回転軸１１の軸方向（本願において、軸方向は回転軸１１の軸方向を意味する）から見た形状が環状であり、スクロール室１３に導入された排ガスをタービンインペラ３まで回転軸１１の半径方向（本願において、半径方向は回転軸１１の半径方向を意味する）内方に案内する。排気口１７は、タービンインペラ３を回転駆動した排ガスを過給機１０の外部に排出する。さらに、流路１５には、複数のノズル翼１９が円周方向に一定の間隔で配置されている。図１の例では、ノズル翼１９は、可変ノズル翼であり、可変ノズル翼の間に形成される流路面積を変化できるが、本発明はこれに限定されず固定ノズル翼やノズル翼のない形態であってもよい。円周方向とは、回転軸１１の軸心を中心とする円に沿う方向であり、以下における円周方向も同様である。なお、本実施形態の例では、円周方向とは、回転軸１１の軸方向と垂直な平面内の方向であって、回転軸１１の軸心を中心とする円に沿う方向である。
軸受ハウジング７ｂの内部には、軸受メタル２１、スラストベアリング２３などが設けられる。軸受メタル２１は、軸受ハウジング７ｂ内に設けられ、回転軸１１から半径方向荷重を受けて回転軸１１を回転可能に支持する。スラストベアリング２３は、軸受ハウジング７ｂに固定され、回転軸１１に設けられたスラストカラー２５から軸方向荷重を受けて回転軸１１の軸方向移動を規制する。なお、符号２７は、軸受メタル２１、スラストベアリング２３、スラストカラー２５に潤滑油を供給するための潤滑油流路を示し、符号２９は、上記の潤滑油を排出するための油排出口を示している。
コンプレッサハウジング７ｃは、内部にコンプレッサインペラ５を収納する。また、コンプレッサハウジング７ｃの内部には、吸入口３１、圧縮空気流路３３およびスクロール室３５が形成されている。吸入口３１は、過給機１０の外部の空気を吸入する。圧縮空気流路３３は、吸入口３１から吸入されコンプレッサインペラ５により圧縮された空気を半径方向外方に案内する。圧縮空気流路３３により案内されてきた圧縮空気はスクロール室３５を通って図示しない吐出口から過給機１０外部へ吐出されエンジンへ供給される。なお、図１の例では、圧縮空気流路３３は、軸方向から見た場合に環状であるディフューザ流路である。また、ディフューザ流路３３には、円周方向に複数のベーン（図示せず）を間隔を置いて配置してもよい。

電動機９は、モータロータ９ａとモータステータ９ｂを有する。モータロータ９ａとモータステータ９ｂによりブラシレスの交流電動機が構成されてよい。また、この交流電動機は、回転軸１１の高速回転（例えば少なくとも１０〜２０万ｒｐｍ）に対応でき、かつ加速時の回転駆動と減速時の回生運転ができることが好ましい。過給機１０が車両に搭載される場合に、上記の交流電動機の駆動電圧は、車両に搭載されたバッテリの直流電圧（例えば１２Ｖ）と同一あるいはそれより高いことが好ましい。
モータロータ９ａは、回転軸１１に固定され、磁性材料で構成されてもよく、永久磁石で構成されてもよい。
モータステータ９ｂは、モータロータ９ａの半径方向外側にてハウジング７に固定されモータロータ９ａを回転駆動する。モータステータ９ｂは、円周方向に間隔を置いて複数配置されてよい。図２は、図１のモータステータ９ｂ付近の部分拡大図である。図２に示すように、各モータステータ９ｂは、積層鋼板で構成されるコア３６と、コア３６の周りに巻回される巻線（コイル）３８とを有する。これらコア３６と巻線３８とは、熱伝導性のモールド材３７に埋め込まれて一体的に構成される。

電動機付き過給機１０は、モータステータ９ｂの巻線３８に接続されるケーブル３９を取り出すための構成を有する。そのため、本実施形態によると、モータステータ９ｂにはフランジ部４１が一体的に設けられる。該フランジ部４１はモータステータ９ｂの巻線配置部から半径方向外方に延びて、該フランジ部４１の半径方向外面４１ａがハウジング７の外面またはこの外面付近に到達する。フランジ部４１には、モータステータ９ｂの巻線３８への電流供給経路となる配線孔４１ｂが形成される。フランジ部４１の半径方向外面４１ａには、配線孔４１ｂの開口４１ｃが形成されている。図１、図２の例では、配線孔４１ｂ内に、電流供給線であるケーブル３９が通され、ケーブル３９を巻線３８との接続箇所から配線孔４１ｂを通し、配線孔４１ｂの開口４１ｃからケーブル３９をハウジング７外部へ取り出す。

ハウジング７とフランジ部４１およびモータステータ９ｂとは、互いに対する円周方向位置が調節可能な形状となっている。図１、図２の例では、フランジ部４１がモータステータ９ｂから半径方向外側に延びるように形成され、モータステータ９ｂの半径方向中心部には、回転軸１１およびモータロータ９ａが通る貫通孔が形成されており、ハウジング７内には、モータステータ９ｂおよびフランジ部４１を任意の円周方向位置に配置できる内部空間が形成されている。このような形状により、フランジ部４１およびモータステータ９ｂを任意の円周方向位置に調節して配置できる。

また、フランジ部４１およびモータステータ９ｂをハウジング７に対し任意の円周方向位置で確実に固定できるようになっている。図２の例では、軸受ハウジング７ｂおよびコンプレッサハウジング７ｃは、それぞれ、軸方向から見た形状が環状または略環状であり互いに対向するように軸方向を向く略環状面４３，４５を有する。これに対し、フランジ部４１は、軸受ハウジング７ｂの略環状面４３と接触し軸方向を向く第１の略環状面４７と、コンプレッサハウジング７ｃの略環状面４５と接触し軸方向を向く第２の略環状面４９と、を有する。第１および第２の略環状面４７，４９は、軸方向から見た形状が環状または略環状であり互いに逆の軸方向を向く。このような形状により、フランジ部４１を、任意の円周方向位置に調節した後、第１の略環状面４７が第１のハウジング部材である軸受ハウジング７ｂの略環状面４３に接触し、第２の略環状面４９が第２のハウジング部材であるコンプレッサハウジング７ｃの略環状面４５に接触した状態で、フランジ部４１を軸受ハウジング７ｂの環状面４３とコンプレッサハウジング７ｃの環状面４５との間で固定ボルト５３により挟持できる。これにより、フランジ部４１およびモータステータ９ｂをハウジング７に対し任意の円周方向位置で確実に固定でき、モータステータ９ｂがモータロータ９ａの回転駆動により受ける反力をハウジング７で確実に支持できる。

ハウジング７（図１、図２の例では、コンプレッサハウジング７ｃ）が、フランジ部４１の半径方向外面４１ａの半径方向外側に位置する部分を有する場合に、この部分に切欠部５１が形成される。この切欠部５１は、円周方向に長く延びている。切欠部５１により、配線孔４１ｂの開口４１ｃを切欠部５１を通してハウジング７の外部に露出できる。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。図３に示すように、コンプレッサハウジング７ｃがフランジ部４１の半径方向外面４１ａを覆うよう位置まで延びていている場合でも、コンプレッサハウジング７ｃの切欠部５１により配線孔４１ｂの開口４１ｃをハウジング７外部に露出させることができる。
また、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。図４において、Ａで示す範囲が切欠部５１の形成範囲を示している。即ち、図４に示すように、軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとを連結する固定ボルト５３が設けられる箇所以外において、円周方向に長く延びる切欠部５１が５つ形成されている。

ハウジング７内には、モータステータ９ｂを冷却する冷却液が流れる冷却空間５５ａが形成されている。フランジ部４１は、後述するように、冷却液に接触するように配置される。冷却空間５５ａは、冷却空間形成部材５５により形成される。

冷却空間形成部材５５は、ハウジング７（図１、図２の例では、軸受ハウジング７ｂ）内に設けられ、モータステータ９ｂの半径方向外方に位置し冷却空間５５ａの内面の少なくとも一部を形成する。図１の例では、冷却空間形成部材５５は、半径方向内部に円筒状空間を有するスリーブであり、軸受ハウジング７ｂの内面との間に冷却空間５５ａを形成している。しかし、本発明はこれに限定されず、冷却空間形成部材５５が冷却空間５５ａの内面の少なくとも一部を形成していればよく、場合によっては、冷却空間形成部材５５が冷却空間５５ａの内面の全てを形成してもよい。即ち、冷却空間形成部材５５の内部に冷却空間５５ａを形成してもよい。
冷却空間５５ａは、電動機９（即ち、モータステータ９ｂ）の半径方向外方に位置し、冷却空間５５ａおよびモータステータ９ｂは、フランジ部４１（または後述の空気流路形成部材５７）に関し圧縮空気流路３３と反対側に位置する。冷却空間５５ａには、電動機９（即ち、モータステータ９ｂ）を冷却する冷却液が流れる。この冷却液は、過給機１０の外部から冷却空間５５ａに供給され、冷却空間５５ａを流れ、その後、過給機１０の外部に排出されるようになっている。なお、冷却液は、好ましくは冷却水であるが、冷却油など他の冷却液であってもよい。
冷却空間形成部材５５は、図２のように、フランジ部４１（即ち、空気流路形成部材５７）に関し圧縮空気流路３３と反対側に位置してフランジ部４１に接触する第１の接触面５５ｂと、モータステータ９ｂの半径方向外方に位置しモータステータ９ｂに接触する第２の接触面５５ｃと、を有する。
また、冷却空間形成部材５５には、冷却空間５５ａの一部を構成する貫通孔５５ｄが第１の接触面５５ｂに開口するように形成されている。即ち、貫通孔５５ｄは、冷却空間５５ａから冷却空間形成部材５５を貫通するように形成され、これにより、貫通孔５５ｄが冷却空間５５ａの一部を構成し、貫通孔５５ｄを通った冷却液がフランジ部４１に接触すする。
なお、符号５６は、Ｏリングなどのシール部材を示し、シール部材５６により冷却空間５５ａ内の冷却液の漏れを防止する。また、冷却空間形成部材５５とフランジ部４１との接触面は、例えば液体ガスケットまたは固体ガスケット等によりシールする。

また、フランジ部４１は、コンプレッサインペラ５からの圧縮空気を案内する圧縮空気流路３３の流路面の少なくとも一部を形成する。
図１、図２の例では、フランジ部４１は、圧縮空気流路３３の流路面の少なくとも一部を形成する空気流路形成部材５７の一部である。

空気流路形成部材５７は、ハウジング７内に設けられ、図１、図２の例では、その一部であるフランジ部４１が軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとの間に挟まれて固定される。空気流路形成部材５７は、コンプレッサインペラ５からの圧縮空気を回転軸１１の半径方向外方へ案内する上記の圧縮空気流路３３の流路面の少なくとも一部を形成する。図１、図２の例では、空気流路形成部材５７は、軸方向から見た場合、中心部に回転軸１１が通る孔が開いた略環状であり、空気流路形成部材５７は圧縮空気流路３３のタービンインペラ３側の流路面を形成し、圧縮空気流路３３のコンプレッサインペラ５側の流路面はコンプレッサハウジング７ｃにより形成されている。しかし、本発明はこれに限定されず、空気流路形成部材５７が圧縮空気流路３３の流路面の少なくとも一部を形成していればよく、場合によっては、空気流路形成部材５７が圧縮空気流路３３の流路面の全てを形成してもよい。
また、空気流路形成部材５７は、冷却空間形成部材５５に接触するように配置される。冷却空間形成部材５５に接触するフランジ部４１（即ち、空気流路形成部材５７）の面には、貫通孔５５ｄからの冷却液を受け入れる窪み部５７ａが形成されている。これにより、貫通孔５５ｄからの冷却液が窪み部５７ａに受け入れられる。
空気流路形成部材５７は、図２に示すように、フランジ部４１と、フランジ部４１から回転軸１１の半径方向内方に延びモータステータ９ｂと圧縮空気流路３３またはコンプレッサインペラ５との間に位置する内方延長部５９と、該内方延長部５９の半径方向内方に結合され、回転軸１１側との間のラビリンスシールを構成するラビリンスシール部６１と、を有する。図２の例では、ラビリンスシール部６１は、回転軸１１に固定されたモータロータ９ａの一部との間をシールするようになっており、軸方向に間隔を置いて半径方向内方に突出する２つの突起部を有する。

また、フランジ部４１（即ち、空気流路形成部材５７）は、上記のモールド材３７によりモータステータ９ｂと一体的にモールド成型される。図２の例では、空気流路形成部材５７は、上記のモールド材３７によりモータステータ９ｂと一体的にモールド成型される。例えば、所定の型に対し（型の内部に）、コア３６、巻線３８および空気流路形成部材５７を配置し、型にモールド材３７を注入して、モータステータ９ｂと空気流路形成部材５７との間にモールド材３７が充填された形態で、モータステータ９ｂと空気流路形成部材５７とを一体的に形成できる。
なお、モールド材３７は、高い熱伝導性を有することが好ましい。また、このモールド材３７は、低い熱膨張係数を有することが好ましい。このようなモールド材３７は、例えば、熱伝導度が１０^−４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であり熱膨張係数が１０^−６ｃｍ／ｃｍ／℃であるＳＴＹＣＡＳＴ２８５０ＦＴ（日本エイブルスティック株式会社エマーソン & カミングカンパニーの製品）であってよい。

図５は、図２のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図２のＶＩ―ＶＩ線断面図である。貫通孔５５ｄは回転軸１１の軸方向に延びて第１の接触面５５ｂに開口し、図５に示すように、貫通孔５５ｄおよび貫通孔５５ｄの開口の該軸方向から見た形状は、円周方向に延びた円弧状になっている。第１の接触面５５ｂに接触するフランジ部４１（即ち、空気流路形成部材５７）の面に形成された窪み部５７ａの軸方向から見た形状も、図６に示すように、円周方向に延びた円弧状になっている。即ち、貫通孔５５ｄと窪み部５７ａとは、軸方向から見た場合に互いに重なっており、窪み部５７ａは、貫通孔５５ｄから軸方向に連続するように形成されている。
図５において、ボルト６３により冷却空間形成部材５５が空気流路形成部材５７に固定されており、貫通孔５５ｄおよび窪み部５７ａはボルト６３が存在しない領域において、円弧状に延びている。なお、ボルト６３の半径方向位置を貫通孔５５ｄおよび窪み部５７ａの半径方向位置からずらす場合や、ボルト６３以外の手段で冷却空間形成部材５５を空気流路形成部材５７に固定する場合には、貫通孔５５ｄおよび窪み部５７ａが連続的に１周して環状に形成されてもよい。なお、理解を容易にするため、図５、図６におけるボルト６３の円周方向位置と、図２におけるボルト６３の円周方向位置とを異ならせている。
このように、貫通孔５５ｄを円周方向に延ばして形成してので、冷却液とフランジ部４１との接触面積を大きくでき、さらに、窪み部５７ａも円周方向に延ばして形成したので、冷却液とフランジ部４１との接触面積を一層大きくできる。これにより、フランジ部４１を効果的に冷却できる。

上述した本発明の実施形態による電動機付き過給機１０では、モータステータ９ｂに一体的に設けられたフランジ部４１は、モータステータ９ｂの巻線配置部から半径方向外方に延びて、フランジ部４１の半径方向外面４１ａがハウジング７の外面またはこの外面付近に到達し、ハウジング７とフランジ部４１およびモータステータ９ｂとは、互いに対する円周方向位置が調節可能な形状となっており、フランジ部４１の半径方向外面４１ａには、配線孔４１ｂの開口４１ｃが形成されているので、モータステータ９ｂの円周方向位置をハウジング７に対し調節することで、配線孔開口４１ｃの円周方向位置を調節できる。
よって、別部品を用意することなく、配線孔開口４１ｃの円周方向位置を調節できる。

フランジ部４１は、軸受ハウジング７ｂおよびコンプレッサハウジング７ｃに対し円周方向位置を調節可能に、軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとの間に挟まれて固定されるので、フランジ部４１を第１および第２のハウジング部材との間に挟持固定する時に、その円周方向位置を調節して、フランジ部４１の半径方向外面４１ａに形成される配線孔４１ｂの開口４１ｃの円周方向位置を調節できる。
また、軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとを軸方向に連結する時に、フランジ部４１を軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとの間に挟んで固定するので、軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとを連結する部分以外では、フランジ部４１の半径方向外面４１ａをハウジング７で覆わないようにできる。これにより、軸受ハウジング７ｂとコンプレッサハウジング７ｃとを連結する部分以外の円周方向範囲内で、フランジ部４１の半径方向外面４１ａをハウジング７の外部に露出でき、この範囲内で配線孔４１ｂの開口４１ｃの円周方向位置を調節できる。

ハウジング７は、フランジ部４１の半径方向外面４１ａの半径方向外側に位置する部分を有する場合に、該部分には、円周方向に長く延びる切欠部５１が形成されているので、フランジ部４１の半径方向外面４１ａに形成された配線孔４１ｂの開口４１ｃを、切欠部５１を通してハウジング７外部に露出できる。
しかも、切欠部５１は円周方向に長く延びているので、切欠部５１が延びている円周方向範囲内で、配線孔４１ｂの開口４１ｃの円周方向位置を調節できる。

フランジ部４１を冷却空間５５ａ内の冷却液により冷却でき、このフランジ部４１内をケーブル３９が通すことができるので、ケーブル３９を効果的に冷却できる。

また、フランジ部４１は、コンプレッサインペラ５からの圧縮空気を案内する圧縮空気流路３３の流路面の少なくとも一部を形成するので、ケーブル３９を低温に維持できる。
即ち、コンプレッサインペラ５からの圧縮空気は、タービンインペラ３に送り込まれる排ガスよりも低温であり、このような低温の圧縮空気が流れる圧縮空気流路３３を形成するフランジ部４１内に、ケーブル３９を通すので、ケーブル３９を低温環境におくことができる。これにより、ケーブル３９を低温に維持できる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

上述の実施形態では、環状面はその法線が軸方向を向く平面であるが、本発明はこれに限定されず、環状面はその法線が軸方向から傾いていてもよい。

上述の実施形態における軸受ハウジング７ｂおよびコンプレッサハウジング７ｃは、それぞれ特許請求の範囲の第１および第２のハウジング部材に相当するが、第１および第２のハウジング部材は必ずしも軸受ハウジング７ｂおよびコンプレッサハウジング７ｃでなくてもよい。即ち、本発明によると、第１および第２のハウジング部材はハウジング７を構成する部材であればよい。

また、上述の実施形態では、切欠部５１はコンプレッサハウジング７ｃに形成されていたが、本発明はこれに限定されない。即ち、本発明によると、上記のような切欠部を形成する場合において、切欠部は過給機のハウジングに形成されていればよい。

本発明によると、上述の貫通孔５５ｄおよび窪み部５７ａは無くてもよい。この場合、フランジ部４１は、冷却空間形成部材５５を介して冷却液により冷却される。

本発明の実施形態による電動機付き過給機の構成図である。図１のモータステータ付近の部分拡大図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。図１のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。図２のＶ−Ｖ線矢視図である。図２のＶＩ−ＶＩ線矢視図である。特許文献１の電動機付き過給機の構成図である。特許文献２の電動機付き過給機の構成図である。特許文献３の電動機付き過給機の構成図である。

符号の説明

３タービンインペラ、５コンプレッサインペラ、７ハウジング
７ａタービンハウジング、７ｂ軸受ハウジング（第１のハウジング部材）
７ｃコンプレッサハウジング（第２のハウジング部材）、９電動機
９ａモータロータ、９ｂモータステータ、１０過給機
１１回転軸、１３スクロール室、１５流路
１７排気口、１９ノズル翼、２１軸受メタル
２３スラストベアリング、２５スラストカラー、２７潤滑油流路
２９油排出口、３１吸入口、３３圧縮空気流路
３５スクロール室、３６コア、３８巻線
３７モールド材、３９ケーブル、４１フランジ部
４１ａフランジ部の半径方向外面、４１ｂ配線孔
４１ｃ配線孔の開口、４３，４５，４７，４９略環状面
５１切欠部、５３固定ボルト、５５冷却空間形成部材
５５ａ冷却空間、５５ｂ第１の接触面、５５ｃ第２の接触面
５５ｄ貫通孔、５６シール部材、５７空気流路形成部材
５７ａ窪み部、５９内方延長部、６１ラビリンスシール部
６３ボルト

Claims

エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービンインペラと、該タービンインペラが固定される回転軸と、該回転軸に固定され吸入空気を圧縮してエンジンへ送出するコンプレッサインペラと、前記回転軸を回転可能に支持するハウジングと、該ハウジング内に設けられ前記回転軸を回転駆動する電動機と、を備えた電動機付き過給機であって、
前記電動機は、前記回転軸に固定されるモータロータと、該モータロータの半径方向外側にて前記ハウジングに固定され該モータロータを回転駆動するモータステータと、を有し、
モータステータにはフランジ部が一体的に設けられ、該フランジ部は前記モータステータの巻線配置部から半径方向外方に延びて、該フランジ部の半径方向外面が前記ハウジングの外面またはこの外面付近に到達し、
前記ハウジングと前記フランジ部およびモータステータとは、前記回転軸の軸心を中心とする円に沿う円周方向に関する位置が互いに対し調節可能な形状となっており、
前記フランジ部には、モータステータの巻線への電流供給経路となる配線孔が形成され、該配線孔の開口は、前記フランジ部の前記半径方向外面に形成される、ことを特徴とする電動機付き過給機。
前記ハウジングは、互いに連結される第１および第２のハウジング部材を有し、
前記フランジ部は、第１および第２のハウジング部材に対し前記円周方向に関する位置を調節可能に、第１および第２のハウジング部材の間に挟まれて固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の電動機付き過給機。
前記ハウジングは、前記フランジ部の前記半径方向外面の前記半径方向外側に位置する部分を有し、
該部分には、前記回転軸の軸心を中心とする円に沿う円周方向に長く延びる切欠部が形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動機付き過給機。
前記ハウジング内には、前記モータステータを冷却する冷却液が流れる冷却空間が形成されており、
前記フランジ部は、前記冷却液に接触するか、または、前記冷却空間の内面の少なくとも一部を形成する冷却空間形成部材に接触するように配置される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動機付き過給機。
前記フランジ部は、コンプレッサインペラからの圧縮空気を案内する圧縮空気流路の流路面の少なくとも一部を形成する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動機付き過給機。