電動增壓壓縮機、其裝配方法及內燃機組成比例

本發明專利技術的目的在于實現一種電動增壓壓縮機，能夠簡化構成，裝配容易，降低振動和噪音且附帶馬達逆變器，能夠抑制馬達輸出和轉軸輸出的損失，電動增壓壓縮機具備：內置有電動馬達（46）和馬達逆變器（48）的一體型外殼（14）；及配置于電動馬達（46）兩側的球軸承（24）和減震套筒構成體（54），減震套筒構成體（54）由大徑套筒（56）、彈簧導向件（58）、螺旋彈簧（62）和球軸承（60）構成。在球軸承（24、60）和套筒（34）、大徑套筒（56）之間形成有間隙（s1），由配置于兩側的各種支承部件支承球軸承（24、60）的內圈（240）或外圈（242）。在套筒（34）和大徑套筒（56）的外側設有對它們進行彈性支承的彈性O型環（38）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電動增壓壓縮機、其裝配方法及內燃機
本專利技術涉及例如搭載于車輛并由電動馬達驅動的電動增壓壓縮機、其裝配方法及裝配有該電動增壓壓縮機的內燃機。
技術介紹
為了提高內燃機的熱效率，在車輛設有渦輪增壓機，該渦輪增壓機具備設于吸氣通路的壓縮機及設于排氣通路的渦輪機。最近，作為改善渦輪增壓機的渦輪滯后、響應性的單元之一，由電動馬達驅動的電動增壓壓縮機受到關注。然而，電動增壓壓縮機在耐久性、易裝配性和車輛搭載時的易安裝性等方面存在很多問題。從降低軸振動的觀點出發，電動增壓壓縮機一般采用在兩端支承重量大的馬達轉子的局部的方式。專利文獻I公開了這種兩端支承方式的電動增壓壓縮機。以下，根據圖8說明這種方式。電動增壓壓縮機100A的外殼由壓縮機外殼102、馬達外殼104、設于馬達外殼104的兩側的軸承外殼106a和106b構成。在壓縮機外殼102的內部收容有壓縮機葉輪108，轉軸110從壓縮機葉輪108的中心部向馬達外殼104側延伸地設置。在轉軸110上安裝有馬達轉子112，在馬達外殼104的內部設有定子(省略圖示)。該定子配置于與馬達轉子112相向的位置。在軸承外殼106a和106b的內側設有在馬達外殼104的兩側支承轉軸110的軸承114。壓縮機外殼102的入口 102a與內燃機的吸氣通路連接，通過壓縮機葉輪108旋轉，供氣a被吸入并被壓縮，向吸氣通路的出口側排出。圖9表示以單臂支承轉軸110的電動增壓壓縮機100B。在電動增壓壓縮機100B中，在壓縮機外殼102和馬達外殼104之間設有軸承外殼106。在軸承外殼106的內側設有多個軸承114。利用這些軸承114來支承轉軸110。專利文獻1:日本特開平2002 - 369474號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題從兩側支承電動馬達的兩端支承方式的電動增壓壓縮機能夠穩定地支承電動馬達，并有效地降低振動，但由于在電動馬達的兩側設置軸承，所以裝配麻煩。另一方面，單臂式與兩端支承方式相比裝配容易，但從降低振動的觀點來看并不有利。另外，專利文獻I的電動增壓壓縮機在離開馬達外殼的位置上設有控制馬達轉速的馬達逆變器。這種分離的配置從易裝配性和對車輛的易搭載性的觀點出發是有利的，但電動馬達和馬達逆變器的距離越遠，則在電動馬達和馬達逆變器之間流動的電流阻力越大。因此，在電動馬達和馬達逆變器之間流動的電流的損失增大，馬達輸出降低。特別是，在搭載于車輛的發電裝置的有限的發電能力下，馬達輸出降低在性能方面是不利的。另外，電動馬達的轉速越大，則施加在轉軸上的載荷的不平衡和電動馬達的磁吸引力的影響越大。因此，存在如下問題:在轉軸上產生的振動變大，并產生轉軸的輸出降低，另外，噪音也變大。本專利技術鑒于這樣的現有技術問題而作出，目的在于實現一種電動增壓壓縮機及其裝配方法，能夠簡化構成，裝配容易，降低振動和噪音，且在設有馬達逆變器的情況下，能夠抑制馬達輸出和轉軸輸出的損失。解決課題用的方法為了實現這種目的，本專利技術的電動增壓壓縮機具備:壓縮機葉輪，內置于壓縮機外殼；電動馬達，驅動壓縮機葉輪的轉軸；馬達逆變器，控制轉軸的轉速；及滾動軸承，設于電動馬達的兩側并將轉軸支承為旋轉自如，該電動增壓壓縮機的特征在于，具備:套筒，電動馬達和上述馬達逆變器直列地相鄰配置于轉軸上，該套筒設置成在滾動軸承的外側在該套筒與滾動軸承之間形成有間隙；支承部件，從兩側夾持滾動軸承的外圈或內圈的側面并支承滾動軸承；及減震器機構，設置于套筒的外側并彈性地支承該套筒。在本專利技術的電動增壓壓縮機中，由于電動馬達和馬達逆變器直列地相鄰配置于轉軸上，所以能夠將電動馬達和馬達逆變器之間的電流損失抑制到最小限度。另外，在由兩端支承電動馬達引起的振動降低效果的基礎上，由于在滾動軸承和配置于滾動軸承外側的套筒之間形成有間隙，所以通過該間隙，能夠吸收滾動軸承的熱膨脹并切斷轉軸的振動，能夠抑制振動從轉軸向電動馬達和逆變器傳遞。此外，通過形成該間隙，能夠抑制轉軸、滾動軸承產生的偏載荷，所以能夠使裝置構成簡單化且低成本化，并能夠抑制轉軸的輸出降低。此外，由于在套筒的外側設有減震器機構，所以能夠進一步抑制向電動馬達和逆變器傳遞振動。另外，由于由支承部件從兩側側面夾持滾動軸承的外圈或內圈，所以能夠穩定地固定滾動軸承，因此，能夠由滾動軸承穩定地承受從壓縮機葉輪等施加于轉軸的軸向力，這有助于降低振動和噪音，并且能夠使裝置構成簡單化和低成本化。在本裝置中，滾動軸承也可以由潤滑脂密封型滾動軸承構成。由此，由于滾動軸承由潤滑脂密封型滾動軸承構成，所以不需要用于向滾動軸承供給潤滑油的潤滑油配管等裝置，能夠使裝置構成簡單化和低成本化。在本專利技術裝置中，減震器機構也可以在套筒和與該套筒相向的外殼的內側面之間形成有間隙，并在該間隙夾裝有具有彈性的減震器部件。由此，能夠實現簡單且低成本的減震器機構。在本專利技術裝置中，減震器機構也可以在套筒和與該套筒相向的外殼的內側面之間形成有間隙，并在該間隙形成有潤滑油的油膜。這樣一來，通過形成潤滑油的油膜，無需擔心減震器部件發生經年劣化，能夠實現長壽命的減震器機構。在本專利技術裝置中，配置于馬達逆變器側的滾動軸承和設于該滾動軸承的外側的套筒也可以由減震套筒構成體構成，該減震套筒構成體包括:大徑套筒，在兩端具有向內側突出的內側卡定部；圓筒狀的彈簧導向件，配置于大徑套筒的內側，在一端具有向外側突出的外側卡定部；滾動軸承，配置于大徑套筒的內側，在該滾動軸承與大徑套筒之間形成吸收滾動軸承的熱膨脹并切斷轉軸的振動的間隙，并由大徑套筒的一內側卡定部和彈簧導向件的外側卡定部夾持；及彈簧部件，配置于在大徑套筒和彈簧導向件之間形成的圓筒狀空間，經由該外側卡定部而向滾動軸承施加彈性夾持力。由于上述減震套筒構成體通過彈簧部件向滾動軸承施加彈性夾持力，所以即使對于滾動軸承的位置變動，也能始終保持對滾動軸承的夾持力。因此，容許滾動軸承的尺寸公差、固定于轉軸的各部件(馬達轉子、套筒等)的安裝誤差并能夠保持對滾動軸承的夾持力。因此，由于能夠放寬各部件的容許尺寸公差，所以能夠降低各部件的制造費用。另外，通過使用被預先裝配成一體的減震套筒構成體，軸承機構的裝配變得容易。在本專利技術裝置中，也可以在配置于壓縮機側的滾動軸承和隔片之間設有彈簧部件。當供氣繞到壓縮機葉輪的背面側時，向該背面側施加供氣壓力。由此，在轉軸的軸線方向上，產生作用于壓縮機側的拉力。因此，通過在配置于壓縮機側的滾動軸承和隔片之間設置彈簧部件，能夠彈性地承受上述拉力。因此，能夠防止在滾動軸承和隔片之間產生過大的載荷，能夠防止滾動軸承和隔片的損傷。在本專利技術裝置中，吸氣旁通通路和設于該吸氣旁通通路的旁通閥也可以與壓縮機外殼一體地形成，其中該吸氣旁通通路在所述壓縮機外殼與吸氣通路連接，并相對于所述壓縮機葉輪使吸氣旁通。由此，無需特別設置吸氣旁通通路，能夠使電動增壓壓縮機緊湊化。因此，容易向車輛搭載。本專利技術的內燃機是在吸氣通路設有本專利技術的電動增壓壓縮機的內燃機。通過將本專利技術的電動增壓壓縮機裝配于內燃機中，能夠使內燃機緊湊化，所以容易向車輛搭載。另夕卜，通過能夠使內燃機緊湊化，能夠提高燃油經濟性。另外，能夠降低電動增壓壓縮機的振動和噪音。本專利技術的內燃機具備:渦輪增壓機，具備設于該電動增壓壓縮機的上游側或下游側的吸氣通路的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動增壓壓縮機，具備：壓縮機葉輪，內置于壓縮機外殼；電動馬達，驅動該壓縮機葉輪的轉軸；馬達逆變器，控制該轉軸的轉速；及滾動軸承，設于該電動馬達的兩側，并將所述轉軸支承為旋轉自如，所述電動增壓壓縮機的特征在于，具備：套筒，所述電動馬達和所述馬達逆變器直列地相鄰配置于所述轉軸上，該套筒設置成在所述滾動軸承的外側在所述套筒與所述滾動軸承之間形成有間隙；支承部件，從兩側夾持所述滾動軸承的外圈或內圈的側面并支承滾動軸承；及減震器機構，配置于所述套筒的外側并彈性地支承該套筒。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.07.15 JP 2011-1572371.一種電動增壓壓縮機，具備: 壓縮機葉輪，內置于壓縮機外殼； 電動馬達，驅動該壓縮機葉輪的轉軸； 馬達逆變器，控制該轉軸的轉速 '及 滾動軸承，設于該電動馬達的兩側，并將所述轉軸支承為旋轉自如， 所述電動增壓壓縮機的特征在于，具備: 套筒，所述電動馬達和所述馬達逆變器直列地相鄰配置于所述轉軸上，該套筒設置成在所述滾動軸承的外側在所述套筒與所述滾動軸承之間形成有間隙； 支承部件，從兩側夾持所述滾動軸承的外圈或內圈的側面并支承滾動軸承；及 減震器機構，配置于所述套筒的外側并彈性地支承該套筒。2.根據權利要求1所述的電動增壓壓縮機，其特征在于， 所述滾動軸承由潤滑脂密封型滾動軸承構成。3.根據權利要求1所述的電動增壓壓縮機，其特征在于， 所述減震器機構在所述套筒和與該套筒相向的外殼的內側面之間形成有間隙，并在該間隙夾裝有具有彈 性的減震器部件。4.根據權利要求1所述的電動增壓壓縮機，其特征在于， 所述減震器機構在所述套筒和與該套筒相向的外殼的內側面之間形成有間隙，并在該間隙形成有潤滑油的油膜。5.根據權利要求1所述的電動增壓壓縮機，其特征在于， 配置于所述馬達逆變器側的滾動軸承和該滾動軸承的外側所設的所述套筒由減震套筒構成體構成，其中所述減震套筒構成體包括: 大徑套筒，在兩端具有向內側突出的內側卡定部； 圓筒狀的彈簧導向件，配置于大徑套筒的內側且在一端具有向外側突出的外側卡定部; 滾動軸承，配置于大徑套筒的內側，在該滾動軸承與大徑套筒之間形成所述間隙并由大徑套筒的一內側卡定部和彈簧導向件的外側卡定部夾持該滾動軸承；及 彈簧部件，配置于在大徑套筒和彈簧導向件之間形成的圓筒狀空間，并經由該外側卡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安秉一，惠比壽干，鈴木浩，
申請(專利權)人：三菱重工業株式會社，
類型：
國別省市：