[发明专利]电动增压压缩机、其装配方法及内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及例如搭载于车辆并由电动马达驱动的电动增压压缩机、其装配方法及装配有该电动增压压缩机的内燃机。

背景技术

为了提高内燃机的热效率，在车辆设有涡轮增压机，该涡轮增压机具备设于吸气通路的压缩机及设于排气通路的涡轮机。最近，作为改善涡轮增压机的涡轮滞后、响应性的单元之一，由电动马达驱动的电动增压压缩机受到关注。然而，电动增压压缩机在耐久性、易装配性和车辆搭载时的易安装性等方面存在很多问题。

从降低轴振动的观点出发，电动增压压缩机一般采用在两端支承重量大的马达转子的局部的方式。专利文献1公开了这种两端支承方式的电动增压压缩机。以下，根据图8说明这种方式。电动增压压缩机100A的外壳由压缩机外壳102、马达外壳104、设于马达外壳104的两侧的轴承外壳106a和106b构成。在压缩机外壳102的内部收容有压缩机叶轮108，转轴110从压缩机叶轮108的中心部向马达外壳104侧延伸地设置。

在转轴110上安装有马达转子112，在马达外壳104的内部设有定子（省略图示）。该定子配置于与马达转子112相向的位置。在轴承外壳106a和106b的内侧设有在马达外壳104的两侧支承转轴110的轴承114。压缩机外壳102的入口102a与内燃机的吸气通路连接，通过压缩机叶轮108旋转，供气a被吸入并被压缩，向吸气通路的出口侧排出。

图9表示以单臂支承转轴110的电动增压压缩机100B。在电动增压压缩机100B中，在压缩机外壳102和马达外壳104之间设有轴承外壳106。在轴承外壳106的内侧设有多个轴承114。利用这些轴承114来支承转轴110。

专利文献1：日本特开平2002－369474号公报

发明内容

发明要解决的课题

从两侧支承电动马达的两端支承方式的电动增压压缩机能够稳定地支承电动马达，并有效地降低振动，但由于在电动马达的两侧设置轴承，所以装配麻烦。另一方面，单臂式与两端支承方式相比装配容易，但从降低振动的观点来看并不有利。

另外，专利文献1的电动增压压缩机在离开马达外壳的位置上设有控制马达转速的马达逆变器。这种分离的配置从易装配性和对车辆的易搭载性的观点出发是有利的，但电动马达和马达逆变器的距离越远，则在电动马达和马达逆变器之间流动的电流阻力越大。因此，在电动马达和马达逆变器之间流动的电流的损失增大，马达输出降低。特别是，在搭载于车辆的发电装置的有限的发电能力下，马达输出降低在性能方面是不利的。

另外，电动马达的转速越大，则施加在转轴上的载荷的不平衡和电动马达的磁吸引力的影响越大。因此，存在如下问题：在转轴上产生的振动变大，并产生转轴的输出降低，另外，噪音也变大。

本发明鉴于这样的现有技术问题而作出，目的在于实现一种电动增压压缩机及其装配方法，能够简化构成，装配容易，降低振动和噪音，且在设有马达逆变器的情况下，能够抑制马达输出和转轴输出的损失。

解决课题用的方法

为了实现这种目的，本发明的电动增压压缩机具备：压缩机叶轮，内置于压缩机外壳；电动马达，驱动压缩机叶轮的转轴；马达逆变器，控制转轴的转速；及滚动轴承，设于电动马达的两侧并将转轴支承为旋转自如，该电动增压压缩机的特征在于，具备：套筒，电动马达和上述马达逆变器直列地相邻配置于转轴上，该套筒设置成在滚动轴承的外侧在该套筒与滚动轴承之间形成有间隙；支承部件，从两侧夹持滚动轴承的外圈或内圈的侧面并支承滚动轴承；及减震器机构，设置于套筒的外侧并弹性地支承该套筒。

在本发明的电动增压压缩机中，由于电动马达和马达逆变器直列地相邻配置于转轴上，所以能够将电动马达和马达逆变器之间的电流损失抑制到最小限度。另外，在由两端支承电动马达引起的振动降低效果的基础上，由于在滚动轴承和配置于滚动轴承外侧的套筒之间形成有间隙，所以通过该间隙，能够吸收滚动轴承的热膨胀并切断转轴的振动，能够抑制振动从转轴向电动马达和逆变器传递。此外，通过形成该间隙，能够抑制转轴、滚动轴承产生的偏载荷，所以能够使装置构成简单化且低成本化，并能够抑制转轴的输出降低。

此外，由于在套筒的外侧设有减震器机构，所以能够进一步抑制向电动马达和逆变器传递振动。另外，由于由支承部件从两侧侧面夹持滚动轴承的外圈或内圈，所以能够稳定地固定滚动轴承，因此，能够由滚动轴承稳定地承受从压缩机叶轮等施加于转轴的轴向力，这有助于降低振动和噪音，并且能够使装置构成简单化和低成本化。