(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取込口から流入する流体を圧縮する圧縮部と、該圧縮部を収容するケーシング部と、前記圧縮部の回転軸に連結される駆動軸を有する電動機とを備える圧縮機の電動機支持機構であって、
前記ケーシング部の前記取込口側の端部に取り付けられるとともに前記回転軸に沿って延びる軸線回りに円筒状に形成された円筒状部材と、
前記円筒状部材の内周面の複数箇所に連結され、該内周面から前記軸線に向けた径方向に延びる複数の支持部材と、
前記軸線回りの周方向に隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する連結部材と、を備え、
前記複数の支持部材は、前記径方向の前記軸線側の端部を前記電動機の外周面の複数箇所に連結することにより前記電動機を前記軸線上に支持する電動機支持機構。
【請求項２】
前記連結部材は、前記周方向に延びる板状に形成されるとともに前記周方向の一端が前記一対の支持部材の一方に連結されかつ前記周方向の他端が前記一対の支持部材の他方に連結される請求項１に記載の電動機支持機構。
【請求項３】
隣接した前記一対の支持部材の前記周方向の間隔が最も長くなる第１領域に前記連結部材を配置せず、隣接した前記一対の支持部材の前記周方向の間隔が前記第１領域より短くなる他の領域に前記連結部材を配置した請求項２に記載の電動機支持機構。
【請求項４】
前記第１領域を形成する前記一対の支持部材は、前記軸線回りに１２０°以上かつ１８０°以下の角度間隔を空けて配置されている請求項３に記載の電動機支持機構。
【請求項５】
前記連結部材は、前記周方向に沿って延びる板状に形成されており、
前記連結部材は、前記径方向において前記円筒状部材の前記内周面よりも前記電動機の外周面に近接した位置に配置されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機支持機構。
【請求項６】
前記圧縮機の前記取込口側に、外部から吸入した流体を前記取込口へ導くとともに前記圧縮機で発生する騒音のレベルを低下させるサイレンサが配置されており、
前記円筒状部材は、前記ケーシング部の前記取込口側の端部に取り付けられる第１フランジ部と、前記サイレンサの前記取込口側の端部に取り付けられる第２フランジ部とを有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機支持機構。
【請求項７】
前記複数の支持部材は、前記電動機が前記円筒状部材よりも前記軸線方向に沿って前記取込口から遠い位置に配置されるように前記電動機を支持する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機支持機構。
【請求項８】
前記圧縮部と、
前記ケーシング部と、
前記電動機と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機支持機構と、を備えた圧縮機。
【請求項９】
請求項８に記載の圧縮機と、
前記軸線回りに回転するとともに前記圧縮部の前記回転軸に連結されるタービンと、を備える過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を支持する電動機支持機構、圧縮機、および過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気を圧縮して内燃機関の燃焼用空気として燃焼室内へ供給する過給機が知られている。過給機は、例えば舶用ディーゼル機関や発電用ディーゼル機関のような２ストローク低速機関等においても広く使用されている。このような過給機は、燃焼用空気を圧縮する圧縮機と圧縮機の駆動源になるタービンとがロータ軸を介して連結され、ケーシング内に収納されて一体に回転する。タービンは、例えば、内燃機関から排出される排ガスを駆動源として駆動される。
【０００３】
過給機の一種として、ロータ軸に電動機を接続したハイブリッド過給機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド過給機は、通常の過給機と同様に空気を圧縮して燃焼用空気として内燃機関の燃焼室内へ供給するのに加え、内燃機関から排出される余剰の排ガスによりロータ軸を駆動して電動機による発電を行うものである。
また、過給機の一種として、ロータ軸にモータを接続した電動アシスト過給機が知られている（例えば、特許文献２参照）。この電動アシスト過給機は、ハイブリッド過給機に用いられる電動発電機の発電機能を省略し、電動機能に絞ることでモータを小型化したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２４７２１７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５８１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される過給機においては、コンプレッサ部の上流側に配置された消音器（サイレンサ）に設けられたシェルハウジングに電動機を収容している。電動機がシェルハウジングに収容されているため、電動機で発生する熱はシェルハウジングの内部に蓄積されやすい。そのため、電動機を十分に冷却するためには、冷却水循環機構等の別途の冷却機構を設ける必要がある。
【０００６】
また、特許文献２に開示される過給機において、モータのハウジングは、４つのサポート部材を介して空気案内ケーシングに支持されている。しかしながら、サポート部材はモータロータの回転中心に向けて延びておらず、かつ４つのサポート部材はそれぞれ単独でモータハウジングの４箇所を支持している。そのため、特許文献２に開示されるサポート部材によるモータの支持構造には改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線上に電動機を確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動機を十分に冷却することが可能な電動機支持機構、それを備えた圧縮機、および過給機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る電動機支持機構は、取込口から流入する流体を圧縮する圧縮部と、該圧縮部を収容するケーシング部と、前記圧縮部の回転軸に連結される駆動軸を有する電動機とを備える圧縮機の電動機支持機構であって、前記ケーシング部の前記取込口側の端部に取り付けられるとともに前記回転軸に沿って延びる軸線回りに円筒状に形成された円筒状部材と、前記円筒状部材の内周面の複数箇所に連結され、該内周面から前記軸線に向けた径方向に延びる複数の支持部材と、前記軸線回りの周方向に隣接して配置される一対の前記支持部材を連結する連結部材と、を備え、前記複数の支持部材は、前記径方向の前記軸線側の端部を前記電動機の外周面の複数箇所に連結することにより前記電動機を前記軸線上に支持する。
【０００９】
本発明の一態様にかかる電動機支持機構によれば、圧縮部を収容するケーシング部の取込口側の端部に円筒状部材が取り付けられている。この円筒状部材は圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線回りに円筒状に形成されているため、円筒状部材の内周面は軸線から等距離の位置に配置される。また、円筒状部材の内周面の複数箇所には、径方向に延びる複数の支持部材が連結されており、複数の支持部材の軸線側の端部が電動機の外周面の複数箇所に連結されている。そのため、電動機は、その外周面に直交する径方向に突き当てられる複数の支持部材によって軸線上に確実に支持される。
また、円筒状部材がケーシング部の取込口側の端部に取り付けられ、かつ電動機がその周囲の空間で流体が流通可能となるように複数の支持部材によって支持されている。圧縮部の取込口へ流入する流体は、取込口の上流側で電動機の外周面に沿って流れるため、電動機の外周面が流体の流通によって冷却される。
また、軸線回りの周方向に隣接して配置される一対の支持部材が連結部材により連結されるため、隣接して配置される一対の支持部材による電動機の支持をより確実に行うことができる。
【００１０】
このように、本発明の一態様にかかる電動機支持機構によれば、圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線上に電動機を確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動機を十分に冷却することが可能な電動機支持機構を提供することができる。
【００１１】
本発明の一態様に係る電動機支持機構においては、前記連結部材は、前記周方向に延びる板状に形成されるとともに前記周方向の一端が前記一対の支持部材の一方に連結されかつ前記周方向の他端が前記一対の支持部材の他方に連結される構成であってもよい。
本構成の電動機支持機構によれば、軸線回りの周方向に隣接して配置される一対の支持部材が周方向に延びる板状に形成される連結部材によって支持される。そのため、隣接して配置される一対の支持部材による電動機の支持を周方向に沿って確実に行うことができる。
【００１２】
上記構成に係る電動機支持機構においては、隣接した前記一対の支持部材の前記周方向の間隔が最も長くなる第１領域に前記連結部材を配置せず、隣接した前記一対の支持部材の前記周方向の間隔が前記第１領域より短くなる他の領域に前記連結部材を配置した形態としてもよい。
このようにすることで、隣接した一対の支持部材の前記周方向の間隔が最も長くなる第１領域を介して、取込口の上流側から取込口へ向けて作業者が手を延ばすことが容易となる。そのため、作業者が電動機支持機構よりも取込口側に配置される電動機の駆動軸および圧縮部の回転軸の連結部分を連結する作業を容易に行うことができる。
【００１３】
上記形態に係る電動機支持機構において、前記第１領域を形成する前記一対の支持部材は、前記軸線回りに１２０°以上かつ１８０°以下の角度間隔（θ１）を空けて配置されていてもよい。
このようにすることで、第１領域を形成する一対の支持部材が周方向に十分な角度間隔を空けて配置された状態とし、作業者による連結部分の作業を更に容易とすることができる。
【００１４】
本発明の一態様に係る電動機支持機構において、前記連結部材は、前記周方向に沿って延びる板状に形成されており、前記連結部材は、前記径方向において前記円筒状部材の前記内周面よりも前記電動機の外周面に近接した位置に配置されているものであってもよい。
このようにすることで、周方向に沿って延びる連結部材が隣接する一対の支持部材の表面に直交する方向に突き当てられるため、一対の支持部材が連結部材によってより確実に支持される。また、連結部材が一対の支持部材を電動機の外周面に近接した位置で支持するため、より確実に電動機を支持することができる。
【００１５】
本発明の一態様に係る電動機支持機構において、前記圧縮機の前記取込口側に、外部から吸入した流体を前記取込口へ導くとともに前記圧縮機で発生する騒音のレベルを低下させるサイレンサが配置されており、前記円筒状部材は、前記ケーシング部の前記取込口側の端部に取り付けられる第１フランジ部と、前記サイレンサの前記取込口側の端部に取り付けられる第２フランジ部とを有するものであってもよい。
このようにすることで、円筒状部材の軸線方向の両端部がケーシング部とサイレンサにそれぞれ支持されるため、円筒状部材の軸線方向の位置を確実に固定することができる。
【００１６】
本発明の一態様に係る電動機支持機構において、前記複数の支持部材は、前記電動機が前記円筒状部材よりも前記軸線方向に沿って前記取込口から遠い位置に配置されるように前記電動機を支持するものであってもよい。
このようにすることで、電動機が、圧縮される流体が流入する取込口から遠い位置に配置されるため、取込口へ流入する流体の流れが電動機によって妨げられる不具合を抑制することができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る圧縮機は、圧縮部と、前記ケーシング部と、前記電動機と、上述のいずれかに記載の電動機支持機構と、を備えたものである。
本発明の一態様に係る圧縮機によれば、圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線上に電動機を確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動機を十分に冷却することが可能である。
【００１８】
本発明の一態様に係る過給機は、上述した圧縮機と、前記軸線回りに回転するとともに前記圧縮部の前記回転軸に連結されるタービンと、を備えるものである。
本発明の一態様に係る過給機によれば、圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線上に電動機を確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動機を十分に冷却することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、圧縮部の回転軸に沿って延びる軸線上に電動機を確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動機を十分に冷却することが可能な電動機支持機構、それを備えた圧縮機、および過給機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の過給機を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す過給機の要部拡大図である。
【図３】図２に示す電動機の縦断面図である。
【図４】図２に示す過給機のＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態の過給機について図面を参照して説明する。
本実施形態の過給機１００は、船舶に用いられる舶用ディーゼル機関（内燃機関）に供給する気体（例えば、空気）を一定圧力（例えば、大気圧）以上に高めて、舶用ディーゼル機関の燃焼効率を高める装置である。
図１に示すように、本実施形態の過給機１００は、遠心圧縮機１０と、タービン２０と、サイレンサ３０とを備えている。遠心圧縮機１０とタービン２０とは、それぞれロータ軸４０を介して連結されている。
【００２２】
遠心圧縮機１０は、過給機１００の外部から流入する気体を圧縮し、舶用ディーゼル機関を構成するシリンダライナ（図示略）の内部と連通する掃気トランク（図示略）に圧縮した気体（以下、圧縮気体という。）を供給する装置である。
【００２３】
タービン２０は、タービンハウジング２１と、タービン翼２２と、タービンディスク２３と、タービンノズル２４とを備えている。タービンハウジング２１は、軸線Ｘ回りに配置される中空の筒状部材であり、その内部にタービン翼２２と、タービンディスク２３と、タービンノズル２４とを収容している。タービンハウジング２１には、図１の下方に矢印で示す方向に沿って舶用ディーゼル機関から排出される排ガスが流入する。
【００２４】
タービンハウジング２１に導かれた排ガスは、タービンノズル２４を通過し、タービン翼２２に導かれる。タービン翼２２は、ロータ軸４０に固定された円板状のタービンディスク２３の外周面に軸線回りに一定間隔で取り付けられている。タービンディスク２３には、静圧膨張した排ガスがタービン翼２２を通過することによって軸線Ｘ回りの回転力が与えられる。この回転力は、ロータ軸４０を回転させる動力となり、ロータ軸４０に連結された羽根車１１を軸線Ｘ回りに回転させる。タービン翼２２を通過した排ガスは、図１の上方に矢印で示す方向に沿って排出される。
【００２５】
サイレンサ３０は、遠心圧縮機１０の取込口１１ａ側に配置されており、外部から吸入した気体を取込口１１ａへ導くとともに遠心圧縮機１０内で発生する騒音のレベルを低下させる装置である。図１に示すように、サイレンサ３０は、軸線Ｘに直交する方向から流入する気体を、遠心圧縮機１０へ導く流路を形成する。この流路の周囲には消音材３１が配置されている。この消音材３１によって、遠心圧縮機１０内で発生する騒音の一部が吸収され、騒音のレベルが低下する。
【００２６】
次に、本実施形態の遠心圧縮機１０について、より詳細に説明する。
図１および図２に示すように、遠心圧縮機１０は、羽根車（圧縮部）１１と、空気案内ケーシング（ケーシング部）１２と、ディフューザ部１３と、電動モータ（電動機）１４と、電動モータ支持機構（電動機支持機構）１５と、スクロール部１６とを備えている。
【００２７】
図１に示すように、羽根車１１は、軸線Ｘに沿って延びるロータ軸４０に取り付けられており、ロータ軸４０が軸線Ｘ回りに回転するのに伴って、軸線Ｘ回りに回転する。羽根車１１は、軸線Ｘ回りに回転することにより、取込口１１ａから流入する気体を圧縮して吐出口１１ｂから吐出する。
【００２８】
羽根車１１は、ハブ１１ｃと、ハブ１１ｃの外周面上に取り付けられるブレード１１ｄと、ハブ１１ｃの中心に配置されてロータ軸４０に取り付けられる回転軸１１ｅとを備える。羽根車１１には、ハブ１１ｃの外周面と空気案内ケーシング１２の内周面により形成される空間が設けられており、この空間が複数枚のブレード１１ｄにより複数の空間に仕切られている。そして、羽根車１１は、軸線Ｘ方向に沿って取込口１１ａから流入する気体に径方向の遠心力を与えて軸線Ｘ方向に直交した方向（羽根車１１の径方向）に吐出させ、吐出口１１ｂへ吐出された圧縮気体をディフューザ部１３に流入させる。
【００２９】
空気案内ケーシング１２は、羽根車１１を収容するとともにロータ軸４０の軸線Ｘ方向に沿って延在する。空気案内ケーシング１２は、羽根車１１とともに、軸線Ｘに沿って取込口１１ａから流入する気体を、軸線Ｘに直交する径方向に案内して吐出口１１ｂへ導く流路を形成する。
【００３０】
ディフューザ部１３は、吐出口１１ｂから吐出された圧縮気体をスクロール部１６へ導く部材である。ディフューザ部１３は、羽根車１１の吐出口１１ｂから吐出された圧縮気体の流速を減速させることにより、圧縮気体に付与された運動エネルギー（動圧）を圧力エネルギー（静圧）に変換する。ディフューザ部１３を通過する際に流速が減速された圧縮気体は、ディフューザ部１３と連通したスクロール部１６に流入する。スクロール部１６に流入した圧縮気体は、吐出配管（図示略）へと吐出される。
【００３１】
スクロール部１６は、吐出口１１ｂから吐出された圧縮気体が流入するとともに、圧縮気体に付与された運動エネルギー（動圧）を圧力エネルギー（静圧）に変換する装置である。スクロール部１６は、空気案内ケーシング１２よりも軸線Ｘ方向に直交する径方向の外周側に配置されている。
【００３２】
次に、電動モータ１４について説明する。
本実施形態の電動モータ１４は、舶用ディーゼル機関（主機関）が低負荷で運転され、舶用ディーゼル機関から排出される排ガスが過給機に十分な過給能力を与えられない場合に、電力により遠心圧縮機１０の回転軸１１ｅを回転させて過給能力を加勢（アシスト）するために用いられる電動機である。
また、本実施形態の電動モータ１４は、舶用ディーゼル機関（主機関）から余剰の排ガスが排出される場合には、排ガスによって回転するタービン２０に連結されるロータ軸４０を介してロータを回転させ、発電を行って排ガスのエネルギを電力として回収することも可能な装置である。
【００３３】
なお、以上の説明において、本実施形態の電動モータ１４は、過給能力を加勢するアシスト機能と排ガスのエネルギを用いて発電を行う発電機能の双方を備えるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、電動モータ１４は、発電機能を備えず、アシスト機能のみを備える態様であってもよい。
【００３４】
図３の縦断面図に示すように、電動モータ１４は、ロータ１４ａと、ステータ１４ｂと、ロータ１４ａおよびステータ１４ｂを収容するハウジング１４ｃと、ロータ１４ａの先端および後端をハウジング１４ｃ内に保持する一対の軸受部１４ｄ，１４ｅと、ロータ１４ａに連結される駆動軸１４ｆとを備える。
なお、図３の縦断面図は、後述する図４に示す過給機のＢ−Ｂ矢視断面図となっている。
【００３５】
ロータ１４ａは、軸線Ｘに沿って延びるとともに外周面に永久磁石を備える円柱状に形成される部材である。ロータ１４ａの軸線Ｘに沿った両端はそれぞれ一対の軸受部１４ｄ，１４ｅによりハウジング１４ｃに対して支持されている。
ステータ１４ｂは、円筒形状のハウジング１４ｃ内に収容されている。ステータ１４ｂの中空部には、軸線Ｘ上に配置されるロータ１４ａがステータ１４ｂに対して非接触の状態で配置されている。
【００３６】
ハウジング１４ｃは、軸線Ｘに沿って延びる円筒状に形成される部材である。ハウジング１４ｃの内周面にはステータ１４ｂが固定されている。ハウジング１４ｃの外周面１４ｇの複数箇所に締結穴１４ｈが形成されている。ハウジング１４ｃは、電動モータ支持機構１５のストラット１５ｂに形成された貫通穴に締結ボルト１４ｉを挿入して締結穴１４ｈに締結することにより、電動モータ支持機構１５に支持された状態となる。
駆動軸１４ｆは、ロータ１４ａの取込口１１ａ側の端部に取り付けられる部材である。駆動軸１４ｆは、締結ボルト１４ｊによって羽根車１１の回転軸１１ｅに連結されている。
【００３７】
舶用ディーゼル機関（主機関）が低負荷で運転される際に電動モータ１４を、過給能力を加勢（アシスト）するために用いる場合、制御装置（図示略）は、ステータ１４ｂへ電力を供給してロータ１４ａを軸線Ｘ回りに回転させる。これにより、ロータ１４ａの回転が駆動軸１４ｆを介して羽根車１１の回転軸１１ｅに伝達され、遠心圧縮機１０による過給能力が増加する。
【００３８】
次に、電動モータ１４を支持する電動モータ支持機構１５について説明する。
図２に示すように、電動モータ支持機構１５は、羽根車１１の回転軸１１ｅに沿って延びる軸線Ｘ回りに円筒状に形成された円筒状部材１５ａと、円筒状部材１５ａの内周面１５ｄの複数箇所に連結される複数のストラット１５ｂとを備える。
また、図４に示すように、電動モータ支持機構１５は、隣接する一対のストラット１５ｂを軸線Ｘ回りの周方向に沿って連結する連結部材１５ｃを備える。
【００３９】
図２に示すように、円筒状部材１５ａは、空気案内ケーシング１２の取込口１１ａ側の端部に取り付けられる第１フランジ部１５ｅと、サイレンサ３０の取込口１１ａ側の端部に取り付けられる第２フランジ部１５ｆとを有する。
第１フランジ部１５ｅと空気案内ケーシング１２とは、軸線Ｘ回りの複数箇所で締結ボルト１５ｇにより締結されている。また、第２フランジ部１５ｆとサイレンサ３０とは、軸線Ｘ回りの複数箇所で締結ボルト１５ｈにより締結されている。
【００４０】
図４（図２に示す過給機のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、ストラット１５ｂは、円筒状部材１５ａの内周面１５ｄから軸線Ｘに向けた径方向に延びるように内周面１５ｄに連結されている。
図４に示すストラット１５ｂは、溶接により円筒状部材１５ａの内周面１５ｄに取り付けられたものであるが、円筒状部材１５ａとストラット１５ｂとを鋳造により一体に成形するようにしてもよい。
なお、図４においては、電動モータ１４の内部構造の図示を省略している。
【００４１】
図４に示すように、複数のストラット１５ｂは、軸線Ｘ回りの周方向に直交する径方向の軸線Ｘ側の端部を電動モータ１４の外周面１４ｇの複数箇所に締結ボルト１４ｉ締結することにより、電動モータ１４を軸線Ｘ上に支持している。
図２に示すように、複数のストラット１５ｂは、電動モータ１４が円筒状部材１５ａよりも軸線Ｘ方向に沿って取込口１１ａから遠い位置に配置されるように電動モータ１４を支持している。
【００４２】
電動モータ１４を電動モータ支持機構１５へ取り付ける場合、作業者は、電動モータ１４の駆動軸１４ｆの中心が軸線Ｘ上に配置されるように、電動モータ１４の外周面１４ｇに締結ボルト１４ｉを締結する。作業者は、締結ボルト１４ｉの締結穴１４ｈへの締結状態を調整するとともに、必要に応じてストラット１５ｂと電動モータ１４の外周面１４ｇとの間に締結ボルト１４ｉが貫通するスペーサ（図示略）を挟むことにより、電動モータ１４の位置を調整する。
【００４３】
図４に示すように、円筒状部材１５ａの内周側の空間は、複数のストラット１５ｂにより、領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４の４つの領域に仕切られている。
図４に示す領域ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４においては、周方向に隣接する一対のストラット１５ｂは、連結部材１５ｃにより連結されている。
連結部材１５ｃは、図２に示すように、軸線Ｘ方向に延びる板状に形成されている。また、図４に示すように、連結部材１５ｃは、軸線Ｘ回りの周方向に延びる板状に形成されるとともに周方向の一端が一対のストラット１５ｂの一方に連結されかつ周方向の他端が一対のストラット１５ｂの他方に連結されている。
【００４４】
図４に示すように、連結部材１５ｃは、隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔がθ１で最も長くなる領域ＡＲ１（第１領域）には配置されていない。一方で、領域ＡＲ１での一対のストラット１５ｂの周方向の間隔よりも周方向の間隔が短くなる他の領域（周方向の間隔がθ２となる領域ＡＲ２，周方向の間隔がθ３となる領域ＡＲ３，周方向の間隔がθ４となる領域ＡＲ４）には連結部材１５ｃが配置されている。
【００４５】
隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔がθ１で最も長くなる領域ＡＲ１に連結部材１５ｃを配置していないのは、作業者による作業性を考慮してのことである。
すなわち、隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔が最も長くなる領域ＡＲ１を介して、取込口１１ａの上流側から取込口１１ａへ向けて作業者が手を延ばすことが容易となる。そのため、作業者が電動モータ支持機構１５よりも取込口１１ａ側に配置される電動モータ１４の駆動軸１４ｆおよび羽根車１１の回転軸１１ｅの連結部分を連結する作業を容易に行うことができる。
【００４６】
隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔がθ１で最も長くなる領域ＡＲ１におけるθ１の値は、例えば、１２０°以上かつ１８０°以下の角度間隔とするのが望ましい。
【００４７】
図４に示すように、連結部材１５ｃは、周方向に沿って延びる板状に形成されている。また、連結部材１５ｃは、径方向において円筒状部材１５ａの内周面１５ｄよりも電動モータ１４の外周面１４ｇに近接した位置に配置されている。連結部材１５ｃを外周面１４ｇに近接させているのは、連結部材１５ｃの位置を気体の流れの主流から離れた位置としかつ連結部材１５ｃの軸線Ｘ回りの周方向の長さを短くして、内周面１５ｄと外周面１４ｇとの間を通過する気体に与える抵抗を小さくするためである。
【００４８】
なお、連結部材１５ｃは電動モータ１４の外周面１４ｇに近接して配置されるものの、外周面１４ｇから一定距離を隔てて配置されている。これは、電動モータ１４の外周面１４ｇに形成される冷却フィン１４ｋ（図４参照）との接触を避けるためである。
【００４９】
冷却フィン１４ｋは、電動モータ１４の外周面１４ｇの複数箇所に形成されるものであり、軸線Ｘに沿って延びるように形成されている。冷却フィン１４ｋを電動モータ１４の外周面１４ｇに形成して流体との接触面積を増大させることにより、流体による電動モータ１４の冷却効率を高めることができる。
【００５０】
次に、本実施形態の電動モータ支持機構１５が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の電動モータ支持機構１５によれば、羽根車１１を収容する空気案内ケーシング１２の取込口１１ａ側の端部に円筒状部材１５ａが取り付けられている。この円筒状部材１５ａは羽根車１１の回転軸１１ｅに沿って延びる軸線Ｘ回りに円筒状に形成されているため、円筒状部材１５ａの内周面１５ｄは軸線Ｘから等距離の位置に配置される。
【００５１】
また、円筒状部材１５ａの内周面１５ｄの複数箇所には、径方向に延びる複数のストラット１５ｂが連結されており、複数のストラット１５ｂの軸線Ｘ側の端部が電動モータ１４の外周面１４ｇの複数箇所に連結されている。そのため、電動モータ１４は、その外周面１４ｇに直交する径方向に突き当てられる複数のストラット１５ｂによって軸線Ｘ上に確実に支持される。
【００５２】
また、円筒状部材１５ａが空気案内ケーシング１２の取込口１１ａ側の端部に取り付けられ、かつ電動モータ１４がその周囲の空間で気体が流通可能となるように複数のストラット１５ｂによって支持されている。羽根車１１の取込口１１ａへ流入する気体は、取込口１１ａの上流側で電動モータ１４の外周面１４ｇに沿って流れるため、電動モータ１４の外周面１４ｇが気体の流通によって冷却される。
【００５３】
このように、本実施形態の電動モータ支持機構１５によれば、羽根車１１の回転軸１１ｅに沿って延びる軸線Ｘ上に電動モータを確実に支持するとともに冷却機構を設けることなく電動モータ１４を十分に冷却することが可能な電動モータ支持機構１５を提供することができる。
【００５４】
本実施形態の電動モータ支持機構１５は、軸線Ｘ回りの周方向に隣接して配置される一対のストラット１５ｂを連結する連結部材１５ｃを備え、連結部材１５ｃは、軸線Ｘ方向に延びる板状に形成されるとともに周方向の一端が一対のストラット１５ｂの一方に連結されかつ周方向の他端が一対のストラット１５ｂの他方に連結される。
このような電動モータ支持機構１５によれば、軸線Ｘ回りの周方向に隣接して配置される一対のストラット１５ｂが連結部材１５ｃによって周方向に沿って支持される。そのため、隣接して配置される一対のストラット１５ｂの剛性が高まって電動モータ１４の振動や芯ずれが防止され、複数のストラット１５ｂによる電動モータ１４の支持をより確実に行うことができる。
【００５５】
また、本実施形態の電動モータ支持機構１５は、隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔が最も長くなる領域ＡＲ１に連結部材１５ｃを配置せず、隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔が領域ＡＲ１より短くなる他の領域に連結部材１５ｃを配置した。
このようにすることで、隣接した一対のストラット１５ｂの周方向の間隔が最も長くなる領域ＡＲ１を介して、取込口１１ａの上流側から取込口１１ａへ向けて作業者が手を延ばすことが容易となる。そのため、作業者が電動モータ支持機構１５よりも取込口１１ａ側に配置される電動モータ１４の駆動軸１４ｆおよび羽根車１１の回転軸１１ｅの連結部分を連結する作業を容易に行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態の電動モータ支持機構１５において、領域ＡＲ１を形成する一対のストラット１５ｂは、軸線Ｘ回りに１２０°以上かつ１８０°以下の角度間隔θ１を空けて配置されているのが望ましい。
このようにすることで、領域ＡＲ１を形成する一対のストラットが周方向に十分な角度間隔を空けて配置された状態とし、作業者による連結部分の作業を更に容易とすることができる。
【００５７】
また、本実施形態の電動モータ支持機構１５において、連結部材１５ｃは、周方向に沿って延びる板状に形成されており、連結部材１５ｃは、径方向において円筒状部材１５ａの内周面１５ｄよりも電動モータ１４の外周面１４ｇに近接した位置に配置されている。
このようにすることで、周方向に沿って延びる連結部材１５ｃが隣接する一対のストラット１５ｂの表面に直交する方向に突き当てられるため、一対のストラット１５ｂが連結部材１５ｃによってより確実に支持される。また、連結部材１５ｃが一対のストラット１５ｂを電動モータ１４の外周面１４ｇに近接した位置で支持するため、より確実に電動モータ１４を支持することができる。
【００５８】
また、本実施形態の電動モータ支持機構１５において、羽根車１１の取込口１１ａ側に、外部から吸入した気体を取込口１１ａへ導くとともに羽根車１１で発生する騒音のレベルを低下させるサイレンサ３０が配置されており、円筒状部材１５ａは、空気案内ケーシング１２の取込口１１ａ側の端部に取り付けられる第１フランジ部１５ｅと、サイレンサ３０の取込口１１ａ側の端部に取り付けられる第２フランジ部１１ｆとを有する。
このようにすることで、円筒状部材１５ａの軸線Ｘ方向の両端部が空気案内ケーシング１２とサイレンサ３０にそれぞれ支持されるため、円筒状部材１５ａの軸線Ｘ方向の位置を確実に固定することができる。
【００５９】
また、本実施形態の電動モータ支持機構１５において、複数のストラット１５ｂは、電動モータ１４が円筒状部材１５ａよりも軸線Ｘ方向に沿って取込口１１ａから遠い位置に配置されるように電動モータ１４を支持する。
このようにすることで、電動モータ１４が、圧縮される気体が流入する取込口１１ａから遠い位置に配置されるため、取込口１１ａへ流入する気体の流れが電動モータ１４によって妨げられる不具合を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０    遠心圧縮機
１１    羽根車（圧縮部）
１１ａ  取込口
１１ｅ  回転軸
１２    空気案内ケーシング（ケーシング部）
１４    電動モータ（電動機）
１４ａ  ロータ
１４ｆ  駆動軸
１４ｇ  外周面
１５    電動モータ支持機構（電動機支持機構）
１５ａ  円筒状部材
１５ｂ  ストラット（支持部材）
１５ｃ  連結部材
１５ｄ  内周面
１５ｅ  第１フランジ部
１５ｆ  第２フランジ部
２０    タービン
３０    サイレンサ
４０    ロータ軸
１００  過給機
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４  領域
Ｘ      軸線
【図１】
0006563321.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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