CN107959377A - 间隔件及电动增压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种间隔件及电动增压器。间隔件为了固定电动增压器的转子而配置在转子与轴承之间，在间隔件的外周面具有向轴承侧缩径的锥面，间隔件的转子侧的端面的面积比间隔件的轴承侧的端面的面积大，在形成于端面的凹陷部内配置有用于修正该间隔件的平衡的平衡修正部，端面的相对于该间隔件的中心轴而比凹陷部靠外方的区域形成与转子接触的接触面。

Description

间隔件及电动增压器

技术领域

本发明涉及间隔件及电动增压器，例如涉及为了固定电动增压器的转子而配置于转子与轴承之间的间隔件及使用了该间隔件的电动增压器。

背景技术

一般的电动增压器通过利用定子的磁力使转子旋转，而经由轴使固定于该轴的顶端部的涡轮旋转，对进气进行增压。这样的电动增压器如日本特开2000-145469所公开那样，为了固定转子而在转子与轴承之间配置有间隔件，该间隔件与转子一起旋转。

发明内容

由于间隔件与转子一起旋转，所以优选在制造时预先修正非平衡部(即，相对于间隔件的中心轴而使该间隔件的重心位置产生偏离的制造误差部)。

此处，如图3所示，日本特开2000-145469的间隔件101以随着从转子侧朝向轴承侧而缩径的圆锥形状为基本形态，间隔件101的轴承侧的端面101a与轴承接触，间隔件101的转子侧的端面101b与转子接触。

在这样的日本特开2000-145469的间隔件101形成用于修正非平衡部的平衡修正部的情况下，平衡修正部的修正效果依赖于例如为了形成平衡修正部而对间隔件101进行了切削的部位的半径×质量。但是，因为间隔件101的周面101c是锥面，所以平衡修正部的设计复杂。

在间隔件101的端面101a中，用于形成平衡修正部的面积并不足够。另外，在间隔件101的端面101a形成平衡修正部的情况下，在该端面101a会形成平衡修正部的毛刺，难以确保用于与轴承良好地接触的平面度。因而，难以与转子良好地固定(紧固)。

另一方面，间隔件101的端面101b比间隔件101的端面101a的面积大，具有用于形成平衡修正部的面积。因而，能够形成平衡修正部的部位限定于间隔件101的端面101b。但是，在间隔件101的端面101b形成平衡修正部的情况下，如图4所示，会在端面101b形成毛刺102，难以确保用于与转子良好地接触的平面度。因而，难以与转子良好地固定。

本发明实现间隔件的重心位置相对于该间隔件的中心轴的偏离少且能够与转子良好地固定的间隔件及电动增压器。

本发明的一方案的间隔件可以是为了固定电动增压器的转子而配置在所述转子与轴承之间的间隔件，该轴承相对于所述转子配置在该转子的旋转轴方向上，在所述间隔件的外周面上具备向所述轴承侧缩径的锥面，所述间隔件的转子侧的端面的面积比所述间隔件的轴承侧的端面的面积大，在形成于所述间隔件的转子侧的端面的凹陷部内配置有用于修正该间隔件的平衡的平衡修正部，端面的相对于该间隔件的中心轴而比所述凹陷部靠外方的区域形成与所述转子接触的接触面。根据该结构，既能修正间隔件的平衡，又能使端面的相对于间隔件的中心轴而比该间隔件的转子侧的凹陷部靠外方的区域与转子良好地接触。因而，间隔件的重心位置相对于该间隔件的中心轴的偏离少，且能够与转子良好地固定。

可以是，上述间隔件的外形是圆锥形状，间隔件具备贯通部，间隔件的中心轴配置在转子的旋转轴上。

在上述间隔件中，可以是，平衡修正部是以使间隔件的重心位置配置于该间隔件的中心轴上的方式形成于间隔件的重量调整部。

在上述间隔件中，可以是，平衡修正部具备形成于间隔件的挖掘部及在形成挖掘部时产生的毛刺，凹陷部以将间隔件的中心轴作为中心的直径形成，且具有能够收容平衡修正部的毛刺的深度。

在上述间隔件中，可以是，平衡修正部是设置于凹陷部内的重量物。

本发明的一方案的电动增压器可以是为了固定转子而在所述转子与轴承之间配置有间隔件的电动增压器，该轴承相对于所述转子配置在该转子的旋转轴方向上，所述电动增压器包括：壳体，经由所述轴承而对轴进行支撑，且具有空气的流路；涡轮，配置于所述流路内，且固定于所述轴的顶端部；以及定子，包围所述转子，且固定于所述壳体，所述间隔件的转子侧的端面的面积比所述间隔件的轴承侧的端面的面积大，在所述间隔件的外周面上具有向所述轴承侧缩径的锥面，在形成于所述间隔件的转子侧的端面的凹陷部内配置有用于修正该间隔件的平衡的平衡修正部，端面的相对于该间隔件的中心轴而比所述凹陷部靠外方的区域形成与所述转子接触的接触面。根据该结构，既能修正间隔件的平衡，又能使间隔件的转子侧的端面的相对于间隔件的中心轴而比凹陷部靠外方的区域与转子良好地接触。因而，间隔件的重心位置相对于该间隔件的中心轴的偏离少，且能够与转子良好地固定。

根据本发明的一方案，能够实现间隔件的重心位置相对于该间隔件的中心轴的偏离少且能够与转子良好地固定的间隔件及电动增压器。

在上述电动增压器中，可以是，间隔件的外形是圆锥形状，间隔件具备在电动增压器的左右方向上贯通的贯通部，间隔件的中心轴配置于轴的旋转轴上。

在上述电动增压器中，可以是，平衡修正部是以使间隔件的重心位置配置于该间隔件的中心轴上的方式形成于间隔件的重量调整部。

在上述电动增压器中，可以是，平衡修正部具备形成于间隔件的挖掘部及在形成挖掘部时产生的毛刺，凹陷部以将间隔件的中心轴作为中心的直径形成，且具有能够收容平衡修正部的毛刺的深度。

在上述电动增压器中，可以是，平衡修正部是设置于凹陷部内的重量物。

附图说明

以下，参照附图对本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义进行说明，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素。

图1是示意性地示出实施方式的电动增压器的剖视图。

图2是示意性地示出在实施方式的电动增压器中使用的间隔件的剖视图。

图3是示意性地示出在一般的电动增压器中使用的间隔件的剖视图。

图4是示意性地示出在一般的电动增压器中使用的间隔件形成有平衡修正部的状态的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用了本发明的具体的实施方式进行详细说明。不过，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，为了使说明清楚，以下的记载及附图适当进行了简化。

首先，对本实施方式的电动增压器的基本结构进行说明。图1是示意性地示出本实施方式的电动增压器的剖视图。此处，在以下的说明中，为了使说明清楚，如图1所示那样规定电动增压器的上下方向及左右方向，但这些方向根据电动增压器的使用方式而适当变更。

本实施方式的电动增压器1作为FC(燃料电池)系统的空气供给系统的压缩机是合适的，如图1所示，具备壳体2、转子3及定子4。不过，本实施方式的电动增压器1虽然构成为FC系统的空气供给系统的压缩机，但作为其他的压缩机也能够同样地使用。

壳体2具备收容转子3及定子4等的第一收容部2a、空气的进气口2b、将从进气口2b吸入的空气排出的排气口2c、及将进气口2b和排气口2c连通的流路2d。

如图1所示，转子3具备磁铁3a、筒体3b及端板3c。磁铁3a形成为贯通部在转子3的左右方向上延伸的圆筒形状。筒体3b形成为贯通部在转子3的左右方向上延伸的圆筒形状，以对磁铁3a赋予压缩应力的方式将磁铁3a压入到筒体3b的贯通部。端板3c具有内径与磁铁3a的贯通部大致相等的贯通部，以从磁铁3a的左右方向夹入磁铁3a的方式嵌入到筒体3b的贯通部。

在这样的转子3的磁铁3a及端板3c的贯通部中穿过在电动增压器1的左右方向上延伸的轴5。并且，转子3在收容于壳体2的第一收容部2a的状态下经由轴5以能够旋转的方式支撑于壳体2。

在本实施方式中，以从电动增压器1的左右方向夹入转子3的方式将轴5穿过垫圈6、间隔件7及轴承8。即，在转子3与相对于转子3配置于轴5的旋转轴(即，转子3的旋转轴)AX2的延伸方向上的轴承8之间配置有间隔件7。并且，轴5经由轴承8以能够旋转的方式支撑于壳体2。由此，转子3经由轴5以能够旋转的方式支撑于壳体2。此外，关于间隔件7的具体形状将在后面叙述。

进而，以从电动增压器1的左右方向夹入转子3、左右的垫圈6、左右的间隔件7及左右的轴承8的方式将轴5穿过预压弹簧9及密封件10。并且，通过因将螺母11拧入轴5的右端部而被压缩了的预压弹簧9的复原力，转子3、左右的垫圈6、左右的间隔件7、左右的轴承8及密封件10被压入到形成于轴5的凸缘部5a。由此，转子3、左右的垫圈6、左右的间隔件7、左右的轴承8及密封件10被固定于轴5。

在轴5的右侧部分设置有用于检测转子3的旋转角度的旋转变压器(resolver)12。此外，在本实施方式中，虽然在形成于壳体2的第二收容部2e收容有旋转变压器12，但旋转变压器12的配置没有限定。

轴5的左侧部分(轴5的比凸缘部5a靠左侧的部分)向壳体2的流路2d突出。并且，轴5的左侧部分穿过配置于壳体2的流路2d内的涡轮13，以在与轴5的凸缘部5a之间固定涡轮13的方式将螺母14拧入到该轴5的左端部。因而，当轴5旋转时，从壳体2的进气口2b吸入的空气由涡轮13压缩并从壳体2的排气口2c排出，例如被供给到FC电池组。

定子4配置成包围转子3，在收容于壳体2的第一收容部2a的状态下固定于该壳体2。定子4具备定子芯4a及定子线圈4b。定子芯4a通过层叠多张磁性钢板4c而成，转子3贯通该定子芯4a的内部。该定子芯4a通过螺栓15而固定于壳体2。定子线圈4b卷绕于在定子芯4a形成的规定的T形管接头。

接着，对本实施方式的电动增压器1中的间隔件7的结构进行说明。图2是示意性地示出本实施方式的电动增压器的间隔件的剖视图。此外，虽然以相对于转子3配置在左侧的间隔件7为代表进行说明，但配置于右侧的间隔件7也形成为相同的结构。

如图2所示，本实施方式的间隔件7具备在电动增压器1的左右方向上贯通的贯通部7a，间隔件7的中心轴AX1配置于轴5的旋转轴AX2上。

间隔件7的外形以随着朝向轴承8侧而缩径的圆锥形状为基本形态。因而，间隔件7的外周面具有随着朝向轴承8侧而缩径的锥面。另外，间隔件7的转子3侧的端面7c的面积比间隔件7的轴承8侧的端面7b的面积大。例如，间隔件7的端面7b的外径与轴承8的内圈的外径大致相等，间隔件7的端面7c的外径与转子3及垫圈6的外径大致相等。

并且，间隔件7的端面7b不具有用于形成后述的平衡修正部的足够的面积，间隔件7的端面7c具有用于形成后述的平衡修正部的足够的面积。因而，本实施方式的间隔件7形成为仅能在该间隔件7的端面7c形成平衡修正部的形状。

但是，虽然本实施方式的间隔件7以随着朝向轴承8侧而缩径的圆锥形状为基本形态，但只要是在间隔件7的外周面的一部分具有锥面，间隔件7的端面7c的面积比间隔件7的端面7b的面积大的形状即可。

这样的间隔件7通过将轴5穿过间隔件7的贯通部7a并拧入螺母11而实现的轴力来经由垫圈6与转子3固定。因而，间隔件7与转子3一起以轴5为中心旋转。

在间隔件7的端面7c形成有凹陷部7d。并且，在凹陷部7d内配置有前述的平衡修正部7e。平衡修正部7e是以使间隔件7的重心位置大致配置于该间隔件7的中心轴AX1上的方式形成于间隔件7的重量调整部。平衡修正部7e具备例如形成在间隔件7的挖掘部7f及在形成挖掘部7f时产生的毛刺7g。凹陷部7d例如以将间隔件7的中心轴AX1作为中心的直径R1形成，具有能够收容平衡修正部7e的毛刺7g的深度D1。但是，平衡修正部7e也可以是设置于凹陷部7d内的重量物。另外，平衡修正部7e的个数可以是单个也可以是多个。

这样的间隔件7的端面7c中的相对于中心轴AX1而比凹陷部7d靠外方的区域7h形成为与转子3的接触面。间隔件7的端面7c的区域7h以使在与转子3固定时所作用的面压成为该区域7h的允许面压以下的方式设定宽度等。

在本实施方式中，在间隔件7的凹陷部7d内形成有平衡修正部7e。即，平衡修正部7e的毛刺7g收纳于间隔件7的凹陷部7d内，该毛刺7g不从间隔件7的端面7c的区域7h向转子3侧突出。因而，能够使间隔件7的端面7c的区域7h与转子3良好地接触。即，本实施方式的间隔件7在修正间隔件7的平衡的同时，与转子3接触的接触部的平面度高。因而，在本实施方式的间隔件7中，间隔件7的重心位置相对于该间隔件7的中心轴AX1的偏离少，且能够与转子3良好地固定。

此时，与转子3之间的固定转矩T能够由以下的<式1>表示。此处，将由螺母11的拧入实现的轴力设为N，将间隔件7的端面7c的区域7h中的该轴力集中作用的作用点的直径设为R2，将间隔件7的端面7c的区域7h的摩擦系数设为μ。

<式1>T＝N×μ×(R2/2)

即使在间隔件7的端面7c没有形成凹陷部7d的情况下(即，该间隔件7的端面7c大致平坦的情况下)，由于形成为完全的平坦面实质上是不可能的，所以也不能使间隔件7的端面7c与转子3之间的接触位置稳定。即，由于间隔件7的制造误差，会在间隔件7的端面7c中的接近中心轴AX1的位置与转子3接触，或者会在间隔件7的端面7c的远离中心轴AX1的位置与转子3接触。

另一方面，在本实施方式的间隔件7中，由于将端面7c的比凹陷部7d靠外方的区域7h限制成与转子3接触的接触面，即，由于在凹陷部7d处不与转子3接触，所以能够使与转子3接触的接触位置稳定。并且，由于固定转矩T依赖于轴力的作用点的直径R2，所以与端面7c的比区域7h靠内方的区域与转子3接触的情况相比，能够以大的固定转矩与转子3固定。

本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当变更。

Claims (10)

1.一种间隔件，为了固定电动增压器的转子而配置在所述转子与轴承之间，该轴承相对于所述转子配置在该转子的旋转轴方向上，

其特征在于，

在所述间隔件的外周面上具备向所述轴承侧缩径的锥面，

所述间隔件的转子侧的端面的面积比所述间隔件的轴承侧的端面的面积大，

在形成于所述间隔件的转子侧的端面的凹陷部内配置有用于校正该间隔件的平衡的平衡校正部，

端面的相对于该间隔件的中心轴而比所述凹陷部靠外方的区域形成与所述转子接触的接触面。

2.根据权利要求1所述的间隔件，其特征在于，

间隔件的外形是圆锥形状，

间隔件具备贯通部，间隔件的中心轴配置在转子的旋转轴上。

3.根据权利要求1或2所述的间隔件，其特征在于，

平衡校正部是以使间隔件的重心位置配置于该间隔件的中心轴上的方式形成于间隔件的重量调整部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的间隔件，其特征在于，

平衡校正部具备形成于间隔件的挖掘部及在形成挖掘部时产生的毛刺，

凹陷部以将间隔件的中心轴作为中心的直径形成，且具有能够收容平衡校正部的毛刺的深度。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的间隔件，其特征在于，

平衡校正部是设置于凹陷部内的重量物。

6.一种电动增压器，为了固定转子而在所述转子与轴承之间配置有间隔件，该轴承相对于所述转子配置在该转子的旋转轴方向上，

其特征在于，具备：

壳体，经由所述轴承而对轴进行支撑，且具有空气的流路；

涡轮，配置于所述流路内，且固定于所述轴的顶端部；以及

定子，包围所述转子，且固定于所述壳体，

所述间隔件的转子侧的端面的面积比所述间隔件的轴承侧的端面的面积大，

在所述间隔件的外周面上具有向所述轴承侧缩径的锥面，

在形成于所述间隔件的转子侧的端面的凹陷部内配置有用于校正该间隔件的平衡的平衡校正部，

端面的相对于该间隔件的中心轴而比所述凹陷部靠外方的区域形成与所述转子接触的接触面。

7.根据权利要求6所述的电动增压器，其特征在于，

间隔件的外形是圆锥形状，

间隔件具备在电动增压器的左右方向上贯通的贯通部，间隔件的中心轴配置于轴的旋转轴上。

8.根据权利要求6或7所述的电动增压器，其特征在于，

平衡校正部是以使间隔件的重心位置配置于该间隔件的中心轴上的方式形成于间隔件的重量调整部。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的电动增压器，其特征在于，

平衡校正部具备形成于间隔件的挖掘部及在形成挖掘部时产生的毛刺，

凹陷部以将间隔件的中心轴作为中心的直径形成，且具有能够收容平衡校正部的毛刺的深度。

10.根据权利要求6～8中任一项所述的电动增压器，其特征在于，

平衡校正部是设置于凹陷部内的重量物。