DE102017121351B4

DE102017121351B4 - Abstandhalter und elektrischer Lader

Info

Publication number: DE102017121351B4
Application number: DE102017121351.1A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Sadamitsu; Makoto Takeyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: CN107959377B; JP6477655B2; US10480396B2; DE102017121351A1; CN107959377A; US20180106185A1; JP2018062920A

Abstract

Abstandhalter (7), der zur Befestigung eines Rotors (3) eines elektrischen Laders (1) zwischen dem Rotor (3) und einem Lager (8) angeordnet ist, das in Richtung einer Rotationsachse (AX2) des Rotors (3) relativ zum Rotor (3) angeordnet ist, wobei der Abstandhalter (7) eine konisch zulaufende Fläche mit einem in Richtung zum Lager (8) abnehmenden Durchmesser an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters (7) hat, wobei
ein Bereich einer Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Rotors (3) größer ist als ein Bereich einer Endfläche (7b) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Lagers (8),
ein Unwuchtkorrekturteil (7e), das eine Unwucht des Abstandhalters (7) korrigiert, in einer Vertiefung (7d) angeordnet ist, die in der Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf der Seite des Rotors (3) ausgebildet ist, und
ein Bereich (7h) der Endfläche (7c), der an einer Außenseite der Vertiefung (7d) relativ zu einer Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) liegt, eine Fläche bildet, die mit dem Rotor (3) in Kontakt gelangt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abstandhalter und einen elektrischen Lader, und betrifft beispielsweise einen Abstandhalter, der zur Befestigung eines Rotors zwischen dem Rotor und einem Lager eines elektrischen Laders angeordnet ist, und einen elektrischen Lader, der diesen Abstandshalter verwendet.
Ein herkömmlicher elektrischer Lader verdichtet die Ansaugluft durch Drehen eines Rotors unter Ausnutzung einer Magnetkraft eines Stators, und dreht dadurch eine Turbine, die an einem vorderen Ende einer Welle befestigt ist, vermittels der Welle. Wie in der japanischen Patentanmeldung JP 2000-145469 A offenbart ist, hat ein derartiger elektrischer Lader einen Abstandhalter, der zur Befestigung des Rotors zwischen dem Rotor und dem Lager angeordnet ist, wobei dieser Abstandhalter mit dem Rotor dreht.
Da der Abstandhalter mit dem Rotor rotiert, ist gewünscht, dass ein nicht ausgewuchteter bzw. unwuchtiger Teil des Abstandhalters (d.h. ein Teil mit einem Fertigungsfehler, der eine Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters von der Mittelachse des Abstandhalters verursacht) während der Herstellung korrigiert wird.
Wie hierbei in 3 gezeigt ist, hat der Abstandhalter 101 der JP 2000-145469 A als Grundform eine konische Gestalt mit einem Durchmesser, der von der Seite des Rotors hin zur Seite des Lagers abnimmt, und eine Endfläche 101a des Abstandhalters 101 auf der Seite des Lagers gelangt mit dem Lager in Kontakt, während eine Endfläche 101b des Abstandhalters 101 auf der Seite des Rotors mit dem Rotor in Kontakt gelangt.
Wenn ein Unwuchtkorrekturteil, das einen unwuchtigen Teil korrigiert, im Abstandhalter 101 der JP 2000-145469 A ausgebildet wird, hängt der korrigierende Effekt dieses Unwuchtkorrekturteils vom Radius eines Abschnitts, der aus dem Abstandhalter 101 geschnitten wird, um das Unwuchtkorrekturteil zu bilden, multipliziert mit der Masse des Abschnitts ab. Die Auslegung des Unwuchtkorrekturteils ist jedoch kompliziert, da die Umfangsfläche 101c des Abstandhalters 101 eine konisch zulaufende Fläche ist.
Der Bereich der Endfläche 101a des Abstandhalters 101 ist nicht groß genug, um darin ein Unwuchtkorrekturteil auszubilden. Wenn zudem das Unwuchtkorrekturteil in der Endfläche 101a des Abstandhalters 101 ausgebildet wird, wird ein Grat des Unwuchtkorrekturteils in der Endfläche 101a ausgebildet, was das Sicherstellen der benötigen Flachheit erschwert, die benötigt wird, um den Abstandhalter 101 geeignet mit dem Lager in Kontakt zu bringen. Somit wird es schwierig, den Abstandhalter 101 in geeigneter Weise am Rotor anzubringen (zu befestigen).
Dagegen ist der Bereich der Endfläche 101b des Abstandhalters 101 größer als der Bereich der Endfläche 101a des Abstandhalters 101 und groß genug, um das Unwuchtkorrekturteil darin auszubilden. Der einzige Ort, an dem das Unwuchtkorrekturteil ausgebildet werden kann, ist demnach die Endfläche 101b des Abstandhalters 101. Wenn das Unwuchtkorrekturteil jedoch in der Endfläche 101b des Abstandhalters 101 ausgebildet wird, wird ein Grat 102 in der Endfläche 101b ausgebildet, wie in 4 gezeigt, was das Sicherstellen der benötigen Flachheit erschwert, die benötigt wird, um den Abstandhalter 101 geeignet mit dem Rotor in Kontakt zu bringen. Somit wird es schwierig, den Abstandhalter in geeigneter Weise am Rotor anzubringen.
Aus der DE 33 00 889 A1 ist eine Umwälzpumpe mit einem magnetisch gelagerten Rotor bekannt. Die DE 2 217 264 C offenbart eine Auswuchtmaschine mit einer Einrichtung zur Bestimmung und optischen Anzeige einer Unwucht. Ferner ist aus der US 6,617,731 B1 eine Rotationspumpe mit einer Anzeigeeinrichtung für den Lagerverschleiß entnehmbar. Ein Verfahren zum Korrigieren einer Unwucht bei einem motogetriebenen Gebläse ist schließlich Gegenstand der JP H09-14 188 A .
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, einen Abstandhalter zu schaffen, der eine geringe Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters von der Mittelachse des Abstandhalters hat, und der in geeigneter Weise am Rotor befestigt werden kann, und hat ferner zur Aufgabe einen elektrischen Lader zu schaffen.
Ein Abstandhalter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abstandhalter, der zur Befestigung eines Rotors eines elektrischen Laders zwischen dem Rotor und einem Lager angeordnet ist, das in Richtung einer Rotationsachse des Rotors relativ zum Rotor angeordnet ist, wobei der Abstandhalter eine konisch zulaufende Fläche mit einem in Richtung zum Lager abnehmenden Durchmesser an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters hat, wobei: ein Bereich einer Endfläche des Abstandhalters auf einer Seite des Rotors größer sein kann als ein Bereich einer Endfläche des Abstandhalters auf einer Seite des Lagers, ein Unwuchtkorrekturteil, das eine Unwucht des Abstandhalters korrigiert, in einer Vertiefung angeordnet sein kann, die in der Endfläche des Abstandhalters auf der Seite des Rotors ausgebildet ist, und ein Bereich der Endfläche, der an einer Außenseite der Vertiefung relativ zu einer Mittelachse des Abstandhalters liegt, eine Fläche bilden kann, die mit dem Rotor in Kontakt gelangt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Unwucht des Abstandhalters zu korrigieren und gleichzeitig den Bereich der Endfläche des Abstandhalters auf der Seite des Rotors, der an der Außenseite der Vertiefung relativ zur Mittelachse des Abstandhalters liegt, in geeigneter Weise mit dem Rotor in Kontakt zu bringen. Somit gibt es nur eine geringe Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters von der Mittelachse des Abstandhalters, so dass der Abstandhalter in geeigneter Weise am Rotor befestigt werden kann.
Der Abstandhalter kann eine konische Außengestalt haben. Der Abstandhalter kann einen durchbohrten Abschnitt umfassen und die Mittelachse des Abstandhalters kann auf der Rotationsachse des Rotors angeordnet sein.
Das Unwuchtkorrekturteil bei dem vorstehend genannten Abstandhalter kann ein Gewichteinstellteil sein, das im Abstandhalter ausgebildet ist, so dass ein Schwerpunkt des Abstandhalters auf der Mittelachse des Abstandhalters liegt.
Das Unwuchtkorrekturteil bei dem vorstehend genannten Abstandhalter kann einen abgetragenen bzw. vertieften Abschnitt umfassen, der in dem Abstandhalter ausgebildet ist, sowie einen Grat, der aus der Ausbildung des abgetragenen Abschnitts resultiert. Die Vertiefung kann derart ausgebildet sein, dass sie einen Durchmesser um die Mittelachse des Abstandhalters hat, und sie kann eine Tiefe haben, die eine Aufnahme des Grats des Unwuchtkorrekturteils in der Vertiefung ermöglicht.
Das Unwuchtkorrekturteil bei dem vorstehend genannten Abstandhalter kann ein Gewicht sein, das in der Vertiefung angeordnet ist.
Ein elektrischer Lader gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Lader, in dem ein Abstandhalter zur Befestigung eines Rotors zwischen dem Rotor und einem Lager angeordnet ist, das in Richtung einer Rotationsachse des Rotors relativ zum Rotor angeordnet ist, wobei der elektrische Lader aufweist: ein Gehäuse, das über das Lager eine Welle lagert und einen Luftströmungsweg hat; eine Turbine, die in dem Strömungsweg angeordnet und an einem vorderen Ende der Welle befestigt ist; und einen Stator, der den Rotor umgibt um am Gehäuse befestigt ist, wobei: ein Bereich einer Endfläche des Abstandhalters auf einer Seite des Rotors größer sein kann als ein Bereich einer Endfläche des Abstandhalters auf einer Seite des Lagers, der Abstandhalter eine konisch zulaufende Fläche mit einem in Richtung zum Lager abnehmenden Durchmesser an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters haben kann, ein Unwuchtkorrekturteil, das eine Unwucht des Abstandhalters korrigiert, in einer Vertiefung angeordnet sein kann, die in der Endfläche des Abstandhalters auf der Seite des Rotors ausgebildet ist, und ein Bereich der Endfläche, der an einer Außenseite der Vertiefung relativ zu einer Mittelachse des Abstandhalters liegt, eine Fläche bilden kann, die mit dem Rotor in Kontakt gelangt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Unwucht des Abstandhalters zu korrigieren und gleichzeitig den Bereich der Endfläche des Abstandhalters auf der Seite des Rotors, der an der Außenseite der Vertiefung relativ zur Mittelachse des Abstandhalters liegt, mit dem Rotor richtig in Kontakt zu bringen. Somit gibt es nur eine geringe Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters von der Mittelachse des Abstandhalters, so dass der Abstandhalter in geeigneter Weise am Rotor befestigt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Abstandhalter zu schaffen, der eine geringe Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters von der Mittelachse des Abstandhalters hat, und der in geeigneter Weise am Rotor befestigt werden kann, und es ist ferner möglich, einen elektrischen Lader zu schaffen.
Bei dem vorstehend genannten elektrischen Lader kann der Abstandhalter eine konische Außengestalt haben. Der Abstandhalter kann einen durchbohrten Abschnitt umfassen, der in eine Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders durch den Abstandhalter verläuft, und die Mittelachse des Abstandhalters kann auf der Rotationsachse der Welle angeordnet sein.
Bei dem vorstehend genannten elektrischen Lader kann das Unwuchtkorrekturteil ein Gewichteinstellteil sein, das im Abstandhalter ausgebildet ist, so dass ein Schwerpunkt des Abstandhalters auf der Mittelachse des Abstandhalters liegt.
Bei dem vorstehend genannten elektrischen Lader kann das Unwuchtkorrekturteil einen abgetragenen Abschnitt umfassen, der in dem Abstandhalter ausgebildet ist, sowie einen Grat, der aus der Ausbildung des abgetragenen Abschnitts resultiert. Die Vertiefung kann derart ausgebildet sein, dass sie einen Durchmesser um die Mittelachse des Abstandhalters hat, und sie kann eine Tiefe haben, die eine Aufnahme des Grats des Unwuchtkorrekturteils in der Vertiefung ermöglicht.
Bei dem vorstehend genannten elektrischen Lader kann das Unwuchtkorrekturteil ein Gewicht sein, das in der Vertiefung angeordnet ist.
Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:

1 eine Schnittansicht, die schematisch einen elektrischen Lader einer Ausführungsform zeigt;
2 eine Schnittansicht, die schematisch einen Abstandhalter zeigt, der bei dem elektrischen Lader der Ausführungsform zur Anwendung kommt;
3 eine Schnittansicht, die schematisch einen Abstandhalter zeigt, der bei einem herkömmlichen elektrischen Lader zur Anwendung kommt; und
4 eine Schnittansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, bei dem ein Unwuchtkorrekturteil in dem Abstandhalter ausgebildet ist, der bei einem herkömmlichen elektrischen Lader zur Anwendung kommt

Eine Ausführungsform, bei welcher die vorliegende Erfindung Anwendung findet, wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist dabei jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zur Klarstellung der Abbildung sind die nachfolgende Beschreibung sowie die Zeichnungen mitunter vereinfacht dargestellt.
Zunächst wird die Grundkonfiguration eines elektrischen Laders dieser Ausführungsform erläutert. 1 zeigt eine Schnittansicht, die schematisch den elektrischen Lader dieser Ausführungsform zeigt. Zur Verdeutlichung der Darstellung werden eine Richtung von oben nach unten sowie eine Richtung von links nach rechts des elektrischen Laders wie in 1 dargestellt für die nachfolgende Beschreibung verwendet, wobei diese Richtungen im Bedarfsfall, abhängig von der Verwendung des elektrischen Laders verändert werden.
Der elektrische Lader 1 dieser Ausführungsform dient als Kompressor für ein Luftzufuhrsystem eines Brennstoffzellensystems (FC-System) und umfasst, wie in 1 gezeigt, ein Gehäuse 2, einen Rotor 3 sowie einen Stator 4. Obgleich der elektrische Lader 1 dieser Ausführungsform als Kompressor für ein Luftzufuhrsystem eines FC-Systems ausgestaltet ist, kann der elektrische Lader 1 auch als andere Art von Kompressor verwendet werden.
Das Gehäuse 2 umfasst: einen ersten Gehäuseteil 2a, in welchem der Rotor 3, der Stator 4 etc. aufgenommen sind; einen Luftansauganschluss 2b, einen Auslassanschluss 2c, durch welchen Luft, die durch den Ansauganschluss 2b eingebracht wurde, ausgegeben wird, sowie einen Strömungsweg 2d, der eine Verbindung zwischen dem Ansauganschluss 2b und dem Auslassanschluss 2c herstellt.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Rotor 3 einen Magneten 3a, einen röhrenförmigen Körper 3b sowie Endplatten 3c. Der Magnet 3a hat eine zylindrische Gestalt mit einen durchbohrten Abschnitt, der durch den Magnet 3a in Links-Rechts-Richtung des Rotors 3 verläuft. Der röhrenförmige Körper 3b hat eine zylindrisch Gestalt mit einem durchbohrten Abschnitt, der durch den röhrenförmigen Körper 3b Links-Rechts-Richtung verläuft, und der Magnet 3a ist in den durchbohrten Abschnitt des röhrenförmigen Körpers 3b pressgepasst, sodass eine Druckbelastung auf den Magneten 3a wirkt. Die Endplatten 3c haben jeweils einen durchbohrten Abschnitt, deren Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem des durchbohrten Abschnitts des Magneten 3a ist, und sie sind derart in den durchbohrten Abschnitt des röhrenförmigen Körpers 3b eingefügt, dass sie die Magneten 3a von der Links-Rechts-Richtung des Magneten 3a sandwichartig aufnehmen.
Eine Welle 5, die in Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders 1 verläuft, ist durch die durchbohrten Abschnitte 3a und die Endplatten 3c des Rotors 3 geführt. In einem Zustand, bei welchem der Rotor 3 im ersten Gehäuseteil 2a des Gehäuses 2 aufgenommen ist, wird der Rotor 3 drehbar am Gehäuse 2 durch die Welle 5 gehalten.
In dieser Ausführungsform ist die Welle 5 durch Distanzscheiben 6, Abstandshalter 7 und Lager 8 geführt, sodass der Rotor 3 sandwichartig von der Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders 1 aufgenommen ist. Der Abstandhalter 7 ist zwischen dem Rotor 3 und dem Lager 8 angeordnet, das in Erstreckungsrichtung einer Rotationssachse AX2 der Welle 5 (d.h. einer Rotationsachse des Rotors 3) relativ zum Rotor 3 angeordnet ist. Die Welle 5 wird drehbar am Gehäuse 2 durch die Lager 8 gelagert. Dementsprechend ist der Rotor 3 drehbar am Gehäuse 2 durch die Welle 5 gelagert. Die spezifische Gestalt des Abstandhalters 7 wird später beschrieben.
Die Welle 5 ist ferner durch eine Vorspannfeder 9 und ein Dichtungsmaterial 10 geführt, sodass der Rotor 3, die linken und rechten Distanzscheiben 6, die linken und rechten Abstandhalter 7 sowie die linken und rechten Lager 8 sandwichartig in Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders 1 aufgenommen sind. Der Rotor 3 die linken und rechten Distanzscheiben 6, die linken und rechten Abstandhalter 7, die linken und rechten Lager 8 und das Dichtungsmaterial 10 werden durch eine Rückstellkraft der Vorspannfeder 9, die zusammengedrückt wird, wenn eine Mutter 11 auf ein rechtes Ende der Welle 5 geschraubt wird, in einen Flansch 5a gepresst, der an der Welle 5 ausgebildet ist. Der Rotor 3, die linken und rechten Distanzscheiben 6, die linken und rechten Abstandshalter 7, die linken und rechten Lager 8 sowie das Dichtungsmaterial 10 sind somit an der Welle 5 befestigt.
Ein Drehmelder 12, der einen Rotationswinkel des Rotors 3 erfasst, ist an einem rechten Abschnitt der Welle 5 angeordnet. Ob gleich der Drehmelder 12 bei dieser Ausführungsform in einem zweiten Gehäuseteil 2e aufgenommen ist, der in dem Gehäuse 2 ausgebildet ist, ist die Anordnung des Drehmelders 12 nicht beschränkt.
Ein linker Abschnitt der Welle 5 (ein Abschnitt der Welle 5 auf der linken Seite des Flansches 5a) ragt in den Strömungsweg 2d des Gehäuses 2. Der linke Abschnitt der Welle 5 ist durch eine Turbine 13 geführt, die in dem Strömungsweg 2d des Gehäuses 2 angeordnet ist, und eine Mutter 14 ist auf ein linkes Ende 5 geschraubt, um die Turbine 13 zwischen der Mutter 14 und dem Flansch 5a der Welle 5 zu befestigen. Wenn sich somit die Welle 5 dreht, wird die durch den Ansauganschluss 2b des Gehäuses 2 angesaugte Luft durch die Turbine 13 verdichtet und durch den Auslassanschluss 2c des Gehäuses 2 ausgetragen, und diese Luft wird dann beispielsweise einem FC-Stapel zugeführt.
Der Stator 4 ist derart angeordnet, dass er den Rotor 3 umgibt, und ist am Gehäuse 2 in einem Zustand angeordnet, bei welchem der Stator 4 im ersten Gehäuseteil 2a des Gehäuses 2 aufgenommen ist. Der Stator 4 hat einen Statorkern 4a sowie eine Statorwicklung 4b. Der Statorkern 4a besteht aus einem Stapel mit einer Mehrzahl von magnetischem Stahlblechen 4c, und der Rotor 3 verläuft durch das Innere des Statorkerns 4a. Der Statorkern 4a ist am Gehäuse 2 mit einer Schraube 15 befestigt. Die Statorwicklung 4b ist um vorgegebene Zähne, die im Statorkern 4a ausgebildet sind, gewickelt.
Nachfolgend wird die Konfiguration des Abstandhalters 7 des elektrischen Laders 1 dieser Ausführungsform beschrieben. 2 ist eine Schnittansicht, die schematisch den Abstandhalter des elektrischen Laders dieser Ausführungsform zeigt. Während beispielhaft der auf der linken Seite des Rotors 3 angeordnete Abstandhalter 7 beschrieben wird, ist der Abstandhalter 7, der auf der rechten Seite angeordnet ist, äquivalent ausgestaltet.
Wie in 2 gezeigt ist, hat der Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform einen durchbohrten Abschnitt 7a, der durch den Abstandhalter 7 in Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders 1 verläuft, und eine Mittelachse AX1 des Abstandhalters 7 ist auf der Rotationsachse AX2 der Welle 5 angeordnet.
Der Abstandhalter 7 hat als Grundform eine konische Außengestalt mit einem Durchmesser, der in Richtung zum Lager 8 abnimmt. Somit hat der Abstandhalter 7 eine konisch zulaufende Fläche mit einem Durchmesser, der in Richtung zum Lager 8 abnimmt, an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters 7. Der Bereich einer Endfläche 7c des Abstandhalters 7 auf der Seite des Rotors 3 ist größer als der Bereich einer Endfläche 7b des Abstandhalters 7 auf der Seite des Lagers 8. Beispielsweise ist der Außendurchmesser der Endfläche 7b des Abstandhalters 7 im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser eines Innenrings des Lagers 8, und der Außendurchmesser der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ist im Wesentlichen gleich den Außendurchmessern des Rotors 3 und der Distanzscheibe 6.
Der Bereich der Endfläche 7b des Abstandhalters 7 ist nicht groß genug, um ein Unwuchtkorrekturteil auszubilden, das später beschrieben wird, während der Bereich der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 groß genug ist, um das Unwuchtkorrekturteil, welches später beschrieben wird, auszubilden. Der Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform ist somit dergestalt, dass das Unwuchtkorrekturteil nur in der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ausgebildet werden kann.
Obgleich der Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform als Grundform eine konische Gestalt hat, mit einem Durchmesser, der in Richtung zum Lager 8 abnimmt, kann der Abstandhalter 7 jedwede Gestalt haben, solange der Abstandhalter 7 eine konisch zulaufende Fläche in einem Teil der Außenumfangsfläche aufweist, und der Bereich der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 größer ist als der Bereich der Endfläche 7b des Abstandhalters 7.
Die Welle 5 ist durch den durchbohrten Abschnitt 7a des Abstandhalters 7 geführt und der Abstandhalter 7 ist am Rotor 3 durch die Distanzscheiben 6 mittels einer Axialkraft befestigt, die aufgebracht wird, wenn die Mutter 11 angeschraubt wird. Somit dreht sich der Abstandhalter 7 mit dem Rotor 3 um die Welle 5.
Eine Vertiefung 7d ist in der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ausgebildet. Ein vorstehend beschriebenes Umwuchtkorrekturteil 7b ist in der Vertiefung 7d angeordnet. Das Unwuchtkorrekturteil 7e ist ein Gewichteinstellteil, das im Abstandhalter 7 ausgebildet ist, sodass der Schwerpunkt des Abstandhalters 7 im Wesentlichen auf der Mittelachse AX1 des Abstandhalters 7 liegt. Beispielsweise umfasst der Unwuchtkorrekturteil 7e einen abgetragenen bzw. vertieften Abschnitt 7f, der im Abstandhalter 7 ausgebildet ist, sowie einen Grat 7g, der aus der Ausbildung des abgetragenen Abschnitts 7f resultiert. Die Vertiefung 7d ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass sie einen Durchmesser R1 um die Mittelachse AX1 des Abstandhalters 7 aufweist, sowie eine Tiefe D1, welche die Aufnahme des Grats 7g des Unwuchtkorrekturteils 7e in der Vertiefung 7d ermöglicht. Alternativ kann das Unwuchtkorrekturteil 7e ein Gewicht oder dergleichen sein, dass in der Vertiefung 7d angeordnet ist. Ein Einzelnes oder eine Mehrzahl von Unwuchtkorrekturteilen kann vorgesehen sein.
Von der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ist ein Bereich 7h, der an einer Außenseite der Vertiefung 7d relativ zur Mittelachse AX1 ausgebildet ist, eine Fläche, die mit dem Rotor 3 in Kontakt gelangt. Der Bereich und dergleichen des Bereiches 7h der Innenfläche 7c des Abstandhalters 7 sind derart ausgewählt, dass ein Flächendruck, der auf den Bereich 7h wirkt, wenn der Abstandhalter 7 am Rotor 3 befestigt ist, einen zulässigen Flächendruck des Bereichs 7h nicht übersteigt.
Bei dieser Ausführungsform ist das Unwuchtkorrekturteil 7e in der Vertiefung 7d des Abstandhalters 7 ausgebildet. Der Grat 7g des Unwuchtkorrekturteils 7e ist somit innerhalb der Vertiefung 7d des Abstandhalters 7 aufgenommen, und ragt nicht über den Bereich 7h der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 zum Rotor 3hinaus. Dementsprechend kann der Bereich 7h der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 in geeigneter Weise mit dem Rotor 3 in Kontakt gebracht werden. Gemäß dem Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform wird die Unwucht des Abstandhalters 7 somit korrigiert und gleichzeitig der Teil des Abstandhalters 7, der mit dem Rotor 3 in Kontakt kommt, extrem flach ausgestaltet. Gemäß dem Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform kommt es daher nur zu einer geringen Abweichung des Schwerpunkts des Abstandhalters 7 von der Mittelachse AX1 des Abstandhalters 7, sodass der Abstandhalter 7 in geeigneter Weise am Rotor 3 befestigt werden kann.
In diesem Fall kann ein Befestigungsmoment T, mittels dem der Abstandhalter 7 am Rotor 3 befestigt wird, durch die nachstehende < Formel 1 > ausgedrückt werden. Die durch das Anziehen der Mutter 11 aufgebrachte Axialkraft ist hierbei N, der Durchmesser eines Wirkpunktes, an dem die Axialkraft im Bereich 7h der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 besonders wirkt, ist R2, und der Reibungskoeffizient des Bereichs 7h der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ist µ. $T = N \times μ \times (R2/2)$
Selbst wenn die Vertiefung 7d nicht in der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 ausgebildet ist, (d.h. selbst wenn die Endfläche 7c des Abstandhalters 7 im Wesentlichen flach ist) ist es praktisch unmöglich, eine perfekt flache Fläche auszubilden, sodass die Kontaktposition zwischen der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 und dem Rotor 3 nicht stabilisiert werden kann. Abhängig vom Fertigungsfehler des Abstandhalters 7 kann der Abstandhalter 7 somit mit dem Rotor 3 an einer Stelle in Kontakt gelangen, die näher an der Mittelachse AX1 in der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 liegt, oder kann mit dem Rotor 3 an einer Stelle in Kontakt gelangen, die weiter entfernt von der Mittelachse AX1 in der Endfläche 7c des Abstandhalters 7 liegt.
Bei dem Abstandhalter 7 dieser Ausführungsform jedoch ist die Fläche, die mit dem Rotor 3 in Kontakt gelangt, auf den Bereich 7h beschränkt, der an einer Außenseite der Vertiefung 7d der Innenfläche 7c liegt, d.h. die Vertiefung 7d kommt nicht mit dem Rotor 3 in Kontakt, sodass die Kontaktposition mit Rotor 3 stabilisiert werden kann. Da zudem das Befestigungsmoment T vom Durchmesser R2 des Wirkpunktes der Axialkraft abhängt, kann der Abstandhalter 7 mit einem höheren Befestigungsmoment am Rotor 3 befestigt werden, als wenn ein Bereich, der an einer Innenseite des Bereichs 7h in der Endfläche 7c liegt, mit dem Rotor 3 in Kontakt gelangt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausstellungsform beschränkt sondern kann in geeigneter Weise innerhalb des Umfangs und der Idee der Erfindung variiert werden.

Claims

Abstandhalter (7), der zur Befestigung eines Rotors (3) eines elektrischen Laders (1) zwischen dem Rotor (3) und einem Lager (8) angeordnet ist, das in Richtung einer Rotationsachse (AX2) des Rotors (3) relativ zum Rotor (3) angeordnet ist, wobei der Abstandhalter (7) eine konisch zulaufende Fläche mit einem in Richtung zum Lager (8) abnehmenden Durchmesser an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters (7) hat, wobei ein Bereich einer Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Rotors (3) größer ist als ein Bereich einer Endfläche (7b) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Lagers (8), ein Unwuchtkorrekturteil (7e), das eine Unwucht des Abstandhalters (7) korrigiert, in einer Vertiefung (7d) angeordnet ist, die in der Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf der Seite des Rotors (3) ausgebildet ist, und ein Bereich (7h) der Endfläche (7c), der an einer Außenseite der Vertiefung (7d) relativ zu einer Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) liegt, eine Fläche bildet, die mit dem Rotor (3) in Kontakt gelangt.
Abstandhalter (7) nach Anspruch 1, wobei der Abstandhalter (7) eine konische Außengestalt hat; und der Abstandhalter (7) einen durchbohrten Abschnitt (7a) umfasst und die Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) auf der Rotationsachse (AX2) des Rotors (3) angeordnet ist.
Abstandhalter (7) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Unwuchtkorrekturteil (7e) ein Gewichteinstellteil ist, das im Abstandhalter (7) ausgebildet ist, so dass ein Schwerpunkt des Abstandhalters (7) auf der Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) liegt.
Abstandhalter (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das Unwuchtkorrekturteil (7e) einen abgetragenen Abschnitt (7f) umfasst, der in dem Abstandhalter (7) ausgebildet ist, sowie einen Grat (7g), der aus der Ausbildung des abgetragenen Abschnitts (7f) resultiert; und die Vertiefung (7d) derart ausgebildet ist, dass sie einen Durchmesser (R1) um die Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) hat, sowie eine Tiefe (D1) hat, die eine Aufnahme des Grats (7g) des Unwuchtkorrekturteils (7e) in der Vertiefung (7d) ermöglicht.
Abstandhalter (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Unwuchtkorrekturteil (7e) ein Gewicht ist, das in der Vertiefung (7d) angeordnet ist.
Elektrischer Lader (1), in dem ein Abstandhalter (7) zur Befestigung eines Rotors (3) zwischen dem Rotor (3) und einem Lager (8) angeordnet ist, das in Richtung einer Rotationsachse (AX2) des Rotors (3) relativ zum Rotor (3) angeordnet ist, wobei der elektrische Lader (1) aufweist: ein Gehäuse (2), das über das Lager (8) eine Welle (5) lagert und einen Luftströmungsweg (2d) hat; eine Turbine (13), die in dem Strömungsweg (2d) angeordnet und an einem vorderen Ende der Welle (5) befestigt ist; und einen Stator (4), der den Rotor (3) umgibt um am Gehäuse (2) befestigt ist, wobei ein Bereich einer Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Rotors (3) größer ist als ein Bereich einer Endfläche (7b) des Abstandhalters (7) auf einer Seite des Lagers (8), der Abstandhalter (7) eine konisch zulaufende Fläche mit einem in Richtung zum Lager (8) abnehmenden Durchmesser an einer Außenumfangsfläche des Abstandhalters (7) hat, ein Unwuchtkorrekturteil (7e), das eine Unwucht des Abstandhalters (7) korrigiert, in einer Vertiefung (7d) angeordnet ist, die in der Endfläche (7c) des Abstandhalters (7) auf der Seite des Rotors (3) ausgebildet ist, und ein Bereich (7h) der Endfläche (7c), der an einer Außenseite der Vertiefung (7d) relativ zu einer Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) liegt, eine Fläche bildet, die mit dem Rotor (3) in Kontakt gelangt.
Elektrischer Lader (1) nach Anspruch 6, wobei der Abstandhalter (7) eine konische Außengestalt hat; und der Abstandhalter (7) einen durchbohrten Abschnitt (7a) umfasst, der in eine Links-Rechts-Richtung des elektrischen Laders (1) durch den Abstandhalter (7) verläuft, und die Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) auf der Rotationsachse (AX2) der Welle (5) angeordnet ist.
Elektrischer Lader (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Unwuchtkorrekturteil (7e) ein Gewichteinstellteil ist, das im Abstandhalter (7) ausgebildet ist, so dass ein Schwerpunkt des Abstandhalters (7) auf der Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) liegt.
Elektrischer Lader (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Unwuchtkorrekturteil (7e) einen abgetragenen Abschnitt (7f) umfasst, der in dem Abstandhalter (7) ausgebildet ist, sowie einen Grat (7g), der aus der Ausbildung des abgetragenen Abschnitts (7f) resultiert; und die Vertiefung (7d) derart ausgebildet ist, dass sie einen Durchmesser (R1) um die Mittelachse (AX1) des Abstandhalters (7) hat, sowie eine Tiefe (D1) hat, die eine Aufnahme des Grats (7g) des Unwuchtkorrekturteils (7e) in der Vertiefung (7d) ermöglicht.
Elektrischer Lader (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Unwuchtkorrekturteil (7e) ein Gewicht ist, das in der Vertiefung (7d) angeordnet ist.