DE112017003519T5

DE112017003519T5 - Motorrotor, Turbolader und Verfahren zur Herstellung des Motorrotors

Info

Publication number: DE112017003519T5
Application number: DE112017003519.8T
Authority: DE
Inventors: Takuya Ozasa
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2019-03-28
Also published as: JPWO2018012153A1; US20190207448A1; CN109314421A; CN109314421B; JP6579270B2; WO2018012153A1

Abstract

Ein Motorrotor der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Ringmagneten, ein rohrförmiges äußeres Abdeckbauteil, das eine Außenumfangsfläche des Magneten abdeckt, und ein anderes Bauteil, das sich an einer außenseitigen Position des Magneten in einer Axialrichtung des Magneten befindet. Der Magnet umfasst eine oder eine Vielzahl von ersten Vertiefungen, die eine Zwischenposition zwischen in einer Umfangsrichtung des Magneten zueinander benachbarten Magnetpolen anzeigt. Das andere Bauteil umfasst eine oder eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen, die in der Umfangsrichtung des Magneten vorgesehen sind, um Positionen der ersten Vertiefungen zu entsprechen. In einem Zustand, in dem das äußere Abdeckbauteil den Magneten abdeckt, sind die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet, die von außen visuell erkennbar sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Motorrotor, einen Turbolader und ein Verfahren zur Herstellung eines Motorrotors.
Stand der Technik
In der verwandten Technik ist als ein Turbolader ein elektrischer Turbolader mit einem Elektromotor bekannt, der eine Rotationsantriebskraft auf ein mit einer Rotationswelle gekoppeltes Verdichterlaufrad aufbringt (siehe z.B. Patentliteratur 1). Der in dem in Patentliteratur 1 offenbarten Turbolader montierte Elektromotor umfasst einen an der Rotationswelle fixierten Motorrotor (Rotor). Dieser Motorrotor umfasst eine Innenhülse, die in der Rotationswelle montiert ist, einen Permanentmagneten, der diese Innenhülse um die Welle herum umgibt, und eine zylindrische Außenhülse, die diesen Permanentmagneten um die Welle herum umgibt.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-336737
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Gemäß einer Technologie in der verwandten Technik wird nach dem Zusammenbauen von Komponenten (eine Innenhülse, ein Magnet und eine Außenhülse), die einen Motorrotor bilden, eine Magnetkraft des Magneten durch Magnetisierung des Magneten erhöht. Obwohl im Magneten Polaritäten anzeigende Markierungen vorgesehen sind, wird der Magnet nach dem Zusammenbauen des Motorrotors mit anderen Komponenten wie zum Beispiel der Außenhülse abgedeckt, so dass die die Polaritäten anzeigenden Markierungen von außen nicht visuell erkennbar sind. Deshalb wird gemäß der Technologie in der verwandten Technik nach dem Zusammenbauen des Motorrotors die Magnetkraft des Magneten durch Vormagnetisierung vorläufig etwas erhöht, und dann werden die Polaritäten durch Messen der Magnetkraft des Magneten unterschieden. Diese Magnetisierung erfolgt durch Anordnen des Motorrotors derart, dass seine Polaritäten nach denen einer Magnetisierungsvorrichtung ausgerichtet sind. Auf diese Weise wurde eine Magnetkraft durch diese Magnetisierung unter Berücksichtigung der Polaritätspositionen eines Magneten effizient erhöht.
Wenn jedoch, wie vorstehend beschrieben, eine Magnetkraft gemessen wird, nachdem eine vorläufige Magnetisierung durchgeführt wurde, und die Polaritäten eines Magneten unterschieden werden, erfordert es Zeit und Arbeit. Deshalb gab es in einem Zusammenbauschritt eines Motors Verbesserungsmöglichkeiten.
Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen Motorrotor, einen Turbolader und ein Verfahren zur Herstellung eines Motorrotors, bei dem Arbeitsschritte vereinfacht werden können und die Effizienz der Zusammenbauarbeit verbessert werden kann.
Lösung der Aufgabe
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Motorrotor vorgesehen, der einen Ringmagneten, ein rohrförmiges äußeres Abdeckbauteil, das eine Außenumfangsfläche des Magneten abdeckt, und ein anderes Bauteil umfasst, das sich an einer außenseitigen Position des Magneten in einer Axialrichtung des Magneten befindet. Der Magnet umfasst eine oder eine Vielzahl von ersten Vertiefungen, die eine Zwischenposition zwischen in einer Umfangsrichtung des Magneten zueinander benachbarten Magnetpolen anzeigt. Das andere Bauteil umfasst eine oder eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen, die in der Umfangsrichtung des Magneten vorgesehen sind, um Positionen der ersten Vertiefungen zu entsprechen. In einem Zustand, in dem das äußere Abdeckbauteil den Magneten abdeckt, sind die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet, die von außen visuell erkennbar sind.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können Arbeitsschritte vereinfacht und die Effizienz der Zusammenbauarbeit verbessert werden, wenn der Magnet des Motorrotors magnetisiert wird.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen elektrischen Turbolader veranschaulicht, der mit einem Elektromotor ausgestattet ist, der einen Motorrotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst.
2 in einer vergrößerten Querschnittsansicht, die den Motorrotor in 1 veranschaulicht.
3 ist eine Vorderansicht, die den Motorrotor in 2 in Axialrichtung veranschaulicht.
4A bis 4E sind Ansichten, die einen Zusammenbauvorgang des Motorrotors veranschaulichen.
5A und 5B sind Seitenansichten, die den Motorrotor in einem Zustand veranschaulichen, in dem eine in einem Magneten vorgesehene Vertiefung und eine in einer Innenhülse vorgesehene Vertiefung positionell ausgerichtet sind.
6A und 6B sind Ansichten, die einen Magnetisierungsschritt des Motorrotors veranschaulichen.
7A und 7B sind Ansichten, die einen Magnetisierungsschritt des Motorrotors mit einem Quadrupolmagneten veranschaulichen. 7C und 7D sind Ansichten, die einen Magnetisierungsschritt des Motorrotors mit einem Hexapolmagneten veranschaulichen.
8A ist eine Seitenansicht, die einen Motorrotor gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht, 8B ist eine Seitenansicht, die einen Motorrotor gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht, 8C ist eine Seitenansicht, die einen Motorrotor gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht, und 8D ist eine Seitenansicht, die einen Motorrotor gemäß einem vierten Abwandlungsbeispiel veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Motorrotor vorgesehen, der einen Ringmagneten, ein rohrförmiges äußeres Abdeckbauteil, das eine Außenumfangsfläche des Magneten abdeckt, und ein anderes Bauteil umfasst, das sich an einer außenseitigen Position des Magneten in einer Axialrichtung des Magneten befindet. Der Magnet umfasst eine oder eine Vielzahl von ersten Vertiefungen, die eine Zwischenposition zwischen in einer Umfangsrichtung des Magneten zueinander benachbarten Magnetpolen anzeigt. Das andere Bauteil umfasst eine oder eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen, die in der Umfangsrichtung des Magneten vorgesehen sind, um Positionen der ersten Vertiefungen zu entsprechen. In einem Zustand, in dem das äußere Abdeckbauteil den Magneten abdeckt, sind die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet, die von außen visuell erkennbar sind.
In diesem Motorrotor ist der Magnet mit dem äußeren Abdeckbauteil abgedeckt, so dass die ersten Vertiefungen von außen nicht sichtbar sind. Selbst in einem Zustand, in dem die ersten Vertiefungen von außen nicht sichtbar sind, sind die an den den ersten Vertiefungen entsprechenden Positionen vorgesehenen zweiten Vertiefungen an den von außen visuell erkennbaren Positionen angeordnet. Somit kann die Zwischenposition zwischen den in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Magnetpolen ermittelt und eine Richtung, in der die Magnetpole einander zugewandt sind, durch Prüfen der Positionen der zweiten Vertiefungen unterschieden werden. Wenn der Magnet während des Zusammenbauens des Motorrotors magnetisiert wird, kann der Magnet deshalb an einer korrekten Position angeordnet und magnetisiert werden, während die Positionen der zweiten Vertiefungen visuell erkannt werden. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, wie in der verwandten Technik eine Vormagnetisierung durchzuführen und die Richtung der Magnetpole des Magneten zu bestimmen. Dadurch können Arbeitsschritte vereinfacht und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Ein Paar der zweiten Vertiefungen, das symmetrisch mit einer dazwischen angeordneten Achse des Magneten angeordnet ist, kann gestaltet sein, um in Radialrichtung des Magneten in dem anderen Bauteil ausgebildet zu sein. Da das Paar zweiter Vertiefungen symmetrisch mit der dazwischen angeordneten Achse des Magneten angeordnet ist, kann in dieser Konfiguration eine Fehlausrichtung einer Rotationsmitte des Magneten minimiert werden. Zeit und Arbeitsaufwand für die Wuchtungskorrektur können reduziert werden, wenn die Fehlausrichtung der Rotationsmitte des Motorrotors kalibriert wird. Wenn das Paar zweiter Vertiefungen symmetrisch mit der dazwischen angeordneten Achse des Magneten ausgebildet ist, können die Positionen der zweiten Vertiefungen leicht ermittelt werden, so dass der Motorrotor sofort an einer richtigen Position angeordnet werden kann, wenn eine Magnetisierung durchgeführt wird.
Das andere Bauteil kann gestaltet sein, um eine Innenhülse zu umfassen, die durch die Innenseite eines Öffnungsabschnitts des Magneten eingesetzt ist. Die Innenhülse kann gestaltet sein, um einen Aufbauchungsabschnitt zu umfassen, der sich zu einer Position an einer Außenseite des Magneten in der Axialrichtung des Magneten aufbaucht. Die zweiten Vertiefungen können so gestaltet sein, um in dem Aufbauchungsabschnitt der Innenhülse vorgesehen zu sein. Dementsprechend kann der Motorrotor an einer korrekten Position angeordnet und magnetisiert werden, während die in der Innenhülse ausgebildeten zweiten Vertiefungen visuell erkannt werden.
Die zweiten Vertiefungen können gestaltet sein, um in einem Teil des anderen Bauteils auf der Magnetseite in Axialrichtung des Magneten ausgebildet zu sein. Dementsprechend können die zweiten Vertiefungen in der Nähe der in dem Magneten ausgebildeten ersten Vertiefungen angeordnet werden. Deshalb können die Positionen der zweiten Vertiefungen auf genaue Weise mit den ersten Vertiefungen ausgerichtet werden.
Die zweiten Vertiefungen können gestaltet sein, um an Positionen an einer Außenseite des äußeren Abdeckbauteils in Axialrichtung des Magneten ausgebildet zu sein. Dementsprechend können die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet werden, die nicht mit dem äußeren Abdeckbauteil abgedeckt werden, und die zweiten Vertiefungen können an Positionen angeordnet werden, die leicht und visuell erkennbar sind.
Das andere Bauteil kann gestaltet sein, um einen Flanschabschnitt zu umfassen, der sich zu einer Außenseite über eine Innenumfangsfläche des Magneten hinaus in einer Radialrichtung des Magneten aufbaucht. Die zweiten Vertiefungen können gestaltet sein, um in einem Außenumfangsrandabschnitt des Flanschabschnitts ausgebildet zu sein. Dementsprechend können die zweiten Vertiefungen in dem Außenumfangsrandabschnitt des Flanschabschnitts vorgesehen werden, der an einer Position an der Außenseite über die Innenumfangsfläche des Magneten hinaus in Radialrichtung des Magneten angeordnet ist, und die zweiten Vertiefungen können an Positionen angeordnet werden, die leichter und visuell besser erkennbar sind. Zudem können die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet werden, an denen ein Arbeiten leicht durchgeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader vorgesehen, der mit einem Elektromotor ausgestattet ist, der den vorstehend beschriebenen Motorrotor umfasst. Der Turbolader umfasst eine Rotationswelle, ein Turbinenlaufrad, das an eine Endseite der Rotationswelle gekoppelt ist, ein Verdichterlaufrad, das an die andere Endseite der Rotationswelle gekoppelt ist, und den Elektromotor, der den in der Rotationswelle montierten Motorrotor umfasst.
Dieser Turbolader umfasst den oben beschriebenen Motorrotor. Wenn also der Magnet des Motorrotors magnetisiert wird, kann die Zwischenposition zwischen den Magnetpolen des Magneten ermittelt werden und die Richtung, in der die Magnetpole einander zugewandt sind, kann durch Prüfen der Positionen der zweiten Vertiefungen unterschieden werden. Deshalb kann die Position des Magneten an einer korrekten Position angeordnet und magnetisiert werden, so dass es nicht mehr notwendig ist, wie in der verwandten Technik eine Vormagnetisierung durchzuführen und die Richtung der Magnetpole des Magneten zu ermitteln. Dadurch können Arbeitsschritte vereinfacht und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Motorrotors vorgesehen. Das Verfahren umfasst einen ersten Montageschritt eines Montierens des anderen Bauteils in dem Magneten, einen zweiten Montageschritt eines Montierens des äußeren Abdeckbauteils in dem Magneten und einen Magnetisierungsschritt eines Magnetisierens des Magneten. Im ersten Montageschritt werden die Positionen der ersten Vertiefungen und der zweiten Vertiefungen in der Umfangsrichtung des Magneten ausgerichtet und das andere Bauteil in dem Magneten montiert. Im Magnetisierungsschritt wird die Positionierung beruhenden auf den zweiten Vertiefungen durchgeführt und der Magnet magnetisiert.
Bei diesem Verfahren zur Herstellung eines Motorrotors können die zweiten Vertiefungen nach den ersten Vertiefungen in der Umfangsrichtung des Magneten positionell ausgerichtet werden. Im Magnetisierungsschritt ist der Magnet an einer Position beruhend auf den zweiten Vertiefungen angeordnet und die Richtung, in der die Magnetpole des Magneten einander zugewandt sind, wird ermittelt, so dass der Magnet magnetisiert werden kann. Da es nicht mehr notwendig ist, wie in der verwandten Technik die Richtung der Magnetpole des Magneten durch Vormagnetisierung zu ermitteln, können Arbeitsschritte vereinfacht und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In jedem der Diagramme werden die gleichen Bezugszeichen für dieselben Teile oder entsprechende Teile verwendet und deren genau gleiche Beschreibung weggelassen.
(Elektrischer Turbolader)
Ein in 1 veranschaulichter elektrischer Turbolader 1 ist ein Turbolader für Fahrzeuge, der die einer Maschine (nicht dargestellt) zuzuführende Luft unter Verwendung des aus der Maschine abgegebenen Abgases verdichtet. Dieser elektrische Turbolader 1 umfasst eine Turbine 2, einen Verdichter (Radialverdichter) 3 und einen Elektromotor 4. Der Elektromotor 4 bringt eine Rotationsantriebskraft auf eine Rotationswelle 5 auf, die an ein Verdichterlaufrad 9 des Verdichters 3 gekoppelt ist.
Die Turbine 2 umfasst ein Turbinengehäuse 6 und ein Turbinenlaufrad 8, das in dem Turbinengehäuse 6 aufgenommen ist. Der Verdichter 3 umfasst ein Verdichtergehäuse 7 und das Verdichterlaufrad 9, das in dem Verdichtergehäuse 7 aufgenommen ist.
Das Turbinenlaufrad 8 ist an einem Ende der Rotationswelle 5 und das Verdichterlaufrad 9 am anderen Ende der Rotationswelle 5 vorgesehen. Zwischen dem Turbinenlaufrad 8 und dem Verdichterlaufrad 9 sind ein Lager 10 und der Elektromotor 4 in Richtung einer Achse L₅ der Rotationswelle 5 vorgesehen.
Zwischen dem Turbinengehäuse 6 und dem Verdichtergehäuse 7 ist ein Lagergehäuse 11 vorgesehen. Die Rotationswelle 5 ist durch das Lagergehäuse 11 mit dem dazwischen angeordneten Lager 10 drehbar gestützt.
Im Turbinengehäuse 6 sind eine Abgaseinlassöffnung (nicht dargestellt) und eine Abgasauslassöffnung 13 vorgesehen. Das von der Maschine abgegebene Abgas strömt durch die Abgaseinlassöffnung in das Turbinengehäuse 6 und dreht das Turbinenlaufrad 8. Danach strömt das Abgas durch die Abgasauslassöffnung 13 aus dem Turbinengehäuse 6.
Im Verdichtergehäuse 7 sind eine Ansaugöffnung 14 und eine Drucköffnung (nicht dargestellt) vorgesehen. Wie vorstehend beschrieben, drehen sich beim Drehen des Turbinenlaufrads 8 die Rotationswelle 5 und das Verdichterlaufrad 9. Das drehende Verdichterlaufrad 9 saugt Außenluft durch die Ansaugöffnung 14 an, verdichtet die Luft und gibt die Luft durch die Drucköffnung ab. Die durch die Drucköffnung abgegebene verdichtete Luft wird der Maschine zugeführt.
(Elektromotor)
Der Elektromotor 4 ist ein AC-Elektromotor, der beispielsweise ein bürstenloser Motor ist, der einen Motorrotor 16 (Rotor) und einen Motorstator 17 (Stator) umfasst. Der Motorrotor 16 ist an der Rotationswelle 5 fixiert, um zusammen mit der Rotationswelle 5 um die Welle herum drehbar zu sein. Der Motorrotor 16 ist zwischen dem Lager 10 und dem Verdichterlaufrad 9 in Richtung der Achse L₅ der Rotationswelle 5 angeordnet.
Der Motorstator 17 umfasst eine Vielzahl von Spulen und Eisenkernen. Der Motorstator 17 ist so angeordnet, dass er den Motorrotor 16 in der Umfangsrichtung der Rotationswelle 5 umgibt. Der Motorstator 17 ist in dem Lagergehäuse 11 aufgenommen. Der Motorstator 17 erzeugt ein Magnetfeld um die Rotationswelle 5 herum und dreht den Motorrotor 16.
Der Elektromotor 4 ist an eine schnelllaufende Drehung (z.B. 100.000 U/min bis 200.000 U/min) der Rotationswelle 5 angepasst. Vorzugsweise ist der Elektromotor 4 imstande, während einer Beschleunigung ein Rotationsantreiben und während einer Verzögerung einen Regenerationsbetrieb durchzuführen. Vorzugsweise ist die Antriebsspannung des Elektromotors 4 gleich der oder höher als die Gleichspannung einer in einem Fahrzeug montierten Batterie.
(Motorrotor)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 der Motorrotor 16 beschrieben. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Motorrotor 16 in 1 veranschaulicht. 3 ist eine Vorderansicht, die den Motorrotor in Richtung der Achse L₅ veranschaulicht. 2 veranschaulicht eine Schnittfläche des in Axialrichtung geschnitten Motorrotors 16. Der Motorrotor 16 umfasst eine Innenhülse 21, einen Ringmagneten 22, ein Paar Endringe 23 und 24 und eine Panzerung (äußeres Abdeckbauteil) 25.
Beispiele für das Material der Innenhülse 21 umfassen rostfreien Stahl. Beispiele für das Material der Endringe 23 und 24 umfassen rostfreien Stahl. Beispiele für das Material der Panzerung 25 umfassen hochlegierten Stahl. Beispiele für das Material des Magneten 22 umfassen ein Neodym-Magnet.
Die Innenhülse 21 umfasst einen Zylinderabschnitt 26 und den Flanschabschnitt (Aufbauchungsabschnitt) 27. Die Rotationswelle 5 wird durch die Innenseite des Öffnungsabschnitts des Zylinderabschnitts 26 eingesetzt. Der Zylinderabschnitt 26 erstreckt sich in Richtung der Achse L₅ der Rotationswelle 5. Der Zylinderabschnitt 26 ist länger als der Magnet 22 und erstreckt sich zu einer Position an der Außenseite des Magneten 22 in Richtung einer Achse L₂₁ der Innenhülse 21.
Der Flanschabschnitt 27 ist auf einer Endseite des Zylinderabschnitts 26 in Richtung der Achse L₂₁ vorgesehen. Der Flanschabschnitt 27 ist nach außen in Radialrichtung über eine Außenumfangsfläche 26a des Zylinderabschnitts 26 (Innenumfangsfläche des Magneten 22) hinaus aufgebaucht. Der Flanschabschnitt 27 ist an der Außenseite des Magneten 22 in Richtung der Achse L₂₁ angeordnet. Eine Außenumfangsfläche 27a des Flanschabschnitts 27 ist beispielsweise in Bezug auf eine Achse L₂₁ der Innenhülse 21 geneigt. Die Außenumfangsfläche 27a des Flanschabschnitts 27 ist an der Außenseite (Außenumfangsrandabschnitt) in Richtung der Achse L₂₁ von einer Endseite (linke Seite im Diagramm) in Richtung der anderen Endseite (rechte Seite im Diagramm) in Radialrichtung angeordnet. In einem Zustand, in dem die Innenhülse 21 in der Rotationswelle 5 montiert ist, ist eine Endseite der Innenhülse 21 an der Seite des Turbinenlaufrads 8 und die andere Endseite der Innenhülse 21 an der Seite des Verdichterlaufrads 9 angeordnet.
Der Magnet 22 ist beispielsweise so ausgebildet, dass er eine zylindrische Form aufweist. Der Magnet 22 ist so ausgebildet, dass er eine Vielzahl von Magnetpolen in der Umfangsrichtung aufweist. Im Magneten 22 der vorliegenden Ausführungsform sind ein N-Pol und ein S-Pol ausgebildet, d.h. insgesamt sind zwei Magnetpole in der Umfangsrichtung ausgebildet.
Das Paar Endringe 23 und 24 ist mit dem dazwischen angeordneten Magneten 22 in Richtung der Achse L₂₁ der Innenhülse 21 angeordnet. Das Paar Endringe 23 und 24 ist angeordnet, um die Endflächen 22a und 22b des Magneten 22 in Richtung der Achse L₂₁ abzudecken.
Dann wird der Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 durch die Innenseite des Öffnungsabschnitts des Magneten 22 und das Paar Endringe 23 und 24 eingesetzt. Der Endring 23 deckt die Endfläche 22a des Magneten 22 an der Seite des Flanschabschnitts 27, und der Endring 24 deckt die Endfläche 22b des Magneten 22 an einer dem Flanschabschnitt 27 entgegengesetzten Seite ab.
Eine Außenumfangsfläche 22c des Magneten 22 und Außenumfangsflächen 23a und 24a des Paares Endringe 23 und 24 sind an Positionen ausgebildet, die im Wesentlichen in Radialrichtung der Rotationswelle 5 einander gleich sind.
Die Panzerung 25 ist so ausgebildet, dass sie eine zylindrische Form hat. Der Magnet 22 und das Paar Endringe 23 und 24 sind im Inneren des Öffnungsabschnitts der Panzerung 25 angeordnet. Die Panzerung 25 deckt die Außenumfangsfläche 22c des Magneten 22 und die Außenumfangsflächen 23a und 24a des Paares Endringe 23 und 24 ab. Die Panzerung 25 erstreckt sich zu einer Position an der Außenseite des Paares Endringe 23 und 24 in Richtung der Achse L₂₁ der Innenhülse 21. Die Panzerung 25 deckt den Magneten 22 und das Paar Endringe 23 und 24 über deren gesamten Umfang ab.
Das heißt, der Magnet 22 ist von beiden Seiten in Richtung der Achse L₂₁ mit den Endringen 23 und 24 und von der Außenseite in Radialrichtung mit der Panzerung 25 abgedeckt, so dass der Magnet 22 von außen nicht visuell erkennbar ist.
Hier sind im Magneten 22 ein Paar Vertiefungen (erste Vertiefungen) 28 ausgebildet, die die Zwischenpositionen zwischen den in Umfangsrichtung des Magneten 22 benachbarten Magnetpolen anzeigen. So werden beispielsweise als die Drehwinkel, wenn der N-Pol und der S-Pol an Positionen von 0 Grad und 180 Grad angeordnet sind, die Positionen von 90 Grad und 270 Grad die Zwischenpositionen zwischen den Magnetpolen.
In der Innenhülse 21 werden an Positionen, die dem Paar Vertiefungen 28 in der Umfangsrichtung der Innenhülse 21 entsprechen, jeweils Vertiefungen (zweite Vertiefungen) 29 ausgebildet. Das Paar Vertiefungen 29 ist in der Innenhülse 21 ausgebildet.
In dem Magneten 22 sind die Vertiefungen 28 an der Endfläche 22a an einer Seite in Richtung der Achse L₂₁ ausgebildet. Das heißt, die Vertiefungen 28 sind an einer Endfläche an der Seite des Flanschabschnitts 27 ausgebildet, d.h. eine Stirnfläche an einer dem Turbinenlaufrad 8 entgegengesetzten Seite. Die Vertiefungen 28 werden kontinuierlich von der Innenumfangsseite zur Außenumfangsseite in Radialrichtung des Magneten 22 ausgebildet. Das Paar Vertiefungen 28 ist symmetrisch um die Achse L₂₁ herum vorgesehen. Die Vertiefungen 28 werden beispielsweise durch spanende Bearbeitung ausgebildet, indem eine Seitenfläche eines Schaftfräsers mit der Endfläche 22a in Kontakt gebracht wird. Die Vertiefungen 28 können durch ein anderes Bearbeitungsverfahren als spanende Bearbeitung ausgebildet werden.
In der Innenhülse 21 sind die Vertiefungen 29 an der Außenumfangsfläche 27a des Flanschabschnitts 27 ausgebildet. Insbesondere sind die Vertiefungen 29 in einem Endabschnitt an der Seite des Endrings 23 in Richtung der Achse L₂₁ vorgesehen. Die Vertiefungen 29 sind kontinuierlich in Richtung der Achse L₂₁ ausgebildet. Das Paar Vertiefungen 29 ist mit der dazwischen angeordneten Achse L₂₁ in Radialrichtung des Magneten 22 symmetrisch angeordnet. Die Vertiefungen 29 werden beispielsweise durch spanende Bearbeitung ausgebildet, indem eine Seitenfläche des Schaftfräsers mit der Außenumfangsfläche 27a in Kontakt gebracht wird. Die Vertiefungen 29 können durch ein anderes Bearbeitungsverfahren als spanende Bearbeitung ausgebildet werden. Darüber hinaus entsprechen vorzugsweise die Breiten der Vertiefungen 29 den Breiten und Längen der Vertiefungen 28. Die Breiten der Vertiefungen 28 und 29 können jedoch unterschiedlich zueinander sein.
(Verfahren zur Herstellung des Motorrotors)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ein Verfahren zur Herstellung des Motorrotors 16 beschrieben. Zunächst wird, wie in 4A veranschaulicht ist, die Innenhülse 21 vorbereitet. Die Innenhülse 21 ist beispielsweise derart angeordnet, dass der Flanschabschnitt 27 darunter angeordnet ist und die Richtung der Achse L₂₁ der Innenhülse 21 entlang einer Vertikalrichtung liegt. Die Innenhülse 21 ist nicht auf die Anordnung in Vertikalrichtung beschränkt und kann in andere Richtungen angeordnet werden.
Als nächstes wird, wie in 4B veranschaulicht ist, der Endring 23 in dem Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 eingeschrumpft. Insbesondere wird der Zylinderabschnitt 26 durch den Öffnungsabschnitt des Endrings 23 eingesetzt, und der Endring 23 wird in dem Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 eingeschrumpft.
Als nächstes wird der Magnet 22, wie in 4C veranschaulicht ist, in dem Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 montiert. Insbesondere ist die Endfläche 22a, in der die Vertiefungen 28 ausgebildet sind, an der Seite des Endrings 23 angeordnet, und der Zylinderabschnitt 26 wird durch den Öffnungsabschnitt des Magneten 22 eingesetzt.
In diesem Fall sind, wie in 5A veranschaulicht ist, die Positionen der Vertiefungen 28 des Magneten 22 mit den Positionen der Vertiefungen 29 der Innenhülse 21 in der Umfangsrichtung der Innenhülse 21 ausgerichtet.
Als nächstes wird, wie in 4D veranschaulicht ist, der Endring 24 in dem Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 eingeschrumpft. Insbesondere wird der Zylinderabschnitt 26 durch den Öffnungsabschnitt des Endrings 24 eingesetzt, und der Endring 24 wird in dem Zylinderabschnitt 26 der Innenhülse 21 eingeschrumpft.
Als nächstes wird, wie in 4E veranschaulicht ist, die Panzerung 25 in die Endringe 23 und 24 und den Magneten 22 eingeschrumpft. Die Innenhülse 21, der Magnet 22 und die Endringe 23 und 24 werden durch den Öffnungsabschnitt der Panzerung 25 eingesetzt, und die Panzerung 25 wird eingeschrumpft.
In diesem Fall sind, wie in 5B veranschaulicht ist, die Außenumfangsfläche des Endrings 23, die Außenumfangsfläche des Magneten 22 und die Außenumfangsfläche des Endrings 24 mit der Panzerung 25 abgedeckt und sind damit in einem Zustand, der von außen visuell nicht erkennbar ist.
Die in dem Flanschabschnitt 27 der Innenhülse 21 ausgebildeten Vertiefungen 29 sind nicht mit der Panzerung 25 abgedeckt und sind damit in einem Zustand, in dem die Vertiefungen 29 von außen visuell erkennbar sind. Wie in 6A veranschaulicht ist, sind die Vertiefungen 29 an den gleichen Positionen wie die Vertiefungen 28 des Magneten 22 in der Umfangsrichtung des Motorrotors 16 angeordnet.
Als nächstes wird der Motorrotor 16 magnetisiert. Wenn der Magnet 22 des Motorrotors 16 mit zwei Polen magnetisiert wird, erfolgt die Magnetisierung unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung mit einem Spulenpaar 41, wie in 6 veranschaulicht ist. Die Richtung, in der die Magnetpole des Magneten 22 einander zugewandt sind, und die Axialrichtung des Spulenpaares 41 sind zueinander ausgerichtet. Im Magneten 22 sind ein N-Pol und ein S-Pol in der Umfangsrichtung vorgesehen. So ist beispielsweise in 6 die obere Seite der N-Pol und die untere Seite der S-Pol. In 6 ist die Richtung, in der die Magnetpole einander zugewandt sind, die vertikale Richtung im Diagramm, und das Paar Vertiefungen 29 sind an den Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen angeordnet. In 6 sind die beiden Vertiefungen 29 im Diagramm in Querrichtung einander zugewandt angeordnet.
Ein Arbeiter bewirkt, dass die Richtung, in der das Paar Vertiefungen 29 einander zugewandt ist, orthogonal zu einer Richtung angeordnet wird, in der sich eine Achse L₄₁ der Spulen 41 erstreckt, und ordnet den Motorrotor 16 zwischen dem Spulenpaar 41 an, während er die Vertiefungen 29 der Innenhülse 21 visuell erkennt. Dann wird der Magnet 22 magnetisiert, indem ein Magnetfluss erzeugt wird und in dem Spulenpaar 41 ein Strom fließt.
Als nächstes wird die Wuchtungseinstellung des Motorrotors 16 durchgeführt. Die Wuchtungseinstellung erfolgt beispielsweise durch ein Schneiden des Endabschnitts der Panzerung 25 derart, dass die Rotationsmitte des Motorrotors 16 nicht fehlausgerichtet ist.
Dann wird der Motorrotor 16 an der Rotationswelle 5 angebracht. Insbesondere ist der Flanschabschnitt 27 der Innenhülse 21 an der Seite des Turbinenlaufrades 8 (dem Verdichterlaufrad 9 entgegengesetzte Seite) angeordnet, und die Rotationswelle 5 wird durch die Innenseite des Öffnungsabschnitts der Innenhülse 21 eingesetzt.
Nachdem die Innenhülse 21 an der Rotationswelle 5 angebracht ist, wird das Verdichterlaufrad 9 an der Rotationswelle 5 angebracht, und eine Mutter 18 wird in einem Schraubenabschnitt montiert, der in dem Endabschnitt der Rotationswelle 5 vorgesehen ist. Der Motorrotor 16 und das Verdichterlaufrad 9 werden zu der Seite des Turbinenlaufrades 8 gedrückt und durch Anziehen der Mutter 18 an der Rotationswelle 5 fixiert.
Als nächstes werden Arbeitsvorgänge des elektrischen Turboladers 1 beschrieben.
Das durch die Abgaseinlassöffnung (nicht dargestellt) eingeströmte Abgas geht durch einen Turbinen-Schneckenströmungskanal 12a hindurch und wird einer Einlassseite des Turbinenlaufrades 8 zugeführt. Das Turbinenlaufrad 8 erzeugt durch Nutzung des Drucks des zugeführten Abgases eine Rotationskraft, so dass sich die Rotationswelle 5 und das Verdichterlaufrad 9 mit dem Turbinenlaufrad 8 einstückig drehen. Dementsprechend wird die durch die Ansaugöffnung 14 des Verdichters 3 aufgenommene Luft unter Verwendung des Verdichterlaufrads 9 verdichtet. Die von dem Verdichterlaufrad 9 verdichtete Luft geht durch einen Diffusorströmungskanal 7a und einen Verdichter-Schneckenströmungskanal 7b hindurch und wird über die Drucköffnung (nicht dargestellt) abgegeben. Die durch die Drucköffnung abgegebene Luft wird der Maschine zugeführt.
Dieser Elektromotor 4 des elektrischen Turboladers 1 ist an die schnelllaufende Drehung (z.B. 100.000 U/min bis 200.000 U/min) der Rotationswelle 5 angepasst. So überträgt beispielsweise der Elektromotor 4 beim Beschleunigen eines Fahrzeugs, wenn das Drehmoment der Rotationswelle 5 unzureichend wird, ein Drehmoment auf die Rotationswelle 5. Eine Batterie des Fahrzeugs kann als Antriebsquelle für den Elektromotor 4 angewendet werden. Während der Verzögerung des Fahrzeugs kann der Elektromotor 4 eine Regeneration durch Rotationsenergie der Rotationswelle 5 durchführen.
In dem Elektromotor 4 wird durch den Motorstator 17 ein Magnetfeld erzeugt, durch den Magneten 22 des Motorrotors 16 wird durch dieses Magnetfeld eine Rotationskraft erzeugt. Anschließend wird eine Rotationskraft des Magneten 22 über die Panzerung 25 und das Paar Endringe 23 und 24 auf die Rotationswelle 5 übertragen. Das Verdichterlaufrad 9 dreht sich in Erwiderung auf die Drehung der Rotationswelle 5 und verdichtet die der Maschine zuzuführende Luft.
Im Motorrotor 16 der vorliegenden Ausführungsform ist der Magnet 22 mit der Panzerung 25 abgedeckt, so dass die Vertiefungen 28 von außen nicht sichtbar sind. Selbst in einem Zustand, in dem die Vertiefungen 28 von außen nicht sichtbar sind, sind die Vertiefungen 29, die vorgesehen sind, um den Positionen der Vertiefungen 28 zu entsprechen, an von außen visuell erkennbaren Positionen angeordnet. Wie in 6B veranschaulicht ist, können die Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen des Magneten 22 durch Prüfen der Positionen des in der Innenhülse 21 vorgesehenen Paares Vertiefungen 29 ermittelt werden. Dementsprechend wird im Magneten 22 die Richtung, in der die Magnetpole einander zugewandt sind, unterschieden.
Deshalb, wenn der Magnet 22 im Motorrotor 16 magnetisiert wird, kann der Magnet 22 an einer korrekten Position angeordnet und magnetisiert werden, während die Positionen der Vertiefungen 29 visuell erkannt werden. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, wie in der verwandten Technik eine Vormagnetisierung durchzuführen und die Position zu ermitteln, an der die Magnetpole des Magneten 22 angeordnet sind. Dadurch können Arbeitsschritte vereinfacht und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
In dem Motorrotor 16 ist das Paar Vertiefungen 29 symmetrisch mit der dazwischen angeordneten Achse des Magneten 22 ausgebildet. Dadurch kann die Fehlausrichtung der Rotationsmitte des Motorrotors 16 minimiert und Zeit und Arbeitsaufwand für die Wuchtungseinstellung reduziert werden. Darüber hinaus wird bei der Ausbildung des Paares Vertiefungen 29 die visuelle Erkennbarkeit verbessert, so dass eine einfache Positionsausrichtung des Motorrotors 16 durchgeführt werden kann.
Im Motorrotor 16 sind die Vertiefungen 29 an der Außenumfangsfläche 27a des Flanschabschnitts 27 der Innenhülse 21 vorgesehen. Da der Flanschabschnitt 27 der Innenhülse 21 an der Außenseite der Panzerung 25 in Richtung der Achse L₂₁ angeordnet ist, können die Vertiefungen 29 an Positionen angeordnet werden, die nicht mit der Panzerung 25 abgedeckt sind. Die Vertiefungen 29 können an teilweise verdeckten Positionen ausgebildet sein, wenn der Motorrotor 16 von der Seite gesehen wird (in einer Richtung, die die Achse L₂₁ schneidet). So müssen beispielsweise auch in einem Fall, in dem die Vertiefungen 29 von der Seite gesehen nicht visuell erkennbar sind, die Vertiefungen 29 nur visuell erkennbar sein, wenn der Motorrotor 16 in Richtung der Achse L₂₁ gesehen wird.
Die Vertiefungen 29 sind an Positionen nahe dem Endring 23 in Richtung der Achse L₂₁ der Innenhülse 21 angeordnet. Da die Vertiefungen 29 an Positionen in der Nähe des Magneten 22 mit dem dazwischen angeordneten Endring 23 angeordnet sind, ist es einfach, die Vertiefungen 29 mit den Vertiefungen 28 positionell auszurichten.
Da die Vertiefungen 29 an der Außenumfangsfläche 27a des Flanschabschnitts 27 der Innenhülse 21 ausgebildet sind, ist es einfach, die Bearbeitung durchzuführen, indem man beispielsweise den Schaftfräser nur von der Seite her in Kontakt bringt. Wie in 5 veranschaulicht ist, ist es, wenn die Breiten der Vertiefungen 29 und die Breiten der Vertiefungen 28 aufeinander abgestimmt sind, einfach, dass die Vertiefungen 29 positionell mit den Vertiefungen 28 ausgerichtet werden können.
(Zweite Ausführungsform)
Anschließend wird unter Bezugnahme auf die 7A und 7B ein Motorrotor 16B gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Der Motorrotor 16B der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Motorrotor 16 der ersten Ausführungsform dadurch, dass er den Magneten 22 mit vier Polen anstelle des Magneten 22 mit zwei Polen umfasst. Die Form der Anordnung jeder der Komponenten des Motorrotors 16B ist die gleiche wie die des Motorrotors 16 der in 2 veranschaulichten ersten Ausführungsform.
Im Magneten 22 des Motorrotors 16B sind zwei N-Pole und zwei S-Pole abwechselnd zu zweien hintereinander angeordnet, d.h. insgesamt werden in der Umfangsrichtung vier Magnetpole ausgebildet. Dann werden unter vier Positionen der Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen die Vertiefungen 28 und 29 an Positionen ausgebildet, die einem Paar Zwischenpositionen B₂₂ entsprechen, die mit der dazwischen angeordneten Achse des Magneten 22 einander zugewandt sind. In den 7A und 7B werden das Paar Vertiefungen 28 und das Paar Vertiefungen 29 ausgebildet, während sie in den Diagrammen in Querrichtung einander zugewandt sind. Das Paar Vertiefungen 28 und das Paar Vertiefungen 29 können so angeordnet werden, dass sie einander in einer anderen Richtung zugewandt sind. Die Vertiefungen 28 und 29 können einander zugewandt an allen vier Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen ausgebildet werden.
Wenn der Magnet 22 eines solchen Quadrupolmotorrotors 16B magnetisiert wird, erfolgt die Magnetisierung unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung mit vier Spulen 41, wie in 7B veranschaulicht ist. Diese Magnetisierungsvorrichtung umfasst zwei Spulenpaare 41, und die Richtungen, in denen diese beiden Spulenpaare 41 einander zugewandt sind, sind orthogonal zueinander. Das heißt, die Spulen 41 sind an Positionen angeordnet, die sich in der Umfangsrichtung des Magneten 22 um jeweils 90 Grad voneinander unterscheiden.
Wenn der Motorrotor 16B magnetisiert wird, wird das Paar Vertiefungen 28 an Positionen angeordnet, die jeweils um 45 Grad um die Achse des Magneten 22 in Bezug auf die Achse L₄₁ des Spulenpaares 41 verschoben sind. Dementsprechend sind die Richtung, in der die Magnetpole des Magneten 22 einander zugewandt sind, und die Richtung, in der sich die Achse L₄₁ des Spulenpaares 41 erstreckt, zueinander ausgerichtet.
Selbst bei dem oben beschriebenen Quadrupol kann, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, eine Magnetisierung durchgeführt werden, wobei die Magnetpole an den richtigen Positionen in Bezug auf die Spulen 41 der Magnetisierungsvorrichtung angeordnet sind. Die Effizienz der Magnetisierung kann durch die richtige Anordnung der Magnetpole bezüglich der Spulen 41 verbessert werden. Da die Vertiefungen 28 visuell erkannt werden, können außerdem die Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen des Magneten 22 ermittelt und die Richtung, in der die Magnetpole einander zugewandt sind, unterschieden werden. Daher ist es nicht mehr notwendig, eine Vormagnetisierung wie bisher durchzuführen, so dass die Arbeitseffizienz verbessert wird.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 7C und 7D ein Motorrotor 16C gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Der Motorrotor 16C der dritten Ausführungsform unterscheidet sich vom Motorrotor 16 der ersten Ausführungsform dadurch, dass er den Magneten 22 mit sechs Polen anstelle des Magneten 22 mit zwei Polen umfasst. Die Form der Anordnung jeder der Komponenten des Motorrotors 16C ist die gleiche wie die des Motorrotors 16 der in 2 veranschaulichten ersten Ausführungsform.
In dem Magneten 22 des Motorrotors 16B sind drei N-Pole und drei S-Pole abwechselnd zu dreien hintereinander angeordnet, d.h. insgesamt sechs Magnetpole in der Umfangsrichtung ausgebildet. Dann werden unter sechs Positionen der Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen die Vertiefungen 28 und 29 an Positionen gebildet, die einem Paar Zwischenpositionen B₂₂ entsprechen, die mit der dazwischen angeordneten Achse des Magneten 22 einander zugewandt sind. In den 7C und 7D sind das Paar Vertiefungen 28 und das Paar Vertiefungen 29 ausgebildet, während sie im Diagramm in Querrichtung einander zugewandt sind. Das Paar Vertiefungen 28 und das Paar Vertiefungen 29 können so angeordnet werden, dass sie einander in einer anderen Richtung zugewandt sind. Die Vertiefungen 28 und 29 können an allen sechs Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen einander zugewandt ausgebildet werden.
Wenn der Magnet 22 eines solchen Hexapolmotorrotors 16C magnetisiert wird, erfolgt die Magnetisierung unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung mit sechs Spulen 41, wie in 7D veranschaulicht ist. Diese Magnetisierungsvorrichtung umfasst drei Spulenpaare 41, und die Richtungen, in denen diese drei Spulenpaare 41 einander zugewandt sind, sind um jeweils 60 Grad verschoben. Die Spulen 41 sind an Positionen angeordnet, die sich in der Umfangsrichtung des Magneten 22 um jeweils 60 Grad voneinander unterscheiden.
Wenn der Motorrotor 16C magnetisiert wird, wird das Paar Vertiefungen 28 an Positionen angeordnet, die jeweils um 30 Grad um die Achse des Magneten 22 in Bezug auf die Achse L₄₁ des Spulenpaares 41 verschoben sind. Die Vertiefungen 28 sind an den Zwischenpositionen der zueinander in Umfangsrichtung des Magneten 22 benachbarten Achsen L₄₁ angeordnet. Dementsprechend sind die Richtung, in der die Magnetpole des Magneten 22 einander zugewandt sind, und die Richtung, in der sich die Achse L₄₁ des Spulenpaares 41 erstreckt, zueinander ausgerichtet.
Selbst bei dem oben beschriebenen Hexapol kann, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, eine Magnetisierung durchgeführt werden, wobei die Magnetpole an den richtigen Positionen in Bezug auf die Spulen 41 der Magnetisierungsvorrichtung angeordnet sind. Die Effizienz der Magnetisierung kann durch die richtige Anordnung der Magnetpole bezüglich der Spulen 41 verbessert werden. Da die Vertiefungen 28 visuell erkannt werden, können die Zwischenpositionen B₂₂ zwischen den Magnetpolen des Magneten 22 ermittelt werden und eine Vormagnetisierung ist nicht mehr wie bisher erforderlich, so dass die Arbeitseffizienz verbessert wird.
(Abwandlungsbeispiel)
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 8 Motorrotoren gemäß Abwandlungsbeispielen beschrieben. Die Motorrotoren gemäß den Abwandlungsbeispielen unterscheiden sich vom Motorrotor 16 der ersten Ausführungsform in Form der Anordnung der Vertiefung.
Wie in 8A veranschaulicht ist, ist in einem Motorrotor gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel eine Vertiefung (zweite Vertiefung) 30 in dem Endring 23 vorgesehen. In diesem Fall werden die Positionen der Vertiefungen 29, 30 und 28 in der Umfangsrichtung des Motorrotors ausgerichtet. Dementsprechend kann, wenn die Positionen der Vertiefungen 28 und 29 ausgerichtet sind, aufgrund der dazwischen angeordneten Vertiefung 30 eine Positionsausrichtung durchgeführt werden, so dass eine Positionsausrichtung einfach durchgeführt werden kann.
Wie in 8B veranschaulicht ist, ist in einem Motorrotor gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel in der Zwischenposition des Flanschabschnitts 27 in Richtung der Achse L₂₁ der Innenhülse 21 eine Vertiefung (zweite Vertiefung) 29B vorgesehen. In diesem Fall werden die Positionen der Vertiefungen 28 und 29B in der Umfangsrichtung des Motorrotors ausgerichtet. Auf diese Weise muss die Vertiefung 29B nicht in dem Endabschnitt an der Seite des Endrings 23 vorgesehen werden.
Wie in 8C veranschaulicht ist, ist in einem Motorrotor gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel eine Vertiefung (zweite Vertiefung) 31 in der Panzerung 25 vorgesehen. In diesem Fall werden die Positionen der Vertiefungen 28 und 31 in der Umfangsrichtung des Motorrotors ausgerichtet. Auf diese Weise kann die Vertiefung 31 in dem von der Innenhülse 21 verschiedenen anderen Bauteil vorgesehen werden.
Wie in 8D veranschaulicht ist, ist in einem Motorrotor gemäß einem vierten Abwandlungsbeispiel eine Vertiefung (erste Vertiefung) 28B anstelle der Vertiefung 28 und eine Vertiefung (zweite Vertiefung) 32 anstelle der Vertiefung 29 vorgesehen. Die in dem Magneten 22 vorgesehene Vertiefung 28B ist in dem Endabschnitt an einer dem Flanschabschnitt 27 entgegengesetzten Seite in Richtung der Achse L₂₁ vorgesehen. Die in der Innenhülse 21 vorgesehene Vertiefung 32 ist in dem Endabschnitt an einer dem Flanschabschnitt entgegengesetzten Seite in Richtung der Achse L₂₁ vorgesehen. Auf diese Weise kann die Vertiefung in dem Endabschnitt an einer dem Flanschabschnitt 27 entgegengesetzten Seite (Verdichterlaufradseite) vorgesehen werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen, wie sie im Folgenden beschrieben werden, können in einem Bereich vorgenommen werden, der nicht vom Kern der vorliegenden Erfindung abweicht.
Die Ausführungsformen haben eine Konfiguration beschrieben, bei der der Flanschabschnitt 27 in der Innenhülse 21 vorgesehen ist. Die Innenhülse 21 kann jedoch so gestaltet sein, dass sie keinen Flanschabschnitt 27 aufweist, der sich in Radialrichtung zur Außenseite aufbaucht. Die Innenhülse 21 kann eine andere Konfiguration aufweisen. Die Innenhülse 21 und der Endring 23 können beispielsweise so gestaltet sein, dass sie einstückig ausgebildet sind.
Die Ausführungsformen haben ein Beispiel für den elektrischen Turbolader 1 für Fahrzeuge beschrieben. Der elektrische Turbolader 1 ist jedoch nicht auf die Verwendung in Fahrzeugen beschränkt. Der elektrische Turbolader 1 kann in einer Maschine für Wasserfahrzeuge oder in anderen Maschinen verwendet werden.
Die Ausführungsformen haben eine Konfiguration beschrieben, in der der elektrische Turbolader 1 die Turbine 2 umfasst. Der elektrische Turbolader 1 kann jedoch vom Elektromotor 4 angetrieben werden, ohne dass die Turbine 2 vorhanden ist.
Die Ausführungsformen haben einen Fall beschrieben, in dem der Motorrotor 16 auf den Elektromotor 4 des elektrischen Turboladers 1 angewendet wird. Der Motorrotor 16 kann jedoch nicht nur in den elektrischen Turboladern, sondern auch in anderen Elektromotoren eingesetzt werden. Der Motorrotor 16 kann als Rotor für elektrische Gleichstrommaschinen verwendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können Arbeitsschritte vereinfacht und die Effizienz der Zusammenbauarbeit verbessert werden, wenn der Magnet des Motorrotors magnetisiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Elektrischer Turbolader
2: Turbine
3: Verdichter
4: Elektromotor
5: Rotationswelle
8: Turbinenlaufrad
9: Verdichterlaufrad
16, 16B, 16C: Motorrotor
21: Innenhülse
22: Magnet
22c: Außenumfangsfläche des Magneten
25: Panzerung (äußeres Abdeckbauteil)
27: Flanschabschnitt (Aufbauchungsabschnitt)
28, 28B: Vertiefung (erste Vertiefung)
29, 29B, 30, 31, 32: Vertiefung (zweite Vertiefung)
B₂₂: Zwischenposition zwischen den zueinander benachbarten Magnetpolen
L₂₁: Achse der Innenhülse (Achse des Magneten)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007336737 [0003]

Claims

Motorrotor mit: einem Ringmagneten; einem rohrförmigen äußeren Abdeckbauteil, das eine Außenumfangsfläche des Magneten abdeckt; und einem anderen Bauteil, das sich an einer außenseitigen Position des Magneten in einer Axialrichtung des Magneten befindet, wobei der Magnet eine oder eine Vielzahl von ersten Vertiefungen umfasst, die eine Zwischenposition zwischen in einer Umfangsrichtung des Magneten zueinander benachbarten Magnetpolen anzeigt, wobei das andere Bauteil eine oder eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen umfasst, die in der Umfangsrichtung des Magneten vorgesehen sind, um Positionen der ersten Vertiefungen zu entsprechen, und wobei in einem Zustand, in dem das äußere Abdeckbauteil den Magneten abdeckt, die zweiten Vertiefungen an Positionen angeordnet sind, die von außen visuell erkennbar sind.
Motorrotor gemäß Anspruch 1, wobei ein Paar der zweiten Vertiefungen, das symmetrisch mit einer dazwischen angeordneten Achse des Magneten angeordnet ist, in einer Radialrichtung des Magneten in dem anderen Bauteil ausgebildet ist.
Motorrotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das andere Bauteil eine Innenhülse umfasst, die durch die Innenseite eines Öffnungsabschnitts des Magneten eingesetzt ist, wobei die Innenhülse einen Aufbauchungsabschnitt umfasst, der sich zu einer Position an einer Außenseite des Magneten in der Axialrichtung des Magneten aufbaucht, und wobei die zweiten Vertiefungen in dem Aufbauchungsabschnitt der Innenhülse vorgesehen sind.
Motorrotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweiten Vertiefungen in einem Teil des anderen Bauteils auf der Magnetseite in der Axialrichtung des Magneten ausgebildet sind.
Motorrotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweiten Vertiefungen an Positionen an einer Außenseite des äußeren Abdeckbauteils in der Axialrichtung des Magneten ausgebildet sind.
Motorrotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das andere Bauteil einen Flanschabschnitt umfasst, der sich zu einer Außenseite über eine Innenumfangsfläche des Magneten hinaus in einer Radialrichtung des Magneten aufbaucht, und wobei die zweiten Vertiefungen in einem Außenumfangsrandabschnitt des Flanschabschnitts ausgebildet sind.
Turbolader, der mit einem Elektromotor ausgestattet ist, der den Motorrotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, wobei der Turbolader Folgendes aufweist: eine Rotationswelle; ein Turbinenlaufrad, das an eine Endseite der Rotationswelle gekoppelt ist; ein Verdichterlaufrad, das an die andere Endseite der Rotationswelle gekoppelt ist; und den Elektromotor, der den in der Rotationswelle montierten Motorrotor umfasst.
Verfahren zur Herstellung des Motorrotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: einen ersten Montageschritt eines Montierens des anderen Bauteils in dem Magneten; einen zweiten Montageschritt eines Montierens des äußeren Abdeckbauteils in dem Magneten; und einen Magnetisierungsschritt eines Magnetisierens des Magneten, wobei in dem ersten Montageschritt Positionen der ersten Vertiefungen und der zweiten Vertiefungen in der Umfangsrichtung des Magneten ausgerichtet werden und das andere Bauteil in dem Magneten montiert wird, und wobei in dem Magnetisierungsschritt die Positionierung beruhend auf den zweiten Vertiefungen durchgeführt wird und der Magnet magnetisiert wird.