JP2017516946A - 電気機械を備えたターボチャージャ - Google Patents
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Abstract
Description
冒頭で述べた形式のターボチャージャは、先行技術から公知である。したがって、たとえば欧州特許出願公開第1995426号明細書は、ターボチャージャ内に統合されている電気モータを開示している。この場合、電気モータは、ロータとステータとの間に媒体通過開口を形成し、圧縮すべき媒体がロータとステータとの間の媒体ギャップを通ってガイドされるようにコンプレッサ入口に配置されている、いわゆる媒体ギャップ型モータ(Medienspaltmotor)を形成する。これによりターボチャージャの特にコンパクトな構造形が可能である。これによって特に、排ガスターボチャージャにおいて、電気モータを統合するためのターボチャージャの全体コンセプトは、電気モータがコンプレッサとタービンとの間に配置されている解決手段に比べて、単に些細に変更されるだけでよい。
請求項1に記載の特徴を備えた本発明に係るターボチャージャは、ロータとステータとの間の有効な空気ギャップが減じられるという利点を有している。このとき、必要となるステータ起磁力(Statordurchflutung)を減少させるか、もしくは弱めて構成してもよく、電気機械の効率が大幅に高められる。内方に向いた、もしくは内方に突出するウェブによって、磁束は最適化される。このとき、ウェブ間で、圧縮すべき媒体は、引き続き僅かな流れ損失のみを伴ってガイドされる。同時にステータは、運転中に媒体により周囲を取り囲むように流過されるウェブによって、極めて良好に冷却もされる。さらに本発明では、ステータが、全周にわたって分配されて配置された、少なくともほぼ軸方向に延びる、内方に突出する複数のウェブを有している。これらのウェブは、少なくともほぼ軸方向に延びる流れ通路を形成するように、互いに対して離間して配置されている。したがってウェブの間には複数の流れ通路が生じ、これらの流れ通路は、圧縮すべき媒体をガイドしかつ導くために用いられる。流れ通路は、この場合特に、ロータの方向で縁部を開放されて形成されている。ウェブの個数および構成は、流れを最適化する設計および磁束を最適化する設計に基づいて生じる。この場合特に、ロータに対して、少なくともウェブの半径方向の延在長さに相当する比較的に大きな間隔を半径方向で有する複数のウェブが設けられているか、またはロータの近傍まで接近してガイドされている少数のウェブが設けられている。
Claims (8)
- 特に自動車用のターボチャージャ(1)であって、回転可能に支持されたシャフト(5)上に配置されたコンプレッサホイール(4)を有するコンプレッサ(2)を備え、軸方向のコンプレッサ入口(10)の管部分(9)内に電気機械(11)が配置されており、該電気機械(11)は前記シャフト(5)上に配置されたロータ(7)と、前記管部分(9)に配置されたステータ(8)とを有している、ターボチャージャにおいて、
前記ステータ(8)は、全周にわたって分配されて配置された、少なくともほぼ軸方向に延びる、内方に向かって突出した複数のウェブ(16)を備え、該ウェブ(16)は、少なくともほぼ軸方向に延びる流れ通路(17)を形成するように互いに離間して配置されていることを特徴とする、ターボチャージャ。 - 前記ウェブ(16)は、全周にわたって均等に分配されて配置されている、請求項1記載のターボチャージャ。
- 前記ステータ(8)の少なくとも前記ウェブ(16)は、強磁性の材料から製造されている、請求項1または2記載のターボチャージャ。
- 前記ステータ(8)は、前記ウェブ(16)の領域において巻線なしに形成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載のターボチャージャ。
- 前記ステータ(8)は、前記ウェブ(16)の領域において、少なくとも1つの巻線を備えており、該巻線はそれぞれの流れ通路(17)を部分的にしか占有しない、請求項1から4までのいずれか1項記載のターボチャージャ。
- 前記ウェブ(16)は、流れを最適化する、特に水滴状の輪郭を有している、請求項1から5までのいずれか1項記載のターボチャージャ。
- 前記ターボチャージャ(1)は、排ガスターボチャージャとして構成されており、かつ回転可能に支持されたタービンホイール(15)を備えたタービン(3)を有し、前記タービンホイール(15)は、前記コンプレッサホイール(4)に前記シャフト(5)により作用接続されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のターボチャージャ。
- 前記コンプレッサホイール(4)および前記タービンホイール(15)は、フリーホイールカップリング(13)により互いに作用接続されており、該フリーホイールカップリング(13)は、前記コンプレッサホイール(4)が前記タービンホイール(15)を上回って回転することを可能にする、請求項1から7までのいずれか1項記載のターボチャージャ。
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