JP2019097279A - 電動コンプレッサー - Google Patents

Abstract

【課題】電動モーターの作動時に電動モーターのハウジングが振動して発生する騒音を有効に抑える。【解決手段】電動コンプレッサー１０は、空気を圧縮するコンプレッサー部１１と、コンプレッサー部１１を駆動するモーター部２０と、を備える。モーター部２０は、モーター部２０の外殻をなすハウジング２１と、ハウジング２１内に設けられ、中心軸Ｏ回りに回転自在に支持されたローター２２と、ローター２２の径方向外側に配置されたステーター２３と、中心軸Ｏ方向の一部のみでハウジング２１に固定され、中心軸Ｏ方向の残部において、ハウジング２１の内周面に対して中心軸Ｏに交差する径方向に隙間をあけて設けられ、その内側にステーター２３を収容するステーター保持体３０と、を備える。【選択図】図２

Description

この発明は、電動コンプレッサーに関する。

自動車等の車両用のターボチャージャーにおいては、車両の運転者がアクセルを操作した場合に、ターボチャージャーの応答が遅れる、いわゆるターボラグが生じる場合がある。ターボラグは、アクセルの操作に応じてエンジンの回転数が上昇し、エンジンから排出される排気ガスの圧力が高まるまで、空気を十分に圧縮できないことによって生じる。

ターボチャージャーにおけるターボラグを解消するため、電動コンプレッサーを組み合わせる手法がある。電動コンプレッサーは、電動モーターと、電動モーターによって駆動されるコンプレッサー部と、を備えている。このような電動コンプレッサーは、車両の運転者のアクセル操作に応じて電動モーターを作動させ、コンプレッサー部を駆動する。コンプレッサー部は、空気を圧縮する。この圧縮された空気は、ターボチャージャーのコンプレッサーホイール又はエンジンに送り込まれる。

上記電動モーターにおいては、作動時に、ローター（回転子）の回転に起因してハウジングが振動し、騒音を発生する場合がある。具体的には、回転するローターに設けられた永久磁石の磁界と、ステーターに設けられたコイルに流れる電流との相互作用により発生する電磁力によってステーターに振動が生じる。このステーターの振動は、ハウジングに伝達される。これにより、ハウジングが振動し、騒音が発生してしまう。

例えば、特許文献１には、電動モーターのハウジングとステーターとの間に、半径方向に伸縮可能な熱伝導性樹脂を配置する技術が開示されている。このような構成によれば、ハウジングとステーターとの半径方向の機械的結合を解除させ、ローターの回転にともなう振動が、ステーターを介してハウジングに伝達されることを抑制できる。

特許第４０９２１９５号公報

特許文献１においては、ハウジングとステーターとは、樹脂を介して互いに接触している。そのため、ローターの回転に伴う振動が、ステーターから樹脂を介してハウジングに伝達されてしまう。
過給用の電動コンプレッサーにおいては、作動時の電動モーターの回転数が、１万ｒｐｍ以上となる場合がある。すると、ハウジングの振動による騒音は、電動モーターの回転周波数の２倍、４倍といった周波数で大きくなる場合がある。そのため、ターボチャージャー用の電動コンプレッサーの電動モーターに、特許文献１に開示されたような構成を適用した場合、騒音を十分に抑えることができない可能性が有る。
さらに、特許文献１では、ステーターが樹脂を介してハウジングと接しているため、ステーターの熱がハウジングに伝わり難く、ステーターが十分に放熱できない可能性が有る。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ステーターを十分に放熱させつつ電動モーターのハウジングの振動を低減し、騒音が発生することを抑制できる電動コンプレッサーを提供することを目的とする。

この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、電動コンプレッサーは、空気を圧縮するコンプレッサー部と、前記コンプレッサー部を駆動するモーター部と、を備える。前記モーター部は、前記モーター部の外殻をなすハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、中心軸回りに回転自在に支持されたローターと、前記ローターの径方向外側に配置されたステーターと、前記中心軸方向の一部のみで前記ハウジングに固定され、前記中心軸方向の残部において、前記ハウジングの内周面に対して前記中心軸を中心とした径方向に隙間をあけて設けられ、その内側に前記ステーターを収容するステーター保持体と、を備える。

このように構成することで、ステーターを収容するステーター保持体は、ハウジングに固定される中心軸方向の一部を除き、ハウジングの内周面との間に径方向に隙間を有する。このため、ローターの回転にともなう振動が、ステーター保持体を介してハウジングに伝わり難くなる。これにより、ハウジングが振動して騒音が発生することを抑制できる。さらに、ステーター保持体が中心軸方向の一部でハウジングに固定されているのでステーターからハウジングへステーター保持体を介して直接的に熱伝導させることができる。そのため、ステーターを十分に放熱させることができる。

この発明の第二態様によれば、第一態様に係るステーター保持体は、前記中心軸方向の少なくとも第一の端部で、前記ハウジングに固定されているようにしてもよい。
このように構成することで、ステーター保持体の中心軸方向の少なく第一の端部以外の部分では、ステーター保持体とハウジングの内周面との間に、径方向に隙間が有する。このため、ローターの回転にともなう振動が、ステーター保持体を介してハウジングに伝わり難くなる。その一方で、少なくとも第一の端部では、ステーター保持体がハウジングに固定されているので、この固定されている箇所を介してステーター保持体からハウジングに対して熱伝導させることができる。

この発明の第三態様によれば、第一又は第二態様に係るステーター保持体は、前記中心軸方向の第一の端部においてのみ、前記ハウジングに固定されているようにしてもよい。
このように、ステーター保持体を中心軸方向の第一の端部においてのみハウジングに固定することで、ステーター保持体がハウジングに固定される部分を最小限に抑えることができる。これにより、ローターの回転にともなう振動が、ステーター保持体を介してハウジングに伝わることをさらに抑える。さらに、ステーター保持体が第一の端部でハウジングに固定されているので、この固定されている箇所を介してステーター保持体からハウジングに対して熱伝導させることができる。

この発明の第四態様によれば、第三態様に係るステーター保持体は、前記中心軸方向の第二の端部において、前記径方向において前記ステーター保持体と前記ハウジングとの間にスペーサーを有していてもよい。
このように構成することで、ステーター保持体を中心軸方向の第一の端部のみで固定した場合に、ステーター保持体の中心軸方向の第二の端部側が径方向に変位することを抑えることができる。

この発明の第五態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係るステーター保持体は、前記中心軸方向の一部において、前記ハウジングに対して固定される固定部と、前記ステーターを保持する保持体本体部と、前記中心軸方向において前記固定部と前記保持体本体部との間に設けられ、前記固定部及び前記保持体本体部よりも剛性が低い低剛性部と、を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、ローターの回転時にステーターが振動した場合、ステーターの振動は、保持部本体から低剛性部を経て固定部へと伝達される。固定部と保持体本体部との間に設けられた低剛性部は、固定部および保持体本体部よりも剛性が低いので、ステーターから伝わった振動により保持部本体が振動すると、低剛性部が弾性変形する。この低剛性部の弾性変形により、ステーターの振動が減衰され、固定部に伝わる振動を抑えることができる。これにより、ローターの回転にともなう振動が、ステーター保持体を介してハウジングに伝わるのを、さらに有効に抑えることができる。

この発明の第六態様によれば、第一から第五態様の何れか一つの態様に係る低剛性部は、中心軸を中心とする周方向に間隔をあけて複数の開口部が形成された開口部形成部を備えてもよい。
このように構成することで、開口部形成部によって開口部が形成されている分だけ、ステーター保持体の剛性を低下させることができる。そのため、低剛性部において容易に剛性を低下させることができる。

この発明の第七態様によれば、第一から第六態様の何れか一つの態様に係るステーター保持体は、少なくとも前記保持体本体部において、前記中心軸に交差する方向の断面形状が多角形状とされているようにしてもよい。
このように構成することで、ステーター保持体の剛性を高めることができ、ローターの回転に伴う振動の影響がステーター保持体に及び難くなる。

この発明の第八態様によれば、第七態様に係る多角形状の角数は、前記ローターの回転に伴い前記ステーターの振動が大きくなる高調波の次数が偶数の場合には、奇数とされ、前記次数が奇数の場合には、偶数とされていてもよい。
このように構成することで、ローターの回転によりステーターが変形して振動する方向と、ステーター保持体の変形し易い方向とが一致しないようにすることができる。そのため、ステーター保持体がステーターの振動の影響を受け難くなる。

この発明の第九態様によれば、第一から第八態様の何れか一つの態様に係る電動コンプレッサーは、前記径方向において、前記ステーター保持体と前記ステーターとの間に、充填材が充填されているようにしてもよい。
このように構成することで、充填材により、ステーター保持体とステーターとの間における熱伝導性が高まり、ローターの作動時にステーターに発生した熱を、効率良くステーター保持体３０に伝達し、放熱性を高めることができる。

上記電動コンプレッサーによれば、ステーターを十分に放熱させつつ電動モーターのハウジングの振動を低減し、騒音が発生することを抑制できる。

この発明の実施形態における電動コンプレッサーを備えたターボチャージャーシステムの概略構成を示す模式図である。 この発明の第一実施形態における電動コンプレッサーの断面図である。 この発明の第一実施形態におけるステーター保持体を示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である この発明の第二実施形態における電動コンプレッサーの図４に相当する断面図である。 高調波の次数が「２」のときのステーターの変形の様子を模式的に示す図である。 高調波の次数が「４」のときのステーターの変形の様子を模式的に示す図である。 この発明の第二実施形態の変形例における電動コンプレッサーの図４に相当する断面図である。

以下、この発明の実施形態における電動コンプレッサーを図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この実施形態の電動コンプレッサーを備えたターボチャージャーシステムの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、この第一実施形態におけるターボチャージャーシステム１は、ターボチャージャー２と、エンジン８と、電動コンプレッサー１０と、を備えている。

ターボチャージャー２は、タービンホイール３と、コンプレッサーホイール４と、を備えている。タービンホイール３は、エンジン８から排出された排気ガスの熱エネルギーを回転エネルギーに変換する。コンプレッサーホイール４は、回転軸６を介してタービンホイール３に連結され、タービンホイール３で変換された回転エネルギーが回転軸６を介して伝達される。コンプレッサーホイール４は、タービンホイール３から伝達された回転エネルギーを用いて、外部から導入された空気を圧縮してエンジン８に送り込む。

電動コンプレッサー１０は、インペラ１３を備えたコンプレッサー部１１と、コンプレッサー部１１を駆動するモーター部２０と、を備えている。電動コンプレッサー１０は、モーター部２０で発生させた回転エネルギーを用いてコンプレッサー部１１のインペラ１３を回転させ、空気を圧縮する。コンプレッサー部１１で圧縮した空気は、ターボチャージャー２のコンプレッサーホイール４に送り込まれる。

この実施形態における電動コンプレッサー１０は、例えばエンジン８の回転数が予め定めた閾値よりも低い場合にのみ作動するよう制御される。電動コンプレッサー１０を作動させない場合、外部から取り込んだ空気は、バイパス路９を経て、電動コンプレッサー１０を通らずにターボチャージャー２のコンプレッサーホイール４に送り込まれる。

図２は、この発明の第一実施形態における電動コンプレッサーの断面図である。
図２に示すように、モーター部２０は、ハウジング２１と、ローター２２と、ステーター２３と、ステーター保持体３０と、を備えている。

ハウジング２１は、モーター部２０の外殻をなしている。ハウジング２１は、ハウジング本体２４と、蓋体２５と、を備えている。
ハウジング本体２４は、中心軸Ｏ方向の第一の端部２４ａ側が端部壁２４ｗによって塞がれた筒状（言い換えれば、有底筒状）に形成されている。この実施形態で例示する端部壁２４ｗは、中心軸Ｏ方向における第一の端部２４ａの位置において、中心軸Ｏに交差する方向に延びている。ハウジング本体２４は、中心軸Ｏ方向の第二の端部２４ｂに、中心軸Ｏ方向に開口する開口２４ｏを有している。
蓋体２５は、中心軸Ｏに交差する方向に延びて、ハウジング本体２４の開口２４ｏを塞ぐように配置されている。

ローター２２は、ハウジング２１内に配置されている。ローター２２は、ローター軸２２ｓと、永久磁石２２ｍと、を有する。ローター軸２２ｓは、中心軸Ｏ方向に延びている。ローター軸２２ｓは、軸受２６，２７により、中心軸Ｏ周りに回転自在に支持されている。軸受２６，２７は、それぞれ中心軸Ｏ方向に間隔をあけて設けられている。軸受２６は、ハウジング本体２４の端部壁２４ｗに設けられた軸受支持部２４ｃに保持されている。軸受２７は、蓋体２５に設けられた軸受支持部２５ｄに保持されている。ローター軸２２ｓの蓋体２５側の端部２２ａは、蓋体２５を貫通し、ハウジング２１の外部に突出している。ハウジング２１の外部において、ローター軸２２ｓの端部２２ａには、インペラ１３が設けられている。

永久磁石２２ｍは、ローター軸２２ｓの中心軸Ｏ方向の中間部に形成されたコア部２２ｃに保持されている。永久磁石２２ｍは、中心軸Ｏ周りの周方向に間隔をあけて複数設けられている。なお、永久磁石２２ｍの配置は、図２の配置に限られず、様々な配置を採用できる。

ステーター２３は、ローター２２の径方向外側に配置されている。ステーター２３は、ローター２２に対し、径方向に隙間を挟んで配置されている。ステーター２３は、中心軸Ｏ周りの周方向に間隔をあけて設けられた複数のティース（図示無し）に、コイル（図示無し）が巻き回されている。

図３は、この発明の第一実施形態におけるステーター保持体を示す斜視図である。
図２、図３に示すように、ステーター保持体３０は、その内側にステーター２３を収容する。このステーター保持体３０は、高い熱伝導性を有する金属材料等により形成されている。ステーター保持体３０は、筒状部３０ｔと、固定部３２と、端壁部３６と、を備えている。
筒状部３０ｔは、中心軸Ｏ方向に延びる筒状に形成され、保持体本体部３１と低剛性部３３とを有している。

保持体本体部３１は、中心軸Ｏに直交する断面形状が円形をなし、その径方向内側にステーター２３を収容する。保持体本体部３１とステーター２３とは、径方向に延びる雄ネジ部等を有した留め具３９等により締結されている。保持体本体部３１には、留め具３９を挿通するため、ネジ挿通孔３１ｈが形成されている。留め具３９は、筒状部３０ｔの中心軸Ｏ方向の中間部に、中心軸Ｏ方向に間隔をあけて例えば２本が配置されている。
また、保持体本体部３１の外径は、ハウジング本体２４の内径よりも所定寸法小さく形成されている。

固定部３２は、ステーター保持体３０において、中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａに形成されている。この固定部３２は、筒状部３０ｔから中心軸Ｏを中心とした径方向の外側に延びるフランジ状に形成されている。固定部３２は、蓋体２５とともに、中心軸Ｏ方向に延びるボルト３４により、ハウジング本体２４に固定される。固定部３２は、ハウジング本体２４に固定された状態において、ハウジング本体２４と蓋体２５との間に挟み込まれている。

端壁部３６は、中心軸Ｏ方向におけるステーター保持体３０の第二の端部３０ｂから、中心軸Ｏを中心とした径方向の内側に向かって延びている。この端壁部３６は、筒状部３０ｔと一体に形成されている。ここで、モーター部２０の組立時にステーター２３を筒状部３０ｔに挿入する際、例えば、端壁部３６にステーター２３が突き当たることで、ステーター２３の中心軸Ｏ方向における位置決めを行うことができる。
端壁部３６は、中心軸Ｏを中心とした径方向の中央部に、ローター軸２２ｓ等が中心軸Ｏ方向に貫通する貫通孔３６ｈを備えている。

低剛性部３３は、中心軸Ｏ方向において固定部３２と保持体本体部３１との間に設けられている。低剛性部３３には、開口部３５が形成されている。開口部３５は、筒状部３０ｔを板厚方向（径方向）に貫通するようにして形成されている。開口部３５は、中心軸Ｏを中心とした周方向に間隔をあけて複数形成されている。このように、開口部３５が形成されていることで、低剛性部３３は、固定部３２及び保持体本体部３１よりも剛性（断面二次係数）が低くなっている。なお、筒状部３０ｔのうち、開口部３５の周縁の部分により、この発明の開口部形成部が構成されている。

この低剛性部３３は、上述したステーター２３にステーター保持体３０を固定するためのネジ挿通孔３１ｈに対し、中心軸Ｏ方向で異なる位置に形成されている。これにより、低剛性部３３の弾性変形が、留め具３９で固定したステーター２３により阻害されることを抑制できる。

ステーター保持体３０は、中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａ側に設けられた固定部３２においてのみ、ハウジング２１に固定されている。言い換えると、ステーター保持体３０は、その中心軸Ｏ方向の一部分だけでハウジング２１に固定されている。さらに言い換えると、ステーター保持体３０は、ハウジング２１に対していわゆる片持ち梁のように支持されている。

図４は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図２、図４に示すように、中心軸Ｏ方向におけるステーター保持体３０の固定部３２以外の残部を構成する筒状部３０ｔは、ハウジング２１の内周面２１ｆに対し、中心軸Ｏを中心とした径方向に隙間Ｓをあけて設けられている。
このように構成することで、ステーター保持体３０がハウジング２１に固定される中心軸Ｏ方向の一部（固定部３２）を除き、ステーター保持体３０とハウジング２１の内周面２１ｆとの間には、径方向に隙間Ｓが存在する。そのため、ローター２２の回転に伴ってステーター２３に振動が生じたとしても、径方向への振動がステーター保持体３０を介してハウジング２１に伝わり難くなる。

ステーター保持体３０は、第二の端部３０ｂにおいて、端壁部３６の貫通孔３６ｈとハウジング２１の軸受支持部２４ｃとの間に、スペーサー４０を備えている。このスペーサー４０は、ステーター保持体３０が径方向へ振動してハウジング２１に接触するのを防止する。より具体的には、スペーサー４０は、ステーター保持体３０が振動するのを許容しつつ、所定以上ハウジング２１に近づくことを抑制する。スペーサー４０は、ステーター保持体３０よりも柔軟な材料、例えば樹脂系材料やゴム系材料により形成することができる。さらに、スペーサー４０としては、例えば、所定以上伸びないチューブ式のダンパー（例えば、オイルダンパー等）を用いても良い。

ここで、上述したスペーサー４０は、周方向に連続する円環状としても良いし、周方向に間隔をあけて複数個を設けるようにしても良い。さらに、ステーター保持体３０の第二の端部３０ｂの下方への変形を抑えるのであれば、スペーサー４０は、軸受支持部２４ｃの上側にのみ設けてもよい。

また、スペーサー４０は、ステーター保持体３０の外周面とハウジング２１の内周面との間に設けるようにしても良い。この場合、ステーター保持体３０の第二の端部３０ｂの下方への変形を抑えるのであれば、スペーサー４０は、ステーター保持体３０の下側にのみ設けてもよい。なお、スペーサー４０は、必要に応じて設ければ良い。例えば、ステーター保持体３０の第二の端部３０ｂとハウジング２１とが接触する可能性が無い場合には、省略しても良い。

ところで、ステーター２３と、蓋体２５との間には、例えばゴム系材料等からなる円環状のリング部材４１が設けられている。このリング部材４１により、ステーター２３がステーター保持体３０内で中心軸Ｏ方向に移動することを抑えている。

したがって、上述した第一実施形態の電動コンプレッサー１０によれば、ステーター２３を収容するステーター保持体３０がハウジング２１に固定される中心軸Ｏ方向の一部の固定部３２を除き、ステーター保持体３０とハウジング２１の内周面２１ｆとの間には、径方向に隙間Ｓが存在する。そのため、ローター２２の回転にともなってステーター２３が径方向に振動しても、その振動が、ステーター保持体３０を介してハウジング２１に伝わり難くなる。その結果、モーター部２０の作動時にハウジング２１が振動して発生する騒音を有効に抑えることが可能となる。

また、ステーター保持体３０の内側にステーター２３を収容することで、ステーター２３で発する熱は、ステーター保持体３０に伝達される。ステーター２３を収容したステーター保持体３０とハウジング２１の内周面２１ｆとの間には隙間Ｓが設けられているので、ステーター２３に伝達された熱は、隙間Ｓに放出されるか、または、固定部３２を介してハウジング２１に熱伝導される。その結果、モーター部２０で発する熱を効率良く放出することができる。

また、ステーター保持体３０は、中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａ以外の部分では、ステーター保持体３０とハウジング２１の内周面２１ｆとの間に、径方向に隙間Ｓを有する。そのため、ローター２２の回転に伴う振動が、ステーター保持体３０を介してハウジング２１に伝わり難くなる。
さらに、中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａの固定部３２においてのみステーター保持体３０をハウジング２１に固定することで、ステーター保持体３０がハウジング２１に接触する部分を最小限に抑えることができる。したがって、ローター２２の回転にともなう振動が、ステーター保持体３０を介してハウジング２１に伝わるのを、より効果的に抑えることができる。

また、ステーター保持体３０は、中心軸Ｏ方向の第二の端部３０ｂにおいて、ステーター保持体３０とハウジング２１との間にスペーサー４０を有している。
このように構成することで、ステーター保持体３０を中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａのみで固定した場合に、ステーター保持体３０の中心軸Ｏ方向の第二の端部３０ｂ側が変位してハウジング２１に接触することを抑制できる。

さらに、ステーター保持体３０は、ハウジング２１に固定された固定部３２と、ステーター２３を保持する保持体本体部３１との間に設けられた低剛性部３３が弾性変形する。そのため、ローター２２の回転時に生じるステーター２３の振動を減衰することができる。したがって、ローター２２の回転にともなう振動が、ステーター保持体３０を介してハウジング２１に伝わるのを、さらに有効に抑えることができる。

また、低剛性部３３は、筒状部３０ｔに形成された開口部３５を有している。このように、筒状部３０ｔに開口部３５を形成することによって、ステーター保持体３０の剛性を容易に低くすることができる。

上記第一実施形態の低剛性部３３は、筒状部３０ｔに開口部３５を形成するようにしたが、この構成に限られない。低剛性部３３において剛性が低くなるのであれば、例えば、低剛性部３３において筒状部３０ｔの肉厚を小さくしたり、低剛性部３３を保持体本体部３１よりも弾性変形しやすい材料で形成したりしてもよい。

（第二実施形態）
次に、この発明に係る電動コンプレッサーの第二実施形態について説明する。この第二実施形態は、第一実施形態とステーター保持体の断面形状のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図５は、この発明の第二実施形態における電動コンプレッサーの図４に相当する断面図である。
図５に示すように、この実施形態における電動コンプレッサー１０Ｂは、コンプレッサー部１１（図１、図２参照）と、モーター部２０Ｂと、を備えている。

モーター部２０Ｂは、ハウジング２１と、ローター２２と、ステーター２３と、ステーター保持体３０Ｂと、を備えている。
ステーター保持体３０Ｂは、ステーター２３を収容する。ステーター保持体３０Ｂは、上記第一実施形態のステーター保持体３０と同様、保持体本体部３１Ｂと、固定部３２と、低剛性部３３と、を備える。

この第二実施形態において、ステーター保持体３０Ｂは、少なくとも保持体本体部３１Ｂにおいて、中心軸Ｏに交差する方向の断面形状が多角形状とされている。このように断面形状を多角形状とすることで剛性を高めることができる。

ここで、ローター２２の回転に起因してステーター２３に生じる振動は、ローター２２の回転数（基本周波数）に対する高調波を含む。そして、ステーター２３に生じる振動の大きくなる高調波の次数（言い換えれば、振動伝達の低減対象となる高調波の次数）が、「２」、「４」といった偶数である場合、ステーター保持体３０Ｂの保持体本体部３１Ｂは、奇数の角部３１ｅを有する正多角形状とするのが好ましい。
また、ステーター２３に生じる振動の大きくなる高調波の次数（言い換えれば、振動伝達の低減対象となる高調波の次数）が、「３」、「５」といった奇数である場合、ステーター保持体３０Ｂの保持体本体部３１Ｂは、偶数の角部３１ｅを有する正多角形状とするのが好ましい。
なお、ステーター２３の振動が大きくなる高調波の次数が奇数となるか偶数となるかは、一般に、スロット数とモーター極数とによって決まる。

図６は、高調波の次数が「２」のときのステーターの変形の様子を模式的に示す図である。図７は、高調波の次数が「４」のときのステーターの変形の様子を模式的に示す図である。
例えば、図６に示すように、ステーター２３の振動における高調波の次数が「２」である場合、ステーター２３には、周方向で互いに反対側となる２個所において、径方向外側に突出するような変形が生じる。これに対し、保持体本体部３１Ｂを、例えば正五角形状とすることで、ステーター２３に生じる変形の方向と、保持体本体部３１Ｂの変形し易い方向とが一致しなくなる。そのため、ステーター２３の変形による影響が保持体本体部３１Ｂに伝播するのを抑えることができる。

また、図７に示すように、ステーター２３振動における高調波の次数が「４」である場合、ステーター２３には、周方向の４個所において、径方向外側に突出するような変形が生じる。これに対し、保持体本体部３１Ｂを、例えば正五角形状とすることで、次数が「２」の場合と同様に、ステーター２３に生じる変形の方向と、保持体本体部３１Ｂの変形し易い方向とが一致しなくなる。そのため、ステーター２３の変形による影響が保持体本体部３１Ｂに伝播するのを抑えることができる。

また、図５に示すように、ステーター２３と、断面が多角形状に形成された保持体本体部３１Ｂとは、固定部材Ｐによって結合されている。この実施形態における固定部材Ｐは、それぞれ保持体本体部３１Ｂのうち、断面視で多角形の各辺の中央の位置でステーター２３に固定されている。これら固定部材Ｐは、熱伝導性の高い金属等の材料で形成されている。なお、固定部材Ｐの形状は図５に示すものに限られない。

したがって、上述した第二実施形態の電動コンプレッサー１０Ｂによれば、ステーター保持体３０Ｂは、少なくとも保持体本体部３１において、中心軸Ｏに交差する方向の断面形状が多角形状とされている。このように構成することで、ステーター保持体３０Ｂの剛性を高めることができ、ローター２２の回転に伴う振動の影響がステーター保持体３０Ｂに及び難くなる。
また、ローター２２の回転による高次の振動がステーター２３に生じる場合に、振動が大きくなる高調波の次数が偶数の場合には、ステーター保持体３０Ｂを奇数の角数の多角形状とし、振動が大きくなる高調波の次数が奇数の場合には、ステーター保持体３０Ｂを偶数の角数の多角形状としている。そのため、ステーター保持体３０Ｂが、ステーター２３の振動の影響を受け難くなる。

また、上記第一実施形態と同様、ステーター保持体３０Ｂがハウジング２１に固定される中心軸Ｏ方向の一部を除き、ステーター保持体３０Ｂとハウジング２１の内周面２１ｆとの間には、径方向に隙間Ｓが存在する。このため、ローター２２の回転にともなう振動が、ステーター保持体３０Ｂを介してハウジング２１に伝わり難くなる。これにより、ハウジング２１が振動して騒音を発生することを抑えることができる。

さらに、固定部材Ｐによってステーター２３と保持体本体部３１Ｂとが結合されるため、ステーター２３の熱を、固定部材Ｐを通じてステーター保持体３０Ｂに円滑に逃がすことができる。

（第二実施形態の変形例）
図８は、この発明の第二実施形態の変形例における、電動コンプレッサーの図４に相当する断面図である。
図８に示すように、ステーター保持体３０Ｂとステーター２３との間に、充填材５０が充填されていてもよい。ここで、充填材５０は、ステーター保持体３０Ｂとステーター２３との間に形成された空間５１における熱伝導性を高める。充填材５０は、例えば、樹脂等によって形成することができる。

このように構成することで、多角形のステーター保持体３０Ｂを採用することによってローター２２との間に空間５１が形成されてしまう場合であっても、充填材５０により、ステーター保持体３０Ｂとステーター２３との間における熱伝導性を高めることができる。したがって、ローター２２の作動時にステーター２３に発生した熱を、効率良くステーター保持体３０Ｂに伝達し、放熱性を高めることができる。
また、ローター２２の回転にともなう振動がステーター２３に生じても、ステーター２３とステーター保持体３０Ｂとの間に充填された充填材５０によって、振動を吸収することもできる。これにより、ステーター保持体３０Ｂは、ローター２２の振動の影響を受け難くなる。

（その他の変形例）
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記各実施形態及びその変形例においては、ステーター保持体３０、３０Ｂを、中心軸Ｏ方向の第一の端部３０ａにおいてのみ、ハウジング２１に固定するようにしたが、これに限らない。例えば、ステーター保持体３０、３０Ｂを、中心軸Ｏ方向の中間部において、ハウジング２１に固定するようにしてもよい。また、ステーター保持体３０、３０Ｂを、中心軸Ｏ方向の両端部で、ハウジング２１に固定するようにしてもよい。

１ ターボチャージャーシステム
２ ターボチャージャー
３ タービンホイール
４ コンプレッサーホイール
６ 回転軸
８ エンジン
９ バイパス路
１０、１０Ｂ 電動コンプレッサー
１１ コンプレッサー部
１３ インペラ
２０、２０Ｂ モーター部
２１ ハウジング
２１ｆ 内周面
２２ ローター
２２ａ 端部
２２ｃ コア部
２２ｍ 永久磁石
２２ｓ ローター軸
２３ ステーター
２４ ハウジング本体
２４ａ 第一の端部
２４ｂ 第二の端部
２４ｃ、２５ｄ 軸受支持部
２４ｏ 開口
２４ｗ 端部壁
２５ 蓋体
２６、２７ 軸受
３０、３０Ｂ ステーター保持体
３０ａ 第一の端部
３０ｂ 第二の端部
３０ｔ 筒状部
３１、３１Ｂ 保持体本体部
３１ｅ 角部
３１ｈ ネジ挿通孔
３２ 固定部
３３ 低剛性部
３４ ボルト
３５ 開口部
３６ 端壁部
３６ｈ 貫通孔
３９ 留め具
４０ スペーサー
４１ リング部材
５０ 充填材
５１ 空間
Ｏ 中心軸
Ｓ 隙間

Claims (9)

1. 空気を圧縮するコンプレッサー部と、
   前記コンプレッサー部を駆動するモーター部と、を備え、
   前記モーター部は、
   前記モーター部の外殻をなすハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、中心軸回りに回転自在に支持されたローターと、
   前記ローターの径方向外側に配置されたステーターと、
   前記中心軸方向の一部のみで前記ハウジングに固定され、前記中心軸方向の残部において、前記ハウジングの内周面に対して前記中心軸を中心とした径方向に隙間をあけて設けられ、その内側に前記ステーターを収容するステーター保持体と、
   を備える電動コンプレッサー。
2. 前記ステーター保持体は、前記中心軸方向の少なくとも第一の端部で、前記ハウジングに固定されている請求項１に記載の電動コンプレッサー。
3. 前記ステーター保持体は、前記中心軸方向の第一の端部においてのみ、前記ハウジングに固定されている請求項２に記載の電動コンプレッサー。
4. 前記ステーター保持体は、前記中心軸方向の第二の端部において、前記径方向において前記ステーター保持体と前記ハウジングとの間にスペーサーを有している請求項３に記載の電動コンプレッサー。
5. 前記ステーター保持体は、
   前記中心軸方向の一部において、前記ハウジングに対して固定される固定部と、
   前記ステーターを保持する保持体本体部と、
   前記中心軸方向において前記固定部と前記保持体本体部との間に設けられ、前記固定部及び前記保持体本体部よりも剛性が低い低剛性部と、
   を備える請求項１から４の何れか一項に記載の電動コンプレッサー。
6. 前記低剛性部は、中心軸を中心とする周方向に間隔をあけて複数の開口部を形成する開口部形成部を備える請求項５に記載の電動コンプレッサー。
7. 前記ステーター保持体は、少なくとも前記保持体本体部において、前記中心軸に交差する方向の断面形状が多角形状とされている請求項５または６に記載の電動コンプレッサー。
8. 前記多角形状の角数は、
   前記ローターの回転に伴い前記ステーターの振動が大きくなる高調波の次数が偶数の場合には、奇数とされ、
   前記次数が奇数の場合には、偶数とされている請求項７に記載の電動コンプレッサー。
9. 前記径方向において、前記ステーター保持体と前記ステーターとの間に、充填材が充填されている請求項１から８の何れか一項に記載の電動コンプレッサー。

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