JP6260323B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
これにより、ステータコアの端部部分はハウジングと接触しないため、ハウジングが収縮する際にもステータコアの端部部分には力がかからない。
さらにまた、ステータコアの外径が大きくなる程、回転シャフトの軸方向における内径拡張領域の長さは長くなってもよい。
実施の形態1.
この実施の形態に係る回転電機すなわち電動モータ12を有する電動ターボチャージャ10を含んだ過給システム100を図1に示す。
図1に示すように、車両のエンジン30には、排気ガスが流通する排気通路2及び吸入空気が流通する吸気通路3が接続されている。排気通路2には、排気ターボチャージャ40のタービン部42が設けられている。一方、吸気通路3には排気ターボチャージャ40のコンプレッサ部41が設けられている。排気ターボチャージャ40において、コンプレッサ部41とタービン部42とは一体的に接続し、排気ガスの圧力によってタービン部42が回転駆動されるとともにコンプレッサ部41も回転する。すなわち、排気ターボチャージャ40はエンジン30の排気ガスのエネルギーによって駆動されて吸入空気を圧縮する。また、吸気通路3において、排気ターボチャージャ40の下流には順次、第一インタークーラ70、電動ターボチャージャ10及び第二インタークーラ80が設けられている。
ここで、吸気通路3並びに吸気通路3に設けられた排気ターボチャージャ40及び電動ターボチャージャ10は、エンジン30に流入する吸入空気を圧縮するための過給システム100を構成する。
図2に示すように、電動ターボチャージャ10の電動モータ12はアルミ製のハウジング17を備える。ハウジング17の外周面には複数の放熱用のフィン18が形成されている。また、ハウジング17の内部には略円柱形状の収容空間15が形成されている。収容空間15には、ハウジング17の中心軸に沿って回転シャフト16が延びている。回転シャフト16は、軸受19a,19bを介してハウジング17に回転可能に支持されている。ここで、回転シャフト16の軸方向について図2の紙面上右側をX方向とし、図2の紙面上左側をX’方向とする。そして、回転シャフト16のX’方向の一端は、ハウジング17の外部に突出して延長している。回転シャフト16においてハウジング17の外部に突出した部分には、コンプレッサ11が一体回転可能に固定して取り付けられる。
ここで、ハウジング17は筐体を構成する。
なおここで、ロータ13は回転子を構成し、ステータ14は固定子を構成する。
また、フランジ37dはハウジング17の内部にX方向側からステータ14を組み入れる際に、ステータ14の位置を画定するストッパとして機能する。さらに、フランジ37dはステータコア14aのX’方向の端部の鋼板Stに当接しているため、ステータコア14aのX’方向の端部においては、フランジ37dによって鋼板Stの捲り上がりが防止される。
なお、固定子取付面37aの長さL2は、電動ターボチャージャ10の全ての使用温度範囲においてハウジング17に対してステータ14の固定が可能である程度の長さとする。
エンジン30が所定速度以上で回転している場合、排気通路2を流入する排気の圧力によって排気ターボチャージャ40のタービン部42は回転駆動される。これにより、排気ターボチャージャ40のコンプレッサ部41が駆動され、吸気通路3を流通する吸入空気はコンプレッサ部41によって圧縮される。次に、圧縮された吸入空気は第一インタークーラ70によって冷却される。なお、この時、ECU60はエンジン30の回転数を読み込んでいる。そして、ECU60は、エンジン30が高速で回転しているか否かを判断し、エンジン30が所定速度以上の高速度で回転している場合は、電動ターボチャージャ10の電動モータ12を停止状態に維持する。回転駆動していない電動ターボチャージャ10のコンプレッサ11は、吸気通路3における吸入空気の流れに対する抵抗となる。そのため、吸入空気は第一分岐点3aを通過した後、バイパス流路5に流入する。この時、吸入空気の圧力によって逆止弁50は開状態となり、吸入空気はバイパス流路5を流通し、第二分岐点3bを介して再び吸気通路3に流入し、第二インタークーラ80を通過して、エンジン30に流入する。
具体的には、蓄電池(図示せず)からインバータ(図示せず)を介してステータコイル14bに三相交流電流が流れ、ステータ14とロータ13との間に回転磁界が発生し、これによって回転シャフト16がコンプレッサ11とともに回転する(図2参照)。そのため、充分圧縮されずに排気ターボチャージャ40のコンプレッサ部41を通過した吸気通路3の吸入空気は、第一インタークーラ70及び第一分岐点3aを通過して、電動ターボチャージャ10のコンプレッサ11によって圧縮される。なお、この時、バイパス流路5に設けられた逆止弁50は閉状態であり、吸入空気はバイパス流路5には流通しない。そして、電動ターボチャージャ10により圧縮された吸入空気は第二分岐点3bを通過して、第二インタークーラ80によって冷却された後、エンジン30に流入する。
また、ステータコア14aをハウジング17の内周面に固定する方法が焼き嵌めであるため、固定用のボルト等の部品が不要であり、その分製造コストを低くすることができる。また、ハウジング17にボルト通し穴等を設ける必要がないため、電動ターボチャージャ10自体を小型化することができる。
また、内径拡張領域の長さL3は、鋼板Stを10枚積層した長さ10t以上であるため、より確実にステータコア14aの端部における鋼板Stの変形を防止することができる。
この発明の実施の形態に係る回転電機すなわち電動モータ22を有する電動ターボチャージャ20の構成を図5に示す。この実施の形態の電動ターボチャージャ20は、実施の形態1の電動ターボチャージャ10のハウジング17を、二つの傾斜面47c,47hが形成された固定子受部47を備えるハウジング27に置き換えたものである。
なお、図1〜4の参照符号と同一の符号は同一又は同様の構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
なお、固定子取付面47aの長さL4は、電動ターボチャージャ20の全ての使用温度範囲においてハウジング27に対してステータ14の固定が可能である程度の長さとする。
Claims (3)
- 筐体と、
前記筐体に回転可能に支持される回転シャフトと、
前記回転シャフトに固定されて取り付けられるとともに、前記筐体の内部に収容される回転子と、
前記筐体に固定されるとともに、前記回転子の径方向外側に前記回転子と対向して設けられる固定子とを備える回転電機であって、
前記固定子は、前記回転シャフトの軸方向において積層された複数の鋼板によって形成されるステータコアを有し、
前記ステータコアは前記筐体の内周面の径方向内側に突出して設けられる固定子受部の固定子取付面に固定して取付けられ、
前記固定子受部の一端には、前記固定子取付面に隣接して、径方向内側に突出したフランジが設けられ、
前記固定子受部の他端には、前記固定子取付面の径よりも大きい径を有する内径拡張領域が設けられ、
さらに、前記内径拡張領域は、前記固定子取付面に隣接して、前記筐体の端部に向かって径方向外側に内径が広がるように前記軸方向に対して傾斜する傾斜面を有しており、
前記固定子取付面に固定される前記ステータコアの一端は前記フランジに当接して設けられ、前記ステータコアの他端の端部部分は前記内径拡張領域に対向する位置に設けられるとともに、前記内径拡張領域は前記ステータコアの前記端部部分に当接しないように形成される回転電機。 - 前記回転シャフトの前記軸方向における前記内径拡張領域の長さは、前記鋼板を10枚積層した長さ以上である請求項1に記載の回転電機。
- 前記ステータコアの前記外径が大きくなる程、前記回転シャフトの前記軸方向における前記内径拡張領域の長さは長くなる請求項1又は2に記載の回転電機。
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