JP6920486B2 - 電子制御式ターボ機械のロータの保持 - Google Patents
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Description
またはナットに当接するロータの表面の少なくとも一方は、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって粗化される。
ブである。他の実施形態では、永久磁石は、図12に関して以下に記載するように、軸上に存在する。)ロータコア54は、図2において単一片として示されている。しかしながら、ロータコアは、中心部分と2つの端部キャップなどの、複数の部分で構成され得る。軸50はねじ山70を有する。ナット60はねじ山70と係合する。タービン52に近い側のロータコア54の端部は、真っ直ぐに切断され、軸50の肩部64に当接した状態を保つ。図2における実施形態では、肩部64の近くに逃げ溝が存在する。軸50は、ロータコア54と軸50の係合部の中心において凹んだ部分66に沿って内向きに切削されている。代替の実施形態では、軸は内向きに切削されていない。
せが、図面において例示されているわけではない。図面は限定的であることを意図されておらず、明示的に示され記載される組合せ以外の追加の組合せが、本開示の範囲内にある。
前記軸上に配置された電動機のロータであって、前記タービンホイールに近い側の前記ロータの端部が前記保持特徴部に係合しているロータと、
前記軸に固定され、前記タービンホイールから遠い側の前記ロータの端部で前記ロータに当接する保持要素と、
を備える、電子制御式ターボ機械(ECT)。
(形態2) 前記保持特徴部が、前記軸に機械加工された肩部であり、
前記タービンホイールに近い側の前記ロータの端部が、前記軸の中心軸に対して実質的に垂直であり、
前記タービンホイールに近い側の前記ロータの前記端部が、前記肩部に当接する、
形態1に記載のECT。
(形態3) 前記肩部の表面および前記タービンホイールに近い側の前記ロータの前記端部の少なくとも一方が、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって粗化される、形態2に記載のECT。
(形態4) 前記保持特徴部が、前記軸の外側テーパーであり、前記外側テーパーの直径が前記タービンホイールから離れていく方向に単調減少し、
前記外側テーパーと係合する前記ロータの端部が、前記外側テーパーと対合する内側テーパー部分を有し、
前記内側テーパーの内側直径が、前記タービンホイールから離れていく方向に単調減少する、
形態1に記載のECT。
(形態5) 前記内側テーパーおよび前記外側テーパーの少なくとも一方が、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって粗化される、形態4に記載のECT。
(形態6) 前記保持特徴部が、前記軸に画定された複数のスプラインを備え、前記タービンホイール側で前記スプラインに隣接する前記軸の径が前記スプラインの外径と実質的に等しく、前記タービンホイールから離れる側で前記スプラインに隣接する前記軸の径が前記スプラインの内径と実質的に等しく、前記ロータが前記軸の前記スプラインと対合する複数のフィンガーを有する、形態1に記載のECT。
(形態7) 前記軸が前記軸の長さの一部分に沿って前記軸に画定されたねじ山を更に含み、前記保持要素が前記ねじ山と係合するナットである、形態1に記載のECT。
(形態8) 前記ロータが補剛材スリーブを備える、形態7に記載のECT。
(形態9) 前記保持要素が、前記軸にプレスフィットされるカラーである、形態1に記載のECT。
(形態10) 前記カラーが、前記ロータを前記軸から分解する際に破壊される犠牲的な要素である、形態9に記載のECT。
(形態11) 前記ロータが、前記軸と係合するロータコアを備え、
前記ロータが、複数の永久磁石を更に備え、
前記永久磁石が、前記ロータコアの外側表面に当接して設置される、
形態1に記載のECT。
(形態12) 前記タービンホイールが前記軸に溶接される、形態1に記載のECT。
Claims (16)
- 電子制御式ターボ機械(ECT)であって、
タービンホイール(52)が取付けられた軸(50、150、250)であって、該タービンホイールは前記軸の一端又はその近傍部に取付けられた前記軸(50、250)と、
前記タービンホイールと、前記軸の一端とは反対側の他端との間において前記軸の周りに半径方向に画成された肩部(64)又は複数のスプライン(252)の形状に形成された保持特徴部(64、252)と、
前記軸上に受け入れられた電動機のロータ(40、254)であって、該ロータの一端が前記タービンホイール(52)に対面して、前記保持特徴部(64、152、252)に対して係合する前記ロータ(40、254)と、
前記軸(50、250)に取付けられ、前記ロータの一端とは反対側の他端において前記ロータ(40、254)に当接する保持要素(60、162、310)と、を備え、 前記軸(50、150、250)は凹んだ部分(66)に沿って切削されており、該凹んだ部分(66)は、前記保持特徴部(64、152、252)に係合する前記ロータ(40、254)の一端と、前記保持要素(60、162)により当接される前記ロータの一端とは反対側の該ロータの他端との間において少なくとも部分的に伸びており、
前記ロータ(40、254)は、
前記軸(50、250)に受け入れられ且つ係合するローターコア(54、154)と、
前記ローターコア(54、154)の外表面に対して取付けられた複数の永久磁石(58、804)と、
前記ロータ(40、254)は、前記複数の永久磁石(58、804)の外方で前記ローターコア(54、154)に結合されて配置された外包スリーブ(56、806)であって、前記ローターコア(54、154)に接する前記複数の永久磁石(58、804)を包んでいる前記外包スリーブ(56、806)とを備え、
前記ローターコア(54、154)の両端は、前記外包スリーブ(56、806)の両端から軸方向へ所定距離だけ伸びて、前記保持特徴部(64、252)及び前記保持要素(60、162、310)に夫々当接している、ECT。 - 請求項1に記載のECTにおいて、前記保持特徴部(64、252)が、前記軸(50、250)に機械加工された肩部(64)であり、
前記ロータの一端が前記軸(50、250)の中心軸に対して垂直であり、
前記ロータの一端が前記肩部(64)に当接する、ECT。 - 請求項2に記載のECTにおいて、前記肩部(64)の少なくとも1つの表面と前記タービンホイール(52)に近接した前記ロータの一端とが粗化されている、ECT。
- 請求項3に記載のECTにおいて、前記肩部(64)の少なくとも1つの表面及び前記タービンホイール(52)に近接した前記ロータの一端の粗化は、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって行われる、ECT。
- 請求項2に記載のECTにおいて、前記軸(50、250)が前記軸の長さの一部分に沿って前記軸に画定されたねじ山(70)を更に含み、前記保持要素(60)が前記ねじ山(70)と係合するナット(60)である、ECT。
- 請求項5に記載のECTにおいて、前記ロータ(40、254)に対面する前記ナット(60)の表面及び前記ロータ(40、254)の一端とは反対側の他端の少なくとも1つが粗化されている、ECT。
- 請求項6に記載のECTにおいて、前記ロータ(40、254)に対面する前記ナット(60)の表面及び前記ロータ(40、254)の一端とは反対側の他端の少なくとも1つが、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって粗化されている、ECT。
- 請求項2に記載のECTにおいて、前記保持要素(162)が、前記軸(150)にプレスフィットされたカラー(162)である、ECT。
- 請求項8に記載のECTにおいて、前記カラー(162)が、前記ロータを前記軸(150)から分解する際に破壊される犠牲的な要素である、ECT。
- 請求項1に記載のECTにおいて、前記保持特徴部が、前記軸(250)に画定された複数のスプライン(252)を備え、
前記ロータ(254)の一端が、前記軸(250)の前記スプラインと係合する複数のフィンガー(256)を画成する、ECT。 - 請求項10に記載のECTにおいて、前記軸(50、300)が前記軸の長さの一部分に沿って前記軸に画定されたねじ山(70)を更に含み、前記保持要素が前記ねじ山(70)と係合するナット(60、310)である、ECT。
- 請求項11に記載のECTにおいて、前記ロータ(40)に対面する前記ナット(60、310)の表面及び前記ロータ(40)の一端とは反対側の他端の少なくとも1つが粗化されている、ECT。
- 請求項12に記載のECTにおいて、前記ロータ(40)に対面する前記ナット(60、310)の表面及び前記ロータ(40)の一端とは反対側の他端の少なくとも1つが、ナーリング、ビードブラスト、エッチング、サンドブラスト、レーザ蒸着、レーザエッチング、およびコーティングの適用のうちの1つによって粗化されている、ECT。
- 請求項10に記載のECTにおいて、前記保持要素が、前記軸(150)にプレスフィットされるカラー(162)である、ECT。
- 請求項14に記載のECTにおいて、前記カラー(162)が、前記ロータを前記軸(150)から分解する際に破壊される犠牲的な要素である、ECT。
- 請求項1に記載のECTにおいて、前記ローターコア(54、154)は補剛材スリーブである、ECT。
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