JP7090559B2 - 高速永久磁石ロータのための保持スリーブおよびバランス戦略 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月１３日付で出願された米国特許出願第１５／１８０，５０９号の利益を主張する。

本開示が一般的に係わる分野は、ターボ機械を含む。

ターボ機械は、電気モータを含むことができる。

いくつかの変形例は、ロータアセンブリの組立ておよびバランシング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法を含むことができ、前記方法は、ロータコアから半径方向に各々延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを提供するステップであって、第１の端部キャップが第１の軸方向突出部を含み、第２の端部キャップが第２の軸方向突出部を含み、第１の軸方向突出部および第２の軸方向突出部がそれぞれ環状空洞から離れるように延びる、ステップ；環状空洞内に磁石を提供するステップ；磁石を包囲して圧縮するために、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップ上にスリーブを配置するステップ；およびロータアセンブリをバランシングするために、スリーブ、第１の軸方向突出部、または第２の軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップを含む。

いくつかの変形例は、バランスカッティング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法を含むことができ、前記方法は、ロータアセンブリの第１の端部キャップおよび第２の端部キャップの外径に軸方向突出部を提供するステップ；およびロータアセンブリをバランシングするために、スリーブまたは軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップを含む。

いくつかの変形例は、ロータアセンブリを含むことができ、前記ロータアセンブリは、シャフトを収容するように構成され配置されるロータコア；ロータコアから半径方向の外側に延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップ；環状空洞内に嵌合するように構成され配置される少なくとも１つの磁石；および少なくとも１つの磁石を圧縮するように構成され配置されるスリーブ；を含み、第１の端部キャップは第１の軸方向突出部を含み、第２の端部キャップは第２の軸方向突出部を含み、第１の軸方向突出部および第２の軸方向突出部はそれぞれ環状空洞から離れるように延びる。

本発明の範囲内の他の例示的な変形例が以下に提供された詳細な説明から明らかになるであろう。本発明の範囲内にて変形例を開示するにおいて、詳細な説明および特定の実施例は、単に例示の用途のために意図されており、本発明の範囲を限定することが意図されていないということが理解されるべきである。

本発明の範囲内の変形例の選択的な実施例は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。

図１は、いくつかの変形例による電気アシストターボチャージャシステムの概路図を示す。 図２は、いくつかの変形例によるロータアセンブリおよびステータアセンブリの部分断面図を示す。 図３は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。 図４は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。 図５は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。 図６は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。 図７は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。 図８は、いくつかの変形例によるロータアセンブリの部分断面図を示す。

後続の変形例の説明は、本来例示的にすぎないもので、本発明の範囲、その適用、または使用を限定することは一切目的としていない。

図２を参照すると、いくつかの変形例において、電気モータ２０は、ステータアセンブリ２４によって駆動され得るロータアセンブリ３２を含むことができる。いくつかの変形例において、ステータアセンブリ２４は、界磁巻線（ｆｉｅｌｄ ｗｉｎｄｉｎｇ）２６によって通電され得る電磁石として動作することができる。ロータアセンブリ３２は、ロータアセンブリ３２の回転軸２８に対するトルクを生成することができる界磁巻線２６とロータアセンブリ３２内の磁場との間の相互作用によってステータアセンブリ２４によって回転され得る。いくつかの変形例において、１つ以上の永久磁石９２が磁場を提供するのに使用され得る。以下で使用される用語「半径方向（ｒａｄｉａｌ）」は、シャフト３０の回転軸２８から延びるか、回転軸２８に垂直な方向を指し、以下で使用される用語「軸方向（ａｘｉａｌ）」は、シャフト３０の回転軸２８に沿うか、回転軸２８に平行な方向を指す。

図２～図７を参照すると、いくつかの変形例において、ロータアセンブリ３２は、中空シリンダーであることができ、シャフト３０（その変形例が図２に示されている）を収容するように構成され配置され得るロータコア３４を含むことができ、シャフト３０は、変形例が図１に示されているターボチャージャ２２、ｅブースター（ｅＢｏｏｓｔｅｒ）、および廃熱回収機械を含むがこれに限定されない任意の数のシステムに作動可能に連結され得る。ロータコア３４は、チタンを含むがこれに限定されない任意の数の耐久性の高強度非磁性材料または高ニッケル鋼を含むがこれに限定されない任意の数の合金鋼を含むことができる。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４は、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができ、ロータコア３４の表面および第１および第２の端部キャップ３６、６４によって画定されるロータコア３４と共に環状空洞９４を形成するように構成され配置され得る。環状空洞９４は、１つ以上の永久磁石９２を収容するように構成され、配置され得る。ロータコア３４および第１および第２の端部キャップ３６、６４は、変形例が図２に示されている、ロータコア３４と共に単一の連続的な部品であり得るか、または変形例が図８に示されている、ロータコア３４に取り付けることができる。第１および第２の端部キャップ３６、６４は、第１の端部キャップ３６をロータコア３４内の第１のナブ（ｎｕｂ）１０４内に圧入（ｐｒｅｓｓ－ｆｉｔ）することおよび第２の端部キャップ６４をロータコア３４内の第２のナブ１０６内に圧入することを含むがこれに限定されない任意の数の変形例においてロータコア３４に取り付けることができる。第１のナブ１０４および第２のナブ１０６は、第１および第２の端部キャップ３６、６４の端面１１０と同一の直径を有する開口１０８を有するように構成され配置され得る。

いくつかの変形例において、ロータアセンブリ３２は、中空シリンダーであることができ、ステータアセンブリ２４と嵌合するように構成され配置され得るスリーブ９８を含むことができ、その変形例が図２に示されている。スリーブ９８はまた、１つ以上の磁石９２を圧縮するために、環状空洞９４および１つ以上の永久磁石９２を取り囲むように構成され配置されることができ、ロータアセンブリ３２の高い回転速度によって過大な力を受けることができる１つ以上の永久磁石９２に対する応力を保護して制限することができる。スリーブ９８は、繊維補強ポリマーであり得る繊維補強複合材料を含むがこれに限定されない任意の数の耐久性材料を含むことができる。いくつかの変形例において、スリーブ９８内の繊維は、スリーブ９８の剛性に影響を及ぼすように配向され得る。

製造中に、ロータアセンブリ３２の回転バランス試験が行われることができる。回転バランス試験中に、ロータアセンブリ３２のバランスは、ロータアセンブリ３２の一部分を半径方向にカッティング９６することによって調整され得る。いくつかの変形例において、端部キャップ３６、６４および／またはスリーブ９８の少なくとも１つは、バランスカット９６に起因するスリーブ９８上の破壊点（ｆａｉｌｕｒｅ ｐｏｉｎｔ）または局所的な応力集中の生成を減少または防止するように構成され配置され得る。また、端部キャップ３６、６４および／またはスリーブ９８の構成は、高い回転速度によってまたは端部キャップ３６、６４とスリーブ９８との間の締り嵌め（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）からの応力を減少させることもできる。

図２を参照すると、いくつかの変形例において、第１の端部キャップ３６は、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができる第１の本体部３８および環状空洞９４から離れるように本体部３８の外側端部４０から軸方向の外側に延びることができるリップ（ｌｉｐ）または突出部４２を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部４２は、外面４４、内面４６、およびこれらの間に延びる軸方向表面４８を含むことができる。リップまたは突出部４２の外面４４は、スリーブ９８と同一平面になることができるように本体部３８に垂直であり得る。リップまたは突出部４２の内面４６はまた、本体部３８に垂直であり得るか、または外面４４に向かって上向きの角度で延びることができる。第２の端部キャップ６４は、第１の端部キャップ３６と対称的に対向することができ、また、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができる本体部６６および環状空洞９４から離れるように本体部６６の外側端部６８から軸方向の外側に延びることができるリップまたは突出部７０を含むこともできる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部７０は、外面７２、内面７４、およびこれらの間に延びる軸方向表面７６を含むことができる。リップまたは突出部７０の外面７２は、外面７２がスリーブ９８と同一平面になることができるように本体部６６に垂直であり得る。リップまたは突出部７０の内面７４はまた、本体部６６に垂直であり得るか、またはテーパを形成するために、外面７２に向かって上向きの角度で延びることができる。第１および第２の端部キャップ３６、６４上のリップまたは突出部４２、７０は、端部キャップ３６、６４の外径に追加の材料を提供することができ、追加の材料は、ロータの曲げ剛性（ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を防止または減少させることができる。また、追加の材料は、バランスカット９６がバランスカット９６を示す点線から軸方向の外側のどこにでも第１の端部キャップ３６、第２の端部キャップ６４、またはスリーブ９８のうちの少なくとも１つを通して形成され得るようにし、スリーブ９８、特に炭素繊維を含むスリーブ９８上の応力集中を防止または減少させることができる。

図３を参照すると、いくつかの変形例において、スリーブ９８は、外面１００および内面１０２を含むことができる。内面１０２は、上向きに角度を付けるように構成され配置されることができ、スリーブ９８の各端部にテーパを形成することができる。いくつかの変形例において、スリーブ９８および端部キャップ３６、６４の構造は、スリーブ９８の内面１０２の一部分および端部キャップ３６、６４の外面４４、７２によって画定される、スリーブ９８と各端部キャップ３６、６４との間に空洞またはギャップ６０、８８を形成することができる。スリーブ９８と端部キャップ３６、６４との間のギャップ６０、８８は、半径方向のバランスカット９６がバランスカット９６を示す点線上にまたは点線から軸方向の外側に第１の端部キャップ３６、第２の端部キャップ６４、またはスリーブ９８のうちの少なくとも１つを通して形成され得るようにし、バランシングカッティング中にスリーブ９８上の応力集中を防止または減少させることができる。

図４を参照すると、いくつかの変形例において、第１の端部キャップ３６上のリップまたは突出部４２の外面４４はまた、外面４４の第２の端部５６から外側に延びることができる第２の半径方向突出部５２を含むこともできる。第２の半径方向突出部５２は、外面４４に垂直であり得るし、スリーブ９８が第１の端部キャップ３６を越えて延びることを防止し得るように、スリーブ９８の高さの少なくても一部分を越えて延びることができる。いくつかの変形例において、第２の半径方向突出部５２は、第１の半径方向突出部５０の距離の少なくとも２倍に延びることができる。いくつかの変形例において、第２の半径方向突出部５２は、スリーブ９８の軸方向位置の精度を向上させることができるスリーブ９８に対する軸方向停止部を提供するように構成され配置され得る。第１の端部キャップ３６から延びる第２の半径方向突出部５２は、例示的な目的でのみ前述されており、第２の半径方向突出部５２は、その代わりに第２の端部キャップ６４上に提供されることもできる。

図５を参照すると、いくつかの変形例において、第１の端部キャップ３６は、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができる第１の本体部３８および本体部３８の外側端部４０から軸方向の外側に延びることができるリップまたは突出部４２を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部４２は、外面４４、内面４６、およびこれらの間に延びる軸方向表面４８を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部４２の外面４４は、スリーブ９８の外面１００と平行であり得るように本体部３８に垂直であり得る。いくつかの変形例において、外面４４はまた、環状空洞９４に直ぐ隣接した外面４４の第１の端部５４から外側に延びることができる半径方向突出部５０を含むこともできる。半径方向突出部５０は、スリーブ９８の内面１０２、半径方向突出部５０、およびリップまたは突出部４２の外面４４によって画定される、スリーブ９８と端部キャップ３６との間に空洞またはギャップ６０を生成するように構成され配置され得る。半径方向突出部５０は、外面４４に垂直であり得るか、または片面または両面上に角度を含むことができる。リップまたは突出部４２の内面４６はまた、本体部３８に垂直であり得るか、またはテーパを形成するために、外面４４に向かって上向きの角度で延びることができる。第２の端部キャップ６４は、第１の端部キャップ３６と対称的に対向することができ、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができる本体部６６および本体部６６の外側端部６８から軸方向の外側に延びることができるリップまたは突出部７０を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部７０は、外面７２、内面７４、およびこれらの間に延びる軸方向表面７６を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部７０の外面７２は、スリーブ９８の内面１０２と平行になるように、本体部６６に垂直であり得る。いくつかの変形例において、外面７２はまた、環状空洞９４に直ぐ隣接した外面７２の第１の端部８２から外側に延びることができる半径方向突出部７８を含むこともできる。半径方向突出部７８は、スリーブ９８の内面１０２、半径方向突出部７８、およびリップまたは突出部７０の外面７２によって画定される、スリーブ９８と第２の端部キャップ６４との間に空洞またはギャップ８８を生成するように構成され配置され得る。半径方向突出部７８は、外面７２に垂直であり得るか、または片面または両面上に角度を含むことができる。リップまたは突出部７０の内面７４はまた、本体部６６に垂直であり得るか、またはテーパを形成するために、外面７２に向かって上向きの角度で延びることができる。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４上の半径方向突出部５０、７８は、１つ以上の永久磁石９２を汚染物から保護することができる、スリーブ９８と第１および第２の端部キャップ３６、６４との間にシール部を提供するように構成され配置され得る。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４の構成は、バランスカット９６を表示する点線上にまたは点線から軸方向の外側に第１の端部キャップ３６、第２の端部キャップ６４、またはスリーブ９８のうちの少なくとも１つを通して半径方向のバランスカット９６を可能にすることができる。スリーブ９８と端部キャップ３６、６４との間の空洞またはギャップ６０、８８は、バランスカッティング中にスリーブ９８上の応力集中を防止または減少させることができる。

図６を参照すると、いくつかの変形例において、第１の端部キャップ３６の外面４４はまた、外面４４の第２の端部５６から外側に延びることができ、外面４４に垂直であり得る第２の半径方向突出部５２を含むこともできる。第２の半径方向突出部５２は、スリーブ９８が第１の端部キャップ３６を越えて延びることを防止することができるように、スリーブ９８の高さの少なくても一部分を越えて延びることができる。第１の端部キャップ３６から延びる第２の半径方向突出部５２は、例示的な目的でのみ前述されており、第２の半径方向突出部５２は、その代わりに第２の端部キャップ６４上に提供されることもできる。いくつかの変形例において、第２の半径方向突出部５２は、第１の半径方向突出部５０の距離の少なくとも２倍に延びることができる。いくつかの変形例において、第２の半径方向突出部５２は、スリーブ９８の軸方向位置の精度を向上させることができるスリーブ９８に対する軸方向停止部を提供するように構成され配置され得る。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４の構成は、バランスカット９６を表示する点線上にまたは点線から軸方向の外側に第１の端部キャップ３６、第２の端部キャップ６４、またはスリーブ９８のうちの少なくとも１つを通して半径方向のバランスカット９６を可能にすることができる。

図７を参照すると、いくつかの変形例において、第１の端部キャップ３６は、ロータコア３４から半径方向に延びることができる第１の本体部３８および本体部３８の外側端部４０から軸方向に延びることができるリップまたは突出部４２を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部４２は、外面４４、内面４６、およびこれらの間に延びる軸方向表面４８を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部４２の外面４４は、本体部３８から下向きに角度を付けることができる。外面４４の角度は、スリーブ９８の内面１０２の一部分および端部キャップ３６の外面４４によって画定される、スリーブ９８と端部キャップ３６との間に空洞またはギャップ６０を生成するように構成され配置され得る。リップまたは突出部４２の内面４６は、本体部３８に垂直であり得るか、またはテーパを形成するために、外面４４に向かって上向きの角度で延びることができる。第２の端部キャップ６４は、第１の端部キャップ３６と対称的に対向することができ、また、ロータコア３４から半径方向の外側に延びることができる本体部６６および本体部６６の外側端部６８から軸方向の外側に延びることができるリップまたは突出部７０を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部７０は、外面７２、内面７４、およびこれらの間に延びる軸方向表面７６を含むことができる。いくつかの変形例において、リップまたは突出部７０の外面７２は、本体部６６から下向きに角度を付けることができる。外面７２の角度は、スリーブ９８の内面１０２の一部分および端部キャップ６４の外面７２によって画定される、スリーブ９８と端部キャップ６４との間に空洞またはギャップ８８を生成するように構成され配置され得る。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４のリップまたは突出部４２、７０は、半径方向突出部４２、７０が１つ以上の永久磁石９２を汚染物から保護することができる、スリーブ９８と第１および第２の端部キャップ３６、６４との間にシール部を提供するように構成され配置され得る。いくつかの変形例において、第１および第２の端部キャップ３６、６４の構成はまた、バランスカット９６を表示する点線上にまたは点線から軸方向の外側に第１の端部キャップ３６、第２の端部キャップ６４、またはスリーブ９８のうちの少なくとも１つを通して半径方向のバランスカット９６を可能にすることもできる。スリーブ９８と端部キャップ３６、６４との間の空洞またはギャップ６０、８８は、バランスカッティング中にスリーブ９８上の応力集中を防止または減少させることができる。

端部キャップ３６、６４およびスリーブ９８の前記変形例中のいずれかは、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、任意の数の方式で組み合わせおよび／または再配置され得ることに留意しなければならない。

後続の変形例の説明はただ本発明の範囲内にあると見なされる構成要素、要素、動作、製品および方法の例示であり、具体的に開示または明示的に記載されていないものによってこのような範囲を制限しようとするのでは断じてない。本明細書で説明された構成要素、要素、動作、製品および方法は本明細書で明示的に説明されたもの以外のものと組み合わされかつ再配置されることができ、そうしても本発明の範囲内にあると見なされる。

変形例１は、ロータアセンブリの組立ておよびバランシング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法を含むことができ、前記方法は、ロータコアから半径方向に各々延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを提供するステップであって、前記第１の端部キャップが第１の軸方向突出部を含み、前記第２の端部キャップが第２の軸方向突出部を含み、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部がそれぞれ環状空洞から離れるように延びる、ステップ；前記環状空洞内に磁石を提供するステップ；前記磁石を包囲して圧縮するために、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップ上にスリーブを配置するステップ；および前記ロータアセンブリをバランシングするために、前記スリーブ、前記第１の軸方向突出部、または前記第２の軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップを含む。

変形例２は、前記第１の端部キャップが前記ロータコア内の第１のナブ（ｎｕｂ）に圧入（ｐｒｅｓｓ－ｆｉｔ）され、前記第２の端部キャップが前記ロータコア内の第２のナブに圧入される、変形例１に記載の方法を含むことができる。

変形例３は、前記スリーブの内部半径方向表面と前記第１および第２の軸方向突出部の表面との間にギャップを提供するステップをさらに含む、変形例１または２に記載の方法を含むことができる。

変形例４は、前記スリーブの第１の端部および第２の端部をテーパリングして前記ギャップを形成する、変形例１～３のいずれか１つに記載の方法を含むことができる。

変形例５は、前記第１の軸方向突出部上に第１の半径方向突出部を提供し、前記第２の軸方向突出部上に第２の半径方向突出部を提供して前記ギャップを形成する、変形例１～３のいずれか１つに記載の方法を含むことができる。

変形例６は、前記第１の端部キャップ上に第１の軸方向突出部をテーパリングし、前記第２の端部キャップ上に第２の軸方向突出部をテーパリングして前記ギャップを形成する、変形例１～３のいずれか１つに記載の方法を含むことができる。

変形例７は、前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つに停止部を提供することによって、前記スリーブを軸方向に位置決めするステップをさらにと含む、変形例１～６のいずれか１つに記載の方法を含むことができる。

変形例８は、バランスカッティング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法を含むことができ、前記方法は、ロータアセンブリの第１の端部キャップおよび第２の端部キャップの外径に軸方向突出部を提供するステップ；および前記ロータアセンブリをバランシングするために、前記スリーブまたは前記軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップを含む。

変形例９は、前記スリーブと前記軸方向突出部との間にギャップを提供するステップをさらに含む、変形例８に記載の方法を含むことができる。

変形例１０は、前記スリーブの第１の端部および第２の端部をテーパリングして前記ギャップを形成する、変形例９に記載の方法を含むことができる。

変形例１１は、前記軸方向突出部上に第１および第２の半径方向突出部を提供して前記ギャップを形成する、変形例９に記載の方法を含むことができる。

変形例１２は、前記第１の端部キャップ上に第１の軸方向突出部をテーパリングし、前記第２の端部キャップ上に第２の軸方向突出部をテーパリングして前記ギャップを形成する、変形例９に記載の方法を含むことができる。

変形例１３は、前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つに停止部を使用して前記スリーブを軸方向に位置決めするステップをさらに含む、変形例８～１２のいずれか１つに記載の方法を含むことができる。

変形例１４は、ロータアセンブリを含むことができ、前記ロータアセンブリは、シャフトを収容するように構成され配置されるロータコア；前記ロータコアから半径方向の外側に延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップ；前記環状空洞内に嵌合するように構成され配置される少なくとも１つの磁石；および少なくとも１つの磁石を圧縮するように構成され配置されるスリーブ；を含み、前記第１の端部キャップは第１の軸方向突出部を含み、前記第２の端部キャップは第２の軸方向突出部を含み、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部はそれぞれ環状空洞から離れるように延びる。

変形例１５は、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部がそれぞれ外面、内面、およびこれらの間に延びる軸方向表面を含む、変形例１４に記載のロータアセンブリを含むことができる。

変形例１６は、前記外面が前記環状空洞に直ぐ隣接した半径方向突出部を含み、前記スリーブの内面と前記環状空洞と対向して前記外面の残り部分との間にギャップを画定するように構成され配置される、変形例１５に記載のロータアセンブリを含むことができる。

変形例１７は、前記半径方向突出部が前記スリーブの内面とシール部として作用して前記磁石を汚染物から保護する、変形例１５または１６に記載のロータアセンブリを含むことができる。

変形例１８は、前記スリーブの内面の各端部が前記第１の軸方向突出部と前記第２の軸方向突出部との間にギャップを画定するようにテーパリングされる、変形例１４または１５に記載のロータアセンブリを含むことができる。

変形例１９は、前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つが前記スリーブに対する軸方向停止部として作用するように構成され配置される半径方向突出部を含む、変形例１４～１８のいずれか１つに記載のロータアセンブリを含むことができる。

変形例２０は、前記半径方向突出部が前記環状空洞と対向して前記外面の第１の端部から延びる、変形例１９に記載のロータアセンブリを含むことができる。

本発明の範囲内の選択的な変形例の前記説明は本質的に例示にすぎないものであり、したがって、その変形例または変更例は本発明の思想および範囲から逸脱するものと見なしてはならない。

Claims (19)

1. ロータアセンブリの組立ておよびバランシング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法であって、
   ロータコアから半径方向に各々延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを提供するステップであって、前記第１の端部キャップが第１の軸方向突出部を含み、前記第２の端部キャップが第２の軸方向突出部を含み、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部がそれぞれ環状空洞から離れるように延びる、ステップと、
   前記環状空洞内に磁石を提供するステップと、
   前記磁石を包囲して圧縮するために、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップ上にスリーブを配置して、前記スリーブは、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部を越えて軸方向に延びず、かつ前記スリーブの内部半径方向表面と前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップとの間にギャップが形成されるようにするステップと、
   前記ロータアセンブリをバランシングするために、前記スリーブ、前記第１の軸方向突出部、及び、前記第２の軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップと、を含む、方法。
2. 前記第１の端部キャップは前記ロータコア内の第１のナブ（ｎｕｂ）に圧入（ｐｒｅｓｓ－ｆｉｔ）され、前記第２の端部キャップは前記ロータコア内の第２のナブに圧入される、請求項１に記載の方法。
3. 前記スリーブの前記内部半径方向表面と前記第１および第２の軸方向突出部の表面との間に前記ギャップを提供するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記スリーブの第１の端部および第２の端部をテーパリングして前記ギャップを形成する、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１の軸方向突出部上に第１の半径方向突出部を提供し、前記第２の軸方向突出部上に第２の半径方向突出部を提供して前記ギャップを形成する、請求項３に記載の方法。
6. 前記第１の端部キャップ上に第１の軸方向突出部をテーパリングし、前記第２の端部キャップ上に第２の軸方向突出部をテーパリングして前記ギャップを形成する、請求項３に記載の方法。
7. 前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つに停止部を提供することによって、前記スリーブを軸方向に位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. バランスカッティング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法であって、
   ロータアセンブリの第１の端部キャップおよび第２の端部キャップの外径に軸方向突出部を提供するステップと、
   前記スリーブと前記軸方向突出部との間にギャップを提供するステップと、
   前記ロータアセンブリをバランシングするために、前記スリーブまたは前記軸方向突出部のうちの少なくとも１つを半径方向にカッティングするステップと、を含む、バランスカッティング中にロータスリーブ上の応力集中を減少させるための方法。
9. 前記スリーブの第１の端部および第２の端部をテーパリングして前記ギャップを形成する、請求項８に記載の方法。
10. 前記軸方向突出部上に第１および第２の半径方向突出部を提供して前記ギャップを形成する、請求項８に記載の方法。
11. 前記第１の端部キャップ上に第１の軸方向突出部をテーパリングし、前記第２の端部キャップ上に第２の軸方向突出部をテーパリングして前記ギャップを形成する、請求項８に記載の方法。
12. 前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つに停止部を使用して前記スリーブを軸方向に位置決めするステップをさらにと含む、請求項８に記載の方法。
13. ロータアセンブリであって、
    シャフトを収容するように構成され配置されるロータコアと、
    前記ロータコアから半径方向の外側に延び、互いに横方向に離間して環状空洞を画定する第１の端部キャップおよび第２の端部キャップと、
    前記環状空洞内に嵌合するように構成され配置される少なくとも１つの磁石と、
    前記少なくとも１つの磁石を圧縮するように構成され配置されるスリーブと、を含み、
    前記第１の端部キャップは第１の軸方向突出部を含み、前記第２の端部キャップは第２の軸方向突出部を含み、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部はそれぞれ前記環状空洞から離れるように延び、前記スリーブは、前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部を越えて軸方向に延びず、かつ、前記スリーブの内部半径方向表面と前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップとの間にギャップが形成される、ロータアセンブリ。
14. 前記第１の軸方向突出部および前記第２の軸方向突出部は、それぞれ外面、内面、およびこれらの間に延びる軸方向表面を含む、請求項１３に記載のロータアセンブリ。
15. 前記外面は、前記環状空洞に直ぐ隣接した半径方向突出部を含み、前記スリーブの前記内面と前記環状空洞と対向して前記外面の残り部分との間に前記ギャップを画定するように構成され配置される、請求項１４に記載のロータアセンブリ。
16. 前記半径方向突出部は、前記スリーブの内面とシール部として作用して前記磁石を汚染物から保護する、請求項１５に記載のロータアセンブリ。
17. 前記スリーブの前記内面の各端部は、前記第１の軸方向突出部と前記第２の軸方向突出部との間に前記ギャップを画定するようにテーパリングされる、請求項１４に記載のロータアセンブリ。
18. 前記第１の端部キャップまたは前記第２の端部キャップのうちの１つは、前記スリーブに対する軸方向停止部として作用するように構成され配置される半径方向突出部を含む、請求項１３に記載のロータアセンブリ。
19. 前記半径方向突出部は、前記環状空洞と対向して前記外面の第１の端部から延びる、請求項１８に記載のロータアセンブリ。

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