JP7305314B2 - モータ、過給機及び過給機の組立方法 - Google Patents
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Description
第二ステータ固定部及び第二被固定部は、第一ステータ固定部及び第一被固定部よりも小径である。これにより、ステータをハウジング内に挿入する際、ハウジングの第一ステータ固定部側から第二ステータ固定部側に向かってステータを挿入すれば、ステータがハウジングに干渉することを抑制しつつ、ステータを容易にハウジングに組み付けることができる。
ここで、前記ハウジングの内周面は、前記ハウジングの一端部側から他端部側に向かって所定長にわたり、一定の内径で形成されている第一内周面と、前記第一内周面に対し、前記ハウジングの前記他端部に近接した部分に形成されている第二内周面と、を備え、前記第一ステータ固定部は、前記ハウジングの前記第一内周面に形成され、前記第二ステータ固定部は、前記ハウジングの前記第二内周面に形成され、前記ハウジングは、前記ハウジングの一端部側から前記第二ステータ固定部に至るまでに1つのみ設けられ、前記第一内周面から前記第二内周面に向かって、その内径が漸次縮小するようにテーパ状に形成された縮径面をさらに備えてもよい。
また、ステータをハウジング内に挿入する際、ステータがハウジングに干渉することを抑制しつつ、ステータを容易にハウジングに組み付けることができる。
また、ステータをハウジング内に挿入する際、ステータがハウジングに干渉することを抑制しつつ、ステータを容易にハウジングに組み付けることができる。
図1に示すように、本実施形態の過給機10は、軸受台13と、軸受台13の一方の側に設けられたタービン部10Tと、軸受台13の他方の側に設けられたコンプレッサ部10Cと、モータ30と、を備えている。
図2に示すように、モータ30は、モータロータ31と、ステータ32と、ハウジング33と、を主な構成要素とする。
モータロータ31は、外周面に永久磁石を備える円柱形状の部材である。モータロータ31は、一端部がロータ軸15の端部とフランジ結合によって接続されている。詳しくは、モータロータ31は、ロータ軸15の吸入空気導入路24側となる端部に設けたフランジ31aを、モータロータ31のコンプレッサ羽根車20側となる端部に設けたフランジ15aに突き合わせ、複数のボルト・ナット34で締結される。これにより、モータロータ31は、ロータ軸15に連結されている。
サポート部材35は、リング状のフランジ部35aと、複数(本実施形態では4本)の連結バー35bとを備えている。フランジ部35aには、複数(本実施形態では6個)のボルト穴35cが円周方向に等ピッチで設けられている。フランジ部35aは、ボルト穴35cを通して、ボルト36で空気案内ケーシング14に固定される。連結バー35bは、フランジ部35aとハウジング33の外周部とを連結するよう設けられている。連結バー35bは、ハウジング33にボルト36で連結されている。これら複数の連結バー35bによって、ハウジング33は、フランジ部35aの軸中心位置に保持される。
このようなハウジング33の内周面には、第一ステータ固定部131と、第二ステータ固定部132と、が形成される。第一ステータ固定部131は、ハウジング33において、内径D1を有した第一内周面33fにおいて、吸入空気導入路24側の端部33dに近い部位に形成されている。第二ステータ固定部132は、内径D1よりも小さな内径D2を有した第二内周面33gに形成されている。これにより、第二ステータ固定部132は、第一ステータ固定部131に対してハウジング33の軸方向に間隔を空けた位置に形成されている。
ステータケース102は、有底円筒状をなし、一端には、外周側に張り出すフランジ部102aが一体に形成されている。
このようなステータ32のステータケース102の外周面には、第一被固定部121と、第二被固定部122とが形成されている。第一被固定部121は、ステータケース102の外周面において、外径D11を有した第一外周面102fに形成されている。第二被固定部122は、ステータケース102の外周面において、外径D11よりも小さな外径D12を有した第二外周面102gに形成されている。
このような大クリアランス部113には、ハウジング33とステータ32との間に放熱グリースが配設される。この大クリアランス部113は、放熱グリースの粘度によるステータ32の挿入抵抗が過大とならず、かつ放熱グリースを介したステータ32とハウジング33との間の熱伝導を良好に行うことができるように形成するのが好ましい。
図6に示すように、この過給機10の組立方法は、ロータ取付工程S1と、ハウジング取付工程S2と、ステータ取付工程S3と、を備える。
こうしてロータ軸15にモータロータ31が接続された後には、後工程の作業を容易にするため、モータロータ31に保護筒40を装着するのが好ましい。この保護筒40は、易滑性を有するとともに磁性のない材料が望ましく、ナイロンやポリエチレンなどプラスチック系材料を利用できる。好適な材料の一例として、例えばMC901(製品名)相当のナイロン(ポリアミド樹脂)を用いることができる。さらに、保護筒40は、モータロータ31を完全に収容するとともに、後述する第2工程において所定位置に組み付けられるハウジング33のサイレンサ26側の端部よりもサイレンサ26の方向へ突出する長さを有している。
なお、ロータ軸15にモータロータ31を接続させた後に、空気案内ケーシング14を所定位置に固定し設置することとしてもよい。
ハウジング取付工程S2では、まず、図3、図4に示すように、ハウジング33とサポート部材35とを連結して一体化したステータ・サポートユニットHSを、ロータ軸15の軸心と同心となるように空気案内ケーシング14の所定位置に取り付ける。
ガイドバー50の設置完了後は、ステータ・サポートユニットHSの適所に設けたアイボルト(不図示)等を利用してステータ・サポートユニットHSを吊り上げ、フランジ部35aのボルト穴35cにガイドバー50の先端部を挿入して位置決めする。この後、ステータ・サポートユニットHSをガイドバー50に沿ってスライドさせ、空気案内ケーシング14の設置面まで移動させる。このとき、ステータ・サポートユニットHSは、モータロータ31に接近して磁力を受けるが、ガイドバー50に保持されているため引き寄せられることはない。
図9に示すように、このステータ取付工程S3では、最初に保護筒40の外周に巻き付けた帯状部材41がステータ32に干渉しないよう、帯状部材41を取り除く。
この後、ロータ軸15の軸心と同心のハウジング33をガイドにして、ステータ32をハウジング33の内部へ滑り込ませるようにして組み込む。すなわち、ハウジング33の内径及びステータ32の外径は略一致しているので、ステータ32が半径方向に位置ずれすることなくハウジング33の内周面に導かれて挿入される。
このとき、第二ステータ固定部132の内径D2及び第二被固定部122の外径D12は、第一ステータ固定部131の内径D1及び第一被固定部121の外径D11よりも小さい。これにより、図10に示すように、ステータ32をハウジング33内に挿入する際、ハウジング33の第一ステータ固定部131側から第二ステータ固定部132側に向かってステータ32を挿入すれば、ステータ32がハウジング33に干渉することを避けることができる。また、ハウジング33の内周面には放熱グリースが塗布されているので、ステータ32の滑りがよくなりスムーズな挿入が可能となる。
こうしてステータ32をハウジング33内の所定位置に組み込んだ後には、モータロータ31の外周から保護筒40を引き抜いて取り外す。なお、モータ30には、モータロータ31の外周面とステータ32の内周面との間に所定の隙間が設けられているので、保護筒40の肉厚を隙間以下にすることで、ステータ32を組み付けた後でも容易に抜き出すことが可能である。
さらに、サイレンサ26の取り付けが行われる。これには、中間ピース27を空気案内ケーシング14に取り付けた後、中間ピース27にサイレンサ26を取り付ける。なお、サイレンサ26を中間ピース27に取り付ける前には、モータ30側の付属の配線を束ね、所定の配線通路に入れ込んでおく。
これにより、過給機10の組立が完了する。
また、第二ステータ固定部132の内径D2及び第二被固定部122の外径D12は、第一ステータ固定部131の内径D1及び第一被固定部121の外径D11よりも小さい。これにより、ステータ32をハウジング33内に挿入する際、ハウジング33の第一ステータ固定部131側から第二ステータ固定部132側に向かってステータ32を挿入すれば、ステータ32がハウジング33に干渉することを抑制しつつ、ステータ32を容易にハウジング33に組み付けることができる。
したがって、ステータ32の位置決め精度を確保しつつ、組立性を向上させることができる。
これにより、ステータ32をハウジング33内に挿入する際、ステータ32の第二被固定部122がハウジング33の第一ステータ固定部131側を通過した後、第一被固定部121が第一ステータ固定部131に嵌め合い、第二被固定部122が第二ステータ固定部132に嵌め合うまでの間、ステータ32がハウジング33に干渉することを抑制することができる。
10C コンプレッサ部
10T タービン部
15 ロータ軸
30 モータ
31 モータロータ
32 ステータ
33 ハウジング
33f 第一内周面
33g 第二内周面
33h 縮径面
101 ステータ本体
102 ステータケース
102a フランジ部
102f 第一外周面
102g 第二外周面
102h 縮径面
111 第一嵌め合い部
112 第二嵌め合い部
113 大クリアランス部
121 第一被固定部
122 第二被固定部
131 第一ステータ固定部
132 第二ステータ固定部
D1、D2 内径
D11、D12 外径
S1 ロータ取付工程
S2 ハウジング取付工程
S3 ステータ取付工程
Claims (4)
- 円筒形状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容されるステータと、
前記ステータの内部で回転するモータロータと、を備え、
前記ハウジングは、
前記ハウジングの内周面に形成され、前記ステータを固定する第一ステータ固定部と、
前記ハウジングの内周面において、前記第一ステータ固定部に対して前記ハウジングの軸方向に間隔を空けた位置に形成され、前記第一ステータ固定部よりも小さな内径を有した第二ステータ固定部と、を備え、
前記ステータは、
前記ステータの外周面に形成され、前記第一ステータ固定部に嵌め合う第一被固定部と、
前記ステータの外周面において、前記第一被固定部に対して前記ステータの軸方向に間隔を空けた位置に形成され、前記第一被固定部よりも小さな外径を有して前記第二ステータ固定部に嵌め合う第二被固定部と、
前記ステータの前記第一被固定部側の一端に設けられ、外周側に張り出すフランジ部と、を備え、
前記第一ステータ固定部と前記第一被固定部との第一嵌め合い部と、前記第二ステータ固定部と前記第二被固定部との第二嵌め合い部との間に、前記第一嵌め合い部及び前記第二嵌め合い部よりも前記ハウジングの内周面と前記ステータの外周面との間のクリアランスが大きい大クリアランス部が形成されており、
前記大クリアランス部における前記ハウジングの内径と前記ステータの外径とは、JIS規格における穴の公差域クラスH9と軸の公差域クラスc9の関係となるすきま嵌めとなる寸法にそれぞれ形成されており、
前記大クリアランス部における前記ハウジングと前記ステータとの間に放熱グリースが配設されたことを特徴とするモータ。 - 前記ハウジングの内周面は、
前記ハウジングの一端部側から他端部側に向かって所定長にわたり、一定の内径で形成されている第一内周面と、
前記第一内周面に対し、前記ハウジングの前記他端部に近接した部分に形成されている第二内周面と、を備え、
前記第一ステータ固定部は、前記ハウジングの前記第一内周面に形成され、
前記第二ステータ固定部は、前記ハウジングの前記第二内周面に形成され、
前記ハウジングは、前記ハウジングの一端部側から前記第二ステータ固定部に至るまでに1つのみ設けられ、前記第一内周面から前記第二内周面に向かって、その内径が漸次縮小するようにテーパ状に形成された縮径面をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のモータ。 - 空気を圧縮するコンプレッサ部と、
前記コンプレッサ部に接続されたロータ軸と、
前記ロータ軸の端部に前記モータロータが接続された請求項1に記載のモータと、
を備えることを特徴とする過給機。 - 請求項3に記載の過給機の組立方法であって、
前記モータロータを前記ロータ軸に接続して取り付けるロータ取付工程と、
前記ハウジングを前記ロータ軸と同心に固定支持させるハウジング取付工程と、
前記ハウジングの前記第一ステータ固定部側から前記第二ステータ固定部側に向かって、前記ステータを前記ハウジングの内部に挿入して組み込むステータ取付工程と、
を備えていることを特徴とする過給機の組立方法。
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