WO2007145033A1 - モータロータ及びその回転バランス修正方法 - Google Patents

モータロータ及びその回転バランス修正方法 Download PDF

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Yasuyuki Shibui
Masahiro Shimizu
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Definitions

  • the present invention relates to a motor rotor capable of correcting rotation balance with good workability and a rotation balance correction method thereof, and more particularly to a motor rotor suitable for an electric motor mounted on an electric supercharger and a rotation balance correction method thereof.
  • a supercharger (also referred to as “turbocharger”) that is driven by the exhaust gas of the internal combustion engine and compresses the intake air to supercharge is widely used.
  • turbochargers with improved acceleration responsiveness, etc. have been used by incorporating an electric motor coaxially with the rotating shaft of the turbocharger to assist the acceleration of compressor rotation drive.
  • Such a supercharger with an electric assist function by an electric motor is called an electric supercharger.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional motor rotor disclosed in Patent Document 1.
  • This motor rotor includes an inner sleeve 51 attached to a turbine shaft 50 of the turbocharger, a permanent magnet 52 surrounding the inner sleeve 51 around the shaft, and a hollow cylindrical outer sleeve surrounding the permanent magnet 52 around the shaft. It consists of 53.
  • the outer sleeve 53 is shrink-fitted so that the permanent magnet 52 can be sufficiently retained even in a situation where a large centrifugal force acts at the maximum rotational speed of the rotor.
  • This motor rotor includes an inner sleeve 51 attached to a turbine shaft 50, a permanent magnet 52 surrounding the inner sleeve 51 around the shaft, and a pair of end rings 54, 54 sandwiching the permanent magnet 52 from both sides in the axial direction. And a hollow cylindrical outer sleeve 53 surrounding the permanent magnet 52 and the pair of end rings 54, 54 around the axis. The outer sleeve 53 is shrink-fitted to the permanent magnet 52 and the end rings 54 and 54.
  • the end faces of the end ring 54 and the outer sleeve 53 are flush with each other. This is because the portion where the outer sleeve 53 protrudes from the end ring 54 is not functionally necessary because no compressive load acts on the end ring 54.
  • a part of the end ring 54 (the part indicated by the symbol B in the figure) is cut to correct the rotation balance. In this case, it is not necessary to cut the permanent magnet 52, so no problem arises when a change in magnetic force or a decrease in strength occurs.
  • Patent Document 1 US Pat. No. 6,085,527 (FIG. 5)
  • the motor rotor itself is a relatively small component, and the inner sleeve 51 protrudes in the axial direction from the end ring 54 as shown in FIG. Therefore, the inner sleeve 51 is in the way and it is difficult to cut the end ring 54. That is, the workability of the rotation balance correction is poor.
  • a method of cutting the axial end of the outer sleeve 53 can be considered.
  • the axial end is a portion that applies a compressive load to the end ring 54.
  • the tightening force on the ring 54 is reduced. If this part is cut too much, problems such as slipping of the end ring 54 may occur. Therefore, in the configuration of FIG. 2, the method of cutting the axial end portion of the outer sleeve 53 is not a good idea.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a motor rotor and a method for correcting the rotation balance that can improve the workability of the rotation balance correction.
  • the motor rotor and the rotational balance correction method according to the present invention employ the following means.
  • a motor rotor includes a motor shaft, a permanent magnet surrounding the motor shaft around the shaft, a pair of end rings surrounding the motor shaft around the shaft and sandwiching the permanent magnet from both sides in the axial direction,
  • a hollow cylindrical outer sleeve that surrounds the permanent magnet and the pair of end rings in a tightened state around the shaft, and a powerful motor rotor, one end or both end forces of the outer sleeve have a shaft more than the end surface of the end ring. It protrudes in the direction.
  • a motor rotor includes a motor shaft, a permanent magnet surrounding the motor shaft around the shaft, and a hollow cylindrical outer sleeve surrounding the permanent magnet and the shaft in a tightened state.
  • the one end part or both ends of the said outer sleeve protrudes in an axial direction rather than the end surface of the said permanent magnet, It is characterized by the above-mentioned.
  • a method of correcting the rotation balance of a motor rotor includes a motor shaft, a permanent magnet surrounding the motor shaft around the shaft, the motor shaft surrounding the shaft, and the permanent magnet
  • a method for correcting the rotational balance of a motor rotor comprising: a pair of end rings sandwiching forces on both sides in the axial direction; and a hollow cylindrical outer sleeve surrounding the permanent magnet and the pair of end rings in a tightened state around the axis,
  • the outer sleeve is configured such that one end or both ends of the outer sleeve protrude in the axial direction from the end face of the end ring, and the rotation balance is corrected by cutting a part of one end or both ends of the outer sleeve. It is characterized by this.
  • the motor rotor rotation balance correcting method includes a motor shaft, a permanent magnet surrounding the motor shaft around the shaft, and a space surrounding the permanent magnet and the shaft in a tightened state around the shaft.
  • the rotation balance is corrected by cutting one end or a part of both ends.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional motor rotor.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of another conventional motor rotor.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an electric supercharger including an electric motor having a motor rotor that is effective in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a motor rotor that is effective in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a motor rotor that is useful in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an electric overload provided with an electric motor having a motor rotor that is effective in the embodiment of the present invention. It is a whole block diagram of a feeder.
  • the electric supercharger 10 includes a turbine shaft 12, a compression sign 14, an electric motor 21, and a nozzle.
  • the housing comprises a bearing housing 16, a turbine housing 18, and a compressor housing 20 in this example.
  • the turbine shaft 12 has a turbine impeller 11 at one end (left end in the figure).
  • the turbine impeller 11 is integrally formed with the turbine shaft 12.
  • the present invention is not limited to this, and the turbine impeller 11 may be separately attached.
  • the compressor impeller 14 is connected to the other end (right end in the drawing) of the turbine shaft 12 by a shaft end nut 15 so as to rotate integrally.
  • the bearing housing 16 includes a radial bearing 17 that receives the radial load of the turbine shaft 12 and a thrust bearing 29 that receives the thrust load.
  • the turbine shaft 12 is rotatably supported by the radial bearing 17 and the thrust bearing 29.
  • the bearing knowing 16 has a lubricating oil passage (not shown) for lubricating the radial bearing 17 and the thrust bearing 29.
  • the turbine housing 18 rotatably surrounds the turbine impeller 11 and is connected to the bearing housing 16.
  • the turbine housing 18 has a scroll chamber 18a into which exhaust gas is introduced from the outside, and an annular flow path 18b that guides the exhaust gas from the scroll chamber 18a to the turbine impeller 11.
  • a plurality of nozzle blades 19 are arranged at regular intervals in the circumferential direction in the flow path 18b.
  • the nozzle blade 19 is a variable nozzle blade, and it is preferable that the area of the flow path formed therebetween can be changed.
  • the present invention is not limited to this and may be a fixed nozzle blade.
  • the flow path 18b may have no nozzle blade 19.
  • the compressor housing 20 surrounds the compressor impeller 14 so as to be rotatable, and is connected to the bearing housing 16.
  • the compressor housing 20 includes a scroll chamber 20a into which compressed air is introduced, and an annular diffuser 20b that also guides the compressed air to the scroll chamber 20a.
  • the electric motor 21 has a motor rotor 22 and a motor stator 24.
  • the motor rotor 22 is a rotor of the electric motor 21, and the motor stator 24 is a stator of the electric motor 21.
  • Mo The rotor 22 and the motor stator 24 constitute a brushless AC motor.
  • this AC motor can cope with high-speed rotation (for example, at least 100,000 to 200,000 rpm) of the turbine shaft 12 and can perform rotational driving during acceleration and regenerative operation during deceleration.
  • the drive voltage of the AC motor is preferably the same as or higher than the DC voltage of the battery mounted on the vehicle.
  • the electric supercharger 10 when exhaust gas is introduced from the engine through the scroll chamber 18a, the turbine impeller 11 is rotationally driven by the exhaust gas. Then, the compressor impeller 14 connected to the turbine impeller 11 via the turbine shaft 12 is rotationally driven, and the intake air is compressed by the compressor impeller 14 and supplied to the engine. At this time, the electric motor 21 assists the rotation of the compressor impeller 14.
  • the electric supercharger 10 includes a flow path forming sleeve 26 and a seal plate 28.
  • the flow path forming sleeve 26 is in close contact with the outer peripheral surface of the motor stator 24 and the inner peripheral surface of the bearing housing 16, and forms a liquid-tight water-cooled jacket 26 b between the bearing housing 16. Cooling water is supplied to the water cooling jacket 26b from a cooling water supply port (not shown), and cooling water is also discharged from a cooling water discharge loca (not shown).
  • Seal members 25a and 25b are provided between the bearing housing 16 and the flow path forming sleeve 26 to liquid-tightly seal the inside and outside of the water cooling jacket 26b.
  • the seal plate 28 is fastened together with the flange portion 26a of the flow path forming sleeve 26 between the bearing housing 16 and the compressor housing 20 in the axial direction.
  • the seal plate 28 partitions the compressor housing 20 and the motor stator 24 and is in close contact with the compressor side of the flow path forming sleeve 26.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the motor rotor 22 shown in FIG.
  • the motor rotor 22 that is effective in the present embodiment includes a motor shaft (inner sleeve) 30, a permanent magnet 31 surrounding the motor shaft 30 around the shaft, and surrounding the motor shaft 30 around the shaft.
  • the motor shaft 30 is a hollow cylindrical inner member inserted into the turbine shaft 12.
  • a sleeve, and a hollow cylindrical permanent magnet 31 and an end ring 32 are fitted to the outer periphery of the motor shaft 30 with a weak interference fit.
  • the motor shaft 30 is sandwiched between other members from both sides in the axial direction and rotates integrally with the turbine shaft 12.
  • the motor shaft 30 may be another rotating shaft coaxially connected to the turbine shaft 12. In this case, the motor shaft 30 may not be a hollow cylinder.
  • the outer sleeve 33 and the end ring 32 are made of a non-magnetic material.
  • the outer sleeve 33 applies a sufficient compressive load to the permanent magnet 31 and the end ring 32 so that the permanent magnet 31 and the end ring 32 do not run idle even in a situation where a large centrifugal force acts at the maximum rotation speed of the motor rotor 22.
  • the permanent magnet 31 and the end ring 32 are fitted with a strong shrink fit.
  • both end portions of the outer sleeve 33 protrude from the end face of the end ring 32 in the axial direction.
  • the both ends force end ring 32 of the outer sleeve 33 protrudes in the axial direction from the end face of the end ring 32, but only one end portion protrudes in the axial direction.
  • the rotation balance is corrected by cutting a part of the protruding portion. be able to.
  • the rotation balance of the motor rotor 22 is usually corrected by rotating the single motor rotor 22 after the motor port 22 is assembled, and measuring the data necessary for the balance correction. Based on this measurement data, the end of the outer sleeve 33 is measured. This is done by deleting a part of.
  • the rotation balance may be corrected with the motor rotor 22 and other parts (such as a turbine shaft) combined.
  • the end of the outer sleeve 33 to be shaved when the rotation balance is corrected is located away from the motor shaft 30 (inner sleeve). Therefore, when the outer sleeve 33 is shaved. The motor shaft 30 does not get in the way. This improves the workability of correcting the rotation balance.
  • the length L at which both ends of the outer sleeve 33 protrude beyond the end face of the end ring 32 is long enough to minimize the increase in moment of inertia while ensuring a margin to correct the rotation tolerance. I like it. [0033] Further, since the portion of the outer sleeve 33 that protrudes in the axial direction from the end ring 32 is shaved, the compressive load on the end ring 32 does not decrease even if this portion is shaved. Therefore, when the end ring 32 slips (idle) during high speed rotation due to excessive ij, there will be no problem.
  • the permanent magnet 31 since the permanent magnet 31 is sandwiched between the pair of end rings 32, it is not directly exposed to the ambient atmosphere of the motor rotor 22. For this reason, the permanent magnet 31 can be protected and generation
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a motor rotor 22 that works according to another embodiment of the present invention.
  • the motor rotor 22 includes a motor shaft 30, a permanent magnet 31 surrounding the motor shaft 30 around the shaft, and a hollow cylindrical outer sleeve 33 surrounding the permanent magnet 31 and the shaft around the shaft in a tightened state.
  • the motor shaft 30 is a hollow cylindrical inner sleeve inserted into the turbine shaft 12, and the hollow cylindrical permanent magnet 31 is fitted to the outer periphery of the motor shaft 30 with a weak interference fit. ing.
  • the motor shaft 30 is sandwiched between other members from both sides in the axial direction and rotates integrally with the turbine shaft 12.
  • the motor shaft 30 may be another rotating shaft that is coaxially connected to the turbine shaft.
  • the motor shaft 30 may not be a hollow cylinder.
  • the outer sleeve 33 is strong enough to apply a sufficient compressive load to the permanent magnet 31 so that the permanent magnet 31 does not slip even in a situation where a large centrifugal force is applied at the maximum rotational speed of the motor rotor 22.
  • the permanent magnet 31 is fitted by shrink fitting.
  • both ends of the outer sleeve 33 are more axial than the end face of the permanent magnet 31. It protrudes in the direction.
  • the force at both ends of the outer sleeve 33 protrudes in the axial direction from the end face of the permanent magnet 31, but only one end protrudes in the axial direction.
  • the rotation balance can be corrected by cutting a part of the protruding portion. Can do. Since the protruding portion is located away from the motor shaft 30 (inner sleeve), the motor shaft 30 does not get in the way when the outer sleeve 33 is cut. For this reason, the workability of the rotation balance correction is improved.
  • the length at which both ends of the outer sleeve 33 protrude from the end face of the permanent magnet 31 is long enough to minimize the increase in moment of inertia while ensuring a margin for correction that can correct the rotation balance. I like it.
  • the end ring 32 shown in FIG. 4 is not provided, but the outer sleeve 33 is shaved when the rotation balance is corrected, so that the permanent magnet 31 need not be shaved. Therefore, if a change in magnetic force or a decrease in strength occurs, there will be no problem! /.

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Abstract

　本発明は、モータ軸３０と、モータ軸３０を軸周りに囲む永久磁石３１と、モータ軸３０を軸周りに囲むとともに永久磁石３１を軸方向両側から挟む１対のエンドリング３２，３２と、永久磁石３１及び一対のエンドリング３２，３２を軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブ３３と、からなるモータロータ２２において、アウタースリーブ３３の一端部又は両端部が、エンドリング３２の端面よりも軸方向に突出していることを特徴とする。この突出した部分の一部を削ることにより回転バランス修正を行なう。

Description

明 細 書
モータロータ及びその回転バランス修正方法
発明の背景
[0001] 発明の技術分野
本発明は、回転バランス修正を作業性良く行ない得るモータロータ及びその回転 バランス修正方法に関し、特に電動過給機に搭載される電動機に好適なモータロー タ及びその回転バランス修正方法に関するものである。
[0002] 関連技術の説明
内燃機関の向上のために、内燃機関の排気ガスで駆動し吸気を圧縮して過給する 過給機（「ターボチャージャ」とも称される。）が広く用いられている。また、過給機の回 転軸と同軸上に電動機を組み込み、コンプレッサの回転駆動を加速補助することに より、加速応答性等を改善した過給機も用いられている。このような電動機による電動 アシスト機能をもつ過給機を電動過給機と ヽぅ。
[0003] この種の電動過給機の構成について簡単に説明する。回転軸の両端にタービンィ ンペラとコンプレッサインペラが連結されてなる過給機ロータ力 ハウジング内に回転 自在に支持されている。ハウジングには電動機が内蔵されている。回転軸の同軸上 に電動機の回転子 (モータロータ）が固定され、ハウジングの内部であって回転子の 周囲に電動機の固定子 (モータステータ）が配置されている。内燃機関力もの排気ガ スがタービンインペラに供給されると、タービンインペラが回転,駆動され、タービンイン ペラに連結されたコンプレッサインペラが回転駆動されることにより、吸気を圧縮して 内燃機関に供給する。またこのとき、電動機によってコンプレッサインペラの回転駆動 が補助される。
[0004] このような電動過給機のモータロータ力 下記特許文献 1に開示されている。図 1は 、特許文献 1に開示された従来のモータロータを示す断面図である。このモータロー タは、過給機のタービン軸 50に揷着されたインナースリーブ 51と、インナースリーブ 5 1を軸周りに囲む永久磁石 52と、永久磁石 52を軸周りに囲む中空円筒形のアウター スリーブ 53とからなる。アウタースリーブ 53は、ロータの最高回転数において大きな 遠心力が作用する状況でも、永久磁石 52を十分に保持できるよう焼き嵌めされてい る。
[0005] 電動過給機の製造工程においては、モータロータの組み立て後、回転バランス試 験を実施して回転バランスを修正することが行なわれる。図 1に示した従来のモータ ロータの場合、永久磁石 52の端面の一部（図の符号 Aで示す部分)を削ってバラン ス修正を行なっていた。しかし、永久磁石 52を削ると、永久磁石 52の磁力が変化す る。回転バランス修正量には個体差があるため、肖 ijられる量によって、永久磁石 52の 磁力が製品ごとにまちまちになる。また、永久磁石 52を削ることによってクラックが入 つたり、永久磁石 52に力が作用したときに発生する応力が永久磁石 52を削らない場 合に比べて不均一になったりするため、強度が低下してしまう。
[0006] このような問題に対処するため、図 2に示すような従来の別のモータロータが提案さ れている。このモータロータは、タービン軸 50に揷着されたインナースリーブ 51と、ィ ンナースリーブ 51を軸周りに囲む永久磁石 52と、永久磁石 52を軸方向両側から挟 む 1対のエンドリング 54, 54と、永久磁石 52及び 1対のエンドリング 54, 54を軸周り に囲む中空円筒形のアウタースリーブ 53とからなる。アウタースリーブ 53は永久磁石 52とエンドリング 54, 54に焼き嵌めされている。
図 2に示すように、エンドリング 54とアウタースリーブ 53の端面は面一になつている 。これは、アウタースリーブ 53がエンドリング 54から突出する部分はエンドリング 54に 対する圧縮荷重が作用しな 、ために機能上不要だからである
このような構造のモータロータでは、エンドリング 54の一部（図の符号 Bで示す部分 )を削って回転バランス修正を行なう。この場合、永久磁石 52を削らなくて済むので、 磁力変化や強度低下が発生すると 、う問題が生じな!/、。
[0007] 特許文献 1 :米国特許第 6, 085, 527号明細書 (図 5)
[0008] し力しながら、例えば、車両用の電動過給機では、モータロータ自体は比較的小型 の部品であり、図 2に示したようにインナースリーブ 51がエンドリング 54よりも軸方向 に突出して 、るため、インナースリーブ 51が邪魔になつてエンドリング 54を削りづら い。つまり、回転バランス修正の作業性が悪い。
この問題に対し、アウタースリーブ 53の軸方向端部を削る方法が考えられる力 軸 方向端部はエンドリング 54に圧縮荷重を作用させる部分であり、ここを削るとエンドリ ング 54に対する締め付け力が減る。またこの部分を削りすぎると、エンドリング 54がス リップ (空転)するなどの問題が発生する可能性がある。したがって、図 2の構成では 、アウタースリーブ 53の軸方向端部を削る方法は、得策ではない。
発明の要約
[0009] 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回転バランス修正の作業性 を改善できるモータロータ及びその回転バランス修正方法を提供することを目的とす る。
[0010] 上述した課題を解決するため、本発明にかかるモータロータ及びその回転バランス 修正方法は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるモータロータは、モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む 永久磁石と、前記モータ軸を軸周りに囲むとともに前記永久磁石を軸方向両側から 挟む 1対のエンドリングと、前記永久磁石及び前記一対のエンドリングを軸周りに締 め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブと、力 なるモータロータにおいて 、前記アウタースリーブの一端部又は両端部力 前記エンドリングの端面よりも軸方 向に突出している、ことを特徴とする。
[0011] このように、アウタースリーブの一端部又は両端部が、エンドリングの端面よりも軸方 向に突出しているので、この突出した部分を削ることにより、回転バランス修正を行な うことができる。この突出した部分は、モータ軸力も離れた位置にあるので、アウター スリーブを削る際にモータ軸が邪魔にならない。このため、回転バランス修正の作業 性が改善される。
[0012] また、本発明に力かるモータロータは、モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む永久 磁石と、該永久磁石及を軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリー ブと、からなるモータロータにおいて、前記アウタースリーブの一端部又は両端部が、 前記永久磁石の端面よりも軸方向に突出して 、る、ことを特徴とする。
[0013] このように、アウタースリーブの一端部又は両端部が、永久磁石の端面よりも軸方向 に突出しているので、この突出した部分を削ることにより、回転バランス修正を行なう ことができる。この突出した部分は、モータ軸力も離れた位置にあるので、アウタース リーブを削る際にモータ軸が邪魔にならない。このため、回転バランス修正の作業性 が改善される。
[0014] また、本発明に力かるモータロータの回転バランス修正方法は、モータ軸と、該モ 一タ軸を軸周りに囲む永久磁石と、前記モータ軸を軸周りに囲むとともに前記永久磁 石を軸方向両側力 挟む 1対のエンドリングと、前記永久磁石及び前記一対のエンド リングを軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブと、からなるモ ータロータの回転バランス修正方法であって、前記アウタースリーブを、その一端部 又は両端部が前記エンドリングの端面よりも軸方向に突出する構成とし、前記ァウタ 一スリーブの一端部又は両端部の一部を削ることにより回転バランス修正を行なう、こ とを特徴とする。
[0015] また、本発明に力かるモータロータの回転バランス修正方法は、モータ軸と、該モ 一タ軸を軸周りに囲む永久磁石と、該永久磁石及を軸周りに締め付け状態で囲む中 空円筒形のアウタースリーブと、力 なるモータロータの回転バランス修正方法であつ て、前記アウタースリーブを、その一端部又は両端部が前記永久磁石の端面よりも軸 方向に突出する構成とし、前記アウタースリーブの一端部又は両端部の一部を削る ことにより回転バランス修正を行なう、ことを特徴とする。
[0016] 以上より、本発明によれば、回転バランス修正の作業性を改善できるという優れた 効果が得られる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]従来のモータロータの構成を示す図である。
[図 2]従来の別のモータロータの構成を示す図である。
[図 3]本発明の実施形態に力かるモータロータを有する電動機を備えた電動過給機 の構成を示す図である。
[図 4]本発明の実施形態に力かるモータロータの構成を示す図である。
[図 5]本発明の別の実施形態に力かるモータロータの構成を示す図である。
好ましい実施例の説明
[0018] 以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、 各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
[0019] 図 3は、本発明の実施形態に力かるモータロータを有する電動機を備えた電動過 給機の全体構成図である。この図において、電動過給機 10は、タービン軸 12、コン プレッサインペラ 14、電動機 21、およびノ、ウジングを備える。ハウジングは、この例で は、ベアリングハウジング 16、タービンハウジング 18、及びコンプレッサハウジング 20 からなる。
[0020] タービン軸 12は、タービンインペラ 11を一端（図で左端）に有する。この例において 、タービンインペラ 11はタービン軸 12に一体的に形成されている力 本発明はこれ に限定されず、タービンインペラ 11を別に取り付ける構成であってもよい。
[0021] コンプレッサインペラ 14は、タービン軸 12の他端（図で右端）に軸端ナット 15により 一体で回転するように連結されて!、る。
[0022] ベアリングハウジング 16は、タービン軸 12のラジアル荷重を受けるラジアル軸受 17 と、スラスト荷重を受けるスラスト軸受 29を内蔵し、ラジアル軸受 17及びスラスト軸受 2 9によりタービン軸 12が回転自在に支持されている。さらに、ベアリングノヽウジング 16 は、ラジアル軸受 17及びスラスト軸受 29を潤滑するための図示しない潤滑油流路を 有している。
[0023] タービンハウジング 18は、タービンインペラ 11を回転可能に囲み、かつベアリング ハウジング 16に連結されている。このタービンノヽウジング 18は、内部に外部から排気 ガスが導入されるスクロール室 18aと、スクロール室 18aからタービンインペラ 11まで 排気ガスを案内する環状に形成された流路 18bを有する。
さらに、流路 18bには、複数のノズル翼 19が周方向に一定の間隔で配置されてい る。このノズル翼 19は、可変ノズル翼であり、その間に形成される流路面積を変化で きることが好ましいが、本発明はこれに限定されず固定ノズル翼であってもよい。また 、流路 18bにノズル翼 19の無い形態であってもよい。
[0024] コンプレッサハウジング 20は、コンプレッサインペラ 14を回転可能に囲み、かつべ アリングハウジング 16に連結されている。このコンプレッサハウジング 20は、内部に 圧縮空気が導入されるスクロール室 20aと、コンプレッサインペラ 14力もスクロール室 20aまで圧縮空気を案内する環状に形成されたディフューザ 20bを有する。
[0025] 電動機 21は、モータロータ 22およびモータステータ 24を有する。モータロータ 22 は、電動機 21の回転子であり、モータステータ 24は、電動機 21の固定子である。モ ータロータ 22とモータステータ 24によりブラシレスの交流電動機が構成される。
この交流電動機は、タービン軸 12の高速回転 (例えば少なくとも 10〜20万 rpm)に 対応でき、かつ加速時の回転駆動と減速時の回生運転ができることが好ましい。また この交流電動機の駆動電圧は、車両に搭載されたバッテリの直流電圧と同一あるい はそれより高 、ことが好まし 、。
[0026] 上述のように構成された電動過給機 10では、エンジンからスクロール室 18aにより 排気ガスが導入されると、排気ガスによりタービンインペラ 11が回転駆動される。する と、タービンインペラ 11にタービン軸 12を介して連結されたコンプレッサインペラ 14 が回転駆動され、コンプレッサインペラ 14により吸気が圧縮されてエンジンに供給さ れる。またこのとき、電動機 21によってコンプレッサインペラ 14の回転駆動が補助さ れる。
[0027] 電動過給機 10は、流路形成スリーブ 26とシールプレート 28を備える。流路形成ス リーブ 26は、モータステータ 24の外周面及びべアリングハウジング 16の内周面と密 着し、ベアリングハウジング 16との間に液密の水冷ジャケット 26bを構成する。この水 冷ジャケット 26bには、図示しない冷却水供給口から冷却水が供給され、図示しない 冷却水排出ロカも冷却水が排出される。ベアリングハウジング 16と流路形成スリーブ 26との間には、水冷ジャケット 26bの内外を液密にシールするシール部材 25a, 25b (例えば Oリング）が介装されている。
[0028] シールプレート 28は、ベアリングハウジング 16とコンプレッサハウジング 20の間に 流路形成スリーブ 26のフランジ部 26aと共に軸方向に共締めされる。このシールプレ ート 28は、コンプレッサハウジング 20とモータステータ 24との間を仕切り、かつ流路 形成スリーブ 26のコンプレッサ側に密着している。
[0029] 図 4は、図 3に示したモータロータ 22の拡大図である。図 4に示すように、本実施形 態に力かるモータロータ 22は、モータ軸 (インナースリーブ） 30と、モータ軸 30を軸周 りに囲む永久磁石 31と、モータ軸 30を軸周りに囲むとともに永久磁石 31を軸方向両 側力も挟む 1対のエンドリング 32, 32と、永久磁石 31及び一対のエンドリング 32, 32 を軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブ 33と、力 なる。 本実施形態では、モータ軸 30は、タービン軸 12に挿着された中空円筒形のインナ ースリーブであり、このモータ軸 30の外周に中空円筒形の永久磁石 31とエンドリング 32が弱いしまり嵌めで嵌合している。モータ軸 30は、その軸方向両側から他の部材 に挟まれてタービン軸 12と一体になつて回転する。
なお、モータ軸 30は、タービン軸 12に同軸状に連結された別の回転軸であっても よぐこの場合、中空円筒形でなくてもよい。
[0030] アウタースリーブ 33及びエンドリング 32は、非磁性体材料からなる。アウタースリー ブ 33は、モータロータ 22の最高回転数において大きな遠心力が作用する状況でも、 永久磁石 31及びエンドリング 32が空転しないよう、永久磁石 31及びエンドリング 32 に対して十分な圧縮荷重を付与できる程度の強い焼き嵌めにより永久磁石 31及び エンドリング 32に嵌合している。
図 4に示すように、アウタースリーブ 33の両端部は、エンドリング 32の端面よりも軸 方向に突出している。本実施形態では、アウタースリーブ 33の両端部力 エンドリン グ 32の端面よりも軸方向に突出して 、るが、一方の端部のみが軸方向に突出して 、 る構成であってもよい。
[0031] このように、アウタースリーブ 33の一端部又は両端部力 エンドリング 32の端面より も軸方向に突出しているので、この突出した部分の一部を削ることにより、回転バラン ス修正を行なうことができる。モータロータ 22の回転バランス修正は、通常、モータ口 ータ 22の組み立て後、モータロータ 22単品を高速回転させて、バランス修正に必要 なデータを測定し、この測定データに基づいてアウタースリーブ 33の端部の一部を 削除することにより行なう。ただし、モータロータ 22と他の部品（タービン軸など）を組 み合わせた状態で、回転バランス修正を行なう場合もある。
[0032] 上述した本実施形態によれば、回転バランス修正の際に削るアウタースリーブ 33の 端部は、モータ軸 30 (インナースリーブ)から離れた位置にあるので、アウタースリー ブ 33を削る際にモータ軸 30が邪魔にならない。このため、回転バランス修正の作業 性が改善される。
アウタースリーブ 33の両端部がエンドリング 32の端面よりも突出する長さ Lは、回転 ノ ランス修正を行なえる程度の修正しろを確保しつつ、慣性モーメントの増加を極力 抑えるように必要十分な長さとするのが好ま 、。 [0033] また、アウタースリーブ 33のうち、エンドリング 32よりも軸方向に突出した部分を削る ので、この部分を削ってもエンドリング 32に対する圧縮荷重が減少することがない。し たがって、肖 ijり過ぎにより高速回転時にエンドリング 32がスリップ (空転)するといつた 問題は生じない。
[0034] また、本実施形態のように、アウタースリーブ 33の両端部がエンドリング 32の端面よ りも軸方向に突出する構成とすれば、その両端部において一部を削ることにより回転 ノ ランス修正を行なうことができるので、ノ ランス修正の精度が向上する。ただし、モ ータロータ 22自体の容積が小さぐアウタースリーブ 33の一端部のみを削ることによ り十分な回転バランス修正を行なうことができる場合は、一端部のみがエンドリング 32 端面よりも軸方向に突出する構成であってもよぐこの構成の場合、両端部が突出す る場合よりも、エンドリング 32から突出する分の慣性モーメントを減らすことができる。
[0035] また、本実施形態では、永久磁石 31は、一対のエンドリング 32により挟まれている ので、モータロータ 22の周囲雰囲気に直接曝されない。このため、永久磁石 31を保 護し、鲭の発生を抑制できる。
[0036] 図 5は、本発明の別の実施形態に力かるモータロータ 22の構成を示す断面図であ る。このモータロータ 22は、モータ軸 30と、モータ軸 30を軸周りに囲む永久磁石 31 と、永久磁石 31及を軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブ 33 と、力 なる。
本実施形態では、モータ軸 30は、タービン軸 12に挿着された中空円筒形のインナ 一スリーブであり、このモータ軸 30の外周に中空円筒形の永久磁石 31が弱いしまり 嵌めで嵌合している。モータ軸 30は、その軸方向両側から他の部材に挟まれてター ビン軸 12と一体になつて回転する。
なお、モータ軸 30は、タービン軸に同軸状に連結された別の回転軸であってもよく 、この場合、中空円筒形でなくてもよい。
[0037] アウタースリーブ 33は、モータロータ 22の最高回転数において大きな遠心力が作 用する状況でも、永久磁石 31が空転しないよう、永久磁石 31に対して十分な圧縮荷 重を付与できる程度の強 、焼き嵌めにより永久磁石 31に嵌合して 、る。
図 5に示すように、アウタースリーブ 33の両端部は、永久磁石 31の端面よりも軸方 向に突出している。本実施形態では、アウタースリーブ 33の両端部力 永久磁石 31 の端面よりも軸方向に突出して 、るが、一方の端部のみが軸方向に突出して 、る構 成であってもよい。
[0038] このように、アウタースリーブ 33の一端部又は両端部力 永久磁石 31の端面よりも 軸方向に突出しているので、この突出した部分の一部を削ることにより、回転バランス 修正を行なうことができる。この突出した部分は、モータ軸 30 (インナースリーブ)から 離れた位置にあるので、アウタースリーブ 33を削る際にモータ軸 30が邪魔にならな い。このため、回転バランス修正の作業性が改善される。
アウタースリーブ 33の両端部が永久磁石 31の端面よりも突出する長さは、回転バラ ンス修正を行なえる程度の修正しろを確保しつつ、慣性モーメントの増加を極力抑え るように必要十分な長さとするのが好ま 、。
[0039] また、本実施形態では、図 4に示したエンドリング 32を有していないが、回転バラン ス修正の際にはアウタースリーブ 33を削るので、永久磁石 31を削らなくて済む。した がって、磁力変化や強度低下が発生すると!、う問題が生じな！/、。
[0040] また、本実施形態のように、アウタースリーブ 33の両端部が永久磁石 31の端面より も軸方向に突出する構成とすれば、その両端部において一部を削ることにより回転 ノランス修正を行なうことができるので、ノランス修正の精度が向上する。ただし、モ ータロータ 22自体の容積が小さぐアウタースリーブ 33の一端部のみを削ることによ り十分な回転バランス修正を行なうことができる場合は、一端部のみが永久磁石 31 の端面よりも軸方向に突出する構成であってもよぐこの構成の場合、両端部が突出 する場合よりも、永久磁石 31から突出する分の慣性モーメントを減らすことができる。
[0041] なお、上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示さ れた本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の 実施の形態に限定されない。上述した実施形態では、本発明を電動過給機の電動 機のモータロータに適用した例を説明したが、これに限られず、他の機器に用いられ る電動機のモータロータにも同様に適用することができる。
本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲 の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

Claims

請求の範囲
[1] モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む永久磁石と、前記モータ軸を軸周りに囲む とともに前記永久磁石を軸方向両側から挟む 1対のエンドリングと、前記永久磁石及 び前記一対のエンドリングを軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリ ーブと、からなるモータロータにおいて、
前記アウタースリーブの一端部又は両端部力 前記エンドリングの端面よりも軸方 向に突出している、ことを特徴とするモータロータ。
[2] モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む永久磁石と、該永久磁石及を軸周りに締め 付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブと、力 なるモータロータにおいて、 前記アウタースリーブの一端部又は両端部力 前記永久磁石の端面よりも軸方向 に突出している、ことを特徴とするモータロータ。
[3] モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む永久磁石と、前記モータ軸を軸周りに囲む とともに前記永久磁石を軸方向両側から挟む 1対のエンドリングと、前記永久磁石及 び前記一対のエンドリングを軸周りに締め付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリ ーブと、力 なるモータロータの回転バランス修正方法であって、
前記アウタースリーブを、その一端部又は両端部が前記エンドリングの端面よりも軸 方向に突出する構成とし、前記アウタースリーブの一端部又は両端部の一部を削る ことにより回転バランス修正を行なう、ことを特徴とするモータロータの回転バランス修 正方法。
[4] モータ軸と、該モータ軸を軸周りに囲む永久磁石と、該永久磁石及を軸周りに締め 付け状態で囲む中空円筒形のアウタースリーブと、力もなるモータロータの回転バラ ンス修正方法であって、
前記アウタースリーブを、その一端部又は両端部が前記永久磁石の端面よりも軸方 向に突出する構成とし、前記アウタースリーブの一端部又は両端部の一部を削ること により回転バランス修正を行なう、ことを特徴とするモータロータの回転バランス修正 方法。
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