WO2024070367A1 - 過給機 - Google Patents

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WO2024070367A1
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coil
bus bar
temperature sensor
sensing element
temperature
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French (fr)
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義仁 勝
隼 中山
裕司 佐々木
敬一 伊藤
成彦 西脇
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NHK Spring Co Ltd
IHI Corp
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NHK Spring Co Ltd
IHI Corp
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    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
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    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This disclosure relates to a turbocharger.
  • the thermistor is attached to the coil end of the stator using a specified mounting fixture.
  • installation space for the thermistor installation space for the mounting fixture itself is also required, which reduces the space inside the stator and hinders the miniaturization of the stator. It is also possible to adhere the thermistor inside the stator using an adhesive, but it may be difficult to stably fix the thermistor due to variations in adhesive strength, etc.
  • This disclosure describes a turbocharger in which the thermistor is mounted on the stator of the motor, reducing the installation space required and allowing the thermistor to be stably fixed.
  • the gist of this disclosure is as follows:
  • a supercharger comprising an assist motor unit having a rotor provided on a rotating shaft connecting a turbine impeller and a compressor impeller, and a stator provided around the rotor, the stator having a stator core, an insulator provided around the stator core, a coil wound around the insulator, a bus bar connected to one of the coil ends located on the inner periphery of both ends of the coil, a temperature measuring unit having a temperature sensor unit that detects the temperature of the coil, and a signal cable drawn from the temperature sensor unit, the temperature sensor unit being inserted in the direction of the rotation axis of the assist motor unit into an element pocket provided in the insulator, and the signal cable being drawn from the temperature sensor unit in the opposite direction to the insertion direction of the temperature sensor unit into the element pocket, and extending so as to cross the temperature sensor unit side of the bus bar as viewed from the direction of the rotation axis.
  • the turbocharger disclosed herein reduces the installation space required by mounting the thermistor on the motor stator, and the thermistor is stably fixed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a turbocharger according to the embodiment.
  • 4A to 4C are exploded views showing main parts of a stator.
  • 3A to 3C are exploded views showing the main parts of the stator, following FIG. 2.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a stator.
  • FIG. 2A is a perspective view showing an electromagnet assembly in which a thermistor is installed
  • FIG. 2B is a perspective view showing a state in which a coil has been removed from this electromagnet assembly.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 1 is an enlarged view of the vicinity of a thermistor in the stator immediately before it is fixed by resin molding, as viewed in the axial direction from the compressor side.
  • FIG. 1 is an enlarged view of the vicinity of a thermistor in the stator immediately before it is fixed by resin molding, as viewed in the axial direction from the compressor side.
  • the gist of this disclosure is as follows: [1] to [6].
  • a supercharger comprising an assist motor unit having a rotor provided on a rotating shaft connecting a turbine impeller and a compressor impeller, and a stator provided around the rotor, the stator having a stator core, an insulator provided around the stator core, a coil wound around the insulator, a bus bar connected to one of the coil ends located on the inner periphery of both ends of the coil, a temperature measuring unit having a temperature sensor unit that detects the temperature of the coil, and a signal cable drawn from the temperature sensor unit, the temperature sensor unit being inserted in the direction of the rotation axis of the assist motor unit into an element pocket provided in the insulator, and the signal cable being drawn from the temperature sensor unit in the opposite direction to the insertion direction of the temperature sensor unit into the element pocket, and extending so as to cross the temperature sensor unit side of the bus bar as viewed from the direction of the rotation axis.
  • a turbocharger in which a plurality of electromagnet assemblies each having the stator core, the insulator, and the coil are arranged in the circumferential direction, the bus bar extends in the radial direction at a position between two adjacent electromagnet assemblies as viewed from the axial direction, and both of the two signal cables drawn out from the temperature sensor unit are drawn out from the temperature sensor unit in the direction opposite to the insertion direction of the temperature sensor unit into the element pocket, extend across the bus bar as viewed from the rotation axis direction, and pass through the temperature sensor unit side of the bus bar.
  • a turbocharger according to any one of [1] to [3], in which the coil end extends in the axial direction and is positioned circumferentially adjacent to the temperature sensing element portion in the element pocket.
  • a turbocharger according to any one of [1] to [4], in which a molding resin is filled between the temperature-sensing element and the coil.
  • a supercharger according to any one of [1] to [5], in which a gap is formed in the element pocket to expose a portion of the temperature-sensing element portion within the element pocket, and the coil and the temperature-sensing element portion are in close proximity to each other through the gap.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a line including the rotation axis H of the turbocharger 1.
  • axial direction when the terms “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” are used simply, they refer to the axial direction, radial direction, and circumferential direction, respectively, of the rotating shaft 14 described below.
  • outer peripheral side/inner peripheral side when the terms “outer peripheral side/inner peripheral side” are used simply, they refer to the outer side/inner side in the radial direction of the rotating shaft 14.
  • the turbocharger 1 is applied to an internal combustion engine of a vehicle or the like.
  • the turbocharger 1 includes a turbine 2 and a compressor 3.
  • the turbine 2 includes a turbine housing 4 and a turbine wheel 6 housed in the turbine housing 4.
  • the turbine housing 4 has a scroll passage 16 that extends in the circumferential direction around the turbine wheel 6.
  • the compressor 3 includes a compressor housing 5 and a compressor wheel 7 housed in the compressor housing 5.
  • the compressor housing 5 has a scroll passage 17 that extends in the circumferential direction around the compressor wheel 7.
  • the turbine wheel 6 is provided at one end of the rotating shaft 14, and the compressor wheel 7 is provided at the other end of the rotating shaft 14.
  • a bearing housing 13 is provided between the turbine housing 4 and the compressor housing 5.
  • the rotating shaft 14 is rotatably supported by the bearing housing 13 via a bearing 15, and the rotating shaft 14, the turbine wheel 6, and the compressor wheel 7 rotate around the rotation axis H as an integrated rotating body 12.
  • the turbine housing 4 is provided with an exhaust gas inlet (not shown) and an exhaust gas outlet 10. Exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown) flows into the turbine housing 4 through the exhaust gas inlet. The exhaust gas then flows into the turbine wheel 6 through the scroll passage 16, causing the turbine wheel 6 to rotate. The exhaust gas then flows out of the turbine housing 4 through the exhaust gas outlet 10.
  • the compressor housing 5 is provided with an intake port 9 and a discharge port (not shown).
  • the compressor wheel 7 rotates via the rotating shaft 14.
  • the rotating compressor wheel 7 draws in outside air through the intake port 9. This air passes through the compressor wheel 7 and scroll passage 17, where it is compressed and discharged from the discharge port.
  • the compressed air discharged from the discharge port is supplied to the internal combustion engine described above.
  • the turbocharger 1 is equipped with a motor 21 (assist motor section).
  • a motor 21 assist motor section.
  • the motor 21 is, for example, a brushless AC motor, and includes a rotor 25, which is a rotor, and a stator 27, which is a fixed part.
  • the vehicle's battery can be used as the driving source of the motor 21.
  • the motor 21 may generate regenerative power using the rotational energy of the rotating body 12.
  • the motor 21 has characteristics that can handle high-speed rotation of the rotating shaft 14 (for example, 100,000 to 200,000 rpm).
  • the rotor 25 is disposed between the bearing 15 and the compressor impeller 7 in the axial direction.
  • the rotor 25 is fixed to the rotating shaft 14 and can rotate together with the rotating shaft 14.
  • the stator 27 is accommodated in the bearing housing 13 and disposed so as to surround the rotor 25 in the circumferential direction.
  • the stator 27 includes a plurality of coils and an iron core (not shown). When a current is supplied to the coils and the stator 27 generates a magnetic field, a circumferential force acts on the permanent magnets 29 of the rotor 25 due to this magnetic field, and as a result, a torque is applied to the rotating shaft 14.
  • FIGS 2(a) to 2(c) and 3(a) to 3(c) are exploded views of the main parts of the stator 27.
  • the direction perpendicular to the paper surface of Figures 2 and 3 is the axial direction
  • the back side of the paper surface is the turbine 2 side
  • the front side of the paper surface is the compressor 3 side.
  • the parts shown in Figure 2(b) are arranged on the front side of the parts shown in Figure 2(c)
  • the parts shown in Figure 2(a) are arranged on the front side of the paper surface.
  • the main body 30 has six electromagnet assemblies 31 arranged to surround the rotor 25 (Fig. 1). These electromagnet assemblies 31 are housed, for example, in a circular metal casing (not shown) and are arranged at equal intervals in the circumferential direction at a pitch of 60°.
  • the electromagnet assembly 31 has a core teeth portion 33 extending radially inward and a coil 35 wound around the core teeth portion 33.
  • the coil 35 is made of a pair of round wires, and the coil 35 is wound in a concentrated manner with 5.5 turns.
  • the coil end 36 located on the radial inside is drawn out from the core teeth portion 33 to the compressor side (the front side of the paper in Fig. 2), and the coil end 37 located on the radial outside is drawn out from the core teeth portion 33 to the turbine side (the back side of the paper in Fig. 2).
  • the stator 27 is a three-phase, six-slot stator, and the six coils 35 are composed of a first U-phase coil 35u1, a second U-phase coil 35u2, a first V-phase coil 35v1, a second V-phase coil 35v2, a first W-phase coil 35w1, and a second W-phase coil 35w2.
  • these coils are arranged clockwise in FIG. 2 in the order of the first V-phase coil 35v1, the second W-phase coil 35w2, the first U-phase coil 35u1, the second V-phase coil 35v2, the first W-phase coil 35w1, and the second U-phase coil 35u2.
  • an SPM one-pole pair motor rotor is used as the rotor 25 for such a stator 27.
  • the neutral bus bar 39 shown in FIG. 2B is installed on the compressor side of the main body 30.
  • the neutral bus bar 39 includes an annular portion 41 installed on the peripheral portion of the main body 30, and three connection bus bars 43u2, 43v2, and 43w2 extending from the annular portion 41 in a cantilever manner toward the inner periphery.
  • the connection bus bar 43u2 is connected to the coil end 36 of the second U-phase coil 35u2
  • the connection bus bar 43v2 is connected to the coil end 36 of the second V-phase coil 35v2
  • the connection bus bar 43w2 is connected to the coil end 36 of the second W-phase coil 35w2.
  • the connection bus bars 43u2, 43v2, and 43w2 are arranged at equal intervals in the circumferential direction at a pitch of 120°.
  • connection bus bar 43u2 extends radially between the second U-phase coil 35u2 and the first W-phase coil 35w1 when viewed from the axial direction.
  • connection bus bar 43v2 extends radially between the second V-phase coil 35v2 and the first U-phase coil 35u1 when viewed from the axial direction.
  • connection bus bar 43w2 extends radially between the second W-phase coil 35w2 and the first V-phase coil 35v1 when viewed from the axial direction.
  • three lead line bus bars 45u1, 45v1, 45w1 shown in FIG. 2(a) are installed on the compressor side of the neutral point bus bar 39.
  • One end of the lead line bus bar 45u1 is connected to the coil end 36 of the first U-phase coil 35u1
  • one end of the lead line bus bar 45v1 is connected to the coil end 36 of the first V-phase coil 35v
  • one end of the lead line bus bar 45w1 is connected to the coil end 36 of the first W-phase coil 35w1.
  • the other ends of the three lead line bus bars 45u1, 45v1, 45w1 constitute input terminals 47u, 47v, 47w that accept current input from the outside, and each protrudes outward from the main body 30 and is exposed to the outside of the stator 27.
  • the lead-out bus bar 45u1 connects the input terminal 47u and the coil end 36 of the first U-phase coil 35u1 via an arc portion along the periphery of the main body 30.
  • the coil end 36 side portion of the lead-out bus bar 45u1 extends radially between the first U-phase coil 35u1 and the second W-phase coil 35w2 when viewed from the axial direction.
  • the lead-out bus bar 45v1 connects the input terminal 47v and the coil end 36 of the first V-phase coil 35v1 in a generally linear manner.
  • the coil end 36 side portion of the lead-out bus bar 45v1 extends radially between the first V-phase coil 35v1 and the second U-phase coil 35u2 when viewed from the axial direction.
  • the lead-out bus bar 45w1 connects the input terminal 47w and the coil end 36 of the first W-phase coil 35w1 via an arc portion along the periphery of the main body 30.
  • the portion of the lead wire bus bar 45w1 on the coil end 36 side extends radially between the first W-phase coil 35w1 and the second V-phase coil 35v2 when viewed in the axial direction.
  • crossover bus bars 49u, 49v, and 49w are installed on the turbine side of the main body 30 in a stacked manner.
  • the crossover bus bar 49u connects the coil end 37 of the first U-phase coil 35u1 to the coil end 37 of the second U-phase coil 35u2 via a semicircular arc portion along the periphery of the main body 30.
  • the crossover bus bar 49v connects the coil end 37 of the first V-phase coil 35v1 to the coil end 37 of the second V-phase coil 35v2 via a semicircular arc portion along the periphery of the main body 30.
  • the crossover bus bar 49w connects the coil end 37 of the first W-phase coil 35w1 to the coil end 37 of the second W-phase coil 35w2 via a semicircular arc portion along the periphery of the main body 30.
  • the neutral bus bar 39, the lead bus bars 45u1, 45v1, 45w1, and the crossover bus bars 49u, 49v, 49w are each made of a copper plate material formed integrally, and each extends in a plane generally perpendicular to the axial direction.
  • an electrical insulating layer is interposed between each bus bar and the electromagnet assembly 31 and between each bus bar.
  • the neutral bus bar 39, the lead bus bars 45u1, 45v1, 45w1, and the ring-shaped insulating resin part 42 (see FIG. 7) in which these bus bars are embedded are molded integrally.
  • a part of the insulating resin part 42 enters between the bus bars and functions as the electrical insulating layer.
  • the above-mentioned group of parts shown in FIG. 2 and FIG. 3 constitutes a stator 27 with two Y-connected wires in series as shown in the circuit diagram of FIG. 4.
  • the stator 27 is equipped with a thermistor 51.
  • the thermistor 51 is attached to the core teeth portion 33 of one of the electromagnet assemblies 31.
  • the thermistor 51 (see FIG. 5(b)) comprises a temperature sensing element portion 51a having an elongated rectangular parallelepiped shape, two signal cables 51b extending from one longitudinal end face of the temperature sensing element portion 51a, and crimp terminals 51c provided at the end of each signal cable 51b for connection to the outside.
  • the whole is resin molded and fixed, and the input terminals 47u, 47v, 47w and the two crimp terminals 51c are exposed to the outside from the molded resin 50.
  • the resin mold can be processed by transfer molding, potting, or the like.
  • FIG. 5(a) is a perspective view showing one of the six electromagnet assemblies 31 described above, in which a thermistor 51 is installed.
  • FIG. 5(b) is a perspective view showing the state in which the coil 35 has been removed from this electromagnet assembly 31.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5(b).
  • the electromagnet assembly 31 includes a stator core 53, which is an iron core, and a resin insulator 55 arranged to cover the surface of the stator core 53.
  • the stator core 53 and the insulator 55 are integrally formed, for example, by insert molding.
  • the insulator 55 functions as a guide around which the coil 35 is wound, and also functions as an electrical insulator between the stator core 53 and the coil 35.
  • the periphery of the stator core 53 is completely covered by the insulator 55, and the coil 35 is wound around this insulator 55.
  • the insulator 55 has a pocket 57 for installing the thermistor 51.
  • the pocket 57 is formed by cutting out a part of the inner peripheral end of the insulator 55.
  • the temperature sensor 51a is inserted into the pocket 57 in the axial direction from the compressor side to the turbine side.
  • the temperature sensor 51a abuts against the pocket bottom surface 57a on the turbine side and is stored in an orientation with its longitudinal direction facing the axial direction.
  • the displacement of the temperature sensor 51a toward the turbine side is restricted by the pocket bottom surface 57a.
  • the pocket 57 has wall-like portions 57b and 57c that restrict the radial displacement of the temperature sensor 51a, and a wall surface 57d and a restricting portion 57e that restrict the circumferential displacement of the temperature sensor 51a. Therefore, before the resin molding process is performed, the radial and circumferential displacements of the temperature sensor 51a are restricted.
  • a radial gap 57f is provided between the restricting portion 57e and the wall-like portion 57b, and within the width of the gap 57f, the temperature sensor 51a is exposed in the circumferential direction over the entire longitudinal direction.
  • the coil end 35a of the coil 35 on the coil end 36 side passes through the turbine side of the pocket bottom surface 57a, bends toward the compressor side, and extends axially along the above-mentioned gap 57f.
  • This coil end 35a is adjacent to the temperature sensor part 51a in the circumferential direction through the gap 57f. In other words, the coil end 35a is close to the temperature sensor part 51a through the gap 57f.
  • the coil end 35a may also be in contact with the temperature sensor part 51a.
  • the regulating portion 57e may also function as a guide for the coil end 35a.
  • the above describes the configuration of the electromagnet assembly 31 ( Figures 5 and 6) in which the thermistor 51 is installed.
  • the other electromagnet assemblies 31 in which the thermistor 51 is not installed differ only in that they do not have a pocket 57, and have a similar configuration in other respects, so duplicated explanations will be omitted.
  • pockets 57 may be formed in all six electromagnet assemblies 31, including the other electromagnet assemblies 31 in which the thermistor 51 is not installed. In this case, it is preferable in that parts can be standardized between all electromagnet assemblies 31.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the thermistor 51 in the stator 27 immediately before the resin molding process is performed, viewed in the axial direction from the compressor side.
  • the thermistor 51 is installed in the electromagnet assembly 31 in which the first V-phase coil 35v1 is configured.
  • the temperature sensor 51a of the thermistor 51 is stored in a pocket 57 of an insulator 55 of the electromagnet assembly 31.
  • the temperature sensor 51a is located slightly offset in the circumferential direction from the lead line bus bar 45v1.
  • the temperature sensor 51a is positioned slightly offset to the right from the lead line bus bar 45v1.
  • the compressor-side end face of the temperature sensor 51a is positioned closer to the turbine than the lead line bus bar 45v1.
  • the two signal cables 51b of the thermistor 51 are drawn out from the compressor-side end face of the temperature sensor unit 51a and extend across the position of the lead-line bus bar 45v1 when viewed from the axial direction. At the portion where the signal cables 51b cross the lead-line bus bar 45v1, the two signal cables 51b pass through the turbine side of the lead-line bus bar 45v1.
  • the further tip sides of the two signal cables 51b are fitted into two grooves 42a provided in the insulating resin part 42.
  • the grooves 42a are formed on the compressor-side end face of the insulating resin part 42 and are located to the left of the lead-line bus bar 45v1 in FIG. 7.
  • the grooves 42a also have claws 42b for holding the signal cables 51b in the grooves 42a. By fitting into the grooves 42a having such claws 42b, the signal cables 51b do not easily float up from the insulating resin part 42 to the compressor side.
  • the further tips of the two signal cables 51b are pulled out to the outer circumferential surface of the insulating resin part 42 through insertion holes provided at the outer circumferential ends of the grooves 42a.
  • the signal cables 51b extend in opposite directions on the outer circumferential surface of the insulating resin part 42.
  • a cable holding part 42d that holds the signal cables 51b is provided on the outer circumferential surface of the insulating resin part 42.
  • the cable holding part 42d has a groove with a tab, similar to the groove 42a, and the signal cables 51b are fitted into this groove to be held.
  • the cable holding portion 42d also guides the bending of the tip of the signal cable 51b.
  • the tip of the signal cable 51b is held and guided by the cable holding portion 42d and bent outward from the outer circumferential surface, and a crimp terminal 51c is provided at the tip.
  • the vicinity of the bent portion of the signal cable 51b held by the cable holding portion 42d is covered in advance with a heat shrink tube.
  • This heat shrink tube covering increases the rigidity of the signal cable 51b near the bent portion, and the bent shape of the bent portion is maintained by the rigidity of the signal cable 51b.
  • the position of the crimp terminal 51c is maintained at a position slightly outside the cable holding portion 42d by the rigidity of the signal cable 51b. This position is adjusted to match the position of the external plug to which the crimp terminal 51c is bolted, improving the workability when bolting the crimp terminal 51c to the external plug.
  • the temperature sensor 51a is stored and temporarily fixed in the pocket 57, and the signal cable 51b is routed, and then the resin molding process described above is carried out. Through this resin molding process, the temperature sensor 51a and the signal cable 51b of the thermistor 51 are embedded and permanently fixed in the molded resin 50 ( Figure 2).
  • the signal cable 51b it is not essential that the signal cable 51b be fixed to the insulating resin part 42 by the cable holding part 42d as described above. In other words, the signal cable 51b does not necessarily need to be fixed inside the housing of the turbocharger 1.
  • the insulating resin part 42 may be omitted.
  • the thermistor 51 may have a connector (not shown) of a predetermined structure instead of the crimp terminal 51c, and may be connected to the outside via the connector.
  • the thermistor 51 is not temporarily fixed in place before the resin molding process is performed, there is a risk that the position of the thermistor 51 may shift due to external forces generated during assembly or resin molding.
  • the presence of a pocket 57 that stores the temperature sensor portion 51a of the thermistor 51 ensures that the temperature sensor portion 51a is temporarily fixed to the tip of the core teeth portion 33 before the resin molding process is performed.
  • the temperature sensor unit 51a can be displaced axially toward the compressor side relative to the pocket 57.
  • the signal cable 51b drawn from the temperature sensor unit 51a to the compressor side crosses the lead line bus bar 45v1 when viewed from the axial direction, and at the portion where it crosses the lead line bus bar 45v1, it passes closer to the temperature sensor unit 51a than the lead line bus bar 45v1.
  • the lead line bus bar 45v1 prevents the signal cable 51b from displacing toward the compressor side. Accordingly, it is also difficult for the temperature sensor unit 51a to displace toward the compressor side, and the temperature sensor unit 51a is prevented from moving out of the pocket 57. Therefore, even when an external force generated during assembly or resin molding is applied, the temperature sensor unit 51a is securely held within the pocket 57, and there is little possibility of misalignment.
  • the pocket 57 for temporarily fixing the temperature sensor unit 51a in this manner is formed by cutting out a portion of the end of the inner circumference side of the insulator 55, and no separate mounting fixture or the like is required to fix the temperature sensor unit 51a.
  • the existing drawer bus bar 45v1 is used to prevent the temperature sensor unit 51a from slipping out of the pocket 57, so no separate mounting fixture or the like is required. Therefore, the installation space can be reduced compared to when a separate mounting fixture is used to attach the temperature sensor unit 51a.
  • the work is simplified and manufacturing costs are reduced compared to attaching the temperature sensor unit 51a using a separate mounting fixture.
  • the temperature sensor unit 51a were attached using adhesive or the like, there is a risk that the temporary fixation of the temperature sensor unit 51a may not be stable due to variations in adhesive strength.
  • the stator 27 of this embodiment the temperature sensor unit 51a is temporarily fixed more stably and the work is simplified. Furthermore, since no time is required for the adhesive to harden, the tact time is reduced, and manufacturing costs are reduced.
  • the signal cable 51b does not easily float up from the insulating resin part 42 toward the compressor even when it is subjected to external forces generated during assembly or resin molding. Therefore, the position of the signal cable 51b is reliably maintained until it is fixed by the resin molding process, and the situation in which a part of the signal cable 51b is exposed to the outside of the molded resin 50 is suppressed.
  • the inner circumference of the stator 27 is prone to becoming hot due to reasons such as being far from the cooling water passage (not shown) arranged on the outside of the stator 27 and being close to the rotating rotor 25. Therefore, it is preferable that the temperature sensing element 51a of the thermistor 51 is installed on the inner circumference side of the stator 27. In contrast, the pocket 57 is provided at the tip of the core teeth portion 33, so that the temperature sensing element 51a can be arranged on the inner circumference side of the stator 27.
  • a molded resin 50 is formed on the stator 27 by a resin molding process, and the molded resin 50 is also filled between the temperature sensor unit 51a and the coil 35. Therefore, the heat of the coil 35 is transferred to the temperature sensor unit 51a through the molded resin 50, and the temperature sensor unit 51a can detect the heat of the coil 35 to be managed.
  • the temperature sensing element 51a of the thermistor 51 is placed close to the coil 35.
  • the coil end 35a extends in the axial direction at a position circumferentially adjacent to the pocket 57. Therefore, the temperature sensing element 51a can be placed close to the coil end 35a in the circumferential direction, and the temperature of the coil 35 can be detected with good sensitivity.
  • the aforementioned gap 57f is formed in the pocket 57, and the coil end 35a and the temperature sensing element 51a are close to each other through the gap 57f.
  • the coil end 35a may also be in contact with the temperature sensing element 51a. Therefore, this gap 57f contributes to the temperature sensing element 51a detecting the temperature of the coil 35 as directly as possible.
  • the back side of the paper in Figures 2 and 3 is the turbine side and the front side of the paper is the compressor side, but in this case the turbine side and the compressor side may be reversed.
  • the temperature sensor unit 51a is installed in the electromagnet assembly 31 that constitutes the first V-phase coil 35v1, but the temperature sensor unit 51a may be installed in any of the six electromagnet assemblies 31.
  • the bus bar across which the signal cable 51b crosses may be any of the lead line bus bars 45u1, 45v1, 45w1 and the connection bus bars 43u2, 43v2, 43w2, and may be determined according to the position of the electromagnet assembly 31 on which the temperature sensor unit 51a is installed.
  • a thermistor 51 is installed in one of the six electromagnet assemblies 31 of the stator 27, but, for example, a thermistor 51 may be installed in each of multiple electromagnet assemblies 31, or a total of six thermistors 51 may be installed in each of all the electromagnet assemblies 31.
  • This disclosure includes at least the following:
  • An assist motor unit having a rotor provided on a rotating shaft that connects a turbine impeller and a compressor impeller, and a stator provided around the rotor,
  • the stator includes: A stator core; an insulator provided around the stator core; A coil wound around the insulator; a bus bar connected to one of the coil ends located on the inner periphery side of both ends of the coil; a temperature measuring unit having a temperature sensing element unit that detects the temperature of the coil and a signal cable that is drawn out from the temperature sensing element unit;
  • the temperature sensing element unit is the assist motor unit is inserted in a rotation axis direction into an element pocket provided in the insulator,
  • the signal cable includes: The temperature sensor is pulled out from the temperature sensor unit in a direction opposite to the direction in which the temperature sensor unit is inserted into the element pocket, the turbocharger extending across the temperature sensing element side of the bus bar as viewed from the rotation axis direction.
  • the bus bar extends radially inward from an insulating material present on the outer periphery side of the coil end and is connected to the coil end,
  • a plurality of electromagnet assemblies each having the stator core, the insulator, and the coil are arranged in a circumferential direction, the bus bar extends radially between two adjacent electromagnet assemblies when viewed in the axial direction,
  • the two signal cables drawn out from the temperature sensing element unit are both
  • the temperature sensor is pulled out from the temperature sensor unit in a direction opposite to the direction in which the temperature sensor unit is inserted into the element pocket,
  • the turbocharger according to claim 1 or 2 wherein the cooling fan extends across the bus bar when viewed from the rotation axis direction and passes through the temperature sensing element portion side of the bus bar.
  • a turbocharger according to any one of [1] to [3], in which the coil end extends in the axial direction and is positioned circumferentially adjacent to the temperature sensing element portion in the element pocket.
  • a turbocharger according to any one of [1] to [4], in which a molding resin is filled between the temperature-sensing element and the coil.
  • a supercharger according to any one of [1] to [5], in which a gap is formed in the element pocket to expose a portion of the temperature-sensing element portion within the element pocket, and the coil and the temperature-sensing element portion are in close proximity to each other through the gap.

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Abstract

回転軸上に設けられるロータと、当該ロータの周囲に設けられたステータと、を有するモータを備え、ステータは、ステータコアと、インシュレータと、コイルと、コイル端部に接続されるバスバと、サーミスタと、を有し、サーミスタの感温素子部は、インシュレータに設けられたポケットに対し軸方向に挿入されており、サーミスタの信号ケーブルは、ポケットへの挿入方向とは反対方向に感温素子部から引き出され、軸方向から見てバスバの感温素子部側を横切るように延びている。

Description

過給機
 本開示は、過給機に関するものである。
 従来、モータを備えた過給機では、タービンによる回転軸のトルクが不足する場合に、不足を補うようにモータが回転軸にトルクを付与する。このように過給機に内蔵されるモータでは、熱によるコイルの不具合を防止すべく温度管理が必要である。このような温度管理のためにステータに搭載されたサーミスタが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
特許第5333657号公報
 特許文献1のモータでは、ステータのコイルエンドに対し所定の取付具を用いてサーミスタが取付けられている。しかしながら、サーミスタの設置スペースに加えて取付具自体の設置スペースも必要であるのでステータ内のスペースが圧迫され、ステータの小型化の妨げになる。また、接着剤等を用いてステータ内にサーミスタを接着することも考えられるが、接着強度のバラツキ等によりサーミスタを安定して固定することが難しい場合がある。
 本開示は、モータのステータにサーミスタが搭載されることによる設置スペースを抑え、サーミスタが安定して固定される過給機を説明する。
 本開示の要旨は次の通りである。
〔1〕タービンインペラとコンプレッサインペラとを連結する回転軸上に設けられるロータと、当該ロータの周囲に設けられたステータと、を有するアシスト用モータ部を備え、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの周囲に設けられたインシュレータと、前記インシュレータの周囲に巻き付けられたコイルと、前記コイルの両端部のうち内周側に位置する一方のコイル端部に接続されるバスバと、前記コイルの温度を検知する感温素子部と、前記感温素子部から引き出された信号ケーブルと、を有する温度計測部と、を有し、前記感温素子部は、前記インシュレータに設けられた素子用ポケットに対し前記アシスト用モータ部の回転軸線方向に挿入されており、前記信号ケーブルは、前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、前記回転軸線方向から見て前記バスバの前記感温素子部側を横切るように延びている、過給機。
 本開示の過給機によれば、モータのステータにサーミスタが搭載されることによる設置スペースを抑え、サーミスタが安定して固定される。
実施形態に係る過給機の断面図である。 (a)~(c)は、ステータの主要な部品群を分解して示す図である。 (a)~(c)は、図2に続き、ステータの主要な部品群を分解して示す図である。 ステータの回路図である。 (a)は、サーミスタが設置された電磁石組立体を示す斜視図であり、(b)は、この電磁石組立体からコイルを除去した状態を示す斜視図である。 図5(b)におけるVI-VI断面図である。 樹脂モールドによる固定が行なわれる直前のステータにおいてサーミスタの近傍を拡大しコンプレッサ側から軸方向に見た図である。
 本開示の要旨は次の〔1〕~〔6〕の通りである。
〔1〕タービンインペラとコンプレッサインペラとを連結する回転軸上に設けられるロータと、当該ロータの周囲に設けられたステータと、を有するアシスト用モータ部を備え、前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの周囲に設けられたインシュレータと、前記インシュレータの周囲に巻き付けられたコイルと、前記コイルの両端部のうち内周側に位置する一方のコイル端部に接続されるバスバと、前記コイルの温度を検知する感温素子部と、前記感温素子部から引き出された信号ケーブルと、を有する温度計測部と、を有し、前記感温素子部は、前記インシュレータに設けられた素子用ポケットに対し前記アシスト用モータ部の回転軸線方向に挿入されており、前記信号ケーブルは、前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、前記回転軸線方向から見て前記バスバの前記感温素子部側を横切るように延びている、過給機。
〔2〕前記バスバは、前記コイル端部よりも外周側に存在する絶縁材から径方向に内周側に延び出して前記コイル端部に接続されており、前記信号ケーブルのうち、前記バスバを横切る部分と、前記ステータの外部に引き出されるケーブル端部と、の間の部分が、前記絶縁材に形成された溝に嵌め込まれている、〔1〕に記載の過給機。
〔3〕前記ステータコアと前記インシュレータと前記コイルとを有する電磁石組立体が周方向に複数配列されており、前記バスバは、軸方向から見て隣接する2つの前記電磁石組立体の間の位置で径方向に延び、前記感温素子部から引き出された2本の前記信号ケーブルが、両方とも、前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、前記回転軸線方向から見て前記バスバを横切るように延び、前記バスバの前記感温素子部側を通過している、〔1〕又は〔2〕に記載の過給機。
〔4〕前記コイル端部は、軸方向に延在しており、前記素子用ポケット内の前記感温素子部に対して周方向に隣接して位置する、〔1〕~〔3〕の何れかに記載の過給機。
〔5〕前記感温素子部と前記コイルとの間には充填されたモールド樹脂が存在する、〔1〕~〔4〕の何れかに記載の過給機。
〔6〕前記素子用ポケットには当該素子用ポケット内の前記感温素子部の一部を露出させる隙間が形成されており、当該隙間を通じて前記コイルと前記感温素子部とが近接している、〔1〕~〔5〕の何れかに記載の過給機。
 図面を参照しながら、本開示の実施形態に係る過給機1について説明する。図1は、過給機1の回転軸線Hを含む断面を取った断面図である。以下の説明で、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」と言うときは、後述する回転軸14の軸方向、径方向、周方向をそれぞれ意味する。また、単に「外周側/内周側」と言うときには、回転軸14の径方向における外側/内側を意味する。
 過給機1は、車両等の内燃機関に適用されるものである。図1に示されるように、過給機1は、タービン2とコンプレッサ3とを備えている。タービン2は、タービンハウジング4と、タービンハウジング4に収納されたタービン翼車6と、を備えている。タービンハウジング4は、タービン翼車6の周囲において周方向に延びるスクロール流路16を有している。コンプレッサ3は、コンプレッサハウジング5と、コンプレッサハウジング5に収納されたコンプレッサ翼車7と、を備えている。コンプレッサハウジング5は、コンプレッサ翼車7の周囲において周方向に延びるスクロール流路17を有している。
 タービン翼車6は回転軸14の一端に設けられており、コンプレッサ翼車7は回転軸14の他端に設けられている。タービンハウジング4とコンプレッサハウジング5との間には、軸受ハウジング13が設けられている。回転軸14は、軸受15を介して軸受ハウジング13に回転可能に支持されており、回転軸14、タービン翼車6及びコンプレッサ翼車7が一体の回転体12として回転軸線H周りに回転する。
 タービンハウジング4には、排気ガス流入口(図示せず)及び排気ガス流出口10が設けられている。内燃機関(図示せず)から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング4内に流入する。その後、排気ガスは、スクロール流路16を通じてタービン翼車6に流入し、タービン翼車6を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口10を通じてタービンハウジング4外に流出する。
 コンプレッサハウジング5には、吸入口9及び吐出口(図示せず)が設けられている。上記のようにタービン翼車6が回転すると、回転軸14を介してコンプレッサ翼車7が回転する。回転するコンプレッサ翼車7は、吸入口9を通じて外部の空気を吸入する。この空気が、コンプレッサ翼車7及びスクロール流路17を通過して圧縮され吐出口から吐出される。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
 更に、過給機1はモータ21(アシスト用モータ部)を備えている。例えば車両の加速時など、回転軸14のトルクが不足する場合に、不足を補うようにモータ21が回転軸14にトルクを付与する。モータ21は、例えばブラシレスの交流モータであり、回転子であるロータ25と、固定子であるステータ27とを備えている。モータ21の駆動源として、車両のバッテリを使用することができる。また、車両の減速時においては、モータ21が回転体12の回転エネルギによって回生発電してもよい。モータ21は、回転軸14の高速回転(例えば10万~20万rpm)に対応可能な特性を有する。
 ロータ25は、軸方向において軸受15とコンプレッサ翼車7との間に配置されている。ロータ25は、回転軸14に固定され回転軸14と共に回転可能である。ステータ27は、軸受ハウジング13に収容されロータ25を周方向に囲むように配置されている。ステータ27は、複数のコイル及び鉄心(図示せず)を備えている。上記コイルに電流が供給され、ステータ27が磁場を生じさせると、この磁場によってロータ25の永久磁石29に周方向の力が作用し、その結果、回転軸14にトルクが付与される。
 ステータ27について更に詳細に説明する。図2(a)~図2(c)及び図3(a)~図3(c)は、ステータ27の主要な部品群を分解して示す図である。図2及び図3の紙面に直交する方向が軸方向であり、紙面奥側がタービン2側であり紙面手前側がコンプレッサ3側である。ステータ27においては、図2(c)に示される部品群の紙面手前側に、図2(b)に示される部品群が重ねて配置され、更にその紙面手前側に、図2(a)に示される部品群が重ねて配置される。また、図2(c)に示される部品群の紙面奥側に、図3(a)に示される部品群が重ねて配置され、更にその紙面奥側に、図3(b)に示される部品群が重ねて配置され、更にその紙面奥側に、図3(c)に示される部品群が重ねて配置される。
 図2(c)はステータ27の本体部30を示す。本体部30はロータ25(図1)を囲むように配置された6つの電磁石組立体31を備えている。これらの電磁石組立体31は、例えば円形の金属ケーシング(図示せず)内に収納され、60°ピッチで周方向に等間隔に配置される。電磁石組立体31は、径方向内側に向けて延び出すコアティース部33と、このコアティース部33に巻かれたコイル35と、を備えている。コイル35は2本1組の丸線からなり、コイル35の巻き方は集中巻きであり、コイル35の巻き数は5.5ターンである。コイル35のコイルエンドのうち、径方向内側に位置するコイルエンド36は、コアティース部33からコンプレッサ側(図2の紙面手前側)に引き出され、径方向外側に位置するコイルエンド37は、コアティース部33からタービン側(図2の紙面奥側)に引き出されている。
 ステータ27は3相6スロットのステータであり、6つの上記コイル35は、第1U相コイル35u1、第2U相コイル35u2、第1V相コイル35v1、第2V相コイル35v2、第1W相コイル35w1、及び第2W相コイル35w2で構成される。本体部30においては、これらのコイルは、図2で時計回りに第1V相コイル35v1、第2W相コイル35w2、第1U相コイル35u1、第2V相コイル35v2、第1W相コイル35w1、及び第2U相コイル35u2の順に配置されている。なお、このようなステータ27に対するロータ25としては、SPM一極対のモータロータが採用されている。
 本体部30のコンプレッサ側には、図2(b)に示される中性点バスバ39が設置される。中性点バスバ39は、本体部30の周縁部上に設置される円環状部41と、円環状部41から内周側に片持ちで延び出す3本の接続バスバ43u2,43v2,43w2と、を備えている。接続バスバ43u2は第2U相コイル35u2のコイルエンド36に接続され、接続バスバ43v2は第2V相コイル35v2のコイルエンド36に接続され、接続バスバ43w2は第2W相コイル35w2のコイルエンド36に接続されている。接続バスバ43u2,43v2,43w2は、120°ピッチで周方向に等間隔に配置されている。接続バスバ43u2は、軸方向から見て、第2U相コイル35u2と第1W相コイル35w1との間の位置で径方向に延びている。接続バスバ43v2は、軸方向から見て、第2V相コイル35v2と第1U相コイル35u1との間の位置で径方向に延びている。接続バスバ43w2は、軸方向から見て、第2W相コイル35w2と第1V相コイル35v1との間の位置で径方向に延びている。
 更に中性点バスバ39のコンプレッサ側には、図2(a)に示される3つの引出線バスバ45u1,45v1,45w1が設置される。引出線バスバ45u1の一端は第1U相コイル35u1のコイルエンド36に接続され、引出線バスバ45v1の一端は第1V相コイル35v1のコイルエンド36に接続され、引出線バスバ45w1の一端は第1W相コイル35w1のコイルエンド36に接続されている。3つの引出線バスバ45u1,45v1,45w1の他端は、外部からの電流の入力を受け付ける入力端子47u,47v,47wを構成しており、それぞれ本体部30よりも外周側に突出しステータ27の外部に露出している。
 引出線バスバ45u1は、本体部30の周縁部上に沿った円弧部分を介して入力端子47uと第1U相コイル35u1のコイルエンド36とを接続している。引出線バスバ45u1のコイルエンド36側の部分は、軸方向から見て、第1U相コイル35u1と第2W相コイル35w2との間の位置で径方向に延びている。引出線バスバ45v1は、入力端子47vと第1V相コイル35v1のコイルエンド36とを概ね直線的に接続している。引出線バスバ45v1のコイルエンド36側の部分は、軸方向から見て、第1V相コイル35v1と第2U相コイル35u2との間の位置で径方向に延びている。引出線バスバ45w1は、本体部30の周縁部上に沿った円弧部分を介して入力端子47wと第1W相コイル35w1のコイルエンド36とを接続している。引出線バスバ45w1のコイルエンド36側の部分は、軸方向から見て、第1W相コイル35w1と第2V相コイル35v2との間の位置で径方向に延びている。
 図3(a)~図3(c)に示されるように、本体部30のタービン側には3つの渡線バスバ49u,49v,49wが重ねて設置される。渡線バスバ49uは、本体部30の周縁部上に沿った半円弧部分を介して第1U相コイル35u1のコイルエンド37と第2U相コイル35u2のコイルエンド37とを接続している。渡線バスバ49vは、本体部30の周縁部上に沿った半円弧部分を介して第1V相コイル35v1のコイルエンド37と第2V相コイル35v2のコイルエンド37とを接続している。渡線バスバ49wは、本体部30の周縁部上に沿った半円弧部分を介して第1W相コイル35w1のコイルエンド37と第2W相コイル35w2のコイルエンド37とを接続している。
 なお、上記のような中性点バスバ39、引出線バスバ45u1,45v1,45w1、及び渡線バスバ49u,49v,49wは、それぞれ一体的に形成された銅板材からなり、それぞれ概ね軸方向に直交する面内で延在している。このような各バスバが本体部30上で軸方向に重ねて配置される際には、各バスバと電磁石組立体31との間や、各バスバ同士の間に電気絶縁層が介在される。例えば本実施形態では、中性点バスバ39と、引出線バスバ45u1,45v1,45w1と、これらのバスバを埋め込むリング状の絶縁樹脂部42(図7参照)と、が一体に成形されている。この絶縁樹脂部42の一部がバスバ同士の間等に入り込んで上記の電気絶縁層として機能する。以上のような図2及び図3に示される部品群によって、図4の回路図に示されるようなY結線2直列のステータ27が構成される。
 運転中のステータ27において、コイル35が高温になると絶縁皮膜が損傷し短絡が発生するなどの不具合が発生するので、コイル35の温度を管理する必要がある。この温度管理のために、ステータ27にはサーミスタ51が搭載されている。サーミスタ51は、1つの電磁石組立体31のコアティース部33に取付けられている。サーミスタ51(図5(b)参照)は、細長い直方体形状をなす感温素子部51aと、感温素子部51aの長手方向の一端面から延び出す2本の信号ケーブル51bと、各信号ケーブル51bの端部に設けられ外部との接続を図るための圧着端子51cと、を備えている。
 以上説明したような、図2及び図3に示される各部品が一体に組付けられた状態で全体が樹脂モールドされて固定され、モールド樹脂50から、入力端子47u,47v,47wと2つの圧着端子51cとが外部に露出された状態となる。なお、上記の樹脂モールドの処理の手法としては、例えばトランスファーモールド、ポッティング等が用いられる。
 以下、ステータ27内にサーミスタ51が設置される構造について説明する。
 図5(a)は、前述の6つの電磁石組立体31のうちサーミスタ51が設置された1つの電磁石組立体31を示す斜視図である。図5(b)は、この電磁石組立体31からコイル35を除去した状態を示す斜視図である。図6は、図5(b)におけるVI-VI断面図である。
 図5(b)及び図6に示されるように、電磁石組立体31は、鉄心であるステータコア53と、ステータコア53の表面を覆うように設けられた樹脂製のインシュレータ55と、を備えている。ステータコア53及びインシュレータ55は、例えばインサート成形によって一体的に形成されている。インシュレータ55は、コイル35を巻き付けるガイドとして機能するとともに、ステータコア53とコイル35との電気絶縁部として機能する。コアティース部33においては、ステータコア53の周囲がインシュレータ55に完全に覆われ、このインシュレータ55の周囲にコイル35が巻かれている。
 コアティース部33の先端部(内周側の端部)において、インシュレータ55にはサーミスタ51を設置するためのポケット57が設けられている。ポケット57は、インシュレータ55の内周側の端部の一部を切り欠くように形成されている。ポケット57には感温素子部51aがコンプレッサ側からタービン側に向けて軸方向に挿入されている。感温素子部51aはタービン側のポケット底面57aに突き当たり長手方向を軸方向に向けた姿勢で収納されている。
 前述の樹脂モールド処理が行なわれる前では、感温素子部51aのタービン側への変位はポケット底面57aによって規制される。その一方、ポケット57には感温素子部51aのコンプレッサ側への移動を規制する部位は存在せず、感温素子部51aはポケット57内からコンプレッサ側に抜出可能である。また、ポケット57には、感温素子部51aの径方向変位を規制する壁状部位57b,57cと、感温素子部51aの周方向変位を規制する壁面57d及び規制部位57eと、が存在している。従って、樹脂モールド処理が行なわれる前では、感温素子部51aの径方向及び周方向への変位が規制されている。規制部位57eと壁状部位57bとの間には、径方向に隙間57fがあいており、この隙間57fの幅の範囲では、感温素子部51aが長手方向全体に亘って周方向に露出している。
 図5(a)に示されるように、コイル35のうちコイルエンド36側のコイル端部35aは、ポケット底面57aのタービン側を通過し、コンプレッサ側に向けて屈曲して、上記の隙間57fに沿って軸方向に延在している。このコイル端部35aが隙間57fを通して感温素子部51aに対し周方向に隣接している。すなわち、コイル端部35aが隙間57fを通して感温素子部51aに近接している。また、コイル端部35aが感温素子部51aに接触していてもよい。また規制部位57eがコイル端部35aのガイドとして機能してもよい。
 上記はサーミスタ51が設置された電磁石組立体31(図5及び図6)の構成について説明するものである。これに対して、サーミスタ51が設置されていない他の電磁石組立体31は、ポケット57が形成されていない点においてのみ相違し、それ以外の点では同様の構成を有するので、重複する説明は省略する。但し、サーミスタ51が設置されていない他の電磁石組立体31も含めて、合計6つの電磁石組立体31のすべてにポケット57が形成されていてもよい。この場合、すべての電磁石組立体31の間で部品を共通化できる点で好ましい。
 図7は、樹脂モールド処理が行なわれる直前のステータ27においてサーミスタ51の近傍を拡大しコンプレッサ側から軸方向に見た図である。ここでは、第1V相コイル35v1が構成された電磁石組立体31にサーミスタ51が設置されるものとする。図に示されるように、当該電磁石組立体31のインシュレータ55のポケット57にサーミスタ51の感温素子部51aが収納されている。軸方向から見て感温素子部51aは引出線バスバ45v1から周方向に僅かにずれた位置に存在している。例えば図7では、感温素子部51aは引出線バスバ45v1よりも僅かに右側にずれて位置している。感温素子部51aのコンプレッサ側の端面は引出線バスバ45v1よりもタービン側に位置している。
 サーミスタ51の2本の信号ケーブル51bは、感温素子部51aのコンプレッサ側の端面から引き出され、軸方向から見て引出線バスバ45v1の位置を横切って延びている。信号ケーブル51bが引出線バスバ45v1を横切る部分では、2本の信号ケーブル51bは引出線バスバ45v1のタービン側を通過している。2本の信号ケーブル51bの更に先端側は、絶縁樹脂部42に設けられた2本の溝42aにそれぞれ嵌め込まれている。溝42aは、絶縁樹脂部42のコンプレッサ側の端面に形成されており、引出線バスバ45v1よりも図7における左側に位置している。また、溝42aは、信号ケーブル51bを当該溝42aに保持するためのツメ42bを有している。このようなツメ42bを有する溝42aに嵌め込まれることにより、信号ケーブル51bは、絶縁樹脂部42からコンプレッサ側に容易に浮き上がらないようになっている。
 2本の信号ケーブル51bの更に先端側は、溝42aの外周側の端部に設けられた挿通孔を通じて絶縁樹脂部42の外周面に引き出されている。そして、信号ケーブル51bは絶縁樹脂部42の外周面上を互いに反対側に延びている。絶縁樹脂部42の外周面上には、信号ケーブル51bを保持するケーブル保持部42dが設けられている。ケーブル保持部42dには、溝42aと同様にツメ付きの溝が設けられており、信号ケーブル51bはこの溝に嵌め込まれて保持されている。
 また、ケーブル保持部42dは、当該信号ケーブル51bの先端部の屈曲をガイドする。信号ケーブル51bの先端部はケーブル保持部42dに保持されガイドされて外周面から外側に屈曲され、当該先端部には圧着端子51cが設けられている。このケーブル保持部42dで保持される信号ケーブル51bの屈曲部近傍が予め熱収縮チューブで被覆されている。この熱収縮チューブの被覆により信号ケーブル51bの剛性が屈曲部近傍で高められており、当該屈曲部の屈曲形状が信号ケーブル51bの剛性によって維持されている。これにより、圧着端子51cの位置は信号ケーブル51bの剛性によってケーブル保持部42dのやや外周側の位置に維持される。この位置は圧着端子51cがボルト止めされる外部のプラグの位置に合わせて調整されているので、圧着端子51cを外部のプラグにボルト止めする際の作業性が向上する。
 上述のようにポケット57に感温素子部51aが収納されて仮固定され、信号ケーブル51bが引き回された後、前述の樹脂モールド処理が行なわれる。この樹脂モールド処理により、サーミスタ51の感温素子部51a及び信号ケーブル51bがモールド樹脂50(図2)に埋め込まれ本固定される。
 なお、信号ケーブル51bが、上記のようにケーブル保持部42dによって絶縁樹脂部42に固定されるような構成は必須ではない。すなわち、信号ケーブル51bが過給機1のハウジング内で必ずしも固定される必要はない。絶縁樹脂部42は省略されてもよい。また、サーミスタ51は、圧着端子51cの代わりに所定の構造のコネクター(図示せず)を有し、当該コネクターを介して外部と接続されてもよい。
 以上のようなステータ27を備える過給機1の作用効果について説明する。
 樹脂モールド処理を実行する前において、仮にサーミスタ51の仮固定が弱いと、組み立て時や樹脂モールド時に発生する外力によってサーミスタ51の位置がずれる虞がある。これに対し、ステータ27の構成によれば、サーミスタ51の感温素子部51aを収納するポケット57の存在により、樹脂モールド処理を実行する前において、感温素子部51aがコアティース部33の先端部に確実に仮固定される。
 この仮固定の状態において、感温素子部51aは、ポケット57に対しコンプレッサ側へ軸方向に変位することが可能である。これに対し、感温素子部51aからコンプレッサ側に引き出された信号ケーブル51bが、軸方向から見て引出線バスバ45v1を横切り、引出線バスバ45v1を横切る部分においては引出線バスバ45v1よりも感温素子部51a側を通過している。この構造によれば、信号ケーブル51bのコンプレッサ側への変位が引出線バスバ45v1によって阻止される。これに伴い、感温素子部51aのコンプレッサ側への変位も困難であり、感温素子部51aがポケット57から抜け出るような動きは阻止される。従って、組み立て時や樹脂モールド時に発生する外力が作用したときにも感温素子部51aはポケット57内に確実に保持され、位置ずれが発生する可能性は低い。
 このように感温素子部51aを仮固定するためのポケット57は、インシュレータ55の内周側の端部の一部を切り欠くように形成されたものであり、感温素子部51aを固定する別の取付具等は必要がない。また、ポケット57からの感温素子部51aの抜け出し防止にも既存の引出線バスバ45v1が利用され別の取付具等を必要とするものではない。従って、別の取付具を用いて感温素子部51aを取付ける場合に比較して設置スペースを抑えることができる。
 また、別の取付具を用いて感温素子部51aを取付けるよりも作業が簡略化され製造コストが削減される。また、仮に接着剤等を用いて感温素子部51aを取付ける場合には、接着強度のバラツキにより感温素子部51aの仮固定が安定しない虞がある。これに対し、本実施形態のステータ27によれば、感温素子部51aがより安定して仮固定され、また、作業も簡略化される。また、接着剤の硬化時間が不要でありタクトタイムも低減されるので、製造コストが削減される。
 また、信号ケーブル51bが絶縁樹脂部42の溝42aに嵌め込まれることで、信号ケーブル51bは、組み立て時や樹脂モールド時に発生する外力を受けたときにも絶縁樹脂部42からコンプレッサ側に容易に浮き上がらない。従って、樹脂モールド処理によって固定されるまで信号ケーブル51bの位置が確実に維持され、信号ケーブル51bの一部がモールド樹脂50の外側に露出してしまうといった事象は抑制される。
 また、この種の過給機1のモータ21においては、ステータ27の外側に配置される冷却水路(図示せず)から離れていること、回転するロータ25に近いこと、等の理由から、ステータ27の内周側が高温になり易い。従って、サーミスタ51の感温素子部51aはステータ27の中でも内周側に設置されることが好ましい。これに対し、ポケット57は、コアティース部33の先端部に設けられているので、感温素子部51aをステータ27の内周側に配置することができる。
 また、ステータ27には樹脂モールド処理によってモールド樹脂50が形成され、感温素子部51aとコイル35との間にもモールド樹脂50が充填されている。従って、コイル35の熱がモールド樹脂50を通じて感温素子部51aに伝わり、感温素子部51aは管理すべきコイル35の熱を検知することができる。
 また、コイル35の温度を可能な限り直接的に検知するために、サーミスタ51の感温素子部51aはコイル35に近接して設置されることが好ましい。これに対し、ポケット57に周方向に隣接する位置で、コイル端部35aが軸方向に延びている。従って、感温素子部51aをコイル端部35aに周方向に近接して設置することができ、コイル35の温度を感度良く検知することができる。また、ポケット57には前述の隙間57fが形成されており、コイル端部35aと感温素子部51aとが隙間57fを通じて近接している。また、コイル端部35aが感温素子部51aに接触していてもよい。従って、この隙間57fが、感温素子部51aがコイル35の温度を可能な限り直接的に検知することに寄与する。
 本開示は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。各実施形態等の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。
 例えば、実施形態では、図2及び図3における紙面奥側がタービン側であり紙面手前側がコンプレッサ側であるものとして説明したが、この場合のタービン側とコンプレッサ側とが逆であってもよい。また、実施形態では、第1V相コイル35v1が構成される電磁石組立体31に感温素子部51aが設置されているが、6つのうち何れの電磁石組立体31に感温素子部51aが設置されてもよい。また、信号ケーブル51bが横切るバスバは、引出線バスバ45u1,45v1,45w1及び接続バスバ43u2、43v2、43w2の何れであってもよく、感温素子部51aが設置される電磁石組立体31の位置に応じて決定されればよい。
 また、実施形態では、ステータ27の6つの電磁石組立体31のうちの1つにサーミスタ51が設置される例を説明したが、例えば、複数の電磁石組立体31にそれぞれサーミスタ51が設置されてもよく、すべての電磁石組立体31にそれぞれ、合計6個のサーミスタ51が設置されてもよい。
 本開示には少なくとも次のものが含まれる。
〔1〕タービンインペラとコンプレッサインペラとを連結する回転軸上に設けられるロータと、当該ロータの周囲に設けられたステータと、を有するアシスト用モータ部を備え、
 前記ステータは、
 ステータコアと、
 前記ステータコアの周囲に設けられたインシュレータと、
 前記インシュレータの周囲に巻き付けられたコイルと、
 前記コイルの両端部のうち内周側に位置する一方のコイル端部に接続されるバスバと、
 前記コイルの温度を検知する感温素子部と、前記感温素子部から引き出された信号ケーブルと、を有する温度計測部と、を有し、
 前記感温素子部は、
 前記インシュレータに設けられた素子用ポケットに対し前記アシスト用モータ部の回転軸線方向に挿入されており、
 前記信号ケーブルは、
 前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、
 前記回転軸線方向から見て前記バスバの前記感温素子部側を横切るように延びている、過給機。
〔2〕前記バスバは、前記コイル端部よりも外周側に存在する絶縁材から径方向に内周側に延び出して前記コイル端部に接続されており、
 前記信号ケーブルのうち、前記バスバを横切る部分と、前記ステータの外部に引き出されるケーブル端部と、の間の部分が、前記絶縁材に形成された溝に嵌め込まれている、〔1〕に記載の過給機。
〔3〕前記ステータコアと前記インシュレータと前記コイルとを有する電磁石組立体が周方向に複数配列されており、
 前記バスバは、軸方向から見て隣接する2つの前記電磁石組立体の間の位置で径方向に延び、
 前記感温素子部から引き出された2本の前記信号ケーブルが、両方とも、
 前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、
 前記回転軸線方向から見て前記バスバを横切るように延び、前記バスバの前記感温素子部側を通過している、〔1〕又は〔2〕に記載の過給機。
〔4〕前記コイル端部は、軸方向に延在しており、前記素子用ポケット内の前記感温素子部に対して周方向に隣接して位置する、〔1〕~〔3〕の何れかに記載の過給機。
〔5〕前記感温素子部と前記コイルとの間には充填されたモールド樹脂が存在する、〔1〕~〔4〕の何れかに記載の過給機。
〔6〕前記素子用ポケットには当該素子用ポケット内の前記感温素子部の一部を露出させる隙間が形成されており、当該隙間を通じて前記コイルと前記感温素子部とが近接している、〔1〕~〔5〕の何れかに記載の過給機。
1 過給機
6 タービン翼車
7 コンプレッサ翼車
14 回転軸
21 モータ(アシスト用モータ部)
25 ロータ
27 ステータ
31 電磁石組立体
35 コイル
35a コイル端部
42 絶縁樹脂部(絶縁材)
42a 溝
43u2 接続バスバ
43v2 接続バスバ
43w2 接続バスバ
45u1 引出線バスバ
45v1 引出線バスバ
45w1 引出線バスバ
50 モールド樹脂
51 サーミスタ(温度計測部)
51a 感温素子部
51b 信号ケーブル
53 ステータコア
55 インシュレータ
57 ポケット(素子用ポケット)
57f 隙間
H 回転軸線

Claims (6)

  1.  タービンインペラとコンプレッサインペラとを連結する回転軸上に設けられるロータと、当該ロータの周囲に設けられたステータと、を有するアシスト用モータ部を備え、
     前記ステータは、
     ステータコアと、
     前記ステータコアの周囲に設けられたインシュレータと、
     前記インシュレータの周囲に巻き付けられたコイルと、
     前記コイルの両端部のうち内周側に位置する一方のコイル端部に接続されるバスバと、
     前記コイルの温度を検知する感温素子部と、前記感温素子部から引き出された信号ケーブルと、を有する温度計測部と、を有し、
     前記感温素子部は、
     前記インシュレータに設けられた素子用ポケットに対し前記アシスト用モータ部の回転軸線方向に挿入されており、
     前記信号ケーブルは、
     前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、
     前記回転軸線方向から見て前記バスバの前記感温素子部側を横切るように延びている、過給機。
  2.  前記バスバは、前記コイル端部よりも外周側に存在する絶縁材から径方向に内周側に延び出して前記コイル端部に接続されており、
     前記信号ケーブルのうち、前記バスバを横切る部分と、前記ステータの外部に引き出されるケーブル端部と、の間の部分が、前記絶縁材に形成された溝に嵌め込まれている、請求項1に記載の過給機。
  3.  前記ステータコアと前記インシュレータと前記コイルとを有する電磁石組立体が周方向に複数配列されており、
     前記バスバは、軸方向から見て隣接する2つの前記電磁石組立体の間の位置で径方向に延び、
     前記感温素子部から引き出された2本の前記信号ケーブルが、両方とも、
     前記素子用ポケットへの前記感温素子部の挿入方向とは反対方向に前記感温素子部から引き出され、
     前記回転軸線方向から見て前記バスバを横切るように延び、前記バスバの前記感温素子部側を通過している、請求項1に記載の過給機。
  4.  前記コイル端部は、軸方向に延在しており、前記素子用ポケット内の前記感温素子部に対して周方向に隣接して位置する、請求項1に記載の過給機。
  5.  前記感温素子部と前記コイルとの間には充填されたモールド樹脂が存在する、請求項1に記載の過給機。
  6.  前記素子用ポケットには当該素子用ポケット内の前記感温素子部の一部を露出させる隙間が形成されており、当該隙間を通じて前記コイルと前記感温素子部とが近接している、請求項1に記載の過給機。
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