(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-30
(45)【発行日】2023-07-10
(54)【発明の名称】モータ、過給機及び過給機の組立方法
(51)【国際特許分類】
H02K 5/18 20060101AFI20230703BHJP
F02B 37/10 20060101ALI20230703BHJP
F02B 39/10 20060101ALI20230703BHJP
F04D 29/00 20060101ALI20230703BHJP
H02K 7/14 20060101ALI20230703BHJP
H02K 1/18 20060101ALI20230703BHJP
【ＦＩ】
H02K5/18
F02B37/10 Z
F02B39/10
F04D29/00 B
H02K7/14 B
H02K1/18 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018119183
(22)【出願日】2018-06-22
(65)【公開番号】P2019047715
(43)【公開日】2019-03-22
【審査請求日】2021-05-07
(31)【優先権主張番号】15/690,919
(32)【優先日】2017-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518131296
【氏名又は名称】三菱重工マリンマシナリ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】西村 英高
(72)【発明者】
【氏名】辻 剛志
【審査官】安池 一貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１３１０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０５００６３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１６９０７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１１０７６５３２（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開平０６－２４５４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１５８１６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０４６８４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ ５／１８
Ｆ０２Ｂ ３７／１０
Ｆ０２Ｂ ３９／１０
Ｆ０４Ｄ ２９／００
Ｈ０２Ｋ ７／１４
Ｈ０２Ｋ １／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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4】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ、過給機及び過給機の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
過給機は、内燃機関の燃焼用空気を圧縮し、密度の高い空気を燃焼室内へ送り込む。過給機は、燃焼用空気を圧縮するコンプレッサ部と、内燃機関の排気ガスが保有するエネルギによって駆動され、コンプレッサ部の駆動源になるタービン部とが同軸に設けられている。
【0003】
このような過給機において、モータを備えた電動アシスト過給機が知られている。電動アシスト過給機は、例えば内燃機関が低負荷状態にあり、排気ガス量が十分ではない場合にモータに通電し、モータの駆動力によってコンプレッサ部の駆動を加勢（アシスト）する。
【0004】
特許文献１には、タービンのロータ軸を吸入空気導入路側へ延長した軸延長部に設けられたモータロータと、モータロータの周囲に設けられたステータと、を備えた電動アシスト過給機のモータが開示されている。このモータは、モータロータがタービンのロータ軸の軸延長部に取り付けられることで、過給機本体を支持する軸受（ロータ軸の軸受）によって支持されている。このようなモータは、モータロータ自体は軸受を持たず、いわゆるモータオーバハング構造を採用している。
【0005】
モータオーバハング構造のモータのステータは、過給機本体に支持された筒状のハウジングに収容される。過給機を組み立てる際には、モータロータをロータ軸に取り付けた後、ハウジングを過給機本体に固定し、この後に、ステータをハウジングの内側に挿入（圧入）し、所定の嵌め合いでハウジングに固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１５－８６８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、ステータをハウジングの内側に挿入するときに、ステータとハウジングとの間に摩擦が生じるため、ステータの取り付けに手間がかかる。摩擦低減のために、ステータとハウジングとの嵌め合いを緩くすると、ステータのモータロータに対する位置決め精度が低下したり、ステータとハウジングとの間の熱伝導性低下によるモータの性能低下を招いたりする場合がある。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ステータの位置決め精度、及びステータとハウジングとの間の熱伝導性を確保しつつ、組立性を向上させることのできるモータ、過給機及び過給機の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第１態様に係るモータは、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、を備えることを特徴とする。
【0010】
この構成によれば、ハウジング内に収容されるステータは、第一ステータ固定部と第一被固定部との嵌め合い、及び、第二ステータ固定部と第二被固定部との嵌め合いによって、ステータの軸方向に間隔を空けた二個所で位置決め固定される。また、ステータとハウジングとが確実に密着し、ステータからハウジングへの熱伝導性が低下するのを抑えることができる。
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。
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。
【0011】
上記第１態様において、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いる。
【0012】
この構成によれば、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ると、ステータの第二被固定部がハウジングの第一ステータ固定部側を通過した後、第一被固定部が第一ステータ固定部に嵌め合い、第二被固定部が第二ステータ固定部に嵌め合うまでの間、ステータがハウジングに干渉することを抑制することができる。
【0013】
上記第１態様において、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いる。
【0014】
この構成によれば、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することができる。
【0015】
上記第１態様において、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ている。
【0016】
この構成によれば、放熱グリースによって、大クリアランス部においても、ステータとハウジングとの間での熱伝導性を高めることができる。また、大クリアランス部に放熱グリースが配設されることで、放熱グリースの粘度によるステータの挿入抵抗を抑えることができる。
【0017】
本発明の第２態様に係る過給機は、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上記第１態様のモータと、を備えることを特徴とする。
【0018】
この構成によれば、ハウジング内に収容されるステータは、第一ステータ固定部と第一被固定部との嵌め合い、及び、第二ステータ固定部と第二被固定部との嵌め合いによって、ステータの軸方向に間隔を空けた二個所で位置決め固定される。
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。
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。
【0019】
本発明の第３態様に係る過給機の組立方法は、上記第２態様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。
【0020】
この構成によれば、ハウジング内に収容されるステータは、第一ステータ固定部と第一被固定部との嵌め合い、及び、第二ステータ固定部と第二被固定部との嵌め合いによって、ステータの軸方向に間隔を空けた二個所で位置決め固定される。
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。
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。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、ステータの位置決め精度、及びステータとハウジングとの間の熱伝導性を確保しつつ、組立性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態に係る過給機の構成を示す縦断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る過給機において、モータのハウジングを支持するサポート部材を、モータロータの軸線方向から見た側面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法において、モータのハウジングを取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るモータのステータ及びハウジングの概略形状を示す拡大断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法の流れを示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法において、ロータ取付工程でモータロータを取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法において、ハウジング取付工程で、ガイドバーを用いてハウジングを取り付ける状態を示す縦断面図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法において、ステータ取付工程で、ステータをハウジングに挿入して取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る過給機の組立方法において、ステータ取付工程で、ステータをハウジングに挿入する途中の状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明の一実施形態に係るモータ、過給機及び過給機の組立方法について、図面を参照して説明する。
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。
【0024】
過給機１０は、タービン部１０Ｔ側に、ガス入口ケーシング１１と、ガス出口ケーシング１２と、を備えている。過給機１０は、コンプレッサ部１０Ｃ側に、空気案内ケーシング１４を備えている。これらのガス入口ケーシング１１、ガス出口ケーシング１２、軸受台１３及び空気案内ケーシング１４は、ボルト（図示せず）によって一体に締結されている。
【0025】
過給機１０は、中心軸回りに回転自在に設けられたロータ軸１５を備えている。ロータ軸１５は、軸受台１３内に設けたスラスト軸受１６及びラジアル軸受１７、１８によって回転自在に支持されている。ロータ軸１５は、一端部にタービン部１０Ｔを構成するタービン１９を備え、他端部にコンプレッサ部１０Ｃを構成するコンプレッサ羽根車２０を備えている。
【0026】
タービン１９は、外周部に多数のブレード１９ａを有している。このブレード１９ａは、ガス入口ケーシング１１に設けられた排気ガス導入路２２と、ガス出口ケーシング１２に設けられた排気ガス排出路２３との間に配置されている。
【0027】
コンプレッサ羽根車２０は、外周部に多数のブレード２０ａを有している。ブレード２０ａは、空気案内ケーシング１４に設けられた吸入空気導入路２４の下流側に配置されている。吸入空気導入路２４は、コンプレッサ羽根車２０を介して渦室２５に接続されている。渦室２５は、図示しない圧縮空気導入路を介してエンジンの燃焼室に接続されている。
【0028】
また、過給機１０は、吸入空気導入路２４の上流側にサイレンサ２６を備えている。サイレンサ２６は、吸入空気を通過させることで空気流を整流するフィルタ機能と、空気吸入によって発生する騒音を吸収する消音機能とを有している。このサイレンサ２６は、中間ピース２７を介して空気案内ケーシング１４に支持されている。
【0029】
モータ３０は、ロータ軸１５に接続されている。このモータ３０は、ロータ軸１５を吸入空気導入路２４側へ延長して取り付ける構造、すなわち、モータ３０が専用の軸受を持たないモータオーバハング構造となっている。従って、モータ３０及び後述するモータ３０のモータロータ３１は、ロータ軸１５を支持するスラスト軸受１６及びラジアル軸受１７、１８によって支持された構造となる。
【0030】
図２は、上述したモータ３０の周辺部を拡大した図である。
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。
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。
【0031】
ステータ３２は、円筒形状のハウジング３３内に収納設置されている。このステータ３２の中空部には、軸中心部を通るモータロータ３１が非接触の状態で配設されている。
【0032】
ハウジング３３は、外周面に、連結バー３５ｂの一端部側を固定するボルト穴３３ａを備えた台座３３ｂと、放熱フィン３３ｃとを備えている。
【0033】
図３、図４に示すように、ハウジング３３は、サポート部材３５を介して空気案内ケーシング１４に支持されている。
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。
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。
【0034】
また、図１に示すように、ハウジング３３の吸入空気導入路２４側となる端部には、キャップ３７が六角穴付ボルト３８によって固定して取り付けられている。このキャップ３７は、サイレンサ２６よりもコンプレッサ羽根車２０側に位置している。すなわち、モータ３０は、ロータ軸１５の軸延長部がサイレンサ２６に到達しない大きさまで小型化されている。
【0035】
図５に示すように、ハウジング３３は、内周面に、第一内周面３３ｆと、第二内周面３３ｇと、縮径面３３ｈと、を有している。第一内周面３３ｆは、ハウジング３３の内周面において、吸入空気導入路２４側となる端部３３ｄからロータ軸１５の端部側に向かって所定長にわたり、一定の内径Ｄ１で形成されている。第二内周面３３ｇは、ハウジング３３の内周面において、第一内周面３３ｆに対し、ロータ軸１５の端部に近接した部分に形成されている。第二内周面３３ｇは、第一内周面３３ｆよりも小さな内径Ｄ２で形成されている。縮径面３３ｈは、第一内周面３３ｆと第二内周面３３ｇとの間に形成されている。縮径面３３ｈは、第一内周面３３ｆから第二内周面３３ｇに向かって、縮径面３３ｈの内径が漸次縮小するようにテーパ状に形成されている。
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。
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。
【0036】
ステータ３２は、コアにコイルが巻き回されたステータ本体１０１と、ステータ本体１０１を収容するステータケース１０２と、を備える。
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。
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。
【0037】
このようなステータ３２のステータケース１０２は、外周面に、第一外周面１０２ｆと、第二外周面１０２ｇと、縮径面１０２ｈと、を備えている。第一外周面１０２ｆは、フランジ部１０２ａ側から、ハウジング３３の第一内周面３３ｆよりも短い所定長にわたり、一定の外径Ｄ１１で形成されている。第二外周面１０２ｇは、第一外周面１０２ｆに対し、フランジ部１０２ａからハウジング３３の軸方向に離間した部分に形成されている。第二外周面１０２ｇは、第一外周面１０２ｆよりも小さな外径Ｄ１２で形成されている。縮径面１０２ｈは、第一外周面１０２ｆと第二外周面１０２ｇとの間に形成されている。縮径面１０２ｈは、第一外周面１０２ｆから第二外周面１０２ｇに向かって、縮径面１０２ｈの外径が漸次縮小するようにテーパ状に形成されている。
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。
【0038】
ステータ３２をハウジング３３に嵌め込んだ状態で、第一被固定部１２１は、第一ステータ固定部１３１に径方向で対向して嵌め合う。また、第二被固定部１２２は、第二ステータ固定部１３２に径方向で対向して嵌め合う。このようにして、ステータ３２は、第一ステータ固定部１３１と第一被固定部１２１との第一嵌め合い部１１１と、第二ステータ固定部１３２と第二被固定部１２２との第二嵌め合い部１１２とで、ハウジング３３に固定される。ここで、第一ステータ固定部１３１と第一被固定部１２１との第一嵌め合い部１１１と、第二ステータ固定部１３２と第二被固定部１２２との第二嵌め合い部１１２とは、後述する大クリアランス部１１３に対比し、ステータ３２とハウジング３３との間のクリアランスが小さい小クリアランス部である。第一嵌め合い部１１１と、第二嵌め合い部１１２とは、ＪＩＳ規格における中間嵌め、もしくは寸法差の小さいすきま嵌め（例えばＪＩＳ規格における穴の公差域クラスＨ７と軸の公差域クラスｆ７の関係）となるように、第一ステータ固定部１３１の内径Ｄ１と第一被固定部１２１の外径Ｄ１１、第二ステータ固定部１３２の内径Ｄ２と第二被固定部１２２の外径Ｄ１２とが、それぞれ寸法設定される。
【0039】
また、ステータ３２とハウジング３３との間には、第一嵌め合い部１１１と、第二嵌め合い部１１２との間に、しまり嵌めの第一嵌め合い部１１１及び第二嵌め合い部１１２よりも、ハウジング３３の内周面とステータ３２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１１３が形成されている。ここで、大クリアランス部１１３において、ハウジング３３の内径とステータ３２の外径とは、すきま嵌めとなる寸法（寸法差が大きいすきま嵌め（例えば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）。具体例を挙げれば、片側で、例えば０～０．１ｍｍ。）にそれぞれ形成されている。
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。
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。
【0040】
以下では、上述した構成の過給機１０の組立方法について説明する。
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。
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。
【0041】
図７に示すように、ロータ取付工程Ｓ１では、コンプレッサ羽根車２０の組み付けが完了した後、ロータ軸１５の端部に対してモータロータ３１をフランジ結合によって接続させるとともに、モータロータ３１の外周側に保護筒４０を装着させる。なお、ロータ取付工程Ｓ１の開始時においては、モータロータ３１をフランジ結合させる際の作業性を確保するため、空気案内ケーシング１４が取り付けられていない状態としてもよい。
【0042】
ロータ軸１５とモータロータ３１とは、互いのフランジ１５ａ，３１ａを所定の状態に接合した後、複数のボルト・ナット３４を用いて連結する。
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。
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。
【0043】
また、作業中に用いられる工具やボルトがモータロータ磁石部に引き付けられ接触した際にモータロータ３１を保護するため、保護筒４０の外側には、例えばナイロン等の帯状部材４１を巻き付けておくことが望ましい。
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。
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。
【0044】
次に、ハウジング取付工程Ｓ２を実行する。
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。
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。
【0045】
ここで、ハウジング３３の内周面に、放熱グリースを薄く塗布しておくのが好ましい。この放熱グリースは、運転時の放熱性向上に貢献するとともに、ステータ３２を組み込む工程においては、滑りをよくしてスムーズな挿入にも貢献する。なお、図２に示すように、ハウジング３３には、過剰な放熱グリースを押し出して排出するためのグリース排出口３３ｔが形成されている。
【0046】
ステータ・サポートユニットＨＳを空気案内ケーシング１４に取り付ける際には、モータロータ３１の強力な永久磁石に金属部材が引き寄せられて、くっ付いて固着化したり破損することが懸念される。このため、例えば図８に示すように、位置決め及びスライド用ガイドの機能を有する治具として、ガイドバー５０を使用するのが望ましい。
【0047】
ガイドバー５０は、フランジ部３５ａを空気案内ケーシング１４に固定するボルト３６と同径のネジ部５１を一端に有する棒状部材である。ガイドバー５０は、ボルト３６をねじ込む空気案内ケーシング１４のボルト穴１４ａにネジ部５１をねじ込んで使用される。なお、このガイドバー５０は、空気案内ケーシング１４に取り付けた状態において、ネジ部５１と反対側の先端部がモータロータ３１の永久磁石から磁力の影響を受けないようにするため、十分な長さを有している。
【0048】
このようなガイドバー５０は、ステータ・サポートユニットＨＳを組み付ける際に、複数本をボルト穴１４ａにねじ込んで取り付ける。例えば上下２か所のボルト穴１４ａを利用して２本のガイドバー５０を取り付ければ、ステータ・サポートユニットＨＳの安定した位置決め及びスライドが可能となるが、３本又はそれ以上のガイドバー５０を使用すればより一層安定する。
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。
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。
【0049】
こうして所定の取付位置に移動したステータ・サポートユニットＨＳは、ガイドバー５０がねじ込まれていないボルト穴３５ｃ，１４ａに順次ボルト３６をねじ込むことで仮止めされる。この後、ガイドバー５０を取り外し、ボルト３６をボルト穴３５ｃ，１４ａにねじ込むとともに、全てのボルト３６を所定量締めこむことで、ステータ・サポートユニットＨＳの固定が完了する。この結果、ステータ・サポートユニットＨＳは、フランジ部３５ａの中心及びハウジング３３がロータ軸１５の軸心と一致した位置に保持される。
【0050】
次に、ステータ取付工程Ｓ３を実行する。
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。
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。
【0051】
また、モータロータ３１には保護筒４０が装着されているので、挿入されるステータ３２とモータロータ３１とが接触することはない。仮にステータ３２がモータロータ３１に引き寄せられた場合でも、保護筒４０の存在によって接触時の衝撃からモータロータ３１を保護できて破損を防止する。さらに、ステータ３２とモータロータ３１は、保護筒４０の板厚で離れているので、くっついたモータロータ３１は固着には至らずに剥がしやすくなる。
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。
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。
【0052】
この後、図１に示すように、ステータ３２を挿入したハウジング３３の先端部にキャップ３７を取り付けて六角穴付ボルト３８で固定する。この結果、ステータ３２はハウジング３３内の所定位置に保持され、モータ３０の組み付けは完了する。
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。
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。
【0053】
なお、メンテナンスのためにハウジング３３の取り外し工程が発生した場合には、上記とは逆の手順で作業を行うことにより、ステータ３２を、ハウジング３３から容易に取り外すことが可能となる。
【0054】
上述したようなモータ３０、過給機１０、過給機１０の組立方法によれば、ハウジング３３内に収容されるステータ３２は、第一ステータ固定部１３１と第一被固定部１２１との第一嵌め合い部１１１、及び、第二ステータ固定部１３２と第二被固定部１２２との第二嵌め合い部１１２によって、ステータ３２の軸方向に間隔を空けた二個所で、精度良く位置決め固定される。また、第一嵌め合い部１１１と第二嵌め合い部１１２とで、ステータ３２とハウジング３３とが確実に密着するので、ステータ３２とハウジング３３との間で高い熱伝導性が確保される。これにより、ハウジング３３によるステータ３２の冷却性能を確保し、モータ３０の性能を高く発揮することができる。
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。
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。
【0055】
また、第一嵌め合い部１１１と第二嵌め合い部１１２との間に、大クリアランス部１１３が形成されている。また、大クリアランス部１１３において、ハウジング３３の内径Ｄ１とステータ３２の外径Ｄ１２とは、すきま嵌めとなる寸法にそれぞれ形成されている。
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。
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。
【0056】
また、大クリアランス部１１３に放熱グリースが配設されることで、大クリアランス部１１３においても、ステータ３２とハウジング３３との間での熱伝導性を確保することができる。また、放熱グリースによって、ステータ３２のハウジング３３への挿入を、より一層容易に行うことができる。
【0057】
なお、上記実施形態において、過給機１０は、モータ３０を備えた電動アシスト過給機であるが、これに限らず、本発明は、発電機能を有する過給機にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【0058】
１０ 過給機
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】