涡轮增压器上的高速开关磁阻电机的制作方法_2

文档序号:9457370阅读:来源:国知局
设置在轴142上的轴环6、8。磁性层合板3由该对轴环 6、8保持在绝缘非金属销5上。具体而言,第一轴环6设置于叠片2的第一端部2a上,第二 轴环8设置于叠片2的第二相对端部化上。优选地,每一轴环6、8覆盖磁性层合板3的整 个截面区域。然而,轴环6、8不需要具有磁性层合板3的准确形状。例如,圆形套环可W覆 盖具有四个凸起的磁性层合板3。 阳0%] 每一轴环6、8具有一个销孔9,用于接收相应的销端部5a、5b,并且为销端部5a、5b 提供紧密配合,由此将销5固定到轴环6、8。每一轴环6、8还包括用于轴142通过的中屯、 开口 11。中屯、开口 11的尺寸被设置为使得轴环6、8紧密配合到轴142。因此,板3产生的 扭矩通过绝缘非金属销5传递至轴环6、8,并且通过轴环6、8传递至轴142。一个轴环(例 如,轴环8)与磁性层合板3接触。另一轴环(例如,轴环6)与磁性层合板3的叠片2略微 分离。任选地,弹黃垫片7安装于轴环6和磁性层合板3的叠片2之间。当电机160处于 冷却时,弹黃垫片7维持磁性层合板3的叠片2上的压力。随着电机160变热,弹黃垫片7 允许磁性层合板3的叠片2扩张,同时维持叠片2上合适的压力。
[0027] 图2和图3示出具有两个绝缘非金属销5的转子组件164的纵向横截面。转子组 件164具有磁性层合板3的叠片2、两个绝缘非金属销5、第一轴环6、弹黃垫片7,W及第二 轴环,其中叠片2具有满轮增压器轴142能够延伸通过的中屯、通道4,第一轴环6与磁性层 合板3的叠片2不接触,弹黃垫片7设置在轴环6和叠片2之间,第二轴环与磁性层合板3 的叠片2不接触。第一轴环6和第二轴环8都是具有中屯、孔11的圆形环。在图3中,满轮 增压器轴142延伸穿过转子组件164。
[0028] 图4示出板3中两个绝缘非金属销5的视图。板3包括板中屯、孔14,轴142能够 延伸穿过该中屯、孔。销5对称地位于中屯、孔14的相对侧上,因此销5对转子组件164的平 衡有很少或没有影响。
[0029] 在转子组件164中使用的磁性层合板3由非永磁性铁磁材料构成。由于其铁磁特 性,板3的叠层2被朝向磁场牵引,该磁场由通过定子162的绕组的电流产生。公知有各种 各样的铁磁体合金,并可用于构建转子组件164。然而,由于可用性和成本的原因,发现软钢 可用于制成板3。
[0030] 转子组件164中绝缘非金属销5的数量在一定程度上取决于电机160的尺寸。对 于具有更大功率的较大电机,非金属绝缘销5的数量可W更多,W将每个销5传递的力保持 在合适的水平。转子组件164中非金属绝缘销5的数量可W从两个到八个变化。转子组件 164中有两至四个绝缘非金属销5可工作良好。绝缘非金属销5不会与在电机160内建立 的磁场相互干设。非金属绝缘销5的尺寸(例如,长度和横截面尺寸)可W随电机的尺寸 改变。对于具有更大功率的较大电机,绝缘非金属销5的尺寸(例如,长度和横截面尺寸) 可W更大,W承受每个销5必须传递的更高扭矩。已发现直径1. 5-3mm的非金属绝缘销5 可用于转子组件164。
[0031] 叠片2中单独的磁性层合板不需要紧密装配到轴142。在运种情况下,施加到转子 组件164的元件上的旋转力通过绝缘非金属销5传递至轴环6、8。由于绝缘非金属销5传 递旋转力,它们可由硬质材料制成。适合作为转子组件164中的非金属绝缘销5的硬质材 料包括聚酸酬(例如Victrex公司的产品PEEK450FC30)、聚酷亚胺(例如杜邦公司的产品 Vespei?)UmmmO
[0032] 轴环6、8紧密装配到轴142及绝缘非金属销5,因此能够将旋转力传递至轴142。 轴环8中的一个直接接触由磁性层合板3的叠片2。另一轴环6紧密装配到轴142,但不直 接接触磁性层合板3的叠片2。任选地,弹黃垫片7可放置在轴环6中的一个和磁性层合板 3的叠片2之间。磁性层合板3的叠片2可随满轮增压器100与电机160溫度的升高而扩 张。当电机160处于低溫时W及当满轮增压器100与电机160溫度升高时,可选的弹黃垫 片7能够使轴环6、8与磁性层合板3的叠片2之间保持接触。可选的弹黃垫片7还能保证 绝缘非金属销5上的力在磁性层合板3的叠片2扩张时不会导致绝缘非金属销5拉伸或变 形。各类弹黃垫片7均适用于本发明。例如弓形弹黃垫片、贝氏垫片、波形垫片W及开槽圆 盘垫片都适合用于转子组件164。尽管弹黃垫片7具有某些优点,但它并不是必需的。如果 端部轴环6与转子层片3的叠片2之间的间隔很小,即使弹黃垫片7不存在,移动的可能性 也很小。
[0033]尽管本发明是参照其特定的实施例示来描述的,但本领域的技术人员应该理解, 在不脱离所附权利要求书中所限定的本发明的范围的情况下,可W对其进行各种改变和变 更。
【主权项】
1. 一种开关磁阻电机(160)的转子组件(164),其包括: 轴(142); 磁性层合板(3)的叠片(2),其安装在所述轴(142)上; 第一轴环(6),其安装在所述轴(142)上所述叠片(2)的一端; 第二轴环(8),其安装在所述轴(142)上所述叠片(2)的相对端;以及 绝缘非金属销(5),其配置为将所述叠片(2)的旋转力通过所述第一轴环(6)和所述第 二轴环(8)传递至所述轴(142)。2. 根据权利要求1所述的转子组件(164),其中所述销(5)延伸穿过所述磁性层合板 (3)的所述叠片(2),使得所述销(5)的各个端部(5a,5b)连接至所述第一轴环(6)和所述 第二轴环(8)中的每一个; 所述销(5)与所述轴(2)平行;且 所述第一轴环(6)与所述磁性层合板(3)的叠片(2)不接触,并且所述第二轴环(8) 与所述磁性层合板(3)的所述叠片接触。3. 根据权利要求2所述的转子组件(164),进一步包括位于所述第一轴环(6)与所述 磁性层合板(3)的所述叠片之间的弹簧垫片(7)。4. 根据权利要求3所述的转子组件(164),其包括二至四个销(5)。5. 根据权利要求2所述的转子组件(164),其包括二至四个销(5)。6. 根据权利要求1所述的转子组件(164),其中所述销(5)由选自由下述物质所组成 的组的材料形成:聚醚酮、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂。7. 根据权利要求2所述的转子组件(164),其中所述销(5)由选自由下述物质所组成 的组的材料形成:聚醚酮、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂。8. 根据权利要求1所述的转子组件(164),其中所述销(5)围绕所述轴(142)的旋转 轴(R)对称设置。9. 根据权利要求1所述的转子组件(164),其中所述第一轴环(6)与所述第二轴环(8) 相对于所述轴(142)固定。10. 根据权利要求2所述的转子组件(164),其中所述销(5)的所述各个端部(5a,5b) 紧密地装配在每一个所述第一轴环(6)与所述第二轴环(8)的开口(9)内。11. 排气涡轮增压器(100),其包括 压缩机段(12),其包含压缩机叶轮(130), 涡轮机段(102),其包含涡轮机叶轮(112), 轴承壳(140),其支撑将所述压缩机轮(130)连接至所述涡轮机叶轮(112)的轴 (142),以及 开关磁阻电机(160),其设置于所述轴承壳(140)内,所述电机(160)包括: 转子组件(164),其包括: 磁性层合板(3)的叠片(2),其安装在所述轴(142)上; 第一轴环(6),其安装在所述轴(142)上所述叠片(2)的一端; 第二轴环(8),其安装在所述轴(142)上所述叠片(2)的相对端;以及 绝缘非金属销(5),其配置为将所述叠片(2)的旋转力通过所述第一轴环(6)和所述第 二轴环(8)传递至所述轴(142)。12. 根据权利要求11所述的涡轮增压器(100),其中所述销(5)延伸穿过所述磁性层 合板(3)的所述叠片(2),使得所述销(5)的各个端部(5a,5b)连接至所述第一轴环(6)和 所述第二轴环(8)中的每一个; 所述销(5)与所述轴(2)平行;且 所述第一轴环(6)与所述磁性层合板(3)的所述叠片(2)不接触,并且所述第二轴环 (8)与所述磁性层合板(3)的所述叠片接触。13. 根据权利要求11所述的涡轮增压器(100)进一步包括位于所述第一轴环(6)与所 述磁性层合板(3)的所述叠片之间的弹簧垫片(7)。14. 根据权利要求11所述的涡轮增压器(100),其中所述销(5)围绕所述轴(142)的 旋转轴(R)对称设置。15. 根据权利要求11所述的涡轮增压器(100),其中所述第一轴环(6)和所述第二轴 环(8)相对于所述轴(142)固定。16. 根据权利要求11所述的涡轮增压器(100),其中所述销(5)的各个端部(5a,5b) 紧密地装配在所述第一轴环(6)和所述第二轴环(8)中的每一个的开口(9)内。
【专利摘要】提供了一种用于开关磁阻电机(160)的转子组件(164),其中绝缘非金属销(5)穿过磁性层合板(3)的叠片(2)。
【IPC分类】F02B39/10, H02K1/06, H02K19/20
【公开号】CN105209730
【申请号】CN201480026481
【发明人】A·卡瓦格纳罗, J·W·切坎斯凯, R·T·雷斯
【申请人】博格华纳公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年5月12日
【公告号】DE112014002104T5, US20160153459, WO2014189701A1, WO2014189701A9
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