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用于驱动废气涡轮增压器的压缩机、涡轮机或增压器轴的电气驱动机用的转子以及带有电气驱动机和这种转子的废气涡轮增压器制造技术

技术编号:29941242 阅读:13 留言:0更新日期:2021-09-08 08:22
本发明专利技术涉及一种带有用于驱动废气涡轮增压器(2)的压缩机(3)、涡轮机(4)或增压器轴(5)的电气驱动机(1)的涡轮增压器,其中,增压器轴(5)以能围绕转动轴线(A)转动的方式被支承,并且电气驱动机具有转子(100)和定子(20)。本发明专利技术还涉及用于驱动废气涡轮增压器(2)的压缩机(3)、涡轮机(4)或增压器轴(5)的转子(100)的一种特殊的设计方案。转子(100)设置有围绕转子(100)的转动轴线(A)构造的转子本体(101),其中,在转子本体(101)处构造有用于至少一个永磁体(130)的容纳部(190),其中,至少一个永磁体(130)布置在转子本体(101)的容纳部(190)中,其中,转子本体(101)能借助螺纹衬套(140)固定在废气涡轮增压器的增压器轴(5)处。所建议的是,转子本体(101)具有沿转动轴线(A)的方向延伸的另外的容纳部(180),在该另外的容纳部中,螺纹衬套(140)布置在转子本体(101)内,其中,另外的容纳部(180)相对至少一个永磁体(130)的容纳部(190)沿转动轴线(A)的方向错开地布置在转子本体(101)中。地布置在转子本体(101)中。地布置在转子本体(101)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动废气涡轮增压器的压缩机、涡轮机或增压器轴的电气驱动机用的转子以及带有电气驱动机和这种转子的废气涡轮增压器
[0001]

技术介绍
由现有技术已知用于废气涡轮增压器的不同的电气驱动机。因此例如DE 10 2017 207 532 A1公开了一种带有电气驱动机的废气涡轮增压器。这种废气涡轮增压器尤其在机动车制造中用于提高内燃机的气缸中的充气,从而提升内燃机的功率。在此,废气涡轮增压器设置有电气驱动机以用于驱动废气涡轮增压器的增压器轴,压缩机轮以及涡轮布置在该增压器轴上。借助电气驱动机可以与内燃机的废气流无关地压缩所抽吸的新鲜空气并且将所述新鲜空气以更高的增压压力输送给内燃机。由此可以例如决定性地加速否则会在时间上延迟的增压压力建立。
[0002]这种电气驱动机通常具有带用于产生驱动磁场的多相的驱动绕组的定子和转子。转子具有至少一个永磁体并且抗扭地布置在废气涡轮增压器的轴上。通过集成到压缩机中或涡轮机中的电气驱动机实现电动的支持结构所具有的优点是,电动的支持结构可以尤为节省结构空间地布置在废气涡轮增压器中。通过借助为此所设的功率电子器件给驱动绕组的相通电,产生了转动的驱动磁场,通过该驱动磁场用能预定的转矩驱动通过增压器轴以能转动的方式被支承的转子。永磁体在此与转动的磁场共同作用。在由DE 10 2017 207 532 A1公知的电气驱动机中,转子具有同心地围绕转子的转动轴线构造的转子本体,其中,在转子本体处构造有用于至少一个永磁体的容纳部,其中,至少一个永磁体布置在转子本体的容纳部中。由DE 10 2017 207 532 A1公知的电气驱动机使用一种有利的结构,在该结构中形成了介质穿过介质剥离机的定子的唯一一条流动路径。
[0003]此外,由WO 2008/141710 A1已知一种用于驱动废气涡轮增压器的压缩机的电气驱动机,在该电气驱动机中,电气驱动机的转子的转子本体能借助螺纹衬套固定在废气涡轮增压器的增压器轴处。

技术实现思路

[0004]在此所提出的用于驱动废气涡轮增压器的压缩机、涡轮机或增压器轴的电气驱动机的转子,具有围绕转子的转动轴线构造的转子本体,其中,在转子本体处构造了用于至少一个永磁体的容纳部并且至少一个永磁体布置在转子本体的容纳部中。转子本体能有利地借助螺纹衬套固定在废气涡轮增压器的增压器轴处。按照本专利技术建议,转子本体具有沿转动轴线的方向延伸的另外的容纳部,在该另外的容纳部中,螺纹衬套布置在转子本体内,其中,该另外的容纳部相对至少一个永磁体的容纳部沿转动轴线的方向错开地布置在转子本体中。
[0005]此外,本专利技术还涉及一种带有用于驱动废气涡轮增压器的压缩机、涡轮机或增压器轴的电气驱动机的废气涡轮增压器,其中,增压器轴以能围绕转动轴线转动的方式支承,并且电气驱动机具有转子和定子,其中,定子具有用于产生驱动转子的驱动磁场的驱动绕组,其中,转子具有围绕转动轴线构造的转子本体,其中,在转子本体处构造有用于至少一
个永磁体的容纳部,其中,至少一个永磁体布置在转子本体的容纳部中,其中,转子本体借助螺纹衬套这样旋拧到增压器轴的外螺纹上,使得沿转动轴线的方向作用的轴向的夹紧力将转子本体间接地或直接地在增压器轴处压抵止挡部,其中,转子本体具有沿转动轴线的方向延伸的另外的容纳部,在该另外的容纳部中,螺纹衬套布置在转子本体内,其中,该另外的容纳部相对至少一个永磁体的容纳部沿转动轴线的方向错开地布置在转子本体中。
[0006]在研发电气支持的废气涡轮增压器的电气驱动机时的一个重要的技术关联在于电气驱动机的转矩与涡轮增压器的转动部分组的质量惯性矩之间的比例。电气驱动机的安装在增压器轴上的转子的质量相比没有电气驱动机的废气涡轮增压器导致了在增压器轴处和所设置的轴承衬套处的额外的负荷。废气涡轮增压器的高转速水平在此特别困难。重要的是,即使在高转速下,整体结构在机械上和电气上也是稳定的。安装在增压器轴上的整个转动部分装置的质量由于转子的附加质量而提高。这不仅意味着增压器的质量惯性矩的上升,而且也意味着质量重心几乎移到增压器轴的其中一个轴承衬套的中心中。这种效应可能对所产生的轴承负荷有不利的影响,因为在轴承衬套的两个工作面中的面压力可能强烈地变化。
[0007]除了与转矩和质量惯性矩相关的问题外,从涡轮机到轴承座的热流也带来了另一个挑战。特别是在汽油机中,这种热流可能导致,转子的永磁体在不利的情况下消磁。
[0008]在此所建议的转子实现了电气驱动机的构造方案,该构造方案是上文提到的技术问题的解决方案。按本专利技术的转子有利地使得能产生一种电气驱动机,该电气驱动机伴随由增压器轴、压缩机轮或涡轮和转子构成的转动部分装置的尽可能小的不平衡。此外,转子的永磁体可以被保护不受有害的环境因素、特别是废气和冷凝物的影响并且因此避免或至少减少了腐蚀。此外还防止了过高的热量输入使永磁体消磁。
[0009]与由现有技术公知的解决方案相比,通过使转子本体具有沿转动轴线的方向延伸的另外的容纳部,在该另外的容纳部中螺纹衬套布置在转子本体内,其中,该另外的容纳部相对至少一个永磁体的容纳部沿转动轴线的方向错开地布置在转子本体中,有利地达到的是,即使在使用螺纹衬套来安装转子时,增压器轴也不必如在现有技术中那样导引穿过转子磁体。转子磁体的直径可以有利地选择得较小,这对转子的质量惯性起到积极影响。按本专利技术构造的转子能以有利的方式旋拧到增压器轴上,而不会使转动部分组的重心移动太过。转子运行的稳定性因此相比没有电气的附加驱动器的废气涡轮增压器几乎不受负面影响。通过这个特征额外达到的是,在将至少一个永磁体布置在转子本体的容纳部中时存在进一步的自由度,因而永磁体在没有贯穿该永磁体的增压器轴的情况下可以被更好地保护不受腐蚀并且使结构总体上构造得更为结实耐用。
[0010]术语“容纳部”和“另外的容纳部”指的是任意的凹部,它们设置用于,保持至少一个任意的对象,特别是将其保持在期望的位置中,和/或使所述对象与该对象的周围环境分离。容纳部因此可以具有空腔。空腔可以具有与对象互补的形状。对象可以具有优选小于容纳部的尺寸的尺寸。对象可以这样布置在容纳部中, 使得对象能在容纳部中运动。但也可以这样构造容纳部,使得避免或者至少减少对象在容纳部内的运动。在此,容纳部的壁可以与对象的表面进行接触。容纳部可以沿着一轴线延伸。容纳部的纵轴线尤其可以平行于转子的纵轴线延伸。
[0011]本专利技术的有利的设计方案和扩展设计方案通过在从属权利要求中所包含的特征
实现。
[0012]螺纹衬套有利地具有内螺纹和外包套,其中,螺纹衬套的外包套在围绕转动轴线相对转子本体转动时贴靠在另外的容纳部的内壁上。由此有利地达到的是,转子本体能以如下方式借助放置在转子本体处的工具旋拧到增压器轴上,即,螺纹衬套在旋拧时支撑在作为支座的另外的容纳部的内壁处,因而在旋拧时能施加相应的轴向的夹紧力。螺纹衬套可以具有细螺纹或标准螺纹,借助其可以施加限定的轴向力。
[0013]特别有利的是,另外的容纳部的内直径构造成大于螺纹衬套的外直径,因而垂直于转动轴线地在螺纹衬套和转子本本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于驱动废气涡轮增压器(2)的压缩机(3)、涡轮机(4)或增压器轴(5)的电气驱动机(1)用的转子,其带有围绕转子(100)的转动轴线(A)构造的转子本体(101),其中,在转子本体(101)处构造有用于至少一个永磁体(130)的容纳部(190),其中,至少一个永磁体(130)布置在转子本体(101)的容纳部(190)中,其中,转子本体(101)能借助螺纹衬套(140)固定在废气涡轮增压器的增压器轴(5)处,其特征在于,转子本体(101)具有沿转动轴线(A)的方向延伸的另外的容纳部(180),在该另外的容纳部中,螺纹衬套(140)布置在转子本体(101)内,其中,另外的容纳部(180)相对至少一个永磁体(130)的容纳部(190)沿转动轴线(A)的方向错开地布置在转子本体(101)中。2.按照权利要求1所述的转子,其特征在于,所述螺纹衬套(140)具有内螺纹(142)和外包套(141)并且所述螺纹衬套的外包套(141)在围绕所述转动轴线(A)相对所述转子本体(101)转动时贴靠在所述另外的容纳部(180)的内壁(181)上。3.按照权利要求1或2所述的转子,其特征在于,所述另外的容纳部(180)的内直径(D2)构造得大于所述螺纹衬套(140)的外直径,因而垂直于所述转动轴线(A)地在所述螺纹衬套(140)和所述转子本体(191)之间沿径向存在间隙(S1)。4.按照权利要求1所述的转子,其特征在于,所述转子(100)具有包围所述至少一个永磁体(130)的套筒(120),其中,套筒(120)布置在所述转子本体(101)的连接元件(110)处,其中,用于所述螺纹衬套(140)的所述另外的容纳部(180)布置在连接元件(110)中。5.按照权利要求4所述的转子,其特征在于,所述连接元件(110)具有外包套(111)、指向所述至少一个永磁体的内侧(113)和背离所述至少一个永磁体的外侧(112),并且所述另外的容纳部(180)构造成构造在所述连接元件(110)的内侧(113)处的凹陷(182)。6.按照权利要求5所述的转子,其特征在于,在所述连接元件(110)的内侧(113)和所述至少一个永磁体(130)之间设置有遮盖在所述连接元件(110)的内侧(113)处的螺纹衬套(140)的支撑盘(160)。7.按照权利要求6所述的转子,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:R
申请(专利权)人:罗伯特
类型:发明
国别省市:

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