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CN111656650A - 旋转电机设备 - Google Patents

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CN111656650A
CN111656650A CN201880086969.1A CN201880086969A CN111656650A CN 111656650 A CN111656650 A CN 111656650A CN 201880086969 A CN201880086969 A CN 201880086969A CN 111656650 A CN111656650 A CN 111656650A
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柴田直道
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Abstract

一种旋转电机设备，具有：壳体；定子，其设置在壳体的内部；至少两个支承部件，其在壳体与定子的外周面之间设置于定子的轴向上不同的两个以上部位，相对于壳体支承定子。由至少两个支承部件、壳体和定子的外周面形成空间。

Description

旋转电机设备
技术领域
本发明涉及旋转电机设备。
背景技术
作为用于提高发动机加速性能的装置，已知有涡轮增压器。但是，在涡轮增压器中，在加速时产生到开始增压的时间差(涡轮增速)，因此作为对策使用电动压缩机。
作为电动压缩机的课题之一，列举出噪音。由于这种噪音的主要原因被认为是由电动机引起的壳体振动，所以若不是将定子牢固地固定在壳体上，而是能将定子相对于壳体软支承，则可降低噪音。
在专利文献1中公开了相对于壳体软支承定子的电动机。该电动机通过可伸缩的部件在轴向上支承定子，并且通过导热性树脂在径向上支承定子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)专利第4092195号公報
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献1记载的电动机中，存在支承部位多，可伸缩的部件的形状也复杂这样的问题。
鉴于上述情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于提供能够以简单的结构降低噪音的旋转电机设备。
用于解决技术问题的技术手段
(1)本发明至少一实施方式的旋转电机设备具有：
壳体；
定子，其设置在所述壳体的内部；
至少两个支承部件，在所述壳体与所述定子的外周面之间设置于所述定子的轴向上不同的两个以上部位，相对于所述壳体支承所述定子；
通过所述至少两个支承部件、所述壳体和所述定子的所述外周面形成空间。
根据上述(1)的结构，通过在壳体与定子的外周面之间，在定子的轴向上不同的两个以上部位设置至少两个支承部件来相对于壳体支承定子，所以能够用简单的结构相对于壳体软支承定子。由此，降低从定子向壳体传递的振动，故而能够降低噪音。
(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，
冷却流体在所述空间内流通。
根据上述(2)的结构，通过在至少由两个支承部件、壳体和定子的外周面形成的空间内流通冷却流体，定子被冷却流体冷却，因此能够抑制因旋转电机设备的发热而导致的性能降低。
(3)在一些实施方式中，在上述(2)的结构中，
所述两个支承部件是与所述壳体及所述定子分体的环状的密封部件。
根据上述(3)的结构，通过密封部件能够减少冷却流体自空间的泄露。
(4)在一些实施方式中，在上述(2)或(3)的结构中，
所述定子具有定子芯和以覆盖所述定子芯的外周面的方式设置的保护部件，
所述保护部件的外周面构成所述定子的所述外周面。
由于定子芯层层积多个圆环状的钢板而形成，因此，若冷却流体在所述空间内流通，则冷却流体有可能经由钢板之间的间隙而泄漏。但是，根据上述(4)的结构，定子芯的外周面被保护部件覆盖，因此能够防止冷却流体经由钢板间的间隙而泄漏。
(5)在一些实施方式中，在上述(1)～(4)中任一方面的结构中，
还包括移动限制机构，其用于在所述定子的轴向上限制所述至少两个支承部件中的至少一个的移动。
若支承部件能够在定子的轴向上自由移动，则在将定子安装到壳体内时，支承部件会发生偏移，为了适当地设置支承部件而花费时间，或者由于旋转电机设备工作中的振动，支承部件可能会向定子的轴向移动。但是，根据上述(5)的结构，由于能够通过移动限制机构将支承部件限制在定子的轴向上，所以能够容易地将定子安装在壳体内，或者能够减少因旋转电机设备运转中的振动而引起的支承部件的移动。
(6)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，
所述至少两个支承部件中的至少一个是以从所述壳体或所述定子的外周面中的一方向另一方突出的方式与所述一方一体形成的突起部。
根据上述(6)的结构，支承部件与壳体或定子一体形成，由此，只需将定子安装在壳体内即可相对于壳体软支承定子，因此能够提高旋转电机设备的组装工作性。
(7)在一些实施方式中，在上述(6)的结构中，
所述突起部被分割成在所述定子的所述外周面的周向上彼此隔开间隔的至少3个部件。
根据上述(7)的结构，通过将突起部以在定子的外周面的周向上相互隔开间隔的方式分割为至少3个部件而构成的支承部件相对于壳体支承定子，与使用由圆环形状的突起部构成的支承部件的情况相比，能够更软支承定子。
发明效果
根据本发明至少一个实施方式，由于在壳体与定子的外周面之间，通过在定子的轴向上不同的两个以上部位设置至少两个支承部件来相对于壳体支承定子，所以能够用简单的结构将定子相对于壳体柔性支承。由此，能够减少从定子向壳体传递的振动，因此能够降低噪音。
附图说明
图1是本发明实施方式1的旋转电机设备的剖视图。
图2是本发明实施方式2的旋转电机设备的剖视图。
图3是本发明实施方式2的旋转电机设备的定子的变形例的局部剖视图。
图4是本发明实施方式3的旋转电机设备的局部剖视图。
图5是本发明实施方式3的旋转电机设备的变形例的局部剖视图。
图6是本发明实施方式4的旋转电机设备的局部剖视图。
图7是本发明实施方式4的旋转电机设备的变形例的局部剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的几个实施方式。但是，本发明的范围不限于以下实施方式。以下实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，不是只将本发明的范围限定于此的宗旨，只是单纯的说明例。
(实施方式1)
图1表示本发明实施方式1的具备作为旋转电机设备的电动机10的电动压缩机1的剖面。电动机10具备壳体11、在壳体11的内部以后述的结构支承于壳体11的定子12、以及在壳体11的内部相对于定子12可旋转地设置的转子13。转子13固定于相对于壳体11可旋转地被支承的旋转轴14。旋转轴14的一端部14a从壳体11的内部向外部突出，在端部14a固定有叶轮2。
在壳体11与定子12的外周面12a之间，在定子12的轴向上不同的两个部位分别设置有作为支承部件的O型环15。通过各O型环15分别与壳体11和定子12的外周面12a抵接，定子12支承于壳体11。通过两个O型环15、壳体11和定子12的外周面12a，形成沿定子12的外周面12a的周向的圆筒形状的空间16。
在定子12的外周面12a的整体或大部分与壳体11接触而将定子12支承在壳体11上的结构的情况下(以下，称为比较结构)，定子12被支承为相对于壳体11牢固地固定，因此存在电动机10运转而产生的振动几乎不衰减地从定子12直接传递到壳体11的倾向。由于这种振动向壳体11的传递而产生噪声。
对此，在实施方式1的电动机10中，定子12通过在定子12的轴向上不同的两个部位分别设置的O型环15相对于壳体11进行支承。在这种情况下，定子12没有牢固地固定在壳体11上，所以定子12与上述比较结构相比相对于壳体11被软支承。因此，通过电动机10的运转而产生的振动被衰减并从定子12向壳体11传递。即，在电动机10中从定子12向壳体11传递的振动与在上述比较结构中传递的振动相比被降低，因此在实施方式1的电动机10中，与上述比较结构相比噪声降低。
这样，在壳体11与定子12的外周面12a之间，通过在定子12的轴向上不同的两个部位分别设置O型环15来相对于壳体11支承定子12，所以能够以简单的结构相对于壳体11软支承定子12。由此，降低从定子12向壳体11传递的振动，因此能够降低噪声。
在实施方式1中，O型环15是两个，但也可以是三个以上。当试图仅通过一个O型环15支承定子12时，定子12以O型环15为支点而倾斜，但是通过在定子12的轴向上不同的两个以上部位利用两个以上的O型环15来支承定子12，能够不使定子12倾斜地相对于壳体11软支承。
另外，在实施方式1中，使用O型环15作为支承部件，但不限于此。若使用环状的O型环15，则能够在定子12的轴向上对空间16进行密封，但是在不需要空间16的密封的情况下，也可以使用具有部分地沿定子12的外周面12a的周向的部分的结构的支承部件，例如C型环等。
(实施方式2)
接着，对实施方式2的旋转电机设备进行说明。实施方式2的旋转电机设备对实施方式1追加了冷却定子12的机构。另外，在实施方式2中，与实施方式1的结构要件相同的结构标注相同的参考标记，省略其详细说明。
如图2所示，空间16由两个O型环15在定子12的轴向上被密封。在壳体11上设有流入通道5和流出通道6，以与空间16连通。经由流入通道5，在空间16内流通水、油等冷却流体，经由流出通道6从空间16流出。其他结构与实施方式1相同。
在实施方式2中，定子12通过两个O型环15相对于壳体11被软支承，因此与实施方式1同样能够得到降低噪音的效果。此外，在实施方式2中，由于冷却流体在空间16内流通，定子12被冷却流体冷却，所以能够抑制由于电动机10的发热而导致的性能降低。并且，在实施方式2中，由于由两个O型环15、壳体11和定子12的外周面12a形成的空间16作为冷却流体用的通路，所以不需要在壳体11上形成冷却流体用的通路，能够使壳体11的结构简单，并且能够抑制壳体11的制造成本的增加。
如图3所示，定子12的定子芯17通常具有层叠多个圆环状的钢板18而形成的圆筒形状。因此，当冷却流体在空间16(参见图2)内流通时，冷却流体有可能经由相邻钢板18之间的间隙向转子13(参见图2)泄露。因此，定子12可以由定子芯17和设置成覆盖定子芯17的外周面17a的圆筒形保护部件19构成。通过保护部件19，能够防止在空间16内流通的冷却流体经由相邻的钢板18之间的间隙向转子13泄露。另外，此时，保护部件19的外周面19a构成定子12的外周面12a。
(实施方式3)
接着，说明实施方式3的旋转电机设备。实施方式3的旋转电机设备是相对于实施方式1及2的每一个追加了用于在定子12的轴向上限制O型环15的移动的移动限制机构的结构。以下，以对实施方式1的结构附加了移动限制机构的结构说明实施方式3，但也可以通过对实施方式2的结构附加移动限制机构来构成实施方式3。另外，在实施方式2中，与实施方式1的结构要件相同的结构标注相同的参照标记并省略其详细说明。
如图4所示，电动机10(参照图1)具备用于在定子12的轴向上限制O型环15的移动的移动限制机构20。移动限制机构20由形成为从定子12的外周面12a突出的圆环状的插入部件21和能够供插入部件21插入并形成于O型环15的插入槽22构成。通过将插入部件21插入插入槽22中，O型环15被限制在定子12的轴向上。其他结构与实施方式1相同。
若O型环15能够在定子12的轴向上自由移动，则在将定子12安装到壳体11内时O型环15会偏移，在适当的部位设置O型环15需要花费时间，或者由于电动机10运行中的振动，O型环15有可能向定子12的轴向移动。但是，在实施方式3中，由于能够通过移动限制机构20在定子12的轴向上限制O型环15，所以能够容易将定子12安装在壳体11内，或者能够降低由于电动机10运转中的振动而引起的O型环15的移动。
在图4中，画出通过移动限制机构20在定子12的轴向上仅限制一个O型环15，但是也可以设置移动限制机构20，使得两个O型环15分别在定子12的轴向上受到限制。另外，在设置了三个以上的O型环15的情况下，可以以在定子12的轴向上限制全部的O型环15的方式设置移动限制机构20，也可以以在定子12的轴向上限制几个O型环15的方式设置移动限制机构20。
在实施方式3中，移动限制机构20由形成于定子12的插入部件21和形成于O型环的插入槽22构成，但不限于该方式。例如，如图5所示，移动限制机构20也可以由能够容纳沿着定子12的外周面12a的周向形成的O型环15的收纳槽23构成。通过将O型环15收纳到收纳槽23内，能够将O型环15限制在定子12的轴向上。在该结构中，仅通过在定子12的外周面12a形成收纳槽23就能够构成移动限制机构20，所以与图4所示的结构的移动限制机构20相比，结构简单，也能够降低电机10的制造成本。另外，在定子12上设有保护部件19的情况下，移动限制机构20的插入部件21以及收纳槽23形成于保护部件19。
(实施方式4)
接着，说明实施方式4的旋转电机设备。实施方式4的旋转电机设备相对于实施方式1变更了支承部件的结构。另外，在实施方式4中，与实施方式1的结构要件相同的结构标注相同的参考标记并省略其详细说明。
如图6所示，用于相对于壳体11支承定子12的两个支承部件(图6中仅示出一个支承部件)分别是以从壳体11朝向定子12的外周面12a突出的方式与壳体11一体形成的圆环形状的突起部30。定子12的外周面12a通过与突起部30抵接，由此定子12相对于壳体11被支承。其他结构与实施方式1相同。
即使通过与壳体11一体形成的圆环形状的两个突起部30相对于壳体11支承定子12，由于与实施方式1中说明的比较结构相比，定子12能够相对于壳体11更软支承，因此能够降低从定子12向壳体11传递的振动，减少噪音。
另外，在实施方式4中，通过突起部30一体地形成在壳体11上，仅通过将定子12安装在壳体11内，就能够相对于壳体11软支承定子12，因此能够提高电机10的组装作业性。
在实施方式4中，突起部30与壳体11形成一体，但并不限定于该方式。突起部30也可以以从定子12的外周面12a向壳体11突出的方式与定子12一体地形成。
在实施方式4中，两个支承部件都是突起部30，但也可以是任一方是突起部30，另一方是O型环15(参照图1)那样的与壳体11以及定子分体的支承部件。另外，在设置了3个以上的支承部件的情况下，也可以将至少1个支承部件设为突起部30。进而，在设置了多个突起部30的情况下，可以将其中的一些与壳体11一体形成，其他与定子12一体形成。
在实施方式4中，突起部30具有圆环形状，但不限定于该形状。如图7所示，突起部30也可以是以在定子12的外周面12a的周向上相互隔开间隔的方式被分割成三个部件30a、30b、30c的结构。通过该结构，与使用由圆环形状的突起部30构成的支承部件的情况相比，能够更软支承定子12。另外，突起部30也可以是分割成4个以上的部件的结构。
在实施方式1～4中，将旋转电机设备作为电动压缩机1的电动机10进行了说明，但不限于该方式。旋转电机设备只要是在壳体内部相对于壳体支承定子的结构，则无论是什么样的结构都可以，也可以是用于任意用途的电动机或发电机。
附图标记说明
1：电动压缩机
2：叶轮
5：流入通路
6：流出通路
10：电动机
11：壳体
12：定子
12a：(定子的)外周面
13：转子
14：旋转轴
14a：(旋转轴的)端部
15：O型环(支承部件)
16：空间
17：定子芯
17a：(定子芯的)外周面
18：钢板
19：保护部件
19a：(保护部件的)外周面
20：移动限制机构
21：插入部件
22：插入槽
23：收纳槽
30：突起部(支承部件)
30a：(构成突起部的)部件
30b：(构成突起部的)部件
30c：(构成突起部的)部件
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种旋转电机设备，其中，具有：
壳体；
定子，其设置在所述壳体的内部；
至少两个支承部件，在所述壳体与所述定子的外周面之间设置于所述定子的轴向上不同的两个以上部位，相对于所述壳体支承所述定子；
移动限制机构，其用于在所述定子的轴向上限制所述至少两个支承部件中的至少一个的移动；
通过所述至少两个支承部件、所述壳体和所述定子的所述外周面形成空间，
所述至少两个支承部件是与所述壳体及所述定子分体的环状的密封部件，所述移动限制机构具备：圆环状的插入部件，其形成为从所述定子的外周面突出；插入槽，其以能够供所述插入部件插入的方式形成于所述支承部件。
2.如权利要求1所述的旋转电机设备，其中，
冷却流体在所述空间内流通。
3.如权利要求2所述的旋转电机设备，其中，
所述定子具有定子芯和以覆盖所述定子芯的外周面的方式设置的保护部件，
所述保护部件的外周面构成所述定子的所述外周面。

Claims (7)

1.一种旋转电机设备，其中，具有：
壳体；
定子，其设置在所述壳体的内部；
至少两个支承部件，在所述壳体与所述定子的外周面之间设置于所述定子的轴向上不同的两个以上部位，相对于所述壳体支承所述定子；
通过所述至少两个支承部件、所述壳体和所述定子的所述外周面形成空间。
2.如权利要求1所述的旋转电机设备，其中，
冷却流体在所述空间内流通。
3.如权利要求2所述的旋转电机设备，其中，
所述两个支承部件是与所述壳体及所述定子分体的环状的密封部件。
4.如权利要求2或3所述的旋转电机设备，其中，
所述定子具有定子芯和以覆盖所述定子芯的外周面的方式设置的保护部件，
所述保护部件的外周面构成所述定子的所述外周面。
5.如权利要求1～4中任一项所述的旋转电机设备，其中，
还包括移动限制机构，其用于在所述定子的轴向上限制所述至少两个支承部件中的至少一个的移动。
6.如权利要求1所述的旋转电机设备，其中，
所述至少两个支承部件中的至少一个是以从所述壳体或所述定子的外周面中的一方向另一方突出的方式与所述一方一体形成的突起部。
7.如权利要求6所述的旋转电机设备，其中，
所述突起部被分割成在所述定子的所述外周面的周向上彼此隔开间隔的至少3个部件。
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