[发明专利]嵌入了具有永磁体的电机的涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，且更特别地涉及包括旋转电机的涡轮增压器，其用于在汽车的内燃发动机中使用。

背景技术

通常，内燃发动机配备有涡轮增压器，所述涡轮增压器具有通过排气的能量驱动的涡轮和整体地联接到涡轮的压缩机。在低发动机旋转速度下，涡轮增压器被电机辅助。

如US4,769,993所阐述的，提供用于涡轮增压的电支持的一种方式是将电动机并入到涡轮增压器轴，涡轮增压器轴在涡轮叶轮和压缩机叶轮之间。然而，该构造存在一些缺陷。尤其是，额外的长度对转子的动力性能来说是有害的。额外的惯性导致涡轮迟滞并降低涡轮增压器的效率。而且，存在与被固定到转子的磁性/电材料(磁体或铜)相关的热限制，尤其是对于对高温敏感的永磁体机器来说。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机，该电机优选用于涡轮增压器，能克服现有技术的这些缺陷。

本发明通过联接到压缩机的电机实现这些目的，所述压缩机具有可旋转轴，所述电机包括：转子，形成可旋转轴的一部分且具有通过倾斜的非磁性部分分开的所述至少两个磁性部分和在可旋转轴每一个端部处的两个非磁性材料元件；定子，包括通过绕组围绕的层压磁铁堆叠结构且沿转子的外周设置，以限定第一环形间隙；非磁性材料环，绕定子设置；和磁性材料壳体包括永磁体，绕所述环设置且具有径向壁，所述径向壁通过在它们之间限定第二环形间隙而朝向所述转子内向突出。

通过该具体结构，没有磁体用在机器的转子中。

有利地,所述转子的所述磁性和非磁性部分具有相似的机械和热性能。

优选地，定子绕组包括在多个槽中的单相或多相绕组结构。

在可旋转轴每一个端部处的非磁性材料元件可以包括两个非磁性材料盘状件。

替换地，在可旋转轴每一个端部处的非磁性材料元件可以包括两个非磁性材料,例如陶器轴承。

取决于所述实施例，所述永磁体定位在所述径向壁的端部处，所述径向壁面对所述转子的所述至少两个磁性部分且绕所述非磁性环定位在所述壳体中。

本发明还涉及涡轮增压器，其包括压缩机叶轮、涡轮、可旋转轴，是可旋转轴被支撑在轴承组件中且联接到所述压缩机叶轮和所述涡轮，所述可旋转轴形成电机的转子，如前所述。

有利地，所述径向壁的每一个形成用于所述轴承组件的内部支撑，其经由所述非磁性盘支撑所述可旋转轴，所述非磁性元件具有圆柱形结构，还适于支撑所述压缩机和涡轮。

根据具体实施例，包括通过倾斜的非磁性部分分开的所述至少两个磁性部分的可旋转轴具有沿所述可旋转轴的旋转轴线的细长孔，非磁性芯部插入所述细长孔中，和所述非磁性芯部通过非磁性材料的螺母和垫圈至少在可旋转轴的一个端部处固定到可旋转轴。

倾斜的非磁性部分可以包括椭圆形的非磁性垫圈。

附图说明

在下面的详细描述中，通过与附随附图有关的非限制性的例子的显示，将能更好地理解本发明，其中：

图1是示意性地示出了根据本发明一个实施例的电辅助涡轮增压器的纵向剖视图，

图2是示意性地示出了根据本发明另一个实施例的电辅助涡轮增压器的纵向剖视图，

图3是示意性地示出了根据本发明又一个实施例的电辅助涡轮增压器的纵向剖视图，且

图4是示意性地示出了根据本发明再一实施例的电辅助涡轮增压器的纵向剖视图。

具体实施方式

图1是示意性地显示了电辅助涡轮增压器的一个实施例的纵向剖视图，所述涡轮增压器优选用于根据本发明的内燃发动机。

通常，涡轮增压器10包括通过公共可旋转轴16联接在一起的压缩机叶轮12和涡轮叶轮14，所述轴16被支撑在轴承组件18A、18B中。涡轮和压缩机仅被示意性地示出，因为它们可以是本领域已知的任何合适的构造。例如，轴承组件包括安装在轴相对端部处的两个轴颈轴承或球轴承。如本领域已知的，这些球轴承可被经由油通道（未示出)而来的油润滑和冷却。

根据本发明，可旋转轴16（其形成电机20的转子）包括至少两个磁性材料部分22A、22B和两个非磁性材料盘26A、26B，所述至少两个磁性材料部分通过非磁性材料的倾斜部分24分开，所述非磁性材料盘设置在可旋转轴的每一个端部处以便避免轴承组件中任何磁通量的损耗。