(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのステータ２を含む電気機械１に関し、ステータは、本体２１と、ステータ２の本体２１の内面２２１に配置された歯２２とから形成され、ステータ２は、ステータ２の本体２１に形成された少なくとも１つの内部くり抜き２４を含み、これらの内部くり抜きは、ステータ２における機械的応力を制限可能なあらゆる幾何学的形状を有する。
2017531993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのステータ２を含む電気機械１であって、前記ステータが、本体２１と、前記ステータ２の本体２１の内面２２１に配置された歯２２とから形成され、前記ステータ２が、前記ステータ２の本体２１に形成された少なくとも１つの内部くり抜き２４を含んでいることを特徴とする電気機械。
【請求項２】
前記内部くり抜き２４が、前記ステータの本体内で前記ステータ２の長手方向の軸３１に平行に長手方向に延びている、請求項１に記載の電気機械１。
【請求項３】
前記内部くり抜き２４の幅Ｌｅｉが、前記ステータ２の１つの歯２２の幅Ｌｓ未満である、請求項１から２のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項４】
前記内部くり抜き２４が、円筒形または楕円形である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項５】
前記内部くり抜き２４が前記ステータ２の１つの歯２２の軸線上に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項６】
前記内部くり抜き２４が、前記ステータ２の本体２１内で前記ステータ２の本体２１の内面２２１から十分な距離のところに形成されて磁界を妨害しないようにされている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項７】
前記ステータ２が、前記ステータ２の外面に形成された少なくとも２つの外部くり抜き２５を含んでいる、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項８】
前記外部くり抜き２５が、前記ステータ２の長手方向の軸３１に沿って長手方向に配向された溝を形成する、請求項７に記載の電気機械１。
【請求項９】
前記外部くり抜き２５が、２個の内部くり抜き２４の間でセンタリングされ、その各側面で１つの内部くり抜き２４に重なっている、請求項７または８のいずれか一項に記載の電気機械１。
【請求項１０】
自動車用の電気過給コンプレッサにおける請求項１から９のいずれか一項に記載の電気機械１の使用。
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気機械１を備えた電気過給コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機械の分野に関し、特に少なくとも１つのステータを含む電気機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械は、モータとも呼ばれる機械であり、少なくとも１つのステータを含んでいる。ステータは、コイルを形成する歯を含んでいる。各コイルの供給によりステータに磁界を形成することができ、ロータは磁束線に沿って配向される。
【０００３】
自動車の分野では、これらの電気機械は、たとえば電気過給コンプレッサ等の電気システムで使用される。たとえば、これらの機械は、自動車の効率を改善するとともに、従来のターボコンプレッサの始動時の遅延時間を解消するために使用され、すなわち自動車の過渡的な段階で使用される。
【０００４】
しかしながら、このタイプの機械はノイズの原因となる。実際、ステータとロータで発生する電磁的応力は、人間の耳で聴きとれる範囲で１０００〜２００００Ｈｚの高周波微小移動を誘発する。振動は、機械の構造全体に伝達され、空気中に伝播されるとともに、機械の支持体にも伝播される。機械から支持体に導かれたノイズを緩衝装置により減衰可能であるとしても、機械固有のノイズを処理することはいっそう難しい。
【０００５】
このノイズに対する１つの解決方法は、半径方向の応力の影響を少なくすることからなる。半径方向の応力の影響は、たとえば、ステータの外面でステータの歯の延長線上に材料のくり抜きを設けることによって減少する。このような解決方法により、変形利得が可能になり、ステータと接触する部品に対する半径方向応力の影響を１０％減少することができる。この利得は、人間の耳で依然として聴きとられるノイズを部分的に削減することにも貢献する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、騒音を制限するように構成された電気機械を提案することによって従来技術の機械の１つまたは複数の不都合を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため、本発明は、少なくとも１つのステータを含む電気機械を提案し、ステータが、本体と、ステータのこの本体の内面に配置された歯とから形成され、電気機械は、ステータが、このステータの本体内に形成された少なくとも１つの内部くり抜きを有していることを特徴とする。
【０００８】
実際、半径方向の応力を助長して騒音に関与するのは機械的応力である。したがって、複数のくり抜きを介して半径方向の応力の影響を少なくすれば騒音を制限することができる。
【０００９】
本発明の１つの実施形態によれば、このくり抜きは、ステータの本体内でステータの長手方向の軸に平行に長手方向に延びている。
【００１０】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜きは、ステータにおける機械的応力を制限可能なあらゆる幾何学的な形状を有している。
【００１１】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜きの幅が、ステータの１つの歯の幅未満である。
【００１２】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜きが円筒形または楕円形である。
【００１３】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜きがステータの１つの歯の軸線上に配置されている。
【００１４】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜きが、ステータの本体内でステータの本体の内面２２１から十分な距離のところに形成されて磁界を妨害しないようにされている。
【００１５】
本発明の１つの実施形態によれば、ステータが、このステータの外面に形成された少なくとも２つの外部くり抜きを有している。
【００１６】
本発明の１つの実施形態によれば、外部くり抜きが、ステータの長手方向の軸に沿って長手方向に配向された溝を形成する。
【００１７】
本発明の１つの実施形態によれば、外部くり抜き２５が、２個の内部くり抜き２４の間でセンタリングされ、その各側面で１つの内部くり抜き２４に重なっている。
【００１８】
本発明は、また、自動車用の電気過給コンプレッサにおける本発明による電気機械の使用に関する。
【００１９】
本発明は、また、本発明による電気機械を備えた電気過給コンプレッサに関する。
【００２０】
本発明の他の目的、特徴および長所は、例として挙げられた添付図面を参照しながら以下になされた説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明による装置の細部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、電気機械１に関する。電気機械１は、図１と図２に示した少なくとも１つのステータ２を含んでいる。電気機械は、また、ステータ２の内部に配置されたロータ３を含んでいる。より詳しくは、ロータ３は、ステータ２の中心に形成されたスペース４に配置される。
【００２３】
本発明の１つの実施形態によれば、電気機械は、直流または交流の同期または非同期機械であり、すなわち同種のあらゆるタイプの電気機械である。
【００２４】
本発明の１つの実施形態によれば、電気モータは、可変リラクタンスモータ（ＳＲＭ：英語ではＳｗｉｔｃｈｅｄ  Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ  Ｍｏｔｏｒとも呼ばれる）である。
【００２５】
本発明の１つの実施形態によれば、ステータは、リングギヤを形成する薄い鋼板の積層（積層鋼板とも呼ばれる）からなる本体を含み、その内面が、コイルを形成する位相巻線を受容するために内側に開口されたノッチを備えている。
【００２６】
本発明の１つの実施形態によれば、ロータは永久磁石を備える。
【００２７】
ステータ２は、少なくとも１つの本体２１から形成される。本発明の１つの実施形態によれば、ステータは複数の本体から形成される。ステータは、また、複数の歯２２から形成される。歯２２は、ロータが置かれるスペース４を画定するステータ本体の内面２２１に配置される。ステータ２は、ｎ個の歯２２を含み、ｎは４〜１２個であり、非常に好ましくは６個である。各歯２２の周囲には１個のコイルが配置され、このようにしてステータのコイル２３が形成される。各コイル２３を供給することにより、ステータ２内に磁界を形成することができる。
【００２８】
本発明の１つの実施形態によれば、ロータ３は、ステータ２の磁束線に沿って配向されたロータの歯３２を含む。ロータ３の歯の数は２〜８個であり、好ましくは４個である。
【００２９】
本発明の範囲では、ステータ２は少なくとも１つの内部くり抜き２４を含む。この内部くり抜き２４は、ステータの本体２１そのものに形成される。内部くり抜き２４はステータ２の本体２１に形成され、ステータ２の本体２１内でステータの少なくとも一部にわたってステータの長手方向の軸３１に沿って長手方向に延びている。より詳しくは、内部くり抜き２４は、ステータの軸３１に平行に延びている。
【００３０】
本発明の範囲では、ステータの長手方向の軸３１は、ステータの中心を通ってステータがそれに沿って延びる軸３１、すなわちステータがその周囲に配置される軸３１として定義される。
【００３１】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は、ステータ２の全長にわたって長手方向に延びている。
【００３２】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４の幅Ｌｅｉは、ステータ２の１つの歯２２の幅Ｌｓよりも大きいか、またはそれに等しい。
【００３３】
本発明の範囲では、くり抜きの幅およびステータの歯の幅は、ステータの半径Ｒを通る大きさにより定義される高さと対置し、ステータの半径Ｒを通る面に対する垂直面Ｐに沿って配向された大きさにより定義される。
【００３４】
本発明の範囲では、内部くり抜き２４は、考えられるあらゆる幾何学的形状を有する。より詳しくは、あらゆる幾何学的形状の内部くり抜き２４が、ステータ２における機械的応力を制限可能である。実際、半径方向の応力を促すことにより騒音に関与するのは機械的応力である。これらの応力の影響を低減することによって、騒音を制限することができる。
【００３５】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は、ステータにおける機械的応力を制限可能なあらゆる形状の母線を有する円柱である。
【００３６】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は円形である。
【００３７】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は卵形であり、その幅Ｌｅｉがその高さｈｅｉよりも大きい。
【００３８】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は正方形または長方形である。たとえば、内部くり抜き２４は、丸味を帯びた角を有する長方形または正方形である。
【００３９】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は楕円形であり、より詳しくは内部くり抜き２４は、幅が高さを上回る楕円柱である。
【００４０】
内部くり抜き２４は、ステータの１つの歯２２の軸線上に配置される。より詳しくは、内部くり抜き２４は、ステータの１つの歯２２を延長したステータ２の本体２１の部分に配置される。
【００４１】
１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は、ステータ本体内でステータ本体の内面２２１から十分な距離のところでステータ本体に形成され、磁界を妨害しないようにされている。より詳しくは、内部くり抜き２４の縁とステータ本体の内面２２１との間の最短距離Ｄｅｉが、ステータの１つの歯の幅を２で割ったもの（Ｌｓ／２）よりも大きいか、またはそれに等しい。このようなレイアウトによって、電気機械の磁界の変化が回避される。
【００４２】
本発明の１つの実施形態によれば、内部くり抜き２４は、ステータ２の本体２１内で、この本体２１の周辺部に配置される。すなわち、内部くり抜き２４は、ステータ２の内面２２１よりもステータ２の外面２２２の方に近い。
【００４３】
本発明の範囲では、ステータ２の外面２２２は、歯２２を含まない面であり、ロータ３が配置されるステータ２のゾーン４をステータの内面２２１が画定するとみなした場合、ステータ２の外側に配置される。
【００４４】
本発明の１つの実施形態によれば、ステータ２は、ステータの歯２２の数と同数の内部くり抜き２４を含んでいる。たとえばステータが６個の歯を含む場合、ステータは６個の内部くり抜き２４を含んでいる。
【００４５】
本発明の１つの変形実施形態によれば、ステータ２は、ステータ外面に形成された少なくとも１つの外部くり抜き２５（図２に示す）を含む。
【００４６】
この外部くり抜き２５は、ロータ３の軸３１に沿って配向された溝を形成する。外部くり抜き２５は、ステータの歯２２に対してオフセットされている。外部くり抜き２５は、２個の内部くり抜き２４の間でセンタリングされている。
【００４７】
本発明の１つの実施形態によれば、外部くり抜き２５の幅は、その各側面の位置で１つの内部くり抜き２４に重ねられるように構成されている。
【００４８】
本発明の１つの実施形態によれば、この機械は２個の外部くり抜き２５を含み、２個の外部くり抜き２５の間の距離Ｄｅｘは、１個の内部くり抜き２４の幅Ｌｅｉ未満である。このようにして、ステータ２は、内部くり抜き２４と外部くり抜き２５を交互に含む。外部くり抜き２５の深さは、０と、ステータ本体の残りの厚さとの間に含まれ、この厚さは、ステータの１個の歯の幅を２で割ったもの（Ｌｓ／２）よりも大きいか、またはそれに等しい。本発明の範囲において、残りの厚さとは、くり抜きの底部と、ステータの内面２２１またはステータの１個の歯２２の立ち上がり部との間に残っている厚さを意味する。
【００４９】
本発明の１つの実施形態によれば、ステータ２は、このステータの歯２２の数と同数の外部くり抜き２５を含んでいる。たとえば、ステータが６個の歯を含んでいる場合、ステータは、６個の外部くり抜き２５を含んでいる。
【００５０】
本発明によるこのようなステータ２は、機械的応力に関して５０％の利得を可能にする。
【００５１】
本発明は、また、自動車用の電気過給コンプレッサにおける本発明によるこのような機械の使用に関する。
【００５２】
本発明は、また、本発明によるこのような機械１を備えた電気過給コンプレッサに関する。より詳しくは、本発明は、本発明による可変リラクタンスモータを備えた電気コンプレッサに関する。このような自動車用の電気過給コンプレッサは、圧縮ホイールと、この圧縮ホイールを回転駆動するための本発明による電気機械とを含んでいる。
【００５３】
本発明の範囲は上記の細部に制限されるものではなく、本発明の適用範囲から離脱することなく他の多数の特別な形態を呈する複数の実施形態が可能である。その結果、記載された実施形態は例として考慮されるべきであり、請求の範囲より定義された範囲を逸脱することなく修正することができる。
【図１】
2017531993.tif 000003
【図２】
2017531993.tif 000004
【国際調査報告】
2017531993.tif 000005
2017531993.tif 000006
2017531993.tif 000007
2017531993.tif 000008
2017531993.tif 000009
2017531993.tif 000010