CN102684392A - 电动泵单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动泵单元。在进行油的吸入及排出的泵(2)的泵主体(5)上，固定有马达外壳(6)，马达外壳(6)内置有泵驱动用电动马达(3)以及控制电动马达(3)的控制器(4)。在马达外壳(6)内形成有密封状态的马达室(38)，该马达室(38)内置有电动马达(3)。在马达室(38)内密封有冷却用油(C)。

Description

电动泵单元
技术领域
本发明涉及作为对汽车的变速器等供给液压的液压泵来使用的电动泵单元。
背景技术
虽然通过液压泵对汽车的变速器供给液压，但是对于为了节约能源而在停车时停止发动机、即所谓的进行怠速熄火的汽车而言，为了在怠速熄火时也向变速器供给液压，使用电动液压泵。
对于汽车的变速器用电动液压泵而言，为了搭载于车体的有限的空间内，要求其小型化，并且，也要求其轻量化以及降低成本。为了响应这样的要求，在日本特开2008-215088号公报中公开有如下电动泵单元，其在共用的单元外壳内组装有泵、泵驱动用电动马达以及电动马达的控制器。
在这样的现有的电动泵单元中，马达外壳与构成泵的泵主体连结，在形成于马达外壳内的密封状态的马达室内置有电动马达以及控制器。电动马达配置于马达室内的泵主体侧，在与泵主体相反侧的电动马达的端面固定有控制器的基板。并且，在基板上安装有构成控制器的电容、FET等多个电气部件以及电子部件。
汽车用电动泵单元配置于汽车的发动机室内，由于电动马达的定子线圈的发热等，电动马达以及马达室内的温度上升，马达室内的控制器的部件的温度也上升。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供电动泵单元，其能够实现轻量化以及小型化，并且能够对泵驱动用电动马达进行冷却来防止电动马达以及控制器的部件的温度上升。
根据本发明的第一方面，电动泵单元构成为，在进行油的吸入及排出的泵的泵主体上，固定有马达外壳，该马达外壳内置有泵驱动用电动马达及控制电动马达的控制器，在马达外壳内形成有密封状态的马达室，该马达室内置有电动马达，其中，由于在马达室内密封有冷却用液体，所以能防止因电动马达的发热引起的电动马达及马达室内的温度上升，也能防止马达室内的控制器的部件的温度上升。
附图说明
结合以下附图对本发明的实施方式进行的详细描述，本发明的上述及下述特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记用于表示发明的要素，其中，
图1是表示本发明的实施方式的电动泵单元的纵剖视图。
图2是图1的电动泵单元的横剖视图。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的实施方式的电动泵单元的纵剖视图。在以下的说明中，将图1的左侧设为前，将右侧设为后。
对于电动泵单元而言，在单元外壳1内，一体组装有进行油的吸入及排出的泵2、泵驱动用电动马达3以及电动马达3的控制器4。泵2是内接齿轮泵，马达3是具有三相卷线的无传感器控制DC无刷马达。
单元外壳1由内置有泵2的泵主体5、电动马达3及控制器4的马达外壳6形成。
泵主体5由后侧的泵外壳7与前侧的泵板8形成。泵外壳7是在与前后方向正交的方向上具有展宽的带阶梯的板状物，在其中心形成有前部开口的泵室9。泵板8经由O型圈10固定于泵外壳7的前面，从而将泵室9的前面堵住。在泵室9内以可自由旋转的方式收容有外齿轮11，在外齿轮11的内侧配置有与外齿轮11啮合的内齿轮12。在泵外壳7及泵板8上形成有吸油口以及排油口，在泵板8上形成有与吸油口连通的吸油孔以及与排油口连通的排油孔，但对此均省略图示。泵外壳7以及泵板8为铝制的。
马达外壳6由圆筒状的树脂制马达壳体13、固定于马达壳体13的后端的圆板状的盖14构成。马达壳体13的前端经由O型圈15固定于泵外壳7的后面。以从泵板8、泵外壳7及马达壳体13的外周向径向外侧突出的方式一体地形成有多个连结部8a、7a、13a，且在多个连结部8a、7a、13a通过螺栓16相互将泵板8、泵外壳7及马达壳体13固定。马达壳体13的后端开口被盖14堵住。
在泵外壳7的后端面的中心，一体形成有比马达壳体13的直径小的圆筒部7b，沿前后方向延伸的马达轴18由设于圆筒部7b内的后部的两个轴承19支承。各轴承19的内圈19a固定于马达轴18，外圈19b固定于圆筒部7b。马达轴18的前部贯通在泵外壳7的后壁形成的孔21的部分而进入泵室9内，并且其前端部与内齿轮12结合。在圆筒部7b内的比轴承19靠前侧的部分与马达轴18之间，设有油封22。
在向圆筒部7b的后方突出的马达轴18的后端部，固定有构成马达3的转子23。对于转子23而言，圆筒状的转子主体24从马达轴18的后端向半径方向延伸且包围轴承19的外周，在该转子主体24的外周部固定有树脂制的永磁铁保持部件25，在沿周向等分保持部件25的多处位置保持有切片形状的永磁铁26。包含马达轴18、转子23及泵2的内齿轮12的旋转部分的重心的轴向位置位于轴承19的轴向范围内。
在与转子23对置的马达壳体13的内周，固定有构成马达3的定子27。对于定子27而言，在由层压钢板构成的铁心28上组装有绝缘体29，在绝缘体29的部分卷绕有线圈30。定子27一体成型于马达壳体13的内周部。
在绝缘体29的后端固定有控制器4的基板31，在基板31安装有构成控制器4的部件32。图1中仅表示了安装于基板31的前面的部件32，但部件配置于基板31的前面及后面中至少一侧的规定位置。
图2是表示马达壳体13与定子27的成型体。
如图2所示，对于铁心28而言，在沿周向等分环状部28a的内周的多处位置(本例中为六处位置)一体形成有向径向内侧突出的极部28b。各极部28b的前端部向周向两侧延伸，并且其内周面形成为一个圆筒面。
绝缘体29通过前后一对半体33、34形成。各半体33、34通过PPS(polyphenylene sulfide：聚苯硫醚)等树脂成型，它们以覆盖除了环状部28a的外周面与极部28b的内周面之外的铁心28的表面的方式，从前后两侧组装于铁心28。在各半体33、34形成有线圈安装部33a、34a，该线圈安装部33a、34a覆盖铁心28的除了极部28b的内周面之外的部分。在铁心28的各极部28b，且在由两半体33、34的线圈安装部33a、34a覆盖的部分卷有线圈30。在沿周向将后侧半体34的线圈安装部34a的径向外侧的部分等分的多处位置(本例中为六处位置)，一体形成有向后方延伸的基板用突起部34b。在各突起部34b的后端部的内侧，埋入有在内周形成有内螺纹的金属制内螺纹部件35。
通过使用模具并利用PA66(Polyamide：聚酰胺66)等树脂将马达壳体成型在定子27的外周侧的部分，从而使马达壳体13与定子27一体化。马达壳体13覆盖铁心28的外周面以及比线圈安装部33a、34a靠径向外侧的绝缘体29的部分。定子27的线圈30的部分没有被马达壳体13覆盖，而是露出来的。在比定子27靠后侧的马达壳体13的内周，一体形成有间隔壁13b。绝缘体29的后侧半体34的突起部34b延伸至比间隔壁13b靠后方。在马达壳体13的外周一体形成有连接器37，连接器37具备多个销36。
盖14为树脂制的，并通过热熔敷等方法固定于马达壳体13的后端。
在被盖14封闭了的马达壳体13固定于泵外壳7的状态下，在马达壳体13内的泵外壳7与间隔壁13b之间形成密封状态的马达室38，该马达室38内置有电动马达3。
控制器4的基板31配置于马达壳体13内的间隔壁13b与盖14之间的空间内，并通过螺钉39而固定于绝缘体29的突起部34b的内螺纹部件35。在绝缘体29与马达壳体13的成型体上组装有多个母线(busbar)，使用这些母线，定子27的线圈30相互电连接，且与基板31电连接，但对此省略图示。连接器37的销36也与基板31电连接。
在内置有电动马达3的马达室38内，密封有作为绝缘的冷却液体的油C。油C占据马达室38内的容积的80～90％左右，剩下的10～20％左右为空气A。作为油C，能够使用与在泵2中利用的油相同种类的油。
在上述的电动泵单元中，若驱动电动马达3，则内齿轮12旋转，泵2工作。此时，在泵主体5内流过较低温度的油，并通过导热性好的、热容大的泵外壳7，来冷却马达室38内的油C。而且，通过该油C，来冷却电动马达3，从而能防止由电动马达3的发热引起的电动马达3及马达室38内的温度上升。其结果，也能防止隔着间隔壁13b配置的基板31上的部件32的温度上升。由于电动马达3的定子27的线圈30露在马达室38内，并与油C接触，所以能有效地冷却电动马达3。油C为绝缘体，从而即使电动马达3与油C接触，也不会有障碍。因为基板31配置于因间隔壁13b而与马达室38隔开的空间内，所以基板31不会与油C接触，进而不会受到由于油引起的不好的影响。油C有防止电动马达3生锈的效果。轴承19利用油来进行润滑，而不需要密封件，从而能够使用低价格的开放型(open type)。马达室38内的油C的热膨胀被存于马达室38内的空气A吸收。
在构成控制器4的基板31及基板31上的部件32具有耐油性的情况下，也可以构成为，不在马达壳体13设置间隔壁13b，而将马达壳体13内整体作为马达室，将电动马达3与控制器4二者内置其中。
在上述的实施方式中，由于转子23构成为，在固定于圆筒状的转子主体24的外周部的树脂制的永磁铁保持部件25上，保持有多个永磁铁26，从而不需利用粘结剂将永磁铁26固定于转子主体24，即使在油C中使用的情况下，也不会出现永磁铁26剥落的问题。
电动泵单元的整体结构以各部的结构不限于上述实施方式，能够进行适宜地变更。
并且，本发明也能够适用于除变速器用电动泵单元以外的电动泵单元中。

Claims (5)

1.一种电动泵单元，其特征在于，具有：
泵，其进行油的吸入及排出，并且，所述泵包含泵主体；
泵驱动用电动马达；
控制器，其控制所述泵驱动用电动马达；
马达外壳，其包括密闭的马达室，该密闭的马达室中内置有所述泵驱动用电动马达与所述控制器，并且，所述马达外壳固定于所述泵主体；以及
冷却用液体，其被密封在所述马达室内。
2.根据权利要求1所述的电动泵单元，其特征在于，
冷却用液体为油。
3.根据权利要求2所述的电动泵单元，其特征在于，
在马达室内密封有油与空气。
4.根据权利要求3所述的电动泵单元，其特征在于，
马达室内的容积的80～90％为油，剩余的10～20％为空气。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动泵单元，其特征在于，
电动马达的线圈的至少一部分露在所述马达室内，并与冷却用液体接触。
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