CN110168224A - 电动油泵 - Google Patents

Abstract

本电动油泵包括：油泵，其将泵转子旋转自如地支承于泵板与泵壳体之间的泵室；旋转轴，其固定于泵转子；以及电动机，其具有电动机壳体，所述电动机与旋转轴直接连结而对泵转子进行旋转驱动。此外，泵壳体的电动机侧的端面与电动机壳体的泵壳体侧的端面相邻。并且，油泵和电动机在比电动机壳体的外径和泵壳体的电动机侧外径靠径向内侧的位置由多个紧固螺栓沿轴心方向紧固。

Description

电动油泵

技术领域

本发明涉及一种通过电动的方式驱动油泵的电动油泵，特别是，涉及一种使电动机部与油泵部成为了一体的电动油泵的构造。

背景技术

以往，作为电动油泵的具体的一个例子，有将使例如油那样的流体循环的油泵与驱动油泵的电动马达组合而成的电动油泵(例如参照专利文献1)。图7A是表示这样的以往的电动油泵的结构例的纵剖视图，图7B是该电动油泵的横剖视图。

如图7A所示，以往的电动油泵901由上述那样的油泵902和电动马达903构成。电动马达903由旋转的转子904以及固定于该转子904的外周面的外侧的定子905构成。转子904在旋转轴904a的外周沿周向排列配置有多个永磁体904b。并且，旋转轴904a是电动马达903和油泵902共用的旋转轴。在安装于芯905a的绝缘体905c卷绕线圈905b而形成定子905，定子905与利用树脂905d成型而成的电动机壳体一体成型。

另外，油泵902具有图7B所示那样的内转子902a和外转子902b。在图7B中例示的内转子902a具有与旋转轴904a的顶端部相连接的4个外齿。另外，在图7B中例示的外转子902b具有与所述外齿啮合的5个内齿。油泵902利用这些外齿与内齿之间的间隙902c进行泵动作。

并且，将螺栓906自电动机壳插入并将该螺栓906螺栓固定于油泵902的壳体。由此，在以往的电动油泵901的情况下，将电动马达903的定子905固定于油泵902。

但是，在所述电动油泵901中，在利用紧固用的螺栓906紧固油泵902和电动马达903的情况下，需要在电动机壳体外径的外侧周围设置凸缘936。由此，在向车辆搭载所述电动油泵901时，凸缘936突出而有时与电动油泵901周边的其他车辆部件干扰。另外，水可能自外部经过电动机壳体的树脂与泵壳体的金属面之间的分界面向电动机内部渗入。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-129966号公报

发明内容

本发明的电动油泵包括：油泵，其将泵转子旋转自如地支承于在泵板(日语：ポンププレート)与泵壳体之间形成的泵室；旋转轴，其固定于泵转子；以及电动机，其具有圆筒形状的电动机壳体，所述电动机与旋转轴直接连结而对泵转子进行旋转驱动。电动油泵的泵壳体的电动机侧的端面与电动机壳体的泵壳体侧的端面在旋转轴的轴心方向上相邻。并且，油泵和电动机相对于旋转轴的轴心在比电动机壳体的外径和泵壳体的电动机侧的外径靠径向内侧的位置，由多个紧固螺栓沿轴心方向紧固。

利用这样的结构，由于在比电动机的电动机壳体的外径靠径向内侧的位置紧固泵壳体和电动机壳体，因此在电动机不会沿径向增大的前提下提高电动油泵的车辆搭载性。另外，在紧固面间夹持有密封部件，从而能够防止水自外部渗入。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电动油泵的主视图。

图2是表示自图1的X-X方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。

图3是本发明的实施方式2的电动油泵的主视图。

图4是表示自图3的Y-Y方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。

图5是本发明的实施方式2的另一结构例的电动油泵的主视图。

图6是表示自图5的Y-Y方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。

图7A是以往例的纵剖视图。

图7B是以往例的横剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，本实施方式并不限定本发明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的电动油泵的主视图，图2是自图1的X-X方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。

如图1和图2所示，电动油泵101以油泵201与对油泵201进行旋转驱动的电动马达(以下适当地简称为电动机)301相邻而成为一体的方式而被单元化。另外，在电动油泵101的中央，旋转驱动轴(以下适当地称为旋转轴)305从电动机301延伸到油泵201。另外，以下将旋转轴305延伸的方向即轴心方向设为轴向，将在与该轴向正交的面上自旋转轴305的中心扩展的方向设为径向，将绕中心的方向设为周向来进行说明。此外，将在轴向上配置有油泵201的那一侧设为前方，将配置有电动机301的那一侧设为后方，进一步将位于前方侧的面设为前表面，将位于后方侧的面设为后表面来进行说明。

油泵201例如是在图7B中示出的以往的油泵那样的使用外齿和内齿的齿轮的内齿轮泵。并且，具备这样的油泵201的电动油泵101用于例如汽车的变速器用液压泵等。另外，在本实施方式中，作为电动机301，举出设为使用了逆变器的以3相的交流驱动使转子旋转的无刷电动机的一个例子来进行说明。

构成油泵201的壳体202的泵板203和泵壳体204由例如铸铝等金属制的非磁性材料形成。另外，也可以利用树脂一体成型。

收纳电动机301的电动机壳体302是通过冲压对作为金属板的钢板进行成型而形成的金属制的框架构造。另外，支架303例如由聚苯硫醚树脂等热塑性树脂材料形成。另外，散热板304由例如铸铝等金属制的非磁性材料形成。电动油泵101的壳体主体由所述泵板203、泵壳体204、电动机壳体302、支架303以及散热板304构成。这里，在上述部件间配置有例如O型密封圈等密封构件102而设为防水规格。

在本实施方式中，作为油泵201，使用作为内齿轮式的次摆线型泵。由此，油泵201作为泵用，与图7B同样，包括在内周侧具有次摆线齿形的内齿的外转子205和在外周侧具有与该内齿啮合的外齿的内转子206来作为泵转子。并且，在泵壳体204内，在形成于外转子205内侧的空间配置有内转子206，从而构成包含两转子间的间隙207a的泵室207。

如图2所示，内转子206嵌入旋转轴305的前方侧端部，以该旋转轴305为中心进行旋转。另一方面，外转子205具备比该内转子206的外齿多1个齿的内齿。此外，外转子205配置为在泵壳体204内以相对于如所述那样与旋转轴305相连接的内转子206偏心的位置为中心旋转自如。并且，内转子206的外齿构成为在整周中的一部分与该外转子205的内齿啮合并且各外齿一边在整周的各处分别与该外转子205的内表面大致内切一边进行旋转。另外，由于是这样的结构，因此在所述外齿与内齿未充分地啮合的部位形成有间隙207a。

因而，在利用电动机301对旋转轴305进行旋转驱动时，该油泵201的内齿与外齿之间的所述间隙207a的容积在该旋转轴305旋转一圈的期间内反复扩大和缩小。并且，利用这样的反复，进行将注入间隙207a的油送出的泵动作。

泵壳体204是沿径向扩展的厚壁板状，在其中央具有前方侧成为开口的圆形的泵用孔204p。并且，在该泵用孔204p形成有上述那样的泵室207。泵板203经由作为密封构件102的O型密封圈209固定于泵壳体204的前表面，封闭泵室207的前表面。构成油泵201的外转子205如上述那样旋转自如地收纳在泵室207内。并且，在外转子205的内侧配置有与该外转子205啮合的内转子206。在泵板203设有图1所示的吸入口210和排出口211。该吸入口210和排出口211是沿轴向贯通的开口，在吸入口210连接有吸入管(未图示)，在排出口211连接有排出管(未图示)。并且，自吸入管向吸入口210供给油而使油泵201工作，从而自排出口211向排出管排出所供给的油。

接着，电动机301包括旋转的转子306和配置在比该转子306的外周面靠外侧的位置的定子313。此外，在电动机301中，定子313固定于形成为圆筒形状的电动机壳体302的内侧。另外，该电动机壳体302的前方侧的端面与泵壳体204的后方侧的端面彼此固定。并且，以封闭电动机壳体302的后方侧的开口的方式将支架303安装于电动机壳体302。

在旋转轴305的中间部固定转子芯307，并在转子芯307的内部、外周表面配置多个永磁体308而形成转子306。在本实施方式中，在电动机301和油泵201共用这样的旋转轴305。此外，在本实施方式中，如图2所示，在比转子306靠后方侧的位置，作为转子306的旋转位置检测用的传感器磁体312经由保持环312a被保持于旋转轴305。

另外，利用一对轴承309、310将旋转轴305支承为旋转自如。即，首先在泵壳体204的后方侧的端面的中央形成直径比电动机壳体302的直径小的圆筒部，在该圆筒部内插入有杯状的轴承壳体212。此外，在该轴承壳体212的内侧嵌入有轴承309。另一方面，在支架303的中央也形成有圆筒部，并插入有杯状的轴承壳体311且嵌入有轴承310。并且，旋转轴305的向前方侧延伸的部分由轴承309支承，另外，旋转轴305的后方侧的端部由轴承310支承。在本例中，轴承309、310均由作为滚子轴承的球轴承形成，并利用两个轴承构成双支承型的轴承。另外，各轴承309、310的内圈固定于旋转轴305，外圈固定于各轴承壳体212、311。

被这样支承为旋转自如的旋转轴305向前方侧延伸，贯穿在泵壳体204的后方侧的壁形成的孔的部分而进入泵室207内。并且，旋转轴305的前方侧的端部与内转子206相连结。另外，在本实施方式中，在泵壳体204中的比轴承309靠前方侧的部分，在旋转轴305的周围设有油封208，以便防止油的泄漏。

接着，定子313配置于转子306的外侧，并且隔着微小的气隙与转子306的外周面沿径向面对。定子313包括定子芯314、绝缘体316以及线圈315。定子芯314构成为包含环状的磁轭和自磁轭(未图示)朝内突出的多个齿(未图示)。在本实施方式中，举出包括12个齿的一个例子。在该定子芯314的各齿形成有隔着绝缘体316卷绕有绕组的线圈315。这里，绝缘体316是用于使线圈315与定子芯314绝缘的树脂(例如PPS、聚苯硫醚)，并自轴向两端安装于各个齿。这样，在本实施方式中，形成有在1个齿卷绕线圈315的绕组而形成的定子子组件。并且，利用多个定子子组件构成具有3相的线圈315的定子313。定子313被压入电动机壳体302而固定于电动机壳体302的内周。

该电动机壳体302进一步在前方侧形成有图2所示那样的凹窝(日文：インロー)302a。该凹窝302a与形成于泵壳体204的后方侧的嵌合部204a的外周面抵接。即，通过将泵壳体204的嵌合部204a嵌入电动机壳体302的凹窝302a内，从而使这两者以彼此的中心一致的状态结合起来。并且此时，电动机壳体302的前表面侧的环状的顶面部302b与泵壳体204的后表面侧的环状的底面部204b面接触。此外，在泵壳体204的底面部204b形成有向前方侧凹陷的槽部204c。通过将O型密封圈213安装于该槽部204c，能够保持与电动机壳体302的密封性。

此外，在本实施方式中，在使电动机壳体302的顶面部302b与泵壳体204的底面部204b面接触的状态下，利用紧固构件固定安装电动机壳体302和泵壳体204。具体而言，在电动机壳体302的顶面部302b设有供螺栓贯通的螺栓孔302d，在泵壳体204的底面部204b设有作为供螺栓拧入的孔的内螺纹部204d。在本实施方式中，相对于旋转中心沿周向等间隔地形成有3个螺栓孔302d和内螺纹部204d。在这3个部位分别将紧固螺栓103经由螺栓孔302d拧入于内螺纹部204d，从而将电动机壳体302和泵壳体204彼此牢固地固定。另外，在本实施方式中，进一步在上述的泵壳体204的底面部204b处以槽部204c位于上述内螺纹部204d的径向外侧的方式形成有槽部204c、内螺纹部204d。另外，根据上述的结构，从图1的泵壳体204侧看不到上述紧固螺栓103，在图1中用虚线的圆表示紧固螺栓103。

另外，如图1所示，在泵板203的外周缘部也形成有螺栓孔。将作为紧固构件的紧固螺栓203a经由这些螺栓孔螺栓固定于泵壳体204，从而形成泵室207。在本实施方式中，相对于旋转中心沿周向大致等间隔地形成有4个紧固螺栓203a。

另外，自外部的控制器向本实施方式的电动油泵101供给用于控制电动机301的控制信号等。电动油泵101在电动机壳体302的连接器壳内具有连接器销，控制信号连接于该连接器销。外部的控制器搭载有控制电路部，上述控制电路部包括将直流电源转换为交流并向电动机301的各线圈315供给驱动电流的逆变电路以及控制该逆变电路的控制电路。

并且，利用所述结构，向电动机301的各线圈315供给由外部的控制器进行了控制的驱动电流。由此，在定子313的线圈315产生旋转磁场，在转子306的永磁体308产生转矩而对转子306进行旋转驱动。在这样对内转子206进行旋转驱动时，外转子205从动地旋转，从而使这些外转子205的内齿与内转子206的外齿之间的间隙207a反复扩缩。利用该扩缩的反复，进行经过作为入口的吸入口210和作为出口的排出口211而吸入和排出油的泵动作。

接下来，说明所述那样构成的本实施方式的电动油泵101的作用和效果。

采用所述结构，金属制的油泵201的泵壳体204和电动机301的电动机壳体302与旋转中心同轴地沿轴向配置。并且，自电动机壳体302的内部侧插入的紧固螺栓103经由螺栓孔302d与泵壳体204的内螺纹部204d紧固固定。此时，在本实施方式中，如上所述在电动机壳体302的顶面部302b与泵壳体204的底面部204b面接触的部位设为螺栓紧固的结构。因此，紧固螺栓103配置于比电动机301的外径靠径向内侧的位置。另外，紧固螺栓103的轴向力由泵壳体204承接。并且，在泵壳体204与电动机壳体302的紧固面间夹持有O型密封圈213，该O型密封圈213安装于比紧固螺栓103的位置靠径向外侧的位置。此外，使泵壳体204的作为嵌合部204a的嵌合外周面与电动机壳体302的作为凹窝302a的嵌合内周面凹窝嵌合(日文：インロー嵌合)而将二者与旋转中心同轴地嵌合。

由此，电动油泵101不会沿电动机301的径向增大。另外，由于在紧固螺栓103的径向外侧存在有O型密封圈213，因此水不会自外部向电动机301内部渗入。此外，由于利用凹窝构成电动机壳体302和泵壳体204，因此提高泵室207内的外转子205及内转子206与电动机壳体302的定子313的定心精度。结果，能够确保油泵201的泵壳体204与电动机壳体302的密封性，容易地组装泵室207内的外转子205及内转子206和定子313。并且，能够利用电动机301的径向的小型化提高向车辆的搭载性。

如上所述，采用本实施方式，能够提供一种在不沿径向增大电动机的前提下就能够提高向车辆的搭载性的电动油泵。

以上，说明了本发明的实施方式1，但也能进一步利用其他形态实施本发明。

(实施方式2)

图3是本发明的实施方式2的电动油泵的主视图，图4是自图3的Y-Y方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。

比较上述的实施方式1与本实施方式，在实施方式1中构成为自电动机壳体302内部侧插入紧固螺栓103而紧固泵壳体204和电动机壳体302，并在紧固螺栓103的径向外侧配置有O型密封圈213。相对于此，在本实施方式中，如图3和图4所示，泵壳体204在其外轮廓具有多个螺栓通孔201a。并且，自泵板203侧的泵壳体204的外轮廓向螺栓通孔201a分别插入紧固螺栓103而紧固泵壳体204和电动机壳体302。这里，在本实施方式中也示出了利用3个紧固螺栓103紧固的一个例子。另外，设为在紧固螺栓103的径向内侧配置有O型密封圈213的结构。即，在作为密封构件102的O型密封圈213的径向外侧且是比电动机壳体302的外径靠径向内侧的位置形成有上述螺栓通孔201a。

更详细而言，本实施方式的电动机壳体302的结构设为将非贯通的带凸缘的套环317压入电动机框架319并在带凸缘的套环317的凸缘面涂敷液态垫片318而形成的结构。另外，带凸缘的套环317设为具有内螺纹部和非贯通的凸缘的构造。并且，在将紧固螺栓103自泵板侧的泵壳体204的外轮廓部朝向电动机壳体302分别插入于螺栓通孔201a的状态下，夹持电动机框架319，并将紧固螺栓103与带凸缘的套环317的内螺纹部螺纹配合。这样一来，紧固泵壳体204和电动机壳体302。

通过采取这样的结构，能够兼顾电动油泵101的小型化和防水性。此外，当在轴向尺寸存在富裕的那样的情况下，能将电动机框架319的端面的厚度尺寸设定得较大，通过在电动机框架319的端面形成内螺纹部，能够减少部件件数地构成电动油泵101。

另外，图5是本发明的实施方式2的另一结构例的电动油泵的主视图，图6是表示自图5的Y-Y方向观察的电动油泵的概略结构的纵剖视图。在本结构例中，具备图5和图6所示那样的形状的泵板203和泵壳体204，并且自泵板203侧的泵壳体204的外轮廓插入紧固螺栓103而紧固泵壳体204和电动机壳体302。本发明也可以设为这样的结构。

另外，在以上的实施方式1、2中，示出了使用内齿轮式泵作为油泵201的情况，但本发明不限定于此，也可以是利用了叶片驱动、外齿轮等的旋转泵。此外，只要是使间隙207a的容积反复进行扩缩变化的内齿轮泵即可，不一定限定于上述那样的次摆线型泵。另外，外转子205的内齿、内转子206的外齿不一定限定于形成为明确的所谓齿形的结构，也可以是突出部、突起部或卡合部。

另外，在以上的实施方式1、2中，示出了将电动机301应用于电动油泵101的情况，但本发明并不限定于此，也可以应用于使用了同样的电动机301的其他产品。此外，也能应用有刷电动机。

另外，在以上的实施方式1、2中，作为电动机301的转子306，示出了在转子芯307的内部配置并固定安装有多个永磁体308的情况，但也可以在转子芯307的外周部配置多个永磁体308或固定安装1个环状的永磁体308。

另外，在以上的实施方式1、2中，示出了与电动机301相互独立地设有控制器的情况，但本发明并不限定于此，也可以是将控制器装入电动油泵101的壳体内并将基板固定于电动机壳体302的后方端部的结构。

产业上的可利用性

本发明的电动油泵对于例如汽车的变速器用液压泵等是有用的。

附图标记说明

101、901、电动油泵；102、密封构件；103、203a、紧固螺栓；201、902、油泵；201a、螺栓通孔；202、壳体；203、泵板；204、泵壳体；204a、嵌合部；204b、底面部；204c、槽部；204p、泵用孔；205、902b、外转子；206、902a、内转子；207、泵室；207a、902c、间隙；208、油封；209、213、O型密封圈；210、吸入口；211、排出口；212、311、轴承壳体；301、电动机；302、电动机壳体；302a、凹窝；302b、顶面部；302d、螺栓孔；303、支架；304、散热板；305、904a、旋转轴；306、904、转子；307、转子芯；308、904b、永磁体；309、310、轴承；312、传感器磁体；312a、保持环；313、905、定子；314、定子芯；315、905b、线圈；316、905c、绝缘体；317、套环；318、液态垫片；319、电动机框架；903、电动马达；905a、芯；905d、树脂；906、螺栓；936、凸缘。

Claims (8)

1.一种电动油泵，包括：

油泵，其将泵转子旋转自如地支承于在泵板与泵壳体之间形成的泵室；

旋转轴，其固定于所述泵转子；以及

电动机，其具有圆筒形状的电动机壳体，所述电动机与所述旋转轴直接连结而对所述泵转子进行旋转驱动，

所述泵壳体的所述电动机侧的端面与所述电动机壳体的所述泵壳体侧的端面在所述旋转轴的轴心方向上相邻，

其特征在于，

所述油泵和所述电动机相对于所述旋转轴的轴心在比所述电动机壳体的外径和泵壳体的所述电动机侧的外径靠径向内侧的位置，由多个紧固螺栓沿所述轴心方向紧固。

2.根据权利要求1所述的电动油泵，其特征在于，

在将密封构件夹持在所述泵壳体的所述电动机侧的所述端面与所述电动机壳体的所述泵壳体侧的所述端面之间的状态下，利用所述多个紧固螺栓紧固所述油泵和所述电动机。

3.根据权利要求2所述的电动油泵，其特征在于，

所述泵壳体在所述密封构件的径向内侧具有多个内螺纹部，

所述多个紧固螺栓在自所述电动机壳体的圆筒形内部侧朝向所述泵壳体插入的状态下与所述多个内螺纹部螺纹结合。

4.根据权利要求2所述的电动油泵，其特征在于，

所述泵壳体在所述密封构件的径向外侧且是比所述电动机壳体的外径靠径向内侧的位置具有多个螺栓通孔，

所述电动机壳体包含电动机框架和多个套环，所述套环具有内螺纹部和非贯通的凸缘，

所述多个紧固螺栓在自所述泵板侧的所述泵壳体的外轮廓部朝向所述电动机壳体插入于所述多个螺栓通孔的状态下，夹持所述电动机框架并与所述多个套环的内螺纹部螺纹结合。

5.根据权利要求1所述的电动油泵，其特征在于，

所述电动机壳体是金属制的框架构造，所述泵壳体由金属或树脂一体成型。

6.根据权利要求5所述的电动油泵，其特征在于，

所述电动机壳体是利用冲压对金属板进行成型而形成的构造。

7.根据权利要求5所述的电动油泵，其特征在于，

利用金属制的非磁性材料铸造所述泵壳体。

8.根据权利要求7所述的电动油泵，其特征在于，

所述泵壳体由铸铝成型而成。