CN117321308A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种泵装置，该泵装置具备电动机、泵、电动机壳体、基板以及母线，上述电动机具有电动机转子、设有定子线圈的定子以及旋转轴，上述泵具有连结于旋转轴的轴向上的一侧的泵转子以及收容泵转子的泵壳体，上述电动机壳体为具有内部固定有定子的侧部以及设于旋转轴的轴向上的另一侧的底部的有底筒状，其将电动机转子收容于内部空间中，上述基板安装有驱动电动机的驱动器，并设置于电动机壳体中的底部的外表面侧，上述母线将驱动器与定子线圈电连接，并且以当从电动机壳体的外侧观察时，至少一部分可被目视确认地露出于外部的状态设置。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及具备电动机和泵的泵装置。

背景技术

以往，人们一直使用具备泵的泵装置，该泵以被传递至电动机的旋转轴的旋转力作为动力源而被驱动。作为这种技术，存在例如专利文献1中记载的电动泵。

专利文献1中记载的电动泵构成为具备泵部和电动机部，上述泵部具有与吸入端口连通的吸入侧油通路以及与排出端口连通的排出侧油通路，上述电动机部具有由定子铁芯构成的定子以及安装有该定子的电动机外壳。在电动机外壳的内周面与定子铁芯的外周面之间形成有空隙部，该空隙部构成为分别与吸入侧油通路和排出侧油通路连通。由此，从与空隙部连通的吸入侧油通路及排出侧油通路送入油，通过该油，提高定子铁芯与电动机外壳之间的传热性，抑制电动机部的线圈的温度上升。

专利文献

专利文献1：日本特开2012-122451号公报

发明内容

如上所述，专利文献1中记载的技术从吸入侧油通路及排出侧油通路将油送入至电动机外壳的内周面与定子铁芯的外周面之间的空隙部，从而冷却线圈。然而，如果设为这样的结构，由于在空隙部处需要用于与吸入侧油通路及排出侧油通路分别连通的空间，因此这也会成为电动泵大型化、成本上升的主要原因。另外，由于需要向空隙部分配油，因此也存在泵性能劣化的可能性。

因此，人们寻求一种在不会出现大型化以及性能劣化的情况下，通过廉价的结构能够实现对电动机的温度上升的抑制的泵装置。

本发明涉及的泵装置的特征结构在于以下方面：具备电动机、泵、电动机壳体、基板以及母线(bus bar)，上述电动机具有设有永久磁铁的电动机转子、配置于上述电动机转子的径向外侧并设有定子线圈的定子、以及与上述电动机转子一起旋转的旋转轴，上述泵具有连结于上述旋转轴的轴向上的一侧的泵转子、以及收容上述泵转子的泵壳体，上述电动机壳体为具有内部固定有上述定子的侧部以及设于上述旋转轴的轴向上的另一侧的底部的有底筒状，其将上述电动机转子收容于上述侧部与上述底部所围成的内部空间中，上述基板安装有驱动上述电动机的驱动器，并设置于上述电动机壳体中的上述底部的外表面侧，上述母线将上述驱动器与上述定子线圈电连接，并且以当从上述电动机壳体的外侧观察时，至少一部分可被目视确认地露出于外部的状态设置。

如果形成为这样的特征结构，则能够通过使设于电动机与驱动器之间的母线从电动机壳体暴露于外部来使用母线放出定子线圈中产生的热量。因此，能够使热量不易从电动机传递至驱动器。此外，母线使用导体构成，但由于这样的导体的热传导率较高，因此能够容易地将热量传递至母线所露出的部分。因此，能够提高泵装置的冷却效果。进而，由于定子线圈的热量不易传递至驱动器，因此能够通过将构成驱动器的零件更换为容许损失(allowabledissipation)较小的零件或使用小型化的零件来降低成本。

此外，优选地，在上述母线中的上述露出的部分设有扩大表面积的表面积扩大部。

如果形成为这样的结构，则能够进一步提高母线的冷却效果。因此，对于如上所述的构成驱动器的零件，能够进一步降低成本。

此外，优选地，上述表面积扩大部与上述母线分体形成，并固定于上述母线中的上述露出的部分。

如果形成为这样的结构，则能够在将母线设于电动机壳体之后，进一步通过后续安装来设置表面积扩大部。因此，能够在组装泵装置之后，根据运转时产生的热量来选定表面积扩大部。由此能够简化复杂的热设计。

此外，优选地，上述表面积扩大部为具有从上述母线向上述外部侧突出的翅片以及凹凸中的至少任一者的形状。

如果形成为这样的结构，则能够提高母线的冷却性能。

附图说明

图1为泵装置的剖视图。

图2为图1的II-II线的剖视图。

图3为图1的III-III线的剖视图。

图4为具有表面积扩大部的母线的一个例子。

图5为具有表面积扩大部的母线的一个例子。

图6为将表面积扩大部安装于母线的情况下的例子。

具体实施方式

本发明涉及的泵装置构成为能够经由将电动机与驱动电动机的驱动器连接的母线而进行冷却。下面，对本实施方式的泵装置1进行说明。

图1为本实施方式的泵装置1的侧剖视图。泵装置1构成为具备电动机10、泵20、电动机壳体30、基板40、母线50。

电动机10具有电动机转子11、定子12以及旋转轴13。电动机转子11通过层叠圆板状的电磁钢板而构成为圆筒状，并以在轴向上贯穿该圆筒状的电动机转子11的方式沿周向设置有多个永久磁铁PM。定子12配置于电动机转子11的径向外侧，并设置有定子线圈14。定子12通过在齿部(未图示)卷绕卷线而构成。旋转轴13以与该电动机转子11一同一体旋转的方式固定于圆筒状的电动机转子11的径向中心部的贯通孔15中。

泵20具有泵转子21、外部转子23以及泵壳体22。图2中展示了图1的II-II线处的剖视图。泵转子21连结于旋转轴13的轴向上的一侧。如上所述，在电动机转子11上以在轴向上贯穿该电动机转子11的方式固定有旋转轴13。旋转轴13在电动机转子11的轴向上的一侧沿相同轴心延长设置，并且在该延长的部分上连结固定有泵转子21。泵转子21形成为环状，并且在其外周面形成有多个外齿21A。这些外齿21A形成为按照余摆线、摆线等的齿面形状。泵转子21与旋转轴13的旋转轴心同轴心地配置，并且通过旋转轴13相对于泵壳体22旋转自如地被支承。由此，泵转子21与旋转轴13一体旋转。

泵壳体22收容有泵转子21与外部转子23。外部转子23形成为具有与外齿21A啮合的多个内齿23A的环状，并且在相对于泵转子21的轴心偏心的轴心上根据泵转子21的旋转而进行旋转。外部转子23的内齿23A构成为具有比泵转子21的外齿21A多1齿的齿数，并且成形为在外部转子23进行旋转时与泵转子21的外齿21A接触的齿面形状。

回到图1，在泵壳体22中，在收容泵转子21的收容空间的开口侧设置有箱体24。在箱体24上形成有吸入口25以及排出口26。吸入口25为形成于箱体24的壁部24A的开口部。从这样的吸入口25向外齿21A与内齿23A之间供给油。

和吸入口25同样地，排出口26也由形成于箱体24的壁部24A的开口部构成。经由排出口26，随着泵转子21的旋转而从吸入口25供给来的油从外齿21A与内齿23A之间排出。

电动机壳体30构成为具有侧部31和底部32的有底筒状。有底筒状是指通过底部32将筒体的轴向上的一侧的端部盖上这样的形状。该筒体相当于侧部31。电动机壳体30使用非磁性体且为绝缘体的材料构成。在侧部31的内部固定有定子12。关于这样的定子12的固定，通过下述方式进行固定即可：在利用树脂成形构成电动机壳体30时，将定子12封入内部。底部32设置于旋转轴13的轴向上的另一侧，即，旋转轴13上的设置有泵20的一侧的相反侧。因此，电动机壳体30设置为使底部32沿旋转轴13的轴向与泵转子21相对。

电动机壳体30在侧部31与底部32所包围的内部空间S中收容有电动机转子11。此时，在电动机转子11与定子12之间设置有间隙Q，以使电动机转子11相对于定子12旋转自如。

为了使泵转子21容易旋转，在泵壳体22中形成有与排出口26连通的凹部71以及与吸入口25连通的凹部81。

此外，在泵壳体22与电动机壳体30之间具备使内部空间S成为液密性空间的密封部件91。应予说明，在图1中，设置有2个密封部件91，但也可以为1个。

基板40安装有驱动电动机10的驱动器41，并且设置于电动机壳体30中的底部32的外表面侧(设置有电动机转子11的一侧的相反侧)。驱动器41为例如为了驱动电动机10而对定子线圈14进行通电的逆变器。这样的逆变器构成为具备多个开关元件42。因此，在基板40上安装有多个开关元件42。基板40在安装有开关元件42的状态下，被金属制成(例如，铝制成)的盖部件43覆盖。在图1的例子中，使用螺栓95将基板40紧固固定于电动机壳体30。

母线50将驱动器41与定子线圈14电连接。如上所述，驱动器41安装于设置在电动机壳体30的底部32的外侧的基板40上。另一方面，定子线圈14设置于固定于侧部31内部的定子12。母线50由连接这样的驱动器41与定子线圈14的导体(例如，铜)构成。在母线50中，一侧的端部在线圈端部14E与定子线圈14的端部(未图示)连接，另一侧的端部能够经由将基板40固定于电动机壳体30的螺栓95与基板40连接。

在此，如上所述，在基板40上安装有多个开关元件42，这些开关元件42根据对定子线圈14的通电而发热。此外，定子线圈14也由于电流流动而发热。关于基板40上的开关元件42的发热，可以在开关元件42与盖部件43之间经由由硅等构成的放热片49从盖部件43放热。然而，定子线圈14被电动机壳体30覆盖，无法使用放热片49等放热。因此，如图1中的III-III线的剖视图即图3所示，连接开关元件42所构成的驱动器41与定子线圈14的母线50以至少一部分从电动机壳体30向外部露出的状态设置。从电动机壳体30向外部露出的状态是指当从外侧观察泵装置1时，母线50能够被目视确认的状态。由此，母线50作为放热体发挥功能，放出开关元件42与定子线圈14的热量，进而能够进行冷却。

此外，也可以在母线50中的从电动机壳体30向外部露出的部分设置扩大露出的部分的表面积的表面积扩大部51。图4和图5中展示有在设置有表面积扩大部51的情况下的母线50。表面积扩大部51构成为具有扩大母线50中的从电动机壳体30向外部露出的部分的面积的形状即可，具体而言，构成为具有翅片52(参见图4)、凹凸53(参见图5)等。即，表面积扩大部51为具有从母线50向外部侧突出的翅片52以及凹凸53中的至少任一者的形状即可。由此，能够以表面积扩大部51从电动机壳体30露出的状态设置母线50，可以提高母线50的冷却性能。应予说明，翅片52以及凹凸53在侧视时的角部显示为直角状，但角部也可以磨圆。此外，凹凸53中的凸部分的顶部、凹部分的底部也可以形成为在侧视时为圆弧状。

此外，表面积扩大部51可以与母线50一体地构成，但也可以与母线50分体构成。在这种情况下，以具有翅片52、凹凸53这样的形状来构成表面积扩大部51，并且，如图6所示，可以构成为以后续安装的方式固定于母线50中的露出的部分。在这种情况下，可以根据母线50所需要的冷却性能来选定表面积扩大部51，因此，可以防止设置不必要的过大的具有冷却性能的表面积扩大部51。应予说明，在图6中展示了通过螺钉部件来紧固固定的例子，但也可以通过例如卡扣配合这样的结构来固定，或者也可以使用粘合材料来固定。

[其他实施方式]

在上述实施方式中，对母线50以至少一部分从电动机壳体30露出的状态设置的情况进行了说明，但母线50也可以以全部从电动机壳体30露出的状态设置。此外，也可以构成为使定子线圈14的线圈端部14E与母线50一起露出，或者也可以构成为使基板40的一部分与母线50一起露出。

在上述实施方式中，对表面积扩大部51与母线50分体构成并且固定于母线50中的露出的部分的情况进行了说明，但也可以固定于母线50中的未露出的部分并且使其延伸以扩大露出的部分的表面积，从而进行使用。

[产业上的可利用性]

本发明可以用于具备电动机和泵的泵装置。

符号说明

1：泵装置

10：电动机

11：电动机转子

12：定子

13：旋转轴

14：定子线圈

20：泵

21：泵转子

22：泵壳体

30：电动机壳体

31：侧部

32：底部

40：基板

41：驱动器

50：母线

51：表面积扩大部

52：翅片

53：凹凸

PM：永久磁铁

S：内部空间。

Claims (4)

1.一种泵装置，其具备：

电动机，所述电动机具有设有永久磁铁的电动机转子、配置于所述电动机转子的径向外侧并设有定子线圈的定子、以及与所述电动机转子一起旋转的旋转轴；

泵，所述泵具有连结于所述旋转轴的轴向上的一侧的泵转子、以及收容所述泵转子的泵壳体；

电动机壳体，所述电动机壳体为具有内部固定有所述定子的侧部以及设于所述旋转轴的轴向上的另一侧的底部的有底筒状，其将所述电动机转子收容于所述侧部与所述底部所围成的内部空间中；

基板，所述基板安装有驱动所述电动机的驱动器，并设置于所述电动机壳体中的所述底部的外表面侧；以及，

母线，所述母线将所述驱动器与所述定子线圈电连接，并且以当从所述电动机壳体的外侧观察时，至少一部分可被目视确认地露出于外部的状态设置。

2.如权利要求1所述的泵装置，其中，

在所述母线中的所述露出的部分设有扩大表面积的表面积扩大部。

3.如权利要求2所述的泵装置，其中，

所述表面积扩大部与所述母线分体构成，并固定于所述母线中的所述露出的部分。

4.如权利要求2所述的泵装置，其中，

所述表面积扩大部为具有从所述母线向所述外部侧突出的翅片以及凹凸中的至少任一者的形状。