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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Ölpumpe.
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Stand der Technik
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Eine Struktur einer elektrischen Ölpumpe, die eine Pumpeneinheit, eine Motoreinheit zum Antreiben der Pumpeneinheit sowie eine Invertereinheit zum Antreiben der Motoreinheit aufweist, ist bekannt. Bei dieser elektrischen Ölpumpe ist beispielsweise die Pumpeneinheit in einer axialen Richtung auf einer Seite der Motoreinheit angeordnet, und die Invertereinheit ist in der axialen Richtung auf der anderen Seite der Motoreinheit angeordnet.
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Beispielsweise offenbaren 1 und 2 der Patentliteratur 1 eine Struktur, bei der eine Pumpeneinheit in einer axialen Richtung auf einer Seite der Motoreinheit angeordnet ist und ein Ansaugstutzen und ein Ausbringstutzen für Öl in der axialen Richtung in einer Endoberfläche auf einer Seite der Pumpeneinheit angeordnet sind.
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Liste der angeführten Dokumente
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1
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Japanisches Patent Offenlegungsnr.
2015-172350 -
Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es ist notwendig, einen Ansaugstutzen und einen Ausbringstutzen für Öl einer elektrischen Ölpumpe unter Verwendung einer Leitung, durch die Öl fließt, mit einer externen Vorrichtung (beispielsweise einem Getriebe eines Fahrzeugs), das ein Ölzufuhrziel ist, zu verbinden, jedoch besteht insofern ein Problem, als die Leitung je nach der jeweiligen Position des Ansaugstutzens und des Ausbringstutzens in der elektrischen Ölpumpe zu lang werden kann und sich die Durchführbarkeit der Montage der elektrischen Pumpe somit verschlechtern kann.
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Als Reaktion darauf ist es denkbar, die jeweilige Position des Ansaugstutzens und des Ausbringstutzens je nach einer Gestalt der externen Vorrichtung zu bestimmen, jedoch liegt bei der Struktur der in der Patentliteratur 1 beschriebenen elektrischen Ölpumpe insofern ein Problem vor, als der Freiheitsgrad bezüglich der Positionen des Ansaugstutzens und des Ausbringstutzens gering ist und eine mangelnde vielseitiger Verwendbarkeit vorliegt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Ölpumpe mit verbesserter vielseitiger Verwendbarkeit bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Gemäß einer exemplarischen ersten Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist eine elektrische Ölpumpe vorgesehen, die Folgendes umfasst: eine Motoreinheit mit einer Motorwelle, die entlang einer sich in einer axialen Richtung erstreckenden Mittelachse angeordnet ist, eine Pumpeneinheit mit einer Flügelzellenpumpe, die in der axialen Richtung angeordnet ist auf einer Seite der Motoreinheit und durch die Motoreinheit über die Motorwelle dazu angetrieben wird, Öl anzusaugen und abzugeben, und eine Invertereinheit, die in der axialen Richtung auf der anderen Seite der Motoreinheit angeordnet ist, um die Motoreinheit anzutreiben, wobei die Motoreinheit folgende Merkmale aufweist: einen Rotor, der zusammen mit der Motorwelle drehbar ist, einen Stator, der auf einer in einer radialen Richtung außerhalb des Rotors befindlichen Seite angeordnet ist, und ein Motorgehäuse, das den Rotor und den Stator beherbergt, wobei das Motorgehäuse folgende Merkmale umfasst: einen Ansaugstutzen, durch den die Flügelzellenpumpe Öl von außen ansaugt, und einen Ausbringstutzen, durch den die Flügelzellenpumpe Öl nach außen ausbringt, wobei das Motorgehäuse in einem Teil einer äußeren peripheren Gestalt desselben flache Oberflächenabschnitte aufweist, und wobei der Ansaugstutzen und der Ausbringstutzen in einer ersten Oberfläche von Seitenoberflächen angeordnet sind, die die flachen Oberflächenabschnitte des Motorgehäuses sind und parallel zu der axialen Richtung sind.
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Vorteile Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß einer exemplarischen ersten Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist es möglich, eine elektrische Ölpumpe mit verbesserter vielseitiger Verwendbarkeit bereitzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer elektrischen Ölpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Seitenansicht der elektrischen Ölpumpe der 1.
- 3 ist eine schematische Seitenschnittansicht, die die elektrische Ölpumpe der 2 zeigt, die an einer Position einer Motorwelle 41 weggeschnitten ist.
- 4 ist eine Draufsicht auf die elektrische Ölpumpe 10 der 1 von einer Seite (einer +Z-Seite) aus betrachtet.
- 5 ist eine Draufsicht auf die elektrische Ölpumpe 10 der 1 von einer vorderen Seite (einer +Z-Seite) aus betrachtet, die einen Zustand zeigt, in dem eine Pumpeneinheit 30 beseitigt ist.
- 6 ist eine Seitenansicht eines Ansaugöldurchgangs 57, von einer -X-Seite aus betrachtet.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestalt des Ansaugöldurchgangs 57 in einem herausgenommenen Zustand zeigt.
- 8 ist eine Seitenansicht eines Ausbringöldurchgangs 58, von einer -X-Seite aus betrachtet.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestalt des Ausbringöldurchgangs 58 in einem herausgenommenen Zustand zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Hiernach wird eine elektrische Ölpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine elektrische Ölpumpe beschrieben, die Öl einem Getriebe zuführt, das an einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Automobil angebracht ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt und kann auf eine elektrische Ölpumpe für eine beliebige Verwendung angewendet werden. Damit in den folgenden Zeichnungen jeder Bestandteil leichter verständlich ist, können die Größe und Anzahl und dergleichen desselben zwischen tatsächlichen Strukturen und den jeweiligen Strukturen unterschiedlich sein.
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Ferner ist in den Zeichnungen ein XYZ-Koordinatensystem gegebenenfalls als dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem gezeigt. Bei dem XYZ-Koordinatensystem ist eine Z-Achse-Richtung eine Richtung, die parallel zu einer axialen Richtung einer in 3 gezeigten Mittelachse J (in 3 eine horizontale Richtung) ist. Eine X-Achse-Richtung ist eine Richtung, die parallel zu einer lateralen Richtung der in 3 gezeigten elektrischen Ölpumpe (in 3 eine vertikale Richtung) ist. Eine Y-Achse-Richtung ist eine Richtung, die sowohl zu der X-Achse-Richtung als auch zu der Z-Achse-Richtung orthogonal ist.
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Ferner wird in der folgenden Beschreibung eine positive Seite in der Z-Achse-Richtung (+Z-Seite) als „eine vordere Seite“ oder „eine Seite“ bezeichnet, und eine negative Seite in der Z-Achse-Richtung (-Z-Seite) wird als „eine hintere Seite“ oder „die andere Seite“ bezeichnet. Die hintere Seite (die andere Seite) und die vordere Seite (eine Seite) sind Begriffe, die lediglich zur Erläuterung verwendet werden, und sie schränken die tatsächlichen Positionsbeziehungen und Richtungen nicht ein. Wenn nichts anderes angegeben ist, wird außerdem eine zu der Mittelachse J parallele Richtung (eine Z-Achse-Richtung) einfach als „axiale Richtung“ bezeichnet, eine auf der Mittelachse J zentrierte radiale Richtung wird einfach als „radiale Richtung“ bezeichnet, und eine auf der Mittelachse J zentrierte Umfangsrichtung, das heißt eine Richtung um eine Achse der Mittelachse J herum (eine θ-Richtung), wird einfach als „Umfangsrichtung“ bezeichnet.
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Bei dieser Spezifikation umfasst „sich in der axialen Richtung erstreckend“ nicht nur einen Fall, in dem sich etwas ausschließlich in der axialen Richtung (der Z-Achse-Richtung) erstreckt, sondern auch einen Fall, in dem sich etwas in einer Richtung erstreckt, die bezüglich der axialen Richtung eine Neigung innerhalb einer Bandbreite von weniger als 45° aufweist. Ferner umfasst bei dieser Spezifikation „sich in der radialen Richtung erstreckend“ nicht nur einen Fall, in dem sich etwas ausschließlich in der radialen Richtung, d.h. einer zu der axialen Richtung senkrechten Richtung, (der Z-Achse-Richtung) erstreckt, sondern auch einen Fall, in dem sich etwas in einer Richtung erstreckt, die bezüglich der radialen Richtung eine Neigung innerhalb einer Bandbreite von weniger als 45° aufweist.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Gesamtkonfiguration
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer elektrischen Ölpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine schematische Seitenansicht der elektrischen Ölpumpe der 1. 3 ist eine schematische Seitenschnittansicht, die die elektrische Ölpumpe der 2 zeigt, die an einer Position einer Motorwelle 41 weggeschnitten ist.
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Die elektrische Ölpumpe 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Motoreinheit 20, eine Pumpeneinheit 30 und eine Invertereinheit 70 auf. Die Motoreinheit 20, die Pumpeneinheit 30 und die Invertereinheit 70 sind in der axialen Richtung nebeneinander vorgesehen.
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Die Motoreinheit 20 weist eine Motorwelle 41 auf, die entlang einer Mittelachse J, die sich in der axialen Richtung erstreckt, angeordnet und drehbar um die Mittelachse J herum getragen wird und die Motorwelle 41 dreht, um die Pumpeneinheit 30 anzutreiben. Die Pumpeneinheit 30 befindet sich auf der vorderen Seite (+Z-Seite) der Motoreinheit 20 und wird durch die Motoreinheit 20 über die Motorwelle 41 dazu angetrieben, Öl abzugeben. Die Invertereinheit 70 ist auf der hinteren Seite (-Z-Seite) der Motoreinheit 20 angeordnet und steuert den Antrieb der Motoreinheit 20.
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Hiernach wird jedes einen Bestandteil darstellende Bauglied ausführlich beschrieben.
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Motoreinheit 20
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Wie in 3 gezeigt ist, weist die Motoreinheit 20 ein Motorgehäuse 21, einen Rotor 40, eine Motorwelle 41, einen Stator 50 und Lager 55a und 55b auf.
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Die Motoreinheit 20 ist beispielsweise ein Motor vom Typ eines Innenrotors, bei dem der Rotor 40 an einer peripheren Außenoberfläche der Motorwelle 41 befestigt ist und sich der Stator 50 auf einer Seite befindet, die in der radialen Richtung außerhalb des Rotors 40 liegt. Ferner ist das Lager 55a an einem Endabschnitt der Motorwelle 41 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) angeordnet, um die Motorwelle 41 drehbar zu tragen. Das Lager 55b ist an einem Endabschnitt der Motorwelle 41 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) angeordnet, um die Motorwelle 41 drehbar zu tragen. Bei der Motorwelle 41 ist ein Dichtungsbauglied 59 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) dem Lager 55b angeordnet. Das Dichtungsbauglied 59 dichtet aus der Pumpeneinheit 30 austretendes Öl ab.
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(Motorgehäuse 21)
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die äußere Form des Motorgehäuses 21 eine Gestalt einer viereckigen Säule auf. Das Motorgehäuse 21 ist nicht darauf beschränkt, eine Gestalt einer viereckigen Säule aufzuweisen, und kann eines sein, das in einem Teil einer äußeren peripheren Gestalt flache Oberflächenabschnitte aufweist. Das Motorgehäuse 21 beherbergt den Rotor 40, die Motorwelle 41, den Stator 50, das Lager 55a und das Lager 55b. Das Motorgehäuse 21 weist einen vorderen Abschnitt 21d, einen hinteren Abschnitt 21a, einen Statorhalteabschnitt 21b, einen Endabschnitt 21c und einen Vorsprung 21e auf. Der vordere Abschnitt 21d befindet sich auf der vorderen Seite (+Z-Seite). Der hintere Abschnitt 21a befindet sich auf der hinteren Seite (-Z-Seite). Der Endabschnitt 21c, der in der Umfangsrichtung herum geht und sich bis zu der hinteren Seite (-Z-Seite) erstreckt, ist auf einer Seite vorgesehen, die in der radialen Richtung außerhalb des hinteren Abschnitts 21a liegt. Der Vorsprung 21e, der sich zu der hinteren Seite (-Z-Seite) erstreckt, ist in der radialen Richtung auf einer Innenseite des hinteren Abschnitts 21a vorgesehen. Der Vorsprung 21e weist ein (nicht gezeigtes) Schraubenloch auf, das sich von der Endoberfläche auf der hinteren Seite (-Z-Seite) zu der vorderen Seite (+Z-Seite) erstreckt. Eine Außenoberfläche des Stators 50, das heißt eine Außenoberfläche eines Kernrückabschnitts 51, der später beschrieben wird, ist auf eine Innenoberfläche des Statorhalteabschnitts 21b aufgesetzt. Demgemäß ist der Stator 50 in dem Motorgehäuse 21 untergebracht.
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Ferner weist das Motorgehäuse 21 ein Durchgangsloch 25 auf, das in der Y-Achse-Richtung eindringt. Die elektrische Ölpumpe 10 führt Öl beispielsweise einem (nicht gezeigten) Fahrzeuggetriebe zu. Wenn die elektrische Ölpumpe 10 an dem Getriebe montiert ist, ist eine erste Oberfläche 100 des Motorgehäuses 21 dem Getriebe zugewandt, und ein (nicht gezeigtes) Befestigungsbauglied wie beispielsweise ein Bolzen wird durch das Durchgangsloch 25 hindurch geführt, um die elektrische Ölpumpe 10 an dem Getriebe zu befestigen. Ein Ansaugstutzen 103, durch den die Pumpeneinheit 30 Öl von außen ansaugt, ist in der ersten Oberfläche 100 des Motorgehäuses 21 angeordnet. Ein Ausbringstutzen 104, durch den die Pumpeneinheit 30 Öl nach außen saugt, ist in der ersten Oberfläche 100 des Motorgehäuses 21 angeordnet. Der Ansaugstutzen 103 und der Ausbringstutzen 104 sind in der ersten Oberfläche 100, d.h. einer der Seitenoberflächen, die die flachen Oberflächenabschnitte des Motorgehäuses 21 und parallel zu der axialen Richtung sind, angeordnet. Ein Durchmesser des Ansaugstutzens 103 ist größer als ein Durchmesser des Ausbringstutzens 104.
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Auf diese Weise ist die erste Oberfläche 100 einer (nicht gezeigten) Montageoberfläche des Getriebes zugewandt, und die elektrische Ölpumpe 10 ist an dem Getriebe befestigt. Bei dieser Konfiguration ist es dadurch, dass die elektrische Ölpumpe 10 an dem Getriebe montiert wird, möglich, den Ansaugstutzen 103 und den Ausbringstutzen 104 mit einem (nicht gezeigten) Öleinlass in der Montageoberfläche des Getriebes zu verbinden. Deshalb kann auf eine Ölleitung von dem Ansaugstutzen 103 und dem Ausbringstutzen 104 zu dem Getriebe verzichtet werden.
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Von einen Bestandteil darstellenden Elementen der elektrischen Ölpumpe 10 ist die Motoreinheit 20 schwerer als die anderen Bestandteils-Elemente. Durch Befestigen der schweren Motoreinheit 20 an dem Getriebe über das Durchgangsloch 25 ist es möglich, im Vergleich zu einem Fall, bei dem das schwere Bestandteils-Element von einem zu befestigenden Abschnitt getrennt ist, eine Widerstandsfähigkeit gegen Erdbeben zu verbessern.
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Die erste Oberfläche 100 ist eine der Seitenoberflächen, die Oberflächen des Motorgehäuses 21 sind und zu der axialen Richtung parallel sind. Eine erste Seite 101 ist eine Seite, die parallel zu der axialen Richtung von Seiten der Seitenoberflächen ist, die Oberflächen des Motorgehäuses 21 und parallel zu der axialen Richtung sind. Eine zweite Seite 102 ist eine Seite, die parallel zu der axialen Richtung von Seiten der Seitenoberflächen ist, die Oberflächen des Motorgehäuses 21 und parallel zu der axialen Richtung sind. Die erste Seite 101 ist eine Seite der ersten Oberfläche 100. Die zweite Seite 102 ist eine Seite der ersten Oberfläche 100. Die erste Seite 101 liegt näher bei dem Ansaugstutzen 103 als die zweite Seite 102. Die zweite Seite 102 liegt näher an dem Ausbringstutzen 104 als die erste Seite 101.
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Das Motorgehäuse 21 weist einen Ansaugöldurchgang 57 auf, wie unter Bezugnahme auf 6 und 7 ausführlich beschrieben wird. Der Ansaugöldurchgang 57 ist ein Öldurchgang, der den Ansaugstutzen 103 mit der Pumpeneinheit 30 verbindet. Das Motorgehäuse 21 weist einen Ausbringöldurchgang 58 auf, wie unter Bezugnahme auf 8 und 9 ausführlich beschrieben wird. Der Ausbringöldurchgang 58 ist ein Öldurchgang, der die Pumpeneinheit 30 mit dem Ausbringstutzen 104 verbindet.
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Als Material für das Motorgehäuse 21 kann beispielsweise eine Zink-Aluminium-Magnesium-Legierung oder dergleichen verwendet werden, und insbesondere kann eine Stahlplatte oder ein Stahlband verwendet werden, die bzw. das mit geschmolzener Zink-Aluminium-Magnesium-Legierung plattiert ist. Ferner ist der hintere Abschnitt 21a mit einem Lagerhalteabschnitt 56 zum Halten des Lagers 55a versehen.
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(Rotor 40)
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Der Rotor 40 weist einen Rotorkern 43 und einen Rotormagneten 44 auf. Der Rotorkern 43 umgibt die Motorwelle 41 in einer um eine Achse derselben verlaufenden Richtung (der θ-Richtung) und ist an der Motorwelle 41 befestigt. Der Rotormagnet 44 ist an einer Außenoberfläche des Rotorkerns 43 in einer um eine Achse desselben verlaufenden Richtung (der θ-Richtung) befestigt. Der Rotorkern 43 und der Rotormagnet 44 drehen sich zusammen mit der Motorwelle 41.
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(Stator 50)
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Der Stator 50 umgibt den Rotor 40 in einer um eine Achse desselben verlaufenden Richtung (der θ-Richtung) und dreht den Rotor 40 um die Mittelachse J. Der Stator 50 weist einen Kernrückabschnitt 51, einen Zahnabschnitt 52, eine Spule 53 und einen Spulenkörper (engl.: bobbin) (einen Isolator) 54 auf.
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Die Gestalt des Kernrückabschnitts 51 ist eine zylindrische Gestalt, die mit der Motorwelle 41 konzentrisch ist. Der Zahnabschnitt 52 erstreckt sich von einer Innenoberfläche des Kernrückabschnitts 51 zu der Motorwelle 41 hin. Eine Mehrzahl von Zahnabschnitten 52 sind vorgesehen und sind in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung der Innenoberfläche des Kernrückabschnitts 51 angeordnet. Die Spule 53 ist um den Spulenkörper (den Isolator) 54 herum vorgesehen und wird dadurch gebildet, dass ein leitfähiger Draht 53a gewickelt wird. Der Spulenkörper (der Isolator) 54 ist an jedem Zahnabschnitt 52 befestigt.
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(Lager 55a und 55b)
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Das Lager 55a ist auf der hinteren Seite (-Z-Seite) dem Rotor 40 und dem Stator 50 angeordnet und wird durch den Lagerhalteabschnitt 56 gehalten. Das Lager 55a trägt die Motorwelle 41 auf der hinteren Seite. Das Lager 55b ist auf der vorderen Seite (+Z-Seite) des Rotors 40 und des Stators 50 angeordnet und wird durch den vorderen Abschnitt 21d gehalten. Das Lager 55b trägt die Motorwelle 41 auf der vorderen Seite. Die jeweilige Gestalt, Struktur und dergleichen der Lager 55a und 55b unterliegt keiner besonderen Einschränkung, und es kann jedes beliebige bekannte Lager verwendet werden.
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(Drehwinkelsensormagnet 72d)
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Dier Motoreinheit 20 weist einen Drehwinkelsensormagneten 72d auf. Der Drehwinkelsensormagnet 72d ist an dem Endabschnitt der Motorwelle 41 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) angeordnet. Der Drehwinkelsensormagnet 72d ist an dem Endabschnitt der Motorwelle 41 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) befestigt und dreht sich zusammen mit der Drehung der Motorwelle 41. Durch Erfassen eines Drehwinkels des Drehwinkelsensormagneten 72d ist es möglich, einen Drehwinkel der Motorwelle 41 zu erfassen.
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Pumpeneinheit 30
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Die Pumpeneinheit 30 ist in der axialen Richtung der Motoreinheit 20 auf einer Seite, im Einzelnen auf der vorderen Seite (+Z-Seite), vorgesehen. Die Pumpeneinheit 30 weist dieselbe Drehwelle auf wie die Motoreinheit 20 und wird durch die Motoreinheit 20 über die Motorwelle 41 angetrieben. Die Pumpeneinheit 30 ist eine Flügelzellenpumpe. Die Pumpeneinheit 30 umfasst ein Zwischenbauglied 32, einen Pumpenkörper 31 und einen (nicht gezeigten) Pumpenrotor. Der Pumpenrotor dreht sich zusammen mit der Motorwelle 41.
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(Zwischenbauglied 32)
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Das Zwischenbauglied 32 ist ein plattenförmiges Bauglied, das zwischen dem Motorgehäuse 21 und dem Pumpenkörper 31 angeordnet ist. Eine Oberfläche 32a, die eine Oberfläche des Zwischenbauglieds 32 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) ist, steht mit einer Oberfläche 21da in Kontakt, die eine Oberfläche des vorderen Abschnitts 21d des Motorgehäuses 21 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) ist. Eine Oberfläche 32b, die eine Oberfläche des Zwischenbauglieds 32 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) ist, steht in Kontakt mit einer Oberfläche 31b, die eine Oberfläche des Pumpenkörpers 31 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) ist. Der Pumpenkörper 31 und das Zwischenbauglied 32 sind unter Verwendung von Befestigungsbaugliedern 34 wie z. B. Bolzen an dem Motorgehäuse 21 befestigt (mittels Schrauben befestigt). Das Zwischenbauglied 32 weist einen (nicht gezeigten) Öldurchgang auf, der den Ansaugöldurchgang 57 des Motorgehäuses 21 mit dem Pumpenkörper 31 verbindet. Das Zwischenbauglied 32 weist einen (nicht gezeigten) Öldurchgang auf, der den Pumpenkörper 31 mit dem Ausbringöldurchgang 58 des Motorgehäuses 21 verbindet. Das Zwischenbauglied 32 weist ein Durchgangsloch 32c auf, das in der axialen Richtung eindringt. Die Motorwelle 41 verläuft durch das Durchgangsloch 32c.
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(Pumpenkörper 31)
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Der Pumpenkörper 31 befindet sich auf der vorderen Seite (+Z-Seite) dem Zwischenbauglied 32. Der Pumpenkörper 31 weist eine Ausnehmung 31a, die den Pumpenrotor erreicht. Ein Spitzenende der Motorwelle 41 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) ist in die Ausnehmung 31a eingepasst.
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4 ist eine Draufsicht auf die elektrische Ölpumpe 10 der 1, von der vorderen Seite (der +Z-Seite) aus betrachtet. Die Befestigungsbauglieder 34 zum Befestigen des Pumpenkörpers 31 und des Zwischenbauglieds 32 an dem Motorgehäuse 21 sind in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Befestigungsbauglieder 34 vorgesehen. Die Befestigungsbauglieder 34 sind an Positionen angeordnet, die den Ansaugöldurchgang 57 und den Ausbringöldurchgang 58 nicht überlappen.
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Invertereinheit 70
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Die Invertereinheit 70 ist auf der hinteren Seite (-Z-Seite) der Motoreinheit 20 vorgesehen und steuert den Antrieb der Motoreinheit 20. Die Invertereinheit 70 umfasst ein Invertergehäuse 71 und ein Substrat 72.
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(Invertergehäuse 71)
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Das Invertergehäuse 71 weist eine abgeflachte zylindrische Gestalt auf und weist einen unteren Oberflächenabschnitt 71a und einen Seitenwandabschnitt 71b auf. Der untere Oberflächenabschnitt 71a erstreckt sich in einer Richtung, die parallel zu einer zu der Mittelachse J orthogonalen Ebene ist. Der Seitenwandabschnitt 71b erstreckt sich von einem Endabschnitt auf einer Seite, die in der radialen Richtung außerhalb des unteren Oberflächenabschnitts 71a liegt, bis zu der vorderen Seite (+Z-Seite).
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Das Invertergehäuse 71 ist auf der hinteren Seite (-Z-Seite) der Motoreinheit 20 angeordnet. Eine Endoberfläche 71ba, die eine Endoberfläche des Seitenwandabschnitts 71b auf der vorderen Seite (+Z-Seite) ist, steht in Kontakt mit einer Endoberfläche 21ca, die eine Endoberfläche des Endabschnitts 21c des Motorgehäuses 21 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) ist. Das Invertergehäuse 71 ist dadurch, dass das Invertergehäuse 71 und der Vorsprung 21e des Motorgehäuses 21 unter Verwendung eines Befestigungsbauglieds 35 wie beispielsweise eines Bolzens befestigt sind, an dem Motorgehäuse 21 befestigt.
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Das Substrat 72 ist unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Befestigungsbauglieds wie beispielsweise eines Bolzens an dem Motorgehäuse 21 befestigt. Das Substrat 72 kann mittels eines (nicht gezeigten) Befestigungsbauglieds wie z. B. eines Bolzens an dem Invertergehäuse 71 befestigt sein.
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(Substrat 72)
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Ein Drehwinkelerfassungssensor 72b, der eine Drehwinkelerfassungsschaltung 90 darstellt, ist an dem Substrat 72 angebracht. Elektronikkomponenten 72f und 72g, die eine Inverterschaltung 80 zum Antreiben der Motoreinheit 20 darstellen, sind an dem Substrat 72 angebracht. Die Elektronikkomponenten 72f und 72g umfassen Wärmeerzeugungselemente wie beispielsweise Schaltelemente (z. B. Feldeffekttransistoren (FET), Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT)) und Kondensatoren.
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Der Drehwinkelerfassungssensor 72b ist auf einer Oberfläche des Substrats 72 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) angebracht. Die Elektronikkomponenten 72f und 72g sind auf einer Oberfläche des Substrats 72 auf der hinteren Seite (-Z-Seite) angebracht.
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Der Drehwinkelerfassungssensor 72b ist an einer Position angeordnet, die dem Drehwinkelsensormagneten 72d zugewandt ist. Wenn sich die Motorwelle 41 dreht, dreht sich auch der Drehwinkelsensormagnet 72d, was den Magnetfluss verändert. Der Drehwinkelerfassungssensor 72b ist beispielsweise ein MR-Sensor und erfasst eine Änderung des Magnetflusses aufgrund der Drehung des Drehwinkelsensormagneten 72d, wodurch er den Drehwinkel der Motorwelle 41 erfasst. Der Drehwinkelerfassungssensor 72b, der den Drehwinkel der Motorwelle 41 erfasst, ist nicht auf einen beschränkt, der die Änderung des Magnetflusses aufgrund der Drehung des Magneten erfasst, wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, und es kann ein Codierer oder dergleichen verwendet werden.
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(Inverterschaltung 80)
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Die Inverterschaltung 80 ist durch die Elektronikkomponenten 72f und 72g und verschiedene (nicht gezeigte) Elektronikkomponenten, die an dem Substrat 72 angebracht sind, ausgebildet. Die Inverterschaltung 80 umfasst die Wärmeerzeugungselemente. Die Inverterschaltung 80 führt der Motoreinheit 20 elektrische Leistung zu und steuert Vorgänge wie Antrieb, Drehen und Anhalten der Motoreinheit 20. Diese Steuerung kann auf der Basis des Drehwinkels der Motorwelle 41 durchgeführt werden, der durch die Drehwinkelerfassungsschaltung 90 erfasst wird.
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(Drehwinkelerfassungsschaltung 90)
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Die Drehwinkelerfassungsschaltung 90 ist durch den Drehwinkelerfassungssensor 72b und verschiedene (nicht gezeigte) Elektronikkomponenten, die an dem Substrat 72 angebracht sind, ausgebildet. Die Drehwinkelerfassungsschaltung 90 erfasst den Drehwinkel der Motorwelle 41. Das Erfassungsergebnis der Drehwinkelerfassungsschaltung 90 kann über eine gedruckte Verdrahtung auf dem Substrat 72 an die Inverterschaltung 80 übermittelt werden.
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(Ansaugöldurchgang 57 und Ausbringöldurchgang 58)
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5 ist eine Draufsicht auf die elektrische Ölpumpe 10 der 1, von der vorderen Seite (der +Z-Seite) aus betrachtet, die einen Zustand zeigt, in dem die Pumpeneinheit 30 beseitigt ist. 6 ist eine Seitenansicht des Ansaugöldurchgangs 57 von der -X-Seite aus betrachtet. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestalt des Ansaugöldurchgangs 57 in einem herausgenommenen Zustand zeigt. 8 ist eine Seitenansicht des Ausbringöldurchgangs 58 von der -X-Seite aus betrachtet. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gestalt des Ausbringöldurchgangs 58 in einem herausgenommenen Zustand zeigt.
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Wie in 5 gezeigt ist, weist der Ansaugöldurchgang 57 eine Öffnung 57c in der Oberfläche 21da auf, die eine Oberfläche des Motorgehäuses 21 auf der vorderen Seite (+Z-Seite) ist. Ferner weist der Ausbringöldurchgang 58 eine Öffnung 58c in der Oberfläche 21da auf. Wie in 5 gezeigt ist, ist zumindest ein Teil des Ansaugöldurchgangs 57 zwischen der ersten Seite 101 und der Motorwelle 41 (der Mittelachse J) angeordnet. Ferner ist zumindest ein Teil des Ausbringöldurchgangs 58 zwischen der zweiten Seite 102 und der Motorwelle 41 (der Mittelachse J) angeordnet.
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Der Ansaugöldurchgang 57 weist einen Öldurchgang 57a, dessen eines Ende mit dem Ansaugstutzen 103 und dessen anderes Ende mit einem Öldurchgang 57b verbunden ist, und den Öldurchgang 57b, dessen eines Ende mit dem Öldurchgang 57a und dessen anderes Ende mit der Öffnung 57c verbunden ist, auf. Der Ausbringöldurchgang 58 weist einen Öldurchgang 58a, dessen eines Ende mit dem Ausbringstutzen 104 verbunden ist und dessen anderes Ende mit einem Öldurchgang 58b verbunden ist, und den Öldurchgang 58b, dessen eines Ende mit dem Öldurchgang 58a und dessen anderes Ende mit der Öffnung 58c verbunden ist, auf. Das Volumen des Ansaugöldurchgangs 57 ist größer als das Volumen des Ausbringöldurchgangs 58.
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Der Öldurchgang 57a ist ein Öldurchgang, der sich in der radialen Richtung erstreckt. Der Öldurchgang 58a ist ein Öldurchgang, der sich in der radialen Richtung erstreckt. Der Öldurchgang 57a ist ein Öldurchgang, der zu der axialen Richtung orthogonal ist. Der Öldurchgang 58a ist ein Öldurchgang, der zu der axialen Richtung orthogonal ist. Der Öldurchgang 57b ist ein sich in der axialen Richtung erstreckender Öldurchgang. Der Öldurchgang 58b ist ein sich in der axialen Richtung erstreckender Öldurchgang. Der Öldurchgang 57b ist ein zu der axialen Richtung paralleler Öldurchgang. Der Öldurchgang 58b ist ein zu der axialen Richtung paralleler Öldurchgang. Durch Bereitstellen des Ansaugöldurchgangs 57 und des Ausbringöldurchgangs 58 in dem Motorgehäuse 21 ist es möglich, die Wärme des Stators 50 an das Öl abzugeben, das durch den Ansaugöldurchgang 57 und den Ausbringöldurchgang 58 strömt.
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Betrieb und Wirkung der elektrischen Ölpumpe
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Als Nächstes werden der Betrieb und die Wirkung der elektrischen Ölpumpe beschrieben.
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- (1) Die Erfindung gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst eine Motoreinheit mit einer Motorwelle, die entlang einer sich in einer axialen Richtung erstreckenden Mittelachse angeordnet ist, eine Pumpeneinheit mit einer Flügelzellenpumpe, die in der axialen Richtung angeordnet ist auf einer Seite der Motoreinheit und durch die Motoreinheit über die Motorwelle dazu angetrieben wird, Öl anzusaugen und abzugeben, und eine Invertereinheit, die in der axialen Richtung auf der anderen Seite der Motoreinheit angeordnet ist, um die Motoreinheit anzutreiben, wobei die Motoreinheit folgende Merkmale aufweist: einen Rotor, der zusammen mit der Motorwelle drehbar ist, einen Stator, der auf einer in einer radialen Richtung außerhalb des Rotors befindlichen Seite angeordnet ist, und ein Motorgehäuse, das den Rotor und den Stator beherbergt, wobei das Motorgehäuse folgende Merkmale umfasst: einen Ansaugstutzen, durch den die Flügelzellenpumpe Öl von außen ansaugt, und einen Ausbringstutzen, durch den die Flügelzellenpumpe Öl nach außen ausbringt, wobei das Motorgehäuse in einem Teil einer äußeren peripheren Gestalt desselben flache Oberflächenabschnitte aufweist, und wobei der Ansaugstutzen und der Ausbringstutzen in einer ersten Oberfläche von Seitenoberflächen angeordnet sind, die die flachen Oberflächenabschnitte des Motorgehäuses sind und parallel zu der axialen Richtung sind.
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Indem der Ansaugstutzen und der Ausbringstutzen in der ersten Oberfläche des Motorgehäuses angeordnet werden und indem dadurch die erste Oberfläche mit einer externen Vorrichtung (beispielsweise einem Getriebe) verbunden wird, ist es möglich, sowohl den Ansaugstutzen als auch den Ausbringstutzen mit der externen Vorrichtung zu verbinden, und somit ist es möglich, die Durchführbarkeit der Montage zu verbessern. Außerdem kann auf eine Leitung zum Verbinden des Ansaugstutzens und des Ausbringstutzens mit der externen Vorrichtung verzichtet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es dadurch, dass der Ansaugstutzen und der Ausbringstutzen in dem Motorgehäuse angeordnet werden, möglich, den Freiheitsgrad bezüglich der Anordnungspositionen zu erhöhen, und somit ist es möglich, die vielseitige Verwendbarkeit zu verbessern.
- (2) Ferner ist eine äußere Gestalt des Motorgehäuses eine Gestalt einer viereckigen Säule.
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Da die äußere Gestalt des Motorgehäuses eine Gestalt einer viereckigen Säule ist, kann ein Herstellungsprozess des Motorgehäuses vereinfacht werden.
- (3) Ferner umfasst das Motorgehäuse einen Ansaugöldurchgang von dem Ansaugstutzen zu der Flügelzellenpumpe und einen Ausbringöldurchgang von der Flügelzellenpumpe zu dem Ausbringstutzen, der Ansaugöldurchgang umfasst einen axialen Ansaugöldurchgang, der sich in der axialen Richtung erstreckt, und der Ausbringöldurchgang umfasst einen axialen Ausbringöldurchgang, der sich in der axialen Richtung erstreckt.
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Es ist möglich, den Ansaugstutzen und den Ausbringstutzen in der ersten Oberfläche des Motorgehäuses und die Flügelzellenpumpe, die in der axialen Richtung auf einer Seite der Motoreinheit angeordnet ist, unter Verwendung des sich in der axialen Richtung erstreckenden Öldurchgangs zu verbinden.
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Ferner ist es möglich, die Wärme des Motors an das Öl abzugeben, das durch den sich in der axialen Richtung erstreckenden Öldurchgang strömt.
- (4) Ferner umfasst das Motorgehäuse einen Ansaugöldurchgang von dem Ansaugstutzen zu der Flügelzellenpumpe und einen Ausbringöldurchgang von der Flügelzellenpumpe zu dem Ausbringstutzen, der Ansaugöldurchgang umfasst einen parallelen Ansaugöldurchgang, der zu der axialen Richtung parallel ist, und der Ausbringöldurchgang umfasst einen parallelen Ausbringöldurchgang, der zu der axialen Richtung parallel ist.
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Es ist möglich, den Ansaugstutzen und den Ausbringstutzen in der ersten Oberfläche des Motorgehäuses und die Flügelzellenpumpe, die in der axialen Richtung auf einer Seite der Motoreinheit angeordnet ist, unter Verwendung des zu der axialen Richtung parallelen Öldurchgangs zu verbinden.
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Ferner ist es möglich, die Wärme des Motors an das Öl abzugeben, das durch den zu der axialen Richtung parallelen Öldurchgang strömt.
- (5) Ferner umfasst das Motorgehäuse einen Ansaugöldurchgang von dem Ansaugstutzen zu der Flügelzellenpumpe und einen Ausbringöldurchgang von der Flügelzellenpumpe zu dem Ausbringstutzen, der Ansaugöldurchgang umfasst einen radialen Ansaugöldurchgang, der sich in der radialen Richtung erstreckt, und der Ausbringöldurchgang umfasst einen radialen Ausbringöldurchgang, der sich in der radialen Richtung erstreckt.
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Durch Bereitstellen des radialen Ansaugöldurchgangs und des radialen Ausbringöldurchgangs ist es möglich, den Öldurchgang sogar in einem Fall zu bilden, in dem der Durchmesser der Flügelzellenpumpe und der Durchmesser des Motorgehäuses unterschiedlich sind, und somit ist es möglich, den Freiheitsgrad bezüglich der Ausgestaltung zu erhöhen.
- (6) Ferner umfasst das Motorgehäuse einen Ansaugöldurchgang von dem Ansaugstutzen zu der Flügelzellenpumpe und einen Ausbringöldurchgang von der Flügelzellenpumpe zu dem Ausbringstutzen, der Ansaugöldurchgang umfasst einen orthogonalen Ansaugöldurchgang, der zu der axialen Richtung orthogonal ist, und der Ausbringöldurchgang umfasst einen orthogonalen Ausbringöldurchgang, der zu der axialen Richtung orthogonal ist.
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Durch Bereitstellen des orthogonalen Ansaugöldurchgangs und des orthogonalen Ausbringöldurchgangs ist es möglich, den Öldurchgang sogar in einem Fall zu bilden, in dem der Durchmesser der Flügelzellenpumpe und der Durchmesser des Motorgehäuses unterschiedlich sind, und somit ist es möglich, den Freiheitsgrad bezüglich der Ausgestaltung zu erhöhen.
- (7) Ferner ist zumindest ein Teil des Ansaugöldurchgangs zwischen einer ersten Seite, die eine Seite von Seiten der Seitenoberflächen ist, die zu der axialen Richtung parallel ist, und der Mittelachse angeordnet, zumindest ein Teil des Ausbringöldurchgangs ist zwischen einer zweiten Seite, die eine Seite von Seiten der Seitenoberflächen ist, die parallel zu der axialen Richtung ist, und der Mittelachse angeordnet, und die erste Seite ist eine von der zweiten Seite unterschiedliche Seite.
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Die Regionen des Motorgehäuses zwischen der ersten Seite und der Mittelachse und zwischen der zweiten Seite und der Mittelachse können effektiv als Öldurchgänge verwendet werden.
- (8) Ferner sind die erste Seite und die zweite Seite Seiten der ersten Oberfläche.
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Durch Verwendung der Regionen des Motorgehäuses zwischen der ersten Seite, die eine Seite der ersten Oberfläche ist, und der Mittelachse sowie zwischen der zweiten Seite, die eine Seite der ersten Oberfläche ist, und der Mittelachse als Öldurchgänge ist es möglich, den Öldurchgang zwischen dem Ansaugstutzen und dem Ausbringstutzen und der Flügelzellenpumpe zu verkürzen.
- (9) Ferner ist ein Durchmesser des Ansaugstutzens größer als ein Durchmesser des Ausbringstutzens.
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Da der Durchmesser des Ansaugstutzens größer ist als der Durchmesser des Ausbringstutzens, ist es möglich, den Widerstand auf der Ansaugseite zu verringern, arbeitet die Pumpeneinheit reibungslos, und ist es somit möglich, ein Auftreten einer Hohlraumbildung zu verhindern.
- (10) Ferner ist ein Volumen des Ansaugöldurchgangs größer als ein Volumen des Ausbringöldurchgangs.
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Da das Volumen des Ansaugöldurchgangs größer ist als das Volumen des Ausbringöldurchgangs, ist es möglich, den Widerstand auf der Ansaugseite zu verringern, arbeitet die Pumpeneinheit reibungslos, und ist es somit möglich, ein Auftreten einer Hohlraumbildung zu verhindern.
- (11) Ferner ist die Pumpeneinheit unter Verwendung eines Bolzens an dem Motorgehäuse mittels Schrauben befestigt, und der Bolzen an einer Position angeordnet, die den Ansaugöldurchgang und den Ausbringöldurchgang in der axialen Richtung nicht überlappt.
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Da die Position des Bolzens eine Position ist, die den Ansaugöldurchgang und den Ausbringöldurchgang in der axialen Richtung nicht überlappt, ist es möglich, eine ausreichende Länge des Bolzens zu sichern, und somit ist es möglich, die Pumpeneinheit fest an dem Motorgehäuse anzubringen.
- (12) Ferner sind drei Bolzen in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet. Indem die drei Bolzen in Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet werden, ist es möglich, die Pumpeneinheit fest an dem Motorgehäuse anzubringen.
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Die Verwendung der elektrischen Ölpumpe des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Die elektrische Ölpumpe des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist beispielsweise an einem Fahrzeug angebracht. Außerdem können die oben erwähnten Ausbildungen innerhalb einer Bandbreite auf angemessene Weise so kombiniert werden, dass sie nicht in einen Konflikt miteinander geraten.
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Bei dem Vorstehenden wurden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, und innerhalb des Schutzumfangs der Grundidee derselben können verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden. Diese Ausführungsbeispiele und Modifikationen derselben sind in dem Schutzumfang und der Grundidee der Erfindung enthalten und sind in dem Schutzumfang der Erfindung, der in den Patentansprüchen beschrieben ist, und in dem äquivalenten Schutzumfang derselben enthalten.
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Es wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-211217 , die am 9. November 2018 eingereicht wurde und deren Inhalt durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beansprucht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrische Ölpumpe
- 20
- Motoreinheit
- 30
- Pumpeneinheit
- 70
- Invertereinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015172350 [0004]
- JP 2018211217 [0066]
