JP2006063956A

JP2006063956A - Electric pump

Info

Publication number: JP2006063956A
Application number: JP2004250382A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Deai; 淳志出合
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently cool an electricity carry control device which supplies electric power to a motor part in an electric pump. <P>SOLUTION: In the electric pump 1 provided with a motor part 10 driving a pump part 30, the electricity carry control means 40 supplying electric power to the motor part 10, and a plate (vessel) 29 storing the electricity carry control device 40, the plate (vessel) 29 is provided with a pipe (flow-in opening) 28a in which air flows via a first communication passage 7a connected to an intake passage 7 of an engine and a pipe (flow-out opening) 28b from which air flows out via a second communication passage 7b connected to a downstream side of the first communication passage 7a of the intake passage 7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動ポンプに関し、特に、モータ部と一体に設けられる通電制御手段を有する電動ポンプに関する。 The present invention relates to an electric pump, and more particularly, to an electric pump having an energization control unit provided integrally with a motor unit.

この種の電動ポンプとしては、ポンプ部を駆動するモータ部と、該モータ部に電力を供給する通電制御手段と、該通電制御手段を収容する容器とを備える電動ポンプにおいて、通電制御手段を収容する容器をモータ部の外端側に空冷用の空洞部を設けて連結するものがある（例えば、特許文献１参照。）。 As this type of electric pump, the electric pump includes a motor unit that drives the pump unit, an energization control unit that supplies electric power to the motor unit, and a container that houses the energization control unit. There is a container in which an air-cooling cavity is provided on the outer end side of the motor unit and connected (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、この電動ポンプにおいては、通電制御手段を容器の外側にある空洞部を自然に流れる空気により冷却するものである。例えば、エンジンを冷却する電動ポンプにおいては、電動ポンプはエンジンの近くに配置されるため、エンジンからの放熱により温められた空気が空洞部を流れるため、十分な冷却性能が確保できない。このため、モータ部に供給する電力の力率改善のため、通電制御手段に装備されるコンデンサ等は高温にさらされた場合、防爆弁が作動して、通電制御手段が作動不良になる虞がある。 However, in this electric pump, the energization control means is cooled by the air that naturally flows through the cavity outside the container. For example, in an electric pump that cools an engine, since the electric pump is disposed near the engine, air warmed by heat radiation from the engine flows through the cavity, so that sufficient cooling performance cannot be ensured. For this reason, in order to improve the power factor of the electric power supplied to the motor unit, when the capacitor or the like provided in the energization control means is exposed to a high temperature, the explosion-proof valve may be activated, and the energization control means may malfunction. is there.

また、通電制御手段を、ポンプ部を形成する熱伝導性のある金属部材に一体に取付けてポンプ部を流れる例えば、エンジン冷却水により冷却するものがある。 In addition, there is an example in which the energization control unit is integrally attached to a heat conductive metal member forming the pump unit and is cooled by, for example, engine cooling water flowing through the pump unit.

しかしながら、この電動ポンプにおいても、通電制御手段はポンプ部を強制的に流れる冷却水により冷却されるが、冷却水の温度は十分に冷却されたものではないため、通電制御手段を十分に冷却することができない。
特開２００２−２９５３８７号公報 However, even in this electric pump, the energization control means is cooled by the cooling water that forcibly flows through the pump section, but the temperature of the cooling water is not sufficiently cooled, so the energization control means is sufficiently cooled. I can't.
JP 2002-295387 A

そこで本発明は、電動ポンプにおいて、モータ部に電力を供給する通電制御手段を十分に冷却することを技術課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to sufficiently cool an energization control unit that supplies electric power to a motor unit in an electric pump.

上記課題を解決するための第１の技術的手段は、ポンプ部を駆動するモータ部と、該モータ部に電力を供給する通電制御手段と、該通電制御手段を収容する容器とを備える電動ポンプにおいて、前記容器には、エンジンの吸気通路に接続された第１連通路を介して空気が流入される流入口と、前記吸気通路の前記第１連通路から下流側に接続された第２連通路を介して空気が流出される流出口とが設けられていることである。 A first technical means for solving the above-described problem is an electric pump including a motor unit that drives a pump unit, an energization control unit that supplies electric power to the motor unit, and a container that houses the energization control unit. The container includes an inlet through which air flows in via a first communication passage connected to an intake passage of the engine, and a second connection connected downstream from the first communication passage of the intake passage. And an outflow port through which air flows out through the passage.

請求項１に記載の発明によれば、容器には、エンジンの吸気通路に接続された第１連通路を介して空気が流入される流入口と、吸気通路の第１連通路から下流側に接続された第２連通路を介して空気が流出される流出口とが設けられていることにより、容器内に空気の流れを起こすことができ、通電制御手段を強制冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the container has an inflow port through which air flows in via the first communication passage connected to the intake passage of the engine, and a downstream side from the first communication passage of the intake passage. By providing the outflow port through which the air flows out through the connected second communication path, it is possible to cause an air flow in the container and forcibly cool the energization control means.

上記課題を解決するための第２の技術的手段は、前記容器は、前記モータ部と前記ポンプ部との間に設けられて、前記ポンプ部を構成するプレートと前記モータ部を構成するハウジングとにより形成されていることである。 A second technical means for solving the above-described problem is that the container is provided between the motor unit and the pump unit, and a plate configuring the pump unit and a housing configuring the motor unit are provided. It is formed by.

請求項２に記載の発明によれば、容器は、モータ部とポンプ部との間に設けられて、ポンプ部を構成するプレートとモータ部を構成するハウジングとにより形成されていることにより、容器をポンプ部を構成するプレートとモータ部を構成するハウジングとにより形成して、構造が簡素化できると共に、小型化できる。 According to invention of Claim 2, a container is provided between the motor part and the pump part, and is formed by the plate which comprises a pump part, and the housing which comprises a motor part. Is formed by the plate constituting the pump part and the housing constituting the motor part, the structure can be simplified and the size can be reduced.

請求項１の発明によれば、容器には、エンジンの吸気通路に接続された第１連通路を介して空気が流入される流入口と、吸気通路の第１連通路から下流側に接続された第２連通路を介して空気が流出される流出口とが設けられていることにより、容器内に空気の流れを起こすことができ、通電制御手段を強制冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the container is connected to the inlet through which air flows in via the first communication passage connected to the intake passage of the engine, and to the downstream side from the first communication passage of the intake passage. By providing the outlet through which the air flows out through the second communication path, it is possible to cause an air flow in the container and to force-cool the energization control means.

本発明の第１の実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

電動ポンプ１は、冷却水（流体）を、車両のエンジン２及びラジエータ３等を有する冷却回路４内に循環させる。冷却水は、エンジン２で発熱した熱量を吸収し温められ、ラジエータ３で熱量を放射し冷却され、エンジン２を冷却する。 The electric pump 1 circulates cooling water (fluid) in a cooling circuit 4 having a vehicle engine 2 and a radiator 3. The cooling water absorbs the amount of heat generated by the engine 2 and is warmed, and the radiator 3 radiates the amount of heat and is cooled to cool the engine 2.

エンジン２には、エアクリーナ５とエアクリーナ５の下流に配置されるスロットル弁６とを有し、吸気が流れる吸気通路７が設けられている。吸気通路７には、エアクリーナ５の下流に第１連通路７ａが接続され、吸気通路７の第１連通路７ａの下流側であってスロットル弁６の上流に第２連通路７ｂが接続されている。 The engine 2 includes an air cleaner 5 and a throttle valve 6 disposed downstream of the air cleaner 5, and an intake passage 7 through which intake air flows is provided. A first communication passage 7 a is connected to the intake passage 7 downstream of the air cleaner 5, and a second communication passage 7 b is connected to the downstream side of the first communication passage 7 a of the intake passage 7 and upstream of the throttle valve 6. Yes.

電動ポンプ１は、回転駆動力を発生するモータ部１０と、冷却水を冷却回路４内に循環させるポンプ部３０と、モータ部１０とポンプ部３０とを区画するプレート部２０とから構成されている。モータ部１０とプレート部２０との間には、通電制御手段４０が配置されている。プレート部２０を構成するプレート２９とカバー３１で水室３３を形成している。 The electric pump 1 includes a motor unit 10 that generates a rotational driving force, a pump unit 30 that circulates cooling water in the cooling circuit 4, and a plate unit 20 that partitions the motor unit 10 and the pump unit 30. Yes. An energization control means 40 is disposed between the motor unit 10 and the plate unit 20. A water chamber 33 is formed by the plate 29 and the cover 31 constituting the plate portion 20.

モータ部１０は、中央に貫通孔１２ａが形成されたコア１２にコイル１３が巻回された固定子１１と、外周に周状にＮ極とＳ極とが交互になった極性をもつ永久磁石１８が固定されたロータ１７とから主に構成されている。固定子１１は、一端が開口した有底円筒状のハウジング１４内に収容されて樹脂による一体成形により固定されている。固定子１１は、コイル１３に通電制御手段４０を介して、図示しない電力供給部から電力が供給されて、ロータ１７を回転駆動する回転磁界を生成する。 The motor unit 10 includes a stator 11 in which a coil 13 is wound around a core 12 having a through hole 12a formed in the center, and a permanent magnet having a polarity in which N and S poles are alternately arranged on the outer periphery. It is mainly comprised from the rotor 17 to which 18 was fixed. The stator 11 is accommodated in a bottomed cylindrical housing 14 having one end opened, and is fixed by integral molding with a resin. The stator 11 is supplied with electric power from a power supply unit (not shown) via the energization control means 40 to the coil 13, and generates a rotating magnetic field that rotates the rotor 17.

貫通孔１２ａの内側には、有底円筒状の隔壁１５が配置されている。隔壁１５の底部１５ａには、軸受１６が配置されている。貫通孔１２ａの内側には、隔壁１５を介して、中央にシャフト１９が圧入固定されたロータ１７が回転可能に配置されている。シャフト１９は、一端１９ａが隔壁１５の底部１５ａに設けられた軸受１６に回転可能に支持され、中央部がプレート部２０に設けられた軸受２１に回転可能に支持されている。シャフト１９の他端には、後述するインペラ３４が固定されている。 A bottomed cylindrical partition wall 15 is disposed inside the through hole 12a. A bearing 16 is disposed on the bottom 15 a of the partition wall 15. Inside the through hole 12a, a rotor 17 having a shaft 19 press-fitted and fixed at the center via a partition wall 15 is rotatably arranged. One end 19 a of the shaft 19 is rotatably supported by a bearing 16 provided at the bottom portion 15 a of the partition wall 15, and a central portion is rotatably supported by a bearing 21 provided at the plate portion 20. An impeller 34 to be described later is fixed to the other end of the shaft 19.

軸受１６と軸受２１は、インペラ３４及びシャフト１９の内部にそれぞれ形成された通路３４ａ及び１９ｂを通して、水室３３から隔壁１５とロータ１７との間に循環される冷却水により潤滑される。隔壁１５は、固定子１１と隔壁１５の内部とを水密的に区画している。 The bearing 16 and the bearing 21 are lubricated by cooling water circulated from the water chamber 33 between the partition wall 15 and the rotor 17 through passages 34a and 19b formed inside the impeller 34 and the shaft 19, respectively. The partition wall 15 partitions the stator 11 and the inside of the partition wall 15 in a watertight manner.

ハウジング１４には、開口側の外周に形成されたフランジ部１４ａに、複数のスタッドボルト２２が周方向に配置され、スタッドボルト２２とナット２７の累合を介してプレート部２０が固定される。 In the housing 14, a plurality of stud bolts 22 are arranged in a circumferential direction on a flange portion 14 a formed on the outer periphery on the opening side, and the plate portion 20 is fixed through the accumulation of the stud bolts 22 and the nuts 27.

プレート部２０は、中央に円筒２４が形成され、外周に円筒２８が形成されたプレート２９と、円筒部２８の内外を貫通する流入口としてのパイプ２８ａと、流出口としてのパイプ２８ｂとから構成される。円筒部２８の一端とハウジング１４のフランジ部１４ａとが、ガスケット２８ｃを介して気密的に固定され、ハウジング１４とプレート２９とにより、空間２３を有する容器を構成している。このように、容器は、モータ部１０に一体に設けられている。空間２３には、モータ部１０へ電力を供給する通電制御手段４０が配置されている。通電制御手段４０は、コイル１３への通電を制御するＦＥＴ４１及び力率を改善するコンデンサ４２等が装備される基板４３から構成され、通電制御時は電動ポンプ１の作動により発熱する。空間２３は、隔壁１５に形成された延出部１５ｃの内周面とプレート部２０の中央に形成された円筒部２４の外周との間に、Ｏリング２５が配置され、隔壁１５の内部と水密的に隔離されている。空間２３は、パイプ２８ａを介して第１連通路７ａ連絡され、パイプ２８ｂを介して第２連通路７ｂに連絡されている。円筒部２４の内周には、軸受２１が固定され、軸受２１によりシャフト１９が回転可能に支持されている。 The plate portion 20 includes a plate 29 having a cylinder 24 formed in the center and a cylinder 28 formed on the outer periphery, a pipe 28a serving as an inlet that penetrates the inside and outside of the cylinder portion 28, and a pipe 28b serving as an outlet. Is done. One end of the cylindrical portion 28 and the flange portion 14a of the housing 14 are hermetically fixed via a gasket 28c, and the housing 14 and the plate 29 constitute a container having a space 23. Thus, the container is provided integrally with the motor unit 10. In the space 23, energization control means 40 that supplies power to the motor unit 10 is arranged. The energization control means 40 is composed of a substrate 43 equipped with an FET 41 for controlling energization of the coil 13 and a capacitor 42 for improving the power factor, and generates heat by the operation of the electric pump 1 during energization control. In the space 23, an O-ring 25 is disposed between the inner peripheral surface of the extending portion 15 c formed in the partition wall 15 and the outer periphery of the cylindrical portion 24 formed in the center of the plate portion 20. Watertightly isolated. The space 23 is in communication with the first communication path 7a through a pipe 28a, and is in communication with the second communication path 7b through a pipe 28b. A bearing 21 is fixed to the inner periphery of the cylindrical portion 24, and the shaft 19 is rotatably supported by the bearing 21.

プレート２９のモータ部１０が取り付けられる側と反対側には、カバー３１がガスケット３２を介してスタットボルト２２とナット２６との累合により水密的に固定されている。カバー３１には、冷却水を吸入する吸入口３１ａと、冷却水を吐出する図示しない吐出口が形成されている。プレート部２０とカバー３１とにより水室３３が形成されている。プレート部２０から延出したシャフト１９の端部には、インペラ３４が固定されている。インペラ３４は、水室３３内で回転され、吸入口３１ａから冷却水を吸入して、吐出口３１ｂからエンジン２のへ冷却水を圧送する。 On the opposite side of the plate 29 to the side on which the motor unit 10 is attached, a cover 31 is fixed in a watertight manner by the accumulation of the stat bolt 22 and the nut 26 via a gasket 32. The cover 31 is formed with a suction port 31a for sucking cooling water and a discharge port (not shown) for discharging cooling water. A water chamber 33 is formed by the plate portion 20 and the cover 31. An impeller 34 is fixed to the end portion of the shaft 19 extending from the plate portion 20. The impeller 34 rotates in the water chamber 33, sucks cooling water from the suction port 31a, and pumps the cooling water from the discharge port 31b to the engine 2.

次に、電動ポンプ１の動作について説明する。 Next, the operation of the electric pump 1 will be described.

固定子１１が通電を制御する通電制御手段４０を介して、外部からの信号により通電されると、周方向に複数の磁極を有する永久磁石１８が回転を行う。永久磁石１８が固着されたロータ１７が回転することによって、ロータ１７に圧入固定されたシャフト１９の端部に固定されたインペラ３４が回転する。回転されるインペラ３４は、カバー３１に設けられた吸入口３１ａより冷却水を吸入し、吐出口３１ｂより吐出する。このとき、通電制御手段４０は、通電により発熱し温度が上昇する。しかしながら、吸気通路７のエアクリーナ５の下流側に接続した第１連通路７ａ及びパイプ２８ａを通して吸気が容器内の空間２３に流入し、パイプ２８ｂ及び第１連通路７ａの下流側であってスロットル弁６の上流側に接続した第２連通路７ｂを通して空間２３から流出される。これにより、通電制御手段４０を強制的に冷却することができる。また、発熱が多いエンジン２負荷時には、スロットル弁６が全開され、吸気通路７内の負圧が大きくなり第１連通路７ａ及び第２連通路７ｂ内を流れる空気の流量が大きくなり通電制御手段４０を更に強制冷却することができる。 When the stator 11 is energized by an external signal through the energization control means 40 that controls energization, the permanent magnet 18 having a plurality of magnetic poles in the circumferential direction rotates. By rotating the rotor 17 to which the permanent magnet 18 is fixed, the impeller 34 fixed to the end portion of the shaft 19 press-fitted and fixed to the rotor 17 rotates. The rotating impeller 34 sucks cooling water from a suction port 31a provided in the cover 31 and discharges it from a discharge port 31b. At this time, the energization control means 40 generates heat due to energization and the temperature rises. However, the intake air flows into the space 23 in the container through the first communication passage 7a and the pipe 28a connected to the downstream side of the air cleaner 5 in the intake passage 7, and is on the downstream side of the pipe 28b and the first communication passage 7a. 6 flows out of the space 23 through the second communication passage 7b connected to the upstream side of the air. Thereby, the electricity supply control means 40 can be forcibly cooled. Further, when the engine 2 is generating a large amount of heat, the throttle valve 6 is fully opened, the negative pressure in the intake passage 7 is increased, and the flow rate of the air flowing in the first communication passage 7a and the second communication passage 7b is increased. 40 can be further forcedly cooled.

本発明の実施形態における、電動ポンプ１の縦断面図である。It is a longitudinal section of electric pump 1 in an embodiment of the present invention. 電動ポンプ１が組み付けられるエンジン２の配置図である。It is a layout view of the engine 2 to which the electric pump 1 is assembled.

Explanation of symbols

１・・・電動ポンプ
７・・・吸気通路
７ａ・・・第１連通路
７ｂ・・・第２連通路
１０・・・モータ部
１４・・・ハウジング（容器）
２８ａ・・・パイプ（流入口）
２８ｂ・・・パイプ（流出口）
２９・・・プレート（容器）
３０・・・ポンプ部
４０・・・通電制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric pump 7 ... Intake passage 7a ... 1st communicating path 7b ... 2nd communicating path 10 ... Motor part 14 ... Housing (container)
28a ... Pipe (inlet)
28b ... Pipe (outlet)
29 ... Plate (container)
30: Pump unit 40: Energization control means

Claims

In an electric pump comprising a motor unit that drives a pump unit, an energization control unit that supplies electric power to the motor unit, and a container that houses the energization control unit.
The container includes an inlet through which air flows through a first communication passage connected to an intake passage of the engine, and a second communication passage connected downstream from the first communication passage of the intake passage. And an outflow port through which air flows out.

The electric pump, wherein the container is provided between the motor part and the pump part, and is formed by a plate constituting the pump part and a housing constituting the motor part.