JP2009171685A - Electric motor and electric pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータが回転するトルクを得るための永久磁石を備える電動モータ及びこれを備えた電動ポンプに関する。 The present invention relates to an electric motor including a permanent magnet for obtaining torque for rotating a rotor, and an electric pump including the electric motor.
近年、電動機の出力により走行する電気自動車や、エンジン及び電動機の出力により走行するハイブリッド車が注目されている。このような電気自動車やハイブリッド車等の自動車において、トランスミッション等への油圧供給を行うために、油圧源として電動ポンプが使用されるとともに、このような電動ポンプは駆動源として小型の電動モータを備えている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been drawn to electric vehicles that run by the output of an electric motor and hybrid vehicles that run by the output of an engine and an electric motor. In such automobiles such as electric vehicles and hybrid vehicles, an electric pump is used as a hydraulic source in order to supply hydraulic pressure to a transmission and the like, and such an electric pump includes a small electric motor as a driving source. ing.
上記電動モータとしては、ステータと、ステータの内側に配設されるロータとを備え、ステータにより回転磁界を発生させてロータを回転させるいわゆるインナーロータ型のモータが知られている。また、上記電動モータとして、ロータの界磁として永久磁石を使用することによって整流子を設ける必要がない、ブラシレスモータを使用することが知られている。 As the electric motor, there is known a so-called inner rotor type motor that includes a stator and a rotor disposed inside the stator, and generates a rotating magnetic field by the stator to rotate the rotor. Further, as the electric motor, it is known to use a brushless motor that does not require a commutator by using a permanent magnet as a rotor field.
一般的に、インナーロータ型のブラシレスモータにおいて、ロータは、永久磁石と軸部材とを備え、軸部材に対して永久磁石が取り付けられている。より具体的には、ロータは、円筒状の永久磁石と、永久磁石の内側に設けられる軸部材とを備え、軸部材に円筒状の永久磁石を嵌めて、軸部材と永久磁石とを接着剤を用いて接着することにより、軸部材に対して永久磁石を固定したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、電動ポンプは自動車の車両に搭載されるため、電動ポンプが備える電動モータの使用環境は厳しく、軸部材と永久磁石とを接着する接着力は経時的に低下しやすい。その結果、接着剤が軸部材や永久磁石から剥離する可能性がある。即ち、接着剤が劣化することによって、軸部材に対して永久磁石を固定することができなくなる可能性があるという問題があった。 However, since the electric pump is mounted on a vehicle of an automobile, the usage environment of the electric motor included in the electric pump is severe, and the adhesive force for bonding the shaft member and the permanent magnet tends to decrease with time. As a result, the adhesive may peel off from the shaft member or the permanent magnet. That is, there is a problem that the permanent magnet may not be fixed to the shaft member due to deterioration of the adhesive.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができる電動モータ及びこれを備えた電動ポンプを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric motor capable of securely fixing a permanent magnet to a shaft member without using an adhesive, and an electric pump including the same. Is to provide.
請求項1に記載の発明は、ステータと、ステータの内側に配設されるロータとを備え、ステータにより回転磁界を発生させてロータを回転させる電動モータにおいて、ロータは、回転磁界によってロータが回転する駆動力を得るための永久磁石と、アキシアル方向における永久磁石の両端に設けられる2つの軸部材とを備え、2つの軸部材の間に永久磁石を挟みこむことによって、2つの軸部材により永久磁石が挟持されて、軸部材に対して永久磁石が固定されていることを特徴とする。
The invention described in
同構成によれば、ロータは、永久磁石とアキシアル方向における永久磁石の両端に設けられる2つの軸部材とを備え、2つの軸部材の間に永久磁石を挟みこむことによって、2つの軸部材により永久磁石が挟持されて、軸部材に対して永久磁石が固定されている。このため、アキシアル方向における両端から永久磁石を2つの軸部材により挟みこんで、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができる。また、接着剤を用いる必要がないため、コスト低減を図ることができる。なお、アキシアル方向とは、ロータの中心軸に平行な方向のことである。 According to the same configuration, the rotor includes the permanent magnet and two shaft members provided at both ends of the permanent magnet in the axial direction, and the two magnet members sandwich the permanent magnet between the two shaft members. A permanent magnet is clamped and the permanent magnet is fixed to the shaft member. For this reason, a permanent magnet can be reliably fixed with respect to a shaft member, without using an adhesive agent by pinching a permanent magnet from the both ends in an axial direction with two shaft members. In addition, since it is not necessary to use an adhesive, the cost can be reduced. The axial direction is a direction parallel to the central axis of the rotor.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動モータであって、永久磁石及び軸部材には、それぞれ係合部が形成されるとともに、永久磁石及び軸部材の各々に形成された係合部が互いに係合することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されていることを特徴とする。
The invention according to
同構成によれば、永久磁石及び軸部材の各々に形成された係合部が互いに係合することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されている。このため、単に2つの軸部材によって永久磁石を挟みこむ場合に比し、軸部材に対して永久磁石を一層確実に固定することができる。 According to this configuration, the engagement portions formed on each of the permanent magnet and the shaft member engage with each other, so that the movement of the permanent magnet in the direction orthogonal to the axial direction is restricted, and the shaft member is The permanent magnet is locked. For this reason, the permanent magnet can be more securely fixed to the shaft member than when the permanent magnet is simply sandwiched between the two shaft members.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電動モータであって、永久磁石及び軸部材には、それぞれ貫通孔が形成され、永久磁石及び軸部材の各々に形成された貫通孔に係合部材を挿入することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されていることを特徴とする。
Invention of
同構成によれば、永久磁石及び軸部材の各々に形成された貫通孔に係合部材を挿入することにより、アキシアル方向に直交する方向への永久磁石の移動が規制されて、軸部材に対して永久磁石が係止されている。このため、単に2つの軸部材によって永久磁石を挟みこむ場合に比し、軸部材に対して永久磁石を一層確実に固定することができる。また、永久磁石及び軸部材には貫通孔が形成されていればよいため、永久磁石及び軸部材に複雑な形状の係合部を形成する場合に比し、永久磁石及び軸部材の形成を容易に行うことができる。 According to this configuration, by inserting the engaging member into the through hole formed in each of the permanent magnet and the shaft member, the movement of the permanent magnet in the direction orthogonal to the axial direction is restricted, and the shaft member is The permanent magnet is locked. For this reason, the permanent magnet can be more securely fixed to the shaft member than when the permanent magnet is simply sandwiched between the two shaft members. Further, since it is sufficient that through holes are formed in the permanent magnet and the shaft member, it is easier to form the permanent magnet and the shaft member than in the case where the engaging portion having a complicated shape is formed in the permanent magnet and the shaft member. Can be done.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電動モータを駆動源として備えていることを特徴とする。
同構成によれば、上記発明の電動モータを駆動源として備えているため、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the electric motor according to any one of the first to third aspects is provided as a drive source.
According to this configuration, since the electric motor of the present invention is provided as a drive source, the same effect as that of the invention described in any one of
本発明によれば、接着剤を用いずに、軸部材に対して永久磁石を確実に固定することができ、また、コスト低減を図ることができる。 According to the present invention, the permanent magnet can be securely fixed to the shaft member without using an adhesive, and the cost can be reduced.
以下に本発明に係る実施形態について、図1及び図2を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Aはロータの中心軸に平行な方向であるアキシアル方向を示すとともに、図中の矢印Rはアキシアル方向Aに直交する方向を示している。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. An arrow A in the figure indicates an axial direction that is parallel to the central axis of the rotor, and an arrow R in the figure indicates a direction orthogonal to the axial direction A.
本実施形態に係るインナーロータ型のブラシレスモータである電動モータMは電動ポンプUの駆動源であって、電動ポンプUは、ステータ3により回転磁界を発生させてロータ6を回転させる電動モータMと、ロータ6の回転によって歯車7を回転させて流体を輸送する歯車ポンプ(ギヤポンプ)Pとが一体になったものである。
The electric motor M, which is an inner rotor type brushless motor according to the present embodiment, is a drive source of the electric pump U. The electric pump U generates a rotating magnetic field by the
より具体的には、有底略円筒状のモータケース1には、電動モータMを構成するステータ3等が収納されるとともに、モータケース1の開口端部1Aには、ポンプハウジング2が固定されている。従って、ポンプハウジング2によりモータケース1が封じられている。
More specifically, the bottomed substantially
モータケース1の内周1Bには、回転磁界を発生させる略円筒状のステータ3が圧入または接着されて設けられている。このステータ3は、ステータコア3aとステータコア3aに巻かれた導線からなる複数のコイル3bとから構成されるとともに、コイル3bに電気を適宜供給することにより回転磁界を発生させることができる。
A substantially
また、モータケース1内の底部1Cには、転がり軸受4を収容するための軸受収容部1aが形成されるとともに、アキシアル方向Aにおけるポンプハウジング2の端部2Aにも、モータケース1と同様に、転がり軸受5を収容するための軸受収容部2aが形成されている。
A bearing housing 1 a for housing the rolling bearing 4 is formed on the
環状のステータ3の内側には、永久磁石6aと2つの軸部材6b,6cとから構成されるロータ6が配設されるとともに、このロータ6は、軸受収容部1a,2aに収容された転がり軸受4,5によって回転可能に支持されている。
A
より具体的には、ロータ6は、回転磁界によってロータ6が回転する駆動力を得るための永久磁石6aと、アキシアル方向Aにおける永久磁石6aの両端6A,6Bに設けられた2つの軸部材6b,6cとから構成されている。
More specifically, the
永久磁石6aは円柱状に形成されるとともに、永久磁石6aの外周6Sには、ロータ6が回転する方向に沿って磁極が交互に着磁されているため、ステータ3により回転磁界が発生することによって、ロータ6(即ち、永久磁石6a及び軸部材6b,6c)が回転する。
The
また、2つの軸部材6b,6cの間に永久磁石6aを挟みこむことによって、2つの軸部材6b,6cにより永久磁石6aを挟持しており、一方の軸部材6cが転がり軸受5によって支持されるともに、他方の軸部材6bが転がり軸受4によって支持されることで、ロータ6が回転可能に支持されている。
Further, by sandwiching the
以上のように、モータケース1内には、ステータ3や、ロータ6の永久磁石6aや、転がり軸受4,5が収納されており、電動モータMは、ステータ3とロータ6とを備えるとともに、ロータ6を駆動軸として歯車ポンプPを駆動させる(即ち、歯車ポンプPの歯車7を回転させる)構成となっている。
As described above, the
ポンプハウジング2には、歯車7が収納される歯車収納部2bが形成されるとともに、ポンプハウジング2の中央には、貫通孔2cが設けられている。そして、この貫通孔2cには、一方の軸部材6cが挿通されて、軸部材6cが、モータケース1内から歯車収納部2bまで延設されている。
The
凹陥形状の歯車収納部2bには、トロコイド曲線を歯の形状に利用した歯車7であるインナーロータ(外歯歯車)7a及びアウターロータ(内歯歯車)7bが収納されるとともに、インナーロータ7aに軸部材6cが固定されている。
The recessed
歯車7が収納された歯車収納部2bは、ポンプハウジング2の端面2Bを覆うポンププレート8によって封じられており、ポンププレート8には、歯車収納部2bに流体であるオイルを吸入するための吸入口(不図示)と、歯車収納部2bからオイルを吐出するための吐出口(不図示)とが形成されている。
The
以上のように、ポンププレート8によって封じられたポンプハウジング2内には、歯車7が収納されており、歯車ポンプPは、ポンプハウジング2と歯車7とポンププレート8とを備えるとともに、ロータ6の回転によりポンプハウジング2内の歯車7を駆動させることで、ポンププレート8の吸入口から吐出口へオイルを輸送する構成となっている。
As described above, the gear 7 is accommodated in the
ここで、本実施形態においては、上述のごとく、ロータ6は、回転する駆動力を得るための永久磁石6aと、永久磁石6aの両端6A,6Bに設けられる2つの軸部材6b,6cとを備えている。そして、2つの軸部材6b,6cの間に永久磁石6aを挟みこむことによって、2つの軸部材6b,6cにより永久磁石6aが挟持されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが固定されている点に特徴がある。このように構成することにより、アキシアル方向Aにおける両端6A,6Bから永久磁石6aを2つの軸部材6b,6cにより挟みこんでいる。
Here, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態においては、永久磁石6a及び軸部材6b,6cには、それぞれ係合部6dが形成されるとともに、永久磁石6a及び軸部材6b,6cの各々に形成された係合部6dが互いに係合することにより、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動が規制されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが係止されている。
In the present embodiment, the
より具体的には、図2に示すように、永久磁石6aの両端6A,6Bには、それぞれ、係合部6dである係合凸部6e,6fが形成されるとともに、軸部材6b,6cの永久磁石側端部6D,6Eには、それぞれ、係合部6dである係合凹部6g,6hが形成されている。そして、2つの軸部材6b,6cの間に永久磁石6aを挟みこまれた場合に、永久磁石6aの係合凸部6eと軸部材6bの係合凹部6gとが互いに係合するとともに、永久磁石6aの係合凸部6fと軸部材6cの係合凹部6hとが互いに係合する。このため、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動が規制されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが係止されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, engaging
上記実施形態の電動モータMによれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ステータ3と、ステータ3の内側に配設されるロータ6とを備え、回転磁界を発生させてロータ6を回転させる電動モータMにおいて、ロータ6は、回転磁界によってロータ6が回転する駆動力を得るための永久磁石6aと、アキシアル方向Aにおける永久磁石6aの両端6A,6Bに設けられる2つの軸部材6b,6cとを備えている。そして、2つの軸部材6b,6cの間に永久磁石6aを挟みこむことによって、2つの軸部材6b,6cにより永久磁石6aが挟持されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが固定されているため、アキシアル方向Aにおける両端6A,6Bから永久磁石6aを2つの軸部材6b,6cにより挟みことができる。従って、接着剤を用いずに、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aを確実に固定することができる。また、接着剤を用いる必要がないため、コスト低減を図ることができる。
According to the electric motor M of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the electric motor M that includes the
(2)永久磁石6a及び軸部材6b,6cには、それぞれ係合部6dが形成されるとともに、永久磁石6a及び軸部材6b,6cの各々に形成された係合部6dが互いに係合することにより、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動が規制されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが係止されている。このため、単に2つの軸部材6b,6cによって永久磁石6aを挟みこむ場合に比し、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aを一層確実に固定することができる。
(2) The
また、本実施形態において、電動ポンプUは、上記(1)、(2)の効果を得ることができる電動モータMを駆動源として備えているため、上記(1)、(2)と同様の効果を得ることができる。 Moreover, in this embodiment, since the electric pump U is equipped with the electric motor M that can obtain the effects (1) and (2) as a drive source, it is the same as the above (1) and (2). An effect can be obtained.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various design change is possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. For example, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態においては、永久磁石6aの両端6A,6Bに係合凸部6e,6fが形成されるとともに、軸部材6b,6cの永久磁石側端部6D,6Eに係合凹部6g,6hが形成されていたが、係合凸部6e,6f及び係合凹部6g,6hのような凹凸を適宜変更してもよい。即ち、永久磁石6aの両端6A,6Bに係合部6dである係合凹部が形成されるとともに、軸部材6b,6cの各永久磁石側端部6D,6Eに係合部6dである係合凸部が形成されていてもよい。
In the above embodiment, the engaging
・上記実施形態においては、永久磁石6a及び軸部材6b,6cには、それぞれ係合部6dが形成されていたが、永久磁石6a及び軸部材6b,6cに係合部6dを形成しなくてもよい。即ち、2つの軸部材6b,6cの間に永久磁石6aを挟みこむことによって、2つの軸部材6b,6cにより永久磁石6aを保持することができれば上記(1)の効果を得ることができる。この場合、ロータ6が回転しても、アキシアル方向Aに直交する方向Rへ永久磁石6aが移動しないように、2つの軸部材6b,6cによって永久磁石6aを挟持することは言うまでもない。
-In above-mentioned embodiment, although the
・また、永久磁石6a及び軸部材6b,6cの各々に形成された係合部6dが互いに係合することにより、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動を規制する代わりに、係合部材を用いて、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動を規制してもよい。
In addition, instead of restricting the movement of the
より具体的には、図3及び図4に示すように、永久磁石6a及び軸部材6b,6cには、それぞれアキシアル方向Aに延びる貫通孔6i,6jが形成され、永久磁石6a及び軸部材6b,6cの各々に形成された貫通孔6i,6jに係合部材である棒状のピン9を挿入する。このように貫通孔6i,6jにピン9を挿入することにより、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動が規制されて、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aが係止されていてもよい。このようにした場合、ピン9は、貫通孔6i,6jの少なくとも一方に圧入されて、ロータ6に固定されている。
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
このように構成すれば、単に2つの軸部材6b,6cによって永久磁石6aを挟みこむ場合に比し、軸部材6b,6cに対して永久磁石6aを一層確実に固定することができる。また、永久磁石6a及び軸部材6b,6cには貫通孔6i,6jが形成されていればよいため、永久磁石6a及び軸部材6b,6cに複雑な形状の係合部6dを形成する場合に比し、永久磁石6a及び軸部材6b,6cの形成を容易に行うことができる。
If comprised in this way, the
なお、上記変形例に記載した係合部材であるピン9を用いて、アキシアル方向Aに直交する方向Rへの永久磁石6aの移動を規制する場合は、図4に示すように、係合部材であるピン9と永久磁石6aに形成された貫通孔6iとの間には隙間9Aが形成されていることが望ましい。このようにした場合、ピン9は、軸部材6b,6cに形成された貫通孔6jに圧入されて、ロータ6に固定されている。
In the case where the movement of the
このように構成すれば、貫通孔6i,6jに挿入されたピン9と永久磁石6aに形成された貫通孔6iとの間には隙間9Aが形成されているため、電動モータMを使用することによって永久磁石6aが熱膨張した場合にも、ピン9によって永久磁石6aに不要な応力が発生しないようにすることができ、永久磁石6aが破損することを防止することができる。
If comprised in this way, since the
・上記実施形態においては、永久磁石6aの両端6A,6Bに係合部6d(即ち、係合凸部6e,6f)が形成されていたが、両端6A,6Bのうち一方のみに係合部6dが形成されていてもよい。同様に、上記変形例では図3に示すように2つの軸部材6b,6cに貫通孔6jが形成されていたが、軸部材6b,6cのうち一方のみに貫通孔6jが形成されていてもよい。
In the above embodiment, the engaging
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について、その効果とともに以下に追記する。
(付記1)前記係合部材と前記永久磁石に形成された前記貫通孔との間には隙間が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電動モータ。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below together with the effects thereof.
(Additional remark 1) The clearance gap is formed between the said engaging member and the said through-hole formed in the said permanent magnet, The electric motor of
同構成によれば、貫通孔に挿入された係合部材と永久磁石に形成された貫通孔との間には隙間が形成されているため、電動モータを使用することによって永久磁石が熱膨張した場合にも、係合部材によって永久磁石に不要な応力が発生しないようにすることができ、永久磁石が破損することを防止することができる。 According to this configuration, a gap is formed between the engagement member inserted into the through hole and the through hole formed in the permanent magnet, so that the permanent magnet is thermally expanded by using the electric motor. Even in this case, unnecessary stress can be prevented from being generated in the permanent magnet by the engaging member, and the permanent magnet can be prevented from being damaged.
A…アキシアル方向(ロータの中心軸に平行な方向)、R…アキシアル方向に直交する方向、M…電動モータ、P…歯車ポンプ、U…電動ポンプ、1…モータケース、2…ポンプハウジング、3…ステータ、4,5…転がり軸受、6…ロータ、6a…永久磁石、6b,6c…軸部材、6d…係合部、6e,6f…係合凸部(係合部)、6g,6h…係合凹部(係合部)、6i,6j…貫通孔、6A,6B…永久磁石の両端、6D,6E…軸部材の永久磁石側端部、7…歯車、8…ポンププレート、9…ピン(係合部材)、9A…隙間。 A ... Axial direction (direction parallel to the central axis of the rotor), R ... direction orthogonal to the axial direction, M ... electric motor, P ... gear pump, U ... electric pump, 1 ... motor case, 2 ... pump housing, 3 ... stator, 4, 5 ... rolling bearing, 6 ... rotor, 6a ... permanent magnet, 6b, 6c ... shaft member, 6d ... engagement part, 6e, 6f ... engagement convex part (engagement part), 6g, 6h ... Engaging recess (engaging part), 6i, 6j ... through hole, 6A, 6B ... both ends of the permanent magnet, 6D, 6E ... permanent magnet side end of the shaft member, 7 ... gear, 8 ... pump plate, 9 ... pin (Engagement member), 9A: gap.
Claims (4)
前記ロータは、前記回転磁界によって前記ロータが回転する駆動力を得るための永久磁石と、アキシアル方向における前記永久磁石の両端に設けられる2つの軸部材とを備え、
2つの前記軸部材の間に前記永久磁石を挟みこむことによって、2つの前記軸部材により前記永久磁石が挟持されて、前記軸部材に対して前記永久磁石が固定されていることを特徴とする電動モータ。 An electric motor comprising a stator and a rotor disposed inside the stator, wherein the stator generates a rotating magnetic field and rotates the rotor.
The rotor includes a permanent magnet for obtaining a driving force for rotating the rotor by the rotating magnetic field, and two shaft members provided at both ends of the permanent magnet in the axial direction,
By sandwiching the permanent magnet between the two shaft members, the permanent magnet is sandwiched by the two shaft members, and the permanent magnet is fixed to the shaft member. Electric motor.
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