JP2012097585A - Electric pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric pump capable of enhancing its efficiency.SOLUTION: This electric pump is so set that the least common multiple of the number of magnetic poles of a motor and the number of slots may become integral multiple of the number of teeth of a pump rotor, and also a relative angle between a motor rotor and the pump rotor is so set that the maximum necessary torque timing by the pulsation of the pump may not coincide with the minimum torque output timing by the pulsation of the motor.

Description

本発明は、電動モータにより駆動されるポンプに関する。   The present invention relates to a pump driven by an electric motor.

従来、ポンプロータとアウタロータとを有するトロコイド型のオイルポンプとして特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、ポンプロータの内部に固定された駆動軸と電動モータとが連結され、電動モータによってポンプを駆動している。   Conventionally, the technique of patent document 1 is disclosed as a trochoid type oil pump which has a pump rotor and an outer rotor. In this publication, a drive shaft fixed in the pump rotor and an electric motor are connected, and the pump is driven by the electric motor.

特開2009−68408号公報JP 2009-68408 A

しかし、特許文献1に記載の電動ポンプでは、安定したポンプ吐出状態を維持するためには、ポンプにおいて必要なトルクよりも電動モータの出力するトルクが大きくなる関係を維持する必要がある。このとき、ポンプの脈動と電動モータのトルク変動に伴う脈動とが個別に発生すると、電動モータ側は大きめのトルクを出力する必要があり、ポンプの効率の低下を招くおそれがあった。
本発明の目的とするところは、効率を向上可能な電動ポンプを提供することを目的とする。
However, in the electric pump described in Patent Document 1, in order to maintain a stable pump discharge state, it is necessary to maintain a relationship in which the torque output by the electric motor is larger than the torque required for the pump. At this time, if the pulsation of the pump and the pulsation accompanying the torque fluctuation of the electric motor are individually generated, it is necessary to output a larger torque on the electric motor side, which may cause a decrease in efficiency of the pump.
An object of the present invention is to provide an electric pump capable of improving efficiency.

上記目的を達成するため、本発明の電動ポンプは、モータの磁極数とスロット数の最小公倍数が、ポンプロータの歯数の整数倍となるように設定し、かつ、ポンプの脈動による必要最大トルク(ある時点でのポンプに必要な最大トルク:ポンプに作用する負荷により変化する)タイミングと、モータの脈動による最小トルク(モータに流れる電流が所定値のときの最小値:電流値が変化すれば最小値も変化する)出力タイミングとが一致しないように、モータロータとポンプロータとの相対角度を設定した。   In order to achieve the above object, the electric pump according to the present invention is set so that the least common multiple of the number of magnetic poles and the number of slots of the motor is an integral multiple of the number of teeth of the pump rotor, and the required maximum torque due to pump pulsation (Maximum torque required for the pump at a certain time: varies depending on the load acting on the pump) and minimum torque due to motor pulsation (minimum value when the current flowing through the motor is a predetermined value: if the current value changes) The relative angle between the motor rotor and the pump rotor was set so that the output timing did not match (the minimum value also changed).

よって、永久磁石モータが出力するトルクを小さくでき、高い効率の電動ポンプを提供することができる。   Therefore, the torque output from the permanent magnet motor can be reduced, and a highly efficient electric pump can be provided.

実施例1の電動ポンプの正面図である。It is a front view of the electric pump of Example 1. 実施例1の電動ポンプの側面図である。It is a side view of the electric pump of Example 1. 実施例1の電動ポンプのB−B断面図である。It is BB sectional drawing of the electric pump of Example 1. FIG. 実施例1の電動ポンプの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electric pump of Example 1. FIG. 実施例1の電動ポンプのA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the electric pump of Example 1. FIG. 実施例1の電動ポンプのポンプ要素とモータ要素の相対角度を表す図である。It is a figure showing the relative angle of the pump element of the electric pump of Example 1, and a motor element. モータ要素の脈動周波数とポンプ要素の脈動周波数とがばらばらの構成におけるトルク変動の様子を表す特性図である。It is a characteristic view showing the mode of torque fluctuation in the composition where the pulsation frequency of the motor element and the pulsation frequency of the pump element are different. 実施例1のモータ要素の脈動周波数とポンプ要素の脈動周波数とが一致した構成におけるトルク変動の様子を表す特性図である。It is a characteristic view showing the mode of torque fluctuation in the composition where the pulsation frequency of the motor element of Example 1 and the pulsation frequency of the pump element correspond.

[実施例1]
本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。図1は実施例1の電動ポンプの正面図、図2は実施例1の電動ポンプの側面図、図3は実施例1の電動ポンプのB−B断面図、図4は実施例1の電動ポンプの分解斜視図、図5は実施例1の電動ポンプのA−A断面図である。実施例1の電動ポンプは、アイドルストップ機能を備えた車両の自動変速機用に搭載されるポンプである。この自動変速機はベルト式無段変速機であり、エンジンにより駆動されるメインポンプを別途備えている。そして、アイドルストップ制御によるエンジンの停止時には、メインポンプによる油圧が確保できず、また、ベルト式無段変速機内の摩擦締結要素やプーリからのリーク等によって油圧が低下すると、再発進時に必要な油圧を確保するまでに時間がかかるため、運転性の低下を招く。そこで、メインポンプとは別に、エンジンの作動状態に関わらず油圧を吐出可能な電動ポンプを備え、摩擦締結要素やプーリからのリーク分の油圧を担保することで、エンジン再始動及び再発進時の運転性を向上している。
[Example 1]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of the electric pump according to the first embodiment, FIG. 2 is a side view of the electric pump according to the first embodiment, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of the electric pump according to the first embodiment, and FIG. FIG. 5 is an AA sectional view of the electric pump according to the first embodiment. The electric pump according to the first embodiment is a pump mounted for an automatic transmission of a vehicle having an idle stop function. This automatic transmission is a belt-type continuously variable transmission, and is separately provided with a main pump driven by an engine. When the engine is stopped by the idle stop control, the hydraulic pressure by the main pump cannot be secured, and if the hydraulic pressure decreases due to a frictional engagement element in the belt-type continuously variable transmission or a leak from the pulley, the hydraulic pressure required for restarting Since it takes time to secure the operability, drivability is reduced. Therefore, in addition to the main pump, an electric pump that can discharge the hydraulic pressure regardless of the operating state of the engine is provided, and by ensuring the hydraulic pressure corresponding to the leakage from the frictional engagement element and pulley, the engine can be restarted and restarted. Improved drivability.

実施例1の電動ポンプは、外歯を有するポンプロータ22と内歯を有するアウタロータ21とから構成されるポンプ要素と、ポンプロータ22に接続されたモータロータ33とステータ3とから構成されるモータ要素とを有する。これらポンプ要素及びモータ要素は、一つのセンターハウジング2に収容される。センターハウジング2は、軸方向外側に向けて両端において開口を有し、一方の開口内周にアウタロータ21を回転可能に収装するポンプ要素収容部24が形成された筒状のポンプ収容部2aが形成され、他方の開口内周においてステータ3を固定支持すると共に内部にモータロータ等を収容するモータ収容部2bが形成され、更にモータ収容部2bよりも軸方向外側には、自動変速機に取り付けるためのブラケット2cが形成されている。また、図5のA−A断面図に示すように、センターハウジング2内部には、ロータ駆動軸32を回転可能に支持する円筒状支持部2dと、この円筒状支持部2dをセンターハウジング2の外周と連結すると共にポンプ収容部2aとモータ収容部2bとの間を画成する隔壁を有する。そして、円筒状支持部2dの内周でロータ駆動軸32を支持すると共に、モータ収容部2b側の端部において、ロータ駆動軸32と円筒状支持部2d内周との間をシールするシール部材31が設けられている。   The electric pump according to the first embodiment includes a pump element including a pump rotor 22 having external teeth and an outer rotor 21 having internal teeth, and a motor element including a motor rotor 33 connected to the pump rotor 22 and a stator 3. And have. These pump element and motor element are accommodated in one center housing 2. The center housing 2 has an opening at both ends toward the outside in the axial direction, and a cylindrical pump housing portion 2a in which a pump element housing portion 24 for rotatably housing the outer rotor 21 is formed on the inner periphery of one opening. A motor housing portion 2b is formed in the inner periphery of the other opening so as to fix and support the stator 3 and house a motor rotor and the like inside. Further, the motor housing portion 2b is mounted on the outer side in the axial direction for attaching to the automatic transmission. The bracket 2c is formed. 5, the center housing 2 includes a cylindrical support portion 2d that rotatably supports the rotor drive shaft 32, and the cylindrical support portion 2d that is connected to the center housing 2. A partition wall is connected to the outer periphery and defines a space between the pump housing portion 2a and the motor housing portion 2b. A seal member that supports the rotor drive shaft 32 on the inner periphery of the cylindrical support portion 2d and seals between the rotor drive shaft 32 and the inner periphery of the cylindrical support portion 2d at the end on the motor housing portion 2b side. 31 is provided.

ポンプカバー1は、ポンプ要素の吐出領域と連通する円筒状に延在された吐出ポート11と、ポンプ要素の吸入領域と連通する吸入ポート12と、を有する。吐出ポート11の先端外周には、シールリング11bが取り付けられるシールリング溝11aが形成されている。また、ポンプカバー1には、周方向三箇所にボルト穴13が形成され、センターハウジング2に形成されたボルト穴23に対し、ボルト14によって締め付け固定される。また、モータ収容部2bを閉塞するモータカバー4は、モータ収容部2bを閉塞する閉塞面41と、閉塞面41から立設されモータ収容部2bの内壁に挿入される円筒状立設部42と、ブラケット2cのフランジ面と当接しシール部材16を押圧すると共にボルト5が貫通する貫通孔を備えたフランジ面43とを有する。これにより、モータ収容部2b内は乾燥室として構成され、ポンプ収容部2aの内部及びポンプ外周は湿室として構成される。   The pump cover 1 has a discharge port 11 extending in a cylindrical shape that communicates with the discharge region of the pump element, and a suction port 12 that communicates with the suction region of the pump element. A seal ring groove 11 a to which a seal ring 11 b is attached is formed on the outer periphery of the discharge port 11 at the tip end. The pump cover 1 has bolt holes 13 formed at three locations in the circumferential direction, and is fastened and fixed to the bolt holes 23 formed in the center housing 2 by bolts 14. The motor cover 4 that closes the motor housing portion 2b includes a closing surface 41 that closes the motor housing portion 2b, and a cylindrical standing portion 42 that is erected from the closing surface 41 and inserted into the inner wall of the motor housing portion 2b. And a flange surface 43 provided with a through hole through which the bolt 5 penetrates while the seal member 16 is pressed against the flange surface of the bracket 2c. Thereby, the inside of the motor accommodating part 2b is comprised as a drying chamber, and the inside of the pump accommodating part 2a and a pump outer periphery are comprised as a wet chamber.

ポンプ要素は、外歯数Nr=12を備えたポンプロータ22と、内歯数が13のアウタロータ21とを有する。ポンプロータ22は、中心に二面幅を有する連結孔22aが形成され、ロータ駆動軸32のポンプ側端部に形成された二面幅32aと嵌合する。これにより、ロータ駆動軸32とポンプロータ22との回転方向相対位置が決定されると共に動力伝達が行われる。   The pump element includes a pump rotor 22 having an external number of teeth Nr = 12, and an outer rotor 21 having an internal number of teeth of 13. The pump rotor 22 has a connecting hole 22a having a two-sided width at the center, and is fitted with a two-sided width 32a formed at the pump side end of the rotor drive shaft 32. As a result, the relative position in the rotational direction between the rotor drive shaft 32 and the pump rotor 22 is determined and power is transmitted.

モータ要素は、磁極数Nm=4のモータロータ33と、スロット数Ns=6のステータ3とを有する。すなわち、ステータ3のステータコア34に形成された6つのティースにそれぞれコイル35が巻回されてスロットを形成している。モータロータ33は、断面略コの字状の円筒部材であり、円筒外周に永久磁石331,332がN極とS極とが交互に並ぶように4つ取り付けられている。モータロータ33の円筒を閉塞している支持面の中心には、二面幅を有する連結孔33aが形成され、ロータ駆動軸32のモータ側端部に形成された二面幅32bと嵌合する。これにより、ロータ駆動軸32とモータロータ33との回転方向相対位置が決定されると共に動力伝達が行われる。尚、ポンプロータ22と、ロータ駆動軸32と、モータロータ33との回転角に基づく位置関係については後述する。   The motor element includes a motor rotor 33 having a magnetic pole number Nm = 4 and a stator 3 having a slot number Ns = 6. That is, the coils 35 are wound around the six teeth formed on the stator core 34 of the stator 3 to form slots. The motor rotor 33 is a cylindrical member having a substantially U-shaped cross section, and four permanent magnets 331 and 332 are attached to the outer circumference of the cylinder so that N poles and S poles are alternately arranged. A connecting hole 33a having a two-sided width is formed at the center of the support surface that closes the cylinder of the motor rotor 33, and is fitted to a two-sided width 32b formed at the motor side end of the rotor drive shaft 32. As a result, the relative position in the rotational direction between the rotor drive shaft 32 and the motor rotor 33 is determined and power is transmitted. The positional relationship based on the rotation angles of the pump rotor 22, the rotor drive shaft 32, and the motor rotor 33 will be described later.

図5に示すように、自動変速機のハウジング100には、電動ポンプを収容する電動ポンプ収容部が形成されている。具体的には、図外のコントロールバルブユニットに油圧を供給する吐出油路103と、電動ポンプのポンプ部が収容された状態で吸入ポート12と連通する吸入油路開口部102と、吸入油路開口部102よりも大径に形成されセンターハウジング2のモータ収容部2bの外周と略同一径を有するポンプ支持開口101と、ポンプ支持開口101のハウジング100外側開口縁に形成されたテーパ面15とを有する。吐出油路103は吐出ポート11の外周径と略同じであって挿入により嵌合支持される。吸入油路開口部102は、吐出油路103を取り囲む位置に形成された円筒状の空間であって、図外のオイルパン内に開口するオイル吸い込み口と連通する。また、ポンプ支持開口101はモータ収容部2bの外周との間で嵌合することで電動ポンプを径方向に支持する。また、テーパ面15はモータ収容部2b外周との間でシールリング15を狭持する。電動ポンプはボルト5によりハウジング100の側壁に締め付け固定される。   As shown in FIG. 5, an electric pump housing portion that houses the electric pump is formed in the housing 100 of the automatic transmission. Specifically, a discharge oil passage 103 for supplying hydraulic pressure to a control valve unit (not shown), a suction oil passage opening 102 communicating with the suction port 12 in a state where the pump portion of the electric pump is accommodated, and a suction oil passage A pump support opening 101 having a diameter larger than that of the opening 102 and having substantially the same diameter as the outer periphery of the motor housing portion 2b of the center housing 2, and a tapered surface 15 formed on the outer opening edge of the housing 100 of the pump support opening 101; Have The discharge oil passage 103 is substantially the same as the outer diameter of the discharge port 11 and is fitted and supported by insertion. The suction oil passage opening 102 is a cylindrical space formed at a position surrounding the discharge oil passage 103, and communicates with an oil suction opening that opens in an oil pan (not shown). Moreover, the pump support opening 101 supports the electric pump in the radial direction by fitting between the outer periphery of the motor housing portion 2b. Further, the taper surface 15 holds the seal ring 15 between the outer periphery of the motor housing portion 2b. The electric pump is fastened and fixed to the side wall of the housing 100 by bolts 5.

(電動ポンプの脈動作用)
電動ポンプは、モータ要素の駆動によりロータ駆動軸32が駆動され、ポンプ要素のポンプロータ22が回転することで、流体吐出が行われる。このとき、モータ要素ではモータロータ33の永久磁石とステータ3のコイル35との間で脈動(コギングトルク)が発生する。また、ポンプ要素では吸入と吐出を繰り返す際に脈動が発生する。図7は、モータ要素の脈動周波数とポンプ要素の脈動周波数とがばらばらの構成におけるトルク変動の様子を表す特性図である。
このモータ脈動周波数とポンプ脈動周波数は以下のように表される。
モータ脈動周波数fm:(磁極数Nmとスロット数Nsの最小公倍数)×回転数N
ポンプ脈動周波数fr:歯数Nr×回転数N
例えば、
N=50rps(3000rpm),Nm=6,Ns=9のとき、fm=18×50=900Hz
Nr=7のとき、fr=7×50=350Hz
このように、モータ脈動周波数fmとポンプ脈動周波数frとが異なり、更に、ポンプロータ22が最もトルクを必要とするピークで、モータの発生するトルクピークがずれていると、効率的にトルク伝達ができない。すなわち、モータの出力トルクを全体的に高くしなければ、ポンプロータ22が必要とするトルクを付与できないため、無駄な電力を供給しなければならない。
(For pulse operation of electric pump)
In the electric pump, the rotor drive shaft 32 is driven by driving the motor element, and the pump rotor 22 of the pump element rotates, thereby fluid discharge. At this time, in the motor element, pulsation (cogging torque) is generated between the permanent magnet of the motor rotor 33 and the coil 35 of the stator 3. Further, in the pump element, pulsation occurs when suction and discharge are repeated. FIG. 7 is a characteristic diagram showing a state of torque fluctuation in a configuration in which the pulsation frequency of the motor element and the pulsation frequency of the pump element are different.
The motor pulsation frequency and the pump pulsation frequency are expressed as follows.
Motor pulsation frequency fm: (the least common multiple of the number of magnetic poles Nm and the number of slots Ns) × the number of revolutions N
Pump pulsation frequency fr: number of teeth Nr × number of rotations N
For example,
When N = 50 rps (3000 rpm), Nm = 6, and Ns = 9, fm = 18 × 50 = 900 Hz
When Nr = 7, fr = 7 × 50 = 350 Hz
Thus, if the motor pulsation frequency fm and the pump pulsation frequency fr are different, and the torque peak generated by the motor is deviated at the peak where the pump rotor 22 requires the most torque, the torque transmission is efficiently performed. Can not. That is, unless the output torque of the motor is increased as a whole, the torque required by the pump rotor 22 cannot be applied, and wasteful power must be supplied.

そこで、fm/fr=整数となるようにNm,Ns,Nrを調整し、脈動周波数をほぼ一致させる。特に、fm/fr=1(fm=fr)の時、最も効率が良い。
そこで、実施例1では、
n=50rps(3000rpm)のとき、Nm=4,Ns=6とし、
fm=12×50=600Hz
また、Nr=12とすると、
fr=12×50=600Hz
となり、fm/fr=600Hz/600Hz=1(整数)を達成する。これにより、ポンプ要素において大きいトルクが必要なタイミングと、モータのトルクピークが一致させた場合には、最も高い効率が得られる。
しかしながら、ポンプ要素とモータ要素の脈動周波数を一致させた状態で、ポンプ要素が最も大きいトルクが必要なタイミングで、モータ要素が最も小さいトルクを出力する位相となった場合には、やはり、モータ要素の最も小さいトルクがポンプ要素の最も大きいトルクを上回る必要があり、不要な電力が要求されることになる。言い換えると、モータ要素が最も小さいトルクを出力するタイミングと、ポンプ要素が最も大きいトルクを必要とするタイミングとがずれていれば、その分、効率は向上し、モータ要素が最も小さいトルクを出力するタイミングと、ポンプ要素が最も小さいトルクを必要とするタイミングとが一致したときに最高効率が得られる。
Therefore, Nm, Ns, and Nr are adjusted so that fm / fr = integer, and the pulsation frequencies are substantially matched. In particular, when fm / fr = 1 (fm = fr), the highest efficiency is obtained.
Therefore, in Example 1,
When n = 50 rps (3000 rpm), Nm = 4, Ns = 6,
fm = 12 × 50 = 600 Hz
If Nr = 12, then
fr = 12 × 50 = 600 Hz
Thus, fm / fr = 600 Hz / 600 Hz = 1 (integer) is achieved. Thus, the highest efficiency can be obtained when the timing at which a large torque is required in the pump element and the torque peak of the motor are matched.
However, if the pump element and the motor element have the same pulsation frequency and the pump element is in a phase that outputs the smallest torque at the timing when the largest torque is required, the motor element Needs to exceed the maximum torque of the pump element, and unnecessary power is required. In other words, if the timing at which the motor element outputs the smallest torque and the timing at which the pump element requires the largest torque are shifted, the efficiency is improved, and the motor element outputs the smallest torque. Maximum efficiency is achieved when the timing matches the timing at which the pump element requires the least torque.

図6は実施例1の電動ポンプのポンプ要素とモータ要素の相対角度を表す図、図8は実施例1のモータ要素の脈動周波数とポンプ要素の脈動周波数とが一致した構成におけるトルク変動の様子を表す特性図である。このように、モータ要素とポンプ要素の脈動周波数を一致させ、更に、脈動トルクのピーク位置を一致させるべく、ポンプロータ22とモータロータ33との相対的な位置を調整し、コイル35の中心と永久磁石331の中心とをθだけずらす。この相対角度のずれは、磁石極数、スロット数、コイルへの通電順序によって生じるものであり、これによって、脈動トルクのピークを一致させることができる。この相対角度は、ロータ駆動軸32の両端に形成された二面幅の相対角度で調整してもよいし、連結孔22a,33aの相対角度によって調整してもよい。
尚、本発明を逸脱しない範囲で、ポンプの最大トルクが必要なタイミングと、モータの最大トルクピーク、又はポンプの最小トルクが必要なタイミングとモータの最小トルクピークがずれていても構わない(例えば、1/4位相)。
FIG. 6 is a diagram showing a relative angle between the pump element and the motor element of the electric pump according to the first embodiment, and FIG. 8 is a state of torque fluctuation in a configuration in which the pulsation frequency of the motor element and the pulsation frequency of the pump element according to the first embodiment match. FIG. In this way, the relative positions of the pump rotor 22 and the motor rotor 33 are adjusted so that the pulsation frequencies of the motor element and the pump element coincide with each other, and the peak positions of the pulsation torque coincide with each other. The center of the magnet 331 is shifted by θ. This shift in the relative angle is caused by the number of magnet poles, the number of slots, and the order of energization of the coils, whereby the pulsation torque peaks can be matched. This relative angle may be adjusted by the relative angle of the two-surface width formed at both ends of the rotor drive shaft 32, or may be adjusted by the relative angle of the coupling holes 22a and 33a.
The timing at which the maximum torque of the pump is required and the maximum torque peak of the motor, or the timing at which the minimum torque of the pump is required and the minimum torque peak of the motor may be deviated without departing from the present invention (for example, , 1/4 phase).

[効果]
以下、実施例1から把握される電動ポンプの効果を列挙する。
(1)複数の磁極を有するモータロータ33と、複数のスロットを有するステータ3とを有する永久磁石モータと、モータロータ33と接続されたロータ駆動軸32と、ロータ駆動軸32に接続された複数の歯を有するポンプロータ22を有し、伝達されたトルクを流体吐出仕事に変換するポンプと、を備え、磁極数Nm(=4)とスロット数Ns(=6)の最小公倍数(=12)が、歯数Nr(=12)の整数倍(=1)となるようにNm,Ns,Nrを設定し、かつ、ポンプの脈動による必要最大トルクタイミングと、モータの脈動による最小トルク出力タイミングと、を一致しないように、モータロータ33とポンプロータ22との相対角度θを設定した。
よって、効率の高い電動ポンプを提供することができる。
(2)ポンプの脈動による必要最大トルクタイミングと、モータの脈動による最大トルク出力タイミングとが一致するように相対角度θを設定した。よって、脈動トルクのピーク位置を一致させることができ、モータ出力トルクを効率よくポンプ駆動トルクとして使用することができるため、高い効率を得ることができる。
(3)磁極数Nmとスロット数Nsの最小公倍数と歯数とを一致するように設定した。よって、ポンプで必要とするトルクとモータから出力されるトルクとを一致させることができ、更に高い効率でポンプを駆動することができる。
[effect]
Hereinafter, the effects of the electric pump ascertained from the first embodiment will be listed.
(1) A permanent magnet motor having a motor rotor 33 having a plurality of magnetic poles and a stator 3 having a plurality of slots, a rotor drive shaft 32 connected to the motor rotor 33, and a plurality of teeth connected to the rotor drive shaft 32 And a pump that converts the transmitted torque into fluid discharge work, and the least common multiple (= 12) of the number of magnetic poles Nm (= 4) and the number of slots Ns (= 6), Nm, Ns, and Nr are set so as to be an integral multiple (= 1) of the number of teeth Nr (= 12), and the necessary maximum torque timing due to the pulsation of the pump and the minimum torque output timing due to the pulsation of the motor, The relative angle θ between the motor rotor 33 and the pump rotor 22 was set so as not to coincide.
Therefore, an efficient electric pump can be provided.
(2) The relative angle θ was set so that the required maximum torque timing due to pump pulsation and the maximum torque output timing due to motor pulsation coincided. Therefore, the peak positions of the pulsation torque can be matched, and the motor output torque can be efficiently used as the pump drive torque, so that high efficiency can be obtained.
(3) The least common multiple of the number of magnetic poles Nm and the number of slots Ns and the number of teeth were set to coincide. Therefore, the torque required for the pump can be matched with the torque output from the motor, and the pump can be driven with higher efficiency.

2 センターハウジング
2a ポンプ収容部
2b モータ収容部
3 ステータ
4 モータカバー
5 ボルト
11 吐出ポート
12 吸入ポート
21 アウタロータ
22 ポンプロータ
22a,33a 連結孔
33 モータロータ
33a 連結孔
34 ステータコア
35 コイル
103 吐出油路
331,332 永久磁石
fm モータ脈動周波数
fr ポンプ脈動周波数
N 回転数
Nm 磁極数
Nr 外歯数
Nr 歯数
Ns スロット数
θ 相対角度
2 Center housing 2a Pump housing portion 2b Motor housing portion 3 Stator 4 Motor cover 5 Bolt 11 Discharge port 12 Outlet port 21 Outer rotor 22 Pump rotor 22a, 33a Connection hole 33 Motor rotor 33a Connection hole 34 Stator core 35 Coil
103 Discharge oil passage
331,332 Permanent magnet fm Motor pulsation frequency fr Pump pulsation frequency N Number of rotations Nm Number of magnetic poles Nr Number of external teeth Nr Number of teeth Ns Number of slots θ Relative angle

Claims (3)

複数の磁極を有するモータロータと、複数のスロットを有するステータとを有する永久磁石モータと、
前記モータロータと接続された駆動軸と、
前記駆動軸に接続された複数の歯を有するポンプロータを有し、伝達されたトルクを流体吐出仕事に変換するポンプと、
を備え、
前記磁極数と前記スロット数の最小公倍数が、前記歯数の整数倍となるように前記磁極数,前記スロット数及び前記歯数を設定し、かつ、ポンプの脈動による必要最大トルクタイミングと、モータの脈動による最小トルク出力タイミングとが一致しないように、前記モータロータと前記ポンプロータとの相対角度を設定したことを特徴とする電動ポンプ。
A permanent magnet motor having a motor rotor having a plurality of magnetic poles and a stator having a plurality of slots;
A drive shaft connected to the motor rotor;
A pump having a pump rotor having a plurality of teeth connected to the drive shaft, and converting the transmitted torque into fluid discharge work;
With
The number of magnetic poles, the number of slots and the number of teeth are set so that the least common multiple of the number of magnetic poles and the number of slots is an integral multiple of the number of teeth, and the necessary maximum torque timing due to pump pulsation, and a motor An electric pump characterized in that a relative angle between the motor rotor and the pump rotor is set so that the minimum torque output timing due to the pulsation of the motor does not coincide.
請求項1に記載の電動ポンプにおいて、
ポンプの脈動による必要最大トルクタイミングと、モータの脈動による最大トルク出力タイミングとが一致するように前記相対角度を設定したことを特徴とする電動ポンプ。
The electric pump according to claim 1,
An electric pump characterized in that the relative angle is set so that a required maximum torque timing due to pump pulsation coincides with a maximum torque output timing due to motor pulsation.
請求項1または2に記載の電動ポンプにおいて、
前記最小公倍数と前記歯数とを一致するように設定したことを特徴とする電動ポンプ。
The electric pump according to claim 1 or 2,
An electric pump characterized in that the least common multiple and the number of teeth are set to coincide with each other.
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