JP2014066179A - Electric oil pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric oil pump capable of restraining unbalance of a magnetic attraction force.SOLUTION: An electric oil pump comprises: a motor part 9 having a motor rotor 7 and a stator 8; a rotor driving shaft 15 connected to the motor rotor 7; a pump part 6 that includes a pump rotor 4 on the outer periphery of which outer teeth are formed and that is driven by the rotor driving shaft 15 and an outer rotor 5 on the inner periphery of which inner teeth meshed with the outer teeth are formed, and that continuously changes capacities of plural pump chambers formed between the outer teeth and the inner teeth by rotation of the rotor driving shaft 15 to increase or decrease the capacities; a suction port 10b opened in a region in which the capacity of the pump chamber increases; an emission port 10c opened in a region in which the capacity of the pump chamber decreases; a center housing 10 housing the motor part 9 and the pump part 6; and a bearing part 16 supporting the rotor driving shaft 15 rotatably to the center housing 10. A center axial line Os of the stator 8 is offset arranged on the emission port 10c side with respect to a center axial line Od of the rotor driving shaft 15.

Description

本発明は、電動オイルポンプに関する。   The present invention relates to an electric oil pump.

特許文献1には、電動モータの駆動軸をモータロータとポンプロータとの間の位置で単一の軸受けにより回動自在に支持した電動オイルポンプが開示されている。   Patent Document 1 discloses an electric oil pump in which a drive shaft of an electric motor is rotatably supported by a single bearing at a position between a motor rotor and a pump rotor.

特開2010-112328号公報JP 2010-112328 A

しかしながら、上記従来技術にあっては、吐出圧による荷重によってポンプロータが吐出ポート側から吸入ポート側へと押されたとき、回転軸と軸受けのガタ分に応じてモータロータが傾斜するため、モータロータとステータとのエアギャップに回転方向で大小が生じ、磁気吸引力のアンバランスが大きくなるという問題があった。磁気吸引力のアンバランスは、作動時の振動の増大や軸受け部の異常摩耗の要因になりうると考えられるため、出来るだけ小さくするのが好ましい。
本発明の目的は、磁気吸引力のアンバランスを抑制できる電動オイルポンプを提供することにある。
However, in the above prior art, when the pump rotor is pushed from the discharge port side to the suction port side by the load due to the discharge pressure, the motor rotor is inclined according to the amount of play between the rotating shaft and the bearing. There is a problem that the air gap with the stator is large and small in the rotational direction, and the magnetic attraction force is unbalanced. Since it is considered that the unbalance of the magnetic attractive force can increase vibration during operation and cause abnormal wear of the bearing portion, it is preferable to make it as small as possible.
The objective of this invention is providing the electric oil pump which can suppress the imbalance of a magnetic attraction force.

上記目的を達成するため、本発明では、ステータの中心軸線を駆動軸の中心軸線よりも吐出ポート側にオフセット配置した。   In order to achieve the above object, in the present invention, the center axis of the stator is offset from the center axis of the drive shaft on the discharge port side.

よって、モータロータが傾斜したときのエアギャップの大小差を抑制でき、磁気吸引力のアンバランスを抑制できる。   Therefore, the size difference of the air gap when the motor rotor is inclined can be suppressed, and the unbalance of the magnetic attractive force can be suppressed.

実施例1の電動オイルポンプ1の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an electric oil pump 1 according to Embodiment 1. FIG. 吐出圧に起因するモータロータ傾斜時のエアギャップの変化を示すモータ部の模式図である。It is a schematic diagram of the motor part which shows the change of the air gap at the time of the motor rotor inclination resulting from discharge pressure. 基準位置からのずれ量に対する作動音の傾向を示す図である。It is a figure which shows the tendency of the operation sound with respect to the deviation | shift amount from a reference position. 実施例1の磁気吸引力のアンバランス抑制作用を示すモータ部9の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a motor unit 9 showing an effect of suppressing an unbalance of magnetic attractive force according to the first embodiment.

〔実施例1〕
図1は、実施例1の電動オイルポンプ1の縦断面図である。
実施例1の電動オイルポンプ1は、車両停止時にエンジンが停止する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。自動変速機はエンジンやモータからの回転入力により駆動されるメイン(メカ)ポンプを別途備えているが、エンジンの停止時には、メカポンプも作動しないために油圧を発生させることが出来ず、また、自動変速機内部の要因により油圧が低下すると、再発進時に必要な油圧を確保するまでに時間が掛かるため、運転性の低下を招くことが想定される。そこで、メカポンプとは別に、エンジンの作動状態にかかわらず油圧を吐出可能な電動オイルポンプ1を設け、必要な油圧を担保することで、エンジン再始動および再発進の運転性向上を図る。
電動オイルポンプ1は、例えば、オイルポンプ2とインバータ3とを一体に設けた機電一体型の電動オイルポンプである。
[Example 1]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the electric oil pump 1 of the first embodiment.
The electric oil pump 1 according to the first embodiment is a pump mounted for an automatic transmission of a vehicle having a function of stopping an engine when the vehicle is stopped. The automatic transmission has a separate main (mechanism) pump that is driven by rotational input from the engine and motor. However, when the engine is stopped, the mechanical pump does not operate, so hydraulic pressure cannot be generated. If the hydraulic pressure decreases due to a factor inside the transmission, it takes time to secure the hydraulic pressure necessary for restarting, so it is assumed that the drivability is reduced. Therefore, in addition to the mechanical pump, an electric oil pump 1 that can discharge the hydraulic pressure regardless of the operating state of the engine is provided, and the required hydraulic pressure is secured to improve the drivability of engine restart and restart.
The electric oil pump 1 is, for example, an electromechanically integrated electric oil pump in which an oil pump 2 and an inverter 3 are integrally provided.

[オイルポンプ2の構成]
オイルポンプ2は、外歯を有するポンプロータ4と内歯を有するアウタロータ5とから構成されるポンプ部6と、モータロータ7とステータ8とから構成されるモータ部9とを有する。ポンプロータ4とモータロータ7はロータ駆動軸15で接続されている。
ポンプ部6およびモータ部9は、1つのセンタハウジング10に収容される。センタハウジング10は、アルミダイカストで形成されている。センタハウジング10は、軸方向(図1の水平方向)の両端に開口部を有し、一方の開口内周にアウタロータ5を回転可能に収装するポンプ要素収容部11が形成された筒状のポンプ収容部12が形成され、他方の開口内周においてステータ8を固定支持すると共に内部(モータ室)にモータロータ等を収容するモータ収容部13が形成され、さらにモータ収容部13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14が形成されている。
[Configuration of oil pump 2]
The oil pump 2 includes a pump unit 6 including a pump rotor 4 having external teeth and an outer rotor 5 having internal teeth, and a motor unit 9 including a motor rotor 7 and a stator 8. The pump rotor 4 and the motor rotor 7 are connected by a rotor drive shaft 15.
The pump unit 6 and the motor unit 9 are accommodated in one center housing 10. The center housing 10 is formed of aluminum die casting. The center housing 10 has an opening at both ends in the axial direction (horizontal direction in FIG. 1), and has a cylindrical shape in which a pump element accommodating portion 11 for rotatably housing the outer rotor 5 is formed on one inner periphery of the opening. A pump housing portion 12 is formed, and a motor housing portion 13 is formed in the inner periphery (motor chamber) for housing the motor rotor and the like, and is further axially outer than the motor housing portion 13. Is formed with a bracket 14 for attachment to the automatic transmission.

モータロータ7は、ロータ駆動軸15と接続されたロータコア71とロータコア71の外周に埋め込まれた永久磁石72とで構成されている。ステータ8は、ステータコア55とコイル56とで構成されている。ステータコア55は、電磁鋼板が積層されてなり、複数のティースを有する。コイル56は、ティースにコイルワイヤが巻回されたものである。コア本体と巻線されたコイルの間には、樹脂製のインシュレータが装着され、ステータコア55とコイル56との電気的絶縁性を維持している。なお、実施例1のモータ部9は三相ブラシレスモータであり、ステータコア55およびコイル56はU,V,W各相の倍数だけ設けられている。   The motor rotor 7 includes a rotor core 71 connected to the rotor drive shaft 15 and a permanent magnet 72 embedded in the outer periphery of the rotor core 71. The stator 8 includes a stator core 55 and a coil 56. Stator core 55 is formed by laminating electromagnetic steel plates and has a plurality of teeth. The coil 56 is obtained by winding a coil wire around a tooth. A resin insulator is mounted between the core body and the wound coil, and the electrical insulation between the stator core 55 and the coil 56 is maintained. The motor unit 9 of the first embodiment is a three-phase brushless motor, and the stator core 55 and the coil 56 are provided in multiples of the U, V, and W phases.

センタハウジング10内部には、ロータ駆動軸15を回動自在に支持する軸受け部16と、軸受け部16をセンタハウジング10の内周と連結すると共にポンプ収容部12とモータ収容部13との間を画成する隔壁10aを有する。軸受け部16は、例えば、センタハウジング10を削り加工して形成したすべり軸受けである。そして、軸受け部16の内周でロータ駆動軸15を回動自在に支持すると共に、モータ収容部13側の端部において、ロータ駆動軸15と軸受け部16内周との間をシールするシール部材17が設けられている。
ポンプカバー18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部19と、ポンプ要素の吸入領域と連通する吸入部20と、を有する。吐出部19の先端外周には、シールリング21が取り付けられるシールリング溝22が形成されている。また、ポンプカバー18には、ボルト穴23が形成され、センタハウジング10に形成されたボルト穴24に対し、ボルト25によって締め付け固定される。
Inside the center housing 10 is a bearing portion 16 that rotatably supports the rotor drive shaft 15, and the bearing portion 16 is connected to the inner periphery of the center housing 10 and between the pump housing portion 12 and the motor housing portion 13. A partition wall 10a is defined. The bearing portion 16 is, for example, a sliding bearing formed by machining the center housing 10. A seal member that rotatably supports the rotor drive shaft 15 at the inner periphery of the bearing portion 16 and seals between the rotor drive shaft 15 and the inner periphery of the bearing portion 16 at the end on the motor housing portion 13 side. 17 is provided.
The pump cover 18 includes a discharge portion 19 that extends in a cylindrical shape that communicates with the discharge region of the pump element, and a suction portion 20 that communicates with the suction region of the pump element. A seal ring groove 22 to which the seal ring 21 is attached is formed on the outer periphery of the distal end of the discharge unit 19. A bolt hole 23 is formed in the pump cover 18, and the bolt hole 24 formed in the center housing 10 is fastened and fixed by a bolt 25.

[インバータ3の構成]
インバータ3は、インバータハウジング26と制御基板27とヒートシンク28とを有する。
インバータハウジング26は、モータ収容部13を閉塞する樹脂製の閉塞部29と、閉塞部29から立設されモータ収容部13の内壁に挿入される円筒状立設部30と、ブラケット14のフランジ面と当接しシール部材31を押圧すると共にボルト32が貫通する貫通穴33を備えたフランジ面34とを有する。これにより、モータ収容部13内(モータ室)は乾燥室として構成され、ポンプ収容部12の内部(ポンプ室)およびポンプ外周は湿室として構成される。
制御基板27は、インバータハウジング26の内部に収容され、例えば、複数のボルト35により締結されている。制御基板27には、FET36や図外のCPU等が表面実装されると共に、コンデンサ37やインダクタ38が取り付けられている。制御基板27とヒートシンク28との間であって、FET36と対応する位置には、平板状の放熱シート39が設けられている。
ヒートシンク28は、インバータハウジング26を閉塞するようにインバータハウジング26に取り付けられている。
インバータ3は、コネクタ40を経由して図外のバッテリから供給される直流電流をFETのスイッチングによってコイル56のU,V,W各相へ順次電流を供給している。制御基板27とコイルワイヤ53との電気的な接合構造については後述する。コイルワイヤ53はU,V,Wの相毎に設けられている。
[Configuration of inverter 3]
The inverter 3 includes an inverter housing 26, a control board 27, and a heat sink 28.
The inverter housing 26 includes a resin-made closing portion 29 that closes the motor housing portion 13, a cylindrical standing portion 30 that is erected from the closing portion 29 and inserted into the inner wall of the motor housing portion 13, and a flange surface of the bracket 14. And a flange surface 34 provided with a through hole 33 through which the bolt 32 penetrates while pressing the seal member 31. Thereby, the inside of the motor housing portion 13 (motor chamber) is configured as a drying chamber, and the inside of the pump housing portion 12 (pump chamber) and the outer periphery of the pump are configured as wet chambers.
The control board 27 is accommodated in the inverter housing 26 and fastened by a plurality of bolts 35, for example. On the control board 27, an FET 36, a CPU (not shown) and the like are surface-mounted, and a capacitor 37 and an inductor 38 are attached. A flat heat radiation sheet 39 is provided between the control board 27 and the heat sink 28 at a position corresponding to the FET 36.
The heat sink 28 is attached to the inverter housing 26 so as to close the inverter housing 26.
The inverter 3 sequentially supplies a DC current supplied from a battery (not shown) via the connector 40 to the U, V, and W phases of the coil 56 by switching the FET. The electrical connection structure between the control board 27 and the coil wire 53 will be described later. The coil wire 53 is provided for each of U, V, and W phases.

実施例1の電動オイルポンプ1は、自動変速機のハウジング41に形成されたポンプ収容穴42に収容されている。ポンプ収容穴42には、油圧を供給する吐出流路43と、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吸入流路44とが開口している。吐出流路43には、ポンプ収容穴42に面して拡径部45が形成され、拡径部45には、ポンプカバー18の吐出部19が挿入により嵌合支持されている。吐出流路43とポンプ収容穴42との間はシールリング21によってシールされている。吐出流路43とポンプ要素の吐出領域とは、吐出部19に形成された吐出口46を介して連通している。
隔壁10aのポンプ収容部12には、吸入ポート10bと吐出ポート10cとが凹溝状に設けられている。吸入ポート10bと吐出ポート10cはロータ駆動軸15の軸線方向から見たとき互いに対向する位置に配置されている。吸入ポート10bは吸入部20と連通し、吐出ポート10cは吐出部19と連通している。
実施例1では、図1に示すように、ステータ8の中心軸線Osは、ロータ駆動軸15の中心軸線Odよりも吐出ポート10c側に所定量L1だけオフセット配置されている。
The electric oil pump 1 according to the first embodiment is housed in a pump housing hole 42 formed in the housing 41 of the automatic transmission. A discharge passage 43 for supplying hydraulic pressure and a suction passage 44 communicating with an oil suction opening that opens in an oil pan (not shown) are opened in the pump housing hole 42. The discharge passage 43 is formed with an enlarged diameter portion 45 facing the pump accommodation hole 42, and the discharge portion 19 of the pump cover 18 is fitted and supported by the enlarged diameter portion 45 by insertion. A seal ring 21 seals between the discharge channel 43 and the pump accommodation hole 42. The discharge flow path 43 and the discharge area of the pump element communicate with each other through a discharge port 46 formed in the discharge unit 19.
A suction port 10b and a discharge port 10c are provided in a concave groove shape in the pump housing part 12 of the partition wall 10a. The suction port 10b and the discharge port 10c are disposed at positions facing each other when viewed from the axial direction of the rotor drive shaft 15. The suction port 10b communicates with the suction part 20, and the discharge port 10c communicates with the discharge part 19.
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the center axis Os of the stator 8 is offset from the center axis Od of the rotor drive shaft 15 by a predetermined amount L1 on the discharge port 10c side.

次に、作用を説明する。
[磁気吸引力のアンバランスについて]
従来の電動オイルポンプでは、レイアウト成立性、低コスト化を考慮し、ロータ駆動軸の両端で軸受けを持つ構造とせず、モータロータとポンプロータとの間の位置で軸受けを有する構造としている。モータが限られた生存範囲、コストの中でより大きなトルク出力を要求される場合、モータロータ(の永久磁石)−ステータ間のエアギャップを通過する磁束量を大きくする必要があるが、上記従来構造では、この磁束量増大のためにエアギャップを縮小する等の工夫を必要とする。
しかし、磁束量増大によって相互の磁気吸引力も増大することになり、モータロータ−ステータ間のエアギャップずれの影響をより強く受けることになる。エアギャップ量の大小は、回転する軸部の同軸ずれ、各構成部品の寸法公差、組み付け精度、モータロータの傾斜、さらにステータ保持構造等、様々な要因によって発生する。
Next, the operation will be described.
[Unbalance of magnetic attractive force]
Conventional electric oil pumps have a structure having bearings at positions between the motor rotor and the pump rotor, instead of a structure having bearings at both ends of the rotor drive shaft, considering layout feasibility and cost reduction. When the motor is required to output a larger torque within a limited life range and cost, it is necessary to increase the amount of magnetic flux passing through the air gap between the motor rotor (permanent magnet) and the stator. Then, in order to increase the amount of magnetic flux, a device such as reducing the air gap is required.
However, an increase in the amount of magnetic flux also increases the mutual magnetic attraction force, which is more strongly affected by the deviation of the air gap between the motor rotor and the stator. The size of the air gap is caused by various factors such as a coaxial shift of the rotating shaft, dimensional tolerance of each component, assembly accuracy, inclination of the motor rotor, and a stator holding structure.

各構成部品の寸法公差、組み付け精度はコスト面や生産性を考慮した場合、汎用的に適切な精度がある。また、モータロータは、軸受けのクリアランスや長さによって幾何学的に決まる分だけ傾斜し得るが、さらにポンプ作動時には、図2に示すように、吐出圧による荷重をポンプロータが受けることによって略一定の方向に傾斜することになる。この吐出圧に起因する傾斜の方向と、各部精度に関係する同軸ずれや傾斜の大小が、同一方向に重なった場合には、モータロータ−ステータ間のエアギャップの大小の影響をより受けやすくなる。   The dimensional tolerance and assembly accuracy of each component have appropriate accuracy for general purposes in consideration of cost and productivity. Further, the motor rotor can be inclined by an amount determined geometrically depending on the clearance and length of the bearing, but when the pump is operated, as shown in FIG. Will tilt in the direction. When the direction of the inclination due to the discharge pressure and the coaxial shift or inclination related to the accuracy of each part overlap in the same direction, the influence of the size of the air gap between the motor rotor and the stator becomes more susceptible.

よって、従来の電動オイルポンプでは以下の問題点を有している。
電動オイルポンプはエンジンが停止している状況や、エンジンが低回転状態にある場合に動作することが多く、静粛性が重要機能の1つとなっているのに対し、モータロータの傾斜に伴うエアギャップの偏心は、作動時の振動の一つの要因であり、作動音に影響を与えやすい。特に、トルクを要求される場合には大きな影響を受ける。
レイアウトに余裕がない場合においては、モータロータ−ポンプロータ間に設けた軸受けのみで回転を受ける仕様とならざるを得ないが、主にオイルポンプの吐出圧により、ポンプロータが荷重を受けることにより、軸受けのクリアランスの範囲でモータロータが傾斜する。
さらに、各構成部品の寸法精度、組み立てに起因する寸法ばらつき等により、モータロータとステータティース間の同軸ずれが発生する。
一方、駆動軸の両端で軸受け構造を設定することで当該傾斜、偏心を抑制する手法では、レイアウト成立性やコストに影響がある。
Therefore, the conventional electric oil pump has the following problems.
Electric oil pumps often operate when the engine is stopped or when the engine is running at low speed, and quietness is one of the important functions, while the air gap associated with the inclination of the motor rotor Eccentricity is one factor of vibration during operation and tends to affect the operating sound. In particular, when torque is required, it is greatly affected.
When there is no margin in the layout, it must be a specification that receives rotation only with the bearing provided between the motor rotor and pump rotor, but the pump rotor receives the load mainly due to the discharge pressure of the oil pump, The motor rotor tilts within the bearing clearance range.
Furthermore, the coaxial deviation between the motor rotor and the stator teeth occurs due to the dimensional accuracy of each component, dimensional variations caused by assembly, and the like.
On the other hand, the method of suppressing the inclination and eccentricity by setting the bearing structure at both ends of the drive shaft has an effect on the layout feasibility and cost.

[作動音とずれ量との関係について]
理想的には、モータロータ−ステータ間の距離=エアギャップ(磁気抵抗)は円周方向で均一となる。しかし実際には、各寸法が全てノミナル(設計基準値)な場合でも、ロータ駆動軸と軸受けとの間にはクリアランスが存在しており、モータロータは幾何学的に所定の傾斜を有する。そして、ポンプ作動時には、ポンプにおいて、ポンプロータは吐出圧により荷重を受けるため、ロータ駆動軸は略一定の方向に傾斜する。この結果、モータロータ−ステータ間のエアギャップ(の最小値)は図2に示すLとなる。このLの値は軸受け穴、ステータなどの同軸度など公差を加味するとさらに大小し、この大小の変動分をエアギャップ基準位置からのずれ量と定義している。
図3は、作動音評価と当該品の分解、測定結果であり、「ずれ量」が大きく、Lの値がより小さくなるほど、作動音が大きくなることが判明している。
[Relationship between operating noise and deviation]
Ideally, the distance between the motor rotor and the stator = air gap (magnetic resistance) is uniform in the circumferential direction. However, actually, even when all the dimensions are nominal (design reference values), there is a clearance between the rotor drive shaft and the bearing, and the motor rotor has a geometrically predetermined inclination. When the pump is operated, since the pump rotor receives a load due to the discharge pressure in the pump, the rotor drive shaft is inclined in a substantially constant direction. As a result, the air gap (minimum value) between the motor rotor and the stator becomes L shown in FIG. The value of L is further increased by taking into account tolerances such as the coaxiality of the bearing hole, stator, etc., and this fluctuation is defined as the amount of deviation from the air gap reference position.
FIG. 3 shows the operation sound evaluation, the decomposition and measurement results of the product, and it has been found that the greater the “deviation amount” and the smaller the value of L, the greater the operation sound.

[ずれ量とノイズとの関係について]
エアギャップが作動音と相関するメカニズムは以下のように推定される。
まず、モータロータ−ステータ間のエアギャップは、モータロータの位置精度、傾きによって個体間のばらつきがあり得る。
1.エアギャップが均等でない理由:モータロータは幾何学的に許容される範囲内で傾斜する。
(a) 構造体が持つ寸法精度(同軸ずれ、軸クリアランスの違い等)
(b) エアギャップの大小による磁気吸引力のアンバランス
(c) ポンプロータには吐出圧によって印加される荷重
2.モータロータの傾きによる影響
(a) モータロータが傾斜することで、ポンプロータ、アウタロータ間で回転面に僅かな角度のずれが生じる。
(b) 傾斜によって、エアギャップが小さくなった側では磁気吸引力(エアギャップの2乗に比例)が大きくなるため、トルク変動が大きくなる。
3.推定
上記2に基づくと、傾き量の大小により、ポンプロータ、アウタロータ間の当たり方(角度やエネルギー)に差が出ることになる。
ポンプロータとアウタロータは回転中に噛み合うことで少なからず接触するため、作動音が発生する。ポンプ部で生じる音の大小は、モータロータの傾きの大小やトルク変動の大小、つまり、モータロータ−ステータ間のエアギャップが感度を持つと推定できる。
なお、補足として、吐出圧の無い状態においては、エアギャップの偏りがある状態でステータの通電が切り替わると、エアギャップの小さい方向が変化していくことになるが、一方で、吐出圧がある状態においては、ポンプロータ、アウタロータ側は吐出圧で付勢されるため、常に一定の傾斜を維持できず、回転中の姿勢が変化する可能性がある。
[Relationship between deviation and noise]
The mechanism by which the air gap correlates with the operating noise is estimated as follows.
First, the air gap between the motor rotor and the stator may vary among individuals depending on the positional accuracy and inclination of the motor rotor.
1. Reason why the air gap is not uniform: The motor rotor tilts within the geometrically acceptable range.
(a) Dimensional accuracy of the structure (coaxial deviation, shaft clearance difference, etc.)
(b) Unbalance of magnetic attractive force due to the size of the air gap
(c) Load applied to pump rotor by discharge pressure
2.Effects of motor rotor tilt
(a) Since the motor rotor is inclined, a slight angular deviation occurs between the rotation surfaces of the pump rotor and the outer rotor.
(b) Because the magnetic attractive force (proportional to the square of the air gap) increases on the side where the air gap becomes smaller due to the inclination, the torque fluctuation increases.
3.Estimation Based on 2 above, depending on the amount of tilt, there will be a difference in the way of contact (angle and energy) between the pump rotor and outer rotor.
Since the pump rotor and the outer rotor come into contact with each other by meshing during rotation, an operation noise is generated. It can be estimated that the noise generated in the pump section is sensitive to the motor rotor inclination and the torque fluctuation, that is, the air gap between the motor rotor and the stator.
As a supplement, in the state where there is no discharge pressure, the direction in which the air gap is small will change if the stator is switched on while the air gap is biased. On the other hand, there is discharge pressure. In the state, the pump rotor and the outer rotor are urged by the discharge pressure, so that a constant inclination cannot always be maintained, and the posture during rotation may change.

[磁気吸引力のアンバランス抑制作用]
これに対し、実施例1では、ステータ8の中心軸線Osを、ロータ駆動軸15の中心軸線Odよりも吐出ポート10c側に所定量L1だけオフセット配置した。言い換えると、ロータ駆動軸15の中心軸線Odを、ステータ8の中心軸線Osよりも吸入ポート10b側に所定量L1だけオフセット配置した。すなわち、初期的にモータロータ−ステータ間のエアギャップの最小値Lの値を所定量確保できるように、あらかじめステータ8の位置をロータ駆動軸15に対してロータ駆動軸15の傾斜方向にずらして配置している。
このため、図4に示すように、ポンプ作動時、ポンプロータ4が吐出側から吸入側へ吐出圧による荷重を受けてロータ駆動軸15が傾斜したとき、モータロータ−ステータ間のエアギャップの最小値Lを、図2に示した従来技術に対して所定量L1だけ大きく取ることができる。さらに、吐出圧に起因するロータ駆動軸15の基準位置からのずれ量はあらかじめ実験等により求めることができるため、所定量L1を、吐出圧に起因するロータ駆動軸15の基準位置からのずれ量と一致させておくことで、吐出圧に起因するエアギャップの大小を抑制できる。
[An unbalance suppression effect of magnetic attractive force]
In contrast, in the first embodiment, the center axis Os of the stator 8 is offset from the center axis Od of the rotor drive shaft 15 by a predetermined amount L1 on the discharge port 10c side. In other words, the center axis Od of the rotor drive shaft 15 is offset from the center axis Os of the stator 8 by a predetermined amount L1 on the suction port 10b side. In other words, the position of the stator 8 is shifted in advance in the direction of inclination of the rotor drive shaft 15 with respect to the rotor drive shaft 15 so that a predetermined amount of the minimum value L of the air gap between the motor rotor and the stator can be secured initially. doing.
For this reason, as shown in FIG. 4, when the pump rotor 4 receives a load due to the discharge pressure from the discharge side to the suction side and the rotor drive shaft 15 tilts during pump operation, the minimum value of the air gap between the motor rotor and the stator L can be increased by a predetermined amount L1 with respect to the prior art shown in FIG. Furthermore, since the amount of deviation from the reference position of the rotor drive shaft 15 due to the discharge pressure can be obtained in advance by experiments or the like, the predetermined amount L1 is the amount of deviation from the reference position of the rotor drive shaft 15 due to the discharge pressure. By keeping them in agreement, the size of the air gap due to the discharge pressure can be suppressed.

よって、実施例1の電動オイルポンプ1では、吐出圧に起因するモータロータ7の傾斜に加え、各部精度によるエアギャップ大小の影響、つまりは磁気吸引力の大小の影響を最小化できる。
よって、従来構造に対してモータロータ7の傾斜および各部精度に起因するモータロータ−ステータ間の磁気吸引力の周方向でのアンバランスを抑制でき、作動音低減の効果が得られる。
また、モータロータ−ステータ間のエアギャップが過小になるケースでは、軸受けの許容面圧を超過し、例えば、軸受けをアルミボディの削り出しとして形成している場合には、軸受けの異常摩耗発生のおそれがあるのに対し、当該リスクを低減できる。
さらに、軸受け部16が1つであるため、駆動軸の両端を保持する軸受け構造を必要とせず、レイアウト性で有利となり、同時にコストの追加発生を抑制できると共に、作動音に影響する磁気吸引力のアンバランスに対し、レイアウト性やコストへの影響を極小に抑えたまま効果を得ることができる。
加えて、ポンプ収容部12およびモータ収容部13の機能を有するセンタハウジング10に直接の削り加工で軸受け部16を形成することで、軸受けを形成するために、例えば、別部材の圧入などでコストアップにつながる従来構造と比較して、コスト面での抑制効果も期待できる。
Therefore, in the electric oil pump 1 of the first embodiment, in addition to the inclination of the motor rotor 7 caused by the discharge pressure, the influence of the air gap size due to the accuracy of each part, that is, the influence of the magnitude of the magnetic attractive force can be minimized.
Therefore, the imbalance in the circumferential direction of the magnetic attraction force between the motor rotor and the stator due to the inclination of the motor rotor 7 and the accuracy of each part with respect to the conventional structure can be suppressed, and the effect of reducing the operating noise can be obtained.
Further, in the case where the air gap between the motor rotor and the stator becomes too small, the allowable surface pressure of the bearing is exceeded. For example, when the bearing is formed as a machined aluminum body, abnormal wear of the bearing may occur. However, this risk can be reduced.
Furthermore, since there is only one bearing portion 16, there is no need for a bearing structure that holds both ends of the drive shaft, which is advantageous in terms of layout, and at the same time, it is possible to suppress the additional cost and magnetic attraction force that affects operating noise. With respect to the unbalance, it is possible to obtain an effect while minimizing the influence on layout and cost.
In addition, by forming the bearing portion 16 by directly machining the center housing 10 having the functions of the pump accommodating portion 12 and the motor accommodating portion 13, in order to form the bearing, for example, press-fitting of another member costs Compared to a conventional structure that leads to an increase in cost, it can also be expected to have a cost-saving effect.

実施例1の電動オイルポンプ1にあっては、以下の効果を奏する。
(1) モータロータ7とステータ8とを有するモータ部9と、モータロータ7に接続されたロータ駆動軸15と、外周に外歯を形成しロータ駆動軸15により駆動されるポンプロータ4と内周に前記外歯と噛み合う内歯を形成したアウタロータ5とを有し、ロータ駆動軸15の回転によって外歯と内歯との間に形成される複数のポンプ室の容積を連続的に増減変化させるポンプ部6と、ポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポート10bと、ポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポート10cと、モータ部9およびポンプ部6を収容するセンタハウジング10と、ロータ駆動軸15をセンタハウジング10に対し回動自在に支持する軸受け部16と、を備え、ステータ8の中心軸線Osをロータ駆動軸15の中心軸線Odよりも吐出ポート10c側にオフセット配置した。
これにより、エアギャップの大小差を抑制でき、磁気吸引力のアンバランスを抑制できる。
(2) 軸受け部16を、モータロータ7とポンプロータ4との間の位置に1つ設けたため、レイアウト成立性および低コスト化の点で有利となる。
(3) ポンプ収容部12およびモータ収容部13の機能を有するセンタハウジング10に直接の削り加工で軸受け部16を形成することで、軸受けを形成するために、例えば、別部材の圧入などでコストアップにつながる従来構造と比較して、コスト面での抑制効果も期待できる。
The electric oil pump 1 according to the first embodiment has the following effects.
(1) A motor unit 9 having a motor rotor 7 and a stator 8, a rotor drive shaft 15 connected to the motor rotor 7, a pump rotor 4 formed on the outer periphery and driven by the rotor drive shaft 15, and an inner periphery A pump having an outer rotor 5 formed with internal teeth that mesh with the external teeth, and continuously increasing or decreasing the volume of a plurality of pump chambers formed between the external teeth and the internal teeth by the rotation of the rotor drive shaft 15 Part 6, a suction port 10b that opens to a region where the volume of the pump chamber increases, a discharge port 10c that opens to a region where the volume of the pump chamber decreases, and a center housing 10 that houses the motor unit 9 and the pump unit 6 And a bearing portion 16 that rotatably supports the rotor drive shaft 15 with respect to the center housing 10, and the center axis Os of the stator 8 is offset from the center axis Od of the rotor drive shaft 15 on the discharge port 10c side. .
Thereby, the magnitude difference of an air gap can be suppressed and the imbalance of magnetic attraction force can be suppressed.
(2) Since one bearing portion 16 is provided at a position between the motor rotor 7 and the pump rotor 4, it is advantageous in terms of layout establishment and cost reduction.
(3) To form the bearing by forming the bearing portion 16 by direct shaving on the center housing 10 having the functions of the pump housing portion 12 and the motor housing portion 13, for example, press fitting with another member is costly Compared to a conventional structure that leads to an increase in cost, it can also be expected to have a cost-saving effect.

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、駆動軸を支持する軸受けとして、モータロータとポンプロータとの間に軸受け部を1つ設けた例を示したが、駆動軸の両端に軸受け部を設けた構成としても良い。駆動軸が両持ち支持された構成であっても吐出圧に起因する傾斜は生じるため、本発明を適用することで、実施例と同様の作用効果を得ることができる。
[Other Examples]
Although the present invention has been described based on the embodiments, the specific configuration of each invention is not limited to the embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the scope of the invention, Included in the invention.
For example, in the embodiment, an example in which one bearing portion is provided between the motor rotor and the pump rotor as a bearing for supporting the drive shaft is shown, but a configuration in which bearing portions are provided at both ends of the drive shaft may be employed. Even if the drive shaft is supported at both ends, an inclination caused by the discharge pressure occurs, and therefore, by applying the present invention, it is possible to obtain the same effect as the embodiment.

1 電動オイルポンプ
2 オイルポンプ
3 インバータ
4 ポンプロータ
5 アウタロータ
6 ポンプ部
7 モータロータ
8 ステータ
9 モータ部
10 センタハウジング(ハウジング)
10b 吸入ポート
10c 吐出ポート
15 ロータ駆動軸(駆動軸)
16 軸受け部(軸受け)
1 Electric oil pump
2 Oil pump
3 Inverter
4 Pump rotor
5 Outer rotor
6 Pump part
7 Motor rotor
8 Stator
9 Motor part
10 Center housing (housing)
10b Suction port
10c Discharge port
15 Rotor drive shaft (drive shaft)
16 Bearing part (bearing)

Claims (3)

モータロータとステータとを有するモータ部と、
前記モータロータに接続された駆動軸と、
外周に外歯を形成し前記駆動軸により駆動されるポンプロータと内周に前記外歯と噛み合う内歯を形成したアウタロータとを有し、前記駆動軸の回転によって前記外歯と前記内歯との間に形成される複数のポンプ室の容積を連続的に増減変化させるポンプ部と、
前記ポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、
前記ポンプ室の容積が減少する領域に開口する吐出ポートと、
前記モータ部および前記ポンプ部を収容するハウジングと、
前記駆動軸を前記ハウジングに対し回動自在に支持する軸受けと、
を備え、
前記ステータの中心軸線を前記駆動軸の中心軸線よりも前記吐出ポート側にオフセット配置したことを特徴とする電動オイルポンプ。
A motor unit having a motor rotor and a stator;
A drive shaft connected to the motor rotor;
A pump rotor driven by the drive shaft with outer teeth formed on the outer periphery and an outer rotor formed with inner teeth meshing with the outer teeth on the inner periphery; and by rotating the drive shaft, the outer teeth and the inner teeth A pump unit that continuously increases or decreases the volume of a plurality of pump chambers formed between
A suction port that opens into a region where the volume of the pump chamber increases;
A discharge port that opens into an area where the volume of the pump chamber decreases;
A housing for housing the motor unit and the pump unit;
A bearing that rotatably supports the drive shaft with respect to the housing;
With
An electric oil pump characterized in that a center axis of the stator is offset from the center axis of the drive shaft toward the discharge port.
請求項1に記載の電動オイルポンプにおいて、
前記軸受けを、前記モータロータと前記ポンプロータとの間の位置に1つ設けたことを特徴とする電動オイルポンプ。
The electric oil pump according to claim 1,
An electric oil pump, wherein one bearing is provided at a position between the motor rotor and the pump rotor.
請求項1または請求項2に記載の電動オイルポンプにおいて、
前記軸受けを、前記ハウジングを削り加工して形成したことを特徴とする電動オイルポンプ。
In the electric oil pump according to claim 1 or 2,
An electric oil pump, wherein the bearing is formed by cutting the housing.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016145565A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 本田技研工業株式会社 Electric oil pump
JP2017096099A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric pump and electric oil pump combined with automatic transmission
CN114439904A (en) * 2022-01-29 2022-05-06 重庆长安汽车股份有限公司 Automobile speed changer
WO2024060503A1 (en) * 2022-09-20 2024-03-28 安徽威灵汽车部件有限公司 Oil pumping device and vehicle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020165321A (en) 2019-03-28 2020-10-08 日本電産トーソク株式会社 Electric oil pump
JP7281687B2 (en) 2019-03-28 2023-05-26 ニデックパワートレインシステムズ株式会社 electric oil pump

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11343983A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Denso Corp Motor-driven pump
WO2009116101A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 Boschiroli, Gianbattista Integral motor- pump assembly
JP2010112328A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2013245611A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Aisin Seiki Co Ltd Electric oil pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11343983A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Denso Corp Motor-driven pump
WO2009116101A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 Boschiroli, Gianbattista Integral motor- pump assembly
JP2010112328A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2013245611A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Aisin Seiki Co Ltd Electric oil pump

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016145565A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 本田技研工業株式会社 Electric oil pump
JP2017096099A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric pump and electric oil pump combined with automatic transmission
CN114439904A (en) * 2022-01-29 2022-05-06 重庆长安汽车股份有限公司 Automobile speed changer
WO2024060503A1 (en) * 2022-09-20 2024-03-28 安徽威灵汽车部件有限公司 Oil pumping device and vehicle

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