WO2005078279A1 - 電動ポンプユニット - Google Patents

電動ポンプユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2005078279A1
WO2005078279A1 PCT/JP2005/002252 JP2005002252W WO2005078279A1 WO 2005078279 A1 WO2005078279 A1 WO 2005078279A1 JP 2005002252 W JP2005002252 W JP 2005002252W WO 2005078279 A1 WO2005078279 A1 WO 2005078279A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pump unit
rotor
motor
core
electric pump
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/002252
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takatoshi Sakata
Yasuo Asai
Yasuhiro Yukitake
Kouji Yoshinami
Original Assignee
Jtekt Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jtekt Corporation filed Critical Jtekt Corporation
Priority to EP05710203A priority Critical patent/EP1717443A4/en
Priority to US10/589,415 priority patent/US20070182259A1/en
Publication of WO2005078279A1 publication Critical patent/WO2005078279A1/ja

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008Prime movers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • H02K1/2733Annular magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/163Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes

Definitions

  • the present invention relates to a compact electric pump unit in which a pump chamber for circulating liquid and an electric motor chamber are arranged adjacent to each other, for example, a water pump or an oil pump mounted on a vehicle.
  • this type of electric pump has a structure in which the pump and the motor are formed separately, and the drive can be transmitted between the rotation axis of the pump and the rotation axis of the motor using a joint such as an Oldham joint.
  • a joint such as an Oldham joint.
  • the present applicants have proposed a small and inexpensive electric pump unit by using a single shaft for both the rotating shaft of the motor and the rotating shaft of the pump (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-31065). reference).
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional electric pump unit
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
  • This example shows a trochoid pump used as a hydraulic pump for an automobile transmission.
  • An electric motor chamber (motor section 12) and a pump chamber (pump section 13) are provided inside a housing. They are formed adjacent to each other.
  • a main shaft 14 which is a drive shaft rotated by the motor unit 12 and also serves as a rotation shaft of the pump unit 13 is disposed in the housing, and both ends in the axial direction are provided in the housing. It is rotatably supported by the bearings 31 and 32.
  • the housing is made of, for example, an aluminum alloy, and has a motor housing lib as a cover for the motor unit 12, a pump housing 11a mainly storing the pump unit 13, and a pump for sealing an opening of the pump housing 11a.
  • the pumpno and the housing 11a have an inner wall lid for separating the pump unit 13 and the motor unit 12 and have a through hole llh at a substantially radial center thereof for allowing the main shaft 14 to pass therethrough.
  • reference numeral 15 denotes a rotor core of the motor
  • 16 denotes a magnet (permanent magnet)
  • 17 denotes a protective ring
  • 18 denotes a stator core of the motor
  • 18a denotes a tooth portion of the stator core
  • 19 denotes a coinole
  • 21 denotes an outer rotor of a trochoid pump
  • 33 is an oil seal.
  • the motor of the electric pump unit as described above generally includes a surface magnet (Surface Magnet).
  • a brushless motor with a permanent magnet (hereinafter abbreviated as SPM) structure is used.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the configuration of the rotor section of the motor in this example.
  • the rotor portion of the SPM structure motor has a rotor core 15 formed by punching and laminating an electro-magnetic steel sheet coated with a non-magnetic material, and a cylindrical magnet (disposed around the rotor core 15).
  • a ring 16) is mainly formed, and a protective ring 17 made of a non-magnetic material such as stainless steel for protecting the magnet 16 exposed on the surface is fitted around these.
  • Patent Document 1 JP-A-2002-31065
  • auxiliary equipment mounted on an automobile a more compact product is required due to the reduced space in the engine room.
  • these auxiliary equipments are always required to be lightweight for energy saving (improve fuel efficiency) and to reduce costs for improving competitiveness.
  • energy saving improve fuel efficiency
  • costs for improving competitiveness There is a demand for lighter, lower cost products that have the same functions and reliability.
  • the present invention has been made to address the above-described problem, and has a small number of parts.
  • Another object of the present invention is to provide a small and inexpensive electric pump unit.
  • the invention according to claim 1 is configured such that fluid is sucked into one end of a rotating shaft disposed through a hole provided in an inner wall for partitioning the inside of a housing.
  • 'A pump portion for discharging is formed, and a rotor serving as a permanent magnet and a rotor core fixed to the outer periphery of the rotating shaft are arranged on the other end side of the rotating shaft, and the rotor is arranged around the rotor.
  • a permanent magnet constituting the rotor is embedded in the rotor core.
  • the present invention provides an electric pump unit in which a single shaft serves as both a rotation axis of a pump and a rotation axis of a motor, and has an embedded magnet (Interior Permanent Magnet: hereinafter, abbreviated as IPM) structure in the motor.
  • IPM Interior Permanent Magnet
  • the motor of the electric pump unit which has conventionally been the SPM structure, has the IPM structure, thereby eliminating the need for a protection ring for protecting the permanent magnet. Therefore, the electric pump unit of the present invention can achieve a reduction in the number of parts and a lighter weight than conventional products.
  • a bearing clearance is provided between an outer diameter surface of the rotor core and an inner diameter surface of the stator core opposed thereto, and the rotation of the rotating shaft is supported by the stator core. If the configuration is adopted, it is possible to dispose the conventional rolling bearing by arranging it to support the rotating shaft, and to omit the rolling bearing. By omitting these bearings, not only the cost of the electric pump unit can be reduced, but also the dimension in the unit axial direction can be shortened, and the electric pump unit can be made more compact.
  • annular stator core having an annular core having a cylindrical inner peripheral surface and a tooth portion protruding in the radial direction of the outer peripheral surface force of the annular core is used.
  • a stator core having a cylindrical inner peripheral surface that is not interrupted in the circumferential direction is used. This facilitates the formation of an oil film between the inner peripheral surface of the stator core and the outer peripheral surface of the rotor core that is in sliding contact with the stator core.
  • the electric pump unit of the present invention has a solid lubricating film made of a non-magnetic material formed on at least one of the outer diameter surface of the rotor core and the inner diameter surface of the stator core opposed thereto. (Claim 4).
  • the non-magnetic solid lubricating coating can reduce friction between the rotor core and the stator core without impairing the efficiency of the motor.
  • the permanent magnet used for the motor (rotor portion) of the electric pump unit of the present invention a rare earth magnet is preferable, and the rotor core is preferably formed by laminating electromagnetic steel sheets. Section 5). With this configuration, the motor can be driven at a high speed and a high efficiency.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a structure of an electric pump unit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a rotor portion of a motor in the electric pump unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing a structure of an electric pump unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional electric pump unit.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. 6.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing a configuration of a rotor portion of a motor in a conventional electric pump unit.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of the electric pump unit according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the rotor unit of the motor according to the present embodiment.
  • the electric pump unit according to the present embodiment also shows a trochoid pump used as a hydraulic pump for an automobile transmission, and an electric motor chamber (motor section 2) and a pump chamber (pump) are provided inside a housing. Part 3) and force are formed adjacent to each other.
  • a main shaft 4 which is a drive shaft rotated by the motor unit 2 and also a rotation shaft of the pump unit 3 is arranged.
  • the housing la is made of, for example, an aluminum alloy, and a motor plate lb and a pump plate lc that seal the respective openings are arranged in the motor unit 2 side opening and the pump unit 3 side opening.
  • the housing la is provided with an inner wall Id for separating the pump section 3 and the motor section 2, and a through hole 1 h for passing the main shaft 4 is formed substantially at the center in the radial direction. I have.
  • reference numeral 5 is a rotor core of the motor
  • 6 is a magnet (permanent magnet)
  • 7 is a stator core of the motor
  • 7a is a tooth portion of the stator core
  • 9 is a coil
  • 21 is a rotor of a trochoid pump
  • 22 is an inner rotor of a trochoid pump. It is.
  • the rotor core 5 is formed by laminating electromagnetic steel plates having holes 5a, 5a,. That is, the magnet 6 is embedded inside the rotor core 5. Further, the outer diameter of the rotor core 5 and the inner diameter of the stator core 7 are formed to have a slight clearance, and are configured as a slide bearing that supports the rotation of the main shaft 4.
  • this electric pump unit does not need to arrange a protective ring around the rotor core 5 unlike a conventional SPM structure motor.
  • the rotation of the main shaft 4 is supported by the inner diameter surface of the stator core 7, it is possible to omit a rolling bearing conventionally arranged to support the rotation shaft. Therefore, the book
  • the electric pump unit according to the embodiment can be a lightweight, compact and inexpensive electric pump unit as compared with a conventional product.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure of the electric pump unit according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. Note that components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the electric pump unit according to the present embodiment differs from the first embodiment in that, as shown in FIG. 5, an annular core 8a having a cylindrical inner peripheral surface is used as a stator core of a motor unit 2, An outer circumferential surface of the core 8a is characterized in that an annular stator core 8 including a tooth portion 8b projecting in the radial direction and a cylindrical member 8c supporting the tooth portion 8b is used.
  • the annular stator core 8 has a cylindrical inner peripheral surface that is not interrupted in the circumferential direction, it is easy to form an oil film between the inner peripheral surface of the stator core 8 and the outer peripheral surface of the rotor core 5 that is in sliding contact therewith. Become. Moreover, since the inner peripheral surface of the stator core 8 is cylindrical, it is possible to finish the inner peripheral surface with high precision by machining (for example, grinding).
  • the electric pump unit according to the present embodiment can be configured to be lightweight and compact as in the first embodiment, and of course, the friction in the sliding bearing portion is reduced, so that the electric pump unit has a long service life.
  • an electric pump unit capable of coping with high rotation can be provided.
  • At least one of the outer diameter surface of the rotor core 5 and the inner diameter surface of the stator core (7, 8) opposed thereto has a nonmagnetic material (for example, a fluorine-based material such as PTFE). Grease) may be formed. The friction between the rotor core and the stator core can be further reduced by the non-magnetic solid lubricating coating.
  • a nonmagnetic material for example, a fluorine-based material such as PTFE.
  • an oil seal, a mechanical seal, or the like for sealing the fluid circulating in the pump portion may be provided around the through hole of the housing.
  • the magnet 6 used for the motor unit 2 may be a rare earth (particularly, neodymium).
  • A) Magnets are preferred.
  • the rotor core 5 and the stator core (7, 8) those formed by laminating electromagnetic steel sheets can be suitably used. By employing these, it becomes possible to perform high-speed rotation and high-efficiency rotation of the motor.
  • the structures of the motor and the pump in the present invention are not limited to the examples in the above embodiment.
  • the present invention can be applied to an electric pump having another configuration such as a pump using an impeller and a vane pump.
  • the number of parts is reduced and the number of parts is reduced as compared with a conventional product that requires a protection ring for protecting the permanent magnet of the motor rotor. It is possible to achieve a stake.
  • the conventional rotary pump can be arranged to support the rotary shaft, and the rolling bearing can be omitted. Can be configured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

 ポンプ部の回転軸とモータ部の回転軸とを単一のシャフト(主軸4)で兼用した電動ポンプユニットにおいて、モータのロータを、マグネット6がロータコア5の内部に埋め込まれた構造(IPM構造)とする。この構成により、本発明の電動ポンプユニットは、ロータコア5の周囲に保護環を配置する必要がない。また、ステータコア7の内径面で、主軸4の回転を支持することが可能になる。従って、本発明の電動ポンプユニットは、従来の製品に比べ、軽量・コンパクトで安価な電動ポンプユニットとすることができる。  

Description

明 細 書
電動ポンプユニット
技術分野
[0001] 本発明は、例えば車載用のウォーターポンプやオイルポンプ等、液体を循環させる ポンプ室と電動モータ室とが隣接して配置されたコンパクトな電動ポンプユニットに関 する。
背景技術
[0002] 近年、環境への負荷の少な!/、電気自動車や、排出ガスの少な!/ 、わゆるハイブリ ッドカーが注目されており、実用段階に入ったものも登場している。これらの自動車は 、エンジンが無いかあるいは間欠動作を行なうため、従来エンジンに掛け渡した無限 ベルトにより駆動されていたポンプ等の補機類は、その駆動源を電動モータに置き換 える必要がある。
[0003] 従来、この種の電動ポンプは、ポンプとモータとを別体に形成し、ポンプの回転軸と モータの回転軸との間を、例えばオルダムジョイント等の継ぎ手を用いて駆動伝達可 能に連結していた。し力しながら、このような構成の場合、一対のシャフトにそれぞれ 対応して軸受ゃオイルシールを設けているため、部品点数が多ぐ装置も大型で製 造コストも高くなつてしまう。そこで、本出願人らは、モータの回転軸とポンプの回転軸 を単一のシャフトで兼用することにより、小型で安価な電動ポンプユニットを提案して いる(日本特開 2002-31065号公報を参照)。
[0004] 図 6は、従来の電動ポンプユニットの構造を示す模式的断面図であり、図 7は、図 6 の C - C線矢視断面図である。
[0005] この例は、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられるトロコイドポンプ を示したものであり、ハウジングの内部には、電動モータ室(モータ部 12)とポンプ室( ポンプ部 13)とが、隣接して形成されている。また、このハウジング内には、モータ部 12によって回転駆動される駆動軸であると同時にポンプ部 13の回転軸ともなる主軸 14が配置されており、その軸方向両端部が、このハウジングに設けられた軸受 31お よび 32により回転自在に支持されて 、る。 [0006] ハウジングは、例えばアルミ合金製であり、モータ部 12のカバーとしてのモータハウ ジング l ibと、主にポンプ部 13が収納されるポンプハウジング 11aと、このポンプハウ ジング 11aの開口を密閉するポンププレート 11cとを連結して構成されている。このポ ンプノ、ウジング 11aは、ポンプ部 13とモータ部 12とを分画する内壁 l idを備えるとと もに、その径方向略中央には、主軸 14を揷通させるための貫通孔 l lhが形成されて いる。なお、図中の符号 15はモータのロータコア、 16はマグネット(永久磁石)、 17は 保護環、 18はモータのステータコア、 18aはステータコアのティース部、 19はコィノレ、 21はトロコイドポンプのァウタロータ、 22はトロコイドポンプのインナロータ、 33はオイ ルシールである。
[0007] 以上のような電動ポンプユニットのモータには、一般的に、表面磁石(Surface
Permanent Magnet:以下、 SPMと略称する)構造のブラシレスモータが用いら れている。
[0008] 図 8は、この例におけるモータのロータ部の構成を示す分解斜視図である。
この図のように、 SPM構造のモータのロータ部は、非磁性体をコーティングした電 磁鋼板を打ち抜き、積層して形成されたロータコア 15と、このロータコア 15の外周に 配置された筒状マグネット(リング磁石) 16とを主体として構成されており、これらの周 囲には、表面に露出したマグネット 16を保護するためのステンレス鋼等の非磁性体 力もなる保護環 17が嵌め入れられている。なお、ロータ部の構成として、前記筒状の マグネット 16に代わり、ロータコア 15の外周面に等分して設けた軸方向溝に、複数の 棒状マグネットを配置した構造 (セグメント方式)のものもある。
[0009] 特許文献 1 :特開 2002-31065号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] ところで、自動車に搭載する補機類は、エンジンルーム内のスペースの減少から、 更にコンパクトな製品が求められている。また、これらの補機類は、省エネ (燃費向上 )のための軽量ィ匕と、競争力を向上させるためのコストダウンが常に求められており、 以上のような電動ポンプユニットにおいても、従来と同等の機能と信頼性を有しなが らも、更に軽量で低コストの製品が要望されている。 [0011] 本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、部品点数が少なく
、かつ、小型で安価な電動ポンプユニットを提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0012] 前記の目的を達成するために、請求項 1に記載の発明は、ハウジング内を分画する 内壁に設けた孔を揷通して配設された回転軸の一端側に、流体を吸引'吐出するポ ンプ部が形成されているとともに、前記回転軸の他端側に、この回転軸の外周に固 定されたロータコアと永久磁石と力 なるロータと、このロータの周囲に配置されたテ ィース部を有するステータコアとコイルとからなるステータと、を備えるモータ部が形成 されてなる電動ポンプユニットにおいて、前記ロータを構成する永久磁石が、前記口 ータコアの内部に埋め込まれて 、ることを特徴とする。
[0013] 本発明は、ポンプの回転軸とモータの回転軸とを単一のシャフトで兼用した電動ポ ンプユニットにおいて、モータに埋め込み磁石(Interior Permanent Magnet:以 下、 IPMと略称する)構造を採用することによって、所期の目的を達成しょうとするも のである。
[0014] すなわち、請求項 1に記載の発明によれば、従来、 SPM構造であった電動ポンプ ユニットのモータを IPM構造とすることにより、永久磁石を保護するための保護環が 不要となる。従って、本発明の電動ポンプユニットは、従来の製品に比して、部品点 数の削減と軽量ィ匕を実現することができる。
[0015] また、請求項 2のように、前記ロータコアの外径面とこれに対向する前記ステータコ ァの内径面との間に軸受すきまを設け、前記回転軸の回転をこのステータコアで支 持する構成を採用すれば、従来この回転軸を支持するために配置して 、た転がり軸 受も省略することが可能になる。これら軸受を省略することにより、電動ポンプユニット のコストを低減できることは勿論、ユニット軸方向の寸法を短縮することが可能になり、 電動ポンプユニットを更にコンパクトに構成することができる。
[0016] ここで、本発明の電動ポンプユニットに用いるステータコアとしては、円筒状の内周 面を有する環状コアとこの環状コアの外周面力 径方向に突出するティース部とを備 える環状ステータコアを、好適に採用することができる(請求項 3)。
[0017] すなわち、周方向に途切れのない筒状内周面を有するステータコアを使用すること によって、ステータコアの内周面とこれに摺接するロータコアの外周面との間の油膜 形成が容易になる。
[0018] また、本発明の電動ポンプユニットは、前記ロータコアの外径面とこれに対向する前 記ステータコアの内径面の少なくとも一方に、非磁性体カゝらなる固体潤滑被膜を形 成しても良い(請求項 4)。
[0019] この非磁性固体潤滑被膜により、モータの効率を損なうことなぐ上記ロータコアとス テータコアの間の摩擦を低減することができる。
[0020] なお、本発明の電動ポンプユニットのモータ(ロータ部)に用いる永久磁石としては 、希土類磁石が好ましぐまた、ロータコアは、電磁鋼板を積層して形成したものが好 ましい (請求項 5)。この構成により、モータを高回転ィ匕および高効率ィ匕することができ る。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の第 1実施形態における電動ポンプユニットの構造を示す模式的断面 図である。
[図 2]図 1の A— A線矢視断面図である。
[図 3]本発明の第 1実施形態の電動ポンプユニットにおけるモータのロータ部の構成 を示す分解斜視図である。
[図 4]本発明の第 2実施形態における電動ポンプユニットの構造を示す模式的断面 図である。
[図 5]図 4の B-B線矢視断面図である。
[図 6]従来の電動ポンプユニットの構造を示す模式的断面図である。
[図 7]図 6の C-C線矢視断面図である。
[図 8]従来の電動ポンプユニットにおけるモータのロータ部の構成を示す分解斜視図 である。
符号の説明
[0022] la ハウジング
lb モータプレート
lc ポンププレート Id 内壁
lh 貫通孔
2 モータ部(電動モータ室)
3 ポンプ部(ポンプ室)
4 主軸(回転軸)
5 ロータコア
5a 穴
6 マグネット(永久磁石)
7 ステータコア
7a ティース部
8 環状ステータコア
8a 環状コア 8b ティース部 8c 筒状部材 9 コイル
11a ポンプハウジング
l ib モータハウジング
11c ポンププレート
l id 内壁
l lh 貫通孔
12 モータ部
13 ポンプ部
14 主軸
15 ロータコア
16 マグネット
17 保護環
18 ステータコア
19 コイル
1 ァウタロータ
2 インナロータ 31, 32 転がり軸受
33 オイルシール
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、図面を参照しつっこの発明を実施するための形態について説明する。
図 1は、本発明の第 1実施形態における電動ポンプユニットの構造を示す模式的断 面図であり、図 2は図 1の A— A線矢視断面図である。また、図 3は、本実施形態にお けるモータのロータ部の構成を示す分解斜視図である。
[0024] 本実施形態における電動ポンプユニットも、自動車のトランスミッション用油圧ボン プとして用いられるトロコイドポンプを示したものであり、ハウジングの内部には、電動 モータ室 (モータ部 2)とポンプ室 (ポンプ部 3)と力 隣接して形成されて 、る。また、 このハウジング内には、モータ部 2によって回転駆動される駆動軸であると同時にポ ンプ部 3の回転軸ともなる主軸 4が配置されて 、る。
[0025] ハウジング laは、例えばアルミ合金製であり、そのモータ部 2側開口およびポンプ 部 3側開口には、それぞれの開口を密閉するモータプレート lbおよびポンププレート lcが配置されている。また、このハウジング laは、ポンプ部 3とモータ部 2とを分画す る内壁 Idを備えており、その径方向略中央には、主軸 4を揷通させるための貫通孔 1 hが形成されている。なお、図中の符号 5はモータのロータコア、 6はマグネット(永久 磁石)、 7はモータのステータコア、 7aはステータコアのティース部、 9はコイル、 21は トロコイドポンプのァウタロータ、 22はトロコイドポンプのインナロータである。
[0026] 本実施形態における電動ポンプユニットの特徴は、図 3に示すように、ロータコア 5 力 周方向に等配された穴 5a, 5a, · · ·を有する電磁鋼板を積層して形成されており 、マグネット 6がこのロータコア 5の内部に埋め込まれている点である。また、前記ロー タコア 5の外径とステータコア 7の内径とは、僅かなすきまをなす寸法に形成されてお り、主軸 4の回転を支持するすべり軸受として構成されている。
[0027] 以上のように、モータ部 2を IPM構造とすることにより、この電動ポンプユニットは、 従来の SPM構造モータのように、ロータコア 5の周囲に保護環を配置する必要がな い。また、ステータコア 7の内径面で主軸 4の回転を支持するため、従来この回転軸 を支持するために配置していた転がり軸受を省略することが可能になる。従って、本 実施形態における電動ポンプユニットは、従来の製品に比べ、軽量'コンパクトで安 価な電動ポンプユニットとすることができる。
[0028] なお、ポンプ部 3に満たされたオイル(図示省略)は、ハウジング laの貫通孔 lhから モータ部 2に流入し、前記ロータコア 5とステータコア 7により構成されたすベり軸受の 潤滑剤としても機能する。
[0029] 次に、本発明の第 2実施形態について説明する。
図 4は、本発明の第 2実施形態における電動ポンプユニットの構造を示す模式的断 面図であり、図 5は図 4の B— B線矢視断面図である。なお、第 1実施形態と同様の機 能を有する構成部材には、同じ符号を付記して、詳細な説明を省略する。
[0030] 本実施形態における電動ポンプユニットが第 1実施形態と異なる点は、図 5に示す ように、モータ部 2のステータコアとして、円筒状の内周面を有する環状コア 8aと、こ の環状コア 8aの外周面カも径方向に突出するティース部 8bと、このティース部 8bを 支承する筒状部材 8cとからなる環状ステータコア 8が用いられて 、る点である。
[0031] この環状ステータコア 8は、周方向に途切れのない筒状内周面を有するため、この ステータコア 8の内周面とこれに摺接するロータコア 5の外周面との間の油膜形成が 容易になる。また、このステータコア 8は内周面が円筒状であるため、機械加工 (例え ば研削加工等)により、この内周面を高精度に仕上げることが可能である。
[0032] 従って、本実施形態における電動ポンプユニットは、前記第 1実施形態と同様、軽 量'コンパクトに構成でき得ることは勿論、すべり軸受部での摩擦が低減されることか ら、長寿命で、かつ、高回転にも対応可能な電動ポンプユニットとすることができる。
[0033] なお、本発明の電動ポンプユニットにおいては、ロータコア 5の外径面とこれに対向 するステータコア(7, 8)の内径面の少なくとも一方に、非磁性体 (例えば PTFE等の フッ素系榭脂)からなる固体潤滑被膜を形成しても良 、。この非磁性固体潤滑被膜 により、これらロータコアとステータコアの間の摩擦を更に低減することができる。
[0034] また、本発明の電動ポンプユニットにおいては、ハウジングの貫通孔周辺に、ポン プ部に循環する流体を軸封するためのオイルシールやメカ-カルシール等を配設し ても良い。
[0035] また更に、モータ部 2 (ロータ)に用いるマグネット 6としては、希土類 (特にネオジゥ ム)磁石が好ましぐまた、ロータコア 5およびステータコア(7, 8)として、電磁鋼板を 積層して形成したものを好適に採用することができる。これらの採用により、モータを 高回転ィ匕および高効率ィ匕することが可能となる。
[0036] 本発明におけるモータやポンプの構造は、上記実施形態での例に限定されるもの ではない。例えばインペラを用いたポンプやべーンポンプ等、他の構成の電動ポン プにも適用可能であることは言うまでもない。
産業上の利用可能性
[0037] 以上のように、本発明の電動ポンプユニットによれば、モータのロータ部の永久磁 石を保護するための保護環が必要なぐ従来の製品に比して、部品点数の削減と軽 量ィ匕を達成することができる。
[0038] また、回転軸の回転をステータコアで支持する構成を採用すれば、従来この回転 軸を支持するために配置して 、た転がり軸受も省略することが可能で、電動ポンプュ ニットを更にコンパクトに構成することができる。

Claims

請求の範囲
[1] ハウジング内を分画する内壁に設けた孔を揷通して配設された回転軸の一端側に
、流体を吸引'吐出するポンプ部が形成されているとともに、前記回転軸の他端側に 、この回転軸の外周に固定されたロータコアと永久磁石と力 なるロータと、このロー タの周囲に配置されたティース部を有するステータコアとコイルとからなるステータと、 を備えるモータ部が形成されてなる電動ポンプユニットにおいて、
前記ロータを構成する永久磁石力 S、前記ロータコアの内部に埋め込まれていること を特徴とする電動ポンプユニット。
[2] 前記ロータコアの外径面とこれに対向する前記ステータコアの内径面との間に軸受 すきまを設け、前記回転軸の回転をこのステータコアで支持することを特徴とする請 求項 1に記載の電動ポンプユニット。
[3] 前記ステータコアが、円筒状の内周面を有する環状コアとこの環状コアの外周面か ら径方向に突出するティース部とを備える環状ステータコアであることを特徴とする請 求項 2に記載の電動ポンプユニット。
[4] 前記ロータコアの外径面とこれに対向する前記ステータコアの内径面の少なくとも 一方に、非磁性体からなる固体潤滑被膜が形成されていることを特徴とする請求項 2 または請求項 3に記載の電動ポンプユニット。
[5] 前記永久磁石が希土類磁石であり、かつ、前記ロータコアが積層した電磁鋼板を 用いて形成されて 、ることを特徴とする請求項 1な 、し請求項 4の 、ずれかに記載の 電動ポンプユニット。
PCT/JP2005/002252 2004-02-16 2005-02-15 電動ポンプユニット WO2005078279A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05710203A EP1717443A4 (en) 2004-02-16 2005-02-15 MOTOR-DRIVEN PUMP UNIT
US10/589,415 US20070182259A1 (en) 2004-02-16 2005-02-15 Electric pump unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004037869A JP4475391B2 (ja) 2004-02-16 2004-02-16 電動ポンプユニット
JP2004-037869 2004-02-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005078279A1 true WO2005078279A1 (ja) 2005-08-25

Family

ID=34857790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/002252 WO2005078279A1 (ja) 2004-02-16 2005-02-15 電動ポンプユニット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070182259A1 (ja)
EP (1) EP1717443A4 (ja)
JP (1) JP4475391B2 (ja)
KR (1) KR20060124702A (ja)
WO (1) WO2005078279A1 (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007318962A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Jtekt Corp 回転機
KR100905909B1 (ko) 2007-07-04 2009-07-02 주식회사 캐프스 자동차 연료펌프용 bldc 모터의 고정자 구조
KR100903519B1 (ko) * 2007-09-18 2009-06-19 주식회사 아모텍 영구자석 매입형 모터 및 이를 이용한 공기흡입장치
EP2072826B1 (de) * 2007-12-17 2015-10-14 Grundfos Management A/S Rotor für einem Spaltrohrmotor
CN101219648B (zh) * 2008-01-31 2010-12-08 北京经纬恒润科技有限公司 车灯转向驱动装置
DE102008020778A1 (de) * 2008-04-25 2009-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Synchronmaschine, Herstellungsverfahren für einen derartigen Rotor sowie Synchronmaschine mit einem derartigen Rotor
DE102008060875B4 (de) * 2008-10-28 2016-06-30 Thomas Magnete Gmbh Von einem Gleichstrommotor angetriebene Zahnradpumpe
US20110062805A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Caterpillar Inc. Switched reluctance machine with eddy current loss dampener
US8974197B2 (en) * 2010-02-16 2015-03-10 Halla Visteon Climate Control Corporation Compact structure for an electric compressor
DE102011075278A1 (de) * 2010-07-16 2012-02-23 Baumüller Nürnberg GmbH Pumpenaggregat
JP6056149B2 (ja) * 2011-08-31 2017-01-11 株式会社ジェイテクト 電動ポンプユニットおよびその製造方法
JP2013169136A (ja) * 2012-01-17 2013-08-29 Asmo Co Ltd 駆動装置
KR20140008483A (ko) * 2012-07-10 2014-01-21 주식회사 만도 모터 구조체
JP2014054160A (ja) * 2012-08-08 2014-03-20 Jtekt Corp 電動アクチュエータ
JP2014173443A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Asmo Co Ltd 電動ポンプ
JP6081824B2 (ja) * 2013-03-06 2017-02-15 アスモ株式会社 電動ポンプ
JP2014173585A (ja) * 2013-03-13 2014-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動流体ポンプ
US10468927B2 (en) * 2014-04-15 2019-11-05 Tm4, Inc. Inserted permanent magnet rotor for an external rotor electric machine
JP6441617B2 (ja) * 2014-09-01 2018-12-19 株式会社ミツバ ブラシレスモータ
JP5907466B1 (ja) * 2014-11-12 2016-04-26 良幸 加来 極小ギャップの発電機または電動機
DE102015210908A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-15 Bühler Motor GmbH Elektromotorisch angetriebene Flüssigkeitspumpe
DE202015105244U1 (de) * 2015-10-05 2017-01-09 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Pumpe-Motor-Einheit
WO2017142940A1 (en) 2016-02-15 2017-08-24 Indiana University Research And Technology Corporation High torque density electric motor/generator with rolling element
CN108566018B (zh) * 2018-07-09 2023-11-10 深圳市八达威科技有限公司 一种旋转式密封的无刷直流电机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03164582A (ja) * 1989-11-20 1991-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JPH03271575A (ja) * 1990-03-20 1991-12-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JPH1075542A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Aichi Emerson Electric Co Ltd 圧縮機駆動用電動機
JP2003269345A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Aisin Seiki Co Ltd 電動オイルポンプ
JP2004040917A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Mitsubishi Electric Corp 回転電機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086508A (en) * 1974-06-29 1978-04-25 The Director National Research Institute For Metals Can for use in canned motor
US4015154A (en) * 1974-12-23 1977-03-29 Sony Corporation Motor and method for making same
JPS5996843A (ja) * 1982-11-19 1984-06-04 Hitachi Ltd 水中モータ
US4659952A (en) * 1983-12-27 1987-04-21 Alps Electric Co., Ltd. Motor air gap bearing arrangement
JPS62254649A (ja) * 1986-04-25 1987-11-06 Isuzu Motors Ltd タ−ボチヤ−ジヤ用発電機
US5044897A (en) * 1989-07-10 1991-09-03 Regents Of The University Of Minnesota Radial drive for implantable centrifugal cardiac assist pump
CN1071061C (zh) * 1996-02-23 2001-09-12 松下电器产业株式会社 电动机
US5990588A (en) * 1996-12-13 1999-11-23 General Electric Company Induction motor driven seal-less pump
US5949171A (en) * 1998-06-19 1999-09-07 Siemens Canada Limited Divisible lamination brushless pump-motor having fluid cooling system
US6225725B1 (en) * 1999-02-08 2001-05-01 Itoh Electric Co. Ltd. Manufacturing process of a divided type stator
JP2001050161A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Ebara Corp 気体移送機
US6069421A (en) * 1999-08-30 2000-05-30 Electric Boat Corporation Electric motor having composite encapsulated stator and rotor
JP2003153508A (ja) * 2001-08-29 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
DE10152497A1 (de) * 2001-10-24 2003-05-15 Pierburg Gmbh Nassläuferpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03164582A (ja) * 1989-11-20 1991-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JPH03271575A (ja) * 1990-03-20 1991-12-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JPH1075542A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Aichi Emerson Electric Co Ltd 圧縮機駆動用電動機
JP2003269345A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Aisin Seiki Co Ltd 電動オイルポンプ
JP2004040917A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Mitsubishi Electric Corp 回転電機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1717443A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20070182259A1 (en) 2007-08-09
EP1717443A4 (en) 2010-10-20
JP4475391B2 (ja) 2010-06-09
JP2005226602A (ja) 2005-08-25
EP1717443A1 (en) 2006-11-02
KR20060124702A (ko) 2006-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005078279A1 (ja) 電動ポンプユニット
US8790095B2 (en) Electric pump unit
JP4918936B2 (ja) 電動ポンプ
EP1896283B1 (en) Power transmission apparatus of hybrid vehicle
US20090251013A1 (en) Electric Motor for Rotation and Axial Movement
US20080261740A1 (en) Vehicular power transmitting apparatus
KR102665157B1 (ko) 스핀들을 구비한 지로터
JP5297758B2 (ja) インホイールモータ駆動装置
US20030085628A1 (en) Electric rotating machine
JP2015025453A (ja) 真空ポンプ
JP2005337025A (ja) 電動ポンプユニット
JP2010116914A (ja) 電動ポンプユニット
JP2004232627A (ja) モータポンプユニット
JP2016182004A (ja) 減速機付モータ
JP4355922B2 (ja) 電動ポンプ
JP5577584B2 (ja) 電動ポンプユニット
JP2005256676A (ja) 電動ポンプユニット
JP2013160046A (ja) 電動ポンプユニット
FI129184B (en) Electrohydraulic device
JP2004232578A (ja) 電動トロコイドポンプ
US20050152790A1 (en) Pumping unit
JPH0291489A (ja) スクロール流体機械
CN112640266A (zh) 驱动装置
JP2007104764A (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
JP2006097472A (ja) 電動ポンプユニット

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005710203

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067016417

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10589415

Country of ref document: US

Ref document number: 2007182259

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005710203

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067016417

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10589415

Country of ref document: US