JP2025092999A - Electric pump - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、ステータとロータとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップモータを使用した電動ポンプに関する。 This technology relates to an electric pump that uses an axial gap motor in which the stator and rotor are arranged axially opposite each other.
上記した電動ポンプに関する技術が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の電動ポンプ100は、図11、図12に示すように、ポンプ部110とモータ部120とから構成されている。ポンプ部110は、ハウジング112の中央に形成された略円筒形のポンプ室113と、ポンプ室113に連通する吸引口114,及び吐出口115とを備えている。ポンプ室113には、そのポンプ室113に対して偏心した状態で円盤状のロータ122がロータ軸123を中心に回転可能な状態で収納されている。ロータ122は、モータ部120(アキシャルギャップモータ)のロータを構成する部分であり、図11に示すように、半円分ずつN極とS極との2極に着磁されている。
The technology related to the electric pump described above is described in
ロータ122の外周部には、0°位置と180°位置とにベーン溝(図番省略)が形成されており、それらのベーン溝にベーン124が磁力により半径方向外側に突出可能、かつ、半径方向内側の押圧力を受けてベーン溝に収納できるように装着されている。また、ポンプ部110のハウジング112の下側には、モータ部120のステータ126がロータ122と同軸に取付られている。即ち、モータ部120のステータ126とロータ122とがロータ軸123によって同軸になるように連結されている。ステータ126は、磁界を発生させる3個のコイル127と、バックヨーク128と、コイル127を予め決められた順番で通電させる電気回路部129とから構成されている。これにより、コイル127で発生した磁束と、ロータ122の永久磁石との働きによりロータ122がロータ軸123を中心に回転して、電動ポンプ100が駆動される。
On the outer periphery of the
上記した電動ポンプ100のポンプ部110を構成するロータ122と、モータ部120のステータ126とは、ロータ軸123によって同軸になるように連結されている。このため、図12に示すように、モータ部120のステータ126には、ロータ軸123を回転可能な状態で支持する軸受部が必要となる。このため、アキシャルギャップモータを使用することで、電動ポンプ100の軸方向(上下方向)の寸法を減少させたとしても、ステータ126側にロータ軸123の軸受部があることで電動ポンプ100の軸方向における寸法減少には限界がある。
The
本技術は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、モータ部のステータ側のロータ軸の軸受部を不要にして電動ポンプの軸方向における寸法減少を図ることである。 This technology was developed to solve the above problems, and the problem that the present invention aims to solve is to eliminate the need for a bearing part for the rotor shaft on the stator side of the motor unit, thereby reducing the axial dimensions of the electric pump.
上記した課題は、各技術によって解決される。第1の技術は、ステータとロータとが軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップモータを使用した電動ポンプであって、前記ロータは、内歯歯車式のアウターロータと外歯歯車式のインナーロータとを備え、前記アウターロータは、前記ステータと同軸、かつ径方向に変位不能な状態でロータ収容室に収容されており、前記インナーロータは、径方向に変位不能、かつ前記アウターロータの中心軸線に対して偏心した状態で、そのアウターロータの内歯歯車空間内に収容されて、前記アウターロータの内歯歯車と部分的に噛合しており、前記アウターロータの内歯歯車と前記インナーロータの外歯歯車間には、空間が形成されており、前記アウターロータと前記インナーロータと前記空間とが一体で回転することにより、前記ロータ収容室内でポンプ部を構成する。 The above problems are solved by each technology. The first technology is an electric pump using an axial gap motor in which a stator and a rotor are arranged axially opposite to each other, and the rotor is provided with an internal gear type outer rotor and an external gear type inner rotor, the outer rotor is accommodated in a rotor accommodation chamber coaxially with the stator and unable to be displaced radially, the inner rotor is accommodated in the internal gear space of the outer rotor in a state where it cannot be displaced radially and is eccentric with respect to the central axis of the outer rotor, and is partially meshed with the internal gear of the outer rotor, a space is formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor, and the outer rotor, the inner rotor, and the space rotate together to form a pump section in the rotor accommodation chamber.
上記技術によると、アキシャルギャップモータのロータを構成するアウターロータは、ステータと同軸、かつ径方向に変位不能な状態でロータ収容室に収容されている。即ち、アウターロータは、ロータ収容室に収容されることで、従来のように、ステータと同軸に保持するためのロータ軸が不要になる。また、前記ロータを構成するインナーロータは、半径方向外側に変位不能、かつアウターロータの中心軸線に対して偏心した状態で、そのアウターロータの内歯歯車空間内に収容されて、前記アウターロータの内歯歯車と部分的に噛合している。このため、インナーロータは、アウターロータに対して相対回転が不能でそのアウターロータと一体で回転するようになる。このように、アキシャルギャップモータのステータ側にロータ軸の軸受部を設ける必要がなくなるため、電動ポンプの軸方向における寸法減少を図ることができる。 According to the above technology, the outer rotor constituting the rotor of the axial gap motor is accommodated in the rotor accommodation chamber in a state where it is coaxial with the stator and cannot be displaced in the radial direction. In other words, by accommodating the outer rotor in the rotor accommodation chamber, a rotor shaft for holding the outer rotor coaxially with the stator is not required as in the conventional technology. In addition, the inner rotor constituting the rotor is accommodated in the internal gear space of the outer rotor in a state where it cannot be displaced radially outward and is eccentric with respect to the central axis of the outer rotor, and is partially meshed with the internal gear of the outer rotor. Therefore, the inner rotor cannot rotate relative to the outer rotor and rotates integrally with the outer rotor. In this way, there is no need to provide a bearing portion for the rotor shaft on the stator side of the axial gap motor, so the axial dimensions of the electric pump can be reduced.
第2の技術によると、ステータは、固定側リング部、及びその固定側リング部の円周方向に等間隔で複数個設けられた突極部からなる固定側磁性体と、前記固定側磁性体のそれぞれの突極部に巻装されたコイルと、複数の前記コイルに対して予め決められた順番で通電切替が可能なコントローラとを備えており、ロータのアウターロータは、前記ステータの固定側リング部と同軸に設けられたリング部、及びそのリング部の円周方向に等間隔で複数個設けられ、前記ステータの突極部に対向する突極部からなる回転側磁性体と、前記回転側磁性体の複数の突極部を囲んだ状態で前記リング部を覆う導電体とを備えており、前記導電体は、前記回転側磁性体と同心で、前記回転側磁性体よりも一定寸法だけ大径に形成されている。 According to the second technology, the stator includes a fixed side magnetic body consisting of a fixed side ring portion and a plurality of salient pole portions arranged at equal intervals in the circumferential direction of the fixed side ring portion, a coil wound around each salient pole portion of the fixed side magnetic body, and a controller capable of switching the current supply to the plurality of coils in a predetermined order, and the outer rotor of the rotor includes a ring portion arranged coaxially with the fixed side ring portion of the stator, a rotating side magnetic body consisting of a plurality of salient pole portions arranged at equal intervals in the circumferential direction of the ring portion and facing the salient pole portions of the stator, and a conductor that covers the ring portion while surrounding the plurality of salient pole portions of the rotating side magnetic body, and the conductor is formed concentric with the rotating side magnetic body and has a diameter larger than the rotating side magnetic body by a certain dimension.
上記技術によると、ステータのコイルで発生した磁束は、ステータの固定側磁性体の突極部からアウターロータの回転側磁性体の突極部を通るようになる。これにより、アウターロータの導電体には、回転側磁性体の突極部を囲むように渦電流が流れる。この結果、磁束と渦電流間でアウターロータを回転させる方向に力が生じる。ここで、アウターロータの導電体は、前記回転側磁性体と同心で、前記回転側磁性体よりも一定寸法だけ大径に形成されている。このため、回転側磁性体の突極部を囲むように渦電流が流れ易くなる。 According to the above technology, the magnetic flux generated in the stator coil passes from the salient pole portion of the fixed magnetic body of the stator to the salient pole portion of the rotating magnetic body of the outer rotor. This causes eddy currents to flow in the conductor of the outer rotor so as to surround the salient pole portion of the rotating magnetic body. As a result, a force is generated between the magnetic flux and the eddy currents in a direction that rotates the outer rotor. Here, the conductor of the outer rotor is concentric with the rotating magnetic body and is formed with a diameter larger than the rotating magnetic body by a certain dimension. This makes it easier for eddy currents to flow around the salient pole portion of the rotating magnetic body.
第3の技術によると、アウターロータの内歯歯車空間の軸方向端を塞ぐ壁部には、前記アウターロータの内歯歯車と前記インナーロータの外歯歯車間に形成された空間内の流体の一部を前記コントローラの位置に導く冷却用開口が形成されている。このため、冷却用開口からコントローラの位置まで導かれた流体によって、コントローラを冷却できるようになる。 According to the third technology, a cooling opening is formed in the wall portion that closes the axial end of the internal gear space of the outer rotor, which guides a portion of the fluid in the space formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor to the position of the controller. This makes it possible to cool the controller by the fluid guided from the cooling opening to the position of the controller.
第4の技術によると、ロータ収容室を構成するハウジングには、そのロータ収容室内に流体を供給する吸入穴と、ロータ収容室内の流体を吐出する吐出穴と形成されており、前記吸入穴と前記吐出穴との開口面積は、前記アウターロータに形成された前記冷却用開口の開口面積の10倍以上に設定されている。このため、コントローラの冷却用に流体を使用してもポンプ性能にはさほど影響を与えない。 According to the fourth technology, the housing that constitutes the rotor chamber is formed with an intake hole that supplies fluid into the rotor chamber and a discharge hole that discharges the fluid from the rotor chamber, and the opening area of the intake hole and the discharge hole is set to be 10 times or more the opening area of the cooling opening formed in the outer rotor. Therefore, even if a fluid is used to cool the controller, the pump performance is not significantly affected.
第5の技術に係る電動ポンプは、電気自動車の駆動モータを冷却可能な流体を圧送可能に構成されている。 The electric pump according to the fifth technology is configured to pump a fluid capable of cooling the drive motor of an electric vehicle.
本願の技術によると、ステータ側のロータ軸の軸受部が不要になるため、アキシャルギャップモータを使用した電動ポンプの軸方向における寸法を減少できる。 The technology of this application eliminates the need for a bearing portion for the rotor shaft on the stator side, allowing the axial dimensions of an electric pump using an axial gap motor to be reduced.
〔実施形態1〕
以下、図1~図10に基づいて、本発明の実施形態1に係る電動ポンプについて説明する。本実施形態に係る電動ポンプ10は、アキシャルギャップモータを使用したポンプであり、電気自動車の駆動モータに対して潤滑用及び冷却用のオイルを圧送する。ここで、図中における前後左右、及び上下は、電動ポンプ10における前後左右、及び上下に対応している。
[Embodiment 1]
An electric pump according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to Figures 1 to 10. The
<電動ポンプ10の概要について>
電動ポンプ10は、図1に示すように、ステータ30とロータ40とが軸方向(上下方向に)に対向して配置されるアキシャルギャップモータを使用したポンプであり、ロータ40がハウジング20内でポンプ部(トロコイドポンプ)を構成している。電動ポンプ10は、円筒容器状のハウジング20と、ハウジング20の上半部に同軸の状態で収容されているステータ30と、ハウジング20の下半部に同軸の状態で収容されているロータ40と、ステータ30の上部中央開口部に収納されているコントローラ50とを備えている。
<Overview of
1, the
<ハウジング20について>
ハウジング20は、図1に示すように、有底円筒形のハウジング本体部22と、そのハウジング本体部22の上部開口を塞ぐ円板状の蓋部24とから構成されている。ハウジング本体部22の内壁面には、前記上部開口から一定寸法下側の位置にリング棚状の内フランジ部22fが形成されている。そして、ハウジング本体部22の内フランジ部22fによってアキシャルギャップモータのステータ30の周縁が下方から支持されている。また、ハウジング本体部22の内フランジ部22fの下側には、アキシャルギャップモータのロータ40が収納されている。即ち、ハウジング本体部22の内フランジ部22fの下側がロータ40を収容するロータ収容室22hとなる。
<Regarding the
As shown in Fig. 1, the
ハウジング本体部22のロータ収容室22hの内径寸法は、図4等に示すように、ロータ40(アウターロータ430)の外径寸法よりもクリアランス分だけ大きな値に設定されている。即ち、ロータ40のアウターロータ430は、ハウジング本体部22のロータ収容室22hの内壁面によって半径方向外側から拘束されている。このため、アウターロータ430は、回転中心軸が存在しなくても径方向に変位不能となり、ステータ30と同軸の状態で軸心回りに回転が可能となる。
As shown in FIG. 4 and other figures, the inner diameter of the
ハウジング本体部22の底板22bには、図1に示すように、ロータ収容室22hとロータ40(アウターロータ430、インナーロータ450)とによって構成されるポンプ部(後記する)に対し、オイルを供給する吸入穴25とオイルを吐出する吐出穴26とが形成されている。吸入穴25は、図4等に示すように、ハウジング本体部22の底板22bの中央部前側に中心を囲むように円弧状に形成されている。また、吐出穴26は、ハウジング本体部22の底板22bの中央部後側に同じく中心を囲むように円弧状に形成されている。さらに、ハウジング本体部22の底板22bには、インナーロータ450の回転中心軸Jの下端部を支持する軸受け穴(図番省略)が形成されている。ハウジング本体部22の上部開口を塞ぐ蓋部24の後部には、図1に示すように、上方に突出するように、コントローラ50に対して電力を供給するためのコネクタ24cが設けられている。ハウジング20は、例えば、プラスチック等の樹脂により形成されている。
1, the
<ステータ30について>
ステータ30は、図1~図3に示すように、薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成された固定側磁性体310と、複数個(図では6個)のコイル35とを備えている。固定側磁性体310は、リング状の固定側リング部312と、前記固定側リング部312の下面から軸方向に突出し、その固定側リング部312の円周方向に等間隔で複数個(図では6個)設けられた突極部314とから構成されている。そして、固定側磁性体310の各々の突極部314には、図3に示すように、上記したコイル35が巻装されている。ステータ30は、固定側磁性体310の固定側リング部312の周縁が、図1に示すように、ハウジング本体部22の内フランジ部22f上に載置されている。そして、ステータ30の突極部314、及びコイル35がハウジング本体部22の内フランジ部22fの開口部分を通過して下方に突出している。ここで、電磁鋼板を積層することで固定側磁性体310を構成する代わりに、圧粉磁心を使用して固定側磁性体310を構成することも可能である。
<Regarding the
As shown in Figs. 1 to 3, the
<コントローラ50について>
ステータ30の固定側磁性体310における固定側リング部312の円形開口316には、図1に示すように、コントローラ50が円盤状のカバー部材54に覆われた状態で納められている。コントローラ50は、図3に示すように、一対で使用されるU相のコイル35とV相のコイル35とW相のコイル35とに対して予め決められた順番で通電させられるように構成されている。本実施形態に係る電動ポンプ10では、先ず、図3におけるU相とV相とのコイル35が通電され、次に、V相とW相とのコイル35が通電され、次に、W相とU相とのコイル35が通電されるように、この通電順番が繰り返し実行される。これにより、コイル35で発生した磁束が一定速度で左回転するようになる。
<Regarding the
As shown in Fig. 1, the
コントローラ50は、図1に示すように、円板状の電気回路基板52の中央部に設けられており、その電気回路基板52の周縁がステータ30の固定側磁性体310の固定側リング部312上に被せられている。そして、電気回路基板52の導電部がハウジング20のコネクタ24cに接続されている。また、コントローラ50を覆うカバー部材54は、放熱性能が高い材料で形成されている。
As shown in FIG. 1, the
<ロータ40について>
ロータ40は、図1、図5等に示すように、アウターロータ430とインナーロータ450とから構成されている。なお、図5等では、ハウジング本体部22は図示省略されている。アウターロータ430は、薄板状の電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成された回転側磁性体437と、その回転側磁性体437を覆った状態で支持するアルミ合金製の導電体であるロータ本体部431とを備えている。アウターロータ430のロータ本体部431は、上記したように、ハウジング本体部22のロータ収容室22h内で軸心回りに回転可能な状態に保持されている(図1、図4参照)。
<Regarding the
As shown in Fig. 1, Fig. 5, etc., the
<アウターロータ430のロータ本体部431について>
アウターロータ430のロータ本体部431の外周縁には、図1に示すように、ハウジング本体部22の内フランジ部22fと底板22b間に嵌め込まれて、アウターロータ430の軸方向の移動を禁止する円筒状縦壁部432が設けられている。そして、ロータ本体部431の円筒状縦壁部432の半径方向内側に、図4に示すように、回転側磁性体437が埋め込まれる磁性体支持部433がリング状に形成されている。
<Regarding the
1, a cylindrical
また、アウターロータ430のロータ本体部431には、図5等に示すように、磁性体支持部433の半径方向内側に内歯歯車434が形成されている。内歯歯車434には、インナーロータ450(後記する)の外歯歯車453が噛合可能な7個の歯溝434mが円周方向に等間隔で形成されている。即ち、ロータ本体部431の中央部には、内歯歯車434によって筒状の内歯歯車空間Sが形成されている。ロータ本体部431には、図1、及び図4に示すように、内歯歯車434によって形成された内歯歯車空間Sの上部開口を塞ぐ天井壁部435が設けられている。そして、ロータ本体部431の天井壁部435には、ロータ本体部431の内歯歯車空間Sとコントローラ50の近傍のハウジング内空間Suとを連通させる一対の冷却用開口435a,435bが形成されている。
In addition, as shown in FIG. 5 and the like, the
<アウターロータ430の回転側磁性体437について>
アウターロータ430の回転側磁性体437は、図4~図6、及び図7に示すように、リング部438と、前記リング部438の上面から軸方向に突出し、そのリング部438の円周方向に等間隔で複数個(図では8個)設けられた突極部439とから構成されている。そして、回転側磁性体437は、リング部438から突極部439の先端近傍までが導電体であるロータ本体部431の磁性体支持部433に埋め込まれている(図1等参照)。
<Regarding the Rotating Side
4 to 6 and 7, the rotation-side
このため、図7の模式展開図に示すように、ステータ30のコイル35で発生した磁束φ(図7の白矢印)は、ステータ30の固定側磁性体310とアウターロータ430の回転側磁性体437とからなる磁気回路を通るようになる。これにより、図8に示すように、アウターロータ430の回転側磁性体437の突極部439の周囲(導電体であるロータ本体部431)には、渦電流Iが流れるようになる。この結果、磁束φと渦電流I間に電磁力が発生し、アウターロータ430はステータ30のコイル35で発生した磁束φの回転方向に回転する。ここで、アウターロータ430のロータ本体部431は、回転側磁性体437のリング部438よりも大径に形成されているため、回転側磁性体437の突極部439の周囲に渦電流Iが流れ易くなる。なお、回転側磁性体437を電磁鋼板により構成する代わりに、圧粉磁心を使用して構成することも可能である。
Therefore, as shown in the schematic development diagram of FIG. 7, the magnetic flux φ (white arrow in FIG. 7) generated in the
<インナーロータ450について>
インナーロータ450は、図5等に示すように、アウターロータ430の内歯歯車434とともにトロコイドポンプを構成する外歯歯車式のロータである。インナーロータ450の外歯歯車453は、円周方向に等間隔で6個の外歯453tを備えている。また、外歯歯車453の軸方向の長さ寸法(図1において高さ寸法)は、アウターロータ430の内歯歯車434の軸方向の長さ寸法と等しい値に設定されている。これにより、インナーロータ450は、図1に示すように、アウターロータ430の天井壁部435とハウジング本体部22の底板22bとによって上下方向(軸方向)から挟まれて拘束されるようになる。
<Regarding the
As shown in Fig. 5 and other figures, the
インナーロータ450の外歯歯車453の連続する3個の外歯453t(図5において上側の外歯453t)は、アウターロータ430の内歯歯車434の3個の歯溝434mと噛合している。そして、外歯歯車453の3個の外歯453tのうち中央の外歯453tと中心を挟んで反対側に位置する外歯453t(下端の外歯453t)の先端が内歯歯車434の内周面に当接している。
Three consecutive
これにより、インナーロータ450は、アウターロータ430に対して偏心した状態で、そのアウターロータ430の内歯歯車空間Sに収納されて、半径方向外側から拘束されている。即ち、インナーロータ450の中心C1は、アウターロータ430の中心軸線C0から偏心している。また、インナーロータ450は、アウターロータ430に対して円周方向に相対回転不能に保持されている。即ち、インナーロータ450は、アウターロータ430と一体で回転するようになる。インナーロータ450は、中心C1の位置が上記した回転中心軸Jによって回転自在に支持されて、ハウジング本体部22の底板22bに連結されている(図1、図5参照)。
As a result, the
さらに、インナーロータ450の外歯歯車453とアウターロータ430の内歯歯車434間には、ポンプ空間Spが形成されている。ポンプ空間Spは、図9に示すように、アウターロータ430とインナーロータ450とが左回転する際(白矢印参照)、ハウジング本体部22の底板22bの上を、その底板22bに形成された円弧状の吸入穴25と吐出穴26とに沿って移動できるようになる。これにより、吸入穴25からポンプ空間Spに吸引された流体(オイル)は、前記ポンプ空間Spから吐出穴26を介して外部に吐出される。ここで、ハウジング本体部22の底板22bに形成された吸入穴25、及び吐出穴26の開口面積は、アウターロータ430の天井壁部435に形成された冷却用開口435a,435bの開口面積の10倍以上に設定されている。
Furthermore, a pump space Sp is formed between the
<電動ポンプ10の動作について>
電動ポンプ10のコントローラ50に対してハウジング20のコネクタ24cを介して電力が供給されると、コントローラ50はステータ30のコイル35を予め決められた順番で通電させる。即ち、先ず、U相とV相とのコイル35、次に、V相とW相とのコイル35、次に、W相とU相とのコイル35と順番に通電し、この通電が繰り返される。これにより、コイル35で発生した磁束φが一定速度で左回転するようになる。
<Operation of
When power is supplied to the
磁束φがステータ30の固定側磁性体310とアウターロータ430の回転側磁性体437とからなる磁気回路に通されると、磁束φによりアウターロータ430のロータ本体部431には渦電流Iが流れるようにな。この結果、磁束φと渦電流I間に電磁力が発生し、アウターロータ430はステータ30のコイル35で発生した磁束φの回転方向に回転する(左回転する)。
When the magnetic flux φ is passed through the magnetic circuit consisting of the fixed
これにより、図9に示すように、アウターロータ430、インナーロータ450、及びポンプ空間Spが一体で左回転し、ポンプ空間Spがハウジング本体部22の底板22bに形成された円弧状の吸入穴25と吐出穴26とに沿って移動するようになる。この結果、吸入穴25からポンプ空間Spに吸引された流体(オイル)がそのポンプ空間Spから吐出穴26を介して外部に吐出される。ここで、吸入穴25から流体がポンプ空間Spに吸引される際、天井壁部435の冷却用開口435aを介してコントローラ50の近傍のハウジング内空間Su内の流体が吸引される。また、吐出穴26から流体が吐出される際、天井壁部435の冷却用開口435bを介してコントローラ50の近傍のハウジング内空間Su内に流体が吐出される。これにより、コントローラ50が流体によって冷却される。
9, the
<本実施形態に係る電動ポンプ10と本願発明に係る電動ポンプとの用語の対応>
本実施形態に係る電動ポンプ10におけるアウターロータ430のロータ本体部431が本発明におけるアウターロータの導電体に相当する。また、ポンプ空間Spがアウターロータの内歯歯車とインナーロータの外歯歯車間に形成された空間に相当する。さらに、ロータ本体部431の天井壁部435が本発明におけるアウターロータの内歯歯車空間の軸方向端を塞ぐ壁部に相当する。
<Correspondence of terms between the
The
<本実施形態に係る電動ポンプ10の長所について>
本実施形態に係る電動ポンプ10によると、アキシャルギャップモータのロータ40を構成するアウターロータ430は、ステータ30と同軸、かつ径方向に変位不能な状態でロータ収容室22hに収容されている。即ち、アウターロータ430は、ロータ収容室22hに収容されることで、従来のように、ステータ30と同軸に保持するためのロータ軸が不要になる。また、ロータ40を構成するインナーロータ450は、半径方向外側に変位不能、かつアウターロータ430の中心軸線C0に対して偏心した状態で、そのアウターロータ430の内歯歯車空間S内に収容されて、アウターロータ430の内歯歯車434と部分的に噛合している。このため、インナーロータ450は、アウターロータ430に対して相対回転が不能でそのアウターロータ430と一体で回転するようになる。このように、アキシャルギャップモータのステータ30側にロータ軸の軸受部を設ける必要がなくなるため、電動ポンプ10の軸方向における寸法減少を図ることができる。
Advantages of the
According to the
また、アウターロータ430のロータ本体部431(導電体)は、回転側磁性体437のリング部438よりも大径に形成されているため、回転側磁性体437の突極部439の周囲に渦電流Iが流れ易くなる。さらに、ハウジング本体部22の底板22bに形成された吸入穴25、及び吐出穴26の開口面積は、アウターロータ430の天井壁部435に形成された冷却用開口435a,435bの開口面積の10倍以上に設定されている。このため、コントローラ50の冷却用に流体を使用しても電動ポンプ10のポンプ性能にはさほど影響を与えない
In addition, the rotor body 431 (conductor) of the
<変更例>
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、アウターロータ430を導電体であるロータ本体部431と電磁鋼板製の回転側磁性体437とから構成する誘導モータ式のアキシャルギャップモータを例示した。しかし、図10に示すように、アウターロータ430を絶縁体製のロータ本体部431と、複数極の永久磁石60とにより構成するブラシレスモータ式のアキシャルギャップモータを使用することも可能である。
<Example of change>
Here, the present invention is not limited to the above embodiment, and modifications are possible within the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, an induction motor type axial gap motor in which the
<その他の変更例>
また、本実施形態では、6個のコイル35を備えるステータ30と、8個の突極部439を備えるアウターロータ430とからなるアキシャルギャップモータを例示したが、ステータ30のコイル数と、アウターロータ430の突極部数とは、適宜変更可能である。
<Other changes>
In addition, in this embodiment, an axial gap motor consisting of a
10・・・・電動ポンプ
20・・・・ハウジング
22・・・・ハウジング本体部
22h・・・ロータ収容室
22b・・・底板
25・・・・吸入穴
26・・・・吐出穴
30・・・・ステータ
310・・・固定側磁性体
312・・・固定側リング部
314・・・突極部
35・・・・コイル
40・・・・ロータ
430・・・アウターロータ
431・・・ロータ本体部(導電体)
434m・・歯溝
434・・・内歯歯車
435・・・天井壁部(内歯歯車空間の軸方向端を塞ぐ壁部)
435a・・冷却用開口
435b・・冷却用開口
437・・・回転側磁性体
438・・・リング部
439・・・突極部
450・・・インナーロータ
453t・・外歯
453・・・外歯歯車
50・・・・コントローラ
52・・・・電気回路基板
S・・・・・内歯歯車空間
Sp・・・・ポンプ空間(空間)
10...
434m...
435a: Cooling opening 435b: Cooling opening 437: Rotating magnetic body 438: Ring portion 439: Salient pole portion 450:
Claims (5)
前記ロータは、内歯歯車式のアウターロータと外歯歯車式のインナーロータとを備え、
前記アウターロータは、前記ステータと同軸、かつ径方向に変位不能な状態でロータ収容室に収容されており、
前記インナーロータは、径方向に変位不能、かつ前記アウターロータの中心軸線に対して偏心した状態で、そのアウターロータの内歯歯車空間内に収容されて、前記アウターロータの内歯歯車と部分的に噛合しており、
前記アウターロータの内歯歯車と前記インナーロータの外歯歯車間には、空間が形成されており、
前記アウターロータと前記インナーロータと前記空間とが一体で回転することにより、前記ロータ収容室内でポンプ部を構成する電動ポンプ。 An electric pump using an axial gap motor in which a stator and a rotor are arranged opposite to each other in the axial direction,
The rotor includes an internal gear type outer rotor and an external gear type inner rotor,
The outer rotor is accommodated in a rotor accommodating chamber so as to be coaxial with the stator and unable to be displaced in a radial direction,
the inner rotor is accommodated in an internal gear space of the outer rotor in a state in which the inner rotor cannot be displaced in a radial direction and is eccentric with respect to a central axis of the outer rotor, and is partially meshed with the internal gear of the outer rotor;
A space is formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor,
The electric pump in which the outer rotor, the inner rotor, and the space rotate together to form a pump portion within the rotor accommodating chamber.
前記ステータは、固定側リング部、及びその固定側リング部の円周方向に等間隔で複数個設けられた突極部からなる固定側磁性体と、前記固定側磁性体のそれぞれの突極部に巻装されたコイルと、複数の前記コイルに対して予め決められた順番で通電切替が可能なコントローラとを備えており、
前記ロータのアウターロータは、前記ステータの固定側リング部と同軸に設けられたリング部、及びそのリング部の円周方向に等間隔で複数個設けられ、前記ステータの突極部に対向する突極部からなる回転側磁性体と、前記回転側磁性体の複数の突極部を囲んだ状態で前記リング部を覆う導電体とを備えており、
前記導電体は、前記回転側磁性体と同心で、前記回転側磁性体よりも一定寸法だけ大径に形成されている電動ポンプ。 2. The electric pump according to claim 1,
the stator includes a fixed-side magnetic body including a fixed-side ring portion and a plurality of salient pole portions provided at equal intervals in the circumferential direction of the fixed-side ring portion, a coil wound around each of the salient pole portions of the fixed-side magnetic body, and a controller capable of switching energization of the coils in a predetermined order;
the outer rotor of the rotor includes a ring portion provided coaxially with the fixed-side ring portion of the stator, a rotating-side magnetic body including a plurality of salient pole portions provided at equal intervals in the circumferential direction of the ring portion and facing the salient pole portions of the stator, and a conductor covering the ring portion while surrounding the plurality of salient pole portions of the rotating-side magnetic body;
The electric conductor is concentric with the rotating magnetic body and has a diameter larger than that of the rotating magnetic body by a certain dimension.
前記アウターロータの前記内歯歯車空間の軸方向端を塞ぐ壁部には、前記アウターロータの内歯歯車と前記インナーロータの外歯歯車間に形成された空間内の流体の一部を前記コントローラの位置に導く冷却用開口が形成されている電動ポンプ。 The electric pump according to claim 1 or 2,
An electric pump in which a cooling opening is formed in a wall portion sealing the axial end of the internal gear space of the outer rotor, the cooling opening directing a portion of the fluid in the space formed between the internal gear of the outer rotor and the external gear of the inner rotor to the position of the controller.
前記ロータ収容室を構成するハウジングには、そのロータ収容室内に流体を供給する吸入穴と、ロータ収容室内の流体を吐出する吐出穴と形成されており、
前記吸入穴と前記吐出穴との開口面積は、前記アウターロータに形成された前記冷却用開口の開口面積の10倍以上に設定されている電動ポンプ。 4. The electric pump according to claim 3,
A housing constituting the rotor accommodating chamber is formed with a suction hole for supplying fluid into the rotor accommodating chamber and a discharge hole for discharging the fluid in the rotor accommodating chamber,
an electric pump in which the opening area of the suction hole and the discharge hole is set to be 10 times or more the opening area of the cooling opening formed in the outer rotor.
電気自動車の駆動モータを冷却可能な流体を圧送可能に構成された電動ポンプ。 2. The electric pump according to claim 1,
An electric pump configured to pump a fluid capable of cooling a drive motor of an electric vehicle.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023208464A JP2025092999A (en) | 2023-12-11 | 2023-12-11 | Electric pump |
| CN202422596543.6U CN223305946U (en) | 2023-12-11 | 2024-10-28 | Electric pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023208464A JP2025092999A (en) | 2023-12-11 | 2023-12-11 | Electric pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2025092999A true JP2025092999A (en) | 2025-06-23 |
Family
ID=96134810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023208464A Pending JP2025092999A (en) | 2023-12-11 | 2023-12-11 | Electric pump |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2025092999A (en) |
| CN (1) | CN223305946U (en) |
-
2023
- 2023-12-11 JP JP2023208464A patent/JP2025092999A/en active Pending
-
2024
- 2024-10-28 CN CN202422596543.6U patent/CN223305946U/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN223305946U (en) | 2025-09-05 |
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