WO2011052741A1 - Pump and pump drive device - Google Patents
Pump and pump drive device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011052741A1 WO2011052741A1 PCT/JP2010/069346 JP2010069346W WO2011052741A1 WO 2011052741 A1 WO2011052741 A1 WO 2011052741A1 JP 2010069346 W JP2010069346 W JP 2010069346W WO 2011052741 A1 WO2011052741 A1 WO 2011052741A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pump
- stator
- casing
- mounting
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
- F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
- H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
- H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
- H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
Definitions
- the present invention relates to a pump and a pump driving device.
- Patent Document 1 discloses a conventional pump.
- the pump includes a pump unit having an impeller that sucks and discharges liquid, a motor unit that has a rotor and a stator and drives the pump unit, and a casing that houses the pump unit and the motor unit.
- This pump improves the pump performance by fixing the stator to the casing by fastening the mounting portion provided on the side of the stator to the casing with a screw or the like.
- an object of the present invention is to provide a pump capable of suppressing variations in pump performance and a pump driving device including the pump.
- a first feature of the present invention is that a pump unit having an impeller for sucking and discharging liquid, a motor unit for driving the pump unit, the pump unit and the motor unit are accommodated, and a liquid suction port and a discharge port are provided. And a casing formed with a pump.
- the motor unit includes a stator having a coil and a rotor rotated by the stator.
- a mounting portion for attaching the stator to the casing is provided in the stator.
- a defining portion that defines the position of the mounting portion with respect to the casing is provided in the casing.
- the defining portion that defines the position of the mounting portion with respect to the casing is provided, the displacement of the stator when the stator is fixed to the casing can be suppressed. As a result, variations in pump performance can be suppressed.
- the defining portion and the mounting portion are fitted to each other.
- the stator can be fixed to the casing and the stator can be positioned relative to the casing at the same time. For this reason, it is not necessary to perform attachment and positioning at different locations, and space can be saved. Also, the assembly workability of the pump can be improved.
- the attachment portion is a plurality of protrusions provided on the side portion of the stator.
- the stator can be stably attached to the casing.
- the defining portion is a plurality of concave portions in the casing.
- the projecting portion (attachment portion) can be easily fitted into the recessed portion (regulating portion).
- the recess is formed by a mounting surface of the mounting portion and a pair of ribs protruding from the mounting surface.
- the defining portion can be formed as a recess by providing the pair of ribs, the structure of the attachment portion of the stator to the casing can be simplified. As a result, the pump can be easily manufactured. Further, the stator can be accurately positioned through the mounting portion by the mounting surface.
- the rib is provided with a tapered portion that extends the inner width of the concave portion toward the tip.
- the mounting portion can be easily inserted into the defining portion, so that the mounting portion can be easily fitted into the defining portion. Become.
- the defining portion and the attachment portion are fixed by a fastening member.
- the displacement of the stator can be suppressed, and the pump performance can be further improved.
- the second feature of the present invention is a pump driving device equipped with the above-described pump.
- a pump drive device with little variation in pump performance can be provided.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the pump according to the embodiment (a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 9). It is a disassembled perspective view which shows the stator core and insulator of a pump. It is a perspective view of the subassembly of a stator core and an insulator. It is a top view which shows the positional relationship of a stator core and a sensor. It is an expansion perspective view inside the casing which shows the state before attachment to the casing of a stator. It is an expansion perspective view inside the casing which shows the attachment state to the casing of a stator. It is sectional drawing which shows the fitting state of a prescription
- a motor-integrated pump is employed as the pump.
- the motor-integrated pump 1 of the present embodiment includes a pump section [pump section] 2, a motor section [motor section] 3, and a casing 6, as shown in FIG.
- the pump unit 2 has an impeller 23 that sucks and discharges liquid.
- the motor unit 3 drives the pump unit 2.
- the pump unit 2 and the motor unit 3 are accommodated in a casing 6.
- the casing 6 is formed with a liquid suction port 22a and a discharge port 22b.
- the motor unit 3 includes a stator 4 having a winding [coil] 44 and a rotor 5 rotated by the stator 4.
- the casing 6 includes a pump casing (casing) 21 that forms an outline of the pump section 2 and a motor housing (casing) 31 that forms an outline of the motor section 3.
- the casing 6 is configured by integrally assembling a pump casing 21 and a motor housing 31.
- an impeller 23 constituting a centrifugal pump is rotatably accommodated.
- a suction pipe 21b in which a suction port 22a is formed is provided at the center of the pump casing 21.
- the peripheral wall of the pump casing 21 is provided with a discharge pipe 21 c extending in a tangential direction and having a discharge port 22 b.
- the motor housing 31 includes a drum-shaped outer wall 31a, an inner wall 31b, and a cylindrical center wall 31c.
- the inner wall 31b is provided concentrically with the outer wall 31a inside the outer wall 31a with a predetermined interval between the inner wall 31b and the outer wall 31a.
- the center wall 31c is provided further inside the inner wall 31b, and fixes the support shaft 32.
- the ends of the outer side wall 31a and the inner side wall 31b on the pump part 2 side are connected by an annular end wall 31d.
- the edge part on the opposite side to the pump part 2 of the inner wall 31b and the center wall 31c is connected by the annular
- a partition wall 31f is provided inside the center wall 31c.
- a step 31g is provided at the end of the outer wall 31a on the pump part 2 side.
- the pump casing 21 and the motor housing 31 are integrated by fixing the front end portion 21a of the pump casing 21 to the step 31g.
- the tip 21a is fixed to the step 31g by screwing through a packing (not shown) or welding, and at the same time, sealing is performed.
- a stator accommodating chamber 33 is formed between the outer wall 31a and the inner wall 31b.
- the stator 4 of the motor unit 3 is fitted in the stator accommodating chamber 33.
- a rotor accommodating chamber 34 is formed between the inner wall 31b and the center wall 31c. The rotor accommodating chamber 34 accommodates the rotor 5 of the motor unit 3.
- the bottom end (right side in FIG. 1) of the motor housing 31 is opened, but is closed by the bottom wall 35.
- the stator 4 includes a stator core 41, insulators 42A and 42B, and a winding 44 (see FIG. 1).
- a plurality of tooth portions [teeth] 41a are projected at equal intervals in the circumferential direction.
- the insulators 42A and 42B are respectively attached to both ends of the stator core 41 in the axial direction (vertical direction in FIG. 2).
- Insulators 42A and 42B are provided with a plurality of covering portions [covers] 43 that insulate the outside of the tooth portion 41a at equal intervals in the circumferential direction.
- the windings 44 are respectively wound around the tooth portions 41a insulated by the covering portion 43, and generate magnetic force in the tooth portions 41a by energization.
- the stator core 41 is configured by laminating a plurality of steel plates punched into a predetermined shape so as to form a tooth portion 41a.
- an arc portion [arch part] 41b is formed at the tip of each tooth portion 41a along the outer surface of the inner wall 31b.
- the tooth part 41a and the arc part 41b have a substantially T-shape when viewed from the axial direction.
- the stator core 41 is fitted to the inner wall 31b by inserting the cylindrical inner wall 31b through the insertion holes formed in the plurality of arc portions 41b. As a result, the stator 4 and the rotor 5 are disposed to face each other. At this time, since the stator core 41 and the inner wall 31b are fitted, the displacement of the stator core 41 in the radial direction is suppressed. Further, when the stator core 41 and the inner wall 31b are fitted to each other, the central axis C (see FIG. 4) of the stator core 41 and the central axis of the inner wall 31b (the rotation axis of the rotor 5) coincide with each other. As described above, by causing the rotation axis of the rotor 5 accommodated in the rotor accommodating chamber 34 to coincide with the central axis C, variation in the distance between the tooth portion 41a and the rotor 5 is suppressed.
- a mounting portion 41 c protrudes outward from one end of the stator core (stator) 41 in the axial direction.
- Two (plural) attachment portions 41c are provided on the stator core 41 side.
- the attachment portion 41c extends in the horizontal direction (a direction orthogonal to the central axis).
- Each attachment portion 41c is formed in a substantially semicircular shape when viewed from the axial direction, and a screw hole 41d is formed at the center thereof.
- a screw (fastening member) 45 is inserted into the screw hole 41d, and the screw 45 is screwed into a screw hole 31o (see FIG. 5) formed in the mounting surface 31h described later.
- the mounting portion 41 c is fastened to the outer wall 31 a of the motor housing 31. In this way, the stator core 41 is fixed to the motor housing 31.
- the outer wall (casing) 31a of the motor housing 31 is provided with a defining portion 31k (see FIG. 5) that defines the position of the mounting portion 41c with respect to the outer wall (casing) 31a.
- the movement of the mounting portion 41c in the circumferential direction with respect to the outer wall (casing) 31a is restricted by the position of the mounting portion 41c defined by the defining portion 31k.
- the defining portion 31k includes a placement surface 31h and two ribs 31i.
- the mounting portion 41c is placed on the placement surface 31h so as to come into surface contact.
- the rib 31i protrudes from the mounting surface 31h toward the opening (upper side in FIG. 5) of the motor housing 31.
- the defining portion 31k is provided as a recess by the two ribs 31i and the mounting surface 31h formed between the ribs 31i.
- regulation part by providing a recessed part in a plane (plane in which the mounting surface 31h is formed).
- the rib 31i is provided with a tapered portion 31l that becomes wider toward the tip (opening of the motor housing 31).
- the inner surface of the rib 31i is composed of an inclined surface 31m and a vertical surface 31n.
- the inclined surface 31m is located on the opening side (upper side in FIG. 7) of the motor housing 31, and the vertical surface 31n is located on the placement surface 31h side (lower side in FIG. 7) of the inclined surface 31m. Therefore, the rib 31i has a right trapezoidal cross section.
- the inner width of the two vertical surfaces 31n is substantially equal to the width of the mounting portion 41c (the distance between the side surfaces 41e).
- the width between the two inclined surfaces 31m is gradually increased toward the opening side.
- the taper part 31l is formed only on the opening side of the motor housing 31 of the rib 31i.
- the mounting portion 41c and the defining portion 31k are formed so that the screw hole 31o and the screw hole 41d are overlapped with each other when the mounting portion 41c and the defining portion 31k are fitted.
- the defining portion 31k and the mounting portion 41c are fixed by screwing a screw (fastening member) 45 into the screw hole 31o and the screw hole 41d.
- the attachment portion 41c is positioned by the two ribs 31i, movement of the attachment portion 41c in the circumferential direction with respect to the outer wall (casing) 31a when the screw (fastening member) 45 is screwed is suppressed.
- the attaching part 41c is mounted on the mounting surface 31h, the stator 4 is positioned in the height direction (center axis C direction).
- the positioning of the stator 4 in the height direction, the radial direction, and the circumferential direction is performed, the positioning accuracy of the stator 4 with respect to the motor housing 31 is improved.
- each of the covering portions 43 of the insulators 42A and 42B includes wall surfaces 43a, 43b, and 43c.
- the wall surface 43a covers the circumferential side surface of the tooth portion 41a.
- the wall surface 43b covers the radial side surface of the arc portion 41b.
- the wall surface 43 c covers the radial inner surface of the stator core 41. Therefore, each coating
- coated part 43 has the cylindrical shape which separated between the pair of wall surfaces 43b, and is protrudingly provided.
- a pair of insulators 42A and 42B is used for one motor unit 3. As shown in FIG. 2, the insulator 42 ⁇ / b> A is attached to one end (the lower end in FIG. 2) of the stator core 41 in the axial direction from the covering portion 43 side. The insulator 42B is attached to the other end (upper end in FIG. 2) of the stator core 41 in the axial direction from the covering portion 43 side.
- the protruding height H1 of the covering portion 43 is slightly longer than half of the height H0 of the stator core 41. For this reason, in the middle of the axial direction of the stator core 41, the tip of the covering portion 43 of one insulator 42A and the tip of the covering portion 43 of the other insulator 42B overlap each other.
- the insulators 42A and 42B are provided with a covering portion 43 provided with a first fitting portion 43I as an inner peripheral side protruding wall and a second fitting portion 43R as an inner peripheral side concave portion.
- the covering portion 43 is mixed.
- Eight tooth portions 41a are provided at a constant pitch in the circumferential direction (every 45 °).
- Insulators 42A and 42B are alternately provided with covering portions 43 having first fitting portions 43I and covering portions 43 having second fitting portions 43R every 45 °.
- gear part 41a may be more or less than 8, it needs to be made into the multiple of two.
- the covering portion 43 provided with the first fitting portion 43I of the insulator 42A and the covering portion 43 provided with the second fitting portion 43R of the insulator 42B are arranged to face each other.
- the covering portion 43 including the second fitting portion 43R of the insulator 42A and the covering portion 43 including the first fitting portion 43I of the insulator 42B are arranged to face each other.
- the tips of the covering portions 43 of the insulators 42A and 42B are overlapped, and the tooth portion 41a and A portion of the arc portion 41 b facing the winding 44 is covered with the covering portion 43 without a gap.
- the winding 44 is wound around the tooth portion 41 a covered with the covering portion 43. That is, the tooth portion 41a (stator 4) and the winding 44 are more reliably insulated from each other by the two insulators 42A and 42B including the covering portion 43 in which the axial ends are fitted to each other.
- the winding 44 is continuously wound around the plurality of tooth portions 41a. That is, one conducting wire is sequentially wound around all the tooth portions 41a, and a plurality of windings 44 are constructed. Therefore, both ends of the conducting wire are connected to terminals 47 (see FIG. 3) extending from two adjacent windings 44, respectively.
- a control board 46 is disposed inside the motor housing 31.
- the control board 46 receives a signal from the position detection sensor 8 that detects the rotational position of the rotor 5, and controls the magnetic field generated by the winding 44.
- mounting cylinders 48 a project from the tooth portions 41 a corresponding to the above-described terminals 47 on the insulator 42 ⁇ / b> B close to the control board 46.
- the terminal 47 is inserted and attached to the mounting cylinder 48a.
- support protrusions 48 b are provided so as to protrude from the tooth portions 41 a not corresponding to the terminals 47.
- the support protrusion 48b supports the attached control board 46.
- the control board 46 and the winding 44 are electrically connected via a terminal 47.
- the end of the conducting wire constituting the winding 44 is electrically connected to the exposed portion of the terminal 47 inserted into the mounting cylinder 48a, and the tip of the terminal 47 is provided in the hole 46b provided in the control board 46. Inserted into. In this way, the control board 46 and the winding 44 are electrically connected.
- the control board 46 has a substantially rectangular shape, and a semicircular notch 46a is formed on each of the pair of long sides of the control board 46.
- the motor housing 31 is provided with an engaging protrusion 31j at a position corresponding to the recess 46a.
- the engagement protrusion 31j extends along the central axis C direction.
- a substrate placement surface 31p that is in surface contact with the control substrate 46 is formed on the base end side (lower side in FIGS. 5 and 6) of the engagement protrusion 31j. Yes.
- control board 46 By providing the control board 46 with the notches 46a and providing the motor housing 31 with the engaging protrusions 31j and the board mounting surface 31p, the control board 46 is guided by the notches 46a and the engaging protrusions 31j, and the board mounting surface. It is mounted on 31p. The position shift of the control board 46 is suppressed by the notch 46a, the engagement protrusion 31j, and the board placement surface 31p. Further, by the surface contact between the control substrate 46 and the substrate placement surface 31p, the control substrate 46 is reliably held at the specified holding position, and rattling is also suppressed.
- the control board 46 is fixed to the motor housing 31 by a fastening member 10 (see FIG. 9) such as a screw.
- a fastening member 10 such as a screw.
- a substrate mounting boss having a mounting surface 31r on the same plane as the substrate mounting surface 31p as an upper surface and having screw holes formed therein. 31q is provided, and the screw 10 is screwed into this screw hole.
- the control board 46 is fixed to the motor housing 31.
- a screw hole may be provided on the same plane as the substrate mounting surface 31p.
- the pump 1 includes a connector (not shown) connected to an external power supply source, and power from the power supply source is supplied to the control board 46 via an electrical wiring.
- the electrical wiring is electrically connected to the control board 46 by soldering or the like to a hole 46c provided in the control board 46.
- control board 46 is provided with a sensor holder 46d, and the position detection sensor 8 is disposed through the sensor holder 46d.
- the position detection sensor 8 receives the magnetic flux of the magnet 52 of the rotor 5, recognizes the position of the magnet 52 with respect to the tooth portion 41 a, and outputs a signal to a control unit (not shown) provided on the control board 46. Based on this signal, the control unit performs appropriate rotation control. As shown in FIG. 4, the position detection sensor 8 is arranged so that the angle between the position detection sensor 8 and the tooth portion 41a becomes the optimum angle D, and the motor efficiency during operation is optimized.
- the optimum angle D is an angle between the position detection sensor 8 and the tooth portion 41a at which the motor efficiency during operation is optimum, and is obtained by electromagnetic field analysis or the like.
- the rotor 5 is formed of a rotating cylinder 51 and a plurality of magnets (or magnets having a plurality of poles) 52 as shown in FIG.
- the rotating cylinder 51 is integrally extended from the impeller 23.
- the magnets 52 are attached at equal intervals in the circumferential direction of the rotating cylinder 51.
- the magnets 52 are arranged so that N poles and S poles are alternately arranged.
- the rotor 5 is rotatably supported on the support shaft 32 through a bearing 53 provided on the inner periphery of the rotor 5 in the rotor accommodating chamber 34.
- the rotor 5 of the motor unit 3 is rotated by the application of a control current from the control board 46 to the winding 44, and the impeller 23 integrated with the rotor 5 is rotated to drive the pump unit 2.
- the pump unit 2 By the driving of the pump unit 2, the fluid sucked from the suction port 22a is discharged from the discharge port 22b.
- the attachment portion 41c for attaching the stator core (stator) 41 to the motor housing (casing) 31 is provided on the stator core (stator) 41, and the provision for defining the position of the attachment portion 41c with respect to the motor housing (casing) 31 is provided.
- a portion 31 k is provided in the motor housing (casing) 31.
- the position detection sensor 8 when the magnetic field by the winding 44 is controlled based on the signal from the position detection sensor 8, the position is detected so that the angle between the position detection sensor 8 and the tooth portion 41a becomes the optimum angle D.
- the sensor 8 needs to be arranged. For this reason, if the position of the stator 4 shifts when the stator 4 is fixed to the motor housing (casing) 31, the angle between the position detection sensor 8 and the tooth portion 41a varies, resulting in a decrease in motor efficiency and variations in pump performance. Will occur.
- the displacement of the stator 4 can be suppressed as described above, the variation in angle between the position detection sensor 8 and the tooth portion 41a can be suppressed. As a result, a decrease in motor efficiency can be suppressed, and the pump performance can be further improved.
- the stator 4 can be fixed to the motor housing (casing) 31 and the stator 4 can be positioned relative to the motor housing (casing) 31 at the same time. For this reason, it is not necessary to perform attachment and positioning at different locations, and space can be saved. Further, the assembly workability of the pump 1 can be improved.
- attachment portion 41 c is formed as a plurality of protrusions provided on the side portion of the stator core (stator) 41, the stator 4 can be stably attached to the motor housing (casing) 31.
- the stator 4 can be attached to the inner wall 31b simply by moving the stator 4 in the central axis C direction. That is, the defining portion 31k and the attachment portion 41c can be easily fitted to each other. Further, the stator 4 can be stably attached to the motor housing (casing) 31 by extending the attachment portion 41 c in the horizontal direction (a direction orthogonal to the central axis C).
- the mounting portion 41c provided as a protrusion can be easily fitted into the defining portion 31k.
- the defining portion 31k can be formed as a recess only by providing a pair of ribs 31i, the structure of the portion where the stator 4 is attached to the motor housing (casing) 31 can be simplified. As a result, the motor housing (casing) 31 can be easily manufactured.
- the mounting portion 41c can be guided by the tapered portion 31l and inserted into the defining portion 31k. For this reason, it becomes easy to insert the attachment portion 41c into the defining portion 31k, and the attachment portion 41c can be easily fitted into the defining portion.
- the inner width of the vertical surface 31n of the pair of two ribs 31i is made substantially equal to the width of the mounting portion 41c (distance between both side surfaces 41e), and the width between the inclined surfaces 31m gradually increases toward the opening side.
- the attachment part 41c can be easily inserted into the defining part 31k. Further, after the mounting portion 41c is inserted into the defining portion 31k (after fitting), the mounting portion 41c is firmly held by the defining portion 31k. As a result, the displacement of the stator 4 is suppressed.
- this structure is effective for mounting in a place that receives external vibration, such as an automobile.
- FIG. 10 shows a hybrid vehicle 100 having a cooling device 101 as a pump drive device.
- the hybrid vehicle 100 includes an engine 102, a motor generator 103, a battery 104, and an inverter 105, as shown in FIG.
- the motor generator 103 outputs vehicle driving force or generates power.
- the battery 104 is configured to be chargeable / dischargeable.
- Inverter 105 controls driving of motor generator 103.
- the engine 102 is an internal combustion engine that uses gasoline or the like as fuel, and converts thermal energy generated by combustion of the fuel into kinetic energy (driving force) and outputs the kinetic energy.
- the motor generator 103 is, for example, a brushless DC motor.
- the motor generator 103 is configured to be able to take two operating states: a mode that functions as a motor that outputs driving force, and a mode that functions as a generator.
- the battery 104 is a power storage device configured to be chargeable / dischargeable, and is composed of, for example, a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
- the inverter 105 is configured to perform bidirectional power conversion, and has a function of converting power generated by the motor generator 103 (AC power) into DC power for charging the battery 104. Similarly, it has a function of converting DC power from the battery 104 into AC power for driving the motor generator 103.
- the output shaft of the engine 102 is connected to one end of the shaft of the motor generator 103 via a clutch (not shown).
- the other end of the shaft of the motor generator 103 is connected to an input shaft of an automatic transmission (not shown) via another clutch (not shown).
- the output shaft of the automatic transmission is connected to the drive shaft of the wheel via a differential device.
- the motor generator 103 is connected to the battery 104 via the inverter 105.
- the battery 104 can supply driving power to the motor generator 103 and charge generated power from the motor generator 103.
- the motor generator 103 generates vehicle driving force by itself or assisting the engine 102. Further, the motor generator 103 can generate power by being driven by the output of the engine 102 or the input from the wheels as a generator.
- the hybrid vehicle 100 travels by generating vehicle driving force with the output of at least one of the engine 102 and the motor generator 103.
- the motor generator 103 mainly runs. That is, the hybrid vehicle 100 travels by driving the motor generator 103 (brushless DC motor) with the electric power from the battery 104.
- At least one of the engine 102 and the motor generator 103 is used for driving with the best fuel efficiency.
- both are used to output maximum power and accelerate strongly. To do.
- the motor generator 103 regenerates power and stores the recovered energy in the battery 104.
- both the engine 102 and the motor generator 103 are stopped to prevent wasteful fuel consumption and power consumption due to idle operation.
- the inverter 105 is composed of a power semiconductor element. Since the inverter 105 generates heat due to the current flowing through itself, a cooling device 101 for cooling the inverter 105 is provided.
- the cooling device 101 is provided with a cooling water channel 101a, and the cooling water is circulated in the order of the pump 1, a radiator (not shown), the inverter 105, and the pump 1 along the cooling water channel 101a.
- a radiator not shown
- the inverter 105 By forcibly circulating the cooling water in the cooling water passage 101a by the pump 1, heat exchange is performed between the inverter 105 and the cooling water, and the inverter 105 is cooled. Further, the cooling water heated by heat exchange with the inverter 105 is cooled when passing through a radiator (not shown).
- the cooling device 101 uses the above-described pump 1 (see FIG. 1).
- hybrid vehicle is not limited to the one in the present embodiment, and a known hybrid vehicle may be used.
- stator core 41 surrounds the rotor 5.
- present invention can also be applied to a configuration in which the rotor surrounds the stator core (that is, a configuration in which the tooth portion protrudes outward from the outer periphery of the stator core).
- the inverter cooling device for the hybrid vehicle is exemplified as the pump drive device.
- the present invention can be applied to devices other than the pump drive device described above.
- the pump drive device of the present invention can be applied to a hot water circulation pump for ensuring in-vehicle heating during idle stop.
- the pump drive device of the present invention can also be applied to devices other than in-vehicle devices (for example, washing machines, hot water supply units, dishwashers, etc.).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ポンプおよびポンプ駆動機器に関する。 The present invention relates to a pump and a pump driving device.
下記特許文献1には、従来のポンプが開示されている。このポンプは、液体を吸排する羽根車を有するポンプ部と、ロータ及びステータを有し、ポンプ部を駆動するモータ部と、ポンプ部およびモータ部を収容するケーシングと、を備えている。
The following
このポンプでは、ステータの側部に設けられた取付部をねじ等によってケーシングに締結することでステータをケーシングに固定してポンプ性能を向上させている。 This pump improves the pump performance by fixing the stator to the casing by fastening the mounting portion provided on the side of the stator to the casing with a screw or the like.
しかし、上記ポンプでは、ステータのケーシングへの固定時のステータの位置ずれに起因して、ポンプ性能にばらつきが生じてしまう場合があった。 However, in the above pump, there is a case where the pump performance varies due to the displacement of the stator when the stator is fixed to the casing.
そこで、本発明の目的は、ポンプ性能のばらつきを抑制できるポンプと、当該ポンプを備えるポンプ駆動機器とを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pump capable of suppressing variations in pump performance and a pump driving device including the pump.
本発明の第1の特徴は、液体を吸排する羽根車を有するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、前記ポンプ部および前記モータ部を収容し、液体の吸入口と吐出口とが形成されたケーシングとを備えるポンプを提供する。前記モータ部は、コイルを有するステータと、前記ステータによって回転されるロータとを有している。前記ステータを前記ケーシングに取り付ける取付部が、前記ステータに設けられている。前記ケーシングに対する前記取付部の位置を規定する規定部が、前記ケーシングに設けられている。 A first feature of the present invention is that a pump unit having an impeller for sucking and discharging liquid, a motor unit for driving the pump unit, the pump unit and the motor unit are accommodated, and a liquid suction port and a discharge port are provided. And a casing formed with a pump. The motor unit includes a stator having a coil and a rotor rotated by the stator. A mounting portion for attaching the stator to the casing is provided in the stator. A defining portion that defines the position of the mounting portion with respect to the casing is provided in the casing.
上記第1の特徴によれば、ケーシングに対する取付部の位置を規定する規定部が設けられているので、ステータのケーシングへの固定時のステータの位置ずれを抑制できる。その結果、ポンプ性能のばらつきを抑制できる。 According to the first feature, since the defining portion that defines the position of the mounting portion with respect to the casing is provided, the displacement of the stator when the stator is fixed to the casing can be suppressed. As a result, variations in pump performance can be suppressed.
ここで、前記規定部と前記取付部とが互いに嵌合することが好ましい。 Here, it is preferable that the defining portion and the mounting portion are fitted to each other.
この構成によれば、ステータのケーシングへの固定とケーシングに対するステータの位置決めとを同時に行うことができる。このため、取り付けと位置決めとを別の箇所で行う必要がなくなり、省スペース化できる。また、ポンプの組立作業性を向上させることができる。 According to this configuration, the stator can be fixed to the casing and the stator can be positioned relative to the casing at the same time. For this reason, it is not necessary to perform attachment and positioning at different locations, and space can be saved. Also, the assembly workability of the pump can be improved.
また、前記取付部が、前記ステータの側部に設けられた複数の突部であることが好ましい。 Further, it is preferable that the attachment portion is a plurality of protrusions provided on the side portion of the stator.
この構成によれば、ステータをケーシングに安定して取り付けることができる。 According to this configuration, the stator can be stably attached to the casing.
さらに、前記規定部が、前記ケーシングに複数の凹部であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the defining portion is a plurality of concave portions in the casing.
このような構成によれば、突部(取付部)を凹部(規定部)に容易に嵌め込むことができる。 According to such a configuration, the projecting portion (attachment portion) can be easily fitted into the recessed portion (regulating portion).
さらに、前記凹部が、前記取付部の載置面と前記載置面から突設された一対のリブとにより形成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the recess is formed by a mounting surface of the mounting portion and a pair of ribs protruding from the mounting surface.
この構成によれば、一対のリブを設けることで規定部を凹部として形成することができるので、ステータのケーシングへの取り付け部分の構造を簡素化できる。この結果、ポンプを容易に製造できる。また、載置面によって、取付部を介してステータの位置決めを正確に行うことができる。 According to this configuration, since the defining portion can be formed as a recess by providing the pair of ribs, the structure of the attachment portion of the stator to the casing can be simplified. As a result, the pump can be easily manufactured. Further, the stator can be accurately positioned through the mounting portion by the mounting surface.
さらに、前記リブに、先端に向けて前記凹部の内幅を拡張するテーパ部が設けられていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the rib is provided with a tapered portion that extends the inner width of the concave portion toward the tip.
この構成によれば、リブに、先端に向かうにつれて幅広となるテーパ部を設けることで、取付部を規定部に挿入しやすくなるため、取付部を規定部に容易に嵌め込むことができるようになる。 According to this configuration, by providing the rib with a tapered portion that becomes wider toward the tip, the mounting portion can be easily inserted into the defining portion, so that the mounting portion can be easily fitted into the defining portion. Become.
また、前記規定部と前記取付部とが、締結部材により固定されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the defining portion and the attachment portion are fixed by a fastening member.
この構成によれば、ステータの位置ずれを抑制でき、ポンプ性能をより一層の向上させることができる。 According to this configuration, the displacement of the stator can be suppressed, and the pump performance can be further improved.
本発明の第2の特徴は、上述したポンプを搭載したポンプ駆動機器である。 The second feature of the present invention is a pump driving device equipped with the above-described pump.
上記第2の特徴によれば、ポンプ性能のばらつきの少ないポンプ駆動機器が提供され得る。 According to the second feature, a pump drive device with little variation in pump performance can be provided.
以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態では、ポンプとしてモータ一体型ポンプが採用される。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a motor-integrated pump is employed as the pump.
本実施形態のモータ一体型ポンプ1は、図1に示されるように、ポンプ部[pump section]2と、モータ部[motor section]3と、ケーシング6とを備えている。ポンプ部2は、液体を吸排する羽根車23を有している。モータ部3は、ポンプ部2を駆動する。ポンプ部2およびモータ部3は、ケーシング6に収容されている。ケーシング6には、液体の吸入口22aと吐出口22bとが形成されている。
The motor-integrated
モータ部3は、巻線[coil]44を有するステータ4と、ステータ4によって回転されるロータ5とを備えている。
The
ケーシング6は、ポンプ部2の外郭を成すポンプケーシング(ケーシング)21とモータ部3の外郭を成すモータハウジング(ケーシング)31とを備えている。ケーシング6は、ポンプケーシング21とモータハウジング31とが一体に組み付けられて構成されている。
The
ポンプケーシング21のポンプ室22内には、遠心ポンプを構成する羽根車23が回転自在に収納されている。また、ポンプケーシング21の中心には、図1に示されるように、吸入口22aが形成された吸入管21bが設けられている。ポンプケーシング21の周壁には、図9に示されるように、接線方向に延在する、吐出口22bが形成された吐出管21cが設けられている。上記構成によれば、モータ部3によって羽根車23が回転されると、吸入口22aから吸入された流体がポンプ室22を通って吐出口22bから吐出される。
In the
モータハウジング31は、ドラム状の外側壁31aと、内側壁31bと、筒状の中心壁31cとを備えている。内側壁31bは、外側壁31aの内側に、外側壁31aとの間に所定間隔を空けて、外側壁31aと同心状に設けられている。中心壁31cは、内側壁31bのさらに内側に設けられており、支軸32を固定する。外側壁31a及び内側壁31bのポンプ部2側の端部が、円環状の端壁31dで連結されている。また、内側壁31b及び中心壁31cのポンプ部2とは反対側の端部が、円環状の底壁31eで連結されている。さらに、中心壁31cの内部には、仕切壁31fが設けられている。
The
外側壁31aのポンプ部2側の端部には、段差31gが設けられている。ポンプケーシング21とモータハウジング31とは、ポンプケーシング21の先端部21aが段差31gに固定されることで一体化されている。先端部21aの段差31gへの固定は、パッキング(図示せず)を介したねじ止め、又は、溶着等によって行われ、同時にシールも行われる。
A
外側壁31aと内側壁31bとの間には、ステータ収容室33が形成されている。ステータ収容室33には、モータ部3のステータ4が嵌合されている。一方、内側壁31bと中心壁31cとの間には、ロータ収容室34が形成されている。ロータ収容室34には、モータ部3のロータ5が収容されている。
A
モータハウジング31の底端(図1中右側)は開口されているが、底壁35によって塞がれている。
The bottom end (right side in FIG. 1) of the
ステータ4は、図2に示されるように、ステータコア41と、インシュレータ42A及び42Bと、巻線44(図1参照)とを備えている。ステータコア41の内周には、複数の歯部[teeth]41aが周方向に等間隔に突設されている。インシュレータ42A及び42Bは、ステータコア41の軸方向(図2中垂直方向)両端部にそれぞれ取り付けられる。インシュレータ42A及び42Bには、歯部41aの外側をそれぞれ絶縁する複数の被覆部[covers]43が周方向に等間隔に設けられている。巻線44は、被覆部43で絶縁された歯部41aにそれぞれ巻回されており、通電によって歯部41aに磁力を発生させる。
As shown in FIG. 2, the
ステータコア41は、図1及び図2に示されるように、歯部41aを形成するように所定形状に打ち抜かれた複数の鋼板が積層されて構成されている。
1 and 2, the
図2に示されるように、各歯部41aの先端には、内側壁31bの外面に沿う円弧部[arch part]41bが形成されている。歯部41a及び円弧部41bは、軸方向から見てほぼT字状の形状を有している。
As shown in FIG. 2, an arc portion [arch part] 41b is formed at the tip of each
複数の円弧部41bの内部に形成された挿通孔に筒状の内側壁31bを挿通させることで、ステータコア41が内側壁31bと嵌合する。この結果、ステータ4及びロータ5が、対向配置される。このとき、ステータコア41と内側壁31bとが嵌合されているので、ステータコア41の径方向の位置ずれが抑制される。また、ステータコア41と内側壁31bとの嵌合時に、ステータコア41の中心軸C(図4参照)と内側壁31bの中心軸(ロータ5の回転軸)とが一致されている。このように、ロータ収容室34内に収容されたロータ5の回転軸を中心軸Cと一致させることで、歯部41aとロータ5との間の距離のばらつきが抑制される。
The
また、図2に示されるように、ステータコア(ステータ)41の軸方向の一端には、取付部41cが外側に向けて突設されている。取付部41cは、ステータコア41の側に二つ(複数)設けられている。取付部41cは、水平方向(中心軸と直交する方向)に延設されている。各取付部41cは、軸方向から見てほぼ半円状に形成されており、その中心にねじ孔41dが形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, a mounting
図1に示されるように、ねじ孔41dにねじ(締結部材)45を挿通させて、後述する載置面31hに形成されたねじ孔31o(図5参照)にネジ45を螺合させることで、取付部41cがモータハウジング31の外側壁31aに締結される。このようにして、ステータコア41がモータハウジング31に固定される。
As shown in FIG. 1, a screw (fastening member) 45 is inserted into the
さらに、モータハウジング31の外側壁(ケーシング)31aには、外側壁(ケーシング)31aに対する取付部41cの位置を規定する規定部31k(図5参照)が設けられている。規定部31kによる取付部41cの位置規定によって、外側壁(ケーシング)31aに対する取付部41cの周方向への移動が規制される。
Furthermore, the outer wall (casing) 31a of the
規定部31kは、図5に示されるように、載置面31hと二つのリブ31iとを備えている。載置面31hには、取付部41cが面接触するように載置される。リブ31iは、載置面31hからモータハウジング31の開口(図5中上方)に向けて突設されている。二つのリブ31iとリブ31iの間に形成された載置面31hとによって、規定部31kが凹部として設けられている。なお、平面(載置面31hが形成される平面)に凹部を設けることで規定部を形成してもよい。
As shown in FIG. 5, the defining
さらに、図7に示されるように、リブ31iには、先端(モータハウジング31の開口)に向かうにつれて幅広となるテーパ部31lが設けられている。
Further, as shown in FIG. 7, the
具体的には、リブ31iの内側面は、傾斜面31mと垂直面31nとからなる。傾斜面31mは、モータハウジング31の開口側(図7中上側)に位置し、垂直面31nは、傾斜面31mの載置面31h側(図7中下側)に位置する。従って、リブ31iは、直角台形状の断面を有している。二つの垂直面31nの内幅が、取付部41cの幅(両側面41e間の距離)とほぼ等しくされている。また、二つの傾斜面31m間の幅が、開口側に向けて徐々に広くされている。このように、テーパ部31lは、リブ31iのモータハウジング31の開口側にのみ形成されている。
Specifically, the inner surface of the
取付部41cと規定部31kとの嵌合状態でねじ孔31o及びねじ孔41dが重なるように、取付部41cと規定部31kとが形成されている。ねじ孔31o及びねじ孔41dにねじ(締結部材)45を螺合させることで、規定部31kと取付部41cとが固定される。
The mounting
このとき、取付部41cが二つのリブ31iによって位置決めされるので、ねじ(締結部材)45の螺合時における外側壁(ケーシング)31aに対する取付部41cの周方向への移動が抑制される。また、取付部41cが載置面31h上に載置されるので、ステータ4が高さ方向(中心軸C方向)に位置決めされる。このように、ステータ4の高さ方向、径方向、及び、周方向の位置決めが行われるので、モータハウジング31に対するステータ4の位置決め精度が向上される。
At this time, since the
図2に示されるように、インシュレータ42A及び42Bの各被覆部43は、壁面43a、43b、及び、43cを備えている。壁面43aは、歯部41aの周方向の側面を覆っている。壁面43bは、円弧部41bの径方向の側面を覆っている。壁面43cは、ステータコア41の径方向の内側面を覆っている。従って、各被覆部43は、一対の壁面43bの間が分離された筒形状を有して突設されている。
As shown in FIG. 2, each of the covering
一つのモータ部3に対して、一対のインシュレータ42A及び42Bが用いられる。図2に示されるように、インシュレータ42Aは、その被覆部43側からステータコア41の軸方向の一端(図2中下端)に取り付けられる。インシュレータ42Bは、その被覆部43側からステータコア41の軸方向の他端(図2中上端)に取り付けられる。
A pair of
被覆部43の突設高さH1は、ステータコア41の高さH0の半分よりも若干長い。このため、ステータコア41の軸方向の中間で、一方のインシュレータ42Aの被覆部43の先端と他方のインシュレータ42Bの被覆部43の先端部とが、互いに重なり合う。
The protruding height H1 of the covering
具体的には、インシュレータ42A及び42Bには、内周側突壁としての第一嵌合部43Iが設けられた被覆部43と、内周側凹部としての第二嵌合部43Rが設けられた被覆部43とが混在している。歯部41aは、周方向に一定ピッチで(45°毎に)8本設けられている。インシュレータ42A及び42Bには、第一嵌合部43Iを備える被覆部43と第二嵌合部43Rを備える被覆部43とが45°おきに交互に設けられている。なお、歯部41aは、8より多くてもよいし少なくてもよいが、2の倍数とされる必要がある。
Specifically, the
インシュレータ42Aの第一嵌合部43Iを備える被覆部43とインシュレータ42Bの第二嵌合部43Rを備える被覆部43とが対向して配置される。同時に、インシュレータ42Aの第二嵌合部43Rを備える被覆部43とインシュレータ42Bの第一嵌合部43Iを備える被覆部43とが対向して配置される。この状態から、インシュレータ42Aとインシュレータ42Bとを軸方向に嵌合させることで、全ての歯部41aに対応して、第一嵌合部43Iと第二嵌合部43Rとが相互に嵌合する。
The covering
上述した構成によって、図3に示されるように、インシュレータ42A及び42Bの被覆部43の先端同士(すなわち、第一嵌合部43I及び第二嵌合部43R)が重なり合わされて、歯部41aおよび円弧部41bの巻線44に面する部分は被覆部43によって隙間無く覆われる。被覆部43で覆われた歯部41aに、巻線44が巻回される。すなわち、軸方向の先端同士が互いに嵌合される被覆部43を含む二つのインシュレータ42A及び42Bによって、歯部41a(ステータ4)と巻線44とがより確実に絶縁される。
With the configuration described above, as shown in FIG. 3, the tips of the covering
巻線44は、複数の歯部41aに連続して巻回されている。すなわち、1本の導線が、全ての歯部41aに順次巻回されて、複数の巻線44が構築される。したがって、導線の両端部は、隣接する二つの巻線44から延出された端子47(図3参照)にそれぞれ接続されている。
The winding 44 is continuously wound around the plurality of
また、図1に示されるように、モータハウジング31の内側には、制御基板46が配設される。制御基板46によって、ロータ5の回転位置を検出する位置検出センサ8からの信号を受けて、巻線44によって発生させる磁界が制御される。
Further, as shown in FIG. 1, a
制御基板46に近いインシュレータ42Bには、図2および図3に示されるように、上述した端子47に対応する歯部41aから取付筒48aがそれぞれ突設されている。端子47は、取付筒48aに挿入されて取り付けられている。また、端子47に対応しない歯部41aから支持突起48bがそれぞれ突設されている。支持突起48bは、取り付けられた制御基板46を支持する。
As shown in FIGS. 2 and 3, mounting
制御基板46と巻線44とは、端子47を介して電気的に接続されている。
The
具体的には、取付筒48aに挿入された端子47の露出した部分に巻線44を構成する導線の端部が電気的に接続され、端子47の先端が制御基板46に設けられた孔46bに挿入される。このようにして、制御基板46と巻線44とが電気的に接続される。
Specifically, the end of the conducting wire constituting the winding 44 is electrically connected to the exposed portion of the terminal 47 inserted into the mounting
図9に示されるように、制御基板46はほぼ長方形の形状を有しており、制御基板46の一対の長辺には、それぞれ半円形のノッチ46aが形成されている。一方、図5、図6、図8及び図9に示されるように、モータハウジング31には、凹部46aと対応する位置に係合突起31jが設けられている。係合突起31jは、中心軸C方向に沿って延設されている。また、図5及び図6に示されるように、係合突起31jの基端側(図5及び図6中下側)には、制御基板46と面接触する基板載置面31pが形成されている。制御基板46にノッチ46aを設け、かつ、モータハウジング31に係合突起31j及び基板載置面31pを設けることで、制御基板46は、ノッチ46a及び係合突起31jによってガイドされつつ基板載置面31p上に載置される。ノッチ46a及び係合突起31j、並びに、基板載置面31pによって、制御基板46の位置ずれが抑制される。また、制御基板46と基板載置面31p上との面接触によって、制御基板46は、規定の保持位置により確実に保持され、そのがたつきも抑制される。
As shown in FIG. 9, the
制御基板46は、ねじなどの締結部材10(図9参照)によってモータハウジング31に固定される。具体的には、図5及び図6に示されるように、基板載置面31pと同一平面上にある載置面31rを上面として有し、かつ、内部にネジ孔が形成された基板取付ボス31qが設けられ、このねじ孔にねじ10が螺合される。このようにして、制御基板46がモータハウジング31に固定される。なお、基板取付ボス31qに代えて(加えて)、基板載置面31pと同一平面上にねじ孔が設けられてもよい。
The
ポンプ1は、外部電力供給源に接続されるコネクタ(図示せず)を備えており、電気配線を介して電力供給源からの電力が制御基板46に供給される。なお、電気配線は、制御基板46に設けられた孔46cへの半田付け等によって、制御基板46に電気的に接続される。
The
制御基板46には、図1及び図4に示されるように、センサホルダ46dが設けられており、このセンサホルダ46dを介して位置検出センサ8が配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
位置検出センサ8は、ロータ5のマグネット52の磁束を受けて歯部41aに対するマグネット52の位置を認識し、制御基板46に設けられた制御部(図示せず)に信号を出力する。この信号に基づいて、制御部が適正な回転制御を行う。図4に示されるように、位置検出センサ8と歯部41aとの間の角度が最適角Dとなるように位置検出センサ8が配置され、運転時におけるモータ効率が最適化されている。なお、最適角Dは、運転時のモータ効率が最適となる位置検出センサ8と歯部41aとの間の角度であり、電磁界解析などによって求められる。
The
ロータ5は、図1に示されるように、回転筒51と複数のマグネット(又は、複数の極を備えたマグネット)52とで形成されている。回転筒51は、羽根車23から一体に延設されている。マグネット52は、回転筒51の周方向に等間隔に取り付けられている。マグネット52は、N極とS極とが交互に並ぶように配置されている。また、ロータ5は、ロータ収容室34内で、その内周に設けられた軸受53を介して、支軸32に回転自在に支持されている。
The
したがって、制御基板46からの巻線44への制御電流の通電によってモータ部3のロータ5が回転され、ロータ5と一体の羽根車23が回転されてポンプ部2が駆動される。ポンプ部2の駆動によって、吸入口22aから吸入された流体が吐出口22bから吐出される。
Therefore, the
上述したように、ステータコア(ステータ)41をモータハウジング(ケーシング)31に取り付ける取付部41cがステータコア(ステータ)41に設けられ、かつ、モータハウジング(ケーシング)31に対する取付部41cの位置を規定する規定部31kがモータハウジング(ケーシング)31に設けられている。このため、ステータ4のモータハウジング(ケーシング)31への固定時に、ステータ4の位置ずれが抑制される。この結果、ポンプ性能のばらつきが抑制される。
As described above, the
なお、上述したように、位置検出センサ8からの信号に基づいて巻線44による磁界を制御する場合、位置検出センサ8と歯部41aとの間の角度が最適角Dとなるように位置検出センサ8を配置する必要がある。このため、ステータ4のモータハウジング(ケーシング)31への固定時にステータ4の位置がずれると、位置検出センサ8と歯部41aとの間の角度がばらついて、モータ効率の低下やポンプ性能のばらつきが生じてしまう。本実施形態によれば、上述したようにステータ4の位置ずれを抑制できるので、位置検出センサ8と歯部41aとの間の角度のばらつきを抑制できる。この結果、モータ効率の低下を抑制でき、ポンプ性能をより一層向上させることができる。
As described above, when the magnetic field by the winding 44 is controlled based on the signal from the
また、規定部31kと取付部41cとを互いに嵌合させることで、ステータ4のモータハウジング(ケーシング)31への固定とモータハウジング(ケーシング)31に対するステータ4の位置決めとを同時に行うことができる。このため、取り付けと位置決めとを別の箇所で行う必要がなくなり、省スペース化できる。また、ポンプ1の組立作業性を向上させることができる。
Further, by fitting the defining
また、取付部41cが、ステータコア(ステータ)41の側部に設けられた複数の突部として形成されるので、ステータ4をモータハウジング(ケーシング)31に安定して取り付けることができる。
Further, since the
特に、取付部41cが水平方向(中心軸Cと直交する方向)に延設されているので、ステータ4を中心軸C方向に移動させるだけで、ステータ4を内側壁31bに取り付けることができる。すなわち、規定部31kと取付部41cとを互いに容易に嵌合させることができる。また、取付部41cを水平方向(中心軸Cと直交する方向)に延設させることで、ステータ4をモータハウジング(ケーシング)31に安定して取り付けることができる。
Particularly, since the
また、規定部31kを、モータハウジング(ケーシング)31に凹部として設けることで、突部として設けられた取付部41cを容易に規定部31kに嵌め込むことができる。
Also, by providing the defining
また、一対のリブ31iを設けるだけで規定部31kを凹部として形成することができるので、ステータ4のモータハウジング(ケーシング)31への取り付け部分の構造を簡素化できる。この結果、モータハウジング(ケーシング)31を容易に製造することができる。
In addition, since the defining
また、リブ31iに、先端に向けて凹部(規定部31k)の内幅を拡張するテーパ部31lが設けることで、取付部41cをテーパ部31lでガイドし規定部31kに挿入できる。このため、取付部41cを規定部31kに挿入しやすくなり、取付部41cを規定部に容易に嵌め込むことができる。
Further, by providing the
特に、一対の二つのリブ31iの垂直面31nの内幅が取付部41cの幅(両側面41e間の距離)とほぼ等しくされ、かつ、傾斜面31m間の幅が、開口側に向けて徐々に広くされている。このため、取付部41cを規定部31kに挿入しやすくできる。さらに、取付部41cの規定部31kへの挿入後(嵌合後)に、取付部41cが規定部31kにしっかりと保持される。この結果、ステータ4の位置ずれが抑制される。
In particular, the inner width of the
また、規定部31kと取付部41cとがねじ(締結部材)45により固定されるので、ステータ4の位置ずれをより効果的に抑制できる。この結果、ポンプ性能をより一層向上させることができる。特に、この構造は、自動車等のように外部からの振動を受ける場所への搭載に有効である。
Further, since the defining
次に、上述したポンプ1を搭載するポンプ駆動機器について説明する。
Next, a pump drive device equipped with the above-described
図10は、ポンプ駆動機器としての冷却装置101を有するハイブリッド車両100を示している。
FIG. 10 shows a
ハイブリッド車両100は、図10に示されるように、エンジン102と、モータジェネレータ103と、バッテリ104と、インバータ105とを備えている。モータジェネレータ103は、車両駆動力を出力したり、発電を行う。バッテリ104は、充放電可能に構成されている。インバータ105は、モータジェネレータ103の駆動を制御する。
The
エンジン102は、ガソリン等を燃料とする内燃機関であり、燃料の燃焼による熱エネルギを運動エネルギ(駆動力)に変換して出力する。
The
モータジェネレータ103は、例えば、ブラシレスDCモータである。モータジェネレータ103は、駆動力を出力するモータとして機能するモードと、発電機として機能するモードとの2つの運転状態をとり得るように構成されている。
The
バッテリ104は、充放電可能に構成された蓄電装置であり、例えば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池で構成されている。
The
インバータ105は、双方向の電力変換を行えるように構成されており、モータジェネレータ103による発電電力(交流電力)を、バッテリ104の充電のために直流電力に変換する機能を持っている。同様に、バッテリ104からの直流電力を、モータジェネレータ103の駆動のために交流電力に変換する機能も持っている。
The
エンジン102の出力軸は、クラッチ(図示せず)を介してモータジェネレータ103の軸の一端に接続されている。モータジェネレータ103の軸の他端は、他のクラッチ(図示せず)を介して自動変速機(図示せず)の入力軸に接続されている。そして、自動変速機の出力軸は、ディファレンシャル装置を介して車輪の駆動軸に接続されている。
The output shaft of the
また、モータジェネレータ103は、インバータ105を介してバッテリ104と接続されている。バッテリ104は、モータジェネレータ103への駆動用電力の供給とモータジェネレータ103からの発電電力の充電とを行える。
The
モータジェネレータ103は、単独で、又は、エンジン102をアシストして、車両駆動力を発生させる。また、、モータジェネレータ103は、発電機として、エンジン102の出力又は車輪からの入力によって駆動されて発電できる。
The
このように、ハイブリッド車両100は、エンジン102及びモータジェネレータ103の少なくとも一方の出力で車両駆動力を発生させて走行する。
Thus, the
具体的には、発進・低速走行時には、主にモータジェネレータ103で走行する。すなわち、バッテリ104からの電力でモータジェネレータ103(ブラシレスDCモータ)を駆動して、ハイブリッド車両100は走行する。
More specifically, when the vehicle starts and runs at low speed, the
通常走行時(定常走行時)には、エンジン102及びモータジェネレータ103の少なくとも一方を使って最も燃費の良い走行が行われ、加速時は、両方を使って最大限のパワーを出力して力強く加速する。
During normal driving (during steady driving), at least one of the
減速・制動時には、モータジェネレータ103が回生発電し、回収したエネルギーをバッテリ104に蓄える。
During deceleration / braking, the
停車時には、エンジン102もモータジェネレータ103も停止し、アイドル運転による無駄な燃料消費や電力消費を防止する。
When the vehicle is stopped, both the
インバータ105は、パワー半導体素子により構成されている。インバータ105は、それ自身を流れる電流によって発熱するので、インバータ105を冷却するための冷却装置101が設けられている。
The
冷却装置101には、冷却水路101aが設けられており、冷却水路101aに沿って冷却水は、ポンプ1、ラジエータ(図示せず)、インバータ105、ポンプ1の順に循環される。冷却水路101a内の冷却水をポンプ1によって強制循環させることで、インバータ105と冷却水との間で熱交換が行われ、インバータ105が冷却される。また、インバータ105との熱交換によって加温された冷却水は、ラジエータ(図示せず)通過時に冷却される。
The
冷却装置101には、上述したポンプ1(図1参照)が用いられている。
The
このように、冷却装置101に、上述したポンプ1を用いることで、ポンプ性能のばらつきが少ない冷却装置101を実現できる。
Thus, by using the above-described
なお、ハイブリッド車両は、本実施形態のものに限られず、公知のハイブリッド車両が用いられてもよい。 Note that the hybrid vehicle is not limited to the one in the present embodiment, and a known hybrid vehicle may be used.
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。 The preferred embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記実施形態では、モータ一体型ポンプ1に組み込まれるポンプへの適用が例示されたが、本発明は上述したポンプ以外への適用も可能である。
For example, in the above-described embodiment, application to a pump incorporated in the motor-integrated
また、上記実施形態では、ステータコア41がロータ5を囲っていた。しかし、ロータがステータコアを囲う構成(すなわち、ステータコアの外周から外方に向けて歯部が突設される構成)に対しても、本発明は適用可能である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ポンプ駆動機器として、ハイブリッド車両のインバータの冷却装置が例示された。しかし、本発明は、上述したポンプ駆動機器以外への適用も可能である。例えば、本発明のポンプ駆動機器は、アイドルストップ時の車内暖房を確保するための温水循環用ポンプに適用できる。また、本発明のポンプ駆動機器は、車載用機器以外の機器(例えば、洗濯機、給湯ユニット、食器洗浄機など)にも適用できる。 In the above embodiment, the inverter cooling device for the hybrid vehicle is exemplified as the pump drive device. However, the present invention can be applied to devices other than the pump drive device described above. For example, the pump drive device of the present invention can be applied to a hot water circulation pump for ensuring in-vehicle heating during idle stop. Moreover, the pump drive device of the present invention can also be applied to devices other than in-vehicle devices (for example, washing machines, hot water supply units, dishwashers, etc.).
また、規定部、取付部、ケーシング、及び、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜変更することができる。 Also, the specification part, mounting part, casing, and other detailed specifications (shape, size, layout, etc.) can be changed as appropriate.
Claims (8)
液体を吸排する羽根車を有するポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
前記ポンプ部および前記モータ部を収容し、液体の吸入口と吐出口とが形成されたケーシングとを備え、
前記モータ部が、コイルを有するステータと、前記ステータによって回転されるロータとを有し、
前記ステータを前記ケーシングに取り付ける取付部が、前記ステータに設けられ、
前記ケーシングに対する前記取付部の位置を規定する規定部が、前記ケーシングに設けられている。 A pump,
A pump unit having an impeller for sucking and discharging liquid;
A motor unit for driving the pump unit;
A casing in which the pump unit and the motor unit are accommodated, and a liquid suction port and a discharge port are formed;
The motor unit includes a stator having a coil and a rotor rotated by the stator;
An attachment portion for attaching the stator to the casing is provided in the stator,
A defining portion that defines the position of the mounting portion with respect to the casing is provided in the casing.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009251680A JP2011094577A (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Pump and pump drive equipment |
| JP2009-251680 | 2009-11-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011052741A1 true WO2011052741A1 (en) | 2011-05-05 |
Family
ID=43922163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/069346 Ceased WO2011052741A1 (en) | 2009-11-02 | 2010-10-29 | Pump and pump drive device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011094577A (en) |
| WO (1) | WO2011052741A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113691081A (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | Fte汽车有限责任公司 | Drive assembly |
| WO2022075261A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Electric compressor |
| WO2025196164A1 (en) * | 2024-03-22 | 2025-09-25 | Mahle Automotive Technologies (Suzhou) Co., Ltd. | Electric pump and associated production method |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6234128B2 (en) * | 2013-09-11 | 2017-11-22 | 株式会社マキタ | Electric tool |
| DE102018115952A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-02 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Motor arrangement with a can |
| JP2020139411A (en) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 三菱重工業株式会社 | Motor pump |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869114U (en) * | 1971-12-06 | 1973-09-01 | ||
| JP2008271680A (en) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Aisin Aw Co Ltd | Motor drive device and method of manufacturing motor drive device |
| JP2009177984A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Insulator structure of motor |
-
2009
- 2009-11-02 JP JP2009251680A patent/JP2011094577A/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-10-29 WO PCT/JP2010/069346 patent/WO2011052741A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869114U (en) * | 1971-12-06 | 1973-09-01 | ||
| JP2008271680A (en) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Aisin Aw Co Ltd | Motor drive device and method of manufacturing motor drive device |
| JP2009177984A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Insulator structure of motor |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113691081A (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | Fte汽车有限责任公司 | Drive assembly |
| DE102020113551A1 (en) | 2020-05-19 | 2021-11-25 | Fte Automotive Gmbh | Drive unit |
| US20220263373A9 (en) * | 2020-05-19 | 2022-08-18 | Fte Automotive Gmbh | Drive assembly |
| US11682942B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-06-20 | Fte Automotive Gmbh | Drive assembly |
| EP3913776B1 (en) * | 2020-05-19 | 2025-10-15 | Valeo Powertrain GmbH | Drive assembly |
| WO2022075261A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Electric compressor |
| JP7500381B2 (en) | 2020-10-05 | 2024-06-17 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Electric Compressor |
| WO2025196164A1 (en) * | 2024-03-22 | 2025-09-25 | Mahle Automotive Technologies (Suzhou) Co., Ltd. | Electric pump and associated production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011094577A (en) | 2011-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4670942B2 (en) | Rotating electric machine | |
| EP1881200B1 (en) | Electric pump | |
| JP5058033B2 (en) | General purpose engine | |
| EP2326827B1 (en) | Electrical machine | |
| JP2010124657A (en) | Rotating electric machine | |
| WO2011052741A1 (en) | Pump and pump drive device | |
| JP5911034B1 (en) | Rotating electric machine stator | |
| CN103875164A (en) | Dynamo-electric machine | |
| JP2019170077A (en) | motor | |
| JP2019170068A (en) | motor | |
| CN113016124A (en) | Drive motor of electric vehicle with inverter housing | |
| JP2019170066A (en) | motor | |
| JP5240174B2 (en) | Motor cooling structure | |
| JP2008289244A (en) | Cooling structure of rotating electric machine | |
| JP5717669B2 (en) | Mechanical and electrical integrated module | |
| JP6315953B2 (en) | Electric motor and electric pump | |
| JP2010124658A (en) | Rotating electric machine | |
| KR20120091031A (en) | Multiphase rotary electric machine including a protective cover, in particular a motor vehicle alternator | |
| JP5304617B2 (en) | Motor cooling structure | |
| JP2011142787A (en) | Cooling structure for electric motor | |
| JP5495945B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP6995163B2 (en) | Generator motor | |
| CN115244835A (en) | Electric motor drives for motor vehicles | |
| CN119602512A (en) | Electric water pump | |
| CN119982586A (en) | A fan with a passive power generation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10826871 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10826871 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |