电动泵的制作方法

本发明涉及作为油泵等使用的液体用的电动泵，特别是涉及泵部的构成要素即外转子作为电动机部的转子被直接旋转驱动的形式的电动泵的改良。

背景技术：

专利文献1中公开有通常利用被称作摆动型泵等的旋转型容积泵的原理的电动泵。也如专利文献2中所公开，摆动型泵具备相互偏心存在的内转子和外转子，利用放射状地配置的多个连结板将两者以一体旋转的方式连结。多个连结板同时将在内转子和外转子之间形成的月牙形的空间划分成多个腔室。因此，通过两者旋转，得到类似于叶片泵的抽吸作用。

而且，专利文献1的电动泵形成如下结构：在外转子的外周面设有永久磁铁，通过与配置于外转子的外周侧的定子线圈的协作，作为电动机发挥作用。即，作为泵部的构成要素的外转子通过与定子线圈的协作而被直接旋转驱动。

在此，专利文献1形成如下结构：为了可摆动地支承连结板的一端，作为设于外转子的内周面的板保持槽和配置于外转子的外周面的永久磁铁的位置关系，从周向来看，在相邻的一对板保持槽之间分别配置有永久磁铁。换言之，形成为板保持槽和永久磁铁不重合的配置，连结板分别位于各永久磁铁的两侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－67735号公报

专利文献2：日本特开2015－117695号公报

技术实现要素：

(发明要解决的技术问题)

在专利文献1的连结板和永久磁铁的配置中，在连结板以及内转子由钢等磁性体构成的情况下，由各永久磁铁、接近于其周向的两端部的一对连结板、被这一对连结板夹持的内转子外周部构成闭磁路。因此，永久磁铁产生的磁通的一部分在与外周侧的定子之间未有效地作用，从而旋转驱动的效率降低。另外，由于内转子和连结板通过磁力相互吸引，从而伴随旋转而在两者的接触部产生的滑动阻力增大，最终成为效率降低的主要因素。而且该滑动阻力的增加也带来旋转时的转矩变动的增加。

(解决技术问题的技术方案)

本发明涉及的电动泵，其特征在于，具备：外壳，其具有吸入端口以及排出端口，并且具备圆环状的定子；圆筒状的外转子，其可旋转地配置于所述定子的内周侧，并且以与所述定子协作构成电动机部的方式在外周面具备多个永久磁铁，并且在内周面形成有多个沿轴向延伸的板保持槽；内转子，其在所述外转子的内周侧配置于相对于该外转子偏心的位置，在与该外转子之间构成与所述吸入端口以及所述排出端口连通的空间，并且在外周面放射状地形成有多个切槽；多个连结板，其截面大致圆形的头部可摆动地嵌合于所述板保持槽，并且内周侧的端部可滑动地嵌合于所述切槽，将所述空间划分为多个腔室，所述板保持槽的周向的位置位于所述永久磁铁的投影面内。

在这种结构中，各永久磁铁的磁通主要为从周向的端部朝向相邻的永久磁铁的端部的形式，穿过连结板朝向内转子的磁通减少。因此，对在与定子之间的转矩产生没有帮助的磁通减少，并且，磁力导致的连结板和内转子之间的滑动阻力的增加被抑制，旋转的效率提高。此外，由于外转子形成圆筒状，所以“永久磁铁的投影面”是指将位于外周面的永久磁铁的外形沿着径向投影于外转子的内周面时的轮廓。

在本发明优选的一方式中，板保持槽位于所述永久磁铁的投影面的周向中央。据此，连结板位于永久磁铁的周向的中央，穿过连结板的磁通为最小。

另外，在本发明的一方式中，所述连结板的个数和所述永久磁铁的个数相互相等。或者，所述永久磁铁的个数是所述连结板的个数的整数倍。

(发明的效果)

根据本发明，即使在由磁性体构成连结板和内转子的情况下，从连结板流向内转子的磁通也会减少，旋转驱动的效率提高。

附图说明

图1是以拆下了盖的状态表示本发明的油泵的俯视图。

图2是沿着图1的A－A线的油泵整体的截面图。

图3是该油泵的分解立体图。

图4是表示永久磁铁的磁通流的说明图。

图5是表示比较例的说明图。

图6是表示第二实施例的与图1相同的俯视图。

符号说明

1…外壳

2…定子

3…外转子

4…内转子

5…连结板

21…定子铁心

22…线圈

24…永久磁铁

26…板保持槽。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的一实施例。图1～图3表示将本发明作为例如自动变速器用的油泵应用的一实施例。如图3所示，该油泵以安装于自动变速器或内燃机的适宜位置的中空圆盘状的外壳1、收容于该外壳1的圆环状的定子2、配置于该定子2的内周侧的圆筒状的外转子3、在该外转子3的内周侧配置于相对于该外转子3偏心的位置的内转子4、将外转子3和内转子4连结的多个(例如6个)连结板5作为主体而构成。

上述外壳1被分割成形成有定子收容室13作为凹部的主体11、和与该主体11组合而关闭定子收容室13的开口面的盖12而构成，这些主体11和盖12通过多个螺栓14相互紧固。在定子收容室13的中央部，形成有侧板部15作为圆形的凸部，在该侧板部15的端面，分别月牙形地形成有吸入端口16以及排出端口17。另外，如图2所示，在盖12的中央部，也形成有侧板部18作为圆形的凸部。此外，在盖12侧的侧板部18，也可以设置吸入端口以及排出端口。即，吸入端口只要位于两个侧板部15、18中的至少一个即可，排出端口只要位于相同的两个侧板部15、18中的至少一个即可。另外，也可以由与外壳1自身分体的板部件构成具有吸入端口或排出端口的侧板。

旋转自如地支承内转子4的旋转轴6通过主体11侧的侧板部15和盖12侧的侧板部18支承两端部。该旋转轴6的中心位于从形成圆形的侧板部15、18的中心偏心的位置。此外，本说明书中的“轴向”的词语是指沿着驱动轴6的中心轴线的方向。

定子2是与外转子3一同构成电动机部的构成要素，由包含多个例如9个极杆21a和圆环状的轭铁21b并且由叠层铁心构成的9槽的定子铁心21、和分别卷绕于极杆21a上的线圈22构成。该定子2在外壳1的定子收容室13内以同心状地包围侧板部15、18的方式配置。

外转子3与内转子4一同构成泵部，并且是相当于电动机部的转子的构成要素，使用金属材料例如磁性体即铁类材料构成为圆筒状，并且在外周面等间隔地安装有弯曲成圆弧形的呈板状的多个例如6个永久磁铁24。这些永久磁铁24以与上述定子2协作构成电动机部的方式成为N极和S极交替的配置，经由极小的空隙与定子2的极杆21a的内周面对置。另外，就圆筒状的外转子3而言，设于一端部的稍大径的轴承部3a(参照图2)可旋转地嵌合于上述主体11的侧板部15外周，由此被外壳1可旋转地支承。此外，在图示例中，在由铁类材料构成的圆筒状的外转子3的外周面贴附有永久磁铁24，但也可以由硬质合成树脂成形外转子3，并且在其内部埋入永久磁铁24。

在外转子3的内周面3b上，以等间隔在多个部位例如6个部位形成有截面圆形或截面C字形地凹陷的板保持槽26。各板保持槽26沿外转子3的轴向延伸，两端分别向外转子3的端面开口。

在此，就外转子3的内周面3b的板保持槽26而言，周向的位置处于将外转子3的外周面的永久磁铁24向半径方向投影时的投影面内，特别是位于永久磁铁24的投影面的周向中央。

配置于外转子3的内周侧的内转子4使用金属材料例如磁性体即铁类材料形成为大致圆盘状，中心的安装孔28与相对于外转子3偏心存在的旋转轴6可旋转地嵌合，由此，以外周面4a的周向的一部分接近外转子3的内周面3b的方式相对于外转子3偏心。此外，也可以将旋转轴6固定于内转子4，并且将该旋转轴6旋转自如地支承于外壳1。

在内转子4的外周面4a上，以等间隔放射状地形成有与板保持槽26相对应的数量即6个矩形的切槽32。各切槽32沿内转子4的轴向延伸，两端分别在内转子4的端面开口。

如上所述，内转子4相对于外转子3的内周面3b偏心，其结果，如图1所示，在两者间形成月牙形的空间。而且，该月牙形的空间进一步分别被6个连结板5划分成6个腔室34。上述连结板5形成具有近似大致三角形的所谓摆动型的截面形状的板状，外周端的呈截面圆形的头部5a可摆动地嵌合于上述外转子3的板保持槽26，并且，向内周侧的周向鼓出的鼓出部5b可滑动地插入内转子4的切槽32内。考虑到强度以及耐磨损性，该连结板5仍使用金属材料例如磁性体即铁类材料形成。

从图1可容易地理解，外转子3的内周面3b和内转子4的外周面4a之间的距离根据相互偏心的外转子3以及内转子4的旋转位置发生变化，由连结板5划分的各腔室34的容积进行增减变化。因此，通过外转子3以及内转子4向图1的顺时针方向旋转，得到从设于侧板部15、18的吸入端口16向排出端口17压送油的抽吸作用。

而且，在上述油泵中，利用由具备永久磁铁24的外转子3和定子2构成的电动机部来旋转驱动外转子3，经由连结板5，内转子4从动旋转。具体而言，在上述实施例中，通过9个极杆21a和6个永久磁铁24构成三相6极9槽的电动机部，通过经由包含逆变器的适宜的电动机驱动电路来驱动线圈22，可以使外转子3在定子2内以任意的速度旋转。因此，适合作为例如混合动力车辆的自动变速器用的电动油泵。

在此，如上述，配置于上述外转子3的外周面的永久磁铁24位于与内周侧的连结板5重合的周向位置。即，就外转子3的内周面3b的板保持槽26而言，周向的位置位于将外转子3的外周面的永久磁铁24向半径方向投影时的投影面内，特别是位于永久磁铁24的投影面的周向中央。通过设为这样的配置，穿过连结板5的永久磁铁24的磁通的泄漏减少。而且，由于连结板5的磁化被抑制，所以连结板5和板保持槽26的接触部以及连结板5和切槽32的接触部的磁力导致的滑动阻力的增加被抑制。由此，作为电动机部乃至于油泵的效率提高。

对其进行具体说明时，图4表示在未对线圈22励磁的状态下永久磁铁24在定子2内流通的磁通流。各永久磁铁24构成为，外周面为N极，内周面为S极，或者相反，外周面为S极，内周面为N极。而且，6个永久磁铁24以N极和S极交替的方式配置。因此，在某个第一永久磁铁24的内周面为N极时，来自该N极的磁通主要为从该永久磁铁24的周向的端部内周面穿过外转子3内部朝向相邻的第二永久磁铁24的端部内周面(S极)的形式，进而，从第二永久磁铁24的外周面(N极)的周向的端部穿过与其接近的极杆21a以及轭铁21b流向接近第一永久磁铁24的端部外周面(S极)的极杆21a，并且返回第一永久磁铁24。换言之，由相互相邻的两个永久磁铁24(第一永久磁铁24以及第二永久磁铁24)和与它们接近存在的两个极杆21a以及该极杆21a间的轭铁21b构成闭磁路，磁通的大部分在该闭磁路内流动。

这样，在以各永久磁铁24的周向的端部为起点或终点分别构成闭磁路时，外转子3内周侧的板保持槽26(换言之为连结板5的端部)位于永久磁铁24的投影面的周向中央，因此，从图4可容易地理解，从板保持槽26朝向连结板5的磁通变得非常少。即，虽然由安装于相邻的两个板保持槽26的两个连结板5和内转子4构成由磁性体构成的连续的磁路，但磁通几乎不流动。

因此，永久磁铁24的磁通泄漏导致的效率降低减少，并且磁化连结板5所致的滑动阻力的增加被抑制。

相对于上述实施例的结构，作为比较例，如图5所示，在假定板保持槽26(即连结板5的端部)的周向位置位于一对永久磁铁24之间(换言之为永久磁铁24的投影面外)的结构时，通过各永久磁铁24、接近其周向的两端部的由磁性体构成的一对连结板5、被这一对连结板5夹持的由相同的磁性体构成的内转子3的外周部构成闭磁路，因此，永久磁铁24的磁通的一部分向该闭磁路泄漏。因此，作为电动机的效率降低。进而，磁化连结板5的结果是，与板保持槽26或切槽32的滑动部的滑动阻力增加，导致作为泵的效率降低以及旋转时的转矩变动的增加。

此外，上述实施例中，板保持槽26位于永久磁铁24的投影面的周向中央，但是即使在稍微偏离周向中央的位置，只要在永久磁铁24的投影面中，则经由连结板5泄漏的磁通就少。如果板保持槽26即连结板5的端部处于永久磁铁24的投影面之外，则泄漏的磁通急剧增加。

另外，上述实施例中，永久磁铁24的侧缘与外转子3的中心轴线平行，即，斜交角为0，但是本发明也同样可以适用于永久磁铁24具有适宜的斜交角的情况。在该情况下，只要最终在斜交的永久磁铁24的投影面中具有板保持槽26即可。

另外，本发明不限于上述实施例的三相6极9槽的结构，可以适宜设定永久磁铁24的极数或槽数。

另外，连结板5的个数(换言之为板保持槽26的数量)也是任意的。在上述实施例中，将连结板5的数量和永久磁铁24的数量设定为相等，但是在本发明中，只要能够将板保持槽26配置在永久磁铁24的投影面中，则两者就不限于相等的个数。

作为最典型的组合，永久磁铁24的个数是连结板5(板保持槽26)的个数的整数倍。如果处于这种关系，则可以将所有的板保持槽26配置在永久磁铁24的投影面中。

图6作为一例表示相对于6个连结板5具备12个永久磁铁24的实施例。此外，定子2与上述的实施例相同，为9槽的结构。在该图6的结构中，每隔一个永久磁铁24配置板保持槽26，但是板保持槽26仍然分别位于永久磁铁24的投影面内。特别是位于永久磁铁24的投影面的周向中央。因此，与上述的实施例相同，向连结板5泄漏的磁通少。