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公開番号2025092999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208464
出願日2023-12-11
発明の名称電動ポンプ
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F04C 2/10 20060101AFI20250616BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ロータのロータ軸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。
【解決手段】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、ロータは、内歯歯車式のアウターロータ430と外歯歯車式のインナーロータ450とを備え、アウターロータ430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おり、インナーロータ450は、径方向に変位不能、かつアウターロータ430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430の内歯歯車空間内に収容されて、アウターロータ430の内歯歯車434と部分的に噛合しており、アウターロータ430の内歯歯車434とインナーロータ450の外歯歯車453間には、空間Spが形成されており、アウターロータ430とインナーロータ450と空間Spとが一体で回転することにより、ロータ収容室内でポンプ部を構成する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
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電動ポンプ。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
請求項１に記載された電動ポンプであって、
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。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された電動ポンプであって、
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。
【請求項４】
請求項３に記載された電動ポンプであって、
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。
【請求項５】
請求項１に記載された電動ポンプであって、
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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
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。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－５１６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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