特開 2025-28047 電子オイルポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025028047

(43)【公開日】2025-02-28

(54)【発明の名称】電子オイルポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/10 20060101AFI20250220BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20250220BHJP

【ＦＩ】

F04C2/10 321B

H02K7/14 B

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024137467

(22)【出願日】2024-08-16

(31)【優先権主張番号】202311034365.1

(32)【優先日】2023-08-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202311608228.4

(32)【優先日】2023-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】524034486

【氏名又は名称】杭州象限科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＡＮＧＺＨＯＵ ＱＵＡＤＲＡＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．５５， Ｘｉａｃｈｅｎｇ Ｒｏａｄ， Ｔｏｎｇｌｕ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１１５００， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】王利平

(72)【発明者】

【氏名】張国俊

(72)【発明者】

【氏名】王鋭楠

(72)【発明者】

【氏名】華和照

(72)【発明者】

【氏名】趙毅

(72)【発明者】

【氏名】盧志学

【テーマコード（参考）】

3H041

5H607

【Ｆターム（参考）】

3H041AA02

3H041BB04

3H041CC20

3H041DD07

3H041DD09

3H041DD10

3H041DD26

3H041DD34

3H041DD38

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC05

5H607CC07

5H607DD03

5H607FF06

5H607GG01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本出願は、ポンプケーシングを備える電子オイルポンプを提供する。
【解決手段】ポンプケーシング１内に設けられる固定シャフト４と、前記固定シャフトに偏心して回動可能に接続される内歯車３と、前記固定シャフトに同軸接続され、前記ポンプケーシング内に回動可能に接続され、前記内歯車の外周に位置しており、前記内歯車に噛み合う外歯車２と、前記外歯車の外周に固定的に接続されるモータロータ８と、前記ロータの外周に位置しており、前記ポンプケーシングに固定的に接続されるモータステータ９３と、さらに備え、前記固定シャフトの軸心を通る平面において、前記モータステータ、前記モータロータ、前記外歯車、前記内歯車及び前記固定シャフトの投影領域は、少なくとも部分的に重なる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプケーシング（１）を備える電子オイルポンプであって、
前記ポンプケーシング（１）内に設けられる固定シャフト（４）と、
前記固定シャフト（４）に偏心して回動可能に接続される内歯車（３）と、
前記固定シャフト（４）に同軸接続され、前記ポンプケーシング（１）内に回動可能に接続され、前記内歯車（３）の外周に位置しており、前記内歯車（３）に噛み合う外歯車（２）と、
前記外歯車（２）の外周に固定的に接続されるモータロータ（８）と、
前記ロータの外周に位置しており、前記ポンプケーシング（１）に固定的に接続されるモータステータ（９３）と、さらに備え、
前記固定シャフト（４）の軸心を通る平面において、前記モータステータ（９３）、前記モータロータ、前記外歯車（２）、前記内歯車（３）及び前記固定シャフト（４）の投影領域は、少なくとも部分的に重なる
ことを特徴とする電子オイルポンプ。

【請求項2】

第１軸受（６）を備え、前記外歯車（２）は前記第１軸受（６）を介して前記固定シャフト（４）の一端に回動可能に接続され、前記固定シャフト（４）の他端は前記ポンプケーシング（１）に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項3】

第２軸受（６）を備え、前記固定シャフト（４）の一端は前記第２軸受（６）を介して前記ポンプケーシング（１）に回動可能に接続され、前記固定シャフト（４）の他端は前記外歯車（２）に同軸接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項4】

前記固定シャフト（４）と前記内歯車（３）との間に位置している偏心校正ピース（５）をさらに備え、前記偏心校正ピース（５）は、前記固定シャフト（４）の周方向外壁に設けられる半月形スリーブであり、前記半月形スリーブには、前記固定シャフト（４）が嵌め込む円弧溝（５１）が設けられ、前記半月形スリーブは、前記内歯車（３）を前記固定シャフト（４）に偏心して回動可能に接続するように設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子オイルポンプ。

【請求項5】

ブッシング（７）をさらに備え、前記内歯車（３）は、前記ブッシング（７）により前記半月形スリーブ及び前記固定シャフト（４）に回動可能に接続される
ことを特徴とする請求項４に記載の電子オイルポンプ。

【請求項6】

前記固定シャフト（４）または前記外歯車（２）には、冷間始動用のセンサが固定的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項7】

前記外歯車（２）、及び前記内歯車（３）が囲んで複数のハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が形成され、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）は、体積が外歯車（２）の回動方向に沿ってまず段階的に増大してから段階的に減小し、前記ポンプケーシング（１）には給油孔（１１）及び排油孔（１２）が設けられ、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に増やす場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）の給油口は前記給油孔（１１）と対応し、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）の排油口は前記排油孔（１２）と対応する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子オイルポンプ。

【請求項8】

前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に増大する場合に、冷却油は前記給油孔（１１）を介して前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）に流入し、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）内の冷却油は前記排油孔（１２）から押し出される
ことを特徴とする請求項７に記載の電子オイルポンプ。

【請求項9】

モータロータ（８）と回路制御モジュール（９）とをさらに備え、前記回路制御モジュール（９）は、前記ポンプケーシング（１）内に設けられたコントローラ（９１）と、ハブ（９２）とを備え、前記モータステータ（９３）は、前記ハブ（９２）に設けられ、前記モータステータ（９３）は自体の周方向に複数のステータ巻線（９４）が設けられ、前記モータロータ（８）は前記外歯車（２）の周方向外円に外嵌され、前記モータロータ（８）の周方向外壁は前記モータステータ（９３）の周方向内壁と対応する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項10】

ポンプケーシング（１）の外周にはＯ型シールリングがさらに設けられる
ことを特徴とする請求項９に記載の電子オイルポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、新エネルギー自動車電子オイルポンプの技術分野に関し、特に低抵抗、高安定性の電子オイルポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車エレクトロニクスと新エネルギー自動車の急速な発展に伴い、集積式高精度設計された電子オイルポンプは、高効率、省エネ、柔軟な制御などの特徴により適用が広がっている。

【0003】

現在、電子オイルポンプは、主にロータポンプ、モータ、コントローラ等の部材の三部分から構成され、コントローラによってモータの作動を制御し、さらにロータポンプの回転を駆動し、電子オイルポンプの作動を実現する。

【0004】

しかしながら、従来の電子オイルポンプには、構造が複雑、体積が大きく、抵抗が高く、安定性が低い等の欠点があるので、依然として改良余裕がある。

【発明の概要】

【0005】

本出願は、コンパクトな構造、小型、低抵抗、優れた安定性、高い作業効率という利点を有する電子オイルポンプを提供することを目的とする。

【0006】

本出願は、
前記ポンプケーシング内に設けられる固定シャフトと、
前記固定シャフトに偏心して回動可能に接続される内歯車と、
前記固定シャフトに同軸接続され、前記ポンプケーシング内に回動可能に接続され、前記内歯車の外周に位置しており、前記内歯車に噛み合う外歯車と、
前記外歯車の外周に固定的に接続されるモータロータと、
前記ロータの外周に位置しており、前記ポンプケーシングに固定的に接続されるモータステータと、さらに備え、
前記固定シャフトの軸心を通る平面において、前記モータステータ、前記モータロータ、前記外歯車、前記内歯車及び前記固定シャフトの投影領域は、少なくとも部分的に重なるポンプケーシングを備える電子オイルポンプが提供される。

【0007】

上記技術案を用いることによって、モータロータの内部に外歯車を設け、外歯車をモータロータに集積させ一体に合わせる。このような設計は下記の利点を有する。第一に、電子オイルポンプの高さを低減させ、システムの体積を大幅に小さくし、システム重量を低減させ、システム材料及び生産コストを顕著に低減させる。第二に、オイルポンプの高さが低くなり、加圧された冷却油の経路を短縮し、ロータポンプチャンバーの摩擦を効果的に減少させ、システム効率の向上に有利である。第三に、構造が簡単、累積された取り付け誤差を低減させ、モータロータ、モータステータ及び外歯車の同軸度を向上させ、エアギャップの偏心のリスクを回避する。第四に、構造がより安定になり、ポンプ本体の作動時の振動ノイズを効果的に低減させ、ポンプ本体の性能を向上させ、ポンプ本体の確実性を向上させ、ポンプ本体の作動寿命を延ばす。

【0008】

いくつかの実施形態において、第１軸受をさらに備え、前記外歯車は前記第１軸受を介して前記固定シャフトの一端に回動可能に接続され、前記固定シャフトの他端は前記ポンプケーシングに接続される。

【0009】

いくつかの実施形態において、第２軸受をさらに備え、前記固定シャフトの一端は前記第２軸受を介して前記ポンプケーシングに回動可能に接続され、前記固定シャフトの他端は前記外歯車に同軸接続される。

【0010】

従来の固定シャフト及びポンプケーシングの取り付けは、ポンプケーシングの底部に段差が設計されることにより実現され、ここで、固定シャフトの固定端は、段差を通ってナットにねじ接続され、ナットが段差の端面に当接され、ナットと段差との当接による摩擦力により、固定シャフトとポンプケーシングとの固定的な接続を実現する。しかしながら、ナット取り付けの締め具合は、ポンプ本体の軸方向端面の隙間に影響する。作動状態で、ポンプケーシング内の温度が向上し、ポンプケーシング、固定シャフト及びナットの材料（例えばポンプケーシングのアルミニウム材料、固定シャフトのステンレス鋼、ナットの鋼材料）の熱膨張係数の相違によって、軸方向端面の隙間が変化し、さらにポンプ本体の性能に影響する。上記技術案を用いることによって、軸受が直接的に固定シャフトに接続され、電子オイルポンプにおけるアスペクト比を小さくする。大径軸受と回転シャフトは大きいアスペクト比を有し、よって電子オイルポンプの構造安定性が低くなり、電子オイルポンプの作動時にモータ及びポンプ歯車は、回転シャフトに対する同心度が低くなる。回転シャフトの底部に小さいサイズの軸受を取り付けることで、多くの利点が実現できる。例えば、ポンプ本体構造システムは、小さいアスペクト比を呈し、ポンプ本体構造がより安定になり、且つモータ、ポンプギア及び回転シャフトの同心度を効果的に向上させることができる。次、歯車ポンプ構造、回転シャフト及びポンプ本体シャーシの組立の難しさを大きく簡略化し、ポンプ本体システム構造の同心度に寄与し、モータステータ及びモータロータのエアギャップ精度の向上に寄与し、モータ作動が常に精密で均一な磁界分布にあり、モータ作動がより安定になり、モータ磁界に対する利用効率がより高くなり、最終的に電子オイルポンプが効率的に稼働することを保証する。次に、大きいサイズの軸受と歯車ポンプの外歯車及びポンプ本体シャーシとの大面積接触界面を低減させ、複数の接触界面による組立偏差累積を低減させ、ポンプ本体構造の回転作動時に生じる摩擦抵抗を低減させ、大きいサイズの軸受の回転時に発生する大きい遠心度を低減させ、温度による異なる材料の熱膨張によるポンプ本体の軸方向及び径方向の端面隙間の影響を小さくし、電子オイルポンプ効率及び安定性を向上させる。

【0011】

いくつかの実施形態において、電子オイルポンプは、前記固定シャフトと前記内歯車との間に位置している偏心校正ピースをさらに備え、前記偏心校正ピースは、前記固定シャフトの周方向外壁に設けられる半月形スリーブであり、前記半月形スリーブには、前記固定シャフトが嵌め込む円弧溝が設けられ、前記半月形スリーブは、前記内歯車を前記固定シャフトに偏心して回動可能に接続するように設けられる。好ましくは、前記半月形スリーブは、前記ポンプケーシングに固定的に接続される。

【0012】

上記技術案を用いることによって、偏心校正ピースは、複数の部品、例えばポンプケーシング、固定シャフト及びモータの加工及び組立による同心度偏差を補償することができ、ポンプケーシング、固定シャフト及びモータの同心度を効果的に確保する。このようにして、外歯車と固定シャフトとが回動可能に接続されると同時に、偏心集合体も内歯車に回動可能に接続され、内歯車と外歯車との同軸及び偏心の効果を実現することができる。同時に、固定シャフトとポンプケーシングとが同心配置されるため、モータロータは固定シャフトを介して固定シャフト、ポンプケーシングとの高い同心度を実現し、加工及び組立によって生じた公差累積による同心精度不足を効果的に補償することができる。固定シャフトの周方向側壁部分が円弧溝内に嵌め込まれ、固定シャフトの周方向側壁と半月形スリーブの周方向外壁とが、内歯車に回動可能に接続される偏心集合体を形成し、内歯車と外歯車との同軸及び偏心の効果を実現し、加工及び組立によって生じた公差累積によるモータ円心及び軸心の偏心度不足を効果的に補償し、ロータポンプの内歯車及び外歯車の遠心度による相互駆動も保持する。

【0013】

いくつかの実施形態において、ブッシングをさらに備え、前記内歯車は、前記ブッシングにより前記半月形スリーブ及び前記固定シャフトに回動可能に接続される。

【0014】

上記技術案を用いることによって、ブッシングは、内歯車と固定シャフト、半月形スリーブとの間の摩擦を低減させ、摩擦抵抗を低減させ、回動効率を向上させることができる。

【0015】

いくつかの実施形態において、前記外歯車、及び前記内歯車が囲んで複数のハフアンドパフオイルチャンバーが形成され、前記ハフアンドパフオイルチャンバーは、体積が外歯車の回動方向に沿ってまず段階的に増大してから段階的に減小し、前記ポンプケーシングには給油孔及び排油孔が設けられ、前記ハフアンドパフオイルチャンバーが段階的に増大する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバーの給油口は前記給油孔と対応し、前記ハフアンドパフオイルチャンバーが段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバーの排油口は前記排油孔と対応する。

【0016】

いくつかの実施形態において、前記ハフアンドパフオイルチャンバーが段階的に増大する場合に、冷却油は前記給油孔を介して前記ハフアンドパフオイルチャンバーに流入し、前記ハフアンドパフオイルチャンバーが段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー内の冷却油は排油孔から押し出される。

【0017】

上記技術的解決手段を採用することによって、外歯車内円の周方向内壁、外歯車外円の内側端面及び内歯車の周方向外壁は囲んで、閉鎖された複数のハフアンドパフオイルチャンバーが形成される。内歯車と外歯車とが相対的に回動する場合に、ハフアンドパフオイルチャンバーは、段階的に増大するプロセスにおいて給油孔を介して油を吸入し、ハフアンドパフオイルチャンバーにおける油量は体積の増大に伴って増大し、油の吸入中に温度が低い油と内歯車及び外歯車の歯と接触し、油が歯の熱を吸収する。ハフアンドパフオイルチャンバーは、段階的に減小するプロセスにおいて排油孔を介して油を排出し、ハフアンドパフオイルチャンバーにおける油量は体積の減小に伴って減小し、油の吸入中に熱を吸収して高温になった油は排油孔を介してポンプ本体から排出され、よって、内歯車及び外歯車の降温及び潤滑、並びにポンプ本体の降温が実現され、ポンプの作動温度及び効率が保証される。

【0018】

いくつかの実施形態において、回路制御モジュールをさらに備え、前記回路制御モジュールは、前記ポンプケーシング内に設けられたコントローラと、ハブとを備え、前記モータステータは、前記ハブに設けられ、前記モータステータは自体の周方向に複数のステータ巻線が設けられ、前記モータロータは前記外歯車の周方向外円に外嵌され、前記モータロータの周方向外壁は前記モータステータの周方向内壁と対応する。

【0019】

上記技術的解決手段を採用することによって、コントローラは、ハブがモータステータにおける複数のステータ巻線コイルに通電するように制御し、複数のステータ巻線が通電された後、生じた磁界とロータ磁石の永久磁界とは相互に作用して、モータロータが回動するように駆動し、モータロータは歯車ポンプの外ロータに集積され、即ちモータステータとロータ磁石とは相互に作用して、ロータ歯車ポンプの外歯車が回動するように駆動し、さらにロータ歯車ポンプの外歯車は内歯車が回動するように駆動し、内歯車と外歯車との相対的な回動が実現される。

【0020】

いくつかの実施形態において、ポンプケーシングの外周にはＯ型シールリングが設けられる。

【0021】

前記技術案において、Ｏ型シールリングは、水平方向及び軸方向に変形することができ、シール、油漏れの低減、高圧の形成に役立ち、経済的で効率的、組み立てが容易になり、耐用年数が長く、メンテナンスが容易になる。

【0022】

要するに、本出願は下記の少なくとも１つの有益技術効果を実現できる。

【0023】

１、本出願の電子オイルポンプの高さを低減させ、システム体積を小さくし、重量を低減させ、コストを低減させる。構造が簡単、組み立て精度が高く、作動効率が高く、製品の作動寿命を延ばす。

【0024】

２、本出願のいくつかの実施形態における電子オイルポンプが小さいアスペクト比を呈し、ポンプ本体構造がより安定になり、モータ、ポンプ歯車及び回転シャフトの間の同心度を向上させることができる。このような設計は、歯車ポンプ構造、回転シャフト及びポンプ本体シャーシの組立の難しさを大きく低減させ、ポンプ本体システム構造の同心度に寄与し、モータステータ及びモータロータのエアギャップ精度の向上に寄与し、モータ作動が常に精密で均一な磁界分布にあり、モータ作動がより安定で精密になり、モータ磁界に対する利用効率がより高くなり、最終的に電子オイルポンプが効率的に稼働することを保証する。

【0025】

３、第２軸受を用いる場合に、軸受のサイズが小さくなり、よって軸受と歯車ポンプの外歯車及びポンプ本体シャーシとの接触界面面積を低減させ、複数の接触界面による組立偏差累積を低減させ、ポンプ本体構造の回転作動時に生じる摩擦抵抗を低減させ、大きいサイズの軸受の回転時に発生する大きい遠心度を低減させ、電子オイルポンプ効果を向上させ、電子オイルポンプの安定性を向上させる。

【0026】

４、第２軸受を設け、回転シャフトの底部とポンプ本体シャーシとを一体に固定し、シャフト上部が外歯車トップカバーに直接的に接続され、精密のポンプ本体端面隙間及び径方向隙間を確保し、異なる部品の材料温度係数によって温度変化時に生じる熱膨張効果を回避する。同時に、第２軸受を設けることによって、電子ポンプの構造がより安定になり、ポンプ本体の作動時の振動ノイズを効果的に低減させ、ポンプ本体のＮＶＨ性能を向上させ、ポンプ本体の確実性を向上させ、ポンプ本体の作動寿命を延ばす。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は本出願の電子オイルポンプの第１実施例の外観構造概略図である。

【図2】図２は本出願の電子オイルポンプの第１実施例の斜視断面構造概略図である。

【図3】図３は本出願の電子オイルポンプの第１実施例の内部構造概略図である。

【図4】図４は本出願の電子オイルポンプの第１実施例のモータステータの構造概略図である。

【図5】図５は本出願の電子オイルポンプの第１実施例のケーシングの構造概略図である。

【図6】図６は本出願の電子オイルポンプの第２実施例の斜視断面概略図である。

【図7】図７は本出願の電子オイルポンプの第２実施例の回路制御モジュール、外歯車及び内歯車の構造概略図である。

【図8】図８は本出願の電子オイルポンプの第２実施例のモータステータと内歯車、外歯車の構造嵌合概略図である。

【図9】図９は本出願の電子オイルポンプの第２実施例のポンプケーシングの底部の構造概略図である。

【図10】図１０は本出願の電子オイルポンプの第２実施例の外歯車及び内歯車の構造概略図である。

【図11】図１１は本出願の電子オイルポンプの第２実施例の偏心校正ピースの構造概略図である。

【図12】図１２は本出願の電子オイルポンプの第３実施例の斜視断面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の目的、技術案及び利点をより明確化するために、以下、図面を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。一般的に、ここで本明細書に記載及び表示された本発明の実施例のアセンブリは様々な異なる構成で配置され設計されることができる。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な作業を要さずに取得する他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0029】

注意すべきこととして、以下の図面において同様の符号及び文字は同様の項目を表すため、ある図で項目を定義したら、後の図でそれ以上の定義及び説明を必要としない。

【0030】

本発明の説明において、説明すべきこととして、明確な規定及び限定がない限り、「取付」、「繋がる」、「接続」等の用語は広く理解されるべきであり、例えば、固定的に接続されてもよいし、取り外し可能に接続されてもよいし、又は一体に接続されてもよく、機械的に接続されてもよいし、電気的に接続されてもよく、直接的に接続されてもよいし、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、２つの素子内部の連通であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解してもよい。

【0031】

本出願の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」等の技術用語に指示される向き又は位置関係は、添付図面に示すものに基づく向き又は位置関係で、本出願の説明を容易にし、簡略化するためのものに過ぎなく、言及された装置又は素子が特定の向きを有し、特定の向きで構築され操作しなければならないことを指示又は示唆するものではないので、本出願を限定すると理解されることができない。

【0032】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳しく説明する。矛盾がない場合、以下の実施例の特徴は相互に組み合わせることができる。
実施例１

【0033】

図１乃至図５を参照すると、本実施例は、電子オイルポンプを公開する。図１を参照すると、電子オイルポンプはポンプケーシング１を備える。いくつかの実施形態において、ポンプケーシング１はアルミ素材である。ポンプケーシング１の側壁には排油孔１２が設けられ、ポンプケーシング１の底部には給油孔１１が設けられ、ポンプケーシング１の底部には、給油孔１１に位置しており、且つ給油孔１１を覆うフィルター１４が設けられる。

【0034】

図２乃至図４を参照すると、ポンプケーシング１内には、固定シャフト４、モータ、回路制御モジュール９及び歯車セットが取り付けられる。モータは、モータロータ８、モータステータ９３及びステータ巻線９４を備える。モータステータ９３は、ポンプケーシング１内に固定され、モータロータ８はモータステータ９３内に設けられ、ステータ巻線９４は複数セット設けられ、円形配列でモータステータ９３に巻かれ、モータロータ８とモータステータ９３との間に位置している。

【0035】

ギアセットは、モータロータ８と集積して固定された外歯車２と、外歯車２内に位置しており外歯車２の内歯に噛み合う内歯車３とを備える。内歯車３と固定シャフト４とは偏心して回動可能に接続され、偏心とは、回動軸心が一致しないという意味である。外歯車２と固定シャフト４とは同軸接続され、ポンプケーシング１内に回動可能に接続される。本発明の外歯車２は、モータロータ８に集積され、一体として圧合される。このような設計は、一方で、システムの体積を大幅に低減させ、システムの重さを低減させ、システム材料及び生産コストを明らかに低減させ、他方で、ロータポンプ空洞摩擦を効果的に低減させ、システム効率の向上に寄与する。

【0036】

ポンプケーシング１には、前記コントローラ９１とハブ９２を仕切るためのシャーシ１５が設けられ、油路と電気制御部分を仕切り、密閉性を向上させ、コントローラ９１が適宜な温度で作動することを保証するためのものである。シャーシ１５には、冷却油温度を検出してフィードバックするためのＰＴＣ温度センサ（図示なし）が取り付けられ、ＰＴＣ温度センサはコントローラ９１に電気的に接続される。いくつかの実施形態において、ＰＴＣ温度センサは、０．１℃の油温検出精度を実現することができる。

【0037】

外歯車がモータロータに集積され、モータステータ９３及びポンプ本体の熱膨張係数が一致するため、温度によるオイルポンプ隙間への影響を大幅に低減させ、ポンプの端面の隙間を正確的に保証し、温度によるシステムの流量効率への影響を効果的に低減、または回避することができる。

【0038】

操作中に、回路制御モジュール９は、複数のステータ巻線９４が通電されるように制御し、その後生じる磁界とモータロータ８の磁石の永久磁界とは互いに作用して、モータロータ８が回動するように駆動する。モータロータ８と外歯車２とは固定され、即ちモータステータ９３とモータロータ８の磁石とは互いに作用して外歯車２が回動するように駆動し、さらに外歯車２は内歯車３が回動するように駆動し、内歯車３と外歯車２との相対的な回動が実現される。

【0039】

特に、固定シャフト４の軸心を通る平面において、モータステータ９３、モータロータ８、外歯車２、内歯車３及び固定シャフト４の投影面積は、少なくとも部分的に重なる。本構造は、電子オイルポンプの軸方向の高さを低くし、構造がコンパクト、体積が小さい。

【0040】

ポンプケーシング１の外周にはシールリングがさらに設けられる。いくつかの実施形態において、シールリングはＯ型シールリング１７であり、素材がゴムである。Ｏ型シールリング１７は、水平及び軸方向の変形に用いられ、シール、油漏れの低減、高圧の形成に役立ち、経済的で効率的、組み立てが容易になり、耐用年数が長く、メンテナンスが容易になる。

【0041】

いくつかの実施形態において、電子オイルポンプは、外歯車２に固定的に接続される上蓋２５をさらに備え、固定シャフト４の一端は軸受６を介してポンプケーシング１に回動可能に接続され、固定シャフト４の他端は上蓋２５を介して外歯車２に同軸に固定的に接続される。内歯車３は、ポンプケーシング１により固定シャフト４に偏心して接続され、内歯車３はポンプケーシング１に回動可能に接続される。

【0042】

高出力電子オイルポンプのコールドスタートのために、本実施例は、固定シャフト４の頂端にセンサ２６、例えば磁力インダクタがさらに固定的に接続される。他の実施形態において、センサ２６は、外歯車２に固定的に接続される上蓋２５に固定的に接続されてもよい。

【0043】

回路制御モジュール９は、ポンプケーシング１内に設けられ、モータの上方に位置しているハブ９２と、ハブ９２の上方に位置しているコントローラ９１とを備える。ハブ９２の役割としては、ステータ巻線９４の入出力線を収集し、糸くずの配布を規則的かつ明確にし、ハブ９２に糸くずを溶接することであり、工程が簡単で簡潔である。ハブ９２の他の役割としては、コントローラ９１とモータ部分とを分け、このようにして油はモータ部分のみを流通し、冷却及び潤滑の回路が形成され、油がコントローラ９１に入ることがない。

【0044】

ステータアセンブリの上方にはハブ９２が設けられる。ステータ巻線９４のピンはハブ９２を貫通し、電気制御アセンブリの設計を簡略化し、従来の巻線構造を簡略化する。

【0045】

コントローラ９１は、素早い対応を実現し、回路逆接続保護、信号干渉防止、油温監視、過熱防止、独立した通信チャネル、モータ角度位置の検出、モータの回転速度比較の受信及び計算、実際のロータ回転速度の比較及び調整などの特徴を持っている。

【0046】

電子オイルポンプの全体の高さが低くなるため、従来の電子オイルポンプに比べて、本実施例では加圧された冷却油がステータアセンブリまで流れる時間が短く、温度低下効果がより優れる。

【0047】

図２を参照すると、電子オイルポンプの作動過程：コントローラ９１は、ハブ９２がモータステータ９３における複数のステータ巻線９４に通電するように制御し、複数のステータ巻線９４が通電された後、磁界を生じ、モータロータ８が回動するように駆動し、モータステータ９３は外歯車２が回動するように駆動し、外歯車２と内歯車３との相対的な回動が実現される。

【0048】

内歯車３と外歯車２とが相対的に回動する時に、ハフアンドパフオイルチャンバー２１が段階的に増大し、給油孔１１を介して油を吸引するため、ハフアンドパフオイルチャンバー２１における油量は体積の増大に伴って増大する。この場合に、油吸引過程で、温度が低い油と内歯車３及び外歯車２の歯に接触し、油が歯の熱を吸収する。そして、ハフアンドパフオイルチャンバー２１が段階的に減小する過程で、排油孔１２を介して油を吐出し、ハフアンドパフオイルチャンバー２１における油量は、体積の減小に伴って小さくなる。この場合に、油吸引過程で、熱を吸引した後の温度が高い油は、排油孔１２からポンプ本体の外に排出され、よって内歯車３と外歯車２の降温及び潤滑を実現すると同時に、ポンプ本体に対する降温を実現する。

【0049】

図５を参照すると、ポンプケーシング１の底部には、給油孔１１及び排油孔１２を覆うポンプケーシング底部１３が一体成形される。ポンプケーシング１底部には固定孔１３１が開けられ、固定孔１３１はポンプケーシング１に対して偏心して設けられる。固定シャフト４は固定孔１３１内に設けられ、固定シャフト４の周方向外壁と固定孔１３１の孔壁とは強固的に嵌合される。内歯車３とポンプケーシング１との間には、回動抵抗を低減させ、作動寿命を向上するように、摺動軸受が設けられても良い。ポンプケーシング底部１３の端面には、給油孔１１と連通するオイル吸入口１３２と、排油孔１２と連通するオイル排出口１３３とが開けられる。ポンプケーシング底部１３には、オイル吸入口１３２とオイル排出口１３３とを仕切るための仕切り部１３４が形成され、仕切り部１３４は一側が内歯車３の一側に貼り合って、オイル吸入口１３２とオイル排出口１３３との間の密閉性を向上させる。

【0050】

本実施例は、ポンプケーシングの偏心固定孔１３１により、内歯車３と外歯車２との間の偏心嵌合を実現し、余分な付属品がない。この設計の利点としては、歯車ポンプの構造が簡単になり、回転シャフト及びポンプ本体シャーシの組立の難しさを低減させ、モータ、シェル及び歯車セットの間の同心度を向上させ、ポンプ本体システム構造の同心度の確保に有利であり、モータステータとモータロータのエアギャップの向上に寄与し、モータ作動が常に精密で均一な磁界分布に位置させ、モータ作動がより安定で精密になり、モータ磁界の利用効率が高くなり、最終的に電子オイルポンプの高効率運転を保証し、複数の接触界面による組立偏差累積を低減させ、ポンプ本体構造の回転作動時に生じる摩擦抵抗を効果的に低減させ、大きいサイズの軸受の回転時に発生する大きい遠心度を低減させ、電子オイルポンプ効率を向上し、電子オイルポンプの安定性を向上し、体積が小さく、重量が軽く、コストが低い。
実施例２

【0051】

図６乃至図１１を参照すると、本実施例は、実施例１の固定シャフト４の偏心接続構造と異なる。

【0052】

図６乃至図８を参照すると、本実施例の外歯車２は、内歯車３に噛み合う外歯車内円２３を備え、モータロータの内円は、外歯車外円に固定的に外嵌される。モータロータ８の永久磁石はモータロータ外円２４の外周に固定され、モータロータ８の永久磁石とステータ巻線９４との間にはエアギャップ１６が設けられる。研究開発プロセスにおいて、エアギャップ１６の距離の安定性に対するさまざまな要因の影響を最小限に抑える必要がある。モータロータ外円２４の頂部には、モータロータネック２２が一体成形され、モータロータネック２２内には軸受６が取り付けられる。玉軸受６は、モータロータ８を支持し、ロータポンプにおいて外歯車２の回転を保証し、玉軸受６は、モータとロータポンプとの間に空洞がなくするように、ロータポンプの端部に取り付けられ、電子オイルポンプの高さを低減させ、ロータポンプの重さ、ロータポンプの体積を大幅に低減させる。実施例において、玉軸受６は、ポンプケーシング１と同じ機械治具により加工され、よって、両者が非常に精密な同軸度及び同心度を持ち、エアギャップの偏心を精密に制御することができる。

【0053】

図６乃至図９を参照すると、ポンプケーシング１底部には固定孔１３１が開けられ、固定孔１３１はポンプケーシング１と同心配置される。固定孔１３１内には固定シャフト４が貫通して設けられ、固定シャフト４と軸受６とが強固的に嵌合され、外歯車２の一側には軸受６に嵌合されたモータロータネック２２が一体成形される。内歯車は、固定シャフト４に同軸嵌合され、偏心集合体に抵触する内歯車内円を備え、内歯車３は、偏心校正ピース５により固定シャフト４に偏心して回動可能に接続され、偏心とは回動軸心が一致しないという意味である。偏心校正ピース５は、固定シャフト４の周方向外壁に設けられる半月形スリーブであり、半月形スリーブには、固定シャフト４が嵌め込む円弧溝５１が設けられ、半月形スリーブは、内歯車３を固定シャフト４に偏心して回動可能に接続するように設けられる。モータロータ内円は、軸方向に外歯車外円に貼り合うように設けられる。モータロータ外円２４の一側には、軸受６に嵌合するモータロータネック２２が一体成形され、モータロータネック２２及びモータロータ外円２４の一側は、軸受６が嵌め込む溝が形成され、軸受６の周方向外壁は、溝の周方向溝壁に強固的に嵌合され、作動ノイズを低減させることができる。

【0054】

図９乃至１１を参照すると、外歯車内円２３の周方向内壁と内歯車３の周方向外壁はいずれもモータロータ外円２４の内側端面に貼り合い、外歯車２と内歯車３との間は、歯と歯の接触により領域の分割が行われ、閉鎖された複数のハフアンドパフオイルチャンバー２１が形成され、ハフアンドパフオイルチャンバー２１の体積は外歯車２の回動方向においてまず段階的に増大してから段階的に減小し、ポンプケーシング１の底部には給油孔１１が一体成形され、周方向外壁には排油孔１２が一体成形される。ハフアンドパフオイルチャンバー２１が段階的に増大する場合に、ハフアンドパフオイルチャンバー２１の給油口は給油孔１１に対応し、ハフアンドパフオイルチャンバー２１が段階的に減小する場合に、ハフアンドパフオイルチャンバー２１の排油口は排油孔１２に対応する。

【0055】

ポンプケーシング１の底部には、給油孔１１及び排油孔１２を覆うポンプケーシング底部１３が一体成形され、ポンプケーシング底部１３の端面軸方向には、固定シャフト４の一端に固定的に接続された固定孔１３１が開けられる。固定シャフト４は固定孔１３１内に挿入され、固定シャフト４の周方向外壁と固定孔１３１の孔壁とは強固的に嵌合され、内歯車３とポンプケーシング１との間に摺動軸受を設け、回動抵抗を低減させ、作動寿命を向上させる。ポンプケーシング底部１３の端面には、給油孔１１と連通するオイル吸入口１３２と、排油孔１２と連通するオイル排出口１３３とが開けられる。ポンプケーシング底部１３には、オイル吸入口１３２とオイル排出口１３３とを仕切るための仕切り部１３４が形成され、仕切り部１３４は一側が内歯車３の一側に貼り合って、オイル吸入口１３２とオイル排出口１３３との間の密閉性を向上させる。

【0056】

半月形スリーブの一側には、位置決め孔５２が貫通して開けられ、ポンプケーシング底部１３には、位置決め孔５２に対応する組立ガイド孔１３５が開けられ、組立ガイド孔１３５と固定孔１３１とは偏心して配置され、固定シャフト４と内歯車３との間には、摺動摩擦力を低減させるブッシング７が設けられる。内歯車３は、ブッシング７を介して半月形スリーブ及び固定シャフト４に回動可能に接続される。

【0057】

ポンプケーシング１には固定シャフト４と合わせる１つの孔が開けられ、ポンプケーシング１の加工の複雑さが効果的に低減され、ポンプケーシング１の加工の効率が向上し、外歯車２と内歯車３とが嵌合する精度が向上する。

【0058】

本出願実施例の高精度設計された電子オイルポンプの実施原理は下記である。

【0059】

ポンプケーシング１内に１本の固定シャフト４を設け、その後、固定シャフト４の周方向側壁に偏心校正ピース５を設けて偏心集合体４１が形成され、外歯車２と固定シャフト４とを回動接続させると同時に、偏心集合体４１も内歯車３に回動接続され、内歯車３と外歯車２との同軸及び偏心の効果を奏することができる。
実施例３

【0060】

図１２を参照すると、実施例１及び実施例２との相違としては、軸受が外歯車とポンプケーシングとの間に設けられ、固定シャフト４が中空構造であることである。本実施例において、固定シャフト４の内部には、冷却油が流れる流路が設けられる。本実施例は、固定シャフト４について静的固定設計を用い、外歯車２の駆動で、ポンプ内歯車３は固定シャフト４に対して回動し、互いに潤滑し、摩擦を小さくし、ロータポンプシステム損耗を低減させ、且つロータポンプの回転安定性を効果的に向上させることができる。

【0061】

本発明の冷却油がステータアセンブリを冷却するアルゴリズムは下記の通りである

【0062】

モータロータ８は、外歯車２とともに、内歯車３が回転するように駆動して、給油孔１１から流入される冷却油を加圧することによって、加圧された一方の冷却油が固定シャフト４の中空流路を介してステータアセンブリまで流れ、ステータアセンブリを冷却させ、熱交換された冷却油が再びに低気圧領域まで流れる。

【0063】

また、加圧された他方の冷却油が高気圧領域を介して排油孔１２からそのまま排出される。

【0064】

本実施例では、固定シャフト４には、その位置を検知する径方向磁性鋼がさらに取り付けられる。

【0065】

本発明では、ステータアセンブリを冷却する具体的なプロセスは下記の通りである。

【0066】

１）まず、機器をオンにし、この際に、コントローラ９１が通電し、コントローラ９１は電気を三相電に変換し、ステータ巻線９４へ給電し、電磁力によりモータロータ８及び外歯車２が回転駆動され、モータロータ８及び外歯車２の回転によって給油孔１１から流入される冷却油がフィルター１４を介した後、低気圧領域に入るようにする。

【0067】

２）モータロータ８は、外歯車２とともに、内歯車３が固定シャフト４のまわりに回転するように駆動して、給油孔１１から流入される冷却油を加圧することによって、加圧された一方の冷却油が固定シャフト４を介してステータアセンブリまで流れ、ステータアセンブリを冷却させ、熱交換された冷却油が再びに低気圧領域まで流れるようにし、内外歯車の差による遠心力により冷却油を加圧する。この場合に、ＰＴＣ温度センサは、油の現在温度値を検出し、この温度値をコントローラ９１にフィードバックし、コントローラ９１は、現在油温度値を外部の制御システムにフィードバックする。

【0068】

３）加圧された他方の冷却油は、高気圧領域を経過した後、そのまま排油孔１２から排出される。

【0069】

以上、本発明の基本原理、主な特徴および本発明の利点を示し、説明した。当業者は、本発明が上記の実施例に限定されず、上記の実施例および説明書で説明されるものが、本発明の原理を説明するためのものに過ぎず、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、本発明に多くの変更、修正、切替、および変形があり、これらの変更、修正、切替、および変形はいずれも本発明の請求範囲に含まれることを理解すべきである。

【符号の説明】

【0070】

１、ポンプケーシング
１１、給油孔
１２、排油孔
１３、ポンプケーシング底部
１３１、固定孔
１３２、オイル吸入口
１３３、オイル排出口
１３４、仕切り部
１３５、組立ガイド孔
１４、フィルター
１５、シャーシ
１６、エアギャップ
１７、シールリング
２、外歯車
２１、ハフアンドパフオイルチャンバー
２２、モータロータネック
２３、外歯車内円
２４、モータロータ外円
２５、上蓋
２６、センサ
３、内歯車
４、固定シャフト
４１、偏心集合体
５、偏心校正ピース
５１、円弧溝
５２、位置決め孔
６、軸受
７、ブッシング
８、モータロータ
９、回路制御モジュール
９１、コントローラ
９２、ハブ
９３、モータステータ
９４、ステータ巻線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2025-01-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプケーシング（１）を備える電子オイルポンプであって、
前記ポンプケーシング（１）内に設けられる固定シャフト（４）と、
前記固定シャフト（４）に偏心して回動可能に接続される内歯車（３）と、
前記固定シャフト（４）に同軸接続され、前記ポンプケーシング（１）内に回動可能に接続され、前記内歯車（３）の外周に位置しており、前記内歯車（３）に噛み合う外歯車（２）と、
前記外歯車（２）の外周に固定的に接続されるモータロータ（８）と、
前記モータロータ（８）の外周に位置しており、前記ポンプケーシング（１）に固定的に接続されるモータステータ（９３）と、
第１軸受（６）と、を備え、
前記固定シャフト（４）の軸心を通る平面において、前記モータステータ（９３）、前記モータロータ、前記外歯車（２）、前記内歯車（３）及び前記固定シャフト（４）の投影領域は、少なくとも部分的に重なり、
前記外歯車（２）は前記第１軸受（６）を介して前記固定シャフト（４）の一端に回動可能に接続され、前記固定シャフト（４）の他端は前記ポンプケーシング（１）に接続される
ことを特徴とする電子オイルポンプ。

【請求項2】

第２軸受（６）を備え、前記固定シャフト（４）の一端は前記第２軸受（６）を介して前記ポンプケーシング（１）に回動可能に接続され、前記固定シャフト（４）の他端は前記外歯車（２）に同軸接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項3】

前記固定シャフト（４）と前記内歯車（３）との間に位置している偏心校正ピース（５）をさらに備え、前記偏心校正ピース（５）は、前記固定シャフト（４）の周方向外壁に設けられる半月形スリーブであり、前記半月形スリーブには、前記固定シャフト（４）が嵌め込む円弧溝（５１）が設けられ、前記半月形スリーブは、前記内歯車（３）を前記固定シャフト（４）に偏心して回動可能に接続するように設けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子オイルポンプ。

【請求項4】

ブッシング（７）をさらに備え、前記内歯車（３）は、前記ブッシング（７）により前記半月形スリーブ及び前記固定シャフト（４）に回動可能に接続される
ことを特徴とする請求項３に記載の電子オイルポンプ。

【請求項5】

前記固定シャフト（４）または前記外歯車（２）には、冷間始動用のセンサが固定的に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項6】

前記外歯車（２）、及び前記内歯車（３）が囲んで複数のハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が形成され、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）は、体積が外歯車（２）の回動方向に沿ってまず段階的に増大してから段階的に減小し、前記ポンプケーシング（１）には給油孔（１１）及び排油孔（１２）が設けられ、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に増やす場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）の給油口は前記給油孔（１１）と対応し、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）の排油口は前記排油孔（１２）と対応する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子オイルポンプ。

【請求項7】

前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に増大する場合に、冷却油は前記給油孔（１１）を介して前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）に流入し、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）が段階的に減小する場合に、前記ハフアンドパフオイルチャンバー（２１）内の冷却油は前記排油孔（１２）から押し出される
ことを特徴とする請求項６に記載の電子オイルポンプ。

【請求項8】

モータロータ（８）と回路制御モジュール（９）とをさらに備え、前記回路制御モジュール（９）は、前記ポンプケーシング（１）内に設けられたコントローラ（９１）と、ハブ（９２）とを備え、前記モータステータ（９３）は、前記ハブ（９２）に設けられ、前記モータステータ（９３）は自体の周方向に複数のステータ巻線（９４）が設けられ、前記モータロータ（８）は前記外歯車（２）の周方向外円に外嵌され、前記モータロータ（８）の周方向外壁は前記モータステータ（９３）の周方向内壁と対応する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子オイルポンプ。

【請求項9】

ポンプケーシング（１）の外周にはＯ型シールリングがさらに設けられる
ことを特徴とする請求項８に記載の電子オイルポンプ。