(57)【要約】【課題】  狭いスペースにも取り付け可能なコンパクトな電動ポンプユニットを提供する。【解決手段】  ポンプ１に対してその中心軸Ａ方向に隣接してモータ２を設け、さらに、同中心軸方向にモータ２に隣接してモータ駆動用のコントローラ３を設けた構成とする。このように中心軸Ａ方向に、ポンプ１、モータ２及びコントローラ３が並んだ電動ポンプユニットは、コントローラ３の存在がモータ２の径方向寸法にほとんど影響せず、径方向にコンパクトな構成となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、
前記ポンプに対してその中心軸方向に隣接して設けられ、前記ポンプを回転駆動するモータと、
前記中心軸方向に前記モータに隣接して設けられたモータ駆動用のコントローラと
を備えたことを特徴とする電動ポンプユニット。
【請求項２】
前記モータを収めるプレス成型品のモータケースと、当該モータケースとは分離して作られたプレス成型品であって、前記コントローラを収めるコントローラケースとを備え、これらのケースが互いに接続されることにより全体として１つのケースが構成される請求項１記載の電動ポンプユニット。
【請求項３】
前記モータの駆動端子となるバスバーは、前記モータにおけるステータのインシュレータに支持され、前記モータの中心軸方向に平行に延びて、前記コントローラと電気的に接続される請求項１記載の電動ポンプユニット。
【請求項４】
前記バスバーは、前記モータのコイルと超音波接合されている請求項３記載の電動ポンプユニット。
【請求項５】
前記バスバーは折り曲げられたバーであって、その途中部が前記インシュレータに埋設され、前記コントローラとの接続用の一端部及び、前記モータのコイルと接続される他端部が、当該インシュレータの表面から突出している請求項３記載の電動ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の油圧ポンプとして使用される電動ポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の油圧源として電動ポンプを使用し、その出力制御や運転・停止の制御をきめ細かく行うことにより、省エネルギーを実現することが考えられている。また、電動ポンプの搭載により、アイドルストップによりエンジンが停止しているときも、トランスミッション等の駆動系への油圧供給を確保することができる。このような電動ポンプに対してはコンパクト化・低コスト化の要請があり、そのため、ポンプとモータとを一体化してコンパクトにするとともに、部品数を減らすことが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１０６５号公報（第３〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の電動ポンプでは、ポンプとモータとの一体化によって一定のコンパクト化・低コスト化に寄与するが、この電動ポンプと、モータ制御用のコントローラとの接続に関してまだ不十分な点がある。すなわち、車室内に設置されるコントローラと、エンジンルーム内のトランスミッション近傍に設置される電動ポンプとは、ワイヤハーネスで接続されるが、このワイヤハーネスの存在がさらなるコスト低減の妨げになっていた。そこで、コントローラをも一体化した電動ポンプユニットが望まれることとなったが、モータの径方向側面に出ている駆動端子にコントローラを取り付けようとしても、トランスミッションの大きさによってはモータの径方向にスペースの余裕が無いため、コントローラのケースが邪魔になって取り付け不可能な場合がある。
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、狭いスペースにも取り付け可能なコンパクトな電動ポンプユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電動ポンプユニットは、ポンプと、前記ポンプに対してその中心軸方向に隣接して設けられ、前記ポンプを回転駆動するモータと、前記中心軸方向に前記モータに隣接して設けられたモータ駆動用のコントローラとを備えたものである。
このように中心軸方向に、ポンプ、モータ及びコントローラが並んだ電動ポンプユニットは、コントローラの存在がモータの径方向寸法にほとんど影響せず、径方向にコンパクトな構成となる。
【０００６】
また、上記電動ポンプユニットは、モータを収めるプレス成型品のモータケースと、当該モータケースとは分離して作られたプレス成型品であって、コントローラを収めるコントローラケースとを備え、これらのケースが互いに接続されることにより全体として１つのケースが構成されるものであってもよい。
このようなケース構造は、全体をアルミニウムダイキャストにより構成する場合と比較して、低コストに製作することができる。
【０００７】
また、上記電動ポンプユニットにおいて、モータの駆動端子となるバスバーは、モータにおけるステータのインシュレータに支持され、モータの中心軸方向に平行に延びて、コントローラと電気的に接続されるようにしてもよい。
この場合、電動ポンプユニットの径方向への寸法の拡がりを抑えて、コンパクトな構成とすることができる。
【０００８】
また、バスバーは、モータのコイルと超音波接合されていてもよい。
超音波接合は、狭いスペースでの作業に適する。また、人体に悪影響を及ぼすガスの発生が無く、酸化を防止するための不活性ガスによるシールドの必要もない。さらに、超音波接合は、低コストで接合を行うことができる。
【０００９】
また、上記電動ポンプユニットにおいて、バスバーは折り曲げられたバーであって、その途中部が前記インシュレータに埋設され、コントローラとの接続用の一端部及び、モータのコイルと接続される他端部が、当該インシュレータの表面から突出している構成であってもよい。
この場合、他端部に巻き付けたコイルに例えばＴＩＧ溶接を施すことによって当該他端部に熱変形が生じた場合でも、コントローラとの接続用の一端部にはその影響が及ばない。従って、バスバーの当該一端部とコントローラとの接続を、確実に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動ポンプユニットによれば、ポンプの中心軸方向に、ポンプ、モータ及びコントローラが並ぶことにより、コントローラの存在がモータの径方向寸法にほとんど影響せず、径方向にコンパクトな構成となる。そのため、当該電動ポンプユニットは、例えばトランスミッション近傍のような狭いスペースでも取り付けが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による電動ポンプユニットの断面図である。図において、当該電動ポンプユニットは、ポンプ１と、当該ポンプ１に対してその中心軸Ａ方向に隣接して設けられ、ポンプ１を回転駆動するモータ２と、中心軸Ａ方向にモータ２に隣接して設けられたモータ駆動用のコントローラ３とを備えている。中心軸Ａは、モータ２の回転中心軸でもある。このように中心軸Ａ方向に、ポンプ１、モータ２及びコントローラ３が並んだ電動ポンプユニットは、コントローラ３の存在がモータ２の径方向寸法にほとんど影響せず、径方向にコンパクトな構成となる。そのため、当該電動ポンプユニットはトランスミッション近傍の狭いスペースでも取り付けが可能である。
【００１２】
上記モータ２は３相巻線を有するＤＣブラシレスセンサレスモータであり、モータケース４内に、ステータ５と、一対の玉軸受６，７によって回転自在に支持されたロータ８とを備えている。ステータ５は、コア９にインシュレータ（樹脂絶縁層）１０を介装してコイル１１を巻回したものである。インシュレータ１０は、モータ２の駆動端子となる３本のバスバー１２と一体にモールドされている。各バスバー１２は、インシュレータ１０の右端部から中心軸Ａに平行に延びている。これにより、径方向への拡がりを抑えて、コンパクトな構成とすることができる。コイル１１の端部は、バスバー１２と電気的に接続されている。
【００１３】
上記ポンプ１は、トロコイドギヤポンプであり、ポンプハウジング１３と、このポンプハウジング１３内に回転自在に収容されたアウタギヤ１４と、このアウタギヤ１４と噛み合うインナギヤ１５と、ポンプハウジング１３の軸端面を覆うポンププレート１６とを備えている。インナギヤ１５はロータ８からその軸方向に延伸されたシャフト８ａの端部に取り付けられており、ロータ８と一体に回転する。このようにして、モータ２とポンプ１とはシャフト８ａを共有して一体化されており、これにより、コンパクト化及び部材点数の低減化を達成している。シャフト８ａの周りにはシール１７が設けられており、ポンプ１内の油がモータ２側に漏れ出るのを防止している。コントローラ３は、コントローラケース１８と、これを端部から覆う蓋１９と、コントローラケース１８の内部に取り付けられる基板２０と、この基板２０上に実装されている電子部品２１（大きな電子部品のみ図示している。）とを備えている。コントローラケース１８の側面にはコネクタシェル２２が設けられ、その内部のコネクタピン２３が基板２０上の回路と接続されている。
【００１４】
図２は、図１におけるII−II線断面図である。図２において、モータケース４の端面にはバスバー１２を通すための孔４ａが形成されている。インシュレータ１０に絶縁支持されたバスバー１２は、孔４ａを抜けて基板２０（図１）に挿通され、基板２０上の出力回路部（図示せず。）に接続される。
【００１５】
図３は、上記の電動ポンプユニットにおけるケースの組立状態を示す斜視図であり、ケース等の外側部分のみを示し、内部構造は省略している。図において、ポンププレート１６、ポンプハウジング１３、モータケース４、コントローラケース１８及び蓋１９は、中心軸Ａの方向に相互に組み合わせられて、電動ポンプユニットを構成する。モータ２を収めるモータケース４と、コントローラ３を収めるコントローラケース１８とは別々に作られたプレス成型品であって、モータケース４の右端外径が、コントローラケース１８の左端内径にほぼ等しい。これらのケース４，１８が互いに接続されることにより全体として１つのケースが構成される。接続は、圧入、焼きばめ、接着又は溶接により行われる。また、防水性を確保するため、防水性の接着剤が隙間に塗布される。このようなケース構造は、全体をアルミニウムダイキャストにより構成する場合と比較して、低コストに製作することができる。
【００１６】
上記モータケース４の端部外周には、外方へ突出して５つの接続片４ｂが形成されている。これらの接続片４ｂは、ポンプハウジング１３及びポンププレート１６をモータケース４に組み合わせた状態で折り曲げられ、ポンププレート１６の凹部１６ａに嵌め込まれる。コントローラケース１８は、上部の箱形部分を除いて、モータケース４の径方向にはほとんどはみ出さない。また、上部の箱形部分のはみ出し量も軽微である。従って、コントローラケース１８が径方向に大きな寸法を占有することもなく、径方向にコンパクトな構成となる。そのため、前述のように、当該電動ポンプユニットはトランスミッション近傍の狭いスペースでも取り付けが可能である。
【００１７】
次に、バスバー１２とコイル１１との接続形態について説明する。図４は、インシュレータ１０から突出しているバスバー１２に、コイル１１の端部を巻き付けた状態を示す斜視図である。バスバー１２は、錫メッキを施さない純銅（Ｃ１０２０）製である。また、コイル１１も巻き付け部分の被覆を剥がした純銅線である。この純銅同士の接触部Ｐを、超音波振動によって溶着させることにより、コイル１１とバスバー１２との電気的接続がなされている。このような超音波接合は、狭いスペースでの作業に適する。また、人体に悪影響を及ぼすガスの発生が無く、酸化を防止するための不活性ガスによるシールドの必要もない。さらに、超音波接合は、低コストで接合を行うことができる。
【００１８】
図５は、上述の実施形態とは別に、バスバー１２とコイル１１との他の接続形態を示す断面図である。このバスバー１２は図示のような形状に折り曲げられたものであって、その途中部１２ｂがインシュレータ１０に埋設され、一端部及び他端部にはそれぞれ、コントローラ３との接続用の第１バー１２ａ、及び、コイル１１と接続される第２バー１２ｃが、インシュレータ１０の表面から高さが段違いとなるように突出している。コイル１１は、図示のように第２バー１２ｃに巻き付けられた後、ＴＩＧ溶接により第２バー１２ｃに溶着される。ＴＩＧ溶接によって第２バー１２ｃが熱変形する場合があるが、この変形は第１バー１２ａには何ら影響を及ぼさない。従って、第１バー１２ａとコントローラ３の基板２０（の回路）との接続を、確実に行うことができる。
【００１９】
図６は、バスバー１２とコイル１１との、さらに他の接続形態を示す断面図である。このバスバー１２は、インシュレータ１０に支持されている第１バスバー１２ｄと、コントローラ３の基板２０に取り付けられている第２バスバー１２ｅとによって構成される。第１バスバー１２ｄの上端面と第２バスバー１２ｅの下端面とを互いに突き合わせた状態でＴＩＧ溶接を施すことにより、これらを互いに溶着することができる。コイル１１は、前述の図４の場合と同様に、超音波接合により第１バスバー１２ｄに溶着される。コイル１１の接続箇所は第１バスバー１２ｄの範囲内である。このような第１バスバー１２ｄは、コイル１が超音波接合される部位、及び、ＴＩＧ溶接される上端面の２箇所の接合部位を有することになる。なお、第２バスバー１２ｅは、基板２０上の回路と電気的に接続されている。
【００２０】
このような接続形態では、第１バスバー１２ｄを基板２０に直接挿通しないため、第１バスバー１２ｄと基板２０との相互の位置関係に要求される精度が緩和され、製造が容易である。仮に、第１バスバー１２ｄと第２バスバー１２ｅとで両端面の位置が厳密に一致していなくても、端面同士をＴＩＧ溶接することにより、電気的に十分な接続状態を得ることができる。また、第１バスバー１２ｄ及び第２バスバー１２ｅの形状が簡単であるため、製造容易であり、低コストである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による電動ポンプユニットの断面図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】電動ポンプユニットにおけるケースの組立状態を示す斜視図であり、ケース等の外側部分のみを示し、内部構造は省略している。
【図４】バスバーとコイルとの接続形態を示す斜視図である。
【図５】バスバーとコイルとの他の接続形態を示す斜視図である。
【図６】バスバーとコイルとのさらに他の接続形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ポンプ
２    モータ
３    コントローラ
４    モータケース
５    ステータ
１０    インシュレータ
１１    コイル
１２    バスバー
１２ａ  第１バー（一端部）
１２ｂ  途中部
１２ｃ  第２バー（他端部）
１２ｄ  第１バスバー
１２ｅ  第２バスバー
１８    コントローラケース
【図１】
2006274921.tif 000003
【図２】
2006274921.tif 000004
【図３】
2006274921.tif 000005
【図４】
2006274921.tif 000006
【図５】
2006274921.tif 000007
【図６】
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