(57)【要約】【課題】  ステータとポンプ部との間のシール性を確保することができる電動ウォータポンプを提供すること。【解決手段】  キャンの円筒部のロータの回転軸方向のインペラ側の開口部から径方向外側に広がる横壁部と、横壁部の径方向端部からロータの回転軸方向外側に延びる縦壁部とを有し、モータハウジングと縦壁部との間でシールし、円筒部とステータとの間でシールするようにし、モータハウジングとステータとの間で横壁部を挟み込むようにした。【選択図】  図1
2015063899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電動ウォータポンプであって、
円環状に並べられたコイルが樹脂によって一体に覆われたステータと、
前記ステータが発生する磁束により回転力を与えられるロータと、
前記ロータの回転軸方向の端部に固定されたインペラと、
前記ステータを固定して収容するとともに、前記ロータおよび前記インペラを回転自在に軸支して収容するモータハウジングと、
前記ステータの内周側であって、前記ロータと前記ステータとの間に配置され、非磁性の金属材料で形成された円筒部を有するキャンと、
を有し、
前記キャンは、前記円筒部の前記ロータの回転軸方向の前記インペラ側の開口部から径方向外側に広がる横壁部と、前記横壁部の径方向端部から前記ロータの回転軸方向に延びる縦壁部とを有し、
前記モータハウジングと前記縦壁部との間でシールし、前記円筒部と前記ステータとの間でシールするようにし、前記モータハウジングと前記ステータとの間で前記横壁部を挟み込むようにしたことを特徴とする電動ウォータポンプ。
【請求項２】
請求項1に記載の電動ウォータポンプにおいて、
前記モータハウジングは前記ステータの軸方向外側の位置に、内周側に延びる隔壁部を有することを特徴とする電動ウォータポンプ。
【請求項３】
請求項1または請求項2に記載の電動ウォータポンプにおいて、
前記ステータの内周面と前記キャンの前記円筒部とが当接していることを特徴とする電動ウォータポンプ。
【請求項４】
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電動ウォータポンプにおいて、
前記キャンの前記円筒部の肉厚は0.5[mm]以下であることを特徴とする電動ウォータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ウォータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、キャンのフランジ部をモータハウジングとポンプハウジングとで挟み込むことによって、ポンプ部に流入した流体がステータ側に流入しないようにしているものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-021464号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1に記載の技術では、キャンのフランジ部をポンプハウジングとモータハウジングとの間で軸方向に挟み込むことによってシールがなされている。この場合、フランジ部を径方向に大きく形成し、その端部をポンプハウジングとモータハウジングとの間で挟み込むようにする必要がある。しかし、キャンをプレス加工で形成する場合、フランジ部の平面精度を高く形成することが困難であり、ステータとポンプ部との間のシール性を確保することができないおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、ステータとポンプ部との間のシール性を確保することができる電動ウォータポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の電動ウォータポンプでは、キャンの円筒部のロータの回転軸方向のインペラ側の開口部から径方向外側に広がる横壁部と、横壁部の径方向端部からロータの回転軸方向外側に延びる縦壁部とを有し、モータハウジングと縦壁部との間でシールし、円筒部とステータとの間でシールするようにし、モータハウジングとステータとの間で横壁部を挟み込むようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって本発明では、ステータとポンプ部との間のシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1の電動ウォータポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例1〕
実施例1の電動ウォータポンプ1は、作動流体として冷却媒体（冷却水）を用い、熱交換機（ラジエータ）に接続された循環回路中に組み込まれる冷却用ポンプであり、例えばハイブリッド自動車においてエンジン（内燃機関）や駆動用モータ、インバータ等に冷却水を供給するウォータポンプである。電動ウォータポンプ1は、ポンプ部2と、ポンプ部2を駆動する駆動部としてのモータ部3と、モータ部3の作動を制御する制御部4とから構成されている。ポンプ部2、モータ部3、制御部4はハウジング5に収容されている。
［ポンプ部］
ポンプ部2は、ポンプハウジング51とモータハウジング52とによって形成されるポンプ室51c内に収容されたインペラ20により構成されている。ポンプハウジング51は、インペラ20の回転軸上に延びてポンプ室51c内に開口する吸入口51aを有している。またポンプハウジング51とモータハウジング52とによってインペラ20の外周側に吐出通路51bが掲載されている。
電動ウォータポンプ1は、インペラ20が回転することで冷却水に対して径方向に圧力を与える遠心ポンプである。インペラ20が回転することにより、冷却水は、吸入口51aからポンプ室51c内に吸入され、吐出通路51bを経て外部に吐出される。インペラ20は、複数の羽根20aを有する羽根車であり、後述するロータ31に同軸一体に形成されている。羽根20aはインペラ20の回転軸を中心として放射状に配置されている。
【０００９】
［モータ部］
モータ部3は、インナロータ型のDCブラシレスモータであり、筒状に配置されたステータ30と、ステータ30の内周側に設けられたロータ31とから構成されている。ステータ30、ロータ31はモータハウジング52内のモータ室52aに収容されている。
ステータ30は複数のコイル30aを有しており、コイル30aへの通電により内周側に磁束を生じさせる。コイル30aは円筒形に並べられて樹脂によって全体がモールドされている。円筒形に並べられたコイル30aの一方の開口部は樹脂によって塞がれており、底部30bを形成している。ステータ30の外観は全体としてカップ状に形成されており、その底面30eには、内周面30dに沿って凸状に形成された段部30cが掲載されている。
ロータ31は、磁極保持部31aと軸部31bを一体に有しており、例えば樹脂を射出成形することでインペラ20と一体に形成される。なお、インペラ20をロータ31とは別部材としてこれをロータ31に固定することとしても良い。磁極保持部31aは、ステータ30（コイル30a）の内周面と僅かな隙間（エアギャップ）を介して対向するように設置される円柱状の部材であり、その内部には、ステータ30の複数のコイル30aに対応して複数の永久磁石31c（周方向で交互にN極S極が並ぶ永久磁石）が保持されている。軸部31bは、インペラ20を回転させるための動力を伝達する軸部材である。軸部31bと磁極保持部31aの軸心部分には軸方向に貫通する軸方向貫通孔31dが形成されており、この軸方向貫通孔31dに支持軸32が挿入されている。支持軸32は、ステータ30の底部30bとポンプハウジング51とによって固定されている。
【００１０】
ステータ30の外周には、モータハウジング52が設けられている。モータハウジング52は樹脂により成型され、モータ室52aを形成する小径筒部52eと、ポンプハウジング51とともにポンプ室51cを形成する大径筒部52fとを有している。小径筒部52eと大径筒部52fとの間には、全周にわたって内周側に突出した隔壁部52gが形成されている。隔壁部52gは、ステータ30の開口部側に位置する。隔壁部52gの内周側端部は小径筒部52e側に突出した突出部52hが形成されている。突出部52hは、隔壁部52g側の大径部52iと大径部52iに連なる小径部52jから構成されている。大径部52iの外径は、小径部52jの外径よりも大きく形成されている。小径筒部52eのポンプハウジング51と対向する面には、全周にわたってシール溝52kが形成されており、シール溝52kに円環状のシール部材57が設けられている。シール部材57は、シール溝52kの底面とポンプハウジング51の開口側端面との間をシールしている。
【００１１】
ステータ30とロータ31との間には非磁性の金属材料により円筒状に形成されたキャン54が挿入されている。キャン54はプレスにより成形されており、円筒部54eの厚さは0.5[mm]以下に形成されている。モータ室52aはキャン54の円筒部54eによってステータ室52cとロータ室52dとに隔成されている。ステータ30の内周面30dは、円筒部54eの外周に当接して設けられている。円筒部54eのステータ30の底部30b側の開口部には、内周側に延びる横壁部54aと、横壁部54aの内周側端部から軸方向外側に延びる縦壁部54bが形成されている。縦壁部54bの外周側には円環状のシール部材55が設けられており、縦壁部54bとステータ30の段部30cの側面との間をシールしている。円筒部54eのインペラ20側の開口部には、外周側に延びる横壁部54cと、横壁部54cの外周側端部から軸方向外側に延びる縦壁部54dが形成されている。縦壁部54dの内周面は、モータハウジング52の突出部52hの大径部52iの外径とほぼ同径に形成されている。縦壁部54dの内周側には円環状のシール部材56が設けられており、縦壁部54dと突出部52hの小径部52jの外周面との間をシールしている。
【００１２】
［制御部］
ステータ30の底部30b側には制御部4が設けられている。制御部4は、電子素子が組付けられた基板40を有し、基板40とステータ30のコイル30aとが接続している。制御部4は制御部ハウジング53に収容されている。
［作用］
ロータ31は永久磁石31cであるためロータ室52dに冷却水が侵入しても良いが、ステータ30はコイル30aであるためステータ室52cに冷却水が侵入しないようにロータ室52dとステータ室52cとの間をシールする必要がある。ポンプハウジング51とキャン54との間、モータハウジング52とキャン54との間でシールをすることも考えられるが、その場合、キャン54のインペラ20側の開口部に、ポンプハウジング51とモータハウジング52との接合部分まで伸びるフランジ部を形成する必要がある。フランジ部はプレスで薄板状に形成されるが、面積が広いフランジ部を形成しようとすると平面が出ず、シール性が悪化するおそれがあった。
そこで実施例1では、キャン54の円筒部54eのロータ31の回転軸方向のインペラ20側の開口部から径方向外側に広がる横壁部54cと、横壁部54cの径方向端部からロータの回転軸方向外側に延びる縦壁部54dとを有し、モータハウジング52と縦壁部54dとの間でシールし、円筒部54eとステータ30との間でシールするようにし、モータハウジング52とステータ30との間で横壁部54cを挟み込むようにした。
これにより、キャン54の円筒部54eから近い位置にシール面を確保することができるため、シール面の平面度の確保が容易となり、シール性を向上することができる。またモータハウジング52により、キャン54とステータ30とを同時に固定することができるため、組み付け作業性を向上することができる。
また実施例1では、モータハウジング52のステータ30の軸方向外側の位置に、内周側に延びる隔壁部52gを形成した。これにより、ステータ室52cとポンプ室51cとの間の隔壁をモータハウジング52によって形成できる。そのため、キャン54に面積が広いフランジ部を形成する必要がないため、キャン54の加工が容易となる。
【００１３】
［効果］
(1) 車両に搭載される電動ウォータポンプ1であって、樹脂によって一体に覆われたステータ30と、ステータ30が発生する磁束により回転力を与えられるロータ31と、ロータ31の回転軸方向の端部に固定されたインペラ20と、ステータ30を固定して収容するとともに、ロータ31およびインペラ20を回転自在に軸支して収容するモータハウジング52と、ステータ30の内周側であって、ロータ31とステータ30との間に配置され、非磁性の金属材料で形成された円筒部54eを有するキャン54と、を有し、キャン54は、円筒部54eのロータ31の回転軸方向のインペラ20側の開口部から径方向外側に広がる横壁部54cと、横壁部54cの径方向端部からロータ31の回転軸方向に延びる縦壁部54dとを有し、モータハウジング52と縦壁部54dとの間でシールし、円筒部54eとステータ30との間でシールするようにし、モータハウジング52とステータ30との間で横壁部54cを挟み込むようにした。
よって、キャン54の円筒部54eから近い位置にシール面を確保することができるため、シール面の平面度の確保が容易となり、シール性を向上することができる。またモータハウジング52により、キャン54とステータ30とを同時に固定することができるため、組み付け作業性を向上することができる。
【００１４】
(2) モータハウジング52のステータ30の軸方向外側の位置に、内周側に延びる隔壁部52gを設けた。
よって、キャン54に面積が広いフランジ部を形成する必要がないため、キャン54の加工が容易となる。
(3) ステータ30の内周面とキャン54の円筒部54eとを当接するようにした。
よって、ステータ30とロータ31とのエアギャップを小さくすることができる。
(4) キャン54の円筒部54eの肉厚は0.5[mm]以下であるようにした。
よって、ステータ30とロータ31とのエアギャップを小さくすることができる。
【００１５】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００１６】
1      電動ウォータポンプ
20     インペラ
30     ステータ
31     ロータ
52     モータハウジング
52g    隔壁部
54     キャン
54c    横壁部
54d    縦壁部
54e    円筒部
【図１】
2015063899.tif 000003