(57)【要約】【課題】電動流体ポンプの基本的な構成を変更せずに、電動機部の冷却水による冷却性能を向上することができる新規な電動流体ポンプを提供することにある。【解決手段】直流電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の個別の巻線を、少なくとも２つ以上の巻線に分割して並列接続し、この分割された巻線をステータ部の突極部に巻回すると共に、ステータ部とロータ部の間に介装されロータ部側に冷却水が導入される隔壁部材と突極部のティース部を接触させた。巻線を２分割して並列接続することによって、巻線径を小さくできるので巻線を含む突極部の厚さを薄くしてティース部の幅を大きくでき、結果として隔壁部材に多くの熱を逃がすことができるようになる。これによって、電動流体ポンプの基本的な構成を変更せずに、電動機部の冷却水による冷却性能を向上することができるようになる。【選択図】図９
2015171211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を搬送するポンプ部と、ロータ部とステータ部から構成される電動機部と、前記電動機部を駆動制御する駆動制御部と、前記駆動制御部と前記電動機部の間に位置し前記電動機部を覆うホルダーとより構成され、前記駆動制御部からの駆動信号を前記ステータ部に巻回された巻線に供給することによって前記電動機部の前記ロータ部を回転させて前記ポンプ部を駆動する内燃機関用電動流体ポンプにおいて、
前記ステータ部と前記ロータ部の間には、前記ステータ部と前記ロータ部を隔離する隔壁部材が設けられ、前記隔壁部材の内部には前記ロータ部が回転可能に収納されると共に前記ポンプ部付近からの冷却水が導入され、
前記電動機部を構成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の個別の巻線を、少なくとも２つ以上の巻線に分割して並列に接続し、この分割された前記巻線を前記ステータ部の対応する突極部に巻回すると共に、
前記突極部の先端に形成したティース部を前記隔壁部材の外周に接触させたことを特徴とする内燃機関用電動流体ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用電動流体ポンプにおいて、
前記ステータ部は内側に向けて延び、かつ同一円周上に重なる円弧を有した前記ティース部を備えた少なくとも６個以上の前記突極部を有し、前記隔壁部材の円形状の外周面は前記６個以上の突極部の前記ティース部の前記円弧と接触していることを特徴とする内燃機関用電動流体ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関用電動流体ポンプにおいて、
前記隔壁部材の円形状の外周面と前記６個以上の突極部の前記ティース部の前記円弧との接触面には放熱性接着剤によって固定されていることを特徴とする内燃機関用電動流体ポンプ。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関用電動流体ポンプにおいて、
前記６個以上の突極部の前記ティース部の前記円弧から前記隔壁部材の円形状の外周面に伝えられる熱は、少なくとも前記巻線で発生した熱と、周囲環境から入熱する内燃機関の作動によって発生した熱であることを特徴とする内燃機関用電動流体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動流体ポンプに係り、特に自動車のエンジンルーム内に装着される内燃機関用電動流体ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の低燃費化への要求が高まるにつれ、アイドルストップ機能付きの自動車やハイブリッド車の実用化が進んでいる。これらの車両は、内燃機関の停止時に内燃機関によって駆動される流体ポンプも停止するため、内燃機関以外の流体ポンプ駆動源が必要となる。また、ハイブリッド車や電気自動車においては、走行用モータやその制御装置、またはバッテリを冷却するための冷却水ポンプが必要とされる。これらの背景から、電動機を使用してインペラが固定されたロータに回転力を付与してポンプ作用を行う電動流体ポンプの使用が増加する傾向にある。
【０００３】
このような電動流体ポンプに使用される電動機部は、３相の巻線が巻回されたステータ部の内部に、永久磁石を備えたロータ部を内装した直流電動機部が使用されており、例えば、特開２０１２-２０７５９１号公報（特許文献１）に示されているような構成となっている。そして、この特許文献１に記載の電動流体ポンプにおいては、直流電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線は、ステータ部の内周側に放射状に突出した複数の突極部に巻回されている。
【０００４】
つまり、各相の巻線を３分割し、この３分割された巻線を直列に接続して対応した突極部に分割して巻回することで複数の巻線部を形成し、この巻線部に順次駆動電流を流して界磁を作る構成となっている。
【０００５】
ところで、このような電動流体ポンプでは各巻線部に制御された駆動電流を流すための駆動制御部を、電動流体ポンプに一体的に固定することが最近行われてきている。このように、駆動制御部を電動流体ポンプに一体化する理由は、各巻線と駆動制御部の間の配線を短くして外部ノイズの悪影響をできるだけ少なくする、配線コストを低くする、駆動制御部とポンプ部の間のキャリブレーションを容易にする、取り扱い性を改善するといった、少なくとも一つ以上の目的のために行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２-２０７５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような電動流体ポンプにおいては、効率を上げるためには電動機部の性能向上が重要である。電動機部の性能を向上する阻害要因としては種々の要因が考えられるが、その一つとして直流電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線の発熱による温度上昇と、周囲環境の温度上昇に代表される温度による影響である。
【０００８】
巻線の発熱は主に巻線を構成する銅線に生じる銅損によるものが大きい。この銅損による損失を補うために余分の電流を流すことによって更に巻線の発熱量が増大する。また、この種の電動流体ポンプは内燃機関の周辺に取り付けられることから、内燃機関の作動によって周囲温度がかなり高くなる。このため、電動流体ポンプに向けて内燃機関で発生した熱が入熱することになる。更にはこの他に鉄心部に発生する鉄損、軸受等の摩擦による摩擦損によっても電動流体ポンプの温度が上昇することになる。
【０００９】
これらの温度上昇の影響によって電動機部の巻線抵抗が増加する、永久磁石の磁力が減少して電動機の性能が低下する、更には、駆動制御部を構成する電子部品が熱の影響を受けて劣化するといった課題を惹起する。
【００１０】
このような温度上昇によって惹起される課題を解決するためには、電動機部を冷却することが最も効果的であり、例えば電動流体ポンプが内燃機関のラジエータに封入されている冷却水を循環させるものであれば、この冷却水を使用して電動機部を冷却することが合理的である。
【００１１】
しかしながら、電動機部に新たな冷却水通路等の冷却部分を形成することは、電動流体ポンプの構成が複雑化する、全体の体格が大きくなるといった新たな課題を惹起することになり、できるだけ電動流体ポンプの構成を変えないで電動機部の冷却水による冷却性能を向上することが望まれている。
【００１２】
本発明の目的は、電動流体ポンプの基本的な構成を変更せずに、電動機部の冷却水による冷却性能を向上することができる新規な電動流体ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の特徴は、直流電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の個別の巻線を、少なくとも２つ以上の巻線に分割して並列接続し、この分割された巻線をステータ部の突極部に巻回すると共に、ステータ部とロータ部の間に介装されロータ部側に冷却水が導入される隔壁部材と突極部のティース部を接触させた、ところにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、少なくとも巻線を２分割して並列接続することによって、巻線径を小さくできるのでスリット間隔を小さくしてティース部の幅を大きくでき、結果として隔壁部材に多くの熱を逃がすことができるようになる。これによって、電動流体ポンプの基本的な構成を変更せずに、電動機部の冷却水による冷却性能を向上することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用される電動流体ポンプの全体斜視図である。
【図２】図１に示す電動流体ポンプからカバーを取り去った後の電動流体ポンプの斜視図である。
【図３】図２に示す電動流体ポンプから電動機部を取りだした後の電動機部の斜視図である。
【図４】図３に示す電動機部から制御基板を取り去った後の電動機部の斜視図である。
【図５】図１に示す電動流体ポンプの縦断面を示す断面図である。
【図６】駆動制御部の制御回路を示す回路図である。
【図７】図６に示す電動機部の巻線の接続状態を模式的に示した巻線接続図である。
【図８】図４に示す電動機部からホルダーを取り去った後のステータの斜視図である。
【図９】図６に示すステータを上面から見た上面図である。
【図１０】図９に示すステータの一部を拡大して上面から見た一部拡大上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１７】
以下、本発明になる電動流体ポンプの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は電動流体ポンプの全体構成を示す斜視図である。図１に示す電動流体ポンプは、作動流体として冷却水を用い、熱交換器である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ーポンプである。
【００１８】
電動流体ポンプ１０はアルミ合金等で作られた本体１０Ａと、この本体１０Ａに隣接して固定された駆動制御部を覆うアルミ合金等の金属製のカバー１０Ｂとより構成されている。この電動流体ポンプ１０は図示しないポンプハウジングに固定され、回転軸の先端に取り付けたインペラを回転させてポンプ作用を行うものである。本体１０Ａからはコネクタ１２が取り出され、図示しないバッテリから電力が供給されるようになっている。カバー１０Ｂは金属製であるため、駆動制御部で発生した熱を外部に放散するヒートシンク機能を備えている。
【００１９】
図２はカバー１０Ｂを取り去った後の電動流体ポンプ１０の斜視図を示している。本体１０Ａの内部には電動機部（図示せず）が収納されており、この電動機部を覆うように円形状の合成樹脂で作られたホルダー１４が取り付けられている。ホルダー１４の外周の一部に繋がる箱状の収納部１６が本体１０Ａに設けられており、この収納部１６に後述する電気部品や上述したコネクタ１２が配置されている。ホルダー１４の上側には制御基板１８が配置、固定されており、ホルダー１４と制御基板１８の間に駆動制御回路が取り付けられている。この駆動制御回路は電動機部をインバータ制御するために必要な回路を備えている
図３は本体１０Ａから電動機１０Ｃを取り出した後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。電動機部１０Ｃにはステータ部２０と内部に収納されたロータ部（図示せず）、及びこのロータ部に固定された回転軸２２とより構成されている。ステータ部２０にはホルダー１４がボルト２４によって固定されている。
【００２０】
図４は電動機部１０Ｃから制御基板１８を取り去った後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。ホルダー１４には制御基板１８及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための端子が設けられており、制御基板１８との接続を行う端子２６及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための端子２８とが設けられている。各端子２６、２８は各相の入力部と中性点部とに接続されている。
【００２１】
ホルダー１４の一部にはインダクタンス素子やコンデンサ等の電気部品の一部が収納される切り欠き開口部３０が形成されている。この切り欠き開口部３０は図２に示した箱状の収納部１６に向けて対向するように形成されている
以上のような電動流体ポンプの更に詳細な内部構造を図５に基づいて説明する。図５にあるように、電動機部１０Ｃは少なくともロータ部３２とステータ部２０とより構成されている。この電動機部１０Ｃは例えば、アルミ合金等で作られた金属製の本体１０Ａの一方に設けた電動機部収納部３４に収納されている。ロータ部３２はステータ部２０の内周側に配置されており、永久磁石を備えていることから、ステータ部２０の巻線部４０によって作られる界磁によって回転力が与えられる。
【００２２】
また、この本体１０Ａの電動機部収納部３４とは反対側はポンプハウジング（図示せず）に固定される構成となっている。この部分にはポンプ作用を行うインペラ３６が配置され、回転軸２２によって回転されるようになっている。そして、回転軸２２は電動機部１０Ｃを構成するロータ部３２と固定され、ロータ部３２の回転によって回転軸３２は回転されるものである。
【００２３】
電動機部収納部３４とインペラ３６の間は液密的に封止されており、この部分に液体が侵入してくることはない。具体的はカップ状の中空円形状に形成された隔壁部材４２によってロータ部３２とステータ部２０とが液密的に隔離されている。隔壁部材４２はステータ部２０の軸方向に沿って延びており、隔壁部材４２の両端においてステータ部２０と固定されている。この両端の固定部は、隔壁部材４２の内部とステータ部２０とを液密的に隔離する構成となっている。例えば、ステータ部２０と隔壁部材４２の両端とをＯリングを介して密封するようにしている。
【００２４】
隔壁部材４２は非磁性のオーステナイト系ステンレスが使用されており、その厚さは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度に設定されている。この隔壁部材４２の厚さはできるだけ薄い方が良く、所定の強度を維持して薄くすればエアギャップを更に小さくできて電動機の効率を向上できる。更に、この隔壁部材４２は電動機部１０Ｃの熱を冷却水に逃がすため、熱伝達性能が高いものが望ましい。
【００２５】
隔壁部材４２の内部にはロータ部３２が収納されており、この隔壁部材４２の内部でロータ部３２が回転するものである。ロータ部３２は永久磁石等を備えているため合成樹脂によって外側からモールドされる構成となっている。この隔壁部材４２の内部には冷却水が導入されるため、合成樹脂によってロータ部３２の腐食等を防止しているものである。
【００２６】
隔壁部材４２の内部は、インペラ３６が配置されている部分と図示しない通路によって連通されており、内燃機関の冷却水が隔壁部材４２の内部に導入されるようになっている。したがって、この冷却水は隔壁部材４２を介して電動機部１０Ｃの熱を奪うことで、電動機部１０Ｃを冷却することとなる。
【００２７】
隔壁部材４２の外周はステータ部２０に形成した突極部のティース部と接触させており、ティース部から熱を効率的に伝熱する構成となっている。したがって、隔壁部材４２とティース部との接触面積が大きいほど伝熱効率が向上することになる。本実施例は、この隔壁部材４２とティース部との接触面積を大きくすることが大きな特徴となっており、これについては図９、図１０で詳細に説明する。
【００２８】
図に戻って、電動機部収納部３４内には上述したようにステータ部２０を構成する鉄心３８と、この鉄心に内側に向けて突出した突極部（図示せず）に巻回された巻線部４０とが収納されている。
【００２９】
ステータ部２０はホルダー１４によって固定的に覆われており、両者が固定された状態で制御基板１８が固定されるものである。制御基板１８には上述したようにインバータ制御に必要な回路が搭載されており、各端子を介して巻線４０と接続されている。制御基板１８の端側にはインダクタ４４、コンデンサ４６等の電気部品が搭載されており、これらの形状的に大きい電気部品の一部は収納部１６に収納されるようになっている。更に、この状態でカバー１０Ｂが本体１０Ａにかぶせられて密閉されるようになって、電動流体ポンプ１０が完成されるものである。
【００３０】
次に、図６を用いて制御基板１８に搭載された駆動制御部の構成について簡単に説明する。尚、以下では電力用半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを使用しており略してＩＧＢＴと記すことにする。
【００３１】
図６において、上アームとして動作するＩＧＢＴ５２及びダイオード５６と、下アームとして動作するＩＧＢＴ６２及びダイオード６６とで、上下アームの直列回路５０が構成される。インバータ回路ＩＶは、この直列回路５０を出力しようとする交流電力のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相に対応して備えている。
【００３２】
これらの三相は、電動機部１０Ｃのステータ部２０の三相の各相巻線に対応している。三相のそれぞれの上下アームの直列回路５０は直列回路の中間電極６９から交流電流を出力する。この中間電極６９は交流端子５９を介して交流バスバー８６と接続され、さらに交流コネクタ８８を介してステータ部２０の各相巻線４０に電気的に接続されている。
【００３３】
上アームのＩＧＢＴ５２のコレクタ電極は正極端子５７を介して正極導体板９２に、また、下アームのＩＧＢＴ６２のエミッタ電極は、負極端子５８を介して負極導体板９４に電気的に接続されている。正極導体板９２および負極導体板９４はコンデンサ９０に電気的に接続されており、さらに直流コネクタ３３を介してバッテリ３０に電気的に接続されている。
【００３４】
制御回路７２は上位の制御装置から制御指令を受け、これに基づいてインバータ回路ＩＶを構成する各相の直列回路５０を構成する上アームのＩＧＢＴ５２や下アームのＩＧＢＴ６２を制御するための制御信号である制御パルスを発生し、ドライバ回路７４に供給する。
【００３５】
ドライバ回路７４は上記制御パルスに基づき、各相のＩＧＢＴを制御するための駆動パルスをＩＧＢＴ５２の信号用エミッタ電極５５と、ゲート電極５４及び、ＩＧＢＴ６２の信号用エミッタ電極６５と、ゲート電極６４を介して供給する。各相のＩＧＢＴは、ドライバ回路７４からの駆動パルスに基づき、導通あるいは遮断動作を行い、バッテリ３１から供給された直流電力を三相交流電力に変換し、ステータ部２０に供給する。
【００３６】
制御回路７２は、ＩＧＢＴ５２及びＩＧＢＴ６２のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記述する）を備えている。マイコンへの入力情報としては、電動機部１０Ｃに対して要求される回転数或いはトルク、直列回路５０から、電動機部１０Ｃに供給される電流値、及び、電動機部１０Ｃの回転子の磁極位置等がある。
【００３７】
目標回転数或いはトルクは、図示しないの上位の制御装置から出力された指令信号に基づくものである。電流値は、シャント抵抗の電圧に基づいて検出されたものである。磁極位置は、電動機部１０Ｃに相電圧に基づいて検出されたものである。
【００３８】
制御回路７２内のマイコンは、目標回転数或いはトルクに基づいて電動機部１０Ｃのｄ軸、ｑ軸の電流指令値を演算し、この演算されたｄ軸、ｑ軸の電流指令値と、検出されたｄ軸、ｑ軸の電流値との差分に基づいてｄ軸、ｑ軸の電圧指令値を演算し、この演算されたｄ軸、ｑ軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に基づく基本波（正弦波）と搬送波（三角波）との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をＰＷＭ（パルス幅変調）信号としてドライバ回路７４に出力する。
【００３９】
ドライバ回路７４は、下アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号を増幅したドライブ信号を、対応する下アームのＩＧＢＴ６２のゲート電極に出力する。また、ドライバ回路７４は、上アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号の基準電位のレベルを上アームの基準電位のレベルにシフトしてからＰＷＭ信号を増幅し、これをドライブ信号として、対応する上アームのＩＧＢＴ５２のゲート電極にそれぞれ出力する。
【００４０】
以上がインバータ回路の具体的な構成であるが、この構成は良く知られているものであるのでこれ以上の説明は省略する。
【００４１】
そして、本実施例では、巻線を含む突極部の間の隙間を短くすることでティース部の幅を大きくして隔壁部材４２に多くの熱を逃がすことを目的に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の個別の巻線を、入力相部と中性点部との間で少なくとも２つ以上の巻線に分割して並列に接続し、この分割された巻線をステータ部の突極部に巻回すると共に、隔壁部材４２と突極部のティース部を熱的に接触させるようにしている。尚、本実施例では各相の巻線を３分割した場合を示しているが、基本的には２分割以上に分割されているものであれば良い。
【００４２】
図７において、Ｕ相の巻線４０は３分割され、単位巻線４０-Ｕ１、４０-Ｕ２、４０-Ｕ３とから構成されている。各単位巻４０-Ｕ1、４０-Ｕ２、４０-Ｕ３はＵ相の入力部４１と中性点部４３の間で夫々並列になるように接続されている。
【００４３】
また、Ｖ相の巻線４０も３分割され、単位巻線４０-Ｖ１、４０-Ｖ２、４０-Ｖ３とから構成され、各単位巻４０-Ｖ１、４０-Ｖ２、４０-Ｖ３はＶ相の入力部４１と中性点部４３の間で夫々並列になるように接続されている。
【００４４】
同様に、Ｗ相の巻線４０も３分割され、単位巻線４０-Ｗ１、４０-Ｗ２、４０-Ｗ３とから構成され、各単位巻４０-Ｗ１、４０-Ｗ２、４０-Ｗ３はＷ相の入力部４１と中性点部４３の間で夫々並列になるように接続されている。
【００４５】
これらの各相の巻線４０は、ステータ部２０を形成する鉄心に形成された９個の突極部に各相の順番に従って巻回されている。尚、上述したように２分割されているものでは、各相の巻線４０は、ステータ部２０を形成する鉄心に形成された６個の突極部に各相の順番に従って巻回されている。
【００４６】
ここで、本実施例では三相の巻線はスター（Ｙ）結線によって接続されているものを示しているが、これ以外にデルタ（Δ）結線されているものでも良く、この場合もＵ相、Ｖ相及びＷ相の巻線は２分割以上に分割されて並列に接続されている。
【００４７】
次に、本実施例のステータ部２０の詳細構造を図８、図９に基づいて説明する。図８において、ステータ部２０を構成する鉄心３８は、積層されたケイ素鋼板等から構成されたもので、内周側に向けて放射状に延びた９個の突極部２０Ａを有している。鉄心３８は一体型のコアであり、突極部２０Ａも同時に形成されている。突極部２０Ａの周囲には絶縁性の合成樹脂からなるボビン部が設けられている。このボビン部は自身の周囲に巻回される巻線４０と突極部２０Ａとの絶縁を確保するための機能を有している。このボビン部に各相の巻線４０が巻かれて巻線部となるものである。
【００４８】
９個の突極部２０Ａは互いに隣り合うように等間隔に配置されており、巻線４０が巻かれたボビン部と鉄心３８の内周部には絶縁部２０Ｂが設けられている。ボビン部と絶縁部２０Ｂとは絶縁性の合成樹脂を射出して一体的に成形されたものである。
【００４９】
突極部２０Ａを覆うボビン部は各相の巻線４０が巻回されて巻線部となるもので、通常はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で配置されている。また、本実施例では各相の巻線を３個に分けて並列に巻き込むため、９個の突極部２０Ａが鉄心３８に形成されている。
【００５０】
図９において、Ｕ相の突極部２０Ａ-Ｕ１、Ｖ相の突極部２０Ａ-Ｖ１、Ｗ相の突極部２０Ａ-Ｗ１が第１の組とされ、Ｕ相の突極部２０Ａ-Ｕ２、Ｖ相の突極部２０Ａ-Ｖ２、Ｗ相の突極部２０Ａ-Ｗ２が第２の組とされ、Ｕ相の突極部２０Ａ-Ｕ３、Ｖ相の突極部２０Ａ-Ｖ３、Ｗ相の突極部２０Ａ-Ｗ３が第３の組とされ、これらはその組順に従って順番に配置されている。
【００５１】
そして、Ｕ相の突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｕ３の巻線の巻き始め端部、Ｖ相の突極部２０Ａ-Ｖ１〜２０Ａ-Ｖ３の巻線の巻き始め端部、及びＷ相の突極部２０Ａ-Ｗ１〜２０Ａ-Ｗ３の巻線の巻き始め端部は夫々の入力相部４１に接続される。また、Ｕ相の突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｕ３の巻線の巻き終わり端部、Ｖ相の突極部２０Ａ-Ｖ１〜２０Ａ-Ｖ３の巻線の巻き終わり端部、及びＷ相の突極部２０Ａ-Ｗ１〜２０Ａ-Ｗ３の巻線の巻き終わり端部は夫々中性点部４３に接続されている。これによって、各相の３分割された巻線４０は各相の入力相部４１と中性点部４３の間で並列に接続されるようになる。
【００５２】
各突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｗ３の内側には隔壁部材４２が設けられており、この隔壁部材４２内にロータ部３２が収納され、また、上述したようにこの隔壁部材４２の内部には冷却水が導入されるものである。
【００５３】
そして、図１０に示しているように各突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｗ３は先端側にティース部４５が形成されている。各突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｗ３には巻線４０が巻回される合成樹脂のボビン部２０Ｃを備えているが、このボビン部２０Ｃから突出するようにティース部４５が露出している。したがって、このステータ部２０を構成する鉄心３８、及びこの鉄心３８と一体的に形成された突極部２０Ａ、及びティース部４５によって熱の伝達通路が形成されることになる。
【００５４】
各突極部２０Ａのティース部４５の先端は内側に向けて延び、かつ同一円周上に重なる円弧を有した形状となっており、このティース部４５の先端の円弧と隔壁部材４２の外周面が一致する形状となっている。
【００５５】
各突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｗ３のティース部４５の円弧と隔壁部材４２の円形状の外周面は、基本的には金属同士が接触する形態で熱的に接続されており、これによってティース部４５から隔壁部材４２に効率的に熱を伝達することができる。また、必要に応じて各突極部２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｗ３のティース部４５と隔壁部材４２の外周の接触面に熱伝達率が高い放熱接着剤を使用して両者を更に熱的に接続することもできる。このようにすると、熱の伝達性能を更に向上することができる。放熱接着剤としてはシリコ−ン樹脂に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等のフィラーを含有した熱硬化型樹脂、或いは湿度硬化型樹脂を用いることができる。
【００５６】
このように、隔壁部材４２の外周はステータ部２０に形成した突極部２０Ａのティース部４５と接触させており、ティース部４５から熱を効率的に伝熱する構成となっている。したがって、隔壁部材４２とティース部４５との接触面積が大きいほど伝熱効率が向上することになる。本実施例は、この隔壁部材４２とティース部４５との接触面積を大きくすることが大きな特徴となっている。
【００５７】
上述したように、従来のものでは各相の巻線は３分割されて直列に接続されていたが、本実施例では各相の巻線は３分割されて並列に接続される構成となっている。各入力相に入力される電力の条件を同じにすると、巻線４０の直径は、並列に接続されている場合は、直列に接続されている場合に比べて１／√３倍になる。また、その巻数は３倍となる。
【００５８】
このため、巻線４０の直径を短く(＝細く)できるため、各突極部２０Ａの間の隙間（スリット間隔)が小さくできるようになる。したがって、ティース部４５の円弧面の周方向の幅を大きくすることができるため、ステータ２０の内周側の表面積が大きくなり、巻線４０の冷却効果が向上するようになる。加えて、ティース部４５の周方向の幅を大きくできるため、隔壁部材４２との接触面積が増加することによって、ボビン部２０Ｃを介して突極部２０Ａ、ティース部４５を介して多くの熱を隔壁部材４２に伝えることができる。
【００５９】
また、巻線４０の巻数が増えるので全体の表面積を約１．７倍程度に大きくすることができ、巻線４０からの放熱量を多くできる。これによって、巻線４０の周囲の空気や、ボビン部２０Ｃを介して突極部２０Ａ、ティース部４５を介して熱を隔壁部材４２に伝えることができる。
【００６０】
このように、本実施例では、各相の巻線を３分割して並列に接続する構成となっているため、ティース部４５の周方向の幅を大きくできるようになり、隔壁部材４２との接触面積が増加することによって、突極部２０Ａ、ティース部４５を介して、電動機部１０Ｃに蓄積されている多くの熱を隔壁部材４２に伝え、更には冷却水に伝えることができるようになる。この場合は、巻線４０で発生する熱の他に、周囲環境から入熱する内燃機関の作動による熱も突極部２０Ａ、ティース部４５を介して、隔壁部材４２に伝えことができるようになる。
【００６１】
上述したように、電動流体ポンプにおいては、効率を上げるためには電動機部の性能向上が重要である。電動機部の性能を向上する阻害要因としては電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線の発熱による温度上昇と、周囲環境の温度上昇に代表される温度による影響である。これらの温度上昇の影響によって電動機部の巻線抵抗が増加する、永久磁石の磁力が減少して電動機の性能が低下する、更には、駆動制御部を構成する電子部品が熱の影響を受けて劣化するといった課題を惹起する。
【００６２】
このような課題に対して、本発明では、電動機部を構成する各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の個別の巻線を、少なくとも２つ以上の巻線に分割して並列に接続し、この分割された巻線をステータ部の突極部に巻回すると共に、ステータ部とロータ部の間に介装された隔壁部材と突極部のティース部を接触させることを提案している。
【００６３】
尚、実施例では各相の巻線を３分割したものを示したが、基本的は２分割以上に分割して並列接続すれば良いものである。更に、各相の巻線をスター結線したものを示したが、デルタ結線したものでも適用できるものである。
【００６４】
本発明によれば、巻線を少なくとも２分割することによって、巻線径を小さくできるので巻線を含む突極部の間の隙間を小さくすることでティース部の幅を大きくでき、結果として隔壁部材に多くの熱を逃がすことができるようになる。これによって、電動流体ポンプの基本的な構成を変更せずに、電動機部の冷却水による冷却性能を向上することができるようになるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０…電動流体ポンプ、１０Ａ…本体、１０Ｂ…金属製のカバー、１０Ｃ…電動機部、１４…ホルダー、１６…収納部、１８…制御基板、２０…ステータ部、２０Ａ-Ｕ１〜２０Ａ-Ｕ３、２０Ａ-Ｖ１〜２０Ａ-Ｖ３、２０Ａ-Ｗ１〜２０Ａ-Ｗ３…突極部、２０Ｃ…ボビン部、３２…ロータ部、３４…電動機部収納部、３６…インペラ、３８…鉄心、４０-Ｕ１〜４０-Ｕ３、４０-Ｖ１〜４０-Ｖ３、４０-Ｗ１〜４０-Ｗ３…各相の並列接続された巻線、４２…隔壁部材、４５…ティース部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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