(57)【要約】【課題】ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止されてモータ部の駆動力の伝達ロス防止が有効に図られ、高い信頼性が実現された電動モータ、及び、該電動モータが使用されてなる電動ポンプユニットを提供すること。【解決手段】ロータ１２及び該ロータ１２の周囲に配設されるステータコア１３と、該ステータコア１３に巻回されるコイル１４からステータコア１３を絶縁するべく当該ステータコア１３に固定されるインシュレータ１５と、を有するモータ部１０と、該モータ部１０を収容する有底四角筒状のモータケース１１とを具備した電動モータ１である。モータケース１１は、その内面１１ｂにステータコア１３が固定されるとともに、モータ部１０を収容する空間と軸方向外部とを仕切る仕切壁１１ａを一体的に有する。そして、インシュレータ１５が仕切壁１１ａにねじ１８を用いて固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及び該ロータの周囲に配設されるステータコアと、該ステータコアに巻回されるコイルと、該コイルから前記ステータコアを絶縁するべく当該ステータコアに固定されるインシュレータと、を有するモータ部と、
前記モータ部を収容する筒状のモータケースと、を具備し、
前記モータケースは、その内面に前記ステータコアが固定されるとともに、前記モータ部を収容する空間と軸方向外部とを仕切る仕切壁を一体的に有する電動モータにおいて、
前記インシュレータが前記仕切壁にねじを用いて固定されていることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータにおいて、
前記ステータコアが、接着剤を介して前記モータケースの内面に固定されている電動モータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電動モータにおいて、
前記モータケースが有底四角筒状に形成されるとともに当該モータケースの底部によって前記仕切壁が形成されている電動モータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電動モータにおいて、
前記インシュレータが前記モータケースの左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位においてそれぞれねじを用いて前記仕切壁に固定されている電動モータ。
【請求項５】
請求項４に記載の電動モータにおいて、
前記ねじが前記インシュレータに埋設されたナットに螺合されている電動モータ。
【請求項６】
流体を吸引・吐出するポンプ部と、該ポンプ部を駆動する電動モータと、を備えた電動ポンプユニットであって、
前記電動モータが、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電動モータにより構成されていることを特徴とする電動ポンプユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の電動ポンプユニットにおいて、
前記モータ部を制御するための回路基板が前記モータケースに仕切壁外側から取り付けられるとともに、該回路基板を収容密閉するコントローラ収容部が設けられ、しかも、前記ねじが前記仕切壁に螺合している部位が前記コントローラ収容部によって外部から液密に分離されていることを特徴とする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、電動モータ、及び、該電動モータと液体を吸引・吐出するポンプ部とがユニット化されてなる電動ポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への負荷の少ない所謂ハイブリッドカーが注目されており、既に実用段階に入って量産されたモデルも多く登場している。このような走行に電力を用いる自動車は、エンジンの間欠動作を行なうため、従来エンジンに掛け渡した無端状ベルトにより駆動されていたポンプ等の補機類は、その駆動源を電動モータに置き換える必要がある。
【０００３】
この種の電動ポンプとしては、オイル（液体）を循環させるポンプ部と、該ポンプ部を駆動するモータ部とがユニット化されてなる電動ポンプユニットが提案され、ポンプ部と電動モータ部の回転軸を兼用することにより、部品点数の削減、電動ポンプユニットのコンパクト化、製造コストの低減が実現されている。
【０００４】
このような電動ポンプユニットは、例えば、図３に示すように、ポンプ部２は、アルミダイカスト製のポンプケース２０に収容され、トロコイド歯形を有するアウターロータ２１と該アウターロータ２１と噛み合わされて回転可能とされたインナーロータ２２とを有し、オイル等の流体を吸引・吐出するように構成されている（特許文献１参照）。一方、モータ部１０´は、ポンプケース２０に連通一体化されたアルミダイカスト製のモータケース１１´に収容され、前記ポンプ部２のインナーロータ２２を軸支するとともにポンプケース２０を挿通するロータ１２を介して、当該ポンプ部２を駆動するように構成されている。
【０００５】
前記モータ部１０´は、ロータ１２及び該ロータ１２の周囲に配設されるステータコア１３と、該ステータコア１３に巻回されるコイル１４と、該コイル１４から前記ステータコア１３を絶縁するべく当該ステータコア１３に固定されるインシュレータ１５とを備えている。そして、このようなモータ部１０´と、該モータ部１０´を収容する筒状のモータケース１１´とによって電動モータ１´が構成されている。
【０００６】
この電動モータ１´においては、ロータ１２の回転に伴って、ステータコア１３が軸方向及び周方向への力を受ける。そして、これによりステータコア１３が軸方向に振動したり、ロータ１２に追従し、モータケース１１´に対して周方向に回転したりすると、モータ部１０´からポンプ部２に伝えられる駆動力に伝達ロスが生じる。このため、該伝達ロス防止の観点から、モータケース１１´にステータコア１３を圧入したり、モータケース１１´とステータコア１３との間に接着剤６を介在させたりして（図３参照）、両部材１３，１１´が固定される。
【特許文献１】特開２００１−１８２６６９号公報、図１等
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述の固定方法において、圧入による場合は、圧入の程度によっては、特に軸方向の振動の抑制が不十分となることがある。また、接着剤による場合は、接着条件等のばらつきによってステータコア１３とモータケース１１´との間に剥がれが生じることがある。そしてこれらにより、電動モータ１´の信頼性（性能や耐久性）が損なわれる場合がある。
【０００８】
一方、ステータコア１３をモータケース１１´に所謂「焼きばめ」により固定する方法では、モータケース１１´は上述のようにアルミダイカストで作成される場合が多く、熱膨張や熱収縮によってモータケース１１´の内枠の角部分に応力集中を生じ、当該角部分に割れや損傷が生じる場合がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止されてモータ部の駆動力の伝達ロス防止が有効に図られ、高い信頼性が実現された電動モータ、及び、該電動モータが使用されてなる電動ポンプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ロータ及び該ロータの周囲に配設されるステータコアと、該ステータコアに巻回されるコイルと、該コイルから前記ステータコアを絶縁するべく当該ステータコアに固定されるインシュレータと、を有するモータ部と、前記モータ部を収容する筒状のモータケースと、を具備し、前記モータケースは、その内面に前記ステータコアが固定されるとともに、前記モータ部を収容する空間と軸方向外部とを仕切る仕切壁を一体的に有する電動モータにおいて、前記インシュレータが前記仕切壁にねじを用いて固定されていること、を要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、ステータコアに固定されたインシュレータが、モータケースに一体化された仕切壁にねじを介して固定される。このため、ステータコアが、インシュレータを介してモータケースに固定され、ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止されるようになる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動モータにおいて、前記ステータコアが、接着剤を介して前記モータケースの内面に固定されていること、を要旨とする。
同構成によれば、ステータコアが、モータケースに一体化された仕切壁に対してインシュレータとねじとを介して固定されることに加え、さらにモータケースの内面に接着剤を介して固定される。このため、ステータコアがモータケースに対してより確実に固定され、ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転がさらに効果的に抑止されるようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動モータにおいて、前記モータケースが有底四角筒状に形成されるとともに当該モータケースの底部によって前記仕切壁が形成されていること、を要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、前記モータケースが有底四角筒状に形成されているので、該モータケースの外側端面側に四角形状の回路基板を配設することが容易となる。また、ステータコアがインシュレータとねじとを介して固定される仕切壁が、モータケースの底部によって構成されるので、ステータコアをモータケースに対して確実且つ安定に固定することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電動モータにおいて、前記インシュレータが前記モータケースの左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位においてそれぞれねじを用いて前記仕切壁に固定されていること、を要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、ステータコアがモータケースの左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位において当該モータケースに一体化された仕切壁にインシュレータとねじとを介して固定されるので、特にロータの回転に伴うステータコアの回転（供回り）をより効果的に抑止することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電動モータにおいて、前記ねじが前記インシュレータに埋設されたナットに螺合されていること、を要旨とする。
同構成によれば、仕切壁に挿通されるねじがインシュレータに埋設されたナットに螺合されているので、簡単な構成により、ステータコアをモータケースに対して確実且つ安定に固定することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、流体を吸引・吐出するポンプ部と、該ポンプ部を駆動する電動モータと、を備えた電動ポンプユニットであって、前記電動モータが、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電動モータにより構成されていること、を要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、流体を吸引・吐出するポンプ部と、該ポンプ部を駆動する電動モータを備える電動ポンプユニットにおいて、該電動モータが請求項１〜請求項５のいずれかの電動モータによって構成されているので、ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止され、高い信頼性を有する電動ポンプユニットが得られるようになる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電動ポンプユニットにおいて、前記モータ部を制御するための回路基板が前記モータケースに仕切壁外側から取り付けられるとともに、該回路基板を収容密閉するコントローラ収容部が設けられ、しかも、前記ねじが前記仕切壁に螺合している部位が前記コントローラ収容部によって外部から液密に分離されていること、を要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、回路基板を収容密閉するコントローラ収容部によって、ねじが仕切壁及びインシュレータに挿通された部位が液密とされるので、当該部位から電動モータ内部への水や泥の浸入が有効に防止される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電動モータによれば、ロータの回転に伴うステータコアの軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止されてモータ部の駆動力の伝達ロス防止が有効に図られ、高い信頼性が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
本実施形態の電動モータ１は、例えば、図１及び図２に示すように、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられる電動ポンプユニット１００に使用されるものであり、モータ部１０と、該モータ部１０を収容するべくアルミダイカストによって有底四角筒状（筒状）に形成されたモータケース１１とによって構成されている。
【００２４】
前記電動ポンプユニット１００は、流体を吸引・吐出するポンプ部２をさらに備えており、該ポンプ部２が前記モータ部１０によって駆動されるように、ポンプ部２とモータ部１０とがユニット化されている。
【００２５】
ここで、前記ポンプ部２は、アルミダイカストを用いて有底四角筒状（筒状）に形成されたポンプケース２０に収容されている。そして、該ポンプ部２は、トロコイド歯形を有するアウターロータ２１と該アウターロータ２１と噛み合わされて回転可能とされたインナーロータ２２とを有し、両ロータ２１，２２のポンプケース２０内での回転によって流体を吸引・吐出する所謂トロコイドポンプを構成している。ここで、ポンプケース２０においては、アウターロータ２１とインナーロータ２２とを収容する円柱状の空間がポンププレート２３によって封止され、ポンプ室２４が形成されている。尚、前記モータケース１１とポンプケース２０とは互いに連通一体化されてケース本体３０を構成しており、両ケース１１，２０は、ポンプケース２０のモータ側壁部２０ａ（ポンプケース２０の底部）で区画されている。また、モータケース１１の底部によって、モータ部１０を収容する空間１０ａと軸方向外部（電子部品収容室３１）とを仕切る仕切壁１１ａが形成されている。
【００２６】
一方、前記モータ部１０は、図１に示すように、ロータ１２及び該ロータ１２の周囲に配設されるステータコア１３と、該ステータコア１３に巻回されるコイル１４と、該コイル１４からステータコア１３を絶縁するべく当該ステータコア１３に固定される樹脂（絶縁体）製のインシュレータ１５とを備えている。
【００２７】
詳細には、前記ロータ１２の外周には、リング状のマグネット１５ａが固着されている。そして、このマグネット１５ａは、ロータ１２に形成された大径部によって支承されており、ロータ１２の両端部は、前記ポンプケース２０の端部中央（底部）に設けられた第１転がり軸受４と、モータケース１１の端部中央（底部）に設けられた第２転がり軸受５とを介して、ケース本体３０に回転自在に支持されている。そして、ステータコア１３に対して、コイル１４からステータコア１３を絶縁するべく当該ステータコア１３の軸方向両端部（ポンプ側及びモータ側）から、それぞれＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂（絶縁体）よりなる一対のインシュレータ１５，１５が嵌め込まれている。そして、モータ部１０は、ロータ１２がポンプ部２のインナーロータ２２を軸支することで当該ポンプ部２を駆動するように構成されている。尚、図１に示す電動モータ１においては、前記ステータコア１３は、モータケース１１の内面１１ｂに接着剤６を介して固定されている。ここで、接着剤６としては、例えば、嫌気性の変性アクリル樹脂系接着剤が使用できる。
【００２８】
尚、図１に示すケース本体３０においては、前記モータ側壁部２０ａによって、ポンプ室２４と、モータケース１１内でモータ部１０を収容する空間１０ａとが分画されている。また、該モータ側壁部２０ａの径方向略中央部には、ロータ１２が挿通される貫通孔７が形成されている。また、該貫通孔７の内面には、オイルシール８が取り付けられており、ポンプ室２４を通るオイルが、モータケース１１内でモータ部１０を収容する空間１０ａに滲入しないようにされている。
【００２９】
本実施形態の電動ポンプユニット１００には、図１に示すように、モータケース１１の仕切壁１１ａ外側（モータケース１１の外側端面１１ｃ側）から、モータ部１０を制御するための四角形状の回路基板９が当該モータケース１１に取り付けられている。ここで、モータケース１１は、前述のように有底四角筒状に形成され、その断面形状は四角形状であるので、その外側端面１１ｃに前記回路基板９が配設され易い形状となっている。そして、該回路基板９は、該基板９上のコイルやコンデンサ等の電子部品９ａとともにコントローラ収容部９ｂに収容密閉され、それら各部材によって電動ポンプユニット１００のコントローラ９０が構成されている。また、このコントローラ収容部９ｂ内で回路基板９を収容密閉する空間によって電子部品収容室３１が形成されている。この電子部品収容室３１は、外部から液密に分離されており、これにより、該電子部品収容室３１の内部に収容された回路基板９や電子部品９ａへの防水性や防泥性が確保されている。尚、図１及び図２に示す電動モータ１においては、モータ側（図２の右側）のインシュレータ１５には、図示しないバスバー端子（コイル１４の外部接続用端子）に一体化されるとともに、ナットを兼ねる（雌ねじが切られた）端子部１６がインモールド（埋設）されている。そして、該端子部１６にねじ１７が螺合されることで前記バスバー端子と回路基板９とが電気的に接続されるように構成されている。そして、該構成により回路基板９によって制御された駆動電流が端子部１６を介してコイル１４に供給されるようになっている。
【００３０】
本実施形態における電動モータ１の特徴は、図１及び図２に示すように、ステータコア１３に固定されたインシュレータ１５が、モータケース１１の底部よりなる仕切壁１１ａにねじ１８を用いて固定されていることにある。詳細には、図２に示すように、モータ側のインシュレータ１５において電動モータ１の軸方向に沿って挿通孔１８ａが形成されており、該挿通孔１８ａの途中位置に金属（銅又は鉄等）製のナット１９がインサート成形によってインモールド（埋設）されている。そして、ねじ１８が、コントローラ収容部９ｂ（電子部品収容室３１）内から電動モータ１の軸方向に沿って仕切壁１１ａに挿通されるとともに、モータ側のインシュレータ１５に埋め込まれたナット１９に螺合されている。尚、図１に示す電動モータ１においては、前記インシュレータ１５は、モータケース１１の左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位１８ｃ，１８ｃにおいてそれぞれねじ１８、１８を介して仕切壁１１ａに固定されている。また、これらねじ１８，１８が仕切壁１１ａに螺合している部位１８ｃ，１８ｃは、いずれもコントローラ収容部９ｂによって外部から液密に分離されている。
【００３１】
本実施形態の電動モータ１は、以上のように構成され、次のような作用・効果を奏する。即ち、
（１）ステータコア１３に固定された（モータ側の）インシュレータ１５が、モータ部１０を収容する空間と軸方向外部とを仕切る仕切壁１１ａ（モータケース１１の底部）にねじ１８を介して固定されている。このため、該ステータコア１３が、前記インシュレータ１５を介してモータケース１１に固定されるので、ロータ１２の回転に伴うステータコア１３の軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止されるようになる。
【００３２】
（２）ステータコア１３が、モータケース１１の底部からなる仕切壁１１ａに対して（モータ側の）インシュレータ１５とねじ１８とを介して固定されていることに加え、さらにモータケース１１の内面１１ｂに接着剤６を介して固定されている。このため、そのような接着剤６による固定がない場合に比してステータコア１３がモータケース１１に対してより確実（強固）に固定され、ロータ１２の回転に伴うステータコア１３の軸方向の振動や周方向の回転がさらに効果的に抑止されるようになる。
【００３３】
（３）モータケース１１が有底四角筒状に形成されているので、該モータケース１１の外側端面１１ｃ側に四角形状の回路基板９を配設することが容易となる。また、ステータコア１３が（モータ側の）インシュレータ１５とねじ１８（及びナット１９）とを介して固定されている仕切壁１１ａが、モータケース１１の底部によって構成されている。このため、仕切壁１１ａを構成する別体の部材が不要となり構造がシンプルになるとともに、ステータコア１３をモータケース１１に対して確実且つ安定に固定することができる。
【００３４】
（４）モータ側のインシュレータ１５がモータケース１１の左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位１８ｃ，１８ｃにおいて仕切壁１１ａにねじ１８，１８を介して固定されている（左右対称な位置で固定されている）ので、特にロータ１２の回転に伴うステータコア１３の（周方向の）回転（供回り）をより効果的に抑止することができる。
【００３５】
（５）仕切壁１１ａ（モータケース１１の底部）に挿通されるねじ１８がモータ側のインシュレータ１５に埋設された金属製のナット１９に螺合されているので、簡単な構成により、ステータコア１３をモータケース１１に対して確実且つ安定に固定することができる。
【００３６】
（６）流体を吸引・吐出するポンプ部２と、該ポンプ部２を駆動する電動モータとを備える電動ポンプユニット１００において、当該電動モータが本実施形態の電動モータ１によって構成されている。このため、ロータ１２の回転に伴うステータコア１３の軸方向の振動や周方向の回転が効果的に抑止され、高い信頼性を有する電動ポンプユニットが得られるようになる。
【００３７】
（７）回路基板９を収容密閉するコントローラ収容部９ｂによって、ねじ１８が仕切壁１１ａ及びインシュレータ１５に挿通されている部位１８ｃが液密とされるので、当該部位１８ｃから挿通孔１８ａを通した電動モータ１内部への水や泥の浸入が有効に防止される。
【００３８】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、モータケース１１の左右側面近傍にそれぞれ位置する２箇所部位１８ｃ，１８ｃにおいて、モータ側のインシュレータ１５を仕切壁１１ａにねじ１８，１８を用いて固定した。しかし、該インシュレータ１５の仕切壁１１ａに対する固定部位はこのような２箇所部位１８ｃ，１８ｃに限られず、例えば、ロータ１２の中心軸１２ａ（図１及び図２参照）を中心として点対称な位置に３箇所以上設けてもよい。
・上記実施形態では、インシュレータ１５が固定される仕切壁１１ａは、モータケース１１の底部で構成した。しかし、これに限られず、当該仕切壁１１ａはモータケース１１に一体化され、モータケース１１に固定されているものであればよい。したがって、例えば、仕切壁１１ａは、モータケース１１とは独立に設け、ねじ等の固定手段を用いてモータケース１１に固定されていてもよい。
・上記実施形態では、ステータコア１３を接着剤６を介してモータケース１１の内面に固定したが、当該接着剤６による固定は必ずしもされていなくともよい。従って、インシュレータ１５が仕切壁１１ａにねじ１８を用いて固定されているのみで、ロータ１２の回転に伴うステータコア１３の軸方向の振動や周方向の回転の抑止効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る電動ポンプユニットの軸方向端面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った電動ポンプユニットの軸方向断面の構造を示す断面図。
【図３】従来例に係る電動ポンプユニットの軸方向の構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…電動モータ、１０…モータ部、１１…モータケース、１１ａ…仕切壁、１３…ステータコア、１４…コイル、１５…インシュレータ、１８…ねじ。
【図１】
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【図２】
2008092759.tif 000004
【図３】
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