(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形状の金属製のケース部材と、このケース部材の中央に突き出し形成される円筒状の突出部と、この突出部の内周に固定される軸受と、この軸受に回転自在に支承される回転軸とこの回転軸を中央に装着するカップ状の磁性材製のフレームとこのフレームの内周に取り付けられる円環状のマグネットとからなる回転子と、前記マグネットの内周に対抗して配置されるステータコイル組立部と、このステータコイル組立部に供給する電流を制御して回転磁界を発生させる制御回路部と、前記ケース部材の突出部側の面に固定される金属製の取付部材とを有し、前記回転子とステータコイル組立部は前記ケース部材に収容され保持されており、前記回転子の回転軸にポンプのロータ軸を同軸上に連結してポンプを回転駆動する燃料蒸気漏れ検査モジュール等に用いられるベーンポンプ駆動用ブラシレスモータであって、前記取付部材の中央に前記ケース部材の突出部の外径寸法より大きい内径寸法を有する穴を形成し、前記ケース部材の前記取付部材を固定する面に、前記穴の内周と前記ケース部材の突出部の外周との間に空間を形成したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
中央に貫通穴が形成された底部とこの底部全周にわたり立設される壁部を備える弾性体からなるシール部材を、前記ケース部材の突出部を覆うように前記取付部材の穴と前記ケース部材の突出部の外周との間に形成された空間に装着し、前記シール部材の貫通穴に前記回転軸を接触摺動させたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータに関し、特に燃料蒸気漏れ検査モジュール等に用いられるベーンポンプ駆動用ブラシレスモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査する燃料蒸気漏れ検査モジュールにおいて、燃料タンクの内部を減圧又は加圧するのに用いられるベーンポンプのポンプ室に収容したベーン付きロータを、ブラシレスモータにより回転駆動することで流体を圧縮し吐出するようにしたものが公知である。（例えば特許文献１参照）
特許文献１に開示されるようなベーンポンプでは、そのポンプ流量がモジュールの性能を左右するため重要であるが、ベーンポンプの作動中にモータがケーシングに対して相対振動した場合にポンプ流量の偶発的な変動が生じてしまう。従って、モータを樹脂製のケーシングに充分な締結力を持って強固に取り付ける必要が有る。
【０００３】
モータを直接ケーシングに取り付ける場合は、取り付け用のボルトがモータの内部と干渉する虞があり、締結用のボルトのサイズに制限が生じるので充分な締結力が得られない。また締結時に生じる切子が、モータの内部に侵入して回転に支障をきたす虞もある。そのため、モータに平板状の金属製取付部を別途設けて、ケーシングと平面接触させてボルト締めすることにより、取り付けを強固にしている。
【０００４】
図６に上記特許文献１に開示されたベーンポンプを示す。
【０００５】
図６において、ベーンポンプ６１１は、ポンプ部６２１、モータ部６３１、保護部材６４１及びおねじ部材としてのボルト６５１を備えている。
【０００６】
ポンプ部６２１は、ケーシング６２２、ロータ６２３及びチェックバルブ６２４を有している。
【０００７】
ロータ６２３はロータ軸６２３ａ及び複数のベーン６２３ｂを組み合わせて構成されている。
【０００８】
ケーシング６２２は、樹脂製のカムリング６２２ａとプレート６２２ｂを組み合わせて構成され、ポンプ収容部（図示せず）内に設置されている。カムリング６２２ａの内側には円筒穴状のポンプ室６２２ｃを形成しており、プレート６２２ｂによりカムリング６２２ａの開口を覆蓋している。プレート６２２ｂには吸入口６２２ｄ及び排出口６２２ｅが形成されている。ロータ６２３が回転駆動されるときポンプ通路に接続されたチェックバルブ６２４を介してプレート６２２ｂの吸入口６２２ｄからポンプ室６２２ｃに吸入される空気は、ベーン６２３ｂの作用により圧縮されてプレート６２２ｂの排出口６２２ｅから排出通路（図示せず）に排出される。
【０００９】
これによりポンプ部６２１は、プレート６２２ｂの吸入口６２２ｄに接続された燃料タンク（図示せず）の内部を減圧する。
【００１０】
チェックバルブ６２４はロータ６２３が回転駆動されるとき開弁し、また一方、ロータ６２３が駆動されないとき閉弁する。
【００１１】
モータ部６３１は、有底円筒形状のケース部材６３２、軸受６３３、回転子６３４、ス
テータコイル組立部６３５、制御回路部６３６及び取付部材６３７を有している。
【００１２】
そして燃料蒸気漏れ検査モジュール等に用いられるベーンポンプ駆動用であるため、整流用の接点を有さないブラシレスモータとして構成されている。
【００１３】
ケース部材６３２は金属により形成されポンプ収容部（図示せず）内に設置されている。ケース部材６３２にはその中央に円筒状の突出部６３２ａが形成されている。この突出部６３２ａには軸受６３３が固定されている。ケース部材６３２は、その内部に回転子６３４ならびにステータコイル組立部６３５を収容し保持している。回転子６３４は回転軸６３４ａとこの回転軸６３４ａに取り付けられたカップ状のフレーム６３４ｂとこのフレーム６３４ｂの内周に取り付けられた円環状のマグネット６３４ｃにより構成されている。軸受６３３は、回転軸６３４ａの一端部側を回転自在に支持している。回転軸６３４ａの反軸受側はポンプ室６２２ｃ内のロータ軸６２３ａに同軸上に連結固定されている。ステータコイル組立部６３５はコイル６３５ａへの通電により磁界を生じる。制御回路部６３６はケース部材６３２の外部に設置され、ステータコイル組立部６３５のコイル６３５ａに接続されている。制御回路部６３６はコイル６３５ａへの通電タイミングを制御し通電するコイル６３５ａを順次切り換えることでステータコイル組立部６３５より回転磁界を発生する。この回転磁界と回転子６３４に取り付けられたマグネット６３４ｃとの吸引・反発により回転子６３４を回転駆動する。
【００１４】
そして、回転子６３４の回転軸６３４ａに連結されたロータ軸６２３ａを所定の回転数で駆動する。
【００１５】
金属製の取付部材６３７にはその中央にケース部材６３２の突出部６３２ａに嵌合する穴６３７ａおよびめねじ６３７ｂが形成されている。取付部材６３７は、穴６３７ａをケース部材６３２の突出部６３２ａに嵌合挿入して芯出しを行いながら電気的スポット溶接により固定され、ポンプ収容部（図示せず）に保持されている。取付部材６３７は、その反ケース部材側の端面がケーシング６２２のカムリング６２２ａの端面に平面接触する形態で配置されている。ケーシング６２２のプレート６２２ｂの反カムリング６２２ａ側の端面には保護部材６４１が配置されている。保護部材６４１側から挿入したボルト６５１を取付部材６３７に形成されめねじ６３７ｂに螺着・締結することにより、ケーシング６２２は両端面から挟着されて固定される。
【特許文献１】特開２００５−９８２８５号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記従来の構成では、ケース部材の突出部と取付部材の穴の内周が接触し易く、金属製のケース部材と取付部材を電気的スポット溶接する際、溶接電流がケース部材を介して軸受にも流れ込み、軸受の急激な発熱による軸受オイルの飛散や、軸受とケース部材の突出部間が溶着し、軸受の破壊等の不具合が発生するという課題があった。
【００１７】
また、ベーンポンプのポンプを駆動するモータにおいては、モータ側からの軸受オイル流出防止、及び、モータ側へのガソリン等の有害物質の流入防止を施す必要がある。
【００１８】
モータの回転軸はケーシングのポンプ室のロータ収容部底面からモータの取付部材側に形成された穴を貫通してポンプのロータと連結されるので、樹脂製のケーシングのポンプ室の強度を確保する必要上、モータの取付部材とポンプ室のロータ収容部底面との間の肉厚を薄くするには限界がある。
【００１９】
従って、上記の流出、流入防止用部材を形成するスペースの確保が困難であるという課
題があった。
【００２０】
本発明は、従来の金属製の取付部材を有するベーンポンプ駆動用ブラシレスモータにおける上記の課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために本発明は、中央に穴を形成した金属製の取付部材の穴の内周と、金属製のケース部材の中央に形成され内周側に軸受を固定する突出部の外周との間に空間を設けたブラシレスモータである。
【００２２】
また、前記空間に有底円筒形状の弾性体からなるシール部材を装着したブラシレスモータである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、中央に穴を形成した金属製の取付部材の穴の内周と、金属製のケース部材の中央に形成され内周側に軸受を固定する突出部の外周との間に空間を設けたので、この空間により、金属製の取付部材を金属製のケース部材に電気的スポット溶接する際に電極と突出部の外周との間に絶縁部を形成できるので、溶接電流の軸受への流れ込みを防止できるという作用を有する。
【００２４】
この構成によれば、軸受に大電流が流入することにより急激な発熱が生じ軸受オイルが飛散する、あるいは、軸受とケース部材の突出部間が溶着し軸受が損傷する等の不具合の発生を防止することができ品質向上に有利な効果が得られる。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、空間に底部とこの底部全周にわたり立設される壁部を備える弾性体からなるシール部材を装着したので、取付部材の板厚分シール部材が取付部材から突き出す軸方向寸法を小さくできるため、ベーンポンプのブラシレスモータ取り付け面のシール部材収容部の逃がし寸法を小さく出来るという作用を有する。これにより、ポンプ部の強度を確保しながら、モータ側からの軸受オイル流出防止、及び、モータ側へのガソリン等の有害物質の流入防止を図ることが可能となるという有利な効果が得られる。
【００２６】
また、この構成によれば、シール部材を嵌合・装着する取付部材の穴の内径寸法を任意の寸法に設定できるので、例えば、取付部材の穴を円形形状とし、一般に市販されている有底円筒形状のオイルシールの寸法に合わせれば、シール部材を装着したブラシレスモータを安価に提供できるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。なお、上記従来の技術の説明において記載したベーンポンプのモータ部以外の構成については図示せず、またモータ部についても同一の構成部については本発明の実施の形態の説明では詳細な説明を省略する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１においてモータ部１は、有底円筒形状のケース部材２、軸受３、回転子４、ステータコイル組立部５、制御回路部６及び取付部材７を有している。
【００２９】
金属製のケース部材２には、その中央に円筒状の突出部２ａが形成されている。この突出部２ａの内周２ｂには軸受３が固定されている。
【００３０】
金属製の取付部材７には図２に示すように、その中央にケース部材２の突出部２ａの外
径寸法より大きい内径寸法を有する穴７ａおよびめねじ７ｂならびにケース部材２の突出部２ａに対する取付部材７の位置決め穴７ｃが形成されている。
【００３１】
ケース部材２の取付部材７を固定する面には、穴７ａの内周とケース部材２の突出部２ａの外周２ｃとの間に空間Ａが形成されている。
【００３２】
図３（ａ）から図３（ｃ）に取付部材７をケース部材２に電気的スポット溶接により固定する工程を示す。
【００３３】
図３（ａ）において、３１は取付部材７の穴７ａの中心とケース部材２の中心を同心に合わせるための２本の位置決めピン３２と、ケース部材２の外周面２ｄの直径よりわずかに大きい内径を有するモータ挿入穴３３を備えるモータ受治具である。位置決めピン３２はモータ挿入穴３３の中心を基準に立設されている。先ず、ケース部材２の外周面２ｄをモータ受治具３１のモータ挿入穴３３に所定の位置まで挿入する。次に、取付部材７の位置決め穴７ｃをモータ受治具３１の位置決めピン３２に挿入しながら、ケース部材２の取付面２ｅに取付部材７を設置する。続いて、モータ受治具３１の上端面付近に形成された電極挿入溝３４ａから図３（ｂ）に示すように正負いずれか一方の極性の溶接電極３４を挿入し、ケース部材２の外周面２ｄに接触させる。そして、取付部材７の上方から、他方の極性の溶接電極３５を降下して取付部材７に接触させる。溶接電極３５の中央には取付部材７以外のモータ構成部材と接触しないよう逃がし穴３５ａが形成されている。
【００３４】
図３（ｃ）に、溶接電極３４、３５がそれぞれケース部材２と取付部材７に接触した状態の断面図を示す。ケース部材２と取付部材７の間に空間Ａが形成されている。この空間Ａにより、ケース部材２の突出部２ａと取付部材７との間に絶縁部が形成される。従って、溶接電極３４と３５の間に流れる溶接電流は図３（ｃ）にＩで示す経路を流れるので、ケース部材２の突出部２ａの内周に固定された軸受３に流れ込むことを防ぐことができる。
【００３５】
比較のため、図７に上記従来の構成のブラシレスモータを本発明と同様なモータ受治具と溶接電極を用いて取付部材６３７をケース部材６３２に電気的スポット溶接により固定する工程を示す。
【００３６】
一般に、取付部材６３７及びケース部材６３２は表面に防錆処理を施した鋼板をプレス加工により作成する。防錆処理層には絶縁材料が微量ながら混在するが、取付部材６３７の穴６３７ａの内周は打ち抜き加工により金属が露出している。また、ケース部材６３２の突出部６３２ａの内周も直径精度を高めるためしごき加工を施されるので金属が露出している。
【００３７】
溶接電流は電気抵抗の小さい露出した金属部分に集中して流れるので、取付部材６３７の穴６３７ａの内周とケース部材６３２の突出部６３２ａの外周とが接触した場合、溶接電極３４と３５の間に流れる溶接電流は図７にＩｓで示す経路を流れる。
【００３８】
さらに、ケース部材６３２の突出部６３２ａの内周に圧入により固定された軸受６３３は通常銅系の焼結粉末合金を用いるので良導体である。このため、最悪の場合、溶接電流は突出部６３２ａの内周から軸受６３３を経由して流れることになる。
【００３９】
従って、上記に示したような電気的スポット溶接する際、溶接電流がケース部材を介して軸受にも流れ込み、軸受の急激な発熱による軸受オイルの飛散や、軸受とケース部材の突出部間が溶着し、軸受の破壊等の不具合が発生するという課題が生じることになる。
【００４０】
（実施の形態２）
図４に本発明の上記とは別の実施の形態を示す。上記の実施の形態と同一の構成部については同一の符号を付与し、説明を省略する。図４において上記図１と異なるのは、ケース部材２の取付部材７を固定する面に形成される、穴７ａの内周とケース部材２の突出部２ａの外周２ｃとの間の空間Ａにゴム等の弾性体からなるシール部材４１を装着した点である。シール部材４１の底部４１ａの中央には貫通穴４１ｂが形成され、この底部４１ａの全周にわたり壁部４１ｃが立設されている。そして、底部４１ａと壁部４１ｃとでケース部材２の突出部２ａを覆うように、壁部４１ｃを空間Ａに挿入して固定している。また、シール部材４１の貫通穴４１ｂには、ブラシレスモータの回転子４の回転軸が接触状態で挿通され、ブラシレスモータ回転時に摺動するように構成されている。
【００４１】
図５に取付部材７を固定したブラシレスモータにシール部材４１を装着する工程の斜視図を示す。
【００４２】
この実施の形態の構成によれば、ケース部材２の突出部２ａの内周２ｂに固定された軸受３をシール部材４１で覆うことができる。そして、空間Ａを利用してシール部材４１を装着するので、シール部材４１が取付部材７から軸方向に突き出す寸法を取付部材７の板厚分だけ小さくできる。その結果、ベーンポンプのブラシレスモータ取り付け面のシール部材収容部の逃がし寸法を小さくできるので、ポンプ部の強度を確保しながら、モータ側からの軸受オイル流出防止、及び、モータ側へのガソリン等の有害物質の流入防止を図ることが可能となるという有利な効果が得られる。
【００４３】
また、この構成によれば、シール部材４１を嵌合・装着する取付部材７の穴７aの内径寸法を任意の寸法に設定できるので、例えば、取付部材７の穴７ａを円形形状とし、一般に市販されている有底円筒形状のオイルシールの寸法に合わせれば、シール部材を装着したブラシレスモータを安価に提供できるという有利な効果が得られる。
【００４４】
なお、以上の説明では、ベーンポンプ駆動用ブラシレスモータに適用した例で説明したが、その他限られたスペースでオイルシールを装着する必要がある用途についても同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のブラシレスモータは、燃料蒸気漏れ検査モジュール等に用いられるベーンポンプ駆動用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１によるブラシレスモータを示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１によるブラシレスモータの斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１によるブラシレスモータの取付部材７をケース部材２に電気的スポット溶接により固定する工程を示す斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１によるブラシレスモータの取付部材７をケース部材２に電気的スポット溶接により固定する工程を示す別の斜視図、（ｃ）本発明の実施の形態１によるブラシレスモータの取付部材７をケース部材２に電気的スポット溶接により固定する際の溶接電流の経路を示す別の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２によるブラシレスモータを示す断面図
【図５】本発明の実施の形態１によるブラシレスモータの斜視図
【図６】従来のベーンポンプ駆動用ブラシレスモータがベーンポンプに組み込まれた状態を示す断面図
【図７】従来のベーンポンプに組み込まれるベーンポンプ駆動用ブラシレスモータの取付部材６３７をケース部材６３２に電気的スポット溶接により固定する際の溶接電流の経路を示す斜視図
【符号の説明】
【００４７】
１、６３１  ブラシレスモータ
２、６３２  ケース部材
２ａ、６３２ａ  突出部
２ｂ  突出部２ａの内周
２ｃ  突出部２ａの外周
２ｄ  外周面
２ｅ  取付面
３、６３３  軸受
４、６３４  回転子
５、６３５  ステータコイル組立部
６、６３６  制御回路部
７、６３７  取付部材
７ａ、６３７ａ  穴
７ｂ、６３７ｂ  めねじ
７ｃ  位置決め穴
３１  モータ受治具
３２  位置決めピン
３３  モータ挿入穴
３４  一方の極性の溶接電極
３４ａ  電極挿入溝
３５  他方極性の溶接電極
３５ａ  逃がし穴
４１  シール部材
４１ａ  底部
４１ｂ  貫通穴
４１ｃ  壁部
６１１  ベーンポンプ
６２１  ポンプ部
６４１  保護部材
６５１  ボルト
６２２  ケーシング
６２２ａ  カムリング
６２２ｂ  プレート
６２２ｃ  ポンプ室
６２２ｄ  吸入口
６２２ｅ  排出口
６２３  ロータ
６２３ａ  ロータ軸
６２３ｂ  ベーン
６３４ａ  回転軸
６３４ｂ  フレーム
６３４ｃ  マグネット
６３５ａ  コイル
６２４  チェックバルブ
Ａ  空間
Ｉ、Ｉｓ  電流経路
【図１】
0004761970.tif 000002
【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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