(57)【要約】【課題】  部品点数及び組付工数を削減することのできるモータ及びポンプを提供する。【解決手段】  ポンプ１のモータ部１０としてのモータは、筒状のハウジング１３と、ハウジング１３内に設けられかつステータコイル３３が巻かれたステータ３０と、ハウジング１３の両端部に設けられた一対のエンドカバー１５，５１と、両エンドカバー１５，５１に回転可能に支持されかつステータ３０に対向する磁石２７が設けられたロータ２０とを備える。ハウジング１３及び一方のエンドカバー１５を含む外郭部１２とともにステータ３０をインサート成形により樹脂一体成形される。ポンプ１は、外郭部１２に組込まれかつ他方のエンドカバーを兼用するポンプケーシング５１、及び、モータ部１０により作動されるポンプ部５０を備える。【選択図】      図１
2005110477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
前記ハウジングに設けられかつステータコイルが巻かれたステータと、
前記ハウジングの両端部に設けられた一対のエンドカバーと、
前記両エンドカバーに回転可能に支持されかつ前記ステータに対向する磁石が設けられたロータと
を備えるモータであって、
前記ハウジング及び前記いずれか一方のエンドカバーを含む外郭部とともに前記ステータをインサート成形により一体成形したことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記外郭部が樹脂成形されていること特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモータであって、
前記ハウジング内にステータが設けられる前記外郭部には、前記ステータのステータコイルへの通電を制御するための制御回路を収容する制御回路用収容凹部が形成されていること特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のモータにより構成されるモータ部と、
前記外郭部に組込まれかつ前記他方のエンドカバーを兼用するポンプケーシング、及び、前記モータ部により作動されるポンプ部と
を備えていることを特徴とするポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ及びポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータには、筒状のハウジング内にステータが設けられ、ハウジングの両端部に設けられた一対のエンドカバーにロータが回転可能に支持され、ロータにはステータに所定の隙間を介して対向する磁石が設けられたものがある（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開平５−２１１７３８号公報
【特許文献２】特開平５−７１４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１，２では、ハウジングとステータといずれか一方のエンドカバーの計３部品がそれぞれ独立した部品として製作されており、ハウジングにステータ及びエンドカバーが個々に組付けられていた。したがって、ハウジング、ステータ、一方のエンドカバーが独立した部品が必要であり、部品点数及び組付工数の増加を招くという問題があった。このことは、近年、モータが小型化している中で、各部品の組付けが一層難しくなることが予想され、その改善が要望されている。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、部品点数及び組付工数を削減することのできるモータ及び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】
【０００５】
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするモータ及びポンプにより解決することができる。
すなわち、請求項１に記載されたモータによると、ハウジング内に設けられるステータがインサート成形によりハウジング及びいずれか一方のエンドカバーを含む外郭部とともに一体成形される。このため、ハウジング及びいずれか一方のエンドカバーを独立した部品としてそれぞれ製作する必要がなく、それによりハウジングに対する一方のエンドカバーの組付けが省略される。また、ステータコイルが巻かれたステータが外郭部にインサート成形されるので、外郭部に対するステータの組付けが省略される。したがって、従来に比べて、ハウジングに対するエンドカバー及びステータの組付けが省略されることにより、部品点数及び組付工数を削減することができる。
【０００６】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載されたモータによると、外郭部が樹脂成形されているので、外郭部が金属製である場合に比べて、軽量化及び低騒音化に有利である。
【０００７】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載されたモータによると、外郭部に形成された制御回路用収容凹部に、ハウジング内に設けられるステータのステータコイルへの通電を制御するための制御回路を収容することができる。
【０００８】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載されたポンプによると、特許請求の範囲の請求項１〜３のいずれかに記載されたモータと同等の作用・効果を奏するポンプを提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のモータ及びポンプによれば、ハウジング及びいずれか一方のエンドカバーを独立した部品としてそれぞれ製作する必要がなく、ハウジングに対する一方のエンドカバーの組付けが省略される。また、ステータコイルが巻かれたステータが外郭部にインサート成形されるので、外郭部に対するステータの組付けが省略される。したがって、従来に比べて、ハウジングに対するエンドカバー及びステータの組付けが省略されることにより、部品点数及び組付工数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。なお、本実施例では、ブラシレス直流モータ（ブラシレスモータという。）がモータ部として構成された車両用の燃料ポンプについて例示する。
燃料ポンプを断面図で示した図１において、燃料ポンプ１は、ブラシレスモータにより構成されるモータ部１０と、そのモータ部１０の下側部に組込まれたポンプ部５０とを備えて構成されている。
【００１２】
モータ部１０について説明する。モータ部１０は、外郭部１２と、その外郭部１２内に回転可能に支持されたロータ２０と、該外郭部１２にインサート成形により一体成形されたステータ３０とを備えている。
外郭部１２は、例えば樹脂製で、ほぼ円筒状のハウジング部（ハウジングという。）１３と、そのハウジング１３の上端部に一体形成されたアッパ側エンドカバー部（アッパ側エンドカバーという。）１５とを備えている。アッパ側エンドカバー１５には、その内面側（図１において下側）にほぼ同心状の軸支持孔１６が形成されているとともに、そのカバー内外を貫通するほぼ円筒状の吐出管口１７が偏心した位置に形成されている。なお、アッパ側エンドカバー１５は、本明細書でいう「一方のエンドカバー」に相当している。
【００１３】
前記ロータ２０は、シャフト２１と、そのシャフト２１に相対的に圧入された上下一対のステンレス製の支持部材２３と、その両支持部材２３に圧入された円筒状の電磁ステンレス製のヨーク２５と、そのヨーク２５の外周に樹脂製の接着剤により接着された周方向に４つの磁極を持つ円筒状の永久磁石（単に、磁石という。）２７とを備えている。磁石２７は、ステータ３０に対して所定の隙間を介して対向している。
また、シャフト２１の下端部は、ポンプケーシング５１（後述する）に軸受２８を介して回転可能に支持されている。また、シャフト２１の上端部は、前記アッパ側エンドカバー１５の軸支持孔１６内に対して軸受２９を介して回転可能に支持されている。また、シャフト２１の下端部には、例えばＤ型のカット部２１ａが形成されており、そのＤ型のカット部２１ａはインペラ５９（後述する）の孔、例えばＤ型の孔５９ａ内に挿通されている。また、Ｄ型のカット部２１ａの先端部には球状部２１ｂが形成されている。その球状部２１ｂは、ポンプカバー５３に設けられたスラスト軸受５７（後述する）の上面に当接されている。また、上下の両支持部材２３はフランジ部２３ａを有し、そのフランジ部２３ａがヨーク２５及び磁石２７の端面に樹脂製の接着剤により接着されている。
【００１４】
前記ステータ３０は、ステータコア３１と、そのステータコア３１を保持する樹脂製のホルダ３２と、ステータコア３１に巻装されたステータコイル３３とを備えている。ステータ３０は、ステータコア３１とホルダ３２とステータコイル３３とを予め組付けた状態で、前記外郭部１２のハウジング１３にインサート成形により一体成形されている。また、ステータコイル３３の端末部３３ａに、ターミナル３５の基端部がフュージョン溶接等により電気的に接続されている。ターミナル３５の基端部が前記外郭部１２のエンドカバー１５内に埋設されており、その先端部（図１において上端部）が外郭部１２の制御回路用収容凹部１８（後述する）内に突出されている。また、ターミナル３５の先端部には接続基板３８が電気的に接続されている。なお、制御基板３８は、収容凹部１８内に図示しないサポートを介して支持されている。
【００１５】
前記外郭部１２のエンドカバー１５には、その外端面（図１において上端面）側に開口する凹形状の収容凹部１８が形成されている。その収容凹部１８内には、前記ステータ３０のステータコイル３３への通電を制御するための制御回路４０が、図示しないサポートを介して支持されている。制御回路４０は、接続端子４２を有するコイル側基板４１と、入力端子４４を有するカバー側基板４３とを備えている。コイル側基板４１の接続端子４２の先端部は、前記接続基板３８に電気的に接続されている。また、カバー側基板４３の入力端子４４の先端部は、後述するカバー４６を通して前記収容凹部１８の開口端面から突出されている。なお、制御回路４０は、図示しないが、例えば、ステータコイル３３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相への通電をそれぞれ断続するパワーＭＯＳ−ＦＥＴと、これらのＭＯＳ−ＦＥＴを駆動制御する駆動回路とを備えている。駆動回路は、所定のオーバーラップ時間をもって各ＦＥＴを順次導通させ、各相のステータコイル３３を励磁する。
【００１６】
さらに、前記外郭部１２のエンドカバー１５には、前記収容凹部１８の開口端面を覆うカバー４６が接着、熱かしめ、ねじ手段等の取付手段（図示省略）を介して装着されている。カバー４６には端子孔４６ａが形成されており、その端子孔４６ａ内には前記制御回路４０の入力端子４４の先端部（図１において上端部）が貫通状に挿通されている。
【００１７】
しかして、前記ステータコイル３３の端末部３３ａにターミナル３５が電気的に接続された前記ステータ３０は、前記ハウジング１３に対してインサート成形により前記外郭部１２とともに樹脂一体成形されている。すなわち、ステータ３０は、図示しない樹脂成形型内にセットされた後、その樹脂成形型内に樹脂材料が充填されることにより、外郭部１２とともにインサート成形により樹脂一体成形されている。なお、図２は、インサート成形前のステータ３０を示す断面図であり、樹脂一体成形後の外郭部１２の外形形状が点線で示されている。
【００１８】
また、前記ステータ３０に対して前記磁石２７が反ポンプ部側方向（図１において上方）へ所定量ずらした位置関係をもって配置されている。このため、ステータ３０と磁石２７との磁束授受部分において、ロータ２０をポンプ部方向（図１において下方）へ付勢する磁力が発生する。これにより、ロータ２０のシャフト２１の球状部２１ｂがスラスト軸受５７に押し当てられる。このため、ロータ２０のシャフト２１をスラスト軸受５７に押し当てるためのバネを省略しながらも、ロータ２０の回転による「ふらつき」を抑制することができ、ロータ２０及びインペラ５９を安定的に回転させることができる。
【００１９】
次に、ポンプ部５０について説明する。図１に示すように、ポンプ部５０は、前記モータ部１０の下端部に組込まれるポンプケーシング５１とポンプカバー５３とインペラ５９とを備えている。ポンプケーシング５１は、前記外郭部１２のハウジング１３内にその下側開口面（図１において下端面）から所定位置に回り止めされた状態に圧入されている。ポンプカバー５３は、ポンプケーシング５１に続いて同ハウジング１３内に回り止めされた状態に圧入されている。ポンプケーシング５１とポンプカバー５３との間には、再生ポンプとしてのポンプ室５６が形成されている。また、ポンプカバー５３の圧入後、同ハウジング１３の下端部１３ａを熱かしめにより内方へかしめることにより、ポンプカバー５３がポンプケーシング５１に押付けられた状態で抜け止めされているとともにポンプ室５６が密封されている。また、ポンプカバー５３には、ポンプ室５６の吸入側位置に連通する吸入口５４が形成されている。また、ポンプケーシング５１には、ポンプ室５６の吐出側位置に連通する吐出口５２が形成されている。なお、ポンプケーシング５１は、モータ部１０のロア側エンドカバーを兼用するものであり、本明細書でいう「他方のエンドカバー」に相当している。
【００２０】
前記ポンプケーシング５１には、前記ロータ２０のシャフト２１の下端部が前にも述べたように軸受２８により回転可能に支持されている。
また、前記ポンプケーシング５１と前記ポンプカバー５３との間には、再生ポンプのインペラ５９が回転可能に収納されている。インペラ５９の軸心部には孔、例えばＤ型の孔５９ａが形成されており、その孔５９ａに前記ロータ２０のシャフト２１のＤ型のカット部２１ａが係合状態に挿通されている。
また、ポンプカバー５３の内面側（図１において上側）の軸心部には、スラスト軸受５７が圧入によって取付けられている。スラスト軸受５７の上端面には、前にも述べたようにロータ２０のシャフト２１の球状部２１ｂが当接されている。
【００２１】
次に、上記した燃料ポンプ１の作動を説明する。なお、図示しないが、実際の使用においては、燃料ポンプ１の吸入口５４にフィルタが設けられ、吐出管には車両の燃料噴射装置に接続される燃料供給パイプが接続されており、燃料ポンプ１全体は燃料タンク内に適宜のステー等の支持手段により保持される。
すなわち、燃料ポンプ１の制御回路４０の入力端子４４に電源が印加されると、制御回路４０内の駆動回路がＭＯＳ−ＦＥＴを所定のオーバーラップ時間をもって順次導通させ、各相のステータコイル３３を励磁する。この三相半波駆動によりロータ２０が回転する。そのロータ２０の回転すなわちシャフト２１の回転に追従して、インペラ５９が回転されることにより、燃料タンク内の燃料が吸入口５４からポンプ室５６内に吸入され、ポンプ室５６の吐出側からポンプケーシング５１の吐出口５２を通じて外郭部１２内に吐出される。その外郭部１２内に吐出された燃料は、ステータ３０とロータ２０との間の隙間を通り、外郭部１２のエンドカバー１５の吐出管口１７を通じてポンプ外部へ吐出される。
【００２２】
上記した燃料ポンプ１（図１参照）に組込まれたモータ部１０すなわちブラシレスモータによると、ハウジング１３内に設けられるステータ３０がインサート成形によりハウジング１３及びアッパ側エンドカバー１５を含む外郭部１２とともに一体成形されている（図２参照）。このため、ハウジング１３及びアッパ側エンドカバー１５を独立した部品としてそれぞれ製作する必要がなく、それによりハウジング１３に対するアッパ側エンドカバー１５の組付けが省略される。また、ステータコイル３３が巻かれたステータ３０が外郭部１２にインサート成形されるので、外郭部１２に対するステータ３０の組付けが省略される。したがって、従来に比べて、ハウジング１３に対するアッパ側エンドカバー１５及びステータ３０の組付けが省略されることにより、部品点数及び組付工数を削減することができる。このことは、ブラシレスモータの小型化にともなう部品の組付性を改善することに有効である。
【００２３】
また、外郭部１２が樹脂成形されているので、外郭部１２が金属製である場合に比べて、軽量化及び低騒音化に有利である。
【００２４】
また、外郭部１２に制御回路用収容凹部１８が形成されているので、その収容凹部１８にステータ３０のステータコイル３３への通電を制御するための制御回路４０を収容することができる。
【００２５】
また、上記したブラシレスモータをモータ部１０として備えた燃料ポンプ１（図１参照）によると、上記したブラシレスモータ（モータ部１０）と同等の作用・効果を奏する燃料ポンプ１を提供することができる。
【００２６】
また、ステータ３０のステータコイル３３及びターミナル３５、並びに制御回路４０が燃料にさらされないので、これらの導電部での電食等による、短絡、断線等の不具合を防止することができる。
【００２７】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明のモータは、燃料ポンプ１以外の駆動源として適用することができる。また、外郭部１２は、樹脂以外の材料により一体成形することも可能である。また、外郭部１２の制御回路用収容凹部１８は、省略することも考えられる。また、本発明のポンプは、燃料ポンプ１、あるいは水ポンプ等の流体ポンプに流用することが可能である。また、ポンプ部５０には、インペラ式以外のポンプ形式のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例にかかる燃料ポンプを示す断面図である。
【図２】ステータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  燃料ポンプ
１０  モータ部（ブラシレスモータ）
１２  外郭部
１３  ハウジング
１５  アッパ側エンドカバー（一方のエンドカバー）
１８  制御回路用収容凹部
２０  ロータ
２７  磁石
３０  ステータ
４０  制御回路
５０  ポンプ部
５１  ポンプケーシング（ロア側エンドカバー、他方のエンドカバー）
【図１】
2005110477.tif 000003
【図２】
2005110477.tif 000004