(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと一体化され、前記油圧ポンプに対してモータ部により回転駆動力を与えて前記油圧ポンプを駆動するモータにおいて、
前記油圧ポンプと前記モータ部との間には、第１オイル流路と、前記第１オイル流路を流れてきたオイルを前記油圧ポンプの吸入口に導く第２オイル流路とを備えたマニホールドが介挿され、
前記モータ部は、モータハウジングを備え、
前記モータハウジングの前記マニホールドに面する表面に、放熱表面部が形成され、
前記モータハウジングの内側には、前記モータ部の回転動作を制御し、該制御動作に伴って発熱するモータ制御回路が配置され、
前記モータ制御回路は、外部からのオイルを前記放熱表面部あるいはその近傍に導く前記第１オイル流路を流れるオイルにより、前記放熱表面部を介して、又は前記マニホールド及び前記放熱表面部を介して冷却されることを特徴とする油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項２】
前記モータ制御回路は前記モータハウジングの前記放熱表面部が形成される表面部分に対する内面にあたる部分に配置される請求項１記載の油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項３】
前記マニホールドが前記モータ部と当接する表面には、前記放熱表面部と対向する溝部が設けられており、前記マニホールドが前記モータ部と当接することで前記モータ部表面と前記溝部とで空間が形成され、当該空間が前記第１オイル流路の一部を構成する請求項１または２記載の油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項４】
前記放熱表面部はフィンにより構成される請求項３記載の油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項５】
外部からのオイルを一時的に貯留するタンクを備え、当該タンクに貯留されたオイルが前記放熱表面部あるいはその近傍を経由して前記油圧ポンプに吸入される請求項１ないし４のいずれかに記載の油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項６】
前記油圧ポンプの吸入口は、前記タンクの内部において、前記第２オイル流路の吐出口と所定間隔だけ離隔して対向配置されている請求項５記載の油圧ポンプを実装したモータ。
【請求項７】
油圧ポンプと、前記油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて前記油圧ポンプを駆動するモータとの間に介挿されて両者を一体化するマニホールドであって、
前記モータのモータハウジングの内側にはモータの回転動作を制御するモータ制御回路が設けられ、
前記モータハウジングの前記マニホールドに面する表面にはモータ制御回路が発生する熱を放熱するための放熱表面部が形成され、
前記放熱表面部あるいはその近傍に、外部からのオイルを導く第１オイル流路と、
前記第１オイル流路を流れてきたオイルを前記油圧ポンプの吸入口に導く第２オイル流路とを備え、
前記第１オイル流路を流れるオイルにより前記放熱表面部を介して前記モータ制御回路を冷却すること特徴とするマニホールド。
【請求項８】
前記マニホールドが前記モータと当接する表面には、前記放熱表面部と対向する溝部が設けられており、前記マニホールドが前記モータと当接することで前記モータ表面と前記溝部とで空間が形成され、当該空間が前記第１オイル流路の一部を構成する請求項７記載のマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧ポンプと一体化され、前記油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて前記油圧ポンプを駆動するモータ、および該モータに適したマニホールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用パワーステアリングシステムは、車両の運転者がハンドルを廻したとき、圧力を高めたオイルをそのハンドルの回転量に応じた量だけ油圧ポンプからシリンダーに入れ、ピストンの動きによってハンドルの操作力を軽減するものである。このような車両用パワーステアリングシステムでは、油圧ポンプの駆動源として、一般的にモータが用いられており、ハンドルの回転量および車速などに応じてモータを駆動制御することで油圧ポンプからのオイル量を調整している。
【０００３】
このモータは図５に示すように油圧ポンプと一体的に同軸結合されており、油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて油圧ポンプを駆動するように構成されている。以下、従来の油圧ポンプを実装したモータについて図５〜図８を参照しつつ説明する。なお、この明細書では、用語を統一すべく、油圧ポンプを実装したモータ全体については、「ポンプ一体型モータ」と称する一方、モータおよび油圧ポンプのそれぞれ単体については、「モータ部」および「油圧ポンプ部」と称する。
【０００４】
図５は従来のポンプ一体型モータの全体構成を示す断面図であり、図６はモータとポンプとの間に介挿されたマニホールドを示す斜視図であり、図７は図６のマニホールドの水平断面を示す図であり、図８はマニホールドのＢ−Ｂ線断面図である。このポンプ一体型モータは、図５に示すように、大きく分けて油圧ポンプ部１と、油圧ポンプ部１に対して回転駆動力を与えて油圧ポンプ部１を駆動するモータ部２と、油圧ポンプ部１とモータ部２との間に介挿されたマニホールド３と、マニホールド３の上面側で油圧ポンプ部１を覆うように配置されてタンク吸入口４１を介して外部からのオイルを一時的に貯留するリザーバタンク４とで構成されている。
【０００５】
モータ部２では、モータハウジング２１の内部空間が隔壁２２によって２つの空間ＳＰ1，ＳＰ2に仕切られており、両空間ＳＰ1，ＳＰ2に跨って回転軸２３が配置され、その略中央部が隔壁２２に固着された軸受２４によって回転自在に支持されるとともに、空間ＳＰ1側の端部が軸受２５によって回転自在に支持されている。また、空間ＳＰ1内では、軸受２４，２５に挟まれた位置でロータ２６が回転軸２３に固着されている。さらに、このロータ２６を取り囲むように、ステータ２７が固定されるとともに、もう一方の空間ＳＰ2に配置されたモータ制御回路２８によりモータ部２の回転動作が制御されるように構成されている。
【０００６】
このようにして回転駆動される回転軸２３はカップリング５を介して油圧ポンプ部１のポンプ軸１１と同軸（図５中の１点鎖線）上で結合されており、モータ部２の回転駆動力が油圧ポンプ部１に与えられる。モータ部２から回転駆動力を受けた油圧ポンプ部１では、ポンプ軸１１が回転することで、リザーバタンク４に貯留されているオイルを吸入管１２を介して吸入し、図示を省略する吐出口からマニホールド３の吸入側ポート３１（図６〜図８）に圧送する。
【０００７】
マニホールド３の吸入側ポート３１は、図６〜図８に示すように、マニホールド内部に設けられたオイル流路３２を介して吐出側ポート３３に導いている。そして、この吐出側ポート３３から吐出された高圧オイルは図示を省略するオイル配管を介して車両用パワーステアリングシステムのシリンダーに供給される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように構成されたポンプ一体型モータでは、モータ制御回路２８がモータ部２の回転動作を制御し、これによってシリンダーへのオイル供給量を制御している。このモータ制御回路２８はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）モジュールなどの発熱を伴いやすいパワー素子などを備えており、このパワー素子の誤作動や熱破壊を防止すべく、次のようにしてパワー素子を冷却してパワー素子の誤作動や熱破壊などの防止を図っている。すなわち、従来では、図５に示すように、モータ制御回路２８のパワー素子２８１をモータハウジング２１の内面に密着固定してモータハウジング２１の表面部から放熱を図るとともに、図５および図７に示すようにモータハウジング２１の放熱表面部２１１の近傍をオイルが流れるようにマニホールド３内でのオイル流路３２の配設位置を設定し、放熱効果の向上を図っている。
【０００９】
しかしながら、オイル流路３２を流れるオイル（図６〜図８中の太線矢印）は油圧ポンプ部１から圧送されてくる高温高圧のオイルであり、その冷却効率は必ずしも高いものとは言えず、より一層の冷却効率の向上が望まれている。
【００１０】
なお、このような問題は、車両用パワーステアリングシステムに用いられるポンプ一体型モータに限った問題ではなく、油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて油圧ポンプを駆動するモータ全般に生じる問題である。
【００１１】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて油圧ポンプを駆動するモータを効率良く冷却することができる油圧ポンプを実装したモータ、および該モータに適したマニホールドを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかるモータは、油圧ポンプと一体化され、前記油圧ポンプに対してモータ部により回転駆動力を与えて前記油圧ポンプを駆動するモータにおいて、
前記油圧ポンプと前記モータ部との間には、第１オイル流路と、前記第１オイル流路を流れてきたオイルを前記油圧ポンプの吸入口に導く第２オイル流路とを備えたマニホールドが介挿され、前記モータ部は、モータハウジングを備え、
前記モータハウジングの前記マニホールドに面する表面に、放熱表面部が形成され、前記モータハウジングの内側には、前記モータ部の回転動作を制御し、該制御動作に伴って発熱するモータ制御回路が配置され、前記モータ制御回路は、外部からのオイルを前記放熱表面部あるいはその近傍に導く前記第１オイル流路を流れるオイルにより、前記放熱表面部を介して、又は前記マニホールド及び前記放熱表面部を介して冷却されることを特徴としている。
【００１３】
このように構成されたポンプ一体型モータでは、外部からのオイルは直ちに油圧ポンプに送られず、まず放熱表面部あるいはその近傍を経由して油圧ポンプに送られる。通常、外部から戻ってくるオイルは配管などを流れてくる間に冷やされ、油圧ポンプから圧送されるオイルに比べて低温となっており、この比較的低温のオイルが放熱表面部あるいはその近傍に流れると、放熱表面部での放熱効果が高められ、モータは効率良く冷却される。
【００１４】
ここで、前記モータ制御回路は前記モータハウジングの前記放熱表面部が形成される表面部分に対する内面にあたる部分に配置されていてもよい。
【００１５】
また、マニホールドに設けられる第１オイル流路を次のように構成してもよい。すなわち、マニホールドがモータ部と当接する表面に、モータ部の放熱表面部と対向するように溝部を設け、マニホールドがモータ部と当接することでモータ部表面と溝部で形成される空間に外部からのオイルが流れ込むように構成してもよく、この場合、当該空間が第１オイル流路の一部として機能する。そして、このように第１オイル流路を構成した場合、外部から流入した比較的低温のオイルはモータ部の放熱表面部上を直接流れることとなり、優れた効率でモータ部は冷却される。また、前記放熱表面部はフィンにより構成してもよい。
【００１６】
また、外部からのオイルを一時的に貯留するタンクを設け、このタンクに貯留されたオイルをモータの放熱表面部あるいはその近傍を経由して油圧ポンプに吸入させるように構成してもよく、タンクがバッファとして機能し、外部からのオイル量が時間的に変動したとしても、油圧ポンプから安定してオイルを圧送することができる。
【００１７】
また、マニホールドから油圧ポンプへのオイル供給については、マニホールドの吐出口と油圧ポンプの吸入口とを直結してもよいが、油圧ポンプの吸入口を、タンクの内部において、第２オイル流路の吐出口と所定間隔だけ離隔して対向配置してマニホールドから油圧ポンプへのオイル供給を行うことで、次のような作用効果が得られる。すなわち、かかる構成を採用することで、油圧ポンプ流量と、マニホールド内でのオイル循環量とのアンバランスが解消されてスムーズなオイル供給が可能となる。
【００１８】
また、この発明にかかるマニホールドは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプに対して回転駆動力を与えて前記油圧ポンプを駆動するモータとの間に介挿されて両者を一体化するマニホールドであって、前記モータのモータハウジングの内側にはモータの回転動作を制御するモータ制御回路が設けられ、前記モータハウジングの前記マニホールドに面する表面にはモータ制御回路が発生する熱を放熱するための放熱表面部が形成され、前記放熱表面部あるいはその近傍に、外部からのオイルを導く第１オイル流路と、前記第１オイル流路を流れてきたオイルを前記油圧ポンプの吸入口に導く第２オイル流路とを備え、前記第１オイル流路を流れるオイルにより前記放熱表面部を介して前記モータ制御回路を冷却すること特徴としている。
【００１９】
このように構成されたマニホールドでは、外部からのオイルは直ちに油圧ポンプに送られず、まず第１オイル流路を介して放熱表面部あるいはその近傍に供給される。この外部から戻ってくるオイルは配管などを流れてくる間に冷やされ、油圧ポンプから圧送されるオイルに比べて低温となっており、この比較的低温のオイルが放熱表面部あるいはその近傍に流れることで、放熱表面部での放熱効果が高められ、モータは効率良く冷却される。
【００２０】
また、マニホールドに設けられる第１オイル流路については次のように構成することで、特有の作用効果が得られる。すなわち、マニホールドがモータと当接する表面に、モータの放熱表面部と対向するように溝部を設け、マニホールドがモータと当接することでモータ表面と溝部で形成される空間に外部からのオイルが流れ込むように構成し、この空間を第１オイル流路の一部として機能させることで、外部から流入した比較的低温のオイルがモータの放熱表面部上を直接流れることとなり、優れた効率でモータは冷却される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明にかかるポンプ一体型モータの全体構成を示す断面図であり、図２はモータとポンプとの間に介挿されたマニホールドを示す斜視図であり、図３は図２のマニホールドの水平断面を示す図であり、図４はマニホールドのＡ−Ａ線断面図である。なお、これらの図において、オイルの流れを矢印で示しているが、外部からの比較的低温のオイルの流れについては細線で示す一方、油圧ポンプからの比較的高温のオイルの流れについては、従来例の場合と同様に、太線で示す。
【００２２】
この実施形態にかかるポンプ一体型モータが従来例（図５〜図８）と大きく相違する点は、マニホールド３の構成であり、その他の構成はほぼ同一であるため、以下においてはマニホールド３の構成およびその構成に基づくオイル流れを中心に説明し、同一構成に関しては同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
この実施形態では、マニホールド３の表面のうちモータハウジング２１と当接する表面には、当接表面側からの形状が略Ｃ字状の溝部３４が形成されており、マニホールド３がモータハウジング２１と当接することでモータハウジング表面と溝部３４とで空間ＳＰ3（図１および図４）が形成されている。この空間ＳＰ3は、マニホールド３の吸入側ポート３１と連通しており、リザーバタンク４内に貯留されているオイルが吸入側ポート３１を介して空間ＳＰ3内に流れ込み、モータ部２の放熱表面部２１１に導かれる。このように、こうして形成される空間ＳＰ3と吸入側ポート３１とで、外部からのオイルを放熱表面部２１１に導く第１オイル流路が構成されている。
【００２４】
また、このマニホールド３では、第１オイル流路の一部として機能する空間ＳＰ3を流れてきたオイルを油圧ポンプ部１の吸入口１２１側に導く吐出側ポート（第２オイル流路）３５が設けられている。この吐出側ポート３５の吐出口３５１は、リザーバタンク４内に配置されている油圧ポンプ部１の吸入管１２の先端、つまり吸入口１２１と所定間隔だけ離隔して対向配置されている。ここで、マニホールド３から油圧ポンプ部１にオイルを送り込むためには、例えば吐出側ポート３５と油圧ポンプ部１の吸入管１２とを直結してもよいのであるが、この場合、油圧ポンプ流量と、マニホールド３内でのオイル循環量との間にアンバランスが生じてしまうことがある。これに対し、この実施形態の如く油圧ポンプ部１の吸入口１２１を、リザーバタンク４の内部において、吐出側ポート（第２オイル流路）３５の吐出口３５１と所定間隔だけ離隔して対向配置してマニホールド３から油圧ポンプ部１へのオイル供給を行うことで、上記問題が解消されてスムーズなオイル供給が可能となる。
【００２５】
なお、こうして油圧ポンプ部１に供給されたオイルは、モータ部２から与えられる回転駆動力に応じて油圧ポンプ部１から圧送されるが、この圧送される高温高圧のオイルはマニホールド３の吸入側ポート３６およびオイル流路３７を介して吐出側ポート３８から車両用パワーステアリングシステムのシリンダーに供給される。
【００２６】
以上のように、この実施形態によれば、外部からの比較的低温のオイルをモータ部２の放熱表面部２１１を経由して油圧ポンプ部１に供給するように構成しているので、このオイルによって放熱表面部２１１での放熱効果が高められ、モータ制御回路２８のパワー素子２８１を効率良く冷却することができる。
【００２７】
また、この実施形態では、外部からの比較的低温のオイルが直接、放熱表面部２１１上に流れるように構成しているので、従来例のようにマニホールド３を介して間接的に冷却する場合に比べ、さらに効率良く冷却することができる。さらに、この実施形態では、放熱表面部２１１にフィン２１２を形成し、オイルとの接触面積を広げて冷却効果をさらに高めている。なお、冷却効果を著しく高める上では実施形態の如く構成するのが望ましいが、外部からの比較的低温のオイルを放熱表面部２１１の近傍を経由して油圧ポンプ部１に供給するように構成した場合にも、従来例に比べ効率良くモータ部２を冷却することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、車両用パワーステアリングシステムに用いられるポンプ一体型モータに本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、油圧ポンプ部に対して回転駆動力を与えて油圧ポンプ部を駆動するポンプ一体型モータ全般に対して本発明を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２、４、５および７に記載の発明によれば、外部からの比較的低温のオイルがモータの放熱表面部あるいはその近傍に流れるように構成しているので、放熱表面部での放熱効果を高め、モータ制御回路を効率良く冷却することができる。
【００３０】
また、請求項３に記載の発明によれば、マニホールドがモータ部と当接する表面に、モータ部の放熱表面部と対向するように溝部を設け、マニホールドがモータ部と当接することでモータ部表面と溝部とで空間を形成し、この空間に外部からのオイルが流れ込むように構成し、外部から流入した比較的低温のオイルをモータ部の放熱表面部上を直接流しているので、優れた効率でモータ制御回路を冷却することができる。また、請求項８に記載の発明によれば、モータの放熱表面部に対向するように溝部が設けられたマニホールドがモータと当接することで、請求項３に記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【００３１】
さらに、請求項６に記載の発明によれば、油圧ポンプの吸入口を、タンクの内部において、第２オイル流路の吐出口と所定間隔だけ離隔して対向配置してマニホールドから油圧ポンプへのオイル供給を行うように構成しているので、油圧ポンプ流量と、マニホールド内でのオイル循環量とのアンバランスを解消してスムーズなオイル供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるポンプ一体型モータの全体構成を示す断面図である。
【図２】モータ部と油圧ポンプ部との間に介挿されたマニホールドを示す斜視図である。
【図３】図２のマニホールドの水平断面を示す図である。
【図４】マニホールドのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】従来のポンプ一体型モータの全体構成を示す断面図である。
【図６】モータ部と油圧ポンプ部との間に介挿されたマニホールドを示す斜視図である。
【図７】図６のマニホールドの水平断面を示す図である。
【図８】マニホールドのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１…油圧ポンプ部（油圧ポンプ）
２…モータ部（モータ）
３…マニホールド
４…リザーバタンク
２１…モータハウジング
３１…吸入側ポート（第１オイル流路）
３４…溝部
３５…吐出側ポート（第２オイル流路）
２１１…放熱表面部
２１２…フィン
ＳＰ3 …（モータ表面と溝部で形成される）空間
【図１】
0003797463.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003797463.tif 000006
【図６】
0003797463.tif 000007
【図７】
0003797463.tif 000008
【図８】
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