CN110230593A - 电动泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动泵，该电动泵在合理构成收容控制部的壳体的同时，能够有效抑制在控制部产生的噪声向外部的释放。该电动泵具备泵部(P)、对泵部(P)进行驱动的电动机部(M)、对电动机部(M)的驱动进行控制的控制部(D)以及收容控制部(D)的树脂制的壳体(3)，上述壳体(3)具有壳体主体(7)以及盖体(8)，在盖体(8)的内表面侧(8A)具备金属部(41)，该金属部(41)至少覆盖构成控制部(D)的控制基板(5)的一侧的面部(5A)的整体，金属部(41)形成为可接地。

Description

电动泵

技术领域

本发明涉及一种电动泵，该电动泵具有泵部、对泵部进行驱动的电动机部、对电动机部的驱动进行控制的控制部、以及收容控制部的壳体。

背景技术

在上述电动泵中，对电动机部的驱动进行控制的控制部由例如安装有FET元件等电子部件的控制基板构成，该FET元件构成开关电路。在专利文献1中记载有电动泵，该电动泵在收容电动机部的电动机壳体的一端侧设置有收容控制基板的壳体。

在专利文献1的电动泵中，该壳体具备具有从外部观察控制基板的开口部的树脂制的壳体主体、和塞住开口部的盖体。盖体具备树脂制的框状部分以及塞住框状部分的内周侧的金属制的放热板，该框状部分通过热焊接安装在壳体主体上。使用螺栓共同紧固于变速装置的带板状的固定部分通过焊接一体设置于放热板，放热板和控制基板通过位于两者之间的连接部件而电气连接。由此，即使在控制基板上产生噪声(noise)，由于控制基板通过放热板、固定部分以及变速装置接地，因此噪声从放热板流向变速装置。其结果是，由于减少了控制基板上所产生的噪声向外部的释放，因此能够抑制该噪声对外部机器产生不良影响的问题。

专利文献

[专利文献1]日本专利特开2016-8526号公报

发明内容

然而，在专利文献1的电动泵中，由于具备盖体的金属制的放热板是向外部露出的构造，因此放热板可能会从外表面受到盐害或药品、气体等的影响而发生劣化。一旦放热板发生劣化，放热板的电阻值会增加，从而可能会对控制基板产生不良影响，或受到振动或飞石的影响而导致放热板破损。此外，由于盖体具有树脂制的框状部分和金属制的放热板，因为不同材料的膨胀系数不同，因此有可能因温度而在树脂部和放热板之间产生缝隙。在这种情况下，水分有可能从该缝隙渗入至控制部，从而对控制部造成不良影响。因此，在电动泵中，在构成收容控制部的壳体上存在改进的余地。

鉴于上述实际情况，人们寻求一种在合理构成收容控制部的壳体的同时，能够有效减少控制部所产生的噪声向外部的释放的电动泵。

本发明所涉及的电动泵的特征结构在于以下点：该电动泵具备泵部、对上述泵部进行驱动的电动机部、对上述电动机部的驱动进行控制的控制部、以及收容上述控制部的树脂制的壳体，上述壳体具有壳体主体以及盖体，在上述盖体的内表面侧具备金属部，上述金属部至少覆盖构成上述控制部的控制基板的一侧的面部整体，上述金属部形成为可接地。

根据本结构，收容控制部的树脂制的壳体具有壳体主体以及盖体，在壳体的内表面侧具备金属部，上述金属部至少覆盖构成控制部的控制基板的一侧的面部整体，金属部形成为可接地。由此，即使在控制基板上的电子部件等中产生噪声，也能够将噪声从金属部向地面释放，因此将减少在控制部产生的噪声向外部的释放。其结果是，能够抑制控制部的噪声对外部的影响，并能够提高控制部的抗噪性。

此外，用于减少在控制基板产生的噪声向外部的释放的金属部为配置在盖体的内表面侧并且不向外部露出的结构，因此即使盖体受到外部环境的影响，也能够防止金属部发生腐蚀或破损等不良情况。进一步地，由于盖体的表面只由树脂形成，因此几乎没有可能发生水分从外部经由盖体渗入到控制部的情况。

其他特征结构在于以下点：上述金属部具有顶面部和筒状部，上述顶面部覆盖上述控制基板的一侧的上述面部，上述筒状部从上述顶面部的周边向上述控制基板侧竖立设置，上述筒状部覆盖上述控制基板的侧部整体。

根据本结构，金属部具有顶面部和筒状部，顶面部覆盖控制基板的一面的面部，同时，筒状部覆盖控制基板的侧部整体。由此可知，金属部不仅在控制基板的相向部位，即使在控制基板的周围也能够通过筒状部减少在控制基板产生的噪声向外部的释放。其结果是，将进一步提高电动泵的控制部的抗噪性。

其他特征结构在于以下点：上述电动机部具有环状的定子、以及从上述定子向上述控制基板侧延伸并与上述定子电气连接的连接部件，上述筒状部的端部与上述连接部件的端部在上述筒状部的径向视图中重叠。

根据本结构，在金属部中覆盖控制基板的侧部整体的筒状部的端部与从定子向控制基板侧延伸并与定子电气连接的延长部件的端部在筒状部的径向视图中重叠。由此，在控制基板的周围配置有筒状部以及延长部件的至少任一个，因此能够更可靠地减少向控制部的噪声向外部的释放，从而进一步提高电动泵的控制部的抗噪性。

其他特征结构在于以下点：上述筒状部的端部以及上述延长部件的端部的至少一方具有能够发生弹性形变的弹性部，通过上述弹性部的弹性形变，在上述筒状部的端部与上述延长部件的端部电气连接。

根据本结构，通过使金属部的筒状部的端部以及延长部件的端部的至少一方发生弹性形变，二者电气连接。也就是说，由于金属部与延长部件电气连接，因此金属部能够经由延长部件以及定子而接地。进一步地，如果在筒状部的端部和延长部件的端部中的至少一方具有能够发生弹性形变的弹性部，则即使对电动泵施加温度变化、振动或冲击，也能够维持金属部与延长部件的连接状态。

其他特征结构在于以下点：在上述金属部与上述控制基板的接地图形(pattern)之间具备将二者连接的第一连接部件，上述电动机部具有环状的定子、和将上述定子与上述控制基板的上述接地图形电气连接的第二连接部件，上述定子形成为可接地。

根据本结构，由于金属部与控制基板的接地图形通过第一连接部件电气连接，该接地图形与定子通过第二连接部件电气连接，而定子可接地，因此在控制基板产生的噪声能够从金属部经由第一连接部件、控制基板的接地图形、第二连接部件以及定子而向地面释放。

其他特征结构在于以下点：上述壳体具备覆盖部，上述覆盖部覆盖上述金属部的与上述控制基板相向的一侧，上述覆盖部覆盖上述金属部中除了上述第一连接部件的连接部位之外的全部区域。

在构成控制部的控制基板上，通常在与覆盖控制基板的盖体相向的一侧配置有各种电子部件。在此，作为电子部件，有时存在从控制基板的设置面的突出高度较大的部件。在这种情况下，该电子部件容易与配置在盖体的内表面侧的金属部接近，在其与金属部之间可能会发生短路。于是，在本结构中，壳体具备覆盖金属部的控制基板侧的覆盖部，覆盖部覆盖金属部中除了第一连接部件的连接部位之外的全部区域。由此，金属部不会靠近电子部件，从而能够确保电子部件与金属部之间的绝缘距离。其结果是，能够提高电动泵的耐电压特性。

附图说明

图1为表示第一实施方式的电动泵的纵剖视图。

图2为表示第二实施方式的主要部分的示意图。

图3为表示第三实施方式的主要部分的示意图。

图4为表示第四实施方式的主要部分的示意图。

图5为表示第五实施方式的主要部分的示意图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

如图1所示，将泵部P、对泵部P进行驱动的电动机部M、以及对电动机部M的驱动进行控制的控制部D收容于盒体C而形成电动泵100。

电动泵100例如通过螺栓固定于车辆用变速机的变速装置E的盒体，并用于将变速装置E的润滑油作为工作油压力泵送到车辆内的液压设备。

盒体C将平坦的基板1、收容有泵部P的泵壳2、和收容电动机部M以及控制部D的主壳体3(壳体的一个例子)连结为一体而形成。基板1和泵壳2由铝合金制成。盒体C通过螺栓26固定于变速装置E的盒体。变速装置E接地。

泵部P由余摆线泵(trochoid pump)形成，该余摆线泵具备通过轴11的驱动力旋转的内转子9、以及配置在该内转子9的外侧的外转子10。在泵壳2的内部，外转子10配置为以相对于内转子9的旋转轴心X偏心的状态共同旋转自如。

电动机部M由通过控制部D控制旋转的无刷直流电动机构成。电动机部M具备轴11、电动机转子4、以及环状的定子12。轴11被支承为以旋转轴心X为中心自由旋转。电动机转子4与轴11一体旋转。定子12收容在圆筒形状的壳体主体7的内部中包围电动机转子4的区域中。

定子12与电动机转子4的外周面的外侧隔着缝隙而具备定子铁芯13、绝缘体14、以及线圈15。定子铁芯13由层叠电磁钢板而成，并朝向电动机转子4设置有多个凸极(齿)。在定子铁芯13的各个齿上从轴线方向两端侧安装有树脂制的绝缘体14，在绝缘体14上缠绕有线圈15。电动机转子4具有转子铁芯，该转子铁芯在多个电磁钢板的层叠体的内部具备多个永磁体4A。

对电动机部M的驱动进行控制的控制部D由控制基板5构成。主壳体3相当于收容控制部D的壳体。主壳体3为热塑性树脂制成，并具备壳体主体7和盖体8。壳体主体7收容电动机部M，盖体8组装在壳体主体7的与泵壳2相反的一侧的开口端部7a。控制基板5收容在由壳体主体7以及盖体8包围的空间内。

在控制基板5上除了功率控制元件、电容器、电阻等之外，还安装有决定功率控制的时机的开关电路的FET元件17等电子部件16。控制部D发挥通过供给电力而对线圈15依次产生旋转磁场的作用，并通过对旋转磁场的旋转速度的控制从而对电动机转子4的旋转速度进行控制。

壳体主体7和盖体8通过对树脂之间进行加热、加压而熔焊(例如，加热板熔焊、超声波熔焊、振动熔焊、红外线熔焊等)并接合。在盖体8上设置有连通主壳体3的外部和内部的空间的呼吸孔(不图示)。由此，对在电动泵100的使用环境下由于电动机部M的急剧的温度变化而导致的壳体主体7内外的气压差进行调整。此外，在盖体8的内表面固定有覆盖呼吸孔的过滤器(不图示)，呼吸孔通过该过滤器阻挡水分而只让空气通过。

盖体8在内表面侧8A具备金属部41，该金属部41至少覆盖控制基板5的一侧的面部5A的整体。金属部41具有顶面部42和筒状部43，顶面部42覆盖控制基板5的一侧的面部5A，筒状部43从顶面部42的周边向控制基板5侧竖立设置。筒状部43形成为覆盖控制基板5的侧部5C的整体。金属部41由铝合金、铁、铜等金属材料形成。

在金属部41和控制基板5之间具备将二者电气连接的连接部件45(第一连接部件的一个例子)。连接部件45由与金属部41相同的金属材料形成。为了使金属部41与控制基板5的接地图形51可靠地接触，连接部件45例如形成为在侧视图中为Z字形状，并构成为可发生弹性形变。

电动机部M具有延长部件31，该延长部件31从定子12的定子铁芯13向控制基板5侧延伸，并与定子铁芯13(定子12)电气连接。延长部件31由与金属部41相同的金属材料形成。延长部件31形成为例如圆筒状，并在控制基板5侧的一端设置有多个用于固定控制基板5的紧固部32。控制基板5通过金属制的螺钉部件33拧紧并固定于紧固部32。通过固定于紧固部32的螺钉部件33，设置在控制基板5上的接地图形51与延长部件31电气连接。延长部件31以及螺钉部件33相当于将定子12与控制基板5电气连接的第二连接部件。在本实施方式中，如图1所示，金属部41的筒状部43的端部43a与延长部件31的控制基板5侧的端部31a在筒状部43的径向视图中重叠。

在定子12与泵壳2之间具备将二者电气连接的连接部件46。连接部件46由与金属部41相同的金属材料形成。由此，金属部41通过连接部件45、控制基板5的接地图形51、延长部件31、定子12、以及连接部件46，形成与泵壳2连接的导通路径，从而构成为可电气接地。因为泵壳2与通过螺栓26接地的变速装置E电气连接，因此即使在控制基板5上的电子部件16等中产生噪声，也能够从金属部41经由变速装置E而将噪声释放至地面，因此将减少在控制部D产生的噪声向外部的释放。其结果是，能够抑制控制部D的噪声对外部的影响，并能够提高控制部D的抗噪性。

此外，在本实施方式中，金属部41具有顶面部42和筒状部43，顶面部42覆盖控制基板5的一侧的面部5A，同时，筒状部43覆盖控制基板5的侧部5C整体。由此，金属部41不仅在控制基板5的相向部位，即使在控制基板5的周围也能够通过筒状部43减少噪声向外部的释放。

进一步地，在本实施方式中，金属部41的筒状部43的端部43a和延长部件31的端部31a在筒状部43的径向视图中重叠。由此，在控制基板5的周围配置有筒状部43以及延长部件31中的至少任一个，因此能够更加可靠地减少控制部D的噪声向外部的释放，从而进一步提高电动泵100的控制部D的抗噪性。

[第二实施方式]

图2表示电动泵100的第二实施方式。

在第二实施方式中，如图2所示，与第一实施方式不同，在金属部41和控制基板5之间没有设置连接部件45，金属部41的筒状部43的端部43a与延长部件31的端部31a电气连接。只要筒状部43的端部43a和延长部件31的端部31a中的至少一方具有能够发生弹性形变的弹性部即可。在图2所示的例子中，筒状部43的端部43a形成为可发生弹性形变的弹性部。

如此，如果筒状部43的端部43a和延长部件31的端部31a中的至少一方为可发生弹性形变的弹性部，则即使对电动泵100施加温度变化、振动或冲击，也能够维持金属部41和延长部件31的连接状态。这样一来，通过金属部41与延长部件31的电气连接，形成从金属部41经由延长部件31、定子12、以及连接部件46而与泵壳2连接的导通路径，因而金属部41构成为可电气接地。其结果为，能够将在控制基板5产生的噪声从金属部41经由变速装置E而向地面释放。

[第三实施方式]

图3表示电动泵100的第三实施方式。

在构成控制部D的控制基板5上，通常在与金属部41相对的一侧配置有各种电子部件16。在此，作为电子部件16，有时存在从控制基板5的设置面(面部5A)的突出高度较大的部件(例如图3所示的FET元件17)。在这种情况下，该电子部件16变得容易接近金属部41，在其与金属部41之间可能会发生短路。于是，在本实施方式中，如图3所示，盖体8具备覆盖部52，该覆盖部52覆盖金属部41的与控制基板5相向的一侧。覆盖部52形成为覆盖金属部41中除了连接部件45的连接部位47以外的全部区域。在本实施方式中，金属部41形成为只具有顶面部42的板状。其他的结构与第一实施方式相同。

如本实施方式所示，由于盖体8具备覆盖部52，因此金属部41不会靠近控制基板5上的电子部件16，从而能够确保电子部件16和金属部41之间的绝缘距离。其结果是，能够提高电动泵100的耐电压特性。

[第四实施方式]

图4表示电动泵100的第四实施方式。

在第四实施方式中，如图4所示，电动泵100形成为使金属部41具有顶面部42以及筒状部43。在金属部41和控制基板5之间具备将二者电气连接的连接部件45。金属部41的筒状部43的端部43a与延长部件31的端部31a电气连接。控制基板5与第一实施方式至第三实施方式中的不同，其被电动机部M的树脂部(例如，绝缘体14)支承并固定。由此，形成从金属部41经由延长部件31、定子12(定子铁芯13)以及连接部件46而与泵壳2连接的导通路径，因而金属部41构成为可电气接地。其结果是，能够将在控制基板5产生的噪声从金属部41经由变速装置E向地面释放。此外，由于金属部41与控制基板5通过连接部件45电气连接，因此例如在控制基板5产生静电的情况下，能够将该静电从金属部41经由变速装置E向地面释放。

[第五实施方式]

图5表示电动泵100的第五实施方式。

在第五实施方式中，如图5所示，电动泵100形成为使金属部41只具有顶面部42。在金属部41和控制基板5的接地图形51之间具备连接部件45。在控制基板5和延长部件31的端部31a之间配置有连接部件48，连接部件48与控制基板5的接地图形51以及延长部件31电气连接。在本实施方式中，连接部件48以及延长部件31相当于将控制基板5的接地图形51与定子12(定子铁芯13)之间电气连接的第二连接部件。控制基板5与第四实施方式中的相同，其被电动机部M的树脂部(例如，绝缘体14)支承并固定。由此，形成从金属部41经由连接部件45(第一连接部件)、控制基板5的接地图形51、连接部件48及延长部件31(第二连接部件)、定子12(定子铁芯13)、以及连接部件46而与泵壳2连接的导通路径，因而金属部41构成为可电气接地。其结果是，能够将在控制基板5产生的噪声从金属部41经由变速装置E向地面释放。

[其他实施方式]

(1)在上述各个实施方式中，展示了金属部41或控制基板5经由延长部件31、定子铁芯13、连接部件46而与泵壳2电气连接的例子。作为本结构的替代例，例如，也可以为如下结构，即在金属部41或者控制基板5与泵壳2之间配置一个金属部件，该金属部件设置于定子铁芯13的外周侧或者内周侧，并向控制基板5侧以及泵壳2侧延伸，通过该金属部件将金属部41或者控制基板5与泵壳2电气连接。

(2)在上述各个实施方式中，虽然展示了在定子12和泵壳2之间具备将二者电气连接的连接部件46的例子，但是连接部件46也可以作为泵壳2的一部分而进行设置。

(3)在上述各个实施方式中，展示了将在控制基板5产生的噪声从变速装置E向地面释放的例子。作为上述结构的替代例，也可以为如下结构，例如，使向控制部D供给电力或在与上位ECU之间进行通信的电缆的接地线(不图示)与控制基板5的接地图形51经由连接器(不图示)电气连接。由此，即使电动泵100没有固定在变速装置E的盒体上，也能够将在控制基板5产生的噪声从金属部41经由连接部件45、控制基板5的接地图形51、连接器以及接地线而向地面释放。

产业上的可利用性

本发明能够广泛用于具有泵部、电动机部、控制部和壳体的电动泵。

符号说明

3：主壳体(壳体)

5：控制基板

5A：面部

5C：侧部

7：壳体主体

8：盖体

8A：内表面侧

31：延长部件(第二连接部件)

31a：端部

41：金属部

42：顶面部

43：筒状部

43a：端部

45：连接部件(第一连接部件)

47：连接部位

48：连接部件(第二连接部件)

51：接地图形

52：覆盖部

100：电动泵

D：控制部

M：电动机部

P：泵部

X：旋转轴心

Claims (6)

1.一种电动泵，其具备：

泵部；

电动机部，所述电动机部对所述泵部进行驱动；

控制部，所述控制部对所述电动机部的驱动进行控制；和

树脂制的壳体，所述壳体收容所述控制部，

所述壳体具有壳体主体以及盖体，

在所述盖体的内表面侧具备金属部，所述金属部至少覆盖构成所述控制部的控制基板的一侧的面部整体，

所述金属部形成为可接地。

2.如权利要求1所述的电动泵，其中，

所述金属部具有：

顶面部，所述顶面部覆盖所述控制基板的一侧的所述面部；和

筒状部，所述筒状部从所述顶面部的周边向所述控制基板侧竖立设置，

所述筒状部覆盖所述控制基板的侧部整体。

3.如权利要求2所述的电动泵，其中，

所述电动机部具有：

环状的定子；和

延长部件，所述延长部件从所述定子向所述控制基板侧延伸，并与所述定子电气连接，

所述筒状部的端部与所述延长部件的端部在所述筒状部的径向视图中重叠。

4.如权利要求3所述的电动泵，其中，

所述筒状部的端部以及所述延长部件的端部的至少一方具有能够发生弹性形变的弹性部，通过所述弹性部的弹性形变，所述筒状部的端部与所述延长部件的端部电气连接。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电动泵，其中，

所述电动泵在所述金属部与所述控制基板的接地图形之间具备将两者电气连接的第一连接部件，

所述电动机部具有环状的定子、和将所述定子与所述控制基板的所述接地图形电气连接的第二连接部件，

所述定子形成为可接地。

6.如权利要求5所述的电动泵，其中，

所述壳体具备覆盖部，所述覆盖部覆盖所述金属部的与所述控制基板相向的一侧，

所述覆盖部覆盖所述金属部中除了所述第一连接部件的连接部位之外的全部区域。