JP2004353537A

JP2004353537A - Electric powered pump

Info

Publication number: JP2004353537A
Application number: JP2003151421A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Unno; 毘海野; Mitsuru Terayama; 充寺山
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: JP4001056B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric powered pump capable of eliminating any differential pressure between the inside and the outside of a motor housing and preventing ingress of water, foreign matters or the like in the motor housing. <P>SOLUTION: A pump rotor 15a of a pump operation unit 15 and a rotor 24 of a brushless DC motor 22 are fixed to both ends of a rotary shaft 16 pivotably supported by a pump body 11. A motor housing 21 in which a stator 23 of the brushless DC motor is molded and a cylindrical space 25 is formed is fixed to the pump body so that the rotor 24 is positioned in the cylindrical space 25. The inside of the pump body 11 is separated from the cylindrical space 25 by a seal member 17 in a liquid-tight manner. The inside of the motor housing 21, i.e., the cylindrical space 25 is communicated with the outside of the motor housing 21 via small spaces between laminated iron sheets of a core 23a of the brushless DC motor 22 and first and second vent holes 41a and 41b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体ポンプを電動モータにより駆動するようにした小形でコンパクトな電動ポンプ、例えば自動車における自動変速機のクラッチの作動油あるいはハイブリッド車の電気モータの冷却油などの供給源として使用するのに適したこの種の電動ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような電動ポンプとしては、センサレスブラシレスＤＣモータのマグネットを油圧ポンプのポンプハウジングにより回転自在に支持された回転軸の外端部に結合し、センサレスブラシレスＤＣモータのコアおよびコイルと一体にモールド成形された有底筒状の樹脂製のモータハウジングの開口端をポンプハウジングに結合してマグネットを収容する室をモータハウジングの内部に形成するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の技術においては、ポンプハウジング内の作動油が回転軸の外周とポンプハウジングの隙間を通って室に流入してセンサレスブラシレスＤＣモータを冷却するようになっている。
【０００３】
かかる電動ポンプでは、モータハウジングの内部に作動油が流入するので、電動ポンプのモータハウジングを通しての作動油の外部への漏れが発生する虞がある。そこで、これに対処するために、回転軸の外周面に摺動自在に当接してポンプハウジングとモータハウジングの内部を油圧ポンプを収容する収納凹部側と筒状空間側に液密に分離するシール部材を筒状空間に面するポンプハウジングの端面に設けることが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３１７７７２号公報（段落〔０００５〕、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように提案された電動ポンプでは、筒状空間は作動油で満たされている収納凹部と液密に分離されており、空気で満たされている。一方、電動ポンプが駆動されると、モータ部の発熱および外部より伝わる熱等に起因して筒状空間内の空気が膨張する。その後、電動ポンプの停止および水没等によりモータ部の温度が下降すると、筒状空間内の空気は収縮する。この膨張収縮によって筒状空間内の圧力が外気圧より低下すると、モータハウジングとポンプハウジングとの微細な隙間から内部へ水、微小な異物などが侵入するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、モータハウジングの内外気圧差をなくすことができるとともに、モータハウジング内に水、異物などが侵入するのを防止することができる電動ポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ポンプ作動部を収納する収納凹部と吸入室と吐出室が形成されたポンプボデーに回転自在に支持された回転軸の一端部にポンプ作動部のポンプロータを固定し、回転軸の他端部にマグネットを有するブラシレスＤＣモータのロータを固定し、ブラシレスＤＣモータのコアとコイルよりなる環状のステータの内側に有底の筒状空間が形成されたモータハウジングをロータが多少の隙間をおいて筒状空間内に位置されるようにポンプボデーに固定し、筒状空間に面するポンプボデーの端面に設けたシール部材を回転軸の外周面に摺動自在に当接してポンプボデーとモータハウジングの内部を収納凹部側と筒状空間側に液密に分離し、筒状空間と反対側となるモータハウジングの端面に形成した凹んだ収容空間内にブラシレスＤＣモータを作動させるドライバ部を収容してカバーにより液密に覆ってなり、コアを磁性体である積層板材から構成し、このコアの外周部と収容空間とを連通する第１通気孔をモータハウジングに設けたことである。
【０００８】
これによれば、モータハウジングの内部すなわち筒状空間がブラシレスＤＣモータのコアの積層板材の隙間および第１通気孔を介して収容空間に連通される。したがって、モータハウジング内の気圧が変動しても収容空間への空気の出入によって吸収されるので、モータハウジングの隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。さらに、筒状空間から収容空間へ空気が入る場合、その空気に霧状の作動油が含まれていても、コアの積層板材の隙間を通過する際に、霧状の作動油が積層板材に付着して除去される。したがって、ドライバ部を作動油から確実に保護することができ、電動ポンプの作動の信頼性を高く維持することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、少なくとも外部の電源と接続されるハーネスのコネクタが液密に挿着されるコネクタハウジングをモータハウジングの外周に形成し、収容空間とコネクタハウジング内とを連通する第２通気孔を設けたことである。
【００１０】
これによれば、筒状空間が第１通気孔、収容空間、第２通気孔およびハーネスを介してモータハウジングの外部に液密に連通される。したがって、モータハウジング内の気圧が大きく変動した場合、モータハウジングの内外間の気圧差の発生をほとんど抑制するので、モータハウジングの隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、ポンプ作動部を収納する収納凹部と吸入室と吐出室が形成されたポンプボデーに回転自在に支持された回転軸の一端部にポンプ作動部のポンプロータを固定し、回転軸の他端部にマグネットを有するブラシレスＤＣモータのロータを固定し、ブラシレスＤＣモータのコアとコイルよりなる環状のステータがモールドされてこのステータの内側に有底の筒状空間が形成されたモータハウジングをロータが多少の隙間をおいて筒状空間内に位置されるようにポンプボデーに固定し、筒状空間に面するポンプボデーの端面に設けたシール部材を回転軸の外周面に摺動自在に当接してポンプボデーとモータハウジングの内部を収納凹部側と筒状空間側に液密に分離してなり、外部に別体として設けられているブラシレスＤＣモータを作動させるドライバ部と接続されるハーネスのコネクタが液密に挿着されるコネクタハウジングをモータハウジングの外周に形成し、コアを磁性体である積層板材から構成し、このコアの外周部とコネクタハウジング内とを連通する第３通気孔を同モータハウジングに設けたことである。
【００１２】
これによれば、筒状空間がブラシレスＤＣモータのコアの積層板材の隙間、第３通気孔およびハーネスを介してモータハウジングの外部に液密に連通される。したがって、モータハウジング内の気圧が大きく変動した場合、モータハウジングの内外間の気圧差の発生をほとんど抑制するので、モータハウジングの隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。さらに、筒状空間から外部へ空気が出る場合、その空気に霧状の作動油が含まれていても、コアの積層板材の隙間を通過する際に、霧状の作動油が積層板材に付着して除去される。したがって、電動ポンプ内の作動油が外部に出るのを確実に防ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜図３に示す第１の実施の形態により、本発明による電動ポンプの説明をする。この実施の形態の電動ポンプは、主としてポンプ部１０と、これを回転駆動するモータ部２０と、このモータ部２０を作動させるドライバ部３０よりなるものである。すなわち、ドライバ部一体型の電動ポンプである。
【００１４】
図１に示すように、ポンプ部１０のケーシングは一端面に円形の収納凹部１１ａが形成されたポンプボデー１１と、このポンプボデー１１の収納凹部１１ａが形成された端面を環状のシール部材１９ａを介して液密に覆うポンプカバー１２よりなるもので、ポンプボデー１１には収納凹部１１ａと偏心する軸受孔１１ｂが形成されている。収納凹部１１ａ内に設けられたトロコイドポンプよりなるポンプ作動部１５は、外歯のインナロータ（ポンプロータ）１５ａとこれと噛合する内歯のアウタロータ１５ｂよりなるもので、アウタロータ１５ｂは外周面が収納凹部１１ａにより回転自在に支持され、インナロータ１５ａは軸受孔１１ｂに回転自在に支持された回転軸１６の一端部に同軸的に圧入固着されている。
【００１５】
図１に示すように、互いに噛合する両ロータ１５ａ，１５ｂの歯部の間には、回転に伴い容積が増減する多数のポンプ作動室１５ｃが形成され、このポンプ作動室１５ｃの両側となるポンプカバー１２の内面および収納凹部１１ａの底面には、ポンプ作動室１５ｃの容積が増大する範囲に沿って吸入室１３，１３ａが形成され、またポンプ作動室１５ｃの容積が減少する範囲に沿って吐出室１４，１４ａが形成されている。ポンプカバー１２には、吸入室１３と連通される吸入ポート１３ｂ、および吐出室１４と連通される吐出ポート１４ｂが形成されている。
【００１６】
図１に示すように、ポンプ作動部１５の収納凹部１１ａと反対側となるポンプボデー１１には、軸受孔１１ｂと同軸的に筒部１１ｃが形成され、一端部にインナロータ１５ａが固着された回転軸１６の他端部は、この筒部１１ｃの端面から突出されている。ポンプボデー１１の筒部１１ｃの端面に軸受孔１１ｂと同軸的に形成された円形の凹部１１ｄにはオイルシール（シール部材）１７の外周面が液密に嵌着され、このオイルシール１７のリップの先端は回転軸１６の外周面に摺動自在に液密に当接されて、ポンプボデー１１とモータハウジング２１の内部を収納凹部１１ａ側と筒状空間２５側に液密に分離している。凹部１１ｄの底部はポンプボデー１１内に形成された戻し通路１８により吸入室１３ａに連通されている。またポンプボデー１１には、吐出室１４ａを軸受孔１１ｂに連通する切欠き１４ｃが形成されている。
【００１７】
モータ部２０のセンサレスブラシレスＤＣモータ２２は、環状のステータ２３と、多少の隙間をおいてその内側に位置するロータ２４により構成されている。ロータ２４は、図１に示すように、円筒状のバックヨーク２４ａの外周にマグネット２４ｂを一体的に固着したもので、一端部にポンプ作動部１５のインナロータ１５ａが圧入固着されて収納凹部１１ａ側からポンプボデー１１の軸受孔１１ｂ内に挿入された回転軸１６の筒部１１ｃの端面から突出された他端部に同軸的に圧入固着されている。ステータ２３は磁性体である積層板材（例えば、積層鉄板）から構成されたコア２３ａとコイル支持枠２３ｃに巻回されたコイル２３ｂよりなるもので、樹脂製のモータハウジング２１内に一体的にモールドされ、モータハウジング２１のステータ２３の内側となる部分には有底の筒状空間２５が形成されている。コア２３ａの内面は筒状空間２５に露出されている。
【００１８】
図１に示すように、モータハウジング２１は、その筒状空間２５がロータ２４の外側に多少の隙間をおいて同軸的にかぶせられ、筒状空間２５の開口側をポンプボデー１１の筒部１１ｃに嵌合させ、複数（図１は１本のみを示す）の六角穴付きボルト２７によりポンプボデー１１を通してポンプカバー１２に締め付けることにより、ポンプボデー１１とポンプカバー１２とモータハウジング２１は一体的に連結される。コア２３ａとロータ２４の軸線方向長さはほぼ同じであり、この連結状態では、ステータ２３のコア２３ａとロータ２４の軸線方向両端の位置はほぼ一致し、従ってステータ２３のコイル２３ｂおよびコイル支持枠２３ｃは軸線方向両側においてコア２３ａから突出している。
【００１９】
筒状空間２５と反対側となるモータハウジング２１の端面には、モータ部２０を作動させるドライバ部３０を収容する凹んだ収容空間２６が形成され、この収容空間２６の底部には、モータハウジング２１にモールドされたステータ２３の一端側のコイル２３ｂおよびコイル支持枠２３ｃの内側に入り込む凹部２６ａが形成され、この凹部２６ａと筒状空間２５の間は底壁２６ｂにより仕切られている。ドライバ部３０は多数の部品３２ａ，３２ｂ，３２ｃを基板３１に取り付けたもので、収容空間２６の底部から立ち上がる複数（図１は１個のみを図示）の取付け用突起２８に基板３１を小ねじ３３により締め付けることにより取り付けられ、カバー３５により液密に覆われている。コンデンサなどのドライバ部３０の大形部品３２ａは、凹部２６ａ内に位置されるように基板３１に配置されている。
【００２０】
収容空間２６が形成されたモータハウジング２１の端部には、コネクタ２９が形成されている。コネクタ２９のコネクタハウジング２９ａ内には、ドライバ部３０に電気的に接続された端子３４が突出して設けられている。このコネクタ２９には外部の電源、制御装置が接続されたハーネス４６のコネクタ４５が液密に挿着され、ドライバ部３０に電源を供給したり、制御指令や車両の状態信号を入力したりするようになっている。なお、このコネクタハウジング２９ａは、下向きに開口して形成されており、コネクタハウジング２９ａ内に水が入りにくくなっている。また、両コネクタ２９，４５は防水コネクタを構成するものである。また、ハーネス４６はその内部を空気が流通するようになっている。
【００２１】
モータハウジング２１には、図１および図２に示すように、ステータ２３のコア２３ａの内部（すなわち筒状空間２５）とモータハウジング２１の外部を連通する通気孔４１が形成されている。通気孔４１は、コア２３ａの内部と収容空間２６を連通する第１通気孔４１ａと、収容空間２６とモータハウジング２１とを連通する４１ｂとから構成されている。第１通気孔４１ａは、図３に示すように、下端がコア２３ａの外周縁部に臨んで開口するとともに上端が収容空間２６に開口してモータハウジング２１の端部に形成されている。また、第２通気孔４１ｂは、図１および図２に示すように、下端がコネクタハウジング２９ａ内に臨んで開口するとともに上端が収容空間２６に開口してモータハウジング２１の端部に形成されている。これにより、図２に矢印にて示すように、コア２３ａの内部（内側）すなわち筒状空間２５と収容空間２６との間においては、コア２３ａを構成する積層鉄板間の微小隙間および第１連通孔４１ａを通って空気が往来し、収容空間２６とモータハウジング２１の外部との間においては、第２連通孔４１ｂを通って空気が往来する。
【００２２】
ドライバ部３０により制御される電流がセンサレスブラシレスＤＣモータ２２のステータ２３のコイル２３ｂに印加されて回転磁界を生じればロータ２４が回転され、回転軸１６を介してポンプ作動部１５のインナロータ１５ａが回転駆動される。これにより吸入ポート１３ｂから吸入室１３を経てトロコイドポンプ１５のポンプ作動室１５ｃ内に吸入された作動油は、吐出室１４を経て吐出ポート１４ｂから吐出される。ポンプ作動室１５ｃから吐出される作動油の一部は切欠き１４ｃからポンプボデー１１の軸受孔１１ｂと回転軸１６の間に入り軸支部の潤滑を行ってオイルシール１７が設けられた凹部１１ｄの底部内に入り、戻し通路１８から吸入室１３ａに還流される。この実施の形態では、ポンプボデー１１とモータハウジング２１の内部は、オイルシール１７により収納凹部１１ａ側と筒状空間２５側に液密に分離されているので、この作動油が筒状空間２５内に入ることはない。
【００２３】
上述した第１の実施の形態によれば、モータ部２０を作動させるドライブ部３０をモータハウジング２１に一体化した電動ポンプにおいては、モータハウジング２１の内部すなわち筒状空間２５がブラシレスＤＣモータ２２のコア２３ａの積層鉄板間の微小隙間、第１通気孔４１ａ、収容空間２６、第２通気孔４１ｂおよびハーネス４６を介してモータハウジング２１の外部に液密に連通される。したがって、モータハウジング２１内の気圧が大きく変動した場合、モータハウジング２１の内外間の気圧差の発生をほとんど抑制するので、モータハウジング２１の隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。さらに、筒状空間２５内の空気が収容空間２６へ入る場合、その空気に霧状の作動油が含まれていても、コア２３ａの積層板材の隙間を通過する際に、霧状の作動油がコア２３ａの積層板材に付着して除去される。したがって、ドライバ部３０を作動油から確実に保護することができ、電動ポンプの作動の信頼性を高く維持することができる。
【００２４】
また、コネクタハウジング２９ａ内に第２通気孔４１ｂを連通させたので、モータハウジング２１内の気圧が低下しハウジング２１の内外間の気圧差が発生した場合、コネクタハウジング２９ａ内に連通した第２通気孔４１ｂはコネクタ２９に液密に挿着されるコネクタ４５によってほぼカバーされるので、第２通気孔４１ｂから水、異物などが侵入するのを確実に防ぐことができる。
【００２５】
なお、上記第１の実施の形態においては、第１通気孔４１ａを残して第２通気孔４１ｂを省略するように構成してもよい。これによれば、モータハウジング２１の内部すなわち筒状空間２５がコア２３ａの積層鉄板間の微小隙間および第１通気孔４１ａを介して筒状空間２５と比して大容積の収容空間２６に連通される。したがって、モータハウジング２１内の気圧が変動しても筒状空間２５の膨張収縮を収容空間２６によって吸収するので、モータハウジング２１の隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。さらに、筒状空間２５から収容空間２６へ空気が入る場合、その空気に霧状の作動油が含まれていても、コア２３ａの積層板材の隙間を通過する際に、霧状の作動油が積層板材に付着して除去される。したがって、ドライバ部３０を作動油から確実に保護することができ、電動ポンプの作動の信頼性を高く維持することができる。
【００２６】
次に、本発明による電動ポンプの第２の実施の形態を図４および図５を参照して説明をする。第２の実施の形態は、電動ポンプのモータハウジング２１からドライバ部３０が分離されたものであり、第１および第２通気孔４１ａ，４１ｂの代わりに第３通気孔１４１が設けられたという点で第１の実施の形態と異なる。他の構造はほぼ同一であるのでその説明を省略する。
【００２７】
モータハウジング１２１は、樹脂製の有底筒状に形成されており、磁性体である積層板材（例えば、積層鉄板）のコア１２３ａとコイル支持枠（図示省略）に巻回されたコイル（図示省略）よりなるステータ１２３を一体的にモールド成形されたものである。モータハウジング１２１のステータ１２３の内側となる部分には有底の筒状空間２５が形成されている。コア１２３ａの内面は筒状空間２５に露出されている。コイルの両端が接続された端子１３４も同時にモールド成型されており、端子１３４の先端はモータハウジング１２１の外壁面から突出している。モータハウジング１２１の外周壁面には、端子１３４が収納されたコネクタハウジング１２９ａを有するコネクタ１２９が形成されている。このコネクタ１２９には、別体のドライバ部３０が接続されたハーネス１４６のコネクタ１４５が液密に挿着され、ドライバ部３０によって制御されるようになっている。なお、両コネクタ１２９，１４５は防水コネクタを構成するものである。また、ハーネス１４６はその内部を空気が流通するようになっている。
【００２８】
モータハウジング１２１には、図４および図５に示すように、コア１２３ａの外周部とコネクタハウジング１２９ａ内とを連通する第３通気孔１４１が形成されている。第３通気孔１４１は、図５に示すように、左端がコア１２３ａの外周縁部に臨んで開口するとともに右端がコネクタハウジング１２９ａ内に臨んで開口してモータハウジング１２１の外周壁に形成されている。これにより、図４に矢印にて示すように、コア１２３ａの内部（内側）すなわち筒状空間２５とモータハウジング１２１の外部との間においては、コア１２３ａの微小隙間および連通孔１４１を通って空気が往来する。
【００２９】
上述した第２の実施の形態によれば、モータハウジング１２１の内部すなわち筒状空間２５がブラシレスＤＣモータ２２のコア１２３ａの積層板材の隙間、第３通気孔１４１およびハーネス１４６を介してモータハウジング１２１の外部に液密に連通される。したがって、モータハウジング１２１内の気圧が大きく変動した場合、モータハウジング１２１の内外間の気圧差の発生をほとんど抑制するので、モータハウジング１２１の隙間から水、異物などが侵入するのを防ぐことができる。さらに、筒状空間２５内の空気が外部へ出る場合、その空気に霧状の作動油が含まれていても、コア１２３ａの積層板材の隙間を通過する際に、霧状の作動油が積層板材に付着して除去される。したがって、電動ポンプ内の作動油が外部に出るのを確実に防ぐことができる。
【００３０】
また、コネクタハウジング１２９ａ内に第３通気孔１４１を連通させたので、モータハウジング１２１内の気圧が低下しハウジング１２１の内外間の気圧差が発生した場合、コネクタハウジング１２９ａ内に連通した第３通気孔１４１はコネクタ１２９に液密に挿着されるコネクタ１４５によってほぼカバーされるので、第３通気孔１４１から水、異物などが侵入するのを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動ポンプの第１の実施の形態の全体構造を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すドライバ部が一体化されたモータハウジングを示す縦断面図である。
【図３】図１に示す第１通気孔を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明による電動ポンプの第２の実施の形態のモータハウジングを示す縦断面図である。
【図５】図４に示す第３通気孔を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１１…ポンプボデー、１１ａ収納凹部、１３，１３ａ…吸入室、１４，１４ａ…吐出室、１５…ポンプ作動部、１６…回転軸、１７…シール部材（オイルシール）、２１，１２１…モータハウジング、２２…ブラシレスＤＣモータ（センサレスブラシレスＤＣモータ）、２３，１２３…ステータ、２３ａ，１２３ａ…コア、２３ｂ…コイル、２４…ロータ、２４ｂ…マグネット、２５…筒状空間、２６…収容空間、２６ａ…凹部、２９，１２９…コネクタ、２９ａ，１２９ａ…コネクタハウジング、３０…ドライバ部、３２ａ…大形部品、３４，１３４…端子、３５…カバー、４１ａ…第１通気孔、４１ｂ…第２通気孔、４５，１４５…コネクタ、４６，１４６…ハーネス、１４１…第３通気孔。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is used as a small and compact electric pump in which a liquid pump is driven by an electric motor, for example, as a supply source of hydraulic oil for a clutch of an automatic transmission in a vehicle or cooling oil for an electric motor of a hybrid vehicle. To an electric pump of this type suitable for
[0002]
[Prior art]
As such an electric pump, a magnet of a sensorless brushless DC motor is coupled to an outer end of a rotating shaft rotatably supported by a pump housing of a hydraulic pump, and is molded integrally with a core and a coil of the sensorless brushless DC motor. An opening end of a bottomed cylindrical resin-made motor housing is connected to a pump housing to form a chamber for accommodating a magnet inside the motor housing (for example, see Patent Document 1). In the technique of Patent Document 1, hydraulic oil in a pump housing flows into a chamber through a gap between the outer periphery of a rotary shaft and a pump housing to cool a sensorless brushless DC motor.
[0003]
In such an electric pump, since the operating oil flows into the motor housing, there is a possibility that the operating oil leaks to the outside through the motor housing of the electric pump. In order to cope with this, a seal that slidably abuts the outer peripheral surface of the rotating shaft and liquid-tightly separates the inside of the pump housing and the motor housing into the housing recess side for housing the hydraulic pump and the cylindrical space side. It has been proposed to provide the member on the end face of the pump housing facing the cylindrical space.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-317772 (paragraph [0005], FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the electric pump proposed as described above, the cylindrical space is liquid-tightly separated from the housing recess filled with hydraulic oil and is filled with air. On the other hand, when the electric pump is driven, the air in the cylindrical space expands due to the heat generated by the motor unit and the heat transmitted from the outside. Thereafter, when the temperature of the motor section decreases due to stoppage of the electric pump, submergence, and the like, the air in the cylindrical space contracts. If the pressure in the cylindrical space falls below the outside air pressure due to the expansion and contraction, there is a problem that water, minute foreign matter, and the like enter into the inside through a minute gap between the motor housing and the pump housing.
[0006]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and can eliminate a difference in air pressure between the inside and outside of the motor housing, and can prevent water, foreign matter, and the like from entering the motor housing. It is an object of the present invention to provide an electric pump that can be used.
[0007]
Means for Solving the Problems and Actions and Effects of the Invention
In order to solve the above-mentioned problem, a structural feature of the invention according to claim 1 is that a rotary shaft rotatably supported by a pump body in which a storage recess for storing a pump operating portion and a suction chamber and a discharge chamber are formed. The rotor of the brushless DC motor having a magnet is fixed to the other end of the rotating shaft at one end of the pump operating part, and the bottom is provided inside the annular stator composed of the core and the coil of the brushless DC motor. The motor housing having the cylindrical space formed therein is fixed to the pump body such that the rotor is positioned within the cylindrical space with some gap, and a seal member provided on an end face of the pump body facing the cylindrical space. Slidably abuts the outer peripheral surface of the rotating shaft to separate the pump body and the interior of the motor housing in a liquid-tight manner into the housing recess side and the cylindrical space side, and the motor housing on the opposite side to the cylindrical space. A driver section for operating a brushless DC motor is accommodated in a recessed accommodation space formed on the surface, and is covered in a liquid-tight manner by a cover. The core is made of a laminated plate material which is a magnetic material. The first ventilation hole communicating with the space is provided in the motor housing.
[0008]
According to this, the inside of the motor housing, that is, the cylindrical space is communicated with the housing space via the gap between the laminated plate members of the core of the brushless DC motor and the first ventilation hole. Therefore, even if the air pressure in the motor housing fluctuates, it is absorbed by the inflow and outflow of air into and out of the housing space, so that water, foreign matter, and the like can be prevented from entering through the gap in the motor housing. Furthermore, when air enters the storage space from the cylindrical space, even if the air contains mist-like hydraulic oil, the mist-like hydraulic oil is applied to the laminated plate material when passing through the gap between the laminated plate materials of the core. Adhered and removed. Therefore, the driver can be reliably protected from the hydraulic oil, and the operation reliability of the electric pump can be maintained high.
[0009]
A structural feature of the invention according to claim 2 is that at least a connector housing in which a connector of a harness connected to an external power supply is inserted in a liquid-tight manner is formed on an outer periphery of the motor housing, and a housing space and a connector housing are formed. That is, a second ventilation hole communicating with the inside is provided.
[0010]
According to this, the cylindrical space is fluid-tightly communicated with the outside of the motor housing via the first ventilation hole, the accommodation space, the second ventilation hole, and the harness. Therefore, when the air pressure inside the motor housing fluctuates greatly, the generation of the air pressure difference between the inside and outside of the motor housing is almost suppressed, so that water, foreign matter and the like can be prevented from entering through the gap in the motor housing.
[0011]
A third aspect of the present invention is characterized in that a pump operating part is rotatably supported by a pump body in which a storage recess for housing a pump operating part and a suction chamber and a discharge chamber are formed. Of the brushless DC motor having a magnet at the other end of the rotating shaft, and an annular stator composed of a core and a coil of the brushless DC motor is molded and has a bottom inside the stator. The motor housing having the cylindrical space formed therein is fixed to the pump body such that the rotor is positioned within the cylindrical space with some gap, and a seal member provided on an end face of the pump body facing the cylindrical space. The pump body and the inside of the motor housing are separated in a liquid-tight manner into the housing recess side and the cylindrical space side by slidably contacting the outer peripheral surface of the rotating shaft, and are provided as a separate body outside. A connector housing in which a connector of a harness connected to a driver unit for operating a brushless DC motor is inserted around the motor housing in a liquid-tight manner, and a core is made of a laminated plate material which is a magnetic material. A third ventilation hole communicating the outer peripheral portion and the inside of the connector housing is provided in the motor housing.
[0012]
According to this, the cylindrical space is fluid-tightly communicated with the outside of the motor housing through the gap between the laminated plate members of the core of the brushless DC motor, the third ventilation hole, and the harness. Therefore, when the air pressure inside the motor housing fluctuates greatly, the generation of the air pressure difference between the inside and outside of the motor housing is almost suppressed, so that water, foreign matter and the like can be prevented from entering through the gap in the motor housing. Furthermore, when air flows out from the cylindrical space to the outside, even if the air contains mist-like hydraulic oil, the mist-like hydraulic oil adheres to the laminated plate when passing through the gap between the laminated plate of the core. And removed. Therefore, it is possible to reliably prevent the hydraulic oil in the electric pump from being outside.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An electric pump according to the present invention will be described below with reference to a first embodiment shown in FIGS. The electric pump according to the present embodiment mainly includes a pump unit 10, a motor unit 20 for rotating the pump unit 10, and a driver unit 30 for operating the motor unit 20. That is, it is an electric pump integrated with a driver.
[0014]
As shown in FIG. 1, the casing of the pump unit 10 includes a pump body 11 having a circular housing recess 11 a formed on one end surface, and an annular seal member 19 a formed on the end surface of the pump body 11 where the housing recess 11 a is formed. The pump body 11 is formed of a pump cover 12 which covers in a liquid-tight manner. The pump operating portion 15 made of a trochoid pump provided in the housing recess 11a is made up of an inner rotor (pump rotor) 15a having outer teeth and an outer rotor 15b having inner teeth meshing with the outer rotor 15b. The inner rotor 15a is rotatably supported by 11a, and the inner rotor 15a is coaxially press-fitted and fixed to one end of a rotating shaft 16 rotatably supported by the bearing hole 11b.
[0015]
As shown in FIG. 1, between the tooth portions of both rotors 15a and 15b meshing with each other, a number of pump working chambers 15c whose volume increases and decreases with rotation are formed, and pumps on both sides of the pump working chamber 15c are formed. Suction chambers 13 and 13a are formed on the inner surface of the cover 12 and the bottom surface of the storage recess 11a along the range where the volume of the pump working chamber 15c increases, and discharge along the range where the volume of the pump working chamber 15c decreases. Chambers 14 and 14a are formed. The pump cover 12 is formed with a suction port 13 b communicating with the suction chamber 13 and a discharge port 14 b communicating with the discharge chamber 14.
[0016]
As shown in FIG. 1, the pump body 11, which is opposite to the housing recess 11a of the pump operating portion 15, has a cylindrical portion 11c formed coaxially with the bearing hole 11b, and has a rotating end in which an inner rotor 15a is fixed to one end. The other end of the shaft 16 protrudes from the end face of the cylindrical portion 11c. An outer peripheral surface of an oil seal (seal member) 17 is liquid-tightly fitted in a circular concave portion 11d formed coaxially with the bearing hole 11b on an end surface of a cylindrical portion 11c of the pump body 11, and a lip of the oil seal 17 is provided. Of the pump body 11 and the interior of the motor housing 21 are liquid-tightly separated into the housing recess 11a and the cylindrical space 25 side. . The bottom of the recess 11 d is connected to the suction chamber 13 a by a return passage 18 formed in the pump body 11. The pump body 11 has a cutout 14c that connects the discharge chamber 14a to the bearing hole 11b.
[0017]
The sensorless brushless DC motor 22 of the motor unit 20 includes an annular stator 23 and a rotor 24 located inside the stator 23 with some gap. As shown in FIG. 1, the rotor 24 has a magnet 24b integrally fixed to the outer periphery of a cylindrical back yoke 24a. The inner rotor 15a of the pump operating portion 15 is press-fitted and fixed to one end of the rotor 24, and the storage recess 11a side. And is coaxially press-fitted and fixed to the other end protruding from the end face of the cylindrical portion 11c of the rotary shaft 16 inserted into the bearing hole 11b of the pump body 11. The stator 23 is composed of a core 23a made of a laminated plate material (for example, a laminated iron plate) which is a magnetic material and a coil 23b wound around a coil support frame 23c, and is integrally molded in a motor housing 21 made of resin. A bottomed cylindrical space 25 is formed in a portion of the motor housing 21 inside the stator 23. The inner surface of the core 23a is exposed to the cylindrical space 25.
[0018]
As shown in FIG. 1, the motor housing 21 has its cylindrical space 25 coaxially covered with a small gap outside the rotor 24, and the opening side of the cylindrical space 25 is formed by the cylindrical portion 11 c of the pump body 11. The pump body 11, the pump cover 12, and the motor housing 21 are integrally formed by fastening the pump body 11 to the pump cover 12 with a plurality of (only one is shown in FIG. 1) hexagon socket head bolts 27 through the pump body 11. Be linked. The axial length of the core 23a and the rotor 24 is substantially the same, and in this connection state, the positions of the core 23a of the stator 23 and both ends in the axial direction of the rotor 24 substantially coincide with each other. 23c protrudes from the core 23a on both sides in the axial direction.
[0019]
On the end face of the motor housing 21 opposite to the cylindrical space 25, a recessed accommodation space 26 for accommodating the driver unit 30 for operating the motor unit 20 is formed, and at the bottom of the accommodation space 26, the motor housing 21 is formed. A concave portion 26a is formed inside the coil 23b and the coil support frame 23c at one end of the stator 23, and the concave portion 26a and the cylindrical space 25 are partitioned by a bottom wall 26b. The driver section 30 has a large number of components 32a, 32b, 32c mounted on a board 31. The board 31 is mounted on a plurality of (only one is shown in FIG. 1) mounting projections 28 rising from the bottom of the accommodation space 26. The cover 35 is attached by tightening, and is covered with a cover 35 in a liquid-tight manner. The large component 32a of the driver unit 30, such as a capacitor, is arranged on the substrate 31 so as to be located in the recess 26a.
[0020]
A connector 29 is formed at an end of the motor housing 21 in which the accommodation space 26 is formed. In the connector housing 29a of the connector 29, a terminal 34 electrically connected to the driver unit 30 is provided to protrude. A connector 45 of a harness 46 to which an external power supply and a control device are connected is liquid-tightly inserted into the connector 29 to supply power to the driver unit 30 and to input a control command and a vehicle state signal. It has become. The connector housing 29a is formed so as to open downward, so that water does not easily enter the connector housing 29a. The connectors 29 and 45 constitute a waterproof connector. The harness 46 is configured such that air flows through the inside of the harness 46.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor housing 21 has a ventilation hole 41 that communicates the inside of the core 23 a of the stator 23 (that is, the cylindrical space 25) with the outside of the motor housing 21. The ventilation hole 41 includes a first ventilation hole 41a that communicates the inside of the core 23a with the housing space 26, and a 41b that communicates the housing space 26 with the motor housing 21. As shown in FIG. 3, the first ventilation hole 41 a is formed at an end of the motor housing 21 with a lower end opening toward the outer peripheral edge of the core 23 a and an upper end opening into the housing space 26. As shown in FIGS. 1 and 2, the second ventilation hole 41 b is formed at an end of the motor housing 21 with a lower end opening toward the connector housing 29 a and an upper end opening into the housing space 26. I have. As a result, as shown by arrows in FIG. 2, between the inside (inside) of the core 23 a, that is, between the cylindrical space 25 and the housing space 26, the minute gap between the laminated iron plates constituting the core 23 a and the first communication Air flows through the hole 41a, and between the housing space 26 and the outside of the motor housing 21, air flows through the second communication hole 41b.
[0022]
When a current controlled by the driver unit 30 is applied to the coil 23b of the stator 23 of the sensorless brushless DC motor 22 to generate a rotating magnetic field, the rotor 24 is rotated, and the inner rotor 15a of the pump operating unit 15 is rotated via the rotating shaft 16. It is driven to rotate. Thereby, the hydraulic oil sucked into the pump working chamber 15c of the trochoid pump 15 from the suction port 13b through the suction chamber 13 is discharged from the discharge port 14b through the discharge chamber 14. A part of the hydraulic oil discharged from the pump working chamber 15c enters between the bearing hole 11b of the pump body 11 and the rotary shaft 16 through the notch 14c to lubricate the shaft supporting portion, thereby forming a recess 11d in which the oil seal 17 is provided. It enters the bottom and is returned to the suction chamber 13a from the return passage 18. In this embodiment, the inside of the pump body 11 and the motor housing 21 are separated in a liquid-tight manner by the oil seal 17 into the storage recess 11a side and the cylindrical space 25 side. Never enter.
[0023]
According to the above-described first embodiment, in the electric pump in which the drive unit 30 for operating the motor unit 20 is integrated with the motor housing 21, the inside of the motor housing 21, that is, the cylindrical space 25 is formed of the brushless DC motor 22. It is fluid-tightly communicated to the outside of the motor housing 21 through the minute gap between the laminated iron plates of the core 23a, the first ventilation hole 41a, the accommodation space 26, the second ventilation hole 41b, and the harness 46. Therefore, when the air pressure inside the motor housing 21 largely fluctuates, the generation of the air pressure difference between the inside and the outside of the motor housing 21 is almost suppressed, so that water, foreign matter and the like can be prevented from entering through the gap of the motor housing 21. . Further, when the air in the cylindrical space 25 enters the storage space 26, even if the air contains mist-like hydraulic oil, the mist-like hydraulic oil is not passed through the gap of the laminated plate material of the core 23a. Adhere to the laminated plate material of the core 23a and are removed. Therefore, the driver unit 30 can be reliably protected from the hydraulic oil, and the operation reliability of the electric pump can be kept high.
[0024]
Further, since the second ventilation hole 41b is communicated with the connector housing 29a, when the air pressure inside the motor housing 21 decreases and a pressure difference between the inside and outside of the housing 21 occurs, the second communication hole communicated with the connector housing 29a. Since the air holes 41b are substantially covered by the connector 45 which is inserted into the connector 29 in a liquid-tight manner, it is possible to reliably prevent water, foreign matter and the like from entering the second air holes 41b.
[0025]
In the first embodiment, the first ventilation hole 41a may be left and the second ventilation hole 41b may be omitted. According to this, the inside of the motor housing 21, that is, the cylindrical space 25 communicates with the accommodation space 26 having a larger volume than the cylindrical space 25 through the minute gap between the laminated iron plates of the core 23a and the first ventilation holes 41a. Is done. Therefore, even if the air pressure in the motor housing 21 fluctuates, the expansion and contraction of the cylindrical space 25 is absorbed by the housing space 26, so that water, foreign matter, and the like can be prevented from entering through the gap in the motor housing 21. Furthermore, when air enters the accommodation space 26 from the cylindrical space 25, even if the air contains mist-like hydraulic oil, the mist-like hydraulic oil is not passed through the gap between the laminated plate members of the core 23a. It adheres to the laminate and is removed. Therefore, the driver unit 30 can be reliably protected from the hydraulic oil, and the operation reliability of the electric pump can be kept high.
[0026]
Next, a second embodiment of the electric pump according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the driver section 30 is separated from the motor housing 21 of the electric pump, and a third ventilation hole 141 is provided instead of the first and second ventilation holes 41a and 41b. This is different from the first embodiment. Since other structures are almost the same, the description is omitted.
[0027]
The motor housing 121 is formed in a cylindrical shape with a bottom made of resin, and has a core 123a of a laminated plate material (for example, a laminated iron plate) which is a magnetic material and a coil (not shown) wound around a coil support frame (not shown). ) Are integrally molded. A bottomed cylindrical space 25 is formed in a portion of the motor housing 121 inside the stator 123. The inner surface of the core 123a is exposed to the cylindrical space 25. A terminal 134 to which both ends of the coil are connected is also molded at the same time, and the tip of the terminal 134 protrudes from the outer wall surface of the motor housing 121. On the outer peripheral wall surface of the motor housing 121, a connector 129 having a connector housing 129a in which a terminal 134 is accommodated is formed. A connector 145 of a harness 146 to which a separate driver unit 30 is connected is inserted into the connector 129 in a liquid-tight manner, and is controlled by the driver unit 30. Both connectors 129 and 145 constitute a waterproof connector. The harness 146 is configured such that air flows through the inside of the harness 146.
[0028]
As shown in FIGS. 4 and 5, the motor housing 121 is formed with a third ventilation hole 141 that communicates the outer periphery of the core 123a with the inside of the connector housing 129a. As shown in FIG. 5, the third ventilation hole 141 is formed on the outer peripheral wall of the motor housing 121 with the left end opening toward the outer peripheral edge of the core 123a and the right end opening toward the connector housing 129a. I have. Thereby, as shown by the arrow in FIG. 4, between the inside (inside) of the core 123 a, that is, between the cylindrical space 25 and the outside of the motor housing 121, air passes through the minute gap of the core 123 a and the communication hole 141. Come and go.
[0029]
According to the above-described second embodiment, the inside of the motor housing 121, that is, the cylindrical space 25 is separated from the motor housing 121 through the gap between the laminated plates of the core 123a of the brushless DC motor 22, the third ventilation hole 141, and the harness 146. Is fluid-tightly communicated to the outside. Therefore, when the air pressure inside the motor housing 121 largely fluctuates, the generation of the air pressure difference between the inside and the outside of the motor housing 121 is almost suppressed, so that water, foreign matter, and the like can be prevented from entering through the gap of the motor housing 121. . Further, when the air in the cylindrical space 25 goes out, even if the air contains mist-like hydraulic oil, the mist-like hydraulic oil is laminated when passing through the gap of the laminated plate material of the core 123a. It adheres to the plate and is removed. Therefore, it is possible to reliably prevent the hydraulic oil in the electric pump from being outside.
[0030]
Further, since the third ventilation hole 141 is communicated with the connector housing 129a, when the air pressure in the motor housing 121 decreases and a pressure difference between the inside and outside of the housing 121 occurs, the third communication hole communicated with the connector housing 129a. Since the air hole 141 is almost covered by the connector 145 that is inserted into the connector 129 in a liquid-tight manner, it is possible to reliably prevent water, foreign matter, and the like from entering the third air hole 141.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of an electric pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a motor housing in which the driver unit shown in FIG. 1 is integrated.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view showing a first ventilation hole shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a motor housing of an electric pump according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a third ventilation hole shown in FIG. 4;
[Explanation of symbols]
11: pump body, 11a storage recess, 13, 13a: suction chamber, 14, 14a: discharge chamber, 15: pump operating part, 16: rotary shaft, 17: seal member (oil seal), 21, 121: motor housing, Reference numeral 22: brushless DC motor (sensorless brushless DC motor), 23, 123 ... stator, 23a, 123a ... core, 23b ... coil, 24 ... rotor, 24b ... magnet, 25 ... cylindrical space, 26 ... accommodation space, 26a ... recess , 29, 129 connector, 29a, 129a connector housing, 30 driver section, 32a large component, 34, 134 terminal, 35 cover, 41a first ventilation hole, 41b second ventilation hole, 45 , 145: connector, 46, 146: harness, 141: third ventilation hole.

Claims

A pump rotor of the pump operating section is fixed to one end of a rotating shaft rotatably supported by a pump body having a storage recess for accommodating a pump operating section, a suction chamber and a discharge chamber, and the other end of the rotating shaft. A rotor of a brushless DC motor having a magnet in a portion is fixed, and the motor housing in which a bottomed cylindrical space is formed inside an annular stator composed of a core and a coil of the brushless DC motor, the rotor has a small gap. The pump body is fixed to the pump body so as to be located in the cylindrical space, and a seal member provided on an end face of the pump body facing the cylindrical space is slidably applied to the outer peripheral surface of the rotary shaft. The pump body and the inside of the motor housing are separated in a liquid-tight manner into the housing recess side and the cylindrical space side by contacting with the end face of the motor housing opposite to the cylindrical space. A driver unit for operating the brushless DC motor is accommodated in the recessed accommodating space formed and covered in a liquid-tight manner by a cover, and the core is made of a laminated plate material that is a magnetic material. An electric pump, wherein a first ventilation hole communicating with a housing space is provided in the motor housing.

2. The second communication device according to claim 1, wherein at least a connector housing in which a connector of a harness connected to an external power supply is inserted in a liquid-tight manner is formed on an outer periphery of the motor housing, and the housing space communicates with the inside of the connector housing. An electric pump having pores.

A pump rotor of the pump operating section is fixed to one end of a rotating shaft rotatably supported by a pump body having a storage recess for accommodating a pump operating section, a suction chamber and a discharge chamber, and the other end of the rotating shaft. A brushless DC motor rotor having a magnet in a portion is fixed, and an annular stator including a core and a coil of the brushless DC motor is molded to form a motor housing having a bottomed cylindrical space inside the stator. An outer peripheral surface of the rotating shaft is fixed to the pump body so that the rotor is positioned in the cylindrical space with some gap therebetween, and a seal member provided on an end surface of the pump body facing the cylindrical space. The pump body and the inside of the motor housing are slidably contacted with each other so that the inside of the pump body and the motor housing are liquid-tightly separated into the housing recess side and the cylindrical space side, and are provided separately as external parts. A connector housing in which a connector of a harness connected to a driver unit for operating the brushless DC motor is inserted in a liquid-tight manner is formed on an outer periphery of the motor housing, and the core is made of a laminated plate made of a magnetic material. An electric pump, wherein a third ventilation hole communicating the outer peripheral portion of the core and the inside of the connector housing is provided in the motor housing.