JP2007195295A - Axial motor and fuel pump - Google Patents

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Hiroaki Naito
浩昭 内藤
Kazuo Hanai
一生 花井
Atsushi Sugimoto
篤 杉本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial motor radially miniaturized. <P>SOLUTION: Since a circuit board 64 is disposed so as to face an outer circumference of a stator coil 60, the circuit board 64 does not need to be radially extended even if a drive circuit for driving the stator coil is provided on the circuit board 64, and an outside diameter of the motor 70 can be reduced. Since the circuit board 64 faces the outer circumference of the stator coil, an axial length of the motor 70 is prevented from increasing. As the motor 70 can be prevented from being axially enlarged, it can be radially miniaturized. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アキシャル型モータに関する。本明細書において「アキシャル型モータ」とは、ロータとステータが対向する、扁平形状のモータを意味する。   The present invention relates to an axial type motor. In the present specification, the “axial motor” means a flat motor in which a rotor and a stator face each other.

アキシャル型モータは、モータの回転軸線方向の長さを短くできるため、種々の機器への利用が検討されている。アキシャル型モータの一例としては、特許文献1のモータが挙げられる。特許文献1のモータは、円板状のロータと、ステータコイルを備えている。ロータは、モータ(ロータ)の回転軸線を中心としてリング状に形成されたロータマグネットを有する。ステータコイルは、コアと、そのコアに巻回されたコイル巻線を有する。ステータコイルのコアは、ロータマグネットと対向し、モータ(ロータ)の回転軸線を中心として同心円上に配置されている。ステータコイルには駆動回路が接続されている。このモータでは、ステータコイルのコイル巻線に電流が流れると、ステータコイルのコアからロータマグネットに向かって磁力が発生し、ステータコイルとロータマグネットとの間に吸引力・反発力が発生する。駆動回路が複数のステータコイルへの電流供給をON/OFFすることで、ロータが回転する。   Since the axial type motor can shorten the length in the rotation axis direction of the motor, its use for various devices is being studied. As an example of the axial type motor, there is a motor disclosed in Patent Document 1. The motor of Patent Document 1 includes a disk-shaped rotor and a stator coil. The rotor has a rotor magnet formed in a ring shape around the rotation axis of the motor (rotor). The stator coil has a core and a coil winding wound around the core. The core of the stator coil faces the rotor magnet, and is arranged concentrically around the rotation axis of the motor (rotor). A drive circuit is connected to the stator coil. In this motor, when a current flows through the coil winding of the stator coil, a magnetic force is generated from the stator coil core toward the rotor magnet, and an attractive force / repulsive force is generated between the stator coil and the rotor magnet. The drive circuit turns ON / OFF the current supply to the plurality of stator coils, whereby the rotor rotates.

特開平7−303362号公報JP-A-7-303362

アキシャル型モータは、モータの半径方向の小型化も求められている。特許文献1のアキシャル型モータでは、回路基板がロータマグネットに対向して配され、その回路基板上にステータコイルと駆動回路が設けられている。ステータコイルはロータマグネットと対向する領域に配されるため、駆動回路は回路基板のステータコイルの外周よりモータの半径方向外側に張り出した領域に配されている。このため、回路基板がモータの半径方向に大きくなり、その結果、モータ自体も半径方向に大型化するという問題がある。
本発明は、アキシャル型モータを半径方向に小型化することができる技術を提供することを目的とする。
Axial motors are also required to be smaller in the radial direction of the motor. In the axial type motor of Patent Document 1, a circuit board is arranged to face a rotor magnet, and a stator coil and a drive circuit are provided on the circuit board. Since the stator coil is disposed in a region facing the rotor magnet, the drive circuit is disposed in a region protruding outward in the radial direction of the motor from the outer periphery of the stator coil of the circuit board. For this reason, there is a problem that the circuit board becomes larger in the radial direction of the motor, and as a result, the motor itself is increased in size in the radial direction.
An object of the present invention is to provide a technique capable of downsizing an axial type motor in the radial direction.

本発明のアキシャル型モータは、ロータマグネットを有する円板状のロータと、ロータに対向して配置されるとともにロータの回転軸線上の点を中心とする同心円上に配置された複数のステータコイルと、複数のステータコイルを駆動する駆動回路が設けられた回路基板と、を備えている。そして、回路基板の駆動回路が設けられる面又はその裏面がステータコイルの外周面に対面していることを特徴とする。
上記のアキシャル型モータでは、回路基板の駆動回路が設けられる面がモータの回転軸方向に伸びているため、回路基板がモータの半径方向に大きくなることが防止される。また、回路基板をステータコイルの外周側に配置され、両者がモータの回転軸方向に並置されないため、モータの軸方向長さが長くなることが防止される。本発明のアキシャル型モータによれば、モータが軸方向に大きくなることを防止しながら、モータを半径方向に小型化することができる。
An axial type motor of the present invention includes a disk-shaped rotor having a rotor magnet, a plurality of stator coils disposed concentrically with a point on the rotation axis of the rotor as opposed to the rotor. And a circuit board provided with a drive circuit for driving a plurality of stator coils. And the surface in which the drive circuit of a circuit board is provided, or its back surface is facing the outer peripheral surface of a stator coil, It is characterized by the above-mentioned.
In the above axial type motor, since the surface of the circuit board on which the drive circuit is provided extends in the direction of the rotation axis of the motor, the circuit board is prevented from becoming large in the radial direction of the motor. Further, since the circuit board is disposed on the outer peripheral side of the stator coil and both are not juxtaposed in the direction of the rotation axis of the motor, it is possible to prevent the axial length of the motor from becoming long. According to the axial type motor of the present invention, it is possible to reduce the size of the motor in the radial direction while preventing the motor from increasing in the axial direction.

本発明のアキシャル型モータの回路基板は、ステータコイルの外周面に沿った円又は円弧状に配設されていることが好ましい。
このような構成によると、モータを大型化することなく、回路基板の面積を大きく取ることができ、駆動回路の放熱性を向上することができる。これによって、駆動回路の温度上昇が抑制され、モータ効率を向上することができる。
The circuit board of the axial motor of the present invention is preferably arranged in a circle or arc along the outer peripheral surface of the stator coil.
According to such a configuration, the area of the circuit board can be increased without increasing the size of the motor, and the heat dissipation of the drive circuit can be improved. Thereby, the temperature rise of the drive circuit is suppressed, and the motor efficiency can be improved.

上述した本発明のアキシャル型モータは燃料ポンプに好適に利用することができる。すなわち、本発明の燃料ポンプは、上述したアキシャル型モータのいずれかを備えており、回路基板が燃料通路中に配設されていることを特徴とする。
上記の燃料ポンプは、モータの回路基板が燃料通路中に配設されているため、駆動回路は燃料によってさらに冷却される。本発明の燃料ポンプによれば、モータ部を小型化し、かつ、モータ効率を向上させることができる。これによって、燃料ポンプを小型化しつつ、ポンプ効率を向上することができる。
The axial type motor of the present invention described above can be suitably used for a fuel pump. That is, the fuel pump of the present invention includes any one of the above-described axial motors, and a circuit board is disposed in the fuel passage.
In the above fuel pump, since the circuit board of the motor is disposed in the fuel passage, the drive circuit is further cooled by the fuel. According to the fuel pump of the present invention, the motor unit can be downsized and the motor efficiency can be improved. As a result, the pump efficiency can be improved while miniaturizing the fuel pump.

本発明の燃料ポンプの燃料の吐出口は、回路基板より下流側に設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、燃料によって駆動回路を効果的に冷却することができる。モータ効率をさらに向上させることができる。
The fuel discharge port of the fuel pump of the present invention is preferably provided on the downstream side of the circuit board.
According to such a configuration, the drive circuit can be effectively cooled by the fuel. The motor efficiency can be further improved.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。第1実施例及び第2実施例は、いずれもアキシャル型モータが搭載された車両用燃料ポンプの一例である。
(形態1) 回路基板は、ハウジングとステータコイルのコアの外周との間隙に配設されている。回路基板は一辺が長尺な略矩形形状であり、その長辺がコアの外周に沿うように曲げられ、ステータコイルの外周面に対面した状態で配設されている。
(形態2) 回路基板の一方の長辺の端縁には、コイル巻線を接続するためのターミナルが形成されている。
(形態3) ターミナルは、回路基板の長辺の端縁に切れ込み状に形成されている。コイル巻線の端部は、この切れ込み状のターミナルに押入されると共に挟持されて接続されている。
(形態4) ターミナルは、回路基板の長辺の端縁から伸びる細長い板状に形成されている。コイル巻線の端部は、この細長い板状のターミナルに巻き付けられると共に溶接されて接続されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The first embodiment and the second embodiment are both examples of a vehicle fuel pump on which an axial motor is mounted.
(Mode 1) The circuit board is disposed in a gap between the housing and the outer periphery of the core of the stator coil. The circuit board has a substantially rectangular shape with one long side, the long side is bent along the outer periphery of the core, and is arranged in a state of facing the outer peripheral surface of the stator coil.
(Mode 2) A terminal for connecting the coil winding is formed on the edge of one long side of the circuit board.
(Mode 3) The terminal is formed in a cut shape at the edge of the long side of the circuit board. The ends of the coil windings are pushed into the notched terminal and are sandwiched and connected.
(Mode 4) The terminal is formed in a long and narrow plate shape extending from the edge of the long side of the circuit board. The end portion of the coil winding is wound around and connected to the elongated plate-like terminal.

本発明を具現化した第1実施例について図面を参照して説明する。本実施例は、アキシャル型モータが搭載された車両用燃料ポンプの一例である。本実施例に係る燃料ポンプ10は自動車用であり、自動車に搭載された燃料タンクの内部に設置される。燃料ポンプ10が燃料タンク内に設置された状態では、燃料ポンプ10の下面が燃料タンク底面に当接する。燃料ポンプは、燃料に浸漬した状態で動作し、燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する。
図1は燃料ポンプ10の縦断面図である。図1に示すように、燃料ポンプ10は、モータ部70とポンプ部30から構成されている。なお、図1の上下は、燃料ポンプ10が燃料タンク内に装着された状態における上下と一致している。
A first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is an example of a vehicle fuel pump on which an axial motor is mounted. The fuel pump 10 according to this embodiment is for an automobile and is installed inside a fuel tank mounted on the automobile. In a state where the fuel pump 10 is installed in the fuel tank, the lower surface of the fuel pump 10 contacts the bottom surface of the fuel tank. The fuel pump operates while being immersed in the fuel, and pumps the fuel in the fuel tank to the engine.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the fuel pump 10. As shown in FIG. 1, the fuel pump 10 includes a motor unit 70 and a pump unit 30. Note that the top and bottom in FIG. 1 coincide with the top and bottom when the fuel pump 10 is mounted in the fuel tank.

モータ部70は、アキシャル型ブラシレスモータの構造を採用している。モータ部70は、ハウジング14とトップカバー12とロータ41とステータコイル60等を備えている。ハウジング14は略円筒形状に形成されている。トップカバー12は、ハウジング14の上端に固定されている。トップカバー12には、上方に向かって開口している吐出ポート68が形成されている。トップカバー12の下面にはヨーク44が固定されている。ヨーク44はリング状に形成されており、その内周縁は後述するロータマグネット42の内周縁と対向し、その外周縁はロータマグネット42の外周縁と対向している。ロータ41は、トップカバー12に対して回転可能に支持されている。ステータコイル60は、吐出側ケーシング18の上面に配設されている。   The motor unit 70 employs an axial brushless motor structure. The motor unit 70 includes a housing 14, a top cover 12, a rotor 41, a stator coil 60, and the like. The housing 14 is formed in a substantially cylindrical shape. The top cover 12 is fixed to the upper end of the housing 14. The top cover 12 is formed with a discharge port 68 that opens upward. A yoke 44 is fixed to the lower surface of the top cover 12. The yoke 44 is formed in a ring shape, and its inner peripheral edge faces the inner peripheral edge of the rotor magnet 42 described later, and its outer peripheral edge faces the outer peripheral edge of the rotor magnet 42. The rotor 41 is supported so as to be rotatable with respect to the top cover 12. The stator coil 60 is disposed on the upper surface of the discharge-side casing 18.

先ず、ロータ41について説明する。ロータ41は、ロータマグネット42と、ロータマグネット42の中央を貫通するシャフト40を有している。ロータマグネット42は、鉄粉などの磁性粉を混入した樹脂を円板状に成形したプラスチックマグネットである。ロータマグネット42の外周縁の位置は、ヨーク44の外周縁の位置並びにステータコイル60のコア磁極56の外周縁の位置と略一致している。ロータマグネット42は、ホルダ33とホルダ35との間で挟持されてシャフト40に固定されている。ホルダ35の外周縁の位置はヨーク44の内周縁の位置と略一致している。このため、ロータマグネット42のホルダ35から露出する領域は、ヨーク44の領域及びコア磁極56の領域と略一致し、ロータマグネット42の磁力がヨーク44によって収束される。ロータマグネット42とシャフト40が固定されるため、ロータマグネット42が回転するとシャフト40も回転するようになっている。
シャフト40の上端は、軸受36を介してトップカバー12に回転可能な状態で取付けられている。シャフト40の下端は、ボールベアリング34を介してポンプケーシング20の吐出側ケーシング18に取付けられている。ボールベアリング34の内輪は、ホルダ35とスリーブ32との間に挟持されてシャフト40に固定されている。ボールベアリング34の外輪は、吐出側ケーシング18に圧入されて固定されている。これによって、シャフト40の下端は、吐出側ケーシング18に回転可能な状態で取付けられている。シャフト40の下端には、後述するインペラ22が固定されている。
First, the rotor 41 will be described. The rotor 41 includes a rotor magnet 42 and a shaft 40 that passes through the center of the rotor magnet 42. The rotor magnet 42 is a plastic magnet obtained by molding a resin mixed with magnetic powder such as iron powder into a disk shape. The position of the outer peripheral edge of the rotor magnet 42 substantially coincides with the position of the outer peripheral edge of the yoke 44 and the position of the outer peripheral edge of the core magnetic pole 56 of the stator coil 60. The rotor magnet 42 is clamped between the holder 33 and the holder 35 and fixed to the shaft 40. The position of the outer peripheral edge of the holder 35 substantially coincides with the position of the inner peripheral edge of the yoke 44. Therefore, the region of the rotor magnet 42 exposed from the holder 35 substantially coincides with the region of the yoke 44 and the region of the core magnetic pole 56, and the magnetic force of the rotor magnet 42 is converged by the yoke 44. Since the rotor magnet 42 and the shaft 40 are fixed, when the rotor magnet 42 rotates, the shaft 40 also rotates.
The upper end of the shaft 40 is attached to the top cover 12 through a bearing 36 so as to be rotatable. The lower end of the shaft 40 is attached to the discharge-side casing 18 of the pump casing 20 via a ball bearing 34. The inner ring of the ball bearing 34 is clamped between the holder 35 and the sleeve 32 and fixed to the shaft 40. The outer ring of the ball bearing 34 is press-fitted into the discharge-side casing 18 and fixed. Thus, the lower end of the shaft 40 is attached to the discharge-side casing 18 in a rotatable state. An impeller 22 described later is fixed to the lower end of the shaft 40.

次に、図1,2を参照してステータコイル60について説明する。図2は、ロータマグネット42側から見たステータコイル60の配置状態を模式的に示す図である。図2に示すように、ステータコイル60は、シャフト40(詳しくは、シャフト40の回転軸線)を中心とする同心円上に複数配されている。本実施例では、シャフト40周りに9個のステータコイル60が等間隔で配置されている。ステータコイル60は平面視すると扇形形状を呈しており、シャフト40から離れるに従って周方向の長さが長くなっている。   Next, the stator coil 60 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram schematically showing an arrangement state of the stator coil 60 as viewed from the rotor magnet 42 side. As shown in FIG. 2, a plurality of stator coils 60 are arranged on concentric circles centering on the shaft 40 (specifically, the rotation axis of the shaft 40). In the present embodiment, nine stator coils 60 are arranged around the shaft 40 at equal intervals. The stator coil 60 has a fan shape when viewed from above, and the circumferential length increases as the distance from the shaft 40 increases.

図1に示すように、各ステータコイル60は、コア54と、コア54に巻回されたコイル巻線50とを有している。コア54の上端のコア磁極56はロータマグネット42と対向している。コア54の下端にはバックヨーク52が設けられている。バックヨーク52の外径は、コア54の外径より大径である。バックヨーク52はポンプ部30の吐出側ケーシング18上に固定されている。   As shown in FIG. 1, each stator coil 60 has a core 54 and a coil winding 50 wound around the core 54. The core magnetic pole 56 at the upper end of the core 54 faces the rotor magnet 42. A back yoke 52 is provided at the lower end of the core 54. The outer diameter of the back yoke 52 is larger than the outer diameter of the core 54. The back yoke 52 is fixed on the discharge side casing 18 of the pump unit 30.

図2に示すように、各ステータコイル60は、隣り合うステータコイル60のバックヨーク52が近接して連続する状態で配置されている。ステータコイル60の外周側には回路基板64が配設されている(回路基板64の構造については後で詳述する)。回路基板64には各ステータコイル60のコイル巻線50が接続されている。回路基板64はトップカバー12に設けられた端子66に接続しており、端子66は図示しない外部電源に接続されている。外部電源からの電力が回路基板64を介して各ステータコイル60に供給されると、ロータ41が回転駆動される。   As shown in FIG. 2, each stator coil 60 is arranged in a state in which the back yokes 52 of adjacent stator coils 60 are adjacent and continuous. A circuit board 64 is disposed on the outer peripheral side of the stator coil 60 (the structure of the circuit board 64 will be described in detail later). A coil winding 50 of each stator coil 60 is connected to the circuit board 64. The circuit board 64 is connected to a terminal 66 provided on the top cover 12, and the terminal 66 is connected to an external power source (not shown). When electric power from an external power source is supplied to each stator coil 60 via the circuit board 64, the rotor 41 is rotationally driven.

コア54及びコア磁極56は、それぞれ隣接するコア54及びコア磁極56との間に間隔が設けられている。コア54は、その水平断面形状が扇形形状をした柱状体に形成されている。コア54の側面にコイル巻線50が巻回されている。
コア磁極56も、その水平断面形状が扇形形状をしており、コア54の水平断面形状と相似した形状となっている。ただし、コア磁極56は、その内周縁及び両側縁がコア54より外側に張り出し、これによってコア磁極56の内周縁及び両側縁にティース58が形成されている。したがって、隣接するコア磁極56の周方向の間隔は狭く、隣接するコア54の周方向の間隔は広くなっている。また、シャフト40からコア磁極56までの距離は短く、シャフト40からコア54までの距離は長くなっている。このことによって、コア54へのコイル巻線50を巻回するための空間を確保しつつ、コア磁極56を広くしてロータマグネット42に作用する磁力が大きくなるようにしている。特に、本実施例では、コア磁極56をシャフト40の方向に向けて大きく張り出し、ステータコイル60の磁極の中心をシャフト40の方向にシフトしている。
なお、コア54の外周面とコア磁極56の外周面は同一平面となるように形成されている(すなわち、コア54の外周面とコア磁極56の外周面との間には段差が形成されていない(図1参照))。したがって、シャフト40の中心からコア54の外周面までの長さと、シャフト40の中心からコア磁極56の外周面までの長さがほぼ等しくなっている。また、図1から明らかなように、ロータマグネット42の外周縁の位置もコア磁極56の外周面の位置に対応しており、シャフト40からロータマグネット42の外周縁までの長さは、シャフト40の中心からコア磁極56の外周面までの長さとほぼ等しい。
The core 54 and the core magnetic pole 56 are spaced from each other between the adjacent core 54 and the core magnetic pole 56. The core 54 is formed in a columnar body whose horizontal cross section has a fan shape. A coil winding 50 is wound around the side surface of the core 54.
The core magnetic pole 56 also has a fan-like horizontal cross-sectional shape, and has a shape similar to the horizontal cross-sectional shape of the core 54. However, the inner peripheral edge and both side edges of the core magnetic pole 56 protrude outward from the core 54, thereby forming teeth 58 on the inner peripheral edge and both side edges of the core magnetic pole 56. Accordingly, the circumferential interval between adjacent core magnetic poles 56 is narrow, and the circumferential interval between adjacent cores 54 is wide. Further, the distance from the shaft 40 to the core magnetic pole 56 is short, and the distance from the shaft 40 to the core 54 is long. As a result, a space for winding the coil winding 50 around the core 54 is secured, and the core magnetic pole 56 is widened to increase the magnetic force acting on the rotor magnet 42. In particular, in the present embodiment, the core magnetic pole 56 projects greatly toward the shaft 40, and the center of the magnetic pole of the stator coil 60 is shifted toward the shaft 40.
The outer peripheral surface of the core 54 and the outer peripheral surface of the core magnetic pole 56 are formed to be in the same plane (that is, a step is formed between the outer peripheral surface of the core 54 and the outer peripheral surface of the core magnetic pole 56. (See Figure 1). Therefore, the length from the center of the shaft 40 to the outer peripheral surface of the core 54 is substantially equal to the length from the center of the shaft 40 to the outer peripheral surface of the core magnetic pole 56. As is clear from FIG. 1, the position of the outer peripheral edge of the rotor magnet 42 also corresponds to the position of the outer peripheral surface of the core magnetic pole 56, and the length from the shaft 40 to the outer peripheral edge of the rotor magnet 42 is the shaft 40. The length from the center of the core to the outer peripheral surface of the core magnetic pole 56 is substantially equal.

図3は回路基板64の正面図である。図3に示すように、回路基板64は、横方向が長尺な略矩形形状をしている。回路基板64の上端縁にはコイル巻線50を接続するためのターミナル64aが複数個形成されている。回路基板64の表面の領域64(ステータコイル60の外周面と対向する領域)には、各ステータコイル60を駆動するための駆動回路が配設されている。領域64に設けられた駆動回路は、各ターミナル64aと端子66とを接続する配線と、端子66から各ターミナル64aへの電流供給をON/OFFする駆動制御用素子によって構成されている。なお、回路基板64には各ターミナルと端子とを接続する配線のみを設け、駆動制御用素子は燃料ポンプ外に配置するような構成を採ることもできる。   FIG. 3 is a front view of the circuit board 64. As shown in FIG. 3, the circuit board 64 has a substantially rectangular shape with a long lateral direction. A plurality of terminals 64 a for connecting the coil winding 50 are formed on the upper edge of the circuit board 64. A drive circuit for driving each stator coil 60 is disposed in a region 64 on the surface of the circuit board 64 (a region facing the outer peripheral surface of the stator coil 60). The drive circuit provided in the region 64 includes a wiring that connects each terminal 64a and the terminal 66, and a drive control element that turns ON / OFF the current supply from the terminal 66 to each terminal 64a. The circuit board 64 may be provided with only wiring for connecting each terminal to the terminal, and the drive control element may be disposed outside the fuel pump.

図4はターミナル64aの正面図であり、図5は図4を上面視した図である。図4に示すように、ターミナル64aにはテーパ部64bと挟持部64cが形成されている。テーパ部64bは、上端部から下方へ向かって徐々に幅狭となるように形成されている。テーパ部64bの下端には挟持部64cが連設されている。挟持部64cの幅は、テーパ部64bの下端の幅と略同一となっている。テーパ部64bの上端の幅はコイル巻線50の径より大きく、テーパ部64bの下端及び挟持部64cの幅は、コイル巻線50の径より若干小さくなっている。このため、テーパ部64bの上端から押入されたコイル巻線50は、挟持部64cにおいて挟持されて接続される。また、図5に示すように、ターミナル64aの厚みは、回路基板64の他の部分より厚くされている。このため、コイル巻線50の端部はターミナル64aに安定した状態で接続される。このようなターミナル64aの形状によって、コイル巻線50をしっかり支持することができ、かつ、その接続作業を容易に行うことができる。   FIG. 4 is a front view of the terminal 64a, and FIG. 5 is a top view of FIG. As shown in FIG. 4, the terminal 64a is formed with a tapered portion 64b and a clamping portion 64c. The tapered portion 64b is formed so as to gradually become narrower from the upper end portion downward. A clamping part 64c is connected to the lower end of the taper part 64b. The width of the sandwiching portion 64c is substantially the same as the width of the lower end of the tapered portion 64b. The width of the upper end of the tapered portion 64 b is larger than the diameter of the coil winding 50, and the width of the lower end of the tapered portion 64 b and the sandwiching portion 64 c is slightly smaller than the diameter of the coil winding 50. For this reason, the coil winding 50 pushed from the upper end of the taper portion 64b is sandwiched and connected by the sandwiching portion 64c. Further, as shown in FIG. 5, the thickness of the terminal 64 a is made thicker than other portions of the circuit board 64. For this reason, the end of the coil winding 50 is stably connected to the terminal 64a. With such a shape of the terminal 64a, the coil winding 50 can be firmly supported, and the connection work can be easily performed.

回路基板64は、ハウジング14とステータコイル60のコア54の外周面との間隙に配設されている。回路基板64は、その長辺がコア54の外周に沿うように曲げられ、ステータコイル60の外周面に対面した状態で配設されている。回路基板64は断面円弧状であり、曲げられた回路基板64の外径は、バックヨーク52の外径と略一致している。ハウジング14とコア54の外周面との間隙に回路基板64を配設したため、モータ部70の外径をステータコイル60の外径とほぼ同一の大きさに抑えることができる。   The circuit board 64 is disposed in the gap between the housing 14 and the outer peripheral surface of the core 54 of the stator coil 60. The circuit board 64 is bent so that its long side is along the outer periphery of the core 54, and is arranged in a state of facing the outer peripheral surface of the stator coil 60. The circuit board 64 has a circular arc shape in cross section, and the outer diameter of the bent circuit board 64 substantially matches the outer diameter of the back yoke 52. Since the circuit board 64 is disposed in the gap between the housing 14 and the outer peripheral surface of the core 54, the outer diameter of the motor unit 70 can be suppressed to substantially the same size as the outer diameter of the stator coil 60.

ポンプ部30は、ポンプケーシング20と、ポンプケーシング20に収容されるインペラ22等を備える。インペラ22はほぼ円板状である。インペラ22の外周部には、周方向に並んだ凹所群26,27が形成されている(図1では、インペラ22の上下両面に形成された1つの凹所26,27のみが示されているが、凹所26,27は全周に亘って形成されている)。インペラ22の上面側に形成された凹所27は、インペラ22の下面側に形成された凹所26と底部で連通されている。インペラ22の外周面とポンプケーシング20との間にはわずかな隙間が形成されている(図1では図示を省略している)。この隙間はインペラ22がスムーズに回転するために設けられている。
インペラ22の中心部には、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔には、シャフト40が挿通されている。シャフト40とインペラ22は相対回転不能に取付けられており、シャフト40が回転すると、シャフト40と一体となってインペラ22が回転する。
The pump unit 30 includes a pump casing 20 and an impeller 22 accommodated in the pump casing 20. The impeller 22 has a substantially disk shape. In the outer peripheral portion of the impeller 22, a group of recesses 26 and 27 arranged in the circumferential direction are formed (FIG. 1 shows only one recess 26 and 27 formed on both upper and lower surfaces of the impeller 22. However, the recesses 26 and 27 are formed over the entire circumference). A recess 27 formed on the upper surface side of the impeller 22 communicates with a recess 26 formed on the lower surface side of the impeller 22 at the bottom. A slight gap is formed between the outer peripheral surface of the impeller 22 and the pump casing 20 (not shown in FIG. 1). This gap is provided for the impeller 22 to rotate smoothly.
A through-hole penetrating in the thickness direction is formed at the center of the impeller 22. The shaft 40 is inserted through the through hole. The shaft 40 and the impeller 22 are attached so as not to be relatively rotatable. When the shaft 40 rotates, the impeller 22 rotates together with the shaft 40.

ポンプケーシング20は、インペラ22を回転可能に収容した状態でハウジング14の下端に固定されている。ポンプケーシング20は、吐出側ケーシング18と吸入側ケーシング16から構成されている。吐出側ケーシング18の中心部には、厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔にはボールベアリング34を介してシャフト40が挿通されている。これによって、シャフト40の下端が吐出側ケーシング18に回転可能に支持されている。
吐出側ケーシング18のインペラ22の上面と対向する面には、インペラ22の凹所群27と対向する領域を、上流から下流に伸びる上面側溝25が形成されている。上面側溝25の下流端は、吐出側ケーシング18に形成された吐出流路(図示しない)によってモータ部70内(詳しくは、ハウジング14とトップカバー12とポンプケーシング20によって囲まれた空間)に連通している。
吸入側ケーシング16のインペラ22の下面と対向する面には、インペラ22の凹所群26と対向する領域を、上流から下流に伸びる下面側溝24が形成されている。下面側溝25の上流端は、吸入側ケーシング16に形成された吸入流路(図示しない)によって外部に連通している。
The pump casing 20 is fixed to the lower end of the housing 14 in a state where the impeller 22 is rotatably accommodated. The pump casing 20 includes a discharge side casing 18 and a suction side casing 16. A through-hole penetrating in the thickness direction is formed at the center of the discharge-side casing 18. A shaft 40 is inserted through the through hole through a ball bearing 34. Thereby, the lower end of the shaft 40 is rotatably supported by the discharge-side casing 18.
On the surface of the discharge casing 18 facing the upper surface of the impeller 22, an upper surface side groove 25 extending from upstream to downstream in a region facing the recess group 27 of the impeller 22 is formed. The downstream end of the upper surface side groove 25 communicates with the inside of the motor unit 70 (specifically, the space surrounded by the housing 14, the top cover 12, and the pump casing 20) by a discharge flow path (not shown) formed in the discharge side casing 18. is doing.
On the surface of the suction side casing 16 that faces the lower surface of the impeller 22, a lower surface side groove 24 that extends from the upstream to the downstream in a region that faces the recess group 26 of the impeller 22 is formed. The upstream end of the lower surface side groove 25 communicates with the outside through a suction flow path (not shown) formed in the suction side casing 16.

上述した燃料ポンプ10において、ステータコイル60のコイル巻線50へ電力が供給されてコイル巻線50に電流が流れると、コア磁極56からロータマグネット42に向かって電磁力が作用する。これによって、ステータコイル60とロータマグネット42との間に吸引・反発力が発生する。回路基板64の駆動回路が各ステータコイル60のコイル巻線50への電力供給をON/OFFすることで、ロータマグネット42が回転する。
ロータマグネット42が回転すると、ロータマグネット42に固定されたシャフト40が回転する。シャフト40が回転すると、シャフト40に固定されたインペラ22が回転する。インペラ22が回転すると、ポンプケーシング20内に燃料が吸引される。ポンプケーシング20内に吸引された燃料は、インペラ22の回転に伴って昇圧され、モータ部70内に吐出される。モータ部70内に吐出された燃料は、モータ部70内を流れてトップカバー12の吐出ポート68より吐出される。
In the fuel pump 10 described above, when electric power is supplied to the coil winding 50 of the stator coil 60 and a current flows through the coil winding 50, electromagnetic force acts from the core magnetic pole 56 toward the rotor magnet 42. As a result, an attractive / repulsive force is generated between the stator coil 60 and the rotor magnet 42. When the drive circuit of the circuit board 64 turns ON / OFF the power supply to the coil winding 50 of each stator coil 60, the rotor magnet 42 rotates.
When the rotor magnet 42 rotates, the shaft 40 fixed to the rotor magnet 42 rotates. When the shaft 40 rotates, the impeller 22 fixed to the shaft 40 rotates. When the impeller 22 rotates, fuel is sucked into the pump casing 20. The fuel sucked into the pump casing 20 is increased in pressure with the rotation of the impeller 22 and discharged into the motor unit 70. The fuel discharged into the motor unit 70 flows through the motor unit 70 and is discharged from the discharge port 68 of the top cover 12.

上述したことから明らかなように、本実施例の燃料ポンプ10では、回路基板64がステータコイル60の外周面に対面した状態で配設され、この回路基板の表面(燃料ポンプ10の回転軸方向に伸びる面)に駆動回路が設けられている。このため、駆動回路を設けるための領域を回路基板64に設けても、回路基板64が燃料ポンプ10の半径方向に大きくなることはない。これによって、モータ部70の外径を縮小することができる。また、回路基板64をステータコイル60の外周面に対面させることによって(すなわち、両者を軸方向に並置しないことによって)、モータ部70の軸方向の長さを変えることなく回路基板64を配設することができる。さらに、回路基板64をステータコイル60の外周面に対面させることによって、回路基板64の面積を大きくできるため、駆動回路の放熱性を向上させることができる。
また、本実施例の燃料ポンプ10では、回路基板64は、ステータコイル60の外周に沿うように曲げられ、ステータコイル60の外周面に沿った円弧形状となるように配設されている。これによって、回路基板64をハウジング14の内壁面とコア54の外周面との間隙に配設することができ、モータ部70の外径をステータコイル60の外径とほぼ同一の大きさに抑えることができる。回路基板64を円弧状に配したことによって、モータ部70の外径を大径化することなく、回路基板64の面積をより大きく取ることができ、駆動回路の放熱性をさらに向上させることができる。
さらに、回路基板64は、燃料ポンプ10の燃料通路上に配設されている。このため、回路基板64は通過する燃料によって効果的に冷却することができる。
本実施例の燃料ポンプ10によれば、モータ部70を小型化することができる。また、駆動回路の放熱性が向上するため、駆動回路の温度が上昇することによる抵抗値の増大が抑制され、モータ効率を向上させることができる。これによって、燃料ポンプ10を小型化し、かつポンプ効率を向上させることができる。
As is apparent from the above description, in the fuel pump 10 of this embodiment, the circuit board 64 is disposed in a state of facing the outer peripheral surface of the stator coil 60, and the surface of the circuit board (in the direction of the rotation axis of the fuel pump 10). The driving circuit is provided on the surface extending to the surface. For this reason, even if the area for providing the drive circuit is provided in the circuit board 64, the circuit board 64 does not increase in the radial direction of the fuel pump 10. As a result, the outer diameter of the motor unit 70 can be reduced. Further, the circuit board 64 is disposed without changing the axial length of the motor unit 70 by causing the circuit board 64 to face the outer peripheral surface of the stator coil 60 (that is, by not arranging both of them in the axial direction). can do. Furthermore, since the area of the circuit board 64 can be increased by making the circuit board 64 face the outer peripheral surface of the stator coil 60, the heat dissipation of the drive circuit can be improved.
Further, in the fuel pump 10 of the present embodiment, the circuit board 64 is bent along the outer periphery of the stator coil 60 and disposed so as to have an arc shape along the outer peripheral surface of the stator coil 60. As a result, the circuit board 64 can be disposed in the gap between the inner wall surface of the housing 14 and the outer peripheral surface of the core 54, and the outer diameter of the motor unit 70 is suppressed to be approximately the same as the outer diameter of the stator coil 60. be able to. By arranging the circuit board 64 in an arc shape, the area of the circuit board 64 can be increased without increasing the outer diameter of the motor unit 70, and the heat dissipation of the drive circuit can be further improved. it can.
Further, the circuit board 64 is disposed on the fuel passage of the fuel pump 10. For this reason, the circuit board 64 can be effectively cooled by the passing fuel.
According to the fuel pump 10 of the present embodiment, the motor unit 70 can be reduced in size. Further, since the heat dissipation of the drive circuit is improved, an increase in resistance value due to an increase in the temperature of the drive circuit is suppressed, and the motor efficiency can be improved. Thereby, the fuel pump 10 can be downsized and the pump efficiency can be improved.

本発明を具現化した第2実施例について図面を参照して説明する。本実施例も、アキシャル型モータが搭載された車両用燃料ポンプの一例である。本実施例においても、回路基板164は横方向が長尺な略矩形形状であり(図6参照)、その表面の領域164cに駆動回路が設けられ、その長辺がステータコイル60の外周に沿って曲げられた円弧状に配置されていることは、第1実施例の回路基板64(図2参照)と同様である。しかしながら、本実施例では、回路基板164に設けられたターミナル164aの形状が第1実施例の形状と相違している。従って、ここでは主に本実施例と第1実施例との相違点について説明し、それ以外の部分についての説明を省略する。   A second embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is also an example of a vehicle fuel pump on which an axial motor is mounted. Also in the present embodiment, the circuit board 164 has a substantially rectangular shape that is long in the lateral direction (see FIG. 6), a drive circuit is provided in a region 164 c on the surface, and its long side extends along the outer periphery of the stator coil 60. The arrangement in the bent arc shape is the same as the circuit board 64 (see FIG. 2) of the first embodiment. However, in this embodiment, the shape of the terminal 164a provided on the circuit board 164 is different from that of the first embodiment. Therefore, here, the difference between the present embodiment and the first embodiment will be mainly described, and the description of other parts will be omitted.

図6は回路基板164の正面図であり、図7はターミナル164aの正面図である。図6に示すように、回路基板164の上端縁には、コイル巻線50を接続するためのターミナル164aが複数個形成されている。図7に示すように、ターミナル164aには溶接部164bが形成されている。溶接部164bは、回路基板164の上端から上方に伸びる上下方向に細長い板状に形成されている。溶接部164bは、上端部の幅がその他の部分の幅より若干大きく形成されている。コイル巻線50の端部は、溶接部164bに数回巻き付けられた後、溶接によって接続されている。溶接部164bの上端部の幅が大きく形成されることで、巻き付けられたコイル巻線50が上方へ抜けてしまうことがない。このようなターミナル164aによって、コイル巻線50の接続作業を容易かつ確実に行うことができ、作業効率の向上とコストダウンを図ることができる。   6 is a front view of the circuit board 164, and FIG. 7 is a front view of the terminal 164a. As shown in FIG. 6, a plurality of terminals 164 a for connecting the coil winding 50 are formed on the upper edge of the circuit board 164. As shown in FIG. 7, a welded portion 164b is formed on the terminal 164a. The welded portion 164b is formed in a plate shape elongated in the vertical direction extending upward from the upper end of the circuit board 164. The welded portion 164b is formed such that the width of the upper end portion is slightly larger than the width of other portions. The ends of the coil winding 50 are connected by welding after being wound around the welded portion 164b several times. Since the width of the upper end portion of the welded portion 164b is formed large, the wound coil winding 50 does not come out upward. With such a terminal 164a, it is possible to easily and reliably connect the coil winding 50, and it is possible to improve work efficiency and reduce costs.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

第1実施例の燃料ポンプの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the fuel pump of 1st Example. 第1実施例のステータの配置を示した上面模式図。The upper surface schematic diagram which showed arrangement | positioning of the stator of 1st Example. 第1実施例の回路基板の正面図。The front view of the circuit board of 1st Example. 図3の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 図4を上面視した図。FIG. 5 is a top view of FIG. 4. 第2実施例の回路基板の正面図。The front view of the circuit board of 2nd Example. 図6の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:燃料ポンプ
12:トップカバー
14:ハウジング
16:吸入側ケーシング
18:吐出側ケーシング
20:ポンプケーシング
22:インペラ
24:下面側溝
25:上面側溝
26:凹所群
27:凹所群
30:ポンプ部
32:スリーブ
33:ホルダ
34:軸受
35:ホルダ
36:軸受
40:シャフト
41:ロータ
42:ロータマグネット
44:ヨーク
50:コイル巻線
52:バックヨーク
54:コア
56:コア磁極
58:ティース
60:ステータコイル
64:回路基板、64a:ターミナル、64b:テーパ部、64c:挟持部
66:端子
68:吐出ポート
70:モータ部
164:回路基板、164a:ターミナル、164b:溶接部
10: Fuel pump 12: Top cover 14: Housing 16: Suction casing 18: Discharge casing 20: Pump casing 22: Impeller 24: Lower surface groove 25: Upper surface groove 26: Recess group 27: Recess group 30: Pump part 32: Sleeve 33: Holder 34: Bearing 35: Holder 36: Bearing 40: Shaft 41: Rotor 42: Rotor magnet 44: Yoke 50: Coil winding 52: Back yoke 54: Core 56: Core magnetic pole 58: Teeth 60: Stator Coil 64: circuit board, 64a: terminal, 64b: taper part, 64c: clamping part 66: terminal 68: discharge port 70: motor part 164: circuit board, 164a: terminal, 164b: welded part

Claims (4)

ロータマグネットを有する円板状のロータと、
ロータに対向して配置されるとともにロータの回転軸線上の点を中心とする同心円上に配置された複数のステータコイルと、
複数のステータコイルを駆動する駆動回路が設けられた回路基板と、を備えたアキシャル型モータであり、
回路基板の駆動回路が設けられる面又はその裏面がステータコイルの外周面に対面していることを特徴とするアキシャル型モータ。
A disc-shaped rotor having a rotor magnet;
A plurality of stator coils arranged concentrically around a point on the rotation axis of the rotor and disposed opposite the rotor;
A circuit board provided with a drive circuit for driving a plurality of stator coils, and an axial type motor,
An axial type motor characterized in that a surface of a circuit board on which a drive circuit is provided or a back surface thereof faces an outer peripheral surface of a stator coil.
前記回路基板は、ステータコイルの外周面に沿った円又は円弧状に配設されていることを特徴とする請求項1のアキシャル型モータ。   2. The axial type motor according to claim 1, wherein the circuit board is arranged in a circle or arc along the outer peripheral surface of the stator coil. 請求項1又は2のアキシャル型モータを備えている燃料ポンプであり、
前記回路基板が燃料通路中に配設されていることを特徴とする燃料ポンプ。
A fuel pump comprising the axial type motor according to claim 1 or 2,
A fuel pump, wherein the circuit board is disposed in a fuel passage.
燃料の吐出口は、前記回路基板より下流側に設けられていることを特徴とする請求項3の燃料ポンプ。   4. The fuel pump according to claim 3, wherein the fuel discharge port is provided downstream of the circuit board.
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