JP2011058441A - 電動ポンプユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】 さらにコンパクト化ならびに重量およびコストの低減が可能な電動ポンプユニットを提供する。
【解決手段】 電動ポンプユニットは、合成樹脂製のユニットハウジング1の内周に固定状に設けられて内周側の一部だけがユニットハウジング1内に露出しているモータステータ5の内側に、油吸入口18と油吐出口19を有するポンプ室9が形成されており、ポンプ室9内のモータステータ5の内側に、ポンプアウタロータ10がモータステータ5の内周を案内にして回転しうるように配置されるとともに、ポンプアウタロータ10の内側に、ユニットハウジング1に回転支持されたポンプインナロータ11が配置されており、ポンプアウタロータ10の外周に一体成形により設けられた合成樹脂製永久磁石保持部15に永久磁石13が保持されて、モータロータ14が構成されているものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、たとえば自動車のトランスミッション（変速機）などに油圧を供給する油圧ポンプとして使用される電動ポンプユニットに関する。
近年、自動車の油圧ポンプとして、その起動・停止をきめ細かく制御して省エネルギを図るため、また、アイドルストップ（アイドリングストップ）によりエンジンが停止しているときにもトランスミッションなどの駆動系への油圧供給を確保するために、電動ポンプユニットが使用されるようになっている。
自動車用電動ポンプユニットは、車体の限られたスペースに搭載されるため、コンパクト化が要求され、また、軽量化およびコスト低減も要求される。この要求に応える電動ポンプユニットとして、共通のユニットハウジング内にポンプ、ポンプ駆動用電動モータおよびモータのコントローラが一体に組み込まれたものが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００８−２１５０８８号公報
上記の従来の電動ポンプユニットでは、ポンプとモータがモータ軸を介して連結され、軸方向に並んだ構成となっているため、軸方向の寸法が大きく、コンパクト化に限度がある。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、さらにコンパクト化ならびに重量およびコストの低減が可能な電動ポンプユニットを提供することにある。
この発明による電動ポンプユニットは、合成樹脂製のユニットハウジングの内周に固定状に設けられて内周側の一部だけがユニットハウジング内に露出しているモータステータの内側に、油吸入口と油吐出口を有するポンプ室が形成されており、ポンプ室内のモータステータの内側に、ポンプアウタロータがモータステータの内周を案内にして回転しうるように配置されるとともに、ポンプアウタロータの内側に、ユニットハウジングに回転支持されたポンプインナロータが配置されており、ポンプアウタロータの外周に一体成形により設けられた合成樹脂製永久磁石保持部に永久磁石が保持されて、モータロータが構成されていることを特徴とするものである。
電動モータを構成するモータステータの内側にポンプが配置されている構成であるから、軸方向の寸法が小さく、さらなるコンパクト化が可能である。また、ポンプアウタロータの外周にモータロータが一体化されているから、部品点数が少なく、さらなる軽量化およびコスト低減が可能である。モータロータと一体となったポンプアウタロータがモータステータの内周を案内にして回転するようになっているから、モータステータとモータロータの永久磁石との径方向の間隙を適正に保持することができる。さらに、ポンプアウタロータの外周に一体に設けられた合成樹脂製永久磁石保持部に永久磁石が保持されているので、永久磁石をアウタロータに接着する必要がなく、したがって、永久磁石の剥がれのおそれがない。
たとえば、永久磁石保持部の外周がモータステータの内周に案内される。
たとえば、鉄系材料製のバックヨークが、永久磁石保持部が一体成形されたポンプアウタロータにインモールドされている。
このようにすれば、モータロータが一体になったポンプアウタロータを簡単に成形することができる。
この発明の電動ポンプユニットによれば、上記のように、軸方向の寸法を小さくすることができ、さらなるコンパクト化、重量およびコストの低減が可能である。
図１は、この発明の実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。 図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。 図３は、ポンプアウタロータの分解斜視図である。
(1) ユニットハウジング
(5) モータステータ
(9) ポンプ室
(10) ポンプアウタロータ
(11) ポンプインナロータ
(13) 永久磁石
(14) モータロータ
(15) 永久磁石保持部
(16) バックヨーク
(18) 油吸入口
(19) 油吐出口
以下、図面を参照して、この発明を自動車の油圧ポンプに適用した実施形態について説明する。
図１は、電動ポンプユニットの縦断面図である。なお、以下の説明において、図１の左側を前、同右側を後とする。
電動ポンプユニットは、合成樹脂製のユニットハウジング(1)内に、ポンプとポンプ駆動用電動モータが一体に組み込まれたものである。この例では、ポンプは内接歯車ポンプ、モータは３相巻線を有するＤＣブラシレスセンサレスモータである。図示しないモータのコントローラは電動ポンプユニットとは別に設けられている。
ハウジング(1)は、後側のハウジング本体(2)と、前側の蓋(3)とからなる。ハウジング本体(2)は、円筒部(2a)の後端が後壁(2b)で閉じられて前部が開口した円筒状のものである。後壁(2b)の前面（内面）の中心に、円筒部(2a)の内径より外径が小さく円筒部(2a)と同心の短円筒部(2c)が一体に形成されている。蓋(3)は円板状をなし、蓋(3)の後面（内面）の中心に、ハウジング本体(2)の短円筒部(2c)と同心で外径の等しい短円筒部(3a)が一体に形成されている。蓋(3)は、その外周部において、ハウジング本体(2)の円筒部(2a)の前端面にＯリング(4)を介して固定されている。図示は省略したが、ハウジング本体(2)の外面の適当箇所にコネクタが設けられている。
ハウジング本体(2)の円筒部(2a)の内周に、モータステータ(5)が固定状に設けられている。ステータ(5)は、積層鋼板よりなるコア(6)の内周面を含む部分がインシュレータ（合成樹脂製絶縁体）(7)で覆われ、インシュレータ(7)の部分にコイル(8)が巻きつけられたものである。コイル(8)は、図示しないコネクタに接続されている。この例では、ステータ(5)が円筒部(2a)の内周に一体にモールドされており、インシュレータ(7)とコイル(8)の前部がハウジング本体(2)の円筒部(2a)の前端に一体に形成された内向きフランジ部(2d)で覆われ、インシュレータ(7)とコイル(8)の後部がハウジング本体(2)の後壁(2b)で覆われている。また、コア(6)の前後にあるインシュレータ(7)の部分の外周が円筒部(2a)の内周に密着し、インシュレータ(7)の内周が蓋(3)の短円筒部(3a)の外周およびハウジング本体(2)の短円筒部(2c)の外周に密着し、コア(6)の内側にあるインシュレータ(7)の内周がハウジング(2)内に露出している。そして、ステータ(5)の内側の両短円筒部(2c)(3a)の間に、ポンプ室(9)が形成されている。
ポンプ室(9)内のステータ(5)の内側に、ポンプアウタロータ（アウタギヤ）(10)がステータ(5)の内周を案内にして回転しうるように配置され、アウタロータ(10)の内側に、ハウジング(2)に回転支持されてアウタロータ(10)とかみ合うポンプインナロータ(インナギヤ)(11)が配置されている。
アウタロータ(10)は合成樹脂製で、アウタロータ(10)の内周に歯(10a)が形成され、同外周に、永久磁石(13)を有するモータロータ(14)が設けられている。
モータロータ(14)は、アウタロータ(10)の外周に固定状に設けられた合成樹脂製永久磁石保持部(15)を周方向に等分する複数箇所（この例では８箇所）にセグメント形状の永久磁石(13)が保持されているものであり、合成樹脂製のアウタロータ(10)が、鉄系材料よりなるバックヨーク(16)をインモールドした状態で永久磁石保持部(15)と一体成形されている。永久磁石保持部(15)は、アウタロータ(10)の外周後端に一体成形された外向きの鍔(15a)と、アウタロータ(10)の外周を周方向に等分する複数箇所に一体に形成されて鍔(15a)の前面からアウタロータ(10)の前端までのびた永久磁石保持用凸条(15b)とを備えている。凸条(15b)の外周は鍔(15a)と同じ１つの円筒面となっており、両者の外径は等しい。凸条(15b)は、Ｖ状の横断面形状を有し、隣接する凸条(15b)の相互間隔は径方向外側にいくにつれて徐々に小さくなっている。永久磁石(13)の周方向の幅も、径方向外側にいくにつれて徐々に小さくなっており、隣接する凸条(15b)の間に、永久磁石(12)が前側から挿入されて、保持されている。鍔(15a)の外周と凸条(15b)の外周が、ハウジング(2)内に露出したインシュレータ(7)の内周に摺接し、これらを案内にしてアウタロータ(10)が回転するようになっている。アウタロータ(10)にインモールドされたバックヨーク(16)の外周面は、隣接する凸条(15b)の間、すなわち、永久磁石(13)が保持される部分において、アウタロータ(10)から露出している。
インナロータ(11)は合成樹脂製または鉄系材料の焼結体製である。前後方向にのびる軸(17)の両端部が、蓋(3)およびハウジング本体(2)の短円筒部(3a)(2c)に回転支持され、この軸(17)にインナロータ(11)が固定されている。インナロータ(11)の外周に、歯(11a)が形成されている。
蓋(3)に、ポンプ室(9)に通じる油吸入口(18)および油吐出口(19)が形成されている。
ステータ(5)とアウタロータ(10)のロータ(14)により電動モータが構成され、アウタロータ(10)とインナロータ(11)によりポンプが構成されている。
モータのコントローラは電動ポンプユニットとは別に配置され、図示しないハウジング本体(2)のコネクタを介してモータに接続されている。
車両の走行中は、モータは停止し、したがって、ポンプも停止している。
車両停止中に、モータが動作し、これにより、モータロータ(14)と一体となったアウタロータ(10)が回転して、ポンプが動作する。ポンプが動作すると、油が吸入口(18)からポンプ室(9)内に吸入されて、吐出口(19)から吐出される。
この電動ポンプユニットでは、電動モータを構成するモータステータ(5)の内側にポンプが配置されている構成であるから、軸方向の寸法が小さく、さらなるコンパクト化が可能である。また、ポンプアウタロータ(10)の外周にモータロータ(14)が一体化されているから、部品点数が少なく、さらなる軽量化およびコスト低減が可能である。モータロータ(14)と一体となったアウタロータ(10)がモータステータ(5)の内周を案内にして回転するようになっているから、モータステータ(5)とモータロータ(14)の永久磁石(12)との径方向の間隙を適正に保持することができる。
アウタロータ(10)の外周に一体成形により形成された合成樹脂製永久磁石保持部材(15)に永久磁石(13)が保持されて、モータロータ(14)が構成されているので、永久磁石(13)をアウタロータ(10)に接着剤で固定する必要がなく、したがって、永久磁石(13)の剥がれのおそれがない。
電動ポンプユニットの全体構成および各部の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
また、この発明は、自動車用電動ポンプユニット以外の電動ポンプユニットにも適用できる。

Claims (2)

  1. 合成樹脂製のユニットハウジングの内周に固定状に設けられて内周側の一部だけがユニットハウジング内に露出しているモータステータの内側に、油吸入口と油吐出口を有するポンプ室が形成されており、ポンプ室内のモータステータの内側に、ポンプアウタロータがモータステータの内周を案内にして回転しうるように配置されるとともに、ポンプアウタロータの内側に、ユニットハウジングに回転支持されたポンプインナロータが配置されており、ポンプアウタロータの外周に一体成形により設けられた合成樹脂製永久磁石保持部に永久磁石が保持されて、モータロータが構成されていることを特徴とする電動ポンプユニット。
  2. 鉄系材料製のバックヨークが、永久磁石保持部が一体成形されたポンプアウタロータにインモールドされていることを特徴とする請求項１の電動ポンプユニット。
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