JP2015053829A - 電動流体ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動制御部の軸方向の長さを短くして、電動流体ポンプを小型化することができる新規な電動流体ポンプを提供することにある。
【解決手段】少なくとも２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドと、３相の全ての渡り線が案内される渡り線ガイドとを設けると共に、その案内される渡り線の数に応じてその高さを設定し、２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイド付近に位置するホルダーの一部を切り欠いて開口部を形成し、この切り欠きを通して電気部品を２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接して配置するようにした。２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接してコンデンサやインダクタンス素子等の電気部品を配置するようにしたので、１相分の渡り線を案内する案内溝の長さだけ電気部品をステータ部側に近づけて配置することができ、この分だけ駆動制御部の軸方向の長さを短くできるようになる。
【選択図】図５

Description

本発明は電動流体ポンプに係り、特に電動機部に隣接して固定された駆動制御部を備えた電動流体ポンプに関するものである。

近年、自動車の低燃費化への要求が高まるにつれ、アイドルストップ機能付きの自動車やハイブリッド車の実用化が進んでいる。これらの車両は、内燃機関の停止時に内燃機関によって駆動される流体ポンプも停止するため、内燃機関以外の流体ポンプ駆動源が必要となる。また、ハイブリッド車や電気自動車においては、走行用モータやその制御装置、またはバッテリを冷却するための冷却水ポンプが必要とされる。これらの背景から、電動機を使用してインペラが固定されたロータに回転力を付与してポンプ作用を行う電動流体ポンプの使用が増加する傾向にある。

このような電動流体ポンプに使用される電動機部は、３相の巻線が巻回されたステータ部の内部に、永久磁石を備えたロータ部を内装した直流電動機部が使用されており、例えば、特開２００８−１６７６０４号公報（特許文献１）に示されているような構成となっている。そして、この特許文献１に記載の直流電動機では、複数の突極部に各相の巻線を分割して巻回することで複数の巻線部を形成し、この巻線部に順次駆動電流を流して界磁を作る構成となっているため、各相の同相の巻線部を渡り線で繋ぐようにしている。

特開２００８−１６７６０４号公報

特許文献１にあるように、このような電動流体ポンプにおいては各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線はステータ部の内周側に放射状に突出した複数の突極部に巻回されている。この突極部に巻回される同相の巻線は、ステータ部の外周囲に設けた渡り線ガイドの案内収納溝を通る渡り線を介して接続される構成となっている。この渡り線は複数の突極部に巻回された巻線から延びたものである。

ところで、このような電動流体ポンプでは各巻線部に制御された駆動電流を流すための駆度制御部を、電動流体ポンプに一体的に固定することが最近行われてきている。このように、駆動制御部を電動流体ポンプに一体化する理由は、各巻線と駆動制御部の間の配線を短くして外部ノイズの悪影響をできるだけ少なくする、配線コストを低くする、駆動制御部とポンプ部の間のキャリブレーションを容易にする、取り扱い性を改善するといった、少なくとも一つ以上の目的のために行われている。

そして、駆動制御部と電動ポンプを一体化する場合は、電動機部に隣接して駆動制御部を配置し、各相の巻線の巻き始め端部と巻き終わり端部は、電動機部を覆うホルダーに設けた挿通孔に挿通されてホルダーに設けてある入力端子と中性端子に熱圧着法等を利用して固定されている。つまり、各相の巻線の巻き始め端部と巻き終わり端部は入力端子と中性端子を介して駆動制御部のインバータ基板に設けたインバータ回路に接続されている。

このような駆動制御部を一体化した電動流体ポンプにおいては、全体的な寸法（軸方向の長さ、或いは径方向の長さ）を更に短かくして小型化することが強く要請されている。つまり、自動車のエンジンルーム内は排気ガス低減機器や電気補機類等が多く収納されるようになってきており、できるだけ多くの部品を小さくすることが要請されている。このため、電動流体ポンプもできるだけ軸方向、或いは径方向の長さを短かくすることが要求されている。

電動流体ポンプは大きく分けて、ポンプ部、電動機部、及び駆動制御部から構成されているが、ポンプ部、電動機部はポンプ性能を犠牲にできないので小型化するための変更要素は少ない。したがって、駆動制御部を小型化していくことが重要である。そして、駆動制御部は電動流体ポンプの電動機部を覆う合成樹脂からなるホルダーと、このホルダーに対向するように位置する制御基板と、ポンプ本体に固定されホルダーと協働して制御基板を覆う金属製のカバーとから構成されている。

ところで、制御基板には電動機部のインバータ制御に必要な回路を構成する各種の電子部品や電気部品が搭載されている。ここで、電子部品はかなり小型化されているが、コンデンサやインダクタンス素子に代表される電気部品はその機能上の属性から小型化できないのが実状である。したがって、この電気部品によって駆動制御部の軸方向の長さを短くできないのが大きな課題であった。

このため、軸方向の長さを短くするべく形状の大きいコンデンサやインダクタンス素子等の電気部品を別に形成した収納部に収納するようにすると、径方向に大きくなるという課題が副次的に発生する。

本発明の目的は、駆動制御部の軸方向の長さを短くして、電動流体ポンプを小型化することができる新規な電動流体ポンプを提供することにある。

本発明の特徴は、少なくとも２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドと、３相の全ての渡り線が案内される渡り線ガイドとを設けると共に、その案内される渡り線の数に応じてその高さを設定し、２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイド付近に位置するホルダーの一部を切り欠いて開口部を形成し、この切り欠きの開口部を通して電気部品を２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接して配置するようにした、ところにある。

本発明によれば、２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接してコンデンサやインダクタンス素子等の電気部品を配置するようにしたので、１相分の渡り線を案内する案内溝の長さだけ電気部品をステータ部側に近づけて配置することができ、この分だけ駆動制御部の軸方向の長さを短くできるようになる。この結果、電動流体ポンプを小型化することができる。

本発明が適用される電動流体ポンプの全体斜視図である。 図１に示す電動流体ポンプからカバーを取り去った後の電動流体ポンプの斜視図である。 図２に示す電動流体ポンプから電動機部を取りだした後の電動機部の斜視図である。 図３に示す電動機部から制御基板を取り去った後の電動機部の斜視図である。 図１に示す電動流体ポンプの縦断面を示す断面図である。 図４に示す電動機部からホルダーを取り去った後のステータの斜視図である。 図６に示すステータを上面から見た上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

以下、本発明になる電動流体ポンプの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は電動流体ポンプの全体構成を示す斜視図である。電動流体ポンプ１０はアルミ合金等で作られた本体１０Ａと、この本体１０Ａに隣接して固定された駆動制御部を覆うアルミ合金等の金属製のカバー１０Ｂとより構成されている。この電動流体ポンプ１０は図示しないポンプハウジングに固定され、回転軸の先端に取り付けたインペラを回転させてポンプ作用を行うものである。本体１０Ａからはコネクタ１２が取り出され、図示しないバッテリから電力が供給されるようになっている。カバー１０Ｂは金属製であるため、駆動制御部で発生した熱を外部に放散するヒートシンク機能を備えている。

図２はカバー１０Ｂを取り去った後の電動流体ポンプ１０の斜視図を示している。本体１０Ａの内部には電動機部（図示せず）が収納されており、この電動機部を覆うように円形状の合成樹脂で作られたホルダー１４が取り付けられている。ホルダー１４の外周の一部に繋がる箱状の収納部１６が本体１０Ａに設けられており、この収納部１６に後述する電気部品や上述したコネクタ１２が配置されている。ホルダー１４の上側には制御基板１８が配置、固定されており、ホルダー１４と制御基板１８の間に駆動制御回路が取り付けられている。この駆動制御回路は電動機部をインバータ制御するために必要な回路を備えている。

図３は本体１０Ａから電動機１０Ｃを取り出した後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。電動機部１０Ｃにはステータ部２０と内部に収納されたロータ部（図示せず）、及びこのロータ部に固定された回転軸２２とより構成されている。ステータ部２０にはホルダー１４がボルト２４によって固定されている。

図４は電動機部１０Ｃから制御基板１８を取り去った後の電動機部１０Ｃの斜視図を示している。ホルダー１４には制御基板１８及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための端子が設けられており、制御基板１８との接続を行う端子２６及びステータ部２０の巻線と電気的な接続を行うための端子２８とが設けられている。各端子２６、２８は各相の入力部と中性部とに接続されている。

本実施例で更に重要な点は、ホルダー１４の一部にはインダクタンス素子やコンデンサ等の電気部品の一部が収納される切り欠き開口部３０が形成されている。この切り欠き開口部３０は図２に示した箱状の収納部１６に向けて対向するように形成されている。そして、この切り欠き３０は後述するように、ホルダー１４とステータ部２０が固定された状態で、２相以下の渡り線を案内する渡り線ガイドが形成された付近に開口するようにホルダー１４に形成されている。

以上のような電動流体ポンプの更に詳細な内部構造を図５に基づいて説明する。図５にあるように、電動機部１０Ｃは少なくともロータ部３２とステータ部２０とより構成されている。この電動機部１０Ｃは例えば、アルミ合金等で作られた金属製の本体１０Ａの一方に設けた電動機部収納部３４に収納されている。ロータ部３２はステータ部２０の内周側に配置されており、永久磁石を備えていることから、ステータ部２０の巻線部４０によって作られる界磁によって回転力が与えられる。

また、この本体１０Ａの電動機部収納部３４とは反対側はポンプハウジング（図示せず）に固定される構成となっている。この部分にはポンプ作用を行うインペラ３６が配置され、回転軸２２によって回転されるようになっている。そして、回転軸２２は電動機部１０Ｃを構成するロータ部３２と固定され、ロータ部３２の回転によって回転軸３２は回転されるものである。

電動機部収納部３４とインペラ３６の間は液密的に封止されており、この部分に液体が侵入してくることはない。電動機部収納部３４内には上述したようにステータ部２０を構成する鉄心３８と、これの突極部（図示せず）に巻回された巻線部４０と、同相の巻線部４０を接続する渡り線の案内を行う案内収納溝を備えた渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂが収納されている。これの具体的な構成は後述する。

渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂは各突極部の間に植立するように形成されている。また、同様に各突極部の背面にも渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂが形成されている。渡り線ガイド４２Ａは２相以下の渡り線を案内するもので、渡り線ガイド４２Ｂは３相の全ての渡り線を案内するものである。渡り線ガイド４２Ａは２相以下の渡り線を案内するため、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂに対して、１相分の渡り線に相当する分だけ短くなるようにその高さが設定されている。本実施例では２相の渡り線を案内するように設定しているが、渡り線の数に対応した高さの渡り線ガイドとすることもできる。この渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂに案内される各相の渡り線の数と、渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの高さについては後述する。

そして、図４でも説明したが、高さが短く設定された（２相分の渡り線に相当する）渡り線ガイド４２Ａは、本体１０Ａに形成した箱状の収納部１６に対向する位置に存在するようにその位置が設定されている。したがって、高さが短く設定された渡り線ガイド４２Ａの配置位置、つまり収納部１６に対向する位置の設定に合わせて巻線部４０の巻き始め位置や巻き方向が決まってくるものであり、これについても後述する。

ステータ部２０はホルダー１４によって固定的に覆われており、両者が固定された状態で制御基板１８が固定されるものである。制御基板１８には上述したようにインバータ制御に必要な回路が搭載されており、各端子を介して巻線部４０と接続されている。制御基板１８の端側にはインダクタ４４、コンデンサ４６等の電気部品が搭載されており、これらの形状的に大きい電気部品の一部は収納部１６に収納されるようになっている。

更に、重要なことは、本実施例ではインダクタ４４はホルダー１４の切り欠き開口部３０によって形成された開口を通って、高さが短く設定された渡り線ガイド４２Ａに近接して配置されている。したがって、インダクタ４４は渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂが形成された円周上に配置されることになる。このように、本実施例においては渡り線ガイド４２Ａの高さは２相分の渡り線を案内する高さに設定されているので、インダクタ４４は１相分に相当する長さだけ電動機部収納部３４側に寄せられて配置されることになる。また、インダクタ４４が電動機部収納部３４側に寄せられて配置されることから、インダクタ４４を更に端側に寄せて配置する必要性が無くなるので、径方向に大きくなることを抑制することができる。

更に、この状態でカバー１０Ｂが本体１０Ａにかぶせられて密閉されるようになって、電動流体ポンプ１０が完成されるものである。

次に、電動機部１０Ｃを構成するステータ部２０の詳細構造を図６、図７に基づいて説明する。図６、図７において、ステータ部２０を構成する鉄心３８は、積層されたケイ素鋼板等から構成されたもので、内周側に向けて放射状に延びた９個の突極部を有している。鉄心３８は一体型のコアであり、突極部も同時に形成されている。突極部の周囲には絶縁性の合成樹脂からなるボビン部２０Ａが設けられている。このボビン部２０Ａは自身の周囲に巻回される巻線と突極部との絶縁を確保するための機能を有している。このボビン部２０Ａに各相の巻線が巻かれて巻線部４０となるものである。

９個の突極部は互いに隣り合うように配置されており、巻線が巻かれたボビン部２０Ａと鉄心３８の内周部には絶縁部２０Ｂが設けられている。ボビン部２０Ａと絶縁部２０Ｂとは絶縁性の合成樹脂を射出して一体的に成形されたものである。絶縁部２０Ｂは鉄心３８の軸方向に所定の長さだけ突出して形成されており、その径方向の絶縁部表面２０Ｃは略平坦な形状に形成されている。

この絶縁部表面２０Ｃには、各相の同相の巻線部４０を繋ぐ渡り線を案内する渡り線ガイド、つまり、２相以下の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａ、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂが各ボビン部２０Ａの間に植立するように一体的に形成されている。この渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂは絶縁部表面２０Ｃの円周上で、各巻線部４０の間に点在するように植立している。また、絶縁部表面２０Ｃから軸方向に突出した、巻線部４０の背面にも渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂが形成されている。これらの渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの外周壁に渡り線（図示せず）を収納する案内収納溝４８が形成されている。この渡り線は各相の巻線部４０から延びているものであるが、図６では渡り線を省略している。

突極部を覆うボビン部２０Ａは各相の巻線が巻回されて巻線部４０となるもので、通常はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順番で配置されている。また、本実施例では各相の巻線を３個に分けて巻き込むため、９個のボビン部２０Ａが鉄心３８に形成されている。

図７において、Ｕ相のボビン部２０Ａ−Ｕ１、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ１、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ１が第１の組とされ、Ｕ相のボビン部２０Ａ−Ｕ２、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ２、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ２が第２の組とされ、Ｕ相のボビン部２０Ａ−Ｕ３、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ３、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ３が第３の組とされ、これらは順番に配置されている。

そして、Ｕ相の巻き始め端部、Ｖ相の巻き始め端部、及びＷ相の巻き始め端部から延びる各巻線は、Ｕ相のボビン部２０Ａ−Ｕ１〜２０Ａ−Ｕ３、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ１〜２０Ａ−Ｖ３、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ１〜２０Ａ−Ｗ３に渡り線を介して夫々巻かれている。

ここで、本実施例では、Ｖ相とＷ相は時計回りに巻線が巻き込まれていき、Ｕ相は反時計回りに巻線が巻き込まれていくようになっている。そして、Ｖ相の渡り線は渡り線ガイド４２Ａの根元側である下側の案内収納溝４８に案内収納され、Ｗ相の渡り線は渡り線ガイド４２ＡのＶ相の上側（場合によっては中段）の案内収納溝４８に案内収納され、Ｕ相の渡り線は渡り線４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内収納されるものである。したがって、Ｖ相とＷ相の渡り線は第２の組のＵ相のボビン部２０Ａ−Ｕ２を越えるまでは２相の渡り線を案内収納する渡り線ガイド４２Ａによって案内されるようになっている。

つまり、Ｕ相の巻線は、Ｕ相のボビン部２０Ａ−Ｕ１に巻回されて巻線部４０−Ｕ１とされ、巻き終わったＵ相の巻線は、反時計回りに３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されてＵ相のボビン部２０Ａ−Ｕ３に巻回されて巻線部４０−Ｕ３とされ、同様に巻き終わったＵ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されてＵ相のボビン部２０Ａ−Ｕ２に巻回されて巻線部４０−Ｕ２とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。この巻き終わり端部はホルダー１４から中性端子に接続されるようになっている。したがって、Ｕ相の渡り線は巻線部４０−Ｕ１から反時計方向に巻線部４０−Ｕ２まで、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８で案内されることになる。

これに対して、Ｖ相の巻線は、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ１に巻回されて巻線部４０−Ｖ１とされ、巻き終わったＶ相の巻線は、時計回りに２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａの下側の案内収納溝４８に案内されて、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ２に巻回されて巻線部４０−Ｖ２とされる。ここで、巻線部４０−Ｖ２に至る途中でＵ相の巻線部４０−Ｕ２を越えるため、この部分から３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最下段の案内収納溝４８に案内されることになる。巻き終わったＶ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最下段の案内収納溝４８に案内されてＶ相のボビン部２０Ａ−Ｖ３に巻回されて巻線部４０−Ｖ３とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。この巻き終わり端部はホルダー１４から中性端子に接続されるようになっている。

同様に、Ｗ相の巻線は、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ１に巻回されて巻線部４０−Ｗ１とされ、巻き終わったＷ相の巻線は、時計回りに２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２ＡのＶ相の上側の案内収納溝４８に案内されてＷ相のボビン部２０Ａ−Ｗ２に巻回されて巻線部４０−Ｗ２とされる。ここで、巻線部４０−Ｗ２に至る途中でＵ相の巻線部４０−Ｕ２を越えるため、この部分から３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの中段の案内収納溝４８に案内されることになる。巻き終わったＷ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの中段の案内収納溝４８に案内されてＷ相のボビン部２０Ａ−Ｗ３に巻回されて巻線部４０−Ｗ３とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。この巻き終わり端部はホルダー１４から中性端子に接続されるようになっている。

したがって、図６、図７に示すように時計回りの方向で、Ｕ相の巻線部４０−Ｕ１からＵ相の巻線部４０−Ｕ２の手前までの間の渡り線ガイドを、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａとすることができる。この２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａは、図４、図５に示すようにホルダー１４の切り欠き開口部３０の開口付近に位置するように位置決めされているので、インダクタ４４をホルダー１４の切り欠き開口部３０によって形成された開口を通って、高さが短く設定された渡り線ガイド４２Ａに近接して配置することができる。このように、渡り線ガイド４２Ａの高さは２相分の渡り線を案内する高さに設定されているので、インダクタ４４は１相分に相当する長さだけ電動機部収納部３４側に寄せられて配置されることになる。

尚、実施例においては、Ｕ相の渡り線を反時計回りに案内するようにしているが、Ｖ相、或いはＷ相の渡り線を反時計回りに案内し、これ以外の相を時計回りに案内するようにしても良いものである。この場合もＶ相、或いはＷ相の渡り線は、渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内収納されるものである。よって、Ｖ相の場合はＶ相の巻線部４０−Ｖ１からＶ相の巻線部４０−Ｖ２の手前までの間の渡り線ガイドを、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａとすることができる。

また、Ｗ相の場合はＷ相の巻線部４０−Ｗ１からＷ相の巻線部４０−Ｗ２の手前までの間の渡り線ガイドを、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａとすることができる。

更に、本実施例ではＵ相の渡り線を反時計回りに案内し、Ｖ相、Ｗ相の渡り線を時計回りに案内するようにしているが、これとは逆にＵ相の渡り線を時計回りに案内し、Ｖ相、Ｗ相の渡り線を反時計回りに案内するようにすることもできるものである。この場合もＵ相の渡り線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されているものとする。このようにすると巻線部４０−Ｕ１からＵ相の巻線部４０−Ｕ３の手前までの間の渡り線ガイドを、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａとすることができる。

このように、収納部１６の設置位置との兼ね合いで、自由度を持って２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａの設置位置を決めることができるようになる。もちろん、この場合もホルダー１４に形成する切り欠き開口部３０はこれに合せた位置に設けられることになる。尚、収納部１６を設けない場合でも、制御基板１８に設ける電気部品の位置との兼ね合いで、自由度を持って２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａの設置位置を決めることができることは明らかである。

以上の説明は、３相の内の１相の渡り線を他の２相の渡り線とは反対方向に巻いて案内する場合を示したが、全ての渡り線を同じ方向に巻いて案内する場合も同様に２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａを設置することができる。

例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に同方向で、しかも渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの根元側からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で渡り線を案内するように巻線を巻いていくと、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａは次の位置となる。

図７において、Ｕ相の巻線はボビン部２０Ａ−Ｕ１に巻回されて巻線部４０−Ｕ１とされ、巻き終わったＵ相の巻線は、時計回りに２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａの下側の案内収納溝４８に案内されてＵ相のボビン部２０Ａ−Ｕ２に巻回されて巻線部４０−Ｕ２とされる。ここで、巻線部４０−Ｕ２に至る途中でＷ相の巻線部４０−Ｗ１を越えるため、この部分から３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最下段の案内収納溝４８に案内されることになる。同様に巻き終わったＵ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最下段の案内収納溝４８に案内されてＵ相のボビン部２０Ａ−Ｕ３に巻回されて巻線部４０−Ｕ３とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。

また、Ｖ相の巻線は、Ｖ相のボビン部２０Ａ−Ｖ１に巻回されて巻線部４０−Ｖ１とされ、巻き終わったＶ相の巻線は、時計回りに２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａの上段の案内収納溝４８に案内されてＶ相のボビン部２０Ａ−Ｖ２に巻回されて巻線部４０−Ｖ２とされる。ここで、巻線部４０−Ｖ２に至る途中でＷ相の巻線部４０−Ｗ１を越えるため、この部分から３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの中段の案内収納溝４８に案内されることになる。巻き終わったＶ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの中段の案内収納溝４８に案内されてＶ相のボビン部２０Ａ−Ｖ３に巻回されて巻線部４０−Ｖ３とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。

同様に、Ｗ相の巻線は、Ｗ相のボビン部２０Ａ−Ｗ１に巻回されて巻線部４０−Ｗ１とされ、巻き終わったＷ相の巻線は、時計回りに３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されてＷ相のボビン部２０Ａ−Ｗ２に巻回されて巻線部４０−Ｗ２とされる。巻き終わったＷ相の巻線は、３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されてＷ相のボビン部２０Ａ−Ｗ３に巻回されて巻線部４０−Ｗ３とされ、これに続いて巻き終わり端部となる。

ここで、巻き終わり端部は巻き始めとは逆になるが、最後の組のＷ相は３相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ｂの最上段の案内収納溝４８に案内されている。したがって、Ｕ相の巻線部４０−Ｕ１からＷ相の巻線部４０−Ｗ１の手前までの渡り線ガイドを２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａとすることができる。同様にして、渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの根元側からＶ相、Ｗ相、Ｕ相の順で渡り線を案内するように巻線を巻いていくと、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａもこれにつれて移動されることになる。

更に、上述の例とは逆に渡り線ガイド４２Ａ、４２Ｂの根元側からＷ相、Ｖ相、Ｕ相の順で渡り線を案内するように巻線を巻いていくと、巻き終わり端部側で２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａを設置することができる。

したがって、この例であっても、２相の渡り線を案内する渡り線ガイド４２Ａは、図４、図５に示すようにホルダー１４の切り欠き開口部３０の開口付近に位置するように位置決めされているので、インダクタ４４をホルダー１４の切り欠き３０によって形成された開口を通って高さが短く設定された渡り線ガイド４２Ａに近接して配置することができる。このように、渡り線ガイド４２Ａの高さは２相分の渡り線を案内する高さに設定されているので、インダクタ４４は１相分に相当する長さだけ電動機部収納部３４側に寄せられて配置されることになる。

更に本実施例によれば、電動機部収納部３４と制御基板１８が配置された基板収納空間とが切り欠き開口部３０によって連通されているため、電動機部で発生した熱を基板収納空間を介してカバー１０Ｂから放熱することができる。また、電動機部で発生した内圧をカバー１０Ｂを介して逃がすこともできる。更には電動機部収納部３４内の結露も抑制することができるようになる。

以上説明したように、本発明によれば少なくとも２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドと、３相の全ての渡り線が案内される渡り線ガイドとを設けると共に、その案内される渡り線の数に応じてその高さを設定し、２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイド付近に位置するホルダーの一部分を切り欠き、この切り欠き開口部を通して電気部品を２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接して配置するようにした。

これによって、２相以下の渡り線が案内される渡り線ガイドに近接してコンデンサやインダクタンス素子等の電気部品を配置するようにしたので、１相分の渡り線を案内する案内溝の長さだけ電気部品をステータ部側に近づけて配置することができ、この分だけ駆動制御部の軸方向の長さを短くできるようになる。この結果、電動流体ポンプを小型化することができるようになる。

１０…電動流体ポンプ、１０Ａ…本体、１０Ｂ…金属製のカバー、１０Ｃ…電動機部、１４…ホルダー、１６…収納部、１８…制御基板、２０…ステータ部、２０Ａ−Ｕ１〜２０Ａ−Ｕ３、２０Ａ−Ｖ１〜２０Ａ−Ｖ３、２０Ａ−Ｗ１〜２０Ａ−Ｗ３…ボビン部、２０Ｃ…絶縁部表面、３２…ロータ部、３４…電動機部収納部、３６…インペラ、３８…鉄心、４０−Ｕ１〜４０−Ｕ３、４０−Ｖ１〜４０−Ｖ３、４０−Ｗ１〜４０−Ｗ３…各相の巻線部、４２Ａ、４２Ｂ…渡り線ガイド。

Claims (9)

1. ポンプ部と、ロータ部とステータ部から構成される電動機部と、前記電動機部を駆動制御する駆動制御部と、前記駆動制御部と前記電動機部の間に位置し前記電動機部を覆うホルダーとより構成され、前記駆動制御部からの駆動信号を前記ステータ部に巻回された巻線に供給することによって前記電動機部の前記ロータ部を回転させて前記ポンプ部を駆動する電動流体ポンプにおいて、
   前記ステータ部は、Ｕ相の複数の巻線部と、Ｖ相の複数の巻線部と、Ｗ相の複数の巻線部を備え、前記各相の同相の複数の巻線部は前記ステータ部に形成した渡り線ガイドによって案内される渡り線で繋がれていると共に、少なくとも２相以下の前記渡り線を案内する渡り線ガイド（以下、２相以下渡り線ガイドという）と、３相の全ての前記渡り線を案内する渡り線ガイド（以下、３相渡り線ガイドという）とを設け、その案内する前記渡り線の数に応じて前記渡り線ガイドの高さを設定し、前記２相以下渡り線ガイド付近に位置する前記ホルダーの一部を切り欠いて開口部を形成し、前記切り欠きの開口部を通して電気部品を前記２相以下渡り線ガイドに近接して配置するようにしたことを特徴とする電動流体ポンプ。
2. 請求項１に記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記Ｕ相の巻線と、前記Ｖ相の巻線と、前記Ｗ相の巻線の内の少なくとも１相の渡り線は、他の２相の巻線の渡り線とは反対方向に巻かれており、前記他の２相の巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記２相以下渡り線ガイドの２段の案内収納溝に案内され、前記１相の巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記３相渡り線ガイドの最上段の案内収納溝に案内されていることを特徴とする電動流体ポンプ。
3. 請求項２に記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記１相はＵ相の巻線であり、前記他の２相はＶ相とＷ相の巻線であり、前記Ｕ相の巻線の渡り線は前記Ｖ相と前記Ｗ相の巻線の渡り線とは反対方向に巻かれており、前記Ｖ相と前記Ｗ相の前記巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記２相以下渡り線ガイドの案内収納溝に案内され、前記Ｕ相の巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記３相渡り線ガイドの最上段の案内収納溝に案内されていることを特徴とする電動流体ポンプ。
4. 請求項３に記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の夫々の巻線は３個に分割されて３組の前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の巻線部が形成され、第１の組の前記Ｖ相とＷ相の巻線部から延びる前記渡り線は前記第１の組のＵ相の巻線部から第２の組のＵ相の巻線部までは前記２相以下渡り線ガイドの案内収納溝に案内され、前記第１の組のＵ相の巻線部から延びる前記渡り線は前記３相渡り線ガイドの最上段の案内収納溝に案内されていることを特徴とする電動流体ポンプ。
5. 請求項１に記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記Ｕ相の巻線と、前記Ｖ相の巻線と、前記Ｗ相の巻線の渡り線は同じ方向に巻かれており、少なくとも２相の巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記２相以下渡り線ガイドの２段の案内収納溝に案内され、残りの１相の巻き始めの巻線部から延びる前記渡り線は前記３相渡り線ガイドの最上段の案内収納溝に案内され、かつ前記２相の前記渡り線は前記３相渡り線ガイドの最下段と中段の案内収納溝に案内されていることを特徴とする電動流体ポンプ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記電気部品は前記２相以下渡り線ガイドが設けられている円周上の前記制御基板に配置されていることを特徴とする電動流体ポンプ。
7. 請求項６に記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記電気部品はインダクタ、或いはコンデンサであることを特徴とする電動流体ポンプ。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記２相以下渡り線ガイド付近に位置する前記ホルダーの一部を切り欠いて開口を形成すると共に、前記２相以下渡り線ガイドに対向して収納部を設け、前記収納部に配置された電気部品を前記切り欠きの開口を通して前記２相以下渡り線ガイドに近接して配置するようにしたことを特徴とする電動流体ポンプ。
9. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電動流体ポンプにおいて、
   前記ポンプ部はインペラを備えた冷却水ポンプであることを特徴とする電動流体ポンプ。

Images