JP2020076387A - 電動オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ部の軸方向一方側にポンプ部を配置し、ポンプ部の軸方向一方側にインバータ部を配置する構成において、組付け作業性を悪化させることなく、また構成を複雑化しないで済む電動オイルポンプを提供することである。【解決手段】軸方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータ部と、前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部によって前記モータシャフトを介して駆動され、オイルを吸入するとともに吐出するポンプ部と、前記ポンプ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部を駆動するインバータ部と、を備え、前記モータシャフトは、前記ポンプ部を貫通し、前記インバータ部に配置され、前記モータシャフトの回転角を検出する回転角センサをさらに備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、電動オイルポンプに関する。

電動オイルポンプは、ポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部を駆動するインバータ部と、を有した構造が知られている。この電動オイルポンプでは、例えば、モータ部の軸方向一方側にポンプ部が配置され、モータ部の軸方向他方側において、モータ部のモータシャフトの回転角が検出される。

例えば、特許文献１の図２には、モータ部の軸方向一方側にポンプ部を配置し、モータ部の軸方向他方側において、モータ部のモータシャフトの回転角を検出する回転角センサを配置した電動オイルポンプが記載されている。

特開２０１４−１８３５９９号公報

ところで、電動オイルポンプの各構成を配置する際は、例えば、ポンプ部の軸方向一方側にインバータ部を配置することが考えられる。この場合、特許文献１に記載の構成では、モータ部の軸方向他方側に配置された回転角センサとインバータ部とを接続する配線が必要となり、配線を使用した場合には、組付け作業性が悪化するという問題や、電動オイルポンプの周囲に配線を固定する構造を設ける必要があるなど構成を複雑化するという問題があった。

本発明の目的は、モータ部の軸方向一方側にポンプ部を配置し、ポンプ部の軸方向一方側にインバータ部を配置する構成において、組付け作業性を悪化させることなく、また構成を複雑化しないで済む電動オイルポンプを提供することである。

本願の例示的な第１発明は、軸方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータ部と、前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部によって前記モータシャフトを介して駆動され、オイルを吸入するとともに吐出するポンプ部と、前記ポンプ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部を駆動するインバータ部と、を備え、前記モータシャフトは、前記ポンプ部を貫通し、前記インバータ部に配置され、前記モータシャフトの回転角を検出する回転角センサをさらに備えた、電動オイルポンプである。

本願の例示的な第１発明によれば、モータ部の軸方向一方側にポンプ部を配置し、ポンプ部の軸方向一方側にインバータ部を配置する構成において、組付け作業性を悪化させることなく、また構成を複雑化しないで済む電動オイルポンプを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る電動オイルポンプの概略側断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインバータ部７０を示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインバータ部１７０を示す拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインバータ部２７０を示す拡大断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電動オイルポンプについて説明する。本実施形態では、自動車等の車両に搭載されるトランスミッションにオイルを供給する電動オイルポンプについて説明するが、本発明は、これに限られるものではなく、如何なる用途の電動オイルポンプにも適用可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向（図１の上下方向）とする。Ｘ軸方向は、図１に示す電動オイルポンプの短手方向と平行な方向（図１の左右方向）とする。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向とする。

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「フロント側」又は「一方側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側）を「リア側」又は「他方側」と呼ぶ。なお、リア側（他方側）及びフロント側（一方側）とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ方向）を単に「周方向」と呼ぶ。

なお、本明細書において、「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、「径方向に延びる」とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

［第１実施形態］
＜全体構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動オイルポンプの概略側断面図である。
本実施形態の電動オイルポンプ１０は、モータ部２０と、ポンプ部３０と、インバータ部７０とを有する。モータ部２０とポンプ部３０とインバータ部７０とは、軸方向に沿って並べて設けられる。
モータ部２０は、軸方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置され、中心軸Ｊを中心として回転可能に支持されたモータシャフト４１を有し、モータシャフト４１を回転させてポンプ部３０を駆動する。ポンプ部３０は、モータ部２０のフロント側（＋Ｚ側）に位置し、モータ部２０によってモータシャフト４１を介して駆動され、オイルを吐出する。インバータ部７０は、ポンプ部３０のフロント側（＋Ｚ側）に位置し、モータ部２０の駆動を制御する。
以下、構成部材毎に詳細に説明する。

＜モータ部２０＞
モータ部２０は、図１に示すように、モータハウジング２１と、ロータ４０と、モータシャフト４１と、ステータ５０と、ベアリング５５と、を有する。

モータ部２０は、例えば、インナーロータ型のモータであり、ロータ４０がモータシャフト４１の外周面に固定され、ステータ５０がロータ４０の径方向外側に位置する。また、ベアリング５５は、モータシャフト４１のリア側（−Ｚ側）端部に配置され、モータシャフト４１を回転可能に支持する。

（モータハウジング２１）
モータハウジング２１は、図１に示すように、有底の薄肉円筒状であり、底面部２１ａと、ステータ保持部２１ｂと、側壁部２１ｄと、フランジ部２４，２５と、フランジ部２６と、を有する。底面部２１ａは、有底部分をなし、ステータ保持部２１ｂ及び側壁部２１ｄは、中心軸Ｊを中心とする円筒形状の側壁面をなす。ステータ保持部２１ｂの内側面には、ステータ５０の外側面、すなわち、後述するコアバック部５１の外側面が嵌め合わされる。これにより、モータハウジング２１にステータ５０が収容される。フランジ部２４は、側壁部２１ｄのフロント側（＋Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。一方、フランジ部２５は、ステータ保持部２１ｂのリア側（−Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。フランジ部２４及びフランジ部２５は、互いに対向され、図示しない締結部材によって締結される。これにより、モータハウジング２１内にモータ部２０及びポンプ部３０がシールして固定される。フランジ部２６は、ステータ保持部２１ｂのフロント側（＋Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。

モータハウジング２１の材質としては、例えば、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム系合金等を用いることができ、具体的には、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板及び鋼帯を用いることができる。また、底面部２１ａには、ベアリング５５を保持するためのベアリング保持部５６が設けられる。

（ロータ４０）
ロータ４０は、ロータコア４３と、ロータマグネット４４と、を有する。ロータコア４３は、モータシャフト４１を軸周り（θ方向）に囲んで、モータシャフト４１に固定される。ロータマグネット４４は、ロータコア４３の軸周り（θ方向）に沿った外側面に固定される。ロータコア４３及びロータマグネット４４は、モータシャフト４１とともに回転する。

（ステータ５０）
ステータ５０は、ロータ４０を軸周り（θ方向）に囲み、ロータ４０を中心軸Ｊ周りに回転させる。ステータ５０は、コアバック部５１と、ティース部５２と、コイル５３と、ボビン（インシュレータ）５４と、を有する。

コアバック部５１の形状は、モータシャフト４１と同心の円筒状である。ティース部５２は、コアバック部５１の内側面からモータシャフト４１に向かって延びる。ティース部５２は、複数設けられ、コアバック部５１の内側面の周方向に均等な間隔で配置される。コイル５３は、ボビン（インシュレータ）５４の周囲に設けられ、導電線５３ａが巻回されてなる。ボビン（インシュレータ）５４は、各ティース部５２に装着される。

（ベアリング５５）
ベアリング５５は、ロータ４０及びステータ５０のリア側（−Ｚ側）に配置され、ベアリング保持部５６に保持される。ベアリング５５は、モータシャフト４１を支持する。ベアリング５５の形状、構造等は、特に限定されず、いかなる公知のベアリングも用いることができる。

（回転角センサ用磁石７２ｄ）
モータ部２０は、回転角センサ用磁石７２ｄを有する。回転角センサ用磁石７２ｄは、モータシャフト４１のフロント側（＋Ｚ側）の端部に配置される。回転角センサ用磁石７２ｄは、モータシャフト４１のフロント側（＋Ｚ側）の端部に固定され、モータシャフト４１の回転とともに回転する。回転角センサ用磁石７２ｄの回転角を検出することで、モータシャフト４１の回転角を検出することができる。

＜ポンプ部３０＞
ポンプ部３０は、モータ部２０の軸方向一方側、詳細にはフロント側（＋Ｚ側）に設けられる。ポンプ部３０は、モータ部２０と同一の回転軸を有し、モータ部２０によってモータシャフト４１を介して駆動される。ポンプ部３０は、密閉された空間（油室）の容積が拡大および縮小されることでオイルを圧送する容積型ポンプを有する。容積型ポンプとしては、例えば、トロコイドポンプが用いられる。ポンプ部３０は、トロコイドポンプ以外のポンプであってもよく、例えばベーンポンプであってもよい。ポンプ部３０は、ポンプボディ３１と、ポンプロータ（不図示）と、を有する。ポンプロータは、モータシャフト４１とともに回転する。

（ポンプボディ３１）
ポンプボディ３１は、モータ部２０のフロント側（＋Ｚ側）に位置する。ポンプボディ３１は、ポンプボディ３１の内部を中心軸Ｊの軸方向に沿って貫通する貫通孔３１ａを有する。モータシャフト４１は、ポンプ部３０を貫通する。貫通孔３１ａは、リア側（−Ｚ側）では、モータ部２０側に開口し、フロント側（＋Ｚ側）では、インバータ部７０側に開口する。貫通孔３１ａは、モータシャフト４１が挿入され、モータシャフト４１を回転可能に支持する軸受部材（滑り軸受）として機能する。ポンプボディ３１は、フロント側（＋Ｚ側）の端面である端面３１ｄにおいてリア側（−Ｚ側）に凹む凹部３３を有する。

ポンプボディ３１は、フランジ部３１ｂを有する。フランジ部３１ｂは、ポンプボディ３１のリア側（−Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。ポンプボディ３１は、モータ部２０のフロント側（＋Ｚ側）に配置される。ポンプボディ３１のフランジ部３１ｂのリア側（−Ｚ側）の面は、モータハウジング２１のフランジ部２６のフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。フランジ部３１ｂとフランジ部２６とをボルト及びナット等の締結部材３４によって締結することによって、ポンプボディ３１がモータハウジング２１に固定される。

ポンプボディ３１は、フランジ部３１ｃを有する。フランジ部３１ｃは、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）の端部から径方向外側に拡がる。ポンプボディ３１の材質としては、例えば、鋳鉄等を用いることができる。

＜インバータ部７０＞
図２は、本実施形態に係るインバータ部７０を示す拡大断面図である。
インバータ部７０は、ポンプ部３０のフロント側（＋Ｚ側）に設けられ、モータ部２０の駆動を制御する。インバータ部７０は、インバータハウジング７１と、基板７２と、を有する。

（インバータハウジング７１）
インバータハウジング７１は、有底の円筒状であり、底面部７１ａと、側壁部７１ｂと、基板支持部７１ｃと、側壁部７１ｄと、フランジ部７１ｅと、を有する。

底面部７１ａは、中心軸Ｊと直交する面と平行な方向に拡がる。側壁部７１ｂは、底面部７１ａの径方向外側の端部から、リア側（−Ｚ側）に延びる。基板支持部７１ｃは、側壁部７１ｂのリア側（−Ｚ側）の端部から、径方向外側に延びる。側壁部７１ｄは、基板支持部７１ｃの径方向外側の端部から、リア側（−Ｚ側）に延びる。フランジ部７１ｅは、側壁部７１ｄのリア側（−Ｚ側）の端部から、径方向外側に延びる。

インバータハウジング７１は、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）に配置される。インバータハウジング７１のフランジ部７１ｅのリア側（−Ｚ側）の面は、ポンプボディ３１のフランジ部３１ｃのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。フランジ部７１ｅとフランジ部３１ｃとをボルト及びナット等の締結部材３５によって締結することによって、インバータハウジング７１がポンプボディ３１に固定される。

基板支持部７１ｃのリア側（−Ｚ側）の面は、基板７２のフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。基板７２と基板支持部７１ｃとをねじ等の締結部材７２ｅによって締結することによって、基板７２がインバータハウジング７１に固定される。なお、基板７２は、ポンプボディ３１に固定される構造であってもよい。

（基板７２）
基板７２は、回転角検出回路９０を構成する回転角検出センサ７２ｂを実装する。基板７２は、モータ部２０を駆動するインバータ回路８０を構成する電子部品７２ｆ、７２ｇ及び７２ｈを実装する。電子部品７２ｆ、７２ｇ及び７２ｈは、スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ））やコンデンサのような発熱素子を含む。

基板７２のリア側（−Ｚ側）の面には、回転角検出センサ７２ｂ及び電子部品７２ｈが実装される。基板７２のフロント側（＋Ｚ側）の面には、電子部品７２ｆ及び７２ｇが実装される。基板７２とポンプボディ３１との間には回転角検出センサ７２ｂ及び電子部品７２ｈが配置される。基板７２と底面部７１ａとの間には電子部品７２ｆ及び７２ｇが配置される。基板７２とポンプボディ３１との間に電子部品７２ｆ及び７２ｇが配置される構造であってもよい。基板７２と底面部７１ａとの間に電子部品７２ｈが配置される構造であってもよい。

回転角検出センサ７２ｂは、回転角センサ用磁石７２ｄと対向する位置に配置される。モータシャフト４１が回転すると回転角センサ用磁石７２ｄも回転し、これにより磁束が変化する。回転角検出センサ７２ｂは、例えばＭＲセンサであり、回転角センサ用磁石７２ｄの回転による磁束の変化を検出し、これによりモータシャフト４１の回転角を検出する。なお、モータシャフト４１の回転角を検出する回転角検出センサ７２ｂは、本実施形態のように磁石の回転による磁束の変化を検出するものに限られず、エンコーダなどを用いてもよい。

電子部品７２ｈのリア側（−Ｚ側）の面と、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）の端面３１ｄとの間には、放熱部材７２ｉを配置している。放熱部材７２ｉは、高熱伝導性の部材であり、例えば放熱ゲルが用いられる。例えば、電子部品７２ｆが基板７２側に発熱する部品である場合には、基板７２における電子部品７２ｆの実装位置のリア側（−Ｚ側）の面と、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）の端面３１ｄとの間に、放熱部材を配置してもよい。放熱部材７２ｉを設けることで、電子部品７２ｈによる熱がポンプボディ３１に移動しやすくなり、基板７２の放熱効率を向上することができる。

（インバータ回路８０）
インバータ回路８０は、基板７２に電子部品７２ｆ、７２ｇ、７２ｈ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。インバータ回路８０は、発熱素子を含む。インバータ回路８０は、モータ部２０に対して電力を供給するとともに、モータ部２０の駆動、回転、停止等の動作を制御する。この制御は、回転角検出回路９０によって検出した、モータシャフト４１の回転角に基づいて行うことができる。

（回転角検出回路９０）
回転角検出回路９０は、基板７２に回転角検出センサ７２ｂ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。回転角検出回路９０は、発熱素子を含む場合がある。回転角検出回路９０は、モータシャフト４１の回転角を検出する。回転角検出回路９０による検出結果のインバータ回路８０への伝達は、基板７２上のプリント配線を介して行うことができる。

［第２実施形態］
＜インバータ部１７０＞
図３は、第２実施形態に係るインバータ部１７０を示す拡大断面図である。第２実施形態は、第１実施形態のインバータ部７０に代えてインバータ部１７０を有する。第２実施形態において、モータ部２０及びポンプ部３０の構成は図１に示した第１実施形態と同じであるので、図示及び詳しい説明は省略する。

インバータ部１７０は、ポンプ部３０のフロント側（＋Ｚ側）に設けられ、モータ部２０の駆動を制御する。インバータ部１７０は、インバータハウジング１７１と、基板１７２と、基板１７２ａと、を有する。基板１７２と基板１７２ａとは軸方向に積層されている。基板１７２は、基板１７２ａよりもリア側（−Ｚ側）に配置される。基板１７２と基板１７２ａとは軸方向で重なる部分を有して配置されている。

（インバータハウジング１７１）
インバータハウジング１７１は、有底の円筒状であり、底面部１７１ａと、側壁部１７１ｂと、基板支持部１７１ｃと、側壁部１７１ｄと、フランジ部１７１ｅと、を有する。

底面部１７１ａは、中心軸Ｊと直交する面と平行な方向に拡がる。底面部１７１ａは、リア側（−Ｚ側）の面においてリア側（−Ｚ側）に突出するボス１７１ｆを有する。ボス１７１ｆは、リア側（−Ｚ側）の端面からフロント側（＋Ｚ側）に延びるネジ穴を有する。

側壁部１７１ｂは、底面部１７１ａの径方向外側の端部から、リア側（−Ｚ側）に延びる。基板支持部１７１ｃは、側壁部１７１ｂのリア側（−Ｚ側）の端部から、径方向外側に延びる。側壁部１７１ｄは、基板支持部１７１ｃの径方向外側の端部から、リア側（−Ｚ側）に延びる。フランジ部１７１ｅは、側壁部１７１ｄのリア側（−Ｚ側）の端部から、径方向外側に延びる。

インバータハウジング１７１は、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）に配置される。インバータハウジング１７１のフランジ部１７１ｅのリア側（−Ｚ側）の面は、ポンプボディ３１のフランジ部３１ｃのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。フランジ部１７１ｅとフランジ部３１ｃとをボルト及びナット等の締結部材３５によって締結することによって、インバータハウジング１７１がポンプボディ３１に固定される。

基板支持部１７１ｃのリア側（−Ｚ側）の面は、基板１７２のフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。基板１７２と基板支持部１７１ｃとをねじ等の締結部材１７２ｅによって締結することによって、基板１７２がインバータハウジング１７１に固定される。

ボス１７１ｆのリア側（−Ｚ側）の面は、基板１７２ａのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。基板１７２ａとボス１７１ｆとをねじ等の締結部材１７２ｍによって締結することによって、基板１７２ａがインバータハウジング１７１に固定される。

（基板１７２）
基板１７２は、回転角検出回路１９０を構成する回転角検出センサ１７２ｂ及び電子部品１７２ｈを実装する。電子部品１７２ｈは、発熱素子を含む。

基板１７２のリア側（−Ｚ側）の面には、回転角検出センサ１７２ｂ及び電子部品１７２ｈが実装される。基板１７２とポンプボディ３１との間には回転角検出センサ１７２ｂ及び電子部品１７２ｈが配置される。

回転角検出センサ１７２ｂは、回転角センサ用磁石７２ｄと対向する位置に配置される。モータシャフト４１が回転すると回転角センサ用磁石７２ｄも回転し、これにより磁束が変化する。回転角検出センサ１７２ｂは、例えばＭＲセンサであり、回転角センサ用磁石７２ｄの回転による磁束の変化を検出し、これによりモータシャフト４１の回転角を検出する。

電子部品１７２ｈのリア側（−Ｚ側）の面と、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）の端面３１ｄとの間には、放熱部材１７２ｉを配置している。放熱部材１７２ｉは、高熱伝導性の部材であり、例えば放熱ゲルが用いられる。

（基板１７２ａ）
基板１７２ａは、モータ部２０を駆動するインバータ回路１８０を構成する電子部品１７２ｆ及び１７２ｇを実装する。電子部品１７２ｆ及び１７２ｇは、スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ））やコンデンサのような発熱素子を含む。

基板１７２ａのリア側（−Ｚ側）の面には、電子部品１７２ｆ及び１７２ｇが実装される。基板１７２ａと基板１７２との間には電子部品１７２ｆ及び１７２ｇが配置される。

基板１７２ａのフロント側（＋Ｚ側）の面のうち、電子部品１７２ｆ及び１７２ｇの実装位置と、底面部１７１ａとの間に放熱部材（不図示、例えば放熱ゲル）を配置してもよい。この放熱部材を設けることで、電子部品１７２ｆ及び１７２ｇによる熱がインバータハウジング１７１に移動しやすくなり、基板１７２ａの放熱効率を向上することができる。

（インバータ回路１８０）
インバータ回路１８０は、基板１７２ａに電子部品１７２ｆ、１７２ｇ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。インバータ回路１８０は、発熱素子を含む。インバータ回路１８０は、モータ部２０に対して電力を供給するとともに、モータ部２０の駆動、回転、停止等の動作を制御する。この制御は、回転角検出回路１９０によって検出した、モータシャフト４１の回転角に基づいて行うことができる。

（回転角検出回路１９０）
回転角検出回路１９０は、基板１７２に回転角検出センサ１７２ｂ、電子部品１７２ｈ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。回転角検出回路１９０は、発熱素子を含む。回転角検出回路１９０は、モータシャフト４１の回転角を検出する。回転角検出回路１９０による検出結果のインバータ回路１８０への伝達は、基板１７２上のプリント配線と基板１７２ａ上のプリント配線とを電気的に接続するコネクタ等を介して行うことができる。本実施形態によれば、基板１７２と基板１７２ａとを近くに配置することで、基板１７２と基板１７２ａとを接続する配線を引き回す必要がなくなる。

［第３実施形態］
＜インバータ部２７０＞
図４は、第３実施形態に係るインバータ部２７０を示す拡大断面図である。第３実施形態は、第１実施形態のインバータ部７０に代えてインバータ部２７０を有する。第３実施形態において、モータ部２０及びポンプ部３０の構成は図１に示した第１実施形態と同じであるので、図示及び詳しい説明は省略する。

インバータ部２７０は、ポンプ部３０のフロント側（＋Ｚ側）に設けられ、モータ部２０の駆動を制御する。インバータ部２７０は、インバータハウジング２７１と、基板２７２と、基板２７２ａと、を有する。基板２７２と基板２７２ａとは軸方向に積層されている。基板２７２は、基板２７２ａよりもリア側（−Ｚ側）に配置される。基板２７２と基板２７２ａとは軸方向で重なる部分を有して配置されている。

（インバータハウジング２７１）
インバータハウジング２７１は、有底の円筒状であり、底面部２７１ａと、側壁部２７１ｂと、フランジ部２７１ｃと、を有する。

底面部２７１ａは、中心軸Ｊと直交する面と平行な方向に拡がる。底面部２７１ａは、リア側（−Ｚ側）の面においてリア側（−Ｚ側）に突出するボス２７１ｆを有する。ボス２７１ｆは、リア側（−Ｚ側）の端面からフロント側（＋Ｚ側）に延びるネジ穴を有する。

側壁部２７１ｂは、底面部２７１ａの径方向外側の端部から、リア側（−Ｚ側）に延びる。フランジ部２７１ｃは、側壁部２７１ｂのリア側（−Ｚ側）の端部から、径方向外側に延びる。

インバータハウジング２７１は、ポンプボディ３１のフロント側（＋Ｚ側）に配置される。インバータハウジング２７１のフランジ部２７１ｃのリア側（−Ｚ側）の面は、ポンプボディ３１のフランジ部３１ｃのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。フランジ部２７１ｃとフランジ部３１ｃとをボルト及びナット等の締結部材３５によって締結することによって、インバータハウジング２７１がポンプボディ３１に固定される。

ボス２７１ｆのリア側（−Ｚ側）の面は、基板２７２ａのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。基板２７２ａと基板２７２との間には、円筒状部材であるスペーサ２７１ｄを配置する。基板２７２ａのリア側（−Ｚ側）の面は、スペーサ２７１ｄのフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。スペーサ２７１ｄのリア側（−Ｚ側）の面は、基板２７２のフロント側（＋Ｚ側）の面と接触する。基板２７２、スペーサ２７１ｄ及び基板２７２ａと、ボス２７１ｆとをねじ等の締結部材２７２ｅによって締結することによって、基板２７２ａ及び基板２７２がインバータハウジング２７１に固定される。

（基板２７２）
基板２７２は、回転角検出回路２９０を構成する回転角検出センサ２７２ｂを実装する。

基板２７２のリア側（−Ｚ側）の面には、回転角検出センサ２７２ｂが実装される。基板２７２とポンプボディ３１との間には回転角検出センサ２７２ｂが配置される。

回転角検出センサ２７２ｂは、回転角センサ用磁石７２ｄと対向する位置に配置される。モータシャフト４１が回転すると回転角センサ用磁石７２ｄも回転し、これにより磁束が変化する。回転角検出センサ２７２ｂは、例えばＭＲセンサであり、回転角センサ用磁石７２ｄの回転による磁束の変化を検出し、これによりモータシャフト４１の回転角を検出する。

（基板２７２ａ）
基板２７２ａは、モータ部２０を駆動するインバータ回路２８０を構成する電子部品２７２ｆ及び２７２ｇを実装する。電子部品２７２ｆ及び２７２ｇは、スイッチング素子（例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ））やコンデンサのような発熱素子を含む。

基板２７２ａのリア側（−Ｚ側）の面には、電子部品２７２ｆ及び２７２ｇが実装される。基板２７２ａと基板２７２との間には電子部品２７２ｆ及び２７２ｇが配置される。

基板２７２ａのフロント側（＋Ｚ側）の面のうち、電子部品２７２ｆ及び２７２ｇの実装位置と、底面部２７１ａとの間に放熱部材（不図示、例えば放熱ゲル）を配置してもよい。この放熱部材を設けることで、電子部品２７２ｆ及び２７２ｇによる熱がインバータハウジング２７１に移動しやすくなり、基板２７２ａの放熱効率を向上することができる。

（インバータ回路２８０）
インバータ回路２８０は、基板２７２ａに電子部品２７２ｆ、２７２ｇ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。インバータ回路２８０は、発熱素子を含む。インバータ回路２８０は、モータ部２０に対して電力を供給するとともに、モータ部２０の駆動、回転、停止等の動作を制御する。この制御は、回転角検出回路２９０によって検出した、モータシャフト４１の回転角に基づいて行うことができる。

（回転角検出回路２９０）
回転角検出回路２９０は、基板１７２に回転角検出センサ２７２ｂ及び各種電子部品（不図示）を実装して構成される。回転角検出回路２９０は、モータシャフト４１の回転角を検出する。回転角検出回路２９０による検出結果のインバータ回路２８０への伝達は、基板２７２上のプリント配線と基板２７２ａ上のプリント配線とを電気的に接続するコネクタ等を介して行うことができる。本実施形態によれば、基板２７２と基板２７２ａとを近くに配置することで、基板２７２と基板２７２ａとを接続する配線を引き回す必要がなくなる。

＜電動オイルポンプの作用・効果＞
次に、電動オイルポンプの作用・効果について説明する。

（１）上述の実施形態に係る発明においては、軸方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータ部と、前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部によって前記モータシャフトを介して駆動され、オイルを吸入するとともに吐出するポンプ部と、前記ポンプ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部を駆動するインバータ部と、を備え、前記モータシャフトは、前記ポンプ部を貫通し、前記インバータ部に配置され、前記モータシャフトの回転角を検出する回転角センサをさらに備えた。
このため、モータ部の軸方向一方側にポンプ部を配置し、ポンプ部の軸方向一方側にインバータ部を配置する構成において、組付け作業性を悪化させることなく、また構成を複雑化しないで済む電動オイルポンプを提供することができる。
回転角センサがインバータ部に配置されることで、回転角センサとインバータ部との間の配線を廃止することができる。
モータシャフトがポンプ部を貫通することで、インバータ部に配置された回転角センサで、モータシャフトの回転角を検出することができる。
軸方向他方側から軸方向一方側に向けて、モータ部、ポンプ部、インバータ部の順に配置した構成において、モータシャフトがポンプ部を貫通し、モータシャフトの軸方向一方側の端部に回転角センサ用磁石を配置し、回転角センサ用磁石に対向してインバータ部に回転角センサを配置した。この構成により、軸方向他方側に回転角センサを配置する場合と比べて、軸方向の小型化を実現することができ、回転角センサからインバータ部への配線等を使用する必要がないので、組付け作業性を向上することができる。

（２）また、前記モータシャフトの軸方向一方側の端部に配置され、前記モータシャフトとともに回転する回転角センサ用磁石をさらに備え、前記回転角センサは、前記回転角センサ用磁石と対向して配置され、前記回転角センサ用磁石の回転角を検出する。
ポンプ部を貫通したモータシャフトの軸方向一方側に回転角センサ用磁石が配置され、回転角検出センサは、回転角センサ用磁石の回転角を検出することでモータシャフトの回転角を検出することができる。

（３）また、前記インバータ部は、前記回転角センサが実装された基板とインバータハウジングと、を備え、前記基板は、前記インバータハウジングに固定されている。
インバータ部の基板は、インバータハウジングに固定されているので、組付け作業性を向上することができる。

（４）また、前記インバータ部は、前記モータ部を駆動する駆動回路が実装された制御駆動用基板と、前記回転角センサが実装された回転角センサ基板と、インバータハウジングと、を備え、前記制御駆動用基板及び前記回転角センサ基板は、前記インバータハウジングに固定されている。
インバータ部の制御駆動用基板及び回転角センサ基板は、インバータハウジングに固定されているので、組付け作業性を向上することができる。

（５）また、前記制御駆動用基板と前記回転角センサ基板とは軸方向に積層されている。
制御駆動用基板と回転角センサ基板とを軸方向に積層されているので、径方向の大型化を防ぐことができる。

（６）また、前記ポンプ部は、ポンプボディを有し、前記基板と前記ポンプボディとの間に配置した放熱ゲルをさらに備えた。
基板に実装されたスイッチング素子（例えば、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ）のような発熱素子の熱が放熱ゲルを介してポンプボディに移動しやすくなり、基板の放熱効率が向上する。

（７）前記回転角センサは、ＭＲセンサである。
回転角センサがＭＲセンサであることで、回転角を検出する構成を小型化することができる。また、車両状況において、電動オイルポンプの制御がしやすくなる。

（８）前記ポンプ部は、前記モータシャフトの軸受けである軸受け部を備える。
ポンプ部が軸受けを有することで、モータシャフトの軸方向一端側を軸支することができ、モータシャフトの偏心を抑制しやすくすることができる。

（９）前記軸受け部は、滑り軸受である。
軸受け部が滑り軸受であることで、軸受け部の耐久性を高めることができる。

上述した実施形態の電動オイルポンプの用途は、特に限定されない。上述した実施形態の電動オイルポンプは、例えば、車両に搭載される。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 電動オイルポンプ
２０ モータ部
３０ ポンプ部
７０ インバータ部

Claims (9)

1. 軸方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータ部と、
   前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部によって前記モータシャフトを介して駆動され、オイルを吸入するとともに吐出するポンプ部と、
   前記ポンプ部の軸方向一方側に配置され、前記モータ部を駆動するインバータ部と、
   を備え、
   前記モータシャフトは、前記ポンプ部を貫通し、
   前記インバータ部に配置され、前記モータシャフトの回転角を検出する回転角センサをさらに備えた、
   電動オイルポンプ。
2. 前記モータシャフトの軸方向一方側の端部に配置され、前記モータシャフトとともに回転する回転角センサ用磁石をさらに備え、
   前記回転角センサは、前記回転角センサ用磁石と対向して配置され、前記回転角センサ用磁石の回転角を検出する、
   請求項１に記載の電動オイルポンプ。
3. 前記インバータ部は、前記回転角センサが実装された基板とインバータハウジングと、を備え、
   前記基板は、前記インバータハウジングに固定されている、
   請求項１又は２に記載の電動オイルポンプ。
4. 前記インバータ部は、前記モータ部を駆動する駆動回路が実装された制御駆動用基板と、前記回転角センサが実装された回転角センサ基板と、インバータハウジングと、を備え、
   前記制御駆動用基板及び前記回転角センサ基板は、前記インバータハウジングに固定されている、
   請求項１又は２に記載の電動オイルポンプ。
5. 前記制御駆動用基板と前記回転角センサ基板とは軸方向に積層されている、
   請求項４に記載の電動オイルポンプ。
6. 前記ポンプ部は、ポンプボディを有し、
   前記基板と前記ポンプボディとの間に配置した放熱ゲルをさらに備えた、
   請求項３に記載の電動オイルポンプ。
7. 前記回転角センサは、ＭＲセンサである、
   請求項２から６のいずれか１項に記載の電動オイルポンプ。
8. 前記ポンプ部は、前記モータシャフトの軸受けである軸受け部を備える、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の電動オイルポンプ。
9. 前記軸受け部は、滑り軸受である、
   請求項８に記載の電動オイルポンプ。

Images