JP2022155502A - 電動モータおよび電動ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】回路基板の発熱部品の熱およびモータの熱を放熱することに優れる電動モータおよび電動ポンプを提供する。【解決手段】中心軸Jを中心として回転可能なロータ22および巻線が巻き回されたステータ23を有するモータ220と、モータ220の外側に配置される回路基板40と、回路基板40に取り付けられた発熱部品と、モータ220および回路基板40を収容するハウジング210と、を備える電動モータ。ハウジング210は、モータ220と、発熱部品と、の間に、モータ220および発熱部品と重なるようにして突出する凸部を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、電動モータおよび電動ポンプに関する。
従来から、モータユニットの外側にヒートシンクを設け、ヒートシンクにFETなどのパワー系回路部品をネジで固定し、パワー系回路部品にて発生した熱を放熱する構成が知られる。
特許文献1のモータユニットでは、モータから発生した熱を速やかに放熱することができず、モータが高温になることで壊れてしまうおそれや、高い出力の状態で稼働する時間が長くできないおそれや、モータの体格が大型化するなどのおそれがある。
本発明の1つの態様によれば、軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能なロータおよび巻線が巻き回された環状のステータを有するモータと、前記モータの外側に配置される回路基板と、前記回路基板に取り付けられた発熱部品と、前記モータおよび前記回路基板を収容するハウジングと、前記モータと、前記発熱部品と、の間にあり、前記モータおよび前記発熱部品と重なるようにして前記ハウジングから突出する凸部とを備える。
本発明の1つの態様によれば、回路基板の発熱部品の熱およびモータの熱を放熱することに優れる電動モータおよび電動ポンプが提供される。
以下、電動モータおよび電動ポンプの本実施形態として、電動オイルポンプを例にして説明する。実施形態の電動オイルポンプは、車両等に搭載される機器のオイル供給に用いられる。
以下で参照する各図面においては、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、X軸方向は、図1および図5に示される中心軸Jの軸方向と平行な方向とする。中心軸Jは、後述するモータ220のシャフト21の中心軸線である。Y軸方向は、X軸と直交する方向のうち、図1および図5の奥行き方向と平行な方向である。Z軸方向は、X軸方向とY軸方向との両方と直交する方向であり、図1および図5の上
下方向と平行な方向である。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のいずれにおいても、図中に示される矢印の向く側を+側、反対側を-側とする。
下方向と平行な方向である。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のいずれにおいても、図中に示される矢印の向く側を+側、反対側を-側とする。
以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸Jに平行な方向(X軸方向)を単に「軸方向」と称する。中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と称する。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」と称する。
また、X軸方向の正の側(+X側)を「フロント側」と称する場合がある。同様に、X軸方向の負の側(-X側)を「リア側」と称する場合がある。フロント側(+X側)は、本発明における軸方向一方側に相当する。リア側(-X側)は、本発明における軸方向他方側に相当する。
以下、図1から図12を参照して、本実施形態の電動オイルポンプ200について説明する。
本実施形態の電動オイルポンプ200は、図1および図2に示すように、ハウジング210と、モータ220と、ポンプ機構30と、回路基板40と、を備える。
ハウジング210は、モータ220を収容するモータハウジング211(モータ収容部)と、ポンプ機構30を収容するポンプハウジング212と、回路基板40を収容する基板ハウジング213(回路基板収容部)と、モータハウジング211(モータ収容部)および基板ハウジング213(回路基板収容部)を隔てる隔壁部330と、隔壁部330から突出する凸部300と、連結部310と、基板カバー241とを有する。ハウジング210は、モータハウジング211や、ポンプハウジング212、基板ハウジング213などを有するハウジング体である。本実施形態の場合、モータ収容部であるモータハウジング211と、ポンプハウジング212と、回路基板収容部である基板ハウジング213と、隔壁部330と、凸部300とは、単一の部材の一部である。
ハウジング210は、モータ220を収容するモータハウジング211(モータ収容部)と、ポンプ機構30を収容するポンプハウジング212と、回路基板40を収容する基板ハウジング213(回路基板収容部)と、モータハウジング211(モータ収容部)および基板ハウジング213(回路基板収容部)を隔てる隔壁部330と、隔壁部330から突出する凸部300と、連結部310と、基板カバー241とを有する。ハウジング210は、モータハウジング211や、ポンプハウジング212、基板ハウジング213などを有するハウジング体である。本実施形態の場合、モータ収容部であるモータハウジング211と、ポンプハウジング212と、回路基板収容部である基板ハウジング213と、隔壁部330と、凸部300とは、単一の部材の一部である。
モータ収容部であるモータハウジング211は、ハウジング210のリア側(-X側)に位置する。モータハウジング211は、軸方向に延びる円筒状である。モータハウジング211は、リア側に開口する凹部からなる第1収容凹部211aを有する。第1収容凹部211aは、後述するベアリングホルダ226によりリア側から塞がれる。
ポンプハウジング212は、ハウジング210のフロント側(+X側)に位置する。ポンプハウジング212は、フロント側に開口する凹部からなる第2収容凹部212aを有する。電動オイルポンプ200は、第2収容凹部212aをフロント側から塞ぐポンプカバー212bを有する。
回路基板収容部である基板ハウジング213は、軸方向に並ぶモータハウジング211(モータ収容部)およびポンプハウジング212の側面に位置する。基板ハウジング213は、モータハウジング211およびポンプハウジング212の図示下側(-Z側)に位置する。基板ハウジング213は、径方向外側から見て概略矩形状である。基板ハウジング213は、軸方向に長辺と、軸方向に交差する方向に短辺の形状である。基板ハウジング213は、ハウジング210の図示下側に向かって開口する第3収容凹部213aを有する。
ハウジング210は、モータ収容部であるモータハウジング211の第1収容凹部211aと、ポンプハウジング212の第2収容凹部212aとを軸方向に繋ぐ第1貫通孔210aを有する。ハウジング210は、第1収容凹部211aと、回路基板収容部である基板ハウジング213の第3収容凹部213aとを径方向に繋ぐ第2貫通孔210bとを有する。すなわち、第2貫通孔210bは、モータハウジング211と基板ハウジング213との間で径方向に延び、後述するジョイントバスバー251a~251cを収容する収容部である。上記収容部は、軸方向に開口し径方向に延びる溝であってもよい。
モータ220は、シャフト21を有するロータ22と、巻線を有するステータ23と、バスバーアッシー224と、バスバーカバー225と、ベアリングホルダ226と、第1ベアリング27および第2ベアリング28と、を備える。シャフト21のフロント側の端部は、ポンプ機構30に連結される。
モータ220のステータ23は、ハウジング210のリア側(-X側)から、例えば、焼き嵌めや圧入または挿入などしてハウジング210へ組み付けられる。焼き嵌めの場合は組立性が良く、組み立て後はハウジング210がステータ23の外周を全体的に亘って保持するため、保持性がよい。つまりハウジング210のモータ収容部であるモータハウジング211とステータ23は接する状態となっている。
また、挿入(すきま嵌め)で組み立てる場合は、ステータ23の径方向外側に貫通孔と、ハウジング210の軸方向にネジ穴とを設け、ステータ23をハウジング210(モータハウジング211)へ挿入し、ボルトなどでねじ止めしてもよい。この場合、ステータ23とハウジング210(モータハウジング211)との径方向の隙間に接着剤を充填するように塗布して、ステータ23の径方向の保持性を高くしてもよい。つまりハウジング210のモータ収容部であるモータハウジング211とステータ23は接着剤を介して繋がっている。
また、挿入で組み立てるとき、予め治具を用いてステータ23を回路基板40側(+Z側)などに寄せた状態(ハウジング210のモータハウジング211に接する状態)にしてねじ止めしてもよい。
回路基板40は、例えばモータ駆動回路451や、モータの駆動を制御する制御部452や逆接防止用の回路453などを含む制御基板である。また、回路基板40は、電源入力部454と、モータ電源出力部455とを備える。回路基板40は、複数の発熱部品43を有する。回路基板40の板面は、発熱部品43を有する第1面411と、第1面411の反対側の第2面412を有する。
本実施形態において回路基板40は、軸方向に延びる矩形板状である。本実施形態において回路基板40は、軸方向に長辺と、軸方向と交差する方向(Y軸方向)に短辺とを有し、角が丸い長方形状である。回路基板40は、モータ220およびポンプ機構30よりも径方向外側に位置し、回路基板40の板面は、モータ220およびポンプ機構30を向いている。本実施形態において回路基板40は、軸方向フロント側端部に電源入力部454を有し、軸方向リア側端部にモータ電源出力部455を有している。
発熱部品43は例えば複数のトランジスタ431やマイコン432などである。複数のトランジスタ431は例えばモータ駆動回路451を構成し、マイコン432はモータ駆動回路451の通電を制御する。
発熱部品43は例えば回路基板40の第1面411に半田付けされる。発熱部品43は、回路基板40の第1面411に半田付けされる金属板からなる金属面434と、回路基板40の第1面411に半田付けされない樹脂製の樹脂面435とを有する。発熱部品43の金属面434が回路基板40の第1面411に対向して半田付けされると、金属面434の反対側となる樹脂面435は、回路基板40の第1面411と同じ方向を向く。
回路基板40は、発熱部品43の金属面434が半田付けされる領域に、第1面411から、第1面411に反対側の板面である第2面412へ貫通する基板貫通孔413(スルーホール)を有する。基板貫通孔413は、孔の内面と、第1面411および第2面412における基板貫通孔413の開口箇所の周囲に、銅箔を有している。銅箔は連続し、第1面411側と第2面412側とで繋がっている。第1面411の基板貫通孔413の開口箇所および基板貫通孔413の内面ならびに第2面412の基板貫通孔413の開口箇所は、連続した銅箔によって、発熱部品43の熱を第1面411から第2面412へ伝えることができる。この構成によって、回路基板40は発熱部品43の熱を第1面411側(発熱部品43自身から)から放熱できるとともに、第2面412側からも放熱することが可能である。
回路基板40は、ハウジング210の回路基板収容部である基板ハウジング213に、発熱部品43を後述するハウジング210の凸部300と重なるように、回路基板40の板面である第1面411または第2面412が凸部300側(モータ220側)を向いて取り付けられる。つまり、発熱部品43は凸部300と重なるように配置される。第1面411が凸部300側を向いて取り付けられる場合、発熱部品43の樹脂面435を凸部300と接するように組み付けることで、発熱部品43の熱を凸部300へ伝えることができる。つまり発熱部品43の熱を凸部300へ放熱できる。
また、第2面412が凸部300側を向いて取り付けられる場合、発熱部品43と凸部300とが重なるように回路基板40はハウジング210の回路基板収容部である基板ハウジング213に組み付けられる。発熱部品43と凸部300とが重なるため、発熱部品43が半田付けされる領域にある基板貫通孔413も凸部300と重なるように組み付けられる。回路基板40の第2面412と凸部300との間には、放熱部材51を挟んで組み付けてもよい。
バスバーアッシー224は、図6に示すように、3本のバスバー224a、224b、224cと、バスバー224a~224cを保持する樹脂製のバスバーホルダ224dとを有する。バスバーホルダ224dは、軸方向から見て円環状である。3本のバスバー224a~224cは、バスバーホルダ224dのリア側を向く面にねじ止めされる。
バスバーアッシー224は、ステータ23のリア側に位置する。バスバーアッシー224は、モータハウジング211の第1収容凹部211aに、リア側から挿入される。
3本のバスバー224a~224cの一方側の端部は、コイル23cからリア側へ延びるコイル線23dと接続される。3本のバスバー224a~224cは、コイル線23dとの接続位置から、基板ハウジング213側へ延びる。3本のバスバー224a~224cの他方側の端部は、バスバーホルダ224dの基板ハウジング213側(図示下側)の端部に配置される。3本のバスバー224a、224b、224cの他方側の端部は、後述する3本のジョイントバスバー251a、251b、251cにそれぞれ接続される。
3本のバスバー224a~224cの一方側の端部は、コイル23cからリア側へ延びるコイル線23dと接続される。3本のバスバー224a~224cは、コイル線23dとの接続位置から、基板ハウジング213側へ延びる。3本のバスバー224a~224cの他方側の端部は、バスバーホルダ224dの基板ハウジング213側(図示下側)の端部に配置される。3本のバスバー224a、224b、224cの他方側の端部は、後述する3本のジョイントバスバー251a、251b、251cにそれぞれ接続される。
バスバーカバー225は、図5に示すように、バスバーアッシー224のリア側に位置する。バスバーカバー225は、第1収容凹部211aに、リア側から挿入される。バスバーカバー225は、軸方向から見て円環状である。バスバーカバー225は、バスバーアッシー224をリア側から覆う。バスバーカバー225のリア側からベアリングホルダ226が被せられる。ベアリングホルダ226は、第1収容凹部211aをリア側から塞ぐ。
バスバーカバー225は、リア側を向く面の外周端に、段差部225aを有する。段差部225aは、リア側を向く面と、径方向外側を向く面とを有する。段差部225aの内部に、Oリングからなる弾性部材225bが配置される。弾性部材225bは、ベアリングホルダ226とバスバーカバー225とによって軸方向に挟まれる。ベアリングホルダ226は、弾性部材225bを介して、バスバーカバー225をフロント側へ押す。
バスバーカバー225は、バスバーアッシー224とベアリングホルダ226との間に挿入されるスペーサとして機能する。バスバーカバー225は、弾性部材225bによってフロント側へ押されることにより、バスバーアッシー224をフロント側へ押す。この構成により、バスバーカバー225は、バスバーアッシー224を軸方向において固定する。バスバーカバー225とバスバーアッシー224は、単一の部材の一部であってもよい。
ベアリングホルダ226は、バスバーカバー225をリア側から覆う円板状の部材である。ベアリングホルダ226は、中心軸Jに沿って延びる円筒部226aと、円筒部226aの外周面から径方向外側に広がるホルダ本体226bとを有する。円筒部226aは、軸方向の両側に開口する。円筒部226aのフロント側の開口部に第1ベアリング27が挿入される。第1ベアリング27は、円筒部226aの内部に位置するベアリング支持面226cによってリア側から支持される。
ベアリングホルダ226は、径方向において、バスバーカバー225の外側まで広がる。ベアリングホルダ226は、バスバーカバー225の径方向外側において、ハウジング210にねじ止めされる。円筒部226aのリア側の端部に、ブリーザ26bが挿入される。
第2ベアリング28は、第1収容凹部211aと第2収容凹部212aとを接続する第1貫通孔210aに、リア側から挿入される。第1貫通孔210aの内部には、オイルシール15と、固定リング16と、ウェーブワッシャ17と、第2ベアリング28とが、フロント側から順に配置される。
シャフト21は、第2ベアリング28、ウェーブワッシャ17、固定リング16、およびオイルシール15の内孔に通される。シャフト21のフロント側の端部に、ポンプ機構30が連結される。
バスバーユニット250は、モータ220と回路基板40とを接続する。バスバーユニット250は、回路基板40のリア側の端部に接続される。バスバーユニット250は、第3収容凹部213aと第1収容凹部211aとを繋ぐ第2貫通孔210bの内部に収容される。また、バスバーユニット250を用いず、3本のバスバー224a~224cにてモータ220と回路基板40とを直接に接続してもよい。例えば、3本のバスバー224a~224cと固定具となる部材とを樹脂で一体成形し、固定具の固定箇所でハウジング210にねじ止めしてもよい。このとき3本のバスバー224a~224cの一方側の端部は、コイル線23dと接続し、3本のバスバー224a~224cの他方側の端部は、第2貫通孔210bを通り、回路基板40に接続すればよい。かかる構成によってバスバーホルダ224dは軸方向から見て円環状である必要なく、樹脂製としたバスバーカバー225の軸方向から見た円環状を、軸方向に延ばし筒状にもすることで、バスバーホルダ224dの円環状を担い、ハウジング210とバスバー224a~224cを隔てることが可能となる。
ジョイントバスバー251a~251cの一方の端部はジョイントバスバーホルダ252からモータ220に向かって延びる。ジョイントバスバー251a~251cの他方の端部は、ジョイントバスバーホルダ252から回路基板40に向かって延びる。
3本のジョイントバスバー251a~251cの他方の端部は、回路基板40を厚さ方向に貫通する。3本のジョイントバスバー251a~251cの他方の端部は、回路基板40上の配線パターンと半田接合される。また、3本のジョイントバスバー251a~251cを用いず、3本のバスバー224a~224cにてモータ220と回路基板40とを直接に接続する場合においても、同様に3本のバスバー224a~224cの他方の端部を回路基板40の厚さ方向に貫通し、回路基板40上の配線パターンと半田接合してよい。
ハウジング210は、例えば自動車のオイルパンなど、電動オイルポンプ200が取り付けられる被取付体に電動オイルポンプ200を取り付けるための板状の取付板部70をさらに有する。取付板部70は軸方向に広がった取付面71を有し、電動オイルポンプ200は、取付面71が被取付体に接触した状態で固定部材によって被取付体に固定される。つまり、ハウジング210は、軸方向に広がって被取付体に接触する取付面71を有する。また、ハウジング210は、軸方向に延びて取付面71を有した取付板部70を備える。取付面71は、取付板部70の軸方向全体に連続して続く必要はなく、複数箇所に分かれて構成されていてもよい。固定部材としては例えばボルト、圧入ピン、リベットなどが用いられ得る。本実施形態では、固定部材として、分解容易性などが考慮されてボルトが採用される。
取付板部70は、軸方向に並ぶモータハウジング211(モータ収容部)およびポンプハウジング212の側面に位置する。取付板部70は、軸方向に並ぶモータハウジング211およびポンプハウジング212の径方向外側に位置する。取付板部70は、モータハウジング211およびポンプハウジング212から離れる方向に厚みを有している。取付板部70の取付面71は、取付板部70において、モータ220およびポンプ機構30側(中心軸J側)から、該厚みを通じ、+Y軸方向へ最も離れている。取付面71は取付板部70において、モータ220およびポンプ機構30側(中心軸J側)から該厚みを通じた+Y軸方向に限らない。例えば取付面71は取付板部70において、モータ220およびポンプ機構30側(中心軸J側)である-Y軸方向(図2参照)に設けていてもよい。被取付体に接触する取付面71を中心軸J側にすることで、電動オイルポンプ200の外側に取付板部70を配置するような状態で、電動オイルポンプ200を被取付体に取り付けることができ、取付板部70がモータおよびポンプ機構を外部からの悪影響から守る役割を担うことができる。被取付体から柱状のボスなどを設けることで、取付面71が取付板部70において、中心軸J側である-Y軸方向にあっても被取付体に取り付けることが可能となる。
取付板部70は、取付面71と、回路基板40の板面411、412とが、交差する関係に位置している。つまり、取付板部70および取付面71と、回路基板収容部である基板ハウジング213および回路基板40の板面(411または412)とは、軸方向に並ぶモータハウジング211およびポンプハウジング212の側面に位置し、取付板部70および取付面71と、基板ハウジング213および回路基板40の板面とはお互いが交差する向きの位置関係にある。よって取付面71の延長面と、回路基板40の板面の延長面とは交差する。本実施形態において、図10、図2に示すように、取付板部70は+Z方向に延び、回路基板40は-Y方向に延びている。取付面71と、回路基板40の板面(411または412)とがお互いに、または片方が仮想延長すると、Z方向とY方向で突き当り、Z方向とY方向の角隅部ができる。モータ220(モータハウジング211)およびポンプ機構30(ポンプハウジング212)は、取付面71と、回路基板40の板面(411または412)とがお互いに、または片方が仮想延長してできる角隅部の内角β側に位置する。つまり、取付面71を仮想延長した第3面と、回路基板40の板面を仮想延長した第4面とが交わる角の内角側にモータ220(モータハウジング211)およびポンプ機構30(ポンプハウジング212)が位置する。または取付面71を仮想延長した第3面と回路基板40の板面が交わる角の内角側や、取付面71と回路基板40の板面を仮想延長した第4面とが交わる角の内角側にモータ220(モータハウジング211)およびポンプ機構30(ポンプハウジング212)が位置する。
この構成によって、取付面71に沿って取付面71から離れる方向に、取付板部70、モータ220およびポンプ機構30、回路基板40となる順に配置した場合と比較し、径方向に小型化できる。また、回路基板40が軸方向と交差する方向に板面を配置した場合と比較し、小型化できる。例えば制御基板である回路基板40が軸方向と交差する方向に板面を配置した構成では、回路基板40の長辺が、モータ220やポンプ機構30の径方向よりも長くなるおそれがあり、径方向に小型化できない。径方向に小型化できない場合、自動車のオイルパンなどに取り付ける電動オイルポンプ200が、近接する自動車のトランスミッションやボディ関係の部材に干渉するおそれがある。
本実施形態において回路基板40は、軸方向フロント側端部に電源入力部454を有し、軸方向リア側端部にモータ電源出力部455を有している。回路基板40の軸方向フロント側の端部に配置された電源入力部454に入力された電源は、回路基板40に設けられた基板配線パターンを経由して、回路基板40の軸方向リア側の端部に配置されたモータ電源出力部455から出力される。つまり、電源は、回路基板40の軸方向フロント側の端部で基板配線パターンに入力された後、回路基板40の軸方向のリア側の端部からモータ220のバスバーに向けて出力される。掛かる構成では、回路基板40について次のような基板配線パターンを採用することが可能である。即ち、電源入力部454に入力された電源の回路基板40内での流れについて、モータ電源出力部455に至るまでの過程で、軸方向リア側からフロント側に向けて逆戻りするルートを設けないか、あるいは前記ルートを最小限に留める基板配線パターンである。よって、電動オイルポンプ200によれば、モータ電源出力部455が回路基板40の軸方向リア側の端部とは異なる箇所に配置される構成に比べて、基板配線パターンの総延長を短くして回路基板40の小型化(面積の縮小)を図ることができる。軸方向リア側からフロント側に向けて逆戻りするルートを設けないため、回路基板40の短辺方向(Y軸方向)に基板配線パターンを必要としない為、回路基板40の短辺方向(第2短辺方向)が小型にでき、電動オイルポンプ200全体として径方向に小型化できる。回路基板40の長辺を、軸方向配置し、また、軸方向に並ぶモータ220およびポンプ機構30の側面に配置することで、電動オイルポンプ200を径方向に小型化できる。
取付板部70の取付面71側から、軸方向を水平に見た時、取付板部70は、軸方向と交差する方向(Z方向)において、モータハウジング211およびポンプハウジング212よりも小さい。この構成によって、取付板部70は、モータハウジング211およびポンプハウジング212の外形よりも外側に突出しないため、電動オイルポンプ200を径方向に小型化できる。
取付板部70は、少なくとも2つの取付孔721、722を有し、取付孔721、722は、ポンプハウジング212よりも軸方向外側およびモータハウジング211よりも軸方向外側にある。また、取付孔721、722は、Z方向に、基板ハウジング213からモータハウジング211およびポンプハウジング212の間にある。この構成によって、径方向外側に取付孔721、722が突出しないため径方向に小型できる。
取付板部70は、フロント側取付孔721(第1取付孔721)からリア側取付孔722(第2取付孔722)までの軸方向の範囲に、ポンプ機構30が吸入および吐出する流体を、吸入する吸入口731と、吐出する吐出口734と、流体が流れる流路73とを有する。この構成によって、取付板部70が吸入口731と、吐出口734と、流路73とを有するため、取付板部70の周囲に吸入口731や、吐出口734や、流路73などを有する構造がある場合と比較し、小型化できる。
取付板部70の第1取付孔721から第2取付孔722までの軸方向の範囲に、吸入口731と、吐出口734とを有する。この構成では、モータハウジング211よりも軸方向外側およびポンプハウジング212よりも軸方向外側にある、第1取付孔721と、第2取付孔722との間の軸方向の範囲に、吸入口731と、吐出口734とを有するため、取付孔721、722よりも吸入口731と、吐出口734とが軸方向外側に位置しないため、軸方向に小型である。
取付板部70は、さらにフロント側取付孔723(第3取付孔723)を有する。取付面71を正面に見て、第3取付孔723は、第1取付孔721に対して中心軸Jの径方向(Z方向)にずれている。取付板部70が第3取付孔723をさらに有していることで、被取付体への固定が向上し、電動オイルポンプ200の固定が安定する。第1~第3取付孔の3箇所の固定によって電動オイルポンプ200の固定が向上、安定するため、吸入口731および吐出口734の被取付体への固定が向上、安定する。取付板部70の第1取付孔721から第3取付孔723までの径方向(Z方向)の範囲に、吸入口731と、吐出口734とを有する。この構成ではZ方向に、基板ハウジング213からモータハウジング211およびポンプハウジング212の間にある取付板70があり、取付板部70の第1取付孔721から第3取付孔723までの径方向(Z方向)の範囲に、吸入口731と、吐出口734とを有するため、取付孔721、723よりも径方向外側に吸入口731と、吐出口734とがある場合と比較し径方向に小型化できる。また取付板部70の外形よりも吸入口731と、吐出口734とがZ方向に出ていないため小型である。
取付面71側から見て(Y方向の+側から-側を見て)、吸入口731と、吐出口734とは互いに軸方向にずれている。本実施形態において、吸入口731は吐出口734よりも軸方向リア側に位置する。またさらに、Z方向の+側を上にして見たとき、吸入口731は吐出口734よりもZ方向下側に位置する。この構成によって、吸入口731と、吐出口734とが同じ軸方向の箇所に位置し、Z方向下側から順に、吸入口731、吐出口734と配置する場合と比較し、径方向に小型することが可能である。
本実施形態において、取付面71は取付板部70の全体に亘って連続する必要はなく部分的に構成されていてもよい。取付面71は、被取付体に接する箇所だけとしてもいい。取付面71は、例えば第1取付孔721~第3取付孔723および吸入口731ならびに吐出口724の周辺にだけ構成されてもよい。取付面71は、位置決め箇所の周囲にもあってよい。
取付面71は、吸入口731の周囲に吸入口面部715と、吐出口734の周囲に吐出口面部716と、を有してもよい。吸入口731および吸入口面部715と、吐出口734および吐出口面部716とが軸方向にずれて配置することで、軸方向の同じ箇所でZ方向に並んで吸入口731および吸入口面部715と、吐出口734および吐出口面部716とを配置した場合と比べ、より径方向に小型化できる。
流路73は吸入側流路732と、吐出側流路733とを有する。吸入側流路732は、例えば吸入口731からポンプ機構30側へ向かい軸方向と交差する方向に延びる第1吸入流路7321と、ポンプ機構30側およびポンプハウジング212から取付板部70側に延びる第3吸入流路7323と、第1吸入流路7321および第3吸入流路7323に繋がる第2吸入流路7322と、を有する。また、例えば吐出側流路733は、ポンプ機構30側およびポンプハウジング212から取付板部70側に延びる第1吐出流路7331を有する。吐出側流路733は、1つだけでも、2つ以上の複数有していてもよい。本実施形態の場合、流路73は、第1吐出流路7331から分岐し、第1吸入流路7321の第2吸入流路7322側から離れる位置に接続するリリーフ流路735を有する。リリーフ流路735は、ポンプ機構30が吐出した流体が吸入側流路732側へ還流するための流路である。本実施形態では、リリーフ流路735は、軸方向に沿う流路と、軸方向と交差する方向を向く流路とを有する。本実施形態において、第3吸入流路7323は、吸入口731を基準に、ポンプ機構30までの流路(経路)において、ポンプ機構30およびポンプハウジング212に接続する最終吸入流路である。最終吸入流路は第3吸入流路7323に限らない。
第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)と、第1吐出流路7331とは、互いの流路に沿って取付板部70とポンプハウジング212とに通じている。本実施形態において、最終吸入流路7323と、第1吐出流路7331とは、取付板部70からポンプハウジング212まで直線で繋がっている。最終吸入流路7323と、第1吐出流路7331とは、取付面71側から、例えば金型成形時や切削加工などによって成形される。ポンプハウジング212へ繋がる最終吸入流路7323と、第1吐出流路7331とが直線のため、ポンプ機構30が流体を吸入および吐出する際の抵抗が抑えられ、ポンプとしての性能低下を抑制できる。また、ポンプハウジング212へ繋がる最終吸入流路7323と、第1吐出流路7331とが直線のため、ハウジング210が作製しやすい。
第3吸入流路7323は、取付板部70の取付面71側からドリルなどで加工によって作製される。このとき、取付板部70に開けられた開口箇所は、第3吸入流路7323と、外部との接続を封じるため、蓋部材やキャップ部材などが圧入やネジ嵌合などによって取り付けられる。
第3吸入流路7323は、吸入口731および吸入口周囲の取付面(吸入口面部)715よりも軸方向のフロント側且つ、吐出口734よりもZ方向下側に位置する。この構成によって、取付板部70の、吸入口731および吸入口周囲の取付面(吸入口面部)715の軸方向フロント側と、吐出口734よりもZ方向下側との領域に、取付面を必要としない第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)を配置することができるため、軸方向に近接する箇所に吐出口734と第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)を配置しても、取付板部70をZ方向に小型にできる。つまり径方向に小型化できる。また、前述のとおり、第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)と、第1吐出流路7331とは、ポンプハウジング212まで直線で繋がっているため、ポンプハウジング212を複雑な形状にする必要がなく、ポンプハウジング212およびハウジング210を軸方向および径方向に小型化することができる。第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)は、吐出口734と全く同じ軸方向箇所にある必要はなく、吐出口734の中心から軸方向にずれていてもよい。ハウジング210内の構造を考慮したり、ポンプ機構30の性能を考慮して、適宜第3吸入流路7323(最終吸入流路7323)の配置箇所を調整してもよい。
本実施形態において、第2吸入流路7322と、リリーフ流路735とは、軸方向に沿って延び、基板ハウジング213側からモータハウジング211およびポンプハウジング212側へ(Z方向に)ずれており、径方向(Y方向)にお互いが少なくとも一部重なるように配置されている。かかる構成によって、径方向に小型化である。つまり、取付板部70に設ける、第2吸入流路7322と、リリーフ流路735とがZ方向に重なっているため、取付板部70のY方向における厚みが小さくできるため径方向に小型化できる。取付板部70の該厚みが薄くなるように小型化できるため、被取付体から電動オイルポンプ200の外形までの長さが短くできるため、被取付体全体の小型化に寄与したり、電動オイルポンプ200の周囲に存在し得る部材との干渉が抑制できる。また、取付板部70の該厚みが薄くできるため、取付面71に垂直な方向に被取付体から電動オイルポンプ200が突き出す距離が短かくなる。モ電動オイルポンプ200の突き出す距離が短いため、突き出す距離と、電動オイルポンプ200の重量とにかかわるモーメントが小さく、電動オイルポンプ200が動作する際の振動や騒音が低減されたり、被取付体から振動によって電動オイルポンプ200が受ける影響を低減することが可能である。
本実施形態において、電動オイルポンプ200は基板ハウジング213のフロント側から軸方向に延びるコネクタ部2135を有する。コネクタ部2135は外部と電動オイルポンプ200とを接続する箇所である。コネクタ部2135は、図4や図6に表れるように、回路基板40の軸方向フロント側端部の図示しない電源入力部454へ接続する端子を備える。コネクタ部2135の外部接続を受け入れる箇所は基板ハウジング213と、モータハウジング211およびポンプハウジング212との間にある。つまり、コネクタ部2135はZ方向において、基板213からモータハウジング211およびポンプハウジング212との間に位置する。この構成によって、コネクタ部2135がZ方向において、基板ハウジング213からモータハウジング211およびポンプハウジング212に対して離れる方向に配置した場合と比較し、径方向に小型化できる。
ハウジング210は、モータ収容部であるモータハウジング211と、回路基板収容部である基板ハウジング213との間に、隔壁部330を有する。隔壁部330はモータハウジング211と基板ハウジング213を隔て、モータ220のステータ23の外周と接している。隔壁部330は、ステータ23と離れる方向に厚みを有し、ステータ23と接する反対側の面は基板ハウジングの内側にある。隔壁部330は、ステータ23からポンプハウジング212側へ延びている。隔壁部330は、リア側で一部延在しておらず、第3収容凹部213aと第1収容凹部211aとを繋ぐ第2貫通孔210bの領域となっている。隔壁部330は、軸方向から見た断面の形状は、ステータ23に沿って円弧状である。
ハウジング210は、隔壁部330から回路基板40側に突出する凸部300を有する。凸部300は、モータ220のステータ23と、回路基板40の発熱部品43との間で、径方向に重なるように位置する。
回路基板40の第2面412が凸部300側を向いて組み付けられるとき、中心軸Jから径方向外側に向いた順に、モータ220のステータ23と、凸部300(隔壁部330を含む)と、放熱部材51と、回路基板40と、発熱部品43と、の順に接している。
凸部300は、例えば台状であり、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形である。凸部300の回路基板40側の端は、回路基板40の第2面412に沿った面形状である。
凸部300は、モータ220のリア側で突出する第1凸部301と、モータ220のフロント側で突出する第2凸部302とを有する。第1凸部301と第2凸部302とは、軸方向に並び、モータの軸方向の範囲内で配置される。例えば第1凸部301は、モータ220と、発熱部品であるトランジスタ431と重なるようにモータ220のリア側に位置する。例えば第2凸部302は、モータ220と、発熱部品であるマイコン432と重なるようにモータ220のフロント側に位置する。
第1凸部301は、例えば軸方向に長辺を持つ長方形の形状であり、軸方向に沿って延びた形状である。第2凸部302は、例えば概略正方形である。
ハウジング210の回路基板収容部である基板ハウジング213は、回路基板40の周囲を覆う壁部320を有する。壁部320は、回路基板40の板面と交差する方向や板面に沿う方向に面を有している。回路基板40の板面と交差する壁部321、322は、回路基板40の厚みの周りを周回するように、-Z方向に立っている。回路基板40の板面に沿う壁部323は、例えば板面と対向するように、軸方向のフロント側に延びる。壁部320の外側は、電動オイルポンプ200の外部であり、外部から見た壁部は外表面を有している。つまり壁部320は回路基板収容部である基板ハウジング213の内側と、電動オイルポンプ200の外部とに面している。
基板ハウジング213の壁部320は、軸方向に沿う面を有する壁部321を2箇所有し、軸方向と交差する壁部322を2箇所有する。
基板ハウジング213の壁部320は、軸方向に沿う面を有する壁部321の角(端部)と角(端部)とに接続する壁部322を有する。基板ハウジング213の壁部320は、軸方向と交差する壁部322をの角(端部)と角(端部)とに接続する壁部321を有する。
(第3凸部がある)
凸部300は、第1凸部301と、壁部320との間に第3凸部303を有する。第3凸部303は、例えば第1凸部301から軸方向と交差する方向(Y軸方向)に位置する。第3凸部303は第1凸部301と壁部320との間にあり、隔壁部330から突出する。第3凸部303の形状は、第1凸部301と同様に、台状であり、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形である。凸部300の、隔壁部330から回路基板40側(-Z方向)への方向を凸部300の高さとした場合、第3凸部303の、回路基板40側の端部は、例えば第1凸部301の回路基板40側の端部と同じ高さに位置する。
凸部300は、第1凸部301と、壁部320との間に第3凸部303を有する。第3凸部303は、例えば第1凸部301から軸方向と交差する方向(Y軸方向)に位置する。第3凸部303は第1凸部301と壁部320との間にあり、隔壁部330から突出する。第3凸部303の形状は、第1凸部301と同様に、台状であり、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形である。凸部300の、隔壁部330から回路基板40側(-Z方向)への方向を凸部300の高さとした場合、第3凸部303の、回路基板40側の端部は、例えば第1凸部301の回路基板40側の端部と同じ高さに位置する。
隔壁部330は軸方向から見た断面において、中心軸Jを中心とした円弧状になっている。軸方向から見た断面において隔壁部の外側(壁部側)は、壁部330に近いほど凸部300の高さ方向において低い位置になる。本実施形態では、第1凸部301は軸方向から見た断面において隔壁部330の中央から突出し、第3凸部301は軸方向から見た断面において隔壁部330の、第1凸部301と壁部320との間から突出する。この構成により第3凸部303の高さは、第1凸部301の高さよりも高い。第1凸部301と第3凸部303は同様の外形形状であるため、第3凸部303は、第1凸部301よりも高い分、体積が大きい。
本実施形態では、第1凸部301は、軸方向から見た断面において隔壁部330の中央に位置する。また、第3凸部303は、軸方向から見た断面において第1凸部301の左側と右側にそれぞれ1つずつ位置する。第1凸部301と第3凸部303とはそれぞれ、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形であり、軸方向に延びる長さも同じである。
凸部300はさらに、フロント側の壁部323から突出する第4凸部304を有する。第4凸部304は、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て、ポンプ機構30と径方向に重なっている。ポンプ機構30が吸入および吐出する流体をこの構成によって第4凸部304に伝わった熱をポンプ機構30が吸入および吐出する流体へ伝えることができる。よって第3連結部313に伝わった発熱部品43(逆接防止用の回路453に用いるトランジスタ431)の熱を流体へ放熱することができる。
(連結部がある)
ハウジング210は、凸部300と壁部320を連結する連結部310を有する。連結部310は、凸部300と、壁部320とを繋げている。本実施形態において、連結部310は、隔壁部330から回路基板40側へ突出し、軸方向に交差する方向または沿う方向に面を有する板状である。連結部310は隔壁部330に繋がっていなくてもよい。
ハウジング210は、凸部300と壁部320を連結する連結部310を有する。連結部310は、凸部300と、壁部320とを繋げている。本実施形態において、連結部310は、隔壁部330から回路基板40側へ突出し、軸方向に交差する方向または沿う方向に面を有する板状である。連結部310は隔壁部330に繋がっていなくてもよい。
(第1連結部)
連結部310は、軸方向に延びる第1連結部311と、軸方向と交差する方向に延びる第2連結部312とを有する。本実施形態において第1連結部311は第1凸部301のフロント側から軸方向に延び、第1凸部301と、第4凸部304とを連結する。また、第1連結部311の、第1凸部301と、第4凸部304との間には第2凸部302が位置する。第2凸部302は第1連結部311によって、第1凸部301と第4凸部304とに連結し繋がる。
連結部310は、軸方向に延びる第1連結部311と、軸方向と交差する方向に延びる第2連結部312とを有する。本実施形態において第1連結部311は第1凸部301のフロント側から軸方向に延び、第1凸部301と、第4凸部304とを連結する。また、第1連結部311の、第1凸部301と、第4凸部304との間には第2凸部302が位置する。第2凸部302は第1連結部311によって、第1凸部301と第4凸部304とに連結し繋がる。
(第2連結部)
本実施形態において第2連結部312は、第1凸部301から軸方向と交差する方向(Y軸方向)に延び、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321とを連結する。また、第2連結部312の、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321との間には第3凸部303が位置する。第3凸部303は第2連結部312によって、第1凸部301と軸方向に沿う面を有する壁部321とに連結し、繋がる。第2連結部312は、軸方向と交差する方向(Y軸方向)の一方の壁部321から他方の壁部321まで直線的に第1凸部301と第3凸部303とを連結する。
本実施形態において第2連結部312は、第1凸部301から軸方向と交差する方向(Y軸方向)に延び、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321とを連結する。また、第2連結部312の、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321との間には第3凸部303が位置する。第3凸部303は第2連結部312によって、第1凸部301と軸方向に沿う面を有する壁部321とに連結し、繋がる。第2連結部312は、軸方向と交差する方向(Y軸方向)の一方の壁部321から他方の壁部321まで直線的に第1凸部301と第3凸部303とを連結する。
連結部310はさらに、第1連結部311から軸方向と交差する方向に沿って延び、壁部320と連結する第3連結部313と、第2連結部312から軸方向に沿って延び、壁部320と連結する第4連結部314とを有する。
第3連結部313は、軸方向と交差する方向に沿って延び、第1連結部311と、軸方向に沿う面を有する壁部321とを連結する。第3連結部313は軸方向に沿う面を有する壁部321の一方から他方までを直線的に連結する。軸方向から見て、隔壁部330から回路基板40側(-Z方向)への方向を高さとした場合、第3連結部313は、高さが変化する段付き形状を有している。
第3連結部313は例えばフロント側に位置する。第3連結部313の少なくとも一部は、基板ハウジング213の開口側(-Z方向)から見て、ポンプハウジング212と径方向に重なっている。ポンプ機構30が吸入および吐出する流体を流す流路31をハウジング210は有し、流路31の外壁は、基板ハウジング213の第3収容凹部213aの内側にある。第3連結部313の少なくとも一部は、流路31の外壁から突出している。この構成によって第3連結部313に伝わった熱を流路31の外壁へ伝えることができる。流路31の内部は流体が流れるため、流路31の外壁が受けた熱は流路31の内部を流れる流体へ伝えることができる。つまり第3連結部313に伝わった発熱部品43の熱とモータ220の熱を流体へ放熱することができる。
第4連結部314は、軸方向に沿って延び、第2連結部312と、軸方向と交差する面を有する壁部322とを連結する。第4連結部314は軸方向と交差する面を有する壁部322の一方から他方まで(フロント側からリア側)を直線的に連結する。第4連結部314は第3凸部303と、軸方向に沿う面を有する壁部321との間に位置し、軸方向のフロント側とリア側を直線的に延びる。また、第4連結部314の一部は基板ハウジング213のフロント側で、軸方向に沿う面を有する壁部321(323)にも連結する。
連結部310はさらに、第2凸部302と、軸方向に沿う面を有する壁部321とを連結する第5連結部315を有する。第5連結部315は、第2凸部302から軸方向と交差する方向(Y軸方向)へ延び、軸方向に沿う面を有する壁部321の一方と他方に連結する。
本実施形態において、ハウジング210の回路基板収容部である基板ハウジング213
は、軸方向に長辺(第1長辺)と、軸方向に交差する方向(Y軸方向)に短辺(第1短辺)であり、基板ハウジング
213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形である。回路基板40は軸方向に長辺(第2長辺)と、軸方向に交差する方向(Y軸方向)に短辺(第2短辺)であり、矩形板状である。回路基板40は、基板ハウジング213の開口から基板ハウジング213に入り、基板ハウジング213の開口側からモータ220およびポンプ機構30ならびに隔壁部330側へネジ2134で固定される。基板ハウジング213は、回路基板40を固定するネジ2134を締結するネジ穴2133を有する。本実施形態において、基板ハウジング213のネジ穴2133は、隔壁部330から基板ハウジング213の開口側へ突出した筒部2132に形成される。
は、軸方向に長辺(第1長辺)と、軸方向に交差する方向(Y軸方向)に短辺(第1短辺)であり、基板ハウジング
213の開口側(-Z方向)から見て概略矩形である。回路基板40は軸方向に長辺(第2長辺)と、軸方向に交差する方向(Y軸方向)に短辺(第2短辺)であり、矩形板状である。回路基板40は、基板ハウジング213の開口から基板ハウジング213に入り、基板ハウジング213の開口側からモータ220およびポンプ機構30ならびに隔壁部330側へネジ2134で固定される。基板ハウジング213は、回路基板40を固定するネジ2134を締結するネジ穴2133を有する。本実施形態において、基板ハウジング213のネジ穴2133は、隔壁部330から基板ハウジング213の開口側へ突出した筒部2132に形成される。
本実施形態において第1連結部311~第5連結部315は、基板ハウジング213の開口側から+Z方向に見て、格子状である。図7に示すように軸方向を縦とした場合、回路基板収容部である基板ハウジング213において、第1連結部311は、中央付近で軸方向に沿って延び、モータ220と重なる第1凸部301および第2凸部302と、ポンプ機構30と重なる第5凸部305と、に連結する。第4連結部314は、第3凸部303と、壁部320との間で軸方向に沿って延び、軸方向と交差する面を有する壁部322の一方から他方に連結している。軸方向に延びた、1つの第1連結部311と、2つの第4連結部314とに交差するようにして、第2連結部312と第3連結部313と第5連結部315とが、軸方向に沿う面を有する壁部321の一方から他方に連結している。第1連結部311と、第2連結部312との、第1凸部301および第2凸部302から壁部320までの距離は、第2連結部312の方が短い。
筒部2132は、壁部320、または第1連結部311~第5連結部315の途中、または第1連結部311~第5連結部315いずれかが互いに交差した箇所に設けられる。
<効果>
ハウジング210の、凸部300は、次のようにモータ220と、回路基板40の発熱部品43と、重なる。すなわち、回路基板40の第2面412が、モータ220およびポンプ機構30に向いて基板ハウジング213に組み付けられるとき、中心軸Jから径方向外側へ順に、モータ220と、凸部300と、放熱部材51と、回路基板40と、発熱部品43と、の順に接している。また、軸方向に沿う断面から見て、径方向に(中心軸Jから径方向外側に)、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なる。またさらに、軸方向と直交する断面から見て、径方向に(中心軸Jから径方向外側に)、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なる。モータ220と、凸部300と、発熱部品43とは、軸方向に沿う断面から見る場合も、軸方向と直交する断面から見る場合も、それぞれの中心部位同士が重なる必要はなく、それぞれの中心部位が合っていたくても、少なくとも一部分が重なっていればよい。 かかる構成によって、発熱部品43の熱およびモータ220の熱を凸部300が受け、発熱部品43とモータ220との熱を放熱できる。熱を受けた凸部300は、発熱部品43が接していない側面から外側に熱を放熱することができる。凸部300は発熱部品43の熱だけでなく、モータ220の熱も放熱するため、放熱が優れる。放熱が優れるため、例えばモータ220が高い出力の状態で稼働する時間が長くできる。また、モータ220の体格を大型化することなく、高出力の稼働をすることが可能となる。放熱が優れない場合は、例えば発熱部品43やモータ220が仕様上限温度に達してしまい、壊れてしまうおそれがある。
ハウジング210の、凸部300は、次のようにモータ220と、回路基板40の発熱部品43と、重なる。すなわち、回路基板40の第2面412が、モータ220およびポンプ機構30に向いて基板ハウジング213に組み付けられるとき、中心軸Jから径方向外側へ順に、モータ220と、凸部300と、放熱部材51と、回路基板40と、発熱部品43と、の順に接している。また、軸方向に沿う断面から見て、径方向に(中心軸Jから径方向外側に)、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なる。またさらに、軸方向と直交する断面から見て、径方向に(中心軸Jから径方向外側に)、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なる。モータ220と、凸部300と、発熱部品43とは、軸方向に沿う断面から見る場合も、軸方向と直交する断面から見る場合も、それぞれの中心部位同士が重なる必要はなく、それぞれの中心部位が合っていたくても、少なくとも一部分が重なっていればよい。 かかる構成によって、発熱部品43の熱およびモータ220の熱を凸部300が受け、発熱部品43とモータ220との熱を放熱できる。熱を受けた凸部300は、発熱部品43が接していない側面から外側に熱を放熱することができる。凸部300は発熱部品43の熱だけでなく、モータ220の熱も放熱するため、放熱が優れる。放熱が優れるため、例えばモータ220が高い出力の状態で稼働する時間が長くできる。また、モータ220の体格を大型化することなく、高出力の稼働をすることが可能となる。放熱が優れない場合は、例えば発熱部品43やモータ220が仕様上限温度に達してしまい、壊れてしまうおそれがある。
また、回路基板40は、第1面411が、モータ220およびポンプ機構30に向いて基板ハウジング213に組み付けられてもよい。この場合、軸方向から見た断面において中心軸Jから径方向外側へ順に、モータ220と、凸部300と、発熱部品43と、の順に接して重なる。凸部300は、回路基板40の第1面と同じ方向に面する発熱部品43の樹脂面435と接する。さらに、凸部300と発熱部品43との間に、放熱部材51を挟んでもよい。
ハウジング210の材質は、金属でも樹脂でもよい。ハウジング210が金属製の場合、例えば基材がシリコーンからなる放熱部材51を用い、この放熱部材51を回路基板40の第2面412と、ハウジング210の凸部300との間に挟むことで、回路基板40とハウジング210を絶縁することができる。ハウジング210は、樹脂で形成する場合、一部材からなる必要はなく、適宜金属製の部材と一体成形してもよい。モータハウジング211と基板ハウジング213とを樹脂で形成し、ポンプハウジング212は金属製とし、一体成形でハウジング210としてもよい。また、凸部300だけを金属製または樹脂製にしてもよい。
ハウジング210は、凸部300と壁部320とを連結する連結部310を有する。連結部310があることにより、凸部300が発熱部品43およびモータ220から受けた熱を、連結部310を介して壁部320へ放熱することができる。壁部320は、ハウジング210の外側に面する外表面を有しているため、連結部310から伝わる熱を外表面の外側へ放熱することができる。すなわち、発熱部品43と、モータ220との熱を、電動オイルポンプ200から外へ放熱することができる。なお、ハウジング210(電動オイルポンプ200)の外側は取り付ける環境によって、被取付体などの相手部材や、外気(空気、ガスなど)や油(冷却油、潤滑油、グリース)その他流体など様々である。壁部320に伝わった熱は相手部材や外気や油やその他流体などへ放熱し、発熱部品43とモータ220との熱を電動オイルポンプ200から放熱することができる。
ハウジング210は、モータ収容部であるモータハウジング211および回路基板収容部である基板ハウジング213を隔てる隔壁部330を有する。隔壁部330はモータ220のステータ23の外周と接している。隔壁部330はモータ220の軸方向全体に亘って接している。隔壁部330から突出する凸部300と連結部310とが軸方向に連結することで、モータ220の軸方向全体でモータ220の熱を受けることが可能となり、放熱が優れる。
連結部310は、凸部300から軸方向に延びる第1連結部311と、凸部300から軸方向と交差する方向に延びる第2連結部312を有する。この構成によって、壁部320の複数箇所に熱を伝えることができる。壁部320の複数箇所に熱を伝えることができるため放熱が優れる。また軸方向に延びる第1連結部311が、モータ220と重なることで、モータ220の熱が凸部300だけでなく第1連結部311にも放熱し、より放熱することができる。さらに第2連結部312もモータ220と重なることで、モータ220の熱が第2連結部312にも放熱し、さらに放熱することができる。軸方向に延びる第1連結部311は、軸方向と交差する面を有する壁部322に熱を放熱し、軸方向と交差する方向に延びる第2連結部312は、軸方向に沿う面を有する壁部321に熱を放熱する。よってハウジング210が第1連結部311と、第2連結部312とを有することで、壁部320全体で放熱することでき、放熱が優れる。
凸部300は、隔壁部330のリア側から突出する第1凸部301と、第1凸部301よりフロント側で隔壁部330から突出する第2凸部302とを有する。また回路基板40は、軸方向リア側端部にモータ電源出力部455を有し、モータ電源出力部455からフロント側に向けて順に、モータ駆動回路451、制御部452を有している。本実施形態の場合、第1凸部301がモータ駆動回路451を構成するトランジスタ431の熱を受け、第2凸部302がモータ駆動回路451の通電を制御するマイコン432の熱を受ける。凸部300が複数あることで、回路基板40に取り付けられた複数の発熱部品43は、それぞれ第1凸部301と第2凸部302とに熱を放熱することができ、放熱が優れる。
また図5に示すように、第1凸部301と第2凸部302とは、軸方向に並んで配置され、モータ220と重なる。第1凸部301だけでなく、第2凸部302もモータ220と重なるため、モータ220は、第1凸部301と第2凸部302とに熱を放熱することができ、放熱が優れる。
凸部300はさらに、第1凸部301と、壁部320との間に第3凸部303を有する。図8に示すように、第3凸部303は隔壁部330から突出する。第3凸部303はモータ駆動回路451を構成するトランジスタ431の一部と、モータ220とに重なる。第3凸部303を有することでさらに発熱部品43の熱と、モータ220の熱とを放熱することができる。
また、第1凸部301は、隔壁部330におけるY軸方向の中央から、回路基板収容部である基板ハウジング213の開口側に突出する。第3凸部303は、第1凸部301と、軸方向に沿う面を持つ壁部321との間で隔壁部330から突出する。つまり第3凸部303は、第1凸部301からY軸方向にずれており、第1凸部301よりも基板ハウジング213の外側に位置する。図8、図9に示すように隔壁部330は円弧状であり、隔壁部330のY軸方向外側は、壁部320に近いほど凸部300の高さ方向において低い位置になる。第1凸部301よりもY軸方向外側にずれて隔壁部330から突出する第3凸部303は、第1凸部301よりも低い位置から突出し、第1凸部301と同じ高さの位置まで回路基板40側の端部を有するため、第1凸部301よりも体積が大きい。この構成により、第3凸部303の体積が大きくでき、発熱部品43の熱と、モータ220の熱とをより放熱することができる。
また、第3凸部303は、第1凸部301と、軸方向に沿う面を持つ壁部321との間にあり、第2連結部312と連結する。第2連結部312と連結するため、第3凸部303が発熱部品43およびモータ220から受けた熱を軸方向に沿う面を持つ壁部321へ放熱することができる。
第3凸部303は、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321との間に位置し、第2連結部312によって、第1凸部301と、軸方向に沿う面を有する壁部321とに連結する。第3凸部303と軸方向に沿う面を有する壁部321との間の第2連結部312は、隔壁部330から回路基板40側に向けて突出している。第2連結部の凸部300の高さ方向の大きさは、第1凸部301から第3凸部303の間より、第3凸部303から軸方向に沿う面を有する壁部321の間の方が大きい。また、第2連結部312のY軸方向の距離の大きさは、第1凸部301から第3凸部303の間より、第3凸部303から軸方向に沿う面を有する壁部321の間の方が大きい。第1凸部301と第3凸部303とが受けが熱は、第2連結部312を伝わり、軸方向に沿う面を有する壁部321側へ放熱する。軸方向に沿う面を有する壁部321に近い、第2連結部312、すなわち第3凸部303から軸方向に沿う面を有する壁部321の間の第2連結部312は、第1凸部301から第3凸部303の間よりも大きいことで、表面積が広く、放熱が優れる。また、軸方向に沿う面で第2連結部312を断面にしたとき、断面積の大きさは、第3凸部303と軸方向に沿う面を有する壁部321との間の方が大きい。断面積が大きいことでより軸方向に沿う面を有する壁部321へ放熱することができる。
連結部310は、第1連結部311から軸方向と交差する方向に沿って延び、軸方向に沿う面を有する壁部321と繋がる第3連結部313を有する。第3連結部313が第1連結部311の受けた熱を受け、軸方向に沿う面を有する壁部321にも放熱することでき、より放熱が優れる。
連結部310は、第2連結部312から軸方向に沿って延び、壁部320と繋がる第4連結部314を有する。第4連結部314が第2連結部312の受けた熱を受け、壁部320にも放熱することでき、より放熱が優れる。
連結部310は、第2凸部302と軸方向に沿う面を有する壁部321とを連結する第5連結部315をさらに有する。第5連結部315によって第2凸部302の受けた熱を軸方向に沿う面を有する壁部321へ放熱できる。
凸部300は、回路基板40側の端部に放熱部材51を設置し、放熱部材51を介して、発熱部品43の熱を受けてもよい。凸部300の端部に対して、比較的小さい発熱部品43の場合でも、放熱部材51を用いることで、凸部300の端部の全体で熱を受けることができ、発熱部品43の放熱がよい。放熱部材51は各凸部300にそれぞれ設けてもいいし、リア側に集中する第1凸部301~第3凸部303をまとめて大きな1つの放熱部材51を共有して設置してもよい。なお、回路基板40の第2面412をモータ220側へ向けて組み付けた場合、回路基板40の基板貫通孔413(スルーホール)を介し、発熱部品43から放熱部材51へ熱を伝えることができる。
第1連結部311~第5連結部315は、段付き形状を設けてもよい。各連結部310を適宜段付き形状にすることで、回路基板40に実装されたコンデンサなどの電子部品との干渉を回避しつつ、凸部300から受けた熱を壁部320へ放熱することが可能である。
基板ハウジング213の第3収容凹部213aには、凸部300から壁部320へと繋がるように、グリースや樹脂材、基材をシリコーンにしたものなどで充填してもよい。グリースや樹脂材などを充填することで、連結部310だけでなく、充填したグリースや樹脂材などを介して、発熱部品43およびモータ220の熱を電動オイルポンプ200から外へ放熱することができる。
回路基板40の第1面411が凸部300側を向いて組み付けられる場合は、中心軸Jから径方向外側に向けて、モータ220のステータ23、隔壁部330、凸部300、発熱部品43の順に接してもよい。回路基板40の第1面411と同じ方向を向く発熱部品43の樹脂面435が凸部300に接し、凸部300へ熱を放熱してもよい。
ハウジング210は、第2収容凹部212aをフロント側から塞ぐポンプカバー212bと、第1収容凹部211aをリア側から塞ぐベアリングホルダ226と、に接する。ハウジング210にポンプカバー212bと、ベアリングホルダ226とが接しているため、発熱部品43およびモータ220の熱を、ハウジング210(凸部300、連結部310)から、ポンプカバー212bと、ベアリングホルダ226とへ伝えることができ、さらにポンプカバー212bおよびベアリングホルダ226の外表面から外部へ放熱することができる。ポンプカバー212bおよびベアリングホルダ226を金属製とすることで、熱伝導が優れ、より放熱が優れる。またハウジング210の一部である基板カバー241も金属製とすることでより放熱ができる。また本実施形態の凸部300および連結部310の受けた熱は、壁部320の外表面から外部へ放熱するだけでない。つまり壁部320を有する基板ハウジング213は、ハウジング210の一部であるため、凸部300および連結部310の受けた熱は、壁部320からハウジング210全体へ伝わり、ハウジング210の外表面全体で放熱することができる。ハウジング210の外表面全体で放熱することができるため放熱が優れる。
本実施形態では、基板の面が軸方向に沿い、径方向にモータ220と凸部300と発熱部品43とが重なる形態について記載したが、これに限らない。基板の面が軸方向に交差する方向に配置された場合であっても良く、軸方向にモータ220と凸部300と発熱部品43とが重なる形態であってもよい。つまり、軸方向に沿う断面から見て、軸方向一方から軸方向他方にかけて、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なり、軸方向と直交する断面から見て、軸方向に、モータ220と、凸部300と、発熱部品43とが重なる形態でもよい。軸方向にモータ220と凸部300と発熱部品43とが重なる形態の時、隔壁部330は円弧状ある必要はなく、凹部や孔を有していてもよい。
本実施形態では、基板ハウジング213に回路基板40を収容し、基板ハウジング213に凸部300と連結部310を設けたが、ハウジング210の基板カバー241を、基板ハウジング213側(+Z側)に向かって開口する箱形とし、基板カバー241の内側にも凸部300と連結部310を設けてもよい。基板カバー241にも凸部300と連結部310を設けることでより熱を放熱することができる。
本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。本実施形態では、バスバーユニット250がジョイントバスバーホルダ252を有する構成としたが、ジョイントバスバーホルダ252を備えない構成としてもよい。本実施形態では、回路基板40の第2長辺(長辺)を軸方向に沿う方向に配置する構成を示したが、回路基板40の第2短辺(短辺)を軸方向に沿う方向に配置してもよい。回路構成の工夫によって回路基板40自体を小型化し、電動オイルポンプ200が、近接する自動車のトランスミッションやボディ関係の部材などの被取付体側に悪影響を与えない程度に回路基板40の第2長辺(長辺)が軸方向と交差していてもよい。また、回路基板40の第2短辺(短辺)が軸方向に沿って配置する場合でも、回路基板40を複数設け、複数の回路基板40の配置を工夫することで径方向に小型化となるようにしてもよい。例えば、1つの回路基板40の第2長辺(長辺)が軸方向に沿って配置した場合の範囲内で、第2短辺(短辺)が軸方向に沿った状態で複数の回路基板40を配置してもよく、第2短辺(短辺)が軸方向に沿った状態で板面を重ねるように複数の回路基板40を配置してもよい。本実施形態では、取付板部70が吸入口731と吐出口734と流路73を備える構成を示したが、吸入口731と吐出口734と流路73を備えない構成としてもよい。例えば回路基板40を、板面がポンプハウジング212と重ならないようにモータ220側へ配置し、吸入口731と吐出口734と流路73はポンプハウジング212の周囲に構成してもよい。本実施形態では、取付板部70に取付孔を有する構成を示したが、取付孔はハウジング体210の他の部位に備えてもよい。
210:ハウジング(ハウジング体)
211:モータハウジング
213:基板ハウジング
241:基板カバー、
220:モータ
22:ロータ
23:ステータ
224a:バスバー
224d:バスバーホルダ
210b:貫通孔
30:ポンプ機構
40:制御基板
43:発熱部品
411:第1面
412:第2面
250:バスバーユニット
251a~251c:ジョイントバスバー
252:ジョイントバスバーホルダ
J:中心軸
301:第1凸部
302:第2凸部
303:第3凸部
304:第4凸部
311:第1連結部
312:第2連結部
313:第3連結部
314:第4連結部
315:第5連結部
320:壁部
330:隔壁部
70 :取付板部
71 :取付面
711:第1取付面
712:第2取付面
713:第3取付面
715:第5取付面(吸入口取付面)
716:第6取付面(吐出口取付面)
211:モータハウジング
213:基板ハウジング
241:基板カバー、
220:モータ
22:ロータ
23:ステータ
224a:バスバー
224d:バスバーホルダ
210b:貫通孔
30:ポンプ機構
40:制御基板
43:発熱部品
411:第1面
412:第2面
250:バスバーユニット
251a~251c:ジョイントバスバー
252:ジョイントバスバーホルダ
J:中心軸
301:第1凸部
302:第2凸部
303:第3凸部
304:第4凸部
311:第1連結部
312:第2連結部
313:第3連結部
314:第4連結部
315:第5連結部
320:壁部
330:隔壁部
70 :取付板部
71 :取付面
711:第1取付面
712:第2取付面
713:第3取付面
715:第5取付面(吸入口取付面)
716:第6取付面(吐出口取付面)
Claims (15)
- 軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能なロータおよび巻線が巻き回された環状のステータを有するモータと、
前記モータの外側に配置される回路基板と、
前記回路基板に取り付けられた発熱部品と、
前記モータおよび前記回路基板を収容するハウジングと、
前記モータと、前記発熱部品と、の間にあり、前記モータおよび前記発熱部品と重なるようにして前記ハウジングから突出する凸部と、
を備える、電動モータ。 - 前記ハウジングは、
前記回路基板の板面に対して交差する方向または前記板面に沿う方向に前記回路基板を覆い、外表面を有する壁部と、
前記壁部及び前記凸部を連結する連結部と、を有する、
請求項1に記載の電動モータ。 - 前記ハウジングは、
前記壁部を有して前記回路基板を収容する回路基板収容部と、
前記モータを収容するモータ収容部と、
前記回路基板収容部と前記モータ収容部を隔て、前記モータに接する隔壁部と、を有し
前記凸部と、前記連結部とは、
前記隔壁部から突出して軸方向に連結している、
請求項2に記載の電動モータ。 - 前記連結部は、
軸方向に延びて、前記凸部および前記壁部を連結する第1連結部と、
軸方向と交差する方向に延びて、前記凸部および前記壁部を連結する第2連結部と、を有する、
請求項2または3に記載の電動モータ。 - 前記回路基板に取り付けられた前記発熱部品は複数あり、
前記凸部は、複数の前記発熱部品にそれぞれに対応する第1凸部と、第2凸部とを有す
る、請求項1から4のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 前記回路基板は、板面が径方向を向き、前記モータの径方向外側に位置され、
前記第1凸部と、前記第2凸部とは、
軸方向に並んで前記モータの軸方向範囲に重なって配置される、
請求項5に記載の電動モータ - 前記隔壁部は、前記軸方向から見て円弧状であり、
前記凸部は、
前記隔壁部から突出し、前記第1凸部と、前記壁部との間に配置される第3凸部をさらに有している、
請求項6に記載の電動モータ。 - 前記第1凸部および前記第3凸部の前記隔壁部から突出した高さは、
前記軸方向から見て、前記第3凸部の方が、前記第1凸部より高い、
請求項7に記載の電動モータ。 - 前記第3凸部は、
前記第1凸部と、前記壁部とを連結する前記第2連結部の途中に配置され、
前記第2連結部の面積は、
前記第1凸部と前記第3凸部との間よりも、前記第3凸部と前記壁部との間の方が大きい
請求項7または請求項8に記載の電動モータ。 - 前記連結部は、
前記第1連結部から前記軸方向と交差する方向に沿って延び、前記壁部と連結する第3連結部を有する、
請求項4から9のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 前記連結部は、
前記第2連結部から前記軸方向に沿って延び、前記壁部と連結する第4連結部を有する、
請求項4から9のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 前記回路基板は、
前記発熱部品が取り付けられた第1面と、前記第1面と反対を向く第2面とを有し、
前記第1面または前記第2面のいずれか一方は、
前記凸部側を向き、前記凸部と、前記発熱部品と、の間に放熱材を有する、
請求項1から11のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 前記第1連結部から前記第4連結部のいずれかの一部は、段付き形状を有する、
請求項10または11に記載の電動モータ。 - 前記回路基板収容部は、
前記凸部と前記壁部の間に油または樹脂材が充填される、
請求項3から5のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 請求項1から14のいずれか1項に記載の電動モータと、
前記電動モータによって駆動されるポンプ部と、
を備える電動ポンプ。
Priority Applications (4)
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JP2022032957A Pending JP2022155502A (ja) | 2021-03-30 | 2022-03-03 | 電動モータおよび電動ポンプ |
Family Applications Before (1)
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-
2022
- 2022-02-21 JP JP2022024511A patent/JP2022155495A/ja active Pending
- 2022-03-03 JP JP2022032957A patent/JP2022155502A/ja active Pending
Also Published As
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JP2022155495A (ja) | 2022-10-13 |
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