JP6215019B2 - 電動機用樹脂成形品、電動モータ、電動ポンプ及び電動機用樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

電動機用樹脂成形品、電動モータ、電動ポンプ及び電動機用樹脂成形品の製造方法 Download PDF

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Description

この発明は、電動機用樹脂成形品、電動モータ、電動ポンプ及び電動機用樹脂成形品の製造方法に関するものである。
例えば、ハイブリッド車両の駆動用モータや、この駆動用モータと連結されるギヤボックス等にオイルを圧送するために、電動ポンプが使用される。電動ポンプは、ポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部を制御するドライバ部とを備えている。
ドライバ部は、モータハウジングの端部とカバーとによって画定される空間内に、基板と樹脂製の台座とから成るドライバアッシーを備えている。台座にはコネクタ部が形成されており、コネクタ部には電源と基板とを電気的に接続するコネクタ端子(ターミナル)が設けられている。
ここで、コネクタ端子は、一端がコネクタ部に突出した状態になっている一方、他端が台座内にインサート成形されている。そして、コネクタ端子の他端は、所定の箇所で台座の外部に露出して基板に接続されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−92742号公報
ところで、上述の従来技術にあっては、台座を樹脂成形する際、複数の端子(コネクタ端子)を金型にセットして成形することになるので、端子の本数が多いと成形作業が煩わしいものになるという課題がある。
また、端子同士が近接し、例えば交差してしまうと、クロストークによるノイズ発生の要因になってしまうので、台座の小型化、樹脂成形時のヒケの発生の防止を考慮しようとすると端子のレイアウトに制約を受けてしまうという課題がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、成形作業性を向上できると共に、端子レイアウトの自由度を確保しつつノイズの発生を抑制することができる小型な電動機用樹脂成形品、電動モータ、電動ポンプ及び電動機用樹脂成形品の製造方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る電動機用樹脂成形品は、樹脂本体の内部に、複数のターミナルにより構成される第1ターミナル群及び第2ターミナル群が埋設され、外部機器から延びるコネクタが嵌着可能なコネクタ部が一体成形された電動機用樹脂成形品であって、前記樹脂本体は、前記第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化し、これら第1ターミナル群の一端を、前記コネクタ部内に突出するコネクタ端子として機能させる1次成形部と、この1次成形部をインサート成形する2次成形部とにより構成され、前記2次成形部は、前記1次成形部を埋設するようにして前記コネクタ部を形成するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の基端側に一体成形されると共に、前記第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するベース部とにより構成されており、前記第2ターミナル群の一部は、前記1次成形部に組み込まれて前記コネクタ部内に突出する前記コネクタ端子として機能することを特徴とする。
この場合、前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルは、信号の入出力を行うための信号系ターミナルバスバーと、電源を供給するための1次パワー用ターミナルバスバーとから成り、前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルは、電源を供給するための2次パワー用ターミナルバスバーを有し、この2次パワー用ターミナルバスバーの一部が前記1次成形部に組み込まれてもよい。
このように構成することで、一度に複数のターミナルを配置する必要がなくなり、第1ターミナル群と第2ターミナル群とを別々の工程で電動機用樹脂成形品に組み付けることができる。これに加え、第2ターミナル群の一部を1次成形部に組み込むように構成することで、1次成形部の成形を容易にできる。このため、電動機用樹脂成形品の成形作業性を向上させることができると共に、各ターミナル群のレイアウトの自由度を確保することができる。さらに、部品点数を減少でき、低コスト、且つ小型な電動機用樹脂成形品を提供できる。
また、1次成形部によって、第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化すると共に、2次成形部によって、第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するので、ノイズの発生を抑制することができる。
さらに、各成形部を成形する際の肉厚ムラを最小限に抑制できるので、コネクタ部のように強度が必要な箇所の肉盗みを最小限に抑制することができる。さらに、強度が必要な箇所に合わせて電動機用樹脂成形品全体の肉厚を厚くする必要も無くなる。このため、電動機用樹脂成形品を、必要な強度を確保しつつ小型化できる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品は、前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部に、これらターミナルを互いに連結する第1連結部が形成され、この第1連結部が前記1次成形部の外側に露出するように配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、このように構成することで、1次成形部を形成する際、各ターミナルを個々に位置決めする必要がなくなる。このため、1次成形部の製造工程を簡素化することができる。
また、第1連結部が前記1次成形部の外側に露出するように配置されているので、1次成形部を成形後に各ターミナルを確実に分離することができる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品は、前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部に、これらターミナルを互いに連結する第2連結部が形成され、この第2連結部が前記2次成形部の外側に露出するように配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、2次成形部を形成する際、各ターミナルを個々に位置決めする必要がなくなる。このため、2次成形部の製造工程を簡素化することができる。
また、第2連結部が前記2次成形部の外側に露出するように配置されているので、2次成形部を形成後に各ターミナルを確実に分離することができる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品は、前記ベース部に、厚さ方向に貫通する開口部を形成し、この開口部を介して前記第2連結部が外部に露出していることを特徴とする。
このように構成することで、第2ターミナル群のほぼ全体をベース部に埋設した場合であっても、確実に第2ターミナル群の各ターミナルを分離することができる。
本発明に係る電動モータは、電動機用樹脂成形品と、前記電動機用樹脂成形品が固定されるモータハウジングと、前記モータハウジング内に収納され、前記電動機用樹脂成形品を介して外部機器に電気的に接続されるステータと、前記モータハウジング内に回転自在に支持されているロータとを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、ノイズの発生を抑えた高性能で小型化な電動モータを提供できる。
本発明に係る電動ポンプは、電動モータと、前記モータハウジングに一体化され、前記電動モータによって駆動されるポンプ部とを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、ノイズの発生を抑えてポンプ部の動作精度を高めることができる小型な電動ポンプを提供できる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品の製造方法は、樹脂本体の内部に、複数のターミナルにより構成される第1ターミナル群及び第2ターミナル群が埋設され、外部機器から延びるコネクタが嵌着可能なコネクタ部が一体成形された電動機用樹脂成形品の製造方法であって、前記第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化し、これら第1ターミナル群の一端が、前記コネクタ部内に突出するコネクタ端子となるように1次成形部を形成する1次成形工程と、前記1次成形部を埋設するようにして前記コネクタ部を形成するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の基端側に一体成形されると共に、前記第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するベース部とから成り、前記第1成形部をインサート成形する2次成形部を形成する2次成形工程とを有し、前記第2ターミナル群の一部は、前記1次成形部に組み込まれて前記コネクタ部内に突出する前記コネクタ端子として機能することを特徴とする。
このような製造方法とすることで、一度に複数のターミナルを配置する必要がなくなり、第1ターミナル群と第2ターミナル群とを別々の工程で電動機用樹脂成形品に組み付けることができる。このため、電動機用樹脂成形品の成形作業性を向上させることができると共に、各ターミナル群のレイアウトの自由度を確保することができる。また、1次成形部によって、第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化すると共に、2次成形部によって、第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するので、ノイズの発生を抑制することができる。
さらに、各成形部を成形する際の肉厚ムラを最小限に抑制できるので、コネクタ部のように強度が必要な箇所の肉盗みを最小限に抑制することができる。さらに、強度が必要な箇所に合わせて電動機用樹脂成形品全体の肉厚を厚くする必要も無くなる。このため、電動機用樹脂成形品を、必要な強度を確保しつつ小型化できる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品の製造方法は、前記1次成形工程は、予め前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部を連結した状態で行われ、前記1次成形部を形成後、各ターミナルをそれぞれ分離する1次分離工程を有することを特徴とする。
このような製造方法とすることで、各ターミナルを個々に位置決めする必要がなくなり、1次成形工程を簡素化することができる。また、1次成形部を形成後に各ターミナルを確実に分離することができる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品の製造方法は、前記2次成形工程は、予め前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部を連結した状態で行われ、前記2次成形部を形成後、各ターミナルをそれぞれ分離する2次分離工程を有することを特徴とする。
このような製造方法とすることで、各ターミナルを個々に位置決めする必要がなくなり、2次成形工程を簡素化することができる。また、2次成形部を形成後に各ターミナルを確実に分離することができる。
本発明に係る電動機用樹脂成形品の製造方法は、前記2次成形工程は、前記ベース部に、厚さ方向に貫通する開口部を形成し、前記開口部は、前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルを連結している部位を露出するように形成されていることを特徴とする。
このような製造方法とすることで、第2ターミナル群のほぼ全体をベース部に埋設した場合であっても、確実に第2ターミナル群の各ターミナルを分離することができる。
本発明によれば、一度に複数のターミナルを配置する必要がなくなり、第1ターミナル群と第2ターミナル群とを別々の工程で電動機用樹脂成形品に組み付けることができる。これに加え、第2ターミナル群の一部を1次成形部に組み込むように構成することで、1次成形部の成形を容易にできる。このため、電動機用樹脂成形品の成形作業性を向上させることができると共に、各ターミナル群のレイアウトの自由度を確保することができる。さらに、部品点数を減少でき、低コスト、且つ小型な電動機用樹脂成形品を提供できる。
また、1次成形部によって、第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化すると共に、2次成形部によって、第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するので、ノイズの発生を抑制することができる。
さらに、各成形部を成形する際の肉厚ムラを最小限に抑制できるので、コネクタ部のように強度が必要な箇所の肉盗みを最小限に抑制することができる。さらに、強度が必要な箇所に合わせて電動機用樹脂成形品全体の肉厚を厚くする必要も無くなる。このため、電動機用樹脂成形品を、必要な強度を確保しつつ小型化できる。
本発明の実施形態における電動ポンプの斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプの縦断面図である。 本発明の実施形態における電動ポンプの要部分解斜視図である。 本発明の実施形態における制御装置をモータケースの内側から見た外観斜視図である。 本発明の実施形態における制御装置をモータケースの外側から見たときの外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるバスバーユニット本体を第2主面側から見たときの平面図である。 本発明の実施形態におけるバスバーユニット本体の縦断面図である。 本発明の実施形態における1次成形部を第2主面側から見たときの平面図である。 本発明の実施形態における1次成形部を第1主面側から見たときの平面図である。 本発明の実施形態における複数のバスバーの斜視図である。 本発明の実施形態における樹脂モールド体の2次成形部を除いた状態を、第1主面側から見た平面図である。 本発明の実施形態における制御装置の回路図である。 本発明の実施形態におけるバスバーユニット本体の製造工程のフローチャートである。 本発明の実施形態における1次成形工程の説明図であって、(a)〜(c)は、各工程を示す。 本発明の実施形態における2次成形工程の工程説明図である。 本発明の実施形態における2次成形工程の説明図であって、(a)〜(c)は、各工程を示す。
(電動ポンプ)
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、電動ポンプの斜視図、図2は、電動ポンプの中心軸Oを含む縦断面図である。
図1、図2に示すように、電動ポンプ1は、例えば、ハイブリッド車両の駆動用モータや、この駆動用モータと連結されるギヤボックス等にオイルを圧送するためのものである。電動ポンプ1は、ハウジング10と、ハウジング10の内部に収納されるブラシレスモータ20と、ブラシレスモータ20を制御するための制御装置50と、ハウジング10の外部に設けられブラシレスモータ20により駆動されるポンプ部90とを備えている。
ここで、ブラシレスモータ20及びポンプ部90は、電動ポンプ1の中心軸Oと共通の中心軸を有している。以下の説明では、中心軸Oに沿う方向を軸方向といい、中心軸Oと直交する方向を径方向といい、中心軸O回りに周回する方向を周方向という。
図2に示すように、ハウジング10は、金属材料からなっており、本実施形態ではアルミニウム材料をダイキャスト加工することによって形成されている。このハウジング10は、軸方向の一方側(図2における右側)に開口部12を有し、軸方向の他方側(図2における左側)に底部13を有する有底筒状のモータケース11と、モータケース11の開口部12側に取り付けられたカバー部材46とにより構成されている。
モータケース11の内側にはブラシレスモータ20が配置され、モータケース11の開口部12側である軸方向の端部には、制御装置50が一体的に連結するように配置され、モータケース11の底部13側である他方側の端部(外端面14)には、ポンプ部90が一体的に連結するように配置されている。
(ブラシレスモータ)
モータケース11は略円筒状の筒部11aを有しており、筒部11aの内周面にステータ21が接着や圧入等により固定されている。ステータ21は、略円筒状のステータコア21aにより形成されている。ステータコア21aは、例えばプレス加工によって、周方向に所定数(例えば、本実施形態では9個)に分割された状態で略環状に打ち抜かれた金属板(電磁鋼板)を、軸方向に複数枚積層したものであって、コイル26を巻装するためのティース23が放射状に複数(例えば、本実施形態では9本)形成されている。
各ティース23間には、不図示のスロットが形成されている。スロットは、周方向に沿って等間隔に9つ形成されている。各ティース23には、全周に渡って絶縁材であるインシュレータ25がそれぞれ装着され、このインシュレータ25上にU相、V相、W相の3相に対応したコイル26が巻装されている。すなわち、この実施形態のブラシレスモータ20は、U相、V相、W相の3相のコイル26を備えた3相ブラシレスモータとなっている。
各ティース23に巻装されているコイル26の端末部は、モータケース11の開口部12側に向かって引き出され、開口部12に配置されているバスバーリングユニット28に接続されている。
バスバーリングユニット28は、外部からの電力をコイル26に供給するためのものであって、絶縁材料からなる略円環状のリングホルダ28aに、金属製の複数(本実施形態では4個)のバスバーリング28bが埋設されて形成されている。各バスバーリング28bには、それぞれ所定のコイル26の端末部が電気的に接続されて、各相用バスバーに割り当てられている。
具体的には、各相のコイル26の巻始め端(不図示)と接続されるU相用バスバー、V相用バスバー及びW相用バスバーと、各相のコイル26の巻終わり端(不図示)と接続される中性点用バスバーと、に割り当てられている。U〜W相用バスバーは、モータケース11の開口部12側に向かって軸方向に沿うように立設された給電端子29a〜29cをそれぞれ備えている。給電端子29a〜29cは、制御装置50のモータ制御ユニット71に電気的に接続される。
モータケース11の開口部12側の端部には、モータケース11の開口部12を閉塞するために、鋼板材をプレス成形してなるベアリングホルダ4が設けられている。ベアリングホルダ4の中央部には、バスバーリングユニット28の内側に配置される円筒状のベアリング保持部4aが形成されている。ベアリング保持部4aには、ベアリング5が内嵌されている。
モータケース11の底部13は、軸方向に沿った断面が略矩形状に形成されており、軸方向に所定の厚さを有して形成されている。モータケース11の底部13の径方向中央部には、軸方向に沿って底部13を貫通するシャフト挿通孔13aが形成されている。また、モータケース11の底部13には、筒部11aよりも縮径形成されたベアリング保持部13bと、ベアリング保持部13bよりも縮径形成されたシール保持部13cとが、この順番で開口部12側から底部13側に向かって並んで設けられている。
ベアリング保持部13bには、ベアリング6が内嵌されている。また、シール保持部13cには、例えば耐油性を有するアクリルゴム等により形成されたリング状のオイルシール7が内嵌されている。
ステータ21の径方向の内側には、ロータ31が設けられている。ロータ31は、回転シャフト35と、回転シャフト35の外周面に固定されるロータコア32と、ロータコア32の外周面に周方向に沿って配置される複数のマグネット33と、各マグネット33をロータコア32に保持するためのマグネットカバー33aと、マグネットホルダ33bとを備えている。ロータコア32は、ステータ21と同様に、例えばプレス加工によって略環状に打ち抜いた金属板(電磁鋼板)を軸方向に複数枚積層して構成されている。各マグネット33は、ロータコア32の径方向外側において、周方向に磁極が交互に変わるように配置されている。
回転シャフト35は、ベアリングホルダ4に設けられたベアリング5と、モータケース11の底部13に設けられたベアリング6とにより支持されている。これにより、ロータ31は、ステータ21の径方向の内側において、中心軸Oと同軸上に回転自在に軸支される。回転シャフト35の一方端部35aは、モータケース11の開口部12の端部に配置されている。また、回転シャフト35の他方端部35bは、ベアリング6、オイルシール7及びシャフト挿通孔13aに挿通されて、モータケース11の底部13の外端面14よりも外側に突出している。
また、モータケース11の底部13の内部には、底部13における径方向の一側面15a(図1参照)であるモータケース11の外部と、底部13の外端面14とを連通する吸入ポート16及び排出ポート17が一体的に形成されている。吸入ポート16及び排出ポート17は、モータケース11の底部13の外端面14に一体的に連結するよう設けられたポンプ部90内にそれぞれ連通している。これにより、後述するようにギヤボックス等の被取付体に締結固定された電動ポンプ1を駆動した際、圧送されるオイル自体が熱を持っていても、その熱は吸入ポート16、排出ポート17から金属材料よりなるモータケース11に伝達される。特に、モータケース11を熱伝導率の良いアルミニウム材から形成することにより、オイルの熱を効果的に拡散することができる。
(ポンプ部)
ポンプ部90は、所謂トロコイドポンプであり、モータケース11の外端面14に取り付けられたポンプケース91と、ポンプケース91内に設けられたインナロータ92及びアウタロータ93と、軸方向の外側からポンプケース91を覆うポンプカバー94とにより構成されている。ポンプケース91は、例えば鉄(炭素鋼)やアルミニウム等の金属材料により枠状に形成されており、内側が軸方向視で略円形状のポンプ収納部91aになっている。
ポンプ収納部91aは、中心軸Oに対して偏心している。ポンプケース91は、モータケース11の外端面14に、例えば複数のボルト96等を羅合することにより締結されており、モータケース11の外端面14とポンプケース91との間には、周方向の全周にわたってOリング97が配置されている。これにより、モータケース11の外端面14とポンプカバー94との間のシール性が確保される。
インナロータ92は、例えば、鉄(炭素鋼)やアルミニウム等の金属材料により形成されており、複数(本実施形態では7個)の外歯を有している。インナロータ92は、回転シャフト35の他方端部35b(図2における左側の端部)に、例えば、他方端部35bに二方取り加工を行い、インナロータ92を軸方向に相対移動自在、かつ周方向に相対移動不能な状態で支持されている。
アウタロータ93は、インナロータ92と同様に、例えば、鉄(炭素鋼)やアルミニウム等の金属材料により形成されており、インナロータ92の外歯と噛合可能であって、インナロータ92の外歯よりも多い複数(本実施形態では8個)の内歯を有している。アウタロータ93は、その外径がポンプ収納部91aの内径よりも僅かに小さくなるように形成されている。アウタロータ93は、インナロータ92の回転に伴い、アウタロータ93の外周面の一部がポンプ収納部91aの内周面に支持されて回転する。
互いに噛合するインナロータ92の外歯と、アウタロータ93の内歯との間には、ポンプ室95が形成される。ポンプ室95は、インナロータ92及びアウタロータ93の回転に伴って容積が増減するように形成されており、吸入ポート16及び排出ポート17と連通している。ポンプ室95は、容積が増大することにより、ポンプ室95外から吸入ポート16を通じてポンプ室95内にオイルを吸引し、容積が減少することにより、ポンプ室95内から排出ポート17を通じてポンプ室95外にオイルを排出している。
ポンプカバー94は、例えば、鉄(炭素鋼)やアルミニウム等の金属材料により形成されており、軸方向の外側からポンプケース91に、不図示のボルト等により固定されている。ポンプケース91とポンプカバー94との間には、周方向の全周にわたってOリング98が装着されている。これにより、ポンプケース91とポンプカバー94との間のシール性が確保される。
尚、複数のボルト96によってポンプケース91をモータケース11の外端面14に締結すると、Oリング97、Oリング98が軸方向に圧縮されることで各部のシール性を発揮するようになっている。
図1に示すように、モータケース11の底部13における径方向の一側面15aには、外側に張り出す電動ポンプ取付部15が形成されている。電動ポンプ取付部15には、取付孔15bが複数形成されている。電動ポンプ1は、取付孔15bに挿通された不図示のボルトをギヤボックス等の被取付体に締結することで、被取付体に取り付けられる。これにより、吸入ポート16及び排出ポート17は、被取付体の内部と連通するとともに、オイルを被取付体の内部に圧送可能に構成されている。
図3は、電動ポンプの要部分解斜視図である。
同図に示すように、モータケース11の開口部12側の端部には、ベアリングホルダ4よりも軸方向の外側に、制御装置50を取り付けるための制御装置配設部40が一体成形されている。制御装置配設部40は、軸方向から見て略長方形状に形成されており、その大部分に、モータケース11の開口部12と連通する配設用開口41が形成されている。制御装置配設部40の長手方向一端部には、軸方向から見てモータケース11の径方向の外側に張り出すフランジ部42が形成されている。フランジ部42の中央部には、軸方向に貫通する貫通孔43が形成されている。
(制御装置)
図4は、制御装置をモータケースの内側から見た外観斜視図、図5は、制御装置をモータケースの外側から見たときの外観斜視図である。
図4、図5に示すように、制御装置50は、主に本体部分を構成する略板状のバスバーユニット本体53と、ブラシレスモータ20(図2参照)を駆動するモータ駆動ユニット66と、モータ駆動ユニット66を制御するモータ制御ユニット71と、外部電源から供給される電流のノイズを抑制する複数の雑防素子80とにより構成されている。
尚、以下の説明では、バスバーユニット本体53におけるモータケース11とは反対側である外側の面を第1主面51とし、第1主面51とは反対側、つまり、モータケース11側の面を第2主面52として説明する。
(バスバーユニット本体)
図6は、バスバーユニット本体を第2主面側から見たときの平面図、図7は、バスバーユニット本体の縦断面図である。
図6、図7に示すように、バスバーユニット本体53は、略板状の絶縁材料からなる樹脂モールド体153を有し、この樹脂モールド体153の内部に、複数のバスバー100が埋設されていると共に、樹脂モールド体153に、外部機器から延びるコネクタ(何れも不図示)が嵌着可能なコネクタ部58が一体成形されたものである。コネクタ部58は、中心軸O(図2参照)と同方向に沿って立設されている。
複数のバスバー100は、主に信号系ターミナルバスバー101a〜101dと、パワー用ターミナルバスバー102a,102bと、パワー用バスバー103a,103bと、3相バスバー104a〜104cとを備えており、それぞれ例えば銅等の金属板材を所望の形状に折曲して形成されている。
樹脂モールド体153は、コネクタ部58に埋設されている1次成形部154と、1次成形部154を覆う2次成形部155とにより構成されている。
バスバーユニット本体53に埋設されている各バスバー100は、全て交差することなく、横並びに配置された状態になっている。このため、クロストークによるノイズの発生を抑制するように構成されている。
図8は、1次成形部を第2主面側から見たときの平面図、図9は、1次成形部を第1主面側から見たときの平面図である。
図7〜図9に示すように、1次成形部154は、コネクタ部58を構成する略直方体状の1次コネクタ本体部156と、1次コネクタ本体部156の先端面156aに立設された3つの仕切板部157a,157b,157cと、1次コネクタ本体部156の基端に形成されたフランジ部158とが一体成形されたものである。
1次コネクタ本体部156は、その大部分を構成するブロック部156bと、このブロック部156bの先端に配置され、その外形状がブロック部156bよりも僅かに小さくなるように、平面視略長方形に形成された板状部156cとが一体成形されたものである。そして板状部156cの端面を1次コネクタ本体部156の先端面156aとしている。
1次コネクタ本体部156の先端面156aに立設された3つの仕切板部157a,157b,157cは、それぞれ仕切板部157a,157b,157cの厚さ方向に沿って並列に配置されている。3つの仕切板部157a,157b,157cのうち、両外側に配置されている2つの仕切板部157a,157cの内側面には、短手方向一端側に、それぞれ凸条部159が立設方向に沿って形成されている。
一方、1次コネクタ本体部156の基端に形成されたフランジ部158は、1次コネクタ本体部156の先端面156aに立設された3つの仕切板部157a,157b,157cの並列方向に沿って長くなるように平面視略長方形の板状に形成されている。フランジ部158の短手方向の一側158aには、長手方向両端の2つの角部に大切欠き部160a,160aが形成されている。また、フランジ部158の短手方向の他側158bには、長手方向両端の2つの角部に小切欠き部160b,160bが形成されている。
このように形成された1次成形部154には、信号系ターミナルバスバー101a〜101d、及び2つのパワー用ターミナルバスバー102a,102bのうちの一方(正極側)のパワー用ターミナルバスバー(以下、正極側のパワー用ターミナルバスバーという)102aが埋設されている。すなわち、信号系ターミナルバスバー101a〜101d、及びパワー用ターミナルバスバー102aは、1次成形部154によって一体化される第1ターミナル群に相当している。
図10は、複数のバスバーの斜視図である。
同図に詳示するように、信号系ターミナルバスバー101a〜101dは、1次コネクタ本体部156、及びフランジ部158内に沿うように金属板材を屈曲して形成されている。そして、信号系ターミナルバスバー101a〜101dは、1次コネクタ本体部156の先端面156aから突出するコネクタ側端部110aと、フランジ部158の他側158bから突出する制御ユニット側端部110bと、これら端部110a,110bに跨るように設けられ、2つの端部110a,110bを連結する渡り部110cとを有している。
信号系ターミナルバスバー101a〜101dのコネクタ側端部110aは、3つの仕切板部157a,157b,157cのうちの両外側に配置されている2つの仕切板部157a,157cよりも外側に配置されている。
また、信号系ターミナルバスバー101a〜101dの制御ユニット側端部110bは、フランジ部158の他側158bから突出した後、コネクタ側端部110aの突出方向と同じ方向に向かって屈曲形成されている。
また、正極側のパワー用ターミナルバスバー102aも、1次コネクタ本体部156、及びフランジ部158内に沿うように金属板材を屈曲して形成されている。そして、正極側のパワー用ターミナルバスバー102aは、1次コネクタ本体部156の先端面156aから突出するコネクタ側端部111aを有している。コネクタ側端部111aの基端には、渡り部111cが一体成形されている。
この渡り部111cは、信号系ターミナルバスバー101a〜101dのコネクタ側端部110aを迂回するように平面視略コの字状に形成されている。そして、渡り部111cの両先端が、フランジ部158の他側158bから突出するようになっている。
渡り部111cの両先端のうちの一方の端部(図9における右側の端部、図10における左側の端部)には、制御ユニット側端部111bが一体成形されていると共に、雑防素子接続部111eが一体成形されている。
正極側のパワー用ターミナルバスバー102aのコネクタ側端部111aは、3つの仕切板部157a,157b,157cのうち、中央に配置されている仕切板部157bと、一方の外側に配置されている仕切板部157cとの間に配置されている。
一方、中央に配置されている仕切板部157bと、他方の外側に配置されている仕切板部157aとの間には、1次コネクタ本体部156を立設方向で貫通するように挿通孔167が形成されている。
この挿通孔167には、2つのパワー用ターミナルバスバー102a,102bのうちの他方(負極側)のパワー用ターミナルバスバー(以下、負極側のパワー用ターミナルバスバーという)102bのコネクタ側端部111a(図14参照)が挿通される。負極側のパワー用ターミナルバスバー102bは、1次コネクタ本体部156、及びフランジ部158内に沿うように屈曲形成されたものであって、1次コネクタ本体部156の先端面156aから突出するコネクタ側端部111aと、このコネクタ側端部111aの基端から延びる渡り部111dとが一体成形されている。
挿通孔167に、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bのコネクタ側端部111aが挿通されることにより、2つのコネクタ側端部111a,111aが、各仕切板部157a,157b,157cの間に配置された状態になる。このように、パワー用ターミナルバスバー102a,102bのコネクタ側端部111aと、信号系ターミナルバスバー101a〜101dのコネクタ側端部110aとを配置することにより、それぞれ端部110a,111a間の絶縁を確実に確保できる。
渡り部111dは、信号系ターミナルバスバー101c,101dのコネクタ側端部110aを迂回するように平面視略コの字状に形成されている。そして、渡り部111dの先端が、2つのパワー用バスバー103a,103bの一方(負極側)のパワー用バスバー(以下、負極側のパワー用バスバーという)103aに接続されている。すなわち、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bは、負極側のパワー用バスバー103aと一体成形されている。
図9に示すように、1次コネクタ本体部156の第1主面51側には、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bの渡り部111dを受け入れ可能な逃げ溝168が形成されている。この逃げ溝168に負極側のパワー用ターミナルバスバー102bの渡り部111dをセットした状態で、1次コネクタ本体部156を覆うように2次成形部155が形成される。
図4〜図7に戻り、2次成形部155は、1次コネクタ本体部156を覆うように形成され、コネクタ部58の外観を構成する2次コネクタ本体部161を有している。2次コネクタ本体部161には、1次成形部154の仕切板部157a〜157cの立設方向に向かって延出し、これら仕切板部157a〜157cの周囲を取り囲むように筒状に形成された周壁部162が一体成形されている。この周壁部162は、コネクタ部58の周壁を構成しており、周壁部162によって、外部機器から延びるコネクタ(何れも不図示)がコネクタ部58に嵌着可能となっている。
また、2次コネクタ本体部161の周壁部162とは反対側である基端には、平面視略長方形の板状のベース部163が一体成形されている。ベース部163は、中心軸O(図2参照)と直交する方向、つまり、コネクタ部58の立設方向と直交する方向に延在されている。このようなベース部163のモータケース11とは反対側である外側の面、つまり、コネクタ部58が立設されている側とは反対側の面を、第1主面51とし、この第1主面51とは反対側の面を、第2主面52としている。
ベース部163は、1次成形部154のフランジ部158を覆うように、コネクタ部58の基端に形成されたシール部164と、シール部164におけるフランジ部158の他側158bに対応する側から、コネクタ部58の立設方向に略直交するように延出するベース本体165とにより構成されている。
シール部164は、第2主面52側が中心軸O(図2参照)と直交する平坦面164aになっている。この平坦面164aが、バスバーユニット本体53とモータケース11
フランジ部42との間をシールするためのシール面として構成されている。
シール面について、より具体的に説明する。
ここで、図2、図3に示すように、コネクタ部58は、制御装置50を制御装置配設部40に取り付けたときに、フランジ部42の貫通孔43を通じてハウジング10の外部に導出されるようになっている。この状態では、バスバーユニット本体53の平坦面164aと、ハウジング10のフランジ部42との間に、コネクタ部58周りに環状に配されたシール部材56が挟持される。
シール部材56は、環状のOリングである。シール部材56は、フランジ部42の貫通孔43を囲むように形成されたリング溝44内に嵌め込まれるとともに、バスバーユニット本体53の平坦面164aによりわずかに潰される。これにより、シール部材56は、コネクタ部58周りのシール性を確保し、コネクタ部58とフランジ部42の貫通孔43との間隙から浸入した水がシール部材56よりも外側に移動してしまうことを防止している。
ここで、図7に詳示するように、2次コネクタ本体部161及びシール部164には、1次成形部154が埋設されているので、2次コネクタ本体部161の肉厚T1、周壁部162の肉厚T2、及びシール部164の肉厚T3が、ほぼ同等に設定される。尚、これら肉厚T1〜T3を、約2mm程度に設定することが望ましい。このように設定することで、樹脂の湯流れを阻害せず、且つヒケの発生を最小限に抑制できる。また、シール部164にあっては、平坦面164aの平坦度を高めることが可能になる。
図4〜図7に示すように、ベース本体165は、コネクタ部58とは反対側の先端部165aが、バスバーリングユニット28の給電端子29a〜29c(図3参照)に対応する位置よりも径方向外側に向かって延出するように形成されている。ベース本体165の肉厚T4も、2次コネクタ本体部161の肉厚T1、周壁部162の肉厚T2、及びシール部164の肉厚T3とほぼ同等に設定されている。
図6に詳示するように、ベース本体165の給電端子29a〜29cに対応する位置には、厚さ方向に貫通する第1バスバー用開口54aが形成されている。この第1バスバー用開口54aの周縁には、壁部59aが立設されている。壁部59aは、ベース本体165の先端部165a側が開口するように断面略コの字状に形成されている。壁部59aは、3相バスバー104a〜104cとブラシレスモータ2側に配置されているバスバーリングユニット28の給電端子29a〜29cとを溶接する際のスパッタの飛散を防止するためのものである(詳細は後述する)。
また、壁部59aには、コネクタ部58側に、位置決め突起59bが一体成形されている。さらに、ベース本体165の壁部59aに近接する箇所に、位置決め突起59cが立設されている。これら位置決め突起59b,59cは、後述の多層基板72をベース本体165に配置させる際に、多層基板72の位置決め用として用いられる。
また、第1バスバー用開口54aよりもコネクタ部58側には、短手方向一側寄りに、厚さ方向に貫通する第2バスバー用開口54bが形成されている。さらに、ベース本体165のシール部164側には、厚さ方向に貫通する第3バスバー用開口54cが形成されている。
そして、ベース本体165の第3バスバー用開口54cよりもシール部164側の第2主面52から、信号系ターミナルバスバー101a〜101dの制御ユニット側端部110b及びパワー用ターミナルバスバー102a,102bの制御ユニット側端部111bが突出した状態になっている。
この他に、図6に詳示するように、ベース本体165の先端部165a側には、複数の肉抜き部165bが形成されている。これにより、ベース本体165全体の肉厚がほぼ均一に設定される。
また、ベース本体165には、パワー用バスバー103a,103bと、3相バスバー104a〜104cと、2つのパワー用バスバー103a,103bのうちの負極側のパワー用バスバー103aに一体成形されている負極側のパワー用ターミナルバスバー102bが埋設されている。すなわち、パワー用バスバー103a,103b、3相バスバー104a〜104c、及び負極側のパワー用ターミナルバスバー102bは、2次成形部155によって一体化される第2ターミナル群に相当している。
図11は、樹脂モールド体の2次成形部を除いた状態を、第1主面側から見た平面図である。
図10、図11に詳示するように、パワー用バスバー103a,103bは、ベース本体165の大部分に形成されているパワー用バスバー本体114aと、パワー用バスバー本体114aからコネクタ部58に向かって延出する制御ユニット側端部114b、雑防素子接続部114c、及び複数の舌片部114dと、パワー用バスバー本体114aからコネクタ部58とは反対側に向かって延出する複数のモータ駆動ユニット側端部114eとがそれぞれ一体成形されたものである。
制御ユニット側端部114bは、ベース本体165の第3バスバー用開口54cよりもシール部164側まで延出した後、信号系ターミナルバスバー101a〜101dの制御ユニット側端部110b及びパワー用ターミナルバスバー102a,102bの制御ユニット側端部111bに対応する位置から、ベース本体165の第2主面52側に向かって突出するように屈曲形成されている。
モータ駆動ユニット側端部114eは、ベース本体165の第2バスバー用開口54bよりもやや先端部165a側に至るまで延出している。
3相バスバー104a〜104cは、断面略L字状に形成されており、基端115aがベース本体165の第2バスバー用開口54bを介して露出するように、且つ先端115bが第1バスバー用開口54aを介して第1主面51側に向かって突出するように形成されている。
尚、ベース本体165に埋設されているパワー用バスバー103a,103bの厚さ方向の位置は、ベース本体165の反りに対して低減効果を奏することができるパワー用バスバー103a,103bの位置を特定し、その位置に設定している。具体的には、ベース本体165の肉厚T4に対して、パワー用バスバー103a,103bの板厚をTm、ベース本体165の第1主面51からパワー用バスバー103a,103bまでの距離をTb1、ベース本体165の第2主面51からパワー用バスバー103a,103bまでの距離をTb2としたとき、
T4=Tb1+Tb2+Tm (Tb1≒Tb2)
となるように設定されている。
図12は、制御装置の回路図である。
上述のような構成のもと、図4〜図6、図12に示すように、パワー用ターミナルバスバー102a,102b及びパワー用バスバー103a,103bは、雑防素子80(図5参照)を介して外部電源とモータ駆動ユニット66とを電気的に接続するようになっている。また、モータ制御ユニット71に、パワー用バスバー103a,103bの制御ユニット側端部114b電気的に接続されている。
さらに、モータ駆動ユニット66に、3相バスバー104a〜104cの基端115aが電気的に接続されている一方、バスバーリングユニット28の給電端子29a〜29cに、3相バスバー104a〜104cの先端115bが電気的に接続されている。
この他に、バスバーユニット本体53のベース本体165の4隅には、金属材料からなるパイプ状のカラー部材57a〜57dがインサート成形されている。各カラー部材57a〜57dは、円筒状のカラー本体57eとカラー本体57eの軸方向一端部に設けられたフランジ部57fを備え、フランジ部57dがベース部54の第二主面52側となるように設けられている。そして、図3に示すように、バスバーユニット本体53は、各カラー部材57a〜57dにボルト116をそれぞれ挿通して制御装置配設部40に締結することにより、モータケース11における軸方向の開口部12側の端部に一体的に連結される。
ここで、図6に示すように、カラー部材57a〜57dのうち、コネクタ部側に設けられたカラー部材57a,57bは、コネクタ部58を挟んで対称に設けられており、コネクタ部58周りに均等配置されている。したがって、図3に示すように、カラー部材57a,57bにボルト116をそれぞれ挿通し、制御装置配設部40に締結したときに、コネクタ部58周りに均等に締結荷重が発生する。
これにより、コネクタ部58周りに環状に配されたシール部材56は、ハウジング10のフランジ部42とバスバーユニット本体53の平坦面164aとにより、全周にわたって略均等に潰される。したがって、コネクタ部58周りの全周にわたって、高いシール性を確保できる。
また、カラー部材57a〜57dのうち、モータ駆動ユニット66側に設けられたカラー部材57c、57dの間には、カラー部材57c、57dの配設される面から段差をもって低く形成された段差面51aが形成されている。
尚、カラー部材57a〜57dを、図6に示す4つのカラー部材57a〜57dを結んだ領域よりも内側に配置してもよい。これによっても、ボルト116の締結荷重を略均一に発生させて、高いシール性を確保できる。
図5に示すように、ベース本体165の第1主面51のうち、制御装置配設部40の配設用開口41(図3参照)に対応した領域には、モータ駆動ユニット66が、例えばタッピングビス66aにより取り付けられている。モータ駆動ユニット66は、平面視で略矩形状に形成されており、内部に例えば、FET(Field effect Transistor:電界効果トランジスタ)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のスイッチング素子が内蔵されている。
モータ駆動ユニット66における第1バスバー用開口54a側の一側面には、端子列67が設けられている。端子列67を構成する一部の端子は、略L字状に形成されて、複数の貫通孔54dを介して、ベース本体165の第1主面51側から第2主面52側に向かって貫通しており、この第2主面52から突出している。
また、端子列67を構成する3本の3相端子67a,67b,67c、及び2本のパワー端子67d,67eは、断面クランク状に形成されている。そして、第2バスバー用開口54bを介して露出している3相バスバー104a〜104cの基端115aに、3本の3相端子67a,67b,67cが接続されている。また、第2バスバー用開口54bを介して露出しているパワー用バスバー103a,103bのモータ駆動ユニット側端部114eに、2本のパワー端子67d,67eが接続されている。より具体的には、負極側のパワー用バスバー103aに、負極側のパワー端子67dが接続され、正極側のパワー用バスバー103aに正極側のパワー端子67eが接続されている。
モータ駆動ユニット66は、パワー端子67d,67eから入力された直流電源を、3相交流に変換すると共に、所望の通電パターンで3相端子67a,67b,67cから出力している。
モータ駆動ユニット66の外側面には、例えばシリコーンゴムにより形成された放熱シート68が貼付されている。
図4、図6、図8に示すように、ベース本体165の第2主面52のうち、制御装置配設部40の配設用開口41(図3参照)に対応した領域には、一段凹んだ凹部52aが形成されている。凹部52aに対応した位置には、モータ制御ユニット71が配置される。モータ制御ユニット71は、例えばガラスエポキシに配線がプリントされた略矩形板状の多層基板72に、不図示の電子素子が実装されて形成されている。
多層基板72には、第2主面52から立設された信号系ターミナルバスバー101a〜101d(図6参照)の制御ユニット側端部110b、パワー用バスバー103a,103b(図6参照)の制御ユニット側端部114b、及びモータ駆動ユニット66の端子列67の端部が挿通されるスルーホール72bが複数形成されている。
また、図5に示すように、ベース本体165を挟んでコネクタ部58とは反対側の第1主面51上はデッドスペースとなっており、この部位には、制御装置50を構成する複数の雑防素子80が設けられている。各雑防素子80は、例えば、Xコンデンサ87、平滑コンデンサ88,88及びチョークコイル81により構成されている。Xコンデンサ87、平滑コンデンサ88,88及びチョークコイル81は、それぞれ第1主面51上において略バスタブ状に形成された雑防素子収納部60a〜60d内に収納される。
Xコンデンサ87は、主にラジオノイズを抑制するために設けられている。Xコンデンサ87は、例えば略円筒状の電界コンデンサであり、パワー用ターミナルバスバー102a,102b(図6参照)間に設けられている。Xコンデンサ87は、その中心軸線がベース本体165の長手方向に沿うように配置されている。
Xコンデンサ87には、モータ駆動ユニット66側の端面から一対のリード部87a,87bが略平行に延びている。一対のリード部87a,87bは、略クランク状に形成されている。一対のリード部87a,87bの先端は、第3バスバー用開口54c内に配置されて、例えばプロジェクション溶接等により正極側のパワー用ターミナルバスバー102a,102bの雑防素子接続部111e(図8〜図10参照)に接続される。
平滑コンデンサ88は、ブラシレスモータ20(図2参照)の駆動に伴い生じる電圧の変化を抑制するために設けられている。平滑コンデンサ88は、Xコンデンサ87と同様に、例えば円筒状の電界コンデンサであり、パワー用バスバー103a,103b間に一対設けられている。平滑コンデンサ88は、Xコンデンサ87と同様に、その中心軸線がベース本体165の長手方向に沿うように配置されている。
平滑コンデンサ88におけるモータ駆動ユニット66側の端面からは、一対のリード部88a,88bが略平行に延びている。一対のリード部88a,88bは、略クランク状に形成されている。一対のリード部88a,88bの先端は、第3バスバー用開口54c内に配置されて、例えばプロジェクション溶接等によりパワー用バスバー103a,103bの制御ユニット側端部114b及び舌片部114d(図8〜図10参照)に接続される。
チョークコイル81は、主にラジオノイズを抑制するために設けられている。チョークコイル81は、例えばフェライト等の磁性材料からなる円柱状のコア82に、導線83を巻きつけたものであり、正極側のパワー用ターミナルバスバー102aの雑防素子接続部111eとパワー用バスバー103aの雑防素子接続部114c(何れも図8〜図10参照)との間に設けられている。尚、コア82は、モータ駆動ユニット66側が導線83の巻始め側となっており、モータ駆動ユニット66とは反対側が導線83の巻終わり側となっている。
チョークコイル81の導線83は、一端部83a及び他端部83bがそれぞれコア82の中心軸線に沿うように、モータ駆動ユニット66側に向かって略平行に延びている。導線83の一端部83a及び他端部83bは、略クランク状に形成されており、第3バスバー用開口54c内に配置されて、例えばプロジェクション溶接等によりパワー用ターミナルバスバー102aの雑防素子接続部111e及びパワー用バスバー103aの雑防素子接続部114c(何れも図8〜図10参照)に接続される。
ところで、チョークコイル81を形成する際、導線83は、その一端部83a側からコア82に巻回される。そして、導線83の他端部83bは、コア82の巻終わり側において屈曲させられて、コア82の巻終わり側とは反対側のモータ駆動ユニット66側(コア82の巻始め側)に引き出される。このとき、導線83はコイル状に巻回されているため、導線83の他端部83bには、導線83の一端部83aから離反する方向にスプリングバックが作用する。これにより、チョークコイル81の導線83の一端部83a及び他端部83bの位置にズレが生じるため、パワー用ターミナルバスバー102a及びパワー用バスバー103aに対して導線83を精度よく溶接するのが困難となるおそれがある。
そこで、第3バスバー用開口54cと雑防素子収納部60dとの間に、第3バスバー用開口54c内におけるパワー用ターミナルバスバー102a及びパワー用バスバー103aの延在方向に沿うように、一対のガイド溝61,61を設けている。一対のガイド溝61,61は、それぞれ一対の壁61a,61aを立設することにより形成されている。
一対のガイド溝61,61内には、導線83の一端部83a及び他端部83bがそれぞれ配置可能となっている。導線83の一端部83a及び他端部83bは、それぞれ一対のガイド溝61,61内に配置されることで位置決めされるので、パワー用ターミナルバスバー102a及びパワー用バスバー103aに対してチョークコイル81の導線83を容易に精度よく溶接することができる。
(カバー部材)
図3に示すように、カバー部材46は、制御装置配設部40に対して例えばボルト117により締結固定されており、制御装置配設部40及び制御装置50を軸方向の外側から覆蓋している。
カバー部材46は、例えば鉄(炭素鋼)やアルミニウム、銅等の金属材料により形成されている。特に、カバー部材46は、熱伝導率が高く、軽量かつ廉価なアルミニウムにより形成されるのが望ましい。
カバー部材46は、制御装置配設部40に対応して中心軸O周りに矩形枠状に配置された周壁47と、軸方向に面する底壁48とにより、略バスタブ状に形成されている。カバー部材46の周壁47と制御装置配設部40との間には、周方向の全周にわたってOリング99が配置されている。Oリング99は、カバー部材46の周壁47の先端面に形成されたリング溝47aに嵌め込まれると共に、ボルト117により、カバー部材46を締結する際にわずかに潰されることでシール性を発揮する。これにより、制御装置配設部40とカバー部材46との間のシール性が確保される。
カバー部材46の底壁48には、ハウジング10の内外を連通する呼吸孔45が設けられている。呼吸孔45は、ハウジング10の内部が、例えば温度上昇に伴う空気の膨張によってハウジング10の外部よりも高圧力となった場合に、圧力をハウジング10の外部に開放するためのものである。
また、この呼吸孔45は、呼吸機能を妨げる障害物を避けるよう制御装置50の第一主面51の段差面51aと対向する位置に設けられ、これにより制御装置50内部への気体の流通が円滑となるようになっている。
カバー部材46の底壁48の外側面には、複数の冷却フィン49が一体成形されている。冷却フィン49は、制御装置50で発生した熱を放熱している。
ここで、図2に示すように、制御装置50の第1主面51側に取り付けられたモータ駆動ユニット66は、カバー部材46の底壁48の内側面48aに、放熱シート68を介して接触するようになっている。これにより、モータ駆動ユニット66は、放熱シート68を介してカバー部材46に熱を伝達させて、効率よくカバー部材46の冷却フィン49から放熱できる。
また、カバー部材46は、ハウジング10の制御装置配設部40に締結固定されるため、制御装置50で発生した熱は、カバー部材46の冷却フィン49を介して放熱されるとともに、カバー部材46に比べて体積が大きく、熱伝導率の高いアルミニウム製のハウジング10側にも熱引きされて拡散されるため、制御装置50の冷却性能をさらに高めることができる。
(バスバーユニット本体の製造方法)
次に、図13〜図16に基づいて、バスバーユニット本体53の製造方法について説明する。
図13は、バスバーユニット本体の製造工程のフローチャート、図14は、1次成形工程の説明図であって、(a)〜(c)は、各工程を示す。
まず、1次成形部154を成形する1次成形工程(図13におけるST100)について説明する。最初に、図13、図14(a)に示すように、1次成形部154を成形するための金型(不図示)に、信号系ターミナルバスバー101a〜101d、及び正極側のパワー用ターミナルバスバー102aをセットする(図13におけるST101)。
このとき、信号系ターミナルバスバー101a〜101dは、制御ユニット側端部110b同士が、平面視略E字状の制御ユニット側連結部105により連結された状態になっている。このように、制御ユニット側連結部105によって複数の信号系ターミナルバスバー101a〜101dが一体化されているので、不図示の金型に、信号系ターミナルバスバー101a〜101dや正極側のパワー用ターミナルバスバー102aを容易にセットすることができる。
この状態で、図13、図14(b)に示すように、不図示の金型に樹脂を流し込み、1次成形部154を成形する(図13におけるST102)。
尚、図9に詳示するように、1次成形部154を成形する際のゲート位置GP0は、フランジ部158のコネクタ本体部156とは反対側のフランジ部端面158c側の略中心部位であって、内部にインサートされる信号系ターミナルバスバー101a〜101d、及びパワー用ターミナルバスバー102a,102bと軸方向で重ならない位置に設定されている。このようにゲート位置GP0を設定することにより、1次成形部154を成形する際に、注入される樹脂の圧力が、直接各バスバー101a〜101d、102a,102bに加わることなく、また、ショートショットを防止しながら1次成形部154を成形することができる。
1次成形部154を成形した状態では、信号系ターミナルバスバー101a〜101dの各制御ユニット側端部110bと、正極側のパワー用ターミナルバスバー102aの制御ユニット側端部111b、及び渡り部111cの両端は、それぞれ1次成形部154を構成するフランジ部158の他側158bから突出している。このため、1次成形部154の外側に、制御ユニット側連結部105が露出した状態になっている。
このような構成のもと、続いて、図13、図14(c)に示すように、信号系ターミナルバスバー101a〜101dから制御ユニット側連結部105を切断し、信号系ターミナルバスバー101a〜101dを分離する(1次分離工程、図13におけるST103)。これにより、1次成形工程が完了する。
続いて、図13に示すように、2次成形部155を成形する(2次成形工程、ST200)。
図15、図16(a)〜図16(c)は、2次成形工程の工程説明図である。
2次成形工程では、まず、図13、図15に示すように、1次成形部154の挿通孔167に、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bのコネクタ側端部111aを挿通する。
このとき、パワー用バスバー103a,103bの制御ユニット側端部114b同士が、制御ユニット側連結部107により連結されていると共に、パワー用バスバー103aの制御ユニット側端部114b(舌片部114d)とパワー用バスバー103bの舌片部114dとが、制御ユニット側連結部107により連結された状態になっている。さらに、パワー用バスバー103a,103bのモータ駆動ユニット側端部114e、及び3相バスバー104a〜104cの基端115aが、駆動ユニット側連結部108により連結された状態になっている。
このように、制御ユニット側連結部107によって2つのパワー用バスバー103a,103bが一体化されていると共に、駆動ユニット側連結部108によってパワー用バスバー103a,103bに加えて3つの3相バスバー104a〜104cが一体化されている。このため、1次成形部154の挿通孔167に、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bのコネクタ側端部111aを挿通することにより、1次成形部154と各バスバー103a,103b,104a〜104cとを一体化できる。
この状態で、図16(a)に示すように、2次成形部155を成形するための金型(不図示)に、1次成形部154、及び各バスバー103a,103b,104a〜104cをセットすると共に、カラー部材57a〜57dをセットする(図13におけるST201)。1次成形部154、及び各バスバー103a,103b,104a〜104cは一体化されているので、これらを金型に容易にセットすることができる。
ここで、1次コネクタ本体部156の基端に形成されたフランジ部158には、短手方向の一側158aに、大切欠き部160a,160aが形成されているので、カラー部材57a,57bの配置が阻害されることがない。
この状態で、図13、図16(b)に示すように、不図示の金型に樹脂を流し込み、2次成形部155を成形する(図13におけるST202)。
尚、図5に詳示するように、2次成形部155を成形する際のゲート位置GP1〜GP6は、ベース部163の第1主面51側のシール部164に1点、ベース本体165の第1バスバー用開口54aよりも先端部165a側に1点、ベース本体165の4隅であってカラー部材57a〜57dの側方側にそれぞれ1点ずつの合計6点設定されている。シール部164のゲート位置GP1は、雑防素子収納部60a〜60dよりもベース本体165とは反対側に配置されている。
このように、各ゲート位置GP1〜GP6を設定することにより、2次成形部155を成形する際の反りとショートショットを防止することができる。加えて、ゲート位置GP3〜GP6がカラー部材57a〜57dの側方側にそれぞれサイドゲートとして設けたことにより、二次成形部155におけるカラー部材57a〜57dの外周部位にウェルド(樹脂の合わせ面)が発生することなく、この部位の強度を確保し、バスバーユニット本体53をモータケース11の制御装置配設部40にボルト116で締結する際に発生する応力を効果的に受け止めることができる。
尚、本実施の形態においては、サイドゲートの個数をカラー部材57a〜57dの側方側の4つとしているが、金型に注入される樹脂の流れを考慮して、ベース本体165の側方の他の部位に追加で設定するようにしても良い。
ここで、コネクタ部58全体の肉厚としては、ベース部163と比較して厚くなっているが、予め1次成形部154を形成し、この1次成形部154をインサート成形するように2次成形部155が形成されるので、2次コネクタ本体部161の肉厚T1、周壁部162の肉厚T2、及びシール部164の肉厚T3、及びベース本体165の肉厚T4が、ほぼ同一の厚さ(例えば、2mm程度)になっている。
また、ベース本体165の第3バスバー用開口54cを介し、制御ユニット側連結部107が外部に露出していると共に、ベース本体165の第2バスバー用開口54bを介し、駆動ユニット側連結部108が外部に露出している。
このような構成のもと、続いて、図13、図16(c)に示すように、パワー用バスバー103a,103b及び3相バスバー104a〜104cからそれぞれ制御ユニット側連結部107と駆動ユニット側連結部108とを切断する。そして、パワー用バスバー103a,103b及び3相バスバー104a〜104cを、それぞれ分離する(2次分離工程、図13におけるST203)。これにより、2次成形工程が完了し、バスバーユニット本体53の製造が完了する。
ここで、バスバーユニット本体53に埋設されている信号系ターミナルバスバー101a〜101d、正極側のパワー用ターミナルバスバー102a、負極側のパワー用ターミナルバスバー102b、負極側のパワー用バスバー103a、正極側のパワー用バスバー103b、及び3相バスバー104a〜104cは、全て交差することなく、横並びに配置された状態になっている。
このように構成されたバスバーユニット本体53は、モータ駆動ユニット66やモータ制御ユニット71等を実装した後、図2に示すように、モータケース11の開口部12に、第2主面52をブラシレスモータ2側に向けた状態で配置される。この状態では、バスバーユニット本体53の第1バスバー用開口54aを介してバスバーリングユニット28の給電端子29a〜29cが、第1主面51側に突出する。そして、給電端子29a〜29cと3相バスバー104a〜104cとが互いに重なり合う。この重なり合った箇所に溶接を行うことにより、3相バスバー104a〜104cと給電端子29a〜29cとが電気的に接続される。
ここで、バスバーユニット本体53の第1バスバー用開口54aの周縁には、壁部59aが一体成形されているので、3相バスバー104a〜104cと給電端子29a〜29cとを接続する際に生じるスパッタがモータ制御ユニット71等に飛散してしまうことを防止できる(図2における矢印参照)。
(効果)
したがって、上述の実施形態によれば、バスバーユニット本体53の樹脂モールド体153を、コネクタ部58に埋設されている1次成形部154と、1次成形部154を覆う2次成形部155とにより構成し、1次成形部154により、一旦信号系ターミナルバスバー101a〜101d、正極側のパワー用ターミナルバスバー102aを一体化した後、2次成形部155により、負極側のパワー用ターミナルバスバー102b、各パワー用バスバー103a,103b、及び3相バスバー104a〜104cを一体化させているので、樹脂モールド体153の成形作業性を向上させることができる。
換言すれば、樹脂モールド体153を成形するにあたって、第1成形工程と第2成形工程との2つの成形工程に分けることにより、一度に複数のバスバー100(信号系ターミナルバスバー101a〜101d、正極側のパワー用ターミナルバスバー102a、負極側のパワー用ターミナルバスバー102b、負極側のパワー用バスバー103a、正極側のパワー用バスバー103b、及び3相バスバー104a〜104c)を金型(不図示)内に配置する必要がなくなるので、樹脂モールド体153の成形作業性を向上させることができると共に、各バスバー100のレイアウトの自由度を確保することができる。
また、バスバーユニット本体53に埋設されている各バスバー100は、全て交差することなく、横並びに配置された状態になっている。このため、クロストークによるノイズの発生を抑制することができる。
さらに、樹脂モールド体153を、1次成形部154を形成後に、この1次成形部154をインサート成形するように2次成形部155を形成しているので、各成形部154,155を形成する際の肉厚を、全体的にほぼ均一に設定することができる。このように、各成形部154,155を形成する際の肉厚ムラを最小限に抑制することができるので、コネクタ部58のような強度が必要な箇所の成形時のヒケの発生を抑制することができる。このため、バスバーユニット本体53の成形精度を向上させることができる。
また、コネクタ部58のような強度が必要な箇所を、必要以上に肉盗みを行う必要が無くなるので、コネクタ部58の強度を向上させることができる。
さらに、肉厚ムラを無くすべく、強度が必要な箇所の肉厚に合わせて樹脂モールド体153全体の肉厚を厚くする必要がないので、バスバーユニット本体53を小型化できる。
また、1次成形工程を行う際、予め制御ユニット側連結部105によって、複数の信号系ターミナルバスバー101a〜101dを一体化するので、1次成形部154を成形する金型(不図示)に信号系ターミナルバスバー101a〜101dを容易にセットすることができる。
また、1次成形部154の外側に、制御ユニット側連結部105が露出した状態になるので、1次成形部154を成形後に、信号系ターミナルバスバー101a〜101dを確実に分離することができる。
また、負極側のパワー用バスバー103aに、2つのパワー用ターミナルバスバー102a,102bのうち、負極側のパワー用ターミナルバスバー102bを一体成形した。そして、2次成形部155を成形するタイミングで、1次成形部154に負極側のパワー用ターミナルバスバー102bを組み付けるように構成した。このため、2つのパワー用ターミナルバスバー102a,102bを同時に金型にセットする必要がなくなり、1次成形工程の作業を簡略化することができる。また、部品点数が減少し、低コスト、且つ小型な樹脂モールド体153を提供できる。
そして、2次成形工程を行う際、予め制御ユニット側連結部107によって、2つのパワー用バスバー103a,103bを一体化すると共に、駆動ユニット側連結部108によって、パワー用バスバー103a,103bと3つの3相バスバー104a〜104cとを一体化している。このため、不図示の金型に、各バスバー103a,103b,104a〜104cを容易にセットすることができる。よって、2次成形工程の作業を簡略化することができる。
また、ベース本体165の第3バスバー用開口54cを介し、制御ユニット側連結部107が外部に露出させていると共に、ベース本体165の第2バスバー用開口54bを介し、駆動ユニット側連結部108が外部に露出させている。このため、パワー用バスバー103a,103b及び3相バスバー104a〜104cを確実に分離することができる。
このように、各開口54b,54cを介して各連結部107,108を外部に露出させるので、ベース本体165に、パワー用バスバー103a,103b及び3相バスバー104a〜104cのほぼ全体を埋設させた状態で、パワー用バスバー103a,103b及び3相バスバー104a〜104cを分離することができる。このため、バスバーユニット本体53の絶縁性を高めることができる。
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、電動ポンプ1のポンプ部90は、所謂トロコイドポンプである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、インペラを有する非容積型の再生式ポンプであってもよい。
また、ハウジング10や、ブラシレスモータ20、制御装置50、雑防素子80、ポンプ部90、バスバー100等の材質や形状等は、各実施形態に限定されない。例えば、バスバー100をアルミニウムにより形成してもよい。また、ハウジング10を鉄(炭素鋼)等の金属材料によって形成してもよい。
また、モータケース11の底部13の内部に、吸入ポート16および排出ポート17を形成した場合について説明した。しかしながら、吸入ポート16および排出ポート17は、モータケース11側に設けることなく、ポンプ部90側に設けるようにしてもよい。具体的には、ポンプケース91を覆うポンプカバー94に、吸入ポート16および排出ポート17を形成してもよい。
1 電動ポンプ
2 ブラシレスモータ(電動モータ)
10 ハウジング(モータハウジング)
11 モータケース(モータハウジング)
21 ステータ
31 ロータ
50 制御装置
53 バスバーユニット本体(電動機用樹脂成形品)
54a 第1バスバー用開口
54b 第2バスバー用開口(開口部)
54c 第3バスバー用開口(開口部)
58 コネクタ部
90 ポンプ部
100 バスバー(ターミナル)
101a,101b,101c,101d 信号系ターミナルバスバー(ターミナル、第1ターミナル群)
102a 正極側のパワー用ターミナルバスバー(1次パワー用ターミナルバスバー、ターミナル、第1ターミナル群)
102b 負極側のパワー用ターミナルバスバー(2次パワー用ターミナルバスバー、ターミナル、第2ターミナル群)
103a 正極側のパワー用バスバー(ターミナル、第2ターミナル群)
103b 負極側のパワー用バスバー(ターミナル、第2ターミナル群)
104a,104b,104c 3相バスバー(ターミナル、第2ターミナル群)
105 制御ユニット側連結部(第1連結部)
107 制御ユニット側連結部(第2連結部)
108 駆動ユニット側連結部(第2連結部)
110a コネクタ側端部(コネクタ端子)
110b 制御ユニット側端部
110c 渡り部
111a コネクタ側端部(コネクタ端子)
111b 制御ユニット側端部
111c,111d 渡り部
111e 雑防素子接続部
153 樹脂モールド体(樹脂本体)
154 1次成形部
155 2次成形部
161 2次コネクタ本体部(コネクタ本体部)
163 ベース部
165 ベース本体(ベース部)

Claims (11)

  1. 樹脂本体の内部に、複数のターミナルにより構成される第1ターミナル群及び第2ターミナル群が埋設され、外部機器から延びるコネクタが嵌着可能なコネクタ部が一体成形された電動機用樹脂成形品であって、
    前記樹脂本体は、
    前記第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化し、これら第1ターミナル群の一端を、前記コネクタ部内に突出するコネクタ端子として機能させる1次成形部と、
    この1次成形部をインサート成形する2次成形部とにより構成され、
    前記2次成形部は、
    前記1次成形部を埋設するようにして前記コネクタ部を形成するコネクタ本体部と、
    前記コネクタ本体部の基端側に一体成形されると共に、前記第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するベース部とにより構成されており、
    前記第2ターミナル群の一部は、前記1次成形部に組み込まれて前記コネクタ部内に突出する前記コネクタ端子として機能することを特徴とする電動機用樹脂成形品。
  2. 前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルは、信号の入出力を行うための信号系ターミナルバスバーと、電源を供給するための1次パワー用ターミナルバスバーとから成り、
    前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルは、電源を供給するための2次パワー用ターミナルバスバーを有し、この2次パワー用ターミナルバスバーの一部が前記1次成形部に組み込まれることを特徴とする請求項1に記載の電動機用樹脂成形品。
  3. 前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部に、これらターミナルを互いに連結する第1連結部が形成され、この第1連結部が前記1次成形部の外側に露出するように配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動機用樹脂成形品。
  4. 前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部に、これらターミナルを互いに連結する第2連結部が形成され、この第2連結部が前記2次成形部の外側に露出するように配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電動機用樹脂成形品。
  5. 前記ベース部に、厚さ方向に貫通する開口部を形成し、この開口部を介して前記第2連結部が外部に露出していることを特徴とする請求項4に記載の電動機用樹脂成形品。
  6. 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の電動機用樹脂成形品と、
    前記電動機用樹脂成形品が固定されるモータハウジングと、
    前記モータハウジング内に収納され、前記電動機用樹脂成形品を介して外部機器に電気的に接続されるステータと、
    前記モータハウジング内に回転自在に支持されているロータとを備えたことを特徴とする電動モータ。
  7. 請求項6に記載の電動モータと、
    前記モータハウジングに一体化され、前記電動モータによって駆動されるポンプ部とを備えたことを特徴とする電動ポンプ。
  8. 樹脂本体の内部に、複数のターミナルにより構成される第1ターミナル群及び第2ターミナル群が埋設され、外部機器から延びるコネクタが嵌着可能なコネクタ部が一体成形された電動機用樹脂成形品の製造方法であって、
    前記第1ターミナル群を互いに交差しないように一体化し、これら第1ターミナル群の一端が、前記コネクタ部内に突出するコネクタ端子となるように1次成形部を形成する1次成形工程と、
    前記1次成形部を埋設するようにして前記コネクタ部を形成するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の基端側に一体成形されると共に、前記第2ターミナル群を互いに交差しないように一体化するベース部とから成り、前記第1成形部をインサート成形する2次成形部を形成する2次成形工程とを有し
    前記第2ターミナル群の一部は、前記1次成形部に組み込まれて前記コネクタ部内に突出する前記コネクタ端子として機能することを特徴とする電動機用樹脂成形品の製造方法。
  9. 前記1次成形工程は、予め前記第1ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部を連結した状態で行われ、前記1次成形部を形成後、各ターミナルをそれぞれ分離する1次分離工程を有することを特徴とする請求項8に記載の電動機用樹脂成形品の製造方法。
  10. 前記2次成形工程は、予め前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルの少なくとも一部を連結した状態で行われ、前記2次成形部を形成後、各ターミナルをそれぞれ分離する2次分離工程を有することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の電動機用樹脂成形品の製造方法。
  11. 前記2次成形工程は、前記ベース部に、厚さ方向に貫通する開口部を形成し、
    前記開口部は、前記第2ターミナル群を構成する前記複数のターミナルを連結している部位を露出するように形成されていることを特徴とする請求項10に記載の電動機用樹脂成形品の製造方法。
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