JP6676622B2 - Brushless motor, electric pump, and brushless motor manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ブラシレスモータ、電動ポンプ、およびブラシレスモータの製造方法に関する。
本願は、2015年4月17日に出願された日本国特願2015−084922号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention is a brushless motor, the electric pump, a method of manufacturing a contact and a brushless motor.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-084922 filed on April 17, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.
一般的なブラシレスモータは、巻線が巻回されているステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を有している。ステータは、円筒状のコア本体と、このコア本体の内周面から径方向内側に向かって放射状に突設された複数のティースと、を有している。各ティース間には、径方向内側が開口されたスロットがそれぞれ形成される。このスロットを介して、各ティースに巻線が巻回される。 A general brushless motor has a stator on which windings are wound, and a rotor rotatably provided radially inside the stator. The stator has a cylindrical core body, and a plurality of teeth radially projecting from the inner peripheral surface of the core body toward the inside in the radial direction. Slots each having a radially inner opening are formed between the teeth. A winding is wound around each tooth via this slot.
モータの高効率化や小型化などを図るために、巻線の占積率を向上させることが有効である。しかしながら、インナロータ型のブラシレスモータのように、ステータの径方向内側が開口されているスロット形状の場合、アウタロータ型のブラシレスモータのように径方向外側が開口されたスロット形状と比較して開口幅が小さい。よって、インナロータ型のブラシレスモータでは、巻線の占積率を向上させにくい。このため、コア本体をティースごとに周方向に分割して分割コアを形成する場合がある。 It is effective to improve the space factor of the winding in order to increase the efficiency and reduce the size of the motor. However, in the case of a slot shape in which the radially inner side of the stator is opened, as in an inner rotor type brushless motor, the opening width is larger than that of a slot shape in which the radially outer side is opened, as in an outer rotor type brushless motor. small. Therefore, in the inner rotor type brushless motor, it is difficult to improve the space factor of the winding. For this reason, the core body may be divided in the circumferential direction for each tooth to form a divided core.
分割コアを形成する場合、例えば、各分割コアのティースにそれぞれ巻線を巻回し、その後、各分割コアを組み付けて円環状のコア本体を形成する。このように構成することで、スロット幅を考慮することなく、各ティースに巻線を巻回することができるので、巻線の占積率を向上させることができる。
ここで、ブラシレスモータの小型化、軽量化を図るために、樹脂製のモータケースにステータをインサート成形する技術が提案されている。When forming the divided cores, for example, windings are wound around the teeth of each of the divided cores, and then the divided cores are assembled to form an annular core body. With this configuration, the winding can be wound around each tooth without considering the slot width, so that the space factor of the winding can be improved.
Here, in order to reduce the size and weight of the brushless motor, a technique of insert-molding a stator in a resin-made motor case has been proposed.
しかしながら、各分割コアにより構成されるステータは、各分割コアの連結部に僅かなガタを持っている。そのため、このままモータケースにステータをインサート成形すると、溶融した樹脂を金型内に注入する際の樹脂圧によってステータの真円度が悪化したり、ステータが所定のインサート位置からずれたりする。 However, the stator constituted by each of the divided cores has a slight play at the connecting portion of each of the divided cores. Therefore, when the stator is insert-molded in the motor case as it is, the roundness of the stator is deteriorated by the resin pressure when the molten resin is injected into the mold, or the stator is displaced from a predetermined insert position.
本発明の態様は、上述した事情に鑑みてなされ、分割構成された分割コアを組合せてなるステータをモータケースにインサート成形する場合であっても真円度の悪化を抑制できるブラシレスモータ、電動ポンプ、およびブラシレスモータの製造方法を提供する。 An aspect of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a brushless motor and an electric pump that can suppress deterioration of roundness even when a stator formed by combining divided cores is insert-molded in a motor case. And a method for manufacturing a brushless motor.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の態様を採用した。
本発明の一態様に係るブラシレスモータは、樹脂製のモータケースと、前記モータケースに埋設されるステータと、前記モータケースに回転自在に支持されるロータと、を備え、前記ステータは、リング状のコア本体と、前記コア本体から径方向に沿って延び、巻線が巻回される複数のティースと、を備え、前記コア本体は、複数の分割コアが連結部を介して連結されてなり、前記モータケースの底部には、成形時に溶融した樹脂を注入する金型の複数のゲートの痕跡としてのゲート部が、前記ティースの数と同数設けられており、前記連結部によって、前記コア本体の外周面に軸方向に沿う凹部が形成されており、各前記ゲート部の位置は、前記コア本体の径方向外側に対応する箇所であって、前記分割コアの周方向中央に設定され、かつ各前記ゲート部は、周方向に等間隔で配置されている。
In order to solve the above problems, the present invention has adopted the following aspects.
A brushless motor according to one aspect of the present invention includes a resin motor case, a stator embedded in the motor case, and a rotor rotatably supported by the motor case, wherein the stator has a ring shape. Core body, and a plurality of teeth extending radially from the core body and wound around the core body, the core body includes a plurality of split cores connected via a connection portion. , wherein the bottom portion of the motor case, the gate portion of the traces of the plurality of gates of a mold for injecting the molten resin during molding, provided same number of the teeth, by the connecting portion, the core body a concave portion along the axial direction is formed on an outer peripheral surface of the position of each of the gate portion is a portion corresponding to the radially outer side of the core body is set in the circumferential center of the divided cores, and It said gate portion is arranged at equal intervals in the circumferential direction.
この場合、モータケースにステータをインサート成形する際、溶融した樹脂を金型内に注入する際の樹脂圧がコア本体の径方向外側から内側に向かって作用する。樹脂圧を受けるコア本体は、各コア本体の連結部が持つガタに相当する分バランスよく縮径するように変位する。この結果、ステータの真円度の悪化を抑制できる。
また、分割された各コア本体にバランス良く樹脂圧をかけることができる。このため、ステータの真円度の悪化を確実に抑制できる。
また、分割された各コア本体にさらにバランス良く樹脂圧をかけることができる。このため、ステータの真円度の悪化をより確実に抑制できる。
In this case, when insert molding the stator into the motor case, the resin pressure when the molten resin is injected into the mold acts from the radially outer side to the inner side of the core body. The core body receiving the resin pressure is displaced so as to reduce the diameter in a well-balanced manner corresponding to the play of the connecting portion of each core body. As a result, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed.
Also, resin pressure can be applied to each of the divided core bodies in a well-balanced manner. Therefore, the deterioration of the roundness of the stator can be reliably suppressed.
Further, resin pressure can be applied to each of the divided core bodies in a more balanced manner. For this reason, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed more reliably.
上記ブラシレスモータにおいて、前記モータケースは、前記金型の前記複数のゲートからそれぞれ同時に前記樹脂が射出された痕跡を有してもよい。 In the above-mentioned brushless motor, the motor case may have traces of the resin being simultaneously injected from the plurality of gates of the mold.
この場合、分割された各コア本体に同時に樹脂圧をかけることができる。このため、樹脂圧がかかるタイミングのズレによるステータの真円度の悪化を確実に抑制できる。 In this case, resin pressure can be simultaneously applied to each of the divided core bodies. For this reason, it is possible to reliably suppress the deterioration of the roundness of the stator due to a shift in the timing at which the resin pressure is applied.
上記ブラシレスモータにおいて、前記痕跡は、射出された前記樹脂の流れが合流して固化したウェルドラインであって、複数の前記ウェルドラインは、周方向に沿って等間隔に位置し、かつ周方向の両側に隣接する前記ゲート部同士の略中央に位置してもよい。 In the brushless motor, the trace is a weld line in which the flow of the injected resin is merged and solidified, and the plurality of weld lines are located at equal intervals along a circumferential direction, and are arranged in a circumferential direction. It may be located at substantially the center of the gate portions adjacent on both sides.
この場合、分割された各コア本体の略中央の位置で樹脂の流れが合流することになる。そのため、樹脂圧が高まる樹脂の合流地点が各コア本体に対して、偏りがなく周方向略中央となる。そのため、ステータの真円度の悪化を更に確実に抑制できる。 In this case, the flow of the resin merges at a substantially central position of each of the divided core bodies. Therefore, the joining point of the resin where the resin pressure is increased is not biased and is substantially at the center in the circumferential direction with respect to each core body. Therefore, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed more reliably.
上記ブラシレスモータにおいて、前記モータケースに、前記巻線への通電制御を行う制御部を収納する収納室と、前記収納室の一側に設けられたコネクタハウジングとが一体成形されていてもよい。 In the brushless motor, the motor case may include a housing for housing a control unit for controlling the energization of the windings, and a connector housing provided on one side of the housing .
この場合、制御部と一体化されたブラシレスモータの全体を小型化できる。 In this case, the entire brushless motor integrated with the control unit can be reduced in size.
本発明の一態様に係る電動ポンプは、上記に記載のブラシレスモータと、前記ブラシレスモータによって駆動されるポンプ部と、を備える。 An electric pump according to one aspect of the present invention includes the brushless motor described above, and a pump unit driven by the brushless motor.
この場合、小型で高性能な電動ポンプを提供できる。 In this case, a small and high-performance electric pump can be provided.
本発明の一態様に係るブラシレスモータの製造方法は、樹脂製のモータケースと、前記モータケースに埋設されるステータと、前記モータケースに回転自在に支持されるロータと、を備え、前記ステータは、リング状のコア本体と、前記コア本体から径方向に沿って延び、巻線が巻回されるティースと、前記ティースごとに巻回された巻線同士を接続し、前記コア本体の軸方向の端部に配置される渡り線と、前記渡り線を挟んで前記コア本体とは反対側に、前記コア本体の外径に沿うように設けられた渡り線押えと、を備え、前記コア本体は、複数の分割コアが連結部を介して連結されてなり、前記連結部によって、前記コア本体の外周面に軸方向に沿う凹部が形成されたブラシレスモータの製造方法であって、前記ティースに前記巻線を巻回し、前記渡り線を形成する巻線工程と、前記複数の分割コアを連結させ、前記コア本体を形成する分割コア連結工程と、前記モータケースを形成するための金型内に前記ステータを固定するステータセット工程と、前記渡り線の上に前記渡り線押えを配置する渡り線押え配置工程と、前記コア本体に、径方向内側に向かう樹脂圧が作用するように、前記金型内に溶融した樹脂を、前記ステータの軸方向における前記渡り線とは反対側から注入するモータケース形成工程と、を有する。 A method of manufacturing a brushless motor according to one aspect of the present invention includes a resin motor case, a stator embedded in the motor case, and a rotor rotatably supported by the motor case. A ring-shaped core body, teeth extending along the radial direction from the core body, winding the windings, and connecting the windings wound for each of the teeth to each other, the axial direction of the core body A crossover wire disposed at an end of the core main body, and a crossover presser provided along the outer diameter of the core main body on a side opposite to the core main body with the crossover wire therebetween, the plurality of divided cores is being coupled through a coupling portion, by the connecting portion, a manufacturing method of a brushless motor that recesses on the outer peripheral surface along the axial direction is formed in the core body, in the teeth Winding the winding And, fixing a winding step of forming the connecting wire, it is connected to the plurality of divided cores, and the divided core connecting step of forming the core body, the stator into a mold for forming the motor casing A stator setting step, a crossover wire pressing arrangement step of arranging the crossover presser on the crossover wire , and melting the resin into the mold so that a radially inward resin pressure acts on the core body. And a motor case forming step of injecting the obtained resin from a side opposite to the crossover in the axial direction of the stator .
この場合、モータケースにステータをインサート成形する際、樹脂圧を受けるコア本体は、各コア本体の連結部のガタに相当する分バランスよく縮径するように変位する。この結果、ステータの真円度の悪化を抑制できる。 In this case, when the stator is insert-molded in the motor case, the core body receiving the resin pressure is displaced so as to reduce the diameter in a well-balanced manner corresponding to the play of the connecting portion of each core body. As a result, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed.
上記ブラシレスモータの製造方法において、前記金型内に溶融した樹脂を注入するためのゲートを複数設け、前記モータケース形成工程において、各前記ゲートから、それぞれ同時に前記樹脂を射出してもよい。 In the method for manufacturing a brushless motor, a plurality of gates may be provided for injecting the molten resin into the mold, and the resin may be simultaneously injected from each of the gates in the motor case forming step.
この場合、分割された各コア本体に同時に樹脂圧をかけることができる。このため、樹脂圧がかかるタイミングのズレによるステータの真円度の悪化を確実に抑制できる。 In this case, resin pressure can be simultaneously applied to each of the divided core bodies. For this reason, it is possible to reliably suppress the deterioration of the roundness of the stator due to a shift in the timing at which the resin pressure is applied.
上記ブラシレスモータの製造方法において、前記コア本体から径方向内側に向かって前記ティースが延びており、前記ステータセット工程において、前記ステータの径方向中央に芯材を配置し、前記モータケース形成工程において、前記ステータの径方向内側の先端が前記芯材の外周面に当接してもよい。 In the method for manufacturing a brushless motor, the teeth extend radially inward from the core body, and in the stator setting step, a core is disposed at a radial center of the stator, and in the motor case forming step, The radially inner end of the stator may contact the outer peripheral surface of the core.
この場合、分割されたコア本体を、芯材によって精度よく位置決めすることができる。このため、ステータの真円度を向上させることができる。 In this case, the divided core bodies can be accurately positioned by the core material. For this reason, the roundness of the stator can be improved.
本発明の態様によれば、モータケースにステータをインサート成形する際、溶融した樹脂を金型内に注入する際の樹脂圧がコア本体の径方向外側から内側に向かって作用する。樹脂圧を受けるコア本体は、各コア本体の連結部が持つガタに相当する分バランスよく縮径するように変位する。この結果、ステータの真円度の悪化を抑制できる。
また、分割された各コア本体にバランス良く樹脂圧をかけることができる。このため、ステータの真円度の悪化を確実に抑制できる。
また、分割された各コア本体にさらにバランス良く樹脂圧をかけることができる。このため、ステータの真円度の悪化をより確実に抑制できる。
According to the aspect of the present invention, when insert molding the stator into the motor case, the resin pressure at the time of injecting the molten resin into the mold acts from the radially outer side to the inner side of the core body. The core body receiving the resin pressure is displaced so as to reduce the diameter in a well-balanced manner corresponding to the play of the connecting portion of each core body. As a result, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed.
Also, resin pressure can be applied to each of the divided core bodies in a well-balanced manner. Therefore, the deterioration of the roundness of the stator can be reliably suppressed.
Further, resin pressure can be applied to each of the divided core bodies in a more balanced manner. For this reason, the deterioration of the roundness of the stator can be suppressed more reliably.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(電動ポンプ)
図1は、電動ポンプ1の斜視図である。図2は、電動ポンプ1の断面図である。
図1および図2に示すように、電動ポンプ1は、例えば自動車に搭載されたトランスミッション(何れも不図示)を駆動させるために、このトランスミッションにオイルを供給するための電動ポンプである。電動ポンプ1は、モータ部2と、モータ部2に連結されモータ部2と同軸上に配置されたポンプ部3と、制御部4と、が一体化されている。制御部4は、モータ部2とポンプ部3との間で、かつモータ部2とポンプ部3の外周面側に配置されている。
以下の説明では、図2に矢印Aで示す方向であって、モータ部2の回転軸81の軸方向を単に軸方向と称する。軸方向に直交し、回転軸81の径方向となる方向を単に径方向と称する。回転軸81の周回り方向を単に周方向と称する。(Electric pump)
FIG. 1 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
In the following description, the direction indicated by arrow A in FIG. 2 and the axial direction of the rotating shaft 81 of the
(モータ部)
モータ部2は、樹脂により形成されたモータケース50と、モータケース50にインサート成形されたステータ40と、モータケース50に回転自在に支持されているロータ80と、を備えている。モータ部2は、ブラシを介さずに制御部4から電力が供給される、いわゆるブラシレスモータである。モータケース50、およびステータ40の詳細については、後述する。(Motor part)
The
ステータ40の径方向内側には、キャン9が位置している。キャン9の開口部9aがポンプ部3側に向けられて、ボス部96(後述)に第1Oリング97aおよび第2Oリング97bを介して係合固定されている。キャン9は、非磁性体(例えば、ステンレス)等の板材から有底筒状に形成されている。本実施形態の電動ポンプ1は、キャン構造となっている。本実施形態の電動ポンプ1のキャン構造では、キャン9の内部がオイルで満たされるようになっており、オイルがステータ40内へ侵入することを防ぐ。
The can 9 is located radially inside the
ステータ40の径方向内側であって、キャン9の内部に、ロータ80が回転自在に設けられている。ロータ80は、回転軸81と、回転軸81のステータ40に対応する位置に外嵌固定されているロータコア82と、を備えている。ロータコア82には、複数(本実施形態では4つ)の永久磁石83が周方向に等間隔で埋設されている。また、回転軸81の一端側は、ポンプ部3側に向かって突出しており、この突出した箇所にポンプ部3が連結されている。
A
(ポンプ部)
ポンプ部3は、ポンプ本体92と、ブラケット93と、を備えている。ポンプ本体92には、モータ部2上に配置され、オイルを吸入、吐出するためのポンプ室91(後述)が形成されている。ブラケット93は、ポンプ本体92のモータ部2とは反対側に配置されている。
ポンプ本体92は、モータケース50の開口部51aを閉塞するように設けられたポンプケース94を有している。
ポンプケース94は、例えばアルミダイキャストにより形成されている。ポンプケース94は例えば、ベース部95と、ベース部95におけるモータケース50の開口部51aに対応する位置に一体成形されたボス部96と、により構成されている。(Pump section)
The
The
The
ボス部96は、モータケース50の開口部51aに内嵌可能なように形成されている。ボス部96は、基端ボス部96aと、先端ボス部96bと、から形成されている。基端ボス部96aは、開口部51aの内周面の形状に対応する。先端ボス部96bは、キャン9の開口部に内嵌する。そして、ボス部96は、モータケース50上にポンプケース94を取り付けた状態で、先端がロータコア82に近接するように突出形成されている。また、基端ボス部96aの外周面には、モータケース50との間のシール性を確保するための第1Oリング97aが装着されている。先端ボス部96bの外周面には、キャン9の内面との間のシール性を確保するための第2Oリング97bが装着されている。
The
ボス部96の中央には、モータ部2の回転軸81の一端側が挿通される軸受孔98が貫通状に形成されている。軸受孔98は、回転軸81を回転自在に支持する。軸受孔98と回転軸81との間には、オイルが浸透して油膜が形成されている。この油膜の膜厚により、回転軸81が回転自在に支持される。すなち、軸受孔98は、いわゆるジャーナル軸受として機能する。
At the center of the
回転軸81の一端側は、ポンプケース94の軸受孔98を介してモータ部2からポンプケース94のブラケット93側の端面93aに至るまで延出されている。ポンプケース94のベース部95には、回転軸81に対応する位置に、軸方向平面視で略円筒状のポンプ室91が形成されている。ポンプ室91は、オイルを吸入してこのオイルを圧縮した後、吐出するための部屋であって、ブラケット93側が開口するように凹設されている。ポンプ室91の内周面には、略リング状のアウタロータ101が回転自在に設けられている。一方、回転軸81のポンプ室91に対応する先端部には、インナロータ102が外嵌固定されている。
One end of the rotating shaft 81 extends from the
これらアウタロータ101とインナロータ102とにより、いわゆるトロコイド式ポンプが構成される。すなわち、アウタロータ101の図示しない内歯と、インナロータ102の図示しない外歯とにより形成される空間の容積を変化させることで、オイルを吸入してこのオイルを吐出する作動室103が形成される。
また、ベース部95には、ポンプ室91のオイル吸入側(図2における右側)で、かつモータ部2側に、サブ吸入室104が形成されている。さらに、ベース部95には、ポンプ室91のオイル吐出側(図2における左側)で、かつモータ部2側に、サブ吐出室105が形成されている。そして、ボス部96には、ポンプ室91のサブ吸入室104とモータ部2のキャン9内とを連通するサブ連通孔106が形成されている。The
A sub suction chamber 104 is formed in the
ベース部95の外周部で、かつモータ部2側には、制御部4の一部を受け入れる凹部107が形成されている。さらに、ベース部95の外周部で、かつモータケース50の貫通孔57aに対応する位置には、ボルト59を挿通可能な貫通孔108が形成されている。
ポンプケース94の端面94aには、このポンプケース94とブラケット93との間のシール性を確保するためのOリング109が設けられている。Oリング109は、ポンプ室91の周囲を取り囲むように環状に形成されている。A
An O-
ブラケット93は、例えばアルミダイキャストにより形成され、ポンプケース94の端面94aと重なるように平板状に形成されている。そして、ブラケット93におけるポンプケース94側の端面93aとは反対側の端面93bが、不図示のトランスミッションに取り付けられて、トランスミッション側と油路が連結される。
以下の説明では、ブラケット93のポンプケース94側の端面93aを、ポンプケース側端面93aと称する。ポンプケース側端面93aとは反対側の端面93bを取付側端面93bと称する。 The
In the following description, the
ブラケット93には、ポンプケース94のポンプ室91に対応する箇所に、吸入室110aと、吸入室110aに連通する吸入ポート110bと、が形成され、また、吐出室111aと、吐出室111aに連通する吐出ポート111bと、が形成されている。
より具体的には、吸入室110aから吸入ポート110bまでの流路は、ポンプ室91のオイル吸入側に対応する位置から、ブラケット93を厚さ方向に蛇行状に貫通するように形成されている。そして、吸入室110aは、ポンプケース側端面15aが油路側端面15bと比較して段差により縮径するように、段付き孔状に形成されている。In the
More specifically, the flow path from the
一方、吐出室111aから吐出ポート111bまでの流路は、ポンプ室91のオイル吐出側に対応する位置に、ブラケット93を厚さ方向に貫通するように形成されている。そして、吐出室111aも、吸入室110aと同様に、ポンプケース側端面15aが油路側端面15bと比較して段差により縮径するように、段付き孔状に形成されている。
なお、詳細な説明と図示は省略するが、吸入室110aとサブ吸入室104とは、軸方向視で略同一形状の略半円弧状に形成されている。また、吐出室111aとサブ吐出室105とは、軸方向視で略同一形状の略半円弧状に形成されている。これにより、作動室103において、アウタロータ101とインナロータ102の軸方向両端面に加わる圧力のバランスが保たれる。On the other hand, the flow path from the
Although detailed description and illustration are omitted, the
ブラケット93には、ポンプケース94の貫通孔108に対応する位置に、ボルト59が螺入される雌ネジ部112が刻設されている。
ブラケット93の外周部には、トランスミッションの取付面に電動ポンプ1を固定するためのボルト座113が延出するように形成されている(図1参照)。このボルト座113には、不図示のボルトを挿通可能な貫通孔114が形成されている。A
A
(制御部)
制御部4は、モータ部2の駆動制御を行う。制御部4は、モータケース50の収納凹部53(後述)に収納された基板23を備えている。基板23には、ステータ40に供給する電流を制御するFET(Field Effect Transistor)等の複数のスイッチング素子24、IC(集積回路)素子25、基板23に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ26等が実装されている。
基板23は、収納凹部53内に、熱伝導性の高い充填剤41により封止されている。なお、充填剤41としては、エポキシ樹脂を主成分とした充填剤や、シリコーン変性ポリマーを主成分とした充填剤等、難燃性の充填剤を用いることが望ましい。(Control unit)
The control unit 4 controls the driving of the
The
制御部4は、収納凹部53の開口部53bを閉塞する制御部カバー42を備えている。制御部カバー42は、例えば樹脂により形成されている。制御部カバー42のポンプ部3側の形状は、ポンプケース94に形成された凹部107に臨むように、すなわち、凹部107に沿って形成されている。
また、制御部カバー42の内面には、IC素子25に対応する箇所にIC素子25側に向かって突出する凸部43が形成されている。そして、凸部43のIC素子25との対向面(先端面)は、IC素子25に近接した状態になり、充填剤41に接触している。さらに、凸部43の外表面(背面)には、複数の凹部44が形成されている。これにより、基板23の熱が充填剤41および制御部カバー42を介して効率よく放熱される。The control unit 4 includes a control unit cover 42 that closes the
Further, on the inner surface of the
(モータケース)
図3は、ステータ40がインサート成形されたモータケース50の斜視図である。
図2および図3に示すように、モータケース50は、略有底筒状のケース本体51と、基板収納部52と、からなる。基板収納部52は、ケース本体51の外周面51bに一体成形され、制御部4を構成する。
基板収納部52は、軸方向の平面視で略長方形状に形成されている。基板収納部52には、ステータ40に電力を供給するための不図示の基板が収納され、ケース本体51の開口部51a側の面(軸方向でポンプ部3側の面)のほぼ全体に、収納凹部53が形成されている。
この収納凹部53に、基板23が収納される。(Motor case)
FIG. 3 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
The
また、基板収納部52の一側には、コネクタハウジング54が一体成形されている。このコネクタハウジング54には、外部機器から延びるコネクタ(何れも不図示)が嵌着(接続)される。外部機器は、基板23を介してステータ40に電力を供給し、また、基板23に制御信号を出力する。
In addition, a
コネクタハウジング54内には、コネクタ端子55の一端55aが突出している。コネクタ端子55の他端55bは、収納凹部53の底面53aから突出している。コネクタ端子55の他端55bは、基板23に電気的に接続される。
また、収納凹部53の底面53aには、ステータ40の巻線5(後述)と基板23とを電気的に接続するための結線端子56の一端56aが突出している。結線端子56は、基板収納部52に埋設され、他端56bは巻線5に接続されている。One
One
ケース本体51の外周面51bには、開口部51a側に2つのボルト座57が一体成形されている。ボルト座57は、モータケース50を不図示の外部機器に固定するためのものである。2つのボルト座57は、ケース本体51の径方向中心を挟んで対向するように配置されている。そして、ボルト座57は、ケース本体51の外周面51bから径方向外側に向かって突出するよう形成されている。
On the outer
また、ボルト座57には、不図示のボルトを挿通可能な貫通孔57aが軸方向に沿って形成されている。貫通孔57aは、例えば炭素鋼等により形成されたカラー58と一体成形されている。このカラー58を介して貫通孔57aにボルト59(図1および図2参照)が挿通される。このボルト59が、ポンプ本体92の貫通孔108を介し、ブラケット93の雌ネジ部112に螺入される。このようにして、モータケース50、ポンプ本体92およびブラケット93が一体的に締結固定される。
In the
ケース本体51の底面51cには、図9に示すように、ゲート部P1が6つ設けられている。ゲート部P1は、モータケース50の成形時に金型200(後述)に溶融した樹脂を注入するゲート100(後述)の痕跡である。各ゲート部P1の位置は、底面51cのうちコア本体11の径方向外側に対応する箇所に設定され、周方向に等間隔で配置されている。
As shown in FIG. 9, six gate portions P1 are provided on the
ケース本体51の底面51cには、図9に破線で示すように、隣接するゲート部P1同士の周方向略中央には、それぞれ径方向中心に向かうウェルドラインLが6か所設けられている。ウェルドラインLは、異なるゲート100から注入された樹脂の流れが金型200内部で合流して固化した部分である。6か所のウェルドラインLは、周方向に沿って等間隔に位置し、ケース本体51の外周面51b上にも伸びている(不図示)。
As shown by broken lines in FIG. 9, six weld lines L each extending toward the center in the radial direction are provided on the
(ステータ)
図4は、ステータ40の斜視図である。
図4に示すように、ステータ40は略円筒状に形成されている。ステータ40は、ステータ40の軸方向とケース本体51の軸方向とが一致した状態でケース本体51内に埋設されている。
ステータ40のコア本体11は、略円筒状のバックヨーク31と、バックヨーク31から径方向内側に向かって突出形成された複数のティース32と、を備えている。更に、コア本体11は、ティース32の周囲を被覆するように装着された絶縁性のインシュレータ33と、このインシュレータ33の上からティース32に巻回される巻線5と、を備えている。そして、それぞれのティース32に巻線5を巻回することにより、複数のコイル6が形成される。(Stator)
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIG. 4, the
The core
本実施形態のステータ40は、ティース32が6つ設けられており、3相(U相、V相、W相)構造である。各相のティース32は、U相、V相、W相の順に周方向に並んで配置されている。すなわち、両側に2つのティース32を間に挟んで位置するティース32同士が同相のティース32となる。
The
(分割コア)
ここで、コア本体11のバックヨーク31には、周方向に分割可能な分割コア方式が採用されている。すなわち、コア本体11のバックヨーク31は、周方向に複数に分割された分割コア10を環状に連結して構成されている。(Split core)
Here, the
図5は、分割コア10の斜視図である。図6は、分割コア10を軸方向からみた平面図である。図6においては、説明を分かり易くするために、ティース32に形成されているコイル6は、軸方向に直交する断面で示されている。
図5および図6に示すように、分割コア10は、例えば金属板を複数積層して形成され、周方向に延びる分割バックヨーク30を有している。分割バックヨーク30は、分割コア10を環状に連結したときにバックヨーク31の環状の磁路を形成する部分である。分割バックヨーク30は、断面略円弧状に形成されている。FIG. 5 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
分割バックヨーク30の周方向の両端部には、他の分割バックヨーク30に圧入によって連結される連結部12aおよび12bが形成されている。一方の連結部12aは凸形状を有し、他方の連結部12bは連結部12aを受け入れ可能な凹形状を有している。
図4に示すように、連結部12aおよび連結部12bを介して各分割コア10を連結した状態(バックヨーク31を形成した状態)では、バックヨーク31の外周面31aには、周方向で連結部12aおよび連結部12bが形成されている箇所に、これら連結部12aおよび連結部12bによって軸方向に沿う凹部31bが形成される。At both ends in the circumferential direction of the divided back
As shown in FIG. 4, in a state where the divided
また、分割バックヨーク30の内周面30aには、周方向略中央からティース32が径方向内側(ロータの回転中心側)に向かって突出するように形成されている。つまり、各分割コア10は、それぞれティース32を1つ備えている。
ティース32は、径方向に沿って延びるティース本体13と、鍔部14と、により構成されている。鍔部14は、ティース本体13の径方向内側の端部、つまり、ティース本体13の先端部に一体成形され、周方向両側に沿って延びる。これらティース本体13と分割バックヨーク30と鍔部14とに囲まれるようにして、巻線5を巻回するためのスロット15が形成されている。つまり、各分割コア10には、ティース32を挟んだ両側に一対のスロット15が設けられる。The
The
分割バックヨーク30の内周面30aは、ティース32の延在方向(径方向)に対して直交しておらず、略弧状に形成されている。この内周面30aの弧状と、分割バックヨーク30の外周面30bの円弧形状は、若干異なる。
すなわち、外周面30bは、ステータ40の径方向中央を中心にした円弧形状に形成されている。対して、分割バックヨーク30の内周面30aは、ティース本体13の根元から周方向両端に向かうに従って外周面30bよりも径方向内側(ティース32側)に偏倚する(偏る)ように弧状に形成されている。つまり、分割バックヨーク30の内周面30aは、周方向両端に向かうに従って径方向内側に張り出すように、いわゆるオーバーハングしている。そして、このように形成されたティース32の周囲を被覆するようにインシュレータ33が装着されている。The inner
That is, the outer
インシュレータ33は、第1インシュレータ16と、第2インシュレータ17と、からなる。第1インシュレータ16と第2インシュレータ17とは、それぞれティース32を分割コア10の軸方向の両端部である端部10aと端部10bとから挟むように装着されている。第1インシュレータ16および第2インシュレータ17は、それぞれティース32のスロット15に面する部位、およびティース32の端部(分割コア10の端部10aおよび端部10b)と、を被覆するインシュレータ本体16aおよびインシュレータ本体17aを有している。インシュレータ本体16aおよびインシュレータ本体17aは、分割バックヨーク30の連結部12aおよび連結部12bが露出するように形成されている。
The
また、インシュレータ本体16aおよびインシュレータ本体17aには、分割コア10の端部10aおよび端部10bに対応する箇所に、それぞれ軸方向に沿って立設する外壁部18aおよび内壁部18bが一体成形されている。
外壁部18aは、ティース32の根元部に対応する位置に配置され、周方向に沿って延在するように断面が弧状になるように形成されている。外壁部18aには、2つのスリット19(第1スリット19aおよび第2スリット19b)が周方向に等間隔で形成されている。
これらスリット19aおよびスリット19bは、ティース32に巻回された巻線5を径方向外側に引き出すためのものである。また、外壁部18aの周方向略中央には、浮き防止リング7(後述)と係合する係合爪33aが、径方向外側に向かって突出するように形成されている。In addition, the
The
These
一方、内壁部18bは、鍔部14の径方向内側の端面に対応する部位に配置され、周方向に沿って延在するように断面が弧状になるように形成されている。すなわち、内壁部18bの周方向の長さよりも外壁部18aの周方向の長さが長く設定されている。内壁部18bの周方向中央の大部分には、凹部20が形成されている。この凹部20の深さは、外壁部18aのスリット19aおよびスリット19bの深さよりも浅く設定されている。
また、これら外壁部18aおよび内壁部18bとの間に、ティース本体13を被覆するティース被覆部18cが一体成形されている。On the other hand, the
Further, between the
(電動ポンプの動作)
次に、図1〜図3に基づいて、上述のように構成された電動ポンプ1の動作について説明する。
図1〜図3に示すように、コネクタハウジング54のコネクタ端子55を介して基板23に供給された電流は、IC素子25および各スイッチング素子24によって選択的に、ステータ40に巻回されているコイル6に供給される。このようにして、ステータ40に所望の磁束が形成される。この磁束とロータ80の永久磁石83との間で磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータ80が回転する。(Operation of electric pump)
Next, the operation of the
As shown in FIGS. 1 to 3, the current supplied to the
ロータ80が回転すると、これに伴ってポンプ部3のインナロータ102も回転する。
そうすると、インナロータ102とアウタロータ101とにより形成された作動室103の容積が変化し、吸入ポート110bを介してポンプ室91にオイルが吸入され、また、吐出ポート111bを介してオイルが吐出される。このとき、吸入ポート110bを介してポンプ室91に吸入されたオイルは、サブ吸入室104およびサブ連通孔106を介してキャン9内にも流入する。When the
Then, the volume of the working chamber 103 formed by the
(ステータの巻線の構造)
次に、図6に基づいて、ステータ40の巻回されている巻線5(コイル6)の構造について説明する。
図6に示すように、ステータ40には、各分割コア10のティース本体13における各インシュレータ16およびインシュレータ17のティース被覆部18cの上からそれぞれ巻線5が集中巻方式で巻回されることにより、コイル6が形成される。巻線5は、複数層に巻回され、俵状に整列巻きされている。ここで、俵状とは、隣り合う層の巻線5が、この巻線5の太さの半径に相当する分ずれて積層された状態をいう。(Structure of stator winding)
Next, the structure of the winding 5 (coil 6) around which the
As shown in FIG. 6, the
ティース32の鍔部14におけるスロット15側の内側面14aは、各層の巻線5が俵状に積層されるよう傾斜するように形成されている。また、インシュレータ16およびインシュレータ17も、鍔部14の内側面14aに沿うように形成されている。このため、巻線5は、確実に俵状に積層される。
ここで、各分割コア10に巻線5を巻回する際は、各分割コア10を横一列に並べて連続的に巻線5の巻回作業が行われる。この後、各分割コア10を円環状に連結することによりステータ40が組み立てられる。これらの作業について、以下に詳述する。The inner surface 14a of the
Here, when winding the winding 5 around each divided
(各分割コアへの巻線の巻回方法)
図7は、各分割コア10への巻線5の巻回順序を示す説明図である。
本実施形態のステータ40は、3相(U相、V相、W相)で構成される。各分割コア10は、U相、V相、W相の順に割り振られるので、巻線5を巻回する際もこの順で並べられる。すなわち、図7では、左から順に1つ目のU相、1つ目のV相、1つ目のW相の分割コア10(U1),10(V1),10(W1)、次いで、2つ目のU相、2つ目のV相、2つ目のW相の分割コア10(U2),10(V2),10(W2)と並んでいる。(How to wind the winding around each split core)
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the winding order of the
The
このように並べられた状態で、まず、1つ目のW相の分割コア10(W1)に巻線5を引き込んで巻回し、W相のコイル6を形成する。続いて、1つ目のW相の分割コア10(W1)から引き出した巻線5を、2つ目のW相の分割コア10(W2)へ渡らせて同相渡り線61を形成する。続いて、2つ目のW相の分割コア10(W2)へ巻線5を引き込んで巻回し、W相のコイル6を形成する。
In this state, the winding 5 is first drawn into and wound around the first W-phase split core 10 (W1) to form the W-
次に、2つ目のW相の分割コア10(W2)から引き出した巻線5を、1つ目のV相の分割コア10(V1)へ渡らせて異相渡り線62を形成する。
続いて、1つ目のV相の分割コア10(V1)に巻線5を引き込んで巻回し、V相のコイル6を形成する。続いて、1つ目のV相の分割コア10(V1)から引き出した巻線5を、2つ目のV相の分割コア10(V2)へ渡らせて同相渡り線61を形成する。続いて、2つ目のV相の分割コア10(V2)へ巻線5を引き込んで巻回し、V相のコイル6を形成する。Next, the winding 5 drawn from the second W-phase split core 10 (W2) is passed to the first V-phase split core 10 (V1) to form a different-
Subsequently, the winding 5 is drawn and wound around the first V-phase split core 10 (V1) to form the V-
次に、2つ目のV相の分割コア10(V2)から引き出した巻線5を、1つ目のU相の分割コア10(U1)へ渡らせて異相渡り線62を形成する。
続いて、1つ目のU相の分割コア10(U1)に巻線5を引き込んで巻回し、U相のコイル6を形成する。続いて、1つ目のU相の分割コア10(U1)から引き出した巻線5を、2つ目のU相の分割コア10(U2)へ渡らせて同相渡り線61を形成する。そして、2つ目のU相の分割コア10(U2)から巻線5を引出す。このようにして、各分割コア10への巻線5の巻回作業が完了する。Next, the winding 5 drawn from the second V-phase split core 10 (V2) is passed to the first U-phase split core 10 (U1) to form a different-
Subsequently, the winding 5 is drawn into and wound around the first U-phase split core 10 (U1) to form the
ここで、各異相渡り線62は最終的に切断され、それぞれの端部と巻線5の始線端と終線端とが対応する結線端子56のかしめ部56c(後述)にかしめ固定される。なお、異相渡り線62を切断するタイミングは、異相渡り線62が形成される都度切断するようにしてもよいし、全ての巻線5の巻回作業が完了した後、異相渡り線62を纏めて切断するようにしてもよい。
Here, each out-of-
(各分割コアの連結方法) 図8A、図8B、および図8Cは、それぞれ巻線5の巻回作業が完了した後の各分割コア10の連結方法の一工程を示す説明図である。
図8Aおよび図8Bに示すように、各分割コア10への巻線5の巻回作業が完了した時点では、各分割コア10は、クランプ治具63によって横一列に並んで保持された状態になっている。この状態から、これら分割コア10を、円柱状の組立治具64を用いて巻き取っていく。具体的には、組立治具64の外周面に、各分割コア10の鍔部14の内周面が当接するように、各分割コア10を巻き取る。組立治具64の直径は、ステータ40を構成する各分割コア10のティース32の鍔部14の径方向内周面を結んだ円に沿う直径(ステータ40の内径)と同一に設定されている。
ここで、組立治具64の真円度はできる限り高く設定されている。(Method of Connecting Each Divided Core) FIGS. 8A, 8B, and 8C are explanatory views showing one process of a method of connecting each divided
As shown in FIGS. 8A and 8B, at the time when the winding operation of the
Here, the roundness of the
図8Cに示すように、組立治具64を用いて巻き取った各分割コア10は、略円環状になる。この状態で、各分割コア10の分割バックヨーク30の外周面30bから径方向内側に向かって圧力をかける(図8Cにおける矢印F1参照)。
As shown in FIG. 8C, each of the divided
そうすると、図10に示すように、分割バックヨーク30の周方向両端に形成されている連結部12a,12bがそれぞれ連結され、各分割バックヨーク30によって環状のバックヨーク31が形成される。そして、同相渡り線61は、それぞれ第1インシュレータ16の外壁部18aの外周面に沿わせて配線される。
Then, as shown in FIG. 10, the connecting
ここで、外壁部18aは、ティース32の根元部に対応する位置に配置されている。このため、第1インシュレータ16のインシュレータ本体16aにおける軸方向端部と外壁部18aとの接続部(角部)に、同相渡り線61、および切断された異相渡り線62が収まる形になる。
また、各分割コア10を略円環状に巻き取ることで、隣接する各分割コア10の間に位置する同相渡り線61に弛みが生じことになるが、その弛みに相当する分同相渡り線61を径方向内側に押し込む。このようにすることで、ステータ40の第1インシュレータ16上に、浮き防止リング7(後述)を取り付け易くすることができる。
そして、最後に、組立治具64を抜き取ることにより、ステータ40の組立が完了する。Here, the
Also, by winding each of the divided
And finally, the assembly of the
(浮き防止リング)
図4に戻り、このように組み立てられたステータ40には、同相渡り線61、および切断された異相渡り線62が引き回されている第1インシュレータ16上に(図4における軸方向上端側に)、浮き防止リング7が設けられている。浮き防止リング7は、モータケース50にステータ40をインサート成形する際にコイル6や同相渡り線61、および切断された異相渡り線62の浮き上がりを防止するためのものである。浮き防止リング7は、樹脂により形成されている。(Floating prevention ring)
Returning to FIG. 4, the
なお、浮き防止リング7は、第2インシュレータ17にも取り付け可能である。しかし、本実施形態では、第1インシュレータ16上に同相渡り線61、および切断された異相渡り線62が引き回されているので、第1インシュレータ16上に取り付けられる。第2インシュレータ17上に同相渡り線61、および切断された異相渡り線62が引き回されれば、第2インシュレータ17上に浮き防止リング7が取り付けられる。
In addition, the floating
浮き防止リング7は、第1インシュレータ16および第2インシュレータ17における外壁部18aの周囲を取り囲むようにリング状に形成されている。浮き防止リング7の外径は、バックヨーク31の外径とほぼ同一に設定されている。すなわち、第1インシュレータ16上に配線された同相渡り線61、および切断された異相渡り線62は、軸方向上側から浮き防止リング7によって覆われる。これにより、同相渡り線61、および切断された異相渡り線62の浮き上がりが防止される。
The floating
さらに、浮き防止リング7の内周面には、隣接する各分割コア10の間に対応する位置に、渡り線押え73が一体成形されている。渡り線押え73は、隣接する各分割コア10の間に位置する同相渡り線61の浮き上がり(変位)を規制するためのものである。
渡り線押え73は、浮き防止リング7から突出するように形成されている。渡り線押え73は、軸方向でステータ40の端部に向かうに従って先細りとなるように三角状に形成されており、軸方向に対して傾斜する一辺73aで同相渡り線61を押える。このため、同相渡り線61は、径方向内側で、かつ軸方向で浮き防止リング7とは反対側(図1における軸方向下側)に押圧されながら渡り線押え73によって変位を規制される。Further, a
The
ここで、隣接する各分割コア10の間に位置する同相渡り線61は、各分割コア10を連結した際、弛みに相当する分径方向内側に押し込まれている。このため、第1インシュレータ16上に浮き防止リング7を取り付けた際、渡り線押え73によって同相渡り線61を無理に押し込むことがなく、容易に浮き防止リング7を取り付けることができる。
Here, the in-
また、渡り線押え73は、第1インシュレータ16上に浮き防止リング7を載置した際、先端が分割コア10の連結部12aおよび連結部12bに当接するように形成される。これにより、浮き防止リング7と各分割コア10との間に所定の隙間Sが形成される。すなわち、渡り線押え73は、同相渡り線61を押えるだけでなく、第1インシュレータ16に対する浮き防止リング7の位置決めを行う機能も兼ね備えている。
さらに、浮き防止リング7には、第1インシュレータ16の外壁部18aに突出するように形成されている係合爪33aに対応する位置に、係合凹部7aが形成されている。この係合凹部7aは、係合爪33aと係合可能になっている。これにより、第1インシュレータ16上に浮き防止リング7がスナップフィット固定される。Further, the
Further, an engagement recess 7 a is formed in the floating
また、浮き防止リング7の一側には、略直方体状の結線ベース部75が一体成形されている。結線ベース部75には、3相に対応するように結線端子56が埋設されている。結線端子56は、断面略L字状に形成されており、一端56a側が軸方向に沿うように、他端56b(図2参照)側が径方向に沿うように配置されている。そして、結線端子56の一端56aが、モータケース50の収納凹部53の底面53aから突出している(図2、図3参照)。
In addition, a substantially rectangular parallelepiped
結線端子56の他端56bには、対応する巻線5の端部(巻線の始線端と終線端、および切断された異相渡り線62の各端部の計6本)が電気的に接続される。
具体的には、切断された異相渡り線62のそれぞれが、浮き防止リング7と各分割コア10の間に形成された隙間Sに沿って、かつ浮き防止リング7の渡り線押さえ73の径方向外側を迂回するように結線ベース部75に導かれる。そして、これら異相渡り線62のそれぞれが、対応する結線端子56の他端56bと電気的に接続される。なお、各相のコイル6(U1〜W2)は、デルタ結線される。The other ends 56b of the
Specifically, each of the cut out-of-
(モータケースの射出成形方法)
次に、モータケース50と、このモータケース50へのステータ40のインサート成形について説明する。
まず、浮き防止リング7を取り付けたステータ40、カラー58、結線端子56等を金型200内に固定する(ステータセット工程)。このとき、浮き防止リング7の結線端子56と、それぞれの結線端子56に対応する巻線5の端部(巻線の始線端と終線端、および切断された異相渡り線62の各端部の計6本)とを予め接続しておく。また、金型200内のステータ40の径方向中央には、組立治具64と同様に真円度が高められた中子型65(図8Aおよび図8B参照)がセットされる。これは、各分割コア10の巻き取り工程とモータケース50の射出工程とは互いに独立した加工機で行われることと、組立治具64と中子型65それぞれの本来の使用目的での耐久性が考慮されているためである。(Motor case injection molding method)
Next, the
First, the
次に、図11に示す金型内に溶融した樹脂を流し込み、モータケース50を形成すると共に、モータケース50にステータ40をインサート成形する(モータケース形成工程)。この後、金型200からモータケース50を取り出して、モータケース50の射出成形(ステータ40のインサート成形)が完了する。
モータケース50にインサート成形されたステータ40は、図4に示すように、各ティース32の鍔部14の径方向内周面だけが露出した状態になる。このため、ステータ40とロータ80との間のエアギャップを必要最低限に詰められることで磁束の受け渡しを効果的に行いつつ、ステータ40の防水性も確保することができる。Next, the molten resin is poured into the mold shown in FIG. 11 to form the
As shown in FIG. 4, the
なお、ここで用いられる金型200には、モータケース50のうちケース本体51に対応するキャビティ内に溶融した樹脂を注入するためのゲート100が、周方向に等間隔で合計6か所配置されている。これら6か所のゲート100は、成形されたケース本体51の底面51cにおける6つのゲート部P1の位置が、コア本体11の径方向外側に対応する箇所に設定されるように、金型200に配置されている。
In the
したがって、金型200から取り出したモータケース50のケース本体51の底面51cには、合計6つのゲート部P1が、コア本体11の径方向外側に対応する箇所に、周方向に等間隔で配置されている。
Therefore, on the
ここで、図9〜図11に基づいて、インサート成形時にステータ40に作用する樹脂圧について詳述する。
図9は、モータケース50に対する金型200のゲート位置P1(ゲートの痕跡としてのゲート部P1)を示す説明図である。図10は、ステータ40に対する金型200のゲート位置P1を示す説明図である。図11は、金型200内に樹脂を注入する際の樹脂の流れを示す説明図である。
図9に示すように、ゲート位置P1は、ケース本体51の外周面51bと底面51cとの接続部(角部)近傍に、周方向に等間隔で6箇所設定されている。このゲート位置P1をステータ40との位置関係でみると、図10に示すように、ゲート位置P1は、ステータ40の軸方向一端側に位置していると共に、各分割バックヨーク30の径方向外側で、かつ周方向中央に位置する。Here, the resin pressure acting on the
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a gate position P1 of the
As shown in FIG. 9, six gate positions P1 are set at equal intervals in the circumferential direction near the connection portion (corner) between the outer
このように構成された状態で、各ゲート位置P1から同時に金型200内に溶融した樹脂が注入される。注入された樹脂は、図4、図11の矢印Y1に示すように、ステータ40の外周側を通り、ステータ40の各渡り線61および渡り線62が配線されている側とは反対側端から各渡り線61および渡り線62が配線されている側へと流れる。すなわち、各渡り線61および渡り線62を、分割コア10の軸方向の端部10aから浮き上がらせる方向に向かって樹脂が流れ込む。
しかしながら、ステータ40には、浮き防止リング7が取り付けられているので、各渡り線61および渡り線62が樹脂注入時の樹脂圧を受けた場合でも浮き上がりが規制される。しかも、浮き防止リング7がステータ40の第1インシュレータ16にスナップフィットにより固定されている。このため、浮き防止リング7によって確実に各渡り線61および渡り線62の浮き上がりが規制される。
なお、バックヨーク31の連結部12aおよび連結部12bに対応する箇所には凹部31bが形成されるので、各ゲートP1から注入された樹脂が流れ易くなっている。In this state, the molten resin is simultaneously injected into the
However, since the floating
Since the
また、各ゲート部P1に相当するゲート100の位置から同時に金型200内に注入された樹脂の流れは、それぞれ同じ速度でケース本体部51に対応するキャビティ内に充填されて広がっていく。ここで、それぞれのゲート100から注入された樹脂の流れは、両側に隣接するゲート100の位置から注入された樹脂の流れと同じ速度でキャビティ内に広がるため、流れが合流する位置に形成されるウェルドラインLはゲート部P1同士の略中央に形成されることになる。また、ゲート部P1は周方向に沿って等間隔に位置しているため、ゲート部P1同士の略中央に形成されるウェルドラインLもまた、互いに周方向に沿って等間隔に位置する。
このようにして、隣接するゲート部P1同士の周方向の略中央に位置するウェルドラインLは、樹脂の流れが合流するケース本体51の底面51c(図9参照)および外周面51bに形成される。Also, the flow of the resin simultaneously injected into the
In this manner, the weld line L located substantially at the center in the circumferential direction between the adjacent gate portions P1 is formed on the
また、図10に示すように、樹脂圧によって、各分割コア10がそれぞれ径方向外側から径方向内側に向かって押圧される(図10における矢印F2)。このため、各分割コア10の連結部12aおよび連結部12bのガタに相当する分バランスよく縮径するように変位する。このとき、ステータ40の径方向内側には、真円度が高められた中子型65がセットされているので、この中子型65の外周面にティース32の鍔部14の径方向内周面が当接する。これにより、ステータ40のバックヨーク31の真円度が高まる上、樹脂成形時に鍔部14の内周面に溶融した樹脂が回りこむのを防止することができる。
As shown in FIG. 10, each split
より具体的に、図12に基づいて説明する。
図12は、横軸をステータ40の計測サンプル数とし、縦軸をバックヨーク31の真円度の数値とした場合のバックヨーク31の真円度のばらつきを示すグラフである。
図12に示すように、ステータ40のバックヨーク31の真円度は、モータケース50のインサート成形する前と比較して、モータケース50にインサート成形した後の方が、数値が小さく(真円度が高く)、かつ、ばらつきも小さいことが確認できる。This will be described more specifically with reference to FIG.
FIG. 12 is a graph showing the variation in the roundness of the
As shown in FIG. 12, the roundness of the
このように上述の実施形態では、モータケース50に、複数(例えば、本実施形態では6つ)の分割コア10により構成されたステータ40をインサート成形するにあたって、ゲート位置P1を、分割バックヨーク30の径方向外側に周方向に等間隔で配置している。これにより、樹脂圧によって、各分割コア10がそれぞれ径方向外側から径方向内側に向かって押圧される(図10における矢印F2)。このため、各分割コア10の連結部12aおよび連結部12bのガタに相当する分バランスよく縮径するように変位するので、ステータ40の真円度の悪化を抑制できる。
As described above, in the above-described embodiment, when the
また、ゲート位置P1の個数は、分割コア10の個数と同数(6つ)に設定されている。換言すれば、ゲート位置P1の個数は、ティース32の個数と同数に設定されている。
このため、各分割コア10にバランスよく樹脂圧をかけることができ、ステータ40の真円度の悪化を確実に抑制できる。
さらに、各ゲート位置P1を、各分割バックヨーク30の周方向中央に設定している。
このため、分割された各コア本体にさらにバランス良く樹脂圧をかけることができる。このため、ステータ40の真円度の悪化を、より確実に抑制できる。The number of gate positions P1 is set to the same number (six) as the number of
Therefore, the resin pressure can be applied to each of the divided
Further, each gate position P1 is set at the center of each divided back
Therefore, resin pressure can be applied to each of the divided core bodies in a more balanced manner. For this reason, the deterioration of the roundness of the
また、各ゲート位置P1から同時に金型200内に樹脂が注入されるので、各分割コア10に同時に樹脂圧をかけることができる。このため、樹脂圧がかかるタイミングのズレによるステータ40の真円度の悪化を確実に抑制できる。
さらに、モータケース50にステータ40をインサート成形する際、ステータ40の径方向内側に、真円度が高められた中子型65がセットされる。このため、樹脂圧によって、中子型65の外周面にティース32の鍔部14の内周面が当接し、ステータ40の真円度を向上させることができる。Further, since the resin is simultaneously injected into the
Furthermore, when insert molding the
また、モータケース50に制御部4の一部を構成する基板収納部52が一体成形されている。そのため、モータ部2の全体を小型化でき、さらに、小型で高性能な電動ポンプ1を提供できる。
In addition, a
なお、本発明の態様は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の態様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は、自動車に搭載されたトランスミッション(何れも不図示)を駆動させるために、このトランスミッションにオイルを供給するための電動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、さまざまな用途に電動ポンプ1を用いることができる。Note that aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and include various modifications of the above-described embodiments without departing from the spirit of the aspects of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the
また、モータケース50にステータ40をインサート成形するにあたって、ゲート位置P1を6箇所設定した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、少なくともゲート位置P1を3つ設定すればよい。そして、各ゲート位置P1を等間隔に配置すればよい。このように構成することで、ステータ40の外周面にバランス良く樹脂圧をかけることができる。
さらに望ましくは、ステータ40の相数(つまり、本実施形態では3相(U相、V相、W相))の倍数だけゲート位置P1を設定すればよい。このように設定することで、各分割バックヨーク30の周方向中央にゲート位置P1を配置することが可能になる。このため、各分割バックヨーク30の外周面にバランス良く樹脂圧をかけることができる。In addition, the case where the gate position P1 is set at six positions when insert molding the
More preferably, the gate position P1 may be set to a multiple of the number of phases of the stator 40 (that is, three phases (U phase, V phase, W phase) in the present embodiment). With this setting, it is possible to arrange the gate position P1 at the center of each divided back
また、上述の実施形態では、ゲート位置P1は、ステータ40の軸方向一端側に位置していると共に、各分割バックヨーク30の径方向外側で、かつ周方向中央に位置している場合について説明した。しかしながら、必ずしもステータ40の軸方向一端側にゲート位置P1が設定されていなくてもよく、各分割バックヨーク30の径方向外側に周方向に等間隔でゲート位置P1が配置されていればよい。
In the above-described embodiment, the case where the gate position P <b> 1 is located at one axial end of the
さらに、上述の実施形態では、ロータ80は、4つの永久磁石83を有し、ステータ40は、6つのティース32(分割コア10)を有し、ステータ40が3相構造になってい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、永久磁石83の個数やティース32の個数は、任意に設定することが可能である。
また、上述の実施形態では、各分割コア10を連結する際に用いた組立治具64に加えて、モータケース50にステータ40をインサート成形する際には、別の中子型65を用いた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、組立工程や耐久性等を工夫することにより、各分割コア10を連結する際に用いる組立治具64を、モータケース50にステータ40をインサート成形する際にも用いることもできる。Further, in the above embodiment, the
In the above-described embodiment, in addition to the assembling
1…電動ポンプ
2…モータ部(ブラシレスモータ)
3…ポンプ部
5…巻線
6…コイル
10…分割コア
11…コア本体
12a,12b…連結部
14…鍔部(ステータの径方向内側の先端)
30…分割バックヨーク
31…バックヨーク(コア本体)
31a…外周面
31b…凹部
32…ティース
40…ステータ
50…モータケース
51c…底面(底部)
52…基板収納部(収納室)
54…コネクタハウジング
61…同相渡り線(渡り線)
62…異相渡り線(渡り線)
64…組立治具(芯材)
73…渡り線押え
80…ロータ
P1…ゲート部(ゲート位置)
100…ゲート
200…金型
1: Electric pump 2: Motor part (brushless motor)
3 ... Pump
12a, 12b ... Connecting
30: split back yoke 31: back yoke (core body)
31a ... outer peripheral surface
31b ...
51c ... Bottom (bottom)
52: board storage unit (storage room)
54… Connector housing
61 ... In-phase crossover (crossover)
62: Out-of-phase crossover (crossover)
64: Assembly jig (core material)
73
100: gate 200: mold
Claims (9)
前記モータケースに埋設されるステータと、
前記モータケースに回転自在に支持されるロータと、
を備え、
前記ステータは、
リング状のコア本体と、
前記コア本体から径方向に沿って延び、巻線が巻回される複数のティースと、
を備え、
前記コア本体は、複数の分割コアが連結部を介して連結されてなり、
前記モータケースの底部には、成形時に溶融した樹脂を注入する金型の複数のゲートの痕跡としてのゲート部が、前記ティースの数と同数設けられており、
前記連結部によって、前記コア本体の外周面に軸方向に沿う凹部が形成されており、
各前記ゲート部の位置は、前記コア本体の径方向外側に対応する箇所であって、前記分割コアの周方向中央に設定され、かつ各前記ゲート部は、周方向に等間隔で配置されているブラシレスモータ。 A resin motor case,
A stator embedded in the motor case;
A rotor rotatably supported by the motor case,
With
The stator is
A ring-shaped core body,
A plurality of teeth extending in a radial direction from the core main body, around which a winding is wound;
With
The core body includes a plurality of split cores connected via a connection portion,
At the bottom of the motor case , gates as traces of a plurality of gates of a mold for injecting a resin melted during molding are provided as many as the number of the teeth,
A recess along the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the core body by the connecting portion,
The position of each of the gate portions is a location corresponding to the radially outer side of the core body, is set at the center in the circumferential direction of the divided core , and the gate portions are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Brushless motor.
前記コア本体の前記ゲート部とは反対側の端部に配置され、前記複数のティースの前記巻線同士を接続する渡り線と、
前記渡り線を挟んで前記コア本体とは反対側に配置され、前記コア本体の外周に沿うように設けられた渡り線押えと、
を備えたブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1, wherein
A crossover wire that is arranged at an end of the core body opposite to the gate portion and that connects the windings of the plurality of teeth to each other;
A crossover wire presser disposed on the opposite side to the core body with the crossover wire therebetween and provided along the outer periphery of the core main body,
Brushless motor with
前記モータケースは、前記金型の前記複数のゲートからそれぞれ同時に前記樹脂が射出された痕跡を有するブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 1 or 2 , wherein
The motor case is a brushless motor having traces of the resin being simultaneously injected from the plurality of gates of the mold, respectively.
前記痕跡は、射出された前記樹脂の流れが合流して固化したウェルドラインであって、複数の前記ウェルドラインは、周方向に沿って等間隔に位置し、かつ周方向の両側に隣接する前記ゲート部同士の略中央に位置するブラシレスモータ。 The brushless motor according to claim 3 , wherein
The trace is a weld line in which the flow of the injected resin is merged and solidified, and the plurality of weld lines are located at equal intervals along the circumferential direction, and are adjacent to both sides in the circumferential direction. A brushless motor located approximately at the center between gates.
前記モータケースに、前記巻線への通電制御を行う制御部を収納する収納室と、前記収納室の一側に設けられたコネクタハウジングとが一体成形されているブラシレスモータ。 The brushless motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein
A brushless motor in which a storage chamber that stores a control unit that controls the energization of the windings and a connector housing provided on one side of the storage chamber are integrally formed in the motor case.
前記ブラシレスモータによって駆動されるポンプ部と、
を備えた電動ポンプ。 A brushless motor according to any one of claims 1 to 5 ,
A pump unit driven by the brushless motor,
Electric pump with.
前記モータケースに埋設されるステータと、
前記モータケースに回転自在に支持されるロータと、
を備え、
前記ステータは、
リング状のコア本体と、
前記コア本体から径方向に沿って延び、巻線が巻回されるティースと、
前記ティースごとに巻回された巻線同士を接続し、前記コア本体の軸方向の端部に配置される渡り線と、
前記渡り線を挟んで前記コア本体とは反対側に、前記コア本体の外径に沿うように設けられた渡り線押えと、
を備え、
前記コア本体は、複数の分割コアが連結部を介して連結されてなり、
前記連結部によって、前記コア本体の外周面に軸方向に沿う凹部が形成されたブラシレスモータの製造方法であって、
前記ティースに前記巻線を巻回し、前記渡り線を形成する巻線工程と、
前記複数の分割コアを連結させ、前記コア本体を形成する分割コア連結工程と、
前記モータケースを形成するための金型内に前記ステータを固定するステータセット工程と、
前記渡り線の上に前記渡り線押えを配置する渡り線押え配置工程と、
前記コア本体に、径方向内側に向かう樹脂圧が作用するように、前記金型内に溶融した樹脂を、前記ステータの軸方向における前記渡り線とは反対側から注入するモータケース形成工程と、
を有するブラシレスモータの製造方法。 A resin motor case,
A stator embedded in the motor case;
A rotor rotatably supported by the motor case,
With
The stator is
A ring-shaped core body,
Teeth extending radially from the core body and winding the winding,
A crossover wire that connects the windings wound for each of the teeth and is arranged at an axial end of the core body,
A crossover wire presser provided along the outer diameter of the core body, on the opposite side of the crossover wire from the core body;
With
The core body includes a plurality of split cores connected via a connection portion,
A method of manufacturing a brushless motor in which a concave portion along an axial direction is formed on an outer peripheral surface of the core body by the connecting portion ,
A winding step of winding the winding around the teeth to form the crossover,
Connecting the plurality of split cores, a split core connecting step of forming the core body,
A stator setting step of fixing the stator in a mold for forming the motor case,
A crossover wire press arranging step of arranging the crossover presser on the crossover,
A motor case forming step of injecting the resin melted in the mold from the side opposite to the crossover in the axial direction of the stator, so that the core body is acted upon by a resin pressure directed radially inward,
A method for manufacturing a brushless motor having:
前記金型内に溶融した樹脂を注入するためのゲートを複数設け、
前記モータケース形成工程において、各前記ゲートから、それぞれ同時に前記樹脂を射出するブラシレスモータの製造方法。 It is a manufacturing method of the brushless motor of Claim 7 , Comprising:
Providing a plurality of gates for injecting the molten resin into the mold,
In the motor case forming step, a method of manufacturing a brushless motor that simultaneously injects the resin from each of the gates.
前記コア本体から径方向内側に向かって前記ティースが延びており、
前記ステータセット工程において、前記ステータの径方向中央に芯材を配置し、
前記モータケース形成工程において、前記ステータの径方向内側の先端が前記芯材の外周面に当接するブラシレスモータの製造方法。 It is a manufacturing method of the brushless motor of Claim 7 or Claim 8 , Comprising:
The teeth extend radially inward from the core body,
In the stator setting step, a core is arranged at a radial center of the stator,
In the motor case forming step, a method of manufacturing a brushless motor in which a radially inner end of the stator abuts on an outer peripheral surface of the core material.
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