JP7135388B2 - 電動オイルポンプ - Google Patents
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Description
<全体構成>
図1は、第1実施形態に係る電動オイルポンプの断面図である。図2は、モータハウジングの記載を省略した電動オイルポンプの内部構造図である。本実施形態の電動オイルポンプ1は、図1及び図2に示すように、モータ部10と、ポンプ部40と、制御部82とを有する。モータ部10は、軸方向に延びる中心軸Jに沿って配置されたシャフト11を有する。ポンプ部40は、モータ部10の軸方向一方側(フロント側)に位置し、モータ部10によってシャフト11を介して駆動されオイルを吐出する。制御部82は、モータ部10よりも+Y側に配置されて、モータ部10の作動を制御する。以下、構成部材毎に詳細に説明する。
モータ部10は、図1に示すように、シャフト11と、ロータ20と、ステータ22と、モータハウジング13の円筒部13dと、コイル22bと、を有する。
モータハウジング13は、図1に示すように、ステータ22を覆う円筒状の円筒部13dと、円筒部13dの外側面から軸方向に対して直交する方向(Y軸方向)へ延びるケース50を有する。円筒部13dは、ロータ20及びステータ22を収容する。モータハウジング13は、ステータ保持部13aを有する。モータハウジング13は、金属製である。円筒部13dとケース50とは一体成型される。したがって、円筒部13dとケース50とは、単一の部材である。円筒部13dの軸方向他方側(リア側)の端部にはモータカバー72cが配置され、モータカバー72cによって円筒部13dのリア側の開口が塞がれる。また、モータハウジング13は、ステータ22から延びるコイル22bと接続されるバスバーアセンブリ30を有する。
ステータ保持部13aは、軸方向に延びる円筒状である。ステータ保持部13a内にモータ部10のシャフト11とロータ20とステータ22とが配置される。ステータ保持部13aの内側面13a1には、ステータ22の外側面、すなわち、後述するコアバック部22aの外側面が嵌め合わされる。これにより、ステータ保持部13aにステータ22が収容される。
図3は、アセンブリ本体の斜視図である。図4は、モータハウジング13及びアセンブリ本体33cの記載を省略した電動オイルポンプ1の内部構造図である。バスバーアセンブリ30は、図3及び図4に示すように、ステータ22から延びるコイル22bのコイル端22eに接続される。また、バスバーアセンブリ30のバスバー73は、基板82aに接続されたバスバー73に接続される。このため、コイル端22eは、バスバーアセンブリ30を介して基板82aに電気的に接続される。
連結バスバー35は、シャフト11の径方向外側を周方向に沿って湾曲するバスバー本体部35aと、バスバー本体部35aの一端部に繋がってコイル端22eに接続されるコイル端側接続部35bと、バスバー本体部35aの他端部に繋がって基板82aに接続されたバスバー73に接続される基板側接続部35cとを、有する。
アセンブリ本体33は、図1及び図3に示すように、筒状であり、円筒状に延びる筒部33bを有する。筒部33bは、軸方向一方側(フロント側)が開口してリア側に底部33aを有する。底部33aの中央部には、シャフト11が通される挿入孔33cを有する。挿入孔33cの内径はシャフト11の外径よりも大きい。このため、挿入孔33cは、シャフト11のリア側の振れを抑制可能である。バスバーアセンブリ30は、モータハウジング13の円筒部13dの内側面13a1に固定される。本実施形態では、バスバーアセンブリ30は、モータハウジング13の内側面13a1に圧入によって固定される。
バスバー73は、図4に示すように、連結バスバー35と基板82aとの間を接続する。バスバー73は、バスバー本体部73aと、バスバー本体部73aの一端側に設けられて連結バスバー35と接続される連結バスバー側端子部73bと、バスバー本体部73aの他端側に設けられて基板82aと接続される基板側端子部73cと、を有する。バスバー本体部73aと連結バスバー側端子部73bは、連結バスバー35の基板側接続部35cから径方向外側に向かって直線状に延びる。バスバー本体部73aの他端側は、リア側へ屈曲して軸方向に沿って延びる。基板側接続部35cは、バスバー本体部35aの他端部から屈曲して径方向外側に向かって直線状に延びる。基板側接続部35cは、基板82aに設けられたスルーホールに通されて電気的に接続される。
ロータ20は、図1に示すように、ポンプ部40に対してシャフト11のリア側に固定される。ロータ20は、ロータコア20aと、ロータマグネット20bと、を有する。ロータコア20aは、シャフト11を軸周り(θ方向)に囲んで、シャフト11に固定される。ロータマグネット20bは、ロータコア20aの軸周り(θ方向)に沿った外側面に固定される。ロータコア20a及びロータマグネット20bは、シャフト11と共に回転する。なお、ロータ20は、ロータ20の内部に永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型でもよい。埋込磁石型のロータ20は、永久磁石をロータ20の表面に設けた表面磁石型と比較して、遠心力によって磁石が剥がれる虞を軽減することができ、また、リラクタンストルクを積極的に利用することができる。
ステータ22は、ロータ20の径方向外側に、ロータ20と対向して配置され、ロータ20を軸周り(θ方向)に囲み、ロータ20を中心軸J周りに回転させる。ステータ22は、コアバック部22aと、ティース部22cと、コイル22bと、インシュレータ(ボビン)22dと、を有する。
シャフト11は、図1に示すように、軸方向に延びる中心軸Jを中心として延びてモータ部10を貫通する。シャフト11のフロント側(-Z側)は、モータ部10から突出して、ポンプ部40内に延びる。シャフト11のフロント側はポンプ部40のインナーロータ47aに固定される。シャフト11のフロント側は、モータハウジング13のケース50のフロント側に設けられた軸受貫通孔50aに通されて支持される。つまり、軸受貫通孔50aは、シャフト11を回転自在に支持するすべり軸受の機能を有する。軸受貫通孔50aの詳細は後述する。
制御部82は、図1及び図2に示すように、複数の電子部品82bと、複数の電子部品82bが実装される面を有した基板82aと、を有する。制御部82は、モータ部10を駆動する信号を生成し、その信号をモータ部10に対して出力する。基板82aは、ケース50内に収容されて、モータハウジング13の円筒部13dから径方向外側に延びるバスバーアセンブリ75に支持されて固定される。
ポンプ部40は、図1に示すように、モータ部10の軸方向一方側(フロント側)に位置する。ポンプ部40は、モータ部10によってシャフト11を介して駆動される。ポンプ部40は、ポンプロータ47と、ポンプハウジング51と、を有する。本実施形態では、ポンプハウジング51は、ポンプボディ52と、ポンプカバー57と、を有する。ポンプハウジング51は、ポンプボディ52とポンプカバー57との間にポンプロータ47を収容する収容部60を有する。以下、各部品について詳細に説明する。
ポンプボディ52は、図1に示すように、モータハウジング13のフロント側端部に配置される。ポンプボディ52は、ケース50と一体成型される。したがって、ポンプボディ52とケース50とは、同一の部材である。ポンプボディ52は、リア側(+Z側)の端面52cからフロント側(-Z側)に窪む凹部54を有する。凹部54内にはシール部材59が収容される。シール部材59は、ポンプロータ47から漏れ出すオイルをシールする。ポンプボディ52は、モータハウジング13と同一の部材である。
ポンプロータ47は、図1に示すように、シャフト11のフロント側に取り付けられる。ポンプロータ47は、インナーロータ47aと、アウターロータ47bと、ロータボディ47cと、を有する。ポンプロータ47は、シャフト11に取り付けられる。より詳細には、ポンプロータ47は、シャフト11のフロント側(-Z側)に取り付けられる。インナーロータ47aは、シャフト11に固定される。アウターロータ47bは、インナーロータ47aの径方向外側を囲む。ロータボディ47cは、アウターロータ47bの径方向外側を囲む。ロータボディ47cは、ポンプボディ52に固定される。
ポンプカバー57は、図1に示すように、ポンプロータ47のフロント側に取り付けられる。ポンプカバー57は、ポンプロータ47のロータボディ47cに固定される。ポンプカバー57は、ポンプロータ47のロータボディ47cとともに、ポンプボディ52に取り付けられ、固定される。ポンプカバー57は、吸入ポートにつながる吸入口41(図2参照)を有する。ポンプカバー57は、吐出ポートにつながる吐出口42(図2参照)を有する。
図5は、モータハウジング13の斜視図である。モータハウジング13は、円筒部13dとケースと50を有してなる。モータハウジング13は、図1及び図5に示すように、直方体状であり、軸方向に延びる円筒部13dを有する。円筒部13dは、リア側が開口し、フロント側が塞がれた端面52cを有する。このため、円筒部13dは、有底筒状である。端面52cには、軸方向に貫通してシャフト11が通された軸受貫通孔50aが設けられる。
基板82aは、図1及び図2に示すように、モータハウジング13の円筒部13dの径方向外側に基板82aの面がモータハウジングの円筒部13dに対向して配置されて軸方向に沿って延びる。また、基板82aは、軸方向長さがモータ部10及びポンプ部40を組み合わせてなるアセンブリ45の軸方向長さよりも短く、アセンブリ45の軸方向範囲内に配置される。本実施形態では、基板82aは、長方形状であり、基板収容部84の載置面部84aよりも小さな相似形を有する。基板82aは、基板82aの面82cが基板収容部84の載置面部84aに沿って配置される。このため、基板82aの面82cがモータハウジング13の円筒部13dに対向して配置される。また、基板82aは、基板82aのフロント側端部がアセンブリ45のフロント側に位置し、基板82aのリア側端部がアセンブリ45のリア側に位置する。このため、基板82aは、軸方向長さがアセンブリ45の軸方向長さよりも短く、アセンブリ45の軸方向範囲内に配置される。このため、電動オイルポンプ1の軸方向長さが抑制されて、小型化することができる。
図6は、電動オイルポンプの側面図である。基板カバー61は、図4及び図6に示すように、基板収容部84の開口に配置され、基板収容部84の開口を塞ぐ。基板カバー61は、基板82aと平行に配置される。これにより、軸方向と直交する方向(Y方向)において、電動オイルポンプ1を小型化することができる。基板カバー61は、ケース50に固定される複数の固定部85を有する。本実施形態では、固定部85はボルトである。
電動オイルポンプ1のケース50は、図7に示すように、トランスミッション90の取付面90bに取り付ける複数の取付部63を有する。本実施形態では、取付部63は、-X側方向視において、ケース50の隅部に設けられる。
図8は、電動オイルポンプ1の裏面図である。ケース50は、図7及び図8に示すように、モータハウジング13の円筒部13dの外側面から径方向外側へ延びるとともに、軸方向に対して交差する方向に延びる複数の放熱フィン86を有する。本実施形態では、放熱フィン86は、モータハウジング13の円筒部13dの外側面のうち+X側及び-X側の両面に、X軸方向に突出するとともにY軸方向に沿って延びる複数の放熱フィン86を有する。複数の放熱フィン86は、軸方向に対して間隔を有して配置される。
ケース50は、図7及び図8に示すように、モータハウジング13の円筒部13dの外側面から径方向外側へ延びるとともに、軸方向に隣接する一対の放熱フィン86間を繋ぐ支持部77を有する。本実施形態では、支持部77は、モータハウジング13の円筒部13dの外側面から径方向外側へ延びて軸方向に隣接する一対の放熱フィン86間に設けられる。支持部77は、一対の放熱フィン86間を軸方向に対して直交する方向(Y軸方向)に板状に延びる。また、支持部77には、取付部63の平面部63aに対して交差する方向に延びて支持部77を貫通するフィン間貫通孔78を有する。本実施形態では、フィン間貫通孔78は、平面部63aに対して直交する方向に延びる。このため、取付部63をトランスミッション90の取付面90bに取り付けた場合、フィン間貫通孔78の向きを上下方向にすることができる。よって、フィン間貫通孔78を介してオイルを容易に下方へ流すことができる。
次に、電動オイルポンプ1の作用・効果について説明する。図1及び図2に示すように、電動オイルポンプ1のモータ部10が駆動すると、モータ部10のシャフト11が回転して、ポンプロータ47のインナーロータ47aの回転にともなってアウターロータ47bも回転する。ポンプロータ47が回転すると、ポンプ部40の吸入口41から吸入されたオイルは、ポンプ部40の収容部60内を移動して、吐出口42から吐出される。
10 モータ部
11 シャフト
13 モータハウジング
13d 円筒部
20 ロータ
22 ステータ
22b コイル
30 バスバーアセンブリ
35 連結バスバー
40 ポンプ部
45 アセンブリ
47 ポンプロータ
50 ケース
51 ポンプハウジング
60 収容部
63 取付部
63a 平面部
77 支持部
78 フィン間貫通孔
82 制御部
82a 基板
82b 電子部品
82b1 比較的に高さの高い電子部品
82c 面
82c1 リア側面
82c2 フロント側面
82d コネクタ部
84 基板収容部
84a 載置面部
86 放熱フィン
88 リブ
90 トランスミッション
90b 取付面
J 中心軸
Claims (15)
- 軸方向に延びる中心軸に沿って配置されたシャフトを有するモータ部と、
前記モータ部の軸方向一方側に位置し、前記モータ部によって前記シャフトを介して駆動されオイルを吐出するポンプ部と、前記モータ部の作動を制御する制御部と、を有し、
前記モータ部は、
前記シャフトの軸方向他方側に固定されるロータと、
前記ロータと対向して配置されたステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容する円筒部を有したモータハウジングと、を有し、
前記ポンプ部は、
前記モータ部から軸方向一方側に突出する前記シャフトに取り付けられるポンプロータと、
前記ポンプロータを収容する収容部を有したポンプハウジングと、を有し、
前記制御部は、
複数の電子部品と、
前記複数の電子部品が実装される面を有した基板と、を有し、
前記基板は、前記モータハウジングの前記円筒部の径方向外側に前記基板の前記面が前記モータハウジングに対向して配置されて軸方向に沿って延び、
前記基板は、軸方向長さが前記モータ部及び前記ポンプ部を組み合わせてなるアセンブリの軸方向長さよりも短く、前記アセンブリの軸方向範囲内に配置され、
前記ステータは、コイルを有し、
前記モータ部の軸方向他方側端部には、前記ステータの前記コイルに電気的に接続されたバスバーアセンブリが設けられ、
前記基板の軸方向一方側には、前記基板に電気的に接続されたコネクタ部が設けられ、
前記基板の軸方向他方側には、前記バスバーアセンブリに接続されたバスバーが電気的に接続される電動オイルポンプ。 - 前記基板に実装される前記複数の電子部品は、前記モータハウジングの前記円筒部に対向して前記基板に配置される請求項1に記載の電動オイルポンプ。
- 前記複数の電子部品のうち比較的に高さの高い前記電子部品は、前記基板の前記面のうち前記モータ部側へ対向するリア側面と反対側のフロント側面に実装される請求項2に記載の電動オイルポンプ。
- 前記バスバーアセンブリは、
前記コイルに電気的に接続する連結バスバーと、
前記連結バスバーを内部に配置する筒状のアセンブリ本体と、を有し、
前記バスバーは、
前記連結バスバーと、前記基板と、の間を接続する、
請求項1に記載の電動オイルポンプ。 - 前記モータハウジングは、前記円筒部の外側面から軸方向に対して直交する方向へ延びるケースを有し、
前記ケースは、前記円筒部の径方向外側に位置して軸方向に沿って延びて前記基板を収容する基板収容部を有し、
前記基板収容部は、前記円筒部に対向して前記アセンブリの軸方向範囲内に配置されて前記基板を載置する載置面部を有する請求項3又は4に記載の電動オイルポンプ。 - 前記ケースは、前記円筒部の外側面から径方向外側へ延びるとともに、軸方向に対して交差する方向に延びる複数の放熱フィンを有する請求項5に記載の電動オイルポンプ。
- 前記ケースは、前記モータハウジングの前記円筒部の前記外側面から径方向外側へ延びるとともに、前記軸方向に隣接する一対の放熱フィン間を繋ぐ支持部を有する請求項6に記載の電動オイルポンプ。
- 前記ケースは、車両のトランスミッションに設けられた取付面に取り付けられる複数の取付部を有する請求項7に記載の電動オイルポンプ。
- 前記複数の取付部は、前記取付面と面接触する平面部を有する請求項8に記載の電動オイルポンプ。
- 前記支持部は、前記平面部に対して交差する方向に延びて前記支持部を貫通するフィン間貫通孔を有する請求項9に記載の電動オイルポンプ。
- 前記複数の放熱フィンは、軸方向に間隔を有して配置され、
前記ケースは、軸方向に隣接する一対の前記放熱フィン間を繋ぐリブを有する請求項6又は7に記載の電動オイルポンプ。 - 比較的に高さの高い前記電子部品は、コンデンサ又はチョークコイルである請求項3に記載の電動オイルポンプ。
- 前記ポンプハウジングは、吸入の向きが前記円筒部の径方向外側に向く吸入口を有し、
前記吸入口は、
前記基板側に配置され、前記基板の軸方向一方側の端部よりも、軸方向一方側に位置し、
前記基板の少なくとも一部は、軸方向視で前記吸入口と重なる、
請求項1に記載の電動オイルポンプ。 - 前記吸入口と、前記コネクタ部と、前記バスバーと、は、
軸方向一方側から軸方向に、前記吸入口、前記コネクタ部、前記バスバーの順で配置する、
請求項13に記載の電動オイルポンプ。 - 前記シャフトの軸方向他方側端部に対向し、前記シャフトの回転を検出する回転角センサを有し、
前記バスバーは、
前記回転角センサと、前記モータ部と、の間に位置する、
請求項1に記載の電動オイルポンプ。
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