JP7463811B2 - 電動ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、電動ポンプに関する。

従来から、電動ポンプとして、ポンプロータに向かうにつれ、回転軸の軸径が細くなっていく構成が知られる。

特開２０１９－２０３３８９号公報

吐出圧が高いポンプの仕様では、動作時の圧力によってポンプが位置ずれし、回転軸に撓みが生じる。これによりポンプが吸入または吐出する流体の流出に脈動が発生し、騒音や振動が起きてしまう。

本発明の１つの態様によれば、中心軸回りに回転可能なモータの回転軸と、回転軸を回転させるモータのロータと回転軸の軸方向一方側に連結されるポンプロータと、モータとポンプロータとを収容するボディ部と、回転軸を支持し、ポンプロータよりも軸方向他方側に位置する軸受けであって、軸受けは、ポンプロータに近い第１軸受けと、第１軸受けに対して軸方向他方側に配置された第２軸受けと、を備える電動ポンプが提供される。回転軸は、第１軸受けよりもポンプロータ側において、第１軸受けによって支持された箇所の軸径に対し拡径した拡径部を備えている。

本発明の態様によれば、吐出圧が高い仕様においても、回転軸の撓みを抑え、騒音、振動を抑制する電動ポンプが提供される。

図１は、実施形態の電動ポンプの断面図である。 図２は、実施形態のポンプロータ周辺の断面図である。 図３は、実施形態のシャフトとベアリングとポンプロータの位置関係を示す断面図である。

以下、電動ポンプの実施形態として、電動オイルポンプについて説明する。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２０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。

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。

図１に示すように、本実施形態の電動オイルポンプ１００は、ポンプボディ１０と、モータ２０と、ポンプロータ３０と、制御基板４０を有する基板ユニット１４０と、を備える。
ポンプボディ１０は、モータ２０を収容するモータハウジング１１と、ポンプロータ３０を収容するポンプハウジング１２と、制御基板４０が設置される基板ハウジング１３と、を有する。本実施形態の場合、モータハウジング１１とポンプハウジング１２と基板ハウジング１３は、単一の部材の一部である。

モータハウジング１１は、ポンプボディ１０のリア側（－Ｘ側）に位置する。モータハウジング１１は、軸方向に延びる円筒状である。モータハウジング１１は、リア側に開口する凹部からなる第１収容凹部１１ａを有する。第１収容凹部１１ａは、後述するベアリングホルダ２６によりリア側から塞がれる。

ポンプハウジング１２は、ポンプボディ１０のフロント側（＋Ｘ側）に位置する。ポンプハウジング１２は、フロント側に開口する凹部からなる第２収容凹部１２ａを有する。電動オイルポンプ１００は、第２収容凹部１２ａをフロント側から塞ぐポンプカバー１２ｂを有する。ポンプカバー１２ｂは、軸方向から見て円形の板状部材である。ポンプカバー１２ｂは、ポンプハウジング１２にねじ止めされる。

基板ハウジング１３は、モータハウジング１１およびポンプハウジング１２の側面に位置する。基板ハウジング１３は、モータハウジング１１およびポンプハウジング１２の図示下側（－Ｚ側）に位置する。基板ハウジング１３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１３は、ポンプボディ１０の図示下側に向かって開口する第３収容凹部１３ａを有する。基板ハウジング１３には、後述する基板ユニット１４０が図示下側から装着される。

ポンプボディ１０は、内部に、第１貫通孔１０ａと、第２貫通孔１０ｂとを有する。第１貫通孔１０ａは、モータハウジング１１の第１収容凹部１１ａと、ポンプハウジング１２の第２収容凹部１２ａとを軸方向に繋ぐ。第２貫通孔１０ｂは、モータハウジング１１の第１収容凹部１１ａと、基板ハウジング１３の第３収容凹部１３ａとを径方向に繋ぐ。すなわち、第２貫通孔１０ｂは、モータハウジング１１と基板ハウジング１３との間で径方向に延び、後述するジョイントバスバー５１ａ～５１ｃを収容する収容部である。上記収容部は、貫通孔に限られず、例えば軸方向に開口して径方向に延びる溝であってもよい。収容部が溝である場合、後述するベアリングホルダ２６により溝の開口を塞ぐ構成としてもよい。

モータ２０は、シャフト２１を有するロータ２２と、ステータ２３と、バスバーユニット１２０と、ベアリングホルダ２６と、第２ベアリング２７および第１ベアリング２８と、を備える。バスバーユニット１２０は、バスバーアッシー２４と、バスバーカバー２５とを有する。ベアリングホルダ２６は、モータハウジング１１の開口を塞ぐ。本実施形態において、ベアリングホルダ２６は、モータカバーを兼ねる。

シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って延びる円柱状の部材である。ロータ２２は、シャフト２１と、シャフト２１の外周面に固定されるロータコア２２ａと、ロータコア２２ａに固定される複数のロータマグネット２２ｂとを有する。ロータマグネット２２ｂは、シャフト２１を囲む円環状のマグネットであってもよい。

シャフト２１は、第２ベアリング２７および第１ベアリング２８によって、軸回りに回転可能に支持される。第２ベアリング２７は、シャフト２１のロータコア２２ａよりもリア側の部分を支持する。第１ベアリング２８は、シャフト２１のロータコア２２ａよりもフロント側の部分を支持する。シャフト２１は、第１ベアリング２８の内孔を通ってフロント側へ突出する。シャフト２１のフロント側の端部は、ポンプロータ３０に連結される。第１ベアリング２８は、第２ベアリング２７よりもポンプロータ３０に近い配置となる。

ステータ２３は、ロータ２２を囲む円環状のステータコア２３ａと、ステータコア２３ａのティースに装着されるインシュレータ２３ｂと、インシュレータ２３ｂを介してティースに巻き回されるコイル２３ｃと、を備える。ステータコア２３ａは、円筒状のモータハウジング１１の内周面に固定される。

バスバーユニット１２０は、ステータ２３とベアリングホルダ２６との間に位置する。バスバーユニット１２０は、軸方向に並んで配置されるバスバーアッシー２４とバスバーカバー２５とを有する。バスバーアッシー２４は、ステータ２３と軸方向に対向する。バスバーカバー２５は、ベアリングホルダ２６と軸方向に対向する。

バスバーアッシー２４は、図２および図３に示すように、バスバー２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、バスバー２４ａ～２４ｃを保持する樹脂製のバスバーホルダ２４ｄとを有する。３本のバスバー２４ａ～２４ｃは、バスバーホルダ２４ｄにインサート成形される。バスバー２４ａ～２４ｃの固定方法は、ねじ止め、またはスナップフィットであってもよい。

図１に示すように、バスバーアッシー２４は、ステータ２３のリア側に位置する。バスバーアッシー２４は、モータハウジング１１の第１収容凹部１１ａにリア側から挿入される。３本のバスバー２４ａ～２４ｃの一方の端部は鉤形である。バスバー２４ａ、２４ｂ、２４ｃの鉤形の端部は、コイル２３ｃからリア側へ延びるコイル線２３ｄとそれぞれ接続される。バスバー２４ａ～２４ｃの他方の端部は、バスバーホルダ２４ｄの基板ハウジング１３側（図示下側）の端部に位置する。バスバーホルダ２４ｄの下部に位置するバスバー２４ａ、２４ｂ、２４ｃの端部は、後述するジョイントバスバー５１ａ、５１ｂ、５１ｃにそれぞれ接続される。

バスバーカバー２５は、バスバーアッシー２４のリア側に位置する。バスバーカバー２５は、第１収容凹部１１ａに、リア側から挿入される。バスバーカバー２５は、軸方向から見て円環状である。バスバーカバー２５は、バスバーアッシー２４をリア側から覆う。バスバーカバー２５は、リア側を向く面に、軸方向から見て円環状の溝部２５ａを有する。溝部２５ａの内部に、Ｏリングからなる弾性部材２５ｂが配置される。

ベアリングホルダ２６は、バスバーユニット１２０のリア側に位置する。ベアリングホルダ２６は、中心軸Ｊに沿って延びる円筒部２６ａと、円筒部２６ａの外周面から径方向外側に広がるホルダ本体２６ｂとを有する。円筒部２６ａは、軸方向の両側に開口する。円筒部２６ａのフロント側の開口部に第２ベアリング２７が挿入される。円筒部２６ａは、内周面の一部にフロント側を向く段差面２６ｃを有する。第２ベアリング２７は、段差面２６ｃによりリア側への移動を制限される。

ベアリングホルダ２６は、径方向において、バスバーユニット１２０の外側まで広がる。ベアリングホルダ２６は、バスバーユニット１２０をリア側から覆う。ベアリングホルダ２６は、バスバーユニット１２０の径方向外側において、ポンプボディ１０にねじ止めされる。ベアリングホルダ２６のフロント側を向く面は、バスバーカバー２５のリア側を向く面と軸方向に対向する。

モータハウジング１１は、第１収容凹部１１ａを囲む端面に、リア側に向かって開口する溝部１１ｃを有する。溝部１１ｃは軸方向から見て円環状である。溝部１１ｃの内部に、Ｏリングからなるシール部材２９が配置される。シール部材２９は、ベアリングホルダ２６のフロント側を向く面と、モータハウジング１１のリア側を向く端面との間を気密に封止する。

ベアリングホルダ２６が第１収容凹部１１ａをリア側から塞ぐことにより、弾性部材２５ｂは、ベアリングホルダ２６とバスバーカバー２５とによって軸方向に挟まれる。弾性部材２５ｂは、バスバーカバー２５とベアリングホルダ２６とにより軸方向に圧縮される。弾性部材２５ｂは、バスバーカバー２５とベアリングホルダ２６に対して、両者を軸方向に遠ざける弾性力を作用させる。ベアリングホルダ２６はモータハウジング１１に固定されているため、弾性部材２５ｂの弾性復帰力は、バスバーカバー２５をフロント側へ押し込む方向に作用する。

バスバーカバー２５は、バスバーアッシー２４とベアリングホルダ２６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２５は、弾性部材２５ｂ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２４をフロント側へ押す。バスバーアッシー２４のフロント側の端部２４ｅは、モータハウジング１１のリア側を向く段差面１１ｂに突き当てられる。この構成により、バスバーアッシー２４とバスバーカバー２５とが、軸方向において固定される。バスバーアッシー２４の端部２４ｅは、ステータ２３に突き当てられてもよい。

本実施形態の電動オイルポンプ１００では、組み立て工程においてベアリングホルダ２６をモータハウジング１１に固定するだけで、第１収容凹部１１ａ内のバスバーユニット１２０を固定できる。したがって、本実施形態の電動オイルポンプ１００は、作業者が効率よく組み立てることが可能な構成を備える。

なお、バスバーユニット１２０は、バスバーカバー２５とバスバーアッシー２４とが固着された部材であってもよい。例えば、バスバーカバー２５とバスバーホルダ２４ｄとを、単一部品の一部として構成してもよい。バスバーカバー２５とバスバーアッシー２４とを、接着、ねじ止めなどの方法によって連結してもよい。

円筒部２６ａのリア側の端部に、ブリーザ２６ｅが挿入される。ブリーザ２６ｅは、ベアリングホルダ２６の内外に空気を流通させる。ベアリングホルダ２６の内側の空間は、円筒部２６ａを介して第１収容凹部１１ａの内部に繋がる。第１収容凹部１１ａは、第２収容凹部１２ａおよび第３収容凹部１３ａと繋がる。したがって、ブリーザ２６ｅは、ポンプボディ１０の内部空間と、外部空間との間で空気を流通させる。

電動オイルポンプ１００では、第２ベアリング２７を保持するベアリングホルダ２６がモータカバーとして機能する構成であることにより、モータカバーとベアリングホルダが別部品である構成と比較して、製造が容易であり、組み立て作業性が向上する。
さらに、電動オイルポンプ１００では、モータカバーとして機能するベアリングホルダ２６が、ベアリングホルダ２６を軸方向に貫通する貫通孔を有する円筒部２６ａを有しており、円筒部２６ａのリア側の端部にブリーザ２６ｅを保持し、円筒部２６ａのフロント側の端部に第２ベアリング２７を保持する。この構成によれば、ベアリングホルダ２６において、第２ベアリング２７とブリーザ２６ｅとが軸方向に並ぶので、第１収容凹部１１ａの内部において、第２ベアリング２７の周囲のスペースを有効に利用できる。電動オイルポンプ１００の大型化を抑制できる。

第１ベアリング２８は、第１収容凹部１１ａと第２収容凹部１２ａとを接続する第１貫通孔１０ａに、リア側から挿入される。第１貫通孔１０ａ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１ベアリング２８とが、フロント側から順に配置される。

第１貫通孔１０ａは、内部に複数の段差を有する段付き孔である。第１貫通孔１０ａは、内部に、いずれもリア側を向く第１段差面１０ｃおよび第２段差面１０ｄを有する。したがって、第１貫通孔１０ａの内径は、フロント側に向かうに従って、上記段差を通過するごとに小さくなる。オイルシール１５は、軸方向において第１段差面１０ｃと固定リング１６との間に位置する。固定リング１６は、第２段差面１０ｄにリア側から突き当てられる。固定リング１６は、リア側を向く面によってウェーブワッシャ１７を支持する。ウェーブワッシャ１７は、第１ベアリング２８の外輪をフロント側からリア側に向かって押す。

シャフト２１は、第１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は、第１貫通孔１０ａを通り抜けて第２収容凹部１２ａ内に達する。

第１ベアリング２８は、シャフト２１の軸径ｄ３の箇所で嵌合する。シャフト２１は、第１ベアリング２８（第１軸受け）が嵌合するシャフト２１の軸径ｄ３よりも、シャフト２１のフロント側（ポンプロータ３０側）であるシャフト２１の軸径ｄ２（拡径部）の方が太い。つまり、軸径ｄ２に対して軸径ｄ３は拡径している。嵌合とは圧入でも挿入でもよい。本実施形態では圧入としているが、これに限定されない。
第１ベアリング２８が嵌合するシャフト２１の軸径ｄ３よりも、第１ベアリング２８から見てポンプロータ側の軸径ｄ２の方が太いことにより、シャフト２１の軸径ｄ２が軸径ｄ３以下の太さの場合と比較して、シャフト２１の剛性が上がる。かかる構成によって、吸入および吐出圧によって、ポンプロータ３０がシャフト２１へ荷重を与えても、シャフト２１は撓みを抑えられ、流体の脈動を生じないため、騒音、振動を抑制できる。

また、シャフト２１の軸径ｄ２よりも、第１ベアリング２８が嵌合するシャフト２１の軸径ｄ３の方が細い。シャフト２１の軸径ｄ３が軸径ｄ２と同じかそれ以上の太さの構成の場合では、第１ベアリング２８は、より大きなサイズのベアリングを選定する必要がある。よって、シャフト２１の軸径ｄ２よりも、軸径ｄ３の方が細いことによって、本実施形態の電動オイルポンプ１００は小型かつ安価にすることが可能となる。

シャフト２１の軸径ｄ２と軸径ｄ３の境界は、段付き形状でもよいし、軸径ｄ３から軸径ｄ２へと拡径するテーパー形状でもよい。段付き形状の場合では、第１ベアリング２８の内径にシャフト２１のリア側から通し、段付きの箇所で第１ベアリング２８の内輪を突き当たりで組み付けることで位置決めが容易であり、組み立て性がよい。軸径ｄ３から軸径ｄ２へと拡径するテーパー形状の場合では、治具を使いシャフト２１に対して圧入位置を管理してシャフト２１と第１ベアリング２８との組み立てをすればよく、また、シャフト２１の軸径ｄ３よりもシャフト２１のリア側で段付き形状を設け、治具によって段付き形状と同じ位置まで第１ベアリング２８の内輪を圧入すれば組み立ては容易である。

また、第１ベアリング２８が嵌合する軸径ｄ３よりも、第１ベアリング２８から見てポンプロータ側の軸径ｄ２の方が太いことで、吐出圧によるポンプロータ３０の荷重を受けても、シャフト２１は十分に剛性を満たし、シャフト２１を支持するベアリングは第１ベアリング２８および第２ベアリング２７（第２軸受け）の２箇所だけで支持することができる。第１ベアリング２８および第２ベアリング２７の２箇所だけで支持する構成で、吐出圧によるポンプロータ３０の荷重をシャフト２１が受けても、シャフト２１は撓まないため、シャフト２１の撓みによる油圧脈動および騒音、振動の発生がない。
さらに、１つのシャフト２１を支持するベアリングが２箇所であるため、ベアリングが３個以上で１つのシャフト２１を支持する場合に比べて、ベアリングの内輪に嵌合するシャフト２１の各嵌合箇所と、ベアリングの外輪に嵌合するハウジングなどの各嵌合箇所との同軸度を合わせ易い。かかる構成により、ベアリングが３個以上でシャフト２１を支持する場合に比べて、回転時のシャフト２１の振れが抑えられ、ポンプロータ３０での油圧脈動を抑え、騒音、振動の抑制となる。

ポンプロータ３０は、シャフト２１のフロント側の端部に連結されるインナーロータ３１と、インナーロータ３１を径方向外側から囲むアウターロータ３２とを有する。インナーロータ３１およびアウターロータ３２は、第２収容凹部１２ａとポンプカバー１２ｂとの間に収容される。インナーロータ３１およびアウターロータ３２は、それぞれトロコイド歯形を有する。すなわち、ポンプロータ３０は、トロコイドポンプである。

ポンプロータ３０のインナーロータ３１が連結するシャフト２１の軸径ｄ１は、第１ベアリング２８の嵌合箇所よりも太い軸径ｄ２と同じ太さでもよいし、軸径ｄ２よりも細い軸径としてもよい。軸径ｄ１がｄ２と同じ太さの場合はシャフトの加工工数が比較的少ないため製造コストを抑えることが可能であり、検査や管理工数を減らすことができる。
また、軸径ｄ１を軸径ｄ２よりも小さくすることで、ポンプロータ３０とシャフト２１の連結箇所が小さくできる。すなわち、ポンプロータ３０を構成するインナーロータ３１の、シャフト２１を通す内径が小さくできる。インナーロータ３１の、シャフト２１を通す内径が小さくできるので、径方向においてインナーロータ３１の内径からトロコイド歯形の歯底までの肉厚を確保、ならびにトロコイド歯形の歯丈を維持すると同時に、インナーロータ３１全体の外径を小さくすることが可能となる。インナーロータ３１の小型に伴ってアウターロータ３２も同様に小型にできるため、ポンプロータ３０全体として径方向に小型にすることができる。結果として電動オイルポンプ１００全体の小型化に寄与する。

オイルシール１５（環状シール部材）が第１ベアリング２８よりもシャフト２１（軸方向）のフロント側に配置されることで、第１ベアリング２８から軸方向リア側の領域へオイルの浸入を防ぎ、モータ２０側へ影響を与えないようにしている。

軸方向の区間において、シャフト２１の軸径ｄ２の区間は、第１貫通孔１０ａの内部に配置される環状のオイルシール１５の区間と重なる。すなわち、軸径ｄ２とオイルシール１５は径方向で重なっている。オイルシールの配置と、軸径ｄ２とを、同じ軸方向の区間に効率よく収めることができる。かかる構成によって、軸方向に小型化を図ることが可能となる。

本実施形態では、ポンプハウジング１２（ボディ部）は、ポンプロータ３０よりも軸方向リア側にて、吸入ポート７１と、吐出ポート７２と、吸入ポート７１とつながる吸入側流路８１（吸入路）と、吐出ポート７２とつながる吐出側流路８２（吐出路）とを配置する。ポンプカバー１２ｂに、吸入側流路８１と、吐出側流路８２とを配置させる構造にすることも可能であるが、吸入側流路８１と、吐出側流路８２とを構成する部分によって、軸方向に大型化するおそれがある。 本実施形態では、ポンプカバー１２ｂに、吸入側流路８１と、吐出側流路８２とを配置させる構造と比較し、軸方向に小型化することが可能となる。

ポンプハウジング１２に配置された吸入ポート７１と、吐出ポート７２と、吸入側流路８１と、吐出側流路８２とは、シャフト２１よりも径方向外側に配置される。また、軸方向の区間において、シャフト２１の軸径ｄ２の区間は、吸入ポート７１と、吐出ポート７２と、吸入側流路８１と、吐出側流路８２との、少なくとも一部の区間と重なる。すなわち、軸径ｄ２と、吸入ポート７１および吸入側流路８１、または、吐出ポート７２および吐出側流路８２とは、径方向で重なっている。軸径ｄ２と、吸入ポート７１および吸入側流路８１、または、吐出ポート７２および吐出側流路８２とを、同じ軸方向の区間に効率よく収めることができる。かかる構成によって、軸方向に小型化を図ることが可能となる。

本実施形態の場合、ポンプカバー１２ｂは、ポンプロータ３０と対向するリア側を向く面からフロント側へ凹む吸入側カバー凹部９１と、吐出側カバー凹部９２とを有する。吸入側カバー凹部９１は、軸方向において吸入ポート７１と対向する。吸入側カバー凹部９１は、軸方向から見て、吸入ポート７１に概ね一致する平面形状を有する。吐出側カバー凹部９２は、軸方向から見て、吐出ポート７２に概ね一致する平面形状を有する。

ポンプカバー１２ｂが、吸入側カバー凹部９１と、吐出側カバー凹部９２とを有することで、ポンプが吸入および吐出する流体は、トロコイド歯形のインナーロータ３１の歯とアウターロータ３２の歯との歯間をスムーズに流れることができ、吐出圧による脈動が抑えられる効果があり、騒音、振動を抑制することが可能である。

本実施形態において、第２ベアリング２７は、シャフト２１の軸径ｄ５の箇所で嵌合する。軸径ｄ５の外径は、第１ベアリング２８が嵌合するシャフト２１の軸径ｄ３の外径よりも小さい。かかる構成では、第１ベアリング２８を、シャフト２１へ組み付ける際、軸径ｄ５に干渉せず軸径ｄ３に嵌合することが可能である。すなわち、組み立て作業性がよい、且つ、第２ベアリング２７と、軸径ｄ５との嵌合に悪影響を与えることがない。

本実施形態において、ロータコア２２ａは、第１ベアリング２８と第２ベアリング２７との間であって、シャフト２１の軸径ｄ４の箇所に配置される。ロータコア２２ａはシャフト２１の外周面に固定され、固定方法は特に限定されない。固定方法としては、軸径ｄ４の最外径を、ロータコア２２ａの内径よりも大きくして圧入としてもよいし、軸径ｄ４の外径をローレットやステーキング、またはスプラインなどの加工をしてロータコア２２ａの内径よりも軸径ｄ４の最外径を大きくして圧入してもよい。または、軸径ｄ４をロータコア２２ａの内径よりも小さくして挿入し、接着剤などで固定してもよい。圧入の組み立てであれば、部品点数が少ない且つ、組み立てに要する時間が短時間となり効率的である。

本実施形態において、ロータコア２２ａが配置されるシャフト２１の軸径ｄ４の最外径は、軸径ｄ３よりも小さい且つ、軸径ｄ５よりも大きい。かかる構成によれば、第１ベアリング２８、ロータコア２２ａ、第２ベアリング２７の順にシャフト２１へ組み付けることが容易に可能になると同時に、それぞれが嵌合する軸径の嵌合箇所を傷つけることがない。

また、第１ベアリング２８とポンプロータ３０との間の、シャフト２１の軸径ｄ２が、第１ベアリング２８の嵌合する軸径ｄ３よりも太い構造であっても、軸方向のリア側からフロント側へ進む１つの方向で、第１ベアリング２８、ロータコア２２ａ、第２ベアリング２７を組み付けることができるので、シャフト２１は１つの部材で構成できる。かかる構成によれば、シャフト２１は１つの部材で済み接合部などなく、複数の部材で構成するよりもコストが安価に抑えられる。また吐出圧が高い仕様、すなわちシャフト２１に負荷が大きくかかる仕様において、シャフト２１を２つ以上の部材で構成した時と比べ、接合部にかかる応力集中を心配することがなく、解析や信頼性試験の評価は複雑化せず、開発コスト、開発リードタイムを抑えられる。

シャフト２１は、ポンプロータ３０から受ける荷重を、第１ベアリング２８と第２ベアリング２７とで支持している。シャフト２１の長さは軸方向に、大きく２つに分けられる。シャフト２１は、軸方向において、ポンプロータ３０から受ける荷重の作用点と、第１ベアリング２８の中心点との間の軸長Ｌ１を有する。また、シャフト２１は、軸方向において、第１ベアリング２８の中心点と、第２ベアリング２７の中心点との間の軸長Ｌ２を有する。

また、回転する回転軸が撓んだ状態であるときは、大きな荷重を受けている。その荷重を受けた回転軸を支持する第１ベアリング２８と、第２ベアリング２７との位置と、荷重がかかる位置が、適切な軸長（ベアリングスパン）でない場合には、第１ベアリング２８と、第２ベアリング２７の相互にかかる荷重が不適切にかかることで、軸受の寿命が短くなり、電動ポンプ全体での寿命低下につながるおそれがある。
本実施形態では軸長Ｌ１よりも軸長Ｌ２の方が長い構成となっている。吐出圧が高く、ポンプロータ３０による荷重が大きい場合でも、第１ベアリング２８の中心点と、第２ベアリング２７の中心点との間の軸長Ｌ２を軸長Ｌ１よりも長くすることで、軸長Ｌ２と軸長Ｌ１が同等もしくは、軸長Ｌ１の方が長い構成と比較し、第１ベアリング２８および、第２ベアリング２７にかかる荷重を抑えることが可能である。かかる構成によって、第１ベアリング２８および、第２ベアリング２７のベアリング寿命を著しく低下することがなく、電動オイルポンプ１００の寿命を低下することを抑制できる。過度な荷重を受けた状態で回転することがないため、発熱も抑えられ、ベアリング（軸受）のグリースやオイルの寿命の低下も抑えることができ、結果として電動オイルポンプ１００の寿命長く維持することができる。

実施形態ではシャフト２１の軸径ｄ２の周面は、第１ベアリング２８の外輪よりも中心軸Ｊよりに位置している。かかる構成によれば、第１ベアリング２８の内輪が軸径ｄ３の段付き形状で突き当てた組み立てであっても、シャフト２１の回転時に軸径ｄ２の周面が、第１ベアリング２８の端面や外輪を傷つけることがなく、第１ベアリング２８の品質を損なわない。

基板ユニット１４０は、制御基板４０と、制御基板４０を径方向外側から保持する基板ホルダ１４１と、基板ホルダ１４１にインサート成形される３本のジョイントバスバー５１ａ、５１ｂ、５１ｃと、を備える。

基板ホルダ１４１は、基板ハウジング１３側（＋Ｚ側）に向かって開口する箱形の部材である。制御基板４０は、基板ホルダ１４１の図示上側を向く開口部１４１ｄに固定される。基板ホルダ１４１は、制御基板４０のモータ２０とは反対側を向く面（図示下面）と対向する底壁１４１ｅを有する。本実施形態の場合、制御基板４０は、底壁１４１ｅにねじ止めされる。
基板ホルダ１４１は、本実施形態の場合、樹脂製である。基板ホルダ１４１は、複数の金属端子１４１ａがインサート成形されたコネクタ１４１ｂと、複数のジョイントバスバー５１ａ～５１ｃがインサート成形されたバスバー支持部１４１ｃと、を有する。

コネクタ１４１ｂの複数の金属端子１４１ａは、制御基板４０のフロント側の端部に接続される。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、制御基板４０のリア側の端部に接続される。複数の金属端子１４１ａおよびジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、制御基板４０に半田接合される。

バスバー支持部１４１ｃは、基板ホルダ１４１の一部であり、樹脂からなる。バスバー支持部１４１ｃは、基板ホルダ１４１のリア側の端部からモータ２０側（図示上側）へ突出する。すなわち、バスバー支持部１４１ｃは、基板ホルダ１４１の開口端部からモータ２０側へ突出する。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、制御基板４０との接続位置からリア側へ延びてバスバー支持部１４１ｃ内に挿入される。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、バスバー支持部１４１ｃの内部において径方向に延びる。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、バスバー支持部１４１ｃの先端からモータ２０側へ突出する。

ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、モータ２０と制御基板４０とを接続する。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃおよびバスバー支持部１４１ｃは、第３収容凹部１３ａと第１収容凹部１１ａとを繋ぐ第２貫通孔１０ｂに、径方向外側から挿入される。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃの先端は、第１収容凹部１１ａ内に位置し、軸方向から見てバスバーアッシー２４と重なる。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、ねじ５３ａ～５３ｃにより、バスバーアッシー２４のバスバー２４ａ～２４ｃにねじ止めされる。これにより、制御基板４０とモータ２０とが、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃを介して電気的に接続される。

基板ユニット１４０は、制御基板４０をモータ２０側に向けた状態で、ポンプボディ１０の基板ハウジング１３に固定される。本実施形態の場合、基板ユニット１４０の基板ホルダ１４１が、基板ハウジング１３にねじ止めされる。制御基板４０は、ポンプボディ１０と基板ホルダ１４１との間に封入される。

本実施形態の電動オイルポンプ１００では、制御基板４０は、モータ２０の側面に沿って配置される。そして、ポンプボディ１０の第２貫通孔１０ｂの内部に位置し、モータ２０と制御基板４０とを電気的に接続するジョイントバスバー５１ａ、５１ｂ、５１ｃを有する。この構成によれば、制御基板４０の板面が径方向を向いており、モータ２０と制御基板４０とを、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃによって径方向に接続するので、制御基板４０が径方向に大きく張り出すことがない。これにより、電動オイルポンプ１００の大型化を抑制できる。
また、金属の板材からなるジョイントバスバー５１ａ～５１ｃを用いるので、ポンプボディ１０の内部における接続がしやすい。本実施形態の電動オイルポンプ１００は、効率よく製造可能である。

また本実施形態の電動オイルポンプ１００は、制御基板４０と基板ホルダ１４１とジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとが、１つの部品として組み立てられた基板ユニット１４０を備える。この構成によれば、基板ユニット１４０を基板ハウジング１３に装着し、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとバスバー２４ａ～２４ｃとを接続することで、制御基板４０を取り付けることができる。本実施形態の電動オイルポンプ１００は、少ない工数で効率よく製造可能である。

本実施形態では、基板ホルダ１４１上で、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃと制御基板４０とが接続される。そのため、ポンプボディ１０に制御基板４０が固定される場合のように、ポンプボディ１０の側面において半田接合を行う必要がない。組み立て作業時の作業性が向上する。また、リペア時には、制御基板４０をポンプボディ１０から取り外しやすい。

本実施形態では、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、基板ホルダ１４１からモータ２０側へ突出するバスバー支持部１４１ｃに支持されており、バスバー支持部１４１ｃは、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとともに第２貫通孔１０ｂに挿入される。これにより、第２貫通孔１０ｂの内壁面と、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとの間に樹脂製のバスバー支持部１４１ｃが配置されるので、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとポンプボディ１０との接触または接近による短絡が生じにくい。

本実施形態では、図１に示すように、ジョイントバスバー５１ｂは、モータ２０との接続位置から径方向外側へ延びてバスバー支持部１４１ｃに挿入される第１部分１５１と、制御基板４０との接続位置から基板ホルダ１４１の底壁１４１ｅに向かって延びる第２部分１５２と、第１部分１５１と第２部分１５２とを接続する第３部分１５３と、を有する。他のジョイントバスバー５１ａ、５１ｃも同様の構成である。すなわち、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、概ねＵ形に屈曲した形状を有する。
ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃは、基板ホルダ１４１にインサート成形されており、両端が基板ホルダ１４１の樹脂部から露出する。ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃの第３部分１５３は、基板ホルダ１４１の内側の壁面からフロント側（＋Ｘ側）へ突出し、制御基板４０と底壁１４１ｅとの隙間を通って第２部分１５２の端部に接続する。第２部分１５２は、第３部分１５３との接続位置から制御基板４０に向かって延びる。
この構成によれば、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃの第２部分１５２が、その先端を開口部１４１ｄ側に向けて配置される。これにより、制御基板４０を、基板ホルダ１４１の開口部１４１ｄから設置し、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃと容易に接続できる。作業者は効率よく基板ユニット１４０を組み立てることができる。
また、径方向から見て、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃの第３部分１５３と制御基板４０とが部分的に重なるので、基板ホルダ１４１の軸方向（Ｘ軸方向）への大型化を抑制しやすい。

ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとバスバー２４ａ～２４ｃとの接続部は、バスバーアッシー２４のリア側を向く面上に位置する。これにより、ジョイントバスバー５１ａ～５１ｃとバスバー２４ａ～２４ｃとを固定するねじ５３ａ～５３ｃを、モータハウジング１１の開口部内において軸方向に締め込むことができる。したがって、電動オイルポンプ１００の組み立てが容易になる。

本実施形態では、複数のジョイントバスバー５１ａ～５１ｃが、１つのバスバー支持部１４１ｃによって支持される。これにより、第２貫通孔１０ｂに挿入される部材が１つになるので、電動オイルポンプ１００の組み立て作業が行いやすくなる。また、複数のジョイントバスバー５１ａ～５１ｃが相互に位置決めされた状態で固定されるため、複数のジョイントバスバー５１ａ～５１ｃの位置ずれが生じにくくなり、バスバー２４ａ～２４ｃへのねじ止めが行いやすい。なお、各々のジョイントバスバー５１ａ、５１ｂ、５１ｃが、別々のバスバー支持部に支持される構成であってもよい。

１０…ポンプボディ
１１…モータハウジング
１３…基板ハウジング
２０…モータ
２２…ロータ
２３…ステータ
２４ａ～２４ｃ…バスバー
３０…ポンプロータ
４０…制御基板
５１ａ～５１ｃ…ジョイントバスバー
１００…電動オイルポンプ
１４０…基板ユニット
１４１…基板ホルダ
１４１ｃ…バスバー支持部
１４１ｄ…開口部
Ｊ…中心軸

Claims (8)

1. 中心軸回りに回転可能なモータの回転軸と、
   前記回転軸を回転させる前記モータのロータと
   前記回転軸の軸方向一方側に連結されるポンプロータと、
   前記モータと前記ポンプロータとを収容するボディ部と、
   前記回転軸を支持し、前記ポンプロータよりも軸方向他方側に位置する軸受けであって、
   前記軸受けは、前記ポンプロータに近い第１軸受けと、
   前記第１軸受けに対して軸方向他方側に配置された第２軸受けと、
   を備え、
   前記回転軸は、
   １つの部材によって構成され、
   前記ロータの軸方向一方側に配置された前記第１軸受けおよび前記ロータの軸方向他方側に配置された前記第２軸受けのみによって支持され、
   前記第１軸受けよりも前記ポンプロータ側において、前記第１軸受けによって支持された箇所の軸径に対し拡径した拡径部を備え、
   前記拡径部は、前記第１軸受けと前記第２軸受けの間の箇所の軸径に対して拡径することを特徴とする、電動ポンプ。
2. 前記ポンプロータが連結した箇所の軸径は、
   前記拡径部の軸径よりも細いことを特徴とする、請求項１に記載の電動ポンプ。
3. 前記回転軸は、前記第１軸受けと前記ポンプロータとの間の周囲に、環状シール部材が配置されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動ポンプ。
4. 前記ボディ部は、軸方向において、前記第１軸受けと、前記ポンプロータとの間の領域に、吸入路または吐出路が配置されている、請求項１または２に記載の電動ポンプ。
5. 前記回転軸は、前記第１軸受けが嵌合する箇所の軸径よりも前記第２軸受けが嵌合する箇所の軸径の方が細いことを特徴とする、請求項１～４いずれか1項に記載の電動ポンプ。
6. 前記回転軸は、前記第１軸受けと、前記第２軸受けとの間において、前記ロータと嵌合し、
   前記回転軸の前記ロータが嵌合する箇所の軸最外径は、
   前記第２軸受けが嵌合する箇所の軸径よりも大きく、且つ、前記第１軸受けが嵌合する箇所の軸径よりも小さいことを特徴とする、請求項５に記載の電動ポンプ。
7. 前記回転軸の軸方向の長さは、前記第１軸受けと、前記ポンプロータとの間の長さよりも、前記第１軸受けと、前記第２軸受けとの間の長さの方が長い事を特徴とする、請求項５に記載の電動ポンプ。
8. 前記拡径部の周面は、前記第１軸受けの外輪よりも中心軸寄りに位置することを特徴とする、請求項１から７いずれか１項に記載の電動ポンプ。