WO2023149074A1 - 電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組立方法 - Google Patents

電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組立方法 Download PDF

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WO2023149074A1
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stator
partition wall
water pump
electric water
rotor
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Inventor
豊 荻原
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling

Definitions

  • the present invention relates to an electric water pump and a method for assembling an electric water pump.
  • Patent Document 1 As a conventional electric water pump, the one described in Patent Document 1 below is known.
  • This electric water pump has a lateral wall extending radially outward from the opening edge of the cylindrical portion of the can (partition wall) on the impeller side in the rotation axis direction of the rotor; and an outwardly extending vertical wall.
  • a seal member is fitted and held on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of the projecting portion of the motor housing, and the seal member is radially compressed by the inner peripheral surface of the vertical wall portion of the partition wall so as to move toward the pump chamber side. and the motor chamber side.
  • a stator having a plurality of coils arranged in an annular shape on its outer circumference, a rotor arranged inside the stator and to which a rotational force is applied by magnetic flux generated from the stator, and the rotor an impeller fixed to one end in the direction of the rotation axis of the rotor; a motor housing in which the stator is accommodated and rotatably supporting the rotor and the impeller; and a partition wall made of a non-magnetic material, , a cylindrical portion disposed between the stator and the rotor, and a flange portion extending radially outward from one end edge of the cylindrical portion on the impeller side, and held integrally with the stator. and the partition wall assembled to the motor housing.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric water pump according to an embodiment of the invention
  • FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 1
  • It is a perspective view of the partition wall provided for this embodiment.
  • FIG. 4A is a vertical cross-sectional view showing a state before assembly
  • FIG. 4B is a vertical cross-sectional view showing a state after assembly, showing a process of assembling a partition wall to a stator provided for the present embodiment.
  • FIG. 4 shows the process of assembling the stator with the partition wall assembled into the motor housing, where (a) is a longitudinal sectional view showing the state before assembly, and (b) is a longitudinal sectional view showing the state after assembly. .
  • FIG. 4 shows the process of assembling the stator with the partition wall assembled into the motor housing, where (a) is a longitudinal sectional view showing the state before assembly, and (b) is a longitudinal sectional view showing the state after assembly. .
  • FIG. 5 shows the process of assembling the rotor and pump housing to the motor housing to which the stator and partition wall have been assembled.
  • (a) is a longitudinal sectional view showing the state before assembly, and (b) shows the state after assembly. It is a longitudinal cross-sectional view.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a partition wall provided for a second embodiment of the present invention.
  • the electric water pump 1 is used in a vehicle cooling system, uses a cooling medium (cooling water) as a working fluid, and is incorporated in a circulation circuit connected to a heat exchanger (radiator). It supplies cooling water to internal combustion engines, drive motors, inverters, and the like.
  • a cooling medium cooling water
  • radiator heat exchanger
  • the electric water pump 1 includes a pump section 2, an electric motor section 3 as a driving section for driving the pump section 2, and a control section for controlling the operation of the electric motor section 3. 4 and .
  • the pump section 2 includes a pump chamber 7 formed between the pump housing 5 and the motor housing 6, and an impeller 8 housed in the pump chamber 7 and integrally having a plurality of blade portions.
  • the pump housing 5 is made of, for example, an aluminum alloy material, is provided on the rotating shaft of the impeller 8 , and has a suction port 9 that opens into the pump chamber 7 .
  • a discharge passage 10 is provided between the pump housing 5 and the motor housing 6 and radially communicates with the pump chamber 7 .
  • the pump unit 2 is adapted to radially discharge the cooling water sucked into the pump chamber 7 through the suction port 9 by the rotation of the impeller 8 and supply the cooling water through the discharge passage 10 to the internal combustion engine or the like.
  • the impeller 8 has blades 8a arranged radially around the rotation axis.
  • the electric motor unit 3 is an inner rotor type DC brushless motor, and includes a stator 11 which is a stator formed in a cylindrical shape, and a rotor 12 which is a rotor provided rotatably on the inner peripheral side of the stator 11 . , and the stator 11 and the rotor 12 are accommodated and arranged inside the motor housing 6 .
  • the holding member 16 is formed in a cup-like shape with a substantially laterally concave vertical cross-section, and a plurality of insertion holes 16b through which a plurality of bolts 17 for fixing to the motor housing 6 are inserted axially pass through a cylindrical outer peripheral wall 16a. formed. Further, the holding member 16 has a disk-shaped end wall 16c on one axial end side of the outer peripheral wall 16a. One end portion 18a having a large diameter of a support shaft 18 that rotatably supports the rotor 12 and the impeller 8 is fixed by molding to the end wall 16c.
  • a stepped first annular seal groove 20 is formed in the inner bottom surface of the end wall 16c on the inner peripheral side of the bobbin 14, and the first annular seal groove 20 holds the first seal member 21. As shown in FIG.
  • the rotor 12 is formed in a cylindrical shape, holds a plurality of permanent magnets 22 inside, and the entire inner periphery including the permanent magnets 22 is molded with a magnetic pole holding portion 23 made of synthetic resin.
  • the magnetic pole holding portion 23 has an impeller 8 integrally provided at the tip portion of a cylindrical shaft portion 23 a provided on the inner peripheral side of the rotor 12 .
  • the shaft portion 23a has an insertion hole 23b through which the support shaft 18 is inserted.
  • Cylindrical bearing portions 24a and 24b are provided.
  • the magnetic pole holding portion 23 is provided so as to cover the outer peripheral surface of the rotor 12 and radially face the inner peripheral surface of the stator core 13 and the outer peripheral surface of the rotor 12 with a small air gap therebetween.
  • the motor housing 6 is made of a synthetic resin material, an aluminum alloy material, or the like, and has a stepped diameter. and a large-diameter portion 6b on the rear end side to which 34 is attached.
  • the small-diameter portion 6a has a seal groove formed in the front end face thereof, in which a seal member 25 for sealing against the pump housing 5 is held, and an annular wall 26 is integrally formed at a substantially central position of the inner peripheral surface in the axial direction.
  • the annular wall 26 has a plurality of female threaded portions 26a formed on the inner surface of the outer peripheral portion thereof, into which the male threaded portions 17a of the tip portions of the bolts 17 are screwed.
  • the concave inner peripheral surface is arranged to face the outer peripheral portion of the impeller 8 with a slight gap from the axial direction.
  • a second annular seal groove 27 for holding a second seal member 28 with which a later-described partition wall 29 elastically contacts from the axial direction is formed on the inner surface of the inner peripheral portion of the annular wall 26 on the side of the stator 11 .
  • the second annular seal groove 27 is formed radially outwardly away from the impeller 8 .
  • the cylindrical portion 30 has an axial length L extending from one axial end edge of the bobbin 14 to near the other axial end edge. As will be described later, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 30 is in contact with the inner peripheral surfaces of the stator core 13 and the bobbin 14 when the cylindrical portion 30 is axially assembled to the inner peripheral side of the stator 11 .
  • the radial width W of the flange portion 31 covers the second annular seal groove 27 and extends to a length that covers the entire coils 15 .
  • the four protruding portions 33 are provided at equal intervals of about 90° in the circumferential direction of the cylindrical portion 30, and are connected to one side surface of the inner peripheral portion of the flange portion 31 with a base portion 33a. and an extending portion 33b extending along the axial direction of the cylindrical portion 30 from the base portion 33a.
  • Each projecting portion 33 is formed in a streamline shape, tapered from a base portion 33a to a tip edge 33c of the extension portion 33b, and the amount of protrusion is formed to gradually decrease in the direction of the tip edge 33c.
  • each protrusion 33 is formed at the root portion where the flange portion 31 rises from the cylindrical portion 30 and is arranged at the position of the inner peripheral surface of the bobbin 14 . Therefore, as will be described later, when the partition wall 29 is lightly press-fitted into the stator 11 , the outer peripheral edges of the projections 33 do not contact the inner peripheral surface of the stator core 13 , and the protrusions 33 are not in contact with the inner peripheral surface of the bobbin 14 . It is designed to make elastic contact.
  • the controller 4 is provided at a position on the opposite side of the motor housing 6 from the pump housing 5 in the axial direction.
  • the control unit 4 has a control cover 34 and a circuit board 35 housed and held inside the control cover 34 .
  • the control cover 34 is made of a heat transfer material such as an aluminum alloy material and has a substantially cup-shaped cross section and functions as a heat sink. They are connected by bolts (not shown) while being in contact with each other.
  • FIG. 4 shows the process of assembling the partition wall to the stator used in this embodiment, (a) being a longitudinal sectional view showing the state before assembly, and (b) being a longitudinal sectional view showing the state after being assembled.
  • FIG. 5 shows the process of assembling the stator with the partition wall assembled in FIG. It is a diagram.
  • FIG. 6 shows the process of assembling the rotor and pump housing to the motor housing to which the stator and partition wall have been assembled in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view showing a state.
  • the first seal member 21 is previously fitted and held on the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 32a of the seal holding portion 32 of the partition wall 29, and in this state, the partition wall is 29 is inserted into the stator 11 in the direction of the arrow axis.
  • stator 11 unit is fixed to the motor housing 6 and the second seal member 28 is axially compressed by the outer surface of the flange portion 31 .
  • the rotor 12 unit integrally having the impeller 8 is inserted from the front end opening of the motor housing 6, that is, the front end opening of the stator 11 unit from the direction of the arrow axis. Assemble (third step).
  • the pump housing 5 is axially assembled and fixed to the front end of the motor housing 6 using bolts (not shown). This completes a series of assembly operations for the components of the electric water pump.
  • the partition wall 29 when the cylindrical portion 30 of the partition wall 29 is inserted into the stator core 13 during assembly, the protrusions 33 are held by light press-fitting on the inner peripheral surface of the bobbin 14, so that the partition wall 29 can be inserted into the stator core 13. 11 can be reliably and stably held. Therefore, even if the stator 11 holding the partition wall 29 is placed with the flange portion 31 side facing downward, the partition wall 29 does not inadvertently come off from the stator 11 . Therefore, assembly work becomes easier.
  • each protrusion 33 has a unique tapered streamline shape, which facilitates the work of press-fitting the cylindrical portion 30 into the stator core 13 .
  • the protrusion 37 is integrally provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 30 of the partition wall 29 on the flange portion 31 side.
  • the projecting portion 37 is formed together with the partition wall 29 by press molding, and is formed to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 30 on the side of the flange portion 31 in an annular band shape. .
  • the projecting portion 37 is formed in an annular shape, a press-fitting load acts on the entire inner peripheral surface of the bobbin 14, so that the holding force for the stator 11 is increased. As a result, it is possible to prevent the partition wall 29 from coming off during the assembly work.
  • the outer peripheral surface 37c of the protruding portion 37 can be formed into a tapered surface that gradually slopes down from the base portion 37a side to the tip end edge 37b.
  • the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and for example, the structure of the partition wall 29 can be arbitrarily changed according to the specifications and size of the electric water pump.
  • the rotor 12 and the impeller 8 are integrally connected by the shaft portion 23a, it is also possible to form them separately.

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Abstract

外周に円環状に配置された複数のコイル１５を有するステータ１１と、ステータの内側に配置され、ステータから発生する磁束により回転力が付与されるロータ１２と、ロータの回転軸方向の一端部に固定されたインペラ８と、ステータが内部に収容されると共に、ロータ及びインペラを回転可能に支持するモータハウジング６と、非磁性材で形成された仕切壁２９であって、この仕切壁は、ステータとロータとの間に配置された円筒部３０と、円筒部のインペラ側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部３１と、を有し、ステータに一体に保持された状態でモータハウジングに組み付けられるようになっている。これによって、各構成部品の組み付け作業能率の向上を図ると共に、仕切壁の変形を抑制することができる。

Description

電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組立方法
　本発明は、電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組立方法に関する。
　従来の電動ウォータポンプとしては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
　この電動ウォータポンプは、キャン(仕切壁)の円筒部のロータの回転軸方向のインペラ側の開口縁から径方向外側に広がる横壁部と、該横壁部の径方向端部からロータの回転軸方向外側に延びる縦壁部と、を有している。また、モータハウジングの突出部の小径部の外周面にシール部材が嵌着保持されて、前記シール部材を、前記仕切壁の縦壁部の内周面で径方向に圧縮させて、ポンプ室側とモータ室側の間をシールするようになっている。
特開２０１５－６３８９９号公報(図１参照)
　前記従来の電動ウォータポンプは、ステータをモータハウジングに組み付けるときに、まず予め前記シール部材をモータハウジングの突出部の小径部に嵌着保持しておき、次に、仕切壁をモータハウジングの内部に配置して前記シール部材を縦壁の内周面で径方向に圧縮するように組み付ける。その後、ステータを、仕切壁の円筒部の外周側に配置するように組み付けられるようになっている。
　このように、モータハウジングに対する組み付け作業を、シール部材と、仕切壁及びステータの順に行うようになっていることから、組み付け作業が煩雑になって作業能率の低下を招いている。また、仕切壁を組み付けた後に、ステータを仕切壁に組み付けることから、仕切壁の円筒部とステータのそれぞれの軸心が径方向にずれると、円筒部の外周面がステータの内周面に接触して円筒部が変形するおそれがある。
　本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、各構成部品の組み付け作業能率の向上を図ると共に、仕切壁の変形を抑制し得る電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組付方法を提供することを一つの目的としている。
　好ましい態様の一つとしては、外周に円環状に配置された複数のコイルを有するステータと、前記ステータの内側に配置され、前記ステータから発生する磁束により回転力が付与されるロータと、前記ロータの回転軸方向の一端部に固定されたインペラと、前記ステータが内部に収容されると共に、前記ロータ及びインペラを回転可能に支持するモータハウジングと、非磁性材で形成された仕切壁であって、前記ステータとロータとの間に配置された円筒部と、前記円筒部の前記インペラ側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部と、を有し、前記ステータに一体に保持された状態で前記モータハウジングに組み付けられた前記仕切壁と、を有していることを特徴としている。
　本発明の好ましい一つの態様によれば、各構成部品の組み付け作業能率の向上を図ると共に、仕切壁の変形を抑制することができる。
本発明の実施形態における電動ウォータポンプの縦断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 本実施形態に供される仕切壁の斜視図である。 本実施形態に供されるステータに仕切壁を組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。 図４で仕切壁が組み付けられたステータをモータハウジングに組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。 図５でステータや仕切壁が組み付けられたモータハウジングにロータやポンプハウジングを組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に供される仕切壁を示す斜視図である。
　以下、本発明に係る電動ウォータポンプ及び電動ウォータポンプの組立方法の実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
　図１は本発明の実施形態における電動ウォータポンプの縦断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は本実施形態に供される仕切壁の斜視図である。
　電動ウォータポンプ１は、車両の冷却装置に用いられたもので、作動流体として冷却媒体(冷却水)を用い、熱交換機(ラジエータ)に接続された循環回路中に組み込まれ、例えば、ハイブリット車の内燃機関や駆動用モータ、インバータなどに冷却水を供給するものである。
　この電動ウォータポンプ１は、図１及び図２に示すように、ポンプ部２と、前記ポンプ部２を駆動する駆動部としての電動モータ部３と、電動モータ部３の作動を制御する制御部４と、を有している。
　ポンプ部２は、ポンプハウジング５とモータハウジング６との間に形成されるポンプ室７と、このポンプ室７に収容されて、複数の羽根部を一体に有するインペラ８と、を備えている。ポンプハウジング５は、例えばアルミ合金材によって形成されて、インペラ８の回転軸上に設けられ、ポンプ室７内に開口する吸入口９を有している。ポンプハウジング５とモータハウジング６との間に設けられて、ポンプ室７と径方向から連通する吐出通路１０と、を有している。
　ポンプ部２は、インペラ８が回転することによって吸入口９からポンプ室７に吸入された冷却水を径方向に吐出して吐出通路１０から内燃機関などに供給されるようになっている。インペラ８は、各羽根部８ａが回転軸を中心として放射状に配置されている。
　電動モータ部３は、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータであって、円筒状に形成された固定子であるステータ１１と、ステータ１１の内周側に回転可能に設けられた回転子であるロータ１２と、を有し、このステータ１１とロータ１２は、モータハウジング６の内部に収容配置されている。
　ステータ１１は、磁性材の円環状のステータコア１３と、ステータコア１３の外側に設けられた合成樹脂材の複数のボビン１４と、該各ボビン１４の外周に巻回されたコイル１５と、を有している。ステータ１１は、外周全体が合成樹脂材の保持部材１６によってモールドされている。
　この保持部材１６は、縦断面ほぼ横凹状のカップ状に形成されて、円筒状の外周壁１６ａにモータハウジング６に固定する複数のボルト１７が挿入される複数の挿入孔１６ｂが軸方向から貫通形成されている。また、保持部材１６は、外周壁１６ａの軸方向の一端側に円盤状の端壁１６ｃを有している。この端壁１６ｃは、軸中心位置にロータ１２とインペラ８を回転可能に支持する支持軸１８の大径状の一端部１８ａがモールド固定されている。この支持軸１８の他端部１８ｂは、ポンプ室７から吸入口９付近まで延びていると共に、インペラ８の軸方向の抜け出しを規制する筒状規制部５ａに挿入されている。また、他端部１８ｂの外周に形成されたシール溝には、シール１９が嵌着固定されている。筒状規制部５ａは、吸入口９の内周面から径方向中心方向へ突出した支脚５ｂによってポンプハウジング５に一体に設けられている。
　端壁１６ｃは、内底面のボビン１４の内周側の位置に段差状の第１環状シール溝２０が形成されて、この第１環状シール溝２０に第１シール部材２１が保持されている。
　ロータ１２は、円筒状に形成されて、内部に複数の永久磁石２２が保持されていると共に、永久磁石２２を含む内周全体が合成樹脂材の磁極保持部２３によってモールドされている。この磁極保持部２３は、ロータ１２の内周側に有する円筒状の軸部２３ａの先端部にインペラ８が一体に設けられている。また、軸部２３ａは、内部に支持軸１８が挿入される挿入孔２３ｂが軸方向に貫通形成さていると共に、軸方向の一端部と他端部のそれぞれの内周に支持軸１８に軸支される円筒状の軸受部２４ａ、２４ｂが設けられている。磁極保持部２３は、ロータ１２の外周面を覆ってステータコア１３の内周面とロータ１２外周面を僅かなエアギャップを介して径方向から対向するように設けられている。
　モータハウジング６は、合成樹脂材あるいはアルミ合金材などによって段差径状に形成され、ポンプハウジング５に軸方向から図外のボルトによって結合される前端側の小径部６ａと、制御部４の制御カバー３４が取り付けられる後端側の大径部６ｂと、を有している。
　小径部６ａは、前端面に形成されたシール溝にポンプハウジング５との間をシールするシール部材２５が保持されていると共に、内周面の軸方向のほぼ中央位置に円環壁２６が一体に設けられている。この円環壁２６は、外周部の内面に前記各ボルト１７の先端部に有する雄ねじ部１７ａが螺着する複数の雌ねじ部２６ａが形成されていると共に、円環壁２６の内周部は、凹状内周面がインペラ８の外周部に僅かな隙間をもって軸方向から対向配置している。またこの円環壁２６の内周部のステータ１１側の内側面には、後述する仕切壁２９が軸方向から弾接する第２シール部材２８を保持する第２環状シール溝２７が形成されている。この第２環状シール溝２７は、インペラ８に対して径方向外側へ離れた位置に形成されている。
　そして、ステータ１１とロータ１２との間には、非磁性材の金属板材によって形成された円筒状の仕切壁２９が設けられている。この仕切壁２９は、図１～図３に示すように、プレス成形によって形成され、全体の肉厚が約０．５ｍｍ程度に形成されており、ステータ１１の内周面とロータ１２の外周面との間に配置された円筒部３０と、前記円筒部３０の軸方向の前記インペラ８側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部３１と、円筒部３０の軸方向の他端縁から径方向内側へ延びた円環状のシール保持部３２と、円筒部３０の外周面であって、フランジ部３１の径方向の内周部から円筒部３０の他端縁方向へ軸方向に延びた複数(本実施形態では４つ)の突起部３３と、を有している。
　円筒部３０は、軸方向の長さＬがボビン１４の軸方向の一端縁から他端縁近傍まで形成されている。円筒部３０は、後述するように、ステータ１１の内周側に軸方向から組み付けられた状態では、外周面がステータコア１３やボビン１４の各内周面に当接している。
　フランジ部３１は、径方向の幅長さＷが第２環状シール溝２７を覆い、かつ各コイル１５全体を覆う長さまで延びている。
　シール保持部３２は、円筒部３０の他端縁から断面Ｌ字形状に折り曲げられて、その先端縁から軸方向に延びた小径筒部３２ａを有している。また、シール保持部３２は、小径筒部３２ａを介して第１環状シール溝２０を軸方向と径方向から覆うように形成されている。
　突起部３３は、図３に示すように、円筒部３０の円周方向の約９０°の等間隔位置に４つ設けられて、フランジ部３１の内周部一側面に結合された基部３３ａと、この基部３３ａから円筒部３０の軸方向に沿って延びた延出部３３ｂと、を有している。各突起部３３は、流線形状に形成されて、基部３３ａから延出部３３ｂの先端縁３３ｃまで先細り状でかつ突出量も先端縁３３ｃ方向へ漸次小さく形成されている。また、各突起部３３は、その形成位置が円筒部３０からフランジ部３１が立ち上がる根元部であって、前記ボビン１４の内周面の位置に配置されている。したがって、各突起部３３は、後述するように、仕切壁２９をステータ１１の内部に軽圧入した際に、外周縁がステータコア１３の内周面に接触することなく、ボビン１４の内周面に弾接するようになっている。
　モータハウジング６のポンプハウジング５と軸方向で反対側の位置には、図１に示すように、前記制御部４が設けられている。
　制御部４は、制御カバー３４と、この制御カバー３４の内部に収容保持された回路基板３５と、を有している。
　制御カバー３４は、アルミ合金材などの伝熱材によって断面ほぼカップ状に形成されてヒートシンクとしての機能を有し、環状の外周壁３４ａがモータハウジング６の大径部６ｂの端面に軸方向から当接しつつ図外のボルトなどによって結合されている。
　回路基板３５は、電子素子である図外の複数の電子部品が取り付けられており、保持部材１６の外面に突設された小径円柱状の複数のボス部１６ｄにビス３６を介して保持部材１６に固定されている。また、回路基板３５は、例えば内部に有するバスバーがステータ１１の各コイル１５の各口出し線に端子を介して接続されている。
〔電動ウォータポンプの組立方法〕
　図４は本実施形態に供されるステータに仕切壁を組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。図５は図４で仕切壁が組み付けられたステータをモータハウジングに組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。図６は図５でステータや仕切壁が組み付けられたモータハウジングにロータやポンプハウジングを組み付ける工程を示し、(ａ)は組み付ける前の状態を示す縦断面図、(ｂ)は組み付けられた後の状態を示す縦断面図である。
　以下、電動ウォータポンプの組立方法を、図４～図６に基づいて説明する。
　まず、図４(ａ)に示すように、予め第１シール部材２１を、仕切壁２９のシール保持部３２の小径筒部３２ａの外周面に嵌着保持しておき、この状態で、仕切壁２９を、ステータ１１の内部に矢印軸方向へ挿入する。
　そうすると、図４(ｂ)に示すように、仕切壁２９は、シール保持部３２が保持部材１６の端壁１６ｃの内底面に当接してそれ以上の挿入が規制される。このとき、第１シール部材２１は、第１環状シール溝２０に入り込みつつシール保持部３２の内周部と小径筒部３１ａとの軸方向及び径方向から圧縮される。同時に、各突起部３３は、各上端縁がボビン１４の内周面に摺動しながら軽圧入される。
　これによって、仕切壁２９は、各突起部３３を除く円筒部３０の外周面の全体がステータコア１３の内周面と微小隙間をもって対向すると共に、各突起部３３の圧接力によってボビン１４の内周面に固定される。このときフランジ部３１は、内側面がボビン１４のポンプ側の端縁に軸方向から当接した状態になる。(第１工程)
　次に、図５(ａ)に示すように、予め第２シール部材２８を、モータハウジング６の円環壁２６に有する第２環状シール溝２７内に収容保持させておく。この状態で、仕切壁２９が組み付けられたステータ１１のユニットを、図中、矢印軸方向からモータハウジング６のポンプ部２と反対側の後端開口から内部に挿入して組み付ける。
　そうすると、図５(ｂ)に示すように、第２環状シール溝２７内に保持された第２シール部材２８は、仕切壁２９のフランジ部３１の外側面によって軸方向から当接された状態になる。その後、各ボルト１７を、保持部材１６の各ボルト挿入孔１６ｂに挿入しつつポンプハウジング５の各雌ねじ部２６ａに螺着固定する(第２工程)。
　これによって、ステータ１１のユニットは、モータハウジング６に固定されると共に、第２シール部材２８がフランジ部３１の外側面によって軸方向から圧縮された状態になる。
　次に、図６(ａ)に示すように、予め複数の電子部品が取り付けられた回路基板３５を、保持部材１６の各ボス部１６ｄにビス３６によって固定すると共に、制御カバー３４をモータハウジング６の後端部にボルトなどによって固定する。
　その後、図６(ａ)に示すように、インペラ８を一体に有するロータ１２のユニットを、矢印軸方向からモータハウジング６の前端開口、つまり、ステータ１１のユニットの前端開口から内部に挿入して組み付ける(第３工程)。
　次に、図６(ｂ)に示すように、ポンプハウジング５を、モータハウジング６の前端に図外のボルトなどを用いて軸方向から組み付け固定する。これによって、電動ウォータポンプの各構成部品の一連の組み付け作業が完了する。
　以上のように、本実施形態によれば、電動ウォータポンプの各構成部品の組み立て時において、仕切壁２９をステータ１１に予め一体的に保持しておくことによって、組付工程の簡素化が図れると共に、仕切壁２９の変形を抑制できる。
　換言すれば、前記従来の電動ウォータポンプのように、モータハウジングに対する組み付け作業を、シール部材と、仕切壁及びステータの順に行うようになっていることから、組付作業能率の低下を招いている。これは、シール部材が仕切壁で径方向に圧縮されるものであるから、モータハウジングに仕切壁を組み付けるときに、シール部材を噛み込んでいないかを確認する必要があり、仕切壁とステータを一体化してしまうと、その確認が困難になるためである。さらに、モータハウジングに仕切壁を組み付けた後に、ステータを仕切壁に組み付けることによって仕切壁の円筒部とステータの各軸心が径方向にずれると、円筒部の外周面がステータの内周面に接触して薄肉な円筒部が変形するおそれがあった。
　しかし、本実施形態にあっては、前述したように、モータハウジング６内に、第２シール部材２８やステータ１１及び仕切壁２９を組み付ける際に、第２シール部材２８を、第２環状シール溝２７に予め収容保持しておくと共に、仕切壁２９を、ステータ１１の内部に予め一体的に挿入保持しておくことによって、組付作業が容易になり該作業能率の向上が図れる。
　しかも、仕切壁２９を予めステータ１１の内部に挿入保持しておくことによって、仕切壁２９の円筒部３０とステータコア１３の両中心軸が径方向にずれることがなくなる。これにより、円筒部３０は、外周面がステータコア１３の内周面に接触することがないので、円筒部３０の変形などの発生を抑制できる。
　また、第２環状シール溝２７に第２シール部材２８を収容保持した後に、仕切壁２９のフランジ部３１の外側面で第２シール部材２８を軸方向から圧縮することから、確実かつ安定したシール性能を確保できる。この結果、電動ウォータポンプの製品の品質の向上が図れる。
　さらに、本実施形態では、第２環状シール溝２７に収容された状態の第２シール部材２８が、仕切壁２９のフランジ部３１によってロータ１２の回転軸方向から圧縮されて、インペラ８側のポンプ室７とステータ１１が位置するモータハウジング６の内部との間をシールするようになっている。このため、組み付け後の第２シール部材２８の噛み込みの有無などを目視によってチェックする必要がない。したがって、部品の構造や組立工程を簡素化できると共に、製品の小型化が図れる。
　また、組み立て時において、仕切壁２９の円筒部３０をステータコア１３の内部を挿入する際に、各突起部３３がボビン１４の内周面に軽圧入によって保持されることから、仕切壁２９をステータ１１に確実かつ安定に保持できる。したがって、仕切壁２９が保持されたステータ１１を、例えフランジ部３１側を下にしたとしても、仕切壁２９が不用意にステータ１１から脱落することがない。したがって、組み立て作業が容易になる。
　さらに、前記各突起部３３は、円筒部３０からフランジ部３１が立ち上がる根元部となる位置にあってボビン１４の内周面に圧入保持されている。これによって、ステータコア１３の内周面とロータ１２の外周面との間のエアギャップの距離が、各突起部３３によって離れることなく十分に近接させることができる。したがって、電動モータの駆動効率が良好になる。また、各突起部３３は、ステータコア１３に対して軸方向で離れた位置に配置されていることにより、円筒部３０をステータ１１のボビン１４に軽圧入して円筒部３０がこの圧入荷重によって変形したとしても、ステータコア１３とロータ１２との間の隙間への影響を抑制できる。よって、各突起部３３が存在してもステータコア１３とロータ１２との間の隙間を狭く維持できるので、前記電動モータの駆動効率の低下を抑えることができる。
　さらに、各突起部３３は、その形状が先細り状の流線形の特異な形状になっていることから、円筒部３０をステータコア１３に圧入する作業が容易になる。
　また、第２環状シール溝２７が、インペラ８よりも径方向外側にあることにより、第２環状シール溝２７とインペラ８が軸方向でオーバーラップしないので、その分、ポンプの軸方向長さを短くすることが可能になる。
〔第２実施形態〕
　図７は本願発明の第２実施形態に供される仕切壁２９を示し、突起部の構造を変更したものである。
　すなわち、仕切壁２９の円筒部３０のフランジ部３１側の外周面に、突起部３７が一体に設けられている。この突起部３７は、仕切壁２９をプレス成形によって形成した際に一緒に形成されたもので、円筒部３０のフランジ部３１側の外周面を径方向外側に円環帯状に突出形成されている。
　また、突起部３７は、その軸方向の長さＬ１が第１実施形態の突起部３３の軸方向長さとほぼ同じであって、ステータ１１に組み付けた際に、ステータコア１３までに達せずにボビン１４の一方の軸方向長さとほぼ同じに形成されている。したがって、仕切壁２９をステータコア１３の内部に挿入して組み付けた際に、突起部３７の外周面３７ｃがボビン１４の軸方向の一方の内周面に軽圧入するようになっている。また、突起部３３は、その突出量が基部３７ａ側から先端縁３７ｂまで同じかほぼ同じに形成されている。
　したがって、仕切壁２９をステータ１１の内部に組み付けた際に、突起部３７がボビン１４の内周面に軽圧入して安定かつ確実に保持されることは第１実施形態と同じである。
　また、本実施形態では、突起部３７が円環状に形成されていることから、ボビン１４の内周面全体に圧入荷重が作用するため、ステータ１１に対する保持力が大きくなる。この結果、組付作業中の仕切壁２９の脱落などを抑制できる。
　この突起部３７は、外周面３７ｃが基部３７ａ側から先端縁３７ｂまで漸次下り傾斜状のテーパ面に形成することも可能である。このように形成すれば、ボビン１４の内周面への軽圧入性が良好になり、作業能率の向上が図れる。
　さらに、突起部３７は、仕切壁２９のプレス成形時に一緒に形成されることから、仕切壁２９と別個に形成する場合に比較して製造作業が容易であり、コストの低減化も図れる。
　本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば仕切壁２９の構造を電動ウォータポンプの仕様や大きさなどによって任意に変更することも可能である。ロータ１２とインペラ８を軸部２３ａによって一体的に結合したが、それぞれ別体に形成することも可能である。
　また、突起部３３，３７の構造をさらに変更することも可能であり、例えば、エンボス加工によって成形してボビン１４との間の摩擦力を生成することも可能である。
　１…電動ウォータポンプ、２…ポンプ部、３…電動モータ部、４…制御部、５…ポンプハウジング、６…モータハウジング、６ａ…小径部、６ｂ…大径部、７…ポンプ室、８…インペラ、９…吸入口、１０…吐出通路、１１…ステータ、１２…ロータ、１３…ステータコア、１４…ボビン、１５…コイル、１６…保持部材、１８…支持軸、２２…永久磁石、２６…円環壁、２７…第２環状シール溝(環状シール溝)、２８…第２シール部材(シール部材)、２９…仕切壁、３０…円筒部、３１…フランジ部、３２…シール保持部、３３・３７…突起部、３３ａ・３７ａ…基部、３３ｂ…延出部、３３ｃ…先端縁、３４…制御カバー、３５…回路基板。

Claims (10)

  1. 　車両に搭載される電動ウォータポンプであって、
    　外周に円環状に配置された複数のコイルを有するステータと、
    　前記ステータの内側に配置され、前記ステータから発生する磁束により回転力が付与されるロータと、
    　前記ロータの回転軸方向の一端部に固定されたインペラと、
    　前記ステータが内部に収容されると共に、前記ロータ及びインペラを回転可能に支持するモータハウジングと、
    　非磁性材で形成された仕切壁であって、前記ステータとロータとの間に配置された円筒部と、前記円筒部の前記インペラ側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部と、を有し、前記ステータに一体に保持された状態で前記モータハウジングに組み付けられた前記仕切壁と、
    　を有することを特徴とする電動ウォータポンプ。
  2. 　請求項１に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記モータハウジングの軸方向の端部に一体に設けられて前記仕切壁のフランジ部に対して軸方向から対向する円環壁と、
    　前記円環壁の前記フランジ部と対向する部位に形成された環状シール溝と、
    　前記環状シール溝に収容配置され、前記フランジ部によって前記ロータの回転軸方向から圧縮されるシール部材と、
    　を有することを特徴とする電動ウォータポンプ。
  3. 　請求項２に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記環状シール溝の形成位置が、前記インペラよりも径方向外側にあることを特徴とする電動ウォータポンプ。
  4. 　請求項２に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記仕切壁の円筒部は、前記径方向外側に凸となる突起部を有し、
    　前記突起部が前記ステータの内周面に圧入されることを特徴とする電動ウォータポンプ。
  5. 　請求項４に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアにボビンを介して巻かれた前記複数のコイルと、を有し、
    　前記突起部は、前記ステータの軸方向において前記ステータコアの径方向内側の内周面に対して軸方向に離れた位置に配置されて、前記ボビンの内周面に圧入されていることを特徴とする電動ウォータポンプ。
  6. 　請求項５に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記突起部は、前記円筒部の軸方向において前記フランジ部側の基部から先端部方向にわたって先細り状でかつ突出量も漸次小さくなっていることを特徴とする電動ウォータポンプ。
  7. 　請求項５に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記仕切壁は、非磁性材の金属板をプレス成形により形成され、
    　前記突起部は、前記仕切壁のプレス成形時に一緒に形成されることを特徴とする電動ウォータポンプ。
  8. 　車両に搭載される電動ウォータポンプであって、
    　外周に円環状に配置された複数のコイルを有するステータと、
    　前記ステータの内側に配置され、前記ステータから発生する磁束により回転力が付与されるロータと、
    　前記ロータの回転軸方向の一端部に固定されたインペラと、
    　前記ステータが内部に収容されると共に、前記ロータ及びインペラを回転可能に支持するモータハウジングと、
    　非磁性材で形成された仕切壁であって、前記ステータとロータとの間に配置された円筒部と、前記円筒部の前記インペラ側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部と、を有する前記仕切壁と、
    　前記モータハウジングの軸方向の端部に一体に設けられて、前記仕切壁のフランジ部に対して軸方向から対向する円環壁と、
    　前記円環壁の前記フランジ部と対向する部位に形成された環状シール溝と、
    　前記環状シール溝に収容配置され、前記フランジ部によって前記ロータの回転軸方向から圧縮されるシール部材と、
    　を有することを特徴とする電動ウォータポンプ。
  9. 　請求項８に記載の電動ウォータポンプであって、
    　前記仕切壁は、前記ステータに一体に保持された状態で前記モータハウジングに組み付けられことを特徴とする電動ウォータポンプ。
  10. 　外周に円環状に配置された複数のコイルを有するステータと、
    　前記ステータの内側に配置され、前記ステータから発生する磁束により回転力が付与されるロータと、
    　前記ロータの回転軸方向の一端部に固定されたインペラと、
    　前記ステータが内部に収容されると共に、前記ロータ及びインペラを回転可能に支持するモータハウジングと、
    　非磁性材で形成された仕切壁であって、前記ステータとロータとの間に配置された円筒部と、前記円筒部の前記インペラ側の一端縁から径方向外側に延びたフランジ部と、を有する前記仕切壁と、
    　前記モータハウジングの軸方向の端部に一体に設けられて、前記仕切壁のフランジ部に対して軸方向から対向する円環壁と、
    　前記円環壁の前記フランジ部と対向する部位に形成された環状シール溝と、
    　前記環状シール溝に収容保持されたシール部材と、
    　を備えた電動ウォータポンプの組立方法であって、
    　前記ステータの内周に前記仕切壁を、円筒部を介して挿入して前記仕切壁をステータと一体に組み付けて保持する第１工程と、
    　前記仕切壁がステータに一体に組み付けられた状態で、これらを前記モータハウジングの内部に組み付けて、前記環状シール溝に予め保持された前記シール部材を、前記フランジ部によって前記ロータの回転軸方向から圧縮する第２工程と、
    　前記インペラと前記ロータを、前記モータハウジングの前端開口から前記ステータの内部に組み付ける第３工程と、
    　を備えたことを特徴とする電動ウォータポンプの組立方法。
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