JP2000073962A - Fluid pump device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータにて液
体を吸入・排出する流体ポンプ装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid pump device for sucking and discharging a liquid by an electric motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、流体ポンプ装置は、電動モータと
ポンプ部とを備えている。電動モータは、駆動電力に基
づいて出力軸を回転駆動する。ポンプ部は、吸入口と排
出口とが形成されたポンプハウジング内に羽体が回転可
能に設けられて構成され、その羽体には前記出力軸が連
結される。この流体ポンプ装置では、出力軸が回転さ
れ、羽体が回転されると、液体がポンプハウジング内に
吸入されるとともにポンプハウジング外に排出される。2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid pump device has an electric motor and a pump section. The electric motor rotationally drives the output shaft based on the driving power. The pump unit is configured such that a wing is rotatably provided in a pump housing in which a suction port and a discharge port are formed, and the output shaft is connected to the wing. In this fluid pump device, when the output shaft is rotated and the blade is rotated, the liquid is sucked into the pump housing and discharged out of the pump housing.
【０００３】前記電動モータには、そのモータハウジン
グの外側面等に制御回路が設けられる。この制御回路に
はスイッチング素子（例えば、パワートランジスタ）が
備えられ、そのスイッチング素子は、例えば電動モータ
の駆動電力としての３相駆動電流を生成する。[0003] The electric motor is provided with a control circuit on the outer surface of the motor housing or the like. The control circuit includes a switching element (for example, a power transistor), and the switching element generates, for example, a three-phase driving current as driving power of the electric motor.
【０００４】しかし、スイッチング素子は駆動電力を生
成する際に発熱する。この発熱は、該スイッチング素子
の破損を招く原因となる。そこで、流体ポンプ装置とし
ては、前記スイッチング素子に冷却用フィンを密着させ
て、空気中に効率良く熱を放出する所謂、空冷のものが
ある。However, the switching elements generate heat when generating driving power. This heat generation causes the switching element to be damaged. Therefore, as a fluid pump device, there is a so-called air-cooled type in which a cooling fin is closely attached to the switching element and heat is efficiently released into the air.
【０００５】又、他の流体ポンプ装置としては、前記ポ
ンプ部に出入りする液体をパイプ等にて取り回し、前記
スイッチング素子と密着させた所謂、液冷のものがあ
る。この流体ポンプ装置では、液体がポンプハウジング
内に吸入されポンプハウジング外に排出されるととも
に、その液体が前記パイプ内を流動される。従って、パ
イプに密着されたスイッチング素子は冷却される。[0005] As another fluid pump device, there is a so-called liquid-cooled type in which liquid flowing into and out of the pump section is circulated through a pipe or the like and brought into close contact with the switching element. In this fluid pump device, liquid is sucked into the pump housing and discharged out of the pump housing, and the liquid flows through the pipe. Therefore, the switching element closely attached to the pipe is cooled.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記空
冷の流体ポンプ装置では、前記スイッチング素子の発熱
量に対して冷却用フィンを十分に大きくする必要があ
り、その外形が大型化してしまうという問題がある。
又、冷却用フィンは熱を空気中に放出するため、周囲の
空間や換気等を必要とし、その流体ポンプ装置の設置場
所が制限されてしまう。However, in the air-cooled fluid pump device, it is necessary to make the cooling fins sufficiently large with respect to the amount of heat generated by the switching element. is there.
Further, since the cooling fins emit heat into the air, they require a surrounding space, ventilation, and the like, and the installation location of the fluid pump device is limited.
【０００７】又、前記液冷の流体ポンプ装置では、ポン
プ部に出入りする液体をモータハウジングの外側面等に
設けられるスイッチング素子まで取り回す必要があるた
め、その構造が複雑化するとともに、大型化してしまう
という問題がある。又、液体の流路が延長され、ポンプ
効率が低下してしまうという問題がある。Further, in the liquid-cooled fluid pump device, it is necessary to route the liquid flowing into and out of the pump section to the switching element provided on the outer surface of the motor housing, so that the structure is complicated and the size is increased. Problem. Further, there is a problem that the flow path of the liquid is extended and the pump efficiency is reduced.
【０００８】本発明の目的は、ポンプ効率が低下される
ことなく、かつ小型化を図ることができる流体ポンプ装
置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a fluid pump device that can be downsized without lowering the pump efficiency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、駆動電力を生成するためのスイッチング素子と、前
記駆動電力に基づいて駆動力を発生する電動モータと、
前記駆動力に基づいて液体をポンプハウジング内に吸入
するとともに同ポンプハウジング外に排出するポンプ部
とを備え、前記スイッチング素子を前記ポンプハウジン
グに直接、又は熱伝導率の高い熱伝導部材を介して取着
したことを要旨とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided a switching element for generating driving power, an electric motor for generating driving power based on the driving power,
A pump unit that sucks liquid into the pump housing based on the driving force and discharges the liquid outside the pump housing, and the switching element is directly connected to the pump housing or via a heat conductive member having high heat conductivity. The gist is that they have been attached.
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の流体ポンプ装置において、前記電動モータは、略有底
筒状のモータハウジングと同軸方向に延びる出力軸を回
転駆動し、前記ポンプハウジングは、前記モータハウジ
ングの開口端に連結され、前記出力軸の回転に基づいて
液体をポンプハウジング内に吸入するとともに同ポンプ
ハウジング外に排出し、前記スイッチング素子は、前記
モータハウジング内と前記ポンプハウジングにて形成さ
れる空間内の該ポンプハウジングに取着したことを要旨
とする。According to a second aspect of the present invention, in the fluid pump device according to the first aspect, the electric motor rotationally drives an output shaft extending coaxially with a substantially bottomed cylindrical motor housing. The housing is connected to an open end of the motor housing, and sucks liquid into the pump housing and discharges the liquid out of the pump housing based on rotation of the output shaft. The gist is that it is attached to the pump housing in a space formed by the housing.
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の流体ポンプ装置において、前記空間内には、前記スイ
ッチング素子を制御するための制御回路を設けたことを
要旨とする。According to a third aspect of the present invention, in the fluid pump device according to the second aspect, a control circuit for controlling the switching element is provided in the space.
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の流体ポンプ装置において、前記制御回路は、前記出力
軸を囲う環状又は環状から一部切り欠いた形状の基板に
設けられること要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the fluid pump device according to the third aspect, the control circuit is provided on a substrate that surrounds the output shaft and has a shape that is partially cut away from an annular shape. And
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の流体ポンプ装置において、前記空間内には、厚み方向
が前記出力軸の軸線方向となるように基板を配設し、前
記制御回路の内の発熱量の多い素子を、前記基板の前記
ポンプハウジング側の面に搭載し、前記制御回路の内の
発熱量の少ない素子を、前記基板の前記ポンプハウジン
グ側と反対の面に搭載したことを要旨とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the fluid pump device according to the third aspect, a substrate is disposed in the space such that a thickness direction is an axial direction of the output shaft, and An element having a large amount of heat in the circuit is mounted on the surface of the substrate on the pump housing side, and an element having a small amount of heat in the control circuit is mounted on the surface of the substrate opposite to the pump housing. The gist is that you have done it.
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の流体ポンプ装置において、前記基板は、前記出力軸を
囲う環状又は環状から一部切り欠いた形状に形成される
ことを要旨とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the fluid pump device according to the fifth aspect, the substrate is formed in an annular shape surrounding the output shaft or in a shape partially cut away from the annular shape. I do.
【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項３乃至６
のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、前記
制御回路は、熱伝導率の高い熱伝導樹脂にて封止される
とともに、該熱伝導樹脂を介して前記ポンプハウジング
に連結されることを要旨とする。The invention according to claim 7 is the invention according to claims 3 to 6
In the fluid pump device according to any one of the above, the control circuit may be sealed with a heat conductive resin having a high heat conductivity, and may be connected to the pump housing via the heat conductive resin. Make a summary.
【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７
のいずれか１項に記載の流体ポンプ装置において、前記
スイッチング素子は、板状の素子であり、その厚み方向
が前記出力軸の軸線方向となるように配置されることを
要旨とする。[0018] The invention described in claim 8 is the invention according to claims 2 to 7.
In the fluid pump device according to any one of the above, the gist is that the switching element is a plate-shaped element, and is arranged such that a thickness direction thereof is in an axial direction of the output shaft.
【００１７】請求項１に記載の発明によれば、駆動電力
を生成する際に発熱するスイッチング素子は、ポンプハ
ウジングに直接、又は熱伝導率の高い熱伝導部材を介し
て取着されるため、効率良く冷却される。しかも、スイ
ッチング素子を冷却するために、ポンプハウジングの外
部に液体を取り回す機構等を設ける必要がない。According to the first aspect of the present invention, the switching element that generates heat when generating drive power is attached directly to the pump housing or via a heat conductive member having a high thermal conductivity. Cooled efficiently. In addition, there is no need to provide a mechanism for circulating liquid outside the pump housing to cool the switching element.
【００１８】請求項２に記載の発明によれば、スイッチ
ング素子はモータハウジング内とポンプハウジングにて
形成される空間内のポンプハウジングに取着されるた
め、請求項１に記載の発明の効果に加えて、スイッチン
グ素子と電動モータとを接続する配線を短くすることが
できる。According to the second aspect of the present invention, the switching element is attached to the pump housing in the space formed by the motor housing and the pump housing. In addition, the wiring for connecting the switching element and the electric motor can be shortened.
【００１９】請求項３に記載の発明によれば、スイッチ
ング素子を制御するための制御回路は、スイッチング素
子と同じ空間内に設けられるため、請求項２に記載の発
明の効果に加えて、スイッチング素子と制御回路とを接
続する配線を短くすることができる。According to the third aspect of the present invention, the control circuit for controlling the switching element is provided in the same space as the switching element. The wiring connecting the element and the control circuit can be shortened.
【００２０】請求項４に記載の発明によれば、基板は出
力軸を囲う環状又は環状から一部切り欠いた形状に形成
され、前記ポンプハウジングと相対向させることができ
るため、例えばポンプハウジングに複数個のスイッチン
グ素子が取着されていても、各スイッチング素子と制御
回路とを接続する配線をそれぞれ短くすることができ
る。According to the fourth aspect of the present invention, the substrate is formed in an annular shape surrounding the output shaft or in a shape partially cut away from the annular shape, and can be opposed to the pump housing. Even if a plurality of switching elements are attached, the wiring connecting each switching element and the control circuit can be shortened.
【００２１】請求項５に記載の発明によれば、制御回路
の内の発熱量の多い素子は、基板のポンプハウジング側
の面に搭載され、発熱量の少ない素子は、基板のポンプ
ハウジング側と反対の面に搭載される。従って、発熱量
の多い素子は、ポンプハウジングと隣接して設けられ、
効率良く冷却される。According to the fifth aspect of the present invention, the element generating a large amount of heat in the control circuit is mounted on the surface of the substrate on the pump housing side, and the element generating a small amount of heat is connected to the pump housing side of the substrate. Mounted on the opposite side. Therefore, the element that generates a large amount of heat is provided adjacent to the pump housing,
Cooled efficiently.
【００２２】請求項６に記載の発明によれば、基板は出
力軸を囲う環状又は環状から一部切り欠いた形状に形成
され、前記ポンプハウジングと相対向されるため、例え
ば、ポンプハウジングに複数個のスイッチング素子が取
着されていても、各スイッチング素子と制御回路とを接
続する配線をそれぞれ短くすることができる。又、基板
は、広い面積でポンプハウジングと相対向されるため、
発熱量の多い素子は、効率良く冷却される。According to the sixth aspect of the present invention, the substrate is formed in an annular shape surrounding the output shaft or in a shape partially cut out from the annular shape, and is opposed to the pump housing. Even if a number of switching elements are attached, the wiring connecting each switching element to the control circuit can be shortened. Also, since the substrate is opposed to the pump housing over a large area,
An element that generates a large amount of heat is efficiently cooled.
【００２３】請求項７に記載の発明によれば、制御回路
は、熱伝導率の高い熱伝導樹脂を介してポンプハウジン
グに取着されるため、冷却される。請求項８に記載の発
明によれば、スイッチング素子は板状の素子であり、そ
の厚み方向が前記出力軸の軸線方向となるように配置さ
れるため、該流体ポンプ装置が出力軸線方向に大型化し
てしまうことは低減される。According to the seventh aspect of the present invention, the control circuit is attached to the pump housing via the heat conductive resin having a high heat conductivity, so that the control circuit is cooled. According to the invention described in claim 8, the switching element is a plate-shaped element, and the switching element is arranged so that the thickness direction thereof is the axial direction of the output shaft. Therefore, the fluid pump device is large in the output axial direction. Is reduced.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１及び図２に従って説明する。図１に示すよ
うに、流体ポンプ装置は、電動モータとしてのインナー
ロータ型のブラシレスモータ１とポンプ部２とを備えて
いる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the fluid pump device includes an inner rotor type brushless motor 1 as an electric motor and a pump unit 2.
【００２５】ブラシレスモータ１は、モータハウジング
３と、ステータ４と、出力軸５と、ロータ６とを備えて
いる。前記モータハウジング３は略有底筒状に形成され
ている。前記ステータ４は、コア４ａに巻線４ｂが巻着
されて構成され、モータハウジング３の内周面に固定さ
れている。前記出力軸５は、その基端部がモータハウジ
ング３の底面中央に設けられた軸受７に支持され、該軸
受７にてモータハウジング３に対して回転可能とされて
いる。尚、このとき、出力軸５の先端側はモータハウジ
ング３の開口端から突出される。前記ロータ６は略円筒
状に形成され、その外周面にマグネット６ａが設けられ
ている。ロータ６は、モータハウジング３内において、
出力軸５の基端側に固定されている。尚、このとき、マ
グネット６ａは、前記ステータ４と相対向される。又、
出力軸５の中間部には環状のプレート８が固定され、そ
のプレート８の外周端には、センサマグネット９が固定
されている。The brushless motor 1 includes a motor housing 3, a stator 4, an output shaft 5, and a rotor 6. The motor housing 3 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape. The stator 4 is configured by winding a winding 4 b around a core 4 a, and is fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 3. The base end of the output shaft 5 is supported by a bearing 7 provided at the center of the bottom surface of the motor housing 3, and the output shaft 5 is rotatable with respect to the motor housing 3 by the bearing 7. At this time, the distal end side of the output shaft 5 protrudes from the open end of the motor housing 3. The rotor 6 is formed in a substantially cylindrical shape, and a magnet 6a is provided on an outer peripheral surface thereof. The rotor 6 is located inside the motor housing 3.
The output shaft 5 is fixed to the base end side. At this time, the magnet 6a is opposed to the stator 4. or,
An annular plate 8 is fixed to an intermediate portion of the output shaft 5, and a sensor magnet 9 is fixed to an outer peripheral end of the plate 8.
【００２６】前記ポンプ部２は、ポンプハウジング１
０，１１と羽体１２とを備えている。ポンプハウジング
１０，１１は一対で構成されている。前記ブラシレスモ
ータ１側のポンプハウジング１０は、円盤部１０ａと、
その円盤部１０ａの中央孔からブラシレスモータ２側に
延びる小径筒部１０ｂと、円盤部１０ａの外周からモー
タハウジング３側に延びる大径筒部１０ｃと、その大径
筒部１０ｃからさらに延びてモータハウジング３の開口
端と係合する係合凸部１０ｄとから構成されている。
又、小径筒部１０ｂの内周面には、環状に凹設された溝
部１０ｅが形成されている。The pump section 2 includes a pump housing 1
0 and 11 and a wing 12. The pump housings 10 and 11 are configured as a pair. The pump housing 10 on the side of the brushless motor 1 includes a disc 10a,
A small-diameter cylindrical portion 10b extending from the center hole of the disk portion 10a toward the brushless motor 2, a large-diameter cylindrical portion 10c extending from the outer periphery of the disk portion 10a to the motor housing 3, and a motor further extending from the large-diameter cylindrical portion 10c. And an engaging projection 10d that engages with the open end of the housing 3.
An annular groove 10e is formed in the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 10b.
【００２７】ポンプハウジング１１は、円盤部１１ａ
と、その円盤部１１ａの中央孔からポンプハウジング１
０の反対側に延びる吸入筒部１１ｂと、円盤部１１ａの
外周からポンプハウジング１０側に延びる外周筒部１１
ｃと、その外周筒部１１ｃからさらに延びてポンプハウ
ジング１０の外周端と嵌合する嵌合凸部１１ｄとから構
成されている。又、外周筒部１１ｃの一部には同筒部１
１ｃの内外に貫通する排出口１１ｅが形成されている。
そして、一対のポンプハウジング１０，１１は嵌合され
た状態で、前記外周筒部１１ｃの内側に空間Ｘが形成さ
れる。The pump housing 11 has a disk portion 11a.
And the pump housing 1 through the central hole of the disk portion 11a.
0, and an outer peripheral cylinder 11 extending from the outer periphery of the disk 11a to the pump housing 10 side.
c, and a fitting projection 11d further extending from the outer peripheral cylindrical portion 11c and fitting to the outer peripheral end of the pump housing 10. Also, a part of the outer cylindrical part 11c is
A discharge port 11e penetrating inside and outside 1c is formed.
When the pair of pump housings 10 and 11 are fitted, a space X is formed inside the outer peripheral cylindrical portion 11c.
【００２８】前記ポンプハウジング１０，１１はその係
合凸部１０ｄが前記モータハウジング３の開口端と係合
された状態で、小径筒部１０ｂに前記出力軸５が貫通さ
れる。又、このとき、出力軸５は軸受１３を介して小径
筒部１０ｂの先端に回転可能に支持される。前記羽体１
２は、公知の羽体であって、前記空間Ｘ内において、出
力軸５の先端に固定される。このとき、羽体１２は、前
記吸入筒部１１ｂと前記排出口１１ｅとの間に介在さ
れ、回転されると、遠心力により吸入筒部１１ｂ側の液
体を引き込み前記排出口１１ｅから排出するようになっ
ている。尚、前記ポンプハウジング１０の小径筒部１０
ｂと出力軸５との隙間は、公知のメカニカルシール１４
にてシールされている。The output shaft 5 penetrates through the small-diameter cylindrical portion 10b in a state where the engagement protrusions 10d of the pump housings 10, 11 are engaged with the open ends of the motor housing 3. At this time, the output shaft 5 is rotatably supported at the tip of the small-diameter cylindrical portion 10b via the bearing 13. Said wing 1
Reference numeral 2 denotes a known blade, which is fixed to the tip of the output shaft 5 in the space X. At this time, the wing 12 is interposed between the suction cylinder 11b and the discharge port 11e, and when rotated, draws the liquid on the suction cylinder 11b side by centrifugal force and discharges the liquid from the discharge port 11e. It has become. The small-diameter cylindrical portion 10 of the pump housing 10
The gap between the shaft b and the output shaft 5 is a known mechanical seal 14.
Sealed with.
【００２９】前記モータハウジング３内と前記ポンプハ
ウジング１０にて形成される空間Ｙ内において、該ポン
プハウジング１０にはスイッチング素子としてのパワー
トランジスタ１５が熱伝導部材としてのブロック１６を
介して固定されている。詳述すると、ブロック１６は、
図２に示すように、アルミニウムにて円環状を一部切り
欠いた形状に形成されている。ブロック１６はネジ１７
にてポンプハウジング１０に密着されて固定されてい
る。パワートランジスタ１５は、板状の素子であって、
ブラシレスモータ１の駆動電力としての３相駆動電流を
生成するために３対設けられている。そして、各パワー
トランジスタ１５は、図１及び図２に示すように、その
厚み方向が前記出力軸５の軸線方向となるように、ブロ
ック１６にそれぞれ径方向外側に向かって並べられ、ネ
ジ１８にて密着固定されている。In the space Y formed by the motor housing 3 and the pump housing 10, a power transistor 15 as a switching element is fixed to the pump housing 10 via a block 16 as a heat conducting member. I have. More specifically, block 16 includes:
As shown in FIG. 2, it is formed in a shape in which an annular shape is partially cut out of aluminum. Block 16 is screw 17
And is fixed in close contact with the pump housing 10. The power transistor 15 is a plate-shaped element,
Three pairs are provided to generate a three-phase drive current as drive power for the brushless motor 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the power transistors 15 are arranged radially outward on the block 16 such that the thickness direction is the axial direction of the output shaft 5. It is tightly fixed.
【００３０】尚、本実施の形態では、各パワートランジ
スタ１５は、ブロック１６における円環状を一部切り欠
いた部分の中心軸線Ｌに対して線対称に配置されてい
る。又、ブロック１６には４つの貫通孔１６ａが前記切
り欠いた部分の中心軸線Ｌに対して線対称に形成されて
いる。又、前記ポンプハウジング１０の溝部１０ｅは、
図１に破線で示すように、ブロック１６の切り欠いた部
分に設けられる通路Ｔを介して該ポンプハウジング１０
の外部に連通されている。即ち、前記空間Ｘ内の液体が
前記メカニカルシール１４から洩れた場合、該液体が溝
部１０ｅ及び通路Ｔを介してポンプハウジング１０の外
部に排出されようになっている。従って、液体が空間Ｙ
内に侵入することは防止される。In the present embodiment, the power transistors 15 are arranged symmetrically with respect to the center axis L of the portion of the block 16 where the ring is partially cut off. In the block 16, four through holes 16a are formed symmetrically with respect to the central axis L of the cutout portion. The groove 10e of the pump housing 10 is
As shown by a broken line in FIG. 1, the pump housing 10 is provided through a passage T provided in a notched portion of the block 16.
Is communicated to the outside. That is, when the liquid in the space X leaks from the mechanical seal 14, the liquid is discharged to the outside of the pump housing 10 through the groove 10e and the passage T. Therefore, when the liquid is in the space Y
Intrusion into the interior is prevented.
【００３１】前記空間Ｙ内には、前記パワートランジス
タ１５を制御するための制御回路１９ａ，１９ｂが設け
られている。詳述すると、空間Ｙ内には、環状の基板２
０が配設されている。基板２０は、その厚み方向が前記
出力軸５の軸線方向となるように、その中心孔が前記ポ
ンプハウジング１０における小径筒部１０ｂの外周面に
固定されている。そして、制御回路１９ａ，１９ｂは、
環状の基板２０に搭載されている。In the space Y, control circuits 19a and 19b for controlling the power transistor 15 are provided. More specifically, in the space Y, an annular substrate 2 is provided.
0 is provided. The center hole of the substrate 20 is fixed to the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 10b of the pump housing 10 so that the thickness direction is the axial direction of the output shaft 5. Then, the control circuits 19a and 19b
It is mounted on an annular substrate 20.
【００３２】前記制御回路１９ａ，１９ｂの内の発熱量
の多い素子１９ａは、基板２０のポンプハウジング１０
側の面に搭載され、発熱量の少ない素子１９ｂは、基板
２０のポンプハウジング１０側と反対の面に搭載されて
いる。The element 19a of the control circuits 19a and 19b which generates a large amount of heat is connected to the pump housing 10 of the substrate 20.
The element 19b, which is mounted on the side surface and generates a small amount of heat, is mounted on the surface of the substrate 20 opposite to the pump housing 10 side.
【００３３】尚、本実施の形態の発熱量の多い素子１９
ａは、パワートランジスタ１５と並列に接続され、外部
からの入力電圧を平滑するための４つの平滑コンデンサ
２１等を含む。この各平滑コンデンサ２１は、図１に破
線で示すように、前記ブロック１６の貫通孔１６ａを貫
通するとともに、前記ハウジング１０に形成される収納
凹部１０ｆ内に収容される。又、本実施の形態の発熱量
の少ない素子１９ｂは、ホールＩＣ２２、アナログＩ
Ｃ、デジタルＩＣ、容量の小さいコンデンサ等を含む。
ホールＩＣ２２は、前記センサマグネット９と相対向す
る位置に配置され、該センサマグネット９（出力軸５）
の回転数を検出する。従って、この流体ポンプ装置で
は、ホールＩＣ２２にてセンサマグネット９の回転角
度、即ち出力軸５の回転角度が検出され、その検出信号
に基づいて制御回路１９ａ，１９ｂにて駆動電流が適宜
制御される。It should be noted that the element 19 having a large amount of heat generation according to the present embodiment is used.
a includes four smoothing capacitors 21 and the like which are connected in parallel with the power transistor 15 and smoothes an external input voltage. Each of the smoothing capacitors 21 penetrates through the through hole 16a of the block 16 and is housed in a housing recess 10f formed in the housing 10 as shown by a broken line in FIG. The element 19b having a small heat generation amount according to the present embodiment includes the Hall IC 22, the analog I
C, digital IC, small-capacity capacitor, etc.
The Hall IC 22 is disposed at a position facing the sensor magnet 9, and the sensor IC 9 (output shaft 5)
The rotation speed of is detected. Therefore, in this fluid pump device, the rotation angle of the sensor magnet 9, that is, the rotation angle of the output shaft 5 is detected by the Hall IC 22, and the drive current is appropriately controlled by the control circuits 19a and 19b based on the detection signal. .
【００３４】前記パワートランジスタ１５は、配線２３
により前記制御回路１９ａ，１９ｂに接続されるととも
に、配線２４により前記巻線４ｂに接続されている。
又、前記制御回路１９ａ，１９ｂは、図示しない外部の
制御装置及び電力供給装置に接続され、その制御装置か
ら制御信号が入力されるとともに、電力供給装置から直
流の入力電圧が入力される。The power transistor 15 has a wiring 23
Are connected to the control circuits 19a and 19b, and are connected to the winding 4b by a wiring 24.
The control circuits 19a and 19b are connected to an external control device and a power supply device (not shown), and receive a control signal from the control device and a DC input voltage from the power supply device.
【００３５】このように構成された流体ポンプ装置で
は、制御回路１９ａ，１９ｂに制御信号が入力される
と、その制御信号に基づいてパワートランジスタ１５が
スイッチング動作される。すると、パワートランジスタ
１５にて３相駆動電流が生成され、その３相駆動電流は
ステータ４に供給される。すると、ステータ４では３相
駆動電流に基づいて回転磁界が発生され、その回転磁界
に基づいてロータ６、出力軸５及び羽体１２が一体回転
される。そして、羽体１２が回転されると、ポンプ部２
において吸入筒部１１ｂ側の液体が引き込まれ排出口１
１ｅから排出される。In the fluid pump device configured as described above, when a control signal is input to the control circuits 19a and 19b, the power transistor 15 performs a switching operation based on the control signal. Then, a three-phase drive current is generated by the power transistor 15, and the three-phase drive current is supplied to the stator 4. Then, a rotating magnetic field is generated in the stator 4 based on the three-phase driving current, and the rotor 6, the output shaft 5, and the blade 12 are integrally rotated based on the rotating magnetic field. When the blade 12 is rotated, the pump unit 2
The liquid on the suction cylinder 11b side is drawn in at
It is discharged from 1e.
【００３６】上記のように構成された流体ポンプ装置で
は、以下に示す作用効果を得ることができる。 （１）上記実施の形態では、３相駆動電流を生成する際
に発熱するパワートランジスタ１５は、ポンプハウジン
グ１０に熱伝導率の高いブロック１６を介して取着され
るため、効率良く冷却される。しかも、パワートランジ
スタ１５を冷却するために、ポンプハウジング１０，１
１の外部に液体を取り回す必要がない。従って、この流
体ポンプ装置のポンプ効率が低下してしまうことはな
い。又、取り回すパイプ等を必要としないため、小型化
される。With the fluid pump device configured as described above, the following operational effects can be obtained. (1) In the above embodiment, the power transistor 15 that generates heat when generating the three-phase driving current is attached to the pump housing 10 via the block 16 having high thermal conductivity, and thus is efficiently cooled. . Moreover, in order to cool the power transistor 15, the pump housings 10, 1
There is no need to circulate liquid outside of 1. Therefore, the pump efficiency of the fluid pump device does not decrease. In addition, since there is no need for a pipe or the like to be routed, the size is reduced.
【００３７】（２）上記実施の形態では、パワートラン
ジスタ１５はモータハウジング３内とポンプハウジング
１０にて形成される空間Ｙ内のポンプハウジング１０に
取着される。即ちパワートランジスタ１５はポンプハウ
ジング１０，１１と電動モータ１の巻線４ｂとの間に配
置されるため、パワートランジスタ１５と巻線４ｂとを
接続する配線２３，２４を短くすることができる。従っ
て、配線２３，２４の抵抗による損失を低減することが
できる。又、配線２３，２４に高周波電流が流れること
により周囲に発生するノイズが低減される。その結果、
例えばこの流体ポンプ装置を車両のラジエタ液循環装置
として使用した場合、車両に備えられるラジオのノイズ
が低減される。(2) In the above embodiment, the power transistor 15 is attached to the pump housing 10 in the space Y formed by the motor housing 3 and the pump housing 10. That is, since the power transistor 15 is disposed between the pump housings 10 and 11 and the winding 4b of the electric motor 1, the wirings 23 and 24 connecting the power transistor 15 and the winding 4b can be shortened. Therefore, the loss due to the resistance of the wirings 23 and 24 can be reduced. Further, noise generated in the surroundings due to high-frequency current flowing through the wirings 23 and 24 is reduced. as a result,
For example, when this fluid pump device is used as a radiator liquid circulation device of a vehicle, noise of a radio provided in the vehicle is reduced.
【００３８】（３）上記実施の形態では、前記空間Ｙ内
には制御回路１９ａ，１９ｂを設けたため、パワートラ
ンジスタ１５と制御回路１９ａ，１９ｂとを接続する配
線２３を短くすることができる。(3) In the above embodiment, since the control circuits 19a and 19b are provided in the space Y, the wiring 23 connecting the power transistor 15 and the control circuits 19a and 19b can be shortened.
【００３９】（４）上記実施の形態では、制御回路１９
ａ，１９ｂの内の発熱量の多い素子１９ａを基板２０の
ポンプハウジング１０側の面に搭載し、発熱量の少ない
素子１９ｂを基板のポンプハウジング１０側と反対の面
に搭載した。従って、発熱量の多い素子１９ａは、ポン
プハウジング１０（ブロック１６）と隣接して設けら
れ、効率良く冷却される。その結果、発熱量の多い素子
１９ａの寿命が短くなることは防止される。(4) In the above embodiment, the control circuit 19
The element 19a having a large amount of heat among the elements a and 19b is mounted on the surface of the substrate 20 on the pump housing 10 side, and the element 19b having a small amount of heat is mounted on the surface of the substrate opposite to the pump housing 10 side. Therefore, the element 19a that generates a large amount of heat is provided adjacent to the pump housing 10 (block 16) and is cooled efficiently. As a result, the life of the element 19a that generates a large amount of heat is prevented from being shortened.
【００４０】（５）しかも、基板２０は、出力軸５を囲
う環状に形成され、該基板２０と６個のパワートランジ
スタ１５とはそれぞれ相対向されているため、６個のパ
ワートランジスタ１５と制御回路１９ａ，１９ｂとを接
続する各配線２３（図１では、１本のみ示す）をそれぞ
れ短くすることができる。又、基板２０は、広い面積で
ポンプハウジング１０（ブロック１６）と相対向される
ため、発熱量の多い素子１９ａは、効率良く冷却され
る。(5) Moreover, the substrate 20 is formed in an annular shape surrounding the output shaft 5, and the substrate 20 and the six power transistors 15 are opposed to each other. Each wiring 23 (only one wiring is shown in FIG. 1) connecting the circuits 19a and 19b can be shortened. Further, since the substrate 20 is opposed to the pump housing 10 (block 16) in a large area, the element 19a having a large amount of heat is efficiently cooled.
【００４１】（６）上記実施の形態では、パワートラン
ジスタ１５はその厚み方向が前記出力軸５の軸線方向と
なるように配置されるため、該流体ポンプ装置が出力軸
５の軸線方向に大型化してしまうことは低減される。(6) In the above embodiment, since the power transistor 15 is arranged so that its thickness direction is in the axial direction of the output shaft 5, the fluid pump device is increased in size in the axial direction of the output shaft 5. Is reduced.
【００４２】（７）上記実施の形態では、各パワートラ
ンジスタ１５は、ブロック１６における円環状を一部切
り欠いた部分の中心軸線Ｌに対して線対称に配置されて
いる。従って、該各パワートランジスタ１５は略均等に
冷却される。(7) In the above embodiment, the power transistors 15 are arranged symmetrically with respect to the center axis L of the portion of the block 16 where the ring is partially cut off. Therefore, each power transistor 15 is cooled substantially uniformly.
【００４３】上記実施の形態は、以下のように変更して
もよい。 ・上記実施の形態では、パワートランジスタ１５をポン
プハウジング１０にブロック１６を介して取着したが、
パワートランジスタ１５をポンプハウジング１０に直接
取着してもよい。このようにしても、上記実施の形態の
効果と同様の効果を得ることができる。The above embodiment may be modified as follows. In the above embodiment, the power transistor 15 is attached to the pump housing 10 via the block 16.
The power transistor 15 may be directly attached to the pump housing 10. Even in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
【００４４】・上記実施の形態では、パワートランジス
タ１５を、その厚み方向が前記出力軸５の軸線方向とな
るように配置したが、図３に示すように、その厚み方向
が前記出力軸５の径方向となるように配置してもよい。
尚、この場合、前記ブロック１６の形状も適宜変更する
必要がある。このようにすると、該流体ポンプ装置が出
力軸５の径方向に大型化してしまうことは低減される。In the above embodiment, the power transistor 15 is arranged so that its thickness direction is the axial direction of the output shaft 5. However, as shown in FIG. You may arrange | position so that it may become a radial direction.
In this case, it is necessary to appropriately change the shape of the block 16. This reduces the size of the fluid pump device in the radial direction of the output shaft 5.
【００４５】・上記実施の形態では、制御回路１９ａ，
１９ｂは、出力軸５を囲う環状の基板２０に搭載されて
いるとしたが、図３に示すように、前記略有底筒状のモ
ータハウジング３の一部に、径方向外側に突出する収容
部３ａを形成し、その収容部３ａ内に基板３０を収容
し、その基板３０に制御回路１９ａ，１９ｂを搭載した
構成としてもよい。このようにしても、上記実施の形態
の効果（１）〜（３）と同様の効果を得ることができ
る。In the above embodiment, the control circuit 19a,
Although 19b is mounted on an annular substrate 20 surrounding the output shaft 5, as shown in FIG. 3, a housing protruding radially outward is provided in a part of the substantially bottomed tubular motor housing 3. The configuration may be such that the section 3a is formed, the board 30 is housed in the housing section 3a, and the control circuits 19a and 19b are mounted on the board 30. Even in this case, effects similar to the effects (1) to (3) of the above embodiment can be obtained.
【００４６】・上記実施の形態の制御回路１９ａ，１９
ｂを、熱伝導率の高い熱伝導樹脂にて封止するととも
に、該熱伝導樹脂を介して前記ブロック１６又はポンプ
ハウジング１０に連結してもよい。尚、このとき、上記
実施の形態では、制御回路１９ａ，１９ｂを封止すると
ともに前記基板２０を封止する。このようにすると、制
御回路１９ａ，１９ｂは、熱伝導率の高い熱伝導樹脂を
介してポンプハウジング１０に取着されるため、効率良
く冷却される。The control circuits 19a, 19 of the above embodiment
b may be sealed with a heat conductive resin having high heat conductivity, and connected to the block 16 or the pump housing 10 via the heat conductive resin. At this time, in the above-described embodiment, the control circuits 19a and 19b are sealed and the substrate 20 is sealed. By doing so, the control circuits 19a and 19b are attached to the pump housing 10 via the heat conductive resin having high heat conductivity, so that the control circuits 19a and 19b are efficiently cooled.
【００４７】・上記実施の形態では、ブロック１６をア
ルミニウムにて構成したが、熱伝導率の高い材料であれ
ばよく、例えば銅等に変更してもよい。このようにして
も、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることがで
きる。In the above embodiment, the block 16 is made of aluminum, but may be made of any material having a high thermal conductivity, such as copper. Even in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
【００４８】・上記実施の形態では、ブラシレスモータ
１を使用したが、ブラシレスモータ以外の電動モータと
してもよい。この場合、パワートランジスタ１５をその
電動モータに応じたスイッチング素子に適宜変更する必
要がある。In the above embodiment, the brushless motor 1 is used, but an electric motor other than the brushless motor may be used. In this case, it is necessary to appropriately change the power transistor 15 to a switching element corresponding to the electric motor.
【００４９】上記実施形態から把握できる請求項以外の
技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （イ）請求項２乃至７のいずれか１項に記載の流体ポン
プ装置において、前記スイッチング素子（１５）は、板
状の素子であり、その厚み方向が前記出力軸（５）の径
方向となるように配置されることを特徴とする流体ポン
プ装置。The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described below together with their effects. (A) In the fluid pump device according to any one of claims 2 to 7, the switching element (15) is a plate-shaped element, and its thickness direction is the same as the radial direction of the output shaft (5). A fluid pump device characterized by being arranged as follows.
【００５０】このようにすると、スイッチング素子は板
状の素子であり、その厚み方向が前記出力軸の径方向と
なるように配置されるため、該流体ポンプ装置が出力軸
の径方向に大型化してしまうことは低減される。With this configuration, the switching element is a plate-shaped element, and is arranged so that its thickness direction is in the radial direction of the output shaft. Therefore, the fluid pump device is enlarged in the radial direction of the output shaft. Is reduced.
【００５１】（ロ）請求項１乃至８及び上記（イ）のい
ずれか１つに記載の流体ポンプ装置において、前記電動
モータ（１）はブラシレスモータ（１）であって、前記
スイッチング素子（１５）はブラシレスモータ（１）の
３相の駆動電流を生成するためのパワートランジスタ
（１５）であることを特徴とする流体ポンプ装置。(B) In the fluid pump device according to any one of (1) to (8) and (a), the electric motor (1) is a brushless motor (1) and the switching element (15) ) Is a power transistor (15) for generating a three-phase drive current of the brushless motor (1).
【００５２】このようにすると、３相の駆動電流を生成
するためのパワートランジスタは、ポンプハウジングに
直接、又は熱伝導率の高い熱伝導部材を介して取着され
るため、効率良く冷却される。しかも、パワートランジ
スタを冷却するために、ポンプハウジングの外部に液体
を取り回す機構等を設ける必要がない。In this case, the power transistor for generating the three-phase drive current is attached to the pump housing directly or via a heat conductive member having a high heat conductivity, so that the power transistor is efficiently cooled. . In addition, there is no need to provide a mechanism for circulating liquid outside the pump housing to cool the power transistor.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ポンプ効率が低下されることなく、かつ小型化を図るこ
とができる流体ポンプ装置を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a fluid pump device capable of reducing the size without reducing the pump efficiency.
【図１】本実施の形態の流体ポンプ装置を説明するため
の要部断面図。FIG. 1 is a sectional view of a main part for describing a fluid pump device according to an embodiment.
【図２】本実施の形態のブロック及びパワートランジス
タ示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a block and a power transistor of this embodiment.
【図３】別例の流体ポンプ装置を説明するための要部断
面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part for describing another example of a fluid pump device.
１…ブラシレスモータ、２…ポンプ部、３…モータハウ
ジング、５…出力軸、１０，１１…ポンプハウジング、
１５…パワートランジスタ、１６…ブロック、１９ａ…
制御回路の内の発熱量の多い素子、１９ｂ…制御回路の
内の発熱量の少ない素子、２０，３０…基板、２１…平
滑コンデンサ、２２…ホールＩＣ、Ｙ…モータハウジン
グ内とポンプハウジングにて形成される空間。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brushless motor, 2 ... Pump part, 3 ... Motor housing, 5 ... Output shaft, 10, 11 ... Pump housing,
15 ... power transistor, 16 ... block, 19a ...
Elements with a large amount of heat generation in the control circuit, 19b: Elements with a small amount of heat generation in the control circuit, 20, 30, substrate, 21 ... smoothing capacitor, 22 ... Hall IC, Y: inside the motor housing and pump housing The space that is formed.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 満彦 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 高橋 栄三 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 鈴木 和貴 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuhiko Matsushita 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Asumo Co., Ltd. (72) Inventor Eizo Takahashi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. Denso Co., Ltd. (72) Inventor Kazuki Suzuki 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside DENSO Corporation
Claims (8)
素子（１５）と、 前記駆動電力に基づいて駆動力を発生する電動モータ
（１）と、 前記駆動力に基づいて液体をポンプハウジング（１０，
１１）内に吸入するとともに同ポンプハウジング（１
０，１１）外に排出するポンプ部（２）とを備え、前記
スイッチング素子（１５）を前記ポンプハウジング（１
０，１１）に直接、又は熱伝導率の高い熱伝導部材（１
６）を介して取着したことを特徴とする流体ポンプ装
置。A switching element for generating driving power; an electric motor for generating driving power based on the driving power; and a pump housing for supplying liquid based on the driving power.
11) and pump housing (1).
0, 11), and a pump section (2) for discharging outside, and the switching element (15) is connected to the pump housing (1).
0,11) directly or a heat conductive member (1
A fluid pump device, wherein the fluid pump device is mounted via (6).
て、 前記電動モータ（１）は、略有底筒状のモータハウジン
グ（３）と同軸方向に延びる出力軸（５）を回転駆動
し、 前記ポンプハウジング（１０，１１）は、前記モータハ
ウジング（３）の開口端に連結され、前記出力軸（５）
の回転に基づいて液体をポンプハウジング（１０，１
１）内に吸入するとともに同ポンプハウジング（１０，
１１）外に排出し、 前記スイッチング素子（１５）は、前記モータハウジン
グ（３）内と前記ポンプハウジング（１０，１１）にて
形成される空間（Ｙ）内の該ポンプハウジング（１０）
に取着したことを特徴とする流体ポンプ装置。2. The fluid pump device according to claim 1, wherein the electric motor (1) rotationally drives an output shaft (5) extending coaxially with a substantially bottomed tubular motor housing (3). The pump housing (10, 11) is connected to an open end of the motor housing (3), and the output shaft (5)
The pump housing (10, 1)
1) and the pump housing (10,
11) The pump housing (10) in the space (Y) formed by the motor housing (3) and the pump housing (10, 11).
A fluid pump device attached to a fluid pump device.
て、 前記空間（Ｙ）内には、前記スイッチング素子（１５）
を制御するための制御回路（１９ａ，１９ｂ）を設けた
ことを特徴とする流体ポンプ装置。3. The fluid pump device according to claim 2, wherein the switching element (15) is provided in the space (Y).
A fluid pump device comprising a control circuit (19a, 19b) for controlling pressure.
て、 前記制御回路（１９ａ，１９ｂ）は、前記出力軸（５）
を囲う環状又は環状から一部切り欠いた形状の基板（２
０）に設けられることを特徴とする流体ポンプ装置。4. The fluid pump device according to claim 3, wherein the control circuit (19a, 19b) includes the output shaft (5).
The substrate (2
0) A fluid pump device provided in 0).
て、 前記空間（Ｙ）内には、厚み方向が前記出力軸（５）の
軸線方向となるように基板（２０）を配設し、 前記制御回路（１９ａ，１９ｂ）の内の発熱量の多い素
子（１９ａ，２１）を、前記基板（２０）の前記ポンプ
ハウジング（１０，１１）側の面に搭載し、 前記制御回路（１９ａ，１９ｂ）の内の発熱量の少ない
素子（１９ｂ，２２）を、前記基板（２０）の前記ポン
プハウジング（１０，１１）側と反対の面に搭載したこ
とを特徴とする流体ポンプ装置。5. The fluid pump device according to claim 3, wherein a substrate (20) is disposed in the space (Y) such that a thickness direction is an axial direction of the output shaft (5). An element (19a, 21) having a large amount of heat generation in the control circuit (19a, 19b) is mounted on a surface of the substrate (20) on the pump housing (10, 11) side, and the control circuit (19a, 19b) is mounted. A fluid pump device, wherein an element (19b, 22) having a small heat generation in (19b) is mounted on a surface of the substrate (20) opposite to the pump housing (10, 11) side.
て、 前記基板（２０）は、前記出力軸（５）を囲う環状又は
環状から一部切り欠いた形状に形成されることを特徴と
する流体ポンプ装置。6. The fluid pump device according to claim 5, wherein the substrate (20) is formed in an annular shape surrounding the output shaft (5) or in a shape partially cut away from the annular shape. Fluid pump device.
流体ポンプ装置において、 前記制御回路（１９ａ，１９ｂ）は、熱伝導率の高い熱
伝導樹脂にて封止されるとともに、該熱伝導樹脂を介し
て前記ポンプハウジング（１０，１１）に連結されるこ
とを特徴とする流体ポンプ装置。7. The fluid pump device according to claim 3, wherein the control circuit is sealed with a heat conductive resin having a high heat conductivity. The fluid pump device is connected to the pump housing (10, 11) via a heat conductive resin.
流体ポンプ装置において、 前記スイッチング素子（１５）は、板状の素子であり、
その厚み方向が前記出力軸（５）の軸線方向となるよう
に配置されることを特徴とする流体ポンプ装置。8. The fluid pump device according to claim 2, wherein the switching element (15) is a plate-shaped element,
A fluid pump device characterized in that the fluid pump device is arranged so that its thickness direction is the axial direction of the output shaft (5).
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