JP2006067729A

JP2006067729A - 電動ポンプ

Info

Publication number: JP2006067729A
Application number: JP2004248524A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Deai; 淳志出合
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】電動ポンプにおいて、固定子とロータとの間の径方向の距離を小さくするとともに、隔壁の固定強度の信頼性を向上すること。
【解決手段】円環状のバックヨーク１２ｂとバックヨーク１２ｂから内周に向かって突設されたティース１２ｃにコイル１３が巻回された固定子１１と、ティース１２ｃの内周に隔壁１５を介してロータ１７が回転可能に配置されるモータ部１０と、モータ部１０に回転駆動され流体を圧送するポンプ部３０とを備える電動ポンプ１において、隔壁１５の外周には突出部１５ｂが形成され、突出部１５ｂはティース１２ｃ間のオープンスロット１２ｅに突出されていること。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動ポンプに関し、特に、固定子を構成するティースとロータとの間に隔壁を有する電動ポンプに関する。

この種の電動ポンプとしては、円環状のバックヨークとバックヨークから内周に向かって突設されたティースにコイルが巻回された固定子と、前記ティースの内周に隔壁を介してロータが回転可能に配置されるモータ部と、前記モータ部に回転駆動され流体を圧送するポンプ部とを備える電動ポンプにおいて、隔壁の外周面に複数の小突起が形成され、該小突起と前記ティースの内周面との圧入や接着により、前記隔壁を固定子の内周面に固着保持するものがある（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、この電動ポンプにおいては、隔壁とティースとの間に、小突起が配置されるため、固定子とロータとの間の径方向の距離が、小突起の径方向の高さ分だけ大きくなり、ロータに作用する磁束が弱くなってモータ効率が低下する問題や、固定子とロータとから主に構成されるモータ部の体格が大型化する問題がある。また、隔壁の固定子を構成するティースへの固定は接着により行われているため、経時的な劣化や、振動による接合部の剥離という問題がある。
特開平６−２００８９５号公報

そこで本発明は、電動ポンプにおいて、固定子とロータとの間の径方向の距離を小さくするとともに、隔壁の固定強度の信頼性を向上することを技術課題とする。

上記課題を解決するための第１の技術的手段は、円環状のバックヨークとバックヨークから内周に向かって突設されたティースにコイルが巻回された固定子と、
前記ティースの内周に隔壁を介してロータが回転可能に配置されるモータ部と、
前記モータ部に回転駆動され流体を圧送するポンプ部とを備える電動ポンプにおいて、前記隔壁の外周には突出部が形成され、該突出部は前記ティース間のオープンスロットに突出されていることである。

請求項１に記載の発明によれば、隔壁の外周には突出部が形成され、該突出部はティース間のオープンスロットに突出されていることにより、突出部がティース間のオープンスロットに突出されるため、隔壁とティースを密接して配置でき径方向の距離を小さくできる。このため、固定子とロータとから主に構成されるモータ部の体格が大きくならず小型化することができる。また、突出部をオープンスロットに突出されるため、突出部の表面積を大きくすることができ、隔壁の固定強度の信頼性を向上することができる。

上記課題を解決するための第２の技術的手段は、前記突出部は、断面が楔形状を呈していることである。

請求項２に記載の発明によれば、突出部は、断面が楔形状を呈していることにより、ステータと突出部との間で楔効果が得られステータと隔壁の剥離を機械的に防止でき、隔壁の固定強度の信頼性を向上することができる。

請求項１の発明によれば、隔壁の外周には突出部が形成され、該突出部はティース間のオープンスロットに突出されていることにより、突出部がティース間のオープンスロットに突出されるため、隔壁とティースを密接して配置でき径方向の距離を小さくできる。このため、固定子とロータとから主に構成されるモータ部の体格が大きくならず小型化することができる。また、突出部をオープンスロットに突出されるため、突出部の表面積を大きくすることができ、隔壁の固定強度の信頼性を向上することができる。

請求項２に記載の発明によれば、突出部は、断面が楔形状を呈していることにより、ステータと突出部との間で楔効果が得られステータと隔壁の剥離を機械的に防止でき隔壁の固定強度の信頼性を向上することができる。

本発明の第１の実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。

電動ポンプ１は、冷却水（流体）を、例えば図示しない車両のエンジン及びラジエータを有する図示しない冷却回路内に循環させる。冷却水は、エンジンで発熱した熱量を吸収し温められ、ラジエータで熱量を放射し冷却され、エンジンを冷却する。尚、電動ポンプは冷却水を循環させるものでなく、オイル等を循環させるものであってもよい。

電動ポンプ１は、回転駆動力を発生するモータ部１０と、冷却水を冷却回路内に循環させるポンプ部３０と、モータ部１０とポンプ部３０とを区画するプレート部２０とから構成されている。モータ部１０とプレート部２０との間には、図示しない通電制御手段が配置されている。プレート部２０とカバー３１で水室３３を形成している。

モータ部１０は、中央に貫通孔１２ａが形成されたコア１２にコイル１３が巻回された固定子１１と、外周に周状にＮ極とＳ極とが交互になった極性をもつ永久磁石１８が固定されたロータ１７とから主に構成されている。固定子１１は、一端が開口した有底円筒状のハウジング１４内に収容されて固定されている。固定子１１は、コイル１３に通電制御手段を介して、図示しない電力供給部から電力が供給されて、ロータ１７を回転駆動する回転磁界を生成する。

貫通孔１２ａの内側には、有底円筒状の隔壁１５が配置されている。隔壁１５の底部１５ａには、軸受１６が配置されている。貫通孔１２ａの内側には、隔壁１５を介して、中央にシャフト１９が圧入固定されたロータ１７が回転可能に配置されている。シャフト１９は、一端１９ａが隔壁１５の底部１５ａに設けられた軸受１６に回転可能に支持され、中央部がプレート部２０に設けられた軸受２１に回転可能に支持されている。シャフト１９の他端には、後述するインペラ３４が固定されている。

軸受１６と軸受２１は、インペラ３４及びシャフト１９の内部にそれぞれ形成された通路３４ａ及び１９ｂを通して、水室３３から隔壁１５とロータ１７との間に循環される冷却水により潤滑される。隔壁１５は、固定子１１と隔壁１５の内部とを水密的に区画している。

図２、３に示すように、コア１２は、薄板状の鉄板が積層されて、円環状のバックヨーク１２ｂと、バックヨーク１２ｂから内周に向かって、周方向に等間隔を置いて複数箇所に突設された突起状のティース１２ｃが形成されている。ティース１２ｃの内周端には、周方向にフランジ部１２ｄが形成されている。隣接するフランジ部１２ｄとの間には、ティース１２ｃの外周にコイル１３を巻回するために形成された開口するオープンスロット１２ｅが形成されている。

フランジ部１２ｄの内周には、貫通孔１２ａが形成され、隔壁１５が密接して配置されている。オープンスロット１２ｅと対向した隔壁１５の部位には、突出部１５ｂが形成されている。突出部１５ｂは、オープンスロット１２ｅを通して、隣り合うティース１２ｃと間の空間１２ｆに突出している。ハウジング１４と固定子１１と隔壁１５とは、樹脂成形により一体に形成される。このとき、空間１２ｆに流入した樹脂により、突出部１５ｂが包囲されて固定され、隔壁１５はフランジ部１２ｄの内周に密接して固定される。また、突出部１５ｂをオープンスロット１２ｅを通して空間１２ｆに突出するため、突出部１５ｂの表面積を大きくすることができ、隔壁１５の固定強度の信頼性を向上することができる。尚、突出部１５ｂは、隔壁１５の軸方向にできる限り長く形成することが好ましい。また、突出部１５ｂは、隔壁１５の成形の都合で、隔壁１５の軸方向に一部のみに形成されていてもよい。尚、空間１２ｆに流入した樹脂は、図の煩雑さを避けるため表示していない。

ハウジング１４には、開口側の外周に形成されたフランジ部１４ａに、複数のスタッドボルト２２が周方向に配置され、スタッドボルト２２とナット２７の累合を介してプレート部２０が固定される。モータ部１０とプレート部２０との間には、空間２３が形成され、モータ部１０へ電力を供給する通電制御手段が配置されている。空間２３は、隔壁１５に形成された延出部１５ｃの内周面とプレート部２０の中央に形成された円筒部２４の外周との間に、Ｏリング２５が配置され、隔壁１５の内部と水密的に隔離されている。円筒部２４の内周には、軸受２１が固定され、軸受２１によりシャフト１９が回転可能に支持されている。

プレート部２０のモータ部１０と反対側には、カバー３１がガスケット３２を介してスタットボルト２２とナット２６との累合により水密的に固定されている。カバー３１には、冷却水を吸入する吸入口３１ａと、冷却水を吐出する図示しない吐出口が形成されている。プレート部２０とカバー３１とにより水室３３が形成されている。プレート部２０から延出したシャフト１９の端部には、インペラ３４が固定されている。インペラ３４は、水室３３内で回転され、吸入口３１ａから冷却水を吸入して、吐出口から図示しない被冷却部位へ冷却水を圧送する。カバー３１及びインペラ３４により、ポンプ部３０が構成されている。

次に、電動ポンプ１の動作について説明する。

固定子１１が通電を制御する通電制御手段を介して、外部からの信号により通電されると、周方向に複数の磁極を有する永久磁石１８が回転を行う。永久磁石１８が固着されたロータ１７が回転することによって、ロータ１７に圧入固定されたシャフト１９の端部に固定されたインペラ３４が回転する。回転されるインペラ３４は、カバー３１に設けられた吸入口３１ａより冷却水を吸入し、吐出口より吐出する。このとき、隔壁１５の突出部１５ｂをコア１２のオープンスロット１２ｅに突出させたため、固定子１１とロータ１７の永久磁石１８との距離を小さくすることができ、永久磁石１８に作用する磁束を強くすることができ、モータ効率を向上することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図４および図５を用いて説明する。

本実施形態は、隔壁１５の突出部１５ｂの断面が楔形状を呈していることを除いて、第１の実施形態と同じであるため、同じところは説明を省略する。

第２の実施形態において、ハウジング１４と固定子１１と隔壁１５とは、樹脂成形により一体に形成されるとき、空間１２ｆに流入した樹脂により、突出部１５ｂが包囲されて固定され、隔壁１５はフランジ部１２ｃの内周に密接して固定される。このとき、突出部１５ｂは、断面が楔形状を呈していることにより、コア１２と突出部１５ｂとの間で楔効果が得られコア１２と隔壁１５の剥離を機械的に防止でき隔壁１５の固定強度の信頼性を向上することができる。

本発明の実施形態における、電動ポンプ１の縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面であって、本発明の第１の実施形態におけるモータ部１０の横断面図である。本発明の第１の実施形態における隔壁１５の横断面図である。図１のＡ−Ａ断面であって、本発明の第２の実施形態におけるモータ部１０の横断面図である。本発明の第２の実施形態における隔壁１５の横断面図である。

符号の説明

１・・・電動ポンプ
１０・・・モータ部
１１・・・固定子
１２ｂ・・・バックヨーク
１２ｃ・・・ティース
１２ｅ・・・オープンスロット
１３・・・コイル
１５・・・隔壁
１５ｂ・・・突出部
１７・・・ロータ
３０・・・ポンプ部

Claims

円環状のバックヨークとバックヨークから内周に向かって突設されたティースにコイルが巻回された固定子と、
前記ティースの内周に隔壁を介してロータが回転可能に配置されるモータ部と、
前記モータ部に回転駆動され流体を圧送するポンプ部とを備える電動ポンプにおいて、
前記隔壁の外周には突出部が形成され、該突出部は前記ティース間のオープンスロットに突出されていることを特徴とする電動ポンプ。
前記突出部は、断面が楔形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプ。