JP2010063224A

JP2010063224A - 電動モータユニット

Info

Publication number: JP2010063224A
Application number: JP2008224540A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Sakata; 隆敏阪田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2010-03-18

Abstract

【課題】モータの急激な温度変化に対応でき、かつ、部品点数が少なくて、安価な電動モータユニットを提供する。
【解決手段】電動モータユニットは、防水ハウジング9内に電動モータ3が収容されたものである。防水ハウジング9の壁8に、防水ハウジング9の内部と外部を連通させる通気孔30が形成され、該壁8の内面に、通気孔30を覆うフィルタ31が設けられている。通気孔30が、防水ハウジング9外部側の小径部30aと同内部側の大径部30bとからなる段付き貫通孔である。フィルタ31が、液体は遮断して気体は通過させる通気膜を備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、たとえば自動車の油圧ポンプとして使用される電動ポンプユニットなどの電動モータユニットに関する。

近年、自動車の油圧ポンプとして、その起動・停止をきめ細かく制御して省エネルギを図るため、また、アイドリングストップによりエンジンが停止しているときにもトランスミッションなどの駆動系への油圧供給を確保するために、電動ポンプが使用されるようになっている。

自動車用電動ポンプユニットは、車体の限られたスペースに搭載されるため、コンパクト化が要求され、また、軽量化およびコスト低減も要求される。この要求に応える電動ポンプユニットとして、共通の防水ハウジング内に電動モータとポンプが一体に組み込まれたものが提案されている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００６−２７４９６８号公報

上記のような電動ポンプユニットでは、モータの防水が必要であるため、モータは、密閉状の防水ハウジング内に収容されている。また、自動車用電動ポンプユニットでは、モータの温度の急激な変化があるので、防水ハウジングの内部と外部を同じ圧力に保持するために、防水ハウジングの壁にベントフィルタユニットを備えた呼吸穴が設けられている。

ベントフィルタユニットは、ベントフィルタやＯリングを備えた組立品が使用されるが、部品点数が多く、高価なものとなっている。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、モータの急激な温度変化に対応でき、かつ、部品点数が少なくて、安価な電動モータユニットを提供することにある。

この発明による電動モータユニットは、防水ハウジング内に電動モータが収容された電動モータユニットにおいて、防水ハウジングの壁に、防水ハウジングの内部と外部を連通させる通気孔が形成され、該壁の内面に、通気孔を覆うフィルタが設けられており、通気孔が、防水ハウジング外部側の小径部と同内部側の大径部とからなる段付き貫通孔であり、フィルタが、液体は遮断して気体は通過させる通気膜を備えたものであることを特徴とするものである。

フィルタは気体を通過させるものであるから、通気孔およびフィルタを通して、空気が流通し、モータの温度が急激に変化しても、防水ハウジング内部と外部が同じ圧力に保たれる。しかも、フィルタは気体である水分子は通過させるので、防水ハウジング内の湿度が保たれ、フィルタは水は通過させないので、防水性が確保される。また、フィルタは、防水ハウジング内部側の通気孔の大径部を塞ぐように設けられているので、フィルタの十分な通気性を確保することができ、通気孔の防水ハウジング外部側は小径部であるから、石などの異物からフィルタを保護することができる。そして、防水ハウジングの壁に段付きの通気孔を形成して、その内側にフィルタだけを貼り付けなどの手段によって固定するだけでよく、部品点数が少なく、安価に構成することができる。

この発明の電動モータユニットによれば、上記のように、モータの急激な温度変化に対応でき、かつ、部品点数が少なくして、安価に構成することができる。

以下、図面を参照して、この発明を自動車の油圧ポンプとして使用される電動ポンプユニットに適用した実施形態について説明する。

図１は、この発明の実施形態を示す電動ポンプユニット（電動モータユニット）の縦断面図である。なお、以下の説明において、図面の左側を前、同右側を後とする。

電動ポンプユニットは、ユニットハウジング(1)内に、ポンプ(2)と、ポンプ(2)を回転駆動する電動モータ(3)が一体に組み込まれたものである。この例では、モータ(3)のコントローラ(4)も、ハウジング(1)内に組み込まれている。この例では、ポンプ(2)はトロコイドポンプ、モータ(3)は３相巻線を有するＤＣブラシレスセンサレスモータである。

ユニットハウジング(1)は、ポンプハウジング(5)、ポンププレート(6)、モータハウジング(7)および蓋(8)よりなり、ポンプハウジング(5)、モータハウジング(7)および蓋(8)により防水ハウジング(9)が構成されている。

ポンプハウジング(5)は、前後方向と直交する方向に広がりを持つ厚肉板状のものであり、その中心に、前部が開口したポンプ室(10)が形成されている。ポンプハウジング(5)の前面に、ポンププレート(6)がＯリング(11)を介して固定され、ポンプ室(10)の前面が塞がれている。ポンプ室(10)内に、ポンプ(2)を構成するアウタギヤ(12)が回転自在に収容され、アウタギヤ(12)の内側に、これとかみ合うインナギヤ(13)が配置されている。図示は省略したが、ポンププレート(6)には、油入口と油出口が設けられている。

モータハウジング(7)は、円筒状をなし、その前端が、シール(14)を介してポンプハウジング(5)の後面外周寄りの部分に固定されている。モータハウジング(7)の後端開口が、蓋(8)により塞がれている。

ポンプハウジング(5)の後端面の中心に、モータハウジング(7)より小径の円筒部(5a)が一体に形成され、円筒部(5a)内の後部に設けられた軸受装置(15)により、前後方向にのびるポンプ駆動モータ軸(16)が片持ち支持されている。この例では、軸受装置(15)は、前後に隣接する２個の転がり軸受である玉軸受(17)よりなり、各軸受(17)の内輪(17a)がモータ軸(16)に固定され、外輪(17b)が円筒部(5a)に固定されている。モータ軸(16)の前部は、ポンプハウジング(5)の後壁に形成された穴(18)の部分を貫通してポンプ室(10)内に進入し、その前端がインナギヤ(13)に連結されている。円筒部(5a)内の軸受装置(15)より前側の部分とモータ軸(16)の間に、シール(19)が設けられている。

円筒部(5a)より後方に突出したモータ軸(16)の後端部に、モータ(3)を構成するモータロータ(20)が固定されている。ロータ(20)は、モータ軸(16)の後端から半径方向にのびかつ軸受装置(15)の外周を囲む円筒状のものであり、その外周に永久磁石(21)が設けられている。モータ軸(16)、ロータ(20)およびポンプ(2)のインナギヤ(13)を含む回転部分の重心の軸方向位置が、軸受装置(15)の軸方向範囲内にある。この例では、上記重心の軸方向位置が、軸受装置(15)を構成する２個の玉軸受(17)の間にある。

ロータ(20)に対向するモータハウジング(7)の内周に、モータ(3)を構成するモータステータ(22)が固定状に設けられている。ステータ(22)は、積層鋼板よりなるコア(23)にインシュレータ（合成樹脂製絶縁体）(24)が組み込まれ、インシュレータ(24)の部分にコイル(25)が巻きつけられたものである。この例では、ステータ(22)は、接着などの適宜な手段によりモータハウジング(7)の内周に固定されている。

インシュレータ(24)の後端に、コントローラ(4)の基板(26)が固定され、基板(26)の前面に、コントローラ(4)を構成する部品(27)が実装されている。

防水ハウジング(9)の後壁を構成する蓋(8)の所定位置に、それを前後に貫通する段付き通気孔(30)が形成され、蓋(8)の内面（前面）に、通気孔(30)を覆うフィルタ(31)が貼り付けられて固定されている。通気孔(30)は、防水ハウジング(9)外部側の小径部(30a)と、防水ハウジング(9)内部側の大径部(30b)とからなり、フィルタ(31)は、大径部(30b)を塞ぐように配置されている。

フィルタ(31)は、液体は遮断して気体は通過させる通気膜を備えたものである。このような機能を有するフィルタとして、たとえば、ベントフィルタ（たとえばジャパンゴアテックス株式会社製）などを使用することができる。

通気孔(30)の寸法は、次のような点を考慮して、適宜決定される。

小径部(30a)の内径および長さは、石などの異物が進入してフィルタ(31)に当たることを防止できる程度の寸法とする。大径部(30b)の内径および長さは、十分な通気性を確保できる程度の寸法とする。たとえば、壁(8)の厚さが２ｍｍ、小径部(30a)と大径部(30b)の長さの比が２：１、小径部(30a)および大径部(30b)の内径が３ｍｍおよび６．５ｍｍである。

この電動ポンプユニットでは、モータ軸(16)の軸方向１箇所が軸受装置(15)により片持ち支持され、その軸受装置(15)の外周を囲むようにモータロータ(20)が設けられている構造であるから、モータ軸(16)の長さが短くてすみ、さらなるコンパクト化が可能である。また、モータ軸(16)、モータロータ(20)およびポンプ(2)のインナギヤ(13)を含む回転部分の重心の軸方向位置が、軸受装置(15)の軸方向範囲内にあるから、回転部分を安定良く回転支持することができる。さらに、上記重心の軸方向位置が、軸受装置(15)を構成する２個の玉軸受(17)の間にあるから、回転部分をより安定良く回転支持することができる。また、ポンプハウジング(5)に一体に形成された円筒部(5a)だけで軸受装置(15)を支持することができ、他に軸受装置(15)を支持するための部材が不要である。このため、さらなる部品点数の低減が可能であり、さらなる軽量化およびコスト低減が可能である。

また、フィルタ(31)は気体を通過させるものであるから、通気孔(30)およびフィルタ(31)を通して、空気が流通し、モータ(3)の温度が急激に変化しても、防水ハウジング(9)内部と外部が同じ圧力に保たれる。しかも、フィルタ(31)は気体である水分子は通過させるので、防水ハウジング(9)内の湿度が保たれ、フィルタ(31)は水は通過させないので、防水性が確保される。また、フィルタ(31)は、防水ハウジング(9)内部側の通気孔(30)の大径部(30b)を塞ぐように設けられているので、フィルタ(31)の十分な通気性を確保することができ、通気孔(30)の防水ハウジング(9)外部側は小径部(31a)であるから、石などの異物からフィルタ(31)を保護することができる。そして、防水ハウジング(9)の壁に段付きの通気孔(30)を形成して、その内側にフィルタ(31)だけを張り付けなどの手段によって固定するだけでよく、部品点数が少なく、安価に構成することができる。

電動モータユニットの全体構成および各部の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。

また、この発明は、自動車用電動ポンプユニット以外の電動ポンプユニット、ポンプを備えていない電動モータユニットにも適用できる。

図１は、この発明の実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。

符号の説明

(3) 電動モータ
(8) 蓋
(9) 防水ハウジング
(30) 通気孔
(30a) 小径部
(30b) 大径部
(31) フィルタ

Claims

防水ハウジング内に電動モータが収容された電動モータユニットにおいて、
防水ハウジングの壁に、防水ハウジングの内部と外部を連通させる通気孔が形成され、該壁の内面に、通気孔を覆うフィルタが設けられており、
通気孔が、防水ハウジング外部側の小径部と同内部側の大径部とからなる段付き貫通孔であり、フィルタが、液体は遮断して気体は通過させる通気膜を備えたものであることを特徴とする電動モータユニット。