JP2012026309A - Electric pump unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、たとえば自動車のトランスミッション（変速機）などに油圧を供給する油圧ポンプとして使用される電動ポンプユニットに関する。 The present invention relates to an electric pump unit used as a hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to a transmission (transmission) of an automobile, for example.
自動車のトランスミッションには油圧ポンプにより油圧が供給されるが、省エネルギなどの観点から停車時にエンジンを停止するいわゆるアイドルストップ（アイドリングストップ）を行う自動車では、アイドルストップ時にもトランスミッションへの油圧供給を確保するために、電動油圧ポンプが使用されるようになっている。 Oil pressure is supplied to the vehicle's transmission by a hydraulic pump, but for vehicles that perform so-called idle stop (idling stop) that stops the engine when the vehicle is stopped from the standpoint of energy saving, etc., ensure that the hydraulic pressure is supplied to the transmission even during idle stop. In order to do so, an electric hydraulic pump is used.
自動車のトランスミッション用電動油圧ポンプは、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。このような要求に応えるため、ポンプ、ポンプ駆動用電動モータおよび電動モータのコントローラが共通のユニットハウジング内に組み込まれた電動ポンプユニットが提案されている（たとえば特許文献１参照）。 Since an electric hydraulic pump for an automobile transmission is mounted in a limited space of a vehicle body, it is required to be compact, and to be light and reduce costs. In order to meet such a demand, an electric pump unit in which a pump, an electric motor for driving a pump, and a controller for the electric motor are incorporated in a common unit housing has been proposed (for example, see Patent Document 1).
このような従来の電動ポンプユニットでは、ポンプを構成するポンプハウジングと電動モータを内蔵したモータハウジングが互いに連結され、ポンプハウジングと反対側のモータの端面にコントローラの基板が固定される。そして、基板には、コントローラを構成するコンデンサ、ＦＥＴなどの複数の電装部品（電気部品および電子部品）が取り付けられる。モータハウジングは、通常、アルミニウム合金などの金属製で、モータを収容する周壁部と、その端部を閉鎖する蓋（端壁部）とが別に作られ、周壁部内にモータおよび基板が収容された後に、蓋が周壁部の端部に固定されていた。 In such a conventional electric pump unit, the pump housing constituting the pump and the motor housing incorporating the electric motor are connected to each other, and the controller board is fixed to the end surface of the motor opposite to the pump housing. A plurality of electrical components (electrical components and electronic components) such as capacitors and FETs constituting the controller are attached to the substrate. The motor housing is usually made of a metal such as an aluminum alloy, and has a peripheral wall portion that accommodates the motor and a lid (end wall portion) that closes the end portion, and the motor and the substrate are accommodated in the peripheral wall portion. Later, the lid was fixed to the end of the peripheral wall.
自動車用電動ポンプユニットは自動車のエンジンルーム内に配置され、モータのステータコイルの発熱やコントローラの基板上の部品の自己発熱により、部品の温度が上昇するため、部品の放熱が必要となる。 The electric pump unit for an automobile is disposed in the engine room of the automobile, and the temperature of the component rises due to the heat generated by the stator coil of the motor and the self-heating of the component on the board of the controller.
近年、電動ポンプユニットの軽量化、コスト低減を図るため、モータハウジングを合成樹脂製にすることが提案されているが、そうすると、放熱効果が低下するという問題がある。なお、モータハウジングを合成樹脂製にしても、上記と同じ理由で、それを構成する周壁部と蓋を別体にして、これらを後で固定または接合する必要がある。また、基板が高熱になるモータ側に配置されているため、部品がモータからの熱を受けて昇温し、放熱しにくいことにより、部品の耐熱限度を超えることがある。とくに、コンデンサは背が高く、コンパクト化を図るために、基板のモータ側に配置されるが、そうすると、モータからの輻射熱を受け、放熱しにくいため、非常に高温になることがある。 In recent years, in order to reduce the weight and cost of the electric pump unit, it has been proposed that the motor housing be made of a synthetic resin. However, in this case, there is a problem that the heat dissipation effect is lowered. Even if the motor housing is made of synthetic resin, for the same reason as described above, it is necessary to separate the peripheral wall portion constituting the motor housing and the lid and fix or join them later. In addition, since the substrate is arranged on the motor side where the heat is high, the temperature of the component is increased by receiving heat from the motor, and the heat resistance of the component may be exceeded due to difficulty in radiating heat. In particular, the capacitor is tall and is arranged on the motor side of the board in order to achieve compactness. However, if this is done, it will receive heat from the motor and is difficult to dissipate, so it may become very hot.
この発明の目的は、上記の問題を解決し、軽量化およびコンパクト化を図るとともに、コントローラの基板上の部品の昇温を防止できる電動ポンプユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric pump unit capable of solving the above-described problems, reducing the weight and size, and preventing the temperature rise of components on a controller board.
この発明による電動ポンプユニットは、油の吸入および吐出を行うポンプのポンプハウジング、ポンプ駆動用電動モータを内蔵したモータハウジングおよび電動モータを制御するコントローラが一体状に設けられた電動ポンプユニットにおいて、コントローラの環状基板がポンプハウジングとモータハウジングの間に配置され、基板に取り付けられる部品の少なくとも一部がポンプハウジング側に取り付けられていることを特徴とするものである。 An electric pump unit according to the present invention includes a pump housing for a pump that sucks and discharges oil, a motor housing that incorporates an electric motor for driving a pump, and a controller that controls the electric motor. The annular substrate is disposed between the pump housing and the motor housing, and at least a part of the components attached to the substrate is attached to the pump housing side.
ポンプハウジングは、通常、アルミニウム合金などの金属製で熱容量が大きく、表面積が大きいため、放熱効果が高い。しかも、ポンプハウジング内を一定温度（たとえば１１０℃）以下の油が流れるため、温度上昇が小さい。コントローラの環状基板がポンプハウジングとモータハウジングの間に配置され、基板に取り付けられる少なくとも一部の部品がポンプハウジングに面しているため、この部品の熱が効果的に放熱され、昇温が防止される。 The pump housing is usually made of a metal such as an aluminum alloy, has a large heat capacity, and has a large surface area. In addition, since oil below a certain temperature (for example, 110 ° C.) flows through the pump housing, the temperature rise is small. The controller's annular board is placed between the pump housing and the motor housing, and at least some of the parts attached to the board face the pump housing, so the heat from these parts is effectively dissipated and temperature rise is prevented Is done.
たとえば、基板はポンプハウジングまたはモータハウジングに固定される。たとえば、ポンプハウジングに固定された基板がモータハウジングに接触させられ、あるいは、モータハウジングに固定された基板がポンプハウジングに接触させられる。 For example, the substrate is fixed to a pump housing or a motor housing. For example, a substrate fixed to the pump housing is brought into contact with the motor housing, or a substrate fixed to the motor housing is brought into contact with the pump housing.
ポンプハウジングとモータハウジングが一体化される場合、モータハウジングに収容された電動モータのモータ軸が、ポンプハウジング内に入り込んでポンプに連結される。コントローラの基板が環状であるから、モータ軸やそれを支持するための構成などを基板の内側に位置させることができる。 When the pump housing and the motor housing are integrated, the motor shaft of the electric motor housed in the motor housing enters the pump housing and is connected to the pump. Since the substrate of the controller is annular, the motor shaft and the structure for supporting it can be positioned inside the substrate.
ポンプハウジング側に配置される部品は、たとえば、耐熱性の低いものである。たとえば、コンデンサ、ＦＥＴなどが基板のポンプハウジング側に取り付けられる。 The components arranged on the pump housing side are, for example, those having low heat resistance. For example, a capacitor, FET or the like is attached to the pump housing side of the substrate.
たとえば、基板に取り付けられた少なくとも一部の部品が、直接または伝熱部材を介してポンプハウジングに接触させられている。 For example, at least some components attached to the substrate are brought into contact with the pump housing directly or via a heat transfer member.
このようにすれば、より放熱効果を高めることができる。 If it does in this way, the heat dissipation effect can be heightened more.
伝熱部材としては、たとえば、シリコーンゴムなど、熱伝導率の高い熱硬化性粘弾性樹脂、放熱シートなどが使用される。熱硬化性粘弾性樹脂を使用する場合、たとえば、ポンプハウジングに樹脂を塗布した後、部品が樹脂に圧接するように、基板をポンプハウジングに組み付け、樹脂を硬化させる。このようにすれば、樹脂をポンプハウジングと部品の間隔より少し厚めに塗布すればよく、寸法管理が容易である。 As the heat transfer member, for example, a thermosetting viscoelastic resin having a high thermal conductivity such as silicone rubber, a heat radiating sheet, or the like is used. When using a thermosetting viscoelastic resin, for example, after applying the resin to the pump housing, the substrate is assembled to the pump housing so that the components are pressed against the resin, and the resin is cured. If it does in this way, resin should just be apply | coated to a little thicker than the space | interval of a pump housing and components, and dimension management is easy.
たとえば、基板に取り付けられた少なくとも一部の部品が、基板に面するポンプハウジングの端面に形成された凹部内に入れられている。 For example, at least some of the components attached to the substrate are placed in a recess formed in the end face of the pump housing that faces the substrate.
凹部内に入れられる部品は、たとえば、コンデンサなど、背の高い部品である。 The part put into the recess is a tall part such as a capacitor.
このようにすれば、部品に対向するポンプハウジングの表面積が大きくなり、より放熱効果が高くなる。また、凹所の分だけ基板とポンプハウジングの間隔を小さくすることができ、コンパクト化が可能である。 In this way, the surface area of the pump housing that faces the component is increased, and the heat dissipation effect is further increased. In addition, the distance between the substrate and the pump housing can be reduced by the amount of the recess, and the size can be reduced.
この場合も、部品を直接または伝熱部材を介してポンプハウジングに接触させるのが好ましい。たとえば、上記のような熱硬化性粘弾性樹脂を凹部内に塗布した後、部品を樹脂に圧接するように凹部内に入れ、基板をポンプハウジングに組み付ける。 In this case as well, it is preferable that the component is brought into contact with the pump housing directly or via a heat transfer member. For example, after applying the thermosetting viscoelastic resin as described above into the recess, the component is placed in the recess so as to be pressed against the resin, and the substrate is assembled to the pump housing.
このように、部品の放熱効果が高いため、モータハウジングを合成樹脂製にすることができる。さらに、コントローラの基板がモータのポンプハウジング側に配置されるため、モータハウジングの周壁部と端壁部を一体に形成することができる。また、モータを構成するステータを合成樹脂製のモータハウジングの周壁部と一体にモールドすることもできる。このようにすることにより、全体の軽量化およびコンパクト化が可能である。 Thus, since the heat dissipation effect of components is high, the motor housing can be made of synthetic resin. Furthermore, since the controller board is disposed on the pump housing side of the motor, the peripheral wall portion and the end wall portion of the motor housing can be formed integrally. Moreover, the stator which comprises a motor can also be integrally molded with the surrounding wall part of the motor housing made from a synthetic resin. In this way, the overall weight and size can be reduced.
この発明の電動ポンプユニットによれば、上記のように、コントローラの基板上の部品を効果的に放熱することができ、軽量化およびコンパクト化を図るとともに、部品の昇温を防止することができる。 According to the electric pump unit of the present invention, as described above, it is possible to effectively dissipate the components on the board of the controller, and it is possible to reduce the weight and size, and to prevent the temperature of the components from rising. .
以下、図面を参照して、この発明を自動車のトランスミッション用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。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electric pump unit for an automobile transmission will be described with reference to the drawings.
図１は、この発明の実施形態を示すトランスミッション用電動ポンプユニットの主要部の縦断面図である。以下の説明において、図１の左側を前、右側を後とし、前から見たときの左右を左右とする。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an electric pump unit for transmission showing an embodiment of the present invention. In the following description, the left side of FIG. 1 is the front, the right side is the rear, and the left and right when viewed from the front are the left and right.
電動ポンプユニットは、油の吸入および吐出を行うポンプ(1)のポンプハウジング(2)、ポンプ駆動用電動モータ(3)を内蔵したモータハウジング(4)および電動モータ(3)を制御するコントローラ(5)が一体状に設けられたものである。この例では、ポンプ(1)は内歯歯車ポンプ、モータ(3)は３相巻線を有するセンサレス制御ブラシレスＤＣモータである。 The electric pump unit includes a pump housing (2) of a pump (1) that sucks and discharges oil, a motor housing (4) that incorporates an electric motor (3) for driving the pump, and a controller that controls the electric motor (3) ( 5) is provided integrally. In this example, the pump (1) is an internal gear pump, and the motor (3) is a sensorless control brushless DC motor having a three-phase winding.
ポンプハウジング(2)は、前側半体（ポンププレート）(6)と後側半体(7)（ポンプハウジング）からなる。前側半体(6)は、板状をなす。後側半体(7)は、周壁部(7a)の後端に後壁部(7b)が一体に形成されて前部が開口した厚肉短円筒状をなす。後側半体(7)の周壁部(7a)の前端面が前側半体(6)の後端面にＯリング(8)を介して固定されている。モータハウジング(4)は周壁部(4a)の後端に後端壁部(4b)が一体に形成されて前部が開口した厚肉円筒状をなし、周壁部(4a)の前端面が後側半体(7)の後端面にシール部材(9)を介して固定されている。この例では、ポンプハウジング(2)の両半体(6)(7)およびモータハウジング(4)の周壁部(4a)が複数のボルト(10)により互いに固定されている。ポンプハウジング(2)の両半体(6)(7)は、アルミニウム合金などの金属製である。モータハウジング(4)は、合成樹脂製である。 The pump housing (2) includes a front half (pump plate) (6) and a rear half (7) (pump housing). The front half (6) is plate-shaped. The rear half (7) has a thick short cylindrical shape in which the rear wall (7b) is integrally formed at the rear end of the peripheral wall (7a) and the front is open. The front end face of the peripheral wall (7a) of the rear half (7) is fixed to the rear end face of the front half (6) via an O-ring (8). The motor housing (4) has a thick cylindrical shape in which the rear end wall (4b) is integrally formed at the rear end of the peripheral wall (4a) and the front is open, and the front end surface of the peripheral wall (4a) is the rear. It is fixed to the rear end face of the side half (7) via a seal member (9). In this example, both halves (6) and (7) of the pump housing (2) and the peripheral wall portion (4a) of the motor housing (4) are fixed to each other by a plurality of bolts (10). Both halves (6) and (7) of the pump housing (2) are made of metal such as aluminum alloy. The motor housing (4) is made of synthetic resin.
ポンプハウジング(2)内の後側半体(7)の前面に、横断面円形のポンプ室(11)が形成されている。ポンプ室(11)内にアウタギヤ（アウタロータ）(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（インナロータ）(13)が回転自在に配置されている。ポンプハウジング(2)の前側半体(6)には、ポンプ室(11)に連通する油吸入口(14)および油吐出口(15)が形成されている。ポンプハウジング(2)の後側半体(7)の後壁部(7b)の中心部に、ポンプ室(11)に連通する円形穴(16)が形成され、その周囲に、後方に突出した支持円筒部(17)が一体に形成されている。 A pump chamber (11) having a circular cross section is formed on the front surface of the rear half (7) in the pump housing (2). An outer gear (outer rotor) (12) is rotatably accommodated in the pump chamber (11), and an inner gear (inner rotor) (13) meshing with the outer gear (12) is rotatably disposed inside the outer gear (12). An oil suction port (14) and an oil discharge port (15) communicating with the pump chamber (11) are formed in the front half (6) of the pump housing (2). A circular hole (16) communicating with the pump chamber (11) is formed at the center of the rear wall (7b) of the rear half (7) of the pump housing (2), and protrudes rearward around the periphery thereof. The support cylindrical portion (17) is integrally formed.
モータハウジング(4)の周壁部(4a)の前部外周面に、コネクタ(18)が一体に形成されている。 A connector (18) is integrally formed on the outer peripheral surface of the front portion of the peripheral wall (4a) of the motor housing (4).
モータ(3)は、前後方向にのびるポンプ駆動モータ軸(19)と、モータ軸(19)の後部に固定されたモータロータ(20)と、モータロータ(20)の周囲に配置されたモータステータ(21)とを備えている。 The motor (3) includes a pump drive motor shaft (19) extending in the front-rear direction, a motor rotor (20) fixed to the rear portion of the motor shaft (19), and a motor stator (21) disposed around the motor rotor (20). ).
ステータ(21)は、積層鋼板よりなるコア(22)にインシュレータ（合成樹脂製絶縁体）(23)が組み込まれ、インシュレータ(23)の部分にステータコイル(24)が巻きつけられたものである。ステータ(21)はモータハウジング(4)の周壁部(4a)と一体にモールドされ、コア(22)の内周面が周壁部(4a)の内周に露出している。図示は省略したが、コイル(24)はコネクタに接続されている。 The stator (21) is an insulator (synthetic resin insulator) (23) incorporated in a core (22) made of laminated steel sheets, and a stator coil (24) is wound around the insulator (23). . The stator (21) is molded integrally with the peripheral wall (4a) of the motor housing (4), and the inner peripheral surface of the core (22) is exposed to the inner periphery of the peripheral wall (4a). Although not shown, the coil (24) is connected to the connector.
モータ軸(19)の後端寄りの部分が、後側半体(7)の支持円筒部(17)に設けられた軸受装置(25)により回転自在に片持ち支持されている。この例では、軸受装置(25)は、前後に隣接する２個の転がり軸受である玉軸受(26)よりなり、各軸受(26)の内輪(26a)がモータ軸(19)に固定され、外輪(26b)が支持円筒部(17)に固定されている。モータ軸(19)の前部は、後側半体(7)の穴(16)の部分を貫通してポンプ室(11)内に進入し、その前端部がインナギヤ(13)に連結されている。支持円筒部(17)内の軸受装置(25)より前側の部分とモータ軸(19)の間に、シール(27)が設けられている。 A portion near the rear end of the motor shaft (19) is cantilevered rotatably by a bearing device (25) provided on a support cylindrical portion (17) of the rear half (7). In this example, the bearing device (25) includes two ball bearings (26) which are adjacent to the front and rear, and the inner ring (26a) of each bearing (26) is fixed to the motor shaft (19). The outer ring (26b) is fixed to the support cylindrical portion (17). The front part of the motor shaft (19) passes through the hole (16) part of the rear half (7) and enters the pump chamber (11), and its front end is connected to the inner gear (13). Yes. A seal (27) is provided between a portion of the support cylindrical portion (17) in front of the bearing device (25) and the motor shaft (19).
モータロータ(20)は、円筒状のロータ本体（バックヨーク）(28)の外周に合成樹脂製の永久磁石保持部材(29)が固定状に設けられ、保持部材(29)を周方向に等分する複数箇所にセグメント形状の永久磁石(30)が保持されたものである。ロータ本体(28)は、たとえば金属の焼結体で、モータ軸(19)の後端部に固定されたフランジ部(28a)と、フランジ部(28a)の外周縁に一体に形成されてモータ軸(19)を囲むようにステータ(21)の内側を前方にのびた円筒部(28b)とからなる。モータ軸(19)の後端に形成された小径部(19a)が、ロータ本体(28)のフランジ部(28a)の中心に形成された穴(37)に圧入されている。 In the motor rotor (20), a synthetic resin permanent magnet holding member (29) is fixedly provided on the outer periphery of a cylindrical rotor body (back yoke) (28), and the holding member (29) is equally divided in the circumferential direction. The segment-shaped permanent magnet (30) is held at a plurality of locations. The rotor body (28) is, for example, a metal sintered body, and is integrally formed on the flange (28a) fixed to the rear end of the motor shaft (19) and the outer peripheral edge of the flange (28a). A cylindrical portion (28b) extends forward from the inside of the stator (21) so as to surround the shaft (19). A small diameter portion (19a) formed at the rear end of the motor shaft (19) is press-fitted into a hole (37) formed at the center of the flange portion (28a) of the rotor body (28).
モータ軸(19)、ロータ(20)およびポンプ(1)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(25)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(25)を構成する２個の玉軸受(26)の間にある。 The axial position of the center of gravity of the rotating part including the motor shaft (19), the rotor (20), and the inner gear (13) of the pump (1) is within the axial range of the bearing device (25). In this example, the axial position of the center of gravity is between the two ball bearings (26) constituting the bearing device (25).
コントローラ(5)の基板(31)は穴あき円板状の環状基板であり、ポンプハウジング(2)とモータハウジング(4)の間に配置されている。基板(31)は後側半体(7)の支持円筒部(17)の周囲に配置され、図示しないねじなどによりモータハウジング(4)の周壁部(4a)の前向きの面に固定されており、モータ軸(19)が基板(31)の内側を通っている。また、基板(31)は、後側半体(7)の後壁部(7b)の後向きの面に接触している。基板(31)には、コントローラ(5)を構成する電装部品(32)が装着されている。図面には、部品(32)として、基板(31)の前面に取り付けられたコンデンサが１つだけ示されているが、基板(31)の前面の適宜な箇所に複数の部品が装着される。部品は、基板(31)の後面にも装着されてもよい。部品(32)に対応するポンプハウジング(2)の前側半体(6)の後面に円形凹部(33)が形成され、後側半体(7)の前面に形成された円形凸部(34)がこの凹部(33)に密にはめ合わされている。凸部(34)に対応する後側半体(7)の後面に、凸部(34)の内側に達するテーパ穴状の凹部(35)が形成されている。そして、基板(31)上の部品(32)が、凹部(35)内に入り込んでいる。両半体(6)(7)間のＯリング(8)はポンプ室(11)の中心に対して偏心しており、ポンプ室(11)ならびに両半体(6)(7)の凹部(33)および凸部(34)は、Ｏリング(8)の内側に位置している。 The substrate (31) of the controller (5) is a perforated disc-shaped annular substrate, and is disposed between the pump housing (2) and the motor housing (4). The board (31) is arranged around the support cylindrical part (17) of the rear half (7), and is fixed to the front face of the peripheral wall part (4a) of the motor housing (4) by screws or the like (not shown). The motor shaft (19) passes through the inside of the substrate (31). The substrate (31) is in contact with the rearward surface of the rear wall (7b) of the rear half (7). An electrical component (32) constituting the controller (5) is mounted on the substrate (31). In the drawing, only one capacitor attached to the front surface of the substrate (31) is shown as the component (32), but a plurality of components are mounted at appropriate locations on the front surface of the substrate (31). The component may also be mounted on the rear surface of the substrate (31). A circular recess (33) is formed on the rear surface of the front half (6) of the pump housing (2) corresponding to the component (32), and a circular protrusion (34) formed on the front surface of the rear half (7). Is closely fitted in the recess (33). A tapered hole-like concave portion (35) reaching the inside of the convex portion (34) is formed on the rear surface of the rear half (7) corresponding to the convex portion (34). The component (32) on the substrate (31) enters the recess (35). The O-ring (8) between the two halves (6) and (7) is eccentric with respect to the center of the pump chamber (11), and the recesses (33) of the pump chamber (11) and the halves (6) and (7) (33) ) And the convex portion (34) are located inside the O-ring (8).
モータハウジング(4)の後端壁部(4b)の中心に円形穴(38)が形成され、この穴(38)を塞ぐように、ベントフィルタ(39)が後端壁部(4b)の後面に固定されている。穴(38)の内径は、ロータ本体(28)の穴(37)の内径より大きい。 A circular hole (38) is formed in the center of the rear end wall (4b) of the motor housing (4), and the vent filter (39) is disposed on the rear surface of the rear end wall (4b) so as to close the hole (38). It is fixed to. The inner diameter of the hole (38) is larger than the inner diameter of the hole (37) of the rotor body (28).
ポンプハウジング(2)は金属製で、熱容量が大きく、表面積が大きいため、放熱効果が高い。しかも、ポンプハウジング(2)内を一定温度以下の油が流れるため、温度上昇が小さい。コントローラ(5)の基板(31)がポンプハウジング(2)とモータハウジング(4)の間に配置され、基板(31)上の部品(32)がポンプハウジング(2)に面しているため、部品(32)の熱が効果的に放熱され、昇温が防止される。ポンプハウジング(2)に凹部(35)が形成されて、その表面積が大きくなっているため、放熱効果がさらに高い。部品(32)がポンプハウジング(2)に形成された凹部(35)内に入り込んで、広い面積でポンプハウジング(2)と対向しているため、さらに効果的に放熱が行われる。また、凹部(35)により背の高い部品(32)の軸方向の長さが吸収され、基板(31)をポンプハウジング(2)とモータハウジング(4)の間に配置しても、ユニット全体の軸方向の寸法が大きくなることがない。 The pump housing (2) is made of metal, has a large heat capacity, and has a large surface area. In addition, since the oil below a certain temperature flows through the pump housing (2), the temperature rise is small. Since the board (31) of the controller (5) is arranged between the pump housing (2) and the motor housing (4), and the component (32) on the board (31) faces the pump housing (2), The heat of the component (32) is effectively dissipated and temperature rise is prevented. Since the recess (35) is formed in the pump housing (2) and its surface area is increased, the heat dissipation effect is further enhanced. Since the component (32) enters the recess (35) formed in the pump housing (2) and faces the pump housing (2) over a wide area, heat is radiated more effectively. In addition, the concave part (35) absorbs the axial length of the tall part (32), and even if the substrate (31) is placed between the pump housing (2) and the motor housing (4), the entire unit The dimension in the axial direction is not increased.
好ましくは、部品(32)の一部がポンプハウジング(2)と直接接触している。また、部品(32)の一部が伝熱部材を介してポンプハウジング(2)に間接的に接触していてもよい。このようにすれば、より放熱効果を高めることができる。伝熱部材としては、たとえば、シリコーンゴムなど、熱伝導率の高い熱硬化性粘弾性樹脂、放熱シートなどが使用される。熱硬化性粘弾性樹脂を使用する場合、図面に想像線（鎖線）で示すように、凹部(35)内に伝熱部材(36)が充填される。たとえば、凹部(35)内に適量の伝熱部材(36)を塗布した後に、基板(31)をポンプハウジング(2)に固定して、部品(32)を凹部(35)に入れるとともに、伝熱部材(36)に圧接させ、その状態で伝熱部材(36)を硬化させることにより、伝熱部材(36)を凹部(35)内に充填する。ポンプハウジング(2)の表面に凹凸を形成することなどにより、その表面積を増大させて、放熱効果をより高めるようにしてもよい。 Preferably, a part of the part (32) is in direct contact with the pump housing (2). Further, a part of the component (32) may indirectly contact the pump housing (2) via the heat transfer member. If it does in this way, the heat dissipation effect can be heightened more. As the heat transfer member, for example, a thermosetting viscoelastic resin having a high thermal conductivity such as silicone rubber, a heat radiating sheet, or the like is used. When a thermosetting viscoelastic resin is used, the heat transfer member (36) is filled in the recess (35) as indicated by an imaginary line (chain line) in the drawing. For example, after applying an appropriate amount of the heat transfer member (36) in the recess (35), the substrate (31) is fixed to the pump housing (2), and the component (32) is placed in the recess (35). The heat transfer member (36) is filled in the recess (35) by being brought into pressure contact with the heat member (36) and curing the heat transfer member (36) in this state. The surface area of the pump housing (2) may be increased to increase the surface area, thereby increasing the heat dissipation effect.
ポンプハウジング(2)には、上記のような凹部(35)でなく、両半体(6)(7)を前後に貫通する穴を形成し、この穴に基板(31)上の部品を入り込ませるようにしてもよい。その場合、Ｏリング(8)は、上記貫通穴より内側に位置させられる。 In the pump housing (2), not only the recess (35) as described above, but also a hole that penetrates both halves (6) and (7) forward and backward, and the parts on the board (31) are inserted into this hole. You may make it let. In that case, the O-ring (8) is positioned inside the through hole.
基板(31)の前面には、コンデンサだけでなく、たとえばＦＥＴなど、耐熱性の低い部品が装着されるが、背の高くない部品などについては、ポンプハウジング(2)に凹部を形成せずに、部品をポンプハウジング(2)の端面に対向させるようにしてもよい。その場合も、好ましくは、部品を直接または伝熱部材を介して間接的にポンプハウジング(2)に接触させる。 On the front surface of the substrate (31), not only capacitors but also low heat-resistant parts such as FETs are mounted, but for parts that are not tall, do not form a recess in the pump housing (2). The component may be opposed to the end surface of the pump housing (2). In that case also, the component is preferably brought into contact with the pump housing (2) directly or indirectly via a heat transfer member.
上記の電動ポンプユニットは、たとえば、次のようにして組み立てられる。 The electric pump unit is assembled, for example, as follows.
まず、ベントフィルタ(39)が取り付けられていない状態のモータハウジング(4)の後端壁部(4b)に、位置決め治具を固定する。位置決め治具には、貫通状のガイド穴を有するガイド筒部が設けられおり、ガイド筒部が後端壁部(4b)の穴(38)を通って前方にのびている。このガイド筒部のガイド穴に、ガイドピンを前後に移動するように挿入する。ガイドピンはばねなどの弾性部材で前向きに付勢されており、ガイド筒部の前端より前方に突出している。次に、永久磁石保持部材(29)および永久磁石(30)が取り付けられたロータ本体(28)の穴(37)にガイドピンを挿入し、ガイドピンを案内にして、モータロータ(20)をガイド筒部の前端に当たるまで後方に移動させ、モータステータ(21)の内側に組み込む。次に、軸受装置(25)が取り付けられたモータ軸(19)の小径部(19a)を、ガイド筒部により後方への移動が阻止されているロータ本体(28)の穴(37)に挿入し、ガイドピンを後方に押し出すようにしながら、穴(37)に圧入する。次に、基板(31)をモータハウジング(4)の周壁部(4a)に固定し、必要箇所のはんだ付けを行う。次に、シール(27)が取り付けられた後側半体(7)の支持円筒部(17)を、モータ軸(19)上の軸受装置(25)の外側にはめ合わせる。このとき、必要があれば、後側半体(7)の後壁(7b)の後面や凹部(35)内に熱硬化性粘弾性樹脂などの伝熱部材を塗布しておく。次に、モータ軸(19)の前端部にインナギヤ(13)を固定するとともに、アウタギヤ(12)を組み付け、後側半体(7)に前側半体(6)を組み合わせ、両半体(6)(7)をモータハウジング(4)と固定する。このようにして、ポンプ(1)、モータ(3)および基板(31)の組み付けが終わったならば、治具を取り外し、ベントフィルタ(39)の外周部をモータハウジング(4)の後端壁部(4b)後面の(38)の周囲に熱溶着により固定する。 First, a positioning jig is fixed to the rear end wall (4b) of the motor housing (4) in a state where the vent filter (39) is not attached. The positioning jig is provided with a guide tube portion having a penetrating guide hole, and the guide tube portion extends forward through the hole (38) of the rear end wall portion (4b). A guide pin is inserted into the guide hole of the guide tube portion so as to move back and forth. The guide pin is biased forward by an elastic member such as a spring, and protrudes forward from the front end of the guide tube portion. Next, a guide pin is inserted into the hole (37) of the rotor body (28) to which the permanent magnet holding member (29) and the permanent magnet (30) are attached, and the motor rotor (20) is guided using the guide pin as a guide. It is moved rearward until it hits the front end of the cylindrical portion, and is incorporated inside the motor stator (21). Next, the small diameter portion (19a) of the motor shaft (19) to which the bearing device (25) is attached is inserted into the hole (37) of the rotor body (28) that is prevented from moving backward by the guide tube portion. Then, the guide pin is pushed into the hole (37) while pushing backward. Next, the substrate (31) is fixed to the peripheral wall portion (4a) of the motor housing (4), and soldering is performed on necessary portions. Next, the support cylindrical portion (17) of the rear half (7) to which the seal (27) is attached is fitted to the outside of the bearing device (25) on the motor shaft (19). At this time, if necessary, a heat transfer member such as a thermosetting viscoelastic resin is applied to the rear surface of the rear wall (7b) of the rear half (7) and the recess (35). Next, the inner gear (13) is fixed to the front end of the motor shaft (19), the outer gear (12) is assembled, the front half (6) is combined with the rear half (7), and both halves (6 ) (7) is fixed to the motor housing (4). When the assembly of the pump (1), the motor (3) and the substrate (31) is completed in this way, the jig is removed, and the outer periphery of the vent filter (39) is attached to the rear end wall of the motor housing (4). It is fixed by heat welding around (38) on the rear surface of the part (4b).
車両の走行中は、モータ(3)は停止し、したがって、ポンプ(1)も停止している。 While the vehicle is running, the motor (3) is stopped, and therefore the pump (1) is also stopped.
車両停止中に、モータ(3)が動作し、これによりポンプ(1)も動作する。ポンプ(1)が動作すると、図示しない油吸入管などを通して、油が油吸入口(14)からポンプ室(11)内に吸入され、油吐出口(15)から吐出され、図示しない油吐出管などを通してトランスミッションの所要箇所に供給される。 While the vehicle is stopped, the motor (3) is operated, whereby the pump (1) is also operated. When the pump (1) is operated, the oil is sucked into the pump chamber (11) from the oil suction port (14) through the oil suction pipe (not shown) and discharged from the oil discharge port (15), and the oil discharge pipe (not shown). It is supplied to the required part of the transmission through.
上記の電動ポンプユニットでは、モータ軸(19)の軸方向１箇所が軸受装置(25)により片持ち支持され、その軸受装置(25)の外周を取り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(19)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(19)、モータロータ(20)およびポンプ(1)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(25)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、上記重心位置が、軸受装置(25)を構成する２個の玉軸受(26)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(2)に一体に形成された円筒部(17)だけで軸受装置(25)を支持することができ、他に軸受装置が不要である。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ンパクト化が可能である。 In the above electric pump unit, one axial direction of the motor shaft (19) is cantilevered by the bearing device (25), and the motor rotor (20) is provided so as to surround the outer periphery of the bearing device (25). Because of the structure, the length of the motor shaft (19) can be shortened, and further downsizing is possible. Further, since the axial position of the center of gravity of the rotating part including the motor shaft (19), the motor rotor (20) and the inner gear (13) of the pump (1) is within the axial range of the bearing device (25), the rotating part Can be stably rotated. Furthermore, since the position of the center of gravity is between the two ball bearings (26) constituting the bearing device (25), the rotating part can be rotatably supported more stably. Further, the bearing device (25) can be supported only by the cylindrical portion (17) formed integrally with the pump housing (2), and no other bearing device is required. For this reason, the number of parts can be further reduced, and further weight reduction and downsizing can be achieved.
上記の電動ポンプユニットでは、基板(31)がポンプハウジング(2)とモータハウジング(4)の間に配置されているため、モータハウジング(4)の周壁部(4a)と後端壁部(4b)を一体に形成することができる。このため、ユニットをさらにコンパクト化することができる。モータ(3)のステータ(21)がモータハウジング(4)と一体にモールドされているので、さらにコンパクトにすることができる。また、このようなモータハウジング(4)が合成樹脂製であるから、さらに軽量化が可能である。しかし、モータハウジング(4)の周壁部(4a)と後端壁部(4b)は一体に形成されたものでなくてもよく、モータ(3)のステータ(21)はモータハウジング(4)と一体にモールドされたものでなくてもよい。 In the electric pump unit described above, since the substrate (31) is disposed between the pump housing (2) and the motor housing (4), the peripheral wall portion (4a) and the rear end wall portion (4b) of the motor housing (4) are arranged. ) Can be formed integrally. For this reason, the unit can be further downsized. Since the stator (21) of the motor (3) is molded integrally with the motor housing (4), it can be made more compact. Further, since the motor housing (4) is made of synthetic resin, the weight can be further reduced. However, the peripheral wall portion (4a) and the rear end wall portion (4b) of the motor housing (4) may not be formed integrally, and the stator (21) of the motor (3) is connected to the motor housing (4). It does not have to be molded integrally.
上記の実施形態では、モータロータ(20)が、円筒状のロータ本体(28)の外周部に固定状に設けられた合成樹脂製の永久磁石保持部材(29)に、複数の永久磁石(30)が保持されているものであるから、永久磁石(30)をロータ本体(29)に接着剤で固定する必要がなく、剥がれのおそれがない。 In the above embodiment, the motor rotor (20) has a plurality of permanent magnets (30) on a synthetic resin permanent magnet holding member (29) fixedly provided on the outer peripheral portion of the cylindrical rotor body (28). Therefore, it is not necessary to fix the permanent magnet (30) to the rotor body (29) with an adhesive, and there is no possibility of peeling.
電動ポンプ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。 The overall configuration of the electric pump unit and the configuration of each unit are not limited to those of the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
また、この発明は、トランスミッション用電動ポンプユニット以外の電動ポンプユニットにも適用できる。 Moreover, this invention is applicable also to electric pump units other than the electric pump unit for transmissions.
(1) ポンプ
(2) ポンプハウジング
(3) 電動モータ
(4) モータハウジング
(5) コントローラ
(31) 基板
(32) 部品
(35) 凹部
(36) 伝熱部材
(1) Pump
(2) Pump housing
(3) Electric motor
(4) Motor housing
(5) Controller
(31) Board
(32) Parts
(35) Recess
(36) Heat transfer member
Claims (3)
コントローラの環状基板がポンプハウジングとモータハウジングの間に配置され、基板に取り付けられる部品の少なくとも一部がポンプハウジング側に取り付けられていることを特徴とする電動ポンプユニット。 In an electric pump unit in which a pump housing for sucking and discharging oil, a motor housing incorporating a pump driving electric motor, and a controller for controlling the electric motor are integrally provided,
An electric pump unit, wherein an annular substrate of a controller is disposed between a pump housing and a motor housing, and at least a part of components attached to the substrate is attached to the pump housing side.
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