JPH08214475A - 電動ウォータポンプ - Google Patents

電動ウォータポンプ

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JPH08214475A
JPH08214475A JP1585095A JP1585095A JPH08214475A JP H08214475 A JPH08214475 A JP H08214475A JP 1585095 A JP1585095 A JP 1585095A JP 1585095 A JP1585095 A JP 1585095A JP H08214475 A JPH08214475 A JP H08214475A
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JP
Japan
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stator core
pump chamber
cooling passage
chamber
motor
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Withdrawn
Application number
JP1585095A
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English (en)
Inventor
Atsushi Ito
淳志 伊藤
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステータコアのうず電流発生を抑制するとと
もにステータコアを冷却してモータ効率を向上すること
ができる電動ウォターポンプを提供すること。 【構成】 隔壁5で隔てられたモータ室10とポンプ室
20とを形成するケーシング1と、塊状鉄心からなりモ
ータ室10内に設けられたステータコア11と、複数の
ステータコア11に面対向して配設されたロータマグネ
ット21を有しポンプ室20内に回動自在に設けられた
羽根車22と、を備え、ステータコア11は、その磁軸
方向に延びて穿設されるとともにロータマグネット21
との対向面11aにその始端および終端がそれぞれ開口
した冷却通路12を有し、隔壁5は、冷却通路12をポ
ンプ室20へ連通する貫通孔6を有し、冷却通路12が
ポンプ室20と連通されてポンプ室20内の流体が冷却
通路12内に循環可能に形成されてなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却系統等に
設けられる電動ウォータポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電動ウォータポンプには、薄形化
されてコンパクトなアキシアルエアギャップ形のブラシ
レスDCモータを使用した構造のものが知られている。
【0003】このような電動ウォータポンプは、例え
ば、図4に符号POで示す如く、ケーシング51内に、
隔壁54で隔てられたモータ室52とポンプ室53とを
備えている。モータ室52には、ステータコイル55が
巻かれた複数のステータコア56が配設されており、ポ
ンプ室53には、エアギャップAを介してステータコア
56に面対抗したロータマグネット57を有するととも
に、ポンプ室53内を回動自在に支持された羽根車58
が設けられて構成されていた。なお、符号53a,53
bは、それぞれポンプ室53の吸込口,吐出口である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の電動
ウォータポンプPOでは、一般には、経済性重視のた
め、ステータコア56に軟磁性材からなる塊状棒材を使
用しており、そのため、ステータコア56には、図5に
円形矢印で示すようにうず電流が流れ、磁化を妨げてモ
ータ効率を低下させるとともに、発熱量が大きくなると
いう問題があった。
【0005】なお、モータ等におけるステータコアのう
ず電流低減技術としては、ステータコア先端の対向面に
複数本の溝を設ける技術が知られている(例えば、特開
平5−184088号公報参照)。しかし、ステータコ
アが成層鉄心であるため、電動ウォータポンプにおいて
は、モータ部のシール構造が困難であるという問題があ
った。
【0006】また、モータ等における発熱対策の技術と
して、ステータコアに冷却水用パイプを貫通し、冷却水
を通して冷却する技術が知られている(例えば、実開昭
56−92472号公報参照)。しかし、この冷却構造
は、冷却水用パイプの出,入口がステータコアの側面に
あるため、電動ウォータポンプのステータコアのよう
に、ステータコア全側面にステータコイルが巻装され、
磁極の一方が隔壁でシールされ、他方がケーシングに密
接しているコア構造には適用できなかった。
【0007】本発明は、上記の問題点にかんがみてなさ
れたものであり、ステータコアのうず電流発生を抑制す
るとともにステータコアを冷却してモータ効率を向上す
ることのできる電動ウォータポンプを提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、本発明の電動ウォー
タポンプは、隔壁で隔てられたモータ室とポンプ室とを
形成するケーシングと、塊状鉄心からなり前記モータ室
内に設けられてそれぞれステータコイルが巻かれたステ
ータコアと、前記複数のステータコアに面対向して配設
されたロータマグネットを有し前記ポンプ室内に回動自
在に設けられた羽根車と、を備えた電動ウォータポンプ
であって、前記ステータコアは、その磁軸方向に延びて
穿設されるとともに前記ロータマグネットとの対向面に
その始端および終端がそれぞれ開口した冷却通路を有
し、 前記隔壁は、前記冷却通路をポンプ室へ連通する
貫通孔を有し、前記冷却通路が前記ポンプ室と連通され
て前記ポンプ室内の流体が前記冷却通路内に循環可能に
形成されてなることを特徴とする電動ウォータポンプで
ある。
【0009】また、前記ステータコアの先端部が前記隔
壁の貫通孔を貫通し前記対向面が前記ポンプ室内に露出
されてなることが望ましい。
【0010】また、前記ステータコアの先端部と前記隔
壁の貫通孔との間に環状シール部材を介装し、前記モー
タ室とポンプ室との間を密封してなることが望ましい。
【0011】また、前記冷却通路は、磁軸方向の深さが
前記対向面とロータマグネットとの間の距離よりも大に
形成されてなることが望ましい。
【0012】
【作用】この発明は上記のように構成されたものであ
り、冷却通路は、ステータコアに発生するうず電流の流
れを遮り、うず電流を小さくしてステータコアのうず電
流損失を低減する。
【0013】また、冷却通路の開口位置によるポンプ室
内の流体圧力差や、冷却水の温度による自然対流によっ
て、ポンプ室内の流体が、一開口部より冷却通路へ流入
し、折返して他開口部よりポンプ室へ循環して、ステー
タコアを冷却する。
【0014】また、環状シール部材は、ポンプ室内へ露
出したステータコア先端部と隔壁との間を密封して、モ
ータ室のシール性を保持している。
【0015】さらに、冷却通路は流入した流体をステー
タコアの深奥部へ導いて、ステータコアを冷却する。
【0016】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。
【0017】実施例の電動ウォータポンプP1は、図1
〜3に示すように、隔壁5で隔てられたモータ室10,
ポンプ室20を形成するケーシング1と、モータ室10
内に設けられステータコイル15が巻かれた複数のステ
ータコア11と、ロータマグネット21を有しポンプ室
20内に回動自在に設けられた羽根車22とを備え、ス
テータコア11は、磁軸方向に延びる冷却通路12を有
し、隔壁5は、冷却通路12をポンプ室20へ連通する
貫通孔6を有して構成されている。
【0018】ケーシング1は、それぞれ非磁性材料から
なるモータケーシング2と、流体Lの吸込口3a,吐出
口3bを有するポンプケーシング3とからなり、隔壁5
を挟装してボルト4により一体に形成されている。
【0019】隔壁5は、実施例では非磁性材料、例えば
PPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド樹脂)の成形
品からなり、中央部にボス部5aを有するとともに、所
定位置に、ステータコア11の先端部をそれぞれ貫装す
る複数の貫通孔6が穿設されている。なお、貫通孔6に
は、後述するシール用のOリング18を支持する環状溝
6aが設けられている。
【0020】モータ室10には、ステータコイル15が
巻かれた4個のステータコア11が放射状に配設されて
いる。ステータコア11は、塊状丸棒形の軟磁性材より
なり、実施例では、その先端の対向面11aに4個の開
口部12aを有する冷却通路12が設けられている。な
お、ステータコア11は4個に限定されるものではな
く、3個以上あればよい。
【0021】この冷却通路12は、ステータコア11の
磁軸方向(図1の上下方向)に延びる4個の縦穴(図符
号省略)が平面視、放射状に穿設され、4個の縦穴下部
に、それらを連通し通路を折返す折返し部12bが形成
されている。これにより、冷却通路12の始端となる一
開口部12aは、一縦穴・折返し部12b・他の縦穴を
経て、他の開口部12a(冷却通路12の終端)へ通じ
るように形成されている。
【0022】また、冷却通路12の深さB(対向面11
aと折返し部12bとの間の距離)は、後述するエアギ
ャップAよりも大に形成され、ステータコア11の深奥
部まで冷却するように構成されている。なお、符号13
は軟磁性材よりなり冷却通路12を対向面11aへ折返
す折返し部12bを形成する蓋状部材である。
【0023】ステータコイル15は、ステータコア11
の軸方向長さよりも短いボビン16に巻装されて、それ
ぞれステータコア11の外周に嵌装されている。ステー
タコイル15が嵌装されたステータコア11は、その先
端部11bが隔壁5の貫通孔6を貫通し、対向面11a
がポンプ室20側に露出するとともに、隔壁5上面と面
一になるように形成されている。
【0024】また、貫通孔6の環状溝6aには、コム状
弾性体からなり環状シール部材であるOリング18が嵌
装されて、モータ室10とポンプ室20との間のシール
性を確保している。なお、対向面11aは隔壁5上面よ
りポンプ室20内に突出形成されてもよい。
【0025】ポンプ室20には、ロータマグネット21
を取付けた羽根車22が、隔壁5のボス部5aに立設さ
れた軸25により回動自在に支持されている。ロータマ
グネット21は、周方向にNS極が着磁された円環状の
永久磁石からなり、羽根車22の円板部22a下面に、
ステータコア11の対向面11aに所定の距離(エアギ
ャップA)をおいて固着されている。また、羽根車22
中央部のボス22bには、軸受23が固着されて、軸2
5との円滑な回動が保持され、Cリング24により軸方
向位置を規制されている。
【0026】このように構成された電動ウォータポンプ
P1は、各ステータコイル15に通電することにより、
ステータコア11にロータマグネット21を吸着する磁
力が発生し、羽根車22が回転して、流体Lを吸込口3
aから吸込んで吐出口3bから排出する。
【0027】このとき、各ステータコア11に発生する
うず電流は、図3に示すように、冷却通路12により流
れを遮られ、うず電流は小さくなりうず電流損失を低減
する。また、ポンプ室20内における流体Lの圧力は、
ポンプ室20の外周側ほど高く、冷却通路12の各開口
部12aには、その開口位置によって圧力差が存在す
る。この圧力差により、一部の流体Lが高圧側の開口部
12aより冷却通路12に流入し、すなわち、一縦穴よ
り折返し部12b、他縦穴を経て低圧側の開口部12a
よりポンプ室20へ循環し、ステータコア11を磁軸方
向にほぼ往復流通して冷却する。また、冷却水の温度差
による冷却通路12内での自然対流によっても冷却す
る。
【0028】上述のうず電流発生の抑制によるうず電流
損失の低減、および冷却通路12によるステータコア1
1の冷却により発熱を減少して、電動ウェータポンプP
1のモータ効率を向上している。また、対向面11aが
ポンプ室20内でロータマグネット21に直接対向して
いるので、エアギャップAを少なくしてモータ効率の向
上に寄与している。
【0029】一方、隔壁5の貫通孔6に設けられたOリ
ング18は、隔壁5とともにモータ室10とポンプ室2
0との間を密封して、流体Lのモータ室10内への侵入
を防止している。
【0030】なお、この発明は上述の説明および図例に
制限されることなく、この発明の技術的思想から逸脱し
ない範囲において、その実施態様を変更することができ
る。例えば、冷却通路の開口部の周囲に、それぞれ軸方
向に突出する環状リブを形成し、隔壁には、上記環状リ
ブにそれぞれ対応した貫通孔を設け、各貫通孔を各環状
リブにそれぞれ嵌装してもよい。また、冷却通路におけ
る縦穴の数は自在である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動ウォ
ータポンプによれば、対向面に始端と終端が開口した冷
却通路により、ステータコアのうず電流の流れが遮られ
るので、うず電流を小さくしてうず電流損失を低減する
ことができる。また、ポンプ室内の流体が、各開口部間
の圧力差や冷却水の自然対流により冷却通路を循環する
とともに、ステータコアの深奥部まで導入されるので、
ステータコアを冷却することができる。従って、うず電
流損失の低減と発熱減少とによりモータ効率を向上させ
ることができる。
【0032】また、隔壁に設けられた環状シール部材
は、ステータコア先端部と隔壁との間を密封して、モー
タ部のシール性を長期間保持することができる。
【0033】このように、本発明によれば、別段の冷却
水用パイプを設けることなく、簡潔かつ効果的にステー
タコアを冷却することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の電動ウォータポンプの断面
図。
【図2】図1のステータコアの横断面図。
【図3】本実施例のうず電流の流れを示す説明図。
【図4】従来例の電動ウォータポンプを示す断面図。
【図5】従来例のうず電流の流れを示す説明図。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 モータケーシング 3 ポンプケーシング 5 隔壁 6 貫通孔 10 モータ室 11 ステータコア 11a 対向面 12 冷却通路 12a 開口部 12b 折返し部 15 ステータコイル 18 Oリング(環状シール部材) 20 ポンプ室 21 ロータマグネット 22 羽根車

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隔壁で隔てられたモータ室とポンプ室と
    を形成するケーシングと、塊状鉄心からなり前記モータ
    室内に設けられてそれぞれステータコイルが巻かれたス
    テータコアと、前記複数のステータコアに面対向して配
    設されたロータマグネットを有し前記ポンプ室内に回動
    自在に設けられた羽根車と、を備えた電動ウォータポン
    プであって、 前記ステータコアは、その磁軸方向に延びて穿設される
    とともに前記ロータマグネットとの対向面にその始端お
    よび終端がそれぞれ開口した冷却通路を有し、 前記隔壁は、前記冷却通路をポンプ室へ連通する貫通孔
    を有し、 前記冷却通路が前記ポンプ室と連通されて前記ポンプ室
    内の流体が前記冷却通路内に循環可能に形成されてなる
    ことを特徴とする電動ウォータポンプ。
  2. 【請求項2】 前記ステータコアの先端部が前記隔壁の
    貫通孔を貫通し前記対向面が前記ポンプ室内に露出され
    てなることを特徴とする請求項1記載の電動ウォータポ
    ンプ。
  3. 【請求項3】 前記ステータコアの先端部と前記隔壁の
    貫通孔との間に環状シール部材を介装し、前記モータ室
    とポンプ室との間を密封してなることを特徴とする請求
    項2記載の電動ウォータポンプ。
  4. 【請求項4】 前記冷却通路は、磁軸方向の深さが前記
    対向面とロータマグネットとの間の距離よりも大に形成
    されてなることを特徴とする請求項1乃至3記載の電動
    ウォータポンプ。
JP1585095A 1995-02-02 1995-02-02 電動ウォータポンプ Withdrawn JPH08214475A (ja)

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