説明

電動オイルポンプ装置

【課題】モータ制御回路部の内外へのノイズによる悪影響を抑え、安定して動作できる電動オイルポンプ装置を提供する。
【解決手段】ポンプハウジング15、固定部材8、および保持部材17は、相互に組み合わせられてブラシレスモータ3のステータ5およびロータ6を固定している。一方が円筒状の金属製の保持部材17は、外周端部がリング8の外周端部に嵌め込まれ、反対側の端面外周には基板19を固定する締結部18a,18bが形成され、基板19に設けた制御回路部20のアース部に当接し、基板19のアース部からポンプハウジング15へ接続される電気的なアース経路が形成される。ポンプハウジング15の端面に突出したフランジ部23に形成された貫通孔28には、ブッシュ25が嵌め込まれている。ボルト24はブッシュ25を挿通して車両ケース22にねじ止めされ、フランジ部23は、車両ケース22に対して隙間を有して絶縁支持されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動オイルポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、電動オイルポンプ装置の具体的一例には、流体(オイル)を循環させるオイルポンプとオイルポンプを駆動する電動モータとを組み合わせたものがある。また、ポンプハウジングに隣接して電動モータを設け、オイルポンプに対して中心軸方向に電動モータに隣接してモータ制御用のコントローラを配置した電動オイルポンプ装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
このような電動オイルポンプ装置では、オイルポンプ、電動モータおよびコントローラがオイルポンプの中心軸方向に並んで配置され、電子部品を搭載したコントローラの制御基板は、電動モータを収容したハウジング内に一体に取り付けられている。しかしながら、制御基板がステータを形成する樹脂製のインシュレータに取り付けられているので、制御基板の電源のアース部はオイルポンプや電動モータの金属部材とは直接的に接続されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−116914号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このため、外部からのノイズが電動モータの樹脂ハウジング部材を介して制御基板に侵入したり、制御基板で発生したノイズが樹脂ハウジング部材を通過して外部に放出される場合、ノイズを吸収、遮蔽できない可能性がある。その結果、モータの制御回路部が外部からのノイズによる影響で動作が不安定になったり、あるいは、逆に外部にノイズによる悪影響を与える場合がある。また、制御基板がハウジングの樹脂部材に取り付けられている場合も、同様である。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モータ制御回路部の内外へのノイズによる悪影響を抑え、安定して動作できる電動オイルポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、オイルポンプと、前記オイルポンプに隣接して設けられ、前記オイルポンプを回転駆動する電動モータと、前記電動モータに隣接して設けられ、前記電動モータを駆動制御するコントローラと、を備えた電動オイルポンプ装置において、前記オイルポンプのポンプハウジングと、前記ポンプハウジングに当接し、前記電動モータのステータを固定する金属部材からなる固定部材と、前記固定部材と嵌合し、前記電動モータのロータの一方に配置された軸受を支持する金属部材からなる保持部材と、備え、前記保持部材は、端面に前記コントローラの制御基板を固定するための締結部を有し、前記締結部において前記制御基板に設けたアース部と当接することで電気的に接続していることを要旨とする。
【0008】
上記構成によれば、オイルポンプに隣接して、電動モータおよびコントローラがオイルポンプに対して中心軸方向に並んで配置された電動オイルポンプ装置において、ポンプハウジングと、電動モータのステータを固定する円筒状の金属製の固定部材と、ロータの一方の側に配置された軸受を支持する金属製の保持部材が互いに接続される。保持部材の端面にコントローラの制御基板を固定するための締結部を設け、制御基板のアース部に当接し、電気的にアース接続する。これにより、外部からノイズが電動モータの樹脂ハウジング部材を介して制御基板に侵入したり、制御基板でノイズが発生しても、制御基板のアース部とポンプハウジングまでの導通経路を通して電気的にアース接続されているので、ノイズが吸収、または遮蔽される。この結果、コントローラの制御基板上の制御回路は、ノイズの影響を抑制し、安定して動作できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動オイルポンプ装置において、前記ポンプハウジングは、端面から突出したフランジ部に板厚方向に貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔に被取付部と前記フランジ部とを電気的に絶縁する絶縁部材を挿嵌したことを要旨とする。
【0010】
上記構成によれば、ポンプハウジングを電動オイルポンプ装置が取り付けられる被取付部にボルトで固定するために、ポンプハウジングの端面から突出して設けたフランジ部に板厚方向に貫通孔を設けて、この貫通孔に絶縁部材を挿嵌している。これにより、被取付部と電動オイルポンプ装置とは電気的に絶縁されているので、電動オイルポンプ装置単体で接地(アース接続)することが可能になる。この結果、コントローラの制御基板上の制御回路は、外部からのノイズによる悪影響を極力防止することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、モータ制御回路部の内外へのノイズによる悪影響を抑え、安定して動作できる電動オイルポンプ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプ装置の概略構成を示す軸方向の断面図。
【図2】図1におけるアース経路の接続状態を示す概略断面図。
【図3】図1における矢印A方向から見た正面図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明の一実施形態である電動オイルポンプ装置について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプ装置の概略構成を示す軸方向の断面図である。図1に示すように、電動オイルポンプ装置1は、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられ、オイルポンプ(例えば、内接ギヤポンプ)2とオイルポンプ2を回転駆動する電動モータ(以下、ブラシレスモータという)3とが隣接してユニット化(一体化)されている。また、コントローラ4もモータハウジング26内に組み込まれている。なお、図1に示すブラシレスモータ3は、3相巻線を有するブラシレスセンサレスモータである。
【0014】
オイルポンプ2は、ここではトロコイド曲線型ポンプを用いていて、トロコイド歯形を有する内歯を備えた図示しないポンプ用アウタロータ(以下、アウタロータという)の内周側に、外歯を備えた図示しないポンプ用インナロータ(以下、インナロータという)を噛み合わせ、ポンプハウジング15内にこれらのアウタロータおよびインナロータを偏心して回転自在に配置したポンプ部16を構成したものである。
【0015】
インナロータは、回転駆動軸7におけるロータ6を形成した部分より一方に寄った部分に外嵌固着されて、この回転駆動軸7とともに回転するようになっている。アウタロータは、このインナロータの外歯よりも1歯多い内歯を備え、回転駆動軸7に対して偏心した位置を中心にポンプハウジング15内で回転自在となるように配置されている。また、インナロータは、外歯がこのアウタロータの内歯に全周の一部で噛み合うとともに、各外歯がこのアウタロータの内面に全周の各所でそれぞれほぼ内接しながら回転するようになっている。
【0016】
したがって、ブラシレスモータ3により回転駆動軸7が回転駆動されると、このオイルポンプ2のアウタロータおよびインナロータの間隙の容積がこの回転駆動軸7の1回転の間に拡大と縮小を繰り返すので、これらの間隙に通じるポンププレート14に設けられた図示しないインポートからアウトポートに向けてオイルを送り出すポンプ動作が行われることになる。
【0017】
ブラシレスモータ3は、回転するモータ用ロータ(以下、ロータという)6と、このロータ6の外周面の外側に固定されたモータ用ステータ(以下、ステータという)5とで構成される。ロータ6は、回転駆動軸7の外周面に、例えば、複数個の図示しない永久磁石を周方向に沿って並べて配置して形成したものである。回転駆動軸7は、ブラシレスモータ3とオイルポンプ2とで共用する回転軸であり、両端部をポンプハウジング15と保持部材17の内部に軸受11,12によって回転自在に軸支されている。ここで、保持部材17の貫通孔から挿入された複数のボルト21をポンプハウジング15にねじ止めすることにより、ブラシレスモータ3のステータ5が固定されている。本実施例では、3本のボルト21が、軸中心に対して周方向に等間隔で配置されている。
【0018】
ステータ5は、ロータ6の外周面の外側にわずかなエアギャップを介してステータコア9の内向きの図示しないティースを複数配置している。このステータコア9の各ティースにはそれぞれ3相のコイル10が巻回されている。ここで、ステータコア9の軸方向両端から、コイル10をステータコア9から絶縁するための樹脂製(例えば、PPS)のインシュレータ13が装着されている。また、ステータ5は、複数の分割されたステータコア9から構成され、各ステータコア9は、周囲を円筒状薄肉の金属製(例えば、鉄)の固定部材8によって、締め付け固定されている。
【0019】
コイル10の端部は、図示しないバスバーと電気的に接続されている。インシュレータ13は、ブラシレスモータ3の駆動端子となる3本のバスバーと一体にモールドされている。各バスバーは、インシュレータ13の右端部から中心軸に平行に延びている。
【0020】
ポンププレート14およびポンプハウジング15は、非磁性材料(例えば、アルミダイカスト)で構成される。ブラシレスモータ3およびコントローラ4を収めるモータハウジング26および蓋27は、樹脂材料(例えば、熱可塑性樹脂)により形成される。電動オイルポンプ装置1のハウジングは、上記ポンププレート14,ポンプハウジング15、モータハウジング26、および蓋27により構成されている。
【0021】
また、本実施形態の電動オイルポンプ装置1には、ブラシレスモータ3を制御するためのコントローラ4の制御基板(以下、基板という)19がモータハウジング26内の金属製の保持部材17に設けた締結部18a,18bを介して取り付けられている。基板19には、直流電源を交流に変換してブラシレスモータ3の各コイル10に駆動電流を供給するインバータ回路、およびホール素子等のセンサが検出したアウタロータの回転位置の情報に基づいて、このインバータ回路を制御する制御回路からなる制御回路部20が搭載されている。コントローラ4の制御回路部20を構成する上記インバータ回路および制御回路のマイコンやコイル、コンデンサ等の電子部品が基板19の両面に実装されている。
【0022】
各コイル10と接続されインシュレータ13に絶縁支持されたブラシレスモータ3の駆動端子であるバスバーは、基板19に挿通され、基板19上の制御回路部20に接続されている。また、モータハウジング26の側面にはコネクタシェルがモータハウジング26と一体に設けられ、その内部のコネクタピンが基板19上の制御回路部20と接続されている。
【0023】
そして、上記構成により、制御回路部20によって制御された駆動電流がブラシレスモータ3の各コイル10に供給されるようになっている。これにより、コイル10に回転磁界が発生し、永久磁石にトルクが生じてロータ6が回転駆動される。このようにして、インナロータが回転駆動されると、アウタロータがこれに従動して回転し、これらのアウタロータの内歯と,インナロータの外歯の間隙が拡縮を繰り返すので、インポートおよびアウトポートを通じてオイルを吸入・吐出するポンプ動作が行われる。
【0024】
次に、図2は、図1におけるアース経路の接続状態を示す概略断面図である。図2に示すように、ポンプハウジング15、固定部材8、および保持部材17は、中心軸の方向に相互に組み合わせられてブラシレスモータ3のステータ5およびロータ6を固定している。
【0025】
保持部材17は、一方が円筒状の金属材料(例えば、アルミ合金)からなり、外周端部がリング8の外周端部に嵌め込まれ、反対側の端面外周には外方へ突出して基板19を固定する複数(例えば、2個)の締結部18a,18bが形成されている。締結部18a,18bは、基板19に設けられた制御回路部20の電源のアース部(グランド)に当接し、例えば、基板19側からねじ止めされている。これにより、締結部18a,18bを介して基板19のアース部からポンプハウジング15へ接続される導通経路が形成され、電気的にアース接続される。なお、参考までにアースの経路を図2(矢印破線)に示している。
【0026】
さらに、ポンプハウジング15の端面に突出した複数のフランジ部23には、ボルト24を通すための貫通孔28が形成されている。この貫通孔28に絶縁材料からなるブッシュ25が嵌め込まれている。ボルト24はブッシュ25を挿通して車両ケース(被取付部)22にねじ止めされ、フランジ部23は、車両ケース22に対してわずかな隙間を有して絶縁支持されている。本実施例では、軸中心に対して周方向に等間隔で配置された3本のボルト24で締結している。
【0027】
図3は、図1における矢印A方向から見た正面図である。ここではハウジング等の外側部分および保持部材17部分のみを示し、固定用ボルトおよび内部構造は省略している。
【0028】
次に、上記のように構成された本実施形態である電動オイルポンプ装置1の作用および効果について説明する。
【0029】
上記構成によれば、オイルポンプ2に隣接して、ブラシレスモータ(電動モータ)3およびコントローラ4がオイルポンプ2に対して中心軸方向に並んで配置された電動オイルポンプ装置1において、ポンプハウジング15とブラシレスモータ3のステータ5を固定する円筒状薄肉の金属製の固定部材8と、ロータ6の一方の側に配置された軸受12を支持する金属製の保持部材17が互いに接続される。保持部材17の端面外周に基板19を固定するための複数(例えば、2個)の締結部18a,18bを設け、基板19上に設けた制御回路部20の電源のアース部に当接するように配置して、電気的にアース接続する。
【0030】
これにより、外部からノイズがブラシレスモータ3のモータハウジング26を介して基板19上の制御回路部20内に侵入したり、基板19上の制御回路部20内でノイズが発生しても、基板19のアース部と保持部材17、固定部材8を介してポンプハウジング15までの導通経路を通して電気的にアース接続されるので、ノイズは吸収、または遮蔽される。この結果、コントローラ4の基板19および制御回路部20は、ノイズの影響を抑制し、安定して動作できる。
【0031】
また、ポンプハウジング15を車両ケース(被取付部)22にボルト24で固定するために設けたポンプハウジング15の端面から突出した複数(例えば、3箇所)のフランジ部23に板厚方向に貫通孔28を設けて、この貫通孔28にブッシュ(絶縁部材)25を挿嵌する。フランジ部23は、車両ケース22に対してわずかな隙間を有して絶縁支持され、電動オイルポンプ装置1はボルト24により、車両ケース22に固定される。
【0032】
これにより、車両ケース22と電動オイルポンプ装置1とはブッシュ25によって電気的に絶縁されており、電動オイルポンプ装置1単体で接地(アース接続)することが可能になる。この結果、コントローラ4の基板19および制御回路部20は、外部からのノイズによる悪影響を極力防止することができる。
【0033】
さらに、上記のようなアースの接続形態において、ノイズを除去するために、基板19上の電源回路にチョークコイルやコンデンサ等のフィルタ部品を追加する、あるいは、基板19内のグランドラインを強化するなどの対策を採ることにより、電気的に十分なアース接続の状態を得ることができる。このため、上記フィルタ部品を小容量、小型化できることが期待できるので、電動オイルポンプ装置1は形状を大きくすることなく、低コストである。
【0034】
以上のように、本実施形態によれば、モータ制御回路部の内外へのノイズによる悪影響を抑え、安定して動作できる電動オイルポンプ装置を提供できる。
【0035】
以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。
【0036】
上記実施形態では、フランジ部23の貫通孔28に車両ケース22と絶縁するブッシュ25を設ける例を示したが、これに限定されるものでなく、オイルの漏れを防止するためフランジ23全面をシールするパッキン等を用いるようにしてもよい。
【0037】
さらに、上記実施形態では、保持部材17に2個の締結部18a,18bを設けた例を示したが、配置する締結部18a、18bの個数は、これに限定されるものでなく、ノイズ対策として十分なアース効果が得られるものであればよい。
【0038】
上記実施形態では、ブラシレスモータ3とコントローラ4のアース接続手段を電動オイルポンプ装置1に適用する場合を示したが、これに限定されるものでなく、同様のブラシレスモータ3を用いた他の装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【0039】
1:電動オイルポンプ装置、2:オイルポンプ、3:ブラシレスモータ(電動モータ)、
4:コントローラ、5:モータ用ステータ、6:モータ用ロータ、7:回転駆動軸、
8:固定部材、9:ステータコア、10:モータコイル、11、12:軸受、
13:インシュレータ、14:ポンププレート、15ポンプハウジング、
16:ポンプ部、17:保持部材、18a,18b:締結部、19:基板(制御基板)、
20:制御回路部、21:モータ固定ボルト、22:車両ケース(被取付部)、
23:フランジ部、24:フランジ固定ボルト、25:ブッシュ(絶縁部材)、
26:モータハウジング、27:蓋、28:フランジ部貫通孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
オイルポンプと、
前記オイルポンプに隣接して設けられ、前記オイルポンプを回転駆動する電動モータと、
前記電動モータに隣接して設けられ、前記電動モータを駆動制御するコントローラと、を備えた電動オイルポンプ装置において、
前記オイルポンプのポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに当接し、前記電動モータのステータを固定する金属部材からなる固定部材と、
前記固定部材と嵌合し、前記電動モータのロータの一方に配置された軸受を支持する金属部材からなる保持部材と、備え、
前記保持部材は、端面に前記コントローラの制御基板を固定するための締結部を有し、
前記締結部において前記制御基板に設けたアース部と当接することで電気的に接続していることを特徴とする電動オイルポンプ装置。
【請求項2】
請求項1に記載の電動オイルポンプ装置において、
前記ポンプハウジングは、端面から突出したフランジ部に板厚方向に貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔に被取付部と前記フランジ部とを電気的に絶縁する絶縁部材を挿嵌したことを特徴とする電動オイルポンプ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−96283(P2013−96283A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−238771(P2011−238771)
【出願日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【出願人】(000001247)株式会社ジェイテクト (7,053)
【Fターム(参考)】