JP6431691B2 - 電動ポンプ - Google Patents

Description

この発明は、例えば自動車に搭載される油圧装置を駆動するための電動ポンプに関するものである。

自動車に搭載されているミッション等の油圧装置にオイルを供給するために、電動ポンプを用いることがある。また、電動ポンプの制御を行う制御部を電動ポンプと一体的に構成して、装置全体の小型化を図ったものがある。このような電動ポンプは、モータ部と、このモータ部の回転軸に連結されモータ部と同軸上に配置されたポンプ部と、モータ部の駆動制御を行う制御部と、を主構成としている。モータ部は、制御性の良い、いわゆるブラシレスモータが用いられることが一般的であって、巻線が巻装されたステータを備えている。制御部は、ＩＣ素子やスイッチング素子が実装された制御基板を有している。そして、外部電源（バッテリ）からの電流が、制御基板に実装されたＩＣ素子やスイッチング素子によって所定のタイミングで電動モータの巻線に供給される。これにより、電動モータの回転が制御され、この結果、電動ポンプから吐出されるオイルの流量が制御される。

ここで、電動ポンプの配置スペースをできる限り省スペース化するために、モータ部、ポンプ部および制御部を全て同軸上に配置し、それぞれ一体化した技術が提案されている。具体的には、モータ部のポンプ部とは反対側の軸方向端部に制御部を配置している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２３３８４４号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、電動ポンプの軸方向の長さが長くなってしまい、電動ポンプの軸方向の長さを抑えたい場合に上述の従来技術の構成を適用しにくいという課題がある。
また、モータ部と同軸上に制御基板が配置されるので、発熱源の一つであるモータ部の巻線と制御基板との距離が近くなり、巻線で生じた熱が制御基板に伝達され易い。さらに、ポンプ部のオイル自体が有している熱も制御基板に伝達されることもあり、熱害により制御基板が影響を受けるおそれがあるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軸方向の長さを抑え、かつ制御部の熱害を抑制することができる電動ポンプを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動ポンプは、非導電性のモータケース、前記モータケースに固定され、複数の巻線が巻装されるステータ、および前記ステータの径方向内側に前記ステータに対して回転自在に設けられたロータを有するモータ部と、前記モータ部と同軸上に配置され、前記モータ部の回転力を受けて作動するポンプ部と、前記モータ部および前記ポンプ部の少なくとも何れか一方の外周面側に配置され、前記モータ部の駆動制御を行う制御部と、を備え、前記モータ部、前記ポンプ部および前記制御部は、一体的に設けられており、前記制御部は、開口部を有し、前記モータケースと一体的に形成された制御部ケースと、前記制御部ケース内に固定され、複数の電子素子が実装された制御基板と、を有し、前記制御基板は、前記モータ部の軸方向と直交する方向に沿って配置され、前記制御基板の前記モータ部側の一辺は、前記モータ部の外形状に沿うように凹状に形成され、前記制御部ケースの前記開口部を閉塞するように設けられ、前記ポンプ部とは別体の制御部カバーを備え、前記制御部ケース内には、前記制御基板を封止する充填剤が充填され、前記電子素子は、前記複数の巻線に電流を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子の駆動制御を行うＩＣ素子と、からなり、前記制御部カバーの内面には、前記ＩＣ素子に対応する箇所に前記ＩＣ素子側に向かって突出する凸部が形成され、前記充填剤は、前記凸部に接した状態になるよう充填され、前記制御部カバーの外表面であって、前記凸部に対応する箇所には、複数の制御部カバー凹部が形成され、前記制御基板の一面に、前記スイッチング素子が実装され、前記制御基板の前記一面とは反対側の他面に、前記ＩＣ素子が実装され、前記ＩＣ素子は、該ＩＣ素子と前記巻線との間の距離が、前記スイッチング素子と前記巻線との間の距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とする。

このように構成することで、モータ部およびポンプ部の少なくとも何れか一方の外周面に制御部が配置されるので、電動ポンプの軸方向の長さを従来よりも短く設定することができる。また、従来よりもモータ部の巻線と制御基板との間の距離を長く設定することができるので、制御部の熱害を抑制することができる。さらに、制御基板のモータ部側の一辺が、凹状に形成されているので、制御部の熱害を抑制しつつ、モータ部やポンプ部からの制御部の突出長さを抑えることができ、電動ポンプの小型化を図ることができる。
また、モータケースと制御部ケースとを一体化できるので、部品点数を減少できる。また、制御部ケースの形成性がよく、制御部の軸方向の位置もモータケースの軸長方向に任意に設定することが可能になる。
また、熱の影響を受けやすいＩＣ素子をモータ部から離間して配置し、放熱し易くすることができる。また、制御基板上において、発熱素子であるスイッチング素子からＩＣ素子をできる限り離間して配置することができる。このため、ＩＣ素子の熱害を抑制することができる。また、制御基板の両面にそれぞれ別々にＩＣ素子とスイッチング素子とが配置されるので、各電子素子の熱を、制御部ケースの別々の面に伝達させることができる。よって、各電子素子の放熱を効率よく行うことができる。

本発明に係る電動ポンプでは、前記制御基板の前記一辺の形状は、前記モータ部の外形状および前記ポンプ部の外形状の少なくとも何れか一方の外形状に沿うように円弧状に形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、モータ部またはポンプ部の外周面に、制御基板をできる限り近接配置することができる。このため、電動ポンプをさらに小型化できる。また、モータ部またはポンプ部周りに３６０度何れの位置にも制御基板を配置することが可能になるので、制御基板のレイアウト性を高めることができる。

本発明に係る電動ポンプでは、前記制御基板は、前記モータ部と前記ポンプ部との前記軸方向の間に配置されていることを特徴とする。

このように構成することで、制御部の制御基板以外の構成部品をモータ部とポンプ部との軸方向の間のデッドスペースに収容できる。これに加え、モータ部と制御基板とを近接配置できるので、モータ部と制御基板との結線を容易にできる。

本発明に係る電動ポンプは、前記制御部ケースの前記開口部と前記制御部カバーとのシール箇所と、前記充填剤の前記軸方向の端面との前記軸方向における高さが略同じであることを特徴とする。

本発明に係る電動ポンプは、前記電子素子にはコンデンサが含まれ、前記制御基板の前記他面に、前記コンデンサが実装され、前記充填剤の前記軸方向の端面から、前記コンデンサの前記軸方向の先端部が突出していることを特徴とする。
本発明に係る電動ポンプは、前記制御部ケースには、前記スイッチング素子と対向する箇所に、複数の制御部ケース凹部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る電動ポンプでは、前記ポンプ部は、流体を圧送するポンプ本体と、前記ポンプ本体に取り付けられ、吸入ポートと吐出ポートが形成されると共に、被駆動部への取り付け部を有するブラケットと、を備え、前記ポンプ本体は、前記ブラケットと前記モータ部との間に設けられるポンプケースと、前記ポンプケースの前記ブラケット側に設けられたポンプ室と、前記ポンプ室に回転自在に配置されたアウタロータと、前記モータ部の回転軸と一体回転し、前記アウタロータと協働して前記流体を吸入して該流体を吐出する作動室を形成するインナロータと、を有するトロコイド式ポンプであることを特徴とする。

このように、ポンプの作動室の容積変化によりオイル吐出するトロコイド式ポンプのように、ポンプ部に流入する流体自体に熱を持つ構造であっても、制御部への熱の伝達を抑制することができる。

本発明によれば、モータ部およびポンプ部の少なくとも何れか一方の外周面に制御部が配置されるので、電動ポンプの軸方向の長さを従来よりも短く設定することができる。また、従来よりもモータ部の巻線と制御基板との間の距離を長く設定することができるので、制御部の熱害を抑制することができる。さらに、制御基板のモータ部側の一辺が、凹状に形成されているので、制御部の熱害を抑制しつつ、モータ部やポンプ部からの制御部の突出長さを抑えることができ、電動ポンプの小型化を図ることができる。
また、モータケースと制御部ケースとを一体化できるので、部品点数を減少できる。また、制御部ケースの形成性がよく、制御部の軸方向の位置もモータケースの軸長方向に任意に設定することが可能になる。
また、熱の影響を受けやすいＩＣ素子をモータ部から離間して配置し、放熱し易くすることができる。また、制御基板上において、発熱素子であるスイッチング素子からＩＣ素子をできる限り離間して配置することができる。このため、ＩＣ素子の熱害を抑制することができる。また、制御基板の両面にそれぞれ別々にＩＣ素子とスイッチング素子とが配置されるので、各電子素子の熱を、制御部ケースの別々の面に伝達させることができる。よって、各電子素子の放熱を効率よく行うことができる。

本発明の実施形態における電動ポンプの斜視図である。 本発明の実施形態における電動ポンプの断面図である。 本発明の実施形態における図２のＡ矢視図であって、モータケースを透過した状態を示す。 本発明の実施形態における制御基板およびその周囲の熱の伝達方向を示す説明図である。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（電動ポンプ）
図１は、電動ポンプの斜視図、図２は、電動ポンプの断面図、図３は、図２のＡ矢視図であって、モータケースを透過した状態を示す。
図１〜図３に示すように、電動ポンプ１は、例えば自動車に搭載されたミッション（何れも不図示）を駆動させるために、このミッションにオイルを供給するためのものである。電動ポンプ１は、モータ部２と、モータ部２に連結されモータ部２と同軸上に配置されたポンプ部３と、モータ部２とポンプ部３との間で、かつモータ部２とポンプ部３の外周面側に配置された制御部４と、が一体化されている。
なお、以下の説明では、モータ部２の回転軸１１の軸方向を単に軸方向と称し、軸方向に直交し、回転軸１１の径方向となる方向を単に径方向と称し、回転軸１１の周回りを単に周方向と称して説明する。

（モータ部）
モータ部２は、樹脂により形成された略有底円筒状のモータケース５を有している。このモータケース５の周壁５ａの内部に、ステータ６がインサート成形されている。すなわち、モータケース５の周壁５ａは、ステータ６を埋設可能なように、底壁５ｂと比較して厚肉に形成されている。

図２、図３に詳示するように、ステータ６は、電磁鋼板を積層したり軟磁性粉を圧縮成形したりすることにより、略円筒状に形成されたものであって、内周面側に複数（この実施形態では６つ）のティース４３が突設された形になっている。また、周方向に隣接するティース４３間には、それぞれ蟻溝状のスリット４４が形成され、これらスリット４４を介して各ティース４３に複数（この実施形態では、Ｕ・Ｖ・Ｗ相の３相分）の巻線７が巻装される。さらに、ティース４３と巻線７との間には、インシュレータ８が介装され、ティース４３（ステータ６）と巻線７との間の絶縁性が確保されている。

このように構成されたステータ６は、ティース４３の先端（ステータ６の内周面）だけがモータケース５の内面側に露出した状態でモータケース５の周壁５ａにインサート成形される。
モータケース５の内面側には、周壁５ａ側と底壁５ｂ側とを覆うよう、後述するポンプ本体１４のボス部２２の先端ボス部２２ｂにキャン９の開口部が外嵌するように設けられている。キャン９の内部にはオイルで満たされており、オイルがステータ６内へ侵入することを防ぐキャン構造となっている。キャン９は、非磁性体（例えば、ステンレス）等の板材で有底筒状に形成されている。

ステータ６の径方向内側であって、キャン９の内部には、ロータ１０がステータ６に対して回転自在に設けられている。ロータ１０は、回転軸１１と、回転軸１１のステータ６に対応する位置に外嵌固定されているロータコア１２とを備えている。ロータコア１２は、複数（この実施形態では４つ）の永久磁石１３が周方向に等間隔で埋設されている。これにより、モータ部２は４極６スロット（４Ｐ６Ｓ）のブラシレスモータを構成している。
また、回転軸１１は、ポンプ部３側に向かって突出しており、この突出した箇所にポンプ部３が連結されている。

また、モータケース５の開口部５ｃ側（ポンプ部３側）には、回転軸１１を挟んで両側となる位置に、それぞれボルト座１７が径方向外側に向かって延出形成されている。ボルト座１７は、モータ部２とポンプ部３とを固定するためのものであって、厚さ方向に貫通する貫通孔１７ａが形成されている。この貫通孔１７ａには、ボルト１８を挿通可能なフランジ付カラー１９が、フランジ部１９ａをポンプ部３側に向けた形でモータケース５と一体的に成形されている。
モータケース５には、フランジ部１９ａに対応する箇所にざぐり部２０が形成されており、フランジ部１９ａがボルト座１７の端面から突出しないようになっている。

（ポンプ部）
ポンプ部３は、モータ部２上に配置され、オイルを吸入、吐出するための後述するポンプ室２５が形成されたポンプ本体１４と、ポンプ本体１４のモータ部２とは反対側に配置されたブラケット１５と、を備えている。
ポンプ本体１４は、モータケース５の開口部５ｃを閉塞するように設けられたポンプケース１６を有している。
ポンプケース１６は、例えばアルミダイキャストにより形成され、ベース部２１と、ベース部２１におけるモータケース５の開口部５ｃに対応する位置に一体成形されたボス部２２とにより構成されている。

ボス部２２は、モータケース５の開口部５ｃに内嵌可能なように、この開口部５ｃの内周面の形状に対応する基端ボス部２２ａと、キャン９の開口部に内嵌する先端ボス部２２ｂとから形成されている。そして、ボス部２２は、モータケース５上にポンプケース１６を取り付けた状態で、先端がロータコア１２に近接するように突出形成されている。また、基端ボス部２２ａの外周面には、モータケース５との間のシール性を確保するための第１Ｏリング２３ａが装着され、先端ボス部２２ｂの外周面には、キャン９の内面との間のシール性を確保するための第２Ｏリング２３ｂが装着されている。

さらに、ボス部２２の中央には、モータ部２の回転軸１１が挿通され、回転軸１１を回転自在に支持する軸受孔２４が貫通状に形成されている。軸受孔２４と回転軸１１との間にはオイルが浸透して油膜が形成され、この油膜の膜厚により、回転軸１１が回転自在に支持される。すなち、軸受孔２４は、いわゆるジャーナル軸受として機能する。

回転軸１１は、ポンプケース１６を軸受孔２４を介してモータ部２からポンプケース１６のブラケット１５側の端面１６ａに至るまで延出されている。ポンプケース１６のベース部２１には、回転軸１１に対応する位置に、軸方向平面視で略円筒状のポンプ室２５が形成されている。ポンプ室２５は、オイルを吸入してこのオイルを圧縮した後、吐出する部屋であって、ブラケット１５側が開口するように凹設されている。ポンプ室２５の内周面には、略リング状のアウタロータ２６が回転自在に設けられている。一方、回転軸１１のポンプ室２５に対応する先端部には、インナロータ２７が外嵌固定されている。

これらアウタロータ２６とインナロータ２７とにより、いわゆるトロコイド式ポンプが構成される。すなわち、アウタロータ２６の図示しない内歯と、インナロータ２７の図示しない外歯とにより形成される空間の容積を変化させることで、オイルを吸入してこのオイルを吐出する作動室２８が形成される。
また、ベース部２１には、ポンプ室２５のオイル吸入側（図２における右側）で、かつモータ部２側に、サブ吸入室３１が形成されている。さらに、ベース部２１には、ポンプ室２５のオイル吐出側（図２における左側）で、かつモータ部２側に、サブ吐出室３２が形成されている。そして、ボス部２２には、ポンプ室２５のサブ吸入室３１とモータ部２のキャン９内とを連通する連通孔３０が形成されている。

また、ベース部２１の外周部で、かつモータ部２側には、制御部４の一部を受け入れる凹部３３が形成されている。さらに、ベース部２１の外周部で、かつモータケース５の貫通孔１７ａに対応する位置には、ボルト１８を挿通可能な貫通孔３４が形成されている。また、ポンプケース１６の端面１６ａには、このポンプケース１６とブラケット１５との間のシール性を確保するためのＯリング３５が設けられている。Ｏリング３５は、ポンプ室２５の周囲を取り囲むように環状に形成されている。

ブラケット１５は、例えばアルミダイキャストにより形成され、ポンプケース１６の端面１６ａと重なるように平板状に形成されている。そして、ポンプケース１６側の端面１５ａとは反対側の端面１５ｂが、不図示のミッションに取り付けられて、ミッション側と油路が連結される。
なお、以下の説明では、ブラケット１５のポンプケース１６側の端面１５ａを、ポンプケース側端面１５ａと称し、ポンプケース側端面１５ａとは反対側の端面１５ｂを取付側端面１５ｂと称して説明する。

ブラケット１５には、ポンプケース１６のポンプ室２５に対応する箇所に、吸入室３６ａとその吸入室３６ａに連通する吸入ポート３６ｂ、および吐出室３７ａとその吐出室３７ａに連通する吐出ポート３７ｂが形成されている。
より具体的には、吸入室３６ａから吸入ポート３６ｂまでの流路は、ポンプ室２５のオイル吸入側に対応する位置から、ブラケット１５を厚さ方向に蛇行状に貫通するように形成されている。そして、吸入室３６ａは、ポンプケース側端面１５ａが油路側端面１５ｂと比較して段差により縮径するように、段付き孔状に形成されている。一方、吐出室３７ａから吐出ポート３７ｂまでの流路は、ポンプ室２５のオイル吐出側に対応する位置に、ブラケット１５を厚さ方向に貫通するように形成されている。そして、吐出室３７ａも、吸入室３６ａと同様に、ポンプケース側端面１５ａが油路側端面１５ｂと比較して段差により縮径するように、段付き孔状に形成されている。
なお、詳細な説明と図示は省略するが、吸入室３６ａとサブ吸入室３１、吐出室３７ａとサブ吐出室３２とは、それぞれ軸方向視で略同一形状の略半円弧状に形成され、これにより、作動室２８において、アウタロータ２６とインナロータ２７の軸方向両端面に加わる圧力のバランスを保つようになっている。

また、ブラケット１５には、ポンプケース１６の貫通孔３４に対応する位置に、雌ネジ部３８が刻設されている。モータケース５側から、モータケース５の貫通孔１７ａ、ポンプケース１６の貫通孔３４に挿通されたボルト１８は、ブラケット１５の雌ネジ部３８に螺入されることにより、モータケース５、ポンプケース１６、およびブラケット１５が一体的に締結固定される。
さらに、ブラケット１５の外周部には、ミッションの取付面に電動ポンプ１を固定するためのボルト座３９が延出形成されている（図１参照）。このボルト座３９には、不図示のボルトを挿通可能な貫通孔４１が形成されている。

（制御部）
制御部４は、モータ部２の駆動制御を行うものであって、モータケース５のポンプ部３側の外周面に、モータケース５と一体成形された樹脂製の制御部ケース５１を有している。制御部ケース５１は、ポンプ部３側に開口部５１ａを有する箱状に形成されている。
より具体的には、制御部ケース５１は、その底壁５１ｂが、モータケース５の開口部５ｃ側で、かつ巻線７のポンプ部３の位置と同一平面上に位置するように、径方向に沿って延出形成されている。

また、制御部ケース５１は、開口部５１ａの周縁の形状が略長方形状となるように形成されている。より具体的には、開口部５１ａの周縁の形状は、モータケース５の２つの貫通孔１７ａを結ぶ直線方向に長くなるように、略長方形状になっている。さらに、制御部ケース５１は、開口部５１ａの周縁の位置が、モータケース５の開口部５ｃ側の端面と同一平面上に位置するように形成されている。そして、制御部ケース５１は、その内部が、制御基板５２が収納される収納凹部５３となっている。さらに、制御部ケース５１は、収納凹部５３のうちの開口部５１ａ側が、モータ部２の巻線７を避けるようモータケース５の周壁５ａにおける肉厚方向略中央に至るまで延出するように形成されている。

さらに、制御部ケース５１の長手方向一方の側面５１ｃには、コネクタ部５８が一体成形されている。このコネクタ部５８には、パワー用およびセンサー用の複数のターミナル５９が埋設されている。そして、コネクタ部５８に不図示の外部コネクタを嵌着させることにより、外部電源の電力を制御部に供給したり、外部制御機器と信号の入出力を行ったりすることができるようになっている。
また、制御部ケース５１の底壁５１ｂには、開口部５１側に向かって突出する不図示の取付座が３箇所形成されており、これら取付座に制御基板５２が置載されてタッピングネジ５４によって締結固定されている。

制御基板５２は、回転軸１１と直交する方向に沿って（軸方向に面を有するよう）配置された状態となっている。制御基板５２は、収納凹部５３の開口形状を若干小さくした程度となるように、軸方向平面視で略長方形状に形成されている。３つのタッピングネジ５４は、制御基板５２のモータ部２側の一辺５２ａの両隅と、制御基板５２のモータ部２とは反対側の一辺５２ｂにおけるコネクタ部５８側とに設けられている。
また、制御基板５２には、ターミナル５９の基端が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力を制御基板５２に供給したり、外部制御機器と制御基板５２との間で信号の入出力を行ったりすることができる。

さらに、制御基板５２には、モータ部２側の一辺５２ａに、ステータ６の外形状に対応するように円弧状の凹部５５が形成されている。すなわち、制御基板５２は、モータ部２側の一辺５２ａが、ステータ６と軸方向でラップしないように形成されている。

さらに、制御基板５２には、制御部ケース５１の底壁５１ｂ側の一面５２ｃで、かつモータ部２側に、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等の複数のスイッチング素子５６が実装されている。そして、スイッチング素子５６は、制御部ケース５１の底壁５１ｂに近接した状態で配置されている。
また、制御基板５２の一面５２ｃとは反対側の他面５２ｄには、モータ部２とは反対側に、ＩＣ（集積回路）素子５７が実装されている。ＩＣ素子５７は、スイッチング素子５６の切換を行う。さらに、制御基板５２の他面５２ｄには、モータ部２側にコンデンサ６１が実装されている。なお、制御基板５２上には、抵抗やダイオード等のその他電気部品も実装されているが、ここでの説明は省略する。

また、制御基板５２のモータ部２側には、複数（この実施形態では、Ｕ・Ｖ・Ｗ相の３相分）の接続端子９２の第２接続部９２ｂが電気的に接続されている。各接続端子９２は断面略Ｌ字状に形成されている。そして、接続端子９２の他端は、制御部ケース５１の底壁５１ｂに向かって延出し、ステータ６の軸方向略中央よりもややポンプ部３側（図２におけるステータ６の軸方向略中央よりもやや上側）にまで延び、そこから径方向外側に屈曲形成されて、その端部が第１接続部９２ａとなっている。なお、この接続端子９２は、予め、インシュレータ８の一部に形成された後述する接続ガイド片７１に固定されており、巻線７の各相のコイル端部が接続ガイド片７１によって引き回されて第１接続部９２ａに電気的に接続され、この状態で、モータケース５内にインサート成形されている。
制御部ケース５１の底壁５１ｂには、各接続端子９２が延在している箇所、およびスイッチング素子５６に対応する箇所に、凸部６３がモータケース５の底壁５ｂ側（図２における下側）に向かって突出形成されており、ここに各接続端子９２の他端が埋設されている。また、凸部６３のスイッチング素子５６と対向する箇所には、複数の凹部６４が形成されている。

このような構成のもと、制御部ケース５１の収納凹部５３には、制御基板５２を取り付けた上で熱伝導性の高い充填剤６５が充填されている。この充填剤６５により、制御部ケース５１内に制御基板５２が封止された状態になる。なお、充填剤６５としては、エポキシ樹脂を主成分としたものや、シリコーン変性ポリマーを主成分としたもの等、難燃性のものを用いることが望ましい。

また、制御部ケース５１には、開口部５１ａを閉塞するように制御部カバー６６が設けられている。制御部カバー６６は、例えば樹脂により形成されている。制御部カバー６６のポンプ部３側は、ポンプケース１６に形成された凹部３３に臨まされた状態になっている。
また、制御部カバー６６の内面には、ＩＣ素子５７に対応する箇所にＩＣ素子５７側に向かって突出する凸部６８が形成されている。そして、凸部６８のＩＣ素子５７との対向面（先端面）は、ＩＣ素子５７に近接した状態になり、充填剤６５に接触した状態になる。さらに、凸部６８の外表面（背面）には、複数の凹部６７が形成されている。

ここで、制御部ケース５１の底壁５１ｂは、モータケース５の開口部５ｃ側で、かつ巻線７のポンプ部３の位置と同一平面上に位置するように、径方向に沿って延出形成され、制御部ケース５１の開口部５１ａは、その周縁の位置が、モータケース５の開口部５ｃ側の端面と同一平面上に位置するように形成されている。このため、制御部ケース５１に制御部カバー６６を取り付けた状態の制御部４全体としては、モータ部２とポンプ部３の間に位置した状態になる。

また、ステータ６に装着されているインシュレータ８のうち、制御部ケース５１の凸部６３に対応する箇所に設けられたインシュレータ８には、接続端子９２に向かって延出する接続ガイド片７１が一体成形されている。この接続ガイド片７１の先端には、接続端子９２が固定されている。

このような構成のもと、コネクタ部５８を介して制御基板５２に供給された電流は、ＩＣ素子５７および各スイッチング素子５６により、ステータ６に巻装されている複数の巻線７に選択的に供給される。これにより、ステータ６に所望の磁束が形成され、この磁束とロータ１０の永久磁石１３との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。そして、ロータ１０が回転する。

ロータ１０が回転すると、これに伴ってポンプ部３のインナロータ２７も回転する。すると、インナロータ２７とアウタロータ２６とにより形成された作動室２８の容積が変化し、吸入ポート３６を介してポンプ室２５にオイルが吸入され、吐出ポート３７を介してオイルが吐出される。このとき、吸入ポート３６を介してポンプ室２５に吸入されたオイルは、サブ吸入室３１およびサブ連通孔３０を介してキャン９内にも流入される。

（制御基板の作用）
次に、図４に基づいて制御基板５２の作用について説明する。
図４は、制御基板およびその周囲の熱の伝達方向を示す説明図である。
同図に示すように、モータ部２の巻線７で生じた熱は、ステータ６、モータケース５、および制御部ケース５１へと伝達される。

ここで、制御部ケース５１内に収納されている制御基板５２のモータ部２側の一辺５２ａには、ステータ６の外形状に対応するように円弧状の凹部５５が形成されている。すなわち、制御基板５２は、モータ部２側の一辺５２ａが、ステータ６と軸方向でラップしないように形成されている。換言すれば、制御基板５２に凹部５５が形成されているので、モータ部２に制御基板５２が近接配置されていながら、巻線７と制御基板５２との間の距離が十分確保されている。このため、巻線７の発熱が、制御基板５２に伝達されにくい。

一方、制御基板５２に実装されている各スイッチング素子５６の発熱は、熱伝導性の高い充填剤６５を介して制御部ケース５１に伝達される。ここで、制御部ケース５１の凸部６３には、スイッチング素子５６と対向する箇所に、複数の凹部６４が形成されている。凹部６４を形成することにより、制御部ケース５１のスイッチング素子５６側の表面積が増大するので、スイッチング素子５６の発熱が制御部ケース５１にスムーズに伝達される。このため、スイッチング素子５６を効率よく放熱させることができる。
なお、制御部ケース５１に複数の凹部６４を形成することにより、制御部ケース５１の肉厚を全体的に均等化し、樹脂成型時のヒケを抑制する効果もある。

また、制御基板５２に実装されているＩＣ素子５７の発熱は、熱伝導性の高い充填剤６５を介して制御部カバー６６に伝達される。ここで、制御部カバー６６のＩＣ素子５７に対応する箇所には、凸部６８が形成されており、この凸部６８とＩＣ素子５７とが近接している。このため、ＩＣ素子５７の発熱が充填剤６５を介して制御部カバー６６に伝達され易い。
さらに、凸部６８の容積を大きくし、かつ制御部カバー６６全体への伝達経路を増やして熱マスを大きくすることで、ＩＣ素子５７から伝達された熱を凸部６８に逃がす場所を増やすことができる。このため、ＩＣ素子５７を効率よく放熱させることができる。
なお、制御部カバー６６の凸部６８に対応する外表面に複数の凹部６７を形成することにより、制御部カバー６６の肉厚を全体的に均等化し、樹脂成型時のヒケを抑制する効果もある。

また、制御基板５２には、底壁５１ｂ側の一面５２ｃで、かつモータ部２側に、スイッチング素子５６が実装されている一方、他面５２ｄのモータ部２とは反対側に、ＩＣ素子５７が実装されている。このように、熱害を最も受けやすいＩＣ素子５７を、モータ部２から最も離間させた位置に配置させていると共に、制御基板５２上において、スイッチング素子５６から最も離間した位置に配置させている。
このため、モータ部２（巻線７）の発熱やスイッチング素子５６の発熱がＩＣ素子５７に伝達されにくい。

したがって、上述の実施形態によれば、モータ部２の径方向の外周面側に制御部４を設けているので、従来のように、モータ部２、ポンプ部３および制御部４を同軸上に配置する場合と比較して電動ポンプ１の軸方向の長さを短く設定することができる。
また、制御基板５２に凹部５５を形成することにより、モータ部２に制御基板５２を近接配置しつつ、モータ部２の巻線７と制御基板５２との間の距離を十分確保することができる。このため、モータ部２やポンプ部３からの制御部４の突出長さを抑えて電動ポンプ１の小型化を図ることができると共に、電動ポンプ１がトロコイド式ポンプであっても、制御基板５２の熱害を確実に抑制することができる。

さらに、制御部ケース５１の収納凹部５３に熱伝達性に良い充填剤６５を充填するので、制御基板５２の発熱を効率よく制御部ケース５１や制御部カバー６６に伝達することができると共に、制御基板５２の防水性も高めることができる。
そして、制御基板５２の凹部５５は、モータケース５の外形状に対応するように円弧状に形成されているので、モータ部２の外周面にできる限り制御基板５２を近接配置することができ、電動ポンプ１をできる限り小型化できる。また、凹部５５が円弧状なので、モータケース５周りに３６０度何れの位置にも制御基板５２を配置することが可能になる。このため、制御基板５２のレイアウト性を高めることができる。

また、制御部４の制御部ケース５１を、モータケース５と一体成形することにより、電動ポンプ１の部品点数を削減できる。さらに、制御部ケース５１の形成性がよく、モータケース５の外周面に沿って、モータケース５の軸方向の何れの箇所にも制御部ケース５１を配置することが可能になるので、電動ポンプ１の配置スペースに応じて電動ポンプ１の制御部４の位置を任意に設定することが可能になる。

さらに、制御部４全体としては、モータ部２とポンプ部３との間に位置した状態になっているので、制御部４の制御基板５２以外の構成部品をモータ部２とポンプ部３との軸方向の間のスペースに配置できる。すなわち、ポンプケース１６に凹部３３を形成し、この凹部３３に制御部カバー６６の一部を臨ませることにより、電動ポンプ１をさらに小型化できる。さらに、接続ガイド片７１への巻線７の各相のコイル端部の引き廻し領域としても利用でき、伝導ポンプ１をいっそう小型できる。また、制御基板５２とモータ部２とを近接配置できるので、接続端子９２や接続ガイド片７１の長さをできる限り短く設定することができ、制御基板５２とモータ部２との結線を容易に行うことが可能になる。

そして、制御基板５２には、底壁５１ｂ側の一面５２ｃで、かつモータ部２側に、スイッチング素子５６が実装されている一方、他面５２ｄのモータ部２とは反対側に、ＩＣ素子５７が実装されている。このように、熱害を最も受けやすいＩＣ素子５７を、モータ部２から最も離間させた位置に配置させていると共に、制御基板５２上において、スイッチング素子５６から最も離間した位置に配置させている。このため、ＩＣ素子５７の熱害を抑制することができる。また、スイッチング素子５６を、制御部ケース５１を介して効率よく放熱させることができると共に、ＩＣ素子５７を、制御部カバー６６を介して効率よく放熱させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、モータケース５に制御部ケース５１を一体成形し、軸方向でモータ部２とポンプ部３との間となる位置に制御部４を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ポンプケース１６の外周面に制御部ケース５１を一体成形してもよい。

また、上述の実施形態では、制御基板５２のモータ部２側の一辺５２ａに、ステータ６の外形状に対応するように円弧状の凹部５５を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、凹部５５は、モータケース５の外形状に沿うように形成してもよい。この場合、制御部４の軸方向の位置をステータ６の径方向外側に設定する際、モータケース５の周壁５ａの一部が介在するおとによって、制御基板５２とステータ６とが直接干渉することを防止できる。さらに、凹部５５を多角形状に形成してモータケース５の外形状に沿わせてもよい。また、上述したように、ポンプケース１６の外周面に制御部ケース５１を設けることにより、ポンプケース１６の外周面に制御部４を配置するような場合、制御基板５２の凹部５５を、ポンプケース１６の外周面に沿わせるように形成する。

１…電動モータ
２…モータ部
３…ポンプ部
４…制御部
５…モータケース
６…ステータ
７…巻線
１０…ロータ
１１…回転軸
１４…ポンプ本体
１５…ブラケット
１６…ポンプケース
２５…ポンプ室
２６…アウタロータ
２７…インナロータ
３６ａ…吸入室
３６ｂ…吸入ポート
３７ａ…吐出室
３７ｂ…吐出ポート
５１…制御部ケース
５１ａ…開口部
５２…制御基板
５２ａ，５２ｂ…一辺
５２ｃ…一面
５２ｄ…他面
５５…凹部
５６…スイッチング素子
５７…ＩＣ素子
６１…コンデンサ
６４…凹部（制御部ケース凹部）
６５…充填剤
６６…制御部カバー
６７…凹部（制御部カバー凹部）
６８…凸部

Claims (7)

1. 非導電性のモータケース、前記モータケースに固定され、複数の巻線が巻装されるステータ、および前記ステータの径方向内側に前記ステータに対して回転自在に設けられたロータを有するモータ部と、
   前記モータ部と同軸上に配置され、前記モータ部の回転力を受けて作動するポンプ部と、
   前記モータ部および前記ポンプ部の少なくとも何れか一方の外周面側に配置され、前記モータ部の駆動制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記モータ部、前記ポンプ部および前記制御部は、一体的に設けられており、
   前記制御部は、
   開口部を有し、前記モータケースと一体的に形成された制御部ケースと、
   前記制御部ケース内に固定され、複数の電子素子が実装された制御基板と、
   を有し、
   前記制御基板は、前記モータ部の軸方向と直交する方向に沿って配置され、
   前記制御基板の前記モータ部側の一辺は、前記モータ部の外形状に沿うように凹状に形成され、
   前記制御部ケースの前記開口部を閉塞するように設けられ、前記ポンプ部とは別体の制御部カバーを備え、
   前記制御部ケース内には、前記制御基板を封止する充填剤が充填され、
   前記電子素子は、
   前記複数の巻線に電流を供給するスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子の駆動制御を行うＩＣ素子と、
   からなり、
   前記制御部カバーの内面には、前記ＩＣ素子に対応する箇所に前記ＩＣ素子側に向かって突出する凸部が形成され、
   前記充填剤は、前記凸部に接した状態になるよう充填され、
   前記制御部カバーの外表面であって、前記凸部に対応する箇所には、複数の制御部カバー凹部が形成され、
   前記制御基板の一面に、前記スイッチング素子が実装され、
   前記制御基板の前記一面とは反対側の他面に、前記ＩＣ素子が実装され、
   前記ＩＣ素子は、該ＩＣ素子と前記巻線との間の距離が、前記スイッチング素子と前記巻線との間の距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とする電動ポンプ。
2. 前記制御基板の前記一辺の形状は、前記モータ部の外形状および前記ポンプ部の外形状の少なくとも何れか一方の外形状に沿うように円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプ。
3. 前記制御基板は、前記モータ部と前記ポンプ部との前記軸方向の間に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動ポンプ。
4. 前記制御部ケースの前記開口部と前記制御部カバーとのシール箇所と、前記充填剤の前記軸方向の端面との前記軸方向における高さが略同じであることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動ポンプ。
5. 前記電子素子にはコンデンサが含まれ、
   前記制御基板の前記他面に、前記コンデンサが実装され、
   前記充填剤の前記軸方向の端面から、前記コンデンサの前記軸方向の先端部が突出していることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動ポンプ。
6. 前記制御部ケースには、前記スイッチング素子と対向する箇所に、複数の制御部ケース凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の電動ポンプ。
7. 前記ポンプ部は、
   流体を圧送するポンプ本体と、
   前記ポンプ本体に取り付けられ、吸入ポートと吐出ポートが形成されると共に、被駆動部への取り付け部を有するブラケットと、
   を備え、
   前記ポンプ本体は、
   前記ブラケットと前記モータ部との間に設けられるポンプケースと、
   前記ポンプケースの前記ブラケット側に設けられたポンプ室と、
   前記ポンプ室に回転自在に配置されたアウタロータと、
   前記モータ部の回転軸と一体回転し、前記アウタロータと協働して前記流体を吸入して該流体を吐出する作動室を形成するインナロータと、
   を有するトロコイド式ポンプであることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電動ポンプ。

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