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WO2010044416A1 - 電動ポンプユニット - Google Patents

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WO2010044416A1
WO2010044416A1 PCT/JP2009/067773 JP2009067773W WO2010044416A1 WO 2010044416 A1 WO2010044416 A1 WO 2010044416A1 JP 2009067773 W JP2009067773 W JP 2009067773W WO 2010044416 A1 WO2010044416 A1 WO 2010044416A1
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WO
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motor
pump unit
electric pump
housing
bearing device
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/067773
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆敏 阪田
晶彦 河野
弘毅 香川
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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Publication date
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Priority claimed from JP2009084436A external-priority patent/JP2010116914A/ja
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Priority to CN200980140311.5A priority patent/CN102177343B/zh
Priority to EP09820594.1A priority patent/EP2336565B1/en
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    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present invention relates to an electric pump unit used as, for example, a hydraulic pump of an automobile.
  • This electric pump has a structure in which rolling bearings are arranged on both sides of the motor rotor, so that the length of the motor shaft becomes longer and there is a limit to downsizing.
  • one bearing can be supported by a cylindrical portion formed integrally with a pump housing constituting the unit housing, but a member for supporting the other bearing is required, and the number of parts is increased. This is a factor that hinders weight and cost reduction.
  • This electric pump has a structure in which rolling bearings are arranged on both sides of the motor rotor, so that the length of the motor shaft becomes longer and there is a limit to downsizing.
  • the motor chamber and the controller chamber inside the motor housing that accommodates the motor are partitioned in the axial direction by the wall of the motor housing, the thickness of the board and the height of the components mounted on it are the length of the electric pump unit. The length of the electric pump unit is increased accordingly.
  • An object of the present invention is to provide an electric pump unit that can solve the above-described problems and can be made more compact and can be reduced in weight and cost.
  • An electric pump unit is supported by a bearing unit so that the axial position of the center of gravity of the unit housing, the bearing device provided in the unit housing is within the axial range of the bearing device.
  • Pump drive motor shaft a disk portion extending radially outward from one axial end portion of the motor shaft, and a cylindrical portion extending from the outer peripheral portion of the disk portion to the other axial end side and surrounding the outer periphery of the bearing device
  • a motor stator having a motor stator fixed to the unit housing.
  • the motor rotor is provided so that one axial direction of the motor shaft is cantilevered by the bearing device and the outer periphery of the bearing device is surrounded, the length of the motor shaft can be shortened, and further compactness can be achieved. Is possible.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating portion including the motor shaft and the motor rotor is within the axial range of the bearing device, the rotating portion can be stably supported and rotated.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating part is preferably in the center of the axial range of the bearing device.
  • the electric motor constituting the electric pump unit is, for example, a DC brushless motor.
  • a DC brushless motor There are two types of brushless motors, one that performs control by detecting the rotation angle (rotation position) of a motor shaft using a rotation angle sensor, and one that does not use a rotation angle sensor.
  • the rotor of the rotation angle sensor is provided on the outer periphery of the motor shaft radially inward from the cylindrical motor rotor, and the stator of the rotation angle sensor serves as the rotor of the rotation angle sensor. You may provide in the part by the side of the unit housing which opposes.
  • Rotational angle sensor is, for example, a resolver.
  • the rotor of the rotation angle sensor is provided on the outer periphery of the motor shaft radially inward from the cylindrical motor rotor, and the stator of the rotation angle sensor is provided on the inner periphery of the cylindrical portion facing the rotor of the rotation angle sensor. It may be done.
  • the electric motor can be controlled by detecting the rotation angle of the motor shaft by the rotation angle sensor. Since the rotor of the rotation angle sensor and the stator are opposed to each other in the radial direction, an increase in the axial length of the electric pump unit can be suppressed and downsizing can be achieved.
  • the electric pump unit according to another aspect of the present invention is the electric pump unit according to the first aspect, wherein the motor stator protrudes toward one end side in the axial direction with respect to the motor rotor, and one end portion in the axial direction of the motor stator.
  • the controller board is fixed, and the tallest part of the controller parts is disposed in a portion surrounded by the motor stator on the surface of the board on the motor rotor side.
  • the motor rotor is provided so that one axial direction of the motor shaft is cantilevered by the bearing device and the outer periphery of the bearing device is surrounded, the length of the motor shaft can be shortened, and further compactness can be achieved. Is possible. Moreover, since one axial direction of the motor shaft is cantilevered by the bearing device, a wall for providing one of the two conventional bearings is unnecessary, and a controller is provided at the end of the motor stator. It is possible to place a tall component on the surface of the motor rotor. For this reason, the length of the electric pump unit is hardly increased for the controller, and it can be configured very compactly.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating part is preferably in the center of the axial range of the bearing device.
  • a motor stator is fixed to the unit housing, a core, a synthetic resin insulator incorporated in the core, and a coil wound around the insulator, And the controller board may be fixed to the end of the insulator.
  • the unit housing includes a cylindrical motor housing and a pump housing connected to the other end of the motor housing.
  • a small-diameter cylindrical portion extending inwardly is formed, a bearing device is provided inside the cylindrical portion, and a motor stator may be provided on the inner periphery of the motor housing.
  • the bearing device can be supported only by the cylindrical portion formed integrally with the pump housing, and no other member for supporting the bearing device is required. For this reason, the number of parts can be further reduced, and further weight reduction and cost reduction are possible.
  • the bearing device can be two rolling bearings adjacent in the axial direction.
  • the rotating part can be stably supported by the two rolling bearings, and the life of the rolling bearing is prolonged.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating part is preferably between the two rolling bearings.
  • the bearing device can be a single needle roller bearing.
  • the rotating part can be supported stably.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating portion is preferably at the center of the axial length of the needle roller bearing.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an electric pump unit showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a first embodiment of the present invention.
  • the electric pump unit is a unit housing (1) in which a pump (2) and an electric motor (3) for rotationally driving the pump (2) are integrated.
  • the controller (4) of the motor (3) is also incorporated in the housing (1).
  • the pump (2) is a trochoid pump
  • the motor (3) is a DC brushless sensorless motor having a three-phase winding.
  • the unit housing (1) consists of a pump housing (5), pump plate (6), motor housing (7) and lid (8), and is waterproof by the pump housing (5), motor housing (7) and lid (8).
  • a housing (9) is constructed.
  • the pump housing (5) has a thick plate shape that extends in a direction orthogonal to the front-rear direction, and a pump chamber (10) having an open front is formed at the center thereof.
  • a pump plate (6) is fixed to the front surface of the pump housing (5) via an O-ring (11), and the front surface of the pump chamber (10) is closed.
  • An outer gear (12) constituting the pump (2) is rotatably accommodated in the pump chamber (10), and an inner gear (13) that meshes with the inner gear (12) is disposed inside the outer gear (12).
  • the pump plate (6) is provided with an oil inlet and an oil outlet.
  • the motor housing (7) has a cylindrical shape, and its front end (the other end in the axial direction) is fixed to a portion near the outer periphery of the rear surface of the pump housing (5) via a seal (14). The rear end opening of the motor housing (7) is closed by the lid (8).
  • a cylindrical portion (5a) having a smaller diameter than the motor housing (7) is integrally formed at the center of the rear end surface of the pump housing (5), and a bearing device (15) provided at the rear portion in the cylindrical portion (5a)
  • a pump drive motor shaft (16) extending in the front-rear direction is cantilevered.
  • the bearing device (15) includes two ball bearings (17) that are adjacent to the front and rear, and the inner ring (17a) of each bearing (17) is fixed to the motor shaft (16).
  • the outer ring (17b) is fixed to the cylindrical portion (5a).
  • the front part of the motor shaft (16) passes through the hole (18) formed in the rear wall of the pump housing (5) and enters the pump chamber (10), and the front end of the motor shaft (16) reaches the inner gear (13). It is connected.
  • a seal (19) is provided between a portion of the cylindrical portion (5a) in front of the bearing device (15) and the motor shaft (16).
  • the motor rotor (20) constituting the motor (3) is fitted and fixed to the rear end portion of the motor shaft (16) protruding rearward from the cylindrical portion (5a).
  • the rotor (20) has a cylindrical shape extending radially from (one end in the rear end axial direction) of the motor shaft (16) and surrounding the outer periphery of the bearing device (15), and a permanent magnet (21) is disposed on the outer periphery thereof. Is provided.
  • the axial position of the center of gravity of the rotating portion including the motor shaft (16), the rotor (20), and the inner gear (13) of the pump (2) is within the axial range of the bearing device (15). In this example, the axial position of the center of gravity is between the two ball bearings (17) constituting the bearing device (15).
  • the motor rotor (20) includes a disc portion (20a) extending rearward and outward from the rear end (one axial end portion) of the motor shaft, and extending forward (from the other axial end side) from the disc portion (20a). It consists of a cylindrical part (20b) surrounding the outer periphery of the bearing device (15), the inner periphery of the disk part (20a) is fixed to the motor shaft (16), and the permanent magnet (21) is fixed to the outer periphery of the cylindrical part (20b) Is provided.
  • the rear end surface (one axial end surface) of the disc portion (28a) of the motor rotor (20) is substantially flush with the rear end surface (one axial end surface) of the motor shaft (16).
  • a motor stator (22) constituting the motor (3) is fixedly provided on the inner periphery of the motor housing (7) facing the rotor (20).
  • an insulator (synthetic resin insulator) (24) is incorporated in a core (23) made of laminated steel plates, and a coil (25) is wound around the insulator (24).
  • the stator (22) is fixed to the inner periphery of the motor housing (7) by appropriate means such as adhesion.
  • the insulator (24) protrudes rearward (one axial end side) with respect to the motor rotor (20), and the substrate (26) of the controller (4) is located at the rear end (one axial end) of the insulator (24).
  • the parts (27) constituting the controller (4) are mounted on the front surface of the board (26).
  • one axial position of the motor shaft (16) (the other end side in the axial direction from the portion supporting the motor rotor (one axial end portion)) is cantilevered by the bearing device (15). Since the motor rotor (20) is provided so as to surround the outer periphery of (15), the length of the motor shaft (16) can be shortened, and further miniaturization is possible. Further, since the axial position of the center of gravity of the rotating part including the motor shaft (16), the motor rotor (20) and the inner gear (13) of the pump (2) is within the axial range of the bearing device (15), the rotating part Can be stably rotated.
  • the rotating part can be supported in a more stable manner.
  • the bearing device (15) can be supported only by the cylindrical portion (5a) formed integrally with the pump housing (5), and no other member for supporting the bearing device (15) is required. For this reason, the number of parts can be further reduced, and further weight reduction and cost reduction are possible.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except for the bearing device (30). 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the bearing device (30) is composed of one needle roller bearing (31).
  • it is a needle roller bearing with a cage comprising a cage (31a) and a plurality of needle rollers (31b) supported thereby.
  • the roller (31b) rolls between the outer peripheral surface of the motor shaft (16) and the cylindrical portion (5a), and both front and rear end surfaces of the cage (31a) are formed on the inner periphery of the cylindrical portion (5a).
  • the axial position of the bearing (31) is regulated by coming into contact with the front surface of the portion (disk portion) extending in the radial direction of the rearward annular end surface (32) and the rotor (20).
  • the axial position of the center of gravity of the rotating part including the motor shaft (16), the rotor (20) and the inner gear (13) of the pump (2) is within the axial range of the bearing device (30).
  • the axial position of the center of gravity is at the center of the axial length of the needle roller bearing (31) constituting the bearing device (30).
  • the needle roller bearing (31) since the needle roller bearing (31) has a certain length in the axial direction, the rotating portion can be stably supported. Further, the bearing device (30) is not limited to the needle roller bearing (31), and even if it is a cylindrical roller bearing having a certain length in the axial direction, the same effect can be obtained.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a third embodiment of the present invention.
  • the rotation angle (rotation position) of the motor shaft (16) is detected and controlled by the rotation angle sensor (33). Except for this point, the third embodiment has the same configuration as the first embodiment. Have. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the rotation angle sensor (33) is provided in the unit housing (1).
  • the rotation angle sensor (33) includes a rotor (33a) and a stator (33b), and is a resolver in this example.
  • the sensor rotor (33a) is provided on the outer periphery of the motor shaft (16) radially inward from the cylindrical motor rotor (20), and the sensor stator (33b) is disposed on the unit housing (1) side facing the sensor rotor (33a). It is provided in the part.
  • the sensor rotor (33a) is provided on the outer periphery of the motor shaft (16) between the bearing device (15) and the seal (19), and the sensor stator (33b) is opposed to the sensor rotor (33a). It is provided on the inner periphery of the cylindrical portion (5a) of (5).
  • An electric wire (34) connected to the sensor stator (33b) is drawn out from the motor housing (7).
  • the rotation angle sensor (33) can detect the rotation angle of the motor shaft (16) to control the electric motor.
  • the rotation angle sensor (33) includes a rotor (33a) and a stator ( Since 33b) is opposed in the radial direction, an increase in the axial length of the electric pump unit can be suppressed, and downsizing can be achieved.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an electric pump unit showing a fourth embodiment of the present invention.
  • the board (26) of the controller (4) is fixed to one end of the insulator (25) of the motor stator (22) in the axial direction, and the tall part (27) is placed on the surface of the motor rotor (20). It becomes possible to do. For this reason, the length of the electric pump unit is hardly increased for the controller (4), and it can be configured very compactly. Except for this point, the configuration is the same as that of the first embodiment. 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the insulator (24) protrudes rearward (one axial end side) with respect to the motor rotor (20), and is connected to the controller (4) at the rear end (one axial end) of the insulator (24).
  • the board (26) is fixed, and the tallest component (27) such as a capacitor constituting the controller (4) is mounted on the front surface of the board (26), that is, on the surface of the motor roller (20). 24) and the disk (20a) of the rotor (20).
  • the tallest component (27) such as a capacitor constituting the controller (4) is mounted on the front surface of the board (26), that is, on the surface of the motor roller (20). 24) and the disk (20a) of the rotor (20).
  • relatively tall components constituting the controller (4) are also arranged on the front surface of the board (26).
  • the relatively short components constituting the controller (4) can be arranged at any position on the front surface or the rear surface of the substrate (26).
  • one axial position on the other end side in the axial direction from the portion (one axial end side) supporting the motor rotor (20) of the motor shaft (16) is cantilevered by the bearing device (15). Since the motor rotor (20) is provided so as to surround the outer periphery of the bearing device (15), the length of the motor shaft (16) in the axial direction can be short, and further downsizing can be achieved. Further, since the axial position of the center of gravity of the rotating part including the motor shaft (16), the motor rotor (20) and the inner gear (13) of the pump (2) is within the axial range of the bearing device (15), the rotating part Can be stably rotated.
  • the rotating part can be supported in a more stable manner.
  • the bearing device (15) can be supported only by the cylindrical portion (5a) formed integrally with the pump housing (5), and no other member for supporting the bearing device (15) is required. For this reason, the number of parts can be further reduced, and further weight reduction and cost reduction are possible.
  • the overall configuration of the electric pump unit and the configuration of each part are not limited to those of the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the bearing device is configured by a rolling bearing, but the bearing device may be configured by a slide bearing.
  • the present invention can also be applied to an electric pump unit other than the electric pump unit for automobiles.
  • Unit housing (5) Pump housing (5a) Cylindrical part (7) Motor housing (15) (30) Bearing device (16) Motor shaft (17) Ball bearing (20) Motor rotor (22) Motor stator (31) Needle roller bearing (33) Rotation angle sensor (33a) Rotor (33b) Stator

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

　さらにコンパクト化ならびに重量およびコストの低減が可能な電動ポンプユニットを提供する。電動ポンプユニットは、ユニットハウジング1内に軸受装置15により支持されたポンプ駆動モータ軸16の一端から半径方向外方にのびかつ軸受装置15の外周を囲むモータロータ20と、ユニットハウジング1に固定状に設けられたモータステータ22とを備えている。モータ軸16およびモータロータ20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。

Description

電動ポンプユニット
　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、電動ポンプユニット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、共通のユニット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）。
　また、この要求に応える電動ポンプユニットとして、共通のユニットハウジング内にポンプ、電動モータおよびモータのコントローラ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２参照）。
日本国特開２００６－２７４９２１号公報 日本国特開２００６－２６２６１１号公報
　上記の特許文献１記載の電動ポンプユニットは、ユニットハウジング内に配置された２個の転がり軸受によってポンプ駆動モータ軸の軸方向２箇所が支持され、これらの軸受の間に位置するモータ軸の部分にモータロータが形成されたものである。
　この電動ポンプでは、モータロータの両側に転がり軸受が配置された構造であるから、その分、モータ軸の長さが長くなり、コンパクト化に限度がある。また、一方の軸受は、ユニットハウジングを構成するポンプハウジングに一体に形成された円筒部に支持することができるが、他方の軸受を支持するための部材が必要となり、部品点数が増加し、さらなる重量およびコストの低減を阻害する要因となっている。
　上記の特許文献２記載の電動ポンプユニットでは、ユニットハウジング内に配置された２個の転がり軸受によってポンプ駆動モータ軸の軸方向２箇所が支持されており、これらの軸受の間に位置するモータ軸の部分にモータロータが設けられ、モータロータの周囲のユニットハウジングの部分にモータステータが固定状に設けられている。一方の軸受は、ユニットハウジングを構成するポンプハウジングに一体に形成された円筒部に設けられ、他方の軸受は、ユニットハウジングを構成するモータハウジングの壁に一体に形成された円筒部に設けられている。また、ポンプユニットの壁のモータロータと反対側の部分にコントローラ室が形成され、このコントローラ室にコントローラの基板が配置され、コントローラの背に低い部品は基板のモータロータ側の面に配置され、コントローラの背の高い部品は基板のモータロータと反対側の面に配置されている。
　この電動ポンプでは、モータロータの両側に転がり軸受が配置された構造であるから、その分、モータ軸の長さが長くなり、コンパクト化に限度がある。また、モータハウジングの壁により、モータを収容するモータハウジング内部のモータ室とコントローラ室が軸方向に区画されているので、基板の厚みとそれに実装された部品の高さがそのまま電動ポンプユニットの長さに影響し、その分、電動ポンプユニットの長さが長くなる。
　本発明の目的は、上記の問題を解決し、さらにコンパクト化ならびに重量およびコストの低減が可能な電動ポンプユニットを提供することにある。
　本発明の一側面としての電動ポンプユニットは、ユニットハウジングと、ユニットハウジング内に設けられた軸受装置と、その軸方向の重心位置が軸受装置の軸方向範囲内になるように、軸受装置よって支持されたポンプ駆動モータ軸と、モータ軸の軸方向一端部から径方向外側に延びる円板部と前記円板部の外周部から軸方向他端側に延び且つ前記軸受装置の外周を囲む円筒部とを有するモータロータと、を備える回転部と、ユニットハウジングに固定されたモータステータと、を有する電動ポンプユニットである。
　モータ軸の軸方向１箇所が軸受装置により片持ち支持され、その軸受装置の外周を囲むようにモータロータが設けられている構造であるから、モータ軸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、モータ軸およびモータロータを含む回転部分の重心の軸方向位置が、軸受装置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。回転部分の重心の軸方向位置は、軸受装置の軸方向範囲の中央部にあることが好ましい。
　電動ポンプユニットを構成する電動モータは、たとえば、ＤＣブラシレスモータである。ブラシレスモータには、回転角センサによりモータ軸の回転角（回転位置）を検出して制御を行うものと、回転角センサを用いないブラシレスセンサレスモータとがある。
　本発明の一側面としてのポンプユニットにおいて、たとえば、回転角センサのロータが、円筒状のモータロータより半径方向内側のモータ軸の外周に設けられ、回転角センサのステータが、回転角センサのロータに対向するユニットハウジング側の部分に設けられていてもよい。
　回転角センサは、たとえば、レゾルバがある。
　さらに、たとえば、回転角センサのロータが、円筒状のモータロータより半径方向内側のモータ軸の外周に設けられ、回転角センサのステータが、回転角センサのロータに対向する円筒部の内周に設けられていてもよい。
　このようにすれば、回転角センサによりモータ軸の回転角を検出して電動モータの制御を行うことができる。そして、回転角センサのロータとステータが径方向に対向していることにより、電動ポンプユニットの軸方向の長さの増大を抑えて、小型化を図ることができる。
　本発明の他の一側面としての電動ポンプユニットは、第一の側面の電動ポンプユニットにおいて、前記モータステータは前記モータロータに対して軸方向一端側に突出しており、前記モータステータの軸方向一端部に、コントローラの基板が固定され、基板のモータロータ側の面のモータステータに囲まれた部分に、コントローラの部品の最も背の高いものが配置されている。
　モータ軸の軸方向１箇所が軸受装置により片持ち支持され、その軸受装置の外周を囲むようにモータロータが設けられている構造であるから、モータ軸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、モータ軸の軸方向１箇所が軸受装置により片持ち支持されているから、従来のような２箇所の軸受のうちの一方を設けるための壁が不要であり、モータステータの端部にコントローラの基板を固定して、そのモータロータ側の面に背の高い部品を配置することが可能になる。このため、コントローラのために電動ポンプユニットの長さが増すことがほとんどなく、非常にコンパクトに構成することができる。また回転部分の重心の軸方向位置は、軸受装置の軸方向範囲の中央部にあることが好ましい。
　本発明の他の一側面としての電動ポンプユニットにおいて、たとえば、モータステータが、ユニットハウジングに固定状に設けられたコアと、コアに組み込まれた合成樹脂製インシュレータと、インシュレータに巻かれたコイルとからなり、インシュレータの端部にコントローラの基板が固定されていてもよい。
　本発明の他の一側面としての電動ポンプユニットにおいて、たとえば、ユニットハウジングが、筒状のモータハウジングと、モータハウジングの他端に連結されたポンプハウジングとを備えており、ポンプハウジングに、モータハウジングの内側にのびる小径の円筒部が形成され、この円筒部の内側に軸受装置が設けられており、モータハウジングの内周にモータステータが設けられていてもよい。
　この場合、ポンプハウジングに一体に形成された円筒部だけで軸受装置を支持することができ、他に軸受装置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。
　本発明の他の一側面としての電動ポンプユニットにおいて、たとえば、軸受装置が、軸方向に隣接する２個の転がり軸受とすることが可能である。
　この場合、２個の転がり軸受により回転部分を安定良く支持することができ、また、転がり軸受の寿命が長くなる。回転部分の重心の軸方向位置は、２個の転がり軸受の間にあることが好ましい。
　本発明の他の一側面としての電動ポンプユニットにおいて、たとえば、軸受装置が、１個の針状ころ軸受とすることが可能である。
　針状ころ軸受は、軸方向にある程度の長さを有するので、回転部分を安定良く支持することができる。回転部分の重心の軸方向位置は、針状ころ軸受の軸方向長さの中央部にあることが好ましい。
　この発明の電動ポンプユニットによれば、上記のように、さらなるコンパクト化が可能である。
　また、さらなる重量およびコストの低減が可能である。
図１は、この発明の第１実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。 図２は、この発明の第２実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。 図３は、この発明の第３実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。 図４は、この発明の第４実施形態を示す電動ポンプユニットの楯断面図である。
　以下、図面を参照して、この発明を自動車の油圧ポンプに適用したいくつかの実施形態について説明する。なお、以下の説明において、図面の右側を軸方向一端側である後、左側を軸方向他端側である前、とする。これらの実施形態は、本発明による電動ポンプユニットのさらなるコンパクト化の例示である。
第１実施形態
　図１は、この発明の第１実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。
　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（軸方向他端部）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)が外嵌固定されている。ロータ(20)は、モータ軸(16)の（後端軸方向一端）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。モータロータ（20）は、モータ軸の後端（軸方向一端部）から後方外側に延びる円板部（20a）と、前記円板部(20a)から前（軸方向他端部側）へ延び且つ軸受装置(15)の外周を囲む円筒部(20b)とからなり、円板部(20a)の内周がモータ軸(16)に固定され、円筒部(20b)の外周に永久磁石(21)が設けられている。モータロータ(20)の円板部(28a)の後端面（軸方向一端面）は、モータ軸(16)の後端面（軸方向一端面）と実質的に同一面上にある。
　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)は前記モータロータ(20)に対して後（軸方向一端側）へ突出しており、　インシュレータ(24)の後端（軸方向一端部）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。
　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（モータロータを支持する部分（軸方向一端部）より軸方向他端側）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。
第２実施形態
　図２は、この発明の第２実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。
　第２実施形態は、軸受装置(30)を除いて第１実施形態と同様の構成を有する。図２において、図１のものに相当する部分には、同じ図面参照符号を付している。
　第２実施形態では、軸受装置(30)は、１個の針状ころ軸受(31)より構成されている。この例では、保持器(31a)と、それに支持された複数の針状ころ(31b)とからなる保持器付き針状ころ軸受である。ころ(31b)が、モータ軸(16)の外周面と円筒部(5a)の間に挟まれて転動し、保持器(31a)の前後両端面が円筒部(5a)内周に形成された後向き環状端面(32)とロータ(20)の半径方向にのびる部分（円板部）の前面に当接することによって軸受(31)の軸方向の位置が規制されるようになっている。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(30)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(30)を構成する針状ころ軸受(31)の軸方向長さの中央部にある。
　第２実施形態の場合、針状ころ軸受(31)は、軸方向にある程度の長さを有するので、上記回転部分を安定良く支持することができる。また、軸受装置（30）は、針状ころ軸受(31)に限らず軸方向にある程度長さを有する円筒ころ軸受であっても、同様の効果を奏する。
第３実施形態
　図３は、この発明の第３実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。
　第３実施形態は、回転角センサ(33)によりモータ軸(16)の回転角（回転位置）を検出して制御を行うものであり、その点を除いて第１実施形態と同様の構成を有する。図３において、図１のものに相当する部分には、同じ図面参照符号を付している。
　回転角センサ(33)は、ユニットハウジング(1)内に設けられている。回転角センサ(33)はロータ(33a)とステータ(33b)からなるもので、この例ではレゾルバである。センサロータ(33a)は円筒状のモータロータ(20)より半径方向内側のモータ軸(16)の外周に設けられ、センサステータ(33b)はセンサロータ(33a)に対向するユニットハウジング(1)側の部分に設けられている。この例では、センサロータ(33a)が軸受装置(15)とシール(19)の間のモータ軸(16)の外周に設けられ、センサステータ(33b)がセンサロータ(33a)に対向するポンプハウジング(5)の円筒部(5a)の内周に設けられている。センサステータ(33b)に接続された電線(34)が、モータハウジング(7)の部分から外部に引き出されている。
　第３実施形態の場合、回転角センサ(33)によりモータ軸(16)の回転角を検出して電動モータの制御を行うことができ、回転角センサ(33)のロータ(33a)とステータ(33b)が径方向に対向していることにより、電動ポンプユニットの軸方向の長さの増大を抑えて、小型化を図ることができる。
第４実施形態
　図４は、本発明の第４実施形態を示す電動ポンプユニットの縦断面図である。
　本発明においては、モータ軸（16）モータロータ(20)を支持する部分（軸方向一端側）より軸方向他端側の軸方向１箇所が軸受装置（15）により片持ち支持されているから、従来のポンプユニットのように２箇所の軸受の一方を設ける壁が不要となる。そのため、モータステータ(22)のインシュレータ(25)の軸方向一端部にコントローラ(4)の基板(26)を固定して、そのモータロータ(20)側の面に背の高い部品(27)を配置することが可能になる。このため、コントローラ(4)のために電動ポンプユニットの長さが増すことがほとんどなく、非常にコンパクトに構成することができる。
　その点を除いて第１実施形態と同様の構成を有する。図４において、図１のものに相当する部分には、同じ図面参照符号を付している。
　第四実施形態では、インシュレータ(24)は前記モータロータ(20)に対して後（軸方向一端側）へ突出しており、インシュレータ(24)の後端（軸方向一端部）に、コントローラ(4)の基板(26)が固定され、コントローラ(4)を構成するコンデンサなどの最も背の高い部品(27)が、基板(26)の前面すなわちモータローラ(20)側の面に実装され、インシュレータ(24)とロータ(20)の円板部(20a)に囲まれた空間内に位置している。図示は省略したが、コントローラ(4)を構成する比較的背の高い部品も基板(26)の前面に配置される。また、コントローラ(4)を構成する比較的背の低い部品は、基板(26)の前面または後面の任意の位置に配置することができる。
　この電動ポンプユニットでは、モータ軸(16)のモータロータ(20)を支持する部分（軸方向一端側）より軸方向他端側の軸方向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)の軸方向長さが短くてすみ、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、モータ軸(16)のモータロータ(20)を支持する部分（軸方向一端側）より軸方向他端側の軸方向１箇所が軸受装置(15)により片持ち支持されているから、従来のような２箇所の軸受のうちの一方を設けるための壁が不要であり、モータステータ(22)のインシュレータ(25)の端部にコントローラ(4)の基板(26)を固定して、そのモータロータ(20)側の面に背の高い部品(27)を配置することが可能になる。このため、コントローラ(4)のために電動ポンプユニットの長さが増すことがほとんどなく、非常にコンパクトに構成することができる。
　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。
　たとえば、上記第１から第４の実施形態では、軸受装置が転がり軸受で構成されているが、軸受装置はすべり軸受で構成されてもよい。
　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にも適用できる。
(1)ユニットハウジング　　(5)ポンプハウジング　　(5a)円筒部
(7)モータハウジング　　(15)(30)軸受装置　　(16)モータ軸　　(17)玉軸受
(20)モータロータ　　(22)モータステータ　　(31)針状ころ軸受
(33)回転角センサ　　(33a)ロータ　　(33b)ステータ

Claims (8)

  1. 電動ポンプユニットであって、
    　ユニットハウジングと、
    　前記ユニットハウジング内に設けられた軸受装置と、
    　その軸方向の重心位置が前記軸受装置の軸方向範囲内になるように、前記軸受装置よって支持されたポンプ駆動モータ軸と、前記モータ軸の軸方向一端部から径方向外側に延びる円板部と前記円板部の外周部から軸方向他端側に延び且つ前期軸受装置の外周を囲む円筒部を有するモータロータと、を備える回転部と、前記ユニットハウジングに固定されたモータステータと、
    を有する電動ポンプユニット。
  2. 　請求項１記載のポンプユニットであって、
    前記ユニットハウジングが、筒状のモータハウジングと、モータハウジングの他端部に連結されたポンプハウジングとを備えており、
    　ポンプハウジングに、モータハウジングの内側にのびる小径の円筒部が形成され、この円筒部の内側に軸受装置が設けられており、モータハウジングの内周にモータステータが設けられている電動ポンプユニット。
  3. 　請求項１または２記載の電動ポンプユニットであって、前記軸受装置が、軸方向に隣接する２個の転がり軸受からなる電動ポンプユニット。
  4. 　請求項１または２記載の電動ポンプユニットであって、前記軸受装置が１個の針状ころ軸受からなる電動ポンプユニット。
  5. 　請求項１記載の電動ポンプユニットであって、回転角センサのロータが、前記モータロータより半径方向内側の前記モータ軸の外周に設けられ、前記回転角センサのステータが、前記回転角センサのロータに対向する前記ユニットハウジング側の部分に設けられている電動ポンプユニット。
  6. 　請求項２記載の電動ポンプユニットであって、回転角センサのロータが、前記モータロータより半径方向内側の前記モータ軸の外周に設けられ、前記回転角センサのステータが、前記回転角センサのロータに対向する前記円筒部の内周に設けられている電動ポンプユニット。
  7. 　請求項１記載の電動ポンプユニットであって、前記モータステータは前記モータロータに対して軸方向一端側に突出しており、前記モータステータの軸方向一端部に、コントローラの基板が固定され、基板のモータロータ側の面のモータステータに囲まれた部分に、コントローラの部品の最も背の高いものが配置されている電動ポンプユニット。
  8. 　請求項７記載の電動ポンプユニットであって、前記モータステータが、ユニットハウジングに固定状に設けられたコアと、前記コアに組み込まれた合成樹脂製インシュレータと、前記インシュレータに巻かれたコイルとからなり、
    　前記インシュレータの軸方向一端部にコントローラの基板が固定されている電動ポンプユニット。
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