(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022131442
(43)【公開日】2022-09-07
(54)【発明の名称】ステータ及びモータ
(51)【国際特許分類】
H02K 3/50 20060101AFI20220831BHJP
【FI】
H02K3/50 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021030393
(22)【出願日】2021-02-26
(71)【出願人】
【識別番号】000144810
【氏名又は名称】株式会社山田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(72)【発明者】
【氏名】青柳 利枝
(72)【発明者】
【氏名】町田 克浩
(72)【発明者】
【氏名】山崎 崇
(72)【発明者】
【氏名】茂木 康彰
【テーマコード(参考)】
5H604
【Fターム(参考)】
5H604AA05
5H604CC01
5H604CC11
5H604DB01
5H604QB03
5H604QB16
(57)【要約】
【課題】、製造コストの削減や小型化を図ることができるステータ及びモータを提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係るステータにおいて、ステータ本体41に対して軸方向の第1側に配置されたターミナルユニット43は、ステータ本体41に倣って周方向に円弧状に延びるベース93と、ベース93の内周縁に設けられた第1内側係合部95と、ベース93の外周縁に設けられた外側係合部98と、ベース93の外周縁から径方向に延び、外側係合部98に連なるアーム97と、を備えている。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状のヨーク、及び前記ヨークから径方向の内側に突出するとともに、周方向に並んだ複数のティースを有するステータ本体と、
前記ティースに装着されたコイルと、
前記ステータ本体に対して軸方向の第1側に配置された端子台と、を備え、
前記端子台は、
前記コイルから引き出された引出配線が接続されたターミナルを保持するとともに、周方向に円弧状に延びるベースと、
前記ベースの内周側に設けられ、前記ステータ本体の内周側に設けられた第1内側被係合部に係合する第1内側係合部と、
前記ベースの外周側に設けられ、前記ステータ本体の外周側に設けられた外側被係合部に係合する外側係合部と、
前記ベースにおける周方向の一部から径方向に延び、前記第1内側係合部及び前記外側係合部の一方の係合部に接続されたアームと、を備えているステータ。
【請求項2】
前記第1内側係合部は、前記第1内側被係合部に対して軸方向及び周方向で係合し、
前記端子台は、前記ベースの内周側において前記第1内側係合部に対して周方向に並んで設けられた第2内側係合部を備え、
前記第2内側係合部は、前記ステータ本体の内周側に設けられた第2内側被係合部に対して径方向に係合する請求項1に記載のステータ。
【請求項3】
前記第2内側係合部は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の一方側に延びる傾斜面を有し、
前記第2内側被係合部は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の他方側に延び、前記第2内側係合部に当接する傾斜面を有している請求項2に記載のステータ。
【請求項4】
前記第1内側係合部は、前記ベースに対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、
前記第1内側被係合部は、前記第1内側係合部が嵌め込まれる凹部であり、
前記外側係合部は、前記ベースに対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、
前記外側被係合部は、前記外側係合部が嵌め込まれる凹部である請求項1から請求項3の何れか1項に記載のステータ。
【請求項5】
前記アームは、前記ベースから径方向の外側に向けて延び、前記外側係合部に接続されている請求項1から請求項4の何れか1項に記載のステータ。
【請求項6】
前記ステータ本体、前記コイル及び前記端子台は、樹脂材料によって一体にモールドされている請求項1から請求項5の何れか1項に記載のステータ。
【請求項7】
前記ベースには、前記ベースを軸方向に貫通する貫通孔が形成されている請求項6に記載のステータ。
【請求項8】
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のステータを備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ステータ及びモータに関する。
【背景技術】
【0002】
モータのコイルには、制御基板を介して外部電源から電流が供給される。例えば下記特許文献1に記載されるように、コイルから引き出された引出配線は、ターミナルユニットを介して制御基板に接続される。この種のターミナルユニットとしては、引出配線が接続されるターミナルと、ターミナルを保持する樹脂製の端子台と、を備えている。プレートは、ステータコアの軸線と同軸に配置された環状に形成されている。端子台は、ステータコアに対して軸方向に重ね合わされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した従来技術にあっては、端子台がステータコアの全体に重なり合うように形成されているため、製造コストの削減や小型化の点で未だ改善の余地があった。
【0005】
本開示は、製造コストの削減や小型化を図ることができるステータ及びモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示は以下の態様を採用した。
本開示の一態様に係るステータは、筒状のヨーク、及び前記ヨークから径方向の内側に突出するとともに、周方向に並んだ複数のティースを有するステータ本体と、前記ティースに装着されたコイルと、前記ステータ本体に対して軸方向の第1側に配置された端子台と、を備え、前記端子台は、前記コイルから引き出された引出配線が接続されたターミナルを保持するとともに、周方向に円弧状に延びるベースと、前記ベースの内周側に設けられ、前記ステータ本体の内周側に設けられた第1内側被係合部に係合する第1内側係合部と、前記ベースの外周側に設けられ、前記ステータ本体の外周側に設けられた外側被係合部に係合する外側係合部と、前記ベースにおける周方向の一部から径方向に延び、前記第1内側係合部及び前記外側係合部の一方の係合部に接続されたアームと、を備えている。
【0007】
本態様によれば、ベースが円弧状に形成されているため、例えばステータ本体に倣ってベースを環状に形成する場合に比べて、端子台の周方向の寸法を小さくすることができる。しかも、ベースと一方の係合部とがアームを介して接続されているため、ベースと一方の係合部とを直接接続する場合に比べてベースの径方向の寸法を小さくすることができる。これにより、端子台の小型化を図り、ステータの小型化を実現し易くなる。また、端子台に使用する材料を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【0008】
上記態様のステータにおいて、前記第1内側係合部は、前記第1内側被係合部に対して軸方向及び周方向で係合し、前記端子台は、前記ベースの内周側において前記第1内側係合部に対して周方向に並んで設けられた第2内側係合部を備え、前記第2内側係合部は、前記ステータ本体の内周側に設けられた第2内側被係合部に対して径方向に係合することが好ましい。
本態様によれば、第1内側係合部及び第2内側係合部を周方向に並んで設けることで、第1内側係合部と同一円周上においてステータ本体と端子台との径方向の位置決めを行うことができる。これにより、端子台やステータ本体の径方向の内側への突出量を抑えることができ、ステータの小型化を実現し易くなる。
【0009】
上記態様のステータにおいて、前記第2内側係合部は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の一方側に延びる傾斜面を有し、前記第2内側被係合部は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の他方側に延び、前記第2内側係合部に当接する傾斜面を有していることが好ましい。
本態様によれば、ステータ本体に端子台を組み付ける際には、ステータ本体と端子台とを軸方向に接近させる。この際、第2内側被係合部と第2内側係合部とが互いに摺動することで、ステータ本体と端子台とが軸方向に接近するに従い端子台が径方向の他方側に向けて案内される。これにより、ステータ本体に対する端子台の径方向の位置決めを行いつつ、第2内側被係合部と第2内側係合部とを係合させることができる。その結果、ターミナルユニットの組付性を向上させることができる。
【0010】
上記態様のステータにおいて、前記第1内側係合部は、前記ベースに対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、前記第1内側被係合部は、前記第1内側係合部が嵌め込まれる凹部であり、前記外側係合部は、前記ベースに対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、前記外側被係合部は、前記外側係合部が嵌め込まれる凹部であることが好ましい。
本態様によれば、被係合部を凹部とすることで、ステータ本体の軸方向の寸法が増大するのを抑制できる。これにより、ティースにコイル導線を巻き回す際に巻線機のノズルの軌跡を小さくできる。そのため、ステータの製造効率を向上させることができる。
【0011】
上記態様のステータにおいて、前記アームは、前記ベースから径方向の外側に向けて延び、前記外側係合部に接続されていることが好ましい。
本態様によれば、ステータ本体の外周縁に対して径方向の内側寄りにベースを配置できるので、ベースの外形を小さくし易い。そのため、端子台に使用する材料を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【0012】
上記態様のステータにおいて、前記ステータ本体、前記コイル及び前記端子台は、樹脂材料によって一体にモールドされていることが好ましい。
本態様によれば、端子台の小型化を図った場合であっても、ステータ本体に対して端子台を所望の位置に固定することができる。
【0013】
上記態様のステータにおいて、前記ベースには、前記ベースを軸方向に貫通する貫通孔が形成されていることが好ましい。
本態様によれば、ステータ本体や端子台等を一体でモールドする際に、樹脂材料の流通経路として貫通孔を利用することができる。これにより、モールド金型内への樹脂材料の充填不良を抑制し、ステータ本体や端子台等を高精度に被覆することができる。
【0014】
本開示に係るモータは、上記何れかの態様に係るステータを備えている。
本態様によれば、上記何れかの態様に係るステータを備えているため、小型で低コストなモータを提供することができる。
【発明の効果】
【0015】
上記各態様によれば、製造コストの削減や小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】実施形態に係る電動ウォータポンプの断面図である。
【
図4】実施形態に係るステータの分解斜視図である。
【
図5】実施形態に係るステータの拡大斜視図である。
【
図6】
図9のVI-VI線に対応する断面図である。
【
図7】
図9のVII-VII線に対応する断面図である。
【
図8】
図9のVIII-VIII線に対応する断面図である。
【
図10】変形例に係るステータにおいて、
図7に対応する断面図である。
【
図11】変形例に係るステータにおいて、
図7に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
次に、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本開示に係るステータ及びモータを電動ウォータポンプ(以下、EWPという。)に採用した場合を例にして説明する。以下で説明する実施形態や変形例において、対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
【0018】
[EWP1]
図1は、EWP1の断面図である。
図1に示すEWP1は、例えば車両等に搭載されている。EWP1は、少なくともエンジンとラジエータとを接続する冷却水流路上に設けられ、エンジンとラジエータとの間で冷却水を流通させる。なお、車両としては、エンジンのみを有する車両の他に、ハイブリッド車両やプラグインハイブリッド車両等であっても構わない。
【0019】
EWP1は、ポンプ部(モータ)11と、ハウジング12と、を備えている。
ポンプ部11は、例えばインナーロータ型のブラシレスモータである。ポンプ部11は、ハウジング12内に収容されている。なお、以下の説明において、ポンプ部11(後述するシャフト32)の軸線Oに沿う方向を単に軸方向といい、軸方向から見て軸線Oに交差する方向を径方向といい、軸線O回りの方向を周方向という場合がある。
【0020】
<ハウジング12>
ハウジング12は、ポンプ部11を収容するとともに、冷却水流路の一部を形成する。ハウジング12は、ポンプカバー21と、流路ブロック22と、を備えている。
ポンプカバー21は、ポンプ部11に対して軸方向の第1側からポンプ部11を覆っている。ポンプカバー21は、ポンプ収容部21aと、取付フランジ部21bと、を備えている。ポンプ収容部21aは、軸方向の第2側に向けて開口する有底筒状に形成されている。ポンプ収容部21aの内側には、ポンプ部11が収容されている。取付フランジ部21bは、ポンプ収容部21aの開口縁(軸方向の第2側端縁)から径方向の外側に向けて張り出している。
【0021】
流路ブロック22は、ポンプ部11を間に挟んでポンプカバー21に軸方向の第2側から重ね合わされている。流路ブロック22は、吸入流路22aと、吐出流路22bと、接続ポート22cと、取付フランジ部22dと、を備えている。
【0022】
吸入流路22aは、軸線Oと同軸に配置された筒状に形成されている。吸入流路22aは、冷却水流路のうちEWP1よりも上流側に位置する部分に接続される。吸入流路22aの内周面には、スポーク22fが形成されている。スポーク22fは、例えば吸入流路22aの内周面のうち、径方向で向かい合う位置から径方向の内側に向けて突出している。各スポーク22fにおける径方向の内側端部には、ハブ22gが設けられている。ハブ22gは、軸線Oと同軸に配置された筒状に形成されている。ハブ22gは、吸入流路22aの内側において各スポーク22fによって軸線O上に支持されている。
【0023】
吐出流路22bは、吸入流路22aの周囲を取り囲んでいる。具体的に、吐出流路22bは、周方向の一方側端部から他方側端部に向かうに従い流路断面積が拡大している。
接続ポート22cは、吐出流路22bにおける周方向の他方側端部に接続されている。接続ポート22cは、ポンプカバー21から離間する向きに延びている。接続ポート22cは、冷却水流路のうちEWP1よりも下流側に位置する部分に接続される。
取付フランジ部22dは、吐出流路22bの外周縁から径方向の外側に張り出している。ポンプカバー21及び流路ブロック22は、取付フランジ部21b,22d同士がボルト等によって締結されることで、軸方向に組み付けられている。
【0024】
<ポンプ部11>
図2は、ポンプ部11の斜視図である。
図1、
図2に示すように、ポンプ部11は、ステータ31と、シャフト32と、ロータ33と、制御基板34と、を備えている。
ステータ31は、ハウジング12に一体に組み付けられている。ステータ31は、ステータ本体41と、コイル42と、ターミナルユニット43と、ステータモールド部44と、コネクタ受45と、を備えている。
【0025】
<ステータ本体41>
図3は、ステータ31の斜視図である。
図4は、ステータ31の分解斜視図である。
図1、
図3、
図4に示すように、ステータ本体41は、ステータコア51と、インシュレータ52と、を備えている。
ステータコア51は、軸線Oと同軸に配置された筒状に形成されている。ステータコア51は、電磁鋼板に対して打ち抜き加工等を施して形成された環状のプレートが軸方向に積層されて構成されている。なお、ステータコア51は、いわゆる圧粉コアや分割コア等であっても構わない。
【0026】
図3、
図4に示すように、ステータコア51は、ヨーク55と、複数のティース56と、を有している。
ヨーク55は、軸線Oと同軸上に配置された筒状に形成されている。
【0027】
ティース56は、ヨーク55の内周面から径方向の内側に突出している。ティース56は、軸方向から見た平面視において、T字状に形成されている。具体的に、ティース56は、径方向に延びる巻胴部56aと、巻胴部56aの先端部(径方向の内側端部)に連なり、巻胴部56aに対して周方向の両側に拡大した張出部56bと、を備えている。各ティース56は、周方向に間隔をあけて複数形成されている。周方向で隣り合うティース56間には、スロット57が形成されている。スロット57は、ステータコア51を軸方向に貫通している。
【0028】
インシュレータ52は、ステータコア51に装着されてステータコア51とコイル42との間を絶縁する。具体的に、インシュレータ52は、コイル巻回部61と、第1内側突出壁62及び第2内側突出壁63と、第1外側ガイド64及び第2外側ガイド65と、を備えている。なお、
図4に示すように、インシュレータ52は、ステータコア51に対して軸方向の第1側から装着された第1ボビン66と、ステータコア51に対して軸方向の第2側から装着された第2ボビン67と、に分割構成されている。但し、インシュレータ52は、インサート成形等によってステータコア51に一体で形成されていてもよい。
【0029】
コイル巻回部61は、巻胴部56aの周囲を取り囲んでいる。すなわち、コイル巻回部61は、巻胴部56aの外周面(軸方向を向く面、及び周方向を向く面)を覆っている。
【0030】
第1内側突出壁62は、コイル巻回部61に対して径方向の内側に連なっている。第1内側突出壁62は、張出部56bを軸方向の第1側から覆っている。第1内側突出壁62は、コイル巻回部61に対して軸方向の第1側に突出している。第1内側突出壁62における周方向の両側に位置する側端縁には、軸方向の第1側に向かうに従い周方向で互いに接近する向きに延びる傾斜部62aが形成されている。したがって、第1内側突出壁62における軸方向の第1側端部は、径方向から見て、軸方向の第1側に向かうに従い周方向の寸法が漸次縮小している。
【0031】
ここで、複数の第1内側突出壁62のうち、連続して並んだ一部の第1内側突出壁62を兼用内側突出壁62Aとし、残りの第1内側突出壁62を専用内側突出壁62Bとする。本実施形態では、9つの第1内側突出壁62のうち、周方向に並んだ4つの第1内側突出壁62が兼用内側突出壁62Aを構成し、残り5つの第1内側突出壁62が専用内側突出壁62Bを構成している。但し、第1内側突出壁62は、兼用内側突出壁62Aを少なくとも一つ有していれば、専用内側突出壁62Bの数は任意に設定可能である。例えば専用内側突出壁62Bを有していなくてもよい。
【0032】
図5は、ステータ31の拡大斜視図である。
図6は、
図9のVI-VI線に対応する断面図である。
図5、
図6に示すように、兼用内側突出壁62Aには、第1内側被係合部68及び第2内側被係合部69が形成されている。
第1内側被係合部68は、兼用内側突出壁62Aのうち周方向の中央部において、軸方向の第1側端縁に対して窪んだ凹部である。第1内側被係合部68は、径方向から見て矩形状に形成されている。第1内側被係合部68は、兼用内側突出壁62Aを径方向に貫通している。
【0033】
図7は、
図9のVII-VII線に対応する断面図である。
図5、
図7に示すように、第2内側被係合部69は、兼用内側突出壁62Aのうち第1内側被係合部68に対して周方向の両側に位置する部分に形成されている。第2内側被係合部69の外周面は、兼用内側突出壁62Aのうち軸方向の第1側端部が軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の外側に向けて延びる傾斜面に形成されている。
【0034】
図3、
図4に示すように、第2内側突出壁63は、張出部56bを軸方向の第2側から覆っている。第2内側突出壁63は、コイル巻回部61に対して軸方向の第2側に突出している。
【0035】
第1外側ガイド64は、リング部71と、外側突出壁72と、を備えている。
リング部71は、軸線Oと同軸に配置されている。リング部71は、ヨーク55のうち、少なくとも内周側に位置する部分を軸方向の第1側から覆っている。リング部71の内周縁には、各コイル巻回部61における径方向の外側端縁が連なっている。リング部71は、コイル巻回部61に対して軸方向の第1側に突出している。
【0036】
外側突出壁72は、リング部71のうち、周方向でスロット57と対応する位置に形成されている。外側突出壁72は、リング部71から軸方向の第1側に向けて突出している。なお、径方向から見て、外側突出壁72における周方向の両端部は、隣り合う第1内側突出壁62の周方向で向かい合う端部と重なり合っている。
【0037】
ここで、複数の外側突出壁72のうち、連続して並んだ一部の外側突出壁72を兼用外側突出壁72Aとし、残りの外側突出壁72を専用外側突出壁72Bとする。本実施形態では、9つの外側突出壁72のうち、兼用内側突出壁62Aに対して周方向の両側に位置する5つの外側突出壁72が兼用外側突出壁72Aを構成し、残り4つの外側突出壁72が専用外側突出壁72Bを構成している。外側突出壁72は、兼用外側突出壁72Aを少なくとも一つ有していれば、専用外側突出壁72Bの数は任意に設定可能である。例えば専用外側突出壁72Bを有していなくてもよい。
【0038】
図8は、
図9のVIII-VIII線に対応する断面図である。
図5、
図8に示すように、兼用外側突出壁72Aには、外側被係合部75が形成されている。外側被係合部75は、兼用外側突出壁72Aのうち周方向の中央部が、径方向の内側及び軸方向の第1側に向けて開口する凹部である。
【0039】
図3、
図4に示すように、第2外側ガイド65は、リング部77と、外側突出壁78と、を備えている。
リング部77は、第1外側ガイド64のリング部71と軸方向で対称な形状をなしている。したがって、リング部77は、ヨーク55のうち、少なくとも内周側に位置する部分を軸方向の第2側から覆っている。
外側突出壁78は、リング部77のうち、周方向でスロット57と対応する位置に形成されている。外側突出壁78は、リング部77から軸方向の第2側に向けて突出している。
【0040】
図3に示すように、コイル42は、U相、V相、W相に対応した三相のコイル導線がインシュレータ52(コイル巻回部61)を介してティース56(巻胴部56a)に各相ごとに巻き回されて構成されている。コイル導線のうち、同相のコイル42同士の間に位置する部分は、渡り部81を構成している。渡り部81は、同相のコイル42同士を接続している。渡り部81は、ステータコア51に対して軸方向の第2側において、外側突出壁78の外周面に沿って周方向に案内されている。
一方、各相のコイル導線のうち両端部は、引出配線82を構成している。各引出配線82は、スロット57を通じてステータコア51に対して軸方向の第1側に引き出されている。
【0041】
<ターミナルユニット43>
図4に示すように、ターミナルユニット43は、ステータ本体41に対して軸方向の第1側に配置されている。ターミナルユニット43は、コイル42と制御基板34との間を電気的に接続する。ターミナルユニット43は、端子台90と、ターミナル91と、を備えている。
端子台90は、樹脂材料等によって一体に形成されている。端子台90は、ステータ本体41に軸方向の第1側から組み付けられる。端子台90は、ベース93と、第1内側係合部95と、第2内側係合部96と、アーム97と、外側係合部98と、を備えている。
【0042】
図9は、ステータ31の平面図である。
図4、
図9に示すように、ベース93は、軸方向から見て軸線Oを中心とする円弧状に形成されている。具体的に、ベース93における周方向の寸法は、軸線Oを中心とする中心角で180°程度に形成されている。但し、ベース93の周方向の寸法は、環状に形成されていなければ任意の寸法に設定可能である。
【0043】
ベース93は、径方向での外形寸法が周方向の全体に亘って一様に形成されている。ベース93は、径方向での外形寸法が、ステータ本体41の最大寸法(ヨーク55の外周面から張出部56bの内周面までの寸法)よりも短くなっている。具体的に、ベース93の内周縁は、張出部56bの内周面と同等の位置に配置されている。一方、ベース93の外周縁は、ヨーク55の外周面よりも径方向の内側に配置されている。なお、ベース93は、軸方向から見てステータ本体41と重なり合う位置で周方向に延びて配置されていれば、軸線Oと同軸に配置されている必要はない。
【0044】
図5、
図8に示すように、ベース93には、複数のターミナル収容部93a形成されている。各ターミナル収容部93aは、ベース93における周方向の両端部、及び中央部にそれぞれ形成されている(
図9参照)。本実施形態において、ターミナル収容部93aは、軸方向から見てスロット57と重なる位置に配置されている。但し、ターミナル収容部93aは、軸方向から見てティース56と重なり合う位置に配置されていてもよい。各ターミナル収容部93aは、ベース93の表面(軸方向の第1側を向く面)上で開口するとともに、ベース93の表面上を径方向に延びている。
【0045】
ベース93において、各ターミナル収容部93aの底面には、保持突起93bが形成されている。保持突起93bは、ターミナル収容部93aの底面から軸方向の第1側に突出している。
各ターミナル収容部93aの底面において、周方向の両端縁には、バリ収容溝93fが形成されている。バリ収容溝93fには、各ターミナル収容部93aの底面上で開口するとともに、径方向に延びている。
【0046】
ベース93において、隣り合うターミナル収容部93a間に位置する部分には、複数の貫通孔93cが形成されている。各貫通孔93cは、ベース93を軸方向に貫通するとともに、周方向に間隔をあけて並んでいる。本実施形態において、各貫通孔93cのうち、一部の貫通孔93cは、軸方向から見てスロット57と重なり合っている。但し、各貫通孔93cの全てが、軸方向から見てスロット57と重なり合っていてもよく、ティース56と重なり合っていてもよい。
【0047】
図5、
図6に示すように、第1内側係合部95は、ベース93の内周縁のうち、周方向で兼用内側突出壁62Aと対応する位置にそれぞれ形成されている。第1内側係合部95は、ベース93の内周縁から下方に突出する凸部である。第1内側係合部95は、第1内側被係合部68内に嵌め込まれている。ターミナルユニット43は、第1内側係合部95の外面と第1内側被係合部68の内面とが互いに当接(係合)し合うことで、ステータ本体41に対する軸方向の第2側や周方向の両側への移動が規制されている。
【0048】
図5、
図8に示すように、第2内側係合部96は、ベース93の内周縁のうち、第1内側係合部95以外の領域に形成されている。第2内側係合部96は、ベース93から下方に突出する凸部である。本実施形態において、第2内側係合部96は、ベース93の内周縁上を周方向に延びている。第2内側係合部96の内周面は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の内側(他方側)から外側(一方側)に向けて延びる傾斜面に形成されている。ターミナルユニット43は、第2内側係合部96が第2内側被係合部69に径方向の外側から当接(係合)することで、ステータ本体41に対する径方向の内側への移動が規制されている。なお、第2内側係合部96は、径方向から見て第2内側被係合部69と重なり合う位置のみに形成されていてもよい。
【0049】
図5に示すように、第2内側係合部96における周方向の両端縁には、逃げ部96aが形成されている。逃げ部96aは、第1内側突出壁62の傾斜部62aに倣って延びる傾斜面に形成されている。逃げ部96aは、傾斜部62aとの間に隙間Sを隔てて配置されている。
【0050】
図5、
図8に示すように、アーム97は、ベース93の外周縁のうち、兼用外側突出壁72Aと径方向で向かい合う部分に形成されている。アーム97は、ベース93の外周縁から径方向の外側に向けて片持ちで延びている。
【0051】
外側係合部98は、アーム97の先端部(径方向の外側端部)から軸方向の第2側に延びている。外側係合部98は、外側被係合部75内に嵌め込まれている。ターミナルユニット43は、外側係合部98の外面が外側被係合部75の内面に当接(係合)することで、ステータ本体41に対するターミナルユニット43の軸方向の第2側や周方向の両側、径方向の外側への移動が規制されている。なお、本実施形態において、外側係合部98の外周面には、突条98aが形成されている。突条98aは、外側係合部98の外周面から径方向の外側に向けて突出するとともに、軸方向に延びている。突条98aは、外側係合部98が外側被係合部75内に嵌め込まれた状態において、外側被係合部75の内周面に押し付けられている。すなわち、外側係合部98の外周面は、突条98aを介して外側被係合部75の内周面に当接する。
【0052】
ターミナルユニット43は、ステータ本体41に対して軸方向の第1側から組み付けられることで、第1内側被係合部68及び第1内側係合部95同士、第2内側被係合部69及び第2内側係合部96同士、並びに外側被係合部75及び外側係合部98同士が互いに係合する。具体的には、ステータ本体41とターミナルユニット43とを軸方向に接近させることで、第1内側係合部95が第1内側被係合部68内に嵌まり込むとともに、外側係合部98が外側被係合部75に嵌まり込む。この際、第2内側係合部96の内周面が、第2内側被係合部69の外周面上を摺動することで、ターミナルユニット43がステータ本体41に接近するに従い、端子台90を径方向の外側に向けて案内させる。その結果、ターミナルユニット43がステータ本体41に位置決めされる。
【0053】
端子台90がステータ本体41に組み付けられた状態において、第2内側係合部96及び第2内側被係合部69同士、並びに外側係合部98及び外側被係合部75同士が径方向に係合し合うことで、アーム97は径方向に圧縮荷重が作用していることが好ましい。これにより、第2内側係合部96には第2内側被係合部69を径方向の内側に押し付ける付勢力が作用し、外側被係合部75には及び外側係合部98を径方向の外側に押し付ける付勢力が作用する。その結果、ターミナルユニット43がステータ本体41に、より強固に位置決めされる。
【0054】
ターミナル91は、導電性を有する金属等の板材に例えばプレス加工を施して形成されている。ターミナル91は、固定片91aと、コイル接続部91bと、基板接続部91cと、を備えている。
固定片91aは、軸方向を厚さ方向として径方向に延びている。固定片91aには、固定片91aを軸方向に貫通する組付孔91dが形成されている。固定片91aは、組付孔91d内に保持突起93bが圧入された状態で、ターミナル収容部93a内に収容されている。固定片91aは、ターミナル収容部93a内に収容されている状態において、ターミナル収容部93aの底面上で支持される。この際、固定片91aの側端縁に発生しているバリ等は、バリ収容溝93f内に収容される。なお、固定片91aと端子台90との固定方法は、例えば接着や爪等による係止等であってもよい。
【0055】
コイル接続部91bは、固定片91aの外周縁に連なっている。コイル接続部91bは、径方向を厚さ方向として周方向に延びている。コイル接続部91bは、先端部が折り曲げられることで、引出配線82を挟み込んでいる。引出配線82は、コイル接続部91bに溶接等によって接続されている。
基板接続部91cは、固定片91aの内周縁から軸方向の第1側に向けて延びている。
【0056】
<ステータモールド部44>
図1、
図2に示すように、ステータモールド部44は、ステータ本体41、コイル42及びターミナルユニット43が組み付けられた状態で、樹脂材料によってモールドすることで形成されている。ステータモールド部44は、被覆部100と、取付片101と、シャフト支持壁102と、スペーサ部103と、を備えている。
【0057】
被覆部100は、軸線Oと同軸に延びる筒状に形成されている。被覆部100は、ステータ本体41、コイル42及びターミナルユニット43を一体で被覆している。被覆部100からは、ステータコア51の外周面の一部及び基板接続部91cが外部に露出している。基板接続部91cは、被覆部100から軸方向の第1側に向けて突出している。
取付片101は、被覆部100における軸方向の第2側端部から径方向の外側に張り出している。取付片101は、ポンプカバー21及び流路ブロック22の取付フランジ部21b,22dに挟まれた状態で、取付フランジ部21b,22dとともに締結されている。なお、取付片101とポンプカバー21の取付フランジ部21bとの間、取付片101と流路ブロック22の取付フランジ部22dとの間には、それぞれパッキン105が設けられている。これにより、ポンプカバー21と流路ブロック22との間がシールされている。
【0058】
シャフト支持壁102は、被覆部100のうち軸方向の第1側開口部を閉塞している。
スペーサ部103は、被覆部100から軸方向の第1側に向けて突出している。スペーサ部103は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。
【0059】
ステータモールド部44は、ステータ本体41、コイル42及びターミナルユニット43を、モールド金型内にセットした状態で、軸方向の第2側から樹脂材料を充填することで形成される。すなわち、モールド金型内に充填される樹脂材料は、スロット57内、貫通孔93c、隙間S等を通じてターミナルユニット43の周囲に回り込む。
【0060】
コネクタ受45は、取付片101の一部に埋設されている。コネクタ受45の開口部は、ハウジング12の外部で開口している。コネクタ受45の開口部内には、複数のコネクタピン45aの先端部が露出している。コネクタピン45aの基端部は、ハウジング12内において、被覆部100の周囲を軸方向の第1側に向けて延びている。
【0061】
図1に示すように、シャフト32は、ステータ本体41の内側を軸方向に貫通している。シャフト32における軸方向の第1側端部は、シャフト支持壁102に一体でモールドされている。シャフト32における軸方向の第2側端部は、流路ブロック22のハブ22gに支持されている。
【0062】
<ロータ33>
ロータ33は、ステータコア51の内側でシャフト32に回転可能に支持されている。ロータ33は、ロータコア110と、複数のマグネット(不図示)と、マグネットカバー111と、ロータモールド部112と、ブッシュ113と、を備えている。
【0063】
ロータコア110は、軸線Oと同軸に配置された筒状に形成されている。ロータコア110は、電磁鋼板に対して打ち抜き加工等を施して形成された環状のプレートが軸方向に積層されて構成されている。
【0064】
マグネットは、ロータコア110の外周面上に周方向に並んで設けられている。各マグネットは、径方向を向く磁極が周方向で隣り合うマグネット間で異極となるように配置されている。但し、マグネットとしては、射出成形等により形成された環状のプラスチックマグネット等を用いてもよい。
マグネットカバー111は、ロータコア110に径方向の外側から装着されている。マグネットカバー111は、マグネットを径方向の外側及び軸方向の両側から覆っている。すなわち、マグネットは、マグネットカバー111を間に挟んでステータコア51に径方向で向かい合っている。
【0065】
ロータモールド部112は、被覆部112aと、接続部112bと、インペラ部112cと、を備えている。
被覆部112aは、軸線Oと同軸に延びる筒状に形成されている。被覆部112aは、インサート成形等によってロータコア110やマグネット、マグネットカバー111を一体で被覆している。被覆部112aからは、マグネットカバー111の外周部分が露出している。
【0066】
接続部112bは、被覆部112aから径方向の内側に延びている。接続部112bは、軸線Oに沿って筒状に形成されている。接続部112bにおける軸方向の第2側端部は、被覆部112aに対して軸方向に突出している。
インペラ部112cは、接続部112bにおける軸方向の第2側端部から径方向の外側に張り出している。インペラ部112cは、吸入流路22a及び吐出流路22bの双方に露出している。
【0067】
ブッシュ113は、接続部112bの内側に接続部112bに一体で固定されている。ブッシュ113は、軸線Oと同軸に配置された筒状に形成されている。ブッシュ113の内側には、シャフト32が貫通している。ブッシュ113は、シャフト32に回転可能に支持されている。したがって、ロータ33は、ブッシュ113を介してシャフト32に回転可能に支持されている。
【0068】
制御基板34は、ポンプカバー21内においてステータ本体41に対して軸方向の第1側に配置されている。制御基板34は、基板本体34aの表裏面に複数の電子部品34bが実装されて構成されている。制御基板34は、基板本体34aの厚さ方向を軸方向に沿わせてステータ本体41に重ね合わされている。具体的に、制御基板34は、基板本体34aがスペーサ部103に軸方向の第2側から支持された状態で、ビス等によってスペーサ部103に締結されている。基板本体34aには、ターミナル91の基板接続部91c及びコネクタピン45aの基端部がそれぞれ接続されている。基板接続部91c及びコネクタピン45aは、基板本体34aを貫通した状態で、基板本体34aに実装されている。
【0069】
本実施形態のEWP1では、コネクタ受45のコネクタピン45aを介して外部電源から制御基板34に電流が供給される。制御基板34に供給された電流は、電子部品34bの動作により所定のタイミングでターミナル91を介して各相のコイル42に供給される。コイル42に電流が供給されることでステータコア51に磁界が形成され、ロータ33のマグネットとステータコア51との間に磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータ33がステータ31に対して回転する。
【0070】
ロータ33が回転することで、吸入流路22a内に流入する冷却水にはインペラ部112cによって遠心力が作用する。この遠心力により、冷却水は、吐出流路22bを通じて下流側に送り出される。
【0071】
ここで、本実施形態のステータ31では、ステータ本体41に対して軸方向の第1側に配置されたターミナルユニット43が、ステータ本体41に倣って周方向に円弧状に延びるベース93と、ベース93の内周縁に設けられた第1内側係合部95と、ベース93の外周縁に設けられた外側係合部98と、ベース93の外周縁から径方向に延び、外側係合部98に連なるアーム97と、を備えている構成とした。
この構成によれば、ベース93が円弧状に形成されているため、例えばステータ本体41に倣ってベース93を環状に形成する場合に比べて、端子台90の周方向の寸法を小さくすることができる。しかも、ベース93と外側係合部98とがアーム97を介して接続されているため、ベース93と外側係合部98とを直接接続する場合に比べてベース93の径方向の寸法を小さくすることができる。これにより、ターミナルユニット43の小型化を図り、ステータ31の小型化を実現し易くなる。また、端子台90に使用する材料を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【0072】
本実施形態のステータ31において、端子台90は、第1内側被係合部68に軸方向及び周方向で係合する第1内側係合部95と、第1内側係合部95に周方向に並んで設けられ、第2内側被係合部69に径方向で係合する第2内側係合部96と、を備える構成とした。
この構成によれば、第1内側係合部95及び第2内側係合部96を周方向に並んで設けることで、第1内側係合部95と同一円周上においてステータ本体41と端子台90との径方向の位置決めを行うことができる。これにより、端子台90やステータ本体41(インシュレータ52)の径方向の内側への突出量を抑えることができ、ステータ31の小型化を実現し易くなる。
【0073】
本実施形態のステータ31において、第2内側係合部96は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の外側に延びる傾斜面とされ、第2内側被係合部69は、軸方向の第1側から第2側に向かうに従い径方向の内側に延びる傾斜面とされている構成とした。
この構成によれば、ステータ本体41にターミナルユニット43を組み付ける際には、ステータ本体41とターミナルユニット43とを軸方向に接近させる。この際、第2内側被係合部69と第2内側係合部96とが互いに摺動することで、ステータ本体41とターミナルユニット43とが軸方向に接近するに従いターミナルユニット43が径方向の外側に向けて案内される。これにより、ステータ本体41に対するターミナルユニット43の径方向の位置決めを行いつつ、第2内側被係合部69と第2内側係合部96とを係合させることができる。その結果、ターミナルユニット43の組付性を向上させることができる。
【0074】
本実施形態のステータ31において、第1内側係合部95は、ベース93に対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、第1内側被係合部68は、第1内側係合部95が嵌め込まれる凹部である。また、外側係合部98は、ベース93に対して軸方向の第2側に突出する凸部であり、外側被係合部75は、外側係合部98が嵌め込まれる凹部である。
この構成によれば、被係合部68,75を凹部とすることで、ステータ本体41の軸方向の寸法が増大するのを抑制できる。これにより、ティース56にコイル導線を巻き回す際に巻線機のノズルの軌跡を小さくできる。そのため、ステータ31の製造効率を向上させることができる。
【0075】
本実施形態のステータ31において、アーム97がベース93から径方向に延びて、外側係合部98に接続されている構成とした。
この構成によれば、ステータ本体41の外周縁に対して径方向の内側寄りにベース93を配置できるので、ベース93の外形を小さくし易い。そのため、端子台90に使用する材料を削減することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【0076】
本実施形態のステータ31において、ステータ本体41、コイル42及び端子台90は、樹脂材料によって一体にモールドされている構成とした。
この構成によれば、端子台90の小型化を図った場合であっても、ステータ本体41に対して端子台90を所望の位置に固定することができる。
【0077】
本実施形態のステータ31において、ベース93には、ベース93を軸方向に貫通する貫通孔93cが形成されている構成とした。
この構成によれば、ステータ本体41や端子台90等を一体でモールドする際に、樹脂材料の流通経路として貫通孔93cを利用することができる。これにより、モールド金型内への樹脂材料の充填不良を抑制し、ステータ本体41や端子台90等を高精度に被覆することができる。
【0078】
本実施形態のポンプ部11は、上述した本実施形態のステータ31を備えているため、小型で低コストなポンプ部11を提供することができる。
【0079】
以上、本開示の好ましい実施例を説明したが、本開示はこれら実施例に限定されることはない。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は上述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、上述した実施形態では、EWP1に用いるポンプ部11にモータを採用した場合を例にして説明したが、この構成に限られない。モータは、EWP1以外の種々の用途に採用することができる。また、ステータは、必ずしもモールドされている必要はない。
上述した実施形態では、端子台90がインシュレータ52に係合された構成について説明したが、この構成に限られない。端子台90は、ステータコア51に係合されていてもよい。
上述した実施形態では、アーム97が外側係合部98とベース93との間を接続する構成について説明したが、この構成に限られない。アーム97は、内側係合部96とベース93との間を接続してもよい。
【0080】
上述した実施形態では、内側係合部95及び外側係合部98を凸部とし、内側被係合部69及び外側被係合部75を凹部とした場合を例にして説明したが、この構成に限られない。例えば内側係合部95及び外側係合部98の少なくとも一方を凹部とし、内側被係合部69及び外側被係合部75のうち凹部に対応する被係合部を凸部としてもよい。
上述した実施形態では、第1内側係合部95及び第2内側係合部96が周方向に並んで設けられる構成について説明したが、この構成に限られない。第2内側係合部96を有さない構成であってもよい。また、第1内側係合部95のみによって、ステータ本体41に対する軸方向、周方向及び径方向の位置決めを行うような構成であってもよい。
【0081】
上述した実施形態では、第2内側係合部96が第2内側被係合部69に径方向の外側から係合する構成について説明したが、この構成に限られない。第2内側係合部96が第2内側被係合部69に径方向の内側から係合する構成であってもよい。
【0082】
上述した実施形態では、第2内側被係合部69と第2内側係合部96とが傾斜面に形成された構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、
図10に示すように、第2内側被係合部69と第2内側係合部96のうち互いに係合する係合面が、径方向に直交する平坦面であってもよい。この場合においても、第2内側被係合部69の外周面と第2内側係合部96の内周面とが径方向に互いに当接し合うことで、ステータ本体41に対するターミナルユニット43の径方向の内側への移動を規制できる。
また、
図10に示すように、第2内側被係合部69は第1内側突出壁62における軸方向の端縁上のみで開口する凹部とし、第2内側係合部96は第1内側突出壁62内に嵌め込まれる凸部としてもよい。この場合においては、ステータ本体41に対するターミナルユニット43の径方向の両側への移動を規制できる。
【0083】
その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0084】
11:ポンプ部(モータ)
31:ステータ
41:ステータ本体
42:コイル
55:ヨーク
56:ティース
68:第1内側被係合部
69:第2内側被係合部
75:外側被係合部
82:引出配線
90:端子台
91:ターミナル
93:ベース
93c:貫通孔
95:第1内側係合部
96:第2内側係合部
97:アーム
98:外側係合部