电动

阅读:977发布:2020-05-12

专利汇可以提供电动专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种使用了无刷 马 达的 电动 泵 。在该 电动泵 中,能够通过在 定子 线圈的远离 电路 基板 的一侧进行无刷马达的定子线圈与电路基板之间的连接从而将定子线圈和电路基板靠近地配置,而谋求无刷马达的旋 转轴 的轴线方向上的小型化。无刷马达包括:定子,其是多个定子线圈呈环状配置而成的; 转子 ;电路基板,其具有在与转子的 旋转轴 交叉的方向上扩展的面,在该面上形成有控制向各定子线圈的通电的电路;以及多个线圈接线 端子 ,其将各定子线圈与电路基板的电路电连接。而且,各线圈接线端子在各定子线圈的外周侧与各定子线圈并列地竖立设置于电路基板,并在各定子线圈的远离电路基板的一侧利用连接部进行连接。,下面是电动专利的具体信息内容。

1.一种电动,该电动泵包括:
无刷达;以及
叶轮,其能够传递无刷马达的转子的旋转并自吸入口向喷出口加压输送流体,无刷马达包括:
定子,其是将多个定子线圈呈环状配置而成的;
转子,其沿着各定子线圈的配置方向相对旋转;
电路基板,其具有在与转子的旋转轴交叉的方向上扩展的面,在该面上形成有控制向各定子线圈的通电的电路;以及
多个线圈接线端子,其将各定子线圈与所述电路基板的电路电连接,
所述各线圈接线端子沿着呈环状配置的各定子线圈的配置方向与各定子线圈并列地竖立设置于所述电路基板的靠定子线圈侧的面上,并在各定子线圈的远离所述电路基板的一侧进行连接。
2.根据权利要求1所述的电动泵,其中,
所述各线圈接线端子包括位移吸收部,该位移吸收部在所述各线圈接线端子内对与所述电路基板连接的基板侧端部和与各定子线圈连接的线圈侧端部之间的相对位移进行吸收。
3.根据权利要求1或2所述的电动泵,其中,
所述各线圈接线端子包括散热部,该散热部提高所述各线圈接线端子自身的散热效率。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电动泵,其中,
转子的旋转轴轴承在所述旋转轴的轴线方向上设于被各定子线圈包围起来的区域的外侧,
所述各线圈接线端子以在所述旋转轴的轴线方向上与将各定子线圈和所述轴承合在一起的整体的至少一部分重叠的状态配置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电动泵,其中,
该电动泵包括:
电容器,其与各定子线圈连接并吸收浪涌电流;以及
电源接线端子,其向所述电路基板供给电源,
所述电容器和所述电源接线端子与所述各线圈接线端子并列地配置于所述电路基板上,并以在所述旋转轴的轴线方向上与各定子线圈的至少一部分重叠的状态配置。
6.根据权利要求5所述的电动泵,其中,
该电动泵包括定子体,该定子体利用树脂保持了各定子线圈;
该定子体包括所述旋转轴的轴线方向上的远离所述电路基板的一侧向所述旋转轴的外周方向突出而成的突出部,
所述电容器和所述电源接线端子配置于所述突出部的所述电路基板侧,并以在与所述旋转轴的轴线方向正交的方向上与所述突出部的至少一部分重叠的状态配置。

说明书全文

电动

技术领域

[0001] 本发明涉及一种使用了无刷达的电动泵

背景技术

[0002] 在电动泵所使用的无刷马达中,与各定子线圈相靠近地配置有用于向各定子线圈供给电源的电路基板(参照专利文献1)。在各定子线圈的与电路基板相邻的部分经由接线端子进行各定子线圈的向电路基板的连接。
[0003] 专利文献1:日本实公平6-46214号公报

发明内容

[0004] 发明要解决的问题
[0005] 在电动泵的配置空间被限制的情况下,要求电动泵的小型化。但是,在电动泵所使用的无刷马达为上述的结构的情况下,需要在定子线圈与电路基板之间确保用于配置接线端子的空间,这在谋求无刷马达的小型化的方面成为了一个制约。
[0006] 本发明的课题在于,在使用了无刷马达的电动泵中,在定子线圈的远离电路基板的一侧进行无刷马达的定子线圈与电路基板之间的连接。由此,能够将定子线圈和电路基板靠近地配置,谋求无刷马达的旋转轴的轴线方向上的小型化。
[0007] 用于解决问题的方案
[0008] 本发明的第1发明为一种电动泵,该电动泵包括:无刷马达;以及叶轮,其能够传递无刷马达的转子的旋转并自吸入口向喷出口加压输送流体,在该电动泵中,无刷马达包括:定子,其是将多个定子线圈呈环状配置而成的;转子,其沿着各定子线圈的配置方向相对旋转;电路基板,其具有在与转子的旋转轴交叉的方向上扩展的面,在该面上形成有控制向各定子线圈的通电的电路;以及多个线圈接线端子,其将各定子线圈与所述电路基板的电路电连接。而且,所述各线圈接线端子沿着呈环状配置的各定子线圈的配置方向与各定子线圈并列地竖立设置于所述电路基板的靠定子线圈侧的面上,并在各定子线圈的远离所述电路基板的一侧进行连接。
[0009] 根据第1发明,经由与定子线圈并列配置的线圈接线端子在定子线圈的远离电路基板的一侧进行无刷马达的定子线圈与电路基板之间的连接。因此,在定子线圈与电路基板之间不需要用于配置线圈接线端子的空间,而能够将定子线圈和电路基板靠近地配置,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0010] 而且,线圈接线端子在电路基板上与定子线圈并列地配置,并以在转子的旋转轴的轴线方向上与定子线圈的至少一部分重叠的状态配置。因此,能够抑制由于线圈接线端子而使无刷马达的轴线方向尺寸变大,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0011] 此外,线圈接线端子竖立设置于电路基板,并具有连接电路基板和定子线圈的远离电路基板的一侧的长度。因此,线圈接线端子在长度方向上容易变形,能够抑制如下情况:线圈接线端子在产生了热膨胀时或因承受外而产生了振动时发生变形,在线圈接线端子与电路基板之间的连接部产生阻碍其连接状态那样的应力
[0012] 本发明的第2发明基于上述第1发明,所述各线圈接线端子包括位移吸收部,该位移吸收部在所述各线圈接线端子内对与所述电路基板连接的基板侧端部和与各定子线圈连接的线圈侧端部之间的相对位移进行吸收。
[0013] 根据第2发明,线圈接线端子包括对线圈接线端子的两端部之间的相对位移进行吸收的位移吸收部。因此,在线圈接线端子产生了热膨胀时或因承受外力而产生了振动时,位移吸收部吸收线圈接线端子的振动、或由热膨胀导致的线圈接线端子的伸缩,而能够抑制在线圈接线端子与电路基板之间的连接部产生阻碍其连接状态那样的应力。
[0014] 本发明的第3发明基于上述第1发明或第2发明,所述各线圈接线端子包括散热部,所述散热部提高所述各线圈接线端子自身的散热效率。
[0015] 根据第3发明,由于线圈接线端子包括散热部,因此,能够高效地进行线圈接线端子处的散热。因此,能够抑制热经由线圈接线端子向电路基板传递,能够抑制电路基板的热损坏。而且,通过利用散热部释放自定子线圈传递而来的热,能够提高定子线圈的散热性能。
[0016] 本发明的第4发明基于上述第1发明~第3发明中的任一发明,转子的旋转轴的轴承在所述旋转轴的轴线方向上设于被各定子线圈包围起来的区域的外侧,所述各线圈接线端子以在所述旋转轴的轴线方向上与将各定子线圈和所述轴承合在一起的整体的至少一部分重叠的状态配置。
[0017] 根据第4发明,各线圈接线端子以在旋转轴的轴线方向上与各定子线圈和轴承重叠的状态配置。即,各线圈接线端子配置于各定子线圈和轴承的侧方的空间内。因此,能够抑制由于各线圈接线端子而使无刷马达的轴线方向尺寸变大,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0018] 本发明的第5发明基于上述第1发明~第4发明中的任一发明,电动泵包括:电容器,其与各定子线圈连接而吸收浪涌电流;以及电源接线端子,其向所述电路基板供给电源,所述电容器和所述电源接线端子与所述各线圈接线端子并列地配置于所述电路基板上,并以在所述旋转轴的轴线方向上与各定子线圈的至少一部分重叠的状态配置。
[0019] 根据第5发明,电容器和电源接线端子与各线圈接线端子并列地配置。因而,电容器和电源接线端子以在旋转轴的轴线方向上与定子线圈重叠的状态配置。因此,能够抑制由于配置电容器和电源接线端子而使无刷马达的轴线方向尺寸变大,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0020] 本发明的第6发明基于上述第5发明,电动泵包括定子体,该定子体利用树脂保持了各定子线圈,该定子体包括所述旋转轴的轴线方向上的远离所述电路基板的一侧向所述旋转轴的外周方向突出而成的突出部。所述电容器和所述电源接线端子配置于所述突出部的所述电路基板侧,并以在与所述旋转轴的轴线方向正交的方向上与所述突出部的至少一部分重叠的状态配置。
[0021] 根据第6发明,电容器和电源接线端子以在与旋转轴的轴线方向正交的方向上与定子体的突出部重叠的状态配置。因此,能够抑制由于配置电容器和电源接线端子而使无刷马达的绕旋转轴的尺寸变大,能够使无刷马达的绕旋转轴的大小小型化。附图说明
[0022] 图1是本发明的一实施方式的电动泵的外观立体图。
[0023] 图2是上述实施方式的侧视图。
[0024] 图3是上述实施方式的俯视图。
[0025] 图4是图2的IV-IV线剖面向视图。
[0026] 图5是图2的V-V线剖面向视图。
[0027] 图6是图4的VI-VI线剖面向视图。
[0028] 图7是图5的VII-VII线剖面向视图。
[0029] 图8是图5的VIII-VIII线剖面向视图。
[0030] 图9是图5的IX-IX线剖面向视图。
[0031] 图10是上述实施方式的主要部分的放大立体图。
[0032] 图11是与图10同样的立体图,是从与图10不同的度观察而得到的图。
[0033] 图12是上述实施方式的分解立体图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 10、盖体;11、前盖;11a、吸入口;11b、喷出口;11c、凸缘部;11d、槽;12、后盖;12a、凸缘部;12b、突条;20、叶轮;30、罐体;30a、纵凸缘部;30b、横凸缘部;40、模制体;40a、凸缘部;40b、突条;40c、槽;50、转子;51、旋转轴;52、轴承;60、定子;61、定子芯;62、定子线圈;70、定子体;70a、突出部;80、电路基板;81、线圈接线端子;81a、位移吸收部;81b、散热部;
81c、连接部;81d、基板侧端部;81e、线圈侧端部;82、电容器;83、电源接线端子;83a、模制体;84、连接器;85、销;86、电路元件;91、液体密封剂;92、夹具。

具体实施方式

[0036] <一实施方式的整体结构>
[0037] 各附图表示本发明的一实施方式。该实施方式的电动泵为搭载了汽油发动机汽车蒸发燃料处理装置所使用的吹扫泵。当然,本发明的电动泵并不限定于吹扫泵,能够应用于各种汽车用的电动泵以及除汽车用以外的电动泵。在各附图中,表示方向的箭头“F”表示吹扫泵的正面侧,箭头“B”表示吹扫泵的背面侧。
[0038] 吹扫泵(以下,简称作泵)的整体被树脂制的盖体10覆盖,在盖体10内内置有无刷马达和泵用的叶轮20(参照图6~图9)。无刷马达主要包括定子60和转子50,并以与转子50的旋转轴51同轴旋转的方式固定有叶轮20。盖体10包括覆盖正面侧F的前盖11和覆盖背面侧B的后盖12,在前盖11与叶轮20的旋转中心相对应地设有吸入口11a,并沿着叶轮20的外周的切线方向设有喷出口11b(参照图1~图3、图12)。因而,在叶轮20旋转时,自吸入口11a吸入蒸发燃料处理装置(省略图示)内的蒸发燃料,并自喷出口11b喷出,而向发动机供给蒸发燃料。
[0039] <定子60的结构和转子50的结构>
[0040] 定子60包括定子芯61和定子线圈62(参照图5、图12)。在此,定子60为6极构造,接受来自驱动电路(省略图示)的3相交流的驱动电流的U、V、W各相的定子线圈62和与这些定子线圈62分别串联连接的定子线圈62分成6极并呈环状配置。而且,各定子线圈62被Y(星形)连接起来。
[0041] 定子芯61和各定子线圈62被树脂制的定子体70以维持相互之间的位置关系的方式保持(参照图6~图12)。在定子体70内进行用于对各定子线圈62进行Y连接的接线。各定子线圈62之间的连接也可以设为Δ(三角)连接。
[0042] 定子60和转子50被树脂模制成形而成的模制体40以维持相互之间的位置关系的方式保持,转子50以旋转自如的方式配置于呈环状配置的各定子线圈62的中心(参照图6~图9)。因此,在模制体40的中心部配置有转子50,转子50的旋转轴51被轴承52支承。轴承52设于在旋转轴51的轴线方向上被各定子线圈62包围起来的区域的外侧。而且,在旋转轴51的比轴承52靠正面侧F的部位固定有叶轮20。在模制体40的外周的与背面侧B相对应的部分一体形成有凸缘部40a(参照图6~图9、图12)。
[0043] <整体的结合构造>
[0044] 以利用与前盖11的外周形成为一体的凸缘部11c和与后盖12的外周形成为一体的凸缘部12a夹持模制体40的凸缘部40a的方式进行结合(参照图6~图9、图12)。沿着前盖11的凸缘部11c以及后盖12的凸缘部12a的外周在多个部位(该情况下为4个部位)利用夹具92来进行前盖11的凸缘部11c和后盖12的凸缘部12a之间的结合。
[0045] 在前盖11的凸缘部11c和后盖12的凸缘部12a夹持了模制体40的凸缘部40a的状态下,在彼此相对的凸缘部11c的背面和凸缘部40a的正面分别形成有槽11d和突条40b,并使槽11d和突条40b互相嵌合(参照图6~图9)。同样地,在彼此相对的凸缘部40a的背面和凸缘部12a的正面分别形成有槽40c和突条12b,并使槽40c和突条12b互相嵌合。在槽11d与突条40b之间的嵌合部以及槽40c与突条12b之间的嵌合部分别形成有间隙,在这些间隙分别夹入有液体密封剂91。通过将各液体密封剂91如上所述地夹入于间隙,能够对前盖11、模制体
40以及后盖12之间的各间隙进行密封。
[0046] <电路基板80的结构及其周边部件的结构>
[0047] 在模制体40的背面的被后盖12夹持的区域利用一对销85固定有电路基板80(参照图8、图10~图12),电路基板80在其背面连接有作为电路所需要的IC芯片等电路元件86,并且,在其正面分别竖立设置有线圈接线端子81、电源接线端子83以及电容器82,并连接于电路(参照图10~图12)。
[0048] 在沿着呈环状配置的各定子线圈62的配置方向的外周侧与定子线圈62的U、V、W各相相对应地设有三个线圈接线端子81。而且,电源接线端子83以向电路基板80的电路供给电源的方式设置。电源接线端子83在连接器84内延伸而设为连接器接线端子(参照图7)。而且,设有两个电容器82,以便吸收在对向各定子线圈62通电的通电电流进行通断时产生的浪涌电流,并且设有一个电容器82作为IC芯片等电路元件86的电源用。电源接线端子83和各电容器82与各线圈接线端子81一起排列配置于各定子线圈62的外周侧(参照图10~图12)。
[0049] <线圈接线端子81的结构、作用以及效果>
[0050] 各线圈接线端子81包括与电路基板80的电路连接的基板侧端部81d和在自电路基板80向正面侧F远离的一侧与各定子线圈62连接的线圈侧端部81e。而且,各线圈接线端子81形成为将连结基板侧端部81d和线圈侧端部81e的方向设为长边方向的纵长形状(参照图
10~图12)。在各线圈接线端子81中,与定子线圈62连接的连接部81c以自线圈侧端部81e向定子线圈62侧延伸的方式弯曲形成,并以夹入定子线圈62的连接端部的方式被焊接而与定子线圈62电连接(参照图10、11)。
[0051] 这样,利用配置于定子线圈62的外周侧的线圈接线端子81进行定子线圈62与电路基板80的电路之间的连接,而且,利用线圈接线端子81的远离电路基板80的一侧的连接部81c进行线圈接线端子81与定子线圈62之间的连接。因此,在被定子线圈62和电路基板80夹持的部分未配置线圈接线端子81,能够将定子线圈62和电路基板80靠近地配置,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0052] 线圈接线端子81和连接部81c位于定子线圈62和轴承52的外周侧,并以在旋转轴51的轴线方向上与将定子线圈62和轴承52合在一起的整体的一部分重叠了尺寸L1的状态配置(参照图6)。即,线圈接线端子81的一部分和线圈接线端子81的连接部81c的一部分配置于定子线圈62和轴承52的侧方的空间内。因此,能够抑制由于线圈接线端子81和连接部
81c而使无刷马达的轴线方向尺寸变大,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0053] <线圈接线端子81的位移吸收部81a的结构、作用以及效果>
[0054] 在各线圈接线端子81的线圈侧端部81e与基板侧端部81d之间设有形成为曲折形状的位移吸收部81a(参照图10、图11)。位移吸收部81a设为通过曲折形状在弹性变形的范围内进行变形,从而对线圈接线端子81以线圈侧端部81e和基板侧端部81d在与旋转轴51的轴线方向正交的方向、以及旋转轴51的轴线方向上相对位移的方式产生的变形进行吸收。
[0055] 因此,在各线圈接线端子81产生了热膨胀时或者因承受外力而产生了振动时,位移吸收部81a吸收由热膨胀导致的线圈接线端子81的伸缩、或线圈接线端子81的振动,而能够抑制在线圈接线端子81与电路基板80之间的连接部产生阻碍其连接状态那样的应力。线圈接线端子81与电路基板80之间的连接部被软钎焊在一起,但能够抑制在软钎焊产生龟裂而接触不良的情况。
[0056] 位移吸收部81a还可以是除由上述的曲折形状构成的结构以外的结构,但根据上述曲折形状,具有不用花费额外的成本就能够容易地构成该结构的优点。即,在利用冲压成形来形成线圈接线端子81时,能够同时也形成位移吸收部81a。
[0057] 另外,在各线圈接线端子81未设置位移吸收部81a的情况下,由于线圈接线端子81设为在旋转轴51的轴线方向上较长的纵长形状,因此,也能够达成与设有位移吸收部81a的情况同样的作用效果。即,在线圈接线端子81产生了热膨胀时或因承受外力而产生了振动时,线圈接线端子81在旋转轴51的轴线方向上弯曲变形而吸收振动或由线圈接线端子81的热膨胀导致的伸缩,能够抑制在线圈接线端子81与电路基板80之间的连接部产生阻碍其连接状态那样的应力。
[0058] <线圈接线端子81的散热部81b的结构、作用以及效果>
[0059] 在各线圈接线端子81中,位移吸收部81a的正面侧F和背面侧B以扩大表面积的方式形成,从而使其散热性良好,各线圈接线端子81分别包括提高了散热效率的散热部81b(参照图10、图11)。线圈接线端子81经由连接部81c连接于定子线圈62,因此,由定子线圈62产生的热被向线圈接线端子81传递,并由散热部81b高效地散热。因此,能够抑制由定子线圈62产生的热经由线圈接线端子81被向电路基板80传递,能够抑制电路基板80的热损坏。而且,能够提高定子线圈62的散热性能。
[0060] <电源接线端子83和电容器82的结构、作用以及效果>
[0061] 电源接线端子83在电路基板80的正面侧F被树脂模制成形而成的模制体83a覆盖(参照图7、图12)。而且,模制体83a保持于模制体40内。因而,内包电源接线端子83的模制体83a以在旋转轴51的轴线方向上与定子线圈62的一部分重叠了尺寸L2的状态配置(参照图
7)。
[0062] 而且,各电容器82以在旋转轴51的轴线方向上与定子线圈62的一部分重叠了尺寸L3的状态配置(参照图9)。因此,能够抑制由于配置各电容器82和模制体83a(电源接线端子83)而使无刷马达的轴线方向尺寸变大,能够使无刷马达的旋转轴的轴线方向上的大小小型化。
[0063] 而且,模制体83a(电源接线端子83)以在与旋转轴51的轴线方向正交的方向上与定子体70的突出部70a的一部分重叠了尺寸L4的状态配置,各电容器82以在与旋转轴51的轴线方向正交的方向上与定子体70的突出部70a的一部分重叠了尺寸L5的状态配置(参照图7、图9)。因此,能够抑制由于配置模制体83a(电源接线端子83)和各电容器82而使无刷马达的绕旋转轴的尺寸变大,能够使无刷马达的绕旋转轴的大小小型化。
[0064] <罐体30的结构>
[0065] 在前盖11的内周侧与模制体40的外周侧之间夹置有叶轮20并嵌合有金属制且呈容器状的罐体30(参照图6~图9、图12)。罐体30一体地包括纵凸缘部30a,该纵凸缘部30a在中心部接受轴承52的外周侧,并自外周侧包入轴承52。在罐体30的外周侧一体地包括横凸缘部30b,通过将横凸缘部30b夹持在前盖11的凸缘部11c与模制体40的凸缘部40a之间,从而固定罐体30。
[0066] 罐体30具有对自电路基板80的电路和定子线圈62产生的噪声电波向泵的外部泄漏的情况进行屏蔽的功能。而且,罐体30具有利用纵凸缘部30a接受轴承52的热并将该热向罐体30的外周侧引导并释放的功能。此外,罐体30具有在较近的位置高效地接受线圈接线端子81所放出的热并经由线圈接线端子81将定子线圈62所产生的热向外部释放的功能。
[0067] <一实施方式的作用、效果>
[0068] 根据以上的实施方式,通过利用配置于定子线圈62的外周侧的线圈接线端子81进行定子线圈62与电路基板80的电路之间的连接,从而在定子线圈62的电路基板80侧与电路基板80之间不需要用于配置线圈接线端子81的空间,能够使无刷马达的旋转轴51的轴线方向上的大小小型化。
[0069] 而且,线圈接线端子81、电源接线端子83以及各电容器82在电路基板80的正面侧F与定子线圈62并列地配置于定子线圈62和轴承52的外周侧。因此,不会由于配置线圈接线端子81、电源接线端子83以及各电容器82而使无刷马达的旋转轴51的轴线方向上的大小变大,能够使无刷马达小型化。实际上,能够使旋转轴51的轴线方向上的尺寸为60mm左右的电动泵小型化30%左右而成为42mm左右。
[0070] 线圈接线端子81、电源接线端子83以及各电容器82配置于呈环状配置的定子线圈62的外周侧,并连接于电路基板80的外周侧(参照图6~图11)。因此,在电路基板80的外周侧配置电路基板80与线圈接线端子81、电源接线端子83以及各电容器82相连接的连接部,电路基板80的中央部能够作为构成电路的区域而有效地进行利用。
[0071] <其他的实施方式>
[0072] 以上,对特定的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于这些外观、结构,而能够进行各种变更、追加以及删除。例如,虽然在轴承52的外周侧配置线圈接线端子81的连接部81c,但能够在周向上的未配置线圈接线端子81的连接部81c的区域设置检测叶轮20所产生的压力的压力传感器
[0073] 在上述实施方式中,将各线圈接线端子81的散热部81b设为通过扩大该部分的表面积从而使散热性良好,但还可以利用涂布散热涂料、散热脂等其它的手段构成。而且,还可以设置与位移吸收部81a同样的曲折形状,并将其设为散热部。此外,还可以设为利用一组曲折形状兼作位移吸收部81a和散热部81b这两者。
[0074] 在上述实施方式中,将无刷马达设为了在定子线圈的内周侧设置转子的结构,还可以设为在定子线圈的外周侧设置转子的结构。在该情况下,在定子线圈62的内周侧设置线圈接线端子81。
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