(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0017】
(第1実施形態)
以下、電動ポンプ装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す電動ポンプ装置1は、例えばアイドルストップ機能を備えた車両に搭載され、アイドルストップ時におけるトランスミッション等への油圧供給を確保するために用いられる。同図に示すように、電動ポンプ装置1は、円筒形状に形成されたハウジング2を備えている。ハウジング2内には、油圧を発生させるポンプ3、ポンプ3を駆動するモータ4、及びモータ4の作動を制御する制御装置としての制御基板5が一体的に収容されている。
【0018】
詳述すると、ハウジング2は、電動ポンプ装置1の軸方向一端側(
図1における右側)が開口した有底円筒状のポンプケース11と、ポンプケース11の開口を閉塞するように配置されたポンププレート12と、軸方向一端側が開口した有底円筒状のモータケース13とを備えている。
【0019】
ポンプケース11は、モータケース13の筒状部13aの開口端に固定されており、筒状部13aの開口はポンププレート12により閉塞されている。また、モータケース13には、その底部13bから電動ポンプ装置1の軸方向他端側(
図1における左側)に延出される円筒状の延出部13cが形成されている。延出部13cの開口端には、円板状のカバー14が固定されており、延出部13cの開口はカバー14により閉塞されている。そして、ポンプケース11内がポンプ3を収容するポンプ室15として構成され、モータケース13の筒状部13a内がモータ4を収容するモータ室16として構成され、延出部13c内が制御基板5を収容する制御室17として構成されている。つまり、ポンプ室15とモータ室16とは、ポンプケース11の底部11aによって区画されており、底部11aが隔壁部に相当する。なお、ポンプケース11及びポンププレート12はアルミニウム合金等の金属材料により構成され、モータケース13及びカバー14は樹脂材料により構成されている。
【0020】
モータケース13の筒状部13aには、モータ室16と外部とを連通する吸入流路(吸入口)21が形成されている。吸入流路21は、直線状に形成されるとともに、筒状部13aにおけるポンプ室15寄りの位置に形成されている。ポンプケース11の底部11aには、ポンプ室15とモータ室16とを連通する連通孔23が形成されている。なお、連通孔23は、後述するポンプ3のアウタギア31とインナギア32との間の隙間がモータ4の回転に伴って大きくなる範囲と軸方向に対向するように形成されている。ポンププレート12には、ポンプ室15と外部とを連通する吐出流路(吐出口)24が形成されている。吐出流路24は、直線状に形成されるとともに、吐出流路24のポンプ室15側の開口は、アウタギア31とインナギア32との間に形成される隙間がモータ4の回転に伴って小さくなる範囲と軸方向に対向するように形成されている。なお、制御室17は、モータケース13の底部13bによってモータ室16からの作動油Oの浸入が防止された状態(液密)で区画されている。
【0021】
ポンププレート12の外周縁及びモータケース13の筒状部13aの開口端には、径方向外側に突出したフランジ部12a,13dが軸方向において対向する位置にそれぞれ形成されている。そして、電動ポンプ装置1は、締結ボルト25がフランジ部12a,13dを介して車両本体(図示略)に固定された取付対象としてのブラケット26に螺着されることで、該ブラケット26に取り付けられている。なお、ポンププレート12とモータケース13との間、及びポンププレート12とブラケット26との間は、Oリング等のシール部材27a,27bによりシールされている。
【0022】
ポンプ3には、トロコイドポンプ(内接ギアポンプ)が採用されている。具体的には、ポンプ3は、内周に歯部が形成されたアウタギア31と、外周に歯部が形成されたインナギア32とを備えている。そして、アウタギア31は、ポンプ室15内に回転可能に配置され、インナギア32は、歯部の一部が噛合した状態でアウタギア31の内周に配置されている。
【0023】
モータ4には、ブラシレスモータが採用されている。具体的には、モータ4は、モータ室16内に固定されるステータ41と、ステータ41の内周に回転可能に配置されるロータ42とを備えている。ステータ41は、円環状に形成されたステータコア43のティースにコイル44が巻回されてなる。そして、コイル44の接続端部44aは、制御室17内に引き出されて制御基板5に接続されている。なお、ステータ41は、インサート成形によってモータケース13と一体的に設けられており、その一部がモータケース13の筒状部13a内に埋設されている。
【0024】
一方、ロータ42は、回転軸45に固定されたロータコア46と、ロータコア46の外周に固定された複数の永久磁石47とを備えている。回転軸45は、ポンプケース11の底部11a及びモータケース13の底部13bに設けられた軸受48a,48bにより回転可能に支持されるとともに、その一端部(
図1における右端部)がポンプ室15内に突出している。そして、回転軸45の一端部には、ポンプ3のインナギア32が一体回転可能に連結されている。
【0025】
このように構成された電動ポンプ装置1では、制御基板5からモータ4に駆動電力が供給されてロータ42が一方向に回転することにより、インナギア32が回転し、ポンプ3が駆動される。これにより、図示しない油溜まりから作動油Oが吸入流路21を介してモータ室16内に吸入され、さらに連通孔23を介してポンプ室15内に吸入される。そして、ポンプ室15から吐出流路24を介してトランスミッション等に作動油Oが吐出される。このように電動ポンプ装置1では、作動油Oがモータ室16を介してポンプ室15に吸入されるため、作動油Oによってモータ4及び制御基板5が冷却されるようになっている。
【0026】
次に、電動ポンプ装置の特性を調整(変更)するための構造について説明する。
上述のように電動ポンプ装置1の特性は、連通孔23のモータ室16内での相対的な鉛直方向位置(連通孔23における鉛直方向上端位置)や、連通孔23のポンプ室15及びモータ室16に対する開口面積に応じて変化する。具体的には、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の鉛直方向上端位置に応じて、モータ室16内における作動油Oと空気の比であるオイル割合が変化し、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積に応じてポンプ3の流量(吐出圧)が変化する。したがって、ポンプ3の流量及び吐出圧に対し、適切な開口面積も設定される。
【0027】
この点を踏まえ、
図2(a),(b)に示すように、隔壁部として機能するポンプケース11の底部11aには、連通孔23と直交する調整穴51が形成されるとともに、調整穴51には、該調整穴51内での位置を独立して変更可能な第1及び第2詰め栓52,53が挿入されている。そして、第1及び第2詰め栓52,53は、連通孔23における第1及び第2詰め栓52,53が挿入された範囲での作動油Oの流通を遮断可能に形成されている。
【0028】
詳述すると、連通孔23は、電動ポンプ装置1の軸方向に延び、同方向に貫通している。連通孔23の電動ポンプ装置1の軸方向と直交する断面は、長方形状に形成されるとともに、電動ポンプ装置1がブラケット26の取り付けられた状態で、その断面のなす長方形の長手方向が鉛直方向と略平行になるように形成されている。
【0029】
調整穴51は、電動ポンプ装置1の軸方向と直交する鉛直方向に延び、一端側(
図2中、下側)がポンプケース11の外周に開口するとともに、軸受48aと干渉しないように該ポンプケース11の底部11aの中心からずれた位置に形成されている。調整穴51の内径は、連通孔23の軸方向に沿った長さよりも小さく、かつ連通孔23の断面のなす長方形の短手方向に沿った幅よりも大きく形成されている。そして、調整穴51の内周には、ネジ溝54が形成されている。なお、モータケース13の筒状部13aには、その内外に貫通した挿入孔55が調整穴51と対向する位置に形成されている。これにより、調整穴51の一端側は、挿入孔55を介してハウジング2の外部に開口している。
【0030】
第1及び第2詰め栓52,53は、ポンプケース11と同一材料(アルミニウム合金等の金属材料)により構成されており、それぞれ軸状(棒状)に形成されている。第1詰め栓52は調整穴51の底側に挿入され、第2詰め栓53は調整穴51の開口側に挿入されている。また、第1及び第2詰め栓52,53の外周には、調整穴51のネジ溝54に螺合するネジ山56,57がそれぞれ形成されている。そして、第1及び第2詰め栓52,53は、調整穴51にねじ込まれる(螺入される)ことにより、該調整穴51内の所定位置に挿入されている。ここで、上記のように調整穴51の内径は連通孔23の幅よりも大きく形成されていることから、連通孔23における第1及び第2詰め栓52,53がねじ込まれた範囲は、該第1及び第2詰め栓52,53によって閉塞され、作動油Oの流通が遮断されるようになっている。
【0031】
なお、第1及び第2詰め栓52,53の一端面には、ドライバ等の工具が挿入される十字状の溝等が形成されている。また、本実施形態では、調整穴51の外部開口からシリコン樹脂等の封止剤が注入されることで、調整穴51と第1及び第2詰め栓52,53との間の微小な隙間が埋められている。
【0032】
次に、特性の異なる電動ポンプ装置の製造(作用)について説明する。
オイル割合の小さな電動ポンプ装置1を製造する場合には、例えば
図2に示すような軸方向長さ(軸長)が長い第1詰め栓52を調整穴51に挿入し、第1詰め栓52によって連通孔23の鉛直方向上端から下端近傍までの範囲を閉塞する。これにより、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の鉛直方向上端位置が低くなり、
図1に示すように、オイル割合の小さな電動ポンプ装置1を製造できる。なお、第1詰め栓52の調整穴51内の位置を変更することで、オイル割合が小さな範囲で僅かに異なる電動ポンプ装置1を製造できる。また、
図2に示す状態から、第2詰め栓53の調整穴51内の位置を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積が変化するため、オイル割合を小さく保ちつつ、ポンプ3の吐出圧が異なる電動ポンプ装置1を製造できる。
【0033】
一方、オイル割合の大きな電動ポンプ装置1を製造する場合には、例えば
図3に示すような軸長が短い第1詰め栓52を調整穴51に挿入し、第1詰め栓52によって連通孔23の鉛直方向上端近傍までの範囲を閉塞する。これにより、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の鉛直方向上端位置が高くなり、
図4に示すように、オイル割合の大きな電動ポンプ装置1を製造できる。なお、第1詰め栓52の調整穴51内の位置を変更することで、オイル割合が大きな範囲で僅かに異なる電動ポンプ装置1を製造できる。また、
図3に示す状態から、第2詰め栓53の調整穴51内の位置を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積が変化するため、オイル割合を大きく保ちつつ、ポンプ3の吐出圧が異なる電動ポンプ装置1を製造できる。
【0034】
次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)調整穴51内での第1及び第2詰め栓52,53の位置を変更することで、連通孔23における作動油が流通可能な範囲の鉛直方向上端位置及び開口面積を調整するようにした。そのため、特性の異なる電動ポンプ製作のために形状の異なる複数種のハウジングを用意せずとも、第1及び第2詰め栓52,53の調整穴51内での位置を変更することで容易に電動ポンプ装置1の特性を調整できる。また、調整穴51内には、該調整穴51内での位置を独立して変更可能な第1及び第2詰め栓52,53が挿入されているため、調整穴51に詰め栓を1つだけ挿入する場合に比べ、連通孔23における作動油が流通可能な範囲の鉛直方向上端位置及び開口面積を幅広く変更でき、電動ポンプ装置1の特性をきめ細かく調整できる。
【0035】
(2)調整穴51の内周にネジ溝54を形成し、第1及び第2詰め栓52,53の外周にネジ溝54に螺合するネジ山56,57をそれぞれ形成したため、第1及び第2詰め栓52,53を回転(螺進退)させることで、該第1及び第2詰め栓52,53の調整穴51内での位置を容易に変更できる。
【0036】
(3)第1及び第2詰め栓52,53をそれぞれ軸状に形成したため、これらを異なる形状とする場合に比べ、電動ポンプ装置1の製造コストの低減を図ることができる。
(4)調整穴51をその一端側のみがハウジング2の外部に開口するように形成したため、調整穴51の両端側がハウジング2の外部に開口する場合に比べ、作動油Oがハウジング2の外部に漏れることを抑制できる。
【0037】
(5)第1及び第2詰め栓52,53をポンプケース11の底部11aと同一材料により構成したため、底部11a及び第1及び第2詰め栓52,53の熱膨張係数が互いに等しくなる。これにより、例えば長時間に亘ってモータ4が作動することにより電動ポンプ装置1の温度が高くなっても、調整穴51と第1及び第2詰め栓52,53との間に隙間が生じることを抑制できる。
【0038】
(第2実施形態)
次に、電動ポンプ装置の第2実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第1実施形態との主たる相違点は、第1及び第2詰め栓の構成のみである。このため、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【0039】
図5に示すように、第1詰め栓61は、有底円筒状に形成されている。第1詰め栓61の外周には、調整穴51のネジ溝54に螺合するネジ山62が形成されるとともに、第1詰め栓61の筒状部61aの内周には、ネジ溝63が形成されている。第1詰め栓61の筒状部61aの軸長は、第1詰め栓61の底部61bが調整穴51の底面に接触した状態で、連通孔23の鉛直方向下端よりも下方に位置するように形成されている。また、筒状部61aの内径は、連通孔23の断面のなす長方形の短手方向に沿った幅よりも大きく形成されている。そして、筒状部61aには、その軸方向と直交する方向(電動ポンプ装置1の軸方向)に貫通した貫通孔64が形成されており、この貫通孔64を介して筒状部61aの内部とポンプ室15及びモータ室16とが連通されている。なお、貫通孔64の電動ポンプ装置1の軸方向と直交する断面は、連通孔23と略同一の幅を有する長方形状に形成されている。そして、第1詰め栓61は、調整穴51にねじ込まれることにより、該調整穴51内の所定位置に挿入されている。これにより、連通孔23における第1詰め栓61の底部61bが挿入された範囲は、該底部61bによって閉塞され、作動油Oの流通が遮断されるようになっている。
【0040】
第2詰め栓65は、軸状に形成されており、第2詰め栓65の外周には、第1詰め栓61のネジ溝63と螺合するネジ山66が形成されている。そして、第2詰め栓65は、第1詰め栓61の筒状部61aにねじ込まれることにより、調整穴51内の所定位置に挿入されている。これにより、貫通孔64における第2詰め栓65が挿入された範囲、すなわち連通孔23における第2詰め栓65が挿入された範囲は、該第2詰め栓65によって閉塞され、作動油Oの流通が遮断されるようになっている。
【0041】
次に、本実施形態の電動ポンプ装置1の特性の調整について説明する。
オイル割合の小さな電動ポンプ装置1を製造する場合には、例えば
図5に示すような底部61bの軸長が長い第1詰め栓61を調整穴51に挿入し、第1詰め栓61の底部61bによって連通孔23の鉛直方向上端から下端近傍までの範囲を閉塞する。これにより、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の鉛直方向上端位置が低くなり、オイル割合の小さな電動ポンプ装置1を製造できる(
図1参照)。また、
図5に示す状態から、第2詰め栓65によって閉塞される貫通孔64、すなわち連通孔23の範囲を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積が変化するため、オイル割合を小さく保ちつつ、ポンプ3の吐出圧が異なる電動ポンプ装置1を製造できる。なお、第1詰め栓61の調整穴51内の位置を変更することで、オイル割合が小さな範囲で僅かに異なる電動ポンプ装置1を製造できる。
【0042】
一方、オイル割合の大きな電動ポンプ装置1を製造する場合には、例えば
図6に示すような底部61bの軸長が短い第1詰め栓61を調整穴51に挿入し、第1詰め栓61の底部61bによって連通孔23の鉛直方向上端近傍までの範囲を閉塞する。これにより、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の鉛直方向上端位置が高くなり、オイル割合の大きな電動ポンプ装置1を製造できる(
図4参照)。また、
図6に示す状態から、第2詰め栓65によって閉塞される連通孔23の範囲を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積が変化し、ポンプ3の吐出圧が変化するため、オイル割合を大きく保ちつつ、ポンプ3の吐出圧が異なる電動ポンプ装置1を製造できる。なお、第1詰め栓61の調整穴51内の位置を変更することで、オイル割合が大きな範囲で僅かに異なる電動ポンプ装置1を製造できる。
【0043】
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第1実施形態の(1),(2),(4),(5)と同様の効果を奏することができる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
【0044】
・上記第1実施形態では、調整穴51に第1及び第2詰め栓52,53を挿入したが、これに限らず、調整穴51に挿入する詰め栓を1つだけとしてもよい。
図7(a)に示す例では、詰め栓71は、軸状に形成されており、詰め栓71の外周には、調整穴51のネジ溝54に螺合するネジ山72が形成されている。この構成では、調整穴51内での詰め栓71の位置を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の開口面積のみが変化する。
【0045】
図7(b)に示す例では、調整穴51は、鉛直方向上側に開口するように形成されている。詰め栓73は、軸状に形成されており、詰め栓73の外周には、調整穴51のネジ溝54に螺合するネジ山74が形成されている。この構成では、調整穴51内での詰め栓73の位置を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の上端位置及び開口面積が同時に変化する。
【0046】
図7(c)に示す例では、詰め栓75は、外周にネジ山76が形成された一対の栓部75aと、栓部75a同士を連結する連結部75bとを有している。なお、連結部75bは、連通孔23を閉塞しないように形成されており、詰め栓75は、その一部(栓部75a)のみが作動油Oの流通を遮断可能に形成されている。この構成では、調整穴51内での詰め栓75の位置を変更することで、連通孔23における作動油Oが流通可能な範囲の上端位置のみを変更できる。
【0047】
・上記第1実施形態では、第1及び第2詰め栓52,53を調整穴51にねじ込むことで挿入したが、これに限らず、例えば圧入することで第1及び第2詰め栓52,53を調整穴51に挿入してもよい。同様に、上記第2実施形態において、第1詰め栓61を調整穴51に圧入するとともに、第2詰め栓65を第1詰め栓61の筒状部61aに圧入してもよい。なお、この場合には、ポンプケース11及び第1及び第2詰め栓61,65を鉄系の材料により構成することが望ましい。
【0048】
・上記各実施形態では、調整穴51を連通孔23(電動ポンプ装置1の軸方向)と直交するように形成したが、これに限らず、連通孔23と斜交するように調整穴51を形成してもよい。
【0049】
・上記各実施形態において、電動ポンプ装置1がブラケット26に取り付けられた状態で、連通孔23の断面のなす長方形の長手方向が、鉛直方向に対して斜交するように連通孔23を形成してもよい。同様に、調整穴51の延伸方向が鉛直方向に対して斜交するように調整穴51を形成してもよい。
【0050】
・上記各実施形態において、第1詰め栓52,61、及び第2詰め栓53,65をポンプケース11とは異なる材料により構成してよい。
・上記各実施形態では、調整穴51を一端側のみがポンプケース11の外周に開口するように形成したが、調整穴51の両端側がポンプケース11の外周に開口するように形成してもよい。
【0051】
・上記各実施形態において、モータケース13の筒状部13aに挿入孔55を形成せず、調整穴51の開口を筒状部13aによって閉塞してもよい。なお、この場合には、ポンプケース11の調整穴51に第1詰め栓52,61、及び第2詰め栓53,65を挿入してから、該ポンプケース11をモータケース13の筒状部13aに固定することになる。
【0052】
・上記各実施形態において、制御基板5をハウジング2内に一体的に収容せず、ハウジング2の外部に配置してもよい。
・上記各実施形態において、ポンプ3にベーンポンプ等の他のポンプを採用してもよく、またモータ4にブラシレスモータ以外の他のモータを採用してもよい。
【0053】
・上記各実施形態では、電動ポンプ装置1によりトランスミッションに油圧を供給したが、これに限らず、例えば油圧パワーステアリング装置の油圧アクチュエータ等に油圧を供給してもよい。
【0054】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記第1詰め栓は、有底筒状に形成されるとともに、該第1詰め栓の筒状部には、前記連通孔を介して該筒状部の内部と前記モータ室及び前記ポンプ室とを連通する貫通孔が形成され、前記第2詰め栓は、前記第1詰め栓の筒状部に挿入される軸状に形成されたことを特徴とする電動ポンプ装置。