(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】P2022148762
(43)【公開日】2022-10-06
(54)【発明の名称】電動ポンプ
(51)【国際特許分類】
F04B 53/10 20060101AFI20220929BHJP
F04B 53/16 20060101ALI20220929BHJP
F04C 14/26 20060101ALI20220929BHJP
【FI】
F04B53/10 H
F04B53/16 E
F04C14/26 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021050571
(22)【出願日】2021-03-24
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】NTN株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100155457
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 祐輔
(72)【発明者】
【氏名】北山 直嗣
(72)【発明者】
【氏名】水尻 健児
(72)【発明者】
【氏名】川合 正浩
【テーマコード(参考)】
3H044
3H071
【Fターム(参考)】
3H044AA02
3H044BB03
3H044CC18
3H044DD13
3H044DD24
3H071AA03
3H071BB02
3H071CC44
3H071DD17
3H071DD35
(57)【要約】
【課題】電動ポンプを含む流体圧回路において、電動ポンプの制御の複雑化や取付対象部品の設計工数の増大を招くことなく、流体圧を適正範囲内に維持する。
【解決手段】電動ポンプ1は、モータ部3と、ポンプ部2と、モータ部3及びポンプ部2を収容するハウジング5と、ハウジング5の表面に形成された吸入口63及び吐出口65と、吸入口63とポンプ部2とを連通する吸入管路60と、吐出口65とポンプ部2とを連通する吐出管路61と、吸入管路60と吐出管路61とを連通するリリーフ管路67と、リリーフ管路67に設けられたリリーフ弁機構70とを備える。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータ部と、前記モータ部で駆動されるポンプ部と、前記モータ部及び前記ポンプ部を収容するハウジングと、前記ハウジングの表面に形成された吸入口及び吐出口と、前記吸入口と前記ポンプ部とを連通する吸入管路と、前記吐出口と前記ポンプ部とを連通する吐出管路と、前記吸入管路と前記吐出管路とを連通するリリーフ管路と、前記リリーフ管路に設けられたリリーフ弁機構とを備えた電動ポンプ。
【請求項2】
前記ハウジングが、一部品として一体に形成されたハウジング本体を備え、
前記吸入管路、前記吐出管路、および前記リリーフ管路が、前記ハウジング本体に形成された請求項1に記載の電動ポンプ。
【請求項3】
前記吸入管路、前記吐出管路、および前記リリーフ管路が、それぞれ一又は複数の直線状の管路で形成された請求項2に記載の電動ポンプ。
【請求項4】
前記吸入管路、前記吐出管路、および前記リリーフ管路が、モータ部と前記ポンプ部との軸方向間領域に設けられた請求項2又は3に記載の電動ポンプ。
【請求項5】
前記吐出管路と前記リリーフ管路との接続部から、前記吐出管路の下流側に延びる方向と、前記リリーフ管路の延びる方向との間の角度が80°以上である請求項1~4の何れか1項に記載の電動ポンプ。
【請求項6】
前記リリーフ弁機構が、弁体と、シール面と、前記弁体を前記シール面に押し付ける付勢部材とを備えた請求項1~5の何れか1項に記載の電動ポンプ。
【請求項7】
前記弁体を、前記シール面よりも硬度が高い材料で形成した請求項6に記載の電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動ポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
近年の自動車等の車両では、車両各部へのオイルの供給を電動オイルポンプを用いて行う場合がある。例えばアイドリングストップ機構(停車時にエンジンを自動停止する機構)を備えた車両やハイブリッド車両では、エンジン停止中にトランスミッションに油圧を供給する電動オイルポンプが設けられる(例えば、下記の特許文献1参照)。
【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】
電動オイルポンプを含む油圧回路では、油圧センサで検知した油圧に基づいてモータ部の出力を制御してポンプ吐出圧を調整することで、油圧が適正に保たれる。しかし、この場合、油圧センサの検知結果に基づいてモータ部の出力を変動させる複雑な制御が必要になる。
【0005】
一方、トランスミッションに設けられた油圧経路にリリーフ弁を設ければ、過剰な油圧が発生した場合にリリーフ弁が開放されて油圧が低下するため、複雑な制御を要することなく、油圧を適正範囲内に維持することができる。しかし、この場合、リリーフ弁を設けるために、トランスミッションの油路の設計を変更する必要が生じるため、トランスミッションの設計工数が増大する。
【0006】
上記のような問題は、電動オイルポンプに限らず、オイル以外の液体を圧送する電動ポンプにおいても生じ得る。
【0007】
そこで、本発明は、電動ポンプを含む流体圧回路において、電動ポンプの制御の複雑化や、取付対象部品(例えばトランスミッション)の設計工数の増大を招くことなく、流体圧を適正範囲内に維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、本発明は、モータ部と、前記モータ部で駆動されるポンプ部と、前記モータ部及び前記ポンプ部を収容するハウジングと、前記ハウジングの表面に形成された吸入口及び吐出口と、前記吸入口と前記ポンプ部とを連通する吸入管路と、前記吐出口と前記ポンプ部とを連通する吐出管路と、前記吸入管路と前記吐出管路とを連通するリリーフ管路と、前記リリーフ管路に設けられたリリーフ弁機構とを備えた電動ポンプを提供する。
【0009】
このように、吸入管路と吐出管路とを連通するリリーフ管路にリリーフ弁機構を設けることで、吐出管路に所定値を超える流体圧が発生した際にリリーフ弁機構が開放され、リリーフ管路を介して流体圧を吸入管路に逃がすことができる。これにより、吐出管路の流体圧を適正範囲内に維持することができる。
【0010】
ハウジングが、一部品として一体に形成されたハウジング本体を有する場合、このハウジング本体に、吸入管路、吐出管路、およびリリーフ管路を形成することができる。この場合、吸入管路、吐出管路、およびリリーフ管路をそれぞれ一又は複数の直線状の管路で形成することで、ハウジング本体に各管路を機械加工等で容易に形成することができる。また、吸入管路、吐出管路、およびリリーフ管路を、モータ部とポンプ部との軸方向間領域に設ければ、ハウジング本体のコンパクト化、ひいては電動ポンプのコンパクト化が図られる。
【0011】
吐出管路とリリーフ管路との間の角度(吐出管路とリリーフ管路との接続部から、吐出管路の下流側に延びる方向と、リリーフ管路の延びる方向との間の角度)が小さいと、ポンプ部から吐出口に向けて吐出管路を流れる流体がリリーフ管路に流入しやすくなる。このため、吐出管路の油圧が適正範囲内であっても、リリーフ弁機構が開放されるおそれがある。かかる不具合を回避するために、吐出管路とリリーフ管路との間の角度は、例えば80°以上とすることが好ましい。
【0012】
リリーフ弁機構は、弁体と、シール面と、弁体をシール面に押し付ける付勢部材とを備えた構成とすることができる。この場合、弁体を、シール面よりも硬度が高い材料で形成することが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明によれば、電動ポンプの制御の複雑化や取付対象部品の設計工数の増大を招くことなく、流体圧を適正範囲内に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプの軸方向断面図である。
【
図2】
図1のII-II線における軸直交方向断面図である。
【
図4】上記電動オイルポンプの油圧管路の斜視図である。
【
図5】ハウジング本体の、リリーフ管路(第一リリーフ管路および第二リリーフ管路)の中心線を通る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
本実施形態の電動ポンプは、主にエンジンの停止中にトランスミッションに油圧を供給する電動オイルポンプである。電動オイルポンプが、トランスミッションケース底部のオイル溜りからオイルを吸引し、このオイルを吐出してトランスミッション内にオイルを圧送することにより、トランスミッション内で必要な油圧や潤滑油量が確保される。
【0017】
図1に示すように、本実施形態の電動オイルポンプ1は、油圧を発生させるポンプ部2と、ポンプ部2を駆動するモータ部3と、モータ部3を制御する制御回路が設けられたコントローラ4(メイン基板)と、ポンプ部2、モータ部3、およびコントローラ4を収容するハウジング5とを有する。以下、それぞれの部材または要素を詳細に説明する。
【0018】
なお、以下の説明において、モータ部3の軸心Oと平行な方向を「軸方向」と呼び、軸心Oを中心とする円の半径方向を「半径方向」と呼ぶ(「内径方向」および「外径方向」も当該円の内径方向および外径方向を意味する)。また、軸心Oを中心とする円の円周方向を「周方向」と呼ぶ。
【0019】
図1及び
図2に示すように、本実施形態のポンプ部2は、回転することでオイルを圧送する回転式ポンプである。具体的に、ポンプ部2は、複数の外歯が形成されたインナロータ21と、複数の内歯が形成されたアウタロータ22と、インナロータ21およびアウタロータ22を収容する静止部材としてのポンプケース23とを有するトロコロイドポンプである。アウタロータ22の内径側にインナロータ21が配置されている。アウタロータ22は、インナロータ21に対して偏心した位置にある。アウタロータ22の一部の歯部がインナロータ21の一部の歯部と噛み合っている。なお、インナロータ21の歯数をnとすると、アウタロータ22の歯数は(n+1)である。アウタロータ22の外周面およびポンプケース23の内周面は何れも互いに嵌合可能な円筒面である。アウタロータ22は、インナロータ21の回転に伴って従動回転するように、ポンプケース23の内周に回転可能に配置される。
【0020】
図1に示すように、モータ部3はポンプ部2と軸方向に並べて配置される。モータ部3として、例えば3相ブラシレスDCモータが使用される。モータ部3は、複数のコイル30aを有するステータ30と、ステータ30の内側に隙間をもって配置されたロータ31と、ロータ31に結合された出力軸32とを有する。ステータ30には、U相、V相、W相の三相に対応したコイル30aが形成されている。
【0021】
出力軸32は、軸受33,34を介してハウジング5に対して回転可能に支持されている。出力軸32のポンプ部2側の端部には、ポンプ部2のインナロータ21が装着されている。出力軸32とポンプ部2の間に減速機は配置されておらず、インナロータ21はモータ部3の出力軸32に嵌合されており、例えば二面幅によって動力伝達可能とされている。軸方向ポンプ部2側に位置する軸受33とインナロータ21との間に、出力軸32の外周面に摺接するシールリップを備えたシール35が配置される。このシール35によって、ポンプ部2からモータ部3へのオイルの漏洩が防止されている。軸方向ポンプ部2側の軸受33とシール35との間には、軸方向に圧縮された弾性部材36が配置され、軸受33、34に対し予圧を与えている。
【0022】
モータ部3におけるロータ31の回転角を検出するため、モータ部3の回転側と静止側の間に検出部37が設けられる。本実施形態の検出部37は、出力軸32の反ポンプ部側の軸端にブラケット38を介して取り付けられたセンサマグネット37a(例えばネオジウムボンド磁石)と、静止側となるハウジング5に設けられたMR素子等の磁気センサ37bとで構成することができる。磁気センサ37bは、出力軸32の反ポンプ側の軸端と対向して配置され、かつ出力軸32と直交する方向に配置されたサブ基板39に取り付けられる。磁気センサ37bの検出値は、後述するコントローラ4(メイン基板)の制御回路に入力される。
【0023】
なお、磁気センサ37bとして、ホール素子を使用することもできる。また、検出部37としては、磁気センサの他、光学式エンコーダやレゾルバ等を用いることもできる。なお、センサレスでモータ部3を駆動することもできる。
【0024】
本実施形態のコントローラ4は、モータ部3の出力軸32と平行に配置される。コントローラ4には、複数の電子部品41が実装されている。これらの電子部品41でモータ部3の駆動を制御する制御回路が構成される。図示例では、コントローラ4が、電子部品41を実装した面(実装面)40をポンプ部2およびモータ部3と対向させて配置される。コントローラ4には、外部電源からコネクタ42を介して電力が供給される。
【0025】
ハウジング5は、両端を開口した筒状のハウジング本体50と、ハウジング本体50の軸方向ポンプ側の開口部を閉鎖する第一蓋部51と、ハウジング本体50の軸方向反ポンプ側の開口部を閉鎖する第二蓋部52とを有する。第一蓋部51および第二蓋部52はそれぞれ複数の締結用ボルトB1、B2を用いてハウジング本体50に固定される。
【0026】
第二蓋部52は、反ポンプ部側の軸受34を支持する円筒形状のベアリングケース52aと、ベアリングケース52aの反ポンプ部側開口部を閉鎖するカバー52bとを有する。ベアリングケース52aの内径側にサブ基板39が配置される。カバー52bは、ベアリングケース52aに図示しない締結部材を用いて取り付けられる。
【0027】
ハウジング本体50は、ポンプ部2を収容するポンプ収容部53、モータ部3を収容するモータ収容部54、およびコントローラ4を収容するコントローラ収容部55を有する。ハウジング本体50は、例えば鋳造や切削あるいはこれらの組み合わせにより、一部品の形で一体に形成される。ハウジング本体50、第一蓋部51、および第二蓋部52は導体でかつ熱伝導性が良好な金属材料、例えばアルミニウム合金で形成される。この他、ハウジング本体50、第一蓋部51、および第2蓋部52のうちの一つ又は複数を他の金属材料(例えば、鉄系金属)や樹脂で形成してもよい。
【0028】
ハウジング5のポンプ収容部53は、ポンプ部2のポンプケース23を含む概略円筒状の形態を有する。ポンプ収容部53には、インナロータ21及びアウタロータ22が収容されるポンプ室66と、吸入ポート62および吐出ポート64とが形成される。吸入ポート62および吐出ポート64は、何れもポンプ室66のモータ部3側(
図1の左側)に隣接して設けられ、インナロータ21とアウタロータ22の噛み合い部に開口している。吸入ポート62と吐出ポート64は、
図2に示すように、何れも出力軸32の円周方向に延びる円弧状をなし、円周方向で180°対向する位置に設けられる。
【0029】
ハウジング5のモータ収容部54は円筒状に形成される。モータ収容部54の円筒状内周面に、モータ部3のステータ30が圧入もしくは接着固定されている。ハウジング5のコントローラ収容部55は、半径方向の外径側(
図1の下側)が開口しており、内周にコントローラ4を収容した後、開口部がカバー57により閉鎖される。カバー57は締結部材B3を用いてハウジング本体50に取り付けられる。
【0030】
図1および
図3に示すように、ハウジング本体50の軸方向両側には、電動オイルポンプ1を取付対象部品(本実施形態ではトランスミッションケース)に取り付けるためのフランジ状の取り付け部58、59が一体に形成される。ポンプ部2側の取り付け部58に二つの締結用孔58aが形成され、反ポンプ部側の取り付け部59に二つの締結用孔59aが形成されている。これら締結用孔58a、59aに図示しない締結部材を挿入し、当該締結部材をトランスミッションケースにねじ込むことで、電動オイルポンプ1がトランスミッションケースに取り付けられる。
【0031】
図1及び
図2に示すように、ハウジング本体50には、ポンプ部2に供給されるオイルが流通する吸入管路60と、ポンプ部2から吐出されたオイルが流通する吐出管路61とが設けられる。吸入管路60の一端は吸入ポート62に接続される。吸入管路60の他端はハウジング本体50の表面に開口し、この開口部が吸入口63となる。吐出管路61の一端は吐出ポート64に接続される。吐出管路61の他端はハウジング本体50の表面に開口し、この開口部が吐出口65となる。吸入口63および吐出口65は、ハウジング5のうち、トランスミッションケースと対向する面に設けられる。これにより、電動オイルポンプ1の周囲にオイル用配管を引き回す必要がなくなり、電動オイルポンプ1の周辺構造を簡略化することができる。
【0032】
本実施形態では、
図4に示すように、吸入管路60と吐出管路61とを連通するリリーフ管路67が設けられる。吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67は、ハウジング本体50に一体に形成される。本実施形態では、ハウジング本体50のうち、ポンプ部2とモータ部3の軸方向間領域に、吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67が形成される(
図1参照)。
【0033】
本実施形態では、
図4および
図5に示すように、リリーフ管路67が、互いに交差した直線状の第一リリーフ管路67aおよび第二リリーフ管路67bを有する。第一リリーフ管路67aの一端は吐出管路61に開口している。第一リリーフ管路67aの他端はハウジング本体50の表面に開口している。第一リリーフ管路67aの開口部は、閉塞部材(後述する蓋部材73)で閉塞されている。詳しくは、第一リリーフ管路67aのうち、第二リリーフ管路67bとの交差部よりも反吐出管路61側が、蓋部材73で閉塞される。
【0034】
第二リリーフ管路67bは、吸入管路60に開口している。図示例では、第二リリーフ管路67bの一端付近の側面(周面)が吸入管路60に開口している。第二リリーフ管路67bの他端はハウジング本体50の表面に開口している。第二リリーフ管路67bの開口部は、閉塞部材68で閉塞されている。詳しくは、第二リリーフ管路67bのうち、第一リリーフ管路67aとの交差部よりも反吸入管路60側が、閉塞部材68で閉塞される。第一リリーフ管路67aと第二リリーフ管路67bは、各々の中間部で交差し、互いに連通している。図示例では、両リリーフ管路67a,67bが直交している。
【0035】
図6に拡大して示すように、第一リリーフ管路67aは、吐出管路61に開口した小径部67cと、ハウジング本体50の表面に開口した大径部67dとを有する。小径部67cの内周面と大径部67dの内周面との間には段差部67eが形成される。図示例では、段差部67eが、第一リリーフ管路67aの中心線L1方向と直交する平坦面を有する。第一リリーフ管路67aの大径部67dは、第二リリーフ管路67bと交差している。図示例では、吸入管路60、吐出管路61、第一リリーフ管路67aおよび第二リリーフ管路67bがそれぞれ直線状であるため、これらをドリル等による機械加工でハウジング本体50に容易に形成することができる。
【0036】
リリーフ管路67には、リリーフ弁機構70が設けられる。本実施形態では、第一リリーフ管路67aにリリーフ弁機構70が設けられる。リリーフ弁機構70は、弁体71と、付勢部材としてのスプリング72と、蓋部材73と、シール面74とを有する。本実施形態のリリーフ弁機構70は、弁体71を流路方向(中心線L1方向)に移動させて弁を開閉する、いわゆるポペット式である。リリーフ弁機構はこれに限らず、例えば、弁体を流路方向と直交する方向に移動させて弁を開閉する、いわゆるスプール式や、ボール式であってもよい。
【0037】
弁体71は、シール面74と当接する当接面71aを有する。図示例では、弁体71が小径部71bと大径部71cを有し、小径部71bの先端(吐出管路61側端部)に当接面71aが設けられる。当接面71aは、例えば、吐出管路61側に行くにつれて縮径したテーパ面状に形成される。弁体71の大径部71cの外周面は、第一リリーフ管路67aの大径部67dの内周面と略同径の円筒面状をなしている。弁体71の大径部71cの外周面が第一リリーフ管路67aの大径部67dの内周面で案内されながら、弁体71が中心線L1方向に移動可能とされる。なお、弁体71は上記に限らず、例えば弁体としてボール(鋼球)を使用してもよい。
【0038】
蓋部材73は、第一リリーフ管路67aに圧入等により固定される。これにより、第一リリーフ管路67aの開口部が閉塞される。スプリング72は、弁体71と蓋部材73との間に圧縮状態で配される。これにより、弁体71が吐出管路61側に付勢され、弁体71の当接面71aがシール面74に押し付けられる。
【0039】
図示例では、シール面74がハウジング本体50に形成される。詳しくは、第一リリーフ管路67aに形成された段差部67eの内径端(中心線L1側の端部)が、シール面74として機能する。本実施形態では、段差部67eの平坦面の内径端に面取り部が設けられ、この面取り部がシール面74として機能する。図示例では、シール面74が、弁体71の当接面71aと同形状のテーパ面状をなしている。これにより、シール面74と弁体71との密着性が高められ、シール性が向上する。
【0040】
シール面74は、例えば、型成形により形成される。具体的には、まず、
図7に示すように、ハウジング本体50にドリル等で機械加工を施すことにより、吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67(第一リリーフ管路67aおよび第二リリーフ管路67b)を形成する。このときの第一リリーフ管路67aは、小径部67c、大径部67d、および段差部67eを有し、小径部67cの内周面と段差部67eとの境界には角部67fが形成される。そして、この角部67fに弁体71の当接面71aを当接させて、点線で示すように弁体71を吐出管路61側(
図7の右側)に押し込むことにより、角部67fを塑性変形させてシール面74を形成する。こうして弁体71で成形されたシール面74は、弁体71の当接面71aと同形状の塑性加工面となる。
【0041】
なお、弁体71ではなく、弁体71の当接面71aと同形状の成形面を有する治具をハウジング本体50の角部67fに押し付けることで、シール面74を形成することもできる。あるいは、シール面74を切削等の機械加工で形成してもよい。この場合、シール面74は任意の形状に形成することができる。この他、第一リリーフ管路67aの段差部67eの内径端に面取り部を設けず、この部分に形成される角部67fをシール面74としてもよい。
【0042】
弁体71は、シール面74(ハウジング本体50)よりも硬度の高い材質で形成され、例えば鉄系金属、具体的には炭素鋼、特にステンレス鋼で形成される。これにより、固定側に設けられたシール面74を、可動側である弁体71よりも早期に摩耗させることができる。弁体71は、第一リリーフ管路67a内で回転することもあり得るため、シール面74と常に同じ場所で接触するわけではない。このため、弁体71が摩耗すると、弁体71の回転位置によって、弁体71とシール面74との接触状態が変わり、シール性が悪化するおそれがある。また、摩耗した弁体71がシール面74に押し付けられると、摩耗した形状がシール面74に転写され、シール面74が歪に変形するおそれがある。これに対し、上記のようにシール面74を優先的に摩耗させることで、弁体71とシール面74との接触状況は基本的に弁体71の回転位置に関わらないため、シール性が安定する。また、弁体71の摩耗を抑えることで、弁体71が押し付けられることによるシール面74の歪な変形を回避できる。
【0043】
スプリング72は、鉄系金属、例えばステンレス鋼で形成される。蓋部材73は、鉄系やアルミ系の金属で形成される。蓋部材73をハウジング本体50に圧入固定する場合は、蓋部材73をハウジング本体50と同系の金属材料で形成することが好ましい。これにより、両者の線膨張係数が近いか同じ値になるため、温度変化に伴う蓋部材73のハウジング本体50からの抜けを防止できる。
【0044】
上記のリリーフ弁機構70では、第一リリーフ管路67aに弁体71およびスプリング72を順に挿入した後、蓋部材73を第一リリーフ管路67aの開口部に圧入やねじ止め等により固定することによって、ハウジング本体50に組み付けられる。この状態で、弁体71と蓋部材73との間にスプリング72が圧縮状態で保持され、弁体71が、スプリング72の弾性力によりシール面74に押し付けられる。
【0045】
以上の構成を有する電動オイルポンプ1において、モータ部3を駆動すると、インナロータ21が回転し、これに噛み合ったアウタロータ22が従動回転することにより、両者の歯部の間に形成される空間が回転に伴って拡大および縮小する。これにより、トランスミッションケース内の油溜りに溜まったオイルが吸入管路60を介してポンプ部2に吸入され(
図4の矢印B参照)、ポンプ部2で圧縮されたオイルが吐出管路61を介して吐出口65から吐出され(同矢印C参照)、トランスミッションに供給される。
【0046】
このとき、吐出管路61の油圧が所定値以下であれば、スプリング72の付勢力により弁体71がシール面74に押し付けられ、リリーフ管路67が閉塞された状態が維持される。このように、リリーフ弁機構70が閉じていることで、吐出管路61を流れるオイルがリリーフ管路67に流入することはない。
【0047】
一方、吐出管路61の油圧が所定値を超えたら、この油圧により、リリーフ弁機構70の弁体71がスプリング72の付勢力に抗して押し込まれ、弁体71がシール面74から離反する(
図6の点線参照)。そして、点線矢印Aで示すように、吐出管路61を流れるオイルの一部が、弁体71とシール面74との間の隙間、弁体71の小径部71bの外周面と第一リリーフ管路71の大径部71bの内周面との間の隙間、および第二リリーフ管路67bを通って吸入管路60に流入し、これにより吐出管路61の油圧が低下する。そして、吐出管路61の油圧が所定値以下になったら、スプリング72の付勢力により弁体71がシール面74に押し付けられ、リリーフ弁機構70が閉塞される。以上により、吐出管路61の油圧が適正範囲内(所定値以下)に維持される。
【0048】
上記のように、電動オイルポンプ1にリリーフ弁機構70を設けることで、複雑な制御を要することなく油圧を適正範囲内に維持することができる。また、取付対象部品(本実施形態ではトランスミッションケース)の油路を変更する必要がないため、取付対象部品の設計工数の増大を回避できる。
【0049】
本実施形態では、
図4に示すように、第一リリーフ管路67aと吐出管路61との間の角度θ{吐出管路61と第一リリーフ管路67aとの接続部Pから、吐出管路61の下流側に延びる方向(中心線L2方向)と、第一リリーフ管路67aの延びる方向(中心線L1方向)との間の角度θ}は80°以上に設定され、本実施形態では90°よりも大きくなっている。すなわち、吐出管路61のオイルの流れ方向(矢印C参照)に対して、第一リリーフ管路67aが、直角に近い方向、あるいは、上流側に引き返す方向に延びている。これにより、吐出管路61を流れるオイルが第一リリーフ管路67aに流入しにくくなるため、吐出管路61の油圧以外の要因によりリリーフ弁機構70が不用意に開放される事態を防止できる。
【0050】
一方、第一リリーフ管路67aと吐出管路61との間の角度θが大きすぎる(180°に近い)と、両管路67a,61の接続部における開口面積が大きくなり、吐出管路61のオイルの流れを阻害するおそれがある。従って、両管路67a,61の間の角度θは150°以下とすることが好ましく、135°以下とすることがより好ましい。
【0051】
また、本実施形態では、上記のように、リリーフ管路67が、互いに交差する第一リリーフ管路67a及び第二リリーフ管路67bを有し、第一リリーフ管路67a内で弁体71を移動させる。弁体71がシール面74から離反してリリーフ弁機構70が開放されると(
図6の点線参照)、弁体71の大部分(特に大径部71c)が、オイルの流れ(点線矢印A)と関わらない位置、具体的には、第一リリーフ管路67aのうち、第二リリーフ管路67bとの交差部よりも吐出管路61と反対側(
図6の左側)に配される。これにより、リリーフ弁機構70の開放時に、弁体71がオイルの流れを阻害しにくくなり、オイルを吸入管路60へスムーズに逃がすことができる。
【0052】
上記の電動オイルポンプ1は、リリーフ弁機構70を設ける必要がない用途にも用いることができる。この場合、ハウジング本体50にリリーフ管路67を形成する工程を省略し、リリーフ管路67を有しないハウジング本体50を形成すればよい。あるいは、ハウジング本体50にリリーフ管路67を形成した後、リリーフ管路67を蓋部材で閉塞し、吸入管路60と吐出管路61との連通を完全に遮断してもよい。何れの場合でも、ハウジング本体50のその他の構成(モータ収容部54、コントローラ収容部55、吸入管路60および吐出管路61など)を変更することなく使用することができる。
【0053】
また、上記の電動オイルポンプ1では、吸入口63および吐出口65はハウジング本体50の表面に設けられている。加えて、吸入口63とポンプ部2とを接続する吸入管路60と、吐出口65とポンプ部2とを接続する吐出管路61とが何れもハウジング本体50に設けられている。そのため、吸入管路60および吐出管路61を流れるオイルでハウジング本体50の冷却を行うことができる。この冷却効果により、熱源となるモータ部3およびコントローラ4の冷却を促進することができ、電動オイルポンプ1の信頼性を高めることができる。また、吸入管路60と吐出管路61をハウジング本体50とは別の部材に設ける場合に比べ、電動オイルポンプ1の小型化を図ることができる。
【0054】
本実施形態では、吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67をポンプ部2とモータ部3の軸方向間領域に配置している(
図1参照)。これにより、吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67の設置スペースを、ハウジング5内部に収容された部品と干渉することなく確保することができる。この場合、これらの吸入管路60、吐出管路61、およびリリーフ管路67を設けるためにハウジング5を大型化する必要がないため、電動オイルポンプ1の小型化が図られる。
【0055】
なお、吸入管路60および吐出管路61の構成を変えることなく、吸入管路60を吐出管路として、かつ吐出管路61を吸入管路として使用することもできる。また、吸入管路60および吐出管路61の双方をポンプ部2とモータ部3の軸方向間領域に配置する他、どちらか一方を、これ以外の領域(例えばモータ部3の外径側領域)に配置することもできる。
【0056】
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、リリーフ管路67が互いに交差する複数の管路を有する場合を示したが、これに限らず、リリーフ管路67を一本の直線状の管路で構成してもよい。
【0057】
本発明は、オイルを圧送する電動オイルポンプに限らず、オイル以外の液体を圧送する電動ポンプにも適用することができる。
【符号の説明】
【0058】
1 電動オイルポンプ
2 ポンプ部
3 モータ部
4 コントローラ
5 ハウジング
50 ハウジング本体
60 吸入管路
61 吐出管路
62 吸入ポート
63 吸入口
64 吐出ポート
65 吐出口
66 ポンプ室
67 リリーフ管路
67a 第一リリーフ管路
67b 第二リリーフ管路
70 リリーフ弁機構
71 弁体
72 スプリング(付勢部材)
73 蓋部材
74 シール面