特開 2022-181280 電動ポンプ

(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】P2022181280

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】電動ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 15/00 20060101AFI20221201BHJP

   F04C 2/10 20060101ALI20221201BHJP

   F04C 11/00 20060101ALI20221201BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

F04C15/00 J

F04C15/00 L

F04C2/10 341H

F04C11/00 C

F16H1/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021088144

(22)【出願日】2021-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】加藤 博史

【テーマコード（参考）】

3H041

3H044

3J027

【Ｆターム（参考）】

3H041AA02

3H041BB03

3H041CC20

3H041CC22

3H041DD07

3H041DD10

3H044AA02

3H044BB03

3H044CC19

3H044CC21

3H044DD06

3H044DD18

3H044DD19

3H044DD45

3J027FA36

3J027FB01

3J027FB40

3J027GB03

3J027GC13

3J027GC22

3J027GD04

3J027GD07

3J027GD08

3J027GD12

3J027GD13

3J027GE01

3J027GE07

3J027GE11

3J027GE23

3J027GE29

3J027GE30

(57)【要約】

【課題】大型化を招くことなく電動モータの駆動力を変速してポンプ部に伝える電動ポンプを構成する。
【解決手段】駆動軸芯Ｘを中心とする円環状領域に配置された界磁コイル１５、及び、駆動軸芯Ｘを中心に回転自在に支持されたモータロータ１６を有する電動モータＭと、モータロータ１６の回転を変速して駆動軸Ｓに伝える変速部Ｇと、駆動軸Ｓの駆動力で駆動されるポンプ部Ｐと、電動モータＭ、変速部Ｇ、駆動軸Ｓ、ポンプ部Ｐの夫々を収容するハウジングＨとを備えている。モータロータ１６が、駆動軸芯Ｘを中心とする筒状のヨーク１６ａの外周側に永久磁石１６ｂを備えており、変速部Ｇが、ヨーク１６ａの内部空間に収容されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動軸芯を中心とする円環状領域に配置された界磁コイル、及び、前記駆動軸芯を中心に回転自在に支持され前記界磁コイルの磁界の作用によって回転するモータロータを有する電動モータと、
前記モータロータの回転を変速して駆動軸に伝える変速部と、
前記駆動軸の駆動力で駆動されるポンプ部と、
前記電動モータ、前記変速部、前記駆動軸、前記ポンプ部の夫々を収容するハウジングとを備えると共に、
前記モータロータが、前記駆動軸芯を中心とする筒状のヨークの外周側に永久磁石を備えており、前記変速部が、前記ヨークの内部空間に収容されている電動ポンプ。

【請求項2】

前記ハウジングが、前記駆動軸を貫通状態で支持するように前記ハウジングの内部で前記変速部の方向に突出する突出部を有しており、
前記モータロータを回転自在に支持する軸受が、前記突出部に接触状態で支持されている請求項１に記載の電動ポンプ。

【請求項3】

前記変速部が、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲む領域に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤに咬合する複数のプラネタリギヤとを備えることにより、前記モータロータから伝えられる駆動力を変速して前記駆動軸に伝える遊星ギヤ型に構成されている請求項１又は２に記載の電動ポンプ。

【請求項4】

前記変速部が、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲む領域に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤに咬合する複数のプラネタリギヤと、複数の前記プラネタリギヤを支持するキャリアとを備えることにより、前記モータロータから伝えられる駆動力を変速して前記駆動軸に伝える遊星ギヤ型に構成されており、
前記ポンプ部が、第１インナロータおよび当該第１インナロータと連動して回転する第１アウタロータを有する内接歯車型の第１ポンプ機構と、第２インナロータおよび当該第２インナロータと連動して回転する内接歯車型の第２アウタロータを有する第２ポンプ機構とを有し、
前記駆動軸が、一端側が前記第１インナロータに連結し他端側が前記キャリアに連結する第１駆動軸と、一端側が前記第２インナロータに連結し他端側が前記リングギヤに連結し、かつ、前記第１駆動軸に対し相対回転自在に外嵌する筒状の第２駆動軸とを有し、
前記第１ポンプ機構と前記第２ポンプ機構との一方の作動を停止させることで他方の作動を可能にするポンプ切換部を備えている請求項２に記載の電動ポンプ。

【請求項5】

前記ポンプ切換部が、前記第１ポンプ機構の第１吐出部と、前記第２ポンプ機構の第２吐出部との一方を選択して作動油の吐出を制限する流路選択弁を備えている請求項４に記載の電動ポンプ。

【請求項6】

前記変速部が、前記駆動軸芯を中心に前記モータロータと一体的に回転するように前記ヨークの前記内部空間に備えた出力ギヤと、前記出力ギヤと噛み合うように前記内部空間に備えた入力ギヤとを有し、
前記入力ギヤの回転力を前記駆動軸から前記ポンプ部に伝える請求項１又は２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】

電動モータの駆動力をギヤ式の減速機構によってポンプ部に伝える電動ポンプとして、特許文献１あるいは特許文献２に記載されるものがある。

【0003】

特許文献１の電動ポンプ（文献ではポンプユニット）は、電動モータと、電動モータの駆動力が伝えられるポンプ駆動軸と、ポンプ駆動軸からの力が伝えられるポンプとをユニットハウジングに収容している。

【0004】

この特許文献１の電動ポンプでは、ポンプがインナギヤ（ポンプロータ）とアウタギヤとを有する内接歯車ポンプとして構成され、インナギヤの内部に遊星歯車式減速機で成る変速装置を内蔵し、ポンプ駆動軸からの駆動力を減速してインナロータに伝えるように構成されている。

【0005】

特許文献２の電動ポンプ（文献では２系統駆動型ポンプ）では、エンジン等の駆動力と電動モータの駆動力とが伝えられる遊星歯車機構をハウジングに収容すると共に、この遊星歯車機構からの駆動力をポンプ機構に伝える駆動系をハウジングに収容している。

【0006】

この特許文献２の電動ポンプでは、エンジンが駆動する状態では、遊星歯車機構のキャリアを静止させるように電動モータに通電し、エンジンの駆動力でリングギヤを回転させてポンプを駆動している。また、エンジンが停止する状態では、リングギヤが静止しているので、電動モータを駆動することで、電動モータの駆動力を遊星歯車機構のピニオンからサンギヤに駆動力を伝えてポンプを駆動している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２－１８９０１２号公報

【特許文献2】特開２０１９－１００３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

例えば、車両において作動油を供給するための電動ポンプを考えると、低温環境のように作動油の粘性が高い状態にある場合には、高いトルクで電動ポンプを駆動することが必要となる。このような理由から、電動モータの駆動力を減速してポンプに伝える減速ギヤが必要とされる。

【0009】

このような課題に対し、特許文献１に記載される電動ポンプのようにポンプロータに遊星歯車式減速機を収容するものでは、電動モータの駆動力を減速してポンプロータに伝えることが可能となる。その反面、遊星歯車式減速機をインナギヤに収容する構成であるため、ポンプロータが大型化し、ロータの外径を拡大させるだけでなく、ポンプロータと遊星歯車式減速機との間にクリアランスを必要とすることから荷重変動等によりロータの噛み合いが変動しやすく、脈動や作動音の増加を招くことも懸念された。

【0010】

また、特許文献２に記載される電動ポンプのように、遊星歯車機構に２系統の駆動力を伝える構成では、減速した駆動力でポンプに伝えることが可能である。しかしながら、エンジンが停止する状態で電動モータを駆動した場合にポンプを高速回転させ、ポンプの効率を低下させ、騒音を増大させることも想像できた。

【0011】

この特許文献２に記載される電動ポンプでは、遊星歯車機構を用いるため、エンジンと電動モータとの夫々の駆動力で同時にポンプを駆動することが可能であるものの、エンジンの駆動力でポンプを駆動する場合には、キャリアの回転を停止させるためだけに電動モータに電流を供給する必要があり、電流を無駄に消費するものであった。

【0012】

このような理由から、大型化を招くことなく電動モータの駆動力を変速してポンプ部に伝える電動ポンプが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る電動ポンプの特徴構成は、駆動軸芯を中心とする円環状領域に配置された界磁コイル、及び、前記駆動軸芯を中心に回転自在に支持され前記界磁コイルの磁界の作用によって回転するモータロータを有する電動モータと、前記モータロータの回転を変速して駆動軸に伝える変速部と、前記駆動軸の駆動力で駆動されるポンプ部と、前記電動モータ、前記変速部、前記駆動軸、前記ポンプ部の夫々を収容するハウジングとを備えると共に、前記モータロータが、前記駆動軸芯を中心とする筒状のヨークの外周側に永久磁石を備えており、前記変速部が、前記ヨークの内部空間に収容されている点にある。

【0014】

この特徴構成によると、ポンプ部を駆動する場合には、界磁コイルに電流を供給してモータロータを回転させることにより、このモータロータの回転力が変速部で変速された状態で駆動軸を介してポンプ部に伝えられ、ポンプ部が駆動される。また、モータロータを構成するヨークの内部に変速部が配置されるため、例えば、ハウジングの内部に変速部を配置するための空間を形成することなく、電動モータの内部空間を有効に利用して変速部を配置することが可能となる。また、この特徴構成では特許文献１のようにポンプ部を大型化させることがない。
従って、大型化を招くことなく電動モータの駆動力を変速してポンプ部に伝える電動ポンプが構成された。

【0015】

上記構成に加えた構成として、前記ハウジングが、前記駆動軸を貫通状態で支持するように前記ハウジングの内部で前記変速部の方向に突出する突出部を有しており、前記モータロータを回転自在に支持する軸受が、前記突出部に接触状態で支持されても良い。

【0016】

これによると、軸受として、例えば、ボールベアリングやローラベアリングを用い、この軸受のインナレースを、ハウジングの突出部に外嵌する等の状態で支持するだけで、モータロータを安定的に回転できる状態で支持できる。

【0017】

上記構成に加えた構成として、前記変速部が、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲む領域に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤに咬合する複数のプラネタリギヤとを備えることにより、前記モータロータから伝えられる駆動力を変速して前記駆動軸に伝える遊星ギヤ型に構成されても良い。

【0018】

これによると、変速部が遊星ギヤ型に構成されることにより、大型化を抑制しつつ大きい変速比での変速を可能にする。

【0019】

上記構成に加えた構成として、前記変速部が、サンギヤと、前記サンギヤを取り囲む領域に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤに咬合する複数のプラネタリギヤと、複数の前記プラネタリギヤを支持するキャリアとを備えることにより、前記モータロータから伝えられる駆動力を変速して前記駆動軸に伝える遊星ギヤ型に構成されており、前記ポンプ部が、第１インナロータおよび当該第１インナロータと連動して回転する第１アウタロータを有する内接歯車型の第１ポンプ機構と、第２インナロータおよび当該第２インナロータと連動して回転する内接歯車型の第２アウタロータを有する第２ポンプ機構とを有し、前記駆動軸が、一端側が前記第１インナロータに連結し他端側が前記キャリアに連結する第１駆動軸と、一端側が前記第２インナロータに連結し他端側が前記リングギヤに連結し、かつ、前記第１駆動軸に対し相対回転自在に外嵌する筒状の第２駆動軸とを有し、前記第１ポンプ機構と前記第２ポンプ機構との一方の作動を停止させることで他方の作動を可能にするポンプ切換部を備えても良い。

【0020】

これによると、電動モータを駆動する状態において、ポンプ切換部によって、例えば、第１ポンプ機構の作動を停止させた場合には、この第１ポンプ機構の第１インナロータと第１駆動軸に連結するキャリアの回転を止めるため、リングギヤの回転力が第２駆動軸を介して第２インナロータに伝えられ、第２ポンプ機構での流体の吐出が可能となる。これに対して、第２ポンプ機構の作動を停止させた場合には、この第２ポンプ機構の第２インナロータと第２駆動軸を介して連結するリングギヤの回転を止めるため、キャリアの回転力が第１駆動軸を介して第１インナロータに伝えられ、第１ポンプ機構での流体の吐出が可能となる。また、この構成では、第１ポンプ機構と第２ポンプ機構とを切換える際に、特許文献２のように無駄に電流を消費することもない。

【0021】

つまり、遊星ギヤ型の変速部では、キャリアを拘束した状態でリングギヤの回転力を取り出す駆動モードと、リングギヤを拘束してキャリアの回転力を取り出す駆動モードとで変速比が異なるため、一方の駆動モードを選択することにより、第１ポンプ機構と第２ポンプ機構とを異なる変速比で駆動することが可能となる。

【0022】

上記構成に加えた構成として、前記ポンプ切換部が、前記第１ポンプ機構の第１吐出部と、前記第２ポンプ機構の第２吐出部との一方を選択して作動油の吐出を制限する流路選択弁を備えても良い。

【0023】

これによると、第１ポンプ機構の吐出ポートと、第２ポンプ機構の吐出ポートとの一方を流路選択弁で閉塞することにより、第１ポンプ機構と第２ポンプ機構との一方だけを駆動して流体を吐出させることが可能となる。

【0024】

上記構成に加えた構成として、前記変速部が、前記駆動軸芯を中心に前記モータロータと一体的に回転するように前記ヨークの前記内部空間に備えた出力ギヤと、前記出力ギヤと噛み合うように前記内部空間に備えた入力ギヤとを有し、前記入力ギヤの回転力を前記駆動軸から前記ポンプ部に伝えても良い。

【0025】

これによると、電動モータを駆動した場合には、出力ギヤの回転力を、この出力軸に咬合する入力ギヤに伝え、この出力ギヤの回転力を駆動軸からポンプ部に伝え、ポンプ部を駆動することが可能となる。特に、この構成では、出力ギヤと入力ギヤとがモータロータの内部空間に配置されるため、電動ポンプ全体の大型化を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１ポンプ部が駆動される状態の電動ポンプの断面図である。

【図2】第２ポンプ部が駆動される状態の電動ポンプの断面図である。

【図3】電動ポンプの油圧回路図である。

【図4】別実施形態（ａ）の電動ポンプの断面図である。

【図5】別実施形態（ｂ）の電動ポンプの断面図である。

【図6】別実施形態（ｃ）の電動ポンプの断面図である。

【図7】別実施形態（ｄ）の電動ポンプの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１、図２に示すように、ブラシレス型の電動モータＭと、遊星ギヤ型の変速部Ｇと、この変速部Ｇで減速（変速の一例）された回転力が伝えられる駆動軸Ｓと、内接歯車型のポンプ部ＰとをハウジングＨに収容すると共に、電動モータＭを制御する制御ユニットＣをハウジングＨに備えて電動ポンプＡが構成されている。

【0028】

電動ポンプＡは任意の姿勢で用いることが可能であるが、図１、図２に示すように上下方向を決めた状態で各部の位置関係を説明する。

【0029】

図１、図２には、乗用車等の車両において作動油を送り出すオイルポンプとして用いられる電動ポンプＡを示している。この電動ポンプＡは、電動モータＭの駆動力を変速部Ｇで減速（変速の一例）し、駆動軸Ｓを介してポンプ部Ｐに伝えることにより、ハウジングＨの端部に形成した吸入ポート６Ｐから吸入した作動油を、吐出ポート７Ｐから送り出す。

【0030】

この電動ポンプＡは、電動モータＭのモータロータ１６が駆動軸芯Ｘを中心に回転自在に構成されている。電動ポンプＡは、ポンプ部Ｐからの作動油の吐出量を２種類に切換えられるように構成されており、電動ポンプＡの駆動軸Ｓは、駆動軸芯Ｘと同軸芯に配置された筒状の第１駆動軸Ｓａと、この第１駆動軸Ｓａに対して相対回転自在に内嵌する第２駆動軸Ｓｂとを有している。また、ポンプ部Ｐが、第１駆動軸Ｓａの駆動力で駆動される第１ポンプ機構Ｐａと、第２駆動軸Ｓｂの駆動力で駆動される第２ポンプ機構Ｐｂとを有している。

【0031】

図１～図３に示すように、第１ポンプ機構Ｐａは、第１ポンプ機構Ｐａの第１アウタロータ３２の直径が、第２ポンプ機構Ｐｂの第２アウタロータ３４の直径より小さく設定されることにより、第１ポンプ機構Ｐａの容量が第２ポンプ機構Ｐｂの容量より小さいものが用いられている。

【0032】

特に、この電動ポンプＡは、第１ポンプ機構Ｐａと第２ポンプ機構Ｐｂとの一方の作動を停止させることで他方を作動させ、他方に対して変速部Ｇからの駆動力を伝え、異なる変速比で第１駆動軸Ｓａと第２駆動軸Ｓｂとを駆動できるように構成されている。これらの構成を以下に詳述する。

【0033】

〔ハウジング〕
図１、図２に示すように、ハウジングＨは、電動モータＭを収容する樹脂製の第１ハウジング１と、第１ポンプ機構Ｐａを収容する金属製の第２ハウジング２と、第２ポンプ機構Ｐｂを収容する金属製の第３ハウジング３と、底部に配置される金属製の第４ハウジング４と、制御ユニットＣを覆うように第１ハウジング１の上側に配置される蓋状の第５ハウジング５とを積層して構成されている。

【0034】

第１ハウジング１は、電動モータＭと、変速部Ｇとを収容すると共に、電磁切換弁Ｖ（ポンプ切換部Ｔの一例）を収容している。この第１ハウジング１は、金型による成形時に電動モータＭの界磁コイル１５と電磁切換弁Ｖとをインサートしている。尚、界磁コイル１５は、積層された電磁鋼板で成るステータコアの複数のティース部にコイル素線を巻回した構造を有し、駆動軸芯Ｘを中心とする円環状の領域に配置されている。

【0035】

第２ハウジング２は、第１ポンプ機構Ｐａを収容すると共に、駆動軸芯Ｘに沿う方向で上側のハウジング内空間に突出する突出部２ａを形成しており、この突出部２ａに対し、駆動軸芯Ｘと同軸芯で駆動軸Ｓが貫通するシャフト支持孔が形成されている。これにより、駆動軸Ｓの第１駆動軸Ｓａは、シャフト支持孔に対して回転自在に支持される。

【0036】

第３ハウジング３は、第２ポンプ機構Ｐｂを収容している。第４ハウジング４は、内部に吸入路６と、吐出路７とが形成されると共に、底面に吸入路６に連なる吸入ポート６Ｐと、吐出路７に連なる吐出ポート７Ｐとが形成されている。また、この第４ハウジング４は内部に、流路選択弁８（ポンプ切換部Ｔの一例）を備えている。

【0037】

第５ハウジング５は、第１ハウジング１の上部に形成された上側に開放する凹部を覆う位置に配置されている。この第５ハウジング５で覆われる空間に備えた制御基板９によって制御ユニットＣが構成されている。この制御ユニットＣは、電動モータＭ、及び、電磁切換弁Ｖを制御する。

【0038】

つまり、制御ユニットＣは、電動モータＭの界磁コイル１５に供給する電力制御部と、モータロータ１６の回転速度（単位時間あたりの回転数）を制御する回転制御部と、電磁切換弁Ｖを制御する弁制御部とを備えている。

【0039】

〔電動モータ／変速部〕
電動モータＭは、駆動軸芯Ｘを中心とする円環状領域に配置された界磁コイル１５と、界磁コイル１５から作用する磁界により駆動軸芯Ｘを中心に回転するモータロータ１６とを備えている。モータロータ１６は鉄材等の磁性体で構成される筒状のヨーク１６ａの外周に複数の永久磁石１６ｂを備えており、このヨーク１６ａの下端が、第２ハウジング２の内部の突出部２ａの外周に対しローラベアリング型の軸受１７を介して駆動軸芯Ｘを中心に回転自在に支持されている。

【0040】

変速部Ｇは、モータロータ１６の上端に固設したロータプレート１８の下面に対し、駆動軸芯Ｘと同軸芯で下方に突設されたサンギヤ２１と、駆動軸芯Ｘを中心とする円環状の領域に内歯部を形成したリングギヤ２２と、サンギヤ２１およびリングギヤ２２に咬合する複数のプラネタリギヤ２３と、複数のプラネタリギヤ２３の支軸２４を支持する上下一対のキャリア２５とを備えている。

【0041】

特に、変速部Ｇを構成するサンギヤ２１と、リングギヤ２２と、複数のプラネタリギヤ２３と、一対のキャリア２５とが、モータロータ１６の内部空間（ヨーク１６ａの内部の空間）に収容されている。

【0042】

〔ポンプ部〕
前述したようにポンプ部Ｐは、第１ポンプ機構Ｐａと第２ポンプ機構Ｐｂとを備えている。図３に示すように、第１ポンプ機構Ｐａは、複数の外歯を有する第１インナロータ３１と、第１インナロータ３１の外歯の歯数より１歯だけ多い歯数の内歯を有する第１アウタロータ３２とを備えている。第２ポンプ機構Ｐｂは、複数の外歯を有する第２インナロータ３３と、第２インナロータ３３の外歯の歯数より１歯だけ多い歯数の内歯を有する第２アウタロータ３４とを備えている。

【0043】

ポンプ部Ｐ（第１ポンプ機構Ｐａと第２ポンプ機構Ｐｂとの上位概念）は、インナロータ（第１インナロータ３１、第２インナロータ３３）と、アウタロータ（第１アウタロータ３２、第２アウタロータ３４）との回転に伴い、内歯と外歯との間の空間が拡大する領域に負圧が作用し、回転に伴い内歯と外歯との間の空間が縮小する領域に正圧が作用する。このため負圧が作用する領域に吸入路６に連通し、正圧が作用する領域に吐出路７が連通している。

【0044】

特に、吐出路７のうち、第１ポンプ機構Ｐａの第１吐出部と吐出ポート７Ｐとの中間に流路選択弁８を配置しており、吐出路７のうち、第１吐出部と流路選択弁８との中間領域を第１吐出路７ａと称する。また、吐出路７のうち、第２ポンプ機構Ｐｂの第２吐出部と吐出ポート７Ｐとの中間に流路選択弁８を配置しており、第２吐出部と流路選択弁８との中間領域を第２吐出路７ｂと称する。

【0045】

尚、第１吐出部は、第１ポンプ機構Ｐａにおいて、作動に伴い作動油が吐出される部位であり、第２吐出部は、第２ポンプ機構Ｐｂにおいて、作動に伴い作動油が吐出される部位である。

【0046】

〔駆動構造／ポンプ切換作動〕
図１、図２に示すように、駆動軸Ｓの第１駆動軸Ｓａの一方の端部（上端）が、リングギヤ２２と一体的に回転するエンドプレート２６に連結し、この第１駆動軸Ｓａの他方の端部（下端）が第１ポンプ機構Ｐａの第１インナロータ３１に連結している。

【0047】

また、駆動軸Ｓのうち第２駆動軸Ｓｂの一方の端部（上端）が、一対のキャリア２５のうち下側のキャリア２５に連結し、この第２駆動軸Ｓｂの他方の端部（下端）が第２ポンプ機構Ｐｂの第２インナロータ３３に連結している。

【0048】

遊星ギヤ型の変速部Ｇは、サンギヤ２１が回転する状態でキャリア２５の回転を停止させることでリングギヤ２２が回転し、サンギヤ２１が回転する状態でリングギヤ２２の回転を停止させることでキャリア２５が回転する性質を有している。

【0049】

このような性質を利用することにより、電動ポンプＡでは、キャリア２５の回転を停止させてリングギヤ２２から駆動力を取り出し、リングギヤ２２の回転を停止させることでキャリア２５から駆動力を取り出すポンプ切換部Ｔを備えている。

【0050】

ポンプ切換部Ｔは、電磁切換弁Ｖと流路選択弁８とを備えている。図１、図２に示すように、第４ハウジング４に形成されたスプール孔に対して移動自在に収容されるスプールを有しており、このスプールは、長手方向の両端部にランド部８ａを形成している。また、スプール孔のうち、この流路選択弁８の一方の端部に圧力を作用させる圧縮コイル型のスプリング１０が収容され、この流路選択弁８の他方の端部に作動油の圧力を作用させることが可能な圧力室１１が形成されている。

【0051】

更に、流路選択弁８はスプールの作動により、第１ポンプ機構Ｐａから作動油が送り出される第１吐出路７ａと、第２ポンプ機構Ｐｂから作動油が送り出される第２吐出路７ｂとの一方を選択的に閉塞し、他方からの潤滑油を吐出ポート７Ｐから送り出す制御を可能にする。また、第２吐出路７ｂは、作動油の逆流を阻止するためボールの作動で開閉作動を行うチェック弁１２を備えている。

【0052】

流路選択弁８は、図１に示す第１選択ポジションと、図２に示す第２選択ポジションとに切換自在に構成されている。第１選択ポジションでは、一方のランド部８ａが第２吐出路７ｂを閉塞し、第１吐出路７ａを吐出ポート７Ｐに連通させる。これとは逆に、第２選択ポジションでは、他方のランド部８ａが第１吐出路７ａを閉塞し、第２吐出路７ｂを吐出ポート７Ｐに連通させる。

【0053】

電磁切換弁Ｖは、吐出ポート７Ｐからの作動油が供給される第１制御流路１３ａと、圧力室１１に連通する第２制御流路１３ｂとにおける作動油の流れを制御する。この電磁切換弁Ｖは、電磁ソレノイドに通電しない状態で、第２制御流路１３ｂに作動油を供給することがなく、圧力室１１の圧力を低下させる。その結果、スプリング１０の付勢力により、流路選択弁８が図１に示す第１選択ポジションに設定される。

【0054】

これに対し、電磁ソレノイドに通電することにより、第１制御流路１３ａからの作動油を第２制御流路１３ｂに供給し、圧力室１１に吐出ポート７Ｐからの圧力を作用させる。その結果、スプリング１０の付勢力に抗して流路選択弁８が図２に示す第２選択ポジションに設定される。

【0055】

尚、電磁切換弁Ｖの電磁ソレノイドに対する通電した場合に、圧力室１１の圧力を低下させ、電磁ソレノイドの通電しない場合に圧力室１１の圧力上昇を図るようにポンプ切換部Ｔを構成しても良い。

【0056】

図面には示していないが、制御ユニットＣは、作動油の油温を検出する油温センサ（図示せず）の検出し、検出された油温が、設定値未満である場合に制御ユニットＣが電磁切換弁Ｖを制御して流路選択弁８を第１選択ポジションに設定し、検出された油温が、設定値を超えた場合に流路選択弁８を第２選択ポジションに設定する。

【0057】

つまり、作動油の油温が設定値未満である場合には、制御ユニットＣが電動モータＭを駆動回転し、電磁切換弁Ｖの電磁ソレノイドに通電しない制御を行うことにより、圧力室１１の圧力が低下し、スプリング１０の付勢力で流路選択弁８が図１に示す第１選択ポジションに設定される。

【0058】

これにより、第１選択ポジションでは、第２ポンプ機構Ｐｂの作動油の吐出が不能となるため、第２インナロータ３３の回転が阻止される。このため変速部Ｇは、キャリア２５が固定される状態に維持され、リングギヤ２２が回転することからリングギヤ２２の回転力が第１駆動軸Ｓａから第１ポンプ機構Ｐａに伝えられ、結果として、第１ポンプ機構Ｐａが駆動され、第１吐出路７ａに作動油が送り出される。また、このように作動油が第１吐出路７ａに供給される場合には、図１に示すように作動油の圧力によりチェック弁１２が開放する。

【0059】

これに対し、作動油の油温が設定値を超える場合には、制御ユニットＣの制御が電動モータＭを駆動回転し、電磁切換弁Ｖの電磁ソレノイドに通電する制御を行うことにより、圧力室１１の圧力が上昇しスプリング１０の付勢力に抗して流路選択弁８が図２に示す第２選択ポジションに設定される。

【0060】

これにより、第１ポンプ機構Ｐａの作動油の吐出が不能となるため、第１インナロータ３１の回転が阻止される。このため変速部Ｇは、リングギヤ２２が固定される状態に維持され、キャリア２５が回転することからキャリア２５の回転力が第２駆動軸Ｓｂから第２ポンプ機構Ｐｂに伝えられ、結果として、第２ポンプ機構Ｐｂが駆動され、第２吐出路７ｂに作動油が送り出される。また、このように第２吐出路７ｂに作動油が送り出される場合には、第１吐出路７ａの圧力が低下するため、図２に示すようにチェック弁１２が閉塞し、例えば、流路選択弁８からリークする作動油が第１吐出路７ａの方向に流れようとする場合でもチェック弁１２が流れを阻止する。

【0061】

〔実施形態の作用効果〕
このように、変速部Ｇが、電動モータＭのモータロータ１６の内部に収容されているため、電動ポンプＡの大型化を招くことなく電動モータＭの駆動力を減速してポンプ部Ｐに伝えることが可能となる。また、変速部Ｇが遊星ギヤ型に構成されるため、変速部Ｇの電動ポンプＡの全体の大型化を招くこともない。

【0062】

この電動ポンプＡは、電動モータＭのモータロータ１６を構成するヨーク１６ａが、ポンプ部Ｐの方向に開放する筒状部分を有し、この筒状部分が軸受１７によって突出部２ａに支持されるため、モータロータ１６の安定的な回転を実現している。

【0063】

また、第２ポンプ機構Ｐｂの第２アウタロータ３４の直径が、第１ポンプ機構Ｐａの第１アウタロータ３２の直径と比較して大きいため、回転時に作用する摩擦力が、第１ポンプ機構Ｐａに作用する摩擦力より大きい。

【0064】

油温センサで検出された作動油の油温が設定値未満にある場合には、作動油の粘性が高い状態にある。このような理由から作動油の温度が設定値未満である場合には、制御ユニットＣが、ポンプ切換部Ｔを制御し、第１ポンプ機構Ｐａを駆動させることにより、第２ポンプ機構Ｐｂを駆動するために必要な電流より少ない電流で電動モータＭを駆動させて作動油の供給を可能にする。

【0065】

これに対し、作動油の油温が設定値を超えている場合は、作動油の粘性が低い状態（高温における粘性より低い状態）にある。このような理由から作動油の温度が設定値を超える場合には、制御ユニットＣが、ポンプ切換部Ｔを制御し、第２ポンプ機構Ｐｂを駆動させることにより、大電流を供給することなく第２ポンプ機構Ｐｂを駆動して作動油の供給を可能にしている。

【0066】

特に、第２ポンプ機構Ｐｂを駆動する際には、この第２ポンプ機構Ｐｂを最も高い効率となる回転速度（単位時間あたりの回転数）で駆動し、且つ、電動モータＭを最も高い効率となる回転速度で駆動し、最高の効率で作動油の供給を実現している。

【0067】

つまり、ポンプ部Ｐが最も効率良く作動油を供給する回転速度は、電動モータＭが最も効率良く回転する場合の回転数と異なっている。この理由から、電動ポンプＡは、車両に必要とする設定流量の作動油を供給する場合に、第２ポンプ機構Ｐｂを最も高い効率となる回転速度（単位時間あたりの回転数）で駆動すると共に、電動モータＭを最も高い効率となる回転速度で駆動するように、変速部Ｇでの変速比（第２駆動軸Ｓｂを介して伝えられる変速比）が設定されている。

【0068】

このように回転速度を設定することにより、例えば、電動モータＭの回転を変速せずに伝達してポンプ部Ｐを高速回転させる構成と比較して、静粛性を高めた駆動が可能となり、効率的に電動モータＭを駆動するため電流を無駄に消費することもない。また、電磁切換弁Ｖの電磁ソレノイドに通電しない状況において第１ポンプ機構Ｐａを駆動するため、例えば、車両のエンジンを始動する際のように車両において多くの電流を必要とする状況において電磁ソレノイドに電流を供給する必要がない。

【0069】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0070】

電動ポンプＡを、別実施形態（ａ）～（ｄ）のように構成する。この別実施形態（ａ）～（ｄ）の構成を、夫々に対応して図４～図７に示しており、何れの別実施形態でも電動モータＭの構成が実施形態の電動モータＭの構成と共通し、電動モータＭのモータロータ１６の内部空間（ヨーク１６ａの内部の空間）に変速部Ｇを収容した構成が実施形態と共通するものの、ポンプ部Ｐが、単一の内接歯車型のものを備え、変速部Ｇの構成が実施形態と異なる。

【0071】

別実施形態（ａ）～（ｄ）では、ポンプ部Ｐが第３ハウジング３を上下方向に貫通する孔状部に収容され、第２ハウジング２の下面と第４ハウジング４とに上下方向から挟み込まれる位置に配置されている。また、第４ハウジング４の下面に吸入ポート６Ｐと、吐出ポート７Ｐとが形成されている。

【0072】

尚、電動ポンプＡは任意の姿勢で用いることが可能であるが、これらの別実施形態においても、図４～図７に示すように上下方向を決めた状態で各部の位置関係を説明する。

【0073】

（ａ）図４に示すように、電動ポンプＡが、モータロータ１６の筒状のヨーク１６ａの内部空間に遊星ギヤ型の変速部Ｇを収容している。変速部Ｇは、実施形態と同様に、サンギヤ２１と、リングギヤ２２と、プラネタリギヤ２３と、支軸２４に支持される一対のキャリア２５とを備えている。電動モータＭは、そのヨーク１６ａの下端が軸受１７によりハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。

【0074】

更に、変速部Ｇのリングギヤ２２の下端がハウジングＨの突出部２ａに外嵌状態で固定され、変速部Ｇの一対のキャリア２５のうち下側のものが駆動軸Ｓに連結し、この駆動軸Ｓがポンプ部Ｐのインナロータに連結している。

【0075】

この別実施形態（ａ）の電動ポンプＡは、電動モータＭの駆動力を変速部Ｇで減速して駆動軸Ｓに伝え、この駆動軸Ｓの駆動力をポンプ部Ｐに伝える。これによりポンプ部Ｐは、吸入ポート６Ｐから作動油を吸入し、この作動油を吐出ポート７Ｐから送り出す。

【0076】

この別実施形態（ａ）の電動ポンプＡは、遊星ギヤを用いることで変速部Ｇの小型化を実現しており、小型化した変速部Ｇを、モータロータ１６の内部空間に収容することで電動ポンプＡの全体の小型化を実現している。

【0077】

また、この別実施形態（ａ）の電動ポンプＡは、車両に必要とする設定流量の作動油を供給する場合に、ポンプ部Ｐを最も高い効率となる回転速度で駆動すると同時に、電動モータＭを最も高い効率となる回転速度で駆動するように、変速部Ｇの変速比が設定されている。この変速比の設定により、電動ポンプＡの作動時におけるエネルギーの無駄な消費を抑制している。

【0078】

（ｂ）図５に示すように、電動ポンプＡが、モータロータ１６の筒状のヨーク１６ａの内部空間に遊星ギヤ型の変速部Ｇを収容している。変速部Ｇは、ヨーク１６ａと一体的に回転するリングギヤ２２をヨーク１６ａの内周に備え、駆動軸Ｓの上端にサンギヤ２１を備え、リングギヤ２２およびサンギヤ２１に咬合する複数のプラネタリギヤ２３を備えている。電動モータＭは、そのヨーク１６ａの下端が軸受１７によりハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。

【0079】

更に、この変速部Ｇの複数のプラネタリギヤ２３の支軸２４を第２ハウジング２の突出部２ａに支持することにより、この変速部Ｇが増速（変速の一例）型に構成されている。この変速部Ｇは、キャリア２５を固定した遊星型と見做すことが可能である。

【0080】

この別実施形態（ｂ）の電動ポンプＡは、電動モータＭの駆動力でリングギヤ２２を回転させ、この回転を複数のプラネタリギヤ２３を介してサンギヤ２１から駆動軸Ｓに伝えこの駆動軸Ｓの駆動力をポンプ部Ｐに伝える。尚、この別実施形態（ｂ）の変速部Ｇは、増速型であり、結果として電動モータＭの回転速度（単位時間あたりの回転数）より高速でポンプ部Ｐを駆動する。

【0081】

（ｃ）図６に示すように、電動ポンプＡが、モータロータ１６の筒状のヨーク１６ａが駆動軸芯Ｘを中心に回転自在に配置され、このヨーク１６ａの下端が軸受１７によりハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。変速部Ｇは、ヨーク１６ａの内部空間に変速部Ｇが収容されている。

【0082】

この別実施形態（ｃ）の電動ポンプＡは、変速部Ｇが、モータロータ１６の上端に固設したロータプレート１８と一体的に回転するピニオンギヤ４１（出力ギヤの一例）を、下側に突出する姿勢で備えている。また、変速部Ｇは、ピニオンギヤ４１に咬合する内歯を形成した円筒状ギヤ４２（入力ギヤの一例）を駆動軸Ｓの上端に備え、この駆動軸Ｓの駆動力をポンプ部Ｐに伝える。

【0083】

変速部Ｇは、ピニオンギヤ４１の歯数より、円筒状ギヤ４２の歯数が多い減速型に構成されている。駆動軸Ｓは、駆動軸芯Ｘと平行する従動軸芯Ｙを中心に回転自在にハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。従って、電動モータＭの駆動力を変速部Ｇで減速（変速）し、駆動軸Ｓからポンプ部Ｐに伝えることでポンプ部Ｐを駆動し、吸入ポート６Ｐから吸入した作動油を、吐出ポート７Ｐから送り出す。

【0084】

この別実施形態（ｃ）では、モータロータ１６の内部空間に変速部Ｇを収容することで電動ポンプＡの小型化を実現している。また、この別実施形態（ｃ）の電動ポンプＡは、車両に必要とする設定流量の作動油を供給する場合に、ポンプ部Ｐを最も高い効率となる回転速度で駆動すると同時に、電動モータＭを最も高い効率となる回転速度で駆動するように、変速部Ｇの変速比が設定されている。この変速比の設定により、電動ポンプＡの作動時におけるエネルギーの無駄な消費を低減している。

【0085】

（ｄ）図７に示すように、電動ポンプＡが、モータロータ１６の筒状のヨーク１６ａが駆動軸芯Ｘを中心に回転自在に配置され、このヨーク１６ａの下端が軸受１７によりハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。変速部Ｇは、ヨーク１６ａの内部空間に変速部Ｇが収容されている。

【0086】

この別実施形態（ｄ）の電動ポンプＡは、変速部Ｇが、モータロータ１６のヨーク１６ａの内周に形成された内歯型の内歯型駆動ギヤ部４４と、この内歯型駆動ギヤ部４４に咬合する外歯型の従動ギヤ４５とで構成されている。従動ギヤ４５は、駆動軸Ｓの上端に備えられ、この駆動軸Ｓからの駆動力がポンプ部Ｐのインナロータに伝えられる。

【0087】

変速部Ｇは、従動ギヤ４５の歯数より、内歯型駆動ギヤ部４４の歯数が多い増速型に構成されている。駆動軸Ｓは、駆動軸芯Ｘと平行する従動軸芯Ｙを中心に回転自在にハウジングＨの突出部２ａに回転自在に支持されている。従って、電動モータＭの駆動力を変速部Ｇで増速（変速）し、駆動軸Ｓからポンプ部Ｐに伝えることでポンプ部Ｐを駆動し、吸入ポート６Ｐから吸入した作動油を、吐出ポート７Ｐから送り出す。

【0088】

この別実施形態（ｄ）では、モータロータ１６の内部空間に変速部Ｇを収容することで電動ポンプＡの小型化を実現している。また、この別実施形態（ｄ）の電動ポンプＡの変速部Ｇは、増速型であり、結果として電動モータＭの回転速度（単位時間あたりの回転数）より高速でポンプ部Ｐを駆動する。

【0089】

（ｅ）変速部Ｇは、実施形態や別実施形態に示した減速構造に限るものではなく、複数のギヤを用いて変速するものであっても良い。このような構成の変速部Ｇであっても、モータロータ１６の内部空間に収容することで電動ポンプＡの小型化が実現する。

【0090】

（ｆ）実施形態のように２つのポンプ機構を用い、２つのポンプ機構の作動と停止とを選択するポンプ切換部Ｔとして、電磁切換弁Ｖを備えずに実施形態の流路選択弁８を電磁ソレノイドで作動する電磁作動型に構成する。このように構成することにより、部品点数を少なくして小型化も可能にする。

【産業上の利用可能性】

【0091】

本発明は、電動ポンプに利用することができる。

【符号の説明】

【0092】

２ａ 突出部
６Ｐ 吸引ポート
７Ｐ 吐出ポート
８ 流路選択弁（ポンプ切換部）
１５ 界磁コイル
１６ モータロータ
１６ａ ヨーク
１６ｂ 永久磁石
１７ 軸受
２１ サンギヤ
２２ リングギヤ
２３ プラネタリギヤ
２５ キャリア
３１ 第１インナロータ
３２ 第１アウタロータ
３３ 第２インナロータ
３４ 第２アウタロータ
４１ ピニオンギヤ（出力ギヤ）
４２ 円筒状ギヤ（入力ギヤ）
Ｇ 変速部
Ｈ ハウジング
Ｍ 電動モータ
Ｐ ポンプ部
Ｐａ 第１ポンプ機構
Ｐｂ 第２ポンプ機構
Ｓ 駆動軸
Ｓａ 第１駆動軸
Ｓｂ 第２駆動軸
Ｔ ポンプ切換部
Ｖ 電磁切換弁（ポンプ切換部）
Ｘ 駆動軸芯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】