JP2006009755A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ部の特性試験を、制御機器及びモータとの一体化の前に単独にて実施可能とし、特性不良に伴う組み直しの手間を不要とする。
【解決手段】 一側にポンプ部１を他側にモータ３を夫々支持する支持ブラケット２のモータ３の支持側に、モータ３の制御機器５の収納室を設けてあり、この収納室の隔壁20からポンプ部１の支持側に突出するモータ軸30を、ポンプ部１のポンプ軸に連結してある構成において、ポンプ部１を、ポンプ軸10の回転に連動回転する駆動ギヤ12及び従動ギヤ13が配されるポンプ室の両側をエンドハウジング15及びエンドプレート16により封止してなるポンプユニットとして構成し、ポンプ部１の特性試験を、支持ブラケット２への組み付け前に単独にて実施可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプ部の一側に筒形の支持ハウジングを介して駆動用のモータを支持してなる電動ポンプに関する。

近年の自動車には、動力舵取装置、自動変速装置等、油圧により動作し、運転操作を補助するための多くの補機が装備されており、これらの補機の作動油圧を発生するためのポンプが搭載されている。

この種のポンプは、一般的には、エンジンからの伝動により駆動されるが、走行中に広範囲に回転速度を変えるエンジンは駆動源として好ましいものではない上、エンジンを駆動源とした場合、伝動手段の構成上の制約によりエンジンの近傍に配設位置が限定されるという不具合があり、これらの不具合の解消のため、近年においては、エンジンに代わる駆動源として、車載バッテリからの給電により駆動されるモータを用いてなる電動ポンプが広く用いられている。

また、このような電動ポンプにおいては、ポンプ作用をなすべく構成されたポンプ部の一側に駆動源としてのモータを支持ブラケットを介して支持し、全体構成のコンパクト化により車載性を高めるようにしており、更には、前記モータを、前記支持ブラケットとの間に介装される機器ハウジングの内部に制御機器を収納してなるモータユニットとして構成し、ポンプ部の内部を流れる作動油との熱交換により制御機器の冷却を有効に行わせるようにした電動ポンプがあり（例えば、特許文献１参照）、更には、制御機器を収納する機器ハウジングを前記支持ブラケットと一体に構成し、部品点数の削減と一層の小型化とを図るようにした電動ポンプがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−２９４３４５号公報 特開平１１−１６６４８３号公報

ところが、特許文献１に開示された電動ポンプにおいては、制御機器を収納する機器ハウジングと支持ブラケットとが別体であるため、前述の如く、部品点数が多く、関連部分の加工及び組立てに多くの工数を要するという問題がある。

一方、特許文献２に開示された電動ポンプにおいては、機器ハウジングと支持ブラケットとの兼用により、部品点数及び工数の削減を図り得る反面、機器ハウジングを兼ねる支持ブラケットの一面が、ポンプ部の一側のエンド部材を兼ねる構成となっており、ポンプ部の組立て後に必要な特性試験を、制御機器及びモータを一体に組み付けた完成品の状態で実施せざるを得ず、所望の性能が得られない場合の組み直しに多大の手間を要するという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ポンプ部の特性試験を、制御機器及びモータとの一体化の前に実施可能とし、部品点数が少なく、加工及び組立て工数の削減を図り、特性不良に伴う組み直しの手間を不要とし得る電動ポンプ提供することを目的とする。

本発明の第１発明に係る電動ポンプは、一側にポンプ部を他側にモータを夫々支持する支持ブラケットの前記モータの支持側に、該モータの制御機器の収納室を設け、該収納室から前記ポンプ部の支持側に突出するモータ軸を、前記ポンプ部の駆動軸に連結してある電動ポンプにおいて、前記ポンプ部は、前記駆動軸の回転に連動回転するロータが配されるポンプ室の両側をエンド部材により封止してなり、前記ポンプ室への吸込路及び吐出路を一体に備えるポンプユニットとして構成してあることを特徴とする。

本発明においては、制御機器を収納する機器ハウジングを兼用する支持ブラケットの一側に支持されるポンプ部を、エンド部材により両側から封止されたポンプ室の内部にロータを配し、吸込路及び吐出路を含めたポンプユニットとして構成し、支持ブラケットへの支持前の状態で単独での特性試験を可能とし、制御機器を含む支持ブラケットにモータを支持してなり、モータ及び制御機器の動作試験を別個に終えたモータユニットに組み付けて電動ポンプを構成する。

本発明の第２発明に係る電動ポンプは、前記エンド部材の外周に開口側を嵌着された有底のタンク筒の内側に、前記ポンプ部の外側を囲繞し、前記吸込路に連通するリザーブタンクを形成してあることを特徴とする。

この発明においては、エンド部材の外周に有底のタンク筒を嵌合固定し、このタンク筒の内部に、吸込路に連通し、作動油を貯留するリザーブタンクを一体に形成して、該リザーブタンクを含めてポンプ部をユニット化する。

更に、本発明の第３発明に係る電動ポンプは、前記支持ブラケットの前記ポンプ部の支持側に、前記リザーブタンクの内部と連通する吸込室を備えることを特徴とする。

この発明においては．支持ブラケットのポンプ部の支持側にリザーブタンクの内部と連通する吸込室を設け、この吸込室内にリザーブタンク内部の油を導入して、この導入油と支持ブラケットの他側に収納された制御機器との間に熱交換を行わせて、該制御機器の発熱を有効に吸収して安定した制御動作を保証する。

本発明に係る電動ポンプにおいては、支持ブラケットへの取り付け前の段階でのポンプ部単独での特性試験を可能とし、このポンプ部を、支持ブラケットに取り付けられ、制御機器と共に動作試験を別個に終えたモータに連結して電動ポンプを構成し、組み付け完了後の試験を不要として、動作不良に伴う組み直しの手間を削減する。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る電動ポンプの要部を破断して示す側面図である。

本発明に係る電動ポンプは、その一側に駆動用のモータ３を一体に支持してなる短寸筒形の支持ブラケット２の他側にポンプ部１を支持し、ポンプ部１への入力軸としてのポンプ軸10と、モータ３の出力軸としてのモータ軸30とを、前記支持ブラケット２の内側にて同軸上に突き合わせ、これらを嵌め込み式のカップリング４により連結して、モータ軸30に取り出されるモータ３の駆動力を、カップリング４を介してポンプ軸10に伝え、ポンプ部１を駆動する構成となっている。

支持ブラケット２は、モータ３の制御機器５を収納する機器ハウジングを兼ねている。該制御機器５は、支持ブラケット２の内部中央に横架された隔壁20に、モータ３の支持側に面して固定支持され、支持ブラケット２の周縁部において外部に突設されたコネクタ50に接続されている。モータ３は、支持ブラケット２の同側端面にフランジ固定され、図示しない給電線及び信号線を介して制御機器５に接続されており、コネクタ50を介して外部から与えられる制御指令に従う制御機器５の制御動作に応じて回転駆動されるように構成してある。

モータ３のモータ軸30は、隔壁20の中央を貫通する軸孔に嵌着されたオイルシール21により外周をシールされ、隔壁20の他面側、即ち、ポンプ部１の支持側に突出させてあり、ポンプ軸10との連結端として利用されている。

図２は、支持ブラケット２の他側に支持されるポンプ部１の側断面図である。本図に示す如くポンプ部１は、ギヤハウジング11に形成された長円形断面の空洞部（ギヤ室）に駆動ギヤ12と従動ギヤ13とを互いに噛合させて配し、これらの噛合部の一側から作動油を吸込み、両ギヤの回転により、夫々の歯間と前記空洞部の内周面との間に閉じ込めて搬送しつつ昇圧して、前記噛合部の他側に吐出する公知のギヤポンプとして構成されている。

駆動ギヤ12と従動ギヤ13とは、夫々の両側からギヤハウジング11の空洞部に嵌挿された一対のサイドプレート14，14により、前述した噛合状態を保って回転自在に両持ち支持されており、ポンプ部１は、サイドプレート14，14が嵌挿されたハウジング11の両側に、エンドハウジング（エンド部材）15及びエンドプレート（エンド部材）16を位置決めし、エンドプレート16の側から挿通された２本（１本のみ図示）の固定ボルト17，17をエンドハウジング15の該当位置に締め付けて、エンドハウジング15とエンドプレート16との間にギヤハウジング11及びサイドプレート14，14を液密に挾持して構成されている。

エンドハウジング15は、同側のサイドプレート14との当接面の周囲に、脈動低減室６及びリリーフ弁室７を構成している。図中に断面として示された脈動低減室６は、駆動ギヤ12及び従動ギヤ13の回転により前述の如く昇圧される作動油の吐出油路の中途に介在する所定の容積を有する空洞部としてギヤハウジング11の該当位置との間に構成されており、ギヤハウジング11の底面及びエンドプレート16を貫通する吐出孔18を介して外部に連通されている。一方、図中に円筒形の外形のみが示されたリリーフ弁室７の内部には、脈動低減室６よりも上流側の吐出油路に発生する過剰なピーク圧を解放する公知のリリーフ弁が構成されている。

エンドプレート16は、ギヤハウジング11のエンドプレート16側の端面全体覆い得る適宜厚さの平板であり、このエンドプレート16をギヤハウジング11を介してエンドハウジング15に共締めする固定ボルト17，17の締め付け位置は、前記脈動低減室６及びリリーフ弁室７を含む吐出油路に干渉しない位置に設定してある。

このように構成されたポンプ部１は、エンドプレート16の側から支持ハウジング２の同側端面に載置され、位置決めピン等の位置決め手段により所定の平面位置に位置決めされた後、前記固定ボルト17，17及び吐出油路の双方に干渉しない位置にて、エンドハウジング15の側から挿通され、ギヤハウジング11及びエンドプレート16を貫通する２本（１本のみ図示）の固定ボルト19，19を、支持ハウジング２の端面に設けたねじ孔に締め付けて、該支持ハウジング２に固定支持されている。

ポンプ部１の駆動軸であるポンプ軸10は、駆動ギヤ12の軸心部に嵌着され、一側のサイドプレート14及びエンドプレート16を貫通して外部に突出させてあり、前述の如く、支持ブラケット２の内側にてモータ３のモータ軸30に突き合わされ、カップリング４を介して連結されており、ポンプ部１によるポンプ動作は、モータ３の回転が、モータ軸30、カップリング４及びポンプ軸10を介して駆動ギヤ12に伝達され、該駆動ギヤ12が、これに噛合する従動ギヤ13と共にハウジング11の内側空洞部内にて回転することにより生じるようになしてある。

また、以上の如く支持ブラケット２に支持されたポンプ部１の外側には、薄肉の板材により有底の円筒形をなして構成されたタンク筒８が、その開口側端部をエンドプレート16の外周に嵌め合わせ、この嵌合部の外側を締め付けバンド80により締め付けて取り付けてあり、このタンク筒８の内側に作動油を貯留するリザーブタンクＴが構成されている。このリザーブタンクＴは、タンク筒８の上底面の一部に接続された戻り管81を介して図示しない送油先に接続され、該送油先からの戻り油が戻り管81を経てリザーブタンクＴの内部に還流するようになしてある。

ポンプ軸10とモータ軸30との連結がなされる支持ブラケット２の内部空間は、エンドプレート16の一部に設けた連通孔によりリザーブタンクＴ内に連通され、該リザーブタンクＴ内の作動油により持たされた吸込室22として利用されており、ギヤハウジング11の外周に開口するポンプ部１の吸込口は、吸込管23を介して前記吸込室22に連通されている。

また支持ブラケット２の一部には、ポンプ部１の固定面と外周面とを連絡するように、Ｌ字形の屈曲形状を有する吐出油路24が設けてある。この吐出油路24の固定面への開口端は、前述の如く固定されるポンプ部１の吐出孔18に連続し、また外周面への開口端は、図示しない送油先に接続されるようになしてある。

以上の構成により、モータ３からの伝動によりポンプ部１が駆動された場合、リザーブタンクＴ内の作動油が、吸込室22及び吸込管23を介してポンプ部１に吸込まれ、前述の如く、駆動ギヤ12及び従動ギヤ13の回転により昇圧されて、脈動低減室６、吐出孔18及び吐出油路24を経て送油先に送り出される。一方、送油先に送り出される作動油は、戻り管81を経てリザーブタンクＴ内に還流せしめられ、吸込室22を経て再度ポンプ部１に吸込まれて再使用される。

なおこの間脈動低減室６は、ポンプ部１からの吐出油に含まれる脈動成分を吸収し、前記送油先に送出される油中の脈動を低減する作用をなす。またリリーフ弁室７内に設けられたリリーフ弁は、吐出側に発生する過剰なピーク圧をリザーブタンクＴ内に解放し、送油先への油圧配管に発生する過剰なピーク圧を防止する作用をなす。

このようなポンプ部１の動作は、前述の如く、支持ブラケット２の内部に配された制御機器５の制御動作に応じてモータ３が駆動されることによりなされ、このような動作により制御機器５は発熱するが、この制御機器５は、支持ブラケット２の内側の隔壁20の一面に固定支持されており、該隔壁20を介してポンプ部１の内部を流れる作動油と熱交換することができ、制御機器５の発熱は有効に吸収され、該制御機器５に安定した制御動作を行わせることが可能である。特に、実施の形態に示す構成においては、隔壁20の他側の空間がリザーブタンクＴ内の作動油により満たされた吸込室22としてあり、前述した熱交換による制御機器５の冷却が一層促進されから、例えば、車両のエンジンルーム内のように、熱的条件が厳しい設置環境下においても安定した動作が保証される。

以上の如く本発明に係る電動ポンプにおいては、ポンプ部１及びモータ３を両側に支持する支持ブラケット２が、前記モータ３の制御機器５を収納する機器ハウジングを兼ねており、部品点数の削減と、加工及び組立て工数の削減とが達成される。

更に本発明に係る電動ポンプにおいては、支持ブラケット２の一側に支持されるポンプ部１が、図２に示す如く、固定ボルト17，17の締め付けによりエンドハウジング15とエンドプレート16との間にギヤハウジング11を一体に挾持して、液密に封止されたギヤハウジング11の内側空洞部内に、ロータとしての駆動ギヤ12及び従動ギヤ13を、両側のサイドプレート14，14により回転可能に支持し、エンドプレート16の外周に嵌着固定されたタンク筒８を含めて独立したポンプユニットとして構成することができる。

このように構成されたポンプ部１は、例えば、エンドプレート16に開口する吐出孔18の端部及びギヤハウジング11の外周の吸込口に接続された吸込管23を、試験用の配管に夫々接続し、エンドプレート16から突出するポンプ軸10を試験用のモータに連結して、該モータからの伝動によりポンプ軸10に回転力を加え、駆動ギヤ12及び従動ギヤ13を回転させる手順により、吐出側及び吸込側の負荷条件を種々に変更して単独での特性試験を実施することができる。

一方モータ３は、制御機器５と共に支持ブラケット２に組み付けられたモータユニットとして構成し、この状態で種々の負荷を与えて制御機器５と共に動作試験を実施することができる。

本発明に係る電動ポンプは、以上の手順により個々に試験を終えたポンプユニットとモータユニットとを組み合わせて図１に示す如く構成することができ、組み合わせ後の特性試験が不要であり、特性不良時における組み直しの手間を排除することができる上、清浄な環境下での作業が要求されるモータユニットの組立て、特に、制御機器５の組み付けを、ポンプユニットの組立てから完全に分離して実施することができる。

またポンプ部１の組立てのための固定ボルト17，17をエンドプレート16の側から、このポンプ部１を支持ブラケット２に固定するための固定ボルト19，19をエンドハウジング15の側から互いに逆向きに締め付ける構成としてあるから、互いの干渉を排除した締め付け位置の設定が容易となる。

なお以上の実施の形態においては、ポンプ部１を駆動ギヤ12及び従動ギヤ13を備えるギヤポンプとしてあるが、該ポンプ部１は、ベーンポンプ、トロコイドポンプ等の他の形式の回転容積形のポンプを用いて構成することも可能である。

また本発明に係る電動ポンプは、前述した車載用のポンプに限らず、限られたスペースに設置して用いられる用途全般に適用可能であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。

本発明に係る電動ポンプの全体構成を示す要部破断側面図である。 ポンプ部の側断面図である。

符号の説明

１ ポンプ部
２ 支持ブラケット
３ モータ
５ 制御機器
８ タンク筒
10 ポンプ軸（駆動軸）
12 駆動ギヤ（ロータ）
13 従動ギヤ（ロータ）
15 エンドハウジング（エンド部材）
16 エンドプレート（エンド部材）
22 吸込室
30 モータ軸
Ｔ リザーブタンク

Claims (3)

1. 一側にポンプ部を他側にモータを夫々支持する支持ブラケットの前記モータの支持側に、該モータの制御機器の収納室を設け、該収納室から前記ポンプ部の支持側に突出するモータ軸を、前記ポンプ部の駆動軸に連結してある電動ポンプにおいて、
   前記ポンプ部は、前記駆動軸の回転に連動回転するロータが配されるポンプ室の両側をエンド部材により封止してなり、前記ポンプ室への吸込路及び吐出路を一体に備えるポンプユニットとして構成してあることを特徴とする電動ポンプ。
2. 前記エンド部材の外周に開口側を嵌着された有底のタンク筒の内側に、前記ポンプ部の外側を囲繞し、前記吸込路に連通するリザーブタンクを形成してある請求項１記載の電動ポンプ。
3. 前記支持ブラケットの前記ポンプ部の支持側に、前記リザーブタンクの内部と連通する吸込室を備える請求項２記載の電動ポンプ。

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