JP2012207637A - 電動オイルポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】 低温環境下における電動モータの発熱を抑制できる電動オイルポンプを提供する。
【解決手段】 電動モータ3により駆動される第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2と、オイル粘度が所定値以下のとき電動モータ3から第2ポンプ要素2に至るトルク伝達経路(第1シャフト15→第2シャフト26)の接続を維持し、オイル粘度が所定粘度を超えるときトルク伝達経路の接続を遮断するクラッチ7とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電動オイルポンプに関する。
従来、ポンプロータとアウタロータとを有するトロコイド型の電動オイルポンプとして特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、ポンプロータに固定された駆動軸と電動モータとが連結され、電動モータによってポンプを駆動している。
特開2007−9790号公報
通常、トロコイド型のようなギヤ式ポンプは回転当たりの吐出量が一定の固定容積型であるため、オイル粘度が高くなるにつれて所定の吐出量を確保するために必要な電動モータの出力トルクは増加し、電動モータの消費電流も増加する。ここで、電動モータの発熱量は消費電流量の二乗に比例して大きくなるため、オイル粘度が高い低温環境下における電動モータの発熱が問題となる。
本発明の目的は、低温環境下における電動モータの発熱を抑制できる電動オイルポンプを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の電動オイルポンプでは、電動モータにより駆動される第1および第2ポンプ要素と、オイル粘度が所定値以下のとき電動モータから第2ポンプ要素に至るトルク伝達経路の接続を維持し、オイル粘度が所定粘度を超えるとき前記トルク伝達経路の接続を遮断する断続手段とを備える。
よって、本発明にあっては、低温環境下における電動モータの発熱を抑制できる。
実施例1の電動オイルポンプの模式図である。 クラッチ7の模式図である。 図1のS2-S2矢視図である。 図1のS3-S3矢視図である。 電動オイルポンプの要部分解斜視図である。 電動オイルポンプの流体粘性−トルク特性および電流−トルク特性を示す図である。 電動オイルポンプのトルク−回転特性およびトルク−電流特性を示す図である。 オイル循環経路に対して第1ポンプ要素と第2ポンプ要素を直列配置した例である。 オイル循環経路に対して第1ポンプ要素と第2ポンプ要素を並列配置した例である。 実施例2の電動オイルポンプの模式図である。 他の実施例の電動オイルポンプの模式図である。
以下、本発明の電動オイルポンプを実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例1〕
実施例1の構成を説明する。
図1は、実施例1の電動オイルポンプの模式図である。
実施例1の電動オイルポンプは、アイドルストップ機能を備えた車両の自動変速機用に搭載されるポンプである。この自動変速機はベルト式無段変速機であり、エンジンにより駆動されるメインポンプを別途備えている。そして、アイドルストップ制御によるエンジンの停止時には、メインポンプによる油圧が確保できず、また、ベルト式無段変速機内の摩擦締結要素やプーリからのリーク等によって油圧が低下すると、再発進時に必要な油圧を確保するまでに時間がかかるため、運転性の低下を招く。また、ハイブリッド車両のようにモータ/エンジンをクラッチにて使い分ける場合、冷却油が不足すると伝達できるトルクが減るため、発進時、加速時等の運転性低下を招く。そこで、メインポンプとは別に、エンジンの作動状態にかかわらず油圧を吐出可能な電動オイルポンプを備え、摩擦締結要素やプーリからのリーク分の油圧を担保することで、エンジン再始動および再発進時の運転性を向上している。
実施例1の電動オイルポンプは、第1ポンプ要素1と、第2ポンプ要素2と、電動モータ3と、ケーシング4と、ドライバ5と、ヒートシンク6と、クラッチ(断続手段)7とを有する。
第1ポンプ要素1は、電動モータ3の出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出するもので、外歯歯車(以下、外歯と略記する。)を有するポンプロータ11と内歯歯車(以下、内歯と略記する。)を有するアウタロータ12とから構成されるトロコイド型のポンプ要素である。
第2ポンプ要素2は、電動モータ3の出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出するもので、外歯歯車(以下、外歯と略記する。)を有するポンプロータ13と内歯歯車(以下、内歯と略記する。)を有するアウタロータ14とから構成されるトロコイド型のポンプ要素である。
電動モータ3は、第1シャフト15と連結されたモータロータ16とステータ17とを有する。
ケーシング4は、自動変速機を収容する自動変速機ケースに取り付けられている。ケーシング4は、第1ポンプ要素1および電動モータ3を収容する第1ケーシング18と、第2ポンプ要素2を収容する第2ケーシング19と、第2ケーシング19の開口を覆うカバー部材20とを有する。
第1ケーシング18は、第1ポンプ要素1を収容する第1ポンプ収容部21と、電動モータ3を収容するモータ収容部22とを有する。第1ポンプ収容部21は、第1ポンプ要素1のポンプロータ11を回転可能に支持する。モータ収容部22には、ステータ17が固定支持されている。第1ポンプ収容部21とモータ収容部22との間には、第1シャフト15を回転可能に支持する軸受部23が設けられている。
第2ケーシング19は、第2ポンプ要素2を収容する第2ポンプ収容部24と、クラッチ7を収容するクラッチ収容部25とを有する。第2ポンプ収容部24は、第2ポンプ要素2のポンプロータ13を回転可能に支持する。第2ポンプ収容部24とクラッチ収容部25との間には、第2ポンプ要素2のポンプロータ13と連結された第2シャフト26を回転可能に支持する軸受部27が設けられている。
カバー部材20は、第2ケーシング19の第2ポンプ収容部24を塞ぐもので、第2シャフト26の先端部を回転可能に支持する軸受部28が設けられている。
ドライバ5は、第1ケーシング18に固定され、電動モータ3を制御する図外のコントロールユニットから送られる指令に応じて、電動モータ3のステータ17に駆動電流を供給する。
ヒートシンク6は、ドライバ5に取り付けられ、熱の放散によりドライバ5を冷却する。
クラッチ7は、第1シャフト15と第2シャフト26との間に介装されている。クラッチ7は、トルク感応型のクラッチであり、第1シャフト15と第2シャフト26との間に作用するトルクが設定トルク以下のとき締結され、設定トルクを超えるとき解放(締結解除)される。ここで、設定トルクは、オイル粘度が所定粘度となるときのトルクとする。また、所定粘度は、クラッチ7の締結状態で電動モータ3を駆動したとき、電動モータ3の消費電流が許容電流となるオイル粘度、または許容電流付近まで達するオイル粘度とする。
図2は、クラッチ7の模式図であり、クラッチ7は、外輪7aと、内輪7bと、係合部7cと、ボール7dと、コイルスプリング7eとを有する。外輪7aは、第1シャフト15に接続され、第1シャフト15と一体に回転する。内輪7bは、第2シャフト26に接続され、第2シャフト26と一体に回転する。係合部7cは、外輪7aの外周に設けられている。ボール7dは、コイルスプリング7eを介して内輪7bの外周に形成された溝7fに取り付けられ、コイルスプリング7eの付勢力によって係合部7cの傾斜面に押し付けられている。
外輪7aが回転したとき、外輪7aと内輪7bとの間に作用するトルクが設定トルク以下の場合には、係合部7cがボール7dを溝7fの内部に押し込む力よりもコイルスプリング7eがボール7dを溝7fの外に押し出す力の方が大きいため、係合部7cとボール7dとが周方向に係合し、外輪7aから内輪7bへトルクが伝達される。一方、外輪7aと内輪7bとの間に作用するトルクが設定トルクを超えた場合には、コイルスプリング7eがボール7dを溝7fの外に押し出す力よりも係合部7cがボール7dを溝7fの内部に押し込む力の方が大きくなるため、ボール7dが溝7f内に埋没し、外輪7aから内輪7bへトルクは伝達されない。
第1ケーシング18には、第1ポンプ要素1の吸入口(オイル吸入口)39および吐出口(オイル吐出口)40がアウタロータ12の径方向外側にそれぞれ形成されている。吸入口39と吐出口40は、ポンプロータ11の回転中心とアウタロータ12の回転中心とを結んだ線分に対し対向位置に配置されている。吸入口39は、ポンプロータ11の外歯とアウタロータ12の内歯との間に形成される各容積室のうち、容積が増大して負圧となる各吸入側容積室に面して形成されている。吐出口40は、各容積室のうち容積が減少して内圧が上昇する各吐出側容積室に面して形成されている。図3は、図1のS2-S2矢視図であり、第1ケーシング18には、吸入口39と連通する吸入油路41と、吐出口40と連通する吐出油路42が第1ポンプ要素1の外周に設けられている。吸入油路41は、第1ケーシング18に形成された軸方向油路47と連通している。軸方向油路47は、図外のオイルパン内に開口するオイル吸い込み口と連通している。吐出油路42は、第1ケーシング18に形成された軸方向油路48と連通している。軸方向油路48は、図外のコントロールバルブユニットと連通している。
第2ケーシング19には、第2ポンプ要素2の吸入口(オイル吸入口)43および吐出口(オイル吐出口)44がアウタロータ14の径方向外側にそれぞれ形成されている。吸入口43と吐出口44は、ポンプロータ13の回転中心とアウタロータ14の回転中心とを結んだ線分に対し対照位置に配置されている。吸入口43は、ポンプロータ13の外歯とアウタロータ14の内歯との間に形成される各容積室のうち、容積が増大して負圧となる各吸入側容積室に面して形成されている。吐出口44は、各容積室のうち容積が減少して内圧が上昇する各吐出側容積室に面して形成されている。図4は、図1のS3-S3矢視図であり、第2ケーシング19には、吸入口43と連通する吸入油路45と、吐出口44と連通する吐出油路46が第2ポンプ要素2の外周に設けられている。吸入油路45は、第2ケーシング19に形成された軸方向油路49と連通している。軸方向油路49は、第1ケーシング18の軸方向油路47と合流し、図外のオイルパン内に開口するオイル吸い込み口と連通している。吐出油路46は、第2ケーシング19に形成された軸方向油路50と連通している。軸方向油路50は、第1ケーシング18の軸方向油路48と合流し、図外のコントロールバルブユニットと連通している。
図5は、電動オイルポンプの要部分解斜視図である。
第1ポンプ要素1のポンプロータ11の中心には、二面幅29を有する連結穴30が形成されている。第1シャフト15の先端部分には、二面幅29が係合される二面幅受け部31が形成されている。
第1シャフト15の先端には、二面幅受け部32aが形成されたクラッチ嵌合部32が設けられている。クラッチ7側には、二面幅受け部32aが係合される二面幅33を有する連結穴34が形成されている。
第2シャフト26の先端部分には、二面幅受け部35が形成されている。また、第2シャフト26の先端には、軸受部28に支持される支持軸36が設けられている。
第2ポンプ要素2のポンプロータ13には、二面幅受け部35が係合される二面幅37を有する連結穴38が形成されている。
実施例1の作用を説明する。
[電動オイルポンプの動作]
電動モータ3に電流を印加し、第1シャフト15を回転駆動すると、第1シャフト15と一体に設けられたポンプロータ11が回転する。このとき、オイル粘度が所定粘度以下である場合、第1シャフト15と第2シャフト26との間に介装されたクラッチ7に作用するトルクは設定トルク以下であるため、クラッチ7の接続は維持され、第2シャフト26が第1シャフト15と一体に回転する。これにより、第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2において、ポンプロータ11,13の外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータ12,14も回転し、第1および第2ポンプ要素1,2の吸入側容積室に吸入口39,43からオイルが吸入される。そして、吸入側容積室は、ポンプロータ11,13とアウタロータ12,14が回転するに伴って容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、この吐出側容積室から、吸入されたオイルが吐出口40,44に吐出される。このようなポンプ作用がポンプロータ11,13とアウタロータ12,14の回転によって連続的に行われ、オイルが連続的に圧送される。そして、吸入されたオイルによって各容積室の密閉性が高められる液体シール効果によって、これら容積室間に生じる差圧が顕著となり、ポンプ作用が得られる。
一方、オイル粘度が所定粘度を超える場合、クラッチ7に作用するトルクは設定トルクよりも大きくなるため、クラッチ7は解放され、第1シャフト15と第2シャフト26との接続が遮断される。これにより、第2ポンプ要素2は停止し、第1ポンプ要素1のみが作動される。
[低温環境下における電動モータの発熱抑制]
通常、トロコイド型のようなギヤ式ポンプは、1回転当たりの吐出量が一定の固定容積型であるため、油温が低いほど、すなわち、オイル粘度が高いほどポンプの作動に必要なトルクは増加する。
従来のエンジンの補機としてのオイルポンプは、エンジンにより駆動されるため、エンジン発生トルクに対してオイル粘度の上昇に伴うポンプの要求トルク増加の影響は小さいが、電動モータにより駆動される電動オイルポンプでは、作動トルクの増加は消費電流の増加となり、ドライバの作動制約(熱的制約/電流駆動制約)が生じる。
図6に示すように、電動オイルポンプにおいて、同一配管で一定流量を吐出するために電動モータの要求トルクは、オイル粘度(∝油温)が高くなるにつれて増加し、電動モータに供給される電流量も増加する。つまり、電動オイルポンプの使用可能な油温領域は、電動モータおよびドライバの許容電流とトルク定数、ポンプの理論吐出量およびオイルの粘度の温度依存性によって決まる。
ここで、電動モータの発熱量は、消費電流の二乗に比例して大きくなるため、オイル粘度が高い低温環境下において消費電流を許容電流以下に抑えるためには、ドライバの電流駆動余裕を大きくする必要となり、ドライバの大型化を招くと共に、電動モータの放熱設計を成立させるために生存空間の拡大や大電流を流すための部品選定等から大きなコスト跳ね返りが生じる。
これに対し、実施例1の電動オイルポンプでは、電動モータ3により駆動される第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2と、オイル粘度が所定値以下のとき電動モータ3から第2ポンプ要素2に至るトルク伝達経路(第1シャフト15→第2シャフト26)の接続を維持し、オイル粘度が所定粘度を超えるときトルク伝達経路の接続を遮断するクラッチ7とを備える。
つまり、オイル粘度が所定値以下である常温環境下では、第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2を共に作動させて第1シャフト15一回転当たりの吐出量を大きくする。すなわち、オイル粘度が低い常温環境下では、自動変速機の冷却や各摩擦締結要素の圧力保持および放熱または冷却に必要とされる流量が多く、かつ、オイルリーク量も多いため、2つのポンプ要素1,2により必要な吐出量を確保できる。このとき、電動モータ3の駆動負荷は小さいため、電動モータ3の発熱は小さい。
一方、オイル粘度が所定値を超える低温環境下では、第2ポンプ要素2を切り離してフリーの状態とし、第1シャフト15一回転当たりの吐出量を低減する。すなわち、オイル粘度が高い低温環境下では、電動モータ3の駆動負荷(要求トルク)を常温環境下よりも小さくすることで、消費電流を抑え、電動モータ3の発熱を抑制できる。このとき、第2ポンプ要素2の停止に伴い理論吐出量が低減するものの、第2ポンプ要素2を作動させた場合と比較して、ポンプ作動に必要なトルクが低減するため、同一電圧での回転数を上昇させることができるため、理論吐出量低減分の一部を回転数上昇により補償できる。なお、オイル粘度が高い低温環境下では、自動変速機の冷却や各摩擦締結要素の圧力保持に必要とされる流量が少なく、かつ、オイルリーク量も少ないため、常温環境下に比して吐出量が低減したとしても、必要な吐出量は確保できる。
図7に示すように、低温環境下において第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2を共に作動させた場合、電動モータ3の出力トルクがT1+2のとき、消費電流はI1、第1シャフト15の回転数はN1であるが、第2ポンプ要素2を停止させることで、出力トルクをT1、消費電流をI2まで小さくでき、回転数をN2まで高めることができる。
よって、実施例1の電動オイルポンプでは、オイル粘度が高い低温環境下における電動モータ3の発熱を抑制できるため、1つの固定容積型ポンプを作動させる場合と比較して、以下のメリットがある。
1) 電動オイルポンプの小型化
低温環境下での必要トルクが小さくなるため、ドライバ5の電流負荷が小さくなり、比較的小さなFETやコンデンサ等を採用できる。よって、ドライバ5の小型化を図ることができる。
発熱量は電流量の二乗に比例するため、消費電流を抑えたことで放熱面積を大幅に縮小でき、電動モータ3の小型化を図ることができる。
2) コストダウン
電流量が低減したことでハーネス線径やコネクタ端子等の部品も簡素化でき、システムコストの低減を図ることができる。
3) 信頼性向上
一般的に、疲労寿命は温度上昇比の二乗に比例するため、発熱量を抑えたことにより熱応力を大幅に低減でき、信頼性向上を図ることができる。
[吐出特性の確保]
実施例1の電動オイルポンプでは、第1ポンプ要素1の吸入口39と第2ポンプ要素2の吸入口43および第1ポンプ要素1の吐出口40および第2ポンプ要素2の吐出口44を、オイルパンからコントロールバルブユニットに至るオイル循環経路に対して並列に配置している。
例えば、図8(a)に示すように、オイル循環回路に対して第1ポンプ要素と第2ポンプ要素を直列に配置した場合、2つのポンプ要素が共に作動している場合には、各々のポンプ要素で昇圧し、吐出できるが、図8(b)のように第2ポンプ要素を切り離したシーンでは、第2ポンプ要素が吐出抵抗となるため、第2ポンプ要素の切り離しによる電動モータの出力トルク低減効果は小さくなる。
これに対し、実施例1では、図9(a)に示すように、2つのポンプ要素1,2の吸入口39,43および吐出口40,44をオイル循環経路に対して並列に配置したため、図9(b)のように第2ポンプ要素2が停止した場合であっても、第2ポンプ要素2が吐出抵抗となるのを回避できる。よって、十分な出力トルク低減効果が得られるため、回転数をより高めることができ、吐出特性を確保できる。
[クラッチによる構造の簡素化]
実施例1の電動オイルポンプでは、第1シャフト15と第2シャフト26との間にクラッチ7を介装し、このクラッチ7が解放される設定トルクを、オイル粘度が所定粘度となるときのトルクに設定した。クラッチ7は、コイルスプリング7eの付勢力と係合部7cに作用する力の分力との差を利用して作動するトルク感応型のクラッチであり、オイル粘度を計測するセンサ、コントローラが不要であるため、オイル粘度に応じて第2ポンプ要素2の連結/切り離しを行う構成を、安価に実現できる。また、簡素な構成であるため、小型化にも寄与する。
以下、実施例1の効果を列挙する。
(1) 電動モータ3の出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出する第1ポンプ要素1と、電動モータ3の出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出する第2ポンプ要素2と、電動モータ3から第2ポンプ要素2に至るトルク伝達経路(第1シャフト15→第2シャフト26)上に配置され、オイル粘度が所定粘度以下のときトルク伝達経路を接続し、オイル粘度が所定粘度を超えるときトルク伝達経路を遮断するクラッチ7と、を備えた。
これにより、低温環境下における電動モータ3の発熱を抑制できる。
(2) 第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2は、オイル循環経路に対して吸入口39,43および吐出口40,44が並列配置されているため、第2ポンプ要素2の停止による電動モータ3の出力トルク低減効果が十分に得られ、吐出特性を確保できる。
(3) クラッチ7を、第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素1との間に作用するトルクが設定トルク以下のとき締結され、設定トルクを超えるとき解放されるトルク感応型のクラッチとした。これにより、オイル粘度に応じて第2ポンプ要素2の連結/切り離しを行う構成を、安価に実現できる。また、簡素な構成であるため、小型化にも寄与する。
〔実施例2〕
実施例2の構成を説明する。
図10は、実施例2の電動オイルポンプの模式図である。
実施例2の電動オイルポンプは、第1シャフト15に対して第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2を並列に配置した例である。なお、実施例1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
ケーシング60は、電動モータ3を収容する第1ケーシング61と、第1ポンプ要素1、第2ポンプ要素2およびクラッチ7を収容する第2ケーシング62と、吸入口および吐出口を構成する第3ケーシング63とを有する。
第1ケーシング61は、電動モータ3を収容するモータ収容部64を有する。モータ収容部64には、ステータ17が固定支持されている。第1ケーシング61の第2ケーシング側には、第1シャフト15を回転可能に支持する軸受部65と、後述する第3シャフト71を回転可能に支持する軸受部66とが設けられている。
第2ケーシング62は、後述する一対の動力伝達用歯車72,73を収容する歯車収容部67と、第1ポンプ要素1を収容する第1ポンプ収容部68と、第2ポンプ要素2を収容する第2ポンプ要素収容部69と、クラッチ7を収容するクラッチ収容部70とを有する。歯車収容部67には、第1シャフト15の回転を第3シャフト71に伝達する一対の動力伝達用歯車72,73が収容されている。動力伝達用歯車72は第1シャフト15に連結され、動力伝達用歯車73は第3シャフト71に連結されている。第3シャフト71は第1シャフト15と平行に配置されている。第1ポンプ要素収容部68は、第1ポンプ要素1のポンプロータ11を回転可能に支持する。ポンプロータ11は、第3シャフト71と連結されている。歯車収容部67と第1ポンプ要素収容部68との間には、第3シャフト71を回転可能に支持する軸受部74が設けられている。第2ポンプ要素収容部69は、第2ポンプ要素2のポンプロータ13を回転可能に支持する。クラッチ7は、第2ポンプ要素2のポンプロータ13と連結された第2シャフト26と連結されている。クラッチ収容部70と第2ポンプ収容部69との間には、第2シャフト26を回転可能に支持する軸受部75が設けられている。
第3ケーシング63は、第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2の吸入口および吐出口を構成するもので、第3シャフト71の先端部を回転可能に支持する軸受部76と、第2シャフト26の先端部を回転可能に支持する軸受部77とが設けられている。第3ケーシング63には、第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2の吸入口(オイル吸入口)78と、第1ポンプ要素1の吐出口(オイル吐出口)79と、第2ポンプ要素2の吐出口(オイル吐出口)80とがそれぞれ形成されている。
実施例2の作用を説明する。
[電動オイルポンプの動作]
電動モータ3に電流を印加し、第1シャフト15を回転駆動すると、一対の動力伝達用歯車72.73を介して第3シャフト71が回転し、第3シャフト71に連結されたポンプロータ11が回転する。このとき、オイル粘度が所定粘度以下である場合、第1シャフト15と第2シャフト26との間に介装されたクラッチ7に作用するトルクは設定トルク以下であるため、クラッチ7の接続は維持され、第2シャフト26が第1シャフト15と一体に回転する。これにより、第1ポンプ要素1および第2ポンプ要素2において、ポンプロータ11,13の外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータ12,14も回転し、第1および第2ポンプ要素1,2の吸入側容積室に吸入口78からオイルが吸入される。そして、吸入側容積室は、ポンプロータ11,13とアウタロータ12,14が回転するに伴って容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、この吐出側容積室から、吸入されたオイルが吐出口79,80に吐出される。このようなポンプ作用がポンプロータ11,13とアウタロータ12,14の回転によって連続的に行われ、オイルが連続的に圧送される。そして、吸入されたオイルによって各容積室の密閉性が高められる液体シール効果によって、これら容積室間に生じる差圧が顕著となり、ポンプ作用が得られる。
一方、オイル粘度が所定粘度を超える場合、クラッチ7に作用するトルクは設定トルクよりも大きくなるため、クラッチ7は解放され、第1シャフト15と第2シャフト26との接続が遮断される。これにより、第2ポンプ要素2は停止し、第1ポンプ要素1のみが作動される。
よって、実施例2の電動オイルポンプにあっては、実施例1の効果(1)〜(3)に加え、以下の効果を奏する。
第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2とを第1シャフト15に対して並列に配置したため、直列に配置した場合と比較して、軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
(他の実施例)
以上、本発明の電動オイルポンプを実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例の構成に限定されるものではない。
例えば、実施例では、自動変速機に適用した例を示したが、他の油圧作動機器に適用した場合であっても、実施例と同様の作用効果が得られる。
また、第1ポンプ要素1と第2ポンプ要素2の吸入口を共用化してもよい。図11は、他の実施例の電動オイルポンプの模式図であり、第1ポンプ要素1の吸入口と第2ポンプ要素2の吸入口を、1つの吸入口51で共用している。吸入口51は、アウタロータ12,14の径方向外側に形成され、第1ケーシング18から第2ケーシング19にかけて軸方向に延在している。吸入口51は、図外のオイルパン内に開口するオイル吸い込み口と連通している。
1 第1ポンプ要素
2 第2ポンプ要素
3 電動モータ
7 クラッチ(断続手段)
15 第1シャフト
26 第2シャフト
39 吸入口(オイル吸入口)
40 吐出口(オイル吐出口)
43 吸入口(オイル吸入口)
44 吐出口(オイル吐出口)
51 吸入口(オイル吸入口)

Claims (3)

  1. 電動モータの出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出する第1ポンプ要素と、
    前記電動モータの出力トルクにより駆動され、オイルを吸入吐出する第2ポンプ要素と、
    前記電動モータから前記第2ポンプ要素に至るトルク伝達経路上に配置され、オイル粘度が所定粘度以下のとき前記トルク伝達経路を接続し、前記オイル粘度が前記所定粘度を超えるとき前記トルク伝達経路を遮断する断続手段と、
    を備えたことを特徴とする電動オイルポンプ。
  2. 請求項1に記載の電動オイルポンプであって、
    前記第1ポンプ要素と前記第2ポンプ要素は、オイル循環経路に対してオイル吸入口およびオイル吐出口が並列配置されていることを特徴とする電動オイルポンプ。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電動オイルポンプにおいて、
    前記断続手段は、前記第1ポンプ要素と前記第2ポンプ要素との間に作用するトルクが設定トルク以下のとき締結され、前記設定トルクを超えるとき解放されるトルク感応型のクラッチであることを特徴とする電動オイルポンプ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015105255A1 (ko) * 2014-01-09 2015-07-16 주식회사 신행 고압의 고점도 액 이송을 위한 이액형 복렬구조의 트로코이드 펌프
JP2015162036A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 新日鐵住金株式会社 電動ポンプの稼働状態を監視する監視装置、およびプログラム
WO2016072418A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 アイシン精機株式会社 電動ポンプ
WO2016117156A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 三菱重工業株式会社 液圧装置、内燃機関および船舶
JP2019210934A (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft 自動車両用ポンプ装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2573428B1 (en) * 2011-09-22 2016-12-28 Moventas Gears Oy A gear unit and a method for controlling a lubrication pump of a gear unit
CN104421153A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 双泵串联变容压缩机
KR102150608B1 (ko) 2014-02-25 2020-09-01 엘지이노텍 주식회사 전동 펌프
JP2015175289A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 アイシン精機株式会社 電動ポンプ
US9644506B2 (en) * 2014-03-25 2017-05-09 Ford Global Technologies, Llc Method and system of oil delivery in a combustion engine
CN104728416A (zh) * 2015-03-27 2015-06-24 合肥工业大学 一种改进油泵布置结构的双离合变速器
DE102016103902B4 (de) 2016-03-04 2020-06-04 Nidec Gpm Gmbh Rotoranordnung für eine Pumpe sowie Pumpenaggregat
MX2019002487A (es) 2016-09-02 2019-07-01 Stackpole Int Engineered Products Ltd Sistema de bomba de entrada dual.
CN107575376B (zh) * 2017-10-25 2024-03-22 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种车辆用自动变速器油泵
EP3903004A4 (en) * 2018-12-31 2022-08-24 Stackpole International Engineered Products, Ltd. PUMP ARRANGEMENT WITH TWO PUMPS IN A SINGLE HOUSING
CN114909277B (zh) * 2022-04-26 2023-03-21 天津大学 一种可以提供负压功能的压缩机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150991U (ja) * 1983-03-29 1984-10-09 日野自動車株式会社 2段可変式オイルポンプ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007009790A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Aisin Seiki Co Ltd 電動流体ポンプ及びその製造方法
JP2011075717A (ja) 2009-09-29 2011-04-14 Seiko Instruments Inc 液晶表示装置のγ値調整方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150991U (ja) * 1983-03-29 1984-10-09 日野自動車株式会社 2段可変式オイルポンプ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015105255A1 (ko) * 2014-01-09 2015-07-16 주식회사 신행 고압의 고점도 액 이송을 위한 이액형 복렬구조의 트로코이드 펌프
CN105793567A (zh) * 2014-01-09 2016-07-20 株式会社信行 用于以高压移送高粘度液体的双液型双排结构的次摆线泵
JP2015162036A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 新日鐵住金株式会社 電動ポンプの稼働状態を監視する監視装置、およびプログラム
WO2016072418A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 アイシン精機株式会社 電動ポンプ
JP2016089769A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 アイシン精機株式会社 電動ポンプ
WO2016117156A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 三菱重工業株式会社 液圧装置、内燃機関および船舶
JP2019210934A (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft 自動車両用ポンプ装置

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