JP2014163277A - 電動ポンプ及び電動ポンプの組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み付け性を向上させることができる電動ポンプを提供する。
【解決手段】モータケース１４には、ポンプ取付凹部１２に形成された円形の嵌合凹部４３に内嵌されることでモータケース１４の軸出しが可能な軸出し嵌合部４４が形成される。また、ポンプケース１５には、軸出し嵌合部４４よりも組付方向Ｘ先端側に設けられ、ポンプ取付凹部１２の底面１２ａの導出路４１に挿入されることで電動ポンプ１０の周方向の位置決めをする吐出ポート３７が形成される。そして、電動ポンプ１０の組付方向Ｘにおいて、軸出し嵌合部４４の先端部４４ａから吐出ポート３７の組付方向先端部までの長さＤ１が、嵌合凹部４３の入口端部から導出路４１の開口端までの長さＤ２よりも短く設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のトランスミッションに設けられる電動ポンプ及びその組付方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示す電動ポンプは、モータステータ及びモータロータからなるモータ部と、モータロータの回転に基づき回転されることで流体の送給を行うポンプロータとがハウジングに収容され、そのハウジングの一部が、自動車の変速機に設けられたポンプ取付凹部に挿入支持（埋設）されている。そして、ハウジングに形成されたオイルの吐出口がポンプ取付凹部内のオイル導出路に接続され、これにより、ポンプロータで吸い上げたオイルがハウジングの吐出口から変速機側のオイル導出路に送給されるようになっている。

特開２０１１−９４５５３号公報

上記のような電動ポンプでは、ハウジングをポンプ取付凹部に挿入する際、電動ポンプ側の吐出口と変速機側のオイル導出路との位置合わせがしづらく、このことが電動ポンプの組み付け性を悪化させる要因となっていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、組み付け性を向上させることができる電動ポンプ及び電動ポンプの組付方法を提供することにある。

上記課題を解決する電動ポンプは、コイルが巻装されたモータステータと、該モータステータの励磁により回転するモータロータとを有するモータ部と、前記モータロータの回転に基づき回転されることで流体の送給を行うポンプロータと、前記モータ部及び前記ポンプロータを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングの少なくとも一部がポンプ取付凹部に挿入支持された組付態様をとり、前記ハウジングに設けられた吐出口から前記ポンプ取付凹部内の導出路に流体を導出する電動ポンプであって、前記ハウジングは、前記ポンプ取付凹部に形成された円形の嵌合凹部に内嵌されることで前記ハウジングの軸出しが可能な軸出し嵌合部と、前記軸出し嵌合部よりも組付方向先端側に設けられ、前記ポンプ取付凹部に設けられた被係合部に対し前記ハウジングの周方向に係合されることで、前記ハウジングの周方向の位置決めをする周方向位置決め部とを備え、前記ポンプ取付凹部に対する電動ポンプの組付方向において、前記軸出し嵌合部の挿入先端から前記周方向位置決め部の組付方向先端部までの長さが、前記嵌合凹部の入口端部から前記被係合部までの長さよりも短く設定されている。

この構成によれば、ポンプ取付凹部に対する電動ポンプの組み付け時において、ハウジングの軸出し嵌合部がポンプ取付凹部の嵌合凹部に内嵌された後に、周方向位置決め部がポンプ取付凹部の被係合部に係合される。つまり、軸出し嵌合部をポンプ取付凹部の嵌合凹部に内嵌することで、ハウジングが径方向に位置決め（軸出し）され、その後、軸出し嵌合部を周方向に回転（嵌合凹部に対して摺接）させつつ、周方向位置決め部をポンプ取付凹部の被係合部に係合させることで、ハウジングを周方向に位置決めすることができる。これにより、ハウジングの吐出口とポンプ取付凹部の導出路との位置合わせが容易となり、電動ポンプの組み付け性を向上させることができる。

上記電動ポンプにおいて、前記ハウジングには、前記ポンプ取付凹部が凹設された端面に対して前記組付方向に当接されて該端面に固定される鍔部が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、ポンプ取付凹部外に位置する鍔部にてハウジングを固定することができ、ハウジングの固定が容易となる。
上記電動ポンプにおいて、前記ポンプ取付凹部の開口端部には、開口側に向かって拡径するテーパ部が形成され、前記ハウジングには、前記テーパ部に対して前記組付方向に圧接されて前記ポンプ取付凹部の開口端部を封止する封止部が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、ハウジングの封止部によって流体がポンプ取付凹部の開口端部から漏れることを抑制することができる。
上記電動ポンプにおいて、前記ハウジングは、金属材料よりなることが好ましい。

この構成によれば、電動ポンプの放熱性の向上に寄与できる。
上記電動ポンプにおいて、前記周方向位置決め部は、前記ハウジングの軸方向に延びる前記吐出口であり、前記被係合部は、前記吐出口が挿入される前記導出路であることが好ましい。

この構成によれば、吐出口と導出路が周方向位置決め部及び被係合部をそれぞれ兼ねるため、周方向位置決め部及び被係合部を別途設ける必要がなくなり、その結果、構成を簡素化することができる。

また、上記課題を解決する電動ポンプの組付方法は、コイルが巻装されたモータステータと、該モータステータの励磁により回転するモータロータとを有するモータ部と、前記モータロータの回転に基づき回転されることで流体の送給を行うポンプロータと、前記モータ部及び前記ポンプロータを収容するハウジングとを備え、前記ハウジングの少なくとも一部がポンプ取付凹部に挿入支持された組付態様をとり、前記ハウジングに設けられた吐出口から前記ポンプ取付凹部内の導出路に流体を導出する電動ポンプの組付方法であって、前記ハウジングは、前記ポンプ取付凹部に形成された円形の嵌合凹部に内嵌されることで前記ハウジングの軸出しが可能な軸出し嵌合部と、前記軸出し嵌合部よりも組付方向先端側に設けられ、前記ポンプ取付凹部に設けられた被係合部に対し前記ハウジングの周方向に係合されることで、前記ハウジングの周方向の位置決めをする周方向位置決め部とを備え、前記軸出し嵌合部を前記嵌合凹部に内嵌した後に、前記周方向位置決め部を前記被係合部に対して周方向に係合させる。

この組付方法によれば、軸出し嵌合部をポンプ取付凹部の嵌合凹部に内嵌することで、ハウジングが径方向に位置決め（軸出し）され、その後、軸出し嵌合部を周方向に回転（嵌合凹部に対して摺接）させつつ、周方向位置決め部をポンプ取付凹部の被係合部に係合させることで、ハウジングを周方向に位置決めすることができる。これにより、ハウジングの吐出口とポンプ取付凹部の導出路との位置合わせが容易となり、電動ポンプの組み付け性を向上させることができる。

本発明の電動ポンプ及び電動ポンプの組付方法によれば、組み付け性を向上させることができる。

実施形態の電動ポンプを変速機に組み付けた状態を示す断面図である。 図１における領域Ａの拡大図である。

以下、電動ポンプの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動ポンプ１０は、車両に搭載される変速機１１（駆動力伝達装置）に用いられる電動オイルポンプであり、変速機１１に凹設されたポンプ取付凹部１２に電動ポンプ１０の一部が埋設される態様で組み付けられている。

電動ポンプ１０のハウジング１３は、略円筒状のモータケース１４と、モータケース１４の軸方向一端部（以下、第１端部１４ａ）に設けられたポンプケース１５と、モータケース１４の軸方向他端部（以下、第２端部１４ｂ）に設けられた回路ケース１６とから構成されている。

モータケース１４は、金属材料（好ましくは鉄）よりなり、モータケース１４の内部には、電動ポンプ１０の動力源としてのモータ部１７が収容されている。
モータ部１７は、モータケース１４の内周面に固定された円環状のモータステータ２１と、モータステータ２１の内側に配置されたモータロータ２２とを備えている。モータステータ２１は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板からなるステータコア２３にコイル２４が巻装されて構成されている。なお、ステータコア２３の外周面は、モータケース１４の内周面と金属接触している。

モータロータ２２は、回転軸２５と、回転軸２５に一体回転可能に固定されたロータコア２６と、ロータコア２６に埋設された複数のマグネット２７とを備えている。回転軸２５の軸線は、モータケース１４の中心軸線Ｌ１と一致するように構成されている。なお、ロータコア２６は、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。また、回転軸２５は、非磁性金属であるステンレス鋼よりなる。

ポンプケース１５は、モータケース１４の第１端部１４ａに組み付けられた本体部３１と、その本体部３１に組み付けられた蓋部３２とから構成されている。本体部３１及び蓋部３２はともに非磁性金属であるアルミ材よりなる。本体部３１は、モータケース１４の第１端部１４ａの開口に対して圧入固定されている。本体部３１の内部に形成されたポンプ室３３は、蓋部３２にて液密に閉塞されている。また、ポンプケース１５は、ポンプ室３３に凹設された第１軸支部３４と、蓋部３２に形成された第２軸支部３５とによって回転軸２５を軸支している。第１及び第２軸支部３４，３５は、ポンプ室３３を軸方向両側に設けられている。ポンプ室３３内には、回転軸２５に連結されたポンプロータ３６が配置されている。なお、本実施形態では、ポンプロータ３６に内接ギヤ式のものを採用している。

ポンプケース１５の本体部３１の底部３１ａは、モータケース１４の外部に露出されており、その底部３１ａには、モータケース１４の軸方向に沿って突出する円筒状の吐出ポート３７（吐出口）が形成されている。吐出ポート３７の内部は、ポンプ室３３と連通されている。また、吐出ポート３７の中心軸線Ｌ２は、モータケース１４の中心軸線Ｌ１に対してずれている。なお、吐出ポート３７の内部には、後述の導出路４１からポンプ室３３へのオイルの流れを防ぐための逆止弁３８が設けられている。また、ポンプケース１５には、ポンプケース１５とポンプ取付凹部１２との間の空間とポンプ室３３とを連通する吸入ポート（図示略）が形成されている。

モータケース１４の第２端部１４ｂには、径方向外側に延びる鍔部１４ｃが第２端部１４ｂの全周に亘って形成されている。鍔部１４ｃは、ポンプ取付凹部１２が凹設された端面（固定面１１ａ）に対し、電動ポンプ１０の組付方向Ｘ（モータケース１４の中心軸線Ｌ１に沿った方向）に当接されている。また、モータケース１４の第２端部１４ｂは、回路素子３９ａが実装された回路基板３９を収容する回路ケース１６にて閉塞されている。回路ケース１６及びモータケース１４の鍔部１４ｃは、変速機１１の固定面１１ａに対してねじ（図示略）によって締結固定されている。

変速機１１のポンプ取付凹部１２は、組付方向Ｘ視で円形をなし、開口側（固定面１１ａ側）ほど内径が大きい段付形状を有している。ポンプ取付凹部１２の底面１２ａには、円形の導出路４１が形成されており、この導出路４１には、ポンプケース１５の吐出ポート３７が差し込まれる。また、導出路４１の内周面と吐出ポート３７の外周面との間は、シール部材４２によって液密に封止されている。

また、ポンプ取付凹部１２の開口寄りの部位には、円形の嵌合凹部４３が形成され、この嵌合凹部４３には、モータケース１４に形成された軸出し嵌合部４４が内嵌されている。軸出し嵌合部４４の外周面は、モータケース１４の中心軸線Ｌ１を中心とする円形に形成されており、軸出し嵌合部４４が嵌合凹部４３に内嵌されることで、ポンプ取付凹部１２に対するモータケース１４の軸出しがなされる。

モータケース１４において、軸出し嵌合部４４の組付方向Ｘの先端部４４ａ（挿入先端）から第１端部１４ａ側の部位は、外径が軸出し嵌合部４４の外径よりも小さい小径部４５となっており、この小径部４５とポンプ取付凹部１２の内周面との間には、間隙が設定されている。

図１及び図２に示すように、ポンプ取付凹部１２の開口端部（固定面１１ａ側の端部）には、固定面１１ａ側に向かって拡径するテーパ部４６が該開口端部の全周に亘って形成されている。このテーパ部４６は、縮径側で嵌合凹部４３と連なるように形成されている。

一方、モータケース１４は、鍔部１４ｃと軸出し嵌合部４４との間に封止部４７を有している。封止部４７は、モータケース１４の外周面から径方向外側に突出するように一体形成され、封止部４７の外径は、軸出し嵌合部４４の外径よりも大きく形成されている。封止部４７は、テーパ部４６に対して組付方向Ｘに圧接され、これにより、ポンプ取付凹部１２の開口端部が液密に封止されている。

上記構成の電動ポンプ１０では、モータステータ２１のコイル２４の励磁によってモータロータ２２（回転軸２５）が回転し、その回転に基づいてポンプロータ３６が回転する。すると、ポンプロータ３６のポンプ作用によって、導入路（図示略）からポンプ取付凹部１２内に導入されたオイルが、前記吸入ポートを介してポンプ室３３内に吸入され、吐出ポート３７から導出路４１に吐出されるようになっている。

次に、本実施形態の電動ポンプ１０の組付方法及び作用について説明する。
まず、電動ポンプ１０を吐出ポート３７側から軸線Ｌ１方向に沿ってポンプ取付凹部１２に差し込み、モータケース１４の軸出し嵌合部４４を嵌合凹部４３に組付方向Ｘに内嵌する。これにより、モータケース１４が径方向に位置決め（軸出し）される。

ここで、図１に示すように、電動ポンプ１０の組付方向Ｘにおいて、軸出し嵌合部４４の先端部４４ａ（挿入先端）から吐出ポート３７の組付方向先端部までの長さＤ１は、嵌合凹部４３の入口端部４３ａ（テーパ部４６との境界部位）から導出路４１の開口端（ポンプ取付凹部１２の底面１２ａ）までの長さＤ２よりも短く設定されている。これにより、軸出し嵌合部４４の先端部４４ａが嵌合凹部４３の入口端部４３ａに差し掛かった時点では、まだ、吐出ポート３７が導出路４１の開口端まで達していない状態となる。このため、軸出し嵌合部４４が嵌合凹部４３に内嵌された状態で、モータケース１４を、吐出ポート３７が導出路４１に対応する位置まで周方向に回転（嵌合凹部４３に対して摺接）させ、その後、吐出ポート３７を導出路４１に対して組付方向Ｘに挿入することが可能となっている。そして、吐出ポート３７が導出路４１に挿入されることで、電動ポンプ１０の周方向の位置決めがなされる。

その後、鍔部１４ｃが固定面１１ａに当接する位置までモータケース１４を組付方向Ｘに差し込み、鍔部１４ｃ及び回路ケース１６を固定面１１ａに対して図示しないねじにより締結固定する。これにより、ポンプ取付凹部１２への電動ポンプ１０の組み付けが完了する。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）電動ポンプ１０の組付方向Ｘにおいて、軸出し嵌合部４４の先端部４４ａから吐出ポート３７の組付方向先端部までの長さＤ１が、嵌合凹部４３の入口端部４３ａから導出路４１の開口端までの長さＤ２よりも短く設定されている。この構成によれば、軸出し嵌合部４４が嵌合凹部４３に内嵌された状態（軸出しされた状態）で、吐出ポート３７が導出路４１に対応する位置までモータケース１４を周方向に回転させた後、吐出ポート３７を導出路４１に挿入することができる。このため、吐出ポート３７と導出路４１との周方向の位置合わせが容易となり、電動ポンプ１０の組み付け性を向上させることができる。

（２）モータケース１４には、ポンプ取付凹部１２が凹設された固定面１１ａに対して組付方向Ｘに当接されて該固定面１１ａに固定される鍔部１４ｃが形成される。この構成によれば、ポンプ取付凹部１２外に位置する鍔部１４ｃでモータケース１４を固定することができ、モータケース１４の固定が容易となる。

（３）ポンプ取付凹部１２の開口端部には、開口側（固定面１１ａ側）に向かって拡径するテーパ部４６が形成され、モータケース１４には、テーパ部４６に対して組付方向Ｘに圧接されてポンプ取付凹部１２の開口端部を封止する封止部４７が設けられる。この構成によれば、ポンプ取付凹部１２の開口端部からオイルが漏れることを封止部４７によって抑制することができる。

（４）ハウジング１３を構成するモータケース１４及びポンプケース１５は、金属材料よりなるため、電動ポンプ１０の熱（特に、モータステータ２１にて生じる熱）を変速機１１側に好適に伝達させることができ、その結果、電動ポンプ１０の放熱性の向上に寄与できる。

（５）吐出ポート３７及びその吐出ポート３７が挿入される導出路４１によって電動ポンプ１０の周方向の位置決めがなされるため、周方向の位置決めのための構成を別途設ける必要がなくなり、その結果、電動ポンプ１０と変速機１１側の構成を簡素化することができる。

（６）モータケース１４の外径は、軸線Ｌ１方向の第１端部１４ａ側（組付方向Ｘ先端側）ほど小径に形成されているため、モータケース１４の成形時において金型が抜きやすく、製造が容易となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、吐出ポート３７及び導出路４１が周方向位置決め部及び被係合部をそれぞれ兼ねる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、吐出ポート３７をポンプケース１５（本体部３１）の底部３１ａから突出しない構成、つまり、導出路４１に対して周方向に係合されない構成とし、ポンプ取付凹部１２側に周方向に係合する周方向係合部を吐出ポート３７とは別に設けてもよい。

・上記実施形態では、封止部４７はモータケース１４に一体形成されているが、これ以外に例えば、封止部としての樹脂製のＯリングを、モータケース１４の外周面とテーパ部４６との間に介在させた構成としてもよい。

・上記実施形態では、モータケース１４及びポンプケース１５を金属製としたが、これ以外に例えば、モータケース１４及びポンプケース１５の少なくとも一方を樹脂製としてもよい。

・上記実施形態では、ポンプロータ３６は、内接ギヤ式のものとしたが、流体を吸入・排出することができれば、他のポンプロータに変更してもよい。
・電動ポンプ１０を車両の変速機１１以外の例えばエンジン等のオイル循環のための電動ポンプに適用してもよく、またオイル以外の流体を循環させる電動ポンプに適用してもよい。

１０…電動ポンプ、１１…変速機、１２…ポンプ取付凹部、１３…ハウジング、１４…モータケース、１４ｃ…鍔部、１５…ポンプケース、１７…モータ部、２１…モータステータ、２２…モータロータ、２４…コイル、３６…ポンプロータ、３７…吐出ポート（吐出口、周方向位置決め部）、４１…導出路（被係合部）、４３…嵌合凹部、４３ａ…入口端部、４４…軸出し嵌合部、４６…テーパ部、４７…封止部、Ｘ…組付方向。

Claims (6)

1. コイルが巻装されたモータステータと、該モータステータの励磁により回転するモータロータとを有するモータ部と、
   前記モータロータの回転に基づき回転されることで流体の送給を行うポンプロータと、
   前記モータ部及び前記ポンプロータを収容するハウジングと
   を備え、前記ハウジングの少なくとも一部がポンプ取付凹部に挿入支持された組付態様をとり、前記ハウジングに設けられた吐出口から前記ポンプ取付凹部内の導出路に流体を導出する電動ポンプであって、
   前記ハウジングは、前記ポンプ取付凹部に形成された円形の嵌合凹部に内嵌されることで前記ハウジングの軸出しが可能な軸出し嵌合部と、前記軸出し嵌合部よりも組付方向先端側に設けられ、前記ポンプ取付凹部に設けられた被係合部に対し前記ハウジングの周方向に係合されることで、前記ハウジングの周方向の位置決めをする周方向位置決め部とを備え、
   前記ポンプ取付凹部に対する電動ポンプの組付方向において、前記軸出し嵌合部の挿入先端から前記周方向位置決め部の組付方向先端部までの長さが、前記嵌合凹部の入口端部から前記被係合部までの長さよりも短く設定されていることを特徴とする電動ポンプ。
2. 請求項１に記載の電動ポンプにおいて、
   前記ハウジングには、前記ポンプ取付凹部が凹設された端面に対して前記組付方向に当接されて該端面に固定される鍔部が形成されていることを特徴とする電動ポンプ。
3. 請求項１又は２に記載の電動ポンプにおいて、
   前記ポンプ取付凹部の開口端部には、開口側に向かって拡径するテーパ部が形成され、
   前記ハウジングには、前記テーパ部に対して前記組付方向に圧接されて前記ポンプ取付凹部の開口端部を封止する封止部が設けられていることを特徴とする電動ポンプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動ポンプにおいて、
   前記ハウジングは、金属材料よりなることを特徴とする電動ポンプ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動ポンプにおいて、
   前記周方向位置決め部は、前記ハウジングの軸方向に延びる前記吐出口であり、
   前記被係合部は、前記吐出口が挿入される前記導出路であることを特徴とする電動ポンプ。
6. コイルが巻装されたモータステータと、該モータステータの励磁により回転するモータロータとを有するモータ部と、
   前記モータロータの回転に基づき回転されることで流体の送給を行うポンプロータと、
   前記モータ部及び前記ポンプロータを収容するハウジングと
   を備え、前記ハウジングの少なくとも一部がポンプ取付凹部に挿入支持された組付態様をとり、前記ハウジングに設けられた吐出口から前記ポンプ取付凹部内の導出路に流体を導出する電動ポンプの組付方法であって、
   前記ハウジングは、前記ポンプ取付凹部に形成された円形の嵌合凹部に内嵌されることで前記ハウジングの軸出しが可能な軸出し嵌合部と、前記軸出し嵌合部よりも組付方向先端側に設けられ、前記ポンプ取付凹部に設けられた被係合部に対し前記ハウジングの周方向に係合されることで、前記ハウジングの周方向の位置決めをする周方向位置決め部とを備え、
   前記軸出し嵌合部を前記嵌合凹部に内嵌した後に、前記周方向位置決め部を前記被係合部に対して周方向に係合させることを特徴とする電動ポンプの組付方法。