JP2016151243A - Electric oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動オイルポンプに係り、特にポンプロータを回転させる電動機部に駆動電流を供給する駆動制御部を電動機部に隣接して取り付けた電動オイルポンプに関するものである。 The present invention relates to an electric oil pump, and more particularly to an electric oil pump in which a drive control unit that supplies a drive current to an electric motor unit that rotates a pump rotor is attached adjacent to the electric motor unit.
近年、自動車の低燃費化への要求が高まるにつれ、アイドルストップ機能付きの自動車やハイブリッド車の実用化が進んでいる。これらの車両は、内燃機関の停止時に内燃機関によって駆動される各種ポンプも停止するため、内燃機関以外のポンプ駆動源が必要となる。特に、アイドルストップ機能付きの自動車やハイブリッド車等においては、自動変速機を制御する油圧機構の油圧を確保するためのオイルポンプが必要とされている。このような背景から、電動機を使用してポンプロータに回転力を付与してポンプ作用を行う電動オイルポンプの使用が増加する傾向にある。 In recent years, as the demand for reducing fuel consumption of automobiles has increased, commercialization of automobiles with an idling stop function and hybrid cars has progressed. Since these vehicles also stop various pumps driven by the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped, a pump drive source other than the internal combustion engine is required. In particular, in an automobile with an idle stop function, a hybrid vehicle, or the like, an oil pump is required to ensure the hydraulic pressure of a hydraulic mechanism that controls the automatic transmission. From such a background, the use of electric oil pumps that perform a pump action by applying a rotational force to a pump rotor using an electric motor tends to increase.
従来、自動車の自動変速機などに搭載される電動オイルポンプとしては、トロコイド式の内接歯車ポンプが多く採用されている。内接歯車ポンプは、電動機によって駆動される駆動回転軸によってポンプロータが回転し、ポンプロータの外歯と噛み合う内歯を有するアウタロータが回転することで、アウタロータの内歯とポンプロータの外歯との間に形成される複数の容積室の容積を連続的に変化させ、作動オイルを吸入、吐出するものである。このような電動オイルポンプは、例えば特開2012−207638号公報(特許文献1)に記載されている。 Conventionally, trochoidal internal gear pumps are often used as electric oil pumps mounted on automobile automatic transmissions and the like. In the internal gear pump, the pump rotor is rotated by a drive rotating shaft driven by an electric motor, and the outer rotor having the inner teeth that mesh with the outer teeth of the pump rotor is rotated, so that the inner teeth of the outer rotor and the outer teeth of the pump rotor are The volume of the plurality of volume chambers formed between the two is continuously changed to suck and discharge the working oil. Such an electric oil pump is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-207638 (Patent Document 1).
電動オイルポンプは、電動機への通電を制御する駆動制御部と、駆動制御部からの通電によって起磁力を発生させる巻線と鉄芯を有するステータ部と、ステータ部の内周側空間で永久磁石を有して起磁力により回転するロータ部と、このロータ部へ圧入等の手段で固定されて一体回転する駆動回転軸と、この駆動回転軸に圧入等の手段で固定され駆動回転軸と一体回転するポンプロータ部とを有している。 The electric oil pump includes a drive control unit that controls energization of the electric motor, a winding unit that generates magnetomotive force by energization from the drive control unit, a stator unit having an iron core, and a permanent magnet in the inner circumferential space of the stator unit. A rotor portion that rotates by magnetomotive force, a drive rotary shaft that is fixed to the rotor portion by means of press-fitting or the like, and that rotates integrally with the rotor portion. And a rotating pump rotor portion.
そして、最近の電動オイルポンプでは巻線部に制御された駆動電流を流すための駆動制御部を、電動オイルポンプに一体的に固定することが行われるようになってきている。このように、駆動制御部を電動オイルポンプに一体化する理由は、巻線と駆動制御部の間の配線を短くして外部ノイズの悪影響をできるだけ少なくする、配線コストを低くする、駆動制御部とポンプ部の間のキャリブレーションを容易にする、取り扱い性を改善するといった、少なくとも一つ以上の目的のために行われている。 In recent electric oil pumps, a drive control unit for causing a controlled drive current to flow in the winding part is integrally fixed to the electric oil pump. As described above, the reason why the drive control unit is integrated with the electric oil pump is that the wiring between the winding and the drive control unit is shortened to reduce the adverse effect of external noise as much as possible, and the wiring cost is reduced. It is performed for at least one purpose such as facilitating calibration between the pump and the pump unit and improving handling.
上述した駆動制御部は、電動機部側に固定された合成樹脂製の制御部ケースと、この制御部ケースを覆うようにして固定される金属製の制御部カバーと、両者によって形成される空間に収納された制御基板とから構成されている。このように金属製の制御部カバーを用いる理由は、制御基板から発生した熱を外部に放出する放熱板として機能させるためである。制御基板にはインバータ回路が搭載されているので、このインバータ回路を構成するMOSFETよりなるスイッチング素子から多くの熱が発生している。この熱を放出するために金属製の制御カバーを使用しているものである。 The drive control unit described above is a space formed by a control unit case made of synthetic resin fixed to the motor unit side, a metal control unit cover fixed so as to cover the control unit case, and both. The control board is housed. The reason for using the metal control unit cover in this way is to make it function as a heat radiating plate that releases heat generated from the control board to the outside. Since the inverter circuit is mounted on the control board, a lot of heat is generated from the switching elements made of MOSFETs constituting the inverter circuit. A metal control cover is used to release this heat.
更に、電動機部、ポンプ部を構成する各構成要素は金属製のポンプハウジングに収納されており、このポンプハウジングに合成樹脂製の制御部ケースが固定される構成となっている。金属製のポンプハウジングは自動変速機の筺体に固定ボルトを用いて固定されている。そして、金属製の制御部カバーとポンプハウジングの間は金属製の固定ボルトを利用して電気的に接続され、ポンプハウジングと自動変速機の筺体も金属製の固定ボルトを利用して電気的に接続されている。このように構成した理由は、制御部ケースや制御部カバーに静電気が帯電し、この静電気が内部の制御基板に搭載された電気素子に悪影響を及ぼさないようにするため、静電気を自動変速機側に逃がしてやるものである。 Further, each component constituting the electric motor unit and the pump unit is housed in a metal pump housing, and a synthetic resin control unit case is fixed to the pump housing. The metal pump housing is fixed to the casing of the automatic transmission using fixing bolts. The metal control unit cover and the pump housing are electrically connected using a metal fixing bolt, and the housing of the pump housing and the automatic transmission is also electrically connected using the metal fixing bolt. It is connected. The reason for this configuration is that the static electricity is charged on the control unit case and the control unit cover, so that the static electricity does not adversely affect the electric elements mounted on the internal control board. It is something that will escape.
ところで、この種の電動オイルポンプは自動車のエンジンルーム内に装着されるため、エンジンルーム内に侵入してくる雨水や塩水によって電動オイルポンプの金属部分が腐食するという現象がある。特に、制御部ケースと制御部カバーの間の接触面、及び制御部ケースとポンプハウジングの間の接触面で腐食が進行し、制御基板が設けられた空間、及び電動機部に雨水や塩水が侵入するようになる。このため制御基板上の電気素子や電動機部の巻線が短絡するといった故障を誘発する恐れがある。 By the way, since this type of electric oil pump is mounted in the engine room of an automobile, there is a phenomenon in which the metal portion of the electric oil pump is corroded by rainwater or salt water entering the engine room. In particular, corrosion progresses on the contact surface between the control unit case and the control unit cover, and the contact surface between the control unit case and the pump housing, and rainwater and salt water enter the space where the control board is provided and the motor unit. To come. For this reason, there is a risk of inducing a failure such as a short circuit of the electric element on the control board or the winding of the motor unit.
また、ポンプハウジングはアルミニウムやアルミニウム合金から作られており、このポンプハウジングは自動変速機の内部に入り込ませて作動オイルに浸漬する形態で取り付けられている。このように、ポンプハウジングを自動変速機の内部に入り込ませて取り付ける理由は、できるだけ自動変速機の軸長や体格を小形にするためである。そして、ポンプハウジングは作動オイルに晒されるため、アルミニウムやアルミニウム合金で作られている。例えば合成樹脂でポンプハウジングを形成すると、作動オイルによって合成樹脂が膨潤してポンプハウジングの機能を維持できないようになるからである。 The pump housing is made of aluminum or an aluminum alloy, and the pump housing is attached in such a manner that it enters the automatic transmission and is immersed in the working oil. Thus, the reason why the pump housing is attached so as to enter the automatic transmission is to make the shaft length and physique of the automatic transmission as small as possible. And since the pump housing is exposed to working oil, it is made of aluminum or aluminum alloy. For example, if the pump housing is formed of synthetic resin, the synthetic resin swells due to the working oil and the function of the pump housing cannot be maintained.
このため、ポンプハウジングはアルミニウムやアルミニウム合金から作られているが、作動オイルは自動車が走行するにつれて温度が高くなり、この作動オイルの熱は伝熱性能の良いポンプハウジングを介して駆動制御部に伝達されることになる。したがって、駆動制御部がこの熱の影響を受けて正常な動作を行なうことができなくなる恐れが大きくなる。 For this reason, the pump housing is made of aluminum or an aluminum alloy. However, the temperature of the hydraulic oil increases as the vehicle travels, and the heat of the hydraulic oil is transferred to the drive controller via the pump housing with good heat transfer performance. Will be communicated. Therefore, there is a high possibility that the drive control unit cannot perform normal operation due to the influence of the heat.
本発明の目的は、制御基板が設けられた空間、及び電動機部に水分が侵入するのを抑制すると共に、作動オイルの熱が駆動制御部に伝わるのを抑制する新規な電動オイルポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel electric oil pump that suppresses moisture from entering the space where the control board is provided and the electric motor unit, and suppresses the heat of the working oil from being transmitted to the drive control unit. There is.
本発明の特徴は、ポンプハウジングを自動変速機に形成した作動オイルが充満する収納凹部に収納するすると共に、少なくとも金属製の制御部カバーの外表面と金属製のポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を生成する、ところにある。 A feature of the present invention is that the pump housing is housed in a housing recess filled with hydraulic oil formed in an automatic transmission, and at least the outer surface of the metal control unit cover and the outer surface of the metal pump housing are corrosion resistant. There is an oxide film with heat insulation.
本発明によれば、金属製の制御部カバーの外表面と金属製のポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を形成したので、制御部ケースとの間に腐食が生じるのを抑制できる。更に、作動オイルに晒されるポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を形成することによって断熱性を向上でき、駆動制御部が作動オイルの熱の影響を受けることを抑制できるようになる。 According to the present invention, since an oxide film having corrosion resistance and heat insulation is formed on the outer surface of the metal control unit cover and the outer surface of the metal pump housing, corrosion occurs between the control unit case and the control unit case. Can be suppressed. Furthermore, by forming an oxide film with corrosion resistance and heat insulation on the outer surface of the pump housing exposed to the working oil, the heat insulation can be improved, and the drive control unit can be prevented from being affected by the heat of the working oil. become.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
以下、本発明になる電動オイルポンプの実施形態を図面に基づいて説明する。電動オイルポンプは、例えば、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機械式ポンプを別途備えている。ここで、本実施例では電動オイルポンプが自動変速機の油圧供給源として使用されるので自動変速機の筺体に固定されている。 Hereinafter, an embodiment of an electric oil pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. The electric oil pump is, for example, a pump mounted for an automatic transmission of a vehicle having an idle stop function. This automatic transmission is a belt-type continuously variable transmission, and includes a mechanical pump that is driven by an engine. Here, in this embodiment, since the electric oil pump is used as a hydraulic pressure supply source of the automatic transmission, it is fixed to the casing of the automatic transmission.
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、機械式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。そこで、機械式ポンプとは別に、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確保することで、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。 When the engine is stopped by the idle stop control, the hydraulic pressure by the mechanical pump cannot be secured, and if the hydraulic pressure decreases due to a frictional engagement element or a leak from the pulley in the belt type continuously variable transmission, it is necessary for restarting. Since it takes time to secure the hydraulic pressure, the operability is reduced. Therefore, in addition to the mechanical pump, an electric oil pump that can discharge hydraulic pressure regardless of the operating state of the engine is provided, and the engine is restarted and restarted by securing the hydraulic pressure corresponding to the leakage from the frictional engagement elements and pulleys. The driving performance at the time is improved.
図1は電動オイルポンプの全体構成を示す斜視図であり、図2はこの電動オイルポンプの断面を示す断面図である。電動オイルポンプ10は電動機部10Aと、この電動機部10Aに隣接して固定された駆動制御部10Bと、電動機部10Aによって駆動されるポンプ部10Cとより構成されている。尚、図1に示すこれ以外の参照番号については図2、図3も用いて説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the electric oil pump, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the electric oil pump. The
図2、図3にあるように、電動機部10Aは少なくともロータ部16とステータ部18とより構成されている。この電動機部10Aは例えば、アルミニウム合金等で作られた金属製のポンプハウジング20の一方に設けた電動機部収納部24に収納されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、このポンプハウジング20の他方にはポンプ部10Cを収納するポンプ部収納部22が形成されている。ポンプ部10Cは少なくとも外歯歯車を有するポンプロータ12と内歯歯車を有するアウタロータ14とから構成されている。このポンプロータ12とアウタロータ14はポンプハウジング20の他方に設けたポンプ部収納部22に収納されている。駆動制御部10Bは少なくとも制御部ケース44と、この制御部ケース44に収納された制御基板46と、この制御基板46を収納するように制御部ケース44に固定される制御部カバー48より構成されている。
In addition, a pump
ポンプ部10Cを構成するポンプカバー34は固定ボルト(ポンプカバー固定用)60Aによってポンプハウジング20に固定されている。駆動制御部10Bを構成する制御部ケース44と制御部カバー48も固定ボルト(制御部ケース固定用)62Aによってポンプハウジング20の電動機部10A側に共締めで固定されている。ここで、制御部カバー48と制御部ケース44は少なくとも1カ所で固定ボルト62Aによってポンプハウジング20と共締めされて固定されている。また、制御部ケース44と制御部カバー48は5カ所で固定ボルト(制御部カバー固定用)64Aによって互いに固定されている。
The pump cover 34 constituting the
電動オイルポンプ10の詳細な構造について図2を用いて説明する。電動オイルポンプ10は、外歯歯車を有するポンプロータ12と内歯歯車を有するアウタロータ14とから構成されるポンプ部10Cと、ポンプロータ12に結合されたロータ部16とステータ部18とから構成される電動機部10Aとを有する。ステータ部18には巻線18Aが巻回されており、この巻線は駆動制御部42内に引き込まれている。
The detailed structure of the
これらポンプ部10C及び電動機部10Aはポンプハウジング20の一端面に設けたポンプ部収納部22と、他端面に設けた電動機部収納部24に収容されている。つまり、ポンプハウジング20は一端面側の内部にアウタロータ14を回転可能に収納するポンプ部収容部22が形成され、他端面側の開口の内周側においてステータ部18を固定支持すると共に、内部にロータ部16等を収容する電動機部収納部24が形成され、更に電動機部収納部24よりも軸方向外側には、自動変速機の筺体52に取り付けるためのブラケット26が形成されている。ここで、ポンプハウジング20はアルミニウム合金からなる金属製である。
The
また、このポンプハウジング20は自動変速機の内部に入り込ませて作動オイルに浸漬する形態で取り付けられている。このように、ポンプハウジングを自動変速機の内部に入り込ませて取り付ける理由は、できるだけ自動変速機の軸長や体格を小形にするためである。そして、ポンプハウジングは作動オイルに晒されるため、アルミニウムやアルミニウム合金で作られている。例えば合成樹脂でポンプハウジングを形成すると、作動オイルによって合成樹脂が膨潤してポンプハウジングの機能を維持できないようになるからである。このため、ポンプハウジングはアルミニウムやアルミニウム合金から作られている。
The
図2にある通り、自動変速機の筐体52の内部にはポンプハウジング20を収納するポンプ収納凹部CAが形成されており、このポンプ収納凹部CAにポンプハウジング20が収納された状態で、ポンプハウジング20の外周囲に作動オイルが充満されるものである。この作動オイルはポンプ作用によって循環されるものでる。
As shown in FIG. 2, a pump housing recess CA for housing the
ポンプハウジング20に形成した固定ブラケット26の上面には制御部ケース44に形成された駆動制御部固定部54が載置されている。ケース固定部54の内部には両端が開口した円環状の金属製のブッシュ56がインサートモールドされている。固定ボルト58Aがブッシュ56及び固定ブラケット26を挿通し、更に自動変速機の筺体52にねじ込まれることで、電動オイルポンプ10が筺体52に固定されるものである。図示していないが、同じような構成の固定ブラケットがもう2ヶ所だけ形成されており、同様の構成で電動オイルポンプ10を自動変速機の筺体52に固定するようにしている。
On the upper surface of the fixing
ポンプハウジング20内部には、ポンプロータ12とロータ部16を連結する駆動回転軸28を回転可能に支持する軸受部30が設けられている。この軸受部30は自身の内周面で駆動回転軸28の中間部の外周面を軸支する構成とされている。ここで、中間部とはポンプロータ12とロータ部16の間のことを意味しており、駆動回転軸28の中央に限定されないものである。
Inside the
そして、軸受部30はポンプ部収容部22と電動機部収納部24との間を隔離する隔壁31に形成されている。この軸受部30はすべり軸受であり、軸受部30の内周面と駆動回転軸28の外周面の間には所定長さの隙間が形成されており、この隙間にはオイル導入通路33を介して圧力が高い吐出側の作動オイルが導入されるようになっている。更に、駆動回転軸28と軸受部30の上側には駆動回転軸28をシールするシール部材32が設けられている。
And the bearing
ポンプカバー34は、ポンプ部10Cの吐出口と連通する円筒状に延在された吐出ポート36と、ポンプ部10Cの吸入口と連通する吸入ポート38とを有している。吐出ポート36の先端外周には、シールリング40が取り付けられている。
The
ポンプハウジング20の電動機部収納部24側には駆動制御部42を構成する制御部ケース44が電動機部収納部24を密閉するようにして固定されている。ここで図1では駆動制御部10Bと表記しているが、図2で示す駆動制御部42と同じものである。
On the side of the
駆動制御部42はポンプハウジング20に固定される合成樹脂からなる制御部ケース44と、この制御部ケース44内に収納される制御基板46と、制御部ケース44に固定され制御基板46を覆うアルミニウム合金からなる金属製の制御部カバー48とから構成されている。
The
制御基板46には電動機部10Aのステータ部18に巻かれた巻線18Aに制御された電流を供給するインバータ回路が搭載されている。制御部ケース44と制御部カバー48の間にはコネクタ端子50が取り付けられ、制御基板46に搭載された電気素子に制御信号や電力を供給している。
On the
制御部カバー48は制御基板46の電気素子から発生した熱を外部に放出する放熱板として機能させるために金属製としてある。制御基板46にはインバータ回路が搭載されているので、このインバータ回路を構成するMOSFETよりなるスイッチング素子から多くの熱が発生している。この熱を放出するために金属製の制御部カバー48を使用しているものである。
The
このような電動オイルポンプ10において、電動機部10Aを構成するステータ部18に巻かれた巻線18Aの巻き始め端部、及び巻き終わり端部は、電動機部収納部24に隣接して固定された駆動制御部42の制御部ケース44に設けた挿通孔(図示せず)を通して制御部ケース44に設けた入力端子(図示せず)と中性端子(図示せず)に接続されている。したがって、インバータ回路で制御された駆動信号が巻線18Aに供給されて電動機部10Aのロータ部16を回転させ、最終的にポンプロータ12を回転させてポンプ作用を行っているものである。
In such an
以上のような構成の電動オイルポンプにおいては、上述したように、自動車のエンジンルーム内に装着されるため、エンジンルーム内に侵入してくる雨水や塩水によって制御部ケース44と制御部カバー48の間の接触面、及び制御部ケース44とポンプハウジング20の間の接触面で腐食が進行し、制御基板46が設けられた空間、及び電動機部収納部24に雨水や塩水が侵入するようになる。このため制御基板46上の電気素子や電動機部の巻線18Aが短絡するといった故障を誘発する。
Since the electric oil pump configured as described above is mounted in the engine room of the automobile as described above, the
この腐食は以下に述べるメカニズムによって進行するものと推測される。今、合成樹脂製の制御部ケース44とアルミニウム合金よりなる制御部カバー48の隙間に塩水が付着し、これらの接触部で隙間腐食が発生する。
This corrosion is presumed to proceed by the mechanism described below. Now, salt water adheres to the gap between the
この接触部では、Alが溶解するアノード反応(Al→Al3++3e−)と、カソード反応(O2+2H2O+4e−→4OH−)が進行する。そして、アノード反応が進行してAl3+が増加すると、周辺からCl−が泳動して隙間内のCl−濃度が上昇する。また、Al3+が加水分解( Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+)してH+を放出するようになりpHが低下する。これらの反応により、この接触部においてAlの腐食が加速するものである。 In this contact portion, an anode reaction (Al → Al 3+ + 3e − ) in which Al dissolves and a cathode reaction (O2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH − ) proceed. When the anode reaction proceeds and Al 3+ increases, Cl − migrates from the periphery and the Cl − concentration in the gap increases. Further, Al 3+ is hydrolyzed (Al 3+ + 3H 2 O → Al (OH) 3 + 3H + ) to release H + and the pH is lowered. These reactions accelerate the corrosion of Al at this contact portion.
このように外気に露出している制御部カバー48とポンプハウジング20の腐食を回避するために、本実施例では制御部ケース44と接触する制御部カバー48とポンプハウジング20の外表面に耐食性と断熱性を備える酸化被膜を形成するものである。
In this embodiment, in order to avoid corrosion of the
耐食性と断熱性を備える酸化被膜として、本実施例では、アルミニウムやアルミニウム合金で作られたポンプハウジング20や制御部カバー48の外表面に陽極酸化処理を行うことによって、外表面に酸化アルミニウムの皮膜を生成して腐食を防止するようにしている。このように、酸化アルミニウムの皮膜を形成すると、上述したような反応を抑制することができる。
As an oxide film having corrosion resistance and heat insulation, in this embodiment, the outer surface of the
この陽極酸化処理は、予め制御部カバー48やポンプハウジング20を最終形状に加工した後に、酸化アルミニウムの酸化被膜を形成しない領域をマスキングして硫酸等の酸性の電解質溶液がためられた電解質処理浴槽に制御部カバー48やポンプハウジング20を浸漬し、制御部カバー48やポンプハウジング20を陽極として電気分解することにより、アルミニウムやアルミニウム合金の表面に酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜を生成させるものである。
This anodizing treatment is an electrolyte treatment bath in which an acidic electrolyte solution such as sulfuric acid is stored by masking a region where an oxide film of aluminum oxide is not formed after processing the
このように酸化アルミニウムの被膜を施すことによって、雨水や塩水によって制御部ケース44と制御部カバー48の間の接触面、及び制御部ケース44とポンプハウジング20の間の接触面で腐食が進行し、制御基板46が設けられた空間、及び電動機部収納部24に雨水や塩水が侵入する、という課題を解決することができるものである。
By applying the aluminum oxide coating in this way, corrosion proceeds on the contact surface between the
また、これとは別に、ポンプハウジング20は作動オイルが充満しているポンプ収納凹部CAに収納されているため、自動車が走行するにつれて作動オイルの温度が高くなり、この作動オイルの熱はアルミニウムやアルミニウム合金から作られたポンプハウジング20を介して駆動制御部42に伝わることになる。したがって、駆動制御部42がこの熱の影響を受けて正常な動作を行なえなくなる恐れが大きくなる。
In addition, the
本実施例の電動オイルポンプは、自動車の自動変速機に使用されるため温度環境の変化が著しいものである。そして、作動オイル温度が低温だと作動オイルの粘性が大きいことから、ポンプを駆動する電動機に流れる電流が大きくなり電動機からの発熱量が多くなるが、作動オイルの温度や作動環境の温度が低いことから、駆動制御部42には左程熱は伝わらなく問題は生じない。
Since the electric oil pump of this embodiment is used in an automatic transmission of an automobile, the temperature environment changes significantly. And when the working oil temperature is low, the viscosity of the working oil is large, so the current flowing to the motor that drives the pump increases and the amount of heat generated from the motor increases, but the temperature of the working oil and the temperature of the working environment are low Therefore, no heat is transmitted to the
一方、作動オイル温度が高温だと作動オイルの粘性が小さいことから、ポンプを駆動する電動機に流れる電流は小さく電動機からの発熱量は少ないが、高温の作動オイルの熱がポンプハウジング20の全周面から伝熱によって流入してくるため、駆動制御部42には多くの熱が伝達されて駆動制御部に悪影響を与えることになる。
On the other hand, since the viscosity of the hydraulic oil is small when the hydraulic oil temperature is high, the current flowing through the electric motor that drives the pump is small and the amount of heat generated from the electric motor is small. Since the heat flows in from the surface, a large amount of heat is transmitted to the
このように作動オイルに浸漬されているポンプハウジング20の全周面から流入してくる熱の流入量を抑制するために、本実施例では作動オイルと接触するポンプハウジング20の全周面に陽極酸化処理を行うことによって、表面に酸化アルミニウムの皮膜を生成して断熱性を向上するようにしている。酸化アルミニウムよりなる酸化被膜の熱伝導率は、純アルミニウムの1/3程度であるので、遮熱用の被膜として充分機能するものである。
In this embodiment, in order to suppress the amount of heat flowing in from the entire circumferential surface of the
尚、酸化アルミニウムよりなる酸化被膜は表面に微細な穴を備えている。この微細な孔があると耐食性が劣る原因となる。そこで、この微細な孔を塞ぐために封孔処理を行っている。封孔処理は、沸騰水や水蒸気中での加熱によって酸化皮膜の体積を大きくして微細な孔を閉じる処理を行うものである。この封孔処理は主に耐食性を高めるために行うが、封孔処理によって断熱性も向上されるので、本実施例のように作動オイルからの熱を遮熱する場合は特に有効な処理である。 The oxide film made of aluminum oxide has fine holes on the surface. If these fine holes are present, the corrosion resistance is inferior. Therefore, a sealing process is performed to close the fine holes. In the sealing treatment, the volume of the oxide film is increased by heating in boiling water or steam to close the fine pores. This sealing treatment is mainly performed to improve the corrosion resistance, but since the heat insulation is also improved by the sealing treatment, it is a particularly effective treatment when heat from the working oil is shielded as in this embodiment. .
そして、この陽極酸化処理を行う場合は、上述したように予め制御部カバー48やポンプハウジング20を最終形状に加工した後に、酸性の電解質溶液がためられた電解質処理浴槽に制御部カバー48やポンプハウジング20を浸漬し、制御部カバー48やポンプハウジング20を陽極として電気分解することにより、アルミニウム合金の表面に酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜を生成させている。
And when performing this anodizing process, after previously processing the
このように最終形状の制御部カバー48やポンプハウジング20を電解質処理浴槽に浸漬して電気分解するため、上述した制御部カバー48とポンプハウジング20の間を電気的に接続する固定ボルト62Aがねじ込まれるポンプハウジング20のねじ形成部分も同時に酸化皮膜によって絶縁されるため、固定ボルト62Aによって静電気を逃がすことができなくなるようになる。
Thus, in order to immerse the
更には、ポンプハウジング20と自動変速機の筺体52の間を電気的に接続する固定ボルト58Aが挿通されるポンプハウジング20の挿通孔も同時に酸化皮膜によって絶縁されるため、固定ボルト58Aによって静電気を逃がすことができなくなるようになる。
Furthermore, since the insertion hole of the
これを対策するため、制御部カバー48とポンプハウジング20の間を電気的に接続する固定ボルト62Aがねじ込まれるポンプハウジングのねじ形成部分と、ポンプハウジング20と自動変速機の筺体52の間を電気的に接続する固定ボルト58Aが挿通する挿通孔の形成部分に、酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜が生成されないようにゴム栓等によるマスキングを行うようにしている。
In order to prevent this, an electrical connection is made between the screw forming portion of the pump housing into which the
以下、具体的な構成を図3、図4に基づき説明する。図3は図2に示す電動オイルポンプ10を分解して斜め上方から見た斜視図であり、図4は制御部カバー48、制御部ケース44及びポンプハウジング20の固定部の断面を示した断面図である。
Hereinafter, a specific configuration will be described with reference to FIGS. 3 is an exploded perspective view of the
図3において、電動オイルポンプ10の各構成要素は図2によって詳細に説明したので、図3においてはポンプカバー34、ポンプハウジング20、制御部ケース44及び制御部カバー48の固定方法について説明する。
3, each component of the
図3にあるように、ポンプハウジング20の一方にはポンプ部収納部22が形成されており、外歯歯車を有するポンプロータ12と内歯歯車を有するアウタロータ14が収納されている。ポンプロータ12とアウタロータ14が収納されたポンプ部収納部22はポンプカバー34によって密閉され、固定ボルト60Aがポンプハウジング20に形成されたねじ孔60Bにねじ込まれて強固に固定されている。
As shown in FIG. 3, a
ポンプハウジング20の他方には電動機収納部24が形成されており、少なくともロータ部16とステータ部18とが収納されている。この状態で制御部ケース44が電動機収納部24を密閉するようにポンプハウジング20に固定されるものである。
An electric
制御部ケース44には制御基板46が固定ボルト66Aによって強固に固定されており、これを覆うようにして制御部カバー48が制御部ケース44に固定されている。この場合、固定ボルト64Aが制御部カバー48に形成されたカバー固定部64Bの固定孔を挿通して制御部ケース44に設けたケース固定部64Cのねじ孔に固定ボルト64Aがねじ込まれることで、制御部カバー48と制御部ケース44が相互に固定されている。
The
そして、制御部カバー48と制御部ケース44は固定ボルト62Aによってポンプハウジング20に共締めによって固定されている。この場合、固定ボルト62Aが制御部カバー48に形成されたカバー固定部62Bの固定孔及び制御部ケース44に設けたケース挿通部62Cの挿通孔を挿通し、ポンプハウジング20に設けたねじ孔62Dに固定ボルト62Aがねじ込まれることで、制御部カバー48、制御部ケース44及びポンプハウジング20が相互に固定されている。
And the
以上のような固定方法で、ポンプカバー34、ポンプハウジング20、制御部ケース44及び制御部カバー48が固定されている。そして、本実施例のポンプハウジング20、制御部ケース44、制御部カバー48及び自動変速機の筺体52の具体的な固定方法は以下の通りである。
The
まず、本実施例の前提は、最終形状に加工されたポンプハウジング20及び制御部カバー48は電解質処理浴槽に浸漬して陽極酸化処理が施されているが、静電気を通すための固定ボルトがねじ込まれるねじ部分の表面にはゴム栓等によってマスキングされているため、酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜が生成されていないものである。また、ポンプ収納室22及びシール部材32が収納される空間もマスキング部材によってマスキングされ、、酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜が生成されていないものである。
First, the premise of the present embodiment is that the
図4において、合成樹脂よりなる制御部ケース44の上面には制御部カバー48が固定されている。制御部カバー48はアルミニウム合金で作られているので、陽極酸化処理によって酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜66が表面に生成されている。制御部ケース44には固定ボルト64Aがねじ込まれるねじ付き金属ブッシュ(アルミニウム製)68がインサートモールドによって一体的に設けられている。このねじ付き金属ブッシュ68が図3に示すケース固定部64Cのねじ孔に対応するものである。
In FIG. 4, a
そして、固定ボルト64Aは制御部カバー48に設けたカバー固定部64Bの固定孔を介してねじ付き金属ブッシュ68にねじ込まれて制御部ケース44と制御部カバー48を強固に固定している。固定部64Bの固定孔は固定ボルト64Aのねじ形成部分の外径より大きい内径を有しており、固定孔64Bの内周面はゴム栓で覆われていたため酸化皮膜66で覆われていない。このため、固定ボルト64Aと制御部カバー48の内部のアルミニウム合金とは電気的に接続されている。
The fixing
一方、合成樹脂よりなる制御部ケース44の下面にはポンプハウジング20が固定されている。ポンプハウジング20もアルミニウム合金で作られているので、陽極酸化処理によって酸化アルミニウムよりなる酸化皮膜66が表面に生成されている。そして、制御部カバー48、制御部ケース44をポンプハウジング20に共締めする固定ボルト62Aは制御部カバー48の外表面に帯電した静電気をポンプハウジング20の内部のアルミニウム合金に流すことができる機能を備えている。
On the other hand, the
固定ボルト62Aは制御部カバー48の固定部62Bの固定孔及び制御部ケース44の挿通部62Cの挿通孔を挿通してポンプハウジング20に形成したねじ孔62Dにねじ込まれている。制御部カバー48の固定部62Bの固定孔は固定ボルト62Aのねじ形成部分の外径より大きい内径を有しており、固定部62Bの固定孔の内周面はゴム栓で覆われていたため酸化皮膜66で覆われていない。このため、固定ボルト62Aと制御部カバー48の内部のアルミニウム合金とは電気的に接続されている。
The fixing
また、制御部ケース44の挿通部62Cの挿通孔は、固定ボルト62Aが挿通する円環状の金属ブッシュ(アルミニウム製)70によって形成され、この金属ブッシュ70はインサートモールドによって制御部ケース44と一体的に設けられている。この金属ブッシュ70は合成樹脂よりなる制御部ケース44が、固定ボルト62Aがねじ込まれた時の荷重を受け止める機能を有し、制御部ケース44が破損するのを防止するものである。この金属ブッシュ70も固定ボルト62Aのねじ部形成部分の外径より大きい内径を有している。
Further, the insertion hole of the
そして、ポンプハウジング20のねじ孔62Dのねじ形成領域に固定ボルト62Aのねじ形成領域がねじ込まれ、固定ボルト62Aの頭部とポンプハウジング20のねじ孔62Dとの間で、制御部ケース44と制御部カバー48が固定ボルト62Aによって強固に固定されるものである。尚、ポンプハウジング20のねじ孔62Dのねじ形成領域もゴム栓で覆われていたため酸化皮膜66で覆われていない。このため、固定ボルト62Aとポンプハウジング20の内部のアルミニウム合金とは電気的に接続されている。
Then, the screw forming region of the fixing
そして、少なくとも制御部カバー48の外表面に帯電した静電気は、図4の太い矢印で示すように、ポンプハウジング20のねじ孔62Dからポンプハウジング20の内部のアルミニウム合金に流れるようになる。これによって、少なくともポンプハウジング20まで静電気の導通路を確保できることになる。
Then, at least the static electricity charged on the outer surface of the control unit cover 48 flows from the
次に、静電気の導通路を形成された電動オイルポンプ10は自動車メーカーで自動変速機の筺体52に組み付けられるが、本実施例では電動オイルポンプ10を自動変速機の筺体52に固定するポンプ固定ボルト58Aが使用される。このため、ポンプハウジング20のねじ孔58Cに形成したねじ形成領域もゴム栓でマスキングされているので、酸化被膜66で覆われていない。したがって、ポンプハウジング20の内部のアルミニウム合金とポンプ固定ボルト58Aは静電気の導通路となる。
Next, the
そして、ポンプ固定ボルト58Aはこのねじ孔58Cにねじ込まれ、更に自動変速機の筺体52のねじ固定部52Bにねじ込まれて、ポンプハウジング20と自動変速機の筺体52を強固に固定することになる。もちろん、ポンプ固定ボルト58Aと自動変速機の筐体52は電気的に接続されるので、最終的には制御カバー48の静電気は太い矢印で示す経路を通って自動変速機の筐体52に逃がされるものである。
The
以上述べた通り、本発明はポンプハウジングを自動変速機に形成した作動オイルが充満する収納凹部に収納するすると共に、少なくとも金属製の制御部カバーの外表面と金属製のポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を生成する構成としたものである。 As described above, according to the present invention, the pump housing is housed in the housing recess formed in the automatic transmission and filled with the working oil, and at least on the outer surface of the metal control unit cover and the outer surface of the metal pump housing. It is configured to generate an oxide film having corrosion resistance and heat insulation.
これによれば、金属製の制御部カバーの外表面と金属製のポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を形成したので、制御部ケースとの間に腐食が生じるのを抑制できる。更に、作動オイルに晒されるポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を形成することによって断熱性を向上でき、駆動制御部が作動オイルの熱の影響を受けることを抑制できるようになる。 According to this, since an oxide film having corrosion resistance and heat insulation is formed on the outer surface of the metal control unit cover and the outer surface of the metal pump housing, corrosion occurs between the control unit case and the control unit case. Can be suppressed. Furthermore, by forming an oxide film with corrosion resistance and heat insulation on the outer surface of the pump housing exposed to the working oil, the heat insulation can be improved, and the drive control unit can be prevented from being affected by the heat of the working oil. become.
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
10…電動オイルポンプ、12…ポンプロータ、14…アウタロータ、16…ロータ部、18…ステータ部、20…ポンプハウジング、22…ポンプ収容部、24…電動機部収容部、28…駆動回転軸、30…軸受部、31…隔壁、33…オイル導入通路、34…ポンプカバー、36…吐出ポート、38…吸入ポート、44…制御部ケース、46…制御基板、48…制御部カバー、52…自動変速機の筺体、54…ケース固定部、56…金属製ブッシュ、60A、64A…固定ボルト、58A、68…ねじ付き金属ブッシュ、CA…ポンプ収納凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
少なくとも、前記制御部カバーと前記ポンプハウジングの外表面に耐食性と断熱性を備えた酸化皮膜を生成すると共に、前記酸化被膜が施された前記ポンプハウジングを前記自動変速機の前記筐体に作動オイル中に浸漬するように固定したことを特徴とする電動オイルポンプ。 A pump part housed in a pump part housing part formed in a metal pump housing, an electric motor part housed in an electric motor housing part formed in the pump housing, and a synthetic resin fixed to the pump housing A control unit case and a drive control unit comprising a metal control unit cover that houses a control board that is fixed to the control unit case and supplies a drive current to the motor unit, and the pump housing of the automatic transmission In the electric oil pump fixed so as to be immersed in the working oil in the housing,
At least an oxide film having corrosion resistance and heat insulation is formed on the outer surface of the control unit cover and the pump housing, and the pump housing on which the oxide film is applied is applied to the casing of the automatic transmission in the working oil. An electric oil pump characterized by being fixed so as to be immersed therein.
前記ポンプハウジングと前記制御部カバーはアルミニウム合金で作られ、陽極酸化処理によって前記ポンプハウジングと前記制御部カバーの外表面には酸化アルミニウムの酸化皮膜が生成されていることを特徴とする電動オイルポンプ。 The electric oil pump according to claim 1,
The electric oil pump characterized in that the pump housing and the control unit cover are made of an aluminum alloy, and an oxide film of aluminum oxide is formed on the outer surfaces of the pump housing and the control unit cover by anodizing treatment. .
前記酸化アルミニウムの前記酸化皮膜には封孔処理が施されていることを特徴とする電動オイルポンプ。 The electric oil pump according to claim 2,
An electric oil pump, wherein the oxide film of the aluminum oxide is sealed.
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