JP2017193995A - 電動オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【目的】車両に使用され、モータを装備した電動オイルポンプにおけるロータを回転させるモータシャフトの潤滑性能を極めて良好なものとした電動オイルポンプとすること。【構成】軸受部１２が形成されたカバー部１と、ロータ室２２を有するボディー部２と、軸受貫通孔３２及びオイル溜め部３６を有するベース部３とを備えたポンプＡと、ロータ室２２に収納されるロータ７と、モータシャフト６２を有するモータ６と、第１ドレン油路４と、第２ドレン油路５とを備えること。第１ドレン油路４はカバー部１に設けられ、第１ドレン油路４の第１流入口４ａは軸受部１２に連通され、第１流入口４ａよりも上方の位置に設けられ、第２ドレン油路５はベース部３とボディー部２とカバー部１に亘って形成され、第２ドレン油路５の第２流入口５ａはベース部３に設けられ、第２開放口５ｂはカバー部１の外側で且つ第２流入口５ａよりも上方の位置に設けられること。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に使用されるものであって、モータを装備した電動オイルポンプにおけるロータを回転させるモータシャフトの潤滑性能を極めて良好なものとした電動オイルポンプに関する。

従来技術として、自動車等の潤滑系統にオイルを供給する電動オイルポンプにおいて、ロータ室内でポンプ動作を行うロータの動作時において、ロータ室外に漏れたオイルを、ドレン油路を介して、モータシャフトの軸支箇所にオイルを送るタイプのものが存在する。これについては、出願人がすでに発明しており、特許文献１として下記に示した。

特開２００６−１８８９６８号公報

特許文献１は、モータシャフトと、オイルポンプの駆動軸とを継手部材（オルダム継手等）によって連結され、モータシャフトと駆動軸の軸芯のずれによる不具合を除去している。ところが、継手部は、ある程度の摩擦が生じるため、潤滑油が必要である。特許文献１では、この潤滑油に相当するものとして漏れオイルをドレン油路に供給することにより解決した。

しかし、特許文献１の開発時から時を経て、組付け精度が向上し、現在ではモータのモータシャフトを直接、オイルポンプの駆動軸として組み立てることができるようになり、その結果、継手が不要となっている。しかし、オイルポンプ内でモータシャフトを軸支する箇所にオイルを供給する必要があることには変わらない。

ところで、オイルの粘度低下や、ロータとロータ室との間のクリアランスの増加等の種々の要因によりモータシャフトからのオイルの漏れ量が増加するものである。これによって、オイルポンプの本体を構成するカバーとベースのドレン油路内のオイルの流速が増加して圧力損失が増加する不都合な事態が生じることになる。

このような不都合な事態を防止するため、油路の直径を拡大する必要がある。さらに、オイルの低温時では、粘度が上昇し、圧力損失の増加により、ドレン油路内の圧力上昇となる。このように、漏れオイルがポンプの吐出動作における抵抗となる等の悪影響を及ぼすことになる。これらのことを防止するため、さらにドレン油路の拡大が必要となった。しかし、そのために、ポンプサイズが増加するという問題が生じる。

また、特許文献１では、モータシャフトに対して漏れオイルを常時送り続けることが必要であった。ところが、特許文献１におけるドレン油路は、軸受孔（２４）から始まる部分つまり特許文献１においてドレン側連通路（８ｂ）は、前記軸受孔（２４）の位置から下方に向かって傾斜する構造である。そのため、漏れオイルがドレン油路に流れ込んでも、前記ドレン側連通路（８ｂ）から流下してしまい、漏れオイルが軸受孔（２４）に長時間溜まることができないものであった。

さらに、たとえ、僅かに漏れオイルが軸受孔（２４）に溜まったとしても、長期に亘ってポンプが使用されないと、漏れオイルは気化して消滅し、次に自動車を動かすときに、軸受孔（２４）とモータシャフトとの間には、漏れオイルによる潤滑油が存在しないことになり、良好な始動が行われないこともある。そこで、本発明の目的は、さらにドレン油路を拡大すると共に、電動オイルポンプのサイズの増加を防止することにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、軸受部が形成されたカバー部と、ロータ室を有するボディー部と、軸受貫通孔及びオイル溜め部を有するベース部とを備えたポンプと、前記ロータ室に収納されるロータと、該ロータを回転駆動させるモータシャフトを有するモータと、第１ドレン油路と、第２ドレン油路とを備え、前記第１ドレン油路は前記カバー部に設けられ、前記第１ドレン油路の第１流入口は前記軸受部に連通され、且つ前記第１ドレン油路の第１開放口は前記第１流入口よりも上方の位置に設けられ、前記第２ドレン油路は前記ベース部と前記ボディー部と前記カバー部に亘って形成され、前記第２ドレン油路の第２流入口は前記ベース部に設けられ、前記第２ドレン油路の第２開放口は前記カバー部の外側で且つ前記第２流入口よりも上方の位置に設けられてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第１ドレン油路は傾斜状に形成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第１ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第２ドレン油路は傾斜状に形成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第１ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明では、カバー部とボディー部とベース部とから構成されるポンプに第１ドレン油路及び第２ドレン油路をそれぞれ別々の油路として設けたものである。したがって、漏れオイルは、第１ドレン油路と第２ドレン油路というそれぞれ独立した油路に分かれて流れることができる。その結果、漏れオイルとしての作動油の流速を低減させる事ができ、漏れオイルがポンプの吐出動作における抵抗となる等の悪影響を防止できる。

また、第１ドレン油路と第２ドレン油路というそれぞれ独立した二本のドレン油路を備えたことで、それぞれの油路の内径を従来よりも小径化する事ができ、その結果、ポンプサイズの縮小が可能となり、ポンプをトランスミッション又はエンジン等の機器に装着するためのレイアウトの自由度を向上させる事ができる。

また、第１ドレン油路及び第２ドレン油路においてそれぞれの流入口よりも開放口の位置が高くなるように構成されている。そのために第１ドレン油路及び第２ドレン油路内の漏れオイルは、オイルの自重による排出を防止すると共に、常時ドレン油路内に溜まっており、カバー部の軸受部及びベース部のオイル溜め部にはオイルが溜まった状態となる。

これによって、ポンプ停止時に於いてもモータシャフト部分にオイルが常時存在する構造となり、始動直後の極低回転領域に於いてもモータシャフトの潤滑性を確保できる。これによって、自動車のエンジン始動時には、常時軸受部及びオイル溜め部にオイルが存在し、良好なポンプ始動ができる。さらに、トランスミッションの車両進行方向と直交する面にカバー部，ボディー部、ベース部，モータ及びモータ基盤ケースを積み重ねる構造とすることで、車両前後方向のレイアウト性を向上させることができる。

請求項２の発明では、前記第１ドレン油路は傾斜状に形成されたことにより、カバー部の第１ドレン油路の加工が極めて簡単にできる。請求項３の発明では、前記第１ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成される構成により、垂直状流路における漏れオイルはその自重が直接かかり、漏れオイルを軸受部に送り易い構造にすることができる。請求項４の発明では、前記第２ドレン油路は傾斜状に形成されてなる構成により、第２ドレン油路の加工が極めて簡単にできる。請求項５の発明では、前記第２ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成される構成により、垂直状流路における漏れオイルはその自重が直接かかり、漏れオイルを軸受部に送り易い構造にすることができる。

（Ａ）は本発明の構成を示す縦断側面略示図、（Ｂ）は（Ａ）の（α）部拡大図である。 （Ａ）は本発明におけるポンプを分離した状態の縦断側面略示図、（Ｂ）はモータの略示図である。 （Ａ）は図２（Ａ）におけるカバー部のＹ1−Ｙ1矢視図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＹ4−Ｙ4矢視拡大断面図である。 （Ａ）は図２（Ａ）におけるボディー部のＹ2−Ｙ2矢視図、（Ｂ）は図４（Ａ）の（β）部拡大図である。 （Ａ）は図２（Ａ）におけるベース部のＹ3−Ｙ3矢視図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＹ5−Ｙ5矢視拡大断面図である。 本発明における漏れオイルの流れを示す要部の縦断拡大側面図である。 本発明における別の実施形態を示す要部の縦断拡大側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の電動オイルポンプは、ポンプＡ、モータ６によって構成される（図１，図２参照）。ポンプＡは、カバー部１，ボディー部２ 及びベース部３により構成される。カバー部１ ，ボディー部２ 及びベース部３は、図示されないボルト・ビス等の固着具を介して接合され、ポンプＡが構成される。さらに、ポンプＡのボディー部２に、モータ６が接合されて電動オイルポンプが構成される。本発明における電動オイルポンプは、トランスミッション又はエンジン等の潤滑オイルを必要とする機器９に適正に装着される〔図１（Ａ）参照〕。

カバー部１ は、主にカバー本体１１と軸受部１２によって構成されている〔図２（Ａ），図３参照〕。カバー部１は、ボディー部２と接合する側を内部接続面１ａとし、トランスミッション又はエンジン等の他の機器９に装着する側を外部接続面１ｂと称する（図２参照）。前記軸受部１２は、略凹状の窪みとして形成された部位であり、前記内部接続面１ａ側に形成されている〔図２（Ａ）参照〕。

該軸受部１２は、後述するモータ６のモータシャフト６２が挿入されて回転自在に軸支する役目をなすものである（図１参照）。前記軸受部１２を中心として、ポート凹部１３，１４が形成される。該ポート凹部１３，１４は、ベース部３に形成されているポート３３及び３４の位置に対応し、且つこれらポート３３及び３４と平面的に略同形状である。

次に、ボディー部２ は、前記カバー部１と後述するベース部３との間に配置されるものであって、ボディー本体２１に、ロータ室２２が形成されている〔図２（Ａ），図４参照〕。ボディー部２は、前記カバー部１と接続する面を前方接続面２ａと称し、ベース部３と接続する面を後方接続面２ｂと称する。該ロータ室２２には、ロータ７が装着される〔図４（Ｂ）参照〕。ボディー部２は、前記カバー部１と後述するベース部３との間に位置し、ロータ室２２は、カバー部１とベース部３によって閉鎖された空間となる。

次に、ベース部３は、ベース本体３１に軸受貫通孔３２が形成された構成である〔図２（Ａ），図５参照〕。ベース部３は、前記ボディー部２と接続する面を内部接続面３ａと称し、モータ６と接続する面を外部接続面３ｂと称する。軸受貫通孔３２は、前記カバー部１の軸受部１２と共に、前記モータシャフト６２を支持する軸受としての役目をなす（図１参照）。

軸受貫通孔３２に対して軸方向に連続する軸受室３５が前記外部装着面３ｂ側に露出するようにして設けられている。該軸受室３５には軸受８１が装着され、該軸受８１によって前記モータシャフト６２が軸支される。さらに、軸受室３５に隣接し、且つ該軸受室３５よりも内径が大きいオイル溜め部３６が形成されている。該オイル溜め部３６にはシール材８２が装着されている（図１参照）。

ベース本体３１には、前記軸受貫通孔３２を中心として、ポート３３及び３４が形成されている。ポート３３及び３４は、カバー部１，ボディー部２及びベース部３を接合したときに、カバー部１のポート凹部１３，１４と位置的に一致するようになっている（図１参照）。

次に、第１ドレン油路４及び第２ドレン油路５について説明する。第１ドレン油路４は、前記カバー部１に設けられる。第１ドレン油路４は、第１流入口４ａ及び第１開放口４ｂを有し、流路の一端が第１流入口４ａで他端が第１開放口４ｂとなる。第１流入口４ａは、カバー部１の内部接続面１ａ側に露出形成された軸受室１２に連通され、第１開放口４ｂは、前記カバー部１の外部接続面１ｂに露出するような状態で連通される。前記第１開放口４ｂは、エンジン，トランスミッション等の機器９に漏れオイルを排出可能となるように構成されている（図６参照）。

そして、第１ドレン油路４の第１開放口４ｂは、第１流入口４ａよりも上方に位置される。ここで、第１ドレン油路４における第１開放口４ｂが第１流入口４ａよりも上方に位置するとは、本発明の電動オイルポンプをエンジン，トランスミッション等の機器９の所定位置に装着した状態で、第１開放口４ｂが第１流入口４ａよりも常時、上方に位置するということである（図１，図６参照）。

つまり、第１ドレン油路４の第１開放口４ｂが第１流入口４ａよりも常に上方に位置するようにして本発明の電動オイルポンプが機器９に設置される。第１ドレン油路４の流路は、第１流入口４ａから第１開放口４ｂに向かって上向き傾斜状となる方向を有する流路である。また、第１ドレン油路４の流路は、通常は直線流路とする（図１，図６参照）。また、第１ドレン油路４の流路の形状を円弧状流路としても構わない。

また、第１ドレン油路４の流路の形状の別の実施形態として、水平状流路４ｈと垂直状流路４ｖとから構成されるものが存在する（図７参照）。この実施形態の第１ドレン油路４の流路では、前記水平状流路４ｈと前記垂直状流路４ｖとによって略Ｌ字形状の流路を形成するものである。

次に、第２ドレン油路５は、カバー部１，ボディー部２，ベース部３に亘ってそれぞれ流路が形成され、これらの流路が直列状態で組み合わせられたものである。第２ドレン油路５を構成するカバー部１，ボディー部２，ベース部３のそれぞれに設けられた流路は、単位流路とする。そして、カバー部１に形成される流路を前方単位流路５１と称し、ボディー部２に形成される流路を中間単位流路５２と称し、ベース部３に形成される流路を後方単位流路５３と称する。

第２ドレン油路５についても、第１ドレン油路４の場合と同様に、第２流入口５ａ及び第２開放口５ｂを有している。第２流入口５ａは、ベース部３の外部接続面３ｂ側に露出形成されたオイル溜め部３６に連通され、第２開放口５ｂは、前記カバー部１の外部接続面１ｂに露出するような状態で連通される。前記第２開放口５ｂは、エンジン，トランスミッション等の機器９に漏れオイルを排出可能となるように構成されている（図６参照）。なお、図６において、白抜きにて記載された矢印は、漏れオイルの流れを示す。

機器９における本発明の電動オイルポンプの装着箇所には、前記第１ドレン油路４の第１開放口４ｂ及び前記第２ドレン油路５の第２開放口５ｂを包囲するように接続される開口部９１が形成されている(図１参照)。そして、前記第１開放口４ｂ及前記第２開放口５ｂから漏れオイルが漏れ出した時に、漏れオイルを前記開口部９１から機器９内に入り込む構成としている(図６参照)。

そして、第２ドレン油路５の第２開放口５ｂは、第２流入口５ａよりも上方に位置される。ここで、第２ドレン油路５における第２開放口５ｂが第２流入口５ａよりも上方に位置するとは、本発明の電動オイルポンプをエンジン，トランスミッション等の機器９の所定位置に装着した状態で、第２開放口５ｂが第２流入口５ａよりも常時、上方に位置するということである（図１，図６参照）。

第２ドレン油路５における第２流入口５ａは、ベース部３のオイル溜め部３６に連通するものであり、したがって、後方単位流路５３は、オイル溜め部３６と連通する。また、第２ドレン油路５における第２開放口５ｂは、カバー部１の外部接続面１ｂに形成されている。したがって前方単位流路５１に第２開放口５ｂが設けられる。第２ドレン油路の第２開放口５ｂは前記カバー部の外部接続面１ｂ側で且つ前記第２流入口５ａよりも上方に位置されている。

第２ドレン油路５の流路は、ベース部３の後方単位流路５３のみが傾斜状であり、カバー部１の前方単位流路５１及びボディー部２の中間単位流路５２は水平状である（図６参照）。また、第２ドレン油路５の流路の形状の別の実施形態として、水平状流路５ｈと垂直状流路５ｖとから構成されるものが存在する（図７参照）。

この実施形態の第２ドレン油路５では、前記水平状流路５ｈと前記垂直状流路５ｖとを連続させることによって略Ｌ字形状の屈曲流路部を有する流路を形成するものである。具体的な例としては、ベース部３の後方単位流路５３に、前記水平状流路５ｈと前記垂直状流路５ｖを設け、カバー部１の前方単位流路５１及びボディー部２の中間単位流路５２は水平状流路５ｈのみとしたものである。

実際に水平状流路５ｈと垂直状流路５ｖとからＬ字形状の屈曲流路部を形成するときには、前記水平状流路５ｈと垂直状流路５ｖの何れか一方をベース本体３１に対して貫通する構造とし、その外方に位置する開口部分に閉鎖部材５４を装着する。該閉鎖部材５４は、水平状流路５ｈ又は垂直状流路５ｖの開口部分に対して密封性を有して装着するものである。閉鎖部材５４は、具体的には球状部材であり、該閉鎖部材５４が、水平状流路５ｈ又は垂直状流路５ｖの前記開口部分に圧入される(図７参照)。閉鎖部材５４のその他の実施形態として、ボルト，軸部材，ピン部材等が存在し、これらがシーリング材等と共に使用される。

モータ６は、機構部を内装したモータハウジング６１とモータシャフト６２を有している。ロータ７は、前記ボディー部２のロータ室２２内に収納されるもので、回転してポンプ動作を行うものである。具体的には、内接歯車タイプのものであり、例えばトロコイドタイプ等のロータであり、インナーロータ７１及びアウターロータ７２とから構成される。そして、インナーロータ７１は前記モータ６のモータシャフト６２によって回転し、アウターロータ７２がインナーロータ７１と共に回転することができる。

次に、本発明の動作について説明する。モータ６が始動すると、ロータ７が回転して、ポンプ動作を行う。このポンプ動作においてロータ室２２とロータ７とのクリアランスの存在する部分からオイルの一部が漏れる。漏れオイルは、カバー部１の軸受部１２及びベース部３のオイル溜め部３６に溜まり始め、やがて満杯となる。

軸受部１２及びオイル溜め部３６で満杯になった漏れオイルは、さらに第１ドレン油路４及び第２ドレン油路５に流入する。第１ドレン油路４の第１開放口４ｂは第１流入口４ａよりも上方に位置し、また、第２ドレン油路５の第２開放口５ｂが第２流入口５ａよりも上方に位置しているので、第１ドレン油路４及び第２ドレン油路５に流入したオイルは、その自重によって流路内に溜まることができる。したがって、軸受部１２及びオイル溜め部３６内には、このとき漏れオイルが満杯の状態を維持し、モータシャフト６２に漏れオイルを送り続けることができる。図６の矢印は漏れオイルの流れを示す。

また、オイルの漏れが続いて、第１ドレン油路４及び第２ドレン油路５内で満杯となったときには、それぞれの第１開放口４ｂ，第２開放口５ｂから漏れオイルがトランスミッション及びエンジン等の機器９内に排出され（図６参照）、必要以上の漏れオイルが軸受部１２及びオイル溜め部３６に溜まることがなく、モータシャフト６２の潤滑油が回転の抵抗となることを防止する。

また、本発明では、第１ドレン油路４と第２ドレン油路５の二本のドレン油路を備えた構成である。これによって、それぞれのドレン油路の内径をより一層小径化する事ができ、その結果、ポンプサイズの縮小が可能となり、さらにポンプレイアウトの自由度も向上させる事ができる。

Ａ…ポンプ、１…カバー部、１２…軸受部、２…ボディー部、２２…ロータ室、
３…ベース部、３２…軸受貫通孔、３６…オイル溜め部、４…第１ドレン油路、
４ａ…第１流入口、４ｂ…第１開放口、４ｈ…水平状流路、４ｖ…垂直状流路、
５…第２ドレン油路、５ａ…第２流入口、５ｂ…第２開放口、５ｈ…水平状流路、
５ｖ…垂直状流路、６…モータ、６２…モータシャフト、７…ロータ。

Claims (5)

1. 軸受部が形成されたカバー部と、ロータ室を有するボディー部と、軸受貫通孔及びオイル溜め部を有するベース部とを備えたポンプと、前記ロータ室に収納されるロータと、該ロータを回転駆動させるモータシャフトを有するモータと、第１ドレン油路と、第２ドレン油路とを備え、前記第１ドレン油路は前記カバー部に設けられ、前記第１ドレン油路の第１流入口は前記軸受部に連通され、且つ前記第１ドレン油路の第１開放口は前記第１流入口よりも上方の位置に設けられ、前記第２ドレン油路は前記ベース部と前記ボディー部と前記カバー部に亘って形成され、前記第２ドレン油路の第２流入口は前記ベース部に設けられ、前記第２ドレン油路の第２開放口は前記カバー部の外側で且つ前記第２流入口よりも上方の位置に設けられてなる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において、前記第１ドレン油路は傾斜状に形成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。
3. 請求項１に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第１ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。
4. 請求項１，２又は３の何れか１項に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第２ドレン油路は傾斜状に形成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。
5. 請求項１，２又は３の何れか１項に記載の電動オイルポンプにおいて、前記第１ドレン油路は水平状流路と垂直状流路によって構成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。

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