JP2018159335A - 電動オイルポンプ装置及び電動オイルポンプ用ベースプレート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動オイルポンプ装置10は、電動オイルポンプの本体部MBと、電動オイルポンプに装着されるベースプレートBPと、を有する。電動オイルポンプの本体部MBは、モータ部20及びポンプ部30を収容する円筒状のハウジング本体21と、ハウジング本体21の外周面から、径方向外方に延びるフランジ部21fと、を有する。ベースプレートBPは、ハウジング本体21の外周面に固定される環状本体部と、Oリング72が収容される環状の段差部とを有し、Oリング72を収容した状態で、一方の面がフランジ部21fと対向した状態でハウジング本体21と締結される。
【選択図】図3
Description
例えば、特許文献1には、変速機側において、電動オイルポンプとの接触面の端部にテーパ面を設け、このテーパ面にシールリングを配置した構造が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示の構造においては、変速機側にテーパ面が設けられるため、変速機側のテーパ面に合わせたシールリングが使用できる電動オイルポンプを設計する必要がある。すなわち、変速機側の構造に合わせた電動オイルポンプが必要となり、汎用的な電動オイルポンプの設計を実現することができない。
また、電動オイルポンプにおいて、プレス成形したハウジングを用いる場合、Oリング等のシールリングを挿入する凹部を成形することが困難である。
図1は、本実施形態に係る電動オイルポンプ装置を示す斜視図である。
本実施形態の電動オイルポンプ装置10は、モータ部20と、ポンプ部30と、制御回路部60と、ベースプレート部70と、ポンプカバー部80と、ソレノイド部90と、を有する。モータ部20とポンプ部30とは、共にハウジング21内に設けられる。モータ部20とポンプ部30とポンプカバー部80とは、軸方向に沿って並べて設けられる。ポンプカバー部80は、オイルの出入口となる、吸入口84、第1吐出口85及び第2吐出口86を有する。
モータ部20は、軸方向に延びる中心軸Jを中心として回転可能に支持されたシャフト41を有し、シャフト41を回転させてポンプを駆動する。ポンプ部30は、モータ部20のフロント側(+Z側)に位置し、モータ部20によってシャフト41を介して駆動され、オイルを吐出する。制御回路部60は、モータ部20のリア側(−Z側)に位置し、モータ部20の駆動を制御する。ベースプレート部70は、制御回路部60のフロント側(+Z側)で、ハウジング21の周方向外側に位置し、モータ部20、ポンプ部30及び制御回路部60をシーリングする。ポンプカバー部80は、ポンプ部30のフロント側(+Z側)に位置し、モータ部20とポンプ部30とを収容したボディ本体及びソレノイド部90の各部品を装着する。ソレノイド部90は、ポンプ部30内を循環するオイル圧力を検出してオイルの量を調整する。
以下、構成部材毎に詳細に説明する。
モータ部20は、図2に示すように、ハウジング21と、ロータ40と、シャフト41と、ステータ50と、ベアリング部55と、バスバーアッシー56と、を有する。
モータ部20は、例えば、インナーロータ型のモータであり、ロータ40がシャフト41の外周面に固定され、ステータ50がロータ40の径方向外側に位置する。また、ベアリング部55は、ロータ40のリア側(−Z側)でシャフト41の径方向外側に配置され、シャフト41を回転可能に支持する。バスバーアッシー56は、ベアリング部55の径方向外側に配置され、ベアリング部55を径方向から固定する。また、バスバーアッシー56は、ステータ50と電気的に接続される。
ハウジング21は、図2に示すように、有底の薄肉円筒状であり、モータ部20とポンプ部30と制御回路部60とを収容する。ハウジング21の材質としては、例えば、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム系合金等を用いることができ、具体的には、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼板及び鋼帯を用いることができる。ハウジング21は、底面部21aと、制御回路保持部21bと、ステータ保持部21cと、ポンプボディ保持部21dと、フランジ部21e、21fと、を有する。底面部21aは有底部分をなす。制御回路保持部21b、ステータ保持部21c及びポンプボディ保持部21dは、中心軸Jを中心とする円筒形状の側壁面をなす。本実施形態においては、制御回路保持部21bの内径は、ステータ保持部21cの内径よりも大きく、ステータ保持部21cの内径は、ポンプボディ保持部21dの内径よりも大きい。
フランジ部21e及びフランジ部21fは、互いに対向され、締結手段23によって締結される。これにより、ハウジング21内にモータ部20とポンプ部30と制御回路部60とがシールして固定される。
なお、底面部21a、制御回路保持部21b及びフランジ部21eは、合わせて制御回路用カバーをなす。
ロータ40は、ロータコア43と、ロータマグネット44と、を有する。ロータコア43は、シャフト41を軸周り(θ方向)に囲んで、シャフト41に固定される。ロータマグネット44は、ロータコア43の軸周り(θ方向)に沿った外側面に固定される。ロータコア43及びロータマグネット44は、シャフト41と共に回転する。
ステータ50は、ロータ40を軸周り(θ方向)に囲み、ロータ40を中心軸J周りに回転させる。ステータ50は、コアバック部51と、ティース部52と、コイル53と、インシュレータ(ボビン)54と、を有する。
ベアリング部55は、ロータ40及びステータ50のリア側(−Z側)に配置され、シャフト41を支持する。ベアリング部55は、バスバーアッシー56によって周方向外方から保持される。ベアリング部55の形状、構造等は、特に限定されず、いかなる公知のベアリングも用いることができる。
バスバーアッシー56は、ターミナル57を介して後述する制御回路62と接続される。また、バスバーアッシー56は、外部電源およびステータ50と電気的に接続され、ステータ50に電流を供給する。
制御回路部60は、モータ部20のリア側(−Z側)に配置され、モータ部20の駆動を制御する。
制御回路部60は、制御回路用ケース61と、制御回路62と、電源用開口部63と、バスバー64と、配線部材65と、を有する。モータ部20は、制御回路部60を介して、外部電源と接続される。
制御回路用ケース61は、制御回路62を収容する。
ポンプ部30は、モータ部20の軸方向一方側、詳細にはフロント側(+Z側)に設けられる。ポンプ部30は、モータ部20と同一の回転軸を有し、モータ部20によってシャフト41を介して駆動される。ポンプ部30は、密閉された空間(油室)の容積が拡大および縮小されることでオイルを圧送する容積型ポンプを有する。容積型ポンプとしては、例えば、トロコイドポンプが用いられる。ポンプ部30は、ポンプボディ31と、ポンプロータ35とを有する。
ポンプボディ31は、モータ部20のフロント側(+Z側)に位置する。ポンプボディ31は、ポンプボディ本体31bと、ポンプボディ本体31bの内部を中心軸Jの軸方向に沿って貫通する貫通孔31aと、ポンプボディ本体31bからフロント側(+Z側)に円筒状に突出する突出部31cと、を有する。突出部31cの内径は、貫通孔31aの内径よりも大きい。突出部31cとポンプボディ本体31bとによって、ポンプカバー部80側に開口する凹部33をなす。貫通孔31aは、リア側(−Z側)では、モータ部20側に開口し、フロント側(+Z側)では凹部33に開口する。貫通孔31aは、シャフト41が挿入され、シャフト41を回転可能に支持する軸受部材として機能する。凹部33は、ポンプロータ35が収容され、ポンプ室として機能する(以下、ポンプ室33とも記載する)。
ポンプボディ31の材質としては、例えば、鋳鉄等を用いることができる。
ポンプロータ35は、シャフト41のフロント側(+Z側)の端部に取り付けられ、ポンプ室33に収容される。ポンプロータ35は、シャフト41に取り付けられるインナーロータ37と、インナーロータ37の径方向外側を囲むアウターロータ38と、を有する。
ベースプレート部70は、制御回路部60のフロント側(+Z側)で、ハウジング21の周方向外側に位置し、モータ部20、ポンプ部30及び制御回路部60をシーリングする。ベースプレート部70の具体的な構造については、後述する。
ポンプカバー部80は、ポンプボディ31のフロント側(+Z側)に位置する。ポンプカバー部80は、ポンプカバー本体81と、吸入ポート82と、吐出ポート83と、吸入口84と、第1吐出口85と、第2吐出口86と、第1油路87と、第2油路88と、封止部材89と、を有する。
ポンプカバー本体81は、ポンプボディ31のフロント側(+Z側)に取り付けられる。ポンプカバー本体81は、通常、アルミニウム合金などの金属が用いられ、熱容量が大きく、表面積が大きいため、放熱効果が高い。また、ポンプカバー本体81の内部を一定温度(例えば、120℃)以下の油が流れるため、ポンプカバー本体81の温度上昇が抑えられる。
吸入ポート82は、ポンプカバー部80のフロント側(+Z側)から見て、三日月形状の溝である。吸入ポート82は、インナーロータ37とアウターロータ38との間に形成された空間の容積が増大するに従い、容積の増大に連動した程度でポンプロータ35と連通する。同様に、吐出ポート83も、ポンプカバー部80のフロント側(+Z側)から見て、三日月形状の溝である。吐出ポート83は、インナーロータ37とアウターロータ38との間に形成された空間の容積が減少するに従い、容積の減少に連動した程度でポンプロータ35と連通する。
吸入口84は、図1に示すように、フロント側(+Z側)から見て、三日月型の形状を有する。吸入口84は、図示しない流通管を通してオイルパン(不図示)と繋がっており、オイルパンに貯留されたオイルが吸入口84に吸入される。
第1吐出口85は、中空円筒状であり、第1吐出口85の底部では、シャフト41の先端部が底部を突き抜けて、フロント側(+Z側)に一部突出する。第1吐出口85は、コトロールバルブのメイン流路(不図示)と接続され、メイン流路は例えば、クラッチ側と接続される。すなわち、第1吐出口85から吐出したオイルはクラッチ側へと供給される。
第2吐出口86は、図1に示すように、フロント側(+Z側)から見て、円形状である。第2吐出口86は、オイルパン(不図示)と接続される。即ち、第2吐出口86から排出されたオイルはオイルパンへと送出される。
第1油路87は、リア側(−Z側)の端部が吐出ポート83と繋がり、フロント側(+Z側)の端部が第1吐出口85と繋がる。第2油路88は、ポンプカバー本体81内を径方向に延びる。第2油路88の−X側の端部は第1油路87と繋がり、+X側の端部がポンプカバー本体81の外周部まで繋がる。すなわち、第2油路88は、第1油路87から分岐して設けられる。第2油路88の+X側端部は、ネジ等の封止部材89によって、封止される。
ソレノイド部90は、ハウジング21の径方向の+X側に配置され、ポンプカバー本体81によって支持される。ソレノイド部90は、ソレノイドバルブ91と、圧力センサ92と、を有する。ソレノイドバルブ91は、ポンプカバー本体81内を循環するオイルの量を調整する。圧力センサ92は、ポンプカバー本体81内を循環するオイルの圧力を検出する。
ソレノイドバルブ91は、円筒形状を有し、ハウジング21の径方向の+X側において、例えば長手方向が中心軸Jと平行に配置される。ソレノイドバルブ91側へと流れるオイルの量は、ソレノイドバルブ91内の電磁弁によって調節される。
圧力センサ92もソレノイドバルブ91と同様に、ハウジング21の径方向の+X側に配置される。ただし、圧力センサ92は、図1及び後述する図9に示すように、ソレノイドバルブ91よりも+Y側に配置される。圧力センサ92は、棒状の形状を有し、例えば長手方向が中心軸Jと平行に配置される。
次に、本実施形態に係る電動オイルポンプ装置10の組立工程について図3から図10に従って説明する。
図3は、本実施形態に係る電動オイルポンプ装置全体の分解斜視図である。
本実施形態に係る電動オイルポンプ装置10の組立は、例えば、(1)本体部MBの組立工程、(2)本体部MBに対してベースプレートBPを組付ける工程、(3)本体部MBに対して制御回路用カバーCCを組付ける工程、(4)本体部MBに対してポンプカバーPCを取付ける工程に分けられる。以下、順に説明する。
図3に示すように、予め、モータ部20及び所定のポンプ部30が収容されたハウジング21に対して、ポンプ部30側からアウターロータ38を取付ける。モータ部20側からは、ターミナル57を設けたバスバーアッシー56をハウジング21内に装着し、次に、制御回路部60を取付ける。制御回路部60は、制御回路用カバーCCに対して、ネジ66により制御回路62を取付け、本体部MB側の端部の外周面に、シーリング部材としてのOリング68を配置し、底面部21aと対向する面に、シーリング部材としてのOリング67を配置して組立てられる。
図4、図5は、本体部に対してベースプレート部を取付ける工程を示す斜視図である。
この工程を説明する前に、まずベースプレート部70の構造について説明する。
ベースプレート部70は、図4に示すように、環状の本体部70aと、周方向に沿って径方向外方に突出する複数の突出部75と、第1貫通孔76と、第2貫通孔77と、を有する。第1貫通孔76の内径は、ハウジング21の外径よりも大きく、かつフランジ部21fの外径よりも小さい。本体部70aにおいて、制御回路部60側と対向する面の第1貫通孔76の内縁には、シーリング部材としてのOリング72を配置するための段差部72aが設けられる。一方、制御回路部60側と対向する面の第2貫通孔77の内縁には、シーリング部材としてのOリング73を配置するための段差部73aが設けられる。また、本体部70aにおいて、非対向面(即ち、図3のポンプカバー部80側の面)には、脱落防止突起付シーリング部材74を配置するための溝部(不図示)が設けられる。
さらに、ハウジング21のフランジ部21fにも周方向に沿って貫通孔22a,22b,22c,22d,22eが順に設けられる(22d,22eについては、後述する図8参照)。
図6、図7は、本体部に対して制御回路用カバーCCを取付ける工程を示す斜視図である。また、図8は、本実施形態に係る電動オイルポンプ装置の底面図である。
底面部21a、制御回路保持部21b及びフランジ部21eは、合わせて制御回路用カバーCCをなす。フランジ部21eには、周方向に沿って貫通孔24a,24b,24c,24d,24eが順に設けられる(24d,24eについては、後述する図8参照)。
ネジ23b,ネジ23c,ネジ23d,ネジ23eについても、ネジ23aと同様に、それぞれ、制御回路用カバーCCのフランジ部21eの貫通孔24b,24c,24d,24e、ハウジング21のフランジ部21fの貫通孔22b,22c,22d,22e、及びベースプレート部70の第3貫通孔78b,78c,78d,78eに挿入して締結する(図8参照)。
なお、締結の順序は上記のように、ネジ23a,ネジ23b,ネジ23c,ネジ23d,ネジ23eの順番だけでなく、ネジ23aの次にネジ23dまたはネジ23c、ネジ23eの次にネジ23bまたはネジ23cのように、対角線上にある位置のネジを順番に締結しても良い。
図9、図10は、本体部に対してポンプカバーPCを取付ける工程を示す斜視図である。
先ず、ソレノイドバルブ91の端子と、ソレノイドバルブ91よりも+Y側にある圧力センサ92の端子とにコネクタ93を被せたソレノイド部90を予め装着したポンプカバー部80を用意する。このポンプカバー部80をハウジング21に被せ、コネクタ93をベースプレート部70の図示しないカプラ部に挿入する。これにより、電源用開口部63と接続される電源が配線部材65(図2参照)及びコネクタ93を介してソレノイド部90と導通する。
最後に、ベースプレート部70のポンプカバー部80側の面に予め設けられた溝部に、図10に示すように、脱落防止突起付シーリング部材74を埋め込む。脱落防止突起付シーリング部材74は、径方向に突起を有しており、溝部に埋め込まれた際に、張力及び突起の作用で強固に固定される。なお、溝部の形状としては、段差部及び凹部等の様々な形状を含めることができる。
第4貫通孔79a,79b,79c,79d,79e(79d,79eについては、図8参照)は、例えば変速機側(不図示)の接続面との締結用に用いることができる。この際、図10のように、制御回路部60を上側にしても、脱落防止突起があるため、溝部から脱落することを防止できる。
(1)本実施形態では、本体部MBに対してベースプレート部70を締結させるため、簡易な構造でシーリングを実現できる。具体的には、締結手段23によって、フランジ部21e、フランジ部21f、ハウジング21の側面及びベースプレート部70を押圧して固定できるため、オイルの漏れを防止することができる。
20 モータ部
21 ハウジング
30 ポンプ部
31 ポンプボディ
33 ポンプ室
35 ポンプロータ
37 インナーロータ
38 アウターロータ
40 ロータ
41 シャフト
50 ステータ
55 ベアリング部
56 バスバーアッシー
57 ターミナル
60 制御回路部
61 制御回路用ケース
62 制御回路
63 電源用開口部
64 バスバー
65 配線部材
67,68,72,73,74 Oリング
70 ベースプレート部
72a 段差部
73a 段差部
76 第1貫通孔
77 第2貫通孔
78a,78b,78c,78d,78e 第3貫通孔
79a,79b,79c,79d,79e 第4貫通孔
80 ポンプカバー部
84 吸入口
85 第1吐出口
86 第2吐出口
87 第1油路
88 第2油路
90 ソレノイド部
91 ソレノイドバルブ
92 圧力センサ
Claims (14)
- 電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプに装着されるベースプレートとを有し、
前記電動オイルポンプは、
軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能な出力軸を有するモータ及び前記モータにより駆動されるポンプを収容する円筒状のハウジング本体と、
前記ハウジング本体の外周面から、径方向外方に延びるフランジ部と、
前記フランジ部の軸方向一方側に設けられ、前記モータを制御する制御回路が収容される制御回路用ケースと、を有し、
前記ベースプレートは、
前記ハウジング本体の前記外周面に固定される環状本体部と、
前記環状本体部と前記ハウジング本体との間に配置されるシーリング部材と、
を有し、
前記環状本体部は、
前記軸方向一方側に設けられた第1の面と、
軸方向他方側に設けられた第2の面と、
前記ハウジング本体が貫通する第1の貫通孔と、
前記第1の貫通孔の内縁に沿って設けられ、前記シーリング部材が収容される環状の段差部と、
を有し、
前記ベースプレートは、前記第1の面が前記フランジ部と対向して締結された電動オイルポンプ装置。 - 前記第2の面に、環状のシーリング部材が収容される環状の溝部が設けられる請求項1に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記溝部に収容される前記環状のシーリング部材は、径方向に突起を有する請求項2に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記ベースプレートは、前記制御回路用ケース内の端子が前記ハウジング本体の外部に設けられる部材と前記ハウジング本体の外部で接続するための第2の貫通孔を有し、前記第2の貫通孔の内縁に沿って、前記シーリング部材が収容される環状の段差部が設けられる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記ポンプは、
前記モータによって駆動可能なポンプロータと、
前記ポンプロータを前記軸方向一方側から覆うポンプボディと、
前記ポンプロータを前記軸方向他方側から覆うポンプカバーと、
を有し、
前記ポンプカバーは、前記ハウジング本体の前記軸方向他方側において、前記ハウジング本体の外周面から径方向外方に突出し、前記ポンプカバーにソレノイドバルブ及び/又は圧力センサが装着される請求項4に記載の電動オイルポンプ装置。 - 前記電動オイルポンプは、前記ハウジング本体内の前記軸方向一方側の端部に収容され、前記モータと接続されるバスバーアッシーを有し、径方向において、前記ベースプレートが前記バスバーアッシーの少なくとも一部と重複する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記電動オイルポンプは、前記バスバーアッシーの前記軸方向一方側に接続され、前記制御回路と繋がるターミナルを有し、径方向において、前記ベースプレートが前記ターミナルの少なくとも一部と重複する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記電動オイルポンプは、前記制御回路用ケースの前記軸方向一方側に、前記制御回路用ケースを被覆する制御回路用カバーが前記ハウジング本体に締結部材で締結され、
前記ベースプレートは、前記制御回路用カバーを前記締結部材で締結する第3の貫通孔と、外部との接続面を他の締結部材で締結する第4の貫通孔と、を有し、前記シーリング部材は、前記第3の貫通孔及び前記第4の貫通孔よりも内側に配置される請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。 - 前記第3の貫通孔及び前記第4の貫通孔は、前記ベースプレートの周方向に交互に設けられる請求項8に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記制御回路用ケースは、前記軸方向と直交する任意の方向に延びる開口部を有し、前記第3の貫通孔のうちの前記開口部側の一部は、前記第4の貫通孔のうちの前記開口部側の一部よりも、前記中心軸側に設けられる請求項8又は9に記載の電動オイルポンプ装置。
- 前記ハウジング本体は、プレス成形品である請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。
- 電動オイルポンプに使用されるベースプレートであって、
前記電動オイルポンプは、
軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能な出力軸を有するモータ及び前記モータにより駆動されるポンプを収容する円筒状のハウジング本体と、
前記ハウジング本体の外周面から、径方向外方に延びるフランジ部と、
前記フランジ部の軸方向一方側に設けられ、前記モータを制御する制御回路が収容される制御回路用ケースと、を有し、
前記ベースプレートは、
前記ハウジング本体の外周面に固定される環状本体部と、
前記環状本体部と前記ハウジング本体との間に配置されるシーリング部材と、
を有し、
前記環状本体部は、
前記軸方向一方側に設けられた第1の面と、
軸方向他方側に設けられた第2の面と、
前記ハウジング本体が貫通する第1の貫通孔と、
前記第1の貫通孔の内縁に沿って設けられ、前記シーリング部材が収容される環状の段差部と、
を有する電動オイルポンプ用ベースプレート。 - 前記第2の面に、環状のシーリング部材が収容される環状の溝部が設けられる請求項12に記載の電動オイルポンプ用ベースプレート。
- 前記ベースプレートは、前記制御回路用ケース内の端子が前記ハウジング本体の外部に設けられる部材と前記ハウジング本体の外部で接続するための第2の貫通孔を有し、前記第2の貫通孔の内縁に沿って、前記シーリング部材が収容される環状の段差部が設けられる請求項12又は13に記載の電動オイルポンプ用ベースプレート。
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