JP2022148772A - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】所望のポンプ能力を安定的に発揮することができる電動ポンプを提供する。
【解決手段】ポンプ部２及びモータ部３を軸方向に並べた状態で収容したハウジング５を備え、外周にモータロータ３１が結合されたモータ部３の出力軸３２が回転するのに伴って、出力軸３２の軸方向一方側（ポンプ部２側）の端部に設けられたポンプロータ（インナロータ２１）が回転することによりオイルが吸入及び吐出される電動ポンプ１である。出力軸３２は、モータロータ３１の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配された第１軸受３３Ａ及び第２軸受３３Ｂと、第１軸受３３Ａとインナロータ２１との間に配した第３軸受３３Ｃとによりハウジング５に対して回転自在に支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動ポンプに関する。

近年、自動車をはじめとする車両においては、電動ポンプを用いて必要箇所にオイルを供給する場合がある。例えば、停車中にエンジンを自動停止するアイドリングストップ機構を備えた車両やハイブリッド車両などにおいては、トランスミッションケースに電動ポンプを取り付け、この電動ポンプで停車中のトランスミッション内部で必要とされる油圧を保持するようにしている。

例えば下記の特許文献１（の図２）には、上記の各種車両に取り付けられる電動ポンプであって、ポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、これらを軸方向に並べた状態で収容したハウジングとを備えた電動ポンプが記載されている。この電動ポンプにおいて、モータ部は、外周にモータロータが結合された出力軸を有し、この出力軸の軸方向一方側（ポンプ部側）の端部にはポンプロータとしてのインナロータが固定されている。出力軸は、モータロータの軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配された第１軸受及び第２軸受によりハウジングに対して回転自在に支持されている。なお、上記の第１軸受は出力軸の軸方向中央部付近を支持し、上記の第２軸受は出力軸の軸方向他方側の端部を支持している。

特開２０１５－１０５６０１号公報

上記の構成を有する特許文献１の電動ポンプにおいては、モータ部の出力軸が、ポンプロータが固定されたポンプ部側の端部を自由状態とした片持ち梁に近い状態で支持されている。そのため、例えば、出力軸及びポンプロータの回転に伴って出力軸に曲げモーメント（モーメント荷重）が作用すると、出力軸に傾きが生じて出力軸の回転精度が低下し、所望のポンプ能力を発揮することが難しくなる可能性がある。特に、ポンプ部が吸入及び吐出する流体が粘性の高いオイルである場合には、上記の問題が生じ易くなる。

上記の問題は、例えば、出力軸の軸方向寸法（ポンプロータと第１軸受の離間距離）を短縮することで解消し得るとも考えられる。しかしながら、特許文献１に記載されているように、ハウジングのうち、ポンプロータと第１軸受の間の軸方向領域には、ポンプ部（ポンプ室）に介在するオイルがモータ部に流れ込むのを阻止するためのシールが配置されたり、オイルの吸入路及び吐出路の一部が設けられたりする場合がある。そのため、上記離間距離を短縮するという対策をむやみに採ることはできない。

上記の実情に鑑み、本発明は、軸方向一方側の端部にポンプロータが設けられるモータ出力軸の支持剛性を高め、これにより、所望のポンプ能力を安定的に発揮することのできる電動ポンプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、オイルを吸入及び吐出するポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、ポンプ部及びモータ部を軸方向に並べた状態で収容したハウジングと、を備え、外周にモータロータが結合されたモータ部の出力軸が回転するのに伴って、出力軸の軸方向一方側の端部に設けられたポンプロータが回転することにより、オイルが吸入及び吐出される電動ポンプにおいて、出力軸は、モータロータの軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配された第１軸受及び第２軸受と、上記第１軸受とポンプロータとの間に配された第３軸受とによりハウジングに対して回転自在に支持されることを特徴とする。

本発明では、モータロータの軸方向一方側（ポンプ部側）及び他方側（反ポンプ部側）にそれぞれ配された第１軸受及び第２軸受に加え、モータ部の出力軸の軸方向一方側の端部に設けられたポンプロータと上記第１軸受との間に配された第３軸受により出力軸がハウジングに対して回転自在に支持される。つまり、本発明に係る電動ポンプにおいては、従来の電動ポンプに比べ、ポンプロータに近い位置でモータ部の出力軸を支持する軸受（第３軸受）が追加的に設けられる。これにより、出力軸及びポンプロータの回転に伴ってモーメント荷重が出力軸に作用しても、出力軸に傾きが生じるのを防止することができる。従って、出力軸の回転精度低下、ひいてはこれに起因したポンプ能力の低下を可及的に防止することができる。

第３軸受には、転がり軸受又はすべり軸受の何れを使用しても良いが、同サイズの転がり軸受とすべり軸受を対比すると、転がり軸受は、高い負荷容量を有する反面、部品点数が多く高コストであることに加え、専用の設置スペースを確保する必要があることから、ハウジング、ひいては電動ポンプの大型化を招来するおそれがある。そのため、第３軸受にはすべり軸受を使用するのが好ましい。すべり軸受からなる第３軸受は、例えば、ハウジングのうちポンプロータの軸方向他方側に隣接した位置に設けた円筒状の軸受面と、これに対向する出力軸の外周面の間の径方向すきまに形成される上記オイルの油膜で出力軸を支持するもの、とすることができる。この場合、上記の径方向すきまには、ポンプ部に介在するオイルを次々に供給することができるので、すべり軸受からなる第３軸受の軸受性能を安定的に維持することができる。

モータロータは基本的に重量物であることから、モータロータの軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配される第１軸受及び第２軸受には、高い負荷容量を有する転がり軸受を使用するのが好ましい。また、ハウジングに対して出力軸（モータ部）を容易に組み込み可能としつつ、ポンプ運転時における出力軸のガタの発生を抑制又は防止するには、第１及び第２軸受の内輪を出力軸に対してしまりばめすると共に、第１及び第２軸受の外輪をハウジングに対してすきまばめするのが好ましい。なお、本明細書で言う「しまりばめ」及び「すきまばめ」とは、ＪＩＳ Ｂ ０４０１－１に規定された「しまりばめ」及び「すきまばめ」の定義に準ずる（以下同様）。

さらに、すべり軸受からなる第３軸受における径方向すきま（軸受すきま）のすきま幅をＷ_１、ハウジングに対する第１軸受の外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_２、ハウジングに対する第２軸受の外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_３としたとき、Ｗ_１＜Ｗ_３＜Ｗ_２の関係式を満たすようにするのが好ましい。

上記構成の電動ポンプにおいて、ハウジングには、ポンプ部にオイルを吸入する吸入側流路と、ポンプ部からオイルを吐出する吐出側流路とを設けることができる。このとき、第３軸受をすべり軸受で構成すれば、第３軸受を転がり軸受で構成する場合に必要となる専用の軸受配置スペースを確保する必要がなくなるので、吸入側流路及び吐出側流路の何れか一方又は双方の少なくとも一部を、ハウジングに設けた上記軸受面の軸方向範囲内に設けることができる。この場合、電動ポンプに必要不可欠な吸入側流路及び吐出側流路を上記とは別の場所に設ける場合に比べ、電動ポンプをコンパクト化することができる。

以上のことから、本発明によれば、モータ部の出力軸の支持剛性を高め、出力軸の回転を安定的に支持することができるので、所望のポンプ能力を安定的に発揮することのできる電動ポンプを実現できる。

本発明の一実施形態に係る電動ポンプの軸方向断面図である。 図１中のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る電動ポンプの斜視図である。 実装面側から見た基板の平面図である。 図１の部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面（図１～図６）に基づいて説明する。なお、以下説明する本実施形態の電動ポンプは、例えば車両のトランスミッションケースに取り付けられ、エンジンの停止中にトランスミッションにオイルを圧送することにより、トランスミッション内部で必要とされる油圧を確保するために使用される。

図１～図３に示すように、本実施形態の電動ポンプ１は、主に、オイルを吸引及び吐出（圧送）するポンプ部２と、ポンプ部２を駆動するモータ部３と、基板４と、ポンプ部２、モータ部３及び基板４を収容したハウジング５とを備える。なお、方向性を示すために以下の説明で使用する「軸方向」、「径方向」及び「周方向」とは、それぞれ、モータ部３の軸心Ｏと平行な方向、軸心Ｏを中心とする円の径方向、及び軸心Ｏを中心とする円の周方向である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のポンプ部２は、ポンプロータとしてのインナロータ２１と、インナロータ２１に対して偏心配置されたアウタロータ２２とを有するトロコイドポンプで構成される。すなわち、インナロータ２１には複数の外歯が形成され、その一部がアウタロータ２２に形成された複数の内歯の一部と噛み合っている。アウタロータ２２は、ハウジング５（ハウジング本体５０に形成されたポンプ収容室５１Ａ）の内壁面に対して回転可能な状態で嵌合されている。係る構成により、インナロータ２１が回転するのに伴ってアウタロータ２２が従動回転する。なお、外歯の歯数をｎ（ｎは２以上の正の整数）とすると、内歯の歯数は（ｎ＋１）である。

図１に示すように、モータ部３はポンプ部２と軸方向に並べて配置された状態でハウジング５に収容されている。図１及び図３に示すように、モータ部３は、ハウジング５（に形成されたモータ収容室５２Ａ）の内周に固定されたステータ３０と、ステータ３０の径方向内側にすきまを介して対向配置されたモータロータ３１とを有するラジアルギャップ型の電動モータを備え、この電動モータには、例えば三相ブラシレスモータが使用される。そのため、ステータ３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応した複数のコイル３０ａを有する。

モータ部３は、外周にモータロータ３１が結合された出力軸３２を有する。出力軸３２は、モータロータ３１よりも軸方向寸法が長く、モータロータ３１の軸方向両側に突出している。出力軸３２は、軸方向に間隔を空けて配置された３つの軸受（第１軸受３３Ａ、第２軸受３３Ｂ及び第３軸受３３Ｃ）を介してハウジング５に対して回転自在に支持されている。第１軸受３３Ａは、モータロータ３１の軸方向一方側（ポンプ部２側）に隣接して設けられ、出力軸３２の軸方向中央部付近を支持している。第２軸受３３Ｂは、モータロータ３１の軸方向他方側（反ポンプ部側）に隣接して設けられ、出力軸３２の軸方向他方側の端部を支持している。第３軸受３３Ｃについては、後段で詳細に説明する。

重量物であるモータロータ３１の軸方向両側を支持する第１軸受３３Ａ及び第２軸受３３Ｂには、何れも、同サイズのすべり軸受に比べて負荷容量が大きい転がり軸受が使用され、ここでは、ボールを介して相対回転する内輪及び外輪を備えた玉軸受（深溝玉軸受）を使用している。詳細な図示は省略しているが、第１軸受３３Ａの内輪は、出力軸３２に対してしまりばめされ、第１軸受３３Ａの外輪は、ハウジング５を構成するハウジング本体５０に対してすきまばめされている。また、第２軸受３３Ｂの内輪は、出力軸３２に対してしまりばめされ、第２軸受３３Ｂの外輪は、ハウジング５を構成する第２蓋部５５（のベアリングケース５５ａ）に対してすきまばめされている。このようなはめあいで第１軸受３３Ａ及び第２軸受３３Ｂを装着したことにより、出力軸３２（モータ部３）をハウジング５に対して容易に組み込み可能としつつ、電動ポンプ１の運転時に出力軸３２にガタが生じるのを可及的に防止することができる。

出力軸３２の軸方向一方側の端部外周には、出力軸３２とトルク伝達可能にインナロータ２１が嵌合されている。出力軸３２とポンプ部２の間に減速機は配置されておらず、インナロータ２１はモータ部３の出力軸３２に直結されている。このインナロータ２１と第１軸受３３Ａとの間にシール３５が配置されている。シール３５として、ここでは、出力軸３２の外周面に摺接するシールリップを備えた接触タイプが採用されている。このようなシール３５が配置されていることにより、ポンプ部２（ポンプ収容室５１Ａ）に介在するオイルのモータ部３（モータ収容室５２Ａ）への流れ込みが阻止される。また、第１軸受３３Ａとシール３５の間には、第１軸受３３Ａと第２軸受３３Ｂに軸方向の予圧を付与する（出力軸３２の傾きを抑制する）ため、軸方向に圧縮された弾性部材３６が配置されている。

モータ部３は、モータロータ３１の回転角を検出する検出部３７を有する。本実施形態の検出部３７は、図１に示すように、ブラケット３８を介して出力軸３２の反ポンプ部側の端部に取り付けられたセンサマグネット３７ａと、ハウジング５に設けられた回転センサ３７ｂとで構成される。回転センサ３７ｂは、出力軸３２の反ポンプ部側の端部と対向して配置され、かつ出力軸３２と直交する方向に配置されたセンサ基板３９に取り付けられる。なお、回転センサ３７ｂには、例えばＭＲ素子やホール素子等の磁気センサが使用され、また、センサマグネット３７ａには、例えばネオジムボンド磁石が使用される。

回転センサ３７ｂは、基板４に形成される制御回路（詳細は後述する）と電気的に接続され、回転センサ３７ｂによる検出値は制御回路に入力される。これにより、回転センサ３７ｂによる検出値がモータ部３の作動制御に活用される。なお、この検出部３７は必ずしも設ける必要はなく、省略しても構わない。つまり、電動ポンプ１（モータ部３）は、検出部３７を具備しないセンサレスの状態で駆動することもできる。

図１～図５に示すように、基板４は、平面視で略矩形状に形成され、複数の電子部品４１を実装した実装面４０をモータ部３の軸心Ｏ及びこの軸心Ｏを中心とする円の接線方向に沿って配置すると共に、ハウジング５（ハウジング本体５０）に設けられた基板収容部５３の内底面５３ａに対向させた状態で基板収容室５３Ａに収容されている。係る態様で基板４が配置されていることにより、同種の基板が軸心Ｏと直交する方向に配置されている従来品（例えば特許文献１に開示されたもの）に比べ、径方向（本実施形態では基板４の厚さ方向）において電動ポンプ１をコンパクト化することができる。

電子部品４１としては、例えば、電解コンデンサ等のコンデンサ４１ａ、インダクタ４１ｂ、ＭＯＳ－ＦＥＴ等の半導体素子４１ｃがあり、その他にドライバＩＣ等の集積回路や抵抗器などがある。そして、これらの電子部品４１を電気的に接続することによりモータ部３の作動を制御する制御回路が形成される。

基板４（の制御回路）には、図示しない外部電源からコネクタ４５を介して電力が供給される。基板４の制御回路では駆動電流の極性が制御される。制御された電流は、基板４と電気的に接続されたバスバー４３を介してモータ部３のコイル３０ａに供給される。基板４のうち、実装面４０と反対側の面４２には、放熱部材としての放熱シート４４が取り付けられている。放熱シート４４は、熱伝導性が高くかつ圧縮可能な材料で形成されている。放熱シート４４は、複数の電子部品４１のうち、発熱量が大きい部品（例えば半導体素子４１ｃ）と接触するように配置される。

図１～図４に示すように、ハウジング５は、ポンプ部２を収容するポンプ収容室５１Ａが形成されたポンプ収容部５１、モータ部３を収容するモータ収容室５２Ａが形成されたモータ収容部５２、及び基板４を収容する基板収容室５３Ａが形成された基板収容部５３を一部品の形で一体に有するハウジング本体５０と、ポンプ収容室５１Ａの開口を閉塞する第１蓋部５４と、モータ収容室５２Ａの開口を閉塞する第２蓋部５５aと、基板収容室５３Ａの開口を閉塞する第３蓋部５６とを備える。第１蓋部５４、第２蓋部５５a及び第３蓋部５６は、それぞれ、ボルトやねじ等の締結部材を用いてハウジング本体５０に固定される。ハウジング本体５０、第１蓋部５４及び第３蓋部５６、並びに第２蓋部５５を構成するベアリングケース５５ａは、何れも、導電性を有すると共に熱伝導性が良好な金属材料、例えばアルミニウム合金で形成される。

上記のように、ハウジング本体５０が、ポンプ収容部５１、モータ収容部５２及び基板収容部５３を一体に有していれば、高い機械的強度を具備したハウジング５を実現することができるので、電動ポンプ１の信頼性を高める上で有利となる。

第２蓋部５５は、内周に第２軸受３３Ｂ（の外輪）が装着される円筒形状のベアリングケース５５ａと、ベアリングケース５５ａの反ポンプ部側の開口を閉塞する円板形状のモータカバー５５ｂとを備え、ベアリングケース５５ａの径方向内側にセンサ基板３９が配置されている。

第３蓋部５６は、ハウジング本体５０に固定された状態では放熱シート４４に接触している。これにより、電動ポンプ１の運転時に電子部品４１から発される熱を、放熱シート４４を介して第３蓋部５６、さらにはハウジング本体５０に効率良く逃がすことができる。この際の伝熱経路は、外表面が外気に触れ、かつ熱伝導性が良好なアルミニウム合金等の金属材料で形成された第３蓋部５６（及びハウジング本体５０）を含んで構成されるため、外気による冷却効果も期待できる。

図１に示すように、ハウジング本体５０は、ポンプ収容部５１とモータ収容部５２の間に介在する環状の隔壁５７を一体に有し、この隔壁５７によりポンプ収容室５１Ａとモータ収容室５２Ａが軸方向で区分されている。隔壁５７の内周面には径一定の円筒面３４が形成され、この円筒面３４は、対向する出力軸３２の外周面と径方向すきま（図示せず）を介して対向している。隔壁５７の内径寸法をφＡ、出力軸３２のうち隔壁５７の内周に挿通される部分の外径寸法をφＢとしたとき、ここでは、例えば０＜（φＡ－φＢ）≦４０μｍの関係式が成立するようにφＡ及びφＢの値が設定されている。この場合、上記径方向すきまのすきま幅は半径値で２０μｍ以下となる。

隔壁５７は、オイルが介在するポンプ収容室５１Ａの軸方向他方側に隣接して設けられていることから、上記径方向すきまにはポンプ収容室５１Ａに介在するオイルが次々に流入する。そのため、出力軸３２の回転時、上記径方向すきまにはポンプ収容室５１Ａから流入するオイルによる油膜が形成され、この油膜により出力軸３２がハウジング５に対して支持（非接触支持）される。以上から、ハウジング本体５０に設けられた隔壁５７は、円筒面３４を軸受面としたすべり軸受としても機能し、このすべり軸受は、第１軸受３３Ａとインナロータ２１との間で出力軸３２を支持（非接触支持）する第３軸受３３Ｃを構成する。

図１（及び図６）に示すように、基板収容部５３の内底面５３ａは、ポンプ収容部５１の外周面５１ａ及びモータ収容部５２の外周面５２ａで形成される。基板収容部５３の内底面５３ａにおいて、ポンプ収容部５１の外周面５１ａとモータ収容部５２の外周面５２ａとの間には径方向の段差があり、ポンプ収容部５１の外周面５１ａはモータ収容部５２の外周面５２ａよりも径方向でモータ部３の軸心Ｏに接近した位置にある。

この場合、図６に模式的に示すように、基板収容部５３（基板収容室５３Ａ）のうちポンプ収容部５１と径方向で対向する領域を、基板４に実装される電子部品４１のうちで背の高い高背部品（例えばコンデンサ４１ａ）の配置スペースとして活用することができる。これにより、基板４を基板収容部５３の内底面５３ａに接近させて配置することが可能となるので、基板４の厚さ方向で電動ポンプ１を小型化することができる。なお、この効果を得るためには、図１に示すように、ポンプ部２の外径寸法ｄを、モータ部３の外径寸法Ｄよりも小さくする（ｄ＜Ｄ）のが好ましい。

図１及び図４に示すように、ハウジング本体５０には、電動ポンプ１を取り付け対象（ここではトランスミッションケース）に取り付けるためのフランジ状の取り付け部５８，５９が一体的に設けられている。ポンプ部２側に設けられた取り付け部５８には、ボルト等の締結部材が挿通される挿通孔５８ａが２つ形成され、反ポンプ部側に設けられた取り付け部５９にも、締結部材の挿通孔５９ａが２つ形成されている。そして、これらの挿通孔５８ａ，５９ａに挿通した締結部材を取り付け対象に締結することにより、電動ポンプ１が取り付け対象に取り付けられる。

取り付け部５８，５９に設けられた挿通孔５８ａ，５９ａの外側開口部の周辺には、取り付け対象に接触する平坦な取り付け面５８ｂ，５９ｂが形成されている。取り付け面５８ｂ，５９ｂは、基板４の実装面４０と直交する方向に延びる共通の平面上に配置されている。

図１及び図２に示すように、ハウジング本体５０には、互いに分離して設けられた吸入側流路６０と吐出側流路６１とからなるオイル流路６が設けられる。

吸入側流路６０は、インナロータ２１とアウタロータ２２の噛み合い部（ポンプ収容室５１Ａ）に開口した吸入側空間６０ａと、ハウジング本体５０の外表面に開口した吸入孔６０ｂと、吸入側空間６０ａとハウジング本体５０の外部空間を連通させる吸入側連通路６０ｃとを有する。また、吐出側流路６１は、インナロータ２１とアウタロータ２２の噛み合い部（ポンプ収容室５１Ａ）に開口した吐出側空間６１ａと、ハウジング本体５０の外表面に開口した吐出孔６１ｂと、吐出側空間６１ａと外部空間を連通させる吐出側連通路６１ｃとを有する。

吸入側空間６０ａ及び吐出側空間６１ａは、何れも、モータ部２の出力軸３２の周方向に延びる円弧状をなし、周方向で１８０°対向する位置に設けられる。また、図２及び図４に示すように、吸入孔６０ｂ及び吐出孔６１ｂは、ハウジング本体５０のうち、取り付け部５８，５９の取り付け面５８ｂ、５９ｂを含む平面上に位置している。これにより、電動ポンプ１の周囲にオイル用配管を引き回す必要がなくなるので、電動ポンプ１の周辺構造を簡略化できる。

以上のように、吸入側流路６０及び吐出側流路６１の双方をハウジング本体５０に設けておけば、ハウジング本体５０がアルミニウム合金等の熱伝導性が良好な金属材料で形成されていることと相俟って、両流路６０，６１を流れるオイルでハウジング本体５０を効率良く冷却することができる。この冷却効果により、発熱限となるモータ部３及び基板４の冷却を促進することができるので、電動ポンプ１の信頼性を高めることができる。

図１に示すように、本実施形態では、吸入孔６０ｂ及び吐出孔６１ｂが、ハウジング本体５０の外表面のうち、ポンプ収容室５１Ａとモータ収容室５２Ａの間の軸方向範囲内、つまり隔壁５７が設けられた軸方向範囲内に開口している。また、吸入側連通路６０ｃ及び吐出側連通路６１ｃも隔壁５７の軸方向範囲内に形成されている。

以上の構成を有する電動ポンプ１において、モータ部３に電力が供給されるのに伴って出力軸３２が回転すると、その軸方向一方側の端部にトルク伝達可能な状態で嵌合されたポンプ部２のインナロータ２１が一体的に回転する。インナロータ２１が回転すると、これに噛み合ったアウタロータ２２が従動回転し、両ロータ２１，２２の歯部の間に形成される空間の容積が両ロータ２１，２２の回転に伴って拡大及び縮小する。これに伴い、トランスミッションケースの内部に貯留されたオイルが吸入側流路６０を介してポンプ部２（ポンプ収容室５１Ａ）に吸入されると共に、吸入されたオイルが吐出側流路６１を介してトランスミッション内部に吐出（圧送）される。

本実施形態の電動ポンプ１では、出力軸３２が、モータロータ３１の軸方向一方側（ポンプ部２側）及び他方側（反ポンプ部側）にそれぞれ配された第１軸受３３Ａ及び第２軸受３３Ｂに加え、インナロータ２１と第１軸受３３Ａとの間に配された第３軸受３３Ｃによりハウジング５に対して回転自在に支持される。つまり、本実施形態の電動ポンプ１においては、従来の電動ポンプに比べ、ポンプロータ（インナロータ２１）に近い位置で出力軸３２を支持する軸受（第３軸受３３Ｃ）が追加的に設けられる。これにより、出力軸３２及びインナロータ２１の回転に伴ってモーメント荷重が出力軸３２に作用しても、出力軸３２に曲がりや傾きが生じるのを防止することができる。従って、出力軸３２の回転精度低下、ひいてはこれに起因したポンプ能力の低下を可及的に防止することができる。

第３軸受３３Ｃには、転がり軸受又はすべり軸受の何れを使用しても良いが、転がり軸受は部品点数が多く高コストであることに加え、専用の設置スペースを確保する必要があることから、ハウジング５（ハウジング本体５０）、ひいては電動ポンプ１の大型化を招来するおそれがある。そのため、本実施形態の第３軸受３３Ｃにはすべり軸受を使用している。すべり軸受からなる第３軸受３３Ｃは、ハウジング５のうちポンプロータが収容されたポンプ収容室５１Ａの軸方向他方側に隣接して設けられた隔壁５７の内周面（円筒面３４）を軸受面とするものであるから、この軸受面とこれに対向する出力軸３２の外周面との間の径方向すきまには、ポンプ収容室５１Ａに介在するオイルが次々に流入する。これにより、上記径方向すきまでの油膜切れに起因した軸受性能の低下を可及的に防止し、第３軸受３３Ｃに必要とされる軸受性能を安定的に維持することができる。

ところで、第１軸受３３Ａの外輪をハウジング５（ハウジング本体５０）に対してすきまばめするとともに、第２軸受３３Ｂの外輪をハウジング５（第２蓋部５５のベアリングケース５５ａ）に対してすきまばめしている本実施形態では、第３軸受３３Ｃを構成するハウジング本体５０の隔壁５７の内周面（円筒面３４）で形成される径方向すきまのすきま幅をＷ_１、ハウジング５に対する第１軸受３３Ａの外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_２、ハウジング５に対する第２軸受３３Ｂの外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_３としたとき、Ｗ_１＜Ｗ_３＜Ｗ_２の関係式が成立するように、各部材が形成されている。

これは、出力軸３２の回転時における出力軸３２の曲がり、傾き及びガタ等を抑制して、必要とされる出力軸３２の回転精度、ひいては電動ポンプ１のポンプ能力を確保するためには、出力軸３２のうちインナロータ２１に最も近い部分を支持している第３軸受３３Ｃの負荷容量を効果的に高め（第３軸受３３Ｃでのガタの発生を防止し）、その次にインナロータ２１から軸方向で最も離れた部分を支持している第２軸受３３Ｂを構成する外輪のはめあいすきまを小さくしてより離れた支持点でのガタの発生を抑制することが、出力軸３２のモーメント剛性を高める上で好ましいからである。なお、上記のとおり、円筒面３４で形成される径方向すきまのすきま幅Ｗ_１（半径値）の上限値が２０μｍ（Ｗ_１≦２０μｍ）の場合、Ｗ_３及びＷ_２の上限値は、それぞれ、例えば２５μｍ及び３０μｍとすることができる（つまり、Ｗ_３≦２５μｍ、Ｗ_２≦３０μｍ）。

また、本実施形態では、吸入側流路６０及び吐出側流路６１の双方の少なくとも一部を、すべり軸受からなる第３軸受３３Ｃを形成するハウジング本体５０の隔壁５７（軸受面として機能する円筒面３４）の軸方向範囲内に設けている。この場合、電動ポンプ１に必要不可欠な吸入側流路６０及び吐出側流路６１を上記とは別の場所に設ける場合に比べ、電動ポンプ１をコンパクト化することができる。

以上から、図１等に示す本発明の一実施形態に係る電動ポンプ１は、コンパクトでありながら、モータ部３の出力軸３２の回転精度が高く、所望のポンプ能力を安定的に発揮することができて信頼性に富む、という特徴を有する。

以上、本発明の一実施形態に係る電動ポンプ１について説明を行ったが、電動ポンプ１には本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことができる。

例えば、以上では、ポンプ部２を、内接式ギアポンプの一種であるトロコイドポンプで構成したが、本発明は、モータ部３の出力軸３２と一体回転することによりオイルを吸入及び吐出（圧送）するポンプロータを有するその他のポンプ、例えばベーンポンプがポンプ部２に使用される電動ポンプ１にも好ましく適用することができる。

本発明は以上で説明した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは言うまでもない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１ 電動ポンプ
２ ポンプ部
３ モータ部
４ 基板
５ ハウジング
６ オイル流路
２１ インナロータ（ポンプロータ）
３０ ステータ
３１ モータロータ
３２ 出力軸
３３Ａ 第１軸受
３３Ｂ 第２軸受
３３Ｃ 第３軸受
３４ 円筒面（軸受面）
３５ シール
５０ ハウジング本体
５７ 隔壁
６０ 吸入側流路
６１ 吐出側流路

Claims (4)

1. オイルを吸入及び吐出するポンプ部と
   前記ポンプ部を駆動するモータ部と、
   前記ポンプ部及び前記モータ部を軸方向に並べた状態で収容したハウジングと、を備え、
   外周にモータロータが結合された前記モータ部の出力軸が回転するのに伴って、前記出力軸の軸方向一方側の端部に設けられたポンプロータが回転することにより、前記オイルが吸入及び吐出される電動ポンプにおいて、
   前記出力軸は、前記モータロータの軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配された第１軸受及び第２軸受と、前記第１軸受と前記ポンプロータとの間に配された第３軸受とにより前記ハウジングに対して回転自在に支持されることを特徴とする電動ポンプ。
2. 前記ハウジングが、前記ポンプロータの軸方向他方側に隣接して設けられた円筒状の軸受面を有し、
   前記第３軸受は、前記軸受面とこれに対向する前記出力軸の外周面の間の径方向すきまに形成される前記オイルの油膜で前記出力軸を支持するすべり軸受である請求項１に記載の電動ポンプ。
3. 前記第１軸受及び前記第２軸受は、何れも、転動体を介して相対回転する内輪及び外輪を備えた転がり軸受であり、
   前記第１軸受及び前記第２軸受の内輪を前記出力軸に対してしまりばめすると共に、前記第１軸受及び前記第２軸受の外輪を前記ハウジングに対してすきまばめし、
   前記径方向すきまのすきま幅をＷ_１、前記ハウジングに対する前記第１軸受の外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_２、前記ハウジングに対する前記第２軸受の外輪のはめあいすきまのすきま幅をＷ_３としたとき、Ｗ_１＜Ｗ_３＜Ｗ_２である請求項２に記載の電動ポンプ。
4. 前記ハウジングに、前記ポンプ部に前記オイルを吸入する吸入側流路と、前記ポンプ部から前記オイルを吐出する吐出側流路とが設けられ、
   前記吸入側流路及び前記吐出側流路の何れか一方又は双方の少なくとも一部が、前記軸受面の軸方向範囲内に設けられている請求項２又は３に記載の電動ポンプ。

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