JP2024044412A - 液圧ポンプユニット - Google Patents

Abstract

【課題】液圧ポンプにおいて流体の逆流を防ぐとともにポンプ内部での負圧の発生を防止する。【解決手段】液圧ポンプユニット１００は、液圧ポンプ１と、吸込通路１０と、吐出ポート３から吐出される流体を供給対象に導く吐出通路２０と、吐出ポート３または吐出通路２０と、タンク５０と、を連通する循環通路３０と、吐出通路２０に設けられ、循環通路３０よりも下流において吐出通路２０内の流体の流れを制御する第一の弁と、循環通路３０に設けられ、循環通路３０内の流体の流れを制御する第二の弁と、を備え、回転軸の正転時には、第一の弁は液圧ポンプ１から供給対象への流体の流れを許容し、第二の弁は液圧ポンプ１からタンク５０への流体の流れを遮断し、回転軸の逆転時には、第一の弁は供給対象から液圧ポンプ１への流体の流れを遮断し、第二の弁はタンク５０から液圧ポンプ１への流体の流れを許容する。【選択図】図２

Description

本発明は、液圧ポンプユニットに関する。

特許文献１には、車両用駆動ユニットが、電動機もしくは発電機として機能する回転電機であるモータジェネレータと、オイルポンプと、を有する構成が開示されている。オイルポンプは、モータジェネレータのロータコアの回転に伴ってオイルを吐出する。オイルポンプから吐出されたオイルは、モータジェネレータに導かれ、モータジェネレータの各部を冷却もしくは潤滑する。

特開２０１２－２２３０７５号公報

特許文献１に記載のようなオイルポンプでは、ロータコアが逆転すると、オイルポンプの吐出側から吸込側にオイルが逆流してしまう。オイルが逆流すると、ポンプ内部が負圧になってしまう。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、液圧ポンプにおいて流体の逆流を防ぐとともにポンプ内部での負圧の発生を防止することを目的とする。

本発明は、液圧ポンプユニットであって、吸込ポートと吐出ポートとを有し、駆動源により回転軸が回転されて駆動する液圧ポンプと、流体が貯留される貯留部から吸込ポートに流体を導く吸込通路と、吐出ポートから吐出される流体を供給対象に導く吐出通路と、吐出ポートまたは吐出通路と、貯留部と、を連通する循環通路と、吐出通路に設けられ、循環通路よりも下流において吐出通路内の流体の流れを制御する第一の弁と、循環通路に設けられ、循環通路内の流体の流れを制御する第二の弁と、を備え、回転軸の正転時には、第一の弁は液圧ポンプから供給対象への流体の流れを許容し、第二の弁は液圧ポンプから貯留部への流体の流れを遮断し、回転軸の逆転時には、第一の弁は供給対象から液圧ポンプへの流体の流れを遮断し、第二の弁は貯留部から液圧ポンプへの流体の流れを許容することを特徴とする。

この発明では、吐出通路には第一の弁が設けられ、回転軸の逆転時には、第一の弁により供給対象から液圧ポンプへの流体の流れが遮断される。さらに、液圧ポンプユニットは第二の弁が設けられる循環通路を備え、回転軸の逆転時には、貯留部から循環通路を通じて液圧ポンプの吐出側に流体が導かれる。そのため、回転軸が逆転しても、第一の弁により供給対象からの流体の逆流を防止しつつ、循環通路により液圧ポンプ内での負圧の発生を防止できる。

また、本発明は、第一の弁は、液圧ポンプからの流体の流れのみを許容する第一逆止弁であり、第二の弁は、貯留部からの流体の流れのみを許容する第二逆止弁であることを特徴とする。

この発明では、第一逆止弁及び第二逆止弁により、簡易な構成で、液圧ポンプにおいて流体の逆流を防ぐとともに液圧ポンプ内での負圧の発生を防止できる。

また、本発明は、駆動源としての電動モータを有する車両に搭載され、回転軸は、車両が前進する際に正転し、車両が後退する際に逆転することを特徴とする。

この発明では、車両が後退する際に回転軸が逆転しても、流体の逆流を防ぐとともに液圧ポンプ内での負圧の発生を防止できる。

本発明によれば、液圧ポンプにおいて流体の逆流を防ぐとともにポンプ内部での負圧の発生を防止できる。

本発明の実施形態に係る液圧ポンプユニットの回路図であり、回転軸の正転時の状態を示す。 本発明の実施形態に係る液圧ポンプユニットの回路図であり、回転軸の逆転時の状態を示す。

図面を参照して、本発明の実施形態に係る液圧ポンプユニット１００について説明する。本実施形態の液圧ポンプユニット１００は、電気自動車に適用される。具体的には、液圧ポンプユニット１００は、車両を前進及び後退させる電動モータ６０（図１，図２参照）を有する車両に搭載される。

図１，図２に示すように、液圧ポンプユニット１００は、吸込ポート２と吐出ポート３とを有する液圧ポンプ１を備える。液圧ポンプ１は、回転軸５が回転されて駆動する、例えばトロコイドポンプやベーンポンプ等のポンプである。液圧ポンプ１は、回転軸５が駆動源としての電動モータ６０に接続され、電動モータ６０により回転軸５が回転されて駆動する。本実施形態では、液圧ポンプ１は、車両内のギヤ部７０に流体としての油を供給し、ギヤ部７０内のギヤ（図示省略）を潤滑させる。なお、液圧ポンプ１は、油以外の他の流体を供給してもよい。液圧ポンプ１は、吸込ポート２及び吐出ポート３を一つずつ有し、吸込ポート２から油を吸い込み、吐出ポート３から油を吐出する。

液圧ポンプユニット１００は、油が貯留される貯留部としてのタンク５０から吸込ポート２に流体を導く吸込通路１０と、吐出ポート３から吐出される流体を供給対象としてのギヤ部７０に導く吐出通路２０と、吐出ポート３とタンク５０を連通する循環通路３０と、吐出通路２０に設けられる第一の弁としての第一逆止弁４１と、循環通路３０に設けられる第二の弁としての第二逆止弁４２と、を備える。

吸込通路１０は、タンク５０と吸込ポート２を連通する。吐出通路２０は、吐出ポート３とギヤ部７０を連通する。吸込通路１０及び吐出通路２０により、タンク５０からギヤ部７０に導かれる油の流路が形成される。第一逆止弁４１は、吐出通路２０内の油の流れを制御する。具体的には、第一逆止弁４１は、液圧ポンプ１からギヤ部７０への油の流れのみを許容し、ギヤ部７０から液圧ポンプ１への油の流れを遮断する。第二逆止弁４２は、循環通路３０内の油の流れを制御する。具体的には、第二逆止弁４２は、タンク５０から吐出ポート３への油の流れのみを許容し、吐出ポート３からタンク５０への油の流れを遮断する。循環通路３０の機能については後述する。

図１に示すように、液圧ポンプユニット１００では、車両が前進する際には電動モータ６０が正転し、電動モータ６０に接続された液圧ポンプ１の回転軸５が正転する。液圧ポンプ１の回転軸５が正転すると、図１に矢印で示すように、タンク５０から吸込通路１０及び吸込ポート２を通じて液圧ポンプ１内に油が導かれ、液圧ポンプ１内で加圧された油が吐出ポート３、吐出通路２０、及び第一逆止弁４１を通じてギヤ部７０に導かれる。これにより、タンク５０からギヤ部７０に油が導かれギヤ部７０内のギヤが潤滑される。循環通路３０は、高圧である吐出ポート３と低圧であるタンク５０を連通するものの、第二逆止弁４２により、吐出ポート３からタンク５０への油の流れが遮断される。よって、循環通路３０を通じて吐出ポート３からタンク５０に油が導かれることはない。このように、循環通路３０は、回転軸５の正転時にタンク５０からギヤ部７０に導かれる油の流路を形成するものではない。

また、図２に示すように、液圧ポンプユニット１００では、車両が後退する際には電動モータ６０が逆転し、電動モータ６０に接続された液圧ポンプ１の回転軸５が逆転する。液圧ポンプ１の回転軸５が逆転すると、液圧ポンプ１の吐出側（吐出ポート３、吐出通路２０、及びギヤ部７０）から吸込側（吸込ポート２、吸込通路１０、及びタンク５０）に油が逆流しようとする。この際、吐出通路２０に設けられる第一逆止弁４１により、ギヤ部７０から液圧ポンプ１への油の流れが遮断されるため、ギヤ部７０内の油は、タンク５０に逆流しない。よって、液圧ポンプ１の回転軸５が逆転しても、ギヤ部７０内の油が逆流することが第一逆止弁４１により防止され、ギヤ部７０内のギヤの潤滑が保たれる。

ここで、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時には、上記のように第一逆止弁４１によりギヤ部７０から液圧ポンプ１への油の流れが遮断される。そのため、仮に液圧ポンプユニット１００が循環通路３０を備えない構成であると、液圧ポンプ１内が負圧になってしまう。

これに対して、本実施形態の液圧ポンプユニット１００は、循環通路３０を備え、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時には、タンク５０から循環通路３０を通じて液圧ポンプ１の吐出側に油が導かれる。具体的には、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時において、吐出ポート３がタンク５０よりも低圧になると、タンク５０から循環通路３０及び第二逆止弁４２を通じて吐出ポート３に油が導かれる。吐出ポート３から液圧ポンプ１内に導かれた油は、吸込ポート２から吐出されて再度タンク５０に戻る。つまり、図２に矢印で示すように、循環通路３０により、タンク５０の油が液圧ポンプ１内を循環する。そのため、液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

このように、液圧ポンプユニット１００では、回転軸５が逆転しても、第一逆止弁４１によりギヤ部７０からの油の逆流を防止しつつ、循環通路３０により液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。よって、ギヤ部７０内のギヤの潤滑を保ちつつ、液圧ポンプ１の破損を防止できる。

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

液圧ポンプユニット１００では、回転軸５の逆転時には、第一逆止弁４１によりギヤ部７０から液圧ポンプ１への油の流れが遮断される。さらに、タンク５０から循環通路３０を通じて液圧ポンプ１の吐出側に油が導かれる。そのため、回転軸５が逆転しても、第一逆止弁４１によりギヤ部７０からの油の逆流を防止しつつ、循環通路３０により液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

＜変形例１＞
上記実施形態では、液圧ポンプユニット１００は、電気自動車に適用され、液圧ポンプ１は、回転軸５が駆動源としての電動モータ６０に接続されて電動モータ６０により回転軸５が回転されて駆動する。これに限らず、液圧ポンプユニット１００は、電気自動車以外の他の自動車や機器に適用されてもよい。例えば、液圧ポンプユニット１００が他の自動車に適用される場合では、液圧ポンプ１は、回転軸５が車両のエンジンに接続され、エンジンを駆動源として回転駆動する。

＜変形例２＞
上記実施形態では、液圧ポンプ１は、供給対象としてのギヤ部７０に流体としての油を吐出通路２０を通じて供給し、ギヤ部７０内のギヤを潤滑させる。これに限らず、液圧ポンプ１は、流体を供給する供給対象がギヤ部７０でなくてもよい。例えば、液圧ポンプ１は、電動モータ等の機器を冷却する流体を吐出通路２０を通じて供給するものであってもよい。

＜変形例３＞
上記実施形態では、循環通路３０は、吐出ポート３とタンク５０を連通する。これに限らず、循環通路３０は、吐出通路２０とタンク５０を連通してもよい。具体的には、循環通路３０は、吐出通路２０における吐出ポート３と第一逆止弁４１の間とタンク５０を連通する。言い換えれば、第一逆止弁４１は、循環通路３０よりも下流において吐出通路２０内の流体の流れを制御する。この構成であっても、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時において、吐出通路２０がタンク５０よりも低圧になると、タンク５０から循環通路３０及び第二逆止弁４２を通じて吐出通路２０に油が導かれる。よって、循環通路３０によりタンク５０の油が液圧ポンプ１内を循環する。そのため、液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

＜変形例４＞
上記実施形態の液圧ポンプユニット１００では、吐出通路２０には第一の弁としての第一逆止弁４１が設けられ、循環通路３０には第二の弁としての第二逆止弁４２が設けられる。これに限らず、第一逆止弁４１及び第二逆止弁４２に代えて、それぞれ電磁弁や手動弁等が第一の弁及び第二の弁として設けられてもよい。具体的には、第一の弁は、液圧ポンプ１の回転軸５の正転時には液圧ポンプ１からギヤ部７０への流体の流れを許容し、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時にはギヤ部７０から液圧ポンプ１への流体の流れを遮断すればよい。また、第二の弁は、液圧ポンプ１の回転軸５の正転時には液圧ポンプ１からタンク５０への流体の流れを遮断し、液圧ポンプ１の回転軸５の逆転時にはタンク５０から液圧ポンプ１への流体の流れを許容すればよい。このような構成であっても、第一の弁によりギヤ部７０からの油の逆流を防止しつつ、循環通路３０により液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

液圧ポンプユニット１００は、吸込ポート２と吐出ポート３とを有し、駆動源（電動モータ６０）により回転軸５が回転されて駆動する液圧ポンプ１と、流体が貯留される貯留部としてのタンク５０から吸込ポート２に流体を導く吸込通路１０と、吐出ポート３から吐出される流体を供給対象（ギヤ部７０）に導く吐出通路２０と、吐出ポート３または吐出通路２０と、タンク５０と、を連通する循環通路３０と、吐出通路２０に設けられ、循環通路３０よりも下流において吐出通路２０内の流体の流れを制御する第一の弁（第一逆止弁４１）と、循環通路３０に設けられ、循環通路３０内の流体の流れを制御する第二の弁（第二逆止弁４２）と、を備え、回転軸５の正転時には、第一の弁は液圧ポンプ１から供給対象への流体の流れを許容し、第二の弁は液圧ポンプ１からタンク５０への流体の流れを遮断し、回転軸５の逆転時には、第一の弁は供給対象から液圧ポンプ１への流体の流れを遮断し、第二の弁はタンク５０から液圧ポンプ１への流体の流れを許容する。

この構成では、吐出通路２０には第一の弁が設けられ、回転軸５の逆転時には、第一の弁により供給対象から液圧ポンプ１への流体の流れが遮断される。さらに、液圧ポンプユニット１００は第二の弁が設けられる循環通路３０を備え、回転軸５の逆転時には、タンク５０から循環通路３０を通じて液圧ポンプ１の吐出側に流体が導かれる。そのため、回転軸５が逆転しても、第一の弁により供給対象からの流体の逆流を防止しつつ、循環通路３０により液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

また、液圧ポンプユニット１００では、第一の弁は、液圧ポンプ１からの流体の流れのみを許容する第一逆止弁４１であり、第二の弁は、タンク５０からの流体の流れのみを許容する第二逆止弁４２である。

この構成では、第一逆止弁４１及び第二逆止弁４２により、簡易な構成で、液圧ポンプ１において流体の逆流を防ぐとともに液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

また、液圧ポンプユニット１００は、駆動源としての電動モータ６０を有する車両に搭載され、回転軸５は、車両が前進する際に正転し、車両が後退する際に逆転する。

この構成では、車両が後退する際に回転軸５が逆転しても、流体の逆流を防ぐとともに液圧ポンプ１内での負圧の発生を防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１・・・液圧ポンプ、２・・・吸込ポート、３・・・吐出ポート、１０・・・吸込通路、２０・・・吐出通路、３０・・・循環通路、４１・・・第一逆止弁（第一の弁）、４２・・・第二逆止弁（第二の弁）、５０・・・タンク（貯留部）、６０・・・電動モータ（駆動源）、７０・・・ギヤ部（供給対象）、１００・・・液圧ポンプユニット

Claims (3)

1. 液圧ポンプユニットであって、
   吸込ポートと吐出ポートとを有し、駆動源により回転軸が回転されて駆動する液圧ポンプと、
   流体が貯留される貯留部から前記吸込ポートに流体を導く吸込通路と、
   前記吐出ポートから吐出される流体を供給対象に導く吐出通路と、
   前記吐出ポートまたは前記吐出通路と、前記貯留部と、を連通する循環通路と、
   前記吐出通路に設けられ、前記循環通路よりも下流において前記吐出通路内の流体の流れを制御する第一の弁と、
   前記循環通路に設けられ、前記循環通路内の流体の流れを制御する第二の弁と、を備え、
   前記回転軸の正転時には、前記第一の弁は前記液圧ポンプから前記供給対象への流体の流れを許容し、前記第二の弁は前記液圧ポンプから前記貯留部への流体の流れを遮断し、
   前記回転軸の逆転時には、前記第一の弁は前記供給対象から前記液圧ポンプへの流体の流れを遮断し、前記第二の弁は前記貯留部から前記液圧ポンプへの流体の流れを許容することを特徴とする液圧ポンプユニット。
2. 請求項１に記載の液圧ポンプユニットであって、
   前記第一の弁は、前記液圧ポンプからの流体の流れのみを許容する第一逆止弁であり、
   前記第二の弁は、前記貯留部からの流体の流れのみを許容する第二逆止弁であることを特徴とする液圧ポンプユニット。
3. 請求項１または２に記載の液圧ポンプユニットであって、
   前記駆動源としての電動モータを有する車両に搭載され、
   前記回転軸は、前記車両が前進する際に正転し、前記車両が後退する際に逆転することを特徴とする液圧ポンプユニット。

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