JP4918936B2 - 電動ポンプ - Google Patents
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Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャフトの傾きを抑制し、軸方向の体格を小さくすることが可能な電動ポンプを提供することにある。
請求項3に記載の発明では、第2軸受部における径方向のクリアランスは、第1軸受部における径方向の軸の傾き量よりも小さくなるクリアランスとしている。これにより、回転に伴うシャフトの傾きが、内部領域の外部に設けられた第2軸受部のクリアランスによって規定されるので、シャフト傾きをより抑制することができる。また、第1軸受部における径方向のクリアランスの設計自由度が高まる。
請求項4に記載の発明のポンプ部は、所謂内接式ギアポンプであり、インナーロータおよびアウターロータを有する。インナーロータは、外周に外歯が形成され、シャフトと一体となって回転する。アウターロータは、インナーロータの外歯に噛み合わされる内歯が内周に形成される。ハウジングは、インナーロータおよびアウターロータを回転可能に収容する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による電動ポンプは、自動変速装置に作動油を供給するオイルポンプに適用される。
図1に、本実施形態に係るシステムの全体構成を示す。
内燃機関(以下、「エンジン」という。)80は、車両の動力発生装置であり、図示しないクランク軸が左右の駆動輪81を連結するドライブシャフト82と機械的に連結されている。自動変速装置90は、クランク軸から駆動輪81へ動力を伝達する動力伝達系統に設けられている。自動変速装置90には、バッテリ84から供給される電力により駆動される電動ポンプ10が設けられている。
機械式油圧ポンプ91は、エンジン80によって駆動され、ストレーナ99を経由してオイルパン98に貯留されたオイルを吸入し、図示しない各部への潤滑及びコントロールバルブ92を経由して、複数の摩擦係合要素に油圧を供給する。
バイパス通路96は、機械式油圧ポンプ91の下流側にて油圧通路97と接続する。バイパス通路96および油圧通路97の接続箇所と電動ポンプ10との間には、逆止弁94が設けられる。逆止弁94は、バイパス通路96の油圧が油圧通路97の油圧に打ち勝ったときに開弁する。
電動ポンプ10のポンプ部12は、内接式ギアポンプであって、ハウジング20、インナーロータ40、アウターロータ45等から構成される。
第1ハウジング21には、吸入口23および吐出口24が形成されている。吸入口23は、図3における紙面手前側に形成されており、吐出口24は、図3における紙面奥側に形成される。第1ハウジング21の第2ハウジング31と接触する面には、シャフト70と対応する位置に凹部26が形成されている。この凹部26にシャフト70の一方の端部が収容される。なお、第1ハウジング21とシャフト70とは接触しておらず、シャフト70の回転は、第1ハウジング21によって規制されない。
インナーロータ40には、軸方向に垂直な2つの平面部42を有するシャフト孔41が中心に形成される。2つの平面部42は、略平行に形成される。2つの平面部42は、円弧面により接続される。シャフト孔41には後述するシャフト70の嵌合部71が嵌合することにより、インナーロータ40とシャフト70とが一体となって回転する。また、インナーロータ40の外周には、7つの外歯44が形成される。
ステータ50は、磁性材部51およびインシュレータ53を有する。磁性材部51は、磁性材料の薄板を積層されて形成されている。非磁性材料で形成されるインシュレータ53は、磁性材部51の軸方向における外側に設けられる。インシュレータ53には巻線が巻回される。この巻線への通電により、ステータ50の磁性材部51には回転磁界が形成される。
また、ロータ60の内壁67により形成される収容空間68には、第2ハウジング31の筒部32の先端が収容される。なお、ロータ60の内壁67と第2ハウジング31の筒部32との間には隙間が形成されており、内壁67と筒部32とは接触していない。
第1軸受部75は、ロータ60の径方向内側に形成された収容空間68に設けられ、シャフト70を回転可能に支持している。第1軸受部75は、内輪76、外輪77、および、ボール78からなるボールベアリングである。内輪76にはシャフト70が圧入される。また、第1軸受部75の外郭を構成する外輪77は、収容空間68に収容される第2ハウジング31の筒部32に圧入される。すなわち、第1軸受部75は、ロータ60の径方向内側に形成された空間に設けられている。ボール78は、保持器によって内輪76と外輪77との間に保持される。ボール78の中心Oは、第1軸受部75の軸方向における中心と略一致している。すなわち、第1軸受部75の軸方向における中心を示す仮想線L3(図3中において二点鎖線で示す)上にボール78の中心Oが位置している。
本形態では、第1軸受部75および第2ハウジング31の軸受孔35が、「軸受部」を構成している。
なお、本形態では、仮想線L1と仮想線L2との間の領域が「内部領域」に対応している。
なお、本形態では、第1軸受部75の内部すきま、すなわち内輪76および外輪77とボール78との径方向におけるクリアランスが「第1軸受部における径方向の軸の傾き量」に対応し、軸受孔35とシャフト70との径方向におけるクリアランスが「第2軸受部における径方向の軸の傾き量」に対応している。
ステータ50のインシュレータ53に巻回された巻線に通電されると、ステータ50の磁性材部51に回転磁界が形成される。形成された回転磁界により、ロータ60、シャフト70、および、インナーロータ40が一体となって回転する。また、インナーロータ40の回転に伴って、アウターロータ45が回転する。インナーロータ40およびアウターロータ45が回転すると、外歯44と内歯46の噛み合い量が連続的に変化し、インナーロータ40とアウターロータ45との間に形成される間隙部48の容積が連続的に変化する。これにより、間隙部48の容積が増加する領域へ吸入口23を経由してオイルが吸入され、間隙部48の容積が減少する領域から吐出口24を経由してオイルが吐出される。
上記実施形態では、第1軸受部の軸方向における中心は、ステータの磁性材部の軸方向における中心位置と略一致していた。他の実施形態では、第1軸受部の軸方向における中心は、図5、図6に示すように、ステータの磁性材部の軸方向における端部により規定される内部領域に位置していればよい。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図5に示す例では、第1軸受部75の軸方向における中心を示す仮想線L4は、ステータ50の軸方向における端部55の位置を示す仮想線L1と、端部56の位置を示す仮想線L2との間に位置している。また、図6に示す例では、第1軸受部75の軸方向における中心を示す仮想線L5は、第1軸受部75の軸方向における端部55の位置を仮想線L1と、端部56の位置を示す仮想線L2との間であって、仮想線L1に略一致する位置に位置している。このように構成しても、ステータにより形成される回転磁界の内部で軸受されているので、シャフトの傾きを抑制することができる。
さらにまた、上記実施形態では、軸方向におけるステータの長さとロータの長さとが略一致していたが、軸方向におけるステータの長さとロータの長さとは、異なっていていてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
Claims (4)
- 磁性材部を有し、巻線への通電により回転磁界を形成するステータと、
前記ステータの径方向内側に回転自在に配置され、前記ステータにより形成された回転磁界を受けて回転するロータと、
前記ロータと一体となって回転するシャフトと、
前記シャフトを回転可能に支持する少なくとも1つの軸受部と、
吸入口および吐出口が形成されるハウジングを有し、前記シャフトの回転により流体を前記吸入口から吸入して前記吐出口から吐出するポンプ部と、
を備え、
少なくとも1つの前記軸受部の軸方向における中心は、前記ステータの前記磁性材部の軸方向における両端により規定される内部領域の内側に位置し、
少なくとも1つの前記軸受部の軸方向における中心は、前記ステータの軸方向における中心と一致することを特徴とする電動ポンプ。 - 磁性材部を有し、巻線への通電により回転磁界を形成するステータと、
前記ステータの径方向内側に回転自在に配置され、前記ステータにより形成された回転磁界を受けて回転するロータと、
前記ロータと一体となって回転するシャフトと、
前記シャフトを回転可能に支持する少なくとも1つの軸受部と、
吸入口および吐出口が形成されるハウジングを有し、前記シャフトの回転により流体を前記吸入口から吸入して前記吐出口から吐出するポンプ部と、
を備え、
少なくとも1つの前記軸受部の軸方向における中心は、前記ステータの前記磁性材部の軸方向における両端により規定される内部領域の内側に位置し、
前記軸受部は、第1軸受部および第2軸受部を有し、
前記第1軸受部の軸方向における中心は、前記内部領域の内側に位置し、
前記第2軸受部の軸方向における中心は、前記内部領域の外側に位置し、
前記第1軸受部の軸方向における中心は、前記ステータの前記磁性材部の軸方向における中心と一致することを特徴とする電動ポンプ。 - 前記第2軸受部における径方向のクリアランスは、前記第1軸受部における径方向の軸の傾き量よりも小さくなる様にしていることを特徴とする請求項2に記載の電動ポンプ。
- 前記ポンプ部は、外周に外歯が形成され、前記シャフトと一体となって回転するインナーロータ、および、前記外歯に噛み合わされる内歯が内周に形成されたアウターロータを有し、
前記ハウジングは、前記インナーロータおよび前記アウターロータを回転可能に収容することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動ポンプ。
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