JP5239820B2 - ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ装置に関する。

この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、高温部である制御ユニットが、モータの回転軸方向においてモータとポンプとに挟まれた位置に配置されているものが開示されている。
特開平１１−２９４３４５号公報

上記従来技術においては、制御ユニットのモータの回転軸方向は、モータとポンプとにより外部からの熱を遮断されるが、制御ユニットの外周は外部からの熱を遮断する部材がなく、高温部である制御ユニットを効率良く冷却することができないおそれがあった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、高温部を効率良く冷却することができるポンプ装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明においては、モータとポンプとの間に、回転軸方向に並んで回転軸周りに配置された高温部と、高温部の外周を覆う冷却手段とを設け、ポンプは、モータの回転軸と一体に回転するギヤと、ギヤを収容するギヤスリーブと、ギヤおよびギヤスリーブを収容するポンプアダプタと、を有し、変速機内を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラを設け、高温部は、潤滑油が流入するオイルクーラ内の潤滑油室であって、冷却手段は、潤滑油室の外周に設けた冷却水が流入する冷却水室であって、ポンプアダプタとギヤスリーブに、変速機内からオイルクーラの潤滑油室へ潤滑油が流入する流入油路と、オイルクーラの潤滑油室から変速機内へ潤滑油が流出する流出油路と、を形成した。

よって、高温部を効率良く冷却することができる。

以下、本発明のポンプ装置を実現する最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。

［実施例１］
実施例１のポンプ装置１の構成について説明する。

〔ポンプ装置の構成〕
図１，２は、実施例１のポンプ装置１の構成を示す図である。図１（ａ）は、ポンプ装置１の側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のA-A断面図、図２は図１の断面図である。
ポンプ装置１は、回転駆動するモータ２と、モータ２により回転軸２１を介して駆動されるポンプ４と、モータ２とポンプ４との間に配置されるオイルクーラ３とを有している。

（モータの構成）
モータ２は、モータケース２０に固定されるステータ２２と、回転軸２１と一体に回転するロータ２３とを有している。
モータケース２０は有底カップ状に形成され、モータケース２０の開口部には大径部２０ａが形成されている。モータハウジング２４も有底カップ状に形成され、外周には小径部２４ａが形成されている。モータケース２０の大径部２ａと、モータハウジング２４の小径部２４ａとが嵌合してできる内部空間内にステータ２２とロータ２３が収容されている。

モータケース２０の底部には、回転軸２１の端部を支持する第１軸受２７が嵌合されている。またモータハウジング２４の底部には、底から順に第２軸受け２５嵌合し、シール２６が挿入され、プレート６２がネジ６１によりモータハウジング２４に固定されている。
モータケース２０とモータハウジング２４はネジ６０により、オイルクーラ３の側面に固定されている。

（オイルクーラの構成）
オイルクーラ３は、中心部を軸方向に貫通する中空部３２と、中空部３２の外周に形成した潤滑油室３１と、潤滑油室３１の外周に形成した冷却水室３０とを有している。

中空部３２には、モータ２の回転軸２１が貫通している。潤滑油室３１と冷却水室３０とは隔壁３３を介して熱交換が行われるように形成されている。
冷却水室３０には、冷却水室３０内に冷却水を供給する供給水路３０ａと、冷却水室３０内の冷却水を排出する排出水路３０ｂとを有している。

（ポンプの構成）
ポンプ４は、モータ２の回転軸２１の端部に一体回転するように取り付けられたギヤ４１と、ギヤ４１を収容するギヤスリーブ４０と、吸入ポート４６、吐出ポート４７や各種油路が形成されたポンプアダプタ４２とを有している。

ギヤスリーブ４０は、第３軸受４３が嵌合される軸受孔４０ｂと、ギヤ４１が収容されるギヤ収容孔４０ｃとが形成されている。第３軸受４３は回転軸２１を支持し、ギヤ４１は回転軸２１と一体に回転するように接続されている。

ポンプアダプタ４２は、有底カップ状に形成され、この底部に吸入ポート４６と吐出ポート４７が形成されている。ギヤスリーブ４０の外周には小径部４０ａが形成されており、この小径部４０ａがポンプアダプタ４２の開口部４２ａに挿入されている。小径部４０ａの外周にはシール６３が設けられている。

ポンプアダプタ４２には、ポンプアダプタ４２の外部と吸入ポート４６とを連通する吸入油路４４と、また吐出ポート４７とポンプアダプタ４２の外部とを連通する吐出油路４５とが形成されている。また、ポンプアダプタ４２およびギヤスリーブ４０には、ポンプアダプタ４２の外部とオイルポンプの潤滑油室３１とを連通する流入油路５０と、潤滑油室３１と後述するオイルストレーナ７のオイルストレーナケース７１内部とを連通する貫通油路５１とが形成されている。貫通油路５１は、ギヤ４１の外周側を通る。更に、ポンプアダプタ４２には、オイルストレーナ７のフィルタカートリッジ７０内部とポンプアダプタ４２の外部とを連通する流出油路５４が形成されている。
ポンプアダプタ４２とギヤスリーブ４０とはネジ６４により、オールクーラ３の側面に固定されている。

（オイルストレーナの構成）
オイルストレーナ７は、フィルタカートリッジ７０と、フィルタカートリッジ７０を内部に収容するオイルストレーナケース７１とから形成されている。

フィルタカートリッジ７０の外周側と内周側との間には網状のフィルタ７０ａが設けられている。ポンプアダプタ４２は、ギヤスリーブ４０が挿入される反対側端面に凸部４２ｂが形成されており、この凸部４２ｂにフィルタカートリッジ７０の内周が嵌められている。
オイルストレーナケース７１は有底カップ状に形成されており、内部にフィルタカートリッジ７０を収容して、ネジ６５によりポンプアダプタ４２の側面に固定されている。

〔ポンプ装置による制御油圧および潤滑油の供給〕
実施例１のポンプ装置１は、変速機のクラッチ、ブレーキの制御圧油、および変速機のクラッチ、ブレーキ、回転要素の潤滑油を供給する装置である。

モータ２が作動して回転軸２１が回転駆動されると、回転軸２１の端部に接続されたギヤ４１が回転して、変速機のオイルタンクに貯留された油を吸入する。オイルタンクに貯留された油は吸入油路４４を介して吸入ポート４６に吸入され、ギヤ４１により圧縮される。圧縮された油は吐出ポート４７より吐出油路４５を介して変速機内のサブバルブ、メインコントロールバルブに供給され、サブバルブ、メインコントロールバルブで調圧された圧油によってクラッチやブレーキが制御される。

またサブバルブ、メインコントロールバルブにおける調圧時にオイルパンにドレインされ、またクラッチやブレーキからオイルパンにドレインされた油は、流入油路５０を通ってオイルクーラ３の潤滑油室３１に流入する。潤滑油室３１と冷却水室３０との間で熱交換が行われ油を冷却する。冷却された油は貫通油路５１を通ってオイルストレーナ７のオイルストレーナケース７１の内周とフィルタカートリッジ７０の外周との間に流入する。油がフィルタカートリッジ７０の内周側に流入するときに、フィルタ７０ａにより油内のゴミ等が濾される。濾された油は流出油路５４を通って変速機内に供給され、クラッチ、ブレーキ、回転要素の冷却を行う。

〔作用〕
実施例１のポンプ装置１の作用について説明する。
高温部をモータとポンプとの間に、モータ回転軸方向に並んで回転軸周りに配置することにより、高温部の回転軸方向はモータとポンプが外部からの熱を遮断される。しかしながら高温部の外周は外部からの熱を遮断する手段がない場合には、高温部を効率良く冷却をすることができない。

そこで実施例１のポンプ装置１では、モータ２とポンプ４との間に、モータ２の回転軸２１方向に並んで回転軸２１周りにオイルクーラ３の高温部（潤滑油室３１）を配置し、高温部（潤滑油室３１）の外周を冷却手段（冷却水室３０）で覆うようにした。
この構成により、高温部（潤滑油室３１）の外周も外部からの熱を遮断することができ、高温部を効率良く冷却することができる。

また実施例１のポンプ装置１では、ポンプアダプタ４２とギヤスリーブ４０に、変速機内からオイルクーラ３の潤滑油室３１へ潤滑油が流入する流入油路５０と、潤滑油室３１から変速機内へ潤滑油が流出する貫通油路５１、流出油路５４を形成した。
この構成により、変速機とオイルクーラ３間の潤滑油の流入出を容易にすることができる。また、オイルクーラ３により潤滑油の温度が低下するため、油圧性能が安定し、潤滑油の劣化を抑制することができる。また、貫通油路５１がギヤスリーブ４０を通るため、ギヤ４１の冷却を行うことができる。

また実施例１のポンプ装置１では、ポンプアダプタ４２に、ポンプ４の吸入側に接続する吸入油路４４と、ポンプ４の吐出側に接続する吐出油路４５とを形成した。
この構成により、流入油路５０、貫通油路５１、流出油路５４、吸入油路４４、吐出油路４５をポンプアダプタ４２にまとめて構成することができるため、油路系をコンパクトに収めることができる。

また実施例１のポンプ装置１では、オイルクーラ３をモータ２とギヤ４１に近接して配置した。
この構成により、駆動時に発熱するモータ２とギヤ４１に対して、モータ２やギヤ４１内部に冷却手段を設けることなく、モータ２とギヤ４１を冷却することが可能となるため、モータ２やギヤ４１の構成を大きく変更することがなく、またモータ２、ギヤ４１の製品寿命を高めることができる。

また実施例１のポンプ装置１では、ギヤ４１の外周側に貫通油路５１を配置した。
この構成により、貫通油路５１を通る潤滑油によりギヤ４１を冷却することができるため、ギヤ４１の熱膨張を抑制しギヤ同士のかじりや、焼きつきを防止することができる。

また実施例１のポンプ装置１においては、オイルクーラ３の冷却水室３０を、モータ２とギヤ４１に接して配置した。
この構成により、モータ２とギヤ４１を冷却することができるため、モータ２の熱影響、ギヤ４１のかじりや、焼きつきを防止することができる。

〔効果〕
実施例１のポンプ装置１の効果を以下に列記する。

（１）回転駆動するモータ２と、モータ２により回転軸２１を介して駆動されるポンプ４と、モータ２とポンプ４との間に、回転軸２１方向に並んで回転軸２１周りに配置された潤滑油室３１（高温部）と、潤滑油室３１（高温部）の外周を覆う冷却水室３０（冷却手段）と、を設けた。
よって、潤滑油室３１（高温部）の外周も外部からの熱を遮断することができ、潤滑油室３１を効率良く冷却することができる。

（２）ポンプ４は、モータ２の回転軸２１と一体に回転するギヤ４１と、ギヤ４１を収容するギヤスリーブ４０と、ギヤ４１およびギヤスリーブ４０を収容するポンプアダプタ４２とを有し、変速機内を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラ３を設け、高温部は、潤滑油が流入するオイルクーラ３内の潤滑油室３１であって、冷却手段は、潤滑油室３１の外周に設けた冷却水が流入する冷却水室３０であって、ポンプアダプタ４２とギヤスリーブ４０に、変速機内からオイルクーラ３の潤滑油室３１へ潤滑油が流入する流入油路５０と、オイルクーラ３の潤滑油室３１から変速機内へ潤滑油が流出する貫通油路５１、流出油路５４とを形成した。
よって、変速機とオイルクーラ３間の潤滑油の流入出を容易にすることができる。また、オイルクーラ３により潤滑油の温度が低下するため、油圧性能が安定し、潤滑油の劣化を抑制することができる。また、貫通油路５１がギヤスリーブ４０を通るため、ギヤ４１の冷却を行うことができる。

（３）ポンプアダプタ４２に、ポンプ４の吸入側に接続する吸入油路４４と、ポンプ４の吐出側に接続する吐出油路４５とを形成した。
よって、流入油路５０、貫通油路５１、流出油路５４、吸入油路４４、吐出油路４５をポンプアダプタ４２にまとめて構成することができるため、油路系をコンパクトに収めることができる。

（４）オイルクーラ３を、モータ２とギヤ４１に近接して配置した。
よって、駆動時に発熱するモータ２とギヤ４１に対して、モータ２やギヤ４１内部に冷却手段を設けることなく、モータ２とギヤ４１を冷却することが可能となるため、モータ２やギヤ４１の構成を大きく変更することがなく、またモータ２、ギヤ４１の製品寿命を高めることができる。

（５）ギヤ４１の外周側に貫通油路５１を配置した。
よって、貫通油路５１を通る潤滑油によりギヤ４１を冷却することができるため、ギヤ４１の熱膨張を抑制しギヤ同士のかじりや、焼きつきを防止することができる。

（６）冷却水室３０を、モータ２とギヤ４１に接して配置した。
よって、モータ２とギヤ４１を冷却することができるため、モータ２の熱影響、ギヤ４１のかじりや、焼きつきを防止することができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

実施例１のポンプ装置１は変速機のクラッチ、ブレーキの制御圧油を供給する装置であったが、他の用途でも良く、例えばパワーステアリング装置に圧油を供給する装置であっても良いし、ブレーキ装置のブレーキ液をリザーバからリザーバタンクへ還流するための装置であっても良い。

また実施例１のポンプ装置１では、高温部がオイルクーラ３の潤滑油室３１であったが他の部材でも良く、例えばモータを駆動制御する電子ユニット等でも良い。

なお、潤滑油室３１は本発明の高温部に相当し、冷却水室３０は本発明の冷却手段に相当し、貫通油路５１、流出油路５４は本発明の流出油路に相当する。

実施例１のポンプ装置の側面図および断面図である。 実施例１のポンプ装置の断面図である。

符号の説明

１ ポンプ装置
２ モータ
３ オイルクーラ
４ ポンプ
２１ 回転軸
３０ 冷却水室
３１ 潤滑油室
４０ ギヤスリーブ
４１ ギヤ
４２ ポンプアダプタ
４４ 吸入油路
４５ 吐出油路
５０ 流入油路
５１ 貫通油路
５４ 流出油路

Claims (5)

1. 回転駆動するモータと、
   前記モータにより回転軸を介して駆動されるポンプと、
   前記モータと前記ポンプとの間に、前記回転軸方向に並んで回転軸周りに配置された高温部と、
   前記高温部の外周を覆う冷却手段と、
   を設け、
   前記ポンプは、前記モータの回転軸と一体に回転するギヤと、前記ギヤを収容するギヤスリーブと、前記ギヤおよび前記ギヤスリーブを収容するポンプアダプタと、を有し、
   変速機内を潤滑する潤滑油を冷却するオイルクーラを設け、
   前記高温部は、前記潤滑油が流入する前記オイルクーラ内の潤滑油室であって、
   前記冷却手段は、前記潤滑油室の外周に設けた冷却水が流入する冷却水室であって、
   前記ポンプアダプタと前記ギヤスリーブに、前記変速機内から前記オイルクーラの前記潤滑油室へ前記潤滑油が流入する流入油路と、前記オイルクーラの前記潤滑油室から前記変速機内へ前記潤滑油が流出する流出油路と、を形成したことを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項1に記載のポンプ装置において、
   前記ポンプアダプタに、前記ポンプの吸入側に接続する吸入油路と、前記ポンプの吐出側に接続する吐出油路と、を形成したことを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項1または請求項2に記載のポンプ装置において、
   前記オイルクーラを、前記モータと前記ギヤに近接して配置したことを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のポンプ装置において、
   前記ギヤの外周側に前記流出油路を配置したことを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のポンプ装置において、
   前記冷却水室を、前記モータと前記ギヤに接して配置したことを特徴とするポンプ装置。

Images