JP6926756B2

JP6926756B2 - 電動ポンプ

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Publication number: JP6926756B2
Application number: JP2017137751A
Authority: JP
Inventors: 寿英渡邉
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2021-08-25
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: JP2019019732A

Description

本発明は、電動ポンプに関する。

下記特許文献１には、電動ウォータポンプ（電動ポンプ）を備えた冷却水循環装置が開示されている。この文献に記載された冷却水循環装置は、冷却水の流路を切替えるための電磁切替弁を備えており、この電磁切替弁が作動されることで、電動ウォータポンプから圧送された冷却水の流路が切替えられるようになっている

特開２０１４−９６６８号公報

ところで、冷却水循環装置等の電動ウォータポンプを有する装置の組立作業の容易化や構成部品の点数を削減するという観点では、電動ウォータポンプと切替弁等の切替部とが一体に設けられていることが望ましい場合が考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、切替部を有する電動ポンプを得ることが目的である。

請求項１記載の電動ポンプは、作動されることでロータが回転されるモータ部と、液体が流入する複数の流入部と、前記流入部から流入した液体が流出する流出部と、前記流出部と複数の前記流入部との間に設けられ、前記ロータと一体回転することで流体を圧送する流体圧送部と、前記ロータが回転されることで、一の前記流入部と前記流出部との間の流路と他の前記流入部と前記流出部との間の流路とが選択的に切替えられる切替部と、を備え、前記切替部は、複数の前記流入部と前記流出部との間に設けられたバルブとされ、前記バルブが前記ロータの回転に伴って該ロータの軸方向に往復移動されながら該ロータの周方向へ回転変位されて、一の前記流入部と前記流出部との間の流路と他の前記流入部と前記流出部との間の流路とが選択的に切替えられる。

請求項１記載の電動ポンプによれば、モータ部が作動されることでロータが回転される。ここで、請求項１記載の発明では、ロータが回転されることで一の流入部と流出部との間の流路と他の流入部と流出部との間の流路とが選択的に切替えられる切替部を備えている。これにより、一の流入部から吸入した液体を液体圧送部を介して流出部から流出させることができ、また他の流入部から吸入した液体を液体圧送部を介して流出部から流出させることができる。このように、請求項１記載の本発明では、切替部を有する電動ポンプを得ることができる。

また、請求項１記載の電動ポンプによれば、バルブが、ロータの回転に伴って当該ロータの軸方向に往復移動される。これにより、一の流入部と流出部との間の流路と他の流入部と流出部との間の流路とを選択的に切替えられることができる。

請求項２記載の電動ポンプは、請求項１記載の電動ポンプにおいて、他の前記流入部と前記流出部との間の流路が遮断されている状態で、前記ロータが一方側へ回転されることで、一の前記流入部から流入した液体が前記流体圧送部で圧送されて前記流出部から流出し、一の前記流入部と前記流出部との間の流路が遮断されている状態で、前記ロータが前記一方側へ回転されることで、他の前記流入部から流入した液体が前記流体圧送部で圧送されて前記流出部から流出する。

請求項２記載の電動ポンプによれば、一の流入部から流入した液体及び他の流入部から流入した流体を単一の液体圧送部によって圧送させて流出部から流出させることができる。

本実施形態の電動ポンプを示す斜視図である。本実施形態の電動ポンプを示す平面図である。図２に示された３−３線に沿って切断した電動ポンプの断面を示す断面図である。電動ポンプの切替部を分解して示す分解斜視図である。係合突起の外形を径方向内側から見た模式図である。一対のベアリングバルブが設けられた部分を拡大して示す拡大断面図であり、一対のベアリングバルブが軸方向のほぼ同じ位置に位置している状態を示している。一対のベアリングバルブが設けられた部分を拡大して示す拡大断面図であり、一方のベアリングバルブが他方のベアリングバルブに対して軸方向に移動した状態を示している。シャフトにおけるウォーム部の端部及び一対のベアリングバルブを拡大して示す拡大断面図である。バルブに形成された取込溝を流れる冷却水を説明するための説明図である。シャフトが逆方向へ回転される前の状態のベアリングバルブ等を示す拡大断面図である。シャフトが逆方向へ回転され始めた際のベアリングバルブ等を示す拡大断面図である。ガイドバルブを示す斜視図である。（Ａ）はガイドバルブを軸方向一方側から見た平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示された１３Ｂ−１３Ｂ線に沿って切断したガイドバルブの断面を示す断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）とは反対側のガイドバルブの断面を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）に示された１３Ｄ−１３Ｄ線に沿って切断したガイドバルブの断面を示す断面図であり、（Ｅ）は（Ｄ）とは反対側のガイドバルブの断面を示す断面図である。ガイドバルブに設けられたガイド溝を模式的に示す模式図である。切替部を示す側断面図であり、シャフトが一方側へ回転されることで、第１入口管から流入した冷却水が出口管から流出している状態を示している。切替部を示す側断面図であり、図１５に示された状態からシャフトが停止された後に、当該シャフトが他方側へ回転され始めた際の状態を示している。切替部を示す側断面図であり、図１６に示された状態からバルブが軸方向他方側へ移動されてシャフトが停止された状態を示している。切替部を示す側断面図であり、図１７に示された状態からシャフトが一方側へ回転され始めた際の状態を示している。切替部を示す側断面図であり、図１７に示された状態からバルブが軸方向一方側へ移動されてバルブによる流路の切替えが完了した状態を示している。本実施形態の電動ポンプを備えた冷却水回路を模式的に示す模式図であり、本実施形態の電動ポンプが作動している状態を示している。本実施形態の電動ポンプを備えた冷却水回路を模式的に示す模式図であり、図２０に示された状態から流路が切替えられた状態で本実施形態の電動ポンプが作動している状態を示している。

図１〜図１９を用いて、本発明の実施形態に係る電動ポンプについて説明する。なお、図中に適宜示す矢印Ｚ方向、矢印Ｒ方向及び矢印Ｃ方向は、ロータの回転軸方向一方側、回転径方向一方側及び回転周方向一方側をそれぞれ示すものとする。また以下、単に軸方向、径方向、周方向を示す場合は、特に断りのない限り、ロータの回転軸方向、回転径方向、回転周方向を示すものとする。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の電動ポンプ１０は、車両のエンジンや熱交換器等の内部に冷却水（液体）を圧送するためのウォータポンプである。具体的には、図３に示されるように、電動ポンプ１０は、流入した冷却水の圧力が高められるポンプ室１２の外郭を形成するポンプハウジング１４と、インペラ１６を回転させることによりポンプ室１２に流入した冷却水を圧送させるロータ１８と、を備えている。また、電動ポンプ１０は、回転磁界を発生させることによってロータ１８を回転させるステータ２０と、このステータ２０等を支持するモータハウジング２２と、を備えている。さらに、電動ポンプ１０は、ステータ２０への通電を制御するための回路装置２４を備えている。また、電動ポンプ１０は、ポンプハウジング１４に取付けられていると共に流路を切替える切替部２６を備えたケーシングバルブ２８を備えている。

ポンプハウジング１４は、ケーシングバルブ２８が接続される接続管３０及び冷却水が流出する流出部としての出口管３２（図１参照）と、略蝸牛状（略渦巻状）に形成されていると共に後述するインペラ１６が内部に配置されるポンプ室１２の外郭を形成するポンプ室形成部３４と、を備えている。接続管３０は、ポンプ室形成部３４の軸心部から軸方向一方側へ延出されており、図２に示されるように、出口管３２は、ポンプ室形成部３４の外周部から径方向外側へ延出されている。図３に示されるように、以上説明したポンプハウジング１４の外周部が、後述するモータハウジング２２に接合されることで、ポンプハウジング１４がモータハウジング２２に固定されている。

モータハウジング２２は、軸方向一方側にロータ１８が配置されるロータ収容凹部３６が形成されていると共に軸方向他方側にステータ２０が配置されるステータ収容凹部３８が形成された一体成型品である。ロータ収容凹部３６の底の軸心部には、軸方向一方側へ向けて突出する支軸部４０が立設されている。この支軸部４０には、後述するロータ１８が回転可能に支持されている。また、ステータ収容凹部３８は、ロータ収容凹部３６の径方向外側に形成された環状の空間であり、このステータ収容凹部３８内にステータ２０が配置されることで、ステータ２０とロータ１８とが径方向に対向して配置されている。

モータ部の一部を構成するロータ１８は、流体圧送部としてのインペラ１６と一体に構成されることにより当該インペラ１６と一体回転可能とされている。このロータ１８は、厚肉円筒状に形成されたロータマグネット支持部４２を備えており、ロータマグネット支持部４２には、ロータマグネット４４が固定されている。また、ロータマグネット支持部４２の内周部には、シャフト支軸部４０が挿入されている。これにより、ロータ１８が支軸部４０まわりに回転することが可能となっている。

モータ部の他の一部を構成するステータ２０は、環状に形成されたステータコア４８と、導電性の巻線５０と、を主要な要素として構成されている。ステータコア４８には、径方向外側に向けて延びると共に巻線５０が巻回される複数のティース部４８Ａが形成されている。そして、巻線５０がそれぞれのティース部４８Ａに巻回されることによって、当該ティース部４８Ａに沿ってコイル５０Ａが形成されている。さらに、コイル５０Ａを形成した巻線５０の端末部は、後述する回路基板５４に接続されている。なお、ステータ２０は、ステータホルダに取付けられている。

回路装置２４は、径方向に延在する円盤状に形成された回路基板５４と、この回路基板５４に取付けられた複数の回路素子５６と、を主要な要素として構成されている。また、回路基板５４は、回路基板支持部材５２に固定されている。なお、回路装置２４は、モータハウジング２２に取付けられたカバー部材５７に覆われている。

次に、本実施形態の要部のケーシングバルブ２８及び切替部２６の構成について説明する。

図３及び図４に示されるように、ケーシングバルブ２８は、内部に冷却水が流れる流路を有する略Ｔ字状（略十字状）に形成されている。具体的には、ケーシングバルブ２８は、筒状に形成されていると共に軸方向他方側の端部がポンプハウジング１４の接続管３０に接続される中央筒状部５８と、中央筒状部５８において接続管３０に接続される側とは反対に接続された流入部としての第１流入管６０及び第２流入管６２と、を備えている。中央筒状部５８の軸方向一方側の端部には、後述するシャフト６８が支持されている。また、第１流入管６０及び第２流入管６２は、中央筒状部５８に対して直交しており、第１流入管６０と第２流入管６２とは、同軸上（同一直線上に）配置されている。なお、中央筒状部５８はポンプハウジング１４と一体的に形成（一体成形）されていてもよい。

切替部２６は、ケーシングバルブ２８の第１流入管６０から流入した冷却水をポンプハウジング１４側へ流すか、或いは、ケーシングバルブ２８の第２流入管６２から流入した冷却水をポンプハウジング１４側へ流すかを選択的に切り替えるために作動される。具体的には、切替部２６は、ケーシングバルブ２８に固定される一対のシールバルブ６４と、シールバルブ６４内に配置されたバルブ６６と、ロータ１８と共に回転する回転軸としてのシャフト６８と、バルブ６６内に配置されていると共にシャフト６８に係合された一対のベアリングバルブ７０、７２と、バルブ６６をガイドするガイドバルブ８４と、を含んで構成されている。

一対のシールバルブ６４は、ケーシングバルブ２８の中央筒状部５８内において第１流入管６０及び第２流入管６２が接続された部分にそれぞれ配置されており、この一対のシールバルブ６４には、第１流入管６０又は第２流入管６２と連通される略矩形状の連通孔６４Ａが形成されている。

バルブ６６は、内部に冷却水が流入する筒状に形成されている。このバルブ６６の軸方向一方側の部分は、後述する一対のベアリングバルブ７０、７２が内部に配置されるベアリングバルブ配置部６６Ａとされている。なお、詳細は後述するが、一方のベアリングバルブ７０は、ベアリングバルブ配置部６６Ａ内における軸方向一方側の部分に保持されており、他方のベアリングバルブ７２は、ベアリングバルブ配置部６６Ａ内において軸方向に移動可能となっている。また、ベアリングバルブ配置部６６Ａにおける軸方向一方側の端部には、後述するシャフト６８が挿入されるシャフト挿入孔６６Ｂが形成されている。また、シャフト挿入孔６６Ｂの周縁部及びベアリングバルブ配置部６６Ａの基端側（シャフト挿入孔６６Ｂが形成された側とは反対側）には、冷却水をベアリングバルブ配置部６６Ａ内に取り込むための取込溝６６Ｃ及び取込孔６６Ｊがそれぞれ形成されている。また、バルブ６６においてベアリングバルブ配置部６６Ａよりも軸方向他方側の部分は、バルブ本体部６６Ｄとされている。バルブ本体部６６Ｄの外周部には、後述するガイドバルブ８４に設けられたガイド溝９０に係合する一対の係合突起６６Ｅが形成されており、この一対の係合突起６６Ｅは、周方向に沿って略等間隔に配置（周方向に略１８０°の間隔をあけて配置）されている。

ここで、図５には、係合突起６６Ｅを径方向内側（バルブ本体部６６Ｄの内側）から見た模式図が示されている。この図に示されるように、係合突起６６Ｅにおける周方向一方側（矢印Ｃ方向側）の部分は、周方向一方側に向かうにつれて次第に窄まる形状に形成されている。なお、係合突起６６Ｅの周方向一方側の部分における軸方向一方側の面は、軸方向一方側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜された第１傾斜面Ｓ１とされている。また、係合突起６６Ｅにおける周方向一方側の部分における軸方向他方側の面は、軸方向他方側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜された第２傾斜面Ｓ２とされている。また、係合突起６６Ｅの軸方向一方側の面及び他方側の面は、周方向及び径方向と略平行に延在する第１軸方向端面Ｓ３及び第２軸方向端面Ｓ４とされている。さらに、係合突起６６Ｅの周方向他方側の面は、周方向及び軸方向と略平行に延在する周方向端面Ｓ５とされている。

図３及び図４に示されるように、バルブ本体部６６Ｄには、第１流入管６０又は第２流入管６２と連通される連通孔６６Ｆが形成されている。そして、この連通孔６６Ｆと第１流入管６０とが連通された状態では、第１流入管６０から流入した冷却水はバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じてポンプハウジング１４のポンプ室１２内へ流れる。また、連通孔６６Ｆと第１流入管６０とが連通された状態では、一方のシールバルブ６４に形成された連通孔６４Ａはバルブ６６のバルブ本体部６６Ｄの一部によって閉止される。そのため、第２流入管６２からポンプハウジング１４側への冷却水の流れは遮断される。一方、連通孔６６Ｆと第２流入管６２とが連通された状態では、第２流入管６２から流入した冷却水はバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じてポンプハウジング１４のポンプ室１２内へ流れる。また、連通孔６６Ｆと第２流入管６２とが連通された状態では、他方のシールバルブ６４に形成された連通孔６４Ａはバルブ６６のバルブ本体部６６Ｄの一部によって閉止される。そのため、第１流入管６０からポンプハウジング１４側への冷却水の流れは遮断される。

シャフト６８は、ロータ１８と同軸上に配置された棒状に形成されており、このシャフト６８の軸方向他方側の端部６８Ａはロータ１８に固定されている。これにより、シャフト６８がロータ１８と一体に回転するようになっている。また、シャフト６８の軸方向一方側の端部６８Ｂは、ケーシングバルブ２８の中央筒状部５８の軸方向一方側の端部に固定されたベアリングシャフト６８及びベアリングシャフト６８に支持されたキャップシャフト７８を介して回転可能に支持されている。なお、キャップシャフト７８は、シャフト６８の軸方向一方側の端部６８Ｂに圧入等により固定されている。

また、シャフト６８の軸方向一方側の部分には、右ネジ状のウォーム部６８Ｃが軸方向に沿って形成されている。このウォーム部６８Ｃに後述する一対のベアリングバルブ７０、７２が係合された状態で、シャフト６８が回転することで、ベアリングバルブ７０、７２と共にバルブ６６を軸方向へ移動させることが可能となっている。また、ウォーム部６８Ｃの軸方向一方側は、軸方向他方側に向かうにつれて一対のベアリングバルブ７０、７２と係合する部分が低い不安定ウォーム部６８Ｅとなっている。そして、一対のベアリングバルブ７０、７２と係合する部分が無くなった部分は、ウォーム部６８Ｃの外径よりも細径のストレート部６８Ｄとされている。

移動部としての一対のベアリングバルブ７０、７２は、径方向内側の部分にシャフト６８のウォーム部６８Ｃと係合する係合部７０Ａ、７２Ａが形成されたブロック状に形成されている。また、本実施形態では、一方のベアリングバルブ７０と他方のベアリングバルブ７２とが、周方向に略等間隔に配置（周方向に略１８０°の間隔をあけて配置）されている。なお、本実施形態では、一対のベアリングバルブ７０、７２を設けているが、３つ以上のベアリングバルブを設けた構成としてもよい。

図６に示されるように、一方のベアリングバルブ７０は、バルブ６６のベアリングバルブ配置部６６Ａ内における軸方向一方側の部分に形成されたベアリングバルブ係合凹部６６Ｇに係合されている。これにより、一方のベアリングバルブ７０のバルブ６６に対する軸方向へ移動が規制されている。また、図６及び図７に示されるように、他方のベアリングバルブ７２は、ベアリングバルブ配置部６６Ａ内に形成されたベアリングバルブ係合凹部６６Ｈに係合されている。また、ベアリングバルブ係合凹部６６Ｈの内部の軸方向への寸法は他方のベアリングバルブ７２の軸方向への寸法よりも大きな寸法に設定されている。これにより、他方のベアリングバルブ７２は、ベアリングバルブ係合凹部６６Ｈの軸方向一方側の端部６６Ｈ１と軸方向他方側の端部６６Ｈ２との間において軸方向に移動可能となっている。すなわち、他方のベアリングバルブ７２のバルブ６６に対する軸方向へ移動が所定の範囲で許容されている。ここで、一対のベアリングバルブ７０、７２を周方向に略１８０°の間隔をあけて配置した場合においては、ベアリングバルブ７０の軸方向中心７０Ａとベアリングバルブ７２の軸方向中心７２Ａとの距離を（ウォーム部６８Ｃのピッチ）×（正の整数Ｎ＋１／２）を満たす寸法に設定することで、他方のベアリングバルブ７２とウォーム部６８Ｃとをスムーズに噛み合わせることができる。

また、本実施形態では、バルブ６６が、第１流入管６０から流入した冷却水のバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じたポンプハウジング１４のポンプ室１２内への流れが許容される位置に配置された状態（図１５に示された状態）又は第２流入管６２から流入した冷却水のバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じたポンプハウジング１４のポンプ室１２内への流れが許容される位置に配置された状態（図１９に示された状態）で、シャフト６８がロータ１８と共に一方側（矢印Ｃ方向側）へ回転されると、図８に示されるように、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８のストレート部６８Ｄと対向する部分に配置されて、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８に対して空転するようになっている。なお、本実施形態では、一対のベアリングバルブ７０、７２の軸方向への寸法よりもストレート部６８Ｄとウォーム部６８Ｃの一対のベアリングバルブ７０、７２と係合する部分が低くなっている不完全ウォーム部６８Ｅとを合わせた軸方向への寸法Ｈが大きく設定されていることにより、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８に対してスムーズに空転するようになっている。

また、図９に示されるように、本実施形態では、冷却水が取込孔６６Ｊ（図４参照）及び取込溝６６Ｃを介してベアリングバルブ配置部６６Ａ内に取り込まれる。これにより、図６に示された状態で、シャフト６８がロータ１８と共に他方側（矢印Ｃ方向とは反対側）へ回転された際に、シャフト６８のストレート部６８Ｄと対向する部分に配置された他方のベアリングバルブ７２が、シャフト６８のウォーム部６８Ｃに係合し易くなっている。

さらに、図１０に示されるように、本実施形態では、他方のベアリングバルブ７２の周方向他方側の面７２Ｂが軸方向に対して傾斜されている。詳述すると、他方のベアリングバルブ７２の周方向他方側の面７２Ｂは、径方向外側から見て軸方向他方側に向かうにつれて周方向一方側に傾斜されている（角度θ傾斜されている）。そのため、図１１に示されるように、シャフト６８が他方側（矢印Ｃとは反対方向側）へ回転されると、他方のベアリングバルブ７２が傾く。これにより、シャフト６８がロータ１８と共に他方側（矢印Ｃ方向とは反対側）へ回転された際に、シャフト６８のストレート部６８Ｄと対向する部分に配置された他方のベアリングバルブ７２が、シャフト６８のウォーム部６８Ｃに係合し易くなっている。なお、一方のベアリングバルブ７０も他方のベアリングバルブ７２と同様に構成されている。

図４及び図１２に示されるように、ガイドバルブ８４は、その内部に配置されたバルブ６６の軸方向への変位及び周方向への変位をガイドする部材である。本実施形態では、ガイドバルブ８４は、軸方向へ２分割された分割構造とされており、軸方向一方側に配置された第１ガイドバルブ構成部８６と軸方向他方側に配置された第２ガイドバルブ構成部８８とを含んで構成されている。なお、本実施形態のガイドバルブ８４は樹脂材料を用いて射出成型により形成されていると共に、後述するガイド溝９０がその内周部に形成されている。そのため、ガイドバルブ８４は、上記製造方法を考慮して軸方向への２分割構造とされているが、ガイドバルブ８４の製造方法によっては分割構造でなくてもよい。

図１２に示されるように、ガイドバルブ８４の軸方向一方側には、ケーシングバルブ２８の中央筒状部５８（図４参照）内に形成された図示しない被係合部に係合される一対の係合突起部８４Ａが形成されている。この一対の係合突起部８４Ａが、ケーシングバルブ２８の中央筒状部５８内に形成された被係合部に係合されることで、ガイドバルブ８４のケーシングバルブ２８に対する周方向への回転変位が規制されるようになっている。また、ガイドバルブ８４の軸方向一方側には、一対のシールバルブ６４（図４参照）がそれぞれ係合される一対のシールバルブ係合凹部８４Ｂが形成されている。

図１３（Ａ）〜（Ｅ）に示されるように、ガイドバルブ８４の内周部には、径方向内側が開放されていると共にバルブ６６の係合突起６６Ｅ（図４参照）が係合されるガイド溝９０が周方向に沿って形成されている。このガイド溝９０は、バルブ６６を軸方向へ変位させながら周方向へ回転変位させるためのものである。

図１４には、ガイド溝９０及びガイド溝９０に係合された係合突起６６Ｅを径方向内側から見た模式図が示されている。この図に示されるように、ガイド溝９０は、バルブ６６が軸方向一方側から他方側へ移動された後に再び軸方向一方側へ移動されることで当該バルブ６６が周方向他方側へ１８０°回転変位するように設定されている。

具体的には、図１５には、バルブ６６が、第１流入管６０から流入した冷却水のバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じたポンプハウジング１４のポンプ室１２内への流れが許容される位置に配置された状態が示されている。この図に示された状態をバルブ６６の周方向への回転変位の基準（０°）とすると、図１４に示されるように、バルブ６６が０°の位置に位置している状態では、バルブ６６の係合突起６６Ｅ（一方の係合突起６６Ｅ）が、ガイド溝９０の一部を構成する凹部９０Ａ内に配置されている。なお、図示は省略するが、他方の係合突起６６Ｅは、一方の係合突起６６Ｅが配置された凹部９０Ａに対して周方向へ１８０°オフセットして配置された凹部９０Ａ内に配置されている。この凹部９０Ａは軸方向他方側が開放された凹状に形成されている。そして、バルブ６６の係合突起６６Ｅが、凹部９０Ａ内に配置された状態では、係合突起６６Ｅの第１軸方向端面Ｓ３が、凹部９０Ａの底（軸方向一方側の底面）と離間している。これにより、ベアリングバルブ７０、７２によるバルブ６６の軸方向への移動が妨げられることが抑制されている。

また、ガイド溝９０は、凹部９０Ａに接続されていると共に軸方向他方側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜された第１傾斜部９０Ｂを備えている。この第１傾斜部９０Ｂにおける周方向一方側の端部は凹部９０Ａと軸方向にオーバーラップしている。そのため、バルブ６６が軸方向他方側へ向けて移動されると、当該バルブ６６の係合突起６６Ｅの第２傾斜面Ｓ２が第１傾斜部９０Ｂの軸方向他方側の面に当接する。そしてさらに、バルブ６６が軸方向他方側へ向けて移動されると、当該バルブ６６の係合突起６６Ｅが第１傾斜部９０Ｂに沿って周方向他方側へ移動される。すなわち、図１６に示されるように、バルブ６６が周方向他方側へ回転変位しながら軸方向他方側へ移動される。

また、図１４に示されるように、ガイド溝９０は、第１傾斜部９０Ｂの周方向他方側の端部に接続されたストッパ部９０Ｃを備えている。このストッパ部９０Ｃは、バルブ６６の係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４が当接することでバルブ６６の軸方向他方側への変位を規制するストッパ面Ｓ６を備えている。係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４がストッパ面Ｓ６に当接した状態では、図１７に示されるように、バルブ６６が周方向他方側へ略９０°回転変位されている。また、係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４がストッパ面Ｓ６に当接した状態では、当該係合突起６６Ｅの周方向端面Ｓ５とストッパ部９０Ｃにおける周方向他方側の面とが離間するようになっている。これにより、バルブ６６が軸方向他方側へ移動された際に、係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４とストッパ面Ｓ６とが確実に当接するようになっている。なお、本実施形態とは逆に、係合突起６６Ｅの周方向端面Ｓ５をストッパ面とし、第２軸方向端面Ｓ４とストッパ面Ｓ６とが離間するようにしてもよい。

また、図１４に示されるように、ガイド溝９０は、周方向一方側の端部がストッパ部９０Ｃ及び第１傾斜部９０Ｂの周方向他方側の端部に接続されていると共に軸方向一方側に向かうにつれて周方向他方側へ傾斜された第２傾斜部９０Ｄを備えている。そのため、係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４がストッパ面Ｓ６に当接した状態から、バルブ６６が軸方向一方側へ向けて移動されると、当該バルブ６６の係合突起６６Ｅの第１傾斜面Ｓ１が第２傾斜部９０Ｄの軸方向一方側の面に当接する。そしてさらに、バルブ６６が軸方向一方側へ向けて移動されると、当該バルブ６６の係合突起６６Ｅが第２傾斜部９０Ｄに沿って周方向他方側へ移動される。すなわち、図１８に示されるように、バルブ６６が周方向他方側へ回転変位しながら軸方向他方側へ移動される。ここで、図１４に示されるように、係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４がストッパ面Ｓ６に当接した状態から、バルブ６６が軸方向一方側へ移動され始めると、一点鎖線で示されるように、バルブ６６が周方向一方側へ若干回転される。すなわち、バルブ６６の係合突起６６Ｅが周方向一方側へ若干移動される。このバルブ６６の周方向一方側への若干の回転（係合突起６６Ｅの周方向一方側への若干の移動）を考慮して、本実施形態では、第１傾斜部９０Ｂの周方向他方側の端部と第２傾斜部９０Ｄの周方向一方側の端部とを軸方向へオーバーラップさせている。なお、バルブ６６の周方向一方側への若干の回転（係合突起６６Ｅの周方向一方側への若干の移動）は、シャフト６８の軸方向一方側への回転に伴うものである。

また、図１４に示されるように、第２傾斜部９０Ｄの周方向他方側の端部は、他方の凹部９０Ａに接続されている。そのため、バルブ６６が軸方向一方側へ向けて更に移動されると、第２傾斜部９０Ｄに沿って移動された係合突起６６Ｅが他方の凹部９０Ａ内に配置される。この状態では、図１９に示されるように、バルブ６６が、第２流入管６２から流入した冷却水のバルブ６６及びケーシングバルブ２８の中央筒状部５８を通じたポンプハウジング１４のポンプ室１２内への流れが許容される位置に配置されている。

なお、以上の説明においては、一方の凹部９０Ａと他方の凹部９０Ａとをつなぐ第１傾斜部９０Ｂ、ストッパ部９０Ｃ及び第２傾斜部９０Ｄについて説明したが、当該第１傾斜部９０Ｂ、ストッパ部９０Ｃ及び第２傾斜部９０Ｄが形成された側とは反対側には、他方の凹部９０Ａと一方の凹部９０Ａとをつなぐ第１傾斜部９０Ｂ、ストッパ部９０Ｃ及び第２傾斜部９０Ｄが形成されている。

また、以上説明した切替部２６を構成する部品において他の部品との摺動が想定される部品は自己潤滑性を有する素材（一例として水中軸受材）を用いて形成されていることが望ましい。また、各部品において摺動が想定される面は面接触となる形状（例えば平面）であることが望ましい。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１〜図３に示されるように、以上説明した本実施形態の電動ポンプ１０では、第１流入管６０から流入した冷却水がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。また、第２流入管６２から流入した冷却水がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。

詳述すると、図１５に示された状態では、バルブ６６が、第１流入管６０からポンプハウジング１４側への冷却水の流れが許容されると共に第２流入管６２からポンプハウジング１４側への冷却水の流れが遮断される位置に位置している。また、この状態では、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８のストレート部６８Ｄと対向する部分（かつ軸方向の同じ位置）に配置されている。そのため、シャフト６８がロータ１８と共に一方側（矢印Ｃ方向側）へ回転されると、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８に対して空転する。そのため、バルブ６６が図１５に示された位置に留まったまま、ロータ１８がインペラ１６と共に回転される。これにより、第１流入管６０から流入した冷却水がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。

また、図１６及び図１７に示されるように、シャフト６８がロータ１８（図３参照）と共に他方側（矢印Ｃ方向とは反対側）へ回転されると、シャフト６８のストレート部６８Ｄと対向する部分に配置された他方のベアリングバルブ７２が、シャフト６８のウォーム部６８Ｃに係合する。そして、シャフト６８がロータ１８と共に他方側へさらに回転されると、他方のベアリングバルブ７２がシャフト６８のウォーム部６８Ｃに沿って軸方向他方側へ移動される（以下図７も参照）。そして、他方のベアリングバルブ７２は、ベアリングバルブ係合凹部６６Ｈの軸方向他方側の端部６６Ｈ２に当接する。そしてさらに、他方のベアリングバルブ７２は、軸方向他方側へ移動されながらベアリングバルブ係合凹部６６Ｈの軸方向他方側の端部６６Ｈ２を軸方向他方側へ向けて押圧する。これにより、バルブ６６が周方向他方側へ回転しながら軸方向他方側へ向けて移動される。なお、バルブ６６が軸方向他方側へ向けて移動されると、一方のベアリングバルブ７０がウォーム部６８Ｃに係合してバルブ６６と共に軸方向他方側へ向けて移動される。

図１７に示されるように、バルブ６６の軸方向他方側への移動が完了すると（図１４に示された係合突起６６Ｅの第２軸方向端面Ｓ４がストッパ面Ｓ６に当接すると）、ロータ１８の回転が停止される。そして再び、シャフト６８がロータ１８（図３参照）と共に一方側（矢印Ｃ方向）へ回転されると、図１８に示されるように、バルブ６６が周方向他方側へ回転しながら軸方向一方側へ向けて移動される。そして、図１９に示されるように、バルブ６６の軸方向一方側への移動が完了した状態では（図１４に示された係合突起６６Ｅが他方の凹部９０Ａ内に配置された状態では）、バルブ６６が、第２流入管６２からポンプハウジング１４側への冷却水の流れが許容されると共に第１流入管６０からポンプハウジング１４側への冷却水の流れが遮断される位置に位置している。そのため、シャフト６８がロータ１８と共に一方側（矢印Ｃ方向側）へ回転され続けると、一対のベアリングバルブ７０、７２がシャフト６８に対して空転して、バルブ６６が図１９に示された位置に留まったまま、ロータ１８がインペラ１６と共に回転される。これにより、第２流入管６２から流入した冷却水がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。

（本実施形態の電動ポンプ１０の使用例）
次に、図２０及び図２１を用いて本実施形態の電動ポンプ１０の使用例について説明する。なお、図２０及び図２１に示された模式図において前述の電動ポンプ１０の各部と対応する部分には、当該電動ポンプ１０の各部と同一の符号を付している。

図２０に示されるように、本実施形態の電動ポンプ１０が用いられた冷却水回路８０では、単一の電動ポンプ１０が用いられている。

具体的には、電動ポンプ１０のバルブ６６が図１５及び図２０に示された位置に位置している状態で、インペラ１６がロータ１８と共に一方側（矢印Ｃ方向側）へ回転されると、第１流入管６０から流入した冷却水（ラジエータ９２から流出した冷却水）がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。そして、出口管３２から流出された冷却水はデバイス９４に流入する。このように、ラジエータ９２とデバイス９４との間で冷却水を循環させることができ、デバイス９４の熱をラジエータ９２を介して放熱することができる。

また、電動ポンプ１０のバルブ６６が図１９及び図２１に示された位置に位置している状態で、インペラ１６がロータ１８と共に一方側（矢印Ｃ方向側）へ回転されると、第２流入管６２から流入した冷却水（ヒータ９６から流出した冷却水）がポンプ室１２で圧送されて出口管３２から流出される。そして、出口管３２から流出された冷却水はデバイス９４に流入する。このように、ヒータ９６とデバイス９４との間で冷却水を循環させることができ、ヒータ９６の熱でデバイス９４を温めることができる。

以上説明したように、本実施形態では、電動ポンプ１０とは別体のバルブを設けることなく図２０及び図２１に示された冷却水の流れを実現することができる。

なお、本実施形態の電動ポンプ１０では、冷却水が流入する部分を２箇所（第１流入管６０及び第２流入管６２）設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷却水が流入する部分を３箇所以上設けてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０…電動ポンプ、１６…インペラ（流体圧送部）、１８…ロータ（モータ部）、２０…ステータ（モータ部）、２６…切替部、３２…出口管（流入部）、６０…第１流入管（流入部）、６２…第２流入管（流入部）、６６…バルブ

Claims

作動されることでロータが回転されるモータ部と、
液体が流入する複数の流入部と、
前記流入部から流入した液体が流出する流出部と、
前記流出部と複数の前記流入部との間に設けられ、前記ロータと一体回転することで流体を圧送する流体圧送部と、
前記ロータが回転されることで、一の前記流入部と前記流出部との間の流路と他の前記流入部と前記流出部との間の流路とが選択的に切替えられる切替部と、
を備え、
前記切替部は、複数の前記流入部と前記流出部との間に設けられたバルブとされ、
前記バルブが前記ロータの回転に伴って該ロータの軸方向に往復移動されながら該ロータの周方向へ回転変位されて、一の前記流入部と前記流出部との間の流路と他の前記流入部と前記流出部との間の流路とが選択的に切替えられる電動ポンプ。
他の前記流入部と前記流出部との間の流路が遮断されている状態で、前記ロータが一方側へ回転されることで、一の前記流入部から流入した液体が前記流体圧送部で圧送されて前記流出部から流出し、
一の前記流入部と前記流出部との間の流路が遮断されている状態で、前記ロータが前記一方側へ回転されることで、他の前記流入部から流入した液体が前記流体圧送部で圧送されて前記流出部から流出する請求項１記載の電動ポンプ。