WO2014017634A1 - 電動ポンプ - Google Patents

Abstract

　回転軸のロータに対する芯出しを精度良く行えると共に、ポンプ部での振動を低減することが可能な電動ポンプを提供する。　電動ポンプ１０は、回転軸２３を備え、モータカバー２１の開口側に取り付けられるエンドキャップ２２を備えるモータ部２０と、回転軸２３に連結されるロータ３２を備え、ベーン３３が摺動するカムリング３１３を備えるポンプ部３０と、を備え、回転軸２３のうちエンドキャップ２２から外方側に突出している部分には、スプライン軸部２３ａと芯出し部２３ｂとが設けられていて、ロータ３２には回転軸２３が差し込まれる差込孔３２１が設けられていて、この差込孔３２１には、スプライン軸部２３ａと噛み合うスプライン孔３２１ａと、芯出し部２３ｂが差し込まれて回転軸２３とロータ３２との間の芯出しを行うための芯出し孔３２１ｂとが設けられている。

Description

電動ポンプ

　本発明は、たとえば、車両のブレーキブースタの負圧室内を負圧にするための電動ポンプに関する。

　従来より、自動車等の車両には、たとえばブレーキブースタの負圧室内を負圧にするために、ベーン式のバキュームポンプが用いられている。このようなベーン式のバキュームポンプには、動力として電動モータを用いるタイプの電動ポンプが存在する。

　かかる電動ポンプのベーンポンプ部には、ロータが設けられていて、このロータにはモータ部の回転軸からの回転トルク（回転力）が伝達される。そのような回転軸とロータの取付構造としては、たとえば特許文献１に開示の技術内容がある。特許文献１には、回転軸（モータ軸）をインボリュートスプライン軸とし、ロータにインボリュートスプライン穴を設け、回転軸をインボリュートスプライン穴に差し込むことによって、それらの間でインボリュートスプライン結合させる構成が開示されている。かかる構成では、インボリュートスプライン結合が自動調芯性を有するために、回転軸およびロータが回転すると、その回転中に調芯される構成となっている。

特開２０１０－２３６５０９号公報

　特許文献１に開示の構成では、回転軸のインボリュート歯がインボリュートスプライン穴の溝部に位置しているが、複数のインボリュート歯の全てが、溝部に突き当たる状態になってしまうと、その突き当たりによって回転軸がインボリュート穴の内部で移動できなくなってしまう。

　このように複数のインボリュート歯の全てが溝部に突き当たる場合（回転方向およびラジアル方向のガタがない場合）には、回転軸の調芯効果がなくなってしまう。その場合には、回転軸が移動できなく、それによりインボリュート歯の特定の位置が溝部に突き当たるため、結果として、インボリュート歯とインボリュート穴の溝部に隣り合う歯部との係り代を大きく取ることができなくなっている。そのため、ロータ側では、歯部がインボリュート歯と突き当たる部分の応力が大きくなる。従って、ロータは、たとえばカーボン材料等といった脆性材料から構成することが難しくなる。

　また、特許文献１に開示の構成では、上記とは逆に複数のインボリュート歯の全てが溝部に突き当たらずに、ラジアル方向にある程度のガタがある場合には、圧縮工程の後にロータ室内に残存する気体がトップクリアランスを通過する毎に、ロータにはラジアル方向へ向かう動きが発生する。そのため、インボリュート歯と溝部の噛合部分の摩耗や、ポンプ部での振動が発生し易い状態となっている。

　本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、回転軸のロータに対する芯出しを精度良く行えると共に、ポンプ部での振動を低減することが可能な電動ポンプを提供しよう、とするものである。

　上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、回転軸を備えると共に、モータカバーの開口側に取り付けられるエンドキャップを備えるモータ部と、ベーンを収納するベーン溝を備えると共に回転軸に連結されるロータを備え、ベーンが摺動するカムリングを備えるポンプ部と、を備え、回転軸のうちエンドキャップから外方側に突出している部分には、歯底部から突出する複数の雄歯部が形成されているスプライン軸部と、回転軸の中心軸線に対して所定径だけ離れる外周面を有する芯出し部とが設けられていて、ロータには、回転軸が差し込まれる差込孔が設けられていて、この差込孔には、スプライン軸部と噛み合うスプライン孔と、芯出し部が差し込まれて回転軸とロータとの間の芯出しを行うための芯出し孔とが設けられている、ことを特徴とする電動ポンプが提供される。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、芯出し部の直径は、スプライン軸部の中心軸線から歯底部までの距離よりも小さく設けられている、ことが好ましい。

　さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、芯出し孔は、その直径が軸線方向に沿ったそれぞれの位置において同一となるストレート孔形状に設けられている、ことが好ましい。

　本発明によると、電動ポンプにおいて、回転軸のロータに対する芯出しを精度良く行えると共に、ポンプ部での振動を低減することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る電動ポンプをカバー側から見た構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る電動ポンプをモータ部側から見た構成を示す分解斜視図である。 図１の電動ポンプをカバー側から見た正面図である。 図３のＡ－Ａ線に沿って電動ポンプを切断した構成を側面側から見た状態を示す断面図である。 図３のＢ－Ｂ線に沿って電動ポンプを切断した構成を側面側から見た状態を示す断面図である。 図１の電動ポンプの側面図である。 図６のＣ－Ｃ線に沿って電動ポンプを切断した構成を正面側（カバー側）から見た状態を示す断面図である。 図６のＤ－Ｄ線に沿って電動ポンプを切断した構成を正面側（カバー側）から見た状態を示す断面図である。 図６のＥ－Ｅ線に沿って電動ポンプを切断した構成を正面側（カバー側）から見た状態を示す断面図である。 図６のＦ－Ｆ線に沿って電動ポンプを切断した構成を背面側（モータ部側）から見た状態を示す断面図である。

　以下、本発明の一実施の形態に係る電動ポンプについて、図面に基づいて説明する。

＜１．電動ポンプ１０の構成について＞
　図１は、電動ポンプ１０をカバー４０側から見た構成を示す分解斜視図であり、図２は、電動ポンプ１０をモータ部２０側から見た構成を示す分解斜視図である。また、図３は、電動ポンプ１０をカバー４０側から見た構成を示す正面図である。図１から図３に示すように、電動ポンプ１０は、モータ部２０と、ベーンポンプ部３０と、カバー４０とを主要な構成要素としている。

　図４は、図３のＡ－Ａ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を側面側から見た状態を示す断面図である。図５は、図３のＢ－Ｂ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を側面側から見た状態を示す断面図である。図６は、電動ポンプ１０の側面図である。図７は、図６のＣ－Ｃ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を正面側（カバー４０側）から見た状態を示す断面図である。図８は、図６のＤ－Ｄ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を正面側（カバー４０側）から見た状態を示す断面図である。また、図９は、図６のＥ－Ｅ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を正面側（カバー４０側）から見た状態を示す断面図である。

　図１、図４および図５に示すように、モータ部２０は、エンドキャップ２２と、回転軸２３と、軸受２４と、マグネット２５とを備えていて、これらがモータカバー２１で覆われている。

　回転軸２３は、モータカバー２１の底部側（一端側）に取り付けられている軸受２４（２４ａ）で、その一端側が軸支されると共に、エンドキャップ２２に取り付けられている軸受２４（２４ｂ）でも軸支されている。

　回転軸２３のうち、エンドキャップ２２から外方に突出している部分には、スプライン軸部２３ａと芯出し部２３ｂとが設けられている。図４に示すように、スプライン軸部２３ａは、回転軸２３の突出部分のうちエンドキャップ２２側に位置する部分であり、芯出し部２３ｂは、回転軸２３のうちエンドキャップ２２から離れる側に位置する部分（回転軸２３の先端側の部分）である。

　図７に示すように、スプライン軸部２３ａには、複数のインボリュート歯２３ｃ（雄歯部に対応）が形成されている。すなわち、スプライン軸部２３ａはインボリュートスプライン軸であり、そのようなインボリュート歯２３ｃに対応する穴（差込孔３２１）が後述するロータ３２の中心に設けられている。本実施の形態では、スプライン軸部２３ａには、６枚のインボリュート歯２３ｃが形成されている。

　また、図８に示すように、芯出し部２３ｂは、断面が円形状の軸部であり、芯出し孔３２１ｂに対応する直径を有している。すなわち、芯出し部２３ｂは、回転軸２３とロータ３２との間の芯出しを行うべく、芯出し孔３２１ｂに嵌め込まれた場合にガタ付かない程度の直径を有している。

　また、スプライン軸部２３ａのインボリュート歯２３ｃの頂部までの直径（外径）は、芯出し部２３ｂの直径よりも大きく設けられている。加えて、隣り合うインボリュート歯２３ｃの間の歯底部２３ｄから回転軸２３の中心軸線Ｌまでの距離は、芯出し部２３ｂの半径と同等か、または芯出し部２３ｂの半径よりも大きく設けられている。

　エンドキャップ２２は、モータカバー２１の開口側であるベーンポンプ部３０側に取り付けられるが、このエンドキャップ２２の中心側には、回転軸２３を挿通させる中心孔２２１が設けられている（図４参照）。さらに、エンドキャップ２２の中心側には、円周状に突出する円周フランジ部２２２が設けられていて、この円周フランジ部２２２で囲まれた嵌込部２２３に上述の軸受２４ｂが嵌め込まれる。

　ここで、嵌込部２２３に嵌め込まれる軸受２４ｂは、その全部が嵌込部２２３に収納されてはおらず、その軸受２４ｂの一部（図４では半分程度）が嵌込部２２３から突出するように設けられている。そして、軸受２４ｂの嵌込部２２３から突出する部分は、後述する軸受嵌合部３１５ａに嵌め込まれている。

　回転軸２３には回転子２３１が取り付けられていて、この回転子２３１には巻線が巻回されている。また、モータカバー２１の内壁には、回転子２３１に対向する状態でマグネット２５が配置されている。さらに、回転軸２３の回転子２３１よりもベーンポンプ部３０側には整流子２３２が取り付けられていて、この整流子２３２がブラシ２６に接触するように設けられている。

　整流子２３２に電力を供給するブラシ２６は、上述のエンドキャップ２２に支持されているブラシ支持部２３３を介して支持されている。それにより、回転軸２３の回転によってブラシ２６に対して整流子２３２が回転しても、ブラシ２６は回転軸２３には追従せずに整流子２３２に電力を供給する。なお、ブラシ支持部２３３は、エンドキャップ２２に一体化されている。従来構成では、ブラシ２６は、エンドキャップ２２とは別体的なブラシプレートによって支持されているが、本実施の形態では、エンドキャップ２２にブラシプレートの機能を持たせたブラシ支持部２３３が一体化された構成を採用している。本実施の形態では、ブラシ支持部２３３が一体化されたエンドキャップ２２は、たとえば樹脂成形により形成されている。

　図１および図４に示すように、エンドキャップ２２には、電源バスバー２７が一体的に設けられている。電源バスバー２７は、エンドキャップ２２からベーンポンプ部３０側に向かって突出する長尺状の部分であり、突出方向に直交する方向での断面形状は一対の半円弧と一対の直線とが連結された扁平形状となっている。また、電源バスバー２７にはリード線２８（配線に対応）が存在していて、当該電源バスバー２７の先端からは、リード線２８の一部が飛び出している。リード線２８は、たとえば電源バスバー２７を有するエンドキャップ２２を樹脂成形する際に、たとえばインサート成形等の手法によって電源バスバー２７に埋め込まれた状態で形成される。それにより、長尺状の電源バスバー２７の全体に亘り、ブラシ２６と接続部４６とを電気的につなぐリード線２８が配置可能となっている。ただし、電源バスバー２７の長尺方向に沿う挿通孔を設け、この挿通孔にリード線２８を差し込むように構成しても良い。なお、接続部４６については後述する。

　図１、図２、図４および図５に示すように、モータ部２０のエンドキャップ２２は、ＯリングＳ１を介して、ベーンポンプ部３０を構成するポンププレート３１に取り付けられる。ベーンポンプ部３０は、このポンププレート３１以外にも、ロータ３２、ベーン３３およびシールＳ２等を有しているが、それらについては順次説明する。なお、ベーンポンプ部３０は、本実施の形態では、潤滑オイルを用いない乾式かつベーン式のバキュームポンプとして機能する部分である。また、ベーンポンプ部３０は、ポンプ部に対応する。

　図１、図７および図８に示すように、ポンププレート３１は、外壁部３１１を含めた各部（例えば後述するカム底面３１３ｂ等）とカムリング３１３とが一体化されたカムリング一体型のプレートである。しかも、ポンププレート３１は、たとえば熱伝導率の高い材質であるアルミニウム系部材から構成されているが、それ以外の材質（たとえば鉄系部材）から形成されていても良い。なお、アルミニウム系の材料としては、Ａｌ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｆｅ－Ｃｕ系、Ａｌ－Ｓｉ－Ｆｅ－Ｃｕ系などの公知のアルミニウム合金や、アルミニウムまたはアルミニウム合金にＳｉＣ粉末を添加したＡｌ－ＳｉＣ複合材を用いることができる。

　図１、図７および図８に示すように、ポンププレート３１の内部構成の全体は、平面視したときに略矩形の外観をなす外壁部３１１で覆われているが、この外壁部３１１にはニップルＮが接続されるニップル接続口部３１２が設けられている。ニップル接続口部３１２は、ポンププレート３１に設けられている吸入路Ｐ（図５参照）の一端側と連通している。なお、吸入路Ｐの他端側は、後述する吸気室Ｃ２に露出していて、この吸気室Ｃ２に気体を導入可能となっている。

　ポンププレート３１の中央側には、外壁部３１１で囲まれるカムリング３１３が設けられている。カムリング３１３はポンププレート３１の底面側（モータ部２０側）からカバー４０側に向かって突出するリング状の部分であり、そのカムリング３１３の内壁面がカム面３１３ａとなっている。また、カムリング３１３で囲まれた内部空間の底面側にはカム底面３１３ｂが設けられ、ロータ３２の底面側を受け止めることを可能としている。さらに、カムリング３１３のカバー４０側には、閉塞プレート３４（後述）が取り付けられる。そして、カム面３１３ａ、カム底面３１３ｂおよび閉塞プレート３４により閉塞された空間であるロータ室Ｃ１が形成される。

　図７および図８に示すように、カム面３１３ａは、楕円形状に設けられていて、その楕円形状の短軸側の長さは、平面視したときに円形状をなすロータ３２の直径と対応している。それにより、ロータ３２をロータ室Ｃ１に配置すると、短軸を境として２つの三日月状の空間（以下、吸気室Ｃ２とする）がロータ室Ｃ１に形成される。なお、吸気室Ｃ２には、上述した吸入路Ｐが連通していて、この吸気室Ｃ２に気体を導入可能となっている。

　また、本実施の形態における電動ポンプ１０は潤滑オイルを用いない乾式であるため、カム面３１３ａには、摺動性を改善するためにコーティング膜が形成されている。このコーティング膜としては、摺動性が改善できるのであれば、その組成や成膜法は特に限定されるものではないが、公知の硬質メッキ膜を採用することが好ましい。このような硬質メッキ膜としては、たとえば、特開２００１－１９２８５０号公報などに例示されるＮｉ－Ｐ－Ｘ系のメッキ膜（Ｘは、Ｗ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｙ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｓｕ、Ｐｔから選択される少なくとも１種の金属。以下、同様。）およびＮｉ－Ｂ－Ｘ系のメッキ膜、特開平４－９４４８９号公報などに例示されるＣｏ－Ｗ系のメッキ膜、ならびに、特許第４１８５５２３号公報などに例示されるＮｉ－Ｃｏ－Ｐ－Ｗ系のメッキ膜、などを挙げることができる。

　また、図２および図４に示すように、カムリング３１３には、モータ部２０側に向かって突出している突出部３１４が一体的に設けられている。突出部３１４は、図２に示すように、本実施の形態では外周面が少なくとも円周面の一部となるように突出している。この突出部３１４の端面側には、モータ部２０側からカバー４０側に向かって窪んでいる凹嵌部３１５が設けられている。本実施の形態では、凹嵌部３１５は段付きの窪み部分となっていて、そのカバー４０側が軸受嵌合部３１５ａ、それとは逆のモータ部２０側がフランジ嵌合部３１５ｂとなっている。

　図４に示すように、軸受嵌合部３１５ａは、フランジ嵌合部３１５ｂよりも小径に設けられる窪み部分である。この軸受嵌合部３１５ａは、上述した軸受２４ｂの一部を嵌め込んで支持する部分となっている。すなわち、上述のように、嵌込部２２３からは、軸受２４ｂの一部（図４では半分程度）が突出する状態に設けられている。そして、軸受２４ｂの突出部分は、軸受嵌合部３１５ａに嵌め込まれる。このため、軸受嵌合部３１５ａは、軸受２４ｂに対応する直径を有している。具体的には、軸受２４ｂが軸受嵌合部３１５ａに嵌まり込むと、その軸受２４ｂは軸受嵌合部３１５ａに対して、ラジアル方向（径方向）への移動が抑えられる（ほとんどガタ付かない）程度の直径を有するように設けられている。しかしながら、軸受嵌合部３１５ａに対して、軸受２４ｂがたとえば締まり嵌め等によって嵌め込まれるように構成しても良い。

　また、フランジ嵌合部３１５ｂは、円周フランジ部２２２が嵌め込まれる部分であり、軸受嵌合部３１５ａよりも大径に設けられている。このように、フランジ嵌合部３１５ｂには円周フランジ部２２２が嵌め込まれるため、フランジ嵌合部３１５ｂの内径（内周側の直径）は、円周フランジ部２２２の外径（外周側の直径）に対応している。なお、フランジ嵌合部３１５ｂに円周フランジ部２２２が嵌まり込むと、円周フランジ部２２２はフランジ嵌合部３１５ｂに対して、ラジアル方向（径方向）への移動が抑えられる（ほとんどガタ付かない）程度の直径を有するように設けられている。ただし、円周フランジ部２２２はフランジ嵌合部３１５ｂに対して、若干ラジアル方向に移動する程度の直径を有するように構成しても良い。

　図１、図７および図８に示すように、ポンププレート３１には、カムリング３１３の一部を外径側に膨出させた膨出部３１６が設けられていて、この膨出部３１６には貫通孔３１７が設けられている。貫通孔３１７は、電源バスバー２７を挿通させる孔部分であり、その電源バスバー２７よりも若干大きな孔形状に設けられている。すなわち、電源バスバー２７を貫通孔３１７に挿通させた場合でも、その電源バスバー２７と貫通孔３１７の内壁面との間には、若干の隙間が存在している。また、ポンププレート３１の外壁部３１１の内周側近傍には、排出管３１８が一体的に設けられている。排出管３１８は、連通孔３４２（後述）からカバー４０の内部に排出された気体を外部に排出するための部分である。なお、ポンププレート３１には、排出管３１８と連通している突出管３１９がモータ部２０側に突出して設けられている。

　ロータ３２は、その外観は略円柱状に設けられているが、そのロータ３２の中心側には、差込孔３２１が設けられている。図４に示すように、差込孔３２１は、段付きの孔形状に設けられていて、モータ部２０側がスプライン孔３２１ａ、それとは逆のカバー４０側が芯出し孔３２１ｂとなっている。図７に示すように、スプライン孔３２１ａは、上述したスプライン軸部２３ａとの噛合に対応した孔部分である。そのスプライン孔３２１ａには、スプライン軸部２３ａのインボリュート歯２３ｃが突き当たる雌歯部３２１ａ１が中心側に突出して設けられている。かかる雌歯部３２１ａ１にインボリュート歯２３ｃが突き当たる状態でスプライン孔３２１ａにスプライン軸部２３ａが噛み合うことで、ロータ３２に回転軸２３の回転トルク（回転力）が伝達される。

　なお、スプライン孔３２１ａは、スプライン軸部２３ａとの間で、当該スプライン軸部２３ａがラジアル方向（径方向）に若干移動するのを許容する程度のガタ付きを有している。

　また、図４および図８に示すように、芯出し孔３２１ｂは、回転軸２３の芯出し部２３ｂが嵌まり込む部分であり、その嵌まり込みによって、回転軸２３のロータ３２に対する芯出しが行われる。芯出し孔３２１ｂは、芯出し部２３ｂに対応する直径を有している。具体的には、芯出し孔３２１ｂが芯出し部２３ｂに嵌まり込むと、当該芯出し部２３ｂは芯出し孔３２１ｂに対する回転は許容されるものの、ラジアル方向（径方向）への移動が抑えられる（ほとんどガタ付かない）程度の直径を有するように設けられている。そのため、図４および図８に示すように、回転軸２３の芯出し部２３ｂが、ロータ３２の差込孔３２１の芯出し孔３２１ｂに差し込まれた状態では、回転軸２３の回転中心とロータ３２の回転中心とが精度良く一致した状態となっている。

　ロータ３２の外周面には複数のベーン溝３２２が設けられていて、そのベーン溝３２２にはベーン３３が移動自在に収納されている。ベーン溝３２２は、ロータ３２の中心軸線Ｌ（図１、図２および図４参照）に平行に設けられ、かつベーン溝３２２はロータ３２の径方向に沿わず、その中心側から外周側に向かうと回転方向に進行する向きに形成されている。このようなベーン溝３２２にベーン３３が配置され、ロータ３２の回転による遠心力でベーン３３がカム面３１３ａに突き当たることにより、吸気室Ｃ２には圧力室Ｃ３が形成される。圧力室Ｃ３は、吸気室Ｃ２のうちベーン３３とロータ３２で区切られた部分、または隣り合うベーン３３で区切られた部分となっている。

　図１および図９に示すように、閉塞プレート３４は、カムリング３１３のカバー４０側の端面に、たとえばネジ等を介して取り付けられ、その取り付けによって閉塞空間であるロータ室Ｃ１が形成される。閉塞プレート３４には、プレス加工による当該閉塞プレート３４の塑性変形でカバー４０側に隆起する凸状部３４１が形成されている。この凸状部３４１のモータ部２０側は、吸入路Ｐ（図５参照）の一部となっている。なお、凸状部３４１のうち回転中心に近い側は、ロータ室Ｃ１に連通する開口部となっている。また、上述のカムリング３１３には、吸入路Ｐを構成する挿通孔Ｐ１の一部が形成されていて、挿通孔Ｐ１は凸状部３４１の回転中心から離れる側と連通している。なお、挿通孔Ｐ１は上述したニップルＮと連通している。

　また、閉塞プレート３４には、連通孔３４２が設けられている。連通孔３４２は、吸気室Ｃ２に連通している。なお、凸状部３４１の開口部は、図７および図８に示すような三日月状の吸気室Ｃ２の一端側に連通し、連通孔３４２は三日月状の吸気室Ｃ２の他端側に連通している。そして、ロータ３２の回転方向に沿って見ると、ロータ３２の外周面は凸状部３４１の開口部の近傍を通り、暫く吸気室Ｃ２に沿って進んだ後に連通孔３４２の近傍に差し掛かる。

　図１および図２に示すように、ポンププレート３１には、シールＳ２を介してカバー４０が取り付けられる。カバー４０は、ポンププレート３１のうちモータ部２０とは反対側を覆って閉塞する部材である。このカバー４０には、天面部４１と、側面部４２とが設けられていて、天面部４１はポンププレート３１と所定の隙間を隔てて対向している。なお、側面部４２のうちベーンポンプ部３０側には、フランジ部４３が設けられていて、このフランジ部４３は外壁部３１１の端面に当接し、ネジＭを介して外壁部３１１に固定される。また、図５に示すように、天面部４１からポンププレート３１側に向かい複数のリブ４４が突出して設けられていて、このリブ４４は中心軸線Ｌと直交する縦方向および横方向に沿うように設けられている。

　図１０は、図６のＦ－Ｆ線に沿って電動ポンプ１０を切断した構成を背面側（モータ部２０側）から見た状態を示す断面図である。リブ４４のベーンポンプ部３０側の端面は、図２および図１０に示すようなレゾネータプレート５０の着座面となっていて、レゾネータプレート５０がその着座面に設置される。それにより、天面部４１とリブ４４およびレゾネータプレート５０で囲まれた小部屋Ｃ４（図５参照）が形成される。また、図１０に示すように、レゾネータプレート５０にはそれぞれの小部屋Ｃ４に連通する孔部５０ａが複数形成されている。そして、その孔部５０ａを介して気体が出入可能となっていて、その小部屋Ｃ４は音の共鳴効果を利用したレゾネータとして機能する。

　また、図２、図４、図９および図１０に示すように、カバー４０には、その天面部４１からポンププレート３１側に向かってコネクタボックス４５が突出して設けられ、そのコネクタボックス４５に囲まれることにより凹状の差込凹部４５ａが形成される。差込凹部４５ａは、上述した電源バスバー２７を差し込むことを可能としている（図４参照）。また、差込凹部４５ａの天面部４１側には、リード線２８と電気的に接続される接続部４６が設けられていて、電源バスバー２７の差込凹部４５ａへの差し込みによってリード線２８が接続部４６と電気的に接続される。

　また、差込凹部４５ａは、膨出部３１６に存在する貫通孔３１７と位置合わせされた状態で設けられている。コネクタボックス４５の開口側には、図１、図２および図４に示すようなグロメット５１が配置され、このグロメット５１は膨出部３１６の端面とも接触している。図４に示すように、グロメット５１は差込凹部４５ａに所定だけ入り込み、そのグロメット５１を介して電源バスバー２７が差込凹部４５ａに差し込まれ、その差し込みによってリード線２８が接続部４６と電気的に接続される。

　また、図３、図４、図６および図１０等に示すように、コネクタボックス４５の近傍に位置する側面部４２からは、中心軸線Ｌから離れる向きに向かい延出する延出部４７が設けられていて、その延出部４７からは、中心軸線Ｌに平行な状態でモータ部２０側に戻るように延出するコネクタカバー４８が延伸している。

　なお、コネクタカバー４８は、モータ部２０側の端部が開口している円筒形状に設けられていて、このコネクタカバー４８に図示を省略するケーブルを差し込むことが可能となっている。また、コネクタカバー４８は、本実施の形態の電動ポンプ１０が取り付けられる車両のコネクタ形状に合わせて、種々の形状に形成することが可能となっている。

　また、延出部４７の内部には、一端側が接続部４６に電気的に接続されているコネクタ内バスバー４９が設けられていて（図４参照）、そのコネクタ内バスバー４９の他端側は、コネクタカバー４８の内部空間に突出し、そのコネクタ内バスバー４９は差し込まれたケーブルに対して電気的に接続可能となっている。なお、コネクタ内バスバー４９は、導電部材に対応する。

＜２．電動ポンプ１０の動作について＞
　以上のような構成の電動ポンプ１０では、ケーブルからコネクタ内バスバー４９、接続部４６、リード線２８、ブラシ２６および整流子２３２を経て、回転子２３１の巻線に電力が供給され、その電力の供給によって回転子２３１および回転軸２３が回転させられる。

　この回転軸２３の回転においては、スプライン軸部２３ａがスプライン孔３２１ａと噛み合うことにより、回転軸２３の回転トルク（回転力）がロータ３２に伝達される。このとき、図４に示すように、回転軸２３の芯出し部２３ｂが、ロータ３２の差込孔３２１の芯出し孔３２１ｂに差し込まれた状態となっている。そのため、回転軸２３の回転中心とロータ３２の回転中心とが精度良く一致しており、ロータ３２が回転軸２３に対してラジアル方向（径方向）に動くのが防止されている。

　ところで、回転軸２３の回転に伴って、ロータ３２は図７および図８において反時計回りに回転する。このロータ３２の回転によって、ベーン３３にはベーン溝３２２から飛び出すような遠心力が作用する。それにより、ベーン３３はカム面３１３ａに接触するが、ベーン３３が吸気室Ｃ２に差し掛かると、ベーン３３およびロータ３２とカム面３１３ａの一方のトップクリアランス（一方の最接近部）の間、またはベーン３３と隣り合うベーン３３の間に、圧力室Ｃ３が形成される。圧力室Ｃ３は、ロータ３２の回転方向に沿って暫くは体積が増えるため、凸状部３４１の開口部から空気等の気体が吸引される。しかしながら、ロータ３２とカム面３１３ａの他方のトップクリアランス（他方の最接近部）に向かってベーン３３が暫く進行すると、圧力室Ｃ３の体積は今度は減少させられて、その内部の気体が圧縮される。そのため、圧力室Ｃ３が連通孔３４２と連通すると、その連通孔３４２から空気等の気体が排出される。

　また、連通孔３４２からカバー４０内に気体が入り込むと、その気体の圧力変動（音波）が孔部５０ａを介して入り込むが、このとき特定の周波数の音波においては、小部屋Ｃ４内の空気は共振（共鳴）し、その共振（共鳴）によって孔部５０ａを出入する気体は激しく振動する。それによって摩擦損失が増大し、吸音効果が得られる。そして、連通孔３４２から排出された気体は、排出管３１８を通って外部に排出される。

＜３．効果について＞
　以上のような構成の電動ポンプ１０によると、回転軸２３にはスプライン軸部２３ａと芯出し部２３ｂとが設けられていて、ロータ３２には差込孔３２１が設けられ、その差込孔３２１にはスプライン孔３２１ａと芯出し孔３２１ｂとが設けられている。そして、回転軸２３の先端側をロータ３２の差込孔３２１に差し込むと、芯出し部２３ｂが芯出し孔３２１ｂに入り込むと共に、スプライン軸部２３ａがスプライン孔３２１ａと噛み合う。

　このため、芯出し部２３ｂが芯出し孔３２１ｂに入り込むことによって、回転軸２３とロータ３２との間の芯出しを精度良く行うことが可能となる。それにより、スプライン軸部２３ａがスプライン孔３２１ａに対して多少のガタが存在する状態で噛み合っても、ロータ３２の回転に際して、ロータ３２が中心軸線Ｌに対して傾く（ロータ３２が倒れる）ように傾斜する状態が発生するのを防止可能となる。このようなロータ３２の傾きが防止可能となるため、ロータ３２がカム面３１３ａと接触する等して、当該ロータ３２に偏摩耗が生じるのを防止可能となる。

　また、芯出し部２３ｂと芯出し孔３２１ｂとの間の嵌め合いにより、たとえば圧縮工程の後にロータ室Ｃ１内に残存する気体が他方のトップクリアランスを通過しても、ロータ３２がラジアル方向（径方向）へ向かうように動くのが防止可能となる。それにより、スプライン軸部２３ａのインボリュート歯２３ｃと雌歯部３２１ａ１の間の摩耗や、ベーンポンプ部３０で振動が発生するのを防止可能となる。

　また、従来構成では、ロータ３２の傾きを防止する等のために複数のインボリュート歯２３ｃの全てが雌歯部３２１ａ１に突き当たる構成を採用する場合（回転方向およびラジアル方向のガタがない場合）には、回転軸２３の調芯効果が利用できなく、そのため回転軸２３とロータ３２の間で回転中心が一致しないときには、その一致しない状態が維持されてしまう。かかる状態で回転し続ける場合には、インボリュート歯２３ｃの特定の位置が雌歯部３２１ａ１に常に突き当たって逃げることがないため、結果として、インボリュート歯２３ｃと雌歯部３２１ａ１との係り代を大きく取ることができなくなり、ロータ３２側では、雌歯部３２１ａ１がインボリュート歯２３ｃと突き当たる部分の応力が大きくなる。従って、ロータ３２は、たとえばカーボン材料等といった脆性材料から構成することが難しくなる。

　しかしながら、本実施の形態では、芯出し部２３ｂと芯出し孔３２１ｂとの間の嵌め合いにより、回転軸２３とロータ３２の間で回転中心を一致させることが可能となり、その嵌め合いによって調芯作用を得ることが可能となる。そのため、上述のようにロータ３２の傾きを防止する等のために複数のインボリュート歯２３ｃの全てが雌歯部３２１ａ１に突き当たる構成を採用する必要がなくなる。それにより、従来のように全くガタはないものの局所的に常に同じ部分で雌歯部３２１ａ１がインボリュート歯２３ｃと突き当たり、それによって局所的に応力が大きくなる部分が生じるのを防止可能となる。そのため、本実施の形態では、ロータ３２は、たとえばカーボン材料といった脆性材料を用いることも可能となる。

　また、本実施の形態では、芯出し部２３ｂの直径は、スプライン軸部２３ａの中心軸線Ｌから歯底部２３ｄまでの距離よりも小さく設けられている。このため、回転軸２３の先端側を差込孔３２１へ差し込むだけで、スプライン軸部２３ａとスプライン孔３２１ａとの間の良好な噛み合いが実現可能となる。特に、本実施の形態では、芯出し部２３ｂと芯出し孔３２１ｂとの嵌め合いで芯出しが精度良く行われた状態で、スプライン軸部２３ａとスプライン孔３２１ａとの間の良好な噛み合うため、傾き等がない良好な噛み合いが実現可能となる。

　さらに、本実施の形態では、芯出し孔３２１ｂは、その直径が軸線方向に沿ったそれぞれの位置において同一となるストレート孔形状に設けられている。このため、芯出し部２３ｂと芯出し孔３２１ｂとの間の嵌め合いが実現されると、ロータ３２は回転軸２３に対して傾き難くなり、ロータ３２の良好な回転が実現可能となる。

＜変形例＞
　以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

　上述の実施の形態においては、芯出し孔３２１ｂは、その直径が軸線方向に沿ったそれぞれの位置において同一となるストレート孔形状に設けられている。しかしながら、芯出し孔３２１ｂは、モータ部２０から離間するにつれて徐々に小径となるテーパ孔形状に設けるようにしても良い。このときには、芯出し部２３ｂも同程度の傾斜を有するテーパ形状に形成することが好ましい。その場合には、芯出し孔３２１ｂと芯出し部２３ｂとの間の嵌め合いにより、非常に精度の良い芯出しを実現することが可能となる。

　また、上述の実施の形態では、芯出し部２３ｂは円柱形状に設けられているが、芯出し部２３ｂの形状は円柱状には限られない。たとえば、円柱形状の外周面を径方向の中心側に向かって窪ませた形状としても良い。このように構成しても、芯出し部２３ｂのうち窪んでいない外周面が芯出し孔３２１ｂの内壁に当接することにより、回転軸２３とロータ３２との間の芯出しを精度良く行うことが可能となる。

　また、上述の実施の形態では、スプライン軸部２３ａは、インボリュート歯２３ｃを有するものとなっている。しかしながら、スプライン軸部としては、インボリュート歯２３ｃを有する以外のスプライン軸部を採用しても良い。たとえば、スプライン軸部として、台形状の歯を有するものを採用しても良く、それ以外の種々の形状の歯を有するものを採用しても良い。

　また、本実施の形態では、電動ポンプ１０は、潤滑オイルを用いない乾式のものとなっている。しかしながら、潤滑オイルを用いる湿式の電動ポンプに本発明を適用するようにしても良い。また、本実施の形態では、ポンプ部はベーン式のポンプを用いたベーンポンプ部となっているが、ベーン式以外のポンプを用いたポンプ部に本発明を適用するようにしても良い。

　１０，１０Ａ…電動ポンプ
　２０…モータ部
　２１…モータカバー
　２２…エンドキャップ
　２３…回転軸
　２３ａ…スプライン軸部
　２３ｂ…芯出し部
　２３ｃ…インボリュート歯（雄歯部に対応）
　２６…ブラシ
　２７…電源バスバー
　２８…リード線
　３０…ベーンポンプ部（ポンプ部に対応）
　３１…ポンププレート
　３２…ロータ
　３３…ベーン
　３４…閉塞プレート
　４０…カバー
　４１…天面部
　４２…側面部
　４４…リブ
　４５…コネクタボックス
　４５ａ…差込凹部
　４６…接続部
　４８…コネクタカバー
　４９…コネクタ内バスバー
　５０…レゾネータプレート
　５１…グロメット
　１００…制御基板
　２３１…回転子
　２３２…整流子
　３１１…外壁部
　３１３…カムリング
　３１３ａ…カム面
　３１５…凹嵌部
　３１５ａ…軸受嵌合部
　３１５ｂ…フランジ嵌合部
　３１６…膨出部
　３１７…貫通孔
　３２２…ベーン溝
　３４１…凸状部
　３４２…連通孔
　Ｃ１…ロータ室
　Ｃ２…吸気室
　Ｃ３…圧力室
　Ｃ４…小部屋
 

Claims (3)

1. 　回転軸を備えると共に、モータカバーの開口側に取り付けられるエンドキャップを備えるモータ部と、
   　ベーンを収納するベーン溝を備えると共に前記回転軸に連結されるロータを備え、前記ベーンが摺動するカムリングを備えるポンプ部と、
   　を備え、
   　前記回転軸のうち前記エンドキャップから外方側に突出している部分には、歯底部から突出する複数の雄歯部が形成されているスプライン軸部と、前記回転軸の中心軸線に対して所定径だけ離れる外周面を有する芯出し部とが設けられていて、
   　前記ロータには、前記回転軸が差し込まれる差込孔が設けられていて、この差込孔には、前記スプライン軸部と噛み合うスプライン孔と、前記芯出し部が差し込まれて前記回転軸と前記ロータとの間の芯出しを行うための芯出し孔とが設けられている、
   　ことを特徴とする電動ポンプ。
2. 　請求項１記載の電動ポンプであって、
   　前記芯出し部の直径は、前記スプライン軸部の前記中心軸線から前記歯底部までの距離よりも小さく設けられている、
   　ことを特徴とする電動ポンプ。
3. 　請求項１または２記載の電動ポンプであって、
   　前記芯出し孔は、その直径が軸線方向に沿ったそれぞれの位置において同一となるストレート孔形状に設けられている、
   　ことを特徴とする電動ポンプ。
    

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