(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの振動による騒音をより確実に低減でき、例えば、電気自動車のバキュームポンプに好適な電動ポンプを提供する。【解決手段】ポンプ３１とモータ１のモータ軸２側となる前端部との間に配置されるとともにモータ軸２が貫通された状態で、ポンプ３１およびモータ１を支持している取り付け架台５１が備えられている。モータ１を覆う有底筒状で開放端側が取り付け架台５１に固定されたモータカバー８を備える。モータ１の後端部とモータカバー８の底部１０との間にモータ軸２の軸方向に沿って圧縮された状態の第１の弾性部材２１が備えられている。モータ軸２を略中心とする径方向に沿って圧縮された状態の第２の弾性部材が設けられている。第１の弾性部材２１によりモータ１がモータ軸２の軸方向に沿って取り付け架台５１側に付勢され、第２の弾性部材によりモータ１がモータ軸２側に径方向に沿って付勢されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、
当該ポンプにモータ軸が連結されて当該ポンプを駆動するモータと、
前記ポンプと前記モータの前記モータ軸側となる前端部との間に配置されるとともに前記モータ軸が貫通された状態で、前記ポンプおよび前記モータを支持している支持部材と、
前記モータを覆う有底筒状で開放端側が前記支持部材に固定されたモータカバーとが備えられ、
前記モータの後端部と前記モータカバーの底部との間に圧縮された状態の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材により前記モータを前記支持部材に付勢し支持する
ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項２】
前記弾性部材として、
前記モータ軸の軸方向に沿って圧縮された状態の第１の弾性部材が設けられ、
第１の弾性部材により前記モータが前記モータ軸の軸方向に沿って支持部材側に付勢されている
ことを特徴とする請求項１記載の電動ポンプ。
【請求項３】
前記弾性部材として、
前記モータ軸を略中心とする径方向に沿って圧縮された状態の第２の弾性部材が設けられ、
第２の弾性部材により前記モータが前記モータ軸側に径方向に沿って付勢されている
ことを特徴とする請求項１ないし２記載の電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータのモータ軸にポンプが連結された電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車において、ガソリンエンジン車と同様のブレーキ倍力装置を作動させる場合に、電気自動車では、ガソリンエンジンのようにインテークマニホールドで負圧を生じないため、別途バキュームポンプが必要となる（例えば、特許文献１参照）。
このようなバキュームポンプは、電動モータのモータ軸が突出する側にモータ軸に連結されたポンプ（例えば、ベーンタイプのバキュームポンプ）が設けられている。
【０００３】
また、バキュームポンプではないが、電動モータのモータ軸にポンプを直結してアッセンブリー化した電動ポンプが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２のポンプアッセンブリにおいては、モータ部と当該モータ部のモータ軸に直結されたポンプ部とからなるポンプアッセンブリが１つの筒状のケースに収納されている。
【０００４】
ケース内においては、ポンプアッセンブリのポンプ側端部に、ポンプ側端部を覆うように皿状に形成されたクッションラバーがポンプ側端部外面とケース内面との間に配置されている。
また、ケース内においては、ポンプアッセンブリのモータ部側端部に、モータ部側端部を覆うように皿状に形成されたクッションラバーが、モータ部側端部外面とケース内面との間に配置されている。これにより、ポンプアッセンブリにおける振動や騒音の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２９７０１号公報
【特許文献２】実開昭６３−２１７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２においては、ポンプとモータとからなるポンプアッセンブリがクッションラバーを介してケースに支持されるようになっており、振動がポンプおよびモータからケースに伝達されるのを防止して、振動と騒音の低減を図ることができるが、クッションラバーでの振動の吸収には限界がある。また、振動を吸収するようなゴム状の振動吸収部材を適用する必要があり、使用環境による劣化および耐久性の問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、モータとモータ軸に連結されたポンプとからなり、モータの振動による騒音を十分に抑制することができる電動ポンプを提供することを目的とする。また、本発明は、振動による騒音を防止する機構の耐久性が高い電動ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の電動ポンプは、ポンプと、
当該ポンプにモータ軸が連結されて当該ポンプを駆動するモータと、
前記ポンプと前記モータの前記モータ軸側となる前端部との間に配置されるとともに前記モータ軸が貫通された状態で、前記ポンプおよび前記モータを支持している支持部材と、
前記モータを覆う有底筒状で開放端側が前記支持部材に固定されたモータカバーとが備えられ、
前記モータの後端部と前記モータカバーの底部との間に圧縮された状態の弾性部材が設けられ、
前記弾性部材により前記モータを前記支持部材に付勢し支持する
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明においては、ポンプとモータとの間に設けられた支持部材でモータが片持ち状態に支持されるが、この際に当該支持部材に固定された有底筒状のモータカバー内にモータが配置されるとともに、モータカバーの底部と、モータの後端部との間に圧縮された状態の弾性部材が配置されていることにより、モータは弾性部材によって、支持部材側に付勢された状態となる。なお、この際に弾性部材は、モータの軸方向に圧縮された状態となっているものとする。
【００１０】
この状態で、弾性部材はモータを支持部材に付勢し、それに伴い弾性部材に生じる反力はモータカバーの底部に向かう方向に作用する。また、弾性部材の圧縮状態によっては、弾性部材がモータの径方向に圧縮された状態となる場合もあり、弾性部材からの付勢力がモータの径方向に沿ってモータの軸心方向に向かって付勢力が作用する。この場合には、弾性部材の弾性力により、モータカバーからモータの軸心側への付勢力が作用するとともに、モータ側から外周側に向う反力が作用する。
【００１１】
これらの状態で、モータを作動させることにより、モータの回転アンバランスやポンプの振動の伝達等により、モータが振動した場合に、モータの振動の力により弾性部材の付勢力および反力は大きくなるが、弾性部材の付勢力および反力は同部材である支持部材に作用することから、付勢力及び反力は相殺され、振動を減衰させることができ、モータの振動による騒音の低減を図ることができる。
この場合に、クッションラバー等でモータをケースに支持した状態、すなわち、モータとケースとの間での振動の伝達を遮断するようにした場合よりも、より確実にモータの振動による騒音の軽減を図ることができる。また、振動を吸収するような振動吸収部材を使用する必要が無い為、使用環境などの影響を受けることなく、耐久性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の電動ポンプは、請求項１に記載の発明において、前記弾性部材として、
前記モータ軸の軸方向に沿って圧縮された状態の第１の弾性部材が設けられ、
第１の弾性部材により前記モータが前記モータ軸の軸方向に沿って支持部材側に付勢されている
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明においては、弾性部材としての第１の弾性部材がモータ軸の軸方向にそって圧縮されているので、上述のようにモータ軸の軸方向に沿って弾性部材の付勢力とそれに伴なう反力が作用した状態となっている。軸方向に弾性部材を配置することで、モータ及びモータカバーに対して弾性部材の設置面積を好適に確保することができることから、弾性部材で発生する付勢力及びその反力を支持部材で確実に受けて力を相殺させるので、振動の変位が減衰して、振動および騒音が防止される。
【００１４】
請求項３に記載の電動ポンプは、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記弾性部材として、
前記モータ軸を略中心とする径方向に沿って圧縮された状態の第２の弾性部材が設けられ、
第２の弾性部材により前記モータが前記モータ軸側に径方向に沿って付勢されている
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の電動ポンプにおいては、弾性部材としての第２の弾性部材がモータ軸を略中心とする径方向に沿って圧縮された状態とされているので、上述のようにモータ軸の径方向に沿って付勢力やその反力が作用した状態となっている。この状態でモータが振動した場合に、振動の力により生じる弾性部材の径方向の付勢力と反力とが支持部材で相殺され、振動の変位が減衰して、振動および騒音が防止される。
特に、モータは、前端部側が支持部材に支持された片持ち状態となっており、モータが前端部を中心に後端部側が変位するように振動する虞があるが、モータの後端部側が第２弾性部材により径方向側に付勢されることで、このような振動による騒音を効率的に防止することができる。また、弾性部材を軸方向に配置するのに比べ、コンパクトに配置することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電動ポンプによれば、振動や騒音をより確実に低減できるので、例えば、電動ポンプを電動自動車に車載するような場合に、電動自動車の乗車する者に、より静粛な環境を提供することができる。また、モータカバーにおける騒音対策用の構造を削減することが可能となり、モータカバーの騒音対策用の構造にかかるコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の電動ポンプを示す側面図である。
【図２】前記電動ポンプを示す断面図である。
【図３】前記電動ポンプを示す分解斜視図である。
【図４】前記電動ポンプの第１の弾性部材を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態の電動ポンプを示す断面図である。
【図６】第２実施形態の電動ポンプを示す分解斜視図である。
【図７】前記電動ポンプの第２の弾性部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１実施形態の電動ポンプを示す側面図、図２は前記電動ポンプを示す断面図、図３は前記電動ポンプを示す分解斜視図、図４は前記電動ポンプの第１の弾性部材を示す斜視図である。
【００１９】
この例の電動ポンプは、例えば、電気自動車に搭載されるバキュームポンプであり、電気自動車に搭載されたバッテリーの直流電流により駆動される。
図１から図３に示すように電動ポンプは、モータ１とポンプ３１とを備えるとともに、モータ１のモータ軸２がポンプ３１のロータ３２に接続されている。
また、電動ポンプは、電動ポンプを自動車の所定位置に固定するための取り付け架台（支持部材）５１を備えている。
【００２０】
取り付け架台５１は、自動車側に固定されるベース５２と、当該ベース５２に立設（垂設）されて前記モータ１およびポンプ３１が取り付けられる概略板状の接続板５３とを備えており、接続板５３の一方の側面にモータ１が固定され、他方の側面にポンプ３１が固定されている。
モータ1は、概略円筒状のケース３内に図示しない回転子と固定子とを備えた直流モータで、ケース３の先端部から回転子と一体に回転するモータ軸２が突出している。
【００２１】
モータ１のモータ軸２が突出する先端部は、その中央部に突出する突出部が設けられている。そして、モータ１の先端部には、当該突出部が係合する係合孔を備えた取付板４がビス５により固定されている。
また、この取付板４は、取り付け架台５１の接続板５３の一方の側面にビス６により固定されている。
【００２２】
また、接続板５３の中央部には、モータ１のモータ軸２が貫通する貫通孔が形成されており、接続板５３を貫通するモータ軸２の先端部は、ポンプ３１内のロータ３２に達している。
モータ１の中央の突出部の周囲は、取付板４を介して接続板５３に接続されて接続板５３に覆われた状態となっている。
【００２３】
また、モータ１の先端面を除く、外周面および後端面は、有底筒状のモータカバー８に覆われた状態となっている。モータカバー８は、その開放された一方の端部側がモータ１の先端部の周囲で、接続板５３にビス１１で固定されている。なお、モータカバー８の先端部は、フランジ状となっており、接続板５３とモータカバー８の先端面との間にはシールリング１２が配置されている。
【００２４】
また、モータカバー８は、概略円筒状の筒部９と、当該筒部９の後端部に取り付けられて後端部の開口を閉塞する概略円板状の底部１０とを備えている。底部１０は、筒部９の後端部にビス１３により固定される。
また、底部１０と筒部９との間にはシールリング１４が配置される。
モータ１とモータカバー８とは、接続板５３を介して接続された状態となるが、モータ１の外周面とモータカバー８の筒部９の内周面との間には、間隔があけられている。また、モータ１の後端面とモータカバー８の底部１０との間にも間隔があけられている。したがって、モータ１とモータカバー８とは接触していない状態となっている。
【００２５】
前記接続板５３の他方の側面には、ポンプ３１が接続されている。ポンプ３１は、モータ軸２が接続されたロータ３２が内部に配置されたポンプユニット３３と、ポンプユニット３３の周囲を覆うポンプカバー３４を備える。
ポンプユニット３３は、例えば、ベーンを備えたロータ３２を有するもので、ポンプユニット３３のケースには、吸引口と排出口とを備える。
【００２６】
吸引口は、ポンプユニット３３の接続板５３に接続される面側に設けられている。そして、ポンプユニット３３は、ビスにより接続板５３に接続される。
接続板５３内には、前記ポンプユニットの吸引口に連通する凹部が設けられ、当該凹部に吸引路が接続され、吸引路は、接続板５３の外周面に開口し、当該吸引路に吸引管５４が接続されている。
【００２７】
また、ポンプユニット３３を覆うポンプカバー３４は、有蓋筒状に形成され、開放側の端部（底部）が接続板５３の他方の側面のポンプユニット３３より外側となる部分にビス５６により接続されている。また、ポンプカバー３４と接続板５３との間には、シールリング５５が配置されている。
ポンプカバー３４とポンプユニット３３との間には空間があり、ポンプカバー３４とポンプユニット３３とは接続板５３を介して接続されるが、ポンプカバー３４とポンプユニット３３とは直接接していない。
【００２８】
前記モータ１の後端部には、中央部に円筒状の突出部７が設けられている。突出部７とモータ軸２とは同軸上に配置されている。
また、モータカバー８の底部１０には、突出部７と対向する部分に、突出部７の周囲に向かって突出する円筒状突出部１６が形成されている。
円筒状突出部１６は、モータ１の後端面の前記突出部７の外周面を覆った状態となっているとともに、先端がモータ１の後端面の突出部７の周囲となる部分に近接した状態となっている。
【００２９】
また、モータ１の後端部の突出部７の外周面と、モータカバー８の底部１０の円筒状突出部１６の内周面とが間隔をあけて対向した状態となっている。また、モータ１の突出部７と、底部１０の円筒状突出部１６とは同軸上に配置されている。
また、円筒状突出部１６は、内周部１７と外周部１８との間に段差１９を有し、内周部１７が上述のようにモータ１の後端面に近接するように長く突出しているのに対して、外周部１８は、一段低くなった状態となっている。すなわち、底部１０の内面からの突出量が外周部１８より内周部１７の方が大きくなっており、内周部１７がモータ１の後端面に近接し、外周部１８がモータ１の後端面から離れた状態となっている。
【００３０】
そして、外周部１８の先端面と、モータ１の後端面との間には、概略ダイヤフラム状（皿バネ状）の板バネとしての第１の弾性部材２１が配置されている。
当該第１の弾性部材２１は、図４に示すように、概略円錐台状でかつ筒状（皿状、ダイヤフラム状）となっているとともに、中央部に前記円筒状突出部１６の内周部１７が挿入される円状開口部２２が形成されている。
また、第１の弾性部材２１の当該円状開口部２２の周囲は、短い円筒状部分とその先端側端部（底部１０側端部）から周囲に円環状に広がる部分とからなるリング部２３が形成されている。
【００３１】
そして、リング部２３の周囲には、径方向外側に向うにつれて底部１０内面側からモータ１の後端面側に向うように斜めに傾斜された（円錐台状にされた）板バネ部２４が設けられている。板バネ部２４には、板バネ部２４の外周縁からリング部２３の外周縁に至り、かつ、周方向に沿った幅の広い第１の切欠部２５が互いに対向する位置に２つ設けられている。
これら２つの第１の切欠部２５により、板バネ部２４は、２つに分かれた状態となっている。また、板バネ部２４の２つに分かれた各部分の中央には、前記切欠部２５より幅が狭く、かつ浅い第２の切欠部２６がそれぞれ設けられている。
【００３２】
そして、第１の弾性部材２１は、リング部２３内側の円状開口部２２内に前記モータカバー８の底部１０の円筒状突出部１６の内周部１７が挿入された状態となっているとともに、リング部２３の先端側の側面が円筒状突出部１６の外周部１８の端面に当接している。
また、板バネ部２４の先端部は、モータ１の後端面に接触した状態となっているとともに、板バネ部２４が湾曲して軸方向に圧縮した状態となっている。これにより、第１の弾性部材２１は、モータ１の後端面と、底部１０とが離れる方向に付勢している。
【００３３】
したがって、第１の弾性部材２１である板バネは、モータ１を接続板５３に向かって付勢しておりその板ばねの反力が底部１０側に向けて作用する。底部１０は筒部９に固定され、筒部９は接続板５３に固定されている。また、モータ１の先端面も接続板５３に固定されている。したがって、第１の弾性部材２１の板バネの付勢力及び反力は、接続板５３で力を受け、平衡状態を保ち、モータ１は安定した状態に維持される。モータ１がモータ１自身の回転やポンプ３１の回転に基づく力により、振動する力が発生した場合、板バネにかかる力（負荷）が大きくなる為、板バネの付勢力及び反力も大きくなる。しかし、板バネで発生する付勢力及び反力は接続板５３で受ける構成となっているため、力が大きくなっても付勢力及び反力は接続板５３で相殺されてモータ１は安定した状態に維持されることができる。  
【００３４】
以上の状態で、モータ１が振動する場合に、振動により板バネに力（負荷）が作用し、板バネにより発生する付勢力及び反力は増加するが、板バネの付勢力及び反力は互いに相殺され、振動の変位を小さく抑えることができる。また、振動を抑えることで騒音を防止することができる。
【００３５】
以上のように、この例では、例えば、モータとカバーとの間に防振ゴムのような部材を配置して、モータの振動をカバーに伝わらないように遮断することでカバーの振動を抑制することを主な機能とする従来と異なり、弾性部材としての圧縮バネを介在させて付勢力（バネ荷重）をかけた状態とすることで、モータの振動をバネの付勢力及び反力に変え、双方の力を相殺することで振動を減衰させることを主とするものである。
これにより、従来より確実に振動と騒音を抑制することができる。
【００３６】
図５から図７は、本発明の第２の実施形態の電動ポンプを示すものであり、図５は第２実施形態の電動ポンプを示す断面図、図６は第２実施形態の電動ポンプを示す分解斜視図、図７は前記電動ポンプの第２の弾性部材を示す斜視図である。
なお、第２実施形態の電動ポンプは、弾性部材として第１の弾性部材２１が備えられず、後述の第２の弾性部材４１を備えるものとなっている以外は、第１実施形態の電動ポンプと同様の構成を有するものであり、図１〜図４に示す第１実施形態の電動ポンプと同様の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
前記モータ１の後端面の突出部７の外周面と、モータカバー８の底部１０の円筒状突出部１６（内周部１７）の内周面との間には、円筒状の第２の弾性部材４１が径方向に圧縮した状態に配置されている。第２の弾性部材４１は、短い円筒状に形成された円筒部４２と、当該円筒部４２から外周側に突出する複数の矩形状の凸部４３とを備えている。
【００３８】
凸部４３は、円筒部４２を内側から外側に曲げて形成したものであり、径方向に弾性変形可能で、板バネとして機能するようになっている。すなわち、径方向に圧縮された際に、径方向に付勢力を生じる板バネとして機能する凸部４３が周方向に複数並んで配置されている。なお、矩形状の凸部４３は、円筒部４２の周方向に沿った矩形状の天板と、天板の四辺に対応して円筒部４２のほぼ径方向に沿った４つの面を有することになるが、これら４つ面にそれぞれ壁状の部分が存在する場合に、角部で隣接する壁部どうしが切り離された構成となっていてもよい。また、４つの面のうちの対向する二面にだけ壁状の部材が存在し、残りの対向する裏面には、部材が存在せず開口した状態となっていてもよい。
【００３９】
この凸部４３が圧縮変形された状態で、上述のように第２の弾性部材４１は、モータ１の突出部７の外周面と、モータカバー８の円筒状突出部１６の内周面との間の挟持された状態に配置され、モータ１の突出部７を中心軸に向かって径方向に付勢し、その第２の弾性部材４１により生じる反力がモータカバー８の円筒状突出部１６を径方向外側に作用する。第１実施形態と同様に、モータ１の先端側は、取り付け架台５１の接続板５３に固定されている。また、底部１０は筒部９に固定され、筒部９は接続板５３に固定されている。したがって、第２の弾性部材４１の板バネの付勢力及び反力は、接続板５３で力を受け、平衡状態を保つ。これにより、モータ１は安定した状態に維持される。モータ１がモータ１自身の回転やポンプ３１の回転に基づく力により、径方向に振動する力が発生した場合、板バネにかかる力（負荷）が大きくなる為、板バネの付勢力及び反力も大きくなるが、板バネで発生する付勢力及び反力は接続板５３で受ける構成となっているため、付勢力及び反力は相殺されて、モータ１は安定した状態に維持されることができる。すなわち、振動を発生させる径方向の力により板バネで発生する付勢力及び反力は大きくなるが、これらの力が互いに相殺されて、振動を抑えることになる。
【００４０】
また、上述のようにモータ１の先端側が、取り付け架台５１に取り付けられた状態で、モータ１の後端部は、モータ軸２の軸心方向に付勢された状態となるので、モータ１の先端を中心として、モータ１の後端が揺れるような振動も第２の弾性部材４１を配置させることで抑えることが可能となる。
【００４１】
本発明の他の実施例としては、前記第１の弾性部材２１と前記第２の弾性部材４１との両方を備える構成であっても良い。この構成によっても、モータ１の振動と騒音を抑制することができる。なお、第１の弾性部材２１は、モータ１とモータカバー８との間に軸方向に配置させることにより振動を抑制することができ、第２の弾性部材４１は、モータ１とモータカバー８との間に径方向に配置させることで、振動を抑制することができる構成となっている。しかし、この構成に限らず、振動による力をバネの付勢力及び反力に変換し、互いの力を相殺することで振動を減衰する構成となっていれば他の構成でも良い。
【００４２】
なお、上述のように弾性部材は、ゴム状の部材ではなく、僅かな弾性変形でも付勢力を発生できる圧縮バネ、特に板バネ（皿バネを含む）であることが好ましい。板バネとすることで、僅かな隙間に配置することが可能となる。本発明の弾性部材は、例えば、従来の防振ゴム等の各種インシュレータのように振動を吸収したり、逃がしたりすることにより、振動を遮断することを目的とする部材ではなく、圧縮されることにより生じる弾性力により上述の反力を生じることを目的とし、振動を発生させる力を相殺するものである。
【符号の説明】
【００４３】
１      モータ
８      モータカバー
２１    第１の弾性部材
３１    ポンプ
４１    第２の弾性部材
５１    取り付け架台（支持部材）
５３    接続板（支持部材）
【図１】
2010265833.tif 000003
【図２】
2010265833.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010265833.tif 000006
【図５】
2010265833.tif 000007
【図６】
2010265833.tif 000008
【図７】
2010265833.tif 000009