(57)【要約】【課題】ポンプケースの構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる電動ポンプを提供する。【解決手段】電動ポンプ１のポンプケースは、回転軸１１を回転自在に支持する第１転がり玉軸受２１を保持するための円筒部２０ａを形成した第１プレス加工部材２０と、回転軸１１の先端に設けられたインナーロータ３１を収容する凹部３０ａを形成した第２プレス加工部材３０とが結合されて構成される。第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とは、深絞りプレス加工により形成されるため、従来のようなアルミダイカスト等により構成されるポンプケースに比べて、構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を駆動するモータ部と、
前記回転軸を挿通する貫通孔が形成され、一側面側に前記回転軸を回転自在に支持する軸受部材を保持するための保持部が形成されるとともに、他側面側に前記回転軸の先端に設けられたロータを収容する凹部が形成されるポンプケースと、
前記凹部を施蓋するポンププレートとを備えた電動ポンプにおいて、
前記ポンプケースは、前記保持部を形成した第１プレス加工部材と、前記凹部を形成した第２プレス加工部材とが結合されてなる
ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ポンプにおいて、
前記第１プレス加工部材と前記第２プレス加工部材とは、液封パッキンを介在させて結合される
ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動ポンプにおいて、
前記第１プレス加工部材の前記保持部は、円筒状に形成されており、
前記保持部の内周には、前記凹部内の液体が前記モータ部へ侵入することを防止するためのシール部材が圧入支持されるとともに、前記軸受部材が前記保持部の端部をかしめることで固定支持されている
ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動ポンプにおいて、
前記第２プレス加工部材は、電動ポンプを固定支持するためのブラケットが一体的に形成される
ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動ポンプにおいて、
前記第１プレス加工部材は、前記モータ部を収容するモータケースが一体的に形成される
ことを特徴とする電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動される電動ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への負荷を低減するために、モータの出力により走行する電気自動車や、エンジン及びモータの出力により走行するハイブリッド車が注目されている。これらの自動車は、エンジンを搭載していないか、あるいは搭載していても常時駆動されていないため、従来エンジンにより駆動されていたトランスミッション用等のポンプを、電動モータにより駆動するようにしている。こうした電動ポンプとしては、特許文献１に示されるように、トロコイドポンプのロータを電動モータにより回転させるようにしたものが知られている。
【０００３】
図４は、このような従来の電動ポンプの構成を示す断面図である。電動ポンプは、回転軸６１を駆動するモータ部６０と、ポンプケース７１及びポンププレート７２により構成されるポンプ部７０とを備える。ポンプケース７１には、回転軸６１を挿通する貫通孔７１ａが形成され、一側面側に回転軸６１を回転自在に支持する軸受部材６２を保持するための保持部７１ｂが形成されるとともに、他側面側に回転軸６１の先端に設けられたインナーロータ６３を収容する凹部７１ｃが形成される。ポンププレート７２は、ポンプケース７１の凹部７１ｃを施蓋するように配置される。そして、モータ部６０により回転軸６１が回転駆動されると、凹部７１ｃ内でロータが回転し、これにより凹部７１ｃに導かれるオイルを圧縮して、そのオイルを電動ポンプから圧送する。このように、ハイブリッド車等においては、従来エンジンにより駆動されていたトロコイドポンプのロータの駆動源を電動モータに置き換えることでポンプを構成している。
【特許文献１】特開２００５−３３７０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような電動ポンプを構成するポンプケース７１は、凹部７１ｃから液体が漏れることを防止するために、また、回転軸６１を精度良く支持するために、アルミダイカスト又は鋳物を素材として精度良く機械加工されたものが用いられている。このため、ポンプケースは、構成が複雑化して高価なものとなっており、構成の簡素化や低コスト化が望まれている。また、上記のような電動ポンプとしては、トランスミッション用ポンプのように高圧力が要求されるものだけではなく、ハイブリッド車等のモータ冷却用の電動ポンプのように低圧力領域で使用されるようなものもある。このような低圧力領域で使用される電動ポンプでは、上記のような高精度のポンプケースの採用が、密閉性等の要求レベルを超えるものとなることから、特に、ポンプケースの構成の簡素化及び低コスト化が望まれている。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプケースの構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる電動ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転軸を駆動するモータ部と、前記回転軸を挿通する貫通孔が形成され、一側面側に前記回転軸を回転自在に支持する軸受部材を保持するための保持部が形成されるとともに、他側面側に前記回転軸の先端に設けられたロータを収容する凹部が形成されるポンプケースと、前記凹部を施蓋するポンププレートとを備えた電動ポンプにおいて、前記ポンプケースは、前記保持部を形成した第１プレス加工部材と、前記凹部を形成した第２プレス加工部材とが結合されてなることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、電動ポンプのポンプケースは、回転軸を回転自在に支持する軸受部材を保持するための保持部を形成した第１プレス加工部材と、回転軸の先端に設けられたロータを収容する凹部を形成した第２プレス加工部材とが結合されてなるため、構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。すなわち、従来のようなアルミダイカスト又は鋳物を素材として機械加工された高精度で高価なポンプケースを、２つのプレス加工部材で構成することにより、構成の簡素化及び低コスト化を図ることができる。また、アルミダイカスト又は鋳物をプレス加工部材に置き換えることで、ポンプケースの駄肉を省くことができるため、軽量化を図ることができる。なお、こうしたプレス加工部材を用いたポンプケースの構成は、ポンプケースに対する加工精度の要求レベルが高くない電動ポンプ、例えばハイブリッド車等のモータ冷却用の電動ポンプ等、低圧力領域で使用される電動ポンプにおいて好適に利用することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ポンプにおいて、前記第１プレス加工部材と前記第２プレス加工部材とは、液封パッキンを介在させて結合されることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、第１プレス加工部材と第２プレス加工部材とは、液封パッキンを介在させて結合されるため、第１プレス加工部材と第２プレス加工部材との結合部から凹部内の液体が漏れることを防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動ポンプにおいて、前記第１プレス加工部材の前記保持部は、円筒状に形成されており、前記保持部の内周には、前記凹部内の液体が前記モータ部へ侵入することを防止するためのシール部材が圧入支持されるとともに、前記軸受部材が前記保持部の端部をかしめることで固定支持されていることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、第１プレス加工部材の保持部は円筒状に形成されており、その内周には、凹部内の液体がモータ部へ侵入することを防止するためのシール部材が圧入支持されるとともに、軸受部材が保持部の端部をかしめることで固定支持されているため、第１プレス加工部材を、シール部材と軸受部材とがユニット化されたハウジングとして構成することができる。このため、上記の部材のユニット化によって、電動ポンプの組込工程における取り扱いが容易となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動ポンプにおいて、前記第２プレス加工部材は、電動ポンプを固定支持するためのブラケットが一体的に形成されることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、第２プレス加工部材は、電動ポンプを固定支持するためのブラケットが一体的に形成されるため、個別に設けられたブラケット部材をポンププレートやポンプケースに取り付ける必要がなくなる。このため、部品点数の削減、及び組込工程の短縮化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動ポンプにおいて、前記第１プレス加工部材は、前記モータ部を収容するモータケースが一体的に形成されることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、第１プレス加工部材は、電動ポンプのモータ部を収容するモータケースが一体的に形成されるため、一般的にプレス加工部材により形成されているモータケースを一体形成することで、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電動ポンプのポンプケースは、回転軸を回転自在に支持する軸受部材を保持するための保持部を形成した第１プレス加工部材と、回転軸の先端に設けられたロータを収容する凹部を形成した第２プレス加工部材とが結合されてなる。このため、従来のようなアルミダイカスト又は鋳物を素材として機械加工された高精度で高価なポンプケースを用いることなく、構成の簡素化、軽量化、及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、図１，図２を参照して、本発明に係る電動ポンプを具体化した第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る電動ポンプ１の構成を示す断面図である。この電動ポンプ１は、内接ギアポンプの一種であるトロコイドポンプを駆動する油圧ポンプである。
【００１８】
電動ポンプ１は、回転軸１１を駆動するモータ部１０と、回転軸１１を回転自在に支持する第１転がり玉軸受（軸受部材）２１を保持する第１プレス加工部材２０と、トロコイドポンプのインナーロータ３１を収容する凹部３０ａが形成された第２プレス加工部材３０と、凹部３０ａを施蓋するポンププレート４０とを備えている。なお、図４に示すような従来の電動ポンプにおいて、アルミダイカスト又は鋳物を素材として機械加工されているポンプケースは、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とを結合することで構成されている。
【００１９】
モータ部１０は、回転軸１１を備えたモータロータ１２と、モータロータ１２の外周に設けられたモータステータ１４とを有している。モータロータ１２は、回転軸１１の外周に、円筒状の永久磁石１３を固着して構成される。モータステータ１４は、複数のティースを有するステータコア１５に、インシュレータ１６を介してコイル１７を巻設することで構成される。そして、上記のモータ部１０はモータケース１８内に収容されている。回転軸１１は、第１プレス加工部材２０に保持された第１転がり玉軸受２１と、モータケース１８に保持された第２転がり玉軸受１９とによって、回転自在に支持されている。
【００２０】
第１プレス加工部材２０は、金属の板材により構成され、深絞りプレス加工により形成されている。第１プレス加工部材２０は、中央部に形成された円筒部２０ａと、第２プレス加工部材３０と対向する平面部２０ｂと、外周に円筒状に形成されたインロー部２０ｃとを有する。保持部としての円筒部２０ａの内周には、第２プレス加工部材３０の凹部３０ａ内のオイルがモータ部１０へ侵入することを防止するための円環状のシール部材２２が圧入支持されるとともに、第１転がり玉軸受２１が円筒部２０ａの端部２０ｄをかしめることで固定支持されている。インロー部２０ｃには、モータケース１８の端部１８ａが、かしめによって結合されている。
【００２１】
第２プレス加工部材３０は、第１プレス加工部材２０と同様に、金属の板材により構成され、深絞りプレス加工により形成されている。第２プレス加工部材３０は、インナーロータ３１を収容する凹部３０ａと、中央部に形成された貫通孔３０ｂと、第１プレス加工部材２０の平面部２０ｂと対向する平面部３０ｃと、ポンププレート４０と対向する平面部３０ｄとを有する。凹部３０ａの内周には、インナーロータ３１と噛合うアウターロータ３２が設けられている。アウターロータ３２は、その回転中心がインナーロータ３１の回転中心と偏心して設けられ、その歯数がインナーロータ３１の歯数よりも多く構成されている。アウターロータ３２の外周は、凹部３０ａの内周面によって回転自在に支持されている。貫通孔３０ｂには、モータ部１０の回転軸１１が挿通されている。そして、回転軸１１の先端にインナーロータ３１が固定され、これによりインナーロータ３１が回転駆動される。
【００２２】
第１プレス加工部材２０の平面部２０ｂと第２プレス加工部材３０の平面部３０ｃとの間には、紙パッキン等により構成される液封パッキン３３が介在される。そして、平面部２０ｂと平面部３０ｃとは、スポット溶接により結合されている。このようにして、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とが結合され、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０との結合部から凹部３０ａ内のオイルが漏れることを防止している。
【００２３】
ポンププレート４０は、板状に形成され、凹部３０ａにオイルを吸入する吸入口４０ａと、凹部３０ａからオイルを吐出する吐出口４０ｂと、Ｏリングが装着される溝部４０ｃとを有する。吸入口４０ａ及び吐出口４０ｂは、ポンププレート４０に貫通して設けられる。溝部４０ｃは、第２プレス加工部材３０の平面部３０ｄと対向するように設けられ、装着されたＯリング４１によってポンププレート４０と第２プレス加工部材３０との間からオイルが漏れることを防止している。
【００２４】
なお、上記のように構成される電動ポンプ１において、電動ポンプ１を固定支持するためのブラケットを第２プレス加工部材３０と一体的に形成してもよい。図２は、第２プレス加工部材３０がブラケット部３０ｅを有する場合の構成を示す断面図である。ブラケット部３０ｅは、第２プレス加工部材３０の平面部３０ｄの一部を外周方向へ延設させることで形成されている。そして、ブラケット部３０ｅに設けられた孔部３０ｆを用いてねじ止めが行われ、電動ポンプ１が所望の箇所に固定される。またこの場合、ブラケット部３０ｅに、電動ポンプ１の振動の伝達を低減するための振動インシュレータ等を一体的に形成するようにしてもよい。
【００２５】
次に、電動ポンプ１の作用について説明する。この電動ポンプ１は、図示しない制御装置によってモータステータ１４のコイル１７に電流が供給制御されることで作動する。コイル１７に電流が供給制御されると、モータロータ１２が回転し、これに伴って回転軸１１に固定されたインナーロータ３１が回転する。インナーロータ３１が回転すると、インナーロータ３１に噛合うアウターロータ３２も回転する。インナーロータ３１の歯数はアウターロータ３２の歯数よりも少ないため、アウターロータ３２はインナーロータ３１よりも低い回転数で回転する。このため、インナーロータ３１が一回転する間に、インナーロータ３１とアウターロータ３２との間にできる空間の位置と容積とが、次々とずれていく。容積が大きくなると、圧力が低下して吸入口４０ａからオイルを吸い上げ、容積が小さくなると、圧力が増加して吐出口４０ｂからオイルを押し出す。このように、インナーロータ３１とアウターロータ３２との間でポンプ作用が生じ、電動ポンプ１からオイルが圧送される。
【００２６】
上記第１実施形態の電動ポンプによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１実施形態では、電動ポンプ１のポンプケースは、回転軸１１を回転自在に支持する第１転がり玉軸受２１を保持するための円筒部２０ａを形成した第１プレス加工部材２０と、回転軸１１の先端に設けられたインナーロータ３１を収容する凹部３０ａを形成した第２プレス加工部材３０とが結合されて構成される。このように、ポンプケースは、深絞りプレス加工により形成された第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とが結合されてなるため、従来のようなアルミダイカスト又は鋳物を素材として機械加工された高精度で高価なポンプケースに比べて構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。また、ポンプケースがプレス加工部材２０，３０により形成されることから、ポンプケースの駄肉を省くことができるため、軽量化を図ることができる。なお、こうしたプレス加工部材２０，３０を用いたポンプケースの構成は、ポンプケースに対する加工精度の要求レベルが高くない電動ポンプ、例えばハイブリッド車等のモータ冷却用の電動ポンプ等、０．１ＭＰａ程度の低圧力領域で使用される電動ポンプにおいて好適に利用することができる。
【００２７】
（２）第１実施形態では、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とは、平面部２０ｂと平面部３０ｃとの間に液封パッキン３３を介在させて結合される。このため、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０との結合部から凹部３０ａ内のオイルが漏れることで、電動ポンプ１から送り出されるオイルの圧力が低下することを防止することができる。
【００２８】
（３）第１実施形態では、第１プレス加工部材２０の円筒部２０ａの内周には、シール部材２２が圧入支持されるとともに、第１転がり玉軸受２１が円筒部２０ａの端部２０ｄをかしめることで固定支持されている。このため、第１プレス加工部材２０を、シール部材２２と第１転がり玉軸受２１とがユニット化されたハウジングとして構成することができ、電動ポンプ１の組込工程における取り扱いが容易となる。
【００２９】
（４）第１実施形態では、第２プレス加工部材３０に、電動ポンプ１を固定支持するためのブラケットを一体的に形成することができる。第２プレス加工部材３０にブラケット部３０ｅを形成すると、従来、ポンププレート４０等に個別に取り付けられていたブラケット部材を設ける必要がなくなるため、部品点数の削減、及び組込工程の短縮化を図ることができ、製造コストを低減することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
以下、図３を参照して、本発明に係る電動ポンプを具体化した第２実施形態について説明する。第２実施形態では、電動ポンプの内部構成については第１実施形態と同様であるが、第１プレス加工部材の構成のみが第１実施形態と異なる。なお、以下に説明する実施形態において、第１実施形態と同一構成については同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００３１】
図３は第２実施形態に係る電動ポンプ２の構成を示す断面図である。電動ポンプ２の第１プレス加工部材２０は、モータ部１０を収容するモータケースが一体的に形成されている。第１プレス加工部材２０は、中央部に形成された円筒部２０ａと、第２プレス加工部材３０と対向する平面部２０ｂと、平面部２０ｂの外周から円筒状に形成されたモータケース部２０ｅを有する。モータケース部２０ｅには、モータステータ１４のステータコア１５を保持するための段差部２０ｆが設けられている。また、回転軸１１を回転自在に支持する第２転がり玉軸受１９は、モータ部１０を施蓋する蓋部材２３により固定支持されている。なお、平面部２０ｂとモータケース部２０ｅとの間のコーナ部２０ｇ等、剛性が必要とされる部分には、曲げ加工を施すことで剛性を確保するように構成してもよい。
【００３２】
上記第２実施形態の電動ポンプによれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）第２実施形態では、第１プレス加工部材２０は、電動ポンプ１のモータ部１０を収容するモータケース部２０ｅが一体的に形成されるため、一般的にプレス加工部材により形成されるモータケースを一体形成することで、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１乃至第２実施形態では、トロコイドポンプを駆動する電動ポンプ１，２に本発明を適用しているが、トロコイドポンプ以外の内接ギアポンプを駆動する電動ポンプに本発明を適用してもよい。
【００３４】
・第１乃至第２実施形態では、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とをスポット溶接により結合しているが、かしめ等、他の手法により、第１プレス加工部材２０と第２プレス加工部材３０とを結合するようにしてもよい。
【００３５】
・第１乃至第２実施形態では、電動ポンプ１，２を、オイルを圧送する油圧ポンプとしているが、水等のオイル以外の液体を圧送する電動ポンプとしてもよい。
・第１乃至第２実施形態では、回転軸１１を回転自在に支持する軸受部材を、転がり玉軸受１９，２１としているが、ころ軸受としてもよいし、転がり軸受以外の軸受としてもよい。
【００３６】
・第１乃至第２実施形態の電動ポンプ１，２の構成は、低圧力領域で使用される電動ポンプにおいて好適に利用されるものであるが、第１プレス加工部材２０及び第２プレス加工部材３０のプレス加工精度に応じて、より高い圧力領域で使用する電動ポンプに電動ポンプ１，２の構成を利用してもよい。すなわち、プレス加工部材２０，３０のプレス加工精度を向上させることができれば、密閉性等を向上させることができるため、より高い圧力領域で使用される電動ポンプに本発明の構成を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る電動ポンプの構成を示す断面図。
【図２】第２プレス加工部材にブラケットを一体形成する場合の構成を示す断面図。
【図３】第２実施形態に係る電動ポンプの構成を示す断面図。
【図４】従来の例における電動ポンプの構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１，２…電動ポンプ、１０…モータ部、１１…回転軸、２０…第１プレス加工部材、２０ａ…円筒部（保持部）、２１…第１転がり玉軸受（軸受部材）、３０…第２プレス加工部材、３０ａ…凹部、３０ｂ…貫通孔、３１…インナーロータ、３３…液封パッキン、４０…ポンププレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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