(57)【要約】【課題】  モータ部側の回転軸端部の摩耗を抑制するとともに、回転抵抗を少なくする。【解決手段】  本発明の電動ポンプは、ハウジング１内部の仕切壁２に設けた貫通孔５にすべり軸受６を介して支持した回転軸７において、軸方向一方側に延びる第１回転軸部分７１をポンプ部３の回転軸とし、軸方向他方側に延びる第２回転軸部分７２をモータ部４の駆動軸としている。第２回転軸部分７２の端部７２ａ（回転軸端部）に対向する固定部材１６に、回転軸端部７２ａを軸方向に受け止めて支承する支承部１９を設け、回転軸端部７２ａの端面と支承部１９の受け面とのいずれか一方に他方の面に点接触する球状部材２０等の凸部を設けて、回転軸端部７２ａが点接触部分により支承部１９に支持されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内部を仕切る仕切壁に設けた貫通孔にすべり軸受を介装して回転軸を支持し、仕切壁を間にして軸方向一方側に延びる第１回転軸部分をポンプ部の回転軸となし、また、軸方向他方側に延びる第２回転軸部分をモータ部の駆動軸となした電動ポンプにおいて、
上記第２回転軸部分の軸方向他方側の端部（回転軸端部）に対向する固定部材に、上記回転軸端部を軸方向に受け止めて支承する支承部を設け、上記回転軸端部の端面と上記支承部の受け面とのいずれか一方に他方の面に点接触する凸部を設けた、ことを特徴とする電動ポンプ。
【請求項２】
上記凸部の断面形状が、部分円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプ。
【請求項３】
上記凸部は、上記回転軸端部の端面と上記支承部の受け面とのいずれか一方に埋設された球状部材において該一方の面から埋設されずに突出している球面部分により構成した、ことを特徴とする請求項１に記載の電動ポンプ。
【請求項４】
上記ポンプ部は、アウタロータとインナロータとを有する内接型ギヤポンプで構成し、上記インナロータに上記第１回転軸部分を結合した、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用のウォーターポンプやオイルポンプ等、流体を循環させるポンプ部とこれを駆動するモータ部とが隣接して配置された電動ポンプに関するものであり、より詳しくは、流体を吸引しそして吐出するポンプ部の回転軸（ポンプ回転軸）と、このポンプ部を駆動するモータ部の回転軸（モータ回転軸）とを１つの回転軸で共用した電動ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動ポンプは一般的には、ポンプ回転軸とモータ回転軸とをそれぞれ軸受でポンプハウジングおよびモータハウジングに支持するとともに、それら両回転軸をオルダムジョイント等の継ぎ手で連結した構成となっている。かかる電動ポンプは、軸受の使用個数の増大、ジョイントの使用等により小型化が困難である。そこで、ポンプ回転軸とモータ回転軸とを１つの回転軸で共用してジョイントを不要とした電動ポンプが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このような回転軸共用型の電動ポンプを、図８を参照して説明する。図８に示す電動ポンプは、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いる電動の内接型ギヤポンプである。
【０００４】
この電動ポンプはポンプハウジング４１を備える。ポンプハウジング４１の内部は、仕切壁４２によりポンプ部４３とモータ部４４とに仕切られている。仕切壁４２には軸方向に貫通した貫通孔４５が形成されている。この貫通孔４５にはすべり軸受４６を介して回転軸４７が支持されている。
【０００５】
回転軸４７は、仕切壁４２を間にして軸方向一方側のポンプ部４３側に延びる第１回転軸部分４７１と、軸方向他方側のモータ部４４側に延びる第２回転軸部分４７２とから構成されている。
【０００６】
回転軸４７の中間部分は、上記したようにすべり軸受４６により支持されるが、このすべり軸受４６による支持される部分の軸方向幅に比べ、モータ部４４側の第２回転軸部分４７２の軸方向幅が狭いような場合、回転軸４７の支持は上記したすべり軸受４６による支持のみで、第２回転軸部分４７２の端部は特に支持されないことがある。
【０００７】
しかしながら、上記のようにすべり軸受４６による支持だけでは、回転軸４７の軸方向位置決めが不充分で、回転軸４７ばかりか、これと一体のモータ部４４のロータ（回転子）やポンプ部４３のインナロータが軸方向に動きやすく、がたつきが生じるおそれがある。
【０００８】
そのため、従来は、第２回転軸部分４７２に対向する固定部材に支承部４８を設けて、この支承部４８で回転軸４７の端面を軸方向に受け止めるようにしているのが一般的である。
【０００９】
以下、図８の電動ポンプを詳細に説明すると、ポンプ部４３は、トロコイドポンプとも称される内接型ギヤポンプであり、内歯を有するアウタロータ４９と、この内歯と噛合する外歯を有するインナロータ５０とを備える。インナロータ５０は回転軸４７の第１回転軸部分４７１に一体回転可能に外嵌されている。
【００１０】
このため、モータ部４４により第２回転軸部分４７２が回転駆動されると、インナロータ５０も回転する。インナロータ５０が回転すると、これと噛合するアウタロータ４９も偏心状態で回転する。この回転により、アウタロータ４９とインナロータ５０との間でポンプ作用が発生する。これにより、白抜き矢印で示すように、アウタロータ４９とインナロータ５０との間へは蓋体５１に設けた吸引口から作動油が吸引され、同じく蓋体５１に設けた吐出口から作動油が吐出される。
【００１１】
モータ部４４は、ポンプハウジング１の内側に設けられたステータ（固定子）５２と、このステータ５２の内側に配置されたロータ（回転子）５３とを備える。ロータ５３には回転軸４７の第２回転軸部分４７２が内嵌されている。
【００１２】
以上の構成を備えた従来の電動ポンプにおいては、上記したごとく、回転軸端部（第２回転軸部分４７２の端部）の端面は、支承部４８の受け面に受け止められているので、回転軸４７は軸方向に位置決めされ、回転軸４７等の軸方向のがたつきが防止されるが、回転軸４７の端面の全面が支承部４８の受け面で支承される構造になっているので、回転軸４７の端面と支承部４８の受け面との接触面積が大きく、回転軸４７の高速回転によりその接触面が摩耗しやすく、かつ回転軸の回転抵抗が大きい。
【特許文献１】特開２００２−３１７７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明により解決すべき課題は、モータ部側の回転軸端部とその支承部との接触面の摩耗を抑制するとともに、回転軸の回転抵抗を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る電動ポンプは、ハウジング内部を仕切る仕切壁に設けた貫通孔にすべり軸受を介装して回転軸を支持し、仕切壁を間にして軸方向一方側に延びる第１回転軸部分をポンプ部の回転軸となし、また、軸方向他方側に延びる第２回転軸部分をモータ部の駆動軸となした電動ポンプにおいて、上記第２回転軸部分の軸方向他方側の端部（回転軸端部）に対向する固定部材に、上記回転軸端部を軸方向に受け止めて支承する支承部を設け、上記回転軸端部の端面と上記支承部の受け面とのいずれか一方に他方の面に点接触する凸部を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
上記本発明の手段によると、回転軸のモータ部側の端部は、凸部を介して点接触により固定側の支承部に支承されるので、回転抵抗が少なく、かつ摩耗が生じにくい状態で、回転軸の軸方向の位置決めがなされる。
【００１６】
本発明の好適な一態様は、上記凸部の断面形状を部分円弧状とすることである。本発明のさらに好適な一態様は、上記凸部を、上記回転軸端部の端面と上記支承部の受け面とのいずれか一方に埋設された球状部材において該一方の面から埋設されずに突出している球面部分により構成することである。
【００１７】
球状部材を用いた場合は、硬質で高精度に球状のものを得やすいばかりでなく、回転時には、球状部材は適宜に回転して接触個所を自動的に変えるので、特定個所が集中的に摩擦されて摩耗するようなことがなく、回転軸側と支承部側との接触状態を長く良好に維持しうる。
【００１８】
本発明のさらに好適な一態様は、上記ポンプ部は、アウタロータとインナロータとを有する内接型ギヤポンプで構成し、上記インナロータに上記第１回転軸部分を結合することである。
【００１９】
上記ポンプ部が内接型ギヤポンプである場合、第１回転軸部分の軸周りには、インナロータのほか、アウタロータと、ポンプ室形成部分とがほぼ同心的に配置され、径方向外方に突出する部分が少ないから、ポンプ部をモータ部と同じような断面形状にして、全体をモータと同様の比較的単純な形状にまとめることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回転軸の軸方向の位置決めがなされ、回転軸等の軸方向のがたつきが防止されるとともに、点接触であるため、回転軸の軸端での摩耗が抑制され、回転軸の回転抵抗が大幅に減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る電動ポンプを説明すると、図１は、本発明の最良の実施形態に係る電動ポンプの軸方向に沿った断面図、図２は、上記電動ポンプの要部である回転軸の軸端部分の拡大断面図である。
【００２２】
本実施形態の電動ポンプは、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられるものである。図１において、この電動ポンプは、ポンプハウジング１を備える。ポンプハウジング１の内部は、仕切壁２によりポンプ部３とモータ部４とに仕切られている。仕切壁２には、軸方向に貫通した貫通孔５を有する軸受部２ａが一体に形成されている。軸受部２ａの貫通孔５にはすべり軸受６を介して回転軸７が支持されている。すべり軸受６のモータ部４側では、回転軸７にオイルシール８が装着されている。
【００２３】
回転軸７は、仕切壁２の軸受部２ａを間にして軸方向一方側（図１において左側）のポンプ部３側に延びる第１回転軸部分７１と、軸方向他方側（図１において右側）のモータ部４側に延びる第２回転軸部分７２とから構成されている。
【００２４】
ポンプ部３は、トロコイドポンプとも称される内接型ギヤポンプであり、内歯を有するアウタロータ９と、この内歯と噛合する外歯を有するインナロータ１０と、これらインナロータ１０およびアウタロータ９を収容するポンプ室１１とを備える。ポンプ室１１は、ポンプハウジング１のポンプ部３側の端部に凹入状でかつ円形に形成されている。アウタロータ９は、ポンプ室１１の円形内部に摺接回転可能に収容されている。インナロータ１０は、アウタロータ９と偏心状態で噛み合う軸位置で、回転軸７の第１回転軸部分７１に一体回転可能に外嵌されている。ポンプ室１１の開放側には、蓋体１２が設けられ、蓋体１２とポンプハウジング１とはシール１３で密封されている。蓋体１２には、図示省略するが、アウタロータ９とインナロータ１０との隙間に通じる作動油の吸引口と、吐出口とが形成されている。
【００２５】
モータ部４は、ポンプハウジング１の内側に設けられたステータ（固定子）１４と、このステータ１４の内側に配置されたロータ（回転子）１５とを備える。ロータ１５には回転軸７の第２回転軸部分７２が駆動軸として内嵌固定されている。本実施形態では、ロータ１５は、コア１５ｃの内部に永久磁石１５ｍを埋設したものである。
【００２６】
モータ部４では、回転軸７の第２回転軸部分７２の端部７２ａと対向する位置に端壁板１６が設けられ、この端壁板１６はポンプハウジング１に固定されている。端壁板１６の外側面には、ロータ１５の回転位相に応じてステータ１４の各コイル１４ｃへの通電を制御する回路部１７が設けられ、その外方はハウジングカバー１８により閉塞されている。
【００２７】
本発明では、回転軸７の第２回転軸部分７２の端壁板１６側の構造に特徴がある。すなわち、第２回転軸部分７２の端部７２ａ（以下、簡単に回転軸端部と称する）に対して、固定部材である端壁板１６の一部に支承部１９が設けられ、回転軸端部７２ａにはその回転軸心上の位置に、鋼球のような球状部材２０が半埋め込み状に設けられており、この球状部材２０が支承部１９の受け面１９ａ（回転軸端部７２ａに正対する面）に点接触している。
【００２８】
上記の構造を図２に基づいてより詳しく説明すると、回転軸端部７２ａの端面７２ｂには、半球状の凹部２１が形成され、この凹部２１内に球状部材２０が嵌入されて、抜け止めリング２２により抜け止めされている。球状部材２０の約半分は軸方向外方に突出しており、この突出部分が回転軸７の回転軸心上の位置で支承部１９の受け面１９ａに点接触している。支承部１９は、端壁板１６の一部を回転軸７の側に突出状に変形させることで設けられているが、端壁板１６とは別部材で構成してこれを端壁板１６に取り付けてもよい。
【００２９】
上記構成において、モータ部４により第２回転軸部分７２が回転駆動されると、ポンプ部３においてインナロータ１０が回転する。インナロータ１０が回転すると、これと噛合するアウタロータ９も偏心状態で回転する。この回転により、アウタロータ９とインナロータ１０との間でポンプ作用が発生し、図１に白抜き矢印で示すように、蓋体１２の吸引口から作動油が吸引され、蓋体１２の吐出口から作動油が吐出される。
【００３０】
上記のように回転軸７が回転している状態では、モータ部４側の回転軸端部７２ａは、球状部材２０と支承部１９の受け面１９ａとの点接触部分により支承されるので、回転軸７の軸方向の位置決めがなされ、回転軸７等の軸方向のがたつきが防止される。
【００３１】
この場合、回転軸７と固定側の支承部１９とは、球状部材２０を介して回転軸７の回転軸心上の位置で点接触しているから、回転軸７の回転の際、接触部の周速は限りなく「０」に近づき、ほとんど摩耗が生じなくなる。また、支承部１９の受け面１９ａとの間での摺接は生じないので、回転抵抗は極めて少ない。
【００３２】
図１および図２の実施形態では、球状部材２０は回転軸７の側に設けたが、図３に示すように、球状部材２０は支承部の側に設けてもよい。図３は、図１および図２の実施形態（第１の実施形態）の変形例を示す断面図である。
【００３３】
図３において、支承部２３は、端壁板１６とは別部材で構成されて端壁板１６に取り付けられており、この支承部２３の受け面２３ａ（回転軸端部７２ａと対向する面）に半球状の凹部２４が形成され、この凹部２４内に球状部材２０が嵌入されて、抜け止めリング２５により抜け止めされている。球状部材２０の約半分は回転軸端部７２ａ側に突出しており、この突出部分は、回転軸７の回転軸心上の位置で回転軸端部７２ａの端面７２ｂに点接触するようになっている。
【００３４】
上記第１実施形態およびその変形例では、点接触する部材として球状部材２０を用いたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図４に示すように、断面形状が部分円弧状である凸部を有する部材を用いてもよい。図４は、第２実施形態の要部の断面図である。
【００３５】
図４において、回転軸端部７２ａには、断面形状が部分円弧状である半球状の凸部２６を有する半球部材２７が取り付けられ、この半球部材２７の先端が支承部１９の受け面１９ａに点接触するようになっている。
【００３６】
図５は、第２実施形態の変形例を示す断面図である。図５において、支承部２３は、端壁板１６とは別部材で構成されて端壁板１６に取り付けられており、この支承部２３に半球状の凸部２６が一体に形成され、この凸部２６の先端が、回転軸端部７２ａの端面７２ｂに点接触するようになっている。
【００３７】
さらに、球状部材２０を使用する場合において、球状部材２０は必ずしも、いずれかの一方の部材（回転軸７あるいは支承部１９，２３）に保持させる必要はなく、図６および図７に示すように、球状部材２０を回転軸７等に保持されない状態で、回転軸端部７２ａと支承部１９，２３との間に介在させるようにしてもよい。
【００３８】
図６は、本発明の第３実施形態の要部の断面図である。図６において、回転軸端部７２ａの端面７２ｂには、円錐状の凹部２８が形成され、この凹部２８に約半分が突出するよう球状部材２０が嵌置され、この球状部材２０が支承部１９の受け面１９ａに点接触するようになっている。
【００３９】
図７は、第３実施形態の変形例を示す断面図である。図７において、端壁板１６とは別部材により構成されて端壁板１６に取り付けられた支承部２３には、円錐状の凹部２９が形成され、この凹部２９に約半分が突出するよう球状部材２０が嵌置され、この球状部材２０が回転軸端部７２ａの端面７２ｂに点接触するようになっている。
【００４０】
このほか、ポンプ部３は、実施形態の内接型ギヤポンプのほか、アウタロータとインナロータとの間の隙間に仕切り部材がある内接型ギヤポンプでもよいし、また、外接型ギヤポンプやベーンポンプ等、他種のポンプで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る電動ポンプの軸方向に沿った断面図。
【図２】図１の電動ポンプの要部である回転軸の軸端部分の拡大断面図。
【図３】上記最良の実施形態の変形例を示す断面図。
【図４】本発明の第２実施形態の要部を示す断面図。
【図５】上記第２実施形態の変形例を示す断面図。
【図６】本発明の第３実施形態の要部の断面図。
【図７】上記第３実施形態の変形例を示す断面図。
【図８】従来の電動ポンプの軸方向に沿った断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１    ポンプハウジング
２    仕切り壁
３    ポンプ部
４    モータ部
５    貫通孔
６    すべり軸受
７    回転軸
７１  第１回転軸部分
７２  第２回転軸部分
７２ａ  第２回転軸部分の端部（回転軸端部）
１６    端壁板（固定部材）
１９    支承部
２０    球状部材
【図１】
2007231774.tif 000003
【図２】
2007231774.tif 000004
【図３】
2007231774.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007231774.tif 000007
【図６】
2007231774.tif 000008
【図７】
2007231774.tif 000009
【図８】
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