(57)【要約】【課題】長期間に亘って液体の漏れを防止す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１０１は、筒状の第１ロータ１０９と、第１ロータ１０９内に配置されており、磁力によって第１ロータ１０９とともに回転する第２ロータ１１０と、第２ロータ１１０および第１送液部材１３３を収容しており、第１送液部材１３３によって送られる水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、第２送液部材１３７を収容しており、第２送液部材１３７によって送られるオイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２と、第１ポンプ室Ｃ１と第２ポンプ室Ｃ２との間に介在しており、ステータ１０８および第１ロータ１０９を収容するモータ室Ｃ３と、磁力を通過させることができ、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０に非接触であり、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１とを仕切って、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する仕切部材１０５とを含む。【選択図】図２
2012052507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプであって、
第１マグネットを有する筒状の第１ロータと、
第２マグネットを有し、前記第１ロータ内に配置されており、前記第１マグネットと前記第２マグネットの間で働く磁力によって前記第１ロータとともに回転する第２ロータと、
前記第１ロータを取り囲んでおり、磁力によって前記第１ロータを回転させる筒状のステータと、
前記第１ロータの一端側に配置され、前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第１送液部材と、
前記第１ロータの他端側に配置され、前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第２送液部材と、
前記第２ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室と、
前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室と、
前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第１ロータを収容するモータ室と、
磁力を通過させることができ、前記第１ロータおよび第２ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する仕切部材とを含む、電動ポンプ。
【請求項２】
前記第１ロータは、前記第２ロータを取り囲んでおり、軟磁性材料によって形成された筒状のヨークを含み、
前記ヨークは、前記ヨークの周方向に間隔を空けて配列されており、前記ヨークの内周部に設けられた複数の凸部を含む、請求項１記載の電動ポンプ。
【請求項３】
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路と、
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路とをさらに含む、請求項１または２記載の電動ポンプ。
【請求項４】
前記仕切部材は、非磁性材料によって形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の電動ポンプは、冷却水が流通する第１ポンプ室と、オイルが流通する第２ポンプ室とを備えている。電動モータの回転軸は、第１ポンプ室および第２ポンプ室を貫通している。回転軸の周囲は、複数のシール部材によってシールさている。これにより、冷却水およびオイルの漏れが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１記載の電動ポンプにおいて、電動モータの回転軸が回転すると、回転軸とシール部材とが摺動する。したがって、電動モータの回転軸に抵抗が加わり、電動モータの効率が低下する。また、回転軸とシール部材とが摺動するので、電動ポンプが長期間使用されると、たとえば摩耗の蓄積によって、シール部材が破損する場合がある。そのため、たとえば、冷却水およびオイルが漏れて、電動ポンプ内で冷却水とオイルとが混ざるおそれがある。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、長期間に亘って液体の漏れを防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、２つのポンプ（１０２、１０３）を１つの電動モータ（１０４、２０４）によって駆動する電動ポンプであって、第１マグネット（１１９）を有する筒状の第１ロータ（１０９）と、第２マグネット（１１０）を有し、前記第１ロータ内に配置されており、前記第１マグネットと前記第２マグネットの間で働く磁力によって前記第１ロータとともに回転する第２ロータ（１１０）と、前記第１ロータを取り囲んでおり、磁力によって前記第１ロータを回転させる筒状のステータ（１０８）と、前記第１ロータの一端側に配置され、前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第１送液部材（１３３）と、前記第１ロータの他端側に配置され、前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第２送液部材（１３７）と、前記第２ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室（Ｃ１）と、前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室（Ｃ２）と、前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第１ロータを収容するモータ室（Ｃ３）と、磁力を通過させることができ、前記第１ロータおよび第２ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する仕切部材（１０５）とを含む、電動ポンプ（１０１、２０１）である。
【０００７】
この発明によれば、第１の液体が流通する第１ポンプ室と、第２の液体が流通する第２ポンプ室との間に、モータ室が介在している。モータ室および第１ポンプ室は、仕切部材によって仕切られている。したがって、モータ室と第１ポンプ室との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室から第１の液体が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ内で第１の液体と第２の液体とが混ざることを防止することができる。
【０００８】
また、第１ロータは、モータ室に配置されており、第２ロータは、第１ポンプ室に配置されている。したがって、第１ロータおよび第２ロータは、仕切部材によって仕切られている。しかし、仕切部材は磁力を通過させることができるので、第１ロータと第２ロータとの間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１マグネットと第２マグネットの間で働く磁力によって、第１ロータとともに第２ロータを回転させることができる。これにより、第１送液部材を回転させて、第１の液体を送ることができる。
【０００９】
さらに、仕切部材は、第１ロータおよび第２ロータに非接触であるから、第１ロータおよび第２ロータが回転したときに、仕切部材と各ロータとが摺動しない。したがって、仕切部材と各ロータとの摺動によって仕切部材が破損することはない。そのため、電動ポンプが長期間使用されたとしても、仕切部材の破損によって第１ポンプ室から第１の液体が漏れることはない。さらに、仕切部材と各ロータとが摺動しないから、仕切部材から各ロータに抵抗が加わらない。したがって、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１０】
前記第１ロータは、前記第２ロータを取り囲んでおり、軟磁性材料によって形成された筒状のヨーク（１１８）を含み、前記ヨークは、前記ヨークの周方向に間隔を空けて配列されており、前記ヨークの内周部に設けられた複数の凸部（１２１）を含んでいてもよい。
この場合、第２ロータが、軟磁性材料によって形成された筒状のヨークによって取り囲まれている。ヨークは、ヨークの内周部に設けられた複数の凸部を含む。複数の凸部は、ヨークの周方向に間隔を空けて配列されている。第１マグネットおよび第２マグネットの磁力は、ヨークを介して伝達される。また、第１マグネットおよび第２マグネットの磁力は、各凸部に集められる。すなわち、第１マグネットおよび第２マグネットの磁力が各凸部に集中するから、複数の凸部が設けられていない場合に比べて、第１ロータと第２ロータとの磁気的な結合強度が高まる。これにより、第１ロータの回転に伴って第２ロータを確実に回転させることができる。
【００１１】
また、前記電動ポンプは、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路（２４２）と、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路（２４３）とをさらに含んでいてもよい。
この場合、第２ポンプ室とモータ室とが、供給流路および排出流路によって接続されている。第２送液部材の回転によって第２ポンプ室から吐出される第２の液体の一部は、供給流路を通ってモータ室に供給される。また、第２送液部材の回転によって発生する吸引力は、排出流路を介してモータ室に伝達される。そのため、モータ室に供給された第２の液体は、排出流路を通ってモータ室から第２ポンプ室に排出される。このように、第２送液部材が回転駆動されることにより、第２の液体がモータ室を流通し、ステータなどのモータ室に収容された部材が第２の液体によって冷却される。これにより、電動ポンプの温度上昇を抑制することができる。
【００１２】
また、前記仕切部材は、非磁性材料によって形成されていてもよい。すなわち、仕切部材は、強磁性材料以外の材料によって形成されていてもよい。
仕切部材は、第１ロータと第２ロータとの間に介在している。第１ロータおよび第２ロータが回転した場合には、第１ロータと第２ロータとの間の磁界が変化する。しかし、仕切部材が、非磁性材料によって形成されている場合には、このように磁界が変化したとしても、仕切部材は、磁気を帯びない。したがって、仕切部材から各ロータに磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１３】
なお、前記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプが備えられた自動車の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１が備えられた自動車１の模式図である。
自動車１は、エンジン２およびモータ３を備えるハイブリッドカーである。自動車１は、前輪４および後輪５と、前輪４を駆動させるエンジン２およびモータ３と、発電機６とを含む。エンジン２は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に連結されている。左右一対の前輪４は、それぞれ、駆動軸９の一端部および他端部に連結されている。また、発電機６は、動力分割機構７に連結されている。動力分割機構７は、たとえば、遊星歯車機構である。発電機６は、交流モータである。発電機６は、コントロールユニット１０に接続されている。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０に供給される。
【００１６】
また、モータ３は、減速機８を介して駆動軸９に連結されている。さらに、モータ３は、コントロールユニット１０に接続されている。コントロールユニット１０は、バッテリ１１に接続されている。バッテリ１１は、直流電源であり、モータ３は、交流モータである。図示はしないが、コントロールユニット１０は、インバータを含む。バッテリ１１に蓄えられた電力は、コントロールユニット１０によって交流に変換されて、モータ３に供給される。これにより、モータ３が駆動される。
【００１７】
エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に伝達される。これにより、２つの前輪４が駆動される。また、エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７を介して発電機６に伝達される。これにより、発電機６が駆動され、発電機６が発電する。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０を介して、モータ３またはバッテリ１１に供給される。
【００１８】
一方、モータ３の動力は、減速機８を介して駆動軸９に伝達される。また、たとえば自動車１の減速時には、前輪４の回転が駆動軸９および減速機８を介してモータ３に伝達される。これにより、モータ３が発電機として機能して発電する。モータ３が発電した電力は、コントロールユニット１０によって直流に変換され、バッテリ１１に供給される。これにより、バッテリ１１が充電される。
【００１９】
また、自動車１は、電動ポンプ１０１を含む。電動ポンプ１０１は、冷却水（第１の液体）を吸い込んで、吸い込んだ冷却水を吐出する。さらに、電動ポンプ１０１は、オイル（第２の液体）を吸い込んで、吸い込んだオイルを吐出する。電動ポンプ１０１から吐出された冷却水は、ラジエータ１４を通って冷却され、コントロールユニット１０に供給される。これにより、コントロールユニット１０が冷却される。コントロールユニット１０に供給された冷却水は、冷却水循環流路１２を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。一方、電動ポンプ１０１から吐出されたオイルは、モータ３および発電機６に供給される。これにより、モータ３および発電機６が冷却される。モータ３および発電機６に供給されたオイルは、オイル循環流路１３を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。
【００２０】
図２は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１の断面図である。また、図３は、図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。
電動ポンプ１０１は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３と、２つのポンプ１０２、１０３を駆動する電動モータ１０４と、電動ポンプ１０１の内部を仕切る仕切プレート１０５（仕切部材）と、仕切プレート１０５を支持する支持プレート１０６とを含む。電動モータ１０４は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３の間に配置されている。電動モータ１０４は、モータハウジング１０７と、ステータ１０８と、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０とを含む。さらに、電動モータ１０４は、第１回転軸１１１および第２回転軸１１２と、複数の軸受（第１軸受１１３、第２軸受１１４、および第３軸受１１５）とを含む。
【００２１】
モータハウジング１０７は、筒状である。モータハウジング１０７は、モータハウジング１０７の内部に形成されたモータ室Ｃ３を有している。ステータ１０８および第１ロータ１０９は、モータ室Ｃ３に収容されている。ステータ１０８は、モータハウジング１０７内に嵌合されている。ステータ１０８は、たとえば圧入によって、モータハウジング１０７に保持されている。また、第１ロータ１０９は、筒状のステータ１０８内に配置されている。ステータ１０８は、第１ロータ１０９の径方向に一定の間隔を空けて筒状の第１ロータ１０９を同心円状に取り囲んでいる。また、第２ロータ１１０は、第１ロータ１０９内に配置されている。第１ロータ１０９は、第１ロータ１０９の径方向に一定の間隔を空けて第２ロータ１１０を同心円状に取り囲んでいる。仕切プレート１０５の一部（後述の第２円筒部１２５）は、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間に配置されている。仕切プレート１０５は、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間を仕切っている。仕切プレート１０５は、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０に非接触である。
【００２２】
ステータ１０８は、筒状のコア１１６と、コア１１６に巻き付けられた複数のコイル１１７とを含む。図示はしないが、コア１１６は、筒状のヨークと、ヨークの内周面からヨークの中心に向かって突出する複数のティースとを含む。複数のティースは、ステータ１０８の周方向に等間隔を空けて配列されている。複数のコイル１１７は、それぞれ、複数のティースに巻き付けられている。また、コア１１６は、モータハウジング１０７内に嵌合されている。コア１１６は、たとえば圧入によって、モータハウジング１０７に保持されている。これにより、ステータ１０８がモータハウジング１０７に保持されている。モータハウジング１０７とステータ１０８とは同軸である。
【００２３】
第１ロータ１０９は、ステータ１０８の軸方向Ｘ１に延びる円筒状のヨーク１１８と、ヨーク１１８に保持された第１マグネット１１９とを含む。第１ロータ１０９は、ステータ１０８の中心軸線Ｌ１（回転軸線）まわりに回転可能である。第１マグネット１１９は、リング状のマグネット（永久磁石）であってもよいし、第１ロータ１０９の周方向に配列された複数のマグネット（永久磁石）を含んでいてもよい。第１マグネット１１９が複数のマグネットを含む場合、各マグネットは、ヨーク１１８の外周面に取り付けられていてもよいし、ヨーク１１８内に埋め込まれていてもよい。第１実施形態では、第１マグネット１１９は、リング状のマグネットであり、ヨーク１１８は、第１マグネット１１９内に嵌合されている。第１マグネット１１９は、ヨーク１１８に保持されている。第１ロータ１０９の外周部は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第１ロータ１０９の周方向に配列された複数（たとえば４つ）の磁極を有している。
【００２４】
ヨーク１１８は、軟磁性材料（たとえば、鉄や鉄を含む合金）によって形成されている。ヨーク１１８の内周部には、ヨーク１１８の軸方向（軸方向Ｘ１に一致）に延びる複数（たとえば４つ）の切欠き１２０が形成されている。複数の切欠き１２０は、ヨーク１１８の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。ヨーク１１８の周方向に隣接する切欠き１２０の間には凸部１２１が形成されている。すなわち、ヨーク１１８は、ヨーク１１８の内周部に形成された複数（たとえば４つ）の凸部１２１を含む。各凸部１２１は、ヨーク１１８の軸方向に延びている。複数の凸部１２１は、ヨーク１１８の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。図３に示すように、複数の凸部１２１は、凸部１２１の位相と第１ロータ１０９の磁極の位相とが一致するように配置されている。すなわち、複数の凸部１２１は、凸部１２１と第１ロータ１０９の磁極とがヨーク１１８の径方向に並ぶように配置されている。各凸部１２１は、ヨーク１１８の径方向に間隔を空けて仕切プレート１０５の一部（第２円筒部１２５）に対向している。
【００２５】
第２ロータ１１０は、第１回転軸１１１に取り付けられている。第２ロータ１１０は、ステータ１０８の中心軸線Ｌ１まわりに回転可能である。第２ロータ１１０は、複数の磁極を有する第２マグネットである。第２ロータ１１０は、リング状のマグネット（永久磁石）であってもよいし、第２ロータ１１０の周方向に配列された複数のマグネット（永久磁石）を含んでいてもよい。第２マグネットが複数のマグネットを含む場合、各マグネットは、第１回転軸１１１の外周面に取り付けられていてもよいし、第１回転軸１１１内に埋め込まれていてもよい。第１実施形態では、第２ロータ１１０は、リング状のマグネットであり、第１回転軸１１１は、第２ロータ１１０内に嵌合されている。第２ロータ１１０は、第１回転軸１１１に保持されている。第２ロータ１１０の外周部は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第２ロータ１１０の周方向に配列された複数（たとえば４つ）の磁極を有している。
【００２６】
仕切プレート１０５は、たとえば、非磁性材料によって形成されている。非磁性材料は、強磁性材料でない材料であり、たとえば、ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼や、アルミ材（アルミを含む材料）を含む。仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができる。仕切プレート１０５は、概ね円筒状である。仕切プレート１０５とステータ１０８とは同軸である。仕切プレート１０５は、平板部１２２、第１円筒部１２３、環状部１２４、第２円筒部１２５、および閉塞部１２６を含む。平板部１２２および閉塞部１２６は、それぞれ円板状である。また、第１円筒部１２３の外径および内径は、第２円筒部１２５の外径よりも大きい。平板部１２２は、第１円筒部１２３の一端部から第１円筒部１２３の中心軸線に直交する方向に沿って外方に延びている。環状部１２４は、第１円筒部１２３の他端部から第１円筒部１２３の中心軸線に直交する方向に沿って内方に延びている。環状部１２４は、第１円筒部１２３の他端部と第２円筒部１２５の一端部とを連結している。閉塞部１２６は、第２円筒部１２５の他端部を塞いでいる。平板部１２２の外周部は、モータハウジング１０７と後述する第１ハウジング１３２とによって軸方向Ｘ１に挟持されている。したがって、仕切プレート１０５は、モータハウジング１０７と第１ハウジング１３２とによって保持されている。
【００２７】
支持プレート１０６は、概ね円板状である。支持プレート１０６は、モータ室Ｃ３に収容されている。支持プレート１０６は、平板部１２７、円筒部１２８、および環状部１２９を含む。平板部１２７は、円板状である。平板部１２７は、円筒部１２８の一端部から円筒部１２８の中心軸線に直交する方向に沿って外方に延びている。環状部１２９は、円筒部１２８の他端部から円筒部１２８の中心軸線に直交する方向に沿って内方に延びている。平板部１２７の外周部は、モータハウジング１０７と仕切プレート１０５の平板部１２２とによって軸方向Ｘ１に挟持されている。したがって、支持プレート１０６は、モータハウジング１０７と仕切プレート１０５とによって保持されている。
【００２８】
また、平板部１２７は、仕切プレート１０５の平板部１２２に沿って配置されており、円筒部１２８は、仕切プレート１０５の第１円筒部１２３に沿って配置されている。また、環状部１２９は、仕切プレート１０５の環状部１２４に沿って配置されている。仕切プレート１０５の第２円筒部１２５は、環状部１２９内に嵌合されている。環状部１２９は、仕切プレート１０５の環状部１２４と第１ロータ１０９との間に介在しており、第１ロータ１０９に非接触である。仕切プレート１０５の平板部１２２、第１円筒部１２３、および環状部１２４は、支持プレート１０６によって支持されている。これにより、仕切プレート１０５が支持プレート１０６によって補強されている。
【００２９】
第１回転軸１１１は、軸方向Ｘ１に延びる円柱状である。第１回転軸１１１は、第１軸受１１３および第２軸受１１４を介して仕切プレート１０５に支持されている。第１軸受１１３は、転がり軸受であってもよいし、すべり軸受であってもよい。第２軸受１１４についても同様である。第１実施形態では、第１軸受１１３および第２軸受１１４は、ラジアル玉軸受である。第１回転軸１１１の一端部は、後述する羽根車１３３内に嵌合されている。第１回転軸１１１の他端部は、第１軸受１１３内に嵌合されている。第１軸受１１３は、仕切プレート１０５の閉塞部１２６と第１回転軸１１１の他端部とによって軸方向Ｘ１に位置決めされている。また、第２軸受１１４は、第１軸受１１３と羽根車１３３との間において第１回転軸１１１に取り付けられている。第２ロータ１１０は、第１軸受１１３と第２軸受１１４との間に配置されている。第２軸受１１４は、仕切プレート１０５の環状部１２４によって軸方向Ｘ１に位置決めされている。また、第２軸受１１４は、仕切プレート１０５によって支持されている。仕切プレート１０５のうち第２軸受１１４を支持している部分は支持プレート１０６によって補強されている。これにより、第２軸受１１４の変位が抑制され、第１回転軸１１１の振動が抑制される。
【００３０】
第２回転軸１１２は、軸方向Ｘ１に延びる円柱状である。第２回転軸１１２は、ヨーク１１８の一端部を塞ぐ円板状の閉塞部１３０と、閉塞部１３０からヨーク１１８とは反対側に軸方向Ｘ１に延びる軸部１３１とを含む。第２回転軸１１２は、ヨーク１１８と一体であってもよいし、ヨーク１１８とは別体であってもよい。第１実施形態では、第２回転軸１１２およびヨーク１１８は一体である。軸部１３１は、ステータ１０８の中心軸線Ｌ１に沿って延びている。第２回転軸１１２と第１ロータ１０９とは同軸である。軸部１３１は、第３軸受１１５内に嵌合されている。第３軸受１１５は、転がり軸受であってもよいし、すべり軸受であってもよい。第１実施形態では、第３軸受１１５は、ラジアル玉軸受である。軸部１３１は、第３軸受１１５を介してモータハウジング１０７に支持されている。したがって、第１ロータ１０９は、第３軸受１１５および第２回転軸１１２を介してモータハウジング１０７に支持されている。
【００３１】
ウォーターポンプ１０２は、たとえば、遠心ポンプである。ウォーターポンプ１０２は、第１ハウジング１３２と、羽根車１３３（第１送液部材）とを含む。第１ハウジング１３２は、仕切プレート１０５と共に、第１ポンプ室Ｃ１を形成している。第１ハウジング１３２は、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吸入口１３４と、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吐出口１３５とを有している。羽根車１３３は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。さらに、第２ロータ１１０、第１回転軸１１１、第１軸受１１３、および第２軸受１１４は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。仕切プレート１０５は、モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１を仕切っており、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する。第２ロータ１１０の回転が羽根車１３３に伝達されると、羽根車１３３の回転によって、冷却水が、第１吸入口１３４を介して第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれる。そして、第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれた冷却水は、羽根車１３３の回転によって、第１ポンプ室Ｃ１から排出され、第１吐出口１３５から吐出される。
【００３２】
オイルポンプ１０３は、たとえば、トロコイドポンプである。オイルポンプ１０３は、第２ハウジング１３６と、インナーロータ１３７（第２送液部材）と、アウターロータ１３８とを含む。第２ハウジング１３６は、第２ハウジング１３６の内部に形成された第２ポンプ室Ｃ２と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吸入口１３９と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吐出口１４０とを有している。インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８は、第２ポンプ室Ｃ２に収容されている。図４に示すように、第２ポンプ室Ｃ２は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吸引される吸引領域Ｔ１と、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吐出される吐出領域Ｔ２とを含む。第２吸入口１３９および第２吐出口１４０は、それぞれ、吸引領域Ｔ１および吐出領域Ｔ２に接続されている。第１ロータ１０９の回転がインナーロータ１３７に伝達されると、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転し、オイルが、第２吸入口１３９を介して第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれる。そして、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルは、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によって、第２ポンプ室Ｃ２から排出され、第２吐出口１４０から吐出される。
【００３３】
３つのハウジング１０７、１３２、１３６は、第１ハウジング１３２、モータハウジング１０７、第２ハウジング１３６の順番で、軸方向Ｘ１に配列されている。また、３つのハウジング１０７、１３２、１３６は、図示しないボルトなどの連結部材によって連結されている。仕切プレート１０５の平板部１２２は、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０７との間に介在している。第１ハウジング１３２と仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、モータハウジング１０７と仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。また、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０７との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。シール部材１４１としては、たとえば、Ｏリングが挙げられる。
【００３４】
複数のコイル１１７に電流が供給されると、第１ロータ１０９は、ステータ１０８と第１ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。また、仕切プレート１０５の第２円筒部１２５が、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間に配置されているが、仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができるから、第１ロータ１０９が回転すると、第２ロータ１１０は、第１マグネット１１９と第２マグネットの間で働く磁力（引力）によって第１ロータ１０９とともにステータ１０８の中心軸線Ｌ１まわりに回転する。これにより、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０がステータ１０８の中心軸線Ｌ１まわりに一体回転する。したがって、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０の回転が、それぞれ、インナーロータ１３７および羽根車１３３に伝達される。そのため、冷却水が第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれ、吸い込まれた冷却水が第１ポンプ室Ｃ１から排出される。また、冷却水の吸入および排出が行われるのと同時に、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、吸い込まれたオイルが第２ポンプ室Ｃ２から排出される。これにより、２つのポンプ１０２、１０３が電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。
【００３５】
以上のように第１実施形態では、２つのポンプ１０２、１０３が１つの電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。これにより、冷却水が、コントロールユニット１０（図１参照）に供給され、それと同時に、オイルが、モータ３（図１参照）に供給される。コントロールユニット１０に設けられたインバータは、バッテリ１１の直流電流を交流電流に変換して、モータ３に供給する。インバータおよびモータ３は、通電によって同時期に発熱する。したがって、インバータだけ、またはモータ３だけを冷却するために２つのポンプ１０２、１０３を駆動しなくてもよい。これにより、電動ポンプ１０１のエネルギの消費量を抑制することができる。
【００３６】
また第１実施形態では、冷却水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、オイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２との間に、モータ室Ｃ３が介在している。モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１は、仕切プレート１０５によって仕切られている。したがって、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ１０１内で冷却水とオイルとが混ざることを防止することができる。
【００３７】
また、第１ロータ１０９は、モータ室Ｃ３に配置されており、第２ロータ１１０は、第１ポンプ室Ｃ１に配置されている。したがって、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０は、仕切プレート１０５によって仕切られている。しかし、仕切プレート１０５は磁力を通過させることができるので、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１マグネット１１９と第２マグネットの間で働く磁力によって、第１ロータ１０９とともに第２ロータ１１０を回転させることができる。これにより、羽根車１３３を回転させて、冷却水を送ることができる。
【００３８】
さらに、仕切プレート１０５は、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０に非接触であるから、第１ロータ１０９および第２ロータ１１０が回転したときに、仕切プレート１０５と各ロータ１０９、１１０とが摺動しない。したがって、仕切プレート１０５と各ロータ１０９、１１０との摺動によって仕切プレート１０５が破損することはない。そのため、電動ポンプ１０１が長期間使用されたとしても、仕切プレート１０５の破損によって第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることはない。さらに、仕切プレート１０５と各ロータ１０９、１１０とが摺動しないから、仕切プレート１０５から各ロータ１０９、１１０に抵抗が加わらない。したがって、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００３９】
また第１実施形態では、第２ロータ１１０が、軟磁性材料によって形成された筒状のヨーク１１８によって取り囲まれている。ヨーク１１８は、ヨーク１１８の内周部に設けられた複数の凸部１２１を含む。複数の凸部１２１は、ヨーク１１８の周方向に間隔を空けて配列されている。第１マグネット１１９および第２マグネットの磁力は、ヨーク１１８を介して伝達される。また、第１マグネット１１９および第２マグネットの磁力は、各凸部１２１に集められる。すなわち、第１マグネット１１９および第２マグネットの磁力が各凸部１２１に集中するから、複数の凸部１２１が設けられていない場合に比べて、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との磁気的な結合強度が高まる。これにより、第１ロータ１０９の回転に伴って第２ロータ１１０を確実に回転させることができる。
【００４０】
また第１実施形態では、仕切プレート１０５が、非磁性材料、つまり強磁性材料以外の材料によって形成されている。仕切プレート１０５は、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間に介在している。第１ロータ１０９および第２ロータ１１０が回転した場合には、第１ロータ１０９と第２ロータ１１０との間の磁界が変化する。しかし、仕切プレート１０５が、非磁性材料によって形成されているので、このように磁界が変化したとしても、仕切プレート１０５は、磁気を帯びない。したがって、仕切プレート１０５から各ロータ１０９、１１０に磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係る電動ポンプ２０１の断面図である。この図５において、前述の図１〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、モータ室Ｃ３と第２ポンプ室Ｃ２とを接続する供給流路２４２および排出流路２４３が設けられており、オイルがモータ室Ｃ３に供給されることである。
【００４２】
具体的には、電動ポンプ２０１は、第２ポンプ室Ｃ２とモータ室Ｃ３とを接続する供給流路２４２と、第２ポンプ室Ｃ２とモータ室Ｃ３とを接続する排出流路２４３とを含む。インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、この吸い込まれたオイルの一部が、供給流路２４２を通って、第２ポンプ室Ｃ２からモータ室Ｃ３に供給される。そして、モータ室Ｃ３に供給されたオイルは、排出流路２４３を通って、モータ室Ｃ３から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。供給流路２４２は、モータハウジング１０７に形成された接続路２４４および供給口２４５を含む。また、排出流路２４３は、モータハウジング１０７に形成された接続路２４６および排出口２４７を含む。
【００４３】
供給口２４５および排出口２４７は、モータハウジング１０７の端部に形成されている。供給口２４５および排出口２４７は、たとえば、軸方向Ｘ１に凹む凹部である。供給口２４５および排出口２４７は、それぞれ独立しており、直接的に繋がっていない。供給口２４５および排出口２４７は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８に対向している。供給口２４５は、第２ポンプ室Ｃ２の吐出領域Ｔ２（図４参照）に接続されており、排出口２４７は、第２ポンプ室Ｃ２の吸引領域Ｔ１（図４参照）に接続されている。したがって、インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルを吐出する吐出圧が供給口２４５に加わり、オイルを吸引する吸引力が排出口２４７に加わる。
【００４４】
供給流路２４２の接続路２４４は、供給口２４５に接続されている。接続路２４４は、たとえば、供給口２４５からモータハウジング１０７の端部に沿ってステータ１０８の径方向に延びる溝２４８と、溝２４８から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２４９とを含む。貫通孔２４９は、モータハウジング１０７を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２４９は、モータ室Ｃ３に接続されている。
【００４５】
一方、排出流路２４３の接続路２４６は、排出口２４７に接続されている。接続路２４６は、排出口２４７からモータハウジング１０７の端部に沿ってステータ１０８の径方向に延びる溝２５０と、溝２５０から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２５１とを含む。貫通孔２５１は、モータハウジング１０７を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２５１は、モータ室Ｃ３に接続されている。供給流路２４２の貫通孔２４９と排出流路２４３の貫通孔２５１とは、たとえばステータ１０８の中心軸線Ｌ１まわりに１８０度離れた位置でモータ室Ｃ３に接続されている。
【００４６】
インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルの一部が供給口２４５に供給され、オイルを吐出する吐出圧が供給口２４５に加わる。したがって、供給口２４５に供給されたオイルは、供給流路２４２の接続路２４４を通ってモータ室Ｃ３に供給される。モータ室Ｃ３に供給されたオイルは、第１ロータ１０９や第２回転軸１１２の周囲を通ってモータ室Ｃ３に広がる。これにより、モータ室Ｃ３がオイルによって満たされる。そのため、ステータ１０８などのモータ室Ｃ３に収容された部材がオイルによって冷却される。
【００４７】
一方、インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、オイルを吸引する吸引力が排出口２４７に加わる。この吸引力は、排出流路２４３の接続路２４６を通ってモータ室Ｃ３に伝達される。したがって、モータ室Ｃ３に供給されたオイルは、排出流路２４３の接続路２４６内に吸引され、モータ室Ｃ３から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。そのため、インナーロータ１３７が回転している状態では、オイルがモータ室Ｃ３を流れ続け、ステータ１０８などのモータ室Ｃ３に収容された部材が冷却され続ける。
【００４８】
以上のように第２実施形態では、第２ポンプ室Ｃ２とモータ室Ｃ３とが、供給流路２４２および排出流路２４３によって接続されている。インナーロータ１３７の回転によって第２ポンプ室Ｃ２から吐出されるオイルの一部は、供給流路２４２を通ってモータ室Ｃ３に供給される。また、インナーロータ１３７の回転によって発生する吸引力は、排出流路２４３を介してモータ室Ｃ３に伝達される。そのため、モータ室Ｃ３に供給されたオイルは、排出流路２４３を通ってモータ室Ｃ３から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。このように、インナーロータ１３７が回転駆動されることにより、オイルがモータ室Ｃ３を流通し、発熱量の大きいステータ１０８を含むモータ室Ｃ３に収容された部材がオイルによって冷却される。これにより、電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制することができる。さらに、絶縁性の液体（オイル）がモータ室Ｃ３に供給されるから、短絡を防止しつつ電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制できる。
【００４９】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１および第２実施形態では、電動モータによって駆動される２つのポンプのうち、一方のポンプが遠心ポンプであり、他方のポンプがトロコイドポンプである場合について説明した。しかし、各ポンプは、ベーンポンプなどの遠心ポンプやトロコイドポンプ以外のポンプであってもよい。また、電動モータによって駆動される２つのポンプは、互いに異なる形式のポンプであってもよいし、同じ形式のポンプであってもよい。
【００５０】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１の液体が冷却水であり、第２の液体がオイルである場合について説明した。しかし、第１の液体は、水を含む液体に限らず、オイルを含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。同様に、第２の液体は、オイルを含む液体に限らず、水を含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。
【００５１】
また、前述の第１および第２実施形態では、仕切プレートの全体が非磁性材料によって形成されている場合について説明した。しかし、仕切プレートは、少なくとも第１ロータと第２ロータとの間に位置する部分が非磁性材料によって形成されていればよい。その場合、仕切プレートの他の部分は、磁性材料によって形成されていてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、仕切プレートを支持する支持プレートが設けられている場合について説明した。しかし、電動ポンプは、支持プレートを備えていなくもよい。
【００５２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１・・・電動ポンプ、１０２・・・ウォーターポンプ、１０３・・・オイルポンプ、１０４・・・電動モータ、１０５・・・仕切プレート（仕切部材）、１０８・・・ステータ、１０９・・・第１ロータ、１１０・・・第２ロータ（第２マグネット）、１１８・・・ヨーク、１１９・・・第１マグネット、１２１・・・凸部、１３３・・・羽根車（第１送液部材）、１３７・・・インナーロータ（第２送液部材）、２０１・・・電動ポンプ、２０４・・・電動モータ、２４２・・・供給流路、２４３・・・排出流路、Ｃ１・・・第１ポンプ室、Ｃ２・・・第２ポンプ室、Ｃ３・・・モータ室
【図１】
2012052507.tif 000003
【図２】
2012052507.tif 000004
【図３】
2012052507.tif 000005
【図４】
2012052507.tif 000006
【図５】
2012052507.tif 000007