JP2016223366A - ポンプ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】吸入口および吐出口に振動が伝わることを抑制できる構造を有するポンプ装置を提供する。【解決手段】本発明のポンプ装置の一つの態様は、モータ部と、ポンプ部と、ハウジングと、を備える。ポンプ部は、インナーロータと、アウターロータと、ポンプボディと、ポンプカバーと、を有する。ポンプボディは、軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪み、インナーロータおよびアウターロータを収容するポンプ室と、ポンプボディを軸方向に貫通しシャフトが通される貫通孔と、を有する。ポンプカバーは、ポンプ室に連通する吸入口および吐出口を有する。ハウジングは、少なくともステータの径方向外側を覆う筒部と、筒部の軸方向他方側の端部から径方向外側に延びるフランジ部と、を有する。ポンプボディは、筒部よりも軸方向一方側に位置しハウジングの外部に露出する露出部を有する。露出部は、中心軸の径方向外側を囲む外側面を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、ポンプ装置に関する。
例えば、特許文献1には、自動変速機に取り付けられる電動ポンプが記載されている。
特開2011−94553号公報
上記のような電動ポンプ(ポンプ装置)は、例えば、一部がケーシングに設けられた取付穴に挿入され、ケースのフランジ部が自動変速機のケーシングの外面に固定されることで、自動変速機に取り付けられる。電動ポンプは、吸入ポート(吸入口)および吐出ポート(吐出口)を有する。取付穴の奥面(底面)には油圧経路が設けられ、電動ポンプの吸入ポートおよび吐出ポートが接続される。
自動変速機の振動は、フランジ部を介して電動ポンプに伝わる。電動ポンプに伝わる振動は、フランジ部から離れるほど増幅して伝達される。そのため、自動変速機の振動は、取付穴の奥面に設けられた油圧経路に接続される吸入ポートおよび吐出ポートに大きく伝わりやすい。これにより、吸入ポートおよび吐出ポートと油圧経路との接続箇所に設けられるOリング等が摩擦によって損耗しやすい問題があった。
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、吸入口および吐出口に振動が伝わることを抑制できる構造を有するポンプ装置を提供することを目的の一つとする。
本発明のポンプ装置の一つの態様は、軸方向に延びる中心軸を中心とするシャフト、前記シャフトに固定されるロータ、および前記ロータの径方向外側に位置するステータを有するモータ部と、前記モータ部の軸方向一方側に位置し、前記モータ部によって駆動されるポンプ部と、前記モータ部と前記ポンプ部とを保持する筒状のハウジングと、を備え、前記ポンプ部は、前記シャフトに取り付けられるインナーロータと、前記インナーロータの径方向外側を囲む環状のアウターロータと、前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容するポンプボディと、前記ポンプボディの軸方向一方側に取り付けられるポンプカバーと、を有し、前記ポンプボディは、軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪み、前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容するポンプ室と、前記ポンプボディを軸方向に貫通し前記シャフトが通される貫通孔と、を有し、前記ポンプカバーは、前記ポンプ室に連通する吸入口および吐出口を有し、前記ハウジングは、少なくとも前記ステータの径方向外側を覆う筒部と、前記筒部の軸方向他方側の端部から径方向外側に延びるフランジ部と、を有し、前記ポンプボディは、前記筒部よりも軸方向一方側に位置し前記ハウジングの外部に露出する露出部を有し、前記露出部は、前記中心軸の径方向外側を囲む外側面を有する。
本発明の一つの態様によれば、吸入口および吐出口に振動が伝わることを抑制できる構造を有するポンプ装置が提供される。
図1は、第1実施形態のポンプ装置を示す断面図である。 図2は、第1実施形態のポンプ装置の部分を示す図であって、図1におけるII−II断面図である。 図3は、第1実施形態の他の一例であるポンプ装置の部分を示す断面図である。 図4は、第1実施形態の他の一例であるポンプ装置の部分を示す断面図である。 図5は、第2実施形態のポンプ装置の部分を示す断面図である。 図6は、第2実施形態のポンプ装置の部分を示す図であって、図5におけるVI−VI断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。
また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Y軸方向は、図1に示す中心軸Jの軸方向と平行な方向とする。Z軸方向は、Y軸方向と直交する方向であって図1における上下方向とする。X軸方向は、Y軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。
また、以下の説明においては、中心軸Jの延びる方向と直交するZ軸方向を上下方向とする。Z軸方向の正の側(+Z側)を「上側」と呼ぶ場合があり、Z軸方向の負の側(−Z側)を「下側」と呼ぶ場合がある。なお、上下方向、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。
また、以下の説明においては、Y軸方向の正の側(+Y側)を「反出力側(軸方向他方側)」と呼ぶ場合があり、Y軸方向の負の側(−Y側)を「出力側(軸方向一方側)」と呼ぶ場合がある。また、特に断りのない限り、中心軸Jに平行な方向(Y軸方向)を単に「軸方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Jを中心とする周方向(θ方向)、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ場合がある。
なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向に延びる場合に加えて、軸方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
<第1実施形態>
図1は、本実施形態のポンプ装置10を示す断面図である。図1に示すように、ポンプ装置10は、車両本体CB1に固定される。車両本体CB1は、車両を構成する部品である。車両本体CB1は、特に限定されず、例えば、自動変速機である。
ポンプ装置10は、ケース11と、モータ部20と、ポンプ部30と、を備える。ケース11は、モータ部20とポンプ部30とを内部に収容する。ケース11は、ハウジング12と、モータカバー13と、を有する。すなわち、ポンプ装置10は、ハウジング12と、モータカバー13と、を備える。
なお、本明細書において、ある対象が収容される、とは、ある対象の全体が収容されることに加えて、ある対象の一部が収容されることを含む。すなわち、例えば、ケース11がモータ部20とポンプ部30とを収容するとは、モータ部20とポンプ部30との一部がケース11の外部に位置してもよい。
ハウジング12は、モータ部20とポンプ部30とを保持する筒状である。ハウジング12は、軸方向(Y軸方向)に延びる。ハウジング12は、例えば、金属製である。ハウジング12は、例えば、プレス加工によって製造される。
ハウジング12は、ハウジング筒部(筒部)14と、ハウジングフランジ部(フランジ部)15と、延伸部16と、を有する。ハウジング筒部14は、少なくとも後述するステータ50の径方向外側を覆う筒状である。ハウジング筒部14は、例えば、中心軸Jを中心とする多段の円筒状である。ハウジング筒部14は、軸方向両側(±Y側)に開口する。ハウジング筒部14の直径は、反出力側(+Y側)から出力側(−Y側)に向かって段階的に小さくなる。
ハウジングフランジ部15は、ハウジング筒部14の反出力側(+Y側)の端部から径方向外側に延びる。延伸部16は、ハウジング筒部14の出力側(−Y側)の端部から径方向内側に延びる。
モータカバー13は、ハウジング12の反出力側(+Y側)に固定される。モータカバー13は、カバー筒部17と、蓋部18と、カバーフランジ部19と、を有する。カバー筒部17は、後述するバスバーユニット80の径方向外側を覆う筒状である。蓋部18は、カバー筒部17の反出力側(+Y側)に接続される。蓋部18は、例えば、平板状である。蓋部18は、バスバーユニット80よりも反出力側に位置する。蓋部18は、後述するホルダ本体部82の反出力側の開口を閉塞する。
カバーフランジ部19は、カバー筒部17の出力側(−Y側)の端部から径方向外側に延びる。カバーフランジ部19の出力側の面と、ハウジングフランジ部15の反出力側(+Y側)の面とは、接触する。カバーフランジ部19とハウジングフランジ部15とは、例えば、軸方向(Y軸方向)にカシメられて固定される。これにより、ハウジング12とモータカバー13とが固定される。
モータ部20は、シャフト41と、反出力側ベアリング44と、ロータ40と、ステータ50と、バスバーユニット80と、回路基板70と、回転センサ71と、センサマグネット72と、を有する。
シャフト41は、軸方向(Y軸方向)に延びる中心軸Jを中心とする。シャフト41の出力側(−Y側)の端部は、ポンプ部30まで延びる。シャフト41は、反出力側ベアリング44と後述するポンプボディ31の軸受部36とによって、軸周り(±θ方向)に回転可能に支持される。
反出力側ベアリング44は、ステータ50よりも反出力側(+Y側)に位置する。反出力側ベアリング44は、例えば、転がり軸受である。反出力側ベアリング44は、バスバーユニット80の後述するバスバーホルダ81に保持される。
ロータ40は、シャフト41に固定される。ロータ40は、ロータコア42と、ロータマグネット43と、を有する。ロータコア42は、シャフト41を軸周り(θ方向)に囲んで、シャフト41に固定される。ロータマグネット43は、ロータコア42の軸周りに沿った外側面に固定される。ロータコア42およびロータマグネット43は、シャフト41と一体となって回転する。
ステータ50は、ロータ40の径方向外側に位置する。ステータ50は、ステータコア51と、絶縁部材52と、コイル53と、を有する。ステータコア51は、コアバック部51aと、ティース部51bと、を有する。
コアバック部51aの形状は、例えば、シャフト41と同心の円筒状である。コアバック部51aは、ハウジング筒部14の内周面に固定される。ティース部51bは、コアバック部51aの内側面からシャフト41に向かって延びる。ティース部51bは、複数設けられ、周方向に沿って均等な間隔で配置される。
絶縁部材52は、各ティース部51bに装着される。コイル53は、絶縁部材52を介してティース部51bに装着される。コイル53は、導電線が巻き回されて構成される。
バスバーユニット80は、ステータ50の反出力側(+Y側)に位置する。バスバーユニット80は、バスバーホルダ81と、相用バスバー90と、センサバスバー91と、を有する。
バスバーホルダ81は、相用バスバー90およびセンサバスバー91を保持する。バスバーホルダ81は、ホルダ本体部82と、コネクタ部83と、を有する。ホルダ本体部82は、例えば、シャフト41と同心の円筒状である。ホルダ本体部82は、ハウジング筒部14の反出力側(+Y側)の開口部14aに位置する。ホルダ本体部82の出力側(−Y側)の端部は、ハウジング筒部14の径方向内側に位置する。ホルダ本体部82とハウジング筒部14との径方向の間には、周方向の一周に亘ってOリング84が設けられる。
ホルダ本体部82の反出力側(+Y側)の開口は、蓋部18によって閉塞される。ホルダ本体部82の反出力側の面と蓋部18と間には、Oリング85が設けられる。Oリング85は、ホルダ本体部82の反出力側の開口を周方向の一周に亘って囲む。
ホルダ本体部82は、中央部分に反出力側ベアリング44を保持する保持部を有する。コネクタ部83は、ホルダ本体部82から径方向外側に突出する。図1の例では、コネクタ部83は、ホルダ本体部82から下側(−Z側)に突出する。コネクタ部83は、下側に開口し上側に窪むコネクタ凹部83aを有する。コネクタ部83には、図示しない外部電源が接続される。
相用バスバー90は、コイル53と電気的に接続される。センサバスバー91は、回路基板70に電気的に接続される。相用バスバー90の一端およびセンサバスバー91の一端は、コネクタ凹部83aの底面から下側(−Z側)に突出する。
回路基板70は、ホルダ本体部82に固定される。回路基板70は、ホルダ本体部82の径方向内側に収容される。図1の例では、回路基板70の基板面は、例えば、軸方向(Y軸方向)と直交する。
回転センサ71は、回路基板70の出力側(−Y側)の面に取り付けられる。回転センサ71は、例えば、ホール素子である。回転センサ71は、センサマグネット72と軸方向(Y軸方向)に対向する。
センサマグネット72は、シャフト41に固定される。図1の例では、センサマグネット72は、シャフト41の反出力側(+Y側)の端部の外周面に取付部材を介して固定される。センサマグネット72は、例えば、円環状である。センサマグネット72の磁極は、周方向に沿ってN極とS極とが交互に設けられる。
ポンプ部30は、モータ部20の出力側(−Y側)に位置する。ポンプ部30は、モータ部20によって駆動される。ポンプ部30は、ポンプボディ31と、ポンプカバー32と、インナーロータ61と、アウターロータ62と、を有する。
ポンプボディ31は、ハウジング筒部14の内側面に固定される。ポンプボディ31は、例えば、金属製である。ポンプボディ31は、例えば、切削加工によって製造される。ポンプボディ31は、ポンプ室33と、オイルシール保持部31bと、貫通孔31aと、軸受部36と、露出部34と、を有する。
ポンプ室33は、ポンプボディ31の出力側(−Y側)の面から反出力側(+Y側)に窪む。ポンプ室33は、内側にインナーロータ61およびアウターロータ62を収容する。すなわち、ポンプボディ31は、インナーロータ61およびアウターロータ62を収容する。ポンプ室33の出力側(−Y側)は、ポンプカバー32によって閉じられる。
図2は、本実施形態のポンプ装置10の部分を示す図であって、図1におけるII−II断面図である。図2においては、シャフト41、インナーロータ61およびアウターロータ62の図示を省略している。図2に示すように、軸方向(Y軸方向)に視た際のポンプ室33の形状は、例えば、円形状である。図2の例では、ポンプ室33の中心を中心軸Jが通る。
図1に示すように、オイルシール保持部31bは、ポンプボディ31の反出力側(+Y側)の面から出力側(−Y側)に窪む。オイルシール保持部31bには、オイルシール92が保持される。オイルシール92は、ポンプ室33から貫通孔31aを介してオイルシール保持部31bに流入した流体(オイル)がモータ部20に浸入することを防止する。
貫通孔31aは、ポンプボディ31を軸方向(Y軸方向)に貫通する。貫通孔31aには、シャフト41が通される。貫通孔31aの反出力側(+Y側)の端部は、オイルシール保持部31bに開口する。貫通孔31aの出力側(−Y側)の端部は、ポンプ室33に開口する。図2に示すように、軸方向に視た際の貫通孔31aの形状は、例えば、ポンプ室33と同心の円形状である。
図1に示すように、軸受部36は、シャフト41を支持する。本実施形態において軸受部36は、例えば、すべり軸受けである。図1の例では、軸受部36は、貫通孔31aの内壁部である。
露出部34は、ハウジング筒部14よりも出力側(−Y側)に位置する。露出部34は、ハウジング12の外部に露出する。図1および図2に示すように、露出部34は、軸方向(Y軸方向)に延びる円柱状である。露出部34は、中心軸Jの径方向外側を囲む外周面(外側面)34aを有する。本実施形態において外周面34aは、例えば、周方向の一周に亘って設けられる。
なお、本明細書において、露出部の外周面が中心軸の径方向外側を囲む、とは、外周面が周方向の一周に亘って設けられる場合に限られない。本明細書において、露出部の外周面が中心軸の径方向外側を囲む、とは、例えば、外周面が周方向の一部に設けられる場合も含む。外周面が周方向の一部に設けられる場合とは、露出部が周方向に沿って複数配置され、それぞれの外周面によって中心軸の径方向外側を囲むような場合等を含む。
また、本明細書において、露出部が円柱状である、とは、露出部が略円柱状である場合を含む。略円柱状とは、例えば、円柱状の一部が切り欠かれた形状、円柱状から部分的に突出する部分が設けられた形状、等を含む。
本実施形態において露出部34とポンプ室33とは、径方向に重なる。図2に示すように、露出部34の外周面34aには、径方向内側に窪むポンプボディ側凹部34bが設けられる。軸方向(Y軸方向)に視た際におけるポンプボディ側凹部34bの形状は、例えば、矩形状である。ポンプボディ側凹部34bは、例えば、露出部34の軸方向の全体に亘って設けられる。
図1に示すように、本実施形態においてポンプボディ31は、出力側(−Y側)に向かって径方向の寸法が小さくなる段差部35を有する。段差部35の軸方向(Y軸方向)と交差する段差面35aは、延伸部16と接触する。より詳細には、本実施形態において段差面35aは、延伸部16の反出力側(+Y側)の面と接触する。そのため、ポンプボディ31をハウジング12に対して軸方向に位置決めすることができる。
本実施形態において、ポンプボディ31における段差面35aよりも反出力側(+Y側)の部分は、ハウジング筒部14内に例えば圧入固定される。本実施形態において、ポンプボディ31における段差面35aよりも出力側(−Y側)の部分は、ハウジング筒部14よりも出力側に突出する。すなわち、本実施形態において、ポンプボディ31における段差面35aよりも出力側(−Y側)の部分は、露出部34である。
ポンプボディ31とハウジング筒部14との径方向の間には、周方向の一周に亘ってOリング38が設けられる。
インナーロータ61は、シャフト41に取り付けられる。より詳細には、本実施形態においてインナーロータ61は、シャフト41の出力側(−Y側)の端部に固定される。インナーロータ61は、ポンプ室33内に収容される。インナーロータ61は、シャフト41が回転することで、中心軸J周り(±θ方向)に回転する。
アウターロータ62は、インナーロータ61の径方向外側を囲む環状である。アウターロータ62は、ポンプ室33内に収容される。アウターロータ62は、インナーロータ61と互いに噛み合う。そのため、アウターロータ62は、インナーロータ61が回転することで、回転する。アウターロータ62の回転軸は、例えば、中心軸Jと平行で、かつ、中心軸Jと異なる軸である。
ポンプカバー32は、ポンプボディ31の出力側(−Y側)に取り付けられる。本実施形態においてポンプカバー32は、例えば、ポンプボディ31の露出部34の出力側の面にネジ94によって固定される。ポンプカバー32は、ポンプ室33の出力側(−Y側)を覆う。ポンプカバー32は、ポンプカバー本体部32cと、突出部32dと、を有する。
ポンプカバー本体部32cの反出力側(+Y側)の面は、ポンプボディ31の出力側(−Y側)の面と接触する。突出部32dは、ポンプカバー本体部32cから出力側に突出する。
ポンプカバー32は、吸入口32aおよび吐出口32bを有する。吸入口32aおよび吐出口32bは、ポンプカバー32を軸方向(Y軸方向)に貫通する。吸入口32aおよび吐出口32bは、ポンプ室33に連通する。図1の例では、吸入口32aは、吐出口32bよりも下側(−Z側)に位置する。吐出口32bは、突出部32dに位置する。吐出口32bは、突出部32dの出力側(−Y側)の面である接触面32eに開口する。
次に、ポンプ装置10が車両本体CB1に取り付けられた状態について説明する。車両本体CB1は、ポンプ装置収容部BD1と、インポート部IPと、アウトポート部OPと、を有する。ポンプ装置収容部BD1は、車両表面CBSから出力側(−Y側)に窪む凹部である。ポンプ装置収容部BD1には、ポンプ装置10が収容される。本実施形態においてポンプ装置収容部BD1の径方向内側の面は、円筒状である。ポンプ装置収容部BD1は、収容本体部BD1aと、嵌合部BD1bと、を有する。
収容本体部BD1aは、モータ部20の一部が径方向内側に位置する部分である。収容本体部BD1aは、車両表面CBSに開口する。嵌合部BD1bは、収容本体部BD1aの出力側(−Y側)に位置する。嵌合部BD1bの直径は、収容本体部BD1aの直径よりも小さい。嵌合部BD1bは、露出部34と嵌め合わされる。
図2に示すように、嵌合部BD1bの内周面には、径方向内側に突出する車両側凸部CB1aが設けられる。軸方向(Y軸方向)に視た際における車両側凸部CB1aの形状は、例えば、矩形状である。車両側凸部CB1aは、例えば、嵌合部BD1bの軸方向の全体に亘って設けられる。
図1に示すように、インポート部IPおよびアウトポート部OPは、ポンプ装置収容部BD1の底面、すなわち嵌合部BD1bの底面である収容部底面BD1cに開口する。ポンプ装置10は、インポート部IPから流体を吸入し、アウトポート部OPから流体を吐出する。流体は、特に限定されず、例えば、オイルである。以下の説明においては、ポンプ装置10によって送られる流体をオイルとして説明する。
本実施形態においてポンプ装置10は、例えば、ハウジングフランジ部15とカバーフランジ部19とが軸方向(Y軸方向)に重ね合わされ、ハウジングフランジ部15およびカバーフランジ部19を介して車両本体CB1にネジ止めされる。すなわち、本実施形態においてポンプ装置10は、ハウジングフランジ部15を介して車両本体CB1に固定される。ハウジングフランジ部15の出力側(−Y側)の面は車両表面CBSと接触する。
ハウジングフランジ部15と車両表面CBSとの間には、Oリング93が設けられる。Oリング93は、周方向の一周に亘って設けられる。
ポンプ装置10におけるハウジングフランジ部15よりも出力側(−Y側)の部分は、ポンプ装置収容部BD1に挿入される。ポンプ装置10の出力側の端部、すなわちポンプカバー32の出力側の端部は、収容部底面BD1cと接触する。本実施形態においてポンプカバー32の出力側の端部は、突出部32dの接触面32eである。ポンプカバー32は、嵌合部BD1b内に挿入される。ポンプカバー32は、嵌合部BD1bの内側面から径方向内側に離れて設けられる。
インポート部IPは、ポンプカバー32の吸入口32aと接続される。これにより、インポート部IPから吸入口32aを介して、オイルがポンプ室33に流入される。アウトポート部OPは、ポンプカバー32の吐出口32bと接続される。これにより、ポンプ室33に流入されたオイルが吐出口32bを介して、アウトポート部OPから流出される。
ポンプカバー32における突出部32dの接触面32eと収容部底面BD1cとの間には、Oリング37が設けられる。Oリング37は、吐出口32bとアウトポート部OPとを周方向に囲む。これにより、インポート部IPからポンプ装置10に流入されるオイルが、接触面32eと収容部底面BD1cとの間を介してアウトポート部OPに流れることを防止できる。
露出部34は、ポンプ装置収容部BD1の嵌合部BD1bに嵌め合わされる。本実施形態においては、露出部34は、例えば、嵌合部BD1bに隙間嵌めされる。そのため、本実施形態によれば、車両本体CB1の振動が吸入口32aおよび吐出口32bに伝わることを抑制できる。以下、詳細に説明する。
ハウジングフランジ部15を介して伝わる車両本体CB1の振動が吸入口32aおよび吐出口32bに伝わることを抑制するためには、ポンプ装置10を吸入口32aおよび吐出口32bの近くで支持すればよい。そのような構成としては、例えば、ポンプ装置収容部BD1の嵌合部BD1bにハウジング12の外側面を嵌め合わせて、ポンプ装置10を支持する構成が考えられる。
しかし、例えば、ハウジング12をプレス加工で製造する場合、ポンプボディ31およびステータ50が嵌め合わされる内側面を精度よく形成する必要があるため、製造されたハウジング12の外側面の精度は比較的低くなりやすい。したがって、ポンプ装置収容部BD1の嵌合部BD1bにハウジング12の外側面を嵌め合わせる場合、ポンプ装置10を嵌合部BD1bに高精度に嵌め合わせることができない。その結果、ポンプ装置10を嵌合部BD1bで好適に支持できず、吸入口32aおよび吐出口32bに伝わる振動を十分に抑制できない。
これに対して、本実施形態によれば、ポンプボディ31の露出部34が嵌合部BD1bに嵌め合わされる。ポンプボディ31は、例えば、金属を切削加工することによって製造される。そのため、切削加工時において、露出部34の外周面34aを精度よく形成することができる。これにより、露出部34と嵌合部BD1bとを高精度に嵌め合わせることができる。したがって、本実施形態によれば、ポンプ装置10は、ハウジングフランジ部15を介して車両本体CB1に固定されると共に、露出部34と嵌合部BD1bとが嵌め合わされることで、吸入口32aおよび吐出口32bの近傍において支持される。その結果、ハウジングフランジ部15からポンプ装置10に伝わる車両本体CB1の振動が、露出部34よりも出力側(−Y側)に位置する吸入口32aおよび吐出口32bに大きく伝わることが抑制される。
以上により、本実施形態によれば、吸入口32aおよび吐出口32bに振動が伝わることを抑制できる構造を有するポンプ装置10が得られる。これにより、吐出口32bの周りをシールするOリング37が振動によって擦れて摩耗することを抑制できる。
また、例えば、プレス加工によって製造されたハウジング12の外側面に追加工を行うことで、ハウジング12の外側面を精度よく形成することができる。この場合においては、ハウジング12の外側面を嵌合部BD1bに高精度に嵌め合わせることができる。
しかし、この場合には、プレス加工によって製造されたハウジング12を、旋盤等にチャックして追加工する必要があり、手間が掛かる。そのため、ポンプ装置10の製造コストが増加する。
これに対して、本実施形態によれば、例えば金属の切削加工によって製造されるポンプボディ31の露出部34の外周面34aを精度よく加工すればよい。そのため、切削加工による製造過程において、すでに旋盤等にチャックされたポンプボディ31に外周面34aの追加工を行うだけでよく、簡便である。これにより、本実施形態によれば、嵌合部BD1bと嵌め合わされる部分を形成するために、部材を加工する工作機械を変える必要がなく、ポンプ装置10を製造する手間およびコストが増加することを抑制できる。
また、例えば、ポンプカバー32の突出部32dをアウトポート部OP等に嵌め合わせて、ポンプ装置10を支持する構成も考えられる。しかし、その場合においては、突出部32dの直径を十分に大きくしないと、車両本体CB1の振動による応力によって、突出部32dが変形・破損する虞がある。そのため、突出部32dの直径を比較的大きくする必要があり、ポンプ装置10全体が大型化する虞があった。
これに対して、本実施形態によれば、ポンプボディ31の露出部34が嵌合部BD1bと嵌め合わされるため、突出部32dを大きくする必要がない。これにより、ポンプ装置10が大型化することを抑制できる。
また、例えば、ポンプカバー本体部32cを嵌合部BD1bに嵌め合わせて、ポンプ装置10を支持する構成も考えられる。しかし、ポンプカバー32は、ポンプボディ31にネジ94で取り付けられるため、ポンプボディ31に比べて、ハウジング12に対する組み付け誤差が大きくなりやすい。これにより、ポンプカバー本体部32cを嵌合部BD1bに高精度に嵌め合わせることができない虞がある。
これに対して、本実施形態によれば、ポンプカバー32に比べてハウジング12に対する組み付け誤差が小さいポンプボディ31の露出部34を、嵌合部BD1bに嵌め合わせるため、露出部34を嵌合部BD1bに高精度に嵌めあわせやすい。
また、本実施形態によれば、ポンプボディ31が露出部34を有するため、本実施形態にように露出部34にポンプカバー32を取り付けることができる。これにより、例えば、ポンプボディ31をハウジング12の内部に固定した後に、露出部34にポンプカバー32を取り付ける組み立て方法を採用でき、ポンプ装置10の組み立て自由度を向上させることができる。また、ポンプ装置10を組み立てた後にポンプカバー32のみを取り外すことが可能であるため、例えば、ポンプ室33内のインナーロータ61およびアウターロータ62を交換する等のポンプ装置10のメンテナンスを容易にできる。
また、本実施形態によれば、露出部34とポンプ室33とは径方向に重なる。そのため、ポンプ室33に収容されるインナーロータ61およびアウターロータ62の径方向外側の部分を嵌合部BD1bに嵌め合わせて支持することができる。これにより、インナーロータ61およびアウターロータ62の回転による振動が吸入口32aおよび吐出口32bに伝わることを抑制できる。したがって、Oリング37が摩耗することをより抑制できる。
また、露出部34とポンプ室33とが径方向に重ならない場合、例えば、露出部34がポンプ室33よりも反出力側(+Y側)に位置する構成が考えられる。この構成では、ポンプボディ31におけるハウジング12よりも出力側(−Y側)に突出する部分の軸方向(Y軸方向)の寸法が大きくなりやすい。そのため、ポンプ装置10全体が軸方向に大型化しやすい。
これに対して、本実施形態によれば、露出部34とポンプ室33とが径方向に重なるため、ポンプボディ31におけるハウジング12よりも出力側(−Y側)に突出する部分の軸方向(Y軸方向)の寸法が大きくなることを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、ポンプ装置10の軸方向の寸法が大型化することを抑制できる。
また、本実施形態によれば、ポンプボディ31は、シャフト41を支持する軸受部36を有する。そのため、ポンプボディ31を精度よく嵌合部BD1bに嵌め合わせることで、ポンプ装置10をシャフト41の軸精度よく、車両本体CB1に取り付けることができる。
図2に示すように、本実施形態において露出部34と車両本体CB1とには、露出部34と車両本体CB1との周方向の相対的な位置決めを行う位置決め部PA1が設けられる。位置決め部PA1は、ポンプボディ側凹部34bと車両側凸部CB1aとで構成される。すなわち、位置決め部PA1は、露出部34の外周面34aに位置し径方向内側に窪むポンプボディ側凹部34bと、嵌合部BD1bの内周面に位置し径方向内側に突出する車両側凸部CB1aと、を有する。
ポンプ装置10が車両本体CB1に取り付けられた状態においては、ポンプボディ側凹部34bと車両側凸部CB1aとが、径方向に対向する。これにより、本実施形態によれば、露出部34と車両本体CB1との相対的な周方向位置を決めることができる。したがって、ポンプ装置10を車両本体CB1に取り付けやすい。
本実施形態においてポンプボディ側凹部34bと車両側凸部CB1aとは、例えば、互いに嵌め合わされる。そのため、露出部34と車両本体CB1との相対的な周方向位置をより精度よく決めることができる。
なお、本明細書において、露出部の外周面に位置し径方向内側に窪むポンプボディ側凹部とは、露出部の円筒状の外周面よりも径方向内側に位置する部分を含む。
モータ部20が駆動されてシャフト41が回転すると、シャフト41に固定されたインナーロータ61が回転する。インナーロータ61が回転することにより、アウターロータ62が回転する。インナーロータ61およびアウターロータ62が回転することで、インポート部IPから吸入口32aを介してオイルがポンプ室33に流入される。ポンプ室33に流入したオイルは、インナーロータ61およびアウターロータ62が回転すると共に、ポンプ室33内を移動し、吐出口32bを介してアウトポート部OPからポンプ装置10の外部に流出される。このようにして、モータ部20によってポンプ部30が駆動され、ポンプ装置10はインポート部IPからアウトポート部OPへとオイルを送る。
なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。以下の説明において、上記説明と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
本実施形態において露出部34は、例えば、複数設けられてもよい。この場合、複数の露出部34は、周方向に沿って設けられる。複数の露出部34は、中心軸Jの径方向外側を囲む。すなわち、複数の露出部34の径方向外側の外側面は、中心軸Jの径方向外側を囲む。
また、本実施形態において露出部34とポンプ室33とは、径方向に重ならなくてもよい。本実施形態において露出部34は、ポンプ室33よりも出力側(−Y側)に位置してもよいし、反出力側(+Y側)に位置してもよい。
また、本実施形態において軸受部36は、転がり軸受でもよい。また、本実施形態においてポンプボディ31は、軸受部36を有しなくてもよい。
また、本実施形態において露出部34と嵌合部BD1bとの嵌め合いは、特に限定されず、例えば、しまり嵌めであってもよい。
また、本実施形態において、位置決め部PA1の構成は特に限定されず、例えば、図3および図4に示す構成であってもよい。
図3は、本実施形態の他の一例であるポンプ装置110の部分を示す断面図である。図3に示すように、ポンプ装置110は、車両本体CB2に取り付けられる。ポンプ装置110は、ポンプ部130を備える。ポンプ部130は、ポンプボディ131を有する。ポンプボディ131は、露出部134を有する。
車両本体CB2は、ポンプ装置収容部BD2を有する。ポンプ装置収容部BD2は、嵌合部BD2bを有する。嵌合部BD2bには、露出部134が嵌め合わされる。
露出部134と車両本体CB2とには、位置決め部PA2が設けられる。位置決め部PA2は、ポンプボディ側凹部134bと、車両側凸部CB2aと、を有する。ポンプボディ側凹部134bは、露出部134の外周面134aに位置し径方向内側に窪む。図3の例において、軸方向に視た際におけるポンプボディ側凹部134bの形状は、円形の一部を切り欠く直線状である。図3の例において、軸方向(Y軸方向)に視た際における露出部134の外形は、円形の一部を直線に沿って切り欠いた形状である。
車両側凸部CB2aは、嵌合部BD2bの内周面に位置し径方向内側に突出する。図3の例において、軸方向(Y軸方向)に視た際における車両側凸部CB2aの形状は、円形の一部を直線に沿って切断した形状である。軸方向に視た際における嵌合部BD2bの形状は、円形の一部を直線に沿って切り欠いた形状である。
図3の例においても、ポンプボディ側凹部134bと車両側凸部CB2aとが径方向に対向し嵌め合わされる。これにより、位置決め部PA2によって露出部134と車両本体CB2との周方向の相対的な位置が決められる。ポンプ装置110のその他の構成は、図1および図2に示すポンプ装置10の構成と同様である。車両本体CB2のその他の構成は、図1および図2に示す車両本体CB1の構成と同様である。
図4は、本実施形態の他の一例であるポンプ装置210の部分を示す断面図である。図4に示すように、ポンプ装置210は、車両本体CB3に取り付けられる。ポンプ装置210は、ポンプ部230を備える。ポンプ部230は、ポンプボディ231を有する。ポンプボディ231は、露出部234を有する。
車両本体CB3は、ポンプ装置収容部BD3を有する。ポンプ装置収容部BD3は、嵌合部BD3bを有する。嵌合部BD3bには、露出部234が嵌め合わされる。
露出部234と車両本体CB3とには、位置決め部PA3が設けられる。位置決め部PA3は、ポンプボディ側凸部234bと、車両側凹部CB3aと、を有する。ポンプボディ側凸部234bは、露出部234の外周面234aに位置し径方向外側に突出する。軸方向(Y軸方向)に視た際におけるポンプボディ側凸部234bの形状は、例えば、矩形状である。
車両側凹部CB3aは、嵌合部BD3bの内周面に位置し径方向外側に窪む。軸方向(Y軸方向)に視た際における車両側凹部CB3aの形状は、例えば、矩形状である。
ポンプボディ側凸部234bと車両側凹部CB3aとは、径方向に対向する。図4の例において、ポンプボディ側凸部234bと車両側凹部CB3aとは嵌め合わされる。これにより、位置決め部PA3によって露出部234と車両本体CB3との周方向の相対的な位置が決められる。ポンプ装置210のその他の構成は、図1および図2に示すポンプ装置10の構成と同様である。車両本体CB3のその他の構成は、図1および図2に示す車両本体CB1の構成と同様である。
<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態に対して、露出部と嵌合部との径方向の間にオイルが通る流路が設けられる点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。
図5は、本実施形態のポンプ装置310の部分を示す断面図である。図6は、ポンプボディ331を示す図であって、図5におけるVI−VI断面図である。図5に示すように、ポンプ装置310は、車両本体CB4に取り付けられる。ポンプ装置310は、ケース11と、モータ部20と、ポンプ部330と、を備える。
ポンプ部330は、ポンプボディ331と、ポンプカバー32と、インナーロータ61と、アウターロータ62と、を有する。ポンプボディ331は、露出部334を有する。車両本体CB4は、ポンプ装置収容部BD4を有する。ポンプ装置収容部BD4は、収容本体部BD4aと、嵌合部BD4bと、を有する。嵌合部BD4bには、露出部334が嵌め合わされる。収容本体部BD4aは、第1実施形態の収容本体部BD1aと同様である。
図6に示すように、露出部334と嵌合部BD4bとの径方向の間には、オイルが通る流路FC1が設けられる。図5に示すように、流路FC1は、吸入口32aと接続される。そのため、インポート部IPから吸入口32aに流入されるオイルが流路FC1を介して、収容本体部BD4aに流入する。より詳細には、収容本体部BD4aとハウジング12との径方向の間にオイルが流入する。これにより、ポンプ装置310における収容本体部BD4a内に位置する部分をオイルによって冷却することができる。ポンプ装置310における収容本体部BD4a内に位置する部分とは、例えば、本実施形態においては、ロータ40およびステータ50を含む。
図1に示すポンプ装置110と同様に、ポンプ装置310が車両本体CB4に取り付けられた状態において、ハウジングフランジ部15と車両表面CBSとの間には、Oリング93が設けられる。そのため、収容本体部BD4aに流入したオイルが、ハウジングフランジ部15と車両表面CBSとの間から外部に漏れることを防止できる。
図6に示すように、本実施形態において露出部334と嵌合部BD4bとの径方向の間には、流路FC1とは別に、オイルが通る流路FC2が設けられる。すなわち、本実施形態において露出部334と嵌合部BD4bとの径方向の間には、2つの流路FC1,FC2が設けられる。そのため、例えば、流路FC1を介して収容本体部BD4aに流入したオイルが、流路FC2を介して収容本体部BD4aから流出する。これにより、収容本体部BD4aに流入されるオイルを循環させることができる。したがって、ポンプ装置310をより冷却しやすい。
図6の例において、流路FC1は、露出部334と嵌合部BD4bとの径方向の間のうち下側(−Z側)の端部に位置する。流路FC2は、露出部334と嵌合部BD4bとの径方向の間のうち上側(+Z側)の端部に位置する。すなわち、本実施形態において2つの流路FC1,FC2は、中心軸Jを基準として互いに反対側に位置する。
そのため、流路FC1を介して収容本体部BD4aに流入したオイルが、流路FC2を介して収容本体部BD4aから流出するまでの間に、ポンプ装置310の周方向の全体を冷却しやすい。具体的に図5および図6の例では、インポート部IPから流路FC1を介して、収容本体部BD4aにオイルが流入する。そして、収容本体部BD4aに流入されたオイルは、ハウジング12の外周面に沿って上側(+Z側)へと流れ、流路FC2を介して収容本体部BD4aから流出する。このようにして、本実施形態によれば、収容本体部BD4aに流入されるオイルによって、ポンプ装置310の周方向の全体を冷却しやすい。
図6に示すように、露出部334の径方向外側の面である外周面334aには、径方向内側に窪む露出部側溝334b,334cが設けられる。図5に示すように、露出部側溝334b,334cは、軸方向(Y軸方向)に延びる。露出部側溝334b,334cの形状は、例えば、図2に示すポンプボディ側凹部34bの形状と同様である。
図6に示すように、露出部側溝334bは、例えば、外周面334aの下側(−Z側)の端部に位置する。露出部側溝334cは、例えば、外周面334aの上側(+Z側)の端部に位置する。
嵌合部BD4bの径方向内側の面には、径方向外側に窪む嵌合部側溝CB4a,CB4bが設けられる。図5に示すように、嵌合部側溝CB4a,CB4bは、軸方向(Y軸方向)に延びる。嵌合部側溝CB4a,CB4bの形状は、例えば、図4に示す車両側凹部CB3aの形状と同様である。
嵌合部側溝CB4aは、例えば、嵌合部BD4bの径方向内側の面の下側(−Z側)の端部に位置する。嵌合部側溝CB4bは、例えば、嵌合部BD4bの径方向内側の面の上側(+Z側)の端部に位置する。
露出部側溝334bと嵌合部側溝CB4aとは、径方向に対向する。これにより、露出部側溝334bと嵌合部側溝CB4aとによって、流路FC1が構成される。すなわち、露出部側溝334bは、流路FC1の少なくとも一部を構成する。嵌合部側溝CB4aは、流路FC1の少なくとも一部を構成する。
露出部側溝334cと嵌合部側溝CB4bとは、径方向に対向する。これにより、露出部側溝334cと嵌合部側溝CB4bとによって、流路FC2が構成される。すなわち、露出部側溝334cは、流路FC2の少なくとも一部を構成する。嵌合部側溝CB4bは、流路FC2の少なくとも一部を構成する。
本実施形態によれば、露出部334と嵌合部BD4bとの両方に溝が設けられ、各溝同士が径方向に対向することで流路FC1,FC2が構成される。そのため、流路FC1,FC2の断面積を大きくしやすい。これにより、オイルが流路FC1,FC2を通りやすくできる。
本実施形態において嵌合部側溝CB4a,CB4bのX軸方向の幅は、例えば、露出部側溝334b,334cのX軸方向の幅よりも大きい。ポンプ装置310のその他の構成は、第1実施形態のポンプ装置10の構成と同様である。車両本体CB4のその他の構成は、第1実施形態の車両本体CB1の構成と同様である。
なお、本実施形態においては以下の構成を採用することもできる。
本実施形態において流路FC1,FC2の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、本実施形態において流路FC1,FC2の形状は、特に限定されない。
また、本実施形態において流路FC1,FC2は、露出部側溝334b,334cと嵌合部側溝CB4a,CB4bとのいずれか一方のみによって構成されてもよい。この場合、露出部側溝334b,334cと嵌合部側溝CB4a,CB4bとのいずれか他方は設けられなくてもよい。
なお、上記実施形態のポンプ装置の車両本体に対する取り付け方は、上記説明した取り付け方に限られない。上記実施形態のポンプ装置は、例えば、露出部が車両本体の嵌合部に嵌め合わされない状態で車両本体に取り付けて使用することもできる。
また、上記説明した第1実施形態および第2実施形態の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
10,110,210,310…ポンプ装置、12…ハウジング、14…ハウジング筒部(筒部)、15…ハウジングフランジ部(フランジ部)、16…延伸部、20…モータ部、30,130,230,330…ポンプ部、31,131,231,331…ポンプボディ、31a…貫通孔、32…ポンプカバー、32a…吸入口、32b…吐出口、33…ポンプ室、34,134,234,334…露出部、34a,134a,234a,334a…外周面(外側面)、34b,134b…ポンプボディ側凹部、35…段差部、35a…段差面、36…軸受部、40…ロータ、41…シャフト、50…ステータ、61…インナーロータ、62…アウターロータ、234b…ポンプボディ側凸部、334b,334c…露出部側溝、BD1,BD2,BD3,BD4…ポンプ装置収容部、BD1b,BD2b,BD3b,BD4b…嵌合部、CB1,CB2,CB3,CB4…車両本体、CB1a,CB2a…車両側凸部、CB3a…車両側凹部、CB4a,CB4b…嵌合部側溝、FC1,FC2…流路、IP…インポート部、J…中心軸、OP…アウトポート部、PA1,PA2,PA3…位置決め部

Claims (11)

  1. 軸方向に延びる中心軸を中心とするシャフト、前記シャフトに固定されるロータ、および前記ロータの径方向外側に位置するステータを有するモータ部と、
    前記モータ部の軸方向一方側に位置し、前記モータ部によって駆動されるポンプ部と、
    前記モータ部と前記ポンプ部とを保持する筒状のハウジングと、
    を備え、
    前記ポンプ部は、
    前記シャフトに取り付けられるインナーロータと、
    前記インナーロータの径方向外側を囲む環状のアウターロータと、
    前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容するポンプボディと、
    前記ポンプボディの軸方向一方側に取り付けられるポンプカバーと、
    を有し、
    前記ポンプボディは、軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪み、前記インナーロータおよび前記アウターロータを収容するポンプ室と、前記ポンプボディを軸方向に貫通し前記シャフトが通される貫通孔と、を有し、
    前記ポンプカバーは、前記ポンプ室に連通する吸入口および吐出口を有し、
    前記ハウジングは、少なくとも前記ステータの径方向外側を覆う筒部と、前記筒部の軸方向他方側の端部から径方向外側に延びるフランジ部と、を有し、
    前記ポンプボディは、前記筒部よりも軸方向一方側に位置し前記ハウジングの外部に露出する露出部を有し、
    前記露出部は、前記中心軸の径方向外側を囲む外側面を有するポンプ装置。
  2. 前記露出部と前記ポンプ室とは、径方向に重なる、請求項1に記載のポンプ装置。
  3. 前記ポンプボディは、軸方向一方側に向かって径方向の寸法が小さくなる段差部を有し、
    前記ハウジングは、前記筒部の軸方向一方側の端部から径方向内側に延びる延伸部を有し、
    前記段差部の軸方向と交差する段差面は、前記延伸部と接触する、請求項1または2に記載のポンプ装置。
  4. 前記ポンプボディは、前記シャフトを支持する軸受部を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のポンプ装置。
  5. 前記ポンプ装置は、前記フランジ部を介して車両本体に固定され、
    前記車両本体は、前記ポンプ装置が収容されるポンプ装置収容部と、前記吸入口と接続されるインポート部と、前記吐出口と接続されるアウトポート部と、を有し、
    前記ポンプ装置収容部は、前記露出部と嵌め合わされる嵌合部を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のポンプ装置。
  6. 前記露出部と前記嵌合部との径方向の間には、流体が通る流路が設けられ、
    前記流路は、前記吸入口と接続される、請求項5に記載のポンプ装置。
  7. 前記露出部と前記嵌合部との径方向の間には、2つの前記流路が設けられ、
    前記2つの流路は、前記中心軸を基準として互いに反対側に位置する、請求項6に記載のポンプ装置。
  8. 前記露出部の径方向外側の面には、径方向内側に窪む露出部側溝が設けられ、
    前記露出部側溝は、前記流路の少なくとも一部を構成する、請求項6または7に記載のポンプ装置。
  9. 前記嵌合部の径方向内側の面には、径方向外側に窪む嵌合部側溝が設けられ、
    前記嵌合部側溝は、前記流路の少なくとも一部を構成する、請求項6から8のいずれか一項に記載のポンプ装置。
  10. 前記露出部は、円柱状であり、
    前記ポンプ装置収容部の径方向内側の面は、円筒状であり、
    前記露出部と前記車両本体とには、前記露出部と前記車両本体との周方向の相対的な位置決めを行う位置決め部が設けられ、
    前記位置決め部は、前記露出部の外周面に位置し径方向内側に窪むポンプボディ側凹部と、前記嵌合部の内周面に位置し径方向内側に突出する車両側凸部と、を有し、
    前記ポンプボディ側凹部と前記車両側凸部とは、径方向に対向する、請求項5から9のいずれか一項に記載のポンプ装置。
  11. 前記露出部は、円柱状であり、
    前記ポンプ装置収容部の径方向内側の面は、円筒状であり、
    前記露出部と前記車両本体とには、前記露出部と前記車両本体との周方向の相対的な位置決めを行う位置決め部が設けられ、
    前記位置決め部は、前記露出部の外周面に位置し径方向外側に突出するポンプボディ側凸部と、前記嵌合部の内周面に位置し径方向外側に窪む車両側凹部と、を有し、
    前記ポンプボディ側凸部と前記車両側凹部とは、径方向に対向する、請求項5から10のいずれか一項に記載のポンプ装置。
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