JP4289460B2 - 電動オイルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプハウジングのロータを回転させる駆動シャフト２２とモータハウジングのモータ出力軸とを連結するオルダム継手の動作を極めて良好にし、耐久性を向上させ、寿命を長くすることができる電動オイルポンプに関する。

従来より、自動車等の潤滑系統に圧送するポンプで、内接歯車式のロータを設けた駆動シャフト２２を備えたポンプハウジングと、そのロータに装着された駆動シャフト２２を回転させるモータを備えたモータハウジングとの組み合わせによる電動オイルポンプが存在している。その具体的な１例として、特許文献１（特開平１１−１７３２７８号）が存在する。この発明内容は、油圧歯車ポンプと電動機とがブラケットを介して連結している。その油圧歯車ポンプ側の駆動軸と電動機側の回転子軸とは継手部を介して連結しているが、その継手部の一例としてオルダム結合が開示されている。
特開平１１−１７３２７８号

引用文献１等に開示されたオルダム結合に関しては、入力軸と出力軸との軸心が同一線上に一致していなくても、回転伝達ができる構造のものである。前記モータの出力軸先端に板片状突起が形成され、ポンプハウジングの入力軸側に前記突起が挿入する溝が形成される。そして、その板片状突起が溝に挿入した状態で、モータの出力軸が回転してロータシャフトが回転する。このとき、入力軸と出力軸の軸心が同一線上に一致していなくても回転伝達されるが、板片状突起と溝との間で相互に擦れ合い、長期に亘って使用すると、相互に面が磨耗し、その継手部の強度が低下するおそれがある。本発明の目的は、ポンプハウジングとモータハウジングとからなる電動オイルポンプにおいて、出力軸と入力軸とを連結するそのオルダム継手の耐久性を向上させ、寿命を長くすることにある。

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、ロータと該ロータを回転支持する駆動シャフトとを備えたポンプハウジングと、該ポンプハウジングと連結され、前記駆動シャフトとオルダム継手部を介して連結する出力軸を有するモータハウジングとからなり、前記ポンプハウジングには、前記オルダム継手部が収納される継手室と、前記ポンプハウジングのロータが収納されているロータ室からの漏れオイルを前記継手室に輸送する連通流路とが設けられ、該連通流路からオイルパンに向かう排出流路が設けられ、前記継手室の位置は、前記オイルパンに設けられている排出部よりも下方に位置してなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決したものである。

請求項２の発明は、軸受孔が形成されたカバー部と，ロータ室が形成されたポンプボディー部と，軸貫通孔と該軸貫通孔と連続し外方に開口する継手室とを備えたベース部とからなるポンプハウジングと、前記軸受孔と軸貫通孔により軸支されると共に前記継手室に突出する駆動シャフトと、ロータ室内に収納されるロータと、前記継手室に突出する駆動シャフトにオルダム継手部にて連結する出力軸を備えたモータハウジングとからなり、前記カバー部とポンプボディー部又はポンプボディー部とベース部とのいずれか一方の間で且つ前記ロータ室を囲む環状ドレン溝条が形成され、該環状ドレン溝条と前記継手室とを連通する連通流路が前記ポンプボディー部とベース部に形成され、前記連通流路からオイルパンに向かう排出流路が設けられ、前記継手室の位置は、前記オイルパンに設けられている排出部よりも下方に位置してなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

さらに、請求項３の発明は、請求項２において、前記カバー部とポンプボディー部及び前記ポンプボディー部とベース部とのそれぞれの間に、前記ロータ室を囲む環状ドレン溝条が形成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明は、請求項３において、前記カバー部には、前記軸受孔と前記環状ドレン溝条との間に、連通流路が形成されてなる電動オイルポンプとしたことにより、上記課題を解決したものである。

請求項１の発明は、オルダム継手部にポンプハウジングのロータが収納されているロータ室からの漏れオイルを前記継手室に輸送する連通流路が設けられているので、その継手室に収納されたオルダム継手部における擦れ合い部位には、常時オイルが行き亘り、モータハウジングの出力軸からポンプハウジングの駆動シャフトに対して安定した良好な回転伝達を行い、しかも耐久性に優れたものにできる。

次に、請求項２の発明では、前記カバー部とポンプボディー部との間で且つ前記ロータ室を囲む環状ドレン溝条が形成されたことにより、ロータ室からの漏れオイルを環状ドレン溝条によって確実に取り出すことができ、漏れオイルをほとんど無駄なく有効に前記継手室に送りだすことができる。その他の効果は、請求項１の効果と略同一である。

さらに、請求項１及び請求項２の発明では、連通流路からオイルパンに向かう排出流路を設けているので、漏れオイルの量が多くなって圧力が高くなったときに、継手室よりオイルパン側に送りだすことができる。さらに、前記継手室は、前記オイルパンに設けられている排出部より下方に位置していることから、継手室にオイルが充填された状態に維持できるものである。

請求項３の発明は、前記ポンプボディー部軸方向の両側に環状ドレン溝条が形成されることにより、漏れオイルをロータ室の両面から取り出すことができ、継手室への迅速なるオイル供給を行うことができる。請求項４の発明は、前記軸受孔と前記環状ドレン溝条との間に、連通流路を形成したもので、シャフトの周りにオイルが浸透して、シャフトと軸受孔や、軸貫通孔等の軸受との潤滑性が確保できる。また、シャフトの両端部の軸受孔並びに継手室は、連通流路等で連通されているため、圧力は同じであり、シャフトの両端部の圧力差によってシャフトが軸方向に移動することがなく、シャフトは安定した回転運動をすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の電動オイルポンプは、主に、図１，図６に示すように、ポンプハウジングＡ、モータハウジングＢ及びロータ２１，駆動シャフト２２等から構成される。そのロータ２１及び駆動シャフト２２は、ポンプハウジングＡ内に装着される。そのポンプハウジングＡは、カバー部Ａ₁ ，ポンプボディー部Ａ₂ 及びベース部Ａ₃ から構成され、これらカバー部Ａ₁ ，ポンプボディー部Ａ₂ 及びベース部Ａ₃ は、内装される駆動シャフト２２の軸方向に沿ってボルト・ビス等の固着具を介して接合される。

そのカバー部Ａ₁ は、図１，図６に示すように、主にカバー本体１及び軸受孔２等から構成されている。そして、前記カバー本体１におけるポンプボディー部Ａ₂ との接合面側に軸受孔２が形成されている。該軸受孔２は、駆動シャフト２２が挿入されて軸支する役目をなすものである。さらに、図２に示すように、前記軸受孔２を中心として、ポート凹部３，４が形成される。該ポート凹部３，４は、図４（Ａ）に示すように、前記ベース部Ａ₃ に形成されている吸入ポート１５と吐出ポート１６の位置に対応し、且つこれら吸入ポート１５，吐出ポート１６と平面的に略同形状である。また、このポート凹部３，４は浅溝形状である。

そして、図２に示すように、そのポート凹部３，４を囲むようにして環状ドレン溝条５が形成されている。さらに環状ドレン溝条５の外側には、シール溝６が形成されている。前記環状ドレン溝条５とシール溝６との間には、ドレン孔部７が形成されている。その環状ドレン溝条５は、ポンプボディー部Ａ₂ 側に形成されたロータ室１０の領域外側を囲むように形成され、漏れオイルを取り出すことができるようになっている。そのドレン孔部７は、特にカバー部Ａ₁ の一端に形成されており、前記環状ドレン溝条５は、ドレン孔部７と交わり、該環状ドレン溝条５を流れる漏れオイルは、前記ドレン孔部７に流入するようになっている〔図２（Ｂ）参照〕。そのドレン孔部７は、図１，図２等に示すように、孔開口７ａと送りガイド凹部７ｂとから構成され、孔開口７ａから送りだされた漏れオイルが送りガイド凹部７ｂに沿って、後述するポンプボディー部Ａ₂ の注油孔部１１に安定した状態で移送できる。

さらに、そのドレン孔部７と前記軸受孔２とは、第１連通流路８を介して連通している。該第１連通流路８は、前記カバー部Ａ₁ のカバー本体１の内部を通過するものであり、前記軸受孔２への漏れオイルを前記ドレン孔部７に送り出す役目をなす。その第１連通流路８と前記軸受孔２との連通箇所は、前記軸受孔２の軸方向に一致し且つ軸受孔２よりも小さな内径の軸方向連通路８ａと前記ドレン孔部７に連通するドレン側連通路８ｂとからなり、この軸方向連通路８ａとドレン側連通路８ｂとが交わって流路を構成している〔図２（Ｂ）参照〕。

次に、ポンプボディー部Ａ₂ は、図６に示すように、前記カバー部Ａ₁ とベース部Ａ₃ との間に配置されるものであって、ボディー本体９に、前記ロータ２１が収納される貫通孔状のロータ室１０が形成されている。該ポンプボディー部Ａ₂ における前記カバー部Ａ₁ との接合面側には、前記ドレン孔部７に対応する位置に注油孔部１１が形成され、該注油孔部１１からポンプボディー部Ａ₂ のベース部Ａ₃ との接合面側に向かって貫通する第２連通流路１２が形成されている。

該注油孔部１１の内径は、第２連通流路１２の内径よりも大きく形成されたものである。その注油孔部１１は前記カバー部Ａ₁ のドレン孔部７から漏れオイルを流入させて、第２連通流路１２に送り込む役目をなしている。このようにして、該第２連通流路１２は、ドレン孔部７を介して前記カバー部Ａ₁ に形成された環状ドレン溝条５及び第１連通流路８と連通し、その第２連通流路１２は、前記カバー部Ａ₁ の環状ドレン溝条５及び第１連通流路８から流入するオイルをベース部Ａ₃ 側に形成された継手室２０へ移送する。

次に、ベース部Ａ₃ は、図６に示すように、ベース本体１３に軸貫通孔１４が形成されている。該軸貫通孔１４は、前記カバー部Ａ₁ に形成された軸受孔２と共に、前記駆動シャフト２２を回転自在に支持する軸受としての役目をなす。そして、図４（Ａ），（Ｃ）に示すように、ベース本体１３の軸貫通孔１４を中心として、吸入ポート１５と吐出ポート１６が形成されている。これら吸入ポート１５，吐出ポート１６は、カバー部Ａ₁ ，ポンプボディー部Ａ₂ 及びベース部Ａ₃ を接合したときに、前記ポート凹部３，４と位置的に一致するようになっている（図１参照）。なお、前記吸入ポート１５は、ポンプハウジングＡの外部に配置されたオイルパン３０に連通している（図１，図７参照）。

そのベース本体１３には、第３連通流路１７が形成されている。該第３連通流路１７は、前記ポンプボディー部Ａ₂ とベース部Ａ₃ とを接合した状態で、前記第２連通流路１２と連通する構成となっている。その第３連通流路１７は、図１，図４（Ｂ）等に示すように、前記軸貫通孔１４に連通する。具体的には、前記軸貫通孔１４と前記第３連通流路１７とが交わる箇所にドレン開口部１７ａが形成されている。該ドレン開口部１７ａは、軸貫通孔１４の一部に直径方向に拡開された部位として形成されている。

さらに、第３連通流路１７には、オイルパン３０と連通する排出流路１８が形成されている。その排出流路１８は、図７に示すように、オイルパン３０に設けられている排出部３１と連通される。さらに、そのオイルパン３０に設けられている排出部３１の位置は、継手室２０よりも高い位置に設定される。このような構成としたことにより、漏れオイルの量が多くなって圧力が高くなったときに、前記継手室２０と共に、前記排出部３１を介してオイルパン３０側に送りだすことができる。さらに、前記継手室２０は、前記オイルパン３０の排出部３１より下方に位置していることから、前記継手室２０に略常時、オイルが充填された状態に維持できるものである。また、ベース部Ａ₃ における前記ポンプボディー部Ａ₂ との接合面には、第２の環状ドレン溝１９が形成されている。そして、その第２の環状ドレン溝１９は、前記第３連通流路１７と交わっており、第２の環状ドレン溝１９のオイルを第３連通流路１７に流入させている。この２つのドレン溝を形成することで、漏れオイルをロータ室の両面から取り出すことができ、前記継手室２０への迅速なるオイルの供給を行うことができる。

また、前記ベース部Ａ₃ のベース本体１３における、モータハウジングＢとの接合面には、図４（Ｂ）に示すように、前記継手室２０が形成されている。該継手室２０は、ベース本体１３の接合外壁面に略円筒状の凹み部位として形成されたものである。その継手室２０は、前記軸貫通孔１４と連通している。そして、この継手室２０は、前記軸貫通孔１４に対して僅かに内径が大なる漏れオイル溜部２０ａと、モータハウジングＢとの接合の案内となるガイド部２０ｂとから構成される。その漏れオイルは、前記漏れオイル溜部２０ａとガイド部２０ｂの一部に溜まるようになっている。前記駆動シャフト２２は、前記ポンプハウジングＡの継手室２０内に配置されている。そして、駆動シャフト２２は、前記モータハウジングＢの出力軸２６とオルダム継手部２３を介して連結するものである。

上述したカバー部Ａ₁ ，ポンプボディー部Ａ₂ 及びベース部Ａ₃ は、図６に示すように、そのポンプボディー部Ａ₂ のロータ室１０にトロコイド歯車等の内接歯車ポンプを構成するロータ２１が内装され、その駆動側のロータ２１にキー等を介して駆動シャフト２２が装着される。そして、前記カバー部Ａ₁ 側の軸受孔２とベース部Ａ₃ 側の軸貫通孔１４によって回転自在に軸支される。具体的には、前記駆動シャフト２２の軸方向一端が前記ロータ２１と固着された部位であり、軸受孔２に軸支される。また、駆動シャフト２２の軸方向他端側は、入力側となり、モータハウジングＢの出力軸２６との連結部位となる。その駆動シャフト２２の入力側端部２２ａは、オルダム継手２３を介してモータハウジングＢの出力軸と連結される。なお、前記継手室２０で、モータ部側に軸シール２９が設けられており、継手室２０内のオイルを密封する。

そのモータハウジングＢは、ハウジング本体２４の内部にモータ部が装着され、さらに、そのモータ部の出力軸２６がフランジ部２７内に配置されている。そのフランジ部２７は、前記ポンプハウジングＡのベース部Ａ₃ とビス，ボルト等の固着具を介して連結される。前記フランジ部２７側にも、オルダム継手部２３を挿入配置することができる第２継手室２８が形成される。

前記オルダム継手２３は、図５に示すように、挿入溝部２３ａと挿入板片部２３ｂとから構成される。その挿入板片部２３ｂが、駆動シャフト２２の入力側端部２２ａと、出力軸２６の先端部に形成され、挿入溝部２３ａは、継手部材２３ｃの軸方向両側に形成されている。そして、駆動シャフト２２及び出力軸２６の挿入板片部２３ｂが継手部材２３ｃに形成された挿入溝部２３ａにそれぞれ挿入される構成となっている。

また、駆動シャフト２２及び出力軸２６にそれぞれ挿入溝部２３ａが形成され、継手部材２３ｃの軸方向両側に挿入板片部２３ｂ，２３ｂが形成されたものとしてもよい。そして、前記ポンプハウジングＡの継手室２０と、モータハウジングＢの第２継手室２８に、継手部材２３ｃを配置し、挿入板片部２３ｂを挿入溝部２３ａに挿入しつつ、駆動シャフト２２と出力軸２６とのオルダム継手部２３を構成し、ポンプハウジングＡとモータハウジングＢとを接合する。

図８は、潤滑の有無で比較したオルダム継手部２３の磨耗量を示すグラフで、本発明において、前記継手室２０に漏れオイルを送り込むことによってオルダム継手部２３の擦れ合う部位の磨耗量が少なくなっていることが分かる。

は本発明の構成を示す一部縦断した側面図である。 （Ａ）はカバー部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断側面図である。 （Ａ）はポンプボディー部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断側面図である。 （Ａ）はベース部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断側面図、（Ｃ）は（Ａ）の要部断面図である。 オルダム継手部の分解斜視図である。 本発明を一部縦断した分解側面図である。 本発明の電動オイルポンプがオイルパンに装着されて排出部からオイルパンへ漏れオイルを排出する作用の略示図である。 本発明と従来技術の性能の比較を示すグラフである。

符号の説明

ポンプハウジング…Ａ、カバー部…Ａ₁ 、ポンプボディー部…Ａ₂ 、ベース部…Ａ₃ 、モータハウジング…Ｂ、ロータ室…１０、軸貫通孔…１４、第２環状ドレン溝条…１９、継手室…２０、ロータ…２１、駆動シャフト…２２、オルダム継手部…２３、
出力軸…２６、オイルパン…３０、排出部…３１。

Claims (4)

1. ロータと該ロータを回転支持する駆動シャフトとを備えたポンプハウジングと、該ポンプハウジングと連結され、前記駆動シャフトとオルダム継手部を介して連結する出力軸を有するモータハウジングとからなり、前記ポンプハウジングには、前記オルダム継手部が収納される継手室と、前記ポンプハウジングのロータが収納されているロータ室からの漏れオイルを前記継手室に輸送する連通流路とが設けられ、該連通流路からオイルパンに向かう排出流路が設けられ、前記継手室の位置は、前記オイルパンに設けられている排出部よりも下方に位置してなることを特徴とする電動オイルポンプ。
2. 軸受孔が形成されたカバー部と，ロータ室が形成されたポンプボディー部と，軸貫通孔と該軸貫通孔と連続し外方に開口する継手室とを備えたベース部とからなるポンプハウジングと、前記軸受孔と軸貫通孔により軸支されると共に前記継手室に突出する駆動シャフトと、ロータ室内に収納されるロータと、前記継手室に突出する駆動シャフトにオルダム継手部にて連結する出力軸を備えたモータハウジングとからなり、前記カバー部とポンプボディー部又はポンプボディー部とベース部とのいずれか一方の間で且つ前記ロータ室を囲む環状ドレン溝条が形成され、該環状ドレン溝条と前記継手室とを連通する連通流路が前記ポンプボディー部とベース部に形成され、前記連通流路からオイルパンに向かう排出流路が設けられ、前記継手室の位置は、前記オイルパンに設けられている排出部よりも下方に位置してなることを特徴とする電動オイルポンプ。
3. 請求項２において、前記カバー部とポンプボディー部及び前記ポンプボディー部とベース部とのそれぞれの間に、前記ロータ室を囲む環状ドレン溝条が形成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。
4. 請求項３において、前記カバー部には、前記軸受孔と前記環状ドレン溝条との間に、連通流路が形成されてなることを特徴とする電動オイルポンプ。

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