JP6405925B2 - Rotating electric machine cooling pump - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機に対し冷却用媒体を送給して冷却する回転電機冷却用ポンプに関する。 The present invention relates to a rotating electric machine cooling pump that supplies a cooling medium to a rotating electric machine for cooling.
下記特許文献１には、オイルポンプを用いて回転電機のロータコア内に冷却用のオイルを供給して回転電機を冷却する技術が開示されている。特許文献１のオイルポンプは、回転電機のロータの回転に伴ってオイルを吐出する。
しかし、特許文献１のオイルポンプは、機械式のポンプであって、回転電機のロータが逆回転したときのオイルの送給については考慮していない。この場合、ポンプを電動化すれば対応できるが、コストアップを招くことになる。
However, the oil pump of
そこで、本発明は、回転電機が一方向及び他方向のいずれの方向に回転した場合であっても、回転電機に連動する機械式のポンプによる冷却用媒体の送給ができるようにすることを目的としている。 In view of this, the present invention provides a cooling medium that can be fed by a mechanical pump linked to a rotating electric machine, regardless of whether the rotating electric machine rotates in one direction or the other direction. It is aimed.
本発明は、ポンプ部の第１ポートに、第１通路及び第４通路を介して媒体収容部及び回転軸の冷却用媒体通路をそれぞれ接続し、ポンプ部の第２ポートに、第３通路及び第２通路を介して媒体収容部及び回転軸の冷却用媒体通路をそれぞれ接続する。第１〜第４通路には第１〜第４逆止弁をそれぞれ設ける。
ポンプ部に隣接して配置され、第１、第２ポートがそれぞれ形成されるポート部品を備える。ポート部品は、第２及び第４通路に連通してオイルが流入するオイル流入空間、第１及び第２ポート、第１〜第４逆止弁が収容される逆止弁収容孔が、回転軸の軸方向に貫通している。第１逆止弁と第４逆止弁との間の第１、第４通路及び、第２逆止弁と第３逆止弁との間の第２、第３通路は、回転軸の軸方向一方側に開口している。第１逆止弁と第３逆止弁との間の第１、第３通路及び、第２逆止弁と第４逆止弁との間の第２、第４通路は、回転軸の軸方向他方側に開口している。
The present invention connects the medium accommodating portion and the cooling medium passage of the rotating shaft to the first port of the pump portion via the first passage and the fourth passage, respectively, and connects the third passage and the second port of the pump portion to the first port. The medium accommodating portion and the cooling medium passage of the rotating shaft are connected to each other through the second passage. First to fourth check valves are provided in the first to fourth passages, respectively.
A port part is provided adjacent to the pump part and formed with first and second ports. The port part includes an oil inflow space that communicates with the second and fourth passages and into which oil flows, a first and second ports, and a check valve accommodation hole that accommodates the first to fourth check valves. It penetrates in the axial direction. The first and fourth passages between the first check valve and the fourth check valve and the second and third passages between the second check valve and the third check valve are shafts of the rotating shaft. Opened in one direction. The first and third passages between the first check valve and the third check valve and the second and fourth passages between the second check valve and the fourth check valve are shafts of the rotating shaft. It opens to the other side in the direction.
本発明では、回転軸が一方向に回転するときに、第１ポートに吸入負圧が発生して第１逆止弁が開弁し、かつ、第２ポートに正圧が発生して第２逆止弁が開弁する。これにより、媒体収容部の冷却用媒体が、第１通路、第１ポート、第２ポート及び第２通路を通って回転軸の冷却用媒体通路に供給される。一方、回転軸が他方向に回転するときに、第２ポートに吸入負圧が発生して第３逆止弁が開弁し、かつ、第１ポートに正圧が発生して第４逆止弁が開弁する。これにより、媒体収容部の冷却用媒体が、第３通路、第２ポート、第１ポート及び第４通路を通って回転軸の冷却用媒体通路に供給される。 In the present invention, when the rotating shaft rotates in one direction, the suction negative pressure is generated at the first port, the first check valve is opened, and the positive pressure is generated at the second port. The check valve opens. As a result, the cooling medium in the medium accommodating portion is supplied to the cooling medium passage of the rotating shaft through the first passage, the first port, the second port, and the second passage. On the other hand, when the rotating shaft rotates in the other direction, negative suction pressure is generated at the second port, the third check valve is opened, and positive pressure is generated at the first port, resulting in the fourth check. The valve opens. As a result, the cooling medium in the medium accommodating portion is supplied to the cooling medium passage of the rotating shaft through the third passage, the second port, the first port, and the fourth passage.
したがって、本発明によれば、回転軸が一方向及び他方向のいずれの方向に回転しても、ポンプ部から回転軸の冷却用媒体通路に冷却用媒体を供給できる。その際、回転軸が回転電機のロータ軸を兼ねるようにすればよく、これにより回転電機が一方向及び他方向のいずれの方向に回転した場合であっても、回転電機に連動する機械式のポンプによる冷却用媒体の送給ができるようになる。
ポート部品は、回転軸の軸方向から貫通する孔や溝を備える構造であることから、ポート部品の表裏いずれかの面から孔や溝を加工すればよく、製造が極めて容易である。
Therefore, according to the present invention, the cooling medium can be supplied from the pump unit to the cooling medium passage of the rotating shaft even if the rotating shaft rotates in one direction or the other direction. At this time, it is only necessary that the rotating shaft also serves as the rotor shaft of the rotating electrical machine, so that even if the rotating electrical machine rotates in one direction or the other direction, the mechanical type interlocking with the rotating electrical machine is used. The cooling medium can be supplied by the pump.
Since the port component has a structure including a hole or a groove penetrating from the axial direction of the rotation shaft, the hole or groove may be processed from either the front or back surface of the port component, and manufacturing is extremely easy.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機冷却用ポンプとしてのオイルポンプ１の模式図である。図２に示す電動機もしくは発電機として機能する回転電機３におけるロータ軸５内には、冷却用媒体通路としてのオイル通路７が形成されている。ロータ軸５は、オイルポンプ１における回転軸を含んでいる。すなわち、オイルポンプ１の回転軸は、回転電機３のロータ軸５を兼ねている。ここでの回転電機３は、例えば電動車両における駆動用の電動機であるモータとして利用される。
FIG. 1 is a schematic diagram of an
回転電機３は、大略円筒形状で軸方向両方の端部が開放しているハウジング１１を備えている。ハウジング１１の軸方向両端の開放部には、該開放部を閉塞するようにフロントカバー１３とリアカバー１５とをそれぞれ取り付けている。
The rotating
フロントカバー１３及びリアカバー１５の中心部にはロータ軸支持孔１３ａ及１５ａが貫通して形成され、このロータ軸支持孔１３ａ及１５ａに、ロータ軸５が挿入された状態でベアリング１７及び１９を介して回転可能に支持されている。ベアリング１７及び１９に対して軸方向外側におけるロータ軸５とロータ軸支持孔１３ａ及１５ａとの間には、シール材２１及び２３をそれぞれ介装している。
Rotor
ロータ軸５の外周部には、ロータ軸５と一体的に回転するロータコア２５を固定して設けている。ロータコア２５は、円板状の電磁鋼鈑を軸方向に沿って多数積層して円筒状に形成したものであり、各電磁鋼鈑にはロータ軸５が挿入固定される取付孔が形成されている。このようなロータコア２５には、図示していないが、軸方向に延在する永久磁石が円周方向の適宜位置に複数埋め込まれている。ロータ軸５とロータコア２５とでロータを構成している。
A
一方、ハウジング１１の内周面には、ロータコア２５の外周面に対向するようにしてステータコア２７を取り付けている。その際、ロータコア２５の外周面とステータコア２７の内周面との間には、エアギャップとなる環状の隙間２９を形成している。ステータコア２７もロータコア２５と同様に、円板状の電磁鋼鈑を軸方向に沿って多数積層して円筒形状に形成したものである。このステータコア２７は、図示していないが内周側に突出するティースを備えており、このティースにコイル３１を巻き付けている。ステータコア２７とコイル３１とでステータを構成している。
On the other hand, a
ロータ軸５の軸心に設けてある前記したオイル通路７は、リアカバー１５側の端部から軸方向に沿って延びる軸方向油路７ａを備えている。軸方向油路７ａの他方の端部はロータ軸５の軸方向ほぼ中央位置にあり、該他方の端部から径方向に沿って複数の径方向油路７ｂが形成される。径方向油路７ｂの外側の端部は、ロータ軸５の外周面に開口している。
The
一方、ロータコア２５には、上記したロータ軸５の径方向油路７ｂに連通する径方向油路２５ａが径方向に沿って形成され、さらに径方向油路２５ａの外側端部に連通する軸方向油路２５ｂが軸方向に沿って形成されている。そして、ロータコア２５の軸方向油路２５ｂの両端はロータ室３３に開口している。ロータ室３３は、ハウジング１１とフロントカバー１３及びリアカバー１５とに囲まれている。
On the other hand, the
ハウジング１１の下部には媒体収容部としてのオイルタンク３５を設けてあり、オイルタンク３５には冷却用媒体であるオイル３７を収容している。オイルタンク３５は、フロントカバー１３及びリアカバー１５の下部に設けてある連通孔１３ｂ及び１５ｂを通してロータ室３３に連通している。
An
したがって、オイルポンプ１からロータ軸５内のオイル通路７に供給されたオイルは、ロータコア２５内の径方向油路２５ａ及び軸方向油路２５ｂを通って発熱部位を冷却した後、ロータ室３３からオイルタンク３５に溜められる。そして、オイルタンク３５内のオイル３７は、吸入通路３９を通してオイルポンプ１に戻される。
Therefore, the oil supplied from the
次に、上記した回転電機３を冷却するためのオイルを吸入吐出するオイルポンプ１について、模式的な図１に基づき説明する。オイルポンプ１の具体的な構造については後で詳細に説明するが、ここではトロコイドポンプを採用しており、オイルを吸入吐出する第１ポート４１及び第２ポート４３を備えている。
Next, an
第１ポート４１には第１ポート通路４５の一端を接続し、第１ポート通路４５の他端は第１ポートタンク通路４７の一端に接続する。第１ポートタンク通路４７の他端は吸入通路３９の一端に接続する。吸入通路３９の他端はオイルタンク３５に連通している。第１ポートタンク通路４７には第１逆止弁４９を配置する。第１逆止弁４９は、第１ポートタンク通路４７において、オイルタンク３５から第１ポート４１に向かうオイルの流れを許容する。上記第１ポートタンク通路４７は第１通路を構成している。
One end of the
第２ポート４３には第２ポート通路５１の一端を接続し、第２ポート通路５１の他端は第２ポートロータ軸通路５３の一端に接続する。第２ポートロータ軸通路５３の他端は吐出通路５５の一端に接続する。吐出通路５５の他端はロータ軸５のオイル通路７に連通している。第２ポートロータ軸通路５３には第２逆止弁５７を配置する。第２逆止弁５７は、第２ポートロータ軸通路５３において、第２ポート４３からオイル通路７に向かうオイルの流れを許容する。上記第２ポートロータ軸通路５３は第２通路を構成している。
One end of the
ここで、回転電機３のロータ軸５が一方向の回転として正回転したときには、第１ポート４１に吸入負圧が発生して第１逆止弁４９が開弁し、オイルタンク３５から第１逆止弁４９を経て第１ポート４１に向かうオイルの流れが発生する。このとき、後述する第４逆止弁５９には上記吸入負圧によって弁を閉じる方向の圧力が作用するので、オイル通路７から第４逆止弁５９を経て第１ポート４１へ向かうオイルの流れは発生しない。
Here, when the
さらに、ロータ軸５が正回転したときには、第２ポート４３に正圧が発生して第２逆止弁５７が開弁し、第２ポート４３から第２逆止弁５７を経てオイル通路７に向かうオイルの流れが発生する。このとき、後述する第３逆止弁６１には上記正圧によって弁を閉じる方向の圧力が作用するので、第２ポート４３から第３逆止弁６１を経てオイルタンク３５へ向かうオイルの流れは発生しない。
Further, when the
以上より、回転電機３のロータ軸５が正回転したときのオイルの流れは次のようになる。オイルタンク３５のオイル３７は、吸入通路３９、第１逆止弁４９を備える第１ポートタンク通路４７、第１ポート通路４５、第２ポート通路５１、第２逆止弁５７を備える第２ポートロータ軸通路５３、吐出通路５５を通ってロータ軸５のオイル通路７に供給される。オイル通路７に供給されたオイルは、図２に示すように、ロータコア２５の径方向油路２５ａ及び軸方向油路２５ｂを通ってロータ室３３に流出した後、オイルタンク３５に戻る。その間、ロータコア２５やステータコア２７、コイル３１などが冷却される。
From the above, the oil flow when the
また、第２ポート通路５１と第２ポートロータ軸通路５３とを接続する第２ポート接続部６３には、第２ポートタンク通路６５の一端を接続し、第２ポートタンク通路６５の他端は吸入通路３９の一端に接続する。第２ポートタンク通路６５には、前述した第３逆止弁６１を配置する。第３逆止弁６１は、第２ポートタンク通路６５において、オイルタンク３５から第２ポート４３に向かうオイルの流れを許容する。上記第２ポートタンク通路６５は第３通路を構成している。
One end of the second
また、第１ポート通路４５と第１ポートタンク通路４７とを接続する第１ポート接続部６７には、第１ポートロータ軸通路６９の一端を接続し、第１ポートロータ軸通路６９の他端は吐出通路５５の一端に接続する。第１ポートロータ軸通路６９には、前述した第４逆止弁５９を配置する。第４逆止弁５９は、第１ポートロータ軸通路６９において、第１ポート４１からオイル通路７に向かうオイルの流れを許容する。上記第１ポートロータ軸通路６９は第４通路を構成している。
One end of the first port
ここで、回転電機３のロータ軸５が前記した一方向とは逆の他方向の回転として逆回転したときには、正回転したときとは逆に、第２ポート４３に吸入負圧が発生して第３逆止弁６１が開弁する。その際、オイルタンク３５から第３逆止弁６１を経て第２ポート４３に向かうオイルの流れが発生する。このとき、第２逆止弁５７には上記吸入負圧によって弁を閉じる方向の圧力が作用するので、オイル通路７から第２逆止弁５７を経て第２ポート４３へ向かうオイルの流れは発生しない。
Here, when the
さらに、ロータ軸５が逆回転したときには、正回転したときとは逆に、第１ポート４１に正圧が発生して第４逆止弁５９が開弁し、第１ポート４１から第４逆止弁５９を経てオイル通路７に向かうオイルの流れが発生する。このとき、第１逆止弁４９には上記正圧によって弁を閉じる方向の圧力が作用するので、第１ポート４１から第１逆止弁４９を経てオイルタンク３５へ向かうオイルの流れは発生しない。
Further, when the
以上より、回転電機３のロータ軸５が逆回転したときのオイルの流れは次のようになる。オイルタンク３５のオイル３７は、吸入通路３９、第３逆止弁６１を備える第２ポートタンク通路６５、第２ポート通路５１、第１ポート通路４５、第４逆止弁５９を備える第１ポートロータ軸通路６９を通ってロータ軸５のオイル通路７に供給される。オイル通路７に供給されたオイルは、図２に示すように、ロータコア２５の径方向油路２５ａ及び軸方向油路２５ｂを通ってロータ室３３に流出した後、オイルタンク３５に戻る。その間、ロータコア２５やステータコア２７、コイル３１などが冷却される。
From the above, the oil flow when the
このように、本実施形態では、回転電機３のロータ軸５が正逆いずれの方向に回転しても、第１、第２ポート４１，４３を含むポンプ部からロータ軸５のオイル通路７に冷却用のオイルを供給できる。その際、回転電機３のロータ軸５がオイルポンプ１の回転軸を兼用しているので、ロータ軸５が逆回転した場合であっても、回転電機３に連動する機械式のオイルポンプ１による冷却用のオイルの送給ができるようになる。この場合、回転電機３を駆動用のモータとして搭載する電動車両が、前進、後進でロータ軸５の回転方向が入れ替わる場合に対応できる。
As described above, in this embodiment, even if the
図３は、本発明の第２の実施形態に係る回転電機冷却用ポンプとしてのオイルポンプ１Ａの模式図である。図１に示した第１の実施形態のオイルポンプ１において、第２ポートロータ軸通路５３の第２ポート４３と反対側の端部と、第１ポートロータ軸通路６９の第１ポート４１と反対側の端部とを接続部７１にて接続している。
FIG. 3 is a schematic diagram of an
第２の実施形態のオイルポンプ１Ａは、上記した図１の接続部７１に、図３に示すような弁構造体７３を、図１の第２逆止弁５７及び第４逆止弁５９に代えて設けている。その他の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様である。弁構造体７３は、第２逆止弁５７に対応する第２ポート側弁部７３ａと、第４逆止弁５９に対応する第１ポート側弁部７３ｂとを有して、第２逆止弁５７及び第４逆止弁５９の機能を併せ持っている。
The
すなわち、弁構造体７３は、回転電機３のロータ軸５が正回転したときに、第１ポート４１に吸入負圧が発生して第１ポート側弁部７３ｂが閉じ、第２ポート４３に正圧が発生して第２ポート側弁部７３ａが開く。このとき、第１の実施形態と同様に、上記吸入負圧によって第１逆止弁４９が開き、上記正圧によって第３逆止弁６１が閉じる。これにより、オイルタンク３５のオイル３７は、開弁状態の第１逆止弁４９を介して第１ポート４１に向けて流れ、さらに第２ポート４３から開弁状態の第２ポート側弁部７３ａを介してオイル通路７に向けて流れる。
That is, in the
また、弁構造体７３は、回転電機３のロータ軸５が逆回転したときに、第２ポート４３に吸入負圧が発生して第２ポート側弁部７３ａが閉じ、第１ポート４１に正圧が発生して第１ポート側弁部７３ｂが開く。このとき、第１の実施形態と同様に、上記吸入負圧によって第３逆止弁６１が開き、上記正圧によって第１逆止弁４９が閉じる、これにより、オイルタンク３５のオイル３７は、開弁状態の第３逆止弁６１を介して第２ポート４３に向けて流れ、さらに第１ポート４１から開弁状態の第１ポート側弁部７３ｂを介してオイル通路７に向けて流れる。
Further, when the
このように、本実施形態においても、回転電機３のロータ軸５が正逆いずれの方向に回転しても、第１、第２ポート４１，４３を含むポンプ部からロータ軸５のオイル通路７に冷却用のオイルを供給できる。その際、回転電機３のロータ軸５がオイルポンプ１の回転軸を兼用しているので、ロータ軸５が逆回転した場合であっても、回転電機３に連動する機械式のオイルポンプ１による冷却用のオイルの送給ができるようになる。
Thus, also in this embodiment, even if the
また、本実施形態では、図１の接続部７１に、図１の第２逆止弁５７及び第４逆止弁５９の機能を併せ持つ弁構造体７３が設けられている。つまり、弁構造体７３は、図１の第２逆止弁５７と第４逆止弁５９とを統合したものである。これにより、本実施形態では、第２逆止弁５７及び第４逆止弁５９を備える第１の実施形態に比較して、構成部品が少なくて済み、オイルポンプ１Ａを図１のオイルポンプ１に比較してより小型化することができる。なお、弁構造体７３の具体的な構造については後で詳細に説明する。
Further, in the present embodiment, a
次に、図１に示した第１の実施形態のオイルポンプ１の具体的な構造について詳細に説明する。
Next, a specific structure of the
図４はオイルポンプ１の分解斜視図、図５は同外観図で、図２にて左右方向に延在するロータ軸５が図４、図５中では上下方向に延在する図となっている。図４、図５で省略している図２の回転電機３は、図４、図５中でロータ軸５の下部側に設けられる。
4 is an exploded perspective view of the
オイルポンプ１は、上記第１ポート４１及び第２ポート４３が形成された円板形状のポート部品７５を備えている。オイルポンプ１は、さらにトロコイドポンプを構成するアウタロータ７７及びインナロータ７９、アウタロータ７７が収容されるポンプボディ８１、ポート部品７５を間に挟んでポンプボディ８１と反対側に位置する円板形状のカバー８３、をそれぞれ備えている。アウタロータ７７及びインナロータ７９はポンプ部を構成している。
The
ポンプボディ８１は、ポート部品７５側の図４中で上部に凹部８１ａが形成され、凹部８１ａにアウタロータ７７が収容固定される。このアウタロータ７７の内側にインナロータ７９が回転可能に配置される。アウタロータ７７及びインナロータ７９が凹部８１ａに収容された状態で、ポート部品７５を、アウタロータ７７及びインナロータ７９を覆うようにポンプボディ８１に重ね合わせ、さらにポート部品７５のポンプボディ８１と反対側にカバー８３を重ね合わせる。
The
ポンプボディ８１の凹部８１ａの中心には、ロータ軸挿入孔８１ｂが形成され、このロータ軸挿入孔８１ｂに、ロータ軸５の軸部５ａよりも小径としたボディ挿入部５ｂが挿入される。ロータ軸５におけるボディ挿入部５ｂの先端側には、平板形状としたインナロータ挿入部５ｃを形成している。
A rotor
一方、インナロータ７９の中心にはインナロータ挿入部５ｃとほぼ同形状のロータ軸係合孔７９ａを形成し、図６に示すように、ロータ軸係合孔７９ａにインナロータ挿入部５ｃが挿入固定される。したがって、ロータ軸５の回転によりインナロータ７９がアウタロータ７７に対して回転し、オイルの吸引及び吐出が第１、第２ポート４１，４３を通してなされる。なお、図６で示されているインナロータ挿入部５ｃは、その平板形状部分の面と直交する方向から見た図であるので、外径がボディ挿入部５ｂと同等となっている。
On the other hand, a rotor
ロータ軸５のインナロータ挿入部５ｃのさらに先端側には、インナロータ挿入部５ｃの平板形状部分の板厚とほぼ同等の外径の細径部５ｄを設けている。細径部５ｄは、図６に示すように、ポート部品７５の中心に設けてある貫通孔７５ａに挿入される。細径部５ｄは、外径が貫通孔７５ａの内径よりも小さく、また軸方向長さが貫通孔７５ａの軸方向長さよりも少し短い。このため、細径部５ｄの周囲及び上部には、オイルが流入する空間８５が、ポート部品７５及びカバー８３に囲まれた状態で形成される。
On the further tip side of the inner
その際、ロータ軸５内のオイル通路７は、軸部５ａからボディ挿入部５ｂ、インナロータ挿入部５ｃ及び細径部５ｄにまで連続して形成されており、細径部５ｄの先端に開口している。すなわち、オイル通路７はオイルが流入する空間８５に連通している。また、この空間８５の上部はカバー８３によって密封され、空間８５の下部のロータ軸５やインナロータ７９との間は、環状のシール材８７によって密封している。
At that time, the
上記した環状のシール材８７は、図６に示すように、上部が開口する断面ほぼＵ字形状であって、内周面が上部ほど小径となるテーパ形状であり、ロータ軸５の細径部５ｄに嵌め込まれている。このシール材８７は、テーパ形状となっている内周面が細径部５ｄの外周面に密着し、外周面がポート部品７５の貫通孔７５ａの内周面に密着し、図６中の下端が、ロータ軸５のインナロータ挿入部５ｃ及びインナロータ７９の各上端面に密着している。
As shown in FIG. 6, the above-described
また、ポンプボディ８１の凹部８１ａと反対側の下部には、シール用凹部８１ｃが形成され、シール用凹部８１ｃに、環状のシール材８９を設けている。このシール材８９も、図６に示すようにシール材８７と同様に上部が開口する断面ほぼＵ字形状であって、内周面が上部ほど小径となるテーパ形状であり、ロータ軸５のボディ挿入部５ｂに嵌め込まれている。シール材８９は、前記したシール材８７に比較して内径及び外径共に大径であり、テーパ形状の内周面がボディ挿入部５ｂの外周面に密着し、外周面がシール用凹部８１ｃの内周面に密着している。
Further, a sealing
ポート部品７５は、その中心に位置する貫通孔７５ａの周囲四箇所に、逆止弁収容孔７５ｂ（７５ｂ１，７５ｂ２，７５ｂ３，７５ｂ４）が軸方向に沿って貫通して設けられている。そして、この四つの逆止弁収容孔７５ｂ１，７５ｂ２，７５ｂ３，７５ｂ４には、前記図１に示した第１〜第４逆止弁４９，５７，６１，５９をそれぞれ収容している。
The
第１〜第４逆止弁４９，５７，６１，５９は、いずれもボール９１とばね９３とを備えている。第１逆止弁４９と第３逆止弁６１は、図８に第３逆止弁６１が示されているように、ボール９１がポンプボディ８１側に位置し、ばね９３がカバー８３側に位置する。一方、第２逆止弁５７と第４逆止弁５９は、図８に第２逆止弁５７が示されているように、ボール９１がカバー８３側に位置し、ばね９３がポンプボディ８１側に位置する。
Each of the first to
図８に示すように、図７の実線で示している部分の第２ポートタンク通路６５は、第３逆止弁６１のばね９３を収容している位置の逆止弁収容孔７５ｂ３に連通している。また、第３逆止弁６１のボール９１は、図７の破線で示している部分の第２ポートタンク通路６５を閉弁時に閉塞する。第２ポート４３に吸入負圧が発生しているときには、第３逆止弁６１のボール９１がばね９３に抗して図８中で上方に移動して第３逆止弁６１が開弁し、第２ポートタンク通路６５の図７中の実線で示す部分と破線で示す部分とが互いに連通する。
As shown in FIG. 8, the portion of the second
第３逆止弁６１の開弁時に、第２ポートタンク通路６５の図７の実線で示している部分と破線で示している部分とが互いに連通するように、第２ポートタンク通路６５をポート部品７５内に形成している。第３逆止弁６１が開弁することで、オイルタンク３５内のオイル３７が、吸入負圧が発生している第２ポート４３に吸引される。
When the
また、図８に示すように、図７の実線で示している部分の第２ポートロータ軸通路５３は、第２逆止弁５７のボール９１が位置する逆止弁収容孔７５ｂ２に開口して、第２逆止弁５７の閉弁時にボール９１により閉塞される。このため、第２ポート４３に吸入負圧が発生したときには、第２逆止弁５７のボール９１が、第２ポートロータ軸通路５３の図７の実線で示している部分を閉じた状態のままとする。
Further, as shown in FIG. 8, the portion of the second port
上記とは逆に、第２ポート４３に正圧が発生したときには、第３逆止弁６１のボール９１が、図７の破線で示している部分の第２ポートタンク通路６５を閉じるように作用して第３逆止弁６１の閉弁状態を維持する。このとき、第２逆止弁５７のボール９１が、正圧を受けることで図８中の下方に向けてばね９３に抗して移動して図７の実線で示している部分の第２ポートロータ軸通路５３を開放し、第２ポートロータ軸通路５３の図７の実線で示している部分と破線で示している部分とが互いに連通する。
Contrary to the above, when positive pressure is generated in the
第２逆止弁５７の開弁時に、第２ポートロータ軸通路５３の図７の実線で示している部分と破線で示している部分とが互いに連通するように、第２ポートロータ軸通路５３をポート部品７５内に形成している。第２逆止弁５７が開弁することで、第２ポート４３からロータ軸５のオイル通路７にオイルが供給される。
When the
以上、図７及び、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である図８に基づいて、第３逆止弁６１及び第２逆止弁５７の作動について説明した。これら第３逆止弁６１及び第２逆止弁５７に対し図７中で左右対称位置にある第１逆止弁４９及び第４逆止弁５９は、上記第２ポート４３に代わる第１ポート４１に吸入負圧や正圧が発生したときに、第３逆止弁６１及び第２逆止弁５７と同様に作動する。
The operation of the
すなわち、第１ポート４１に吸入負圧が発生したときには、第１逆止弁４９のボール９１がばね９３に抗して移動して開弁する。その際、図７の破線で示している部分の第１ポートタンク通路４７が開放されて、第１ポートタンク通路４７の破線で示している部分と実線で示している部分とが互いに連通する。このとき、第４逆止弁５９は、そのボール９１が図７の実線で示している部分の第１ポートロータ軸通路６９を閉塞したままであり、閉弁状態を維持する。
That is, when a suction negative pressure is generated in the
また、第１ポート４１に正圧が発生したときには、第４逆止弁５９のボール９１がばね９３に抗して移動して開弁する。その際、図７の実線で示している部分の第１ポートロータ軸通路６９が開放されて、第１ポートロータ軸通路６９の実線で示している部分と破線で示している部分とが互いに連通する。このとき、第１逆止弁４９は、そのボール９１が図７の破線で示している部分の第１ポートタンク通路４７を閉塞したままであり、閉弁状態を維持する。
When a positive pressure is generated at the
このような機能を有するポート部品７５は、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、第１ポート４１、第２ポート４３、中心の貫通孔７５ａ、周囲四箇所の逆止弁収容孔７５ｂ１，７５ｂ２，７５ｂ３，７５ｂ４が、軸方向に貫通している。また、逆止弁収容孔７５ｂ２，７５ｂ３相互を連通する、実線で示す部分の第２ポートロータ軸通路５３及び第２ポートタンク通路６５は、図８に示すようにカバー８３側に開口している。同様にして、逆止弁収容孔７５ｂ１，７５ｂ４相互を連通する、実線で示す部分の第１ポートタンク通路４７及び第１ポートロータ軸通路６９もカバー８３側に開口している。
As shown in FIGS. 9B and 9C, the
また、図９（ｂ）において、破線で示す部分の第２ポートロータ軸通路５３及び第２ポートタンク通路６５、同破線で示す部分の第１ポートタンク通路４７及び第１ポートロータ軸通路６９は、ポート部品７５の図９中（ｂ）で紙面表側には開口せず、図９（ｃ）のように図９（ｂ）中の紙面裏側に開口している。さらに、図９（ｂ）中の破線で示す吸入通路３９及び吐出通路５５も、ポート部品７５の図９（ｂ）中で紙面表側には開口せず、図９（ｃ）のように図９（ｂ）中の紙面裏側に開口している。すなわち、ポート部品７５の図９（ｂ）で紙面裏側から見た図は図９（ｃ）のようになる。
In FIG. 9B, the second port
このように、ポート部品７５は、ロータ軸５の軸方向から貫通する孔や溝を備える構造であることから、ポート部品７５の表裏いずれかの面から孔や溝を切削加工すればよく、また鋳造成形も中子を用いる必要がなく、製造が極めて容易である。
As described above, since the
図９（ａ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図を、図１０（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示す。図１０（ａ）は、孔や溝が見える部分について、図９（ａ）の左側の表面に対応する図９（ｂ）と同様である。一方、図１０（ｄ）は、孔や溝が見える部分について、図９（ａ）の右側の表面に対応する図９（ｃ）と同様である。図１１（ａ）は、図９（ａ）と同じ側から見たポート部品７５の斜視図、図１１（ｂ）は、図９（ｃ）と同じ側から見たポート部品７５の斜視図である。
FIGS. 10A to 10D show an AA sectional view, a BB sectional view, a CC sectional view, and a DD sectional view of FIG. FIG. 10A is the same as FIG. 9B corresponding to the left surface of FIG. On the other hand, FIG.10 (d) is the same as that of FIG.9 (c) corresponding to the surface of the right side of Fig.9 (a) about the part which can see a hole and a groove | channel. 11A is a perspective view of the
図１０（ｂ）では、図１０（ａ）で見えている第２ポートロータ軸通路５３及び第１ポートロータ軸通路６９が見えなくなっている。つまり、第２ポートロータ軸通路５３及び第１ポートロータ軸通路６９は、図８や図１１（ａ）でもわかるように、図１０（ａ）で見えている部分の第２ポートタンク通路６５及び第１ポートタンク通路４７よりも図９（ａ）中で左側の表面からの深さが浅い。
In FIG. 10B, the second port
図１０（ｃ）では、図１０（ｄ）で見えている吸入通路３９、第２ポートタンク通路６５及び第１ポートタンク通路４７が見えなくなっている。つまり、吸入通路３９、図１０（ｄ）で見えている部分の第２ポートタンク通路６５及び第１ポートタンク通路４７は、図１１（ａ）でもわかるように、図１０（ｄ）で見えている吐出通路５５や図１０（ｄ）で見えている部分の第２ポートロータ軸通路５３、第１ポートロータ軸通路６９よりも図９（ａ）中で右側の表面からの深さが浅い。
In FIG. 10C, the
上記図４〜図１１に示したオイルポンプ１の具体的な構造において、ロータ軸５が正回転及び逆回転したときのオイルの流れは次のようになる。
In the specific structure of the
ロータ軸５が正回転し、第１ポート４１に吸入負圧が発生すると、図２に示すオイルタンク３５内のオイル３７が吸入通路３９から開弁状態の第１逆止弁４９を有する第１ポートタンク通路４７を通って第１ポート４１に流入する。その際、第２ポート４３に正圧が発生すると、上記第１ポート４１から流入したオイルが第２ポート４３から、開弁状態の第２逆止弁５７を有する第２ポートロータ軸通路５３及び吐出通路５５を通ってロータ軸５のオイル通路７に供給される。
When the
ロータ軸５が逆回転し、第２ポート４３に吸入負圧が発生すると、図２に示すオイルタンク３５内のオイル３７が吸入通路３９から開弁状態の第３逆止弁６１を有する第２ポートタンク通路６５を通って第２ポート４３に流入する。その際、第１ポート４１に正圧が発生すると、上記第２ポート４３から流入したオイルが第１ポート４１から、開弁状態の第４逆止弁５９を有する第１ポートロータ軸通路６９及び吐出通路５５を通ってロータ軸５のオイル通路７に供給される。
When the
次に、前記図３に示した第２の実施形態における弁構造体７３の具体的な構造について図１２を用いて説明する。
Next, a specific structure of the
弁構造体７３は、アウタ部材としてのアウタケース９５と、アウタケース９５内の移動空間９５ａ内を図１２中で左右方向に移動可能に収容されるインナ部材としてのインナケース９７とを備えている。なお、アウタケース９５とインナケース９７との間は、オイルが漏れない程度の隙間が形成されている。アウタケース９５は、図３に示す第１ポートロータ軸通路６９に連通する第１ポート側通路９５ｂと、第２ポートロータ軸通路５３に連通する第２ポート側通路９５ｃと、吐出通路５５に連通する回転軸側通路９５ｄとを備えている。
The
第１ポート側通路９５ｂは、インナケース９７の図１２中で右側の移動方向一方側の端部に位置し、第２ポート側通路９５ｃは、インナケース９７の図１２中で左側の移動方向他方側の端部に位置している。また、回転軸側通路９５ｄは、インナケース９７の移動方向中央に位置している。
The first
インナケース９７は、図１２中で左右方向に対応する移動方向の長さが移動空間９５ａの同方向の長さよりも短い。そのため、図１２のようにインナケース９７が移動空間９５ａ内の移動方向中央に位置しているときには、インナケース９７と第１ポート側通路９５ｂとの間に空隙が形成され、この空隙に第１弾性部材としての第１リリーフスプリング９９を収容している。同様にして、インナケース９７と第２ポート側通路９５ｃとの間に空隙が形成され、この空隙に第２弾性部材としての第２リリーフスプリング１０１を収容している。
In the
第１リリーフスプリング９９と第２リリーフスプリング１０１は、弾性力が互いに同等であり、したがってインナケース９７は、外力が作用しなければ図１２に示すように移動空間９５ａ内において移動方向中央に位置する。
The
インナケース９７は、第１ポート側通路９５ｂに対向する位置に、弁空間としての内部空間９７ａと第１リリーフスプリング９９が収容された空隙とを連通する第１開口部９７ｂが形成されている。同様にして、インナケース９７は、第２ポート側通路９５ｃに対向する位置に、内部空間９７ａと第２リリーフスプリング１０１が収容された空隙とを連通する第２開口部９７ｃが形成されている。第１開口部９７ｂ及び第２開口部９７ｃは、内部空間９７ａに対して通路断面積が小さくなっている。
The
そして、インナケース９７の内部空間９７ａには、第１開口部９７ｂ側に位置する第１ボール１０３と、第２開口部９７ｃ側に位置する第２ボール１０５と、第１、第２ボール１０３，１０５相互間に位置する押圧スプリング１０７とを収容している。第１ボール１０３は第１開口部を封止可能な第１封止部材を、第２ボール１０５は第２開口部を封止可能な第２封止部材をそれぞれ構成し、押圧スプリング１０７は押圧部材を構成している。
In the
押圧スプリング１０７が、その両側に位置する第１、第２ボール１０３，１０５を互いに離反する方向に押圧することで、第１、第２ボール１０３，１０５が第１、第２開口部９７ｂ，９７ｃをそれぞれ閉塞する。押圧スプリング１０７の弾性力（ばね定数）は、第１、第２リリーフスプリング９９，１０１よりも小さい。すなわち、第１、第２リリーフスプリング９９，１０１は、押圧スプリング１０７よりも強い弾性力を備えている。また、インナケース９７の回転軸側通路９５ｄに対向する図１２中で下壁には、回転軸側通路９５ｄよりも移動方向の幅が充分大きい回転軸側開口部９７ｄを形成している。
The
押圧スプリング１０７は、第１開口部９７ｂを通しての第１ボール１０３に作用するオイルの圧力により、第１ボール１０３が第１開口部９７ｂから離反移動して第１開口部９７ｂを開放する際に押されて圧縮変形する。このとき、インナケース９７は図１２の位置からほとんど移動せず、第１開口部９７ｂと回転軸側通路９５ｄとが、回転軸側開口部９７ｄを通して連通する。
The
同様にして、押圧スプリング１０７は、第２開口部９７ｃを通しての第２ボール１０５に作用するオイルの圧力により、第２ボール１０５が第２開口部９７ｃから離反移動して第２開口部９７ｃを開放する際に押されて圧縮変形する。このとき、インナケース９７は図１２の位置からほとんど移動せず、第２開口部９７ｃと回転軸側通路９５ｄとが、回転軸側開口部９７ｄを通して連通する。
Similarly, the
また、インナケース９７は、回転軸側開口部９７ｄと反対側の上壁の移動方向中央にリリーフ用開口部９７ｅを備えている。一方、アウタケース９５の回転軸側通路９５ｄと反対側の上壁には、第１リリーフ通路９５ｅ及び第２リリーフ通路９５ｆをそれぞれ設けている。
Further, the
第１リリーフ通路９５ｅは、一端が第１ポート側通路９５ｂに連通し、他端が、インナケース９７が図１２のように移動方向中央に位置しているときのリリーフ用開口部９７ｅよりも第１ポート側通路９５ｂ側に位置してインナケース９７の壁面に対向するようにして開口する。第２リリーフ通路９５ｆは、一端が第２ポート側通路９５ｃに連通し、他端が、インナケース９７が図１２のように移動方向中央に位置しているときのリリーフ用開口部９７ｅよりも第２ポート側通路９５ｃ側に位置してインナケース９７の壁面に対向するようにして開口する。
One end of the
次に、弁構造体７３の動作について図１３、図１４を用いて説明する。図１３は弁構造体７３に通常圧力が作用した状態を示し、図１４は弁構造体７３に通常圧力よりも高い圧力の過剰圧力が作用した状態を示している。
Next, operation | movement of the
ロータ軸５が正回転しつつ通常圧力が発生しているときには、図１３（ａ）に示すように、図３の第２ポート側弁部７３ａに対応する第２ボール１０５が、正圧を受けて押圧スプリング１０７を撓ませつつ第１ボール１０３に向けて接近移動する。これにより、アウタケース９５の第２ポート側通路９５ｃと回転軸側通路９５ｄとが、インナケース９７の第２開口部９７ｃ及び回転軸側開口部９７ｄを通して連通する。その際、第２ポート４３から吐出されるオイルが、第２ポートロータ軸通路５３を経て第２ポート側通路９５ｃに達し、さらにインナケース９７内から吐出通路５５を経てオイル通路７に向けて流れる。
When normal pressure is generated while the
ロータ軸５が逆回転しつつ通常圧力が発生しているときには、図１３（ｂ）に示すように、図３の第１ポート側弁部７３ｂに対応する第１ボール１０３が、正圧を受けて押圧スプリング１０７を撓ませつつ第２ボール１０５に向けて接近移動する。これにより、アウタケース９５の第１ポート側通路９５ｂと回転軸側通路９５ｄとが、インナケース９７の第１開口部９７ｂ及び回転軸側開口部９７ｄを通して連通する。その結果、第１ポート４１から吐出されるオイルが、第１ポートロータ軸通路６９を経て第１ポート側通路９５ｂに達し、さらにインナケース９７内から吐出通路５５を経てオイル通路７に向けて流れる。
When normal pressure is generated while the
このように、本実施形態では、弁構造体７３を、アウタケース９５内のインナケース９７内に、押圧スプリング１０７及び第１、第２ボール１０３，１０５を収容する構造としている。これにより、ロータ軸５の正回転時には第２ボール１０５が押圧スプリング１０７を撓ませつつ移動して第２開口部９７ｃを開放し、逆回転時には第１ボール１０３が押圧スプリング１０７を撓ませつつ移動して第１開口部９７ｂを開放する。その結果、ロータ軸５の正逆いずれの回転でも、弁構造体７３によってロータ軸５のオイル通路７にオイルを供給できる。
As described above, in this embodiment, the
また、ロータ軸５が正回転しつつ過剰圧力が発生したときには、図１４（ａ）に示すように、第２ポートロータ軸通路５３からの過剰圧力によって、インナケース９７が、図１３（ａ）に対して第１リリーフスプリング９９を撓ませつつ第１ポート側通路９５ｂに向かって移動する。このとき、インナケース９７のリリーフ用開口部９７ｅがアウタケース９５の第１リリーフ通路９５ｅに連通し、インナケース９７の回転軸側開口部９７ｄはアウタケース９５の回転軸側通路９５ｄに連通したままである。
Further, when excessive pressure is generated while the
したがって、上記過剰圧力が発生したときに、第２開口部９７ｃからインナケース９７内に入り込んだオイルの一部は、第１リリーフ通路９５ｅから第１ポート側通路９５ｂ及び第１ポートロータ軸通路６９を経て第１ポート４１に向けて流れる。このとき、第２開口部９７ｃからインナケース９７内に入り込んだオイルの他の一部は、図１３（ａ）の通常圧力発生時と同様に回転軸側開口部９７ｄ及び回転軸側通路９５ｄを通って吐出通路５５に流れる。つまり、過剰圧力発生時には、第２ポート４３から吐出されるオイルの一部が、弁構造体７３を経て吸入負圧が発生している第１ポート４１に戻るようにして循環する。
Therefore, when the excessive pressure is generated, a part of the oil that has entered the
一方、ロータ軸５が逆回転しつつ過剰圧力が発生したときには、図１４（ｂ）に示すように、第１ポートロータ軸通路６９からの過剰圧力によって、インナケース９７が、図１３（ｂ）に対して第２リリーフスプリング１０１を撓ませつつ第２ポート側通路９５ｃに向かって移動する。このとき、インナケース９７のリリーフ用開口部９７ｅがアウタケース９５の第２リリーフ通路９５ｆに連通し、インナケース９７の回転軸側開口部９７ｄはアウタケース９５の回転軸側通路９５ｄに連通したままである。
On the other hand, when the excessive pressure is generated while the
したがって、上記過剰圧力が発生したときに、第１開口部９７ｂからインナケース９７内に入り込んだオイルの一部は、第２リリーフ通路９５ｆから第２ポート側通路９５ｃ及び第２ポートロータ軸通路５３を経て第２ポート４３に向けて流れる。このとき、第１開口部９７ｂからインナケース９７内に入り込んだオイルの他の一部は、図１３（ｂ）の通常圧力発生時と同様に回転軸側開口部９７ｄ及び回転軸側通路９５ｄを通って吐出通路５５に流れる。つまり、過剰圧力発生時には、第１ポート４１から吐出されるオイルの一部が、弁構造体７３を経て吸入負圧が発生している第２ポート４３に戻るようにして循環する。
Therefore, when the excessive pressure is generated, a part of the oil that has entered the
このように、本実施形態では、弁構造体７３が第１、第２リリーフ通路９５ｅ，９５ｆを備えることで、ロータ軸５の正逆両方の回転時において過剰圧力が発生したときにオイルのリリーフ機能が発揮される。これにより、オイルの圧力が作用する部品各部を保護することができる。また、リリーフ機能が発揮されることで、吸入負圧の大きさも制限できるため、キャビテーションの発生を抑えて騒音を抑えることができ、上記部品保護と相まって信頼性のあるオイルポンプとすることができる。
As described above, in the present embodiment, the
図１５〜図１８は、図４に示した第１の実施形態の変形例となる第３の実施形態を示す。第３の実施形態は、図１に示した第１〜第４逆止弁４９，５７，６１，５９において、図４ではロータ軸５の軸方向に沿って配置したボール９１及びばね９３を、ロータ軸５と直角な方向に沿って配置している。すなわち、第３の実施形態のポート部品７５Ａは、ボール９１及びばね９３を収容する逆止弁収容孔７５Ａｂ（７５Ａｂ１，７５Ａｂ２，７５Ａｂ３，７５Ａｂ４）を、第１ポート通路４５や第２ポート通路５１など他の通路と平行に形成している。また、四つの逆止弁収容孔７５Ａｂは、カバー８３側に開口していて、軸方向に貫通していない。
15 to 18 show a third embodiment which is a modification of the first embodiment shown in FIG. In the third embodiment, in the first to
その他ポート部品７５Ａの他の部位の構造や、ポート部品７５Ａ以外のポンプボディ８１などの構成は、第１の実施形態と基本的にほぼ同等であり、同等の構成要素には同一の符号を付してある。
The structure of other parts of the
この場合図１５、図１７において、逆止弁収容孔７５Ａｂ１におけるボール９１側の端部に連通する第１ポートタンク通路４７の破線で示す横通路４７ａが、逆止弁収容孔７５Ａｂ１と同軸上にロータ軸５と直角方向に延設されている。さらに、上記横通路４７ａから軸方向に延設される破線で示す縦通路４７ｂも形成されている。横通路４７ａ及び縦通路４７ｂは、第１ポートタンク通路４７の一部である。
In this case, in FIGS. 15 and 17, the
同様にして、逆止弁収容孔７５Ａｂ３におけるボール９１側の端部に連通する第２ポートタンク通路６５の破線で示す横通路６５ａも、逆止弁収容孔７５Ａｂ３と同軸上に形成されている。さらに、上記横通路６５ａから軸方向に延設される破線で示す縦通路６５ｂも形成されている。横通路６５ａ及び縦通路６５ｂは、第２ポートタンク通路６５の一部である。
Similarly, a
また、逆止弁収容孔７５Ａｂ２におけるボール９１側の端部に連通する第２ポートロータ軸通路５３の破線で示す横通路５３ａ及び、逆止弁収容孔７５Ａｂ４におけるボール９１側の端部に連通する第１ポートロータ軸通路６９の破線で示す横通路６９ａも、逆止弁収容孔７５Ａｂ２及び７５Ａｂ４と同軸上にそれぞれ形成されている。さらに、逆止弁収容孔７５Ａｂ２，７５Ａｂ４の上記横通路５３ａ，６９ａと反対側には、軸方向に延設される縦通路５３ｂ，６９ｂもそれぞれ形成されている。
Further, the check valve accommodating hole 75Ab2 communicates with the end of the second port
そして、第１、第２ポートタンク通路４７，６５及び第２、第１ポートロータ軸通路５３，６９のそれぞれの横通路４７ａ，６５ａ及び５３ａ，６９ａは、ポート部品７５Ａの内部に形成されていて外部からは見えない状態となっている。
The first and second
このような外部から見えない状態の通路孔は、ポート部品７５Ａを鋳造成形する際に中子を用いることで形成できる。あるいは、図１８のように、ポート部品７５Ａの外周面から貫通孔１０９を切削加工した後、外周面に形成される開口部をウェルチプラグ１１１で塞ぐようにしてもよい。
Such a passage hole that cannot be seen from the outside can be formed by using a core when casting the
上記図１４〜図１８に示した第３の実施形態は、四つの逆止弁収容孔７５Ａｂをロータ軸５に対し直角方向に延設している。このため、第１の実施形態に比較してポート部品７５Ａをより偏平に形成でき、ロータ軸５の軸方向寸法を短縮したい場合に有効である。逆に、第１の実施形態では、第３の実施形態に比較してポート部品７５をより小径にできるので、ロータ軸５の径方向寸法を短縮したい場合に有効である。
In the third embodiment shown in FIGS. 14 to 18, four check valve accommodation holes 75 Ab are extended in a direction perpendicular to the
図１９は、第４の実施形態のポート部品７５Ｂを示す。第４の実施形態は、第３の実施形態に対し、図１７における第２、第４逆止弁５７，５９の二つのばね９３を一つのばね１１３に統合した例である。この場合、ばね１１３及び、ばね１１３の両側に位置する二つのボール９１を、弁空間となる一つの逆止弁収容孔７５ｂｈに収容して弁構造体を構成している。その他の構成は、第３の実施形態とほぼ同様である。
FIG. 19 shows a
この場合、第１、第２ポートロータ軸通路６９，５３の横通路６９ａ，５３ａが第１、第２開口部をそれぞれ構成する。また、横通路６９ａ側のボール９１が第１封止部材を、横通路５３ａ側のボール９１が第２封止部材を、それぞれ構成する。さらに、ばね１１３が弾性部材を構成する。第４の実施形態は、二つのボール９１相互間に一つのばね１１３を配置する構成とすることで、第３の実施形態に比較して部品点数を削減できる。
In this case, the
図２０は、第５の実施形態のポート部品７５Ｃを示す。第５の実施形態は、図１２に示したリリーフ機能を備える弁構造体７３の構成を、図１９の第４の実施形態に適用している。
FIG. 20 shows a
図２０のインナケース９７Ｃは、図２１にもその単体で示すように、円板形状のポート部品７５Ｃの面に直交する方向の両側（ロータ軸５の軸方向両側に相当）が開口した大略直方体形状となっている。そして、このインナケース９７Ｃ内に、第１、第２ボール１０３，１０５及び押圧スプリング１０７を収容する。インナケース９７Ｃは、ポート部品７５Ｃに形成した移動空間７５Ｃａに移動可能に収容し、インナケース９７Ｃの移動方向両側の空隙に、第１リリーフスプリング９９及び第２リリーフスプリング１０１をそれぞれ収容する。
The
インナケース９７Ｃの第１、第２リリーフスプリング９９，１０１にそれぞれ対向する壁部には、円形の貫通孔で構成される第１開口部９７Ｃｂ、第２開口部９７Ｃｃを設けている。また、インナケース９７Ｃの長手方向壁部の上端には、図１２の回転軸側開口部９７ｄ、リリーフ用開口部９７ｅにそれぞれ対応する切欠部９７Ｃｄ，９７Ｃｅを設けている。吐出通路５５に常時連通する切欠部９７Ｃｄは、インナケース９７Ｃの長手方向に対応する幅寸法が、切欠部９７Ｃｅの同寸法に対して充分大きくなっている。
A first opening 97Cb and a second opening 97Cc configured by circular through-holes are provided on the wall portions of the
図１２の第１、第２リリーフ通路９５ｅ，９５ｆにそれぞれ対応する第１、第２リリーフ通路７５Ｃｅ，７５Ｃｆは、ポート部品７５Ｃに形成している。したがって、ポート部品７５Ｃは、図１２の弁構造体７３におけるアウタケース９５に代わるものとなってアウタ部材を構成する。
First and second relief passages 75Ce and 75Cf respectively corresponding to the first and
図２２は、図２０に示したポート部品７５Ｃの平面図である。図２３（ａ）は、図１３（ａ）に対応しており、図２２に対し、ロータ軸５が正回転しつつ通常圧力が発生している状態を示す。この場合、第１ポート４１に発生する吸入負圧により第１逆止弁４９が開弁し、第２ポート４３に発生する正圧により第２ボール１０５が押されて押圧スプリング１０７を撓ませつつ移動する。これにより、第２開口部９７Ｃｃが開放される。
FIG. 22 is a plan view of the
その際、オイルの流れは図２３（ａ）の矢印で示すようになる。すなわち、オイルタンク３５内のオイルが、吸入通路３９、開弁状態の第１逆止弁４９を備える第１ポートタンク通路４７を経て第1ポート４１に流入する。さらに、第２ポート４３から吐出されたオイルが、第２ポートロータ軸通路５３を経て移動空間７５Ｃａ内に流入する。そして、開放されている第２開口部９７Ｃｃを通ってインナケース９７Ｃ内の弁空間としての内部空間９７Ｃａに流入し、インナケース９７Ｃの切欠部９７Ｃｄ及び吐出通路５５を経てロータ軸５のオイル通路７に供給される。
At that time, the flow of oil is as shown by the arrow in FIG. That is, the oil in the
図２３（ｂ）は、図１３（ｂ）に対応しており、図２２に対し、ロータ軸５が逆回転しつつ通常圧力が発生している状態を示す。この場合、第２ポート４３に発生する吸入負圧により第３逆止弁６１が開弁し、第１ポート４１に発生する正圧により第１ボール１０３が押されて押圧スプリング１０７を撓ませつつ移動する。これにより、第１開口部９７Ｃｂが開放される。
FIG. 23B corresponds to FIG. 13B, and shows a state in which normal pressure is generated while the
その際、オイルの流れは図２３（ｂ）の矢印で示すようになる。すなわち、オイルタンク３５内のオイルが、吸入通路３９、開弁状態の第３逆止弁６１を備える第２ポートタンク通路６５を経て第２ポート４３に流入する。さらに、第１ポート４１から吐出されたオイルが、第１ポートロータ軸通路６９を経て移動空間７５Ｃａ内に流入する。そして、開放されている第１開口部９７Ｃｂを通ってインナケース９７Ｃ内の弁空間としての内部空間９７Ｃａに流入し、インナケース９７Ｃの切欠部９７Ｃｄ及び吐出通路５５を経てロータ軸５のオイル通路７に供給される。
At that time, the flow of oil is as shown by the arrow in FIG. That is, the oil in the
図２４（ａ）は、図１４（ａ）に対応しており、ロータ軸５が正回転しつつ過剰圧力が発生している状態を示す。この場合、図１４（ａ）と同様に、過剰圧力によってインナケース９７Ｃが、図２３（ａ）に対し、第１リリーフスプリング９９を撓ませつつ移動する。このとき、インナケース９７Ｃの切欠部９７Ｃｅが第１リリーフ通路７５Ｃｅに連通し、インナケース９７の切欠部９７Ｃｄは吐出通路５５に連通したままである。
FIG. 24A corresponds to FIG. 14A and shows a state in which excessive pressure is generated while the
したがって、上記過剰圧力が発生したときには、第２開口部９７Ｃｃを通してインナケース９７Ｃ内に入り込んだオイルの一部は、図２３（ａ）と同様に、切欠部９７Ｃｄを経て吐出通路５５に流れる。さらに、第２開口部９７Ｃｃを通してインナケース９７Ｃ内に入り込んだオイルの他の一部は、切欠部９７Ｃｅ及び第１リリーフ通路７５Ｃｅを通り、第１ポートロータ軸通路６９を経て第１ポート４１に向けて流れる。つまり、過剰圧力発生時には、第２ポート４３から吐出されるオイルの一部が、弁構造体を経て吸入負圧が発生している第１ポート４１に戻るようにして循環する。
Therefore, when the excessive pressure is generated, a part of the oil that has entered the
図２４（ｂ）は、図１４（ｂ）に対応しており、ロータ軸５が逆回転しつつ過剰圧力が発生している状態を示す。この場合、図２４（ａ）と同様に、過剰圧力によってインナケース９７Ｃが、図２３（ｂ）に対し、第２リリーフスプリング１０１を撓ませつつ移動する。このとき、インナケース９７Ｃの切欠部９７Ｃｅが第２リリーフ通路７５Ｃｆに連通し、インナケース９７の切欠部９７Ｃｄは吐出通路５５に連通したままである。
FIG. 24B corresponds to FIG. 14B, and shows a state where the
したがって、上記過剰圧力が発生したときには、第１開口部９７Ｃｂを通してインナケース９７Ｃ内に入り込んだオイルの一部は、図２３（ｂ）と同様に、切欠部９７Ｃｄを経て吐出通路５５に流れる。さらに、第１開口部９７Ｃｂを通してインナケース９７Ｃ内に入り込んだオイルの他の一部は、切欠部９７Ｃｅ及び第２リリーフ通路７５Ｃｆを通り、第２ポートロータ軸通路５３を経て第２ポート４３に向けて流れる。つまり、過剰圧力発生時には、第１ポート４１から吐出されるオイルの一部が、弁構造体を経て吸入負圧が発生している第２ポート４３に戻るようにして循環する。
Therefore, when the excessive pressure is generated, a part of the oil that has entered the
以上より、第５の実施形態のポート部品７５Ｃにおいても、過剰圧力が発生したときには、第１、第２リリーフスプリング９９，１０１のいずれかが撓みつつインナケース９７Ｃが移動する。その際、インナケース９７Ｃの切欠部９７Ｃｅが、第１、第２リリーフ通路７５Ｃｅ，７５Ｃｆのいずれかに連通する。
As described above, also in the
したがって、本実施形態においても、ロータ軸５の正逆両方の回転時において過剰圧力が発生したときにオイルのリリーフ機能が発揮される。これにより、オイルの圧力が作用する部品各部を保護することができる。また、リリーフ機能が発揮されることで、吸入負圧の大きさも制限できるため、キャビテーションの発生を抑えて騒音を抑えることができ、上記部品保護と相まって信頼性のあるオイルポンプとすることができる。
Therefore, also in this embodiment, the oil relief function is exhibited when excessive pressure is generated during both forward and reverse rotations of the
また、第５の実施形態のポート部品７５Ｃは、図１２に示した第２の実施形態のポート部品７５に比較して、インナケース９７Ｃが直方体形状となってより単純化されており、部品点数の削減効果に加えて製造コスト低下も達成できる。
Further, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is only the illustration described in order to make an understanding of this invention easy, and this invention is not limited to the said embodiment. The technical scope of the present invention is not limited to the specific technical matters disclosed in the above embodiment, but includes various modifications, changes, alternative techniques, and the like that can be easily derived therefrom.
例えば、上記した実施形態では、オイルポンプ１は、トロコイドポンプとしているが、回転電機３のロータ軸５に接続されて駆動力を得るタイプであれば、どのような形式でもよく、トロコイドポンプに限ることはない。また、図２のようにハウジング１１の下部に位置して回転電機３の内部に一体的に設けているオイルタンク３５に代えて、回転電機３の外部に単独のオイルタンクを設けてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記した実施形態では、ボール９１及びばね９３を、第１の実施形態（図４、図７）ではロータ軸５と平行な方向に並べて配置しているが、ロータ軸５に対して傾斜する方向に並べて配置してもよい。さらに、第３の実施形態（図１５、図１７）では、ボール９１及びばね９３を、ロータ軸５の径方向と平行な方向に並べて配置しているが、径方向に対して傾斜する方向に並べて配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、上記したボール９１及びばね９３を、第１の実施形態のようにロータ軸５の軸方向に沿って並べて配置したものと、第３の実施形態のようにロータ軸５の径方向に沿って並べて配置したものとを混在させてもよい。
Further, the
１，１Ａ オイルポンプ（回転電機冷却用ポンプ）
３ 回転電機
５ ロータ軸（回転軸）
７ ロータ軸のオイル通路（冷却用媒体通路）
３５ オイルタンク（媒体収容部）
４１ 第１ポート
４３ 第２ポート
４７ 第１ポートタンク通路（第１通路）
４９ 第１逆止弁
５３ 第２ポートロータ軸通路（第２通路）
５３ａ 第２ポートロータ軸通路の横通路（第１開口部）
５７ 第２逆止弁
５９ 第４逆止弁
６１ 第３逆止弁
６５ 第２ポートタンク通路（第３通路）
６９ 第１ポートロータ軸通路（第４通路）
６９ａ 第１ポートロータ軸通路の横通路（第２開口部）
７１ 接続部
７３ 弁構造体
７５Ｂｈ ポート部品の逆止弁収容孔（弁空間）
７５Ｃ ポート部品（アウタ部材）
７５Ｃａ ポート部品の移動空間
７５Ｃｅ ポート部品の第１リリーフ通路
７５Ｃｆ ポート部品の第２リリーフ通路
７７ アウタロータ（ポンプ部）
７９ インナロータ（ポンプ部）
９５ アウタケース（アウタ部材）
９５ａ アウタケースの移動空間
９５ｂ アウタケースの第１ポート側通路
９５ｃ アウタケースの第２ポート側通路
９５ｄ アウタケースの回転軸側通路
９５ｅ アウタケースの第１リリーフ通路
９５ｆ アウタケースの第２リリーフ通路
９７，９７Ｃ インナケース（インナ部材）
９７ａ，９７Ｃａ インナケースの内部空間（弁空間）
９７ｂ，９７Ｃｂ インナケースの第１開口部
９７ｃ，９７Ｃｃ インナケースの第２開口部
９７ｄ インナケースの回転軸側開口部
９７Ｃｄ インナケースの切欠部（回転軸側開口部）
９９ 第１リリーフスプリング（第１弾性部材）
１０１ 第２リリーフスプリング（第２弾性部材）
１０３ 第１ボール（第１封止部材）
１０５ 第２ボール（第２封止部材）
１０７，１１３ 押圧スプリング（押圧部材）
1,1A oil pump (rotary electric machine cooling pump)
3 Rotating
7 Rotor shaft oil passage (cooling medium passage)
35 Oil tank (medium container)
41
49
53a Transverse passage (first opening) of second port rotor shaft passage
57
69 First port rotor shaft passage (fourth passage)
69a Transverse passage (second opening) of first port rotor shaft passage
71 Connecting
75C Port part (outer member)
75Ca Port part moving space 75Ce Port part first relief passage 75Cf Port part
79 Inner rotor (pump part)
95 Outer case (outer member)
95a Outer
97a, 97Ca Inner case internal space (valve space)
97b, 97Cb Inner case
99 First relief spring (first elastic member)
101 Second relief spring (second elastic member)
103 First ball (first sealing member)
105 Second ball (second sealing member)
107, 113 Pressing spring (pressing member)
Claims (4)
前記回転軸の回転によって駆動するポンプ部と、
前記ポンプ部の第１ポートと前記冷却用媒体を収容する媒体収容部との間の第１通路に設けられ、前記回転軸が一方向に回転するときに前記第１ポートに発生する吸入負圧によって開弁し、前記媒体収容部の冷却用媒体を前記第１ポートに向けて流通させる第１逆止弁と、
前記ポンプ部の第２ポートと前記回転軸の冷却用媒体通路との間の第２通路に設けられ、前記回転軸が前記一方向に回転するときに前記第２ポートに発生する正圧によって開弁し、前記第１ポートに流入した冷却用媒体を前記第２ポートから前記回転軸の冷却用媒体通路に向けて流通させる第２逆止弁と、
前記ポンプ部の第２ポートと前記冷却用媒体を収容する媒体収容部との間の第３通路に設けられ、前記回転軸が前記一方向とは逆の他方向に回転するときに前記第２ポートに発生する吸入負圧によって開弁し、前記媒体収容部の冷却用媒体を前記第２ポートに向けて流通させる第３逆止弁と、
前記ポンプ部の第１ポートと前記回転軸の冷却用媒体通路との間の第４通路に設けられ、前記回転軸が前記他方向に回転するときに前記第１ポートに発生する正圧によって開弁し、前記第２ポートに流入した冷却用媒体を前記第１ポートから前記回転軸の冷却用媒体通路に向けて流通させる第４逆止弁と、
を備え、
前記ポンプ部に隣接して配置され、前記第１、第２ポートがそれぞれ形成されるポート部品を備え、
前記ポート部品は、
前記第２及び第４通路に連通してオイルが流入するオイル流入空間、前記第１及び第２ポート、前記第１〜第４逆止弁が収容される逆止弁収容孔が、前記回転軸の軸方向に貫通し、
前記第１逆止弁と前記第４逆止弁との間の前記第１、第４通路及び、前記第２逆止弁と前記第３逆止弁との間の前記第２、第３通路は、前記回転軸の軸方向一方側に開口し、
前記第１逆止弁と前記第３逆止弁との間の前記第１、第３通路及び、前記第２逆止弁と前記第４逆止弁との間の前記第２、第４通路は、前記回転軸の軸方向他方側に開口していることを特徴とする回転電機冷却用ポンプ。 A rotating shaft provided with a cooling medium passage through which the cooling medium flows;
A pump unit driven by rotation of the rotating shaft;
A negative suction pressure that is provided in a first passage between the first port of the pump unit and the medium storage unit that stores the cooling medium, and is generated in the first port when the rotation shaft rotates in one direction. And a first check valve that causes the cooling medium in the medium accommodating portion to flow toward the first port;
Provided in a second passage between the second port of the pump section and the cooling medium passage of the rotating shaft, and opened by the positive pressure generated in the second port when the rotating shaft rotates in the one direction. A second check valve that circulates the cooling medium flowing into the first port from the second port toward the cooling medium passage of the rotary shaft;
Provided in a third passage between the second port of the pump unit and the medium accommodating unit for accommodating the cooling medium, and the second axis when the rotation shaft rotates in the other direction opposite to the one direction. A third check valve that opens by suction negative pressure generated in the port, and causes the cooling medium in the medium accommodating portion to flow toward the second port;
Provided in a fourth passage between the first port of the pump section and the cooling medium passage of the rotating shaft, and opened by the positive pressure generated in the first port when the rotating shaft rotates in the other direction. A fourth check valve that circulates the cooling medium flowing into the second port from the first port toward the cooling medium passage of the rotary shaft;
Equipped with a,
It is disposed adjacent to the pump part, and includes port parts in which the first and second ports are formed,
The port parts are
An oil inflow space that communicates with the second and fourth passages and into which oil flows, the first and second ports, and a check valve housing hole in which the first to fourth check valves are housed include the rotating shaft. Penetrating in the axial direction of
The first and fourth passages between the first check valve and the fourth check valve and the second and third passages between the second check valve and the third check valve Is opened on one side in the axial direction of the rotating shaft,
The first and third passages between the first check valve and the third check valve, and the second and fourth passages between the second check valve and the fourth check valve the rotary electric machine cooling pump characterized that you have opened the other side in the axial direction of the rotary shaft.
前記接続部に、前記第２逆止弁及び前記第４逆止弁の機能を併せ持つ弁構造体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機冷却用ポンプ。 An end portion of the second passage opposite to the second port and an end portion of the fourth passage opposite to the first port are connected to each other at a connection portion,
2. The rotating electrical machine cooling pump according to claim 1, wherein a valve structure having the functions of the second check valve and the fourth check valve is provided in the connection portion.
両端の第１開口部及び第２開口部が前記第４通路及び前記第２通路にそれぞれ連通する弁空間と、
前記弁空間内に移動可能に設けられ、前記第１開口部及び前記第２開口部をそれぞれ封止可能な第１封止部材及び第２封止部材と、
前記第１封止部材と前記第２封止部材との間に設けられ、前記第１封止部材及び前記第２封止部材を前記第１開口部及び前記第２開口部に向けてそれぞれ弾性的に押圧する押圧部材と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の回転電機冷却用ポンプ。 The valve structure is
A valve space in which first and second openings at both ends communicate with the fourth passage and the second passage, respectively;
A first sealing member and a second sealing member which are movably provided in the valve space and can seal the first opening and the second opening, respectively;
Provided between the first sealing member and the second sealing member, the first sealing member and the second sealing member are elastic toward the first opening and the second opening, respectively. A pressing member that presses automatically,
The rotary electric machine cooling pump according to claim 2, comprising:
前記第４通路及び前記第２通路にそれぞれ連通する第１ポート側通路及び第２ポート側通路、前記回転軸の冷却用媒体通路に連通する回転軸側通路、をそれぞれ備えるアウタ部材と、
前記アウタ部材内の、前記第１ポート側通路と前記第２ポート側通路との間の移動空間内に移動可能に収容されて前記弁空間を内部に備え、前記第１ポート側通路及び前記第２ポート側通路にそれぞれ対向して前記移動空間に開口する前記第１開口部及び前記第２開口部、前記回転軸側通路に連通する回転軸側開口部、をそれぞれ備えるインナ部材と、
前記アウタ部材の第１ポート側通路と前記インナ部材との間の前記移動空間内及び、前記アウタ部材の第２ポート側通路と前記インナ部材との間の前記移動空間内にそれぞれ収容され、前記押圧部材より強い弾性力を備える第１弾性部材及び、第２弾性部材と、
前記インナ部材が、前記第２ポート側通路からの過剰圧力によって前記第１弾性部材を圧縮変形させつつ前記第１ポート側通路に向けて移動したときに、前記第２ポート側通路に連通した状態の前記インナ部材の弁空間内と、前記第１ポート側通路とを互いに連通する、前記アウタ部材に設けられた第１リリーフ通路と、
前記インナ部材が、前記第１ポート側通路からの過剰圧力によって第２弾性部材を圧縮変形させつつ前記第２ポート側通路に向けて移動したときに、前記第１ポート側通路に連通した状態の前記インナ部材の弁空間内と、前記第２ポート側通路とを互いに連通する、前記アウタ部材に設けられた第２リリーフ通路と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の回転電機冷却用ポンプ。 The valve structure is
An outer member comprising a first port side passage and a second port side passage communicating with the fourth passage and the second passage, respectively, and a rotation shaft side passage communicating with the cooling medium passage of the rotation shaft;
The outer member is movably accommodated in a movement space between the first port side passage and the second port side passage and includes the valve space therein, and the first port side passage and the first port passage An inner member provided with each of the first opening and the second opening that open to the moving space so as to face the two-port side passage, and a rotation shaft side opening that communicates with the rotation shaft side passage;
Respectively, in the moving space between the first port side passage of the outer member and the inner member, and in the moving space between the second port side passage of the outer member and the inner member, and A first elastic member having a stronger elastic force than the pressing member, and a second elastic member;
The inner member communicates with the second port side passage when the inner member moves toward the first port side passage while compressing and deforming the first elastic member due to excessive pressure from the second port side passage. A first relief passage provided in the outer member, which communicates the valve space of the inner member with the first port side passage;
When the inner member moves toward the second port side passage while compressing and deforming the second elastic member due to excessive pressure from the first port side passage, the inner member communicates with the first port side passage. A second relief passage provided in the outer member, which communicates the valve space of the inner member with the second port side passage;
The rotary electric machine cooling pump according to claim 3, comprising:
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