WO2015137055A1 - 電動オイルポンプの取付構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electric oil pump mounting structure used for vehicles such as automobiles.
- the electric oil pump is attached to the outer wall (outer wall) of the transmission case.
- the oil suction port of the electric oil pump and the oil pan in which the oil is stored are connected by a flow pipe, and the tip of the flow pipe is immersed in the oil. Due to the negative pressure generated by the rotation of the electric oil pump, the stored oil is sucked into the flow pipe, and the oil flows into the electric oil pump from the suction port through the flow pipe.
- the oil is pressurized inside the pump, and the pressurized oil is circulated by being pumped from the discharge port into the transmission.
- the electric oil pump is driven by a motor constituting a motor unit.
- Patent Document 1 discloses an installation structure of an electric oil pump.
- the electric oil pump is provided at the lower part of the outer surface of the transmission case, and the oil is sucked from the oil storage part (oil pan) of the transmission case through the intake oil passage (distribution pipe) and supplied to the transmission. is doing.
- pipe resistance When oil flows through the flow pipe, resistance due to friction with the inner wall of the flow pipe (hereinafter referred to as pipe resistance) is generated, so when oil is supplied to the electric oil pump through the flow pipe, It was necessary to determine the output of the motor that drives the electric oil pump in consideration of the piping resistance in addition to the viscosity resistance of the oil itself. For this reason, a larger motor output is required than in the case where only the necessary viscous resistance of oil is taken into consideration, and it is necessary to use a large motor.
- a large motor there is a problem that not only the cost is increased, but also the volume and the weight are increased and the occupied space is increased, which is disadvantageous for mounting in an automobile.
- the electric oil pump is installed so as to protrude from the outer wall of the transmission case.
- the space around the transmission varies depending on the vehicle type. For this reason, in the case of a vehicle type in which a space corresponding to the volume over which the electric oil pump protrudes cannot be secured, the electric oil pump may not be attached.
- the motor part, the pump housing of the pump part and the pump cover are usually fastened and integrated with screws.
- the electric oil pump is attached to the outer wall of the transmission case by fastening with another screw. Accordingly, there are two fastening processes using screws, which may lead to an increase in cost due to an increase in man-hours.
- the characteristic configuration of the electric oil pump mounting structure includes a pump unit having a pump, and a motor unit having a motor arranged adjacent to the pump unit and rotating the pump.
- An electric oil pump comprising: a motor case that houses at least a part of the motor unit; and a suction port that is formed in the motor case or the pump unit and supplies hydraulic oil to the pump unit;
- a transmission case that houses an electric oil pump and has an oil pan, wherein the electric oil pump has at least the suction port submerged in the hydraulic oil stored in the oil pan. It is in the point attached to the case.
- the electric oil pump further includes a driver portion that controls rotation of the motor, and the driver portion is located outside the transmission case and is connected to the transmission case. It is preferable that it is disposed on the opposite side to the motor part.
- the hydraulic oil does not adhere to the driver portion, and there is no possibility that an abnormality of the driver portion caused by the adhesion of the hydraulic oil occurs. Moreover, since the driver part is outside the transmission case, the heat generated in the driver part can be easily released.
- a strainer screen is attached to the suction port.
- a strainer screen is attached to the tip of the distribution pipe immersed in the oil pan, and further, a strainer screen is installed at the boundary between the suction passage of the electric oil pump and the distribution pipe.
- a coarser oil filter was installed.
- the electric oil pump is mounted in a state where it is submerged in the hydraulic oil, it is only necessary to attach a strainer screen to the suction port in order to remove foreign matters in the hydraulic oil. A coarse oil filter is unnecessary. Therefore, the cost of the electric oil pump can be further reduced.
- the pump section includes an inner rotor, an outer rotor that meshes with the inner rotor and rotates with the rotation of the inner rotor, and a housing that houses the inner rotor and the outer rotor. It is preferable that the inner rotor and the outer rotor are formed of different materials, and the outer rotor is formed of a material having a larger linear expansion coefficient than the material of the housing.
- the clearance of the outer rotor thickness and outer diameter and the housing depth and inner diameter at normal temperature are all made larger than the clearance that is normally provided as a pump.
- this clearance the sucked hydraulic oil leaks between pump chambers formed in the pump, and the hydraulic oil cannot be sufficiently pressurized by the pump.
- both the housing and the outer rotor are thermally expanded.
- the outer rotor is made of a material having a higher linear expansion coefficient than the housing, the outer rotor expands more than the housing, and as a result, the clearance becomes smaller.
- This clearance is set so as to be an appropriate value as a pump at a temperature when the electric oil pump is in a steady operation. Therefore, with such a configuration, the amount of oil leakage between the pump chambers is reduced, and the volumetric efficiency of the electric oil pump can be improved.
- the electric oil pump further includes a driver unit that controls the rotation of the motor unit, and the driver unit outputs the number of rotations of the motor output from the motor.
- the ECU determines whether the rotational speed of the motor is within a normal range based on the second signal. Even if the driver unit is a signal indicating that the received first signal has deviated from the number of rotations within the normal range by a number of rotations within a predetermined number of rotations, the motor has rotated. It is preferable that the signal is corrected so as to be included in the normal range, and the signal after the correction is output to the ECU as the second signal.
- the first signal relating to the rotational speed sent from the motor is calculated by the driver unit, converted into a second signal that is a pulse signal having a frequency corresponding to the rotational speed, and sent to the host ECU.
- the hydraulic pressure of the hydraulic oil of the electric oil pump necessary for supplying to the transmission varies depending on the type of automobile or environmental conditions such as ambient temperature.
- the normal rotation range of the ECU is often fixed regardless of these conditions. For this reason, even if the electric oil pump can supply the necessary hydraulic pressure, it is determined that the rotation is abnormal if the rotational speed of the motor is out of the normal range.
- the driver unit corrects the first signal even if the received first signal is a signal indicating that the motor has rotated out of the normal range of rotational speeds by a rotational speed within a predetermined rotational speed.
- the signal after the correction is made and included in the normal range is output to the ECU as the second signal.
- the correction is performed when the first signal deviates from the normal range to the low rotation side.
- the motor When the first signal indicating that the motor speed has deviated to the high speed side is received, the motor may be idling. In this case, since it is a real abnormality, the driver unit must not output the corrected second signal.
- the electric oil pump can often supply the necessary hydraulic pressure although the motor rotational speed is low. Therefore, especially when the rotational speed deviates to the low speed side, the driver section corrects and outputs the second signal in the normal range to the ECU, thereby supplying the necessary hydraulic pressure to the transmission without increasing the motor output.
- the ECU can determine that the motor is rotating within the normal range.
- the suction port is formed on the opposite side of the pump part with the motor part interposed therebetween, and the hydraulic oil flows through the motor part and passes through the pump part. It is preferable to be supplied to the section.
- the pump has a flow path configuration that sucks the hydraulic oil that has circulated inside the motor unit. Oil can be inhaled. This makes it possible to rotate the pump smoothly.
- the hydraulic oil flows through the inside of the motor unit 30, the hydraulic oil absorbs heat generated by the motor, so that the motor does not become excessively hot, and there is no possibility that the rotational efficiency of the motor is reduced.
- the pump portion includes a pump housing and a pump cover that are disposed adjacent to each other, and the pump housing and the motor portion are integrated with an inner wall of the transmission case.
- the pump cover is formed on the transmission case.
- the pump housing and the motor unit which occupy most of the volume of the electric oil pump, are attached to the inner wall of the transmission case, which is the inner side of the transmission, so that they do not protrude outside the transmission.
- the mounting of the electric oil pump is not affected by the size of the space. Therefore, the electric oil pump can be mounted regardless of the type of vehicle.
- a concave portion is formed on the outer wall of the transmission case, and the driver portion is accommodated in the concave portion.
- the driver portion also does not protrude outward from the outer wall of the transmission, so that the mounting is not affected at all by the size of the space around the transmission. Accordingly, it is possible to further expand the types of vehicles on which the electric oil pump can be mounted.
- FIG. 2B is a sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. 2A.
- FIG. 2A is a sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. 2A.
- the electric oil pump 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated based on drawing.
- the electric oil pump 1 includes a pump unit 10 and a motor unit 30.
- the pump unit 10 includes a pump housing 11, an inscribed gear pump 14, and a pump cover 40.
- the pump housing 11 and the pump cover 40 are an example of a housing, and the inscribed gear pump 14 is an example of a pump.
- the pump housing 11 has a cylindrical outer shape, and is formed with an accommodation recess 12 having a bottom and a circular cross section on one end face.
- a suction port 41 a and a discharge port 42 a are further formed on the bottom surface of the housing recess 12.
- a suction passage 43 that is a hole penetrating the pump housing 11 is formed from the bottom surface of the suction port 41a.
- a bearing hole 19 is formed at a location deviated from the axis of the housing recess 12 of the pump housing 11, and the rotating shaft 13 is inserted so as to penetrate the bearing hole 19 and the inner rotor 15 of the internal gear pump 14.
- the rotating shaft 13 is rotatably supported by the bearing hole 19, and the rotating shaft 13 and the inner rotor 15 have a common rotation axis X and rotate as a unit.
- the inscribed gear pump 14 is housed in the housing recess 12 and includes an inner rotor 15 and an outer rotor 16. As shown in FIG. 2B, the internal gear pump 14 is configured such that the external teeth formed on the inner rotor 15 and the internal teeth formed on the outer rotor 16 mesh with each other, and as the inner rotor 15 rotates, the outer rotor 16 It rotates around the inner rotor 15. Between the tooth portion of the inner rotor 15 and the tooth portion of the outer rotor 16, a large number of pump chambers 17 whose volume increases and decreases with rotation are formed.
- the pump cover 40 is disposed adjacent to the pump housing 11 and has the same outer diameter as the pump housing 11.
- the pump cover 40 and the pump housing 11 are fastened and integrated by screws (not shown).
- the pump cover 40 includes a suction port 41b on the side opposite to the suction port 41a across the housing recess 12, and a discharge port 42b on the side opposite to the discharge port 42a.
- a discharge passage 44 extends outward from the discharge port 42b.
- the suction ports 41a and 41b are crescent-shaped grooves as shown in FIG. 2B, and are formed so as to communicate with the pump chamber 17 along the range in which the volume of the pump chamber 17 of the inscribed gear pump 14 increases.
- the discharge ports 42a and 42b are also crescent-shaped grooves as shown in FIG. 2B, and are formed so as to communicate with the pump chamber 17 along the range in which the volume of the pump chamber 17 of the inscribed gear pump 14 decreases. Has been.
- different materials are used for the inner rotor 15 and the outer rotor 16, and the outer rotor 16 is made of a material having a higher linear expansion coefficient than the pump housing 11 and the pump cover 40.
- examples of such a combination of materials include a case where an iron-based sintered material is used as the inner rotor 15, aluminum or an aluminum alloy is used as the outer rotor 16, and iron is used as the pump housing 11 and the pump cover 40.
- an iron-based sintered material is used for the inner rotor 15, a resin is used for the outer rotor 16, and aluminum or an aluminum alloy is used for the pump housing 11 and the pump cover 40.
- the size in the direction and the radial direction along the rotation axis X of the space formed by the housing recess 12 and the pump cover 40 in which the inscribed gear pump 14 is housed are at room temperature.
- the outer rotor 16 is larger in thickness and outer diameter along the rotational axis X. That is, between the space and the outer rotor 16, there is a clearance 12a in the rotational axis X direction and a radial clearance 12b.
- the size of the clearance 12a and the clearance 12b at normal temperature is larger than the clearance that is normally provided as a pump, and the sucked oil (an example of hydraulic oil) leaks between the pump chambers 17 and the oil is pressurized. It is a level that cannot be sufficiently achieved.
- the viscosity of the oil is further increased, but the clearances 12a and 12b are also increased, so that the startability of the electric oil pump 1 is maintained.
- the outer rotor 16 is made of a material having a higher linear expansion coefficient than the pump housing 11 and the pump cover 40, the electric oil pump 1 can be stably started regardless of the ambient temperature at the time of starting.
- the clearances 12a and 12b become smaller when the electric oil pump 1 is actually operated.
- the pump housing 11, the pump cover 40, and the outer rotor 16 are all thermally expanded.
- the outer rotor 16 is made of a material having a higher linear expansion coefficient than the pump housing 11 and the pump cover 40, the outer rotor 16 expands more than the pump housing 11 and the pump cover 40, and as a result, the clearance 12a. 12b becomes smaller.
- the clearances 12a and 12b are temperatures at which the electric oil pump 1 is operating steadily, and are set to be appropriate values as a pump. Thereby, the amount of oil leakage between the pump chambers 17 is reduced, and the volumetric efficiency of the electric oil pump 1 is improved.
- the motor unit 30 is disposed adjacent to the pump unit 10.
- the motor unit 30 includes a sensorless brushless DC motor 31.
- the sensorless brushless DC motor 31 is an example of a motor.
- the sensorless brushless DC motor 31 is composed of a cylindrical rotor 36 and an annular stator 32 positioned outside with a slight gap.
- the rotor 36 and the stator 32 are both coaxial with the rotational axis X.
- the rotor 36 is formed by embedding and fixing a magnet 38 inside a cylindrical rotor yoke 37 in which electromagnetic steel plates are laminated, and rotates integrally with the rotary shaft 13.
- the stator 32 includes a stator core 33 in which electromagnetic steel plates are laminated, an insulating coil support frame 35 that covers the teeth of the stator core 33, and a coil 34 wound from above the coil support frame 35.
- An alternating current is applied to the coil 34 by power supply from an external driver unit 50 described later.
- the sensorless brushless DC motor 31 does not include a magnetic pole sensor such as a Hall element, detects the rotational position of the rotor 36 using an induced voltage induced in the coil 34, and uses magnetic pole position information obtained based on the rotational position. Switch energization to each phase of the 3-phase winding.
- the rotor 36 is rotated by repetition of attraction and repulsion between the coil 34 and the magnet 38 by the alternating current, and the inner rotor 15 is rotated accordingly.
- the pump unit 10 and the motor unit 30 are accommodated in an inner space of a bottomed cylindrical motor case 60 made of metal such as iron or aluminum.
- the outer peripheral surfaces of the stator 32, the pump housing 11, and the pump cover 40 are fixed to the inner wall surface of the motor case 60 by a method such as welding or bonding.
- a groove is formed on the outer peripheral surface of the pump cover 40 over the entire circumference, and an annular seal 46 is inserted.
- the annular seal 46 prevents oil from entering from the gap between the motor case 60 and the pump cover 40.
- the discharge passage 44 passes through the side surface of the motor case 60, and a seal 47 is provided at a portion where the discharge passage 44 penetrates so as to prevent oil from entering the motor case 60 from here. .
- a through hole 62 is formed in the bottom surface of the motor case 60.
- the through hole 62 is an example of a suction port. Therefore, the external space of the electric oil pump 1 and the internal space of the motor case 60 in which the motor unit 30 is disposed communicate with each other through the through hole 62. Further, the internal space of the motor case 60 is connected to the suction passage 43 of the pump housing 11, and is also connected to the internal gear pump 14 via the suction port 41a ahead of it.
- a strainer screen 64 is attached to the outside of the through hole 62 of the motor case 60.
- the screen 64 is a mesh-like filter knitted with metal, and captures and removes foreign matters in the oil. This prevents foreign matter from being mixed with the oil sucked into the electric oil pump 1 through the through hole 62.
- An end portion on the opening side of the motor case 60 has a flange-like flange 66 bent outward in the radial direction, and a plurality of through holes 68 are formed at equal intervals along the circumferential direction of the flange 66. .
- the through hole 68 is formed to attach the electric oil pump 1 to the wall surface of the transmission case 72.
- the electric oil pump 1 is attached by a screw 69 passing through a through hole 68 formed in the flange 66 and screwing to an inner wall 72 a that is an inner side wall of the transmission case 72. .
- This is also an oil pan 74 in which oil is stored, and the electric oil pump 1 is below the oil level 100 of the oil and is completely immersed in the oil.
- the oil level 100 is a boundary with air in a state where oil is circulating in the transmission 70, but at this time, a part of the electric oil pump 1 may be exposed above the oil level 100.
- the through-hole 62 must always be below the oil level 100 during operation of the electric oil pump 1, and the electric oil pump for the oil level 100 when a vehicle (automobile) (not shown) travels on an inclined surface.
- the attachment position to the inner wall 72a is determined in consideration of the inclination of 1.
- oil immersion a state in which at least the through hole 62 is below the oil level 100 of the oil in the electric oil pump 1 during operation of the electric oil pump 1 is referred to as “oil immersion”.
- the driver unit 50 is attached to the opposite side of the electric oil pump 1 across the inner wall 72a of the transmission case 72, that is, on the outer side of the transmission case 72.
- the driver unit 50 supplies electric power for driving to the sensorless brushless DC motor 31 of the electric oil pump 1 and controls operations such as driving, rotation, and stopping of the sensorless brushless DC motor 31. Further, the rotational speed of the sensorless brushless DC motor 31 is calculated using the induced voltage generated in the coil 34 as an input, and the rotational speed is transmitted (output) to an upper ECU (Electronic Control Unit) 80.
- ECU Electronic Control Unit
- the driver unit 50 is obtained by mounting electronic components such as a microcomputer, a capacitor, a comparator, and a switching element on the substrate 52, and is attached to an outer wall 72 b that is an outer side wall of the transmission case 72 via a leg portion 54. Communication between the driver unit 50 and the coil 34 using electric power or electrical signals is performed using a covered cable 56 or a connection pin connected by a method such as a connector or soldering.
- the covered cable 56 passes through the transmission case 72 and the motor case 60, but oil oozes out from here to the outside of the transmission 70 and the inside of the electric oil pump 1.
- a seal (not shown) is provided so as not to occur.
- the rotation of the rotor 36 is transmitted to the inner rotor 15 of the internal gear pump 14 via the rotating shaft 13, and the inner rotor 15 rotates.
- a negative pressure is generated in the pump chamber 17 facing the suction ports 41a and 41b.
- the oil stored in the oil pan 74 passes through the screen 64 and the through hole 62 and is sucked into the motor unit 30, and the coil 34 wound around the gap between the rotor 36 and the stator 32 and the adjacent stator cores 33 and 33. , 34 and the like, and reaches the suction port 41a from the suction passage 43.
- Oil sucked into the pump chamber 17 from the suction ports 41a and 41b is pumped to the discharge ports 42a and 42b, and discharged from the discharge port 42b to the discharge passage 44.
- the discharged oil is supplied to other parts of the transmission 70 (not shown).
- the supplied oil lubricates and cools the portion, and is then refluxed and stored in the oil pan 74 again.
- a part of the oil sucked into the motor part 30 enters between the bearing hole 19 of the pump housing 11 and the rotary shaft 13 and lubricates the shaft support part.
- the electric oil pump 1 is attached so as to be immersed in the oil, and the oil is directly taken in from the through hole 62, so that it is not necessary to suck the oil through a conventional distribution pipe and the pipe resistance is zero. become. Therefore, since the output of the sensorless brushless DC motor 31 can be determined only considering the viscous resistance of the oil, the sensorless brushless DC motor 31 can be reduced in size, and a cheaper electric oil pump 1 is provided. Is possible.
- a strainer screen is attached to the tip of the flow pipe immersed in the oil pan 74, and moreover than the strainer screen at the boundary between the suction passage 43 of the electric oil pump 1 and the flow pipe.
- a coarse oil filter was installed.
- the electric oil pump 1 is attached while being immersed in the oil as in this embodiment, it is only necessary to attach the screen 64 to the outside of the through hole 62 in order to remove foreign matters in the oil, and the coarseness of the eyes. No oil filter is required. From this point, the cost of the electric oil pump 1 can be further reduced.
- the inscribed gear pump 14 has a flow path configuration that sucks oil that has circulated through the motor unit 30, so that the temperature increases due to heat generated by driving the sensorless brushless DC motor 31. Oil with viscosity can be inhaled. As a result, the inscribed gear pump 14 can be smoothly rotated. Conversely, the oil absorbs heat generated by the sensorless brushless DC motor 31 due to the internal flow of the oil motor unit 30, so that the sensorless brushless DC motor 31 does not become excessively hot and the sensorless brushless DC motor 31 rotates. There is no risk of a decrease in efficiency.
- the through hole 62 is formed on the bottom surface of the motor case 60, but the present invention is not limited to this.
- a through-hole 62 is formed at a location away from the pump unit 10 on the side surface of the motor case 60, and the electric oil is set so that the opening direction of the through-hole 62 is downward in FIG. 1 (the direction facing the bottom of the oil pan 74).
- the pump 1 may be attached.
- the sensorless brushless DC motor 31 does not include a magnetic pole sensor such as a Hall element, and detects the rotational position of the rotor 36 using an induced voltage induced in the coil 34. Therefore, the pulse signal corresponding to the rotation speed of the sensorless brushless DC motor 31 is calculated based on the period of this induced voltage.
- the induced voltage induced in the coil 34 is an example of a first signal
- the pulse signal transmitted to the ECU 80 is an example of a second signal.
- the hydraulic pressure of the electric oil pump 1 necessary for supplying to the transmission 70 varies depending on the vehicle type or the environmental conditions such as the ambient temperature.
- the normal rotation range of the ECU 80 (hereinafter referred to as “normal range”) is often fixed regardless of these conditions. Therefore, even if the hydraulic pressure required by the electric oil pump 1 can be supplied, if the rotation speed of the sensorless brushless DC motor 31 is lower than the normal range, it is determined that the rotation is abnormal. If it is judged abnormal, the idle stop function will not work.
- the rotational speed of the sensorless brushless DC motor 31 is within the normal range of the ECU 80 when the electric oil pump 1 can supply the hydraulic pressure necessary for the transmission 70. If it is lower, it is corrected to a pulse signal having a frequency determined by the driver unit 50 as being in the normal range, and transmitted to the ECU 80. That is, a pulse signal having a frequency corresponding to the rotation speed calculated from the induced voltage is corrected, and a pulse signal having a higher frequency is transmitted to the ECU 80.
- the ECU 80 determines that the sensorless brushless DC motor 31 of the electric oil pump 1 is rotating at a rotation speed in the normal range, and does not determine that the rotation is abnormal.
- the driver unit 50 holds data regarding the number of rotations of the sensorless brushless DC motor 31 that can supply the necessary hydraulic pressure to the transmission 70 in accordance with environmental conditions such as the vehicle type and ambient temperature of the automobile. If the sensorless brushless DC motor 31 is rotating at the rotation speed or higher, that is, if the sensorless brushless DC motor 31 is out of the normal range within the predetermined rotation speed range from the normal range of the ECU 80, the frequency determined as the normal range is reached. A pulse signal is transmitted to ECU80.
- the sensorless brushless DC motor 31 By controlling the rotational speed of the sensorless brushless DC motor 31 as described above, the sensorless brushless DC motor 31 is supplied within a normal range while supplying the necessary hydraulic pressure to the transmission 70 without increasing the output of the sensorless brushless DC motor 31.
- the ECU 80 can determine that is rotating.
- the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the descriptions regarding the same components are omitted.
- the inner side of the transmission case 72 constitutes the pump cover 40 and the location where the electric oil pump 1 of the transmission case 72 is mounted is the inner side.
- the driver portion 50 is accommodated in the recess 76.
- a cover 78 is attached to the recess 76.
- Other configurations are the same as those in the first embodiment.
- the electric oil pump 1 is submerged and directly takes in the oil from the through-hole 62. Therefore, the output of the sensorless brushless DC motor 31 is not considered in terms of piping resistance but only in consideration of the oil viscosity resistance. Can be decided. Therefore, the sensorless brushless DC motor 31 can be reduced in size, and the cheaper electric oil pump 1 can be provided. Moreover, if the electric oil pump 1 is attached in a submerged state, it is only necessary to attach the screen 64 to the outside of the through hole 62 in order to remove foreign matters in the oil, and a coarse oil filter is not necessary. . From this point, the cost of the electric oil pump 1 can be further reduced.
- the stay 18 is formed so that it may protrude toward the radial direction outer side from the outer peripheral side surface of the pump housing 11. As shown in FIG. Two stays 18 are formed at intervals of 180 degrees along the outer periphery of the pump housing 11. The stay 18 is formed with a through hole 68 through which a screw 69 described later passes. Note that three or more stays 18 may be formed.
- the pump cover 40 is disposed adjacent to the pump housing 11 and is processed into an inner wall 72a, which is a side wall inside the transmission case 72, as a part of the transmission case 72, as in the modification of the first embodiment. It is configured. A portion corresponding to the pump cover 40 in the transmission case 72 is thick and protrudes toward the inside of the transmission 70.
- the pump cover 40 includes a suction port 41b on the side opposite to the suction port 41a across the housing recess 12, and a discharge port 42b on the side opposite to the discharge port 42a.
- the suction passage 43 extends outward from the suction port 41b, and the discharge passage 44 extends outward from the discharge port 42b.
- the outer end of the suction passage 43 is immersed in the oil stored in the oil pan 74, and the oil in the oil pan 74 is supplied to the electric oil by the negative pressure generated in the pump chamber 17 by the rotation of the internal gear pump 14. Intake into the pump 1 (intake ports 41a, 41b).
- a screen 64 for the strainer 92 is attached to the outer end portion of the suction passage 43 to prevent foreign matters in the oil from entering the electric oil pump 1.
- the suction passage 43 is an example of a suction port.
- the stay 49 is formed so as to protrude from the outer peripheral side surface of the pump cover 40 toward the radially outer side.
- Two stays 49 are formed along the outer periphery of the pump cover 40 at intervals of 180 degrees.
- the stay 49 is formed with a screw groove to which a screw 69 described later is fastened.
- the stay 49 is disposed so as to overlap the stay 18 of the pump housing 11.
- a stay 39 is formed so as to protrude from the outer peripheral side surface of the stator core 33 toward the radially outer side.
- Two stays 39 are formed at intervals of 180 degrees along the outer periphery of the stator core 33.
- the stay 39 is formed with a through hole 68 through which a screw 69 described later passes.
- the stay 39 is disposed so as to overlap the stay 18 of the pump housing 11 and the stay 49 of the pump cover 40.
- the bottomed cylindrical motor case 60 made of metal such as iron or aluminum is a part of the motor unit 30 (on the right side of FIG. 5). Part).
- a stay 61 is formed so as to project from the outer peripheral side surface of the motor case 60 toward the radially outer side. Two stays 61 are formed along the outer periphery of the motor case 60 at intervals of 180 degrees.
- the stay 61 is formed with a through hole 68 through which a screw 69 described later passes.
- the stay 61 is disposed so as to overlap with the stay 18 of the pump housing 11, the stay 49 of the pump cover 40, and the stay 39 of the stator core 33.
- the electric oil pump 1 is below the oil level 100 of the oil and is completely immersed in the oil.
- the oil level 100 is a boundary with air in a state where oil is circulating in the transmission 70, but at this time, a part of the electric oil pump 1 may be exposed above the oil level 100.
- the outer end portion of the intake passage 43 for taking in oil needs to be always below the oil level 100 while the electric oil pump 1 is operating, and the motor is electrically driven with respect to the oil level 100 when the automobile travels on an inclined surface.
- the attachment position to the inner wall 72a is determined in consideration of the inclination of the oil pump 1 and the like.
- a state in which at least the outer end portion of the suction passage 43 of the electric oil pump 1 is below the oil level 100 of oil is referred to as “oil immersion”. Called.
- the recess 76 is formed in the outer wall 72b that is the outer side wall of the transmission case 72, and the driver unit 50 is accommodated therein. ing.
- a cover 78 is attached to the recess 76.
- connection pin 58 As shown in FIG. 5, the driver unit 50 and the coil 34 are electrically connected via a connection pin 58.
- the connection pins 58 pass through the substrate 52 and are connected by soldering to the lands of the wiring pattern.
- the connection pin 58 On the coil 34 side, the connection pin 58 is held through the coil support frame 35 and connected by soldering the coil wire of the coil 34 drawn out along the coil support frame 35 around the connection pin 58.
- the connection pin 58 passes through the transmission case 72, but a seal (not shown) is applied to the penetrating portion so that oil does not ooze out of the transmission 70 from here. Yes.
- the electric oil pump 1 is attached so as to be immersed in oil, and the oil is directly taken into the suction passage 43 from the side surface of the pump cover 40, so that the pipe resistance becomes zero. Therefore, also in this embodiment, when determining the output of the sensorless brushless DC motor 31, it is only necessary to consider the viscous resistance of the oil without considering the piping resistance. Therefore, the sensorless brushless DC motor 31 can be downsized. Therefore, it is possible to provide a cheaper electric oil pump 1.
- the present invention can be used for an electric oil pump mounting structure used in vehicles such as automobiles.
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Abstract
流通管を介することなく電動オイルポンプ(1)を配設する電動オイルポンプ(1)の取付構造を提供する。該電動オイルポンプ(1)は、内接型ギアポンプ(14)を有するポンプ部(10)と、ポンプ部(10)に隣接して配置されて内接型ギアポンプ(14)を回転させるセンサレスブラシレスDCモータ(31)を有するモータ部(30)とを備えている。トランスミッション(70)は、電動オイルポンプ(1)を内部に収容すると共に、オイルパン(74)を有するトランスミッションケース(72)を備えている。電動オイルポンプ(1)のうち少なくとも作動油をポンプ部に供給するための貫通孔(62)が、オイルパン(74)に貯留された作動油に没した状態でトランスミッションケース(72)に取り付けられている。
Description
本発明は、自動車等の車両に用いる電動オイルポンプの取付構造に関する。
近年、地球の環境問題に配慮し、交差点等での短時間停止時にエンジンをストップし、排気ガスの排出やガソリンの消費を抑制するアイドリングストップ機能が搭載された自動車等の車両が提案されている。アイドリングストップ機能の作動時にはエンジンが作動していないが、その場合でもトランスミッションの油圧保持は必要であるため、エンジンが作動していなくても駆動可能でオイル(作動油の一例)を供給し、循環させることのできる電動オイルポンプを使用して油圧保持を実現している。
通常、電動オイルポンプはトランスミッションケースの外側の壁面(外壁)に取付けられている。電動オイルポンプのオイル吸入口とオイルが貯留されているオイルパンとの間は流通管で繋がっており、流通管の先端はオイルの中に浸漬している。電動オイルポンプが回転することで発生する負圧により、貯留されているオイルが流通管に吸い上げられ、流通管の内部を通ってオイルが吸入口から電動オイルポンプの内部に流入する。そして、ポンプ内部でオイルを加圧し、加圧されたオイルを吐出口からトランスミッション内部に圧送して循環させている。電動オイルポンプはモータ部を構成するモータにより駆動されている。
特許文献1には、電動オイルポンプの設置構造が開示されている。この設置構造においては、電動オイルポンプはミッションケースの外側面下部に設けられており、オイルをミッションケースのオイル貯留部(オイルパン)から吸入油路(流通管)を介して吸入しトランスミッションに供給している。
オイルが流通管内を流通する時には流通管の内壁との摩擦による抵抗(以下、配管抵抗と称する)が発生するので、電動オイルポンプへのオイルの供給が流通管を介して行われる場合には、オイル自身の粘性抵抗に加えて配管抵抗を考慮して、電動オイルポンプを駆動するモータの出力を決める必要があった。そのため、本来必要なオイルの粘性抵抗のみを考慮した場合よりも大きいモータ出力が必要となり、大型のモータを用いる必要があった。ただし、大型のモータを用いると、コスト高になるだけでなく、体積、重量が大きくなり占有スペースも大きくなってしまい、自動車への搭載に不利になるという問題があった。
配管抵抗はオイルの粘度に比例する。オイルが低温になるとその粘度が大きくなり、これに伴い配管抵抗が更に大きくなるため、特にモータの起動時の負荷が大きくなり、最悪の場合には起動できないおそれがあった。
このように、流通管を介して電動オイルポンプを配設することについては、更なる改善の余地があった。
通常、電動オイルポンプはトランスミッションケースの外壁から張り出すように取り付けられている。そして、トランスミッションの周囲の空間は車種によって異なっている。このため、電動オイルポンプの張り出す体積分の空間を確保できない車種の場合は、電動オイルポンプが取り付けられない場合があった。
また、電動オイルポンプにおいては、通常、モータ部とポンプ部のポンプハウジングとポンプカバーとはネジにより締結、一体化されて構成されている。そして、電動オイルポンプのトランスミッションケースの外壁への取り付けは、別のネジで締結して行っている。従って、ネジによる締結工程が2工程存在し、工数増によるコストアップにつながるおそれがあった。
更に、上記構成の電動オイルポンプにおいては、ネジで締結されている構成部品間の境界、すなわち、モータ部とポンプハウジングの境界、及び、ポンプハウジングとポンプカバーの境界からオイルが漏出するおそれがある。電動オイルポンプがトランスミッションの外側に取り付けられていると、電動オイルポンプからオイルが漏出した場合、オイル漏れの問題を引き起こす。このオイル漏れを防止するためには、上述した各境界にオイル漏出防止用の環状シールを取り付けることが必要となり、製品のコストアップにつながるという問題があった。
このように、トランスミッションの外側に電動オイルポンプを取り付けることについても、更なる改善の余地があった。
上記問題に鑑み、流通管を介することなく電動オイルポンプを配設することが求められている。また、トランスミッション周囲の空間の広狭に関わらず電動オイルポンプを搭載できる構造が求められている。
上記課題を解決するために、本発明に係る電動オイルポンプの取付構造の特徴構成は、ポンプを有するポンプ部と、前記ポンプ部に隣接して配置されて前記ポンプを回転させるモータを有するモータ部と、前記モータ部の少なくとも一部を収容するモータケースと、前記モータケース又は前記ポンプ部に形成され作動油を前記ポンプ部に供給するための吸入口と、を備えた電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプを内部に収容すると共に、オイルパンを有するトランスミッションケースと、を備え、前記電動オイルポンプは、少なくとも前記吸入口が前記オイルパンに貯留された前記作動油に没した状態で、前記トランスミッションケースに取り付けられている点にある。
このような特徴構成とすれば、電動オイルポンプは吸入口から直接作動油を取り込むので、従来のような流通管を経由してオイルを吸入する必要がなく配管抵抗をゼロにすることができる。従って、作動油の粘性抵抗のみを考慮してモータの出力を決めることができるので、モータを小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプを提供することが可能になる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記電動オイルポンプは前記モータの回転を制御するドライバ部を更に有し、前記ドライバ部は、前記トランスミッションケースの外側であって前記トランスミッションケースに対して前記モータ部と反対側に配置されていると好適である。
このような構成とすれば、作動油がドライバ部に付着することがなく、作動油の付着により引き起こされるドライバ部の異常が発生するおそれがない。また、ドライバ部がトランスミッションケースより外側にあるため、ドライバ部で生じる熱の放出が容易となる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記吸入口にストレーナ用のスクリーンが取り付けられていると好適である。
従来、流通管から作動油を吸入していたときには、オイルパンに浸漬された流通管の先端にストレーナ用のスクリーンを取り付け、更に、電動オイルポンプの吸入通路と流通管の境界にストレーナ用のスクリーンよりも目の粗いオイルフィルタを取り付けていた。しかし、本発明に係る取付構造のように、電動オイルポンプを作動油に没した状態で取り付ければ、作動油中の異物等の除去のためには吸入口にストレーナ用のスクリーンを取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。従って、更に電動オイルポンプのコストダウンを図ることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記ポンプ部は、インナロータと、前記インナロータと噛合して前記インナロータの回転に対して連れ回りするアウタロータと、前記インナロータと前記アウタロータが収容されるハウジングと、を有し、前記インナロータと前記アウタロータとを異なる材料で形成し、前記アウタロータを前記ハウジングの材料よりも線膨張係数の大きい材料で形成すると好適である。
常温時におけるアウタロータの厚み及び外径とハウジングの深さ及び内径のクリアランスは、いずれも通常ポンプとして適正に設けられるクリアランスよりも大きくする。このクリアランスでは、吸入した作動油が、ポンプに形成されているポンプ室間でリークしてしまい、ポンプでの作動油の加圧が十分にできない。しかし、電動オイルポンプが起動されて温度が上昇すると、ハウジングとアウタロータはいずれも熱膨張する。このとき、アウタロータにはハウジングよりも線膨張係数の高い材質が用いられているので、アウタロータはハウジングよりも大きく膨張し、この結果、クリアランスが小さくなる。このクリアランスは、電動オイルポンプが定常作動しているときの温度で、ポンプとして適正な値になるように設定されている。従って、このような構成にすることにより、ポンプ室間でのオイルのリーク量が少なくなり、電動オイルポンプの容積効率を向上させることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記電動オイルポンプは前記モータ部の回転を制御するドライバ部を更に有し、前記ドライバ部は、前記モータから出力される、前記モータの回転数に応じた第1信号を受信して、上位のECUに第2信号として出力し、前記ECUは前記第2信号に基づいて、前記モータの回転数が正常範囲か否かを判断する場合において、前記ドライバ部は、受信した前記第1信号が前記正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れて前記モータが回転したことを示す信号であっても、前記第1信号に対して補正を行って前記正常範囲に含まれるようにし、前記補正を行った後の信号を前記第2信号として前記ECUに出力すると好適である。
電動オイルポンプが駆動しているときは、モータから送られる回転数に関する第1信号はドライバ部で算出され、回転数に応じた周波数のパルス信号である第2信号に変換して上位のECUに送信されている。しかし、トランスミッションに供給するために必要な電動オイルポンプの作動油の油圧は、自動車の車種によっても、又は、周囲温度等の環境条件によっても変わってくる。しかし、ECUの正常回転の範囲はこれらの条件に関わらず固定されていることが多い。そのため、電動オイルポンプが必要な油圧を供給できていたとしても、モータの回転数が正常範囲から外れている場合には、回転異常と判断される。しかし、ドライバ部は、受信した第1信号が正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れてモータが回転したことを示す信号であっても、第1信号に対して補正を行って正常範囲に含まれるようにし、補正を行った後の信号を第2信号としてECUに出力する。このような構成でモータの回転数管理を行うことにより、モータの出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッションに供給しつつ、正常範囲内でモータが回転しているとECUに判断させることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記補正は、前記第1信号が前記正常範囲から低回転側に外れたときに行われると好適である。
モータの回転数が高回転側に外れたとの第1信号を受信したときは、モータの空転が考えられる。この場合は本当の異常であるため、ドライバ部は補正した第2信号を出してはいけない。しかし、回転数が低回転側に外れた場合には、モータの回転数は低いものの、電動オイルポンプは必要な油圧を供給できていることが多い。そこで、特に低回転側に回転数が外れた場合にドライバ部が補正を行って正常範囲の第2信号をECUに出力することにより、モータの出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッションに供給しつつ、正常範囲内でモータが回転しているとECUに判断させることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記吸入口が前記モータ部を挟んで前記ポンプ部と反対側に形成されており、前記作動油は前記モータ部の内部を流通して前記ポンプ部に供給されると好適である。
このような構成とすれば、ポンプは、モータ部の内部を流通した作動油を吸入するような流路構成となっているので、モータの駆動による発熱で温度が高くなり低粘度となった作動油を吸入することができる。これにより、ポンプを滑らかに回転させることが可能になる。また、逆に作動油がモータ部30の内部を流通するとモータが発する熱を作動油が吸収するので、モータが過度に高温になることがなく、モータの回転効率が低下するおそれもない。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記ポンプ部は、互いに隣接配置されたポンプハウジング及びポンプカバーを有し、前記トランスミッションケースの内壁には、前記ポンプハウジングと前記モータ部とが一体的に取り付けられ、前記ポンプカバーは前記トランスミッションケースに形成されていると好適である。
このような構成とすれば、電動オイルポンプの体積の大部分を占めるポンプハウジングとモータ部とがトランスミッションの内側であるトランスミッションケースの内壁に取り付けられることによりトランスミッションの外側に張り出さないので、トランスミッション周囲の空間の広狭により電動オイルポンプの搭載が左右されることはない。従って、自動車の車種に関係なく電動オイルポンプを搭載することができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記トランスミッションケースの外壁には凹部が形成されており、前記ドライバ部は前記凹部に収容されていると好適である。
このような構成とすれば、ドライバ部もトランスミッションの外壁よりも外側に張り出さないので、トランスミッションの周囲の空間の広狭により搭載が左右されることは全くなくなる。従って、電動オイルポンプを搭載することができる車種を更に拡大することができる。
1.第1実施形態
〔電動オイルポンプの構造〕
(1)ポンプ部の構造
以下、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプ1を図面に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電動オイルポンプ1は、ポンプ部10とモータ部30から構成されている。ポンプ部10は、ポンプハウジング11と、内接型ギアポンプ14と、ポンプカバー40を備えている。ポンプハウジング11とポンプカバー40はハウジングの一例であり、内接型ギアポンプ14はポンプの一例である。
〔電動オイルポンプの構造〕
(1)ポンプ部の構造
以下、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプ1を図面に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電動オイルポンプ1は、ポンプ部10とモータ部30から構成されている。ポンプ部10は、ポンプハウジング11と、内接型ギアポンプ14と、ポンプカバー40を備えている。ポンプハウジング11とポンプカバー40はハウジングの一例であり、内接型ギアポンプ14はポンプの一例である。
図1に示すように、ポンプハウジング11は、外形が円柱状で、一方の端面に有底且つ断面が円形の収容凹部12が形成されている。収容凹部12の底面には吸入ポート41aと吐出ポート42aとが更に形成されている。吸入ポート41aの底面からはポンプハウジング11を貫通する孔である吸入通路43が形成されている。ポンプハウジング11の収容凹部12の軸心から偏心した箇所には軸受孔19が形成され、回転軸13が該軸受孔19と内接型ギアポンプ14のインナロータ15を貫通するように挿入されている。回転軸13は軸受孔19によって回転自在に支持され、回転軸13とインナロータ15は共通の回転軸心Xを持ち一体となって回転する。
内接型ギアポンプ14は、収容凹部12に収容され、インナロータ15とアウタロータ16とを備えている。図2Bに示すように、内接型ギアポンプ14は、インナロータ15に形成された外歯とアウタロータ16に形成された内歯とが噛合するように構成され、インナロータ15の回転に伴い、アウタロータ16がインナロータ15の周囲を連れ回りする。インナロータ15の歯部とアウタロータ16の歯部の間には、回転に伴い容積が増減する多数のポンプ室17が形成されている。
ポンプカバー40は、ポンプハウジング11に隣接して配置されており、ポンプハウジング11と同じ外径を有している。ポンプカバー40とポンプハウジング11とは不図示のネジにより締結され、一体化されている。ポンプカバー40は、収容凹部12を挟んで吸入ポート41aと反対側に吸入ポート41b、吐出ポート42aと反対側に吐出ポート42bを備えている。吐出ポート42bから外方に向かって吐出通路44が延出している。
吸入ポート41a、41bは図2Bに示すような三日月形状の溝であって、内接型ギアポンプ14のポンプ室17の容積が増大する範囲に沿ってポンプ室17と連通するように形成されている。同様に、吐出ポート42a、42bも図2Bに示すような三日月状の溝であって、内接型ギアポンプ14のポンプ室17の容積が減少する範囲に沿ってポンプ室17と連通するように形成されている。
本実施形態においては、インナロータ15とアウタロータ16とは異なる材質が用いられており、且つ、アウタロータ16にはポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質が用いられている。このような材料の組み合わせとしては、例えば、インナロータ15として鉄系焼結材、アウタロータ16としてアルミ又はアルミ合金、ポンプハウジング11及びポンプカバー40として鉄を用いる場合が挙げられる。また、インナロータ15として鉄系焼結材、アウタロータ16として樹脂、ポンプハウジング11及びポンプカバー40としてアルミ又はアルミ合金を用いる場合が挙げられる。
図2Aに示すように、内接型ギアポンプ14が収容される、収容凹部12とポンプカバー40とで構成される空間の回転軸心Xに沿った方向及び径方向の大きさは、常温時において、アウタロータ16の回転軸心Xに沿った厚み及び外径よりも大きくなっている。すなわち、該空間とアウタロータ16との間には、回転軸心X方向のクリアランス12aと径方向のクリアランス12bが存在する。常温時におけるクリアランス12aとクリアランス12bの大きさは通常ポンプとして適正に設けられるクリアランスよりも大きく、吸入したオイル(作動油の一例)がポンプ室17間でリークしてしまい、オイルへの加圧が十分にできなくなる程度である。
この状態では、電動オイルポンプ1の容積効率が低下するとも考えられるが、電動オイルポンプ1が起動されると、駆動によるモータ部30の発熱、オイルの温度上昇等で内接型ギアポンプ14の温度が上昇し、クリアランス12a、12bが小さくなる。そして、その状態で使用されるので、常温でクリアランス12a、12bが大きいことについて実使用上の問題はない。逆に、クリアランス12a、12bによりアウタロータ16とポンプハウジング11及びポンプカバー40の間のフリクションが減少するので、高温時に比べてオイルの粘度が大きい常温時でも電動オイルポンプ1の負荷が増大せず、起動性が損なわれない。また、常温よりも低い温度では、オイルの粘度が更に大きくなるものの、クリアランス12a、12bも更に大きくなるので、電動オイルポンプ1の起動性は維持される。このように、アウタロータ16にポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質を用いると、起動時の周囲温度によらず、電動オイルポンプ1を安定して起動させることができる。
次に、実際に電動オイルポンプ1を作動させたときにクリアランス12a、12bが小さくなることについて具体的に説明する。電動オイルポンプ1が起動されて温度が上昇すると、ポンプハウジング11、ポンプカバー40、アウタロータ16はいずれも熱膨張する。このとき、アウタロータ16にはポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質が用いられているので、アウタロータ16はポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも大きく膨張し、この結果、クリアランス12a、12bは小さくなる。クリアランス12a、12bは、電動オイルポンプ1が定常作動しているときの温度で、ポンプとして適正な値になるように設定されている。これにより、ポンプ室17間でのオイルのリーク量が少なくなり、電動オイルポンプ1の容積効率が向上する。
(2)モータ部の構造
図1に示すように、モータ部30はポンプ部10に隣接して配置されている。モータ部30は、センサレスブラシレスDCモータ31を備えている。センサレスブラシレスDCモータ31は、モータの一例である。センサレスブラシレスDCモータ31は、円筒状のロータ36と、多少の隙間をおいてその外側に位置する環状のステータ32とにより構成されている。ロータ36とステータ32はいずれも回転軸心Xと同軸心である。
図1に示すように、モータ部30はポンプ部10に隣接して配置されている。モータ部30は、センサレスブラシレスDCモータ31を備えている。センサレスブラシレスDCモータ31は、モータの一例である。センサレスブラシレスDCモータ31は、円筒状のロータ36と、多少の隙間をおいてその外側に位置する環状のステータ32とにより構成されている。ロータ36とステータ32はいずれも回転軸心Xと同軸心である。
ロータ36は、電磁鋼板を積層した円筒状のロータヨーク37の内部にマグネット38を埋め込んで固着したものであり、回転軸13と一体となって回転する。ステータ32は、電磁鋼板を積層したステータコア33と、ステータコア33のティースを覆う絶縁体のコイル支持枠35と、コイル支持枠35の上から巻回されたコイル34とから構成されている。コイル34には後述する外部のドライバ部50からの電力供給により、交流電流が印加される。センサレスブラシレスDCモータ31は、ホール素子等の磁極センサを備えておらず、コイル34に誘起される誘起電圧を利用してロータ36の回転位置を検出し、それに基づいて得られた磁極位置情報から3相巻線の各相への通電を切り換える。交流電流によるコイル34とマグネット38との吸引、反発の繰り返しによりロータ36が回転し、それに伴いインナロータ15が回転する。
(3)モータケースの構造
図1に示すように、ポンプ部10とモータ部30は、鉄、アルミ等の金属からなる有底円筒形状のモータケース60の内側空間に収容されている。ステータ32、ポンプハウジング11、ポンプカバー40の外周面は溶接や接着等の方法で、モータケース60の内側壁面に固定されている。ポンプカバー40の外周面には全周に亘って溝が形成され、環状シール46が挿入されている。環状シール46により、モータケース60とポンプカバー40の間の隙間からオイルが浸入するのを防止している。また、吐出通路44がモータケース60の側面を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからモータケース60の内部へオイルの浸入が発生しないようにシール47が施されている。
図1に示すように、ポンプ部10とモータ部30は、鉄、アルミ等の金属からなる有底円筒形状のモータケース60の内側空間に収容されている。ステータ32、ポンプハウジング11、ポンプカバー40の外周面は溶接や接着等の方法で、モータケース60の内側壁面に固定されている。ポンプカバー40の外周面には全周に亘って溝が形成され、環状シール46が挿入されている。環状シール46により、モータケース60とポンプカバー40の間の隙間からオイルが浸入するのを防止している。また、吐出通路44がモータケース60の側面を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからモータケース60の内部へオイルの浸入が発生しないようにシール47が施されている。
モータケース60の底面には貫通孔62が形成されている。貫通孔62は、吸入口の一例である。従って、貫通孔62を介して、電動オイルポンプ1の外部空間と、モータ部30が配設されたモータケース60の内部空間とが連通している。また、モータケース60の内部空間は、ポンプハウジング11の吸入通路43に繋がっており、その先の吸入ポート41aを介して内接型ギアポンプ14とも繋がっている。
モータケース60の貫通孔62の外側には、ストレーナ用のスクリーン64が取り付けられている。スクリーン64は、金属を編み込んだメッシュ状のフィルタであり、オイル中の異物を捕捉して除去する。これにより、貫通孔62を通って電動オイルポンプ1の内部に吸入されたオイルに異物が混ざらないようにしている。
モータケース60の開口側の端部は、径方向外側に折り曲げられた鍔状のフランジ66を有しており、フランジ66の周方向に沿って等間隔に複数の貫通孔68が形成されている。貫通孔68は電動オイルポンプ1をトランスミッションケース72の壁面に取付けるために形成されている。
〔電動オイルポンプの取付構造〕
図1に示すように、電動オイルポンプ1は、フランジ66に形成された貫通孔68をネジ69が貫通し、トランスミッションケース72の内側の側壁である内壁72aにネジ固定することにより取り付けられている。ここは、オイルが貯留されているオイルパン74でもあり、電動オイルポンプ1はオイルの油面100より下側にあって、完全にオイルに浸漬している。油面100はトランスミッション70内をオイルが循環している状態の空気との境界であるが、このとき、電動オイルポンプ1の一部が油面100よりも上に露出していてもよい。ただし、貫通孔62は、電動オイルポンプ1の作動中は、常に油面100より下にある必要があり、不図示の車両(自動車)が傾斜面を走行するときの油面100に対する電動オイルポンプ1の傾き等を考慮して内壁72aへの取り付け位置が決められる。以下、電動オイルポンプ1の作動中に、電動オイルポンプ1のうち少なくとも貫通孔62がオイルの油面100より下側にある状態のことを、「油没」と称する。
図1に示すように、電動オイルポンプ1は、フランジ66に形成された貫通孔68をネジ69が貫通し、トランスミッションケース72の内側の側壁である内壁72aにネジ固定することにより取り付けられている。ここは、オイルが貯留されているオイルパン74でもあり、電動オイルポンプ1はオイルの油面100より下側にあって、完全にオイルに浸漬している。油面100はトランスミッション70内をオイルが循環している状態の空気との境界であるが、このとき、電動オイルポンプ1の一部が油面100よりも上に露出していてもよい。ただし、貫通孔62は、電動オイルポンプ1の作動中は、常に油面100より下にある必要があり、不図示の車両(自動車)が傾斜面を走行するときの油面100に対する電動オイルポンプ1の傾き等を考慮して内壁72aへの取り付け位置が決められる。以下、電動オイルポンプ1の作動中に、電動オイルポンプ1のうち少なくとも貫通孔62がオイルの油面100より下側にある状態のことを、「油没」と称する。
トランスミッションケース72の内壁72aを挟んで電動オイルポンプ1と反対側、すなわち、トランスミッションケース72の外側には、ドライバ部50が取り付けられている。ドライバ部50は、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31に駆動のための電力を供給すると共に、センサレスブラシレスDCモータ31の駆動、回転、停止等の動作を制御する。更に、コイル34で発生した誘起電圧を入力としてセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数を算出し、その回転数を上位のECU(Electronic Control Unit)80に向けて送信(出力)している。ドライバ部50は、マイコン、コンデンサ、コンパレータ、スイッチング素子等の電子部品を基板52に実装したものであり、脚部54を介してトランスミッションケース72の外側の側壁である外壁72bに取り付けられている。ドライバ部50とコイル34との間の電力供給や電気信号による通信は、コネクタや半田付け等の方法で接続された被覆ケーブル56や接続ピンを用いて行われている。図1においては、被覆ケーブル56がトランスミッションケース72やモータケース60を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからトランスミッション70の外部や電動オイルポンプ1の内部へオイルの滲出が発生しないように不図示のシールが施されている。
〔電動オイルポンプの動作〕
次に、電動オイルポンプ1を作動させたときの動作について説明する。図1に示すように、電動オイルポンプ1は油没しているので、停止している状態であっても、オイルパン74に貯留しているオイルが、スクリーン64と貫通孔62を通ってモータケース60の内部のモータ部30、ポンプ部10に浸入している。すなわち、モータケース60の内部はオイルが充満している。この状態で、ECU80からの命令によりドライバ部50からコイル34に電力が供給されると、センサレスブラシレスDCモータ31のコイル34に印加されて回転磁界が生じることによりロータ36が回転する。ロータ36の回転は回転軸13を介して内接型ギアポンプ14のインナロータ15に伝達され、インナロータ15が回転する。これにより、吸入ポート41a、41bに対向しているポンプ室17においては負圧が発生する。その結果、オイルパン74に貯留されたオイルがスクリーン64と貫通孔62を通り、モータ部30内に吸入され、ロータ36とステータ32の隙間、隣接するステータコア33、33に巻回されたコイル34、34の隙間等を流通し、吸入通路43から、吸入ポート41aに到達する。吸入ポート41a、41bからポンプ室17内に吸入されたオイルは吐出ポート42a、42bに圧送され、吐出ポート42bから吐出通路44へと吐出される。吐出されたオイルは、不図示のトランスミッション70の内部その他の箇所にオイルを供給する。供給されたオイルは当該箇所の潤滑や冷却を行い、その後、還流されて再びオイルパン74に貯留される。なお、モータ部30に吸入されたオイルの一部はポンプハウジング11の軸受孔19と回転軸13の間に入り軸支部の潤滑を行う。
次に、電動オイルポンプ1を作動させたときの動作について説明する。図1に示すように、電動オイルポンプ1は油没しているので、停止している状態であっても、オイルパン74に貯留しているオイルが、スクリーン64と貫通孔62を通ってモータケース60の内部のモータ部30、ポンプ部10に浸入している。すなわち、モータケース60の内部はオイルが充満している。この状態で、ECU80からの命令によりドライバ部50からコイル34に電力が供給されると、センサレスブラシレスDCモータ31のコイル34に印加されて回転磁界が生じることによりロータ36が回転する。ロータ36の回転は回転軸13を介して内接型ギアポンプ14のインナロータ15に伝達され、インナロータ15が回転する。これにより、吸入ポート41a、41bに対向しているポンプ室17においては負圧が発生する。その結果、オイルパン74に貯留されたオイルがスクリーン64と貫通孔62を通り、モータ部30内に吸入され、ロータ36とステータ32の隙間、隣接するステータコア33、33に巻回されたコイル34、34の隙間等を流通し、吸入通路43から、吸入ポート41aに到達する。吸入ポート41a、41bからポンプ室17内に吸入されたオイルは吐出ポート42a、42bに圧送され、吐出ポート42bから吐出通路44へと吐出される。吐出されたオイルは、不図示のトランスミッション70の内部その他の箇所にオイルを供給する。供給されたオイルは当該箇所の潤滑や冷却を行い、その後、還流されて再びオイルパン74に貯留される。なお、モータ部30に吸入されたオイルの一部はポンプハウジング11の軸受孔19と回転軸13の間に入り軸支部の潤滑を行う。
本実施形態においては、電動オイルポンプ1を油没させるようにして取り付けて貫通孔62から直接オイルを取り込むので、従来のような流通管を経由してオイルを吸入する必要がなく配管抵抗はゼロになる。従って、オイルの粘性抵抗のみを考慮してセンサレスブラシレスDCモータ31の出力を決めることができるので、センサレスブラシレスDCモータ31を小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプ1を提供することが可能になる。
流通管からオイルを吸入していたときには、オイルパン74に浸漬された流通管の先端にストレーナ用スクリーンを取り付け、更に、電動オイルポンプ1の吸入通路43と流通管の境界にストレーナ用スクリーンよりも目の粗いオイルフィルタを取り付けていた。しかし、本実施形態のように電動オイルポンプ1を油没させた状態で取り付ければ、オイル中の異物等の除去のためには貫通孔62の外側にスクリーン64を取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。この点からも電動オイルポンプ1の更なるコストダウンを図ることができる。
本実施形態において、内接型ギアポンプ14は、モータ部30の内部を流通したオイルを吸入するような流路構成となっているので、センサレスブラシレスDCモータ31の駆動による発熱で温度が高くなり低粘度となったオイルを吸入することができる。これにより、内接型ギアポンプ14を滑らかに回転させることが可能になる。また、逆にオイルのモータ部30の内部流通によりセンサレスブラシレスDCモータ31が発する熱をオイルが吸収するので、センサレスブラシレスDCモータ31が過度に高温になることがなく、センサレスブラシレスDCモータ31の回転効率が低下するおそれもない。
本実施形態においては、貫通孔62をモータケース60の底面に形成したがこれに限られるものではない。モータケース60の側面のポンプ部10から離れた場所に貫通孔62を形成し、貫通孔62の開口の向きが図1の下方(オイルパン74の底と対向する方向)になるように電動オイルポンプ1を取り付けるようにしてもよい。
〔センサレスブラシレスDCモータの回転数管理〕
アイドリングストップ機能の作動時によりエンジンがストップしているとき、電動オイルポンプ1がトランスミッション70に適切な油圧を供給するためには、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31が適切な回転数で回転していることが必要である。センサレスブラシレスDCモータ31の回転数はドライバ部50で算出され、回転数に応じた周波数のパルス信号に変換して上位のECU80に送信されている。図3に示すように、ECU80はドライバ部50から送られてきた回転数が予め決められた所定範囲内(図3のAHz~BHz)にあれば、正常回転、回転数が所定範囲より高ければ高回転異常、回転数が所定範囲より低ければ低回転異常と判断する。
アイドリングストップ機能の作動時によりエンジンがストップしているとき、電動オイルポンプ1がトランスミッション70に適切な油圧を供給するためには、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31が適切な回転数で回転していることが必要である。センサレスブラシレスDCモータ31の回転数はドライバ部50で算出され、回転数に応じた周波数のパルス信号に変換して上位のECU80に送信されている。図3に示すように、ECU80はドライバ部50から送られてきた回転数が予め決められた所定範囲内(図3のAHz~BHz)にあれば、正常回転、回転数が所定範囲より高ければ高回転異常、回転数が所定範囲より低ければ低回転異常と判断する。
上述したように、センサレスブラシレスDCモータ31は、ホール素子等の磁極センサを備えておらず、コイル34に誘起される誘起電圧を利用してロータ36の回転位置を検出している。従って、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数に応じたパルス信号は、この誘起電圧の周期に基づいて算出される。なお、コイル34に誘起される誘起電圧は第1信号の一例であり、ECU80に送信されるパルス信号は第2信号の一例である。
ところで、トランスミッション70に供給するために必要な電動オイルポンプ1の油圧は、自動車の車種によっても、又は、周囲温度等の環境条件によっても変わってくる。しかし、ECU80の正常回転の範囲(以下、「正常範囲」と称する)はこれらの条件に関わらず固定されていることが多い。そのため、電動オイルポンプ1が必要な油圧が供給できていたとしても、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数が正常範囲より低い場合には、低回転異常と判断される。異常と判断されるとアイドルストップ機能が作動しなくなる。
そこで、本実施形態におけるセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数管理においては、トランスミッション70に必要な油圧を電動オイルポンプ1が供給できている場合で、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数がECU80の正常範囲より低い場合には、ドライバ部50で正常範囲と判断される周波数のパルス信号に補正してECU80に送信する。すなわち、誘起電圧から算出される回転数に応じた周波数のパルス信号を補正して、より高い周波数のパルス信号をECU80に向けて送信する。これにより、ECU80は、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31は正常範囲の回転数で回転していると判断し、低回転異常と判断することはない。
ドライバ部50では、自動車の車種や周囲温度等の環境条件に応じて、トランスミッション70に必要な油圧を供給できるセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数に関するデータをテーブルとして保有している。センサレスブラシレスDCモータ31が当該回転数以上で回転していれば、すなわち、ECU80の正常範囲から所定の回転数の範囲内で正常範囲から外れていた場合には、正常範囲と判断される周波数のパルス信号をECU80に送信する。
上記のようなセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数管理を行うことにより、センサレスブラシレスDCモータ31の出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッション70に供給しつつ、正常範囲内でセンサレスブラシレスDCモータ31が回転しているとECU80に判断させることができる。
2.第1実施形態の変形例
以下、本発明の第1実施形態の変形例に係る電動オイルポンプ1の取付構造について図4に基づいて説明する。本変形例の説明においては、第1実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。本変形例の電動オイルポンプ1の取付構造においては、第1実施形態と異なり、トランスミッションケース72の内側がポンプカバー40を構成すると共に、トランスミッションケース72の電動オイルポンプ1が取り付けてある箇所が内側に向けて窪んだ凹部76となっており、ドライバ部50が凹部76内に収容されている。更に、凹部76にはカバー78が取り付けられている。その他の箇所の構成は第1実施形態と同じである。
以下、本発明の第1実施形態の変形例に係る電動オイルポンプ1の取付構造について図4に基づいて説明する。本変形例の説明においては、第1実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。本変形例の電動オイルポンプ1の取付構造においては、第1実施形態と異なり、トランスミッションケース72の内側がポンプカバー40を構成すると共に、トランスミッションケース72の電動オイルポンプ1が取り付けてある箇所が内側に向けて窪んだ凹部76となっており、ドライバ部50が凹部76内に収容されている。更に、凹部76にはカバー78が取り付けられている。その他の箇所の構成は第1実施形態と同じである。
本変形例においても、電動オイルポンプ1は油没しており、オイルを貫通孔62から直接取り込むので、配管抵抗を考慮せず、オイルの粘性抵抗のみを考慮してセンサレスブラシレスDCモータ31の出力を決めることができる。従って、センサレスブラシレスDCモータ31を小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプ1を提供することが可能になる。また、電動オイルポンプ1を油没させた状態で取り付ければ、オイル中の異物等の除去のためには貫通孔62の外側にスクリーン64を取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。この点からも電動オイルポンプ1の更なるコストダウンを図ることができる。
3.第2実施形態
〔電動オイルポンプの構造〕
次に、本発明の第2実施形態に係る電動オイルポンプ1について図5に基づいて説明する。本実施形態の説明においては、第1実施形態及び第1実施形態の変形例と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。
〔電動オイルポンプの構造〕
次に、本発明の第2実施形態に係る電動オイルポンプ1について図5に基づいて説明する。本実施形態の説明においては、第1実施形態及び第1実施形態の変形例と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。
(1)ポンプ部の構造
本実施形態において、ポンプハウジング11の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー18が形成されている。ステー18は、ポンプハウジング11の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー18には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。なお、ステー18は3ヶ所以上形成されていてもよい。
本実施形態において、ポンプハウジング11の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー18が形成されている。ステー18は、ポンプハウジング11の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー18には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。なお、ステー18は3ヶ所以上形成されていてもよい。
ポンプカバー40は、ポンプハウジング11に隣接して配置されており、第1実施形態の変形例と同様、トランスミッションケース72の一部として、トランスミッションケース72の内側の側壁である内壁72aに加工されて構成されている。トランスミッションケース72のうち、ポンプカバー40に該当する箇所は厚くなっており、トランスミッション70の内方に向かって張り出している。ポンプカバー40は、収容凹部12を挟んで吸入ポート41aと反対側に吸入ポート41b、吐出ポート42aと反対側に吐出ポート42bを備えている。
吸入ポート41bから外方に向かって吸入通路43が延出し、吐出ポート42bから外方に向かって吐出通路44が延出している。吸入通路43の外方端部は、オイルパン74に貯留されたオイルに浸漬しており、内接型ギアポンプ14の回転によりポンプ室17に発生する負圧により、オイルパン74のオイルを電動オイルポンプ1の内部(吸入ポート41a、41b)に吸入する。また、吸入通路43の外方端部には、ストレーナ92用のスクリーン64が取り付けられており、オイル中の異物が電動オイルポンプ1の内部に入り込むことを防いでいる。なお、本実施形態において、吸入通路43は吸入口の一例である。
ポンプカバー40の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー49が形成されている。ステー49は、ポンプカバー40の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー49には後述するネジ69が締結されるネジ溝が形成されている。ステー49は、ポンプハウジング11のステー18と重なるように配置されている。
(2)モータ部の構造
本実施形態のモータ部30においては、ステータコア33の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー39が形成されている。ステー39は、ステータコア33の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー39には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。ステー39は、ポンプハウジング11のステー18、ポンプカバー40のステー49と重なるように配置されている。
本実施形態のモータ部30においては、ステータコア33の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー39が形成されている。ステー39は、ステータコア33の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー39には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。ステー39は、ポンプハウジング11のステー18、ポンプカバー40のステー49と重なるように配置されている。
(3)モータケースの構造
図5に示すように、本実施形態においては、鉄、アルミ等の金属からなる有底円筒形状のモータケース60は、モータ部30の一部(図5の右方部分)を収容するように配置されている。モータケース60の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー61が形成されている。ステー61は、モータケース60の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー61には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。ステー61は、ポンプハウジング11のステー18、ポンプカバー40のステー49、及び、ステータコア33のステー39と重なるように配置されている。
図5に示すように、本実施形態においては、鉄、アルミ等の金属からなる有底円筒形状のモータケース60は、モータ部30の一部(図5の右方部分)を収容するように配置されている。モータケース60の外周側面から径方向外側に向かって張り出すようにステー61が形成されている。ステー61は、モータケース60の外周に沿って180度間隔で2ヶ所形成されている。ステー61には後述するネジ69が貫通する貫通孔68が形成されている。ステー61は、ポンプハウジング11のステー18、ポンプカバー40のステー49、及び、ステータコア33のステー39と重なるように配置されている。
〔電動オイルポンプの取付構造〕
図5に示すように、電動オイルポンプ1は、ステー49、ステー18、ステー39、ステー61が重なった状態でネジ69がステー61、ステー39、ステー18に形成された貫通孔68を通り、ステー49のネジ溝と締結されている。このような構造とすることにより、ポンプハウジング11とモータ部30とを一体化してトランスミッションケース72の内壁72aに取り付けた電動オイルポンプ1を得ることができる。
図5に示すように、電動オイルポンプ1は、ステー49、ステー18、ステー39、ステー61が重なった状態でネジ69がステー61、ステー39、ステー18に形成された貫通孔68を通り、ステー49のネジ溝と締結されている。このような構造とすることにより、ポンプハウジング11とモータ部30とを一体化してトランスミッションケース72の内壁72aに取り付けた電動オイルポンプ1を得ることができる。
第1実施形態及び第1実施形態の変形例と同様、電動オイルポンプ1は、オイルの油面100より下側にあって、完全にオイルに浸漬している。油面100はトランスミッション70内をオイルが循環している状態の空気との境界であるが、このとき、電動オイルポンプ1の一部が油面100よりも上に露出していてもよい。ただし、オイルを取り込む吸入通路43の外方端部は、電動オイルポンプ1の作動中は、常に油面100より下にある必要があり、自動車が傾斜面を走行するときの油面100に対する電動オイルポンプ1の傾き等を考慮して内壁72aへの取り付け位置が決められる。本実施形態において、電動オイルポンプ1の作動中に、電動オイルポンプ1のうち少なくとも吸入通路43の外方端部がオイルの油面100より下側にある状態のことを、「油没」と称する。
本実施形態の電動オイルポンプ1においては、第1実施形態の変形例と同様に、トランスミッションケース72の外側の側壁である外壁72bに凹部76が形成されており、そこにドライバ部50が収容されている。また、凹部76にはカバー78が取り付けられている。
図5に示すように、ドライバ部50とコイル34との間は接続ピン58を介して電気的な接続がなされている。ドライバ部50側においては、接続ピン58は基板52を貫通し配線パターンのランドに半田付けされることにより接続されている。コイル34側においては、接続ピン58はコイル支持枠35を貫通して保持され、コイル支持枠35に沿って引き出されたコイル34のコイル線を接続ピン58に絡げて半田付けすることにより接続されている。図5においては接続ピン58がトランスミッションケース72を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからトランスミッション70の外部にオイルの滲出が発生しないように不図示のシールが施されている。
〔電動オイルポンプの動作〕
次に、電動オイルポンプ1を作動させたときの動作について説明する。図5に示すように、電動オイルポンプ1は油没しているので、停止している状態であっても、オイルパン74に貯留しているオイルが、スクリーン64と吸入通路43を通って、吸入ポート41a、41bに流入している。この状態で、ECU80からの命令によりドライバ部50からコイル34に電力が供給されると、センサレスブラシレスDCモータ31のコイル34に印加されて回転磁界が生じることによりロータ36が回転する。ロータ36の回転は回転軸13を介して内接型ギアポンプ14のインナロータ15に伝達され、インナロータ15が回転する。これにより、吸入ポート41a、41bに対向しているポンプ室17においては負圧が発生する。その結果、吸入ポート41a、41bからポンプ室17内に吸入されたオイルは吐出ポート42a、42bに圧送され、吐出ポート42bから吐出通路44へと吐出される。吐出されたオイルは、不図示のトランスミッション70の内部にオイルを供給する。供給されたオイルで当該箇所に油圧を発生させ、その後、還流されて再びオイルパン74に貯留される。
次に、電動オイルポンプ1を作動させたときの動作について説明する。図5に示すように、電動オイルポンプ1は油没しているので、停止している状態であっても、オイルパン74に貯留しているオイルが、スクリーン64と吸入通路43を通って、吸入ポート41a、41bに流入している。この状態で、ECU80からの命令によりドライバ部50からコイル34に電力が供給されると、センサレスブラシレスDCモータ31のコイル34に印加されて回転磁界が生じることによりロータ36が回転する。ロータ36の回転は回転軸13を介して内接型ギアポンプ14のインナロータ15に伝達され、インナロータ15が回転する。これにより、吸入ポート41a、41bに対向しているポンプ室17においては負圧が発生する。その結果、吸入ポート41a、41bからポンプ室17内に吸入されたオイルは吐出ポート42a、42bに圧送され、吐出ポート42bから吐出通路44へと吐出される。吐出されたオイルは、不図示のトランスミッション70の内部にオイルを供給する。供給されたオイルで当該箇所に油圧を発生させ、その後、還流されて再びオイルパン74に貯留される。
本実施形態においても、電動オイルポンプ1を油没させるようにして取り付けてポンプカバー40の側面から吸入通路43に直接オイルを取り込むので、配管抵抗はゼロになる。従って、本実施形態においても、センサレスブラシレスDCモータ31の出力を決めるときには、配管抵抗を考慮せず、オイルの粘性抵抗のみを考慮すればいいので、センサレスブラシレスDCモータ31を小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプ1を提供することが可能になる。
本発明は、自動車等の車両に用いる電動オイルポンプの取付構造に利用することが可能である。
1 電動オイルポンプ
10 ポンプ部
11 ポンプハウジング(ハウジング)
14 内接型ギアポンプ(ポンプ)
15 インナロータ
16 アウタロータ
30 モータ部
31 センサレスブラシレスDCモータ(モータ)
40 ポンプカバー(ハウジング)
50 ドライバ部
60 モータケース
62 貫通孔(吸入口)
64 スクリーン
72 トランスミッションケース
72a 内壁
74 オイルパン
76 凹部
80 ECU
10 ポンプ部
11 ポンプハウジング(ハウジング)
14 内接型ギアポンプ(ポンプ)
15 インナロータ
16 アウタロータ
30 モータ部
31 センサレスブラシレスDCモータ(モータ)
40 ポンプカバー(ハウジング)
50 ドライバ部
60 モータケース
62 貫通孔(吸入口)
64 スクリーン
72 トランスミッションケース
72a 内壁
74 オイルパン
76 凹部
80 ECU
Claims (9)
- ポンプを有するポンプ部と、前記ポンプ部に隣接して配置されて前記ポンプを回転させるモータを有するモータ部と、前記モータ部の少なくとも一部を収容するモータケースと、前記モータケース又は前記ポンプ部に形成され作動油を前記ポンプ部に供給するための吸入口と、を備えた電動オイルポンプと、
前記電動オイルポンプを内部に収容すると共に、オイルパンを有するトランスミッションケースと、を備え、
前記電動オイルポンプは、少なくとも前記吸入口が、前記オイルパンに貯留された前記作動油に没した状態で、前記トランスミッションケースに取り付けられている、電動オイルポンプの取付構造。 - 前記電動オイルポンプは前記モータの回転を制御するドライバ部を更に有し、
前記ドライバ部は、前記トランスミッションケースの外側であって前記トランスミッションケースに対して前記モータ部と反対側に配置されている、請求項1に記載の電動オイルポンプの取付構造。 - 前記吸入口にストレーナ用のスクリーンが取り付けられている、請求項1又は2に記載の電動オイルポンプの取付構造。
- 前記ポンプ部は、インナロータと、前記インナロータと噛合して前記インナロータの回転に対して連れ回りするアウタロータと、前記インナロータと前記アウタロータが収容されるハウジングと、を有し、
前記インナロータと前記アウタロータとを異なる材料で形成し、
前記アウタロータを前記ハウジングの材料よりも線膨張係数の大きい材料で形成した、請求項1~3のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。 - 前記電動オイルポンプは前記モータの回転を制御するドライバ部を更に有し、
前記ドライバ部は、前記モータから出力される、前記モータの回転数に応じた第1信号を受信して、上位のECUに第2信号として出力し、
前記ECUは前記第2信号に基づいて、前記モータの回転数が正常範囲か否かを判断する場合において、
前記ドライバ部は、受信した前記第1信号が前記正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れて前記モータが回転したことを示す信号であっても、前記第1信号に対して補正を行って前記正常範囲に含まれるようにし、前記補正を行った後の信号を前記第2信号として前記ECUに出力する、請求項1~4のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。 - 前記補正は、前記第1信号が前記正常範囲から低回転側に外れたときに行われる、請求項5に記載の電動オイルポンプの取付構造。
- 前記吸入口が前記モータ部を挟んで前記ポンプ部と反対側に形成されており、前記作動油は前記モータ部の内部を流通して前記ポンプ部に供給される、請求項1~6のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。
- 前記ポンプ部は、互いに隣接配置されたポンプハウジング及びポンプカバーを有し、
前記トランスミッションケースの内壁には、前記ポンプハウジングと前記モータ部とが一体的に取り付けられ、
前記ポンプカバーは前記トランスミッションケースに形成されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。 - 前記トランスミッションケースの外壁には凹部が形成されており、
前記ドライバ部は前記凹部に収容されている、請求項8に記載の電動オイルポンプの取付構造。
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- 2015-02-17 US US15/123,955 patent/US20170016442A1/en not_active Abandoned
- 2015-02-17 EP EP15761977.6A patent/EP3118489B1/en active Active
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