オイルポンプ装置
【課題】電動ポンプを容易に設置することができるオイルポンプ装置を提供する。
【解決手段】吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とを有するポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３に対し、エンジンにより駆動されるインナギア２１及びこのインナギア２１に噛み合うアウタギア２３を有するメカニカルポンプ２０と、モータ部により駆動されるアウタギア３７及びこのアウタギア３７に噛み合うインナギア３５を有する電動ポンプ３０とが軸方向に隣接して組み込まれる。メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する遮蔽板４０が配設されている。
【解決手段】吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とを有するポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３に対し、エンジンにより駆動されるインナギア２１及びこのインナギア２１に噛み合うアウタギア２３を有するメカニカルポンプ２０と、モータ部により駆動されるアウタギア３７及びこのアウタギア３７に噛み合うインナギア３５を有する電動ポンプ３０とが軸方向に隣接して組み込まれる。メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する遮蔽板４０が配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はオイルポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンの作動時において、各種機構の潤滑、作動、制御等を行うオイルを供給するために、自動変速機にメカニカルポンプが組み込まれることが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
また、車両の一時停止の際、エンジンを一時停止させるアイドリングストップシステムが搭載された車両が知られている。
このようなアイドリングストップシステムが搭載された車両において、エンジンの一時停止（アイドルストップ）に伴ってメカニカルポンプが停止するため、自動変速機内のクラッチ機構等に油圧を供給することができなくなる。
このため、アイドリングストップシステムが搭載された車両において、自動変速機内のクラッチ機構等に油圧を供給する電動ポンプを自動変速機の外部に設置することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−７３３８７号公報
【特許文献２】特開平９−２５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各種形式が異なる車両において、電動ポンプを設置するスペースを確保することが困難となる場合があり、この場合には、アイドリングストップシステムを採用することができなくなる。
【０００５】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、電動ポンプを容易に設置することができるオイルポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係るオイルポンプ装置は、吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、エンジンにより駆動されるインナギア及びこのインナギアに噛み合うアウタギアを有するメカニカルポンプと、モータ部により駆動されるアウタギア及びこのアウタギアに噛み合うインナギアを有する電動ポンプとが軸方向に隣接して組み込まれ、
前記メカニカルポンプと、前記電動ポンプとの間には、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの連通を遮蔽する遮蔽板が配設されていることを特徴とする。
【０００７】
前記構成によると、吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、メカニカルポンプと、電動ポンプとを軸方向に隣接させて容易に組み込むことができる。
このため、自動変速機の外部に電動ポンプを設置するスペースを確保することが困難な車両においてもアイドリングストップシステムを採用することが可能となる。
また、メカニカルポンプと、電動ポンプとの間に遮蔽板を配設して吸入ポートと吐出ポートとの連通を遮蔽することができる。
このため、電動ポンプの作動時に、吸入ポートと吐出ポートとの連通が原因となるオイルの供給不足を防止することができる。
【０００８】
請求項２に係るオイルポンプ装置は、請求項１に記載のオイルポンプ装置であって、
メカニカルポンプと電動ポンプとの間には、前記メカニカルポンプ側から前記電動ポンプ側への動力は伝達し、前記電動ポンプ側から前記メカニカルポンプ側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構が配設されていることを特徴とする。
【０００９】
前記構成によると、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプの動力が一方向連動機構によって電動ポンプに伝達され、これによって非通電状態の電動ポンプが駆動される。
このため、エンジンの作動に伴うメカニカルポンプの駆動時に電動ポンプが停止する場合と比較して、電動ポンプによるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプを小型化することができる。ひいては、ポンプハウジングのポンプ組込空間を小さくすることができる。
また、エンジンの一時停止に伴うメカニカルポンプの停止時には電動ポンプが作動され、所要とする油圧が供給される。
この際、電動ポンプ側からメカニカルポンプ側への動力の伝達は一方向連動機構により遮断されるため、オイルを効率良く供給することができる。
【００１０】
請求項３に係るオイルポンプ装置は、請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
一方向連動機構は、付勢手段により突出方向へ付勢された連動ピンと、この連動ピンに係脱可能に係合する連動溝によって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
前記構成によると、付勢手段で付勢された連動ピンと、連動溝による簡単な構造によって一方向連動機構を構成することができ、一方向連動機構の配置スペースの確保が容易となると共に、コスト低減に効果が大きい。
【００１２】
請求項４に係るオイルポンプ装置は、請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
前記メカニカルポンプのインナギアと、前記電動ポンプのインナギアは、エンジンの出力軸に対して、軸方向に隣接するようにそれぞれが外嵌されており、前記メカニカルポンプのインナギアは前記出力軸と一体となって回転するように外嵌され、前記電動ポンプのインナギアは前記出力軸に対して空回りするように外嵌されており、前記電動ポンプは、周方向に複数の磁極が配置されたロータと複数のコイルとにて構成された前記モータ部と、当該モータ部を制御するモータ制御手段を有しており、前記出力軸には、回転数を検出可能な回転検出手段が設けられている。
前記モータ制御手段は、前記コイルに通電するための通電手段と、前記コイルに通電していないときに前記コイルに発生する誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段と、を各コイルに対応させて有している。
そして、前記モータ制御手段は、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段にて前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号を検出した場合、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御する。
また、前記モータ制御手段は、前記電動ポンプを電気的に回転駆動する際、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数より高い場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されることを待ち、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されると、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数以下である場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号を待つことなく、強制的に前記コイルの通電を制御することを特徴とする。
【００１３】
前記構成によると、モータ制御手段は、誘起電圧検出手段からの検出信号から検出したモータ部の回転子の回転角度に基づいてコイルの通電を制御する。なお電動ポンプは、一方向連動機構によってエンジンの出力軸から機械的に回転駆動されているが、出力軸の回転数が所定回転数より高い場合は、誘起電圧検出手段からの検出信号を精度よく検出できるので、検出信号から回転子の回転角度を検出して効率良くモータ部を回転駆動することができる。また、出力軸の回転数が所定回転数以下の場合は、誘起電圧検出手段からの検出信号を精度よく検出することが困難であるので、回転子の回転角度を検出することなく強制的にモータ部を回転駆動する。
これにより、アイドリングストップ状態から高回転まで、エンジンの各回転数に応じてモータ部を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１に係るオイルポンプ装置を示す縦断面図である。
【図２】同じくポンプハウジングにメカニカルポンプと電動ポンプとが組み付けられた状態を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同じく電動ポンプのモータ部の固定子を示す正面図である。
【図４】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図５】同じく電動ポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図６】同じく遮蔽板を示す正面図である。
【図７】この発明の実施例２に係るオイルポンプ装置のポンプハウジングにメカニカルポンプと電動ポンプとが組み付けられた状態を拡大して示す縦断面図である。
【図８】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図９】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図１０】同じく遮蔽板を示す正面図である。
【図１１】同じくメカニカルポンプの駆動力が一方向連動機構の連動ピンと連動溝によって電動ポンプに伝達される状態を示す図８のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】同じくメカニカルポンプの停止時に電動ポンプの駆動力が一方向連動機構によって遮断される状態を示す図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】電動ポンプ３０を構成する回転子３３、固定子３１、モータ制御手段６０の構成及び接続等を説明する図である。
【図１４】モータ制御手段６０の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００１６】
この発明の実施例１に係るオイルポンプ装置を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、自動変速機のトルクコンバータ１に組み付けられるオイルポンプ装置において、自動変速機のケーシング（図示しない）にボルトによって固定されるポンプハウジング１０は、図１において左右に分割された第１、第２の両ハウジング体１１、１２がボルト９によって結合されることで構成される。そして、第１、第２の両ハウジング体１１、１２の間には、ポンプ組込空間１３が形成される。より具体的には、ポンプ組込空間１３は、第１ハウジング体１１の第２ハウジング体１２に対向する内壁面の中心部に軸方向へ凹んで形成された組込凹部と、第２ハウジング体１２の第１ハウジング体１１に対向する内壁面とにより形成される。
また、第１、第２の両ハウジング体１１、１２の対向内壁面には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とがそれぞれ形成されている。
また、第２ハウジング体１２の中心部には、トルクコンバータ１のスリーブ２内に向けてステータシャフト５が形成されている。
【００１７】
図２と図４に示すように、ポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３には、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０と、エンジンの一時停止時に駆動される電動ポンプ３０とが軸方向に隣接して組み込まれている。
メカニカルポンプ２０は、インナギア２１と、アウタギア２３とを備え、ポンプ組込空間１３の第１ハウジング体１１側に組み込まれている。
メカニカルポンプ２０のインナギア２１は、トルクコンバータ１のスリーブ２に動力伝達可能に結合される中心孔を有し、外周面の周方向には複数の外歯が形成されている。
また、アウタギア２３は、インナギア２１の中心と偏心（図４中、偏心量Ａだけ偏心）し、かつ内周面の周方向には、インナギア２１の複数の外歯と噛み合う複数の内歯が形成されている。
そして、インナギア２１の外歯と、アウタギア２３の内歯との間にはオイル閉込め部２５が形成されており、トルクコンバータ１のスリーブ２からの動力伝達を受けてインナギア２１が回転し、これに伴ってアウタギア２３が追従回転することでポンプ作用をなすようになっている。
また、この実施例１において、図２に示すように、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３の一側面（第１ハウジング体１１の組込凹部の底面に対向する面）には、凸部２３ａが形成され、この凸部２３ａが嵌込まれて係合する凹部１１ａが第１ハウジング体１１の組込凹部の底面に形成されている。そして、メカニカルポンプ２０がポンプ組込空間１３内に組み込まれ、凸部２３ａと凹部１１ａとが嵌込まれて係合することによって第１ハウジング体１１にメカニカルポンプ２０が安定よく支持されるようになっている。
【００１８】
図２と図５に示すように、電動ポンプ３０は、ポンプ組込空間１３の第２ハウジング体１２側に組み込まれ、固定子３１と回転子３３とを有するモータ部と、インナギア３５と、アウタギア３７とを備える。
図２と図３に示すように、電動ポンプ３０の固定子３１は、鉄心部３２ａと、その鉄心部３２ａの内周面の周方向に形成された複数のコイル装着部に装着された複数のコイル３２ｂとを備える。さらに、固定子３１は、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を締結するボルト９による締め代をもって第１、第２の両ハウジング体１１、１２の間に固定される。
また、固定子３１の鉄心部３２ａの外周面の複数箇所（複数のコイル３２ｂの対応する箇所）には、円弧状の切り欠き凹部３１ａが形成されている。そして、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を複数のボルト９によって締結する際、これら複数のボルト９のねじ部が切り欠き凹部３１ａを貫通して複数のボルト９のねじ部と、複数の切り欠き凹部３１ａとが係合する。そして、複数のボルト９のねじ部と、複数の切り欠き凹部３１ａとの係合力によって固定子３１を強固に回り止めしている。
すなわち、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を複数のボルト９によって締結すると同時に、固定子３１の固定を行うことができる。また、複数のボルト９のねじ部が切り欠き凹部３１ａを貫通することで、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を含む全体の直径寸法が過大となることを抑制することができ、電動ポンプ３０の配置スペースの確保が容易となる。
また、回転子３３の外周面には、複数のコイル３２ｂに対応するＳ極と、Ｎ極の磁石（図示しない）が周方向に交互に配列される。
【００１９】
電動ポンプ３０のインナギア３５は、ステータシャフト５の外周面に回転可能に嵌挿される中心孔を有し、外周面の周方向には複数の外歯が形成されている。
また、アウタギア３７は、その外周部がモータ部の回転子３３の内周部に動力伝達可能に設けられ、インナギア３５の中心と偏心（図５中、偏心量Ｂだけ偏心）し、かつ内周面の周方向には、インナギア３５の複数の外歯と噛み合う複数の内歯が形成されている。
そして、インナギア３５の外歯と、アウタギア３７の内歯との間にはオイル閉込め部３９が形成される。
そして、モータ部からの動力伝達を受けてアウタギア３７が回転し、これに伴ってインナギア３５が追従回転することでポンプ作用をなすようになっている。
また、この実施例１において、図２に示すように、電動ポンプ３０のアウタギア３７の一側面（第２ハウジング体１２の内壁面に対向する面）には、凸部３７ａが形成され、この凸部３７ａが回転可能に嵌込まれて係合する凹部１２ａが第２ハウジング体１２の内壁面に形成されている。そして、電動ポンプ３０がポンプ組込空間１３内に組み込まれ、凸部３７ａと凹部１２ａとが回転可能に嵌込まれて係合することによって、第２ハウジング体１２に電動ポンプ３０のアウタギア３７が安定よく支持されるようになっている。
【００２０】
また、電動ポンプ３０のインナギア３５及びアウタギア３７は、メカニカルポンプ２０のインナギア２１及びアウタギア２３と同径に形成されると共に、偏心量Ａ、Ｂにおいても同じに設定される。
さらに、エンジンの作動時は、各種機構の潤滑、作動、制御等を行うオイルを供給するために必要なオイル量よりも、エンジンの一時停止時に自動変速機内のクラッチ機構等にオイルを供給するために必要なオイル量が数分の一程度少なくて済むため、電動ポンプ３０のインナギア３５及びアウタギア３７は、メカニカルポンプ２０のインナギア２１及びアウタギア２３よりも数分の一程度薄形に形成されている。
なお、電動ポンプ３０は、図１３に示すようにモータ制御手段６０に接続され、設定されたプログラムに基づいて電気的に回転駆動される。
【００２１】
図２と図６に示すように、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する円板状の遮蔽板４０が配設されている。
この実施例１において、遮蔽板４０の中心孔の内周面には、ステータシャフト５の外周面に形成されたキー溝に係合して回り止めをなすキー４０ａが形成されている。
また、遮蔽板４０の一側面には、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５及び吐出ポート１６とオイル圧を均等に保つために、吸入ポート１５及び吐出ポート１６と同じ大きさ形状のポート溝４４、４５が必要に応じて形成される。さらに、遮蔽板４０の他側面には、第２ハウジング体１２の吸入ポート１７及び吐出ポート１８とオイル圧を均等に保つために、吸入ポート１７及び吐出ポート１８と同じ大きさ形状のポート溝４６、４７が必要に応じて形成される。
【００２２】
この実施例１に係るオイルポンプ装置は上述したように構成される。
したがって、エンジンの作動時には、トルクコンバータ１のスリーブ２からの動力伝達を受けてメカニカルポンプ２０のインナギア２１が回転し、これに伴ってアウタギア２３が追従回転することで、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５から吸入されたオイルがインナギア２１と、アウタギア２３との間のオイル閉込め部２５を経て吐出ポート１６から吐出され、各種機構に供給される。これによって各種機構の潤滑、作動、制御等がなされる。
【００２３】
エンジンの一時停止（アイドルストップ）時には、電動ポンプ３０のモータ部が作動し、その回転子３３の動力伝達を受けてアウタギア３７が回転する。アウタギア３７の回転に伴ってインナギア３５が追従回転することで、第２ハウジング体１２の吸入ポート１７から吸入されたオイルがインナギア３５とアウタギア３７との間のオイル閉込め部３９を経て吐出ポート１８から吐出され、自動変速機内のクラッチ機構等に供給される。
【００２４】
また、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とを有するポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３に対し、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０とを軸方向に隣接させて容易に組み込むことができる。
このため、ポンプハウジング１０の外部に電動ポンプ３０を設置するスペースを確保する必要性を解消することができ、アイドリングストップシステムを容易に採用することができる。
【００２５】
また、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間に遮蔽板４０を配設してポンプハウジング１０の吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽することができる。このため、電動ポンプ３０の作動時に、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通が原因となるオイルの供給不足を防止することができる。
【００２６】
また、前記実施例１においては、エンジンの作動時には、電動ポンプ３０が停止するように回転制御される場合を例示したが、エンジンの作動時にも、電動ポンプ３０のモータ部に電流を供給して電動ポンプ３０を駆動制御するように構成にすることも可能である。
この場合、エンジンの作動時に電動ポンプ３０が停止している場合と比較して、電動ポンプ３０によるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプ２０を小型化することができる。
また、エンジンの作動時のメカニカルポンプ２０の回転速度よりも電動ポンプ３０の回転速度を、高速（例えば、１．５〜２倍程度高速）に回転制御することも可能である。
この場合、電動ポンプ３０を高速回転する分だけ、電動ポンプ３０やメカニカルポンプ２０の小型化を図ることが可能となる。
【実施例２】
【００２７】
次に、この発明の実施例２に係るオイルポンプ装置を図７〜図１２にしたがって説明する。
この実施例２においては、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０に連動して電動ポンプ３０を駆動するように構成したものである。
すなわち、図７に示すように、メカニカルポンプ２０と電動ポンプ３０との間には、メカニカルポンプ２０側から電動ポンプ３０側への動力は伝達し、電動ポンプ３０側からメカニカルポンプ２０側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構（ワンウエークラッチ）５０が配設されている。
【００２８】
また、この実施例２において、一方向連動機構５０は、図１１と図１２に示すように、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３と、電動ポンプ３０のアウタギア３７とのうち、一方の部材の対向面の周縁部の複数箇所に配設され、付勢手段としてのばね５３により突出方向へ付勢された連動ピン５２と、他方の部材の対向面の周縁部の複数箇所に配設され、連動ピン５２に係脱可能に係合する連動溝５１とにより構成されている。
【００２９】
図７と図１０に示すように、ステータシャフト５の外周面に回り止めされてメカニカルポンプ２０と電動ポンプ３０との間に配設された遮蔽板１４０には、ポンプハウジング１０の吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する遮蔽部１４１が形成されている。
さらに、遮蔽板１４０には、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５及び吐出ポート１６と第２ハウジング体１２の吸入ポート１７及び吐出ポート１８のオイル圧を均等に保つために、各吸入ポート１５、１７及び吐出ポート１６、１８と同じ大きさ形状の切り欠き部又は貫通孔よりなる吸入ポート連通部１４４と吐出ポート連通部１４５とがそれぞれ形成される。
また、遮蔽板１４０の中心孔の内周面には、実施例１と同様にしてステータシャフト５の外周面に形成されたキー溝に係合して回り止めをなすキー１４０ａが形成されている（図１０参照）。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
【００３０】
この実施例２に係るオイルポンプ装置は上述したように構成される。
したがって、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０の動力、すなわち、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３の回転力が、図１１に示すように、一方向連動機構５０の連動溝５１と連動ピン５２との係合力によって電動ポンプ３０のアウタギア３７に伝達され、これによってメカニカルポンプ２０と共に非通電状態の電動ポンプ３０が駆動される。
そして、メカニカルポンプ２０の駆動時に電動ポンプ３０が停止される実施例１の場合と比較して、電動ポンプ３０によるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプ２０を小型化することができる。ひいては、ポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３を小さくすることができる。
【００３１】
また、エンジンの一時停止に伴うメカニカルポンプ２０の停止時には、電動ポンプ３０が作動され、所要とする油圧が供給される。
この際、図１２に示すように、一方向連動機構５０の連動溝５１と連動ピン５２とは、その係合が外れる方向となる。これによって、電動ポンプ３０からメカニカルポンプ２０側への動力の伝達は一方向連動機構５０により遮断されるため、オイルを効率良く供給することができる。
また、この実施例２においては、付勢手段としてのばね５３で付勢された連動ピン５２と、連動溝５１による簡単な構造によって一方向連動機構５０を構成することができ、一方向連動機構５０の配置スペースの確保が容易となると共に、コスト低減に効果が大きい。
【実施例３】
【００３２】
次に、図１３及び図１４を用いて、複数の磁極が配置された回転子３３、複数のコイルが配置された固定子３１、各コイルの通電を制御するモータ制御手段６０を有する電動ポンプ３０、の概略構成と接続、及びモータ制御手段６０の処理手順について説明する。
なお、図１３及び図１４を用いて説明する電動ポンプ３０は、図７に記載されている一方向連動機構（ワンウエークラッチ）５０が設けられている電動ポンプである。
図１３に示すように、回転子３３は、複数の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が交互に配置されて構成され、電動ポンプ３０のアウタギア３７の外周面に固定され、アウタギア３７と一体となって回転可能である。
固定子３１は、鉄心部３２ａと複数のコイル３２ｂＡ〜３２ｂＬにて構成されてハウジング体１１、１２に固定されている。
モータ制御手段６０は、コイル３２ｂＡ〜３２ｂＬのそれぞれに通電する通電手段６４Ａ、６４Ｂ等と、コイル３２ｂＡ〜３２ｂＬのそれぞれに発生した誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段６５Ａ、６５Ｂ等と、出力軸（この場合、ステータシャフト５）の回転を検出する回転検出手段７０からの検出信号が入力される検出回路６２と、ＣＰＵ６１等を有している。ＣＰＵ６１は、各コイルに対応して設けられた通電手段を介して各コイルに通電することが可能であり、各コイルに対応して設けられた誘起電圧検出手段から各コイルの非通電時に発生している誘起電圧を検出することが可能である。なお、通電手段と誘起電圧検出手段は、各コイルに対応させて設けられている。
また、回転検出手段７０は、エンジンの出力軸に近接して設けられており、出力軸の回転に応じた検出信号を出力し、ＣＰＵ６１は検出回路６２を介して回転検出手段７０の検出信号を取り込み、出力軸の回転数を検出することが可能である。
【００３３】
次に図１４に示すフローチャートを用いて、モータ制御手段６０のＣＰＵ６１の処理手順について説明する。
電動ポンプ３０は、エンジンの出力軸の機械的な回転動力が、メカニカルポンプから一方向連動機構５０を介して機械的に伝達されて回転するが、メカニカルポンプの回転速度よりも高い回転速度にて電気的に回転駆動することが可能である。電動ポンプ３０を電気的に回転駆動する条件が満足されると、図１４に示す処理が実行される。
【００３４】
ステップＳ１０にて、ＣＰＵ６１は、回転検出手段７０からの検出信号を取り込み、出力軸の回転数を算出し、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０にて、ＣＰＵ６１は、通電していないコイルに対応する誘起電圧検出手段からの検出信号に基づいて、ゼロクロス点を検出したか否かを判定する。なお、誘起電圧は正弦波状の信号であり、本実施の形態の説明では、正弦波の上下のピーク電圧の中間に相当する電圧を、正弦波が横切る位置をゼロクロス点と呼ぶ。ゼロクロス点を検出した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０に進み、ゼロクロス点を検出しない場合（Ｎｏ）はステップＳ４０に進む。
ステップＳ３０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、検出したゼロクロス点から検出した回転子３３の回転角度（磁極位置）に基づいて各コイルへの通電タイミングと通電時間等を制御し、効率良く電動ポンプ３０を電気的に回転駆動し、ステップＳ１０に戻る。
なお、効率良く回転子３３を電気的に回転駆動するには、電動ポンプ３０の負荷等による回転子３３の回転の遅れ（あるいは回転の進み）を適切に検出し、回転子３３の現在の回転角度（磁極の位置）に応じて各コイルの通電タイミング及び通電時間を制御する必要がある。
【００３５】
ステップＳ４０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１０にて検出した出力軸の回転数が所定回転数より高いか否かを判定する。誘起電圧は正弦波状であるが、その振幅は回転子３３の回転数（回転速度）に応じて変化する。回転子３３の回転速度が低くなると誘起電圧の振幅が小さくなり、モータのトルク定数や逆起電圧定数によって異なるが、例えば３００ｒｐｍ以下になると正しいゼロクロス点の検出が困難となるくらいまで振幅が小さくなる。例えば回転子３３が３００ｒｐｍより高い回転数であれば正しいゼロクロス点を検出できるのであれば、所定回転数を回転子３３の３００ｒｐｍに相当する出力軸の回転数に設定する。出力軸の回転数が所定回転数より高い場合（Ｙｅｓ）はゼロクロス点の検出を待てば良いのでステップＳ１０に戻り、所定回転数以下の場合（Ｎｏ）はゼロクロス点を検出できない可能性があるのでステップＳ５０に進む。
【００３６】
ステップＳ５０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、ゼロクロス点の検出をあきらめ、予め設定された回転数で回転子３３が回転するように（回転子３３の回転角度にかかわらず）各コイルの通電タイミングと通電時間を順番に制御し、電動ポンプ３０を電気的に回転駆動し、ステップＳ１０に戻る。なお、ステップＳ５０による回転駆動は、回転子３３の実際の回転角度を検出せずに見込みで制御しているので、ステップＳ３０による回転駆動（回転子３３の実際の回転角度に基づいて制御）に対して効率が良くない。しかし、ステップＳ５０にて強制的に回転駆動を開始し、回転子３３の回転数が正しいゼロクロス点を検出できる程度まで上昇すれば、ステップＳ２０及びステップＳ３０にて、回転子３３の回転角度に基づいて効率良く電動ポンプ３０を電気的に回転駆動できるようになる。
【００３７】
上記の実施例３では、エンジンの出力軸が回転時はメカニカルポンプ２０が出力軸から機械的に回転駆動され、一方向連動機構５０を用いることで、電動ポンプ３０がメカニカルポンプ２０から機械的に回転駆動される。
これにより、メカニカルポンプ２０内の油の圧力と電動ポンプ３０内の油の圧力が同等となり、遮蔽板１４０の厚さを１［ｍｍ］程度まで薄くすることができる。
一方向連動機構５０が無い状態では、メカニカルポンプ２０が機械的に回転駆動されているが電動ポンプ３０は回転していない場合が発生し、メカニカルポンプ２０内の油の圧力＞＞電動ポンプ３０内の油の圧力、という状態になり、メカニカルポンプ２０内の油が電動ポンプ３０内に流入する可能性がある。この現象が発生すると、油の吐出量が減少するので好ましくない、この流入を防止するには、遮蔽板１４０の厚さを５〜７［ｍｍ］程度にして、遮蔽板１４０におけるメカニカルポンプ２０の側と電動ポンプ３０の側のそれぞれに２〜３［ｍｍ］程度の窪みを形成する必要がある。すなわち、遮蔽板１４０の厚さが厚くなり、自動変速機内等の所望する位置への搭載が困難となる可能性や、メカニカルポンプ２０及び電動ポンプ３０の厚さが薄くなり、所望するポンプ能力（オイル吐出量）を確保できなくなる可能性がある。
実施例３では、一方向連動機構５０を用いて遮蔽板１４０を１［ｍｍ］程度まで薄くすることができるので、搭載性もポンプ能力も問題無い。
しかも上記のとおり、電気的に回転駆動していないときであっても機械的に回転駆動しているので、電気的な回転駆動の開始時（モータ起動時）からゼロクロス点を検出可能であり、効率良く電動ポンプを電気的に回転駆動することができる。
【００３８】
なお、この発明は前記実施例１〜３に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、実施例２及び３においては、一方向連動機構５０を付勢手段としてのばね５３で付勢された連動ピン５２と、連動溝５１によって構成される場合を例示したが、一方向の回転力の伝達は可能で、反対方向への回転力は伝達しない構造であればどのように構成してもよい。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ポンプハウジング
１１ 第１ハウジング体
１２ 第２ハウジング体
１３ ポンプ組込空間
１５、１７ 吸入ポート
１６、１８ 吐出ポート
２０ メカニカルポンプ
２１ インナギア
２３ アウタギア
３０ 電動ポンプ
３１ 固定子
３２ｂＡ〜３２ｂＬ コイル
３３ 回転子
３５ インナギア
３７ アウタギア
４０、１４０ 遮蔽板
５０ 一方向連動機構
５１ 連動溝
５２ 連動ピン
５３ ばね（付勢手段）
６０ モータ制御手段
６１ ＣＰＵ
６４Ａ、６４Ｂ 通電手段
６５Ａ、６５Ｂ 誘起電圧検出手段
７０ 回転検出手段
【技術分野】
【０００１】
この発明はオイルポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンの作動時において、各種機構の潤滑、作動、制御等を行うオイルを供給するために、自動変速機にメカニカルポンプが組み込まれることが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
また、車両の一時停止の際、エンジンを一時停止させるアイドリングストップシステムが搭載された車両が知られている。
このようなアイドリングストップシステムが搭載された車両において、エンジンの一時停止（アイドルストップ）に伴ってメカニカルポンプが停止するため、自動変速機内のクラッチ機構等に油圧を供給することができなくなる。
このため、アイドリングストップシステムが搭載された車両において、自動変速機内のクラッチ機構等に油圧を供給する電動ポンプを自動変速機の外部に設置することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−７３３８７号公報
【特許文献２】特開平９−２５８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各種形式が異なる車両において、電動ポンプを設置するスペースを確保することが困難となる場合があり、この場合には、アイドリングストップシステムを採用することができなくなる。
【０００５】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、電動ポンプを容易に設置することができるオイルポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係るオイルポンプ装置は、吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、エンジンにより駆動されるインナギア及びこのインナギアに噛み合うアウタギアを有するメカニカルポンプと、モータ部により駆動されるアウタギア及びこのアウタギアに噛み合うインナギアを有する電動ポンプとが軸方向に隣接して組み込まれ、
前記メカニカルポンプと、前記電動ポンプとの間には、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの連通を遮蔽する遮蔽板が配設されていることを特徴とする。
【０００７】
前記構成によると、吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、メカニカルポンプと、電動ポンプとを軸方向に隣接させて容易に組み込むことができる。
このため、自動変速機の外部に電動ポンプを設置するスペースを確保することが困難な車両においてもアイドリングストップシステムを採用することが可能となる。
また、メカニカルポンプと、電動ポンプとの間に遮蔽板を配設して吸入ポートと吐出ポートとの連通を遮蔽することができる。
このため、電動ポンプの作動時に、吸入ポートと吐出ポートとの連通が原因となるオイルの供給不足を防止することができる。
【０００８】
請求項２に係るオイルポンプ装置は、請求項１に記載のオイルポンプ装置であって、
メカニカルポンプと電動ポンプとの間には、前記メカニカルポンプ側から前記電動ポンプ側への動力は伝達し、前記電動ポンプ側から前記メカニカルポンプ側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構が配設されていることを特徴とする。
【０００９】
前記構成によると、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプの動力が一方向連動機構によって電動ポンプに伝達され、これによって非通電状態の電動ポンプが駆動される。
このため、エンジンの作動に伴うメカニカルポンプの駆動時に電動ポンプが停止する場合と比較して、電動ポンプによるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプを小型化することができる。ひいては、ポンプハウジングのポンプ組込空間を小さくすることができる。
また、エンジンの一時停止に伴うメカニカルポンプの停止時には電動ポンプが作動され、所要とする油圧が供給される。
この際、電動ポンプ側からメカニカルポンプ側への動力の伝達は一方向連動機構により遮断されるため、オイルを効率良く供給することができる。
【００１０】
請求項３に係るオイルポンプ装置は、請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
一方向連動機構は、付勢手段により突出方向へ付勢された連動ピンと、この連動ピンに係脱可能に係合する連動溝によって構成されていることを特徴とする。
【００１１】
前記構成によると、付勢手段で付勢された連動ピンと、連動溝による簡単な構造によって一方向連動機構を構成することができ、一方向連動機構の配置スペースの確保が容易となると共に、コスト低減に効果が大きい。
【００１２】
請求項４に係るオイルポンプ装置は、請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
前記メカニカルポンプのインナギアと、前記電動ポンプのインナギアは、エンジンの出力軸に対して、軸方向に隣接するようにそれぞれが外嵌されており、前記メカニカルポンプのインナギアは前記出力軸と一体となって回転するように外嵌され、前記電動ポンプのインナギアは前記出力軸に対して空回りするように外嵌されており、前記電動ポンプは、周方向に複数の磁極が配置されたロータと複数のコイルとにて構成された前記モータ部と、当該モータ部を制御するモータ制御手段を有しており、前記出力軸には、回転数を検出可能な回転検出手段が設けられている。
前記モータ制御手段は、前記コイルに通電するための通電手段と、前記コイルに通電していないときに前記コイルに発生する誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段と、を各コイルに対応させて有している。
そして、前記モータ制御手段は、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段にて前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号を検出した場合、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御する。
また、前記モータ制御手段は、前記電動ポンプを電気的に回転駆動する際、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数より高い場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されることを待ち、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されると、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数以下である場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号を待つことなく、強制的に前記コイルの通電を制御することを特徴とする。
【００１３】
前記構成によると、モータ制御手段は、誘起電圧検出手段からの検出信号から検出したモータ部の回転子の回転角度に基づいてコイルの通電を制御する。なお電動ポンプは、一方向連動機構によってエンジンの出力軸から機械的に回転駆動されているが、出力軸の回転数が所定回転数より高い場合は、誘起電圧検出手段からの検出信号を精度よく検出できるので、検出信号から回転子の回転角度を検出して効率良くモータ部を回転駆動することができる。また、出力軸の回転数が所定回転数以下の場合は、誘起電圧検出手段からの検出信号を精度よく検出することが困難であるので、回転子の回転角度を検出することなく強制的にモータ部を回転駆動する。
これにより、アイドリングストップ状態から高回転まで、エンジンの各回転数に応じてモータ部を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施例１に係るオイルポンプ装置を示す縦断面図である。
【図２】同じくポンプハウジングにメカニカルポンプと電動ポンプとが組み付けられた状態を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同じく電動ポンプのモータ部の固定子を示す正面図である。
【図４】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図５】同じく電動ポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図６】同じく遮蔽板を示す正面図である。
【図７】この発明の実施例２に係るオイルポンプ装置のポンプハウジングにメカニカルポンプと電動ポンプとが組み付けられた状態を拡大して示す縦断面図である。
【図８】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図９】同じくメカニカルポンプのインナギアとアウタギアとの噛み合い状態を示す正面図である。
【図１０】同じく遮蔽板を示す正面図である。
【図１１】同じくメカニカルポンプの駆動力が一方向連動機構の連動ピンと連動溝によって電動ポンプに伝達される状態を示す図８のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】同じくメカニカルポンプの停止時に電動ポンプの駆動力が一方向連動機構によって遮断される状態を示す図９のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】電動ポンプ３０を構成する回転子３３、固定子３１、モータ制御手段６０の構成及び接続等を説明する図である。
【図１４】モータ制御手段６０の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００１６】
この発明の実施例１に係るオイルポンプ装置を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、自動変速機のトルクコンバータ１に組み付けられるオイルポンプ装置において、自動変速機のケーシング（図示しない）にボルトによって固定されるポンプハウジング１０は、図１において左右に分割された第１、第２の両ハウジング体１１、１２がボルト９によって結合されることで構成される。そして、第１、第２の両ハウジング体１１、１２の間には、ポンプ組込空間１３が形成される。より具体的には、ポンプ組込空間１３は、第１ハウジング体１１の第２ハウジング体１２に対向する内壁面の中心部に軸方向へ凹んで形成された組込凹部と、第２ハウジング体１２の第１ハウジング体１１に対向する内壁面とにより形成される。
また、第１、第２の両ハウジング体１１、１２の対向内壁面には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とがそれぞれ形成されている。
また、第２ハウジング体１２の中心部には、トルクコンバータ１のスリーブ２内に向けてステータシャフト５が形成されている。
【００１７】
図２と図４に示すように、ポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３には、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０と、エンジンの一時停止時に駆動される電動ポンプ３０とが軸方向に隣接して組み込まれている。
メカニカルポンプ２０は、インナギア２１と、アウタギア２３とを備え、ポンプ組込空間１３の第１ハウジング体１１側に組み込まれている。
メカニカルポンプ２０のインナギア２１は、トルクコンバータ１のスリーブ２に動力伝達可能に結合される中心孔を有し、外周面の周方向には複数の外歯が形成されている。
また、アウタギア２３は、インナギア２１の中心と偏心（図４中、偏心量Ａだけ偏心）し、かつ内周面の周方向には、インナギア２１の複数の外歯と噛み合う複数の内歯が形成されている。
そして、インナギア２１の外歯と、アウタギア２３の内歯との間にはオイル閉込め部２５が形成されており、トルクコンバータ１のスリーブ２からの動力伝達を受けてインナギア２１が回転し、これに伴ってアウタギア２３が追従回転することでポンプ作用をなすようになっている。
また、この実施例１において、図２に示すように、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３の一側面（第１ハウジング体１１の組込凹部の底面に対向する面）には、凸部２３ａが形成され、この凸部２３ａが嵌込まれて係合する凹部１１ａが第１ハウジング体１１の組込凹部の底面に形成されている。そして、メカニカルポンプ２０がポンプ組込空間１３内に組み込まれ、凸部２３ａと凹部１１ａとが嵌込まれて係合することによって第１ハウジング体１１にメカニカルポンプ２０が安定よく支持されるようになっている。
【００１８】
図２と図５に示すように、電動ポンプ３０は、ポンプ組込空間１３の第２ハウジング体１２側に組み込まれ、固定子３１と回転子３３とを有するモータ部と、インナギア３５と、アウタギア３７とを備える。
図２と図３に示すように、電動ポンプ３０の固定子３１は、鉄心部３２ａと、その鉄心部３２ａの内周面の周方向に形成された複数のコイル装着部に装着された複数のコイル３２ｂとを備える。さらに、固定子３１は、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を締結するボルト９による締め代をもって第１、第２の両ハウジング体１１、１２の間に固定される。
また、固定子３１の鉄心部３２ａの外周面の複数箇所（複数のコイル３２ｂの対応する箇所）には、円弧状の切り欠き凹部３１ａが形成されている。そして、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を複数のボルト９によって締結する際、これら複数のボルト９のねじ部が切り欠き凹部３１ａを貫通して複数のボルト９のねじ部と、複数の切り欠き凹部３１ａとが係合する。そして、複数のボルト９のねじ部と、複数の切り欠き凹部３１ａとの係合力によって固定子３１を強固に回り止めしている。
すなわち、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を複数のボルト９によって締結すると同時に、固定子３１の固定を行うことができる。また、複数のボルト９のねじ部が切り欠き凹部３１ａを貫通することで、第１、第２の両ハウジング体１１、１２を含む全体の直径寸法が過大となることを抑制することができ、電動ポンプ３０の配置スペースの確保が容易となる。
また、回転子３３の外周面には、複数のコイル３２ｂに対応するＳ極と、Ｎ極の磁石（図示しない）が周方向に交互に配列される。
【００１９】
電動ポンプ３０のインナギア３５は、ステータシャフト５の外周面に回転可能に嵌挿される中心孔を有し、外周面の周方向には複数の外歯が形成されている。
また、アウタギア３７は、その外周部がモータ部の回転子３３の内周部に動力伝達可能に設けられ、インナギア３５の中心と偏心（図５中、偏心量Ｂだけ偏心）し、かつ内周面の周方向には、インナギア３５の複数の外歯と噛み合う複数の内歯が形成されている。
そして、インナギア３５の外歯と、アウタギア３７の内歯との間にはオイル閉込め部３９が形成される。
そして、モータ部からの動力伝達を受けてアウタギア３７が回転し、これに伴ってインナギア３５が追従回転することでポンプ作用をなすようになっている。
また、この実施例１において、図２に示すように、電動ポンプ３０のアウタギア３７の一側面（第２ハウジング体１２の内壁面に対向する面）には、凸部３７ａが形成され、この凸部３７ａが回転可能に嵌込まれて係合する凹部１２ａが第２ハウジング体１２の内壁面に形成されている。そして、電動ポンプ３０がポンプ組込空間１３内に組み込まれ、凸部３７ａと凹部１２ａとが回転可能に嵌込まれて係合することによって、第２ハウジング体１２に電動ポンプ３０のアウタギア３７が安定よく支持されるようになっている。
【００２０】
また、電動ポンプ３０のインナギア３５及びアウタギア３７は、メカニカルポンプ２０のインナギア２１及びアウタギア２３と同径に形成されると共に、偏心量Ａ、Ｂにおいても同じに設定される。
さらに、エンジンの作動時は、各種機構の潤滑、作動、制御等を行うオイルを供給するために必要なオイル量よりも、エンジンの一時停止時に自動変速機内のクラッチ機構等にオイルを供給するために必要なオイル量が数分の一程度少なくて済むため、電動ポンプ３０のインナギア３５及びアウタギア３７は、メカニカルポンプ２０のインナギア２１及びアウタギア２３よりも数分の一程度薄形に形成されている。
なお、電動ポンプ３０は、図１３に示すようにモータ制御手段６０に接続され、設定されたプログラムに基づいて電気的に回転駆動される。
【００２１】
図２と図６に示すように、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間には、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する円板状の遮蔽板４０が配設されている。
この実施例１において、遮蔽板４０の中心孔の内周面には、ステータシャフト５の外周面に形成されたキー溝に係合して回り止めをなすキー４０ａが形成されている。
また、遮蔽板４０の一側面には、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５及び吐出ポート１６とオイル圧を均等に保つために、吸入ポート１５及び吐出ポート１６と同じ大きさ形状のポート溝４４、４５が必要に応じて形成される。さらに、遮蔽板４０の他側面には、第２ハウジング体１２の吸入ポート１７及び吐出ポート１８とオイル圧を均等に保つために、吸入ポート１７及び吐出ポート１８と同じ大きさ形状のポート溝４６、４７が必要に応じて形成される。
【００２２】
この実施例１に係るオイルポンプ装置は上述したように構成される。
したがって、エンジンの作動時には、トルクコンバータ１のスリーブ２からの動力伝達を受けてメカニカルポンプ２０のインナギア２１が回転し、これに伴ってアウタギア２３が追従回転することで、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５から吸入されたオイルがインナギア２１と、アウタギア２３との間のオイル閉込め部２５を経て吐出ポート１６から吐出され、各種機構に供給される。これによって各種機構の潤滑、作動、制御等がなされる。
【００２３】
エンジンの一時停止（アイドルストップ）時には、電動ポンプ３０のモータ部が作動し、その回転子３３の動力伝達を受けてアウタギア３７が回転する。アウタギア３７の回転に伴ってインナギア３５が追従回転することで、第２ハウジング体１２の吸入ポート１７から吸入されたオイルがインナギア３５とアウタギア３７との間のオイル閉込め部３９を経て吐出ポート１８から吐出され、自動変速機内のクラッチ機構等に供給される。
【００２４】
また、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８とを有するポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３に対し、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０とを軸方向に隣接させて容易に組み込むことができる。
このため、ポンプハウジング１０の外部に電動ポンプ３０を設置するスペースを確保する必要性を解消することができ、アイドリングストップシステムを容易に採用することができる。
【００２５】
また、メカニカルポンプ２０と、電動ポンプ３０との間に遮蔽板４０を配設してポンプハウジング１０の吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽することができる。このため、電動ポンプ３０の作動時に、吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通が原因となるオイルの供給不足を防止することができる。
【００２６】
また、前記実施例１においては、エンジンの作動時には、電動ポンプ３０が停止するように回転制御される場合を例示したが、エンジンの作動時にも、電動ポンプ３０のモータ部に電流を供給して電動ポンプ３０を駆動制御するように構成にすることも可能である。
この場合、エンジンの作動時に電動ポンプ３０が停止している場合と比較して、電動ポンプ３０によるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプ２０を小型化することができる。
また、エンジンの作動時のメカニカルポンプ２０の回転速度よりも電動ポンプ３０の回転速度を、高速（例えば、１．５〜２倍程度高速）に回転制御することも可能である。
この場合、電動ポンプ３０を高速回転する分だけ、電動ポンプ３０やメカニカルポンプ２０の小型化を図ることが可能となる。
【実施例２】
【００２７】
次に、この発明の実施例２に係るオイルポンプ装置を図７〜図１２にしたがって説明する。
この実施例２においては、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０に連動して電動ポンプ３０を駆動するように構成したものである。
すなわち、図７に示すように、メカニカルポンプ２０と電動ポンプ３０との間には、メカニカルポンプ２０側から電動ポンプ３０側への動力は伝達し、電動ポンプ３０側からメカニカルポンプ２０側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構（ワンウエークラッチ）５０が配設されている。
【００２８】
また、この実施例２において、一方向連動機構５０は、図１１と図１２に示すように、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３と、電動ポンプ３０のアウタギア３７とのうち、一方の部材の対向面の周縁部の複数箇所に配設され、付勢手段としてのばね５３により突出方向へ付勢された連動ピン５２と、他方の部材の対向面の周縁部の複数箇所に配設され、連動ピン５２に係脱可能に係合する連動溝５１とにより構成されている。
【００２９】
図７と図１０に示すように、ステータシャフト５の外周面に回り止めされてメカニカルポンプ２０と電動ポンプ３０との間に配設された遮蔽板１４０には、ポンプハウジング１０の吸入ポート１５、１７と吐出ポート１６、１８との連通を遮蔽する遮蔽部１４１が形成されている。
さらに、遮蔽板１４０には、第１ハウジング体１１の吸入ポート１５及び吐出ポート１６と第２ハウジング体１２の吸入ポート１７及び吐出ポート１８のオイル圧を均等に保つために、各吸入ポート１５、１７及び吐出ポート１６、１８と同じ大きさ形状の切り欠き部又は貫通孔よりなる吸入ポート連通部１４４と吐出ポート連通部１４５とがそれぞれ形成される。
また、遮蔽板１４０の中心孔の内周面には、実施例１と同様にしてステータシャフト５の外周面に形成されたキー溝に係合して回り止めをなすキー１４０ａが形成されている（図１０参照）。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
【００３０】
この実施例２に係るオイルポンプ装置は上述したように構成される。
したがって、エンジンの作動時に駆動されるメカニカルポンプ２０の動力、すなわち、メカニカルポンプ２０のアウタギア２３の回転力が、図１１に示すように、一方向連動機構５０の連動溝５１と連動ピン５２との係合力によって電動ポンプ３０のアウタギア３７に伝達され、これによってメカニカルポンプ２０と共に非通電状態の電動ポンプ３０が駆動される。
そして、メカニカルポンプ２０の駆動時に電動ポンプ３０が停止される実施例１の場合と比較して、電動ポンプ３０によるオイルの供給量に相当する分だけメカニカルポンプ２０を小型化することができる。ひいては、ポンプハウジング１０のポンプ組込空間１３を小さくすることができる。
【００３１】
また、エンジンの一時停止に伴うメカニカルポンプ２０の停止時には、電動ポンプ３０が作動され、所要とする油圧が供給される。
この際、図１２に示すように、一方向連動機構５０の連動溝５１と連動ピン５２とは、その係合が外れる方向となる。これによって、電動ポンプ３０からメカニカルポンプ２０側への動力の伝達は一方向連動機構５０により遮断されるため、オイルを効率良く供給することができる。
また、この実施例２においては、付勢手段としてのばね５３で付勢された連動ピン５２と、連動溝５１による簡単な構造によって一方向連動機構５０を構成することができ、一方向連動機構５０の配置スペースの確保が容易となると共に、コスト低減に効果が大きい。
【実施例３】
【００３２】
次に、図１３及び図１４を用いて、複数の磁極が配置された回転子３３、複数のコイルが配置された固定子３１、各コイルの通電を制御するモータ制御手段６０を有する電動ポンプ３０、の概略構成と接続、及びモータ制御手段６０の処理手順について説明する。
なお、図１３及び図１４を用いて説明する電動ポンプ３０は、図７に記載されている一方向連動機構（ワンウエークラッチ）５０が設けられている電動ポンプである。
図１３に示すように、回転子３３は、複数の磁極（Ｎ極、Ｓ極）が交互に配置されて構成され、電動ポンプ３０のアウタギア３７の外周面に固定され、アウタギア３７と一体となって回転可能である。
固定子３１は、鉄心部３２ａと複数のコイル３２ｂＡ〜３２ｂＬにて構成されてハウジング体１１、１２に固定されている。
モータ制御手段６０は、コイル３２ｂＡ〜３２ｂＬのそれぞれに通電する通電手段６４Ａ、６４Ｂ等と、コイル３２ｂＡ〜３２ｂＬのそれぞれに発生した誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段６５Ａ、６５Ｂ等と、出力軸（この場合、ステータシャフト５）の回転を検出する回転検出手段７０からの検出信号が入力される検出回路６２と、ＣＰＵ６１等を有している。ＣＰＵ６１は、各コイルに対応して設けられた通電手段を介して各コイルに通電することが可能であり、各コイルに対応して設けられた誘起電圧検出手段から各コイルの非通電時に発生している誘起電圧を検出することが可能である。なお、通電手段と誘起電圧検出手段は、各コイルに対応させて設けられている。
また、回転検出手段７０は、エンジンの出力軸に近接して設けられており、出力軸の回転に応じた検出信号を出力し、ＣＰＵ６１は検出回路６２を介して回転検出手段７０の検出信号を取り込み、出力軸の回転数を検出することが可能である。
【００３３】
次に図１４に示すフローチャートを用いて、モータ制御手段６０のＣＰＵ６１の処理手順について説明する。
電動ポンプ３０は、エンジンの出力軸の機械的な回転動力が、メカニカルポンプから一方向連動機構５０を介して機械的に伝達されて回転するが、メカニカルポンプの回転速度よりも高い回転速度にて電気的に回転駆動することが可能である。電動ポンプ３０を電気的に回転駆動する条件が満足されると、図１４に示す処理が実行される。
【００３４】
ステップＳ１０にて、ＣＰＵ６１は、回転検出手段７０からの検出信号を取り込み、出力軸の回転数を算出し、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０にて、ＣＰＵ６１は、通電していないコイルに対応する誘起電圧検出手段からの検出信号に基づいて、ゼロクロス点を検出したか否かを判定する。なお、誘起電圧は正弦波状の信号であり、本実施の形態の説明では、正弦波の上下のピーク電圧の中間に相当する電圧を、正弦波が横切る位置をゼロクロス点と呼ぶ。ゼロクロス点を検出した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０に進み、ゼロクロス点を検出しない場合（Ｎｏ）はステップＳ４０に進む。
ステップＳ３０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、検出したゼロクロス点から検出した回転子３３の回転角度（磁極位置）に基づいて各コイルへの通電タイミングと通電時間等を制御し、効率良く電動ポンプ３０を電気的に回転駆動し、ステップＳ１０に戻る。
なお、効率良く回転子３３を電気的に回転駆動するには、電動ポンプ３０の負荷等による回転子３３の回転の遅れ（あるいは回転の進み）を適切に検出し、回転子３３の現在の回転角度（磁極の位置）に応じて各コイルの通電タイミング及び通電時間を制御する必要がある。
【００３５】
ステップＳ４０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１０にて検出した出力軸の回転数が所定回転数より高いか否かを判定する。誘起電圧は正弦波状であるが、その振幅は回転子３３の回転数（回転速度）に応じて変化する。回転子３３の回転速度が低くなると誘起電圧の振幅が小さくなり、モータのトルク定数や逆起電圧定数によって異なるが、例えば３００ｒｐｍ以下になると正しいゼロクロス点の検出が困難となるくらいまで振幅が小さくなる。例えば回転子３３が３００ｒｐｍより高い回転数であれば正しいゼロクロス点を検出できるのであれば、所定回転数を回転子３３の３００ｒｐｍに相当する出力軸の回転数に設定する。出力軸の回転数が所定回転数より高い場合（Ｙｅｓ）はゼロクロス点の検出を待てば良いのでステップＳ１０に戻り、所定回転数以下の場合（Ｎｏ）はゼロクロス点を検出できない可能性があるのでステップＳ５０に進む。
【００３６】
ステップＳ５０に進んだ場合、ＣＰＵ６１は、ゼロクロス点の検出をあきらめ、予め設定された回転数で回転子３３が回転するように（回転子３３の回転角度にかかわらず）各コイルの通電タイミングと通電時間を順番に制御し、電動ポンプ３０を電気的に回転駆動し、ステップＳ１０に戻る。なお、ステップＳ５０による回転駆動は、回転子３３の実際の回転角度を検出せずに見込みで制御しているので、ステップＳ３０による回転駆動（回転子３３の実際の回転角度に基づいて制御）に対して効率が良くない。しかし、ステップＳ５０にて強制的に回転駆動を開始し、回転子３３の回転数が正しいゼロクロス点を検出できる程度まで上昇すれば、ステップＳ２０及びステップＳ３０にて、回転子３３の回転角度に基づいて効率良く電動ポンプ３０を電気的に回転駆動できるようになる。
【００３７】
上記の実施例３では、エンジンの出力軸が回転時はメカニカルポンプ２０が出力軸から機械的に回転駆動され、一方向連動機構５０を用いることで、電動ポンプ３０がメカニカルポンプ２０から機械的に回転駆動される。
これにより、メカニカルポンプ２０内の油の圧力と電動ポンプ３０内の油の圧力が同等となり、遮蔽板１４０の厚さを１［ｍｍ］程度まで薄くすることができる。
一方向連動機構５０が無い状態では、メカニカルポンプ２０が機械的に回転駆動されているが電動ポンプ３０は回転していない場合が発生し、メカニカルポンプ２０内の油の圧力＞＞電動ポンプ３０内の油の圧力、という状態になり、メカニカルポンプ２０内の油が電動ポンプ３０内に流入する可能性がある。この現象が発生すると、油の吐出量が減少するので好ましくない、この流入を防止するには、遮蔽板１４０の厚さを５〜７［ｍｍ］程度にして、遮蔽板１４０におけるメカニカルポンプ２０の側と電動ポンプ３０の側のそれぞれに２〜３［ｍｍ］程度の窪みを形成する必要がある。すなわち、遮蔽板１４０の厚さが厚くなり、自動変速機内等の所望する位置への搭載が困難となる可能性や、メカニカルポンプ２０及び電動ポンプ３０の厚さが薄くなり、所望するポンプ能力（オイル吐出量）を確保できなくなる可能性がある。
実施例３では、一方向連動機構５０を用いて遮蔽板１４０を１［ｍｍ］程度まで薄くすることができるので、搭載性もポンプ能力も問題無い。
しかも上記のとおり、電気的に回転駆動していないときであっても機械的に回転駆動しているので、電気的な回転駆動の開始時（モータ起動時）からゼロクロス点を検出可能であり、効率良く電動ポンプを電気的に回転駆動することができる。
【００３８】
なお、この発明は前記実施例１〜３に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、実施例２及び３においては、一方向連動機構５０を付勢手段としてのばね５３で付勢された連動ピン５２と、連動溝５１によって構成される場合を例示したが、一方向の回転力の伝達は可能で、反対方向への回転力は伝達しない構造であればどのように構成してもよい。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１０ ポンプハウジング
１１ 第１ハウジング体
１２ 第２ハウジング体
１３ ポンプ組込空間
１５、１７ 吸入ポート
１６、１８ 吐出ポート
２０ メカニカルポンプ
２１ インナギア
２３ アウタギア
３０ 電動ポンプ
３１ 固定子
３２ｂＡ〜３２ｂＬ コイル
３３ 回転子
３５ インナギア
３７ アウタギア
４０、１４０ 遮蔽板
５０ 一方向連動機構
５１ 連動溝
５２ 連動ピン
５３ ばね（付勢手段）
６０ モータ制御手段
６１ ＣＰＵ
６４Ａ、６４Ｂ 通電手段
６５Ａ、６５Ｂ 誘起電圧検出手段
７０ 回転検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、エンジンにより駆動されるインナギア及びこのインナギアに噛み合うアウタギアを有するメカニカルポンプと、モータ部により駆動されるアウタギア及びこのアウタギアに噛み合うインナギアを有する電動ポンプとが軸方向に隣接して組み込まれ、
前記メカニカルポンプと、前記電動ポンプとの間には、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの連通を遮蔽する遮蔽板が配設されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルポンプ装置であって、
メカニカルポンプと電動ポンプとの間には、前記メカニカルポンプ側から前記電動ポンプ側への動力は伝達し、前記電動ポンプ側から前記メカニカルポンプ側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構が配設されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
一方向連動機構は、付勢手段により突出方向へ付勢された連動ピンと、この連動ピンに係脱可能に係合する連動溝によって構成されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
前記メカニカルポンプのインナギアと、前記電動ポンプのインナギアは、エンジンの出力軸に対して、軸方向に隣接するようにそれぞれが外嵌されており、
前記メカニカルポンプのインナギアは前記出力軸と一体となって回転するように外嵌され、前記電動ポンプのインナギアは前記出力軸に対して空回りするように外嵌されており、
前記電動ポンプは、周方向に複数の磁極が配置されたロータと複数のコイルとにて構成された前記モータ部と、当該モータ部を制御するモータ制御手段を有しており、
前記出力軸には、回転数を検出可能な回転検出手段が設けられており、
前記モータ制御手段は、
前記コイルに通電するための通電手段と、前記コイルに通電していないときに前記コイルに発生する誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段と、を各コイルに対応させて有しており、
前記電動ポンプを電気的に回転駆動する際、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段にて前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号を検出した場合、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数より高い場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されることを待ち、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されると、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数以下である場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号を待つことなく、強制的に前記コイルの通電を制御することを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項１】
吸入ポートと吐出ポートとを有するポンプハウジングのポンプ組込空間に対し、エンジンにより駆動されるインナギア及びこのインナギアに噛み合うアウタギアを有するメカニカルポンプと、モータ部により駆動されるアウタギア及びこのアウタギアに噛み合うインナギアを有する電動ポンプとが軸方向に隣接して組み込まれ、
前記メカニカルポンプと、前記電動ポンプとの間には、前記吸入ポートと前記吐出ポートとの連通を遮蔽する遮蔽板が配設されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルポンプ装置であって、
メカニカルポンプと電動ポンプとの間には、前記メカニカルポンプ側から前記電動ポンプ側への動力は伝達し、前記電動ポンプ側から前記メカニカルポンプ側への動力の伝達は遮断する一方向連動機構が配設されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
一方向連動機構は、付勢手段により突出方向へ付勢された連動ピンと、この連動ピンに係脱可能に係合する連動溝によって構成されていることを特徴とするオイルポンプ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のオイルポンプ装置であって、
前記メカニカルポンプのインナギアと、前記電動ポンプのインナギアは、エンジンの出力軸に対して、軸方向に隣接するようにそれぞれが外嵌されており、
前記メカニカルポンプのインナギアは前記出力軸と一体となって回転するように外嵌され、前記電動ポンプのインナギアは前記出力軸に対して空回りするように外嵌されており、
前記電動ポンプは、周方向に複数の磁極が配置されたロータと複数のコイルとにて構成された前記モータ部と、当該モータ部を制御するモータ制御手段を有しており、
前記出力軸には、回転数を検出可能な回転検出手段が設けられており、
前記モータ制御手段は、
前記コイルに通電するための通電手段と、前記コイルに通電していないときに前記コイルに発生する誘起電圧を検出可能な誘起電圧検出手段と、を各コイルに対応させて有しており、
前記電動ポンプを電気的に回転駆動する際、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段にて前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号を検出した場合、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数より高い場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されることを待ち、前記誘起電圧検出手段からの検出信号が検出されると、当該検出信号に基づいて前記コイルの通電を制御し、
通電していないコイルに対応する前記誘起電圧検出手段から前記ロータの回転角度が所定回転角度であることを示す検出信号が検出されない場合、且つ前記回転検出手段を用いて検出した前記出力軸の回転数が所定回転数以下である場合、前記誘起電圧検出手段からの検出信号を待つことなく、強制的に前記コイルの通電を制御することを特徴とするオイルポンプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１２２４７３（Ｐ２０１２−１２２４７３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２２４６（Ｐ２０１１−２１２２４６）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]