電動ポンプ
【課題】長期間に亘って液体の漏れを防止することができる電動ポンプを提供する。
【解決手段】電動ポンプ１０１は、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の間に配置されたステータ１０７と、第１ロータ１０８および第１送液部材１３３を収容しており、第１送液部材１３３によって送られる水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、第２送液部材１３７を収容しており、第２送液部材１３７によって送られるオイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２と、第１ポンプ室Ｃ１と第２ポンプ室Ｃ２との間に介在しており、ステータ１０７および第２ロータ１０９を収容するモータ室Ｃ３と、磁力を通過させることができ、第１ロータ１０８に非接触であり、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１とを仕切って、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する第１仕切部材１０５とを含む。
【解決手段】電動ポンプ１０１は、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の間に配置されたステータ１０７と、第１ロータ１０８および第１送液部材１３３を収容しており、第１送液部材１３３によって送られる水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、第２送液部材１３７を収容しており、第２送液部材１３７によって送られるオイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２と、第１ポンプ室Ｃ１と第２ポンプ室Ｃ２との間に介在しており、ステータ１０７および第２ロータ１０９を収容するモータ室Ｃ３と、磁力を通過させることができ、第１ロータ１０８に非接触であり、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１とを仕切って、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する第１仕切部材１０５とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の電動ポンプは、冷却水が流通する第１ポンプ室と、オイルが流通する第２ポンプ室とを備えている。電動モータの回転軸は、第１ポンプ室および第２ポンプ室を貫通している。回転軸の周囲は、複数のシール部材によってシールさている。これにより、冷却水およびオイルの漏れが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１記載の電動ポンプにおいて、電動モータの回転軸が回転すると、回転軸とシール部材とが摺動する。したがって、電動モータの回転軸に抵抗が加わり、電動モータの効率が低下する。また、回転軸とシール部材とが摺動するので、電動ポンプが長期間使用されると、たとえば摩耗の蓄積によって、シール部材が破損する場合がある。そのため、たとえば、冷却水およびオイルが漏れて、電動ポンプ内で冷却水とオイルとが混ざるおそれがある。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、長期間に亘って液体の漏れを防止することができる電動ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、２つのポンプ（１０２、１０３）を１つの電動モータ（１０４）によって駆動する電動ポンプであって、回転軸線（Ｌ１）まわりに回転可能であり、前記回転軸線に沿う方向（Ｘ１）に間隔を空けて配置された第１ロータ（１０８）および第２ロータ（１０９）と、前記第１ロータおよび第２ロータの間に配置されており、磁力によって前記第１ロータおよび第２ロータを回転させるステータ（１０７）と、前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第１送液部材（１３３）と、前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第２送液部材（１３７）と、前記第１ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室（Ｃ１）と、前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室（Ｃ２）と、前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第２ロータを収容するモータ室（Ｃ３）と、磁力を通過させることができ、前記第１ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する第１仕切部材（１０５）とを含む、電動ポンプ（１０１、２０１）である。
【０００７】
この発明によれば、第１の液体が流通する第１ポンプ室と、第２の液体が流通する第２ポンプ室との間に、モータ室が介在している。モータ室および第１ポンプ室は、第１仕切部材によって仕切られている。したがって、モータ室と第１ポンプ室との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室から第１の液体が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ内で第１の液体と第２の液体とが混ざることを防止することができる。
【０００８】
また、第１仕切部材は、第１ロータに非接触であるから、第１ロータが回転したときに、第１仕切部材と第１ロータとが摺動しない。したがって、第１仕切部材と第１ロータとの摺動によって第１仕切部材が破損することはない。そのため、電動ポンプが長期間使用されたとしても、第１仕切部材の破損によって第１ポンプ室から第１の液体が漏れることはない。さらに、第１仕切部材と第１ロータとが摺動しないから、第１仕切部材から第１ロータに抵抗が加わらない。したがって、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【０００９】
さらに、ステータがモータ室に配置されており、第１ロータが第１ポンプ室に配置されているので、ステータおよび第１ロータが第１仕切部材によって仕切られている。しかし、第１仕切部材は磁力を通過させることができるので、ステータと第１ロータとの間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１ロータは、ステータと第１ロータとの間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１送液部材を回転させて、第１の液体を送ることができる。
【００１０】
前記電動ポンプは、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路（２４５）と、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路（２４６）とをさらに含んでいてもよい。
この場合、第２ポンプ室とモータ室とが、供給流路および排出流路によって接続されている。第２送液部材の回転によって第２ポンプ室から吐出される第２の液体の一部は、供給流路を通ってモータ室に供給される。また、第２送液部材の回転によって発生する吸引力は、排出流路を介してモータ室に伝達される。そのため、モータ室に供給された第２の液体は、排出流路を通ってモータ室から第２ポンプ室に排出される。このように、第２送液部材が回転駆動されることにより、第２の液体がモータ室を流通し、ステータなどのモータ室に収容された部材が第２の液体によって冷却される。これにより、電動ポンプの温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、前記電動ポンプは、磁力を通過させることができ、前記第２ロータに非接触であり、前記ステータを収容するステータ収容室（Ｃ４）と前記第２ロータを収容するロータ収容室（Ｃ５）とに前記モータ室を仕切って、前記ステータ収容室と前記ロータ収容室との間での液体の移動を防止する第２仕切部材（２４２）とをさらに含み、前記供給流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続しており、前記排出流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続していてもよい。
【００１２】
この場合、モータ室が、第２仕切部材によって、ステータ収容室とロータ収容室に仕切られている。ステータは、ステータ収容室に収容されており、第２ロータは、ロータ収容室に収容されている。第２ポンプ室とステータ収容室とは、供給流路および排出流路によって接続されている。したがって、第２送液部材の回転に伴って、第２の液体が第２ポンプ室からステータ収容室に供給される。そのため、発熱量の大きいステータが確実に冷却される。これにより、電動ポンプの温度上昇が抑制される。
【００１３】
一方、ステータ収容室とロータ収容室とが第２仕切部材によって仕切られているので、ロータ収容室には第２の液体が供給されない。そのため、第２ロータが回転したときに、第２の液体から第２ロータに抵抗が加わらない。さらに、第２仕切部材が第２ロータに非接触だから、第２ロータが回転したときに、第２仕切部材から第２ロータに抵抗が加わらない。したがって、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１４】
さらにまた、ステータがステータ収容室に配置されており、第２ロータがロータ収容室に配置されているので、ステータおよび第２ロータが第２仕切部材によって仕切られている。しかし、第２仕切部材は磁力を通過させることができるので、ステータと第２ロータとの間での磁気的な結合が維持される。そのため、第２ロータは、ステータと第２ロータとの間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第２送液部材を回転させて、第２の液体を送ることができる。
【００１５】
また、前記第１仕切部材は、非磁性材料によって形成されていてもよい。同様に、前記第２仕切部材は、非磁性材料によって形成されていてもよい。すなわち、第１仕切部材および第２仕切部材が、強磁性材料以外の材料によって形成されていてもよい。
第１仕切部材は、第１ロータとステータとの間に介在しており、第２仕切部材は、第２ロータとステータとの間に介在している。ステータに電力が供給された場合や、第１ロータおよび第２ロータが回転軸線まわりに回転した場合には、第１ロータとステータとの間、および第２ロータとステータとの間の磁界が変化する。しかし、第１仕切部材および第２仕切部材が、非磁性材料によって形成されている場合、このように磁界が変化したとしても、第１仕切部材および第２仕切部材は、磁気を帯びない。したがって、第１仕切部材から第１ロータに磁気的な抵抗が加わらず、第２仕切部材から第２ロータに磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１６】
なお、前記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプが備えられた自動車の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１が備えられた自動車１の模式図である。
自動車１は、エンジン２およびモータ３を備えるハイブリッドカーである。自動車１は、前輪４および後輪５と、前輪４を駆動させるエンジン２およびモータ３と、発電機６とを含む。エンジン２は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に連結されている。左右一対の前輪４は、それぞれ、駆動軸９の一端部および他端部に連結されている。また、発電機６は、動力分割機構７に連結されている。動力分割機構７は、たとえば、遊星歯車機構である。発電機６は、交流モータである。発電機６は、コントロールユニット１０に接続されている。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０に供給される。
【００１９】
また、モータ３は、減速機８を介して駆動軸９に連結されている。さらに、モータ３は、コントロールユニット１０に接続されている。コントロールユニット１０は、バッテリ１１に接続されている。バッテリ１１は、直流電源であり、モータ３は、交流モータである。図示はしないが、コントロールユニット１０は、インバータを含む。バッテリ１１に蓄えられた電力は、コントロールユニット１０によって交流に変換されて、モータ３に供給される。これにより、モータ３が駆動される。
【００２０】
エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に伝達される。これにより、２つの前輪４が駆動される。また、エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７を介して発電機６に伝達される。これにより、発電機６が駆動され、発電機６が発電する。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０を介して、モータ３またはバッテリ１１に供給される。
【００２１】
一方、モータ３の動力は、減速機８を介して駆動軸９に伝達される。また、たとえば自動車１の減速時には、前輪４の回転が駆動軸９および減速機８を介してモータ３に伝達される。これにより、モータ３が発電機として機能して発電する。モータ３が発電した電力は、コントロールユニット１０によって直流に変換され、バッテリ１１に供給される。これにより、バッテリ１１が充電される。
【００２２】
また、自動車１は、電動ポンプ１０１を含む。電動ポンプ１０１は、冷却水（第１の液体）を吸い込んで、吸い込んだ冷却水を吐出する。さらに、電動ポンプ１０１は、オイル（第２の液体）を吸い込んで、吸い込んだオイルを吐出する。電動ポンプ１０１から吐出された冷却水は、ラジエータ１４を通って冷却され、コントロールユニット１０に供給される。これにより、コントロールユニット１０が冷却される。コントロールユニット１０に供給された冷却水は、冷却水循環流路１２を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。一方、電動ポンプ１０１から吐出されたオイルは、モータ３および発電機６に供給される。これにより、モータ３および発電機６が冷却される。モータ３および発電機６に供給されたオイルは、オイル循環流路１３を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。
【００２３】
図２は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１の断面図である。また、図３は、図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。
電動ポンプ１０１は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３と、２つのポンプ１０２、１０３を駆動する電動モータ１０４と、電動ポンプ１０１の内部を仕切る第１仕切プレート１０５（第1仕切部材）とを含む。電動モータ１０４は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３の間に配置されている。電動モータ１０４は、モータハウジング１０６と、ステータ１０７と、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９とを含む。さらに、電動モータ１０４は、スリーブ１１０と、第１回転軸１１１および第２回転軸１１２と、第１軸受１１３および第２軸受１１４とを含む。
【００２４】
モータハウジング１０６は、筒状である。モータハウジング１０６は、モータハウジング１０６の内部に形成されたモータ室Ｃ３を有している。ステータ１０７、第２ロータ１０９、およびスリーブ１１０は、モータ室Ｃ３に収容されている。ステータ１０７は、モータハウジング１０６内に嵌合されている。モータハウジング１０６は、ステータ１０７を同心円状に取り囲んでいる。ステータ１０７は、たとえば圧入によって、モータハウジング１０６に保持されている。また、スリーブ１１０は、筒状のステータ１０７内に嵌合されている。ステータ１０７は、スリーブ１１０を同心円状に取り囲んでいる。スリーブ１１０は、たとえば圧入によって、ステータ１０７に保持されている。
【００２５】
ステータ１０７は、筒状のコア１１５と、コア１１５に巻き付けられた複数のコイル１１６とを含む。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、ステータ１０７の軸方向Ｘ１（回転軸線に沿う方向）に間隔を空けて配置されている。ステータ１０７は、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の間に配置されている。第１回転軸１１１および第２回転軸１１２は、それぞれ、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９に連結されている。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、ステータ１０７の中心軸線Ｌ１（回転軸線）まわりに回転可能である。第１回転軸１１１は、第１ロータ１０８と共に回転し、第２回転軸１１２は、第２ロータ１０９と共に回転する。第１仕切プレート１０５の一部は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されており、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間を仕切っている。第１仕切プレート１０５は、ステータ１０７および第１ロータ１０８に非接触である。
【００２６】
図３に示すように、コア１１５は、たとえば、複数の被保持部１１７と、複数（たとえば、複数の被保持部１１７と同数）の保持部１１８と、複数の巻き付け部１１９と、筒状部１２０とを含む。各被保持部１１７は、筒状部１２０の外周面から外方に突出している。複数の被保持部１１７は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。また、各保持部１１８は、筒状部１２０の内周面から内方に突出している。複数の保持部１１８は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。また、図２に示すように、各巻き付け部１１９は、筒状部１２０の一端面から軸方向Ｘ１に突出する第１突出部１２１と、筒状部１２０の他端面から軸方向Ｘ１に突出する第２突出部１２２とを含む。複数の第１突出部１２１は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されており、複数の第２突出部１２２は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。
【００２７】
複数のコイル１１６は、複数の第１突出部１２１および第２突出部１２２に巻き付けられている。各巻き付け部１１９の第１突出部１２１および第２突出部１２２は、たとえば、軸方向Ｘ１に沿って直線状に配列されている。また、複数の被保持部１１７は、それぞれ、複数の保持部１１８に対応している。対の被保持部１１７および保持部１１８は、たとえば、ステータ１０７の径方向に沿って直線状に配列されている。各被保持部１１７は、モータハウジング１０６の内周面に接触している。コア１１５は、各被保持部１１７とモータハウジング１０６との接触によって、モータハウジング１０６に保持されている。また、各保持部１１８は、スリーブ１１０の外周面に接触している。コア１１５は、各保持部１１８とスリーブ１１０との接触によって、スリーブ１１０を保持している。
【００２８】
第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、それぞれ、円板状である。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、円板状のマグネット（永久磁石）であってもよいし、円板状のヨークに複数のマグネット（永久磁石）が保持されたものであってもよい。第１実施形態では、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、円板状のマグネットである。第１ロータ１０８は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第１ロータ１０８の周方向に配列された複数の磁極を有している。同様に、第２ロータ１０９は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第２ロータ１０９の周方向に配列された複数の磁極を有している。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、平行に配置されている。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、たとえば、互いに等しい大きさを有している。第１ロータ１０８は、第１ロータ１０８の中央部を軸方向Ｘ１に貫通する貫通孔を含む。同様に、第２ロータ１０９は、第２ロータ１０９の中央部を軸方向Ｘ１に貫通する貫通孔を含む。
【００２９】
第１仕切プレート１０５は、たとえば、非磁性材料によって形成されている。非磁性材料は、強磁性材料でない材料であり、たとえば、ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼や、アルミ材（アルミを含む材料）を含む。第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができる。第１仕切プレート１０５は、概ね円筒状である。第１仕切プレート１０５とステータ１０７とは同軸である。第１仕切プレート１０５は、平板部１２３、円筒部１２４、および閉塞部１２５を含む。平板部１２３および閉塞部１２５は、それぞれ円板状である。平板部１２３は、円筒部１２４の一端部から円筒部１２４の中心軸線に直交する方向に沿って外方に延びている。また、閉塞部１２５は、円筒部１２４の他端部を塞いでいる。円筒部１２４は、円筒状のスリーブ１１０内に嵌合されている。円筒部１２４は、たとえば圧入によって、スリーブ１１０に保持されている。また、スリーブ１１０の一端部は、平板部１２３の内周部に接触している。第１仕切プレート１０５は、スリーブ１１０によって軸方向Ｘ１に位置決めされている。
【００３０】
第１回転軸１１１は、第１支持部１２６と、第１ロータ連結部１２７と、第１送液部材連結部１２８とを含む。第１支持部１２６は、第１軸受１１３内に嵌合されている。第１軸受１１３は、第１仕切プレート１０５の円筒部１２４内に嵌合されている。第１軸受１１３は、すべり軸受であってもよいし、転がり軸受であってもよい。第１実施形態では、第１軸受１１３は、すべり軸受である。第１軸受１１３は、第１仕切プレート１０５によって保持されている。第１支持部１２６は、閉塞部１２５に接触しない位置で第１軸受１１３によって支持されている。また、第１ロータ連結部１２７は、第１ロータ１０８内に嵌合されている。第１ロータ連結部１２７は、たとえば圧入によって、一体回転可能に第１ロータ１０８に連結されている。また、第１送液部材連結部１２８は、後述する羽根車１３３内に嵌合されている。第１送液部材連結部１２８は、たとえば圧入によって、一体回転可能に羽根車１３３に連結されている。
【００３１】
第２回転軸１１２は、第２支持部１２９と、第２ロータ連結部１３０と、第２送液部材連結部１３１とを含む。第２支持部１２９は、第２軸受１１４内に嵌合されている。第２軸受１１４は、スリーブ１１０内に嵌合されている。第２軸受１１４は、すべり軸受であってもよいし、転がり軸受であってもよい。第１実施形態では、第２軸受１１４は、すべり軸受である。第２軸受１１４は、スリーブ１１０によって保持されている。したがって、第２支持部１２９は、第２軸受１１４によって支持されている。また、第２ロータ連結部１３０は、第２ロータ１０９内に嵌合されている。第２ロータ連結部１３０は、たとえば圧入によって、一体回転可能に第２ロータ１０９に連結されている。また、第２送液部材連結部１３１は、後述するインナーロータ１３７内に嵌合されている。第２送液部材連結部１３１は、たとえば圧入によって、一体回転可能にインナーロータ１３７に連結されている。
【００３２】
ウォーターポンプ１０２は、たとえば、遠心ポンプである。ウォーターポンプ１０２は、第１ハウジング１３２と、羽根車１３３（第１送液部材）とを含む。第１ハウジング１３２は、第１仕切プレート１０５と共に、第１ポンプ室Ｃ１を形成している。第１ハウジング１３２は、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吸入口１３４と、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吐出口１３５とを有している。羽根車１３３は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。さらに、第１ロータ１０８、第１回転軸１１１、および第１軸受１１３は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。第１仕切プレート１０５は、モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１を仕切っており、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する。第１ロータ１０８の回転が羽根車１３３に伝達されると、羽根車１３３の回転によって、冷却水が、第１吸入口１３４を介して第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれる。そして、第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれた冷却水は、羽根車１３３の回転によって、第１ポンプ室Ｃ１から排出され、第１吐出口１３５から吐出される。
【００３３】
オイルポンプ１０３は、たとえば、トロコイドポンプである。オイルポンプ１０３は、第２ハウジング１３６と、インナーロータ１３７（第２送液部材）と、アウターロータ１３８とを含む。第２ハウジング１３６は、第２ハウジング１３６の内部に形成された第２ポンプ室Ｃ２と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吸入口１３９と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吐出口１４０とを有している。インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８は、第２ポンプ室Ｃ２に収容されている。図４に示すように、第２ポンプ室Ｃ２は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吸引される吸引領域Ｔ１と、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吐出される吐出領域Ｔ２とを含む。第２吸入口１３９および第２吐出口１４０は、それぞれ、吸引領域Ｔ１および吐出領域Ｔ２に接続されている。第２ロータ１０９の回転がインナーロータ１３７に伝達されると、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転し、オイルが、第２吸入口１３９を介して第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれる。そして、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルは、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によって、第２ポンプ室Ｃ２から排出され、第２吐出口１４０から吐出される。
【００３４】
３つのハウジング１０６、１３２、１３６は、第１ハウジング１３２、モータハウジング１０６、第２ハウジング１３６の順番で、軸方向Ｘ１に配列されている。また、３つのハウジング１０６、１３２、１３６は、図示しないボルトなどの連結部材によって連結されている。第１仕切プレート１０５の平板部１２３は、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０６との間に介在している。第１ハウジング１３２と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、モータハウジング１０６と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。また、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０６との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。シール部材１４１としては、たとえば、Ｏリングが挙げられる。
【００３５】
複数のコイル１１６に電流が供給されると、ステータ１０７が磁気を帯びる。第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。また、第１仕切プレート１０５の平板部１２３が、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されているが、第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができるから、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の回転が、それぞれ、羽根車１３３およびインナーロータ１３７に伝達される。そのため、冷却水が第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれ、吸い込まれた冷却水が第１ポンプ室Ｃ１から排出される。また、冷却水の吸入および排出が行われるのと同時に、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、吸い込まれたオイルが第２ポンプ室Ｃ２から排出される。これにより、２つのポンプ１０２、１０３が電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。
【００３６】
以上のように第１実施形態では、２つのポンプ１０２、１０３が１つの電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。これにより、冷却水が、コントロールユニット１０（図１参照）に供給され、それと同時に、オイルが、モータ３（図１参照）に供給される。コントロールユニット１０に設けられたインバータは、バッテリ１１の直流電流を交流電流に変換して、モータ３に供給する。インバータおよびモータ３は、通電によって同時期に発熱する。したがって、インバータだけ、またはモータ３だけを冷却するために２つのポンプ１０２、１０３を駆動しなくてもよい。これにより、電動ポンプ１０１のエネルギの消費量を抑制することができる。
【００３７】
また第１実施形態では、冷却水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、オイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２との間に、モータ室Ｃ３が介在している。モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１は、第１仕切プレート１０５によって仕切られている。したがって、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ１０１内で冷却水とオイルとが混ざることを防止することができる。
【００３８】
また、第１仕切プレート１０５は、第１ロータ１０８に非接触であるから、第１ロータ１０８が回転したときに、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８とが摺動しない。したがって、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８との摺動によって第１仕切プレート１０５が破損することはない。そのため、電動ポンプ１０１が長期間使用されたとしても、第１仕切プレート１０５の破損によって第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることはない。さらに、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８とが摺動しないから、第１仕切プレート１０５から第１ロータ１０８に抵抗が加わらない。したがって、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００３９】
さらに、ステータ１０７がモータ室Ｃ３に配置されており、第１ロータ１０８が第１ポンプ室Ｃ１に配置されているので、ステータ１０７および第１ロータ１０８が第１仕切プレート１０５によって仕切られている。しかし、第１仕切プレート１０５は磁力を通過させることができるので、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、ウォーターポンプ１０２の羽根車１３３を回転させて、冷却水を送ることができる。
【００４０】
また第１実施形態では、第１仕切プレート１０５が、非磁性材料、つまり強磁性材料以外の材料によって形成されている。第１仕切プレート１０５は、第１ロータ１０８とステータ１０７との間に介在している。ステータ１０７に電力が供給された場合や、第１ロータ１０８が回転軸線Ｌ１まわりに回転した場合には、第１ロータ１０８とステータ１０７との間の磁界が変化する。しかし、第１仕切プレート１０５が、非磁性材料によって形成されているので、このように磁界が変化したとしても、第１仕切プレート１０５は、磁気を帯びない。したがって、第１仕切プレート１０５から第１ロータ１０８に磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係る電動ポンプ２０１の断面図である。この図５において、前述の図１〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、モータ室Ｃ３が、第２仕切プレート２４２によって、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切られており、ステータ収容室Ｃ４にオイルが供給されることである。
【００４２】
具体的には、電動ポンプ２０１は、電動ポンプ２０１の内部を仕切る第２仕切プレート２４２（第２仕切部材）を含む。第２仕切プレート２４２は、たとえば、非磁性材料によって形成されている。第２仕切プレート２４２は、磁力を通過させることができる。第２仕切プレート２４２とステータ１０７とは同軸である。第２仕切プレート２４２は、第１仕切プレート１０５と同様の形状を有している。すなわち、第２仕切プレート２４２は、平板部１２３、円筒部１２４、および閉塞部１２５を含む。第２仕切プレート２４２の平板部１２３は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間に配置されており、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間を仕切っている。第２仕切プレート２４２は、ステータ１０７および第２ロータ１０９に非接触である。スリーブ１１０の他端部は、第２仕切プレート２４２の平板部１２３の内周部に接触している。第２仕切プレート２４２は、スリーブ１１０によって軸方向Ｘ１に位置決めされている。また、第２仕切プレート２４２の円筒部１２４は、第１仕切プレート１０５の円筒部１２４とは反対側からスリーブ１１０内に嵌合されている。第１仕切プレート１０５の閉塞部１２５と第２仕切プレート２４２の閉塞部１２５とは、軸方向Ｘ１に間隔を空けて対向している。
【００４３】
電動モータ２０４は、第２軸受２１４と、第１モータハウジング２４３と、第２モータハウジング２４４とを含む。第２軸受２１４は、第２仕切プレート２４２の円筒部１２４内に嵌合されている。第２軸受２１４は、第２仕切プレート２４２によって保持されている。第２回転軸１１２の第２支持部１２９は、第２仕切プレート２４２の閉塞部１２５に接触しない位置で第２軸受２１４によって支持されている。また、第１モータハウジング２４３および第２モータハウジング２４４は、それぞれ筒状である。第１モータハウジング２４３および第２モータハウジング２４４は、ステータ１０７および第２ロータ１０９を収容するモータ室Ｃ３を形成している。第２仕切プレート２４２は、このモータ室Ｃ３をステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切っており、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５との間での液体の移動を防止する。ステータ１０７は、ステータ収容室Ｃ４に収容されており、第２ロータ１０９は、ロータ収容室Ｃ５に収容されている。
【００４４】
４つのハウジング１３２、１３６、２４３、２４４は、第１ハウジング１３２、第１モータハウジング２４３、第２モータハウジング２４４、第２ハウジング１３６の順番で、軸方向Ｘ１に配列されている。また、４つのハウジング１３２、１３６、２４３、２４４は、図示しないボルトなどの連結部材によって連結されている。第１仕切プレート１０５の平板部１２３は、第１ハウジング１３２と第１モータハウジング２４３との間に介在している。また、第２仕切プレート２４２の平板部１２３は、第１モータハウジング２４３と第２モータハウジング２４４との間に介在している。第１ハウジング１３２と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、第１モータハウジング２４３と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。また、第１モータハウジング２４３と第２仕切プレート２４２との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、第２モータハウジング２４４と第２仕切プレート２４２との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。さらに、第２モータハウジング２４４と第２ハウジング１３６との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。
【００４５】
複数のコイル１１６に電流が供給されると、ステータ１０７が磁気を帯びる。第１仕切プレート１０５の平板部１２３が、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されているが、第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができるから、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。同様に、第２仕切プレート２４２の平板部１２３が、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間に配置されているが、第２仕切プレート２４２は、磁力を通過させることができるから、第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の回転が、それぞれ、羽根車１３３およびインナーロータ１３７に伝達される。そのため、冷却水が第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれ、吸い込まれた冷却水が第１ポンプ室Ｃ１から排出される。また、冷却水の吸入および排出が行われるのと同時に、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、吸い込まれたオイルが第２ポンプ室Ｃ２から排出される。これにより、２つのポンプ１０２、１０３が電動モータ２０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ２０１から同時に吐出される。
【００４６】
また、電動ポンプ２０１は、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とを接続する供給流路２４５と、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とを接続する排出流路２４６とを含む。インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、この吸い込まれたオイルの一部が、供給流路２４５を通って、第２ポンプ室Ｃ２からステータ収容室Ｃ４に供給される。そして、ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、排出流路２４６を通って、ステータ収容室Ｃ４から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。供給流路２４５は、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２４７と、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２４８と、第２モータハウジング２４４に形成された第２接続路２４９および供給口２５０とを含む。また、排出流路２４６は、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２５１と、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２５２と、第２モータハウジング２４４に形成された第２接続路２５３および排出口２５４とを含む。
【００４７】
供給口２５０および排出口２５４は、第２モータハウジング２４４の端部に形成されている。供給口２５０および排出口２５４は、たとえば、軸方向Ｘ１に凹む凹部である。供給口２５０および排出口２５４は、それぞれ独立しており、直接的に繋がっていない。供給口２５０および排出口２５４は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８に対向している。供給口２５０は、第２ポンプ室Ｃ２の吐出領域Ｔ２（図４参照）に接続されており、排出口２５４は、第２ポンプ室Ｃ２の吸引領域Ｔ１（図４参照）に接続されている。したがって、インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルを吐出する吐出圧が供給口２５０に加わり、オイルを吸引する吸引力が排出口２５４に加わる。
【００４８】
供給流路２４５の第２接続路２４９は、供給口２５０に接続されている。第２接続路２４９は、たとえば、供給口２５０から第２モータハウジング２４４の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝２５５と、溝２５５から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２５６とを含む。貫通孔２５６は、第２モータハウジング２４４を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２５６は、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２４８に接続されている。接続孔２４８は、軸方向Ｘ１に第２仕切プレート２４２を貫通しており、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２４７に接続されている。第１接続路２４７は、たとえば、第１モータハウジング２４３の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝である。第１接続路２４７は、ステータ収容室Ｃ４に接続されている。
【００４９】
一方、排出流路２４６の第２接続路２５３は、排出口２５４に接続されている。第２接続路２５３は、たとえば、排出口２５４から第２モータハウジング２４４の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝２５７と、溝２５７から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２５８とを含む。貫通孔２５８は、第２モータハウジング２４４を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２５８は、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２５２に接続されている。接続孔２５２は、軸方向Ｘ１に第２仕切プレート２４２を貫通しており、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２５１に接続されている。第１接続路２５１は、たとえば、第１モータハウジング２４３の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝である。第１接続路２５１は、ステータ収容室Ｃ４に接続されている。供給流路２４５の第１接続路２４７と排出流路２４６の第１接続路２５１とは、たとえばステータ１０７の中心軸線Ｌ１まわりに１８０度離れた位置でステータ収容室Ｃ４に接続されている。
【００５０】
インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルの一部が供給口２５０に供給され、オイルを吐出する吐出圧が供給口２５０に加わる。したがって、供給口２５０に供給されたオイルは、第２接続路２４９、接続孔２４８、および第１接続路２４７を通ってステータ収容室Ｃ４に供給される。ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、スリーブ１１０の周囲を通ってステータ収容室Ｃ４に広がる。これにより、ステータ収容室Ｃ４がオイルによって満たされる。そのため、ステータ１０７などのステータ収容室Ｃ４に収容された部材がオイルによって冷却される。
【００５１】
一方、インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、オイルを吸引する吸引力が排出口２５４に加わる。この吸引力は、第２接続路２５３、接続孔２５２、および第１接続路２５１を通ってステータ収容室Ｃ４に伝達される。したがって、ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、第１接続路２５１内に吸引され、第２接続路２５３、接続孔２５２、および第１接続路２５１を通って、ステータ収容室Ｃ４から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。そのため、インナーロータ１３７が回転している状態では、オイルがステータ収容室Ｃ４を流れ続け、ステータ１０７などのステータ収容室Ｃ４に収容された部材が冷却され続ける。
【００５２】
以上のように第２実施形態では、モータ室Ｃ３が、第２仕切プレート２４２によって、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切られている。第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とは、供給流路２４５および排出流路２４６によって接続されている。インナーロータ１３７が回転駆動されることにより、オイルがステータ収容室Ｃ４を流通し、発熱量の大きいステータ１０７を含むステータ収容室Ｃ４に収容された部材がオイルによって冷却される。これにより、電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制することができる。さらに、絶縁性の液体（オイル）がステータ収容室Ｃ４に供給されるから、短絡を防止しつつ電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制できる。
【００５３】
一方、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とが第２仕切プレート２４２によって仕切られているので、ロータ収容室Ｃ５にはオイルが供給されない。そのため、第２ロータ１０９が回転したときに、オイルから第２ロータ１０９に抵抗が加わらない。さらに、第２仕切プレート２４２が第２ロータ１０９に非接触だから、第２ロータ１０９が回転したときに、第２仕切プレート２４２から第２ロータ１０９に抵抗が加わらない。したがって、電動モータ２０４の効率の低下を防止することができる。
【００５４】
さらにまた、ステータ１０７および第２ロータ１０９が第２仕切プレート２４２によって仕切られているが、第２仕切プレート２４２は磁力を通過させることができるので、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間での磁気的な結合が維持される。そのため、第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、インナーロータ１３７を回転させて、オイルを送ることができる。
【００５５】
また第２実施形態では、第１仕切プレート１０５に加えて、第２仕切プレート２４２が、非磁性材料、つまり強磁性材料以外の材料によって形成されている。第２仕切プレート２４２は、第２ロータ１０９とステータ１０７との間に介在している。ステータ１０７に電力が供給された場合や、第２ロータ１０９が回転軸線Ｌ１まわりに回転した場合には、第２ロータ１０９とステータ１０７との間の磁界が変化する。しかし、第２仕切プレート２４２が、非磁性材料によって形成されているので、このように磁界が変化したとしても、第２仕切プレート２４２は、磁気を帯びない。したがって、第２仕切プレート２４２から第２ロータ１０９に磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータ２０４の効率の低下を防止することができる。
【００５６】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１および第２実施形態では、電動モータによって駆動される２つのポンプのうち、一方のポンプが遠心ポンプであり、他方のポンプがトロコイドポンプである場合について説明した。しかし、各ポンプは、ベーンポンプなどの遠心ポンプやトロコイドポンプ以外のポンプであってもよい。また、電動モータによって駆動される２つのポンプは、互いに異なる形式のポンプであってもよいし、同じ形式のポンプであってもよい。
【００５７】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１の液体が冷却水であり、第２の液体がオイルである場合について説明した。しかし、第１の液体は、水を含む液体に限らず、オイルを含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。同様に、第２の液体は、オイルを含む液体に限らず、水を含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。
【００５８】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１仕切プレートの全体が非磁性材料によって形成されている場合について説明した。しかし、第１仕切プレートは、少なくともステータと第１ロータとの間に位置する部分が非磁性材料によって形成されていればよい。同様に、第２仕切プレートは、少なくともステータと第２ロータとの間に位置する部分が非磁性材料によって形成されていればよい。その場合、第１仕切プレートおよび第２仕切プレートの他の部分は、磁性材料によって形成されていてもよい。
【００５９】
また、前述の第２実施形態では、モータ室が第２仕切プレートによってステータ収容室とロータ収容室とに仕切られている場合について説明した。しかし、第２仕切プレートが備えられておらず、モータ室が、ステータ収容室とロータ収容室とに仕切られていなくてもよい。この場合、モータ室にオイルが供給されるので、第２ロータが回転したときに、オイルから第２ロータに抵抗が加わるが、オイルがステータに供給されるので、電動ポンプの温度上昇を抑制することができる。
【００６０】
また、前述の第２実施形態では、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とが、供給流路２４５および排出流路２４６によって接続されており、第２ポンプ室Ｃ２からステータ収容室Ｃ４にオイルが供給される場合について説明した。しかし、第１ポンプ室Ｃ１とステータ収容室Ｃ４とが、供給流路および排出流路によって接続されており、第１ポンプ室Ｃ１からステータ収容室Ｃ４に冷却水が供給されることにより、冷却水によってステータ１０７が冷却されてもよい。冷却水は通電性の液体であるから、この場合、ステータ１０７全体に絶縁処理を施すことが好ましい。
【００６１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１・・・電動ポンプ、１０２・・・ウォーターポンプ、１０３・・・オイルポンプ、１０４・・・電動モータ、１０５・・・第１仕切プレート（第１仕切部材）、１０７・・・ステータ、１０８・・・第１ロータ、１０９・・・第２ロータ、１３３・・・羽根車（第１送液部材）、１３７・・・インナーロータ（第２送液部材）、２０１・・・電動ポンプ、２４２・・・第２仕切プレート（第２仕切部材）、２４５・・・供給流路、２４６・・・排出流路、Ｃ１・・・第１ポンプ室、Ｃ２・・・第２ポンプ室、Ｃ３・・・モータ室、Ｃ４・・・ステータ収容室、Ｃ５・・・ロータ収容室、Ｌ１・・・回転軸線、Ｘ１・・・軸方向（回転軸線に沿う方向）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の電動ポンプは、冷却水が流通する第１ポンプ室と、オイルが流通する第２ポンプ室とを備えている。電動モータの回転軸は、第１ポンプ室および第２ポンプ室を貫通している。回転軸の周囲は、複数のシール部材によってシールさている。これにより、冷却水およびオイルの漏れが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１記載の電動ポンプにおいて、電動モータの回転軸が回転すると、回転軸とシール部材とが摺動する。したがって、電動モータの回転軸に抵抗が加わり、電動モータの効率が低下する。また、回転軸とシール部材とが摺動するので、電動ポンプが長期間使用されると、たとえば摩耗の蓄積によって、シール部材が破損する場合がある。そのため、たとえば、冷却水およびオイルが漏れて、電動ポンプ内で冷却水とオイルとが混ざるおそれがある。
【０００５】
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、長期間に亘って液体の漏れを防止することができる電動ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、２つのポンプ（１０２、１０３）を１つの電動モータ（１０４）によって駆動する電動ポンプであって、回転軸線（Ｌ１）まわりに回転可能であり、前記回転軸線に沿う方向（Ｘ１）に間隔を空けて配置された第１ロータ（１０８）および第２ロータ（１０９）と、前記第１ロータおよび第２ロータの間に配置されており、磁力によって前記第１ロータおよび第２ロータを回転させるステータ（１０７）と、前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第１送液部材（１３３）と、前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第２送液部材（１３７）と、前記第１ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室（Ｃ１）と、前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室（Ｃ２）と、前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第２ロータを収容するモータ室（Ｃ３）と、磁力を通過させることができ、前記第１ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する第１仕切部材（１０５）とを含む、電動ポンプ（１０１、２０１）である。
【０００７】
この発明によれば、第１の液体が流通する第１ポンプ室と、第２の液体が流通する第２ポンプ室との間に、モータ室が介在している。モータ室および第１ポンプ室は、第１仕切部材によって仕切られている。したがって、モータ室と第１ポンプ室との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室から第１の液体が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ内で第１の液体と第２の液体とが混ざることを防止することができる。
【０００８】
また、第１仕切部材は、第１ロータに非接触であるから、第１ロータが回転したときに、第１仕切部材と第１ロータとが摺動しない。したがって、第１仕切部材と第１ロータとの摺動によって第１仕切部材が破損することはない。そのため、電動ポンプが長期間使用されたとしても、第１仕切部材の破損によって第１ポンプ室から第１の液体が漏れることはない。さらに、第１仕切部材と第１ロータとが摺動しないから、第１仕切部材から第１ロータに抵抗が加わらない。したがって、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【０００９】
さらに、ステータがモータ室に配置されており、第１ロータが第１ポンプ室に配置されているので、ステータおよび第１ロータが第１仕切部材によって仕切られている。しかし、第１仕切部材は磁力を通過させることができるので、ステータと第１ロータとの間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１ロータは、ステータと第１ロータとの間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１送液部材を回転させて、第１の液体を送ることができる。
【００１０】
前記電動ポンプは、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路（２４５）と、前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路（２４６）とをさらに含んでいてもよい。
この場合、第２ポンプ室とモータ室とが、供給流路および排出流路によって接続されている。第２送液部材の回転によって第２ポンプ室から吐出される第２の液体の一部は、供給流路を通ってモータ室に供給される。また、第２送液部材の回転によって発生する吸引力は、排出流路を介してモータ室に伝達される。そのため、モータ室に供給された第２の液体は、排出流路を通ってモータ室から第２ポンプ室に排出される。このように、第２送液部材が回転駆動されることにより、第２の液体がモータ室を流通し、ステータなどのモータ室に収容された部材が第２の液体によって冷却される。これにより、電動ポンプの温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、前記電動ポンプは、磁力を通過させることができ、前記第２ロータに非接触であり、前記ステータを収容するステータ収容室（Ｃ４）と前記第２ロータを収容するロータ収容室（Ｃ５）とに前記モータ室を仕切って、前記ステータ収容室と前記ロータ収容室との間での液体の移動を防止する第２仕切部材（２４２）とをさらに含み、前記供給流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続しており、前記排出流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続していてもよい。
【００１２】
この場合、モータ室が、第２仕切部材によって、ステータ収容室とロータ収容室に仕切られている。ステータは、ステータ収容室に収容されており、第２ロータは、ロータ収容室に収容されている。第２ポンプ室とステータ収容室とは、供給流路および排出流路によって接続されている。したがって、第２送液部材の回転に伴って、第２の液体が第２ポンプ室からステータ収容室に供給される。そのため、発熱量の大きいステータが確実に冷却される。これにより、電動ポンプの温度上昇が抑制される。
【００１３】
一方、ステータ収容室とロータ収容室とが第２仕切部材によって仕切られているので、ロータ収容室には第２の液体が供給されない。そのため、第２ロータが回転したときに、第２の液体から第２ロータに抵抗が加わらない。さらに、第２仕切部材が第２ロータに非接触だから、第２ロータが回転したときに、第２仕切部材から第２ロータに抵抗が加わらない。したがって、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１４】
さらにまた、ステータがステータ収容室に配置されており、第２ロータがロータ収容室に配置されているので、ステータおよび第２ロータが第２仕切部材によって仕切られている。しかし、第２仕切部材は磁力を通過させることができるので、ステータと第２ロータとの間での磁気的な結合が維持される。そのため、第２ロータは、ステータと第２ロータとの間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第２送液部材を回転させて、第２の液体を送ることができる。
【００１５】
また、前記第１仕切部材は、非磁性材料によって形成されていてもよい。同様に、前記第２仕切部材は、非磁性材料によって形成されていてもよい。すなわち、第１仕切部材および第２仕切部材が、強磁性材料以外の材料によって形成されていてもよい。
第１仕切部材は、第１ロータとステータとの間に介在しており、第２仕切部材は、第２ロータとステータとの間に介在している。ステータに電力が供給された場合や、第１ロータおよび第２ロータが回転軸線まわりに回転した場合には、第１ロータとステータとの間、および第２ロータとステータとの間の磁界が変化する。しかし、第１仕切部材および第２仕切部材が、非磁性材料によって形成されている場合、このように磁界が変化したとしても、第１仕切部材および第２仕切部材は、磁気を帯びない。したがって、第１仕切部材から第１ロータに磁気的な抵抗が加わらず、第２仕切部材から第２ロータに磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータの効率の低下を防止することができる。
【００１６】
なお、前記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプが備えられた自動車の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプの断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電動ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１が備えられた自動車１の模式図である。
自動車１は、エンジン２およびモータ３を備えるハイブリッドカーである。自動車１は、前輪４および後輪５と、前輪４を駆動させるエンジン２およびモータ３と、発電機６とを含む。エンジン２は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に連結されている。左右一対の前輪４は、それぞれ、駆動軸９の一端部および他端部に連結されている。また、発電機６は、動力分割機構７に連結されている。動力分割機構７は、たとえば、遊星歯車機構である。発電機６は、交流モータである。発電機６は、コントロールユニット１０に接続されている。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０に供給される。
【００１９】
また、モータ３は、減速機８を介して駆動軸９に連結されている。さらに、モータ３は、コントロールユニット１０に接続されている。コントロールユニット１０は、バッテリ１１に接続されている。バッテリ１１は、直流電源であり、モータ３は、交流モータである。図示はしないが、コントロールユニット１０は、インバータを含む。バッテリ１１に蓄えられた電力は、コントロールユニット１０によって交流に変換されて、モータ３に供給される。これにより、モータ３が駆動される。
【００２０】
エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７および減速機８を介して駆動軸９に伝達される。これにより、２つの前輪４が駆動される。また、エンジン２の動力の一部は、動力分割機構７を介して発電機６に伝達される。これにより、発電機６が駆動され、発電機６が発電する。発電機６が発電した電力は、コントロールユニット１０を介して、モータ３またはバッテリ１１に供給される。
【００２１】
一方、モータ３の動力は、減速機８を介して駆動軸９に伝達される。また、たとえば自動車１の減速時には、前輪４の回転が駆動軸９および減速機８を介してモータ３に伝達される。これにより、モータ３が発電機として機能して発電する。モータ３が発電した電力は、コントロールユニット１０によって直流に変換され、バッテリ１１に供給される。これにより、バッテリ１１が充電される。
【００２２】
また、自動車１は、電動ポンプ１０１を含む。電動ポンプ１０１は、冷却水（第１の液体）を吸い込んで、吸い込んだ冷却水を吐出する。さらに、電動ポンプ１０１は、オイル（第２の液体）を吸い込んで、吸い込んだオイルを吐出する。電動ポンプ１０１から吐出された冷却水は、ラジエータ１４を通って冷却され、コントロールユニット１０に供給される。これにより、コントロールユニット１０が冷却される。コントロールユニット１０に供給された冷却水は、冷却水循環流路１２を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。一方、電動ポンプ１０１から吐出されたオイルは、モータ３および発電機６に供給される。これにより、モータ３および発電機６が冷却される。モータ３および発電機６に供給されたオイルは、オイル循環流路１３を通って再び電動ポンプ１０１に吸い込まれる。
【００２３】
図２は、本発明の第１実施形態に係る電動ポンプ１０１の断面図である。また、図３は、図２におけるIII−III線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。図４は、図２におけるIV−IV線に沿う電動ポンプ１０１の断面図である。
電動ポンプ１０１は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３と、２つのポンプ１０２、１０３を駆動する電動モータ１０４と、電動ポンプ１０１の内部を仕切る第１仕切プレート１０５（第1仕切部材）とを含む。電動モータ１０４は、ウォーターポンプ１０２およびオイルポンプ１０３の間に配置されている。電動モータ１０４は、モータハウジング１０６と、ステータ１０７と、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９とを含む。さらに、電動モータ１０４は、スリーブ１１０と、第１回転軸１１１および第２回転軸１１２と、第１軸受１１３および第２軸受１１４とを含む。
【００２４】
モータハウジング１０６は、筒状である。モータハウジング１０６は、モータハウジング１０６の内部に形成されたモータ室Ｃ３を有している。ステータ１０７、第２ロータ１０９、およびスリーブ１１０は、モータ室Ｃ３に収容されている。ステータ１０７は、モータハウジング１０６内に嵌合されている。モータハウジング１０６は、ステータ１０７を同心円状に取り囲んでいる。ステータ１０７は、たとえば圧入によって、モータハウジング１０６に保持されている。また、スリーブ１１０は、筒状のステータ１０７内に嵌合されている。ステータ１０７は、スリーブ１１０を同心円状に取り囲んでいる。スリーブ１１０は、たとえば圧入によって、ステータ１０７に保持されている。
【００２５】
ステータ１０７は、筒状のコア１１５と、コア１１５に巻き付けられた複数のコイル１１６とを含む。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、ステータ１０７の軸方向Ｘ１（回転軸線に沿う方向）に間隔を空けて配置されている。ステータ１０７は、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の間に配置されている。第１回転軸１１１および第２回転軸１１２は、それぞれ、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９に連結されている。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、ステータ１０７の中心軸線Ｌ１（回転軸線）まわりに回転可能である。第１回転軸１１１は、第１ロータ１０８と共に回転し、第２回転軸１１２は、第２ロータ１０９と共に回転する。第１仕切プレート１０５の一部は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されており、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間を仕切っている。第１仕切プレート１０５は、ステータ１０７および第１ロータ１０８に非接触である。
【００２６】
図３に示すように、コア１１５は、たとえば、複数の被保持部１１７と、複数（たとえば、複数の被保持部１１７と同数）の保持部１１８と、複数の巻き付け部１１９と、筒状部１２０とを含む。各被保持部１１７は、筒状部１２０の外周面から外方に突出している。複数の被保持部１１７は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。また、各保持部１１８は、筒状部１２０の内周面から内方に突出している。複数の保持部１１８は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。また、図２に示すように、各巻き付け部１１９は、筒状部１２０の一端面から軸方向Ｘ１に突出する第１突出部１２１と、筒状部１２０の他端面から軸方向Ｘ１に突出する第２突出部１２２とを含む。複数の第１突出部１２１は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されており、複数の第２突出部１２２は、筒状部１２０の周方向にたとえば等間隔を空けて配列されている。
【００２７】
複数のコイル１１６は、複数の第１突出部１２１および第２突出部１２２に巻き付けられている。各巻き付け部１１９の第１突出部１２１および第２突出部１２２は、たとえば、軸方向Ｘ１に沿って直線状に配列されている。また、複数の被保持部１１７は、それぞれ、複数の保持部１１８に対応している。対の被保持部１１７および保持部１１８は、たとえば、ステータ１０７の径方向に沿って直線状に配列されている。各被保持部１１７は、モータハウジング１０６の内周面に接触している。コア１１５は、各被保持部１１７とモータハウジング１０６との接触によって、モータハウジング１０６に保持されている。また、各保持部１１８は、スリーブ１１０の外周面に接触している。コア１１５は、各保持部１１８とスリーブ１１０との接触によって、スリーブ１１０を保持している。
【００２８】
第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、それぞれ、円板状である。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、円板状のマグネット（永久磁石）であってもよいし、円板状のヨークに複数のマグネット（永久磁石）が保持されたものであってもよい。第１実施形態では、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、円板状のマグネットである。第１ロータ１０８は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第１ロータ１０８の周方向に配列された複数の磁極を有している。同様に、第２ロータ１０９は、Ｎ極とＳ極とが交互に入れ替わるように第２ロータ１０９の周方向に配列された複数の磁極を有している。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、平行に配置されている。第１ロータ１０８および第２ロータ１０９は、たとえば、互いに等しい大きさを有している。第１ロータ１０８は、第１ロータ１０８の中央部を軸方向Ｘ１に貫通する貫通孔を含む。同様に、第２ロータ１０９は、第２ロータ１０９の中央部を軸方向Ｘ１に貫通する貫通孔を含む。
【００２９】
第１仕切プレート１０５は、たとえば、非磁性材料によって形成されている。非磁性材料は、強磁性材料でない材料であり、たとえば、ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼や、アルミ材（アルミを含む材料）を含む。第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができる。第１仕切プレート１０５は、概ね円筒状である。第１仕切プレート１０５とステータ１０７とは同軸である。第１仕切プレート１０５は、平板部１２３、円筒部１２４、および閉塞部１２５を含む。平板部１２３および閉塞部１２５は、それぞれ円板状である。平板部１２３は、円筒部１２４の一端部から円筒部１２４の中心軸線に直交する方向に沿って外方に延びている。また、閉塞部１２５は、円筒部１２４の他端部を塞いでいる。円筒部１２４は、円筒状のスリーブ１１０内に嵌合されている。円筒部１２４は、たとえば圧入によって、スリーブ１１０に保持されている。また、スリーブ１１０の一端部は、平板部１２３の内周部に接触している。第１仕切プレート１０５は、スリーブ１１０によって軸方向Ｘ１に位置決めされている。
【００３０】
第１回転軸１１１は、第１支持部１２６と、第１ロータ連結部１２７と、第１送液部材連結部１２８とを含む。第１支持部１２６は、第１軸受１１３内に嵌合されている。第１軸受１１３は、第１仕切プレート１０５の円筒部１２４内に嵌合されている。第１軸受１１３は、すべり軸受であってもよいし、転がり軸受であってもよい。第１実施形態では、第１軸受１１３は、すべり軸受である。第１軸受１１３は、第１仕切プレート１０５によって保持されている。第１支持部１２６は、閉塞部１２５に接触しない位置で第１軸受１１３によって支持されている。また、第１ロータ連結部１２７は、第１ロータ１０８内に嵌合されている。第１ロータ連結部１２７は、たとえば圧入によって、一体回転可能に第１ロータ１０８に連結されている。また、第１送液部材連結部１２８は、後述する羽根車１３３内に嵌合されている。第１送液部材連結部１２８は、たとえば圧入によって、一体回転可能に羽根車１３３に連結されている。
【００３１】
第２回転軸１１２は、第２支持部１２９と、第２ロータ連結部１３０と、第２送液部材連結部１３１とを含む。第２支持部１２９は、第２軸受１１４内に嵌合されている。第２軸受１１４は、スリーブ１１０内に嵌合されている。第２軸受１１４は、すべり軸受であってもよいし、転がり軸受であってもよい。第１実施形態では、第２軸受１１４は、すべり軸受である。第２軸受１１４は、スリーブ１１０によって保持されている。したがって、第２支持部１２９は、第２軸受１１４によって支持されている。また、第２ロータ連結部１３０は、第２ロータ１０９内に嵌合されている。第２ロータ連結部１３０は、たとえば圧入によって、一体回転可能に第２ロータ１０９に連結されている。また、第２送液部材連結部１３１は、後述するインナーロータ１３７内に嵌合されている。第２送液部材連結部１３１は、たとえば圧入によって、一体回転可能にインナーロータ１３７に連結されている。
【００３２】
ウォーターポンプ１０２は、たとえば、遠心ポンプである。ウォーターポンプ１０２は、第１ハウジング１３２と、羽根車１３３（第１送液部材）とを含む。第１ハウジング１３２は、第１仕切プレート１０５と共に、第１ポンプ室Ｃ１を形成している。第１ハウジング１３２は、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吸入口１３４と、第１ポンプ室Ｃ１に接続された第１吐出口１３５とを有している。羽根車１３３は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。さらに、第１ロータ１０８、第１回転軸１１１、および第１軸受１１３は、第１ポンプ室Ｃ１に収容されている。第１仕切プレート１０５は、モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１を仕切っており、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止する。第１ロータ１０８の回転が羽根車１３３に伝達されると、羽根車１３３の回転によって、冷却水が、第１吸入口１３４を介して第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれる。そして、第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれた冷却水は、羽根車１３３の回転によって、第１ポンプ室Ｃ１から排出され、第１吐出口１３５から吐出される。
【００３３】
オイルポンプ１０３は、たとえば、トロコイドポンプである。オイルポンプ１０３は、第２ハウジング１３６と、インナーロータ１３７（第２送液部材）と、アウターロータ１３８とを含む。第２ハウジング１３６は、第２ハウジング１３６の内部に形成された第２ポンプ室Ｃ２と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吸入口１３９と、第２ポンプ室Ｃ２に接続された第２吐出口１４０とを有している。インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８は、第２ポンプ室Ｃ２に収容されている。図４に示すように、第２ポンプ室Ｃ２は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吸引される吸引領域Ｔ１と、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によってオイルが吐出される吐出領域Ｔ２とを含む。第２吸入口１３９および第２吐出口１４０は、それぞれ、吸引領域Ｔ１および吐出領域Ｔ２に接続されている。第２ロータ１０９の回転がインナーロータ１３７に伝達されると、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転し、オイルが、第２吸入口１３９を介して第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれる。そして、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルは、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８の相対回転によって、第２ポンプ室Ｃ２から排出され、第２吐出口１４０から吐出される。
【００３４】
３つのハウジング１０６、１３２、１３６は、第１ハウジング１３２、モータハウジング１０６、第２ハウジング１３６の順番で、軸方向Ｘ１に配列されている。また、３つのハウジング１０６、１３２、１３６は、図示しないボルトなどの連結部材によって連結されている。第１仕切プレート１０５の平板部１２３は、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０６との間に介在している。第１ハウジング１３２と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、モータハウジング１０６と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。また、第１ハウジング１３２とモータハウジング１０６との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。シール部材１４１としては、たとえば、Ｏリングが挙げられる。
【００３５】
複数のコイル１１６に電流が供給されると、ステータ１０７が磁気を帯びる。第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。また、第１仕切プレート１０５の平板部１２３が、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されているが、第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができるから、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の回転が、それぞれ、羽根車１３３およびインナーロータ１３７に伝達される。そのため、冷却水が第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれ、吸い込まれた冷却水が第１ポンプ室Ｃ１から排出される。また、冷却水の吸入および排出が行われるのと同時に、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、吸い込まれたオイルが第２ポンプ室Ｃ２から排出される。これにより、２つのポンプ１０２、１０３が電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。
【００３６】
以上のように第１実施形態では、２つのポンプ１０２、１０３が１つの電動モータ１０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ１０１から同時に吐出される。これにより、冷却水が、コントロールユニット１０（図１参照）に供給され、それと同時に、オイルが、モータ３（図１参照）に供給される。コントロールユニット１０に設けられたインバータは、バッテリ１１の直流電流を交流電流に変換して、モータ３に供給する。インバータおよびモータ３は、通電によって同時期に発熱する。したがって、インバータだけ、またはモータ３だけを冷却するために２つのポンプ１０２、１０３を駆動しなくてもよい。これにより、電動ポンプ１０１のエネルギの消費量を抑制することができる。
【００３７】
また第１実施形態では、冷却水が流通する第１ポンプ室Ｃ１と、オイルが流通する第２ポンプ室Ｃ２との間に、モータ室Ｃ３が介在している。モータ室Ｃ３および第１ポンプ室Ｃ１は、第１仕切プレート１０５によって仕切られている。したがって、モータ室Ｃ３と第１ポンプ室Ｃ１との間での液体の移動を防止することができる。そのため、第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることを防止することができる。これにより、電動ポンプ１０１内で冷却水とオイルとが混ざることを防止することができる。
【００３８】
また、第１仕切プレート１０５は、第１ロータ１０８に非接触であるから、第１ロータ１０８が回転したときに、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８とが摺動しない。したがって、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８との摺動によって第１仕切プレート１０５が破損することはない。そのため、電動ポンプ１０１が長期間使用されたとしても、第１仕切プレート１０５の破損によって第１ポンプ室Ｃ１から冷却水が漏れることはない。さらに、第１仕切プレート１０５と第１ロータ１０８とが摺動しないから、第１仕切プレート１０５から第１ロータ１０８に抵抗が加わらない。したがって、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００３９】
さらに、ステータ１０７がモータ室Ｃ３に配置されており、第１ロータ１０８が第１ポンプ室Ｃ１に配置されているので、ステータ１０７および第１ロータ１０８が第１仕切プレート１０５によって仕切られている。しかし、第１仕切プレート１０５は磁力を通過させることができるので、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間での磁気的な結合が維持される。そのため、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、ウォーターポンプ１０２の羽根車１３３を回転させて、冷却水を送ることができる。
【００４０】
また第１実施形態では、第１仕切プレート１０５が、非磁性材料、つまり強磁性材料以外の材料によって形成されている。第１仕切プレート１０５は、第１ロータ１０８とステータ１０７との間に介在している。ステータ１０７に電力が供給された場合や、第１ロータ１０８が回転軸線Ｌ１まわりに回転した場合には、第１ロータ１０８とステータ１０７との間の磁界が変化する。しかし、第１仕切プレート１０５が、非磁性材料によって形成されているので、このように磁界が変化したとしても、第１仕切プレート１０５は、磁気を帯びない。したがって、第１仕切プレート１０５から第１ロータ１０８に磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータ１０４の効率の低下を防止することができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係る電動ポンプ２０１の断面図である。この図５において、前述の図１〜図４に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、モータ室Ｃ３が、第２仕切プレート２４２によって、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切られており、ステータ収容室Ｃ４にオイルが供給されることである。
【００４２】
具体的には、電動ポンプ２０１は、電動ポンプ２０１の内部を仕切る第２仕切プレート２４２（第２仕切部材）を含む。第２仕切プレート２４２は、たとえば、非磁性材料によって形成されている。第２仕切プレート２４２は、磁力を通過させることができる。第２仕切プレート２４２とステータ１０７とは同軸である。第２仕切プレート２４２は、第１仕切プレート１０５と同様の形状を有している。すなわち、第２仕切プレート２４２は、平板部１２３、円筒部１２４、および閉塞部１２５を含む。第２仕切プレート２４２の平板部１２３は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間に配置されており、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間を仕切っている。第２仕切プレート２４２は、ステータ１０７および第２ロータ１０９に非接触である。スリーブ１１０の他端部は、第２仕切プレート２４２の平板部１２３の内周部に接触している。第２仕切プレート２４２は、スリーブ１１０によって軸方向Ｘ１に位置決めされている。また、第２仕切プレート２４２の円筒部１２４は、第１仕切プレート１０５の円筒部１２４とは反対側からスリーブ１１０内に嵌合されている。第１仕切プレート１０５の閉塞部１２５と第２仕切プレート２４２の閉塞部１２５とは、軸方向Ｘ１に間隔を空けて対向している。
【００４３】
電動モータ２０４は、第２軸受２１４と、第１モータハウジング２４３と、第２モータハウジング２４４とを含む。第２軸受２１４は、第２仕切プレート２４２の円筒部１２４内に嵌合されている。第２軸受２１４は、第２仕切プレート２４２によって保持されている。第２回転軸１１２の第２支持部１２９は、第２仕切プレート２４２の閉塞部１２５に接触しない位置で第２軸受２１４によって支持されている。また、第１モータハウジング２４３および第２モータハウジング２４４は、それぞれ筒状である。第１モータハウジング２４３および第２モータハウジング２４４は、ステータ１０７および第２ロータ１０９を収容するモータ室Ｃ３を形成している。第２仕切プレート２４２は、このモータ室Ｃ３をステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切っており、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５との間での液体の移動を防止する。ステータ１０７は、ステータ収容室Ｃ４に収容されており、第２ロータ１０９は、ロータ収容室Ｃ５に収容されている。
【００４４】
４つのハウジング１３２、１３６、２４３、２４４は、第１ハウジング１３２、第１モータハウジング２４３、第２モータハウジング２４４、第２ハウジング１３６の順番で、軸方向Ｘ１に配列されている。また、４つのハウジング１３２、１３６、２４３、２４４は、図示しないボルトなどの連結部材によって連結されている。第１仕切プレート１０５の平板部１２３は、第１ハウジング１３２と第１モータハウジング２４３との間に介在している。また、第２仕切プレート２４２の平板部１２３は、第１モータハウジング２４３と第２モータハウジング２４４との間に介在している。第１ハウジング１３２と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、第１モータハウジング２４３と第１仕切プレート１０５との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。また、第１モータハウジング２４３と第２仕切プレート２４２との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされており、第２モータハウジング２４４と第２仕切プレート２４２との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。さらに、第２モータハウジング２４４と第２ハウジング１３６との間の隙間は、シール部材１４１によってシールされている。
【００４５】
複数のコイル１１６に電流が供給されると、ステータ１０７が磁気を帯びる。第１仕切プレート１０５の平板部１２３が、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間に配置されているが、第１仕切プレート１０５は、磁力を通過させることができるから、第１ロータ１０８は、ステータ１０７と第１ロータ１０８との間で働く磁力によって回転駆動される。同様に、第２仕切プレート２４２の平板部１２３が、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間に配置されているが、第２仕切プレート２４２は、磁力を通過させることができるから、第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、第１ロータ１０８および第２ロータ１０９の回転が、それぞれ、羽根車１３３およびインナーロータ１３７に伝達される。そのため、冷却水が第１ポンプ室Ｃ１に吸い込まれ、吸い込まれた冷却水が第１ポンプ室Ｃ１から排出される。また、冷却水の吸入および排出が行われるのと同時に、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、吸い込まれたオイルが第２ポンプ室Ｃ２から排出される。これにより、２つのポンプ１０２、１０３が電動モータ２０４によって同時に駆動され、冷却水およびオイルが電動ポンプ２０１から同時に吐出される。
【００４６】
また、電動ポンプ２０１は、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とを接続する供給流路２４５と、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とを接続する排出流路２４６とを含む。インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルが第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれ、この吸い込まれたオイルの一部が、供給流路２４５を通って、第２ポンプ室Ｃ２からステータ収容室Ｃ４に供給される。そして、ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、排出流路２４６を通って、ステータ収容室Ｃ４から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。供給流路２４５は、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２４７と、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２４８と、第２モータハウジング２４４に形成された第２接続路２４９および供給口２５０とを含む。また、排出流路２４６は、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２５１と、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２５２と、第２モータハウジング２４４に形成された第２接続路２５３および排出口２５４とを含む。
【００４７】
供給口２５０および排出口２５４は、第２モータハウジング２４４の端部に形成されている。供給口２５０および排出口２５４は、たとえば、軸方向Ｘ１に凹む凹部である。供給口２５０および排出口２５４は、それぞれ独立しており、直接的に繋がっていない。供給口２５０および排出口２５４は、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８に対向している。供給口２５０は、第２ポンプ室Ｃ２の吐出領域Ｔ２（図４参照）に接続されており、排出口２５４は、第２ポンプ室Ｃ２の吸引領域Ｔ１（図４参照）に接続されている。したがって、インナーロータ１３７が回転駆動されると、オイルを吐出する吐出圧が供給口２５０に加わり、オイルを吸引する吸引力が排出口２５４に加わる。
【００４８】
供給流路２４５の第２接続路２４９は、供給口２５０に接続されている。第２接続路２４９は、たとえば、供給口２５０から第２モータハウジング２４４の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝２５５と、溝２５５から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２５６とを含む。貫通孔２５６は、第２モータハウジング２４４を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２５６は、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２４８に接続されている。接続孔２４８は、軸方向Ｘ１に第２仕切プレート２４２を貫通しており、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２４７に接続されている。第１接続路２４７は、たとえば、第１モータハウジング２４３の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝である。第１接続路２４７は、ステータ収容室Ｃ４に接続されている。
【００４９】
一方、排出流路２４６の第２接続路２５３は、排出口２５４に接続されている。第２接続路２５３は、たとえば、排出口２５４から第２モータハウジング２４４の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝２５７と、溝２５７から軸方向Ｘ１に延びる貫通孔２５８とを含む。貫通孔２５８は、第２モータハウジング２４４を軸方向Ｘ１に貫通している。貫通孔２５８は、第２仕切プレート２４２に形成された接続孔２５２に接続されている。接続孔２５２は、軸方向Ｘ１に第２仕切プレート２４２を貫通しており、第１モータハウジング２４３に形成された第１接続路２５１に接続されている。第１接続路２５１は、たとえば、第１モータハウジング２４３の端部に沿ってステータ１０７の径方向に延びる溝である。第１接続路２５１は、ステータ収容室Ｃ４に接続されている。供給流路２４５の第１接続路２４７と排出流路２４６の第１接続路２５１とは、たとえばステータ１０７の中心軸線Ｌ１まわりに１８０度離れた位置でステータ収容室Ｃ４に接続されている。
【００５０】
インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、第２ポンプ室Ｃ２に吸い込まれたオイルの一部が供給口２５０に供給され、オイルを吐出する吐出圧が供給口２５０に加わる。したがって、供給口２５０に供給されたオイルは、第２接続路２４９、接続孔２４８、および第１接続路２４７を通ってステータ収容室Ｃ４に供給される。ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、スリーブ１１０の周囲を通ってステータ収容室Ｃ４に広がる。これにより、ステータ収容室Ｃ４がオイルによって満たされる。そのため、ステータ１０７などのステータ収容室Ｃ４に収容された部材がオイルによって冷却される。
【００５１】
一方、インナーロータ１３７が回転駆動され、インナーロータ１３７およびアウターロータ１３８が相対回転すると、オイルを吸引する吸引力が排出口２５４に加わる。この吸引力は、第２接続路２５３、接続孔２５２、および第１接続路２５１を通ってステータ収容室Ｃ４に伝達される。したがって、ステータ収容室Ｃ４に供給されたオイルは、第１接続路２５１内に吸引され、第２接続路２５３、接続孔２５２、および第１接続路２５１を通って、ステータ収容室Ｃ４から第２ポンプ室Ｃ２に排出される。そのため、インナーロータ１３７が回転している状態では、オイルがステータ収容室Ｃ４を流れ続け、ステータ１０７などのステータ収容室Ｃ４に収容された部材が冷却され続ける。
【００５２】
以上のように第２実施形態では、モータ室Ｃ３が、第２仕切プレート２４２によって、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とに仕切られている。第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とは、供給流路２４５および排出流路２４６によって接続されている。インナーロータ１３７が回転駆動されることにより、オイルがステータ収容室Ｃ４を流通し、発熱量の大きいステータ１０７を含むステータ収容室Ｃ４に収容された部材がオイルによって冷却される。これにより、電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制することができる。さらに、絶縁性の液体（オイル）がステータ収容室Ｃ４に供給されるから、短絡を防止しつつ電動ポンプ２０１の温度上昇を抑制できる。
【００５３】
一方、ステータ収容室Ｃ４とロータ収容室Ｃ５とが第２仕切プレート２４２によって仕切られているので、ロータ収容室Ｃ５にはオイルが供給されない。そのため、第２ロータ１０９が回転したときに、オイルから第２ロータ１０９に抵抗が加わらない。さらに、第２仕切プレート２４２が第２ロータ１０９に非接触だから、第２ロータ１０９が回転したときに、第２仕切プレート２４２から第２ロータ１０９に抵抗が加わらない。したがって、電動モータ２０４の効率の低下を防止することができる。
【００５４】
さらにまた、ステータ１０７および第２ロータ１０９が第２仕切プレート２４２によって仕切られているが、第２仕切プレート２４２は磁力を通過させることができるので、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間での磁気的な結合が維持される。そのため、第２ロータ１０９は、ステータ１０７と第２ロータ１０９との間で働く磁力によって回転駆動される。これにより、インナーロータ１３７を回転させて、オイルを送ることができる。
【００５５】
また第２実施形態では、第１仕切プレート１０５に加えて、第２仕切プレート２４２が、非磁性材料、つまり強磁性材料以外の材料によって形成されている。第２仕切プレート２４２は、第２ロータ１０９とステータ１０７との間に介在している。ステータ１０７に電力が供給された場合や、第２ロータ１０９が回転軸線Ｌ１まわりに回転した場合には、第２ロータ１０９とステータ１０７との間の磁界が変化する。しかし、第２仕切プレート２４２が、非磁性材料によって形成されているので、このように磁界が変化したとしても、第２仕切プレート２４２は、磁気を帯びない。したがって、第２仕切プレート２４２から第２ロータ１０９に磁気的な抵抗が加わらない。そのため、電動モータ２０４の効率の低下を防止することができる。
【００５６】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の第１および第２実施形態では、電動モータによって駆動される２つのポンプのうち、一方のポンプが遠心ポンプであり、他方のポンプがトロコイドポンプである場合について説明した。しかし、各ポンプは、ベーンポンプなどの遠心ポンプやトロコイドポンプ以外のポンプであってもよい。また、電動モータによって駆動される２つのポンプは、互いに異なる形式のポンプであってもよいし、同じ形式のポンプであってもよい。
【００５７】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１の液体が冷却水であり、第２の液体がオイルである場合について説明した。しかし、第１の液体は、水を含む液体に限らず、オイルを含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。同様に、第２の液体は、オイルを含む液体に限らず、水を含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。
【００５８】
また、前述の第１および第２実施形態では、第１仕切プレートの全体が非磁性材料によって形成されている場合について説明した。しかし、第１仕切プレートは、少なくともステータと第１ロータとの間に位置する部分が非磁性材料によって形成されていればよい。同様に、第２仕切プレートは、少なくともステータと第２ロータとの間に位置する部分が非磁性材料によって形成されていればよい。その場合、第１仕切プレートおよび第２仕切プレートの他の部分は、磁性材料によって形成されていてもよい。
【００５９】
また、前述の第２実施形態では、モータ室が第２仕切プレートによってステータ収容室とロータ収容室とに仕切られている場合について説明した。しかし、第２仕切プレートが備えられておらず、モータ室が、ステータ収容室とロータ収容室とに仕切られていなくてもよい。この場合、モータ室にオイルが供給されるので、第２ロータが回転したときに、オイルから第２ロータに抵抗が加わるが、オイルがステータに供給されるので、電動ポンプの温度上昇を抑制することができる。
【００６０】
また、前述の第２実施形態では、第２ポンプ室Ｃ２とステータ収容室Ｃ４とが、供給流路２４５および排出流路２４６によって接続されており、第２ポンプ室Ｃ２からステータ収容室Ｃ４にオイルが供給される場合について説明した。しかし、第１ポンプ室Ｃ１とステータ収容室Ｃ４とが、供給流路および排出流路によって接続されており、第１ポンプ室Ｃ１からステータ収容室Ｃ４に冷却水が供給されることにより、冷却水によってステータ１０７が冷却されてもよい。冷却水は通電性の液体であるから、この場合、ステータ１０７全体に絶縁処理を施すことが好ましい。
【００６１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１・・・電動ポンプ、１０２・・・ウォーターポンプ、１０３・・・オイルポンプ、１０４・・・電動モータ、１０５・・・第１仕切プレート（第１仕切部材）、１０７・・・ステータ、１０８・・・第１ロータ、１０９・・・第２ロータ、１３３・・・羽根車（第１送液部材）、１３７・・・インナーロータ（第２送液部材）、２０１・・・電動ポンプ、２４２・・・第２仕切プレート（第２仕切部材）、２４５・・・供給流路、２４６・・・排出流路、Ｃ１・・・第１ポンプ室、Ｃ２・・・第２ポンプ室、Ｃ３・・・モータ室、Ｃ４・・・ステータ収容室、Ｃ５・・・ロータ収容室、Ｌ１・・・回転軸線、Ｘ１・・・軸方向（回転軸線に沿う方向）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプであって、
回転軸線まわりに回転可能であり、前記回転軸線に沿う方向に間隔を空けて配置された第１ロータおよび第２ロータと、
前記第１ロータおよび第２ロータの間に配置されており、磁力によって前記第１ロータおよび第２ロータを回転させるステータと、
前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第１送液部材と、
前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第２送液部材と、
前記第１ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室と、
前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室と、
前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第２ロータを収容するモータ室と、
磁力を通過させることができ、前記第１ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する第１仕切部材とを含む、電動ポンプ。
【請求項２】
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路と、
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路とをさらに含む、請求項１記載の電動ポンプ。
【請求項３】
磁力を通過させることができ、前記第２ロータに非接触であり、前記ステータを収容するステータ収容室と前記第２ロータを収容するロータ収容室とに前記モータ室を仕切って、前記ステータ収容室と前記ロータ収容室との間での液体の移動を防止する第２仕切部材とをさらに含み、
前記供給流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続しており、
前記排出流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続している、請求項２記載の電動ポンプ。
【請求項４】
前記第１仕切部材および第２仕切部材は、非磁性材料によって形成されている、請求項３記載の電動ポンプ。
【請求項１】
２つのポンプを１つの電動モータによって駆動する電動ポンプであって、
回転軸線まわりに回転可能であり、前記回転軸線に沿う方向に間隔を空けて配置された第１ロータおよび第２ロータと、
前記第１ロータおよび第２ロータの間に配置されており、磁力によって前記第１ロータおよび第２ロータを回転させるステータと、
前記第１ロータに連結されており、前記第１ロータの回転が伝達される第１送液部材と、
前記第２ロータに連結されており、前記第２ロータの回転が伝達される第２送液部材と、
前記第１ロータおよび第１送液部材を収容しており、前記第１送液部材によって送られる第１の液体が流通する第１ポンプ室と、
前記第２送液部材を収容しており、前記第２送液部材によって送られる第２の液体が流通する第２ポンプ室と、
前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室との間に介在しており、前記ステータおよび第２ロータを収容するモータ室と、
磁力を通過させることができ、前記第１ロータに非接触であり、前記モータ室と前記第１ポンプ室とを仕切って、前記モータ室と前記第１ポンプ室との間での液体の移動を防止する第１仕切部材とを含む、電動ポンプ。
【請求項２】
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記第２ポンプ室から前記モータ室に供給される第２の液体が流通する供給流路と、
前記第２ポンプ室と前記モータ室とを接続しており、前記モータ室から前記第２ポンプ室に排出される第２の液体が流通する排出流路とをさらに含む、請求項１記載の電動ポンプ。
【請求項３】
磁力を通過させることができ、前記第２ロータに非接触であり、前記ステータを収容するステータ収容室と前記第２ロータを収容するロータ収容室とに前記モータ室を仕切って、前記ステータ収容室と前記ロータ収容室との間での液体の移動を防止する第２仕切部材とをさらに含み、
前記供給流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続しており、
前記排出流路は、前記第２ポンプ室と前記ステータ収容室とを接続している、請求項２記載の電動ポンプ。
【請求項４】
前記第１仕切部材および第２仕切部材は、非磁性材料によって形成されている、請求項３記載の電動ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−５２５０６（Ｐ２０１２−５２５０６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７５６４（Ｐ２０１０−１９７５６４）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【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３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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