DE69936232T2

DE69936232T2 - Elektrisch angetriebene Pumpe

Info

Publication number: DE69936232T2
Application number: DE69936232T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Osaka-shi Hamasaki; Takayasu Osaka-shi Yamazaki; Toshio Osaka-shi Iida
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: US6287090B1; EP0987439A2; EP0987439A3; DE69936232D1; EP0987439B1; EP1348869A1; DE69913065T2; DE69913065D1; EP1348869B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Pumpenvorrichtung und betrifft insbesondere eine solche elektrische Pumpenvorrichtung, die für den Fahrzeugeinbau kompakt gestaltet ist und ein Reservoir zum Lagern von Betriebsfluid aufweist, wobei das Reservoir einen Aufbau hat, in dem ein als eine Antriebsquelle dienender Elektromotor integriert an einer Seite einer Pumpe über einen Träger befestigt ist, wobei ein Endabschnitt der Öffnungsseite eines Tankzylinders an der pumpenhaltenden Fläche des Trägers so befestigt ist, dass er die Pumpe umgibt.
Seit einigen Jahren werden Automobile mit verschiedenen Hydraulikbetätigungseinrichtungen ausgerüstet, wie zum Beispiel einer Servolenkung und einem Automatikgetriebe, welche durch Öldruck zum Unterstützen des Fahrvorgangs betätigt werden. Dementsprechend sind auch Pumpen vorgesehen, die Öldruck für diese Hydraulikbetätigungseinrichtungen erzeugen.
Dieser Pumpentyp wird allgemein durch den Fahrzeugmotor als Antriebsquelle angetrieben; da der Motor jedoch während der Fahrt seine Drehgeschwindigkeit stark ändert, ist der Motor als Antriebsquelle nicht völlig geeignet. Wenn der Motor als die Antriebsquelle verwendet wird, entstehen zahlreiche Probleme, bei denen Energieverbrauch zum Antreiben der Pumpe eine Erhöhung in der Brennstoffverbrauchsmenge verursacht, und darüber hinaus könnte die Einbauposition der Pumpe aufgrund der nötigen Transmission vom Motor begrenzt sein. Aus diesen Gründen haben in den letzten Jahren elektri sche Pumpenvorrichtungen, die einen Elektromotor als eine Antriebsquelle verwenden, welcher durch Stromversorgung von einer im Auto eingebauten Batterie und nicht vom Fahrzeugmotor angetrieben wird, die motorbetriebenen Pumpenvorrichtungen ersetzt.
Inzwischen sind Elektrofahrzeuge (EVs) entwickelt worden, um Umweltzerstörung aufgrund von Abgasen zu verhindern, da die EVs einen Elektromotor für die Antriebsquelle anstelle eines Verbrennungsmotors verwenden. Auch in EVs können Hydraulikbetätigungseinrichtungen eingebaut werden, deshalb werden elektrische Pumpenvorrichtungen, die Elektromotoren als Antriebsquellen verwenden, unumgänglich bezüglich der Erzeugungsquellen von Öldruck für solche Hydraulikbetätigungseinrichtungen angewendet.
Außerdem ist in Bezug zu den elektrischen Pumpenvorrichtungen dieses Typs Kompaktheit zum Verbessern der Einbaufähigkeit in Fahrzeugen absolut erforderlich. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) des Anmelders der vorliegenden Erfindung hat eine elektrische Pumpenvorrichtung offenbart, in der: eine Pumpe auf einer Seite eines Trägers gehalten wird, wobei ein Elektromotor auf der anderen Seite gehalten wird, und diese beiden an dem axialen Abschnitt des Trägers verbunden sind, während ein mit Boden versehener zylindrischer Tankzylinder an der pumpenhaltenden Fläche des Trägers derart befestigt ist, um die Pumpe zu umgeben, und auf diese Weise ein Reservoir zum Lagern von Betriebsfluid gebildet wird; darüber hinaus wird die Einbaufähigkeit in ein Fahrzeug durch Integration des Reservoirs und des Elektromotors mit der Pumpe verbessert.
Hier wird in der oben genannten elektrischen Pumpenvorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) offenbart ist, Befestigung des Tankzylinders erreicht, indem ein umlaufend an seinem Endabschnitt der Öffnungsseite vorgesehener Flansch an der Haltefläche des Trägers zur Anlage gebracht und sie aneinander befestigt werden, wobei ein Halteflansch des Elektromotors mit der anderen Oberfläche des Trägers durch eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen in Berührung gebracht wird, die längs der Umfangsrichtung angeordnet sind. Das Problem bei der elektrischen Pumpenvorrichtung besteht jedoch darin, dass die diesen Befestigungsvorgang einschließende Montage sehr komplex ist.
Hier wird in dem Fall, wenn die wie oben aufgebaute elektrische Pumpenvorrichtung in einem Fahrzeug eingebaut wird, hauptsächlich eine sogenannte "längs ausgerichtete Anordnung" angenommen, bei der eine Pumpenwelle (Eingangswelle) der Pumpe in Längsrichtung mit einer Motorwelle (Ausgangswelle) des Elektromotors verbunden ist. In einigen Fällen kann für Fahrzeugtypen mit eingeschränkter Einbauposition eine sogenannte "quer ausgerichtete Anordnung" angenommen werden, bei der beide Wellen quer verbunden sind.
Um Anwendung für beide Typen zu ermöglichen, werden zwei Typen von Tankzylindern hergestellt: einer ist für Längsanwendung, bei der eine Öleinfüllöffnung für Betriebsfluid auf der Bodenfläche geöffnet wird, die bei Einbau nach oben gerichtet ist, und der andere ist für Queranwendung, bei der eine ähnliche Öleinfüllöffnung an der Umfangsfläche geöffnet wird, und einer dieser Typen wird abhängig von dem Ausrichtungstyp ausgewählt. Wenn die Montage jedoch mit einer falschen Auswahl durchgeführt worden ist, kann der Tankzylinder nicht allein entfernt werden, und folglich muss die Montage einschließlich der Installation des Elektromotors erneut begonnen werden.
Darüber hinaus ist der oben genannte Tankzylinder aus einem dünnen zylindrischen Körper aufgebaut und hat deshalb die Neigung, aus verschiedenen Gründen im Gebrauch beschädigt zu werden. Wenn eine Auswechselung des Tankzylinders aufgrund einer solchen Beschädigung erforderlich ist, wird ferner eine komplexe Aufgabe einschließlich Einstellungen der Baugruppe des Elektromotors, der zusammen mit dem Tankzylinder entfernt werden muss, erforderlich sein. Deshalb wird konventionell Auswechselung auf Baugruppenbasis einschließlich der Pumpe und des Elektromotors anstelle auf Teilbasis durchgeführt; dies verursacht eine Erhöhung der für die Auswechselung erforderlichen Kosten.
Hier ist die Pumpe in der wie oben aufgebauten elektrischen Pumpenvorrichtung vom Rotationsverdränger-Typ vorgesehen, wie zum Beispiel eine Zahnradpumpe oder Flügelzellenpumpe. Da bei der Pumpe dieses Typs eine intermittierende Abgabe bei Drehung von Rotoren erfolgt, ist es unvermeidbar, dass das Abgabeöl Pulsation enthält. Dies hat daher Nachteile wie zum Beispiel Beschädigungen im Rohrleitungssystem und der Abgabeseite und Erzeugung von Geräuschen zur Folge.
Diese Pulsationen werden hauptsächlich mit einer Frequenz erzeugt, die dem Produkt zwischen der Drehgeschwindigkeit der Rotoren und der Anzahl von Abgaben pro Drehung entspricht. Aus diesem Grund werden die Pulsationen effektiv reduziert, indem ein Akkumulator, dessen Innenvolumen dieser Frequenz entspricht, in der Mitte des Rohrleitungssystems auf der Abgabeseite platziert wird.
Bei einer in Autos angebrachten elektrischen Pumpenvorrichtung ist es jedoch in den meisten Fällen schwierig, den Akkumulator in der Mitte des Rohrleitungssystems anzubringen. Deshalb wird in der vorgenannten elektrischen Pumpenvorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) offenbart ist, eine Unterdrückungskammer mit dem vorgenannten Innenvolumen innerhalb eines Reservoirs konstruiert, das auf der anderen Seite der Pumpe gebildet ist, und diese Unterdrückungskammer wird als ein Akkumulator verwendet, indem er mit der Abgabeseite der Pumpe in Verbindung steht, und folglich wird Druckfluid, dessen Pulsierungen beim Durchfließen der Unterdrückungskammer reduziert wurden, zur Abgabeseite herausgeführt.
Wie oben beschrieben, hat die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) offenbarte elektrische Pumpenvorrichtung einen Aufbau, bei dem der antreibende Elektromotor und das Reservoir integriert mit der Pumpe ausgebildet sind. Darüber hinaus hat die Vorrichtung ferner einen Aufbau, in dem die Pulsationen auf der Abgabeseite reduziert werden, indem die Unterdrückungskammer als ein integrierter Teil vorliegt; folglich ist dies sehr einfach für Autoanwendungen.
Die verhältnismäßig sperrige Unterdrückungskammer, die, wie oben beschrieben, ein vorbestimmtes Innenvolumen benötigt, wird jedoch zusammen mit dem Reservoir auf der anderen Seite der Pumpe angeordnet (auf der der Anbringungsseite des Elektromotors entgegengesetzten Seite), und der Elektromotor, die Pumpe, Unterdrückungskammer und das Reservoir werden in der Wellenrichtung ausgerichtet. Deshalb begrenzt dieser Aufbau eine Verkleinerung der Gesamtgröße der Vorrichtung in der Wellenrichtung, und folglich erfüllt er nicht ausreichend die Anforderung von Kompaktheit zur Verwendung nach Einbau in Autos.
Die US-5 299 916 offenbart eine elektrische Pumpenvorrichtung mit den Merkmalen, wie sie im Oberbegriff der anhängenden Ansprüche 1 und 5 aufgeführt sind.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die oben genannten Probleme zu lösen, und eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Pumpenvorrichtung, die integriert ein Reservoir aufweist, mit einer Pumpe und einem Elektromotor, durch Annehmen eines Halteaufbaus, in dem ein Tankzylinder, der ein Reservoir zum Lagern von Betriebsfluid bildet, allein lösbar an einem Träger zum Halten der Pumpe und des Elektromotor befestigt ist; wodurch seine Montage vereinfacht und Auswechselung des Tankzylinders allein ermöglicht wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, durch Verminderung der Abmessung in Richtung der Welle eine kompaktere elektrische Pumpenvorrichtung mit einer effektiven Anordnung einer Unterdrückungskammer zum Reduzieren von Pulsationen zu schaffen.
Die elektrische Pumpenvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in Übereinstimmung mit den angefügten Patentansprüchen 1 und 5 und den Unteransprüchen 2-4 und 6.
Anders ausgedrückt, die elektrische Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der eine Antriebswelle (Motorwelle) des Elektromotors an einer Seite der Pumpe über den Halter befestigt ist und die Antriebswelle zusammen mit einer Pumpenwelle (Abtriebswelle) der Pumpe verbunden ist, wobei der Halter zwischen der Pumpe und dem Elektromotor angeordnet ist, und eine Unterdrückungskammer in einem Auslassweg der Pumpe vorgesehen ist und somit die Pulsationen des aufgrund einer vom Elektromotor übertragenen Kraft in den Ausgangsweg abgegebenen Druckfluids reduziert werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückungskammer an dem Halter vorgesehen ist.
In dieser Erfindung wird ein am Halter gebildeter Raum, der für die Montage des Elektromotors an der einen Seite der Pumpe, ausschließlich des Anschlussteils der Pumpe und des Elektromotors, vorgesehen ist, dazu verwendet, eine Unterdrückungskammer für die Reduzierung der Pulsation zu bilden und daher entfällt ein Längsraum, der für die Platzierung der Unterdrückungskammer an der anderen Seite der Pumpe erforderlich wäre, und somit wird die Länge in der Richtung der Welle verkürzt, mit dem Ergebnis, dass die Gesamtabmessung der Vorrichtung kompakter gestaltet werden kann.
Darüber hinaus ist eine weitere elektrische Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung in einem der Pumpe gegenüber liegenden Bereich des Halters durch die Zwischenplatte verschlossen ist, die zwischen Halter und Pumpe eingesetzt ist.
Bei dieser Erfindung ist die Vertiefung an der Oberfläche des Halters gegenüber der Pumpe vorgesehen und die Unterdrückungskammer ist so ausgebildet, dass sie zwischen der Zwischenplatte, die zwischen Pumpe und Halter eingesetzt ist und dem Inneren der Vertiefung ein notwendiges Innenvolumen erhält. Hierbei ist die Zwischenplatte zwischen der Pumpe und dem Halter befestigt und hat eine starke Beschaffenheit, um einem hohen Druck im Inneren der Unterdrückungskammer zu widerstehen.
Weiterhin ist eine weitere elektrische Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte aus Aluminiummaterial mit hoher Zugfestigkeit besteht.
In dieser Erfindung kann die Zwischenplatte vergleichsweise leichter und dünner ausgebildet werden, daher kann die Gesamtvorrichtungsgröße in der Richtung der Welle verringert werden, so dass die Vorrichtung insgesamt sehr viel kompakter sein kann. Anders ausgedrückt, wenn die Unterdrückungskammer durch die Vertiefung in dem der Pumpe gegenüber liegenden Bereich des Halters und die Zwischenplatte gebildet ist, wird die einsatzfähige Fläche der Reaktionskraft des Fluiddrucks, mit welchem die Zwischenplatte durch die Unterdrückungskammer beaufschlagt wird, vergrößert. Zusätzlich ist es notwendig, die Baufestigkeit der Zwischenplatte zu erhöhen, um den maximalen Auslassdruck der Pumpe über einen vorbestimmten Wert anzuheben. Um die Baufestigkeit dieser Zwischenplatte zu erhöhen, muss somit die Plattendicke über eine vorbestimmte Dicke verstärkt werden, diese Idee steht jedoch der Aufgabe, eine Kompaktheit und ein geringes Gewicht für die Vorrichtung zu erzielen, entgegen. Wenn darüber hinaus die Zwischenplatte aus einer gewissen Art von Materialien mit hoher Festigkeit wie beispielsweise Kohlenstoffstählen besteht, wird das Gewicht der gesamten Vorrichtung zunehmen. Um diesen Problemen entgegenzuwirken, ermöglicht die vorliegende Erfindung auf einfache Weise eine kompakte und leichte Vorrichtung zu schaffen.
Darüber hinaus ist eine weitere elektrische Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückungskammer nach Art einer Windung um die Antriebswelle der Pumpe herum angeordnet ist.
Da bei dieser Erfindung die Strömungsweglänge des Druckfluids innerhalb der Unterdrückungskammer länger als die Referenzlänge der Unterdrückungskammer ist, ist es nicht notwendig, die Unterdrückungskammer größer zu machen. Anders ausgedrückt, der Halter, in welchem die Unterdrückungskammer vorgesehen ist, kann kleiner sein und die Pulsationen können wirksam reduziert werden. Das heißt, um die Pulsationen des Druckfluids, welches von der Pumpe ausgegeben wird, wirksam zu reduzieren, ist es um so besser, je länger die Länge des Strömungswegs des Druckfluids im Inneren der Unterdrückungskammer ist, die den Druckfluidspeicher mit einem vorbestimmten Volumen hat. Im Gegensatz hierzu wird jedoch die Unterdrückungskammer sperrig, mit dem Ergebnis, dass die gesamte elektrische Pumpenvorrichtung groß wird. Die vorliegende Erfindung macht es dagegen möglich, die Länge des Strömungswegs des Druckfluids im Inneren der Unterdrückungskammer ohne die Unterdrückungskammer größer zu machen, zu verlängern, und die Pulsationen auch wirksam zu reduzieren. Darüber hinaus wird es durch das Winden der Unterdrückungskammer möglich, die Festigkeit des Unterdrückungskammerbereichs in dem Halter zu erhöhen und daraus folgend den Halter kompakter zu gestalten.
Eine weitere elektrische Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückungskammer im Inneren des Halters eingebaut ist.
Bei dieser Erfindung kann die Unterdrückungskammer nur mit dem Halter gebildet sein; daher kann verglichen mit einem Fall, bei dem die Vertiefung und die Zwischenplatte eine Unterdrückungskammer bilden, die Anzahl der Teile verringert werden und es können die Kosten stark verringert werden. Ferner ist der Halter mit einem Einlassloch zum Einleiten des an der Pumpe ausgegebenen Druckfluids in die Unterdrückungskammer versehen. Da darüber hinaus die Wirkungsfläche der Reaktionskraft des Druckfluids, mit der die Unterdrückungskammer von der Pumpe beaufschlagt wird, verglichen mit dem Fall, bei dem die Vertiefung und die Zwischenplatte die Unterdrückungskammer bilden, reduziert ist, kann die notwendige Axialkraft der Befestigungsschraube zum Befestigen der Pumpe an dem Halter verringert werden, mit dem Ergebnis, dass die Pumpe unter Verwendung von kleinerer Befestigungsschrauben befestigt werden kann und daraus folgend die Vorrichtung insgesamt kompakter ausgebildet werden kann.
Weiterhin ist die andere elektrische Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Anzahl von Flanschen, die jeweils an der Zwischenplatte mittels Befes tigungsschrauben (Befestigungsbolzen) befestigt sind; einem Vorratsbehälter aus synthetischem Harz zum Umgeben der Pumpe; einem Kragen aus Metall, der durch eine in jedem der Flansche vorgesehene Perforation eingesetzt ist; und einer Beilagscheibe aus Metall versehen, die zwischen den Kragen und die Zwischenplatte eingesetzt ist, und in der eine Anzahl von Beilagscheiben einstückig ausgebildet sind.
Wenn bei dieser Erfindung die Zwischenplatte aus einem Nicht-Eisenmetall, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung besteht, und wenn der Vorratsbehälter an der Zwischenplatte mittels Befestigungsschrauben befestigt ist, verhindert der Kragen, dass der Flansch des Vorratsbehälters aus synthetischem Harz ausbeult und durch die Beilagscheiben kann auch das Ausbeulen der Montagefläche der Zwischenplatte wirksam verhindert werden; somit wird es möglich, eine vorbestimmte axiale Befestigungskraft sicherzustellen. Da darüber hinaus die Anzahl von Beilagscheiben einstückig ausgebildet sind, kann verglichen mit dem Fall, bei dem alle der Anzahl von Beilagscheiben einzeln ausgebildet sind, die Anzahl des Auftretens von Abmessungsfehlern bei den Beilagscheiben reduziert werden, die Abmessungsverwaltung der Beilagscheiben kann vereinfacht werden, die Arbeit bei dem Befestigungsvorgang des Vorratsbehälters kann verbessert werden und es ist möglich zu verhindern, dass zum Zeitpunkt des Befestigungsvorgangs Beilagscheiben irrtümlicherweise unbefestigt bleiben.
Die elektrische Pumpe kann auch einige der folgenden Merkmale aufweisen.
In der elektrischen Pumpvorrichtung ist ein Vorratsbehälter durch Vorsehen einer Ringnut an der pumpenseitigen Endfläche eines zylindrischen Halters zum Halten der Pumpe und des Elektromotors und Einsetzen eines öffnungsseitigen Endbereichs eines mit einem Boden versehenen zylindrischen Tankzylinders in die Nut, so dass er die Pumpe umgibt, gebildet, wobei der öffnungsseitige Endbereich des Tankzylinders in die Umfangsnut in der pumpenseitigen Endfläche eingesetzt wird, ein Sicherungsring mit einer Seitenwand der Nut in Eingriff gebracht wird und somit der Tankzylinder so befestigt ist, dass er sich nicht aus der Nut lösen kann.
Die Nut mit einer dem Öffnungsende des Tankzylinders entsprechenden Form ist an einer Oberfläche des Halters vorgesehen, an welchem der Tankzylinder befestigt ist, um den Vorratsbehälter zu bilden, wobei der öffnungsseitige Endbereich des Tankzylinders in die Nut eingesetzt ist und dieser Einsetzteil mit dem Sicherungsring, der mit der Seitenwand der Nut in Eingriff steht, in Eingriff gebracht ist, um diesen in der Nut, ohne dass er sich lösen kann, zu sichern. Dieser Sicherungszustand ist leicht rückgängig zu machen, ohne dass die Befestigung des Elektromotors nachteilig beeinträchtigt wird, indem der Sicherungsring entfernt wird und der öffnungsseitige Endbereich des Tankzylinders aus der Nut gezogen wird.
Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit beigefügten Zeichnungen deutlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Explosionsansicht, die einen wesentlichen Teil der ersten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Seitenquerschnittsansicht entlang der Linie I-I von 1;
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Nähe eines Befestigungsabschnitts eines in 1 gezeigten Tankzylinders zeigt;
4 ist eine erklärende Zeichnung, die eine Abfolge von Befestigungsvorgängen des in 1 gezeigten Tankzylinders zeigt;
5 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der zweiten Ausführungsform der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, welche in "quer ausgerichteter Anordnung" verwendet wird;
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Nähe des Befestigungsabschnitts des in der 5 gezeigten Tankzylinders zeigt;
7 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der dritten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der vierten Ausführungsform der elektrischen Pumpenvorrichtung mit weggelassenem Elektromotorabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht einer in der 8 gezeigten Zwischenplatte;
10 ist eine Draufsicht der in der 8 gezeigten Zwischenplatte;
11 ist eine Ansicht von unten der in der 8 gezeigten Zwischenplatte;
12 ist eine Querschnittsansicht, die eine Unterdrückungskammer in der fünften Ausführungsform der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist eine Draufsicht, die einen Halter in der fünften Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine Ansicht von unten einer Zwischenplatte in der fünften Ausführungsform der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der sechsten Aus führungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung mit weggelassenem Elekt romotorabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Seitenansicht, die den in der 15 gezeigten Tankzylinder zeigt;
17 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 16;
18 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Schnittlinie II-II in 15;
19 ist eine Draufsicht, die die in der 15 gezeigte Beilagscheibe zeigt;
20 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der siebten Aus führungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung mit weggelassenem Elekt romotorabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in 20;
22 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen einer Pumpe an einem Halter in der achten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
23 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der neunten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung mit weggelassenem Elektromotorabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
24 ist eine Draufsicht, die den Halter gemäß 23 zeigt;
25 ist eine Schnittansicht, die den Halter gemäß 23 zeigt;
26 ist eine Ansicht von unten auf den Halter gemäß 23;
27A ist eine Draufsicht, die einen Hülleninnenteil zum Ausbilden der in der 23 gezeigten Unterdrückungskammer zeigt; und
27B ist eine Seitenansicht, die den Hülleninnenteil zum Ausbilden der in der 23 gezeigten Unterdrückungskammer zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die Figuren werden in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert erörtert.
(Ausführungsform 1)
1 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der ersten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und 2 ist eine Seitenquerschnittsansicht entlang der Linie I-I von 1.
In der elektrischen Pumpenvorrichtung der ersten Ausführungsform weist ein Träger 2 mit einer kurzen zylindrischen Form, an dessen einer Oberflächenseite eine Pumpe 1 gehalten wird, eine andere Oberflächenseite auf, an der ein Elektromotor 3 zur Verwendung als Antrieb befestigt ist. Eine Pumpenwelle 10, die als Eingangswelle zu der Pumpe 1 dient, und eine Motorwelle 30, die als Ausgangswelle des Elektromotors 3 dient, sind koaxial innerhalb des Halters 2 ausgerichtet und miteinander durch eine Kupplung 4 vom Einpass-Typ gekoppelt. Daher wird die von der Motorwelle 30 herausgeführte Antriebskraft des Elektromotors 3 auf die Pumpenwelle 10 durch die Kupplung 4 so übertragen, um die Pumpe 1 anzutreiben.
Die Pumpe 1, die eine bekannte Zahnradpumpe ist, wird in einen Hohlraumbereich (Getriebekammer) mit einem länglichen Kreisquerschnitt gesetzt, der in einem Gehäuse 11 ausgebildet ist, um so einem antreibenden Getriebeteil 12 und einem angetriebenen Getriebeteil 13 zu ermöglichen, ineinander zu greifen. Betriebsfluid innerhalb einer Saugkammer 18 (siehe 2), die auf einer Seite dieses Eingriffsabschnitts vorgesehen ist, wird unter Druck gesetzt, während es in einem abgedichteten Zustand zwischen den jeweiligen Getriebezähnen und einer inneren Umfangsfläche des Hohlraumbereichs aufgrund von Drehung der Getriebe 12 und 13 befördert wird, und in eine Auslasskammer (nicht gezeigt) abgegeben, die auf der anderen Seite des Eingriffsabschnitts vorgesehen ist. Hier ist in 1 der angetriebene Getriebeteil 13 gezeigt, wenn sein einer Abschnitt durch den antreibenden Getriebeteil 12 überlagert ist, der auf der Vorderseite der Zeichenpapieroberfläche angeordnet ist.
Der antreibende Getriebeteil 12 und der angetriebene Getriebeteil 13 werden drehbar an ihren beiden Enden durch ein Paar Seitenplatten 14 gehalten, die eingeführt in den Hohlraumbereich des Gehäuses 11 von beiden Seiten der Getriebe eingesetzt werden, während sie in dem oben genannten Eingriffszustand gehalten werden. Die wie oben beschrieben angeordnete Pumpe 1, die einer Seitenendfläche des Gehäuses 11 ermöglicht, die Haltefläche des Halters 2 zu berühren, wird an der Endfläche des Halters 2 durch Befestigung einer Mehrzahl von Befestigungsbolzen 16 angebracht (vier Bolzen sind in 2 gezeigt), die längs der Umfangsrichtung angeordnet sind, zusammen mit einer Endplatte 15, die die andere Seitenendfläche überlagert.
Die Pumpenwelle 10, die in die axiale Mitte des antreibenden Getriebeteils 12 eingesetzt wird, tritt durch eine der Seitenplatten 14 in Richtung auf die Seite des Halters 2 hindurch und ist mit der Motorwelle 30 des Elektromotors 3 über die Kupplung 4 verbunden. Deshalb wird die Pumpenbewegung durch die Pumpe 1 durchgeführt, in der: die Drehung des Elektromotors 3 zu dem antreibenden Getriebeteil 12 durch die Motorwelle 30, die Kupplung 4 und die Pumpenwelle 10 in dieser Reihenfolge übertragen wird, so dass der antreibende Getriebeteil 12 in dem inneren Hohlraumbereich des Gehäuses 11 zusammen mit dem angetriebenen Getriebeteil 13 in Eingriff mit demselben rotiert.
Der Endabschnitt der Öffnungsseite des Tankzylinders 5, der aus einem dünnen Plattenelement mit einer mit Boden versehenen zylindrischen Form besteht, ist an dem Halter 2 zum Halten der oben genannten Pumpe 1 so befestigt, dass er die Pumpe 1 umgibt. Mit anderen Worten, ein Reservoir R zum Lagern von Betriebsfluid wird innerhalb des Tankzylinders 5 gebildet.
Eines der Merkmale der elektrischen Pumpenvorrichtung der vorliegenden Erfindung liegt in ihrer Befestigungsstruktur des Tankzylinders 5. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Nähe des Befestigungsabschnitts des in 1 gezeigten Tankzylinders 5 zeigt. Wie in den 1 und 3 dargestellt, ist auf einer Seitenfläche des Halters 2, an dem die Pumpe 1 gehalten wird, eine Nut 26a mit einer Kreisform in ihrer Draufsicht, die der Öffnungskante des Tankzylinders 5 entspricht, umlaufend so vorgesehen, dass sie die Pumpe 1 umgibt. Der Endabschnitt der Öffnungsseite des oben genannten Tankzylinders 5 wird in die Nut 26a eingesetzt, wobei dieser Einsetzabschnitt einen Schnappring 27 berührt, der sich mit der äußeren Seitenwand der Nut 26a zur Befestigung in Eingriff befindet, ohne aus der Nut freizukommen.
4 ist eine erklärende Zeichnung, die eine Abfolge von Befestigungsverfahren des in 1 gezeigten Tankzylinders 5 zeigt. Der Tankzylinder 5 ist mit einem Einsetzabschnitt 51a, einer Einlassfläche 51b, einer Führungsfläche 51c und einer Eingriffsfläche 51d versehen. Der Einsetzabschnitt 51a wird so ausgebildet, dass er eine Dicke annähernd gleich der Breite der Nut 26a über eine ungefähre Länge von der Öffnungskante des Tankzylinders 5 aufweist. Die Einlassfläche 51b hat eine Dicke, die dünner als der Einsetzabschnitt 51a gestaltet ist und wird auf der von der Öffnungskante entfernten Seite gebildet. Die Führungsfläche 51c befindet sich zwischen der Einlassfläche 51b und dem Einsetzabschnitt 51a so, dass sie nach außen zur Öffnungskante hin geneigt ist. Die Eingriffsfläche 51d hat eine durchgehend mit der Führungsfläche 51c gekrümmte Oberfläche.
Der Tankzylinder 5 der oben genannten Anordnung wird mit dem Einsetzabschnitt 51a auf der Öffnungskantenseite desselben gehalten, der fest in die Nut 26a eingesetzt wird und in diesem Zustand befestigt. Wie in der 4 dargestellt ist, wird hier die Eingangsfläche 51b der Seitenwand der Nut 26a mit einer vorbestimmten Lücke gegenüber stehen gelassen und die durchgehend geformte Führungsfläche 51c und die Eingriffsfläche 51d werden durchgehend mit einer halbkreisförmigen Eingriffsnut 26b gebildet, die auf der Seitenwand der Nut 26a so gebildet wird, um mit dem Schnappring 27 in Eingriff zu gelangen.
Der Schnappring 27 ist eine Art eines Anschlagrings vom Einschnapp-Typ mit einem runden Querschnitt, der an einer Stelle auf seiner Umfangsrichtung eingeschnitten ist, um eine C-Form aufzuweisen, und folglich ist es möglich, seinen Durchmesser durch Verschließen der Breite der Nut zu verkleinern. Dieser Schnappring 27 wird in die Lücke zwischen der Einlassfläche 51b und der Seitenwand der Nut 26a im Zustand mit verkleinertem Durchmesser eingeführt und wie durch eine Doppelpunkt-Kettenlinie in 4 angezeigt, weiter in die Innenseite längs der Lücke geschoben. Dieses Schieben kann sicher längs der Einlassfläche 51b durchgeführt werden, die annähernd parallel der Seitenwand der Nut 26a gegenüber steht.
Beim Erreichen der durchgehend mit der Einlassfläche 51b ausgebildeten Führungsfläche 51c wird der hineingeschobene Schnappring 27 nach außen längs der geneigten Abschrägung der Führungsfläche 51c geführt, während sich der Durchmesser durch seine eigene Elastizität ausdehnt, und wird in die Eingriffsnut 26b eingreifen gelassen; auf diese Weise kommt er in Berührung mit der Eingriffsfläche 51d, die wie oben beschrieben, als eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist. Folglich wird der Tankzylinder 5 mit dem Einsetzabschnitt 51a befestigt, der in die Nut 26a eingesetzt wird, wodurch ein Freikommen durch den Schnappring 27 verhindert wird.
Hier berührt die als die gekrümmte Oberfläche ausgebildete Eingriffsfläche 51d den Schnappring 27, der als ein Sicherungsring dient, an einem Punkt auf ihrer gekrümmten Oberfläche. Deshalb wird eine Reaktionskraft, die durch einen Pfeil in 4 angezeigt ist, auf den Sicherungsring 27 von dem Kontaktpunkt nach außen in einer radialen Richtung ausgeübt, das heißt, in einer solchen Richtung, um den Eingriff in die Eingriffsnut 26b zu verstärken. Folglich wird der Tankzylinder 5 sicher in dem oben genannten befestigten Zustand eingespannt.
Auf der Innenfläche des Einsetzabschnitts 51a des Tankzylinder 5 ist umlaufend ein gekerbter Abschnitt 51e vorgesehen, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Öffnungskante des Tankzylinder 5 ist fest mit einem O-Ring 81 abgedichtet, der in der Ringlücke zwischen dem gekerbten Abschnitt 51e und der Nut 26a eingefügt ist. Deshalb wird ein Auslaufen des innerhalb des Tankzylinders 5, das heißt innerhalb des Reservoirs R gelagerten Betriebsfluids verhindert.
Der wie oben beschrieben befestigte Tankzylinder 5 ist, wie in 2 dargestellt, mit einer Rückführöffnung versehen, die die Umfangswand des Tankzylinders 5 durchdringt und die auf der Innenfläche derselben in einer Position längs der Umfangsrichtung mündet. Diese Rückführöffnung ist an ein nicht gezeigtes Ölförderende angeschlossen, durch ein Rückführrohr 5a, das an dem Tankzylinder 5 in einer nach außen vorspringenden Weise vorgesehen ist, so dass zurückgeführtes Öl aus dem Ölförderende über das Rückführrohr 5a zum Reservoir R zurückgeführt wird.
Darüber hinaus ist eine Strömungsteilerplatte 6 an der Innenseite des Tankzylinders 5 so befestigt, um der Rückführöffnung am Ende des Rückführrohrs 5a gegenüberzustehen. Dieses Strömungsteilerplatte 6 ist ein Plattenelement, das längs der Innenfläche des Tankzylinders 5 gekrümmt ist und mit einem strömungsteilenden Vorsprung 60 mit einem dreieckigen Querschnitt versehen ist, der in Richtung auf die Rückführöffnung in dem annähernd mittleren Abschnitt vorsteht. Auf einem halben Abschnitt der Strömungsteilerplatte 6, der mit einer Seite mit diesem strömungsteilenden Vorsprung 60 verbunden ist, ist eine Mehrzahl von Ölrückführperforierungen 61 ausgebildet, die den Umfang derselben durchdringen, und auf dem anderen halben Abschnitt der Strömungsteilerplatte 6, der mit der anderen Seite verbunden ist, sind Ausleitrohre 62 an dem Endabschnitt parallel zueinander ausgebildet.
Wie in 2 dargestellt ist, ist an eine innerhalb des Tankzylinders 5 platzierten Pumpe 1 ein Saugrohr 18a angeschlossen, das mit einer Saugkammer 18 innerhalb des Gehäuses 11 in Verbindung steht. Das Saugrohr 18a ist ein Rohr oder ein Schlauch, das/der radial von dem Gehäuse 11 nach außen vorsteht, und ist längs der Innenfläche des Tankzylinders 5 gekrümmt. Der Spitzenabschnitt des Ausleitrohrs 62 wird in das Saugrohr 18a eingeführt, das längs der Umfangsrichtung des Tankzylinder 5 mündet.
Hier kollidiert das zurückgeführte Öl von dem Ölzufuhrbestimmungsort durch das Rückführrohr 5a, wie vorstehend beschrieben, mit dem strömungsteilenden Vorsprung 60 und wird in zwei Ströme unterteilt, die durch Pfeile in 2 angezeigt sind. Das zurückgeführte Öl, das zu einer Seite aufgeteilt wurde (rechte Seite in 2), wird durch die jeweilige Ölrückführperforierungen 61 zum Tankzylinder 5 zurückgeführt. Der andere Anteil des zurückgeführten Öls, der auf die andere Seite aufgeteilt wurde (linke Seite in 2), wird längs des Ringraums zwischen der Innenfläche des Tankzylinders 5 und der stromteilenden Platte 6 fließen gelassen, und durch das Ausleitrohr 62 zu dem Saugrohr 18a hinausgeführt und dann direkt in die Saugkammer 18 der Pumpe 1 zusammen mit dem Betriebsfluid gesaugt, das aus dem Reservoir R durch den Rest der Öffnungen des Saugrohrs 18a eingeführt wird.
Deshalb wird das in dem Reservoir R gelagerte Betriebsfluid durch das Saugrohr 18a in die Saugkammer 18 gesaugt. Zusammen hiermit wird ein Anteil des zurückgeführten Öls, das durch das Rückführrohr 5a von dem Ölzuführbestimmungsort rückgeführt wurde, durch die stromteilende Platte 6 aufgeteilt und durch das Ausleitrohr 62 mit vorbestimmtem Druck und vorbestimmter Geschwindigkeit in die Saugkammer 18 eingebracht. Mit dieser Anordnung wird der Fluss auf der Saugseite so stabilisiert, dass die Erzeugung von Kavitation reduziert werden kann.
Das in die Saugkammer 18 gesaugte Betriebsfluid wird aufgrund der Drehung des antreibenden Getriebeteils 12 und des angetriebenen Getriebeteils 13 wie früher beschrieben, unter Druck gesetzt und in eine nicht gezeigte Auslasskammer abgelassen, die auf der anderen Seite der Saugkammer 18 ausgebildet ist. Eine Unterdrückungskammer 21 mit einem vorbestimmten Innenvolumen wird in dem Halter 2 als eine Ringkammer gebildet, die den Verbindungsabschnitt zwischen der Pumpenwelle 10 und der Motorwelle 30 umgibt. Die Auslasskammer der Pumpe 1 kann mit der Unterdrückungskammer 21 kommunizieren. Darüber hinaus ist an einem Abschnitt des äußeren Umfangs des Halters 2 eine Auslassbasis 64 in einer vorstehenden Weise wie in 2 gezeigt, vorgesehen, und ein Verbindungsdurchgang 63, der in der Mitte dieser Auslassbasis 64 mündet, kann mit der Unterdrückungskammer 21 innerhalb des Halters 2 kommunizieren.
Mit der oben genannten Anordnung wird das abgegebene Öl aus der Pumpe 1 einmal in die Unterdrückungskammer 21 eingeführt und anschließend zu dem nicht gezeigten Ölzuführbestimmungsort durch den Verbindungsdurchgang 63 geleitet. In diesem Fall wird man die Unterdrückungskammer 21 pulsierende Komponenten des abgelassenen Öls absorbieren lassen, das von der Auslasskammer der Pumpe 1 eingeführt wird, wodurch ermöglicht wird, Pulsationen des aus dem Auslassloch abgegebenen Öls zu reduzieren. Die pulsierenden Komponenten des ausgegebenen Öls haben eine Frequenz, als ihre Hauptkomponente, die einem Produkt zwischen der Anzahl von Drehungen des antreibenden Getriebeteils 12 und des angetriebenen Getriebeteils 13, die als Rotoren dienen, und der Anzahl von Zähnen des antreibenden Getriebeteils 12 und des angetriebenen Getriebeteils 13 entspricht, welches die Anzahl von Abgaben pro Drehung wird. Daher wird basierend auf diesem Produkt das Innenvolumen der Unterdrückungskammer 21 richtig bestimmt, so dass es möglich wird, wirksam die oben genannten Pulsationen zu absorbieren.
(Ausführungsform 2)
Die in der 1 gezeigte elektrische Pumpenvorrichtung ist ausgelegt, um für die "längs ausgerichtete Anordnung" verwendet zu werden, bei der die Wellenrichtung der Pumpe 1 und des Elektromotors 3 in Längsrichtung ausgerichtet sind, und eine Öleinfüllöffnung 53 für Betriebsfluid ist auf der Bodenfläche des nach oben gerichteten Tankzylinders 5 vorgesehen. Wie in 5 dargestellt, ist die vorliegende Erfindung jedoch auch auf eine elektrische Pumpenvorrichtung anwendbar, die für die "quer ausgerichtete Anordnung" verwendet wird, bei der die Wellenrichtungen der Pumpe 1 und des Elektromotors 3 quer ausgerichtet sind.
5 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der zweiten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die für die "quer ausgerichtete Anordnung" verwendet wird. In Bezug auf den Gesamtaufbau dieser elektrischen Pumpenvorrichtung ist die Ölfüllöffnung 53 zum Zuführen von Betriebsfluid zu dem Reservoir R auf der Umfangsfläche des Tankzylinders 5 so ausgebildet, dass sie nach oben gerichtet ist. Außer dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der zweiten Ausführungsform ähnlich der elektrischen Pumpenvorrichtung der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform; deshalb werden die gleichen Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktionen ist weggelassen worden. Hier sind in 5 Darstellungen des Rückführrohrs 5a und der stromteilenden Platte 6 weggelassen worden.
Wie in der elektrischen Pumpenvorrichtung von 5 gezeigt, wird ein ähnlicher Aufbau angenommen, in dem: der Endabschnitt der Öffnungsseite des Tankzylinders 5 in die Nut 26a eingesetzt ist, die umlaufend auf der entsprechenden Oberfläche des Halters 2 vorgesehen ist, wobei der Schnappring 27 durch die Nut 26a so im Eingriff steht, dass ein Freikommen des Tankzylinders 5 verhindert wird. In dem Fall, wenn die "quer ausgerichtete Anordnung" wie in der Figur gezeigt, angenommen wird, jedoch in dem Reservoir R gelagertes Betriebsfluid weiterhin wie durch seine in 5 angezeigte Fluidoberfläche gehalten. Deshalb wird ein dem Gewicht des Betriebsfluids entsprechendes Drehmoment auf den befestigten Abschnitt des Tankzylinders 5 ausgeübt, mit dem Ergebnis, dass der Tankzylinder 5 innerhalb eines Bereichs der Einsetzlücke zwischen dem Einsetzabschnitt 51a und der Nut 26a kippen kann.
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Umgebung des Befestigungsabschnitts des Tankzylinders 5 in der in der 5 gezeigten "quer ausgerichteten Anord nung" zeigt. Wie in der 6 dargestellt ist, ist auf dem Einsetzabschnitt 51a des Tankzylinders 5 in einer ähnlichen Weise zu dem gekerbten Abschnitt 51e auf seiner Innenfläche eine gekerbter Abschnitt 51f mit einem rechteckigen Querschnitt auch umlaufend auf seiner Außenfläche vorgesehen, und ein O-Ring 82 wird in den Ringspalt zwischen dem gekerbten Abschnitt 51f und der Nut 26a eingefügt.
Dieser O-Ring 82 wird anders als der zum Abdichten verwendete O-Ring 81, der in den Ringspalt zwischen dem gekerbten Abschnitt 51e und der Nut 26a eingefügt wird, indem ein vorbestimmter Druck auf ihn zwischen ihm und der Bodenfläche der Nut 26a ausgeübt wird. Mit anderen Worten, der O-Ring 82 drückt den Einsetzabschnitt 51a des Öffnungsendes des Tankzylinders 5 in eine Richtung von der Bodenfläche der Nut 26a weg, wobei die durchgehend mit dem Einsetzabschnitt 51a ausgebildete Eingriffsfläche 51d so gegen den Schnappring 27 drückt, dass das Einspannen des Einsetzabschnitts 51a verstärkt wird. Dadurch kann ein wahrscheinliches, durch das oben genannte Drehmoment verursachte Kippen des Tankzylinders 5 verhindert werden, und es wird daher möglich, einen Befestigungszustand sogar für die "quer ausgerichtete Anordnung" sicherzustellen.
Hier ist die oben genannte Verstärkung des Einspannen durch Einfügung des O-Rings 82 sogar für die "längs ausgerichtete Anordnung" wirksam. Deshalb kann der in der 6 gezeigte Befestigungsaufbau natürlich auf die elektrische Pumpenvorrichtung zum Gebrauch in der "längs ausgerichteten Anordnung" angewendet werden, wie sie in 1 gezeigt ist. Darüber hinaus können anstelle des oben genannten O-Rings 82 andere Vorspannelemente, wie beispielsweise elastische Ringe mit anderen Formen und verschiedene Federtypen so verwendet werden, um das Öffnungsende des Tankzylinders 5 in eine Richtung von der Bodenfläche der Nut 26a weg vorzuspannen.
Außerdem wird in der oben genannten Ausführungsform der Schnappring 27 mit einem kreisrunden Querschnitt als ein Sicherungsring zum Einspannen des Endabschnitts der Öffnungsseite des Tankzylinders 5 verwendet, der in die Nut 26 des Halters 2 eingreift und in die Nut 26a so eingesetzt wird, dass er nicht freikommt; es können jedoch andere Typen der Sicherungsringe mit anderen Formen verwendet werden, solange sie die gleiche Funktion erfüllen.
(Ausführungsform 3)
7 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der dritten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Pumpe 1 der dritten Ausführungsform ist zwischen einer Endplatte 15 und einer Zwischenplatte 17 eingefügt, die mit einer Mehrzahl von Befestigungsbolzen 16 (von denen nur einer gezeigt ist), die entlang der Umfangsrichtung an beiden Seiten des Gehäuses 11 ausgerichtet sind, miteinander verbunden sind; dadurch verhindern die Platten 15 und 17 ein Lösen der Seitenplatte 14.
Die oben genannte Zwischenplatte 17 ist, wie in der 7 dargestellt, eine ebene Platte mit einem Durchmesser, der ausreichend größer als die Pumpe 1 ist, und eine der Pumpe 1 gegenüber liegende Seitenfläche dient als eine Befestigungsbasis für den Halter 2, der zur Montage des Elektromotors 3 verwendet wird, und die andere Seitenfläche, d.h. die Fläche auf der gleichen Seite wie die Pumpe 1, dient als Montagebasis für den das Reservoir bildenden Tankzylinder 5.
In der dritten Ausführungsform ist die Öffnungskante des Tankzylinders 5 in einen am Umfang der einseitigen Endfläche (Montageseite der Pumpe 1) der Zwischenplatte 17 ausgebildeten Dichtbereich 171a eingesetzt und befestigt, um die Pumpe 1 zu umgeben. Darüber hinaus ist der Halter 2 ein zylindrischer Körper mit annähernd gleichem Durchmesser wie die Zwischenplatte 17, und seine Öffnungskante an einer Seite wird in einen Dichtungsbereich 171b, der an der anderen Endfläche der Zwischenplatte 17 am Umfang vorgesehen ist, so eingesetzt, dass er koaxial an der Zwischenplatte 17 befestigt ist.
Wie vorstehend beschrieben, sind der Tankzylinder 5 und der Halter 2, die beiderseits der Zwischenplatte 17 liegen, bei der sandwichartig dazwischenliegender Zwischen platte 17, durch eine Anzahl von Befestigungsbolzen 52 (von denen nur einer gezeigt ist) aneinander befestigt, die entlang dem Umfang an einem Befestigungsflansch 50, der in Umfangsrichtung an dem ersteren Element vorgesehen ist, angeordnet und durch entsprechende Gewindebohrungen, die an den entsprechenden Teilen an dem Außenumfangsteil des Halters 2 ausgebildet sind, eingeschraubt sind. Die als Antriebswelle der Pumpe 1 dienende Pumpenwelle 10 ist in das Antriebsgetriebe 12 im Inneren des Gehäuses 11 koaxial eingesetzt, wird durch die Seitenplatte 14 an den beiden Seiten desselben gelagert und kann in der axialen Mitte des Halters 2 durch eine Perforation, welche annähernd durch die Mitte der Zwischenplatte 17 hindurchgeht, vorstehen.
Andererseits ist der Elektromotor 3 am Umfang mit einem Befestigungsflansch versehen, an dessen Seite eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen 31 (von denen nur einer gezeigt ist) in der Umfangsrichtung eingesetzt sind, und die Befestigungsbolzen 31 sind durch entsprechende Gewindebohrungen, die an der anderen Endfläche des Halters 2 ausgebildet sind, eingeschraubt, so dass der Elektromotor 3 koaxial zu dem Halter 2 ausgerichtet ist. Durch diese Befestigung ist die als Abtriebswelle des Elektromotors 3 dienende Motorwelle 30 koaxial zur Pumpenwelle 10 im axialen Mittelpunkt des Halters 2 ausgerichtet, und diese sind durch die Kupplung 4 koaxial verbunden.
Das Ansaugen des Betriebsfluids in die Getriebekammer wird durch eine nicht gezeigte Rückführöffnung durchgeführt, die am Außenumfang des Gehäuses 11 dem Inneren des durch den Tankzylinder 5 gebildeten Reservoirs R zugewandt, mündet. Das von der hydraulischen Betätigungsvorrichtung rückgeführte Fluid wird durch das am Außenumfang des Tankzylinders 5 befestigte Rückführrohr 5a in das Reservoir R geleitet. Im Inneren des Tankzylinders 5 ist eine Stromteilungsplatte 6 gegenüber dem kommunizierenden Bereich des Rückkehrrohrs 5a vorgesehen, damit das durch das Rückführrohr 5a zugeführte Betriebsfluid seine Geschwindigkeit verliert und nach der Kollision mit der Stromteilungsplatte 6 im Inneren des Reservoirs R bleibt.
Andererseits ist das Auslassloch (nicht gezeigt) aus dem Inneren der Getriebekammer so ausgebildet, dass es durch die entsprechende Position der Zwischenplatte 17 in der Dickenrichtung hindurchgeht. In dem außerhalb der Zwischenplatte 17 vorgesehenen Halter 2 ist eine Ringnut 26a vorgesehen, die den Verbindungsteil zwischen der Pumpenwelle 10 und der Motorwelle 30 umgibt und die an der Seite gegenüber der Zwischenplatte 17 offen ist. An der Öffnungsseite der Nut 26a ist durch Abdichten der Öffnung mit der Zwischenplatte 17 eine Unterdrückungskammer 21 mit einem vorbestimmten Innenvolumen ausgebildet. Das Ausgangsloch, welches durch die Zwischenplatte 17 hindurchgehend ausgebildet ist, mündet in die Unterdrückungskammer 21.
Darüber hinaus ist die Unterdrückungskammer 21 durch ein nicht gezeigtes Auslassrohr, das am Umfang des Halters 2 befestigt ist, mit dem Bestimmungsort der Ölzufuhr verbunden. Das von der Pumpe 1 geförderte Öl wird durch die durch die Zwischenplatte 17 hindurchgehende Auslassöffnung in die Unterdrückungskammer 21 geleitet und dann durch das Auslassrohr zum Ölbestimmungsort geschickt. Hierbei absorbiert die Unterdrückungskammer 21 Pulsationskomponenten des durch die Auslassöffnung in sie eingeleiteten Ausgabeöls und reduziert somit die Pulsationen des vom Auslassrohr ausgegebenen Öls. Das Innenvolumen der Unterdrückungskammer 21 kann in geeigneter Weise, basierend auf der Hauptfrequenzkomponente der vorstehend beschriebenen Pulsationen, bestimmt werden.
Die Unterdrückungskammer 21, die wie vorstehend beschrieben die Pulsationen reduziert, ist als eine Ringkammer, welche den Verbindungsteil der Pumpenwelle 10 und der Motorwelle 30 umgibt, im Inneren des Halters 2 vorgesehen, der für die Montage des für den Antrieb verwendeten Elektromotors 3 darauf vorgesehen ist. Der Halter 2 hat in Wellenrichtung eine erforderliche Länge, um die vorstehend genannte Verbindung zu ermöglichen. Daher kann durch die Verwendung innerhalb des Längsbereichs in der Wellenrichtung des Halters 2 die Unterdrückungskammer 21 ohne Verlängerung der Gesamtlänge in der Wellenrichtung unter Aufrechterhaltung des vorstehend genannten geeigneten Innenvolumens konstruiert werden. Daher ist es möglich, eine elektrische Pumpenvorrichtung zu schaffen, die sehr viel kompakter gestaltet ist.
Darüber hinaus dient die Unterdrückungskammer 21 zur Aufnahme des von der Pumpe 1 ausgegebenen Öls; diese Unterdrückungskammer 21 ist wie vorstehend beschrieben, jedoch durch Abdichten der in dem Halter 2 ausgebildeten Ringnut 26a gegenüber der Zwischenplatte 17 gebildet. Die Zwischenplatte 17 ist zwischen Pumpe 1 und Halter 2 durch eine Vielzahl von entlang der Umfangsrichtung angeordneten Befestigungsbolzen befestigt; deshalb kann sie hohen Druck im Inneren der Unterdrückungskammer 21 mit ausreichender Toleranz widerstehen.
In dem Gehäuse 11 der Pumpe 1 ist an einer Position entlang der Umfangsrichtung ein Entlastungsventil 7 eingebaut, um einen Überdruck im Inneren der Unterdrückungskammer 21 frei zu lassen. Dieses Entlastungsventil 7 ist mit einem zylindrischen Stößelhalter 71, einem Stößel 72 und einem Federhalter 73 im Inneren einer Ventilbohrung ausgebildet, die das Gehäuse 11 einschließlich der Endplatte 15 in Wellenrichtung durchdringt. Der Stößelhalter 71 ist in die der Zwischenplatte 17 gegenüberliegenden Seite der Öffnung eingesetzt, der Stößel 72 ist in axialer Mitte des Stößelhalters 71 verschiebbar gehalten und der Federhalter 73 ist an der Öffnung an der Seite der Endplatte 15 der Ventilbohrung befestigt. Zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Federhalters 73 und des Stößels 72 ist eine Entlastungsfeder 74 eingesetzt, so dass die Spitze des Stößels 72 durch die Federkraft der Entlastungsfeder 74 auf die Zwischenplatte 17 gepresst wird.
In der Zwischenplatte 17 ist ein Verbindungsloch 75 ausgebildet, das in der Nähe des Pressteils des Stößels 72 mit der Unterdrückungskammer 21 kommuniziert. Darüber hinaus geht eine Entlastungsbohrung 76 durch einen halben Bereich des Stößelhalters 72 in radialer Richtung und die Entlastungsbohrung 76 kann mit dem Inneren des durch den Tankzylinder 5 gebildeten Reservoirs R durch ein Verbindungsloch kommunizieren, das an der entsprechenden Position des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Das Öffnungsende der Entlastungsbohrung 76 im Inneren des Stößelhalters 71 ist so ausgebildet, dass der durch den Stößelhalter 71 gehaltene Stößel 72 freigegeben wird, wenn der Stößel 72 gegen die Federkraft der Entlastungsfeder 74 sich in einer Richtung von der Zwischenplatte 17 weg bewegt.
In dem wie vorstehend beschriebenen Entlastungsventil 7 wird der Stößel 72 durch einen Innendruck der Unterdrückungskammer 21, der über das Verbindungsloch 75 auf dessen Spitze ausgeübt wird, entgegengesetzt zur Federkraft der Entlastungsfeder 74 gepresst. Wenn diese Presskraft die Federkraft der Entlastungsfeder 74 übersteigt, kann sich der Stößel 74 von der Zwischenplatte 17 in eine Austrittsrichtung bewegen und diese Bewegung gibt die in dem Stößelhalter 71 ausgebildete Entlastungsbohrung 76 frei, so dass der Innendruck der Unterdrückungskammer 21 durch das Verbindungsloch 75 und die Entlastungsbohrung 76 in das Reservoir R freigegeben wird.
Der Federhalter 73, mit dem das andere Ende der Entlastungsfeder 74 elastisch in Berührung gelangt, ist mit dem Öffnungsende der in dem Gehäuse 11 ausgebildeten Ventilöffnung an der Seite der Endplatte 15 befestigt und kann durch Einstellen der Schraube in seiner zur Ventilbohrung hin fortschreitenden Länge geändert werden. Diese Längenänderung ermöglicht es, die Federkraft der Entlastungsfeder 74, das heißt den Entlastungsdruck, der gegen die Federkraft ausgeübt wird, geeignet zu bestimmen. Das Ende des Federhalters 73 steht an der Endplatte 15 wie in der 7 dargestellt, vor; daher wird der Einstellvorgang an der Schraube zum Bestimmen des Entlastungsdrucks einfach von außerhalb der Endplatte 15 durchgeführt.
Die anderen Beschaffenheiten und Funktion der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform sind hier ähnlich wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform; deshalb wurden die gleichen Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet, und eine detaillierte Beschreibung derselben wird weggelassen.
(Ausführungsform 4)
8 ist eine Explosionsseitenansicht, die einen wesentlichen Teil der vierten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der Abschnitt eines Elektromotors weggelassen worden ist. Die 9 bis 11 sind eine Schnittansicht, eine Draufsicht bzw. eine Ansicht von unten der in der 8 gezeigten Zwischenplatte.
In der elektrischen Pumpenvorrichtung der vierten Ausführungsform ist die Zwischenplatte 17, welche zusammen mit der Nut 26a des Halters 2 die Unterdrückungskammer 21 bildet, aus einem hoch-zugfesten Aluminiummaterial hergestellt. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der vierten Ausführungsform ähnlich wie die elektrische Pumpenvorrichtung der in der 7 gezeigten dritten Ausführungsform; daher wurden die gleichen Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktionen wird weggelassen.
Die Zwischenplatte 17 der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform besteht aus einer Aluminiumlegierung, die durch die Japanische Industrienorm (JIS) H 2118, beispielsweise Typ 12-1 oder 12-2, genormt ist; die Zwischenplatte 17A der vierten Ausführungsform besteht jedoch aus einem hoch-zugfesten Aluminiummaterial, das durch JIS H 4000 genormt ist, wie beispielsweise eine der Legierungen mit den Nummern 2014, 2219, 2024 und 7075, oder eine der Legierungsnummern 2014, 2024 und 7075 plus einem Kernmaterial als einem laminierten Element, oder einer der Legierungsnummern 2014, 2024 und 7075 plus einem Beschichtungsmaterial als einer laminierten Platte.
Die Zwischenplatte 17A ist in Form einer kreisförmigen Platte mit einem Wellenloch 171c in ihrer Mitte ausgebildet. An einer Oberfläche an der Seite der Pumpe 1 ist ein zylindrischer Ansatzteil 171d vorgesehen, in den der Tankzylinder 5 eingesetzt wird und an der anderen Oberfläche an der Seite des Halters 2 ist ein zylindrischer Ansatzteil 171e ausgebildet, in den der Halter 2 eingesetzt ist. Darüber hinaus sind zwischen der Wellenbohrung 171c und dem Ansatzteil 171d ein Auslassloch 171f, das mit der Auslasskammer der Pumpe 1 kommuniziert, das Verbindungsloch 75, ein Paar Positionierlöcher 171g und vier Perforationen 171j, durch die die Befestigungsbolzen 16 eingesetzt sind, vorgesehen. Weiterhin sind entlang dem Außenumfang der Zwischenplatte 17A mit vorbestimmten Abständen entlang der Umfangsrichtung eine Anzahl von Flanschen 171k (in diesem Fall vier), die jeweils eine Perforation 171h haben, vorstehend vorgesehen.
In der vierten Ausführungsform ist die Öffnung der Nut 26a abgedichtet, um zusammen mit einer Vertiefung 20 die Unterdrückungskammer 21 zu bilden, so dass die Zwischenplatte 17A, die eine vergleichsweise große Einwirkfläche für die Fluiddruckreaktionskraft hat, aus einem hoch-zugfesten Aluminiummaterial besteht; deshalb kann sie selbst mit einer vergleichsweise dünnen Dicke der Fluiddruckreaktionskraft widerstehen. Daher wird es möglich, die Zwischenplatte 17A mit einer vergleichsweise dünneren Dicke sehr viel leichter zu gestalten und daher die Abmessung der gesamten elektrischen Pumpenvorrichtung in Richtung der Welle zu reduzieren, um die Vorrichtung noch kleiner zu gestalten.
(Ausführungsform 5)
12 ist eine Querschnittsansicht, die den Unterdrückungskammerbereich in der fünften Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 13 ist eine Draufsicht, die den Halter in der fünften Ausführungsform zeigt, und 14 ist eine Ansicht von unten der Zwischenplatte in der fünften Ausführungsform.
In der elektrischen Pumpenvorrichtung der fünften Ausführungsform wird anstatt der Ausbildung der Unterdrückungskammer 21 ohne Vorsprünge und Vertiefungen an der Seitenwand der Ringnut 26a eine Anzahl von ersten und zweiten Ablenkplatten 65 und 66, die sich von dem Halter 2 und der Zwischenplatte 17 oder 17A zur Nut 26a erstrecken, abwechselnd in vorbestimmten Intervallen entlang der Seitenwand der Nut 26a vorgesehen, so dass durch diese Ablenkplatten 65 und 66 eine Unterdrückungskammer 21A, die sich in Umfangsrichtung um die Pumpenwelle 10 und die Motorwelle 30 winden kann, gebildet wird. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der fünften Ausführungsform ähnlich wie die elektrische Pumpenvorrich tung der in der 7 gezeigten dritten Ausführungsform; deshalb werden die gleichen Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet und die detaillierte Beschreibung der übrigen Anordnungen und Funktionen wird weggelassen.
Die erste und zweite Ablenkplatte 65 und 66 haben jeweils eine Länge kürzer als die Tiefe der Nut 26a, sind einstückig mit dem Halter 2 und der Zwischenplatte 17 oder 17A ausgebildet, und wenn die Zwischenplatte 17 oder 17A die Nut 26a abdichtet, werden zwischen den ersten Ablenkplatten 65 und der Bodenfläche der Zwischenplatte 17 oder 17A sowie auch zwischen den zweiten Ablenkplatten 66 und der Oberfläche der Vertiefung des Halters 2 wie in der 12 dargestellt, vorbestimmte Lücken ausgebildet. In anderen Worten werden diese Lücken gebildet, wenn die Unterdrückungskammer 21A sich in Umfangsrichtung windet. Diese Unterdrückungskammer 21A ist an einem Endteil entlang ihrer Umfangsrichtung mit einer Auslassbohrung 171f versehen, die durch die Zwischenplatte 17 oder 17A hindurchgeht und mit der Auslasskammer der Pumpe 1 kommuniziert. Die Unterdrückungskammer 21A ist an dem anderen Endteil entlang der Umfangsrichtung auch mit einer Verbindungsöffnung 63 des Auslassrohrs versehen. Somit werden die pulsierenden Komponenten, die in dem durch die Unterdrückungskammer 21A von dem Auslassloch 171f eingeleiteten Druckfluids enthalten sind, absorbiert.
In der fünften Ausführungsform hat die Unterdrückungskammer 21A ihre Längsrichtung entlang der Umfangsrichtung um die Pumpenwelle 10 und die Motorwelle 30, so dass sie sich entlang der Umfangsrichtung windet; wodurch die Länge des Strömungswegs für das Druckfluid innerhalb der Unterdrückungskammer 21A verglichen mit derjenigen des Strömungswegs innerhalb der Unterdrückungskammer 21 der ersten Ausführungsform ohne Windung verlängert ist. Daher ist es möglich, die Pulsationen des Druckfluids vorzugsweise zu reduzieren, ohne dass es notwendig ist, die Größe der Unterdrückungskammer 21A über eine vorbestimmte Größe hinausgehend zu vergrößern und daraus folgend den Halter 2, an dem die Unterdrückungskammer 21A vorgesehen ist, kompakter zu gestalten.
In der fünften Ausführungsform können hier die zweiten Ablenkplatten 66, die für das Winden der Unterdrückungskammer 21A verwendet werden, zusammen mit den ersten Ablenkplatten 65 an dem Halter 2 ausgeformt sein, obwohl dies nicht gezeigt ist, anstatt sie an der Zwischenplatte 17 oder 17A vorzusehen, um das Winden der Unterdrückungskammer 21A zu ermöglichen. In diesem Fall sind beispielsweise die ersten Ablenkplatten 65 an einer Oberfläche eines Paares Umfangsflächen, die einander in vorstehender Weise gegenüberstehen, vorgesehen, und die zweiten Ablenkplatten 66 sind an der anderen Oberfläche der paarweisen Umfangsflächen vorgesehen, und diese ersten und zweiten Ablenkplatten 65 und 66 sind mit einem vorbestimmten Abstand zueinander abwechselnd platziert. Ferner ist zwischen der ersten Ablenkplatte 65 und der einen Oberfläche sowie auch zwischen der zweiten Ablenkplatte 66 und der anderen Oberfläche eine Lücke vorgesehen, um eine Unterdrückungskammer 21A zu bilden, die sich entlang der Umfangsrichtung windet.
(Ausführungsform 6)
15 ist eine explosionsartige Seitenansicht, die einen wesentlichen Teil der sechsten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der der Elektromotorbereich weggelassen worden ist. 16 ist eine Seitenansicht, die den in der 15 gezeigten Tankzylinder zeigt, 17 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie III-III in 16 und 18 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie II-II in 15.
Die elektrische Pumpenvorrichtung der sechsten Ausführungsform ist versehen mit: einem aus synthetischem Harz bestehenden Tankzylinder 5, der die Pumpe 1 umgibt und eine Anzahl von Flanschen 54 hat, die an der Zwischenplatte 17 oder 17A durch Befestigungsbolzen 52 befestigt sind; aus Metall bestehenden Kragen 56, die durch die in den Flanschen 54 ausgebildeten Perforationen 55 eingesetzt sind; und einer Mehrzahl von (in diesem Fall vier) aus Metall bestehenden Beilagscheiben 57, die zwischen die Kragen 56 und die Zwischenplatte 17 oder 17A eingefügt sind. Hierbei sind eine Mehrzahl von Beilagscheiben 57 (in diesem Fall zwei) einstückig ausgebildet. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenanordnung der sechsten Ausführungsform ähnlich der elektrischen Pumpenanordnung der dritten oder vierten Ausführungsform; daher sind für ähnliche Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet worden und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktion wird weggelassen.
19 ist eine Draufsicht, die die Beilagscheiben zeigt. Die Beilagscheiben 57 sind in einer angenäherten Bogenform geformt und ein Endteil und der andere Endteil in der Längsrichtung sind graduell breiter als der mittlere Teil gestaltet und in diesen einen und anderen Endteilen sind Löcher 57a zur Befestigung der Bolzen 52 vorgesehen.
Der Kragen 56 hat eine zylindrische Form, bei der ein Endbereich an seinem Außenumfang verjüngt ist und der andere Endbereich hat einen Flansch 56a. Der Kragen 56 ist durch eine Perforation 55 des Flansches 54 von der Seite des zylindrischen Teils des Tankzylinders 5 her so eingesetzt, dass der Flansch 56a mit der Montagefläche des Flansches 54 in Berührung gelangt.
Darüber hinaus sind in der Endfläche an der Seite des Flansches 54 des Tankzylinders 5 zwei ausgesparte Teile 58 jeweils mit einer Tiefe entsprechend der Dicke der Beilagscheibe 57 vorgesehen, so dass die ausgesparten Teile 58 die Beilagscheibe 57 aufnehmen können.
In der sechsten Ausführungsform sind die Beilagscheiben 57 beispielsweise in den entsprechenden paarweisen, ausgesparten Teilen 58 des Tankzylinders 5 platziert sowie die Kragen 56 in die Perforationen 55 der Flansche 54 eingesetzt sind. Der Tankzylinder 5 ist so ausgerichtet, dass er mit der Oberfläche der Zwischenplatte 17 oder 17A an der Seite der Pumpe 1 in Berührung steht und die Befestigungsbolzen 52 sind durch die Löcher der Kragens 56 und die Perforationen 171h der Zwischenplatte 17 oder 17A und des Halters 2 eingesetzt. Dann werden die Befestigungsbolzen 52 in die Gewindelöcher des Seitenelements des Elektromotors 3 eingeschraubt, um verbunden zu werden; der Tankzylinder 5 wird somit an der Zwischenplatte 17 oder 17A befestigt und die Zwischenplatte 17 oder 17A und der Halter 2 werden durch das Seitenelement des Elektro motors 3 befestigt. Da in diesem Fall die Befestigungskräfte der Befestigungsbolzen 52 durch die Kragen 56 und Beilagscheiben 57 auf die aus Metall bestehende Zwischenplatte 17 oder 17A übertragen werden können, kann eine Verbiegung der Flansche 54 des aus synthetischem Harz bestehenden Tankzylinders 5 durch die Kragen 56 verhindert werden und ein Verbiegen der Montagefläche der Zwischenplatte 17 oder 17A kann vorzugsweise durch die Beilagscheiben 57 verhindert werden; somit ist es möglich, die vorbestimmte Befestigungskraft sicherzustellen.
Da darüber hinaus die benachbarten zwei Beilagscheiben 57 einstückig ausgebildet sind, können mögliche Abmessungsfehler der Beilagscheiben 57 im Vergleich zu Beilagscheiben, die alle als Einzelteile ausgebildet sind, außergewöhnlich reduziert werden; somit ist es möglich, die Abmessungen der Beilagscheiben 57 einfach zu beherrschen. Da darüber hinaus die Anzahl der Beilagscheiben 57 verringert werden kann, ohne dass die Anzahl der Befestigungsstellen vermindert wird, ist es möglich, die Bedienbarkeit zum Befestigen des Tankzylinders zu verbessern und auch zu verhindern, dass Beilagscheiben 57 während des Befestigungsvorgangs irrtümlicherweise unbefestigt bleiben.
In der sechsten Ausführungsform können die Befestigungsbolzen 52 zum Befestigen des Tankzylinders 5 so angeordnet sein, dass sie in, in dem Halter 2 oder der Zwischenplatte 17 oder 17A ausgebildeten Gewindelöchern befestigt werden, anstatt dass sie in dem Element an der Seite des Elektromotors 3 befestigt werden.
(Ausführungsform 7)
20 ist eine explosionsartige Seitenansicht, die einen wesentlichen Teil der siebten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der ein Bereich des Elektromotors weggelassen worden ist, und 21 ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie IV-IV in 20.
In der elektrischen Pumpenvorrichtung der siebten Ausführungsform ist die Pumpe 1 an dem Halter 2 durch eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen 16 befestigt und der Tank zylinder 5 ist an dem Seitenelement des Elektromotors 3 durch eine Mehrzahl von Befestigungsbolzen 52 befestigt. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der siebten Ausführungsform ähnlich wie die elektrische Pumpenvorrichtung der dritten, vierten und sechsten Ausführungsform; daher wurden gleiche Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktionen wird weggelassen.
Der Halter 2 ist mit vier Gewindelöchern 28 versehen, die in vorbestimmten Abständen zueinander um das Wellenloch angeordnet sind, und die Zwischenplatte 17 oder 17A ist mit zu diesen Gewindelöchern 28 entsprechenden Löchern versehen. Durch die Löcher werden vier Befestigungsbolzen 16 zum Befestigen der Pumpe 1 an der Endplatte 15 und dem Gehäuse 11 eingesetzt, und die Pumpe 1 wird an dem Halter 2 durch die Befestigung in den Gewindelöchern 28 befestigt. Darüber hinaus sind der Tankzylinder 5 mit einer Anzahl von Flanschen 54 mit Löchern 55 mit vorbestimmtem Abstand sowie die Zwischenplatte 17 oder 17A und der Halter 2 mit Löchern entsprechend den Löchern 55 versehen. Dadurch wird der Tankzylinder 5 an der Zwischenplatte 17 oder 17A durch Einsetzen von vier Befestigungsbolzen 52 in diese Löcher und Befestigen an dem Element auf der Seite des Elektromotors 3 befestigt.
Die siebte Ausführungsform ist eine Konstruktion, bei der der größte Teil der Nut 26a, die an der Fläche des Halters 2 an der Seite der Pumpe 1 ausgebildet ist, freigegeben ist, um das Volumen der Unterdrückungskammer 21 oder 21A zu erhöhen; ferner werden die Befestigungsbolzen 16 zum Befestigen der Pumpe 1 und die Befestigungsbolzen 52 zum Befestigen des Tankzylinders 5 so verwendet, dass die Unterdrückungskammer 21 oder 21A zusammen mit der Nut 26a gebildet wird. Deshalb können zur Befestigung der Zwischenplatte 17 oder 17A, die eine größere Einwirkfläche hat, welche der Reaktionskraft des von der Unterdrückungskammer 21 oder 21A ausgeübten Fluiddrucks ausgesetzt ist, können Bolzen mit vergleichsweise kleinen Durchmessern als Befestigungsbolzen 16 und 52 verwendet werden. Darüber hinaus kann das Gewicht der Befestigungsbolzen zum Befestigen der Zwischenplatte 17 oder 17A reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass das Gewicht der gesamten elektrischen Pumpenvorrichtung eben falls reduziert werden kann. Weiterhin kann selbst wenn der maximale Auslassdruck der Pumpe 1 optimiert wird, die Zwischenplatte 17 oder 17A durch Verwendung von hoch-zugfesten Bolzen fest befestigt werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Anzahl der Befestigungsbolzen 16 und 52 zu erhöhen.
(Ausführungsform 8)
22 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Befestigungsbereich zum Befestigen einer Pumpe an einem Halter in der achten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der elektrischen Pumpenvorrichtung der achten Ausführungsform sind ein Paar erster Positionierlöcher 11a am Gehäuse 11 vorgesehen, an der Zwischenplatte 17 oder 17A sind ein den Positionierlöchern 11a entsprechendes Paar zweite Positionierlöcher 171g vorgesehen und an dem Halter 2 sind ein Paar dritte Positionierlöcher 22 ausgebildet. Durch Einpassen von Positionierstiften 8 in die ersten bis dritten Positionierlöcher 11a, 171g und 22 kann die Positionierung der Zwischenplatte 17 oder 17A und des Halters 2 mit Bezug auf das Gehäuse 11 zweckmäßig ausgeführt werden. Die Einsetztiefen L1 und L2 der Positionierstifte 8 der ersten und dritten Positionierlöcher 11a und 22 sind hierbei in einem Bereich von 22% bis 35% bezogen auf die Länge L in der Wellenrichtung des Gehäuses 11 gesetzt. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der achten Ausführungsform ähnlich wie die elektrische Pumpenvorrichtung der dritten, vierten, sechsten oder siebten Ausführungsform gemäß 7; daher wurden für ähnliche Elemente gleiche Bezugsziffern verwendet und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktionen wird weggelassen.
In der elektrischen Pumpenvorrichtung, die in der vorstehend genannten japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) offenbart ist, sind die Einsetztiefen L1 und L2 der Positionierstifte 8 in die ersten und dritten Positionierlöcher 11a und 22 in einem Bereich von 7% bis 11% mit Bezug auf die Länge L in der Wellenrichtung des Gehäuses 11 gesetzt; daher erhält das Gehäuse 11 mit dem Antriebszahnrad 12 und dem angetriebenen Zahnrad 13 im Inneren eine Schwingungsquelle, deren Resonanz punkt innerhalb eines praktischen Frequenzbands liegt, wodurch die Tendenz besteht, dass ein Geräusch verursacht wird. Die Einsetzabmessungen L1 und L2 der Positionierstifte 8 der achten Ausführungsform sind jedoch im Bereich von 22% bis 35% wie vorstehend beschrieben, bemessen.
Darüber hinaus sind in der in der vorstehend genannten japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 10-82377 (1998) offenbarten elektrischen Pumpenvorrichtung die Positionierstifte 8 in den ersten bis dritten Positionierlöchern 11a, 171g und 22 mit loser Passung eingesetzt. Die Positionierstifte 8 der achten Ausführungsform sind jedoch in die ersten bis dritten Positionierlöcher 11a, 171g und 22 festsitzend eingesetzt, wodurch die Bewegungen der Positionierstifte 8, des Gehäuses 11, der Zwischenplatte 17 oder 17A und des Halters 2 zueinander festgespannt sind.
In der achten Ausführungsform werden die Positionierstifte 8, die in der Nähe der Schwingungsquelle platziert sind, verwendet und die Einsetztiefen L1 und L2 der Positionierstifte 8 in die ersten und dritten Positionierlöcher 11a und 22 sind verglichen mit der herkömmlichen Konstruktion annähernd dreimal so lang bemessen. Daher kann der Resonanzpunkt aus dem praktischen Frequenzband verschoben werden und daraus folgend kann die Erzeugung von Geräuschen infolgedessen, dass das Gehäuse 11 eine Schwingungsquelle ist, eliminiert werden, ohne dass eine besondere Anordnung hinzugefügt werden muss. Da darüber hinaus die Positionierstifte 8 in die ersten bis dritten Positionierlöcher 11a, 171g und 22 fest eingepasst sind, kann die Erzeugung von Geräuschen, die dadurch verursacht werden, dass das Gehäuse 11 eine Vibrationsquelle ist, weiter reduziert werden.
(Ausführungsform 9)
23 ist eine explosionsartige Seitenansicht eines wesentlichen Teils der neunten Ausführungsform einer elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der Bereich des Elektromotors weggelassen worden ist. In der elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform ist statt dass die Unterdrü ckungskammer 21 oder 21A durch die Nut 26a und die Zwischenplatte 17 oder 17A gebildet ist, eine im Inneren des Halters 2A eingebaute Unterdrückungskammer 21B mit einer annähernden C-Form vorgesehen. Mit Ausnahme dieser Anordnung ist die elektrische Pumpenvorrichtung der neunten Ausführungsform ähnlich der elektrischen Pumpenvorrichtung der in der 7 gezeigten dritten Ausführungsform; daher wurden gleiche Bezugsziffern für ähnliche Elemente verwendet und die detaillierte Beschreibung der anderen Anordnungen und Funktion wird weggelassen.
Die 24 bis 26 sind eine Draufsicht im Schnitt bzw. Ansicht von unten des in der 23 gezeigten Halters; und die 27A und 27B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Schalenkerns zum Ausbilden der in der 23 gezeigten Unterdrückungskammer.
Die Unterdrückungskammer 21B wird beispielsweise mittels eines Schwerkraft-Gießverfahrens unter Verwendung eines Schalenkerns 9 geformt. Dieses Schwerkraft-Gießverfahren verwendet ein Paar geteilter Formen (nicht gezeigt) zum Formen des Halters 2A und den Schalenkern 9 entsprechend der Unterdrückungskammer 21B. Dieser Schalenkern 9 besteht aus Sand und ist durch ein synthetisches Harzbindemittel verfestigt und weist einen Kernhauptkörper 91 mit einer entsprechend der Unterdrückungskammer 21B angenäherten C-Form, ein Paar erster Armteile 92 zum Formen der zwei Einlasslöcher 23 und einen zweiten Armteil 93 zum Formen der Verbindungsöffnung 63 auf.
Dieser Schalenkern 9 wird im Inneren des Paars geteilter Formen platziert und dann wird geschmolzenes Aluminiumlegierungsmaterial oder geschmolzenes hoch-zugfestes Aluminiummaterial in die geteilten Formen gegossen, um den Halter 2A zu formen. Als Nächstes wird nach dem Abkühlen des Halters 2A der Sandklumpen zum Zusammenbrechen gebracht und der Sand im Inneren des Halters 2A wird durch die Einlasslöcher 23 und die Verbindungsöffnung 63 nach außen entfernt, das Innere des Halters 2A wird sandgestrahlt, und damit kann der Halter 2A selbst eine eingebaute Unterdrückungskammer 21B haben.
Hierbei ist der Halter 2A mit einem Paar Positionierlöcher 22 entsprechend den Positionierlöchern 171g der Zwischenplatte 17 oder 17A und einem Flansch 25 mit Löchern 24 entsprechend den Löchern 55 des Flansches 54 versehen.
Da in der neunten Ausführungsform die Unterdrückungskammer 21B nur mit dem Halter 2A ohne Verwendung der Zwischenplatte 17 oder 17A, wie bei der dritten und vierten Ausführungsform beschrieben, gebildet werden kann, wird es, verglichen mit der dritten und vierten Ausführungsform, bei denen die Unterdrückungskammer 21 oder 21A durch die Nut 26a und die Zwischenplatte 17 oder 17A gebildet ist, möglich, die Anzahl der Teile zu reduzieren und daraus folgend die Kosten stark zu reduzieren.
Darüber hinaus ist an der Fläche des Halters 2A an der Seite der Pumpe 1 ein Einlassloch 23 zum Einleiten von Druckfluid, das von der Pumpe 1 ausgegeben wird, vorgesehen, ohne dass der größte Teil der Unterdrückungskammer 21 oder 21A freigegeben werden muss, wie dies bei der dritten und vierten Ausführungsform der Fall ist. Daher kann die Betriebsfläche, auf welche die Fluiddruckreaktionskraft, die von der Unterdrückungskammer 21B auf die Pumpe 1 ausgeübt wird einwirkt, verglichen mit den dritten und vierten Ausführungsformen reduziert werden, und dadurch wird es möglich, die axiale Kraft zu reduzieren, die für das Befestigen der Bolzen zum Befestigen der Pumpe 1 an dem Halter 2A erforderlich ist, und es wird auch möglich, die Pumpe 1 mit kleinen Bolzen fest zu befestigen; so dass es möglich wird, die gesamte elektrische Pumpenvorrichtung kompakt zu gestalten.
Zusätzlich kann in der vorstehend beschriebenen elektrischen Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Unterdrückungskammer 21, 21A und 21B beispielsweise in Ringform wie bei der dritten Ausführungsform vorgesehen sein oder kann als annähernde C-Form wie bei der neunten Ausführungsform vorgesehen sein. Darüber hinaus können zwei oder mehr Unterdrückungskammern 21, 21A und 21B um die Wellenbohrung 20 und 171c vorgesehen sein, und diese Kammern können miteinander durch Verbindungswege verbunden sein. Daher sieht die vorliegende Erfindung keine besondere Einschränkung hinsichtlich der Ausbildung der Unterdrückungskammer vor.
Obwohl die vierte bis neunte Ausführungsform als Beispiele beschrieben wurden, die basierend auf der dritten Ausführungsform gebildet sind, können die Ausbildungen dieser dritten bis neunten Ausführungsform selbstverständlich auch an einer elektrischen Pumpenvorrichtung realisiert werden, die die Montageausbildung des Tankzylinders 5 wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt, haben.
Darüber hinaus betreffen die vorstehenden Ausführungsformen elektrische Pumpenvorrichtungen vom Hydraulik-Typ, die in Fahrzeugen montiert sind, um ein Betriebsfluid für hydraulische Geräte, wie beispielsweise Leistungssteuervorrichtungen und automatische Transmissionsvorrichtungen zu erzielen; die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auch bei anderen elektrischen Pumpenvorrichtungen als jenen angewandt werden, die für fahrzeugmontierte Pumpen verwendet werden und kann ferner an elektrischen Pumpenvorrichtungen, die ein anderes Fluid als Öl verwenden, angewandt werden. Weiterhin soll die Pumpe 1 nicht auf eine Zahnradpumpe, wie in den vorstehenden Ausführungsformen erläutert, begrenzt sein und kann eine andere Pumpe vom Rotationsvolumen-Typ, wie beispielsweise eine Flügelpumpe, sein.
Die vorliegenden Ausführungsformen sind erläuternd und nicht begrenzend, da der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Elektrische Pumpenvorrichtung umfassend: eine Pumpe (1); einen Elektromotor (3), dessen Abtriebswelle (30) mit einer Antriebswelle (10) der Pumpe (1) verbunden ist; einen Halter (2, 2A), der zwischen der Pumpe (1) und dem Elektromotor (3) angeordnet ist; und eine Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) in einem Auslassweg der Pumpe (1) zum Reduzieren von Pulsationen des in den Ausgangsweg abgegebenen Druckfluids aufgrund einer Transmission von dem Elektromotor (3), wobei die Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) an dem Halter (2, 2A) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Pumpenvorrichtung ferner aufweist: eine Zwischenplatte (17, 17A), die zwischen dem Halter (2, 2A) und der Pumpe (1) eingesetzt ist, wobei die Unterdrückungskammer (21, 21A) dadurch gebildet ist, dass die Zwischenplatte (17, 17A) in die Lage versetzt wird, eine Vertiefung (26a) in einem der Pumpe (1) gegenüberliegenden Bereich des Halters (2, 2A) zu verschließen.
Elektrische Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) so vorgesehen ist, dass sie sich um die Antriebswelle (10) der Pumpe (1) herum windet.
Elektrische Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zwischenplatte (17, 17A) aus einem hoch-zugfesten Aluminiumwerkstoff besteht.
Elektrische Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, ferner umfassend: einen Vorratsbehälter (5) aus synthetischem Harz, der die Pumpe (1) umgibt, mit einer Anzahl von Flanschen (171k), die jeweils an der Zwischenplatte (17, 17A) durch Befestigungsschrauben (52) befestigt ist; einen Kragen (56) aus Metall, der in eine in jedem der Flansche (171k) vorgesehene Perforation (171h) eingesetzt ist; und eine Beilagscheibe (57) aus Metall, die zwischen dem Kragen (56) und der Zwischenplatte (17, 17A) eingesetzt ist und an der eine Mehrzahl von Beilagscheiben (57) integral geformt sind.
Elektrische Pumpenvorrichtung umfassend: eine Pumpe (1); einen Elektromotor (3), dessen Abtriebswelle (30) mit einer Antriebswelle (10) der Pumpe (1) verbunden ist; einen Halter (2, 2A) der zwischen der Pumpe (1) und dem Elektromotor (3) angeordnet ist; und eine Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) im Auslassweg der Pumpe (1) zum Reduzieren von Pulsationen des in den Ausgangsweg abgegebenen Druckfluids aufgrund einer Transmission von dem Elektromotor (3), wobei die Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) an dem Halter (2, 2A) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückungskammer (21, 21A, 21B) in dem Halter (2, 2A) geformt ist und nur von diesem gebildet wird.
Elektrische Pumpenvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Halter (2, 2A) an seiner pumpenseitigen (1) Oberfläche eine Ringnut (26a) aufweist und ferner umfasst: einen mit Boden versehenen Tankzylinder (5), der dadurch ein Reservoir (R) bildet, dass sein öffnungsseitiger Endbereich in die an der pumpenseitigen Oberfläche des Halters (2, 2A) vorgesehene Nut (26a) eingesetzt ist, so dass er die Pumpe (1) umgibt; und einen Sicherungsring (27) zum Sichern des Tankzylinders (5) durch Eingriff am öffnungsseitigen Endbereich des Tankzylinders (5) und an einer Seitenwand der Nut (26a) derart, dass der Zylinder (5) nicht aus der Nut (26a) freikommen kann.