JP2004232578A - 電動トロコイドポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】小型・軽量で自動車のトランスミッション等に用いるのに適した電動トロコイドポンプを提供する。
【解決手段】ハウジング１内に、アウタギア３とインナギア４を噛み合い状態で配置し、かつ、アウタギア３の外周に帯磁部３２を設けるとともに、アウタギア３の外側に複数の電磁コイル２２を備えてなるモータステータ２を設けた構成を採用することにより、各電磁コイル２２に通電することによってアウタギア３を回転させてポンプ作用を生じさせる構成の採用により、モータとトロコイドポンプとを実質的に一体化させる。
【選択図】 図１
【解決手段】ハウジング１内に、アウタギア３とインナギア４を噛み合い状態で配置し、かつ、アウタギア３の外周に帯磁部３２を設けるとともに、アウタギア３の外側に複数の電磁コイル２２を備えてなるモータステータ２を設けた構成を採用することにより、各電磁コイル２２に通電することによってアウタギア３を回転させてポンプ作用を生じさせる構成の採用により、モータとトロコイドポンプとを実質的に一体化させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動トロコイドポンプに関し、特に自動車のトランスミッション等に用いるのに適した電動トロコイドポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トロコイドポンプは、一般に、内周にトロコイド歯形が形成されたアウタギアに、外周に同じくトロコイド歯形が形成され、かつ、アウタギアに対して偏心した回転軸を持つインナギアを噛み合わせ、これらをハウジング内に収容した構造を採る。そして、通常はインナギアの回転軸をモータの出力軸にカップリング等によって連結して回転を与える。
【０００３】
このようなトロコイドポンプは、吐出圧が比較的低いものの、他のギアポンプに比して低騒音で脈動も少ない。
【０００４】
しかしながら、ポンプ本体とモータとをカップリング等によって軸方向に連結する従来の構造では、所要スペースが大きく、小型化に限界があるばかりでなく、全体としての部品点数が多く、コストダウンにも限界がある。
【０００５】
そこで、この種の電動ポンプの小型化並びにコストダウンを達成するために、インナギアの回転軸とモータの出力軸を共通のシャフトにより兼用させ、そのシャフトを２つの軸受でハウジングに対して支持して、シャフトの軸方向一端側にモータを、他端側にポンプ本体を配置した構造の電動ポンプが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３２７３８号公報（第２−第４頁，図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上の提案によると、互いに別体のポンプ本体とモータとをカップリングにより連結する構造に比して、軸方向長さが短くなり、また、部品点数も少なくなるが、それでもなお小型化には限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記した提案に比してより小型化並びに軽量化を達成することができ、もって小型・軽量で低騒音の電動トロコイドポンプを実現し、これにより自動車への搭載に適し、トランスミッションやクラッチ等のの駆動用油圧ポンプに用いるのに適した電動トロコイドポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電動トロコイドポンプは、ハウジングと、そのハウジング内に回転自在に収容され、内周にトロコイド歯形が形成されたアウタギアと、外周にそのアウタギアと噛み合うトロコイド歯形が形成されたインナギアを備えたトロコイドポンプにおいて、アウタギアの外周に帯磁部が設けられているとともに、ハウジングとアウタギアの間に、複数の電磁コイルを有してなるステータが配置され、このステータに通電することによりアウタギアが回転するように構成されていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、トロコイドポンプのアウタギアとモータのロータを兼用させることによって所期の目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、トロコイドポンプのアウタギアの外周に帯磁部（着磁もしくは永久磁石の貼着）を形成し、その周囲に電磁コイルを有してなるステータを配置することにより、アウタギアをモータのロータとして回転させることができる。
【００１２】
この構成によると、トロコイドポンプ本体とモータとを実質的に軸方向に重畳させた状態となり、軸方向への長さを可及的に短くすることができるとともに、部品点数も大幅に少なくすることができ、小型・軽量で低騒音の電動トロコイドポンプが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の軸直交断面図であり、図２は軸平行断面図である。
【００１４】
カップ状のハウジング１の内部に、モータステータ２と、アウタギア３、インナギア４、および非磁性ケース５が収容されており、ハウジング１の開口部分は非磁性プレート６によって閉鎖されている。
【００１５】
モータステータ２は、円環状の基体部２１ａから内側に６個のコア部２１ｂが突出したステータコア２１と、その各コア部２１ｂに巻回された電磁コイル２２によって構成されている。これらの各電磁コイル２２には、ドライバ（図示せず）から順に直流電流が流される。
【００１６】
アウタギア３は、内周にトロコイド歯形が形成されてなるアウタギア本体３１と、そのアウタギア本体３１の外周に配置された複数の永久磁石３２と、その各永久磁石３２を外側から保持してアウタギア本体３１に対して一体化する非磁性リング３３によって構成されている。このアウタギア３はカップ状の非磁性ケース５内に収容されており、アウタギア３の最外周面である非磁性リング３３の外周面が、非磁性ケース５の内周面に対して回転摺動自在に支持されている。
【００１７】
インナギア４は、外周にアウタギア３に噛み合うトロコイド歯形が形成されており、その中心にシャフト４１が固着されている。このシャフト４１は、その一端が非磁性ケース５の基底部に、他端が非磁性プレート６に回転自在に支持されており、アウタギア３の中心に対してΔだけずれた位置に配置されている。また、非磁性プレート６には、作動流体のインポート６１およびアウトポート６２が形成されている。
【００１８】
非磁性ケース５の先端部と非磁性プレート６の間、およびハウジング１と非磁性プレート６の間は、それぞれＯリング７ａ，７ｂによって密封されており、これによってアウタギア３およびインナギア４のポンプ作用により吸引・吐出される作動油がが、モータステータ２側に侵入することを確実に防止している。
【００１９】
なお、上記した非磁性ケース５、非磁性プレート６、および非磁性リング３３の材質は、非磁性ステンレス鋼もしくは樹脂などを用いることができる。
【００２０】
以上の構成において、ドライバから各電磁コイル２２に所定のタイミングで電流を流すことにより発生する電磁力が、アウタギア３の外周の装着されている各永久磁石３２と吸引・反発しあうことにより、アウタギア３がモータのロータとして回転する。このアウタギア３の回転により、当該アウタギア３に内接して噛み合うインナギア４が回転してポンプ作用が発生し、インポート６１から作動油を吸引してアウトポート６２から吐出する。
【００２１】
以上の実施の形態において特に注目すべき点は、トロコイドポンプとこれを回転駆動するモータとが実質的に軸方向に重畳した状態となり、軸方向長さを可及的に短くすることができると同時に、部品点数を少なくすることができる点である。これにより、トロコイドポンプとしての特性、つまり吐出圧が比較的低圧であるものの低騒音で脈動が少ないという利点を活かしながら、小型・軽量の電動トロコイドポンプが得られることになり、自動車への搭載に適するため、自動車のトランスミッションやクラッチ等の駆動用油圧用ポンプ（０．４〜１．０ＭＰａの油圧で駆動可能）として有用な電動ポンプとなり得る。
【００２２】
ここで、以上の実施の形態においては、インポート６１およびアウトポート６２をともに非磁性プレート６に形成して、これらを軸方向同じ側に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、インポート６１およびアウトポート６２を軸方向反対側に設けてもよい。図３および図４にその例を軸直交断面図および軸平行断面図で示す。なお、これらの図においては、図１，図２の実施の形態で用いた部材と同等の部材については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３，図４に示す例の先の例と相違する点は、カップ状の非磁性ケース５の基低部分を若干厚くしてハウジング１から軸方向一端側に臨ませ、その非磁性ケース５にアウトポート６２を形成するとともに、非磁性プレート６にはインポート６１のみを形成することによって、これらのポートを軸方向逆側に配置した点にある。この構成によれば、ストレート配管の途中にその配管の一部として取付可能となり、このような構成を選択肢として有しておくことにより、ポンプ配置の自由度が向上するという利点が生じ、自動車へ搭載する場合の設計の自由度が宅かなる。
【００２４】
また、以上の各実施の形態においては、アウタギア３の周囲にセグメント状の複数の永久磁石３２を装着した例を示したが、円筒状の永久磁石に置き換えても同等の作用効果を奏することができ、更にまた、永久磁石を用いずに、アウタギア３の外周面に着磁しても同等の作用効果を奏することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トロコイドポンプのアウタギアの周囲に帯磁部を設けるとともに、その外側に複数の電磁コイルを備えてなるモータステータを配置し、その各電磁コイルに通電することによってアウタギアをモータロータとして回転させるので、従来のこの種のポンプに比してその軸方向長さを大幅に短縮化すると同時に、部品点数を削減して軽量化をも達成することができ、トロコイドポンプが本来的に有している低騒音および脈動が少ないという特性に加えて、小型・軽量の電動ポンプが得られ、社債ようとして好適となり、特に自動車のトランスミッション用のポンプとして有用なポンプとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸直交断面図である。
【図２】同じく本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の軸直交断面図である。
【図４】同じく本発明の他の実施の形態の軸平行断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ モータステータ
２１ ステータコア
２２ 電磁コイル
３ アウタギア
３１ アウタギア本体
３２ 永久磁石
３３ 非磁性リング
４ インナギア
４１ シャフト
５ 非磁性ケース
６ 非磁性プレート
６１ インポート
６２ アウトポート
７ａ，７ｂ Ｏリング
【発明の属する技術分野】
本発明は電動トロコイドポンプに関し、特に自動車のトランスミッション等に用いるのに適した電動トロコイドポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トロコイドポンプは、一般に、内周にトロコイド歯形が形成されたアウタギアに、外周に同じくトロコイド歯形が形成され、かつ、アウタギアに対して偏心した回転軸を持つインナギアを噛み合わせ、これらをハウジング内に収容した構造を採る。そして、通常はインナギアの回転軸をモータの出力軸にカップリング等によって連結して回転を与える。
【０００３】
このようなトロコイドポンプは、吐出圧が比較的低いものの、他のギアポンプに比して低騒音で脈動も少ない。
【０００４】
しかしながら、ポンプ本体とモータとをカップリング等によって軸方向に連結する従来の構造では、所要スペースが大きく、小型化に限界があるばかりでなく、全体としての部品点数が多く、コストダウンにも限界がある。
【０００５】
そこで、この種の電動ポンプの小型化並びにコストダウンを達成するために、インナギアの回転軸とモータの出力軸を共通のシャフトにより兼用させ、そのシャフトを２つの軸受でハウジングに対して支持して、シャフトの軸方向一端側にモータを、他端側にポンプ本体を配置した構造の電動ポンプが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３２７３８号公報（第２−第４頁，図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上の提案によると、互いに別体のポンプ本体とモータとをカップリングにより連結する構造に比して、軸方向長さが短くなり、また、部品点数も少なくなるが、それでもなお小型化には限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記した提案に比してより小型化並びに軽量化を達成することができ、もって小型・軽量で低騒音の電動トロコイドポンプを実現し、これにより自動車への搭載に適し、トランスミッションやクラッチ等のの駆動用油圧ポンプに用いるのに適した電動トロコイドポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電動トロコイドポンプは、ハウジングと、そのハウジング内に回転自在に収容され、内周にトロコイド歯形が形成されたアウタギアと、外周にそのアウタギアと噛み合うトロコイド歯形が形成されたインナギアを備えたトロコイドポンプにおいて、アウタギアの外周に帯磁部が設けられているとともに、ハウジングとアウタギアの間に、複数の電磁コイルを有してなるステータが配置され、このステータに通電することによりアウタギアが回転するように構成されていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、トロコイドポンプのアウタギアとモータのロータを兼用させることによって所期の目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、トロコイドポンプのアウタギアの外周に帯磁部（着磁もしくは永久磁石の貼着）を形成し、その周囲に電磁コイルを有してなるステータを配置することにより、アウタギアをモータのロータとして回転させることができる。
【００１２】
この構成によると、トロコイドポンプ本体とモータとを実質的に軸方向に重畳させた状態となり、軸方向への長さを可及的に短くすることができるとともに、部品点数も大幅に少なくすることができ、小型・軽量で低騒音の電動トロコイドポンプが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の軸直交断面図であり、図２は軸平行断面図である。
【００１４】
カップ状のハウジング１の内部に、モータステータ２と、アウタギア３、インナギア４、および非磁性ケース５が収容されており、ハウジング１の開口部分は非磁性プレート６によって閉鎖されている。
【００１５】
モータステータ２は、円環状の基体部２１ａから内側に６個のコア部２１ｂが突出したステータコア２１と、その各コア部２１ｂに巻回された電磁コイル２２によって構成されている。これらの各電磁コイル２２には、ドライバ（図示せず）から順に直流電流が流される。
【００１６】
アウタギア３は、内周にトロコイド歯形が形成されてなるアウタギア本体３１と、そのアウタギア本体３１の外周に配置された複数の永久磁石３２と、その各永久磁石３２を外側から保持してアウタギア本体３１に対して一体化する非磁性リング３３によって構成されている。このアウタギア３はカップ状の非磁性ケース５内に収容されており、アウタギア３の最外周面である非磁性リング３３の外周面が、非磁性ケース５の内周面に対して回転摺動自在に支持されている。
【００１７】
インナギア４は、外周にアウタギア３に噛み合うトロコイド歯形が形成されており、その中心にシャフト４１が固着されている。このシャフト４１は、その一端が非磁性ケース５の基底部に、他端が非磁性プレート６に回転自在に支持されており、アウタギア３の中心に対してΔだけずれた位置に配置されている。また、非磁性プレート６には、作動流体のインポート６１およびアウトポート６２が形成されている。
【００１８】
非磁性ケース５の先端部と非磁性プレート６の間、およびハウジング１と非磁性プレート６の間は、それぞれＯリング７ａ，７ｂによって密封されており、これによってアウタギア３およびインナギア４のポンプ作用により吸引・吐出される作動油がが、モータステータ２側に侵入することを確実に防止している。
【００１９】
なお、上記した非磁性ケース５、非磁性プレート６、および非磁性リング３３の材質は、非磁性ステンレス鋼もしくは樹脂などを用いることができる。
【００２０】
以上の構成において、ドライバから各電磁コイル２２に所定のタイミングで電流を流すことにより発生する電磁力が、アウタギア３の外周の装着されている各永久磁石３２と吸引・反発しあうことにより、アウタギア３がモータのロータとして回転する。このアウタギア３の回転により、当該アウタギア３に内接して噛み合うインナギア４が回転してポンプ作用が発生し、インポート６１から作動油を吸引してアウトポート６２から吐出する。
【００２１】
以上の実施の形態において特に注目すべき点は、トロコイドポンプとこれを回転駆動するモータとが実質的に軸方向に重畳した状態となり、軸方向長さを可及的に短くすることができると同時に、部品点数を少なくすることができる点である。これにより、トロコイドポンプとしての特性、つまり吐出圧が比較的低圧であるものの低騒音で脈動が少ないという利点を活かしながら、小型・軽量の電動トロコイドポンプが得られることになり、自動車への搭載に適するため、自動車のトランスミッションやクラッチ等の駆動用油圧用ポンプ（０．４〜１．０ＭＰａの油圧で駆動可能）として有用な電動ポンプとなり得る。
【００２２】
ここで、以上の実施の形態においては、インポート６１およびアウトポート６２をともに非磁性プレート６に形成して、これらを軸方向同じ側に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、インポート６１およびアウトポート６２を軸方向反対側に設けてもよい。図３および図４にその例を軸直交断面図および軸平行断面図で示す。なお、これらの図においては、図１，図２の実施の形態で用いた部材と同等の部材については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３，図４に示す例の先の例と相違する点は、カップ状の非磁性ケース５の基低部分を若干厚くしてハウジング１から軸方向一端側に臨ませ、その非磁性ケース５にアウトポート６２を形成するとともに、非磁性プレート６にはインポート６１のみを形成することによって、これらのポートを軸方向逆側に配置した点にある。この構成によれば、ストレート配管の途中にその配管の一部として取付可能となり、このような構成を選択肢として有しておくことにより、ポンプ配置の自由度が向上するという利点が生じ、自動車へ搭載する場合の設計の自由度が宅かなる。
【００２４】
また、以上の各実施の形態においては、アウタギア３の周囲にセグメント状の複数の永久磁石３２を装着した例を示したが、円筒状の永久磁石に置き換えても同等の作用効果を奏することができ、更にまた、永久磁石を用いずに、アウタギア３の外周面に着磁しても同等の作用効果を奏することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トロコイドポンプのアウタギアの周囲に帯磁部を設けるとともに、その外側に複数の電磁コイルを備えてなるモータステータを配置し、その各電磁コイルに通電することによってアウタギアをモータロータとして回転させるので、従来のこの種のポンプに比してその軸方向長さを大幅に短縮化すると同時に、部品点数を削減して軽量化をも達成することができ、トロコイドポンプが本来的に有している低騒音および脈動が少ないという特性に加えて、小型・軽量の電動ポンプが得られ、社債ようとして好適となり、特に自動車のトランスミッション用のポンプとして有用なポンプとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸直交断面図である。
【図２】同じく本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の軸直交断面図である。
【図４】同じく本発明の他の実施の形態の軸平行断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ モータステータ
２１ ステータコア
２２ 電磁コイル
３ アウタギア
３１ アウタギア本体
３２ 永久磁石
３３ 非磁性リング
４ インナギア
４１ シャフト
５ 非磁性ケース
６ 非磁性プレート
６１ インポート
６２ アウトポート
７ａ，７ｂ Ｏリング
Claims (1)
- ハウジングと、そのハウジング内に回転自在に収容され、内周にトロコイド歯形が形成されたアウタギアと、外周にそのアウタギアと噛み合うトロコイド歯形が形成されたインナギアを備えたトロコイドポンプにおいて、上記アウタギアの外周に帯磁部が設けられているとともに、上記ハウジングとアウタギアの間に、複数の電磁コイルを有してなるステータが配置され、このステータに通電することによりアウタギアが回転するように構成されていることを特徴とする電動トロコイドポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003023524A JP2004232578A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 電動トロコイドポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003023524A JP2004232578A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 電動トロコイドポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004232578A true JP2004232578A (ja) | 2004-08-19 |
Family
ID=32952297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003023524A Pending JP2004232578A (ja) | 2003-01-31 | 2003-01-31 | 電動トロコイドポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004232578A (ja) |
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| CN114746652A (zh) * | 2019-11-21 | 2022-07-12 | Lg伊诺特有限公司 | 泵 |
-
2003
- 2003-01-31 JP JP2003023524A patent/JP2004232578A/ja active Pending
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