JP2006144801A - ハイドロリック式の組合わせユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冒頭に述べた形式のハイドロリック式の組合わせユニットを改良して、さらに縮小された寸法及び簡単な構成を有する組合わせユニットを提供することである。より高い組込み率により、製造時の経済性も高められ、ひいてはコスト低減が達成されることが望ましい。
【解決手段】ポンプ装置が、アキシャルピストンポンプ（２，２ａ,５，６）により形成されており、該アキシャルピストンポンプ（２，２ａ，５，６）の、複数のポンプエレメント（６）を設けられたシリンダブロック（２）が、他の構成部分に対して同軸的に配向されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイドロリック式の組合わせユニットであって、この組合わせユニットが、タンクと、ポンプ装置と、ハイドロリック式の制御エレメントと、ポンプ装置のための電動モータとを有しており、これらの構成部材が、真っ直ぐな軸線に沿って同軸的に配置されており、場合によっては部分的に互いにオーバラップしている形式のものに関する。

ヨーロッパ特許庁特許公開第１３０２６６０号明細書が、アキシャルピストンポンプの形で構成された、自動車の燃料タンク内に挿入された燃料ポンプを開示している。ポンプ装置のためのモータがこのポンプ装置と同軸的に構成されており、このポンプ自体は、例えばハイドロリック式の組合わせユニットのために重要であるように、より大きい燃料タンク内にユニットとして組み込まれているが、特別な幾何学的な状況ついては特に詳しく述べていない。冒頭で述べたように構成された、電動モータのための給電部ないの自立的なユニットが自体公知であり、搬送可能な用途及び／又は負荷される力が小さいために、例えば車両トップのハイドロリック式の操作又は医療用の治療チェアの調整又はこれに類するものとの関連で次第に使用されるようになっている。

例えば、ドイツ連邦共和国特許第３２２７９２６号明細書につき、ベース部分の一方の側に圧力負荷されていない歯車ポンプとタンクとを配置し、かつ他方の側にポンプのためのシールされてカプセル化されたモータを配置することが公知である。ベース部分内の接続開口により、モータケーシング内に残された内室をもタンク容量として使用することができる。

さらにヨーロッパ特許庁特許公開第０６２８７２０号明細書につき組合わせユニットが公知である。この組合わせユニットでは、軸線方向にラジアルピストンポンプを有するベース部分に続いてまずハイドロリック媒体のための管状のタンクが配置されており、これに続いて同軸的に電動モータがポンプ駆動装置の形で配置されており、この場合に、モータ軸がシールされてタンク内に進入し、このタンクを通過してポンプに達している。この場合にはタンクも比較的堅固に、ひいては重く構成されていなければならない。モータが、同軸的に配置されたタンク内に突入しているユニットが、ヨーロッパ特許庁特許公開第０６９０２３０号明細書に開示されており、同様にポンプの管状にカプセル化された電動モータを環状に取り囲むタンクを備えたラジアルピストンポンプを有する組合わせユニットをヨーロッパ特許庁特許公開第０８５７８７１号明細書が記載している。
ヨーロッパ特許庁特許公開第１３０２６６０号明細書 ドイツ連邦共和国特許第３２２７９２６号明細書 ヨーロッパ特許庁特許公開第０６２８７２０号明細書 ヨーロッパ特許庁特許公開第０６９０２３０号明細書 ヨーロッパ特許庁特許公開第０８５７８７１号明細書

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のハイドロリック式の組合わせユニットを改良して、さらに縮小された寸法及び簡単な構成を有する組合わせユニットを提供することである。より高い組込み率により、製造時の経済性も高められ、ひいてはコスト低減が達成されることが望ましい。

この課題を解決した本発明の手段によれば、ポンプ装置がアキシャルピストンポンプにより形成されており、このアキシャルピストンポンプの、複数のポンプエレメントを設けられたシリンダブロックが、他の構成部分に対して同軸的に配向されている。

これにより、タンクによりいずれにせよ不可欠な、組合わせユニットの軸線方向の長さを最適に利用することができるが、しかしながら、この場合に直径は、他のポンプ構成に対して、特に歯車ポンプ又はたいていはこの形式のユニットで使用されるラジアルピストンポンプに比べて著しくわずかに保持することができる。

提供された構成容積のさらなる縮小若しくは最適な利用が、有利な実施態様により可能であり、この実施態様によれば、シリンダブロックは周に沿って複数のマグネットを設けられており、電動モータのロータの形で構成されている。これにより、ポンプから分離されたモータを回避し、モータの構成容積を節約することができる。

この場合に、有利には電動モータのマグネットコイルが組合わせユニットのケーシング内で、シリンダブロックの周囲に配置さている。

ライン案内及びハイドロリック式のエレメントの構成を次のことにより簡易化することができる、すなわち、タンク及びシリンダブロックが、ハイドロリック式の制御エレメントの領域に関連して同じ側に、有利には互いにほぼ同軸的に配置されていることにより、簡易化することができる。

ハイドロリックライン案内のさらなる簡易化が、本発明の特徴により可能であり、これによれば、シリンダブロックが管に回転可能に支承されており、この管が、ハイドロリック式の制御エレメントの領域を起点としており、吸込開口により組合わせユニットのタンク内に達している。

有利には、タンクと、組合わせユニットのハウジングの、シリンダブロックが位置している領域とが隔壁により分離されている。これにより、ハイドロリック流体のための吸込開口を、急速に回転するアキシャルピストンポンプにより渦動されるか、若しくは泡立たされ得ない領域に設けることができる。

この場合に、有利には管が隔壁内に支承されている場合には、これにより、同時に電動モータのロータでもあるポンプのシリンダブロックのためのより安定した支承を保証することができる。

本発明による組合わせユニットでは通常は複雑なオイルモータの公知の利点を、次のことにより、より簡単に達成することができる、すなわち、隔壁内では流体レベルの下方に少なくとも１つの開口が設けられており、組合わせユニットの通常の運転状態では流体レベルの上方に少なくとも１つの開口が設けられており、これらの開口によりタンクが、ハウジングの、シリンダブロックが位置している領域に接続されている。これにより、構成サイズが小さい場合に大きい出力を有するモータを使用することができる。なぜならば、熱がモータ若しくはシリンダブロックを洗浄するハイドロリック媒体を介して搬出されるからである。

本発明による択一的な構成では同じ利点が得られる。この構成では、ハウジングの、シリンダブロックが位置する領域が同時にタンクである。

上に述べた構造の別の改良が、少なくとも幾つかのマグネットコイルが流体により覆われているか、又は周囲を流れられることにより得られる。これにより、巻線の損失出力も単にハイドロリック媒体を介して導出され、これにより、わずかな構成サイズで高い電流強さ、ひいては大きいモータ出力が可能である。

組合わせユニットの通常の運転状態でタンク内の流体レベルが、少なくともシリンダブロック及び／又は巻線が少なくとも大部分は流体により覆われている場合には特に上に述べた利点が現れる。

本発明による組合わせユニットの簡単な構成形式では、別の本発明の特徴によりれば、斜板が管で支承されている。

次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

図１のハイドロリック式の組合わせユニットが、ハイドロリック式の制御エレメントのための領域１を有している。この領域１は前記ユニットの底部を形成しており、公知の形式で、この底部に接続された、有利にはリバーシブルのアキシャルピストンのための腎臓形の制御開口をも有している。アキシャルピストンポンプのシリンダブロック２は、シリンダ２ａの、入口若しくは出口が設けられた一方の端面により、同軸的な配置で領域１に圧着されている。この場合にシリンダブロック２は中空の管３で回動可能に支承されており、この管３はハイドロリック式の制御エレメントの領域１を起点としており、吸込開口３ａによりタンク４，４ａ内へ突入している。前記中空の管３には、有利には領域１及びシリンダブロック２に対して同軸的に、斜板５も回動不能に支承されており、この斜板５はシリンダブロック２の端面に対して傾斜された前面により、アキシャルピストンポンプの、シリンダ２ａ内を案内されたピストン６の軸線方向運動を引き起こす。

アキシャルピストンポンプのシリンダブロック２内には４つのマグネット７が設けられており、これにより、シリンダブロック２は同時にブラシレス電動モータのロータをなしている。マグネットコイル８の対応した巻線が、組合わせユニットのケーシング９の内部の、シリンダブロック２の周囲に配置されている。これにより、アキシャルピストンポンプのための独立した電動モータは不可欠ではなく、アキシャルピストンポンプ自身が、マグネットコイル８と共に固有のモータをなしている。

有利にはマグネットコイル８と斜板５とは、ハイドロリック式の制御エレメントの領域に、共通のキャリア構造体１８により１つのユニットの形に結合されている。これにより、組合わせユニットのケーシング９はより薄く、より軽量に構成されていてよい。なぜならば、機械的な剛性の大部分はキャリア構造体１８によりもたらされるからである。

組合わせユニットの上に述べた構成では、アキシャルピストンポンプ２，２ａ，５，６の領域４ａが隔壁１０によりタンク４の領域から分離されており、この領域４内には管３の吸込開口３ａが突入している。前記隔壁１０内には、孔１１又は類似の貫通した開口が設けられており、これらの孔１１又は開口を介して、アキシャルピストンポンプを有する領域４ａと、領域４とは互いに接続されており、これにより、両方の領域内ではハイドロリック流体が１つの流体レベル１２まで位置している。ハイドロリック流体のこの流体レベル１２は、少なくとも１つの孔１１ａがタンク４，４ａの、空気を充填された領域に位置する程度の高さになっている。

同様に領域１及びシリンダブロック２に対して同軸的に配置された、タンク４，４ａの、アキシャルピストンポンプ２，２ａ，５，６の向かい側では、別の隔壁１３と、組合わせユニットのカバー１４との間に、制御電子機構を有するプリント配線板１５が挿入されており、このプリント配線板１５は導体を介して巻線８の制御をも引き受ける。給電及び場合によっては制御信号が中央接続部１７を介して行われる、若しくは供給される。

本発明による組合わせユニットの軸線方向断面図である。 図１による組合わせユニットのＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。

符号の説明

１ 領域、 ２ シリンダブロック、 ２ａ シリンダ、 ３ 管、 ３ａ 吸込開口、 ４，４ａ 管、 ５ 斜板、 ６ ピストン、 ７ マグネット、 ８ マグネットコイル、 ９ ケーシング、 １０ 隔壁、 １１ 孔、 １２ 流体レベル、 １３ 隔壁、 １４ カバー、 １５ プリント配線板、 １７ 中央接続部、 １８ キャリア構造体

Claims (12)

1. ハイドロリック式の組合わせユニットであって、該組合わせユニットが、タンクと、ポンプ装置と、ハイドロリック式の制御エレメントと、前記ポンプ装置のための電動モータとを有しており、組合わせユニットの構成部分が、真っ直ぐな軸線に沿って同軸的に配置されており、場合によっては互いに部分的にオーバラップしている形式のものにおいて、ポンプ装置が、アキシャルピストンポンプ（２，２ａ,５，６）により形成されており、該アキシャルピストンポンプ（２，２ａ，５，６）の、複数のポンプエレメント（６）を設けられたシリンダブロック（２）が、他の構成部分に対して同軸的に配向されていることを特徴とする、ハイドロリック式の組合わせユニット。
2. シリンダブロック（２）が、周に沿ってマグネット（７）を備えており、電動モータのロータの形で構成されている、請求項１記載の組合わせユニット。
3. 電動モータのマグネットコイル（８）が、組合わせユニットのハウジング（９）内の、シリンダブロック（２）の周囲に配置されている、請求項２記載の組合わせユニット。
4. タンク（４，４ａ）とシリンダブロック（２）とが、ハイドロリック式の制御エレメントの領域（１）に関連して同じ側に、有利には互いにほぼ同軸的に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の組合わせユニット。
5. シリンダブロック（２）が、管（２）で回動可能に支承されており、該管（２）が、ハイドロリック式の制御エレメントの領域（１）を起点としており、吸込開口（３ａ）により組合わせユニットのタンク（４，４ａ）内に達している、請求項１から４までのいずれか１項記載の組合わせユニット。
6. タンク（４）と、組合わせユニットのケーシングの、シリンダブロック（２）が位置する領域（４ａ）とが、隔壁（１０）により分離されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の組合わせユニット。
7. 管（３）が、隔壁（１０）内で支承されている、請求項５又は６記載の組合わせユニット。
8. それぞれ組合わせユニットの通常の運転状態では、隔壁（１０）内に、流体レベル（１２）の下方に少なくとも１つの開口（１１）が設けられており、流体レベル（１２）の上方に少なくとも１つの開口（１１ａ）が設けられており、前記開口（１１，１１ａ）を介して、タンクが、ケーシングの、シリンダブロック（２）が位置する領域（４ａ）に接続されている、請求項６又は７記載の組合わせユニット。
9. ケーシングの、シリンダブロック（２）が位置する領域（４ａ）が、同時にタンクである、請求項１から５までのいずれか１項記載の組合わせユニット。
10. 少なくとも幾つかのマグネットコイル（８）が、液体により覆われているか、又は周囲を流れられる、請求項８又は９記載の組合わせユニット。
11. 組合わせユニットの通常の運転状態ではタンク（４，４ａ）内の流体レベルが、少なくともシリンダブロック（２）及び／又はマグネットコイル（８）が、少なくとも大部分は流体により覆われている程度に高くなっている、請求項８から１０までのいずれか１項記載の組合わせユニット。
12. 斜板（５）が、管（３）で支承されている、請求項５から１１までのいずれか１項記載の組合わせユニット。

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