JP2007255341A

JP2007255341A - Fluid pump

Info

Publication number: JP2007255341A
Application number: JP2006082185A
Authority: JP
Inventors: Mikinao Suzuki; 幹尚鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid pump that has a simple construction in spite of an inclination caused by fluid pressure of a pump rotor, and can be driven smoothly. SOLUTION: A rotating member 61 having a pump rotor 7 for circulating fluid and a rotor 11 of a motor 10 for driving the pump rotor 7 is provided separately at both ends of a shaft 6, and a pump chamber 21 provided with an intake chamber 3 for taking fluid in as well as accommodating the pump rotor 7 and a discharge chamber 4 for discharging fluid in parallel, and a stator 12 for generating a magnetic field around the rotor 11 are provided together within a housing 60. The middle part of the shaft 6 is supported by a bearing 5 provided in the housing 60. The axis P1 of the stator 12 is deviated to the discharge chamber 4 side in relation to the axis P2 of the bearing 5. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体を流通させるポンプロータ、および、当該ポンプロータを駆動するモータの回転子を軸体の両端部に各別に設けた回転部材と、前記ポンプロータを収容すると共に、流体を吸入する吸入室、および、流体を吐出する吐出室を併設したポンプ室と、前記回転子を包囲する状態に設け、前記回転子の周囲に磁界を発生させる固定子とをハウジングに設けた流体ポンプに関する。 The present invention accommodates a pump rotor that circulates fluid, a rotating member that has a rotor of a motor that drives the pump rotor separately provided at both ends of a shaft body, and the pump rotor, and sucks fluid. The present invention relates to a fluid pump having a housing provided with a suction chamber, a pump chamber provided with a discharge chamber for discharging fluid, and a stator that surrounds the rotor and generates a magnetic field around the rotor.

上記した流体ポンプとして、出願人が先に開発し、既に出願した特許出願（特願２００５−０４８８５０）に示されるものと、従来、一般に使用されていたものとがあった。
図１１に出願人が先に開発した流体ポンプを示す。この流体ポンプは、インナロータ７（ポンプロータに相当）と、回転子１１と、回転軸６（軸体に相当）とを有した回転部材を備えている。ハウジング２とモータカバー１３とを有したハウジングを備えている。インナロータ７などを有した流体ポンプ１と、回転子１１などを有した電動モータ１０とを備えている。
流体ポンプ１は、前記インナロータ７を備える他、ハウジング２と、このハウジング２にインナロータ７を収容するよう設けたポンプ室２１と、このポンプ室２１に収容したアウタロータ８と、前記ポンプ室２１に連通した吸入圧室３（吸入室に相当）および吐出圧室４（吐出室に相当）を備えている。インナロータ７は、ハウジング２の軸受５で中間部が支持された回転軸６の一端部に支持されている。
電動モータ１０は、前記回転子１１を備える他、モータカバー１３と、このモータカバー１３に回転子１１の周囲に磁界を発生させるよう設けた固定子１２とを備えている。前記回転子１１は、前記回転軸６の他端部に支持されている。
つまり、電動モータ１０が駆動されると、このモータ１０の回転子１１が回転軸６を介してインナロータ７を駆動し、流体ポンプ１がインナロータ７及びアウタロータ８のポンプ作用により、吸入室３に流体を吸入し、この吸入流体を吐出室４から吐出する。 As the above-described fluid pump, there have been one that has been previously developed by the applicant and has already been filed (Japanese Patent Application No. 2005-048850), and one that has been conventionally used.
FIG. 11 shows a fluid pump previously developed by the applicant. This fluid pump includes a rotating member having an inner rotor 7 (corresponding to a pump rotor), a rotor 11 and a rotating shaft 6 (corresponding to a shaft body). A housing having a housing 2 and a motor cover 13 is provided. A fluid pump 1 having an inner rotor 7 and the like, and an electric motor 10 having a rotor 11 and the like are provided.
The fluid pump 1 includes the inner rotor 7, a housing 2, a pump chamber 21 provided to accommodate the inner rotor 7 in the housing 2, an outer rotor 8 accommodated in the pump chamber 21, and communication with the pump chamber 21. The suction pressure chamber 3 (corresponding to the suction chamber) and the discharge pressure chamber 4 (corresponding to the discharge chamber) are provided. The inner rotor 7 is supported by one end portion of the rotating shaft 6 whose intermediate portion is supported by the bearing 5 of the housing 2.
The electric motor 10 includes the rotor 11, a motor cover 13, and a stator 12 provided on the motor cover 13 so as to generate a magnetic field around the rotor 11. The rotor 11 is supported on the other end of the rotating shaft 6.
That is, when the electric motor 10 is driven, the rotor 11 of the motor 10 drives the inner rotor 7 via the rotating shaft 6, and the fluid pump 1 fluids into the suction chamber 3 by the pumping action of the inner rotor 7 and the outer rotor 8. , And the suction fluid is discharged from the discharge chamber 4.

また、先に開発した流体ポンプにあっては、ハウジング２に形成した連絡流路４５及び軸端収納室４４を備えている。この連絡流路４５及び軸端収納室４４は、吐出圧室４を構成している。吐出圧室４は、第一吐出圧室４２及び第二吐出圧室４３をも備えて形成されている。吐出圧室４は、軸端収納室４４及び連絡流路４５の開口面積の分だけ、インナロータ７の非軸支側面７ａに対向する開口面積が、インナロータ７の軸支側面７ｂに対向する開口面積よりも大きくなっている。このため、吐出圧室４の流体によってインナロータ７の非軸支側面７ａに作用する荷重は、インナロータ７の軸支側面７ｂに作用する荷重よりも大きくなる。
つまり、インナロータ７は、吸入側作動室９１及び吐出側作動室９２の流体により、ポンプ室２１の内壁面に対して傾斜する方向の力を受ける。しかし、吐出側作動室９２の流体によってインナロータ７の非軸支側面７ａに発生する荷重が、インナロータ７の軸支側面７ｂに発生する荷重よりも大になる。吸入圧室３と吐出圧室４の流体圧のためにインナロータを傾斜させるように発生する操作力を、インナロータ７の非軸支側面７ａと軸支側面７ｂとに発生する荷重の差によって打ち消し、インナロータ７の傾斜を防止するものである。 In addition, the previously developed fluid pump includes a communication channel 45 and a shaft end storage chamber 44 formed in the housing 2. The communication flow path 45 and the shaft end storage chamber 44 constitute a discharge pressure chamber 4. The discharge pressure chamber 4 is also provided with a first discharge pressure chamber 42 and a second discharge pressure chamber 43. In the discharge pressure chamber 4, the opening area facing the non-supporting side surface 7 a of the inner rotor 7 is the opening area facing the shafting side surface 7 b of the inner rotor 7 by the opening area of the shaft end storage chamber 44 and the communication channel 45. Is bigger than. For this reason, the load acting on the non-supporting side surface 7 a of the inner rotor 7 by the fluid in the discharge pressure chamber 4 is larger than the load acting on the supporting surface 7 b of the inner rotor 7.
That is, the inner rotor 7 receives a force in a direction inclined with respect to the inner wall surface of the pump chamber 21 by the fluid in the suction side working chamber 91 and the discharge side working chamber 92. However, the load generated on the non-axis supporting side surface 7 a of the inner rotor 7 by the fluid in the discharge side working chamber 92 is larger than the load generated on the axis supporting side surface 7 b of the inner rotor 7. The operating force generated to incline the inner rotor due to the fluid pressure in the suction pressure chamber 3 and the discharge pressure chamber 4 is canceled by the difference in the load generated on the non-axis supporting side surface 7a and the shaft supporting side surface 7b of the inner rotor 7, The inclination of the inner rotor 7 is prevented.

従来一般に使用されていた流体ポンプの一例としてトロコイドポンプがある。図１２にこのトロコイドポンプを示す。このトロコイドポンプは、ポンプロータとしてのインナロータ７と、このインナロータ７の外歯に噛合う複数の内歯を有したアウタロータ８とを備えている。インナロータ７の外周及びアウタロータ８の内周間に吸入側作動室９１及び吐出側作動室９２が形成される。吸入側作動室９１は、吸入室３に連通し、吐出側作動室９２は、吐出室４に連通する。 An example of a fluid pump that has been generally used is a trochoid pump. FIG. 12 shows this trochoid pump. The trochoid pump includes an inner rotor 7 as a pump rotor and an outer rotor 8 having a plurality of inner teeth that mesh with the outer teeth of the inner rotor 7. A suction side working chamber 91 and a discharge side working chamber 92 are formed between the outer periphery of the inner rotor 7 and the inner periphery of the outer rotor 8. The suction side working chamber 91 communicates with the suction chamber 3, and the discharge side working chamber 92 communicates with the discharge chamber 4.

このようなポンプにおいて、インナロータ７とモータ１０の回転子１１とを軸体６の両端部に各別に設け、軸体６の中間部をハウジングの軸受５で支持すると、流体ポンプのモータによる駆動が可能になり、しかも、構造簡単に得ることができる。 In such a pump, when the inner rotor 7 and the rotor 11 of the motor 10 are separately provided at both ends of the shaft body 6 and the intermediate portion of the shaft body 6 is supported by the bearing 5 of the housing, the fluid pump is driven by the motor. In addition, the structure can be easily obtained.

この場合、モータ１０に問題が発生しやすくなる。
図１２，１３は、この問題を説明するために回転子１１と固定子１２の間隙、軸体６と軸受５の間隙を強調して示す模式図である。また、図１４は、この問題を説明するための概略図である。そして、図１２（ａ）は、モータ１０及びポンプ１の停止状態を示す模式図であり、図１２（ｂ）は、モータ１０及びポンプ１の駆動状態を示す模式図である。図１３（ａ）は、ポンプ停止状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図であり、図１３（ｂ）は、ポンプ駆動状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図である。図１４（ａ）は、モータ及びポンプ停止状態での概略図であり、図１３（ｂ）は、モータ及びポンプ駆動状態での概略図である。
これらの図に示すように、吐出側作動室９２の内部の流体は、ポンプ１の吐出圧と同じ高い圧力となっている。そのため、吐出側作動室９２内の流体はインナロータ７を径方向内側（図１２（ｂ）における上側）に向けて押圧する荷重Ｆ１を作用させる。また、吸入側作動室９１の内部の流体は負圧となる。そのため、吸入側作動室９１内の流体はインナロータ７を径方向外側（図１２（ｂ）における上側）に向けて吸引する荷重Ｆ４を作用させる。但し、この吸入側作動室９１の負圧の絶対値は吐出側作動室９２の流体圧と比べて小さいので、荷重Ｆ４の大きさも荷重Ｆ１に比べて小さい。一方、ハウジング２におけるインナロータ７の両側に形成された吐出室４及び吸入室３は、インナロータ７を挟んで開口部の形状が対称となるように形成されている。このため、インナロータ７の両側面に作用する荷重Ｆ２と荷重Ｆ３、及び荷重Ｆ５と荷重Ｆ６はそれぞれほぼ同じ値となる。したがって、インナロータ７に対して側面から作用する荷重はつり合っており、インナロータ７にはほとんど影響を与えない。
したがって、インナロータ７は、その径方向の荷重Ｆ１及び荷重Ｆ４の影響によって吸入側作動室９１の方向への力を受け、これにより、インナロータ７及び軸体６は軸受５の角部５ｂを支点に回転力Ｍ１を受けて傾斜する。このため、モータ１０の回転子１１が固定子１２に対して軸体６の傾動方向に沿った方向に変位し、図１３（ｂ）に示すように、回転子１１と固定子１２の間隙が回転子１１の周方向で不均一になる。この結果、モータ１０は、回転子１１が固定子１２によって受ける磁力の強さが回転子１１の周方向で変化する状態で駆動される。また、回転子１１が固定子１２によって受ける磁力が強くなると、軸体６が軸受５の角部５ｂ，５ｃに強く圧接され、軸体６と軸受５との摩擦が増大する。 In this case, a problem is likely to occur in the motor 10.
12 and 13 are schematic views that emphasize the gap between the rotor 11 and the stator 12 and the gap between the shaft body 6 and the bearing 5 in order to explain this problem. FIG. 14 is a schematic diagram for explaining this problem. 12A is a schematic diagram showing a stopped state of the motor 10 and the pump 1, and FIG. 12B is a schematic diagram showing a driving state of the motor 10 and the pump 1. FIG. 13A is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is stopped, and FIG. 13B is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is driven. FIG. 14A is a schematic diagram when the motor and the pump are stopped, and FIG. 13B is a schematic diagram when the motor and the pump are driven.
As shown in these drawings, the fluid inside the discharge side working chamber 92 is at the same high pressure as the discharge pressure of the pump 1. Therefore, the fluid in the discharge side working chamber 92 applies a load F1 that presses the inner rotor 7 toward the radially inner side (the upper side in FIG. 12B). Further, the fluid inside the suction side working chamber 91 becomes negative pressure. Therefore, the fluid in the suction side working chamber 91 acts a load F4 that sucks the inner rotor 7 toward the radially outer side (the upper side in FIG. 12B). However, since the absolute value of the negative pressure in the suction side working chamber 91 is smaller than the fluid pressure in the discharge side working chamber 92, the magnitude of the load F4 is also smaller than the load F1. On the other hand, the discharge chamber 4 and the suction chamber 3 formed on both sides of the inner rotor 7 in the housing 2 are formed so that the shapes of the openings are symmetric with the inner rotor 7 in between. For this reason, the load F2 and the load F3 which act on the both side surfaces of the inner rotor 7 and the load F5 and the load F6 respectively have substantially the same value. Therefore, the load acting on the inner rotor 7 from the side is balanced, and the inner rotor 7 is hardly affected.
Therefore, the inner rotor 7 receives a force in the direction of the suction side working chamber 91 due to the influences of the radial loads F1 and F4, whereby the inner rotor 7 and the shaft body 6 have the corners 5b of the bearing 5 as fulcrums. It tilts in response to the rotational force M1. For this reason, the rotor 11 of the motor 10 is displaced in the direction along the tilting direction of the shaft body 6 with respect to the stator 12, and the gap between the rotor 11 and the stator 12 is as shown in FIG. It becomes non-uniform in the circumferential direction of the rotor 11. As a result, the motor 10 is driven in a state where the strength of the magnetic force received by the rotor 11 by the stator 12 changes in the circumferential direction of the rotor 11. Further, when the magnetic force received by the rotor 11 by the stator 12 is increased, the shaft body 6 is strongly pressed against the corner portions 5b and 5c of the bearing 5, and the friction between the shaft body 6 and the bearing 5 increases.

先に開発した流体ポンプは、吸入室と吐出室との流体圧差のために発生するポンプロータ傾斜操作力を打ち消すものである。したがって、この流体ポンプにあっては、吸入室と吐出室との流体圧差にかかわらず、回転軸の軸受に対する傾斜が防止され、これにより、モータにおける回転子の固定子に対する変位が発生しにくくなる。
しかし、先に開発した流体ポンプの場合、ポンプロータの傾斜を防止する流体圧室としての軸端収納室及び連絡流路を備える必要があった。この結果、構造が複雑になりがちであり、改善の余地があった。
なお、ここではトロコイドポンプを例として説明したが、上記問題は、トロコイドポンプに限定されるものではなく、他の内接歯車ポンプ、外接歯車ポンプ、ベーンポンプ等、各種の流体ポンプを備えたモータ付き流体ポンプに共通の問題として存在する。 The previously developed fluid pump cancels the pump rotor tilting operation force generated due to the fluid pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber. Therefore, in this fluid pump, regardless of the fluid pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber, the inclination of the rotating shaft with respect to the bearing is prevented, and thus the displacement of the rotor with respect to the stator in the motor is less likely to occur. .
However, in the case of the previously developed fluid pump, it is necessary to provide a shaft end storage chamber and a communication channel as a fluid pressure chamber for preventing the pump rotor from being inclined. As a result, the structure tends to be complicated, and there is room for improvement.
In addition, although the trochoid pump was demonstrated here as an example, the said problem is not limited to a trochoid pump, It is with a motor provided with various fluid pumps, such as other internal gear pumps, external gear pumps, and vane pumps. It exists as a problem common to fluid pumps.

本発明の目的は、モータにおける上記の問題を改善してポンプを円滑に駆動することができ、しかも構造簡単に得ることができる流体ポンプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fluid pump that can improve the above-mentioned problems in a motor, drive the pump smoothly, and obtain a simple structure.

本第１発明にあっては、流体を流通させるポンプロータ、および、当該ポンプロータを駆動するモータの回転子を軸体の両端部に各別に設けた回転部材と、前記ポンプロータを収容すると共に、流体を吸入する吸入室、および、流体を吐出する吐出室を併設したポンプ室と、前記回転子を包囲する状態に設け、前記回転子の周囲に磁界を発生させる固定子とを、ハウジングに設けた流体ポンプにおいて、前記軸体の中間部を、前記ハウジングに設けた軸受で支持すると共に、前記固定子の軸芯を、前記軸受の軸芯に対して、前記吐出室が存在する側に偏心させてある。 In the first invention, the pump rotor that circulates the fluid, the rotating member provided with the rotor of the motor that drives the pump rotor separately at both ends of the shaft body, and the pump rotor are accommodated. A housing having a suction chamber for sucking fluid and a pump chamber provided with a discharge chamber for discharging fluid, and a stator that surrounds the rotor and generates a magnetic field around the rotor. In the provided fluid pump, an intermediate portion of the shaft body is supported by a bearing provided in the housing, and the shaft core of the stator is disposed on the side where the discharge chamber exists with respect to the shaft core of the bearing. Eccentric.

本第1発明の構成によると、軸体の中間部を軸受で支持するため、上記した如く回転子が駆動されてポンプロータを駆動すると、吸入室と吐出室とにおける流体圧差のためにポンプロータが傾斜する。これにより、軸体が軸受に対して傾斜し、回転子が固定子に対して変位する。このとき、固定子の軸芯と、軸受の軸芯とが同一軸芯になっている従来の流体ポンプの場合、回転子が固定子内の軸体傾動方向に偏った部位に位置する。これにより、回転子は、回転子と固定子との間隙が回転子周方向で不均一になった状態で駆動される。
これに対し、本第1発明の構成によると、固定子の軸芯が軸受の軸芯に対して吐出室存在側に偏心している。これにより、回転子の固定子内に対する偏りが発生しないか、発生してもわずかとなる。この結果、モータの回転子は、回転子と固定子との間隙が回転子周方向で均一又はほぼ均一になった状態で駆動される。
このように、本構成の流体ポンプであれば、ポンプロータ及びモータ回転子を軸体の両端部に設け、軸体の中間部を軸受で支持するものでありながら、モータの回転子が回転子全周にわたって均等又はほぼ均等な強さの磁力を受ける状態で駆動される。よって、モータやポンプの回転むらや、軸体、軸受の無理な摩擦が発生しにくく、低消費動力で優れたポンプ性能を発揮させることができる。しかも、固定子の軸芯を軸受の軸芯に対して偏心させるだけの簡単な構造で済み、安価に得ることができる。 According to the configuration of the first aspect of the invention, in order to support the intermediate portion of the shaft body with the bearing, when the rotor is driven and the pump rotor is driven as described above, the pump rotor is caused by the fluid pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber. Tilts. Thereby, a shaft body inclines with respect to a bearing, and a rotor displaces with respect to a stator. At this time, in the case of a conventional fluid pump in which the axis of the stator and the axis of the bearing are the same axis, the rotor is located in a portion that is biased in the direction of tilting of the shaft in the stator. As a result, the rotor is driven in a state in which the gap between the rotor and the stator is not uniform in the circumferential direction of the rotor.
On the other hand, according to the configuration of the first aspect of the present invention, the axis of the stator is eccentric to the discharge chamber existence side with respect to the axis of the bearing. As a result, the deviation of the rotor from the stator does not occur, or even if it occurs. As a result, the rotor of the motor is driven in a state where the gap between the rotor and the stator is uniform or substantially uniform in the circumferential direction of the rotor.
As described above, in the fluid pump of this configuration, the pump rotor and the motor rotor are provided at both ends of the shaft body, and the intermediate portion of the shaft body is supported by the bearing, but the rotor of the motor is the rotor. It is driven in a state where it receives a magnetic force of equal or almost equal strength over the entire circumference. Therefore, uneven rotation of the motor and pump and excessive friction of the shaft body and the bearing are unlikely to occur, and excellent pump performance can be exhibited with low power consumption. In addition, a simple structure that only decenters the axis of the stator with respect to the axis of the bearing is sufficient, and can be obtained at low cost.

本第２発明にあっては、流体を流通させるポンプロータ、および、当該ポンプロータを駆動するモータの回転子を軸体の両端部に各別に設けた回転部材と、前記ポンプロータを収容すると共に、流体を吸入する吸入室、および、流体を吐出する吐出室を併設したポンプ室と、前記回転子を包囲する状態に設け、前記回転子の周囲に磁界を発生させる固定子とを、ハウジングに設けた流体ポンプにおいて、前記軸体の中間部を、前記ハウジングに設けた軸受で支持すると共に、前記固定子の軸芯のうち前記軸受とは反対側の領域が、前記軸受の軸芯に対して前記吐出室が存在する側に位置するよう、前記固定子の軸芯を前記軸受の軸芯に対して傾斜させてある。 In the second aspect of the invention, the pump rotor for circulating the fluid, the rotating member provided with the rotor of the motor for driving the pump rotor separately at both ends of the shaft body, and the pump rotor are accommodated. A housing having a suction chamber for sucking fluid and a pump chamber provided with a discharge chamber for discharging fluid, and a stator that surrounds the rotor and generates a magnetic field around the rotor. In the provided fluid pump, an intermediate portion of the shaft body is supported by a bearing provided in the housing, and a region on the opposite side of the shaft core of the stator from the shaft core of the bearing is The axis of the stator is inclined with respect to the axis of the bearing so as to be positioned on the side where the discharge chamber exists.

本第２発明の構成によると、軸体の中間部を軸受で支持するため、上記した如く回転子が駆動されてポンプロータを駆動すると、吸入室と吐出室とにおける流体圧差のためにポンプロータが傾斜する。これにより、軸体が軸受に対して傾斜し、回転子が固定子に対して変位する。しかし、本第２発明の構成によると、固定子の軸芯のうち軸受とは反対側の領域が、軸受の軸芯に対して吐出室が存在する側に位置するよう、固定子の軸芯を軸受の軸芯に対して傾斜させてある。このため、回転子の固定子内に対する偏りが発生しないか、発生してもわずかとなる。これにより、モータの回転子は、回転子と固定子との間隙が回転子の周方向においても、軸芯方向においても均一又はほぼ均一になった状態で駆動される。
従って、ポンプロータ及びモータ回転子を軸体の両端部に設け、軸体の中間部を軸受で支持するものでありながら、モータの回転子が回転子の全周にわたり、かつ全長にわたって均等な強さの磁力を受ける状態で駆動される。このため、モータやポンプの回転むらや、軸体、軸受に無理な摩擦が発生しにくくなり、低消費動力で優れたポンプ性能を発揮させることができる。しかも、固定子の軸芯を軸受の軸芯に対して傾斜させるだけの簡単な構造で済み、安価に得ることができる。 According to the configuration of the second aspect of the invention, in order to support the intermediate portion of the shaft body with the bearing, when the rotor is driven and the pump rotor is driven as described above, the pump rotor is caused by the fluid pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber. Tilts. Thereby, a shaft body inclines with respect to a bearing, and a rotor displaces with respect to a stator. However, according to the configuration of the second aspect of the invention, the axis of the stator is arranged such that the region on the opposite side of the bearing from the axis of the stator is located on the side where the discharge chamber is present with respect to the axis of the bearing. Is inclined with respect to the axis of the bearing. For this reason, the deviation of the rotor with respect to the stator does not occur, or even if it occurs. Thereby, the rotor of the motor is driven in a state where the gap between the rotor and the stator is uniform or substantially uniform both in the circumferential direction of the rotor and in the axial direction.
Therefore, the pump rotor and the motor rotor are provided at both ends of the shaft body, and the intermediate portion of the shaft body is supported by the bearing, while the motor rotor is equally strong over the entire circumference of the rotor. It is driven in a state of receiving the magnetic force. For this reason, uneven rotation of the motor and pump, excessive friction on the shaft body and the bearing are less likely to occur, and excellent pump performance can be achieved with low power consumption. In addition, a simple structure in which the axis of the stator is inclined with respect to the axis of the bearing is sufficient, and the stator can be obtained at low cost.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔第一の実施形態〕
以下に、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明をトロコイドポンプに適用した場合を例として説明する。図１は、本実施形態に係る流体ポンプの内部構造を示す断面図である。また、図２は図１のII−II断面図、図３は図１のIII−III断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a trochoid pump will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the fluid pump according to the present embodiment. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.

これらの図に示すように、本実施形態に係る流体ポンプは、ハウジング６０の一端側に位置するポンプハウジング２、及び、前記ハウジング６０に収容された回転部材６１の一端側に位置するインナロータ７などを有したポンプ本体１を備えている。また、本実施形態に係る流体ポンプは、前記ハウジング６０の他端側に位置するモータハウジング１３、及び、前記回転部材６１の他端側に位置する回転子１１などを有した電動モータ１０（以下単に、モータ１０と呼称する。）を備えている。 As shown in these drawings, the fluid pump according to the present embodiment includes a pump housing 2 positioned on one end side of a housing 60, an inner rotor 7 positioned on one end side of a rotating member 61 accommodated in the housing 60, and the like. The pump main body 1 having The fluid pump according to the present embodiment includes an electric motor 10 (hereinafter referred to as a motor housing 13 positioned on the other end side of the housing 60 and a rotor 11 positioned on the other end side of the rotating member 61). It is simply referred to as a motor 10).

図１に示すように、ポンプハウジング２は、前記ポンプ室２１が形成されている第一ハウジング部材２Ａと、前記ポンプ室２１の一方の開放面を閉塞する第二ハウジング部材２Ｂとによって構成してある。前記モータハウジング１３は、前記第一ハウジング部材２Ａにボルト等の固定部材により固定されている。モータハウジング１３のポンプハウジング２が固定されている側とは反対側にドライバ収納室１５を設けてある。このドライバ収納室１５には、モータ１０の動作制御を行うためのモータドライバ１４が収納されている。 As shown in FIG. 1, the pump housing 2 includes a first housing member 2A in which the pump chamber 21 is formed, and a second housing member 2B that closes one open surface of the pump chamber 21. is there. The motor housing 13 is fixed to the first housing member 2A by a fixing member such as a bolt. A driver storage chamber 15 is provided on the side of the motor housing 13 opposite to the side on which the pump housing 2 is fixed. A motor driver 14 for controlling the operation of the motor 10 is stored in the driver storage chamber 15.

図１に示すように、前記回転部材６１は、前記ポンプ室２１に収容されている前記インナロータ７と、前記モータハウジング１３の内部に位置する前記回転子１１と、前記インナロータ7及び前記回転子１１を支持する軸体６とを備えている。 As shown in FIG. 1, the rotating member 61 includes the inner rotor 7 housed in the pump chamber 21, the rotor 11 located inside the motor housing 13, the inner rotor 7 and the rotor 11. And a shaft body 6 that supports

モータハウジング２のうちの前記第一ハウジング２Ａに設けた軸受５が軸体６の中間部を回転自在に支持している。これにより、回転部材６１は、ハウジング６０に回転自在となる。 A bearing 5 provided on the first housing 2 A of the motor housing 2 rotatably supports an intermediate portion of the shaft body 6. As a result, the rotating member 61 is rotatable with respect to the housing 60.

図１に示すように、ポンプ本体１は、前記ポンプハウジング２と、前記ポンプ室２１と、前記インナロータ７とを備える他、このインナロータ７の外周側に配置した状態でポンプ室２１に収容されたアウタロータ８と、前記ポンプハウジング２に設けた吸入室３及び吐出室４とを備えている。ポンプハウジング２のうちの第二ハウジング部材２Ｂは、前記吸入室３及び吐出室４に各別に連通した吸入流路３１及び吐出流路４１を備えている。アウタロータ８は、ポンプ室２１の内壁で回転可能に支持されている。 As shown in FIG. 1, the pump body 1 includes the pump housing 2, the pump chamber 21, and the inner rotor 7, and is housed in the pump chamber 21 in a state of being disposed on the outer peripheral side of the inner rotor 7. An outer rotor 8 and a suction chamber 3 and a discharge chamber 4 provided in the pump housing 2 are provided. The second housing member 2 B of the pump housing 2 includes a suction flow path 31 and a discharge flow path 41 respectively communicating with the suction chamber 3 and the discharge chamber 4. The outer rotor 8 is rotatably supported by the inner wall of the pump chamber 21.

図２に示すように、インナロータ７は、このインナロータ７の外周側に形成した複数の外歯７１を備えている。本実施形態においては、このインナロータ７が本発明の「ポンプロータ」に相当する。
また、アウタロータ８は、インナロータ７の軸体６に対して偏心して配置された略円輪状となっている。アウタロータ８の内周側にはインナロータ７の外歯７１に噛み合う複数の内歯８１が形成されている。アウタロータ８の外周面側は、ポンプ室２１の円筒状の内壁面に沿って回転摺動可能となっている。 As shown in FIG. 2, the inner rotor 7 includes a plurality of external teeth 71 formed on the outer peripheral side of the inner rotor 7. In the present embodiment, the inner rotor 7 corresponds to a “pump rotor” of the present invention.
Further, the outer rotor 8 has a substantially annular shape arranged eccentrically with respect to the shaft body 6 of the inner rotor 7. A plurality of inner teeth 81 that mesh with the outer teeth 71 of the inner rotor 7 are formed on the inner peripheral side of the outer rotor 8. The outer peripheral surface side of the outer rotor 8 can rotate and slide along the cylindrical inner wall surface of the pump chamber 21.

インナロータ７の外歯７１の歯数はアウタロータ８の内歯８１の歯数よりも一つ少ない。図２に示す例では、インナロータ７の外歯７１の歯数が６に対してアウタロータ８の内歯８１の歯数は７となっている。これにより、インナロータ７の外歯７１とアウタロータ８の内歯８１との間に、複数（インナロータ７の外歯７１の歯数と同数）の作動室９が形成される。各作動室９の容積がインナロータ７及びアウタロータ８の回転に伴って変化することにより、流体を所定の吐出圧で吐出する。すなわち、図２に示すようにインナロータ７及びアウタロータ８が反時計方向に回転する場合、図における略上半分の領域Ｔでは、作動室９はロータ７、８の回転に伴って容積が増大する。このため、作動室９の内部には負圧である吸入圧が発生して流体を吸入する。以下、このような領域Ｔ内にある作動室９を吸入側作動室９１とする。一方、図における略下半分の領域Ｕでは、作動室９はロータ７、８の回転に伴って容積が減少する。ここでは、作動室９の内部に正圧が発生して流体を所定の吐出圧で吐出する。以下、このような領域Ｕ内にある作動室９を吐出側作動室９２とする。
尚、吐出圧は、吐出流路４１を介した流体の供給先での流体圧等により変動する。 The number of teeth of the outer teeth 71 of the inner rotor 7 is one less than the number of teeth of the inner teeth 81 of the outer rotor 8. In the example shown in FIG. 2, the number of teeth of the outer teeth 71 of the inner rotor 7 is six while the number of teeth of the inner teeth 81 of the outer rotor 8 is seven. Thereby, a plurality of working chambers 9 (the same number as the number of teeth of the outer teeth 71 of the inner rotor 7) are formed between the outer teeth 71 of the inner rotor 7 and the inner teeth 81 of the outer rotor 8. As the volume of each working chamber 9 changes as the inner rotor 7 and the outer rotor 8 rotate, fluid is discharged at a predetermined discharge pressure. That is, when the inner rotor 7 and the outer rotor 8 rotate counterclockwise as shown in FIG. 2, the volume of the working chamber 9 increases with the rotation of the rotors 7 and 8 in the substantially upper half region T in the drawing. For this reason, a suction pressure which is a negative pressure is generated inside the working chamber 9 and sucks the fluid. Hereinafter, the working chamber 9 in such a region T is referred to as a suction-side working chamber 91. On the other hand, in the substantially lower half region U in the figure, the volume of the working chamber 9 decreases as the rotors 7 and 8 rotate. Here, a positive pressure is generated inside the working chamber 9 and the fluid is discharged at a predetermined discharge pressure. Hereinafter, the working chamber 9 in such a region U is referred to as a discharge side working chamber 92.
The discharge pressure varies depending on the fluid pressure at the fluid supply destination via the discharge channel 41.

図１に示すように、軸受５はポンプハウジング２に一体的に形成されたすべり軸受としており、この軸受５には、潤滑のための流体が図示しない潤滑流路を介して供給される。なお、軸体６の回転子１１に隣接する部位には、軸受５に供給される流体を遮断するためのシール部材５１が配置されている。
また、軸体６は、軸受５により支持されていない一端側の自由端部６ａが、インナロータ７の軸体６が支持されていない側の非軸支側面７ａから突出するように設けられている。 As shown in FIG. 1, the bearing 5 is a slide bearing formed integrally with the pump housing 2, and a fluid for lubrication is supplied to the bearing 5 through a lubrication flow path (not shown). A seal member 51 for blocking the fluid supplied to the bearing 5 is disposed at a portion adjacent to the rotor 11 of the shaft body 6.
The shaft body 6 is provided such that a free end portion 6a on one end side not supported by the bearing 5 protrudes from the non-axial support side surface 7a on the side where the shaft body 6 of the inner rotor 7 is not supported. .

図１に示すように、前記モータ１０は、前記モータハウジング１３と、前記回転子１１とを備える他、前記モータハウジング１３に固定された固定子１２を備えている。固定子１２は、回転子１１の周囲に磁界を発生させるよう回転子１１の外周側を包囲する状態に配置してある。 As shown in FIG. 1, the motor 10 includes the motor housing 13 and the rotor 11, and also includes a stator 12 fixed to the motor housing 13. The stator 12 is arranged so as to surround the outer peripheral side of the rotor 11 so as to generate a magnetic field around the rotor 11.

インナロータ７の外歯７１とアウタロータ８の内歯８１との間に形成された複数の作動室９は側面が開口しており、そこから流体の吸入又は吐出を行う。ポンプハウジング２には、作動室９の側面と連通するようにポンプ室２１側に開口する前記吸入室３及び吐出室４が、インナロータ７及びアウタロータ８の両側にそれぞれ形成されている。ここでは、図２に示すようにインナロータ７及びアウタロータ８は反時計方向に回転する。図２における略上半分の領域Ｔで吸入側作動室９１に流体を吸入し、図２における略下半分の領域Ｕで吐出側作動室９２から流体を吐出する。吸入室３は、内部の流体が吸入されて負圧となり、吐出室４は、内部の流体が吐出されて正圧となる。 The plurality of working chambers 9 formed between the outer teeth 71 of the inner rotor 7 and the inner teeth 81 of the outer rotor 8 have openings on the side surfaces, from which fluid is sucked or discharged. In the pump housing 2, the suction chamber 3 and the discharge chamber 4 that open to the pump chamber 21 side so as to communicate with the side surface of the working chamber 9 are formed on both sides of the inner rotor 7 and the outer rotor 8, respectively. Here, as shown in FIG. 2, the inner rotor 7 and the outer rotor 8 rotate counterclockwise. The fluid is sucked into the suction side working chamber 91 in the substantially upper half area T in FIG. 2, and the fluid is discharged from the discharge side working chamber 92 in the substantially lower half area U in FIG. In the suction chamber 3, the internal fluid is sucked and becomes negative pressure, and in the discharge chamber 4, the internal fluid is discharged and becomes positive pressure.

吸入室３及び吐出室４のうち、インナロータ７の軸体６が支持されている側の軸支側面７ｂに対向するように形成されている室を第一吸入圧室３２及び第一吐出圧室４２とする。また、インナロータ７の軸体６が支持されていない側の非軸支側面７ａに対向するように形成されている室を第二吸入圧室３３及び第二吐出圧室４３とする。本実施形態においては、図３に示すように、第一吸入圧室３２のポンプ室２１側に開口する開口部の形状と、第二吸入圧室３３のポンプ室２１側に開口する開口部の形状とは鏡対称形状となっており、これらの面積は互いに略同一となっている。また、第一吐出圧室４２のポンプ室２１側に開口する開口部の形状と、第二吐出圧室４３のポンプ室２１側に開口する開口部の形状についても鏡対称形状となっており、これらの面積も互いに略同一となっている。 Of the suction chamber 3 and the discharge chamber 4, the first suction pressure chamber 32 and the first discharge pressure chamber are formed so as to face the shaft support side surface 7 b on the side where the shaft body 6 of the inner rotor 7 is supported. 42. The chambers formed so as to face the non-axial support side surface 7 a on the side where the shaft body 6 of the inner rotor 7 is not supported are referred to as a second suction pressure chamber 33 and a second discharge pressure chamber 43. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the first suction pressure chamber 32 and the opening that opens to the pump chamber 21 side of the second suction pressure chamber 33. The shape is a mirror-symmetric shape, and these areas are substantially the same. In addition, the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the first discharge pressure chamber 42 and the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the second discharge pressure chamber 43 are also mirror-symmetrical. These areas are also substantially the same.

また、ポンプハウジング２には、ポンプ本体１に吸入される流体が通過する前記吸入流路３１と、ポンプ本体１から吐出される流体が通過する前記吐出流路４１が形成されている。吸入流路３１は第二吸入圧室３３に接続され、吐出流路４１は第二吐出圧室４３に接続されている。このうち、第二吸入圧室３３は直接に、第一吸入圧室３２は吸入側作動室９１及び第二吸入圧室３３を介して、それぞれ吸入流路３１に連通している。したがって、第一吸入圧室３２、第二吸入圧室３３、及び吸入流路３１の内部の流体の圧力は、負圧である吸入圧となる。一方、第二吐出圧室４３は直接に、第一吐出圧室４２は吐出側作動室９２及び第二吐出圧室４３を介して、それぞれ吐出流路４１に連通している。したがって、第一吐出圧室４２、第二吐出圧室４３、及び吐出流路４１の内部の流体の圧力は、正圧である吐出圧となる。 The pump housing 2 is formed with the suction passage 31 through which the fluid sucked into the pump body 1 passes and the discharge passage 41 through which the fluid discharged from the pump body 1 passes. The suction flow path 31 is connected to the second suction pressure chamber 33, and the discharge flow path 41 is connected to the second discharge pressure chamber 43. Among these, the second suction pressure chamber 33 communicates directly with the suction flow path 31 via the suction side working chamber 91 and the second suction pressure chamber 33, respectively. Accordingly, the pressure of the fluid inside the first suction pressure chamber 32, the second suction pressure chamber 33, and the suction flow path 31 is a suction pressure that is a negative pressure. On the other hand, the second discharge pressure chamber 43 communicates directly with the discharge flow path 41 via the discharge side working chamber 92 and the second discharge pressure chamber 43, respectively. Accordingly, the pressure of the fluid inside the first discharge pressure chamber 42, the second discharge pressure chamber 43, and the discharge flow path 41 is a discharge pressure that is a positive pressure.

本実施形態では、第一吐出圧室４２は、インナロータ７の軸支側面７ｂに対向している。一方、第二吐出圧室４３は、インナロータ７の非軸支側面７ａに対向している。 In the present embodiment, the first discharge pressure chamber 42 faces the shaft support side surface 7 b of the inner rotor 7. On the other hand, the second discharge pressure chamber 43 faces the non-axial support side surface 7 a of the inner rotor 7.

吐出室４を構成する各室のインナロータ７の側面に対向する開口面積について検討する。上記のとおり、第一吐出圧室４２のポンプ室２１側に開口する開口部の形状と、第二吐出圧室４３のポンプ室２１側に開口する開口部の形状は鏡対称形状となっている。したがって、第一吐出圧室４２についてのインナロータ７の軸支側面７ｂに対向する開口面積と、第二吐出圧室４３についてのインナロータ７の非軸支側面７ａに対向する開口面積とは略同一である。すなわち、インナロータ７の側面における流体の吐出圧を受ける面積は、軸支側面７ｂと非軸支側面７ａとで略同一である。よって、インナロータ７の側面における流体の吐出圧を受ける面積は、軸支側面７ｂと非軸支側面７ａとで略同一であり、インナロータ７が正圧である吐出圧の作用により受ける荷重はインナロータ７の両側面で互いに釣り合う。 The opening area facing the side surface of the inner rotor 7 in each chamber constituting the discharge chamber 4 will be examined. As described above, the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the first discharge pressure chamber 42 and the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the second discharge pressure chamber 43 are mirror-symmetrical. . Therefore, the opening area of the first discharge pressure chamber 42 facing the shaft support side surface 7b of the inner rotor 7 and the opening area of the second discharge pressure chamber 43 facing the non-axis support side surface 7a of the inner rotor 7 are substantially the same. is there. That is, the area that receives the fluid discharge pressure on the side surface of the inner rotor 7 is substantially the same on the shaft support side surface 7b and the non-axis support side surface 7a. Therefore, the area that receives the fluid discharge pressure on the side surface of the inner rotor 7 is substantially the same on the shaft support side surface 7b and the non-axis support side surface 7a. The two sides balance each other.

一方、吸入室３においても、第一吸入圧室３２のポンプ室２１側に開口する開口部の形状と、第二吸入圧室３３のポンプ室２１側に開口する開口部の形状とは鏡対称形状となっている。したがって、第一吸入圧室３２についてのインナロータ７の軸支側面７ｂに対向する開口面積と、第二吸入圧室３３についてのインナロータ７の非軸支側面７ａに対向する開口面積とは略同一である。よって、インナロータ７の側面における流体の吸入圧を受ける面積は、軸支側面７ｂと非軸支側面７ａとで略同一であり、インナロータ７が負圧である吸入圧の作用により受ける荷重はインナロータ７の両側面で互いに釣り合う。 On the other hand, also in the suction chamber 3, the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the first suction pressure chamber 32 and the shape of the opening that opens to the pump chamber 21 side of the second suction pressure chamber 33 are mirror-symmetric. It has a shape. Accordingly, the opening area of the first suction pressure chamber 32 facing the shaft support side surface 7b of the inner rotor 7 and the opening area of the second suction pressure chamber 33 facing the non-axis support side surface 7a of the inner rotor 7 are substantially the same. is there. Therefore, the area that receives the fluid suction pressure on the side surface of the inner rotor 7 is substantially the same on the shaft support side surface 7b and the non-axis support side surface 7a. The two sides balance each other.

軸受５は、軸体６が回転自在に挿通する軸体挿通孔５ａで軸体６を支持している。固定子１２と軸受５とは、図４に示す如く偏心し合った配置関係にしてある。すなわち、固定子１２の軸芯Ｐ１を、軸受５の軸体挿通孔５ａの軸芯Ｐ２に対して前記吐出室４が存在する側に偏心量Ｄで偏心させてある。 The bearing 5 supports the shaft body 6 by a shaft body insertion hole 5a through which the shaft body 6 is rotatably inserted. The stator 12 and the bearing 5 are in an eccentric arrangement relationship as shown in FIG. That is, the shaft core P1 of the stator 12 is decentered by an eccentric amount D on the side where the discharge chamber 4 exists with respect to the shaft core P2 of the shaft body insertion hole 5a of the bearing 5.

次に、本第一実施形態における流体ポンプの作用について図４，５，６に基づいて説明する。図４，５は、この作用を説明するために回転子１１と固定子１２の間隙、軸体６と軸受５との間隙を強調して示す模式図である。図４（ａ）は、モータ１０及びポンプ１の停止状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は、モータ１０及びポンプ１の駆動状態を示す模式図である。図５（ａ）は、ポンプ停止状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図であり、図５（ｂ）は、ポンプ駆動状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図である。また、図６は、この作用を説明するための概略図である。図６（ａ）は、モータ及びポンプ停止状態での概略図であり、図６（ｂ）は、モータ及びポンプ駆動状態での概略図である。 Next, the operation of the fluid pump in the first embodiment will be described based on FIGS. 4 and 5 are schematic views showing the gap between the rotor 11 and the stator 12 and the gap between the shaft body 6 and the bearing 5 in order to explain this action. 4A is a schematic diagram showing a stopped state of the motor 10 and the pump 1, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a driving state of the motor 10 and the pump 1. FIG. 5A is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is stopped, and FIG. 5B is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is driven. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining this action. FIG. 6A is a schematic diagram when the motor and the pump are stopped, and FIG. 6B is a schematic diagram when the motor and the pump are driven.

図４は、説明のためにポンプハウジング２とインナロータ７との隙間や、軸体挿通孔５ａの内面と軸体６との隙間を強調して記載している。実際にはこれらの間には１０〜１００μｍ程度のわずかな隙間しか存在しない。
これらの図に示すように、ポンプ本体１が駆動されると、インナロータ７には、流体の圧力の作用により、主としてＦ１〜Ｆ６に示す荷重が作用する。すなわち、吐出側作動室９２の内部の流体は、高い圧力（正圧）の吐出圧となっている。そのため、吐出側作動室９２内の流体はインナロータ７を径方向内側（図４（ｂ）における上側）に向けて押圧する荷重Ｆ１を作用させる。また、吸入側作動室９１の内部の流体は負圧である吸入圧となっている。そのため、吸入側作動室９１内の流体はインナロータ７を径方向外側（図４（ｂ）における上側）に向けて吸引する荷重Ｆ４を作用させる。したがって、これらの荷重Ｆ１及び荷重Ｆ４の作用により、インナロータ７は吸入側作動室９１の方向（図４における（上）側）への荷重を受ける。これにより、インナロータ７がポンプ室２１内で傾斜し、軸体６が軸受５の軸体挿通孔５ａに対して傾斜する。このため、回転子１１が固定子１２に対して軸体６の傾動方向に変位する。
しかし、固定子１２の軸芯Ｐ１が軸受５の軸芯Ｐ２に対して吐出室存在側に偏芯しているので、回転子１１が固定子１２に対して変位しても、図４（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、回転子１１の固定子１２に対する偏りが発生しないか、発生してもわずかとなる。これにより、図５（ｂ）に示すように、回転子１１と固定子１２との間隙が回転子１１の周方向でほぼ均一になる。従って、モータ１０の回転子１１は、固定子１２から回転子１１の全周にわたってほぼ均等な強さの磁力を受け、回転むらがなく円滑に駆動される。 FIG. 4 highlights the gap between the pump housing 2 and the inner rotor 7 and the gap between the inner surface of the shaft body insertion hole 5a and the shaft body 6 for the sake of explanation. Actually, there is a slight gap of about 10 to 100 μm between them.
As shown in these drawings, when the pump main body 1 is driven, loads indicated by F1 to F6 mainly act on the inner rotor 7 due to the action of fluid pressure. That is, the fluid inside the discharge side working chamber 92 has a high pressure (positive pressure) discharge pressure. Therefore, the fluid in the discharge side working chamber 92 applies a load F1 that presses the inner rotor 7 toward the radially inner side (the upper side in FIG. 4B). In addition, the fluid inside the suction side working chamber 91 has a suction pressure that is a negative pressure. Therefore, the fluid in the suction side working chamber 91 acts a load F4 that sucks the inner rotor 7 toward the radially outer side (the upper side in FIG. 4B). Therefore, the inner rotor 7 receives a load in the direction of the suction side working chamber 91 (the (upper) side in FIG. 4) by the action of these loads F1 and F4. Thereby, the inner rotor 7 is inclined in the pump chamber 21, and the shaft body 6 is inclined with respect to the shaft body insertion hole 5 a of the bearing 5. For this reason, the rotor 11 is displaced in the tilting direction of the shaft body 6 with respect to the stator 12.
However, since the shaft core P1 of the stator 12 is eccentric to the discharge chamber existence side with respect to the shaft core P2 of the bearing 5, even if the rotor 11 is displaced with respect to the stator 12, FIG. 6) As shown in FIG. 6B, the rotor 11 is not biased with respect to the stator 12, or even if it occurs. As a result, as shown in FIG. 5B, the gap between the rotor 11 and the stator 12 becomes substantially uniform in the circumferential direction of the rotor 11. Therefore, the rotor 11 of the motor 10 receives a magnetic force of almost equal strength from the stator 12 over the entire circumference of the rotor 11, and is driven smoothly without uneven rotation.

尚、ポンプ本体１が駆動されない状態では、図４（ａ），図６（ａ）に示すように、インナロータ７の傾斜が発生せず、軸体６の軸受５の軸体挿通孔５ａに対する傾斜が発生しない。これにより、図５（ａ）に示すように、回転子１１は、固定子１２に対して固定子軸芯Ｐ１と軸体挿通孔５ａの軸芯Ｐ２との偏心量Ｄに等しい距離で偏心した状態になる。 When the pump body 1 is not driven, the inner rotor 7 is not inclined as shown in FIGS. 4A and 6A, and the shaft body 6 is inclined with respect to the shaft body insertion hole 5a. Does not occur. Thereby, as shown in FIG. 5A, the rotor 11 is eccentric with respect to the stator 12 by a distance equal to the eccentric amount D between the stator shaft core P1 and the shaft core P2 of the shaft body insertion hole 5a. It becomes a state.

〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図７は、第二の実施形態に係る流体ポンプの内部構造を示す断面図である。
第二の実施形態に係る流体ポンプは、第一の実施形態に係る流体ポンプと比較して、ポンプ本体１の吸入流路３１及び吐出流路４１の配置構成の点と、固定子１２及び軸受５の配置構成の点とにおいて相違しており、他の点においては、第一の実施形態に係る流体ポンプと同様に構成してある。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the internal structure of the fluid pump according to the second embodiment.
The fluid pump according to the second embodiment is different from the fluid pump according to the first embodiment in terms of the arrangement configuration of the suction flow path 31 and the discharge flow path 41 of the pump body 1, the stator 12, and the bearing. 5 is the same as the fluid pump according to the first embodiment.

両者が相違している点についてさらに説明する。
図７に示すように、ポンプ本体１の吸入流路３１は、第一吸入圧室３２に直接に連通し、吐出流路４１は、第一吐出圧室４２に直接に連通している。
また、固定子１２と軸受５とを、図８に示す如く互いに傾斜した関係に配置してある。すなわち、固定子１２の軸芯Ｐ１のうち軸受５とは反対側に位置する領域が、軸受５の軸体挿通孔５ａの軸芯Ｐ２に対して前記吐出室４が存在する側に位置するよう、固定子１２の軸芯Ｐ１を軸受５の軸芯Ｐ２に対して傾斜させてある。 The difference between the two will be further described.
As shown in FIG. 7, the suction passage 31 of the pump body 1 communicates directly with the first suction pressure chamber 32, and the discharge passage 41 communicates directly with the first discharge pressure chamber 42.
Further, the stator 12 and the bearing 5 are arranged in an inclined relationship as shown in FIG. That is, the region of the shaft core P1 of the stator 12 that is located on the side opposite to the bearing 5 is located on the side where the discharge chamber 4 exists with respect to the shaft core P2 of the shaft body insertion hole 5a of the bearing 5. The shaft core P1 of the stator 12 is inclined with respect to the shaft core P2 of the bearing 5.

次に、本第二実施形態における流体ポンプの作用について図８，９，１０に基づいて説明する。図８，９は、この作用を説明するために回転子１１と固定子１２との間隙、軸体６と軸受５との間隙を強調して示す模式図である。また、図１０は、この作用を説明するための概略図である。そして、図８（ａ）は、モータ１０及びポンプ１の停止状態を示す模式図であり、図８（ｂ）は、モータ１０及びポンプ１の駆動状態を示す模式図である。図９（ａ）は、ポンプ停止状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図であり、図９（ｂ）は、ポンプ駆動状態でのモータ１０の横断面状態を示す模式図である。図１０（ａ）は、モータ及びポンプ停止状態での概略図であり、図１０（ｂ）は、モータ及びポンプ駆動状態での概略図である。 Next, the operation of the fluid pump in the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 8 and 9 are schematic views showing the gap between the rotor 11 and the stator 12 and the gap between the shaft body 6 and the bearing 5 in order to explain this action. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining this action. FIG. 8A is a schematic diagram showing a stopped state of the motor 10 and the pump 1, and FIG. 8B is a schematic diagram showing a driving state of the motor 10 and the pump 1. FIG. 9A is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is stopped, and FIG. 9B is a schematic diagram showing a cross-sectional state of the motor 10 when the pump is driven. FIG. 10A is a schematic diagram when the motor and the pump are stopped, and FIG. 10B is a schematic diagram when the motor and the pump are driven.

ポンプ本体１が駆動されると、インナロータ７に流体圧によってＦ１〜Ｆ６で示す荷重が作用する。インナロータ７はポンプ室２１内で傾斜し、軸体６が軸受５の軸体挿通５ａに対して傾斜する。このため、回転子１１が固定子１２に対して軸体傾動方向に変位する。このように回転子１１の固定子１２に対する変位が発生しても、図８（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、固定子１２の軸芯Ｐ１と、回転子１１の回転軸芯である回転部材６１の回転軸芯Ｐ３とがほぼ同一の軸芯になる。これにより、図８（ｂ）、図９（ｂ）に示すように、回転子１１と固定子１２との間隙が回転子１２の周方向においても、回転子１２の回転軸芯方向においてもほぼ均一になる。従って、回転子１１は固定子１２から回転子１１の全周にわたって、かつ、回転子１１の回転軸芯方向での全長にわたってほぼ均等な強さの磁力を受け、インナロータ７が回転むらなく円滑に駆動される。
尚、ポンプ本体１が駆動されない状態では、図８（ａ）、図１０（ａ）に示すように、インナロータ７の傾斜が発生しない。よって、軸体６の軸受挿通孔５ａに対する傾斜が発生せず、固定子１２の軸芯Ｐ１と軸受５の軸芯Ｐ２とが傾斜した状態になる。 When the pump body 1 is driven, loads indicated by F1 to F6 are applied to the inner rotor 7 by fluid pressure. The inner rotor 7 is inclined in the pump chamber 21, and the shaft body 6 is inclined with respect to the shaft body insertion 5 a of the bearing 5. For this reason, the rotor 11 is displaced in the shaft body tilting direction with respect to the stator 12. Even if the displacement of the rotor 11 with respect to the stator 12 occurs in this way, as shown in FIGS. 8B and 10B, the axis P1 of the stator 12 and the rotation axis of the rotor 11 The rotation axis 61 of the rotation member 61 is substantially the same axis. As a result, as shown in FIGS. 8B and 9B, the gap between the rotor 11 and the stator 12 is almost equal both in the circumferential direction of the rotor 12 and in the direction of the rotational axis of the rotor 12. It becomes uniform. Therefore, the rotor 11 receives a magnetic force of almost equal strength over the entire circumference of the rotor 11 from the stator 12 and over the entire length of the rotor 11 in the direction of the rotation axis, and the inner rotor 7 smoothly rotates without unevenness. Driven.
In the state where the pump body 1 is not driven, the inner rotor 7 is not inclined as shown in FIGS. 8 (a) and 10 (a). Therefore, the shaft body 6 is not inclined with respect to the bearing insertion hole 5a, and the shaft core P1 of the stator 12 and the shaft core P2 of the bearing 5 are inclined.

〔その他の実施形態〕
上記の各実施形態においては、本発明をトロコイドポンプに適用した場合を例として説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、ポンプロータ及び回転子の軸体の中間部が軸受で支持される構造であって、ポンプロータの外周側に作動室が形成される流体ポンプに適用することができる。したがって、トロコイドポンプ以外の他の内接歯車ポンプ、外接歯車ポンプ、ベーンポンプ等にも好適に適用することが可能である。したがって、ポンプ本体１のインナロータ７をポンプロータ７と呼称する。 [Other Embodiments]
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a trochoid pump has been described as an example, but the scope of application of the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be applied to a fluid pump in which an intermediate portion of the shaft body of the pump rotor and the rotor is supported by the bearing, and the working chamber is formed on the outer peripheral side of the pump rotor. Therefore, the present invention can be suitably applied to other internal gear pumps, external gear pumps, vane pumps and the like other than the trochoid pump. Therefore, the inner rotor 7 of the pump body 1 is referred to as a pump rotor 7.

第一実施構造を備えた流体ポンプの断面図Sectional view of the fluid pump with the first embodiment structure 図１のＩＩ―ＩＩ断面矢視図II-II sectional view of FIG. 図１のＩＩＩ―ＩＩＩ断面矢視図III-III sectional view of FIG. （ａ）は、モータ及びポンプ本体の停止状態での断面図、（ｂ）は、モータ及びポンプ本体の駆動状態での断面図(A) is a sectional view of the motor and the pump main body in a stopped state, (b) is a sectional view of the motor and the pump main body in a driven state. （ａ）は、モータの停止状態での横断面、（ｂ）は、モータの駆動状態での横断面(A) is a cross section in a stopped state of the motor, (b) is a cross section in a driven state of the motor. （ａ）は、モータ及びポンプ本体の停止状態での概略図、（ｂ）は、モータ及びポンプ本体の駆動状態での概略図(A) is a schematic diagram in a stopped state of a motor and a pump main body, (b) is a schematic diagram in a driving state of a motor and a pump main body. 第二実施構造を備えた流体ポンプの断面図Sectional drawing of the fluid pump provided with 2nd implementation structure （ａ）は、モータ及びポンプ本体の停止状態での断面図、（ｂ）は、モータ及びポンプ本体の駆動状態での断面図(A) is a sectional view of the motor and the pump main body in a stopped state, (b) is a sectional view of the motor and the pump main body in a driven state. （ａ）は、モータの停止状態での横断面、（ｂ）は、モータの駆動状態での横断面(A) is a cross section in a stopped state of the motor, (b) is a cross section in a driven state of the motor. （ａ）は、モータ及びポンプ本体の停止状態での概略図、（ｂ）は、モータ及びポンプ本体の駆動状態での概略図(A) is a schematic diagram in a stopped state of a motor and a pump main body, (b) is a schematic diagram in a driving state of a motor and a pump main body. 先に開発した流体ポンプの断面図Cross section of the previously developed fluid pump （ａ）は、従来の流体ポンプの停止状態での断面図、（ｂ）は、従来の流体ポンプの駆動状態での断面図(A) is sectional drawing in the stop state of the conventional fluid pump, (b) is sectional drawing in the drive state of the conventional fluid pump. （ａ）は、従来の流体ポンプの停止状態でのモータの横断面図、（ｂ）は、従来の流体ポンプの駆動状態でのモータの断面図(A) is a cross-sectional view of the motor in a stopped state of the conventional fluid pump, (b) is a cross-sectional view of the motor in the driven state of the conventional fluid pump. （ａ）は、従来の流体ポンプの停止状態での概略図、（ｂ）は、従来の流体ポンプの駆動状態での概略図(A) is the schematic in the stop state of the conventional fluid pump, (b) is the schematic in the drive state of the conventional fluid pump

Explanation of symbols

３吸入室
４吐出室
５軸受
６軸体
７ポンプロータ
１０モータ
１１回転子
１２固定子
２１ポンプ室
６０ハウジング
６１回転部材
Ｐ１固定子の軸芯
Ｐ２軸受の軸芯 3 Suction chamber 4 Discharge chamber 5 Bearing 6 Shaft body 7 Pump rotor 10 Motor 11 Rotor 12 Stator 21 Pump chamber 60 Housing 61 Rotating member P1 Stator shaft core P2 Bearing shaft core

Claims

A pump rotor that circulates the fluid, and a rotating member that separately provides a rotor of a motor that drives the pump rotor at both ends of the shaft body;
A pump chamber containing the pump rotor, and a suction chamber for sucking fluid, and a discharge chamber for discharging fluid; and
A fluid pump provided in a housing, provided in a state surrounding the rotor, and a stator that generates a magnetic field around the rotor;
While supporting the intermediate part of the shaft body with a bearing provided in the housing,
A fluid pump in which an axis of the stator is eccentric to a side where the discharge chamber is present with respect to an axis of the bearing.

A pump rotor that circulates the fluid, and a rotating member that separately provides a rotor of a motor that drives the pump rotor at both ends of the shaft body;
A pump chamber containing the pump rotor, and a suction chamber for sucking fluid, and a discharge chamber for discharging fluid; and
A fluid pump provided in a housing, provided in a state surrounding the rotor, and a stator that generates a magnetic field around the rotor;
While supporting the intermediate part of the shaft body with a bearing provided in the housing,
The axis of the stator is aligned with the axis of the bearing so that a region of the axis of the stator opposite to the bearing is located on a side where the discharge chamber is present with respect to the axis of the bearing. A fluid pump that is inclined with respect to.