JP2009180179A - Motor pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動ポンプに関し、特に、組立作業の容易化、軽量化、および低コスト化を図ることができる電動ポンプに関する。 The present invention relates to an electric pump, and more particularly to an electric pump capable of facilitating assembly work, reducing weight, and reducing costs.
自動車の低価格化、軽量化に伴い、電動ポンプ、特に、自動車のエンジンオイル潤滑用のオイルポンブについても低コスト化が強く要請されている。また、低コスト化の一要素として、組み立て工程の簡略化が望まれている。しかし、自動車のエンジンオイル潤滑用のオイルポンブとして使用される電動ポンプ、特に、内接ギア型の電動ポンプは、一般に、ロータを複数使用するなど、構造が複雑で、部品点数も多く、組立工程も煩雑である。以下に一例を示す。 With the reduction in price and weight of automobiles, there is a strong demand for lowering the cost of electric pumps, especially oil pumps for lubricating engine oil in automobiles. Moreover, simplification of an assembly process is desired as one element of cost reduction. However, an electric pump used as an oil pump for lubricating an engine oil of an automobile, in particular, an internal gear type electric pump generally has a complicated structure such as the use of a plurality of rotors, a large number of parts, and an assembly process. It is complicated. An example is shown below.
図3に示すように、従来の電動ポンプ110のハウジング101は、円筒状のステータハウジング102の両端をポンプハウジング103と略円盤状のリアハウジング104とにより封じた形状を有しており、ステータハウジング102には、ステータコア107が内嵌されている。このステータコア107は円筒状の外周部171、および外周部171の円周方向において等間隔であるととともに、外周部171の内周面172より径方向において内向き(以下、内向きとする)に延設された6個のコア本体173を有している。この6個のコア本体173の前方の端部(以下、前方端174とする)にはフロントインシュレータ133が被せられるとともに、コア本体173の後方の端部(以下、後方端175とする)にはリアインシュレータ134が被せられている。このフロントインシュレータ133およびリアインシュレータ134によって絶縁された6個のコア本体173のそれぞれの周りに絶縁導線120が捲回され、磁束方向を径方向内向きに向けた巻線コイル121が形成されている。このコア本体173および巻線コイル121によって電磁石であるステータが形成されている。
As shown in FIG. 3, a
上記従来の電動ポンプ110は、例えば、以下の手順で組み立てられる。まず、コア本体173にフロントインシュレータ133およびリアインシュレータ134を被せる。続いて、フロントインシュレータ133およびリアインシュレータ134によって絶縁されたコア本体173に、絶縁導線120を捲回する。このとき絶縁導線120は、軸方向において後方から前方に向って治具を挿入し、径方向において内側から外側に向って捲いてゆく。続いて、この電磁石を形成したステータコア107を、ステータハウジング102へ圧入する。更に、ステータハウジング102へポンプハウジング103を取り付けた後、回転軸8の挿入、リアハウジング104の取り付け、インナーロータ191の取り付け、アウターロータ195の取り付け、およびポンプ蓋115の取り付け等の工程を経て電動ポンプが組み立てられる。
The conventional
従来金属製であったアウターロータとインナーロータとを、低コスト化を目的として、ガラス繊維で強化された熱硬化性プラスチックで構成する技術が提示されている。かかる構成により、低コスト化が可能なトロコイドポンプを提供することができると記載されている(例えば、特許文献1)。
ここで、上記従来の電動ポンプ110において軽量化を図る手段として、例えば、ポンプハウジング103等を樹脂により形成する方法等が考えられるが、このように樹脂を使用した場合であっても、使用する樹脂によっては、必ずしも低コスト化を図ることができるとは言えず、また、煩雑な組み立て工程の簡略化も依然として図ることができないという問題があった。
Here, as a means for reducing the weight of the conventional
そこで、本発明はかかる実情を鑑みてなされたもので、軽量化を図ることができるとともに、従来の電動ポンプに比し、低コスト化を図ることができ、更に、組立工程の簡素化を図ることができる電動ポンブを供給することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and can be reduced in weight, can be reduced in cost as compared with a conventional electric pump, and can further simplify the assembly process. The object is to supply an electric pump that can be used.
本発明にかかる電動ポンプは、磁性体で形成されるコアと該コアに捲回された巻線コイルとを備えるとともにステータとして用いられる電磁石と、前記電磁石に設けられるとともに、前記コアと前記巻線コイルとの間に介在することにより前記コアと前記巻線コイルを絶縁するインシュレータと、液体または気体を吸入し排出するためのポンプ室を有するポンプハウジングとを備えた電動ポンプである。また、前記インシュレータと、前記ポンプハウジングとが一体的に形成されている。 An electric pump according to the present invention includes a core formed of a magnetic material and a winding coil wound around the core, an electromagnet used as a stator, the electromagnet, and the core and the winding An electric pump including an insulator that is interposed between the coil and the core and the winding coil, and a pump housing having a pump chamber for sucking and discharging liquid or gas. Further, the insulator and the pump housing are integrally formed.
上記構成によると、インシュレータとポンプハウジングとが一体的に形成されているため、インシュレータとポンプハウジングとが別部材であった上記従来の電動ポンプに比し、部品点数を減少させることができる。従って、例えば、インシュレータとポンプハウジングを軽量の材料を使用して一体的に形成することにより、電動ポンプの軽量化を図ることができるとともに、低コスト化を図ることができ、さらに組立工程の簡素化を図ることが可能になる。 According to the above configuration, since the insulator and the pump housing are integrally formed, the number of parts can be reduced as compared with the conventional electric pump in which the insulator and the pump housing are separate members. Therefore, for example, by integrally forming the insulator and the pump housing using a lightweight material, the electric pump can be reduced in weight and cost can be reduced, and the assembly process can be simplified. It becomes possible to plan.
本発明にかかる電動ポンプは、インシュレータおよびポンプハウジングが、樹脂で形成されていることが好ましい。 In the electric pump according to the present invention, the insulator and the pump housing are preferably made of resin.
上記構成によると、一体的に形成されているインシュレータおよびポンプハウジングが樹脂で形成されているため、金型等で容易に形成できる。従って、一層の低コスト化を図ることができるとともに、容易に電動ポンプの軽量化を図ることができる。 According to the above configuration, since the insulator and the pump housing that are integrally formed are made of resin, they can be easily formed with a mold or the like. Therefore, the cost can be further reduced and the electric pump can be easily reduced in weight.
本発明にかかる電動ポンプは、前記ポンプ室には吸入した前記液体または前記気体を加圧することにより排出するロータが内包されており、前記ロータとポンプハウジングとが同じ材料により形成されていることが更に好ましい。 In the electric pump according to the present invention, the pump chamber includes a rotor for discharging the pressurized liquid or gas by pressurization, and the rotor and the pump housing are formed of the same material. Further preferred.
上記構成によると、ロータがポンプハウジングと同じ材料により形成されているため、ロータがポンプハウジングとの線膨張係数が等しくなり、ロータがポンプハウジングとの間の隙間管理が容易となる。 According to the above configuration, since the rotor is formed of the same material as the pump housing, the rotor has the same linear expansion coefficient with the pump housing, and the clearance between the rotor and the pump housing can be easily managed.
本発明によれば、軽量化を図ることができるとともに、従来の電動ポンプに比し、低コスト化を図ることができ、更に組立工程の簡素化を図ることができる電動ポンブを供給することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the weight and to supply an electric pump capable of reducing the cost as compared with the conventional electric pump and further simplifying the assembly process. it can.
本形態にかかる電動ポンプの構造を、図面を用いて、以下に説明する。 The structure of the electric pump according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態にかかる電動ポンプ10のハウジング1は円筒状のステータハウジング2の両端をインシュレータと一体化されたポンプハウジング3と略円盤状のリアハウジング4とにより封じた形状である。ステータハウジング2には、ステータコア7が内嵌されている。このステータコア7は円筒状の外周部71、および外周部71の円周方向において等間隔であるととともに、外周部71の内周面72より径方向において内向き(以下、内向きとする)に延設された6個のコア本体73を有している。
As shown in FIG. 1, the housing 1 of the
ステータハウジング2の軸方向において前方(以下、前方とする)を封じるポンプハウジング3は、有底円筒状のポンプハウジング部31と、およびポンプハウジング部31の底部38より後方に延設されたフロントインシュレータ33とが一体的に形成された部材である。ポンプハウジング部31によって、ステータハウジング2の前方が封じられるとともに、フロントインシュレータ33が6個のコア本体73の前方の端部(以下、前方端74とする)に被せられている。一方、コア本体73の後方の端部(以下、後方端75とする)にはリアインシュレータ34が被せられるとともに、ステータハウジング2の後方は上述のようにリアハウジング4により封じられている。このフロントインシュレータ33およびリアインシュレータ34によって絶縁された6個のコア本体73のそれぞれの周りに絶縁導線20が捲回され、磁束方向を径方向内向きに向けた巻線コイル21が形成されている。このコア本体73および巻線コイル21によって電磁石であるステータが形成されている。
The
ポンプハウジング3およびリアハウジング4にはそれぞれ軸受35および軸受45が固定されており、これら軸受35および軸受45によって回転可能に回転軸8が支承されている。この回転軸8の外周面であるとともにコア本体73に対応する部分には永久磁石で形成されたロータ81が取り付けられている。また、回転軸8の前方端82はポンプハウジングの底部38に設けられた貫通孔36より前方に突出し、外歯歯車形状のインナーロータ91が固定されている。一方、内歯歯車形状のアウターロータ95の外周面96が、ポンプハウジング部31の内周面37に摺接するようにはめ込まれているため、インナーロータ91の外歯92とアウターロータ95の内歯97は互いに噛合している。更にポンプハウジング部31の前方の開口部は、吸入口11と排出口12を有するポンプ蓋15により封じられることにより、ポンプハウジング部31およびポンプ蓋15により取り囲まれるとともに、インナーロータ91およびアウターロータ95を内包したポンプ室39が形成されている。
A
ここで、ステータハウジング2およびリアハウジング4を形成する素材は特に限定されないが、例えば、鋼材、アルミ材、ステンレス材などの金属製であってもよい。ステータコア7を形成する素材は例えば焼結金属等の磁性体が用いられる。一方、ポンプハウジング3、ポンプ蓋15、インナーロータ91およびアウターロータ95を形成する素材は樹脂製であることが好ましい。
Here, the material forming the stator housing 2 and the rear housing 4 is not particularly limited, but may be made of metal such as steel, aluminum, and stainless steel, for example. As a material for forming the stator core 7, for example, a magnetic material such as sintered metal is used. On the other hand, the material forming the
上記電動ポンプ10は以下のような例えば以下の手順で組み立てられる。
The
図2に示すように、コア本体73にポンプハウジング3として一体的に形成されたフロントインシュレータ33およびリアインシュレータ34を被せる。続いて、フロントインシュレータ33およびリアインシュレータ34によって絶縁されたコア本体73に、絶縁導線20を捲回する。このとき絶縁導線20は封じられていない軸方向において後方から前方に向って治具を挿入し、径方向において内側から外側に向って捲いてゆくため、軸方向において前方がポンプハウジング3のポンプハウジング部31に封じられていても特に問題は生じない。次に、ステータハウジング2が取り付けられるが、すでにステータコア7にポンプハウジング3が取り付けられているため、ステータハウジング2へステータコア7を圧入すると同時に、ステータハウジング2へポンプハウジング3を取り付ける作業を行うことができる。その後、回転軸8の挿入、リアハウジング4の取り付け、インナーロータ91の取り付け、アウターロータ95の取り付け、およびポンプ蓋15の取り付け等の工程を経て電動ポンプ10が組み立てられる。
As shown in FIG. 2, the core body 73 is covered with a
上記実施形態の電動ポンプによれば、以下のような効果を得ることができる。 According to the electric pump of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1)上記実施形態にかかる電動ポンプによれば、フロントインシュレータ33(インシュレータ)とポンプハウジング部31とが一体的に形成されているため、別部材であった上記従来に比べ部品点数が減少し、低コスト化に資する。また、ステータハウジング2へステータコア7を圧入すると同時に、ステータハウジング2へポンプハウジング3を取り付ける作業を行うことができるため、組み立て工数も減少する。
(1) According to the electric pump according to the above embodiment, since the front insulator 33 (insulator) and the
(2)上記実施形態にかかる電動ポンプによれば、ポンプハウジング部31とフロントインシュレータ33とがポンプハウジング3として一体的に樹脂で形成されているため、金型等で容易に形成できる。従って低コスト化に資する。また、軽量化も容易となる。
(2) According to the electric pump according to the above embodiment, the
(3)上記実施形態にかかる電動ポンプによれば、ロータがポンプハウジングと同一素材、即ち樹脂で形成されているため、ロータ、特にアウターロータ95とポンプハウジング3との線膨張係数が等しく、アウターロータ95とポンプハウジング3との間の隙間管理が容易となる。
(3) According to the electric pump according to the above embodiment, since the rotor is formed of the same material as the pump housing, that is, resin, the linear expansion coefficients of the rotor, particularly the
(4)上記実施形態にかかる電動ポンプは、内接ギア形式の電動ポンプであるため、インナーロータ91とアウターロータ95とが噛合し、アウターロータ95とポンプハウジング3(の内壁)とが摺接する。一方、インナーロータ91、アウターロータ95、およびポンプハウジング3が同一素材で形成されているため、それぞれの磨耗係数も等しく、いずれかが一方的に磨耗することがない。従って磨耗強度が特に弱い部材がなく、インナーロータ91、アウターロータ95、およびポンプハウジング3のうち少なくとも1つが別素材で形成されている場合に比べ、耐久性が大きくなる
(4) Since the electric pump according to the above embodiment is an internal gear type electric pump, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態にかかる電動ポンプは、内接ギア形式の電動ポンプであるが、他の構成であっても良い。例えば、遠心ポンプであっても、従来に比べ、ポンプハウジングとインシュレータを一体化することにより部品点数の低下による低コスト化および組み立て工数の減少効果が得られる。 -Although the electric pump concerning the said embodiment is an internal gear type electric pump, another structure may be sufficient. For example, even in the case of a centrifugal pump, by integrating the pump housing and the insulator, the cost can be reduced and the number of assembly steps can be reduced by reducing the number of parts.
・上記実施形態にかかる電動ポンプにおいて、インナーロータ91、アウターロータ95、およびポンプハウジング3が同一素材で形成されているが、他の構成であっても良い。例えば、摩擦係数の違いが問題にならなければ、インナーロータ91およびアウターロータ95が金属製であって、ポンプハウジング3が樹脂製であっても、ポンプハウジングとインシュレータを一体化することにより部品点数の低下による低コスト化および組み立て工数の減少効果が得られる。
-In the electric pump concerning the said embodiment, although the
・上記実施形態にかかる電動ポンプにおいて、フロントインシュレータ33とポンプハウジング部31が一体的に形成されたポンプハウジング3が樹脂で形成されているが、他の構成であっても良い。強度、耐久性および絶縁性がともに満たされるのであれば、例えばセラミック等で形成しても良い。
In the electric pump according to the above embodiment, the
・上記実施形態にかかる電動ポンプは、液体、特にオイル等に使用する内接ギアポンプであるが他の構成でも良い。例えば、気体を吸入および排出するポンプであっても良い。 -Although the electric pump concerning the said embodiment is an internal gear pump used for a liquid, especially oil etc., another structure may be sufficient. For example, a pump that sucks and discharges gas may be used.
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。 Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(a)本発明にかかる電動ポンプは、前記ロータが、回転軸に固定されるともに回転軸に伴って回転する外歯歯車形状のインナーロータと、内歯歯車形状であるとともに、該内歯が前記インナーロータの前記外歯と噛合しかつ外周面が前記ポンブ室の内壁に摺接するアウターロータとからなることが好ましい。 (A) In the electric pump according to the present invention, the rotor is fixed to the rotating shaft and rotates along with the rotating shaft, and has an outer gear-shaped inner rotor and an internal gear shape. It is preferable that the outer rotor mesh with the outer teeth of the inner rotor and have an outer peripheral surface that is in sliding contact with the inner wall of the pump chamber.
従って、この(a)に記載の発明によれば、ロータが、回転軸に固定されるともに回転軸に伴って回転する外歯歯車形状のインナーロータと、内歯歯車形状であるとともに、内歯が前記インナーロータの外歯と噛合しかつ外周面がポンブ室の内壁に摺接するアウターロータとからなる電動ポンプであるため、インナーロータとアウターロータとが噛合し、アウターロータとポンプハウジング(の内壁)とが摺接する。一方、インナーロータ、アウターロータ、およびポンプハウジングが同一素材で形成されているため、それぞれの磨耗係数も等しく、いずれかが一方的に磨耗することがない。従って磨耗強度が特に弱い部材がなく、インナーロータ、アウターロータ、およびポンプハウジングのうち少なくとも1つが別素材で形成されている場合に比べ、耐久性が大きくなる。 Therefore, according to the invention described in (a), the rotor is fixed to the rotating shaft and rotates along with the rotating shaft, and has an external gear-shaped inner rotor, an internal gear shape, and an internal gear. Is an electric pump comprising an outer rotor that meshes with the outer teeth of the inner rotor and whose outer peripheral surface is in sliding contact with the inner wall of the pump chamber. Therefore, the inner rotor and the outer rotor mesh with each other, and the outer rotor and the pump housing ) Is in sliding contact. On the other hand, since the inner rotor, the outer rotor, and the pump housing are formed of the same material, the respective wear coefficients are equal, and any of them does not wear unilaterally. Accordingly, there is no member with particularly low wear strength, and durability is increased as compared with the case where at least one of the inner rotor, the outer rotor, and the pump housing is formed of a different material.
本発明は、特に組立作業の容易化・軽量化・低コスト化された電動ポンプとして利用可能である。 The present invention can be used as an electric pump that is particularly easy, lightweight, and low in assembly work.
1…ハウジング、2…ステータハウジング、3…ポンプハウジング、4…リアハウジング、7…ステータコア、8…回転軸、10…電動ポンプ、11…吸入口、12…排出口、15…ポンプ蓋、20…絶縁導線、21…巻線コイル、31…ポンプハウジング部、33…フロントインシュレータ、34…リアインシュレータ、35…軸受、36…貫通孔、37…内周面、38…底部、39…ポンプ室、45…軸受、71…外周部、72…内周面、73…コア本体、74…前方端、75…後方端、81…ロータ、82…前方端、91…インナーロータ、92…外歯、95…アウターロータ、96…外周面、97…内歯、101…ハウジング、102…ステータハウジング、103…ポンプハウジング、104…リアハウジング、107…ステータコア、110…電動ポンプ、115…ポンプ蓋、120…絶縁導線、121…巻線コイル、133…フロントインシュレータ、134…リアインシュレータ、171…外周部、172…内周面、173…コア本体、174…前方端、175…後方端、191…インナーロータ、195…アウターロータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing, 2 ... Stator housing, 3 ... Pump housing, 4 ... Rear housing, 7 ... Stator core, 8 ... Rotating shaft, 10 ... Electric pump, 11 ... Intake port, 12 ... Discharge port, 15 ... Pump lid, 20 ... Insulated lead wire, 21 ... Winding coil, 31 ... Pump housing part, 33 ... Front insulator, 34 ... Rear insulator, 35 ... Bearing, 36 ... Through-hole, 37 ... Inner peripheral surface, 38 ... Bottom, 39 ... Pump chamber, 45 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Bearing, 71 ... Outer peripheral part, 72 ... Inner peripheral surface, 73 ... Core main body, 74 ... Front end, 75 ... Rear end, 81 ... Rotor, 82 ... Front end, 91 ... Inner rotor, 92 ... External teeth, 95 ... Outer rotor, 96 ... outer peripheral surface, 97 ... inner teeth, 101 ... housing, 102 ... stator housing, 103 ... pump housing, 104 ... rear housing, 107 ...
Claims (3)
前記電磁石に設けられるとともに、前記コアと前記巻線コイルとの間に介在することにより前記コアと前記巻線コイルを絶縁するインシュレータと、
液体または気体を吸入し排出するためのポンプ室を有するポンプハウジングと
を備えた電動ポンプにおいて、
前記インシュレータと、前記ポンプハウジングとが一体的に形成されていることを特徴とする電動ポンプ。 An electromagnet including a core formed of a magnetic material and a winding coil wound around the core and used as a stator;
An insulator that is provided in the electromagnet and that insulates the core and the winding coil by being interposed between the core and the winding coil;
In an electric pump comprising a pump housing having a pump chamber for sucking and discharging liquid or gas,
The electric pump, wherein the insulator and the pump housing are integrally formed.
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