JP2012255438A - Pendulum-slider pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振り子によって外側ロータに接続される、回転自在に設けられた内側ロータを備える、請求項1のプレアンブルに記載された振り子スライダ式ポンプ(pendulum-slider pump)に関するものである。 The present invention relates to a pendulum-slider pump according to the preamble of claim 1, comprising a rotatable inner rotor connected to the outer rotor by a pendulum.
内燃機関の要求に合わせて、例えば送出量および圧力を容易に適合させることができるように、内燃機関のための容量調整振り子スライダ式ポンプを用いることは、以前から既知の技術である。かかる適合は、ほとんどの場合、内燃機関のメインオイルギャラリからの油圧を用いて、振り子スライダ式ポンプの内部でスライダを加圧することによって生じる。 It is a previously known technique to use a capacity-adjusting pendulum slider pump for an internal combustion engine so that, for example, the delivery rate and pressure can be easily adapted to the requirements of the internal combustion engine. Such adaptation is most often caused by pressurizing the slider inside the pendulum slider pump using hydraulic pressure from the main oil gallery of the internal combustion engine.
潤滑油(特にオイル)を、内燃機関に供給するための一般的な振り子スライダ式ポンプは、特許文献1から知られており、このポンプは、内側ロータと、振り子によって内側ロータとともに回転する変位可能な外側ロータと、を備えている。このポンプでは、内側ロータに対して偏心して変位可能な外側ロータを回転自在に駆動するために、1つだけの振り子が、常に外側ロータのドライバーヘッド、ドライバーベース及び1つだけの滑りフランクと滑り接触し、送出量を制御するために外側ロータを動かす。 A common pendulum slider pump for supplying lubricating oil (especially oil) to an internal combustion engine is known from US Pat. An outer rotor. In this pump, only one pendulum always slides with the outer rotor driver head, driver base and only one sliding flank in order to drive the outer rotor, which can be displaced eccentrically with respect to the inner rotor. Touch and move the outer rotor to control the delivery rate.
さらなる振り子スライダ式ポンプは、例えば、特許文献2及び特許文献3から知られている。 Further pendulum slider pumps are known, for example, from US Pat.
本発明は、一般的なタイプの振り子スライダ式ポンプとは異なる駆動コンセプトによって特徴付けられる、改善された又は少なくとも代替的な振り子スライダ式ポンプを提供するという問題に関するものである。 The present invention is concerned with the problem of providing an improved or at least alternative pendulum slider pump characterized by a different drive concept than a general type of pendulum slider pump.
本発明によれば、上記問題は独立請求項1の主題によって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。 According to the invention, the above problem is solved by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
本発明は、振り子スライダ式ポンプのそれ自体周知である作動原理を維持するという一般概念に基づいているが、本発明に係る振り子スライダ式ポンプの場合、振り子はもはや外側ロータに関節式に取り付けられているのではなく、むしろ内側ロータに関節式に取り付けられているとともに、対応する振り子ガイド内で外側ロータの半径方向に案内されるという点において、同時に、個々の振り子の配置を逆転させるという一般概念にも基づいている。加えて、振り子スライダ式ポンプは、例えばチェーン駆動またはベルト駆動によって、もはや機械的に駆動されるのではなく、外側ロータによってむしろ電動的に駆動される。そのために、外側ロータでは、磁石(特に永久磁石)が適切な凹部に配置される一方、外側ロータの外側には、電磁石を有する固定子が配置される。磁石および電磁石は、振り子スライダ式ポンプを駆動するための電動駆動機の構成要素を形成する。それと同時に、外側ロータを、磁石を収容するための凹部がモールド形成される一部分として構成することができる。これによって、コンパクトな設計であり、費用効率が高く且つ外力源から独立している振り子スライダ式ポンプ駆動が可能になる。 The present invention is based on the general concept of maintaining the operating principle known per se of a pendulum slider pump, but in the case of a pendulum slider pump according to the present invention, the pendulum is no longer articulated on the outer rotor. Rather, the arrangement of the individual pendulums is reversed at the same time in that they are articulated to the inner rotor and guided in the radial direction of the outer rotor in the corresponding pendulum guide. It is also based on the concept. In addition, the pendulum slider pump is no longer mechanically driven, for example by a chain drive or a belt drive, but rather by an outer rotor. For this purpose, in the outer rotor, magnets (particularly permanent magnets) are arranged in appropriate recesses, while on the outer side of the outer rotor, stators having electromagnets are arranged. The magnet and electromagnet form a component of an electric drive for driving the pendulum slider pump. At the same time, the outer rotor can be configured as a part where a recess for housing the magnet is molded. This enables a pendulum slider pump drive that is compact in design, cost effective and independent of external force sources.
本発明に係る振り子スライダ式ポンプは、例えば、内燃機関に潤滑油を供給するのに、特にオイルを供給するのに役立つとともに、上記振り子によって外側ロータに接続される、回転自在に設けられた内側ロータを備えている。振り子が、外側ロータに関節式に取り付けられているとともに、内側ロータ内で半径方向に案内される、既に従来技術で知られている振り子スライダ式ポンプと対照的に、本発明に係る振り子スライダ式ポンプの内側ロータは、大幅に小さく形成することができるとともに、それ故に大幅にコンパクトに設計することができ、それによって、低く評価すべきでない梱包の利点が得られる。本発明に係る振り子スライダ式ポンプの作動原理は、既知の振り子スライダ式ポンプとは異ならない。本発明に係る振り子スライダ式ポンプの大きな利点は、特に、材料に対する高い要求および内側ロータにおける設置スペースを排除する点、並びに、外側ロータの複雑さを減少させる点にある。なぜなら、現在180℃を超える振り子ラッピング材が内側ロータに配置されているからである。加えて、外側ロータの全く異なる構造に起因して、全く異なる材料から及び異なる製造方法によっても、同じ外側ロータを製造することが可能となる。例えば、磁石のための適切な凹部を有する、簡単に形成された、板金部品または打抜き品または焼結部品または鋳造品を用いることができる。同様に、内側ロータを、上記の方法によって製造することができる。このことは、振り子スライダにも当てはまる。 The pendulum slider pump according to the present invention is useful for supplying lubricating oil, for example, to an internal combustion engine, and is particularly useful for supplying oil, and is connected to an outer rotor by the pendulum, and is provided rotatably inside. It has a rotor. The pendulum slider type according to the invention is in contrast to the pendulum slider type pumps already known in the prior art, wherein the pendulum is articulated on the outer rotor and guided radially in the inner rotor. The inner rotor of the pump can be made much smaller and therefore can be designed to be much more compact, thereby providing packaging advantages that should not be underestimated. The operating principle of the pendulum slider pump according to the present invention is not different from the known pendulum slider pump. The great advantages of the pendulum slider pump according to the invention are in particular the high demands on the material and the elimination of installation space in the inner rotor, and the reduction of the complexity of the outer rotor. This is because the pendulum wrapping material exceeding 180 ° C. is currently disposed on the inner rotor. In addition, due to the completely different structure of the outer rotor, it is possible to manufacture the same outer rotor from completely different materials and by different manufacturing methods. For example, a simply formed sheet metal part or stamped or sintered part or cast with suitable recesses for the magnet can be used. Similarly, the inner rotor can be manufactured by the method described above. This is also true for the pendulum slider.
本発明による解決法の更なる有利な実施形態では、振り子スライダ、内側ロータおよび外側ロータが、第1圧力段のチャンバーを形成する一方、振り子および外側ロータが、振り子スライダ式ポンプの第2圧力段のチャンバーを形成する。第1圧力段は、低圧段として構成されることが可能である一方、第2圧力段は、高圧段としての役割を果たすことが可能である。少なくとも2つの異なる圧力レベルを与え又は発生させることによって、例えば、圧縮されたポンプ媒質を高圧段ではギヤの切り替えに用いることができる一方、低圧段を冷却及び/又は潤滑のためだけに用いるといった具合に、同じ振り子スライダ式ポンプを用いて、種々の使用を実行することができる。 In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the pendulum slider, the inner rotor and the outer rotor form a chamber of the first pressure stage, while the pendulum and the outer rotor are the second pressure stage of the pendulum slider pump. Forming a chamber. The first pressure stage can be configured as a low pressure stage, while the second pressure stage can serve as a high pressure stage. By applying or generating at least two different pressure levels, for example, the compressed pump medium can be used for gear switching in the high pressure stage, while the low pressure stage is used only for cooling and / or lubrication. In addition, various uses can be performed using the same pendulum slider pump.
本発明のさらなる重要な特徴および優位性は、下位請求項、図面、及び、図面に基づく形態の関連した説明の中に見出すことができる。 Further important features and advantages of the invention can be found in the subclaims, the drawings and the associated description of the forms based on the drawings.
上述の特徴および未だ説明されていない以下の特徴を、個別に言及される組み合わせにおいてのみならず、他の組合せ又は単体においても、本発明の文脈から逸脱することなく、用いることができることが理解されるであろう。 It will be understood that the features described above and the following features that have not yet been described can be used not only in the individually mentioned combinations, but also in other combinations or in isolation, without departing from the context of the invention. It will be.
本発明の好ましい代表的な実施形態は、同一の、又は類似の、又は機能的に同一の構成要素を表す同一の参照番号を用いて、図面で説明されるとともに、下記の記述においてさらに詳細に説明される。 Preferred representative embodiments of the present invention are illustrated in the drawings using the same reference numerals representing the same, similar or functionally identical components, and are described in further detail in the following description. Explained.
本発明によれば、一般的なタイプの振り子スライダ式ポンプとは異なる駆動コンセプトによって特徴付けられる、改善された又は少なくとも代替的な振り子スライダ式ポンプを提供することができる。 In accordance with the present invention, an improved or at least alternative pendulum slider pump can be provided that is characterized by a different drive concept than a common type of pendulum slider pump.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1は、振り子3によって外側ロータ4に接続される、回転自在に設けられた内側ロータ2を備えている。本発明によれば、振り子3は、内側ロータ2に関節式に取り付けられているとともに、外側ロータ4内で半径方向に案内されるようになっている。振り子3は、振り子ヘッド6および振り子基部14で構成され、振り子ヘッド6は内側ロータ2に回動自在に取り付けられるとともに、振り子基部14は移動可能(特に半径方向に変位可能)となるように、外側ロータ4の振り子ガイド5に取り付けられる。ここでは、振り子3は、典型的な対称に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pendulum slider pump 1 according to the present invention includes an inner rotor 2 that is connected to an outer rotor 4 by a
振り子スライダ式ポンプ1は、例えば、潤滑剤(好ましくは潤滑油)を不図示の内燃機関に供給するために用いることができる。或いは、振り子スライダ式ポンプ1は、例えば冷却剤、冷媒および水といった他の液体を供給するためにも用いることができる。振り子スライダ式ポンプ1の使用は、あらゆる種類の自動車エンジンまたは定置エンジン及びそれらの流体循環システムに限定されない。 The pendulum slider pump 1 can be used, for example, to supply a lubricant (preferably lubricating oil) to an internal combustion engine (not shown). Alternatively, the pendulum slider pump 1 can also be used to supply other liquids such as coolant, refrigerant and water. The use of the pendulum slider pump 1 is not limited to any kind of automotive or stationary engine and their fluid circulation system.
外側スライダー15は、内側ロータ2に対する外側ロータ4の偏心度を調整するために用いることができる。外側ロータ4は、外側スライダー15に回転自在に取り付けられている。外側ロータ4による駆動が実行されると、内側ロータ2が(回転自在に)シャフト16に取り付けられる。或いは、シャフト16により内側ロータ2を動かすことによっても、偏心度の調整を達成することができる。ここに示す振り子スライダ式ポンプ1の場合、内側ロータ2をその位置に調整することは易しいので、内側ロータ2を動かすことによっても、偏心度の調整を達成することができるのは好ましい。
The
本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1の場合、半径方向のガイドを排除することによって、内側ロータ2を大幅にコンパクトに且つより簡単に設計することができる。振り子3を半径方向に案内するために設けられた振り子ガイド5は、外側ロータ4に設けられるため、本発明に係る外側ロータ4は、既知の外側ロータ4よりも半径方向に長く伸びている。しかしながら、内側ロータ2の大幅にコンパクトなデザインにより達成される、特により高い送出量をも可能とする設置スペースに関する長所は、外側ロータ4が半径方向に長く伸びる短所に未だ優越している。ここに示すバージョンでは、振り子スライダ式ポンプ1は、ドライブシャフトによっては駆動されないが、電動機によって内部的に駆動される。ポンプは外見上電動機の一部を形成し、または逆に、電動機は振り子スライダ式ポンプ1の一部をなす。それ故に、振り子スライダ式ポンプ1は外側ロータ4によって電動的に駆動されることから、磁石11が外側ロータ4の適切な凹部10に配置されるとともに、電磁石13(例えばコイルを有する固定子12)が、外側ロータ4の外側に配置される。磁石11および電磁石13は、振り子スライダ式ポンプ1を駆動するための電動駆動機の構成要素をなす。この電動駆動機によって、本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1は、例えばチェーン駆動またはベルト駆動による、これまでの機械駆動から独立している。この場合は、内側ロータ2がシャフト16に回転自在に取り付けられるとともに、外部駆動は必要ない。勿論、振り子スライダ式ポンプ1の外部駆動もシャフト16によって実行することが可能であり、この場合は、内側ロータ2は、回転自在に固定されるようにシャフト16に接続される。
In the case of the pendulum slider pump 1 according to the present invention, the inner rotor 2 can be designed significantly more compactly and more easily by eliminating the radial guide. Since the
図に示されている文字S及びNは、この位置に配置されるとともに、勿論それぞれ常にN極およびS極を有している、シンボルとして永久磁石を表している。これは、それらの好ましい交互配列を説明しているに過ぎない。 The letters S and N shown in the figure represent permanent magnets as symbols which are arranged in this position and of course always have N and S poles respectively. This only illustrates their preferred alternating arrangement.
本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1の場合、個々の振り子3の振り子ヘッド6を取り付けるために、これまで外側ロータ4に設けられていた振り子ヘッド受けは、もう必要ないことから、外側ロータ4を通常、費用効率が高い板金部品として構成することができる。さらに、円周方向における個々の振り子ガイド5の間で、磁石11を適切な凹部10に備え付けることができ、それによって、外側ロータ4の電動が可能となる。図1及び図2を見れば、各場合で示される振り子スライダ式ポンプ1が、任意の数の(好ましくは偶数の)複数の振り子スライダ3を有していることが分かる。図2によれば、各振り子3がさらに、外側ロータ4における放射状振り子ガイド5内で案内される対応するピストン7に関節式に接続されている、振り子スライダ式ポンプ1が示されている。図1に係る振り子スライダ式ポンプ1では、かかるピストン7は、比喩的に言えば、振り子3と一体に形成されている。
In the case of the pendulum slider type pump 1 according to the present invention, the pendulum head receiver that has been provided in the outer rotor 4 so far for attaching the pendulum head 6 of each
振り子3、内側ロータ2および外側ロータ4が第1圧力段のチャンバー8を形成するとともに、振り子3および外側ロータ4が第2圧力段のチャンバー9を形成する、2つの異なる圧力レベルを発生させるためにも、本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1を用いることができる。第1圧力段は、例えば、低圧段として構成されることが可能である一方、第2圧力段は、高圧段として用いられる。それ故に、チャンバー8内とチャンバー9内とが異なる圧力レベルとなり、特に、チャンバー8内よりもチャンバー9内の方がより高い圧力レベルとなる。勿論、例えば前段階という意味で、低圧段を高圧段に連続して繋げることも可能である。本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1の送出量を制御するために、調整を通じて、外側ロータ4に対する内側ロータ2の偏心度を変更するとともに、その結果送出量を制御する、不図示の調整可能なスライダ15に、内側ロータ2および外側ロータ4を収容することができる。
To generate two different pressure levels, the
本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1の場合、特に外側ロータ4のための種々の材料及び/又は製造方法を用いることが実現可能であり、これにより、上記外側ロータを、磁石11のための適切な凹部10を備えた、例えば費用効率が高い板金部品、打抜き品、焼結部品または鋳造品として製造することができる。外側ロータ4に放射状振り子ガイド5を設けることによって、これまでは外側ロータ4に必要なものであった振り子ヘッド受けは、もはや必要ではなく、それによって外側ロータ4の複雑さを大幅に減少させることができる。本発明に係る振り子スライダ式ポンプ1の場合、例えば焼結部品として構成される内側ロータ2によって、振り子ヘッド受けを費用効率が高い方法で設けることができる。
In the case of the pendulum slider pump 1 according to the present invention, it is feasible to use various materials and / or manufacturing methods, in particular for the outer rotor 4, so that the outer rotor is suitable for the magnet 11. For example, it can be manufactured as a cost-effective sheet metal part, stamped part, sintered part or cast part with a
以上説明したように、本発明は、振り子によって外側ロータに接続される、回転自在に設けられた内側ロータを備える振り子スライダ式ポンプ等について有用である。 As described above, the present invention is useful for a pendulum slider-type pump or the like that includes a rotatable inner rotor connected to an outer rotor by a pendulum.
1 振り子スライダ式ポンプ
2 内側ロータ
3 振り子
4 外側ロータ
5 振り子ガイド
7 ピストン
8 第1圧力段のチャンバー
9 第2圧力段のチャンバー
10 凹部
11 磁石
12 固定子
13 電磁石
15 スライダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pendulum slider type pump 2
Claims (9)
上記振り子(3)は、上記内側ロータ(2)に関節式に取り付けられているとともに、上記外側ロータ(4)内で半径方向に案内され、
上記振り子スライダ式ポンプ(1)は、上記外側ロータ(4)によって電動的に駆動され、
上記外側ロータ(4)では、磁石(11)が適切な凹部(10)に配置され、
上記外側ロータ(4)の外側には、電磁石(13)を有する固定子(12)が配置され、
上記磁石(11)および上記電磁石(13)が、上記振り子スライダ式ポンプ(1)を駆動するための電動駆動機の構成要素であることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 A pendulum slider pump (1) comprising a rotatable inner rotor (2) connected to an outer rotor (4) by a pendulum (3),
The pendulum (3) is articulated to the inner rotor (2) and is guided radially in the outer rotor (4),
The pendulum slider pump (1) is electrically driven by the outer rotor (4),
In the outer rotor (4), the magnet (11) is disposed in a suitable recess (10),
A stator (12) having an electromagnet (13) is disposed outside the outer rotor (4),
The pendulum slider pump, wherein the magnet (11) and the electromagnet (13) are components of an electric drive for driving the pendulum slider pump (1).
各振り子(3)は、上記外側ロータ(4)における放射状振り子ガイド(5)内で案内される対応するピストン(7)に、関節式に接続されていることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to claim 1,
Each pendulum (3) is connected to a corresponding piston (7) guided in a radial pendulum guide (5) in the outer rotor (4) in an articulated manner.
上記振り子(3)、上記内側ロータ(2)および上記外側ロータ(4)は、振り子スライダ式ポンプ(1)の第1圧力段のチャンバー(8)を形成し、且つ、上記振り子(3)および上記外側ロータ(4)は、振り子スライダ式ポンプ(1)の第2圧力段のチャンバー(9)を形成することを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to claim 1 or 2,
The pendulum (3), the inner rotor (2) and the outer rotor (4) form a first pressure stage chamber (8) of a pendulum slider pump (1), and the pendulum (3) and The outer rotor (4) forms a second pressure stage chamber (9) of the pendulum slider pump (1).
上記第1圧力段は低圧段として構成され、且つ、上記第2圧力段は高圧段として構成されることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 The pendulum slider pump according to claim 3,
The pendulum slider pump, wherein the first pressure stage is configured as a low pressure stage, and the second pressure stage is configured as a high pressure stage.
上記低圧段は、上記高圧段と連続して繋がれていることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to claim 3 or 4,
The pendulum slider pump characterized in that the low-pressure stage is continuously connected to the high-pressure stage.
上記内側ロータ(2)および上記外側ロータ(4)は、それによって上記振り子スライダ式ポンプ(1)の送出量を制御することができる、調整可能なスライダ(15)に収容されていることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to any one of claims 1 to 5,
The inner rotor (2) and the outer rotor (4) are housed in an adjustable slider (15), by which the delivery amount of the pendulum slider pump (1) can be controlled. A pendulum slider pump.
第1および第2チャンバー(8,9)には、異なる又は同じポンプ媒質が供給されていることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to any one of claims 3 to 6,
A pendulum slider pump characterized in that different or the same pumping medium is supplied to the first and second chambers (8, 9).
上記外側ロータ(4)は、成形板金部品として構成されることを特徴とする振り子スライダ式ポンプ。 In the pendulum slider pump according to any one of claims 1 to 7,
A pendulum slider pump characterized in that the outer rotor (4) is configured as a molded sheet metal part.
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