JP2024507084A - 排出及び送達機能を提供するための二重ポンプ付き電動モータ - Google Patents

Abstract

流体ポンプは、ハウジングを含む。送達部分は、ハウジング内に配設された送達ポンプ要素を含む。戻り部分は、ハウジング内に配設された戻りポンプ要素を含む。モータは、駆動シャフトを介して送達ポンプ要素及び戻りポンプ要素を駆動するハウジング内に配設されている。送達部分は、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されている。戻りポンプ要素は、駆動ユニットの収集アセンブリから貯留部に流体を送達するように構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、概して、流体ポンプ、より具体的には、１つ以上の収集部から貯留部に流体を排出し、また貯留部から機械的構成要素に流体を送達するために使用され得る二重モータ流体ポンプに関する。

機械的アセンブリ内では、流体は典型的には、アセンブリ内で潤滑及び冷却機能を提供するために使用される。流体ポンプは、この流体を貯留部から別個の場所に送達して、所望の機能を提供するために使用され得る。

本発明の一態様によれば、流体ポンプは、ハウジングを含む。送達部分は、ハウジング内に配設された送達ポンプ要素を含む。戻り部分は、ハウジング内に配設された戻りポンプ要素を含む。モータは、駆動シャフトを介して送達ポンプ要素及び戻りポンプ要素を駆動するハウジング内に配設されている。送達部分は、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されている。戻りポンプ要素は、駆動ユニットの収集アセンブリから貯留部に流体を送達するように構成されている。

本発明の別の態様によれば、流体ポンプは、モータ部分、送達部分、及び戻り部分を有するハウジングを含む。モータは、モータ部分内に配設されている。モータは、モータから、送達部分及び戻り部分を通って延びる駆動シャフトに動作可能に結合されている。送達ポンプ要素は、送達部分内に配設され、駆動シャフトと結合されている。戻りポンプ要素は、ハウジングの戻り部分内に配設され、駆動シャフトと結合されている。モータの動作は、駆動シャフトを介して送達ポンプ要素及び戻りポンプ要素を駆動する。送達ポンプ要素は、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されている。戻りポンプ要素は、駆動ユニットの第１の収集部及び第２の収集部から貯留部に流体を送達するように構成されている。

本発明の別の態様によれば、流体ポンプは、モータ部分、送達ポンプ要素、及び戻りポンプ要素を含む。駆動シャフトは、モータから送達ポンプ要素及び戻りポンプ要素の各々に延びる。モータ、駆動シャフト、送達ポンプ要素、及び戻りポンプ要素は、ハウジング内に収容されている。モータの動作は、駆動シャフトを介して、送達ポンプ要素及び戻りポンプ要素を同時に駆動する。送達ポンプ要素は、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されている。戻りポンプ要素は、駆動ユニットの収集アセンブリから貯留部に流体を送達するように構成されている。

本発明のこれらの及び他の態様、目的、及び特徴は、以下の明細書、特許請求の範囲、及び添付図面を研究すれば、当業者によって理解及び認識されるであろう。

流体ポンプの態様の側面斜視図。 図１の流体ポンプの別の斜視図。 図１の流体ポンプの端面立面図。 図２の流体ポンプの側面立面図。 図１の流体ポンプの側面立面図。 線ＶＩ－ＶＩに沿ってとられた、図３の流体ポンプの断面図。 線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿ってとられた、図３の流体ポンプの断面図。 図２の流体ポンプの分解斜視図。 線ＩＸ－ＩＸに沿ってとられ、戻りポンプ要素の態様を示す、図５の流体ポンプの断面図。 線Ｘ－Ｘに沿ってとられ、送達ポンプ要素の態様を示す、図５の流体ポンプの断面図。 図１の流体ポンプの態様を使用して、流体経路を通る流体の流れを示す概略図。 流体ポンプの態様の側面斜視図。 図１２の流体ポンプの端面立面図。 図１２の流体ポンプの送達及び戻り部分の分解斜視図。 線ＸＶ－ＸＶに沿ってとられた、図１３の流体ポンプの断面図。 線ＸＶＩ－ＸＶＩに沿ってとられた、図１３の流体ポンプの断面図。 線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩに沿ってとられ、戻りポンプ要素の態様を示す、図１２の流体ポンプの断面図。 線ＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩに沿ってとられ、戻りポンプ要素の態様を示す、図１２の流体ポンプの断面図。

好ましい実施形態の詳細な説明
本開示の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、説明から当業者に明らかになるか、又は特許請求の範囲及び添付図面とともに、以下の説明に記載されるように本発明を実施することによって認識されるであろう。

本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語は、２つ以上の項目のリストにおいて使用されるとき、列記された項目のうちのいずれか１つを単独で採用することができること、又は列記された項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせを採用することができることを意味する。例えば、組成物が構成要素Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含むものとして記載されている場合、該組成物は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢの組み合わせ、Ａ及びＣの組み合わせ、Ｂ及びＣの組み合わせ、又はＡ、Ｂ、及びＣの組み合わせを含むことができる。

本文書では、第１及び第２、頂部及び底部などの関係語は、必ずしもそのようなエンティティ又はアクションの間のそのようないかなる実際の関係又は順序も必要とすることなく、又は暗示することなく、１つのエンティティ又はアクションと別のエンティティ又はアクションとを区別するためにのみ使用される。

本開示の目的で、（結合する（ｃｏｕｐｌｅ）、結合している（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）、結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）、などの全ての形態の）「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、概して、２つの構成要素（電気的又は機械的）を、直接的又は間接的に互いに接合することを意味する。そのような接合は、本質的に固定的又は移動可能であり得る。そのような接合は、２つの構成要素（電気的若しくは機械的）及び／又は任意の追加の中間部材によって達成され得る。そのような接合は、互いに単一のまとまった本体として一体的に形成される（すなわち、一体的に結合される）部材を含み得るか、又は２つの構成要素の接合を指し得る。そのような接合は、本質的に恒久的であり得るか、又は別途指示がない限り、本質的に取り外し可能若しくは解放可能であり得る。

本明細書で使用されるとき、「実質的な」、「実質的に」という用語、及びそれらの変形形態は、説明された特徴が、値又は説明と等しい又はほぼ等しいことに注目することを意図する。例えば、「実質的に平面状の」表面は、平面状であるかほぼ平面状である表面を表すことを意図する。更に、「実質的に」は、２つの値が等しいかほぼ等しいことを表すことを意図する。いくつかの実施形態では、「実質的に」は、互いに約５％以内又は互いに約２％以内などの、互いに約１０％以内の値を表し得る。

本明細書で使用されるとき、「ｔｈｅ」、「ａ」、又は「ａｎ」という用語は、「少なくとも１つ」を意味し、反対のことが明示的に示されていない限り、「１つのみ」に限定されるべきではない。したがって、例えば「ある構成要素（ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」に対する参照は、別途文脈が明確に示していない限り、２つ以上のそのような構成要素を有する実施形態が含まれる。

図１～図１８に例示されるように、参照番号１０は、概して、１つの収集部１６又は複数の収集部１６を含むことができる収集アセンブリ１５から、貯留部１８に、次に貯留部１８から、収集アセンブリ１５を含む駆動ユニット１２に、流体１４を送達するために、駆動ユニット１２などの機械的アセンブリ内に組み込まれる流体ポンプを指す。流体ポンプ１０は、駆動ユニット１２のための油圧システム２０などの流体回路内の様々な構成要素間で、流体１４を移動させる複数のポンプ要素を含む。デバイスの様々な態様によれば、流体ポンプ１０は、流体ポンプ１０を形成するように一緒に取り付けられた複数の構成要素からなるハウジング２２を含む。流体ポンプ１０の送達部分２４は、ハウジング２２内に配設された送達ポンプ要素２６を含む。流体ポンプ１０の戻り部分２８は、ハウジング２２内にも配設された戻りポンプ要素３０を含む。モータ３２は、ハウジング２２内に配設されており、典型的には、駆動シャフト３４を介して、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０を同時に駆動する。送達部分２４は、貯留部１８から駆動ユニット１２に流体１４を送達するように構成されている。戻りポンプ要素３０は、駆動ユニット１２の収集部１６のうちの少なくとも１つから貯留部１８に流体１４を送達するように構成されており、流体１４は、次に送達ポンプ要素２６を使用して送達され得る。

図１～図１８を参照すると、流体ポンプ１０を使用して冷却又は潤滑される駆動ユニット１２は、特定の用途、典型的には車両用途内のトランスミッション又は他の同様の機械的アセンブリの形態であり得る。送達部分２４及び戻り部分２８を有する流体ポンプ１０の使用は、システムが駆動ユニット１２において流体１４の所望のレベルを維持することを可能にする。その時点で駆動ユニット１２内に必要とされない可能性がある流体１４は、後で油圧システム２０全体を再循環するために、貯留部１８内に一時的に維持又は保管され得る。駆動ユニット１２内に所望のレベルの流体１４を維持することによって、駆動ユニット１２内の流体抗力が最小化され、駆動ユニット１２は、駆動ユニット１２の収集部１６内のより少ない量の流体１４の必要性に対処するために、より小さい全体サイズを有するか、又はより低いプロファイルを有することができる。

流体ポンプ１０は、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々を制御するために、単一のモータ３２を利用する。送達及び戻りポンプ要素２６、３０は、流体ポンプ１０内にコンパクトなパッケージ及び軽量化を提供するように一緒に一体化される。本明細書で考察されるように、モータ３２は、駆動シャフト３４を介して、送達及び戻りポンプ要素２６、３０の各々を同時に又は同時期に動作させるように構成されている。

図１～図１８を再び参照すると、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０を駆動するモータ３２は、ステータ３８と電磁通信するロータ４０を有する電気モータ３２であり得る。ステータ３８の通電巻線４２は、回転軸４４の周りでロータ４０を回転させる。ロータ４０は、流体ポンプ１０のためのハウジング２２を通って延びる駆動シャフト３４に取り付けられる。この駆動シャフト３４は、ハウジング２２の送達部分２４及び戻り部分２８を通って延びる。このようにして、駆動シャフト３４は、流体ポンプ１０内でこれらのポンプ要素の各々を動作させるように、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々と係合する。加えて、モータ３２が動作するとき、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々は、油圧システム２０を通して、したがって収集アセンブリ１５を含む駆動ユニット１２と貯留部１８との間で流体１４を送達するように同時に動作する。

図６～図１８を再び参照すると、駆動ユニット１２内の流体１４は、駆動ユニット１２のための収集アセンブリ１５の各々内に集まる。第１及び第２の収集部５０、５２が図１１内に示されているが、単一の収集部１６又は複数の収集部１６が、特定の駆動ユニット１２の収集アセンブリ１５内に含まれ得ることが企図される。複数の収集部１６が収集アセンブリ１５内に含まれる場合、流体ポンプ１０は、駆動ユニット１２の各それぞれの収集部１６に対して別個の専用戻り入口５４を含むことができる。流体ポンプ１０のためのモータ３２が作動するとき、戻りポンプ要素３０は、駆動シャフト３４の動作を通じて回転する。

ここで図１～図１０を参照すると、戻りポンプ要素３０は、偏心ポンプ室６２内で動作する羽根ポンプ６０の形態であり得ることが企図される。羽根ポンプ６０は、遠心力６６に従ってモータ３２の動作中に回転部材５８から外方に付勢される、複数の半径方向に動作可能かつ外方に付勢されるフィン６４を有する回転部材５８を含む。この遠心力６６は、羽根ポンプ６０のフィン６４に偏心ポンプ室６２の内壁６８と係合させ、それによって複数の動作可能なポンプ空洞７０を画定する。戻りポンプ要素３０が回転すると、これらの動作可能なポンプ空洞７０は、回転部材５８の円筒形状と偏心ポンプ室６２の内壁６８の楕円形状との間に形成される。この構成は、ポンプ空洞７０を、偏心ポンプ室６２の内壁６８の偏心形状とともに拡張及び収縮させる。個々のポンプ空洞７０の膨張及び収縮は、膨張ポンプ空洞７４への吸引７２及び収縮ポンプ空洞７８からの放出７６の形態で圧力差を生成する。ポンプ空洞７０内の圧力のこれらの変化は、流体１４が戻りポンプ要素３０内に引き込まれ、戻りポンプ要素３０から押し出されるようにする。重ねて、様々なポンプ空洞７０の拡張及び収縮は、戻りポンプ要素３０が動作する偏心ポンプ空洞７４の偏心形状によって引き起こされる。デバイスの特定の態様では、半径方向に動作可能かつ外方に付勢されるフィン６４は、フィン６４を外方向に付勢し、偏心ポンプ室６２の内壁６８と係合して動作可能なポンプ空洞７０を画定する、付勢部材を含むことができる。

図１～図１１に例示されるように、流体ポンプ１０は、一般に排出入口と称される、第１の戻り入口５５及び第２の戻り入口５７などの２つの戻り入口５４を含む。第１及び第２の戻り入口５５、５７は、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの少なくとも一方、典型的には両方から流体１４を引き出すように、戻りポンプ要素３０と協働する。戻りポンプ要素３０の動作は、この流体１４を、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方又は両方から、それぞれの第１及び第２の戻り入口５５、５７及び入口ポート９０を介して、偏心ポンプ室６２を通して偏心ポンプ室６２内に移動させる。次に、戻りポンプ要素３０は、偏心ポンプ室６２の対向する出口ポート９２を介して、貯留部１８に向かって流体１４を移動させるように動作する。次に、流体１４は、以下でより完全に記載されるように、流体ポンプ１０の他の構成要素によって更に再循環するために貯留部１８内に集められる。

図３～図１１を再び参照すると、戻り入口５４は各々、駆動ユニット１２の対応する収集部１６から延び、戻りポンプ要素３０のための入口ポート９０を介して、偏心ポンプ室６２内に延びる。対応する出口ポート９２は、偏心ポンプ室６２の対向する側から貯留部１８に向かって延びる。対向する出口ポート９２は、単一の戻り出口１００が偏心ポンプ室６２から貯留部１８に向かって流体１４を送達するために使用されるように、一緒に合流し、流体ポンプ１０の戻り部分２８内で結合するように構成され得る。戻り入口５４、入口ポート９０、出口ポート９２、及び戻り出口１００を作る戻りチャネル１０２は、戻り部分２８内に画定され得る。典型的には、これらのチャネルは、ポンプカバー１０４、偏心リング１０６、及び流体ポンプ１０のポーティングハウジング１０８内に画定されている。この構成を使用して、戻りポンプ要素３０は、貯留部１８への送達のために、駆動ユニット１２のために、第１及び第２の収集部５０、５２のいずれか又は第１及び第２の収集部５０、５２の両方から流体１４を引き出すことができる。したがって、収集アセンブリ１５の任意の１つの収集部１６又は複数の収集部１６内の流体１４の集まりは、流体１４が偏心ポンプ室６２に引き込まれることをもたらすであろう。

図３～図１１を再び参照すると、一対の戻り入口５４と単一の戻り出口１００との間の流体経路は、ポンプカバー１０４と流体ポンプ１０を受け取るマニホールド１７６との間に画定され得る。戻り入口５４は、ポンプカバー１０４の端面１１８とマニホールド１７６との間に画定される戻り流れ空間１１６にまたがる１つのガスケット又は複数のガスケット、例えばそれぞれのばねシール１１４を含むことができる。戻り出口１００は、この戻り流れ空間１１６と連通することができる。例示的な動作では、本明細書に記載されるように、第１及び第２の収集部５０、５２からの流体１４は、ばねシール１１４を通って移動し、流れ空間１１６から分離され、次に、入口ポート９０を介して戻りポンプ要素３０を通って偏心ポンプ室６２に入る。次いで、流体１４は、対向する出口ポート９２を介して偏心ポンプ室６２から移動し、戻り流れ空間１１６内に入る。流体１４は、羽根ポンプ６０及び収縮ポンプ空洞７８の動作を通じて、偏心ポンプ室６２から及び戻り流れ空間１１６を通って押し出される。この放出部７６は、単一の戻り出口１００を通して貯留部１８に向かって流体１４を押し出す。この構成を通じて、２つの戻り入口５４及び戻りポンプ要素３０は、単一の戻り出口１００に向かって流体１４の一貫した流れを提供する。

特定の例では、収集部１６のうちの１つは乾燥していてもよく、他の収集部１６は一定量の流体１４を含んでもよい。そのような例では、戻りポンプ要素３０は、流体１４を貯留部１８に送達するために、流体ポンプ１０の戻り部分２８を通して十分な流体１４を提供することができる。この構成を通じて、流体１４の一貫した供給は、油圧システム２０を通して後で再循環するために、収集部１６（第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方又は両方）から貯留部１８に送達され得る。

図６及び図７を参照すると、戻りポンプ要素３０は、流体ポンプ１０の偏心リング１０６内に画定される偏心ポンプ室６２内に位置付けられ得る。偏心リング１０６は、戻り入口５４の各々を含むポンプカバー１０４と戻り出口１００との間に挟まれている。本明細書で考察されるように、流体１４は、それぞれ、戻り入口５４を介して収集部１６から戻りポンプ要素３０に送達され、戻り出口１００を介して戻りポンプ要素３０から貯留部１８に向かって送達される。ポーティングハウジング１０８は、ポンプカバー１０４から偏心リング１０６の反対側に位置付けられる。このポーティングハウジング１０８は、偏心ポンプ室６２内で使用される羽根ポンプ６０に対する流体１４の吸引部７２及び放出部７６を補助するための流れ空洞１１０を含むことができる。ポーティングハウジング１０８内の流れ空洞１１０は、戻りポンプ要素３０に面して偏心ポンプ室６２を部分的に画定する、ポーティングハウジング１０８の戻り面１１２内に画定され得る。重ねて、これらの流動空洞１１０は、入口ポート９０を通して流体１４を引き出すのを補助するだけでなく、対向する出口ポート９２を通して及び貯留部１８に向かって流体１４を押し出すのを補助するために使用され得る。

図１～図１８を再び参照すると、流体ポンプ１０の送達部分２４は、流体１４を貯留部１８から引き出し、この流体１４を、送達ポンプ要素２６を通して及び収集アセンブリ１５を有する駆動ユニット１２に向かって移動させる、送達ポンプ要素２６を含む。典型的には、流体ポンプ１０の送達部分２４は、貯留部１８から流体１４を受け取る単一の送達入口１２０と、駆動ユニット１２に向かって流体１４を送達する単一の送達出口１２２と、を含むことになる。

図１～図１１に例示されるように、流体ポンプ１０の戻り部分２８は、対応する各収集部１６からそれぞれ流体１４を受け取る２つの専用排出又は専用戻り入口５４を含むことができる。この異なる数の送達部分２４内の送達入口１２０及び戻り部分２８内の戻り入口５４は、収集アセンブリ１５の第１及び第２の収集部５０、５２のうちの少なくとも１つから流体１４を引き出すための戻りポンプ要素３０の増加した容量を通して考慮される。戻り部分２８は、戻りポンプ要素３０において増加した容量を含むが、戻りポンプ要素３０は、典型的には、戻りポンプ要素３０の最大流量よりも少ない量の流体１４を送達する。典型的な動作条件下では、戻りポンプ要素３０は、送達ポンプ要素２６の容量と同様、又は実質的に同様の量の流体１４を戻すことになる。

加えて、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方が乾燥しており、流体１４の全て又は実質的に全てが第１及び第２の収集部５０、５２のうちの他方にある状態では、戻り部分２８の単一の戻り入口５４の容量は、送達部分２４の送達ポンプ要素２６の容量に一致するのに十分な容量を有する。典型的には、起動条件では、第１及び第２の収集部５０、５２は各々、戻り部分２８が最大容量で動作することを可能にする十分な量の流体１４を含み得る。

限定ではなく、例として、送達ポンプ要素２６が１回転当たり４立方センチメートルの容量を含む場合、戻りポンプ要素３０は、１回転当たり８立方センチメートルの容量を含むことができることが企図される。重ねて、典型的な動作条件下では、戻りポンプ要素３０は、送達ポンプ要素２６によって駆動ユニット１２に送達されるのと同じ又は類似の量の流体１４を貯留部１８に戻す。本明細書で考察されるように、戻り流体ポンプ１０の増加した容量は、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方が乾燥しており、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの他方がより多くの量の流体１４を含み得る状況を説明する。そのような状態では、ある期間、貯留部１８に戻された流体１４の全てが、戻り入口５４のうちの１つのみを通って移動させられ、戻り流体ポンプ１０の動作可能なポンプ空洞７０の半分だけが、流体１４が第１及び第２の収集部５０、５２の他の収集部１６内に集まることを可能にするまで、流体１４の吸引部７２及び放出部７６を生成する。重ねて、この構成は、流体１４の一貫した流れが、所望に応じて適切な冷却及び潤滑機能を提供するために、第１及び第２の収集部５０、５２の一方又は両方から貯留部１８に、及び貯留部１８から駆動ユニット１２に移動されることを確実にする。

図６～図１８を再び参照すると、送達ポンプ要素２６は、ポンプ本体１３２内に着座している、ジェロータと称されることもある生成ロータ１３０の形態であり得る。生成ロータ１３０は、流体ポンプ１０の回転軸４４に沿って回転する内側歯車１３４を含む。外側偏心歯１３６は、内側歯車１３４が回転するにつれて、流体ポンプ１０の送達部分２４を通して流体１４を送達するための一連の流体室１３８が形成されるように、オフセット構成でポンプ本体１３２内に配置される。生成ロータ１３０が回転すると、様々な流体室１３８は、流体１４を貯留部１８から引き出し、次に、この流体１４を駆動ユニット１２に向かって押すように動作する。流体１４が駆動ユニット１２に向かって押されると、流体１４は、様々な構成要素を潤滑及び冷却し、次に、流体ポンプ１０の戻り部分２８内の戻りポンプ要素３０を使用して流体ポンプ１０に再循環して戻されるように収集アセンブリ１５に向かって落ちる。

図４～図１０を再び参照すると、流体ポンプ１０の特定の実施形態では、送達入口１２０は、ポーティングシール１５０の形態で、ガスケットの一方の側にポーティングハウジング１０８内に位置付けられる。送達出口１２２はまた、典型的には、ポーティングシール１５０の反対側に、ポーティングハウジング１０８内に位置付けられる。流体１４は、貯留部１８から送達部分２４に移動し、ハウジング２２の外壁８０内の送達入口１２０に入り、生成ロータ１３０を通って移動し、ポーティングハウジング１０８内などのハウジング２２の外壁８０内に画定された１つ以上の送達チャネル１５２を介して、駆動ユニット１２に送達される。送達チャネル１５２から、流体１４は、ポーティングハウジング１０８内などのハウジング２２の外壁８０内に画定することもできる送達出口１２２を出る。

図１～図１８の例示的な構成では、ポーティングハウジング１０８は、流体ポンプ１０の送達部分２４及び流体ポンプ１０の戻り部分２８の各々の一部分を画定するが、送達及び戻り部分２４、２８の代替的な配置及び構成は可能である。Ｏリング１５４及びばねシール１１４などの様々なガスケットは、流体ポンプ１０の位置に位置付けられ、送達部分２４を通って移動する流体１４と、流体ポンプ１０の戻り部分２８を通って移動する流体１４との分離を維持する。

図１～図１８を再び参照すると、流体ポンプ１０は、モータ３２のためのステータ３８を取り囲むモータ空洞１６８を画定するオーバーモールドを含むモータ部分又はモータハウジング１６０を含み、また、ステータ３８に対するロータ４０の回転動作を可能にする。モータハウジング１６０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１６２と、モータ３２に電力を送達するために、また動作中に流体ポンプ１０の構成要素との間でデータを通信するために利用され得る様々な電気接続と、を含むことができる。モータ３２は、コントローラ１６４が、駆動ユニット１２の流体流れの必要性に応じて、モータ３２の速度を増加又は減少させるために利用され得るように、可変速度モータ３２の形態であり得ることが企図される。モータ３２が停止するときなどの特定の条件では、流体１４がトランスミッションを通して循環される必要がないように、トランスミッションは使用されていない場合がある。そのような例では、流体ポンプ１０を一時的に停止させることができる。モータハウジング１６０内のＰＣＢ１６２は、流体ポンプ１０を通って移動する流体１４の流体温度、流体流量、様々な状態、並びに流体ポンプ１０及びそれを通って移動する流体１４に関連する他の同様の状態情報を監視することができる様々なセンサ１６６を含むことができる。

図６～図１０を再び参照すると、流体ポンプ１０の特定の態様についてハウジング２２を構成する様々な構成要素は、ポンプカバー１０４、偏心リング１０６、ポーティングハウジング１０８、ポンプ本体１３２、及びモータハウジング１６０を含むことができるが、これらに限定されない。これらの構成要素は、それらを互いに固定するこれらの構成要素を通って延びるポンプねじ１７０を介して一緒に取り付けられ得る。様々な位置合わせピン１７２は、特定の構成要素を一緒に位置合わせするために、ハウジング２２の特定の構成要素内に配設することができる。特に、生成ロータ１３０、ポンプ本体１３２、偏心リング１０６、及びポンプカバー１０４に対するポーティングハウジング１０８の位置合わせは、流体ポンプ１０の送達部分２４及び戻り部分２８の各々を通る流体１４の適切な流れを確保するために使用される。送達部分２４及び戻り部分２８内の流体１４の特定の部分を分離するために使用される様々なＯリング１５４に加えて、モータハウジング１６０は、駆動ユニット１２のための特定のマニホールド１７６に対して流体ポンプ１０を密封するために使用されるケースシール１７４を含むことができる。

図１～図１１に関して本明細書で考察されるように、流体ポンプ１０は、モータ３２と、ＰＣＢ１６２内に含まれる、又はＰＣＢ１６２と通信するコントローラ１６４とを利用して、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々を同時に駆動する。送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０は、流体ポンプ１０のためにハウジング２２内に一緒に一体化され、流体１４を貯留部１８及び駆動ユニット１２へ、及びこれらから送達するためのコンパクトなパッケージを提供する。本明細書で考察されるように、駆動ユニット１２用の収集アセンブリ１５は、二重フィル又は平衡化された羽根ポンプ６０が戻りポンプ要素３０として使用されるように、第１及び第２の収集部５０、５２を含むことができる。この構成は、流体１４が第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方又は両方から、及び貯留部１８に送達されることを確実にするために、２つの別個の専用戻り入口５４又は専用排出入口を利用する。流体ポンプ１０の戻り部分２８は、これらの２つの戻り入口５４を、戻り出口１００を通って貯留部１８に向かって送達される単一の油圧通路に結合する。次に、流体ポンプ１０の潤滑及び冷却機能は、流体１４を貯留部１８から引き出し、この流体１４を様々な冷却及び／又は潤滑回路を通して移動させる送達ポンプ要素２６によって提供される。本明細書で考察されるように、複数の収集部１６のうちのいずれの収集部が、任意の特定の時間にその中に配設された流体１４を有し得るかは、典型的には知られていない。複数の専用排出又は専用戻り入口５４を有する排出ポンプとしての戻りポンプ要素３０の使用は、第１及び第２の収集部５０、５２のうちの一方又は両方から貯留部１８に流体１４の十分な流れを提供することができる。戻りポンプ要素３０としての羽根ポンプ６０の使用は、送達ポンプ要素２６としてポンプ排気量の２倍を提供し、それによって、油圧システム２０を通る流体１４の一貫した流れを確保する。

デバイスの様々な態様によれば、送達及び戻り部分２４、２８の様々な入口及び出口の位置は、流体ポンプ１０を受け取る駆動ユニット１２及び貯留部１８の正確な設計に応じて変化し得る。加えて、送達部分２４及び戻り部分２８の位置付けは、流体ポンプ１０が配設されている駆動ユニット１２及び貯留部１８の構成に応じて切り替えることもできる。様々な構成では、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々を同時に駆動するために、単一のモータ３２が使用されることが企図される。加えて、２つの排出又は戻り入口５４を有する戻り部分２８及び単一の送達入口１２０を有する送達部分２４の構成は、デバイスの各構成内に存在する特徴である。本明細書で考察されるように、戻り部分２８は、駆動ユニット１２内に含まれる収集部１６の数に応じて、２つの戻り入口５４又は２つより多くの戻り入口５４を含むことができる。追加の収集部１６が含まれる場合、追加の戻り入口５４、並びに追加の戻りポート及び出口ポート９２は、戻り部分２８の戻りポンプ要素３０のための偏心ポンプ室６２内に含まれ得る。単一の収集部１６が含まれる場合、単一の戻り入口５４及び単一の出口ポート９２を利用することができる。

ここで図１２～図１８を参照すると、流体ポンプ１０は、モータ部分又はモータハウジング１６０、送達部分２４、及び戻り部分２８を有するハウジング２２を含むことができる。モータ３２は、モータハウジング１６０内に配設されており、モータ３２から、送達部分２４及び戻り部分２８を通って延びる駆動シャフト３４に動作可能に結合されている。送達ポンプ要素２６は、送達部分２４内に配設されており、駆動シャフト３４と結合されている。同様に、戻りポンプ要素３０は、戻り部分２８内に配設されており、また、駆動シャフト３４と結合されている。モータ３２の動作は、駆動シャフト３４を介して、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０を駆動する。送達部分２４及び送達ポンプ要素２６は、流体１４を貯留部１８から駆動ユニット１２に送達するように構成されている。戻り部分２８及び戻りポンプ要素３０は、流体１４を駆動ユニット１２の収集アセンブリ１５から貯留部１８に送達するように構成されている。デバイスの特定の態様では、戻りポンプ要素３０は、駆動シャフト３４と結合された駆動歯車２０２を含む歯車ポンプ２００の形態であり得る。歯車ポンプ２００はまた、駆動歯車２０２と噛合う遊び歯車２０４を含む。

図１２～図１８を再び参照すると、モータ３２の動作中に、駆動シャフト３４は、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々を動作させる。歯車ポンプ２００の場合、駆動シャフト３４は、概してレムニスケート外形２０８を有するポンプ室２０６内で駆動歯車２０２及び遊び歯車２０４を回転させる。駆動歯車２０２及び遊び歯車２０４がポンプ室２０６内で回転すると、駆動歯車２０２及び遊び歯車２０４の歯２１０は、ポンプ室２０６の内面２１４とともに複数の歯車空洞２１２を形成する。このようにして、個々の歯車空洞２１２は、収集部１６から流体を引き出す戻り入口５４から流体１４を送達する。駆動歯車２０２及び遊び歯車２０４がポンプ室２０６内で回転すると、歯車空洞２１２内の流体１４は、ポンプ室２０６の内面２１４に沿って移動し、戻り出口１００の出口ポート９２に移動し、貯留部１８に送達される。

図１２～図１８を再び参照すると、デバイスの様々な態様によれば、送達入口１２０及び送達出口１２２は、送達ポンプ要素２６からポンプカバー１０４を通って延びるように位置付けられ得る。したがって、送達入口１２０、送達出口１２２、並びに戻り入口５４及び戻り出口１００は各々、ポンプカバー１０４の端面１１８内に位置付けられ得る。ポンプカバー１０４を通る送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０による流体１４の移動を説明するために、ポンプ室２０６は、ポンプカバー１０４内のオフセット構成に位置付けられ得る。ポンプ室２０６のこのオフセット構成はまた、駆動歯車２０２がポンプカバー１０４内に中央に位置付けられて、駆動シャフト３４と係合することを可能にする。遊び歯車２０４は、典型的には、送達入口１２０及び送達出口１２２に対して、オフセット方向で、ポンプカバー１０４の反対側に位置付けられ得る。

図１～図１８を再び参照すると、流体ポンプ１０は、モータ部分又はモータハウジング１６０、送達ポンプ要素２６、及び戻りポンプ要素３０を含むことができる。駆動シャフト３４は、モータ３２から、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０の各々に延びる。モータ３２、駆動シャフト３４、送達ポンプ要素２６、及び戻りポンプ要素３０は全て、ハウジング２２内に収容されている。モータ３２の動作は、駆動シャフト３４を介して、送達ポンプ要素２６及び戻りポンプ要素３０を同時に駆動するように構成されている。送達ポンプ要素２６は、貯留部１８から駆動ユニット１２に流体１４を送達するように構成されている。戻りポンプ要素３０は、後での使用のために、流体１４を駆動ユニット１２の収集アセンブリ１５から貯留部１８に送達するように構成されている。本明細書に記載されるように、駆動ユニット１２及び流体ポンプ１０の様々な構成は、流体ポンプ１０が位置付けられている特定の機構の設計に応じて変化することができる。したがって、収集アセンブリ１５内の収集部１６の数は、戻りポンプ要素３０の設計と同様に変化し得る。

デバイスの様々な態様によれば、本明細書に記載された流体ポンプ１０は、様々な機構のうちのいずれか１つに組み込まれ得る。そのような機構は、車両、ロボット工学、電化製品、及び他の同様の機械的用途を含むことができるが、これらに限定されない。典型的には、本明細書に記載された流体ポンプ１０の使用は、様々な機構の潤滑及び／又は冷却に関連する流体１４を提供するために使用される。これらの流体１４は、油、冷却剤、水、及び他の同様の流体１４を含むことができるがこれらに限定されない。

また、本開示の概念から逸脱することなく、上述した構造及び方法に変更及び修正が行われ得ることも理解されるべきであり、更に、これらの特許請求の範囲がそれらの言語によって別途明示的に述べていない限り、そのような概念は、以下の特許請求の範囲によって網羅されることを意図することが理解されるべきである。

Claims (59)

1. 流体ポンプであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に配設された送達ポンプ要素を有する送達部分と、
   前記ハウジング内に配設された戻りポンプ要素を有する戻り部分と、
   駆動シャフトを介して前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を駆動する、前記ハウジング内に配設されたモータと、を備え、前記送達部分が、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されており、前記戻りポンプ要素が、前記駆動ユニットの収集アセンブリから前記貯留部に前記流体を送達するように構成されている、流体ポンプ。
2. 前記モータが、ステータと、前記ステータと電磁通信するロータとを含み、前記駆動シャフトが、前記ロータから、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素の各々に延びている、請求項１に記載の流体ポンプ。
3. 前記モータの動作が、前記貯留部と、前記駆動ユニットと、前記収集アセンブリとの間前記流体を送達するように、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を同時に動作させる、請求項１又は２に記載の流体ポンプ。
4. 前記送達ポンプ要素が、生成ロータである、請求項１～３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
5. 前記収集アセンブリが、複数の収集部を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
6. 前記戻りポンプ要素が、偏心ポンプ室内に位置付けられている羽根ポンプである、請求項１～５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
7. 前記偏心ポンプ室が、前記収集アセンブリの各収集部と連通している専用戻り入口を含む、請求項６に記載の流体ポンプ。
8. 前記収集アセンブリが、第１の収集部及び第２の収集部を含み、前記偏心ポンプ室が、前記第１の収集部と連通している第１の戻り入口、及び前記第２の収集部と連通している第２の戻り入口を含む、請求項６又は７に記載の流体ポンプ。
9. 前記偏心ポンプ室が、前記貯留部と連通している戻り出口につながる対向する出口ポートを含む、請求項５～８のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
10. 前記羽根ポンプが、回転部材と、複数の動作可能なポンプ空洞を画定するように前記回転部材から前記偏心ポンプ室の壁まで延びる複数の外方に付勢されるフィンと、を含む、請求項５～９のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
11. 前記送達ポンプ要素が、送達入口及び送達出口を含み、前記送達入口及び前記送達出口が、前記ハウジングの外壁内に画定されており、前記送達入口及び前記送達出口が、ガスケットによって分離されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
12. 前記ハウジングがマニホールド内に位置付けられており、前記ハウジングの外壁上の少なくとも１つのガスケットが、前記送達部分を前記戻り部分から分離するように前記マニホールドと協働する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
13. 前記複数のガスケットが、前記戻り部分の前記第１の戻り入口及び前記第２の戻り入口を前記戻り部分の前記戻り出口から分離するばねシールを含む、請求項１２に記載の流体ポンプ。
14. 前記ハウジングの前記戻り部分の少なくとも一部が、前記ハウジングの端面内に画定されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
15. 前記ハウジングが、前記モータをモータ空洞内に固定するモータハウジングを含み、かつまた、前記モータを動作させるコントローラを有するプリント回路基板を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
16. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記送達部分を画定するように協働するポンプ本体及びポーティングハウジングを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
17. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記戻り部分を画定するように前記ポーティングハウジングと協働する偏心リング及びポンプカバーを含む、請求項１６に記載の流体ポンプ。
18. 前記戻りポンプ要素が、遊び歯車と噛合う駆動歯車を含む歯車ポンプである、請求項１～４のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
19. 前記駆動歯車及び前記遊び歯車が、略レムニスケート外形を有するポンプ室内に位置付けられている、請求項１８に記載の流体ポンプ。
20. 前記ハウジングが、前記送達部分及び前記戻り部分の各々を画定するポーティングハウジングを含み、前記ハウジングが、前記戻り部分を画定するポンプカバーを含む、請求項１８又は１９に記載の流体ポンプ。
21. 前記戻り部分及び前記送達部分が各々、前記ポンプカバーを通して流体を送達する、請求項１８～２０のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
22. 流体ポンプであって、
    モータ部分と、送達部分と、戻り部分とを有するハウジングと、
    前記モータ部分内に配設されたモータであって、前記モータから前記送達部分及び前記戻り部分を通って延びる駆動シャフトに動作可能に結合されている、モータと、
    前記送達部分内に配設され、前記駆動シャフトと結合された送達ポンプ要素と、
    前記ハウジングの前記戻り部分内に配設され、前記駆動シャフトと結合された戻りポンプ要素と、を備え、前記モータの動作が、前記駆動シャフトを介して前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を駆動し、前記送達ポンプ要素が、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されており、前記戻りポンプ要素が、前記駆動ユニットの第１の収集部及び第２の収集部から前記貯留部に前記流体を送達するように構成されている、流体ポンプ。
23. 前記モータが、ステータと、前記ステータと電磁通信するロータとを含み、前記駆動シャフトが、前記ロータから、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素の各々に延びている、請求項２２に記載の流体ポンプ。
24. 前記モータの動作が、前記貯留部と、前記駆動ユニットと、前記収集アセンブリとの間で前記流体を送達するように、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を同時に動作させる、請求項２２又は２３に記載の流体ポンプ。
25. 前記送達ポンプ要素が、生成ロータである、請求項２２～２４のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
26. 前記収集アセンブリが、複数の収集部を含む、請求項２２～２５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
27. 前記戻りポンプ要素が、偏心ポンプ室内に位置付けられている羽根ポンプである、請求項２２～２６のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
28. 前記偏心ポンプ室が、前記収集アセンブリの各収集部からの専用戻り入口を含む、請求項２７に記載の流体ポンプ。
29. 前記収集アセンブリが、第１の収集部及び第２の収集部を含み、前記偏心ポンプ室が、前記第１の収集部と連通している第１の戻り入口、及び前記第２の収集部と連通している第２の戻り入口を含む、請求項２７又は２８に記載の流体ポンプ。
30. 前記偏心ポンプ室が、前記貯留部と連通している戻り出口につながる対向する出口ポートを含む、請求項２６～２９のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
31. 前記羽根ポンプが、回転部材と、複数の動作可能なポンプ空洞を画定するように前記回転部材から前記偏心ポンプ室の壁まで延びる複数の外方に付勢されるフィンと、を含む、請求項２６～３０のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
32. 前記送達ポンプ要素が、送達入口及び送達出口を含み、前記送達入口及び前記送達出口が、前記ハウジングの外壁内に画定されており、前記送達入口及び前記送達出口が、ガスケットによって分離されている、請求項２２～３１のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
33. 前記ハウジングがマニホールド内に位置付けられており、前記ハウジングの外壁上の少なくとも１つのガスケットが、前記送達部分を前記戻り部分から分離するように前記マニホールドと協働する、請求項２２～３２のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
34. 前記複数のガスケットが、前記戻り部分の前記第１の戻り入口及び前記第２の戻り入口を前記戻り部分の前記戻り出口から分離するばねシールを含む、請求項３３に記載の流体ポンプ。
35. 前記ハウジングの前記戻り部分の少なくとも一部が、前記ハウジングの端面内で画定されている、請求項２２～３４のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
36. 前記ハウジングが、前記モータをモータ空洞内に固定するモータハウジングを含み、かつまた、前記モータを動作させるコントローラを有するプリント回路基板を含む、請求項２２～３５のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
37. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記送達部分を画定するように協働するポンプ本体及びポーティングハウジングを含む、請求項２２～３６のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
38. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記戻り部分を画定するように前記ポーティングハウジングと協働する偏心リング及びポンプカバーを含む、請求項３７に記載の流体ポンプ。
39. 流体ポンプであって、
    モータ部分、送達ポンプ要素、及び戻りポンプ要素と、
    前記モータから前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素の各々に延びる駆動シャフトと、を備え、前記モータ、前記駆動シャフト、前記送達ポンプ要素、及び前記戻りポンプ要素が、ハウジング内に収容されており、
    前記モータの動作が、前記駆動シャフトを介して前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を同時に駆動し、
    前記送達ポンプ要素が、貯留部から駆動ユニットに流体を送達するように構成されており、
    前記戻りポンプ要素が、前記駆動ユニットの収集アセンブリから前記貯留部に前記流体を送達するように構成されている、流体ポンプ。
40. 前記モータが、ステータと、前記ステータと電磁通信するロータとを含み、前記駆動シャフトが、前記ロータから、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素の各々に延びている、請求項３９に記載の流体ポンプ。
41. 前記モータの動作が、前記貯留部と、前記駆動ユニットと、前記収集アセンブリとの間で前記流体を送達するように、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素を同時に動作させる、請求項３９又は４０に記載の流体ポンプ。
42. 前記送達ポンプ要素が、生成ロータである、請求項３９～４１のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
43. 前記収集アセンブリが、複数の収集部を含む、請求項３９～４２のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
44. 前記戻りポンプ要素が、偏心ポンプ室内に位置付けられている羽根ポンプである、請求項３９～４３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
45. 前記偏心ポンプ室が、前記収集アセンブリの各収集部への専用戻り入口を含む、請求項４４に記載の流体ポンプ。
46. 前記収集アセンブリが、第１の収集部及び第２の収集部を含み、前記偏心ポンプ室が、前記第１の収集部と連通している第１の戻り入口、及び前記第２の収集部と連通している第２の戻り入口を含む、請求項４４又は４５に記載の流体ポンプ。
47. 前記偏心ポンプ室が、前記貯留部と連通している戻り出口につながる対向する出口ポートを含む、請求項４３～４６のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
48. 前記羽根ポンプが、回転部材と、複数の動作可能なポンプ空洞を画定するように前記回転部材から前記偏心ポンプ室の壁に延びる複数の外方に付勢されるフィンと、を含む、請求項４３～４７のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
49. 前記送達ポンプ要素が、送達入口及び送達出口を含み、前記送達入口及び前記送達出口が、前記ハウジングの外壁内に画定されており、前記送達入口及び前記送達出口が、ガスケットによって分離されている、請求項３９～４８のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
50. 前記ハウジングがマニホールド内に位置付けられており、前記ハウジングの外壁上の少なくとも１つのガスケットが、前記送達ポンプ要素を有する送達部分を前記戻りポンプ要素を有する戻り部分から分離するように、前記マニホールドと協働する、請求項３９～４９のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
51. 前記複数のガスケットが、前記戻り部分の前記第１の戻り入口及び前記第２の戻り入口を前記戻り部分の前記戻り出口から分離するばねシールを含む、請求項５０に記載の流体ポンプ。
52. 前記ハウジングの前記戻り部分の少なくとも一部が、前記ハウジングの端面内で画定されている、請求項５０又は５１に記載の流体ポンプ。
53. 前記ハウジングが、前記モータをモータ空洞内に固定するモータハウジングを含み、かつまた、前記モータを動作させるコントローラを有するプリント回路基板を含む、請求項３９～５２のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
54. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記送達部分を画定するように協働するポンプ本体及びポーティングハウジングを含む、請求項５０～５３のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
55. 前記ハウジングが、前記ハウジングの前記戻り部分を画定するように前記ポーティングハウジングと協働する偏心リング及びポンプカバーを含む、請求項５４に記載の流体ポンプ。
56. 前記戻りポンプ要素が、遊び歯車と噛合う駆動歯車を含む歯車ポンプである、請求項３９～４２のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
57. 前記駆動歯車及び前記遊び歯車が、略レムニスケート外形を有するポンプ室内に位置付けられている、請求項５６に記載の流体ポンプ。
58. 前記ハウジングが、前記送達ポンプ要素及び前記戻りポンプ要素の各々を画定するポーティングハウジングを含み、前記ハウジングが、前記戻りポンプ要素を画定するポンプカバーを含む、請求項５６又は５７に記載の流体ポンプ。
59. 前記戻りポンプ要素及び前記送達ポンプ要素が各々、前記ポンプカバーを通って流体を送達する、請求項５６～５８のいずれか一項に記載の流体ポンプ。
    
    
    

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