JP4003674B2

JP4003674B2 - 電動内接ギヤポンプ

Info

Publication number: JP4003674B2
Application number: JP2003072604A
Authority: JP
Inventors: 隆敏阪田; 康夫浅井; 康博行竹; 泰規笹谷
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004278444A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動内接ギヤポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電動ポンプは、駆動軸を有する電動モータと回転軸を有するポンプとをジョイントで結合したものである。このようなモータ・ポンプ結合型の電動ポンプでは、モータ駆動軸とポンプ回転軸との結合部スペースが必要となるため、小型化の障害となる。また、一般に、モータ駆動軸は、モータ内部でその軸方向両端が軸受で支持されており、ポンプ回転軸もその軸方向両端が軸受で支持されている。つまり、モータ・ポンプ結合タイプの電動ポンプの場合においては、モータとポンプが個別に軸受を有していることになる。従って、電動ポンプ全体としては多くの軸受が使用されることになり、コスト高を招き、軸受を配置するスペースも必要となるので、小型化が一層困難である。
【０００３】
そこで、電動モータ駆動軸とポンプ回転軸とを共用して結合部を不要化することが考えられる。このようなポンプは、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載のものでは、モータの駆動軸及びポンプの回転軸として共用された主軸を備えている。この主軸は、ポンプ側に設けたすべり軸受とモータ側に設けたすべり軸受との両側２ヶ所で回転自在に支持されており、軸受の数が削減されている。また、軸受にすべり軸受を採用することによって、転がり軸受を採用した場合と比べて省スペース化が図られ、更に、作動油中での使用が可能なモータを採用することで、ポンプとモータとの間に設けられる軸シールを省略している。このように、軸受数の削減、すべり軸受による省スペース化、軸シールの省略によって電動内接ギヤポンプの小型化が図られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３１７７７２号公報（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電動内接ギヤポンプは、採用されているすべり軸受の摩擦抵抗が非常に大きいので、主軸の回転抵抗が大きくなるという問題があった。また、すべり軸受として動圧軸受を使用すると、高速回転時には安定して非接触回転できるが、低速回転時には潤滑の膜が切れ易く、接触回転するため回転抵抗が大きく、早期に焼き付きを起こす場合もある。このように、すべり軸受では、機械効率が悪い、あるいは、回転数の変動に対応し難いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、駆動軸と回転軸とが共用された主軸をモータ部の軸方向両側で軸受によって支持する電動内接ギヤポンプにおいて、軸受に転がり軸受を採用しつつ軸方向長さを短くすることができるとともに、低速回転、高速回転、頻繁な回転数の変動等、種々の回転にも対応できる機械効率に優れた電動内接ギヤポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内歯を有するアウタロータと前記内歯に噛合う外歯を有するインナロータとを備えたロータ部と、前記インナロータを回転駆動する電動モータ部と、前記電動モータ部の駆動軸と前記インナロータの回転軸とが一体的に構成された主軸と、前記ロータ部と前記電動モータ部と前記主軸とを内包するハウジングとを具備したモータ一体型の電動内接ギヤポンプにおいて、前記主軸は、一対の転がり軸受によって回転自在に支持されており、前記一対の転がり軸受は、内輪が前記ハウジングに固定され、外輪が前記主軸に固定され、前記インナロータは、前記主軸の外周面に外嵌され、前記一対の転がり軸受及び前記インナロータは、前記主軸の両端面の軸方向内側にそれぞれ収容されていることを特徴とする。
本発明によれば、一対の転がり軸受が、主軸の両端面の内側にそれぞれ収容されるので、転がり軸受を採用しているにもかかわらず、ポンプにおける軸方向長さを短くすることができる。また、転がり軸受を採用していることによって、低速回転、高速回転、頻繁な回転数の変動等、種々の回転にも対応できる。
【０００８】
また、前記ハウジングは、一端が開放された有底筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の開放側を塞ぐ蓋体とに分割されているのが好ましい。
この場合には、ハウジングを２つの部材で構成しているので、その構造を簡素にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す実施形態に係る電動内接ギヤポンプ１は、内接ギヤポンプの一種であるトロコイドポンプとして構成されており、脈動が少なく、低騒音とすることができ、例えば、自動車のトランスミッションやクラッチ駆動用の油圧ポンプとして使用される。
【００１０】
ポンプ１は、ハウジング２の内部に、モータ部３と、ロータ部４とを収納しているほか、モータ部３によって回転駆動される駆動軸であるとともに、ロータ部４の回転軸ともなる主軸５が回転自在に設けられている。
このハウジング２は、主軸５の軸方向に２分割されたハウジング本体２１と蓋体２２とが連結されて構成されている。
ハウジング本体２１は、例えば、鋼板製で、主軸５の軸方向一方側に閉塞面２３が設けられ、軸方向他方側が開放された有底円筒状に形成されている。このハウジング本体２１の閉塞面２３の中央部には、軸方向内方へ突出した第１凸部２４が形成されている。
【００１１】
蓋体２２は、例えば、鋼板製で、ハウジング本体２１の開放側を塞ぐように円盤状に形成され、作動油が吸入される吸入口（図示せず）と、作動油が吐出される吐出口８とを有している。この蓋体２２は、シール部２５によってハウジング本体２１と密閉状に接合され、ボルト２６によって分離可能に連結固定されている。また、蓋体２２の径方向中央部には、軸方向内方へ突出した第２凸部２７が形成されている。
なお、このハウジング２は、組立及び保守管理において必要最小限である２分割で構成されることによって、構成する部品の数が削減されている。更に、密閉状に接合するために必要なシールやボルト等の部品の数が削減されることによって、組立時における作業時間も短縮されている。このように、ハウジング２は、その構成を簡素にすることでコスト削減が図られている。
【００１２】
モータ部３は、ハウジング本体２１の内側に設けられた固定子３１と、固定子３１の内側に配置された回転子３２とを備えている。回転子３２には、駆動軸となる主軸５が一体回転するように内嵌しており、回転子３２から軸方向ロータ４側へ主軸５が延びている。主軸５の軸方向一方側の端部は、第１転がり軸受６によって回転自在に支持されており、主軸５の軸方向他方側の端部は、第２転がり軸受７によって回転自在に支持されている。
【００１３】
なお、このモータ部３は、作動油中でも動作可能な油中モータで構成されており、モータ部３とロータ部４との間に通常設けられる軸シールが省略されている。従って、軸シールを設けるスペースが不要となるので、その分ポンプ１の軸方向の長さが短くなっている。
更に、軸シールが省略されることによって、モータ部３側へ作動油が流入するが、流入した作動油は、回転によって発熱するモータ部３の冷却に寄与している。つまり、ハウジング２からの放熱による空冷のみに依存することなく、作動油によってもモータ部３の冷却効果が得られる。従って、ハウジング２は、空冷のみに依存するハウジング２に比べて小型化されている。
【００１４】
主軸５は、中空円筒状の軸部５１と、軸部５１の一端に形成された径方向外方に延びるロータ延設部５２とを備えている。
軸部５１の軸方向両端の内周側には、各軸受６，７が組み込まれる第１周溝５３と、第２周溝５４とが形成されている。
この各周溝５３，５４のうち、軸部５１のロータ延設部５２が形成されない側の第１周溝５３には、第１転がり軸受６が組み込まれ、延設部５２が形成される側の第２周溝５４には、第２転がり軸受７が組み込まれている。
【００１５】
各周溝５３，５４に組み込まれた各転がり軸受６，７は、外輪６ａ，７ａと、内輪６ｂ，７ｂと、玉６ｃ，７ｃと、保持器（図示せず）とを有する玉軸受である。
各転がり軸受６，７の外輪６ａ，７ａは、軸部５１に形成された各周溝５３，５４の周面５３ａ，５４ａにそれぞれ嵌合して固定されている。第１転がり軸受６の内輪６ｂは、ハウジング本体２１の第１凸部２３に嵌合して固定され、第２転がり軸受７の内輪７ｂは、蓋体２２の第２凸部２７に嵌合されている。
【００１６】
なお、各周溝５３，５４の軸方向の幅は、各転がり軸受６，７の軸方向の幅より大きく形成されており、各転がり軸受６，７は、軸部５１の両端面から軸方向外方へはみ出ることなく収容されている。
このように、第１転がり軸受６と第２転がり軸受７とが、軸部５１の両端面の内側にそれぞれはみ出すことなく収容されているので、軸受に転がり軸受６，７を採用しているにもかかわらず、ポンプ１の軸方向長さが短く、小型化されている。
【００１７】
また、このポンプ１には、摩擦抵抗が小さく機械効率に優れ、回転数変動時の回転安定性にも優れる転がり軸受６，７が採用されているので、種々の回転に対応できる。よって、自動車のトランスミッション駆動用油圧ポンプのように、ＯＮ−ＯＦＦや回転数変動の多い運転をするポンプに好適である。また、すべり軸受と比較して高速回転に適しているため、ポンプを小型化しても流量を確保できる。更に、この転がり軸受６，７は、ロータ４側から流入した作動油によって潤滑されるので、シール付グリース封入軸受を用いたり、他の潤滑機構を設けることなく潤滑性能が十分に確保されるとともに、シンプルな構成であるので軸受部の損傷に起因するトラブルを抑制でき、安価である。
【００１８】
ロータ部４は、前述のようにトロコイドポンプであり、内歯４１ａを有するアウタロータ４１と、内歯４１ａと噛合する外歯４２ａを有するインナロータ４２とを備えている。
ロータ部４のインナロータ４２は、主軸５のロータ延設部５２の外周面５２ａに一体回転可能に外嵌されている。このため、モータ部３によって主軸５が回転駆動されると、インナロータ４２も回転する。インナロータ４２が回転すると、これと噛合するアウタロータ４１も偏心状態で回転し、アウタロータ４１とインナロータ４２間でポンプ作用が生じる。なお、アウタ・インナロータ４１，４２間へは、蓋体２２に設けられた吸入口から作動油が吸入され、同ハウジング２２に設けられた吐出口８から作動油が吐出される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、第１転がり軸受と第２転がり軸受とが、主軸の両端面の内側にそれぞれ収容されるので、転がり軸受を採用しているにもかかわらず、ポンプにおける軸方向長さを短く、小型化することができる。また、転がり軸受を採用していることによって、機械効率を高めることができるとともに、低速回転、高速回転、頻繁な回転数の変動等、種々の回転にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動内接ギヤポンプの断面図である。
【符号の説明】
１電動内接ギヤポンプ
２ハウジング
２１ハウジング本体
２２蓋体
３モータ部
４ロータ部
４１アウタロータ
４１ａ内歯
４２インナロータ
４２ａ外歯
５主軸
５１ａ内周面
６第１転がり軸受
６ａ外輪
６ｂ内輪
７第２転がり軸受
７ａ外輪
７ｂ内輪

Claims

内歯を有するアウタロータと前記内歯に噛合う外歯を有するインナロータとを備えたロータ部と、
前記インナロータを回転駆動する電動モータ部と、
前記電動モータ部の駆動軸と前記インナロータの回転軸とが一体的に構成された主軸と、
前記ロータ部と前記電動モータ部と前記主軸とを内包するハウジングとを具備したモータ一体型の電動内接ギヤポンプにおいて、
前記主軸は、一対の転がり軸受によって回転自在に支持されており、
前記一対の転がり軸受は、内輪が前記ハウジングに固定され、外輪が前記主軸に固定され、
前記インナロータは、前記主軸の外周面に外嵌され、
前記一対の転がり軸受及び前記インナロータは、前記主軸の両端面の軸方向内側にそれぞれ収容されていることを特徴とする電動内接ギヤポンプ。
前記ハウジングは、一端が開放された有底筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の開放側を塞ぐ蓋体とに分割されていることを特徴とする請求項１に記載の電動内接ギヤポンプ。