JPH06229379A - 電動モータインライン集積形油圧ポンプ - Google Patents

電動モータインライン集積形油圧ポンプ

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JPH06229379A
JPH06229379A JP5296864A JP29686493A JPH06229379A JP H06229379 A JPH06229379 A JP H06229379A JP 5296864 A JP5296864 A JP 5296864A JP 29686493 A JP29686493 A JP 29686493A JP H06229379 A JPH06229379 A JP H06229379A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 双方のホ゜ンフ゜に対する吸い込み通路及び吐き
出し通路が端面部材内に配置されるようにする。 【構成】 集積形インライン電動モータ/油圧ホ゜ンフ゜10が、ハウシ゛ンク
゛12両端の一対の端面部材14, 16を有するホ゜ンフ゜ハウシ゛ンク゛
を含む。電動モータ20が、端面部材間に軸支されたシャフト24
上のロータ22と、ハウシ゛ンク゛内でロータを取り囲むステータ30を含
む。ホ゜ンフ゜吸い込みがハウシ゛ンク゛内部に開口する。第1及び
第2のカートリッシ゛44, 46が端面部材16に一体化されている。
各カートリッシ゛は、シャフトに結合されたロータ48と、ロータに担持さ
れロータを囲むカムリンク゛52と係合する複数のヘ゛ーン50を含み、ヘ
゛ーンはカムリンク゛とロータの間で少なくとも１つのホ゜ンフ゜作動キャヒ
゛ティ54, 56を画定する。端面部材16内にあるヘ゛ーンホ゜ンフ゜吸
い込み通路は、ハウシ゛ンク゛内部からの流体を両方のカートリッシ゛
へ並列に供給し、吐き出し通路も、両方のホ゜ンフ゜作動キャヒ
゛ティへ並列に結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本出願は、1991年４月18日に出願
された米国特許出願第07/687,173号（特願平4-98113
号）の一部継続出願である1991年11月４日に出願された
米国特許出願第07/787,670号（特願平4-295198号）の一
部継続出願である1992年４月13日に出願された米国特許
出願第07/867,389号の一部継続出願に対応する。
【０００２】本発明は、集積形電動モータ油圧ポンプア
センブリに関し、より詳しくはユニットの端面部材の一
方にベーンポンプカートリッジを有する集積形モータ及
びポンプに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】電動モータにより駆動される油圧ポンプ
においては、電動モータを１つのハウジングに、油圧ポ
ンプを別のハウジングに設け、これら２つのハウジング
をインライン（直列）に配置するのが一般的な慣行であ
った。モータとポンプはそれぞれ独自の軸受けとシャフ
トの組を有し、それらは通常、内部及び外部のスプライ
ン又は可撓性の継ぎ手を介して係合する。このような構
成は軸方向に長く、取り付けブラケット及び整列用ガイ
ドを使用することを必要とする。
【０００４】米国特許第4,729,717号は、電動モータ駆
動のインライン油圧ポンプを開示しており、これは共通
のハウジングと、このハウジング内に設けられた固定シ
ャフトと、このシャフト上に設けられてその周囲を回転
するピストン型式の離隔配置されたピストン型のシリン
ダブロックサブアセンブリとからなる。各々のシリンダ
ブロックは、周方向に間隔を置いて配置された複数のピ
ストンを含む。シリンダブロックサブアセンブリは、一
方のサブアセンブリにあるピストンが、他方のサブアセ
ンブリに向かって延在するように配置されている。２つ
のシリンダブロックの間には共通のヨークプレートが設
けられており、ピストンシューの２つのグループを、そ
の両面の担持表面の各々に１つずつ担持している。各々
のシリンダブロックは相互に独立して、且つ相互に反対
方向へと、一体に設けられている電動モータによって駆
動されており、電動モータの中空のロータはブロックを
収容してそれを駆動するようになっている。上述した部
材は全てが１つのハウジングに収容されており、作動油
中に浸漬されて動作する。
【０００５】米国特許出願第07/687,173号は、電動モー
タ駆動のインライン油圧装置を開示しているが、これは
ハウジングを閉じる端面部材を有するハウジングと、該
ハウジング内に設けられた電動モータのステータと、電
動モータのロータと、ロータがその上に設けられハウジ
ング内に軸支されたシャフトと、端面部材の一方又は双
方に一体に形成されたポンプとからなっている。シャフ
トは端面部材に設けられた開口を通って延伸し、ポンプ
の回転するグループへと接続されている。作動油は電動
モータハウジングの内部へと供給され、ハウジング内の
通路を通って、端面部材と一体の吸い込みへと流れる。
ポンプと組み合わせられている端面部材は、ポンプの吸
い込みに隣接した拡大チャンバを備えて形成されてお
り、このチャンバは流速を減少させると共に、分離した
空気を作動油中における溶存状態に戻すよう再度溶解さ
せることを可能にし、それによってポンプの作動ノイズ
レベルを減少させる。1991年11月４日に出願された米国
特許出願第07/787,670号は、類似の特性を有するインラ
イン電動モータポンプを開示しており、そこにおいては
ポンプ機構はピストンポンプと、ベーンポンプと、ギア
ポンプ又はこれらの組み合わせからなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の全般的な課題
は、集積形の電動モータ及びベーン型式油圧ポンプであ
って、ハウジングの端面部材の一方又は双方に二連ベー
ンポンプを含み、これら双方のポンプに対する吸い込み
通路及び吐き出し通路が、完全に関連する端面部材内に
配置されているものを提供することである。本発明のよ
り特定的な課題は、このような特性の集積形ポンプであ
って、二連ベーンポンプの各々が関連するハウジング端
面部材の要素の間に挟み込まれた一対のベーンポンプカ
ートリッジからなり、これら両方のポンプカートリッジ
に対する吸い込み通路が関連する端面部材内に配置さ
れ、ハウジング外部の接続又はラインを必要とせずに、
カートリッジをハウジング内部と並列に接続するものを
提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による集積形イン
ライン電動モータ／油圧ポンプは、ハウジングの両端に
設けられた一対の端面部材を有するポンプハウジングを
含む。電動モータは、端面部材の間に軸支されたシャフ
ト上のロータと、ハウジング内でロータを取り囲むステ
ータとを含む。ポンプの吸い込みは、ハウジング内部へ
と開口している。第１及び第２のベーンポンプカートリ
ッジが、端面部材の一方に一体化されている。各々のベ
ーンポンプカートリッジは、シャフトに結合されたロー
タと、ロータに担持されておりロータを取り囲むベーン
カムリングと係合する複数のベーンを含み、これらのベ
ーンはカムリングとロータとの間で少なくとも１つのポ
ンプ作動キャビティを画定する。前記一方の端面部材内
にあるベーンポンプ吸い込み通路は、第１及び第２のベ
ーンポンプカートリッジの両者のポンプ作動キャビティ
の間で延伸し、且つハウジング内部をこれらに関して作
動するよう結合しており、ハウジング内部からの流体を
両方のカートリッジへと並列に供給する。ベーンポンプ
の吐き出しもまたこの端面部材により担持されており、
両方のポンプ作動キャビティへとこれらに関して作動す
るよう並列に結合されている。
【０００８】本発明の好ましい実施例においては、２つ
のベーンポンプカートリッジはデュアルローブのベーン
ポンプカートリッジからなり、カムリングとロータは、
直径方向に向かい合った弧状のポンプ作動キャビティを
画定している。吸い込み及び吐き出し通路は、両方のキ
ャビティに関して作動可能なように各々のカートリッジ
において結合されており、好ましくはそれぞれのキャビ
ティに結合され直径方向に向かい合った、腎臓形の吸い
込み及び吐き出しポートの対称的な対の形態を有してい
る。前記一方の端面部材は、相互に固定され且つポンプ
ハウジングに固定された３つの要素からなり、第１のベ
ーンポンプカートリッジが第１の要素と第２の要素の内
壁の間に捉えられ、他方第２のベーンポンプカートリッ
ジが第２の要素の内壁と第３の要素の間に捉えられるよ
うになっている。各々のベーンポンプカートリッジは、
吸い込み及び吐き出し通路をポンプ作動キャビティへと
接続する吸い込み及び吐き出しポートを含む、一対のサ
イドプレートを含んでいる。吐き出し通路は、端面部材
にある別個の吐き出し開口を含んでいる。吐出圧力の脈
動を減衰するために、ポンプ及び電動モータの共通のハ
ウジングの端面部材にあるポンプキャビティには、拡大
容積のチャンバが配置されている。
【０００９】本発明の１つの実施例においては、ポンプ
の吸い込みは、２つのベーンポンプカートリッジを含ん
でいる端面部材の反対側にある端面部材に、吸い込み開
口を含んでおり、また好ましくはモータのシャフトに結
合されたインペラを含んでいて、ポンプハウジング内部
へと供給されるポンプ吸い込みにおける作動油圧力を昇
圧するようにしている。別の実施例においては、ポンプ
の吸い込みはハウジングそれ自体に配設されており、少
なくとも１つの付加的なベーンポンプカートリッジが他
方の端面部材に配設され、ポンプのシャフトに結合され
ている。かくしてこれらの実施例の各々において、作動
油はロータ及びステータを通過してハウジング内を流
れ、モータ構成部材を冷却すると共に、在来の空冷式の
駆動モータに比して、馬力性能を増大させる。電動モー
タ及び全てのポンプ作動用の要素が集積されているた
め、潜在的な油漏れの原因の数は減じられる。電動モー
タは低減されたノイズレベルで動作し、モータとポンプ
との緊密な結合の故に、必要とされる構成部材の数は減
じられる。
【００１０】本発明は、付加的な課題、特徴及び利点と
共に、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面
から最も良く理解されるであろう。
【００１１】
【実施例】図１から図３は、集積形インライン電動モー
タ／油圧ベーンポンプアセンブリ10を示しており、これ
はケーシング18によって相互に接続された一対のキャッ
プ即ち端面部材14, 16により形成されるハウジング12を
含む。電動モータ20がシャフト24上に設けられたロータ
22を有し、このシャフトは両端において、端面部材14,
16のそれぞれにより担持されたローラ軸受け26, 28によ
り回転可能に軸支されている。ステータ30がハウジング
12内でロータ22を取り囲み、ロータ22とシャフト24をそ
れらに共通する軸の周囲で回転させるよう、電源（図示
せず）へと接続されている。吸い込みハウジング32が端
面部材14上に設けられ、端面部材14に向かい合った中央
のキャビティ38へと内部通路36により接続される、半径
方向を向いた流体吸い込み開口34を有している。キャビ
ティ38は端面部材14にある通路40の周方向アレイにより
ハウジング12の内部へと接続されており、流体はこのハ
ウジングを介してロータ及びステータ構成部材の周囲を
流れ、反対側の端面部材16へと向かう。流体インペラ42
がキャビティ38内でシャフト24に結合されており、ポン
プハウジングの内部へと供給される吸い込み流体圧力を
昇圧するようになっている。
【００１２】一対のベーンポンプサブアセンブリ、即ち
カートリッジ44, 46はそれぞれ、端面部材16、ハウジン
グ72及びカバー76内に一体化されている。ベーンポンプ
カートリッジは例えば、米国特許第2,967,488号及び第
4,505,654号に示されている。カートリッジ44, 46の各
々は、かみ合いスプラインによりシャフト24へと回転可
能に結合されたロータ48を含む。複数のベーン50が、各
々のロータ48にある関連するスロット内に半径方向に摺
動可能に配設されている。ベーン50により摺動係合され
るよう、カムリング52が各々のロータ48を取り囲んでお
り、関連するロータと協動して、各々のロータと関連す
るカムリングとの間に、直径方向に向かい合った弧状の
ポンプ作動キャビティ54, 56を画定している。かくして
各々のポンプカートリッジは、いわゆるデュアルローブ
のベーンポンプカートリッジからなる。カートリッジ44
はロータ48の片側でハウジング壁70に隣接して配設され
た支持プレート58と、ロータの反対側に配設された圧力
プレート60を含む。同様に、カートリッジ46は支持プレ
ート62と、反対側の圧力プレート64を含む。プレート5
8, 60, 62及び64はかくしてカムリングと協動して、ロ
ータ及びベーンが回動するチャンバを画定し、またそれ
ぞれのポンプ作動キャビティへと開口する腎臓形の、直
径方向に向かい合った弧状の吸い込み及び吐き出しポー
トを含んでいる。ベーンポンプカートリッジ44は端面部
材16と、ネジ74によって固定されるハウジング72との間
に挟み込まれて捉えられている。端面部材16はネジ68に
より、ケーシング18へと固定されている。同様にして、
カートリッジ46はポンプハウジング72とカバー76の間に
捉えられて挟み込まれており、カバーはネジ78により固
定されている。ハウジング72にある壁70は、カートリッ
ジ44, 46を分離している。圧力プレート60, 64は、端面
部材16とキャップ76のそれぞれの内部のボアに係合する
ための、適当なシールを担持している。
【００１３】一対の直径方向に向かい合った吸い込みチ
ャンバ80が、端面部材16に形成されている。各々の吸い
込みチャンバ80はハウジング12の内部へと開いており、
大量の比較的静的な流体をもたらす。ポンプハウジング
72にある通路82は壁70を通過して延び、カートリッジ4
4, 46を取り囲む充填チャンバへと接続している。この
内部はポンプキャビティへと、プレート58, 60, 62及び
64にある吸い込みポートにより接続されており、またプ
レート58, 62にある通路により、ベーン50の下側にある
ロータ48のチャンバへと接続されている。かくして吸い
込み流体は通路82により、チャンバ80からカートリッジ
44, 46の両者へと、ハウジング外部の継手や接続なし
に、相互に独立して並列に供給される。カートリッジ44
の圧力プレート60にある吐き出しポートは通路84によ
り、端面部材16内にある２つの拡大容積チャンバ86へと
接続されている。流体を外部の装置（図示せず）へと方
向付けるために、吐き出し開口88がチャンバ86に結合さ
れている。同様に、圧力プレート64にある吐き出しポー
トはカバー76にある吐き出しチャンバ90に接続されてお
り、そこから半径方向開口92に接続されて外部の装置
（図示せず）へと接続されるようになっている。チャン
バ86, 90は、吐出流体における圧力の脈動を減衰するよ
うに機能する。かくして２つのベーンポンプカートリッ
ジ44, 46は、相互に独立した並列の、別個のポンプ吐き
出しをもたらす。図４は図３の修正を示しているが、そ
こにおいては一体のモータ／ポンプシャフト24が、かみ
合いスプライン24cにより相互に結合されたモータシャ
フト24a及びポンプシャフト24bにより置き換えられてい
る。
【００１４】図５及び図６は修正された集積形ポンプ96
を示しており、そこにおいてはポンプの吸い込みはハウ
ジングのケーシング100にある半径方向開口98によりも
たらされており、吸い込み流体をハウジングの内部へと
直接に供給するようになっている。端面部材16、ポンプ
ハウジング72、カバー76及びカートリッジ44, 46（図１
から図３の如き）が、ケーシング100の一端に設けられ
ており、モータ／ポンプ駆動シャフト102に関して作動
するよう結合されている。ベーンポンプカートリッジ11
0が端面部材104内に配置されており、カバー106により
捉えられている。ポンプカートリッジ110は全体として
は、上記に詳述したカートリッジ44, 46と同じものであ
り、カートリッジ44, 46から遠い方のシャフト102の端
部へと入れ子式のスプラインにより結合されたロータ48
を有している。吸い込みチャンバ80が端面部材104に形
成されており、カートリッジ110にある半径方向に向か
い合った吸い込みポートへと接続されている。カートリ
ッジ110にある半径方向に向かい合った吐き出しポート
が、端面部材104にある吐き出しチャンバ86へと接続さ
れており、そこから半径方向開口88を介して適切な外部
装置へと接続されている。かくして図５及び図６の実施
例においては、ベーンポンプカートリッジが各々の端面
部材内に設けられ、外部の装置へと個別の吐き出しをも
たらしている。図５及び図６の修正として、一対のベー
ンポンプカートリッジをシャフトのそれぞれの端部に結
合させることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、集積形の電
動モータ及びベーン型式油圧ポンプであって、ハウジン
グの端面部材の一方又は双方に二連ベーンポンプを含
み、これら双方のポンプに対する吸い込み通路及び吐き
出し通路が、関連する端面部材内に配置されているもの
が提供される。二連ベーンポンプは一対のベーンポンプ
カートリッジからなり、これらに対する吸い込み通路は
関連する端面部材内に配置され、ハウジング外部の接続
又はラインを必要としない。カートリッジはハウジング
内部と並列に接続され、それぞれから独立して並列に流
体供給がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現在好ましい実施例による集積形電動
モータ／油圧ポンプの長手方向断面図である。
【図２】図１のポンプの端面立面図であり、図１は実質
的に図２の１−１線に沿って取ってある。
【図３】端面部材を図１のポンプの２つのベーンポンプ
カートリッジと共に拡大スケールで示す、部分断面図で
ある。
【図４】図３の修正を示す部分断面図である。
【図５】本発明の別の実施例による集積形電動モータ／
油圧ポンプの部分断面図である。
【図６】図４の実施例における別の端面部材及びベーン
ポンプカートリッジを拡大スケールで示す部分断面図で
ある。
【符号の説明】
10, 96 集積形インライン電動モータ／油圧ポンプアセ
ンブリ 12 ハウジング 14, 16, 104 端面部材 20 電動モータ 22 ロータ 24, 102 シャフト 30 ステータ 32 吸い込みハウジング 42 インペラ 44, 46, 110 カートリッジ 48 ロータ 50 ベーン 52 カムリング 54, 56 ポンプ作動キャビティ 58, 62 支持プレート 60, 64 圧力プレート 72 ハウジング 76, 106 カバー 80 吸い込みチャンバ 90 吐き出しチャンバ 100 ケーシング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・イー・サーゴ アメリカ合衆国ミシガン州48073ロイヤ ル・オーク，エセックス・2614

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 集積形インライン電動モータ／油圧ポン
    プであって、 両端に設けられた一対の端面部材を有するハウジング
    と、 前記端面部材の間に軸支されたシャフト上のロータと、
    前記ハウジング内で前記ロータを取り囲むステータとを
    含む電動モータと、 前記ハウジングの内部に開口するポンプ吸い込み手段
    と、 前記端面部材の一方の内部にあり、各々が前記シャフト
    に結合されたロータを該ロータにより担持された複数の
    ベーンと共に含み、且つ前記ロータを取り囲んでおり前
    記ロータとの間に少なくとも１つのポンプ作動キャビテ
    ィを画定するベーンカムリングを含む、第１及び第２の
    ベーンポンプカートリッジ手段と、 前記一方の端面部材の内部にあり、前記第１及び第２の
    ベーンポンプカートリッジ手段の間に延在して前記ハウ
    ジングの内部を前記第１及び第２のベーンポンプカート
    リッジ手段の各々の前記少なくとも１つのポンプ作動キ
    ャビティへに関連して作動するよう結合し、前記内部か
    らの流体を前記ポンプ作動キャビティへと供給するベー
    ン吸い込み通路手段と、及び前記一方の端面部材内にあ
    り前記ポンプ作動キャビティに関して作動するよう並列
    に結合されたベーンポンプ吐き出し通路手段とからなる
    ポンプ。
  2. 【請求項２】 前記ベーンポンプ吸い込み通路手段が、
    大量の比較的静的な流体を前記吸い込み通路手段に供給
    すべく前記ハウジングの内部と直接に連通する拡大吸い
    込みチャンバと、前記ポンプ作動キャビティの各々にあ
    る吸い込みポートと、前記一方の端面部材内にあり前記
    吸い込みチャンバを前記吸い込みポートの各々に並列に
    接続する通路を含む、請求項１のポンプ。
  3. 【請求項３】 前記一方の端面部材が、前記ハウジング
    に固定された第１の部材と、前記第１の部材に固定され
    内壁を有する第２の部材と、前記第１のベーンポンプカ
    ートリッジ手段が前記第１の部材と前記内壁との間に捉
    えられており前記吸い込み通路手段が前記第１の部材と
    前記内壁を通過して延在することと、前記第２のベーン
    ポンプカートリッジ手段が間に捉えられるようにして前
    記第２の部材に固定された第３の部材とからなる、請求
    項１のポンプ。
  4. 【請求項４】 前記ベーンポンプカートリッジ手段の各
    々が一対のサイドプレートを含み、吸い込み及び吐き出
    しポートが関連する少なくとも１つのポンプ作動キャビ
    ティへと開口している、請求項３のポンプ。
  5. 【請求項５】 前記ベーンポンプカートリッジ手段の各
    々がデュアルローブ型ベーンポンプカートリッジからな
    り、関連するカムリングとロータがそれらの間に直径方
    向に向かい合ったポンプ作動キャビティを画定し、前記
    吸い込み及び吐き出しポートが前記キャビティの各々へ
    と開口している、請求項４のポンプ。
  6. 【請求項６】 前記吐き出し通路手段が前記一方の端面
    部材にある第１及び第２のポンプ吐き出し通路からな
    り、それぞれが相互に独立して前記第１及び第２のベー
    ンポンプカートリッジに結合されている、請求項３のポ
    ンプ。
  7. 【請求項７】 前記第１のポンプ吐き出し通路が前記第
    １の部材により担持されており、前記第２のポンプ吐き
    出し通路が前記第３の部材により担持されている、請求
    項６のポンプ。
  8. 【請求項８】 前記吐き出し通路手段が少なくとも１つ
    の拡大容積チャンバを前記端面部材内部に含み、吐き出
    し流体圧力の脈動を減衰する、請求項３のポンプ。
  9. 【請求項９】 前記シャフトが前記第１及び第２の部材
    を通って延伸し、前記ロータの両方に直接に結合されて
    いる、請求項３のポンプ。
  10. 【請求項１０】 前記ベーンポンプカートリッジ手段の
    各々がデュアルローブ型のベーンポンプカートリッジか
    らなり、関連するカムリングとロータがそれらの間に直
    径方向に向かい合ったポンプ作動キャビティを画定し、
    前記吸い込み及び吐き出し通路手段が前記キャビティの
    各々へと開口している、請求項１のポンプ。
  11. 【請求項１１】 前記吐き出し通路手段が前記一方の端
    面部材にある第１及び第２のポンプ吐き出し通路からな
    り、それぞれが相互に独立して前記第１及び第２のベー
    ンポンプカートリッジ手段に結合されている、請求項１
    のポンプ。
  12. 【請求項１２】 前記ポンプ吸い込み手段が前記端面部
    材の他方に配設されている、請求項１のポンプ。
  13. 【請求項１３】 前記ポンプ吸い込み手段が前記他方の
    端面部材上に第３のポンプ手段を含み、前記シャフトに
    結合されている、請求項１１のポンプ。
  14. 【請求項１４】 前記第３のポンプ手段がインペラから
    なる、請求項１３のポンプ。
  15. 【請求項１５】 前記他方の端面部材内部に少なくとも
    第３のベーンポンプカートリッジ手段をさらに含み、前
    記他方の端面部材にあるベーンポンプ吸い込み通路手段
    が前記ハウジングの内部を前記第３のベーンポンプカー
    トリッジ手段に関して作動するよう結合し、前記第３の
    ベーンポンプカートリッジ手段に関して作動するよう結
    合された前記他方の端面部材内部のベーンポンプ吐き出
    し通路手段をさらに含む、請求項１のポンプ。
  16. 【請求項１６】 前記シャフトが前記モータから前記端
    面部材を介して前記ポンプのロータへと延びる一体のシ
    ャフトである、請求項１のポンプ。
  17. 【請求項１７】 前記シャフトが前記モータに結合され
    た第１のシャフトと、前記端面部材により担持され前記
    ポンプのロータに結合された第２のシャフトと、前記第
    １及び第２のシャフトを相互に接続する手段とからな
    る、請求項１のポンプ。
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