JPH07332237A - 電動機及び流体圧力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で部品点数の削減ができながら、
冷却効果を向上できる電動機及び小形軽量化、低価格化
ができながら冷却効果の高い電動機一体形流体圧力発生
装置を提供する。 【構成】 ステータ２の長さ方向両側にフロントカバ−
３とエンドキャップ４とを配設し、これらフロントカバ
−３及びエンドキャップ４を複数のステーボルト９で連
結固定し、ステータ２を外部に露出させて冷却効果を向
上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動機及びこの電動機を
用いた流体圧力発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動機はモ−タケーシングの胴体
内にステータを挿嵌固定すると共に、前記胴体の一側
に、該胴体と一体又は別に設けて結合するフロントカバ
−と、前記胴体の他側に結合するエンドキャップとに、
前記ステータに内装するロータの主軸を軸受を介して回
転自由に支持して構成している。

【０００３】また一方、特開平６−５８２５１号公報に
示されているように、電動機におけるロータの中心部に
嵌合孔を設け、この嵌合孔に、外周部にピストンを摺動
可能に内装した複数のシリンダをもつシリンダブロック
を挿嵌固定した電動機一体形流体圧力発生装置が提案さ
れているが、この装置における前記電動機も、胴体とフ
ロントカバ−及びエンドキャップとをもつモ−タケーシ
ングに内装し、前記フロントカバ−及びエンドキャップ
に、ポンプ機能に必要な構成を装備するようにしてい
る。

【０００４】即ち、前記公報記載の流体圧力発生装置
は、図６に示したように、電動機ＭにおけるロータＲの
中心部に嵌合孔Ｈを設け、この嵌合孔Ｈに、中心部に主
軸Ｄをもち、外周部にピストンＰを摺動可能に内装した
シリンダＣをもつシリンダブロックＣＢを挿嵌固定する
と共に、前記電動機ＭのステータＳＴを、ケーシングＭ
Ｃの胴体Ｂに挿嵌固定し、前記主軸Ｄを前記胴体Ｂに固
定のフロントカバ−ＦＣとエンドキャップＥＣとに軸受
ＳＢを介して回転自由に支持する一方、前記エンドキャ
ップＥＣにバルブプレートＶＰを取付けると共に、吸入
通路Ａと図示していないが吐出通路とを設け、また、前
記フロントカバーＦＣに、前記ピストンＰの頭部ＰＨ
が、シューＳＨを介して摺接する傾斜面Ｆをもつクレイ
ドル斜板ＳＰを設けて構成したものである。

【０００５】従って、以上の構成において、前記ステー
タＳＴに給電し、前記ロータＲを駆動回転させると、前
記シリンダフロントＣＢが回転し、この回転で前記ピス
トンＰが前記シリンダＣ内で往復動し、その往動で吸入
通路Ａ及びバルブプレートＶＰの吸入ポートから前記シ
リンダＣに流体を吸引し、復動で吸入した流体を加圧し
てこの加圧流体を前記バルブプレートＶＰの吐出ポート
から吐出通路に吐出するサイクルを繰返すのであって、
装置全体の小形化が有効にでき、構成も簡単にできる流
体圧力発生装置が得られるのである。

【０００６】尚図６においてＯＲは前記モ−タケーシン
グＭＣにおける胴体Ｂとフロントカバ−ＦＣ及びエンド
キャップＥＣとの結合部間に設けるＯリングで、前記ケ
ーシングＭＣの内部空間Ｅを密封空間としている。

【０００７】また、Ｌは前記ステータＳＴのコイルエン
ドからのリード線を引き出す引出孔であり、また、ＭＧ
は前記内部空間Ｅに浮遊する摩耗粉などの異物を吸着す
るマグネットである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動機及び前記
した流体圧力発生装置を一体状に組込む電動機は、図６
に示したように胴体、フロントカバ−ＦＣ及びエンドキ
ャップＥＣとから成るモ−タケーシングＭＣに内装する
もので、ステータＳＴの外側は前記モ−タケーシングＭ
Ｃの胴体Ｂで覆われることになり、このため電動機の発
熱に対する冷却効果が低く、温度上昇に起因する絶縁劣
化等の不具合に対する対策をシビアにする必要があっ
た。

【０００９】また、前記モ−タケーシングＭＣの外面に
フィンなどを設けて放熱面積を拡げて放熱を促進する構
造も提案されているが、未だ充分な冷却が行えない。

【００１０】本発明の目的は、簡単な構成で部品点数の
削減が図れながら冷却効果を向上できる電動機を提供す
る点にあり、また、他の目的は、前記電動機を応用し、
全体として小形軽量化、低価格化ができながら、冷却効
果が高く、発生熱による不具合を解消できる流体圧力発
生装置を提供する点にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ステータ２と主軸６をもつロータ５とを備えた電動機に
おいて、前記ステータ２の長さ方向両側に、フロントカ
バ−３とエンドキャップ４とを配設して、前記主軸６
を、これらフロントカバ−３とエンドキャップ４とに支
持すると共に、前記フロントカバ−３及びエンドキャッ
プ４を、複数のステーボルト９により連結固定したので
ある。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、前記フロン
トカバ−３とエンドキャップ４との間に、ステータ２を
外部に開放する介在物１０を介装したのであり、また、
請求項３記載の発明は、前記フロントカバ−３とエンド
キャップ４との対向部間に位置するステータ２に複数の
フィン２５を設けたのであり、更に、請求項４記載の発
明は、前記ステータ２の外周部に、ロータ側内周部を外
周部に対し液封する液封層２６を設けたのである。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４記載の電動機を用いた流体圧力発生装置であって、
前記電動機におけるロータ５の嵌合孔５ａに、中心部に
主軸６を、また、外周部にピストン１１を摺動可能に内
装した複数のシリンダ１２をもつシリンダブロック１３
を挿嵌固定し、このシリンダブロック１３の主軸６をフ
ロントカバ−３及びエンドキャップ４に支持し、前記エ
ンドキャップ４に吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１６
ｂをもったバルブプレート１６を、また、前記フロント
カバー３に、前記ピストン１１の頭部１１ａと対向する
傾斜面１５ａをもったピストン作動体１５をそれぞれ設
け、前記エンドキャップ４に、前記吸入ポート１６ａ及
び吐出ポート１６ｂに連通する吸入通路１７及び吐出通
路１８を設けたのである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明では、前記ステータ２の長
さ方向両側にフロントカバ−３とエンドキャップ４とを
設けて、これらフロントカバ−３及びエンドキャップ４
を複数のステーボルト９により連結固定したから、前記
ステータ２の外側は外部に露出させられ、前記ステータ
２の外面を直接空気又は外部の流体に接触させられるの
である。

【００１５】従って、冷却効果を大幅に向上てきるし、
また、従来例の胴体をなくすこともできるから、部品点
数の削減も可能となり、低価格化が可能となるのであ
る。尚、以上の構成において、前記ステータ２の外側全
面を外部に露出することが冷却効果向上の点で好ましい
が、前記フロントカバ−３とエンドキャップ４との間
に、介在物を設けて部分露出させる場合も含むものであ
る。

【００１６】また、請求項２記載の発明では、前記フロ
ントカバ−３とエンドキャップ４との間に、ステータ２
を外部に開放する介在物１０を介装したから、冷却効果
を向上できながら、前記ステーボルト９による連結固定
時、前記介在物１０がスペーサの作用をするため、前記
ステーボルト９の締込時における制限を管理する必要が
なくなり、それだけ組付性を容易にできる。尚、以上の
構成で前記介在物１０は、必ずしも筒状に形成する必要
はないが筒状にする場合、前記ステータ２を外部に露出
するための開放口を設けるのであり、また、フロントカ
バ−３及びエンドキャップ４とは別に形成してもよい
が、何れか一方と一体に形成してもよい。

【００１７】また、請求項３記載の発明では、前記フィ
ン２５を設けたから、冷却効果を一層向上できるし、前
記フィン２５の先端部温度を低くできるから、安全面で
も有効となり、また、請求項４記載の発明では、前記ス
テータ２の外周部に、前記液封部を設けたから、前記ス
テータ２とフロントカバ−３及びエンドキャップ４とに
より、密封状態の内部空間を形成でき、電動機一体形の
流体圧力発生装置の電動機に適用する場合、内部空間を
密封状にする必要がある構成に好適となる。

【００１８】また、請求項５記載の発明には、前記電動
機におけるロータ５に嵌合孔５ａを設けて、この嵌合孔
５ａに前記シリンダブロック１３を挿嵌固定し、前記エ
ンドキャップ４に前記バルブプレート１６を設けると共
に、前記吸入通路１７及び吐出通路１８を設け、前記フ
ロントカバー３に前記ピストン作動体１５を設けたか
ら、前記ステータ２の外側から有効に放熱できて冷却効
果が高く発生熱による不具合を解消できる小形軽量で低
価格の流体圧力発生装置を提供できる。特に請求項４記
載の電動機を応用することにより、液封構造の必要があ
るものに有効なものとなる。

【００１９】

【実施例】図１に示した第１実施例は、請求項１記載の
発明における電動機の実施例に、流体圧力発生要素を組
込んで構成した流体圧力発生装置である。

【００２０】前記電動機１は、そのステータ２の長さ方
向両側にフロントカバ−３とエンドキャップ４とを配設
して、これらフロントカバ−３及びエンドキャップ４
に、前記ステータ２に内装するロータ５の主軸６を支持
する主としてニードルベアリングから成る軸受７，８を
設け、これら軸受７，８により前記主軸６を回転自由に
支持すると共に、前記フロントカバ−３及びエンドキャ
ップ４を複数のステーボルト９により連結固定したもの
である。

【００２１】前記フロントカバ−３及びエンドキャップ
４は、カップ状としてその内部に前記ステータ２のコイ
ルエンド２ａを受入れるようにしており、開放側端部に
は、前記ステータ２の鋼板部２ｂと係合する段部３ａ，
４ａを設けると共に、開放側端部から径方向外方に突出
する複数の突出部３ｂ，４ｂを設け、一方の突出部、図
１ではフロントカバー３の突出部３ｂに前記ステーボル
ト９のねじ孔３ｃを設け、他方の突出部４ｂには前記ス
テーボルト９の挿通孔４ｃを設けている。

【００２２】従って、前記ステーボルト９を前記挿通孔
４ｃを挿入し、前記ねじ孔３ｃに螺着することにより、
前記段部３ａ，４ａに係合する前記ステータ２と前記フ
ロントカバ−３及びエンドキャップ４とが一体に連結固
定されるのである。

【００２３】前記ステーボルト９の螺締は、過度の締込
みをなくするために所定のトルク制限が必要であるが、
前記フロントカバ−３とエンドキャップ４との開放側端
部間に、棒材や板材又は開放口をもった筒状胴体などの
介在物１０を介装して、スペーサの作用をさせることに
よりトルク制限の管理を不要にできる。

【００２４】以上のように構成することにより、前記ス
テータ２の外側は外部に露出させられ、このステータ１
の外面を直接空気又は外部の流体に接触させられるので
あり、従って、モ−タケーシングで覆っていた従来例に
比較して、その冷却効果を大幅に向上できるし、また、
従来例の胴体をなくすことができるから、部品点数の削
減が可能となり、低価格化が可能となるのである。尚、
図１において３０は、前記コイルエンド２ａからリード
線を外部に引出すための引出孔である。

【００２５】次に以上のように構成する電動機１に組込
んで構成する流体圧力発生装置の実施例を説明する。こ
の流体圧力発生装置は、前記ロータ５の中心部に嵌合孔
５ａを設け、この嵌合孔５ａに、ピストン１１を摺動可
能に内装する複数のシリンダ１２をもったシリンダブロ
ック１３を、圧入又は焼ばめにより挿嵌固定し、このシ
リンダブロック１３の中心部に前記主軸６を滑り軸受１
４を介して相対回転可能に支持すると共に、前記フロン
トカバー３の中心部内側に、前記ピストン１１の頭部１
１ａに対向する傾斜面１５ａをもった斜板から成るピス
トン作動体１５を設け、前記エンドキャップ４に、その
中心部内側に弓形の吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１
６ｂをもったバルブプレート１６を取付け、また、前記
エンドキャップ４に、前記バルブプレート１６の吸入ポ
ート及び吐出ポートに連通する吸入通路１７及び吐出通
路１８を設けて、前記ロータ５を、前記シリンダブロッ
ク１３及び主軸６を介して、前記フロントカバ−３及び
エンドキャップ４に回転可能に支持したものである。

【００２６】更に詳記すると、前記エンドキャップ４
は、その中心部に内向きに突出する膨出部を設けて、こ
の膨出部に前記軸受７を設けると共に、この軸受７を挾
んで径方向両側に前記吸入通路１７と吐出通路１８とを
設けており、前記膨出部の内面には、前記バルブプレー
ト１６を、固定ピン（図示せず）を介して取付けてい
る。

【００２７】また、前記フロントカバー３の中心部に
も、内向きに突出する膨出部を設けて、この膨出部の中
心部に前記軸受８を設けると共に、前記膨出部の内面に
前記ピストン作動体１５を固定ボルト１９により固定し
ている。

【００２８】尚、前記ピストン作動体１５は以上のよう
に固定する代わりに、傾斜角調節可能に取付けてもよ
い。この場合トラニオン軸を設けて傾転可能に支持する
構造としてもよいし、また、前記エンドキャップ４に斜
板受部材を一体又は別部材により設け、この斜板受部材
に凹状円筒面を設け、この円筒面にクレイドル斜板を傾
転可能に支持する構造としてもよい。

【００２９】また、前記シリンダブロック１３は、円筒
状として中心部に前記主軸６を挿嵌すると共に、その径
方向外周部に前記シリンダ１２を設けるのであって、こ
のシリンダ１２のバルブプレート側には、バルブプレー
ト１６の吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１６ｂに連通
又は遮断されるキドニー形ポートを形成している。

【００３０】そして、前記シリンダ１２に摺動可能に内
装するピストン１１の頭部１１ａには、前記ピストン作
動体１５の傾斜面１５ａに滑動するシュー２０を保持
し、これら各シュー２０をリティナ２１に支持してお
り、また、前記主軸６には、前記リティナ２１の中心部
に設ける球状内面をもつ被係合部２２と係合する係合部
２３を設けている。

【００３１】尚、図１において２４は、前記シリンダブ
ロック１３と主軸６との間に介装する主としてコイルば
ねから成る弾性体で、前記シリンダブロック１３をバル
ブプレート１６に、前記シュー２０を前記主軸６及びリ
ティナ２１を介して前記傾斜面１５ａに押付け、それぞ
れ離反しないようにしている。

【００３２】次に以上のように構成する流体圧力発生装
置の作用を説明する。前記ステータ２に給電され、前記
ロータ５が回転すると、前記シリンダブロック１３も前
記滑り軸受１４を介して前記主軸６の軸上で回転し、こ
の回転により傾斜面１５ａにシュー２０を介して滑動す
る前記ピストン１１が往復動し、その往動により吸入通
路１７及びバルブプレート１６の吸入ポート１６ａを介
して、前記キドニー形ポートから前記シリンダ１２に流
体が吸引され、また、復動により吸入された流体が加圧
されて前記キドニー形ポートからバルブプレート１６の
吐出ポート１６ｂを介して吐出通路１８に吐出されるの
である。

【００３３】この吸入・吐出のサイクルが繰り返される
ことにより、流体圧力、主として油圧を発生させること
ができるのであるが、このとき、前記ステータ２の給電
によるロータ５の回転による電動機自体が発熱したり、
また、ピストン１１の往復動及びシュー２０の傾斜面１
５ａに対する滑動並びにシリンダブロック１３のバルブ
プレート１６への摺接回転などにより熱が発生すること
になる。

【００３４】所が、前記電動機１におけるステータ２の
外側は外部に露出しているのであるから、これら発熱は
空気又は外部の流体と直接接触する前記ステータ２の外
側から有効に放熱することになり、発熱による不具合、
例えば電動機の絶縁劣化や加圧流体の加熱や潤滑油の加
熱による劣化、及び摺動部等の焼付きなどの不具合を解
消できるのである。

【００３５】また、前記ステータ２のフロントカバ−３
及びエンドキャップ４間の鋼板部２ｂは、前記フロント
カバ−３及びエンドキャップ４の外径より小径としてい
るが、前記鋼板部２ｂにおける複数又は全数の鋼板を図
２のように前記フロントカバ−３及びエンドキャップ４
の外径より大径としてフィン２５を形成してもよい。斯
くすることにより、外部に露出する前記鋼板部２ｂの表
面積を増大でき、それだけ冷却効果をより向上できる
し、また、前記フィン２５の先端部温度を低下できるの
で、手が直接触れても火傷の危険はなく、安全面にも有
効なものとなる。

【００３６】また、前記フィン２５を設ける場合、前記
フィン２５を形成する前記鋼板の延長部には、図３のよ
うに複数の凹溝２５ａを設けるのであって、斯くするこ
とにより表面積をより増大できるし、大気中での使用
時、空気との接触による冷却効果を更に向上できる。ま
た、前記フィン２５は前記鋼板を径方向外方に延長して
一体に形成するのが好ましいが別に設けて前記鋼板部２
ｂに結合してもよい。

【００３７】更に、前記ステータ２の鋼板部２ｂにおけ
る外周部に、図４，５のようにロータ側内周部を外周部
に対し液封する液封層２６を設けることにより、前記ス
テータ２とフロントカバ−３及びエンドキャップ４と
で、密封状の内部空間２７を形成でき、従って、図１の
ように流体圧力発生装置を構成する場合、密封された内
部空間２７内に、前記流体圧力発生装置の各構成を内装
でき、従って、この内部空間２７に潤滑油を充填するこ
とができるし、充填した潤滑油が漏出するのを防止でき
る。

【００３８】また、図４に示した液封層２６は、前記ス
テータ２における鋼板部２ｂの外周面に、合成樹脂など
から成るシール材をコーティング又はスプレー塗装して
形成したもので、層深さは、放熱が影響されない薄肉と
している。また、図５に示した液封層２６は、前記鋼板
部２ｂにおける各鋼板間の外周部に接着剤などのシール
材を介入させて形成したものである。この場合各鋼板の
外周面は、液封層２６により覆われることなく外部に露
出することになり、液封層２６による放熱の影響はな
い。また、以上のように液封層２６を形成する場合、図
４，５のように前記フロントカバ−３及びエンドキャッ
プ４の開放側端面で、前記段部３ａ，４ａより径方向内
側にＯリングなどのシール材２８を保持することにより
前記内部空間２７の液封をより確実にできる。また、前
記電動機１又は電動機一体形流体圧力発生装置は、主と
して大気中で用いるのであるが、その他、例えば油タン
ク内に浸漬して用いることもできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、前記ステータ
２の長さ方向両側にフロントカバ−３とエンドキャップ
４とを設けて、これらフロントカバ−３及びエンドキャ
ップ４を複数のステーボルト９により連結固定したか
ら、前記ステータ２の外側は外部に露出させられ、前記
ステータ２の外面を直接空気又は外部の流体に接触させ
られるのである。

【００４０】従って、冷却効果を大幅に向上てきるし、
また、従来例の胴体をなくすこともできるから、部品点
数の削減も可能となり、低価格化が可能となるのであ
る。また、請求項２記載の発明では、前記フロントカバ
−３とエンドキャップ４との間に、ステータ２を外部に
開放する介在物１０を介装したから、冷却効果を向上で
きながら、前記ステータボルト９による連結固定時、前
記介在物１０がスペーサの作用をするため、前記ステー
ボルト９の締込時における制限を管理する必要がなくな
り、それだけ組付性を容易にできる。また、請求項３記
載の発明では、前記フィン２５を設けたから、冷却効果
を一層向上できるし、前記フィン２５の先端部温度を低
くできるから、安全面でも有効となり、また、請求項４
記載の発明では、前記ステータ２の外周部に、前記液封
部を設けたから、前記ステータ２とフロントカバ−３及
びエンドキャップ４とにより、密封状の内部空間を形成
でき、電動機一体形の流体圧力発生装置の電動機に適用
する場合、内部空間を密封状にする必要がある構成に好
適となる。

【００４１】また、請求項５記載の発明には、前記電動
機におけるロータ５に嵌合孔５ａを設けて、この嵌合孔
５ａに前記シリンダブロック１３を挿嵌固定し、前記エ
ンドキャップ４に前記バルブプレート１６を設けると共
に、前記吸入通路１７及び吐出通路１８を設け、前記フ
ロントカバー３に前記ピストン作動体１５を設けたか
ら、前記ステータ２の外側から有効に放熱できて冷却効
果が高く発生熱による不具合を解消できる小形軽量で低
価格の流体圧力発生装置を提供できる。特に請求項４記
載の電動機を応用することにより、液封構造の必要があ
るものに有効なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明電動機を用いた流体圧力発生装置の第
１実施例を示す縦断面図。

【図２】 第２実施例を示す要部の拡大断面図。

【図３】 図２のＡ矢視図。

【図４】 第３実施例を示す要部の拡大断面図。

【図５】 第４実施例を示す要部の拡大断面図。

【図６】 従来例を示す縦断面図。

【符号の説明】

２ ステータ ３
フロントカバ− ４ エンドキャップ ５
ロータ ５ａ 嵌合孔 ６
主軸 ９ ステーボルト １０
介在物 １１ ピストン １１ａ
頭部 １２ シリンダ １３
シリンダブロック １５ ピストン作動体 １５ａ
傾斜面 １６ バルブプレート １７
吸入通路 １８ 吐出通路 ２５
フィン ２６ 液封層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ（２）と、主軸（６）をもつロ
   ータ（５）とを備えた電動機において、前記ステータ
   （２）の長さ方向両側に、フロントカバ−（３）とエン
   ドキャップ（４）とを配設して、前記主軸（６）を、こ
   れらフロントカバ−（３）とエンドキャップ（４）とに
   支持すると共に、前記フロントカバ−（３）及びエンド
   キャップ（４）を、複数のステーボルト（９）により連
   結固定していることを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 フロントカバ−（３）とエンドキャップ
   （４）との間に、ステータ（２）を外部に開放する介在
   物（１０）を介装している請求項１記載の電動機。
3. 【請求項３】 フロントカバ−（３）とエンドキャップ
   （４）との対向部間に位置するステータ（２）に複数の
   フィン（２５）を設けている請求項１記載の電動機。
4. 【請求項４】 ステータ（２）の外周部に、ロータ側内
   周部を外周部に対し液封する液封層（２６）を設けてい
   る請求項１乃至３の何れか１記載の電動機。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４記載の電動機におけるロ
   ータ（５）の嵌合孔（５ａ）に、中心部に主軸（６）
   を、また、外周部にピストン（１１）を摺動可能に内装
   した複数のシリンダ（１２）をもつシリンダブロック
   （１３）を挿嵌固定し、このシリンダブロック（１３）
   の主軸（６）をフロントカバ−（３）及びエンドキャッ
   プ（４）に支持し、前記エンドキャップ（４）に吸入ポ
   ート（１６ａ）及び吐出ポート（１６ｂ）をもったバル
   ブプレート（１６）を、また、前記フロントカバー
   （３）に、前記ピストン（１１）の頭部（１１ａ）と対
   向する傾斜面（１５ａ）をもったピストン作動体（１
   ５）をそれぞれ設け、前記エンドキャップ（４）に、前
   記吸入ポート（１６ａ）及び吐出ポート（１６ｂ）に連
   通する吸入通路（１７）及び吐出通路（１８）を設けて
   いる流体圧力発生装置。