JP2007270678A - 電動ギヤポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 構造及び製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる電動ギヤポンプを提供する。
【解決手段】 本発明の電動ギヤポンプ１０は、内歯３１ｂを有するアウタロータ３１、内歯３１ｂに噛み合う外歯３３ａを有するインナロータ３３、及びこれら両ロータ３１，３３を収容するハウジング１１を備えたポンプ部３０と、ポンプ部３０を回転駆動する駆動軸２６を備えたモータ部２０とを有している。駆動軸２６は、一端部２６ａが自由端とされるとともに他端部がアウタロータ３１に同軸にて一体回転可能に支持されている。アウタロータ３１とハウジング１１との間には、アウタロータ３１をハウジング１１に対して回転自在に支持する玉軸受３２が介在している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、自動車のトランスミッションの作動油を圧送するためのポンプ等に用いられる電動ギヤポンプに関する。

従来、自動車などのトランスミッション内の作動油を圧送するためのポンプとしては、トロコイドポンプ等の内接ギヤポンプをモータで回転駆動する電動ギヤポンプが使用されている。この電動ギヤポンプは、モータと、このモータによって回転駆動されるとともに外歯を有するインナーロータと、前記外歯に噛み合う内歯を有するアウターロータと、内側に前記アウターロータが挿入されて前記アウターロータを回転可能に収容しているロータハウジングと、を備えている。このアウターロータは、その内歯が回転駆動されるインナーロータの外歯に噛み合い、ロータハウジングの内周側で回転するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２０４６９４号公報（図１、図２）

上記従来の電動ギヤポンプでは、モータの駆動軸とインナロータの回転軸とが一体的に構成されており、この駆動軸はその両端が転がり軸受で支持されている。また、アウターロータの外周面と、ロータハウジングの内周面とは、滑り軸受を構成しており、ロータハウジングはこの滑り軸受によってアウターロータを回転可能に支持している。このように、上記従来の電動ギヤポンプでは、モータ及び両ロータ等を支持するために多数の軸受を必要としていた。
上記のように多数の軸受を配設するため、当該電動ギヤポンプは、その内部構造が複雑となり、その結果、当該電動ギヤポンプを組み立てる際においても多くの工程を要することとなり、その製造コストが増大するという問題を有していた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、構造及び製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる電動ギヤポンプを提供することを目的とする。

本発明は、内歯を有するアウタロータ、前記内歯に噛み合う外歯を有するインナロータ、及びこれら両ロータを収容するロータハウジングを備えたポンプ部と、前記ポンプ部を回転駆動する駆動軸を備えたモータ部と、を具備した電動ギヤポンプにおいて、前記駆動軸は、一端部が自由端とされるとともに他端部が前記アウタロータと同軸にて一体回転可能に支持され、前記アウタロータと前記ロータハウジングとの間に、前記アウタロータを前記ロータハウジングに対して回転自在に支持する一つの転がり軸受が介在していることを特徴としている。

上記のように構成された電動ギヤポンプによれば、駆動軸は、一端部が自由端とされた状態で他端部が転がり軸受に支持されたアウタロータに支持されているので、駆動軸の一端部側を支持するための転がり軸受を要しない。このため、上記従来例と比較して、駆動軸及び両ロータを支持するために必要な軸受の数を減らすことができ、その構造を簡略なものにできる。また、駆動軸の一端部側が自由端とされて軸受を圧入する必要がないので、当該電動ギヤポンプの組み立てが容易となり、その製造工程を簡略化できる。

上記電動ギヤポンプにおいて、前記転がり軸受が、前記アウタロータの外周面に形成された回転側軌道面と、内周面に前記回転側軌道面に対向する固定側軌道面が形成されるとともに前記ロータハウジングの内側に固定された固定輪と、前記両軌道面間に転動自在に配置された複数の転動体とを備えていることが好ましい。
この場合、アウターロータは、転がり軸受の回転輪を兼ねて構成されているので、その構造をより簡略なものにできる。

本発明の電動ギヤポンプによれば、構造及び製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一の実施形態である電動ギヤポンプの構成を示す断面図である。この電動ギヤポンプ１０は、比較的低い吐出圧力しか要求されない自動車などのトランスミッション内の作動油を圧送するためのポンプとして用いられるものであり、ほぼ筒状に形成された金属製のハウジング１１の内部にモータ部２０とポンプ部３０とを備えて構成されている。
ハウジング１１には、その内側の空間を軸方向に仕切る壁部１２が設けられており、一方にモータ部２０が収容されるとともに、他方にポンプ部３０の構成部材である後述するアウタロータ３１及びインナロータ３３等が収容されている。また、壁部１２には、その軸中心にモータ部２０側とポンプ部３０側とを連通する孔部１３ａを有するボス部１３が形成されている。

モータ部２０は、ハウジング１１の内周面に固定された固定子２１と、この固定子２１の内周側に対して僅かな隙間を空けて対向する回転子２２と、を備えている。固定子２１は、積層された電磁鋼板からなるコアに銅線を巻線してなるものであり、当該固定子２１と、ハウジング１１の一端側の開口を塞ぐ蓋１４との間に配置された制御部２３から電力の供給を受ける。

回転子２２は、固定子２１に対して対向配置されるとともに周方向にＮ極とＳ極とが周方向に交互に等配された磁石２４と、この磁石２４が固定されている円筒状のスペーサ２５と、このスペーサ２５の中心孔２５ａに圧入された駆動軸２６と、を有している。この駆動軸２６は、その一端部２６ａ側が自由端とされるとともに、他端部側がハウジング１１の壁部１２に形成された孔部１３ａに挿入されており、その他端部には後述するポンプ部３０のアウタロータ３１が同軸一体に形成されている。駆動軸２６の外周面と、孔部１３ａの内周面との間には、駆動軸２６がボス部１３に対して回転可能な程度に適度なクリアランスが確保されている。
また、ボス部１３には、ポンプ部３０と駆動軸２６との間をシールするシール部材１５が配設されており、作動油がポンプ部３０からモータ部２０に侵入するのを防止している。

ポンプ部３０は、駆動軸２６に形成されたアウタロータ３１と、このアウタロータ３１の外方に配設されて当該アウタロータ３１をハウジング１１に対して回転自在に支持している一つの玉軸受３２と、これらを収容するロータハウジングとしてのハウジング１１の他端側の開口を塞ぐ蓋部材３４とを備えている。
アウタロータ３１は、上述のように、駆動軸２６の他端部に、駆動軸２６に対して同軸の円盤状に形成されている。従って、アウタロータ３１は、駆動軸２６を含んで構成された回転子２２に対しても同軸一体である。
また、このアウタロータ３１は、壁部１２の外側面１２ａと、蓋部材３４とによって、軸方向に移動しないように保持されている。このアウタロータ３１の軸方向端面には、軸方向に凹むとともに、内部に後述のインナロータ３３が配置された凹部３１ａが軸方向外方に開口して形成されている。この凹部３１ａは、内部にインナロータ３３を収容した状態で、蓋部材３４によってその開口が塞がれている。

図２は、図１中、ＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１及び図２を参照して、ポンプ部３０は、内歯式のギヤポンプの一種であるトロコイドポンプを構成しており、凹部３１ａの内周面には、内周側に突出した内歯３１ｂが形成されている。
凹部３１ａの内部に配置されたインナロータ３３は、その両側面側に位置する凹部３１ａの底部３１ａ１と、蓋部材３４とによって、当該インナロータ３３が軸方向に移動しないように保持されており、その外周面には、内歯３１ｂと噛み合う外歯３３ａが形成されている。また、インナロータ３３には、その回転軸中心に一致するとともに、当該インナロータ３３の側面３３ｂ側から突出する軸部材３５が圧入固定された孔部３３ｃが形成されている。軸部材３４のインナロータ３３から突出した突出部３５ａは、蓋部材３４に形成された孔部３４ａに、回転自在に挿入されている。また、インナロータ３３と、その両側面側に位置する凹部３１ａの底部３１ａ１及び蓋部材３４との間には、所定のクリアランスが設けられており、インナロータ３３は、孔部３４ａの軸線Ａを回転中心とし、ハウジング１１に対して回転自在である。

また、アウタロータ３１の外周面には、当該アウタロータ３１を支持する玉軸受３２の回転側軌道面としての軌道面３１ｃが形成されている。この玉軸受３２は、ハウジング１１の内周端部１１ａに内嵌固定された固定輪としての外輪３６と、この外輪３６とアウタロータ３１との間に介在する複数の玉３７とを有している。外輪３６は、その内周面に複数の玉３７が転動する固定側軌道面としての軌道面３６ａが、アウタロータ３１外周面の軌道面３１ｃに対向して形成されている。複数の玉３７は、両軌道面３１ｃ，３６ａの間に転動自在に配置されている。
すなわち、アウタロータ３１は、外周面に軌道面３１ｃが形成されることで、玉軸受３２の回転輪を兼ねた構成とされている。軌道面を有する内輪をアウタロータ３１の外周面に外嵌することで玉軸受３２を構成してもよいが、本実施形態のように、アウタロータ３１が玉軸受３２の回転輪を兼ねる構成とすることで、その構造をより簡略なものにできる。

上記構成の玉軸受３２は、アウタロータ３１とハウジング１１との間に介在し、アウタロータ３１を、ハウジング１１に対して回転自在に支持している。さらに、玉軸受３２は、当該アウタロータ３１と同軸一体に形成された駆動軸２６（回転子２２）も、ハウジング１１に対して回転自在に支持する。すなわち、駆動軸２６は、他端部がアウタロータ３１に同軸一体回転可能に支持されており、モータ部２０は、玉軸受３２の回転中心である軸線Ｂを回転中心として、駆動軸２６を回転させ、アウタロータ３１を駆動する。
また、アウタロータ３１及び回転子２２の回転中心である軸線Ｂは、インナロータ３３の回転中心である軸線Ａに対して下方に位置している。

上記構成の電動ギヤポンプ１０は、ハウジング１１の外部に取り付けられたコネクタ２７に図示しない外部電源が接続され、コネクタ２７及びこのコネクタ２７に接続された制御部２３を介して固定子２１に電力が供給される。固定子２１に電力が供給されると、玉軸受３２によって回転自在に支持された回転子２２が軸線Ｂを中心に回転する。回転子２２が回転すると、アウタロータ３１も一体に回転し、アウタロータ３１の内歯３１ｂに噛み合う外歯３３ａを有するインナロータ３３は、軸線Ａを中心として従動回転する。すなわち、インナロータ３３は、アウタロータ３１の回転中心である軸線Ｂに対して偏心した状態で従動回転する。このとき、外歯３３ａ及び内歯３１ｂによって形成される空間の容積変化によってポンプ作用が生じる。なお、蓋部材３４には、凹部３１ａによる内部空間と外部とを連通して作動油を吸入する吸入口（図示せず）及び吐出口（図示せず）が設けられており、アウタロータ３１及びインナロータ３３のポンプ作用によって、当該電動ギヤポンプ１０は作動油を圧送することができる。

上記のように構成された本実施形態の電動ギヤポンプ１０によれば、駆動軸２６は、一端部２６ａ側が自由端とされた状態で他端部が玉軸受３２に支持されたアウタロータ３１に支持されているので、駆動軸２６の一端部２６ａ側を支持するための軸受を要しない。このため、上記従来例と比較して、駆動軸２６及び両ロータ３１，３３を支持するために必要な軸受の数を減らすことができ、その構造を簡略なものにできる。また、駆動軸２６の一端部２６ａ側が自由端とされて軸受を圧入する必要がないので、当該電動ギヤポンプ１０の組み立てが容易となり、その製造工程を簡略化できる。この結果、製造コストを低減することができる。

なお、本発明の電動ギヤポンプは、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ポンプ部３０に、内歯式のギヤポンプの一種であるトロコイドポンプを適用した場合を例示したが、例えば、インボリュート、パラコイド、ハイポサイクロイド等、他の内歯式のギヤポンプを適用することもできる。
また、上記実施形態では、玉軸受３２によってアウタロータ３１及び駆動軸２４を支持したが、例えば、ころ軸受等、他の転がり軸受によって支持することもできる。

本発明の第一の実施形態である電動ギヤポンプの構成を示す断面図である。 図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。

符号の説明

１０ 電動ギヤポンプ
１１ ハウジング（ロータハウジング）
２０ モータ部
２６ 駆動軸
２６ａ 一端部
３０ ポンプ部
３１ アウタロータ
３１ｂ 内歯
３１ｃ 軌道面
３２ 玉軸受（転がり軸受）
３３ インナロータ
３３ａ 外歯

Claims (2)

1. 内歯を有するアウタロータ、前記内歯に噛み合う外歯を有するインナロータ、及びこれら両ロータを収容するロータハウジングを備えたポンプ部と、
   前記ポンプ部を回転駆動する駆動軸を備えたモータ部と、を具備した電動ギヤポンプにおいて、
   前記駆動軸は、一端部が自由端とされるとともに他端部が前記アウタロータに同軸にて一体回転可能に支持され、
   前記アウタロータと前記ロータハウジングとの間に、前記アウタロータを前記ロータハウジングに対して回転自在に支持する一つの転がり軸受が介在していることを特徴とする電動ギヤポンプ。
2. 前記転がり軸受が、前記アウタロータの外周面に形成された回転側軌道面と、内周面に前記回転側軌道面に対向する固定側軌道面が形成されるとともに前記ロータハウジングの内側に固定された固定輪と、前記両軌道面間に転動自在に配置された複数の転動体とを備えている請求項１に記載の電動ギヤポンプ。

Images