(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻き回されたステータと、
前記ステータによって外周を覆われ、前記ステータが形成する回転磁界によって回転するモータロータと、
前記モータロータと一体となって回転する回転軸と、
外周面に開口する複数のスリットを備え、前記回転軸と一体となって回転する非磁性体のポンプロータと、
前記ポンプロータを内周のカム面内に収容した軟磁性体のカムリングと、
前記スリットに摺動自在に収容され、前記ポンプロータの外周面と前記カムリングのカム面との間の空間を、ポンプロータの回転に応じて容積が変化する複数のポンプ室に区画する軟磁性体のベーンと、
前記カムリングを収容する収容部を備える軟磁性体のポンプハウジングと、
を備え、
前記ポンプハウジングの収容部の内周面と前記カムリングの外周面とを当接させると共に、前記ポンプハウジングの一部を前記ステータに当接させる、
ことを特徴とする電動ベーンポンプ。
【請求項２】
前記ステータは、軟磁性体の鋼板を積層させて一体化した積層鋼板を備え、
前記ポンプハウジングの一部は、前記ステータの積層鋼板と当接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動ベーンポンプとして、カムリング内でベーンを備えたポンプロータを回転させることによって、ベーン、カムリング、及びポンプロータによってポンプ室を形成し、吸い込んだ作動油を高圧化して吐出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した電動ベーンポンプの場合、冷間始動時などの作動油の油温が相対的に低いときには作動油の粘度が高く流動性が悪くなるため、ベーンがポンプロータから抜け出ず、ポンプ室が形成されないことによって、始動初期に電動ベーンポンプの性能が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、始動初期の電動ベーンポンプの性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電動ベーンポンプであって、コイルが巻き回されたステータと、前記ステータによって外周を覆われ、前記ステータが形成する回転磁界によって回転するモータロータと、前記モータロータと一体となって回転する回転軸と、外周面に開口する複数のスリットを備え、前記回転軸と一体となって回転する非磁性体のポンプロータと、前記ポンプロータを内周のカム面内に収容した軟磁性体のカムリングと、前記スリットに摺動自在に収容され、前記ポンプロータの外周面と前記カムリングのカム面との間の空間を、ポンプロータの回転に応じて容積が変化する複数のポンプ室に区画する軟磁性体のベーンと、前記カムリングを収容する収容部を備える軟磁性体のポンプハウジングと、を備え、前記ポンプハウジングの収容部の内周面と前記カムリングの外周面とを当接させると共に、前記ポンプハウジングの一部を前記ステータに当接させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電動ベーンポンプの始動時にコイルに電流が流されると、ステータが磁化されて磁石になり、ステータと当接するポンプハウジング及びカムリングも磁化されて磁石となる。その結果、非磁性体であるポンプロータは磁化されたカムリングの影響を受けない一方で、軟磁性体であるベーンだけが磁化されたカムリングの影響を受けてスリットから抜け出る方向に引っ張られる。
【０００８】
そのため、冷間時に電動ベーンポンプを始動させても、確実にベーンをカムリングに当接させてポンプ室を形成することができるので、始動初期から所望の吐出圧を得ることができ、始動初期の電動ベーンポンプの性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電動ベーンポンプの断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１及び図２を参照して、油圧機器の油圧供給源として用いられる本実施形態による電動ベーンポンプ１の構成について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態による電動ベーンポンプ１の断面図である。図２は、図１のII−II矢視図である。
【００１３】
図１に示すように、電動ベーンポンプ１は、ポンプハウジング２及びモータハウジング３にそれぞれ取り付けられたベアリング４によって回転自在に支持された回転軸５を備える。そして、回転軸５の先端側（図中左側）に各種油圧機器に高圧の作動油を吐出するベーンポンプ６を備え、回転軸５の基端側（図中右側）に回転軸５を回転させてベーンポンプ６を作動させるためのモータ７を備える。
【００１４】
ベーンポンプ６は、回転軸５に固定されて回転軸５と一体となって回転する円環状の非磁性体で構成されたポンプロータ６１と、ポンプロータ６１を内部に収容する円環状の軟磁性体で構成されたカムリング６２と、を備える。
【００１５】
なお、本実施形態において、非磁性体とは、例えばアルミニウムなど、磁界と相互作用を及ぼさないものをいう。軟磁性体とは、例えば炭素鋼（炭素含有量が少ないもの）や純鉄など、外部磁場に対して磁化が磁場方向に揃いやすく、残留磁化の保持力が小さい磁性体のことをいう。これに対し、永久磁石など、外部磁場が加わっても磁化しにくく、一度磁化したらその残留磁化を強く保つ磁性体のことを強磁性体という。
【００１６】
ここで図２に示すように、ポンプロータ６１には、外周面６１ａに開口するスリット６３が所定間隔をおいて放射状に複数形成される。各スリット６３には、断面が長方形をした軟磁性体のベーン６４が摺動自在に収容され、このベーン６４とスリット６３によって、スリット６３の基端部に、回転軸５が回転したときにベーンポンプ６の吐出圧が導かれる背圧室６３ａが区画形成される。なお、本実施形態では、回転軸５は図２において反時計まわりに回転する。
【００１７】
ベーン６４は、回転軸５が回転したときに背圧室６３ａに作用する吐出圧によってスリット６３から抜け出る方向（ベーンポンプ６の外径方向）に押し出され、カムリング６２の内周の楕円形をしたカム面６２ａに当接する。ベーン６４がカムリング６２のカム面６２ａに当接することで、ポンプロータ６１の外周面６１ａ、カムリング６２のカム面６２ａ、及び隣接するベーン６４によって複数のポンプ室６５が区画形成される。
【００１８】
このポンプ室６５は、回転軸５が回転したときに、領域Ａにおいて容積が拡大していき、領域Ｂにおいて容積が縮小していく。つまり、ポンプ室６５の容積は回転軸５の回転に伴って拡大縮小する。以下では、ポンプ室６５の容積が拡大していく領域Ａのことを「吸込領域」といい、ポンプ室６５に容積が縮小していく領域Ｂのことを「吐出領域」という。
【００１９】
再び図１を参照して説明する。
【００２０】
ポンプロータ６１及びカムリング６２の一方（図中左側）の端面には、ポンプカバー８が当接して配置され、他方（図中右側）の端面にはサイドプレート９が当接して配置される。
【００２１】
ポンプカバー８のポンプロータ６１と接する面には、吸込領域に対応して開口し、ポンプ室６５に作動油を導く円弧状の２つの吸込ポート（図示せず）が溝状に形成される。
【００２２】
サイドプレート９には、吐出領域に対応して開口し、ポンプ室６５から吐出される作動油を高圧室９１に導く円弧状の２つの吐出ポート９２が貫通して形成される。
【００２３】
各ポンプ室６５は、ポンプロータ６１の回転に伴って、吸込領域で吸込ポートから作動油を吸込み、吐出領域で吐出ポート９２を通じて作動油を排出する。
【００２４】
軟磁性体で構成されるポンプハウジング２の一方の端面には、ポンプロータ６１、カムリング６２、及びサイドプレート９を収容するためのポンプ収容凹部（収容部）２１が形成される。カムリング６２の外周面は、ポンプ収容凹部２１の内周面に当接している。
【００２５】
また、ポンプハウジング２の他方の端面にはベアリング４を収容するベアリング収容凹部２２と、後述するモータ７のステータを収容するステータ収容凹部２３と、が形成される。ステータ収容凹部２３の一部であってポンプハウジング２の外周に形成される突出部２３ａは、後述するステータコアの積層鋼板と接する。
【００２６】
モータ７は、回転軸５に固定されて回転軸５と一体となって回転する円環状のモータロータ７１と、モータロータ７１から径方向に所定の間隔をあけてその周囲を覆うように設けられた円環状のステータ７２と、を備える。
【００２７】
モータロータ７１の外周には、複数の永久磁石がモータロータ７１の周方向に互いに所定間隔を隔てて配置されている。モータロータ７１の外周は、Ｎ極及びＳ極が周方向に交互に入れ替わる磁極となっている。
【００２８】
ステータ７２は、複数のステータコア７２１を円環状に連結させたものである。ステータコア７２１は、鋼板を積層して一体化した軟磁性体の積層鋼板７２２を備える。積層鋼板７２２は、平面視（回転軸５の軸方向から見た場合）においてＴ字形状をしており、モータ７の外周側に形成される弧状のヨーク部７２２ａと、ヨーク部７２２ａからモータ７の内径方向に突出し、絶縁性の合成樹脂によって形成されたインシュレータ（絶縁材）７２３によって絶縁被膜されるティース部７２２ｂと、を備える。このティース部７２２ｂに、インシュレータ７２３を介してコイル７２４が巻き回される。積層鋼板７２２のヨーク部７２２ａには、ポンプハウジング２の突出部２３ａが当接している。
【００２９】
モータハウジング３は、ステータ７２の外周に形成される外周壁３１と、ステータ７２を収容するステータ収容凹部３２と、ベアリング４を収容するベアリング収容凹部３３と、を備え、ステータ７２及び回転軸５を保持する。
【００３０】
コイル７２４に対する通電をモータロータ７１の回転位置に応じて制御することで、ステータ７２がロータの永久磁石を吸着するとともに反発させる。これによりモータロータ７１とともに回転軸５が回転する。このように、モータロータ７１は、ステータ７２が形成する回転磁界によって回転する。
【００３１】
次に本実施形態による電動ベーンポンプ１の作用効果について説明する。
【００３２】
冷間地で電動ベーンポンプ１を始動させるときや、電動ベーンポンプ１を駆動してから長時間が経過した後に再始動させるときなどは、作動油の油温が相対的に低く、作動油の粘度が高いために作動油の流動性が悪くなる。そのため、このような冷間状態のときに電動ベーンポンプ１を始動させると、モータ７によってポンプロータ６１を回転させてもベーン６４がスリット６３から抜け出る方向に押し出されず、ポンプ室６５が形成されないために始動初期に所望の吐出圧が得られないことがある。
【００３３】
そこで本実施形態では、モータロータ７１を非磁性体で構成するとともに、ベーン６４、カムリング６２、ポンプハウジング２を軟磁性体で構成した。そして、ポンプハウジング２のポンプ収容凹部２１の内周面とカムリング６２の外周面とを当接させると共に、ポンプハウジング２の突出部２３ａと積層鋼板７２２のヨーク部７２２ａとを当接させた。
【００３４】
これにより、電動ベーンポンプ１の始動時にコイル７２４に電流を流すと、積層鋼板７２２が磁化されて、積層鋼板７２２と当接するポンプハウジング２が磁化される。そして、ポンプハウジング２と当接するカムリング６２も磁化される。その結果、非磁性体であるポンプロータ６１は磁化されたカムリング６２の影響を受けない一方で、軟磁性体であるベーン６４だけが磁化されたカムリング６２の影響を受けてスリット６３から抜け出る方向に引っ張られる。
【００３５】
そのため、冷間状態のときに電動ベーンポンプ１を始動させても、確実にベーン６４の先端をカムリング６２のカム面６２ａに当接させてポンプ室６５を形成することができるので、始動初期から所望の吐出圧を得ることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００３７】
例えば、上記実施形態ではカムリング６２の全体を軟磁性体で構成したが、吸込領域近傍の部分のみを軟磁性体とし、それ以外の部分を非磁性体で構成しても良い。また、吸込領域近傍の部分に軟磁性体を埋め込むようにしても良い。これは、吸込領域においてベーン６４の先端をカムリング６２のカム面６２ａに当接させてポンプ室６５を形成することができれば、始動初期から所望の吐出圧を得ることができるためである。
【符号の説明】
【００３８】
２    ポンプハウジング
５    回転軸
２１    ポンプ収容凹部（収容部）
６１    ポンプロータ
６１ａ  外周面
６２    カムリング
６２ａ  カム面
６３    スリット
６４    ベーン
６５    ポンプ室
７１    モータロータ
７２    ステータ
７２２    積層鋼板
７２３    インシュレータ（絶縁材）
７２４    コイル
【図１】
0005479869.tif 000002
【図２】
0005479869.tif 000003