(57)【要約】【課題】部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供する。【解決手段】モータ部によってポンプ部を駆動するようにしたモータ付きポンプ装置において、駆動軸５０を磁性体で構成し、駆動軸５０の他端にロータ７０の永久磁石７２を取付け、駆動軸５０の一端を供給通路に露出させ、永久磁石７２の磁力を駆動軸５０に通過させ、駆動軸５０の供給通路に露出した部分に供給通路中の金属粉を吸着させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ部と、前記モータ部によって回転駆動されるポンプ部とを備え、
前記モータ部は、モータハウジングと、前記モータハウジングに回転可能に支持される駆動軸と、前記駆動軸の外周に取り付けられ、円周方向に永久磁石を複数有するロータと、前記モータハウジングの内周に取り付けられるステータとを備え、
前記ポンプ部は、ポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの内周に配置され、前記駆動軸によって回転駆動されるポンプ回転体と、ポンプ回転体の周囲に形成される複数のポンプ室とを備え、
前記ポンプハウジングに、前記ポンプ室の体積が増加する領域に配置された吸入ポートと、前記ポンプ室の体積が減少する領域に配置された吐出ポートと、前記吸入ポートに連通する供給通路と、前記吐出ポートに連通する吐出通路とを形成し、前記供給通路、前記吸入ポート、前記ポンプ室、前記吐出ポート、前記吐出通路の順に作動流体が流れるようにしたモータ付きポンプ装置において、
前記駆動軸を磁性体で構成し、前記駆動軸の一部を前記供給通路に露出させ、前記永久磁石の磁力を前記駆動軸に通過させ、前記駆動軸の前記供給通路に露出した部分に前記供給通路中の金属粉を吸着させたことを特徴とするモータ付きポンプ装置。
【請求項２】
前記供給通路は、前記吸入ポートに連通する第１通路と、前記第１通路に分岐して連通し、前記駆動軸に開口する第２通路とからなり、前記駆動軸の前記第２通路に露出した部分に前記第２通路中の金属粉を吸着させたことを特徴とする請求項１に記載のモータ付きポンプ装置。
【請求項３】
前記第１通路の途中に作動流体をろ過するフィルターを設け、前記第２通路は、前記フィルター前の前記第１通路に分岐したことを特徴とする請求項２に記載のモータ付きポンプ装置。
【請求項４】
前記永久磁石は、外周側がＮ極、内周側がＳ極となるように配置した第１永久磁石と、外周側がＳ極、内周側がＮ極となるように配置した第２永久磁石とからなり、前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の一方を、前記駆動軸に接触させ、前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の他方を、前記駆動軸との間に非磁性体を介在させたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のモータ付きポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ付きポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ付きポンプ装置として、例えば特許文献１に示すようなものがある。
【０００３】
このものは、電動機によって旋回スクロールを旋回させ、吸入管を通して圧縮室に導かれた冷媒が圧縮室で圧縮されて吐出室へと吐出されている。また吐出室と電動機室とを給油溝を介して連通し、給油溝の電動機室側の開口部にフィルターとして磁石を設け、磁石に金属粉を吸着させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したモータ付きポンプ装置は、金属粉を吸着するために、モータのロータの永久磁石とは別に磁石を設けなければならず、部品点数が多くなる問題があった。またロータの永久磁石の強い磁力を上手く活用できていなかった。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１は、モータ部と、前記モータ部によって回転駆動されるポンプ部とを備え、前記モータ部は、モータハウジングと、前記モータハウジングに回転可能に支持される駆動軸と、前記駆動軸の外周に取り付けられ、円周方向に永久磁石を複数有するロータと、前記モータハウジングの内周に取り付けられるステータとを備え、前記ポンプ部は、ポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの内周に配置され、前記駆動軸によって回転駆動されるポンプ回転体と、ポンプ回転体の周囲に形成される複数のポンプ室とを備え、前記ポンプハウジングに、前記ポンプ室の体積が増加する領域に配置された吸入ポートと、前記ポンプ室の体積が減少する領域に配置された吐出ポートと、前記吸入ポートに連通する供給通路と、前記吐出ポートに連通する吐出通路とを形成し、前記供給通路、前記吸入ポート、前記ポンプ室、前記吐出ポート、前記吐出通路の順に作動流体が流れるようにしたモータ付きポンプ装置において、前記駆動軸を磁性体で構成し、前記駆動軸の一部を前記供給通路に露出させ、前記永久磁石の磁力を前記駆動軸に通過させ、前記駆動軸の前記供給通路に露出した部分に供給通路中の金属粉を吸着させたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１によれば、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することができる。
【０００８】
請求項２は、請求項１において、前記供給通路は、前記吸入ポートに連通する第１通路と、前記第１通路に分岐して連通し、前記駆動軸に開口する第２通路とからなり、前記駆動軸の前記第２通路に露出した部分に前記第２通路中の金属粉を吸着させたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２によれば、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することができる。第２通路は、第１通路のように流れが無いので、金属粉を堆積させ、駆動軸に吸着させやすい。
【００１０】
請求項３は、請求項２において、前記第１通路の途中に作動流体をろ過するフィルターを設け、前記第２通路が、前記フィルター前の前記第１通路に分岐したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３によれば、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することができる。第２通路は、第１通路のように流れが無いので、金属粉を堆積させ、駆動軸に吸着させやすい。第２通路はフィルター前で第１通路に分岐しているので、フィルター前で駆動軸に金属粉を吸着させることでフィルターの目詰まりを少しでも抑えることができる。
【００１２】
請求項４は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記永久磁石は、外周側がＮ極、内周側がＳ極となるように配置した第１永久磁石と、外周側がＳ極、内周側がＮ極となるように配置した第２永久磁石とからなり、前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の一方を、前記駆動軸に接触させ、前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の他方を、前記駆動軸との間に非磁性体を介在させたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４によれば、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することができる。前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の一方の磁力が、前記第１永久磁石および前記第２永久磁石の他方によって打ち消されることなく、供給通路へ導かれ、より多くの金属粉を吸着することができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述した構成によれば、部品点数を増やすことなく、ロータの永久磁石を金属粉の吸着に活用したモータ付きポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかるモータ付きポンプ装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる図１のＤ矢視図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる図４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる図５のＦ−Ｆ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態であるモータ付きポンプ装置を図１乃至図７に基づいて説明する。モータ付きポンプ装置は、ＡＴの油圧クラッチへ作動流体を圧送するものである。
【００１７】
図１に示すようにモータ付きポンプ装置は、モータ部６０と、モータ部６０によって回転駆動されるポンプ部１０とを備えている。モータ部６０およびポンプ部１０は、連結ボルト８３を介して互いに連結されている。
【００１８】
図１および図２に示すようにモータ部６０は、モータハウジング６１と、後述する第２玉軸受９２、第１玉軸受９１および第２ポンプハウジング３０を介してモータハウジング６１に回転可能に支持された駆動軸５０と、駆動軸５０の外周に取り付けられ、円周方向に永久磁石を複数有するロータ７０と、モータハウジング６１の内周に取り付けられたステータ６８と、ステータ６８に印加する駆動電流を供給する駆動装置８４と、駆動装置８４を閉塞する蓋部材８５とを備えている。
【００１９】
モータハウジング６１は、図略の射出成形型にステータ６８をセットし、樹脂を射出することによって成形されたものである。モータハウジング６１は、ステータ６８の外周に設けられた円筒部６２と、一対のコイル部６７間の詰部６３とからなる。モータハウジング６１の内部空間を密封する第３Ｏリング８２が、モータハウジング６１および第２ポンプハウジング３０間に配置されている。
【００２０】
駆動軸５０は、鉄系の磁性体からなり、他端から一端にかけて、第３嵌合部５１、第２嵌合部５２、第１嵌合部５３、吸着部５４を順に有する。第１嵌合部５３は、円周１箇所に平面部を有する。第３嵌合部５１にはロータ７０が圧入嵌合され、第２嵌合部５２には第１玉軸受９１および第２玉軸受９２が圧入嵌合されるとともにオイルシール９０が摺接し、第１嵌合部５３に駆動ギヤ４５が隙間嵌合され、吸着部５４は第１ポンプハウジング１１に形成された嵌合穴１１ｃに隙間嵌合されている。
【００２１】
ロータ７０は、鉄系の薄板を積層したロータ本体７１と、ロータ本体７１に一体化された樹脂製のホルダ部７６と、ホルダ部７６に保持された永久磁石とを備えている。ロータ本体７１は磁性体としての性質を持ち、ホルダ部７６は非磁性体としての性質を持つ。永久磁石は、外周側がＮ極、内周側がＳ極となるように配置した第１永久磁石７２と、外周側がＳ極、内周側がＮ極となるように配置した第２永久磁石７３とからなる。第１永久磁石７２および第２永久磁石７３は、円周方向に交互に配置されている。第１永久磁石７２をロータ本体７１に接触させ、第２永久磁石７３およびロータ本体７１間に樹脂製の遮蔽部材７４を介在させた。遮蔽部材７４は、磁力線を通しにくい非磁性体の性質を持っている。
【００２２】
ステータ６８は、鉄系の薄板を積層したステータ本体６４と、ステータ本体６４の後述するティース部６４ｂに巻かれたコイル部６７とを備えている。ステータ本体６４は磁性体としての性質を持ち、円筒状の円筒部６４と、円筒部６１の内周から内径方向に突出した複数のティース部６４ｂとからなっている。
【００２３】
図１および図３に示すようにポンプ部１０は、ポンプハウジングと、ポンプハウジングの内周に回転可能に嵌合された従動ギヤ４０と、従動ギヤ４０に噛合い、駆動軸５０と共に一体回転する駆動ギヤ４５と、駆動ギヤ４５および従動ギヤ４０間に形成される複数のポンプ室４９とを備えている。駆動ギヤ４５は外周に複数の外歯４６を有し、従動ギヤ４０は内周に複数の内歯４１を有し、複数の外歯４６および複数の内歯４１が接触することによって、駆動ギヤ４５および従動ギヤ４０間の内部空間は、複数のポンプ室４９に分割されている。駆動ギヤ４５の内周には、円周１箇所に平面部が形成され、この平面部に駆動軸５０の第１嵌合部５３の平面部が係合し、駆動ギヤ４５の内周に駆動軸５０の第１嵌合部５３が隙間嵌合されている。こうして、駆動軸５０の回転は駆動ギヤ４５に伝達されるようになっている。
【００２４】
ポンプハウジングは、第１ポンプハウジング１１と、第１ポンプハウジング１１およびモータハウジング６１間に配置された第２ポンプハウジング３０とからなっている。第１ポンプハウジング１１および第２ポンプハウジング３０間に駆動ギヤ４５および従動ギヤ４０を回転可能に収納する作動空間３２が形成されている。作動空間３２を密封する第２Ｏリング８１が、第１ポンプハウジング１１および第２ポンプハウジング３０間に配置されている。
【００２５】
第２ポンプハウジング３０は、板状部３１と、板状部３１に対しモータ部６０側へ突出した円筒状の円筒部３８とからなっている。円筒部３８の内周に、他端から順に、第２玉軸受９２、第１玉軸受９１、オイルシール９０が嵌合されている。円筒部３８に対し、第２玉軸受９２および第１玉軸受９１は隙間嵌合され、オイルシール９０は圧入嵌合されている。板状部３１には、ポンプ室４９の体積が増加する領域に吸入ポートが形成され、ポンプ室４９の体積が減少する領域に吐出ポート３３が形成されている。
【００２６】
図３および図４に示すように第１ポンプハウジング１１には、ポンプ室４９の体積が増加する領域に吸入ポート１７が形成され、ポンプ室４９の体積が減少する領域に吐出ポート１５が形成されている。また図４および図７に示すように第１ポンプハウジング１１には、吸入ポート１７に連通する第１通路１１ａと、吐出ポート１５に連通する吐出通路１１ｂとが形成されている。駆動ギヤ４５を駆動軸５０と共に回転させると、第１通路１１ａ、吸入ポート１７、ポンプ室４９、吐出ポート１５、吐出通路１１ｂの順に作動流体が流れるようになっている。
【００２７】
第１通路１１ａは、一端が吸入ポート１７に開口する第１供給穴１８と、一端が第１供給穴１８に開口し、他端が第１ポンプハウジング１１の端面に開口する第２供給穴１９とからなっている。
【００２８】
図４および図５に示すように吐出通路１１ｂは、一端が吐出ポート１５に開口し、他端が第１ポンプハウジング１１の端面に開口する穴である。
【００２９】
図４および図７に示すように第１ポンプハウジング１１の端面には、一端が後述するフィルター９７前の第２供給穴１９に開口し、他端が嵌合穴１１ｃに開口する第２通路９８が形成されている。こうすることで、吸着部５４の一部が第２通路９８に露出している。第１通路１１ａおよび第２通路９８により、供給通路が構成される。
【００３０】
第２供給穴１９には、カップ状のフィルター９７が嵌め込まれている。フィルター９７は、カップ状のメッシュと、メッシュの開口側に一体形成されたホルダ部とからなり、ホルダ部が第２供給穴１９の環状突起に嵌め込まれている。こうすることで、第２供給穴１９にフィルター９７が取り付けられる。
【００３１】
図４および図６に示すように第１ポンプハウジング１１には、リリーフバルブが内蔵されている。リリーフバルブは、第１ポンプハウジング１１に形成された弁収納穴１２と、弁収納穴１２に摺動可能に嵌合されたスプール２２と、弁収納穴１２の他端に螺合された詰栓２０と、詰栓２０およびスプール２２間に介挿されたリリーフ用ばね２１とを備えている。弁収納穴１２の一端は、吐出ポート１５に開口し、途中で吸入ポート１７に開口し、他端は第１ポンプハウジング１１の側面に開口している。弁収納穴１２の途中に段部が形成され、この段部にスプール２２が当接することによって、吐出ポートおよび吸入ポート１７の連通を遮断し、リリーフ用ばね２１に打ち勝ってスプール２２が後退し、スプール２２が段部から離れることによって、吐出ポートおよび吸入ポート１７を連通させている。こうすることで、リリーフバルブは、吐出ポート１５の設定以上の圧力を、吸入ポート１７へ逃がす機能を持っている。
【００３２】
図５および図７に示すように第１ポンプハウジング１１の端面には凹み１４が形成されている。この凹み１４によって、吐出通路１１ｂの外周側および第１通路１１ａの外周側がトラック形状に突出している。トラック形状に突出した部分の端面に、トラック形状の環状溝が形成され、トラック形状の環状溝に第１Ｏリング８４が嵌め込まれている。トラック形状に突出した部分の端面に、吐出通路１１ｂの外周側で輪状の環状溝が形成され、輪状の環状溝に第２Ｏリング８０が嵌め込まれている。
【００３３】
次に上述した構成にもとづいてモータ付きポンプ装置の動作を説明する。
【００３４】
図２に示すように複数のコイル部６７に順に電流を印加することによって、コイル部６７に回転磁界が発生する。コイル部６７および永久磁石間の磁力による吸引力によって、ロータ７０が回転する。図１に示すようにロータ７０と共に駆動軸５０および駆動ギヤ４５が回転し、駆動ギヤ４５に噛合う従動ギヤ４０も同方向に回転する。図３に示すように駆動ギヤ４５および従動ギヤ４０の間に複数のポンプ室４９が形成されており、ポンプ室４９の体積が増加すると、吸入ポート１７からポンプ室４９へ作動流体を吸引し、ポンプ室４９の体積が減少すると、ポンプ室４９から吐出ポート１７へ作動流体を吐出する。
【００３５】
吸入ポート１７からポンプ室４９へ作動流体を吸引し、ポンプ室４９から吐出ポート１７へ作動流体を吐出することによって、図４および図７に示すように第１通路１１ａ、吸入ポート１７、ポンプ室４９、吐出ポート１５、吐出通路１１ｂの順に作動流体が流れる。吐出通路１１ｂから吐出された作動流体は、モータ付きポンプ装置の外部に設置された図略のＡＴの油圧クラッチへと圧送され、油圧クラッチから第１通路１１ａへ還流される。
【００３６】
吐出ポート１５の作動流体の圧力が低いときは、図４および図６に示すようにリリーフ用ばね２１の押圧力により弁収納穴１２の段部にスプール２２が当接し、吐出ポートおよび吸入ポート１７の連通を遮断している。吐出ポート１５の作動流体の圧力が設定圧以上になると、リリーフ用ばね２１に打ち勝ってスプール２２が後退して段部から離れ、吐出ポート１５および吸入ポート１７を連通させる。こうすることでリリーフバルブは、吐出ポート１５の設定以上の圧力を、吸入ポート１７へ逃がすことができる。
【００３７】
図１および図２に示すように第１永久磁石７２をロータ本体７１に接触させ、第２永久磁石７３およびロータ本体７１間に樹脂製の遮蔽部材７４を介在させているので、ロータ本体７１および駆動軸５０には第１永久磁石７２の磁力が主に流れる。第２永久磁石７３の磁力の打ち消しを減らすことができる。第１永久磁石７２のロータ本体７１側がＳ極であるので、駆動軸５０の吸着部５４の外周側がＳ極となり、第２通路９８の作動流体中の金属粉が駆動軸５０の吸着部５４に吸着される。第１通路１１ａを流れる作動流体の一部が第２通路９８へ流れ、第２通路９８の作動流体の一部が第１通路１１ａへ戻される。第２通路９８は積極的に作動流体が流れないので、金属粉が溜まりやすく、吸着部５４へ吸着させやすい。モータ部６０の永久磁石を使って金属粉を吸着させているので、部品点数を増やすことない。モータ部６０の永久磁石の持っている磁力は、強力なため、吸着部５４へ金属粉を吸着させることができる。フィルター９７前で金属粉を吸着部５４へ吸着させるので、フィルター９７の目詰まりを少しでも抑えることができる。
【００３８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３９】
上述した実施形態では、第２通路９８へ駆動軸５０の吸着部５４を露出させた。他の実施形態として、第１通路１１ａの位置をずらして、第１通路１１ａへ駆動軸５０の吸着部５４を露出させても良い。
【００４０】
上述した実施形態では、駆動ギヤ４５および従動ギヤ４０を用いたギヤポンプをポンプ部１０に用いた例について説明した。他の実施形態として、ロータおよび複数のベーンを用いたベーンポンプをポンプ部１０に用いても良い。
【００４１】
上述した実施形態では、第１永久磁石７２をロータ本体７１に接触させ、第２永久磁石７３およびロータ本体７１間に樹脂製の遮蔽部材７４を介在させた。他の実施形態として、第２永久磁石７３をロータ本体７１に接触させ、第１永久磁石７２およびロータ本体７１間に樹脂製の遮蔽部材７４を介在させても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０：ポンプ部、１１ａ：第１通路（供給通路）、１１ｂ：吐出通路、１５：吐出ポート、１７：吸入ポート、４５：駆動ギヤ、４９：ポンプ室、５０：駆動軸、４５：駆動ギヤ（ポンプ回転体）、６０：モータ部、６１：モータハウジング、６８：ステータ、７０：ロータ、７２：第１永久磁石、７２：第１永久磁石、９８：第２通路（供給通路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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