(57)【要約】      （修正有）【課題】最適の冷却とコンパクトな構成を可能とする。【解決手段】液体ポンプ１０は、ハウジング１２と、電動モータ１８と、流れ案内装置２８と、電動モータの駆動のための電気パワーユニット３４とを有しており。、吸引入口３０は、ステータ２０とロータ２２との間の環状のギャップ２４の内半径（rR）より短い、回転軸２６に対して半径方向高さ（hs）で配置され、又、ロータは、流路４０を有し、吸引側接続部１４を介して導入された液体が、部分的に、環状のギャップに拘束されて案内され、そして、この流が、吸引入口へとロータの流路を通って流れる前に、偏向されてこれを冷却するように、流路は、好ましくは、実質的に一定の大きで、延びている。【選択図】図２
2017127183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引側接続部（１４）と圧力側接続部（１６）とを備えているハウジング（１２）と、
このハウジング内に位置され、ステータ（２０）と、環状のギャップ（２４）の境を規定するようにこのステータ（２０）内に受け入れられているロータ（２２）とを備え、回転軸（２６）を中心として回転駆動され得る電動モータ（１８）と、
前記ロータ（２２）と駆動接続され、前記吸引側接続部（１４）と流体接続されている吸引入口（３０）と、前記圧力側接続部（１６）と流体接続されている圧力出口（３２）とを備えている流れ案内装置（２８）と、
前記電動モータ（１８）の駆動のための電気パワーユニット（３４）とを具備し、
前記ハウジング（１２）は、隔壁（３６）を備え、この隔壁は、前記回転軸（２６）を実質的に横切るように延び、前記ロータ（２２）に近接し、そして、ロータ（２２）から遠い側に前記電気パワーユニット（３４）が配設されている、電動モータで駆動される液体ポンプにおいて、
流れ案内装置（２８）の前記吸引入口（３０）は、前記環状のギャップ（２４）の内半径（rR）より短い、回転軸（２６）に対して半径方向高さ（hs）で配置されており、又、前記ロータ（２２）は、少なくとも１つの流路（４０）を有し、ハウジング（１２）の前記吸引側接続部（１４）を介して流れ案内装置（２８）の前記吸引入口（３０）に導入された液体が、部分的に、ロータ（２２）とステータ（２０）との間の前記環状のギャップ（２４）に拘束されて案内され、そして、この流が流れ案内装置（２８）の前記吸引入口（３０）へとロータ（２２）の前記流路（４０）を通って流れる前に、ハウジング（１２）の前記隔壁（３６）で偏向されて隔壁（３６）を冷却するように、前記流路（４０）は、実質的に一定の大きさか、流れ案内装置（２８）の前記吸引入口（３０）の方向に向かって大きくなり、回転軸（２６）に対して半径方向高さ（ho）で延びている、ことを特徴とする液体ポンプ（１０）。
【請求項２】
電動モータ（１８）の前記ステータ（２０）は、複数の金属製のステータ積層片（１２４）を有し、これらステータ積層片（１２４）は、ステータ巻線（１２６）を支持し、前記環状のギャップ（２４）に近接した径方向内方端（１３２）を有しており、そして、前記ステータ積層片（１２４）とステータ巻線（１２６）とは、ステータ積層片（１２４）の前記径方向内方端（１３２）が、ブラスチックによる射出成形覆い体（１２８、１３０）が存在しないように、ブラスチックによる射出成形覆い体（１２８、１３０）により一緒に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項３】
ステータ積層片（１２４）の前記径方向内方端（１３２）は、前記ブラスチックによる射出成形覆い体（１２８、１３０）を超えて径方向内方に突出し、射出成形覆い体（１２８、１３０）と一緒に溝（１３４）を、特に、軸方向の溝の境を規定し、これら溝は、前記回転軸（２６）と実質的に平行に延びている、ことを特徴とする請求項２に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項４】
前記溝（１３４）は、少なくとも前記ロータ（２２）の全長に渡って延びていることを特徴とする請求項３に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項５】
電動モータ（１８）の前記ロータ（２２）は、前記ハウジング（１２）内で、前記隔壁（３６）から遠い、ロータ（２２）の側で片持ち支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項６】
ハウジング（１２）の前記隔壁（３６）は、ロータ（２２）と面する側に突出部（１４２）を有しており、この突出部は、流れの前記偏向のために、前記回転軸（２６）と同心的に配置され、ロータ（２２）の方向に突出している、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項７】
前記突出部（１４２）は、中にマグネット（１５２）が挿入されている中心凹所（１５０）を有し、前記マグネットは、前記ロータ（２２）に接続されており、前記回転軸（２６）を中心としたロータ（２２）の角度位置を感知するように機能する、ことを特徴とする請求項６に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項８】
前記ロータ（２２）は、複数の流路（４０）を有し、これら流路は、特に、前記回転軸（２６）と実質的に平行に延びていると共に、回転軸（２６）に対して径方向高さ（ho）に位置しており、この径方向高さ（ho）は、前記突出部（１４２）の外半径（RF）以上長い、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項９】
冷却ランニング特性のために、バイパス接続部（４２）が設けられており、このバイアス接続部は、流れの方向で見て、前記環状のギャップ（２４）の前で、流れ案内装置（２８）の前記吸引入口（３０）をハウジング（１２）の前記吸引側接続部（１４）に接続している、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１０】
前記バイパス接続部（４２）は、前記ロータ（２２）の内周面（４６）と前記ハウジング（１２）の壁面（４８）との間の更なる環状のギャップ（４４）により形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１１】
前記ハウジング（１２）は、ロータ（２２）から遠い、隔壁（３６）の側で、金属製のカバー（５６）により閉じられており、このカバーは、外への熱放散のために、前記電気パワーユニット（３４）を覆い、又、オプションとして、電気パワーユニット（３４）から遠い側に表面拡張部（１１０）を有している、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１２】
前記ロータ（２２）は、実質的にカップ形状の構造を有し、内側スペース（１５８）の境を規定し、この内側スペー内には、前記流れ案内装置（２８）が少なくとも部分的に挿入されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１３】
前記ハウジング（１２）は、主としてプラスチック材により形成されており、又、電動モータ（１８）の前記ロータ（２２）は、ハウジング（１２）のプラスチック材の中に、モータシャフト（１３６）により直接に装着されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１４】
電動モータ（１８）の前記ロータ（２２）は、前記モータシャフト（１３６）を介して、前記流れ案内装置（２８）に駆動接続されており、前記モータシャフトは、ハウジング（１２）内で前記流れ案内装置（２８）の両側に夫々のベアリング（１３８，１４０）により装着されており、そして、ロータ（２２）から遠い側の、モータシャフト（１３６）のための前記ベアリング（１４０）は、流れ案内装置（２８）へのこれの駆動接続部（１７２）により潤滑される、ことを特徴とする請求項１３に記載の液体ポンプ（１０）。
【請求項１５】
前記流れ案内装置（２８）は、ギアホイール（１６０）と環状ギア（１６２）とを有する内歯車ポンプの形態に構成されており、前記ギアホイールは、電動モータ（１８）の前記ロータ（２２）により回転駆動され、前記回転軸（２６）に対して同心的に配置され、そして外歯（１６４）を有しており、又、前記環状ギアは、前記外歯（１６４）と歯合し、回転軸（２６）に対して同心的にハウジング（１２）内で案内され、そして、液体を流すように外歯（１６４）と共働する内歯（１６６）を有している、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の液体ポンプ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、請求項１のプレアンブルに係わる電動モータで駆動される液体ポンプに関している。特に、本願発明は、低重量と使用に適している電気的駆動制御の可能性とによって、燃料消費とＣＯ２の低減に貢献するように、主としてプラスチック材の部品から形成され、例えば、潤滑オイルポンプ、冷却オイルポンプ、補助オイルポンプ、又は、アクチュエータポンプのように自動車産業で広い範囲で使用される液体ポンプに関している。
【背景技術】
【０００２】
自動車の動作の間での汚染物質の低い排出と最低の可能な燃料の消費とは、知られてきているように、新車のコンセプトの発展での重要な規約を有している。これら概念は、法規制により、将来デベロッパーの注目が多くなるであろう。この点を考慮すれば、規制され得る電気的なオイルポンプが、自動車のドライブトレーンの，分野で、特に、トランスミッション、及び、又、トランスミッションスヘア（transmission sphere）内で、種々に使用され得る。かくして、ポンプは、例えば、CVD (Continuously Variable Transmission)トランスミッション、ITV(Infinitely Variable Transmission)トランスミッション 、及び、デュアルクラッチトランスミッションで、潤滑オイルポンプとしてだけではなく、冷却オイル又は駆動ポンプとして、そして、回転速度及び流量調整性能で動作され得るので、要求された最適パーフォマンスを有するラインで最適に、使用可能である。一般のオイルポンプとは異なり、この種ポンプの駆動は、例えば、内燃機関のエンジン又はトランスミッションに、機械的なカップリングを介さないで、行われ、自動車に搭載したパワー源、即ち、バッテリーからの電気エネルギーの助けによる電動モータによって行われている。かくして、これは、特定の状況では、例えば、内燃機関のエンジンが、潤滑及び／又は冷却のためのオイルを送るように自動車の始動及び／又は停止動作で停止されたときに、可能である。
【０００３】
ポンプに対する更なる要求が、送られなければならない媒体近く（例えば、オイル溜め）の、又は、送られる媒体が、潤滑及び／又は冷却の目的のために必要とされている場所の近くの、即ち、一般的にはトランスミッションハウジング内、又は少なくともこれの近くの、自動車内へのポンプの設置場所から生じている。一方、トランスミッションハウジング内又は近くの利用可能な設置場所は、一般的に小さいサイズであるので、ポンプは、可能な限りコンパクトに構成されなければならない。他方、例えば、冷却エンジンを使用した冬の動作での−４０℃から加熱エンジンを使用した夏の動作での＋１５０°まで広がり得る比較的広い温度範囲全体に渡ってのエンジンの信頼性のある動作を果たさせることが必要とされている。これら要求は、相反している。即ち、所望のエンジン出力、例えば、トランスミッションへの適用で３０バールまでの高い圧力又は毎分２５リットルまでの高い体積流量のためのポンプの構成をコンパクトにすればするほど、広い温度範囲全体に渡るポンプの信頼性のある機能を果たさせ得るようにすることは、難しくなる。この場合、低い温度範囲で、小さい流れ断面積と関連しているオイルの粘性は、特に、問題があることが判っている。一方、高い温度範囲では、主な挑戦は、電動モータからの適切な熱放散に対してである。
【０００４】
これに関連して、請求項１のプレアンブル部分を構成している特許文献１（図１乃至３（b））は、吸引側接続部と圧力側接続部とを備えているハウジングを開示している。ステータとロータとを有し、内ロータモータとして実現されている電動モータが前記ハウジング内に設けられている。ロータは、ステータ内に環状のギャップを規定するように挿入され、回転軸を中心として回転するように、駆動可能である。前記吸引側接続部と流体接続されている吸引入口と、前記圧力側接続部と流体接続されている圧力出口とを備えているＧロータ（Generated rotor）ポンプ装置の形態の流れを案内する装置が、ロータに駆動可能に接続されている。ハウジング内に同様に配置される電気パワーユニットが、電動モータを駆動するために、更に設けられている。詳述すれば、前記ハウジングは、前記回転軸を実質的に横切るように延び、ロータに近接し、液体を通すモータ内側スペースを規定している隔壁を有している。前記電気パワーユニットは、ロータから遠い、壁の乾燥した側に装着されている。
【０００５】
従来技術では、ポンプの構成部品の配置は、ロータとステータとの領域内で電動モータを冷却するために、最初にハウジングの吸引側接続部を介して液体ポンプに入った液体が、これが、流れ案内装置の吸引入口に達する前に、モータの内側スペースを通らなければならないように予め設定されている。この場合、同様に熱を発生し放出する電気パワーユニットは、モータの内側スペースからかなり離間されている。部屋が、ハウジングの隔壁内又は隔壁の所にある２つの端部ロータベアリングの一方に残されている。電気パワーユニットによるモータの内側スペースの比較的高い熱は、もはや存在しない。しかし、注意が、電気パワーユニットにより発生される熱の適切な放散が与えられるように依然としなければならない。更に、このような構成では、この種ポンプの使用の可能性を制限する無意味な軸方向の設置のスペースの必要性が無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭  2013-183603 公報
【発明の概要】
【０００７】
本願発明は、特に、自動車のトランスミッションへの適用のために、最軽量でもっともコンパクトの構成の可能性を有し、上述された欠点を回避し、上述された従来技術と比較して最適化された冷却が可能な、電動モータで駆動される液体ポンプを提供する目的を有している。
【０００８】
この目的は、請求項１に示された特徴により満たされる。この発明の効果又は予期された発展は、請求項２乃至１５の主題である。
【０００９】
この発明に係われば、吸引側接続部と圧力側接続部とを備えているハウジングと、このハウジング内に位置され、ステータと、環状のギャップの境を規定するようにこのステータ内に受け入れられているロータとを備え、回転軸を中心として回転駆動され得る電動モータと、前記ロータと駆動接続され、前記吸引側接続部と流体接続されている吸引入口と、前記圧力側接続部と流体接続されている圧力出口とを備えている流れ案内装置と、前記電動モータの駆動のための電気パワーユニットとを具備し、前記ハウジングは、隔壁を備え、この隔壁は、前記回転軸を実質的に横切るように延び、前記ロータに近接し、そして、ロータから遠い側に前記電気パワーユニットが配設されている、電動モータで駆動される液体ポンプにおいて、流れ案内装置の前記吸引入口は、前記環状のギャップの内半径より短い、回転軸からの径方向高さの所に配置されており、又、前記ロータは、少なくとも１つの流路を有し、ハウジングの前記吸引側接続部を介して流れ案内装置の前記吸引入口に導入された液体が、部分的に、ロータとステータとの間の前記環状のギャップに拘束されて案内され、そして、この流が流れ案内装置の前記吸引入口へとロータの前記流路を通って流れる前に、ハウジングの前記隔壁で偏向されて隔壁を冷却するように、前記流路は、実質的に一定の断面か、流れ案内装置の前記吸引入口の方向に向かって大きくなる断面で、回転軸から径方向高さで延びている。
【００１０】
最初に、本願発明に係わる液体ポンプにおいて、液体は、かくして、冷却の目的のために流れ案内装置の吸引側で、効果的に使用される。これは、流される液体が、ポンプの冷却のために、流れ案内装置の圧力側で分岐される、類似の従来の解決策と比較して効率が良い。なぜならば、これは、第１に、流れ案内装置により流される液体は、圧力接続の状態で圧力側で、全体に渡って導かれ得、かくして、冷却の目的のために分けられないからであり、そして、第２に、電動モータと電気バワーユニットとにより流れ案内装置の吸引側で加熱される（"heated up"）液体、例えば、トランスミッションのオイルは、液体内の内部摩擦が、粘性の温度誘起変化により小さくなるので、より容易に流され得るからである。
【００１１】
更に、本願発明に係わる液体ポンプでは、ポンプハウジング内の所定の方向の流れは、ロータとステータとの間の環状のギャップに対して流れ案内装置の吸引入口の物理的な配置と、ロータの回転軸に関係しているロータの少なくとも１つの流路と、に従って電動モータの領域で拘束される。ハウジングの吸引側接続部を通って、ロータとステータとの間の環状のギャップへと流れる液体は、特に、環状のギャップを強制された流れで更に引かれて流れ、ハウジングの隔壁で偏向され、そして、ロータの少なくとも１つの流路を通って流れ案内装置の吸引入口へと導かれる。この場合、環状のギャップを流れる液体により、ステータの巻線で発生される熱の放散とステータの冷却とだけではなく、電気パワーユニットにより発生され、隔壁に導かれ、隔壁に沿った冷却効果で掃引された液体により導かれる熱の放散も生じる。ロータの前記少なくとも１つの流路による、流れ案内装置の吸引入口への更なる通路（実質的に一定の径方向高さの流路の通路）の中で、液体は、ロータの回転により発生する遠心力により、いずれにしても邪魔されない（is not in any way checked）が、まさにアシストされる（流れ案内装置の吸引入口に向かう流路の増大通路（"rising" path））。
【００１２】
結果として、電動モータと電気バワーユニットとの領域で本発明に係わる液体ポンプの最適の冷却が生じる。これは、電動モータ、特に、これのステータと電気パワーユニットとを、導入部に記載されている従来技術と比較して、互いに近接させるか互いに接触させることを可能にさせている。この結果、液体ポンプの特にコンパクトなデザインのために必要とされないだけではなく、比較的小さいハウジングの質量のためにセーブした重量に導いている。高いパワー密度でなされているコンパクトな構成は、本発明に係わる液体ポンプを、例えば、トランスミッションのハウジングの中にオイルポンプとして適合させおり、又、小さい構造スペースの必要性のために、トランスミッションのハウジングの外側にも、問題無く、装着させることが一般的に可能である。
【００１３】
液体ポンプの更なる発展では、電動モータのステータは、複数の金属製のステータ積層片を有し、これらステータ積層片は、ステータ巻線を支持し、前記環状のギャップに近接した径方向内方端を有しており、そして、前記ステータ積層片とステータ巻線とは、ステータ積層片の前記径方向内方端が、ブラスチックによる射出成形覆い体が存在しないように、ブラスチックによる射出成形覆い体により一緒に接続され得る。初めに、プラスチック材は、熱伝導性が空気よりも優れており、プラスチック材により周りが射出成形されている、ステータの巻線のコイルは、かくして、空気によってのみ囲まれている場合よりも熱分散が優れていることが、この関係で強調される。ステータが、プラスチックの射出成形覆い体を有しているときには、ステータコアの個々の巻線の高価な固定を省略することが、又、可能である。更に、ステータの積層片の径方向内方端に、プラスチックの射出成形覆い体が無い（left free）場合には、フリーなステータの積層体の端部を掃引して通る液体により、特に良好な熱分散が生じて、環状のギャップに液体が導かれる。
【００１４】
この場合、ステータの積層体の径方向内方端は、原則的には、環状のギャップ内で、プラスチックの射出成形覆い体と同一面になり得る。しかし、一方では、ステータとロータとの間の環状のギャップの最も高い可能性のある流れ断面と、他方では、ステータの積層体の面とロータとの間のまだ小さいエネルギー有効例方向スペースとに関しては、ステータの端部がプラスチックの射出成形覆い体を超えて径方向内方に突出して、後者と一緒になって、流路の一部を好ましくは形成する溝を規定していれば、好ましい。これらは、好ましくは、回転軸に実質的に平行に延び、かくして、短い流路を規定する軸方向に延びた溝である。しかし、溝の他の部分ハ、ロータの回転方向に対して適切に向いている場合には環状のギャップ内の追加の流れ効果を与えるであろう、例えば、実質的な螺旋の流路であろうことが同様に考えられ得る。
【００１５】
上記に関連して、ブラスチック材による射出成形の囲みにより形成されている溝は、原則的には、環状の溝よりも短い。環状のギャップの領域での最も高い可能性のある流れ断面に、再度、係われば、しかし、溝がロータの全長に渡って延びていることが好ましい。
【００１６】
液体ポンプの特に好ましい実施の形態では、電動モータのロータは、更に、ハウジング内で、前記隔壁から遠い、ロータの側で片持ち支持され得る。これは、一方では、液体ポンプの軸方向の短い構造のためであり、他方では、隔壁に対して導入された液体の良好な流があって、比較的広い範囲が冷却され得るかぎりは、隔壁へのロータの（又）装着と比較して効果がある。
【００１７】
この発明の概念の更なる追求において、ハウジングの前記隔壁は、ロータと面する側に、流れの前記偏向のために、前記回転軸と同心的に配置され、ロータの方向に突出している突出部を有し得るが、これは必ずしも必要ではない。このような突出部は、効果的には、隔壁からの導入された液体のロータの又はこれの少なくとも１つの流路の方向への偏向を助長する。この場合、突出部は、前記ロータに接続されており、前記回転軸を中心としたロータの角度位置を感知するように機能するマグネットが中に挿入されている中心凹所を有し得る。電気的な、即ちブラシレスな電動モータの交換のためには、ロータの回転位置の検出のためのマグネットは実際に必要であり、突出部に設けられた内部スペースが、スペースをセーブするようにして、マグネットを収容するように機能する。
【００１８】
更に、前記ロータは、特に、前記回転軸と実質的に平行に延びていると共に、回転軸から所定の径方向高さの所に位置しており、この径方向高さは、前記突出部の外半径以上長い複数の流路を有し得る。ロータ中なこれら複数の流路を設けることにより、ロータを通るように誘導される液体のための流れ断面積は、初めに（at the outset）、増加される。原理的には、ロータの回転に関連して流れの送り動作を与える場合には。通路は、この場合には、例えば、螺旋形の形態で延ばされ得る。しかし、回転軸に平行に延びている通路は、形成するのに、比較的簡単で。安価である。突出部の直径の高さ又は外での通路の半径方向の位置により、突出部が誘引された液体を通路の中に直接に偏向させる更なる効果を有し得る。これは、又、液体が、流れ案内装置の吸引入口に達する前に、液体ポンプのハウジング内に導入された液体の所望の循環を促進する。
【００１９】
更に、液体ポンプの冷却ランニング特性（cold-running characteristics）を改善するために、流れの方向で見て、前記環状のギャップの前で、流れ案内装置の前記吸引入口をハウジングの前記吸引側接続部に接続しているバイパス接続部が設けられ得る。かくして、特に低い温度で高い粘性の液体の場合に、このような厳しい事前の状況のもとでさえも、液体ポンプの圧力接続での所定の圧力及び／又は所望のポンプスループットを達成し得るように、導入された液体の一部が、ステータとロータとの間の環状のギャップをバイパスし得ることを確実にしている。特に、簡単な実施の形態では、前記バイパス接続部は、この場合に、前記ロータの内周面と前記ハウジングの壁面との間の更なる環状のギャップにより形成され得る。
【００２０】
更に、液体ポンプの効果的な発展において、前記ハウジングは、ロータから遠い、隔壁の側で、外への熱放散のために、前記電気パワーユニットを覆い、又、オプションとして、電気パワーユニットから遠い側に、冷却リブのような表面拡張部を有している金属製のカバーにより閉じられ得る。このように、ハウジングの一部によってなされる補助の熱分散は、比較的高いポンプ出力と、対応している比較的高いパワーの電気パワーユニットとの場合に効果がある。
【００２１】
互いに駆動接続されている電動モータのロータと流れ案内装置とは、原理的には、液体ポンプの回転軸に沿って互いに前後して、オプションでは間隔を有して、配設され得るけれども、特に短い軸方向の構造の液体ポンプについて、ロータが実質的にカップ形状を有し、流れ案内装置が少なくとも部分的に挿入される内部スペースの境を規定している場合には、望ましい。
【００２２】
特に量産により比較的経済的な特に単純な液体モータの実施の形態では、前記ハウジングは、大部分がプラスチック材により形成され得、電動モータのロータは、ハウジングのプラスチック材の中に直接に、モータシャフトにより装着される。即ち、ボールベアリング等の特別なベアリングが、ここでは必要ではない。この場合、このような構成は、夫々のベアリングにより流れ案内装置の両側でハウジング内に装着されているモータシャフトを介して、電動モータのロータが、流れ案内装置と駆動接続されるように好ましい。この場合、ロータから離れている側の、モータシャフトのためのベアリングは、ベアリング潤滑のための更なる処置がなされ得るように、潤滑される。
【００２３】
最後に、原理的には、種々のタイプのポンプが、流れ案内装置として使用され得、かくして、この出願に係わる液体ポンプの流れ案内装置は、例えば、ピストンポンプ、ベーンポンプ、ローラポンプ、遠心ポンプ、又は、如何なる形式のギアポンプの形態で構成され得る。比較的低い圧力範囲にたいしては、流れ案内装置が、電動モータの回転により回転駆動され、回転軸と同心的に配置され、外歯を備えたギアホイールと、この外歯と歯合し、液体を流すように、ハウジング内で回転軸に対して偏心して案内され、前記外歯と共働する内歯を備えた環状ギアとを有している内ギアポンプの形態に構成されている実施の形態の液体ポンプが望ましい。従って、このような流れ案内装置は、単に２つの、オプションでは焼成された回転部品（ギアホイールと環状ギア）とを必要としている。
【００２４】
本願発明が、表示を簡単にするために、エラストマーの、即ち、弾性の部品が変形されていない状態で示されている、添付の部分的に概略の図面を参照して、好ましい実施の形態により以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本願発明の好ましい実施の形態に係わる電動モータで駆動される液体ポンプの装着されていない状態での平面図を示しており、これのハウジングが、吸引側接続部及び圧力側接続部を備えている、液体ポンプの流圧接続側での図である。
【図２】図２は、送られる液体の流れ方向が矢印で示されている、図１の切断線ＩＩ−ＩＩに従った図１に係わる液体ポンプの断面図を示している。
【図３】図３は、ハウジング内の更なる詳細を明確にするために電動モータと液体ポンプとの回転部材が取り除かれている、図１に従った液体ポンプの、図２の断面に対して対応している断面図を示している。
【図４】図４は、電動モータとこの電動モータと駆動接続されている流れ案内装置の更なる詳細が見られ得る平面での、図２の切断線ＩＶ−ＩＶに対応している、図１に従った液体ポンプの断面図を示している。
【図５】図５は、電動モータのロータトステータとの間に形成されている環状のギャップと、ステータの内周面でこれらに隣接している軸方向の溝との明確な図示のための、図４での詳細円Ｖに対応している、図１に係わる液体ポンプの拡大されたスケールでの一部の断面図を示している。
【図６】図６は、ハウジングの金属製のカバーへの図から始まって下及び後右からの斜めからの、図１の紙面で９０°反時計方向に回転された、図１に係わる液体ポンプの分解斜視図を示している。
【図７】図７は、特に、金属製のカバーと、電気パワーユニットと、ハウジングのモータハウジングセクションとを示している、図６の詳細部ＶＩＩの拡大を示している
【図８】図８は、特に、モータシャフトに設置されている、電動モータのロータと、ハウジングのポンプハウジングセクションと、流れ案内装置の環状ギア及びホイールギアとを示している、図６の詳細部ＶＩＩＩの拡大を示している。
【図９】図９は、特に、液体ポンプの吸引側接続部及び圧力側接続部が形成されている、ハウジングの接続ハウジングセクションと、流れ案内装置の環状ギア及びホイールギアとを示している、図６の詳細部ＶＩＩＩの拡大を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図において、参照符号１０は、特に、冷却及び／又は循環の目的のためのオイルポンプとして、自動車のためのトランスミッションで使用され得、電動モータにより駆動される液体ポンプを、全体に渡って、指している。この液体ポンプ１０は、１２によって全体に渡って示され、吸引側接続部１４と圧力側接続部１６とを備えているハウジングを有している。特に、図２に示されているように、ハウジング１２内には、ハウジングの所のステータ２０と内側のロータ２２とを備えている電動モータ１８が配設されている。ロータ２２は、ステータ２０内に、環状のギャップ２４を残すように受け入れられており、回転軸２６を中心として回転駆動され得る。図２及び４で２８により全体に渡って示されており、ハウジング１２の吸引側接続部１４と流体接続されている吸引入口３０とハウジング１２の圧力側接続部と流体接続されている圧力出口３２とを有している流れ案内装置が、電動モータ１８のロータ２２に駆動可能に接続されている。更に、電動モータ１８の駆動のための電気パワーユニット３４が、ハウジング１２内に設けられている。この場合、ハウジング１２は、前記回転軸２６を実質的に横切るように延び、ロータ２２に近接している隔壁３６を有している。この隔壁３６は、ハウジング１２の内側スペース３８の境を規定している。この内側スペースは、動作時には搬送される液体が満たされ、かくして、この中で、ロータ２２は濡れた状態で駆動する。前記電気パワーユニット３４は、ロータ２２とは離れた隔壁３６の乾燥側で、ハウジング１２内に装着されている。
【００２７】
以下により詳細に説明されるように、流れ案内装置２８の前記吸引入口３０は、環状のギャップ２４の内半径rRよりも短い半径方向高さhsで回転軸２６に対して配設されている（図２及び４）。かくして、吸引入口３０は、回転軸２６に沿って見られるように、径方向で環状のギャップ２４内に（少なくとも部分的に）位置している。一方、ロータ２２は、少なくとも１つの流路４０を、図示された実施の形態では、回転軸２６を中心として等角度で離間された４つの流路４０（図８を参照せよ）を有している。前記流路は、回転軸２６に対して実質的に一定の径方向高さh0で、（又は、図示されていないけれども、流れ案内装置の吸引入口に向かう方向で長くなって）延びている。換言すれば、回転軸２６からのロータ２２の内側の流路４０の径方向のスペスは、流路４０に沿って見ると変化しない（又は、しかし、これは、隔壁から流れ案内装置に向かう方向で見られる流路に沿って、他の実施の形態では大きくなっている）。ハウジング１２の吸引側接続部１４を介する流れ案内装置２８の吸引入口３０により導かれる液体が、ステータ２０とロータ２２との間の環状のギャップ２４により強制的に部分的に導かれ、ハウジング１２の隔壁３６の所で偏向されるこのような流れの断面の径方向の配置は、運ばれる液体の吸引側の主流れを、液体ポンプ１０内で、拘束する。尚、ここで隔壁３６の冷却が、液体が、流れ案内装置２８の吸引入口３０へとロータ２２の１つ又は複数の流路４０を通る前に、生じる。ハウジング１２の吸引側接続部１４からロータ２２の周囲を横切って隔壁３６に向かい、そして、ここからロータ２２の中を通って流れ案内装置２８へと戻る、１２の内側スペース３８の中で発生する主流れが、図２でSpにより示されている。電動モータ１８のステータ２０は、電気パワーユニット３４により熱せられる、ハウジング１２の隔壁３６の冷却、又は、ステータ２０と電気パワーユニット３４とにより発生される熱の一部の発散に従って、前記主流れSpにより冷却される。
【００２８】
更に、図示された実施の形態では、液体ポンプ１０には、冷却ランニング特性（cold-running characteristic）の改善のために、バイパス接続部４２が設けられている。このバイアス接続部は、ステータ２０とロータ２２との間の環状のギャップ２４の流れの方向で見て、前の、ハウジング１２の吸引側接続部１４を、流れ案内装置２８の吸引入口３０に接続している。このバイパス接続部４２は、ここでは、ロータ２２の内周面４６とハウジング１２の壁面４８との間の更らなる環状のギャップ４４により形成されている。図２に矢印Ssで示されている、流れ案内装置２８により導かれる液体の二次の流れは、かくして、最初に液体ポンプ１０の初期の、即ち、冷却のランニングで生じる。かくして、液体ポンプ１０の冷却状態の場合でも、所望の体積流が、特に、高粘性のオイルが流される液体のときには、保証される。
【００２９】
特にプラスチックの射出成形により形成されているハウジング１２の更なる詳細が、図３、及び、６乃至９から推論され得る。従って、ハウジング１２は、実質的に４つの部分、即ち、セクションにより、即ち、図３で右から左に向かって見られるように、接続ハウジングセクション５０と、ポンプハウジングセクション５２と、モータハウジングセクション５４と、図示されている実施の形態では、金属の、特に、アルミニウム合金の単一のハウジングセクションとして形成されているカバー５６と、により構成されている。
【００３０】
液体ポンプ１０の前記吸引側接続部１４と圧力側接続部１６とは、図１の上面では外側で、そして、図２及び３では右側で接続ハウジングセクション５０に一体的に形成されている。トランスミッション側の接続適合部材（図示されていない）に対してシールするように機能するＯ−リング５８が、各接続部１４，１６の外周面に装着されている。実質的に円環形状をしており、前記吸引側接続部１４と交わっており、かくしてこれに連通している、図９に従った凹所６０が接続ハウジングセクション５０の、図２及び３では左側の内面に形成されている。流れ案内装置２８の平面図で見られるように実質的に腎臓の形状の前記圧力出口３２は、環状の凹所６０内で径方向に、これとは別れて配置されている（図９を参照）。この出口は、接続ハウジングセクション５０を貫通するように延びており、図２及び３に従えば、液体ポンプ１０の圧力側接続部１６に開口している。
【００３１】
更に、前記接続ハウジングセクション５０は、接続部１４，１６から離れた側にカラー６２を有している。このカラーにより、接続ハウジングセクション５０は、前記モータハウジングセクション５４の関連した環状の凸部６４に嵌合されている。通孔６８を備えている複数の留めアイ部６６が、図１及び９に従えば、カラー６２の外周に形成されている。図４及び７で見られ得るように、前記モータハウジングセクション５４は、夫々、ねじ孔７２を備え、接続ハウジングセクション５０の前記留めアイ部６６と対応している複数の留めアイ部７０を外周面に有している。モータハウジングセクション５４への接続ハウジングセクション５０の留めは、接続ハウジングセクション５０をモータハウジングセクション５４にクランプ留めするように、接続ハウジングセクション５０の留めアイ部の通孔６８を貫通し、モータハウジングセクション５４の留めアイ部７０のねじ孔７２の中にねじ留めされている留めねじ７４（図１，４及び６を見よ）によりなされている。モータハウジングセクション５４の環状の凸部６４と接続ハウジングセクション５０のカラー６２との間に挿入されている円環状の弾性シールリング７６が、外部に対してハウジング１２の前記内側スペース３８をシールしている。
【００３２】
更に示している図２及び３のように、前記ポンプハウジングセクション５２は、同時に、接続ハウジングセクション５０とモータハウジングセクション５４との間で、所定位置に軸方向にクランプ留めされている環状の留めフランジ７８により、回転軸２６に対して中心に位置付けされるように、接続ハウジングセクション５０とモータハウジングセクション５４との間に保持されている。ポンプハウジングセクション５２は、この場合、２つのピン（図示されていない）により、回転軸２６に対して所定の角度位置に配置且つ配向されている。これらピンは、モータハウジングセクション５４に設けられ、ポンプハウジングセクション５２の留めフランジ７８の対応している切欠部８０（図８）を貫通し、接続ハウジングセクション５０の対応している位置決め孔８２（図９を見よ）の中に挿入されている。カップ形状の領域が、ポンプハウジングセクション５２の前記留めフランジ７８に径方向内方に隣接している。この領域は、前記内側スペース３８の方向に突出し、前記壁面４８を形成している径方向外方の周セクション８４と、接続ハウジングセクション５０と一緒になって、流れ案内装置２８の可動部分のための受入れスペース８８の境を図３に従って規定しているベースセクション８６とを有している。これらは、後で詳述される。平面図で見て実質的に腎臓の形状に形成されている、内側スペース３８の前記吸引入口３０は、ベースセクション８６内に形成されている（図８を見よ）けれども、ポンプハウジングセクション５２の留めフランジ７８には、等しい角度で互いに離間された複数（ここでは６つ）の通孔９０が設けられている。これら通孔は、図２及び３から見られ得るように、吸引側接続部１４と連通している、接続ハウジングセクション５０の前記環状の凹所６０をモータハウジングセクション５４の前記内側スペース３８に接続するような径方向高さで、回転軸２６に対して位置されている。
【００３３】
図１、４及び７に従えば、前記モータハウジングセクション５４は、２つの比較的大きい留めアイ部９２を外側に有している。これら留めアイ部は、回転軸２６に対して互いに直径方向で対向し、補強スリーブ９４で内張りされ、そして、液体ポンプ１０をトランスミッションの壁（図示されていない）に装着させるように機能する。モータハウジングセクション５４の外周に装着されている環状のシールリング９６が、この場合、トランスミッションの壁に対するシールをする。
【００３４】
特に、図７が示しているように、前記モータハウジングセクション５４は、前記補強スリーブ９４の受入れのための、平面図で見て実質的に矩形の電子チャンバ９８の境を規定している。この点に関して、前記隔壁３６は、液体ポンプの動作のときに、流される液体が通る又は満たされる、ロータ側の前記内側スペース３８を乾燥（dry）している電子チャンバ９８から分けている。図示されている実施の形態では、電気パワーユニット３４の回路基板１００が、回路基板１００の留め孔１０３（図７を見よ）を貫通する留めねじ１０２により、モータハウジングセクション５４に形成されている電子チャンバ９８の中に突出しているねじ支柱１０４に装着されている。この結果、回路基板１００は、隔壁３６に全体に渡って非常に近接して、オブションでは、図２及び３で見られ得るように、隔壁３６と接触して、延びている。電気パワーユニット３４の回路基板１００は、この場合、モータハウジングセクション５４に埋め込まれた電気接点１０６により、より詳細には示されない方法で、電動モータ１８のステータ２０と、図１，４，７及び７に１０８で示されている、液体ポンプ１０の電気ターミナルとに電気的に接触するように配置されている。
【００３５】
ハウジング１２は、ロータ２２から遠く離れている、隔壁３６の側で、金属製のカバー５６により、最終的には閉じられている。前記金属カバーは、放熱のために、電気パワーユニット３４を覆うように、これの近くで外方に延びている。図示されている実施の形態では、カバー５６には、カバー５６が又冷却体として機能するように、電気パワーユニット３４とは遠く離れている側に、表面拡張部１１０（ここでは、複数の冷却リブの形状である）が設けられている。モータハウジングセクション５４へのカバー５６の中心合わせされた留めのために、モータハウジングセクションには、図２及び３では左である端面に、環状で軸方向に突出しているリム１１２が設けられている。このリムは、カバー５６の、相補形の環状の溝１１４の中にプラグ係合されている。この場合、図７に従っている実質的に矩形のカバー５６には、径方向で見て溝１１４の外側の各隅部には、通孔１１６が形成されている。留めねじ１１８が、カバー５６の通孔１１６を通ってモータハウジングセクション５４の対応しているねじ孔１２０の中にねじ留めされている。カバー５６のモータハウジングセクション５４へのブラグ係合とねじ接続の前に溝１１４の中に導入されている液体シール１２２は、液体ポンプ１０の動作中に、電子チャンバ９８の中に侵入し得る湿気を防止している。
【００３６】
液体ポンプ１０の電動モータ１８に対する更なる詳細が、図２乃至５から推論され得る。電動モータ１８のステータ２０は、ステータ２０の鉄コアを形成している複数の（ここでは約５０枚の）金属製のステータ積層片１２４を有している。ステータ積層片１２４は、それ自体知られたようにステータ巻線１２６を有しており、これらとプラスチック材の射出成形覆い体により固定的に接続されている。図２乃至５で見られ得るように、この場合のプラスチック材の射出成形覆い体は、積層されたステータ積層片１２４とステータ巻線１２６との間のプラスチック材による主射出成形覆い体１２８と、モータハウジングセクション５４の形成のときに形成されたプラスチック材による仕上げ射出成形覆い体１３０とを有している。この仕上げ射出成形覆い体によりステータ２０は、ステータ２０が、ハウジング１２のモータハウジングセクション５４と一体成形された結果であるように、モータハウジングセクション５４と一体的に形成される。図４及び５に従えば、ステータ積層片１２４は、環状のギャップ２４に面している、即ち、これの径方向外方の境を規定している径方向内方端１３２を有している。この場合、ステータ積層片１２４とステータ巻線１２６とは、ステータ積層片１２４の径方向内方端１３２が無くて保たれるように、かくして。「金属が無い（"metallic blank"）」として残されるようにプラスチック材による射出成形覆い体１２８、１３０上述されたプラスチック材による射出成形覆い体１２８、１３０により一緒に接続されている。この結果、液体ポンプ１０の動作中に環状のギャップ２４を流れる液体は、ステータ積層片１２４の径方向内方端１３２に沿ってこれに直接に接触して流れる。このために、ステータ積層片１２４から、ここを通って流れる液体への非常に良好な熱伝導がなされる。
【００３７】
特に、図３及び５が更に示しているように、プラスチック材の射出成形覆い体１２８、１３０は、ステータ積層片１２４の径方向内方端１３２が、プラスチック材の射出成形覆い体を超えて径方向内方に突出し、これらの間に溝１３４を、図示の実施の形態では、回転軸２６と実質的に平行に延びている軸溝の境を、規定するように形成されている。図２に従えば、環状のギャップ２４の領域で追加の流れ断面積を与えている溝１３４は、ロータ２２の軸長を超えて延びている。
【００３８】
電動モータ１８のロータ２２についての詳細は、特に、図２から推論され得る。実質的にカップ形状のロータ２２は、プラスチック材の中に埋め込まれ、金属製のモータシャフト１３６に射出成形されたフェライトを有している。前記射出成形により、ロータ２２は、回転軸２６を中心として回転可能なように、ハウジング１２のプラスチック材の中に直接に装着されている。詳述すると、ロータ２２は、隔壁３６から遠く離れた側で、ハウジング１２内にモータシャフト１３６により片持ち支持されている。この場合、電動モータ１８のロータ２２と流れ案内装置２８との間の駆動接続を生じさせるモータシャフト１３６は、流れ案内装置２８を通って延び、ハウジング１２内で、これの両側に、夫々のベアリングにより、特に、中心ベアリング１３８と中心ベアリング１４０とにより、装着されている。ベアリング１３８は、ポンプハウジングセクション５２のベースセクション８６内で、ロータ２２と接近しており、又、流路４０は、接続ハウジングセクション５０の内側で、ロータ２２とは離れている（又、図３を見よ）。
【００３９】
図２で左側の、ロータ２２の側に、ハウジング１２の隔壁３６は、ロータ２２と面している側に突出部１４２を有している。この突出部は、主流れSpを偏向させるために、回転軸２６に対して同心的に配置され、ロータ２２の方向に突出している。ロータ２２での軸方向の負荷に対して低い摩擦を可能にするために、モータシャフト１３６に形成されている環状のカラー１４４が、スラストワッシャーのように、ロータ２２の一端面の所で、突出部１４２の環状の端面１４６と共働する。一方、モータシャフト１３６を囲んでいる、ロータ２２の反対面では、モータシャフト１３６を囲んでいるスラストワッシャー１４８が、ポンプハウジングセクション５２内でロータ２２とベアリング１３８との間に挿入されている。突出部１４２は、マグネット１５２を受け入れるための中心凹所１５０を有していることが、図２及び３で更に見られ得る。前記マグネットは、モータシャフト１３６によりロータ２２に接続され、図示されている実施の形態では、回転軸２６の周りのロータ２２の角度位置を検出するために、電気パワーユニット３４の回路基板１００にあるセンサー（詳細には示されていない）と共働して機能する。この結果、検出されたデータは、既知の方法で、ブラシレスの直流モータ１８のために使用される。
【００４０】
更に、上述された４つの流路４０が、特に、これらが回転軸２６に実質的に平行に延びるようにいて、カップ形状のロータ２２のベースセクション１５４に形成されていることが、図２及び８に容易に見られ得る。この場合、偏向された主流れSpが、ロータ２２を直接に通ることができるように、流路４０は、回転軸２６に関してここでは突出部１４２の外半径RFよりも大きい径方向高さhoで位置している。更に、図２で、ロータ２２のベースセクション１５４が、ロータの円筒形の外周セクション１５６と一緒になって、内側スペース１５８の境をなしていることが見られ得る。この内側スペース内には、前記マグネットが軸方向で非常にコンパクトな構成となるように、流れ案内装置２８が、部分的に受け入れられている。
【００４１】
前記流れ案内装置２８に関する詳細が、特に、図２及び４から、更に推論され得る。従って、図示されている実施の形態の流れ案内装置２８は、焼結ジェロータ（sintered gerotor）のように、ギアホイール１６０と環状ギア１６２とを有する内歯車ポンプの形態に構成されている。この場合、モータシャフト１３６による電動モータ１８のロータ２２により回転駆動され、回転軸２６に対して同心的に配設されているギアホイール１６０には、外歯１６４が設けられ、一方、環状ギア１６２は、内歯１６６を有している。又、この環状ギアは、前記周セクション８４により、図４に従えば、回転軸２６に対して横方向にオフセットされるように形成されている回転軸２６に対して偏心的に、ハウジング１２内で、ガイドされる。モータシャフト１３６が回転しているときに、吸引入口３０からの液体を圧力出口３２に流すように、ギアホイール１６０の外歯１６４は、環状ギア１６２の内歯１６６と歯合している。夫々のシャドウ腎臓形状部（shadow kidney）１６８、１７０が、液体の流れを均一化し、圧力の脈動を抑制するように、吸引入口３０と圧力出口３２に対して回転軸２６を中心として夫々１８０°だけオフセットされるように、ポンプハウジングセクション５２のベースセクション８６の所と、接続ハウジングセクション５０の内側とに、ハウジング１２のプラスチック材に形成された凹所として形成されている。モータシャフト１３６とギアホイール１６０との間の駆動接続が、接続ハウジングセクション５０内でロータ２２から離れているベアリング１４０が、この駆動接続により潤滑される形態で、スプライン歯１７２により図２に従って最終的には生じる。
【００４２】
液体ポンプは、吸引側接続部と圧力側接続部とを備えているハウジングと、ステータとこれの内側のロータとを備えている電動モータと、前記吸引側接続部と圧力側接続部とに夫々連通している吸引入口と圧力出口とを備えている流れ案内装置と、ロータに近接し、ハウジングの回転軸に交差するように延びている隔壁の後側の、電動モータのための電気パワーユニットと、を有している。最適な冷却と共に、コンパクトの構成のために、吸引入口は、ステータとロータとの間の環状のギャップの内半径より短い、回転軸からの高さの所に配置されており、一方、前記ロータは、吸引側接続部から導入された液体が、部分的に、前記環状のギャップに拘束されて案内され、そして、この流が、吸引入口へとロータの流路を通る前に、前記隔壁で偏向されてこれを冷却するように、好ましくは一定の高さで延びている流路を有している。
【符号の説明】
【００４３】
１０…液体ポンプ、１２…ハウジング、１４…吸引側接続部、１６…圧力側接続部、１８…電動モータ、２０…ステータ、２２…ロータ、２４…環状のギャップ、２６…回転軸、２８…流れ案内装置、３０…吸引入口、３２…圧力出口、３４…電気パワーユニット、３６…隔壁、３８…内側スペース、４０…流路、４２…バイパス接続部、４４…更なる環状のギャップ、４６…内周面、４８…壁面、５０…接続ハウジングセクション、５２…ポンプハウジングセクション、５４…モータハウジングセクション、５６…カバー、５８…Ｏ−リング、６０…環状の凹所、６２…カラー、６４…環状の凸部、６６…留めアイ部、６８…通孔、７０…留めアイ部、７２…ねじ孔、７４…留めねじ、７６…円環状の弾性シールリング、７８…留めフランジ、８０…切欠部、８２…位置決め孔、８４…周セクション、８６…ベースセクション、８８…受入れスペース、９０…通孔、９２…留めアイ部、９４…補強スリーブ、９６…環状のシールリング、９８…電子チャンバ、１００…回路基板、１０２…留めねじ、１０３…留め孔、１０４…ねじ支柱、１０６…電気接点、１０８…電気ターミナル、１１０…表面拡張部、１１２…リム、１１４…溝、１１６…通孔、１１８…留めねじ、１２０…ねじ孔、１２２…液体シール、１２４…ステータ積層片、１２６…ステータ巻線、１２８…主射出成形覆い体、１３０…仕上げ射出成形覆い体、１３２…径方向内方端、１３４…溝、１３６…モータシャフト、１３８…ベアリング、１４０…ベアリング、１４２…突出部、１４４…環状のカラー、１４６…環状の端面、１４８…スラストワッシャー、１５０…凹所、１５２…マグネット、１５４…ベースセクション、１５６…外周セクション、１５８…内側スペース、１６０…ギアホイール、１６２…環状ギア、１６４…外歯、１６６…内歯、１６８…シャドウ腎臓形状部、１７０…シャドウ腎臓形状部、１７２…スプライン歯／駆動接続、ho…ロータの流路の半径方向高さ、hs…吸引入口の半径方向高さ、rR…環状のギャップの内半径、RF…突出部の外半径、Sp…主流れ、Ss…二次の流れ。
【図１】
2017127183.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2017127183000001.pdf