JP2015059496A - Rotary swash plate type plunger pump - Google Patents

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崎元　克紀
Katsunori Sakimoto
克紀 崎元
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary swash plate type plunger pump that can be made more compact and more low-cost.SOLUTION: A rotary swash plate type plunger pump 1 includes: a liquid chamber communicating with a first port 40a formed to be open to the outside; a shaft 21 arranged in the liquid chamber 11 and supported rotatably; a disk-like swash plate 22a fixed to the shaft 21 to be inclined to a plane perpendicular to the axis 21a of the shaft 21; a magnet 23 fixed to an outer periphery of the swash plate 22 and constituting the rotor 20 of an electric motor; a stator 30; a plurality of cylinders 72 made open facing the liquid chamber 11; and a plunger 90 fitted to the cylinder 72 and also having one end in contact with the swash plate 22a and the other end partitioning off a pump chamber 74 in a cylinder 72. The pump chamber 74 and liquid chamber 11 communicate with each other through one of an inflow valve 80 and a discharge valve 60, and the pump chamber 74 and a second port 40b formed to be open to the outside communicate with each other through the other of the inflow valve 80 and discharge valve 60.

Description

本発明は、回転斜板式プランジャポンプに関する。   The present invention relates to a rotary swash plate type plunger pump.

例えば、特許文献１には、回転することによりプランジャを押圧する斜板と電動モータのロータとを別体とし、かつ、シャフトの軸線方向に隔ててシャフトに固定する回転斜板式プランジャポンプが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a rotary swash plate type plunger pump in which a swash plate that presses a plunger by rotating and a rotor of an electric motor are separated from each other and fixed to the shaft with a distance in the axial direction of the shaft. ing.

特開２０１１−２２６４４９号公報JP 2011-226449 A

しかしながら、特許文献１に示されている回転斜板式プランジャポンプにおいては、斜板とロータとを別体とし、かつシャフトの軸線方向に隔ててシャフトに固定しているため、シャフトが長くなる傾向にある。これにより、ポンプ全体がシャフトの軸線方向に大きくなり、ポンプ全体が大きくなるとコスト面に影響を及ぼす。また、シャフトが長くなることにより、寸法精度および強度の確保が困難となる。そして、シャフトの強度を確保するために、シャフトの軸径を太くすることや、材質を変更することは、さらにコスト面に影響を及ぼす。   However, in the rotary swash plate type plunger pump shown in Patent Document 1, since the swash plate and the rotor are separated from each other and are fixed to the shaft separated in the axial direction of the shaft, the shaft tends to be long. is there. As a result, the entire pump becomes larger in the axial direction of the shaft, and if the entire pump becomes larger, the cost is affected. In addition, since the shaft becomes long, it becomes difficult to ensure dimensional accuracy and strength. And, in order to ensure the strength of the shaft, increasing the shaft diameter or changing the material further affects the cost.

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、より小型かつ低コストを実現する回転斜板式プランジャポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotary swash plate type plunger pump that realizes smaller size and lower cost.

上記の課題を解決するため、請求項１に係回転斜板式プランジャポンプは、ハウジングに外部に開口して形成された第一ポートと連通する液室と、液室内に配置され、ハウジングに回転可能に支持されるシャフトと、液室内に収納され、シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜するようにシャフトに固定された円盤状の斜板と、斜板の外周に固定され、電動モータのロータを構成するマグネットと、マグネットに対向してハウジングに配置されたコアおよびコアを磁化させるコイルを有する電動モータのステータと、ハウジング内にシャフトの軸線方向に形成され、液室に向けて開口する複数のシリンダと、シリンダに嵌合し、一端にて斜板に当接し、他端にてシリンダ内にポンプ室を画成する複数のプランジャと、を備え、ポンプ室と液室とを流入弁および吐出弁の一方を介して連通し、ポンプ室とハウジングに外部に開口して形成された第二ポートとを流入弁および吐出弁の他方を介して連通する。   In order to solve the above problems, the rotary swash plate plunger pump according to claim 1 is arranged in the liquid chamber communicating with the first port formed in the housing so as to open to the outside, and is disposed in the liquid chamber and is rotatable in the housing. A shaft supported by the disk, a disc-shaped swash plate that is housed in the liquid chamber and is fixed to the shaft so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the shaft, and is fixed to the outer periphery of the swash plate, A magnet constituting the rotor, a core disposed in the housing facing the magnet and a stator of the electric motor having a coil for magnetizing the core, and formed in the axial direction of the shaft in the housing and opening toward the liquid chamber A plurality of cylinders, and a plurality of plungers that fit into the cylinders, abut against the swash plate at one end, and define a pump chamber in the cylinder at the other end. The communicating through one of the inlet valve and discharge valve, communicates the second port formed by opening to the outside into the pump chamber and the housing through the other inlet valve and discharge valve.

これによれば、ロータと斜板とを一体化しているため、シャフトの軸線方向の長さをより短くすることができる。よって、ポンプ全体の大きさをより小さくすることができる。また、液室内にて液体がロータにより撹拌された後に液室から導出されるため、液体が冷媒として作用し、電動モータおよび軸受の発熱を抑制することができる。   According to this, since the rotor and the swash plate are integrated, the length of the shaft in the axial direction can be further shortened. Therefore, the size of the entire pump can be further reduced. Further, since the liquid is agitated by the rotor in the liquid chamber and then led out from the liquid chamber, the liquid acts as a refrigerant, and heat generation of the electric motor and the bearing can be suppressed.

また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、ポンプ室と液室とを、流入弁を介してシリンダよりシャフトの軸線側で連通し、第一ポートから液体を吸入し、第二ポートから液体を吐出する。
これによれば、ポンプ室と液室とを連通する流路をシリンダよりシャフトの軸線側に配置するため、ハウジング内のスペースを有効活用できる。よって、ポンプ全体をより小さくすることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the rotary swash plate plunger pump according to the first aspect, the pump chamber and the liquid chamber communicate with each other on the shaft axis side from the cylinder via the inflow valve, and the liquid is supplied from the first port. And injects liquid from the second port.
According to this, since the flow path connecting the pump chamber and the liquid chamber is disposed on the shaft axis side from the cylinder, the space in the housing can be effectively used. Therefore, the whole pump can be made smaller.

また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、シャフトを回転可能に支持する複数の軸受を有し、複数の軸受の間に斜板を配置する。
これによれば、斜板を挟むように複数の軸受でシャフトを支持しているため、斜板がプランジャを押圧するときに発生するシャフトの傾きをより抑制することができる。 The invention according to claim 3 is the rotary swash plate type plunger pump according to claim 1 or claim 2, wherein the rotary pump includes a plurality of bearings for rotatably supporting the shaft, and the swash plate is disposed between the plurality of bearings. To do.
According to this, since the shaft is supported by the plurality of bearings so as to sandwich the swash plate, the tilt of the shaft that occurs when the swash plate presses the plunger can be further suppressed.

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３に係る回転斜板式プランジャポンプにおいて、マグネットは、プラスチックマグネットである。
これによれば、マグネットの形状を自由に設定できるため、ロータの部品点数をより少なくすることができ、また、ロータの組み付けをより容易にすることもできる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotary swash plate type plunger pump according to the first to third aspects, the magnet is a plastic magnet.
According to this, since the shape of the magnet can be freely set, the number of parts of the rotor can be further reduced, and the assembly of the rotor can be facilitated.

本発明による回転斜板式プランジャポンプの第一実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 1st embodiment of the rotation swash plate type plunger pump by this invention. 図１に示すホルダの形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the holder shown in FIG. 図１に示すホルダの形状を示す側面図である。It is a side view which shows the shape of the holder shown in FIG. 図１に示すマグネットの形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the magnet shown in FIG. 図１に示す４−４線に沿った回転斜板式プランジャポンプの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotary swash plate type plunger pump taken along line 4-4 shown in FIG. 本発明による回転斜板式プランジャポンプの第二実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 2nd embodiment of the rotary swash plate type plunger pump by this invention.

本発明に係る回転斜板式プランジャポンプ１における第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。回転斜板式プランジャポンプ１は、例えば、内燃機関の冷却用オイルを循環させるポンプや、車両用の油圧ポンプ等に用いられるものである。図１に示すように、本実施形態における回転斜板式プランジャポンプ１は、電動モータ部２およびポンプ部３を備えている。   A first embodiment of a rotary swash plate plunger pump 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. The rotary swash plate plunger pump 1 is used for, for example, a pump that circulates cooling oil for an internal combustion engine, a hydraulic pump for a vehicle, and the like. As shown in FIG. 1, the rotary swash plate type plunger pump 1 in this embodiment includes an electric motor unit 2 and a pump unit 3.

電動モータ部２は、モータハウジング１０（特許請求の範囲のハウジングに相当）、ロータ２０およびステータ３０を備えている。モータハウジング１０は、液室１１および軸受１２を備えている。液体Ｌは、例えば内燃機関の冷却用オイルである。液室１１は、本実施形態において、モータハウジング１０の内側に、円柱状に形成されている。また、軸受１２は、ロータ２０を回転可能に支持するものであり、例えば、すべり軸受または玉軸受によって構成されている。   The electric motor unit 2 includes a motor housing 10 (corresponding to a housing in claims), a rotor 20 and a stator 30. The motor housing 10 includes a liquid chamber 11 and a bearing 12. The liquid L is, for example, oil for cooling an internal combustion engine. In this embodiment, the liquid chamber 11 is formed in a cylindrical shape inside the motor housing 10. Moreover, the bearing 12 supports the rotor 20 rotatably, and is comprised by the slide bearing or the ball bearing, for example.

ロータ２０は、液室１１内に配置され、電動モータの回転子を構成するものである。ロータ２０は、シャフト２１、ホルダ２２およびマグネット２３を備えている。シャフト２１は、モータハウジング１０に回転可能に支持されるものである。シャフト２１は、具体的には、軸受１２によってモータハウジング１０に回転可能に支持されている。   The rotor 20 is disposed in the liquid chamber 11 and constitutes a rotor of the electric motor. The rotor 20 includes a shaft 21, a holder 22, and a magnet 23. The shaft 21 is rotatably supported by the motor housing 10. Specifically, the shaft 21 is rotatably supported by the motor housing 10 by the bearing 12.

ホルダ２２は、図２および図３に示すように、シャフト２１の軸線２１ａ方向に円筒状に形成され、内側に斜板２２ａを有している。斜板２２ａは、シャフト２１の軸線２１ａに垂直な面に対して傾斜するようにシャフト２１に固定された円盤状のものである。すなわち、斜板２２ａは、ロータ２０に一体に構成されている。斜板２２ａは、例えばスプライン結合によりシャフト２１に、シャフト２１に対して回転不能に固定されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the holder 22 is formed in a cylindrical shape in the direction of the axis 21a of the shaft 21, and has a swash plate 22a inside. The swash plate 22a is a disk-shaped member fixed to the shaft 21 so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the axis 21a of the shaft 21. That is, the swash plate 22 a is configured integrally with the rotor 20. The swash plate 22a is fixed to the shaft 21 so as not to rotate with respect to the shaft 21, for example, by spline coupling.

マグネット２３は、図１および図４に示すように、シャフト２１の軸線２１ａ方向に円筒状に形成され、ホルダ２２の外周に、すなわち斜板２２ａの外周に固定されている。本実施形態において、マグネット２３は、プラスチックマグネット（例えば、フェライト系プラスチックマグネット）である。プラスチックマグネットは、マグネット原料に樹脂材料を混合し、射出成形により形成されるものである。そして、マグネット２３は、軸線２１ａの周方向に多極着磁されている。マグネット２３は、例えば、インサート成形によってホルダ２２に固定される。図４に示す凸部２３ａ〜２３ｄは、図２に示すホルダ２２に形成された凹部２２ｂ〜２２ｅに嵌合し、シャフト２１の周方向にホルダ２２とマグネット２３とを回転不能にするものである。   As shown in FIGS. 1 and 4, the magnet 23 is formed in a cylindrical shape in the direction of the axis 21a of the shaft 21, and is fixed to the outer periphery of the holder 22, that is, the outer periphery of the swash plate 22a. In the present embodiment, the magnet 23 is a plastic magnet (for example, a ferrite plastic magnet). The plastic magnet is formed by mixing a resin material with a magnet raw material and performing injection molding. The magnet 23 is multipolarly magnetized in the circumferential direction of the axis 21a. The magnet 23 is fixed to the holder 22 by, for example, insert molding. 4 are fitted into the recesses 22b to 22e formed in the holder 22 shown in FIG. 2 to make the holder 22 and the magnet 23 non-rotatable in the circumferential direction of the shaft 21. .

ステータ３０は、コア３１およびコイル３２を備えている。コア３１は、マグネット２３に対向してモータハウジング１０に配置される。具体的には、コア３１における軸線２１ａ方向の寸法が、マグネット２３における軸線２１ａ方向の寸法よりも大きくなるように形成され、コア３１がマグネット２３の外周面の全領域に対向するように配置されている。コア３１は、本実施形態において、複数の電磁鋼板が重ねられることにより構成される積層鋼板である。   The stator 30 includes a core 31 and a coil 32. The core 31 is disposed in the motor housing 10 so as to face the magnet 23. Specifically, the dimension of the core 31 in the direction of the axis 21a is formed to be larger than the dimension of the magnet 23 in the direction of the axis 21a, and the core 31 is disposed so as to face the entire area of the outer peripheral surface of the magnet 23. ing. In this embodiment, the core 31 is a laminated steel plate configured by stacking a plurality of electromagnetic steel plates.

コイル３２は、コア３１に設けられ、通電されることによりコア３１を磁化させるものである。コイル３２は、コア３１の周方向に複数個ならべて配置され、複数の相を有する。そして、後述する制御装置Ｓからの制御信号により、励磁されるコイル３２の相が切り替えられる。これにより、ロータ２０を回転させる回転磁界が発生する。   The coil 32 is provided in the core 31 and magnetizes the core 31 when energized. A plurality of coils 32 are arranged in the circumferential direction of the core 31 and have a plurality of phases. And the phase of the coil 32 excited is switched by the control signal from the control apparatus S mentioned later. Thereby, a rotating magnetic field for rotating the rotor 20 is generated.

ポンプ部３は、ポンプハウジング４０（特許請求の範囲のハウジングに相当）、底板５０、複数の吐出弁６０、シリンダブロック７０、複数の流入弁８０および複数のプランジャ９０を備えている。ポンプハウジング４０は、モータハウジング１０に、例えば螺子による締結によって固定され、液体Ｌの漏洩を防ぐＯリング４１を備えている。また、ポンプハウジング４０は、ポンプハウジング４０に外部に開口して形成された第一ポート４０ａおよび第二ポート４０ｂならびに有底の凹部４０ｃが形成されている。本実施形態において、凹部４０ｃは、円柱状に形成されている。また、凹部４０ｃの側面およびシリンダブロック７０の側面によって、第一ポート４０ａと液室１１とを連通する流路４０ｄが形成されている。流路４０ｄを介して、液室１１が第一ポート４０ａと連通する。また、本実施形態において、ポンプ１は、第一ポート４０ａを介して外部から液体Ｌを吸入し、第二ポート４０ｂを介して外部へ液体Ｌを吐出する。   The pump unit 3 includes a pump housing 40 (corresponding to a housing in claims), a bottom plate 50, a plurality of discharge valves 60, a cylinder block 70, a plurality of inflow valves 80, and a plurality of plungers 90. The pump housing 40 includes an O-ring 41 that is fixed to the motor housing 10 by fastening with screws, for example, and prevents the liquid L from leaking. Further, the pump housing 40 is formed with a first port 40a and a second port 40b formed by opening the pump housing 40 to the outside, and a bottomed recess 40c. In this embodiment, the recessed part 40c is formed in the column shape. Further, a flow path 40 d that connects the first port 40 a and the liquid chamber 11 is formed by the side surface of the recess 40 c and the side surface of the cylinder block 70. The liquid chamber 11 communicates with the first port 40a through the flow path 40d. In the present embodiment, the pump 1 sucks the liquid L from the outside through the first port 40a and discharges the liquid L to the outside through the second port 40b.

底板５０は、凹部４０ｃの底面４０ｅに、例えば圧入により、密着した状態で当接するようにハウジング４０に対して回転不能に固定され、円板状に形成されるものである。底板５０は、底板５０を軸線２１ａ方向に貫通する複数の流路５１を有している。また、底板５０の第二ポート４０ｂ側の面および凹部４０ｃの底面４０ｅに形成された溝形状によって、第二ポート４０ｂと流路５１とを連通する流路４０ｆが形成されている。   The bottom plate 50 is fixed in a non-rotatable manner with respect to the housing 40 so as to come into contact with the bottom surface 40e of the concave portion 40c, for example, by press fitting, and is formed in a disc shape. The bottom plate 50 has a plurality of flow paths 51 that penetrate the bottom plate 50 in the direction of the axis 21a. A channel 40f that connects the second port 40b and the channel 51 is formed by the groove shape formed on the surface of the bottom plate 50 on the second port 40b side and the bottom surface 40e of the recess 40c.

各吐出弁６０は、流路４０ｆ内に配置され、流路５１をそれぞれ開閉するものである。吐出弁６０は、流路５１の直径より大きい直径を有する球状に形成されている。また、ポンプ部３は、複数のスプリング６１をさらに備えている。そして、吐出弁６０は、スプリング６１により、底板５０側に付勢されている。これにより、吐出弁６０が流路５１の端部に密着し、吐出弁６０が流路５１を閉状態とする。   Each discharge valve 60 is arrange | positioned in the flow path 40f, and opens and closes the flow path 51, respectively. The discharge valve 60 is formed in a spherical shape having a diameter larger than the diameter of the flow path 51. The pump unit 3 further includes a plurality of springs 61. The discharge valve 60 is biased toward the bottom plate 50 by a spring 61. As a result, the discharge valve 60 comes into close contact with the end of the flow path 51, and the discharge valve 60 closes the flow path 51.

シリンダブロック７０は、ポンプハウジング４０に固定され、斜板２２ａに対向する一端面７０ａおよび一端面７０ａから離間して形成された他端面７０ｂを有している。シリンダブロック７０は、他端面７０ｂを底板５０の液室１１側の面に密着した状態で接するように凹部４０ｃに、例えば圧入によりポンプハウジング４０に対し回転不能に固定され、例えば円柱状に形成されている。   The cylinder block 70 is fixed to the pump housing 40 and has one end surface 70a facing the swash plate 22a and the other end surface 70b formed away from the one end surface 70a. The cylinder block 70 is fixed to the recess 40c so as to be non-rotatable with respect to the pump housing 40 by, for example, press fitting so that the other end surface 70b is in close contact with the surface of the bottom plate 50 on the liquid chamber 11 side. ing.

また、シリンダブロック７０は、軸受７１および複数のシリンダ７２を備えている。軸受７１は、一端面７０ａ側に配置され、シャフト２１を回転可能に支持するものである。すなわち、ポンプ１は、シャフト２１を回転自在に支持する複数の軸受１２，７１を有し、複数の軸受１２，７１の間に斜板２２ａを配置する。軸受７１は、例えば、すべり軸受または玉軸受によって構成されている。   The cylinder block 70 includes a bearing 71 and a plurality of cylinders 72. The bearing 71 is arrange | positioned at the one end surface 70a side, and supports the shaft 21 rotatably. That is, the pump 1 has a plurality of bearings 12 and 71 that rotatably support the shaft 21, and the swash plate 22 a is disposed between the plurality of bearings 12 and 71. The bearing 71 is constituted by, for example, a slide bearing or a ball bearing.

各シリンダ７２は、シリンダブロック７０内にシャフト２１の軸線２１ａ方向に形成され、液室１１に向けて開口するものである。本実施形態において、シリンダ７２は、シリンダブロック７０を貫通するように、円筒状に形成されている。すなわち、シリンダ７２における一端面７０ａ側の開口部は液室１１に対向する。一方、シリンダ７２における他端面７０ｂ側の開口部は、流路５１に対向するように形成されている。   Each cylinder 72 is formed in the cylinder block 70 in the direction of the axis 21 a of the shaft 21, and opens toward the liquid chamber 11. In the present embodiment, the cylinder 72 is formed in a cylindrical shape so as to penetrate the cylinder block 70. That is, the opening on the one end surface 70 a side of the cylinder 72 faces the liquid chamber 11. On the other hand, the opening on the other end surface 70 b side of the cylinder 72 is formed to face the flow path 51.

また、シリンダブロック７０および底板５０によって、複数の流路７３が形成されている。各流路７３は、液室１１とシリンダ７２とを連通するものである。本実施形態において、流路７３は、シリンダブロック７０内に各シリンダ７２より軸線２１ａ側に形成された円筒部７３ａ，７３ｂおよび他端面７０ｂに形成された溝７３ｃ並びに底板５０の液室１１側の面により構成されている。また、円筒部７３ａの直径は、円筒部７３ｂ円筒部より小さく形成されている。   A plurality of flow paths 73 are formed by the cylinder block 70 and the bottom plate 50. Each flow path 73 communicates the liquid chamber 11 and the cylinder 72. In the present embodiment, the flow path 73 is formed in the cylinder block 70 on the side of the axis 21a with respect to each cylinder 72, the groove 73c formed on the other end surface 70b and the liquid chamber 11 side of the bottom plate 50. It is composed of surfaces. The diameter of the cylindrical portion 73a is smaller than that of the cylindrical portion 73b.

各流入弁８０は、流路７３内に配置され、流路７３をそれぞれ開閉するものである。本実施形態において、流入弁８０は、円筒部７３ｂに配置され、円筒部７３ａの直径より大きい直径を有する球状に形成されている。また、ポンプ部３は、複数のスプリング８１をさらに備えている。そして、流入弁８０は、スプリング８１により、斜板２２ａ側に付勢されている。これにより、流入弁８０が円筒部７３ａの端部に密着し、流入弁８０が流路７３を閉状態とする。   Each inflow valve 80 is arrange | positioned in the flow path 73, and opens and closes the flow path 73, respectively. In this embodiment, the inflow valve 80 is arrange | positioned at the cylindrical part 73b, and is formed in the spherical shape which has a diameter larger than the diameter of the cylindrical part 73a. The pump unit 3 further includes a plurality of springs 81. The inflow valve 80 is urged toward the swash plate 22 a by a spring 81. As a result, the inflow valve 80 is brought into close contact with the end of the cylindrical portion 73a, and the inflow valve 80 closes the flow path 73.

各プランジャ９０は、シリンダ７２に嵌合し、一端９０ａにて斜板２２ａに当接するものである。本実施形態において、プランジャ９０は、シリンダ７２に斜板２２ａ側から挿入され、プランジャ９０の側面がシリンダ７２の内周面に対して密着かつ摺動可能に形成されている。また、プランジャ９０は、斜板２２ａに対して摺動可能に当接するように構成されている。本実施形態において、プランジャ９０における斜板２２ａ側の一端９０ａは、球状に形成されている。そして、プランジャ９０は、ポンプ部３がさらに備える複数のスプリング９１により、斜板２２ａ側に付勢されている。これにより、プランジャ９０の一端９０ａが斜板２２ａに摺動可能に当接する。   Each plunger 90 is fitted to the cylinder 72 and comes into contact with the swash plate 22a at one end 90a. In the present embodiment, the plunger 90 is inserted into the cylinder 72 from the swash plate 22 a side, and the side surface of the plunger 90 is formed to be in close contact with and slidable with respect to the inner peripheral surface of the cylinder 72. Further, the plunger 90 is configured to slidably contact the swash plate 22a. In the present embodiment, one end 90a on the swash plate 22a side of the plunger 90 is formed in a spherical shape. The plunger 90 is urged toward the swash plate 22a by a plurality of springs 91 that the pump unit 3 further includes. Thereby, the one end 90a of the plunger 90 contacts the swash plate 22a slidably.

さらに、プランジャ９０は、他端９０ｂにてシリンダ７２内にポンプ室７４を画成するものである。ポンプ室７４は、液体Ｌの圧力を高め、液体Ｌを移送するポンプを構成するものである。すなわち、ポンプ室７４に流入する液体Ｌがポンプ室７４にて圧縮され、液体Ｌの圧力が高められた後に、ポンプ室７４から吐出される。本実施形態において、ポンプ室７４は、シリンダ７２内において、プランジャ９０の他端９０ｂと底板５０との間に形成される。そして、流路５１および流路７３がポンプ室７４に連通する。すなわち、ポンプ１は、ポンプ室７４と液室１１とを流入弁８０を介して連通し、ポンプ室７４と第二ポート４０ｂとを吐出弁６０を介して連通する。また、ポンプ１は、ポンプ室７４と液室１１とを、流入弁８０を介してシリンダ７２よりシャフト２１の軸線２１ａ側で流路７３を介して連通する。   Further, the plunger 90 defines a pump chamber 74 in the cylinder 72 at the other end 90b. The pump chamber 74 constitutes a pump that increases the pressure of the liquid L and transfers the liquid L. That is, the liquid L flowing into the pump chamber 74 is compressed in the pump chamber 74 and is discharged from the pump chamber 74 after the pressure of the liquid L is increased. In the present embodiment, the pump chamber 74 is formed between the other end 90 b of the plunger 90 and the bottom plate 50 in the cylinder 72. The flow path 51 and the flow path 73 communicate with the pump chamber 74. That is, the pump 1 communicates the pump chamber 74 and the liquid chamber 11 via the inflow valve 80, and communicates the pump chamber 74 and the second port 40 b via the discharge valve 60. In addition, the pump 1 communicates the pump chamber 74 and the liquid chamber 11 via the flow path 73 on the axis 21 a side of the shaft 21 from the cylinder 72 via the inflow valve 80.

また、図５に示すように、本実施形態において、流路５１、シリンダ７２、流路７３、ポンプ室７４、およびプランジャ９０は、軸線２１ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されている。よって、吐出弁６０、スプリング６１、流入弁８０、スプリング８１およびスプリング９１も同様に、軸線２１ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されている。   Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the flow path 51, the cylinder 72, the flow path 73, the pump chamber 74, and the plunger 90 are each equally arranged in the circumferential direction of the axis 21a. . Accordingly, the discharge valve 60, the spring 61, the inflow valve 80, the spring 81, and the spring 91 are also equally arranged in the circumferential direction of the axis 21a.

また、ポンプ１は、直流電圧変換器としてのコンバータＣ（図示せず）に電気的に接続されている。そして、コンバータＣは、ポンプ1を制御する制御装置Ｓ（図示せず）に電気的に接続されている。制御装置Ｓは、液体Ｌの吐出量を所定の吐出量にするように、ロータ２０を所定回転数にて駆動または停止するように制御する。具体的には、制御装置Ｓは、コンバータＣに制御指令を送信し、ステータ３０に所定の直流電圧を供給または供給を停止するように制御する。   The pump 1 is electrically connected to a converter C (not shown) as a DC voltage converter. Converter C is electrically connected to a control device S (not shown) that controls pump 1. The control device S controls the rotor 20 to be driven or stopped at a predetermined number of revolutions so that the discharge amount of the liquid L becomes a predetermined discharge amount. Specifically, the control device S transmits a control command to the converter C, and controls the stator 30 to supply or stop supplying a predetermined DC voltage.

次に、ポンプ１における作動について説明する。ポンプ１が作動していない状態においては、吐出弁６０および流入弁８０はスプリング６１，８１により、流路５１，７３を閉じている状態である。そして、第一ポート４０ａは、液体Ｌが貯留されている図示しないタンクに図示しない管によって接続されている。   Next, the operation in the pump 1 will be described. In a state where the pump 1 is not operating, the discharge valve 60 and the inflow valve 80 are closed by the springs 61 and 81 with the flow paths 51 and 73 closed. The first port 40a is connected to a tank (not shown) in which the liquid L is stored by a pipe (not shown).

制御装置Ｓからの制御信号によって、コンバータＣから所定電圧がステータ３０に供給されることにより、液室１１内に回転磁界が発生する。これにより、ロータ２０が所定回転数にて回転し、斜板２２ａが回転駆動する。斜板２２ａの回転駆動により、斜板２２ａが各プランジャ９０を周期的にシリンダブロック７０側に押し下げる。一方、各スプリング９１が各プランジャ９０を押し上げる方向に付勢しているため、各プランジャ９０が往復運動する。各プランジャ９０が往復運動することにより、各ポンプ室７４が周期的に膨張と圧縮とを繰り返す。   When a predetermined voltage is supplied from the converter C to the stator 30 by a control signal from the control device S, a rotating magnetic field is generated in the liquid chamber 11. Thereby, the rotor 20 rotates at a predetermined rotational speed, and the swash plate 22a is rotationally driven. By the rotational drive of the swash plate 22a, the swash plate 22a periodically pushes down each plunger 90 to the cylinder block 70 side. On the other hand, since each spring 91 urges each plunger 90 in the upward direction, each plunger 90 reciprocates. As each plunger 90 reciprocates, each pump chamber 74 repeats expansion and compression periodically.

ここで、ポンプ室７４が膨張するときに、ポンプ室７４に負圧が発生する。そして、ポンプ室７４に発生する負圧と液室１１内の圧力の差によって生じる荷重が流入弁８０に作用し、流入弁８０がスプリング８１の付勢力に抗して底板５０側に移動する。これにより、流路７３が開かれた状態になるため、液室１１とポンプ室７４が連通する。そして、外部から第一ポート４０ａ、流路４０ｄ、液室１１および流路７３を介して、液体Ｌがポンプ室７４に流入する。なお、ポンプ室７４が膨張する場合は、吐出弁６０は底板５０側に付勢されているため作動せず、流路５１を閉じた状態が保たれることにより、液体Ｌの逆流を防止する。   Here, when the pump chamber 74 expands, a negative pressure is generated in the pump chamber 74. A load generated by the difference between the negative pressure generated in the pump chamber 74 and the pressure in the liquid chamber 11 acts on the inflow valve 80, and the inflow valve 80 moves toward the bottom plate 50 against the urging force of the spring 81. Thereby, since the flow path 73 is opened, the liquid chamber 11 and the pump chamber 74 communicate with each other. Then, the liquid L flows into the pump chamber 74 from the outside through the first port 40 a, the flow path 40 d, the liquid chamber 11, and the flow path 73. When the pump chamber 74 expands, the discharge valve 60 is biased toward the bottom plate 50 and does not operate, and the flow path 51 is kept closed, thereby preventing the liquid L from flowing backward. .

また、液体Ｌが液室１１を介してポンプ室７４に流入するため、液室１１内において、液体Ｌがロータ２０によって撹拌される。これにより、斜板２２ａにおけるプランジャ９０との摺動面および軸受１２，７１が潤滑される。また、ロータ２０とステータ３０との間に液体Ｌが流通する。   Further, since the liquid L flows into the pump chamber 74 via the liquid chamber 11, the liquid L is agitated by the rotor 20 in the liquid chamber 11. As a result, the sliding surface of the swash plate 22a with the plunger 90 and the bearings 12, 71 are lubricated. Further, the liquid L flows between the rotor 20 and the stator 30.

一方、ポンプ室７４が圧縮するときに、ポンプ室７４に流入した液体Ｌが加圧される。そして液体Ｌの圧力と流路４０ｆの圧力の差によって生じる荷重が吐出弁６０に作用し、吐出弁６０がスプリング６１の付勢力に抗して第二ポート４０ｂ側に移動する。これにより、流路５１が開かれた状態になるため、ポンプ室７４と流路４０ｆが連通する。そして、ポンプ室７４から流路５１、流路４０ｆおよび第二ポート４０ｂを介して、外部へ液体Ｌが吐出する。なお、ポンプ室７４が圧縮する場合は、吐出弁６０は、斜板２２ａ側に付勢されているため作動せず、流路７３を閉じた状態が保たれることにより、液体Ｌの逆流を防止する。そして、プランジャ９０の往復運動の周期に合わせ、ポンプ室７４が圧縮されるため、ポンプ室７４から液体Ｌが周期的に吐出する。   On the other hand, when the pump chamber 74 is compressed, the liquid L flowing into the pump chamber 74 is pressurized. A load generated by the difference between the pressure of the liquid L and the pressure of the flow path 40f acts on the discharge valve 60, and the discharge valve 60 moves to the second port 40b side against the biasing force of the spring 61. Thereby, since the flow path 51 is opened, the pump chamber 74 and the flow path 40f communicate with each other. Then, the liquid L is discharged from the pump chamber 74 to the outside through the flow path 51, the flow path 40f, and the second port 40b. When the pump chamber 74 is compressed, the discharge valve 60 is not actuated because it is biased toward the swash plate 22a, and the flow path 73 is kept closed so that the liquid L flows backward. To prevent. Then, since the pump chamber 74 is compressed in accordance with the cycle of the reciprocating movement of the plunger 90, the liquid L is periodically discharged from the pump chamber 74.

ここで、斜板２２ａが所定回転数にて回転し、かつ３個のプランジャ９０が軸線２１ａの周方向に均等に配置されているため、各プランジャ９０の往復運動の周期に一定のずれが、各プランジャ９０の間に等しく生じる。これにより、各ポンプ室７４から各流路５１に液体Ｌを吐出する周期に一定のずれが、各ポンプ室７４の間に等しく生じるため、第二ポート４０ｂから外部へ液体Ｌが脈動の少ない状態で一定の吐出量にて吐出する。なお、液体Ｌの吐出量は、ロータ２０の回転数、ポンプ室７４における体積の変化量および各流路面積等によって定まる。   Here, since the swash plate 22a rotates at a predetermined number of rotations and the three plungers 90 are evenly arranged in the circumferential direction of the axis 21a, there is a certain deviation in the period of the reciprocating motion of each plunger 90. It occurs equally between each plunger 90. As a result, a certain deviation in the period of discharging the liquid L from each pump chamber 74 to each flow path 51 occurs equally between the pump chambers 74, so that the liquid L is less pulsated from the second port 40 b to the outside. To discharge at a constant discharge amount. Note that the discharge amount of the liquid L is determined by the number of rotations of the rotor 20, the amount of change in volume in the pump chamber 74, the area of each flow path, and the like.

本実施形態によれば、ポンプ１は、ロータ２０と斜板２２ａとを一体化しているため、シャフト２１の軸線２１ａ方向の長さをより短くすることができる。よって、ポンプ全体の大きさをより小さくすることができ、シャフト２１の強度および寸法精度をより容易に確保することができる。したがって、ポンプ１をより低コストにすることができる。また、液体Ｌが液室１１内でロータ２０により撹拌された後に液室１１から導出されるため、液体Ｌが冷媒として作用し、電動モータ部２および軸受１２、７１の発熱を抑制することができる。そして、斜板２２ａにおける各プランジャ９０との摺動面および軸受１２，７１を液体Ｌによって潤滑することができる。   According to this embodiment, since the pump 1 integrates the rotor 20 and the swash plate 22a, the length of the shaft 21 in the direction of the axis 21a can be further shortened. Therefore, the size of the entire pump can be reduced, and the strength and dimensional accuracy of the shaft 21 can be more easily ensured. Accordingly, the cost of the pump 1 can be further reduced. Further, since the liquid L is led out from the liquid chamber 11 after being agitated by the rotor 20 in the liquid chamber 11, the liquid L acts as a refrigerant and suppresses the heat generation of the electric motor unit 2 and the bearings 12 and 71. it can. The sliding surfaces of the swash plate 22a with the plungers 90 and the bearings 12 and 71 can be lubricated with the liquid L.

また、ポンプ室７４と液室１１とを連通する各流路７３をシリンダ７２よりシャフト２１の軸線２１ａ側に配置するため、ポンプハウジング４０内のスペースを有効活用できる。よって、ポンプ全体をより小さくすることができる。   Further, since each flow path 73 that communicates between the pump chamber 74 and the liquid chamber 11 is arranged on the axis 21a side of the shaft 21 from the cylinder 72, the space in the pump housing 40 can be effectively utilized. Therefore, the whole pump can be made smaller.

また、各プランジャ９０が、軸線２１ａから半径方向に離間した位置にて斜板２２ａを押圧しているため、シャフト２１に傾きを生じさせるモーメントが発生する。しかし、ロータ２０および斜板２２ａを挟むように軸受１２、７１でシャフト２１を支持しているため、斜板２２ａが各プランジャ９０を押圧するとき、および、斜板２２ａが各プランジャ９０によって押圧されるときに発生するシャフト２１の傾きをより抑制することができる。よって、シャフト２１の精度をより容易に確保することができる。   Moreover, since each plunger 90 is pressing the swash plate 22a in the position spaced apart from the axis line 21a in the radial direction, the moment which produces the inclination in the shaft 21 generate | occur | produces. However, since the shaft 21 is supported by the bearings 12 and 71 so as to sandwich the rotor 20 and the swash plate 22a, the swash plate 22a is pressed by each plunger 90 when the swash plate 22a presses each plunger 90. It is possible to further suppress the inclination of the shaft 21 that occurs when Therefore, the accuracy of the shaft 21 can be ensured more easily.

また、マグネット２３は、プラスチックマグネットであるため、マグネット２３の形状を自由に設定できる。よって、ロータ２０の部品点数をより少なくすることができ、また、ロータ２０の組み付けをより容易にすることもできる。よって、ポンプ１をより低コストにすることができる。   Moreover, since the magnet 23 is a plastic magnet, the shape of the magnet 23 can be set freely. Therefore, the number of parts of the rotor 20 can be further reduced, and the assembly of the rotor 20 can be facilitated. Therefore, the cost of the pump 1 can be further reduced.

次に、本発明に係る回転斜板式プランジャポンプ１の第二実施形態について図６を参照しながら説明する。第一実施形態において、ポンプ１は、液体Ｌを第一ポート４０ａから流入し、第二ポート４０ｂから吐出していたが、これに代えて、液体Ｌを第二ポート４０ｂから流入し、第一ポート４０ａから流入するようにしても良い。この場合、弁６０，８０を図６に示すように、シャフト２１の軸線２１ａ方向において、第一実施形態とは反対方向に各スプリング６１，８１によって付勢するように底板５０、各吐出弁６０、軸受７１、各流路７３および各流入弁８０を構成すると良い。具体的には、底板５０に流入弁８０およびスプリング８１を配置するように底板５０を形成する。また、流路７３において、円筒部７３ａを円筒部７３ｂよりも直径を大きくするように形成し、円筒部７３ａに吐出弁６０およびスプリング６１を配置する。そして、軸受７１は、スプリング８１を保持するように形成し、流路７３と液室１１とを連通する貫通穴７１ａを形成すると良い。すなわち、ポンプ１は、ポンプ室７４と液室１１とを吐出弁６０を介して連通し、ポンプ室７４と第二ポート４０ｂとを流入弁８０を介して連通する。   Next, a second embodiment of the rotary swash plate type plunger pump 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the pump 1 flows in the liquid L from the first port 40a and discharges it from the second port 40b. Instead, the pump 1 flows in the liquid L from the second port 40b, You may make it flow in from the port 40a. In this case, as shown in FIG. 6, the bottom plate 50 and each discharge valve 60 are urged by the springs 61 and 81 in the direction opposite to the first embodiment in the direction of the axis 21a of the shaft 21, as shown in FIG. The bearing 71, each flow path 73, and each inflow valve 80 may be configured. Specifically, the bottom plate 50 is formed so that the inflow valve 80 and the spring 81 are disposed on the bottom plate 50. Further, in the flow path 73, the cylindrical portion 73a is formed to have a larger diameter than the cylindrical portion 73b, and the discharge valve 60 and the spring 61 are disposed in the cylindrical portion 73a. The bearing 71 is preferably formed so as to hold the spring 81, and a through hole 71 a that communicates the flow path 73 and the liquid chamber 11 is formed. That is, the pump 1 connects the pump chamber 74 and the liquid chamber 11 via the discharge valve 60, and connects the pump chamber 74 and the second port 40 b via the inflow valve 80.

なお、本発明による回転斜板式プランジャポンプ１の他の実施形態として、各実施形態がマグネット２３をプラスチックマグネットにて構成していたが、これに代えて、複数の磁石をホルダ２２の周方向に配置しても良い。この場合、ホルダ２２の周方向において、マグネットの磁極を交互に配置するようにすると良い。   As another embodiment of the rotary swash plate plunger pump 1 according to the present invention, each embodiment is configured such that the magnet 23 is a plastic magnet. Instead, a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction of the holder 22. It may be arranged. In this case, the magnetic poles of the magnet are preferably arranged alternately in the circumferential direction of the holder 22.

また、各実施形態において、流路５１、吐出弁６０、スプリング６１，シリンダ７２、流路７３、ポンプ室７４、流入弁８０、スプリング８１、プランジャ９０およびスプリング９１は、シャフト２１の軸線２１ａの周方向に各３個ずつ均等に配置されているが、各３個以外の個数としても良い。この場合、液体Ｌの吐出する際に生じる脈動を小さくするために、奇数個かつ多数個とすると良い。
また、第一実施形態において、シャフト２１は、軸受１２，７１によって支持されているが、これに代えて、軸受１２のみによってシャフト２１を支持するようにしても良い。 In each embodiment, the flow path 51, the discharge valve 60, the spring 61, the cylinder 72, the flow path 73, the pump chamber 74, the inflow valve 80, the spring 81, the plunger 90, and the spring 91 are arranged around the axis 21 a of the shaft 21. Although three pieces are arranged equally in the direction, the number may be other than three pieces. In this case, in order to reduce the pulsation generated when the liquid L is ejected, it is preferable to use an odd number and a large number.
In the first embodiment, the shaft 21 is supported by the bearings 12 and 71. However, instead of this, the shaft 21 may be supported only by the bearing 12.

１…回転斜板式プランジャポンプ、２…電動モータ部、３…ポンプ部、１０…モータハウジング（ハウジング）、１１…液室、１２…軸受、２０…ロータ、２１…シャフト、２１ａ…軸線、２２…ホルダ、２２ａ…斜板、２３…マグネット、３０…ステータ、３１…コア、３２…コイル、４０…ポンプハウジング（ハウジング）、４０ａ…第一ポート、４０ｂ…第二ポート、４０ｆ…流路、５０…底板、６０…吐出弁、７０…シリンダブロック、７２…シリンダ、７３…流路、７４…ポンプ室、８０…流入弁、９０…プランジャ、９０ａ…一端、９０ｂ…他端、Ｌ…液体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary swash plate type plunger pump, 2 ... Electric motor part, 3 ... Pump part, 10 ... Motor housing (housing), 11 ... Liquid chamber, 12 ... Bearing, 20 ... Rotor, 21 ... Shaft, 21a ... Axis, 22 ... Holder, 22a ... swash plate, 23 ... magnet, 30 ... stator, 31 ... core, 32 ... coil, 40 ... pump housing (housing), 40a ... first port, 40b ... second port, 40f ... flow path, 50 ... Bottom plate, 60 ... discharge valve, 70 ... cylinder block, 72 ... cylinder, 73 ... flow path, 74 ... pump chamber, 80 ... inflow valve, 90 ... plunger, 90a ... one end, 90b ... other end, L ... liquid.

Claims (4)

ハウジングに外部に開口して形成された第一ポートと連通する液室と、
前記液室内に配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されるシャフトと、
前記液室内に収納され、前記シャフトの軸線に垂直な面に対して傾斜するように前記シャフトに固定された円盤状の斜板と、
前記斜板の外周に固定され、電動モータのロータを構成するマグネットと、
前記マグネットに対向して前記ハウジングに配置されたコアおよび前記コアを磁化させるコイルを有する前記電動モータのステータと、
前記ハウジング内に前記シャフトの軸線方向に形成され、前記液室に向けて開口する複数のシリンダと、
前記シリンダに嵌合し、一端にて前記斜板に当接し、他端にて前記シリンダ内にポンプ室を画成する複数のプランジャと、を備え、
前記ポンプ室と前記液室とを流入弁および吐出弁の一方を介して連通し、前記ポンプ室と前記ハウジングに外部に開口して形成された第二ポートとを前記流入弁および前記吐出弁の他方を介して連通する回転斜板式プランジャポンプ。 A liquid chamber communicating with a first port formed to open to the outside of the housing;
A shaft disposed in the liquid chamber and rotatably supported by the housing;
A disc-shaped swash plate housed in the liquid chamber and fixed to the shaft so as to be inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the shaft;
A magnet fixed to the outer periphery of the swash plate and constituting a rotor of the electric motor;
A stator of the electric motor having a core disposed in the housing facing the magnet and a coil for magnetizing the core;
A plurality of cylinders formed in the axial direction of the shaft in the housing and opening toward the liquid chamber;
A plurality of plungers that fit into the cylinder, abut against the swash plate at one end, and define a pump chamber in the cylinder at the other end;
The pump chamber and the liquid chamber communicate with each other through one of an inflow valve and a discharge valve, and the pump chamber and a second port formed to open to the housing are connected to the inflow valve and the discharge valve. A rotary swash plate type plunger pump that communicates with the other. 前記ポンプ室と前記液室とを、前記流入弁を介して前記シリンダより前記シャフトの前記軸線側で連通し、
前記第一ポートから前記液体を吸入し、前記第二ポートから前記液体を吐出する、請求項１の回転斜板式プランジャポンプ。 The pump chamber and the liquid chamber communicate with each other on the axis side of the shaft from the cylinder via the inflow valve,
The rotary swash plate type plunger pump according to claim 1, wherein the liquid is sucked from the first port, and the liquid is discharged from the second port. 前記シャフトを回転可能に支持する複数の軸受を有し、前記複数の軸受の間に前記斜板を配置する請求項１または請求項２の回転斜板式プランジャポンプ。   The rotary swash plate type plunger pump according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of bearings for rotatably supporting the shaft, wherein the swash plate is disposed between the plurality of bearings. 前記マグネットは、プラスチックマグネットである、請求項１乃至請求項３の何れか一項の回転斜板式プランジャポンプ。   The rotary swash plate type plunger pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnet is a plastic magnet.
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