(57)【要約】【課題】ギヤポンプロータの径方向への熱膨張と軸方向への熱膨張を制御して、ギヤ歯間の噛み合いアンバランスを抑制できるとともに、ポンプ効率を高めることができるギヤポンプ及び電動ポンプを提供する。【解決手段】ポンプ筐体３１に形成したポンプ収容室３３にギヤポンプロータ４０が収容されている。ギヤポンプロータ４０のアウタロータ４１及びインナロータ４２は、スーパエンジニアリングプラスチックにて成形されている。スーパエンジニアリングプラスチック中には、カーボン繊維Ｆが含有され、そのカーボン繊維Ｆの長手方向の向きが径方向に向くように配向させている。ギヤポンプロータ４０は、径方向への熱膨張が軸方向への熱膨張より小さくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に内歯を備えたアウタロータと、前記アウタロータの内側に配置されて回転軸と一体回転するとともに前記アウタロータの内歯と噛合する外歯を備えたインナロータとからなるギヤポンプロータと、
前記ギヤポンプロータの軸方向両外側面及び径方向外周面に対向するように包囲するポンプ収容室を有するポンプハウジングと
を備えたギヤポンプであって、
前記ギヤポンプロータは、軸方向より径方向の熱膨張をし難く形成したことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のギヤポンプにおいて、
前記ギヤポンプロータのインナロータとアウタロータは、ともに同一材料よりなることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のギヤポンプにおいて、
前記インナロータと前記アウタロータからなるギヤポンプロータの成形母材は、繊維状の充填剤が含有された樹脂製であって、前記成形母材に含有された前記繊維状の充填剤はその長手方向の向きが前記ギヤポンプロータの径方向に向くように配向されていることで、前記ギヤポンプロータは、軸方向より径方向の熱膨張をし難く形成されていることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のギヤポンプにおいて、
前記繊維状の充填剤は、潤滑性を有する繊維であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載のギヤポンプにおいて、
前記潤滑性を有する繊維は、カーボン繊維であることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１つに記載のギヤポンプにおいて、
前記ギヤポンプロータの成形母材は、スーパエンジニアリングプラスチックよりなることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか１つに記載のギヤポンプにおいて、
前記ギヤポンプロータの成形母材は、自己潤滑性樹脂よりなることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１つに記載のギヤポンプにおいて、
前記インナロータは、成型時に前記回転軸の少なくとも一部を埋設するように形成されていることを特徴とするギヤポンプ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載のギヤポンプにおいて、
前記ギヤポンプロータのインナロータは、軸方向両外側面の少なくともいずれか一方の外側面の所定箇所に、切欠凹部を形成したことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載のギヤポンプにおいて、
前記ギヤポンプロータのアウタロータは、軸方向両外側面の少なくともいずれか一方の外側面の所定箇所に、軸方向に切欠凹部を形成したことを特徴とするギヤポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のギヤポンプに、ギヤポンプに設けた回転軸を回転駆動させるモータを取着した電動ポンプ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動ポンプにおいて、
前記ギヤポンプに設けた回転軸は、前記モータの回転軸を兼用したことを特徴とする電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤポンプ及び電動ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤポンプにおいて、ポンプ収容室に収容されたギヤポンプロータを、鉄製に代えて樹脂製にし、耐腐食性を図るとともに軽量化を図りポンプ効率の高効率化を実現させるものが提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、樹脂製のギヤポンプロータについて、ガラス繊維等のフィラーを混練し、強度を高めた繊維強化樹脂ギヤポンプロータが提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６２−１１３４８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４６９７７号公報
【特許文献３】実公昭６３−１０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、樹脂製（金属製も同様）のギヤポンプロータでは、ギヤポンプロータとポンプハウジングとの摺動摩擦による動力損失をすることと、高温時におけるギヤポンプロータとポンプハウジングとのクリアランスの増加に伴い容積効率の低下することが問題となっていた。
【０００６】
そこで、ポンピングする液体が高温（例えば２００℃程度）の場合、ギヤポンプロータの軸方向に所定の熱膨張を許容することが望ましい。
しかしながら、軸方向の熱膨張を許容し過ぎると、ギヤポンプロータの径方向への熱膨張によって、ギヤポンプロータのアウタロータの内歯とインナロータの外歯の噛み合いにアンバランスが生じ、歯同士が噛み合い過ぎて食い込みが生じ接触面圧を高める虞があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ギヤポンプロータの径方向への熱膨張と軸方向への熱膨張を制御して、ギヤ歯間の噛み合いアンバランスを抑制できるとともに、ポンプ効率を高めることができるギヤポンプ及び電動ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、ギヤポンプは、内側に内歯を備えたアウタロータと、前記アウタロータの内側に配置されて回転軸と一体回転するとともに前記アウタロータの内歯と噛合する外歯を備えたインナロータとからなるギヤポンプロータと、前記ギヤポンプロータの軸方向両外側面及び径方向外周面に対向するように包囲するポンプ収容室を有するポンプハウジングとを備えたギヤポンプであって、前記ギヤポンプロータは、軸方向より径方向の熱膨張をし難く形成した。
【０００９】
この構成によれば、液体温度及び外気温度が変化しても、ギヤポンプロータの径方向への熱膨張が抑制され、外歯と内歯の噛み合いアンバランスの発生が抑制できる。また、液体温度又は外気温が低温の際には、ギヤポンプロータが軸方向に熱収縮し、ギヤポンプロータとポンプハウジングとの間における摩擦を低減できる。
【００１０】
上記構成において、前記ギヤポンプロータのインナロータとアウタロータは、ともに同一材料よりなることが好ましい。
この構成によれば、インナロータとアウタロータが同一材料であるため、噛み合う外歯と内歯との間に摩耗が生じ難い。また、インナロータとアウタロータとが同一材料であるため、線膨張率が同じとなることから、ギヤ歯間の噛み合いも良好となる。
【００１１】
上記構成において、前記インナロータと前記アウタロータからなるギヤポンプロータの成形母材は、繊維状の充填剤が含有された樹脂製であって、前記成形母材に含有された前記繊維状の充填剤はその長手方向の向きが前記ギヤポンプロータの径方向に向くように配向されていることで、前記ギヤポンプロータは、軸方向より径方向の熱膨張をし難く形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、樹脂製のギヤポンプロータを用いたので、ギヤポンプロータが軽量となり動力効率を向上させることができるとともに、ギヤポンプロータの成形が容易となる。さらに、繊維状の充填剤は、その繊維配向が径方向に長手となるように分散させたので、ギヤポンプロータの径方向への熱膨張を抑制でき、一方、軸方向への熱膨張を許容することができる。
【００１３】
上記構成において、前記繊維状の充填剤は、潤滑性を有する繊維であることが好ましい。
この構成によれば、ギヤポンプロータとポンプハウジングとの摩擦による動力損失を低減することができる。
【００１４】
上記構成において、前記潤滑性を有する繊維は、カーボン繊維であることが好ましい。
この構成によれば、ギヤポンプロータとポンプハウジングとの摩擦による動力損失を低減することができる。
【００１５】
上記構成において、前記ギヤポンプロータの成形母材は、スーパエンジニアリングプラスチックよりなることが好ましい。
この構成によれば、金属製より軽量でありながら、耐熱性及び強度性等に富み、ポンプ効率の向上や製品としての信頼性を金属製と同等に確保できる。
【００１６】
上記構成において、前記ギヤポンプロータの成形母材は、自己潤滑性樹脂よりなることが好ましい。
この構成によれば、ギヤポンプロータとポンプハウジングとの摩擦に加え、ギヤポンプのインナロータとアウタロータとの摩擦をも低減でき、動力損失の低減に貢献できる。
【００１７】
上記構成において、前記インナロータは、成型時に前記回転軸の少なくとも一部を埋設するように形成されていることが好ましい。
この構成によれば、回転軸は樹脂製のインナロータに圧入固定する必要がなくなり、圧入によるインナロータの変形が発生しない。そのため、回転軸にインナロータを連結固定することによる外歯と内歯の噛み合いの悪化を回避できる。
【００１８】
上記構成において、前記ギヤポンプロータのインナロータは、軸方向両外側面の少なくともいずれか一方の外側面の所定箇所に、切欠凹部を形成したことが好ましい。
この構成によれば、インナロータの軸方向外側面に切欠凹部が形成したことで、インナロータの軸方向外側面とポンプハウジングとの摩擦面積を減らすことができことから、摩擦を低減できる。
【００１９】
上記構成において、前記ギヤポンプロータのアウタロータは、軸方向両外側面の少なくともいずれか一方の外側面の所定箇所に、軸方向に切欠凹部を形成したことが好ましい。
この構成によれば、アウタロータの軸方向外側面に切欠凹部を形成したことで、アウタロータの軸方向外側面とポンプハウジングとの摩擦面積を減らすことができることから、摩擦を低減できる。
【００２０】
上記課題を解決するために、電動ポンプは、上記したいずれか１つに記載のギヤポンプに、ギヤポンプに設けた回転軸を回転駆動させるモータを取着した。
この構成によれば、軸方向より径方向に熱膨張し難いギヤポンプロータとすることで、ポンプ効率を高める電動ポンプを実現することができる。
【００２１】
上記構成において、前記ギヤポンプに設けた回転軸は、前記モータの回転軸を兼用したことが好ましい。
この構成によれば、ギヤポンプの回転軸とモータの回転軸と同じにすることで、必要トルクが小さなモータで実現できるとともに、モータ及び電動ポンプの小型化を実現できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ギヤポンプロータの径方向への熱膨張と軸方向への熱膨張を制御して、ギヤ歯間の噛み合いアンバランスを抑制できるとともに、ポンプ効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の電動ポンプを変速機に組み付けた状態を示す断面図。
【図２】同じく、電動ポンプのモータロータを説明するための軸方向から見た正面図。
【図３】同じく、電動ポンプのギヤポンプロータを説明するための軸方向から見た正面図。
【図４】同じく、電動ポンプのギヤポンプロータを説明するための斜視図。
【図５】同じく、図３のＡ−Ａ線断面図。
【図６】第２実施形態の電動ポンプのギヤポンプロータを説明するための軸方向から見た正面図。
【図７】同じく、図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】電動ポンプのギヤポンプロータの別例を示す軸方向から見た正面図。
【図９】同じく、図８のＣ−Ｃ線断面図。
【図１０】別例の充填剤の形状を示す径方向から見た断面図。
【図１１】別例の充填剤の配向を示す径方向から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、電動ポンプの実施形態について図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動ポンプ１は、車両に搭載される変速機２に実装され、図示しないオイルパンの作動油を変速機２に供給する電動オイルポンプである。電動ポンプ１は、その一部が変速機２の本体の壁面２ａに凹設されたポンプ取付凹部３に埋設される態様で組み付けられている。
【００２５】
ポンプ取付凹部３は、断面が円形の凹部であって、その内周面３ａが同ポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１を中心とする円弧面である。ポンプ取付凹部３の内周面３ａは、開口寄りが拡開形成されその拡開面を嵌合面３ｂとしている。
【００２６】
ポンプ取付凹部３の奥面３ｃには、断面が円形のオイル導出路４が形成されている。オイル導出路４は、その中心軸線Ｌ２がポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１と平行であって、同中心軸線Ｌ１とずれる位置に形成されている。また、ポンプ取付凹部３は、奥面３ｃ寄りの内周面３ａにオイルパンに連通するオイル導入路（図示せず）が形成されている。
【００２７】
図１に示すように、ポンプ取付凹部３に組み付けられた電動ポンプ１は、モータ部１０と、回路部２０と、ポンプ部３０を有している。
（モータ部１０）
モータ部１０は、ポンプ取付凹部３の嵌合面３ｂに密着嵌合固着された略円筒状の金属材料（好ましくは鉄）よりなるモータケース１１を有している。モータケース１１は、その内周面の中心軸線がポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１と一致するように形成されている。また、モータケース１１は、ポンプ取付凹部３の開口部寄りの外周面が大径となる肉厚部１１ａを有し、その肉厚部１１ａの外周面がポンプ取付凹部３の嵌合面３ｂに密着嵌合している。
【００２８】
モータケース１１は、ポンプ取付凹部３の開口部側の端部全周に径方向外側に延びる鍔部１１ｂが延出形成されている。鍔部１１ｂは、ポンプ取付凹部３が凹設された壁面２ａに当接し、同壁面２ａに対して固定されている。そして、モータケース１１の鍔部１１ｂには、回路部２０が連結されている。また、モータケース１１の反鍔部１１ｂ側の開口部にはポンプ部３０が連結されている。
【００２９】
図１に示すように、モータケース１１の内周面には、円環状のモータステータ１２が固定されている。モータステータ１２は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板からなるステータコア１３を有している。ステータコア１３には、径方向内側に延びる複数のティース１３ａが形成されており、各ティース１３ａにコイル１４が巻回されている。
【００３０】
なお、ステータコア１３の外周面は、モータケース１１の内周面と金属接触している。また、モータステータ１２の中心軸線は、モータケース１１の中心軸線（ポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１）と一致するように構成されている。また、コイル１４は、各ティース１３ａの周方向間に形成される空間（スロット）に挿通される。
【００３１】
図１に示すように、モータステータ１２の内側には、モータロータ１５が配置されている。モータロータ１５は、回転軸１６と、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて回転軸１６に対して外嵌固定（圧入固定）されてなる略円柱状のロータコア１７とを有している。回転軸１６は、非磁性金属であるステンレス鋼よりなり、その中心軸線Ｏは、モータケース１１の中心軸線、即ち、ポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１と一致するように配置されている。回転軸１６は、その出力端が後記するポンプ部３０まで突出し、ポンプ部３０において回転可能に支持されているとともに、ポンプ部３０を駆動させる。
【００３２】
図２に示すように、ロータコア１７の外周部には、ステータコア１３のティース１３ａと径方向に対向する複数（本実施形態では４個）のマグネット磁極部１８ａが周方向等間隔に形成されている。この各マグネット磁極部１８ａは、ロータコア１７の周縁部に平板状のマグネット１９を埋設することにより形成される。即ち、本実施形態のモータロータ１５は、埋込磁石型（ＩＰＭ型）のモータロータとして構成されている。
【００３３】
詳しくは、ロータコア１７の周縁部には、その軸線方向に穿設された磁石収容孔１７ａが周方向に等間隔（９０度間隔）で設けられ、各磁石収容孔１７ａにロータコア１７の径方向と直交する態様で各マグネット１９を収容・固定することにより各マグネット磁極部１８ａが形成されている。各マグネット１９は、ロータコア１７の径方向外側の磁極面が同極（例えばＳ極）となるように配置されている。これにより、モータロータ１５には、同極性（Ｓ極）を有する４つのマグネット磁極部１８ａが、その周方向に沿って略等間隔（略９０度間隔）で形成されている。各マグネット磁極部１８ａの周方向間には、ロータコア１７の鉄心部１８ｂが径方向外側に突出形成されている。そして、マグネット１９の磁気作用によって、各鉄心部１８ｂには、隣接するマグネット磁極部１８ａとは極性の異なる擬似的なＮ極の磁極が形成されるようになっている。つまり、モータロータ１５は、所謂コンシクエントポール型のロータとして構成されている。
【００３４】
ここで、モータステータ１２のスロット数（ティース１３ａの数）は、マグネット磁極部１８ａの数の整数倍に設定される。つまり、本実施形態では、マグネット磁極部１８ａの個数は４であるため、ティース１３ａのスロット数は、４の整数倍に設定されている。これにより、或る１つのマグネット磁極部１８ａが１つのティース１３ａと対峙するときに、その他の箇所においてもマグネット磁極部１８ａとティース１３ａとが対峙するため、モータロータ１５に掛かる径方向への偏荷重を低減することが可能となっている。
【００３５】
（回路部２０）
図１に示すように、回路部２０は、モータケース１１の鍔部１１ｂ側開口部を閉塞し、同鍔部１１ｂとともに変速機２の壁面２ａに対して固定された回路ケース２１を有している。回路ケース２１内には、モータ部１０の回転を制御するための各種の回路素子２２が実装された回路基板２３が収容されている。
【００３６】
（ポンプ部３０）
図１に示すように、ポンプ部３０は、モータケース１１の反鍔部１１ｂ側開口部を閉塞する円柱状の非磁性金属であるアルミ材よりなるポンプ筐体３１を有している。円柱状にポンプ筐体３１は、そのモータケース１１側の端部が大径に形成され、その大径部外周面がモータケース１１のポンプ筐体３１寄りの開口部内周面に対して圧入固定されている。
【００３７】
円柱状にポンプ筐体３１は、軸方向のモータケース１１側外側面には嵌合凹部３２が凹設され、その嵌合凹部３２に奥面には嵌合凹部３２の内径より小径のポンプ収容室３３が凹設されている。
【００３８】
嵌合凹部３２は、その内周面の軸直交断面が、回転軸１６の中心軸線Ｏ（中心軸線Ｌ１）を中心とする円形をなし、同嵌合凹部３２の奥面に凹設したポンプ収容室３３を液密に閉塞する蓋部３４を嵌合させるようになっている。
【００３９】
蓋部３４は、ポンプ筐体３１と同じ非磁性金属であるアルミ材よりなり、ポンプ筐体３１とでポンプハウジングを構成している。蓋部３４は、中央位置に軸支孔３４ａが軸方向に貫通形成され、モータ部１０の回転軸１６をポンプ収容室３３に突出させるとともに回転可能支持する。そして、ポンプ収容室３３に突出した回転軸１６の先端部は、ポンプ収容室３３の奥面に凹設した軸支凹部３３ａに嵌合し回転可能に支持されている。
【００４０】
ポンプ収容室３３は、その内周面の軸直交断面が、回転軸１６の中心軸線Ｏ（中心軸線Ｌ１）対して偏芯した位置の軸線（偏芯軸Ｏｘ）を中心とする円形をなしていて、そのポンプ収容室３３内にギヤポンプロータ４０が配置されている。
【００４１】
図３及び図４に示すように、ギヤポンプロータ４０は、トコロイド式（内接ギヤ式）のギヤポンプロータであって、アウタロータ４１とインナロータ４２を有している。アウタロータ４１の径方向内側面に形成した内歯４１ａの歯数がｎ（ｎは３以上の自然数）個のとき、インナロータ４２の径方向外側面に形成した外歯４２ａの歯数がｎ−１個となる関係にある。本実施形態では、アウタロータ４１の内歯４１ａの歯数が５であり、インナロータ４２の外歯４２ａの歯数が４個である。
【００４２】
アウタロータ４１は、その径方向外周面４１ｂがポンプ収容室３３の内周面３３ｂに摺接し回転可能に同ポンプ収容室３３に収容されている。つまり、アウタロータ４１は、ポンプ収容室３３の中心軸である偏芯軸線Ｏｘを回転中心として回転可能に同ポンプ収容室３３に収容されている。
【００４３】
インナロータ４２は、アウタロータ４１の内側に配置され、ポンプ収容室３３を貫通する回転軸１６に固着されて同回転軸１６と一体回転する。つまり、インナロータ４２は、回転軸１６の中心軸線Ｏを回転中心として回転する。
【００４４】
これによって、アウタロータ４１はインナロータ４２に対して偏芯して組み付けられ、歯数の異なる内歯４１ａと外歯４２ａを偏芯させて噛合させることによって、インナロータ４２の回転に伴ってアウタロータ４１は同方向に従動回転する。しかも、偏芯して組み付けられ、歯数が異なることによって、アウタロータ４１とインナロータ４２との隙間の容積が位置によって可変することになる。
【００４５】
そして、容積が大きくなり始める位置に吸入口（図示せず）を設け、容積が小さくなる吐出口３３ｃを設けることにより、ポンプ部３０は、吸入口から作動油を吸入し吐出口３３ｃから作動油を吐出するポンプ作用を行う。
【００４６】
従って、モータ部１０が駆動し回転軸１６が回転することよって、ポンプ部３０はポンプ作用を行う。
図１に示すように、ポンプ筐体３１は、軸方向の反モータケース１１側外側面には、円筒状の吐出ポート４３が突出形成されている。吐出ポート４３は、その中心軸線が、ポンプ取付凹部３の中心軸線Ｌ１とずれていて同ポンプ取付凹部３の奥面３ｃに形成したオイル導出路４の中心軸線Ｌ２と一致し、オイル導出路４の開口部内周面４ａに挿通連結されている。そして、吐出ポート４３は、ポンプ収容室３３の吐出口３３ｃとオイル導出路４とを連通するとともに、オイル導出路４からポンプ収容室３３の吐出口３３ｃへのオイルの流れを防ぐためのボール４４ａと圧縮コイルばね４４ｂとから逆止弁４４が設けられている。
【００４７】
また、ポンプ筐体３１の外周部には、ポンプ筐体３１とポンプ取付凹部３との間にオイル流入空間Ｓが形成されている。オイル流入空間Ｓは、ポンプ取付凹部３の内周面３ａに形成されたオイル導入路（図示せずを）介してオイルパンからの作動油が導入される。そして、オイル流入空間Ｓに導入された作動油は、ポンプ筐体３１に形成した案内通路（図示せず）を介してポンプ収容室３３の吸入口（図示せず）に供給される。
【００４８】
次に、ギヤポンプロータ４０のアウタロータ４１とインナロータ４２の材質について説明する。
本実施形態では、アウタロータ４１及びインナロータ４２は、成形母材として耐熱性、耐久性及び機械的性質（耐摩耗性や衝撃強度）に優れた樹脂製に材料である、例えば、ポリイミド系材料やポリアミド系材料等からなるスーパエンジニアリングプラスチックにて成形されている。
【００４９】
また、図１及び図５に示すように、アウタロータ４１及びインナロータ４２は、スーパエンジニアリングプラスチック中にフィラー（充填剤）としてのカーボン繊維Ｆを含有させている。カーボン繊維Ｆは、形成母材であるスーパエンジニアリングプラスチックの線膨張率よりも小さい線膨張率である。そして、カーボン繊維Ｆは、同カーボン繊維Ｆの長手方向の向きが径方向に向くように配向されてスーパエンジニアリングプラスチック中に含有されている。
【００５０】
つまり、アウタロータ４１のカーボン繊維Ｆは、同カーボン繊維Ｆの長手方向の向きが偏芯軸線Ｏｘを中心軸線として径方向に向くように配向されてスーパエンジニアリングプラスチックに含有されている。これによって、アウタロータ４１は、カーボン繊維Ｆの配向によって、熱膨張について、径方向への熱膨張が軸方向への熱膨張より小さくなる。
【００５１】
一方、インナロータ４２のカーボン繊維Ｆは、同カーボン繊維Ｆの長手方向の向きが回転軸１６の中心軸線Ｏを中心軸線として径方向に向くように配向されてスーパエンジニアリングプラスチックに含有されている。これによって、インナロータ４２は、カーボン繊維Ｆの配向によって、熱膨張について、径方向への熱膨張が軸方向への熱膨張より小さくなる。
【００５２】
なお、図１及び図５に示すフィラーとしてのカーボン繊維Ｆは、理解を容易にするために誇張して表現している。また、図１及び図５に示すカーボン繊維Ｆは、アウタロータ４１及びインナロータ４２中に含有しているように表現しているが、一部のカーボン繊維Ｆは、アウタロータ４１及びインナロータ４２の軸方向両外側面の一部を形成するように露出している。同様に、一部のカーボン繊維Ｆは、アウタロータ４１及びインナロータ４２の径方向外側面及び内側面の一部を形成するように露出している。
【００５３】
次に、上記のように構成した電動ポンプ１の作用について説明する。
モータ部１０が駆動し回転軸１６が回転すると、ポンプ部３０のインナロータ４２が回転する。インナロータ４２が回転すると、インナロータ４２の外歯４２ａと内歯４１ａが噛合しているアウタロータ４１は同方向に従動回転する。これによって、ポンプ収容室３３に収容されたギヤポンプロータ４０は、吸入口から作動油を吸入し吐出口３３ｃから作動油を吐出するポンプ作用を行う。
【００５４】
また、アウタロータ４１及びインナロータ４２を、スーパエンジニアリングプラスチックにて形成したことから、ギヤポンプロータ４０は、軽量となり動力損失が低減されるとともに、耐熱性及び強度性も優れたものとなり金属製と同等の信頼性が確保される。
【００５５】
このとき、アウタロータ４１とインナロータ４２が同一材料であることから、噛み合う内歯４１ａと外歯４２ａとの間に摩耗が生じ難い。また、アウタロータ４１とインナロータ４２が同一材料であることから、線膨張率が同じとなり、内歯４１ａと外歯４２ａの噛み合いも良好となる。
【００５６】
また、アウタロータ４１及びインナロータ４２は、スーパエンジニアリングプラスチック中にスーパエンジニアリングプラスチックの線膨張率よりも小さい線膨張率のカーボン繊維を含有させ、しかも、カーボン繊維Ｆの長手方向の向きが径方向に向くように配向させている。そして、アウタロータ４１及びインナロータ４２について、径方向への熱膨張が軸方向への熱膨張より小さくなるようにしている。
【００５７】
これによって、作動油の油温又は外気温度が高温になっても、ギヤポンプロータ４０の径方向への熱膨張が抑制されることから、外歯４２ａと内歯４１ａの噛み合いアンバランスが抑制され、歯同士が噛み合い過ぎて食い込みが生じる虞はなくなる。
【００５８】
しかも、作動油の油温又は外気温が低温になった場合には、ギヤポンプロータ４０が軸方向に熱収縮することから、ギヤポンプロータ４０の軸方向両外側面がポンプ収容室３３を形成するポンプ筐体３１と蓋部３４との間でそれぞれ摺動する際の摩擦を低減できる。
【００５９】
この時、カーボン繊維Ｆは、潤滑性の繊維であることから、ギヤポンプロータ４０を包囲するポンプ筐体３１と蓋部３４との間で摺動する際の摩擦を低減でき摩擦による動力損失を低減することができる。
【００６０】
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）本実施形態によれば、アウタロータ４１及びインナロータ４２は、スーパエンジニアリングプラスチック中に線膨張率の小さいカーボン繊維Ｆを含有させ、そのカーボン繊維Ｆの長手方向の向きが径方向に向くように配向させている。これによって、アウタロータ４１及びインナロータ４２は、径方向への熱膨張が軸方向への熱膨張より小さくなる。
【００６１】
従って、作動油の油温又は外気温度が高温になっても、ギヤポンプロータ４０の径方向への熱膨張を抑制でき、外歯４２ａと内歯４１ａの噛み合いアンバランスが抑制し、歯同士が噛み合い過ぎて食い込みを防止できる。また、作動油の油温又は外気温が低温になった場合には、ギヤポンプロータ４０が軸方向に熱収縮することから、ギヤポンプロータ４０の軸方向両外側面がポンプ収容室３３を形成するポンプ筐体３１と蓋部３４との間でそれぞれ摺動する際の摩擦を低減できる。
【００６２】
従って、出力トルクの小さいモータ部１０を使用でき、その分だけ小型でポンプ効率の高い電動ポンプを実現することができる。
（２）本実施形態によれば、アウタロータ４１及びインナロータ４２を、スーパエンジニアリングプラスチックにて形成したので、ギヤポンプロータ４０は、軽量となり動力損失を低減できるとともに、耐熱性及び強度性も優れることとなり金属製と同等の信頼性を確保することができる。
【００６３】
このとき、アウタロータ４１とインナロータ４２が同一材料で成形したので、噛み合う内歯４１ａと外歯４２ａとの間に摩耗が生じ難いとともに、線膨張率が同じとなり、内歯４１ａと外歯４２ａの噛み合いも良好となる。
【００６４】
（３）本実施形態によれば、スーパエンジニアリングプラスチックにて成形したアウタロータ４１及びインナロータ４２に含有したカーボン繊維Ｆは、潤滑性の繊維であるため、ギヤポンプロータ４０を包囲するポンプ筐体３１と蓋部３４との間で摺動する際の摩擦を低減でき摩擦による動力損失を低減することができる。
【００６５】
従って、さらに出力トルクの小さいモータ部１０を使用でき、その分より小型でポンプ効率のより高い電動ポンプを実現することができる。
（４）本実施形態によれば、モータ部１０の回転軸１６を、直接、ポンプ部３０に設けたギヤポンプロータ４０のインナロータ４２を回転させる回転軸とし兼用したので、動力損失も低減でき、より出力トルクの小さいモータ部１０を使用でき、より小型でポンプ効率の高い電動ポンプを実現することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、電動ポンプの第２実施形態について図６及び図７に従って説明する。
本実施形態は、ギヤポンプロータ４０に特徴を有しているため、ギヤポンプロータ４０について詳細に説明し、第１実施形態と共通する構成は、説明の便宜上省略する。そして、本実施形態の、ギヤポンプロータ４０は、第１実施形態の電動ポンプ１に使用されることは勿論である。
【００６７】
図６及び図７に示すように、ギヤポンプロータ４０のアウタロータ４１及びインナロータ４２は、第１実施形態と同様に、カーボン繊維Ｆを含有したスーパエンジニアリングプラスチックで成形されている。そして、カーボン繊維Ｆは、第１実施形態と同様に、そのカーボン繊維Ｆの長手方向の向きが径方向に向くように配向している。
【００６８】
アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃであって、各内歯４１ａと対応位置には、第１切欠凹部４１ｄが軸方向にそれぞれ凹設されている。第１切欠凹部４１ｄは、軸直交方向の断面形状が楕円形状に凹設されている。
【００６９】
一方、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃであって、各外歯４２ａと対応位置には、第２切欠凹部４２ｄが軸方向にそれぞれ凹設されている。第２切欠凹部４２ｄは、軸直交方向の断面形状が長方形形状に凹設されている。
【００７０】
次に、上記のように構成したギヤポンプロータ４０の作用について説明する。
アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃに第１切欠凹部４１ｄがそれぞれ形成されている。そのため、アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃとそれぞれ摺接するポンプ収容室３３の奥面及び蓋部３４にポンプ収容室３３側の側面との摩擦面積がそれぞれ小さくなり、摺動摩擦が低減する。
【００７１】
同様に、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃに第２切欠凹部４２ｄがそれぞれ形成されている。そのため、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃとそれぞれ摺接するポンプ収容室３３の奥面及び蓋部３４にポンプ収容室３３側の側面との摩擦面積がそれぞれ小さくなり、摺動摩擦が低減する。
【００７２】
次に、上記実施形態は、第１実施形態の効果に加えて以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃに第１切欠凹部４１ｄをそれぞれ凹設するとともに、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃに第２切欠凹部４２ｄをそれぞれ凹設した。ギヤポンプロータ４０の軸方向両外側面は、同両外側面とそれぞれ摺接するポンプ収容室３３の奥面及び蓋部３４にポンプ収容室３３側の側面との摩擦面積をそれぞれ小さくでき、摺動摩擦が低減する。
【００７３】
従って、さらに出力トルクの小さいモータ部１０を使用でき、より小型でポンプ効率の高い電動ポンプを実現することができる。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００７４】
・上記各実施形態では、フィラー（充填剤）としてカーボン繊維Ｆを用いたが、フィラーの長手方向の向きが径方向に向くように配向されていれば、例えば、ガラス繊維等、その他の線膨張率の小さいフィラーを用いて実施してもよい。
【００７５】
この場合でも、アウタロータ４１及びインナロータ４２の径方向への熱膨張を、軸方向への熱膨張より小さくすることができる。
・上記各実施形態では、ギヤポンプロータ４０、即ち、アウタロータ４１及びインナロータ４２をスーパエンジニアリングプラスチックで成形した。これを、成形母材としてポリアミドやポリアセタール等の自己潤滑性樹脂にて成形して実施してもよい。そして、自己潤滑性樹脂にカーボン繊維、ガラス繊維等のフィラー（充填剤）が含有されていることは勿論であり、カーボン繊維、ガラス繊維等のフィラー（充填剤）の長手方向の向きが径方向に向くように配向させていることは勿論である。
【００７６】
この場合、ギヤポンプロータ４０の軸方向両外側面は、同両外側面とそれぞれ摺接するポンプ収容室３３の奥面及び蓋部３４にポンプ収容室３３側の側面との摺動摩擦の低減できる。しかも、アウタロータ４１とインナロータ４２との摩擦をも低減できる。その結果、動力損失の低減につながり、出力トルクの小さいモータ部１０を使用でき、小型でポンプ効率の高い電動ポンプを実現することができる。
【００７７】
・上記第１実施形態では、モータ部１０の回転軸１６は、その先端がインナロータ４２に貫通しポンプ収容室３３の奥面に形成した軸支凹部３３ａにて回転可能に支持される構成にした。これを、軸支凹部３３ａを省略し、回転軸１６の先端をインナロータ４２から突出させないで、回転軸１６をインナロータ４２に固定してもよい。
【００７８】
また、インナロータ４２と回転軸１６を一体的に固定する場合、金型を使ってインナロータ４２を樹脂成形する際、アウトサート成形、すなわち、回転軸１６を金型のキャビティー内に配置した状態で樹脂を注入して、インナロータ４２と回転軸１６を一体的に固定するようにして実施してもよい。
【００７９】
この場合、回転軸１６は樹脂製のインナロータ４２に圧入固定する必要がなくなることから、圧入によるインナロータ４２の変形が発生しない。その結果、回転軸１６にインナロータ４２を連結固定することによる外歯４２ａと内歯４１ａの噛み合いの悪化を回避できる。
【００８０】
・上記第２実施形態において、アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃに第１切欠凹部４１ｄをそれぞれ凹設するとともに、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃに第２切欠凹部４２ｄをそれぞれ凹設した。
【００８１】
これを、アウタロータ４１かインナロータ４２のいずれか一方の切欠凹部を省略して実施してもよい。
また、アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃに第１切欠凹部４１ｄをそれぞれ凹設したが、いずれか一方の外側面４１ｃにだけ第１切欠凹部４１ｄを凹設してもよい。同様に、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃに第２切欠凹部４２ｄをそれぞれ凹設したが、いずれか一方の外側面４２ｃにだけ第２切欠凹部４２ｄを凹設してもよい。
【００８２】
・上記第１実施形態において、図８及び図９に示すように、アウタロータ４１の軸方向両外側面４１ｃに、フィラーを含有しない樹脂であって、線膨張率の大きい第１樹脂部材５１を塗布又はアウトサートにて密着固着する。同様に、インナロータ４２の軸方向両外側面４２ｃに、フィラーを含有しない樹脂であって、線膨張率の大きい第１樹脂部材５１と同じ材質の第２樹脂部材５２を塗布又はアウトサートにて密着固着する。
【００８３】
これによって、アウタロータ４１及びインナロータ４２の径方向への熱膨張に対して、軸方向への熱膨張をより大きくすることができる。
・上記各実施形態は、アウタロータ４１かインナロータ４２を樹脂にて成形した。これを、金属シートやスーパエンジニアリングプラスチックシートといった線膨張率の極めて小さい強化シートを複数枚積層するとともに、その積層した強化シートと強化シートの間に、強化シートより線膨張率の大きな樹脂シートを介在させて実施してもよい。これによって、アウタロータ及びインナロータの径方向への熱膨張を、軸方向への熱膨張より小さくすることができる。
【００８４】
・上記各実施形態では、フィラー（充填剤）としてカーボン繊維Ｆは、ストレートの繊維であったが、図１０に示すように、縮れたカーボン繊維Ｆ（充填剤）であってもよい。
・上記各実施形態では、フィラー（充填剤）としてカーボン繊維Ｆは、長手方向の向きが径方向に向くように配向した。しかし、長手方向の向きが径方向に向く配向とは、図１１に示すように、径方向から見て、カーボン繊維Ｆが軸方向に平行でなく、径方向外側に向かって傾斜するように配向する場合も含まれる。
【００８５】
また、長手方向の向きが径方向に向く配向には、上記各実施形態及び図１１で示す配向状態に加えて、軸方向から見て、その向きが周方向にも向いて径方向に向かって配向されている場合も含まれる。
【００８６】
・上記各実施形態は、アウタロータ４１の内歯４１ａ及びインナロータ４２の外歯４２ａを平歯車形状で形成したが、これをはすば歯車形状にして実施してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…電動オイルポンプ（電動ポンプ）、２…変速機、２ａ…壁面、３…ポンプ取付凹部、３ａ…内周面、３ｂ…嵌合面、３ｃ…奥面、４…オイル導出路、４ａ…開口部内周面、１０…モータ部、１１…モータケース、１１ａ…肉厚部、１１ｂ…鍔部、１２…モータステータ、１３…ステータコア、１３ａ…ティース、１４…コイル、１５…モータロータ、１６…回転軸、１７…ロータコア、１７ａ…磁石収容孔、１８ａ…マグネット磁極部、１８ｂ…鉄心部、１９…マグネット、２０…回路部、２１…回路ケース、２２…回路素子、２３…回路基板、３０…ポンプ部、３１…ポンプ筐体、３２…嵌合凹部、３３…ポンプ収容室、３３ａ…軸支凹部、３３ｂ…内周面、３３ｃ…吐出口、３４…蓋部、３４ａ…軸支孔、４０…ギヤポンプロータ、４１…アウタロータ、４１ａ…内歯、４１ｂ…外周面、４１ｃ…外側面（軸方向）、４１ｄ…第１切欠凹部、４２…インナロータ、４２ａ…外歯、４２ｃ…外側面（軸方向）、４２ｄ…第２切欠凹部、４３…吐出ポート、５１，５２…第１及び第２樹脂部材、Ｌ１，Ｌ２，Ｏ…中心軸線、Ｏｘ…偏芯軸線、Ｓ…オイル流入空間、Ｆ…カーボン繊維。
【図１】
2014206072.tif 000003
【図２】
2014206072.tif 000004
【図３】
2014206072.tif 000005
【図４】
2014206072.tif 000006
【図５】
2014206072.tif 000007
【図６】
2014206072.tif 000008
【図７】
2014206072.tif 000009
【図８】
2014206072.tif 000010
【図９】
2014206072.tif 000011
【図１０】
2014206072.tif 000012
【図１１】
2014206072.tif 000013