(57)【要約】【課題】低温環境下で運転が停止された状態から運転を再開させる際に、駆動ギア及び従動ギアをスムーズに回転させることができるとともに、駆動ロータ及び従動ロータをスムーズに回転させること。【解決手段】燃料電池用水素ポンプ１０の運転時では、第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのハウジング１１を介した熱交換が行われ、第２凹部５２を流れるオイルが冷却される。また、低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止された状態から運転を再開させると、第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのハウジング１１を介した熱交換が行われ、オイルが冷却水によって温められる。また、低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止されると、温度が上昇している冷却水によって、ロータ室内が温められるため、ロータ室内に水が存在していても、ロータ室内の水が凍結し難くなる。【選択図】図３
2019178666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
前記ハウジングに互いに平行に配置された状態で回転可能に支持される駆動軸及び従動軸と、
前記駆動軸に固定される駆動ギアと、
前記従動軸に固定されるとともに前記駆動ギアと噛合する従動ギアと、
前記駆動軸に設けられる駆動ロータと、
前記従動軸に設けられるとともに前記駆動ロータと噛合する従動ロータと、
前記ハウジング内に形成され、前記駆動ギア及び前記従動ギアを収容するとともにオイルが封入されたギア室と、
前記ハウジング内に形成され、前記駆動ロータ及び前記従動ロータを収容するロータ室と、を備え、
前記ハウジングは、前記駆動軸及び前記従動軸の回転軸線方向で前記ギア室と前記ロータ室とを隔てる隔壁を有し、
前記ギア室における前記回転軸線方向での前記ロータ室側の壁面を形成する前記隔壁の端面には、前記駆動軸及び前記従動軸がそれぞれ貫通し、前記駆動軸及び前記従動軸をそれぞれ回転可能に支持する軸受を収容する軸受収容凹部がそれぞれ形成されており、
前記各軸受収容凹部の底面には、前記駆動軸又は前記従動軸が貫通するとともに前記ギア室と前記ロータ室との間をシールする環状のシール部材が収容されるシール収容凹部がそれぞれ形成されており、
前記隔壁には、前記軸受収容凹部の内周面であって前記各軸受と前記各シール部材との間にある部位に一端が繋がっているとともに、前記ギア室に他端が繋がっており、前記駆動ギア及び前記従動ギアによって掻き上げられた前記ギア室内のオイルを前記軸受収容凹部内に供給する油供給通路がそれぞれ形成されている燃料電池用水素ポンプであって、
前記ロータ室に対して隔離された状態で前記ロータ室内と熱交換可能な冷却流体が流れるロータ冷却用通路を備え、
前記油供給通路を流れるオイルは、前記ハウジングを介して前記冷却流体と熱交換可能であることを特徴とする燃料電池用水素ポンプ。
【請求項２】
前記油供給通路に対して隔離されたオイル冷却用通路と、
前記ロータ冷却用通路と前記オイル冷却用通路とを連通する連通通路と、を備え、
前記油供給通路を流れるオイルは、前記隔壁を介して前記オイル冷却用通路を流れる冷却流体と熱交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用水素ポンプ。
【請求項３】
前記隔壁を挟んで前記オイル冷却用通路とは反対側に位置する前記油供給通路の部位を区画する前記隔壁の前記オイル冷却用通路側の内面には、突起が複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池用水素ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用水素ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである空気に含まれる酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池を備える燃料電池システムを搭載した車両が実用化されている。燃料電池用水素ポンプは、燃料電池に水素を供給するポンプとして用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１の燃料電池用水素ポンプのハウジングには、駆動軸及び従動軸が互いに平行に配置された状態で回転可能に支持されている。駆動軸には駆動ギアが固定されており、従動軸には駆動ギアと噛合する従動ギアが固定されている。また、駆動軸には駆動ロータが設けられるとともに、従動軸には駆動ロータと噛合する従動ロータが設けられている。そして、例えば、電動モータ等の駆動源の駆動によって駆動軸が回転すると、互いに噛合された駆動ギア及び従動ギアを介して従動軸が駆動軸に対して逆回転する。これにより、駆動ロータ及び従動ロータが互いに噛合された状態でそれぞれ逆回転し、燃料電池用水素ポンプは、駆動ロータ及び従動ロータの回転によって水素の吸入及び吐出を行う。
【０００４】
ハウジング内には、駆動ギア及び従動ギアを収容するギア室と、駆動ロータ及び従動ロータを収容するロータ室とが形成されている。ギア室内には、駆動ギア及び従動ギアの潤滑及び温度上昇の抑制のために、オイルが封入されている。そして、駆動ギア及び従動ギアは、オイルに浸されながら回転することにより、焼き付いたり磨耗したりすることなく高速回転が可能になっている。
【０００５】
ハウジングは、駆動軸及び従動軸の回転軸線方向でギア室とロータ室とを隔てる隔壁を有している。ギア室における駆動軸及び従動軸の回転軸線方向でのロータ室側の壁面を形成する隔壁の端面には、駆動軸及び従動軸がそれぞれ貫通し、駆動軸及び従動軸をそれぞれ回転可能に支持する軸受を収容する軸受収容凹部がそれぞれ形成されている。各軸受収容凹部の底面には、駆動軸又は従動軸が貫通するとともにギア室とロータ室との間をシールする環状のシール部材が収容されるシール収容凹部がそれぞれ形成されている。
【０００６】
ところで、各軸受は、ギア室における駆動軸及び従動軸の回転軸線方向でのロータ室側の壁面を形成する隔壁の端面に形成された各軸受収容凹部にそれぞれ収容されているため、ギア室に封入されているオイルが供給され易く、各軸受の潤滑及び温度上昇の抑制が良好に図られている。しかし、燃料電池用水素ポンプの運転時では、駆動ギア及び従動ギアは、ギア室内に封入されているオイルを掻き上げながら回転する。このため、ギア室内のオイルの液面が、駆動軸及び従動軸の回転軸線付近に位置するまで、ギア室内にオイルが封入されていると、燃料電池用水素ポンプの運転時での駆動ギア及び従動ギアの撹拌抵抗が増大し、駆動ギア及び従動ギアがスムーズに回転しなくなってしまう。かといって、ギア室内に封入されるオイルの量を減らすと、各軸受へのオイルの供給が行われ難くなってしまう。
【０００７】
また、各シール部材は、各軸受収容凹部の底面に形成された各シール収容凹部にそれぞれ収容されているため、ギア室から各シール部材へのオイルの供給を各軸受が阻んで、ギア室から各シール部材へオイルが供給され難くなっている。
【０００８】
そこで、例えば、軸受収容凹部の内周面であって各軸受と各シール部材との間にある部位に一端が繋がっているとともに駆動ギア及び従動ギアによって掻き上げられたギア室内のオイルを軸受収容凹部内に供給する油供給通路を隔壁にそれぞれ形成することが考えられる。これによれば、燃料電池用水素ポンプの運転停止時において、ギア室内のオイルの液面が、例えば、駆動軸及び従動軸の回転軸線付近に位置するまで、ギア室内にオイルが封入されていても、燃料電池用水素ポンプの運転時では、駆動ギア及び従動ギアがギア室内のオイルを掻き上げることにより、オイルが油供給通路に流入する。よって、燃料電池用水素ポンプの運転時においては、ギア室内のオイルが油供給通路に流入する分だけ、ギア室内のオイルの液面が下がるため、駆動ギア及び従動ギアの撹拌抵抗が低減される。さらに、各油供給通路から各軸受収容凹部内における軸受とシール部材との間に供給されたオイルが、各軸受及び各シール部材にそれぞれ供給されるため、各軸受及び各シール部材の潤滑及び温度上昇の抑制が良好に図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１６６５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、例えば、低温環境下で燃料電池用水素ポンプの運転が停止されると、ギア室内のオイルの温度が低下して、オイルの粘度が上昇する。この状態から燃料電池用水素ポンプの運転を再開させると、駆動ギア及び従動ギアが、粘度の高いオイルを掻き上げながら回転することになるため、ギア室内のオイルの温度が上昇して、オイルの粘度が低下するまでの間では、駆動ギア及び従動ギアがスムーズに回転しなくなってしまう。
【００１１】
また、燃料電池用水素ポンプでは、燃料電池にて酸素と反応しなかった水素（水素オフガス）がロータ室に吸入される。水素は、燃料電池の発電に伴い生成された水を含んでいる。このため、例えば、低温環境下で燃料電池用水素ポンプの運転が停止されると、ロータ室内に存在する水が凍結して氷となる。ここで、ロータ室内において、駆動ロータ及び従動ロータとロータ室を区画するハウジングの内面との間に存在する水が凍結して氷になっていると、駆動ロータ及び従動ロータが氷を介してハウジングに固着してしまい、燃料電池用水素ポンプの運転を再開させる際に、駆動ロータ及び従動ロータがスムーズに回転しなくなってしまう。
【００１２】
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、低温環境下で運転が停止された状態から運転を再開させる際に、駆動ギア及び従動ギアをスムーズに回転させることができるとともに、駆動ロータ及び従動ロータをスムーズに回転させることができる燃料電池用水素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】
【００１３】
上記課題を解決する燃料電池用水素ポンプは、筒状のハウジングと、前記ハウジングに互いに平行に配置された状態で回転可能に支持される駆動軸及び従動軸と、前記駆動軸に固定される駆動ギアと、前記従動軸に固定されるとともに前記駆動ギアと噛合する従動ギアと、前記駆動軸に設けられる駆動ロータと、前記従動軸に設けられるとともに前記駆動ロータと噛合する従動ロータと、前記ハウジング内に形成され、前記駆動ギア及び前記従動ギアを収容するとともにオイルが封入されたギア室と、前記ハウジング内に形成され、前記駆動ロータ及び前記従動ロータを収容するロータ室と、を備え、前記ハウジングは、前記駆動軸及び前記従動軸の回転軸線方向で前記ギア室と前記ロータ室とを隔てる隔壁を有し、前記ギア室における前記回転軸線方向での前記ロータ室側の壁面を形成する前記隔壁の端面には、前記駆動軸及び前記従動軸がそれぞれ貫通し、前記駆動軸及び前記従動軸をそれぞれ回転可能に支持する軸受を収容する軸受収容凹部がそれぞれ形成されており、前記各軸受収容凹部の底面には、前記駆動軸又は前記従動軸が貫通するとともに前記ギア室と前記ロータ室との間をシールする環状のシール部材が収容されるシール収容凹部がそれぞれ形成されており、前記隔壁には、前記軸受収容凹部の内周面であって前記各軸受と前記各シール部材との間にある部位に一端が繋がっているとともに、前記ギア室に他端が繋がっており、前記駆動ギア及び前記従動ギアによって掻き上げられた前記ギア室内のオイルを前記軸受収容凹部内に供給する油供給通路がそれぞれ形成されている燃料電池用水素ポンプであって、前記ロータ室に対して隔離された状態で前記ロータ室内と熱交換可能な冷却流体が流れるロータ冷却用通路を備え、前記油供給通路を流れるオイルは、前記ハウジングを介して前記冷却流体と熱交換可能である。
【００１４】
これによれば、燃料電池用水素ポンプの運転時においては、ロータ冷却用通路を流れる冷却流体とロータ室内との熱交換が行われることにより、ロータ室内の駆動ロータ及び従動ロータが冷却されるとともに、油供給通路を流れるオイルと冷却流体とのハウジングを介した熱交換が行われることにより、油供給通路を流れるオイルが冷却される。一方、冷却流体は、ロータ室内との熱交換、及び油供給通路を流れるオイルとの熱交換が行われたことにより温度が上昇する。そして、低温環境下で燃料電池用水素ポンプの運転が停止されると、温度が上昇している冷却流体によって、ロータ室内が温められるため、ロータ室内に水が存在していても、ロータ室内の水が凍結し難くなる。よって、駆動ロータ及び従動ロータが氷を介してハウジングに固着されてしまうことを抑制することができ、燃料電池用水素ポンプの運転を再開させる際に、駆動ロータ及び従動ロータをスムーズに回転させることができる。また、低温環境下で燃料電池用水素ポンプの運転が停止されると、ギア室内のオイルの温度が低下して、オイルの粘度が上昇する。そして、燃料電池用水素ポンプの運転が再開され、駆動ギア及び従動ギアがギア室内のオイルを掻き上げて、オイルが油供給通路に流入すると、油供給通路を流れるオイルと冷却流体とのハウジングを介した熱交換が行われることにより、オイルが冷却流体によって温められ、油供給通路及び軸受収容凹部を介してギア室内に戻される。その結果、ギア室内のオイルの温度が早期に上昇し、オイルの粘度を早期に低下させることができ、駆動ギア及び従動ギアをスムーズに回転させることができる。以上のことから、低温環境下で運転が停止された状態から運転を再開させる際に、駆動ギア及び従動ギアをスムーズに回転させることができるとともに、駆動ロータ及び従動ロータをスムーズに回転させることができる。
【００１５】
上記燃料電池用水素ポンプにおいて、前記油供給通路に対して隔離されたオイル冷却用通路と、前記ロータ冷却用通路と前記オイル冷却用通路とを連通する連通通路と、を備え、前記油供給通路を流れるオイルは、前記隔壁を介して前記オイル冷却用通路を流れる冷却流体と熱交換可能であるとよい。
【００１６】
これによれば、ロータ冷却用通路とオイル冷却用通路とは連通通路を介して連通しているため、ロータ冷却用通路を流れる冷却流体は、オイル冷却用通路にも流れる。そして、燃料電池用水素ポンプの運転時においては、油供給通路を流れるオイルとオイル冷却用通路を流れる冷却流体との隔壁を介した熱交換が行われることにより、油供給通路を流れるオイルが冷却される。また、低温環境下で燃料電池用水素ポンプの運転が停止された状態から運転を再開させると、油供給通路を流れるオイルとオイル冷却用通路を流れる冷却流体との隔壁を介した熱交換が行われることにより、オイルが冷却流体によって温められる。したがって、例えば、油供給通路を流れるオイルがハウジングを介してロータ冷却用通路を流れる冷却流体と熱交換可能な位置まで、油供給通路をロータ冷却用通路に向けて延長する必要が無いため、ハウジングの構成を簡素化させることができる。
【００１７】
上記燃料電池用水素ポンプにおいて、前記隔壁を挟んで前記オイル冷却用通路とは反対側に位置する前記油供給通路の部位を区画する前記隔壁の前記オイル冷却用通路側の内面には、突起が複数設けられているとよい。
【００１８】
これによれば、油供給通路を流れるオイルが、複数の突起に付着して保持されるため、油供給通路を流れるオイルとオイル冷却用通路を流れる冷却流体との隔壁を介した熱交換が効率良く行われる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、低温環境下で運転が停止された状態から運転を再開させる際に、駆動ギア及び従動ギアをスムーズに回転させることができるとともに、駆動ロータ及び従動ロータをスムーズに回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態における燃料電池用水素ポンプを示す平断面図。
【図２】図１における２−２線断面図。
【図３】図１における３−３線断面図。
【図４】ギアハウジングの正面図。
【図５】ロータハウジングの正面図。
【図６】図１における６−６線断面図。
【図７】図４における７−７線断面図。
【図８】図５における８−８線断面図。
【図９】図５における９−９線断面図。
【図１０】（ａ）は別の実施形態におけるギアハウジングの正面図、（ｂ）は別の実施形態におけるロータハウジングの正面図。
【図１１】別の実施形態における燃料電池用水素ポンプの部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、燃料電池用水素ポンプを具体化した一実施形態を図１〜図９にしたがって説明する。本実施形態の燃料電池用水素ポンプは、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである空気に含まれる酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池に水素を供給するポンプとして用いられる。
【００２２】
図１に示すように、燃料電池用水素ポンプ１０のハウジング１１は、モータハウジング１２、ギアハウジング１３、ロータハウジング１４、及びカバー部材１５を有する筒状である。モータハウジング１２は、板状の底壁１２ａと、底壁１２ａの外周部から筒状に延びる周壁１２ｂと、を有する有底筒状である。ギアハウジング１３は、板状の底壁１３ａと、底壁１３ａの外周部から筒状に延びる周壁１３ｂと、を有する有底筒状である。ギアハウジング１３は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの開口側に連結されている。ギアハウジング１３の底壁１３ａは、モータハウジング１２の周壁１２ｂの開口を閉塞している。
【００２３】
ロータハウジング１４は、板状の底壁１４ａと、底壁１４ａの外周部から筒状に延びる周壁１４ｂと、を有する有底筒状である。ロータハウジング１４は、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの開口側に連結されている。ロータハウジング１４の底壁１４ａは、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの開口を閉塞している。カバー部材１５は、板状である。カバー部材１５は、ロータハウジング１４の周壁１４ｂの開口側に連結され、周壁１４ｂを閉塞している。モータハウジング１２の周壁１２ｂの軸心方向、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの軸心方向、及びロータハウジング１４の周壁１４ｂの軸心方向はそれぞれ一致している。
【００２４】
燃料電池用水素ポンプ１０は、ハウジング１１に互いに平行に配置された状態で回転可能に支持される駆動軸１６及び従動軸１７を有している。駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向は、各周壁１２ｂ，１３ｂ，１４ｂの軸心方向に一致している。駆動軸１６には、円板状の駆動ギア１８が固定されている。従動軸１７には、駆動ギア１８と噛合する円板状の従動ギア１９が固定されている。駆動軸１６には駆動ロータ２０が設けられている。従動軸１７には駆動ロータ２０と噛合する従動ロータ２１が設けられている。
【００２５】
燃料電池用水素ポンプ１０は、駆動軸１６を回転させる電動モータ２２を備えている。電動モータ２２は、ハウジング１１内に形成されたモータ室２３に収容されている。モータ室２３は、モータハウジング１２の底壁１２ａ、モータハウジング１２の周壁１２ｂ、及びギアハウジング１３の底壁１３ａによって区画されている。電動モータ２２は、駆動軸１６に一体回転可能に止着された円筒状のモータロータ２２ａと、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定されるとともにモータロータ２２ａを取り囲む円筒状のステータ２２ｂと、を有している。ステータ２２ｂは、図示しないティースに捲回されたコイル２２ｃを有している。そして、電動モータ２２は、コイル２２ｃに電力が供給されることにより駆動して、モータロータ２２ａが駆動軸１６と一体的に回転する。
【００２６】
ハウジング１１内には、駆動ギア１８及び従動ギア１９を収容するギア室２４が形成されている。ギア室２４は、ギアハウジング１３の底壁１３ａ、ギアハウジング１３の周壁１３ｂ、及びロータハウジング１４の底壁１４ａによって区画されている。駆動ギア１８及び従動ギア１９は、互いに噛合した状態でギア室２４に収容されている。ギア室２４には、オイルが封入されている。オイルは、駆動ギア１８及び従動ギア１９の潤滑及び温度上昇の抑制に寄与する。駆動ギア１８及び従動ギア１９は、オイルに浸されながら回転することにより、焼き付いたり磨耗したりすることなく高速回転が可能になっている。
【００２７】
ハウジング１１内には、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１を収容するロータ室２５が形成されている。ロータ室２５は、ロータハウジング１４の底壁１４ａ、ロータハウジング１４の周壁１４ｂ、及びカバー部材１５によって区画されている。駆動ロータ２０及び従動ロータ２１は、互いに噛合した状態でロータ室２５に収容されている。本実施形態において、モータ室２３、ギア室２４、及びロータ室２５は、駆動軸１６の回転軸線方向においてこの順に並んで配置されている。
【００２８】
ギアハウジング１３の底壁１３ａは、駆動軸１６の回転軸線方向でギア室２４とモータ室２３とを隔てている。ロータハウジング１４の底壁１４ａは、駆動軸１６の回転軸線方向でギア室２４とロータ室２５とを隔てる隔壁として機能している。よって、ハウジング１１は、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向でギア室２４とロータ室２５とを隔てる隔壁を有している。
【００２９】
駆動軸１６は、ギアハウジング１３の底壁１３ａ及びロータハウジング１４の底壁１４ａを貫通している。従動軸１７は、ロータハウジング１４の底壁１４ａを貫通している。ギアハウジング１３の底壁１３ａの内底面１３ｅは、ギア室２４における駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向でのモータ室２３側の壁面を形成している。ロータハウジング１４の底壁１４ａの外面１４ｅは、ギア室２４における駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向でのロータ室２５側の壁面を形成する隔壁の端面である。
【００３０】
ギアハウジング１３の底壁１３ａの内底面１３ｅには、駆動軸１６を回転可能に支持する第１軸受２６を収容する円孔状の第１軸受収容凹部２７が形成されている。駆動軸１６は、第１軸受収容凹部２７を貫通している。また、第１軸受収容凹部２７の底面２７ａには、駆動軸１６が貫通するとともにギア室２４とモータ室２３との間をシールする環状の第１シール部材２８が収容される円孔状の第１シール収容凹部２９が形成されている。第１シール収容凹部２９は、第１軸受収容凹部２７に連通している。また、駆動軸１６の回転軸線方向における第１軸受２６と第１軸受収容凹部２７の底面２７ａとの間には、環状の第１スペーサ３０が配置されている。
【００３１】
ロータハウジング１４の底壁１４ａの外面１４ｅには、駆動軸１６及び従動軸１７をそれぞれ回転可能に支持する軸受である第２軸受３１及び第３軸受３６を収容する軸受収容凹部である円孔状の第２軸受収容凹部３２及び第３軸受収容凹部３７がそれぞれ形成されている。駆動軸１６は、第２軸受収容凹部３２を貫通している。従動軸１７は、第３軸受収容凹部３７を貫通している。
【００３２】
第２軸受収容凹部３２の底面３２ａには、駆動軸１６が貫通するとともにギア室２４とロータ室２５との間をシールするシール部材である環状の第２シール部材３３が収容されるシール収容孔である円孔状の第２シール収容凹部３４が形成されている。第２シール収容凹部３４は、第２軸受収容凹部３２に連通している。また、駆動軸１６の回転軸線方向における第２軸受３１と第２軸受収容凹部３２の底面３２ａとの間には、環状の第２スペーサ３５が配置されている。
【００３３】
第３軸受収容凹部３７の底面３７ａには、従動軸１７が貫通するとともにギア室２４とロータ室２５との間をシールするシール部材である環状の第３シール部材３８が収容されるシール収容孔である円孔状の第３シール収容凹部３９が形成されている。第３シール収容凹部３９は、第３軸受収容凹部３７に連通している。また、従動軸１７の回転軸線方向における第３軸受３６と第３軸受収容凹部３７の底面３７ａとの間には、環状の第３スペーサ４０が配置されている。
【００３４】
ギアハウジング１３の底壁１３ａの内底面１３ｅには、従動軸１７の一端部を回転可能に支持する第４軸受４１を収容する円孔状の第４軸受収容凹部４２が形成されている。従動軸１７の一端部は、第４軸受収容凹部４２内に配置され、第４軸受４１に回転可能に支持されている。従動軸１７の他端部は、第３軸受収容凹部３７及び第３シール収容凹部３９を貫通してロータ室２５に突出している。従動軸１７の他端部には従動ロータ２１が取り付けられており、従動軸１７の他端部は自由端になっている。よって、従動軸１７は、ハウジング１１に片持ち支持されている。
【００３５】
モータハウジング１２の底壁１２ａの内底面１２ｅには、駆動軸１６の一端部を回転可能に支持する第５軸受４３を収容する円筒状の軸受部４４が形成されている。駆動軸１６の一端部は、軸受部４４の内側に配置され、第５軸受４３に回転可能に支持されている。駆動軸１６の他端部は、第１シール収容凹部２９、第１軸受収容凹部２７、ギア室２４、第２軸受収容凹部３２、及び第２シール収容凹部３４を貫通してロータ室２５に突出している。駆動軸１６の他端部には駆動ロータ２０が取り付けられており、駆動軸１６の他端部は自由端になっている。よって、駆動軸１６は、ハウジング１１に片持ち支持されている。
【００３６】
図２に示すように、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１は、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に直交する断面視が二葉状（瓢箪状）に形成されている。駆動ロータ２０は、二条の山歯２０ａと、両山歯２０ａの間に形成された谷歯２０ｂと、を有している。従動ロータ２１は、二条の山歯２１ａと、両山歯２１ａの間に形成された谷歯２１ｂと、を有している。
【００３７】
そして、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１は、駆動ロータ２０の山歯２０ａと従動ロータ２１の谷歯２１ｂとの噛合、及び駆動ロータ２０の谷歯２０ｂと従動ロータ２１の山歯２１ａとの噛合を繰り返しながらロータ室２５内を回転可能になっている。駆動ロータ２０は、図２に示す矢印Ｒ１の方向に回転し、従動ロータ２１は、図２に示す矢印Ｒ２の方向へ回転する。
【００３８】
ロータハウジング１４の周壁１４ｂにおける重力方向Ｚ１の下部には、吸入口４５が形成されている。また、ロータハウジング１４の周壁１４ｂにおける重力方向Ｚ１の上部には、吐出口４６が形成されている。吸入口４５は、第１接続配管５０ａを介して燃料電池５０の水素排出口５０ｂに接続されている。吐出口４６は、第２接続配管５０ｃを介して燃料電池５０の水素供給口５０ｄに接続されている。
【００３９】
電動モータ２２の駆動によって駆動軸１６が回転すると、互いに噛合された駆動ギア１８及び従動ギア１９のギア連結を介して従動軸１７が駆動軸１６に対して逆回転する。これにより、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が互いに噛合された状態でそれぞれ逆回転し、燃料電池用水素ポンプ１０では、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が回転すると、燃料電池５０にて酸素と反応しなかった水素（水素オフガス）が水素排出口５０ｂ、第１接続配管５０ａ、及び吸入口４５を介してロータ室２５に吸入される。そして、ロータ室２５に吸入された水素は、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１の回転によって、吐出口４６から吐出されて第２接続配管５０ｃ及び水素供給口５０ｄを介して燃料電池５０に供給される。
【００４０】
図３に示すように、ギアハウジング１３の底壁１３ａの内底面１３ｅには、第１凹部５１が形成されている。また、ロータハウジング１４の底壁１４ａの外面１４ｅには、第１凹部５１と駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向で対向する第２凹部５２が形成されている。
【００４１】
図４に示すように、第１凹部５１は、ギアハウジング１３の底壁１３ａの内底面１３ｅにおいて、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線Ｌ１，Ｌ２よりも重力方向Ｚ１の上側の部位に形成されている。
【００４２】
第１凹部５１は、ギア室２４の内周面を形成するギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃに連続して駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に延びる第１内面５１ａを有している。ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃは平坦面状である。第１内面５１ａは、第１凹部５１を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときに、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃに沿って延びている。よって、第１内面５１ａは平坦面状である。第１凹部５１を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときの、第１内面５１ａの一端縁Ｅ１は、第４軸受収容凹部４２に対して、重力方向Ｚ１の上側に位置しており、第１内面５１ａの他端縁Ｅ２は、第１軸受収容凹部２７に対して、重力方向Ｚ１の上側に位置している。
【００４３】
第１凹部５１は、第１内面５１ａの一端縁Ｅ１に連続するとともに一端縁Ｅ１から離間するにつれて第４軸受収容凹部４２に向けて弧状に湾曲して延びる第２内面５１ｂを有している。第２内面５１ｂは、第１凹部５１を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たとき、第１内面５１ａの他端縁Ｅ２に対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。
【００４４】
第１凹部５１は、第２内面５１ｂにおける第１内面５１ａとは反対側の端縁に連続するとともに第２内面５１ｂから離間するにつれて第１軸受収容凹部２７に向けて延びる第３内面５１ｃを有している。第３内面５１ｃは、第４軸受収容凹部４２の内周面４２ｂに沿って延びる弧状に湾曲する湾曲面である。
【００４５】
第１凹部５１は、第１内面５１ａの他端縁Ｅ２に連続するとともに他端縁Ｅ２から離間するにつれて第１軸受収容凹部２７に向けて弧状に湾曲して延びる第４内面５１ｄを有している。第４内面５１ｄは、第１凹部５１を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たとき、第１内面５１ａの一端縁Ｅ１に対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。
【００４６】
第１凹部５１は、第４内面５１ｄにおける第１内面５１ａとは反対側の端縁に連続するとともに第４内面５１ｄから離間するにつれて第４軸受収容凹部４２に向けて延びる第５内面５１ｅを有している。第５内面５１ｅは、第１軸受収容凹部２７の内周面２７ｂに沿って延びる弧状に湾曲する湾曲面である。
【００４７】
第１凹部５１は、第３内面５１ｃにおける第２内面５１ｂとは反対側の端縁と第５内面５１ｅにおける第４内面５１ｄとは反対側の端縁とを繋ぐ第６内面５１ｆを有している。第６内面５１ｆは、第１内面５１ａに対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。第１凹部５１を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときの第６内面５１ｆの頂点は、第１凹部５１における重力方向の最下部５１ｇである。
【００４８】
図５に示すように、第２凹部５２は、ロータハウジング１４の底壁１４ａの外面１４ｅにおいて、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線Ｌ１，Ｌ２よりも重力方向Ｚ１の上側の部位に形成されている。
【００４９】
第２凹部５２は、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃ（図５において二点鎖線で示す）における重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃに連続して駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に延びる第１内面５２ａを有している。第１内面５２ａは、第２凹部５２を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときに、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃに沿って延びている。よって、第１内面５２ａは平坦面状である。第２凹部５２を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときの、第１内面５２ａの一端縁Ｅ１１は、第２軸受収容凹部３２に対して、重力方向Ｚ１の上側に位置しており、第１内面５２ａの他端縁Ｅ１２は、第３軸受収容凹部３７に対して、重力方向Ｚ１の上側に位置している。
【００５０】
第２凹部５２は、第１内面５２ａの一端縁Ｅ１１に連続するとともに一端縁Ｅ１１から離間するにつれて第２軸受収容凹部３２に向けて弧状に湾曲して延びる第２内面５２ｂを有している。第２内面５２ｂは、第２凹部５２を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たとき、第１内面５２ａの他端縁Ｅ１２に対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。
【００５１】
第２凹部５２は、第２内面５２ｂにおける第１内面５２ａとは反対側の端縁に連続するとともに第２内面５２ｂから離間するにつれて第３軸受収容凹部３７に向けて延びる第３内面５２ｃを有している。第３内面５２ｃは、第２軸受収容凹部３２の内周面３２ｂに沿って延びる弧状に湾曲する湾曲面である。
【００５２】
第２凹部５２は、第１内面５２ａの他端縁Ｅ１２に連続するとともに他端縁Ｅ１２から離間するにつれて第３軸受収容凹部３７に向けて弧状に湾曲して延びる第４内面５２ｄを有している。第４内面５２ｄは、第２凹部５２を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たとき、第１内面５２ａの一端縁Ｅ１１に対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。
【００５３】
第２凹部５２は、第４内面５２ｄにおける第１内面５２ａとは反対側の端縁に連続するとともに第４内面５２ｄから離間するにつれて第２軸受収容凹部３２に向けて延びる第５内面５２ｅを有している。第５内面５２ｅは、第３軸受収容凹部３７の内周面３７ｂに沿って延びる弧状に湾曲する湾曲面である。
【００５４】
第２凹部５２は、第３内面５２ｃにおける第２内面５２ｂとは反対側の端縁と第５内面５２ｅにおける第４内面５２ｄとは反対側の端縁とを繋ぐ第６内面５２ｆを有している。第６内面５２ｆは、第１内面５２ａに対して離間する方向へ膨出する湾曲面である。第２凹部５２を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときの第６内面５２ｆの頂点は、第２凹部５２における重力方向の最下部５２ｇである。
【００５５】
図６に示すように、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向において、第１凹部５１の第６内面５１ｆと第２凹部５２の第６内面５２ｆとは、その一部分が交差している。そして、第１凹部５１における重力方向の最下部５１ｇと第２凹部５２における重力方向の最下部５２ｇとは、重力方向Ｚ１において同じ高さに位置している。さらに、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときに、両最下部５１ｇ，５２ｇは、駆動ギア１８と従動ギア１９との噛合部４７に対して重力方向Ｚ１の上側に位置している。
【００５６】
駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときに、第１凹部５１の第１内面５１ａの一端縁Ｅ１と他端縁Ｅ２との間に第２凹部５２の第１内面５２ａの他端縁Ｅ１２が位置している。駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向から見たときに、第２凹部５２の第１内面５２ａの一端縁Ｅ１１と他端縁Ｅ１２との間に第１凹部５１の第１内面５１ａの他端縁Ｅ２が位置している。よって、第１凹部５１の第４内面５１ｄは、第２凹部５２の第２内面５２ｂよりも噛合部４７に近い位置にあり、第２凹部５２の第４内面５２ｄは、第１凹部５１の第２内面５１ｂよりも噛合部４７に近い位置にある。
【００５７】
本実施形態において、駆動ギア１８は、図６に示す矢印Ｒ３の方向に回転し、従動ギア１９は、図６に示す矢印Ｒ４の方向へ回転する。つまり、駆動ギア１８及び従動ギア１９は、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃと下側の面１３２ｃとを接続する左右一対の円弧状の接続面１３３ｃ，１３４ｃに対して、重力方向Ｚ１の下側から上側に向けてそれぞれ回転するように、電動モータ２２の駆動が制御されている。
【００５８】
ギア室２４に封入されているオイルは、駆動ギア１８及び従動ギア１９の回転により、駆動ギア１８と接続面１３３ｃとの隙間、及び従動ギア１９と接続面１３４ｃとの隙間を介してギア室２４の重力方向Ｚ１の上側に向けて掻き上げられる。駆動ギア１８によって掻き上げられたオイルと、従動ギア１９によって掻き上げられたオイルとは、ギア室２４内において、噛合部４７に対して重力方向Ｚ１の上方で互いに衝突して第１凹部５１及び第２凹部５２にそれぞれ流入する。
【００５９】
図７に示すように、第１凹部５１の内面は、第１凹部５１の底面５１ｈと第６内面５１ｆとを繋ぐ平坦面５１ｋを有している。また、ギアハウジング１３の底壁１３ａには、第１孔５３ａ及び第１溝５３ｂが形成されている。第１孔５３ａは、直線状に延びるとともに一端が平坦面５１ｋに開口し、他端が第１軸受収容凹部２７の内周面２７ｂにおける底面２７ａ側の端部に開口している。第１孔５３ａの他端は、第１スペーサ３０の外周面に対して駆動軸１６の径方向で重なっている。第１溝５３ｂは、第１軸受収容凹部２７の底面２７ａに形成されており、一端が第１孔５３ａの他端に連通するとともに他端が第１シール収容凹部２９に連通している。そして、第１凹部５１内のオイルは、第１孔５３ａ及び第１溝５３ｂを介して第１シール収容凹部２９に供給される。よって、第１凹部５１、第１孔５３ａ、及び第１溝５３ｂは、第１軸受収容凹部２７の内周面２７ｂであって第１軸受２６と第１シール部材２８との間にある部位に一端が繋がっているとともに駆動ギア１８及び従動ギア１９によって掻き上げられたギア室２４内のオイルを第１軸受収容凹部２７内に供給する第１油供給通路５３を形成している。なお、第１孔５３ａの孔径は、第１凹部５１に流入したオイルが第１凹部５１に貯留可能な孔径に絞られている。
【００６０】
図８に示すように、ロータハウジング１４の底壁１４ａには、第２孔５４ａ及び第２溝５４ｂが形成されている。第２孔５４ａは、直線状に延びるとともに一端が第２凹部５２の第６内面５２ｆにおける第３内面５２ｃ寄りに開口し、他端が第２軸受収容凹部３２の内周面３２ｂにおける底面３２ａ側の端部に開口している。第２孔５４ａの他端は、第２スペーサ３５に対して駆動軸１６の径方向で重なっている。第２溝５４ｂは、第２軸受収容凹部３２の底面３２ａに形成されており、一端が第２孔５４ａの他端に連通するとともに他端が第２シール収容凹部３４に連通している。そして、第２凹部５２内のオイルは、第２孔５４ａ及び第２溝５４ｂを介して、第２軸受収容凹部３２及び第２シール収容凹部３４に供給される。よって、第２凹部５２、第２孔５４ａ、及び第２溝５４ｂは、第２軸受収容凹部３２の内周面３２ｂであって第２軸受３１と第２シール部材３３との間にある部位に一端が繋がっているとともに、ギア室２４に他端が繋がっており、駆動ギア１８及び従動ギア１９によって掻き上げられたギア室２４内のオイルを第２軸受収容凹部３２内に供給する油供給通路である第２油供給通路５４を形成している。なお、第２孔５４ａの孔径は、第２凹部５２に流入したオイルが第２凹部５２に貯留可能な孔径に絞られている。
【００６１】
図９に示すように、ロータハウジング１４の底壁１４ａには、第３孔５５ａ及び第３溝５５ｂが形成されている。第３孔５５ａは、直線状に延びるとともに一端が第２凹部５２の第６内面５２ｆにおける第５内面５２ｅ寄りに開口し、他端が第３軸受収容凹部３７の内周面３７ｂにおける底面３７ａ側の端部に開口している。第３孔５５ａの他端は、第３スペーサ４０に対して従動軸１７の径方向で重なっている。第３溝５５ｂは、第３軸受収容凹部３７の底面３７ａに形成されており、一端が第３孔５５ａの他端に連通するとともに他端が第３シール収容凹部３９に連通している。そして、第２凹部５２内のオイルは、第３孔５５ａ及び第３溝５５ｂを介して、第３軸受収容凹部３７及び第３シール収容凹部３９に供給される。よって、第２凹部５２、第３孔５５ａ、及び第３溝５５ｂは、第３軸受収容凹部３７の内周面３７ｂであって第３軸受３６と第３シール部材３８との間にある部位に一端が繋がっているとともに、ギア室２４に他端が繋がっており、駆動ギア１８及び従動ギア１９によって掻き上げられたギア室２４内のオイルを第３軸受収容凹部３７内に供給する油供給通路である第３油供給通路５５を形成している。したがって、第２凹部５２は、油供給通路の他端であり、第２油供給通路５４の一部及び第３油供給通路５５の一部を兼ねている。なお、第３孔５５ａの孔径は、第２凹部５２に流入したオイルが第２凹部５２に貯留可能な孔径に絞られている。
【００６２】
図１に示すように、カバー部材１５には、ロータ冷却用通路６０が形成されている。ロータ冷却用通路６０は、その両端がカバー部材１５の外面に開口しており、ロータ室２５を区画するカバー部材１５の内面には開口していない。よって、ロータ冷却用通路６０は、ロータ室２５とは非連通である。また、燃料電池用水素ポンプ１０は、オイル冷却用通路６１及び連通通路６２を備えている。
【００６３】
図４に示すように、ギアハウジング１３の外周面における重力方向Ｚ１の上側の外面の一部は、ギアハウジング１３の周壁１３ｂの内周面１３ｃにおける重力方向Ｚ１の上側の面１３１ｃに沿って延びる延在面１３ｆになっている。延在面１３ｆは平坦面状である。また、図５に示すように、ロータハウジング１４の外周面における重力方向Ｚ１の上側の外面の一部は、延在面１３ｆに連続する延在面１４ｆになっている。延在面１４ｆは平坦面状である。両延在面１３ｆ，１４ｆは、同一平面上に位置している。
【００６４】
図３、図４、及び図５に示すように、ハウジング１１の外周面には、一面が開口する有底四角箱状の通路形成部材６３が取り付けられている。通路形成部材６３は、両延在面１３ｆ，１４ｆに跨って両延在面１３ｆ，１４ｆに取り付けられている。通路形成部材６３は、四角平板状の底壁６３ａと、底壁６３ａの周縁から立設される四つ側壁６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅと、を有している。両側壁６３ｂ，６３ｃは対向するとともに互いに平行に延びている。両側壁６３ｄ，６３ｅは対向するとともに互いに平行に延びている。通路形成部材６３は、四つの側壁６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅにおける底壁６３ａとは反対側の端部が両延在面１３ｆ，１４ｆに接するとともに、両側壁６３ｂ，６３ｃが駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に位置した状態で両延在面１３ｆ，１４ｆに取り付けられている。両側壁６３ｂ，６３ｃには接続孔６３ｆ，６３ｇがそれぞれ形成されている。
【００６５】
図３に示すように、オイル冷却用通路６１は、通路形成部材６３の底壁６３ａ、四つの側壁６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ、及び両延在面１３ｆ，１４ｆによって区画されている。各接続孔６３ｆ，６３ｇは、オイル冷却用通路６１に連通している。
【００６６】
オイル冷却用通路６１は、その一部分が、駆動軸１６及び従動軸１７の径方向において、ギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を介して第１凹部５１と重なっている。第１凹部５１は、ギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を挟んでオイル冷却用通路６１とは反対側に位置する第１油供給通路５３の部位である。そして、第１内面５１ａは、第１凹部５１を区画する底壁１３ａのオイル冷却用通路６１側の内面である。
【００６７】
また、オイル冷却用通路６１は、その一部分が、駆動軸１６及び従動軸１７の径方向において、ロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を介して第２凹部５２と重なっている。第２凹部５２は、ロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を挟んでオイル冷却用通路６１とは反対側に位置する第２油供給通路５４及び第３油供給通路５５の部位である。そして、第１内面５２ａは、第２凹部５２を区画する底壁１４ａのオイル冷却用通路６１側の内面である。
【００６８】
さらに、オイル冷却用通路６１は、その一部分が、駆動軸１６及び従動軸１７の径方向において、ギアハウジング１３の周壁１３ｂを介してギア室２４と重なっている。
オイル冷却用通路６１は、通路形成部材６３の底壁６３ａ、四つの側壁６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ、及び両延在面１３ｆ，１４ｆによって区画されていることにより、第１凹部５１及び第２凹部５２に対して隔離されている。よって、オイル冷却用通路６１は、第１油供給通路５３、第２油供給通路５４、及び第３油供給通路５５に対して隔離されている。
【００６９】
図１に示すように、連通通路６２は、ロータ冷却用通路６０の一端と接続孔６３ｆとを接続している。よって、連通通路６２は、接続孔６３ｆを介してオイル冷却用通路６１に連通している。したがって、連通通路６２は、ロータ冷却用通路６０とオイル冷却用通路６１とを連通する。連通通路６２は、ハウジング１１の外部に延設される外部配管により形成されている。
【００７０】
また、接続孔６３ｇは、第１冷却用配管５０ｅを介して燃料電池５０の第１接続口５０ｆに接続されている。また、ロータ冷却用通路６０の他端は、第２冷却用配管５０ｇを介して燃料電池５０の第２接続口５０ｈに接続されている。そして、図示しない冷却用ポンプが駆動すると、冷却流体としての冷却水が、ロータ冷却用通路６０、連通通路６２、接続孔６３ｆ、オイル冷却用通路６１、接続孔６３ｇ、第１冷却用配管５０ｅ、第１接続口５０ｆ、燃料電池５０の内部、第２接続口５０ｈ、及び第２冷却用配管５０ｇを循環する。
【００７１】
燃料電池５０の内部を通過する冷却水は、燃料電池５０を冷却する。ロータ冷却用通路６０を流れる冷却水は、ロータ室２５に対して隔離された状態でカバー部材１５を介してロータ室２５内と熱交換可能である。第１油供給通路５３の第１凹部５１を流れるオイルは、ギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を介してオイル冷却用通路６１を流れる冷却水と熱交換可能である。第２油供給通路５４の一部及び第３油供給通路５５の一部を兼ねる第２凹部５２を流れるオイルは、ロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を介してオイル冷却用通路６１を流れる冷却水と熱交換可能である。
【００７２】
図３及び図４に示すように、第１内面５１ａには、突起６４ａが複数設けられている。複数の突起６４ａは、第１内面５１ａから直線状に延びる柱状である。また、図３及び図５に示すように、第１内面５２ａには、突起６４ｂが複数設けられている。複数の突起６４ｂは、第１内面５２ａから直線状に延びる柱状である。
【００７３】
燃料電池用水素ポンプ１０の運転時では、駆動ギア１８及び従動ギア１９がギア室２４内のオイルを掻き上げることにより、オイルが第１凹部５１及び第２凹部５２に流入する。具体的には、ギア室２４に封入されているオイルは、駆動ギア１８及び従動ギア１９の回転により、駆動ギア１８と接続面１３３ｃとの隙間、及び従動ギア１９と接続面１３４ｃとの隙間を介してギア室２４の重力方向Ｚ１の上側に向けて掻き上げられる。駆動ギア１８によって掻き上げられたオイルと、従動ギア１９によって掻き上げられたオイルとは、ギア室２４内において、噛合部４７に対して重力方向Ｚ１の上方で互いに衝突して第１凹部５１及び第２凹部５２にそれぞれ流入する。
【００７４】
このとき、第１凹部５１の第４内面５１ｄは、第２凹部５２の第２内面５２ｂよりも噛合部４７に近い位置にあり、第２凹部５２の第４内面５２ｄは、第１凹部５１の第２内面５１ｂよりも噛合部４７に近い位置にある。よって、第１凹部５１の第４内面５１ｄ及び第２凹部５２の第４内面５２ｄは、噛合部４７に対して重力方向Ｚ１の上方で互いに衝突して飛散したオイルを受け止めて、第１凹部５１及び第２凹部５２における駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向への流れを促進させる。これにより、第１凹部５１及び第２凹部５２にオイルが貯留され易くなる。
【００７５】
図６において仮想線で示すように、燃料電池用水素ポンプ１０の運転停止時において、ギア室２４内のオイルの液面Ｌ１０が、例えば、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線Ｌ１，Ｌ２付近に位置するまで、ギア室２４内にオイルが封入されていたとする。この場合であっても、燃料電池用水素ポンプ１０の運転時においては、ギア室２４内のオイルが第１凹部５１及び第２凹部５２に流入する分だけ、図６において実線で示すように、ギア室２４内のオイルの液面Ｌ１０が下がる。したがって、駆動ギア１８及び従動ギア１９の撹拌抵抗が低減される。
【００７６】
第１凹部５１に流入したオイルは第１孔５３ａ及び第１溝５３ｂを介して第１シール収容凹部２９に供給され、第２凹部５２に流入したオイルは第２孔５４ａ及び第２溝５４ｂを介して第２シール収容凹部３４に供給されるとともに第３孔５５ａ及び第３溝５５ｂを介して第３シール収容凹部３９に供給される。このとき、第１凹部５１における重力方向Ｚ１の最下部５１ｇと第２凹部５２における重力方向Ｚ１の最下部５２ｇとが重力方向Ｚ１において同じ高さに位置しているため、ギア室２４から第１凹部５１及び第２凹部５２にオイルが均等に分配され易くなっている。よって、第１シール収容凹部２９、第２シール収容凹部３４、及び第３シール収容凹部３９にそれぞれ収容されている第１シール部材２８、第２シール部材３３、及び第３シール部材３８へオイルが安定供給される。
【００７７】
また、第１油供給通路５３の第１溝５３ｂは、第１軸受収容凹部２７の底面２７ａに形成されているため、重力に従って第１凹部５１から第１孔５３ａを介して第１溝５３ｂから流れ出るオイルは、第１軸受収容凹部２７にも供給される。よって、第１軸受２６へオイルが安定供給される。第２油供給通路５４の第２溝５４ｂは、第２軸受収容凹部３２の底面３２ａに形成されているため、重力に従って第２凹部５２から第２孔５４ａを介して第２溝５４ｂから流れ出るオイルは、第２軸受収容凹部３２にも供給され、第２軸受３１へオイルが安定供給される。第３油供給通路５５の第３溝５５ｂは、第３軸受収容凹部３７の底面３７ａに形成されているため、重力に従って第２凹部５２から第３孔５５ａを介して第３溝５５ｂから流れ出るオイルは、第３軸受収容凹部３７にも供給される。よって、第３軸受３６へオイルが安定供給される。
【００７８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
燃料電池用水素ポンプ１０の運転時においては、ロータ冷却用通路６０を流れる冷却水とロータ室２５内との熱交換が行われることにより、ロータ室２５内の駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が冷却され、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１の耐久性が向上する。
【００７９】
また、第１凹部５１を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を介した熱交換が行われることにより、第１凹部５１を流れるオイルが冷却される。このとき、第１凹部５１を流れるオイルが、複数の突起６４ａに付着して保持されるため、第１凹部５１を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れるオイルとのギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を介した熱交換が効率良く行われる。これにより、第１軸受２６及び第１シール部材２８に供給されるオイルの温度が低くなるため、第１軸受２６及び第１シール部材２８の耐久性が向上する。
【００８０】
さらに、第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を介した熱交換が行われることにより、第２凹部５２を流れるオイルが冷却される。このとき、第２凹部５２を流れるオイルが、複数の突起６４ｂに付着して保持されるため、第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れるオイルとのロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を介した熱交換が効率良く行われる。これにより、第２軸受３１、第３軸受３６、第２シール部材３３、及び第３シール部材３８に供給されるオイルの温度が低くなるため、第２軸受３１、第３軸受３６、第２シール部材３３、及び第３シール部材３８の耐久性が向上する。
【００８１】
一方、冷却水は、ロータ室２５内との熱交換、第１凹部５１を流れるオイルとの熱交換、及び第２凹部５２を流れるオイルとの熱交換が行われたことにより温度が上昇する。そして、例えば、低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止されると、温度が上昇している冷却水によって、ロータ室２５内が温められるため、ロータ室２５内に水が存在していても、ロータ室２５内の水が凍結し難くなる。よって、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が氷を介してロータハウジング１４の内面に固着されてしまうことが抑制され、燃料電池用水素ポンプ１０の運転を再開させる際に、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１がスムーズに回転する。
【００８２】
また、低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止されると、ギア室２４内のオイルの温度が低下して、オイルの粘度が上昇する。そして、燃料電池用水素ポンプ１０の運転が再開され、駆動ギア１８及び従動ギア１９がギア室２４内のオイルを掻き上げて、オイルが第１凹部５１に流入すると、第１凹部５１を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのギアハウジング１３の底壁１３ａの外周部を介した熱交換が行われ、オイルが冷却水によって温められる。そして、オイルは、第１孔５３ａ、第１溝５３ｂ、及び第１軸受収容凹部２７を介してギア室２４内に戻される。
【００８３】
また、駆動ギア１８及び従動ギア１９がギア室２４内のオイルを掻き上げて、オイルが第２凹部５２に流入すると、第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水とのロータハウジング１４の底壁１４ａの外周部を介した熱交換が行われることにより、オイルが冷却水によって温められる。そして、オイルは、第２孔５４ａ、第２溝５４ｂ、及び第２軸受収容凹部３２を介してギア室２４内に戻されるとともに、第３孔５５ａ、第３溝５５ｂ、及び第３軸受収容凹部３７を介してギア室２４内に戻される。これにより、ギア室２４内のオイルの温度が早期に上昇し、オイルの粘度が早期に低下する。その結果、駆動ギア１８及び従動ギア１９がスムーズに回転する。
【００８４】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）燃料電池用水素ポンプ１０は、ロータ室２５に対して隔離された状態でロータ室２５内と熱交換可能な冷却水が流れるロータ冷却用通路６０を備えている。第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルは、ハウジング１１を介して冷却水と熱交換可能である。冷却水は、ロータ室２５内との熱交換、及び第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルとの熱交換が行われたことにより温度が上昇する。そして、低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止されると、温度が上昇している冷却水によって、ロータ室２５内が温められるため、ロータ室２５内に水が存在していても、ロータ室２５内の水が凍結し難くなる。よって、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が氷を介してハウジング１１に固着されてしまうことを抑制することができ、燃料電池用水素ポンプ１０の運転を再開させる際に、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１をスムーズに回転させることができる。また、燃料電池用水素ポンプ１０の運転が再開され、駆動ギア１８及び従動ギア１９がギア室２４内のオイルを掻き上げて、オイルが第１凹部５１及び第２凹部５２に流入すると、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルと冷却水とのハウジング１１を介した熱交換が行われ、オイルが冷却水によって温められてギア室２４内に戻される。その結果、ギア室２４内のオイルの温度が早期に上昇し、オイルの粘度を早期に低下させることができ、駆動ギア１８及び従動ギア１９をスムーズに回転させることができる。以上のことから、低温環境下で運転が停止された状態から運転を再開させる際に、駆動ギア１８及び従動ギア１９をスムーズに回転させることができるとともに、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１をスムーズに回転させることができる。
【００８５】
（２）燃料電池用水素ポンプ１０は、第１凹部５１及び第２凹部５２に対して隔離されたオイル冷却用通路６１と、ロータ冷却用通路６０とオイル冷却用通路６１とを連通する連通通路６２と、を備えている。そして、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルは、オイル冷却用通路６１を流れる冷却水と熱交換可能である。これによれば、例えば、第１油供給通路５３、第２油供給通路５４、及び第３油供給通路５５を流れるオイルがハウジング１１を介してロータ冷却用通路６０を流れる冷却水と熱交換可能な位置まで、第１油供給通路５３、第２油供給通路５４、及び第３油供給通路５５をロータ冷却用通路６０に向けて延長する必要が無い。したがって、ハウジング１１の構成を簡素化させることができる。
【００８６】
（３）第１内面５１ａ，５２ａには、突起６４ａ，６４ｂが複数設けられている。これによれば、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルが、複数の突起６４ａ，６４ｂに付着して保持されるため、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水との熱交換が効率良く行われる。
【００８７】
（４）低温環境下で燃料電池用水素ポンプ１０の運転が停止された状態から運転を再開させる際に、オイルが冷却水によって温められ、温められたオイルがギア室２４内に戻され、ギア室２４内のオイルの温度が早期に上昇して、オイルの粘度が早期に低下するため、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１がスムーズに回転する。その結果、電動モータ２２の消費電力を低減させることができる。
【００８８】
（５）燃料電池用水素ポンプ１０の運転時においては、ギア室２４内のオイルが第１凹部５１及び第２凹部５２に流入する分だけ、ギア室２４内のオイルの液面Ｌ１０が下がるため、駆動ギア１８及び従動ギア１９の撹拌抵抗を低減することができる。
【００８９】
（６）燃料電池用水素ポンプ１０の運転時においては、オイル冷却用通路６１を流れる冷却水によって、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルが冷却される。よって、第１軸受２６、第２軸受３１、第３軸受３６、及び第１シール部材２８、第２シール部材３３、第３シール部材３８に供給されるオイルの温度が低くなるため、第１軸受２６、第２軸受３１、第３軸受３６、及び第１シール部材２８、第２シール部材３３、第３シール部材３８の耐久性が向上する。
【００９０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、オイル冷却用通路６１は、ギアハウジング１３及びロータハウジング１４を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に貫通する貫通孔６５によって形成されていてもよい。貫通孔６５は、ギアハウジング１３における第１内面５１ａと延在面１３ｆとの間、及びロータハウジング１４における第１内面５２ａと延在面１４ｆとの間を駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に貫通している。貫通孔６５の一端は連通通路６２に連通するとともに、貫通孔６５の他端は第１冷却用配管５０ｅ内に連通している。
【００９１】
○  図１１に示すように、第２油供給通路５４及び第３油供給通路５５を流れるオイルが、ロータハウジング１４及びカバー部材１５を介してロータ冷却用通路６０を流れる冷却水と熱交換可能な位置まで、第２油供給通路５４及び第３油供給通路５５の一部をロータ冷却用通路６０に向けて延長してもよい。例えば、ロータハウジング１４には、第２油供給通路５４の一部及び第３油供給通路５５の一部を兼ねる第２凹部５２に連通するとともにロータ冷却用通路６０に向けて延びる延長孔６６が形成されている。延長孔６６は、第２油供給通路５４及び第３油供給通路５５を兼ねている。これによれば、第２凹部５２から延長孔６６へ流れ込むオイルは、ロータハウジング１４及びカバー部材１５を介してロータ冷却用通路６０を流れる冷却水と熱交換可能である。この場合、オイル冷却用通路６１を別途設ける必要が無くなるため、燃料電池用水素ポンプ１０の構成を簡素化することができる。また、ロータハウジング１４及びカバー部材１５の温度が均一になり易くなり、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１と、ロータ室２５を区画するロータハウジング１４の内面及びカバー部材１５の内面とのクリアランスのバラツキを抑えることができる。
【００９２】
○  実施形態において、オイル冷却用通路６１を区画する両延在面１３ｆ，１４ｆ上に伝熱シートを載置してもよい。これによれば、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水との熱交換効率が伝熱シートによって向上する。
【００９３】
○  実施形態において、通路形成部材６３を四角筒状に形成し、通路形成部材６３の外面と両延在面１３ｆ，１４ｆとの間にヒートパイプを配置してもよい。これによれば、第１凹部５１及び第２凹部５２を流れるオイルとオイル冷却用通路６１を流れる冷却水との熱交換効率がヒートパイプによって向上する。
【００９４】
○  実施形態において、第１内面５１ａ，５２ａに、突起６４ａ，６４ｂが設けられていなくてもよい。
○  実施形態において、第１凹部５１における重力方向Ｚ１の最下部５１ｇと第２凹部５２における重力方向Ｚ１の最下部５２ｇとが重力方向Ｚ１において互いに異なる高さに位置していてもよい。
【００９５】
○  実施形態において、例えば、第１凹部５１の第４内面５１ｄが、第２凹部５２の第２内面５２ｂと駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向で重なる位置にあってもよい。また、例えば、第２凹部５２の第４内面５２ｄが、第１凹部５１の第２内面５１ｂと駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向で重なる位置にあってもよい。
【００９６】
○  実施形態において、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１は、駆動軸１６及び従動軸１７の回転軸線方向に直交する断面視が、例えば、三葉状であったり、四葉状であったりしてもよい。
【００９７】
○  実施形態において、駆動ロータ２０及び従動ロータ２１が、例えば、ヘリカル形状であってもよい。
○  実施形態において、ロータ室２５が、駆動軸１６の回転軸線方向でモータ室２３とギア室２４との間に配置されていてもよい。すなわち、モータ室２３、ロータ室２５、及びギア室２４が、駆動軸１６の回転軸線方向においてこの順に並んで配置されていてもよい。
【００９８】
○  実施形態において、冷却水以外の流体を冷却流体として用いてもよい。例えば、冷却流体として、空気や冷媒ガス等の気体を用いてもよい。
○  実施形態において、例えば、エンジンを駆動源とする燃料電池用水素ポンプであってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…燃料電池用水素ポンプ、１１…ハウジング、１４ａ…隔壁として機能する底壁、１６…駆動軸、１７…従動軸、１８…駆動ギア、１９…従動ギア、２０…駆動ロータ、２１…従動ロータ、２４…ギア室、２５…ロータ室、３１…軸受である第２軸受、３２…軸受収容凹部である第２軸受収容凹部、３２ａ…底面、３２ｂ…内周面、３３…シール部材である第２シール部材、３４…シール収容凹部である第２シール収容凹部、３６…軸受である第３軸受、３７…軸受収容凹部である第３軸受収容凹部、３８…シール部材である第３シール部材、３９…シール収容凹部である第３シール収容凹部、５４…油供給通路である第２油供給通路、５５…油供給通路である第３油供給通路、６０…ロータ冷却用通路、６１…オイル冷却用通路、６２…連通通路、６４ａ，６４ｂ…突起。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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