容積移送式流体ポンプ
【課題】耐食性、耐摩耗性に優れた流体ポンプを提供する。
【解決手段】流体ポンプ１０は、モーター１４、内側ギア・ローター、外側ギア・ローターを備えている。内側ギア・ローターは、モーター１４によって軸周りに回転駆動され、複数の外側に延在する歯を有する。外側ギア・ローターは、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つが、プラスチック材料で構成されている。
【解決手段】流体ポンプ１０は、モーター１４、内側ギア・ローター、外側ギア・ローターを備えている。内側ギア・ローターは、モーター１４によって軸周りに回転駆動され、複数の外側に延在する歯を有する。外側ギア・ローターは、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つが、プラスチック材料で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（同時係属出願への言及）
この出願は、全体が参照することにより本願に組み込まれる２０１１年３月３日出願の米国特許仮出願第６１／４４９，０１３号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、全体的に流体ポンプ、より詳細には容積移送式流体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気モーター駆動式ポンプは、様々な液体を送り出すために用いられている。自動車における用途の一つとして、電気モーター駆動式ポンプは、燃料タンクから燃料を燃焼機関に送り出すために用いられている。他の用途として、内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ガス中に存在する窒素酸化物を減らすために用いられるような添加剤を送り出すために用いられる。
【発明の概要】
【０００４】
流体ポンプは、モーターと、内側ギア・ローターと、外側ギア・ローターを備えている。内側ギア・ローターは、モーターによって軸周りに回転駆動され、複数の外側へ延在した歯を有している。外側ギア・ローターは、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つは、プラスチック材料で構成されている。
【０００５】
少なくとも幾つかの実施態様において、流体ポンプは、モーターと、第一ポンプ本体と、第一ポンプ本体に隣接した第二ポンプ本体と、内側ギア・ローターと、外側ギア・ローターと、ガイドピンを有している。内側ギア・ローターは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体との間に収容され、モーターによって軸周りに回転駆動され、そして、複数の外側へ延在した歯を有している。外側ギア・ローターは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体との間に収容され、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つは、プラスチック材料で構成されている。ガイドピンは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体の少なくとも一つに支持されて、内側ギア・ローターが回転する軸を形成している。内側ギア・ローターがプラスチックで構成されている場合、ガイドピンは金属で構成され。内側ギア・ローターが金属で構成されている場合、ガイドピンは、ガイドピンと内側ギア・ローターとの間に設けられたブッシングを有している。
【０００６】
ポンプの部品を形成する方法も開示する。この方法は、プラスチック材料で第一ポンプ本体を形成する工程と、第一ポンプ本体にガイドピンをモールドする工程と、空洞の位置の参照先としてガイドピンを用いて第一ポンプ本体に空洞を機械加工する工程とを備えている。このようにして、少なくとも部分的に空洞内に設けられた外側ギア・ローターは、ガイドピンに対して正確に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】流体ポンプの側面図である。
【図２】図１の流体ポンプの断面図である。
【図３】この流体ポンプの展開図である。
【図４】ポンプ部品を示す流体ポンプのポンプ・アセンブリの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して説明すると、図１ないし３は、電気モーター１４によって回転駆動される容積移送式ポンプ・アセンブリ１２を有する流体ポンプ１０を示す。この流体ポンプ１０は、この明細書の残りの目的である、選択接触還元（ＳＣＲ）反応剤を含む、あらゆる適切な液体を送り出すために用いることができる。ＳＣＲシステムは、ＳＣＲ反応剤を液体又は固体の状態で貯蔵する。ＳＣＲ反応剤は、尿素（ＮＨ2）2ＣＯと水の組み合わせを含んでいる。ＳＣＲ反応剤の例としては、ＡＤＢＬＵＥがあり、これは尿素水溶液に対するドイツ自動車工業協会の保持する登録商標である。ＳＣＲ反応剤は、エンジンの下流であって、一つ以上の触媒コンバータの上流の、排気ガス流に送られる。
【０００９】
流体ポンプ１０は、ポンプ・アセンブリ１２を駆動するための、ポンプ・アセンブリ１２と結合した電気モーター１４を備えている。実施例において、電気モーター１４は電磁結合を介してポンプ・アセンブリ１２を駆動する。このようにして、電気モーター１４は、必要に応じて、隔壁１６によってポンプ・アセンブリ１２と分離されて、送り出される流体から電気モーター１４を切り離している。電気モーター１４とポンプ・アセンブリ１２は、必要に応じて、主ハウジング１８によって物理的に互いに結合される。主ハウジング１８は、金属又はプラスチックで構成された筒状のシェル２０と、電気モーター１４に隣接したシェル２０の端部を閉じる（同じく金属又はプラスチックで構成された）モーターカバー２２と、ポンプ・アセンブリ１２に隣接したシェル２０の端部を少なくとも部分的に閉じる（同じく金属又はプラスチックで構成された）ポンプカバー２４とを備えている。モーターカバー２２は、電力を電気モーター１４に供給するための電線を通す開口２６を有している。ポンプカバー２４は、液体ＳＣＲ反応剤がタンクの内側から流体ポンプ１０へ取り出される時に経由する注入口２８と、加圧された液体ＳＣＲ反応剤を流体ポンプ１０から排出される時に経由する排出口３０とを有している。シェル２０は、モーターカバー２２とポンプカバー２４を保持するために、丸められて形成されている。シェル２０は、電気モーター１４をシェル２０内の所定の位置に固定するための、刻み目やリブ３２などから成る内部止め具を備えている。
【００１０】
モーター・アセンブリは、電気モーター１４と、この電気モーター１４によって回転する出力軸３４とを有している。電気モーター１４は、任意の適切な構造を有し、例えば、特に限定するものでなく、ブラシタイプやブラシレスのＤＣモーターなどである。例えば、電気モーター１４は、１３ボルト１．６アンペアで毎分約４，５００回転で約３０ｍ−Ｎｍのトルクを供給する、香港のＪｏｈｎｓｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｏｒｙ社製のＨＣシリーズのモーターである。他のモーターとしては、日本のミネベア株式会社製のモデルＢＬＤＣ３６がある。電気モーター１４は、内部の部品を囲むケーシング３６を有しており、ケーシング３６はシェル２０に密接して収容されている。出力軸３４は、駆動性能を有しているか、さもなければ駆動部材３８と結合している。いずれの場合も、スクリューセット（図示せず）、スプライン接続、相手方非円形駆動部材（例えば出力軸３４上で平坦で、ブッシング３９内にあるもの）を含んでおり、もちろん、他の物を用いても良い。
【００１１】
駆動部材３８は、出力軸３４と結合したハウジング４０と、ハウジング４０に支持され出力軸３４周りに円周方向に設けられた、例えば磁石４２のような一つ以上の磁場生成部材とを備えている。ハウジング４０は、種々のプラスチック材料を含む、あらゆる適切な材料から構成することができる。本実施例のハウジング４０は、送り出される液体にさらされていないので、液に接触した時に用いるような不浸透性の材料等から構成される必要はない。ハウジング４０は、例えば圧入やワッシャとバネクリップのような出力軸３４と結合したクリップなどによって、出力軸３４に保持される。図に示すように、ハウジング４０は、磁石４２を収容する一つ以上のポケット４４を備えている。例えば磁石４２上でハウジング４０をオーバーモールドで形成することで、ポケット４４は磁石４２を完全に包み込んでもよいし、又は、一面で開放するようにしてもよい。この場合、磁石４２はポケット４４内に設けられ、磁石４２の一面はハウジング４０の一面に沿って開放されている。そのような配置において、ハウジング４０の一面は隔壁１６に隣接して設けられる。全体的に、磁石４２は磁場を、隔壁１６を経由して供給する。
【００１２】
もちろん、磁石４２は、あらゆる所望の形状、構造、配置を取ることができ、例えば限定するものでないものとして、リング状磁石や平坦な円板状磁石、又は出力軸３４周りに分割して設けられた複数の磁石片であってもよい。駆動部材３８は、ステンレス鋼ハウジングによって支持されるか、又はフェノール樹脂や硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）樹脂によってオーバーモールド形成された、一つ以上の希土類磁石によって構成されている。磁石４２は、例えばネオジム、鉄、ボロン（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ）で構成されている。別の例として、駆動部材３８は、米国マサチューセッツ州オックスフォードにあるＭａｇｎｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の商業的に利用可能な製品である。カップリングの例としては、０．２Ｎｍのスリップトルクを有し、アルミ製ハウジングと６個の磁石４２で構成されたＭＴＤ−０．２ ＡＳＳＹがある。電力が電気モーター１４に供給されると、ハウジング４０と磁石４２は、出力軸３４と共に回転する。
【００１３】
ポンプ・アセンブリ１２は、ポンプハウジング５０と、ポンプハウジング５０に設けられた被駆動部材５２と、被駆動部材５２と結合して駆動されるポンプ部材５４とを備えている。被駆動部材５２は、ハウジング５６と、駆動部材３８の磁場に応答する部材、例えば駆動部材３８の磁石４２から供給される磁場によって駆動される１つ以上の磁石５８とを備えている。ハウジング５６は、ハウジング４０と略同一の構造を有し、同様に、磁石５８は磁石４２と同一の構造と材料からなる。ハウジング５６は、被駆動部材５２とポンプ部材５４とを一緒に回転させるために結合するための、ポンプ部材５４に結合するように設けられた一つ以上の指部６０を有している。ハウジング５６は、ガイドピン７８又はベアリングの一部が収容される中央通路６２も有している。また、ハウジング５６は送り出される液体にさらされるので、ハウジング４０とは異なる材料、特に送り出される液体中で使用するのに適切な材料で構成されている。磁石５８も、ハウジング５６内で封止され、液体から隔離されている。
【００１４】
図２ないし４に示すように、ポンプ部材５４は一対の噛み合わされたギアを有する容積移送式ポンプであって、ギア・ローター・タイプ・ポンプなどと呼ばれることがある。図示例において、ポンプ部材５４は、内側に延在した歯６６を有する環状リングギアである外側ギア・ローター６４と、外側リングギアの歯６６と噛み合う外側に延在した歯７０を有する内側ギア・ローター６８とを備えている。外側と内側ギア・ローター６４、６８は、第一と第二ポンプ本体７２、７４の間に設けられている。
【００１５】
第一ポンプ本体７２は、ハウジング５６と対向する軸又はガイドピン７８の端部を収容するめくら穴７６を備えている。図示例において、第一ポンプ本体７２は、ポンプカバー２４と第二ポンプ本体７４の間に閉じ込められている。第一ポンプ本体７２は、外側ギア・ローター６４が配置される空洞８０も備えている（もちろん、空洞を第二ポンプ本体に形成することも、又は第一と第二ポンプ本体の両方に部分的に形成することも可能である）。空洞８０は、ガイドピン７８の軸８２からオフセットした位置にある軸を有し、これによって外側ギア・ローター６４の回転軸は、内側ギア・ローター６８の回転軸からオフセットされている。吸込口８４は、第一ポンプ本体７２を通って軸方向に延在し、吸込み圧力下の流体が外側と内側ギア・ローター６４、６８間の拡張された空間に入るのを許容する。吸込ポート８４は、ポンプカバー２４の吸込路２８と一直線になっており、好ましくは、送り出される液体から汚染物質を取り除くためのフィルター又はスクリーン８５が、経路の片側又は両側に設けられている。同様に、排出ポート８６がポンプカバー２４の排出口３０と一直線になっており、そこを通って流体がポンプ・アセンブリ１２から排出されるのを許容する。
【００１６】
第二ポンプ本体７４は、第一ポンプ本体７２とシェル２０のフランジ又は肩部８８との間に収容されている。第二ポンプ本体７４は、外側と内側ギア・ローター６４、６８を覆うように設けられており、外側と内側ギア・ローター６４、６８に隣接した全体的に平面の表面を有して、ポンプ空間を封止し、ポンプ空間内の流体が排出ポート８６に移動するまで保持している。排出ポート８６では、圧力下で流体はポンプ・アセンブリ１２から排出される。第二ポンプ本体７４は、被駆動部材５２のハウジング５６の一部が通る開口９０を有しており、被駆動部材５２と内側ギア・ローター６８が互いに結合するのを許容している。
【００１７】
ポンプハウジング５０は、被駆動部材５２、第一と第二ポンプ本体７２、７４、そしてポンプカバー２４と互いに結合している。ポンプハウジング５０は、全体的に閉じた端部を有するカップ状で、隔壁１６の全部又は一部と、側壁９４を構成している。側壁９４はポンプカバー２４の周りを囲むか、又はポンプカバー２４に固定されており、第二ポンプ本体７４の肩部に圧着されて、第一と第二ポンプ本体７２、７４とポンプカバー２４とをしっかりと保持している。間隙がポンプハウジング５０と被駆動部材５２の間に設けられて、被駆動部材５２がポンプハウジング５０に対して自由に回転することを許容している。ポンプハウジング５０は、押圧ディスク９８を収容する空洞又はボス９６を備えている。押圧ディスク９８は、被駆動部材５２のハウジング５６に支持された押圧ピン１００と係合して、被駆動部材５２の回転のための軸受け面を形成し、被駆動部材５２を隔壁１６に押し付けようとする磁石４２、５８の力に抗して、ポンプハウジング５０から被駆動部材５２を隔離する。ポンプハウジング５０によって共に結合された部品と一緒に、ポンプ・アセンブリ１２は個別に組立てられたユニットであり、シェル２０内で電気モーター１４に組み付けるのを容易にしている。
【００１８】
内側ギア・ローター６８は、内側ギア・ローター６８内に形成された溝又は開口１０２（図４）に収容された指部６０を介して被駆動部材５２と回転自在に結合しており、ガイドピン７８の軸８２と一致した被駆動部材５２の軸周りに回転する。内側ギア・ローター６８は、金属又はプラスチック材料で構成されている。送り出される液体の種類に応じて、熱硬化性樹脂（例えばフェノール系樹脂）や熱可塑性樹脂（例えばＰＥＥＫやＰＰＳ）など、種々のプラスチックを使用することができる。材料には、約１５重量％の潤滑剤、例えばテフロン（登録商標）やグラファイトと、カーボンのような約３０重量％の補強材を含み、２０，０００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する。好ましい実施例において、内側ギア・ローター６８を形成するためにフェノール樹脂が用いられ、１５重量％の潤滑剤と３０重量％のカーボンを含んでいる。プラスチック成形する場合に、内側ギア・ローター６８は最終形状になるようにモールド成形されるか、又はモールド成形後に機械加工されて、最終寸法と最終形状が得られる。耐腐食性が重要な場合には、プラスチック又はステンレス鋼のような耐腐食性金属が用いられる。ステンレス鋼製の内側ギア・ローター６８は、金属製のガイドピン７８上で磨耗する。これが起こるのを防止するために、ブッシングがガイドピン７８上に用いられる。プラスチック製内側ギア・ローター６８と金属製ガイドピン７８の間に、ブッシングを用いても良いが、その必要は無い。ガイドピン７８は、硬度がロックウェルＣスケールで６０以上の、オーステナイト系ステンレス鋼又はタングステン・カーバイドのような他の材料から構成される。
【００１９】
外側ギア・ローター６４は、内側ギア・ローター６８によって回転自在に駆動されて、上述のように内側ギア・ローター６８の回転軸からオフセットされた軸周りに回転する。外側ギア・ローター６４は、金属又はプラスチック材料で構成されている。内側ギア・ローター６８に関して説明したように、熱硬化性樹脂（例えばフェノール系樹脂）や熱可塑性樹脂（例えばＰＥＥＫやＰＰＳ）など、種々のプラスチックを使用することができる。外側ギア・ローター６４は最終形状になるようにモールド成形されるか、又はモールド成形後に機械加工されて、最終寸法と最終形状が得られる。耐腐食性が重要な場合には、プラスチック又はステンレス鋼のような耐腐食性金属が用いられる。一つの好ましい実施例において、外側ギア・ローター６４は焼結されたステンレス鋼で構成されている。金属は、好ましくは０．０３から０．１％のカーボンを有し、少なくとも６．８ｇ／ｃｃの密度で、硬度がロックウェルＢスケールで６０以上、好ましくは７０以上のオーステナイト系ステンレス鋼である。このような金属の一例は、ステンレス鋼３１６Ｎ１であり、相対的に低い伸張特性を有し、ほとんど歪みのない製造ばらつきの小さなギア・ローターを形成する能力を向上させる。もし内側ギア・ローター６８を金属で形成する場合、同じ材料を内側ギア・ローター６８に用いてもよい。少なくとも好ましい実施例において、外側と内側ギア・ローター６４、６８は、１）プラスチック製内側ギア・ローター６８とプラスチック製外側ギア・ローター６４、２）プラスチック製内側ギア・ローター６８と金属製外側ギア・ローター６４、３）金属製内側ギア・ローター６８とプラスチック製外側ギア・ローター６４のいずれであっても良い。外側と内側ギア・ローター６４、６８のこれらの組み合わせは、耐久性を有し、耐腐食性を有する。
【００２０】
より腐食性の高い流体に対して用いられる特定のステンレス鋼のような耐腐食性金属は、一定の耐久性基準に合致するのに十分なほど硬くない（ガイドピン７８などによって磨耗する）。従って、幾つかの分野において、外側と内側ギア・ローター６４、６８の両方を耐腐食性金属で構成するだけでは十分でない。少なくとも幾つかの実施例において、少なくとも外側ギア・ローター６４が金属で構成されている場合に、第一ポンプ本体７２はプラスチック材料で構成されているか、又はその空洞８０がプラスチック材料で裏打ちされている。外側ギア・ローター６４がプラスチック材料で構成されている場合は、第一ポンプ本体７２は適切な金属で構成されているか、その空洞８０が適切な金属で裏打ちされている。
【００２１】
ポンプ・アセンブリ１２を形成するためのプロセスの一つの実施例において、ガイドピン７８は第一ポンプ本体７２内にインサート成形される。次に、ガイドピン７８を参照として又は位置決めピンとして用いて、第一ポンプ本体７２内に空洞８０を機械加工で形成する。このようにして、ガイドピン７８の位置の変化は、（内側ギア・ローター６８の回転軸である）ガイドピン７８の軸８２と（外側ギア・ローター６４の回転軸である）空洞８０の軸との間に所望のオフセットを確保するために役に立つ。そして、内側ギア・ローター６８と外側ギア・ローター６４の間の所望の関係は、ポンプの実運転を通じて達成することができる。もちろん、一つの空洞を７８を収容するために形成して、第二の空洞を外側ギア・ローター６４を収容するために形成するというマルチ空洞モールドを用いることができる。しかし、少なくとも特定の実施例において、他の空洞又はガイドピン７８を参照点として用いて空洞を機械加工で形成する場合と比較して、マルチ空洞モールドにおける複数の空洞の複数の軸の位置のばらつきは大きい。
【００２２】
ギア・ローターを形成するプロセスの一つの例において、内側ギア・ローター６８はプラスチック材料からモールド成形され、外側ギア・ローター６４は焼結したステンレス鋼で構成される。好みに応じて、外側ギア・ローター６４とぴったりと一致するように、内側ギア・ローター６８は最終形状になるためにモールド形成することもできるし、所望の寸法と形状にするためにモールド後に機械加工することもできる。一つの実施例において、内側ギア・ローターの歯７０の先端と外側ギア・ローターの歯６６の先端の間の間隙は、約１０から３０ミクロンの間で維持される。内側ギア・ローター６８と外側ギア・ローター６４の外形は、０．０３０ｍｍ以下の公差で維持される。
【００２３】
動作時において、電気モーター１４は電力によって起動して出力軸３４と出力軸３４に結合した駆動部材３８を回転する。磁力によって、駆動部材３８の回転が、ポンプハウジング５０内で被駆動部材５２をガイドピン７８周りに回転させる。機械的結合によって、被駆動部材５２の回転が内側ギア・ローター６８を回転させ、噛み合った歯６６、７０を介して外側ギア・ローター６４を回転させる。従って、電気モーター１４の動作が、間に設けられた隔壁１６を介してポンプ・アセンブリ１２を動作させる。磁気結合が、たとえポンプが凍結して動かない場合、例えばその中のＳＣＲ反応剤が凍結した場合でも、電気モーター１４の回転を許容する。流体ポンプ１０は、例えば限定するものでなく、約２から８ｂａｒ以上で約２０から６０リットル／時というような適切な出力特性を有している。流体ポンプ１０は、適切な方法でタンクに支持されているか、又はタンクと分離し、切り離されている。電気モーター１４とポンプ・アセンブリ１２の間に設けられた隔壁１６を通して動作する流体ポンプ１０において、電気モーター１４は送り出される液体と切り離して設けることができる。
【００２４】
そこを通して流体ポンプ１０が動作する隔壁１６は、非磁性体材料又は著しく磁気的に感度を有さないが、但し磁場が浸透することを許容する材料で構成される。例えば、流体ポンプ１０がそこを通して動作する壁は、適切なポリマー材料、例えばポリアミドやナイロン６／６又は十分に非磁性的か、十分に磁気的に浸透性のあるステンレス鋼のような金属、例えばオーステナイト系ステンレス鋼又はニッケル含有ステンレス鋼で構成されている。少なくとも幾つかの実施例において、隔壁１６（先に説明したように、タンク壁の一部であってもよい）は、総厚が約５ｍｍ以下で、幾つかの実施例においては、隔壁１６の総厚は約２ｍｍから４ｍｍである。
【００２５】
以上、流体ポンプの好ましい実施例を記載してきたが、ここで議論した発明は、ここに示した特定の実施例に限定されるものではない。種々の変更や改良が、当業者には明らかであり、この様な変更や改良は、以下の請求項で定義される本発明の精神と範囲の内であることが意図されている。特に限定するものではない例によって、モーターは磁気カップリングを用いることなく直接機械的に内側ギア・ローターと結合することができる。この場合、すくなくとも特定の実施例において、隔壁を通過する浸透はシールされ、又は隔壁が不要である。
【技術分野】
【０００１】
（同時係属出願への言及）
この出願は、全体が参照することにより本願に組み込まれる２０１１年３月３日出願の米国特許仮出願第６１／４４９，０１３号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、全体的に流体ポンプ、より詳細には容積移送式流体ポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気モーター駆動式ポンプは、様々な液体を送り出すために用いられている。自動車における用途の一つとして、電気モーター駆動式ポンプは、燃料タンクから燃料を燃焼機関に送り出すために用いられている。他の用途として、内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ガス中に存在する窒素酸化物を減らすために用いられるような添加剤を送り出すために用いられる。
【発明の概要】
【０００４】
流体ポンプは、モーターと、内側ギア・ローターと、外側ギア・ローターを備えている。内側ギア・ローターは、モーターによって軸周りに回転駆動され、複数の外側へ延在した歯を有している。外側ギア・ローターは、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つは、プラスチック材料で構成されている。
【０００５】
少なくとも幾つかの実施態様において、流体ポンプは、モーターと、第一ポンプ本体と、第一ポンプ本体に隣接した第二ポンプ本体と、内側ギア・ローターと、外側ギア・ローターと、ガイドピンを有している。内側ギア・ローターは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体との間に収容され、モーターによって軸周りに回転駆動され、そして、複数の外側へ延在した歯を有している。外側ギア・ローターは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体との間に収容され、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは内側ギア・ローターの歯と係合して、内側ギア・ローターが回転する時に、外側ギア・ローターは第二軸周りに回転駆動される。内側ギア・ローターと外側ギア・ローターの少なくとも一つは、プラスチック材料で構成されている。ガイドピンは、第一ポンプ本体と第二ポンプ本体の少なくとも一つに支持されて、内側ギア・ローターが回転する軸を形成している。内側ギア・ローターがプラスチックで構成されている場合、ガイドピンは金属で構成され。内側ギア・ローターが金属で構成されている場合、ガイドピンは、ガイドピンと内側ギア・ローターとの間に設けられたブッシングを有している。
【０００６】
ポンプの部品を形成する方法も開示する。この方法は、プラスチック材料で第一ポンプ本体を形成する工程と、第一ポンプ本体にガイドピンをモールドする工程と、空洞の位置の参照先としてガイドピンを用いて第一ポンプ本体に空洞を機械加工する工程とを備えている。このようにして、少なくとも部分的に空洞内に設けられた外側ギア・ローターは、ガイドピンに対して正確に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】流体ポンプの側面図である。
【図２】図１の流体ポンプの断面図である。
【図３】この流体ポンプの展開図である。
【図４】ポンプ部品を示す流体ポンプのポンプ・アセンブリの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して説明すると、図１ないし３は、電気モーター１４によって回転駆動される容積移送式ポンプ・アセンブリ１２を有する流体ポンプ１０を示す。この流体ポンプ１０は、この明細書の残りの目的である、選択接触還元（ＳＣＲ）反応剤を含む、あらゆる適切な液体を送り出すために用いることができる。ＳＣＲシステムは、ＳＣＲ反応剤を液体又は固体の状態で貯蔵する。ＳＣＲ反応剤は、尿素（ＮＨ2）2ＣＯと水の組み合わせを含んでいる。ＳＣＲ反応剤の例としては、ＡＤＢＬＵＥがあり、これは尿素水溶液に対するドイツ自動車工業協会の保持する登録商標である。ＳＣＲ反応剤は、エンジンの下流であって、一つ以上の触媒コンバータの上流の、排気ガス流に送られる。
【０００９】
流体ポンプ１０は、ポンプ・アセンブリ１２を駆動するための、ポンプ・アセンブリ１２と結合した電気モーター１４を備えている。実施例において、電気モーター１４は電磁結合を介してポンプ・アセンブリ１２を駆動する。このようにして、電気モーター１４は、必要に応じて、隔壁１６によってポンプ・アセンブリ１２と分離されて、送り出される流体から電気モーター１４を切り離している。電気モーター１４とポンプ・アセンブリ１２は、必要に応じて、主ハウジング１８によって物理的に互いに結合される。主ハウジング１８は、金属又はプラスチックで構成された筒状のシェル２０と、電気モーター１４に隣接したシェル２０の端部を閉じる（同じく金属又はプラスチックで構成された）モーターカバー２２と、ポンプ・アセンブリ１２に隣接したシェル２０の端部を少なくとも部分的に閉じる（同じく金属又はプラスチックで構成された）ポンプカバー２４とを備えている。モーターカバー２２は、電力を電気モーター１４に供給するための電線を通す開口２６を有している。ポンプカバー２４は、液体ＳＣＲ反応剤がタンクの内側から流体ポンプ１０へ取り出される時に経由する注入口２８と、加圧された液体ＳＣＲ反応剤を流体ポンプ１０から排出される時に経由する排出口３０とを有している。シェル２０は、モーターカバー２２とポンプカバー２４を保持するために、丸められて形成されている。シェル２０は、電気モーター１４をシェル２０内の所定の位置に固定するための、刻み目やリブ３２などから成る内部止め具を備えている。
【００１０】
モーター・アセンブリは、電気モーター１４と、この電気モーター１４によって回転する出力軸３４とを有している。電気モーター１４は、任意の適切な構造を有し、例えば、特に限定するものでなく、ブラシタイプやブラシレスのＤＣモーターなどである。例えば、電気モーター１４は、１３ボルト１．６アンペアで毎分約４，５００回転で約３０ｍ−Ｎｍのトルクを供給する、香港のＪｏｈｎｓｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｏｒｙ社製のＨＣシリーズのモーターである。他のモーターとしては、日本のミネベア株式会社製のモデルＢＬＤＣ３６がある。電気モーター１４は、内部の部品を囲むケーシング３６を有しており、ケーシング３６はシェル２０に密接して収容されている。出力軸３４は、駆動性能を有しているか、さもなければ駆動部材３８と結合している。いずれの場合も、スクリューセット（図示せず）、スプライン接続、相手方非円形駆動部材（例えば出力軸３４上で平坦で、ブッシング３９内にあるもの）を含んでおり、もちろん、他の物を用いても良い。
【００１１】
駆動部材３８は、出力軸３４と結合したハウジング４０と、ハウジング４０に支持され出力軸３４周りに円周方向に設けられた、例えば磁石４２のような一つ以上の磁場生成部材とを備えている。ハウジング４０は、種々のプラスチック材料を含む、あらゆる適切な材料から構成することができる。本実施例のハウジング４０は、送り出される液体にさらされていないので、液に接触した時に用いるような不浸透性の材料等から構成される必要はない。ハウジング４０は、例えば圧入やワッシャとバネクリップのような出力軸３４と結合したクリップなどによって、出力軸３４に保持される。図に示すように、ハウジング４０は、磁石４２を収容する一つ以上のポケット４４を備えている。例えば磁石４２上でハウジング４０をオーバーモールドで形成することで、ポケット４４は磁石４２を完全に包み込んでもよいし、又は、一面で開放するようにしてもよい。この場合、磁石４２はポケット４４内に設けられ、磁石４２の一面はハウジング４０の一面に沿って開放されている。そのような配置において、ハウジング４０の一面は隔壁１６に隣接して設けられる。全体的に、磁石４２は磁場を、隔壁１６を経由して供給する。
【００１２】
もちろん、磁石４２は、あらゆる所望の形状、構造、配置を取ることができ、例えば限定するものでないものとして、リング状磁石や平坦な円板状磁石、又は出力軸３４周りに分割して設けられた複数の磁石片であってもよい。駆動部材３８は、ステンレス鋼ハウジングによって支持されるか、又はフェノール樹脂や硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）樹脂によってオーバーモールド形成された、一つ以上の希土類磁石によって構成されている。磁石４２は、例えばネオジム、鉄、ボロン（Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ）で構成されている。別の例として、駆動部材３８は、米国マサチューセッツ州オックスフォードにあるＭａｇｎｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の商業的に利用可能な製品である。カップリングの例としては、０．２Ｎｍのスリップトルクを有し、アルミ製ハウジングと６個の磁石４２で構成されたＭＴＤ−０．２ ＡＳＳＹがある。電力が電気モーター１４に供給されると、ハウジング４０と磁石４２は、出力軸３４と共に回転する。
【００１３】
ポンプ・アセンブリ１２は、ポンプハウジング５０と、ポンプハウジング５０に設けられた被駆動部材５２と、被駆動部材５２と結合して駆動されるポンプ部材５４とを備えている。被駆動部材５２は、ハウジング５６と、駆動部材３８の磁場に応答する部材、例えば駆動部材３８の磁石４２から供給される磁場によって駆動される１つ以上の磁石５８とを備えている。ハウジング５６は、ハウジング４０と略同一の構造を有し、同様に、磁石５８は磁石４２と同一の構造と材料からなる。ハウジング５６は、被駆動部材５２とポンプ部材５４とを一緒に回転させるために結合するための、ポンプ部材５４に結合するように設けられた一つ以上の指部６０を有している。ハウジング５６は、ガイドピン７８又はベアリングの一部が収容される中央通路６２も有している。また、ハウジング５６は送り出される液体にさらされるので、ハウジング４０とは異なる材料、特に送り出される液体中で使用するのに適切な材料で構成されている。磁石５８も、ハウジング５６内で封止され、液体から隔離されている。
【００１４】
図２ないし４に示すように、ポンプ部材５４は一対の噛み合わされたギアを有する容積移送式ポンプであって、ギア・ローター・タイプ・ポンプなどと呼ばれることがある。図示例において、ポンプ部材５４は、内側に延在した歯６６を有する環状リングギアである外側ギア・ローター６４と、外側リングギアの歯６６と噛み合う外側に延在した歯７０を有する内側ギア・ローター６８とを備えている。外側と内側ギア・ローター６４、６８は、第一と第二ポンプ本体７２、７４の間に設けられている。
【００１５】
第一ポンプ本体７２は、ハウジング５６と対向する軸又はガイドピン７８の端部を収容するめくら穴７６を備えている。図示例において、第一ポンプ本体７２は、ポンプカバー２４と第二ポンプ本体７４の間に閉じ込められている。第一ポンプ本体７２は、外側ギア・ローター６４が配置される空洞８０も備えている（もちろん、空洞を第二ポンプ本体に形成することも、又は第一と第二ポンプ本体の両方に部分的に形成することも可能である）。空洞８０は、ガイドピン７８の軸８２からオフセットした位置にある軸を有し、これによって外側ギア・ローター６４の回転軸は、内側ギア・ローター６８の回転軸からオフセットされている。吸込口８４は、第一ポンプ本体７２を通って軸方向に延在し、吸込み圧力下の流体が外側と内側ギア・ローター６４、６８間の拡張された空間に入るのを許容する。吸込ポート８４は、ポンプカバー２４の吸込路２８と一直線になっており、好ましくは、送り出される液体から汚染物質を取り除くためのフィルター又はスクリーン８５が、経路の片側又は両側に設けられている。同様に、排出ポート８６がポンプカバー２４の排出口３０と一直線になっており、そこを通って流体がポンプ・アセンブリ１２から排出されるのを許容する。
【００１６】
第二ポンプ本体７４は、第一ポンプ本体７２とシェル２０のフランジ又は肩部８８との間に収容されている。第二ポンプ本体７４は、外側と内側ギア・ローター６４、６８を覆うように設けられており、外側と内側ギア・ローター６４、６８に隣接した全体的に平面の表面を有して、ポンプ空間を封止し、ポンプ空間内の流体が排出ポート８６に移動するまで保持している。排出ポート８６では、圧力下で流体はポンプ・アセンブリ１２から排出される。第二ポンプ本体７４は、被駆動部材５２のハウジング５６の一部が通る開口９０を有しており、被駆動部材５２と内側ギア・ローター６８が互いに結合するのを許容している。
【００１７】
ポンプハウジング５０は、被駆動部材５２、第一と第二ポンプ本体７２、７４、そしてポンプカバー２４と互いに結合している。ポンプハウジング５０は、全体的に閉じた端部を有するカップ状で、隔壁１６の全部又は一部と、側壁９４を構成している。側壁９４はポンプカバー２４の周りを囲むか、又はポンプカバー２４に固定されており、第二ポンプ本体７４の肩部に圧着されて、第一と第二ポンプ本体７２、７４とポンプカバー２４とをしっかりと保持している。間隙がポンプハウジング５０と被駆動部材５２の間に設けられて、被駆動部材５２がポンプハウジング５０に対して自由に回転することを許容している。ポンプハウジング５０は、押圧ディスク９８を収容する空洞又はボス９６を備えている。押圧ディスク９８は、被駆動部材５２のハウジング５６に支持された押圧ピン１００と係合して、被駆動部材５２の回転のための軸受け面を形成し、被駆動部材５２を隔壁１６に押し付けようとする磁石４２、５８の力に抗して、ポンプハウジング５０から被駆動部材５２を隔離する。ポンプハウジング５０によって共に結合された部品と一緒に、ポンプ・アセンブリ１２は個別に組立てられたユニットであり、シェル２０内で電気モーター１４に組み付けるのを容易にしている。
【００１８】
内側ギア・ローター６８は、内側ギア・ローター６８内に形成された溝又は開口１０２（図４）に収容された指部６０を介して被駆動部材５２と回転自在に結合しており、ガイドピン７８の軸８２と一致した被駆動部材５２の軸周りに回転する。内側ギア・ローター６８は、金属又はプラスチック材料で構成されている。送り出される液体の種類に応じて、熱硬化性樹脂（例えばフェノール系樹脂）や熱可塑性樹脂（例えばＰＥＥＫやＰＰＳ）など、種々のプラスチックを使用することができる。材料には、約１５重量％の潤滑剤、例えばテフロン（登録商標）やグラファイトと、カーボンのような約３０重量％の補強材を含み、２０，０００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する。好ましい実施例において、内側ギア・ローター６８を形成するためにフェノール樹脂が用いられ、１５重量％の潤滑剤と３０重量％のカーボンを含んでいる。プラスチック成形する場合に、内側ギア・ローター６８は最終形状になるようにモールド成形されるか、又はモールド成形後に機械加工されて、最終寸法と最終形状が得られる。耐腐食性が重要な場合には、プラスチック又はステンレス鋼のような耐腐食性金属が用いられる。ステンレス鋼製の内側ギア・ローター６８は、金属製のガイドピン７８上で磨耗する。これが起こるのを防止するために、ブッシングがガイドピン７８上に用いられる。プラスチック製内側ギア・ローター６８と金属製ガイドピン７８の間に、ブッシングを用いても良いが、その必要は無い。ガイドピン７８は、硬度がロックウェルＣスケールで６０以上の、オーステナイト系ステンレス鋼又はタングステン・カーバイドのような他の材料から構成される。
【００１９】
外側ギア・ローター６４は、内側ギア・ローター６８によって回転自在に駆動されて、上述のように内側ギア・ローター６８の回転軸からオフセットされた軸周りに回転する。外側ギア・ローター６４は、金属又はプラスチック材料で構成されている。内側ギア・ローター６８に関して説明したように、熱硬化性樹脂（例えばフェノール系樹脂）や熱可塑性樹脂（例えばＰＥＥＫやＰＰＳ）など、種々のプラスチックを使用することができる。外側ギア・ローター６４は最終形状になるようにモールド成形されるか、又はモールド成形後に機械加工されて、最終寸法と最終形状が得られる。耐腐食性が重要な場合には、プラスチック又はステンレス鋼のような耐腐食性金属が用いられる。一つの好ましい実施例において、外側ギア・ローター６４は焼結されたステンレス鋼で構成されている。金属は、好ましくは０．０３から０．１％のカーボンを有し、少なくとも６．８ｇ／ｃｃの密度で、硬度がロックウェルＢスケールで６０以上、好ましくは７０以上のオーステナイト系ステンレス鋼である。このような金属の一例は、ステンレス鋼３１６Ｎ１であり、相対的に低い伸張特性を有し、ほとんど歪みのない製造ばらつきの小さなギア・ローターを形成する能力を向上させる。もし内側ギア・ローター６８を金属で形成する場合、同じ材料を内側ギア・ローター６８に用いてもよい。少なくとも好ましい実施例において、外側と内側ギア・ローター６４、６８は、１）プラスチック製内側ギア・ローター６８とプラスチック製外側ギア・ローター６４、２）プラスチック製内側ギア・ローター６８と金属製外側ギア・ローター６４、３）金属製内側ギア・ローター６８とプラスチック製外側ギア・ローター６４のいずれであっても良い。外側と内側ギア・ローター６４、６８のこれらの組み合わせは、耐久性を有し、耐腐食性を有する。
【００２０】
より腐食性の高い流体に対して用いられる特定のステンレス鋼のような耐腐食性金属は、一定の耐久性基準に合致するのに十分なほど硬くない（ガイドピン７８などによって磨耗する）。従って、幾つかの分野において、外側と内側ギア・ローター６４、６８の両方を耐腐食性金属で構成するだけでは十分でない。少なくとも幾つかの実施例において、少なくとも外側ギア・ローター６４が金属で構成されている場合に、第一ポンプ本体７２はプラスチック材料で構成されているか、又はその空洞８０がプラスチック材料で裏打ちされている。外側ギア・ローター６４がプラスチック材料で構成されている場合は、第一ポンプ本体７２は適切な金属で構成されているか、その空洞８０が適切な金属で裏打ちされている。
【００２１】
ポンプ・アセンブリ１２を形成するためのプロセスの一つの実施例において、ガイドピン７８は第一ポンプ本体７２内にインサート成形される。次に、ガイドピン７８を参照として又は位置決めピンとして用いて、第一ポンプ本体７２内に空洞８０を機械加工で形成する。このようにして、ガイドピン７８の位置の変化は、（内側ギア・ローター６８の回転軸である）ガイドピン７８の軸８２と（外側ギア・ローター６４の回転軸である）空洞８０の軸との間に所望のオフセットを確保するために役に立つ。そして、内側ギア・ローター６８と外側ギア・ローター６４の間の所望の関係は、ポンプの実運転を通じて達成することができる。もちろん、一つの空洞を７８を収容するために形成して、第二の空洞を外側ギア・ローター６４を収容するために形成するというマルチ空洞モールドを用いることができる。しかし、少なくとも特定の実施例において、他の空洞又はガイドピン７８を参照点として用いて空洞を機械加工で形成する場合と比較して、マルチ空洞モールドにおける複数の空洞の複数の軸の位置のばらつきは大きい。
【００２２】
ギア・ローターを形成するプロセスの一つの例において、内側ギア・ローター６８はプラスチック材料からモールド成形され、外側ギア・ローター６４は焼結したステンレス鋼で構成される。好みに応じて、外側ギア・ローター６４とぴったりと一致するように、内側ギア・ローター６８は最終形状になるためにモールド形成することもできるし、所望の寸法と形状にするためにモールド後に機械加工することもできる。一つの実施例において、内側ギア・ローターの歯７０の先端と外側ギア・ローターの歯６６の先端の間の間隙は、約１０から３０ミクロンの間で維持される。内側ギア・ローター６８と外側ギア・ローター６４の外形は、０．０３０ｍｍ以下の公差で維持される。
【００２３】
動作時において、電気モーター１４は電力によって起動して出力軸３４と出力軸３４に結合した駆動部材３８を回転する。磁力によって、駆動部材３８の回転が、ポンプハウジング５０内で被駆動部材５２をガイドピン７８周りに回転させる。機械的結合によって、被駆動部材５２の回転が内側ギア・ローター６８を回転させ、噛み合った歯６６、７０を介して外側ギア・ローター６４を回転させる。従って、電気モーター１４の動作が、間に設けられた隔壁１６を介してポンプ・アセンブリ１２を動作させる。磁気結合が、たとえポンプが凍結して動かない場合、例えばその中のＳＣＲ反応剤が凍結した場合でも、電気モーター１４の回転を許容する。流体ポンプ１０は、例えば限定するものでなく、約２から８ｂａｒ以上で約２０から６０リットル／時というような適切な出力特性を有している。流体ポンプ１０は、適切な方法でタンクに支持されているか、又はタンクと分離し、切り離されている。電気モーター１４とポンプ・アセンブリ１２の間に設けられた隔壁１６を通して動作する流体ポンプ１０において、電気モーター１４は送り出される液体と切り離して設けることができる。
【００２４】
そこを通して流体ポンプ１０が動作する隔壁１６は、非磁性体材料又は著しく磁気的に感度を有さないが、但し磁場が浸透することを許容する材料で構成される。例えば、流体ポンプ１０がそこを通して動作する壁は、適切なポリマー材料、例えばポリアミドやナイロン６／６又は十分に非磁性的か、十分に磁気的に浸透性のあるステンレス鋼のような金属、例えばオーステナイト系ステンレス鋼又はニッケル含有ステンレス鋼で構成されている。少なくとも幾つかの実施例において、隔壁１６（先に説明したように、タンク壁の一部であってもよい）は、総厚が約５ｍｍ以下で、幾つかの実施例においては、隔壁１６の総厚は約２ｍｍから４ｍｍである。
【００２５】
以上、流体ポンプの好ましい実施例を記載してきたが、ここで議論した発明は、ここに示した特定の実施例に限定されるものではない。種々の変更や改良が、当業者には明らかであり、この様な変更や改良は、以下の請求項で定義される本発明の精神と範囲の内であることが意図されている。特に限定するものではない例によって、モーターは磁気カップリングを用いることなく直接機械的に内側ギア・ローターと結合することができる。この場合、すくなくとも特定の実施例において、隔壁を通過する浸透はシールされ、又は隔壁が不要である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターと、
第一ポンプ本体と、
第一ポンプ本体に隣接した第二ポンプ本体と、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体の間に収容されて、前記モーターによって軸周りに回転駆動され、複数の外側に延在する歯を有する内側ギア・ローターと、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体との間に収容され、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは前記内側ギア・ローターの前記歯と係合して、前記内側ギア・ローターが回転する時に、第二軸周りに回転駆動される外側ギア・ローターと、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体の少なくとも一つに支持されて、前記内側ギア・ローターが回転する軸を形成しているガイドピンと、
を備えた流体ポンプであって、
前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターの少なくとも一つがプラスチック材料で構成され、
前記内側ギア・ローターがプラスチックで構成されている場合、前記ガイドピンは金属で構成され、前記内側ギア・ローターが金属で構成されている場合、前記ガイドピンは、前記ガイドピンと前記内側ギア・ローターとの間に設けられたブッシングを有している
ことを特徴とする流体ポンプ。
【請求項２】
前記モーターを前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターから分離する隔壁と、
前記モーターを前記内側ギア・ローターと結合させて前記内側ギア・ローターを回転させる電磁結合と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記内側ギア・ローターがプラスチック材料で構成され、前記外側ギア・ローターが金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記内側ギア・ローターがフェノール樹脂で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記外側ギア・ローターが焼結ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記外側ギア・ローターが、０．０３％から０．１％のカーボンを含有し、密度が少なくとも６．８ｇ／ｃｃであり、硬度がロックウェルＢスケールで６０以上の、オーステナイト系ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターの両方が、プラスチック材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
空洞が前記第一ポンプ本体と第二ポンプ本体の少なくとも一つに形成され、
前記外側ギア・ローターが前記空洞に収容され、前記空洞は前記外側ギア・ローターに隣接するプラスチック材料を備えている
ことを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記内側ギア・ローターの歯の先端と前記外側ギア・ローターの歯の先端の間隔が、１０ないし３０ミクロンであることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
プラスチック材料から第一ポンプ本体を形成する工程と、
前記第一ポンプ本体にガイドピンをモールドする工程と、
空洞の位置の参照先としてガイドピンを用いて第一ポンプ本体に空洞を機械加工する工程とを備え、
少なくとも部分的に前記空洞内に設けられた外側ギア・ローターが、前記ガイドピンに対して正確に位置することを特徴とする、流体ポンプ部品を形成するための方法。
【請求項１１】
歯が前記外側ギア・ローターの歯と噛み合うようにプラスチック材料から内側ギア・ローターをモールド形成する工程と、
前記内側ギア・ローターの歯の先端と前記外側ギア・ローターの歯の先端の間隔が、１０ないし３０ミクロンになるように、前記内側ギア・ローターを機械加工する工程と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１０に記載の流体ポンプの部品を形成するための方法。
【請求項１２】
前記内側ギア・ローターがフェノール樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の流体ポンプの部品を形成するための方法。
【請求項１】
モーターと、
第一ポンプ本体と、
第一ポンプ本体に隣接した第二ポンプ本体と、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体の間に収容されて、前記モーターによって軸周りに回転駆動され、複数の外側に延在する歯を有する内側ギア・ローターと、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体との間に収容され、複数の内側へ延在した歯を有しており、それらは前記内側ギア・ローターの前記歯と係合して、前記内側ギア・ローターが回転する時に、第二軸周りに回転駆動される外側ギア・ローターと、
前記第一ポンプ本体と前記第二ポンプ本体の少なくとも一つに支持されて、前記内側ギア・ローターが回転する軸を形成しているガイドピンと、
を備えた流体ポンプであって、
前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターの少なくとも一つがプラスチック材料で構成され、
前記内側ギア・ローターがプラスチックで構成されている場合、前記ガイドピンは金属で構成され、前記内側ギア・ローターが金属で構成されている場合、前記ガイドピンは、前記ガイドピンと前記内側ギア・ローターとの間に設けられたブッシングを有している
ことを特徴とする流体ポンプ。
【請求項２】
前記モーターを前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターから分離する隔壁と、
前記モーターを前記内側ギア・ローターと結合させて前記内側ギア・ローターを回転させる電磁結合と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項３】
前記内側ギア・ローターがプラスチック材料で構成され、前記外側ギア・ローターが金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項４】
前記内側ギア・ローターがフェノール樹脂で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項５】
前記外側ギア・ローターが焼結ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項６】
前記外側ギア・ローターが、０．０３％から０．１％のカーボンを含有し、密度が少なくとも６．８ｇ／ｃｃであり、硬度がロックウェルＢスケールで６０以上の、オーステナイト系ステンレス鋼で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の流体ポンプ。
【請求項７】
前記内側ギア・ローターと前記外側ギア・ローターの両方が、プラスチック材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項８】
空洞が前記第一ポンプ本体と第二ポンプ本体の少なくとも一つに形成され、
前記外側ギア・ローターが前記空洞に収容され、前記空洞は前記外側ギア・ローターに隣接するプラスチック材料を備えている
ことを特徴とする請求項３に記載の流体ポンプ。
【請求項９】
前記内側ギア・ローターの歯の先端と前記外側ギア・ローターの歯の先端の間隔が、１０ないし３０ミクロンであることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプ。
【請求項１０】
プラスチック材料から第一ポンプ本体を形成する工程と、
前記第一ポンプ本体にガイドピンをモールドする工程と、
空洞の位置の参照先としてガイドピンを用いて第一ポンプ本体に空洞を機械加工する工程とを備え、
少なくとも部分的に前記空洞内に設けられた外側ギア・ローターが、前記ガイドピンに対して正確に位置することを特徴とする、流体ポンプ部品を形成するための方法。
【請求項１１】
歯が前記外側ギア・ローターの歯と噛み合うようにプラスチック材料から内側ギア・ローターをモールド形成する工程と、
前記内側ギア・ローターの歯の先端と前記外側ギア・ローターの歯の先端の間隔が、１０ないし３０ミクロンになるように、前記内側ギア・ローターを機械加工する工程と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１０に記載の流体ポンプの部品を形成するための方法。
【請求項１２】
前記内側ギア・ローターがフェノール樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の流体ポンプの部品を形成するための方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８４７６４（Ｐ２０１２−１８４７６４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−４４９５１（Ｐ２０１２−４４９５１）
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【出願人】（５０２４２９１５４）ティーアイ グループ オートモーティヴ システムズ リミテッド ライアビリティー カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４４９５１（Ｐ２０１２−４４９５１）
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【出願人】（５０２４２９１５４）ティーアイ グループ オートモーティヴ システムズ リミテッド ライアビリティー カンパニー (39)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]