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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Pumpe, die ein Ansaugen und ein Entladen einer Flüssigkeit mittels einer Antriebskraft eines Motors durchführt, und ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Pumpe.
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2. Stand der Technik
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In den letzten Jahren haben sich gleichzeitig mit der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen die Abgasrichtlinien verschärft. Beispielsweise wurden elektrische Pumpen bei Leerlaufreduzierungssystemen verwendet, die einen Motor während eines temporären Anhaltens oder während einer Bewegung eines Fahrzeugs mit niedriger Geschwindigkeit anhalten und den Motor erneut starten, wenn das Fahrzeug damit beginnt, sich erneut zu bewegen. Die Pumpen, die vermehrt als eine Technik verwendet werden, die vergleichsweise einfach und komfortabel ist und die hocheffektiv beim Verbessern des Kraftstoffverbrauchs und beim Reduzieren der Abgasemissionen sind, werden verwendet, um einen Druck in einem Getriebe zu erzeugen oder um das Getriebe mit Öl während einer Leerlaufreduzierung zu füllen, um die hohe Lastanforderung beim Abfahren (engl.: departure shock) unmittelbar nachdem der Motor erneut gestartet wurde, zu reduzieren.
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Im Stand der Technik sind elektrische Pumpen bekannt, in welchen ein Getriebepumpenbetriebsabschnitt in einem Gehäuseausnehmungsabschnitt eines Pumpenkörpers untergebracht ist, ein Öffnungsabschnitt des Gehäuseausnehmungsabschnitts ist in diesem Zustand mittels einer Pumpenabdeckung versiegelt und der Pumpenbetriebsabschnitt wird von einem Motorabschnitt betrieben, der an einer gegenüberliegenden Seite des Pumpenkörpers zu der Pumpenabdeckung angeordnet ist. Eine rotierende Welle des Motorabschnitts verläuft durch Lageröffnungen, die durch den Pumpenkörper verlaufen, um das Innere des Gehäuseausnehmungsabschnitts zu erreichen, und ist mit einem Getriebe des Pumpenbetriebsabschnitts verbunden. Der Motorabschnitt, der Pumpenkörper und die Pumpenabdeckung sind mittels einer Schraube verbunden (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Im Stand der Technik sind auch, um die Drehung des Motors daran zu hindern, sich zu desynchronisieren, elektrische Pumpen bekannt, bei welchen ein Desynchronisations-Verhinderungsmechanismus, der Öl von einem Entladungsanschluss an einen Ansauganschluss recycelt, an der Pumpenabdeckung angeordnet, um den Öldruck an dem Entladungsanschluss daran zu hindern, wesentlich größer als der Öldruck an dem Ansauganschluss zu werden. Bekannte Desynchronisations-Verhinderungsmechanismen umfassen: einen Kolben, an welchem eine Verbindungsleitung angeordnet ist, die Öl von dem Entladungsanschluss an den Ansauganschluss recycelt; und eine Feder, die eine elastische Kraft zur Wiederherstellung erzeugt, die dem Versatz des Kolbens entgegenwirkt. Wenn der Öldruck an dem Entladungsanschluss sehr hoch wird, wird der Kolben versetzt, um die Verbindungsleitung mit dem Ansauganschluss zu verbinden. Das Öl aus dem Entladungsanschluss verläuft durch die Verbindungsleitung, die mit dem Ansauganschluss in Verbindung steht, um an dem Ansauganschluss wiederverwendet zu werden (siehe beispielsweise Patentliteratur 2).
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ZITIERUNGSLISTE
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PATENTLITERATUR
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[Patentliteratur 1]
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- Japanisches Patent JP 4042050 (Gazette)
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[Patentliteratur 2]
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- Japanisches Patent JP 2006-233867 (Gazette)
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Jedoch muss bei bekannten elektrischen Pumpen, da der Motorabschnitt an einer gegenüberliegenden Seite des Pumpenkörpers zu der Pumpenabdeckung angeordnet ist, die rotierende Welle des Rotorabschnitts in die Lageröffnungen des Pumpenkörpers eingeführt werden, bevor das Getriebe des Pumpenbetriebsabschnitts auf die rotierende Welle des Motorabschnitts pressgepasst wird, wodurch die Montagetätigkeit bei den elektrischen Pumpen kompliziert wird.
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Bei herkömmlichen elektrischen Pumpen, da die rotierende Welle des Motorabschnitts durch die Lageröffnungen verläuft, die durch den Pumpenkörper hindurch passieren, tritt ein Gleitwiderstand zwischen der rotierenden Welle des Motorabschnitts und den inneren Oberflächen der Lageröffnungen auf, wodurch sich die Last des Motorabschnitts erhöht. Folglich muss der Motorabschnitt vergrößert werden, wodurch die Größe der gesamten elektrischen Pumpe vergrößert wird. Da es notwendig ist die Fräspräzision bei der rotierenden Welle und bei den Lageröffnungen zu erhöhen, um die Freiräume zwischen der rotierenden Welle des Motorabschnitts und den inneren Oberflächen der Lageröffnungen innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten, um eine Vergrößerung des Motors zu vermeiden, steigen die Kosten an.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektrische Pumpe zur Verfügung zu steilen, die einfach hergestellt werden kann und die Größenreduzierungen, Gewichtsreduzierungen und Kostenreduzierungen ermöglicht und es ist eine Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Pumpe zur Verfügung zu stellen.
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Um die obige Aufgabe gemäß einem Aspekt der Erfindung zu erreichen, wird eine elektrische Pumpe zur Verfügung gestellt, umfassend: einen Motorabschnitt, der eine rotierende Welle umfasst; und einen Pumpenabschnitt, der umfasst: einen Pumpenkörper, in welchem angeordnet sind: ein Ausnehmungsabschnitt, in welchen ein Abschnitt des Motorabschnitts passt; und ein Unterbringungsabschnitt, der durch Aushöhlen eines Bodenabschnitts des Ausnehmungsabschnitts ausgebildet wird; einen Getriebepumpenbetriebsabschnitt, der in dem Unterbringungsabschnitt aufgenommen ist und der mit der rotierenden Welle gekoppelt ist, welche in den Unterbringungsabschnitt von einer Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts eingeführt ist; und eine Abdeckung, die einen Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts aus dichtet, wobei der Pumpenabschnitt durch Drehung der rotierenden Welle betrieben wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Pumpe vorgesehen, umfassend: einen Pumpenbetriebsabschnitt-Unterbringungsschritt, bei welchem ein Getriebepumpenbetriebsabschnitt in einem Unterbringungsabschnitt eines Pumpenkörpers von einer Seite in der Nähe eines Ausnehmungsabschnitts des Pumpenkörpers untergebracht wird, wobei der Unterbringungsabschnitt durch Aushöhlen eines Bodenabschnitts des Ausnehmungsabschnitts ausgebildet wird; einen Abdeckungsanordnungsschritt, bei welchem ein Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts durch eine Abdeckung von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts nach dem Pumpenbetriebsabschnitt-Unterbringungsschritt versiegelt wird; und einen Kopplungsschritt, bei welchem eine rotierende Welle eines Motorabschnitts in den Unterbringungsabschnitt von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts eingeführt wird, wobei die rotierende Welle mit dem Pumpenbetriebsabschnitt gekoppelt wird und ein Abschnitt des Motorabschnitts in den Ausnehmungsabschnitt nach dem Abdeckungsanordnungsschritt eingepasst wird.
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Gemäß einer elektrischen Pumpe und einem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine elektrische Pumpe einfach hergestellt werden und Größenreduzierungen, Gewichtsreduzierungen und Kostenreduzierungen können bei der elektrischen Pumpe erreicht werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Querschnitt, der eine elektrische Pumpe gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Querschnitt, der einen Fluss eines Öls in einem Pumpenabschnitt von 1 zeigt; und
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3 ist ein Querschnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem eine Platte entgegengesetzt zu einer Druckkraft von einer Tellerfeder in einen Pumpenabschnitt einer elektrischen Pumpe gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung versetzt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist ein Querschnitt, der eine elektrische Pumpe gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In Der Figur umfasst die elektrische Pumpe 1: einen Motorabschnitt 2; einen Pumpenabschnitt 3, der an einem ersten axialen Endabschnitt des Motorabschnitts 2 angeordnet ist und der durch eine Antriebskraft des Motorabschnitts 2 betrieben wird, um ein Ansaugen und Entladen eines Öls (einer Flüssigkeit) durchzuführen; und einen Antriebsabschnitt 4, der an einem zweiten axialen Endabschnitt des Motorabschnitts 2 angeordnet ist und der den Motorabschnitt 2 steuert. In diesem Beispiel ist die elektrische Pumpe 1 eine elektrische Fahrzeugölpumpe, die an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, angeordnet ist.
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Der Motorabschnitt 2 umfasst: einen röhrenförmigen Stator 201; einen Rotor 202, der in dem Stator 201 angeordnet ist und der relativ zu dem Stator 201 rotierbar ist; und ein Harzmotorgehäuse 203, das den Stator 201 und den Rotor 202 abstützt. In diesem Beispiel ist der Motorabschnitt 2 ein sensorloser, bürstenloser Gleichstrommotor (DC).
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Der Stator 201 umfasst: einen röhrenförmigen Statorkern 204, der durch Laminieren einer Vielzahl an Stahlplatten gebildet wird; einen Spulenabstützrahmen 205, der an dem Statorkern 204 angeordnet ist; und eine Statorspule 206, die auf den Spulenabstützrahmen 205 gewickelt ist und ein rotierendes elektrisches Feld beim Passieren eines elektrischen Stromes erzeugt. Die Statorspule 206 und der Antriebsabschnitt 204 sind elektrisch miteinander mittels der Anschlüsse 207 verbunden. Das Bereitstellen von elektrischer Leistung an die Statorspule 206 wird von dem Antriebsabschnitt 4 über die Anschlüsse 207 durchgeführt.
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Der Rotor 202 umfasst: eine Welle (eine rotierende Welle) 208, die angeordnet ist, um koaxiale zu dem Stator 201 zu sein; einen zylindrischen Permanentmagneten 209, der an einem äußeren Umfang der Welle 208 angeordnet ist; und einen Magnethaltekörper aus Harz 210, der den Permanentmagneten 209 an der Welle 208 befestigt. Der Rotor 202 wird ausgebildet und integriert durch Einspritzen eines Harzes zwischen der Welle 208 und dem Permanentmagneten 209, um den Magnethaltekörper 210 auszubilden. In anderen Worten wird der Rotor 202 durch integrieren der Welle 208 und des Permanentmagneten 209 durch Insert-Molding ausgebildet. In diesem Beispiel ist der Permanentmagnet 209 ein zylindrisch gebondeter Magnet.
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Der Zufluss von Öl in den Motorabschnitt 2 wird ausgehend von dem Pumpenabschnitt 3 zugelassen. Folglich, falls der Permanentmagnet 209 an der Welle 208 verwendend ein herkömmliches Haftmittel befestigt wird, wird das Haftmittel von dem Öl angegriffen und dessen Haftwirkung verschlechtert, wodurch es wahrscheinlich wird, dass sich der Permanentmagnet 209 von der Welle 208 löst. Im Gegensatz dazu, da die Welle 208 und der Permanentmagnet 209 durch Insert-Molding in der vorliegenden Ausführungsform integriert sind, ist der Permanentmagnet 209 fest an der Welle 208 befestigt, wodurch der Permanentmagnet 209 daran gehindert wird, sich von der Welle 208 zu lösen.
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Die Welle 208 wird rotierbar in dem Motorgehäuse 203 mittels eines ersten Lagers 211 und eines zweiten Lagers 212 abgestützt. In diesem Beispiel des ersten und zweiten Lagers 211 und 212 ist das erste Lager 211, welches an einer Position angeordnet ist, die in der Nähe des Pumpenabschnitts 3 ist, ein Wälzlager und das zweite Lager 212, welches an einer Position angeordnet ist, die in der Nähe des Antriebsabschnitts 4 ist, ist ein Gleitlager. Ferner sind die Lager 211 und 212 nicht auf diese Typen beschränkt. Ein Endabschnitt der Welle 208 in der Nähe des Pumpenabschnitts 3 erstreckt sich von dem Motorgehäuse 203 in Richtung des Pumpenabschnitts 3.
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Das Motorgehäuse 203 ist in den Statur 201 und die Anschlüsse 203 durch Formen bzw. Gießen integriert. Ein Dichtmittel 213 zum Verhindern einer Leckage des Öls in den Motorabschnitt 2 wird an die Grenzen zwischen den Oberflächen der Anschlüsse 207, die aus dem Motorgehäuse 203 herausgeführt werden, und dem Motorgehäuse 203 angelegt. Ein dazwischenpassender Vorsprungsabschnitt 203a (engl.: interfitting salient portion), der in Richtung des Pumpenabschnitts 3 ansteigt, ist an dem Motorgehäuse 203 ausgebildet, um die Welle 208 zu umgeben.
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Der Pumpenabschnitt 3 umfasst: einen Pumpenkörper 303, an welchem die folgenden Elemente angeordnet sind: ein Ausnehmungsabschnitt 301, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist; und ein Unterbringungsabschnitt 302, der einen kreisförmigen Querschnitt aufwiest, der durch Aushöhlen eines Abschnitts eines Bodenabschnitts des Ausnehmungsabschnitts 301 ausgebildet wird; einen Getriebepumpenbetriebsabschnitt 304, der in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht ist und der das Ansaugen und Entladen des Öls durchführt; eine Platte 305, die eine Abdeckung ausbildet, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 zu einer Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 abdichtet; und eine Tellerfeder 306 (engl.: disk spring), die einen elastischen Körper ausbildet, der die Platte 305 in eine Richtung drückt, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 abdichtet.
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Der dazwischenpassende Vorsprungsabschnitt 203a (d. h., ein Abschnitt des Motorgehäuses 203) wird in den Ausnehmungsabschnitt 301 in einem zusammenpassenden Zustand eingeführt. Der Ausnehmungsabschnitt 301 ist angeordnet, um koaxial zu der Welle 208 zu sein, wenn der dazwischenpassende Vorsprungsabschnitt 203a in den Ausnehmungsabschnitt 301 passt. Der Motorabschnitt 2 und der Pumpenabschnitt 3 werden aneinander mittels Schrauben 501 in einem Zustand befestigt und miteinander integriert, in welchem der dazwischenpassende Vorsprungsabschnitt 203a in den Ausnehmungsabschnitt 301 passt.
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Ein ringförmiges Dichtungselement 307 ist zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts 301 und einer äußeren Umfangsoberfläche des dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitts 203a angeordnet. Das Öl in dem Pumpenkörper 303 wird dadurch am Passieren durch die Spalte zwischen dem Pumpenkörper 303 und dem Motorgehäuse 203 und am Auslaufen nach außen gehindert.
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Der Unterbringungsabschnitt 302 wird durch Aushöhlen von nur einem Inneren Abschnitt des Bodenabschnitts des Ausnehmungsabschnitts 301 ausgebildet. Die Position des Unterbringungsabschnitts 302 ist eine Position, die exzentrisch zu dem Ausnehmungsabschnitt 301 ist. Die hindurchdringenden Öffnungen, die Innendurchmesser aufweisen, die größer sind als ein Außendurchmesser der Welle 208, sind an entsprechenden zentralen Abschnitten der Tellerfeder 306 und der Platte 305 angeordnet. Die Welle 208, die sequentiell durch die hindurchdringende Öffnung der Tellerfeder 306 und die penetrierende Öffnung (engl.: penetrating aperture) der Platte 305 passiert wird, wird in den Unterbringungsabschnitt 302 von einer Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 eingeführt.
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Der Pumpenbetriebsabschnitt 304, der in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht ist, weist auf: ein ringförmiges äußeres Zahnrad 312, bei welchem innenliegende Zähne an einem inneren Umfangsabschnitt angeordnet sind; und ein inneres Zahnrad 313, das in dem äußeren Zahnrad 312 angeordnet ist, und in welchem äußere Zähne, die mit dem äußeren Zahnrad 312 in Eingriff stehen, an einem äußeren Umfangsabschnitt angeordnet sind.
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Das innere Zahnrad 313 wird durch Einführen in einen Endabschnitt der Welle 208, der in den Unterbringungsabschnitt 302 eingeführt ist, gekoppelt. Folglich wird das innere Zahnrad 313 gemeinsam mit der Welle 208 rotiert. Das äußere Zahnrad 312 ist rotierbar parallel zu einer inneren Umfangsoberfläche des Unterbringungsabschnitts 302 angeordnet. Das äußere Zahnrad 312 ist angeordnet, um exzentrisch zu dem inneren Zahnrad 313 zu sein.
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Das äußere Zahnrad 312 wird als Antwort auf die Drehung des inneren Zahnrads 313 rotiert, während es mit dem inneren Zahnrad 313 in Eingriff steht. Eine volumetrische Kammer 314, in welcher das Volumen variiert während sie sich in der Rotationsrichtung gemeinsam mit der Rotation des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 bewegt, ist zwischen dem inneren Zahnrad 313 und dem äußeren Zahnrad 312 ausgebildet.
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Eine Ansaugkammer 308 (engl.: suction chamber), die mit dem Unterbringungsabschnitt 302 in einem Bereich in Verbindung steht, in welchem das Volumen der volumetrischen Kammer 314 ansteigt, und eine Entladungskammer 309 (engl.: discharge chamber), die mit dem Unterbringungsabschnitt 302 in einem Bereich in Verbindung steht, in welchem das Volumen der volumetrischen Kammer 314 abnimmt, sind an sowohl dem Pumpenkörper 303 als auch der Platte 305 ausgebildet. Ein Ansauganschluss 310, der zwischen der Ansaugkammer 308 und einem externen Abschnitt in Verbindung steht, und ein Entladungsanschluss 311, der zwischen der Entladungskammer 309 und einem externen Anschluss in Verbindung steht, sind an dem Pumpenkörper 303 ausgebildet.
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2 ist ein Querschnitt, der eine Strömung des Öls in dem Pumpenabschnitt 3 von 1 zeigt. Wenn die volumetrische Kammer 314 und die Ansaugkammer 303 miteinander in Verbindung stehen, sinkt der Druck in der volumetrischen Kammer 314 aufgrund dessen, dass das Volumen der volumetrischen Kammer 314 durch die Drehung des inneren Zahnrades 313 und des äußeren Zahnrads 312 erhöht wird und Öl in die volumetrische Kammer 314 durch den Ansauganschluss 310 und die Ansaugkammer 308 von außen eingesaugt wird. Wenn die volumetrische Kammer 314 und die Entladungskammer 309 miteinander in Verbindung stehen, wird das Öl in der volumetrischen Kammer 314 herausgedrückt, da das Volumen der volumetrischen Kammer 314 aufgrund der Drehung des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 abnimmt und das Öl wird nach außen aus der volumetrischen Kammer 314 durch die Entladungskammer 309 und den Entladungsanschluss 311 entladen.
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Die Tellerfeder 306 befindet sich in einem komprimierten Zustand zwischen der Platte 305 und dem dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a und erzeugt eine elastische Rückstellkraft, die die Platte 305 drückt. Die Platte 305 dichtet den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 in einem Zustand ab, in welchem der Umfangsrandabschnitt davon gegen den Bodenabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 aufgrund der elastischen Widerherstellungskraft der Tellerfeder 306 gedrückt wird. In diesem Beispiel wird die Größe der Druckkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 eingestellt, um ausreichend groß zu sein, sodass sich die Platte 305 nicht versetzt, während die Pumpe betrieben wird. In anderen Worten kann die Platte 305 Lasten ausgesetzt sein, die entgegengesetzt zu der Druckkraft der Tellerfeder 306 von einer Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 aufgrund des Öldrucks in dem Unterbringungsabschnitt 302 sind oder sie kann beispielsweise der Fahrzeugvibration ausgesetzt sein, während die Pumpe betrieben wird, jedoch ist in diesem Beispiel die Größe der Druckkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 eingestellt, um ausreichend größer zu sein als ein abgeschätzter oberer Grenzwert der Größe der Last, der die Platte 305 von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 ausgesetzt werden wird, sodass die Platte sich nicht versetzen wird, während die Pumpe betrieben wird, sogar falls sie der Last von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 ausgesetzt ist.
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Ferner sind kleine Spalte jeweils im Bereich von einigen Zehntel um zwischen den entsprechenden Endoberflächen des äußeren Zahnrads 312 und des inneren Zahnrads 313 und einer Bodenoberfläche des Unterbringungsabschnitts 302 zwischen entsprechenden Endoberflächen des äußeren Zahnrads 312 und des inneren Zahnrads 313 und der Platte 305 und zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Unterbringungsabschnitts 302 und der äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Zahnrads 312 vorhanden.
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Der Antriebsabschnitt 4 umfasst: eine Antriebsabschnittschaltplatte 401, auf welcher eine Vielzahl an Teilen angeordnet ist; und eine Antriebsabschnittsabdeckung 402, die an dem Motorgehäuse 203 befestigt ist und die die Antriebsabschnittsschaltplatte 401 abdeckt. Die Anschlüsse 207 des Motorabschnitts 2 sind mit der Antriebsabschnittsschaltplatte 401 verbunden, Die Antriebsabschnittsschaltplatte 401 steuert den elektrischen Strom an die Statorspule 206 basierend auf einer vorgegebenen Spannung und einem Betriebssignal, die über einen Verbinder (nicht gezeigt) empfangen werden.
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Als nächstes wird der Betrieb erklärt. Wenn die vorgegebene Spannung und das Betriebssignal an die Antriebsabschnittsschaltplatte 401 mittels des Verbinders gesendet werden, fließt der elektrische Strom, der von der Antriebsabschnittsschaltplatte 401 gesteuert wird, durch die Statorspule 206. Ein rotierendes magnetisches Feld wird dadurch in dem Stator 201 erzeugt, um den Rotor 202 zu rotieren. Das innere Zahnrad 313 rotiert dabei um die Welle 208 und das äußere Zahnrad 312 rotiert gemeinsam mit der Rotation des inneren Zahnrads 313. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich die volumetrische Kammer 314, die zwischen dem inneren Zahnrad 313 und dem äußeren Zahnrad 312 ausgebildet ist, in der Richtung der Rotation des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 während sie ihr Volumen verändert.
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Wenn die volumetrische Kammer 314 mit der Ansaugkammer 308 in Verbindung steht, wird das Volumen der volumetrischen Kammer 314 durch die Rotation des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 erhöht, wodurch die volumetrische Kammer 314 komprimiert wird. Folglich wird Öl aus dem Ansauganschluss 310 durch die Ansaugkammer 308 in die volumetrische Kammer 314 (Ansaugbetrieb) eingesaugt.
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Wenn die volumetrische Kammer 314 im Folgenden mit der Entladungskammer 309 aufgrund der Drehung des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 in Verbindung steht, bewegt sich die volumetrische Kammer 314 in der Rotationsrichtung während sie ihr Volumen reduziert. Folglich wird das Öl in der volumetrischen Kammer 314 herausgedrückt und das Öl verläuft durch die Entladungskammer 309 und wird nach außen über den Entladungsanschluss 311 entladen (Entladungsbetrieb).
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Dieses Ansaugen und Entladen von Öl werden in dem Pumpenabschnitt 3 mittels eines Ansaugbetriebs und eines Entladungsbetriebs durchgeführt, die aufgrund der Rotation des inneren Zahnrads 313 und des äußeren Zahnrads 312 wiederholt werden. Da die Größe der Druckkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 in dem Pumpenabschnitt 3 auch ausreichend groß eingestellt ist, wird die Platte 305 am sich Versetzen aufgrund des Öldrucks in dem Unterbringungsabschnitts 302 gehindert, während der Pumpenabschnitt 304 betrieben wird, und der Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 wird in einem versiegelten Abschnitt durch die Platte 305 gehalten.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Pumpe 1 erklärt. Die elektrische Pumpe 1 wird durch Anordnen des Motorabschnitts 2, an welchem der Antriebsabschnitt 4 angeordnet wurde, auf dem Pumpenabschnitt 3 hergestellt.
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Wenn der Motorabschnitt 2 an dem Pumpenabschnitt 3 angeordnet wird, werden zuerst das äußere Zahnrad 312 und das innere Zahnrad 313 in den Unterbringungsabschnitt 302 des Pumpenkörpers 303 von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 eingeführt. Der Pumpenbetriebsabschnitt 304 wird dabei in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht (Pumpenbetriebsabschnitt-Unterbringungsschritt).
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Als nächstes wird die Platte 305 durch den Öffnungsabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 in den Ausnehmungsabschnitt 301 eingeführt, sodass die Oberfläche, an welcher die Ansaugkammer 308 und die Entladungskammer 309 angeordnet sind, in Richtung des Unterbringungsabschnitts 302 gerichtet ist, um den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 hin zu der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 verwendend die Platte 305 abzudichten indem der Umfangsrandabschnitt der Platte 305 auf dem Bodenabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 angeordnet wird (Abdeckungsanordnungsschritt).
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Als nächstes wird die Tellerfeder 305, die durch den Öffnungsabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 in den Ausnehmungsabschnitt 301 eingeführt wird, an der Platte 305 angeordnet. In anderen Worten wird die Tellerfeder 306 an der Platte 305 von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 angeordnet (Anordnungsschritt des elastischen Körpers).
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Als nächstes wird der Endabschnitt der Welle durch die entsprechenden hindurchdringenden Öffnungen der Tellerfeder 306 und der Platte 305 von dem Öffnungsabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 passiert und wird in den Unterbringungsabschnitt 302 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Endabschnitt der Welle 208, der in den Unterbringungsabschnitt 302 eingeführt wird, in das innere Zahnrad 313 eingepasst, um die Welle 208 mit dem inneren Zahnrad 313 zu koppeln. Zu diesem Zeitpunkt wird der dazwischenpassende Vorsprungsabschnitt 203a des Motorgehäuses 203 auch in den Ausnehmungsabschnitt 301 eingepasst, während er die Tellerfeder 306 verwendend den dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a komprimiert, sodass das Dichtungselement 307 zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts 301 und der äußeren Umfangsoberfläche des dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitts 203a angeordnet ist (Kopplungsschritt).
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Als nächstes werden das Motorgehäuse 203 des Motorabschnitts 2 und der Pumpenkörper 303 des Pumpenabschnitts 3 mittels einer Vielzahl an Schrauben 501 befestigt. Der Pumpenabschnitt wird dadurch mit dem Motorabschnitt 2 integriert.
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Bei einer elektrischen Pumpe 1 von dieser Art, da der Ausnehmungsabschnitt 301 und der Unterbringungsabschnitt 302, der durch Aushöhlen des Bodenabschnitts des Ausnehmungsabschnitts 301 ausgebildet ist, an dem Pumpenkörper 303 angeordnet sind und der Getriebepumpenbetriebsabschnitt 304 in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht ist und die Platte 305, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 abdichtet, und die Tellerfeder 306, die die Platte 305 drückt, von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 angeordnet sind, und der Endabschnitt der Welle 208 des Motorabschnitts 2 in den Unterbringungsabschnitt 302 von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 eingeführt ist, können der Pumpenbetriebsabschnitt 304, die Platte 305, die Tellerfeder 306 und die Welle 208 in dem Pumpenkörper 303 aus einer gemeinsamen bzw. derselben Richtung eingeführt werden. Folglich kann ein herkömmlicher Betrieb, bei welchem die Welle durch die Lageröffnungen des Pumpenkörpers von einer gegenüberliegenden Seite des Pumpenkörpers hin zu einer Getriebebetriebsabschnitts-Anbringrichtung passiert wird, bevor die Welle mit dem Pumpenbetriebsabschnitt gekoppelt wird, ausgeschlossen werden. Folglich kann der Pumpenabschnitt 3 einfacher montiert werden, wodurch es ermöglicht wird, die elektrische Pumpe 1 einfach herzustellen. Da ferner das erste und das zweite Lager 211 und 212 angeordnet sind, um die Welle 208 rotierbar abzustützen, kann das Auftreten von einem exzessiven Gleitwiderstand vermieden werden und ein niedriger Gleitwiderstand kann auch erreicht werden ohne die Anforderung, dass die Fräspräzision des Wellenlagerabschnitts stark erhöht werden muss oder dass eine präzise Freiraumsteuerung durchgeführt werden muss. Folglich kann die Anforderung an den Motorabschnitt 2 reduziert werden, wodurch Größenreduzierungen, Gewichtsreduzierungen und Kostenreduzierungen in dem Motorabschnitt 2 (der elektrischen Pumpe 1) ermöglicht und erreicht werden. Zusätzlich, da der Eintritt von Öl in den Pumpenabschnitt zugelassen wird, ist es nicht mehr länger notwendig, eine Öldichtung zum Verhindern des Eintritts von Öl in den Motorabschnitt 2 an einem äußeren Umfangsabschnitt der Welle 208 anzuordnen, wodurch es ermöglicht wird, die Anzahl an Teilen zu reduzieren und wodurch es auch ermöglicht wird, den Gleitwidertand zwischen der Öldichtung und der Welle 208 zu eliminieren. Folglich können die Anzahl an Teilen und die Anforderung an den Motorabschnitt 2 weiter reduziert werden, wodurch Gewichtsreduzierungen, Größenreduzierungen und Kostenreduzierungen bei dem Motorabschnitt 2 (der elektrischen Pumpe 1) erhalten werden können.
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Da der elastische Körper, der die Platte 305 drückt, die Tellerfeder 306 ist, kann der Raum zwischen der Platte 305 und dem Motorabschnitt 2 reduziert werden. Folglich werden Größenreduzierungen bei der elektrischen Pumpe weiter ermöglicht.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Pumpe 1 dieser Art können, da der Pumpenbetriebsabschnitt 304 in dem Unterbringungsabschnitt 302 des Pumpenkörpers 303 von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 aus untergebracht ist und anschließend die Platte 305 und die Tellerfeder 306 sequentiell in dem Ausnehmungsabschnitt 301 angeordnet werden und die Welle 208 in den Unterbringungsabschnitt 302 ausgehend von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 eingeführt wird und mit dem Pumpenbetriebsabschnitt 304 gekoppelt wird und der dazwischenpassende Vorsprungsabschnitt 203a auch in den Ausnehmungsabschnitt 301 gepasst wird, während er die Tellerfeder 306 verwendend den Motorabschnitt 2 drückt, können der Pumpenbetriebsabschnitt 304, die Platte 305, die Tellerfeder 306 und der Motorabschnitt 2 in dem Pumpenkörper 303 ausgehend von einer gemeinsamen Richtung montiert werden. Folglich, da die elektrische Pumpe 1 einfacher montiert werden kann und die elektrische Pumpe 1 einfach hergestellt werden kann, können Anstiege bei den Kosten zur Herstellung der elektrischen Pumpe 1 auch unterdrückt werden. Bei einer elektrischen Pumpe 1, die mittels eines Verfahrens von dieser Art hergestellt wird, kann, da es nicht mehr länger notwendig ist, eine Lageröffnung an dem Pumpenkörper 303 anzuordnen, durch welche die Welle 208 passiert wird, der Gleitwiderstand der Welle 208 reduziert werden, wodurch es auch ermöglicht wird, die Last auf den Motorabschnitt 2 zu reduzieren. Folglich können Größenreduzierungen und Gewichtsreduzierungen bei der elektrischen Pumpe 1 erreicht werden.
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Ferner ist in dem Beispiel die Tellerfeder 306 zwischen der Platte 305 und dem dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a angeordnet, da die Platte 305 nur in der Lage sein muss, nach unten gedrückt zu werden, kann ein plattenförmiger Abstandshalter beispielsweise auch zwischen der Platte 305 und dem dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a angeordnet werden.
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Ausführungsform 2
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In Ausführungsform 1 ist die Größe der Drückkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 ausreichend groß, um die Platte 305 daran zu hindern, versetzt zu werden, jedoch kann die Größe der Tellerfeder 306 auch auf einen Toleranzgrenzwert eingestellt werden, der kleiner als der von Ausführungsform 1 ist, sodass die Platte 305 entgegen der Drückkraft der Tellerfeder 306 versetzt wird, wenn die Last, die die Platte 305 ausgehend von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 trägt bzw. aufnimmt, größer wird während des normalen Betriebs des Pumpenabschnitts 3.
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In diesem Beispiel ist die Größe der Drückkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 auf einen Toleranzgrenzwert (P + α) eingestellt, der durch Addieren einer vorgegebenen Spanne α zu einer Größe P der Last, die die Platte 305 von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 während des normalen Betriebes des Pumpenabschnitts 3 (eine normale Last) trägt, erhalten wird. Ein Beispiel eines Toleranzgrenzwerts der Tellerfeder 306 wäre ein Wert, der zwei bis drei Mal die Größe P der normalen Last beträgt, die die Platte 305 ausgehend von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 beispielsweise trägt. Der Rest der Konfiguration und das Herstellverfahren sind ähnlich oder identisch zu dem von Ausführungsform 1.
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Als nächstes wird der Betrieb erklärt. Während des normalen Betriebs des Pumpenabschnitts 3, da die Platte 305 in einem Zustand gehalten wird, in welchem der Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 versiegelt ist, wird ein Betrieb, der ähnlich zu dem von Ausführungsform 1 ist, durchgeführt.
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Falls der Öldruck in der Entladungskammer 309 beispielsweise ansteigt und die Last, die die Platte 305 ausgehend von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 trägt, den Toleranzgrenzwert überschreitet, wird die Platte 305 in eine Richtung versetzt, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 entgegengesetzt zu der Druckkraft der Tellerfeder 306 öffnet.
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3 ist ein Querschnitt, der einen Zustand zeigt, in welchem die Platte entgegengesetzt zu der Druckkraft von der Tellerfeder 306 in einem Pumpenabschnitt einer elektrischen Pumpe gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung versetzt wird. Falls die Plätte 305 entgegengesetzt zu der Drückkraft der Tellerfeder 306 versetzt wird, verbreitert sich ein Spalt zwischen dem Pumpenabschnitt 304 und der Platte 305 in dem Unterbringungsabschnitt 302, wodurch eine Passage zwischen dem Pumpenbetriebsabschnitt 304 und der Platte 305 entsteht, der zwischen der Entladungskammer 309 und der Ansaugkammer 308 verbindet. Folglich passiert, wie durch Pfeile A in 3 dargestellt, Öl durch die Leitung, die zwischen dem Pumpenbetriebsabschnitt 304 und der Platte 305 ausgebildet ist und wird von der Hochdruckentladungskammer 309 hin zu der Niedrigdruckansaugkammer 308 umgewälzt bzw. recycelt (ein Recyclingbetrieb). Der Öldruck in der Entladungskammer 309 wird dadurch daran gehindert abnormal anzusteigen, wodurch das Auftreten der Desynchronisierung des Motorabschnitts 2 verhindert wird.
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In einer elektrischen Pumpe von dieser Art, da die Größe der Druckkraft der Tellerfeder 306 auf die Platte 305 auf einen Toleranzgrenzwert (P+ α) eingestellt ist, der durch Addieren einer vorgegebenen Spanne α zu der Größe P einer normalen Last erhalten wird, die von der Seite in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 getragen wird, falls der Öldruck in der Entladungskammer 309 beispielsweise ansteigt und die Größe der Last, die die Platte 305 von der Seite aus in der Nähe des Unterbringungsabschnitts 302 trägt, den Toleranzgrenzwert überschreitet, kann eine Passage, durch welche das Öl verläuft, zwischen der Platte 305 und dem Pumpenbetriebsabschnitt 304 ausgebildet werden, indem sich die Platte 305 entgegengesetzt zu der Druckkraft der Tellerfeder 306 versetzt. Folglich kann Öl von der Entladungskammer 309 hin zu der Ansaugkammer 308 umgewälzt bzw. recycelt werden, wodurch es ermöglicht wird, den Öldruck in der Entladungskammer 309 am abnormalen Ansteigen zu hindern. Folglich kann das Auftreten von einer Desynchronisierung des Motorabschnitts 2 verhindert werden. In anderen Worten kann eine Desynchronisationsverhinderungsfunktion der elektrischen Pumpe durch Verwenden einer einfachen Konfiguration umgesetzt werden, ohne dass es notwendig ist einen bekannten, komplizierten Desynchronisationsverhinderungsmechanismus hinzuzufügen. Eine Desynchronisationsverhinderungsfunktion kann dadurch bei der elektrischen Pumpe zusätzlich zu der ermöglichten Größenreduzierung, Gewichtsreduzierung und Kostenreduzierung, die bei der elektrischen Pumpe erreicht wird, umgesetzt werden.
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Ausführungsform 3
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In Ausführungsformen 1 und 2 wird der Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 mittels der Platte 305 abgedichtet, die von der Tellerfeder 306 gedrückt wird, jedoch kann der Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 auch mit einer Platte 305 abgedichtet werden, die in dem Ausnehmungsabschnitt 301 durch eine Presspassung befestigt ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Platte 305 in den Ausnehmungsabschnitt 301 durch den Öffnungsabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 eingeführt, während sie den Widerstand von der inneren Umfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts 301 an ihrer äußeren Umfangsoberfläche trägt. In anderen Worten wird die Platte 305 in den Ausnehmungsabschnitt 301 pressgepasst. Die Platte 305 wird auch in dem Ausnehmungsabschnitt 301 befestigt, um den Widerstand der inneren Umfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts 301 zu tragen. Die Tellerfeder 306 ist nicht in dem Spalt zwischen der Platte 305 und dem dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a angeordnet.
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Eine elektrische Pumpe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch eine Prozedur hergestellt, die ähnlich oder identisch zu der von Ausführungsform 1 ist, außer dass Details des Abdeckungsanordnungsschritts sich unterscheiden und dass es keinen Schritt zum Anordnen des elastischen Körpers gibt. Bei dem Abdeckungsanordnungsschritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Platte 305, die Abmessungen aufweist, die in die innere Umfangsoberfläche des Ausnehmungsabschnitts 301 ohne einen Spalt zu hinterlassen passen, in den Ausnehmungsabschnitt 301 von dem Öffnungsabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 aus pressgepasst, bis der Bodenabschnitt des Ausnehmungsabschnitts 301 kontaktiert wird. Folglich wird die Platte in dem Ausnehmungsabschnitt 301 befestigt, sodass der Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 durch die Platte 305 von der Seite in der Nähe des Ausnehmungsabschnitts 301 aus abgedichtet wird.
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Falls die Platte in dem Ausnehmungsabschnitt 301 durch Presspassen auf diese Weise befestigt wird, kann die Tellerfeder 306 weggelassen werden, wodurch es ermöglicht wird, die Anzahl an Teilen zu reduzieren und der Raum zwischen der Platte 305 und dem dazwischenpassenden Vorsprungsabschnitt 203a des Motorgehäuses 203, in welchem die Tellerfeder in den Ausführungsformen 1 und 2 angeordnet ist, kann auch reduziert werden. Folglich werden zusätzliche Größenreduzierungen, Gewichtsreduzierungen und Kostenreduzierungen der elektrischen Pumpe ermöglicht. Da der Anordnungsschritt des elastischen Körpers, bei welchem die Tellerfeder 306 in dem Ausnehmungsabschnitt 301 angeordnet wird, auch weggelassen werden kann, kann der Vorgang zur Herstellung der elektrischen Pumpe vereinfacht werden, wodurch es ermöglicht wird, die elektrische Pumpe einfach herzustellen.
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Ferner ist in jeder der obigen Ausführungsformen der Pumpenbetriebsabschnitt 304, der in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht ist, ein Getriebepumpenbetriebsabschnitt, aufweisend: ein ringförmiges äußeres Zahnrad 312, bei welchem interne Zähne an einem inneren Umfangsabschnitt angeordnet sind; und ein inneres Zahnrad 313, das in dem äußeren Zahnrad 312 angeordnet ist und bei welchem externe Zähne, die mit den internen Zähnen des äußeren Zahnrads 312 in Eingriff stehen, an einem äußeren Umfangsabschnitt angeordnet sind, jedoch kann der Pumpenbetriebsabschnitt 304, der in dem Unterbringungsabschnitt 302 untergebracht ist, auch ein Getriebepumpenbetriebsabschnitt sein, der ein Paar an Zahnrädern aufweist, bei welchen externe Zähne an äußeren Umfangsabschnitten angeordnet sind und in welchem die Zahnräder Seite an Seite angeordnet sind, sodass die externen Zähne des Paars an (Zahn-)rädern miteinander in Eingriff stehen.
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Bei jeder der obigen Ausführungsformen wird die Platte 305 als die Abdeckung verwendet, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 abdichtet, jedoch kann ein Block beispielsweise ebenfalls als die Abdeckung verwendet werden, die den Öffnungsabschnitt des Unterbringungsabschnitts 302 abdichtet.
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In den obigen Ausführungsformen 1 und 2 ist der elastische Körper, der die Platte (die Abdeckung) 305 drückt, die Tellerfeder 306, jedoch ist der elastische Körper, der die Platte 305 drückt, nicht darauf beschränkt und kann auch beispielsweise eine spiralförmige Feder sein.
