DE102006000446A1

DE102006000446A1 - Fluidpumpe und Elektromotor und deren Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102006000446A1
Application number: DE102006000446A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Kariya Sakai; Kiyoshi Kariya Nagata; Shinji Kariya Sumiya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Aisan Kogyo KK Obu Shi Jp
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: US20070052310A1; DE102006000446B4

Abstract

Eine Fluidpumpe (10) hat einen Motorabschnitt (13), der ein feststehendes Teil (40) und eine Dreheinrichtung (60) aufweist. Die Innenumfangsfläche des feststehenden Teils (40) und die Außenumfangsfläche der Dreheinrichtung (60) bilden dazwischen einen Kraftstoffdurchgang (102). Die Dreheinrichtung (60) ist entlang der Innenumfangsfläche des feststehenden Teils (40) drehbar. Der Motorabschnitt (13) treibt einen Pumpenabschnitt (12) an, um einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang (102) zu pumpen. Die Dreheinrichtung (60) hat einen Permanentmagneten (64, 264), der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet ist, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält. Der Permanentmagnet (64, 264) hat bezüglich der axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264) ein Ende. Dieses eine Ende bildet eine axiale Endfläche (67, 267). Die axiale Endfläche (67, 267) hat eine Einspritzöffnungsspur (66, 266).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidpumpe und einen Elektromotor und auf ein Herstellungsverfahren für die Fluidpumpe und den Elektromotor. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Herstellungsverfahren für einen Permanentmagneten des Elektromotors.

Gemäß der JP-A-2001-268874 hat ein Elektromotor eine Dreheinrichtung und ein feststehendes Teil, um ein magnetischen Feld zu erzeugen. Entweder die Dreheinrichtung oder das feststehende Teil können aus einem Permanentmagneten ausgebildet sein, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch eine Einspritzöffnung in eine Gussform ausgebildet wird. Wenn eine Einspritzöffnungsspur an einer Fläche des Permanentmagneten ausgebildet ist, die eine Wandfläche eines Kraftstoffdurchgangs ausbildet, kann sich aufgrund eines Vorsprungs und einer Ausnehmung, die durch die Einspritzöffnungsspur definiert werden, ein Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang erhöhen. Desweiteren neigt der Abschnitt, der die Einspritzöffnungsspur an dem Permanentmagneten definiert, dazu zu rosten, da er in den Kraftstoff eingetaucht ist. Wenn der Abschnitt, der die Einspritzöffnungsspur definiert, aufgrund der Rostbildung in dem Permanentmagneten angehoben ist, kann der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang weiter ansteigen.

Außerdem ist bei dem vorstehenden Elektromotor eine Welle in eine zylindrische Durchgangsbohrung des Permanentmagneten so eingeführt, dass der Permanentmagnet befestigt ist. Wenn jedoch aufgrund eines Alterns oder dergleichen die Durchgangsbohrung des Permanentmagneten verformt ist, kann eine Stärke der Verbindung zwischen dem Permanentmagneten und der Welle abnehmen und die Welle kann von dem Permanentmagneten abgelöst werden. Ein einen Permanentmagneten stützendes Harzbauteil oder eine Wicklung können auf ähnliche Weise wie der vorstehende Permanentmagnet an dem Schaft befestigt werden. Selbst bei diesem Aufbau können der Permanentmagnet oder die Wicklung von der Welle entfernt werden, wenn das Harzbauteil von der Welle abgelöst ist. In diesem Fall kann ein in dem Permanentmagneten oder der Wicklung erzeugtes Moment aufgrund der Bewegung des Permanentmagneten oder der Wicklung bezüglich der Welle nicht richtig zu der Welle übertragen werden.

In Hinblick auf die vorrangehenden und andere Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Kraftstoffpumpe mit einer Dreheinrichtung und einem feststehenden Teil, die einen Kraftstoffdurchgang definieren, herzustellen, in dem ein Fluidwiderstand begrenzt werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen Elektromotor herzustellen, bei dem ein Permanentmagnet oder eine Wicklung an einer Welle einer Dreheinrichtung gehalten wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat eine Fluidpumpe einen Motorabschnitt, der ein feststehendes Teil und eine Dreheinrichtung aufweist. Das feststehende Teil hat eine Innenumfangsfläche. Die Dreheinrichtung hat eine Außenumfangsfläche. Die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche bilden einen dazwischenliegenden Kraftstoffdurchgang. Die Dreheinrichtung ist um die Innenumfangsfläche drehbar. Die Fluidpumpe hat auch einen Pumpenabschnitt, der durch den Motorabschnitt zum Pumpen eines Kraftstoffs durch den Kraftstoffdurchgang angetrieben wird. Die Dreheinrichtung hat einen Permanentmagneten, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet wird, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält. Der Permanentmagnet hat in Bezug auf eine axiale Richtung des Permanentmagneten ein Ende. Das eine Ende definiert eine axiale Endfläche. Die axiale Endfläche hat eine Einspritzöffnungsspur.

Alternativ hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung eine Fluidpumpe einen Motorabschnitt, der ein feststehendes Teil und eine Dreheinrichtung hat. Das feststehende Teil hat eine Innenumfangsfläche. Die Dreheinrichtung hat eine Außenumfangsfläche. Die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche bilden dazwischen einen Kraftstoffdurchgang. Die Dreheinrichtung ist um die Innenumfangsfläche drehbar. Die Fluidpumpe hat ferner einen Pumpenabschnitt, der zum Pumpen eines Kraftstoffs durch den Kraftstoffdurchgang durch den Motorabschnitt angetrieben wird. Das feststehende Teil hat einen Permanentmagneten, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet wird, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält. Der Permanentmagnet hat in Bezug auf eine axiale Richtung des Permanentmagneten ein Ende. Das eine Ende definiert eine axiale Endfläche. Die axiale Endfläche hat eine Einspritzöffnungsspur.

Alternativ hat gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Fluidpumpe einen Motorabschnitt, der ein feststehendes Teil und eine Dreheinrichtung aufweist. Eine Innenumfangsfläche des feststehenden Teils und eine Außenumfangsfläche der Dreheinrichtung bilden dazwischen einen Kraftstoffdurchgang. Die Dreheinrichtung ist um die Innenumfangsfläche des feststehenden Teils drehbar. Entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung haben einen Permanentmagneten mit einer axialen Endfläche an einer Seite eines Endes des Permanentmagneten bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten. Die Fluidpumpe hat ferner einen Pumpenabschnitt, der einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang pumpt, indem sie durch den Motorabschnitt angetrieben wird. Ein Herstellungsverfahren für die Fluidpumpe hat den Schritt: Ausbilden des Permanentmagneten durch Spritzgießen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch Verwenden einer Gussform, die in einem Abschnitt zum Ausbilden der axialen Endfläche des Permanentmagneten eine Einspritzöffnung aufweist.

Alternativ hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ein Herstellungsverfahren für einen Permanentmagneten, der entweder ein feststehendes Teil oder eine Dreheinrichtung eines Elektromotors bildet, den Schritt: Einspritzen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch eine Einspritzöffnung in eine Gussform. Das Herstellungsverfahren für den Permanentmagneten hat ferner den Schritt: Ausbilden eines Permanentmagneten, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, in der Gussform, durch Verfestigen des Verbundmaterials in der Gussform und der Einspritzöffnung. Das Herstellungsverfahren für den Permanentmagneten weist ferner den Schritt auf: Entfernen des Verbundmaterials, das in der Einspritzöffnung verfestigt ist, von einer axialen Endfläche des Permanentmagneten. Die axiale Endfläche definiert bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten ein Ende des Permanentmagneten.

Alternativ hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ein Herstellungsverfahren für einen Elektromotor, der einen Permanentmagneten aufweist, der entweder ein feststehendes Teil oder eine Dreheinrichtung bildet, den Schritt: Einspritzen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch eine Einspritzöffnung in eine Gussform. Das Herstellungsverfahren für den Elektromotor hat ferner den Schritt: Ausbilden eines Permanentmagneten, der im Wesentlichen eine zylindrische Form hat, in der Gussform, durch Verfestigen des Verbundmaterials in der Gussform und der Einspritzöffnung. Das Herstellungsverfahren für den Elektromotor hat ferner den Schritt: Entfernen des Verbundmaterials, das sich in der Einspritzöffnung verfestigt hat, von einer axialen Endfläche des Permanentmagneten. Die axiale Endfläche definiert bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten ein Ende des Permanentmagneten. Das Herstellungsverfahren für den Elektromotor hat ferner den Schritt: Derartiges Kombinieren des Permanentmagneten als entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung im Wesentlichen koaxial mit dem anderen Teil, entweder der Dreheinrichtung oder dem feststehenden Teil, dass der Permanentmagnet und das andere Bauteil, entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung, einen im Wesentlichen radial dazwischenliegenden zylindrischen Fluiddurchgang ausbilden.

Alternativ hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ein Elektromotor ein feststehendes Teil, das eine Innenumfangsfläche aufweist. Der Elektromotor hat ferner eine Dreheinrichtung, die drehbar um die Innenumfangsfläche ist. Die Dreheinrichtung hat eine Welle und einen Harzabschnitt. Die Welle hat eine Außenumfangsfläche, die eine Ausnehmung ausbildet. Der Harzabschnitt ist durch Spritzgießen entweder aus einem Harz oder einem Verbundmaterial ausgebildet. Das Verbundmaterial enthält ein Harz. Der Harzabschnitt deckt die Ausnehmung ab.

Alternativ hat gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ein Elektromotor ein feststehendes Teil, das eine Innenumfangsfläche aufweist. Der Elektromotor hat ferner eine Dreheinrichtung, die um die Innenumfangsfläche drehbar ist. Die Dreheinrichtung hat eine Welle und einen Harzabschnitt. Die Welle hat eine Außenumfangsfläche, die einen Vorsprung definiert. Der Harzabschnitt ist durch Spritzgießen von entweder einem Harz oder einem Verbundmaterial ausgebildet. Das Verbundmaterial enthält Harz. Der Harzabschnitt deckt den Vorsprung ab.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erstellt ist, ersichtlicher werden. In den Zeichnungen:
1 ist eine in Längsrichtung teilweise geschnittene Ansicht, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist eine Schnittansicht, die eine Gussform zum Gießen eines Permanentmagneten der Kraftstoffpumpe zeigt;
Die 3A bis 3C sind schematische Ansichten, die abgewandelte Beispiele des Permanentmagneten zeigen;
4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Permanentmagneten und eine Welle einer Kraftstoffpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
5 ist eine in Längsrichtung teilweise geschnittene Ansicht, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ist eine in Längsrichtung teilweise geschnittene Ansicht, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Permanentmagneten und eine Welle der Kraftstoffpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
8 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die ein abgewandeltes Beispiel des Permanentmagneten und der Welle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 ist eine teilweise geschnittenen Ansicht, die ein abgewandeltes Beispiel des Permanentmagneten und der Welle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
10 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die ein abgewandeltes Beispiel der Welle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
Die 11A bis 11C sind schematische Ansichten, die abgewandelte Beispiele der Permanentmagneten und der Wellen gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigen;
12 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Permanentmagneten und eine Welle gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt; und
13 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die einen Permanentmagneten und eine Welle gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Kraftstoffpumpe 10 des Ausführungsbeispiels beispielsweise eine im Tank befindliche Turbinenpumpe. Die Kraftstoffpumpe 10 ist beispielsweise in einem Kraftstofftank eines Motorrads mit einer Motorgröße von 150 cc vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe 10 hat einen Pumpenabschnitt 12 und einen Motorabschnitt 13. Der Motorabschnitt 13 dreht den Pumpenabschnitt 12.
Das Gehäuse 22 nimmt den Pumpenabschnitt 12 und den Motorabschnitt 13 auf. Der Pumpenabschnitt 12 hat Pumpengehäuse 30, 32, die ein Laufrad 34 drehbar aufnehmen. Die Pumpengehäuse 30, 32 und das Laufrad 34 bilden Pumpendurchgänge 100 dort entlang. Die Pumpendurchgänge 100 sind im Wesentlichen C-förmig.
Der Motorabschnitt 13 dient als ein bürstenloser Motor, der einen Statorkern 40, Spulenkörper 50, Wicklungen 54 und eine Dreheinrichtung 60 aufweist. Der Statorkern 40 dient als ein feststehendes Teil. Der Statorkern 40 ist durch Aneinanderbördeln (Crimpen) von axial aufgestapelten magnetischen Metallplatten ausgebildet. Der Statorkern 40 ist mit sechs Zähnen 42 versehen, die in Richtung der Mitte des Motorabschnitts 13 vorstehen. Die sechs Zähne 42 sind mit im Wesentlichen regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Jede Wicklung 54 ist um jeden Spulenkörper 50 jedes Zahns 42 gewickelt. Jede Wicklung 54 ist elektrisch mit jedem der Anschlüsse 56 verbunden. Ein Zuführen eines elektrischen Stroms zu jeder der Wicklungen 54 wird in Übereinstimmung mit einer Drehposition der Dreheinrichtung 60 gesteuert.
Die Dreheinrichtung 60 hat eine Welle 62 und einen Permanentmagneten 64. Die Dreheinrichtung 60 ist drehbar um die Innenumfangsfläche des Statorkerns 40. Der Permanentmagnet 64 ist ein Harzmagnet, der durch Vermischen eines magnetischen Pulvers, wie beispielsweise NeFeB, mit einem thermoplastischen Harz, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), hergestellt wird. Die Welle 62 ist aus dem Permanentmagneten 64 einsatzgeformt. Der Permanentmagnet 64 hat acht magnetische Pole 65, die bezüglich der Drehrichtung angeordnet sind. Die acht magnetischen Pole 65 sind magnetisiert, um magnetische Pole in Richtung der Außenumfangsfläche des Permanentmagneten 64 zu definieren. Die Außenumfangsfläche des Permanentmagneten 64 liegt der Innenumfangsfläche des Statorkerns 40 gegenüber. Die magnetischen Pole unterscheiden sich bezüglich der Dreheinrichtung 60 voneinander. Die Welle 62 wird durch Lager 36 an beiden Enden drehbar gestützt.
Eine Endabdeckung 72 wird einstückig aus einem Harz geformt, wenn der Statorkern 40 und die Wicklungen 54 aus dem Harz geformt werden. Die Endabdeckung 72 hat eine Auslassöffnung 104.
Kraftstoff wird durch eine Einlassöffnung angesaugt, die an dem Pumpengehäuse 30 vorgesehen ist. Kraftstoff wird durch die Einlassöffnung gesaugt und wird durch die Pumpendurchgänge 100 durch ein Drehen des Laufrads 34 mit Druck beaufschlagt. Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird in Richtung der Auslassöffnung 104 durch einen Kraftstoffdurchgang 102 druckbefördert, der zwischen der Innenumfangsfläche des Statorkerns 40 und der Außenumfangsfläche der Dreheinrichtung 60 definiert ist. Der Kraftstoff wird durch die Auslassöffnung 104 in Richtung der Maschine ausgelassen.
Wenn die Wandfläche des Kraftstoffdurchgangs 102 einen Vorsprung und eine Ausnehmung aufweist nimmt der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 102 zu. Infolgedessen kann eine Kraftstoffauslassmenge relativ zu einem Energieverbrauch des Motorabschnitts 13 abnehmen.
Deshalb wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Außenumfangsende 68 des Permanentmagneten 64 so ausgebildet, dass es im Wesentlichen glatt ist, um die Kraftstoffauslassmenge relativ zu einem Energieverbrauch des Motorabschnitts 13 zu erhöhen. Das Außenumfangsende 68 des Permanentmagneten 64 definiert teilweise den Kraftstoffdurchgang 102.
Der Permanentmagnet 64 wird durch das folgende Verfahren spritzgegossen.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird zuerst die Welle 62 an einer Form 90 derart befestigt, dass die Welle 62 teilweise in die Form 90 ausgesetzt ist. Die Form 90 hat eine Einspritzöffnung 92 in der Nähe eines axialen Endes 91, die bezüglich der axialen Richtung der Welle 62 an dem Ende der Form 90 liegt. Anschließend wird der Permanentmagnet 64 durch Einspritzen eines Verbundmaterials durch die Einspritzöffnung 92 in die Form 90 spritzgegossen. Das Verbundmaterial enthält das thermoplastische Harz und das magnetische Pulver.
Der durch das vorstehende Verfahren ausgebildete Permanentmagnet 64 hat eine Einspritzöffnungsspur 66 an einer axialen Endfläche 67 des Permanentmagneten 64. Die axiale Endfläche 67 liegt bezüglich der axialen Richtung der Welle 62 an dem Ende des Permanentmagneten 64. Das heißt, der Permanentmagnet 64 hat bei dem Außenumfangsende 68, das den Kraftstoffdurchgang 102 definiert, keine Einspritzöffnungsspur 66. Deshalb wird verhindert, dass sich der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 102 aufgrund eines Vorsprungs, einer Ausnehmung und dergleichen bei der Einspritzöffnungsspur 66 erhöht. Somit kann ein Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 102 verringert werden. Wenn zumindest eine der Einspritzöffnungsspuren 66 an der axialen Endfläche 67 des Permanentmagneten 64 ausgebildet ist, wie es in 3A gezeigt ist, kann eine Einspritzöffnungsspur 66 an der axialen Endfläche 67 ausgebildet sein. Alternativ, wie es in den 3B bis 3C gezeigt ist, können zwei oder mehrere der Einspritzöffnungsspuren 66 an der axialen Endfläche 67 ausgebildet sein.
Die axiale Endfläche 67 und das Außenumfangsende 68 bilden eine im Wesentlichen ringförmige Ecke bei dem Permanentmagneten 64. Die im Wesentlichen ringförmige Ecke des Permanentmagneten 64 ist im Allgemeinen abgefast. Bei einem Aufbau, bei dem die Ecke des Permanentmagneten 64 abgefast ist, kann bei der axialen Endfläche 67 um das Außenumfangsende 68 ein im Wesentlichen ringförmiger abgefaster Bereich definiert werden. Der abgefaste Bereich kann bezüglich der radialen Richtung des Permanentmagneten 64 eine Breite aufweisen. Die Breite des abgefasten Bereichs kann in etwa 0,3 mm einwärts von dem Außenumfangsende 68 sein. Der abgefaste Bereich in der axialen Endfläche 67 kann durch Abfasen des Permanentmagneten 64 in Richtung des Kraftstoffdurchgangs 102 abgeschrägt sein.
Wenn sich Rost bei dem Permanentmagneten 64 bildet, kann sich die Einspritzöffnungsspur 66 teilweise erhöhen oder die axiale Endfläche 67 um die Einspritzöffnungsspur 66 kann sich erhöhen. Wenn die Einspritzöffnungsspur 66 bei dem abgeschrägten Bereich ausgebildet ist, der in Richtung dem Kraftstoffdurchgang 102 geneigt ist, können sich aufgrund der Rostbildung bei dem Permanentmagneten 64 die Einspritzöffnungsspur 66 oder die axiale Endfläche 67 um die Einspritzöffnungsspur 66 erheben. Infolgedessen kann der erhöhte Abschnitt in den Kraftstoffdurchgang 102 vorstehen.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist der Permanentmagnet 64 durch Verwenden der Gussform 90 mit dem axialen Ende 91, das die Einspritzöffnung 92 definiert, spritzgegossen. Wie es durch den Pfeil 94 in 2 bildlich dargestellt ist, kann die Einspritzöffnung 92 von einer Innenwandfläche 93 der Gussform 90 um einen vorbestimmten Abstand oder mehr bezüglich der radialen Richtung der Welle 62 beabstandet sein. Die Innenwandfläche 93 der Gussform 90 definiert das Außenumfangsende 68 des Permanentmagneten 64. Der vorbestimmte Abstand kann unter Berücksichtigung der Abfasung, die im Allgemeinen an der Ecke angebracht wird, die zwischen der axialen Endfläche 67 und dem Außenumfangsende 68 bei dem Permanentmagneten 64 definiert ist, in etwa 0,3 mm sein.
Der in der vorstehenden Weise ausgebildete Permanentmagnet 64 hat die Einspritzöffnungsspur 66 bei einem Bereich, der den abgefasten Bereich bei der axialen Endfläche 67 nicht aufweist. Das heißt, die Einspritzöffnungsspur 66 ist in einem Bereich ausgebildet, der den abgefasten Bereich nicht aufweist, der nicht in Richtung dem Kraftstoffdurchgang 102 abgeschrägt ist. Infolgedessen, selbst wenn die axiale Endfläche 67 um die Einspritzöffnungsspur 66 aufgrund einer Rostbildung teilweise erhöht ist, kann der erhöhte Abschnitt daran gehindert werden, in Richtung dem Kraftstoffdurchgang 102 vorzustehen, so dass verhindert werden kann, dass sich der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 102 aufgrund des erhöhten Abschnitts erhöht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jeder Permanentmagnet aus dem Verbundmaterial ausgebildet, das ein magnetisches Material und ein Harz, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS), enthält. PPS hat eine hohe chemische Beständigkeit, so dass der Permanentmagnet vor einer Verschlechterung geschützt werden kann, die durch ein Eintauchen in einen Kraftstoff bewirkt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel kann jede Kraftstoffpumpe durch einen einfachen Prozess hergestellt werden, der keinen Herstellungsschritt, wie beispielsweise ein Entfernen einer Einspritzöffnungsspur, die bei entweder dem Innenumfangsende oder dem Außenumfangsende des Permanentmagneten ausgebildet ist, der den Kraftstoffdurchgang definiert, benötigt. Somit kann ein Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang, der zwischen der Dreheinrichtung und dem feststehenden Teil ausgebildet ist, beispielsweise durch Herstellen der Kraftstoffpumpe ohne einem Entfernen der Einspritzöffnungsspur begrenzt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie es in 4 gezeigt ist, hat eine Dreheinrichtung 260 einer Kraftstoffpumpe des zweiten Ausführungsbeispiels eine Welle 62, einen Drehkern 269 und einen Permanentmagneten 264. Der Permanentmagnet 264 ist ein Harzmagnet, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials, das ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise PPS, und ein magnetisches Pulver, wie beispielsweise NeFeB, enthält, ausgebildet wird. Der Permanentmagnet 264 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet und ist an dem Außenumfang des Drehkerns 269 befestigt. Der Permanentmagnet 264 hat acht magnetische Pole, die, ähnlich dem Permanentmagneten 64 bei dem ersten Ausführungsbeispiel, bezüglich der Drehrichtung angeordnet sind.
Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird in Richtung einer Auslassöffnung durch einen Kraftstoffdurchgang druckbefördert, der zwischen der Innenumfangsfläche eines Statorkerns und einem Außenumfangsende 268 des Permanentmagneten 264 definiert ist, und der Kraftstoff wird durch die Auslassöffnung in Richtung der Maschine ausgelassen, ähnlich wie bei der Kraftstoffpumpe 10 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Eine Einspritzöffnungsspur 266 ist an einer Endfläche 267 des Permanentmagneten 264 bezüglich der axialen Richtung der Welle 62 definiert. Das heißt, eine Einspritzöffnungsspur ist nicht an der Wandfläche des Kraftstoffdurchgangs ausgebildet, der zwischen der Innenumfangsfläche des Statorkerns und dem Außenumfangsende 268 des Permanentmagneten 264 definiert ist. Dadurch kann verhindert werden, dass sich ein Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang erhöht. Die Einspritzöffnungsspur 266 ist bei der Endfläche 267 des Permanentmagneten 264 ausgebildet. Die Einspritzöffnungsspur 266 ist von dem Außenumfangsende 268, das den Kraftstoffdurchgang definiert, um in etwa 0,3 mm oder mehr bezüglich der radialen Richtung der Welle 62 beabstandet, ähnlich dem Permanentmagneten 64 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit kann verhindert werden, dass sich der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang aufgrund einer Erhebung um die Einspritzöffnungsspur 266 erhöht.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Wie es in 5 gezeigt ist, hat eine Kraftstoffpumpe 310 einen Pumpenabschnitt 320, einen Motorabschnitt 330 und eine Endstützabdeckung 314. Der Motorabschnitt 330 dreht ein Laufrad 326 des Pumpenabschnitts 320. Das Gehäuse 312 umgibt die Außenumfangsflächen des Pumpenabschnitts 320 und des Motorabschnitts 330. Das Gehäuse 312 ist ein gemeinsames Gehäuse des Pumpenabschnitts 320 und des Motorabschnitts 330. Die Endstützabdeckung 314 bedeckt den Motorabschnitt 330 an der Seite, die dem Pumpenabschnitt 320 gegenüberliegt. Die Endstützabdeckung 314 definiert eine Auslassöffnung 306 eines Kraftstoffs.
Der Pumpenabschnitt 320 ist beispielsweise eine Wesco-Pumpe. Der Pumpenabschnitt 320 hat eine Pumpenabdeckung 322, ein Pumpgehäuse 324 und das Laufrad 326. Die Pumpenabdeckung 322 und das Pumpengehäuse 324 sind Gehäusebauteile, die das Laufrad 326 drehbar aufnehmen. Die Pumpenabdeckung 322 und das Laufrad 326 bilden dazwischen einen Pumpendurchgang 302. Das Pumpengehäuse 324 und das Laufrad 326 bilden dazwischen den Pumpendurchgang 302. Die Pumpdurchgänge 302 haben im Wesentlichen C-Formen.
Jeder Permanentmagnet 332 ist ein Harzmagnet, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials, das ein thermosplastisches Harz, wie beispielsweise PPS und ein magnetisches Pulver enthält, ausgebildet ist. Jeder Permanentmagnet 332 ist so geformt, dass er im Wesentlichen eine Bogenform (z.B. Viertelkreisform) hat. Vier Permanentmagnete 332 sind an der Innenumfangswand des Gehäuses 312 umlaufend bei regelmäßigen Abständen vorgesehen, um dadurch magnetische Pole zu definieren, die sich bezüglich der Drehrichtung des Motorabschnitts 330 voneinander unterscheiden.
Ein Kommutator 370 ist an das Ende eines Ankers 340 an der gegenüberliegenden Seite des Pumpenabschnitts 320 bezüglich der axialen Richtung einer Welle 341 montiert. Die Permanentmagneten 332, der Anker 340, der Kommutator 370 und eine nicht dargestellte Bürste bilden einen Gleichstrommotor. Der Anker 340 hat die Welle 341, die durch Lager 318 drehbar gestützt wird, die jeweils in dem Pumpengehäuse 324 und dem Lagerhalter 316 aufgenommen und befestigt sind.
Der Anker 340 hat in seiner Drehmitte einen mittleren Kern 342. Die Welle 341 wird in den mittleren Kern 342 anhand eines Drucks eingeführt. Der mittlere Kern 342 hat eine zylindrische Form, die im Querschnitt im Wesentlichen hexagonal ist. Sechs Schlitze 350 sind an der Außenumfangsfläche des mittleren Kerns 342 vorgesehen und bezüglich der Drehrichtung angeordnet. Jeder der Schlitze 350 hat einen Wicklungskern 352, einen Spulenkörper 360 und eine Wicklung 362. Die Wicklung 362 ist eine konzentrierte Wicklung, die durch Wickeln eines Drahts um den Spulenkörper 360 ausgebildet ist.
Der Kommutator 370 hat zwölf Segmente 372, die bezüglich der Drehrichtung des Kommutators 370 angeordnet sind.
Eine Einlassöffnung 300 ist an der Pumpenabdeckung 322 vorgesehen. Kraftstoff wird durch die Einlassöffnung 300 gesaugt und durch die Pumpendurchgänge 302 durch eine Drehung des Laufrads 326 mit Druck beaufschlagt. Der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird in einen Kraftstoffdurchgang 304 druckzugeführt, der zwischen den Permanentmagneten 332 und dem Anker 340 bei dem Motorabschnitt 330 definiert ist. Dadurch wird Kraftstoff von der Auslassöffnung 306 ausgelassen, nachdem er durch den Kraftstoffdurchgang 304 durchgelaufen ist.
Jeder Permanentmagnet 332 hat eine bezüglich der axialen Richtung der Welle 341 axiale Endfläche 367. Die axiale Endfläche 367 jedes Permanentmagneten 332 definiert eine Einspritzöffnungsspur 366. Bei diesem Aufbau kann verhindert werden, dass die Wandfläche des Kraftstoffdurchgangs 304 aufgrund eines darin Ausbildens einer Einspritzöffnungsspur einen Vorsprung und eine Ausnehmung hervorruft. Daher kann der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 304 verringert werden.
Bei dem vorstehenden Aufbau ist die Einspritzöffnungsspur 366 bei der axialen Endfläche 367 des Permanentmagneten 332 ausgebildet. Die Einspritzöffnungsspur 366 ist von einer Innenumfangsfläche 368, die den Kraftstoffdurchgang 304 definiert, um 0,3 mm oder mehr bezüglich der radialen Richtung der Welle 341 beabstandet, ähnlich wie bei dem Permanentmagneten 64 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit kann der Fluidwiderstand in dem Kraftstoffdurchgang 304 eingeschränkt werden, sich aufgrund einer Erhebung um die Einspritzöffnungsspur 366 zu erhöhen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Permanentmagneten 332 als ein feststehendes Teil dienen. Der Anker 340 und der Kommutator 370 können als eine Dreheinrichtung dienen.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen hat das vorstehende Herstellungsverfahren für den Elektromotor, der den Permanentmagneten aufweist, der entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung bildet, den Schritt eines Einspritzens des Verbundmaterials, das das magnetische Material und ein Harz enthält, durch die Einspritzöffnung in die Gussform. Der Permanentmagnet, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, kann in der Gussform durch Verfestigen des Verbundmaterials in der Gussform und der Einspritzöffnung ausgebildet werden. Das Herstellungsverfahren für den Elektromotor kann ferner einen Schritt eines Entfernens des Verbundmaterials, das in der Einspritzöffnung verfestigt ist, von der axialen Endfläche des Permanentmagneten aufweisen. Das Herstellungsverfahren für den Elektromotor kann ferner einen Schritt des derartigen Kombinierens des Permanentmagneten als entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung im Wesentlichen koaxial mit dem anderen Bauteil, entweder der Dreheinrichtung oder dem feststehenden Teil, dass der Permanentmagnet und das andere Bauteil, entweder das feststehende Teil oder die Dreheinrichtung, einen im Wesentlichen zylindrischen Fluiddurchgang radial dazwischen definieren.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Wie es in 6 gezeigt ist, ist eine Kraftstoffpumpe 410 dieses Ausführungsbeispiels eine in einem Tank befindliche Turbinenpumpe, die in einem Kraftstofftank vorgesehen ist. Die Kraftstoffpumpe 410 kann beispielsweise bei einem Motorrad mit einer Maschinengröße von 150 cc angewendet werden.
Die Kraftstoffpumpe 410 hat einen Pumpenabschnitt 412 und einen Motorabschnitt 413. Der Motorabschnitt 413 dreht den Pumpenabschnitt 412. Ein Gehäuse 414 ist durch Pressformen einer dünnen Metallplatte so ausgeformt, dass es eine im Wesentlichen zylindrische Form hat. Die Dicke der dünnen Metallplatte ist in etwa 0,5 mm. Das Gehäuse 414 dient als ein Gehäuse des Pumpenabschnitts 412 und des Motorabschnitts 413. Das aus der dünnen Platte ausgebildete Gehäuse 414 hat einen Vorsprung 416. Der Vorsprung 416 wird durch ein radial einwärtiges Einbeulen des Gehäuses 414 zwischen einem Pumpenabschnitt 412 und einem Motorabschnitt 413 ausgebildet.
Der Pumpenabschnitt 412 ist eine Turbinenpumpe, die Pumpengehäuse 420, 422 und ein Laufrad 424 hat. Das Pumpengehäuse 422 ist in das Gehäuse 414 axial auf den Vorsprung 416 des Gehäuses 414 eingepresst. Daher ist das Pumpengehäuse 422 axial ausgerichtet. Das Pumpengehäuse 420 ist durch Falzen eines Endes des Gehäuses 414 befestigt.
Die Pumpengehäuse 420, 422 nehmen das Laufrad 424 drehbar auf. Die Pumpengehäuse 420, 422 und das Laufrad 424 definieren dazwischen Kraftstoffdurchgänge 470, die in etwa eine C-Form haben. Kraftstoff wird durch eine nicht dargestellte Einlassöffnung gesaugt, die an dem Pumpengehäuse 420 vorgesehen ist, und wird durch die Kraftstoffdurchgänge 470 durch eine Drehung des Laufrads 424 mit Druck beaufschlagt, wodurch er in Richtung des Motorabschnitts 413 druckzugeführt wird. Der in Richtung des Motorabschnitts 413 druckzugeführte Kraftstoff wird durch eine Auslassöffnung 474 in Richtung einer Maschine zugeführt, nachdem er durch einen Kraftstoffdurchgang 472, der zwischen dem Statorkern 430 und der Dreheinrichtung 450 definiert ist, geströmt ist. Die Auslassöffnung 474 ist bezüglich dem Motorabschnitt 413 an der axial gegenüberliegenden Seite des Pumpenabschnitts 412 ausgebildet.
Der als ein Elektromotor dienende Motorabschnitt 913 ist ein bürstenloser Motor, der den Statorkern 430, Spulenkörper 440, Wicklungen 442 und die Dreheinrichtung 450 aufweist. Der als ein feststehendes Teil dienende Statorkern 430 ist aus sechs Kernen 432 aufgebaut, die umlaufend angeordnet sind. Ein nicht dargestelltes Steuergerät führt eine vollständige Signalsteuerung eines Dreiphasenstroms durch, der jedem der Wicklungen 442 in Übereinstimmung mit einer Drehposition der Dreheinrichtung 450 zugeführt wird, wodurch die magnetischen Pole umgeschaltet werden, die in den Innenumfangsflächen der Kerne 432 definiert sind, die der Dreheinrichtung 450 gegenüberliegen.
Jeder aus elektrisch isolierendem Harz ausgebildete Spulenkörper 440 greift in jeden Kern 432 ein. Jede Wicklung 442 wird durch konzentrisches Wickeln eines Drahts um jeden Spulenkörper 440 bei einem Zustand ausgebildet, bei dem jeder Kern 432 eine einzelne Komponente ist, bevor diese an die Kraftstoffpumpe 410 montiert wird. Jede der Wicklungen 442 ist mit jedem Anschluss 444 an der Seite einer Endabdeckung 448 elektrisch verbunden.
Die Dreheinrichtung 450 hat eine Welle 452 und einen Permanentmagneten 454. Die Dreheinrichtung 450 ist um die Innenumfangsfläche des Statorkerns 430 drehbar. Die Welle 452 wird durch Lager 426 an beiden Enden drehbar gestützt. Die Welle 452 hat einen Außenumfang 453, der eine Ausnehmung 400 definiert. Wie es insbesondere in 7 gezeigt wird, wird die Ausnehmung 400 beispielsweise durch Stufen 403 und eine Rändelungsnut 404 gebildet. Die Stufen 403 sind durch einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 402 der Welle 452 definiert. Die Rändelungsnut 404 ist an dem Außenumfang des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 402 ausgebildet.
Der Permanentmagnet 454 ist ein zylindrischer Harzmagnet, der die Ausnehmung 400 der Welle 452 abdeckt. Der Permanentmagnet 454 dient als ein Harzabschnitt. Der Permanentmagnet 454 ist durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet, das durch Vermischen eines magnetischen Pulvers mit einem thermoplastischen Harz, wie beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS) und Polyacetal (POM), hergestellt wird. Der Permanentmagnet 454 hat acht magnetische Pole 455, die bezüglich der Drehrichtung angeordnet sind. Die acht magnetischen Pole 455 sind magnetisiert, um magnetische Pole in Richtung der Außenumfangsfläche des Permanentmagneten 455 zu definieren. Die Außenumfangsfläche des Permanentmagneten 454 liegt der Innenumfangsfläche des Statorkerns 430 gegenüber. Die magnetischen Pole unterscheiden sich hinsichtlich der Drehrichtung der Dreheinrichtung 450 voneinander.
Die Endabdeckung 448 ist aus einem elektrisch isolierenden Harzmaterial 446 einstückig geformt, das jede Wicklung 442 und das Ende des Statorkerns 430 an der bezüglich dem Statorkern 430 gegenüberliegenden Seite des Pumpenabschnitts 412 abdeckt. Die Endabdeckung 448 hat eine Außenumfangsfläche 449 an die ein Ende 415 des Gehäuses 414 pressgepasst ist.
Die Endabdeckung 448 hat die Auslassöffnung 474, die ein Ventilbauteil 460, eine Stoppeinrichtung 462 und eine Feder 464 aufnimmt. Das Ventilbauteil 460 wird gegen eine Vorspannkraft der Feder 464 angehoben, wenn ein Druck eines mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs in dem Pumpenabschnitt 412 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, so dass Kraftstoff durch die Auslassöffnung 474 in Richtung der Maschine ausgelassen wird.
Wie es in 7 gezeigt wird, hat bei dem vierten Ausführungsbeispiel die Welle 452 die Ausnehmung 400, und der Permanentmagnet 454 deckt die Ausnehmung 400 ab. Der Kontaktbereich zwischen der Welle 452 und dem Permanentmagneten 454 ist durch Ausbilden der Stufen 403 und der Rändelungsnut 404 vergrößert, so dass eine Befestigungsstärke zwischen der Welle 452 und dem Permanentmagneten 454 erhöht werden kann.
Desweiteren ist der Permanentmagnet 454 durch Spritzgießen direkt an dem Außenumfang 453 der Welle 452 ausgebildet, so dass die Ausnehmung 400 der Welle 452 an der Fläche des Permanentmagneten 454 an der Seite der Welle 452 kopiert wird. Infolgedessen greift der Permanentmagnet 454 in die Ausnehmung 400 der Welle 952 ein. Daher bewegt sich der Permanentmagnet 454 nicht relativ zu der Welle 452, selbst wenn der Permanentmagnet 454 von der Welle 452 abgezogen wird. Insbesondere befindet sich der Permanentmagnet 454 in Eingriff mit den Stufen 403, so dass beschränkt werden kann, dass sich der Permanentmagnet 454 bezüglich der axialen Richtung der Welle 452 bewegt. Der Permanentmagnet 454 greift in die Rändelungsnut 404 ein, so dass der Permanentmagnet 454 eingeschränkt werden kann, sich relativ zu der Welle 452 zu drehen.
Die Rändelungsnut 404 kann beispielsweise eine Rautenrändelung sein, wie sie in 6 dargestellt ist. Die Rautenrändelung hat ein Muster einer im Wesentlichen geköperten Form (Twill-Form). Beispielsweise sind die im Wesentlichen rautenförmigen Muster im Wesentlichen regelmäßig angeordnet, um eine schraffierte Textur bei der Rautenrändelung auszubilden. Die Rändelungsnut 404 kann eine gerade Rändelung sein, wie sie in 8 dargestellt ist. Beispielsweise sind die im Wesentlichen geraden Nuten, die sich axial entlang dem Außenumfang des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 402 erstrecken, an regelmäßigen Abständen umfangsangeordnet, um die gerade Rändelung auszubilden. Die Rändelungsnut 404 kann eine Rändelung sein, die abgeschrägt ist.
Wie es in 9 gezeigt ist, kann die Dreheinrichtung 450 aus der Welle 452, die einen Vorsprung 600 hat, und einem Permanentmagneten 454 aufgebaut sein, der den Vorsprung 600 abdeckt. Beispielsweise können vorstehende Abschnitte 602 als der Vorsprung 600 ausgebildet sein. Die vorstehenden Abschnitte 602 stehen bezüglich der radialen Richtung der Welle 452 hervor. Bei diesem Aufbau greift der Permanentmagnet 454 in die vorstehenden Abschnitte 602 so ein, dass der Permanentmagnet 454 daran gehindert wird, sich relativ zu der Welle 452 zu drehen und der Permanentmagnet 454 kann daran gehindert werden, sich in der axialen Richtung der Welle 452 zu bewegen.
Die Rändelungsnut 404 kann an der Außenumfangsfläche des Vorsprungs 600 definiert sein.
Wie es in 11A gezeigt ist, kann die Welle 452 einen Vorsprung 710 aufweisen, der von dem Außenumfang 453 der Welle 452 radial hervorsteht. Die Rändelungsnut 404 kann an dem Vorsprung 710 ausgebildet sein.
Die Ausnehmung 400 oder der Vorsprung 600, 710 müssen nicht vollständig in dem Außenumfang 453 der Welle 952 ausgebildet sein. Wie es beispielsweise in 10 gezeigt ist, können die Ausnehmung 900 oder der Vorsprung 600, 710 teilweise in dem Außenumfang 453 der Welle 452 ausgebildet sein.
Desweiteren, wie es in den 11B, 11C gezeigt ist, kann die Ausnehmung 400 eine Stufe 712 oder eine Stufe 714 aufweisen, die bezüglich der axialen Richtung der Welle 452 an einer Seite der Rändelungsnut 404 definiert ist.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Wie es in 12 gezeigt ist, hat eine Dreheinrichtung 550 des Motorabschnitts gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel eine Welle 452, ein Befestigungsbauteil 556 und einen Permanentmagneten 554. Das Befestigungsbauteil 556 deckt die Ausnehmung 400 der Welle 452 ab. Das Befestigungsbauteil 556 dient als ein Harzabschnitt. Das Befestigungsbauteil 556 wird durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet, das durch Vermischen eines magnetischen Pulvers mit einem thermoplastischen Harz, wie beispielsweise PPS und POM, hergestellt wird. Das Befestigungsbauteil 556 ist an dem Permanentmagneten 554 vorgesehen. Der Permanentmagnet 554 ist magnetisiert, um magnetische Pole zu definieren, die denen des Permanentmagneten 454 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ähnlich sind.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel deckt das Befestigungsbauteil 556 die Ausnehmung 400 der Welle 452 ab. Bei diesem Aufbau wird der Kontaktbereich zwischen der Welle 452 und dem Befestigungsbauteil 556 durch Definieren der Stufen 403 und der Rändelungsnut 404 vergrößert. Deshalb kann die Bindungsstärke zwischen der Welle 452 und dem Befestigungsbauteil 556, an dem der Permanentmagnet 554 vorgesehen ist, erhöht werden.
Des Weiteren ist das Befestigungsbauteil 556 durch Spritzgießen direkt an dem Außenumfang 453 der Welle 452 ausgebildet, so dass die Ausnehmung 400 der Welle 452 an der Fläche des Befestigungsbauteils 556 an der Seite der Welle 452 kopiert wird. Infolgedessen greift das Befestigungsbauteil 556 in die Ausnehmung 400 der Welle 452 ein. Daher drehen sich der Permanentmagnet 454 und das Befestigungsbauteil 556 nicht relativ zu der Welle 452, selbst wenn das Befestigungsbauteil 556 von der Welle 452 abgezogen wird, und der Permanentmagnet 554 und das Befestigungsbauteil 556 bewegen sich nicht bezüglich der axialen Richtung der Welle 452.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Wie es in 13 gezeigt ist, hat der Motorabschnitt eine Dreheinrichtung 650, die aus einem Befestigungsbauteil 656 und einer Wicklung 654 aufgebaut ist. Das als ein Harzabschnitt dienendes Befestigungsbauteil 656 ist, ähnlich wie das Befestigungsbauteil 556 des fünften Ausführungsbeispiels, an die Welle 452 spritzgegossen. Das Befestigungsbauteil 656 ist mit mehreren Wicklungen 654 versehen, die bezüglich der Drehrichtung der Dreheinrichtung 650 angeordnet sind. Die Wicklungen 654 befinden sich in einer Dreieckschaltung. Die bezüglich der Drehrichtung aneinander angrenzenden Wicklungen 654 sind in einer zueinander entgegengesetzten Richtung gewickelt.
Deshalb kann eine Bindungsstärke zwischen der Welle 452 und dem Befestigungsbauteil 656, an dem die Wicklungen 654 vorgesehen sind, erhöht werden. Desweiteren können die Wicklungen 654 und das Befestigungsbauteil 656 daran gehindert werden, sich relativ zu der Welle 452 zu drehen, und die Wicklungen 654 und das Befestigungsbauteil 656 können daran gehindert werden, sich bezüglich der axialen Richtung der Welle 452 zu bewegen.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen kann die Bindungsstärke zwischen dem Harzabschnitt und der Welle weiter erhöht werden, wenn die Ausnehmung umlaufend über die Außenumfangsfläche der Welle definiert ist. Das heißt, ein Problem, das durch ein Ablösen des Permanentmagneten oder der Wicklung von der Welle hervorgerufen wird, kann zuverlässiger eingeschränkt werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen kann eine Rändelungsnut oder eine allgemeine Rändelung, wie beispielsweise eine Rautenrändelung, eine gerade Rändelung und eine abgeschrägte Rändelung um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Umfangsrichtung der Welle geneigt sein. Bei diesem Aufbau kann der Harzabschnitt zuverlässig daran gehindert werden, sich relativ zu der Welle zu drehen. Des Weiteren, wenn die Welle eine Stufe aufweist, greift der Harzabschnitt in die Stufe, so dass der Harzabschnitt daran gehindert werden kann, sich bezüglich der axialen Richtung der Welle zu bewegen. Das heißt, der Permanentmagnet oder die Wicklung können daran gehindert werden, sich relativ zu der Welle zu drehen und sich bezüglich der axialen Richtung der Welle zu bewegen.
Wenn bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen die Ausnehmung vollkommen in der Außenumfangsfläche der Welle definiert ist, kann eine Bindungsstärke zwischen dem Harzabschnitt und der Welle weiter erhöht werden, so dass ein Problem, das durch ein Ablösen des Permanentmagneten oder der Wicklung von der Welle hervorgerufen wird, zuverlässig begrenzt werden kann.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Bei den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen können eine, zwei oder mehrere der Einspritzöffnungsspuren 266 des Permanentmagneten 264 und die Einspritzöffnungsspur 366 des Permanentmagneten 332 ähnlich der Einspritzöffnungsspur 66 des Permanentmagneten 64 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein.
Die vorstehenden Aufbauweisen und Herstellungsverfahren können bei verschiedenen Arten von Fluidpumpen und Elektromotoren angewendet werden. Die Fluidpumpe ist nicht darauf beschränkt, bei einer Benzinmaschine als eine Kraftstoffpumpe verwendet zu werden, und kann bei einer Dieselmaschine oder einer Maschine, die Alkoholkraftstoff verwendet, angewendet werden.
Die Ausnehmung 400 und der Vorsprung 600 der Welle 452 sind nicht auf die als Beispiele gezeigten Formen beschränkt. Die Ausnehmung 400 und der Vorsprung 600 können verschiedene Formen haben, solange der Permanentmagnet 454, der Permanentmagnet 554 oder die Wicklung 654 daran gehindert werden können, von der Welle 452 abgelöst zu werden, und der Permanentmagnet 454, der Permanentmagnet 554 oder die Wicklung 654 daran gehindert werden können, sich relativ zu der Welle 452 zu bewegen.
Des Weiteren können bei dem fünften Ausführungsbeispiel das Befestigungsbauteil 556 und der Permanentmagnet 554 durch Spritzgießen in zwei Stufen an der Außenumfangsfläche 453 der Welle 452 ausgebildet werden. Bei diesem Aufbau kann der Permanentmagnet 554 durch Ausbilden einer Ausnehmung und eines Vorsprungs in dem Befestigungsbauteil 556, ähnlich der Ausnehmung 400 und dem Vorsprung 600 der Welle 452, daran gehindert werden, von dem Befestigungsbauteil 556 abgelöst zu werden, wodurch die Bindungsstärke zwischen dem Befestigungsbauteil 556 und dem Permanentmagneten 554 erhöht wird.
Die vorstehenden Aufbauweisen der Ausführungsbeispiele können soweit erforderlich kombiniert werden.
Verschiedene Veränderungen und Abwandlungen können bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen verschiedenartig getätigt werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Die beschriebene Fluidpumpe (10) hat einen Motorabschnitt (13), der ein feststehendes Teil (40) und eine Dreheinrichtung (60) aufweist. Die Innenumfangsfläche des feststehenden Teils (40) und die Außenumfangsfläche der Drehreinrichtung (60) bilden dazwischen einen Kraftstoffdurchgang (102). Die Dreheinrichtung (60) ist entlang der Innenumfangsfläche des feststehenden Teils (40) drehbar. Der Motorabschnitt (13) treibt einen Pumpenabschnitt (12) an, um einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang (102) zu pumpen. Die Dreheinrichtung (60) hat einen Permanentmagneten (64, 264), der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet ist, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält. Der Permanentmagnet (64, 264) hat bezüglich der axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264) ein Ende. Dieses eine Ende bildet eine axiale Endfläche (67, 267). Die axiale Endfläche (67, 267) hat eine Einspritzöffnungsspur (66, 266).

Claims

Fluidpumpe (10) mit: einem Motorabschnitt (13), der ein feststehendes Teil (40) und eine Dreheinrichtung (60) aufweist, wobei das feststehende Teil (40) eine Innenumfangsfläche hat, die Dreheinrichtung (60) eine Außenumfangsfläche hat, die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche dazwischen einen Kraftstoffdurchgang (102) definieren und die Dreheinrichtung (60) um die Innenumfangsfläche drehbar ist; und einem Pumpabschnitt (12), der durch den Motorabschnitt (13) angetrieben wird, um einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang (102) zu pumpen, wobei die Dreheinrichtung (60) einen Permanentmagneten (64, 264) aufweist, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet ist, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, der Permanentmagnet (64, 264) bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264) ein Ende aufweist, wobei das eine Ende eine axiale Endfläche (67, 267) definiert, und die axiale Endfläche (67, 267) eine Einspritzöffnungsspur (66, 266) aufweist.
Fluidpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Einspritzöffnungsspur (66, 266) von einem Außenumfangsende (68, 268) der Dreheinrichtung (60) in der axialen Endfläche (67, 267) um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Fluidpumpe (10) gemäß Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Abstand gleich oder größer als 0,3 mm ist.
Fluidpumpe (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Harz Polyphenylsulfid ist.
Fluidpumpe (310) mit: einem Motorabschnitt (330), der ein feststehendes Teil (332) und eine Dreheinrichtung (340, 370) aufweist, wobei das feststehende Teil (332) eine Innenumfangsfläche aufweist, die Dreheinrichtung (340, 370) eine Außenumfangsfläche aufweist, die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche dazwischen einen Kraftstoffdurchgang (304) definieren, und die Dreheinrichtung (340, 370) drehbar um die Innenumfangsfläche ist und einem Pumpabschnitt (320), der durch den Motorabschnitt (330) angetrieben wird, um einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang (304) zu pumpen, wobei das feststehende Teil (332) einen Permanentmagneten (332) aufweist, der durch Spritzgießen eines Verbundmaterials ausgebildet ist, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, der Permanentmagnet (332) bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten (332) ein Ende hat, wobei das eine Ende eine axiale Endfläche (367) definiert, und die axiale Endfläche (367) eine Einspritzöffnungsspur (366) hat.
Fluidpumpe (310) gemäß Anspruch 5, wobei die Einspritzöffnungsspur (366) von einem Innenumfangsende des feststehenden Teils (332) um einen vorbestimmten Abstand in der axialen Endfläche (367) beabstandet ist.
Fluidpumpe (310) gemäß Anspruch 6, wobei der vorbestimmte Abstand gleich oder größer als 0,3 mm ist.
Fluidpumpe (310) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Harz Polyphenylsulfid ist.
Herstellungsverfahren für eine Fluidpumpe (10, 310), wobei die Fluidpumpe (10, 310) aufweist: einen Motorabschnitt (13, 330), der ein feststehendes Teil (40, 332) und eine Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) aufweist, wobei eine Innenumfangsfläche des feststehenden Teils (40) und eine Außenumfangsfläche der Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) dazwischen einen Kraftstoffdurchgang (102, 304) definieren, die Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) um die Innenumfangsfläche drehbar ist, wobei entweder das feststehende Teil (40, 332) oder die Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) einen Permanentmagneten (64, 264, 332) aufweist, der bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264, 332) eine axiale Endfläche (67, 267, 367) an einer Seite eines Endes des Permanentmagneten (64, 264, 332) hat; und einen Pumpabschnitt (12, 320), der einen Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchgang (102, 304) pumpt, indem er durch den Motorabschnitt (13, 330) angetrieben wird, wobei das Herstellungsverfahren den Schritt aufweist: Ausbilden des Permanentmagneten (64, 264, 332) durch Spritzgießen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch Verwenden einer Gussform (90), die eine Einspritzöffnung (92) in einem Abschnitt zum Ausbilden der axialen Endfläche (67, 267, 367) des Permanentmagneten (64, 264, 332) aufweist.
Herstellungsverfahren für einen Permanentmagneten (64, 264, 332), der entweder ein feststehendes Teil (40, 332) oder eine Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) eines Elektromotors (13, 330) bildet, wobei das Herstellungsverfahren die Schritte aufweist: Einspritzen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch eine Einspritzöffnung (92) in eine Gussform (90); Ausbilden eines Permanentmagneten (64, 264, 332), der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, in der Gussform (90), indem das Verbundmaterial in der Gussform (90) und der Einspritzöffnung (92) verfestigt wird, und Entfernen des Verbundmaterials, das in der Einspritzöffnung (92) verfestigt ist, von einer axialen Endfläche (67, 267, 367) des Permanentmagneten (64, 264, 332), wobei die axiale Endfläche (67, 267, 367) bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264, 332) ein Ende des Permanentmagneten definiert.
Herstellungsverfahren für einen Elektromotor (13, 330), der einen Permanentmagneten (64, 264, 332) aufweist, der entweder ein feststehendes Teil (40, 332) oder eine Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) bildet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Einspritzen eines Verbundmaterials, das ein magnetisches Material und ein Harz enthält, durch eine Einspritzöffnung (92) in eine Gussform (90); Ausbilden eines Permanentmagneten (64, 264, 332), der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, in der Gussform (90), indem das Verbundmaterial in der Gussform (90) und der Einspritzöffnung (92) verfestigt wird; Entfernen des Verbundmaterials, das in der Einspritzöffnung (92) verfestigt ist, von einer axialen Endfläche (67, 267, 367) des Permanentmagneten (64, 264, 332), wobei die axiale Endfläche (67, 267, 367) bezüglich einer axialen Richtung des Permanentmagneten (64, 264, 332) ein Ende definiert; und derartiges im Wesentlichen koaxiales Kombinieren des Permanentmagneten (64, 264, 332) als entweder das feststehende Teil (40, 332) oder die Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370) mit einem anderen Teil, entweder dem feststehenden Teil (40, 332) oder der Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370), dass der Permanentmagnet (64, 264, 332) und das andere Teil, entweder das feststehende Teil (40, 332) oder die Dreheinrichtung (60, 260, 340, 370), radial dazwischen einen im Wesentlichen zylindrischen Fluiddurchgang definieren.
Elektromotor (413) mit: einem feststehenden Teil (430), das eine Innenumfangsfläche hat; und einer Dreheinrichtung (450, 550, 650), die um die Innenumfangsfläche drehbar ist, wobei die Dreheinrichtung (450, 550, 650) eine Welle (452) und einen Harzabschnitt (454, 556, 656) aufweist, die Welle (452) eine Außenumfangsfläche (453) aufweist, die eine Ausnehmung (400) definiert, der Harzabschnitt (459, 556, 656) durch Spritzgießen von entweder einem Harz oder einem Verbundmaterial ausgebildet ist, wobei das Verbundmaterial Harz enthält, und der Harzabschnitt (454, 556, 656) die Ausnehmung (400) abdeckt.
Elektromotor (413) gemäß Anspruch 12, wobei die Ausnehmung (400) umlaufend durch die Außenumfangsfläche (453) definiert ist.
Elektromotor (413) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Welle (452) einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (402) aufweist, und die Ausnehmung (400) eine Stufe (403, 412, 414) und eine Rändelungsnut (404) hat, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (402) eine Stufe (403, 412, 414) definiert, und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (402) eine Außenumfangsfläche hat, die die Rändelungsnut (404) definiert.
Elektromotor (413) gemäß Anspruch 14, wobei die Rändelungsnut (404) eine im Wesentlichen geköperte Form hat.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Harzabschnitt (454, 556, 656) ein Permanentmagnet (454, 554) ist, der aus einem Verbundmaterial ausgebildet ist, das ein Harz und ein magnetisches Material enthält.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Dreheinrichtung (450, 550, 650) einen Permanentmagneten (454, 554) aufweist, der an dem Harzabschnitt (454, 556, 656) vorgesehen ist.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Harzabschnitt (454, 556, 656) der Dreheinrichtung (450, 550, 650) eine Vielzahl von Wicklungen (654) aufweist, die eine Vielzahl von magnetischen Polen definieren, indem sie mit Strom versorgt werden, und die Vielzahl von magnetischen Polen bezüglich einer Drehrichtung der Dreheinrichtung (450, 550, 650) umgeschaltet werden, indem die Stromzufuhr gesteuert wird.
Elektromotor (413) mit: einem feststehenden Teil (430), das eine Innenumfangsfläche aufweist; und einer Dreheinrichtung (450, 550, 650), die um die Innenumfangsfläche drehbar ist, wobei die Dreheinrichtung (450, 550, 650) eine Welle (452) und einen Harzabschnitt (454, 556, 656) aufweist, die Welle (452) eine Außenumfangsfläche (453) aufweist, die einen Vorsprung (600) definiert, der Harzabschnitt (454, 556, 656) durch Spritzgießen eines Harzes oder eines Verbundmaterials ausgebildet ist, wobei das Verbundmaterial ein Harz enthält, und der Harzabschnitt (454, 556, 656) den Vorsprung (600) abdeckt.
Elektromotor (413) gemäß Anspruch 19, wobei der Vorsprung (600) umlaufend durch die Außenumfangsfläche (453) ausgebildet ist.
Elektromotor (413) gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei der Vorsprung (600) einen vorstehenden Abschnitt (602) aufweist, der bezüglich einer radialen Richtung der Welle (452) vorsteht.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Harzabschnitt (454, 556, 656) ein Permanentmagnet (454, 554) ist, der aus einem Verbundmaterial ausgebildet ist, das ein Harz und ein magnetisches Material enthält.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Dreheinrichtung (450, 550, 650) einen Permanentmagneten (454, 554) aufweist, der an dem Harzabschnitt (454, 556, 656) vorgesehen ist.
Elektromotor (413) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Harzabschnitt (454, 556, 656) der Dreheinrichtung (450, 550, 650) eine Vielzahl von Wicklungen (654) aufweist, die eine Vielzahl von magnetischen Polen ausbilden, wenn sie mit Strom versorgt werden, und die Vielzahl von magnetischen Polen bezüglich einer Drehrichtung der Dreheinrichtung (450, 550, 650) durch Steuern der Stromversorgung umgeschaltet werden.