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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ein Gerät zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe.
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Unter Bezugnahme auf die
20 hat eine bekannte Kraftstoffpumpe ein röhrenartiges Gehäuse
11, ein Laufrad (nicht gezeigt) und eine Abdeckung
22. Das Gehäuse
11 hat eine Öffnung
11a und nimmt das Laufrad auf, und die Abdeckung
22 deckt die Öffnung
11a des Gehäuses
11 ab. Das Laufrad ist in einer Pumpenkammer
22a aufgenommen, die an einer axialen Seite der Abdeckung
22 ausgebildet ist, die der Öffnung
11a des Gehäuses
11 gegenüberliegt. Im Falle der Kraftstoffpumpe, die in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
JP 2005-207320 A (entsprechend
US 2005/0163605 A1 oder
DE 10 2005 003 008 A1 ) erwähnt wird, ist ein gehäuseseitiger Eingriffsabschnitt
11y, der einen gebogenen Abschnitt
11b und einen zylindrischen Abschnitt
11c aufweist, des Gehäuses
11, das sich entlang einem Umfangsrand der Öffnung
11a befindet, radial nach innen gesenkt, das heißt, gegen die Abdeckung
22 gebogen, so dass die Abdeckung
22 an dem Gehäuse
11 befestigt ist.
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Ein Zwischenraum zwischen der Abdeckung 22 und dem Laufrad hat einen großen Einfluss auf die Kraftstoffströmungscharakteristika in der Kraftstoffpumpe. Daher wird die Herstellung der Kraftstoffpumpe stark gesteuert, um diesen Zwischenraum zu einem vorbestimmten Zwischenraum zu machen.
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Insbesondere kann der gebogene Abschnitt 11b des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y direkt nach dem Senken zurückfedern (siehe einen Pfeil SB in der 20). In einem derartigen Fall kann die Abdeckung 22 somit nicht ausreichend gegen das Gehäuse 11 gedrückt werden. Wenn die Abdeckung 22 nicht ausreichend gegen das Gehäuse 11 gedrückt wird, kann eine Druckkraft (nachfolgend als eine axiale Kraft F1 bezeichnet) unzureichend werden, die eine Entfernung der Abdeckung 22 von dem Gehäuse 11 begrenzt. In einem derartigen Fall kann der gebogene Abschnitt 11b von der Abdeckung 22 weg verformt werden, und die Abdeckung 22 kann von dem Laufrad wegbewegt werden. Daher kann der vorstehend beschriebene Zwischenraum vergrößert werden, um die Kraftstoffströmungscharakteristika in der Kraftstoffpumpe zu verschlechtern.
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Um den vorstehend beschriebenen Nachteil zu bewältigen, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung ein neues Herstellungsverfahren zum Beispiel durch Erhöhen einer Senklast ausgearbeitet, die auf den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y des Gehäuses 11 aufgebracht wird, und zwar angesichts des Rückfederns des gebogenen Abschnitts 11b (siehe ein vorher vorgeschlagenes Produkt A in der 4). Wenn jedoch eine übermäßige Senklast auf den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y und auf die Abdeckung 22 aufgebracht wird, tritt eine unerwünschte Verformung in dem gebogenen Abschnitt 11b und der Abdeckung 22 auf, so dass der vorstehend beschriebene Zwischenraum geringfügig geändert wird. Somit ist es nicht möglich, den Zwischenraum mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu steuern, und dadurch ist eine Verschlechterung der Kraftstoffströmungscharakteristika in der Kraftstoffpumpe unvermeidlich.
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Außerdem haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein anderes Verfahren getestet. Bei diesem Verfahren werden Aussparungen 22b (siehe 20) an einer Fläche der Abdeckung 22 ausgebildet. Nach dem Senken des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y um das Gehäuse 11 werden gegenüberliegende Abschnitte des gebogenen Abschnitts 11b, die den Aussparungen 22b axial gegenüberliegen, gegen die Aussparungen 22b gedrückt (siehe ein vorher vorgeschlagenes Produkt B, das in der 4 gezeigt ist). Dieser Senkprozess kann das Rückfedern des gebogenen Abschnitts 11b im Wesentlichen begrenzen, der vorstehend beschrieben wurde, so dass die ausreichende axiale Kraft F1 durch den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y ausgeübt werden kann. Jedoch wird die Beseitigungskraft, die auf die Abdeckung 22 zum Beseitigen der Abdeckung 22 von dem Gehäuse 11 wirkt, an den gedrückten, gegenüberliegenden Abschnitten des gebogenen Abschnitts 11b konzentriert, die den Aussparungen 22b gegenüberliegen und an diese gedrückt werden. Daher werden die gegenüberliegenden Abschnitte weiter von der Abdeckung 22 weg verformt. Infolgedessen wird die Abdeckung 22 von dem Laufrad wegbewegt, so dass der Zwischenraum zwischen der Abdeckung 22 und dem Laufrad vergrößert wird. Somit ist es nicht möglich, den Zwischenraum mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu steuern, und dadurch wird die Verschlechterung der Kraftstoffströmungscharakteristika in der Kraftstoffpumpe unvermeidlich.
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JP 01-131880 U zeigt ein konventionelles Herstellungsgerät für röhrenförmige Kompressoren, bei dem ein Mittelteil einer Gehäuseöffnung erwärmt und umgeformt wird.
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Die vorliegende Erfindung widmet sich den vorstehend beschriebenen Nachteilen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren und ein Herstellungsgerät für eine verbesserte Kraftstoffpumpe vorzusehen, bei denen eine ausreichende axiale Kraft durch einen gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt eines Gehäuses der Kraftstoffpumpe erreicht wird, um einen wirksam gesteuerten Zwischenraum zwischen einer Abdeckung und einem Laufrad zu implementieren.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 1 vorgesehen, das ein röhrenartiges Gehäuse, ein Laufrad und eine Abdeckung aufweist. Das röhrenartige Gehäuse hat eine Öffnung. Das Laufrad ist in dem Gehäuse aufgenommen. Die Abdeckung deckt die Öffnung des Gehäuses ab und ist an einer axialen Seite des Laufrads platziert, an der sich die Öffnung des röhrenartigen Gehäuses befindet. Gemäß dem Verfahren wird die Abdeckung in das Gehäuse eingefügt. Der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt des Gehäuses, der sich an einem Umfangsrand der Öffnung des Gehäuses befindet, wird erwärmt. Dann wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt zu der Abdeckung gesenkt, um die Abdeckung an dem Gehäuse zu befestigen.
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist außerdem ein Gerät zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe gemäß Anspruch 5 vorgesehen, die ein röhrenartiges Gehäuse mit einer Öffnung; ein Laufrad, das in dem Gehäuse aufgenommen ist, und eine Abdeckung aufweist, die die Öffnung des Gehäuses abdeckt und an einer axialen Seite des Laufrads platziert ist, an der sich die Öffnung des röhrenartigen Gehäuses befindet. Das Gerät hat eine Erwärmungseinrichtung und einen Stempel. Die Erwärmungseinrichtung wird zum Erwärmen eines gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts des Gehäuses erwärmt, der sich an einem Umfangsrand der Öffnung des Gehäuses befindet. Der Stempel senkt den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt zu der Abdeckung, die in dem Gehäuse eingefügt ist.
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Die Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1A zeigt eine schematische Ansicht eines Erwärmungsschritts bei einem Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe und bei einem Gerät zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe, die hierbei gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
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1B zeigt eine schematische Ansicht eines Beginns eines Senkschritts des Verfahrens zum Herstellen der Kraftstoffpumpe;
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1C zeigt eine schematische Ansicht eines Endes des Senkschritts des Verfahrens zum Herstellen der Kraftstoffpumpe;
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2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe, die durch das Verfahren zum Herstellen der Kraftstoffpumpe des ersten Ausführungsbeispiels hergestellt wird;
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3 zeigt eine ausschnittartige Explosionsansicht der Kraftstoffpumpe, die in der 2 gezeigt ist;
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4 zeigt ein Flussdiagramm des Herstellungsverfahrens des ersten Ausführungsbeispiels;
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5 zeigt eine Querschnittsansicht eines bereits vorgeschlagenen Gerätes zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe an einer linken Seite in der 5 und das Gerät zum Herstellen der Kraftstoffpumpe des ersten Ausführungsbeispieles an einer rechten Seite der 5;
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6 zeigt eine vergrößerte, ausschnittartige Ansicht der 2, und sie zeigt Zwischenräume um ein Laufrad der Kraftstoffpumpe;
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7 zeigt eine Ansicht einer Beziehung zwischen einem Wärmeschrumpfbetrag eines gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts und einer Erwärmungstemperatur;
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8 zeigt eine Querschnittsansicht von Temperaturmesspunkten in der Kraftstoffpumpe bei einem Experiment zum Messen einer Änderung der Temperatur der Kraftstoffpumpe;
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9 zeigt eine Ansicht eines Ergebnisses des Experiments zum Messen der Temperatur an den Messpunkten, die in der 8 gezeigt sind;
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10 zeigt eine Ansicht eines Ergebnisses eines anderen Experimentes zum Messen der Temperatur bei den Messpunkten, die in der 8 gezeigt sind;
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11A zeigt eine Ansicht von verschiedenen Schritten des Verfahrens zum Herstellen der Kraftstoffpumpe und verschiedene Umgebungstemperaturen zusammen mit der axialen Kraft gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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11B zeigt eine Ansicht einer Änderung der axialen Kraft unter Berücksichtigung der 11A;
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12 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht der Kraftstoffpumpe, die durch das Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet wird;
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13 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht der Kraftstoffpumpe, die durch ein Herstellungsverfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet wird;
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14 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer Abwandlung des Gerätes zum Herstellen der Kraftstoffpumpe und die dabei ausgebildete Kraftstoffpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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15 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer anderen Abwandlung des Gerätes zum Herstellen der Kraftstoffpumpe und die dabei ausgebildete Kraftstoffpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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16 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer weiteren Abwandlung des Gerätes zum Herstellen der Kraftstoffpumpe und die dabei ausgebildete Kraftstoffpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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17 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer weiteren Abwandlung des Gerätes zum Herstellen der Kraftstoffpumpe und die dabei ausgebildete Kraftstoffpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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18 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht der Kraftstoffpumpe, die durch das Herstellungsverfahren gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ausgebildet wird;
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19 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht der Kraftstoffpumpe, die durch ein Herstellungsverfahren gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel ausgebildet wird; und
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20 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Ansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß dem Stand der Technik.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein Herstellungsverfahren und ein Herstellungsgerät zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 1A bis 10 beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die 2 wird zunächst eine Gesamtstruktur einer Kraftstoffpumpe 10 beschrieben. Dabei wird die Kraftstoffpumpe 10 in einem Kraftstofftank zum Beispiel eines Fahrzeugs mit zwei oder vier Rädern (nicht gezeigt) aufgenommen. Die Kraftstoffpumpe 10 zieht Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ein und lässt diesen zu einer Kraftmaschine des Fahrzeugs aus.
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Die Kraftstoffpumpe 10 hat eine Pumpenanordnung 20 und eine Motoranordnung 50. Die Motoranordnung 50 treibt die Pumpenanordnung 20 an. Die Motoranordnung 50 ist als ein Gleichstrommotor ausgebildet. Bei der Motoranordnung 50 sind Dauermagnete entlang einer Innenumfangsfläche eines Gehäuses 11 angeordnet, und ein Anker 52 ist radial im Inneren der Magnete in dem Gehäuse 11 koaxial zu den Magneten platziert.
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Die Pumpenanordnung 20 hat eine Einfassung 21, eine Abdeckung 22 und ein Laufrad 23. Die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 bilden ein Element, das einen Strömungskanal definiert, in dem eine Pumpenkammer ausgebildet ist. Das Laufrad 23 ist in der Pumpenkammer drehbar aufgenommen. Eine Endseite 211 (nachfolgend als eine Kragenfläche bezeichnet) der Einfassung 21 liegt an einer Endfläche 221 der Abdeckung 22 an. Die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 sind an einem Endabschnitt des Gehäuses 11 befestigt, der einer Endabdeckung 41 gegenüberliegt.
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Das Laufrad 23 besteht aus einem Kunststoffmaterial und hat Lamellen, die hintereinander in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Eine Nut ist zwischen jeweils zwei angrenzenden Lamellen ausgebildet. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bestehen die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 aus Metall. Insbesondere sind bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 aus Aluminium durch Druckguss ausgebildet. Ein Lagerelement 30 ist an einer mittleren Bohrung der Einfassung 21 angebracht. Ein axialer Endabschnitt einer drehbaren Welle 55 des Ankers 52 ist durch das Lagerelement 30 drehbar gestützt. Der andere axiale Endabschnitt der drehbaren Welle 55 ist durch ein Lagerelement 40 drehbar gestützt. Das Lagerelement 40 ist wiederum in einer mittleren Bohrung eines Lagerhalters 42 gehalten, der an dem anderen Endabschnitt des Gehäuses 11 befestigt ist.
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Ein Pumpenströmungskanal 56 ist in der Einfassung 21 und der Abdeckung 22 zum Führen von Kraftstoff ausgebildet. Der Pumpenströmungskanal 56 hat einen Druckbeaufschlagungsströmungskanal 57, einen Führungsauslass 58 und einen Führungseinlass 59. Der Druckbeaufschlagungsströmungskanal 57 ist durch eine Innenfläche einer C-förmigen Nut 61, eine Innenfläche einer C-förmigen Nut 62 und dem Laufrad 23 definiert. Hierbei ist die C-förmige Nut 61 an einer Bodenfläche einer ringartigen Aussparung 63 der Einfassung 21 vorgesehen, und die C-förmige Nut 62 ist in der Abdeckung 22 vorgesehen. Der Führungsauslass 58 ist in der Einfassung 21 ausgebildet und führt einen mit Druck beaufschlagten Kraftstoff, der in dem Druckbeaufschlagungsströmungskanal 57 mit Druck beaufschlagt wird, zu der Kraftstoffkammer 51.
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Der Anker 52 ist in der Motoranordnung 50 drehbar aufgenommen, und Spulen sind um einen Kern 53 des Ankers 52 gewickelt. Die Spulen nehmen eine elektrische Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle (nicht gezeigt) durch Anschlüsse 68, Bürsten 69 und einen Kommutator 54 auf. Die Anschlüsse 68 sind in einem Steckergehäuse 67 eingebettet.
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Wenn der Anker 52 beim Aufnehmen der elektrischen Leistung gedreht wird, werden die drehbare Welle 55 des Ankers 52 und das Laufrad 23 gedreht. Wenn das Laufrad 23 gedreht wird, wird Kraftstoff in dem Pumpenströmungskanal 56 durch einen Kraftstoffeinlass 60 eingezogen, der in der Abdeckung 22 ausgebildet ist. Dann wird der in den Pumpenströmungskanal 56 eingezogene Kraftstoff durch die Drehung des Laufrads 23 mit Druck beaufschlagt und danach aus dem Pumpenströmungskanal 56 in die Kraftstoffkammer 51 ausgelassen. Der in die Kraftstoffkammer 51 eingeführte Kraftstoff strömt um den Anker 52 herum und er wird dann aus der Kraftstoffpumpe 10 durch einen Auslass 65 ausgelassen.
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Eine detaillierte Struktur der Pumpenanordnung 20, die ein Hauptmerkmal des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels bildet, und ein Herstellungsverfahren der Pumpenanordnung 20 werden nachfolgend beschrieben. Die 3 zeigt eine Explosionsansicht der Kraftstoffpumpe 10. In diesem Explosionszustand werden die nachfolgend beschriebenen Schritte S1 bis S5 (siehe 4) durchgeführt.
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Das Gehäuse 11 besteht aus einem Metall auf Eisenbasis (das heißt Eisen oder eine Legierung, die Eisen enthält), und es ist mit einer röhrenartigen Form konfiguriert. Das Gehäuse 11 hat einen zylindrischen Abschnitt 11c mit großem Durchmesser und einen zylindrischen Abschnitt 11d mit kleinem Durchmesser, die koaxial angeordnet sind. Der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser nimmt die Einfassung 21 auf. Der zylindrische Abschnitt 11d mit kleinem Durchmesser hat einen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 11c mit großem Durchmesser. Ein Außendurchmesser des Gehäuses 11 ist über den zylindrischen Abschnitt 11c mit großem Durchmesser und den zylindrischen Abschnitt 11d mit kleinem Durchmesser konstant. Somit ist eine Wanddicke des zylindrischen Abschnitts 11c mit großem Durchmesser kleiner als eine Wanddicke des zylindrischen Abschnitts 11d mit kleinem Durchmesser.
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Die Einfassung 21 besteht aus Aluminium und ist in das Gehäuse 11 durch eine Öffnung 11a des Gehäuses 11 eingefügt. Die Einfassung 21 hat außerdem einen Presspassabschnitt 21a und einen zylindrischen Aufnahmeabschnitt 21b, die durch Druckguss einstückig ausgebildet sind.
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Der zylindrische Aufnahmeabschnitt 21b hat eine zylindrische Form, und er ist im Inneren des zylindrischen Abschnitts 11c mit großem Durchmesser des Gehäuses 11 platziert. Eine Innenumfangsfläche des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 21b liegt einer Außenumfangsfläche des Laufrads 23 radial gegenüber. Der Presspassabschnitt 21a ist mit einer zylindrischen Form ausgebildet und mittels einer Presspassung in eine Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 11d mit kleinem Durchmesser gepasst. Während der Presspassung wird eine Spannvorrichtung zum axialen Drücken der Kragenfläche 211 des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 21b zu dem zylindrischen Abschnitt 11d mit kleinem Durchmesser verwendet (Schritt S1, der als ein Einfassungspresspassschritt bezeichnet wird).
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Ein Raum, der durch die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 umgeben ist, das heißt ein Innenraum des zylindrischen Abschnitts 11c mit großem Durchmesser bildet eine Pumpenkammer 22a (3). Nach dem Schritt S1 (der Einfassungspresspassschritt) wird das Laufrad 23 in die Pumpenkammer 22a durch die Öffnung 11a des Gehäuses 11 eingefügt, und das Laufrad 23 wird an die drehbare Welle 55 montiert (Schritt S2, der als ein Laufradmontageschritt bezeichnet wird).
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Die Abdeckung 22 hat einen abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 und einen Hauptkörper 222. Der abdeckungsseitige Eingriffsabschnitt 223 und der Hauptkörper 222 sind aus Aluminium durch Druckguss einstückig ausgebildet. Der abdeckungsseitige Eingriffsabschnitt 223 ist als ein ringartiger Körper ausgebildet, der sich von dem Hauptkörper 222 radial nach außen erstreckt und die Öffnung 11a abdeckt. Nach dem Schritt S2 (der Laufradmontageschritt) wird die Abdeckung 22 durch die Öffnung 11a des Gehäuses 11 eingefügt, um den abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 in dem zylindrischen Abschnitt 11c mit großem Durchmesser des Gehäuses 11 zu platzieren (Schritt S3, der als ein Abdeckungseinfügungsschritt bezeichnet wird).
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Dabei wird ein Abschnitt des Gehäuses 11 als ein gebogener Abschnitt 11b bezeichnet, der sich entlang einem Umfangsrand der Öffnung 11a befindet und sich axial zu einem Ort angrenzend an den zylindrischen Abschnitt 11c mit großem Durchmesser axial erstreckt, und der bei einem Schritt S5 gebogen wird (als ein Senkschritt bezeichnet). Darüber hinaus entspricht der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser einem radial gegenüberliegenden Abschnitt der vorliegenden Erfindung. Außerdem werden der gebogene Abschnitt 11b und der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser des Gehäuses 11 gemeinsam als ein gehäuseseitiger Eingriffsabschnitt 11y bezeichnet. Somit können in der folgenden Beschreibung der gebogene Abschnitt 11b und der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser auch gemeinsam als der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y bezeichnet werden.
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Als nächstes wird nach dem Schritt S3 (dem Abdeckungseinfügungsschritt) der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y erwärmt (Schritt S4, der als ein Erwärmungsschritt bezeichnet wird). Danach wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y zu der Abdeckung 22 gesenkt, und zwar insbesondere zu dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223, so dass die Abdeckung 22 an dem Gehäuse 11 befestigt wird (Schritt S5, der als der Senkschritt bezeichnet wird). In der folgenden Beschreibung wird der Schritt S4 (der Erwärmungsschritt) und der Schritt S5 (der Senkschritt) im Einzelnen beschrieben.
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Bei dem Schritt S4 (dem Erwärmungsschritt), wie es in der 1A gezeigt ist, werden elektromagnetische Induktionserwärmungsvorrichtungen (manchmal als IH-Erwärmungsvorrichtungen bezeichnet) 110, die jeweils eine elektromagnetische Induktionsspule 111 aufweisen, zum Erwärmen des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y verwendet. Radial außerhalb des Gehäuses 11 sind die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 hintereinander in der Umfangsrichtung so angeordnet, dass die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 dem gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y radial gegenüberliegen.
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Eine Beschichtung (zum Beispiel eine Chrombehandlung mit Zinkbeschichtung) wird auf einer Oberfläche des Gehäuses 11 aufgetragen. Eine Erwärmungstemperatur der elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 zum Erwärmen des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y wird auf eine Temperatur (zum Beispiel ungefähr 180°C) festgelegt, die kleiner ist als eine zulässige obere Grenztemperatur (zum Beispiel ungefähr 200°C) des Beschichtens.
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Bei dem Schritt S5 (dem Senkschritt), wie dies in den 1B und 1C gezeigt ist, wird ein Stempel 120 auf den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y aufgebracht, um selbigen in der axialen Richtung (in der vertikalen Richtung gemäß den 1B und 1C) zu drücken, so dass der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y zu dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 der Abdeckung 22 gesenkt wird. Der Stempel 120 hat eine Kegelform, die sich in der Umfangsrichtung ringartig erstreckt, und die eine abgeschrägte Innenfläche hat, die dem gebogenen Abschnitt 11b gegenüberliegt und mit diesem in Kontakt ist.
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Ein Senkgerät 100, das in der 5 gezeigt ist, wird zum Durchführen des Erwärmungsschritts (Schritt S4) und des Senkschritts (Schritt S5) verwendet. Das Senkgerät 100 bewegt den Stempel 120 nach unten zu der Position, die in der 1B gezeigt ist, und dann bewegt es den Stempel 120 weiter nach unten zu der Position, die in der 1C gezeigt ist, um den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y zu drücken. Dabei stoppt das Senkgerät 100 die nach unten gerichtete Bewegung des Stempels 120 direkt vor dem gebogenen Abschnitt 11b, der durch den Stempel 120 gedrückt und gebogen wird, wobei er den abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 kontaktiert.
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Unter Bezugnahme auf die 5 zeigt eine linke Hälfte der 5 ein vorher vorgeschlagenes Senkgerät 100' und eine rechte Hälfte der 5 zeigt das Senkgerät 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels. Auch wenn das vorher vorgeschlagene Senkgerät 100' keine elektromagnetische Induktionsheizvorrichtung hat, hat das Senkgerät 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110. Die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 sind radial außerhalb des Stempels 120 angeordnet.
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Bei dem vorher vorgeschlagenen Senkgerät 100' ist der Stempel 120 getrennt von zwei Haltern 121, 124 ausgebildet, die an einem Hauptkörper 122 durch Schrauben 123 befestigt sind, und der Stempel 120 ist zwischen den Haltern 121, 124 eingeklemmt. Im Gegensatz dazu ist bei dem Senkgerät 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispieles der Halter 124 beseitigt, und der Halter 121 und der Stempel 120 sind einstückig ausgebildet. Auf diese Art und Weise wird ein Raum zum Aufnehmen der elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 radial außerhalb des Stempels 120 erzeugt.
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Die 6 zeigt eine vergrößerte ausschnittartige Ansicht der Pumpenanordnung nach der Beendigung des Senkschritts (Schritt S5). In der 6 gibt das Bezugszeichen CL1 einen Zwischenraum zwischen dem Laufrad 23 und der Abdeckung 22 an, und das Bezugszeichen CL2 gibt einen Zwischenraum zwischen dem Laufrad 23 und der Einfassung 21 an. Bei dem Senkschritt (Schritt S5) wird jeder dieser Zwischenräume CL1, CL2 so gesteuert, dass er in einen vorbestimmten Wert oder in einen vorbestimmten Bereich fällt.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird somit der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y erwärmt, bevor er zu dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 gesenkt wird. Dann wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y, der erwärmt und gesenkt ist, auf Raumtemperatur abgekühlt und dadurch durch Erwärmung geschrumpft. Wenn der gebogene Abschnitt 11b und der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser durch Wärme geschrumpft werden, wird der gebogene Abschnitt 11b gegen die obere Fläche des abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts 223 gedrückt, und der gebogene Abschnitt 11b und der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser werden radial einwärts gegen den abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 gedrängt.
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Somit kann die axiale Kraft F1, die durch den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y ausgeübt wird, in vorteilhafter Weise erhöht werden, ohne dass die Senklast zur Zeit des Senkens des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y erhöht wird. Auf diese Art und Weise kann eine unerwünschte Verformung des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y und der Abdeckung 22 vermieden werden, die andernfalls aufgrund der Aufbringung der Senklast (der Drucklast, die durch den Stempel 120 aufgebracht wird) auftreten würde. Daher ist es möglich, die axiale Kraft F1 zu erhöhen, während die Änderungen der Zwischenräume CL1, CL2 um das Laufrad 23 begrenzt werden.
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Darüber hinaus wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y gegen den abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 durch das Schrumpfen durch Wärme gedrückt. Somit kann der Niederdrückungsschritt zum Niederdrücken des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y gegen die Aussparungen 22b der Abdeckung 22, wie dies in der 20 und bei dem Schritt S7 in der 4 gezeigt ist, beseitigt werden, während die axiale Kraft F1 erhöht wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Konzentration der Entfernungskraft (das heißt der Kraft, die auf die Abdeckung 22 zum Entfernen der Abdeckung 22 von dem Gehäuse 11 wirkt) an den Abschnitten des Gehäuses 11 zu vermeiden, um selbiges zu verformen. Infolgedessen kann die axiale Kraft F1 erhöht werden, während die Änderungen der Zwischenräume CL1, CL2 begrenzt werden.
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Wie dies gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, wird der hohe Genauigkeitsgrad der Zwischenräume CL1, CL2 aufrechterhalten, um die Verschlechterung der Kraftstoffströmungscharakteristika der Kraftstoffpumpe 10 zu begrenzen, während die ausreichende axiale Kraft F1 durch den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y aufrechterhalten wird.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 erwärmt, so dass der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y des Gehäuses 11 örtlich erwärmt werden kann. Daher ist es möglich, ein unnötiges Schrumpfen durch Wärme des restlichen Gehäuses 11 (zum Beispiel des zylindrischen Abschnitts 11d mit kleinem Durchmesser) zu begrenzen, was nicht den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y betrifft.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden darüber hinaus der gebogene Abschnitt 11b und der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser jeweils als der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y erwärmt. Verglichen mit jenem Fall, bei dem nur der gebogene Abschnitt 11b oder nur der zylindrische Abschnitt 11c mit großem Durchmesser erwärmt wird, kann somit der Wärmeschrumpfbetrag des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y (insbesondere der Wärmeschrumpfbetrag des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y in der axialen Richtung) in vorteilhafter Weise erhöht werden. Dadurch kann die axiale Kraft F1 vergrößert werden, die durch den gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y erreicht wird.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus das Metall auf Eisenbasis als das Material des Gehäuses 11 ausgewählt. Das Metall auf Eisenbasis hat einen hohen elektrischen Widerstand und kann dadurch mit einer hohen Erwärmungswirkung durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 erwärmt werden. Im Gegensatz dazu wird Aluminium als das Material der Abdeckung 22 ausgewählt. Das Aluminium ist ein Nichteisen-Metall, das einen geringen elektrischen Widerstand hat, und kann daher durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 nicht effektiv erwärmt werden, weshalb es eine geringe Erwärmungswirkung zeigt. Wenn das Gehäuse 11 auf eine vorbestimmte Temperatur durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 erwärmt wird, ist daher ein Erwärmungsgrad der Abdeckung 22 durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 relativ niedrig. Während der Wärmeschrumpfbetrag des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y relativ groß ist, wird somit der Wärmeschrumpfbetrag der Abdeckung 22 relativ klein. Dadurch kann die axiale Kraft F1 weiter erhöht werden.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird außerdem bei dem Senkschritt (Schritt S5) die nach unten gerichtete Bewegung des Stempels 120 unmittelbar vor dem Auftreten eines Kontakts des gebogenen Abschnitts 11b des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y mit dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 gestoppt. Daher wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y mittels Wärme geschrumpft und dadurch gegen den abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 gedrückt. Auf diese Art und Weise gelangt der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y sicher mit dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 in einen Eingriff.
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Daher kann die Aufbringung der Senklast auf die Abdeckung 22 noch wirksamer begrenzt werden, um noch wirksamer die Verformung der Abdeckung 22 zu begrenzen, die durch die Senklast verursacht wird, und zwar im Vergleich mit jenem Fall, bei dem der Stempel 120 auch nach dem Auftreten eines Kontakts des gebogenen Abschnitts 11b mit dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 weiter nach unten bewegt wird. Auf diese Art und Weise können die Änderungen der Zwischenräume CL1, CL2 weiter begrenzt werden.
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Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Erwärmungstemperatur des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y auf ungefähr 180°C festgelegt, was das Erreichen der ausreichenden axialen Kraft F1 gewährleisten kann. Der Grund zum Festlegen der Erwärmungstemperatur auf ungefähr 180°C wird nun unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben.
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Gemäß einem Ergebnis eines Testes, der bei der Kraftstoffpumpe 10 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels durchgeführt wurde, beträgt der Rückfederungsbetrag ungefähr 19 μm, wenn eine Senklast von 12 kN auf den gebogenen Abschnitt 11b aufgebracht wird, um den gebogenen Abschnitt 11b mit einem Betrag von ungefähr 37 μm axial zu drücken. Wenn die vorstehend genannte Erwärmungstemperatur so festgelegt wird, dass der Wärmeschrumpfbetrag des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y in der axialen Richtung ungefähr 19 μm beträgt, ist es daher möglich, die Reduzierung der axialen Kraft F1 zu begrenzen, die durch die Rückfederung verursacht wird.
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Unter Bezugnahme auf die 7 wird nun angenommen, dass der Wärmeschrumpfbetrag des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y bei Raumtemperatur von 20°C Null beträgt, und dass die Temperatur des erwärmten gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y, der durch die elektromagnetische Induktionserwärmungsvorrichtung 110 erwärmt wird, 180°C beträgt. In einem derartigen Fall fällt die Temperatur des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y um 160°C von der Erwärmungstemperatur von 180°C auf die Raumtemperatur von 20°C ab. Ein linearer Ausdehnungskoeffizient von Eisen beträgt 11,7 × 10–6/°C, und der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt hat eine axiale Länge L von 10 mm. Daher wird der Wärmeschrumpfbetrag als 160 × 11,7 × 10–6 × 10 = 18,7 μm berechnet. Wenn die Erwärmungstemperatur auf 180°C festgelegt wird, wird daher der Wärmeschrumpfbetrag (18,7 μm) des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y im Allgemeinen gleich dem Rückfederungsbetrag (19 μm). Daher ist es möglich, die Reduzierung der axialen Kraft F1 zu begrenzen, die durch die Rückfederung verursacht wird.
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Wie dies in der 8 gezeigt ist, sind die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 angrenzend an einem Punkt P1 des Gehäuses 11 platziert, das heißt, angrenzend an dem gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y, und sie werden zum Starten des Erwärmens erregt. Die 9 zeigt ein Ergebnis des Experiments, bei dem eine Änderung der Erwärmungstemperatur in Bezug zu einer verstrichenen Zeitperiode nach dem Zeitpunkt des Starts des Erwärmens gezeigt ist. Eine gekrümmte Kurve p1, die in der 9 angegeben ist, zeigt eine Änderung der Temperatur bei dem Punkt P1 des Gehäuses 11, wie dies in der 8 gezeigt ist, und sie erhöht sich auf 180°C. Eine gekrümmte Kurve p4, die in der 9 angegeben ist, zeigt eine Änderung der Temperatur bei einem Punkt P4 der Abdeckung 22, wie dies in der 8 gezeigt ist, und sie erhöht sich auf 100°C. Eine gekrümmte Kurve p5, die in der 9 angegeben ist, zeigt eine Änderung der Temperatur bei einem Punkt P5 der Einfassung 21, wie dies in der 8 gezeigt ist, und sie wird auf 67°C erhöht.
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Auf der Grundlage dieses Experimentes wurde herausgefunden, dass die Temperatur an dem Punkt P4 der Abdeckung 22 und die Temperatur an dem Punkt P5 der Einfassung 21 jeweils ihre Spitzentemperatur nach ungefähr 10 Sekunden nach dem Zeitpunkt des Erreichens der Spitzentemperatur bei dem Punkt P1 erreichen.
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Wenn der Senkschritt (Schritt S5) innerhalb einer Zeitperiode T1 durchgeführt wird, wie in der 9 gezeigt ist und nach dem Zeitpunkt des örtlichen Erwärmens des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y des Gehäuses 11 gemessen wird, können daher das Erwärmen und das Senken unter Verwendung des Wärmeschrumpfphänomens genutzt werden, das vorstehend beschrieben ist, bevor die Spitzentemperatur des abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts 223 der Abdeckung 22 und die Spitzentemperatur des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 21b der Einfassung 21 erreicht werden. Daher ist es möglich, eine unerwünschte Verformung der Pumpenanordnung 20 zu reduzieren oder zu begrenzen, die durch unnötiges Wärmeschrumpfen verursacht wird.
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Die 10 zeigt ein Ergebnis eines anderen Experiments, bei dem eine Änderung der Erwärmungstemperatur in Bezug zu einer verstrichenen Zeitperiode nach dem Zeitpunkt des Startens des Erwärmens gezeigt ist. Bei diesem Experiment sind ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen Experiment die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110, die in der 8 gezeigt sind, angrenzend an dem Punkt P1 des Gehäuses 11 platziert, und sie werden zum Starten des Erwärmens erregt. Eine gekrümmte Kurve p1, eine gekrümmte Kurve p2 und eine gekrümmte Kurve p3 in der 10 zeigen eine Temperaturänderung an dem Punkt P1, dem Punkt P2 bzw. dem Punkt P3 des Gehäuses 11, das in der 8 gezeigt ist. Darüber hinaus geben eine gekrümmte Kurve p4 und eine gekrümmte Kurve p5 eine Temperaturänderung an dem Punkt P4 der Abdeckung 22 und eine Temperaturänderung an dem Punkt P5 der Einfassung 21 an.
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Wie dies in der 10 gezeigt ist, erreichen die Temperaturen an den Punkten P1 bis P3 des Gehäuses 11 jeweils ihren Spitzenwert innerhalb einer Zeitperiode T2. Darüber hinaus erreichen die Temperatur an dem Punkt P4 der Abdeckung 22 und die Temperatur an dem Punkt P5 der Einfassung 21 jeweils ihren eigenen Spitzenwert, nachdem die Temperaturen an den Punkten P1 bis P3 des Gehäuses 11 ihre Spitzenwerte erreicht haben.
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Auf der Grundlage des Ergebnisses von diesem Ausführungsbeispiel kann daher ebenfalls das Erwärmen und das Senken unter Verwendung des Wärmeschrumpfphänomens genutzt werden, das vorstehend beschrieben ist, bevor die Spitzentemperatur des abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts 223 der Abdeckung 22 und die Spitzentemperatur des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 21b der Einfassung 21 erreicht werden, wenn der Senkschritt (Schritt S5) innerhalb der Zeitperiode T2, die in der 10 gezeigt ist, beim örtlichen Erwärmen des gehäuseseitigen Eingriffsabschnitts 11y des Gehäuses 11 durchgeführt wird.
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Nun werden andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben. Bei den folgenden Ausführungsbeispielen sind die Komponenten, die ähnlich den Komponenten des ersten Ausführungsbeispieles sind, durch dieselben Bezugszeichen wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel angegeben, und sie werden daher nicht weiter beschrieben.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Stempel 120 nach unten bewegt, bis der gebogene Abschnitt 11b mit einer vorbestimmten Druckkraft in einem elastisch verformbaren Bereich gedrückt wird, nachdem der gebogene Abschnitt 11b mit dem abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitt 223 in Kontakt gelangt ist. Die 11A und 11B zeigen eine Änderung der axialen Kraft F1 bei der Herstellung der Kraftstoffpumpe und eine Änderung der axialen Kraft F1 beim Auftreten einer Änderung der Umgebungstemperatur.
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Nun wird die Änderung der axialen Kraft F1 beim Herstellen der Kraftstoffpumpe beschrieben.
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Zunächst werden während eines Montageschritts, der in einem Bereich (A) in der 11A gezeigt ist, die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 in dem Gehäuse 11 angebracht. Als nächstes werden während eines Erwärmungsschritts, der in einem Bereich (B) in der 11A gezeigt ist, der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y des Gehäuses 11 und dessen Umgebung vorübergehend durch die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 erwärmt. Auf diese Art und Weise wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y in der axialen Richtung des Gehäuses 11 verlängert. Dabei wird keine axiale Kraft F1 erzeugt.
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Wenn der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y örtlich erwärmt wird und dadurch seine Spitzentemperatur erreicht, wird der Stempel 120 bei einem Senkschritt, der in einem Bereich (c) in der 11A gezeigt ist, nach unten bewegt, um den gebogenen Abschnitt 11b zu drücken. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird der Stempel 120 weiter nach unten bewegt, nachdem der gebogene Abschnitt 11b durch den Stempel 120 gebogen wurde und dadurch mit der Abdeckung 22 in Kontakt gelangt ist. Auf diese Art und Weise wird der gebogene Abschnitt 11b mit dem vorbestimmten Druck in dem elastisch verformbaren Bereich gedrückt. Dadurch wird die axiale Kraft F1 erzeugt, das heißt, die axiale Kraft, die von dem gebogenen Abschnitt 11b zu der Abdeckung 22 in der axialen Richtung wirkt. Wie dies in der grafischen Darstellung der 11b gezeigt ist, ist die axiale Kraft F1 innerhalb eines Bereiches einer zulässigen axialen Kraft.
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Wie dies in einem Bereich (D) in der 11A gezeigt ist, tritt eine Rückfederung in dem gehäuseseitigen Eingriffsabschnitt 11y auf, wenn der Stempel 120 nach oben bewegt wird, um die Last zu beseitigen, die von dem Stempel 120 auf dem gebogenen Abschnitt 11b aufgebracht wird. Dabei ist der gebogene Abschnitt 11b von der Abdeckung 22 axial beabstandet, so dass keine axiale Kraft F1 erzeugt wird.
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Wenn dann der axial verlängerte gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y des Gehäuses 11, der vorübergehend erwärmt wurde, auf die Raumtemperatur abgekühlt wird, wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt 11y in der axialen Richtung mittels Wärme geschrumpft, wie dies in einem Bereich (E) in der 11A gezeigt ist. Auf diese Art und Weise ist der gebogene Abschnitt 11b mit der Abdeckung 22 in Kontakt und drückt die Abdeckung 22 zur Seite der Einfassung 21. Daher wird die axiale Kraft F1 durch den gebogenen Abschnitt 11b erzeugt. Wie dies in der 11B gezeigt ist (siehe einen Bereich in der 11B unmittelbar unter dem Bereich (E) in der 11A), ist die axiale Kraft F1 bei Raumtemperatur dabei größer als die geforderte axiale Kraft des gebogenen Abschnitts 11b, die zum Halten der Einfassung 21 und der Abdeckung 22 in dem Inneren des Gehäuses 11 erforderlich ist, und sie ist innerhalb des Bereiches der zulässigen axialen Kraft.
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Als nächstes wird die Änderung der axialen Kraft F1 beim Auftreten der Änderung der Umgebungstemperatur im Einzelnen beschrieben.
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Wie dies in einem Bereich (F) in der 11A gezeigt ist, wenn die Umgebungstemperatur von der Raumtemperatur auf die hohe Temperatur (zum Beispiel 80°C) geändert wird, werden das Gehäuse 11, die Abdeckung 22 und die Einfassung 21 in der axialen Richtung aufgrund der Wärmedehnung gedehnt. Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 11 aus dem Metall auf Eisenbasis, und die Abdeckung 22 und die Einfassung 21 bestehen aus Aluminium. Ein Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium ist größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient von dem Metall auf Eisenbasis. Somit sollten der Ausdehnungsgrad der Abdeckung 22 und der Ausdehnungsgrad der Einfassung 21 größer sein als der Ausdehnungsgrad des Gehäuses 11. Daher drückt die Abdeckung 22 den gebogenen Abschnitt 11b des Gehäuses 11 mit einem höheren Maß im Vergleich zu der Raumtemperatur. Infolgedessen wird die axiale Kraft, die von dem gebogenen Abschnitt 11b auf die Abdeckung 22 aufgebracht wird, das heißt, die axiale Kraft F1 größer als die axiale Kraft F1 bei Raumtemperatur. Wie dies in der 11B gezeigt ist (siehe einen Bereich in der 11B unmittelbar unter dem Bereich (F) in der 11A), wird dabei die axiale Kraft F1 bei der hohen Temperatur (zum Beispiel 80°C) ebenfalls größer als die geforderte axiale Kraft des gebogenen Abschnitts 11b, die zum Halten der Einfassung 21 und der Abdeckung 22 in dem Inneren des Gehäuses 11 erforderlich ist, und sie ist innerhalb des Bereiches der zulässigen axialen Kraft.
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Wie dies in einem Bereich (G) in der 11A gezeigt ist, wenn die Umgebungstemperatur von der Raumtemperatur auf die hohe Temperatur oder auf die niedrige Temperatur (zum Beispiel –40°C) geändert wird, werden das Gehäuse 11, die Abdeckung 22 und die Einfassung 21 geschrumpft, das heißt, sie ziehen sich in der axialen Richtung des Gehäuses 11 zusammen. Der Schrumpfungsgrad der Aluminiumabdeckung 22 und der Schrumpfungsgrad der Aluminiumeinfassung 21 sind größer als der Schrumpfungsgrad des Gehäuses 11 aus dem Metall auf Eisenbasis. Auch wenn die axiale Kraft F1 bei niedriger Temperatur kleiner wird als die axiale Kraft F1 bei Raumtemperatur oder bei hoher Temperatur wird somit die geforderte axiale Kraft auch bei der niedrigen Temperatur aufrechterhalten.
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Für Vergleichszwecke gibt eine gepunktete Linie in der 11B eine Änderung der axialen Kraft F1 bei der vorher vorgeschlagenen Kraftstoffpumpe an, die durch das vorher vorgeschlagene Herstellungsverfahren ausgebildet wird, bei dem das Senken ohne Erwärmung durchgeführt wird. Diese grafische Darstellung, die durch die gepunktete Linie angegeben ist, hat gezeigt, dass die geforderte axiale Kraft bei der hohen Temperatur (zum Beispiel 80°C) erreicht werden kann, aber sie kann nicht bei der normalen Temperatur oder bei der niedrigen Temperatur (zum Beispiel –40°C) im Falle der Kraftstoffpumpe erreicht werden, die durch das vorher vorgeschlagene Herstellungsverfahren ausgebildet wird, bei dem das Senken ohne Erwärmung durchgeführt wird.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Die 13 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe, die gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Der gebogene Abschnitt 11b des Gehäuses 11, das in der 13 gezeigt ist, ist eine Abwandlung des gebogenen Abschnitts 11b der Kraftstoffpumpe, die durch das Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet wird.
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Wie dies in der 12 gezeigt ist, hat der gebogene Abschnitt 11b der Kraftstoffpumpe, die durch das Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet wird, einen geraden Querschnitt in einer Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Im Gegensatz dazu hat der gebogene Abschnitt 11b des Gehäuses 11, das in der 13 gezeigt ist, einen gekrümmten Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Wenn die Form des gebogenen Abschnitts 11b so angepasst wird, dass sie mit der Form des abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts 223 der Abdeckung 22 übereinstimmt, kann das Beseitigen der Abdeckung 22 von dem Gehäuse 11 weiter begrenzt werden.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Die 14 bis 17 zeigen ausschnittartige Querschnittsansichten von verschiedenen Bauarten von Geräten zum Herstellen einer Kraftstoffpumpe und die verschiedenen Arten der Gehäuse 11 der Kraftstoffpumpen, die unter Verwendung der verschiedenen Bauarten des Gerätes zum Herstellen der Kraftstoffpumpe ausgebildet werden, und zwar gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Die gebogenen Abschnitte 11b des Gehäuses 11, das in den 14 bis 17 gezeigt ist, sind weitere Abwandlungen des gebogenen Abschnitts 11b der Kraftstoffpumpe, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet wird.
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Die gebogenen Abschnitte 11b der Gehäuse 11, die in den 14 bis 17 gezeigt sind, sind stufenweise gebogen. Zum Beispiel hat der Stempel 120, der in der 14 gezeigt ist, eine Wandfläche 125 und eine Wandfläche 126, die mit dem gebogenen Abschnitt 11b des Gehäuses 11 zur Zeit der Durchführung des Senkschritts in Kontakt sind. In einem Querschnitt des Stempels 120 in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, erstrecken sich die Wandfläche 125 und die Wandfläche 126 gerade, und sie sind in vorbestimmten Winkeln jeweils schräggestellt. Insbesondere hat der Stempel 120 gemäß der 14 eine Kegelform, die sich in der Umfangsrichtung ringartig erstreckt und die die abgeschrägten Flächen 125, 126 in unterschiedlichen Winkeln aufweist, die den gebogenen Abschnitt 11b gegenüberliegen und mit diesem in Kontakt sind. Bei dem Senkschritt, wenn der Stempel 120, der in der 14 gezeigt ist, gegen den gebogenen Abschnitt 11b gedrückt wird, werden die abgeschrägten Flächen, die entsprechend den abgeschrägten Wandflächen 125, 126 angewinkelt sind, in dem gebogenen Abschnitt 11b ausgebildet. Insbesondere haben eine Wandfläche 115 und eine Wandfläche 116, die entsprechend die vorstehend genannten zwei abgeschrägten Wandflächen des gebogenen Abschnitts 11b bilden, jeweils gerade Querschnitte in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Diese geraden Querschnitte der Wandfläche 115 und der Wandfläche 116 sind entsprechend in vorbestimmten Winkeln hinsichtlich der Achse des Gehäuses 11 schräggestellt. In der 14 gibt eine gepunktete Linie in dem Querschnitt des Stempels 120 eine Grenze zwischen der Wandfläche 125 und der Wandfläche 126 des Stempels 120 an, und eine obere gepunktete Linie in dem Querschnitt des gebogenen Abschnitts 11b gibt eine Grenze zwischen der Wandfläche 115 und der Wandfläche 116 an. Darüber hinaus gibt eine untere gepunktete Linie in dem Querschnitt des gebogenen Abschnitts 11b eine Grenze zwischen dem gebogenen Abschnitt 11b und dem zylindrischen Abschnitt 11c mit großem Durchmesser an (siehe 1A).
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Im Falle des Stempels 120, der in der 15 gezeigt ist, ist ein Querschnitt der Wandfläche 125 in der Ebene gerade, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und ein Querschnitt der Wandfläche 126 in der Ebene ist gekrümmt, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Wenn der Stempel 120, der in der 15 gezeigt ist, gegen den gebogenen Abschnitt 11b gedrückt wird, zeigt die Wandfläche 115 des gebogenen Abschnitts 11b den geraden Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und die Wandfläche 116 des gebogenen Abschnitts 11b zeigt den gekrümmten Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist.
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Im Falle des Stempels 120, der in der 16 gezeigt ist, ist ein Querschnitt der Wandfläche 125 in der Ebene gekrümmt, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und ein Querschnitt der Wandfläche 126 ist ebenfalls gekrümmt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Wenn der Stempel 120, der in der 16 gezeigt ist, gegen den gebogenen Abschnitt 11b gedrückt wird, zeigt somit die Wandfläche 115 des gebogenen Abschnitts 11b den gekrümmten Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und die Wandfläche 116 des gebogenen Abschnitts 11b zeigt den gekrümmten Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist.
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Im Falle des Stempels 120, der in der 17 gezeigt ist, ist ein Querschnitt der Wandfläche 125 in der Ebene gekrümmt, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und ein Querschnitt der Wandfläche 126 in der Ebene ist gerade, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist. Wenn der Stempel 120, der in der 17 gezeigt ist, gegen den gebogenen Abschnitt 11b gedrückt wird, zeigt somit die Wandfläche 115 des gebogenen Abschnitts 11b den gekrümmten Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist, und die Wandfläche 116 des gebogenen Abschnitts 11b zeigt den geraden Querschnitt in der Ebene, die parallel zu der Achse des Gehäuses 11 ist.
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Wie dies bei den Abwandlungen des gebogenen Abschnitts 11b des Gehäuses 11, das in den 14 bis 17 gezeigt ist, vorstehend beschrieben ist, haben die Wandfläche 115 und die Wandfläche 116 des gebogenen Abschnitts 11b die Kombination des geraden Querschnitts und des geraden Querschnitts, die Kombination des gekrümmten Querschnitts und des gekrümmten Querschnitts oder die Kombination des geraden Querschnitts und des gekrümmten Querschnitts. Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Form des gebogenen Abschnitts 11b an die Form des abdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts 223 der Abdeckung 22 angepasst werden, wenn die Wandflächen des gebogenen Abschnitts 11b stufenartig abgeschrägt sind, und der Rückfederungsbetrag in dem gebogenen Abschnitt 11b des Gehäuses 11 kann reduziert werden.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Die 18 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe, die gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Die Kraftstoffpumpe 70 hat das Gehäuse 11, die Einfassung 21, die Abdeckung 22 und das Laufrad 23. Eine Nut 711 und eine Nut 721 sind in der Einfassung 21 ausgebildet, und eine Nut 712 und eine Nut 722 sind in der Abdeckung 22 ausgebildet. Ein Strömungskanal 710, der Kraftstoff führt, ist durch die Nut 711, die Nut 712 und das Laufrad 23 definiert. Außerdem ist ein Strömungskanal 720, der Kraftstoff führt, durch die Nut 721, die Nut 722 und das Laufrad 23 definiert. Der gebogene Abschnitt 11b des Gehäuses 11 ist radial in das Gehäuse 11 durch das Erwärmen und durch das Senken ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gebogen, um die Einfassung 21, die Abdeckung 22 und das Laufrad 23 in dem Inneren des Gehäuses 11 zu halten. Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind bei der Kraftstoffpumpe 70 die Nuten 711, 721 in der Einfassung 21 ausgebildet, und die Nuten 712, 722 sind in der Abdeckung 22 ausgebildet. Somit sind die strukturelle Festigkeit der Einfassung 21 und die strukturelle Festigkeit der Abdeckung 22 relativ niedrig. Wenn eine übermäßige Kraft auf die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 aufgebracht wird, können dadurch die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 möglicherweise verformt werden. Wenn das Erwärmen und das Senken der vorliegenden Erfindung auf eine derartige Kraftstoffpumpe 70 angewendet werden, ist es möglich, eine Aufbringung der übermäßigen Last auf die Einfassung 21 und die Abdeckung 22 zur Zeit des Senkens zu begrenzen, und dadurch ist es möglich, eine Verformung der Einfassung 21 und der Abdeckung 22 zu reduzieren, die durch die übermäßige Last verursacht wird.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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Die 19 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe, die gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Die Kraftstoffpumpe 80 hat das Gehäuse 11, die Einfassung 21, die Abdeckung 22, das Laufrad 23, eine Einfassung 24 und das Laufrad 25. Der gebogene Abschnitt 11b des Gehäuses 11 ist radial in das Gehäuse 11 durch das Erwärmen und das Senken wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gebogen, um die Einfassung 21, die Abdeckung 22, das Laufrad 23 und die Einfassung 24 in dem Inneren des Gehäuses 11 zu halten. Die Einfassung 21 und die Einfassung 24 halten dazwischen das Laufrad 25, und die Einfassung 24 und die Abdeckung 22 halten dazwischen das Laufrad 23. Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind die Einfassung 21, die Einfassung 24 und die Abdeckung 22 jeweils so ausgebildet, dass sie eine relativ kleine Plattendicke haben, um das entsprechende Laufrad 23, 24 in Zusammenwirkung mit dem entsprechenden Part der Einfassung 21, der Einfassung 24 und der Abdeckung 22 zu halten. Somit sind die strukturelle Festigkeit der Einfassung 21, die strukturelle Festigkeit der Einfassung 24 und die strukturelle Festigkeit der Abdeckung 22 relativ niedrig. Wenn eine übermäßige Kraft auf die Einfassung 21, die Einfassung 24 und die Abdeckung 22 aufgebracht wird, kann dies dadurch eine Verformung der Einfassung 21, der Einfassung 24 und der Abdeckung 22 verursachen. Wenn das Erwärmen und das Senken der vorliegenden Erfindung auf eine derartige Kraftstoffpumpe 80 angewendet werden, ist es möglich, eine Aufbringung der übermäßigen Last auf die Einfassung 21, die Einfassung 24 und die Abdeckung 22 zur Zeit des Senkens zu begrenzen, und dadurch ist es möglich, eine Verformung der Einfassung 21, der Einfassung 24 und der Abdeckung 22 zu reduzieren, die durch die übermäßige Last verursacht wird.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, den Erwärmungsschritt (Schritt S4) vor dem Senkschritt (Schritt S5) durchzuführen, aber die Betriebssequenz der anderen Schritte S1 bis S3 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Sequenz beschränkt. Zum Beispiel kann zumindest einer der Schritte S1 bis S3 nach dem Erwärmungsschritt (Schritt S4) durchgeführt werden. Wenn jedoch die Zeitperiode zwischen der Zeit des Erwärmens und der Zeit des Senkens relativ kurz ist, kann die Erwärmungstemperatur relativ niedrig sein. Angesichts dieses Umstands ist es daher wünschenswert, die vorstehend genannten Schritte in der vorstehend beschriebenen Reihenfolge gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen durchzuführen.
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Bei jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden darüber hinaus die elektromagnetischen Induktionserwärmungsvorrichtungen 110 als die Erwärmungseinrichtungen verwendet, und aufgrund des Erwärmungswirkungsgrads des Metalls auf Eisenbasis besteht das Gehäuse 11 aus dem Metall auf Eisenbasis. Jedoch ist die Erwärmungseinrichtung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können alternativ eine Heizplattenerwärmung, eine Lasererwärmung, ein Ultraschallschwingungserwärmen, eine Hochfrequenzerwärmung oder eine Mikrowellenerwärmung verwendet werden.
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Somit ist das Material des Gehäuses 11 nicht auf das Metall auf Eisenbasis beschränkt, und es kann ein Nichteisenmetall wie zum Beispiel Edelstahl oder Aluminium sein. Darüber hinaus sind das Material der Einfassung 21 und das Material der Abdeckung 22 nicht auf das Nichteisenmetall wie zum Beispiel Aluminium beschränkt, und sie können alternativ ein Metall auf Eisenbasis, Edelstahl oder Kunststoff sein.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und sie kann in vielfältiger Art und Weise ausgeführt werden, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, der in den Ansprüchen definiert ist. Zum Beispiel können die charakteristischen Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ebenso wie die Abwandlungen in beliebigen Kombinationen kombiniert werden.
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Eine Abdeckung (22) wird in ein Gehäuse (11) einer Kraftstoffpumpe eingefügt. Dann wird ein gehäuseseitiger Eingriffsabschnitt (11y) des Gehäuses (11), der sich an einem Umfangsrand einer Öffnung (11a) des Gehäuses (11) befindet, durch eine Erwärmungseinrichtung (110) erwärmt. Danach wird der gehäuseseitige Eingriffsabschnitt (11y) durch einen Stempel (120) zu der Abdeckung (22) gesenkt, um die Abdeckung (22) an dem Gehäuse (11) zu befestigen.
