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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Kraftstoffpumpe zum Zuführen eines aus einem Kraftstoffbehälter eingezogenen
Kraftstoffes zu einer Brennkraftmaschine.
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Es ist eine Kraftstoffpumpe bekannt,
die Kraftstoff in einem Kraftstoffbehälter einzieht und diesen zu
einer Kraftmaschine zuführt.
Bei dieser Kraftstoffpumpe ist eine Vielzahl Dauermagnete im Inneren
eines Gehäuses
entlang dessen Umfang angeordnet, und ein Anker ist im Inneren der
Dauermagnete angeordnet, wodurch ein Antriebsmotor gebildet wird
(siehe zum Beispiel
JP-A-H11-117890 ).
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Eine Kraftstoffpumpe muss ähnlich wie
die anderen Vorrichtungen verkleinert werden, die bei einer Kraftmaschine
verwendet werden. Jedoch sind bei einer herkömmlichen Kraftstoffpumpe, wie
sie in
JP-A-H11-117890 gemäß der
11 offenbart ist, Zwischenräume (nicht
gezeigt) zum Drehen eines Ankers
310 erforderlich, die
in dessen axialer Richtung zwischen einer Welle
312, die
sich einstückig mit
dem Anker
310 dreht, und Lagerelemente
320,
322 vorzusehen
sind, die die Welle
312 lagern. Außerdem sollen die Lagerelemente
320,
322 so
angeordnet sein, dass sie einen Teil der axialen Länge der Kraftstoffpumpe
300 einnehmen.
Daher kann die axiale Länge
der Kraftstoffpumpe 300 kaum verkürzt werden. Es ist die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffpumpe vorzusehen, deren
axiale Länge
verkürzt
werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
hat ein Rotor eine Aussparung an einer Mitte seines axialen Endabschnitts,
und zumindest eines der Lagerelemente ist in der Aussparung angeordnet.
Die axiale Länge
des Rotors beinhaltet zumindest einen Teil der Längen der Lagerelemente, wodurch
die axiale Länge
der Kraftstoffpumpe verkürzt
werden kann.
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Außerdem sind gemäß der vorliegenden
Erfindung der Rotor und die an einem axialen Ende des Rotors angeordnete
Einzugskrafterzeugungseinrichtung so angeordnet, dass sie sich in
einer axialen Richtung des Rotors überlappen. Somit kann die axiale
Länge der
Kraftstoffpumpe verkürzt
werden.
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Die Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen
Merkmalen und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und
den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Pumpeneinfassung der Kraftstoffpumpe;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in der 1;
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4A zeigt
eine beschreibende Ansicht eines mittleren Kerns und von Spulenkernen
der Kraftstoffpumpe vor der Montage;
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4B zeigt
eine beschreibende Ansicht des mittleren Kerns und der Spulenkerne
nach der Montage;
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5A zeigt
eine Ansicht eines Ankers der Kraftstoffpumpe bei Betrachtung von
dem Kommutator;
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5B zeigt
eine Ansicht des Ankers bei Betrachtung von einem Laufrad;
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines demontierten Ankers, wobei sie
dessen Bodenabschnitte zeigt;
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7 zeigt
eine Musteransicht eines Verbindungszustands von Spulen von der
Kraftstoffpumpe;
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8 zeigt
ein Schaltdiagramm des Verbindungszustands der Spulen von der Kraftstoffpumpe;
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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11 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß dem Stand
der Technik.
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine Kraftstoffpumpe 10 ist
eine In-Behälter-Pumpe,
die beispielsweise im Inneren eines Kraftstoffbehälters eines
Fahrzeugs etc. angebracht ist. Ein Gehäuse 12 ist an einer
einzugsseitigen Abdeckung 14 und an einer auslassseitigen
Abdeckung 19 befestigt beziehungsweise verstemmt. Das Gehäuse 12 bildet
einen Stator 30 mit Dauermagneten 32, die später beschrieben
werden.
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Eine Pumpeneinfassung 16 ist
zwischen der einzugsseitigen Abdeckung 14 und dem Gehäuse 12 geklemmt.
Ein C-förmiger
Pumpenkanal 100 ist zwischen der einzugsseitigen Abdeckung 14 und
der Pumpeneinfassung 16 ausgebildet. Die einzugsseitige
Abdeckung 14 und die Pumpeneinfassung 16 sind Einfassungselemente,
die ein Laufrad 20 drehbar aufnehmen, der als ein Drehelement
dient. Die einzugsseitige Abdeckung 14, die Pumpeneinfassung 16 und
das Laufrad 20 bilden eine Einzugskrafterzeugungseinrichtung.
Die Pumpeneinfassung 16 ist an einer Seite eines Rotors 40,
und sie ist eines der Einfassungselemente, die das Laufrad 20 aufnehmen.
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Wie dies in der 2 gezeigt ist, sind zylindrische vorstehende
Abschnitte 17, 18 jeweils an einem mittleren Abschnitt
und an einem Außenumfangsabschnitt
der Pumpeneinfassung 16 an der Seite des Ankers 42 ausgebildet.
Der Rotor 40 hat eine Aussparung 120 an einer
Mitte von einem seiner Endabschnitte in einer axialen Richtung einer
Welle 22, die die Drehwelle des Rotors 14 ist.
Der vorstehende Abschnitt 17 der Pumpeneinfassung 16 steht
zu der Aussparung 120 vor, und ein Teil des vorstehenden Abschnitts 17 ist
im Inneren der Aussparung 120 angeordnet. Die Pumpeneinfassung 16 stützt ein
Lagerelement 26 durch die Innenseite des vorstehenden Abschnitts.
Der vorstehende Abschnitt 18 ist C-förmig ausgebildet und an jener
Position getrennt, an der ein Verbindungskanal 104 ausgebildet
ist. Der vorstehende Abschnitt 18 ist so angeordnet, dass
er sich mit einem Dauermagneten 32 in dessen radialer Richtung überlappt.
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Eine große Anzahl an kleinen Nuten
(nicht gezeigt) ist um die Außenumfangskante
des scheibenförmigen
Laufrads 20 ausgebildet. Während sich das Laufrad 20 einstückig mit
der Welle 22 entsprechend der Drehung des Rotors 40 dreht,
werden Druckdifferenzen zwischen der vorderen Zone und der hinteren
Zone der kleinen Nuten des Laufrads 20 durch eine Fluidreibungskraft
erzeugt. Außerdem wird
durch das Wiederholen von diesem Vorgang durch die große Anzahl
der kleinen Nuten der Kraftstoff in dem Pumpenkanal 100 mit
Druck beaufschlagt. Der Kraftstoff, der zu einem Pumpenkanal 100 aus
dem Kraftstoffbehälter
durch die Kraft der Drehung von dem Laufrad 20 durch einen
Kraftstoffeinlassanschluss 102 eingezogen wird, der in
der einzugsseitigen Abdeckung 14 ausgebildet ist, strömt durch
den Verbindungskanal 104 der Pumpeneinfassung 16,
den Außenumfang
des Rotors 40 und einen nicht gezeigten Kraftstoffauslassanschluss,
und er wird zu einer Kraftmaschine ausgelassen.
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Die Welle 22 (die als eine
Drehwelle dient) dreht sich einstückig mit dem Rotor 40 und
ist durch Lagerelemente 26, 27 gestützt, die
durch die Pumpeneinfassung 16 beziehungsweise die auslassseitige
Abdeckung 19 aufgenommen und gestützt sind. Ein Teil des Lagerelements 26 ist
in der Aussparung 120 angeordnet.
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Vier viertelkreisbogenförmige Dauermagnete 32 sind
in Umfangsrichtung an der Innenwand des Gehäuses 12 angeordnet
und bilden mit dem Gehäuse 12 einen
Stator. Die Dauermagneten 32 bilden vier Magnetpole, deren
Polcharakteristika sich in der Drehrichtung abwechseln.
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Der Rotor 40 hat einen Anker 42 und
einen Kommutator 80, und er dreht sich hinsichtlich der Welle 22,
die als die Drehachse dient. Wie dies in der 3 gezeigt ist, hat der Anker 42 einen
mittleren Kern 44 an seiner Drehmitte. Der mittlere Kern 44 ist hexagonal-zylindrisch
ausgebildet und hat Aussparungen 46, die jeweils an einer
Außenfläche so ausgebildet
sind, dass sie sich zu der Drehachse erstrecken. Die Breite der
Aussparung 46 wird in der radialen Richtung des mittleren
Kerns schmaler.
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Sechs Magnetspulenabschnitte 50 sind
an der Außenfläche des
mittleren Kerns 44 so angebracht, dass sie in der Drehrichtung
davon angeordnet sind. Jeder Magnetspulenabschnitt 50 hat
einen Spulenkern 52, eine Haspel 60 und eine Spule 62, die
um die Haspel 60 gewickelt ist. Die sechs Magnetspulenabschnitte 50 sind
mit der selben Struktur aufgebaut, und daher werden einige der gleichen
Bezugszeichen aus der 3 weggelassen.
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Wie dies in der 4 gezeigt ist, sind die Spulenkerne 52 unterschiedliche
Bauelemente bezüglich
des mittleren Kerns 44. Wie dies in der 3 gezeigt ist, haben die Spulenkerne 52 jeweils
Außenumfangsabschnitte 54,
die den Dauermagneten 32 entlang der Drehrichtung jeweils
zugewandt sind, und geflochtene Spulenwicklungsabschnitte, die sich jeweils
von den Außenumfangsabschnitten 54 zu dem
mittleren Kern 44 erstrecken. Der Spulenkern 52 hat
in seinem Querschnitt senkrecht zu der Welle 22 eine T-Form.
Eine Außenumfangsfläche 55 des
Außenumfangsabschnitts 54 ist
mit einer leicht vorstehenden Bogenform ausgebildet. Der Zwischenraum zwischen
der Außenumfangsfläche 55 des
Außenumfangsabschnitts 54 und
der Innenfläche 33 des Dauermagneten 33 ist
einheitlich in der Drehrichtung ausgebildet. Der Spulenwicklungsabschnitt 56 hat
einen vorstehenden Abschnitt an seiner Seite zu dem mittleren Kern 44,
wobei der vorstehende Abschnitt 58 zu der Drehachse vorsteht.
Die Breite des vorstehenden Abschnitts 58 vergrößert sich
zu dem mittleren Kern 44. Die Aussparung 46 oder
der vorstehende Abschnitt 58 ist in dem jeweiligen anderen
davon in einer Richtung der Drehachse eingefügt, und dadurch werden die
Aussparung 46 und der vorstehende Abschnitt 58 aneinander
gepasst.
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Jede Haspel 60 bedeckt einen
Abschnitt des entsprechenden Spulenkerns 52 außer der
Außenumfangsfläche 55 und
des vorstehenden Abschnitts 58 davon. Die Haspeln 60 isolieren
die Außenumfangsabschnitte 54 von
den Spulenkernen 52 voneinander magnetisch, die in der
Drehrichtung angrenzend angeordnet sind. In einem Querschnitt senkrecht
zu der Welle 22, der diese durchdringt, klemmen die Haspeln 60 jeweils
die Spulenwicklungsabschnitte 58 ein und bilden im Wesentlichen
trapezoid geformte Wicklungsräume,
deren Breiten sich jeweils von den Außenumfangsabschnitten 54 zu
dem mittleren Kern 44 verkleinern. Die Spulen 62 sind
dadurch ausgebildet, dass eine Spule in die Wicklungsräume gewickelt
wird.
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Wie dies in der 1 gezeigt ist, ist das Ende der jeweiligen
Spule 62 an der Seite des Kommutators 80 elektrisch
mit einem entsprechenden Anschluss 64 verbunden, und es
ist mit einem jeweiligen Segment 82 des Kommutators 80 elektrisch verbunden.
Das Ende der Spule 62 an der Seite des Laufrads 20 ist
mit einem entsprechenden Anschluss 66 elektrisch verbunden.
Wie dies in der 5B gezeigt
ist, sind drei der Anschlüsse 66,
die in der Drehrichtung eng angeordnet sind, unter Verwendung eines
Anschlusses 68 elektrisch verbunden. Der Anker 42 hat
eine Abdeckung 70, die ein Ende von der Spule 62 an
der entgegengesetzten Seite von dem Kommutator 80 hinsichtlich
der axialen Richtung der Welle 22 abdeckt, wie dies in
den 1 und 6 gezeigt ist.
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Die Abdeckung 70 hat eine
Aussparung 120 in ihrem Teil entsprechend einem Ende des
Ankers 42 hinsichtlich der axialen Richtung der Welle 22.
Die Abdeckung 70 hat einen Verbindungsabschnitt 72, einen
zylindrischen Abschnitt 73 und einen Außenumfangsabschnitt 74.
Der Verbindungsabschnitt 72 ist mit der Welle 22 an
der Bodenmitte der Aussparung 120 verbunden. Der zylindrische
Abschnitt 73 ist so ausgebildet, dass er sich von dem Außenumfang des
Verbindungsabschnitts 72 zu der Öffnungsseite der Aussparung 120 entlang
der Welle 22 erstreckt. Der Außenumfangsabschnitt 74 ist
mit einem Abschnitt von dem zylindrischen Abschnitt 73 an
dessen Seite des nicht-verbindenden
Abschnitts verbunden. Ein Absatz ist um den Verbindungsabschnitt 72 und dem
zylindrischen Abschnitt 73 ausgebildet. Ein Raum ist zwischen
der Außenfläche der
Welle 22 und der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 73 vorhanden,
und ein Teil des vorstehenden Abschnitts 17 und ein Teil
des Lagerelements 26 sind darin angeordnet. Die Dicke des
Verbindungsabschnitts 72 ist dicker als jene des zylindrischen
Abschnitts 73. Daher ist die Abdeckung 70 mit
der Welle 22 stabil verbunden. Außerdem ist die Dicke des zylindrischen Abschnitts 73 dünn. Daher
ist der Innendurchmesser der Aussparung 120 so ausgebildet,
dass er am stärksten
vergrößert ist,
wodurch das Lagerelement 26 im Inneren der Aussparung 120 in
einfacher Weise aufgenommen wird, wobei verhindert wird, dass die
Aussparung 120 und der vorstehende Abschnitt 17 in
Kontakt gelangen.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist,
sind ein Teil des Lagerelements 26 und ein Teil des vorstehenden
Abschnitts 17 der Pumpeneinfassung 16 im Inneren
der Aussparung 120 angeordnet. Insbesondere überlappen
sich der vorstehende Abschnitt 17, das Lagerelement 26 und
die Aussparung 120 entlang der axialen Richtung. Anders
gesagt ist der vorstehende Abschnitt 17, der ein abgestufter
Abschnitt der Pumpeneinfassung 16 ist, dem zylindrischen
Abschnitt 72 zugewandt und mit diesem überlappt, der einen abgestuften
Abschnitt des Ankers 42 bildet. Außerdem ist der Außenumfangsabschnitt 74,
der ein vorstehender Abschnitt der Abdeckung 70 ist, in der
Aussparung 110 der Pumpeneinfassung 16 angeordnet.
Kurz gesagt überlappen
sich der Außenumfangsabschnitt 74 und
die Aussparung 110 in der axialen Richtung.
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Wie dies in der 5A gezeigt ist, hat der Kommutator 80 sechs
Segmente 82, die in seiner Drehrichtung angeordnet sind.
Die Segmente 82 sind durch Zwischenräume 83 und ein Isolierharz 86 (siehe 1) elektrisch isoliert.
Jedes Segment 82 ist mit einem Anschluss 84 elektrisch
verbunden, wie dies in der 1 gezeigt
ist. Die Anschlüsse 84 sind
jeweils mit den Anschlüssen
des Ankers 42 verbunden. Der Kommutator 80 dreht
sich einstückig
mit dem Anker 42, und dadurch gelangen die Segmente 82 nacheinander
mit Bürsten
in Kontakt (nicht gezeigt). Ein elektrischer Strom wird den Spulen 62 des
Ankers 42 durch einen Anschluss 88, der in der
auslassseitigen Abdeckung 19 eingefügt ist, durch die Bürsten, die Segmente 82,
die Anschlüsse 84 und
die Anschlüsse 64 zugeführt. Der
Mattenmittelpunkt 130 des Rotors 40, der aus dem
Anker 42 und dem Kommutator 80 besteht ist im
Wesentlichen an der Mitte zwischen dem Lagerelement 26 und
dem Lagerelement 27 angeordnet. Eine Kraft, die auf die Welle 22 in
der senkrechten Richtung zu der Welle 22 durch die Drehung des
Rotors 40 aufgebracht wird, kann reduziert werden, und
dadurch kann die Drehung des Rotors 40 stabilisiert werden.
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Wie dies in der 7 gezeigt ist, sind in dem Kommutator 80 das
Segment S1 und das Segment S4, das Segment S2 und das Segment S5,
und das Segment S3 und das Segment S6 jeweils elektrisch verbunden.
In der 7 zeigen die
Komponenten a1, b1, c1, a2, b2, c2 die Spulen 62, die im
Inneren des Ankers 42 in dieser Reihenfolge und in der
Drehrichtung angeordnet sind, und Komponenten S1, S2, S3, S4, S5,
S6 zeigen die Segmente 82, die in dem Kommutator 80 in
dieser Reihenfolge und in der Drehrichtung angeordnet sind.
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Wie dies in der 8 gezeigt ist, sind die Anschlüsse der
Spulen 62 an der Seite des Kommutators 80 und
die Segmente 82 elektrisch verbunden, und die Anschlüsse der
Spulen 62 an der entgegengesetzten Seite zu dem Kommutator 80 sind
miteinander elektrisch verbunden. Die Anschlüsse der Spulen 62 an
der entgegengesetzten Seite zu dem Kommutator 80 bilden
einen neutralen Punkt 200 einer Sternverbindung. Kurz gesagt
sind die drei Spulen 62 parallel angeschlossen, die durch
eine Sternverbindung verbunden sind, wie dies in der 8 gezeigt ist.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist in der 9 gezeigt.
Bei einer Kraftstoffpumpe 140 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
werden Bauteile, die im Wesentlichen gleich wie bei der Kraftstoffpumpe 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine Abdeckung 150 deckt
einen Endabschnitt einer jeweiligen Spule 62 in der axialen Richtung
der Welle 22 ab, wobei der Endabschnitt der entgegengesetzten
Seite des Kommutators 80 ist. Die Abdeckung 150 hat
eine Aussparung 160 an ihrer Position entsprechend dem
Endabschnitt des Ankers 40 der axialen Richtung der Welle 22.
Die Abdeckung 150 hat einen Verbindungsabschnitt 152, der
mit der Welle 22 an der Mitte des Bodenabschnitts der Aussparung 160 verbunden
ist, einen schrägen
Abschnitt 153, der sich als eine Neigung von der Außenumfangskante
des Verbindungsabschnitts 152 zu der Öffnung der Aussparung 160 entlang
der Welle 22 erstreckt, und einen Außenumfangsabschnitt 154,
der mit einem nicht-verbindenden Teil des schrägen Abschnitts 153 verbunden
ist. Der Verbindungsabschnitt 150 und der schräge Abschnitt 153 bilden
einen abgestuften Abschnitt. Ein Raum ist zwischen der Außenfläche der
Welle 22 und der Innenfläche des schrägen Abschnitts 153 vorgesehen,
und ein Teil eines vorstehenden Abschnitts 17 und ein Teil
eines Lagerelements 26 ist in dem Raum angeordnet.
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Ein Teil des Lagerelements 26 und
ein Teil des vorstehenden Abschnitts 17 einer Pumpeneinfassung 16 sind
im Inneren der Aussparung 160 angeordnet. Insbesondere überlappen
sich der vorstehende Abschnitt 17, das Lagerelement 26 und
die Aussparung 160 entlang der axialen Richtung der Welle 22.
Anders gesagt sind der vorstehende Abschnitt 17, der ein
abgestufter Abschnitt der Pumpeneinfassung 16 ist, und
der schräge
Abschnitt 153, der einen abgestuften Abschnitt des Rotors 40 bildet,
einander zugewandt und sie überlappen
sich entlang der axialen Richtung. Außerdem ist der Außenumfangsabschnitt 154,
der ein vorstehender Abschnitt der Abdeckung 150 ist, im
Inneren der Aussparung 110 der Pumpeneinfassung 16 angeordnet.
Und zwar überlappen
sich der Außenumfangsabschnitt 154 und
die Aussparung 110 in der axialen Richtung.
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Die Dicke des Verbindungsabschnittes 152 ist
dicker als jene des Schrägenabschnittes 153,
und daher ist die Abdeckung 150 stabil mit der Welle 22 verbunden.
Da außerdem
der Verbindungsabschnitt 152 und der Außenumfangsabschnitt 154 durch
den Schrägenabschnitt 153 verbunden
sind, ist die Fläche
der Abdeckung 150 reduziert, die mit dem Kraftstoff in
der Kraftstoffpumpe 140 in Kontakt ist. Daher kann ein
Widerstand zwischen dem Kraftstoff in der Kraftstoffpumpe 140 und
dem sich drehenden Anker 42 reduziert werden. Darüber hinaus
ist das Volumen der Abdeckung 150 reduziert, wodurch die
Materialkosten der Abdeckung 150 reduziert werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
ist ein Teil des Lagerelementes 26 im Inneren der Aussparung 120 angeordnet,
die in der Abdeckung 70 des Ankers 42 ausgebildet
ist. Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
ist ein Teil des Lagerelementes 26 im Inneren der Aussparung 160 angeordnet,
die in der Abdeckung 150 ausgebildet ist. Daher kann die
axiale Länge
der gesamten Kraftstoffpumpe verkürzt werden. Da außerdem die
vorstehenden Abschnitte 17 jeweils im Inneren der Aussparungen 120, 160 der Abdeckungen 70, 150 angeordnet
sind, können
die vorstehenden Abschnitte 17 jeweils die Lagerelemente 26, 27 stützen, die
im Inneren der Aussparungen 120, 160 angeordnet
sind.
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Außerdem sind die Endabschnitte
der Spulen 62 an der Seite der Pumpeneinfassungen 16 jeweils
durch die Abdeckungen 70, 150 abgedeckt. Daher
kann eine Seite der Spule 62 glatt sein, die eine komplizierte
Form aufweist und an der Seite der Pumpeneinfassung 16 ist.
Dementsprechend kann ein Widerstand zwischen dem in der Kraftstoffpumpe strömenden Kraftstoff
und dem Anker 42 durch die Drehung des Ankers 42 reduziert
werden.
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Außerdem ist in einem Querschnitt
einschließlich
der Welle 22 der Raum um die Haspel 60, in dem
die Spule gewickelt wird, mit einer Trapezoidform ausgebildet, deren
Breite sich von dem Außenumfangsabschnitt 54 zu
dem mittleren Kern 44 verengt. Der Raum um die Haspeln 60,
in die eine Spule zu wickeln ist, bildet eine Aussparung in dem
mittleren Abschnitt des Lagerelementes 26. Daher werden durch
entsprechendes Abdecken der Spulen 62 durch die Abdeckungen 70, 150 die
Aussparungen 120, 160 ausgebildet. Dementsprechend
müssen
die Aussparungen 120, 160 nicht jeweils in den
Ankern 42 ausgebildet werden, so dass ausschließlich deren axiale
Längen
verkürzt
werden.
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Außerdem ist in einem Querschnitt
des Ankers 42 senkrecht zu der Welle 22 der Raum
um die Haspeln 60, in die die Spule zu wickeln ist, mit
einer Trapezoidform ausgebildet, deren Breite sich von dem Außenumfangsabschnitt 54 zu
dem mittleren Kern 44 verengt. Der Anker 42 kann
dergestalt ausgebildet sein, dass die Magnetspulenabschnitte 50 in der
Drehrichtung aneinandergefügt
sind, ohne dass dazwischen Zwischenräume sind. Daher wird der freie
Raum im Inneren des Ankers 42 wirksam genutzt, um die Spulen um
die Haspeln 60 zu wickeln. Dementsprechend können mehr
Spulen gewickelt werden.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist in der 10 gezeigt.
Bei einer Kraftstoffpumpe 170 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
sind Komponenten, die im Wesentlichen gleich wie bei der Kraftstoffpumpe 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Kraftstoffpumpe 170 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist eine Kraftstoffpumpe, die einen bürstenlosen Elektromotor verwendet.
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Ein Rotor 180 und ein Stator 190 bilden
den Elektromotor der Kraftstoffpumpe 170. Der Rotor 180 besteht
aus einem Rotorkern 182, der an der Welle 22 angebracht
ist, und vier Dauermagneten 186, die an der Außenfläche der
Welle 22 angebracht sind, und er ist im Inneren eines Stators 190 drehbar
aufgenommen.
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Ein Rotorkern 182 ist zylindrisch
ausgebildet und hat eine symmetrische Form hinsichtlich der Richtung
der Welle 22. An den beiden Enden des Rotorkerns 182 sind
Aussparungen 183 um die Welle 22 ausgebildet.
Außerdem
hat der Rotorkern 182 ein Durchgangsloch 184,
das in der axialen Richtung der Welle 22 dadurch hindurchtritt,
so dass sie von den Aussparungen 183 vorstehen. Durch die
Durchgangslöcher 184 wird
das Gewicht des Rotorkerns 182 leichter. Außerdem kann
durch das Ändern
der Position des Durchgangslochs 184 oder von dessen Durchmesser
das Drehgleichgewicht des Rotorkerns 182 eingestellt werden.
Der vorstehende Abschnitt 17 der Pumpeneinfassung 16 steht
zu einer der Aussparungen 183 vor, die nahe dem Rotorkern 182 ausgebildet
ist, und ein Teil des vorstehenden Abschnittes 17 ist im
Inneren der Aussparung 183 angeordnet. Und zwar überlappen
sich der Rotor 180 und die Pumpeneinfassung 16 entlang
der axialen Richtung, wodurch die axiale Länge der Kraftstoffpumpe 170 verkürzt wird.
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Dauermagnete 186 sind 90°-bogenförmig ausgebildet
und an der Außenfläche des
Rotorkerns 182 in dessen Umfangsrichtung befestigt. Die
Dauermagneten 186 bilden abwechselnd vier starke Magnetpole.
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Der Stator 190 hat ein Gehäuse 12,
sechs Spulenabschnitte 192, die die Außenfläche des Rotors 180 umgeben,
und sechs Magnetspulenabschnitte 192, die die Außenfläche des
Rotors 180 umgeben, und sechs Magnetspulenabschnitte 192. Der
Magnetspulenabschnitt 192 hat einen Spulenkern 194,
eine Haspel 196 und eine Spule 198, die um die
Haspel 196 gewickelt ist. Außerdem wird zum Beispiel eine
Hall-Sonde (nicht gezeigt) als eine Magnetpositionserfassungseinrichtung
zum Erfassen der Drehposition des Rotors 180 entsprechend der
Drehung verwendet, das heißt
entsprechend der Position der Magnetpole. Auf der Grundlage des durch
die Hall-Sonde erfassten Signals wird ein elektrischer Strom, der
den verschiedenen Spulen 198 der sechs Magnetspulenabschnitte 192 zugeführt wird,
in einem Schaltkreis wie zum Beispiel ein Transistor geschaltet.
Auf diese Art und Weise wird durch Steuern und Schalten des elektrischen
Stroms, der den verschiedenen Spulen 198 des Stators 190 entsprechend der
Position der Magnetpole des Rotors 180 zugeführt wird,
ein kontinuierliches Moment in dem Rotor 180 erzeugt. Der
Schaltkreis kann im Inneren der Kraftstoffpumpe 170 oder
außerhalb
der Kraftstoffpumpe 170 angeordnet sein.
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Bei den vorstehend beschriebenen
vielen Ausführungsbeispielen
wird durch Verkürzen
der axialen Länge
der Kraftstoffpumpe die Kapazität
der Kraftstoffpumpe reduziert. Wenn die Kraftstoffpumpe aktiviert
wird, dann wird daher schnell eine ausreichende Menge ausgestoßen, wodurch
das Ansprechverhalten verbessert wird.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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Bei den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
sind der vorstehende Abschnitt 17 der Pumpeneinfassung 16 und
beide Lagerelemente 26, 27 jeweils im Inneren
der Aussparungen 120, 160, 183 angeordnet.
Jedoch kann zumindest einer von dem vorstehenden Abschnitt 17 und
den Lagerelementen 26, 27 im Inneren der entsprechenden
Aussparung 120, 160, 183 angeordnet sein.
Außerdem können der
Rotor und die Pumpeneinfassung 16 so angeordnet sein, dass
sie sich entlang der axialen Richtung überlappen, indem der vorstehende
Abschnitt 18 der Pumpeneinfassung 16 beseitigt
wird.
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Des weiteren kann in jenen Fällen, wenn
sich der Rotor und die Pumpeneinfassung 16 in der axialen
Richtung überlappen,
eine Aussparung in dem Rotor oder der Pumpeneinfassung 16 ausgebildet sein,
und andererseits kann ein vorstehender Abschnitt im Inneren der
Aussparung ausgebildet sein. Des weiteren können die Aussparung und der
vorstehende Abschnitt von der Mitte des Rotors entfernt angeordnet
sein.
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Bei der vorstehend beschriebenen
Vielzahl an Ausführungsbeispielen
beträgt
die Anzahl der durch die Dauermagneten 32, 186 gebildeten
Magnetpole vier, und die Anzahl der Magnetspulenabschnitte 50, 192 beträgt sechs.
Jedoch kann die Anzahl der durch die Dauermagneten gebildeten Magnetpole
zwei, vier oder eine andere gerade Zahl größer als vier betragen. Außerdem ist
es vorzuziehen, dass die Anzahl der Magnetspulenabschnitte größer ist
als jene der durch die Dauermagneten gebildeten Magnetpole. Darüber hinaus
ist die Anzahl der Magnetspulenabschnitte vorzugsweise um zwei größer als
jene der durch die Dauermagneten gebildeten Magnetpole.
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Bei der vorstehend beschriebenen
Vielzahl an Ausführungsbeispielen
wird das Laufrad 20 gedreht, das als die Einzugskrafterzeugungseinrichtung dient,
wodurch die Einzugskraft zum Einziehen des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffbehälter erzeugt
wird. Zusätzlich
zu dem Laufrad kann ein Zahnradpumpenaufbau etc. als die Einzugskrafterzeugungseinrichtung
verwendet werden.
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Eine Kraftstoffpumpe führt aus
einem Kraftstoffbehälter
eingezogenen Kraftstoff einer Brennkraftmaschine zu, wobei der Kraftstoffbehälter einen Rotor
(40, 180), eine Drehwelle (22), Lagerelemente (26)
und eine Einzugskrafterzeugungseinrichtung (14, 16, 20)
aufweist. Die Drehwelle (22) dreht sich einstückig mit
dem Rotor (40, 180). Die Lagerelemente (26)
stützen
beide axiale Enden der Drehwelle (22). Der Stator (30, 190)
ist an einem Außenumfang des
Rotors (40, 180) angeordnet und umgibt den Rotor
(40, 180). Die Einzugskrafterzeugungseinrichtung (14, 16, 20)
erzeugt eine Einzugskraft zum Einziehen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter durch
eine Drehkraft des Rotors (40, 180). Der Rotor
(40, 180) hat eine Aussparung (120, 160, 183)
an einer Mitte von seinem axialen Endabschnitt. Außerdem ist
zumindest eines der Lagerelemente (26) in der Aussparung
(120, 160, 183) angeordnet.