JP6216438B2 - 電動モータを備えるポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前文に記載されている電動モータを備えるポンプ、請求項5の前文に記載されている永久磁石を備えるロータを製造する方法、および請求項13の前文に記載されている電動モータを備えるポンプを製造する方法に関する。
電動モータを備えるポンプは、流体を送出するために多種多様な工学上の用途で利用されている。たとえば燃料ポンプは、内燃機関へ燃料を送出するために利用される。ポンプの電動モータは、ステータならびに永久磁石を備えるロータを含んでいる。永久磁石制御式のロータを備える電動モータでは、ロータに永久磁石が埋め込まれており、また組み込まれている。
このときロータも永久磁石も別々の焼結プロセスで製造される。そのために、まず焼結材料から成形・プレス金型によりロータのための圧粉体がプレスされ、次いで、この圧粉体が焼結炉のなかで焼結されて、焼結後に後加工される。永久磁石の圧粉体は、これとは別の焼結材料から成形・プレス金型でプレスされ、次いで焼結炉で焼結される。このとき永久磁石の圧粉体の焼結は、ロータの圧粉体の焼結とは別個に行われる。永久磁石の圧粉体の焼結後、これが後加工される。焼結された永久磁石を配置ないし統合するために、これは焼結されたロータの切欠きへ挿入されて、接着剤によりロータに取り付けられる。そのために、焼結された永久磁石をロータの切欠きへ高いコストをかけて接着剤で物質接合式に取り付けることが必要になるという不都合がある。
特許文献1は、少なくとも1つの内歯のあるリングギヤと、これと噛み合う外歯のあるインペラと、存在しない場合もあるクレセントと、電気駆動装置とを備える内接歯車ポンプを示しており、この電気駆動装置は、リングギヤがブラシレス電動モータのロータの内部に配置されるとともに、ロータに隣接してステータが配置されることによって構成されており、リングギヤを含むロータは外面で軸受または滑り軸受により回転可能に保持されており、ステータはロータに対して、およびポンプの内部に対して、ステータとロータとの間にある軸受または滑り軸受が液体に対して不透過性であり、その両方の端面のところでそれぞれ閉止カバーと緊密に結合されていることによって遮蔽および封止されている。
ドイツ実用新案出願公開第29913367U1号明細書
流体を送出するための、特に自動車のための電動モータを備える本発明によるポンプは、回転軸を中心として回転運動を実行可能である送出部材を備えるインペラと、インペラにある作業室と、ステータおよびロータを備える電動モータであって、ロータが永久磁石を備えているものと、好ましくはハウジングとを含んでおり、ロータと永久磁石は焼結によって製作されており、ロータの永久磁石は物質接合式の焼結結合によってロータと結合されている。永久磁石は、物質接合式の焼結結合によってロータと結合されている。物質接合式の焼結結合は、ロータの圧粉体および永久磁石の圧粉体の共通の焼結プロセスで製作され、それにより、永久磁石とロータとの間の高いコストのかかる接着結合を省略できるという利点がある。それによって、電動モータを備えるポンプの製造が大幅に低コストかつ容易になる。
送出部材を備えるインペラと電動モータは、ハウジングの内部に配置されているのが好都合である。
特に永久磁石はロータの切欠きの中に、特に止まり穴または貫通孔の中に配置されており、および/またはロータの永久磁石は、特に切欠きの相応の幾何学形状および/または永久磁石の幾何学形状に基づいて、形状接合式の結合によってロータと結合されている。ロータの切欠きの中に永久磁石が配置されれば、これを特別に容易にロータに取り付けることができる。これに加えて切欠きの中への配置は、ロータへの永久磁石の形状接合式の取付も保証する。これに加えて、切欠きは相応の幾何学形状を有しており、および永久磁石はこれと相補的に成形された相応の幾何学形状を有しており、それにより、追加の形状接合式の結合が永久磁石とロータとの間で成立し、それは特に、たとえば切欠きに追加の溝が配置されていて、その内部に永久磁石の突起が配置されることによる。
別の実施形態では、ポンプが電動モータに組み込まれており、またはその逆となっており、それは、ロータがインペラにより構成されることによっており、および/またはロータの永久磁石が摩擦接合式の結合によってロータと結合されることによっている。永久磁石とロータは異なる焼結材料でできており、それにより、焼結中にそれぞれ相違する形状変化が起こり、それによって永久磁石がロータに、特にロータの切欠きに、初期応力をもって、およびこれに伴い摩擦接合式に、ロータと結合されている。
補足としての実施形態では、ロータは永久磁石とともに本件特許出願に記載されている方法によって製作されており、および/またはポンプは内接歯車ポンプとして構成されており、および/または電動モータは電子式に整流されている。
電動モータのための永久磁石を備えるロータを製造する本発明による方法は、次の各ステップを有している:焼結材料からなる、特に焼結粉末または焼結顆粒からなる、ロータの圧粉体が成形され、特にプレスまたは注型され、焼結材料からなる、特に焼結粉末または焼結顆粒からなる、永久磁石の圧粉体が成形され、特にプレスまたは注型され、焼結プロセスでロータの圧粉体が焼結されてロータとなり、焼結プロセスで永久磁石の圧粉体が焼結されて永久磁石となり、ロータと永久磁石が結合され、ロータの圧粉体と永久磁石の圧粉体は一緒に共通の焼結プロセスで同時に焼結され、それによって特に物質接合式の焼結結合により相互に結合される。ロータの圧粉体と永久磁石の圧粉体は共通の焼結プロセスで同時に焼結され、それにより、焼結中に永久磁石の圧粉体がロータの圧粉体と、特に物質接合式の焼結結合により結合される。焼結中、永久磁石の圧粉体とロータの圧粉体が特に溶融温度以下まで加熱され、その際に、それぞれの圧粉体の容積の減少が形状変化として生じ、それによって圧縮が生じ、ならびに焼結材料の粒子間での表面拡散が生じ、それにより、焼結中に永久磁石の圧粉体がロータの圧粉体と結合される。
ロータの圧粉体は第1の焼結材料から、特に第1の焼結粉末または第1の焼結顆粒から成形およびプレスされるのが好ましく、永久磁石の圧粉体は第2の焼結材料から、特に第2の焼結粉末または第2の焼結顆粒から成形およびプレスされ、第1および第2の焼結材料はそれぞれ相違する物質でできており、および/または永久磁石の圧粉体は焼結プロセス中にロータの圧粉体と摩擦接合式に結合され、および/またはロータの圧粉体と永久磁石の圧粉体は同一の焼結炉の中で、特に真空炉の中で焼結される。第1および第2の焼結材料が相違する理由は、ロータについては永久磁石とは異なる物質が必要とされるからである。第1および第2の焼結材料が焼結中にそれぞれ相違する容積減少を形状変化として有していて、ロータの容積減少が、永久磁石ないし永久磁石の圧粉体の容積減少よりも少なければ、永久磁石の圧粉体ないし永久磁石と、ロータの圧粉体ないしロータとの間に初期応力が発生し、それにより、永久磁石がロータと摩擦接合式に結合される。
1つの変形例では、第2の焼結材料がロータの圧粉体の切欠きの中に、特に止まり穴または貫通孔の中に挿入され、次いで、第2の焼結粉末がロータの圧粉体の切欠きの内部で第2の成形・プレス金型により、永久磁石の圧粉体をなすように成形およびプレスされる。
ロータの圧粉体は第1の成形・プレス金型によって成形およびプレスされ、圧粉体は永久磁石については第2の成形・プレス金型によって成形およびプレスされるのが好都合であり、第1および第2の成形・プレス金型はそれぞれ相違しているのが好ましい。
別の実施形態では、まずロータの圧粉体が成形され、特にプレスされ、次いで、圧粉体が永久磁石について成形され、特にプレスされ、および/またはロータの圧粉体の切欠きの相応の幾何学形状に基づいて永久磁石の圧粉体ないし永久磁石がロータの圧粉体ないしロータと形状接合式に結合される。このとき、ロータの圧粉体を成形およびプレスするための成形・プレス金型は、ロータの切欠きにたとえば溝または穴のような追加幾何学形状が構成されているような幾何学形状を有しており、それにより、次いでロータの圧粉体のプレスの後で切欠きへ第2の焼結材料が挿入されたときに、永久磁石の第2の焼結材料もこの追加幾何学形状に充填され、それによってロータの圧粉体ないしロータと永久磁石の圧粉体ないし永久磁石との間で追加の形状接合式の結合が成立する。切欠きの中での永久磁石の配置に基づいても、永久磁石とロータとの間の形状接合式の結合が生じる。
特に第1の焼結材料は、特に第1の焼結粉末または第1の焼結顆粒は、成形・プレス金型へ、特に第1の成形・プレス金型へ、ロータのために自動式に供給され、および/または第2の焼結材料は、特に第2の焼結粉末または第2の焼結顆粒は、成形・プレス金型へ、特に第2の成形・プレス金型へ、永久磁石のために自動式に供給される。
別の実施形態では、永久磁石は焼結プロセスの後に、特にロータの切欠きの内部で磁化される。焼結プロセスの後に、好ましくは別の方法ステップで、永久磁石が磁化される。このことが可能である理由は、永久磁石が相応の物質で構成されているからである。
補足としての変形例では、ロータは永久磁石とともに共通の焼結プロセスの後で少なくとも1つの別の方法により、特にサンドブラストおよび/または研削および/または研磨および/またはばり取りおよび/または洗浄および/またはクランプおよび/または包装により加工される。
流体を送出するための電動モータを備えるポンプ、特に本件特許出願に記載されている電動モータを備えるポンプを製造する本発明による方法は、次の各ステップを有している:ポンプのための送出部材を備えるインペラが提供され、ハウジングが提供され、ポンプを駆動するためのステータおよびロータを備える電動モータが提供され、ロータは永久磁石を備えており、ロータも永久磁石も焼結により製作され、送出部材を備えるインペラおよびハウジングを備える電動モータが特にハウジングの内部で配置されて組み付けられて電動モータを備えるポンプになり、ロータは永久磁石とともに本件特許出願に記載されている方法で製作される。
別の変形例では、インペラとロータは、送出部材を備えるインペラによってロータも構成されるように、および/または電子式に整流される電動モータが提供されるように製作される。
別の実施形態では、ポンプは、内歯車と外歯車とを備える内接歯車ポンプとして提供され、特に外歯車は、外歯車が送出部材としての歯を備えるインペラを形成するとともに、永久磁石を備えるロータを形成するように製作される。
別の実施形態では、ロータおよび/またはロータの第1の焼結材料は少なくとも部分的に、特に全面的に鋼材、特に焼結鋼、または軟磁性鉄でできている。
補足としての実施形態では、永久磁石および/または永久磁石の第2の焼結材料は少なくとも部分的に、特に全面的に、ネオジム(Nd)、鉄(Fe)、およびホウ素(B)の混合物でできており、またはサマリウム(Sm)、コバルト(Co)、および鉄(Fe)の混合物でできている。
別の実施形態では、送出部材は羽根または歯車の歯である。
補足としての変形例では、ポンプは歯車ポンプであり、特に内接歯車ポンプである。
別の実施形態では、インペラがロータを形成しており、および/またはインペラの表面または内部に永久磁石が配置されており、または組み込まれており、すなわち、ポンプが電動モータに組み込まれているか、またはその逆になっているのが好ましい。
別の実施形態では、ポンプが電動モータに組み込まれており、またはその逆であり、ポンプと電動モータは分離不能な構成単位をなしているのが好ましい。
別の変形例では、電動モータを備えるポンプは作業室に連通する流体の取込口と吐出口を含んでいる。
別の実施形態では、ポンプは外歯車ポンプまたは遠心ポンプまたはベーンポンプである。
好ましくは一体化された電動モータを備えるポンプは、電磁石の通電を制御するための好ましくは電子式の制御ユニットを含んでいるのが好都合である。
送出ポンプのハウジングおよび/または高圧ポンプのハウジングおよび/または内歯車および/または外歯車は少なくとも部分的に、特に全面的に、たとえば鋼材またはアルミニウムのような金属でできているのが好都合である。
特に、電気式の送出ポンプの送出出力は制御可能および/またはコントロール可能である。
次に、本発明の実施例について添付の図面を参照しながら詳しく説明する。図面は次のものを示している:
高圧噴射システムを示す大幅に模式化した図である。 ハウジングとステータを省いたフィードポンプを示す斜視図である。 図2のフィードポンプを示す分解図である。 第1の実施例における焼結プロセス前のロータの圧粉体を示す平面図である。 第2の実施例における焼結プロセス前の永久磁石の圧粉体とともにロータの圧粉体を示す平面図である。 ロータの圧粉体を示す図4のA−A断面図である。 永久磁石の圧粉体とともにロータの圧粉体を示す図5のB−B断面図である。 永久磁石を備えるロータを製造する方法を示すフローチャートである。
図1には、高圧噴射システム2のポンプ構造1が示されている。電気式のフィードポンプ3が燃料タンク41から燃料配管35を通して燃料を送出する。次いで、燃料は電気式のフィードポンプ3によって高圧ポンプ7へと送出される。高圧ポンプ7は、内燃機関39により駆動シャフト44によって駆動されている。
電気式のフィードポンプ3は、電動モータ4とポンプ5とを有している(図2および3)。ここではポンプ5の電動モータ4はポンプ5に組み込まれており、さらに、電気式のフィードポンプ3は高圧ポンプ7に直接的に配置されている。高圧ポンプ7は燃料をたとえば1000、3000、または4000バールの圧力の高圧のもとで、高圧燃料配管36を通して高圧レール42へと送出する。高圧レール42から、燃料は高圧のもとでインジェクタ43により、内燃機関39の図示しない燃焼室に供給される。燃焼のために必要のない燃料は、リターン燃料配管37によって再び燃料タンク41へ戻るように供給される。電気式のフィードポンプ3のポーティング開口部28(図2)が、外部の接続部なしに高圧ポンプ7と接続されている。ここでは高圧ポンプ7への電気式のフィードポンプ3の取付位置は、短い液圧接続によって燃料をフィードポンプ3の圧力側から高圧ポンプ7の吸込側へと送ることができるように選択されている。燃料タンク41から電気式のフィードポンプ3への燃料配管35には、燃料フィルタ38が組み付けられている。それにより、過圧に耐えなくてもよいので、燃料タンク41から電気式のフィードポンプ3への燃料配管35を低コストに構成できるという利点がある。電気式のフィードポンプ3の電動モータ4(図2および3)は三相電流ないし交流電流で作動し、出力に関して制御可能および/またはコントロール可能である。電動モータ4のための三相電流ないし交流電流は、自動車の車内電力網の直流電圧網に属する図示しないパワーエレクトロニクスにより供給される。このように、電気式のフィードポンプ3は電子式に整流されるフィードポンプ3である。
電気式のフィードポンプ3は、ハウジングカップ10とハウジングカバー9とを備えるハウジング8を有している(図3)。フィードポンプ3のハウジング8の内部に、内接歯車ポンプ6ないし歯車ポンプ26としてのポンプ5と、電動モータ4とが配置されている。ハウジングカップ10は切欠き56を備えている。電動モータ4は、電磁石15としての巻線14を備えるステータ13と、積層薄板33として構成された、軟磁性コア32としての軟鉄心45とを有している。ステータ13の内部に、内歯リング23を備える内歯車22と、外歯リング25を備える外歯車24とを有する、内接歯車ポンプ6としてのポンプ5が位置決めされている。このように内歯車および外歯車22,24は、歯車20およびインペラ18をなしており、内歯リングおよび外歯リング23,25は、送出部材19としての歯21を有している。内歯車と外歯車22,24の間に、作業室47が形成されている。外歯車24には永久磁石17が組み付けられており、それにより、外歯車24は電動モータ4のロータ16も形成する。したがって電動モータ4がポンプ5に組み込まれており、ないしはその逆となっている。ステータ13の電磁石15が交互に通電され、それにより、電磁石15で発生する磁界に基づき、ロータ16ないし外歯車24が回転軸27を中心とする回転運動をする。ステータ13には、電磁石15へ通電をする役目を果たす電気接触部材34が配置されている。接触部材34は組立後に、ハウジングカップ10の切欠き56の中に配置されている。
ハウジングカバー9は、内歯車ないし外歯車22,24のための軸受11ないしアキシャル軸受11ないし滑り軸受11としての役目を果たす。さらにハウジングカバー9には、吸込ポーティング開口部29と圧力ポーティング開口部30がそれぞれポーティング開口部28として刻設されている。吸込ポーティング開口部29を通して、送出されるべき流体すなわち燃料がフィードポンプ3の中へ流れ込み、圧力ポーティング開口部30から、燃料が再びフィードポンプ3から流出する。さらに、ハウジングカップ9とハウジングカバー10はそれぞれ3つの穴46を有しており、これらの穴の中で、ハウジングカップ9とハウジングカバー10をねじ止めするための図示しないねじが位置決めされている。
ロータ16の圧粉体51および永久磁石17の圧粉体52が、焼結によって製作される。図4および6には、ロータ16の圧粉体51の第1の実施例が示されている。第1の焼結材料、たとえば焼結粉末から、第1の成形・プレス金型58によって、ロータ16の圧粉体51がプレスないし成形される。ここでは圧粉体51は6つの切欠き48を止まり穴49として有している。ロータ16の圧粉体51のプレス後に、第2の焼結材料、たとえば焼結粉末が、止まり穴49としての6つの切欠き48に充填されて、第2の成形・プレス金型59により、第2の焼結材料が6つの止まり穴49の中でプレスされる。このプレスのとき、第2の焼結材料の追加の圧縮が行われる。ここでは第1の成形・プレス金型58は相応の幾何学形状を有しており、それにより、止まり穴49としての6つの切欠き48と、歯21を有する外歯リング25とを備えるロータ16の圧粉体51が構成されるようになっている。磁気特性を有していない焼結された永久磁石17と、磁界を有する磁化後の磁気的な永久磁石17とが、いずれも永久磁石17とみなされる。
図5および7には、ロータ16の圧粉体51の第2の実施例が示されている。以下においては、基本的に図4および6の第1の実施例との相違点だけを説明する。切欠き48は止まり穴49としてではなく、貫通孔50として構成されている。図5および7では、すでに第2の焼結材料が貫通孔50に充填され、引き続き第2の成形・プレス金型59により、第2の焼結材料が貫通孔50の中で圧縮されてプレスされる。
図8には、ロータ16を製造するためのフローチャートが示されている。まず、第1の成形・プレス金型58への第1の焼結材料の供給53が行われる。第1の焼結材料は、ここではたとえば焼結鋼からなっている。第1の成形・プレス金型58の中で第1の焼結材料がプレスされて、切欠き48を備えるロータ16の圧粉体51になってから、ネオジム(Nd)、鉄(Fe)、およびホウ素(B)からなる第2の焼結材料の供給54が行われる。このとき第2の焼結材料がロータ16の圧粉体51の切欠き48に挿入され、次いで、第2の成形・プレス金型59により、切欠き48の内部で永久磁石17の圧粉体52のプレス57が行われる。次いで、ロータ17の圧粉体51が、すでにプレスされている切欠き48の内部の永久磁石17の圧粉体52とともに、焼結炉としての真空炉61に入れられ、次いで、そこで焼結60ないし焼結プロセス60が行われ、それにより、ロータ16の圧粉体51が永久磁石17の圧粉体52とともに真空炉61の中で一緒かつ同時に焼結および加熱される。引き続き、焼結されたロータ16が焼結された永久磁石17とともに取り出されて冷却されてから、搬送64およびこれに続くサンドブラスト62による後加工が行われる。さらに搬送64されてから、クランプネストへの挿入65が行われる。これに加えて、サンドブラスト62と包装63との間に工作物検査31が行われる。図示しないクランプネストへの挿入65の後、クランプ66およびこれに続いてロータ16の両方の平坦面の研削67による後加工が行われる。引き続いて研磨68、および図示しないばり取り装置への挿入70が行われる。研磨68とばり取り装置への挿入70との間に、ロータ16の外側寸法に関わる抜き取り検査69が追加的に行われる。次いで、ばり取り71ならびに洗浄72が行われる。ばり取り71と洗浄72との間に、別の搬送64が実行される。洗浄72の後、焼結後にまだ磁気特性ないし磁界を有していない、永久磁石17ないし焼結された永久磁石17の磁化74が行われる。洗浄72と磁化74との間に目視検査73が実行される。焼結された永久磁石17が磁化されて永久磁石17になってから、磁気的な永久磁石17の磁界の検査75が行われる。製造方法の最後に、ロータ16が永久磁石17とともに包装63の方法ステップへと供給される。
全体として見たとき、永久磁石17を備えるロータ16を製造する本発明による方法には、重要な利点が結びついている。永久磁石17ないし永久磁石17の圧粉体52を有していないロータ16の圧粉体51が、永久磁石17の圧粉体52とは別個にプレスされ、次いで、ロータ16の圧粉体51と永久磁石17の圧粉体52とが一緒かつ同時に真空炉61の中で焼結され、それにより、永久磁石17の圧粉体52がロータ16の圧粉体51と焼結結合により物質接合式に結合される。それにより、ロータ16を永久磁石17とともに製造するための焼結プロセスしか必要なく、焼結された永久磁石17と焼結されたロータ16との間の高いコストのかかる接着剤での追加の接着結合がもはや必要なくなるという利点がある。それにより、永久磁石17を備えるロータ16を製造するためのコストを明らかに削減することができ、特別に信頼度が高く恒久的な物質接合式の焼結結合を、永久磁石17とロータ16との間で成立させることができるという利点がある。
4 電動モータ
5 ポンプ
6 内接歯車ポンプ
8 ハウジング
13 ステータ
16 ロータ
17 永久磁石
18 インペラ
19 送出部材
21 歯
22 内歯車
24 外歯車
27 回転軸
47 作業室
48 切欠き
49 止まり穴
50 貫通孔
51 ロータの圧粉体
52 永久磁石の圧粉体
58 第1の成形・プレス金型
59 第2の成形・プレス金型

Claims (15)

  1. 流体を送出するための、電動モータ(4)を備えるポンプ(5)であって、
    回転軸(27)を中心として回転運動を実行可能である送出部材(19)を備えるインペラ(18)と、
    前記インペラ(18)にある作業室(47)と、
    ステータ(13)およびロータ(16)を備える電動モータ(4)であって、前記ロータ(16)が永久磁石(17)を備えているものと、
    ハウジング(8)とを含んでおり、
    前記ロータ(16)と前記永久磁石(17)は焼結によって製作されている、そのようなポンプにおいて、
    前記ロータ(16)の前記永久磁石(17)は物質接合式の焼結結合によって前記ロータ(16)と結合されていて、
    前記ロータ(16)の焼結材料と前記永久磁石(17)の焼結材料が、前記焼結においてそれぞれ相違する容積減少を形状変化として有していて、前記永久磁石(17)が前記ロータ(16)と摩擦接合式に結合されることを特徴とするポンプ。
  2. 前記永久磁石(17)は前記ロータ(16)の切欠き(48)の中に配置されており、および/または、
    前記ロータ(16)の前記永久磁石(17)は、前記切欠き(48)の相応の幾何学形状および/または前記永久磁石(17)の幾何学形状に基づいて、形状接合式の結合によって前記ロータ(16)と結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の電動モータを備えるポンプ。
  3. 前記ポンプ(5)は前記電動モータ(4)に組み込まれており、またはその逆となっており、それは、前記ロータ(16)が前記インペラ(18)により構成されることによっていることを特徴とする、請求項1または2に記載の電動モータを備えるポンプ。
  4. 電動モータ(4)のための永久磁石(17)を備えるロータ(16)を製造する方法であって、次の各ステップを有しており、すなわち、
    焼結材料からなる前記ロータ(16)の圧粉体(51)が成形され、
    焼結材料からなる前記永久磁石(17)の圧粉体(52)が成形され、
    焼結プロセスで前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)が焼結されて前記ロータ(16)となり、
    焼結プロセスで前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)が焼結されて前記永久磁石(17)となり、
    前記ロータ(16)と前記永久磁石(17)が結合される、そのような方法において、
    前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)と前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)が一緒に共通の焼結プロセスで同時に焼結され、それによって物質接合式の焼結結合により相互に結合され、
    前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)は第1の焼結材料から成形およびプレスされ、前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)は第2の焼結材料から成形およびプレスされ、前記第1および前記第2の焼結材料はそれぞれ相違する物質でできており、前記第1および前記第2の焼結材料は前記焼結においてそれぞれ相違する容積減少を形状変化として有していて、
    前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)は焼結プロセス中に前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)と摩擦接合式に結合されることを特徴とする方法。
  5. 前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)と前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)は同一の焼結炉の中で焼結されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 前記第2の焼結材料が前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)の切欠き(48)の中に挿入され、次いで、前記第2の焼結材料が前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)の前記切欠き(48)の内部で第2の成形・プレス金型(59)により前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)をなすように成形およびプレスされることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)が第1の成形・プレス金型(58)によって成形およびプレスされ、前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)が第2の成形・プレス金型(59)により成形およびプレスされ、前記第1および前記第2の成形・プレス金型(58,59)はそれぞれ相違していることを特徴とする、請求項に記載の方法。
  8. まず前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)が成形され、次いで、前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)が成形され、
    および/または、
    前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)の前記切欠き(48)の相応の幾何学形状に基づいて前記永久磁石(17)の前記圧粉体(52)ないし前記永久磁石(17)が前記ロータ(16)の前記圧粉体(51)ないし前記ロータ(16)と形状接合式に結合されることを特徴とする、請求項6または7に記載の方法。
  9. 前記第1の焼結材料は、前記第1の成形・プレス金型(58)へ、前記ロータ(16)のために自動式に供給され、
    および/または
    前記第2の焼結材料は、前記第2の成形・プレス金型(59)へ、前記永久磁石(17)のために自動式に供給されることを特徴とする、請求項に記載の方法。
  10. 前記永久磁石(17)は焼結プロセスの後に前記ロータ(16)の前記切欠きの内部で磁化されることを特徴とする、請求項から9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記ロータ(16)は前記永久磁石(17)とともに共通の焼結プロセスの後で、サンドブラストおよび/または研削および/または研磨および/またはばり取りおよび/または洗浄および/またはクランプおよび/または包装により加工されることを特徴とする、請求項4から10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記永久磁石(17)を備える前記ロータ(16)は請求項4から11のいずれか1項に記載の方法によって製作されており、
    および/または、
    前記ポンプ(5)は内接歯車ポンプ(6)として構成されており、
    および/または、
    前記電動モータ(4)は電子式に整流されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の電動モータを備えるポンプ。
  13. 請求項1から3のいずれか1項に記載されている電動モータ()を備えるポンプ()を製造する方法であって、次の各ステップを有しており、すなわち、
    前記ポンプ(5)のための送出部材(19)を備えるインペラ(18)が提供され、
    ハウジング(8)が提供され、
    前記ポンプ(5)を駆動するためのステータ(13)およびロータ(16)を備える電動モータ(4)が提供され、前記ロータ(16)は永久磁石(17)を備えており、前記ロータ(16)と前記永久磁石(17)はいずれも焼結により製作され、
    前記送出部材(19)を備える前記インペラ(18)および前記ハウジングを備える前記電動モータ(4)が前記ハウジング(8)の内部で配置されて組み付けられて前記電動モータ(4)を備える前記ポンプ(5)になる、そのような方法において、
    前記ロータ(16)は前記永久磁石(17)とともに請求項4から11のいずれか1項に記載されている方法で製作されることを特徴とする方法。
  14. 前記インペラ(18)と前記ロータ(16)は、前記送出部材(19)を備える前記インペラ(18)によって前記ロータ(16)も構成されるように製作され、
    および/または、
    電子式に整流される電動モータ(4)が提供されるように製作されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 前記ポンプ(5)は内歯車(22)と外歯車(24)とを備える内接歯車ポンプ(6)として提供され、前記外歯車(24)は、前記外歯車(24)が前記送出部材(19)としての歯(21)を備える前記インペラ(18)を形成するとともに、前記永久磁石(17)を備える前記ロータ(16)を形成するように製作されることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104801702A (zh) * 2015-03-18 2015-07-29 安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司 叶片式转向泵的粉末冶金定子及其制造工艺
DE102015207748A1 (de) * 2015-04-28 2016-11-03 Gkn Sinter Metals Engineering Gmbh Fluidpumpe
DE102015108924B4 (de) * 2015-06-05 2017-04-13 Nidec Gpm Gmbh Mechanisch angetriebene Flüssigkeits-Verdrängerpumpe
DE102015108923B3 (de) * 2015-06-05 2016-06-16 Nidec Gpm Gmbh Elektrisch angetriebene Flüssigkeits-Verdrängerpumpe
DE102015108925B8 (de) * 2015-06-05 2016-08-18 Nidec Gpm Gmbh Elektrisch angetriebene Flüssigkeits-Filterpumpe
US11136975B2 (en) * 2016-08-09 2021-10-05 Nidec Corporation Drive apparatus having oil passage defined in stopper body
EP3629453A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum sintern eines mehrkomponentigen sinterzeugs, elektrische maschine und elektrisches fahrzeug
BR112022013591A2 (pt) * 2020-01-09 2022-09-13 Gates Corp Rotor magnético permanente para um motor de fluxo axial

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4097392A (en) * 1975-03-25 1978-06-27 Spang Industries, Inc. Coprecipitation methods and manufacture of soft ferrite materials and cores
DE19912470B4 (de) * 1999-03-19 2005-06-02 Vacuumschmelze Gmbh Verbundteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE29913367U1 (de) 1999-07-30 1999-12-09 Pumpenfabrik Ernst Scherzinger Innen-Zahnradpumpe, deren Hohlrad das Innere eines Rotors eines Elektromotors ist
US6660225B2 (en) * 2000-12-11 2003-12-09 Advanced Materials Technologies Pte, Ltd. Method to form multi-material components
US6856051B2 (en) * 2001-10-03 2005-02-15 Delphi Technologies, Inc. Manufacturing method and composite powder metal rotor assembly for circumferential type interior permanent magnet machine
US6889419B2 (en) * 2002-04-16 2005-05-10 Delphi Technologies, Inc. Method of making a composite electric machine component of a desired magnetic pattern
DE10307231A1 (de) * 2003-02-14 2004-09-09 Minebea Co., Ltd. Elektromotor und Verfahren zum Herstellen eines Rotors für einen derartigen Elektromotor
JP2004300483A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Asahi Kasei Chemicals Corp 結晶質と非晶質組織から成る材料
DE102007032443A1 (de) * 2007-07-10 2009-01-15 Voith Patent Gmbh Hybridlager und Verfahren zu dessen Herstellung
BRPI0816463B1 (pt) * 2007-09-04 2022-04-05 Hitachi Metals, Ltd Magneto sinterizado anisotrópico baseado em r-fe-b
JP2009225608A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Nitto Denko Corp モータ用永久磁石及びモータ用永久磁石の製造方法
JP5472444B2 (ja) * 2010-03-04 2014-04-16 Tdk株式会社 希土類焼結磁石及びモータ
DE102010041234A1 (de) * 2010-09-23 2012-03-29 Robert Bosch Gmbh Pumpe mit Elektromotor
JP5759740B2 (ja) * 2011-02-15 2015-08-05 株式会社山田製作所 電動オイルポンプ
JP2013005659A (ja) * 2011-06-20 2013-01-07 Jtekt Corp 電動モータ

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Publication number Publication date
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