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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Motor, bei dem jede Seite eines Ankers in einer axialen Richtung durch eine Abdeckung abgedeckt ist, sowie eine Fluidpumpe oder Flüssigkeitspumpe, wie bspw. eine Kraftstoffpumpe, die den elektrischen Motor verwendet.
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Eine Kraftstoffpumpe umfasst einen elektrischen Motor und einen Pumpenabschnitt, der durch eine Drehungsantriebskraft des elektrischen Motors betätigt wird. Die Kraftstoffpumpe vergrößert einen Druck eines Kraftstoffs, der von einem Kraftstofftank angesogen wird, und führt den Kraftstoff einer Kraftstoffverbrauchsvorrichtung, wie bspw. einer Verbrennungskraftmaschine bzw. einem Verbrennungsmotor zu.
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Im Allgemeinen umfasst der elektrische Motor einen Rotor, der sich um eine Welle dreht. Des Weiteren umfasst der Rotor einen Anker, der Spulen aufweist, einen Kommutator, der bei einer Seite des Ankers in einer axialen Richtung angeordnet ist, Verbindungsanschlüsse, die mit den Spulen bei der anderen Seite in der axialen Richtung elektrisch verbunden sind, und eine Abdeckung zur Abdeckung der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung. Bei dieser Kraftstoffpumpe ist es jedoch schwierig, Zusammenbauschritte des Rotors zu verringern, da die Komponentenanzahl des Rotors vergrößert ist.
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Die Druckschrift
US 2003 / 0 202 893 A1 , welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 wiedergibt, beschreibt eine Kraftstoffpumpe für ein hohes Drehmoment in einem kompakten Aufbau, wobei eine Abdeckung separat von einem Verbindungsanschluss vorgesehen ist.
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Die Druckschrift
WO 02/056445 A1 beschreibt einen elektrischen Motor mit einem Anker, der mit einem thermisch leitfähigen Kunststoff beschichtet ist.
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Die Druckschrift
JP 2003 - 336558 A beschreibt eine Kraftstoffpumpe mit Flügelrad.
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In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Motor bereitzustellen, bei dem die Anzahl von Zusammenbauschritten eines Rotors verringert ist und eine Wärmeableitung verbessert ist.
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Weiterhin ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fluid- oder Flüssigkeitspumpe, wie bspw. eine Kraftstoffpumpe, bereitzustellen, die den elektrischen Motor verwendet.
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Diese Aufgaben werden durch einen elektrischen Motor gemäß Anspruch 1 und eine Fluidpumpe gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfasst ein elektrischer Motor ein Magnetelement, das eine Vielzahl von Magnetpolen umfasst, die ringsum angeordnet sind, und einen Rotor, der innerhalb des Magnetelements angeordnet ist, um um eine Welle herum gedreht zu werden. Der Rotor umfasst einen Anker mit einer Vielzahl von Spulenkörpern, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und Spulen, die um jeweilige Spulenkörper gewickelt sind, einen Kommutator, der bei einer Seite des Ankers in einer axialen Richtung der Welle angeordnet ist, einen Verbindungsanschluss zum elektrischen Verbinden der Spulen miteinander und eine Abdeckung, die die andere Seite des Ankers in der axialen Richtung abdeckt. In diesem Rotor sind der Verbindungsanschluss und die Abdeckung aufgebaut, um ein Bauelement zu bilden, durch das der Verbindungsanschluss und die Abdeckung integral an den Anker angefügt sind.
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Dementsprechend kann durch Anbringen des Bauelements an den Anker die elektrische Verbindung zwischen den Spulen bei der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung durch den Verbindungsanschluss ausgeführt werden, während die andere Seite des Ankers in der axialen Richtung durch die Abdeckung abgedeckt werden kann. Das heißt, sowohl die elektrische Verbindung zwischen den Spulen bei der anderen Seite des Ankers als auch die Zusammenbauoperation der Abdeckung bei der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung können ausgeführt werden, indem das Bauelement bei der anderen Seite des Ankers angebracht wird. Als Ergebnis kann die Anzahl von Zusammenbauschritten des Rotors verringert werden. Bspw. kann das Bauelement aus einem einzelnen Element aufgebaut sein, das aus Metall hergestellt ist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst die Abdeckung ein Anschlussstück, das an den Anker angebracht wird, um zu verhindern, dass die Abdeckung von dem Anker entfernt wird. In diesem Fall ist ein zusätzliches Element zum Verhindern, dass die Abdeckung von dem Anker entfernt wird, nicht erforderlich. Folglich können die Zusammenbauschritte des Ankers verringert werden. Bspw. ist das Anschlussstück eine Vielzahl von Krallen, die sich von einer Außenumfangsoberfläche der Abdeckung zu einer radialen Außenseite hin erstrecken, wobei die Spulenkörper Einfügelöcher aufweisen, in denen die Krallen befestigt werden, während die Abdeckung bei dem Anker angebracht wird.
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Bspw. umfasst der Verbindungsanschluss eine Vielzahl von Anschlussabschnitten, die von der Abdeckung zu dem Anker herausragen. In diesem Fall können die Spulen bei der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung auf einfache Weise über die Anschlussabschnitte elektrisch verbunden werden.
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Vorzugsweise weisen die Spulen Anschlüsse auf, die elektrisch mit den Anschlussabschnitten des Verbindungsanschlusses bei der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung verbunden sind, und die Spulenanschlüsse weisen Einfügeabschnitte auf, in die die Anschlussabschnitte des Verbindungsanschlusses eingefügt werden, um elektrisch verbunden zu werden. In diesem Fall können die Spulen bei der anderen Seite des Ankers in der axialen Richtung auf einfache Weise durch die Anschlussabschnitte des Verbindungsanschlusses elektrisch miteinander verbunden werden.
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Alternativ hierzu weisen die Spulenanschlüsse Einfügeabschnitte auf, in denen die Anschlussabschnitte des Verbindungsanschlusses befestigt werden, um zu verhindern, dass die Abdeckung von dem Anker entfernt wird, nachdem die Abdeckung bei dem Anker angebracht ist. In diesem Fall ist ein zusätzliches Element zum Verhindern, dass die Abdeckung von dem Anker entfernt wird, nicht erforderlich.
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Vorzugsweise ist die Abdeckung bei dem Anker angebracht, um einen Freiraum zwischen der Abdeckung und der Welle zu haben, durch den die Abdeckung von der Welle elektrisch isoliert ist. Folglich kann ein Kurzschluss zwischen der Abdeckung und dem Anker verhindert werden. Vorzugsweise weist der Rotator eine Außenfläche auf, wobei die Abdeckung bei dem Anker angebracht ist, um zu einem Teil der Außenfläche des Rotors freigelegt zu sein. Folglich kann Wärme, die in dem Rotor erzeugt wird, auf einfache Weise zu der Außenseite abgeleitet werden. Des Weiteren kann die Abdeckung eine Vielzahl von Ableitungslöchern aufweisen.
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In der vorliegenden Erfindung kann der elektrische Motor in geeigneter Weise für eine Fluidpumpe oder Flüssigkeitspumpe verwendet werden, die eine Ansaugkraft zum Ansaugen einer Flüssigkeit durch eine Drehungsantriebskraft des elektrischen Motors erzeugt. Die Fluidpumpe umfasst einen Pumpenabschnitt zum Pumpen des Fluids durch die Antriebskraft des elektrischen Motors und ein Pumpengehäuse zum Unterbringen des Pumpenabschnitts. Des Weiteren kann zumindest ein Teil einer Oberfläche des Pumpengehäuses, die der Abdeckung gegenüberliegt, aus einem Isolationsmaterial gebildet sein, wobei die Abdeckung aus Metall hergestellt sein kann. Bspw. ist die Fluid- oder Flüssigkeitspumpe eine Kraftstoffpumpe zum Pumpen eines Kraftstoffes in einem Kraftstofftank.
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Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser ersichtlich. Es zeigen:
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1 eine Querschnittsdarstellung, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2A eine Querschnittsdarstellung, die einen Rotor in der Kraftstoffpumpe zeigt, und 2B eine Seitendarstellung, wenn sie von einem Pfeil IIB in 2A betrachtet wird,
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3 eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie III-III in 1 entnommen ist,
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4A eine Draufsicht eines Abdeckungsbauelements, wenn es von einer Seite eines Ankers gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, und 4B eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie IVB-IVB in 4A entnommen ist,
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5 eine perspektivische Darstellung des Abdeckungsbauelements, wenn es von der Seite eines Ankers betrachtet wird,
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6 eine Querschnittsdarstellung, die einen Zusammenbauzustand zwischen dem Abdeckungsbauelement und dem Anker gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt,
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7 ein Schaltungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen des Ankers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt,
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8 eine demontierte perspektivische Darstellung, die einen Zusammenbauzustand zwischen dem Anker und dem Abdeckungsbauelement gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt,
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9A eine Querschnittsdarstellung, die einen Rotor eines Vergleichsbeispiels zeigt, und 9B eine Seitendarstellung des Rotors, wenn er von IXB in 9A betrachtet wird, nachdem eine Abdeckung in dem Vergleichsbeispiel entfernt ist, und
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10 eine demontierte perspektivische Darstellung, die einen Zusammenbauzustand des Rotors in dem Vergleichsbeispiel zeigt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. In 1 ist eine Kraftstoffpumpe 1 gezeigt, die einen Rotor 40 eines elektrischen Motors 4 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Bspw. ist die Kraftstoffpumpe 1 eine tankinterne Pumpe, die in einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs angebracht ist, um Kraftstoff in dem Kraftstofftank zu einem Kraftstoffverbrauchssystem, wie bspw. einer Kraftmaschine bzw. einem Motor, zuzuführen. Die Kraftstoffpumpe 1 umfasst einen Pumpenabschnitt 2 zur Vergrößerung eines Drucks eines angesaugten Kraftstoffs und einen elektrischen Motor 4 zum Antreiben des Pumpenabschnitts 2, indem der Rotor 40 um eine Welle 42 gedreht wird. Der Pumpenabschnitt 2 umfasst eine Einlassseitenabdeckung 14, ein Flügelradgehäuse bzw. Impellergehäuse 15 und ein kreisförmiges Flügelrad 16. Der elektrische Motor 4 ist mit einem Gleichstrommotor aufgebaut und ist mit Dauermagneten 30 und dem Rotor 40 versehen.
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Ein Gehäuse 12 der Kraftstoffpumpe 1 befestigt die Einlassseitenabdeckung 14 und eine Ausstoßseitenabdeckung 20, die bei zwei Endseiten der Welle 42 des Rotors 40 angeordnet sind. Die Einlassseitenabdeckung 14 und das Flügelradgehäuse 15 werden als ein Pumpengehäuse verwendet und sind angeordnet, um das Flügelrad 16 unterzubringen. Ein C-förmiger Pumpendurchgang 100 ist zwischen der Einlassseitenabdeckung 14 und dem Flügelradgehäuse 15 ausgebildet. Das Flügelradgehäuse 15 ist entgegengesetzt zu dem Rotor 40 in einer axialen Richtung der Welle 42 angeordnet und hält ein Lagerungselement 17 bei einer Innenumfangsseite des Flügelradgehäuses 15.
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Mehrere Flügelradrillen bzw. Flügelradschlitze sind bei einem Außenumfang des kreisförmigen Flügelrades 16 ausgebildet. Wenn das Flügelrad 16 sich zusammen mit der Welle 42 durch die Drehung des Rotors 40 dreht, wird ein Druckdifferential bei einer Vorderseite und einer Rückseite der Flügelradrille des Flügelrades 16 auf Grund einer Fluidreibungskraft bzw. Flüssigkeitsreibungskraft erzeugt. Durch Wiederholen dieser Operation bei den mehreren Flügelradrillen wird der Kraftstoff in dem Pumpendurchgang 100 unter Druck gesetzt. Der Kraftstoff in dem Kraftstofftank wird in den Kraftstoffdurchgang 100 von einer Kraftstoffeinlassöffnung 102, die bei der Einlassseitenabdeckung 14 ausgebildet ist, gezogen und wird von dem Flügelradgehäuse 15 zu einer Seite eines Abdeckungsbauelements 80 ausgestoßen. Ein Kommutator 70 ist bei einer Seite des Ankers 50 in der axialen Richtung angeordnet. Das Abdeckungsbauelement 80 wird in ein einziges Element aus Metall ausgebildet und ist entgegengesetzt zu dem Kommutator 70 des Rotors 40 in Bezug auf den Anker 50 in der axialen Richtung positioniert. Der Kraftstoff von dem Abdeckungsbauelement 80 fließt zu dem Kommutator 70 über einen Außenumfang des Rotors 40 und fließt zu einer Kraftstoffausstoßöffnung 104 über Verbindungswege 105, die in der Ausstoßseitenabdeckung 20 bei vier Punkten bereitgestellt sind, um den Umfang der Welle 42 zu umschließen. Dann wird der Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 1 zu der Kraftmaschine über die Kraftstoffausstoßöffnung 104 zugeführt.
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Die Ausstoßseitenabdeckung 20 ist aus einem Harz hergestellt und ist geformt, um den Kommutator 70 des elektrischen Motors 4 abzudecken. Die Kraftstoffausstoßöffnungen 104 ist nahe bei einem Mittelabschnitt der Ausstoßseitenabdeckung 20 bei der axialen Linie der Welle 42 ausgebildet. Eine Aufnahmeverbindungseinrichtung 22 ist bei einem Außenumfangsendabschnitt der Ausstoßseitenabdeckung 20 versetzt zu dem Mittelabschnitt der Ausstoßseitenabdeckung 20 ausgebildet. Ein Anschluss 24, der in die Ausstoßseitenabdeckung 20 pressgepasst ist, ist innerhalb der Aufnahmeverbindungseinrichtung 22 angeordnet. Ein Druckeinstellventil 24 zur Einstellung des Drucks innerhalb der Kraftstoffpumpe 1 ist in der Ausstoßseitenabdeckung 20 bereitgestellt. Das Druckeinstellventil 26 umfasst eine Kugel 27, eine Feder 28 zur Vorspannung der Kugel 27 bei einer Seite und einen Ventilsitz 29, auf den die Kugel 27 gesetzt werden kann. Wenn der Druck innerhalb der Kraftstoffpumpe 1 größer als ein vorbestimmter Druck wird, trennt sich die Kugel 27 von dem Ventilsitz 29 gegen die Vorspannungskraft der Feder 28, so dass der Druck in der Kraftstoffpumpe 1 verkleinert wird.
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Vier Dauermagnete 30, die jeweils in einer Viertelkreisbogenform ausgebildet sind, sind in einer Umfangsrichtung angeordnet und bei einer Innenumfangswand des Gehäuses 12 angebracht (3). Die Dauermagnete 30 sind mit vier Magnetpolen aufgebaut, die in der Drehrichtung unterschiedliche Pole aufweisen.
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Wie es in 2A gezeigt ist, umfasst der Rotor 40 einen Anker 50, den Kommutator 70 und das Abdeckungsbauelement 80. Der Kommutator 70 ist bei einer Seite des Ankers 50 in der axialen Richtung angeordnet, und das Abdeckungsbauelement 80 ist angeordnet, um die andere Seite des Ankers 50 in der axialen Richtung entgegengesetzt zu dem Kommutator 70 abzudecken. Des Weiteren wird, wie es in 1 gezeigt ist, die Welle 42 des Rotors 40 drehbar in Lagerungselementen 17, 18 gehalten, die in dem Flügelradgehäuse 15 bzw. der Ausstoßseitenabdeckung 20 gehalten werden.
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Wie es in 3 gezeigt ist, weist der Anker 50 einen Mittelkern 52 bei einem zugehörigen Drehmittelabschnitt auf, wobei die Welle 42 in den Mittelkern 52 pressgepasst ist. Mehrere Magnetpolspulabschnitte 54 (bspw. sechs Magnetpolspulenabschnitte) sind in der Drehrichtung bei einem Außenumfang des Mittelkerns 52 angeordnet, um mit dem Mittelkern 52 verbunden zu werden. Jeder der Magnetpolspulenabschnitte 54 umfasst einen Spulenkern 56, einen Spulenkörper 60 und eine Spule 62. Die Spule 62 ist durch kollektives Wickeln von Drähten auf den Spulenkörper 60 ausgebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die sechs Magnetpolspulenabschnitte 54 den gleichen Aufbau auf.
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Des Weiteren ist ein Endabschnitt jeder Spule 62 bei einer Seite des Kommutators 70 mit einem Spulenanschluss 64 elektrisch verbunden. Da die Spulenanschlüsse 64 leicht innerhalb einer Außenumfangsoberfläche des Ankers 50 positioniert sind, kann verhindert werden, dass ein Widerstand auf den Kraftstoffdurchfluss bei dem Außenumfang des Ankers 50 auf Grund der Anordnung der Spulenanschlüsse 64 vergrößert wird. Die Spulenanschlüsse 64 sind in Kontakt mit Anschlüssen 74 des Kommutators 70, um mit den Anschlüssen 74 elektrisch verbunden zu sein. Endabschnitte der Spulen 62 bei der Seite des Abdeckungsbauelements 80 sind mit sechs Anschlüssen 66, die kontinuierlich in der Drehrichtung angeordnet sind, elektrisch verbunden. Des Weiteren sind die sechs Anschlüsse 66 mit dem Abdeckungsbauelement 80 elektrisch verbunden, so dass die Spulen elektrisch miteinander verbunden sind.
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Der Kommutator 70 ist ein integral ausgebildeter Kassettentyp. Der Kommutator 70 weist mehrere Segmente 72 (bspw. sechs Segmente gemäß diesem Ausführungsbeispiel) auf, die in der Drehrichtung angeordnet sind. Bspw. sind die Segmente 72 aus Karbon oder Kohlenstoff ausgebildet. Segmente 72, die in der Drehrichtung benachbart zueinander sind, sind voneinander elektrisch isoliert. Die Segmente 72 sind mit den Anschlüssen 74 über Mittelanschlüsse 73 elektrisch verbunden, so dass die Segmente 72 miteinander elektrisch verbunden sind. Durch die Drehung des Ankers 50 kommen die jeweiligen Segmente 72 in Kontakt mit einer (nicht gezeigten) Bürste der Reihe nach.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bilden die Mittelanschlüsse 73 und die Anschlüsse 74 Segmentanschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung. Des Weiteren können die Segmente 72, die Mittelanschlüsse 73 und die Anschlüsse 74 durch ein Harzmaterial gehalten werden.
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Wie es in 4A, 4B und 5 gezeigt ist, umfasst das Abdeckungsbauelement 80 eine kreisförmige Abdeckung 82 und mehrere Anschlüsse 88 (bspw. sechs Anschlüsse gemäß diesem Ausführungsbeispiel). Das Abdeckungsbauelement 80 ist in ein einzelnes Element aus einem Metallmaterial ausgebildet, das mit verzinntem Messing plattiert ist. Messing weist eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf, während es einen niedrigen Preis hat, und Zinn weist eine nicht-rostende Eigenschaft auf. Das Abdeckungsbauelement 80 kann jedoch aus einem anderen Metallmaterial ausgebildet sein.
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Die Abdeckung 82 weist mehrere Krallen (bspw. drei Krallen) auf, die mit dem gleichen Intervall in einer Umfangsrichtung der Abdeckung 82 angeordnet sind, um von einer Außenumfangsfläche der Abdeckung 82 zu einer radialen Außenseite herauszuragen. Jede der Krallen 83 wird in einem Einfügelochabschnitt 61 befestigt, der in einer Seitenwand des Spulenkörpers 60 ausgebildet ist, wie es in 6 gezeigt ist, so dass verhindert werden kann, dass das Abdeckungsbauelement 80 von dem Anker entfernt wird. Bspw. ist jeder Einfügelochabschnitt 61 ein Durchgangsloch, das ausgebildet ist, um durch die Seitenwand des Spulenkörpers 60 hindurchzugehen.
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Wie es in den 4A, 4B und 5 gezeigt ist, ist ein Mittelabschnitt der Abdeckung 82 von einem Außenumfangsabschnitt zu dem Anker 50 hin vertieft, um einen Teil eines Mittelabschnitts des Flügelradgehäuses 15 aufzunehmen. Ein Durchgangsloch 84 zum Einfügen der Welle 42 ist in dem Mittelabschnitt der Abdeckung 82 ausgebildet. Des Weiteren ist, wie es in den 2A und 2B gezeigt ist, ein Freiraum bzw. eine Aussparung zur elektrischen Isolierung des Abdeckungsbauelements 80 und der Welle 42 voneinander zwischen der Abdeckung 82, die das Durchgangsloch 84 aufweist, und der Außenumfangsfläche der Welle 42 bereitgestellt. Mehrere Ableitungslöcher 85 sind in einem Bodenabschnitt der Abdeckung 82 ausgebildet, so dass Wasser, das in dem Abdeckungsbauelement 80 steht, aus den Auslasslöchern 85 abgeleitet wird. Zusätzlich sind Vertiefungsabschnitt 86 bei dem Außenumfangsrand der Abdeckung 82 ausgebildet, wie es in 4 gezeigt ist, so dass Wasser, das in dem Abdeckungsbauelement 80 steht, ebenso auf einfache Weise durch die Vertiefungsabschnitt 86 abgeleitet werden kann.
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Die sechs Anschlüsse 88 sind bei sechs Positionen in der Umfangsrichtung der Abdeckung 82 angeordnet, um von einer Außenumfangsseite der Abdeckung 82 zu dem Anker 50 hin herauszuragen. Die sechs Anschlüsse 88 sind durch die Abdeckung 82 elektrisch miteinander verbunden. Die Anschlüsse 88 des Abdeckungsbauelements 80 sind in den Anschlüssen 66 des Ankers 50 befestigt, so dass Endabschnitte der Spulen 62 bei der Seite des Abdeckungsbauelements 80 elektrisch miteinander verbunden sind, wie es in 7 gezeigt ist. Des Weiteren sind, da die Segmente 72 durch Anschlüsse 73, 74 elektrisch miteinander verbunden sind, die Endabschnitte der Spulen 62 bei der Seite des Kommutators 70 ebenso elektrisch miteinander verbunden, wie es in 7 gezeigt ist.
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Bspw. ragt jeder Anschluss 88 des Abdeckungsbauelements 80 zu der Seite des Kommutators 70 heraus, wobei jeder Anschluss 66 des Ankers 50 einen Einfügeabschnitt aufweist. In diesem Fall können, indem die Anschlüsse 88 des Abdeckungsbauelements 80 in die Einfügeabschnitte der Anschlüsse 66 des Ankers 50 eingefügt werden, die Endabschnitte der Spulen 62 bei der Seite des Abdeckungsbauelements 80 auf einfache Weise elektrisch miteinander verbunden werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wie es in 8 gezeigt ist, durch Anbringen des Abdeckungsbauelements 80 bei dem Anker 50 in der axialen Richtung die andere Seite des Ankers 50, die entgegengesetzt zu dem Kommutator 70 ist, durch die Abdeckung 82 abgedeckt, die Anschlüsse 66 der Spulen 62 des Ankers 50 sind elektrisch mit den Anschlüssen 88 verbunden und die Krallen 83 sind in den Einfügelochabschnitten 61 der Spulenkörper 60 des Ankers 50 befestigt. Des Weiteren sind die Abdeckung 82 zum Abdecken der anderen Seite des Ankers 50 in der axialen Richtung und die Verbindungsanschlüsse zum elektrischen Verbinden der Spulen 62 miteinander in einem einzelnen Metallelement ausgebildet. Folglich kann die Anzahl von Komponenten des Rotors 40 verringert werden und Zusammenbauschritte des Rotors 40 können verringert werden. Hierbei können die Verbindungsanschlüsse des Abdeckungsbauelements 80 mit einem Teil der Abdeckung 82 und der Anschlüsse 88 aufgebaut werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ragen die Anschlüsse 88 zu den Anschlüssen 66 der Spulen 62 des Ankers 50 von der Abdeckung 82 in einer Zusammenbaurichtung heraus, bei der das Abdeckungsbauelement 80 angefügt wird, um bei dem Anker 50 angebracht zu werden. Folglich werden, während die Abdeckung 82 bei dem Anker 50 angebracht wird, die Anschlüsse 88 in die Einfügeabschnitte der Anschlüsse 66 der Spulen 62 eingefügt, um mit den Anschlüssen 66 elektrisch verbunden zu werden. Als Ergebnis können die Zusammenbauschritte des Rotors 40 auf effektive Weise verringert werden.
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Ferner kann, da die Krallen 83, die einstückig mit der Abdeckung 82 bereitgestellt ist, in den Einfügelochabschnitten 61 des Ankers 50 befestigt werden, verhindert werden, dass das Abdeckungsbauelement 80 von dem Anker 50 nach dem Zusammenbau entfernt wird. Folglich ist es nicht erforderlich, ein zusätzliches Element zum Verhindern, dass das Abdeckungsbauelement 80 von dem Anker 50 nach dem Zusammenbau entfernt wird, bereitzustellen.
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Des Weiteren kann, da das Flügelradgehäuse 15, das gegenüberliegend zu dem Abdeckungsbauelement 80 ist, aus einem isolierenden Harz ausgebildet ist, verhindert werden, dass eine elektrische Entladung zwischen dem Abdeckungsbauelement 80 und dem Flügelradgehäuse 15, d.h. zwischen dem Rotor 40 und dem Pumpenabschnitt 2 erzeugt wird.
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In 9A, 9B und 10 ist ein Rotor 40a gemäß einem von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung ausgeführten Vergleichsbeispiel gezeigt. Der Rotor 40a umfasst einen Anker 50a, den Kommutator 70, der bei einer Seite des Ankers 50a in der axialen Richtung angeordnet ist, und eine Abdeckung 82a, die bei der anderen Endseite des Ankers 50 in der axialen Richtung angeordnet ist. In 9B ist der Anker 50 nach einem Entfernen der Abdeckung 82a gezeigt, wenn er von der Seite der Abdeckung 82a betrachtet wird.
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Ferner sind in dem Vergleichsbeispiel zwei Verbindungsanschlüsse 88a in der Abdeckung 82a bereitgestellt, wobei jeder der Verbindungsanschlüsse 88a mit drei Anschlüssen 66 der Spulen 62 bei der anderen Seite des Ankers 50a in der axialen Richtung elektrisch verbunden ist. Die Abdeckung 82a deckt die andere Seite des Ankers 50 in der axialen Richtung ab, wobei ein C-Ring 82b pressgepasst bei der Welle 42 ist, so dass er verhindern kann, dass die Abdeckung 82 von der Welle 42 entfernt wird.
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In dem Rotor 40a gemäß diesem Vergleichsbeispiel sind die Verbindungsanschlüsse 88a und die Abdeckung 82a mit Trennungselementen aufgebaut, die voneinander getrennt sind, wie es in 10 gezeigt ist. Folglich sind die Verbindungsanschlüsse 88 und die Abdeckung 82a jeweils getrennt bei dem Anker 50a angebracht. Als Ergebnis vergrößert sich die Anzahl von Zusammenbauschritten des Rotors 40a. Des Weiteren ist es, da die Abdeckung 82a und der C-Ring 82b zum Verhindern eines Entfernens der Abdeckung 82a getrennte Elemente sind, die voneinander getrennt sind, ebenso erforderlich, die Abdeckung 82a und den C-Ring 82b jeweils getrennt bei dem Anker 50 anzubringen. Dementsprechend erhöhen sich in dem Vergleichsbeispiel die Zusammenbauschritte des Rotors 40a im Vergleich mit dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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In dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsanschlüsse, die mit den Anschlüssen 84 und einem Teil der Abdeckung 82 aufgebaut sind, in die Abdeckung 82 integriert, um das Abdeckungsbauelement 80 zu bilden. Folglich können die elektrische Verbindung zwischen den Verbindungsanschlüssen und den Spulen 62 bei der anderen Endseite des Ankers 50 in der axialen Richtung und eine Anbringoperation, die den Anker 50 bei der anderen Endseite in der axialen Richtung abdeckt, unter Verwendung des einzelnen Abdeckungsbauelements 80 ausgeführt werden. Dementsprechend können die Zusammenbauschritte des Rotors 40 im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel verringert werden.
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Ferner sind in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Krallen 83 einstückig bei der Abdeckung 82 bereitgestellt, wobei die Krallen 83 in den Einfügelochabschnitten 61 der Spulenkörper 60 befestigt werden, um zu verhindern, dass das Abdeckungsbauelement 80 von dem Anker 50 demontiert wird, nachdem das Abdeckungsbauelement 80 bei dem Anker 50 angebracht ist. Dementsprechend kann die Abdeckung 82 eng bei dem Anker 50 befestigt werden, ohne ein zusätzliches Befestigungselement, wie bspw. den C-Ring 82b des Vergleichsbeispiels, zu verwenden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung mit dem zugehörigen bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung vollständig beschrieben worden ist, ist anzumerken, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für einen Fachmann ersichtlich werden.
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Bspw. ist gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das Abdeckungsbauelement 80, das die Abdeckung 82 und die Anschlüsse 88 aufweist, aus einem einzelnen Metallelement gebildet. Das Abdeckungsbauelement 80 kann jedoch integral gebildet werden, indem die Abdeckung 82 und die Anschlüsse 88, die getrennt aus einem Metallmaterial gebildet sind, verbunden werden. In diesem Fall werden die Abdeckung 82 und die Anschlüsse 88 durch Schweißen verbunden, um das integrierte Abdeckungsbauelement 80 zu bilden.
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In dem Vergleichsbeispiel, das in den 9A, 9B und 10 gezeigt ist, können die Metallverbindungsanschlüsse 88a durch ein Einformen in die harzartige Abdeckung 82a gebildet werden, so dass ein integrierter Aufbau, bei dem die Abdeckung 82 und die Verbindungsanschlüsse 88a integriert sind, als eine Modifikation der vorliegenden Erfindung gebildet werden kann.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Krallen 83, die in der Abdeckung 82 bereitgestellt sind, bei den Einfügelochabschnitten 61 der Spulenkörper 66 befestigt, so dass es verhindert werden kann, dass das Abdeckungsbauelement 80, das die Abdeckung 82 aufweist, von dem Anker 50 demontiert wird. Es kann jedoch wie bei dem Rotor 40a, der in den 9A, 9B und 10 gezeigt ist, ein C-Ring verwendet werden, um zu verhindern, dass das Abdeckungsbauelement 80 (die Abdeckung 82) von dem Anker 50 gemäß der vorliegenden Erfindung demontiert wird. Ferner kann, wenn die Anschlüsse 88 des Abdeckungsbauelements 80 eng in den Einfügeabschnitten der Anschlüsse 66 des Ankers 50 befestigt sind, verhindert werden, dass das Abdeckungsbauelement 80 (die Abdeckung 82) von dem Anker 50 entfernt wird.
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Die Gesamtheit des Flügelradgehäuses 15 ist nicht notwendigerweise aus dem isolierenden Harzmaterial hergestellt. Bspw. kann lediglich ein Teil des Flügelradgehäuses 15, das dem Abdeckungsbauelement 80 gegenüberliegt, durch ein Isolationsmaterial ausgebildet sein. Ferner kann ein Isolationsmaterial zwischen dem Durchgangsloch 84, das in dem Abdeckungsbauelement 80 bereitgestellt ist, und der Welle 42 angebracht sein, um das Abdeckungsbauelement 80 von der Welle 42 elektrisch zu isolieren.
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Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung bei einem elektrischen Motor für eine andere Verwendung angewendet werden, ohne auf die Kraftstoffpumpe begrenzt zu sein. Bspw. kann der elektrische Motor gemäß der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise für eine Fluidpumpe oder Flüssigkeitspumpe zum Pumpen eines Fluids bzw. einer Flüssigkeit verwendet werden.
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Derartige Änderungen und Modifikationen sind so zu verstehen, dass sie in dem Bereich der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist, liegen.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, umfasst ein elektrischer Motor einen Kommutator (70), der bei einer Seite eines Ankers (50) in einer axialen Richtung angebracht ist, und ein Abdeckungsbauelement (80), das bei der anderen Seite des Ankers angebracht ist. Das Abdeckungsbauelement (80) umfasst eine Abdeckung (82) und mehrere Anschlüsse (88), die von einem Außenumfangsabschnitt der Abdeckung zu dem Anker herausragen. In dem elektrischen Motor wird durch Anbringen des Abdeckungsbauelements bei dem Anker die andere Seite des Ankers in der axialen Richtung durch die Abdeckung abgedeckt, wobei die Anschlüsse des Abdeckungsbauelements bei Anschlüssen von Spulen des Ankers befestigt sind. Im Allgemeinen ist das Abdeckungsbauelement aus einem Metall hergestellt. Folglich wird das Abdeckungsbauelement bei dem Anker angebracht, um einen Freiraum zwischen einem Durchgangslochabschnitt der Abdeckung und einer Welle (42) zu haben, so dass die Abdeckung von der Welle elektrisch isoliert ist.