(57)【要約】燃料ポンプでは電動モータ（１）が、整流子（９）の複数の整流子片（１７）を覆う炭素ブラシ（１１）を有している。電機子（６）における溝（７）はさらに複数のコイル（８）の部分を有している。これによって炭素ブラシ（１１）の焼損が特に僅かに保たれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを備えた燃料ポンプであって、電動モータが、複数の整流子片を備えた整流子と、整流子片の上を滑る炭素ブラシとを有しており、個々の整流子片に接続されているコイルが、電機子の溝内に配置されている形式のものにおいて、炭素ブラシ（１１）に対する整流子（９）の各回転位置において、複数の整流子片（１７）が各１つの炭素ブラシ（１１）によって覆われていることを特徴とする、電動モータを備えた燃料ポンプ。
【請求項２】
各炭素ブラシ（１１）が、２つの整流子片（１７）と、両整流子片（１７）の間のただ１つの絶縁層（１８）とを足した幅を有している、請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
整流子（９）の整流子片（１７）の数が、溝（７）の数の倍数に相当しており、数の倍数に相応して、複数のハーフコイル（８）がただ１つの溝（７）内に配置されている、請求項１又は２記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
電動モータ（２）を４２ボルトで運転するための炭素ブラシ（１１）が、３００〜４００μOmの固有抵抗を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
円板状の整流子（９）に対して軸方向で予負荷される炭素ブラシ（１１）が、台形の横断面を有していて、この台形の狭幅側が、電動モータ（２）の軸（１２）の近傍に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを備えた燃料ポンプであって、電動モータが、複数の整流子片を備えた整流子と、整流子片の上を滑る炭素ブラシとを有しており、個々の整流子片に接続されているコイルが、電機子の溝内に配置されている形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の燃料ポンプは、１２ボルトの搭載電源を備えた今日の自動車においてしばしば使用され、実際に知られている。公知の燃料ポンプの電動モータは、ブラシを備えた永久磁石励磁式の直流モータである。この場合コイルの数は電機子における溝の２倍の数に相当している。電機子を取り囲むステータは永久磁石を有している。整流子片はそれぞれ、２つのコイルの各１つの端部に接続されている。炭素ブラシは、整流子の互いに向かい合っている側において各１つの整流子片に接触接続している。燃料ポンプは、多くの場合燃料タンクの内部において電動モータと共に配置されているので、炭素ブラシの交換には極めて大きな手間がかかる。
【０００３】
公知の燃料ポンプにおける欠点としては、電動モータの耐用寿命が、特に１２ボルトを越える高い電圧において極めて制限されている、ということが挙げられる。例えば炭素ブラシの耐用寿命は、４２ボルトの搭載電源への切換え時には９０％も短くなる。
【０００４】
電圧を１２ボルトに制限するために、電動モータに電圧レギュレータを前置することも可能であるが、しかしながらこのような構成では、電動モータに電流を供給することが極めて面倒になる。
【０００５】
さらに、整流子片の数ひいては巻線の数を何倍も増やすことも考えられるが、しかしながらまたこのような構成もまた、燃料ポンプの構造を極めて複雑なものにする。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料ポンプを改良して、１２ボルトを越える高い電圧でも、炭素ブラシの可能な限り長い耐用寿命を保証することである。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、炭素ブラシに対する整流子の各回転位置において、複数の整流子片が各１つの炭素ブラシによって覆われているようにした。
【０００８】
このように構成されていると、炭素ブラシから整流子に導かれる電流は複数の整流子片に分配される。さらに整流子片が短絡され、これによってブラシファイアが解消され、焼損が減少する。炭素ブラシは大きな横断面を有している。これによって炭素ブラシの摩耗が減じられ、ひいては炭素ブラシの特に長い耐用寿命が得られる。従って本発明による燃料ポンプは、例えば４２ボルトの特に高い電圧で運転することが可能である。本発明による電動モータは最も単純な場合には、公知の電動モータよりも多くの部材を必要とせず、ひいては安価に製造することができる。
【０００９】
各炭素ブラシが、２つの整流子片と、両整流子片の間のただ１つの絶縁層とを足した幅を有していると、本発明による燃料ポンプを構造的に特に単純に構成することができる。多くの場合には、前記の割合がほぼ１０パーセントの精度をもって維持されれば、十分である。
【００１０】
本発明による電動モータの別の有利な構成では、整流子の整流子片の数が、溝の数の倍数に相当しており、数の倍数に相応して、複数のハーフコイルがただ１つの溝内に配置されている。このように構成されていると、電動モータを特にコンパクトに構成することができる。有利には整流子は、電機子が有している溝の数の２倍の数の整流子片を有している。このように構成されていると、各２つのコイルが１つの溝内に配置されることになる。巻線の端部は、それぞれ個々に、向かい合って位置している整流子片と接続されている。
【００１１】
炭素ブラシの焼損を著しく減じるために、本発明の別の有利な構成では、電動モータを４２ボルトで運転するための炭素ブラシが、３００〜４００μOmの固有抵抗を有している。有利には固有抵抗は３５０μOmである。これによって４２ボルトで電動モータを運転するための炭素ブラシは、１２ボルトで運転するための炭素ブラシに比べて、ほぼ１０倍の高さの固有抵抗を有することになる。
【００１２】
また本発明の別の有利な構成のように、円板状の整流子に対して軸方向で予負荷される炭素ブラシが、台形の横断面を有していて、この台形の狭幅側が、電動モータの軸の近傍に配置されていると、炭素ブラシと整流子片とは特に大きな面積で接触接続することができる。これによって炭素ブラシにおける電流密度は特に小さく保たれる。
【００１３】
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明による燃料ポンプを断面して示す図であり、
図２は、図１に示された本発明による燃料ポンプの電動モータのロータを示す斜視図である。
【００１５】
図１には、電動モータ１によって駆動されかつハウジング３を有するフィードポンプ２を備えた、自動車の燃料ポンプが示されている。電動モータ１はロータ４を有しており、このロータ４は、ハウジング３に配置された永久磁石５に僅かな間隔をおいて対向し定置している。ロータ４は、電流が流れるコイル８を受容するための複数の溝７を備えた電機子６を有している。ハーフコイル８はそれぞれ溝７全体にわたって延びており、この場合それぞれ２つのコイルは互いに上下に重なって位置している。電機子の複数のコイル８を代表して、ただ１つのコイルだけが示されている。ロータ４の端面には円板状の整流子９が配置されている。この整流子９の上を、ばねエレメント１０によって予負荷された２つの炭素ブラシ１１が滑る。整流子９及び電機子６は、軸１２に回動不能に配置されている。図面を簡単にするために軸１２の支承部は示されていない。フィードポンプ２は、軸１２に配置されていてハウジング部分１３の間において回転可能な羽根車１４を有しており、そして軸方向に貫流されるサイド通路ポンプとして形成されている。フィードポンプ２は燃料を流入通路１５から、電動モータ１の側に配置された流出通路１６に搬送する。電動モータ１はこれによって燃料によって貫流される。明瞭にするために燃料の流れは、図面において矢印で示されている。フィードポンプ２とは反対の側に、燃料ポンプは、自動車の内燃機関に通じるフィードラインのための接続部（図示せず）を有している。
【００１６】
図２には、整流子９が見えるようにロータ４が斜視図で示されている。この図２から分かるように、整流子９は複数の整流子片１７を有しており、これらの整流子片１７はそれぞれ絶縁層１８によって互いに電気的に隔てられている。さらに、図１において炭素ブラシ１１によって覆われていた整流子１１の領域が斜線を施して示されている。この図２から分かるように、炭素ブラシ１１はそれぞれ台形の横断面を有していて、台形の狭幅側は軸１２の近傍に配置されている。炭素ブラシ１１はさらに２つの整流子片１７とただ１つの絶縁層１８とを足した幅を有しており、その結果整流子９のいかなる回転位置において少なくとも２つの整流子片１７は、炭素ブラシ１１のそれぞれによって覆われている。全体として整流子９は１６つの整流子片１７を有しており、これに対して電機子６は、整流子片１７と接続されているコイル８（図１参照）を受容するための８つの溝７を有している。これらの溝７内には各１つのハーフコイル８が互いに上下に配置されているので、電機子６は８つの溝７において全部で１６のコイル８を有しており、これらのコイル８の端部はそれぞれ向かい合って位置している整流子片１７と接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による燃料ポンプを断面して示す図である。
【図２】図１に示された本発明による燃料ポンプの電動モータのロータを示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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