(57)【要約】  【課題】  本発明は、流体を送出するための、特に自動車のための電動モータ（４）を備えるポンプ（５）に関する。  【解決手段】  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、インペラ（１８）にある作業室と、ステータ（１３）およびロータ（１６）を備える電動モータであって、ロータ（１６）が永久磁石（１７）を備えているものと、好ましくはハウジング（８）とを含んでおり、ロータ（１６）と永久磁石（１７）は焼結によって製作されており、ロータ（１６）の永久磁石（１７）は物質接合式の焼結結合によってロータ（１６）と結合されている。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を送出するための、特に自動車のための電動モータ（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、
好ましくはハウジング（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）と結合されていることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記永久磁石（１７）は前記ロータ（１６）の切欠き（４８）の中に、特に止まり穴（４９）または貫通孔（５０）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、特に前記切欠き（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。
【請求項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おり、
および／または、
前記ロータ（１６）の前記永久磁石（１７）が摩擦接合式の結合によって前記ロータ（１６）と結合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。
【請求項４】
前記永久磁石（１７）を備える前記ロータ（１６）は請求項５から１２のいずれか１項または複数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、先行請求項のいずれか１項または複数項に記載の電動モータを備えるポンプ。
【請求項５】
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、特に焼結粉末または焼結顆粒からなる前記ロータ（１６）の圧粉体（５１）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前記永久磁石（１７）の圧粉体（５２）が成形され、特にプレスまたは注型され、
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、それによって特に物質接合式の焼結結合により相互に結合されることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ロータ（１６）の前記圧粉体（５１）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、前記永久磁石（１７）の前記圧粉体（５２）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、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、
および／または、
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、
および／または、
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、特に真空炉の中で焼結されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
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、特に止まり穴（４９）または貫通孔（５０）の中に挿入され、次いで、前記第２の焼結粉末が前記ロータ（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６に記載の方法。
【請求項８】
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、好ましくは前記第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５から７のいずれか１項または複数項に記載の方法。
【請求項９】
まず前記ロータ（１６）の前記圧粉体（５１）が成形され、特にプレスされ、次いで、前記永久磁石（１７）の前記圧粉体（５２）が成形され、特にプレスされ、
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５から８のいずれか１項または複数項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第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、前記成形・プレス金型（５８）へ、特に前記第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、特に第２の焼結粉末または第２の焼結顆粒は、前記成形・プレス金型（５９）へ、特に前記第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５から９のいずれか１項または複数項に記載の方法。
【請求項１１】
前記永久磁石（１７）は焼結プロセスの後に特に前記ロータ（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５から１０のいずれか１項または複数項に記載の方法。
【請求項１２】
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ことを特徴とする、請求項５から１１のいずれか１項または複数項に記載の方法。
【請求項１３】
流体を送出するための電動モータ（５）を備えるポンプ（４）、特に請求項１から４のいずれか１項または複数項に記載されている電動モータ（５）を備えるポンプ（４）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）が特に前記ハウジング（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５から１２のいずれか１項または複数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。
【請求項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。
【請求項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、特に前記外歯車（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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ実用新案出願公開第２９９１３３６７Ｕ１号明細書
【発明の概要】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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：
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】高圧噴射システムを示す大幅に模式化した図である。
【図２】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３】図２のフィードポンプを示す分解図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】ロータの圧粉体を示す図４のＡ−Ａ断面図である。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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
【図１】
2016514787.tif 000003
【図２】
2016514787.tif 000004
【図３】
2016514787.tif 000005
【図４】
2016514787.tif 000006
【図５】
2016514787.tif 000007
【図６】
2016514787.tif 000008
【図７】
2016514787.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年11月17日(2015.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
好ましくはハウジング（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）と結合されていることを特徴とするポンプ。
【請求項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。
【請求項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おり、
および／または、
前記ロータ（１６）の前記永久磁石（１７）が摩擦接合式の結合によって前記ロータ（１６）と結合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。
【請求項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ることを特徴とする方法。
【請求項５】
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、
および／または、
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、
および／または、
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。
【請求項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の焼結粉末が前記ロータ（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。
【請求項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、好ましくは前記第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４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項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４から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の焼結材料は、前記成形・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４から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項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４から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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（５）を備えるポンプ（４）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。
【請求項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。
【請求項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。
【国際調査報告】
2016514787.tif 000011
2016514787.tif 000012
2016514787.tif 000013
2016514787.tif 000014