(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車の冷却回路または加熱回路のための流体ポンプ（１）であって、モータケーシング（２）とクローポール型ステータ（２１）と、該クローポール型ステータ（２１）から管（１１）によって分離されかつ流体中に浸漬された、羽根車を有するインナロータ（６）とが設けられている形式のものにおいて、
モータケーシング（２）がプラスチック材料から構成されており、クローポール型ステータ（２１）がクロー薄板（２６）を有しており、該クロー薄板（２６）が少なくとも部分的に、モータケーシング（２）の一体的な構成部材として構成されており、流体ポンプ（１）のポンプケーシング（３３）がケーシング後方部分（３）を有しており、モータケーシング（２）内に、またはケーシング後方部分（３）内に、金属製の結合部材（４４）が射出成形されており、該金属製の結合部材（４４）によって、モータケーシング（２）の内部と外部との間に電気的な接続部が形成されており、この場合に、制御用の電子的な部材を保持するために少なくとも１つのプリント配線板（３８）が設けられており、前記金属製の結合部材（４４）が、少なくとも１つのプリント配線板（３８）からかつ少なくとも１つのプリント配線板（３８）への電気的な接続部のための少なくとも１つの打抜き成形格子体（４７）として形成されていることを特徴とする、モータケーシングを有する流体ポンプ。
【請求項２】
モータケーシング（２）内にクロー薄板（２６）が少なくとも部分的に射出成形されている、請求項１記載の流体ポンプ。
【請求項３】
クローポール型ステータ（２１）が巻線（５５）とクロー（２５）とを有しており、モータケーシング（２）内においてクロー（２５）が、管（１１）の内壁（２４）の近傍に延在しており、巻線（５５）およびクロー（２５）の損失熱が管（１１）内を流れる流体に良好に導出可能になっている、請求項１または２記載の流体ポンプ。
【請求項４】
クローポール型ステータ（２１）の巻線（５５）の、少なくとも１つのプリント配線板（３８）に向かう熱放射が保護壁（５１）によって減じられるようになっている、請求項３記載の流体ポンプ。
【請求項５】
巻線（５５）がモータケーシング（２）に巻き付けられている、請求項３または４記載の流体ポンプ。
【請求項６】
巻線（５５）の領域において帰磁路リング（５８）がモータケーシング（２）上に組み付けられている、請求項３から５までのいずれか１項記載の流体ポンプ。
【請求項７】
クローポール型ステータ（２１）と、該クローポール型ステータ（２１）から管（１１）によって分離されかつ流体に浸漬された、羽根車を有するインナロータ（６）とを有する、特に自動車の冷却回路または加熱回路のための流体ポンプ（１）用のケーシングを製造するための方法において、
モータケーシング（２）をプラスチック射出成形法によって製造し、モータケーシング（２）のプラスチック射出成形時にクロー（２５）を有するクロー薄板（２６）と、制御用の電子的な部材を保持するための少なくとも１つのプリント配線板（３８）からかつ少なくとも１つのプリント配線板（３８）への電気的な接続部のための少なくとも１つの打抜き成形格子体（４７）として形成された金属製の結合部材（４４）とをモータケーシング（２）内で一緒に射出成形し、これによりモータケーシング（２）の内部と外部との間に電気的な接続部を形成し、次いで巻線（５５）をモータケーシング（２）のクロー（２５）の領域に巻き付けるか、またはモータケーシング（２）のクロー（２５）の領域に挿入し、次いで帰磁路リング（５８）を巻線（５５）上に組み付けることを特徴とする、流体ポンプ（１）用のケーシングを製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は請求項１の上位概念に記載した、モータケーシングを有する流体ポンプもしくは請求項９の上位概念に記載した、流体ポンプのためのモータケーシングを製造するための方法に関する。
【０００２】
ロータを冷却水に浸漬するように配置可能にする管によって、ステータとロータとを分離する原理はドイツ連邦共和国特許第３７０２０２８号明細書に基づき公知である。
【０００３】
このような形式の流体ポンプの詳細な説明は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１１９６０号明細書において開示されている。このドイツ連邦共和国特許出願公開明細書に開示されている流体ポンプは、釣り鐘状のロータを有しており、このロータの円筒状の内室内にステータが係合している。管状もしくはカップ状の壁部はロータとステータとの間に延在しており、しかもこのポットの底部には軸が嵌め込まれている。この軸を中心にしてロータが回動可能に懸吊されている。
【０００４】
軸の係留部は円筒状の中空室の内部に僅かな深さでしか進入していない。この中空室の内のスペースはほぼ完全にステータを収容するために必要である。ステータとロータとの間の円筒状の壁部は僅かな間隙幅ひいてはわずかな磁界損失を得るために非常に薄く構成されている。このことはロータの懸吊の安定性を損なわせる。
【０００５】
ステータの電流供給のための整流回路を有するプリント配線板をステータの軸線方向延長部にしか配置することができず、したがってこのようなプリント配線板が流体ポンプの組付け深さを増大させてしまう。
【０００６】
さらにドイツ連邦共和国特許出願第１９９３４３８２号明細書にはクローポール型ステータを有するモータを備えた流体ポンプを使用することが提供されている。このクロポール式ステータは１つの巻線と、クローを有する２つのクロー薄板とから構成されている。個々の部材は多くの組立段階において組み立ててモータケーシング上に取り付けなければならない。クローポール型ステータとモータケーシングとの間には誤差による空隙が生ぜしめられる。この空隙は流体ポンプに供給される媒体への巻線の損失熱の導出と僅かな磁界損失を困難なものにする。
【０００７】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載した構成を有する、モータケーシングを有する流体ポンプもしくは請求項９の特徴部に記載した、流体ポンプのためのモータケーシングを製造するための方法は簡単な形式および方式で運転特性を改良することができ、かつ組付け段階数を減じることができるという利点を有している。
【０００８】
従属請求項に記載した特徴を有する手段によって、請求項１に記載した流体ポンプの有利な変化実施例および改良形態が可能である。
【０００９】
クロー薄板を射出成形することによって空隙のない熱伝導に基づき、巻線とクローとの損失熱を、管内に流れる流体に良好に導出することができるという利点が得られる。
【００１０】
クローもしくはクロー薄板をモータケーシング内に射出成形すると有利である。なぜならばこれによって部材の組み付けをより少なくすることができるからである。
【００１１】
金属製の結合部材をモータケーシング内に射出成形すると、特に有利である。なぜならばここでもモータケーシング内への組付けをなくすことができ、同時に結合部材の貫通部が良好にシールされる。
【００１２】
さらに打抜き成形格子体をケーシング内に射出成形すると有利である。この打ち抜き成形格子体はプリント配線板からの電気的な接続部およびプリント配線板への電気的な接続部である。これにより電気的な接続管路をこれ以上設置しかつ固定する必要がないからである。
【００１３】
有利にはクローポール型ステータが、少なくともプリント配線板の領域において巻線の熱放射を減少させるように射出成形されると有利である。なぜならばこれによりプリント配線板の耐用寿命と運転状況とが改良されるからである。
【００１４】
巻線を直接モータケーシングに巻き付けると有利である。なぜならばこれにより付加的な巻線支持体を使用する必要がなくなるからである。
【００１５】
有利な形式では帰磁路リングがモータケーシングに組付けられている。
【００１６】
図面
本発明の１実施例が図面に概略的に示されており、これを以下に記載した説明において詳説する。
【００１７】
図１には本発明による流体ポンプの軸線方向断面図が示されており、
図２にはクローポールを有するモータケーシングの軸線方向断面図が示されており、
図３にはモータケーシング内に射出成形されたクローの３次元的な図が示されている。
【００１８】
実施例の説明
図１は本発明による流体ポンプ１の軸線方向断面図である。この流体ポンプ１を例えば冷却水ポンプとしてまたは自動車の熱回路のために使用することができる。このポンプ１は３部分からなるポンプケーシング３３を有しており、このポンプケーシング３３は吸込管片４と圧力管片（図示せず）とが形成されたケーシング前方部分３０と、モータケーシング２と、ケーシング後方部分３とから構成されている。これらのケーシング前方部分３０と吸込管片４とモータケーシング２とケーシング後方部分３とはプラスチック材料から成っており、この場合、吸込管片４とケーシング後方部分３とが例えば金属またはセラミックのような別の材料からなっていてもよい。
【００１９】
これらの部分３０，２，３は例えばねじによって一緒に組み合わされている。このねじはモータケーシング２をケーシング前方部分３０とケーシング後方部分３との間に緊締して保持される。リベット締結、接着のような別の各結合形式もまた可能である。シールリング１０がケーシング前方部分３０とモータケーシング２との間にクランプ締結されているか、または射出成形されている。モータケーシング２は非磁性材料から成っていて、内壁２４を有する管１１の形の薄壁状の区分を有している。底部１２と一緒に杯形を形成するこの管１１にはロータ６が収容されている。
【００２０】
このロータ６はプラスチック結合された磁性材料、例えば合成樹脂マトリクスまたはプラスチックマトリクスに埋入された粉状の磁性材料から一体的に例えば射出成形によって製造されている。このロータ６は外側シリンダ７を有しており、この外側シリンダ７は僅かな間隔をおいて管１１の形状に追従している。ロータ６は各使用例に応じて２極式または多極式に磁性化されている。ロータ６は回転軸３５を中心にして回動する。この回転軸３５はロータ６の中心線でもある。外側シリンダ７は吸込管片４に面する端部で端面壁１３によって閉鎖されており、この端面壁１３は多数のウイング（羽根）１４を有している。
【００２１】
端面壁１３に一体的に結合された軸受シャフト８は外側シリンダ７の内部を貫いて延びている。この軸受シャフト８は少なくともその軸線方向端部８′，８″で位置固定の軸９の周りを中心に回動可能に支承されていて、この軸受シャフト８は軸９をほぼその全長にわたって取り囲んでいる。軸受シャフト８の長さは少なくとも、ロータ６の重心が前記２つの端部８′，８″の間にあるような長さである。この軸９はその第１端部で底部１２の切欠内に設けられた刻み目によって相対回動不能に係留されており、かつ軸９の第２端部ではケーシングのリブスター、つまり複数のリブから成る星形体のハブ１５内に収容されている。このリブスターはケーシング前方部分３０と一体的に形成されていて、図１ではこのリブスターはウェブ５だけを示した。
【００２２】
ロータ６の重量を僅かに保つために、外側シリンダ７と軸受シャフト８との間に環状室１６が設けられている。この環状室１６は幾つかの薄壁状のリブ１７を除いて空である。これらのリブ１７は外側シリンダ７と軸受シャフト８との間の結合を補強するために働く。
【００２３】
冷却水流から、外側シリンダ７と管１１との間の狭い間隙２０内に固形の汚染物が侵入するのを防止するために、環状に延びるフランジ１８は外側シリンダ７とロータ６の端面壁１３との間の移行部に配置されていて、このフランジ１８はモータケーシング２の環状溝１９に係合する。
【００２４】
クローポール型ステータ（爪形磁極構造ステータ）２１は管１１を中心に延在している。このクロー２５を有するクローポール型ステータ２１の複数のクロー薄板２６は、少なくとも部分的に組み込まれたモータケーシング２の構成部材であるか、もしくはこれらのクロー薄板２６は管１１内に配置されている。クロー２５もしくはクロー薄板２６が少なくとも部分的に、プラスチック材料から成るモータケーシング２内に射出成形されていることによって一体的な装置が得られる。別の手段はクロー２５もしくはクロー薄板２６を、可塑化されたモータケーシング２のプラスチックに熱埋入させることによって達成される。さらに別の手段も可能である。
【００２５】
クロー２５の周りをめぐって巻線５５が位置しており、またこの巻線５５は帰磁路リング５８によって取り囲まれている。巻線５５は例えば絶縁したモータケーシング２に直接巻き付けられている。しかしこの巻線５５を予め製造された部材としてモータケーシング２に配置することもできる。その際、巻線支持体は必要ない。
【００２６】
クローポール型ステータ２１のための電流供給回路を、例えば環状のプリント配線板３８上に組付けることができる。これにより流体ポンプ１の軸線方向構成長さを増大させない。このプリント配線板３８は回転軸３５に対してほぼ平行に延在していて、例えばケーシング後方部分３に収容されている。さらにそこには、少なくとも１つの金属製の結合部材４４を有する差込接続部４１が位置している。この金属製の結合部材４４は例えば打抜き成形格子体４７の一部である。この打抜き成形格子体４７は例えば外側の差込部材４１をプリント配線板３８に接続する。このプリント配線板３８は例えば直接射出成形された半径方向の保護壁５１によって巻線５５から隔離されているので、プリント配線板３８への、巻線５５とクロー２５との熱導出が減少する。この保護壁５１の、モータケーシング内への別の取り付け手段も可能である。
【００２７】
クロー薄板２５はモータケーシング２内に例えば射出成形され、この際、同じ作業工程において金属製の結合部材４４も打抜き成形格子体４７として外方に向かってかつプリント配線板３８に向かって射出成形される。この打抜き成形格子体４７を、別の作業工程で製造されているケーシング後方部分３において射出成形することもできる。クロー２５の周りに巻線５５は巻き付けられていている。それから帰磁路リング５８が組み付けられる。
【００２８】
巻線５５によって発生した磁界は２つのクロー薄板２６のクロー２５から半径方向で内方に向かってそれぞれ交換される極性によって作用し、図２に示したようにロータ６を駆動させる。巻線５５はバイファイラ巻きもしくは２本巻きで構成されている。つまり、巻線５５は互いに隔離したかつ依存しないで電流で負荷可能な２つの磁界を有している。これにより交換する磁極によって磁界を発生させることができる。このようなクローポール型ステータ２１を一本巻きによる構成より簡単な電力エレクトロニクスで駆動することができる。
【００２９】
図示していないホールセンサは例えばこのホールセンサを、流体ポンプの速度または機能を監視するために磁界センサとして、回転するロータ６の可変磁界にさらされる所定の箇所に設けることができる。
【００３０】
図２にはモータケーシング２とクロー２５を有するクロー薄板２６との軸線方向の横断面図だ示されている。図１に示したのと同じ部材または同様に作用する部材には同じ部材番号が使用されている。クロー２５をモータケーシングに組み込んだ装置によって、内壁２４に対するクロー２５の間隔ひいてはロータ６のシリンダ７に対する間隔を非常に小さく保持し、したがってクローポール型ステータ２１とロータとの間の力作用を高めることができる。さらに流体への巻線５５とクロー２５との損失熱の熱連結が高まり、ひいては冷却効果が改良され、したがって運転温度と、プリント配線板３８に向かう方向での放射が減じられる。
【００３１】
図３にはクロー２５の３次元的な図が示されており、これらのクロー２５はモータケーシング２の組み込まれた構成部材である。同じ部材もしくは同様に作用する部材には図１および図２に示したのと同じ部材番号を付与した。図３ではモータケーシング２はその一部だけを示し、これを破線で示した。
【００３２】
クローポール型ステータ２１はそれぞれ特徴付けられた形の２つのクロー薄板２６を有しており、これらのクロー薄板２６には１つの環状に延びる外側リングと、各クロー薄板２６に設けられた複数のクロー２５とが設けられている。これらのクロー２５はクロー薄板２６の縁部から出発して半径方向内側に向かって、それから反対側の縁部に向かう方向で曲げられている。これらのクロー２５は例えば台形状に軸線方向に延在している。これによってモータの効率の改善が達成される。クロ−薄板２６は一方のクロー薄板２６のクロー２５が、他方のクロー薄板２６のクロー２５の間の隙間に、周方向でそれぞれ間隔をおいて突入しかつ半径方向で延在する、両クロー薄板の縁部が軸線方向で互いに間隔をおいて位置するように互いに組み込まれている。
【００３３】
クロー２５は内側で内壁２４に向かって管１１のプラスチック材料によって完全に被覆される。半径方向で見てさらに外側に向かってクロー２５が同様にプラスチック材料によって取り囲まれている。しかしそこではクロー２５は露出していてもよい。クロー薄板２６は環状の中空室を形成し、この中空室内において巻線５５が巻き付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による流体ポンプの軸方向断面図である。
【図２】  クローポールを有するモータケーシングの軸線方向断面図である。
【図３】  モータケーシング内に射出成形されるクローの３次元的な図である。
【符号の説明】
１  流体ポンプ、  ２  モータケーシング、  ３  ケーシング後方部分、  ４  吸込管片、  ６  ロータ、  ７  外側シリンダ、  ８  軸受シャフト、  ８′，８″  軸線方向端部、  ９  軸、  １０  シールリング、  １１  管、  １２  底部、  １３  端面壁、  １４  ウイング、  １５  ハブ、  １６  環状室、  １７  リブ、  １８  フランジ、  １９  環状溝、  ２１  クローポール型ステータ、  ２４  内壁、  ２５  クロー、  ２６  クロー薄板、  ３０  ケーシング前方部分、  ３３  ポンプケーシング、  ３５  回転軸、  ３８  プリント配線板、  ４１  差込接続部、  ４４  金属製の結合部材、  ４７  打抜き成形格子体、  ５１  保護壁、  ５５  巻線、  ５８  帰磁路リング
【図１】
0004860867.tif 000002
【図２】
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【図３】
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