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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Lehre bezieht sich auf eine elektrische Pumpe.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine elektrische Pumpe mit einem Motor und einer von dem Motor angetriebenen Pumpe ist bekannt. Bei dieser Art von elektrischer Pumpe wird ein in einer Pumpe aufgenommenes Flügelrad von einem Motor drehangetrieben. Die Pumpkammer und der Motor sind längs einer Drehachse des Flügelrades (nachfolgend als „Drehachse” bezeichnet) angeordnet, so dass ein Ausgang des Motors direkt auf das Flügelrad übertragen wird. Da diese Art von elektrischer Pumpe normalerweise in einem begrenzten Raum eingebaut ist, wurden unterschiedliche Techniken entwickelt, um die Abmessungen des Elektromotors zu verringern. Beispielsweise wird bei einer elektrischen Pumpe, die in der japanischen Patentveröffentlichung
JP 2008- 029 113 A beschrieben ist, die Verringerung der Abmessung dadurch erreicht, dass deren Motor selbst mit einem Startorkern ohne ein Wicklungsende versehen wird, so dass der Motor in eine Richtung der Drehachse eines Flügelrades verkürzt werden kann.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Die in der japanischen Patentveröffentlichung
JP 2008-029 113 A beschriebene Technologie verringert die Abmessung der elektrischen Pumpe, indem die Länge des Motors in Richtung der Drehachse verringert wird, und kann deshalb die Möglichkeit der Montage der elektrischen Pumpe, abhängig von der Einbauumgebung, nicht entsprechend verbessern. Wenn beispielsweise eine elektrische Pumpe
100 in einem Raum S zwischen einem Objekt A und einem Objekt B (d. h. einem nur in einer x-Richtung begrenzten Raum) untergebracht wird, wie in
14A. gezeigt, verringert ein Einbau der elektrischen Pumpe
100 derart, dass ihre Drehachse C parallel zu einer y-Richtung wird, nur die Länge der elektrischen Pumpe
100 in Richtung ihrer Drehachse (d. h. die y-Richtung); daher verbessert ein solcher Einbau nicht die Möglichkeit, die elektrische Pumpe
100 zu montieren. Wenn dagegen die elektrische Pumpe
100 derart eingebaut wird, dass ihre Drehachse C parallel zu der x-Richtung wird, wie in
14B gezeigt, muss eine mit einer Einlassöffnung
102 verbundene Einlassleitung zum Saugen von Fluid in eine Pumpkammer in einem steilen Winkel umgebogen werden, da die Einlassöffnung
102 ebenfalls parallel zu der x-Richtung verläuft. Mit anderen Worten, da die Richtung zur Verringerung der Abmessung der elektrischen Pumpe mit der Richtung, in der sich die Einlassöffnung erstreckt, übereinstimmt, entsteht bezüglich der Einlassleitung ein Problem. Deshalb kann die in der japanischen Patentveröffentlichung
JP 2008-029 113 A beschriebene Technologie die Möglichkeit, die elektrische Pumpe in den in
14A und
14B dargestellten Umgebungen zu montieren, nicht adäquat verbessern.
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Wenn die Einlassöffnung derart ausgebildet werden kann, dass sie sich in einer Richtung senkrecht zu der Drehachse erstreckt, kann die in der
japanischen Patentveröffentlichung 2008-29113 beschriebene Technologie zwar die Möglichkeit der Montage der elektrischen Pumpe verbessern. Jedoch wird bei dieser Art von elektrischer Pumpe der Fluiddruck in der Pumpkammer infolge der Zentrifugalkraft des drehenden Flügelrades erhöht. Aus diesem Grund macht es die Ausbildung der Einlassöffnung derart, dass sie sich in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse erstreckt, schwer, Fluid in die Pumpkammer einzusaugen. Deshalb ist es in der Praxis schwierig, die Einlassöffnung derart auszubilden, dass sie sich in der Richtung senkrecht zu der Drehachse erstreckt.
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In der
DE 2613984 A1 , von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist eine elektrische Pumpe offenbart, deren Stator einen insgesamt U-förmigen ersten Kernteil aufweist, dessen die Schenkel des U-verbindendes Joch mit einer Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Rotors ausgebildet ist. Zwischen den Schenkeln des U ist ein zweiter Kernteil angeordnet, der eine Wicklung trägt.
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Die
DE 2824523 A1 offenbart eine zweistufige Kreiselpumpe, deren Elektromotoren jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, in dessen Zentrum die Drehachse des jeweiligen Rotors liegt.
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In der
US 3,306,222 A ist eine elektrische Pumpe mit einer Rotorkammer beschrieben, die in einer Durchgangsöffnung eines Stators angeordnet ist. Eine Achse der Durchgangsöffnung ist exzentrisch zu dem Stator derart angeordnet, dass der Stator sich im Wesentlichen auf einer Seite der Rotorkammer befindet. Diese Konstruktion ermöglicht eine längliche Form des Pumpengehäuses, wobei sich eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung der Pumpe gegenüberliegend und senkrecht zur Drehachse eines Flügelrades der Pumpe angeordnet sind.
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Die
DE 1137124 B beschreibt einen Elektromotor mit einem Stator mit einer Durchgangsöffnung, in der ein Rotor angeordnet ist. Der Stator hat einen rechteckigen Außenquerschnitt.
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Die
EP 2237393 A1 beschreibt eine Elektropumpe mit einem einteiligen Kern mit einer achteckigen Umfangswand, von der im Querschnitt T-förmige Stege vorstehen, deren radial innere Stirnflächen einen Rotor umgeben.
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Die
DE 690 04 834 T2 offenbart einen Elektromotor mit einem Stator, der eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Rotors aufweist, wobei eine Mittellinie des Stators mit der Achse des Rotors zusammenfällt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Lehre liegt darin, eine Technologie bereitzustellen, die die Schaffung elektrischer Pumpen ermöglicht, die bei einfachem Aufbau platzsparend in unterschiedlichen Umgebungen installiert werden können.
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Die vorgenannte Aufgabe wird mit einer elektrischen Pumpe gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Pumpe gerichtet.
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Bei dieser elektrischen Pumpe ist der Querschnitt des Motors senkrecht zu der Drehachse länglich. Wenn die Richtung der Drehachse der elektrischen Pumpe als Höhenrichtung genommen wird, wird entweder die Breite oder die Tiefe des Motors kürzer. Mit anderen Worten wird die Abmessung des Motors in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse vermindert. Da sich die Einlassöffnung in eine Richtung parallel zu der Drehachse erstreckt, fällt die Richtung, in der der Motor verkleinert ist, nicht mit der Richtung der Einlassöffnung zusammen. Aus diesem Grund verursacht ein Einbau der elektrischen Pumpe in den in 14 gezeigten Umgebungen nicht das Problem, dass die Einlassleitung um einen steilen Winkel gebogen wird, und diese elektrische Pumpe kann die Möglichkeit der Montage der elektrischen Pumpe verbessern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer elektrischen Pumpe der Ausführung 1.
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2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-II in 1.
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3 ist ein Querschnitt längs der Linie III-III in 1.
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4 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Pumpkammer einer elektrischen Pumpe der Modifikation 1 zeigt.
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5 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration eines Motors der elektrischen Pumpe der Modifikation 1 zeigt.
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6 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Pumpkammer einer elektrischen Pumpe einer Modifikation 2 zeigt.
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7 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration eines Motors der elektrischen Pumpe der Modifikation 2 zeigt.
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8 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Pumpkammer einer elektrischen Pumpe einer Modifikation 3 zeigt.
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9 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Pumpkammer einer elektrischen Pumpe einer Modifikation 4 zeigt.
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10 ist eine Darstellung, die eine schematische Konfiguration einer Pumpkammer einer elektrischen Pumpe einer Modifikation 5 zeigt.
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11 ist einer Darstellung, die eine Modifikation des Motors zeigt.
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12 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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13 ist eine Darstellung, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem die elektrische Pumpe der Ausführungsform in einem Motorraum eines Automobils montiert ist.
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14A und 14B sind Darstellungen zur Erläuterung von Problemen der elektrischen Pumpe in herkömmlicher Technologie.
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15 ist eine Darstellung, die eine Modifikation des Motors zeigt.
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16 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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17 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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18 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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19 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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20 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt
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21 ist eine Darstellung, die eine andere Modifikation des Motors zeigt.
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22 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer elektrischen Pumpe einer anderen Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Bei einer elektrischen Pumpe, wie sie in der vorliegenden Beschreibung offenbart ist, kann ein Querschnitt einer Pumpkammer, der senkrecht zu der Drehachse ist, einen Umriss derart haben, dass ein Abstand zwischen dem Umriss und der Drehachse des Laufrades sich in Umfangsrichtung allmählich ändert. Der Abstand zwischen dem Umriss und der Drehachse des Flügelrades kann ein Maximum an einer Stelle haben, die der Position einer Auslassöffnung entspricht. In diesem Fall kann der Querschnitt eines Motors senkrecht zu der Drehachse eine erste Außenabmessung in einer ersten Richtung und eine zweite Außenabmessung in einer zweiten, zu der ersten Richtung senkrechten Richtung haben. Es ist vorteilhaft, dass eine Länge der ersten Außenabmessung länger ist als ein Länge der zweiten Außenabmessung und dass sich die Auslassöffnung in eine Richtung parallel zu der zweiten Richtung erstreckt. Wenn die Pumpkammer von dem Motor in der Richtung senkrecht zu der Drehachse vorsteht, wobei die elektrische Pumpe in Richtung der Drehachse betrachtet wird, kann die vorbeschriebene Konfiguration die Strecke vermindern, um die die Pumpkammer von dem Motor vorsteht.
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Weiter kann der Motor einen mit dem Flügelrad verbundenen Rotor und einen um den Rotor herum angeordneten Stator aufweisen. Wenn der Motor längs der Drehachse betrachtet wird, kann eine Position einer Mitte des Rotors von einer Position von der Mitte des Stators verschieden sein. Da der Rotor und das Flügelrad miteinander verbunden sind, fallen die Mitte (Drehachse des Rotors) und die Mitte (Drehachse des Flügelrades) zusammen. Daher kann die Position der Pumpkammer relativ zum Stator verschoben werden, indem die Mitte des Rotors verschieden von der Mitte des Stators ist. Als Folge kann, wenn die Pumpkammer von dem Motor in der Richtung senkrecht zu der Drehachse bei Betrachtung der elektrischen Pumpe längs der Drehachse vorsteht, die Position, die Richtung und die Strecke, um die die Pumpkammer von dem Motor vorsteht, eingestellt werden.
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte elektrische Pumpe kann weiter eine Motortreiberschaltung enthalten, die den Motor treibt, und eine Schaltungskammer zur Aufnahme der Motortreiberschaltung. In diesem Fall können die Pumpkammer, der Motor und die Schaltungskammer längs der Drehachse angeordnet sein. Mit einer solchen Konfiguration sind die Pumpkammer, der Motor und die Schaltungskammer längs der Drehachse angeordnet. Als Folge kam verhindert werden, dass die Abmessung der elektrischen Pumpe in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse zunimmt. Die Motortreiberschaltung kann einen Schaltungsträger mit Schaltungselementen aufweisen und der Schaltungsträger kann sich in eine Richtung parallel zu der Drehachse oder in eine Richtung senkrecht zu der Drehachse erstrecken.
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte elektrische Pumpe kann weiter eine Befestigungsfläche aufweisen, die zum Befestigen der elektrischen Pumpe an einer externen Vorrichtung verwendet wird. Die Auslassöffnung kann von der Befestigungsfläche in eine Richtung senkrecht zu der Befestigungsfläche vorstehen. Bei diese Konfiguration kann die Auslassöffnung der elektrischen Pumpe eingesetzt und direkt mit einer Einlassöffnung der äußeren Vorrichtung verbunden werden, wodurch die Anzahl von Leitungen, die die elektrische Pumpe und die externe Vorrichtung verbinden, vermindert wird.
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(Ausführungsform 1)
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Eine elektrische Pumpe 10 der Ausführungsform 1 wird in einem Motorraum eines Automobils installiert und dazu verwendet, Kühlwasser zum Kühlen einer Brennkraftmaschine, eines Inverters usw. zirkulieren zu lassen. Wie in 1 dargestellt, hat die elektrische Pumpe 10 ein Gehäuse 12, eine fixierte Welle 24, einen Rotator 23 und einen Stator 30.
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Drei Räume, eine Pumpkammer 14, eine Motorkammer 16 und eine Schaltungskammer 18 sind innerhalb des Gehäuses 12 ausgebildet. Die Pumpkammer 14 ist in einem oberen Teil des Gehäuses 12 ausgebildet. Eine Einlassöffnung 20 und eine Auslassöffnung 22 (siehe 2), die in dem Gehäuse 12 ausgebildet sind, sind mit der Pumpkammer 14 verbunden. Die Einlassöffnung 20 ist mit einem oberen Ende der Pumpkammer 14 verbunden. Die Einlassöffnung 20 erstreckt sich in eine Richtung, in der sich eine Drehachse des Rotators 23 erstreckt (d. h. eine z-Richtung). Wie in 2 dargestellt, ist die Auslassöffnung 22 mit einem Außenumfang der Pumpkammer 14 verbunden. Die Auslassöffnung 22 erstreckt sich in einer tangentialen Richtung des Außenumfangs der Pumpkammer 14 (d. h. eine x-Richtung). Eine äußere Gestalt der Pumpkammer 14 (eine äußere Gestalt in einer x-y-Ebene) ist derart ausgebildet, dass ein Abstand zwischen der äußeren Gestalt und der Drehachse des Rotators 23 sich allmählich in Umfangsrichtung ändert. Genauer nimmt der Abstand zwischen der äußeren Gestalt und der Drehachse des Rotators 23 von einem Punkt P (einem Punkt neben der Auslassöffnung 22) in Uhrzeigerrichtung allmählich zu und wird an der Position der Auslassöffnung 22 maximal. Mit anderen Worten hat die Pumpkammer 14 die gleiche Gestalt wie eine Zentrifugalpumpe.
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Die Motorkammer 16 ist unter der Pumpkammer 14 ausgebildet. Ein oberes Ende der Motorkammer 16 ist an ein unteres Ende der Pumpkammer 14 angeschlossen und die Motorkammer 16 und die Pumpkammer 14 sind miteinander verbunden. Ein unteres Ende der fixierten Welle 24 ist an einer Bodenseite der Motorkammer 16 festgelegt. Die fixierte Welle 24 erstreckt sich von der Bodenseite der Motorkammer 16 innerhalb der Motorkammer 16 aufwärts und hat ein oberes Ende, das in die Innenseite der Pumpkammer 14 reicht. Die Schaltungskammer 18 ist unterhalb der Motorkammer 16 ausgebildet und von der Pumpkammer 14 und der Motorkammer 16 getrennt. Die Schaltkammer 18 nimmt eine Motortreiberschaltung 37 auf.
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Der Rotator 23 ist drehbar an der fixierten Welle 24 angebracht. Der Rotator 23 hat ein Flügelrad 26 und einen Rotor 28. Eine Oberseite des Flügelrades 26 ist abwärts in Richtung auf das Außenumfangsende des Flügelrades 26 geneigt. Wie in 2 dargestellt hat das Flügelrad 26 in Aufsicht (von oben gemäß 1) kreisförmige Gestalt. Eine Mehrzahl von Flügeln ist in regelmäßigen Abständen in der Oberseite des Flügelrades 26 ausgebildet. Jeder der Flügel erstreckt sich in einer radialen Richtung des Flügelrades 26. Der zylindrische Rotor 28 ist unterhalb des Flügelrades 26 ausgebildet. Der Rotor 28, der aus einem magnetischen Material besteht, wird einem vorbestimmten Magnetisierungsprozess ausgesetzt. Der Rotor 28 ist in der Motorkammer 16 aufgenommen. Das Flügelrad 26 und der Rotor 28 sind integral ausgeformt. Wenn der Rotor 28 dreht, dreht sich daher das Flügelrad 26 integral mit dem Rotor 28.
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Innerhalb des Gehäuses 12, das die Motorkammer 16 bildet, ist der Stator 30 derart angeordnet, dass er dem Rotor 28 zugewandt ist. Wie in 3 dargestellt hat der Stator 30 ein Paar von Kernen 32, 34 und Wicklungen 36. Jede der Wicklungen 36 ist um einen entsprechenden Schlitz von Schlitzen 32a bis 32c, und 34a bis 34c der Kerne 32 und 34 gewickelt. Die Kerne 32, 34 sind symmetrisch mit dem Rotor 28 zwischen ihnen angeordnet. Spitze bzw. vordere Enden der Schlitze 32a bis 32c und 34a bis 34c der Kerne 32 und 34 sind einer Außenumfangsfläche des Rotors 28 zugewandt. Die Wicklungen 36 sind mit der Motortreiberschaltung 37 über Drähte 38a (siehe 1) verbunden. Der Rotor 28 und das Flügelrad 26 werden mit einer Leistung angetrieben, die den Wicklungen 36 von der Motortreiberschaltung 37 zugeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor durch den Rotor 28 und den Stator 30 gebildet.
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Wie aus 3 ersichtlich, sind die Kerne 32, 34 in x-Richtung kürzer und in y-Richtung länger. In einem Schnitt in Höhe der Motorkammer 16 ist eine äußere Gestalt eines Querschnitts des Gehäuses 12 senkrecht zur Drehachse länglich. Genauer ist die äußere Gestalt rechteckig mit einer kurzen Seite 12a und einer langen Seite 12b. Weiter geht aus 2 hervor, dass die Pumpkammer 14, gesehen längs der Drehachse des Rotators 23, innerhalb eines der äußeren Gestalt des Schnittes entsprechenden Bereiches innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist, wo die Motorkammer 16 ausgebildet ist. Mit anderen Worten steht an der Stelle, an der die Motorkammer 16 ausgebildet ist, die Pumpkammer 14 nicht von dem Gehäuse 12 vor.
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Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform eine Fläche an der langen Seite 12b des Gehäuses 12 eine Befestigungsfläche bildet, die zum Befestigen der elektrischen Pumpe an einer äußeren Vorrichtung verwendet wird. Wie aus 2 hervorgeht, steht die Auslassöffnung 22 von der Befestigungsfläche des Gehäuses 12 in einer Richtung der kurzen Seite 12a (d. h. der x-Richtung) vor.
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Schaltungsträger 38 und an Oberflächen 38c, 38d des Schaltungsträgers 38 montierten Schaltungselementen 39 gebildet. Die Motortreiberschaltung 37 ist mit einer äußeren Energiequelle (z. B. einer in einem Fahrzeug angebrachten Batterie, nicht dargestellt) mittels einer Leitung 38b verbunden. Die Motortreiberschaltung 37 wandelt von der externen Energiequelle zugeführte Leistung in der Wicklung 36 zugeführte Leistung um und versorgt die Wicklung 36 mit der umgewandelten Leistung.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Flächen 38c, 38d des Schaltungsträgers 38 parallel zu der Drehachse des Rotators 23 ausgebildet sind. Verglichen mit einem Fall, in dem die Flächen 38c, 38d des Schaltungsträgers 38 senkrecht zu der Drehachse des Rotators 23 ausgebildet sind, kann somit verhindert werden, dass die äußere Gestalt des Querschnitts des Gehäuses 12 senkrecht zu der Drehachse an der Stelle zunimmt, an der die Schaltungskammer 18 gebildet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die äußere Gestalt des Querschnitts des Gehäuses 12 senkrecht zu der Drehachse an der Stelle, an der die Schaltungskammer 18 ausgebildet ist, und an der Stelle, an der die Motorkammer 16 ausgebildet ist, gleich.
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Nachfolgend werden Betriebsweisen der elektrischen Pumpe 10 beschrieben. Sobald dem Stator 30 Leistung zugeführt wird, dreht der Rotator 23 um die fixierte Welle 24. Folglich dreht das Flügelrad 26 und Kühlwasser wird von der Einlassöffnung 20 in die Pumpkammer 14 eingesaugt. Der Druck des in die Pumpkammer 14 eingesaugten Fluids nimmt bei Drehung des Flügelrades 26 zu und wird dann von der Auslassöffnung 22 an die Außenseite des Gehäuses 12 abgegeben.
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Die vorstehend beschriebene elektrische Pumpe 10 ist zwischen einem Fühler 54 und einer Invertervorrichtung 51 innerhalb eines Motorraums eines Automobils 56 installiert, wie in 13 gezeigt. Genauer ist die elektrische Pumpe 10 an der Invertervorrichtung 51 befestigt, so dass die Befestigungsfläche der elektrischen Pumpe 10 (d. h. die Oberfläche an der langen Seite 12b des Gehäuses 12) an der Invertervorrichtung 51 anliegt. Daher fällt eine Fläche an der kurzen Seite der elektrischen Pumpe 10 (d. h. die Flache an der kurzen Seite 12a) mit einer Richtung von dem Kühler 54 zu der Invertervorrichtung 51 (d. h. der x-Richtung in der Darstellung) zusammen und kann den Abstand zwischen dem Kühler 54 und der elektrischen Pumpe 10 (L-d) vergrößern. Im Ergebnis kann ein Kollisionssicherheitsraum zwischen dem Kühler 54 und der elektrischen Pumpe 10 in ausreichender Weise sichergestellt werden.
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Weiter wird in einem Zustand, in dem die elektrische Pumpe 10 an der Invertervorrichtung 51 befestigt ist, die Auslassöffnung 22 der elektrischen Pumpe in einen Einlass eines Kühlflüssigkeitspfades 50 zum Kühlen einer Treiberschaltung 52 der Invertervorrichtung 51 eingesetzt. Mit anderen Worten wird die Auslassöffnung 22 der elektrischen Pumpe 10 direkt mit dem Kühlflüssigkeitspfad 50 der Invertervorrichtung 51 verbunden. Aus diesem Grunde ist eine Leitung oder ähnliches zum Verbinden der elektrischen Pumpe 10 mit der Invertervorrichtung 51 nicht erforderlich. Andererseits ist eine Kühlwasserleitung mit der Einlassöffnung 20 der elektrischen Pumpe 10 verbunden. Da die Richtung, in die sich die Einlassöffnung 20 erstreckt, senkrecht zu der Richtung von dem Kühler 54 zu der Invertervorrichtung 51 ist (d. h. die x-Richtung der Darstellung), muss die mit der Einlassöffnung 20 verbundene Kuhlwasserleitung nicht um einen steilen bzw. großen Winkel abgebogen werden.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar ist, kann durch Ausbilden des Stators 30 (des Gehäuses 12 des Motors) in einer länglichen Form die Abmessung der elektrischen Pumpe 10 in der Richtung der elektrischen Pumpe 10, die senkrecht zur Drehachse ist, verhindert werden. Daher kann die Möglichkeit, die elektrische Pumpe 10 in dem Raum zwischen dem Kühler 54 und der Invertervorrichtung 51 anzubringen, verbessert werden. Zusätzlich kann Raum zur Einbau der elektrischen Pumpe 10 erhalten bzw. eingespart werden, wodurch Freiheit bezüglich der Auslegung anderer Vorrichtungen verbessert wird. Da die Richtung, in der sich die Einlassöffnung 20 der elektrischen Pumpe 10 erstreckt, senkrecht zur Richtung der Abmessungsverringerung der elektrischen Pumpe 10 ist, muss andererseits die Kühlleitung, die mit der Einlassöffnung 20 verbunden ist, nicht um einen steilen Winkel abgebogen werden.
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Vorstehend wurde eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Lehre beschrieben, dies stellt lediglich einige beispielhafte Möglichkeiten der Verwendung der vorliegenden Lehre dar und schränkt die Ansprüche nicht ein. Der Gegenstand der Ansprüche schließt Abänderungen und Modifizierungen der spezifischen vorstehend erläuterten Beispiele ein.
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Beispielsweise ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wenn die elektrische Pumpe 10 längs der Drehachse betrachtet wird, die Pumpkammer 14 derart ausgebildet, dass sie nicht zur Außenseite des Gehäuses 12 (nachfolgend als „Gehäuse des Motors” bezeichnet) an der Stelle, an der der Motor 28, 30 vorgesehen ist, vorsteht. Die Pumpkammer 14 kann jedoch auch derart ausgebildet werden, dass sie zu der Außenseite des Gehäuses 12 des Motors, wie in 4 und 5 gezeigt, vorsteht. Dieses Konfiguration kann das Aufnahmevermögen der Pumpkammer 14 vergrößern und ihr Pumpvermögen verbessern.
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In diesem Fall kann die Richtung, in der sich die Auslassöffnung 22 erstreckt, in jedwelche Richtung ausgerichtet werden, so lang sie mit der tangentialen Richtung des Außenumfangs der Pumpkammer 14 zusammenfällt. Es ist jedoch bevorzugt, dass sich die Auslassöffnung 22 in einer Richtung senkrecht zu der langen Seite 12b des Gehäuses 12 (d. h. parallel zu der kurzen Seite 12a) erstreckt, wie in 4 dargestellt. Mit anderen Worten wird der Abstand zwischen der Pumpkammer 14 und der Drehachse des Rotators an der Stelle der Auslassöffnung 20 am längsten. Durch Anordnung der Auslassöffnung 22 in der Richtung senkrecht zu der langen Seite 12 wird somit der Bereich, in dem der Abstand zwischen der Pumpkammer und der Drehachse am größten wird, innerhalb des Bereiches der kurzen Seite 12a des Gehäuses 12 angeordnet. Im Ergebnis kann die Strecke, um die die Pumpkammer 14 von dem Gehäuse 12 vorsteht, auf ein Minimum reduziert werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in den in 4 und 5 dargestellten Beispielen die Drehachse des Rotors 28 (d. h. die Drehachse des Flügelrades 26) mit dem Zentrum der Kerne 32, 34 zusammenfällt. Hier bedeutet das Zentrum der Kerne 32, 34 einen zentralen Punkt zwischen einer Stelle des zentralen Schlitzes 32c, wo die Wicklung 36 gewickelt ist, und einem Bereich des zentralen Schlitzes 34c, wo die Wicklung 36 gewickelt ist, in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse des Rotors 28. Andererseits ist die äußere Gestalt der Pumpkammer 14 die Gestalt einer Zentrifugalpumpe, bei der der Abstand zwischen der Pumpkammer 14 und der Drehachse des Flügelrades 26 sich allmählich verändert. Wenn die elektrische Pumpe 10 längs der Drehachse betrachtet wird, steht daher die Pumpkammer 14 zu der Außenseite des Gehäuses 12 des Motors an einer Oberseite des Gehäuses 12 vor und ist an einer Unterseite innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet (siehe 4).
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Ein Vorstehen der Pumpkammer 14 von dem Gehäuse 12 des Motors, wenn die elektrische Pumpe längs einer Drehachse Cr des Rotors 28 betrachtet wird, kann jedoch verhindert werden, indem die zentrale Achse Cr verschieden von einem Zentrum Cs der Kerne 32, 34 gemacht wird, wie in 6 und 7 dargestellt. Mit anderen Worten sind in den Beispielen der 6 und 7 die spitzen bzw. vorderen Zahnendbereiche der Schlitze 32a bis 32c und 34a bis 34c in x-Richtung der 7 verformt. Der Rotor 28 ist in der Mitte der vorderen Zahnendbereiche der Schlitze 32a bis 32c und 34a bis 34c angeordnet. Folglich ist die Drehachse Cr des Rotors 28 in der x-Richtung der 7 verschoben. Andererseits sind die Bereiche der Schlitze 32c, 34c, in denen die Wicklungen 36 gewickelt sind, in der x-Richtung nicht verformt, so dass die Stelle des Zentrums Cs der Kerne 32, 34 nicht verändert ist. Daher ist die Drehachse Cr des Rotors 28 in x-Richtung bezüglich des Zentrums Cs der Kerne 32, 34 verschoben. Folglich ist die Pumpkammer 14 in der x-Richtung bezüglich des Zentrums Cs der Kerne 32, 34 verschoben, wodurch verhindert wird, dass die Pumpkammer 14 von dem Gehäuse 12 des Motors vorsteht, wenn die elektrische Pumpe längs der Drehachse Cr betrachtet wird. Entsprechend dieser elektrischen Pumpe kann eine Verringerung der Abmessung der elektrischen Pumpe realisiert werden, während das Aufnahmevermögen der Pumpkammer vergrößert wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Richtung und die Strecke, in der bzw. um die die Drehachse Cr des Rotors 28 relativ zu dem Zentrum Cs der Kerne 32, 34 verschoben wird, entsprechend der Positionsbeziehung zwischen der elektrischen Pumpe und einem Raum oder einer externen Vorrichtung, in der die elektrische Pumpe installiert wird (beispielsweise der Invertervorrichtung 51 oder dem Kühler 54 in der Ausführungsform 1) in geeigneter Weise eingestellt werden kann. Beispielsweise kann wie in dem in 8 gezeigten Beispiel die Position der Drehachse Cr des Rotors 28 in einer Weise verschoben werden, dass die Pumpkammer 14 in gleicher Weise in senkrechter Richtung des Gehäuses 12 des Motors vorsteht Alternativ kann, wie im in 9 gezeigten Beispiel die Position der Drehachse Cr des Rotors 28 derart verschoben werden, dass die Pumpkammer 14 nur nach oben von dem Gehäuse 12 des Motors vorsteht.
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Zusätzlich ist die Gestalt der Auslassöffnung 22 nicht auf die in der Ausführungsform beschriebene Gestalt beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 10 dargestellt, eine Auslassöffnung 38 längs des Außenumfangs der Pumpkammer 14 gekrümmt verlaufen und in der x-Richtung herausgezogen werden. Unter diesem Aspekt kann die Auslassöffnung 38 näher an der Mitte der elektrischen Pumpe angeordnet werden.
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Weiter ist die Konfiguration des Motors nicht auf die in jeder der Ausführungsformen beschriebene Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 11 gezeigt, ein Kern 40 zum Koppeln von Kernteilen 44 bzw. Kernbereichen, um die die Wicklung gewickelt ist, über und unter dem Rotor 28 miteinander mit Kupplungsteilen 42a, 42b verwendet werden. Die Positionsgenauigkeit jedes Kernteils 44 kann durch Verwendung des Kerns 40 vergrößert werden. Alternativ kann, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, ein Paar von Kernen 46 über und unter dem Rotor 28 angeordnet werden, wie in 12 gezeigt.
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Weiter ist in jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die äußere Gestalt des Querschnitts des Gehäuses 12 des Motors senkrecht zur Drehachse rechteckig; die äußere Gestalt ist jedoch nicht auf eine der vorstehend beschriebene Ausführungsformen beschränkt und kann jedwelche Gestalt haben, solange sie länglich ist. Beispielsweise kann die äußere Gestalt des Querschnitts eine ovale Gestalt haben oder eine Gestalt, die durch Biegen von vier Seiten, die ein Rechteck bilden, erhalten wird. Weiter kann die äußere Gestalt des Querschnitts des Gehäuses 12 des Motors jede der in 15 bis 21 gezeigten Gestalten bzw. Formen haben. Genauer, kann wie in 15 und 16 gezeigt, die äußere Gestalt des Querschnitts eine rechteckige Gestalt mit gekrümmten Eckbereichen haben. Wie in 17 gezeigt, kann die äußere Gestalt des Querschnitts eine rechteckige Gestalt mit abgeflachten Ecken sein. Wie in 18 dargestellt, kann die äußere Gestalt des Querschnitts eine trapezoide Form mit einer oberen Basis kürzer als eine untere Basis haben. Wie in 19 gezeigt, kann die äußere Gestalt des Querschnitts eine rechteckige Gestalt mit einer kurzen Seite haben, die kürzer als ein Durchmesser des Rotors 28 ist. Wie in 20 dargestellt, kann die äußere Gestalt des Querschnitts hexagonale Gestalt haben. Wie in 21 gezeigt, kann die äußere Gestalt des Querschnitts eine Oberseite und eine untere Seite haben, die sich diagonal relativ zu einer horizontalen Richtung erstrecken. Wie aus den 15 bis 21 hervorgeht, hat jede der äußeren Gestalten der in 5 bis 21 gezeigten Querschnitte eine längliche Gestalt und eine Länge (a) einer horizontalen Abmessung ist länger als eine Länge (b) der vertikalen Abmessung. Weiter ist bevorzugt, dass ein Verhältnis der Länge (a) zu der Länge (b) größer oder gleich 1,3 ist, um ein Volumen des Rotors sowie ein Volumen des Stators zu vergrößern.
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Weiter sind in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 1 die Flächen des Schaltungsträgers parallel zu der Drehachse des Rotators; wie in 22 dargestellt, können die Flächen des Schaltungssubstrates 38 auch senkrecht zu der Drehachse des Rotators ausgebildet sein.
