EP0974009A1 - Fuel delivery unit - Google Patents

Fuel delivery unit

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Publication number
EP0974009A1
EP0974009A1 EP99913069A EP99913069A EP0974009A1 EP 0974009 A1 EP0974009 A1 EP 0974009A1 EP 99913069 A EP99913069 A EP 99913069A EP 99913069 A EP99913069 A EP 99913069A EP 0974009 A1 EP0974009 A1 EP 0974009A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
delivery unit
permanent magnet
fuel delivery
impeller
unit according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99913069A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Dobler
Michael Huebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0974009A1 publication Critical patent/EP0974009A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/048—Arrangements for driving regenerative pumps, i.e. side-channel pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0646—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the hollow pump or motor shaft being the conduit for the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002—Regenerative pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets

Abstract

The invention relates to a fuel delivery unit, comprising a regenerative pump and an electrical motor for driving said pump. The electrical motor has a stator winding, a permanent magnet (37) and a rotor (29). Said rotor (29) and a running wheel (16) of the regenerative pump form a single component at the periphery (35) of which the permanent magnet (37) is introduced by positive fitting. It is therefore possible to produce a particularly flat and virtually leak-free regenerative pump.

Description

Förderaggregat für KraftstoffFuel delivery unit
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Förderaggregat für Kraftstoff der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention relates to a fuel delivery unit of the type defined in the preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Förderaggregat dieser Art zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs (WO 95/25885) sind die Förderpumpe und der Elektromotor zu deren Antrieb in einem Gehäuse nebeneinander angeordnet. Das Pumpen- oderIn a known delivery unit of this type for delivering fuel from a fuel tank to an internal combustion engine of a motor vehicle (WO 95/25885), the delivery pump and the electric motor for driving it are arranged in a housing next to one another. The pump or
Laufrad, das an seinem Umfang mit Flügeln oder Laufradschaufeln besetzt ist, sitzt drehfest auf einer Welle des Rotors oder Läufers, der eine in Nuten einhegende Rotor- oder Ankerwicklung trägt und in einem mit Permanentmagnetsegmenten belegten Ständer oder Stator umläuft. Die Stromzufüh- rung zur Ankerwicklung erfolgt über einen auf der Rotorwelle sitzendenThe impeller, which is equipped with vanes or impeller blades on its circumference, is non-rotatably seated on a shaft of the rotor or rotor, which carries a rotor or armature winding which is grooved and which rotates in a stator or stator covered with permanent magnet segments. Power is supplied to the armature winding via a one on the rotor shaft
Kommutator oder Stromwender und zwei auf den Kommutator unter Federdruck radial aufliegenden Strombürsten.Commutator or commutator and two current brushes resting radially on the commutator under spring pressure.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Förderaggregat für Kraftstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch Ziisammenfassung der drehenden Teile des Förderaggregats, also des Laufrads der Förderpumpe und des Rotors des Elektromotors, zu einem einzigen Teil ein sehr - 2 -The fuel delivery unit according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that by combining the rotating parts of the delivery unit, that is, the impeller of the feed pump and the rotor of the electric motor, to a single part a very - 2 -
einfacher und kompakter Aufbau erzielt wird, der mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar ist. Insbesondere kann das Förderaggregat sehr flach, also mit extrem geringer axialer Abmessung, ausgeführt werden. Der dabei sich vergrößernde Außendurchmesser des Förderaggregats stellt im Zusammenhang mit der üblichen Ausbildung des Förderaggregats nicht nur keinen Nachteil dar, sondern eröffnet die Möglichkeit für zusätzliche Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Förderaggregats. Durch den Verzicht auf Kommutator und Strombürsten entfällt der Bürsten-verschleiß, so daß sich die Lebensdauer des Förderaggregats erhöht. Bei der Ausbildung des Elektromotors als Gleichstrommotor wird die notwendige Kommutierung des Stroms in der Statorwicklung elektronisch vorgenommen.simple and compact structure is achieved, which can be produced with little manufacturing effort. In particular, the conveyor unit can be made very flat, that is to say with an extremely small axial dimension. The increasing outside diameter of the conveyor unit in connection with the usual design of the conveyor unit is not only not a disadvantage, but also opens up the possibility for additional measures to improve the efficiency of the conveyor unit. Dispensing with the commutator and current brushes means that brush wear is eliminated, so that the service life of the conveyor unit is increased. When the electric motor is designed as a DC motor, the necessary commutation of the current in the stator winding is carried out electronically.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor- teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Förderaggregats möglich.Advantageous further developments and improvements of the delivery unit specified in claim 1 are possible through the measures listed in the further claims.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zylinderfor- mige Pumpenkammer von zwei sich radial erstreckenden, voneinander axial beabstandeten Seitenwänden und einer die beiden Seitenwände längs deren kreisförmigen Peripherie miteinander verbindenden Peripheriewand begrenzt. Das Laufrad liegt jeweils mit Spaltabstand den Seitenwänden gegenüber, und die Innenfläche des von einem genuteten Blechpaket gebildeten Stators bildet die Peripherwand der Pumpenkammer. Das Laufrad weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, zwischen sich axial offeneAccording to a preferred embodiment of the invention, the cylindrical pump chamber is delimited by two radially extending, axially spaced side walls and a peripheral wall connecting the two side walls along their circular periphery. The impeller is opposite the side walls with a gap distance, and the inner surface of the stator formed by a grooved laminated core forms the peripheral wall of the pump chamber. The impeller has a plurality of axially open, spaced apart from one another in the circumferential direction
Schaufelkammern begrenzenden radialen Laufradschaufeln auf, die durch einen Außenring miteinander verbunden sind. Die Permanentmagnete sind auf dem Außenring befestigt und werden bei Ausführung des Förderaggregats in Kunststoff bevorzugt aus Plastoferriten hergestellt. - 3 -Vane chambers delimiting radial impeller blades, which are interconnected by an outer ring. The permanent magnets are attached to the outer ring and are preferably made of plastic ferrites when the conveyor unit is made of plastic. - 3 -
Alternativ hierzu können kunststoffgebundene Seltenerdmagnete eingesetzt werden, die vorzugsweise in die Kunststoffmatrix des Laufrades eingelagert sind.Alternatively, plastic-bonded rare earth magnets can be used, which are preferably embedded in the plastic matrix of the impeller.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in jederAccording to an advantageous embodiment of the invention is in everyone
Seitenwand der Pumpenkammer ein zum Pumpenraum hin offener, nutartiger Seitenkanal konzentrisch zur Laufradachse mit einem zwischen Seitenkanalen- de und Seitenkanalanfang, bezogen auf die Strömungsrichtung, verbleibenden Unterbrechersteg ausgebildet. Der Seitenkanalanfang mindestens eines Seiten- kanals steht mit einer Ansaugöffhung und das Seitenkanalende mit einemSidewall of the pump chamber formed a groove-like side channel open to the pump chamber concentrically to the impeller axis with an interrupter web remaining between the side channel end and the side channel beginning, based on the flow direction. The beginning of the side channel of at least one side channel stands with a suction opening and the end of the side channel with one
Druckauslaß in Verbindung, wobei die Achsen der Zu- und Abströmkanäle von der Ansaugöffhung und zu dem Druckauslaß entweder axial oder vorzugsweise radial ausgerichtet sind. Durch die besonders vorteilhafte radiale Zu- und Abströmung des Kraftstoffs in die bzw. aus der Pumpen- kammer wird eine wesentliche Reduzierung der Strömungsverluste erreicht und damit der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert. Die radiale An- und Abströmung wird im Gegensatz zu den herkömmlichen Seitenkanalpumpen problemlos durch den aufgrund der erfindungsgemäßen Bauweise vergrößerten Außendurchmesser des Förderaggregats möglich, da dadurch in radialer Richtung genügend Bauraum für die Unterbringung entsprechender Zu- undPressure outlet in connection, wherein the axes of the inflow and outflow channels from the suction opening and to the pressure outlet are either axially or preferably radially aligned. As a result of the particularly advantageous radial inflow and outflow of the fuel into and out of the pump chamber, a substantial reduction in the flow losses is achieved and thus the efficiency of the pump is improved. In contrast to the conventional side channel pumps, the radial inflow and outflow is possible without any problems due to the enlarged outer diameter of the delivery unit due to the construction according to the invention, since this provides sufficient installation space in the radial direction for accommodating the corresponding inflow and outflow
Abströmkanäle vorhanden ist.Drainage channels are present.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:The invention is explained in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. In a schematic representation:
Fig. 1 einen Längs- oder Meridialsch itt des Förderaggregats, wobei der Schnitt in der oberen Hälfte der Darstellung durch das ausgebildete - 4 -Fig. 1 shows a longitudinal or meridialsch itt of the conveyor unit, the section in the upper half of the illustration by the trained - 4 -
S trömungsgebiet und in der unteren Hälfte der Darstellung durch den Ansaugbereich des Förderaggregats geführt ist, Fig. 2 eine Aufsicht auf ein Laufrad von schräg oben, Fig. 3 eine Aufsicht auf das Laufrad aus Fig. 1, Fig. 4 einen Schrägschnitt durch das Laufrad aus Fig. 3 entlang der LinieS flow area and in the lower half of the illustration through the suction area of the conveying unit, Fig. 2 is a plan view of an impeller from above, Fig. 3 is a plan view of the impeller from Fig. 1, Fig. 4 is an oblique section through the impeller 3 along the line
IV-IV und Fig.5 ein zweites Laufrad mit einem Anschlag.IV-IV and Fig.5 a second impeller with a stop.
Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Förderaggregat dient zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Üblicherweise wird das Förderaggregat in Verbindung mit einem Filtertopf als sog. Tankeinbaueinheit in dem Kraftstoffbehälter oder Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Förderaggregat weist eine als Strömungs- oder Seitenkanalpumpe ausgebildete Förderpumpe 11 und einen die Förderpumpe 11 antreibenden Elektromotor 12 auf. Förderpumpe 11 und Elektromotor 12 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 13 aufgenommen. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Förderpumpe 11 ist bekannt und beispielsweise in der DE 4020 521 AI beschrieben. Im Gehäuse 13 ist eine Pumpenkammer 14 ausgebildet, die in Achsrichtung von zwei sich radial erstreckenden, voneinander axial beabstandeten Seitenwänden 141, 142 und in Umfangsrichtung von einer die beiden Seitenwände 141, 142 längs deren kreisförmiger Peripherie miteinander verbindende Peripherwand 143 begrenzt ist. In der Pumpenkammer 14 ist ein Pumpen- oder Laufrad 16 angeordnet, das drehfest auf einer Welle 17 sitzt. Die Welle 17 ist mit beiden Wellenenden in zwei Lagern 18, 19 aufgenommen, die in den beiden Seitenwänden 141, 142 ausgebildet sind. Die Achse der Welle 17 ist koline- ar mit der Laufradachse 161 und der Achse der Pumpenkammer 14. Das Laufrad 16 weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander be- abstandeten, radialen Laufrad-schaufein 20 auf, von denen in der Zeichnung nur zwei zu sehen sind. Die Laufradschaufeln 20 sind durch einen Außenring 21 miteinander verbunden. Jeweils zwei Laufradschaufeln 20 begrenzen zwischen sich eine Schaufelkammer 22, die axial offen ist. Das Laufrad 16 liegt mit Spaltabstand den Seitenwänden 141, 142 gegenüber, und der Außenring 21 schließt mit der Peripheriewand 143 der Pumpenkammer 14 einen radialen Spalt ein. In jeder Seitenwand 141, 142 der Pumpenkammer 14 ist ein zur Pumpenkammer 14 hin offener, nutartiger Seitenkanal 23 bzw. 24 ausgebildet, der konzentrisch zur Laufradachse 161 angeordnet ist und in Umfangsrichtung nahezu über 330° von einem Seitenkanalanfang ein Unterbrecher-steg verbleibt. In der Zeichnung sind im unteren Schnittbild lediglich der Seitenkanalanfang 231 und 241 der Seitenkanäle 23, 24 zu sehen. Das Seiten-kanalende ist demgegenüber um etwa 330° Umfangswinkel versetzt angeordnet. Jeder Seitenkanal 23, 24 steht über einen radial ausgerichteten Zuströmkanal 25 bzw. 26 mit einer Ansaugöffhung 27 des Förderaggregats in Verbindung. Die hier nicht zu sehenden Seitenkanalenden der beiden Seitenkanäle 23, 24 stehen über je einen Ablaufkanal mit einem Druckstutzen des Förderaggregats in Verbindung. Die hier nicht zu sehenden Seitenkanalenden der beiden Seitenkanäle 23 , 24 stehen über j e einen Ablaufkanal mit einem Druckstutzen des Förderaggregats in Verbindung. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist nur der Seitenkanalanfang 231 des Seitenkanals 23 mit einem Zuströmkanal 25 und lediglich das Seitenkanalende des Seitenkanals 24 mit einem Abströmkanal verbunden. In diesem Fall entfällt der Zuströmkanal 26 rechts im Schnittbild, und derThe delivery unit shown schematically in FIG. 1 serves to deliver fuel from a reservoir to the internal combustion engine of a motor vehicle. The delivery unit is usually arranged in connection with a filter bowl as a so-called tank installation unit in the fuel tank or fuel tank of the motor vehicle. The delivery unit has a delivery pump 11 designed as a flow or side channel pump and an electric motor 12 driving the delivery pump 11. Feed pump 11 and electric motor 12 are accommodated in a common housing 13. The structure and operation of the feed pump 11 is known and described for example in DE 4020 521 AI. A pump chamber 14 is formed in the housing 13 and is delimited in the axial direction by two radially extending, axially spaced side walls 141, 142 and in the circumferential direction by a peripheral wall 143 connecting the two side walls 141, 142 along their circular periphery. A pump or impeller 16 is arranged in the pump chamber 14 and sits on a shaft 17 in a rotationally fixed manner. The shaft 17 is received with two shaft ends in two bearings 18, 19 which are formed in the two side walls 141, 142. The axis of the shaft 17 is colinear with the impeller axis 161 and the axis of the pump chamber 14. The impeller 16 has a large number of circumferentially spaced, radial impeller blades in 20, of which only two can be seen in the drawing. The impeller blades 20 are connected to one another by an outer ring 21. Two impeller blades 20 delimit between them a blade chamber 22 which is axially open. The impeller 16 lies opposite the side walls 141, 142 at a gap distance, and the outer ring 21 encloses a radial gap with the peripheral wall 143 of the pump chamber 14. In each side wall 141, 142 of the pump chamber 14, a groove-like side channel 23 or 24 is formed, which is open towards the pump chamber 14 and is arranged concentrically to the impeller axis 161 and an interrupter web remains in the circumferential direction almost over 330 ° from the beginning of a side channel. In the drawing, only the side channel start 231 and 241 of the side channels 23, 24 can be seen in the lower sectional view. In contrast, the side channel end is offset by approximately 330 ° circumferential angle. Each side channel 23, 24 is connected via a radially aligned inflow channel 25 or 26 to a suction opening 27 of the delivery unit. The side channel ends of the two side channels 23, 24, which cannot be seen here, are each connected to a pressure port of the delivery unit via an outlet channel. The side channel ends of the two side channels 23, 24, which cannot be seen here, are each connected to a pressure port of the delivery unit via an outlet channel. In an alternative embodiment of the invention, only the side channel beginning 231 of the side channel 23 is connected to an inflow channel 25 and only the side channel end of the side channel 24 is connected to an outflow channel. In this case, the inflow channel 26 on the right in the sectional view is omitted, and the
Seitenkanal 24 zeigt in diesem Bereich einen Querschnitt, wie er in der Zeichnung strichliniert angedeutet ist. Darüber hinaus können die Zuströmkanäle 25, 26 axial angeordnet werden, jedoch hat die radiale Ausrichtung den Vorteil der geringeren Strömungsverluste und läßt sich wegen des relativ großen Außendurchmessers des Förderaggregats leicht realisieren. - 6 -In this area, side channel 24 shows a cross section, as indicated by dashed lines in the drawing. In addition, the inflow channels 25, 26 can be arranged axially, but the radial alignment has the advantage of lower flow losses and can be easily implemented because of the relatively large outer diameter of the delivery unit. - 6 -
Der mit sog. Innenpolläufer ausgebildete Elektromotor 12 weist in bekannter Weise einen Stator 28 und einen Rotor 29 auf, der zur Erzielung einer extrem flachen Bauweise des Förderaggregats in das Laufrad 16 der Förderpumpe 11 integriert ist. Seine Magnetpole werden von Permanentmagnetseg- menten 30 gebildet, die auf dem Außenring 21 des Laufrads 16 befestigt sind. Zur Erzielung eines günstigen magnetischen Rückschlusses ist der Außenring 21 bevorzugt aus servoma-gnetischem Material ausgebildet. Der Stator 28 ist als genutetes Blechpaket 31 koaxial zur Laufradachse 161 im Gehäuse 13 so angeordnet, daß die Innen-ringfläche des Blechpakets 31 die Peripherwand 143 der Pumpenkammer 14 bildet. In den Nuten des Blechpakets 31 ist üblicherweise eine Ankerwicklung 32 angeordnet, von der in der schematischen Zeichnung nur die beiden stirnseitigen Wickelköpfe 321 und 322 und die beiden Anschlußleitungen 323 und 324 zu sehen sind. Im Falle eines Gleichstromantriebs wird der Elektromotor 12 elektronisch kommutiert.The electric motor 12, which is designed with a so-called internal pole rotor, has a stator 28 and a rotor 29 in a known manner, which is integrated into the impeller 16 of the feed pump 11 in order to achieve an extremely flat design of the feed unit. Its magnetic poles are formed by permanent magnet segments 30 which are fastened on the outer ring 21 of the impeller 16. In order to achieve a favorable magnetic inference, the outer ring 21 is preferably made of servo-magnetic material. The stator 28 is arranged as a grooved laminated core 31 coaxially to the impeller axis 161 in the housing 13 such that the inner ring surface of the laminated core 31 forms the peripheral wall 143 of the pump chamber 14. An armature winding 32 is usually arranged in the grooves of the laminated core 31, of which only the two end winding ends 321 and 322 and the two connecting lines 323 and 324 can be seen in the schematic drawing. In the case of a direct current drive, the electric motor 12 is commutated electronically.
Wird das Laufrad 16 der Förderpumpe 11 aus Kunststoff hergestellt, so ergibt sich ein Fertigungsvorteil, wenn die Permanentmagnetsegmente 30 aus Plastofemten hergestellt werden bzw. kunststoffgebundene Seltenerdmagnete sind.If the impeller 16 of the feed pump 11 is made of plastic, there is a manufacturing advantage if the permanent magnet segments 30 are made of plastic or are plastic-bonded rare earth magnets.
Fig. 2 zeigt das Laufrad 16 aus Fig. 1 in einer Aufsicht von schräg oben. Die Laufradschraufeln 20 aus Fig. 1 sind hier in dieser Fig. 2 in einer, um die Laufradachse 161 -kreisförmig verlaufenden Vertiefung 34 nicht dargestellt. Dargestellt dagegen sind an einem Umfang 35 des Laufrads 16 angeordnete Aushöhlungen 36. Die Aushöhlungen 36 erstrecken sich bei diesem Laufrad 16 über dessen gesamte Dicke. In den Aushöhlungen 36 befinden sich Permanentmagnete 37. Diese sind vorzugsweise aus einem Hartferritmagnet gefertigt. Die Permanentmagnete 37 sind in den Aushöhlungen 36 formschlüssig eingesetzt. Dazu weist ein Permanentmagnet 37 eine konische Form. Diese wiederholt sich als Negativ bei der Formgestaltung - 7 -FIG. 2 shows the impeller 16 from FIG. 1 in an oblique view from above. The impeller blades 20 from FIG. 1 are not shown here in this FIG. 2 in a depression 34 which runs in a circular shape around the impeller axis 161. In contrast, cavities 36 arranged on a circumference 35 of the impeller 16 are shown. The cavities 36 in this impeller 16 extend over its entire thickness. Permanent magnets 37 are located in the cavities 36. These are preferably made from a hard ferrite magnet. The permanent magnets 37 are inserted in a positive manner in the cavities 36. For this purpose, a permanent magnet 37 has a conical shape. This is repeated as a negative in the design - 7 -
der Aushöhlung 36. Die konische Form bietet den Vorteil, daß bei sich drehendem Laufrad 16 die Zentrifugalkräfte dafür Sorge tragen, daß sich eine Klemmkraft zwischen den Permanentmagneten 37 und den benachbarten Stegen 38 ausbildet bzw. verstärkt. Auf diese Weise werden die Permanent- magnete 37 umso fester gehalten, je höher die Umdrehungsgeschwindigkeit des Laufrads 16 ist. Neben der konischen Form der Permanentmagnete 37 können diese auch eine andere äußere Gestalt aufweisen, beispielsweise in Form von Treppenstufiingen, eines kugel- oder tonnenähnlichen Abschnittes oder auch eines Zylinderabschnittes. Die gewählte Form sollte jedoch im Zusammenspiel mit den Stegen 38 in der Lage sein, die Zentrifugalkraft zurthe cavity 36. The conical shape has the advantage that when the impeller 16 rotates, the centrifugal forces ensure that a clamping force is formed or strengthened between the permanent magnets 37 and the adjacent webs 38. In this way, the higher the rotational speed of the impeller 16, the more firmly the permanent magnets 37 are held. In addition to the conical shape of the permanent magnets 37, these can also have a different external shape, for example in the form of stair treads, a spherical or barrel-like section or else a cylinder section. The selected shape, however, in interaction with the webs 38, should be able to transfer the centrifugal force
Ausbildung einer Klemmkraft auszunutzen. Anstatt einer Halterung der Permanent-magnete 37 durch Stege 38 kann dieses auch durch andere Arten von Aushöhlungen 36 vollzogen werden. Die Aushöhlungen 36 sind dann so auszulegen, daß deren äußere Form der Form der Permanentmagnete 37 entspricht. Dadurch ist es nicht vonnöten, andere Bauteile zur Befestigung der Permanentsegmente 37 zusätzlich am Laufrad 16 zu verwenden.Exploitation of a clamping force. Instead of holding the permanent magnets 37 by means of webs 38, this can also be accomplished by other types of hollows 36. The cavities 36 are then to be designed so that their outer shape corresponds to the shape of the permanent magnets 37. As a result, it is not necessary to additionally use other components for fastening the permanent segments 37 to the impeller 16.
Fig. 3 zeigt das Laufrad 16 aus Fig. 2 in einer Aufsicht von oben. Bevorzugt werden in dem Laufrad 16 zwischen sechs und zwölf Permanentmagne- te 37 auf dem Umfang 35 angeordnet. Dadurch können die Permanentmagnete 37 eine Umfangs-länge Lu am Umfang 35 haben, die für eine ausreichende Beschleunigung durch die elektromagnetischen Wechselwirkungs- kräfte mit dem Stator genügt. Bevorzugt wird dabei eine Radiallänge LR des Permanentmagneten 37, die mit der Umfangslänge Lu in einem Verhältnis von LU/LR zwischen 0J5 und 3,5 steht. Dieses birgt den Vorteil, Entma- gnetisierungseffekte zwischen den Permanentmagneten 37 zu vermeiden. In Fig. 3 sind drei Permanentmagnete 37.1, 37.2, 37.3 dargestellt. Ein erster Permanent-magnet 37.1 und ein dritter Permanentmagnet 37.3 haben die gleiche Polausrichtung, während der zwischen diesen beiden liegende zweite Permanentmagnet 37.2 eine umgekehrte Polarität aufweist. Aufgrund der - 8 -FIG. 3 shows the impeller 16 from FIG. 2 in a top view. Between six and twelve permanent magnets 37 are preferably arranged on the circumference 35 in the impeller 16. As a result, the permanent magnets 37 can have a circumferential length Lu on the circumference 35 which is sufficient for sufficient acceleration due to the electromagnetic interaction forces with the stator. A radial length L R of the permanent magnet 37 is preferred, which is in a ratio of L U / L R between 0J5 and 3.5 with the circumferential length Lu. This has the advantage of avoiding demagnetizing effects between the permanent magnets 37. 3 shows three permanent magnets 37.1, 37.2, 37.3. A first permanent magnet 37.1 and a third permanent magnet 37.3 have the same pole orientation, while the second permanent magnet 37.2 lying between them has an opposite polarity. Due to the - 8th -
dargestellten konischen Form gelingt es, den Umfang 35 des Laufrads 16 fast vollständig zur Übertragung des erforderlichen Drehmomentes ausnutzen zu können. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn ein Bogenwinkel ΦM des Umfangs 35, den ein Permanentmagnet 37 einnimmt, nicht größer als 360° geteilt durch (p+1) ist. p gibt dabei die Anzahl der PermanentmagneteThe conical shape shown succeeds in being able to use the circumference 35 of the impeller 16 almost completely to transmit the required torque. It has been found to be advantageous if an arc angle Φ M of the circumference 35, which a permanent magnet 37 occupies, is not greater than 360 ° divided by (p + 1). p gives the number of permanent magnets
37 am Laufrad 16 an. Bei Beachtung dieser Regel gelingt es, einen großen Anteil am Umfang 35 nutzen zu können, ohne Einbußen an der Festigkeit des Laufrades 16 und damit Einschränkungen an der Umdrehungsgeschwindigkeit des Laufrads 16 hinnehmen zu müssen. Bei der Konusform der Permanentmagnete 37 bzw. konusähnlichen Form derselben wird angestrebt, einen Reibwinkel ΦR von 2 bis 12° anzustreben. Bevorzugt wird ein Winkel von um 3° bis 5° angestrebt. Damit gelingt es, den äußerst hohen Nutzungsgrad des Umfangs 35 für die Bereitstellung der Permanentmagnete 37 noch weiter steigern zu können. Weiterhin ermöglicht die konusähnliche Form der Permanentmagneten 37, daß diese gemäß einer Weiterbildung in den Aushöhlungen 36 halten, ohne dort verklebt sein zu müssen. Dadurch wird wiederum ein Arbeitsschritt eingespart. Das Material, welches die Aushöhlungen 36 bildet, wird vorzugsweise elastisch oder plastisch gewählt, beispielsweise zur Einstellung einer leichten Preßpassung. Zwischen den Permanentmagneten 37 und den Abmessungen der Aushöhlungen 36 bildet sich dann zwangsläufig eine Klemmkraft aus. Eine derartige Preßpassung erlaubt auch eine einfache Montage der Permanentmagnete 37 in das Laufrad 16 zur Ausbildung des Rotors und des Laufrads 16 als Einbauteil.37 on the impeller 16. If this rule is observed, it is possible to use a large proportion of the circumference 35 without having to accept the strength of the impeller 16 and thus restrictions on the rotational speed of the impeller 16. With the cone shape of the permanent magnets 37 or the cone-like shape of the same, the aim is to achieve a friction angle Reib R of 2 to 12 °. An angle of around 3 ° to 5 ° is preferred. This makes it possible to further increase the extremely high degree of utilization of the circumference 35 for the provision of the permanent magnets 37. Furthermore, the cone-like shape of the permanent magnets 37 enables them to hold in the cavities 36 according to a further development, without having to be glued there. This in turn saves one work step. The material which forms the cavities 36 is preferably chosen to be elastic or plastic, for example to set a slight press fit. A clamping force is then inevitably formed between the permanent magnets 37 and the dimensions of the cavities 36. Such a press fit also allows the permanent magnets 37 to be easily installed in the impeller 16 to form the rotor and the impeller 16 as an installation part.
Fig. 4 zeigt das Laufrad 16 aus Fig. 3 in einem Querschnitt längs derFig. 4 shows the impeller 16 of Fig. 3 in a cross section along the
Linie IV-IV. Bei diesem Querschnitt sind die Laufradschaufeln 20 eingezeichnet. Dieser Querschnitt verdeutlicht, daß die Permanentmagnete 37 bei der Laufradherstellung entweder direkt mitvergossen oder aber mitumspritzt werden können. Da das Laufrad 16 selbst aus einem Kunststoff hergestellt wird, ermöglicht bei geeigneter Anfertigung der jeweiligen dafür notwendigen - 9 -Line IV-IV. The impeller blades 20 are shown in this cross section. This cross-section shows that the permanent magnets 37 can either be cast directly in the manufacture of the impeller or can also be extrusion-coated. Since the impeller 16 itself is made of a plastic, it is possible, if it is suitably manufactured, to do the necessary - 9 -
Werkzeuge der Fertigungsablauf die Herstellung von Laufrad und Rotor in einem Bauteil in einem Stück in einem einzigen Arbeitsschritt. Alternativ ist der Einsatz kunststoffgebundener Seltenerd-magnete möglich.Tools the manufacturing process the manufacture of impeller and rotor in one component in one piece in a single step. Alternatively, plastic-bonded rare earth magnets can be used.
Fig. 5 zeigt in Anlehnung an Fig. 4 ein zweites Laufrad mit einem Anschlag 40. Wird beispielsweise das zweite Laufrad 39 zuerst hergestellt, brauchen die Permanentmagnete 37 in einem nachfolgenden Schritt nur noch in die jeweiligen Aushöhlungen bis zum Anschlag 40 eingeschoben zu werden. Dieser muß natürlich so gestaltet sein, daß die Bildung von Seiten- kanälen, wie in Fig. 1 dargestellt, nicht behindert wird.5 shows, based on FIG. 4, a second impeller with a stop 40. If, for example, the second impeller 39 is manufactured first, the permanent magnets 37 need only be inserted into the respective cavities up to the stop 40 in a subsequent step. This must of course be designed so that the formation of side channels, as shown in Fig. 1, is not hindered.
Mit den beschriebenen Konstruktionsausfiihrungen können an der Laufradperipherie fertigungstechnisch sehr enge Toleranzen realisiert werden. Beim vorliegenden Prinzip der Seitenkanalpumpe ist damit ein Kraftstoff-Förder- aggregat herstellbar, das nur äußerst begrenzte Leckageverluste aufweist. With the construction designs described, very tight tolerances can be realized on the periphery of the impeller. In the present principle of the side channel pump, a fuel delivery unit can thus be produced which has only extremely limited leakage losses.

Claims

- 10 -Patentansprüche - 10 patent claims
1. Kraftstoff-Förderaggregat mit einer Seitenkanalpumpe (11) und einem Elektromotor (12), der die Seitenkanalpumpe (11) antreibt, wobei der Elektro-motor (12) eine Ankerwicklung (32), einen Permanentmagnet (37) und einen Rotor (29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor1. Fuel delivery unit with a side channel pump (11) and an electric motor (12) which drives the side channel pump (11), the electric motor (12) having an armature winding (32), a permanent magnet (37) and a rotor (29 ), characterized in that the rotor
(29) und ein Laufrad (16) der Seitenkanalpumpe ein Bauteil sind, wobei an einem Umfang (35) dieses Bauteils ein Permanentmagnet (37) form- schlüssig eingesetzt ist.(29) and an impeller (16) of the side channel pump are one component, a permanent magnet (37) being inserted in a form-fitting manner on a circumference (35) of this component.
2. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) eine konusähnliche Form hat.2. Fuel delivery unit according to claim 1, characterized in that the permanent magnet (37) has a cone-like shape.
3. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) ein Hartferritmagnet ist.3. Fuel delivery unit according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet (37) is a hard ferrite magnet.
4. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 6 und 12 Permanentmagnete (37) auf dem Umfang (35) des Laufrades (16) verteilt angeordnet sind.4. Fuel delivery unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that between 6 and 12 permanent magnets (37) on the circumference (35) of the impeller (16) are arranged distributed.
5. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bogenwinkel ΦM des Umfanges (35), den ein Permanentmagnet (35) einnimmt, nicht größer als 360°/(p+l) ist.5. Fuel delivery unit according to claim 4, characterized in that an arc angle Φ M of the circumference (35) which a permanent magnet (35) occupies is not greater than 360 ° / (p + l).
6. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Aushöhlung (36) aufweist, die einer äußeren Form des Permanentmagneten (37) entspricht. - 11 -6. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that the component has a cavity (36) which corresponds to an outer shape of the permanent magnet (37). - 11 -
7. Kraftstoff-Förderaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, welches die Aushöhlung (37) bildet, elastisch oder plastisch ist.7. Fuel delivery unit according to claim 6, characterized in that the material which forms the cavity (37) is elastic or plastic.
8. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) in die Aushöhlung (36) bis zu einem Anschlag (40) am Bauteil einschiebbar ist.8. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet (37) can be inserted into the cavity (36) up to a stop (40) on the component.
9. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umfangslänge Lu des Permanentmagneten (37) mit einer Radiallänge LR des Permanentmagneten (37) ein Verhältnis von L LR zwischen 0J5 und 3,5 hat.9. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that a circumferential length Lu of the permanent magnet (37) with a radial length L R of the permanent magnet (37) has a ratio of LL R between 0J5 and 3.5.
10. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) in der Aushöhlung (36) hält, ohne mit dieser verklebt zu sein.10. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet (37) in the cavity (36) holds without being glued to it.
11. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) in der Aushöhlung eingeklemmt ist.11. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet (37) is clamped in the cavity.
12. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (37) in das Laufrad (16) miteingegossen ist.12. Fuel delivery unit according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet (37) is cast in the impeller (16).
13. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn-zeichnet, daß der Permanentmagnet (37) in das Laufrad (16) mit- eingespritzt ist. - 12 -13. Fuel delivery unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the permanent magnet (37) in the impeller (16) is co-injected. - 12 -
14. Kraftstoff-Förderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein kunststoffgebundener Seltenerdmagnet ist. 14. Fuel delivery unit according to one of claims 1 to 13, characterized in that the permanent magnet is a plastic-bonded rare earth magnet.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10026490A1 (en) * 2000-05-27 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Fuel delivery unit has blade rim on only one side of impeller wheel opposite side channel with inlet and outlet on same side of wheel with recesses on other side connected to blade chambers
DE10111837B4 (en) * 2001-03-13 2005-09-29 Robert Bosch Gmbh Fuel metering system for an internal combustion engine with a high-pressure pump (HDP) module
TW561226B (en) 2001-09-25 2003-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultra-thin pump and cooling system including the pump
DE10356078A1 (en) * 2003-12-01 2005-06-23 Siemens Ag Engine for a fuel pump
EP1748533B1 (en) * 2005-07-29 2010-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Rotor with permanent magnets for a brushless electric machine
DE102009045028A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Pump with electric motor
DE102013223818A1 (en) * 2013-11-21 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Machine component for an electrical machine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2697986A (en) * 1952-04-05 1954-12-28 Jr James M Meagher Axial flow glandless impeller pump
US3500755A (en) * 1968-05-17 1970-03-17 Crane Co Combined drag pump and electric motor
DE2967628D1 (en) * 1978-12-26 1986-11-20 Garrett Corp Permanent magnet rotors, especially for dynamo-electric machines
DE3640657A1 (en) * 1986-11-28 1988-06-09 Heinz Turbanisch PUMP FOR LIQUID MEDIA
US4973872A (en) * 1988-10-07 1990-11-27 Emerson Electric Co. Dynamoelectric machine rotor assembly with improved magnet retention stucture
US5112200A (en) * 1990-05-29 1992-05-12 Nu-Tech Industries, Inc. Hydrodynamically suspended rotor axial flow blood pump
DE4020521A1 (en) 1990-06-28 1992-01-02 Bosch Gmbh Robert PERIPHERAL PUMP, ESPECIALLY FOR DELIVERING FUEL FROM A STORAGE TANK TO THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE
DE4205926A1 (en) * 1992-02-26 1993-09-16 Magnet Motor Gmbh ELECTRIC PUMP
DE4341564A1 (en) * 1993-12-07 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Unit for feeding fuel from tank to IC engine
DE9404601U1 (en) 1994-03-18 1994-06-09 Bosch Gmbh Robert Unit for delivering fuel from a reservoir to an internal combustion engine
US5659217A (en) * 1995-02-10 1997-08-19 Petersen; Christian C. Permanent magnet d.c. motor having a radially-disposed working flux gap

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9941504A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001522434A (en) 2001-11-13
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DE19805777A1 (en) 1999-08-26

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