JP2000517026A - 燃料用の圧送ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ケーシング（１３）内に形成されたポンプ室（１４）と、該ポンプ室に配置された回転車（１６）とを有する、タービンポンプ又は再生ポンプとして形成された圧送ポンプ（１１）と、回転車（１６）を駆動する電動モータ（１２）とを備えた燃料用の圧送ユニットにおいて、軸方向で極端に扁平な構造を得るために、電動モータ（１２）がブラシレスに形成されており、該電動モータのロータが、圧送ポンプ（１１）の回転車（１６）によって形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料用の圧送ユニット 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の燃料用の圧送ユニットに関する 。 燃料を燃料容器から自動車の内燃機関へ圧送するためのこのような形式の公知 の圧送ユニット（国際公開第９５／２５８８５号パンフレット）では、圧送ポン プと該圧送ポンプを駆動するための電動モータとが、１つのケーシング内に相並 んで配置されている。周面に複数の翼又は回転車羽根を備えているポンプ車又は 回転車は、ロータ又は回転子の軸に相対回動不能に装着されている。このロータ は、溝に嵌め込まれたロータ巻線又はアーマチュア巻線を保持していて、永久磁 石セグメントで覆われた固定子又はステータ内で回転する。アーマチュア巻線へ の電流供給は、ロータ軸に装着されるコミュテータ又は整流子と、このコミュテ ータにばね圧を受けて半径方向で接触した２つの電流ブラシとを介して行われる 。 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の構成を有する本発明による燃料用の圧送ユニットは 、圧送ユニットの回転部分、つまり圧送ポンプの回転車と電動モータのロータと を、唯一つの部分にまとめることにより、僅かな製作手間をかけるだけで製作可 能な極めて単純で且つコンパクトな構造が得られるという利点を有している。特 にこの圧送ユニットは非常に扁平に、つまり極端に小さな軸方向寸法で構成する ことができる。その分増大した圧送ユニットの外径は、圧送ユニットの汎用の構 成と比べて不都合を成さないばかりか、圧送ユニットの効率を改善するための付 加的な手段を提供することを可能にする。コミュテータと電流ブラシとを不要に したことにより、ブラシ摩耗を懸念する必要がなくなるので、圧送ユニットの寿 命が高まる。電動モータが直流モータとして形成される場合には、ステータ巻線 において必要となる整流が電子的に行われる。 請求項２以下に記載の構成によって、請求項１に記載の圧送ユニットの有利な 改良が可能となる。 本発明の有利な構成では、円筒形のポンプ室が、半径方向に延在し且つ互いに 軸方向で間隔を置いて配置された２つの側壁と、両側壁をその円形の外周に沿っ て互いに結合する外周壁とによって仕切られている。 回転車は両側壁にそれぞれギャップ間隔を置いて向かい合って位置しており、溝 付けされた積層鉄芯により形成されたステータの内面は、ポンプ室の外周壁を形 成している。回転車は、周方向で互いに間隔を置いて配置された半径方向の多数 の回転車羽根を有していて、これらの回転車羽根はそれぞれ互いの間に、軸方向 に開いた羽根室を仕切っており、更にこれらの回転車羽根は、外側リングを介し て互いに結合されている。永久磁石は、この外側リングに固定されている。圧送 ユニットがプラスチックで形成される場合には、永久磁石がプラストフェライト （Ｐｌａｓｔｏｆｅｒｒｉｔｅｎ）から製作されると有利である。 本発明の更に別の有利な構成では、ポンプ室の各側壁に、それぞれポンプ室に 向かって開いた溝状の側方通路が、回転車軸線に対して同心的に形成されており 、両側方通路が、流れ方向で見て側方通路終端部と側方通路始端部との間に残っ た中断ウェブを備えている。少なくとも一方の側方通路の側方通路始端部は吸気 開口に接続されており、側方通路終端部は吐出口に接続されている。この場合、 吸入開口及び吐出口に対する流入通路及び流出通路の軸線は、軸方向に向けられ ているか、又は有利には半径方向に向けられている。燃料がポンプ室に対して、 特に有利には半径方向で流入するか、若しくは流出することにより、流れ損失の 著しい減少が達成され、延いてはポンプの効率が改善される。この半径方向の流 入及び流出は、側方通路を備えた慣用の再生ポンプとは異なり、本発明による構 造に基づき増大された圧送ユニットの外径によって問題なく可能となる。それと いうのも、これにより半径方向には、対応する流入通路及び流出通路を収納する ための十分な構造スペースが存在しているからである 。 図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。 第１図は、圧送ユニットの長手方向又は子午線方向の断面図であって、図面の 上半部は形成された流れ領域の断面であり、下半部は圧送ユニットの吸入領域の 断面である。 第２図は、第１図に示した圧送ユニットの変化実施例の部分的な概略断面図で ある。 実施例の説明 第１図に概略的に示した圧送ユニットは、燃料をリザーバタンクから自動車の 内燃機関へ圧送するために使用される。通常、この圧送ユニットは、フィルタポ ットと相俟って「タンク組込みユニット」として、自動車の燃料容器又は燃料タ ンク内に配置されている。 この圧送ユニットは、タービンポンプ（Ｓｔｒｏｅｍｕｎｇｓｐｕｍｐｅ）又は 側方通路ポンプ（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｐｕｍｐｅ）、つまり再生ポンプとし て形成された圧送ポンプ１１と、この圧送ポンプ１１を駆動する電動モータ１２ とを有している。圧送ポンプ１１と電動モータ１２とは、共通のケーシング１３ 内に収容されている。圧送ポンプ１１の構造及び作用形式は公知であり、例えば ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０５２１号明細書に記載されている。ケ ーシング１３内にはポンプ室１４が形成されており、このポンプ室１４は、軸方 向では半径方向に延在し且つ互いに軸方向の間隔を置いて配置された２つの側壁 １４１，１４２によって仕切られていて、周方向では両側壁１４１，１４２を、 その円形の外周に沿って互いに結合する外周壁１４３によって仕切られている。 ポンプ室１４内には、ポンプ車又は回転車１６が配置されており、このポンプ車 又は回転車１６は、軸１７に相対回動不能に装着されている。軸１７の両軸端部 は、前記両側壁１４１，１４２に形成された２つの軸受け１８，１９に収容され ている。軸１７の軸線は、回転車軸線１６１及びポンプ室１４の軸線と同一線に 位置している。回転車１６は、周方向で互いに間隔を置いて配置された半径方向 の多数の回転車羽根２０を有している。但し図面では、これらの回転車羽根２０ の内の２つしか見えていない。回転車羽根２０は、外側リング２１を介して互い に結合されている。各２つの回転車羽根２０の間には、軸方向に開いた羽根室２ ２が仕切られている。回転車１６は、ギャップ間隔を置いて側壁１４１，１４２ に向かい合って位置しており、外側リング２１は、ポンプ室１４の外周壁１４３ と共に半径方向のギャップを取り囲んでいる。ポンプ室１４の各側壁１４１，１ ４２には、ポンプ室１４に向かって開いた溝状の側方通路２３；２４が形成され ており、この側方通路２３；２４は回転車軸線１６１ に対して同心的に配置されていて、周方向でほぼ３３０°にわたって側方通路始 端部から側方通路終端部にまで延びている。この場合、側方通路終端部と側方通 路始端部との間には、中断ウェブが残っている。図面では下側の断面図において 、側方通路２３，２４の側方通路始端部２３１，２４１しか見えていない。側方 通路終端部は側方通路始端部に対して約３３０°の円周角度だけずらされて配置 されている。各側方通路２３，２４は、半径方向に向けられた流入通路２５；２ ６を介して、圧送ユニットの吸入開口２７に接続されている。両側方通路２３， ２４の側方通路終端部（図面には見えていない）は、各１つの流出通路を介して 圧送ユニットの吐出管片に接続されている。本発明の択一的な実施例では、一方 の側方通路２３の側方通路始端部２３１だけが流入通路２５に接続されていて、 同じく他方の側方通路２４の側方通路終端部だけが流出通路に接続されている。 この場合には、断面図の右側に示した流入通路２６は不要となるので、側方通路 ２４はこの領域に、図面に破線で示したような横断面を描く。更に、流入通路２ ５，２６を軸方向に向けて配置することもできる。しかし、流入通路２５，２６ を半径方向に向けて配置する方が、流れ損失がより少なくなるという利点を有し 、しかも圧送ユニットの比較的大きな外径に基づき容易に実現され得る。 「内部磁極形回転子」により形成された電動モータ １２は、公知の形式でステータ２８とロータ２９とを有しているが、このロータ ２９は、圧送ユニットの極端に扁平な構造を得るために、圧送ポンプ１１の回転 車１６に組み込まれている。ロータ２９の磁極は、回転車１６の外側リング２１ に固定された永久磁石セグメント３０によって形成される。ステータ２８は溝付 けされた積層鉄芯３１として、回転車軸線１６１に対して同軸的にケーシング１ ３内に配置されており、この場合、積層鉄芯３１の内側環状面がポンプ室１４の 外周壁１４３を形成している。積層鉄芯３１の溝には、通常通りにアーマチュア 巻線３２が配置されている。図面にはこのアーマチュア巻線のうち、両端面側の ２つの巻き体ヘッド３２１，３２２と、２本の接続導線３２３，３２４しか見え ていない。直流駆動の場合には、電動モータ１２は電子的に整流される。 圧送ポンプ１１の回転車１６がプラスチックから製作される場合には、永久磁 石セグメント３０が、プラストフェライトから製作されると、製作上の利点が得 られる。 第２図に部分的な断面図で示した本発明による圧送ユニットの別の実施例は、 単にケーシング１３における回転車１６の支承形式に関してのみ変えられている に過ぎず、その他の点では上で述べた実施例と合致しているので、同一構成部材 は同じ符号により示されている。この場合、ポンプ室１４の側壁１４１，１４２ は、ケーシング１３を端面側で閉鎖するカバー１３１と、ケーシング１３に配置 された、半径方向のフランジ１３２とによって形成されている。ケーシング１３ に設けられたフランジ１３２には、ポンプ室１４内に直角に突入した短軸３３が 一体に形成されており、この短軸３３に、回転車１６が自由回転するように支承 されている。回転車１６の挿入後にカバー１３１がケーシング１３に密に被せ嵌 められて、該ケーシング１３に固く結合される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃料用の圧送ユニットであって、タービンポンプ又は再生ポンプとして形 成された圧送ポンプ（１）が設けられていて、該圧送ポンプ（１）が、ケーシン グ（１３）内に形成されたポンプ室（１４）と、該ポンプ室（１４）内に配置さ れたポンプ車又は回転車（１６）とを有しており、更に、該回転車（１６）を駆 動する電動モータ（１２）が設けられていて、該電動モータ（１２）が、アーマ チュア巻線（３２）と永久磁石（３０）とステータ（２８）とロータ（２９）と を有しており、しかもステータ（２８）がアーマチュア巻線（３２）若しくは永 久磁石（３０）を保持していて、ロータ（２９）が永久磁石（３０）若しくはア ーマチュア巻線（３２）を保持している形式のものにおいて、電動モータ（１２ ）がブラシレスに形成されており、該電動モータ（１２）のロータ（２９）が、 圧送ポンプ（１１）の回転車（１６）によって形成されていることを特徴とする 、燃料用の圧送ユニット。 ２．永久磁石（３０）が、回転車（１６）の周面に配置されており、アーマチ ュア巻線（３２）を保持するステータ（２８）が、回転車軸線（１６１）に対し て同軸的にケーシング（１３）内に収容されている、請求項１記載の圧送ユニッ ト。 ３．円筒形のポンプ室（１４）が、半径方向に延在 し且つ軸方向で互いに間隔を置いて配置された２つの側壁（１４１，１４２）と 、両側壁（１４１，１４２）をその円形の外周に沿って互いに結合する外周壁（ １４３）とによって仕切られており、回転車（１６）が、両側壁（１４１，１４ ２）にそれぞれギャップ間隔を置いて向かい合って位置しており、溝付けされた 積層鉄芯（３１）により形成されたステータ（２８）の内側環状面が、ポンプ室 （１４）の外周壁（１４３）を形成している、請求項１又は２記載の圧送ユニッ ト。 ４．回転車（１６）が、周方向で互いに間隔を置いて配置された半径方向の多 数の回転車羽根（２０）を有しており、該回転車羽根（２０）がそれぞれ互いの 間に、軸方向に開いた羽根室（２２）を仕切っており、回転車羽根（２０）が、 外側リング（２１）を介して互いに結合されており、該外側リング（２１）に永 久磁石（３０）が固定されている、請求項３記載の圧送ユニット。 ５．永久磁石（３０）が、プラストフェライトから製作されている、請求項４ 記載の圧送ユニット。 ６．ポンプ室（１４）の両側壁（１４１，１４２）に、それぞれポンプ室（１ ４）に向かって開いた溝状の側方通路（２３，２４）が、回転車軸線（１６１） に対して同心的に形成されており、該側方通路（２３，２４）が、側方通路終端 部と側方通路始端部との間 に残る中断ウェブを備えており、少なくとも１方の側方通路（２３；２４）の側 方通路始端部（２３１；２４１）が、流入通路（２５；２６）を介して吸入開口 （２７）に接続されており、側方通路終端部が、流出通路を介して吐出口に接続 されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の圧送ユニット。 ７．流入通路（２５，２６）及び流出通路の軸線が半径方向に向けられている 、請求項６記載の圧送ユニット。 ８．流入通路（２５，２６）及び流出通路の軸線が軸方向に向けられている、 請求項６記載の圧送ユニット。