JP2002005066A - 燃料用の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ室内に配置された羽根車と羽根車を駆
動する電気モータとを有する側路ポンプとして構成され
かつ電気モータのロータと側路ポンプの羽根車とが一体
に構成されたフィードポンプを有する形式の搬送装置を
改良すること。 【解決手段】 フィードポンプが少なくとも１つのポン
プ段を有し、該ポンプ段が羽根車の一方の端側にだけ羽
根環と、これに向き合ってケーシングに配置された側路
とを有しており、側路の入口と出口とが羽根車の同一端
面側に配置され、羽根とは反対の端面側で羽根車に羽根
室に対しほぼ鏡面対称的に切欠きが構成され、該切欠き
が羽根車における開口を介し羽根室に接続されているこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は請求項１に記載した
種類の燃料搬送装置から出発している。

【０００２】

【従来の技術】このような搬送装置はＤＥ１９７２５９
４１Ａ１号によって公知である。この搬送装置は側路ポ
ンプとして構成されたフィードポンプを有している。こ
のフィードポンプはケーシング内に構成されたポンプ室
と該ポンプ室内に配置された、回転駆動された羽根車と
を有している。ポンプを駆動するためにはブラシレスの
電気モータが設けられている。電気モータはステータコ
イルと永久磁石を有するロータとこれらを交互に受容す
るステータ並びにロータを有している。この場合、羽根
車とロータは一体に実現されている。フィードポンプは
単段に構成されている。羽根車は両端面側に羽根環を羽
根の間に位置する羽根室と共にそれぞれ有している。羽
根車の羽根環に向き合って、ケーシングには２つのリン
グ状の搬送通路が構成されている。該搬送路にはそれぞ
れ１つの入口と、羽根車の回転方向で前記入口に対しず
らされてそれぞれ１つの出口が開口している。羽根車の
両端面側の羽根環の羽根室は互いに接続され、フィード
ポンプの運転の間に搬送された燃料が羽根車を貫流す
る。羽根車とロータは一体に実現されているので、羽根
車はロータにより決定される厚さをロータの回転軸線の
方向に有していなければならない。しかしながらこれに
よって羽根車を流過する際に、搬送された燃料の循環流
が著しく妨げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、請求項１
に記載した特徴を有する本発明による搬送装置の課題
は、羽根車を燃料が貫流しないようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は請求項１
の特徴によって解決された。本発明の構成では、羽根車
は各ポンプ段のためには一方の端面側にしか羽根環を有
しておらず、この羽根の環にケーシングにおける搬送通
路が対置させられている。羽根環とは反対の端面側にて
羽根車に配置された切欠きが開口により反対側の羽根室
と接続されていることにより、搬送通路における圧力の
形成によって形成された、軸線方向で羽根車に向けられ
た力が少なくとも部分的に補償される。この場合、燃料
の搬送は羽根車の、羽根環とは反対の端面側では行われ
ない。

【０００５】従属請求項には本発明による搬送装置の有
利な実施例が開示されている。

【０００６】

【実施例】図１から図５までには、自動車の内燃機関８
へ貯蔵タンクから燃料を搬送するための搬送装置が示さ
れている。通常は搬送装置は他の構成部分、例えばスト
レージコップ、単数又は複数のフィルタエレメント並び
に場合によっては他構成部分と関連して、いわゆるタン
ク構成ユニットとして自動車の燃料貯蔵容器又は燃料タ
ンク内に配置される。搬送装置は側路ポンプとして構成
されたフィードポンプ１０とフィードポンプ１０を駆動
する電気モータ１２とを有している。フィードポンプ１
０と電気モータ１２とは共通のケーシング１４に収納さ
れている。ケーシング１４においてはポンプ室１６が形
成されている。該ポンプ室１６はフィードポンプ１０の
搬送部材の回転軸線の方向では、半径方向に延び軸線方
向で互いに間隔をおいて配置された２つの側壁１６１，
１６２によって制限されかつ円周方向では、前記両方の
側壁１６１，１６２をその円形の周面に沿って互いに結
合する周壁１６３によって制限されている。ポンプ室１
６内にはフィードポンプ１０の搬送部分として羽根車１
８が配置されている。羽根車１８は回転軸線１７を中心
として回転駆動される軸の上に支承されている。羽根車
１８の回転方向は符号１９で示されている。

【０００７】図１から図３においては第１実施例による
搬送装置が示されている。この実施例ではフィードポン
プ１０は１つのポンプ段しか有していない。この場合、
羽根車１８は図３に示されているように一方の端面に、
互いに周方向にずらされた羽根２０を有し、羽根２０の
間に羽根室２２が形成されている。羽根２０はほぼ半径
方向に配置されていることができるか羽根車１８の回転
軸線１７に対し垂直な方向で見た場合に傾斜させられる
か又は湾曲させられかつ／又は回転軸線１７の方向で見
た場合に半径方向内側の端部に対し半径方向外側の端部
が羽根車１８の回転方向１９に先行するように構成され
ていることができる。それぞれ２つの隣接する羽根２０
の間には羽根室２２が形成されている。羽根室２２は半
径方向外方へ外側リング２４によって制限されておりか
つ羽根車１８の回転軸線１７に向って開いている。羽根
車１８はギャップ間隔をおいて側壁１６１，１６２に向
き合っており、外側リング２４は周壁１６３に対し半径
方向の間隔をおいて配置されている。羽根２０から成る
羽根環を有する羽根車１８の端面に向き合ったポンプ室
１６の側壁１６１には、ポンプ室１６に向って開いた、
溝状の側路２６が構成されている。この側路２６は羽根
車１８の回転軸線１７に対しほぼ同心的に部分リング形
に延びている。側路２６は例えば約３３０°の円周角に
亘って側路始端部から側路終端部まで延在している。こ
の場合、側路終端部と側路始端部とを互いに分離するた
めには側路終端部と側路始端部との間には中断ウエブが
残されている。側路２６においては側路始端部は符号２
６１で示され側路終端部は符号２６２で示されている。
側路２６はほぼ円弧区分の形をした横断面を有している
ことができる。羽根車１８の羽根２０の間の羽根室２２
は横断面で見て同様に例えば円弧区分の形に構成されて
いることができる。

【０００８】側路始端部２６１の領域では入口開口２８
が開口しかつ側路終端部２６２の領域では出口開口３０
が側路２６に開口している。入口開口２８と出口開口３
０とは側壁１６１に構成され、入口開口２８と出口開口
３０とには流入通路２９もしくは流出通路３１が接続し
ている。この流入通路２９もしくは流出通路３１は羽根
車１８の回転軸線に対しほぼ平行に延びている。したが
って入口開口２８と出口開口３０は羽根車１８の同じ端
面側に配置されている。流入通路２９及び／又は流出通
路３１には側壁１６１の、羽根車１８とは反対側の外面
に管片３２が接続され、この管片３２に導管が差嵌めら
れることができる。

【０００９】羽根環のある側とは反対側の端面側にて、
羽根車１８には、羽根環に対し少なくともほぼ鏡面対称
的に向き合って、周方向に互いに間隔をおいて、多数の
切欠き３４が構成されている。切欠き３４は羽根車１８
の回転軸線１７に対する半径方向に、羽根室２２と少な
くとも同じ寸法Ｓを有している。回転軸線１７の方向で
見た切欠き３４深さｔは回転軸線１７の方向で測った羽
根室２２の深さＴよりも小さい。切欠き３４は横断面で
見て例えばほぼ方形に構成されている。切欠き３４は開
口３６，例えば孔の形をした開口を介して羽根車１８の
反対側の羽根室２２と接続されている。開口３６は切欠
き３４よりも著しく小さい横断面積を有している。切欠
き３４に向き合った側壁１６２は平らに構成され、側路
を有していない。回転軸線１７の方向で見た切欠き３４
の面は向き合った側にある羽根室２２を回転軸線１７の
方向で見た面と少なくともほぼ同じ大きさである。

【００１０】電気モータ１２はいわゆるインナポールロ
ータとして構成されておりかつ公知の形式でステータ３
８とロータ４０とを有している。ロータ４０は羽根車１
８に統合されており、羽根車１８とロータ４０は一体に
実現されている。ロータ４０の磁極は羽根車１８の外側
リング２４にその周方向に分配されて固定された永久磁
石セグメント４２から形成されている。ステータ３８は
溝の付けられた積層薄板４４として構成されかつ羽根車
１８の回転軸線１７に対し少なくともほぼ同軸にケーシ
ング１４内に、積層薄板４４の内リング面がポンプ室１
６の周壁１６３を形成するように配置されている。積層
薄板４４の溝には通常の形式でアンカ巻線４６が配置さ
れている。直流駆動装置の場合には電気モータ１２は電
気的に整流されている。羽根車１８はロータ４０の構成
部分であるので羽根車１８は有利にはプラストフェライ
ト材料から製作されると有利である。

【００１１】搬送装置の稼働中は搬送ポンプ１０が電気
モータ１２によって駆動される。その際、羽根車１８は
ポンプ室１６において回転する。流入通路２９と流出開
口２８とにより燃料は側路２６に吸込まれ、羽根車１８
における羽根環により羽根車１８の回転方向１９で、圧
力を上昇させられながら側路２６の端部２６２に向って
搬送される。側路２６の端部２６２において燃料は出口
開口３０と流出通路３１から流出しかつ内燃機関へ達す
る。開口３６によって羽根車１８における切欠きは羽根
車１８の羽根２０とは反対側の端面側にて羽根室２２に
接続されているので、そこでは羽根室２２における圧力
の上昇にほぼ相応して羽根車１８の回転方向に圧力が変
化させられる。これによって圧力の上昇により羽根車１
８の回転軸１７の方向で側壁１６２に向って羽根車１８
に作用する力は少なくとも部分的に相殺されるので、羽
根車１８が側壁１６２に対して押し付けられる、回転軸
線の方向の力はほとんど発生しないか発生したとしても
きわめて小さい。搬送された燃料は羽根車１８を流過せ
ず、羽根車１８の同じ端面側にて流入と流出を行う。燃
料の搬送は切欠き３４を有する羽根車１８の反対側では
行われない。何故ならばそこには側路が存在していない
からである。

【００１２】図４と図５とにおいて示された第２実施例
による搬送装置においてはフィードポンプ１０は２つの
ポンプ段を有している。羽根車２１８は両方のポンプ段
の各々のために羽根車２１８の端面の一方に、羽根２２
０，３２０から成る羽根環と羽根の間にある羽根室２２
２，３２２とを有している。この場合、第１のポンプ段
の羽根２２０は、第２のポンプ段の羽根３２０よりも小
さい羽根車直径上に配置されている。第１のポンプ段の
羽根２２０は羽根車２１８の一方の端面側に構成されて
いるのに対し、第２のポンプ段の羽根３２０は羽根車２
１８の他方の端面側に構成されている。しかしながら両
方のポンプ段の羽根が羽根車２１８の同じ端面側に構成
されているフィードポンプ１０の２段構造も考えられ
る。第１のポンプ段の羽根室２２２に対し少なくともほ
ぼ鏡面対称的に、羽根車２１８の反対側では羽根車２１
８の円周方向に分配されて切欠き２３４が構成されてい
る。これらの切欠き２３４は開口２３６を介して羽根室
２２２と接続されている。第２のポンプ段の羽根室３２
２に対し少なくともほぼ鏡面対称的に羽根車２１８の反
対の端面側には羽根車２１８の円周に亘って分配されて
切欠き３３４が構成されている。この切欠き３３４は開
口３３６を介して羽根室３２２と接続されている。側壁
１６２には第１のポンプ段の羽根環に向き合った溝状
の、部分リング形の側路２２６が構成されている。側路
２２６の通路始端部２６１には入口開口２２８が開口し
かつ側路２２６の通路終端部２６２には出口開口２３０
が開口している。入口開口２２８は側壁１６２内を延び
る流入通路２２９と接続されておりかつ出口開口２３０
は側壁１６２内を延びる流出通路２３１と接続されてい
る。側壁１６１には、第２のポンプ段の羽根環とは反対
側にて溝状の部分リング形の側路３２６が構成されてい
る。該側路３２６の通路始端部３６１には入口開口３２
８が開口しかつ該側路３２６の通路終端部３２６には出
口開口３３０が開口している。入口開口３２８は側壁１
６１内を延びる流入通路３２９と接続され、出口開口３
３０は側壁１６１内を延びる流出通路３３１と接続され
ている。側路２２６，３２６の通路始端部２６１，３６
１と側路終端部２６２，３６２はほぼ同じ円周領域に配
置されているか又は円周方向で互いにずらされているこ
とができる。この場合、入口開口と出口開口も相応に配
置される。

【００１３】羽根２２０．３２０の環と羽根の間にある
羽根室２２２，３２２とは反対側に位置する切欠き２３
４と３３４及び開口２３６，３３６を介した切欠き２３
４，３３４との接続によって、側路２２６，３２６にお
ける圧力上昇に基づき羽根車１８の回転軸線１７の方向
で羽根車１８に作用する力は、少なくとも部分的に補償
される。したがって羽根車１８には合成力及び合成モー
メントは少なくともほぼ作用しなくなる。この場合には
各ポンプ段のためには羽根車２１８の一方の端面側にだ
け羽根２２０，３２０の環が設けられかつ向き合った側
壁１６１，１６２内に側路２２６，３２６が設けられて
いる。

【００１４】搬送装置は第２の実施例によれば、自動車
の貯蔵タンクに配置されたストレージ容器５０内に配置
されていることができる。第１のポンプ段の流入通路２
２９は貯蔵タンクへ開口し、この流入通路２２９によっ
て燃料は貯蔵タンクから吸込まれる。第１のポンプ段の
流出通路２３１はストレージ容器５０に開口しているの
で、第１のポンプ段により搬送された燃料はストレージ
容器５０に達する。第２のポンプ段の流入通路３２９は
ストレージ容器５０に開口するので、第２のポンプ段に
よって燃料がストレージ容器５０から吸込まれる。第２
のポンプ段の流出通路３３１は内燃機関８に通じる導管
に接続されているので、第２のポンプ段により燃料はス
トレージ容器５０から内燃機関８へ搬送される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の搬送装置の部分図。

【図２】図１の符号ＩＩで示した部分の拡大図。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。

【図４】第２実施例の搬送装置を示した図。

【図５】図４の符号Ｖで示した部分の拡大図。

【符号の説明】

８ 内燃機関、 １０ フィードポンプ、 １２ 電気
モータ、 １４ ケーシング、 １６ ポンプ室、 １
７ 回転軸線、 １８ 羽根車、 １９ 回転方向、
２０ 羽根、 ２２ 羽根室、 ２４ 外リング、 ２
６ 側路、 ２８ 入口開口、 ２９ 流入通路、 ３
０ 出口開口、 ３１ 流出通路、 ３２ 接続部、
３４ 切欠き、 ３６ 開口、 ３８ ステータ、 ４
０ ロータ、 ４２ 永久磁石セグメント、 ４４ 積
層板、 ４６ アンカ巻線、 １６１，１６２ 側壁、
１６３ 周壁、 ２１８ 羽根車、 ２２０ 羽根、
２２２ 羽根室、 ２２６ 側路、 ２３４ 切欠き、
３２０ 羽根、 ３２２ 羽根室、 ３２６ 側路、
３２８ 入口開口、 ３２９ 流入通路、 ３３０
出口開口、 ３３１ 流出通路、 ３３４ 切欠き、
３３６ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルベルト ゲルハルト ドイツ連邦共和国 タム ウラッハー ヴ ェーク １ (72)発明者 ヨッヘン ローゼ ドイツ連邦共和国 ヘンミンゲン ミュン ヒンガー シュトラーセ 10 (72)発明者 エーリッヒ アイラー ドイツ連邦共和国 ゼアスハイム エバー ハルトシュトラーセ １

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（１４）内に構成されたポン
   プ室（１６）と、該ポンプ室（１６）内に配置された羽
   根車（１８，２１８）と、ステータ（３８）とロータ
   （４０）とを備え、前記羽根車（１８，２１８）を駆動
   する、ブラシレスの電気モータ（１２）とを有する側路
   ポンプとして構成され、ロータと羽根車とが一体に構成
   されたフィードポンプを有し、フィードポンプ（１０）
   が少なくとも１つのポンプ段を有し、羽根車（１８；２
   １８）の少なくとも一方の端面側に配置され、羽根（２
   ０；２２０；３２０）の間に羽根室（２２；２２２；３
   ２２）を有する羽根環と、ケーシング（１４）において
   前記羽根環に向き合って配置された部分リング形の側路
   （２６；２２６；３２６）とを有しており、該側路（２
   ６：２２６：３２６）に入口（２８；２２８；３２８）
   と該入口（２８；２２８；３２８）に対し羽根車（１
   ８；２１８）の回転方向（１９）にずらされた出口（３
   ０；２３０；３３０）とが開口している形式のものにお
   いて、フィードポンプ（１０）の少なくとも１つのポン
   プ段が羽根車（１８；２１８）の一方の端面側だけに羽
   根環とこれに向き合ってケーシング（１４）に側路（２
   ６；２２６；３２６）とを有しており、側路（２６；２
   ２６；３２６）の入口２８；２２８；３２８）と出口
   （３０；２３０；３３０）とが羽根車（１８；２１８）
   の同一端面側に配置されており、羽根車（１８；２１
   ８）の羽根（２０；２２０；３２０）とは反対側の端面
   側で羽根車（１８；２１８）に、羽根室（２２；２２
   ２；３２２）に対し少なくともほぼ鏡面対称的に切欠き
   （３４；２３４；３３４）が構成されており、該切欠き
   （３４；２３４；３３４）が羽根車（１８；２１８）に
   おける開口（３８；２３８；３３８）によって羽根室
   （２２；２２２；３２２）に接続されていることを特徴
   とする、燃料用の搬送装置。
2. 【請求項２】 フィードポンプが２段に構成されてお
   り、羽根環が羽根（２２０，３２０）の間にある、両方
   のポンプ段のための羽根室（２２２；３２２）で、羽根
   車（２１８）の回転軸線（１７）に対し半径方向で互い
   にずらされて構成されており、この場合、前記羽根環に
   ケーシング（１４）におけるそれぞれ１つの側路（２２
   ６，３２６）が対置されており、両方の羽根環の羽根室
   （２２２，３２２）に対し少なくともほぼ鏡面対称的
   に、羽根車（２１８）の反対の端面側にて羽根車（２１
   ８）に切欠き（２３４，３３４）が構成されており、該
   切欠き（２３４，３３４）が向き合った羽根室（２２
   ２，３２２）に、羽根車（２１８）における開口（２３
   ６，３３６）によって接続されている、請求項１記載の
   搬送装置。
3. 【請求項３】 両方のポンプ段のための羽根環が羽根
   （２２０，３２０）の間にある羽根室（２２２，３２
   ２）で羽根車の対向した端面側に構成されている、請求
   項２記載の搬送装置。
4. 【請求項４】 羽根車（１８；２１８）の回転軸線（１
   ７）に対して半径方向での前記切欠き（３４；２３４；
   ３３４）の寸法（Ｓ）が該方向での羽根室（２２；２２
   ２；３２２）の寸法と少なくともほぼ同じ大きさであ
   る、請求項１から３までのいずれか１項記載の搬送装
   置。
5. 【請求項５】 羽根車（１８；２１８）の回転軸線（１
   ７）の方向で見た前記切欠き（３４；２３４；３３４）
   の深さ（ｔ）が該方向で見た羽根室（２２；２２２；３
   ２２）の深さ（Ｔ）よりも小さい、請求項１から４まで
   のいずれか１項記載の搬送装置。
6. 【請求項６】 羽根車（１８；２１８）の回転軸線（１
   ７）の方向で見た前記切欠き（３４；２３４；３３４）
   の面積が、回転軸線（１７）の方向で見て、向き合って
   位置する羽根室（２２；２２２；３２２）の面積と少な
   くともほぼ同じ大きさである、請求項１から５までのい
   ずれか１項記載の搬送装置。