JPH10507244A - 円周流式ポンプ、特に、燃料を自動車の蓄えタンクから内燃機関に圧送する円周流式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、燃料を自動車の蓄えタンクから内燃機関に圧送するための円周流式ポンプに関するものであり、互いに隣接する少なくとも２つの壁（１８，１９）によって形成されたポンプ室（１７）内に、回転する円環状の羽根車（１２）が配置されており、円周流式ポンプの端面側の端部が、媒体の吸い込み側の壁（１８）と吐出側の壁（１９）とに圧送通路（４１，４２）を備えており、これらの圧送通路（４１，４２）が、壁（１８，１９）に半径方向に配置された接続通路（４９，５１）を介して、羽根車（１２）と協働する圧力範囲（３４，３５）に規定の角度（β）で接続されており、この圧力範囲（３４，３５）が、圧送通路（４１，４２）内で徐々に増大する圧力で負荷可能であり、このことによって、ポンプ室（１７）の壁（１８，１９）に対する羽根車（１２）に関する軸方向力補償が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 円周流式ポンプ、 特に、燃料を自動車の蓄えタンクから 内燃機関に圧送する円周流式ポンプ 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の円周流式ポンプに関する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０５２１号明細書から、ポンプ室内で 回転する円環状の羽根車を有した円周流式ポンプが公知であり、この羽根車は、 両端面のうちの少なくとも一方に、羽根車の周方向で互いに間隔を保って環状に 配置された複数の羽根を有しており、ポンプの縦断面で見て、互いに隣接する羽 根の間の溝状に形成された間隙の基部が円弧を形成しており、その円弧の中心が 、環状の圧送通路の基部によって形成された別の円弧の中心とほぼ等しく、環状 の圧送通路が、環状に配置された羽根に向き合ってポンプ室の各１つの壁に配置 されている。 このような円周流式ポンプにおいては、比較的短い耐用期間後に羽根車が著し い磨耗を受け、この磨耗は、円周流式ポンプにおいて形成された軸方向力に基づ いて生じ、この軸方向力が羽根車に作用して羽根車は特に吸い込みカバーの吸い 込み側の壁に向けて押圧さ れる。更に、このような円周流式ポンプは始動特性が悪い。そのうえ、燃料フィ ードユニットにおいて形成された軸方向力は、騒音特性を悪化させることにつな がる。 発明の利点 これに対して請求項１の特徴部に記載の形式の本発明による円周流式ポンプは 、羽根車に向けて、軸方向力に対抗する圧力を圧力範囲で形成することができる ので、羽根車に作用する軸方向力の総和がほぼゼロになるという利点を有してい る。このことによって、羽根車は自由にポンプ室内で回転することができ、羽根 車とポンプ室を形成する壁との間のほぼ摩擦なしの回転が可能となり、このこと によって騒音特性も著しく改善することができる。 本発明の有利な構成が、請求項７に記載されている。使用特性的に、接続通路 と圧送通路の吸い込み開口との間の角度を変化させることによって、圧力範囲に 形成される作動圧が規定可能である。圧送通路においては、角度若しくは距離が 増大するにつれてより高い圧力が形成され、この圧力は、吐出開口における圧送 通路の終端部において例えば３ｂａｒにのぼることができる。接続通路を吸い込 み開口と吐出開口との間で規定の角度で配置することによって、圧力範囲に導か れてそこで形成された、羽根車に作用する軸方向力に対抗する圧力が調節可能で ある。 本発明の有利な別の構成は、請求項１０に記載されている。それによると、ポ ンプ室の吸い込み側に位置する壁に、直径の大きい、羽根車の軸の近傍の円筒形 区分で半径方向に延びる受圧面が設けられており、この受圧面は、吐出側の圧力 範囲と比べて大きく形成されている。このことによって、円周流式ポンプの始動 時に、吸い込み側の圧力範囲に、吐出側の圧力範囲よりも大きな力を形成するこ とができるので、羽根車は中間ケーシングに支持されて回転し、このことによっ て著しく騒音を改善することができる。 別の従属請求項及び以下の説明には、本発明の有利な別の構成が記されている 。 実施例の説明 本発明の実施例は図面に図示されていて、以下に詳しく説明される。 図面 第１図 縦断面で示された円周流式ポンプを備え た燃料フィードユニットを示す。 第２図 第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿った概略的な 断面図を示す。 第３図 第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った概略 的な断面図を示す。 第１図に示されたフィードユニット１０は、自動車の図示されていない蓄えタ ンクから同様に図示されていない内燃機関へ燃料を圧送するために働く。フィー ドユニット１０は流体ポンプ１１を有しており、流体ポンプ１１の羽根車１２は 、図示されていない電気的な駆動モータによって駆動される軸１３によってこの 軸１３と一緒に回転するように結合されている。軸１３は羽根車１２を貫通して 支承ピン１４に当て付けられており、支承ピン１４は吸い込みカバー１６に配置 されている。吸い込みカバー１６はその吸い込み側の端面でフィードユニット１ ０を閉鎖している。羽根車１２はポンプ室１７内に配置されており、ポンプ室１ ７は羽根車１２の軸長さ方向で見て両側で壁１８，１９によって制限されている 。壁１８は、吸い込みカバー１６の羽根車１２に向いた面によって形成されてい る。吸い込みカバー１６とは反対側の中間ケーシング２１は、ポンプ室１７を形 成する第２の壁１９を有している。壁１９は軸１３のための支承箇所２２を有し ている。 フィードユニット１０の運転中に、流体ポンプ１１は燃料を吸い込み管片２６ を通して吸い込んでこの媒体を中間ケーシング２１に設けられたポンプ出口２８ を介して室２９に圧送する。この室２９内には、図示されていない電動モータが 収容されている。ここからは、燃料は吐出管片又は圧力管片３１を介して内燃機 関に供給される。流体ポンプ１１と図示されていない電動モータとが、吸い込み 管片２６と吐出管片３１とを備えた共通の１つのケーシング３２に収容されてい て、燃料がフィードユニット１０を貫流するので、フィードユニット１０は、い わば蓄えタンクから内燃機関へのフィード管路の一部を形成している。 流体ポンプ１１の羽根車１２はディスク状の中央範囲３４を有しており、この 中央範囲３４は、直接に軸１３に結合されている。この場合、中央に支承ブシュ を設けることができると有利である。羽根車１２若しくは羽根車１２の中央範囲 ３４は複数の半径方向の羽根を有しており、これらの羽根の、中央範囲３４とは 反対側の自由端部は環状のリング３６によって互いに結合されているが、このこ とは必ずしも必要というわけではない。羽根は、羽根車１２の共通の円弧状に配 置された切欠の間に、切欠を周方向で制限するウェブが残されることによって形 成される。各切欠の軸線は、羽根車１２の回転軸線に対して平行に延びている。 羽根の間の溝基部は、２つの円弧３７，３８によって形成されていると有利であ る。これらの円弧３７，３８は、羽根車１２の中央範囲で衝突しないように互い に内外に移行している。 壁１８，１９には各１つのほぼ環状の圧送通路４１，４２が配置されている。 圧送通路４１，４２の基部４３は同様に円弧状に成形されている。この場合、等 しい半径を備えた共通の中心部によって形成されていることによって、円弧３７ が圧送通路４１の円弧に、円弧３８が圧送通路４２の円弧に、流れるように互い に内外に移行していると有利である。 第２図には、吸い込みカバー１６の吸い込み側の壁１８のＩＩ−ＩＩ線に沿っ た概略的な断面図が示されている。圧送通路４１は円弧として形成されており、 この円弧は、約２７０°〜３４０°の角度にわたっている。圧送通路４１の、本 実施例では６時の位置に図示されていて吸い込み管片２６の吸い込み開口４６に 向き合って位置する始端部は、逆時計回り方向で見てほぼ８時の位置まで延びて いる。６時の位置からほぼ８時の位置へと延びるにつれて、圧送通路４１内に徐 々に圧力上昇が生ぜしめられ、この圧力上昇は、圧送通路４１の終端部において 約３ｂａｒの範囲に位置する。この圧力によって、媒体が吐出開口４７を介して 室２９に供給される。 供給通路４１の内部には圧力範囲３４が設けられており、この圧力範囲３４は 直接に羽根車１２と作用結合されている。圧力範囲３４は、受圧面４８としてほ ぼ円形に形成されており、受圧面４８は、壁１８に凹部として形成されている。 この受圧面４８は、半径方向で圧送通路４１によって制限された可能な限り大き い範囲にわたって延びていると有利である。受圧面４８と圧送通路４１との間に は接続通路４９が設けられており、接続通路４９は、半径方向に延びるように、 圧送通路４１と受圧面４８との間に形成されている。 接続通路４９は２７０°の角度βに相当するほぼ９ 時の位置に配置されており、このことによって、圧送通路４１の、９時の位置で 形成される圧力が受圧面４８に伝えられ、ひいては羽根車１２に作用する軸方向 力を規定可能である。接続通路４９は吸い込み開口４６と吐出開口４７との間の 別の位置に同様に配置されていてもよい。この場合、１８０°〜３００°の間の 角度βが設けられていると有利である。位置決めは、円周流式のポンプ構造サイ ズ、流体ポンプと電動モータとの圧送出力等の使用特性に関連して選択すること ができる。接続通路４９の横断面は、ちようど圧力範囲３４における圧力上昇の ために必要な流過横断面が生ぜしめられる大きさに形成されている。 第３図には、第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った中間ケーシング２１の壁１９ の平面図が示されている。圧送通路４２は圧送通路４１に対応している。６時の 位置における圧送通路４２の始端部に、圧送したい媒体が流れ込み、時計回り方 向で吐出開口４７に流入する。吐出開口４７を介して、媒体は室２９に導出され る。時計回り方向で、圧力は圧送通路４２内で上昇する。接続通路５１は半径方 向で圧送通路４２から内方へと延び、圧力範囲３５に接続する。この圧力範囲３ ５は、圧力範囲３４のほぼ反対側に配置されている。接続通路５１は、吸い込み カバー１６内の接続通路４９と同じ角度で配置されていると有利である。このこ とによって、同じ力比を羽根車１２に形成することが できる。 中間ケーシング２１の圧力範囲３５は円筒形に形成されていて、直径Ｄ１を有 しており、この直径Ｄ１は、吸い込みカバー１６の円筒形区分５にほぼ対応して おり、この円筒形区分５３は圧力範囲３４と比べて深く形成されている。圧力範 囲３４は円筒形区分５２とディスク状に形成された受圧面４８とを取り囲んでお り、受圧面４８は比較的大きい円形面にわたって羽根車１２に沿って延びていて 、均一な面圧を羽根車１２に伝達することができる。 択一的に、圧力範囲３４の受圧面４８から円筒形区分５２への連続的な移行部 が形成されていてもよい。圧力範囲３４が大きく形成されていて、接続通路４９ ，５１の吸い込み開口４６に対する角度βの位置決めに基づき、圧力範囲３４， ３５に形成される圧力が調節可能になっていると有利である。このことによって 、簡単な測定技術的又は経験的に最適な、接続通路４９，５１の吸い込み開口４ ６に対する角度βの配置が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディートマス シュミーダー ドイツ連邦共和国 71696 メークリンゲ ン ヴィーゼンシュトラーセ 60 (72)発明者 クラウス バイアー ドイツ連邦共和国 71254 ディッツィン ゲン エルメシュトラーセ ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．円周流式ポンプ、特に、燃料を自動車の蓄えタンクから内燃機関に圧送す る円周流式ポンプであって、互いに隣接した少なくとも２つの壁（１８，１９） によって形成されたポンプ室（１７）が設けられており、該ポンプ室（１７）の 内部に、円環状の羽根車（１２）が回転するように配置されており、該羽根車（ １２）が、両端面のうちの少なくとも一方に、羽根車（１２）の周方向で互いに 間隔を保って環状に配置された複数の羽根を有しており、しかも、環状に配置さ れた羽根に向き合った壁（１８，１９）に、ほぼ環状の圧送通路（４１，４２） が形成されている形式のものにおいて、前記両壁（１８，１９）のうちの少なく とも一方に、直接に羽根車（１２）と作用結合する圧力範囲（３４，３５）が設 けられており、該圧力範囲（３４，３５）が、圧送通路（４１，４２）において 上昇した圧力で負荷可能であることを特徴とする、円周流式ポンプ、特に、燃料 を自動車の蓄えタンクから内燃機関に圧送する円周流式ポンプ。 ２．圧力範囲（３４，３５）と圧送通路（４１，４２）との間に接続通路（４ ９，５１）が設けられている、請求項１記載の円周流式ポンプ。 ３．圧力範囲（３４，３５）が、少なくとも１つの壁（１８，１９）において 軸方向で延びる少なくとも １つの凹部（４８，５２；５３）として形成されている、請求項１又は２記載の 円周流式ポンプ。 ４．圧力範囲（３４，３５）が、羽根車（１２）の軸（１３）から半径方向外 方に少なくとも部分的に圧送通路（４１，４２）まで延びる受圧面（４８）とし て形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。 ５．接続通路（４９，５１）が、圧送通路（４１，４２）の平面内で半径方向 に延びるように配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の円周 流式ポンプ。 ６．圧送通路（４１，４２）が、軸方向の横断面で見て少なくとも１つの３／ ４円形の環状区分として形成されており、接続通路（４９，５１）が、圧送通路 （４１，４２）の吸い込み開口（４６）に対して規定の角度（β）で配置されて いる、請求項１から５までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。 ７．吸い込み開口（４６）と接続通路（４９，５１）との間の角度（β）が増 大するにつれて、圧力範囲（３４，３５）により大きな圧力が形成可能且つ羽根 車（１２）に負荷可能である、請求項１記載の円周流式ポンプ。 ８．接続通路（４９，５１）が、圧送通路（４１，４２）の吐出開口（４６） に対して１８０°〜３００°の角度で配置されている、請求項６又は７記載の円 周流式ポンプ。 ９．圧力範囲（３４，３５）が段状に且つ半径方向外方に延びるように、圧力 範囲（３４，３５）の凹部において先細りになって形成されている、請求項１か ら８までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。 １０．圧力範囲（３４）が、軸（１３）の近傍に位置する円筒形区分（５２） を備えた受圧面（４８）としてのディスク状の区分を壁（１８）に有している、 請求項１から９までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。 １１．吸い込み側の壁（１８）に配置された圧力範囲（３４）が、吐出側の壁 （１９）に配置された圧力範囲（３５）と比べて大きく形成されている、請求項 １から１０までのいずれか１項記載の円周流式ポンプ。 １２．吸い込み側の壁（１８）と吐出側の壁（１９）との圧送通路（４１，４ ２）における吸い込み開口（４６）と接続通路（４９，５１）との間の角度（β ）が等しく形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の円周流 式ポンプ。