KR20000068133A - 연료 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동 펌프 또는 측방 채널 펌프로서 설계되는 공급 펌프(11)를 가지며, 하우징(13) 내에 형성된 펌프실(14)과 그 안에 배치된 임펠러(16) 및 상기 임펠러(16)를 구동하는 전기 모터(12)를 구비한 연료 공급 장치에 관한 것이다. 전기 모터(13)의 축방향에서 매우 편평한 디자인을 제공하기 위해서, 본 발명의 장치는 브러시가 없으며 회전자가 공급 펌프(11)의 임펠러(16)로 형성된다.

Description

연료 공급 장치{Fuel supply unit}

연료를 연료저장용기로부터 자동차의 내연기관에 공급하기 위한 공지의 공급 장치(WO 95/25885)에 있어서는 연료펌프 및 그것을 구동하기 위한 전기 모터가 하우징 내에 나란히 배치되어있다. 그 외주에 날개 또는 임펠러 베인으로 채워져있는 펌프 바퀴 또는 임펠러는 로터 또는 회전자의 축상에 내회전적으로 설치되어있고 그 회전자는 홈 내에 놓이는 회전자- 또는 전기자 권선을 싣고있고 영구자석 세그먼트로 덮여있는 스탠드 또는 고정자 내에서 회전한다. 전기자 권선에 대한 전류공급은 회전자축상에 있는 정류기 또는 전류전환기 및 스프링압력하에 반경방향 정류자 위로 접하는 전류브러시를 통해 이루어진다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 정의된 개념의 연료 공급 장치에 관한 것이다.

도 1은 상부도면에서는 압력형성된 흐름부분에 의해, 하부도면에서는 공급 장치의 흡인구역에 의해 주로 표시되어 있는, 공급 장치의 종방향 수직중앙선 단면도.

도 2는, 도 1의 변형된 공급 펌프의 절취 단면도.

청구항 1의 특징을 가진 본 발명에 따른 연료 공급 장치는, 공급 장치의 회전부재들, 즉 공급 펌프의 임펠러와 전기 모터의 회전자를 단일부품으로 조합함으로써 제조비용이 저감될 수 있고 매우 간단하고 콤팩트한 구조가 얻어진다는 이점을 갖는다. 특히 공급 장치는 대단히 편평해 질 수 있어 축방향 치수가 극히 작게 제작될 수 있다. 그렇게 하여 공급 장치의 외경이 확대되는 것은 통상적인 공급 장치의 구조와 비교하여 아무 결점이 없을 뿐 아니라 공급 장치의 능률을 개선할 수 있는 추가의 가능성을 증대시킨다. 정류기와 전류브러시를 생략시키므로써 브러시 마모가 없게되어 공급 장치의 내구수명이 연장된다, 전기 모터를 직류 모터로 형성하는 경우 필요한 전류의 정류는 고정자 권선내에서 전자적으로 수행된다.

추가 청구범위에 제시된 조치에 의해 청구항 1에 기재된 공급 장치의 유리한 발전형 및 개선형이 실현가능하다.

본 발명의 한 바람직한 실시형에 따라 원통형 펌프실은 반경방향으로 뻗고 축방향으로 서로 격리된 두 측벽 및 두 측벽을 그들의 원형 주위를 따라 서로 연결하는 주위벽(원주벽)에 의해 경계져 있다. 임펠러는 측벽에 간극만큼 이격 대향해 있으며, 홈 형성된 철판패킷으로 형성된 고정자의 내부원환면이 펌프실의 외주벽을 형성한다.

임펠러는, 주위방향으로 서로 격리되고 자체들 사이를 축방향으로 개방하는 다수의 베인 실을 획정하는 반경방향의 임펠러 베인들을 갖고있고, 그들 베인은 외측 링에 의해 서로 연결되어 있다. 영구자석은 외측 링에 고정되어있고 공급 장치가 합성수지로 실시될 때에는 바람직하게는 플라스토페라이트로 제조된다.

본 발명의 유리한 실시예에 따라, 펌프실의 각 측벽내에는 각각 펌프실에 개방된 홈 모양의 측방 채널이 임펠러축선에 대해 동축으로, 흐름방향을 기준으로 측방 채널 종점부와 측방 채널 시점부 사이에 중단잔교를 남기면서 형성된다. 적어도 하나의 측방 채널의 측방 채널 개시부는 출구개구와 연결되어있고 측방 채널 종점부는 고압출구와 연결되어있는데, 흡인개구로부터 또한 압력출구로의 유입 및 유출 유로의 축선은 축방향 또는 반경방향으로 배향된다. 연료가 펌프실 내부로 및 외부로 특히 유리하게 반경방향으로 유입 및 유출함으로써 흐름손실이 현저하게 감소될 수 있고 이에 의해 펌프의 효율이 향상된다. 반경방향 유입 유출은 통상적인 측방 채널 펌프와는 반대로 본 발명에 의한 구조로 인한 공급 장치의 확대된 외경으로 인해 문제점 없이 가능해지는데, 그 이유는 그럼으로써 해당하는 유입 및 유출 유로를 위한 충분한 설치공간이 반경방향으로 존재하기 때문이다.

본 발명을 도면에 도시된 실시예에 따라 이하의 기재에서 상세히 설명한다.

도 1에 대략 개시된 공급 장치는 연료를 저장용기로부터 자동차의 내연기관에 공급하는데 사용된다. 통상적으로 공급 장치는 소위 탱크설치유니트로서 필터포트와 결합되어 자동차의 연료용기 또는 연료탱크 내에 설치되어있다. 공급 장치는 유동펌프 또는 측방 채널 펌프로 구성되어있는 공급 펌프(11) 및 상기 공급 펌프(11)를 구동하는 전기 모터(12)를 갖고 있다. 공급 펌프(11)와 전기 모터(12)는 공동의 하우징(13) 내에 수용되어있다. 공급 펌프(11)의 구조와 작용은 공지되어있고, 예를 들면, 독일 공개특허 제 40 20 521 호에 기재되어있다. 하우징(13) 내에는 펌프실(14)이 형성되어있고 그 펌프실은 축방향으로는 반경방향으로 뻗고 서로 축방향으로 격리된 두 측벽(141,142)에 의해 또한 주위방향으로는 두 측벽(141,142)을 그들의 원형 외주를 따라 서로 연결시키는 주위벽(143)에 의해 경계져 있다. 펌프실(14)에는 펌프바퀴 또는 임펠러(16)가 배치되어 있고 이 바퀴는 축(17)에 회전불가능하게 고정되어 있다. 이 축(17)은 두 축단부에 의해 두 베어링(18,19) 내에 수용되어있고 그들 베어링은 두 측벽 내에 형성되어있다. 축(17)의 축선은 임펠러 축선(161) 및 펌프실(14)의 축선과 일치되어있다. 임펠러(16)는 주위방향으로 서로 격리되어있는 다수의 반경방향 베인을 갖고있고 도면에는 그것들 중 단지 두 개만 표시되어있다. 임펠러 베인(20)은 외측 링(21)에 의해 서로 연결되어 있다. 각각의 두 임펠러 베인(20)은 그들 사이에 축방향으로 개방된 하나의 베인 실(22)을 획정한다. 임펠러(16)는 간극에 의해 측벽들(141,142)에 대향하고 있고, 외측 링(21)은 펌프실(14)의 주위벽(143)과 더불어 방사형 간극을 둘러싼다. 펌프실(14)의 각 측벽(141,142)에는 펌프실(14)로 개방된 홈모양의 측방 채널(23 및 24)이 형성되어있고 이 측방 채널은 임펠러축선(161)과 동심배치되어 주위방향으로 거의 330°에 걸쳐 측방 채널 시점부에서 측방 채널 종점부까지 뻗쳐있고 측방 채널 종점부에서 측방 채널 시점부의 사이는 중단잔교가 있다. 도면에서는 하부단면도에서 단지 측방 채널(23,24)의 측방 채널 시점부(231 및 241)만을 볼 수 있다. 각 측방 채널(23,24)은 반경방향 외향의 유입 채널(25 및 26)을 통하여 공급 장치의 흡인구(27)와 연통되어있다. 여기서 볼 수 없는 두 측방 채널(23,24)의 종측방 채널시점부들은 각각 한 유출 채널을 통하여 공급 장치의 압력단관과 연결되어있다. 본 발명의 선택적 실시형에서는 측방 채널(23)의 측방 채널 시점부(231) 만이 유입 채널(25)과 연결되고 단지 측방 채널(24)의 측방 채널 종점부만이 유출 채널과 연결된다. 이 경우에는 도면 우측의 유입 채널(26)은 없는 것이 되고 측방 채널(24)은 도면에서 점선으로 표시된 것과 같은 단면을 나타낸다. 그 위에 유입 채널(25,26)은 축방향으로 배치될 수도 있을 것이지만 반경방향으로 배치하는 것이 흐름손실이 적고 공급 장치의 외경이 비교적 큰 경우에도 용이하게 실현될 수 있다는 이점이 있다.

소위 내부극회전자로 구성된 전기 모터(12)는 공지의 방식으로 고정자(28) 및 회전자(29)를 갖고있는데, 이 회전자는 공급 장치의 극히 얇은 구조를 달성하기 위해 공급 펌프(11)의 임펠러(16) 내에 일체화되어 있다. 자극은 영구자석세그먼트로(30)로 구성되어있고 그것들은 임펠러(16)의 외측 링(11) 위에 고정되어있다. 고정자(28)는 홈이 형성된 철판패킷(31)으로서 임펠러축선(161)에 동축으로 하우징(13) 내에, 철판패킷(31)의 내부원환면이 펌프실(14)의 주위벽(143)을 형성하도록 배치되어있다. 철판패킷(31)의 홈 내에는 통상적으로 전기자권선(32)이 배치되어있고 그중 약시된 도면에는 단지 두 개의 정면측 권선두부(321 및 322) 그리고 두 개의 접속도선(323 및 324)만이 표시되어있다. 직류구동의 경우에는 전기 모터(12)는 전자적으로 정류된다.

공급 펌프(11)의 임펠러(16)가 합성수지로 제조되면, 영구자석세그먼트(30)를 플라스토페라이트로 제조하면 제조상의 이점이 생긴다.

도 2에 절취단면도로 표시된 공급 장치의 추가 실시예는 단지 임펠러(16)의 하우징(13) 내 배치에 관해서만 변경되어있고 나머지는 상기 실시예와 일치하며 따라서 같은 부재는 같은 번호로 표시되어있다. 펌프실(14)의 측벽(141 및 142)은 여기서는 한편으로는 하우징(13)을 정면측에서 폐쇄하는 덮개(131)에 의해 또한 하우징(13) 내에 형성된 반경방향 플랜지(132)에 의해 형성되어있다. 하우징플랜지(132)에는 직각으로 펌프실(14) 내로 돌입하는 축토막(33)이 일체적으로 형성되어있고 그 위에는 임펠러(16)가 자유회전적으로 수장되어있다. 임펠러(16)를 설치한 후에는 덮개(131)를 밀폐적으로 하우징(13) 상에 올려놓고 이것에 의해 고정연결되게 한다.

Claims (8)

1. 유동 펌프 또는 측방 채널 펌프로서 설계된 공급 펌프(11)를 가지며, 하우징(13) 내에 형성된 펌프실(14)과, 상기 펌프실(14)내에 배치된 펌프바퀴 또는 임펠러(16)와, 전기자 권선(32)과 영구자석(30) 및 이들을 서로 수용하는 고정자(28)와 전기자(29)를 가지며 임펠러(16)를 구동하는 전기 모터(12)를 구비한 연료 공급 장치에 있어서,

   상기 전기 모터(12)는 브러시없이 형성되고 전기 모터의 회전자(29)는 공급 펌프(11)의 임펠러(16)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 영구자석(30)은 임펠러(16)의 주위에 배치되고 전기자 권선(32)을 가진 고정자(28)가 임펠러 축선(161)에 대해 동축으로 하우징(13)내에 수용되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 원통형 펌프실(14)은 반경방향으로 연장하고 축방향으로 서로 격리된 두 측벽(141,142) 및 두 측벽(141,142)을 그들의 원형 주위를 따라 서로 연결하는 주위벽(143)에 의해 한정되며, 임펠러(16)는 측벽(141,142)에 간극만큼 이격 대향해 있으며, 홈 형성된 철판 패킷(31)으로 형성된 고정자(28)의 내부원환면이 펌프실(14)의 주위벽(143)을 형성하는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 임펠러(16)는 주위방향으로 서로 격리되고 자체들 사이를 축방향으로 개방하는 다수의 베인 실(22)을 획정하는 반경방향의 임펠러 베인(20)을 가지고, 상기 베인은 외측 링(21)에 의해 서로 연결되어 있으며, 영구자석(30)은 외측 링(21)에 고정되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 영구자석(30)은 플라스토페라이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
6. 제 3 항 내지 5 항중 어느 한 항에 있어서, 펌프실(14)의 측벽(141,142)내에는 각각 펌프실(14)에 개방된 홈 모양의 측방 채널(23,24)이 임펠러축선(161)에 대해 동축으로 측방 채널 종점부와 측방 채널 시점부 사이에 중단잔교를 남기면서 형성되고, 하나 이상의 측방 채널(23,24)의 측방 채널 개시부(231,241)는 유입 채널(25,26)을 통하여 출구 개구(27)와 연결되며 측방 채널 종점부는 유출 채널을 통하여 고압출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 유입 및 유출 채널(25,26)의 축선들은 반경방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 유입 및 유출 채널(25,26)의 축선들은 축방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 공급 장치.