KR20030011713A

KR20030011713A - 연료 펌프

Info

Publication number: KR20030011713A
Application number: KR1020020045151A
Authority: KR
Inventors: 이와나리에이지; 사카이히로미
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-02-11
Also published as: US20030026717A1; DE60237062D1; EP1281857A3; BR0202969B1; BR0202969A; JP2003113796A; EP1281857B1; JP3812737B2; CN1400395A; CN100385122C; EP1281857A2; KR100483234B1; US6743001B2

Abstract

파이프 부재가 밀려 아마츄어 코어의 내주변 안으로 들어가서 이 아마츄어를 상기 파이프 부재에 고정한다. 이 파이프 부재는 고정된 축(shaft) 위로 삽입된다. 베어링 부재들은 그 중심에 작은 구멍과 큰 구멍을 형성한다. 파이프 부재의 끝들은 큰 직경의 구멍 안으로 밀려 들어가 그에 고정된다. 이 고정된 축은 상기 작은 구멍 내로 삽입되어 상기 아마츄어를 회전할 수 있게 지지한다. 안내 구멍이 펌프 장치의 임펠러 중심에 형성되며, 베어링 부재에 끼워짐으로써, 임펠러가 회전하는 한편, 상기 임펠러는, 아마츄어와 함께 일체로 회전하는 베어링 부재의 외주면에 의해 안내된다. 상기 아마츄어 위에 형성된 연결 돌기(coupling protrusions)가 삽입되며, 상기 임펠러에 형성된 맞물림 리세스와 맞물려 상기 아마츄어의 회전력을 상기 임펠러로 전달한다.

Description

연료 펌프{FUEL PUMP}

본 발명은, 고정된 축이 하우징의 중심에 있고, 이 고정된 축 주위로 모터 장치와 펌프 장치가 회전하는 연료 펌프의 구성에 관한 것이다.

일본국 특허공개 소63-82086호에는 연료 펌프가 개시되어 있다. 통상적으로, 이러한 펌프에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정된 축(12)이 하우징(11)의 중심에 고정되어 있다. 베어링 부재(16)들은, 모터 장치(13)의 아마츄어(14)(로터)의 중심에 마련된 파이프 부재(15)의 양 끝(both ends) 내주변 안으로 각각 밀려 들어가 그에 고정된다. 이러한 베어링들(16)은 고정된 축(12) 위로 회전할 수 있게 삽입되어 베어링 부재(16)를 통해 고정된 축(12)과 함께 파이프 부재(15)를 회전할 수 있게 지지한다. 이 경우, 베어링 부재(16)는 파이프 부재(15)의 내주변 안으로 밀려 들어가 그에 고정됨으로써, 파이프 부재(15)와 고정된 축(12) 사이에 베어링 부재(16)를 위치시킨다. 펌프 장치(17) 내에 임펠러(18)가 끼워져 파이프 부재(15)에 고정되어, 모터 장치(13)의 아마츄어(14), 파이프 부재(15), 및 임펠러(18)는 고정된 축(12) 주위를 일체로 회전한다.

그러나 상기 종래의 구조에 있어서는, 모터 장치(13)와 펌프 장치(17)가 하우징(11) 내의 축선 방향으로 그들 사이에 간격이 마련되어 배열되어 있으므로, 연료 펌프의 치수는 그 축선을 따라 커진다.

상기 종래의 구조에 있어서는, 모터 장치(13)의 아마츄어(14)를 지지하기 위한 파이프 부재(15)와 고정된 축(12) 사이에 베어링 부재를 끼워두기 위해 공간을 마련할 필요가 있다. 따라서, 파이프 부재(15)의 외경은 증대되고, 아마츄어(14)에 대한 보관 공간은 하우징(11) 내에서 줄어든다. 결과적으로, 아마츄어 와인딩(windings)용 공간이 줄어들어, 모터의 출력이 감소하므로, 펌프의 배출 능력도 감소한다. 한편, 하우징(11)의 외경이 증대되어 아마츄어(14)를 감는 공간을확보하고, 모터의 출력 감소를 방지하여 상기 배출 능력 감소를 방지할 때, 연료 펌프의 외경은 줄어든다.

앞서 설명한 종래 구조에 있어서, 베어링 부재(16)의 외주면은 눌려져 파이프 부재(15)의 내주면에 닿고, 베어링 부재(16)의 내주면은 고정된 축(12)의 외주면과 미끄러질 수 있게 접촉하는 상태로 되어 있다. 이 때문에, 베어링 부재(16)의 내경과 외경 둘 모두에 대해 치수 및 동심성(concentricity)에 있어서의 정밀도가 요구된다. 치수 및 동심성에 있어서의 베어링 부재(16)의 내경 및 외경의 정밀도가 감소할 때, 연료 펌프의 조립은 어려워진다. 덧붙이면, 아마츄어(14)는 진동하므로 연료 펌프가 작동 중일 때 잡음이 발생한다. 따라서, 베어링 부재(16)의 내경과 외경 둘을 모두 정밀하게 가공하여 치수 및 동심성에 있어서의 내경 및 외경의 정밀도를 확보하는 것이 필수적이다. 결과적으로, 베어링 부재(16)의 가공과 관련한 시간과 비용이 증대되므로, 연료 펌프의 전체적인 제조 비용이 증대될 수 있다.

본 발명의 제1 목적은 연료 펌프의 축방향 치수를 감소시키는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 모터 장치의 아마츄어를 지지하는 파이프 부재의 직경을 감소시켜 하우징 내에 아마츄어에 대한 보관 공간을 증대시키고, 펌프의 배출 능력을 증대시키며, 연료 펌프의 외경을 감소시키는 것이다.

본 발명의 제3 목적은, 베어링 부재의 치수 및 동심성에 있어서의 정밀도를 유지하면서 베어링 부재의 가공을 간단히 하는 것이다.

마지막으로, 제조비용을 줄이는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1실시예에 있어서, 본 발명은, 연료를 흡입하고 배출하기 위한 펌프 장치와, 이 펌프 장치를 구동하기 위한 모터 장치와, 상기 펌프 장치와 상기 모터 장치를 수용하기 위한 하우징과, 이 하우징의 중심에 고정되어 있는 고정된 축과, 모터 장치의 아마츄어 중심에 마련되어 고정된 축 위로 삽입되어 있는 파이프 부재와, 상기 고정된 축 위에 파이프 부재의 양끝을 회전할 수 있게 지지하기 위해 개별적으로 사용되는 베어링 부재를 포함한다. 상기 아마츄어의 일부와 펌프 장치의 회전체는 이 펌프 장치 쪽에 위치하는 베어링 부재 위에 배열되어 그들이 서로 오버랩(overlap)되어 일체로 회전한다. 이러한 구조로 인해, 모터 장치와 펌프 장치용 보관 공간이 하우징 내에서 축 방향으로 감소하여, 연료 펌프의 축방향 치수가 줄어든다.

어떤 점에 있어서는, 연료 펌프를 형성하여 펌프 장치의 회전체와 오버랩된 아마츄어 부분이 상기 회전체와 맞물려 아마츄어의 회전력을 회전체로 전달하는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 인해, 아마츄어와 펌프 장치의 회전체 사이의 맞물림 구조(연결 구조)가 베어링 부재 위에 탄탄하게 형성된다. 또 다른 점에 있어서는, 펌프 장치의 회전체와 오버랩된 아마츄어 부분이 수지(resin)로 만들어지는 것이 바람직하다.

상기 제2 목적을 달성하기 위해, 또 다른 실시예에 있어서는, 파이프 부재의 끝들이 고정된 축과 베어링 부재 사이에 위치할 수 있다. 이러한 구조로 인해, 파이프 부재와 고정된 축 사이에 베어링 부재를 끼워넣기 위해 공간을 마련하는 것이 필수적이며, 그에 따라 파이프 부재의 외경이 감소될 수 있다. 결과적으로, 하우징내의 아마츄어에 대한 보관 공간이 증대되고, 아마츄어에 대해 감는 공간이 증대되므로, 모터의 출력과 펌프의 배출 능력이 증대될 수 있다. 다시 말해, 하우징의 외경이 작게 만들어진 경우라도, 아마츄어에 대해 확보된 상기 감는 공간은 거의 종래 경우의 것만큼 크다. 덧붙이면, 연료 펌프의 외경이 감소될 수 있는 한편 펌프의 배출 능력은 종래의 펌프 수준으로 유지될 수 있다.

제3의 목적을 확보하기 위해, 또 다른 실시예에 있어서, 계단 형상으로 된 관통 구멍이 베어링 부재의 중심에 형성될 수 있다. 덧붙이면, 고정된 축이 비교적 작은 직경으로 된 관통 구멍("소직경 구멍"이라 함)의 일부 내로 회전할 수 있게 삽입될 수 있으며, 비교적 큰 직경으로 된 관통 구멍("대직경 구멍"이라 함)의 일부는 파이프 부재의 끝들을 지지할 수 있다. 이러한 구조로 인해, 파이프 부재와 고정된 축 사이에 베어링 부재를 끼워 넣기 위해 공간을 마련할 필요는 없으므로, 유익한 효과를 얻을 수 있다.

파이프 부재를 지지하기 위한 대직경 구멍과 고정된 축 위에 삽입하기 위한 소직경 구멍이 베어링 부재의 내주 쪽에서 동심으로(concentrically) 형성되므로, 절단 공구를 사용하여 베어링 부재의 내주 쪽이 가공되는 한편 베어링 부재의 가공 도중 베어링 부재의 외주변은 척(chuck)에 의해 유지된다. 따라서, 파이프 부재를 지지하기 위한 대직경 구멍과 고정된 축 위에 삽입하기 위한 소직경 구멍이 베어링 부재의 내주 쪽에 정확하게 형성되는 한편 상기 두 구멍들의 축 중심들은 서로 정확하게 일치한다. 따라서, 베어링 부재의 가공이 간단해지는 한편 베어링 부재에 요구되는 치수의 정확도와 정확한 동심성이 확보된다. 또한, 가공비도 감소한다.

이 경우, 베어링 부재의 대직경 구멍과 파이프 부재의 끝들 사이에 독립적인 부재들이 끼워진다 하더라도, 파이프 부재의 끝들이 베어링 부재의 대직경 구멍 내로 밀려 들어가 그에 고정되는 것이 바람직하다. 이러한 구조로 인해 파이프 부재의 축 중심이 베어링 부재의 대직경 구멍의 축 중심과 정확하게 일치하게 된다. 따라서, 베어링 부재의 대직경 구멍과 파이프 부재의 끝들 사이에 독립적인 부재가 끼워지는 경우와 비교하여 파이프 부재, 베어링 부재, 및 고정된 축 사이의 동심성에 있어서의 정밀도가 증대된다. 또한, 낮은 동심성(동심으로 되어 있지 않은 상태)에 의해 야기된 아마츄어의 런아웃(runout)이 방지된다.

펌프 장치의 회전체를 지지하기 위한 구조에 있어서, 이 펌프 장치의 회전체가 고정된 축 위로 삽입될 수 있다 하더라도, 이 고정된 축과 회전체 사이에는 미끄럼 마찰이 발생된다. 결과적으로, 그에 따라 펌프 성능이 감소하므로, 회전체가 수지로 형성된 때에는 마찰열로 인해 회전체는 고정된 축에 녹아 붙을 것이다.

이를 고려할 때, 베어링 부재의 외경보다 약간 더 큰 안내 구멍이 펌프 장치의 회전체의 중심에 형성된다. 베어링 부재는 상기 회전체의 안내 구멍에 끼워진다. 모터 장치의 아마츄어 위에 마련된 연결 돌기는 상기 회전체 위에 형성된 맞물림 부재와 맞물려 있다. 이에 따라 아마츄어의 회전력은 회전체로 전달된다. 이러한 구조로 인해, 펌프 장치의 회전체는 회전하는 한편 이 회전체는 아마츄어와 함께 일체로 회전하는 베어링 부재의 외주면에 의해 안내된다. 따라서, 상기 회전체의 회전 마찰이 감소하고, 그에 따라 펌프의 성능이 증대되므로, 상기 회전체가 수지로 만들어진 경우라도 마찰열로 인해 베어링 부재에 대해 상기 회전체가 녹는 것이 방지된다.

또한, 펌프의 커버는 모터 장치의 쪽에서 하우징의 끝면을 구성할 것이고, 고정된 축의 끝을 고정하기 위한 고정 구멍이 펌프의 커버 위에 형성될 수 있다. 또한, 경사진 부분이 이 고정 구멍에서 모터 장치 쪽에 형성될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 고정된 축의 끝이 연료 펌프의 제조 및 조립 공정시에 펌프의 커버 위의 고정 구멍 내로 삽입되거나 밀려 들어갈 때, 상기 경사진 부분은 고정된 축의 끝을 펌프 커버 위의 고정 구멍으로 안내한다. 따라서, 상기 펌프 커버 위의 고정 구멍 내로 상기 고정된 축의 끝을 삽입하거나 밀어 넣기 위한 공정이 용이해 진다.

또, 펌프 커버는 수지로 만들어질 수 있다. 이러한 구조로 인해, 제조비용 절감과 부품의 무게 절감이라는 요구가 만족된다. 하우징이 수지로 만들어진 경우, 펌프 커버를 포함하는 하우징은 수지로써 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 적용 영역은 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명과 구체적인 예는 설명의 목적으로 이루어진 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베어링 부재를 가공하는 것을 나타내는 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 펌프의 수직 단면도.

도 4는 종래의 연료 펌프의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31 : 하우징 32 : 펌프 장치

33 : 모터 장치 36 : 임펠러(impeller)

38 : 아마츄어(armature) 41 : 고정된 축

45 : 파이프 부재 46 : 베어링 부재

47 : 연결 돌기

〔제1 실시예〕

다음 사항은 도 1 및 도 2를 근거로 한 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 연료 펌프의 전체 구성이 우선 개략 기술될 것이다. 펌프 장치(32)와 모터 장치(33)는 축선 방향으로 배열되어 있는 한편, 연료 펌프의 원통형 하우징(31) 내에 설치되어 있다. 금속 또는 수지 펌프 케이싱(34 및 35)이 코킹(caulking) 등에의해 하우징(31)의 바닥 끝에 고정되고 수지 또는 금속 임펠러(36)(회전체)가 펌프 케이싱(34 및 35) 내에 보관되도록 펌프 장치(32)가 구성된다. 연료 흡입 포트(37)가 하부 연료 케이싱(34) 상에 형성되어 있다. 연료 탱크 내의 연료(도시하지 않음)는 연료 흡입 포트(37)를 통해 펌프 케이싱(34 및 35) 내로 흡입된다. 상부 펌프 케이싱(35) 위에 형성된 배출 포트(도시하지 않음)로부터 배출되는 연료는 모터 장치(33)의 아마츄어(38)와 마그넷(39) 사이에 형성된 간격을 통해 흐른 후 연료 배출 포트(40)로부터 배출된다.

모터 장치(33)의 외주변 상에서 원통형으로 배열된 마그넷(39)은 하우징(31)의 내주면에 고정되어 있다. 아마츄어(38)는 마그넷(39) 내부에 동심으로 위치하고 있다. 아마츄어 코일(도시하지 않음)이 코어(42)의 슬롯 내에 위치하고 수지(43)로 성형되도록 아마츄어(38)가 구성된다. 아마츄어(38)는 하우징(31)의 중심에 고정되어 있는 고정된 축(41) 위에 후술하게 될 베어링 구조에 의해 회전할 수 있게 지지된다. 고정된 축(41)의 바닥 끝은 프레스 끼워맞춤(press fit)(가압)에 의해 하부 펌프 케이싱(34)의 중심에 있는 구멍에 고정되어 있으며, 고정된 축(41)의 상부 끝은 프레스 끼워맞춤(가압) 또는 코킹에 의해 하우징(31)의 상부 끝에 고정되어 있는 펌프 커버(44)의 중심에 있는 고정 구멍(53)에 대한 고착(adhesion)에 의해 고정된다.

이 경우, 펌프 커버(44)는 수지로 형성되며, 예를 들어 경사진 부분(54)이 모터 장치(33) 쪽의 고정 구멍(53)의 일부(하부쪽)에 형성되어 있다. 고정된 축(41)의 끝이 제조 및 조립 공정시 펌프 커버(44) 내 고정 구멍(53) 안으로 삽입되거나 밀려 들어갈 때, 상기 경사진 부분(54)은 고정된 축(41)의 끝을 펌프 커버(44) 위의 고정 구멍(53)으로 안내하는 역할을 한다. 따라서, 펌프 커버(44) 위의 고정 구멍(53) 안으로 고정된 축(41)의 끝을 밀어 넣거나 삽입하는 것이 용이하다. 하우징(31)이 수지로 형성될 때, 펌프 커버(44)를 포함하는 하우징(31)은 수지로 일체로 형성될 수 있다.

다음 사항은 고정된 축(41)이 아마츄어 (38)를 회전할 수 있게 지지할 수 있게 하기 위한 베어링 구조를 설명한다. 금속 파이프 부재(45)가 아마츄어(38)의 코어(42)의 내주변 안으로 밀려 들어가 그에 고정된다. 파이프 부재(45)는 고정된 축(41) 위로 삽입된다. 파이프 부재(45)의 내경은 고정된 축(41)의 외경보다 약간 더 크며, 파이프 부재(45)와 고정된 축(41)의 외주변 사이에는 약간의 간격이 형성되어 있다. 관통 구멍은 소직경 구멍(46a)과 대직경 구멍(46b)으로 구성되는 계단을 가지며, 양 끝에서 파이프 부재(45)를 지지하는 베어링 부재(46)의 중심에 형성되어 있다. 파이프 부재(45)의 끝들은 베어링 부재(46)의 대직경 구멍(46b) 안으로 밀려 들어가 그에 고정된다. 고정된 축(41)이 소직경 구멍(46a) 안으로 회전할 수 있게 삽입된다. 따라서, 아마츄어(38)는 고정된 축(41)에 의해 지지된다. 이러한 구조로 인해, 파이프 부재(45)의 끝들은 고정된 축(41)과 베어링 부재(46) 사이에 놓인다.

베어링 부재(46)의 외경보다 약간 더 큰 원형의 안내 구멍(52)은 펌프 장치(32)의 임펠러(36)의 중심에 형성되어 있으며, 이 안내 구멍(52)은 베어링 부재(46)에 맞춰져 있다. 임펠러(36)는 회전하며 아마츄어(38)와 함께 일체로 회전하는 베어링 부재(46)의 외주면에 의해 안내된다.

다수의 수지 연결 돌기(47)가 아마츄어(38)의 바닥 끝(펌프 장치(32) 쪽의 끝) 상에서 펌프 장치(32) 쪽으로 돌출하고 있으며, 균등하거나 균일한 간격으로 일체로 형성되어 베어링 부재(46)를 둘러싸고 있다. 각각의 연결 돌기(47)의 선단(tips)은 임펠러(36) 내에 형성된 맞물림 리세스(48)(맞물림 부품) 내로 삽입되어 그와 맞물린다. 이러한 연결 구조는 아마츄어(38)의 회전력을 연결 돌기(47)를 통하여 임펠러(36)로 전달하게 하므로, 임펠러(36)가 구동되어 회전한다. 원형 구멍(49)은 연결 돌기(47)에 대한 상부 펌프 케이싱(35)의 중심에 형성되어 고정된 축(41) 주위를 자유로이 회전한다.

이 경우, 연결 돌기(47)는 아마츄어(38)의 일부이며, 아마츄어(38)의 상기 일부(연결 돌기(47))와 임펠러(36)가 서로 오버랩(overlap)되어, 펌프 장치 쪽의 베어링 부재(46)를 일체로 회전시킨다.

앞서 설명한 바와 같은 연료 펌프에 있어서, 전력이 모터 장치(33)로 공급될 때, 아마츄어(38)는 회전한다. 이어서, 연결 돌기(47)를 통해 회전력이 임펠러(36)로 전달되고, 이 임펠러(36)가 구동되어 회전함으로써, 연료 탱크(도시하지 않음) 내의 연료가 연료 흡입 포트(37)를 통해 펌프 케이싱(34 및 35)으로 흡입된다. 이 흡입된 연료는 상부 펌프 케이싱(35) 위에 형성된 배출 포트(도시하지 않음)로부터 배출되어 아마츄어(38)와 모터 장치(33)의 마그넷(39) 사이에 형성된 간격을 통해 흐른 후 연료 배출 포트(40)로부터 배출된다.

앞서 설명한 제1 실시예에 따른 연료 펌프용 베어링의 구조에 있어서, 소직경 구멍(46a)과 대직경 구멍(46b)을 포함하는 계단을 가지는 관통 구멍은 베어링 부재(46)의 중심에 형성되어 있다. 파이프 부재(45)의 끝들은 베어링 부재(46)의 대직경 구멍(46b) 안으로 밀려 들어가 그에 고정된다. 고정된 축(41)은 소직경 구멍(46a) 안으로 회전할 수 있게 삽입된다. 따라서, 아마츄어(38)는 고정된 축(41)에 의해 회전할 수 있게 지지된다.

제1 실시예에 있어서는, 아마츄어(38)를 지지하는 파이프 부재(45)의 끝들이 베어링 부재(46)의 내주 쪽에 놓이기 때문에, 파이프 부재(45)와 고정된 축(41) 사이에 베어링 부재(46)을 끼워 넣기 위해 공간을 마련할 필요는 없으며, 파이프 부재(45)의 외경은 그에 따라 감소될 수 있다. 결과적으로, 하우징(31) 내의 아마츄어(38)에 대한 보관 공간은 증대되고, 이 아마츄어(38)에 대해 감는 공간이 증대될 수 있으므로, 모터의 출력과 펌프의 배출 능력이 증대될 수 있다. 다시 말해, 하우징(31)의 외경이 파이프 부재(45)의 직경의 감소에 상응하는 양만큼 감소되었을 때조차도, 거의 종래의 경우만큼 큰 아마츄어(38)에 대해 감는 공간이 확보될 수 있다. 연료 펌프의 외경은 감소될 수 있지만 펌프의 배출 능력을 거의 종래의 경우만큼 유지한다.

이 제1 실시예에 있어서, 아마츄어(38)의 일부(연결 돌기(47))와 임펠러(36)가 서로 오버랩되어, 펌프 장치(32) 쪽의 베어링 부재(46) 상에서 일체로 회전한다. 따라서, 모터 장치(33)와 펌프 장치(32)에 대한 보관 공간이 하우징(31)의 축 방향으로 줄어들 수 있어서, 연료 펌프의 치수는 축방향으로 줄어들 수 있다. 따라서, 제1 실시예에 있어서 연료 펌프의 외경과 축방향 길이가 감소할 수 있다.

제1 실시예에 있어서, 파이프 부재를 수용하기 위한 대직경 구멍(46b)과, 고정된 축 주위로 삽입(수용)하기 위한 소직경 구멍(46a)은 베어링 부재(46)의 내주 쪽에서 동심으로 형성될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같은 베어링 부재(46)의 가공 도중 베어링 부재(46)의 외주변이 척(49a)에 의해 유지되는 한편 절삭 공구(50)를 사용하여 베어링 부재(46)의 내주 쪽을 절삭함으로써, 파이프 부재를 수용하기 위한 대직경 구멍(46b)과 고정된 축을 수용하기 위한 소직경 구멍(46a)은 베어링 부재(46)의 내주 쪽에 정확하게 형성될 수 있는 한편 이 두 구멍의 축 중심들이 서로 정확하게 일치한다. 따라서, 베어링 부재(46)의 가공이 간단해지는 한편 베어링 부재(46)에 요구되는 치수 및 동심성에 있어서의 정밀도가 확보된다. 결과적으로, 가공비가 줄어들어 가공비의 감소라는 요건이 만족된다.

제1 실시예에 있어서, 파이프 부재(45)의 끝들이 베어링 부재(46)의 대직경 구멍(46b) 안으로 밀려 들어가서 그 안에 고정되므로, 이에 의해 파이프 부재(45)의 축 중심이 베어링 부재(46)의 대직경 구멍의 축 중심과 정확하게 일치하게 된다. 따라서, 독립적인 부재들이 베어링 부재(46)의 대직경 구멍(46b)과 파이프 부재(45)의 끝들 사이에 끼워지는 경우에 비해, 파이프 부재(45), 베어링 부재(46), 및 고정된 축(41) 사이의 동심성에 있어서의 정밀도는 증대된다. 이에 의해 부적절한 동심성으로 인한 아마츄어의 런아웃이 방지된다.

제1 실시예에 있어서, 베어링 부재(46)의 외경보다 약간 더 큰 원형의 안내 구멍(52)이 펌프 장치(32)의 임펠러(36)의 중심에 형성되고 이 임펠러(36)의 안내 구멍(52)은 베어링 부재(46)에 맞춰져 있으므로, 임펠러(36)가 아마츄어(38)와 함께 일체로 회전하는 베어링 부재(46)의 외주면에 의해 안내되는 한편 임펠러(36)는 회전할 수 있다. 결과적으로, 임펠러(36)의 회전 마찰이 감소하므로, 그에 따라 펌프의 성능은 증대된다. 또한, 임펠러(36)가 수지로 형성될 때 마찰열로 인해 상응하는 부재(베어링 부재(46))에 대해 임펠러가 녹는 것이 방지됨으로써, 신뢰성과 내구성이 증대된다.

임펠러(36)의 안내 구멍(52)과 베어링 부재(46)의 외주변 사이에 약간의 간격이 형성되어 있으므로, 임펠러(36)와 베어링 부재(46) 사이의 열팽창 계수의 차가 그들 사이의 간격에 의해 흡수될 수 있어, 열응력에 의해 야기되는 임펠러 상의 크랙(crack) 생성이 방지될 수 있다. 임펠러(36)가 베어링 부재(46)에 대해 축 방향으로 자유로이 미끄러지므로, 펌프 케이싱(34, 35)과 베어링 부재(46) 사이의 위치 관계가 변할 때, 임펠러(36)는 펌프 케이싱들(34, 35) 사이의 중심에 있는 임펠러(36)의 위치 변화량에 따라 축 방향으로 이동할 수 있다. 더욱이, 조립 실수 등으로 인한 임펠러(36)와 펌프 케이싱(34, 35) 사이의 미끄럼 마찰의 증대가 방지될 수 있다.

도 4에 도시된 종래의 연료 펌프에 있어서, 임펠러(18)와 파이프 부재(15)의 맞물림 부품은 회전하는 동안 그것들이 미끄러지는 것을 방지하여 회전력을 전달하기 위해 D자 형과 같이 비원형으로 형성된다. 이러한 구성에 있어서, 임펠러(18)와 파이프 부재(15)의 축 중심들이 이동하거나, 임펠러(18)의 중력 중심이 회전 중심(파이프 부재(15)의 축 중심)으로부터 이동하므로, 임펠러(18)의 런아웃으로 인해 진동과 잡음이 발생하거나, 배출 압력의 변동이 발생할 수 있다.

한편, 제1 실시예에 있어서, 임펠러(36)의 중심에 형성된 원형의 안내 구멍(52)은 베어링 부재(46)에 끼워져 그에 의해 지지된다. 이와 같이 함으로써, 임펠러(36)의 축 중심을 베어링 부재(46)의 축 중심과 정확하게 일치시키는 것이 가능하여, 임펠러(36)의 중력 중심이 회전 중심(파이프 부재(45)의 축 중심)과 일치한다. 따라서, 진동과 잡음이 임펠러(36)의 런아웃의 감소에 의해 감소될 수 있다. 또한, 배출 압력의 변동이 줄어들 수 있다.

제1 실시예에 있어서, 연결 돌기(47)는 성형 수지를 사용하여 아마츄어(38)와 일체로 형성되어 있지만, 아마츄어(38)에 대해 독립적인 부품으로서 형성된 연결 돌기는 인서어트(insert) 성형을 사용하여 아마츄어(38)에 고정될 수 있다. 아마츄어(38)와 임펠러(36) 사이의 연결 구조는 변할 수 있다. 예를 들어, 관형의 연결 돌기는 아마츄어(38) 위에 동심으로 마련될 수 있다. 이러한 관형 연결 돌기의 내주 쪽은 베어링 부재(46) 위로 삽입될 수 있다. 또한, 상기 관형 연결 돌기의 단면 형상은 D자 형과 같은 비원형으로 형성될 수 있으며, 상기 관형 연결 돌기는 임펠러(36)의 중심에 형성된 비원형의 맞물림 구멍 안으로 삽입되어 그와 맞물릴 수 있다.

〔제2 실시예〕

연결 돌기(47)는 제1 실시예의 아마츄어(38)와 일체로 형성되어 있는 한편, 도 3에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 연결 돌기(61)는 관형 연결 부재(62) 상에 형성되어 있다. 연결 부재(62)는 아마츄어(38)의 끝 면 위에 놓이는 한편 그에 부착되어 있어 미끄러지는 것을 방지하기 위해 연결 부재(62)와 아마츄어(38)를 맞물리게 한다. 연결 돌기(61)와 연결 부재(62)는 예컨데 수지로 일체로 형성되어 있다. 아마츄어 코어(63)가 원주 방향으로 여러개의 분할된 코어로 분할 되도록 아마츄어(38)가 조립되며, 권선(windings)(64)은 상기 여러개의 분할된 코어 위에 감기고, 이 분할된 코어는 맞물림에 의해 원형으로 연결된다. 그 구조의 균형은 제1 실시예의 것과 본질적으로 동일하다. 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호가 부여되어 있으므로, 그러한 요소들에 대한 설명은 다시 하지 않는다.

앞서 설명한 바와 같은 구조의 제2 실시예는 제1 실시예의 효과와 유사한 효과를 제공한다. 제1 및 제2 실시예에 있어서, 펌프 장치(32)가 터어빈 펌프(turbine pump)로 구성되어 있다 하더라도, 또 다른 형태의 펌프 장치(32)가 사용될 수 있다. 고정된 축(41)의 지지 구조를 적절히 변경하는 것과 같은 다양한 형태의 수정 실시예가 본 발명에 적용될 수 있다.

본 발명에 대한 설명은 본질적으로 예시적일 뿐이며, 따라서 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 변경은 본 발명의 범위 내에 있음을 의미한다. 그러한 변경은 본 발명의 취지와 범위를 벗어나는 것으로 간주되지 않는다.

상기한 구성에 따르면 본 발명은, 하우징(31) 내의 아마츄어(38)에 대한 보관 공간이 증대되고, 이 아마츄어(38)에 대해 감는 공간이 증대될 수 있으므로, 모터의 출력과 펌프의 배출 능력이 증대될 수 있으며,

아마츄어(38)의 일부(연결 돌기(47))와 임펠러(36)가 서로 오버랩되어, 펌프 장치(32) 쪽의 베어링 부재(46) 위에서 일체로 회전하므로, 연료 펌프의 치수는 축방향으로 줄어들 수 있고,

베어링 부재(46)의 가공이 간단해지는 한편 베어링 부재(46)에 요구되는 치수 및 동심성에 있어서의 정밀도가 확보되므로, 가공비가 줄어들어 가공비의 감소라는 요건이 만족되며,

파이프 부재(45), 베어링 부재(46), 및 고정된 축(41) 사이의 동심성에 있어서의 정밀도가 증대됨으로써, 적절한 동심성으로 인한 아마츄어의 런아웃이 방지되고,

또한, 임펠러(36)가 수지로 형성될 때 마찰열에 의해 야기되는 상응하는 부재(베어링 부재(46))에 대한 임펠러의 융착이 방지됨으로써, 신뢰성과 내구성이 증대되는 효과가 있다.

Claims

연료를 흡입하고 배출하기 위한 펌프 장치와;

상기 펌프 장치를 구동하기 위한 모터 장치와;

상기 펌프 장치와 상기 모터 장치를 수용하기 위한 하우징과;

상기 하우징의 중심에 고정된 축과;

상기 모터 장치의 아마츄어의 중심에 마련되어 상기 고정된 축 위로 삽입되는 파이프 부재와;

상기 고정된 축 위에 상기 파이프 부재의 양 끝을 회전할 수 있게 지지하기 위해 개별적으로 사용되는 베어링 부재들을 포함하며,

상기 아마츄어의 일부와 상기 펌프 장치의 회전체가 상기 펌프 장치 쪽에 위치하는 상기 베어링 부재 위에 배열되어 있어 그들이 서로 오버랩되어 일체로 회전하는 연료 펌프.
제1항에 있어서,

상기 펌프 장치의 회전체와 오버랩된 상기 아마츄어의 상기 일부는 상기 회전체와 맞물려 상기 아마츄어의 회전력을 상기 회전체로 전달하는 연료 펌프.
제1항에 있어서,

상기 펌프 장치의 회전체와 오버랩된 상기 아마츄어의 일부는 수지(resin)로만들어져 있는 연료 펌프.
제2항에 있어서,

상기 펌프 장치의 회전체와 오버랩된 상기 아마츄어의 일부는 수지(resin)로 만들어져 있는 연료 펌프.
연료를 흡입하고 배출하기 위한 펌프 장치와;

상기 펌프 장치를 구동하기 위한 모터 장치와;

상기 펌프 장치와 상기 모터 장치를 수용하기 위한 하우징과;

상기 하우징의 중심에 고정된 축과;

상기 모터 장치의 아마츄어의 중심에 마련되어 상기 고정된 축 위로 삽입되는 파이프 부재와;

상기 고정된 축 위에 상기 파이프 부재의 양 끝을 회전할 수 있게 지지하기 위해 개별적으로 사용되는 베어링 부재들을 포함하며,

상기 파이프 부재의 끝들이 상기 축과 상기 베어링 부재 사이에 위치하는 연료 펌프.
연료를 흡입하고 배출하기 위한 펌프 장치와;

상기 펌프 장치를 구동하기 위한 모터 장치와;

상기 펌프 장치와 상기 모터 장치를 수용하기 위한 하우징과;

상기 하우징의 중심에 고정된 축과;

상기 모터의 아마츄어의 중심에 마련되어 상기 축 위로 삽입되는 파이프 부재와;

상기 고정된 축 위에 상기 파이프 부재의 양 끝을 회전할 수 있게 지지하기 위해 개별적으로 사용되는 베어링 부재들을 포함하며,

계단형으로 된 관통 구멍이 상기 베어링 부재의 중심에 형성되어 있고, 상기 축이 비교적 작은 직경을 지닌 상기 관통 구멍의 일부 안으로 회전할 수 있게 삽입되며, 비교적 큰 직경을 지닌 상기 관통 구멍의 일부가 상기 파이프 부재의 끝들을 지지하는 연료 펌프.
제6항에 있어서,

상기 파이프 부재의 끝들이 눌려져 상기 베어링 부재의 상기 비교적 큰 직경 안으로 들어가 있는 연료 펌프.
제6항에 있어서,

상기 베어링 부재의 외경보다 약간 더 큰 안내 구멍이 상기 펌프 장치의 상기 회전체의 중심에 형성되어 있고, 상기 베어링 부재는 상기 회전체의 안내 구멍 안으로 끼워지며, 상기 모터 장치의 아마츄어 위에 마련된 연결 돌기가 상기 회전체 위에 형성된 맞물림 부품과 맞물려 상기 아마츄어의 회전력을 상기 회전체로 전달하는 연료 펌프.
제7항에 있어서,

상기 베어링 부재의 외경보다 약간 더 큰 안내 구멍이 상기 펌프 장치의 상기 회전체의 중심에 형성되어 있고, 상기 베어링 부재는 상기 회전체의 안내 구멍 안으로 끼워지며, 상기 모터 장치의 아마츄어 위에 마련된 연결 돌기가 상기 회전체 위에 형성된 맞물림 부품과 맞물려 상기 아마츄어의 회전력을 상기 회전체로 전달하는 연료 펌프.
제1항에 있어서,

고정 구멍을 형성하는 펌프 커버는 상기 모터 장치 쪽에서 상기 하우징의 끝 면을 구성하고, 상기 고정 구멍은 상기 고정된 축의 끝을 고정하며, 경사진 부분은 상기 모터 장치 쪽의 상기 고정 구멍 둘레에 형성되어 있는 연료 펌프.
제9항에 있어서,

고정 구멍을 형성하는 펌프 커버는 상기 모터 장치 쪽에서 상기 하우징의 끝 면을 구성하고, 상기 고정 구멍은 상기 고정된 축의 끝을 고정하며, 경사진 부분은 상기 모터 장치 쪽의 상기 고정 구멍 둘레에 형성되어 있는 연료 펌프.
제11항에 있어서,

상기 펌프 커버는 수지(resin)로 만들어진 연료 펌프.