KR20070098622A

KR20070098622A - 연료 펌프용 임펠러 및 임펠러가 사용된 연료 펌프

Info

Publication number: KR20070098622A
Application number: KR1020070030595A
Authority: KR
Inventors: 히데끼 나리사꼬; 다다시 하자마; 기요또시 오오이; 요시오 에비하라
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2007-10-05
Also published as: US20070231120A1; DE102007000191A1; JP4789003B2; CN100526655C; JP2007270681A; CN101046211A; KR100807051B1

Abstract

임펠러(30, 90)는 연료 펌프(10)에 사용되고, 임펠러(30, 90)의 회전 방향으로 연료 펌프(10) 내에 형성된 펌프 통로(202) 내의 연료를 회전시킴으로써 연료 압력을 증대시킨다. 임펠러(30, 90)는 임펠러(30, 90)의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된 복수의 날개 홈(vane groove, 36)과 임펠러(30, 90)의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된 복수의 날개(34)를 포함한다. 복수의 날개(34) 중 각각의 날개는 복수의 날개 홈(36) 중 서로 인접한 2개의 날개 홈을 분할한다. 인접 날개 각도(θ)의 최대값(θ_max) 및 최소값(θ_min) 간의 차이(θ_max - θ_min)는 2.5°내지 4°의 범위로 설정된다. 연료 펌프(10)는 모터 유닛(13), 임펠러(30, 90) 및 케이싱 부재(20, 22)를 포함한다. 임펠러(30, 90)는 모터 유닛(13)의 회전 구동력에 의해 회전된다. 케이싱 부재(20, 22)는 임펠러(30, 90)를 회전 가능하게 수용하고 펌프 통로(202)를 형성한다.

임펠러, 연료 펌프, 펌프 통로, 날개 홈, 날개, 모터 유닛, 케이싱 부재

Description

연료 펌프용 임펠러 및 임펠러가 사용된 연료 펌프 {IMPELLER FOR FUEL PUMP AND FUEL PUMP IN WHICH THE IMPELLER IS EMPLOYED}

도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 입구 측에서 바라본 임펠러의 전체 도면.

도1b는 도1a에 도시된 날개 홈(vane groove) 부근의 영역 확대도.

도2는 제1 실시예에 따른 연료 펌프의 단면도.

도3a는 제1 실시예에 따른 연료 입구 측에서 바라본 임펠러의 날개 홈의 개략도.

도3b는 도3a의 선 ⅢB - ⅢB를 따라 취한 단면도.

도4는 도2에 도시된 펌프 통로의 확대도.

도5는 분산 범위와 음압의 피크 간의 관계 및 분산 범위와 펌프 효율 간의 관계를 도시하는 그래프.

도6은 인접 날개 각도 및 펌프 효율 간의 관계를 도시하는 그래프.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 입구 측에서 바라본 임펠러의 전체 도면.

도8a는 날개의 음압의 피크를 균일한 간격으로 도시하는 그래프.

도8b는 날개의 음압의 피크를 불균일한 간격으로 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 연료 펌프

12: 펌프 유닛

14: 하우징

20, 22: 펌프 케이스

30, 90: 임펠러

34: 날개

35: 분할 벽

36: 날개 홈

37: 후방면

40: 영구 자석

50: 전기자

51: 샤프트

80: 정류자

100: 회전축

[문헌1] 미국 특허 제5,975,843

[문헌2] 일본 공개 특허 공보 평11-50990A호

본 발명은 연료 펌프용 임펠러 및 임펠러가 사용된 연료 펌프에 관한 것이다.

종래의 연료 펌프에서는, 복수의 날개 홈이 그 회전 방향으로 디스크형 임펠러 상에 형성되고, 날개는 임펠러의 회전 방향으로 서로에 인접한 날개 홈을 분할한다. 임펠러를 회전시킴으로써, 날개 홈을 따라 형성된 펌프 통로 내의 연료의 압력이 증대된다(예를 들어, 미국 특허 제5,975,843에 대응하는 일본 공개 특허 공보 평11-50990A호). 이러한 연료 펌프에서, 만약 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접한 날개가 등각의 간격으로 배치된다면, (날개의 총합)×(임펠러의 회전 속도)에 대응하는 주파수로 높은 피크의 음압을 갖는 소음이 임펠러가 회전할 때 발생한다(도8A).

일본 공개 특허 공보 평11-50990A호에서, 날개 홈(날개)은 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접한 날개가 이루는 각도 중 적어도 일부가 상이하도록 배치된다. 결과적으로, 음압이 피크를 갖는 주파수의 범위는 더 넓어지고, 음압의 피크는 감소한다(도8B).

임펠러가 회전할 때, 연료는 임펠러의 회전 방향으로 전방 날개 홈으로부터 후방 날개 홈으로 반복적으로 유동하고, 그에 의해 임펠러는 연료를 와류 유동으로 선회시킴으로써 연료 압력을 증대시킨다. 이러한 방식으로 연료 압력을 증대시키는 임펠러의 구성에서는, 2개의 인접 날개 각도 간의 차이가 크고 따라서 임펠러의 회전 방향으로 날개에 의해 분할된 2개의 날개 홈의 폭 간의 차이가 클 때, 날개 홈 내로 유동하는 연료량과 날개 홈 밖으로 유동하는 연료량 간의 차이는 크다. 따라서, 연료 압력은 연료를 와류 유동으로 선회시킴으로써 연료 압력을 증대시키는 연료 펌프의 펌프 유닛에서 충분히 증대될 수 없다. 결과적으로, 압력 증대에 있어서의 펌프 유닛의 효율은 감소하고, 펌프 유닛의 펌프 효율은 감소한다. 인접 날개 각도가 동일해서 임펠러의 회전 방향으로 날개 홈의 폭이 동일하면, 펌프 유닛의 펌프 효율은 증가한다. 그렇지만, 위에서 기술된 바와 같이, 임펠러의 회전에 의해 발생한 소음의 음압 피크는 높게 된다.

연료 펌프의 효율은 (모터 효율)×(펌프 효율)로 나타낸다. 그러므로, 펌프 효율이 향상될 때, 연료 펌프의 효율은 향상된다. I(연료 펌프의 모터 유닛에 인가된 구동 전류), V(인가된 전압), T(모터 유닛의 토크), N(모터 유닛의 회전 속도), P(연료 펌프에 의해 배출된 연료 압력) 및 Q(연료 배출률)가 정해지면, 모터 효율은 (모터 효율) = (T × N)/(I × V)로 나타내고, 펌프 효율은 (펌프 효율) = (P × Q)/(T × N)으로 나타낸다. 따라서, 연료 펌프의 효율은 (연료 펌프의 효율) = (모터 효율)×(펌프 효율) = (P × Q)/(I × V)로 나타낸다.

본 발명은 위의 단점에 대해 역점을 두어 다룬다. 따라서, 본 발명의 목적은 연료 펌프용 임펠러를 제공하는 것이다. 이 임펠러는 소음의 음압 피크를 감소시키고, 펌프 효율의 감소를 억제한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 이 임펠러를 사용한 연료 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 연료 펌프에 사용되는 임펠러를 제공하 고, 임펠러의 회전 방향으로 연료 펌프 내에 형성되는 펌프 통로 내의 연료를 회전시킴으로써 연료 압력을 증대시킨다. 임펠러는 복수의 날개 홈 및 복수의 날개를 포함한다. 복수의 날개 홈은 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된다. 복수의 날개는 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된다. 인접 날개 각도의 최대값 및 최소값 간의 차이는 2.5°내지 4°의 범위로 설정된다. 인접 날개 각도는 임펠러의 회전 방향으로 복수의 날개 중 인접한 2개의 날개의 각각의 단부 사이에서 임펠러의 회전축 둘레에 이루어진 소정 각도이다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 모터 유닛, 임펠러 및 케이싱 부재를 포함하는 연료 펌프가 제공된다. 임펠러는 모터 유닛의 회전 구동력에 의해 회전된다. 케이싱 부재는 임펠러를 회전 가능하게 수용하고 펌프 통로를 형성한다.

본 발명은, 부가적인 목적, 특징 및 그 장점과 함께, 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 동봉된 도면을 통해 더욱 잘 이해될 것이다.

본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 기술될 것이다.

(제1 실시예)

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러(30)를 사용한 연료 펌프(10)를 도시한다. 연료 펌프(10)는, 예를 들어, 차량 등의 연료 탱크 내부에 부착되는 탱크 내장형(in-tank) 터빈 펌프이다. 연료 펌프(10)는 연료 탱크 내의 연료를 연료 분사 밸브(도시 생략)에 공급한다. 연료 펌프(10)는 그 배출 압력이 0.25 내지 1 [MPa]의 범위로 설정되고, 그 배출률은 50 내지 250 [L/h]의 범위이며, 그 회전 속도는 4000 내지 12000 [rpm]의 범위이다.

연료 펌프(10)는 펌프 유닛(12)과 펌프 유닛(12)을 회전하도록 구동시키는 모터 유닛(13)을 포함한다. 하우징(14)은 펌프 유닛(12) 및 모터 유닛(13)을 위한 것이고, 단부 커버(16) 및 펌프 케이스(20)를 코킹한다.

펌프 유닛(12)은 펌프 케이스(20), 펌프 케이스(22) 및 임펠러(30)를 구비하는 터빈 펌프이다. 펌프 케이스(22)는 하우징(14) 내로 가압 끼워맞춤되고, 임펠러(30)의 축 방향으로 하우징(14)의 단(stage) 부분(15) 상에 가압된다. C자형 펌프 통로(202)는 펌프 케이스(20, 22)와 임펠러(30) 사이에 각각 형성된다.

도1A 및 도1B에서 도시된 바와 같이, 복수의 날개 홈(36)은 디스크 형태로 형성되는 임펠러(30)의 회전 방향으로 임펠러(30)의 외부 원주부 상에 형성된다. 임펠러(30)의 원주 방향으로의 날개 홈(36)의 폭은 균일하지 않다. 결과적으로, 날개 홈(36)은 임펠러(30)의 회전 방향으로 불균일한 피치로 배치된다. 회전 방향으로 서로 인접한 2개의 날개 홈(36)은 날개(34)에 의해 분할된다. 임펠러(30)가 도2에 도시된 전기자(armature, 50)의 회전과 일치하여 샤프트(51)와 함께 회전할 때, 연료는 회전 방향으로 전방에 위치된 날개 홈(36)의 반경 방향 외측으로부터 펌프 통로(202) 내로 유동하고, 회전 방향으로 후방에 위치된 날개 홈(36)의 반경 방향 내측으로 유동한다. 이 방식으로 연료가 날개 홈(36)으로부터 그리고 날개 홈 내로 여러 번 반복적으로 유동하기 때문에, 연료는 와류 유동(220)으로 선회되고(도4), 그 압력은 도2에 도시된 펌프 통로(202)에서 증대된다. 임펠러(30)가 회 전할 때, 연료는 펌프 케이스(20)에 위치된 입구(도시 생략)로부터 퍼 올려지고, 그 압력은 임펠러(30)의 회전에 의해 펌프 통로(202)에서 증대된다. 이어서, 연료는 가해진 압력으로 펌프 케이스(22)에 위치된 출구(도시 생략)로부터 모터 유닛(13) 측으로 보내지고, 영구 자석(40) 및 전기자(50) 사이의 연료 통로(206)를 통과한다. 이후에, 연료는 단부 커버(16) 내에 형성된 출구(210)로부터 엔진 측으로 공급된다. 펌프 케이스(20) 내에 형성된 공기 배기 구멍(204)은 펌프 통로(202) 내의 연료에 포함된 공기를 연료 펌프(10)의 외부로 배출하기 위한 것이다.

전기자(50)의 회전 방향으로 서로 다른 자극을 갖는 4개의 영구 자석(40)은 4분의 1의 원의 호와 같이 형성되고, 원주 형태로 하우징(14)의 내부 원주 벽에 위치된다.

임펠러(30) 측 위의 전기자(50)의 단부를 수지 커버(70)로 덮음으로써, 전기자(50)의 회전 저항은 감소한다. 정류자(80)는 전기자(50)의 다른 단부에 결합한다. 전기자(50)의 회전 축으로서의 샤프트(51)는 단부 커버(16) 및 펌프 케이스(20)에 의해 각각 수용되고 지지되는 베어링 부재(24)에 의해 유지된다.

전기자(50)는 샤프트(51) 둘레에 중앙 코어(52)를 구비한다. 샤프트(51)는 단면이 6각형 형상을 갖는 원통형으로 형성된 중앙 코어(52) 내로 가압 끼워맞춤된다. 6개의 자극 코어(54)는 전기자(50)의 회전 방향으로 중앙 코어(52) 둘레에 배치되고, 중앙 코어(52)와 함께 끼워맞춤된다. 절연 수지로 이루어진 보빈(bobbin, 60)은 자극 코어(54)의 주연 내로 끼워맞춤되고, 코일(62)은 보빈(60)의 주연 둘레 에 권선을 집중적으로 권취함으로써 형성된다.

정류자(80) 측 위의 코일(62) 각각의 단부는 코일 단자(64)에 전기적으로 연결된다. 코일 단자(64)는 전기자(50)의 회전 방향으로 코일(62) 각각의 위치에 대응하고, 전기적 연결을 형성하도록 정류자(80) 측 위의 단자(84)와 끼워맞춤된다. 임펠러(30) 측 위의 코일(62)의 다른 단부는 코일 단자(66)에 전기적으로 연결된다. 6개의 코일 단자(66)는 환형 단자(68)에 의해 전기적으로 연결된다.

카세트형 정류자(80)는 일체로 형성된다. 샤프트(51)가 정류자(80)를 전기자(50)에 결합시키기 위해서 중앙 코어(52) 내로 가압 끼워맞춤되면서 정류자(80)의 관통 구멍(81) 내로 삽입될 때, 전기자(50) 측에 대해 돌출하는 정류자(80)의 단자(84) 각각은 코일 단자(64)에 전기적으로 연결되도록 전기자(50)의 대응 코일 단자(64) 내로 끼워맞춤된다.

정류자(80)는 전기자(50)의 회전 방향으로 배치된 6개의 세그먼트(82)를 구비한다. 세그먼트(82)는 예를 들어 탄소로 형성되고, 세그먼트(82)는 간극 및 절연 수지 부재(86)에 의해 서로 전기적으로 절연된다.

각각의 세그먼트(82)는 중간 단자(83)를 거쳐 단자(84)에 전기적으로 연결된다. 절연 수지 부재(86)는 세그먼트(82)[브러시(도시 생략)가 활주하는 표면은 제외], 중간 단자(83) 및 단자(84)를 삽입 성형에 의해 통합하고, 그에 의해 정류자(80)를 구성한다. 정류자(80)가 전기자(50)와 함께 회전할 때, 각각의 세그먼트(82)는 교대로 브러시와 접촉한다. 정류자(80)가 회전하는 동안 교대로 브러시와 접촉할 때, 코일(62)에 공급된 전류는 정류된다. 영구 자석(40), 전기자(50), 정류자(80) 및 브러시(도시 생략)는 직류 모터를 구성한다.

[임펠러(30)]

임펠러(30)의 구성이 더욱 상세하게 기술될 것이다.

임펠러(30)는 디스크 형태로 수지로부터 일체적으로 형성된다. 도1A 및 도1B에서 도시된 바와 같이, 임펠러(30)의 외부 원주는 환형부(32)에 의해 둘러싸이고, 날개 홈(36)은 환형부(32)의 내부 원주 측 위에 형성된다. 도3B에 도시된 바와 같이, 임펠러(30)의 회전 방향으로 서로 인접한 2개의 날개 홈(36)은, 임펠러(30)의 두께 방향에서 임펠러(30)의 대체로 중앙부로부터 두께 방향에서 임펠러(30)의 양쪽 단부면(31)으로 회전 방향에서 전방으로 경사진 V자형 날개(34)에 의해 분할된다. 도4에 도시된 바와 같이, 날개 홈(36)의 반경 방향 내부 부분이, 날개 홈(36)의 반경 방향 내부 부분으로부터 반경 방향 외부 부분으로 돌출하는 분할 벽(35)에 의해 분할되지만, 날개 홈(36)은 임펠러(30)의 회전축 방향으로 분할 벽(35)으로부터 떨어져 반경 방향 외부 측면을 통해 통과한다. 임펠러(30)의 회전축의 방향으로 임펠러(30)의 양쪽 측면 상의 펌프 통로(202)로부터 날개 홈(36) 내로 유동하는 연료는, 임펠러(30)의 회전축의 방향으로 임펠러(30)의 양쪽 측면 상에 서로 대향 방향으로 회전하는 2개의 와류 유동으로 분할 벽(35)에 의해 선회된다.

도3A 및 도3B에서 도시된 바와 같이, 임펠러(30)의 회전 방향에서 후방에 위치되는 날개 홈(36)의 후방면(37)의 적어도 반경 방향 내부 측부는, 반경 방향 내부측으로부터 반경 방향 외부측으로(즉, 회전 방향에서 후방으로) 경사진다. 후방 면(37)의 반경 방향 내부 단부(37a) 및 반경 반향 외부 단부(37b) 사이의 라인 세그먼트(110)는, 라인 세그먼트(110)가 임펠러(30)의 반경(102) 상의 반경 방향 내부 단부(37a)로부터 반경 방향 바깥쪽으로 연장하는 라인(104)에 대하여 반경 방향 외부 측을 향하여 연장할 때, 회전 방향에서 후방으로 경사진다. 즉, 후방면(37)은 반경 방향 바깥쪽으로 연장할 때 회전 방향에서 후방으로 경사진다. 도3A에서, 도면부호 100은 임펠러(30)의 회전축을 지시한다. 날개 홈(36)의 후방면(37)의 반경 방향 내부 단부(37a) 및 반경 방향 외부 단부(37b)는 회전 방향에서 날개(34)의 하나의 단부, 보다 구체적으로 제1 실시예에서, 회전 방향에서 전방에 위치되는 이 하나의 단부에서의 반경 방향 내부 단부(34a) 및 반경 방향 외부 단부(34b)와 각각 일치한다.

도1A 및 도1B에서 도시된 바와 같이, 임펠러(30)의 회전 방향으로 서로 인접한 2개의 날개(34) 사이에서, 회전 방향에서 날개(34)의 하나의 단부인 대응하는 반경 방향 외부 단부(34b)와 회전축(100)을 통과하는 2개의 라인(104)이 서로 이루는 각도(인접 날개 각도)(θ)가 주어지면, 인접 날개 각도(θ)의 최대값(θ_max) 및 최소값(θ_min) 사이의 차이인 분산 범위(θ_max- θ_min)은 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위로 설정된다.

임펠러(30)가 회전할 때, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ)가 동일한 경우, [날개(34)의 총합] × [임펠러(30)의 회전 속도]에 대응하는 주파수에서의 높은 피크의 음압을 갖는 소음이 발생한다(도8A). 날개(34)의 인접 날개 각도(θ)의 분산 범위가 작을 때, 음압이 피크를 갖는 주파수의 범위는 넓어지지 않고, 따라서 인접 날개 각도(θ)가 동일한 경우에서와 같이 음압의 피크는 감소할 수 없다. 그럼에도 불구하고, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ)의 분산 범위가 작을 때, 날개 홈(36) 내로 유동하는 연료량과 날개 홈(36) 밖으로 유동하는 연료량 간의 차이는 작다. 결과적으로, 임펠러(30)가 회전할 때, 연료는 날개 홈(36) 내로 그리고 밖으로 반복적으로 유동하고, 연료의 압력 증대에서의 효율은 증가한다. 그러므로, 펌프 유닛(12)의 펌프 효율 및 연료 펌프(10)의 효율은 증가한다.

다른 한편으로, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ)의 분산 범위가 넓을 때, 음압이 피크를 갖는 주파수의 범위는 넓어지게 되고, 따라서 음압의 피크는 감소한다(도8B). 그러나, 인접 날개 각도(θ)의 분산 범위가 넓을 때, 날개 홈(36) 내로 유동하는 연료량과 날개 홈(36) 밖으로 유동하는 연료량 간의 차이는 크다. 이에 따라, 임펠러(30)가 회전할 때, 연료는 날개 홈(36) 내로 그리고 밖으로 반복적으로 유동하고, 연료의 압력 증대에서의 펌프 유닛(12)의 효율은 감소한다. 그러므로, 펌프 유닛(12)의 펌프 효율 및 연료 펌프(10)의 효율은 감소한다.

도5는 분산 범위와, 펌프 효율뿐만 아니라 음압의 피크 간의 관계를 도시한다. 라인 그래프(300)는 분산 범위 및 음압의 피크 간의 관계를 나타내고, 라인 그래프(302)는 분산 범위 및 펌프 효율 간의 관계를 나타낸다. 도5에서의 특징으로부터 알 수 있는 바와 같이, 음압의 피크가 135 [dB] 이하이고, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ) 모두가 동일한 경우(즉, 분산 범위: 0°)의 펌프 효율의 최적 값에 비교하여 펌프 효율의 감소가 1% 이하일 때, 분산 범위는 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4 °의 범위 내에 있게 된다. 이 방식으로, 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위의 분산 범위를 설정함으로써, 음압의 피크는 감소할 수 있고, 펌프 효율의 감소는 억제될 수 있다.

도6의 곡선(310)으로 도시된 바와 같이, 인접 날개 각도의 분산뿐만 아니라 크기도 펌프 효율에 영향을 미친다. 도6은 임펠러(30)의 날개(34)의 인접 날개 각도(θ) 모두가 동일한 경우에 인접 날개 각도(θ) 및 펌프 효율 간의 관계를 도시한다.

인접 날개 각도가 8°보다 작을 때(θ < 8°), 임펠러(30)의 회전 방향에서의 날개 홈(36)의 폭은 작고, 그에 의해 체적이 감소한다. 따라서, 와류 유동(220)으로 선회하는 연료는 날개 홈(36) 내로 충분히 유동할 수 없다. 이에 따라, 와류 유동(220)의 에너지 증가가 곤란하다. 인접 날개 각도가 12°보다 클 때(θ > 12°), 회전 방향에서의 날개 홈(36)의 폭은 크고, 그에 의해 체적이 증가한다. 따라서, 날개 홈(36) 내로 유동하는 연료를 와류 유동(220)으로 유동시키고 와류 유동(220)의 에너지를 증가시키는 것이 어렵게 된다. 와류 유동(220)의 에너지가 증가하지 않을 때, 연료의 압력 증대에서의 효율이 감소하므로, 펌프 효율은 감소한다.

이에 대한 비교로서, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ) 모두가 동일한 임펠러(30)에 있어서, 인접 날개 각도(θ)가 8°≤ 인접 날개 각도(θ) ≤ 12°의 범위로 설정될 때, 펌프의 최적 값으로부터의 펌프 효율의 감소는 1% 이하이다(도6). 그러므로, 날개(34)의 인접 날개 각도(θ)가 제1 실시예에서 불균일하게 설정될 때 에도, 불균일한 인접 날개 각도(θ)를 각각 8°≤ 인접 날개 각도(θ) ≤ 12°의 범위로 설정함으로써, 펌프 최적 값으로부터의 펌프 효율의 감소는 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위에서 1% 이하이다.

따라서, 이미 기술된 바와 같이, 제1 실시예에서, 임펠러(30)의 회전 방향으로 서로 인접한 날개(34)의 불균일한 인접 날개 각도(θ)의 분산 범위를 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위로 설정함으로써, 임펠러(30)의 회전에 의해 발생하는 소음의 음압의 피크는 감소할 수 있고, 연료 펌프(10)의 펌프 유닛(12)의 펌프 효율의 감소가 되도록 많이 제한될 수 있다.

또한, 제1 실시예에서, 날개 홈(36)의 반경 방향 외부 부분이 환형부(32)에 의해 둘러싸이므로, 펌프 통로(202)는 임펠러(30)의 외부 원주 측면 상에 형성되지 않는다. 결과적으로, 펌프 통로(202)에서 증대되는 압력, 즉 연료의 (회전 방향에서) 압력 차이는 임펠러(30)의 반경 방향에 직접 가해지지 않으며, 따라서 임펠러(30)에 반경 방향으로 인가된 힘은 감소한다. 따라서, 임펠러(30)의 회전축의 오정렬은 억제될 수 있고, 그에 의해 임펠러(30)는 평탄하게 회전할 수 있다.

(제2 실시예)

도7은 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 동일한 도면부호는 실질적으로 위에 기술된 제1 실시예와 동일한 구성요소를 나타내도록 사용된다. 제2 실시예에서, 임펠러(90)가 사용되는 연료 펌프의 구성은 제1 실시예와 실질적으로 동일하다.

제1 실시예의 임펠러(30)에서, 날개 홈(36)의 반경 방향 외부 부분은 환형 부(32)에 의해 둘러싸인다. 다른 한편으로, 제2 실시예의 임펠러(90)에서, 날개 홈(92)의 반경 방향 외부 부분은 개방된다. 임펠러(90)의 회전 방향으로 서로 인접한 2개의 날개 홈(92)은 날개(94)에 의해 분할된다.

또한, 제2 실시예에서도, 날개(94)의 인접 날개 각도(θ)와 그 분산 범위는 각각 8°≤ 인접 날개 각도 ≤ 12° 및 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위로 설정된다.

(다른 실시예)

위의 실시예에서 분산 범위 및 인접 날개 각도(θ)가 각각 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4° 및 8°≤ 인접 날개 각도 ≤ 12°의 범위로 설정되지만, 분산 범위가 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위 내에 있는 한, 인접 날개 각도(θ)는 8°≤ 인접 날개 각도 ≤ 12°의 범위로 설정되지 않을 수도 있다.

추가로, 위의 실시예에서, V자형 날개는 두께 방향으로 임펠러의 양쪽 단부면을 향해 임펠러의 두께 방향으로 임펠러의 중앙부로부터 임펠러의 회전 방향에서 전방으로 경사지도록 형성된다. 또한, 날개 홈의 후방면[제1 실시예에서의 후방면(37)]은 반경 방향으로 바깥쪽 방향으로 연장할 때 회전 방향에서 후방으로 경사진다. 그러나, 분산 범위가 2.5°≤ 분산 범위 ≤ 4°의 범위 내에 있는 한, 날개 및 날개 홈의 형상은 위의 실시예에서 기술된 것에 제한되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 날개는 임펠러의 두께 방향으로 편평한 판과 같이 형성될 수도 있고, 날개 홈의 후방면은 임펠러의 반경 방향을 따라 연장하는 형상을 가질 수도 있다.

반면에, 위의 실시예에서, 브러시 모터가 연료 펌프의 모터 유닛으로 사용된 다. 대안적으로, 브러시 없는 모터가 모터 유닛에 사용될 수도 있다.

이 방식에서, 본 발명은 위의 실시예의 임의의 수단에 의해 제한되지 않고, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 실시예에 적용될 수 있다.

당업자라면 부가적인 장점 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로, 더욱 넓은 관점에서, 본 발명은 상세한 설명, 대표적인 장치 및 도시되고 기술된 예시적 예들에 제한되지 않는다.

본 발명에 따르면, 소음의 음압 피크를 감소시키면서 펌프 효율의 감소를 억제하는 효과가 있습니다.

Claims

연료 펌프(10)에 사용되고, 임펠러의 회전 방향으로 연료 펌프(10) 내에 형성되는 펌프 통로(202) 내의 연료를 회전시킴으로써 연료 압력을 증대시키는 임펠러이며,

상기 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된 복수의 날개 홈(36)과,

상기 임펠러의 회전 방향으로 서로 인접하여 형성된 복수의 날개(34)를 포함하고,

인접 날개 각도(θ)의 최대값(θ_max) 및 최소값(θ_min) 간의 차이(θ_max - θ_min)는 2.5°내지 4°의 범위로 설정되며, 상기 인접 날개 각도(θ)는 상기 임펠러의 회전 방향으로 복수의 날개(34) 중 인접한 2개의 날개의 각각의 단부(34b) 사이에서 상기 임펠러의 회전축(100) 둘레에 이루어지는 소정 각도인 임펠러.
제1항에 있어서, 각각의 인접 날개 각도(θ)는 8°내지 12°의 범위에서 설정되는 임펠러.
모터 유닛(13)과,

상기 모터 유닛(13)의 회전 구동력에 의해 회전되는, 제1항에 따른 임펠러와,

상기 임펠러를 회전 가능하게 수용하고 펌프 통로(202)를 형성하는 케이싱 부재(20, 22)를 포함하는 연료 펌프.