燃油输送装置

本发明涉及权利要求1前序部分所述类型的燃油输送装置。

在公知的这种从油箱将燃油输送到机动车内燃机里的输油装置 (WO 95/25885)中，输油泵和用于其驱动的电机并排安 置在一个壳体里。泵叶轮或者在其圆周上配备有翼或者叶片的叶轮无 相对旋转地座置在转子或者电枢轴上，转子具有一个放入槽里的转子 绕组或者电枢绕组并且在装有永久磁铁段的定件或者定子中旋转。通 过位于转子轴上的换向器或者换向器和两个在弹簧压力下径向放置在 换向器上的电刷给电枢绕组供电。

本发明优点

具有权利要求1特征的、按照本发明的燃油输送装置的优点是， 通过将输油装置的旋转部件、确切的说，输油泵叶轮和电机转子合并 成一个唯一的部件可以取得很简单和结构紧凑的结构，制造成本低。 特别是输油装置可以被做得很扁平，也就是说轴向尺寸极小。根据输 油装置的通常结构，在这里加大输油装置外径不仅没有缺点，而且能 够采取改善输油装置效率的附加措施。通过取消换向器和电刷避免了 电刷磨损，这样，提高了输油装置的使用寿命。在电机作为直流电机 的结构时，电子在定子绕组中进行必要的电流换向(Kommutierung)。

采用在其他权利要求中介绍的措施可以有利地进一步构造和改善 在权利要求1中说明的输油装置。

按照本发明的优选实施形式，圆柱形的泵腔由两个径向延伸的、 相互轴向间隔一定间距的侧壁和一个使两个侧壁沿着它们的圆形外圆 周相互连接的外周壁围成。叶轮分别以一定间距与这些侧壁相对，由 开槽叠片铁心构成的定子的内表面形成了泵腔的外周壁。叶轮具有多 个在圆周方向相互间隔一定间距的、在此之间围成轴向敞开的叶片室 的径向叶片，它们通过一个外环相互连接在一起。永久磁铁固定在外 环上，在输油装置采用塑料结构时优选使用塑性铁素体 (Plastoferriten)制造。

按照本发明的有利实施形式，在泵腔的每个侧壁中构造了一个向 泵腔敞开的槽形侧通道，它与叶轮轴线同心，具有根据流动方向位于 侧通道末端和侧通道始端之间的隔断部分。至少一个侧通道的始端与 一个抽吸孔相连接，侧通道末端同一个压力出口相连接，在这里，流 入通道和流出通道的轴线从抽吸孔和到压力出口或是轴向或是特别是 对准径向。通过特别有利的燃油径向流入泵腔和从泵腔流出可以大大 降低流动损失，从而改善泵效率。与传统的带侧通道泵相反，通过根 据本发明的结构加大的输油装置外径可以毫无问题地径向流入和流 出，因为通过此在径向方向有足够的空间用于安置相应的流入和流出 通道。

附图

借助于附图中示出的实施例在下面的说明中详细地介绍了本发 明。以示意图示出了：

图1：输油装置的纵剖图或者子午线剖面图，其中，图的上半部 分是通过所构造的流动区的剖面图，图的下半部分是通过输油装置抽 吸部分的剖面图，

图2：改进的输油装置的与图1相同的部分示意图，

图3：根据图1的输油装置的第一个变型，具有切线方向走向的 电枢线圈，

图4：根据图1的输油装置的第二个变型，具有径向方向走向的 电枢线圈，

图5：沿着V-V线通过图3第一个变型结构的纵剖图，

图6：沿着VI-VI线通过图4第二个变型结构的纵剖图，

图7：输油装置的径向入口和出口，

图8：入口的另一个结构，

图9：按照图3的输油装置的一个结构，

图10：按照图4的输油装置的一个结构，

图11：带有外壳的一个定子，

图12：按照图11的定子，带有沿图10中XII-XII和 XIII-XIII线通过一个输入件的纵剖图。

实施例的说明

图1用示意图示出的输油装置用来将燃油从油箱输送到机动车内 燃机里。通常的方式是，与过滤器罐(Filtertopf)连接的输油装置 作为所谓油箱内装件被安装在汽车的油箱里里。输油装置具有一个作 为轮叶泵或者带侧通道泵构成的输油泵11和一个驱动输油泵11的 电机12。输油泵11和电机12容置在一个共同的壳体13里。输 油泵11的结构和作用原理是公知的，例如在DE40 20 5 21 A1中已经做了说明。在壳体13里构造了一个泵腔14，它 在轴向上由两个径向延伸的、相互轴向间隔一定间距的侧壁141， 142以及在切线方向由一个沿着两个侧壁141，142圆形外围 将它们相互连接的外周壁143围成。在泵腔14里安装了一个泵工 作轮或者叶轮16，它们无相对旋转地固定在轴17上。轴17的两 个轴端装在侧壁141，142内构造的两个轴承18，19中。轴 17的轴线同叶轮轴线161和泵腔14轴线是共轴线的。叶轮16 具有多个在切线方向相互间隔一定间距的径向叶片20，在图里只能 看到两个。叶片20通过一个外环21相互连接，在每两个叶片20 之间围成了一个轴向敞开的叶片室22。叶轮16分别与侧壁14 1，142相对，相互间具有一定间隙，外环21同泵腔14的外周 壁143一起围成了一个径向间隙。在泵腔14的每个侧壁141， 142上都构造了一个向泵腔14敞开的、槽形侧通道23或者2 4，该通道与叶轮轴线161同心配置并且在切线方向从侧通道始端 到侧通道末端伸展几乎330°，其中，在侧通道末端和侧通道始端之 间留有一个隔断部分。在图中，在下剖示图中只能看到侧通道23， 24的始端231和241。侧通道末端与该始端相错位了大约33 0°圆周角。每个侧通道23，24通过一个径向指向的流入通道25 或26与输送装置的一个抽吸孔27相连接，在这里不能看到的两个 侧通道23，24末端分别通过一个流出通道同输送装置的一个压力 接管相连接。在本发明的另一个实施形式中，只有侧通道23的始端 231同一个流入通道25连接，并且仅仅侧通道24的末端同一个 流出通道连接。在这种情况下，在剖面图的右侧取消了流入通道26， 侧通道24在这个范围内示出了一个横截面，如在图中用虚线标明的 那样。此外，流入通道25，26可以被轴向配置，然而，对准径向 的优点是流动损失少，并且由于输送装置的外径比较大容易实现。

以公知的方式，由所谓隐极转子构造的电机12具有一个定子2 8和一个转子29，为了达到极扁平的输送装置结构，转子被集成装 到输送泵11的叶轮16中。其磁极由永久磁铁段30构成，永久磁铁 段被固定在叶轮16的外环21上。定子28作为开槽叠片铁心31 与叶轮轴161同轴线地这样安装在壳体13里，叠片铁心31的内 环面构成了泵腔14的外周壁143。在叠片铁心31的槽里，通常 安装一个电枢绕组32，在示意图中只能看到两个在端侧的绕组端部 321和32以及两个连接导线323和324。在使用直流驱动装 置的情况下，电机12电子整流。

如果输油泵11的叶轮16由塑料制造，在永久磁铁段30用塑 性铁素体(Plastoferriten)制造时，则具有加工优点。

在图2中以剖面图部分示出的输送装置的另一个实施例，只在壳 体13内叶轮16支承方面进行了改进，其他与上述说明的实施例相 一致，这样，相同的零件用相同的符号标明。在这里，泵腔14的侧 壁141和142由一个在端面封闭壳体13的盖131和一个安装 在壳体13里的径向法兰132构成。在壳体法兰132上，一体地 构造了成直角伸入泵腔14的轴头33，叶轮16可自由旋转地安装 在该轴头上。在叶轮16装入之后，盖131紧靠地安放到壳体13 上，并且与它固定连接。

图3示出了第一个变型，其中，电枢绕组32的第一个绕组34 大体沿切线方向走向地绕叶轮轴线161安置。在这里“大体”说明 了，第一个绕组34可以构成准切线，它也可以通过一个小的斜度与 绕着叶轮轴线161的假设圆相切，该斜度取决于电枢绕组32的制 造。同时是泵叶轮的转子29在圆周上装有永久磁铁35。如所示出的， 其优选的极数是8，然而可以根据要达到的励磁和产生的扭矩有所不 同，多一些或者是少一些。定子28也具有槽36。它们被这样充分 利用，位于两个槽之间的一个隔片37用绕组32环绕。绕组32的相 数最好是3个。为了在定子28中产生足够的电旋转磁场，一般来说 这就够了。如所示出的那样，有利的是，第一相38、第二相39和 第三相40直接并排安装在槽36里。相38，39，40相互交替 围绕着定子28的圆周伸展并且构成了围绕着隔片37的相应的卷 绕。在图3中，只示出了隔片37的三个卷绕，每个相38，39， 40有一个卷绕。除了这种并列配置之外，相38，39，40也可 以以较大的间距相互通过槽36分开。为此，槽的数量在12和24 之间。采用这种方式能使用足够数量的槽36和隔片37，以便可以 更细划分地产生旋转磁场。

图4示出了第二个变型，其中，电枢绕组32的第二个绕组41 大体沿径向方向走向地围绕着叶轮轴线161配置。在这里“大体” 的意思是，第二个绕组41比如说根据制造条件也可以相对于径向方 向具有一个小的斜度。第二个绕组41利用一个槽36，在这里，这 个槽类似于一个环形磁心变压器部分地围绕着定子28伸展。其他构 造相当于从图3中所知的。图3的第一个变型为了产生电旋转磁场需 要一个宽的隔片37，而在按照图4的第二个方案41的配置中定子 28的被第二个绕组41环绕包围材料的宽度和高度是决定性的。因 此这两种选择的尺寸完全可能存在偏差。

图5和图6分别以沿着V-V或者VI-VI线的纵剖图示出了 图3或者图4的两个变型。图5和图6类似于图1示出了，电机12 完全集装到壳体13里。在输送装置里这样构成的带侧通道泵中，借 助于作为无电刷直流伺服电机的电机12在转子外径LA上传递扭 矩。为了作为燃油输送装置使用，主要在输送汽油时，它具有下列尺 寸，绕组高度SB，叠片铁心厚度BD，定子外径SA，叶轮宽度L B，到叶片室中点的直径DM以及转子外径LA。定子28和转子2 9的特别的构造具有一个比叶轮宽度LB大的定子28轴向结构长 度。这意味着，绕组高度SB比叶轮宽度LB大。这在图5和图6中 也示出了。通过此，输油装置在其尺寸方面是结构紧凑的，在这里， 在转子29的转速范围是n＝4000-8000转/分时，扭矩能够 在160Nmm和40Nmm之间的范围内。直径DM、示出的是叶 片室相对的中心点间的间距，最好在DM＝25-42mm范围内。定 子28可以由板材层组成，但是也可以由一件组成，并且有利地通过 一个合适的连接件42集装到壳体13里。通过此，在输油装置组装 时可以把永久磁铁段30在叶轮16上相对定子28的位置调节到所 要求的位置。

图7示出了带有径向入口和出口的输油装置的一个结构。带有径 向叶片20的叶轮16通过一个第一流入通道44和一个第二流入通道 45得到流体。在所示出的结构中，它们绕定子28分布，这样，流 入叶片20的流体具有一个径向、也具有一个轴向的流动分力。

图8示出了通入侧通道23的一个流入口的第二个结构。通过箭 头标明的流体在侧通道始端231范围内和在侧通道出口46范围内 具有一个纯径向方向。它具有从侧通道23流入和流出损失少的特殊 优点。在下面的两个附图中借助于图3和图4的第一个和第二个变型 详细地介绍了流入和流出原理的实现。

图9和图10示出了图3和图4输油装置实施形式的有利构造， 利用了在各个相38，39，40之间的中间腔47。在图9中实现 的第一个变型具有一个作为流入通道的入口E和一个作为流出通道的 出口A用于没有详细示出的侧通道，这两者径向地位于槽上方、径向 延伸地被配置。在图10中，入口E和出口A可以被导引通过叠片铁 心的隔片37，这利用了图6中示出的优点，叠片铁心厚度BD被构 造得比叶轮宽度LB窄。另外，通过改变槽36的数量可以在一定限 度得到为了在结构上确定出口A和入口E之间的圆周角γ尺寸所必要 的自由度。确切地说，入口E和出口A不必特别严格地径向伸展，也 可以相对于径向线有一个斜度。

图11示出了另一个有利构造，在这里，具有其电枢绕组32和 叠片铁心31的定子28装有一个外壳48。外壳48例如是浇铸 树脂或者压铸树脂，通过此将定子完全浇铸或者压铸包封，因此可使 定子取得光滑的表面，这样，一方面使泄露减小到最低限度，另一方 面达到较小粗糙度的高表面质量。然后，可以较小地保持叶轮16的 永久磁铁段30和外周壁143之间的间距。叠片铁心31在外周壁 143附近同样被包住，通过此，外周壁143在这个范围同样具有 一个完全光滑的表面。此外，采用这种方式可以至少在这个范围保护 叠片铁心31免受通过双通道的带侧通道泵流进的流体的损害。

图12用通过图10中XII-XII和XIII-XIII线 的纵剖图示出了图11的定子。通过作为流入通道的上入口EO和下 入口EU实现向叶轮16内的双通道流入。叠片铁心43具有一个外壳 48，通过此，外壳48的第一表面49和第二表面50同时可以用 做上入口EO或者下入口EU的一部分。两个入口EO，EU只沿径 向方向延伸到叶轮轴161上。通过此，避免了由于轴向流过入口E O、EU的长度而产生的涡流损失。

技术水平