專利名稱：燃油輸送裝置的制作方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及權(quán)利要求1前序部分所述類型的燃油輸送裝置。
在公知的這種從油箱將燃油輸送到機動車內(nèi)燃機里的輸油裝置(WO 95/25885)中，輸油泵和用于其驅(qū)動的電機并排安置在一個殼體里。泵葉輪或者在其圓周上配備有翼或者葉片的葉輪無相對旋轉(zhuǎn)地座置在轉(zhuǎn)子或者電樞軸上，轉(zhuǎn)子具有一個放入槽里的轉(zhuǎn)子繞組或者電樞繞組并且在裝有永久磁鐵段的定件或者定子中旋轉(zhuǎn)。通過位于轉(zhuǎn)子軸上的換向器或者換向器和兩個在彈簧壓力下徑向放置在換向器上的電刷給電樞繞組供電。
本發(fā)明優(yōu)點具有權(quán)利要求1特征的、按照本發(fā)明的燃油輸送裝置的優(yōu)點是，通過將輸油裝置的旋轉(zhuǎn)部件、確切的說，輸油泵葉輪和電機轉(zhuǎn)子合并成一個唯一的部件可以取得很簡單和結(jié)構(gòu)緊湊的結(jié)構(gòu)，制造成本低。特別是輸油裝置可以被做得很扁平，也就是說軸向尺寸極小。根據(jù)輸油裝置的通常結(jié)構(gòu)，在這里加大輸油裝置外徑不僅沒有缺點，而且能夠采取改善輸油裝置效率的附加措施。通過取消換向器和電刷避免了電刷磨損，這樣，提高了輸油裝置的使用壽命。在電機作為直流電機的結(jié)構(gòu)時，電子在定子繞組中進行必要的電流換向(Kommutierung)。
采用在其他權(quán)利要求中介紹的措施可以有利地進一步構(gòu)造和改善在權(quán)利要求1中說明的輸油裝置。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施形式，圓柱形的泵腔由兩個徑向延伸的、相互軸向間隔一定間距的側(cè)壁和一個使兩個側(cè)壁沿著它們的圓形外圓周相互連接的外周壁圍成。葉輪分別以一定間距與這些側(cè)壁相對，由開槽疊片鐵心構(gòu)成的定子的內(nèi)表面形成了泵腔的外周壁。葉輪具有多個在圓周方向相互間隔一定間距的、在此之間圍成軸向敞開的葉片室的徑向葉片，它們通過一個外環(huán)相互連接在一起。永久磁鐵固定在外環(huán)上，在輸油裝置采用塑料結(jié)構(gòu)時優(yōu)選使用塑性鐵素體(Plastoferriten)制造。
按照本發(fā)明的有利實施形式，在泵腔的每個側(cè)壁中構(gòu)造了一個向泵腔敞開的槽形側(cè)通道，它與葉輪軸線同心，具有根據(jù)流動方向位于側(cè)通道末端和側(cè)通道始端之間的隔斷部分。至少一個側(cè)通道的始端與一個抽吸孔相連接，側(cè)通道末端同一個壓力出口相連接，在這里，流入通道和流出通道的軸線從抽吸孔和到壓力出口或是軸向或是特別是對準徑向。通過特別有利的燃油徑向流入泵腔和從泵腔流出可以大大降低流動損失，從而改善泵效率。與傳統(tǒng)的帶側(cè)通道泵相反，通過根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)加大的輸油裝置外徑可以毫無問題地徑向流入和流出，因為通過此在徑向方向有足夠的空間用于安置相應(yīng)的流入和流出通道。
附圖借助于附圖中示出的實施例在下面的說明中詳細地介紹了本發(fā)明。以示意圖示出了

圖1輸油裝置的縱剖圖或者子午線剖面圖，其中，圖的上半部分是通過所構(gòu)造的流動區(qū)的剖面圖，圖的下半部分是通過輸油裝置抽吸部分的剖面圖，圖2改進的輸油裝置的與圖1相同的部分示意圖，圖3根據(jù)圖1的輸油裝置的第一個變型，具有切線方向走向的電樞線圈，
圖4根據(jù)圖1的輸油裝置的第二個變型，具有徑向方向走向的電樞線圈，圖5沿著V-V線通過圖3第一個變型結(jié)構(gòu)的縱剖圖，圖6沿著VI-VI線通過圖4第二個變型結(jié)構(gòu)的縱剖圖，圖7輸油裝置的徑向入口和出口，圖8入口的另一個結(jié)構(gòu)，圖9按照圖3的輸油裝置的一個結(jié)構(gòu)，圖10按照圖4的輸油裝置的一個結(jié)構(gòu)，圖11帶有外殼的一個定子，圖12按照圖11的定子，帶有沿圖10中XII-XII和XIII-XIII線通過一個輸入件的縱剖圖。
實施例的說明圖1用示意圖示出的輸油裝置用來將燃油從油箱輸送到機動車內(nèi)燃機里。通常的方式是，與過濾器罐(Filtertopf)連接的輸油裝置作為所謂油箱內(nèi)裝件被安裝在汽車的油箱里里。輸油裝置具有一個作為輪葉泵或者帶側(cè)通道泵構(gòu)成的輸油泵11和一個驅(qū)動輸油泵11的電機12。輸油泵11和電機12容置在一個共同的殼體13里。輸油泵11的結(jié)構(gòu)和作用原理是公知的，例如在DE40 20 521 A1中已經(jīng)做了說明。在殼體13里構(gòu)造了一個泵腔14，它在軸向上由兩個徑向延伸的、相互軸向間隔一定間距的側(cè)壁141，142以及在切線方向由一個沿著兩個側(cè)壁141，142圓形外圍將它們相互連接的外周壁143圍成。在泵腔14里安裝了一個泵工作輪或者葉輪16，它們無相對旋轉(zhuǎn)地固定在軸17上。軸17的兩個軸端裝在側(cè)壁141，142內(nèi)構(gòu)造的兩個軸承18，19中。軸17的軸線同葉輪軸線161和泵腔14軸線是共軸線的。葉輪16具有多個在切線方向相互間隔一定間距的徑向葉片20，在圖里只能看到兩個。葉片20通過一個外環(huán)21相互連接，在每兩個葉片20之間圍成了一個軸向敞開的葉片室22。葉輪16分別與側(cè)壁141，142相對，相互間具有一定間隙，外環(huán)21同泵腔14的外周壁143一起圍成了一個徑向間隙。在泵腔14的每個側(cè)壁141，142上都構(gòu)造了一個向泵腔14敞開的、槽形側(cè)通道23或者24，該通道與葉輪軸線161同心配置并且在切線方向從側(cè)通道始端到側(cè)通道末端伸展幾乎330°，其中，在側(cè)通道末端和側(cè)通道始端之間留有一個隔斷部分。在圖中，在下剖示圖中只能看到側(cè)通道23，24的始端231和241。側(cè)通道末端與該始端相錯位了大約330°圓周角。每個側(cè)通道23，24通過一個徑向指向的流入通道25或26與輸送裝置的一個抽吸孔27相連接，在這里不能看到的兩個側(cè)通道23，24末端分別通過一個流出通道同輸送裝置的一個壓力接管相連接。在本發(fā)明的另一個實施形式中，只有側(cè)通道23的始端231同一個流入通道25連接，并且僅僅側(cè)通道24的末端同一個流出通道連接。在這種情況下，在剖面圖的右側(cè)取消了流入通道26，側(cè)通道24在這個范圍內(nèi)示出了一個橫截面，如在圖中用虛線標明的那樣。此外，流入通道25，26可以被軸向配置，然而，對準徑向的優(yōu)點是流動損失少，并且由于輸送裝置的外徑比較大容易實現(xiàn)。
以公知的方式，由所謂隱極轉(zhuǎn)子構(gòu)造的電機12具有一個定子28和一個轉(zhuǎn)子29，為了達到極扁平的輸送裝置結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子被集成裝到輸送泵11的葉輪16中。其磁極由永久磁鐵段30構(gòu)成，永久磁鐵段被固定在葉輪16的外環(huán)21上。定子28作為開槽疊片鐵心31與葉輪軸161同軸線地這樣安裝在殼體13里，疊片鐵心31的內(nèi)環(huán)面構(gòu)成了泵腔14的外周壁143。在疊片鐵心31的槽里，通常安裝一個電樞繞組32，在示意圖中只能看到兩個在端側(cè)的繞組端部321和32以及兩個連接導(dǎo)線323和324。在使用直流驅(qū)動裝置的情況下，電機12電子整流。
如果輸油泵11的葉輪16由塑料制造，在永久磁鐵段30用塑性鐵素體(Plastoferriten)制造時，則具有加工優(yōu)點。
在圖2中以剖面圖部分示出的輸送裝置的另一個實施例，只在殼體13內(nèi)葉輪16支承方面進行了改進，其他與上述說明的實施例相一致，這樣，相同的零件用相同的符號標明。在這里，泵腔14的側(cè)壁141和142由一個在端面封閉殼體13的蓋131和一個安裝在殼體13里的徑向法蘭132構(gòu)成。在殼體法蘭132上，一體地構(gòu)造了成直角伸入泵腔14的軸頭33，葉輪16可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在該軸頭上。在葉輪16裝入之后，蓋131緊靠地安放到殼體13上，并且與它固定連接。
圖3示出了第一個變型，其中，電樞繞組32的第一個繞組34大體沿切線方向走向地繞葉輪軸線161安置。在這里“大體”說明了，第一個繞組34可以構(gòu)成準切線，它也可以通過一個小的斜度與繞著葉輪軸線161的假設(shè)圓相切，該斜度取決于電樞繞組32的制造。同時是泵葉輪的轉(zhuǎn)子29在圓周上裝有永久磁鐵35。如所示出的，其優(yōu)選的極數(shù)是8，然而可以根據(jù)要達到的勵磁和產(chǎn)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。它們被這樣充分利用，位于兩個槽之間的一個隔片37用繞組32環(huán)繞。繞組32的相數(shù)最好是3個。為了在定子28中產(chǎn)生足夠的電旋轉(zhuǎn)磁場，一般來說這就夠了。如所示出的那樣，有利的是，第一相38、第二相39和第三相40直接并排安裝在槽36里。相38，39，40相互交替圍繞著定子28的圓周伸展并且構(gòu)成了圍繞著隔片37的相應(yīng)的卷繞。在圖3中，只示出了隔片37的三個卷繞，每個相38，39，40有一個卷繞。除了這種并列配置之外，相38，39，40也可以以較大的間距相互通過槽36分開。為此，槽的數(shù)量在12和24之間。采用這種方式能使用足夠數(shù)量的槽36和隔片37，以便可以更細劃分地產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
圖4示出了第二個變型，其中，電樞繞組32的第二個繞組41大體沿徑向方向走向地圍繞著葉輪軸線161配置。在這里“大體”的意思是，第二個繞組41比如說根據(jù)制造條件也可以相對于徑向方向具有一個小的斜度。第二個繞組41利用一個槽36，在這里，這個槽類似于一個環(huán)形磁心變壓器部分地圍繞著定子28伸展。其他構(gòu)造相當于從圖3中所知的。圖3的第一個變型為了產(chǎn)生電旋轉(zhuǎn)磁場需要一個寬的隔片37，而在按照圖4的第二個方案41的配置中定子28的被第二個繞組41環(huán)繞包圍材料的寬度和高度是決定性的。因此這兩種選擇的尺寸完全可能存在偏差。
圖5和圖6分別以沿著V-V或者VI-VI線的縱剖圖示出了圖3或者圖4的兩個變型。圖5和圖6類似于圖1示出了，電機12完全集裝到殼體13里。在輸送裝置里這樣構(gòu)成的帶側(cè)通道泵中，借助于作為無電刷直流伺服電機的電機12在轉(zhuǎn)子外徑LA上傳遞扭矩。為了作為燃油輸送裝置使用，主要在輸送汽油時，它具有下列尺寸，繞組高度SB，疊片鐵心厚度BD，定子外徑SA，葉輪寬度LB，到葉片室中點的直徑DM以及轉(zhuǎn)子外徑LA。定子28和轉(zhuǎn)子29的特別的構(gòu)造具有一個比葉輪寬度LB大的定子28軸向結(jié)構(gòu)長度。這意味著，繞組高度SB比葉輪寬度LB大。這在圖5和圖6中也示出了。通過此，輸油裝置在其尺寸方面是結(jié)構(gòu)緊湊的，在這里，在轉(zhuǎn)子29的轉(zhuǎn)速范圍是n＝4000-8000轉(zhuǎn)/分時，扭矩能夠在160Nmm和40Nmm之間的范圍內(nèi)。直徑DM、示出的是葉片室相對的中心點間的間距，最好在DM＝25-42mm范圍內(nèi)。定子28可以由板材層組成，但是也可以由一件組成，并且有利地通過一個合適的連接件42集裝到殼體13里。通過此，在輸油裝置組裝時可以把永久磁鐵段30在葉輪16上相對定子28的位置調(diào)節(jié)到所要求的位置。
圖7示出了帶有徑向入口和出口的輸油裝置的一個結(jié)構(gòu)。帶有徑向葉片20的葉輪16通過一個第一流入通道44和一個第二流入通道45得到流體。在所示出的結(jié)構(gòu)中，它們繞定子28分布，這樣，流入葉片20的流體具有一個徑向、也具有一個軸向的流動分力。
圖8示出了通入側(cè)通道23的一個流入口的第二個結(jié)構(gòu)。通過箭頭標明的流體在側(cè)通道始端231范圍內(nèi)和在側(cè)通道出口46范圍內(nèi)具有一個純徑向方向。它具有從側(cè)通道23流入和流出損失少的特殊優(yōu)點。在下面的兩個附圖中借助于圖3和圖4的第一個和第二個變型詳細地介紹了流入和流出原理的實現(xiàn)。
圖9和圖10示出了圖3和圖4輸油裝置實施形式的有利構(gòu)造，利用了在各個相38，39，40之間的中間腔47。在圖9中實現(xiàn)的第一個變型具有一個作為流入通道的入口E和一個作為流出通道的出口A用于沒有詳細示出的側(cè)通道，這兩者徑向地位于槽上方、徑向延伸地被配置。在圖10中，入口E和出口A可以被導(dǎo)引通過疊片鐵心的隔片37，這利用了圖6中示出的優(yōu)點，疊片鐵心厚度BD被構(gòu)造得比葉輪寬度LB窄。另外，通過改變槽36的數(shù)量可以在一定限度得到為了在結(jié)構(gòu)上確定出口A和入口E之間的圓周角γ尺寸所必要的自由度。確切地說，入口E和出口A不必特別嚴格地徑向伸展，也可以相對于徑向線有一個斜度。
圖11示出了另一個有利構(gòu)造，在這里，具有其電樞繞組32和疊片鐵心31的定子28裝有一個外殼48。外殼48例如是澆鑄樹脂或者壓鑄樹脂，通過此將定子完全澆鑄或者壓鑄包封，因此可使定子取得光滑的表面，這樣，一方面使泄露減小到最低限度，另一方面達到較小粗糙度的高表面質(zhì)量。然后，可以較小地保持葉輪16的永久磁鐵段30和外周壁143之間的間距。疊片鐵心31在外周壁143附近同樣被包住，通過此，外周壁143在這個范圍同樣具有一個完全光滑的表面。此外，采用這種方式可以至少在這個范圍保護疊片鐵心31免受通過雙通道的帶側(cè)通道泵流進的流體的損害。
圖12用通過圖10中XII-XII和XIII-XIII線的縱剖圖示出了圖11的定子。通過作為流入通道的上入口EO和下入口EU實現(xiàn)向葉輪16內(nèi)的雙通道流入。疊片鐵心43具有一個外殼48，通過此，外殼48的第一表面49和第二表面50同時可以用做上入口EO或者下入口EU的一部分。兩個入口EO，EU只沿徑向方向延伸到葉輪軸161上。通過此，避免了由于軸向流過入口EO、EU的長度而產(chǎn)生的渦流損失。
權(quán)利要求
1.燃油輸送裝置，帶有一個作為輪葉泵或者帶側(cè)通道泵構(gòu)成的輸油泵(11)，該輸油泵(11)具有一個在殼體(13)內(nèi)構(gòu)造的泵腔(14)和一個安置在泵腔(14)內(nèi)的泵葉輪或者葉輪(16)，并且具有一個驅(qū)動葉輪(16)的電機(12)，該電機具有一個電樞繞組(32)和多塊永久磁鐵(30)以及相互地容納電樞繞組和永久磁鐵的定子(28)和轉(zhuǎn)子(29)，其特征是，該電機(12)被構(gòu)造得沒有電刷，其轉(zhuǎn)子(29)由輸油泵(11)的葉輪(16)構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的輸油裝置，其特征是，永久磁鐵(30)被安置在葉輪(16)圓周上，具有電樞繞組(32)的定子(28)與葉輪軸線(161)同心地被容置在殼體(13)內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1或者2所述的輸油裝置，其特征是，圓柱形泵腔(14)由兩個徑向延伸的、相互軸向間隔一定間距的側(cè)壁(141，142)和一個使兩個側(cè)壁(141，142)沿著其圓形外圍相互連接的外周壁(143)圍成。葉輪(16)以一定間隙分別與側(cè)壁(141，142)相對，由開槽疊片鐵心(31)構(gòu)成的定子(28)的內(nèi)環(huán)面形成了泵腔(14)的外周壁(143)。
4.按照權(quán)利要求3所述的輸油裝置，其特征是，葉輪(16)具有多個在圓周方向相互間隔一定間距的、它們之間圍成軸向敞開的葉片室(22)的徑向葉片(20)，它們通過一個外環(huán)(21)相互連接在一起，永久磁鐵(30)固定在外環(huán)(21)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的輸油裝置，其特征是，永久磁鐵(30)由塑性鐵素體制造。
6.按照權(quán)利要求3-5之一所述的輸油裝置，其特征是，在泵腔(14)的側(cè)壁(141，142)中分別構(gòu)造了一個向泵腔(14)敞開的槽形側(cè)通道(23，24)，它與葉輪軸線(61)同心，具有位于側(cè)通道末端和側(cè)通道始端之間的隔斷部分，至少一個側(cè)通道(23，24)的始端(231，241)通過一個流入通道(25，26)與一個抽吸孔(27)相連接，側(cè)通道末端通過一個流出通道同一個壓力出口相連接。
7.按照權(quán)利要求6所述的輸油裝置，其特征是，流入通道和流出通道(25，26；44，45)對準徑向方向。
8.按照權(quán)利要求7所述的輸油裝置，其特征是，一個入口(E)和一個出口(A)至少大部分僅僅徑向延伸。
9.按照權(quán)利要求6所述的輸油裝置，其特征是，流入通道和流出通道(25，26)軸向定位。
10.按照前述權(quán)利要求之一的輸油裝置，其特征是，電樞繞組(32)的一個第一繞組(34)大體沿圓周方向走向地圍繞著葉輪軸線(161)配置。
11.按照權(quán)利要求1至9之一所述的輸油裝置，其特征是，電樞繞組(32)的一個第二繞組(41)大體沿徑向方向走向地繞葉輪軸線(161)配置。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的輸油裝置，其特征是，電樞繞組(32)至少部分地安置在定子(28)的槽(36)里。
13.按照權(quán)利要求12所述的輸油裝置，其特征是，定子(28)被澆鑄或者被壓鑄包封。
14.按照權(quán)利要求7，8，10和12所述的輸油裝置，其特征是，流入通道和流出通道(25，26)分別延伸經(jīng)過定子(28)的一個槽(36)。
15.按照權(quán)利要求7，8，11和12所述的輸油裝置，其特征是，流入通道和流出通道(25，26)分別延伸經(jīng)過定子(28)的一個隔片(37)。
16.按照前述權(quán)利要求之一的輸油裝置，其特征是，定子寬度SB大于葉輪寬度LB。
全文摘要
輸油裝置,具有一個作為輪葉泵或者帶側(cè)通道泵構(gòu)造的輸油泵(11),該輸油泵具有一個在殼體(13)里構(gòu)造的泵腔(14)和一個安裝在泵腔(14)里的葉輪(16),該輸油裝置還具有一個驅(qū)動葉輪(16)的電機(12),為了在電機(12)的軸向方向中達到極扁平的結(jié)構(gòu),被構(gòu)造得沒有電刷,其轉(zhuǎn)子(29)由輸油泵(11)的葉輪(16)構(gòu)成。另外,可以徑向設(shè)置一個通向葉輪(16)葉片組的入口。
文檔編號F04D13/06GK1246172SQ98802116
公開日2000年3月1日 申請日期1998年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日
發(fā)明者恩斯特·伊姆霍夫, 克勞斯·多布勒, 米夏埃爾·許貝爾 申請人:羅伯特·博施有限公司