燃料輸送機組的製作方法

2023-11-05 19:00:02 2

專利名稱：燃料輸送機組的製作方法
已有技術本發明涉及權利要求1前序部分定義種類的燃料輸送機組。
在一個已公開的用於將燃料從燃料箱輸送到機動車內燃機中的這種輸送機組中(WO95/25885)，輸送泵和驅動它的電機彼此相鄰地安置在一個殼體內。在其圓周上具有葉片或轉子葉片的泵工作輪或葉輪無相對轉動地安置在轉子或電樞的一個軸上，該轉子帶有一個位於槽內的轉子繞組或電樞繞組並在一個帶有永久磁鐵段的定子或定件內轉動。對電樞繞組的供電通過一個位於轉子軸上的換向器或轉換器以及兩個在彈簧壓力下徑向壓在該換向器上的電刷來實現。
本發明的優點本發明具有權利要求1所述特徵的燃料輸送機組具有的優點是，通過將輸送機組的轉動部件、即輸送泵的工作輪和電機的轉子合併成一個單一部件獲得了很簡單和緊湊的結構，它能以很低的製造成本來生產。尤其是，該輸送機組可被做得非常扁平，即具有極小的軸向尺寸。在此變大的輸送機組外徑與輸送機組的通常結構相比不僅沒有缺點，而且作為附加措施還提供了改善輸送機組效率的可能性。通過取消換向器和電刷，沒有電刷磨損，因此輸送機組的壽命被提高。當電機構造為直流電機時，所需的電流換向在定子繞組中電子完成。
通過在其它從屬權利要求中提出的措施使權利要求1中所給出的輸送機組的具有優點的進一步構造和改進成為可能。
按照本發明優選的實施形式，圓筒形的泵腔由兩個徑向伸展的、軸向彼此隔開的側壁和一個使這兩個側壁沿它們的圓形外緣彼此相連的外周壁構成邊界。工作輪具有間縫地與側壁相對，而由開槽疊板形成的定子的內面構成泵腔的外周壁。工作輪具有多個沿圓周方向彼此隔開的，在它們之間圍成軸向敞開的葉片室的徑向轉子葉片，這些葉片通過一個外環彼此連接。永久磁鐵固定在該外環上，而對於由塑料製成的輸送機組相應部件而言，永久磁鐵最好用塑性鐵素體製成。
作為一種選擇，在此也可採用與塑料相連接的稀土磁鐵，它最好插入工作輪的塑料基體內。
按照本發明具有優點的實施形式，在泵腔的每個側壁內，與工作輪軸線同心地構造一個向泵腔方向敞開的槽式側通道，它具有一個沿流動方向在該側通道末端和側通道起點之間的隔斷件。至少一個側通道的側通道起點與一個吸入口連通。而該側通道的末端與一個高壓出口接通，在此，入流及出流通道的軸心線從吸入口到高壓出口或者是軸向、或最好是徑向定向。通過具有優點的燃料徑向流入泵腔或徑向從泵腔流出，實現了流動損耗的明顯降低並因此改善了泵的工作效率。與傳統的側通道泵相比，徑向入流及出流通過按照本發明結構形式放大了的輸送機組外徑而毫無問題地實現，因為在徑向有足夠的空間用於相應安置入流及出流通道。
附圖在下面的說明中，參照圖中示出的實施例對本發明做進一步解釋。


圖1、輸送機組的縱向或稱中心截面圖，其中，圖中上半部是通過所形成的流動區的截面，而圖中下半部是通過輸送機組抽吸區的截面，圖2、一種變型的輸送機組與圖1相同視圖的局部，圖3、另一優選實施例，其中，電機為一異步電機，圖4、帶有傾斜伸展槽的異步電機轉子鼠籠，圖5、6、7示出轉子鼠籠的可採用的不同形式的條。
圖1示意示出的輸送機組用於將燃料從一備用油箱輸送到機動車內燃機中。通常，該輸送機組與一個過濾件相連作為所謂油箱內裝組件而安置在機動車的燃料容器或油箱中。輸送機組具有一個設計成輪葉式泵或側通道泵的輸送泵11和一個驅動該輸送泵11的電機12。輸送泵11和電機12被容納在一個共同的殼體13內。輸送泵11的結構和作用原理例如已由DE4020521A1公開。在殼體13內構造了一個泵腔14，它沿軸向由兩個徑向伸展的、彼此軸向隔開一定距離的側壁141，142和沿圓周方向由一個使這兩個側壁141，142沿它們的圓周外緣彼此連接的外周壁143構成邊界。在泵腔14內安置了一個泵葉輪或稱工作輪16，它安置在一個軸17上，與該軸無相對轉動。該軸17的兩個軸端被容納在兩個軸承18，19內，它們設在兩個側壁141，142內。軸17的軸線與工作輪軸線161和泵腔14的軸線是同軸線的。工作輪16具有多個沿圓周方向彼此隔開的徑向轉子葉片20，在附圖中僅僅能看到它們中的兩個。這些轉子葉片20通過一個外環21彼此相連。每兩個轉子葉片20在它們之間圍成一個軸向敞開的葉片室22。工作輪16具有縫間距地位於兩側壁141、142之間，外環21與泵腔14的外周壁143圍成一個徑向間隙。在泵腔14的每個側壁141、142上各設有一個向泵腔14方向敞開的槽式側通道23或24，它們與工作輪軸線161同心設置並從側通道起點開始沿圓周方向伸展約330°而留下一個隔斷件。在附圖中在下截面圖中僅僅可看到側通道23，24的通道起點231和241。側通道末端與之相對移位約330°圓周角設置。每個側通道23，24分別通過一個對準徑向的入流通道25或26與輸送機組的吸入口27連通。在此沒有看到的兩個側通道的末端23，24，各通過一個出流通道與輸送機組的一個壓力套管連通。在本發明的另一個實施形式中，僅僅側通道23的側通道起點231與一個入流通道25連通，而僅僅側通道24的側通道末端與一個出流通道連通。在這種情況下，截面圖中右邊的入流通道26去掉，而側通道24在該區域表示為一個像圖中虛線所表示的截面。此外，入流通道25，26可軸向設置，不過，徑向定向具有低流動損耗的優點並由於輸送機組的外徑相對較大而容易實現。
設有所謂內極轉子的電機12以公知方式具有一個定子28和一個轉子29，為使輸送機組獲得極為扁平的結構，該轉子被組合在輸送泵11的工作輪16上。它的磁極由固定在工作輪16外環21上的永久磁鐵段30構成。為了獲得合理的磁導軛鐵(magnetischer Rueckschluss)，外環21優選由伺服電磁鐵材料(servomagnetischen Material)構成。定子28以開槽疊板31的形式與工作輪軸線161同軸線地這樣安置在殼體13內，即疊板31的內環面構成泵腔14的外周壁143。在疊板31的槽內，通常設置了一個電樞繞組32，從示意圖中僅僅能看到兩個端側的繞組端部321及322和兩個連接導線323及324。在直流驅動情況下，電機12被電子換向。
如果輸送泵11的工作輪16由塑料製成，當永久磁鐵段30由塑性鐵素體製成或為與塑料相連的稀土磁鐵時，則形成製造方面的優點。
圖2中局部截面圖所示輸送機組的另外的實施例僅僅在殼體13內在工作輪16的支承上有所變化，而其餘的與上面所描述的實施例一致，因此，相同的構件用同樣的代碼表示。泵腔14的側壁141和142在此一方面由一個端側封閉殼體13的蓋件131並且由一個設在殼體13內的徑向凸緣132組成。在殼體凸緣132上一體構造了一個垂直於側壁伸入泵腔14內的軸端33，工作輪16可自由轉動地被支承在該軸端上。工作輪16裝入之後，蓋件131密封地安裝在該殼體13上並與之固定連接。
圖3示出了另一個優選實施例，其中，電機12是一個異步電機34，尤其是一個三相異步電機。定子28，如同在圖1中已表明的那樣，連同一個疊板31和一個電樞繞組32一起構成定子28，在圖3中，異步電機34的轉子29是工作輪16。轉子29是一個鼠籠轉子。該鼠籠轉子具有一個轉子鼠籠35。鼠籠轉子的轉子鼠籠35最好由銅、青銅或鋁製成。這些材料具有理想的電磁性能及良好的可加工性及強度。為了減少加工步驟，轉子鼠籠最好製成一體。工作輪16和轉子鼠籠35又構成一個單元。這例如可通過將工作輪16和轉子鼠籠35鑄成一體來實現。不過，工作輪16和轉子鼠籠35也可彼此分開製造，然後再組合成一個單元。該單元最好同樣帶有塗層36。該塗層使得由工作輪16和轉子鼠籠35所構成的單元的所有表面光滑。由此，輸送泵11的泵腔14內的間隙損耗被減少。塗層36例如可通過將工作輪單元浸入一個相應的池中而獲得。另一種方法是對由工作輪16和轉子鼠籠35構成的單元噴塗(umspritzen)。
圖3所示的結構使泵輪16的簡單和廉價製造成為可能。一方面，原則上不再需要永久磁鐵。另一方面，應用轉子鼠籠35避免了磨損和高的製造成本。電機12也可由少量的和不易受幹擾的，如耐抗的構件組成。
如圖3所示，轉子鼠籠35被設置在工作輪16的外圓周37上。在另一個在此未進一步示出的實施形式中，轉子鼠籠35進一步朝內向工作輪軸線161方向移位設置，而沒有對側通道23，24或葉片室22產生不利影響。當由轉子鼠籠35和工作輪16組成的單元由多個部件組成時，轉子鼠籠35的這種略微進一步向內移位的結構是具有優點的。根據需要，鼠籠轉子具有一個星形一三角形轉換電路38。在電機12運行期間，它以三角形電路工作。而當電機12起動時，它被轉換成星形。由此，通過利用分電壓，可使為額定電流數倍大的起動電流減小。由此，與電壓平方有關的起動電機12所需轉矩同樣如起動電流被降低到約三分之一。
圖4示出了帶有傾斜伸展槽37的轉子鼠籠35。其傾斜位置具有優點，即電磁諧波被抑制。對於電機而言，採用鼠籠轉子的另一優點在於，它沒有明確的極對數。轉子鼠籠35因此可用在具有不同定子極對數的不同電機中，這對用於不同輸送泵的模塊化系統有利。
圖5、6和圖7示出了在異步電機中主要採用的不同的條。藉助轉子條和轉子槽的這些形狀，轉矩和定子電流的特徵曲線受到很大影響。對於輸送泵而言，尤其具有優點的是圓條40，配對的雙條41和彼此分開的雙條42。不過也可選擇條的其它形狀和幾何尺寸。
權利要求
1.一種燃料輸送機組，具有一個側通道泵，該側通道泵在一個殼體(13)內具有一個泵腔(14)並且在該泵腔(14)內具有一個工作輪(16)，還具有一個驅動該工作輪(16)的、帶有一個定子(28)和一個轉子(29)的電機(12)，其特徵是，工作輪(16)是異步電機的轉子(29)。
2.按照權利要求1所述的燃料輸送機組，其特徵是，該轉子(29)是一個鼠籠轉子。
3.按照權利要求1或2所述的燃料輸送機組，其特徵是，該鼠籠轉子具有一個轉子鼠籠(35)。
4.按照權利要求3所述的燃料輸送機組，其特徵是，該鼠籠轉子的轉子鼠籠(35)由銅、青銅或鋁製成。
5.按照權利要求3或4所述的燃料輸送機組，其特徵是，工作輪(16)和轉子鼠籠(35)構成一個單元。
6.按照權利要求5所述的燃料輸送機組，其特徵是，工作輪(16)和轉子鼠籠(35)被鑄造成一體件。
7.按照權利要求5或6所述的燃料輸送機組，其特徵在於，工作輪(16)和轉子鼠籠(35)作為一個單元具有塗層(36)。
8.按照權利要求7所述的燃料輸送機組，其特徵是，該單元(36)是被環繞噴塗(umspritzt)的。
9.按照上述權利要求3至8之一所述的燃料輸送機組，其特徵是，轉子鼠籠(35)被設置在工作輪(16)的外圓周(37)上。
10.按照上述權利要求3至9之一所述的燃料輸送機組，其特徵是，轉子鼠籠(35)具有傾斜伸展的槽(39)。
11.按照上述權利要求3至10之一所述的燃料輸送機組，其特徵是，轉子鼠籠(35)具有圓條(40)。
12.按照上述權利要求3至11之一所述的燃料輸送機組，其特徵是，轉子鼠籠(35)具有雙條(41)。
13.按照上述權利要求之一所述的燃料輸送機組，其特徵是，它與一個星形三角轉換電路(38)相連。
全文摘要
本發明涉及一種燃料輸送機組,具有一個側通道泵,該側通道泵在一殼體(13)內具有一個泵腔(14)並在該泵腔(14)內具有一個工作輪(16),它還具有一個驅動工作輪(16)的、帶有一個定子(28)和一個轉子(29)的電機(12)。燃料輸送機組的工作輪(16)同時也是異步電機的轉子(29)。電機(12)可由少量的並且不易受幹擾、例如耐抗的部件組成。
文檔編號F04D13/06GK1272243SQ99800827
公開日2000年11月1日 申請日期1999年5月5日 優先權日1998年5月29日
發明者克勞斯·多布勒, 米夏埃爾·許貝爾, 維利·施特羅爾 申請人:羅伯特·博施有限公司