专利名称：燃料输送机组的制作方法
已有技术本发明涉及权利要求1前序部分定义种类的燃料输送机组。
在一个已公开的用于将燃料从燃料箱输送到机动车内燃机中的这种输送机组中(WO95/25885)，输送泵和驱动它的电机彼此相邻地安置在一个壳体内。在其圆周上具有叶片或转子叶片的泵工作轮或叶轮无相对转动地安置在转子或电枢的一个轴上，该转子带有一个位于槽内的转子绕组或电枢绕组并在一个带有永久磁铁段的定子或定件内转动。对电枢绕组的供电通过一个位于转子轴上的换向器或转换器以及两个在弹簧压力下径向压在该换向器上的电刷来实现。
本发明的优点本发明具有权利要求1所述特征的燃料输送机组具有的优点是，通过将输送机组的转动部件、即输送泵的工作轮和电机的转子合并成一个单一部件获得了很简单和紧凑的结构，它能以很低的制造成本来生产。尤其是，该输送机组可被做得非常扁平，即具有极小的轴向尺寸。在此变大的输送机组外径与输送机组的通常结构相比不仅没有缺点，而且作为附加措施还提供了改善输送机组效率的可能性。通过取消换向器和电刷，没有电刷磨损，因此输送机组的寿命被提高。当电机构造为直流电机时，所需的电流换向在定子绕组中电子完成。
通过在其它从属权利要求中提出的措施使权利要求1中所给出的输送机组的具有优点的进一步构造和改进成为可能。
按照本发明优选的实施形式，圆筒形的泵腔由两个径向伸展的、轴向彼此隔开的侧壁和一个使这两个侧壁沿它们的圆形外缘彼此相连的外周壁构成边界。工作轮具有间缝地与侧壁相对，而由开槽叠板形成的定子的内面构成泵腔的外周壁。工作轮具有多个沿圆周方向彼此隔开的，在它们之间围成轴向敞开的叶片室的径向转子叶片，这些叶片通过一个外环彼此连接。永久磁铁固定在该外环上，而对于由塑料制成的输送机组相应部件而言，永久磁铁最好用塑性铁素体制成。
作为一种选择，在此也可采用与塑料相连接的稀土磁铁，它最好插入工作轮的塑料基体内。
按照本发明具有优点的实施形式，在泵腔的每个侧壁内，与工作轮轴线同心地构造一个向泵腔方向敞开的槽式侧通道，它具有一个沿流动方向在该侧通道末端和侧通道起点之间的隔断件。至少一个侧通道的侧通道起点与一个吸入口连通。而该侧通道的末端与一个高压出口接通，在此，入流及出流通道的轴心线从吸入口到高压出口或者是轴向、或最好是径向定向。通过具有优点的燃料径向流入泵腔或径向从泵腔流出，实现了流动损耗的明显降低并因此改善了泵的工作效率。与传统的侧通道泵相比，径向入流及出流通过按照本发明结构形式放大了的输送机组外径而毫无问题地实现，因为在径向有足够的空间用于相应安置入流及出流通道。
附图在下面的说明中，参照图中示出的实施例对本发明做进一步解释。
图1、输送机组的纵向或称中心截面图，其中，图中上半部是通过所形成的流动区的截面，而图中下半部是通过输送机组抽吸区的截面，图2、一种变型的输送机组与图1相同视图的局部，图3、另一优选实施例，其中，电机为一异步电机，图4、带有倾斜伸展槽的异步电机转子鼠笼，图5、6、7示出转子鼠笼的可采用的不同形式的条。
图1示意示出的输送机组用于将燃料从一备用油箱输送到机动车内燃机中。通常，该输送机组与一个过滤件相连作为所谓油箱内装组件而安置在机动车的燃料容器或油箱中。输送机组具有一个设计成轮叶式泵或侧通道泵的输送泵11和一个驱动该输送泵11的电机12。输送泵11和电机12被容纳在一个共同的壳体13内。输送泵11的结构和作用原理例如已由DE4020521A1公开。在壳体13内构造了一个泵腔14，它沿轴向由两个径向伸展的、彼此轴向隔开一定距离的侧壁141，142和沿圆周方向由一个使这两个侧壁141，142沿它们的圆周外缘彼此连接的外周壁143构成边界。在泵腔14内安置了一个泵叶轮或称工作轮16，它安置在一个轴17上，与该轴无相对转动。该轴17的两个轴端被容纳在两个轴承18，19内，它们设在两个侧壁141，142内。轴17的轴线与工作轮轴线161和泵腔14的轴线是同轴线的。工作轮16具有多个沿圆周方向彼此隔开的径向转子叶片20，在附图中仅仅能看到它们中的两个。这些转子叶片20通过一个外环21彼此相连。每两个转子叶片20在它们之间围成一个轴向敞开的叶片室22。工作轮16具有缝间距地位于两侧壁141、142之间，外环21与泵腔14的外周壁143围成一个径向间隙。在泵腔14的每个侧壁141、142上各设有一个向泵腔14方向敞开的槽式侧通道23或24，它们与工作轮轴线161同心设置并从侧通道起点开始沿圆周方向伸展约330°而留下一个隔断件。在附图中在下截面图中仅仅可看到侧通道23，24的通道起点231和241。侧通道末端与之相对移位约330°圆周角设置。每个侧通道23，24分别通过一个对准径向的入流通道25或26与输送机组的吸入口27连通。在此没有看到的两个侧通道的末端23，24，各通过一个出流通道与输送机组的一个压力套管连通。在本发明的另一个实施形式中，仅仅侧通道23的侧通道起点231与一个入流通道25连通，而仅仅侧通道24的侧通道末端与一个出流通道连通。在这种情况下，截面图中右边的入流通道26去掉，而侧通道24在该区域表示为一个像图中虚线所表示的截面。此外，入流通道25，26可轴向设置，不过，径向定向具有低流动损耗的优点并由于输送机组的外径相对较大而容易实现。
设有所谓内极转子的电机12以公知方式具有一个定子28和一个转子29，为使输送机组获得极为扁平的结构，该转子被组合在输送泵11的工作轮16上。它的磁极由固定在工作轮16外环21上的永久磁铁段30构成。为了获得合理的磁导轭铁(magnetischer Rueckschluss)，外环21优选由伺服电磁铁材料(servomagnetischen Material)构成。定子28以开槽叠板31的形式与工作轮轴线161同轴线地这样安置在壳体13内，即叠板31的内环面构成泵腔14的外周壁143。在叠板31的槽内，通常设置了一个电枢绕组32，从示意图中仅仅能看到两个端侧的绕组端部321及322和两个连接导线323及324。在直流驱动情况下，电机12被电子换向。
如果输送泵11的工作轮16由塑料制成，当永久磁铁段30由塑性铁素体制成或为与塑料相连的稀土磁铁时，则形成制造方面的优点。
图2中局部截面图所示输送机组的另外的实施例仅仅在壳体13内在工作轮16的支承上有所变化，而其余的与上面所描述的实施例一致，因此，相同的构件用同样的代码表示。泵腔14的侧壁141和142在此一方面由一个端侧封闭壳体13的盖件131并且由一个设在壳体13内的径向凸缘132组成。在壳体凸缘132上一体构造了一个垂直于侧壁伸入泵腔14内的轴端33，工作轮16可自由转动地被支承在该轴端上。工作轮16装入之后，盖件131密封地安装在该壳体13上并与之固定连接。
图3示出了另一个优选实施例，其中，电机12是一个异步电机34，尤其是一个三相异步电机。定子28，如同在图1中已表明的那样，连同一个叠板31和一个电枢绕组32一起构成定子28，在图3中，异步电机34的转子29是工作轮16。转子29是一个鼠笼转子。该鼠笼转子具有一个转子鼠笼35。鼠笼转子的转子鼠笼35最好由铜、青铜或铝制成。这些材料具有理想的电磁性能及良好的可加工性及强度。为了减少加工步骤，转子鼠笼最好制成一体。工作轮16和转子鼠笼35又构成一个单元。这例如可通过将工作轮16和转子鼠笼35铸成一体来实现。不过，工作轮16和转子鼠笼35也可彼此分开制造，然后再组合成一个单元。该单元最好同样带有涂层36。该涂层使得由工作轮16和转子鼠笼35所构成的单元的所有表面光滑。由此，输送泵11的泵腔14内的间隙损耗被减少。涂层36例如可通过将工作轮单元浸入一个相应的池中而获得。另一种方法是对由工作轮16和转子鼠笼35构成的单元喷涂(umspritzen)。
图3所示的结构使泵轮16的简单和廉价制造成为可能。一方面，原则上不再需要永久磁铁。另一方面，应用转子鼠笼35避免了磨损和高的制造成本。电机12也可由少量的和不易受干扰的，如耐抗的构件组成。
如图3所示，转子鼠笼35被设置在工作轮16的外圆周37上。在另一个在此未进一步示出的实施形式中，转子鼠笼35进一步朝内向工作轮轴线161方向移位设置，而没有对侧通道23，24或叶片室22产生不利影响。当由转子鼠笼35和工作轮16组成的单元由多个部件组成时，转子鼠笼35的这种略微进一步向内移位的结构是具有优点的。根据需要，鼠笼转子具有一个星形一三角形转换电路38。在电机12运行期间，它以三角形电路工作。而当电机12起动时，它被转换成星形。由此，通过利用分电压，可使为额定电流数倍大的起动电流减小。由此，与电压平方有关的起动电机12所需转矩同样如起动电流被降低到约三分之一。
图4示出了带有倾斜伸展槽37的转子鼠笼35。其倾斜位置具有优点，即电磁谐波被抑制。对于电机而言，采用鼠笼转子的另一优点在于，它没有明确的极对数。转子鼠笼35因此可用在具有不同定子极对数的不同电机中，这对用于不同输送泵的模块化系统有利。
图5、6和图7示出了在异步电机中主要采用的不同的条。借助转子条和转子槽的这些形状，转矩和定子电流的特征曲线受到很大影响。对于输送泵而言，尤其具有优点的是圆条40，配对的双条41和彼此分开的双条42。不过也可选择条的其它形状和几何尺寸。
权利要求
1.一种燃料输送机组，具有一个侧通道泵，该侧通道泵在一个壳体(13)内具有一个泵腔(14)并且在该泵腔(14)内具有一个工作轮(16)，还具有一个驱动该工作轮(16)的、带有一个定子(28)和一个转子(29)的电机(12)，其特征是，工作轮(16)是异步电机的转子(29)。
2.按照权利要求1所述的燃料输送机组，其特征是，该转子(29)是一个鼠笼转子。
3.按照权利要求1或2所述的燃料输送机组，其特征是，该鼠笼转子具有一个转子鼠笼(35)。
4.按照权利要求3所述的燃料输送机组，其特征是，该鼠笼转子的转子鼠笼(35)由铜、青铜或铝制成。
5.按照权利要求3或4所述的燃料输送机组，其特征是，工作轮(16)和转子鼠笼(35)构成一个单元。
6.按照权利要求5所述的燃料输送机组，其特征是，工作轮(16)和转子鼠笼(35)被铸造成一体件。
7.按照权利要求5或6所述的燃料输送机组，其特征在于，工作轮(16)和转子鼠笼(35)作为一个单元具有涂层(36)。
8.按照权利要求7所述的燃料输送机组，其特征是，该单元(36)是被环绕喷涂(umspritzt)的。
9.按照上述权利要求3至8之一所述的燃料输送机组，其特征是，转子鼠笼(35)被设置在工作轮(16)的外圆周(37)上。
10.按照上述权利要求3至9之一所述的燃料输送机组，其特征是，转子鼠笼(35)具有倾斜伸展的槽(39)。
11.按照上述权利要求3至10之一所述的燃料输送机组，其特征是，转子鼠笼(35)具有圆条(40)。
12.按照上述权利要求3至11之一所述的燃料输送机组，其特征是，转子鼠笼(35)具有双条(41)。
13.按照上述权利要求之一所述的燃料输送机组，其特征是，它与一个星形三角转换电路(38)相连。
全文摘要
本发明涉及一种燃料输送机组,具有一个侧通道泵,该侧通道泵在一壳体(13)内具有一个泵腔(14)并在该泵腔(14)内具有一个工作轮(16),它还具有一个驱动工作轮(16)的、带有一个定子(28)和一个转子(29)的电机(12)。燃料输送机组的工作轮(16)同时也是异步电机的转子(29)。电机(12)可由少量的并且不易受干扰、例如耐抗的部件组成。
文档编号F04D13/06GK1272243SQ99800827
公开日2000年11月1日 申请日期1999年5月5日 优先权日1998年5月29日
发明者克劳斯·多布勒, 米夏埃尔·许贝尔, 维利·施特罗尔 申请人:罗伯特·博施有限公司