KR100366521B1

KR100366521B1 - 연료탱크로부터차량의내연기관엔진으로연료를공급하는연료공급유닛

Info

Publication number: KR100366521B1
Application number: KR1019950024228A
Authority: KR
Inventors: 위르겐트라이버; 페터쉘아스; 미카엘퀸; 마티아스롤바게; 베르너슈미트; 잉고리히터; 우베리스코브; 알베르트게르아르트; 페터소콜
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1994-08-06
Filing date: 1995-08-05
Publication date: 2003-03-06
Also published as: FR2723405A1; DE4427874A1; DE4427874C2; FR2723405B1; JPH0849683A; KR960008065A

Abstract

본 발명은 연속 유동 펌프로 설계된 공급 펌프(3)와, 흡입 커버(17) 상에 형성된 단부벽(15)과 중간 커버(21) 상에 형성된 단부벽(19)에 의해 축방향으로 한정된 원통형 펌프 챔버(13) 내에서 회전하며 반경방향 외측으로 향한 블레이드(11)의 링을 가지며 회전 구동되는 디스크형 임펠러(9)를 구비한 연료 탱크로부터 차량의 내연 기관 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급 유닛에 관한 것이다. 임펠러(9)의 회전축을 중심으로 부분적인 링의 형태로 연장되며 입구 개구(25)로부터 펌프 챔버(13) 내로 그리고 펌프 챔버로부터 빠져나오는 출구 개구(27)까지 이어지는 이송 통로(31, 33)들이 펌프 챔버 단부벽(15, 19)들 내로 가공된다.

임펠러(9)가 회전할 때 임펠러(9)의 블레이드(11)에 의해 상기 2개의 이송 통로(31, 33)들의 단부들이 동시에 개방되고 폐쇄되는 것을 방지하기 위해, 임펠러(9)에 대해 축방향으로 서로 대향 위치된 이송 통로(31, 33)들의 단부들은 각각 서로에 대해 오프셋되어 배열된다.

Description

연료 탱크로부터 차량의 내연 기관 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급 유닛

본 발명은 특허청구의 범위 제1항의 전제부에 따른 연료 탱크로부터 차량의 내연 기관 엔진으로 연료를 공급하는 유닛에 관한 것이다. 독일 공개 공보 제 4,020,521호에 개시되어 있는 종류의 공급 유닛에서, 구동 모터가 연속 유동 펌프로 설계된 공급 펌프의 임펠러를 회전 구동시킨다. 반경방향 외측으로 향한 블레이드의 링을 갖는 디스크형 임펠러는 2개의 대향 단부벽들, 즉 하나는 공급 유닛을 폐쇄하는 흡입 커버 상에 배열되고 다른 하나는 중간 커버 상에서 구동 모터에 대하여 배열된 단부벽들에 의해 임펠러의 축방향으로 한정된 원통형 펌프 챔버 내에서 회전한다. 각각이 임펠러의 회전축 둘레에서 부분적인 링 형태로 연장되며 입구 개구로부터 펌프 챔버 내로 그리고 펌프 챔버로부터 출구 개구까지 연장되는 상호 대향된 홈 형태의 이송 통로들이 블레이드의 수준에서 펌프 챔버의 축방향 단부벽 내에 가공되며, 각각의 이송 통로 단부들 사이에서 펌프 챔버 단부벽들 상에 웨브 영역이 존재한다.

이러한 유닛에서, 흡입 커버 상의 흡입 스터브에 연결된 입구 개구는 흡입커버 상에 제공된 이송 통로 내로 개방되고, 중간 커버 내의 구동 모터에 대한 인출개구에 연결된 출구 개구는 중간 커버 내에 제공된 이송 통로 내로 개방되고, 상호 대향된 이송 통로들은 임펠러 상의 블레이드들 사이의 공간 의해 서로에 대해 유압식으로 연결된다.

그러나, 공지된 공급 유닛은 임펠러가 회전할 때 임펠러의 블레이드에 의해 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들이 동시에 갑작스럽게 개방 및 폐쇄됨에 따라 심각한 압력 맥동 야기되고 이러한 맥동은 높은 소음을 발생시키고 따라서 전체 공급 유닛의 소음 발생에 악영향을 미치는 단점을 갖는다.

이와 대조적으로, 특허청구의 범위 제1항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 공급 유닛은 이송 통로들이 동시에 갑작스럽게 개방 및 폐쇄되지 않게 하여 큰 압력 맥동 및 이와 관련된 소음 발생을 감소시키는 장점을 갖는다. 이러한 장점은 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들을 임펠러의 회전 방향으로 오프셋시킴으로써 유리한 방식으로 달성되는데, 흡입 커버를 중간 커버에 대해 소정 양만큼 회전시키는 간단한 방식으로 이러한 오프셋을 달성할 수 있다. 그러나, 이와 관련하여 이송 통로의 각각의 통로 단부들 사이의 웨브 영역이 짧아지는 것을 피하기 위해서 이송 통로의 길이를 입구 및 출구 개구의 연결구로부터 떨어져 있는 단부에서 단축시킴으로서 오프셋을 달성하는 유리한 방식도 가능하다. 이러한 실시예에 따르면, 하나의 통로만을 단축시키는 것으로도 충분하다.

입구 및 출구 개구에서의 최적 유동을 유지하기 위해서, 상기 개구들의 연결구에 대해 축방향으로 대향 위치된 통로 단부들을 통로 길이기 단축되는 방향으로 더 오프셋된다.

오프셋의 정확한 범위는 임펠러의 회전 속도 및 이송 통로들을 통한 유량과 같은 각각의 작동 변수들의 함수로서 개별 공급 펌프에 맞도록 조정되고, 동시에 통로 길이를 단축시킴으로써 생성된 오프셋은 공급 유닛의 동력 손실을 막기 위해 가능한 한 작게 유지되어야 한다.

본 발명의 기술 구성의 또 다른 이점 및 유리하게 향상된 점은 이하의 설명, 도면, 특허 청구의 범위로부터 이해될 것이다.

본 발명에 따른 공급 유닛의 2가지 실시예를 도면에 도시하고 이하에서 보다 상세하게 설명한다.

제1도에 도시된 공급 유닛(1)은 연료 탱크(도시되지 않음)로부터 차량의 내연기관 엔진(역시 도시되지 않음)으로 연료를 공급하는 역할을 한다.

본 발명의 필수 구성 요소만이 상세하게 도시되어 있는 공급 유닛(1)은 연속 유동 펌프로 설계된 공급 펌프(3)와, 반경방향 외측으로 향한 블레이드(11)의 링을 가지며 공급 유닛(1)의 공통 하우징(5) 내에 유사하게 배열된 (상세하게 도시되지 않은) 전기 구동 모터에 의하여 축(7)에 의해 회전 구동되는 디스크형 임펠러(9)를 구비한다. 임펠러(9)는 2개의 대향된 챔버 단부벽들, 즉 하우징(5)을 외부로부터 폐쇄시키는 흡입 커버(17) 상에 배열된 제1 챔버 단부벽(15)과 공급 펌프(3)를 하우징(5)의 구동 모터를 수용하는 부분으로부터 구분하는 중간 커버(21) 상에 배열된 제2 챔버 단부벽(19)에 의해 임펠러(9)의 축방향으로 한정된 원통형 펌프 챔버(13) 내에 배열된다. 임펠러(9)의 회전축을 중심으로 부분적인 링의 형태로 연장되며 입구 개구(25)로부터 펌프 챔버 내로 연장되는 홈형 이송 통로들이 각각 임펠러(9)의 블레이드(11)의 수준에서 펌프 챔버 단부벽(15, 19)들 내에서 서로 대향되게 배열되어 있으며, 상기 입구 개구는 흡입 커버(17) 상의 흡입 스터브(23)에 연결되며 중간 커버(21) 내의 토출 개구와 이어진 출구 개구(27)에 연결된다. 이 토출 개구를 거쳐서, 펌프 챔버(13)는 구동 모터를 수용하는 하우징 부분에 연결되고, 구동 모터를 수용하는 부분을 위한 상기 하우징 부분은 내연 기관 엔진으로 이어지는 공급 라인에 토출 스터브(30)에 의해 연결된다. 이러한 배열에서, 입구 개구(25)는 제1 챔버 단부벽(15) 내에 배열된 제1 이송 통로(31) 내로 개방되고, 출구 개구(27)는 제2 챔버단부벽(19) 내에 배열된 제2 이송 통로(33) 내로 개방되며, 서로 대향된 이송 통로 영역들은 임펠러(9)와 블레이드(11)들 사이에 존재하는 공간에 의해 서로에 대해 유압식으로 연속적으로 연결된다. 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 각각의 이송 통로(31, 33)의 입구 개구 단부와 출구 개구 단부 사이에는 챔버 단부벽(15, 19)에 의해 형성된 웨브 영역(35)이 존재하며, 이러한 웨브 영역은 각자의 이송 통로(31, 33)의 단부들을 분리시킨다.

임펠러가 회전할 때 임펠러(9)의 블레이드(11)에 의해 이송 통로(31, 33)들의 축방향으로 대향된 단부들이 동시에 갑작스럽게 개방 및 폐쇄되는 것을 피하기 위해, 이송 통로(31, 33)들의 축방향으로 대향된 단부들은 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 임펠러(9)의 회전 방향으로 소정 양만큼 서로에 대해 오프셋되어 있고, 이러한 오프셋은 각각의 경우에 임펠러(9)가 화살표(37) 방향으로 회전 운동하는 동안에 임펠러(9)의 블레이드(11)가 흡입 커버(17) 내의 제1 이송 통로(31)의 단부 위를 먼저 지나도록 되어 있다.

제2도는 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들의 오프셋이 이송 통로(31, 33)의 길이를 단축시킴으로써 형성되는 제1 실시예를 도시한다. 여기서, 입구 개구(25) 및 출구 개구(27)에서 멀리 떨어진 각각의 이송 통로(31, 33)의 통로 단부는 각각 펌프 챔버(13)의 입구 및 출구에서의 유동 특성을 악화되지 않도록 단축되어 있다.

상기 실시예에서, 제2 이송 통로(33)의 입구 단부의 단축량(A)은 회전각 4°에 상당하고 제1 이송 통로(31)의 출구 단부의 단축량(B)은 회전각 8°에 상당하며, 통로 단부들 사이의 최소 웨브 영역(35)은 누출 유동을 가능한 한 작게 하기 위해 임펠러(9)의 회전각 30°에 상당하는 치수(C)를 갖는다.

제3도에 도시된 제2 실시예에서, 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들의 오프셋은 흡입 커버(17)를 중간 커버(21)에 대해 임펠러(9)의 회전 방향과 반대로 회전시키는 구조적으로 아주 간단한 방식으로 이루어진다. 이 실시예에서, 흡입 커버(17)는 5°의 각도로 회전되어, 각각 5°회전각의 오프셋(D)이 25°회전각의 웨브 영역(35)을 유지하면서 주어진다.

본 발명에 따른 공급 유닛(1)은 다음과 같이 작동한다. 전기 구동 모터에 의해 회전 구동되는 공급 펌프(3)의 임펠러(9)가 연료를 연료 탱크로부터 펌프 챔버(13) 내로 그리고 흡입 스터브(23) 및 입구 개구(25)를 거쳐서 펌프 챔버(13)의 이송통로(31, 33)들 내로 끌어들인다. 연료가 이송 통로들을 통하여 출구 개구(27)의 방향으로 유동할 때, 연료의 압력은 임펠러(9) 내에서 가속된 연료와 이송 통로(31)들 내에서 유동하는 연료 사이의 운동량 교환에 의해 증가하고 이렇게 압력이 증가된 연료는 출구 개구(27)와 토출 개구(29)를 거쳐서 구동 모터를 수용하는 하우징 부분으로 들어가고, 이로부터 토출 스터브(30)를 거쳐서 내연 기관 엔진으로 이어지는 공급 라인 내로 유동한다. 이러한 배열에서, 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들의 오프셋은 대향된 이송 통로 단부들이 임펠러(9)의 블레이드(11)에 의해 순차적으로 개방 및 폐쇄되게 하여, 이송 통로 단부에서 야기되는 이송 통로(31, 33)들 사이에서의 압력 맥동이 임펠러(9)에 의해 감소되게 한다.

제1도는 공급 펌프를 구비한 연료 공급 유닛의 종방향 단면도.

제2도는 이송 통로 단부들의 오프셋이 이송 통로 길이를 단축시킴으로써 이루어진 본 발명의 제1 실시예에 따른 공급 펌프의 단순화된 단면도.

제3도는 이송 통로 단부들의 오프셋이 흡입 커버를 회전시킴으로써 이루어진 본 발명의 제2 실시예를 제1 실시예의 도면과 유사하게 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3: 공급 펌프 9: 임펠러

11: 블레이드 13: 펌프 챔버

15, 19: 단부벽 17: 흡입 커버

21: 중간 커버 25: 입구 개구

27: 출구 개구 30: 토출 스터브

31, 33: 이송 통로 35: 웨브 영역

Claims

연속 유동 펌프로 설계된 공급 펌프(3)와, 흡입 커버(17) 상에 형성된 단부벽(15)과 중간 커버(21) 상에 형성된 단부벽(19)에 의해 축방향으로 한정된 원통형 펌프 챔버(13) 내에서 회전하며 반경방향 외측으로 향한 블레이드(11)의 링을 가지며 회전 구동되는 디스크형 임펠러(9)를 구비하고, 임펠러(9)의 블레이드(11)의 수준에서 펌프 챔버 단부벽(15, 19)들 내에 서로 대향되게 배열되며 임펠러(9)의 회전 축을 중심으로 부분적인 링의 형태로 연장되며 입구 개구(27)로부터 펌프 챔버(13)내로 그리고 펌프 챔버로부터 출구 개구(27)까지 연장되는 홈형 이송 통로를 구비하고, 입구 개구(25)는 흡입 커버(17) 내에 배열된 제1 이송 통로(31) 내로 개방되고 출구 개구(27)는 중간 커버(21) 내에 배열된 제2 이송 통로(33) 내로 개방되는, 연료 탱크로부터 차량의 내연 기관 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급 유닛에 있어서,

펌프 챔버(13)에 대해 축방향으로 서로 대향되게 배치된 제1 및 제2 이송 통로(31, 33)들의 단부들이 임펠러(9)의 회전 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배열된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제1항에 있어서, 흡입 커버(17) 내에 배열되어 입구 개구(25)를 수용하는 제1 이송 통로(31)의 단부는 중간 커버(21) 내의 제2 이송 통로(33)의 축방향으로 대향된 단부에 대해 임펠러(9)의 회전 방향과 반대 방향으로 소정 양만큼 오프셋되어 배열된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제1항에 있어서, 중간 커버(21) 내에 배열되어 출구 개구(27)를 수용하는 제2 이송 통로(23)의 단부는 흡입 커버(17) 내의 제1 이송 통로(31)의 축방향으로 대향된 단부에 대해 임펠러(9)의 회전 방향으로 소정 양만큼 오프셋되어 배열된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제1항에 있어서, 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들의 오프셋은 입구 개구(25) 및 출구 개구(27)의 연결구로부터 멀리 떨어진 이송 통로 단부들의 영역 내에서 이송 통로(31, 33)의 길이를 단축시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제1항에 있어서, 축방향으로 대향된 이송 통로 단부들의 오프셋은 흡입 커버(17)를 임펠러(9)의 회전축을 중심으로 중간 커버(21)에 대해 회전시킴으로서 형성된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 개구 단부에서 축방향으로 대향 위치된 이송 통로 단부들은 서로에 대해 회전각 4°만큼 오프셋되고, 출구 개구 단부에서 대향 위치된 이송 통로 단부들은 서로에 대해 회전각 8°만큼 오프셋된 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.
제5항에 있어서, 입구 개구 단부에서 축방향으로 대향 위치된 이송 통로 단부들 및 출구 개구 단부에서 대향 위치된 이송 통로 단부들의 오프셋은 각각 임펠러(9)의 회전축을 중심으로 5°회전된 상태인 것을 특징으로 하는 연료 공급 유닛.