KR20020036788A - 공급 펌프 - Google Patents

Abstract

사이드-채널 펌프로서 설계된 공급 펌프에서, 샤프트(3)는, 임펠러(2)에 회전 고정적으로 연결하기 위한, 서로 비평행적으로 배치된 2 개의 평평부(21, 22)를 구비한다. 그에 따라, 임펠러(2)는 의도된 위치에서만 샤프트(3)상에 장착되며, 결과적으로 케이싱(1)내에서 원하는 회전방향으로만 장착된다. 따라서, 공급 펌프는 특히 간단한 방법으로 조립될 수 있다.

Description

공급 펌프{FEED PUMP}

상기와 같은 공급 펌프들은 대부분 원주형(peripheral) 펌프 또는 사이드 채널(side-channel) 펌프로서 설계되며, 공지되어 있다. 이러한 펌프들에서, 임펠러는 안내 블레이드(blade)를 구비하며, 그 안내 블레이드를 이용하여 임펠러는 공급 매체를 가속하고 그 매체를 유입 채널로부터 배출 채널로 공급한다. 안내 블레이드들은 가능한한 높은 효율을 갖도록 적절하게 형성된다. 따라서, 조립중에, 임펠러는 의도하는 회전방향으로 반드시 장착되어야 한다. 일반적으로 샤프트는 그 샤프트의 자유 단부에 측방 평평부를 구비하는 한편, 임펠러는 샤프트의 자유 단부에 일치되게 구성된 함몰부를 구비한다. 그러나, 차량내에서 연료 또는 세척액을 공급하기 위한 안내 블레이드의 크기는 대개 매우 작고, 그에 따라 확인하기가 매우 곤란하다. 결과적으로, 임펠러의 결함없는 장착에 대한 보장을 할 수가 없었다.

문제는 전술한 형태의 공급 펌프를 특히 간단하고도 결함없이 조립할 수 있도록 설계하는 것으로서, 본 발명은 그러한 문제에 기초 하고 있다.

본 발명은 공급 펌프 특히, 차량의 연료 탱크 외부로의 연료 공급용 또는 유리(shield) 세척 시스템의 세척액 공급용 공급 펌프에 관한 것으로서, 회전과 관련하여 구동 샤프트 상에 고정 배치되는 임펠러를 구비하고, 그 임펠러의 일부 영역에 대향하여 약간의 간격을 두고 배치된 케이싱을 구비한다.

도 1 은 본 발명에 따른 공급 펌프의 종방향 단면도.

도 2a 는 도 1 의 선 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 취한 본 발명에 따른 공급 펌프의 단면도.

도 2b 는 또 다른 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 공급 펌프의 다른 실시예의 종방향 단면도.

도 4 는 도 3 의 선 Ⅳ-Ⅳ 를 따라 취한 본 발명에 따른 공급 펌프의 단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 공급 펌프의 또 다른 실시예의 종방향 단면도.

이러한 문제는 본 발명에 따라 해결되며, 본 발명에서는 샤프트 및/또는 임펠러가 그들을 정확한 위치에 정렬하는 수단을 포함한다.

이러한 구성은 임펠러가 샤프트상의 의도된 위치에 정렬되었을 경우에만 본 발명에 따른 공급 펌프가 장착될 수 있게 한다. 이러한 구성으로 인해, 임펠러는 샤프트상의 정위치에서 벗날 수 없어, 공급 펌프가 높은 효율을 갖게되는 회전방향이 확실하게 고정된다. 결과적으로, 안내 블레이드의 크기가 매우 작은 경우에도, 임펠러는 매우 간단하고도 결함없이 장착될 수 있다.

본 발명의 이로운 개선점에 따라, 임펠러를 정확한 위치에 배치하기 위한 수단은, 임펠러가 그 단부면들 중 하나에 근접 배치되고 대응 형상으로 구성된 샤프트의 계단형 함몰부내로 맞물리는 돌출부를 구비할 때, 그리고 샤프트가 케이싱에 대하여 축방향으로 변위되지 않게 유지될 때, 특히 간단하게 구성될 수 있다. 결과적으로, 케이싱은 임펠러가 샤프트상의 정확한 위치에 고정되었을 때에만 장착될 수 있다.

본 발명의 다른 이로운 개선점에 따라, 임펠러를 정확한 위치에 배치하기 위한 수단은, 서로 평행이 아니고 및/또는 크기가 상이하며 회전 방향에 맞춰 임펠러의 대응 함몰부에 연결되기 위한 2 개의 평평부를 샤프트가 그 외측면에 구비할 때, 구성과 관련한 비용이 특히 적게 소요된다. 이러한 구성으로 인해, 임펠러가 샤프트상의 정확한 위치에 장착되었다는 사실이 하우징 장착전에 확인될 수 있다.

본 발명에 따른 공급 펌프는, 임펠러의 외측 연부(edge)를 샤프트를 가로질러 배치된 축선을 중심으로 샤프트에 대하여 피봇팅(pivoting) 방향으로 이동시키고, 및/또는 임펠러의 외측 연부를 그 임펠러의 내측 반경방향 영역에 대하여 축선을 따라 이동시키는 수단를 임펠러가 구비하였을 때, 특히 높은 효율을 가진다. 이러한 구성으로 인해, 임펠러의 반경방향 외측 영역은 케이싱 내에서 의도하는 정도로 경사질 수 있고 또는 약간 변위될 수 있다. 그에 따라, 케이싱내의 임펠러의 위치는 축방향 베어링의 힘에 의해 조절될 수 있다. 본 발명에 의해 임펠러의 특별히 정확한 장착이 불필요하게 되기 때문에, 공급 펌프의 조립이 보다 간단해 진다. 동시에, 케이싱에 임펠러가 맞닿는 것을 신뢰할 수 있게 방지하며, 결과적으로 소음의 발생이 특히 적게 억제된다.

샤프트에 대한 임펠러의 피봇운동성을 제공하기 위하여, 임펠러와 샤프트 사이에 특히 큰 여유 운동(play)을 제공하는 것을 생각할 수도 있다. 그러나, 이러한 것은 샤프트가 구동되고 공급 펌프내의 유동에 변화가 있는 경우에 덜컹거리는 소음을 유발한다. 본 발명의 이로운 개선점에 따라, 임펠러가 샤프트에 인접한 영역에서 그 샤프트를 둘러싸는 요부(凹部)를 구비할 때, 덜컹거리는 소음을 특히 작게 억제할 수 있다. 이러한 구성으로 인해, 의도된 높이의 임펠러인 경우에, 임펠러의 샤프트로의 연결부는 의도된 크기로 제한될 수 있을 것이다. 샤프트에 대한 임펠러의 여유 운동이 매우 작다면, 이러한 크기는 의도한 임펠러의 피봇운동성에 결정적으로 작용할 것이다. 이러한 구성의 다른 이점은 요부 영역에서 임펠러가 케이싱에 맞닿지 않는다는 것이다.

요부는 임펠러의 하나의 단부면상에 배치될 수도 있다. 그러나, 요부가 임펠러의 2개의 단부면 각각에 배치되었을 때, 본 발명에 따른 공급 펌프에 의한 소음 발생을 보다 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 이로운 개선점에 따라, 임펠러의 의도한 피봇운동성에 따라, 임펠러가 적어도 반경방향 내측 영역에서 탄성적으로 설계되는 경우에, 샤프트와 임펠러 사이의 여유 운동이 특히 작게 유지될 수 있다. 가장 바람직한 경우에, 임펠러는 샤프트상에 가압될 것이다. 반경방향 내측 영역의 탄성적 설계에 의해 임펠러의 반경방향 외측 영역의 단순한 축방향 이동성 및 피봇운동성이 허용된다.

임펠러의 탄성 영역은, 예를 들어 임펠러가 그 영역에 탄성물질로 만들어진 삽입체를 구비함으로써, 만들어질 수도 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 이로운 개선점에 따라, 임펠러가 샤프트에 동심(同心)적인 홈을 구비하였을 때, 임펠러의 탄성 영역의 비용 절감에 특히 효과적이다.

본 발명은 많은 실시예를 가질 수 있다. 본 발명의 기본 원리를 보다 명확하게 하기 위해, 3 개의 실시예를 첨부 도면에 도시하였고 이하에서 설명한다.

도 1 은 사이드-채널 펌프로서 설계된 본 발명에 따른 공급 펌프의 단면도를 도시하며, 그 공급 펌프는 케이싱(1)내에서 회전하는 임펠러(2)를 구비한다. 임펠러(2)는 회전과 관련하여 고정적으로 배치되고, 구동 샤프트(3)상에서 축방향으로 약간 변위가능하도록 배치된다. 샤프트(3)는, 예를 들어 도시되지 않은 전기 모터의 모터 샤프트로서 설계될 수 있다. 케이싱(1)은 링(4) 및 시트(sheet)-금속 스트립(strip)(7)에 의해 서로 이격되어 유지되는 2 개의 케이싱 부품(5, 6)을 구비하며, 상기 시트-금속 스트립은 케이싱 부품(5, 6)의 연부에서 말려져서(rolled) 그 케이싱 부품(5, 6)을 링(4)에 대하여 압축한다.

흡입 도관(8)이 케이싱 부품(6)에 배치되는 한편, 다른 케이싱 부품(5)은 배출 도관(9)을 구비한다. 흡입 도관(8) 및 배출 도관(9)은 부품-환형 채널(10, 11)에 각각 연결된다. 부품-환형 채널(10, 11) 영역에서, 임펠러(2)는 안내 블레이드(12, 13)에 의해 경계지어지는 블레이드 채널(14, 15)을 구비한다. 이러한 영역에서, 케이싱(1)은 임펠러(2)에 대향하여 특히 작은 간격을 가지도록 배치되어, 밀봉 갭을 형성한다. 임펠러(2)의 단부 면들에는 상호 대향하는 축방향 슬라이딩 베어링(17)의 포켓(16)이 각각 배치되며, 그 포켓들은 도관(18)에 의해 서로 연결된다. 임펠러(2)가 케이싱(1)내에서 회전될 때, 예를 들어, 연료 또는 유리 세척액이 임펠러(2)에 의해 흡입 도관(8)으로부터 배출 도관(9)으로 공급될 것이다. 물론, 그 공급 펌프는 또한 가동(moving) 블레이드(12, 13)가 임펠러(2)의 원주상에 배치된 원주형 펌프로서 설계될 수도 있다.

임펠러(2)는 반경방향 내측 영역에서 2 개의 단부 면들 각각에 요부(凹部)(19, 20)를 구비한다. 이러한 요부들(19, 20)은 임펠러(2)가 샤프트(3)에 연결되는 크기를 한정하고, 샤프트(3)상에서의 임펠러(2)의 약간의 여유운동 (play)과 관련하여, 임펠러(2)가 도면의 평면에 수직인 축선을 중심으로 약간 경사질 수 있게 한다. 결과적으로, 임펠러(2)는, 블레이드 챔버(14, 15)를 구비한 반경방향 외측 영역에서, 케이싱(1)의 크기에 맞춰 조절될 수 있다. 또한, 이러한 조절은, 요부(19, 20)에 의해 임펠러(2)가 그 반경방향 내측 영역에서 약간의 탄성을 가지게끔 제조된다는 점에서 개선된 것이다. 임펠러(2)의 반경방향 외측 영역의 위치는 축방향 슬라이딩 베어링(17)에 의해서 설정되며, 그에 따라 임펠러(2)가 케이싱 부품(5, 6)에 맞닿는 것이 방지된다.

도 2 는 도 1 의 선 Ⅱ-Ⅱ 를 따라 취한 본 발명에 따른 공급 펌프의 단면도로서, 샤프트(3)는 임펠러(2)로의 회전식 고정 연결을 위한 2 개의 평평부(21, 22)를 그 외측면에 구비한다. 임펠러(2)는 샤프트(3)에 일치되게 형성된 함몰부(23)를 구비한다. 평평부(21, 22)는 서로 90 °의 각도로 즉, 서로 평행하지 않게 연장된다. 결과적으로, 임펠러(2)는 의도하는 회전방향으로만 즉 정확한 위치로만 샤프트(3)상에 장착될 수 있다. 또한, 평평부(21, 22)는 상이한 크기를 가지고, 도 2b 에 따라서, 90 °와 다른 각도 및 180 °가 아닌 각도로 경사지게 배치된다.

도 3 은 공급 펌프의 다른 실시예를 도시하는데, 이 실시예에서 케이싱(24)은 공급 펌프를 구동하기 위해 마련된 전기 모터(25)에 축방향으로 변위되지 않게 연결된다. 회전방향에 맞춰 임펠러(26)에 연결되는 샤프트(27)는 임펠러(26)의 돌출부(29)를 수용하기 위한 계단형 함몰부(28)를 구비한다. 공급 펌프의 케이싱(24)은 전기 모터(25)에 축방향으로 변위되지 않게 연결된다. 결과적으로, 임펠러(26)는 도시된 위치에서만 그리고 그에 따른 의도한 회전방향으로 케이싱(24)내에 장착될 수 있다. 임펠러(26)는 샤프트(27) 영역내에 요부(30)를 구비한다. 임펠러(26)내의 요부(30)의 크기는 임펠러(26)의 샤프트(27)로의 연결부의 크기를 의도한 크기로 한정한다. 그에 따라, 임펠러(26)의 반경방향 외측 영역은 샤프트(27)에 대하여 약간 경사질 수 있고, 결과적으로 케이싱의 공차에 맞춰 조절될 수 있다. 요부(30)의 반경방향 크기에 의해, 임펠러(26)의 반경방향 내측 영역의 의도한 탄성이 보장될 수 있다.

도 4 는 도 3 의 선 Ⅳ-Ⅳ 를 따라 취한 공급 펌프의 단면도로서, 샤프트(27)의 계단형 함몰부(28)가 평평부(31)를 구비하는 것을 나타내며, 그 평평부는 임펠러(26)의 상응 형상의 함몰부(32)에 회전적으로 고정 연결된다.

도 5 는 공급 펌프의 또 다른 실시예를 단면 도시한다. 이 실시예는 주로, 임펠러(33)가 샤프트(34)에 동심(同心)적으로 배치된 2 개의 홈(35, 36)을 구비한다는 점에서, 도 1 의 실시예와 상이하다. 이러한 홈(35, 36)은 임펠러(33)의 반경방향 내측 영역에서 탄성을 발생시키며, 그에 따라 축방향으로 약간 움직일 수 있게 하고 또 도면의 평면에 수직인 축선을 중심으로 반경방향 외측 영역이 피봇운동할 수 있게 한다. 따라서, 임펠러(33)는 샤프트(34)상에 여유운동(play) 없이 고정될 수 있다.

Claims (8)

1. 구동 샤프트상에 회전 고정적으로 배치되는 임펠러를 구비하고 임펠러의 일부 영역에 대향하여 약간의 간극을 가지도록 위치되는 케이싱을 구비하는, 차량의 연료 탱크로부터 연료를 공급하거나 유리 세척 시스템의 세척 유체를 공급하기 위한 공급 펌프로서,

   상기 샤프트(3, 27, 34) 및/또는 임펠러(2, 26, 33)는 그 샤프트 및 임펠러를 정확한 위치에 배치하는 수단을 포함하는 공급 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 임펠러(26)는 임펠러의 단부면들 중 하나에 인접 배치되어 샤프트(27)의 대응 형상 계단형 함몰부(28)내로 맞물리는 돌출부(29)를 구비하며, 상기 샤프트(27)는 케이싱(24)에 대하여 축방향으로 변위되지 않게 유지되는 공급 펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 샤프트(3, 34)는, 서로 평행하지 않고 및/또는 상이한 크기를 가지며 회전방향에 맞춰 임펠러(2, 33)의 대응 형상의 함몰부(23)에 연결하기 위한 2 개의 평평부(21, 22)를 외측 표면에 구비하는 공급 펌프.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러(2, 26, 33)는,샤프트(3, 27, 34)를 가로지르는 축선을 중심으로 피봇팅 방향으로 샤프트(3, 27, 34)에 대하여 및/또는 축방향으로 반경방향 내측 영역에 대하여 외측 연부를 이동시킬 수 있는 수단을 포함하는 공급 펌프.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러(2, 26, 33)는, 샤프트(3, 27, 34)에 인접한 영역에서, 상기 샤프트(3, 27, 34)를 둘러싸는 요부(19, 20, 30)를 구비하는 공급 펌프.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 요부(19, 20)가 임펠러(2, 33)의 2 개의 단부면 각각에 배치되는 공급 펌프.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러(2, 26, 33)는 반경방향 내측 영역 이상에서 탄성적인 공급 펌프.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펠러(33)는 샤프트(34)에 동심적으로 배치된 홈(35, 36)을 구비하는 공급 펌프.