CN102575625B - 用于泵浦液体的手动泵和具有手动泵的液体过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种用于泵浦液体、尤其是燃料的手动泵（16）和一种用于通过手动泵（16）泵浦液体的尤其汽车的过滤系统（10）。该手动泵（16）包括具有用于液体的入口（18）和出口（26）的泵壳（22）和在泵壳里面轴向相对于位移轴线（34）运动支承的操纵体（32），以及具有包围位移轴线（34）的柔性环段（48）的薄膜（46），它在径向内部固定在操纵体（32）的固定部位（50），并且在径向外部固定在泵壳（22）的保持范围（54），其中操纵体（32）与薄膜（46）在位移运动时克服弹性部件（72）的作用力从静止状态（I）顶压到泵壳(22)里面的操纵状态(II)，并且利用弹性部件(72)再引回到静止状态(I)，由此可以改变泵室(20)容积，其中操纵体（32）的位移高度（77）大于在位移时在保持范围（54）与固定部位（50）之间的最小径向距离（74），其特征在于，所述泵壳（22）的保持范围（54）轴向相对于位移轴线（34）观察位于固定部位（50）在静止状态（I）的位置（73）与固定部位（50）在操纵状态（II）的位置（75）之间。

Description

用于泵浦液体的手动泵和具有手动泵的液体过滤系统

技术领域

本发明涉及一个用于泵浦液体、尤其是燃料、尤其汽车的燃料的手动泵，具有液体入口和出口的泵壳和在泵壳里面轴向相对于位移轴线运动支承的操纵体，以及具有包围位移轴线的柔性环段的薄膜，它在径向内部固定在操纵体的固定部位，并且在径向外部固定在泵壳的保持范围，其中操纵体与薄膜在位移运动时克服弹性部件的作用力从静止状态顶压到泵壳里面的操纵状态，并且利用弹性部件再引回到静止状态，由此可以改变泵室容积，其中操纵体的位移高度大于在位移时保持范围与固定部位之间的最小径向距离。 

本发明还涉及具有用于泵浦液体的手动泵的液体、尤其汽车的燃料的过滤系统，具有泵壳和在泵壳里面相对于位移轴线轴向运动支承的操纵体，以及具有包围位移轴线的柔性环段的薄膜，它通过径向内部侧面固定在操纵体的固定部位，并且通过径向外部的侧面固定在泵壳的保持范围，其中操纵体与薄膜在位移运动时反作用于弹性部件的作用力从第一终端状态顶压到泵壳里面的第二终端状态，并且利用弹性部件再引回到第一终端状态，由此可以改变泵室容积，其中操纵体的位移高度大于在位移时保持范围与固定部位之间的最小径向距离。 

背景技术

用于内燃机的燃料输送系统经常配有上述的手动泵，它们用于，在油箱排空时或者在更换燃料过滤器以后易于再起动。这种手动泵经常在结构上与过滤器头组合成燃料过滤器的接头。 

由US 6,019,890 A已知在燃料输送系统中用于输送燃料的手动泵，其中手动泵在结构上与燃料过滤器组合。燃料泵的外壳下部成形在燃料过滤器的接头上。在外壳下部上利用固定环固定盖。在外壳下部与盖之间在保持范围里面夹紧薄膜的圆周边缘，它基本沿着盖的内侧面延伸。薄膜的径向内部的部位在固定部位里面夹紧在按钮底板与支承板之间。为了泵浦，克服弹簧预应力顶压按钮，由此减小泵室容积。在此固定部位总是保留在保持范围一侧上，由此相应地限制位移高度并且未加利用地保留大部分可能的活塞排量。 

发明内容

本发明的目的是，这样设计上述形式的手动泵和具有手动泵的过滤系统，以尽可能小的结构空间实现尽可能大的位移容积。 

这个目的按照本发明由此实现，所述泵壳的保持范围轴向相对于位移轴线观察位于固定部位在静止状态中的位置与固定部位在操纵状态中的位置之间。 

按照本发明所述操纵体在位移时也通过固定部位超过保持范围运动。通过这种方式最佳地利用薄膜的运动自由度，由此使在给定的结构空间时所达到的活塞排量最大化。所述位移高度大于保持范围与固定部位之间的最小可能的距离，由此使泵壳的径向内部圆周侧面与操纵体的径向外部圆周侧面之间的缝隙最小化。缝隙的宽度最好为小于5mm。所述薄膜由具有尽可能大的直径的固定部位最佳地相对于变化的压负荷支承，这对活塞排量产生积极影响。在抽吸液体时在泵室中存在相对于液体管道中的压力的负压。在从泵室泵浦出液体时存在相对于液体排出管道中的压力的过压。 

在有利的实施例中，所述泵壳的保持范围中心地位于在固定部位在静止状态中的位置与固定部位在操纵体的操纵状态中的位置之间。通过这种方式使操纵体在保持范围两侧上的轴向偏转相同，由此可以使位移高度最大并且最佳地利用供使用的结构空间。 

有利地可以使所述薄膜的环段是拱曲的并且可以翻转，尤其薄膜是卷膜。由此能够使环段在通过保持范围时以花费微小的力在固定部位与保持范围之间的缝隙中翻转。卷膜也可以在最小的缝隙范围时方便地翻转。 

所述薄膜可以有利地由弹性体制成。弹性体是柔性的、结实的并且也可以方便地形成复杂的形状。 

所述薄膜有利地具有环绕的密封凸起，它夹紧在盖与泵壳的外壳下部之间。通过这种方式实现薄膜与泵壳之间的良好密封，由此避免液体从保持范围流出。 

按照另一有利的实施例，所述操纵体可以具有外罩，在其上或其里面设置支承罩，并且所述薄膜夹紧在外罩与支承罩之间。在此，所述薄膜可以在其中心部位平面地且稳定地夹紧在外罩与支承罩之间。因此无需在固定部位中的独立密封。但是也存在可能性，使薄膜由环部件构成并且只有环部件的径向内部部位密封地夹紧在按钮与支承罩之间。因此使所述薄膜在材料利用方面最佳化。 

可以选择所述操纵体有利地具有按钮，并且所述薄膜可以注塑在按钮上并且由环部件构成。环部件在利用材料方面是最佳的。因此，按照本发明的手动泵由更少的单个部件组成并且简单地装配。 

所述手动泵可以有利地集成到液体过滤系统里面、尤其过滤器头里面。在过滤系统中特别有利的是，所使用的部件需要尽可能少的结构空间。在这里按照本发明的手动泵特别有利地具有在活塞排量与结构空间之间最佳的比例。 

所述技术上的目的按照本发明还由此实现，在过滤系统的手动泵中，所述泵壳的保持范围在轴向相对于位移轴线上观察位于固定部位在静止状态中的位置与固定部位在操纵状态中的位置之间。按照本发明的手动泵的上述优点相应地适用于按照本发明的过滤系统。 

附图说明

由下面的描述给出本发明的其它优点、特征和细节，在描述中详细解释本发明的实施例。专业人员适宜地也可以单独考虑在附图、描述和权利要求中组合公开的特征或者组成有意义的其它组合。附图示出： 

图1  手动泵的示意剖面，它集成到燃料过滤系统的过滤器头里面；

图2  图1的手动泵在操纵期间的示意剖面；

图3  图1的手动泵的另一示意剖面。

在附图中相同的部件配有相同的附图标记。 

具体实施方式

在图1中示出汽车内燃机的燃料过滤系统10的局部。该燃料过滤系统10包括过滤器头12，在其上装配在这里不感兴趣的更换过滤器14。 

在过滤头12里面集成手动泵16。该手动泵16用于例如在更换可更换的过滤器14以后或者在排空油箱时再起动内燃机之前手动地从油箱抽吸燃料。 

在过滤器头12里面设置手动泵16的抽吸管18。在图3的截面图中看出抽吸管18。该抽吸管18与在附图中未示出的来自油箱的燃料输入管连接，并且通到手动泵16的泵壳22的泵室20里面。在抽吸管18里面设置入口-止回阀24，它为了抽吸燃料到泵室20里面打开。 

在图1和2所示的手动泵16的压力管道26使泵室20与可更换过滤器14的入口28连接。在压力管道26里面设置出口-止回阀30，它为了从泵室20泵浦燃料到更换过滤器14里面而打开。 

在泵壳22里面一个总体上以附图标记32表示的按钮32轴向相对于位移轴线34活动地支承。该按钮32由外罩36和支承罩38组成。 

外罩36整体上是例如杯状的。在外罩36的自由端面上成形径向法兰40。支承罩38同样是杯状的。它在其自由端面上具有径向对应法兰42，其径向外边缘直角地离开支承罩38的底部44弯曲。支承罩38插入到外罩36里面，其中杯状的、在其圆周侧台阶状的橡胶薄膜46夹紧在支承罩38与外罩36之间。 

薄膜46的拱曲环段48包围用于法兰40与对应法兰42之间的薄膜46的按钮32的固定部位50。 

环段48在薄膜46的径向外部边缘上具有环绕的密封凸起52。该密封凸起52夹紧在盖56与泵壳22的外壳下部58的上边缘之间的保持范围54，同时承担密封功能。泵壳22通过盖56的卷边在边缘上密封地封闭。 

配有薄膜46的按钮32通过盖56中的开孔60向外伸出，其中径向法兰40在内部顶靠在盖56上。薄膜46的环段48从保持范围54一直延伸到固定部位50并且在图1和3所示的按钮32静止状态顶靠在盖56上。 

从支承罩38的底部44内侧开始延伸圆柱段62，它与位移轴线34同心地设置。圆柱段62的轴向长度基本等于支承罩38的轴向延展。 

外壳下部58包括圆柱形壁段64，在其下端部上安装底部66。底部66、圆柱形壁段64、薄膜46和按钮32限制泵室20，其容积通过顶压按钮32和薄膜46的相应运动可以改变。 

在与支承罩38的圆柱段62同心的方向上在底部66上存在两个导向部件68。在一个通过导向部件68限制的圆柱形内室里面存在圆柱段62。导向部件68在其整个延展上在位移轴线34的方向上通过两个在图1和2对中的透穿缝隙70相互分开。通过透穿缝隙70可以使燃料从包围导向部件68的泵室20部位进入到内室里面。 

导向部件68和圆柱段62被螺旋压簧72包围。螺旋压簧72一端支承在外壳下部58的底部56的内侧面上，另一端支承在支承罩38底部44的内侧面上。 

为了泵浦燃料按钮32通过薄膜46克服螺旋压簧72的作用力从静止状态I到在图2中所示的操纵状态II顶压到泵室20里面。在图1中固定部位50在静止状态I中的位置通过点划线73表示，并且在操纵状态II通过点划线75表示。泵壳22的保持范围54在轴向相对于位移轴线34观察中心地位于固定部位50在静止状态I中的位置73与固定部位50在按钮32的操纵状态II中的位置75之间。通过这种方式完全利用薄膜46的弹性并且实现尽可能最大的位移高度，它在图1中通过双箭头77表示，并由此实现尽可能最大的活塞排量。按钮32的位移高度77大于在位移时保持范围54与固定部位50之间的尽可能最小的距离。在图1中通过双箭头74表示的保持范围54与固定部位50之间保留的缝隙74的宽度最好小于5mm。 

在顶压按钮32时由卷膜构成的薄膜46的环段48利用卷绕的形状变化翻转。泵室20的容积减小，泵室20中的压力升高。这个压力升高导致出口-止回阀30打开，由此使燃料从泵室20通过压力管道26泵出。 

在结束按钮32向下位移以后也通过操作者的手结束施加力。螺旋压簧72由于复位力使按钮32从泵室20里面移出来，直到径向法兰40顶靠在盖56上。在此薄膜46的环段48翻转到其初始的形状。泵室20的容积加大并且产生负压。负压引起入口-止回阀23打开，由此使燃料通过抽吸管18流到泵室20里面。 

在上述的燃料过滤系统10和手动泵16的实施例中可以实现下面的变化： 

燃料过滤系统10、尤其是手动泵16不局限于在汽车领域中的内燃机中使用。而是也可以在其它形式的内燃机、例如工业马达中使用。但是燃料过滤系统10和手动泵16也可以在其它技术领域、例如在用于过滤或抽吸水的水技术中使用。

代替集成在过滤器头12里面，也可以使手动泵16以独立的功能部件构成。手动泵16也可以设置在燃料过滤系统10的其它位置。 

代替在固定部位50在静止状态I中和操纵状态II中位置73以及75之间的中心，泵壳22的保持范围54也可以位于靠近位置73或75的一个位置。 

代替橡胶的薄膜46也可以由其它形式的弹性材料、尤其其它形式的弹性体制成薄膜。 

代替插入到外罩36里面，支承罩38也可以插到外罩上面。 

代替夹紧在外罩36与支承罩38之间，薄膜46也可以注射到相应的按钮上并且由环部件构成。 

代替具有外罩36和支承罩38的按钮32，也可以设有其它形式的、尤其是一体的按钮。 

代替螺旋压簧72，也可以设有其它形式的弹簧或其它形式的弹性部件。 

Claims (11)

1.一种用于泵浦液体的手动泵（16），具有用于液体的入口（18）和出口（26）的泵壳（22）和在泵壳里面轴向相对于位移轴线（34）运动支承的操纵体（32），以及具有包围位移轴线（34）的柔性环段（48）的薄膜（46），它在径向内部固定在操纵体（32）的固定部位（50），并且在径向外部固定在泵壳（22）的保持范围（54），其中操纵体（32）与薄膜（46）在位移运动时克服弹性部件（72）的作用力从静止状态（I）顶压到泵壳（22）里面的操纵状态（II），并且利用弹性部件（72）再引回到静止状态（I），由此可以改变泵室（20）容积，其中操纵体（32）的位移高度（77）大于在位移时在保持范围（54）与固定部位（50）之间的最小径向距离（74），其特征在于，所述泵壳（22）的保持范围（54）轴向相对于位移轴线（34）观察位于固定部位（50）在静止状态（I）中的位置（73）与固定部位（50）在操纵状态（II）中的位置（75）之间，

其中，所述泵壳（22）包括外壳下部（58），所述外壳下部（58）包括圆柱形壁段（64）和位于所述圆柱形壁段（64）的下端部的底部（66），所述底部（66）、圆柱形壁段（64）、薄膜（46）和操纵体（32）限制所述泵室（20），

所述操纵体（32）具有外罩（36），在其上或其里面设置支承罩（38），并且所述薄膜（46）夹紧在外罩（36）与支承罩（38）之间，

在与所述支承罩（38）的圆柱段（62）同心的方向上在所述底部（66）上存在两个导向部件（68），所述导向部件（68）限制出圆柱形内室，所述导向部件（68）在其整个延展上在所述位移轴线（34）的方向上通过两个对中的透穿缝隙（70）相互分开，通过所述透穿缝隙（70）可以使燃料从包围所述导向部件（68）的泵室（20）进入到所述圆柱形内室里面。

2.如权利要求1所述的手动泵，其特征在于，所述泵壳（22）的保持范围（54）中心地位于在固定部位（50）在静止状态（I）中的位置（73）与固定部位（50）在操纵体（32）的操纵状态（II）中的位置（75）之间。

3.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述薄膜（46）的环段（48）是拱曲的并且可以翻转。

4.如权利要求3所述的手动泵，其特征在于，所述薄膜（46）是卷膜。

5.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述薄膜（46）由弹性体制成。

6.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述薄膜（46）具有环绕的密封凸起（52），它夹紧在盖（56）与泵壳（22）的外壳下部（58）之间。

7.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述操纵体具有按钮并且所述薄膜注塑在按钮上并且由环部件构成。

8.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述手动泵集成到液体过滤系统（10）里面。

9.如权利要求8所述的手动泵，其特征在于，所述手动泵集成到过滤器头（12）里面。

10.如权利要求1或2所述的手动泵，其特征在于，所述手动泵用于泵浦汽车的燃料。

11.一种用于泵浦液体的过滤系统（10），具有如上述权利要求中任一项所述的用于泵浦液体的手动泵（16），具有泵壳（22）和在泵壳里面轴向相对于位移轴线（34）运动支承的操纵体（32），以及具有包围位移轴线（34）的柔性环段（48）的薄膜（46），它在径向内部固定在操纵体（32）的固定部位（50），并且在径向外部固定在泵壳（22）的保持范围（54），其中操纵体（32）与薄膜（46）在位移运动时克服弹性部件（72）的作用力从静止状态（I）顶压到泵壳（22）里面的操纵状态（II），并且利用弹性部件（72）再引回到静止状态（I），由此可以改变泵室（20）容积，其中操纵体（32）的位移高度（77）大于在位移时在保持范围（54）与固定部位（50）之间的最小径向距离（74），其特征在于，所述泵壳（22）的保持范围（54）在轴向相对于位移轴线（34）上观察位于固定部位（50）在静止状态（I）的位置（73）与固定部位（50）在操纵状态（II）的位置（75）之间，

其中，所述泵壳（22）包括外壳下部（58），所述外壳下部（58）包括圆柱形壁段（64）和位于所述圆柱形壁段（64）的下端部的底部（66），所述底部（66）、圆柱形壁段（64）、薄膜（46）和操纵体（32）限制所述泵室（20），

所述操纵体（32）具有外罩（36），在其上或其里面设置支承罩（38），并且所述薄膜（46）夹紧在外罩（36）与支承罩（38）之间，

在与所述支承罩（38）的圆柱段（62）同心的方向上在所述底部（66）上存在两个导向部件（68），所述导向部件（68）限制出圆柱形内室，所述导向部件（68）在其整个延展上在所述位移轴线（34）的方向上通过两个对中的透穿缝隙（70）相互分开，通过所述透穿缝隙（70）可以使燃料从包围所述导向部件（68）的泵室（20）进入到所述圆柱形内室里面。