CN103069148A - 具有非对称引导杆的燃料输送单元 - Google Patents

Abstract

提出一种用于燃料箱（3）的燃料输送单元（1）。燃料输送单元（1）具有箱法兰（5）和基础输送单元（7）。在此，引导杆（9）布置在基础输送单元（7）和箱法兰（5）之间。引导杆（9）具有垂直于它的纵轴线（13）的横截面（11）。横截面（11）设计为旋转不对称的。

Description

具有非对称引导杆的燃料输送单元

背景技术

在箱中燃料的料位低时，不能保证在不同的倾斜度时（例如在转弯处）内燃机的燃料供应。

为了在低的料位水平时也保证内燃机的燃料供应，需要燃料输送装置。

本发明的任务可以看做是，提供改善的燃料输送装置、燃料箱和用于制造燃料输送单元的方法。

发明内容

这个任务可以通过根据独立权利要求的本发明的内容解决。本发明的有利实施方式在从属权利要求中描述。下文详细讨论根据本发明的实施方式的装置的特征、细节和可能的优点。

根据本发明的第一方面，描述一种用于燃料箱的燃料输送单元。该燃料输送单元具有箱法兰和基础输送单元。在基础输送单元和箱法兰之间布置刚好一个引导杆。在此，引导杆的垂直于它的纵轴线的横截面设计为非旋转对称的。

由于这个不对称性，可以通过唯一的引导杆满足在垂直于引导杆的纵轴线的平面（x-y平面）中的固定或者保持功能。由此，基础输送单元相对于箱法兰并且同时相对于整个箱固定。同时，基础输送单元能够相对于箱法兰沿着引导杆（在Z方向上）运动。由此，根据本发明的燃料输送单元可装入具有不同箱高度的箱中或者适用于这些箱，因为能够沿着引导杆进行高度补偿。

换句话说，引导杆具有阻止基础输送单元绕引导杆纵轴线旋转的几何元件。

由此，根据本发明的燃料输送模块适用于不同的箱高度。由此实现燃料输送模块的结构改进。因为只需要一个引导杆，还可以成本低廉地制造燃料输送模块。

引导杆的垂直于它的纵轴线的横截面设计为非旋转对称的或者非圆对称的。旋转对称例如为，引导杆的横截面绕该横截面的纵轴线旋转每任意角度都使该横截面重合在其自身上。根据本发明的引导杆的横截面不是这种情况，这就是说存在至少一个角度，在这个角度时，横截面不能重合在它自身上。旋转对称的横截面的一个实例是圆。

引导杆具有纵轴线。该纵轴线可以是引导杆的相应于其最大伸展尺寸方向的轴线。该纵轴线在此可以在箱法兰和基础输送单元之间延伸。

基础输送单元可以例如具有一个储存罐和一个泵。储存罐被持续地以燃料填充，并且由于燃料输送单元的设计而被挤压得沿着引导杆尽可能接近箱底。泵在此可以例如是电子燃料泵（EKP）。

引导杆布置在基础输送单元和箱法兰之间。它在此可以例如部分地集成到法兰中，必要时也可以集成到储存罐中。引导杆的旋转不对称的设计根据本发明的一个实施例可以意味着，它的相对于纵轴线的横截面具有U形的、L形的、多角的或者椭圆的横截面。例如，引导杆可以根据一个实施例设计为四棱管。引导杆的横截面还可以是三角形、五角形或者六角形。

在引导杆设计为管（即在杆的内部具有空腔）时，根据本发明的另一实施例，可以将一弹簧元件设置在引导杆的内部。该弹簧元件可以在施力或者受载时压缩，并且在卸载时回复初始形状。弹簧元件在被压缩时获得势能，并且将相应的力作用到基础输送单元上，从而储存罐被压到燃料箱的底部上。

弹簧元件可以设计为压缩弹簧、空气弹簧、气体压力弹簧或者螺旋弹簧。此外，弹簧元件可以至少部分地布置在储存罐中的引导杆内部，即布置在箱底侧。由于弹簧元件布置在引导杆内部，可以防止弹簧元件受到外部影响，例如与燃料反应，并且由此确保燃料输送单元的长期功能性。此外，在弹簧元件布置在引导杆内部时，弹簧长度不再必须强制性地与引导杆的长度相适配，因为弹簧是可压缩的。由此，在制造时可以通过这样的方式节约成本，即，制造具有变形冗余的统一的弹簧长度。弹簧元件可以在引导杆的制造过程中、例如在冲压弯曲过程中已经集成到引导杆的内部。由此，燃料输送单元的装配可以被简化。可以额外地通过这样的方式节省成本和时间，即，根据本发明的实施例，不必须整理通常作为散装物供货的弹簧。

根据本发明的另一实施例，引导杆设计为冲压弯曲成型件。换句话说，引导杆例如由金属材料如铜、铁或者铝、或者由非金属材料如聚酯、聚酰胺或者环氧树脂板冲压。被冲压的板随后通过弯曲变形，并且由此导致塑性的、持久的变形。

根据另一实施例，引导杆具有金属材料。例如引导杆可以完全由金属、半金属和/或合金组成。替代地，引导杆可以具有金属结构元件。以金属材料实现引导杆提高了装置的稳定性。

以这种方式制造的引导杆具有高的阻力矩，即高的、如抗弯折的阻力。必需的交接部，例如引导杆在法兰上的压紧和/或引导杆在储存罐上的卡锁，也可以同样在冲压弯曲过程中集成到引导杆中。由此只需要一个加工过程，并且引导杆可以与交接部一件式地构成。由于避免了额外的加工步骤可以显著地降低成本。此外，通过将引导杆构造为冲压弯曲成型件可以避免功能限制，例如塑料、如塑料摩擦副的噪音生成。

根据本发明的第二方面，描述了具有上面示出的燃料输送单元的燃料箱。在此，燃料输送单元可以插入到燃料箱的装配开口中。箱法兰在此可以适配对应的箱，并且具有例如连接到箱的交接部，例如电接头。通过燃料输送单元的根据本发明的设计，具有储存罐的基础输送单元被压到箱底上。

根据本发明的第三方面，描述一种用于制造上面示出的燃料输送单元的方法。该方法具有以下步骤：提供一种材料，例如金属或者塑料，优选以板的形式；冲压该材料，例如借助于冲模，并且塑性地弯曲该材料。引导杆在它被制成后布置在基础输送单元和箱法兰之间或者集成到它们中。冲模和弯曲过程这样设计，使得已制成的引导杆的垂直于它的纵轴线的横截面是旋转不对称的。

附图说明

参考附图，本发明的其它特征和优点对于技术人员而言由以下对示例性实施方式的说明中可明显得知，但是本发明不限于这些实施方式。

图1示意性地示出具有根据本发明一实施例的燃料输送单元的燃料箱的横截面。

图2示意性地示出根据本发明一实施例的引导杆的、垂直于该引导杆纵轴线的横截面。

图3示意性地示出根据本发明一实施例的、具有U形型廓或者横截面的引导杆的侧视图。

图4示意性地示出一引导杆的剖视图，该引导杆根据本发明一实施例设计为四棱管冲压-弯曲成型件。

具体实施方式

图1示意性地示出具有燃料输送单元1的燃料箱3的横截面。燃料输送单元1可以插入到燃料箱3的开口中。燃料输送单元1具有箱法兰5，该箱法兰5具有相应的、连接到燃料箱3上的接头。燃料输送单元1还具有基础输送单元7。基础输送单元7具有储存罐17，泵19布置在该储存罐17中。泵19可以设计为电子燃料泵，并且可以直接或者间接地与内燃机21、例如发动机连接。

箱法兰5通过引导杆9与基础输送单元7或者储存罐17连接。在此，引导杆9这样设计，使得在Z方向上可进行高度补偿，即，基础输送单元7能够向箱底的方向或者向箱法兰5的方向运动。在此，高度补偿可以为例如几毫米至几厘米。同时，引导杆9这样设计，使得确保基础输送单元7相对于箱法兰5以及相对于燃料箱3的保持功能。也就是说，基础输送单元7借助于引导杆9固定在一x-y平面中，即一相对于引导杆9的纵轴线13成横向的平面中。由此，基础输送单元7可以例如不绕引导杆9转动。为了满足这项功能，引导杆9具有垂直于其纵轴线13的、非旋转对称的横截面11。

引导杆9相对于储存罐17的布置和可运动性在图4中详细示出。

为了保证通过泵19以燃料对内燃机21持续地供应燃料，借助于位于引导杆9内部的弹簧元件15将储存罐17压到箱底上。由此可以补偿来自不同制造商的箱的高度差。例如可以借助于根据本发明的燃料输送单元1补偿10毫米到20毫米的箱高度差。待补偿的箱高度差可以归因于不同的制造商或者例如在同一箱中由温度波动和箱内压力差产生。

在此，弹簧元件15这样设计，使得它产生基础输送单元7相对于箱底的压下力。弹簧元件15可以例如这样设计为压力弹簧，使得在所有条件下和不同运行状态下保证基础输送单元7朝向箱底的最小压紧力。

由于引导杆9的旋转不对称，引导杆9足以保证基础输送单元7相对于箱法兰的保持功能。由此需要更少的构件和更少的交接部，由此可以节省工作时间、结构材料以及成本。此外，具有标准长度的弹簧元件15可满足所有不同的箱高度，因为该弹簧可压缩。

引导杆9和弹簧元件15可以共同或者同时制造，并且装配为统一的组件。由此可以节省成本和时间耗费。

为了适配不同的箱高度，引导杆9例如可以以不同的预先确定的长度在冲压弯曲过程中制成。

在图2中示意性地示出引导杆9的、垂直于引导杆9的纵轴线13的横截面11。在此，引导杆9例如可以设计为在内部具有空腔的管。这例如在图2a、2c和2d中所示。替代地可以由实心材料制造该杆，例如在图2b、2e、2f和2g中所示。横截面11是非旋转对称的。也就是说，它不能通过转动一任意角度和自身重合。

如图在2a-2g中所示，横截面可以是多角的、椭圆的、L形或者U形的。多角的在此可以是三角、四角、五角、六角、七角、八角或者n角。

在图3中示意性地示出具有U形横截面11的引导杆9的侧视图。在图3的上部区域中示出与箱法兰5连接的交接部23的不同方案。交接部23例如可以设计为突出的尖齿，每个尖齿可插入到法兰5上的相应空隙中。交接部23还可以设计为引导杆9上的空隙。

在图3的下部区域中示出所示引导杆9的背面的局部。在引导杆9的这个区域中可以设置例如与储存罐17卡锁的交接部25。交接部25可以例如为碰-锁（click-and-Snap）连接。

在图4中示意性地示出引导杆9的剖面图，该引导杆9设计为四棱管。四棱管在此是冲压弯曲成型件，具有正方形的、U形的或者四角的横截面11。在四棱管的内部布置有压缩弹簧15。引导杆9的第一端部（在图4中为上端部）例如固定在箱法兰上，例如借助于图3所示的实施方案。引导杆9的第二端部（在图4中为下端部）可以相对可运动地布置在储存罐17的一接收部中，例如其方式是，它以可变的深度插入到接收部中。引导杆9的第二端部例如相对于储存罐17或者相对于贴靠面33可运动。

引导杆9或者四棱管9具有用于弹簧元件15的上贴靠面27。此外，在储存罐17的接收部中设置例如构造为台肩的贴靠面33。弹簧元件15在此一端支撑在引导杆9的上贴靠面27上，另一端支撑在接收部的贴靠面33上。弹簧元件15至少区段地布置在引导杆中。

此外，在引导杆9上布置有至少一个挡块31，用于例如在运输或者在从燃料箱3拆卸时的最大行程，其方式是，挡块31伸入到接收部的空隙中。在引导杆9中还设置固定突鼻29，用于将弹簧元件15保持在引导杆9中。

引导杆9在储存罐的接收部中的可运动性可以被限制。一方面，该可运动性可以被弹簧元件15的弹性限界。另一方面，引导杆9的运动可以被储存罐17的接收部中的挡块31限界。为此，储存罐17的接收部可以具有一个被挡块31限界的空隙。引导杆9的突出部分或者突鼻或者伸出部分可以插入到这个空隙中，并且由此确定引导杆9的最大可偏移性或者可运动性。例如，引导杆的最大行程可以通过两个挡块31的间距确定。

由于弹簧元件15在储存罐17的接收部中的相对可运动的布置，使得引导杆9能够在Z方向上高度补偿，并且同时由于实施为四棱管而满足基础输送单元7相对于箱法兰5和燃料箱3的保持功能。

最后补充说明，用语如“具有”或者类似用词不应排除可以设置另外的元件或者步骤的情况。此外，还要指出，“一个”或“一”不排除多个。此外，与不同的实施方式相结合描述的特征可以任意相互组合。还要指出，权利要求中的附图标记不应用作限制权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃料输送单元（1），用于燃料箱（3），所述燃料输送单元（1）具有：箱法兰（5），基础输送单元（7），其中，在基础输送单元（7）和箱法兰（5）之间布置引导杆（9），其特征在于，所述引导杆（9）的垂直于它的纵轴线（13）的横截面（11）设计为非旋转对称的。

2.根据权利要求1的燃料输送单元（1），其特征在于，所述引导杆（9）横向于它的纵轴线（13）具有U形的、L形的、多角的或者椭圆的横截面（11）。

3.根据权利要求1的燃料输送单元（1），其特征在于，所述引导杆（9）设计为四棱管。

4.根据权利要求1至3中任一项的燃料输送单元（1），其特征在于，一个弹簧元件（15）布置在所述引导杆（9）的内部。

5.根据权利要求4的燃料输送单元（1），其特征在于，所述基础输送单元（7）具有储存罐（17）；所述弹簧元件（15）至少部分地布置在储存罐（17）的内部。

6.根据权利要求1至5中任一项的燃料输送单元（1），其特征在于，所述引导杆（9）设计为冲压弯曲成型件。

7.根据权利要求6的燃料输送单元（1），其特征在于，所述引导杆（9）具有交接部（23、25）；所述交接部（23、25）集成到冲压弯曲成型件中。

8.根据权利要求1至7中任一项的燃料输送单元（1），其特征在于，所述引导杆（9）具有金属材料。

9.一种燃料箱（3），其特征在于，所述燃料箱（3）具有根据权利要求1至8中任一项的燃料输送单元（1）。

10.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项的燃料输送单元（1）的方法，所述方法具有以下步骤：

提供用于引导杆（9）的材料；

通过冲压和弯曲所述材料制造引导杆（9）；

其中，引导杆（9）的垂直于它的纵轴线（13）的横截面（11）设计为非旋转对称的；

将引导杆（9）布置在燃料输送单元（1）的基础输送单元（7）和箱法兰（5）之间。

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