CN110914517A - 螺杆主轴泵、燃料泵组件和燃料泵单元 - Google Patents

Abstract

提出了一种螺杆主轴泵，该螺杆主轴泵包括：至少两个螺杆主轴(14，16)，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴(16)和相对于该驱动主轴(14)相反地运行的运行主轴(16)；以及泵壳体(10)，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴(14，16)。在此，该两个螺杆主轴(14，16)至少与该泵壳体(10)一起形成输送腔室(18)，这些输送腔室由于这些螺杆主轴(14，16)的旋转而从该泵(4)的吸入侧(20)移动到压力侧(22)。在这种情况下，该泵壳体(10)具有至少一个长形插入装置(8)，该至少一个长形插入装置用作这些螺杆主轴(14，16)的邻接元件，这些螺杆主轴(14，16)被支撑抵靠该至少一个长形插入装置，并且该至少一个长形插入装置形成用于该驱动主轴(16)的第一邻接件和用于该运行主轴(14)的第二邻接件(2)。在此提出，该长形插入装置(8)利用该插入装置(8)的截面尺寸夹紧到该泵壳体(10)的相应接纳部中。

Description

螺杆主轴泵、燃料泵组件和燃料泵单元

本发明涉及一种用于车辆(特别是用于乘用机动车辆和/或多用途车辆)的螺杆主轴泵、一种包括这种螺杆主轴泵的燃料输送组件、以及一种包括这种燃料输送组件的燃料输送单元。

螺杆主轴泵(也称为螺杆泵)是正排量泵，其排量装置为主轴螺杆形式。形成有螺纹轮廓的两个反向运行的螺杆主轴在此彼此接合并移位输送介质，该输送介质可以例如是乘用机动车辆和/或多用途车辆的内燃发动机的燃料(例如汽油或柴油燃料)。主轴螺杆和其中布置并引导螺杆主轴的泵壳体的组合也称为泵级。两个螺杆主轴与泵壳体组合形成用于输送介质的输送腔室。由于螺杆主轴的旋转，所述输送腔室从泵或泵级的吸入侧或入口侧行进到压力侧或出口侧，从而运输吸入的输送介质。

在本披露的上下文中，术语泵和泵级应被理解为表示同一个目标。

所述类型的泵例如用于车辆、特别是乘用机动车辆和/或多用途车辆的燃料输送组件或燃料泵中。在本披露的上下文中，术语燃料输送组件和燃料泵应被理解为表示同一个目标，该目标除了泵或泵级之外，还包括作为驱动器的电动马达。

现有技术公开了上述类型的泵，这些泵在吸入侧设置有平面邻接表面，螺杆主轴邻接紧靠该邻接表面并因此被支撑。在这种情况下，所述平面邻接表面属于由金属组成的立方形插入元件，其用作邻接元件并且优选地布置在泵盖中。通过所述插入元件，阻止了螺杆的操作上引起的轴向位移。

在这种情况下，“驱动”螺杆可以经由联轴器在压力侧支撑在泵壳体上，而“从动”螺杆可以经由注射成型在泵壳体上的销支撑在压力侧上。为了清楚起见，在此应该提到，这些支撑通常在每种情况下应被理解为紧急支撑。如上文已经提到的，出于操作上相关的原因，两个螺杆主轴的实际支撑在吸入侧上实现，为此目的，该实际支撑抵靠被设置在壳体侧上的轴向邻接件。

本发明的一个实施例的目的是提供一种上述类型的改进泵。

所述目的通过权利要求1实现，该权利要求保护螺杆主轴泵。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

提出了一种螺杆主轴泵级，该螺杆主轴泵级包括

至少两个螺杆主轴，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴和相对于该驱动主轴相反地运行的运行主轴，以及

泵壳体，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴。

在此，该两个螺杆主轴至少与该泵壳体组合形成输送腔室，由于这些螺杆主轴的旋转，这些输送腔室从该泵的吸入侧或入口侧移动到压力侧或出口侧。或者换句话说，由于螺杆主轴的旋转，这些输送腔室在泵或泵级的压力侧的方向上移动。

原则上，这样的螺杆主轴也可以与泵壳体、泵盖以及可能与附加元件或插入元件组合形成输送腔室，其中所述附加元件可以布置在泵壳体和/或泵盖内。

在这种情况下，该泵壳体具有至少一个长形插入装置，该长形插入装置用作该螺杆主轴的邻接元件，该螺杆主轴被支撑抵靠该长形插入装置，并且该长形插入装置形成用于该驱动主轴的第一邻接件和用于该运行主轴的第二邻接件。

在此提出，该长形插入装置利用该插入装置的截面尺寸夹紧到该泵壳体的相应接纳部中。在此，出于夹紧的目的，例如可以设置相应选择的过渡配合，该过渡配合实现夹紧作用。

长形插入装置的截面尺寸(被理解为是高度尺寸或宽度尺寸)与其长度尺寸(被理解为是插入装置的与长度范围相关的尺寸)相比在此经受较小公差。这具有的优点是，与长形插入装置的长度尺寸相比，长形插入装置的高度和宽度尺寸在生产方面更加可控。

为了清楚起见，在此应该明确提及的是，用于在该插入装置的使用位置夹紧的该截面尺寸是该插入装置的宽度尺寸或高度尺寸。此外，在本披露的上下文中，实际上用于在插入装置的使用位置夹紧的截面尺寸可以理解为是插入装置的夹紧尺寸，其中在插入装置的使用位置的夹紧尺寸始终被理解为是宽度尺寸。

此处提出的夹紧减少了泵或泵级的磨损，特别是由于以下原因：

如果试图利用插入装置的长度尺寸产生插入装置夹紧到泵壳体的接纳部中，则由于在生产方面的可控性的有效性较小，夹紧与必须相应地容纳在泵壳体侧的不期望的碎屑形成相关联。如果不能在泵壳体侧确保这种碎屑容纳，则与其相关联地还存在碎屑被冲洗到泵或泵级之中的风险，其中碎屑会污染所述输送腔室。这种污染进而导致螺杆主轴和相关联的泵壳体区段之间的磨损，该磨损由于摩擦相关的原因而增加，其中，在最坏的情况下，增加的磨损甚至导致泵或泵级损坏。

相比之下，如果插入装置在插入装置的使用位置利用高度尺寸或宽度尺寸夹紧到泵壳体的接纳部中，则根本不会发生上述具有摩擦增大效应的碎屑形成。在这方面，在此提出的夹紧减少了泵或泵级的磨损。

在此，相对于截面尺寸，插入装置可以形成为使得宽度尺寸等于高度尺寸。这对应于插入装置的至少截面为方形的截面形状。

在该泵壳体上，可以在此形成以区段形式形成的至少一个突起，该至少一个突起形成该接纳部并且以横向于所述泵壳体的纵向方向的方式从该泵壳体延伸到该泵壳体的入口开口中，其中，该至少一个插入装置利用该插入装置的高度尺寸或宽度尺寸夹紧在该至少一个突起处。

上述以区段形式形成的突起在此理解为是指连接板状突起，该连接板状突起从界定泵壳体的入口开口的直径延伸到入口开口中，或者从所述直径突出到入口开口中。在此，直径不必一定相对于圆形的入口开口理解，而是可以理解为围绕入口的轮廓。

该至少一个突起使得该插入装置的长度缩短，该插入装置如已知的由金属制成，其中，与如已知的泵壳体可以由其生产的塑料相比，这种金属可能更昂贵。除此之外，与金属相比，塑料更轻。结果，这有助于节省成本和重量。

根据本发明的一个方面，在该泵壳上可以形成第一突起和第二突起，该第一突起和该第二突起形成该接纳部，其中，该两个突起延伸到该泵壳的入口开口中，其中，该插入装置利用该插入装置的高度尺寸或宽度尺寸被夹紧在该两个突起处。这进一步有助于上述的节省成本和重量。

在此，可以以正交于该泵的纵向方向的方式形成该至少一个突起，但优选的是以正交于该泵的纵向方向的方式形成上述两个突起。

根据本发明的另一方面，该泵壳体可以具有泵壳体区段，该泵壳体区段以横向于该泵的纵向方向的方式形成，并且在该泵壳体区段上形成该至少一个突起，但优选的是在该泵壳体区段上形成上述两个突起。在这种情况下，所述泵壳体区段可以以与该泵的纵向方向正交的方式形成。此泵壳体区段还可以进一步缩短插入装置的长度。

根据本发明的另一方面，该第一突起和该第二突起可以以在直径方向上彼此相对的方式形成在该泵壳体上。

该至少一个长形插入装置或长形形式的插入装置可以例如具有立方形或棱柱的形式。然而，关于插入装置的形状，也可以想到进一步的变体。仅需要确保插入装置的长形形式，使得可以经由插入装置的宽度尺寸或插入装置的高度尺寸来以区段形式实现上述提出的夹紧。

插入装置还可以由陶瓷、金属或塑料形成。在此，陶瓷或金属尤其特征为其硬度，如已知的那样，硬度可以减小摩擦并提高耐磨性。

根据本发明的另一方面，该泵壳体可以具有泵盖或者由泵盖补充，该泵盖具有该至少一个突起，该至少一个突起以横向于、优选地正交于该泵的纵向方向的方式形成，其中该至少一个插入装置被夹紧在该至少一个突起中。在此，泵盖还可以有利地具有上述两个突起，上述两个突起以横向于、优选地正交于泵的纵向方向的方式形成。在这种情况下，该泵盖可以视为用于接纳属于泵壳体的螺杆主轴的部分。

根据本发明的另一方面，该泵壳体和/或该泵盖可以形成为一个注射成型件/多个注射成型件。

还提出了一种燃料输送组件，该燃料输送组件具有电动马达，并且具有由该电动马达驱动的螺杆主轴泵或螺杆活塞泵级。

还提出了一种用于车辆的燃料箱的燃料输送单元。“车辆”在此应理解为是指必须提供有用于操作的液体和/或气体燃料的任何类型的车辆(但尤其是乘用机动车辆和/或多用途车辆)。

在此，燃料输送单元包括上述类型的燃料输送组件和紊流罐，在该紊流罐中布置有燃料输送组件，以便将燃料从紊流罐输送至内燃发动机。

下面将参考附图中的图示详细讨论本发明。本发明的进一步有利改进从从属权利要求和优选实施例的以下描述中显现。

在附图中：

图1示出了具有螺旋主轴泵级的现有技术中已知的燃料输送组件的透视图示，

图2示出了图1的螺杆主轴泵级的截面图示，其具有现有技术中已知的纵向插入装置的布置，

图3示出了提出的螺杆主轴泵级的泵盖的第一示意性截面图示，

图4示出了提出的螺杆主轴泵级的泵盖的第二示意性截面图示，并且

图5示出了与图3相关的平面视图。

图1展示了燃料输送组件2，该燃料输送组件是现有技术已知的并且在吸入侧包括螺杆主轴泵4(也称为螺杆主轴泵级)。在此，螺杆主轴泵4连结到电动马达并且借助于金属板外壳或金属板圆柱体与电动马达一起包卷以形成单元。在此图示中，在这种情况下，电动马达被金属板外壳或金属板圆柱体隐藏。在泵侧可以看到入口开口6，燃料经由该入口开口被吸入。在入口开口6中可以看到呈滑键形式的长形插入装置8，该长形插入装置用作邻接元件，泵4的螺杆主轴14、16在操作期间被支撑抵靠该该长形插入装置，并且该长形插入装置形成用于驱动主轴16的第一邻接件和用于运行主轴14的第二邻接件。

图2展示了泵或泵级4，该泵或泵级包括驱动主轴16和相对于驱动主轴16相反地运行的运行主轴14。泵4还包括泵壳体10和用于接纳两个螺杆主轴14、16的泵盖12。上述的滑键型插入装置8也以夹紧方式布置在泵盖12中，该插入装置用作邻接元件并且两个螺杆主轴14、16邻接抵靠该插入装置。

在此，两个螺杆主轴14、16与泵壳体10一起形成输送腔室18，这些输送腔室由于螺杆主轴14、16的旋转而从泵4的吸入侧20移动到压力侧22。或者换句话说，由于螺杆主轴14、16的旋转，输送腔室18沿压力侧22的方向移动。

在此，泵盖12具有泵壳体区段24，该泵壳体区段以与泵4的纵向方向X-X正交(参见Y-Y方向或横向方向)的方式形成，并且周边突起从该泵壳体区段以与纵向方向X-X正交的方式延伸到泵盖12的入口开口6中。所述周边突起在此界定入口开口6。

在此，插入装置8或滑键8利用插入装置的长度尺寸夹紧到或以夹紧方式放置在泵盖12的接纳部中，并且同时抵靠两个突起26a、26b，该两个突起从上述周边突起延伸到泵盖12的入口开口6中(参见图2)。在此，两个突起26a、26b形成用于插入装置8的接纳部。

此类型的夹紧与碎屑形成相关联，碎屑形成必须这样地容纳在泵壳体侧或由泵盖12容纳。为此目的，槽形成在盖12的用于滑键的接纳部中，并且用作碎屑的收集装置。原则上，对于此解决方案，存在碎屑被冲洗到泵或泵级中的风险，其中碎屑会污染所述输送腔室。这种污染进而导致螺杆主轴和相关联的泵壳体区段之间的磨损，该磨损由于摩擦相关的原因而增加，并且在最坏的情况下甚至可能导致泵或泵级损坏。

图3示意性地展示了本发明的第一实施例，其中，通过注射成型制成的(作为泵壳体的用于接纳两个螺杆主轴的一部分)泵盖12设置有两个突起26a、26b，这两个突起以区段形式形成并且以正交于泵盖12的纵向方向X-X的方式形成。在这种情况下，以区段形式形成的第一突起26a和以区段形式形成的第二突起26b在泵盖12的吸入侧端部的区域中形成在泵壳体区段24上并且延伸到泵盖12的入口开口6中。在这种情况下，具有连接板类型形式的两个突起26a、26b以彼此在直径方向上相对的方式形成在泵盖12上，其中，立方体形式的由例如金属或陶瓷组成的长形插入装置8以夹紧的方式抵靠两个突起26a、26b。在此，两个突起形成接纳部，立方体8利用所述立方体的截面尺寸之一(也就是说其宽度尺寸或其高度尺寸)夹紧到该接纳部中。可以看出，立方体8相对于其纵向范围在两端与接纳部具有期望间距27a、27b，结果是利用所述立方体的长度尺寸夹紧到接纳部中的情况不会发生，从而避免了现有技术中已知的上述缺点。

在这种情况下，立方体关于其截面例如可以具有相等的边。作为立方体截面的这种方形形式的替代，也可以想到矩形截面形式。关于插入装置的形状，原则上可以想到许多变体。仅需要确保插入装置的长形形式，使得可以经由插入装置的宽度尺寸或插入装置的高度尺寸来以区段形式实现将插入装置夹紧到接纳部中。

图4示意性地展示了本发明的第二实施例。与第一实施例相比，所述第二实施例的不同之处仅在于，在所示的图示中在插入装置8上方，也就是说相对于插入装置8在入口侧或吸入侧，设置有连接板区段28，该连接板区段使两个突起26a、26b彼此连接。因此，所述连接板区段28为立方形元件8提供了进一步的支撑，泵或泵级4的螺杆主轴14、16被支撑抵靠该连接板区段。

图5示意性地展示了与图3有关的平面视图。两个突起26a、26b是可见的，这些突起从界定入口开口6的直径D延伸到入口开口6中。在此，直径不必一定相对于圆形的入口开口理解，而是可以理解为围绕入口的轮廓。用作邻接元件的立方形插入装置8支承在所述两个突起26a、26b之间。

在关于图4的平面视图(这里未展示)中，立方形邻接元件8将被使两个突起26a、26b彼此连接的连接板区段28所隐藏。

在图5中用点划线展示的外圆在此展示了泵盖12的在压力侧上呈凸缘状的区段，其中，所述凸缘状区段借助于金属板外壳或金属板圆柱体与开头提到的电动马达包卷在一起(参见图1和图2)。

为了完整起见，在此结合点处仅再次清楚地表明，图3、图4和图5仅是用于展示本发明的示意性图示。

在进一步的实施例(未在此展示)中，类似于图2的泵盖12可以具有泵壳体区段24，该泵壳体区段以与泵4的纵向方向X-X正交的方式(参见Y-Y方向或横向方向)形成，两个突起26a、26b例如以正交于纵向方向X-X的方式从该泵壳体区段延伸到泵盖12的入口开口6中。

图3、图4和图5中的实施例的共同特征是插入装置8被夹紧在泵盖的接纳部中，该接纳部是利用插入装置8的高度尺寸或宽度尺寸由两个突起26a、26b形成的。在此，所述接纳部原则上可以设置在泵壳体中，或者作为泵壳体的一部分设置在泵盖中。

图3、图4和图5中的实施例的进一步的共同特征是，实际上用于夹紧在插入装置8的使用位置的截面尺寸可以理解为是插入装置的夹紧尺寸，其中在插入装置的使用位置的夹紧尺寸理解为是宽度尺寸。

尽管在以上描述中已经讨论了示例性实施例，但是应该注意到的是，可以进行多种修改。此外，应该注意的是，示例性实施例仅仅是示例，其不旨在以任何方式限制保护范围、应用、和结构。而是，本领域技术人员将从以上描述中获得用于实施至少一个示例性实施例的指南，其中，在不脱离可以从权利要求和等效特征组合中获得的保护范围的情况下可以做出特别是关于所描述部件的功能和布置的各种修改。

Claims (15)

1.一种螺杆主轴泵，具有

至少两个螺杆主轴(14，16)，该至少两个螺杆主轴包括驱动主轴(16)和相对于该驱动主轴(16)相反地运行的运行主轴(14)，以及

泵壳体(10)，该泵壳体用于接纳该两个螺杆主轴(14，16)，

其中，该两个螺杆主轴(14，16)至少与该泵壳体(10)一起形成输送腔室(18)，这些输送腔室由于这些螺杆主轴的旋转而从该泵级(4)的吸入侧(20)移动到压力侧(22)，

其中，该泵壳体(10)具有至少一个长形插入装置(8)，该长形插入装置用作这些螺杆主轴(14，16)的邻接元件，这些螺杆主轴(14，16)被支撑抵靠该至少一个长形插入装置，并且该至少一个长形插入装置形成用于该驱动主轴(16)的第一邻接件和用于该运行主轴(14)的第二邻接件，

其特征在于，

该长形插入装置(8)利用该插入装置(8)的截面尺寸夹紧到该泵壳体(10，12)的相应接纳部中。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，用于在该插入装置的使用位置夹紧的该截面尺寸是宽度尺寸或高度尺寸。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，该宽度尺寸等于该高度尺寸。

4.如权利要求1至3之一所述的泵，其特征在于，在该泵壳体(10)上形成以区段形式形成的至少一个突起(26a，26b)，该至少一个突起形成该接纳部并且以横向于所述泵壳体的纵向方向(X-X)的方式从该泵壳体(10)延伸到该泵壳体(10)的入口开口(6)中，其中，该至少一个插入装置(8)被夹紧在该至少一个突起处。

5.如权利要求4所述的泵，其特征在于，在该泵壳(10)上形成第一突起(26a)和第二突起(26b)，该第一突起和该第二突起形成该接纳部，其中，该两个突起延伸到该泵壳(10)的入口开口(6)中，其中，该插入装置(8)被夹紧在该两个突起(26a，26b)处。

6.如权利要求4或5所述的泵，其特征在于，以正交于该泵(4)的纵向方向(X-X)的方式形成该至少一个突起(26a，26b)，但优选的是以正交于该泵(4)的纵向方向(X-X)的方式形成该两个突起(26a，26b)。

7.如权利要求4至6之一所述的泵，其特征在于，该泵壳体(10)具有泵壳体区段(24)，该泵壳体区段以横向于该泵(4)的纵向方向(X-X)的方式形成，并且在该泵壳体区段上形成该至少一个突起(26a，26b)，但优选的是在该泵壳体区段上形成该两个突起(26a，26b)。

8.如权利要求7所述的泵，其特征在于，该泵壳体区段(24)以与该泵(4)的纵向方向(X-X)正交的方式形成。

9.如权利要求5至8之一所述的泵，其特征在于，该第一突起(26a)和该第二突起(26b)以在直径方向上彼此相对的方式形成在该泵壳体(10，24)上。

10.如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于，该至少一个插入装置(8)具有立方形或棱柱的形式。

11.如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于，该插入装置(8)由陶瓷、金属或塑料形成。

12.如前述权利要求之一所述的泵，其特征在于，该泵壳体(10)具有泵盖(12)，该泵盖具有该至少一个突起(26a，26b)，该至少一个突起以横向于、优选地正交于该泵(4)的纵向方向(X-X)的方式形成，其中该至少一个插入装置(8)被夹紧在该至少一个突起中。

13.如权利要求1至12之一所述的泵，其特征在于，该泵壳体(10)和/或该泵盖(12)形成为一个注射成型件/多个注射成型件。

14.一种燃料输送组件，该燃料输送组件具有电动马达并具有由该电动马达驱动的如权利要求1至13之一所述的螺杆主轴泵(4)。

15.一种用于车辆的燃料箱的燃料输送单元，该燃料输送单元具有如权利要求14所述的燃料输送组件，并且具有紊流罐，在该紊流罐中，布置该燃料输送组件以便将燃料从该紊流罐输送到内燃发动机。

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