DE10160567A1

DE10160567A1 - Treibstoffpumpenmodul und Verfahren zu dessen Einbau

Info

Publication number: DE10160567A1
Application number: DE10160567A
Authority: DE
Inventors: Rolf Fischerkeller; Paul Wickett; Patrick M Flynn
Original assignee: Robert Bosch LLC
Current assignee: Robert Bosch LLC
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2002-07-04
Also published as: US6436287B1; US20020074270A1

Abstract

Ein Treibstoffpumpenmodul umfasst ein Treibstoffreservoir, eine Treibstoffpumpe, die mit dem Treibstoffreservoir verbunden ist und einen Treibstoffauslass aufweist, sowie eine Treibstofffilteranordnung, die beweglich mit dem Treibstoffreservoir verbunden ist, um den Einbau des Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank zu erleichetern. Die Treibstofffilteranordnung ist mit dem Treibstoffauslass verbunden, um Treibstoff zu filtern, der durch die Treibstoffpumpe geleitet wurde. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist die Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs schwenkbar beweglich. Gemäß einem weiteren Gesichtpunkt der Erfindung ist die Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs linear beweglich.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Treibstoffpumpenmodule für Fahrzeuge und insbesondere den Aufbau und Einbau von Treibstoffpumpenmodulen für Fahrzeuge.

Die Verwendung von Treibstoffpumpenmodulen zum Pumpen von Treibstoff aus Treib stofftanks ist in der Automobilindustrie wohl bekannt. Ein typisches Treibstoffpumpen modul kann beispielsweise eine Treibstoffpumpe, ein Treibstoffreservoir, einen Treib stoffpegelsensor, einen oder mehrere stromauf des Pumpeneinlasses angeordnete An saugfilter, einen in Reihe angeordneten, stromab des Pumpenausgangs angeordneten Treibstofffilter und einen Druckregler umfassen. Das Treibstoffpumpenmodul befindet sich üblicherweise im unteren Teil des Tanks und pumpt Treibstoff aus dem Tank, bis der Tank im Wesentlichen leer ist.

Der Einbau des Treibstoffpumpenmoduls in den Treibstofftank wird durch eine Öffnung oder ein Loch im Tank ermöglicht, das einen Zugang zum Inneren des Tanks erlaubt. Die Öffnung ist normalerweise in der oberen Wand des Tanks ausgebildet und norma lerweise kreisförmig. Sämtliche Bauteile des Treibstoffpumpenmoduls müssen zusam mengepackt werden, um durch die Öffnung in den Tank zu passen. Oft werden die Bauteile innerhalb und unterhalb des im Wesentlichen zylinderförmigen Reservoirs so zusammengepackt, dass das gesamte Treibstoffpumpenmodul nicht größer als eine zylindrische Einhüllende ist, die durch den Durchmesser der Öffnung und die Hülle des Tankes definiert wird. Alternativ umfassen einige Treibstoffpumpenmodule aus dem Stand der Technik einen länglichen Ansaugfilter, der in radialer Richtung nach außen aus dem Unterteil des Reservoirs hervorragt. Aufgrund der relativ flachen und länglichen Form dieser Ansaugfilter können sie vor dem Einsetzen des Restes des Treibstoffpum penmoduls eingesetzt werden, ohne dass ernsthafte Einbauprobleme auftreten.

An einem typischen Treibstoffpumpenmodul ist ein Flansch angebracht, der die Öffnung verschließt, nachdem das Treibstoffpumpenmodul im Tank installiert ist. Durch Öffnun gen, die im Flansch ausgebildet sind, tritt der Treibstoff aus dem Treibstofftank aus und kann durch diese auch wieder zurücklaufen.

Die Größe und Form des Treibstofftankes wird durch den verfügbaren Raum unterhalb des Fahrzeugkörpers bestimmt. Zwar war es über lange Zeit bekannt, den Treibstofftank in der Nähe des Fahrzeughecks einzubauen, doch ist es seit kurzem möglich, den Tank nach vorne zu bewegen und ihn unter dem Rücksitz im Fond zu installieren. Aufgrund der Raumverhältnisse, die mit der Anbringung des Tanks unter dem Rücksitz verbunden sind, muss die Höhe des Tanks verringert werden. Die mögliche Einbauhöhe des bei diesem niedrigen Tank zu verwendenden Treibstoffmoduls ist daher stark verringert.

Zusätzlich zur Höhenverringerung müssen die Hersteller von Treibstoffpumpenmodulen sich auch an Verringerungen der Größe der Einbauöffnungen im Treibstofftank anpas sen. Neuere Richtlinien, die sich mit dem Verdampfen und der Emission von Kohlen wasserstoffen beschäftigen, haben die Hersteller von Treibstofftanks dazu gezwungen, die Größe der Öffnung zu minimieren, wobei einige Öffnungen nunmehr nur noch bis zu 4" (10,16 cm) Durchmesser aufweisen. Die Kombination der verringerten Tankhöhe mit der verringerten Größe der Tanköffnung stellte für die Hersteller von Treibstoffpumpen modulen ein Problem dar. Kurzum ist es zunehmend schwierig, sämtliche notwendigen Bauteile des Treibstoffpumpenmoduls in eine Hülle zu packen, die in Tanks mit niedri gem Querschnitt und kleinen Öffnungen eingebaut werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Eines der Haupthindernisse, die es zu überwinden gilt, besteht in der Größe und im Anbringungsort des in Reihe (bzw. in der Leitung) angeordneten Treibstofffilters im Treibstoffpumpenmodul. Der in der Leitung angeordnete Treibstofffilter ist mit dem Treibstoffpumpenauslass verbunden und filtert Partikel aus dem Treibstoff, welche den Betrieb der Treibstoffeinspritzanlage behindern könnten. Insbesondere entfernt der in der Leitung angeordnete Filter Partikel oder Verschmutzungen, die den Ansaugfilter passiert haben könnten oder die sich im Treibstoff abgelagert haben, während er durch die Treibstoffpumpe gepumpt wurde.

Im Gegensatz zum Ansaugfilter, der als ein relativ dünnes Bauelement knapp außerhalb des Einlasses der Treibstoffpumpe ausgestaltet sein kann oder das in einer alternativen Ausgestaltung in radialer Richtung vom Unterteil der Treibstoffpumpe nach außen vor springen kann, so dass es keinen ins Gewicht fallenden Abschnitt der zur Verfügung stehenden Bauhöhe einnimmt, ist der in der Leitung angeordnete Treibstofffilter übli cherweise im zylinderförmigen Reservoir aufgenommen und sollte groß genug sein, über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs wirkungsvoll zu funktionieren. Für größere Fahrzeuge und Hochleistungsfahrzeuge mit hohem Treibstoffverbrauch sind größere in der Leitung angeordnete Filter notwendig. Leider wird es schwierig oder unmöglich, die großen in der Leitung angeordneten Treibstofffilter in die kleineren Treibstoffpumpen module einzubauen.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem, indem ein Treibstoffpumpenmodul mit einem in der Leitung angeordneten Treibstofffilter bereitgestellt wird, der mit letzterer derart verbunden ist, dass der Einbau des Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstoff tank mit niedrigem Querschnitt und einer kleinen Öffnung möglich ist. Aufgrund der ver besserten Verbindungsart des in der Leitung angeordneten Filters mit dem Rest des Treibstoffpumpenmoduls müssen keinerlei Einschränkungen bezüglich der Größe des in der Leitung angebrachten Treibstofffilters gemacht werden. Der Einbau des Treibstoff pumpenmoduls bleibt einfach und es sind keine besonderen Werkzeuge notwendig.

Insbesondere sieht die Erfindung ein Treibstoffpumpenmodul mit einem Treibstoffreser voir, einer mit dem Treibstoffreservoir verbundenen Treibstoffpumpe mit einem Treibstoffauslass und eine Treibstofffilteranordnung vor, die beweglich mit dem Treib stoffreservoir verbunden ist, um den Einbau des Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank zu erleichtern. Die Treibstofffilteranordnung ist mit dem Treibstoffauslass verbunden, um Treibstoff zu filtern, der durch die Treibstoffpumpe geleitet wurde. Ge mäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist die Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs schwenkbar beweglich. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist die Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs linear beweglich.

Die Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zum Einbau eines Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank mit einer Öffnung vor, wobei das Treibstoffpumpenmodul ein Re servoir und eine Treibstofffilteranordnung aufweist, die beweglich mit dem Reservoir verbunden ist. Das Verfahren beinhaltet das Anordnen der Treibstofffilteranordnung in einer ersten Position relativ zum Reservoir, das Einsetzen der Treibstofffilteranordnung in den Treibstofftank durch die Öffnung, das Einsetzen des Reservoirs in den Treib stofftank durch die Öffnung und das Bewegen der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs in eine zweite Position, wodurch es ermöglich wird, dass das Reservoir vollständig in den Treibstofftank eingesetzt wird. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfin dung beinhaltet das Bewegen der Treibstofffilteranordnung in die zweite Position das Schwenken der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs. Gemäß einem ande ren Gesichtspunkt der Erfindung umfasst das Bewegen der Treibstofffilteranordnung in die zweite Position ein lineares Bewegen der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden einem Fachmann bei der Durch sicht der folgenden genauen Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen klar.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines die Erfindung verwirklichen den Treibstoffpumpenmoduls, bevor es in einen Treibstofftank einge setzt wird.

Fig. 2 bis 6 zeigen perspektivische Ansichten des Treibstoffpumpenmoduls der Fig. 1, wie es in den Treibstofftank eingesetzt wird.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines alternativen Treibstoffpum penmoduls, das die Erfindung verwirklicht, bevor es in den Treibstoff tank eingesetzt wird.

Fig. 8 bis 12 zeigen perspektivische Ansichten des Treibstoffpumpenmoduls der Fig. 7, während es in den Treibstofftank eingesetzt wird.

Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 in Fig. 12.

Bevor ein Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer beschrieben wird, ist klarzustel len, dass die Verwendung oder Anwendung der Erfindung nicht auf die konstruktiven Details und die Anordnungen der einzelnen Bauelemente beschränkt ist, wie sie in der folgenden Beschreibung beschrieben oder in den Zeichnungen dargestellt sind. Die Er findung kann auch durch andere Ausführungsbeispiele verwirklicht und ausgeführt und auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Außerdem ist klarzustellen, dass die hierbei verwendeten Begriffe und Ausdrücke lediglich zum Zwecke der Beschreibung verwendet werden und nicht als beschränkend angesehen werden sollen. Die Verwen dung der Begriffe "beinhalten" und "umfassen" und deren Abänderungen sollen die da nach aufgeführten Bauteile und deren Äquivalente sowie zusätzliche Bauelemente um fassen.

Genaue Beschreibung

Die Fig. 1 bis 6 zeigen ein Treibstoffpumpenmodul, bei dem die Erfindung verwirklicht ist. Das Treibstoffpumpenmodul 10 kann in einen Treibstofftank 14 mit einer oberen Wand 18, einer unteren Wand 22 und vier Seitenwänden 26 (nur zwei sind im Quer schnitt dargestellt) eingesetzt werden. Die obere Wand 18 umfasst eine Öffnung 30, durch die das Treibstoffpumpenmodul 10 in den Tank 14 eingesetzt wird. Die Öffnung 30 ist vorzugsweise kreisförmig ausgestaltet, kann aber auch verschiedene andere Formen aufweisen. Der Tank 14 wird im Allgemeinen als ein "Niederquerschnittstank" bezeichnet, was heißt, dass der Abstand zwischen der oberen Wand 18 und der unteren Wand 22 im Wesentlichen kleiner ist als der Abstand zwischen den oberen und unteren Wänden bei herkömmlichen Treibstofftanks aus dem Stand der Technik (nicht gezeigt).

Sämtliche unten beschriebenen Bauteile des Treibstoffpumpenmoduls 10 können aus beliebigen, auf geeignete Weise gegenüber Treibstoff widerstandsfähigen Werkstoffen, wie beispielsweise treibstoffresistenten, leitenden Kunststoffen gefertigt sein. Die Ver wendung von leitenden Kunststoffen hilft außerdem, eine elektrostatische Aufladung zu verringern und/oder zu eliminieren, wie sie sich in der Umgebung des Treibstofftankes aufbauen kann.

Das Treibstoffpumpenmodul 10 umfasst ein Reservoir 34, dessen Größe so bemessen ist, dass es durch die Öffnung 30 passt. Das Reservoir 34 ist im Wesentlichen kreisför mig und weist eine äußere Wand 38 auf, die einen inneren Abschnitt 42 zur Aufnahme des Treibstoffs und anderer Komponenten des Treibstoffpumpenmoduls bestimmt, wie im Allgemeinen klar ist. Die äußere Wand 38 weist jeweilige obere und untere Enden 46 und 50 auf. Das Reservoir 34 ist am oberen Ende 46 offen und umfasst einen Reser voireinlass (nicht gezeigt) am unteren Ende 50. Das Reservoir 34 kann durch Spritzgie ßen oder andere geeignete Kunststoffformtechniken hergestellt werden.

Des Weiteren ist im Treibstoffpumpenmodul 10 eine Treibstoffpumpe 58 aufgenommen, die mit dem Reservoireinlass und dem inneren Abschnitt 42 mit der Treibstoffpumpe verbunden ist. Die Treibstoffpumpe 58 umfasst einen Treibstoffeinlass 62, der von ent weder dem Tank 14 oder dem unteren Abschnitt 42 selektiv Treibstoff empfängt, sowie einen Treibstoffauslass 66, aus dem der Treibstoff aus der Treibstoffpumpe 58 austritt. Ein Ansaugfilter 68 filtert den Treibstoff, unmittelbar bevor er in die Treibstoffpumpe 58 eintritt. Der Ansaugfilter 68 ist schematisch dargestellt und kann einen jeglichen be kannten Aufbau aufweisen, einschließlich eines länglichen Elements, das sich in radialer Richtung vom Reservoir 34 weg erstreckt. Der Ort der Platzierung des Ansaugfilters 68 ist unkritisch. Wie in den Figuren dargestellt ist, befindet sich die Treibstoffpumpe 58 vorzugsweise innerhalb des inneren Abschnitts 42 des Reservoirs, wobei die Treibstoff pumpe auch jedoch anderswo angebracht sein kann.

Das Treibstoffpumpenmodul 10 umfasst auch eine Treibstoffpegelsensoranordnung 70, die schwenkbar am Reservoir 34 angebracht ist. Die Treibstoffpegelsensoranordnung 70 umfasst eine Vorrichtung zur Erfassung des Treibstoffpegels mit einem Rheostat (nicht gezeigt) der in einem Abschnitt der Außenwand 38 aufgenommen ist. Mit der Rheostatvorrichtung ist an einem Ende ein L-förmiger Arm 74 schwenkbar verbunden, der am anderen Ende einen Schwimmer 78 trägt. Der Schwimmer 78 schwimmt auf dem Treibstoff im Tank 14 und stellt ein Maß für die Treibstoffmenge bereit, die im Tank 14 vorhanden ist, wie allgemein bekannt ist. Es ist jedoch anzumerken, dass die Ver wendung einer Vorrichtung zur Erfassung des Treibstoffpegels oder eine bestimmte Bauart der Vorrichtung zur Erfassung des Treibstoffpegels für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist.

Das Treibstoffpumpenmodul 10 umfasst ferner einen Flansch 82, der über dem oberen Ende 46 des Reservoirs 34 durch Halteelemente 86 gehalten ist. Der Flansch 82 weist dieselbe Form, vorzugsweise kreisförmig, auf wie die Öffnung 30 in der oberen Wand 18 des Tanks 14, so dass der Flansch 82 die Öffnung 30 schließt und abdichtet, wenn das Treibstoffpumpenmodul 10 vollständig eingesetzt ist. Der Flansch 82 umfasst ein elektri sches Verbindungselement 90, um elektrische Energie der Treibstoffpumpe 58 und der Treibstoffpegelsensoranordnung 70 zuzuführen. Das elektrische Verbindungselement 90 bildet außerdem eine Datenverbindung zwischen einer Motorsteuereinheit (nicht ge zeigt), der Treibstoffpumpe 58 und der Treibstoffpegelsensoranordnung 70. Der Flansch 82 weist des Weiteren einen Auslassanschluss 94 auf, der es ermöglicht, dass Treibstoff den Treibstofftank 14 verlässt und in den externen Abschnitt des Treibstoffsystems (nicht gezeigt) eintritt. Der Flansch 82 umfasst außerdem einen Eingangsanschluss 98, der es ermöglicht, dass unverbrauchter Treibstoff in den Treibstofftank 14 zurückfließt.

Das Treibstoffpumpenmodul 10 umfasst außerdem eine in der Leitung angeordnete Treibstofffilteranordnung 102, die beweglich mit dem Reservoir 34 verbunden ist. Die in Reihe geschaltete Filteranordnung 102 umfasst ein im Wesentlichen zylindrisches Fil tergehäuse 106, in dem ein Filtermedium (nicht gezeigt) aufgenommen ist. Ein Treib stoffeinlass 110 und ein Treibstoffauslass 114 sind mit dem Filtermedium verbunden, um einen Zugang und einen Ausgang aus dem Filtergehäuse 106 zu bilden. Ein Verlän gerungselement 118 erstreckt sich vom Filtergehäuse 106 weg und umfasst ein mit ei nem Radius versehenes oder zulaufendes Ende 122 nahe dem Filtergehäuse 106 sowie ein Drehachsenende 126, das vom Filtergehäuse 106 beabstandet ist. Das Drehach senende 126 ist an einem Drehachsenpunkt 128 schwenkbar mit dem Reservoir 34 an einem Drehachsenpunkt 128 nahe dem unteren Ende 50 verbunden. Jedwede geeig nete Schwenkverbindung, einschließlich der Verbindung über einen einzigen Schwenk zapfen, wie es in den Abbildungen dargestellt ist, kann dabei verwendet werden. Die Bauelemente der in Reihe oder in der Leitung angeordneten Treibstofffilteranordnung 102 können auf jedwede geeignete Weise hergestellt und zusammengebaut werden. Beispielsweise können das Gehäuse 106, das Verlängerungselement 118, der Treib stoffeinlass 110 und der Treibstoffauslass 114 als ein einzelnes Spritzgußelement ge fertigt sein, das in der Lage ist, das Filtermedium aufzunehmen. Alternativ kann das Verlängerungselement 118 auf jedwede geeignete Weise an einem bereits vorhande nen in Reihe angeordneten Treibstofffilter angebracht sein.

Mit dem Treibstoffpumpenauslass 66 und dem Treibstoffeinlass 110 ist eine flexible Einlassleitung 130 verbunden, um eine Verbindung zwischen der Treibstoffpumpe 58 und der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung 102 zu bilden. Mit dem Treibstoffauslass 114 und dem Auslassanschluss 94 des Flansches ist eine flexible Auslassleitung 134 verbunden, um die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 und den externen Teil des Treibstoffsystems miteinander zu verbinden. Treibstoff, der die Treibstoffpumpe 58 verlässt, tritt in die in Reihe geschaltete Treibstofffilteranord nung 102 ein, in der er gefiltert wird, um jedwede vorhandene Verschmutzung zu entfer nen. Dann tritt der Treibstoff aus der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung 102 aus und wird durch den Rest des Treibstoffsystems geleitet, bevor er in die Verbrennungskammer (nicht gezeigt) mittels Treibstoffeinspritzelementen (nicht gezeigt) eingespritzt wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Außenwand 38 des Reservoirs 34 zumindest einen Leitungskanal 138, der Teile der flexiblen Leitungen 130 und 134 aufnimmt. Die Leitungen 130 und 134 können im Leitungskanal 138 mit jedem geeig neten Sicherungsband oder geeigneten Befestigungselementen (nicht dargestellt) gehalten werden. Das Festhalten der Leitungen 130 und 134 im Leitungskanal 138 hilft dabei, ein Abdrücken oder eine Beschädigung der Leitungen 130 und 134 während des Einbaus des Treibstoffpumpenmoduls 10 in den Tank 14 zu vermeiden. Es ist jedoch anzumerken, dass der Leitungskanal 138 kein notwendiger Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist. Das Treibstoffpumpenmodul 10 kann selbst dann erfolgreich eingebaut werden, wenn es keinen Leitungskanal 138 gibt.

Der Einbau des zusammengebauten Treibstoffpumpenmoduls 10 in den Treibstofftank 14 geschieht auf die folgende Weise. Zunächst wird die in Reihe angeordnete Treib stofffilteranordnung 102 in eine erste oder Einbauposition (vgl. Fig. 1) ausgerichtet, wo bei sich die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 im Wesentlichen unter dem unteren Ende 50 des Reservoirs 34 befindet. Das Verlängerungselement 118 be findet sich im Wesentlichen in Reihe oder in fluchtender Anordnung mit der Kante des Reservoirs 34. Dann wird die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 in die Öffnung 30 eingesetzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, bis das untere Ende 50 des Reservoirs 34 sich benachbart zur oberen Wand 18 befindet. Der Schwimmer 78 und ein Teil des L- förmigen Armes 74 treten ebenfalls durch die Öffnung 14 in den Tank ein.

Als nächstes wird das gesamte Treibstoffpumpenmodul 10 in seitlicher Richtung so be wegt, dass das Reservoir 34 mit der Öffnung 30 (vgl. Fig. 3) fluchtet. Diese seitliche Be wegung versetzt die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 im Tank 14 in seitlicher Richtung. Das Reservoir 34 wird dann teilweise in den Tank eingesetzt (vgl. Fig. 4), bis die in Reihe angeordnete Filteranordnung 102 die untere Wand 122 berührt. Beim weiteren Einsetzen schwenkt die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 bezüglich des Reservoirs 34 um den Drehachsenpunkt 128 (vgl. Fig. 5). Die Schwenkbewegung wird durch den Radius an dem mit Radius versehenen Ende 122 des Verlängerungselements 118 unterstützt, der beim Eingriff mit dem Boden bzw. der unteren Wand 22 zur Schwenkbewegung führt.

Während des Verschwenkens der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung 102 wird das Reservoir 34 in den Tank 14 eingesetzt, bis das untere Ende 50 auf der unte ren Wand 22 sicher ruht (vgl. Fig. 6). Wenn das Reservoir 34 auf der unteren Wand 22 ruht, erstreckt sich das Verlängerungselement 118 im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Reservoirs 34 (die in Fig. 6 im Wesentlichen senkrecht verläuft), und zumindest ein Abschnitt des Verlängerungselements 118 ruht auf der unteren Wand 22. Die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 102 befindet sich nun in ihrer zwei ten oder Betriebsposition. Wie in den Fig. 1 bis 6 zu erkennen ist, wird die in Reihe an geordnete Treibstofffilteranordnung 102 vorzugsweise um ungefähr 90° während des Einbauvorgangs verschwenkt, um von der Einbauposition in die Betriebsposition bewegt zu werden.

Wenn das Treibstoffpumpenmodul 10 eingebaut wird, ruht der Schwimmer 78 am Boden 22. Zusätzlich verschließt der Flansch 82 die Öffnung 30 und dichtet diese ab. Mit dem elektrischen Verbindungselement 90, dem Auslassanschluss 94 und dem Einlassan schluss 98 können geeignete Verbindungsleitungen 142 verbunden werden.

Die Fig. 7 bis 13 zeigen ein Treibstoffpumpenmodul 200, welches ein alternatives Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Viele der Elemente und Merkmale des Treibstoffpumpenmoduls 200 sind im Wesentlichen gleich wie beim Treibstoffpum penmodul 10 und werden nicht erneut beschrieben. Ähnliche Teile wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Treibstoffpumpenmodul 200 umfasst eine in Reihe bzw. in der Leitung angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 mit einem zylindrischen Gehäuse 106, Filtermedien (nicht dargestellt), einen Treibstoffeinlass 110 und einen Treibstoffauslass 114, die im We sentlichen identisch den entsprechenden Elementen sind, wie sie mit Bezug auf der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung 102 beschrieben wurden. Der Unterschied zwischen der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung 302 und der in Reihe an geordneten Treibstofffilteranordnung 102 ist die Art und Weise, mit der sich die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 relativ zum leicht abgeänderten Reservoir 234 bewegt. Die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 umfasst ein Ver längerungselement 318, das mit dem zylindrischen Gehäuse 106 verbunden ist. Das Verlängerungselement 318 weist ein unteres Ende 322 auf, das benachbart zum zylind rischen Gehäuse 106 angeordnet ist, sowie ein oberes Ende 326, das vom zylindrischen Gehäuse 106 beabstandet ist. Das Verlängerungselement 318 weist einen vorzugswei se T-förmigen Querschnitt (vgl. Fig. 13) auf, kann jedoch auch andere Querschnittsan ordnungen aufweisen (beispielsweise L-förmig, dreieckig und ähnliches).

Das Reservoir 234 weist eine äußere Wand 238 mit einer Nut oder Rille 242 zur gleiten den Aufnahme des Verlängerungselements 318 auf. Um den T-förmigen Querschnitt des Verlängerungselements 318 aufzunehmen, umfasst die Nut 242 (vgl. Fig. 8 bis 10 und 13) einen seitlichen Schlitz 246, der sich über die Länge der Nut 242 erstreckt. Bei der Anordnung in der Nut 242 ist das Verlängerungselement 318 auf eine lineare Bewe gung bezüglich der Nut entlang der Länge der Nut 242 beschränkt (in Richtung nach oben oder unten in den Fig. 7 bis 12). Wenn das Verlängerungselement andere Quer schnittsausgestaltungen aufweist, kann die Nut 242 eine entsprechende Ausgestaltung aufweisen, um die gleiche Linearbewegung des Verlängerungselements 318 zu ermög lichen. Die Nut 242 kann auf jedwede geeignete Weise hergestellt werden, einschließ lich einer einstückigen Ausgestaltung während des Formens oder Gießens des Reser voirs 234 oder einer Einarbeitung in ein zuvor hergestelltes Reservoir 234.

Im Gegensatz zur Schwenkbeziehung zwischen dem Reservoir 34 und der in Reihe an geordneten Treibstofffilteranordnung 102 ist die in Reihe angeordnete Treibstofffilteran ordnung 302 bezüglich des Reservoirs 234 linear beweglich, bevorzugt auf eine gleiten de bzw. verschiebliche Weise. Zusätzlich zur Gleitbewegung des Reservoirs 234 kann die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 alternativ teleskopisch mit dem Reservoir 234 so verbunden sein, dass ein teleskopierendes Verlängerungselement (nicht gezeigt) das gleiche Endergebnis erzielt, wie ein verschiebliches Verlängerungs element 318. Das teleskopische Verlängerungselement kann mehrere ineinanderge setzte Segmente aufweisen, die sich beim Einbau des Treibstoffpumpenmoduls 200 je nach Bedarf teleskopisch verlängern und zusammenschieben lassen.

Der Einbau des zusammengebauten Treibstoffpumpenmoduls 200 in den Treibstofftank 14 geschieht auf die folgende Weise. Zunächst wird die in Reihe angeordnete Treib stofffilteranordnung 302 in eine erste oder Einbauposition (vgl. Fig. 7) gebracht, in der sich die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 im Wesentlichen unter dem unteren Ende 50 des Reservoirs 234 befindet. Das Verlängerungselement 318 ist in der Nut 242 derart aufgenommen, dass sich das obere Ende 326 benachbart zum unteren Ende 50 des Reservoirs 234 befindet. Zum Halten des Verlängerungselements 318 im Schlitz kann jede geeignete Methode verwendet werden, einschließlich eines festen Sitzes zwischen dem oberen Ende 326 und dem unteren Ende der Nut 242, verschie denen Halteeinrichtungen in der Nut 242 und/oder am Verlängerungselement 318, oder auch durch Begrenzen der Länge der Leitungen 130 und 134. Die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 wird dann in die Öffnung 30 eingesetzt, wie in Fig. 8 ge zeigt ist, bis das untere Ende 50 des Reservoirs 243 sich benachbart zur oberen Wand 118 befindet. Der Schwimmer 78 und ein Teil des L-förmigen Armes 74 können auch durch die Öffnung 30 in den Tank 14 ragen.

Als nächstes wird das gesamte Treibstoffpumpenmodul 200 seitlich so bewegt, dass das Reservoir 234 mit der Öffnung 30 fluchtet (vgl. Fig. 9). Durch diese seitliche Bewe gung wird die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 seitlich im Tank 14 verschoben. Das Reservoir 234 wird dann teilweise in den Tank eingesetzt (vgl. Fig. 10), bis die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 die untere Wand 22 berührt. Mit fortschreitendem Einsetzvorgang gleitet das Reservoir 234 entlang des Verlänge rungselements 318 nach unten (vgl. Fig. 11), so dass das obere Ende 326 sich dem oberen Ende 46 des Reservoirs 234 nähert.

Dann wird das Reservoir 234 in dem Tank 14 eingesetzt, bis das untere Ende 50 am Boden 22 ruht (vgl. Fig. 12). Wenn das Reservoir 234 auf dem Boden oder der unteren Wand 22 ruht, befindet sich die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung benach bart zum Reservoir 234, so dass sich das untere Ende 322 (in Fig. 12 nicht gezeigt) des Verlängerungselements 318 benachbart zum unteren Ende 50 des Reservoirs 234 und sich das obere Ende 326 benachbart zum oder oberhalb beabstandet vom oberen Ende 46 des Reservoirs 234 befindet. Die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 befindet sich nun in ihrer zweiten oder Betriebsposition. Wie anhand der Fig. 7 bis 12 zu erkennen ist, wird das Verlängerungselement 318 und somit die in Reihe angeordnete Treibstofffilteranordnung 302 während des Einbauvorgangs bezüglich des Reservoirs 234 linear verschoben, um von der Einbauposition in die Betriebsposition überführt zu werden.

Wenn das Treibstoffpumpenmodul 200 eingebaut ist, ruht der Schwimmer 78 am Boden 22. Außerdem verschließt und versiegelt der Flansch 82 die Öffnung 30. Geeignete Verbindungsleitungen 142 können mit dem elektrischen Verbindungselement 90, dem Auslassanschluss 94 und dem Einlassanschluss 98 verbunden werden.

Die in den Abbildungen dargestellten Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 stellen eine kostengünstige und effektive Methode zum Einsetzen eines Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank mit niedrigem Querschnitt dar. Die Relativbewegung zwischen dem Reservoir und der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnung erleichtert die Ver wendung eines in Reihe geschalteten Treibstofffilters, der groß genug ist, die heutigen größeren und leistungsstärkeren Fahrzeuge während der gesamten Lebensdauer der Fahrzeuge zu versorgen. Es ist anzumerken, dass die Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 weitere Bauteile und Merkmale aufweisen können, die oben nicht beschrieben oder in den Figuren nicht gezeigt wurden.

Beispielsweise ist es möglich, die vorliegende Erfindung zusammen mit einem Reservoir zu verwenden, das bereits einen kleineren in Reihe angeordneten Filter aufweist. Durch Hinzufügen der in Reihe angeordneten Filteranordnung 102 oder 302 zu einem derarti gen Reservoir wäre es möglich, die Leistungsfähigkeit des Filters an Fahrzeuge anzu passen, die höhere Treibstoffverbrauchsraten aufweisen.

Es ist außerdem anzumerken, dass die Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 einen Druckregler aufweisen können, der irgendwo im Tank angeordnet ist. Der Druckregler des Treibstoffsystems wurde oben nicht als ein Bauteil der Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 erläutert, da der Druckregler als Teil des externen Abschnitts des Treibstoff systems außerhalb des Tanks angeordnet sein kann. Es ist jedoch möglich, den Druck regler als Teil der Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 anzusehen. Wenn der Druck regler in die Treibstoffpumpenmodule 10 und 200 integriert ist, kann er entweder strom auf oder stromab der in Reihe angeordneten Treibstofffilteranordnungen 102 und 302 angeordnet sein.

Verschiedene Merkmale oder Elemente der Erfindung sind in den folgenden Ansprü chen beschrieben.

Claims

1. Treibstoffpumpenmodul, umfassend:
ein Treibstoffreservoir;
eine Treibstoffpumpe, die mit dem Treibstoffreservoir verbunden ist und einen Treibstoffauslass aufweist; und
eine Treibstofffilteranordnung, die mit dem Treibstoffreservoir beweglich verbun den ist, um den Einbau des Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank zu erleichtern, wobei die Treibstofffilteranordnung mit dem Treibstoffauslass verbun den ist, um Treibstoff zu filtern, der durch die Treibstoffpumpe geleitet wurde.

2. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 1, wobei die Treibstofffilteranordnung rela tiv zum Reservoir von einer Einbauposition, in der das Treibstoffpumpenmodul in den Treibstofftank eingebaut werden kann, in eine Betriebsposition, in der das Treibstoffpumpenmodul im Treibstofftank gehalten ist, überführbar ist.

3. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 2, wobei die Treibstofffilteranordnung von der Einbauposition in die Betriebsposition schwenkbar beweglich ist.

4. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 3, wobei die Treibstofffilteranordnung ein Verlängerungselement umfasst, das schwenkbar am Reservoir angebracht ist.

5. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 2, wobei die Filteranordnung von der Ein bauposition in die Betriebsposition linear beweglich ist.

6. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 5, wobei die Treibstofffilteranordnung ein Verlängerungselement umfasst, das bezüglich des Reservoirs linear beweglich ist.

7. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 6, wobei das Reservoir eine äußere Wand umfasst, in der eine Nut ausgebildet ist, um das Verlängerungselement ver schieblich aufzunehmen.

8. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 7, wobei das Verlängerungselement einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweist und wobei die Nut einen quer verlaufenden Schlitz aufweist, der im Wesentlichen das Verlängerungselement auf eine lineare Bewegung beschränkt, wenn das Verlängerungselement in der Nut aufgenommen ist.

9. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend einen Treib stoffpegelsensor zur Erfassung der Treibstoffmenge im Treibstofftank.

10. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend einen Flansch, der mit dem Reservoir verbunden ist, um den Treibstofftank zu verschließen, wenn das Treibstoffpumpenmodul im Treibstofftank eingebaut ist.

11. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 10, wobei der Flansch einen Auslassan schluss aufweist, der mit der Treibstofffilteranordnung verbunden ist, damit gefil terter Treibstoff den Treibstofftank verlassen kann.

12. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 11, wobei die Treibstofffilteranordnung mit dem Auslassanschluss über eine Leitung verbunden ist, die sich zwischen dem Auslassanschluss und einem Auslass der Treibstofffilteranordnung erstreckt.

13. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 12, wobei das Reservoir einen Leitungs kanal zur Aufnahme der Leitung umfasst.

14. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 1, wobei die Treibstofffilteranordnung mit dem Treibstoffauslass über eine Leitung verbunden ist, die sich zwischen dem Treibstoffauslass und einem Einlass der Treibstofffilteranordnung erstreckt.

15. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 14, wobei das Reservoir einen Leitungs kanal zur Aufnahme der Leitung umfasst.

16. Treibstoffpumpenmodul nach Anspruch 14, wobei die Leitung ein flexibler Schlauch ist.

17. Treibstoffpumpenmodul, umfassend:
ein Treibstoffreservoir;
eine Treibstoffpumpe, die mit dem Treibstoffreservoir verbunden ist und einen Treibstoffauslass aufweist;
eine Treibstofffilteranordnung, die mit dem Treibstoffreservoir verbunden ist und bezüglich des Treibstoffreservoirs beweglich ist, um den Einbau des Treibstoff pumpenmoduls in einen Treibstofftank zu erleichtern, wobei die Treibstofffilteran ordnung zwischen einer Einbauposition, in der das Treibstoffpumpenmodul in den Treibstofftank eingesetzt werden kann, und einer Betriebsposition, in der das Treibstoffpumpenmodul im Treibstofftank gehalten ist, beweglich ist, und wobei die Treibstofffilteranordnung mit dem Treibstoffauslass über eine Leitung verbunden ist, um Treibstoff zu filtern, der durch die Treibstoffpumpe geleitet wurde; und
einen mit dem Reservoir verbundenen Flansch zum Verschließen des Treibstoff tanks, wenn das Treibstoffpumpenmodul in den Treibstofftank eingebaut wurde, wobei der Flansch einen Auslassanschluss aufweist, der mit der Treibstofffilteran ordnung über eine Leitung verbunden ist, damit gefilterter Treibstoff den Treib stofftank verlassen kann.

18. Verfahren zum Einbau eines Treibstoffpumpenmoduls in einen Treibstofftank mit einer Öffnung, wobei das Treibstoffpumpenmodul ein Reservoir und eine Treib stofffilteranordnung, die mit dem Reservoir beweglich verbunden ist, aufweist, wo bei das Verfahren umfasst:
Anordnen der Treibstofffilteranordnung in einer ersten Position relativ zum Reser voir;
Einsetzen der Treibstofffilteranordnung in den Treibstofftank durch die Öffnung;
Einsetzen des Reservoirs in den Treibstofftank durch die Öffnung; und
Bewegen der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs in eine zweite Position, wodurch das Reservoir vollständig in den Treibstofftank eingesetzt wer den kann.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Einsetzen des Reservoirs in den Treib stofftank eine Bewegung der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs verursacht.

20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Einsetzen des Reservoirs und das Bewe gen der Treibstoffanordnung im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bewegen der Treibstofffilteranordnung ein Schwenken der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs umfasst.

22. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bewegen der Treibstofffilteranordnung ein lineares Bewegen der Treibstofffilteranordnung bezüglich des Reservoirs umfasst.

23. Verfahren nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend:
fluchtendes Ausrichten des Reservoirs mit der Öffnung nach dem Einsetzen der Treibstofffilteranordnung in den Treibstofftank vor dem Einsetzen des Reservoirs in den Treibstofftank, so dass die Treibstofffilteranordnung innerhalb des Treib stofftanks seitlich bewegt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend:
Verschließen der Öffnung mit einem Flansch nach dem Einsetzen des Reservoirs in den Treibstofftank.