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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung
mit der Seriennummer 2004-220108, deren Inhalt hier durch Verweisung
eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Pumpe, die
beispielsweise als eine sich im Tank befindliche Pumpe zum Pumpen
eines Kraftstoffs verwendet wird, der in einem Kraftfahrzeugkraftstofftank
gespeichert ist, und auf ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
mit einer derartigen elektrischen Pumpe.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Es
wird nun auf 30 Bezug
genommen, wobei eine Kraftstoffpumpe des Stands der Technik, die
eine elektrische Pumpe verwendet, beschrieben wird. Diese Art von
Kraftstoffpumpe ist als eine turbinenartige Pumpe oder Flügelradpumpe
bekannt. Die Kraftstoffpumpe 201 enthält integral mit ihr einen Motorabschnitt 202 und
einen Pumpenabschnitt 203, der an einem Ende des Motorabschnitts
vorgesehen ist (am unteren Ende in 30).
Die äußere Schale der
Kraftstoffpumpe 201 ist ein Pumpengehäuse 205, das eine
im Wesentlichen röhrenförmige Schale 206, eine
Motorabdeckung 207, die ein Ende der röhrenförmigen Schale abdichtet (das
obere Ende in 30), eine
Pumpenabdeckung 208, die das andere Ende der röhrenförmigen Schale
abdichtet (das untere Ende in 30),
und ein Pumpengehäuse 209,
das überlappend
auf der Pumpenabdeckung 208 vorgesehen ist, dass es das
Innengebiet der röhrenförmigen Schale 206 in
ein Motorabteil 210 und ein Pumpenabteil 211 teilt,
enthält.
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Der
Motorabschnitt 202 besteht beispielsweise aus einem Gleichstrommotor
vom Bürstentyp, der
Magnete 213 enthält,
die innerhalb der röhrenförmigen Schale 206 befestigt
sind, und einen Anker 214, der innerhalb der röhrenförmigen Schale 206 rotiert.
Der Anker 214 enthält
einen Ankerkörper 215, der
einen Eisenkern aufweist, eine Spule, einen Kommutator 216 und ähnliches,
und einen Schaft 218, der durch die Achse des Ankerkörpers 215 vorgesehen
ist. Ein Ende (das obere Ende in 30) des
Schafts 218 ist drehbar innerhalb der Motorabdeckung 207 durch
ein Lager 221 gestützt.
Andererseits führt
das andere Ende (das untere Ende in 30) des
Schafts 218 durch das Pumpengehäuse 209, das drehbar
dort innerhalb durch ein Lager 222 gestützt ist. Das untere Ende des
Schafts 218, das in das Pumpenabteil 211 vorsteht,
ist ein Verbindungsbereich 219, der einen bestimmten modifizierten Querschnitt
aufweist, wie z.B. einen D-förmigen Querschnitt.
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Die
Motorabdeckung 207 beinhaltet eine Bürste 224, die gleitend
den Kommutator 216 des Ankers 214 berührt, eine
Feder 225, die die Bürste 224 auf
den Kommutator 216 drückt,
und ähnliches. Ferner
enthält
die Motorabdeckung 207 einen Verbinderabschnitt 228,
der einen Anschluss 227 aufweist, der elektrisch mit der
Bürste 224 verbunden
ist. Somit wird der Anker 214 gedreht, indem die Spule (nicht
dargestellt) des Ankers 214 über den Anschluss 227,
die Bürste 224 und
den Kommutator 216 mit Energie versorgt wird. Zusätzlich ist
die Motorabdeckung 207 mit einer Auslassöffnung 230 versehen,
die sich nach oben zur Außenseite
der Kraftstoffpumpe 201 öffnet. Die Auslassöffnung 230 steht auch
mit dem Motorabteil 210 in Verbindung.
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Bezugnehmend
auf den Pumpenabschnitt 203 nimmt das Pumpenabteil 211 zur
Drehung ein im wesentlichen scheibenförmiges Flügelrad 234 auf. Der äußere Umfang
des Flügelrads 234 ist
mit einer Mehrzahl von Schaufelkanälen 235 in einem in
Umfangsrichtung vorgegebenen Intervall vorgesehen. Die Schaufelkanäle 235 auf
der oberen Oberfläche des
Flügelrads 234 sind
in Spiegelsymmetrie zu den Schaufelkanälen 235 der unteren
Oberfläche
des Flügelrads 234.
Die Schaufelkanäle 235 auf
beiden Oberflächen
stehen miteinander durch Verbindungsbohrungen 236 in Verbindung.
Das Zentrum des Flügelrads 234 ist
andererseits mit einem Schaftloch 238 versehen. Das Schaftloch 238 weist
einen bestimmten modifizierten Querschnitt, wie z.B. einen D-förmigen Querschnitt,
auf, der mit dem Verbindungsbereich 219 des Schafts 218 des
Ankers 214 zusammenwirkt. Der Verbindungsbereich 219 des Ankers 214 wird
in Eingriff nehmend in das Schaftloch 238 eingesetzt, so
dass das Drehmoment an das Flügelrad 234 übertragen
wird.
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Wie
es durch Referenzziffern 209a und 208a bezeichnet
ist, sind die Wandoberflächen
des Pumpengehäuses 209 und
der Pumpenabdeckung 208, die jeweils auf die obere bzw.
die untere Oberfläche des
Flügelrads 234 gerichtet
sind, mit im Wesentlichen zylindrischen Ausnehmungen 239 versehen, die
jeweils der oberen bzw. der unteren Oberfläche um das Schaftloch 238 des
Flügelrads 234 entsprechen.
Die Ausnehmung 239, die auf die obere Oberfläche des
Flügelrads 234 gerichtet
ist, ist im wesentlichen symmetrisch zur Ausnehmung 239,
die auf die untere Oberflä che
des Flügelrads 234 gerichtet
ist. Die Ausnehmung 239 der Pumpenabdeckung 208 und
die Ausnehmung 239 des Pumpengehäuses 209 definieren
jeweils Lagerabteile 263. Ferner sind die Wandoberflächen 209a und 208a des
Pumpengehäuses 209 und
die Pumpenabdeckung 208 mit einem im Wesentlichen bogenförmigen Strömungskanal 240 versehen,
der jeweils den Schaufelkanälen 235 auf
der oberen bzw. unteren Oberfläche
des Flügelrads 234 entspricht.
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Die
Pumpenabdeckung 208 ist mit einer Einlassöffnung 242 versehen,
die sich nach unten zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 201 öffnet. Die
Einlassöffnung 242 steht
auch mit dem Anfangsende des Strömungskanals 240 in
Verbindung. Ferner ist die Pumpenabdeckung 208 mit einer
Dampfentlüftung 276 versehen,
die sich nach unten zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 201 öffnet. Die
Dampfentlüftung 276 steht
ebenfalls mit einem vorgegebenen Punkt zwischen dem Anfangsende
und dem Abschlussende des Strömungskanals 240 in
Verbindung. Andererseits ist das Pumpengehäuse 209 mit einer
Auslassöffnung 245 versehen,
die sich zu dem Motorabteil 210 öffnet. Die Auslassöffnung 245 steht auch
mit dem Abschlussende des Strömungskanals 240 in
Verbindung. Es ist festzuhalten, dass die erste Auslassöffnung 245 und
die Dampfentlüftung 276 in 30 tatsächlich einen vorgegebenen Winkel
entlang der Umfangsrichtung des Flügelrads 234 voneinander
beabstandet sind.
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Es
wird nun der Betrieb der oben erwähnten Kraftstoffpumpe 201 beschrieben.
Bezugnehmend auf den Motorabschnitt 202 wird der Anker 214 zunächst durch
Versorgen der Spule (nicht dargestellt) des Ankers 214 mit
Energie gedreht. Dann wird, zusammenwirkend mit dem Schaft 218 des
Ankers 214, das Flügelrad 234 in
einer vorgegebenen Richtung gedreht, was eine Pumpenwirkung erzeugt.
Dies bewirkt, dass der Strömungskanal 240 ein
Fluid oder einen Kraftstoff von der Einlassöffnung 242 der Pumpenabdeckung 208 ansaugt.
Der Kraftstoff wird mit kinetischer Energie von den Schaufelkanälen 235 auf sowohl
der oberen als auch der unteren Oberfläche des Flügelrads 234 versehen,
die miteinander durch die Verbindungslöcher 236 in Verbindung
stehen. Der Kraftstoff wird durch die Strömungskanäle 240 in sowohl der
Pumpenabdeckung 208 als auch dem Pumpengehäuse 209 transferiert,
wobei die Richtung von den Anfangsenden zu den Abschlussenden ist. Während des
Transfers wird der Kraftstoff nach und nach unter Druck gesetzt.
Der zu den Abschlussenden der beiden Strömungskanäle 240 transferierte Kraftstoff
wird dann aus der Auslassöffnung 245 des Pumpengehäuses 209 in
das Motorabteil 210 des Motorabschnitts 202 abgeführt. Ferner
wird der Kraftstoff nach dem Passieren durch das Motorabteil 210 von
der Auslassöffnung 230 der
Motorabdeckung 207 abgegeben. Es ist festzuhalten, dass
die Beschreibung "erste
Auslassöffnung" sich auf die Kraftstoffauslassöffnung 245 des Pumpenabschnitts 203 bezieht,
während
sich die Beschreibung "zweite
Auslassöffnung" auf die Kraftstoffauslassöffnung 230 des Motorabschnitts 202 bezieht.
Andererseits werden die Dämpfe,
die in dem Kraftstoff enthalten sind, der in dem Pumpenzyklus, den
die Rotation des Flügelrads 234 mit
sich bringt, transferiert wird, aus der Dampfentlüftung 276 der
Pumpenabdeckung 208 zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 201 entlüftet.
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Als
nächstes
wird das Kraftstoffzufuhrsystem des Stands der Technik, das die
oben beschriebene Kraftstoffpumpe (elektrische Pumpe) 201 als
eine sich im Tank befindliche Kraftstoffpumpe enthält, bezugnehmend
auf 31 beschrieben,
in der das Flussdiagramm für
das Kraftstoffzufuhrsystem dargestellt ist. Neben der Kraftstoffpumpe 201 enthält das Kraftstoffzufuhrsystem 284 einen
Hochdruckfilter 330, einen Druckregulator 286 und
einen Niederdruckfilter 332 in einer modularen Konfiguration.
Die modularisierte Kraftstoffpumpe 201 ist in einer Sammelwanne
oder Behälterwanne
(oder lediglich bezeichnet als eine Wanne) angebracht, die innerhalb eines
Kraftstofftanks 292 montiert ist. Es ist festzuhalten,
dass der Hochdruckfilter 330 als ein "Kraftstofffilter" oder "Filter am hinteren Ende" bezeichnet wird.
Ferner wird der Druckregulator 286 als ein "Regulatorventil" bezeichnet, während der
Niederdruckfilter 332 als ein "Ansaugfilter" oder "Filter am vorderen Ende" bezeichnet wird.
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Die
Kraftstoffpumpe 201 saugt den Kraftstoff innerhalb der
Behälterwanne 290 an
und setzt ihn unter Druck, um den Kraftstoff in den Hochdruckfilter 330 abzugeben.
Der Hochdruckfilter 330 entfernt Fremdpartikel in dem unter
Druck gesetzten Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 201 abgegeben wird,
und gibt dann den unter Druck gesetzten Kraftstoff an den Druckregulator 286 ab.
Es ist festzuhalten, dass der Hochdruckfilter 330 ein feines
Filterelement (nicht dargestellt) zum Entfernen von Fremdpartikeln
in dem Kraftstoff enthält,
damit man vermeidet, dass die Partikel den Druckregulator 286 oder eine
Einspritzanlage 312 erreichen. Andererseits steuert der
Druckregulator 286 den Kraftstoffdruck des unter Druck
gesetzten Kraftstoffs, der von dem Hochdruckfilter 330 abgegeben
wird, wobei er übermäßigen, unter
Druck gesetzten Kraftstoff in die Behälterwanne 290 ablässt. Der
unter Druck gesetzte Kraftstoff, der im Hinblick auf den Kraftstoffdruck durch
den Druckregulator 286 kontrolliert wird, wird in eine
Kraftstoffzufuhrleitung 311 außerhalb des Kraftstofftanks 292 abgeführt. Wie
es in 31 gezeigt ist,
ist die Kraftstoffzufuhrleitung 311 mit der Einspritzanlage 312 verbunden.
Dabei entfernt der Niederdruckfilter 332 Fremdpartikel,
die von innerhalb der Behälterwanne 290 in
die Kraftstoffpumpe 201 angesaugt werden. Der Niederdruckfilter 332 enthält ein grobes
Filterelement (nicht darge stellt) zum Entfernen von Fremdpartikeln,
damit man vermeidet, dass die Partikel die Kraftstoffpumpe erreichen.
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Unter
Verweis auf das oben beschriebene Kraftstoffzufuhrsystem 284 wird,
wenn die Kraftstoffpumpe 201 aktiviert ist, der Kraftstoff
innerhalb der Behälterwanne 290 über den
Niederdruckfilter 332 angesaugt, unter Druck gesetzt und
in den Hochdruckfilter 330 eingespeist. Dann gelangt der
Kraftstoff, der durch den Hochdruckfilter 330 gelangt ist, durch
den Druckregulator 286 und strömt in die Kraftstoffzufuhrleitung 311 außerhalb
des Kraftstofftanks 292. Der in die Kraftstoffzufuhrleitung 311 strömende Kraftstoff
wird in die Einspritzanlage 312 eingespeist. Andererseits
steuert der Druckregulator 286 den Kraftstoffdruck und
lässt einen übermäßigen, in
hohem Maß unter
Druck gesetzten Kraftstoff in die Behälterwanne 290 ab.
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Es
ist festzuhalten, dass von den Fremdpartikeln, die in dem Kraftstoff
enthalten sind, verhältnismäßig große Partikel
(bezeichnet als ⎕ in 31) durch
den Niederdruckfilter 332 entfernt werden. Dabei werden
verhältnismäßig kleine
Partikel (bezeichnet als Δ in 31) und Bürstenabnutzungspartikel oder
vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als O in 31) durch den Hochdruckfilter 330 entfernt.
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Das
oben beschriebene Kraftstoffzufuhrsystem 284, das in 31 gezeigt ist, ist beispielsweise in
dem US Patent Nummer 6,739,354 von Oku et al. offenbart, das dem
gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung zugewiesen ist.
Die Offenbarung des US Patents Nr. 6,739,354 ist hier durch Verweisung
in ihrer Gesamtheit eingeschlossen. Die oben beschriebene Kraftstoffpumpe 201 (dargestellt
in 30) ist beispielsweise
in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-303219 offenbart. Auch ist die Kraftstoffpumpe,
die die erste Auslassöffnung 245 enthält, aus
der der Kraftstoff innerhalb des Pumpenabschnitts 203 direkt
zur Umgebung der Kraftstoffpumpe abgeführt wird, beispielsweise im
Niederländischen
Patent Nr. 6806734 offenbart.
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Die
oben beschriebene Kraftstoffpumpe 201 (gezeigt in 30) gibt den unter Druck
gesetzten Kraftstoff aus der zweiten Auslassöffnung 230 ab, nachdem
man den Kraftstoff in das Motorabteil 210 von der ersten
Auslassöffnung 245 gelassen
hat. Zu der gleichen Zeit ist der Motorabschnitt 202 der
Kraftstoffpumpe 201, der Kommutator 216 des Ankers 214 gleitend
in Berührung
mit der Bürste 224,
was Bürstenabnutzungspartikel
oder vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als O in 31) erzeugt. Daher enthält der aus
der zweiten Auslassöffnung 230 der Kraftstoffpumpe 201 abgeführte Kraftstoff
vom Motor erzeugte Partikel. Das gleiche Problem tritt bei den Kraftstoffpumpen
auf, die im US Patent Nr. 6,739,354 und der Japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2002-303219 offenbart sind.
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Dies
erfordert, dass der Hochdruckfilter 330 am hinteren Ende
der Kraftstoffpumpe 201 vorgesehen wird, so dass man vermeidet,
dass die in dem Motorabschnitt 202 erzeugte Fremdpartikel
(bezeichnet als O in 31)
und die verhältnismäßig kleinen Partikel,
die durch den Niederdruckfilter 332 gelangt sind (bezeichnet
als Δ in 31) den Druckregulator 286 oder
die Einspritzanlage 312 erreichen und dort Schwierigkeiten
für das
oben beschriebene Kraftstoffzufuhrsystem 284 erzeugen.
Gleichzeitig muss der Niederdruckfilter 332 am vorderen
Ende der Kraftstoffpumpe 201 vorgesehen sein, damit man vermeidet,
dass die verhältnismäßig großen Partikel, die
in dem Kraftstoff innerhalb der Behälterwanne 209 des
Kraftstofftanks 292 enthalten sind (bezeichnet als O in 31), in die Kraftstoffpumpe 201 wandern
und dort Schwierigkeiten hervorrufen.
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Somit
braucht das Kraftstoffzufuhrsystem 284 des Stands der Technik
sowohl den Niederdruckfilter 332 als auch den Hochdruckfilter 330.
Dies macht es erforderlich, dass das Kraftstoffzufuhrsystem 284 eine
große
Größe aufweist.
Insbesondere, wenn der Niederdruckfilter 332 am unteren
Ende der Kraftstoffpumpe angebracht ist, wie es im US Patent Nr.
6,739,354 offenbart ist, ist es schwierig, die Gesamthöhe des Kraftstoffzufuhrsystems 284 zu
verringern. Ein anderes Problem sind die erhöhten Kosten des Kraftstoffzufuhrsystems 284,
da sowohl der Niederdruckfilter 332 als auch der Hochdruckfilter 330 erforderlich
sind. Dieses Problem gilt auch für
das Kraftstoffzufuhrsystem der Japanischen Offenlegungsschrift Nr.
2002-303219.
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Diesbezüglich löst die Pumpe
aus dem Niederländischen
Patent Nr. 6806734 derartige Probleme, wie dass die vom Motor erzeugten
Partikel in dem Fluid enthalten sind, das von der Auslassöffnung abgeführt wird,
da das Fluid innerhalb des Pumpenabschnitts von der Auslassöffnung direkt
zur Außenseite
der Pumpe abgeführt
werden kann, ohne dass es durch den Innenraum des Motorabschnitts gelangt.
Die Tatsache, dass das Fluid nicht durch das Motorabteil gelangt,
führt jedoch
zu einem anderen Problem. Das Problem liegt darin, dass eine derartige Pumpe
es nicht erlaubt, dass das Fluid den Motorabschnitt kühlt, und
es auch nicht erlaubt, dass das Fluid die Gleitbereiche schmiert,
beispielsweise zwischen dem Ankerschaft und dem Lager, und zwischen
dem Anker, den Kommutator und der Bürste. Eine solche Pumpe ist
nicht geeignet für
eine sich im Tank befindliche Kraftstoffpumpe, die beispielsweise in
einem Kraftstofftank angebracht ist.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Entsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische
Pumpe und ein Kraftstoffzufuhrsystem mit einer solchen elektrischen Pumpe
zu lehren, die ein Fluid ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem
Pumpenabschnitt direkt zur Umgebung der Pumpe abführen können und
auch mit dem Fluid den Motorabschnitt kühlen und Gleitbereiche schmieren
können.
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Diese
Aufgabe wird mit einer elektrischen Pumpe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 bzw. den Merkmalen des Anspruchs 26, einen modularisierten
Kraftstoffzufuhrsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 12, 13 oder
14 und einem Fluidzufuhrsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 29
gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Es
wird gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine elektrische Pumpe gelehrt, die eine
Auslassöffnung
(bezeichnet als eine "erste
Auslassöffnung" aus Gründen der
Einfachheit der Erklärung)
enthalten kann, die es einem in den Pumpenabschnitt angesaugten
und unter Druck gesetzten Fluid erlaubt, direkt zur Umgebung der
Pumpe abgeführt
zu werden. Somit wird das aus dem Pumpenabteil abgegebene Fluid
unmittelbar aus der ersten Auslassöffnung abgeführt, nicht
durch das Motorabteil. Dies erlaubt es, dass ein Fluid mit vom Motor
erzeugten Partikeln aus dem Pumpenabschnitt direkt zur Umgebung
der Pumpe abgeführt
wird. Es ist festzuhalten, dass die Beschreibung "dass es direkt zur
Umgebung der Pumpe abzuführen
ist" sich darauf
bezieht, dass das Fluid in dem Pumpenabteil aus dem Pumpenabteil
zur Umgebung der Pumpe abgeführt
wird, und nicht durch das Motorabteil oder andere Strömungswege
gelangt. Ferner kann die elektrische Pumpe eine Verbindungsöffnung enthalten,
die es einem Teil des Fluids erlaubt, dass es von dem Pumpenabschnitt
in das Motorabteil strömt. Dies
erlaubt es, dass der Teil des Fluids aus dem Pumpenabschnitt in
das Motorabteil durch die Verbindungsöffnungen geführt wird,
so dass es den Motorabschnitt kühlt
und die Gleitbereiche schmiert. Es ist festzuhalten, dass sich die
Beschreibung "Gleitbereiche" oder "gleitende Bereiche" auf Bereiche bezieht,
die zwischen den Statorelementen (d.h. Lager, Bürsten und ähnliches) und den Rotorelementen (d.h.
einem Schaft und einem Kommutator des Ankers) gleiten. Die oben
beschriebene elektrische Pumpe erlaubt es, dass einerseits ein Fluid
ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem Pumpenabschnitt direkt
zur Umgebung der Pumpe abgegeben wird, und auf der anderen Seite,
dass der Motorabschnitt gekühlt
wird und die Gleitbereiche mit Fluid geschmiert werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist der Ankerkörper in Eingriff mit dem Flügelrad,
so dass das Drehmoment dorthin durch ein Eingriffsmittel übertragen
wird. Dies erlaubt es, dass die axiale Länge der elektrischen Pumpe verringert
wird und daher die elektrische Pumpe verkleinert wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist die Verbindungsöffnung an einem Punkt vorgesehen,
der sich nach einem Viertel des Pumpenzykluses vom Anfangsende zum
Abschlussende bei einer einzigen Rotation des Flügelrads befindet. Dies erlaubt
es, dass Dampf oder Dampfblasen, die in dem Fluid erzeugt werden,
beispielsweise durch erhöhte
Temperaturen während des
Pumpenzykluses, effektiv in das Motorabteil über die Verbindungsöffnungen
entlüftet
werden. Es ist festzuhalten, dass der Dampf nicht effektiv an einem Punkt
entlüftet
werden kann, der sich vor dem Viertel des Pumpenzykluses vom Anfangsende
ausgehend bei einer einzigen Rotation des Flügelrads befindet, da das Fluid
nicht genug Druck aufgebaut hat.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist eine Dampfentlüftung vorgesehen, so dass der
in dem Fluid erzeugte Dampf während
des Pumpenzykluses bei einer einzigen Rotation des Flügelrads
zur Umgebung der Pumpe abgeführt
wird. Dies erlaubt es, dass der in dem Fluid beispielsweise durch
erhöhte
Temperaturen während des
Pumpenzykluses erzeugte Dampf aus der Dampfentlüftung zur Umgebung der Pumpe
entlüftet wird.
Es ist festzuhalten, dass die Dämpfe
effektiv entlüftet
werden können,
indem die Dampfentlüftung an
einem Punkt vorgesehen wird, der sich nach einem Viertel des Pumpenzykluses
vom Anfangsende bei einer einzigen Rotation des Flügelrads
befindet.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist eine zweite Auslassöffnung in der Pumpe vorgesehen,
dass sie zur Umgebung der Pumpe den von dem Pumpenabschnitt in das
Motorabteil über
die Verbindungsöffnung
abgeführten Kraftstoff
abführt.
Dies erlaubt es, dass der von dem Pumpenabschnitt in das Motorabteil über die
Verbindungsöffnung
abgeführte
Kraftstoff aus der zweiten Auslassöffnung zur Umgebung der Kraftstoffpumpe abgeführt wird.
Daher gelangt das Fluid in den Raum innerhalb des Motorabteils,
so dass die Kühlung
des Motorabschnitts und die Schmierung der Gleitbereiche innerhalb
des Motorabteils verbessert sind.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist das Endkappenelement des Motorabschnitts
mit der zweiten Auslassöffnung
versehen. Dies erlaubt es, dass das von dem Pumpenabschnitt in den
Motorabschnitt über
die Verbindungsöffnungen
abgeführte
Fluid zur Umgebung der Pumpe über
die zweite Auslassöffnung
abgeführt wird,
nachdem es von der Pumpenseite zur distalen Seite des Motorabteils
gelangt ist. Daher gelangt das Fluid durch im Wesentlichen die Gesamtlänge des Motorabteils,
so dass die Kühlung
des Motorabschnitts und die Schmierung der Gleitbereiche innerhalb
des Motorabschnitts weiter verbessert sind.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist die zweite Auslassöffnung mit einem Rückschlagventil
versehen. Dies erlaubt es, dass das Rückschlagventil verhindert,
dass das Fluid von der Umgebung der Pumpe in das Motorabteil über die
zweite Auslassöffnung
zurückströmt.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist die elektrische Pumpe mit einer Strahlpumpe
versehen, die durch die Fluidströmung,
die von der zweiten Auslassöffnung
abgeführt wird,
angetrieben wird. Dies erlaubt es, dass das Fluid außerhalb
der Pumpe in eine vorgegebene Position gesaugt und transferiert
wird, indem die Fluidströmung
als Antriebsquelle genützt
wird, die von der zweiten Auslassöffnung abgeführt wird.
Daher ist es möglich,
effektiv die Druckenergie der aus der zweiten Auslassöffnung abgeführten Fluidströmung zu nutzen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist das Endkappenelement der Pumpe mit einer
Auslassöffnung
(einer ersten Auslassöffnung)
versehen, die das in den Pumpenabschnitt gesaugte Fluid und dann
unter Druck gesetzte Fluid direkt zur Umgebung der Pumpe abführt. Somit ist
es möglich,
das in den Pumpenabschnitt gesaugte und dann unter Druck gesetzte
Fluid aus der ersten Auslassöffnung
in dem Endkappenelement des Pumpenabschnitts direkt zur Umgebung
der Pumpe abzuführen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe öffnet
sich die Einlassöffnung des
Pumpenabschnitts durch die äußere Seitenoberfläche. Dies
erlaubt es, dass das Fluid in dem Pumpenabschnitt aus der Einlassöffnung angesaugt
wird, die sich durch die äußere Seitenoberfläche öffnet.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem gelehrt, das eine sich
im Tank befindliche Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff innerhalb
des Kraftstofftanks ansaugt, unter Druck setzt und abführt, und
einen Filter am vorderen Ende, der Fremdpartikel in dem in die Kraftstoffpumpe
angesaugten Kraftstoff entfernt, enthalten kann. Ferner wird irgend eine
der elektrischen Pumpen der oben beschriebenen Ausführungsformen
als eine Kraftstoffpumpe verwendet. Daher ist es möglich, ein Kraftstoffzufuhrsystem
mit einer elektrischen Pumpe als einer Kraftstoffpumpe vorzusehen,
das ein Fluid ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem Pumpenabschnitt
direkt zur Umgebung der Pumpe abführen kann und auch den Motorabschnitt
kühlen
und die Gleitbereiche mit dem Fluid schmieren kann. Ferner ist es
möglich,
einen Hochdruckfilter zu eliminieren, der am hinteren Ende der Kraftstoffpumpe
des Stands der Technik angebracht sein muss, da der von der Auslassöffnung (erste
Auslassöffnung)
der elektrischen Pumpe abgeführte
Kraftstoff keine vom Motor erzeugten Partikel enthält. Somit
ist es möglich,
das Kraftstoffzufuhrsystem kompakt zu gestalten und die Herstellungskosten
zu verringern. Andererseits entfernt der Filter des vorderen Endes
Fremdpartikel, insbesondere kleine Partikel, aus einem in die elektrische
Pumpe angesaugten Kraftstoff. Solche kleinen Partikel beeinflussen
nachteilig die Gleitbereiche der elektrischen Pumpe. Daher ist es
möglich, Schwierigkeiten
zu verringern oder zu vermeiden, die mit den Gleitbereichen einhergehen,
so dass die Lebensdauer des elektrischen Motors erhöht wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems enthält das modularisierte Kraftstoffzufuhrsystem
eine sich im Tank befindliche Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff innerhalb
des Kraftstofftanks ansaugt, unter Druck setzt und abführt, einen
Filter am vorderen Ende, der Fremdstoffe aus dem in die Kraftstoffpumpe
angesaugten Kraftstoff entfernt, und eine Behälterwanne oder Speicherwanne,
die innerhalb des Kraftstofftanks angebracht ist, dass sie einen
Kraftstoff, der in den Tank durch den Filter des vorderen Endes
durch die Kraftstoffpumpe gesaugt ist, aufnimmt. Ferner wird irgendeine
der elektrischen Pumpen der oben beschriebenen Ausführungsformen,
die eine zweite Auslassöffnung
aufweisen, als eine Kraftstoffpumpe verwendet. Daher ist es möglich, ein
Kraftstoffzufuhrsystem mit einer elektrischen Pumpe als einer Kraftstoffpumpe
vorzusehen, das ein Fluid ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem
Pumpenabschnitt direkt zur Umgebung der Pumpe abführen kann
und auch den Motorabschnitt kühlen
und die Gleitbereiche mit dem Fluid schmieren kann. Ferner ist es möglich, einen
Hochdruckfilter wegzulassen, der an dem hinteren Ende der Kraftstoffpumpe
des Stands der Technik angebracht sein muss, da der aus der Auslassöffnung (erste
Auslassöffnung)
der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoff keine vom Motor erzeugten
Partikel enthält.
Somit ist es möglich, das
Kraftstoffzufuhrsystem kompakt zu gestalten und die Herstellungskosten
zu verringern. Andererseits entfernt der Filter am vorderen Ende
Fremdpartikel in einem in die elektrische Pumpe gesaugten Kraftstoff, insbesondere
kleine Partikel, die nachteilig die Gleitbereiche der elektrischen
Pumpe beeinflussen. Daher ist es möglich, Schwierigkeiten zu verringern
oder zu vermeiden, die mit den Gleitbereichen einhergehen, so dass
die Lebensdauer des elektrischen Motors erhöht wird. Ferner ist das Kraftstoffzufuhrsystem
mit einer Strahlpumpe versehen, die durch die Fluidströmung betrieben
wird, die aus der zweiten Auslassöffnung der elektrischen Pumpe
abgegeben wird, um einen Kraftstoff außerhalb der Behälterwanne,
aber innerhalb des Kraftstofftanks, in die Behälterwanne zu transferieren.
Dies erlaubt es, dass der Kraftstoff außerhalb der Behälterwanne,
aber innerhalb des Kraftstofftanks, unter Verwendung der Fluidströmung (Kraftstoffströmung), die
von der zweiten Auslassöffnung
der elektrischen Pumpe abgegeben wird, als eine Antriebsquelle zum
Betreiben der Strahlpumpe angesaugt wird und dann in die Behälterwanne
transferiert wird. Daher ist es möglich, effektiv die Druckenergie
der Kraftstoffströmung
zu nutzen, die aus der zweiten Auslassöffnung der elektrischen Pumpe
abgegeben wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems enthält das modularisierte Kraftstoffzufuhrsystem
eine sich im Tank befindliche Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff innerhalb
des Kraftstofftanks ansaugt, unter Druck setzt und abgibt, einen
Filter am vorderen Ende, der Fremdpartikel in dem in die Kraftstoffpumpe
angesaugten Kraftstoff entfernt, und eine Behälterwanne, die innerhalb des
Kraftstofftanks angebracht ist, dass sie einen in die Wanne durch
den Filter des vorderen Endes durch die Kraftstoffpumpe angesaugten
Kraftstoff aufnimmt. Ferner werden die elektrischen Pumpen der oben
beschriebenen Ausführungsformen, die
eine Strahlpumpe aufweisen, die durch eine Fluidströmung angetrieben
wird, die aus der zweiten Auslassöffnung abgegeben wird, als
Kraftstoffpumpe verwendet. Daher ist es möglich, ein Kraftstoffzufuhrsystem
mit einer elektrischen Pumpe als einer Kraftstoffpumpe vorzusehen,
das ein Fluid ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem Pumpenabschnitt
direkt zur Umgebung der Pumpe abführen kann und ferner den Motorabschnitt
kühlen
und die Gleitbereiche mit dem Fluid schmieren kann. Ferner ist es möglich, einen
Hochdruckfilter zu eliminieren, der an dem hinteren Ende der Kraftstoffpumpe
des Stands der Technik angebracht sein muss, da der aus der Auslassöffnung (erste
Auslassöffnung)
der elektrischen Pumpe abgegebene Kraftstoff keine vom Motor erzeugten
Partikel enthält.
Somit ist es möglich, das
Kraftstoffzufuhrsystem kompakt zu gestalten und die Herstellungskosten
zu verringern. Andererseits entfernt der Filter am vorderen Ende
Fremdpartikel in einem in die elektrische Pumpe gesaugten Kraftstoff, insbesondere
kleine Partikel, die nachteilig Gleitbereiche der elektrischen Pumpe
beeinflussen. Daher ist es möglich,
Schwierigkeiten zu verringern oder zu vermeiden, die mit den Gleitbereichen
einhergehen, so dass die Lebensdauer des elektrischen Motors erhöht wird.
Ferner ist das Kraftstoffzufuhrsystem angeordnet und konstruiert,
dass es einen Kraftstoff von einer Umgebung der Behälterwanne, aber
innerhalb des Kraftstofftanks, in die Behälterwanne durch die Strahlpumpe,
die durch die Fluidströmung
betrieben wird, die von der zweiten Auslassöffnung der elektrischen Pumpe
abgegeben wird, transferiert. Dies erlaubt es, dass der Kraftstoff
außerhalb
der Behälterwanne,
aber innerhalb des Kraftstofftanks, in die Behälterwanne gesaugt und dann
transferiert werden kann, indem als eine Antriebsquelle zum Betreiben der
Strahlpumpe die Fluidströmung
(Kraftstoffströmung)
verwendet wird, die aus der zweiten Auslassöffnung der elektrischen Pumpe
abgegeben wird. Daher ist es möglich,
effektiv die Druckenergie der aus der zweiten Auslassöffnung der
elektrischen Pumpe abgegebenen Kraftstoffströmung zu verwenden.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems enthält der Filter am vorderen Ende
ein Filterelement mit einer Mehrschichtstruktur, wobei die äußere Schicht
grob ist, während
die innere Schicht fein ist. Dies erlaubt es, dass der Filter am
vorderen Ende effektiv Fremdpartikel in einem in die Kraftstoffpumpe
angesaugten Kraftstoff entfernt.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist der Filter am vorderen
Ende mit einem Filterelement versehen, das im Wesentlichen zylindrisch
gestaltet ist, dass es die Kraftstoffpumpe umgibt. Dieses Filtern
in einem weiten Gebiet erlaubt es, dass das Filterelement am vorderen
Ende effektiv Fremdpartikel in einem in die Kraftstoffpumpe gesaugten
Kraftstoff entfernt. Dies erlaubt auch, dass das Filtergebiet des
Filterelements vergrößert wird,
so dass der Ansaugwiderstand verringert wird. Daher ist es möglich, den
Verbrauch von elektrischem Strom der Kraftstoffpumpe zu verringern.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist das modularisierte
Kraftstoffzufuhrsystem mit einem Druckregulator versehen. Dies erlaubt
es, dass der Druckregulator den Kraftstoffdruck des unter Druck
gesetzten Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe abgegeben wird,
kontrolliert.
-
Ferner
kann der Druckregulator radial überlappend
in Bezug auf die Kraftstoffpumpe und den Filter am vorderen Ende
angebracht sein. Daher ist es möglich,
das Kraftstoffzufuhrsystem kompakt mit dem Druckregulator zu versehen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist das Filtergehäuse integral
mit zumindest einem Bereich des Regulatorgehäuses des Druckregulators geformt. Aufgrund
dessen muss zumindest ein Teil des Regulatorgehäuses des Druckregulators nicht
getrennt vorgesehen werden. Daher ist es möglich, den Druckregulator zu
vereinfachen und leichtgewichtig zu gestalten.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist der Druckregulator
in das Filtergehäuse
mit einer Montageausnehmung eingesetzt, die auf dem Filtergehäuse vorgesehen
ist. Dies erlaubt es, dass der Druckregulator, der als ein diskretes
Bauteil gestaltet ist, einfach an den Montageausnehmungen montiert
wird, die auf dem Filtergehäuse
vorgesehen sind.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist der Filter am vorderen
Ende mit einem Auslassweg versehen. Der Auslassweg ist mit der Auslassöffnung (erste Auslassöffnung)
verbunden, die den Kraftstoff der in den Pumpenabschnitt der Kraftstoffpumpe
gesaugt ist, direkt zur Umgebung der Pumpe abführt. Der aus der Auslassöffnung abgegebene
Kraftstoff strömt
in einen vorgegebenen Weg durch den Auslassweg. Somit wird ein spezielles
Bauteil, das den Auslassweg bildet, nicht benötigt. Dies ermöglicht es,
dass das Kraftstoffzufuhrsystem kompakt gestaltet wird und leichtgewichtig
wird, und die Herstellungskosten verringert werden.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist die Einlassöffnung der
Kraftstoffpumpe mit dem Einlasswegausgang des Filters des vorderen
Endes in einer Passstruktur oder Einsetzstruktur mit einer männlichen Öffnung und
einer entsprechenden weiblichen Öffnung
verbunden. Dies erlaubt es, dass der Verbindungsvorgang zwischen
der Einlassöffnung
der Kraftstoffpumpe und dem Einlasswegausgang des Filters am vorderen
Ende einfach durchgeführt
wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist ein Dichtelement
zwischen die Einlassöffnung
der Kraftstoffpumpe und den Einlasswegausgang des Filters am vorderen
Ende eingebracht. Dies verringert oder verhindert Kraftstoffleckströme von einem
Verbindungsbereich zwischen der Einlassöffnung der Kraftstoffpumpe
und dem Einlasswegausgang des Filters am vorderen Ende.
-
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist der Auslasswegeingang
des Filters am vorderen Ende mit der Auslassöffnung der Kraftstoffpumpe
verbunden, die mit dem Auslasswegeingang verbunden ist, in einer
Passstruktur bzw. Einsetz struktur mit einer männlichen Öffnung und einer entsprechenden
weiblichen Öffnung.
Dies erlaubt es, dass der Verbindungsvorgang zwischen dem Auslasswegeingang des
Filters des vorderen Endes und der Auslassöffnung (erste Auslassöffnung)
der Kraftstoffpumpe einfach durchgeführt wird.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
des modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems ist ein Dichtelement
zwischen den Auslasswegeingang des Filters am vorderen Ende und
die Auslassöffnung
der Kraftstoffpumpe eingebracht. Dies verringert oder verhindert
Kraftstoffleckströme
aus einem Verbindungsbereich zwischen dem Auslasswegeingang des
Filters am vorderen Ende und der Auslassöffnung (erste Auslassöffnung)
der Kraftstoffpumpe.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der elektrischen Pumpe ist die Verbindungsöffnung mit einem Rückschlagventil
versehen. Dies erlaubt es, dass das Rückschlagventil verhindert,
dass der Kraftstoff, wenn die Pumpe stoppt, zurück in den Pumpenabschnitt durch
die Verbindungsöffnung
aus dem Motorabteil strömt.
Daher ist es möglich,
dass man verhindert, dass ein Fluid, das vom Motor erzeugte Partikel
enthält,
aus der ersten Auslassöffnung
zur Umgebung der Pumpe strömt,
wenn die Pumpe wieder nach dem Anhalten betrieben wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Zusätzliche
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
unmittelbar nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen
mit den Ansprüchen
und den beigefügten Zeichnungen
zu verstehen, in denen:
-
1 eine
Seitenansicht, teilweise im Querschnitt aus Klarheitsgründen, einer
Kraftstoffpumpe gemäß einer
ersten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
2 eine
Draufsicht auf die Kraftstoffpumpe gemäß der ersten repräsentativen
Ausführungsform
ist;
-
3 eine
Untersicht der Kraftstoffpumpe gemäß der ersten repräsentativen
Ausführungsform ist;
-
4 eine
perspektivische Ansicht ist, die das Verhältnis zwischen einer Einlassöffnung und
einer Auslassöffnung
der Kraftstoffpumpe gemäß der ersten
repräsentativen
Ausführungsform
zeigt;
-
5 eine
Querschnittsansicht des Pumpenabschnitts der Kraftstoffpumpe gemäß der ersten repräsentativen
Ausführungsform
ist;
-
6 eine
Untersicht des Pumpengehäuses ist,
die ein Verhältnis
zwischen einem Strömungskanal
und einer Verbindungsöffnung
innerhalb des Pumpengehäuses
gemäß der ersten
repräsentativen Ausführungsform
zeigt;
-
7 ein
Strömungswegdiagramm
der Kraftstoffpumpe gemäß der ersten
repräsentativen Ausführungsform
ist;
-
8 eine
Querschnittsansicht des Pumpenabschnitts einer Kraftstoffpumpe gemäß einer zweiten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
9 eine
Ansicht ähnlich
zu 1 ist, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
dritten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
10 eine
perspektivische Ansicht ist, die das Verhältnis zwischen einer Einlassöffnung und
einer Auslassöffnung
der Kraftstoffpumpe aus 9 zeigt;
-
11 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einer Einlassöffnung und
einer Auslassöffnung
einer alternativen Kraftstoffpumpe gemäß der dritten repräsentativen
Ausführungsform
zeigt;
-
12 eine
Ansicht ähnlich
zu 5 ist, die einen Pumpenabschnitt einer Kraftstoffpumpe
gemäß einer
vierten repräsentativen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
13 eine
Ansicht ähnlich
zu 1 ist, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
fünften
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
14 eine
Ansicht ähnlich
zu 1 ist, die eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
sechsten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
15 eine
Seitenansicht, aus Klarheitsgründen
teilweise im Querschnitt, eines modularisierten Kraftstoffzufuhrsystems
gemäß einer
siebten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
16 eine
Draufsicht, aus Klarheitsgründen
teilweise im horizontalen Querschnitt, des Kraftstoffzufuhrsystems
aus 15 ist;
-
17 eine
vergrößerte Querschnittsansicht des
Kraftstoffzufuhrsystems aus 15 ist,
die Verbindungsbereiche zwischen dem Filtergehäuse am vorderen Ende und der
Kraftstoffpumpe zeigt;
-
18 ein
Strömungsweg
des Kraftstoffzufuhrsystems aus 15 ist;
-
19 eine
Ansicht ähnlich
zu 17 ist, die eine andere Passstruktur zwischen
dem Filtergehäuse
am vorderen Ende und der Kraftstoffpumpe zeigt;
-
20 eine
Ansicht ähnlich
zu 17 ist, die noch eine andere Passstruktur zwischen
dem Filtergehäuse
am vorderen Ende und der Kraftstoffpumpe zeigt;
-
21 eine
Ansicht ähnlich
zu 15 ist, die ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
22 ein
Strömungswegdiagramm
des Kraftstoffzufuhrsystems aus 21 ist;
-
23 eine
Ansicht ähnlich
zu 15 ist, die ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einer
achten repräsentativen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
24 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Montageausnehmung für das Filtergehäuse aus 23 zeigt;
-
25 eine
Ansicht ähnlich
zu 15 ist, die ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einer
neunten repräsentativen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
26 eine
Ansicht ähnlich
zu 16 ist, die ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einer
zehnten repräsentativen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
27 eine
Ansicht ähnlich
zu 17 ist, die einen Pumpenabschnitt einer Kraftstoffpumpe gemäß einer
elften repräsentativen
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
28 eine
Ansicht ähnlich
zu 27 ist, die einen Pumpenabschnitt einer Kraftstoffpumpe gemäß einer
zwölften
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
29 eine
Ansicht ähnlich
zu 21 ist, die ein modularisiertes Kraftstoffzufuhrsystem
gemäß einer
dreizehnten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
30 eine
Seitenansicht, teilweise im Querschnitt aus Klarheitsgründen, der
Kraftstoffpumpe des Stands der Technik ist; und
-
31 ein
Strömungswegdiagramm
des Kraftstoffzufuhrsystems des Stands der Technik aus 30 ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Jedes
der zusätzlichen
Merkmale und der Lehren, die vorher und im folgenden offenbart sind, kann
getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet
werden, um eine verbesserte elektrische Pumpe und ein Kraftstoffzuflusssystem
mit einer solchen elektrischen Pumpe vorzusehen. Repräsentative
Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander
verwenden, werden nun im einzelnen und mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung soll lediglich einem
Fachmann weitere Einzelheiten zum Ausführen von bevorzugten Aspekten
der vorliegenden Lehren geben und soll den Rahmen der Erfindung nicht
begrenzen. Lediglich die Ansprüche
definieren den Rahmen der beanspruchten Erfindung. Daher müssen Kombinationen
von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten
Beschreibung offenbart sind, die Erfindung nicht unbedingt in ihrem breitesten
Sinne in die Praxis umsetzen und werden statt dessen lediglich dazu
gelehrt, repräsentative Beispiele
der Erfindung zu beschreiben. Ferner können verschiedene Merkmale
der repräsentativen
Beispiele und der abhängigen
Ansprüche
auf Arten kombiniert werden, die nicht speziell genannt sind, um
zusätzliche
nützliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren vorzusehen.
-
Bezugnehmend
auf die Zeichnungen werden nun repräsentative Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben.
-
Erste repräsentative
Ausführungsform
-
Wendet
man sich nun den Zeichnungen zu, ist eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
ersten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als eine "erste
repräsentative
Kraftstoffpumpe")
in 1 bis 7 gezeigt.
-
Bezugnehmend
auf 1 ist eine Kraftstoffpumpe 1 integral
mit einem Motorabschnitt 2 und einem Pumpenabschnitt 3 versehen.
Der Pumpenabschnitt 3 ist an einem Ende des Motorabschnitts 2 angebracht
(dem unteren Ende in 1). Die äußere Schale der Kraftstoffpumpe 1 ist
ein Pumpengehäuse 5,
das eine im wesentlichen röhrenförmige Schale 6, eine
Motorabdeckung 7, die ein Ende der röhrenförmige Schale abdichtet (das
obere Ende in 1), eine Pumpenabdeckung 8,
die das andere Ende der röhrenförmigen Schale
abdichtet (das untere Ende in 1), und
ein Pumpengehäuse 9,
das überlappend auf
der Pumpenabdeckung 8 vorgesehen ist, dass es das Innengebiet
des Pumpengehäuses 5 in
ein Motorabteil 10 und ein Pumpenabteil 11 teilt,
enthält.
Es ist festzuhalten, dass die Motorabdeckung 7 hier auch
als ein "Endkappenelement
des Motorabschnitts" bezeichnet
wird. In ähnlicher
Weise wird die Pumpenabdeckung 8 hier auch als ein "Endkappenelement
des Pumpenabschnitts" bezeichnet.
Bei der ersten repräsentativen Kraftstoffpumpe 1 ist
ein Pumpenabteil 11 durch die Pumpenabdeckung 8 und
das Pumpengehäuse 9 definiert.
Das Pumpengehäuse 9 ist überlappend
auf der Pumpenabdeckung 8 vorgesehen. Die obere Oberfläche der
Pumpenabdeckung 8 und die untere Oberfläche des Pumpengehäuses 9 definieren
eine zylindrische Ausnehmung.
-
Der
Motorabschnitt 2 wird nun beschrieben. Der Motorabschnitt 2 besteht
beispielsweise aus einem Gleichstrommotor mit Bürste, der Magnete 13 enthält, die
innerhalb der röhrenförmigen Schale 6 befestigt
sind, und einem Anker 14, der sich innerhalb der röhrenförmigen Schale 6 dreht.
Der Anker 14 enthält
einen Ankerkörper 15,
der einen Eisenkern aufweist, eine Spule, einen Kommutator 16 und ähnliches,
und einen Schaft 18, der durch die Achse des Ankerkörpers 15 in
einer Richtung nach oben und unten vorgesehen ist. Ein Ende (das
obere Ende in 1) des Schafts 18 ist
drehbar innerhalb der Motorabdeckung 7 durch ein Lager 21 gestützt. Dabei läuft das
andere Ende (das untere Ende in 1) des Schafts 18 durch
das Pumpengehäuse 9,
wobei es drehbar innerhalb des Pumpengehäuses 9 durch ein Lager 22 gestützt ist.
Das untere Ende des Schafts 18, das in das Pumpenabteil 11 vorsteht,
ist ein Verbindungsbereich 19, der einen bestimmten modifizierten
Querschnitt, wie z.B. einen D-förmigen Querschnitt,
aufweist.
-
Die
Motorabdeckung 7 beinhaltet eine Bürste 24, die gleitend
in Berührung
mit dem Kommutator 16 des Ankers 14 ist, eine
Feder 25, welche die Bürste 24 auf
den Kommutator 16 drückt,
und ähnliches. Ferner
enthält
die Motorabdeckung 7 einen Verbinderabschnitt 28,
der einen Anschluss 27 aufweist, der elektrisch mit der
Bürste 24 verbunden
ist. Somit wird der Anker 14 gedreht, indem die Spule (nicht
dargestellt) des Ankers 14 über den Anschluss 27,
die Bürste 24 und
den Kommutator 16 mit Energie versorgt wird.
-
Die
Motorabdeckung 7 ist mit einer Auslassöffnung (bezeichnet als eine "zweite Auslassöffnung" aus Gründen der
Einfachheit der Erklärung) 30 versehen,
die sich nach oben zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 öffnet. Die
zweite Auslassöffnung
steht auch mit dem Motorabteil 10 in Verbindung. Die Motorabdeckung 7 ist
ferner mit einem zweiten Auslassrohr 31 versehen, das axial über die
Motorabdeckung 7 vorsteht und einen Auslassbereich der
zweiten Auslassöffnung 30 bildet.
-
Als
nächstes
wird der Pumpenabschnitt 3 beschrieben. Gemäß der Darstellung
in 5 ist in dem Pumpenabteil 11 drehbar
ein im Wesentlichen scheibenförmiges
Flügelrad 34 vorgesehen.
Der äußere Umfang
des Flügelrads 34 ist
mit einer Mehrzahl von Schaufelkanälen 35 unter ei nem
in Umfangsrichtung vorgegebenen Intervall versehen. Die Schaufelkanäle 35 auf
der oberen Oberfläche
des Flügelrads 34 sind
in Spiegelsymmetrie zu den Schaufelkanälen 35 auf der unteren
Oberfläche
des Flügelrads 34.
Die Schaufelkanäle 35 auf
beiden Oberflächen
stehen miteinander durch Verbindungsöffnungen 36 in Verbindung.
Das Zentrum des Flügelrads 34 ist
mit einem Schaftloch 38 versehen. Das Schaftloch 38 weist
einen bestimmten modifizierten Querschnitt auf, wie z.B. einen D-förmigen Querschnitt,
welcher dem Verbindungsbereich 19 des Schafts 18 des
Ankers 14 entspricht. Der Verbindungsbereich 19 des Ankers 14 ist
in Eingriff nehmend in die Schaftöffnung 38 derart eingesetzt,
dass er das Drehmoment an das Flügelrad 34 überträgt.
-
Wie
es mit Referenzziffern 9a und 8a bezeichnet ist,
sind die Wandoberflächen
des Pumpengehäuses 9 und
die Pumpenabdeckung 8, die jeweils auf die obere und die
untere Oberfläche
des Flügelrads 34 gerichtet
sind, mit im Wesentlichen zylindrischen Ausnehmungen 39,
die jeweils der oberen und der unteren Oberfläche entsprechen, um das Schaftloch 38 des
Flügelrads 34 versehen.
Die Ausnehmung 39, die auf die obere Oberfläche des
Flügelrads 34 gerichtet
ist, ist im Wesentlichen symmetrisch zur Ausnehmung 39,
die auf die untere Oberfläche
des Flügelrads 34 gerichtet
ist. Die Ausnehmungen 39 der Pumpenabdeckung 8 und
die Ausnehmung 39 des Pumpengehäuses 9 definieren
jeweils Lagerabteile 63. Ferner sind die Wandoberflächen 9a und 8a des
Pumpengehäuses 9 und
der Pumpenabdeckung 8 mit im Wesentlichen bogenförmigen (wie z.B.
C-förmigen)
Strömungskanälen 40 versehen,
die jeweils den Schaufelkanälen 35 auf
der oberen und unteren Oberfläche
des Flügelrads 34 entsprechen (siehe 6).
-
Die
Pumpenabdeckung 8 ist mit einer Einlassöffnung 42 versehen,
die sich nach unten zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 öffnet. Die
Einlassöffnung 42 steht
mit dem Anfangsende des Strömungskanals 40 in
Verbindung. Gleichzeitig ist die Bodenoberfläche der Pumpenabdeckung 8 mit
einem Einlassrohr 43 versehen, das den Eingangsbereich
der Einlassöffnung 42 formt.
Ferner ist die Pumpenabdeckung 8 mit einer Auslassöffnung versehen
(bezeichnet als eine "erste
Auslassöffnung" aus Gründen der Einfachheit
der Erklärung) 45,
die sich nach unten zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 öffnet. Die
erste Auslassöffnung 45 steht
auch mit dem Abschlussende des Strömungskanals 40 in
Verbindung. Die Bodenfläche
der Pumpenabdeckung 8 ist mit einem ersten Auslassrohr 45 versehen,
das einen Ausgangsbereich der ersten Auslassöffnung 45 bildet.
-
Das
Pumpengehäuse 9 ist
mit einer Verbindungsöffnung 48 versehen,
die sich zu dem Motorabteil 10 öffnet. Die Verbindungsöffnung 48 steht
auch mit einem vorgegebenen Punkt zwischen dem Anfangsende und dem
Abschlussende des Strömungskanals 40 in
Verbindung. Es ist festzuhalten, dass die erste Auslassöffnung 45 und
die Verbindungsöffnung 48 in 1 und 5 in
der Tat zueinander um einen vorgegebenen Winkel entlang der Umfangsrichtung des
Flügelrads 34 versetzt
sind (siehe 6). Wie es in 6 dargestellt
ist, ist die Verbindungsöffnung 48 an
einem Punkt vorgesehen, der nach einem Viertel des Pumpenzykluses
positioniert ist, der von dem Anfangsende zu dem Abschlussende in
einer einzigen Rotation des Flügelrads 34 definiert
ist. Das Viertel des Pumpenzykluses (der gesamte Zyklus ist als Winkelbereich
A dargestellt) ist als ein Winkelbereich B gezeigt. Die Verbindungsöffnung 48 beindet
sich innerhalb eines Winkelbereichs C. Ein Vorsehen der Verbindungsöffnung 48 an
einem Punkt, der sich nach dem Viertel des Pumpenzykluses befindet,
erlaubt es, dass Dampf oder Dampfblasen, die in dem Fluid oder Kraftstoff
beispielsweise durch erhöhte Temperaturen
während
des Pumpenzykluses erzeugt werden, effektiv in das Motorabteil 10 durch
die Verbindungsöffnung 48 entlüftet werden.
Es ist festzuhalten, dass der Dampf nicht effektiv entlüftet werden
kann, wenn die Verbindungsöffnung 48 an
einem Punkt vorgesehen ist, der sich vor einem Viertel des Pumpenzykluses
(innerhalb des Winkelbereichs B in 6) befindet,
da das Fluid keinen ausreichenden Druck erlangt hat.
-
Nun
wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Kraftstoffpumpe 1 erläutert. In
Bezug auf den Motorabschnitt 2 (siehe 1),
wird der Anker 14 anfänglich
durch Versorgen der Spule (nicht dargestellt) des Ankers 14 mit
Energie gedreht. Dann wird, zusammenwirkend mit dem Schaft 18 des
Ankers 14, das Flügelrad 34 in
einer vorgegebenen Richtung gedreht, was eine Pumpenwirkung erzeugt. Dies
bewirkt, dass der Strömungskanal 40 ein
Fluid oder einen Kraftstoff aus der Einlassöffnung 42 der Pumpenabdeckung 8 (siehe 5)
durch das Anfangsende des Strömungskanals 40 ansaugt.
Kinetische Energie wird auf den Kraftstoff von den Schaufelkanälen 35 auf
der oberen Oberfläche
und der Bodenoberfläche
des Flügelrads 34 aufgebracht,
die miteinander durch die Verbindungslöcher 36 in Verbindung
stehen. Der Kraftstoff wird durch die Strömungskanäle 40 auf sowohl der
Pumpenabdeckung 8 als auch dem Pumpengehäuse 9 transferiert,
wobei er von dem Anfangsende zum Abschlussende bewegt wird. Während des
Transfers wird der Kraftstoff nach und nach unter Druck gesetzt.
Dann wird der Kraftstoff, der zu dem Abschlussende von beiden Strömungskanälen 40 transferiert
ist, aus der ersten Auslassöffnung 45 zur
Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 abgegeben. Gleichzeitig
wird der Dampf, der in dem Kraftstoff enthalten ist, der in dem
Pumpenzyklus durch die Rotation des Flügelrads 34 transferiert wird,
in das Motorabteil 10 des Motorabschnitts 2 über die
Verbindungsöffnung 48 des
Pumpengehäuses 9 entlüftet. Der
Dampf wird dann aus der zweiten Auslassöffnung 30 der Motorabdeckung 7 (siehe 1)
entlüftet.
-
Die
oben beschriebene Kraftstoffpumpe 1 ist mit einer ersten
Auslassöffnung 45 versehen,
die es erlaubt, dass ein Fluid, das in dem Pumpenabschnitt angesaugt
und unter Druck gesetzt ist, direkt zur Umgebung der Pumpe 1 abgegeben
wird. Somit wird das Fluid direkt aus dem Pumpenabschnitt 3 über die erste
Auslassöffnung 45 des
Pumpenabschnitts 3, nicht über den Motorabschnitt 2 (siehe 7)
abgegeben. Dies erlaubt es, dass ein Fluid ohne vom Motor erzeugte
Partikel aus dem Pumpenabschnitt 3 direkt zur Umgebung
der Kraftstoffpumpe 1 abgegeben wird. Andererseits enthält die Kraftstoffpumpe 1 ferner
eine Verbindungsöffnung 48,
die es erlaubt, dass ein Teil des Fluids von dem Pumpenabschnitt 3 in
das Motorabteil 10 (siehe 5) strömt. Dies
erlaubt es, dass ein Teil des Fluids aus dem Pumpenabschnitt 3 in
das Motorabteil 10 über
die Verbindungsöffnung 48 geführt wird,
damit der Motorabschnitt 2 gekühlt und die Gleitbereiche geschmiert
werden. Wie oben beschrieben, erlaubt die Kraftstoffpumpe 1 einerseits, dass
ein Fluid ohne vom Motor erzeugte Partikel aus dem Pumpenabschnitt 3 direkt
zur Umgebung der Pumpe 1 abgegeben wird, und andererseits,
dass der Motorabschnitt 2 gekühlt und die Gleitbereiche mit
dem Fluid geschmiert werden.
-
Wie
es in 6 dargestellt ist, ist die Verbindungsöffnung 48 des
Pumpengehäuses 9 an
einem Punkt vorgesehen, der sich hinter einem Viertel des Pumpenzykluses
befindet, der von dem Anfangsende zu dem Abschlussende bei einer
einzigen Rotation des Flügelrads 34 definiert
ist. Dies erlaubt es, dass in dem Fluid erzeugter Dampf, beispielsweise durch
erhöhte
Temperatur während
des Pumpenzykluses, effektiv in das Motorabteil 10 durch
die Verbindungsöffnung 48 entlüftet wird.
-
Gemäß der Darstellung
in 1 ist die Kraftstoffpumpe 1 mit einer
zweiten Auslassöffnung 30 versehen,
die es erlaubt, dass ein Kraftstoff, der aus dem Pumpenabschnitt 3 in
das Motorabteil 10 über die
Verbindungsöffnung 48 abgegeben
wird, zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 abgeführt wird.
Dies erlaubt es, dass der von dem Pumpenabschnitt 3 in das
Motorabteil 10 über
die Verbindungsöffnung 48 abgegebene
Kraftstoff zur Umgebung der Pumpe über die zweite Auslassöffnung 30 abgegeben
wird. Daher gelangt der Kraftstoff durch das Motorabteil 10,
so dass die Kühlung
des Motorabschnitts 2 und die Schmierung der Gleitbereiche
in diesem verbessert sind.
-
Gemäß der Darstellung
in 1 und 2 ist die zweite Auslassöffnung 30 in
der Motorabdeckung 7 vorgesehen, die ein Endkappenelement
des Motorabschnitts 2 ist. Dies erlaubt es, dass das aus dem
Pumpenabschnitt 3 in das Motorabteil 10 über die
Verbindungsöffnung 48 abgegebene
Fluid zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 über die
zweite Auslassöffnung 30 abgegeben
wird, nachdem es von der Pumpenseite zur distalen Seite des Motorabteils 10 gelangt
ist. Daher gelangt der Kraftstoff durch im Wesentlichen die gesamte
Länge des
Motorabteils 10, so dass die Kühlung des Motorabschnitts 2 und die
Schmierung der Gleitbereiche innerhalb des Motorabschnitts 2 weiter
verbessert sind.
-
Gemäß der Darstellung
in 1 ist die Kraftstoffpumpe 1 mit der zweiten
Auslassöffnung 30 versehen,
die es erlaubt, dass ein aus dem Pumpenabschnitt 3 in das
Motorabteil 10 über
die Verbindungsöffnung 48 abgegebener
Kraftstoff zur Umgebung der Kraftstoffpumpe 1 abgegeben
wird. Dies erhöht die
Leistung der Kraftstoffpumpe bei erhöhten Temperaturen, da Dampf
aus dem Pumpenabschnitt 3 einfach nach oben zu der Verbindungsöffnung 48, dem
Motorabteil 10 oder der zweiten Auslassöffnung 30 entlüftet wird.
-
Gemäß der Darstellung
in 1, 3 und 4 ist die
Pumpenabdeckung 8, die ein Endkappenelement des Pumpenabschnitts 3 ist,
mit der ersten Auslassöffnung 45 versehen.
Die erste Auslassöffnung 45 erlaubt
es, dass ein in den Pumpenabschnitt 3 gesaugter Kraftstoff
und unter Druck gesetzter Kraftstoff direkt zur Umgebung der Pumpe 1 abgegeben
wird.
-
Zweite repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 8 wird eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
zweiten repräsentativen Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als eine "zweite
repräsentative
Kraftstoffpumpe")
beschrieben. Da die zweite repräsentative
Kraftstoffpumpe eine Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe ist, wird die Beschreibung nur im Hinblick auf die
Merkmale gegeben, die sich von der ersten repräsentativen Kraftstoffpumpe
unterscheiden. Gemäß der Darstellung
in 8 wird die zweite repräsentative Kraftstoffpumpe 1 in
der Schaftstruktur der Pumpenseite des Ankers 14 und der
Verbindungsstruktur zwischen dem Anker 14 und dem Flügelrad 34 modifiziert.
Wie deutlich zu verstehen ist, wenn 5 der ersten
repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 damit verglichen wird, hat die Pumpenseite
oder das untere Ende des Schafts 18 einen im wesentlichen rundstabförmigen Schaftbereich 18a ohne
einen Verbindungsbereich 19 (siehe 5).
-
Der
untere Schaftbreich 18a des Schafts 18 ist drehbar
durch ein Lager 50 gestützt,
das in dem Stützloch 49 montiert
ist, das auf der Bodenfläche
der Ausnehmung 39 der Pumpenabdeckung geformt ist.
-
Andererseits
ist die untere Oberfläche
des Ankerkörpers 15 axial
mit einem im Wesentlichen zylindrischen Vorsprungsbereich 52 versehen.
Der äußere Umfang
der unteren Oberfläche
des Vorsprungsbereichs 52 ist mit einer vorgegebenen Anzahl
von erhabenen eingreifenden Bereichen 53 versehen, von
denen in 8 zwei vorgesehen sind. Ferner
wird der Vorsprungsbereich 52, der die erhabenen eingreifenden
Bereiche 53 aufweist, locker oder lose in eine Durchgangsbohrung 55 eingesetzt, die
in dem Pumpengehäuse 9 geformt
ist. Es ist zu bemerken, dass die Durchgangsbohrung 55 durch das
Pumpengehäuse 9 dringt,
dessen Struktur sich von dem Pumpengehäuse 9 der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 5 gezeigt
ist, unterscheidet. Die Ausnehmung 39 des Pumpengehäuses 9,
das in 5 gezeigt ist, wird durch eine Durchgangsbohrung 55 in
der zweiten repräsentativen Kraftstoffpumpe 1,
die in 8 gezeigt ist, durchdrungen.
-
Dabei
ist das Flügelrad 34 mit
einer anderen Durchgangsöffnung 57 versehen,
die einen größren Durchmesser
als der äußere Durchmesser
des Lagers 50 aufweist. Es ist festzuhalten, dass das Flügelrad 34 der
ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 5 gezeigt
ist, mit der Schaftöffnung 38 anstatt
mit der Durchgangsöffnung 57 der
zweiten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 8 gezeigt ist,
versehen ist. Die Durchgangsöffnung 57 nimmt lose
den oberen Bereich des Lagers 50 auf. Wie es in 8 gezeigt
ist, ist der Umfang der oberen Oberfläche der Durchgangsöffnung 57 mit
zwei in Eingriff nehmenden vertieften Bereichen 58 versehen,
die jeweils mit den zwei erhabenen Eingriffsbereichen 53 des
Ankers in Eingriff gelangen. Der Eingriff zwischen den erhabenen
Bereichen 53 und den ausgenommenen Bereichen 58 erlaubt
es, dass der Ankerkörper 15 das
Drehmoment an das Flügelrad 34 an radial
weiter äußeren Positionen
in Bezug auf den Schaft 18 (insbesondere den unteren Schaftbereich 18a)
des Ankers 14 überträgt. Es ist
festzuhalten, dass die in Eingriff nehmenden erhabenen Bereiche 53 und
die in Eingriff nehmenden ausgenommenen Bereiche 58 hier
auch als "Eingriffsmittel" bezeichnet werden.
-
Es
ist ferner festzuhalten, dass die Verbindungsöffnung 48 des Pumpengehäuses 9 der
ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 5 gezeigt
ist, nicht in der zweiten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 8 gezeigt
ist, vorhanden ist. Statt dessen ist die Wandoberfläche 9a des
Pumpengehäuses,
die auf das Flügelrad 34 gerichtet
ist, mit der Verbindungsöffnung 60 versehen,
die sich radial erstreckt und ermöglicht, dass der Strömungskanal 40 mit
der Durchgangsöffnung 55 in
Verbindung steht. Der Verbindungskanal 60 steht mit dem
Motorabteil 10 über
die Durchgangsöffnung 55 in
Verbindung. Andererseits ist auch die Wandoberfläche 8a der Pumpenabdeckung,
die auf das Flügelrad 34 gerichtet
ist, mit einem Verbindungskanal 61 versehen, der sich radial
erstreckt und es dem Strömungskanal 40 ermöglicht,
mit der Ausnehmung 39 in Verbindung zu sein. Der Verbindungskanal 61 steht
mit dem Motorabteil 10 über
die Ausnehmung 39, die Durchgangsöffnung 57 des Flügelrads 34 und
die Durchgangsöffnung 55 des
Pumpengehäuses 9 in
Verbindung. Es ist zu bemerken, dass der Verbindungskanal 60 des
Pumpengehäuses 9 und
der Verbindungskanal 61 der Pumpenabdeckung 8 an
einem Punkt vorgesehen sind, der sich hinter einem Viertel des Pumpenzykluses
befindet, wie er von dem Anfangsende zu dem Abschlussende bei einer
einzigen Rotation des Flügelrads 34 definiert
ist, ähnlich
zu der Verbindungsöffnung 48 der
ersten repräsentativen Kraftstoffpumpe 1.
-
Gemäß der Darstellung
in 8 überträgt der Ankerkörper 15 das
Drehmoment an das Flügelrad 34 durch
Eingriffsmittel, die durch die erhabenen Eingriffsbereiche 53 und
die ausgenommenen Eingriffsbereiche 58 ausgeführt sind.
Dies erlaubt es, dass die axiale Länge (Richtung nach oben und
unten in 8) der Kraftstoffpumpe 1 verringert
wird. Daher kann die Kraftstoffpumpe 1 verkleinert werden. Es
ist zu bemerken, dass die Geometrie der in Eingriff nehmenden erhabenen
Bereiche und der in Eingriff nehmenden vertieften Bereiche modifiziert
werden kann, solange der Eingriff zwischen den erhabenen Bereichen 53 und
den vertieften Bereichen 58 sichergestellt ist. Es kann
auch möglich
sein, das Positionsverhältnis
zwischen den erhabenen Bereichen 53 und den vertieften
Bereichen 58 umzukehren. Somit können die in Eingriff nehmenden
vertieften Bereiche 58 auf dem Ankerkörper 15 vorgesehen
werden, während
die in Eingriff nehmenden erhabenen Bereiche 53 auf dem
Flügelrad 34 vorgesehen
sind.
-
Dabei
wird bezugnehmend auf das Pumpengehäuse 9 der Dampf, der
in dem Kraftstoff enthalten ist, der in dem Pumpenzyklus durch die
Rotation des Flügelrads 34 transferiert
wird, aus dem Verbindungskanal 60 über die Durchgangsöffnung 55 in
das Motorabteil 10 des Motorabschnitts 2 entlüftet. Ferner
wird bezugnehmend auf die Pumpenabdeckung 8 der Dampf aus
dem Verbindungskanal 61 über die Ausnehmung 39,
die Durchgangsöffnung 57 des
Flügelrads 34 und
die Durchgangsöffnung 55 des
Pumpengehäuses 9 in
das Motorabteil 10 des Motorabschnitts 2 entlüftet. Dann
wird der Dampf schließlich aus
der zweiten Auslassöffnung 30 der
Motorabdeckung 7 entlüftet,
nachdem er durch die Motorabdeckung 10 gelangt ist, ähnlich wie
bei der ersten re präsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 1 gezeigt
ist. Dies erlaubt es, dass in dem Fluid erzeugter Dampf, beispielsweise
durch erhabene Temperaturen während
des Pumpenzykluses, effektiv entlüftet wird. Es ist festzuhalten,
dass die "Verbindungsöffnung" hier durch die Durchgangsöffnung 55 und
den Verbindungskanal 60 in dem Pumpengehäuse 9,
die Ausnehmung 39 und den Verbindungskanal 61 in
der Pumpenabdeckung 8 und die Durchgangsöffnung 57 des
Flügelrads 34 definiert
ist. In ähnlicher
Weise ist das "Lagerabteil" hier durch die Durchgangsöffnung 55 des
Pumpengehäuses 9 und
die Ausnehmung des Pumpengehäuses 9 definiert.
-
Da
wie oben beschrieben, die Verbindungsöffnung, die durch die Durchgangsöffnungen 55 und 57,
die Verbindungskanäle 60 und 61 und
die Ausnehmung 39 definiert ist, einen Teil des Kraftstoffs aus
dem Pumpenabschnitt 3 in das Motorabteil 10 abgibt,
ist der Kraftstoffdruck innerhalb des Motorabteils 10 im
Wesentlichen gleich zu dem Kraftstoffdruck innerhalb des Lagerabteils
(bezeichnet mit Referenzziffer 64), das durch die Durchgangsöffnung 55 des
Pumpengehäuses 9 und
die Ausnehmung 39 des Pumpengehäuses 9 definiert wird.
Dies ermöglicht
es, dass die Kraftstoffpumpe 1 kompakter und leichtgewichtiger
gestaltet wird, und die Herstellungskosten im Vergleich zur Kraftstoffpumpe
des Stands der Technik aus folgenden Gründen verringert werden.
- (1) Bei der Kraftstoffpumpe 201 des
Stands der Technik, die in 30 dargestellt
ist, strömt
der im hohen Maß unter
Druck gesetzte Kraftstoff aus dem Pumpenabschnitt 203 in
das Motorabteil 210. Aufgrund dessen ist der Kraftstoffdruck
innerhalb des Motorabteils 210 erhöht. Somit ist auch der Differentialkraftstoffdruck
zwischen dem Motorabteil 210 und dem Lagerabteil 263 erhöht, das
durch das Pumpengehäuse 209 und
die Ausnehmung 239 der Pumpenabdeckung 208 definiert
ist. Daher muss die Wanddicke des Pumpengehäuses 209 vergrößert werden,
so dass sie stark genug ist, dem Differentialkraftstoffdruck zu widerstehen.
Da ferner der Verbindungsbereich 219 des Schafts 218 des
Ankers 214 lose in die Schaftöffnung 238 des Flügelrads 234 eingesetzt ist,
ist der Kraftstoffdruck innerhalb des Lagerabteils 263 des
Pumpengehäuses 209 im
Wesentlichen gleich zum Kraftstoffdruck innerhalb des Lagerabteils 263 der
Pumpenabdeckung 208. Dies erfordert auch, dass die Wanddicke
der Pumpenabdeckung 208 verstärkt wird. Auf diese Weise führt die
erhöhte
Wanddicke von sowohl der Pumpenabdeckung 208 als auch dem
Pumpengehäuse 209 zu
dem erhöhten
Gewicht und auch zu der erhöhten
Axiallänge
der Kraftstoffpumpe 201.
- (2) Bei der Kraftstoffpumpe 201 des Stands der Technik,
die in 30 gezeigt ist, ist der Zwischenraum
zwischen dem Schaft 218 des Ankers 214 und dem
Lager 222, das in dem Pumpengehäuse 209 vorgesehen
ist, verringert, damit vermieden wird, dass die Pumpeneffizienz
verringert ist, die durch ein Druckleck aus dem Pumpenabteil 211 in
das Motorabteil 210 bewirkt wird. Die Schaftlänge des
Ankers 214 muss jedoch lang genug sein, damit eine ausreichende
Dichtung zwischen dem Motorabteil 210 und dem Lagerabteil 263 vorgesehen
wird. Der lange Schaft 218 des Ankers 214 führt zu dem
erhöhten
Gewicht und auch zu der erhöhten
Axiallänge
der Kraftstoffpumpe 201.
- (3) Bei der Kraftstoffpumpe 201 des Stands der Technik,
die in 30 gezeigt ist, muss der Verbindungsbereich 219 des
Schafts 218 des Ankers 214 in einen bestimmten
modifizierten Querschnitt geschnitten werden, so wie z.B. einen D-förmigen Querschnitt,
damit der Schaft 218 mit dem Flügelrad 234 verbunden
werden kann. Dies führt
zu erhöhten
Herstellungskosten.
-
Anders
als bei der oben beschriebenen Kraftstoffpumpe 201 des
Stands der Technik, die in 30 gezeigt
ist, erlaubt es die zweite repräsentative
Kraftstoffpumpe 201, dass der Kraftstoffdruck innerhalb
des Motorabteils 10 gleich dem Kraftstoffdruck innerhalb
des Lagerabteils 63 des Pumpenabschnitts 3 ist.
Somit ist es nicht erforderlich, dass die Pumpenabdeckung 8 und
das Pumpengehäuse 9 einem
Differentialkraftstoffdruck zwischen dem Motorabteil 10 und
dem Lagerabteil 63 widerstehen. Dies erlaubt es, dass die
Wanddicken der Pumpenabdeckung 8 und des Pumpengehäuses 9 verringert
werden. Daher kann die Kraftstoffpumpe 1 kompakt und leichtgewichtig
gemacht werden. Entsprechend können
die Herstellungskosten verringert werden. Ferner ist es nicht erforderlich,
zwischen dem Motorabteil 10 und dem Lagerabteil 63 zu
dichten. Dies erlaubt es, dass die Länge des Schafts 18 des
Ankers 14 verringert wird. Daher kann die Kraftstoffpumpe 1 kompakt
und leichtgewichtig gestaltet werden. Entsprechend können die
Herstellungskosten verringert werden. Ferner ist es nicht erforderlich,
den Schaft 18 in einen bestimmten modifizierten Querschnitt,
wie z.B. einen D-förmigen
Querschnitt, zum Verbinden des Schafts 18 des Ankers 14 mit
dem Flügelrad 34 zu
schneiden. Entsprechend können
die Herstellungskosten verringert werden.
-
Dritte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 9 und 10 wird eine Kraftstoffpumpe
gemäß einer
dritten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
als eine "dritte repräsentative
Pumpe" bezeichnet)
beschrieben.
-
Die
dritte repräsentative
Kraftstoffpumpe ist eine Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe. Wie es in 9 gezeigt
ist, ist die dritte repräsentative
Kraftstoffpumpe 1 dahingehend modifiziert, dass die zweite
Auslassöffnung 30,
die durch das zweite Auslassrohr 31 der Motorabdeckung 7 der ersten
repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 definiert ist, mit einem Rückschlagventil
oder einem Kugelelement 67 versehen ist. Der untere Bereich
der zweiten Auslassöffnung 30 innerhalb
des zweiten Auslassrohrs 31 ist mit einem Ventilsitz 68 versehen,
der durch das Kugelelement 67 geschlossen oder geöffnet wird.
Andererseits ist der obere Bereich der zweiten Auslassöffnung 30 innerhalb
des zweiten Auslassrohrs 31 mit einem Kugelanschlag 69 versehen, der
beispielsweise als C-förmiger
Ring geformt ist. Der Kugelanschlag 69 verhindert, dass
das Kugelelement 67 aus dem zweiten Auslassrohr 31 ausgeworfen
wird. Wenn ein Kraftstoff aus dem Motorabteil 10 zur zweiten
Auslassöffnung 30 strömt, wird
das Rückschlagventil 67 am
Ventilsitz 68 geöffnet
und erlaubt, dass der Kraftstoff zur Umgebung der Pumpe abgegeben
wird. Wenn im Gegensatz dazu ein Kraftstoff zurück in das Motorabteil 10 durch
die zweite Auslassöffnung 30 strömt, wird
das Rückschlagventil 67 am
Ventilsitz 68 geschlossen und verhindert die Rückströmung des
Kraftstoffs.
-
Gemäß der Darstellung
in 10 ist die äußere Seitenoberfläche der
Kraftstoffpumpe 1 mit einem Paar von Einlassöffnungen
(bezeichnet mit Referenzziffer 65) versehen, die vertikal
ausgerichtet sind. Dies eliminiert die Einlassöffnung 42 und das Einlassrohr 43 der
ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 1 gezeigt
ist. Wie es in 9 dargestellt ist, durchdringen
beide Einlassöffnungen 65 radial
durch die röhrenförmige Schale 6 des
Pumpengehäuses 5,
die Pumpenabdeckung 8 und das Pumpengehäuse 9. Die Einlassöffnungen 65,
die jeweils eine Öffnung
auf der röhrenförmigen Schale 6 aufweisen,
stehen jeweils mit den Anfangsenden der Strömungskanäle 40 der Pumpenabdeckung 8 bzw. dem
Strömungskanal 40 des
Pumpengehäuses 9 in Verbindung.
-
Gemäß der Darstellung
in 9 ist die dritte repräsentative Kraftstoffpumpe 1 mit
einem Rückschlagventil 67 auf
der zweiten Auslassöffnung 30 der
Motorabdeckung 7 versehen. Dies erlaubt, dass das Rückschlagventil 67 die
Rückströmung des Kraftstoffs
in das Motorabteil 10 durch die zweite Auslassöffnung 30 von
der Außenseite
der Pumpe verhindert.
-
Ferner
kann der Kraftstoff in den Pumpenabschnitt 3 von den Einlassöffnungen 65 der äußeren Seitenoberfläche der
dritten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 angesaugt werden.
-
Anders
als bei der oben beschriebenen Konstruktion der dritten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 kann die Anordnung der Einlassöffnung 42 und
der ersten Auslassöffnung 45 wie
folgt modifiziert werden: Wie es in 11 gezeigt
ist, können
die Einlassöffnung
(angegeben als Referenznummer 70) und die erste Auslassöffnung (angegeben
als Referenznummer 73) auf der äußeren Seitenoberfläche der Kraftstoffpumpe 1 vorgesehen
sein. Wie es ebenfalls in 11 gezeigt
ist, sind ein Einlassrohr 71, das den Eingangsbereich der
Einlassöffnung 70 bildet,
und ein Auslassrohr 74, das den Ausgangsbereich der ersten
Auslassöffnung 73 bildet,
von der äußeren Seitenoberfläche der
röhrenförmigen Schale 6 vorspringend.
-
Vierte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 12 wird eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
vierten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als "vierte repräsentative
Kraftstoffpumpe")
beschrieben. Die vierte repräsentative
Kraftstoffpumpe ist eine Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe. Wie es in 12 dargestellt
ist, ist die vierte repräsentative
Kraftstoffpumpe 1 mit einer anderen Dampfentlüftung 76 versehen,
die sich nach unten zur Umgebung der Pumpe 1 öffnet und
mit einem vorgegebenen Punkt zwischen dem Anfangsende und dem Abschlussende
des Strömungskanals 40 in
Verbindung steht. Die Dampfentlüftung 76 ist
vorgesehen, dass sie Dampf, der in dem Fluid erzeugt wird, während des
Pumpenzykluses bei einer einzigen Rotation des Flügelrads 34 zur
Umgebung der Pumpe 1 ablässt. Ähnlich zur Verbindungsöffnung 48 der
ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 ist die Dampfentlüftung 76 an einem
Punkt vorgesehen, der sich hinter einem Viertel des Pumpenzykluses
befindet, ausgehend von dem Anfangsende 42 (siehe 6).
-
Die
Dampfentlüftung 76 erlaubt
es, dass in einem Kraftstoff erzeugter Dampf, beispielsweise durch
erhöhte
Temperaturen während
des Pumpenzykluses, effektiv aus dem Pumpenabteil 11 zur
Umgebung der Pumpe 1 entlüftet wird. Es ist festzuhalten,
dass der Dampf effektiv durch Vorsehen der Dampfentlüftung 76 an
einem Punkt, der sich hinter einem Viertel des Pumpenzykluses von
dem Anfangsende bei einer einzigen Rotation des Flügelrads 34 befindet,
entlüftet
werden kann.
-
Fünfte repräsentative Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 13 wird eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
fünften
repräsentativen Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als eine "fünfte repräsentative
Kraftstoffpumpe")
beschrieben. Die fünfte
repräsentative
Kraftstoffpumpe ist eine Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe. Wie es in 13 gezeigt
ist, ist die fünfte repräsentative
Kraftstoffpumpe 1 dahingehend modifiziert, dass die zweite
Auslassöffnung 30 der
Motorabdeckung 7 geschlossen ist. Stattdessen gibt es eine
vorgegebene Anzahl von zweiten Auslassöffnungen 78, deren
Anzahl in 13 als zwei dargestellt ist,
die in der röhrenförmige Schale 6 geformt sind.
Die zweiten Auslassöffnungen 78 sind
am oberen Ende des Motorabteils 10 durchdringend, wobei sie
sich radial nach außen
in Bezug auf die röhrenförmige Schale 6 öffnen.
-
Sechste repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 14 wird eine Kraftstoffpumpe gemäß einer
sechsten repräsentativen Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als "sechste
repräsentative
Kraftstoffpumpe")
beschrieben. Die sechste repräsentative
Kraftstoffpumpe ist eine Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe. Gemäß der Darstellung
in 14 ist die sechste repräsentative Kraftstoffpumpe eine
Modifikation der ersten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1, die in 1 gezeigt
ist. Die Motorabdeckung 7 der sechsten repräsentativen
Kraftstoffpumpe 1 ist mit einer Strahlpumpe 80 versehen,
die durch die Fluidströmung
betrieben wird, die aus der zweiten Auslassöffnung 30 abgegeben
wird. Es ist anzumerken, dass der Anschluss 27 und der
Verbinderabschnitt 28 der ersten repräsentativen Kraftstoffpumpe 1 (siehe 1)
in 14 aus Gründen
der Einfachheit der Erklärung
nicht dargestellt sind.
-
Die
Strahlpumpe 80 ist mit einer Ablassöffnung 81 versehen,
die sich nach oben öffnet,
und mit einer Saugöffnung 82,
die sich seitlich öffnet.
Wenn ein Kraftstoff aus der zweiten Auslassöffnung 30 abgegeben
wird, wird in der Strahlpumpe 80 ein negativer Druck erzeugt.
Der negative Druck saugt einen Kraftstoff aus der Saugöffnung 82 an,
und dann werden beide Kraftstoffe aus der zweiten Auslassöffnung 30 und
der Saugöffnung 82 in
der Strahlpumpe 80 vermischt. Die vermischten Kraftstoffe
werden aus der Ablassöffnung 81 abgegeben.
Somit erzeugt die Strahlpumpe 80 eine Pumpenwirkung, dass
ein Kraftstoff an einen vorgegebenen Teil unter Verwendung einer
Kraftstoffströmung,
die aus der zweiten Auslassöffnung 30 abgegeben
wird, als Antriebsquelle transferiert wird. Daher ist es möglich, effektiv die
Druckenergie des aus der zweiten Auslassöffnung 30 abgegebenen
Kraftstoffs zu nutzen. Da die Grundkonfiguration einer Strahlpumpe 80 gut
bekannt ist, werden deren Einzelheiten hier nicht beschrieben.
-
Siebte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 15 bis 17 wird ein
Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
siebten repräsentativen
Ausführungsform
(hier bezeichnet als ein "siebtes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem") beschrieben.
Diese Ausführungsform
bildet ein rückkehrfreies
Kraftstoffzufuhrsystem, bei welchem die erste repräsentative
Kraftstoffpumpe (elektrische Pumpe) 1 als eine Kraftstoffpumpe
innerhalb des Tanks vorgesehen ist, und kein übermäßiger Kraftstoff aus dem Motor
zurück
an den Kraftstofftank geführt
wird. Wie es in 15 gezeigt ist, enthält das siebte
repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem 84 die erste repräsentative
Kraftstoffpumpe 1, einen Filter 85 am vorderen
Ende, einen Druckregulator (Regulatorventil) 86, eine Strahlpumpe 87 und
eine Einsatzplatte 88. Das siebte repräsentative Kraftstoffzufuhrsystem 84 ist
modularisiert und in einer Behälterwanne
(die alternativ lediglich als Wanne bezeichnet wird) 90,
die innerhalb eines Kraftstofftanks 92 montiert ist, angebracht.
Die Oberseite des Kraftstofftanks 92 ist mit einer Öffnung 93 versehen,
um das Kraftstoffzufuhrsystem 84 in den Kraftstofftank 92 einzusetzen.
Der Kraftstofftank 92 definiert im Wesentlichen dichtend
einen einen Kraftstoff aufnehmenden Raum, wenn die Öffnung 93 durch
die Einsatzplatte 88 geschlossen ist. Andererseits ist
die Behälterwanne 90,
die als ein "Nebentank" oder eine "Reservewanne" bezeichnet wird,
in der Nähe
der Bodenplatte 92a innerhalb des Kraftstofftanks 92 angebracht.
Die Behälterwanne 90 nimmt
einen Kraftstoff auf, der in die Wanne 90 von innerhalb
des Kraftstofftanks 92 strömt und in die Kraftstoffpumpe 1 gesaugt
wird.
-
Nun
wird der Filter 85 am vorderen Ende beschrieben. Der Filter 85 am
vorderen Ende ist ein "integrierter
Filter", der sowohl
als der Niederdruckfilter 332 als auch der Hochdruckfilter 330 der
Kraftstoffpumpe des Stands der Technik, die in 31 gezeigt ist,
dient. Der Filter 85 am vorderen Ende enthält auch
ein Filtergehäuse 95 und
ein Filterelement 96. Das Filtergehäuse 95 ist beispielsweise
aus einem Harz oder Kunststoff gefertigt. Wie es in 16 gezeigt
ist, hat das Filtergehäuse 95 einen
im Wesentlichen röhrenförmigen Körper 97 mit
einem C-förmigen
Querschnitt, wobei innerhalb des hohlen Bereichs davon die Kraftstoffpumpe 1 vorgesehen
ist. Ferner hat das Filtergehäuse 95 eine
obere Wand 99, eine Bodenwand 100 (siehe 15)
und Endwände 101 (siehe 16),
die ein Filterabteil 98 auf dem äußeren Umfang des Körpers 97 definieren.
Ferner ist, wie es in 15 gezeigt ist, das Filtergehäuse 95 mit einem
Einlassweg 102, einem Auslassweg 103 und einem
Führungsweg 104 versehen.
-
Gemäß der Darstellung
in 15 erstreckt sich der Einlassweg 102 von
einem unteren Bereich des Filtergehäusekörpers 97 in einer
radial inneren Richtung (der Richtung nach rechts in 15),
wobei ein unterer Bereich des Filterabteils 98 mit der
Einlassöffnung 42 der
Kraftstoffpumpe 1 verbunden wird. Gemäß der Darstellung in 17 ist
das stromabwärtige
Ende des Einlasswegs 102 mit einem Einlasswegausgang 106 versehen,
der sich nach oben öffnet,
und dient als ein weiblicher Öffnungseinsatz und
nimmt das Einlassrohr 43 der Kraftstoffpumpeneinlassöffnung 42 als
eine männliche Öffnung auf.
-
Andererseits
enthält
der Auslassweg 103 einen Querröhrenbereich 107, der
sich von einem unteren Bereich des Filtergehäusekörpers 97 in einer radial
inneren Richtung (der Richtung nach links in 15) erstreckt,
und einen Längsröhrenbereich 108,
der sich von dem äußeren Ende
des Querröhrenbereichs 107 fortsetzt,
dass ein im allgemeinen L-förmiges
Rohr gebildet wird, und sich in eine Richtung nach oben entlang
einer Endwand 101 des Filtergehäuses 95 erstreckt
(siehe 16). Dann enthält der Querröhrenbereich 107 einen
Auslasswegeingang 109, der sich nach oben am inneren Ende
des Querröhrenbereichs 107 öffnet und
als ein weiblicher Öffnungseinsatz
dient und das Auslassrohr 46 der ersten Auslassöffnung 45 der
Kraftstoffpumpe als männliche Öffnung aufnimmt
(siehe 17).
-
Gemäß der Darstellung
in 15 ist das obere Ende des Längsrohrs 108 des Auslasswegs 103 mit
einem Ende des flexiblen Verbindungsrohrs 110 verbunden.
Das andere Ende des Verbindungsrohrs 110 ist mit einem
intern-extern Verbindungsrohr 89 verbunden, das durch die
Einsetzplatte 88 vorgesehen ist. Das intern-extern Verbindungsrohr 89 ist mit
einer Kraftstoffzufuhrleitung 111 verbunden, die zu einer
Einspritzanlage 112 (siehe 18) außerhalb
des Kraftstofftanks 92 führt.
-
Gemäß der Darstellung
in 15 und 16 ist
der Führungsweg 104 eine
Zweigleitung des Auslasswegs 103. Ferner ist, wie es in 15 gezeigt
ist, der Führungsweg 104 im
Wesentlichen parallel zum Längsrohr 108 des
Auslasswegs 103 vorgesehen. Der Druckregulator 86 ist
auf dem oberen Ende des Führungswegs 104 vorgesehen.
Wie es in den 15 und 16 gezeigt
ist, ist der Druckregulator 86 radial überlappend in Bezug auf die
Kraftstoffpumpe 1 und den Filter 85 des vorderen Endes
angebracht. Der Druckregulator 86 enthält ein Regulatorgehäuse 114,
das ein Element 114a der oberen Hälfte und ein Element 115 der
unteren Hälfte enthält. Das
Element 115 der unteren Hälfte ist integral auf dem oberen
Ende des Führungswegs 104 geformt.
Bauteile innerhalb des Regulatorgehäuses 114 sind in das
Element 115 der unteren Hälfte eingebaut.
-
Wie
es in 16 gezeigt ist, ist das Filterelement 96 als
ein Rohr mit im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt
geformt, das den äußeren Umfang
des Filterabteils 98 innerhalb des Filtergehäuses 95 umgibt.
Das Filterelement 96 wird dazu verwendet, Fremdpartikel
zu entfernen, die von innerhalb der Behälterwanne 90 in die
Kraftstoffpumpe 1 gesaugt werden. Das Filterelement 96 ist
dichtend angebracht, wobei es die Öffnung der äußeren Seite des Filterabteils 98 des
Filtergehäuses 95 umgibt.
Das Filterelement 96 besitzt eine Mehrschichtstruktur,
bei der zwei Filter, die aus einem inneren Filter und einem äußeren Filter
bestehen, radial überlagert
parallel zueinander mit einem vorgegebenem Zwischenraum sind. Der äußere Filter
ist mit einem groben Filtermaterial 116, wie z.B. einer
Gewebefilterschicht, geformt. Andererseits ist der innere Filter
mit einem feinen Filtermaterial 117, wie z.B. einem Papierfilter,
geformt. Gemäß der oben
beschriebenen Filterstruktur entfernt, wenn Kraftstoff in der Richtung
eines Pfeils, der in 16 gezeigt ist, strömt, das
grobe Filtermaterial 116 anfänglich verhältnismäßig große Partikel, die in dem Kraftstoff
enthalten sind. Dann entfernt das feine Filtermaterial 117 die
verhältnismäßig kleinen
Partikel und die Bürstenabnutzungspartikel
oder vom Motor erzeugten Partikel.
-
Als
nächstes
wird der Druckregulator 86 beschrieben. Wie es in 15 gezeigt
ist, nimmt der Druckregulator 86 eine eingehende Strömung eines unter
Druck gesetzten Kraftstoffs von der ersten Auslassöffnung 45 der
Kraftstoffpumpe durch den Führungsweg 104 des
Filtergehäuses 95 auf.
Dann steuert der Druckregulator 86 den Druck des unter
Druck gesetzten Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 1 abgegeben
wird und lässt
einen übermäßigen, unter Druck
gesetzten Kraftstoff in den Kraftstofftank 92, oder insbesondere
in die Behälterwanne 90,
ab.
-
Als
nächstes
wird die Strahlpumpe 87 beschrieben. Wie es in 15 und 16 gezeigt
ist, ist die Strahlpumpe 87 in einem unteren Teil der Seitenwand 91 der
Behälterwanne 90 vorgesehen.
Ferner ist die Strahlpumpe 87 mit einer Einführungsöffnung 120 für Kraftstoff,
die sich nach oben öffnet,
einer Kraftstoffansaugöffnung 122,
die sich zur Umgebung der Behälterwanne 91 öffnet, und
einer Ablassöffnung 121,
die sich in die Behälterwanne 90 öffnet, versehen.
Ein Ende des Verbindungsrohrs 119 ist mit dem zweiten Auslassrohr 31 der
Kraftstoffpumpe 1 verbunden, während das andere Ende des Verbindungsrohrs 119 mit
der Kraftstoffeinführungsöffnung 120 der
Strahlpumpe 87 verbunden ist, die innerhalb der Behälterwanne 90 angebracht
ist. Dies erlaubt, dass der von der zweiten Auslassöffnung 30 abgegebene
Kraftstoff in die Kraftstoffeinführungsöffnung 120 durch
das Verbindungsrohr 119 strömt. Der von der Kraftstoffeinführungsöffnung 120 eingeführte Kraftstoff
erzeugt einen negativen Druck innerhalb der Strahlpumpe 87, wenn
er von der Abgabeöffnung 121 in
die Behälterwanne 90 abgegeben
wird. Der negative Druck saugt den Kraftstoff von der Umgebung der
Behälterwanne 90 über die
Kraftstoffansaugöffnung 122 an.
Dann gibt die Strahlpumpe 87 die gemischten Kraftstoffe
von der Ablassöffnung 121 in
die Behälterwanne 90 ab.
Somit erzeugt die Strahlpumpe 87 eine Pumpenwirkung, um
Kraftstoff außerhalb
der Behälterwanne 90 in
die Strahlpumpe 87 zu transferieren, indem eine Kraftstoffströmung, die
von der zweiten Auslassöffnung 30 der
Kraftstoffpumpe 1 abgegeben wird, als eine Antriebsquelle verwendet
wird. Da die Grundkonfiguration einer Strahlpumpe 87 gut
bekannt ist, werden deren Einzelheiten hier nicht beschrieben.
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Nun
wird die Arbeitsweise des oben beschriebenen Kraftstoffzufuhrsystems 84 beschrieben.
Wie es in 15 gezeigt ist, beginnt, wenn
die Kraftstoffpumpe 1 aktiviert wird, Kraftstoff innerhalb der
Behälterwanne 90 zu
strömen.
Der Kraftstoff wird durch das Filterelement 96 innerhalb
des Filters 85 des vorderen Endes gefiltert und strömt in das
Filterabteil 98. Dann wird über den Einlassweg 102 der Kraftstoff
in den Pumpenabschnitt 3 von der Einlassöffnung 42 der
Kraftstoffpumpe 1 gesaugt. Nach dem unter Druck setzen
in dem Pumpenabschnitt 3 wird der Kraftstoff von der ersten
Auslassöffnung 45 zu dem
Auslassweg 103 innerhalb des Filtergehäuses 95 abgegeben.
Der unter Druck gesetzte Kraftstoff strömt in den Auslassweg 103 und
wird schließlich
in die Einspritzanlage 112 (siehe 18) von
der Kraftstoffzufuhrleitung 111 außerhalb der Einsetzplatte 88 über das
Verbindungsrohr 110 eingespeist. Es ist anzumerken, dass
die Einspritzanlage 112 als ein Ziel für den Kraftstoff, wohin er
strömen
soll, bezeichnet werden kann.
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Da
der Druckregulator 86 mit dem Auslassweg 103 über den
Führungsweg 104 in
Verbindung steht, wird der Druck des unter Druck gesetzten Kraftstoffs,
der in den Auslassweg 103 innerhalb des Filtergehäuses 95 strömt, durch
den Druckregulator 86 kontrolliert, so dass ein vorgegebener
Druck aufrechterhalten wird. Während
der Druckregelung wird ein übermäßiger, in
hohem Maß unter
Druck gesetzter Kraftstoff von dem Druckregulator 86 in
die Behälterwannen 90 abgelassen.
Andererseits wird der Kraftstoff außerhalb der Behälterwanne 90,
der jedoch innerhalb des Kraftstofftanks 92 ist, in die
Behälterwanne 90 durch
die Strahlpumpe 87 transferiert, wobei die Kraftstoffströmung, die
von der zweiten Auslassöffnung 30 der
Kraftstoffpumpe 1 abgegeben wird, als eine Antriebsquelle
verwendet wird.
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Es
ist festzuhalten, dass das grobe Filtermaterial 116 zunächst verhältnismäßig große Partikel (bezeichnet
als ⎕ in 18) entfernt und dann das feine
Filtermaterial 117 verhältnismäßig kleine
Partikel (bezeichnet als Δ in 18)
entfernt, wenn der in die Kraftstoffpumpe 1 ange saugte
Kraftstoff durch das Filterelement 96 des Filters 85 des
vorderen Endes gelangt. Selbst wenn ein Kraftstoff, der Bürstenabnutzungspartikel
oder vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als O in 18)
enthält,
von der zweiten Auslassöffnung 30 abgegeben
wird, so dass er in die Strahlpumpe 87 über das Verbindungsrohr 119 strömt, passiert
er ferner durch das grobe Filtermaterial 116 innerhalb
des Filterelements 96 des Filters 85 des vorderen
Endes. Die vom Motor erzeugten Partikel werden schlussendlich mit
dem feinen Filtermaterial 117 entfernt. Dies verringert
oder verhindert, dass vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als
O in 18) in die Kraftstoffpumpe 1 eingesaugt
werden.
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Das
siebte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem 84 kann ein Fluid ohne vom Motor
erzeugte Partikel von der ersten Auslassöffnung 45 abgeben, und
kann auch den Motorabschnitt 2 kühlen und Gleitbereiche mit
dem Fluid schmieren.
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Ferner
ist es möglich,
einen Hochruckfilter 330 zu eliminieren (siehe 31),
der am hinteren Ende der Kraftstoffpumpe des Stands der Technik angebracht
sein muss, da der von der ersten Auslassöffnung 45 der Kraftstoffpumpe
abgegebene Kraftstoff keine vom Motor erzeugten Partikel enthält. Somit
ist es möglich,
das Kraftstoffzufuhrsystem 84 kompakt zu gestalten und
die Herstellungskosten zu verringern. Es ist festzuhalten, dass
das Kraftstoffzufuhrsystem des Stands der Technik (siehe 31) sowohl
einen Niederdruckfilter 332 als auch einen Hochdruckfilter 330 erfordert,
so dass erzwungen wird, dass das Kraftstoffzufuhrsystem 284 eine
große Größe aufweist.
Es ist insbesondere schwierig, die Gesamthöhe des Kraftstoffzufuhrsystems 284 zu
verringern, da der Niederdruckfilter 332 am unteren Ende
der Kraftstoffpumpe 201 angebracht ist. Im Gegensatz dazu
ist es gemäß dem siebten
repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystem 84 möglich, sowohl den Hochdruckfilter 330 als
auch den Niederdruckfilter 332 zu eliminieren, so dass
das Kraftstoffzufuhrsystem 84 kompakt gestaltet werden
kann. Dies führt
zu einer Verringerung der Herstellungskosten.
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Andererseits
entfernt der Filter 85 des vorderen Endes Fremdpartikel,
insbesondere kleine Partikel (bezeichnet als Δ in 18) und
vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als O in 18)
in dem in die Kraftstoffpumpe 1 gesaugten Kraftstoff. Solche kleinen
Partikel beeinflussen nachteilig die Gleitbereiche der Kraftstoffpumpe 1.
Daher ist es möglich, Schwierigkeiten
mit den Gleitbereichen zu verringern oder zu vermeiden, so dass
die Lebensdauer des elektrischen Motors erhöht wird. Es ist anzumerken, dass
die Kraftstoffpumpe 201 des Stands der Technik erlaubt,
dass die kleinen Partikel, die bereits durch den Niederdruckfilter 332 gelangt
sind, weiter durch den Pumpenabschnitt 203 und in den Motorabschnitt 202 gelangen,
so dass die Lebensdauer der Gleitbereiche in der Kraftstoffpumpe 201 in
großem
Maß verringert
sein kann. Im Gegensatz dazu entfernt gemäß dem siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystem 84 der Filter 85 am vorderen
Ende Fremdpartikel, insbesondere kleine Partikel (bezeichnet als Δ in 18)
und vom Motor erzeugte Partikel (bezeichnet als O in 18)
in dem in die Kraftstoffpumpe 1 gesaugten Kraftstoff. Solche
kleine Partikel würden anderenfalls
negativ die Gleitbereiche der Kraftstoffpumpe 1 beeinflussen.
Daher ist es möglich,
Schwierigkeiten mit den Gleitbereichen zu verringern oder zu verhindern,
so dass die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe erhöht wird.
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Wie
oben beschrieben, ist das Kraftstoffzufuhrsystem 84 mit
der Strahlpumpe 87 versehen, die durch die Fluidströmung, die
aus der zweiten Auslassöffnung 30 der
Kraftstoffpumpe 1 abgegeben wird, betrieben wird, um den
Kraftstoff außerhalb
der Behälterwanne 90 aber
innerhalb des Kraftstofftanks 92 in die Behälterwanne 90 zu
transferieren (siehe 15 und 16). Daher
ist es möglich,
effektiv die Druckenergie der von der zweiten Auslassöffnung 30 der
Kraftstoffpumpe 1 abgegebenen Kraftstoffströmung zu
nutzen.
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Ferner
enthält
der Filter 85 des vorderen Endes das Filterelement 96 mit
einer Mehrschichtstruktur, bei der die äußere Schicht grob ist, während die innere
Schicht fein ist (siehe 15 und 16). Dies
erlaubt, dass das Filterelement 96 des vorderen Endes effektiv
Fremdpartikel in dem in die Kraftstoffpumpe 1 angesaugten
Kraftstoff entfernt.
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Ferner
besitzt der Filter 85 am vorderen Ende das Filterelement 96,
das im Wesentlichen zylindrisch geformt ist, so dass es die Kraftstoffpumpe 1 umgibt.
Dies erlaubt es, dass das Filtergebiet bzw. die Filterfläche des
Filterelements 96 vergrößert wird, so
dass der Saugwiderstand verringert ist. Daher ist es möglich, den
Verbrauch von elektrischem Strom der Kraftstoffpumpe 1 zu
verringern.
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Dabei
besitzt das Kraftstoffzufuhrsystem 84 einen Druckregulator 86,
welcher den Kraftstoffdruck des aus der Kraftstoffpumpe 1 abgegebenen
Kraftstoffs kontrolliert (siehe 15 und 16).
Ferner ist der Druckregulator 86 radial überlappend
in Bezug auf die Kraftstoffpumpe 1 und den Filter 85 am
vorderen Ende angebracht (siehe 15 und 16).
Daher ist es möglich,
das Kraftstoffzufuhrsystem 84 kompakt mit dem Druckregulator 86 zu
versehen.
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Das
Filtergehäuse 95 ist
integral mit dem Element 115 der unteren Hälfte des
Regulatorgehäuses 114 des
Druckregulators 86 geformt (siehe 15). Aufgrund
dessen muss das Element 115 der unteren Hälfte oder
zumindest ein Teil des Regulatorgehäuses 114 des Druckregulators 86 nicht
getrennt vorgesehen werden. Daher ist es möglich, den Druckregulator 86 vereinfacht
und leichtgewichtig zu gestalten.
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Gemäß der Darstellung
in 15 und 16 ist
der Filter 85 des vorderen Endes mit dem Auslassweg 103 versehen,
der direkt mit der ersten Auslassöffnung 45 der Kraftstoffpumpe 1 verbunden ist.
Somit wird ein spezielles Bauteil, das den Auslassweg 103 bildet,
nicht benötigt.
Dies erlaubt es, dass das Kraftstoffzufuhrsystem 84 kompakt
und leichtgewichtig gestaltet wird und dass die Herstellungskosten
verringert werden.
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Gemäß der Darstellung
in 17 ist das Einlassrohr 43 der Kraftstoffpumpe 1 mit
dem Einlasswegausgang 106 des Filters 85 am vorderen
Ende in einer Passstruktur mit einer männlichen Öffnung und einer entsprechenden
weiblichen Öffnung
verbunden. Dies erlaubt es, dass der Verbindungsvorgang zwischen
der Einlassöffnung 42 der
Kraftstoffpumpe 1 und dem Einlassweg 102 des Filters 85 des
vorderen Endes einfach durchgeführt
wird.
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Andererseits
ist, wie es in 17 gezeigt ist, das Kraftstoffpumpenauslassrohr 46 mit
dem Auslasswegeingang 109 des Filters 85 am vorderen Ende
in einer Passstruktur mit einer männlichen Öffnung und einer entsprechenden
weiblichen Öffnung verbunden.
Dies erlaubt es, dass der Verbindungsvorgang zwischen der ersten
Auslassöffnung 45 der Kraftstoffpumpe
und dem Auslassweg 103 des Filters 85 des vorderen
Endes einfach durchgeführt
wird.
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Insbesondere
wird die Einlassöffnung 42 der Kraftstoffpumpe
als eine entsprechende männliche Öffnung verwendet,
während
der Einlassweg 102 des Filters 85 am vorderen
Ende als eine weibliche Öffnung
derart verwendet wird, dass der Einlasswegausgang 106 des
Filters am vorderen Ende in einer Passverbindung das Einlassrohr 43 der
Kraftstoffpumpe aufnimmt. In ähnlicher
Weise wird der Auslassweg 103 des Filters 85 am
vorderen Ende als eine weibliche Öffnung verwendet, während die
erste Auslassöffnung 45 der
Kraftstoffpumpe als eine entsprechende männliche Öffnung derart verwendet wird,
dass der Auslasswegeingang 109 des Filters des vorderen
Endes in einer Passverbindung das Auslassrohr 46 der Kraftstoffpumpe
aufnimmt.
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Es
ist festzuhalten, dass die in 17 gezeigte
Passstruktur innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung modifiziert
werden kann. Als eine alternative Ausführungsform, die in 19 gezeigt
ist, enthält
der Einlasswegausgang 106 ein Ausgangsrohr 123 als
eine männliche Öffnung,
während die
Kraftstoffpumpeneinlassöffnung 42 als
eine entsprechende weibliche Öffnung
derart verwendet wird, dass das Kraftstoffpumpeneinlassrohr 43 passend den
Einlassausgang 123 des Filters des vorderen Endes aufnimmt.
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In ähnlicher
Weise ist, wie es auch in 19 gezeigt
ist, der Auslasswegeingang 103 mit einem Eingangsrohr 125 als
einer männlichen Öffnung versehen,
während
das Kraftstoffpumpenauslassrohr 46 als eine entsprechende
weibliche Öffnung
verwendet wird, derart, dass das Auslassrohr 46 der ersten
Auslassöffnung 45 der
Kraftstoffpumpe in einer Passverbindung das Auslasswegeingangsrohr 125 des
Filters des vorderen Endes aufnimmt.
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Als
eine andere alternative Ausführungsform,
die in 20 dargestellt ist, sind dichtende
Elemente 126 zwischen die Kraftstoffpumpe 1 und
den Filter 85 des vorderen Endes eingebracht. Insbesondere
ist einerseits das Gummidichtelement 126 in einer Ringgestalt
geformt und liegt zwischen der Pumpenabdeckung 8 um die
Einlassöffnung 42 und
der oberen Oberfläche
um den Einlasswegausgang 106 des Filtergehäuses 95 am
vorderen Ende. In ähnlicher
Weise ist ein solches dichtendes Element 126 ebenfalls
zwischen die Pumpenabdeckung 8 um das Auslassrohr 46 und
die obere Oberfläche
um den Auslasswegeingang 109 des Filtergehäuses 95 des vorderen
Endes eingebracht. Dies verringert oder verhindert Kraftstoffleckströme aus Verbindungsbereichen
zwischen der Einlassöffnung 42 der
Kraftstoffpumpe 1 und dem Einlasswegausgang 106 des Filtergehäuses 95 des
vorderen Endes und auch zwischen dem Auslassrohr 46 der
Kraftstoffpumpe 1 und dem Auslasswegeingang 109 des
Filtergehäuses 95 des
vorderen Endes. Ferner ist es aufgrund der Elastizität der dichtenden
Elemente 126 möglich
zu verhindern, dass die Vibration der Kraftstoffpumpe 1 sich
zum Filtergehäuse 95 des
vorderen Endes fortpflanzt.
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Als
noch andere alternative Ausführungsform,
die in 21 und 22 dargestellt
ist, kann die Strahlpumpe 87, die in 15, 16 und 18 dargestellt
ist, weggelassen werden. In diesem Fall kann nicht nur die Strahlpumpe 87,
sondern auch das Verbindungsrohr 119 weggelassen werden.
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Achte repräsentative
Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 23 und 24 wird ein
Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
achten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "achtes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem")
beschrieben. Das achte repräsentative Kraftstoffzufuhrsystem
ist eine Modifikation des siebten repräsentativen Kraftstoffzufuhrsystems.
Wie es in 23 gezeigt ist, ist das achte
repräsentative Kraftstoffzufuhrsystem 84 dahingehend
modifiziert, dass das Element 115 der unteren Hälfe des
Filtergehäuses 95 des
vorderen Endes gemäß der siebten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 15) durch eine Montageausnehmung 128 ersetzt
ist. Gemäß der Darstellung
in 24 ist die Montageausnehmung 128 am oberen
Ende des Führungswegs 104 des
Filtergehäuses 95 geformt.
Der Druckregulator (bezeichnet mit Referenzziffer 86A)
ist nach unten in die Montageausnehmung 128 eingesetzt.
Es ist anzumerken, dass der Druckregulator 86A als ein diskretes
Bauteil separat von dem Filtergehäuse 95 gestaltet sein
kann. Dies erlaubt es, dass der Druckregulator einfach in das Filtergehäuse 95 eingesetzt wird
und verbessert die Modularität
des Kraftstoffzufuhrsystems 84.
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Neunte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 25 wird ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
neunten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "neuntes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem")
beschrieben. Das neunte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem ist eine Modifikation des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems. Gemäß der Darstellung
in 25 ist das neunte repräsentative Kraftstoffzufuhrsystem 84 dahingehend
modifiziert, dass die Kraftstoffpumpe 1 des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems 84 (siehe 15) durch die
sechste repräsentative
Kraftstoffpumpe 1 mit der Strahlpumpe 80 (siehe 14)
ausgetauscht ist. Dies eliminiert die Strahlpumpe 87 und
das Verbindungsrohr 119 des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems 84, das in 15 gezeigt
ist. Stattdessen ist das neunte repräsentative Kraftstoffzufuhrsystem 84 mit
einer Rückführleitung 130 und
einer Einführungsleitung 132 versehen,
die mit der Strahlpumpe 80 verbunden sind, die auf der
Kraftstoffpumpe 1 vorgesehen ist. Gemäß der Darstellung in 25 ist
die Strahlpumpe 80 der Kraftstoffpumpe 1 gemäß der neunten
repräsentativen
Ausführungsform
mit der Ablassöffnung 81 versehen,
die mit einem Ende der Rückführleitung 130 verbunden
ist. Das andere Ende der Rückführleitung 130 öffnet sich zum
Boden der Behälterwanne 90.
Andererseits ist die Saugöffnung 82 der
Strahlpumpe 80 mit einem Ende der Einführungsleitung 132 verbunden.
Das andere Ende der Einführungsleitung 132 öffnet sich zum
Boden des Kraftstofftanks 92, außerhalb der Behälterwanne 90.
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Wie
es in 25 gezeigt ist, wird der Kraftstoff
außerhalb
der Behälterwanne 90,
aber innerhalb des Kraftstofftanks 92, in die Strahlpumpe 80 über das
Einführungsrohr 132 durch
die Strahlpumpe 80, die die Kraftstoffströmung, die
von der zweiten Auslassöffnung
der Kraftstoffpumpe (siehe auch 14) abgegeben
wird, als eine Antriebsquelle nutzt, angesaugt. Dann wird der Kraftstoff
von der Auslassöffnung 81 abgegeben
und in die Behälterwanne 90 über die
Rückführungsleitung 130 transferiert.
Daher ist es möglich,
effektiv die Druckenergie des aus der zweiten Auslassöffnung 30 der
Kraftstoffpumpe 1 abgegebenen Kraftstoffs zu nutzen.
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Zehnte repräsentative
Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 26 wird ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
zehnten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "zehntes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem")
beschrieben. Das zehnte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem ist eine Modifikation des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems. Es ist anzumerken, dass der Druckregulator 86,
die Strahlpumpe 87, der Auslassweg 103 und der
Führungsweg 104 (siehe 15)
aus Gründen
der Einfachheit der Erklärung
in 26 nicht gezeigt sind. Das Filtergehäuse 95 des
zehnten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems 84 ist mit einem Filterabteil 98A mit
ringförmigem
Querschnitt versehen. Das ringförmige
Filterabteil 98A weist ein Mehrschichtfilterelement 96A auf,
das aus einem äußeren Filter
oder einem groben Filtermaterial 116A und einem inneren
Filter oder einem feinen Filtermaterial 117A besteht. Das
Filterelement 96A umgibt die Kraftstoffpumpe 1,
die innerhalb des Filterelements 96A des vorderen Endes
angeordnet ist, im Wesentlichen entlang des gesamten Umfangs der
Kraftstoffpumpe 1. Dies erlaubt es, dass das Filterelement 96A des
vorderen Endes effektiv Fremdpartikel in einem Kraftstoff entfernt,
der in die Kraftstoffpumpe 1 in der Richtung, die durch
die Pfeile angegeben ist, angesaugt wird. Da das Filtergebiet bzw.
die Filterfläche
des Filterelements 96A stärker als beim siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystem vergrößert ist,
kann ferner der Kraftstoffansaugwiderstand der Kraftstoffpumpe 1 weiter
verringert werden. Daher ist es möglich, weiter den Verbrauch
von elektrischem Strom der Kraftstoffpumpe 1 zu verringern.
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Elfte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 27 wird ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
elften repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "elftes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem") beschrieben.
Das elfte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem ist eine Modifikation des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems. Gemäß der Darstellung
in 27 ist die Kraftstoffpumpe 1 des elften repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems 84 eine Modifikation dahingehend,
dass die Verbindungsöffnung 48 des
Pumpengehäuses 9 gemäß der siebten
repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 20) mit einem Rückschlagventil
oder einem Kugelelement 157 versehen ist. Der untere und
der zentrale Bereich der Verbindungsöffnung 48 ist mit
einem Ventilsitz 158 versehen, der durch das Kugelelement 157 geschlossen
oder geöffnet
wird. Andererseits ist der obere Bereich der Verbindungsöffnung 48 mit
einem Kugelanschlag 159, der beispielsweise als ein C-förmiger Ring
geformt ist, versehen. Der Kugelanschlag 159 verhindert,
dass das Kugelelement 157 aus der Verbindungsöffnung 48 ausgeworfen
wird. Wenn Kraftstoff aus dem Pumpenabteil 11 zur Verbindungsöffnung 48 strömt, wird
das Rückschlagventil 157 am Ventilsatz 158 geöffnet und
erlaubt, dass der Kraftstoff in das Motorabteil 10 abgegeben
wird. Im Gegensatz dazu wird das Rückschlagventil 157 am
Ventilsitz 158 geschlossen und verhindert die Rückströmung des
Kraftstoffs, wenn ein Kraftstoff zurück in das Pumpenabteil 11 durch
die Verbindungsöffnung 48 strömt.
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Dies
erlaubt, dass das Rückschlagventil 157 verhindert,
dass der Kraftstoff zurück
in das Pumpenabteil 11 durch die Verbindungsöffnung 48 von
dem Motorabteil 10 strömt,
wenn die Pumpe 1 stoppt. Daher ist es möglich, selbst wenn die Pumpe 1 stoppt, den
Kraftstoff, der vom Motor erzeugte Partikel enthält, innerhalb des Motorabteils 10 an
einer Strömung
in das Pumpenabteil 11 zu hindern. Ferner ist es möglich, zu
verringern oder zu verhindern, dass der Kraftstoff, der die vom
Motor erzeugten Partikel enthält,
in den Auslassweg 103 oder zur Umgebung der Pumpe 1 abgegeben
wird, wenn die Pumpe 1 wieder betrieben wird, nachdem sie
gestoppt hat.
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Zwölfte repräsentative
Ausführungsform
-
Bezugnehmend
auf 28 wird ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
zwölften
repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "zwölftes repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem")
beschrieben. Das zwölfte
repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem ist eine Modifikation des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems. Wie es in 28 gezeigt
ist, ist die Kraftstoffpumpe 1 des zwölften repräsentativen Kraftstoffzufuhrsystem 84 dahingehend
modifiziert, dass der obere Bereich des Einlasswegsausgangs 106 in
dem Filtergehäuse 95 des
vorderen Endes mit einer ringförmigen
Ausnehmung 106a versehen ist. In der ringförmigen Ausnehmung 106a ist
ein dichtendes Element (bezeichnet mit Referenzziffer 126),
wie z.B. ein elastischer O-Ring,
eingesetzt, das radial das Kraftstoffpumpeneinlassrohr 43 zum
Einlasswegausgang 106 des Filtergehäuses dichtet. Andererseits
ist der obere Bereich des Auslasswegseingangs 109 in dem
Filtergehäuse 95 des
vorderen Endes mit einer ringförmigen Ausnehmung 109a versehen.
In die ringförmige
Ausnehmung 109a ist ein dichtendes Element eingesetzt (bezeichnet
mit Referenzziffer 126), wie z.B. ein elastischer O-Ring,
der das Kraftstoffpumpenauslassrohr 46 zum Auslasswegeingang 109 des
Filtergehäuses radial
dichtet. Dies verringert oder verhindert Kraftstoffleckströme aus Verbindungsbereichen
zwischen der Einlassöffnung 42 der
Kraftstoffpumpe 1 und dem Einlasswegausgang 106 des
Filtergehäuses 95 des vorderen
Endes und auch zwischen der Auslassöffnung 45 der Kraftstoffpumpe 1 und
dem Auslasswegeingang 109 des Filtergehäuses 95 des vorderen Endes.
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Ferner
ist es aufgrund der Elastizität
der dichtenden Elemente 126 möglich, zu verringern oder zu
vermeiden, dass die Vibration der Kraftstoffpumpe 1 an
das Filtergehäuse 95 des
vorderen Endes fortgepflanzt wird.
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Dreizehnte
repräsentative
Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf 29 wird ein Kraftstoffzufuhrsystem gemäß einer
dreizehnten repräsentativen
Ausführungsform
(anschließend
bezeichnet als ein "dreizehntes
repräsentatives
Kraftstoffzufuhrsystem")
beschrieben. Das dreizehnte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem ist eine Modifikation des siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystems. Gemäß der Darstellung
in 29 ist das dreizehnte repräsentative Kraftstoffzufuhrsystems 84 dahingehend
modifiziert, dass der Filter 85 des vorderen Endes des
siebten repräsentativen
Kraftstoffzufuhrsystem 84 (siehe 15) durch
einen sogenannten Saugfilter ersetzt ist. Der Saugfilter ist ähnlich zu
dem Niederdruckfilter 332 gemäß dem Kraftstoffzufuhrsystem 284 des
Stands der Technik, das in 31 gezeigt
ist, und wird hier als ein Filter 135 am vorderen Ende
bezeichnet. Es ist festzuhalten, dass das dreizehnte repräsentative
Kraftstoffzufuhrsystem 84 innerhalb des Kraftstofftanks 92 verschoben
ist, wie es in 29 gezeigt ist. Ferner sind
die Behälterwanne 90 und
die Strahlpumpe 87 des siebten repräsentativen Kraftstoffzufuhrsystems 84,
das in 15 gezeigt ist, eliminiert.
In diesem Fall kann der Kraftstofftank 92 als ein Behälter oder
Speicher bezeichnet werden.
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Der
Filter 135 am vorderen Ende enthält ein Filtermaterial 136,
das eine Mehrschichtstruktur ähnlich
dem Filterelement 96 des siebten repräsentativen Kraftstoffzufuhrsystem 84 aufweist.
Das Filtermaterial 136 entfernt verhältnismäßig große Partikel, verhältnismäßig kleine
Partikel und Bürstenabnutzungspartikel,
die in einem Kraftstoff enthalten sind. Der Filter 135 des
vorderen Endes ist mit einer Montageöffnung 137, die einen
Wegeingang 146 aufweist, versehen. Der Wegeingang 146 dient
als eine weibliche Öffnung
oder Mündung,
die in einer Passverbindung ein Kraftstoffpumpeneinlassrohr 43 als eine
entsprechende männliche
Mündung
aufnehmen kann.
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Die
Bodenoberfläche
der Einsetzplatte 88 ist mit einem Verbindungsrohr 140 verbunden,
das einen Auslassweg 143 bildet, der zu einem intern-extern
Verbindungsrohr 89 führt.
Das Verbindungsrohr 140 enthält einen Längsröhrenbereich 148, der
sich nach unten von der Einsetzplatte 80 erstreckt, und
einen Querröhrenbereich 147,
der sich quer an das untere Ende des Längsröhrenbereichs 148 anschließt, dass
ein im Wesentlichen L-förmiges
Rohr gebildet wird. Der Querröhrenbereich 147 enthält einen
Wegeingang 149, der sich nach oben am Ende in der Nähe der Kraftstoffpumpe 1 öffnet. Der
Wegeingang 149 dient als eine weibliche Öffnung,
die über
eine Passverbindung das Auslassrohr 46 der Kraftstoffpumpe
als eine entsprechende männliche Öffnung aufnimmt.
Es ist festzuhalten, dass das Verbindungsrohr 140 integral
mit einer Montageöffnung 137 des Filters 135 des
vorderen Endes versehen ist. Ferner ist der Längsröhrenbereich 148 des
Verbindungsrohrs 140 mit einem Druckregulator 86 an
der unteren Endwand des Längsröhrenbereichs 148 versehen.
Der Druckregulator 86 steuert den Druck des unter Druck
gesetzten Kraftstoffs, der aus der Kraftstoffpumpe 1 abgegeben
wird und lässt übermäßigen, unter
Druck gesetzten Kraftstoff in den Kraftstofftank 92 ab.
Es ist festzuhalten, dass die Kraftstoffpumpe 1 mit einem
Abdeckelement 150 versehen ist, das den Umfang der Kraftstoffpumpe 1 umgibt.
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Die
Arbeitsweise des oben beschriebenen Kraftstoffzufuhrsystems ist
wie folgt. Wenn die Kraftstoffpumpe 1 aktiviert wird, beginnt
der Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks 92 zu strömen. Der
Kraftstoff wird durch ein Filterelement 136 innerhalb des Filters 135 des
vorderen Endes gefiltert und wird dann in den Pumpenabschnitt 3 angesaugt.
Nach dem unter Druck setzen in den Pumpenabschnitt 3 wird
der Kraftstoff zu dem Auslassweg 143 des Verbindungsrohrs 140 abgegeben.
Der unter Druck gesetzte Kraftstoff, der zu dem Auslassweg 143 abgegeben
wird, wird von dem intern-extern Verbindungsrohr 89 der
Einsatzplatte 88 in die Einspritzanlage über die
Kraftstoffzufuhrleitung 111 eingespeist. Andererseits wird
der Druck des unter Druck gesetzten Kraftstoffs, der in den Auslassweg 143 des
Verbindungsrohrs 140 strömt, durch den Druckregulator 86 gesteuert,
so dass er ein vorgegebener Druck ist, da der Druckregulator 86 auch
mit dem Auslassweg 143 in Verbindung steht. Während der
Drucksteuerung wird übermä ßiger, in
hohem Maß unter
Druck gesetzter Kraftstoff aus dem Druckregulator 86 in
den Kraftstofftank 92 abgelassen.
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Die
Erfindung wurde im einzelnen unter speziellem Verweis auf bestimmte
repräsentative
Ausführungsformen
von ihr beschrieben, wobei jedoch zu verstehen ist, dass Variationen
und Modifikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden
können.
Beispielsweise kann die Kraftstoffpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung
im allgemeinen für
andere Pumpen zusätzlich
zu einer Kraftstoffpumpe angewendet werden. Auch ist die vorliegende
Erfindung anwendbar auf mehrstufige Pumpen, die eine Mehrzahl von
Flügelrädern 34 enthalten.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein rückführfreies
Kraftstoffzufuhrsystem 84 anwendbar, sondern auch auf ein
Kraftstoffzufuhrsystem, das übermäßige Kraftstoffe
von der Seite des Motors an den Kraftstofftank 92 zurückführt. Es
ist festzuhalten, dass zumindest entweder die Einlassöffnung 42 und/oder
die erste Auslassöffnung 45 und/oder
die zweite Auslassöffnung 30 und/oder
die Verbindungsöffnung 48 und/oder
die Dampfentlüftung 76 der Kraftstoffpumpe 1 eine
Mehrzahl von Öffnungen
oder Mündungen
enthalten können.