DE19639009B4

DE19639009B4 - Kraftstoffpumpenauslaßeinheit

Info

Publication number: DE19639009B4
Application number: DE19639009A
Authority: DE
Inventors: Richard L. Cass City Kobman; Edward J. Caro Talaski
Original assignee: Walbro Corp
Current assignee: Walbro Corp
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2016-09-24
Also published as: DE19639009A1; FR2739143B1; US5697769A; JPH09112376A; BR9603779A; FR2739143A1

Abstract

Elektrische Kraftstoffpumpe (20) mit
einem Paar von koaxial beabstandeten Einlass- (22) und Auslasseinheiten (24) und einem Gehäuse (26), das die Endeinheiten (22, 24) verbindet, um ein Pumpengehäuse (28) zu bilden,
einem Kraftstoffeinlass (46) in der Einlassendeinheit (22) und einem Kraftstoffauslass in der Auslassendeinheit (24), während die Auslassendeinheit (24) eine innere Abdeckung (32) und eine separate äußere Abdeckung (30) aufweist, die über der inneren Abdeckung (32) angeordnet ist,
einem Gleichstrommotor, der einen Anker (34) aufweist, der drehbar im Gehäuse (26) gelagert ist und eine Kommutatorplatte (35) besitzt,
einer ersten (62) und einer zweiten Bürste (64), die an der inneren Abdeckung (32) montiert ist und in elektrischem und mechanischem Kontakt mit der Kommutatorplatte (35) stehen, und
einer an den Anker (34) angeschlossenen Pumpe (40) zum Pumpen von Kraftstoff durch das Pumpengehäuse (28) vom Einlass zum Auslass,
einem ersten (75) und zweiten elektrischen Kontaktstift (76), die an...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftstoffpumpen für Benzinmotoren, genauer gesagt eine Auslasseinheit für eine elektrische Kraftstoffpumpe.
Eine Auslasseinheit einer elektrischen Kraftstoffpumpe besitzt in typischer Weise Bürsten, die dem Anker eines Elektromotors elektrischen Strom zuführen. Elektrische Klemmen an der Auslasseinheit müssen mit den Bürsten verdrahtet werden.

Die DE 40 37 180 A1 offenbart eine Kraftstoffpumpe mit motorischem Antrieb und einem im Wesentlichen zylindrischen Pumpengehäuse. Um die Anzahl der Teile der Kraftstoffpumpe zu reduzieren, wird nur eine einzige Abdeckung anstelle einer oberen und einer unteren Abdeckung zum Abdecken der oberen Seite des Motorabschnitts des Pumpengehäuses verwendet.

Die DE 41 32 813 C1 offenbart ebenfalls eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe. Diese Kraftstoffpumpe umfasst neben dem Pumpengehäuse eine innere Abdeckung, an der elektrische Kontaktstifte zur Stromversorgung der Kraftstoffpumpe befestigt sind. Die innere Abdeckung wird durch eine separate äußere Abdeckung überlagert, die gemeinsam mit dem Pumpengehäuse zu einer metallischen Abschirmung der Kraftstoffpumpe beiträgt. Aufgrund der Vielzahl der Komponenten der Kraftstoffpumpe müssen während ihrer Herstellung verschiedenste zeitaufwendige mechanische und elektrische Verbindungen hergestellt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Zusammensetzen der vorliegenden Kraftstoffpumpe so schnell wie möglich durchführen zu können, ohne Schweißen oder andere zeitraubende Arbeiten durchführen zu müssen.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß besitzt die Auslasseinheit für die Kraftstoffpumpe eine innere Abdeckung und eine äußere Abdeckung. Die Bürsten sind an der inneren Abdeckung gelagert. Nebenschlussdrähte von den Bürsten führen zu Ansätzen, die vorzugsweise in Fassungen in der inneren Abdeckung angeordnet sind. Elektrische Klemmen werden von der äußeren Abdeckung zum Anschluss an eine Gleichstromquelle getragen. Die Schaltung von den elektrischen Klemmen umfasst vorzugsweise Lappen, die in elektrischen Kontakt mit den Ansätzen gepresst werden, wenn die äußere Abdeckung an der inneren Abdeckung montiert wird. Bei der Montage wird keine Schweißung erforderlich. Eine „Blindmontage" der äußeren Abdeckung an der inneren Abdeckung ist möglich, und die Bürstenfedern können nach der Montage der Abdeckungen installiert werden.

Es soll erfindungsgemäß eine Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt werden, die aus relativ wenigen einfachen Teilen besteht, kein Schweißen während der Montage benötigt, einen elektrischen Anschluss zur Verfügung stellt, dessen Eigenschaften sich im Gebrauch nicht verschlechtern, im Gebrauch robust und haltbar ist und auf relativ kostengünstige Weise hergestellt und montiert werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Kraftstoffpumpe entlang der Linie 1-1 in 1;
2 eine Endansicht der Kraftstoffpumpe von oben in 1 gesehen;
3 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht der Auslaßeinheit;
4 eine Teilschnittansicht entlang Linie 4-4 in 2;
5 eine Ansicht der äußeren Abdeckung der Auslaßeinheit im Längsschnitt;
6 eine Unteransicht der äußeren Abdeckung;
7 eine Ansicht ähnlich der der 5, jedoch perspektivisch;
8 eine Ansicht der von der äußeren Abdeckung getragenen elektrischen Schaltung, von oben gesehen;
9 eine Seitenansicht der in 8 gezeigten elektrischen Schaltung; und
10 eine Unteransicht der in den 8 und 9 gezeigten elektrischen Schaltung.
Die in den Figuren dargestellte elektrische Kraftstoffpumpe 20 umfaßt eine Einlaß- 22 und Auslaßendeinheit 24, die koaxial beabstandet und über ein längliches zylindrisches Gehäuse 26 miteinander verbunden sind, so daß ein hohles Pumpengehäuse 28 gebildet wird. Die Auslaßendeinheit umfaßt eine äußere Abdeckung 30 und eine innere Abdeckung 32.
Ein Gleichstrommotor besitzt einen Permanentmagnetstator 33, der innerhalb des Gehäuses 26 montiert ist und einen Anker 34 umgibt, der elektrische Wicklungen aufweist, die an eine Kommutatorplatte 35 angeschlossen sind. Der Anker 34 ist über eine Welle 36 und eine Stummelwelle 38 durch die Kommutatorplatte 35 drehbar im Gehäuse 28 gelagert. Der Anker 34 ist an ein Flügelzellen- oder Zahnradrotorsystem 40 angeschlossen, um Kraftstoff vom Einlaß 46 in das Gehäuse 28 und dann nach außen durch den Auslaß 47 in die äußere Abdeckung der Auslaßendeinheit 24 zum Motor (nicht gezeigt) zu pumpen. Der Auslaß 47 ist in einer rohrförmigen Verlängerung 48 der Endwand 49 der äußeren Abdeckung 30 ausgebildet. Ein Rückschlagventil 50 im Auslaß 47 wird über eine Feder 51 nachgiebig gegen einen Sitz gepreßt. Ein Halter 52 preßt eine Führung gegen die Feder 51, die gegen das Rückschlagventil drückt. Die Endwand 49 der äußeren Abdeckung 30 besitzt eine rohrförmige Verlängerung 112, die ein Entlastungsventil 114 aufnimmt, das normalerweise von einer Druckfeder 116 gegen einen Sitz gepreßt wird. Ein Halter 118 hält die Feder 116 in Kontakt mit dem Entlastungsventil 114.
Die innere Abdeckung 32 besitzt eine zylindrische Basis 54, die mit einem damit einstückig ausgebildeten, sich radial nach außen erstreckenden Ringflansch 56 versehen ist. Die innere Abdeckung weist ferner ein Paar von seitlich beabstandeten, sich axial nach außen erstreckenden parallelen Vorsprüngen oder Führungsbahnen 58 auf, die innere Kanäle 60 mit offenen Enden besitzen, um die entsprechenden länglichen Bürsten 62 und 64 mit einem allgemein trapezförmigen Querschnitt, die die Kommutatorplatte 35 kontaktieren, gleitend aufzunehmen.
Die äußere Abdeckung 30 ist ein hohles becherförmiges Element mit einer zylindrischen Seitenwand 66, die am äußeren Ende durch die Endwand 49 im wesentlichen geschlossen ist und am inneren Ende offen ist. Ein Mantel 68 am offenen Ende ist über die Basis 54 der inneren Abdeckung 32 gepaßt und stößt gegen den Flansch 56 der inneren Abdeckung. Die äußere Abdeckung umschließt und schützt somit die Führungsbahnen 58 an der inneren Abdeckung sowie die darin angeordneten Bürsten 62, 64.
Die Endwand 49 der äußeren Abdeckung 30 hat beabstandete zylindrische Öffnungen 70, die die entsprechenden Kanäle 60 in den Führungsbahnen 58 der inneren Abdeckung überlagern, wenn die äußere Abdeckung hieran in richtiger Ausrichtung befestigt ist. In die Öffnungen 70 gepreßte Halter 72 drücken Federn 74 zusammen, die gegen die Bürsten 62, 64 gelagert sind und die Bürsten in mechanischen und elektrischen Kontakt mit der Kommutatorplatte 35 drücken.
Die Bürsten 62, 64 sind über elektrische Leiter oder Nebenschlußdrähte 78, die sich durch Schlitze 80 in den Seitenwänden der Führungsbahnen 58 erstrecken, an elektrisch leitende Stifte 75 und 76 angeschlossen. Die inneren Enden der Stifte 75, 76 erstrecken sich in Fassungen 84 in der inneren Abdeckung, während die äußeren Enden nach außen in den Raum innerhalb der äußeren Abdeckung vorstehen.
Das Innere der äußeren Abdeckung 30 ist mit einer Wand 85 versehen, die sich von der Endwand 49 zum inneren Ende derselben nach innen erstreckt. Die Seitenwand 66 und die Endwand 49 der äußeren Abdeckung wirken mit der Wand 85 zusammen und bilden ein Abteil 86 für eine elektrische Schaltung 87, über die elektrischer Strom auf die Stifte 75, 76 und Bürsten 62, 64 übertragen werden kann. Die Schaltung 87 umfaßt ein Paar von seitlich beabstandeten länglichen und zylindrischen Choke-Spulen 90 und 92, die sich in Längsrichtung der Pumpe erstrecken. Von den äußeren Enden der Choke-Spulen durch die äußere Endwand 49 der äußeren Abdeckung erstrecken sich elektrische Klemmen 94 und 96, die an die Spulen angeschlossen sind, beispielsweise durch Löten. Ein Kondensator 97 ist elektrisch zwischen die Klemmen 94, 96 und somit über die Spulen 90, 92 geschaltet, beispielsweise durch Löten. Die Spulen und der Kondensator unterdrücken Hochfrequenzinterferenzen (RFI). Vorzugsweise sind die Choke-Spulen in einen Körper 98 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial in das Abteil 86 eingeformt.
Elektrisch leitende Lappen 100 und 101 besitzen Arme, die sich über die freiliegenden inneren Enden der Choke-Spulen erstrecken und an diese angeschlossen sind, beispielsweise durch Löten. Jeder Lappen besitzt ein rohrförmiges Element 102 am äußeren Ende des Armes mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch 103 um jedes rohrförmige Element 102 herum. Die rohrförmigen Elemente sind in Bohrungen 105 in der äußeren Abdeckung 30 befestigt, wobei ihre Flansche 103 gegen Flächen der Abdeckung an den Enden der Bohrungen stoßen. Bei den rohrförmigen Elementen handelt es sich um mit Flanschen versehene Ösen, die bei der Montage mit Preßsitz über den äußeren Enden der Stifte 75, 76 angeordnet werden, um eine ausgezeichnete elektrische Verbindung ohne Schweißen, Löten oder die Verwendung' von Schraubverbindungen, beispielsweise Muttern und Bolzen, vorzusehen. Vorzugsweise sind die Enden der Stifte 75, 76 konisch ausgebildet, um eine ausgezeichnete elektrische und mechanische Verbindung der im Preßsitz angeordneten rohrförmigen Elemente und Stifte zu ermöglichen.
Während der Montage der äußeren und inneren Abdeckung wird über die Vorsprünge 58 an der inneren Abdeckung 32, die mit der Innenfläche der äußeren Abdeckung 30 in Eingriff treten, eine anfängliche Ausrichtung erreicht. Diese Paßflächen ermöglichen einen genau definierten Eingriff, der ausreicht, um nach dem anfänglichen Eingriff die Stifte 75, 76 in die Ösen zu führen.
Wenn die elektrischen Klemmen 94 und 96 in eine Gleichstromquelle gesteckt worden sind, wird Strom durch die Choke-Spulen 90, 92, die Lappen 100, 101, die Ösen 102, die Stifte 75, 76, die elektrischen Leiter 78 und die Bürsten 62, 64 zur Kommutatorplatte 35 geführt, um den Anker des Motors und somit die Kraftstoffpumpe anzutreiben.

Claims

Elektrische Kraftstoffpumpe (20) mit einem Paar von koaxial beabstandeten Einlass- (22) und Auslasseinheiten (24) und einem Gehäuse (26), das die Endeinheiten (22, 24) verbindet, um ein Pumpengehäuse (28) zu bilden, einem Kraftstoffeinlass (46) in der Einlassendeinheit (22) und einem Kraftstoffauslass in der Auslassendeinheit (24), während die Auslassendeinheit (24) eine innere Abdeckung (32) und eine separate äußere Abdeckung (30) aufweist, die über der inneren Abdeckung (32) angeordnet ist, einem Gleichstrommotor, der einen Anker (34) aufweist, der drehbar im Gehäuse (26) gelagert ist und eine Kommutatorplatte (35) besitzt, einer ersten (62) und einer zweiten Bürste (64), die an der inneren Abdeckung (32) montiert ist und in elektrischem und mechanischem Kontakt mit der Kommutatorplatte (35) stehen, und einer an den Anker (34) angeschlossenen Pumpe (40) zum Pumpen von Kraftstoff durch das Pumpengehäuse (28) vom Einlass zum Auslass, einem ersten (75) und zweiten elektrischen Kontaktstift (76), die an der inneren Abdeckung (32) montiert sind, um die Bürsten (62, 64) mit Gleichstrom zu versorgen, indem elektrische Leiter (76) von den Kontaktstiften (75, 76) zu den entsprechenden Bürsten (62, 64) führen, einem ersten (100) und einem zweiten elektrischen Kontaktlappen (101), die an der äußeren Abdeckung (30) montiert sind und mit dem ersten (75) bzw. dem zweiten Kontaktstift (76) in Eingriff stehen, einer ersten (94) und einer zweiten elektrischen Klemme (96), die an der äußeren Abdeckung (30) montiert sind und an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden können, und mit einer Schaltung (87), die an der äußeren Abdeckung (30) befestigte ChokeSpulen (90, 92) umfasst, von der äußeren Abdeckung (30) getragen wird, und die die erste (94) und die zweite Klemme (96) mit dem ersten (100) und dem zweiten Lappen (101) verbindet.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abdeckung (30) allgemein becherförmig ausgebildet ist und Einrichtungen (85) aufweist, die darin ein Abteil (86) bilden, wobei ein Kunststoffkörper (98) dieses Abteil (86) im wesentlichen füllt und die Choke-Spulen (90, 92) in den Kunststoffkörper (98) eingebettet sind.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (87) ein Paar von Coke-Spulen (90, 92) enthält, die jeweils an eine Bürste (62, 64) elektrisch angeschlossen sind, und einen Kondensator (97), der über das Paar der Spulen (90, 92) elektrisch geschaltet ist.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (75, 76) jeweils ein inneres Ende besitzen, das sich in eine Fassung (84) in einer Fläche der inneren Abdeckung (32) erstreckt, und ein äußeres Ende, das sich in die äußere Abdeckung (30) erstreckt, dass die Kontaktlappen (100, 101) die Form von Armen besitzen, die an den entsprechenden Choke-Spulen (90, 92) befestigt sind, dass jeder der Arme ein äußeres Ende aufweist, das mit einem rohrförmigen Element (102) versehen ist, und dass die rohrförmigen Elemente (102) über die äußeren Enden der entsprechenden Kontaktstifte (75, 76) geschoben sind.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlappen (100, 101) an den Choke-Spulen (90, 92) befestigt sind.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlappen (100, 101) mit Öffnungen versehen sind und dass sich die Kontaktstifte (75, 76) durch die Öffnungen erstrecken, wenn sie in der vorstehend beschriebenen Weise mit den Kontaktlappen (100, 101) in Eingriff stehen.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (75, 76) im Presssitz mit den Kontaktlappen (100, 101) stehen, wenn sie in den Öffnungen angeordnet sind.
Elektrische Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Abschnitt eines jeden Kontaktstiftes (75, 76), der in der Öffnung angeordnet ist, konisch ausgebildet ist.