DE3638848A1

DE3638848A1 - Unit for the delivery of fuel from a tank to the internal combustion engine, especially of a motor vehicle

Info

Publication number: DE3638848A1
Application number: DE19863638848
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl Ing Kleppner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1988-05-19
Also published as: JPS63154876A

Abstract

The fuel delivery unit comprises an electrical drive motor, energised by a permanent magnet, and a displacement pump (for example a G-rotor or roller cell pump) operatively connected to the said engine, the rotationally driven delivery element of which pump located close to the motor armature viewed in the direction of the engine's axis of rotation, is located in a pump chamber, which is defined by two walls arranged at a distance from one another transversely to the axis of rotation. The chamber wall situated between the motor armature and the delivery element has a pressure orifice, which opens into a space accommodating the electric motor, enclosed by a housing and belonging to the delivery line. An especially simple construction of the fuel delivery unit is achieved in that the wall provided with the pressure orifice is formed on a plate, freely movable in an axial direction between stops, and in that both the delivery element of the pump and the plate are made from an antimagnetic material. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofförderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 34 26 399), bei dem das Förderglied aus einem ferromagne tischen Material besteht und deshalb von den Permanentmagneten des Motors angezogen wird. Damit das Förderglied in der Pumpkammer ge halten und dadurch ein Druckaufbau in der Förderpumpe überhaupt erst ermöglicht wird, ist die die Drucköffnung aufweisende Kammerwand fest mit den anderen Gehäuseteilen der Verdrängerpumpe verschraubt. Dieser Aufbau ist teuer und auch ungünstig bei der Montage des Aggregats in einer modernen Montageeinrichtung.The invention relates to a fuel delivery unit according to the Genus of the main claim. A conveyor unit is already known (DE-OS 34 26 399), in which the conveying member from a ferromagne table material is and therefore of the permanent magnets of Motors is attracted. So that the conveying member ge in the pumping chamber hold and thereby a pressure build-up in the feed pump in the first place is made possible is the chamber wall with the pressure opening firmly screwed to the other housing parts of the positive displacement pump. This structure is expensive and also unfavorable when installing the Unit in a modern assembly facility.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die aus antimagnetischem Material gefertigten Aggregatteile von dem steten Magnetfluß nicht mehr beeinträchtigt werden. Die freibeweg liche Platte wird also lediglich von den Druckverhältnissen im Druckraum beeinflußt. Sie legt sich somit sofort nach Anlaufen des Förderaggregats an den anderen Teilen des Pumpengehäuses an und be wirkt eine einwandfreie Trennung zwischen der Pumpenkammer und dem von dem Gehäuse umschlossenen Motorraum. Die Montage der Platte ist denkbar einfach, da sie lediglich eingelegt zu werden braucht. Eine Befestigung mittels Schrauben oder dergleichen ist nicht mehr erfor derlich.The fuel delivery unit according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the made of antimagnetic material from which constant magnetic flux are no longer impaired. The free movement Liche plate is therefore only from the pressure conditions in the Pressure chamber influenced. It therefore lies down immediately after the Conveyor unit on the other parts of the pump housing and be acts a perfect separation between the pump chamber and the engine compartment enclosed by the housing. The assembly of the plate is very easy, since it only needs to be inserted. A Fastening by means of screws or the like is no longer required such.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofförderaggregats möglich.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the main claim specified fuel delivery unit possible.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Kraftstoff-Vorratstank, einem Kraftstoff-Förderaggregat und einer Brennkraftmaschine, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen die För derpumpe aufweisenden Abschnitt des Förderaggregats, in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III durch das Förderaggregat gemäß Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt ent sprechend Fig. 3 durch ein anders ausgebildetes Kraftstofförder aggregat. Fig. 1 is a schematic representation of an arrangement with a fuel storage tank, a fuel delivery unit and an internal combustion engine, Fig. 2 shows a longitudinal section through a section of the delivery unit För derpump, in an enlarged view, Fig. 3 shows a section along the line III -III through the delivery unit according to FIG. 2 and FIG. 4 a section accordingly FIG. 3 through a differently designed fuel delivery unit.

Description of the embodiments

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, der über eine Saug leitung 12 mit der Saugseite eines Kraftstoff-Förderaggregats 14 verbunden ist. An der Druckseite des Kraftstofförderaggregats 14 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine fördert das Kraftstoff-Förderaggregat 14 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18. Fig. 1 shows a fuel storage tank 10 , which is connected via a suction line 12 to the suction side of a fuel delivery unit 14 . A pressure line 16 , which leads to an internal combustion engine 18 , is connected to the pressure side of the fuel delivery unit 14 . During the operation of the internal combustion engine, the fuel delivery unit 14 delivers fuel from the storage tank 10 to the internal combustion engine 18 .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das Kraftstoffaggregat 14 einen elektrischen Antriebsmotor 20 und eine mit diesem wirkverbun dene Verdrängerpumpe 22 auf, die beim Ausführungsbeispiel als soge nannte Innenzahnrad- oder Gerotorpumpe ausgebildet ist. Der elek trische Antriebsmotor 20 weist zwei segmentförmige Permanentmagnete 24 auf, die an der Innenwand eines rohrförmigen, ferromagnetischen Rückschlußkörpers 26 angeodnet sind. An dem einen, in Fig. 2 sicht baren Endabschnitt 28 einer zum Elektromotor 20 gehörenden Anker welle 30 ist ein zur Förderpumpe 22 gehörendes, einem außenver zahnten Stirnrad ähnliches Teil-Förderglied 32 drehfest angeordnet. Dieses Teil-Förderglied 32 kämmt mit einem innenverzahnten Zahnring 34, der ebenfalls ein Teil-Förderglied bildet. Der Zahnring 34 ist in einem Außenring 36 drehbar geführt, der seinerseits fest mit einer Grundplatte 38 verbunden ist. In der Grundplatte 38 ist auch die Ankerwelle 30 des Elektromotors gelagert. Auf der von der Grund platte 38 abgewandten Seite der Rotorteile 32, 34 befindet sich eine sogenannte Abstützplatte 40, deren sichelförmige Gestalt besonders in Fig. 3 erkennbar ist. Die Abstützplatte 40 weist zwei sich parallel zur Drehachse der Ankerwelle 30 erstreckende Führungszapfen 42 auf, welche Anschlagschultern bilden, die mit gestellfesten Ge genschultern 44 des Außenrings 36 zusammenarbeiten. Die Führungs zapfen 42 bilden somit in Verbindung mit den Gegenschultern 44 des Außenrings 36 eine Verdrehsicherung für die Abstützplatte 40. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Abstützplatte 40 lose angeord net, d. h., sie ist nicht fest mit dem Außenring 36 verbunden. Sie hat in Richtung der Drehachse der Ankerwelle 30 gesehen ein bestimm tes Spiel 46, das durch Anschläge 48 begrenzt ist. Die Anschläge 48 sind fest mit dem Rückschlußkörper 26 verbunden und können gleich zeitig eine Funktion hinsichtlich der Lagefixierung für die Perma nentmagnete 24 übernehmen. Weiter zeigt Fig. 2, daß in der Grund platte 38 im Bereich eines Gehäuse-Saugstutzens 50 eine Saugöffnung 52 vorhanden ist. Diese Saugöffnung 52 mündet im Bereich der Saug seite 54 in die Pumpenkammer der Förderpumpe 22. Weiter weist die Abstützplatte 40 eine Drucköffnung 41 im Bereich der Druckseite 56 der Förderpumpe 22 auf. Diese ist dadurch gebildet, daß die Ab schlußplatte 40 in diesem Bereich geöffnet ist, so daß sie ihre sichelförmige Gestalt erhält.As can be seen from FIG. 2, the fuel unit 14 has an electric drive motor 20 and a positive displacement pump 22 with this connection, which is designed in the exemplary embodiment as a so-called internal gear or gerotor pump. The elec trical drive motor 20 has two segment-shaped permanent magnets 24 which are anode on the inner wall of a tubular, ferromagnetic yoke body 26 . At the one, in Fig. 2 visible end portion 28 of an electric motor 20 belonging to the armature shaft 30 is a part of the feed pump 22 , an externally toothed spur gear-like part-conveyor member 32 is rotatably arranged. This partial conveyor member 32 meshes with an internally toothed toothed ring 34 , which also forms a partial conveyor member. The toothed ring 34 is rotatably guided in an outer ring 36 , which in turn is firmly connected to a base plate 38 . The armature shaft 30 of the electric motor is also mounted in the base plate 38 . On the side of the rotor parts 32 , 34 facing away from the base plate 38 there is a so-called support plate 40 , the crescent shape of which can be seen particularly in FIG. 3. The support plate 40 has two parallel to the axis of rotation of the armature shaft 30 extending guide pin 42 which form stop shoulders that cooperate with frame-fixed Ge shoulders 44 of the outer ring 36 . The guide pin 42 thus form in connection with the counter shoulders 44 of the outer ring 36 an anti-rotation device for the support plate 40th In particular Fig. 2 shows, the support plate 40 loosely angeord net, that is, it is not firmly connected to the outer ring 36. It has seen in the direction of the axis of rotation of the armature shaft 30 a certain t game 46 , which is limited by stops 48 . The stops 48 are firmly connected to the yoke body 26 and can simultaneously take over a function with regard to the position fixing for the permanent magnets 24 . Fig. 2 further shows that in the base plate 38 in the region of a housing suction nozzle 50, a suction opening 52 is present. This suction opening 52 opens in the suction side 54 in the pump chamber of the feed pump 22nd The support plate 40 also has a pressure opening 41 in the region of the pressure side 56 of the feed pump 22 . This is formed in that the end plate 40 is opened in this area, so that it receives its crescent shape.

Die Teil-Förderglieder 32 und 34 der Kraftstofförderpumpe 22 sind aus einem antimagnetischen Material, vorzugsweise aus einem Kunst stoff gefertigt. Dies gilt auch für die Abstützplatte 40 und deren Führungszapfen 42.The partial delivery members 32 and 34 of the fuel delivery pump 22 are made of an antimagnetic material, preferably of a plastic. This also applies to the support plate 40 and its guide pin 42 .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind alle die Teile, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 schon identisch vorhanden sind, mit der gleichen Bezugszahl versehen worden, wie dies in Fig. 3 ge schehen ist. Abweichend davon weist jedoch die Abstützplatte 140 des Kraftstofförderaggregats 114 eine von der sichelförmigen Form der Abstützplatte 40 abweichende, geschlossene Form auf, die als Druck öffnung einen segmentförmigen Ausschnitt 160 im Bereich der Druck seite 56 der Förderpumpe 22 hat. Die Drucköffnung 41 gemäß Fig. 3 und Drucköffnung 160 gemäß Fig. 4 münden beide in einen sogenannten Druckraum 70, in welchem die Teile des Elektromotors 20 unterge bracht sind. Dieser Druckraum 70 ist von einem druckdichten Gehäuse 72 umschlossen, das auch die Kraftstofförderpumpe 22 umschließt, und an dem der Saugstutzen 50 angeordnet ist. Das Gehäuse 72 hat ferner einen nicht dargestellten Druckstutzen, an dem die Druckleitung 16 (Fig. 1) angeschlossen ist.In the embodiment according to FIG. 4, all the parts which are already identical in the embodiment according to FIG. 3 have been provided with the same reference number as is seen in FIG. 3. Deviating from this, however, the support plate 140 of the fuel delivery unit 114 has a closed shape that deviates from the crescent-shaped shape of the support plate 40 and has a segment-shaped cutout 160 in the region of the pressure side 56 of the feed pump 22 as the pressure opening. The pressure opening 41 according to FIG. 3 and pressure opening 160 according to FIG. 4 both open into a so-called pressure chamber 70 , in which the parts of the electric motor 20 are housed. This pressure chamber 70 is enclosed by a pressure-tight housing 72 , which also encloses the fuel delivery pump 22 and on which the suction nozzle 50 is arranged. The housing 72 also has a pressure port, not shown, to which the pressure line 16 ( FIG. 1) is connected.

Wenn das Kraftstofförderaggregat 14 ausgeschaltet ist, kann es mög lich sein, daß die Abstützplatte 40 unter Verringerung des Abstandes 46 an den Halterungen 48 für die Permanentmagnete 24 zur Anlage kommt. Mit dem Anlauf des Kraftstofförderaggregats 14 baut sich im Druckraum 70 schlagartig der Förderdruck auf, welcher bewirkt, daß die Abstützplatte 40 bzw. 140 an dem Außenring 36 der Kraftstofför derpumpe 22 zur Anlage kommt. Dadurch wird der Saugbereich 54 der Förderpumpe 22 einwandfrei vom Druckraum 70 getrennt, so daß Leistungsverluste ausgeschlossen sind. Diese Wirkung tritt deshalb ein, weil die dem Druckraum 70 zugewandte Fläche der Abstützplatte 40 erheblich größer ist als die vom Druck beaufschlagte Fläche der Abstützplatte 40, welche dem Förderglied 32, 34 der Pumpe 22 zuge wandt ist.If the fuel delivery unit 14 is switched off, it may be possible that the support plate 40 comes to rest against the brackets 48 for the permanent magnets 24 while reducing the distance 46 . With the start of the fuel delivery unit 14 , the delivery pressure suddenly builds up in the pressure chamber 70 , which causes the support plate 40 or 140 to come into contact with the outer ring 36 of the fuel pump 22 . As a result, the suction area 54 of the feed pump 22 is properly separated from the pressure chamber 70 , so that power losses are excluded. This effect occurs because the area of the support plate 40 facing the pressure chamber 70 is considerably larger than the area of the support plate 40 which is acted upon by pressure and which faces the delivery member 32 , 34 of the pump 22 .

Dadurch daß die Fördergliedteile 32, 34 und auch die Abstützplatte 40 nebst ihren Führungszapfen 42 aus einem antimagnetischen Material gefertigt sind, bleiben alle diese Bauelemente ohne die negativen Auswirkungen, welche auftreten, wenn sie aus einem ferromagnetischen Material herstellt sind. In diesem Falle würden nämlich die Perma nentmagnete 24 sowohl die Abstützplatte 40 bzw. 140 von dem Außen ring 36 abheben als auch die Förderglieder 32, 34 der Förderpumpe 22 aus dem Außenring 36 zumindest über ein Teilabschnitt herausziehen, so daß die aus Saugbereich 54 und Druckbereich 56 bestehende Pumpen kammer in Achsrichtung nicht mehr abgedichtet wäre. Ein Druckaufbau gegen die Wirkung der Magnetkraft würde nicht erfolgen. Die leicht einbaubare Abstützplatte gemäß der Erfindung befindet sich jedoch sozusagend schwimmend in dem Bereich zwischen den Anschlägen 48 und dem Außenring 36 und wird bei der geringsten Druckänderung, welche beim Anlaufen des Kraftstofförderaggregats auftritt an dem Außenring 36 angelegt. Dabei muß natürlich darauf geachtet werden, daß das Spiel 46 nicht so groß gewählt wird, daß im Raum 70 ein Druckaufbau nicht mehr stattfinden kann. Die Platte 40 bildet somit an ihrer der Fördergliedteilen 32, 34 zugewandten Fläche eine Kammerwand, welche die Pumpenkammer begrenzt. Auf der gegenüberliegenden Seite wird die Pumpenkammer durch die den Fördergliedteilen zugewandte Wand be grenzt. Die Grundplatte 38 bildet also zusammen mit der Abstütz platte 40 und dem Außenring 36 ein ortsfestes Pumpengehäuse, wobei die beiden Wände quer zur Anker-Drehachse mit Abstand voneinander angeordnet sind.Characterized in that the conveyor member parts 32 , 34 and the support plate 40 together with their guide pin 42 are made of an anti-magnetic material, all these components remain without the negative effects that occur when they are made of a ferromagnetic material. In this case, namely the permanent magnets 24 would both lift the support plate 40 and 140 from the outer ring 36 and the delivery members 32 , 34 of the feed pump 22 from the outer ring 36 at least over a portion, so that the suction area 54 and pressure area 56 existing pump chamber in the axial direction would no longer be sealed. Pressure would not build up against the effect of the magnetic force. However, the easily mountable supporting plate according to the invention is sozusagend floating in the range between the stops 48 and the outer ring 36 and is applied to the outer ring 36 at the slightest change in pressure which occurs when starting up the fuel delivery. It must of course be ensured that the game 46 is not chosen so large that pressure can no longer build up in the space 70 . The plate 40 thus forms a chamber wall on its surface facing the conveying member parts 32 , 34 , which delimits the pump chamber. On the opposite side, the pump chamber is bordered by the wall facing the conveying member parts. The base plate 38 thus forms, together with the support plate 40 and the outer ring 36, a stationary pump housing, the two walls being arranged at a distance from one another transversely to the armature axis of rotation.

Der erfindungsgemäße Aufbau kann prinzipiell auch bei einer Rollen zellenpumpe mit Vorteil angewendet werden, wenn dort der Rotor, die Rollen- oder Pumpkörper sowie die lose Platte, welche die Pumpkammer begrenzt, aus antimagnetischem Material bestehen.The structure of the invention can in principle also with a role Cell pump can be used with advantage if there is the rotor Roller or pump body as well as the loose plate, which the pump chamber limited, made of antimagnetic material.

Claims

1. Unit for conveying fuel from a storage tank to the internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with an electric, permanently magnetically excited drive motor and a positive displacement pump (e.g. gerotor or roller cell pump) connected to the latter, the rotating drive of which is seen in the direction of the motor axis of rotation next to the motor armature located conveyor is located in a pump chamber, which is delimited by two walls arranged transversely to the axis of rotation at a distance from one another and the chamber wall located between the motor armature and the conveyor element has a pressure opening which receive the electric motor in a housing Enclosed space belonging to the delivery line, characterized in that the wall provided with the pressure opening ( 160 ) is formed on a plate ( 40 or 140 ) which is freely movable in the axial direction between stops ( 48 ) and that the delivery member ( 32 , 34 ) of the pump ( 22 ) as well the plate ( 40 ) is made of an anti-magnetic material.

2. Unit according to claim 1, characterized in that the strikes for the plate ( 40 ) by the fixed pump housing ( 36 ) and by a holder ( 48 ) for the permanent magnets ( 24 ) of the electric motor ( 20 ) are formed.

3. Unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that seen in the direction of rotation of the conveying member ( 32 , 34 ), the plate ( 40 ) has at least one stop shoulder ( 42 ) with a counter shoulder formed on the pump housing ( 36 ) ( 44 ) works together.