DE4002275A1 - Montageeinrichtung fuer eine kraftstoffpumpe im tank - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Montage einer elektrischen Kraftstoffpumpe im Kraftstofftank eines Kraft­ fahrzeuges oder in der Rückführleitung oder in gefüllten Kanistern zu Entlüftungszwecken in Kraftstofftanks in einer Art und Weise, daß die Übertragung von Vibrationen und Ge­ räuschen auf den Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeuges ver­ ringert wird.

Mit dem Aufkommen von Kraftstoffeinspritzsystemen werden heute nahezu ausschließlich elektrische Kraftstoffpumpen verwendet, um den Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahr­ zeugen Kraftstoff zuzuführen. Dieses System hat das alte System ersetzt, bei dem Kraftstoff durch ein Unterdrück­ system oder eine im Fahrzeuginnenraum angetriebene Kraft­ stoffpumpe aus einem Tank gezogen wird. Da jedoch der Kraftstofftank normalerweise im hinteren Bereich des Fahr­ zeuges unter dem hinteren Innenraum montiert ist, hat man sich die Aufgabe gestellt, die Geräusche und Vibrationen, die aus den rotierenden Pumpen mit positiver Verdrängung, die oft für diesen Zweck eingesetzt werden, resultieren, soweit wie möglich auf ein Minimum zu bringen. Diese An­ strengungen haben zu Pumpenausführungsformen geführt, bei denen die auftretenden Rückstoßgeräusche verringert sind.

Sie haben auch dazu geführt daß man die Pumpe so montiert, daß Geräusche und Vibrationen isoliert werden.

In einigen Fällen wird ein Kanister, d.h. ein kleiner Be­ hälter, in einem Kraftstofftank montiert, um von einem Druckregler im Pumpenkreis oder von einem Entlüftungssystem zurückgeführten Kraftstoff aufzunehmen. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Pumpe im Kanister üblicherweise parallel zur Achse des Kanisters montiert und zieht Kraft­ stoff vom Boden des Kanisters ab, um diesen einer Auslaß­ leitung zuzuführen, die zur Kraftstoffversorgung für die Brennkraftmaschine führt. Ein Ausführungsbeispiel einer Konstruktion zur Geräuschreduzierung ist in der US-PS 47 80 063 beschrieben, bei dem ein geripptes biegsames Ge­ häuse die Pumpe umgibt und zu deren Montage dient. Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in der schwebenden ame­ rikanischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 2 84 996 vom 16. Dezember 1988 erläutert, bei der ein Pumpengehäuse über metallische Schraubenfedern in einem umgebenden Gehäuse montiert ist, das an einem Kraftstoffrückführrohrvorsprung innerhalb eines Kraftstofftanks gelagert ist. Dieses Rück­ führrohr kann sich in einem Kraftstofftankkanister befin­ den, oder die Pumpe kann in einem Trennwandsystem im Tank oder im Tank selbst montiert sein.

Die vorliegende Erfindung hat ferner zum Ziel, eine Geräusch- und Vibrationsherabsetzung mit einem speziell entwickelten Element aus elastischem Material an jedem Ende einer Ummantelung zu erreichen. Die Ummantelung ist an einem Flansch innerhalb des Tanks oder an einer Trennwand oder an einem Rückführrohr montiert, das sich in einen Kraft­ stofftank oder einen Kanister erstreckt. Das Element aus elastischem Material besitzt radiale Vorsprünge, die mit der Ummantelung und dem Pumpengehäuse in Kontakt stehen. Die Kontakt-, Lager- und Isolationsvorsprunge und die Wände des Elementes aus elastischem Material, an denen die Vorsprünge montiert sind, sind elastisch, so daß sie Pumpenvibrationen in Längsrichtung und in seitlicher Richtung sowie Torsions­ pumpenvibrationen absorbieren und somit eine Übertragung auf den umschließenden Kanister oder Kraftstofftank verhindern.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Montagesystem für eine elektrische Pumpe in einem Kraft­ fahrzeug, insbesondere eine solche, die im Kraftstofftank installiert ist, gelöst. Um Pumpen- und Pumpenmotorvibra­ tionen und -geräusche zu reduzieren, die von den Fahrzeug­ insassen als lästig empfunden werden können, ist die Pumpe innerhalb einer Ummantelung montiert, die im Kraftstofftank des Fahrzeuges gelagert ist. Eine Aufhängung für die Pumpe innerhalb der Ummantelung besteht aus identischen Montage­ ringen aus einem relativ weichen flexiblen Material, das innere und äußere, relativ dünne Vorsprünge aufweist, die mit den Innenwänden der Ummantelung auf der Außenseite des Ringes und dem Pumpengehäuse auf der Innenseite des Ringes in Kontakt stehen. Radiale Fortsetzungen der Vorsprünge legen die axiale Lage der Pumpe innerhalb der Ummantelungen fest.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt gemäß Linie I-I in Fig. 2 durch die Lagerung für das elastische Element, die in einem Kraft­ stofftankanister montiert ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das innere Ende ei­ nes zur Fixierung dienenden elastischen Elementes;

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine modifizierte Ausführungsform eines elastischen Ele­ mentes; und

Fig. 6 einen Teilschnitt entlang Linie VI-VI in Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Tankkanister mit Wänden 20 dargestellt. Als Beispiel der Montage einer Pumpe in Kraftstoffsystemen, bei denen ein Kanister Verwendung findet, liefert eine im Kanister angeordnete Pumpe Kraftstoff an einen Auslaß, der zu einer Kraftstoffleitung führt. Im Kreis ist ein Druck­ entlastungsventil montiert, das einen Überströmauslaß be­ sitzt, der zum Kanister zurückführt. Ein Rückführrohr ist in einer entfernbaren Abdeckung zur Lagerung des Kanisters in einem Kraftstofftank montiert. Dieses Rohr kragt in diese Abdeckung vor, so daß es in den Kanister herabhängt. Die vorstehend erwähnte amerikanische Patentanmeldung 2 84 996 vom 16. Dezember 1988 zeigt diese Montage für das Rück­ führrohr. In Fig. 2 ist das Rückführrohr als Rohr 22 dargestellt. Andere Konstruktionen innerhalb eines Kraft­ stofftanks können ebenfalls Verwendung finden, um die Pumpe zu lagern, beispielsweise eine Tanktrennwand oder ein Flansch innerhalb des Tanks.

Ein Pumpenlagergehäuse oder eine entsprechende Ummantelung besitzt ein oberes zylindrisches Teil 24 mit einem einwärts weisenden Flansch 26 und ein unteres Teil 28 mit einem ein­ wärts weisenden Flansch 30, das über eine Teleskopverbin­ dung 32 mit dem oberen Teil verbunden ist. Jedes Teil 24, 28 besitzt einen Seitenvorsprung 34, 36 mit ausgerichteten Öffnungen 38 zur Aufnahme des Rohres 22. Eine Verriegelungs­ platte 40 ist mit den Vorsprüngen 34, 36 verbolzt, um das obere und untere Teil miteinander zu verriegeln und zur gleichen Zeit das Rohr 22 fest anzuklemmen. Wie vorstehend erwähnt, können auch andere Einrichtungen zur mechanischen Montage der Pumpenummantelung 24, 28 in einem Kraftstoff­ tank Anwendung finden.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 50 einer elektrischen Pumpe mit einem Einlaß 51 und einem Auslaß 52 und Halteschultern 54 und 56 an den entsprechenden Enden. Ein Isolationselement 60 ist an jedem Ende der zweiteiligen Ummantelung angeordnet.

Fig. 2 zeigt das elastische Element 60 von dem Ende aus, das mit dem Pumpengehäuse in Kontakt steht. Das Element be­ steht aus einem Basisring 62 mit einem einwärts verlaufenden Flansch 64 an einem Ende. Um die Außenseite des Ringes 62 ist eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Rippenvor­ sprüngen 66 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um acht Vorsprünge, die eine axiale Länge besitzen, die größer ist als die axiale Abmessung der Wand (Fig. 3). Diese Vorsprünge 66 sind bei 68 nach innen über den Flansch 64 geführt und erstrecken sich bis zum Innen­ rand des Flansches, wobei ein L-förmiger radialer und axialer Vorsprung mit einer relativ geringen Umfangsab­ messung gebildet wird.

Zwischen den Vorsprüngen 66 befindet sich eine Vielzahl von einwärts verlaufenden, L-förmigen radialen Rippenvorsprün­ gen 70 an der Innenwand des Ringes 62, die sich nach unten und radial über den Flansch 64 bei 74 sowie bei 76 eine kurze Strecke des Flansches radial nach innen und dann bei 78 axial entlang dem Innenrand des Flansches erstrecken.

Wenn man diese Konstruktion allgemein beschreibt, so be­ sitzt sowohl die Außenseite als auch die Innenseite des ge­ flanschten Ringes 62 L-förmige Vorsprünge, die sich über den Flansch 64 auf jeder Seite erstrecken. Diese Vorsprünge sind vorzugsweise keilförmig ausgebildet und verkleinern sich von der Basis am Ring zur äußeren abgerundeten Nasenfläche. Der Härtegrad des Ringes und der Vorsprünge beträgt etwa 70, so daß die Vorsprünge das Gewicht der Pumpe lagern und trotzdem eine elastische Lagerung bilden. Das Material, das hierfür am geeignetsten ist, ist Fluor-Silikon- oder Fluor-Elasto­ mer-Material, da diese Materialien sehr widerstandsfähig sind gegenüber Kraftstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis, die Alkohol sowie Öldestillate enthalten können. Diese Konstruk­ tion erlaubt ferner den Einsatz von Materialien, die dazu neigen, bei Kontakt mit Kraftstoffen zu quellen, wenn sie trotz der Materialquellung ihre hohe Flexibilität behalten.

Wie am besten in Fig. 1 gezeigt, gleitet der Ring 60 über die Enden des Pumpengehäuses 50 in einer becherartigen Weise. Die inneren Nasenflächen der vertikalen Rippenvor­ sprünge 70 kontaktieren die Außenwand des Pumpengehäuses 50, und die radialen Vorsprünge 74 stehen mit der Endfläche des Pumpengehäuses in Kontakt. Außen kontaktieren die äußeren Rippen 66 die Innenfläche der Gehäuseummantelung 24, 28. Die äußeren Endvorsprünge 68 stehen mit der ringförmigen Innen­ fläche der Flansche 26 und 30 der Ummantelung 24, 28 in Kon­ takt.

Das Pumpengehäuse wird daher durch die elastischen Rippen, die eine inhärente Flexibilität und Elastizität zur Absorption von Vibrationen und insbesondere der Torsions­ bewegung der Pumpe, wenn diese arbeitet, vollständig von der Lagerummantelung isoliert. Ferner bildet der das Pumpenge­ häuse umgebende Luftraum eine Isolation für die Pumpenge­ räusche.

In den Fig. 5 und 6 ist ein modifizierter Isolationsring dargestellt. Bei dieser Ausführungsform befinden sich die inneren und äußeren Rippen in der gleichen radialen Ebene und sind nicht abgestuft, wie in der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Art und Weise. Äußere vertikale Rippen 92 stehen vom Basisringkörper 94, der den einwärts weisenden Flansch 96 aufweist, nach außen vor. Die Rippen 92 weisen radial einwärts über den Flansch 96, um äußere Endkontakte 98 zu bilden. Innere vertikale Rippen 100 gehen in innere radiale Rippen 102 über.

Dieser Isolationsring funktioniert in vielerlei Hinsicht in der gleichen Weise wie der in Verbindung mit Fig. 1 be­ schriebene Ring, besitzt jedoch eine geringere Flexibilität entlang der Pumpenachse, da die inneren und äußeren Rippen an den gleichen Umfangsstellen angeordnet sind. Eine solche Konstruktion behält jedoch die hohe Flexibilität in bezug auf die Torsionsbewegung der Kraftstoffpumpe.

Es ist von Bedeutung, daß der beschriebene Ring zwei Funk­ tionen in bezug auf die Absorption von Vibrationen besitzt. Die normale niedrige Vibrationsbewegung der Pumpe wird durch Verformung der Rippenvorsprünge und die inhärente Bewegung der Wände, an der die Rippen montiert sind, absorbiert. Diese geringe Absorption ist von Bedeutung für die Bearbei­ tung von lateralen, axialen und torsionalen Bewegungen des Pumpengehäuses in der dieses umgebenden Ummantelung. Höhere Beschleunigungen der Vibrationen oder entsprechende Bewe­ gungen, die von außerordentlich großen Lasten oder Schlägen der Straße ausgeübt werden, können ein Zusammendrücken der Rippen bewirken und von der Elastizität des Basismateriales des Ringes selbst absorbiert werden. Hierdurch wird eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Schlagbean­ spruchungen erreicht. Es ist somit von Bedeutung, daß sowohl der Basisring als auch die Rippenvorsprünge elastisch sind.

Claims (6)

1. Montageeinrichtung für eine Pumpe für ein Kraftstoff­ system eines Personenwagens, bei dem eine elektrische Kraft­ stoffpumpe verwendet wird, um Kraftstoff aus einem Kraft­ stofftank einer Kraftstoffverteilungsvorrichtung zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtung zur Herabsetzung von Geräuschen und Vibrationen die folgenden Bestandteile umfaßt:

• a) eine Kraftstoffpumpe mit einem allgemein zylindrischen Gehäuse (50) mit einer äußeren zylindrischen Wand und einer Endwand an jedem Ende des Gehäuses (50),
• b) eine offenendige Ummantelung (24, 28), die die Pumpe umgibt und Wände, die im Abstand vom Pumpengehäuse (50) an­ geordnet sind, sowie einen einwärts weisenden Flansch (26, 30) an jedem Ende aufweist,
• c) Einrichtungen zur Montage der Ummantelung (24, 28) in einem Kraftstofftank und
• d) elastische Einrichtungen an jedem Ende des Pumpenge­ häuses (50) , die gegen das Innere der Ummantelung (24, 28) gelagert sind, um die Pumpe in elastischer Weise schwimmend innerhalb der Ummantelung (24, 28) zu lagern, wobei die elastischen Einrichtungen einen Ring (62, 94) und einen einstückig damit ausgebildeten, einwärts weisenden Flansch (64, 96) umfassen, der aus flexiblem elastischen Material ausgebildet ist und einen Abschnitt der zylin­ drischen Wand des Gehäuses (50) sowie einen äußeren ring­ förmigen Abschnitt einer Endwand in becherförmiger Weise überlagert, wobei die Außenfläche und die Innenfläche des Rings (62, 94) und des einstückig damit ausgebildeten Flansches (64, 96) mit daran ausgebildeten, mit Umfangs­ abstand angeordneten schmalen Rippen (66, 70; 92, 100) versehen sind, die die zylindrische Wand und die Endwand der Pumpe auf der Innenseite und eine Wand der Ummantelung (24, 28) sowie den einwärts weisenden Flansch (26, 30) der Um­ mantelung an der Außenseite kontaktieren, um den Ring (62, 94) und einstückig damit ausgebildeten Flansch (64, 96) von der Ummantelung und dem Pumpengehäuse auf Abstand zu halten, und wobei die Elastizität der Rippen (66, 70; 92, 100) und des Ringes (62, 94) laterale, axiale und Torsionsbewegungen der Pumpe absorbiert, während höhere Schlagbelastungen von der höheren Elastizität des Basisrings (62, 94) selbst ab­ sorbiert werden.

2. Montageeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rippen (66, 92) auf der Außenseite des Rings (62, 94) und der einstückig damit ausgebildete Flansch (64, 96) mit Umfangsabstand von den Rippen (70, 100) auf der Innenseite des Rings und des einstückig damit ausgebildeten Flansches angeordnet sind.

3. Montageeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (62, 94) aus einem Fluor- Elastomer- oder Fluor-Silikonmaterial besteht.

4. Montageeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (66, 70; 92, 100) eine solche Querschnittsform besitzen, daß sie sich von einem Basisabschnitt am Ring (62, 94) und einstückig damit ausgebildeten Flansch (64, 96) bis zu einem Kontakt­ nasenabschnitt hin verjüngen.

5. Montageeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (66, 70; 92, 100) an der Innenseite und der Außenseite des Ringes (62, 94) und einstückig damit ausgebildeten Flansches (64, 96) L-förmig ausgebildet sind und einen Schenkel aufweisen, der einstückig mit einer Wand des Ringes ausgebildet ist, sowie einen zweiten Schenkel, der sich in Radialrichtung entlang dem Flansch (64, 96) erstreckt.

6. Montageeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere L-förmige Rippe (66, 100) einen axialen, sich zurückerstreckenden Abschnitt entlang dem Innenrand des Flansches (64, 96) besitzt.