DE4016092A1 - Lageranordnung fuer eine brennstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffpumpe zum Einbau in einen Brennstoffbehälter eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Die Brennstoffpumpe soll so beschaffen sein, daß eine uner­ wünschte Übertragung von Vibrationen und Lärm infolge Unwuchten nach Möglichkeit vermieden wird.

Zum Fördern von Kohlenwasserstoffbrennstoffen zu Brennkraft­ maschinen durch Vergaser oder Brennstoffeinspritzanlagen sind elektrisch angetriebene Brennstoffpumpen bekannt. Die unter Druck erfolgende Förderung des Brennstoffs hat frühere Vacuumsysteme und Brennstoffpumpen im Motorraum verdrängt und hat die Starteigenschaften moderner Fahrzeuge verbes­ sert.

Die Brennstoffpumpen sind gewöhnlich im Brennstoffbehälter im hinteren Fahrzeugteil angordnet. Manchmal werden im Brennstoffbehälter Büchsen als Gehäuse für die Brennstoff­ pumpe verwendet und wird von einem Druckregelventil Brenn­ stoff zurückgeführt.

Die Anordnung der Brennstoffpumpen im Tank und in unmittel­ barer Nähe der Insassenkabine hat dazu geführt, daß Vibra­ tionen und Lärmerzeugung der Pumpe vermieden werden soll, um Störungen von den Insassen fernzuhalten. Hierzu sind ver­ schiedene Anstrengungen unternommen worden, die einer Verringerung der Lärmbelästigung dienen und der Kavitation der Pumpe entgegenwirken. Flexible Pumpenanordnungen sind verschiedentlich bekannt (US-PS 47 80 063 und 46 97 995 sowie eine nicht vorveröffentlichte US-Anmeldung 07/3 12 259 vom 17.2.1989).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt darin, die Pumpe so zu gestalten, daß Vibrationen und Unwuchten von der Pumpe auf die umgebenden Bauteile und insbesondere den Brennstoffbehälter vermieden werden. In der Regel ist der Motoranker auf einer Welle angeordnet, die in einem abgedichteten Pumpengehäuse gelagert ist. Wenn der Anker eine Unwucht besitzt, so treten exzentrische Kräfte auf, wenn der Anker rotiert. Beim Anstellen und Abstellen der Pumpe treten unerwünschte Drehmomente und seitliche Kräfte auf.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist so ein Ende der Pumpenwelle in einer flexiblen Spindel gelagert, so daß ein Schlagen der Welle von der Lagerung absorbiert und nicht auf das Pumpengehäuse übertragen wird. Vorzugsweise ist das Lager in einer abge­ schlossenen Kammer vorgesehen, welche das Lager umgibt, wobei das offene Ende der Kammer mit einem Leitelement ver­ sehen ist und so die Impulse am Pumpenaustritt moduliert werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Brennstoffpumpe in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine geänderte Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 7,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4 und

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Ende des Pumpengehäuses, wobei der Anker entfernt ist.

In Fig. 1 ist eine Pumpe mit einem Einlaßgehäuse 20 und einem Auslaßgehäuse 22 am anderen Ende dargestellt. Zwischen beiden Gehäusen ist ein Flußring 24 und halbkreisförmige Dauermagnete 26 in bekannter Weise angeordnet, die einen Anker 30 umgeben, der drehbar gelagert ist. Die Pumpe ist in einem Metallgehäuse 31 eingeschlossen, dessen Ende über 0 Ringdichtungen gezogen ist. Am unteren Ende des Ankers ist auf einem Wellenstumpf 32 eine straff gewickelte, konische Wendelfeder 34 aufgezogen, die in Antriebsverbindung mit einem Antriebselement 36 steht, dessen axiale Finger 38 sich in den Rotor 39 der Brennstoffpumpe erstrecken. Für eine formschlüssige Antriebsverbindung kann die Feder radiale Zungen aufweisen, mit denen sie den Wellenstumpf 32 und das becherförmige Antriebselement 36 erfaßt.

Das obere Ende des Ankers 30 hat eine Welle 40, die sich in eine hohle Kammer 42 im Auslaßgehäuse 22 erstreckt. Das Gehäuse hat einen druckseitigen Auslaßkanal 44, der zu einem Rückschlagventil 46 in einer Verbindungsmuffe 48 führt, an welche die Brennstoffleitung angeschlossen ist. An der Stirnwand des Gehäuses 22 in der Kammer 42 sind drei in Längsrichtung verlaufende flexible Finger 50 angeformt, die in gleichen Abständen um die Drehachse und in Berührung mit der Welle 40 angeorndet sind. Diese Finger sind steif genug, um die Welle 40 in radialer Richtung abzustützen, sind aber auch elastisch genug, um sich bei einem unrunden Lauf der Welle derart nachgiebig zu verformen, daß Vibrationen absor­ biert werden, ohne daß diese an das Pumpengehäuse übertragen werden.

In Fig. 1 ist die Kammer 42 hohl und teilweise von einem Leitelement 60 verschlossen, welches die Finger 50 umgibt, das jedoch nicht damit in Kontakt ist und so gemäß Fig. 2 einen Spielraum vorsieht. Die Kammer 42 kann eine abge­ schlossene Luftkammer sein, mit der die Pumpendruckimpulse moduliert werden können. In der Kammer können auch Brenn­ stoffdämpfe gesammelt werden, die sich dann unter dem Druck des Pumpenauslasses kondensieren. Die Kammer kann sich bei längerem Betrieb der Pumpe teilweise füllen, doch bei abge­ schalteter Pumpe wird der Brennstoff ablaufen. Eine Taumel­ bewegung der oberen Pumpenwelle wird von der Federkupplung 34 am unteren Ende absorbiert. Auch wenn der Pumpenanker eine geringe Unwucht aufweist, so werden sich Vibrationen nicht auf das Pumpengehäuse und benachbarte Teile im Brenn­ stofftank übertragen. Außerdem unterstützt die Kammer 42 die Modulation der Pumpenauslaßimpulse.

In den Fig. 3 bis 7 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt. Hierbei ist nur das Auslaßgehäuse gezeigt. Die Draufsicht in Fig. 3 zeigt das Auslaßgehäuse 80 mit Kappen 82 zum Abdecken von Bürstenöffnungen, in denen Bürsten 84 angeordnet sind, die federnd an eine Kommutatorplatte 86 am Ende des Ankers 88 gemäß Fig. 4 angedrückt sind. Elektri­ sche Verbindungen 90 stellen die Verbindung des Motors zu einer Regelung her. Die Fig. 5 und 7 zeigen einen Schnitt durch das Auslaßgehäuse 80 längs der Linie 5-5 in Fig. 3. Ein Brennstoffauslaß 92 kann mit einem Rückschlagventil ähn­ lich dem Ventil 46 in der Fig. 1 versehen sein und führt zur Brennstoffleitung des Motors. Ein Kanal 94 kann ein spe­ zielles Entlastungsventil oder ein Abblasventil für Brenn­ stoffdämpfe aufweisen, das durch flüssigen Brennstoff geschlossen wird oder bei 96 gemäß Fig. 7 abgesperrt wird. Verlängerungen 98 sind zum Abstützen der Feldmagnete des Ankers vorgesehen.

Die Kommutatorplatte 86 endet in einem Wellenstumpf 100. Zentrisch im Gehäuse 80 ist ein Ansatz 102 vorgesehen, in dem die Bürsten 84 aufgenommen sind und der eine zentrische Öffnung aufweist, die von beabstandeten flexiblen Fingern 104 gebildet ist, die bei 106 ausgeschnitten sind und so eine rautenförmige oder rechteckförmige Ausnehmung 108 bilden (Fig. 6). Die vier Seiten der Ausnehmung liegen am Wellenstumpf 100 an und stützen diesen im Gehäuse in der gleichen Weise wie die flexiblen Finger 50 in Fig. 1. Das andere Ende des Ankers kann ebenfalls in der in Fig. 1 dar­ gestellten Weise abgestützt sein. Die Finger 104 weisen ebenfalls eine erhebliche Länge auf und abgeschlossene Kam­ mern 110 liegen beidseitig.

Somit ist in jeder Ausführungsform ein Ende der Ankerwelle an vorspringenden flexiblen Fingern gelagert, die bei Unwucht und Schlagen der Welle nachgeben, jedoch die Pumpe in einer stabilen Drehlage halten. Das Übertragen von Vibra­ tionen und Unwuchten an das Pumpengehäuse ist somit vermie­ den.

Claims (6)

1. Elektrisch angetriebene Brennstoffpumpe zum Einbau in den Brennstofftank eines Fahrzeuges, bestehend aus einem Pumpengehäuse (31) mit einem Brennstoffeinlaß (20) und einem Brennstoffauslaß (22, 92), einem Motoranker (30, 88) in dem Gehäuse zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, und einer Pumpe (36, 38, 39) neben dem Einlaß, die von dem Anker angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das der Pumpe (36, 38, 39) zugekehrte Ende der Ankerwelle (32) über eine Kupplung (34) mit der Pumpe verbunden ist und daß das entgegengesetzte Ende der Ankerwelle (40; 100) in einem Lager abgestützt ist, das aus länglichen flexiblen Mitteln (50; 104) besteht, die sich vom Gehäuseinneren erstrecken und eine innere Ausnhe­ mung (108) aufweisen, mit denen die Ankerwelle in radialer Richtung abstützbar ist, wobei das Lager nachgiebig ist, um exzentrische Bewegungen des Ankers infolge Vibrationen und Unwuchten ohne Übertragung auf das Gehäuse aufzunehmen.

2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplung eine Wendelfeder (34) ist, deren eines Ende auf der Ankerwelle antriebsschlüssig aufgewickelt ist und deren anderes Ende mit einem Antriebselement (36) der Pumpe zusammenwirkt, wobei die Feder (34) unrunde Bewe­ gungen der Welle bei außermittigem Wellenlauf zuläßt.

3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus drei nachgiebigen blatt­ förmigen Fingern (50) besteht, deren Enden an der Gehäuse­ stirnwand befestigt sind und deren freie Enden zum Abstützen der Welle (40) dienen.

4. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse in Umgebung der fle­ xiblen Finger (40, 104) eine Kammer (42, 110) ausgebildet ist, daß Leitelemente (60) am Kammerboden vorgesehen sind und eine Öffnung aufweisen, in der die Enden der flexiblen Mittel mit Spiel aufgenommen sind, wobei die Kammer als abgeschlossener Luftraum dient, um die Pumpenauslaßimpulse zu modulieren und Brennstoffdämpfe zum Kondensieren bei lau­ fender Pumpe zu sammeln.

5. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse ein gegossenes Kunststoffauslaßende (22; 80) aufweist, daß die Finger (50, 104) an dem kappenförmigen Endgehäuse angeformt sind und geteilte freie Enden aufweisen, die von abgeschlossenen Luftkammern (110) umgeben sind, deren offenes Ende zum Inne­ ren des Pumpengehäuses weist.

6. Brennstoffkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der der Pumpe (36, 38, 39) zuge­ kehrte Wellenstumpf (32) des Ankers (30) auf einem statio­ nären Stift abgestützt ist.