DE4024628A1

DE4024628A1 - Aggregat zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zu brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4024628A1
Application number: DE4024628A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Kemmner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-02-06
Also published as: US5139395A; JPH04234586A; FR2665487A1; FR2665487B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Aggregat bekannt (DE-OS 34 37 021), bei dem das Ritzel über eine Drehmitnahme mit der Ankerwelle des elektrischen Antriebsmotors verbunden ist. Dazu er streckt sich die Antriebswelle durch eine mit einem Aggregatgehäuse fest verbundenen Platte, an der die eine Begrenzungswand für die Pumpenkammer ausgebildet ist. Aus der anderen Wand springt ein Lagerzapfen für das Zahnritzel heraus. Darüber hinaus ist der Zahn ring innerhalb eines Ringes geführt, welcher die beiden Wände in einem vorbestimmten Abstand voneinander hält. Dabei ist es im vor liegenden Zusammenhang völlig bedeutungslos, daß bei dem bekannten Förderaggregat der Zahnring als Förderglied einer als Vorförderpumpe dienenden Strömungspumpe ausgebildet ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der als Abstandhalter dienende Führungsring des Zahnrings entfallen kann. Weiter ist auch die Lagerung des Zahnritzels vereinfacht, weil durch die direkte Verbindung des Ritzels mit dem Motoranker das seither nötige, zur Drehachse koaxiale Ritzellager nicht mehr erforderlich ist. Weitere Vorteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Förder aggregats sind in der Figurenbeschreibung angegeben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Fördereinrichtung mit einem Kraftstoffvorratstank und einer Brennkraftmaschine, Fig. 2 ein zur Fördereinrichtung gehörendes Förderaggregat in vergrößerter Darstellung, teilweise geschnitten, Fig. 3 eine in Fig. 2 mit III bezeichnete, eine Förderpumpe darstellende Einzelheit, in ver großerter Darstellung und Fig. 4 einen Querschnitt durch die För derpumpe gemäß Fig. 3, entlang der Linie III-III.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Kraftstofftank 10, in dem ein Kraftstofförder aggregat 12 angeordnet ist. An einem Druckstutzen 14 des Kraft stofförderaggregats 12 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine fördert das Kraftstofförderaggregat 12 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist das Kraftstofförderaggregat 12 ein rohrförmiges Gehäuseteil 13 auf, dessen beide Rohrmündungen durch je einen Gehäusedeckel verschlossen sind, von denen aber lediglich ein Gehäusedeckel 17 in Fig. 2 dargestellt ist. Es ergibt sich so ein von dem Gehäuse 13, 17 umschlossener Raum 19, in welchem sich ein elektrischer Antriebsmotor 20 und eine mit 22 bezeichnete Förderpumpe befinden. Der Gehäusedeckel 17 hat einen in den Kraftstofftank 10 offenen Ansaugstutzen 24. Das Kraftstofförder aggregat 12 gemäß dem hier geschilderten Ausführungsbeispiel hat lediglich eine Pumpenstufe, anhand der die Erfindung erläutert wird. Es ist jedoch ohne weiteres denkbar, dieser einen Pumpenstufe weitere Pumpenstufen vor- oder nachzuordnen, ohne daß deshalb das Wesen der Erfindung verlassen wird. Vorteilhaft ist es jedoch, dieser einen Pumpenstufe eine weitere Stufe vorzuschalten, da der erfindungsgemäße Aufbau dies in einfacher Weise ermöglicht.

Die Kraftstofförderpumpe 22 des Förderaggregats 12 ist eine soge nannte Innenzahnradpumpe. Diese weist ein Zahnritzel 26 auf, welches mit einer Zentralbohrung 28 auf einer Lagerbuchse 30 gelagert ist. Die Lagerbuchse 30 sitzt drehfest auf einer Verlängerung 32 einer zum Motoranker gehörenden Ankerwelle 34. Die Verzahnung 33 des Ritzels 26 kämmt mit einer Gegenverzahnung 35 eines Zahnrings 36 bei dem die Verzahnung 35 an der inneren Mantelfläche angeordnet ist (Fig. 4). Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist das Ritzel 26 kon zentrisch zur Drehachse der Ankerwelle 34 bzw. zur Drehachse von deren Verlängerung 32 angeordnet. Der Eingriff der Verzahnungen 33 und 35 wird dadurch erreicht, daß der Zahnring 36 gegenüber dem Ritzel 26 exzentrisch montiert wird. Diese Exzentrizität ist in Fig. 4 mit der Bezugszahl 38 angegeben. Fig. 4 zeigt weiter, daß sich somit eine im wesentlichen sichelförmige Pumpenkammer 40 zwischen den beiden Verzahnungen 33 und 35 ergibt. Unter Zugrunde legung einer Drehrichtung, die in Fig. 4 durch den Pfeil 42 an gegeben ist, weist der Gehäusedeckel 17 eine nierenförmige Ansaug öffnung 44 auf, die in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist. In Dreh richtung hinter der Saugniere 44 befindet sich in dem Gehäusedeckel 17 ein Druck- oder Förderkanal 46. Der Förderkanal 46 verbindet den in Drehrichtung (Pfeil 42) hinten liegende Druckbereich der Innen zahnradpumpe 22 mit dem vom Gehäuse 13, 17 umschlossenen Raum 19 des Förderaggregats 12, in welchem während des Betriebs des Förder aggregats Förderdruck herrscht. Der Gehäusedeckel 17 weist eine innere Wand 48 auf, an welcher sowohl das Ritzel 26 als auch der Zahnring 36 mit ihrer einen Stirnfläche anliegen. An der anderen Stirnfläche 50 des Zahnrings 36 ist eine ringförmige Abdeckplatte 52 befestigt (Fig. 3), die drehfest mit dem Zahnring 36 verbunden, vorzugsweise verschweißt ist. Eine solche Schweißnaht ist in Fig. 3 mit 54 bezeichnet. Die Abdeckplatte 52 ist mit einer der Stirnfläche 50 des Zahnrings 36 zugewandten Wand 56 versehen, an welcher auch die andere Stirnfläche des Zahnritzels 26 anliegt. Die beiden Wände 48 bzw. 56 des Gehäusedeckels 17 bzw. der Abdeckplatte 52 begrenzen somit die Pumpenkammer 40 in Richtung der Drehachse der Ankerwelle 34, 32. Die drehfeste Verbindung zwischen der Hülse 30 und dem Ritzel 26 ist beim Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Hülse innerhalb des Ritzels 26 endet. Dadurch ergibt sich ein Raum zur Anordnung einer ringförmigen Scheibe 60 zwischen der Hülse 30 und dem Gehäusedeckel 17. Die Verlängerung 32 der Ankerwelle 34 durchdringt das Ritzel 26 und die Scheibe 60 und ist in einer im Gehäusedeckel 17 angeordneten Lagerbuchse 62 geführt. Die Scheibe 60 hat einen zur Hülse 30 vorspringenden Mitnehmer 64, welcher in eine passende Aufnahme 66 der Hülse ragt, die sich von der Hülse 30 bis in den inneren Bereich des Ritzels 26 erstreckt, welcher auch als Nabe bezeichnet werden kann. Die Anordnung von mehreren Mitnehmern an der Scheibe 60 ist denkbar. Jedem dieser Mitnehmer ist dann natürlich auch eine entsprechende Aufnahme zuzuordnen. In Fig. 4 ist erkennbar, wie die Erstreckung des Mitnehmers von der Hülse 30 in das Ritzel 26 aussieht. Aus Fig. 3 ist weiter ersichtlich, daß der Durchmesser der Scheibe 60 größer ist als der Durchmesser der Hülse 30 ist und daß sich der Mitnehmer 64 von der Bohrung der Scheibe 60 bis zu deren äußerem Rand erstreckt.

Aus den Fig. 3 und 4 ist weiter ersichtlich, daß die Hülse 30 die Abdeckplatte 52 in einer Bohrung 70 durchsetzt, deren Zentrum koaxial zur Drehachse des Zahnringes 36 liegt. Der Durchmesser dieser Bohrung 70 ist so groß wie der Durchmesser der Hülse 30 zusätzlich dem Maß der Exzentrizität 38 zwischen Ritzel 26 und Zahnring 36. Dies ist in Fig. 4 anhand der strichpunktiert darge stellten Bohrung 70 erkennbar. Die Bohrung 70 ist dort strich punktiert eingezeichnet worden, weil sie aufgrund der Lage des Schnitts IV-IV gegenständlich nicht erscheinen kann, die Anordnung jedoch zum Verständnis der Erfindung beiträgt. Weiter ist auf der Hülse 30 noch eine Sicherungsschulter 72 vorhanden, die eine über mäßige axiale Verschiebung des Zahnrings 36 zusammen mit der Abdeck platte 52 verhindert. Während des Betriebs des Förderaggregats saugt die Zahnradpumpe 22 über die Saugöffnung 44 Kraftstoff aus dem Vor ratstank 10 an und drückt diesen über die Druckniere 46 bzw. den Druckkanal 46 in den Raum 19. Dort wird sich auch bei geringfügigem axialen Spiel des Bauteils 36, 52 ein Druck aufbauen, der ausreicht, um das Bauteil 36, 52 in Richtung der Pfeile 74 zu drücken und zusammen mit dem Ritzel 26 an der Wand 48 des Gehäusedeckels 16 anzulegen. Danach erfolgt ein weiterer Druckanstieg im Raum 19 der von dem Kraftstoff durchströmt wird, bis dieser aus dem Druckstutzen 14 austritt und über die Leitung 16 zur Brennkraftmaschine 18 ge langt.

Neben den schon beschriebenen Vorteilen ergeben sich gegenüber der bekannten Innenzahnradpumpe noch folgende weitere Vorteile: Die Herstellung der Höhe der beiden miteinander kämmenden Zahnräder 26, 36 kann in dem selben Arbeitsgang erfolgen. Entscheidend ist lediglich, daß die Höhe der beiden Räder gleich ist. Ein Absolutmaß ist nicht erforderlich. Durch die nachtragliche Verbindung von Zahnring 36 und Abdeckplatte 52 können die Einzelteile für sich auf einfache Weise gefertigt werden. Dies gilt auch für die Anordnung der Bohrung 70, die konzentrisch zur Verzahnung des Zahnrings 36 angeordnet ist. In der Bohrung 70 erfolgt stets eine linienförmigen Berührung mit der Mantelfläche der Hülse 30. Diese Linie wandert während des Betriebs der Innenzahnradpumpe 22 stets um die Drehachse der Ankerwelle 34 herum. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das Ritzel 26 ohne Axialspiel zwischen den Wänden 48, 56 angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein hervorragender hydraulischer Wirkungsgrad. Durch die Einsparung des Führungsrings, der als Abstandhalter zwischen den Wänden dient, kann die Pumpenkammer und damit die Förderleistung merkbar erhöht werden ohne daß dadurch der Raumbedarf für die Förderpumpe steigt. Bei Bedarf kann an der Außenkontur des Zahnrings ein Stützelement 80, zum Beispiel durch Einpressen in den Gehäusedeckel 17, angebracht werden, um ein zu großes Ausweichen des Zahnrings im drucklosen Betrieb der Zahnradpumpe zu verhindern. Auch ergeben sich Vorteile bei der Axialabstützung des Motorankers an dem Gehäusedeckel 17, weil der Ring 60 aus einem Material gewählt werden kann, welches eine gute Gleitpartnerschaft mit dem Material des Gehäusedeckels 17 bildet.

Claims

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem elektrischen Antriebsmotor für eine als Zahnradpumpe ausgebildete Förderpumpe, welche ein Zahnritzel und einen an seiner inneren Mantelfläche ver zahnten Zahnring aufweist, dessen Zähnezahl größer ist als die Zähnezahl des Ritzels, wobei der Zahnring exzentrisch zum koaxial zur Drehachse des Motorankers angeordneten Ritzels angeordnet ist, so daß ein Bereich seine Verzahnung mit einem Bereich der Verzahnung des Zahnrings kämmt und die Stirnflächen des Ritzels und des Zahn rings jeweils Wänden zugekehrt sind, welche eine zwischen den Ver zahnungen des Ritzels und des Zahnrings vorhandene Pumpenkammer in Achsrichtung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (26) drehfest mit dem Motoranker verbunden ist und daß die dem Motoranker benachbarte eine Wand (56) an einer Abdeckplatte (52) angeordnet ist, die drehfest mit dem Zahnring (36) verbunden ist.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (26) auf einer Verlängerung (32) der Ankerwelle (34) des Elektro motors (20) angeordnet ist, welche das Ritzel (26) durchdringt und mit ihrem freien Ende in der anderen Wand (17) abgestützt ist.

3. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Wand (17) zu einer Pumpenkammer einer der Zahnradpumpe (22) vorge schalteten Pumpenvorstufe gehört.

4. Aggregat nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ritzel (26) drehfest mit einer Hülse (30) ver bunden ist, die ihrerseits drehfest auf der Verlängerung (32) der Ankerwelle (34) sitzt.

5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30) sich vom Ritzel (26) aus zum Motoranker durch eine Bohrung (70) in der Abdeckplatte (52) erstreckt, deren Zentrum koaxial zur Dreh achse des Zahnrings (36) liegt und deren Durchmesser so groß ist wie eine Summe, die sich aus dem Maß des Durchmessers der Hülse (30) und dem Maß der Exzentrizität (38) zwischen Ritzel (26) und Zahnring (36) ergibt.

6. Aggregat nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülse (30) innerhalb des Ritzels (26) endet, daß zwischen der sich so ergebenden Stirnfläche der Hülse (30) und der dieser zugewandten Wand (48) eine ringförmige Scheibe (60) ange ordnet ist, welche mit wenigstens einem axial vorspringenden Mit nehmer (64) in eine passende Aufnahme (66) ragt, die sich radial von der Hülse (30) bis in die Nabe des Ritzels (26) erstreckt.

7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch messer der Scheibe (60) größer ist als der Durchmesser der Hülse (30) und daß der Mitnehmer (64) von der Bohrung der Scheibe bis zum äußeren Rand der Scheibe (60) reicht.

8. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abdeckplatte (52) mit dem Zahnring (36) ver schweißt ist.

9. Aggregat nach einem der Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die vom Motoranker entfernte andere Wand (48) an einem zu einem Aggregatgehäuse (13, 17) gehörenden Gehäusedeckel (17) angeordnet ist, der sowohl eine zum Kraftstofftank (10) offene Saug öffnung (44) als auch einen die Pumpenkammer (40) mit einem Druck raum (19) des Förderaggregats (12) verbindenden Förderkanal (46) aufweist.