DE60026852T2

DE60026852T2 - Brennstoffzufuhrsystem

Info

Publication number: DE60026852T2
Application number: DE2000626852
Authority: DE
Inventors: S. Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Chiyoda-ku KANAMARU
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2020-08-19
Also published as: CN1379844A; WO2002016752A1; EP1310663A4; TW467997B; US6729308B1; EP1310663B1; CN1215256C; EP1310663A1; DE60026852D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzufuhrsystem zum Erhöhen des Drucks eines Kraftstoffs und zum Zuführen des Kraftstoffs vom Kraftstofftank zu einem Verbrennungsmotor oder ähnlichem und insbesondere auf ein Kraftstoffzufuhrsystem, das von der Beeinträchtigung durch Gratbildung bewahrt wird, die zur Zeit des Formens eines Gehäuses mit den Kraftstoffleitungen durch Verschweißen von Harzmaterialien gebildet wird.
Stand der Technik
4 und 5 zeigen ein herkömmliches Kraftstoffzufuhrsystem, das in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO96/23967 offenbart ist. 4 ist eine seitliche Schnittansicht und 5 ist eine Draufsicht. 6 ist eine erklärende Darstellung des Verschweißens unter Verwendung einer heißen Platte zur Bildung eines Gehäuses und 7 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der Linie X-Y-Z.
In den Zeichnungen ist Bezugsziffer 1 ein Kraftstofftank und Bezugsziffer 2 ist eine Öffnung des Kraftstofftanks 1. Ein Deckel 3 aus Kunstharz ist so gebildet, dass er die Öffnung 2 abdeckt, und ein Dichtungsring 4 befindet sich zwischen dem Deckel 3 und dem Kraftstofftank 1.
Eine Kraftstoffpumpe 5, ein Kraftstofffilter 6, ein Druckregler 7, ein Kraftstofffüllstandmesser 8, ein elektrischer Verbinder 9 und ein Ablassrohr 10, die jeweils als funktionelle Teile eines Kraftstoffzufuhrsystems dienen, sind ganzheitlich in den Deckel 3 eingebaut und bilden eine Einheit.
Der Kraftstofffilter 6 ist so aufgebaut, dass ein Filtrationselement 12 in einem Gehäuse 11 aufgenommen ist. Darüber hinaus ist der Deckel 3 Teil des Gehäuses 11 und der Kraftstofffilter 6 hängt vom Deckel 3 herab. Das Gehäuse 11 umfasst den Deckel 3 und dient als oberes Gehäuse und unteres Gehäuse 13, und das untere Gehäuse 13 ist aus einem Kunstharzmaterial geformt. Der Deckel 3 und das untere Gehäuse 13 werden fluiddicht an einem Verbindungsabschnitt 14 über den ganzen Umfang verschweißt und das Filtrationselement 12 wird im Innenraum angeordnet.
Ein Einlassrohr 15, das als Kraftstoffeinlassanschluss dient, ist an einem oberen Teil der inneren Umfangsseite des Gehäuses 11 des Kraftstofffilters 6 gebildet und ist mit dem Auslassrohr der Kraftstoffpumpe 5 verbunden.
Ein Rohr 16 (von der Strichpunktlinie in 4 angedeutet), das eine erste Kraftstoffauslassöffnung von zwei Kraftstoffauslassöffnungen des Gehäuses 11 bildet, steht mit dem auf dem Deckel 3 vorgesehenen Auslassrohr 10 in Verbindung und erstreckt sich von einem unteren Ende des unteren Gehäuses 13 nach oben.
Ein Rückführrohr 18, das als zweiter Kraftstoffauslassanschluss dient, ist an einem unteren Abschnitt des unteren Gehäuses 13 gebildet und ist mit dem Druckregler 7 verbunden.
Ein elektrischer Verbinder 9, der ganzheitlich mit dem Deckel 3 ausgebildet ist, ist mit einer Stromquelle und einem Regler (nicht gezeigt) außerhalb des Kraftstofftanks 1 verbunden. Im Kraftstofftank 1 ist der elektrische Verbinder 9 mit der Kraftstoffpumpe 5 durch eine nicht gezeigte Verbindungsleitung verbunden und führt einem Motor der Kraftstoffpumpe 5 elektrischen Strom zu. Weiter ist der elektrische Verbinder 9 mit der Kraftstofffüllniveaumessvorrichtung 8 (in 5 gezeigt) durch eine nicht gezeigte Verbindungsleitung verbunden und überträgt ein elektrisches Signal, das ein Füllniveau des Kraftstoffs anzeigt.
Das untere Gehäuse 13 besteht aus einem leitenden Kunstharz und entlädt statische Elektrizität durch den elektrischen Verbinder 9, die erzeugt wird, wenn Kraftstoff durch das Filtrationselement 12 strömt.
Wenn bei dem Kraftstoffzufuhrsystem des oben genannten Aufbaus der Kraftstoffpumpe 5 durch den elektrischen Verbinder 9 Strom zugeführt wird, saugt die Kraftstoffpumpe 5 den Kraftstoff durch einen Filter 19 an, erhöht den Druck des Kraftstoffs und führt den Kraftstoff dem am oberen Teil der inneren Umfangsseite des Gehäuses 11 gelegenen Einlassrohr 15 zu.
Der Kraftstoff fließt durch eine Leitung 20 zwischen dem unteren Gehäuse 13 und dem Deckel 3 in der Richtung, die vom Pfeil A angezeigt wird. Im Kraftstofffilter 6 fließt der Kraftstoff nach unten in das Gehäuse 11, wobei Staub oder ähnliches im Kraftstoff durch den Durchtritt des Kraftstoffs durch das Filtrationselement 12 herausgefiltert wird. Nachdem der Kraftstoff durch das Filtrationselement 12 durchgetreten ist und weiter durch das Auslassrohr 10 geflossen ist, wird er vom Rohr 16 einem Einspritzer (nicht gezeigt) eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Motors zugeführt. Bei diesem Vorgang regelt der Druckregler 7 den Druck des dem Einspritzer zugeführten Kraftstoffes, so dass der Druck konstant sein kann, und ein Kraftstoffüberschuss, der aufgrund von Änderungen beim Verbrauch erzeugt wird, wird vom Druckregler 7 zu dem Kraftstofftank 1 zurückgeführt.
Beim genannten Aufbau werden der Deckel 3 und das untere Gehäuse 13 am Verbindungsschnitt 14 über den gesamten Umfang fluiddicht verschweißt und ein Heizplattenverschweißen wird allgemein für das Verschweißen angewendet. Beim Heizplattenverschweißen werden, wie in 6 gezeigt, die zu verschweißenden Endflächen des unteren Gehäuses 13 und des Deckels 3 mit einer Heizplatte 30 als Heizquelle auf eine Schmelztemperatur aufgeheizt. Dann wird die Heizplatte 30 entfernt und die zu verbindenden Endflächen des unteren Gehäuses 13 und des Deckels 3 werden aufeinander gepresst und hitzeverschweißt.
Im Querschnitt des durch das Heizplattenschweißen gebildeten geschweißten Abschnitts, der in 7 gezeigt ist, wird ein Endabschnitt des geschmolzenen Abschnitts aufgrund des Pressens herausgedrückt und bildet einen Grat 21. Der Grat 21 variiert in Größe und Form abhängig vom Zustand des Verschweißens der zu verbindenden Endflächen und dem Ausmaß der Bewegung des Abschnitts aufgrund des Pressens. Als Ergebnis variiert das Gehäuse 11 in Länge. Der Grat 21, der an einem als Kraftstoffleitung dienenden Abschnitt hervorsteht, verengt den Strömungsquerschnitt und erhöht den Strömungswiderstand. Gleichzeitig übt die Pulsation im Kraftstofffluss eine Verformungsbelastung auf den Grat 21 aus und ein geschwächter Abschnitt im Grat 21 fällt manchmal aufgrund eines Ermüdungsbruchs herab. Wenn der Grat 21 in einem geschweißten Abschnitt stromaufwärts vom Filtrationselement 12 des Kraftstofffilters herabfällt, wird der Grad 21 vom Filtrationselement 12 gefangen. Wenn jedoch der Grat 21 an einem verschweißten Abschnitt, der stromabwärts des Filtrationselements 12 des Kraftstofffilters herabfällt, entstehen solche Probleme, wie zum Beispiel eine ungenügende Kraftstoffzufuhr aufgrund des Verstopfens einer stromabwärts gelegenen Leitung oder Motorprobleme aufgrund der Verstopfung eines Düsenabschnitts der stromabwärts gelegenen Einspritzvorrichtung.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben diskutierten Probleme zu lösen, und weist als Aufgabe auf, ein Kraftstoffzufuhrsystem bereitzustellen, in dem das Gehäuse davor bewahrt wird, in seinen Längsabmessungen aufgrund des Heizplattenverschweißens zu variieren, die Grate nicht in den Kanal hervorstehen, und selbst wenn irgendein Grat des geschweißten Abschnitts herabfällt, der herabgefallene Grat nicht in die Leitung fließt.
Weiterer Stand der Technik ist die WO99/01658A1. Obwohl dieses Dokument ringförmige Vorsprünge (nervures annulaires 118, 128) bereitstellt, die beim Verbinden des Deckels (couvercle 110) und des Körpers (corps 120) verschweißt werden, bilden die Umgebungswände der ringförmigen Nut (gorge annulaire 116), die in den Kragen (colerettes 114) gebildet werden, keinen Kontakt mit der Oberfläche des gegenüberliegenden Kragens (colerette 124). Dies ist klar aus der 7 der genannten Druckschrift ersichtlich. Weiter ist kein Hinweis des Bildens eines Kontakts zwischen den genannten Merkmalen im Text vorhanden, insbesondere nicht in der im Recherchenbericht zitierten Textpassage, auf die im Prüfungsbescheid Bezug genommen wird, d.h. Seite 4, Zeile 28 bis Seite 5, Zeile 5, und auch nicht in Anspruch 6. Daher ist die Kraftstoffsaugvorrichtung der genannten Druckschrift nicht in der Lage, die Vorteile bereitzustellen, nämlich dass von den Schweißverbindungen abgebrochene Grate daran gehindert werden, den inneren Teil des Gehäuses (boîtier 100) zu erreichen, und ermöglicht es auch nicht, die Abmessungen des fertigen Gehäuses konstant zu machen, da keine Mittel zur Verhinderung der Verformung der Verbindungsflächen oder der ringförmigen Vorsprünge (nervures annulaires 118 und 128) vorhanden sind.
Darstellung der Erfindung
Bei dem Kraftstoffzufuhrsystem entsprechend der Erfindung zum Bilden einer Leitung für flüssigen Kraftstoff, der von einer Kraftstoffpumpe in ein Gehäuse zugeführt wird, wird das Gehäuse durch Hitzeverschweißen von Verbindungsendflächen eines oberen Gehäuses und eines unteren Gehäuses, die beide aus einem Kunstharz hergestellt sind, fluiddicht gebildet, wobei das obere Gehäuse und das untere Gehäuse jeweils mit Kontaktrippen versehen sind, die einander an Positionen zugewandt sind, welche in Bezug auf die Verbindungsendflächen zurückversetzt sind, und die Verbindungsendflächen werden geschmolzen, zusammengepresst und wärmeverschweißt, so dass die Kontaktrippen des oberen Gehäuses und des unteren Gehäuses miteinander in Kontakt kommen können.
Die Kontaktrippen sind mit entlang der Verbindungsendflächen zwischengeschobenen Raumnuten versehen, wobei die Raumnuten zum Zeitpunkt des Vollendes des Wärmeverschweißens zu einem geschlossenen Auffangraum ausgebildet werden, und Grate, die zum Zeitpunkt des Wärmeverschweißens nach außen treten, werden zum Verbleib im Auffangraum veranlasst.
Der Auffangraum, der von den Kontaktrippen gebildet wird, ist mindestens in einer stromabwärts des Filtrationselements gelegenen Leitung vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine seitliche Schnittansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems, die die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine erklärende Ansicht des Heizplattenverschweißens zum Bilden eines Gehäuses entsprechend der Erfindung.
3 ist eine vergrößerte, teilweise Schnittansicht eines verschweißten Abschnitts entsprechend der Erfindung.
4 ist eine seitliche Schnittansicht eines herkömmlichen Kraftstoffzufuhrsystems.
5 ist eine Draufsicht eines herkömmlichen Kraftstoffzufuhrsystems.
6 ist eine erklärende Ansicht des Heizplattenverschweißens zum Bilden eines Gehäuses.
7 ist eine Schnittansicht genommen entlang der Linie X-Y-Z in 5.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Ausführungsform 1
1 ist eine seitliche Schnittansicht eines Kraftstoffzufuhrsystems, die die Ausführungsform 1 der Erfindung zeigt, 2 ist eine erklärende Ansicht des Heizplattenverschweißens zum Bilden eines Gehäuses entsprechend der Erfindung, und 3 ist eine vergrößerte teilweise Schnittansicht eines verschweißten Abschnitts. In den Zeichnungen bezeichnen Bezugsziffern 1 bis 21 und 30 dieselben Teile wie jene in der vorangegangenen Beschreibung des herkömmlichen Systems.
Der Deckel 3 und das untere Gehäuse 13 bestehen aus Kunstharzmaterial. Bezugsziffer 3a ist eine Verbindungsendfläche des Deckels 3, der einen oberen Abschnitt des Gehäuses 11 darstellt, Bezugsziffer 3b ist eine entlang der Verbindungsendfläche 3a an einem etwas in Bezug auf die Verbindungsendfläche 3a zurückversetzten Abschnitt vorgesehene Kontaktringe und Bezugsziffer 3c ist eine zwischen der Verbindungsendfläche 3a und der Kontaktrippe 3b vorgesehene Raumnut. Bezugsziffer 13a ist eine Verbindungsendfläche des unteren Gehäuses 13 und diese Verbindungsendfläche 13a des unteren Gehäuses 13 und die Verbindungsendfläche 3a des Deckels 3 werden verschweißt und in dem Verbindungsabschnitt 14 ausgebildet. Endflächen einer Trennwand des Gehäuses 11 senkrecht zum Verbindungsabschnitt 14 sind die Verbindungsendflächen 3a, 13a und eine äußere Hülle des Gehäuses 11 und eine Leitung werden durch das Verschweißen und Verbinden des Deckels 3 mit dem unteren Gehäuse 13 an den Verbindungsendflächen 3a, 13a gebildet.
Bezugsziffer 13b ist eine Kontaktrippe, die entlang der Verbindungsendfläche 13a an einem etwas in Bezug auf die Verbindungsendfläche 13a zurückversetzten Abschnitt vorgesehen ist, und Bezugsziffer 13c ist eine Raumnut, die zwischen der Verbindungsendfläche 13a und der Kontaktrippe 13b vorgesehen ist. Die Verbindungsendflächen 3a, 13a und die Kontaktrippen 3b, 13b des Deckels 3 und des unteren Gehäuses 13 sind einander jeweils zugewandt.
Bei dem Heizplattenverschweißen des Deckels 3 und des unteren Gehäuses 13 wird, wie in 2 gezeigt, die als Heizquelle dienende Heizplatte 30 zwischen die Verbindungsendfläche 3a des Deckels 3 und die Verbindungsendfläche 13a des unteren Gehäuses 13 zwischengestellt und beide Verbindungsendflächen werden auf eine Schmelztemperatur aufgeheizt. Dann wird die Heizplatte 30 entfernt und die Verbindungsendflächen werden zusammengepresst und miteinander fluiddicht verschweißt. Da bei diesem Vorgang die Kontaktrippen 3a, 13b des Deckels 3 und des unteren Gehäuses 13 sich an einem etwas in Bezug auf die Verbindungsendflächen 3a, 13a zurückversetzten Abschnitt befinden und nicht auf eine Schmelz- und Erweichungstemperatur aufgeheizt werden, werden die Kontaktrippen 3b, 13b durch das Pressen nicht verformt. Dem entsprechend endet die Verformung des Grenzabschnitts 14 an einem Abschnitt, wo die Kontaktrippen 3b, 13b miteinander in Berührung kommen, und das fertige Gehäuse 11 weist eine konstante Länge auf.
Wenn, wie in 3 gezeigt, der Deckel 3 und das untere Gehäuse 13 verschweißt werden, wird weiter ein Auffangraum 22 von den Raumnuten 3c, 13c des Deckels 3 und des unteren Gehäuses 13 gebildet. Bei diesem Vorgang kann der Grat 21, der durch das Pressen und Verformen der Verbindungsendflächen des Deckels 3 und des unteren Gehäuses 13 gebildet wird, veranlasst werden, im Auffangraum 22 zu verbleiben. Als Ergebnis macht das Bilden des Auffangraums 22 auf der Seite, an dem der Kraftstoff fließt, es möglich, die Verengung des Strömungsquerschnitts aufgrund eines hervorstehenden Grats 21 zu verhindern und den Grat 21 am Herabfallen aufgrund der Pulsation des fließenden flüssigen Kraftstoffs zu bewahren. Selbst wenn der Grat 21 herabfällt, ist es möglich, das stromabwärts gelegene Rohr am Verstopfen zu hindern, indem bewirkt wird, dass der Grat 21 im Auffangraum 22 verbleibt und so nicht stromabwärts fließt.
Es kann besonders bevorzugt sein, die Raumnuten 3c, 13c und die Kontaktrippen 3b, 13b am Umfang der Verbindungsendflächen vorzusehen. In diesem Fall wird jedoch die Querschnittsfläche des Kraftstoffzufuhrsystems groß, was vom Standpunkt der Verkleinerung des Systems nicht erwünscht ist. Daher ist es auch bevorzugt, dass ein Abschnitt, der nicht ernsthaft vom Grat 21 beeinträchtigt wird, mit den Kontaktrippen 3b, 13b innerhalb eines begrenzten Bereichs, in dem die Abmessungen nach dem Wärmeverschweißen konstant sind, versehen wird. Es ist auch bevorzugt, dass der Auffangraum 22 nur an einem Abschnitt gebildet wird, wo das Herabfallen des Grats 21 das Kraftstoffsystem beeinträchtigt, und dass andere Teile denselben Schweißaufbau beibehalten wie im Stand der Technik. Der flüssige Kraftstoff wird durch Betreiben der Kraftstoffpumpe 5 auf dieselbe Weise wie im herkömmlichen System zugeführt und daher wird die weitere Beschreibung davon hier weggelassen.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben wurde, sind in der vorliegenden Erfindung die Kontaktrippen 3b, 13b mit den Raumnuten 3c, 13c versehen, die entlang der Verbindungsendfläche 3a des Deckels 3 und der Verbindungsendfläche 13a des unteren Gehäuses 13 an einem im Vergleich zu den Verbindungsendflächen 3a, 13a zurückversetzten Abschnitt zwischengestellt sind. Wenn beide Verbindungsendflächen erwärmt, zusammengepresst und miteinander verschweißt werden, wird als Ergebnis die Verformung der Verbindungsendflächen an der Position gestoppt, wo die Kontaktrippen 3b, 13b miteinander in Kontakt kommen, und die Abmessungen des fertigen Gehäuses 11 werden konstant.
Der auf der Leitungsseite zum Zeitpunkt der Vollendung des Verschweißens gebildete Raum 22 bewirkt, dass der Grat 21, der von dem Press- und Verformungsvorgang erzeugt wurde, darin verbleibt, wodurch eine Verengung des Strömungsquerschnitts verhindert wird, der Grat 21 vor dem Herabfallen aufgrund der Pulsation des fließenden flüssigen Kraftstoffs bewahrt wird, ein einmal herabgefallener Grat 21 in dem Raum 22 verbleibt und das stromabwärts gelegene Rohr am Verstopfen gehindert wird.

Claims

Kraftstoffzufuhrsystem, umfassend: ein Gehäuse, das eine Kraftstoffpumpe (5) und eine Leitung (16) für den von der Kraftstoffpumpe (5) zugeführten flüssigen Kraftstoff enthält, wobei das Gehäuse durch verbundene Endflächen (3a, 13a) eines oberen Gehäuses (3) und eines unteren Gehäuses (13), die beide aus einem Kunstharz hergestellt sind, fluiddicht ausgebildet ist; das obere Gehäuse und das untere Gehäuse jeweils mit Kontaktrippen (3b, 13b) versehen sind, die einander an Positionen zugewandt sind, welche in Bezug auf die verbundenen Endflächen (3a, 13a) zurückversetzt sind; und die verbunden Endflächen wärmeverschweißt und zusammengepresst werden, sodass beide Kontaktrippen miteinander in Kontakt sind.
Kraftstoffzuführsystem nach Anspruch 1, wobei Raumnuten (3c, 13c) zwischen die Kontaktrippen (3b, 13b) und die verbundenen Endflächen zwischengestellt sind, und die Raumnuten in einen Auffangraum (22) geformt sind, der mit den Rippen zum Zeitpunkt des Vollendens des Wärmeverschweißens verschlossen wird, sodass jegliches Grat vom Wärmeverschweißen in dem Auffangraum (22) verbleibt.
Kraftstoffzuführsystem nach Anspruch 2, wobei der von den Kontaktrippen (3b, 13b) gebildete Auffangraum (22) mindestens in einer Leitung stromabwärts eines Filtrationselements (12) vorgesehen ist.