DE69924071T2 - Vorrichtung zum Einbauen einer elektrischen Brennstoffpumpe in einem Tank eines Motorfahrzeuges und Pumpeneinlassfilter - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft allgemein Kraftstoffeinfüllsysteme für Kraftfahrzeuge, die eine elektrische Pumpe enthalten, die innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet ist.
- Gemäß einer Lösung, die allgemein bei diesen Einfüllsystemen verwendet wird, saugt eine elektrische Pumpe den Kraftstoff vom Tank in ein Ansaugrohr an, um ihn zum Motor des Fahrzeugs über ein Förderrohr und Hilfsrohre zu leiten, wobei die Pumpe im Tank in einem im Wesentlichen zylindrischen Tragkörper angebracht ist, der als Dämpfungsgehäuse bezeichnet wird, von dem eine Wand auf dem Boden des Tanks ruht und in dem sich immer ein Kraftstoffniveau befindet, so dass die elektrische Pumpe richtig arbeiten kann.
- Die Italienische Patentanmeldung TO92A000403 betrifft eine elektrische Pumpe, die in einem Dämpfungsgehäuse angebracht ist, wobei ein Tragaufbau dazwischen liegt, der dazu dient, um die Vibrationen zu dämpfen, denen die elektrische Pumpe relativ zum Dämpfungsgehäuse unterworfen ist, wenn das Kraftfahrzeug in Betrieb steht. Im Besonderen enthält dieser Aufbau eine Vielzahl von flexiblen, elastischen Rippen, die über einen vorherrschenden axialen Teil der Länge der elektrischen Pumpe zwischen der radialen Außenwand der elektrischen Pumpe und der Innenfläche der Seitenwand des Dämpfungsgehäuses verlaufen. Damit die Vibrationen der elektrischen Pumpe wirkungsvoll gedämpft werden können, müssen die flexiblen Rippen über einen ziemlich breiten, radialen Abstand verlaufen, damit sowohl Bewegungen der elektrischen Pumpe möglich sind, aber auch die Rippen vorhanden sein können. Weiters müssen die Rippen ausreichend lang sein, damit sie genügend flexibel sind, um auch kleinen Vibrationen wirksam widerstehen zu können. Sie können vorzugsweise S-förmig oder spiralenförmig ausgebildet sein, um auch dann eine längliche Form zu besitzen, wenn der zur Verfügung stehende radiale Abstand, in dem sie verlaufen können, ziemlich klein ist.
- Ein anderes Beispiel einer derartigen Dämpfungseinrichtung ist in EP-A-0 728 937 gegeben.
- Bei Anwendungen von Kraftfahrzeug-Einfüllsystemen in letzter Zeit enthält das Dämpfungsgehäuse zusätzlich zur elektrischen Pumpe einen ziemlich sperrigen Kraftstoff-Hauptfilter, der in einem entsprechenden ringförmigen Gehäuse angebracht ist, das koaxial außerhalb der elektrischen Pumpe so angeordnet ist, dass es sie umgibt.
- Genauer gesagt: die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau für die Befestigung einer elektrischen Pumpe im Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, in dem der elektrischen Pumpe an ihren gegenüber liegenden axialen Enden ein Förderrohr und ein Ansaugrohr zugeordnet sind, wobei der Aufbau einen im Wesentlichen zylindrischen Tragkörper enthält, der auf dem Boden des Tanks aufliegt, wobei der Tragkörper an seinem oberen Teil eine Einrichtung für eine Verbindung mit dem Förderrohr der elektrischen Pumpe besitzt, wobei der Tragkörper ein Gehäuse aufweist, das eine ringförmige Kammer bildet, die mit dem Förderrohr verbunden ist und in der ein Kraftstoff-Hauptfilter untergebracht ist, wobei das Gehäuse einen axialen Hohlraum bildet, in dem die elektrische Pumpe angeordnet ist, und wobei zwischen dem Körper und der elektrischen Pumpe eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Vibrationen der elektrischen Pumpe relativ zum Tragkörper zu dämpfen.
- Bei bekannten Lösungen, wie sie oben beschrieben wurden, besteht die Einrichtung zum Dämpfen der Vibrationen der elektrischen Pumpe, wie oben erwähnt wurde, aus einer Vielzahl von elastischen Rippen, die zwischen der elektrischen Pumpe und dem Tragkörper liegen, wobei sie zwischen der elektrischen Pumpe und der Innenwand des Gehäuses des Hauptfilters, d.h. innerhalb des Hohlraums, oder zwischen der Außenwand des Gehäuses des Hauptfilters und der Innenfläche der Seitenwand des Dämpfungsgehäuses angeordnet sein können. Von diesen Lösungen bietet die zweite Lösung den Vorteil, dass der darin verwendete Hauptfilter einen größeren Durchmesser als bei der ersten Lösung und damit eine größere Filter-Nutzfläche besitzt, wodurch eine wesentliche Anforderung von Kraftfahrzeug-Konstrukteuren erfüllt wird, die darin besteht, dass der Betrieb des Hauptfilters über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs gewährleistet sein muss (geschätzt auf 100.000 bis 200.000 km), ohne dass Wartungsarbeiten notwendig sind.
- In beiden oben erwähnten Fällen kann jedoch der wirksame Raum, in dem die Rippen des Dämpfungsaufbaus verlaufen können und in dem sich die elektrische Pumpe bewegen kann, verkleinert werden, da das Gehäuse des Hauptfilters vorhanden ist. Da das Dämpfungsgehäuse in den Tank durch eine Inspektionsöffnung oder eine Öffnung mit genormten Abmessungen eingesetzt wird, kann der Außendurchmesser nicht größer als der Durchmesser der Inspektionsöffnung sein, so dass es nicht möglich ist, das Gehäuse mit größeren Abmessungen herzustellen, um das Fehlen jenes Raums zu kompensieren, der durch das Vorhandensein des Hauptfilters und der Dämpfungsrippen entsteht. Aus diesem Grund neigt man dazu, dass der Hauptfilter mit kleineren Abmessungen hergestellt wird, um auch genügend Raum innerhalb des Dämpfungsgehäuses vorzusehen, um den Dämpfungsaufbau unterzubringen. Im Gegensatz zur oben erwähnten Forderung führt die Verkleinerung der Abmessungen des Hauptfilters unvermeidlich zu einer Herabsetzung seiner Filterleistung und damit seiner Lebensdauer.
- Um dieses Problem zu überwinden, besteht der Gegenstand der Erfindung in einem Aufbau zur Befestigung einer elektrischen Pumpe, wie dies oben erwähnt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung ein elastisches Element enthält, das einerseits mit dem Ansaugrohr der elektrischen Pumpe und andererseits mit dem Gehäuse des Hauptfilters verbunden ist.
- Mit diesem Konzept ist der Aufbau zum Dämpfen der Vibrationen der elektrischen Pumpe auf einen Bereich des Dämpfungsgehäuses in der Nähe des Bodens des Tragkörpers begrenzt, wo der zur Verfügung stehende Raum größer ist, sowohl deshalb, weil der Durchmesser des Ansaugrohrs beträchtlich kleiner als der Durchmesser der elektrischen Pumpe ist, als auch deshalb, weil das Gehäuse des Hauptfilters in diesem Bereich nicht allgemein vorhanden ist, womit es von der Verkleinerung des Raums im Dämpfungsgehäuse durch das Vorhandensein des Gehäuses des Hauptfilters unbeeinflusst ist. Der Körper des Dämpfungsgehäuses kann damit kompakte Abmessungen besitzen, da es nicht erforderlich ist, einen zusätzlichen Raum für die Anordnung des Dämpfungsaufbaus vorzusehen, und sich kein Nachteil in Bezug auf die Größe des Gehäuses und damit des Hauptfilters ergibt.
-
JP 60 147565 A - Mit diesem Konzept enthält der Filter den Aufbau zum Dämpfen der Vibrationen der elektrischen Pumpe, so dass es möglich ist, die Anzahl von Teilen des Kraftstoff-Zuführsystems wie auch die Schritte für dessen Montage herabzusetzen, wodurch die Gesamtkosten des Systems vorteilhaft verringert werden. Weiters ist es möglich, dass ein größerer Nutzraum für den Kraftstoff innerhalb des Dämpfungsgehäuses bereitgestellt wird, da der Dämpfungsaufbau sehr kompakt ist, da er im Aufbau des Ansaugfilters enthalten ist.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus einem Studium der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:
-
1 einen Schnitt, in dem vereinfacht ein Aufbau für die Befestigung einer elektrischen Pumpe im Tank eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung dargestellt ist; -
2 den Schnitt entlang der Achse II-II von1 ; -
3 die Ansicht eines Details, das in1 mit dem Pfeil III bezeichnet ist, in vergrößertem Maßstab; und -
4 die vereinfachte Ansicht eines Details, das in2 mit dem Pfeil IV bezeichnet ist, in vergrößertem Maßstab. - Im Zusammenhang mit den Zeichnungen trägt ein Aufbau für die Befestigung einer elektrischen Pumpe
3 im Tank eines Kraftfahrzeugs2 allgemein die Bezugsziffer1 . Der Aufbau1 enthält einen Tragkörper5 , der eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand5a sowie eine Bodenwand7 besitzt, von der eine Fläche auf dem Boden2a des Tanks2 aufliegen soll. - Der Körper
5 besitzt eine obere Verschlussplatte9 , die eine rohrförmige Verlängerung11 für den Durchlass des aus dem Tank angesaugten Kraftstoffs enthält, wobei die Verlängerung über ein gewelltes Rohr13 mit einem Rohr15 verbunden ist, um den Kraftstoff aus dem Tank2 auszulassen. Das Rohr15 ist in einem geschlossenen Deckel16 einer Inspektionsöffnung2c ausgebildet, die sich in der oberen Wand2b des Tanks2 befindet. - Bei der in
1 gezeigten Ausführungsform verläuft ein Steher18 vom Deckel16 zum Körper5 , wobei ein rohrförmiger Teil18a der Platte9 mit einer dazwischen liegenden Feder20 eingreift, die dazu dient, um auf die Platte9 und damit auf den Körper5 eine Kraft auszuüben, um sie zum Boden2a des Tanks zu drücken. Diese Kraft kann jedoch auch mit Hilfe einer elastischen Verbindung zwischen der Platte9 und dem Deckel16 aufgebracht werden, die anders als die beschriebene Verbindung ist. - Der elektrischen Pumpe
3 sind ein Ansaugrohr3a , das sich in der Nähe der Bodenwand7 des Körpers5 öffnet, sowie ein Förderrohr3b zugeordnet, das von dem axial entfernt liegenden Ende des Rohrs3a verläuft und mit einem dazwischen liegenden Ring21a aus einem elastomeren Material oder Ähnlichem in einen axialen Sitz21 der Verschlussplatte9 eingreift, wobei der Sitz21 normalerweise an einer relativ zur Achse der elektrischen Pumpe3 exzentrisch liegenden Stelle ausgebildet ist. Ein elektrisches Anspeisekabel3c ist ebenfalls mit dem oberen Teil der elektrischen Pumpe3 verbunden. - Die elektrische Pumpe
3 ist im Dämpfungsgehäuse5 in einem zylindrischen Hohlraum28 untergebracht, der seitlich von einem ringförmigen Gehäuse22 gebildet wird, in dem eine ringförmige Kammer ausgebildet ist, in der sich der Hauptfilter24 des Kraftstoff-Zuführsystem befindet, wobei die ringförmige Kammer des Gehäuses22 einerseits über ein Hilfsrohr26 , das in der Platte9 ausgebildet ist, mit dem Förderrohr3b der elektrischen Pumpe und andererseits über den Hauptfilter24 mit der rohrförmigen Verlängerung11 verbunden ist. - Da die elektrische Pumpe im Betrieb zwangsläufig drehenden und radialen Vibrationen unterworfen ist, müssen Einrichtungen zum Dämpfen dieser Vibrationen vorgesehen werden, um zu verhindern, dass diese Vibrationen zum Körper
5 und vom Körper5 zum Tank2 übertragen werden, wo sie während des Betriebs des Kraftfahrzeugs zu ärgerlichen Geräuschen Anlass geben. - Erfindungsgemäß enthalten diese Dämpfungseinrichtungen ein elastisches Element
32 , das vorzugsweise als ein einziges Stück aus einem gespritzten Kunststoff ausgebildet ist, das einen im Wesentlichen scheibenförmigen Teil besitzt, auf dem eine Vielzahl von elastisch flexiblen Armen36 ausgebildet ist, wobei die Arme im Allgemeinen radial von einem mittleren Bereich der Scheibe bis zu einem Element37 verlaufen, um in die Basis des Gehäuses22 des Hauptfilters24 einzugreifen. - Im Besonderen sind die Arme
36 im mittleren Bereich des Elements32 mit einem Hals34 verbunden, um das Ansaugrohr3a der elektrischen Pumpe3 zu fixieren. Wenn das Ansaugrohr3a von der elektrischen Pumpe3 an einer Stelle ausgeht, die von der Achse der Pumpe beabstandet ist, ist der Hals34 entsprechend außerhalb der Ausrichtung angeordnet, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, wobei in diesem Fall die Arme36 in einer im Wesentlichen radialen Richtung vom Mittelpunkt des Halses34 , oder vom Mittelpunkt des Elements32 , oder von einer Zwischenstelle zwischen diesen verlaufen können. Eine axiale Verlängerung4 kann ebenfalls vorgesehen sein, die zentral von der Basis der elektrischen Pumpe3 neben dem Förderrohr3a verläuft, um in einen entsprechenden Sitz einzugreifen, der von einem gabelförmigen Teil34b gebildet wird (siehe2 ), der mit dem Hals34 verbunden ist. - Die Arme
36 können gerade sein, wie dies in2 beispielhaft dargestellt ist, oder gekrümmt sein, wobei sie beispielsweise S-förmig oder spiralenförmig ausgebildet sein können. In den beiden letztgenannten Fällen können sie in Übereinstimmung mit der Drehrichtung der inneren Elemente der elektrischen Pumpe3 geformt und so gerichtet sein, dass sie den drehenden und/oder radialen Vibrationen entgegenwirken, die durch diese Drehung erzeugt werden. - Fingerförmige, axiale Verlängerungen
38 sind mit den radialen Außenenden der Arme36 verbunden, wobei sie beispielsweise paarweise verbunden sind, um U-förmige oder H-förmige Elemente zu bilden, deren obere Teile dazu dienen, um in einen ringförmigen Sitz28a eingesetzt zu werden, der im Ende des Hohlraums28 neben der Basis des Gehäuses22 ausgebildet ist. Die Verlängerungen38 , die vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff zusammen mit den Armen36 gefertigt werden, besitzen vorzugsweise zumindest eine geringe Fähigkeit, sich elastisch zu verformen, so dass sie mit einem radialen Übermaß gegen die ringförmige Wand in Eingriff gebracht werden können, die den Sitz28a bildet. - Das Element
32 kann jedoch auch eine andere Form besitzen, als dies bis jetzt beschrieben wurde, wobei seine Funktion nur darin verbleibt, dass es radiale und/oder drehende Vibrationen der elektrischen Pumpe3 dämpft. Beispielsweise kann das Element so ausgebildet sein, wie dies4 zeigt, mit einer Vielzahl von ersten radialen Armen36a , die von einem konsolenartigen Teil, der extern mit dem Hals34 verbunden ist, bis zu einem Hilfsring35 verlaufen, von dem eine Vielzahl von S-förmigen Armen36 , die paarweise unterschiedlich ausgerichtet sind, ihrerseits vorspringen, wobei jeder Arm mit einem entsprechenden gebogenen Teil verbunden ist, der koaxial zum Hilfsring35 verläuft und von dessen Enden entsprechende fingerförmige Verlängerungen38 in Querrichtung verlaufen. - Ein Ansaugfilter oder Vorfilter, der allgemein die Bezugsziffer
30 trägt, ist mit dem Ansaugrohr3a der elektrischen Pumpe3 verbunden. - Der Vorfilter
30 besitzt einen allgemein bekannten Aufbau, der von einem Filterelement31 gebildet wird, beispielsweise von einem Netz aus Kunststoff oder Metall, das dazu dient, um zu verhindern, dass Verunreinigungen (im Allgemeinen mit Abmessungen größer als 60 Mikron) zur elektrischen Pumpe3 gelangen. Das Element31 ist bei der Bezugsziffer30c gefaltet und längs einer Umfangskante31a verschweißt, um einen im Allgemeinen sackförmigen Aufbau anzunehmen, der einen oberen Teil30a und einen unteren Teil30b aufweist. Der Teil30a besitzt eine Einrichtung für einen dichten Anschluss an das Ansaugrohr3a , während der untere Teil30b dazu vorgesehen ist, dass er so angeordnet wird, dass er auf oder neben der Bodenwand7 des Körpers5 ruht. - Das oben beschriebene elastische Element
32 wird vorzugsweise gemeinsam mit dem oberen Teil30a des Vorfilters30 hergestellt, obwohl das Element32 auch getrennt vom Vorfilter30 ausgebildet werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der das Element32 in den Teil30a integriert ist, wird der Befestigungshals34 des Elements32 auch dazu verwendet, um eine dichte Verbindung des Vorfilters30 mit dem Ansaugrohr3a herzustellen, wobei die Arme36 am Hals34 und am Teil30a befestigt sind. Das Element32 wird vorzugsweise mit dem Teil30a mit Hilfe eines Vorgangs verbunden, um es auf das Filterelement31 zu gießen. - Ein ringförmiger Vorsprung
34a verläuft vorzugsweise von der inneren Wand des Halses34 und bildet auf einer Seite einen Anschlag für das Einsetzen des Ansaugrohrs3a und auf der gegenüber liegenden Seite eine Schulter für das obere Ende einer Schraubenfeder40 , deren unteres Ende auf der Bodenwand7 des Körpers5 aufliegt, wobei der untere Teil30b des Vorfilters30 zwischen der Feder40 und der Wand7 angeordnet ist. Die Feder40 übt eine axiale Kraft relativ zur elektrischen Pumpe3 aus, um den Hals34 in der richtigen Stellung zu halten und irgendwelche axiale Vibrationen zu dämpfen, die während des Betriebs der elektrischen Pumpe3 auftreten können. - Am unteren Teil
30b des Ansaugfilters3a befindet sich vorzugsweise ein Element42 , um das untere Ende der Feder40 zu halten, um zu verhindern, dass die Feder den unteren Teil30b durch Abnutzung beschädigt. In diesem Fall ist das Element42 mit einer Vielzahl von Tragelementen44 verbunden, die unterhalb der Eingreifverlängerungen38 des elastischen Elements32 angeordnet sind, um bewegungsbegrenzende Auflagen für die Verlängerungen38 zu liefern. Das Element42 mit den entsprechenden Tragelementen44 wird vorzugsweise so hergestellt, dass es auf den unteren Teil30b des Ansaugfilters30 gegossen wird.
Claims (11)
- Kraftstoffeinfüllsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Aufbau, um in einem Tank (
2 ) eines Kraftfahrzeugs eine elektrische Pumpe (3 ) anzubringen, an deren axial gegenüber liegenden Enden ein Förderrohr (3b ) und ein Ansaugrohr (3a ) für den Kraftstoff angeordnet sind, wobei der Aufbau einen im Wesentlichen zylindrischen Tragkörper (5 ) enthält, der auf dem Boden (2a ) des Tanks (2 ) aufliegt, wobei der Tragkörper (5 ) an seinem oberen Teil eine Einrichtung (9 ,21 ,21a ) zur Verbindungserstellung mit dem Förderrohr (3b ) der elektrischen Pumpe (3 ) besitzt, wobei der Tragkörper (5 ) ein Gehäuse (22 ) aufweist, das eine ringförmige Kammer bildet, die mit dem Förderrohr (3b ) verbunden ist und in der ein Kraftstoff-Hauptfilter (24 ) untergebracht ist, wobei das Gehäuse (22 ) einen axialen Hohlraum (28 ) bildet, in dem die elektrische Pumpe (3 ) angeordnet ist, und wobei zwischen dem Tragkörper (5 ) und der elektrischen Pumpe (3 ) eine Einrichtung (32 ) zur Dämpfung von Vibrationen der elektrischen Pumpe (3 ) relativ zum Tragkörper (5 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung ein elastisches Element (32 ) enthält, das einerseits mit dem Ansaugrohr (3a ) der elektrischen Pumpe (3 ) und andererseits mit dem Gehäuse (22 ) des Hauptfilters (24 ) verbunden ist. - System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (
32 ) eine Vielzahl von elastischen, flexiblen Armen (36 ) enthält, die im Wesentlichen radial zwischen einem Hals (34 ), um das Ansaugrohr (3a ) zu befestigen, und einem Element (38 ) verlaufen, das in den Boden (28a ) des Gehäuses (22 ) eingreift. - System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifelement (
38 ) mit dem axialen Hohlraum (28 ) des Gehäuses (22 ) des Hauptfilters (24 ) in Eingriff gebracht werden kann. - System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifelement eine Vielzahl von elastischen Verlängerungen (
38 ) besitzt, die mit einem Übermaß in einen Sitz (28a ) ein gesetzt werden können, der in der Nähe des Bodens des Gehäuses (22 ) des Hauptfilters (24 ) ausgebildet ist. - System gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (
32 ) in einem einzigen Stück aus Kunststoff hergestellt wird. - System gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ansaugfilter (
30 ) dem Ansaugrohr (3a ) der elektrischen Pumpe (3 ) zugeordnet ist und ein im Allgemeinen sackförmiges Filterelement (31 ) aufweist, das einen unteren Teil (30b ), der dazu vorgesehen ist, um in der Nähe der Bodenwand (7 ) des Tragkörpers (5 ) angeordnet zu werden, sowie einen oberen Teil (30a ) besitzt, der mit einer Einrichtung (34 ) versehen ist, um einen dichten Anschluss mit dem Ansaugrohrrohr (3a ) der elektrischen Pumpe (3 ) herzustellen, wobei das elastische Element (32 ) mit dem oberen Teil (30a ) des Ansaugfilters (30 ) starr verbunden ist. - System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (
32 ) auf den oberen Teil (30a ) des Filterelements (30 ) gegossen wird. - System gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckfeder (
40 ) zwischen der Einrichtung (34 ) für den dichten Anschluss des Ansaugfilters (30 ) mit dem Ansaugrohr (3a ) und dem unteren Teil (30b ) des Ansaugfilters (30 ) vorgesehen ist. - System gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (
30b ) des Ansaugfilters (30 ) ein Element (42 ) besitzt, um ein Ende der Druckfeder (40 ) abzustützen. - System gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente (
44 ), um Enden der Verlängerungen (38 ) des Eingreifelements des elastischen Elements (32 ) aufzunehmen, mit dem Abstützelement (42 ) verbunden sind. - System gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (
42 ,44 ) aus einem Kunststoff hergestellt wird, der auf den unteren Teil (30b ) des Filterelements (30 ) gegossen wird.
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