WO2006120138A1 - Innenzahnrad-kraftstoffpump - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a fuel pump with a housing, an electric motor arranged in the housing, consisting of a stator and a rotor having a shaft, wherein the shaft extends into the region of a pumping stage and penetrates it.
  • G rotor pumps Such fuel pumps have long been prior art and therefore known. As pumping stages of these fuel pumps, positive displacement pumps, in particular G rotor pumps, have proven themselves.
  • the displacement pumps used as G-rotor pumps consist of an inner rotor and an outer rotor, wherein the inner rotor is driven by the electric motor. Due to the pressures generated by a G-rotor pump, high forces occur in a G-rotor pump.
  • the connection of the inner rotor with the electric motor therefore takes place via a coupling.
  • the clutch is arranged on the shaft of the electric motor and has a plurality of aligned in the direction of the inner rotor and parallel to the shaft driver, which engage in recesses of the inner rotor. About these drivers, the inner rotor is rotated.
  • This coupling can either be a separate component or part of the plastic encapsulation of the rotor. In the latter case, the coupling is formed integrally with the rotor.
  • the disadvantage here is the formation of the coupling as a plastic component. Due to the forces occurring during operation of the G-rotor pump, a coupling made of plastic must have a relatively large number of drivers in order to reliably prevent damage to the clutch as a result of the forces occurring during operation. But even with a trained as a separate component coupling made of metal with a smaller number of carriers has the disadvantage that an additional component is present, which provides Herge ⁇ and must be mounted.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a fuel pump of the type mentioned, which is particularly cost-effective and dispenses in particular with additional ⁇ Liche or complicated designed components.
  • the object is achieved in that the pumping stage is designed as a G-rotor stage that the shaft of the electric motor at least in the region in which the Wel ⁇ le penetrates the inner rotor has at least two flats at its periphery and that the inner rotor of the G - Rotor stage has a similarly shaped recess.
  • the two flats on the shaft are particularly easy to produce, if they are opposite to the circumference of the shaft and thus aligned parallel to each other.
  • the loads occurring in the G-rotor pump are counteracted in a further embodiment when the shaft has three flats in the region with which it penetrates the inner rotor.
  • the formation of the corresponding shaft portion has been found to be advantageous as a polygon or spline.
  • Fig. 1 a section through a force ⁇ fuel pump according to the invention
  • Fig. 2 a second imple mentation form in a section AA of Fig. 1 and
  • FIG. 3 shows a third embodiment in a section A-A from FIG. 1.
  • the fuel pump shown in Fig. 1 consists of an electric motor 1 and designed as a G-pump rotor pump stage 2. On the side facing away from the electric motor 1 side of the pumping stage 2, a lid 3 is arranged with a fuel inlet 4. On the opposite side of the fuel pump, a connecting piece 5 closes off the fuel pump. The lid 3 and the connector 5 are connected to a common housing 5.
  • the electric motor 1 has a rotor 8 arranged in a stator 7 with a shaft 9. An area 10 of the shaft 9 passes through the G-rotor pump 2.
  • the G-rotor pump 2 consists of two housing plates 11, 12 which are spaced apart by a spacer ring 13 are arranged.
  • FIG. 1 shows, respectively, of FIG. 1 differing profiles of the shaft 9 in the region 10.
  • Fig. 2 has the Wel ⁇ le 9 is a polygonal profile.
  • the shaft 9 is formed in the region 10 as a splined shaft 19 which engages in a correspondingly shaped receptacle 18 of the inner ⁇ runner 15.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse (6), einem in dem Gehäuse (6) angeordneten Elektromo tor (1), bestehend aus einem Stator (7) und einem eine Welle (9) aufweisenden Rotor (8) , wobei die Welle (9) sich bis in dem Bereich einer Pumpstufe (2) erstreckt und diese durch- dringt. Die Pumpstufe (2) ist als G-Rotorstufe ausgebildet. Die Welle (9) des Elektromotors (1) weist zumindest in dem Bereich (10) in dem die Welle (9) einen Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) durchdringt an ihrem Umfang zumindest zwei Abflachungen (16, 17) auf, während der Innenläufer (15) der Rotorstufe (2) eine ebenso gestaltete Ausnehmung (18) aufweist .

Description

Beschreibung
INNENZAHNRAD-KRAFTSTOFFPUMPE
Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Elektromotor, bestehend aus einem Stator und einem eine Welle aufweisenden Rotor, wobei die Welle sich bis in den Bereich einer Pumpstufe erstreckt und diese durchdringt. Verwendung finden solche Kraftstoffpumpen in Fördereinheiten, die in Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine des Kraft¬ fahrzeugs zu fördern.
Derartige Kraftstoffpumpen sind seit langem Stand der Technik und daher bekannt. Als Pumpstufen dieser Kraftstoffpumpen haben sich Verdrängerpumpen, insbesondere G-Rotorpumpen bewährt. Die als G-Rotorpumpen eingesetzten Verdrängerpumpen bestehen aus einem Innenläufer und einem Außenläufer, wobei der Innenläufer vom Elektromotor angetrieben wird. Aufgrund der mit einer G-Rotorpumpe erzeugten Drücke, treten in einer G-Rotorpumpe hohe Kräfte auf. Die Verbindung des Innenläufers mit dem Elektromotor erfolgt daher über eine Kupplung. Die Kupplung ist auf der Welle des Elektromotors angeordnet und besitzt mehrere, in Richtung des Innenläufers und parallel zur Welle ausgerichtete Mitnehmer, die in Ausnehmungen des Innenläufers eingreifen. Über diese Mitnehmer wird der Innenläufer in Rotation versetzt. Diese Kupplung kann entweder ein separates Bauteil oder Teil der Kunststoffumspritzung des Ro- tors sein. Im letzteren Fall ist die Kupplung einteilig mit dem Rotor ausgebildet. Nachteilig hierbei ist die Ausbildung der Kupplung als Kunststoffbauteil. Aufgrund der im Betrieb der G-Rotorpumpe auftretenden Kräfte muss eine aus Kunststoff bestehende Kupplung relativ viele Mitnehmer aufweisen, um ei- ne Beschädigung der Kupplung infolge der im Betrieb auftretenden Kräfte zuverlässig zu vermeiden. Aber auch bei einer als separates Bauteil ausgebildeten Kupplung aus Metall mit einer geringeren Anzahl von Mitnehmern besteht der Nachteil, dass ein zusätzliches Bauteil vorhanden ist, welches herge¬ stellt und montiert werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders kostengünstig ist und insbesondere auf zusätz¬ liche oder kompliziert ausgestaltete Bauteile verzichtet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Pumpstufe als G-Rotorstufe ausgebildet ist, dass die Welle des Elektromotors zumindest in dem Bereich, in denen die Wel¬ le den Innenläufer durchdringt, mindestens zwei Abflachungen an ihrem Umfang aufweist und dass der Innenläufer der G- Rotorstufe eine ebenso gestaltete Ausnehmung aufweist.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass entgegen der vor¬ herrschenden Meinung keine zusätzliche Kupplung zum Verbinden des Elektromotors mit dem Innenläufer notwendig ist, und dass sich der Innenläufer direkt von der Welle antreiben lässt, wenn die Welle hierbei zumindest zwei Abflachungen aufweist. Insbesondere die sich aufgrund des Druckes an der Auslassöff¬ nung der G-Rotorstufe ausbildenden Kippmomente werden über die zumindest zwei Abflachungen aufgenommen, wodurch ein Verkanten des Innenläufers wirksam vermieden wird. Der wesentli- che Vorteil besteht darin, dass die Kupplung als zusätzliches Bauteil entfällt. Damit gestaltet sich die Kraftstoffpumpe einfacher, ist schneller zu montieren und somit insgesamt kostengünstiger.
Die zwei Abflachungen an der Welle lassen sich besonders einfach herstellen, wenn sie am Umfang der Welle gegenüberliegend und damit zueinander parallel ausgerichtet sind.
Den in der G-Rotorpumpe auftretenden Belastungen wird in ei- ner weiteren Ausgestaltung entgegengewirkt, wenn die Welle in dem Bereich, mit dem sie den Innenläufer durchdringt, drei Abflachungen aufweist. Bei größeren Kräften und Momenten hat sich die Ausbildung des entsprechenden Wellenabschnitts als Polygon oder Keilwelle als vorteilhaft herausgestellt.
An drei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen in
Fig. 1: einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kraft¬ stoffpumpe, Fig. 2: eine zweite Aus führungsform in einem Schnitt A-A aus Fig. 1 und
Fig. 3: eine dritte Aus führungsform in einem Schnitt A-A aus Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffpumpe besteht aus einem Elektromotor 1 und einer als G-Rotorpumpe ausgebildeten Pumpstufe 2. Auf der dem Elektromotor 1 abgewandten Seite der Pumpstufe 2 ist ein Deckel 3 mit einem Kraftstoffeinlass 4 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Kraftstoff- pumpe schließt ein Anschlussstück 5 die Kraftstoffpumpe ab. Der Deckel 3 und das Anschlussstück 5 sind mit einem gemeinsamen Gehäuse 5 verbunden. Der Elektromotor 1 besitzt einen in einem Stator 7 angeordneten Rotor 8 mit einer Welle 9. Ein Bereich 10 der Welle 9 durchdringt die G-Rotorpumpe 2. Die G- Rotorpumpe 2 besteht aus zwei Gehäuseplatten 11, 12, die über einen Distanzring 13 beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen dem beiden Gehäuseplatten 11, 12 sind ein Außenläufer 14 und ein Innenläufer 15 drehbar gelagert. Die Welle 9 besitzt in dem Bereich 10 zwei gegenüberliegende und parallel zueinander angeordnete Abflachungen 16, 17, die in einer entsprechend in Ausnehmung 18 des Innenläufers 15 angeordnet sind, so dass der Innenläufer 15 bei einer Drehung des Rotors 8 und damit der Welle 9 in Rotation versetzt wird. Im Betrieb der Pumpstufe 2 wird der Kraftstoff über den Ansaugstutzen 4 und eine Öffnung 20 in der Gehäuseplatte 12 axial angesaugt, während er über die Öffnung 21 die Pumpstufe 2 axial gerich¬ tet verlässt. Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils von Fig. 1 abweichende Profile der Welle 9 im Bereich 10. In Fig. 2 besitzt die Wel¬ le 9 ein Polygonprofil. Hierzu sind an der Welle 9 drei Ab¬ flachungen 16 bis 18 vorhanden, wobei die Abflachungen 16 - 18 derart ausgebildet sind, dass die Welle 9 in diesem Be¬ reich einen in etwa dreieckigen Querschnitt besitzt. In Fig. 9 ist die Welle 9 im Bereich 10 als Keilwelle 19 ausgebildet, die in einer entsprechend gestaltete Aufnahme 18 des Innen¬ läufers 15 eingreift.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, einem in dem Ge¬ häuse angeordneten Elektromotor, bestehend aus einem Stator und einem eine Welle aufweisenden Rotor, wobei die Welle sich bis in den Bereich einer Pumpstufe erstreckt und diese durchdringt, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Pumpstufe (2) als G-Rotorstufe ausgebildet ist, dass die Welle (9) des Elektromotors (1) zumindest in dem Bereich (10), in dem die Welle
(9) einen Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) durchdringt, an ihrem Umfang zumindest zwei Abfla¬ chungen (16, 17) aufweist, und dass der Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) eine ebenso gestaltete Aus- nehmung (18) aufweist.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (16, 17) im Bereich (10) am Umfang der Welle (9) gegenüberliegend und zueinander parallel ausgerichtet sind.
3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) in ihrem Be¬ reich (10) drei Abflachungen (16 - 18) besitzt.
4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet , dass die Welle (9) in ihrem Be¬ reich (10) im Querschnitt als Polygon ausgebildet ist.
5. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet , dass die Welle (9) in ihrem Be¬ reich (10) als Keilwelle (19) ausgebildet ist.
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