DE10043069A1

DE10043069A1 - Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10043069A1
Application number: DE2000143069
Authority: DE
Inventors: Mathias Rollwage; Stefan Woerz; Jochen Rose; Klaus Mueller; Erich Eiler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-14
Also published as: WO2002018774A1

Abstract

Die Vorrichtung weist einen im Vorratstank (10) angeordneten topfförmigen Staubehälter (14) auf, in dem ein Förderaggregat (30) angeordnet ist, das einen elektrischen Antriebsmotor (32) und wenigstens einen Pumpenteil (34) aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse (36) angeordnet sind. Der Pumpenteil (34) weist ein in einer Pumpenkammer (65) angeordnetes, durch den Antriebsmotor (32) rotierend angetriebenes Förderglied (46) auf. Das Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) ist zumindest teilweise einstückig mit dem Staubehälter (14) ausgebildet. Vorzugsweise weist das Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) einen Boden (40) und eine Umfangswand (42) auf, die einstückig mit dem Staubehälter (14) ausgebildet sind. Das Gehäuse (36) für das Förderaggregat (30) kann somit in einem Herstellungsschritt zusammen mit dem Staubehälter (14) gefertigt werden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DE 44 26 946 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen im Vorratstank angeordneten topfförmigen Staubehälter auf, in dem ein Förderaggregat angeordnet ist. Das Förderaggregat weist einen elektrischen Antriebsmotor und einen Pumpenteil auf. Der Pumpenteil weist ein in einer Pumpenkammer angeordnetes, durch den Antriebsmotor rotierend angetriebenes Förderglied auf. Der Antriebsmotor und der Pumpenteil sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das Förderaggregat bildet eine komplette Baueinheit, die für sich funktionsfähig ist und in den Staubehälter eingesetzt und in diesem gehalten ist. Diese bekannte Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff erfordert wegen der separaten Ausführung des Förderaggregats einen großen Herstellungs- und Montageaufwand, da das Förderaggregat für sich montiert werden muß und anschließend im Staubehälter montiert und in diesem befestigt werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß deren Herstellung und Montage vereinfacht sind, indem das Gehäuse des Förderaggregats zumindest teilweise einstückig mit dem Staubehälter ausgebildet ist. Das Gehäuse des Förderaggregats kann zusammen mit dem Staubehälter in einem Herstellungsschritt gefertigt werden.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem Förderaggregat und Fig. 2 das Förderaggregat in einem Querschnitt entlang Linie II-II in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank 10 zu einer Brennkraftmaschine 12 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine 12 weist eine Einspritzanlage auf, durch die Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Vorrichtung weist einen im Vorratstank 10 angeordneten topfförmigen Staubehälter 14 auf, der gegenüber dem Vorratstank 10 ein wesentlich kleineres Volumen besitzt. Der Staubehälter 14 ist an seiner Oberseite offen ausgebildet und sitzt mit seinem unteren Ende auf dem Boden 11 des Vorratstanks 10 auf. Der Vorratstank 10 weist in einer oberen Wand 16 eine Öffnung 18 auf, durch die der Staubehälter 14 in den Vorratstank 10 einsetzbar ist und die anschließend mit einem Flansch 20 verschlossen wird.

Der Staubehälter 14 weist einen Boden 22 und eine einstückig von diesem nach oben abstehende Umfangswand 24 auf. Der Boden 22 des Staubehälters 14 ist mit Abstand zum Boden 11 des Vorratstanks 10 angeordnet. Der Staubehälter 14 kann im Querschnitt rund oder mit beliebiger anderer Form ausgebildet sein.

Im Staubehälter 14 ist ein Förderaggregat 30 angeordnet, durch das Kraftstoff aus dem Staubehälter 14 zur Brennkraftmaschine 12 gefördert wird. Das Förderaggregat 30 weist einen elektrischen Antriebsmotor 32 auf, der als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist. Das Förderaggregat 30 weist einen Vorstufenpumpenteil 34 auf, der mit dem Antriebsmotor 32 in einem gemeinsamen Gehäuse 36 angeordnet ist, das zumindest teilweise einstückig mit dem Staubehälter 14 ausgebildet ist. Das Förderaggregat 30 weist außerdem einen Hauptstufenpumpenteil 38 auf, der außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse 36 des Förderaggregats 30 weist einen Boden 40 auf, der einstückig mit dem Boden 22 des Staubehälters 14 ausgebildet ist. Das Gehäuse 36 weist außerdem eine Umfangswand 42 auf, die einstückig vom Boden 22 des Staubehälters 14 innerhalb von dessen Umfangswand 24 nach oben absteht. Die Oberseite des Gehäuses 36 ist mittels eines separaten Deckelteils 44 verschlossen, das mit der Umfangswand 42 verbunden ist.

Der Antriebsmotor 32 weist einen scheibenförmigen Rotor 46 auf, der über eine Welle 48 um eine Achse 50 drehbar im Gehäuse 36 gelagert ist. Die Welle 48 ist drehfest mit dem Rotor 46 verbunden und einerseits über eine Lagerschale 51 in einer Bohrung 52 im Boden 40 des Gehäuses 36 und andererseits über eine Lagerschale 53 in einer Bohrung 54 im Deckelteil 44 drehbar gelagert. Am Außenmantel des Rotors 46 sind über dessen Umfang verteilt mehrere Permanentmagnetsegmente 56 angeordnet. Der Rotor 46 ist an seinem Umfang von einem Stator 58 umgeben, der in die Umfangswand 42 eingesetzt ist und der Kerne 59 mit Spulenwicklungen 60 aufweist. Die Kerne 59 des Stators 58 weisen in Richtung der Drehachse 50 etwa dieselbe Erstreckung auf wie der Rotor 46. Die Spulenwicklungen 60 überragen die Kerne 59 in Richtung der Drehachse 50 des Rotors 46. Der Boden 40 des Gehäuses 36 weist eine etwa zentrale Erhebung 62 auf, wodurch ein zwischen der Erhebung 62 und der Umfangswand 42 angeordneter Ringraum 63 gebildet ist, in dem die nach unten weisenden Teile der Spulenwicklungen 60 des Stators 58 angeordnet sind. Von der Erhebung 62 des Bodens 40 des Gehäuses 36 steht etwa zentral eine weitere Erhebung 64 nach oben ab.

Der Vorstufenpumpenteil 34 weist ein vom Rotor 46 rotierend angetriebenes Förderglied auf, das beispielsweise vom Rotor 46 selbst gebildet ist. Der Rotor 46 ist in einer Pumpenkammer 65 angeordnet und weist in seinem zentralen Bereich zumindest in seiner dem Boden 40 zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung 66 auf, wodurch die Dicke des Rotors 46 in Richtung der Drehachse 50 betrachtet in dessen zentralem Bereich geringer ist als an dessen Umfang. Die Erhebung 64 des Bodens 40 des Gehäuses 30 ragt in die Ausnehmung 66 des Rotors 46 hinein. Der Rotor 46 weist an seiner der Erhebung 64 zugewandten Stirnseite einen Kranz von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Schaufeln 68 auf. Die Erhebung 64 des Bodens 40 des Gehäuses 36 bildet eine Begrenzung der Pumpenkammer 65 in Richtung der Drehachse 50 des Rotors 46. In der dem Rotor 46 zugewandten Stirnseite der Erhebung 64 ist dem Schaufelkranz 68 des Rotors 46 gegenüberliegend ein teilringförmiger Förderkanal 70 ausgebildet. Im Boden 40 des Gehäuses 36 ist eine Ansaugöffnung 72 ausgebildet, die im Bereich eines entgegen Umlaufrichtung 47 des Rotors 46 weisenden Anfangs des Förderkanals 70 in den Förderkanal 70 mündet. Von einem in Umlaufrichtung 47 des Rotors 46 weisenden Endbereich des Förderkanals 70 führt eine Auslaßöffnung 74 ab, die ebenfalls im Boden 40 ausgebildet sein kann. Der Vorstufenpumpenteil 34 ist somit als Seitenkanalpumpe ausgebildet. Der Vorstufenpumpenteil 34 kann alternativ jedoch auch beispielsweise als Peripheralpumpe, als Zahnradpumpe oder als Rollenzellenpumpe ausgebildet sein. Das Förderglied des Vorstufenpumpenteils 34 kann außerdem auch getrennt vom Rotor 46 ausgebildet sein und von diesem rotierend angetrieben werden.

In einem unteren Endbereich des Staubehälters 14 ist zwischen dessen Boden 22 und dem Boden 11 des Vorratstanks 10 ein Vorfilter 76 angeordnet. Während des Betriebs des Förderaggregats 30 wird durch den Vorstufenpumpenteil 34 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 durch das Vorfilter 76 und die Ansaugöffnung 72 angesaugt und durch die Auslaßöffnung 74 in den Staubehälter 14 gefördert.

Der Hauptstufenpumpenteil 38 ist als separate Baueinheit ausgebildet, die beispielsweise mit dem Deckelteil 44 verbunden ist. Der Hauptstufenpumpenteil 38 weist ein Pumpengehäuse mit einem topfförmigen Gehäuseteil 80 und einem Deckel 81 auf, die miteinander verbunden sind und die zwischen sich eine Pumpenkammer 82 begrenzen, in der ein Förderglied 84 angeordnet ist. Die Welle 48 des Antriebsmotors 32 ragt in die Pumpenkammer 82 hinein und ist dort drehschlüssig mit dem Förderglied 84 verbunden, so daß dieses durch die Welle 48 rotierend angetrieben wird. Der Hauptstufenpumpenteil 38 ist beispielsweise als Seitenkanalpumpe ausgebildet, wobei dessen Förderglied 84 ein Laufrad ist, das an einer oder beiden Stirnseiten jeweils eine Vielzahl von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Schaufeln 85 aufweist. Im Gehäuseteil 80 und im Deckel 81 ist in deren dem Laufrad 84 zugewandten Stirnseiten jeweils ein den Schaufeln 85 gegenüberliegender teilringförmiger Förderkanal 86, 87 ausgebildet. In den Förderkanal 87 im Deckel 81 mündet an dessen entgegen Umlaufrichtung 47 des Laufrads 84 weisendem Anfangsbereich eine Ansaugöffnung 88 und in dessen in Umlaufrichtung 47 des Laufrads 84 weisendem Endbereich eine Auslaßöffnung 89. Der Hauptstufenpumpenteil 38 kann alternativ auch als Peripheralpumpe, als Zahnradpumpe oder als Rollenzellenpumpe ausgebildet sein. Der Hauptstufenpumpenteil 38 kann abweichend zu der vorstehend beschriebenen Ausführung als separate Baueinheit auch den Rotor 46 als Förderglied mitnutzen und/oder der Deckelteil 44 des Gehäuses 36 kann ganz oder teilweise das Gehäuse für den Hauptstufenpumpenteil 38 bilden.

Der Deckelteil 44 des Gehäuses 36 des Förderaggregats 30 weist in seinem zentralen Bereich eine Vertiefung 90 auf, in die der Hauptstufenpumpenteil 38 eingesetzt ist. Der Hauptstufenpumpenteil 38 ragt zumindest nur teilweise in Richtung der Drehachse 50 des Rotors 46 aus der Vertiefung 90 heraus. Durch den Hauptstufenpumpenteil 38 wird beim Betrieb des Förderaggregats 30 Kraftstoff aus dem Staubehälter 14 zur Brennkraftmaschine 12 gefördert.

Zwischen dem Flansch 20 und dem Förderaggregat 30 ist ein Kraftstoffilter 92 angeordnet, das der vom Hauptstufenpumpenteil 38 zur Brennkraftmaschine 12 geförderte Kraftstoff durchströmt. Am Deckel 81 des Hauptstufenpumpenteils 38 ist ein Stutzen 94 angeformt, der mit der Auslaßöffnung 89 verbunden ist und der direkt oder über eine Leitung mit dem Zulauf des Kraftstoffilters 92 verbunden ist.

Der Staubehälter 14 mit dem einstückigen Boden 40 und der einstückigen Umfangswand 42 für das Gehäuse 36 des Förderaggregats 30 kann beispielsweise aus kraftstoffbeständigem Kunststoff bestehen und durch Spritzgießen hergestellt werden. Hierbei können auf einfache Weise der Boden 40 und die Umfangswand 42 sowie die Erhebungen 62 und 64 mit dem Förderkanal 70 durch ein entsprechend ausgebildetes Spritzgießwerkzeug geformt werden. Der Staubehälter 14 kann auch aus Metall, insbesondere Leichtmetall bestehen.

Claims

1. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank (10) zu einer Brennkraftmaschine (12) eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Vorratstank (10) angeordneten topfförmigen Staubehälter (14), mit einem im Staubehälter (14) angeordneten Förderaggregat (30), das einen elektrischen Antriebsmotor (32) und wenigstens einen Pumpenteil (34) aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse (36) angeordnet sind, wobei der Pumpenteil (34) ein in einer Pumpenkammer (65) angeordnetes, durch den Antriebsmotor (32) rotierend angetriebenes Förderglied (46) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) zumindest teilweise einstückig mit dem Staubehälter (14) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) einen Boden (40) und eine Umfangswand (42) aufweist, die einstückig mit dem Staubehälter (14) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (42) des Gehäuses (36) des Förderaggregats (30) von einer Umfangswand (24) des Staubehälters (14) umgeben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (40) des Gehäuses (36) des Förderaggregats (30) die Pumpenkammer (65) in Richtung der Drehachse (50) des Förderglieds (46) begrenzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (40) eine Erhebung (64) aufweist, die die Pumpenkammer (65) in Richtung der Drehachse (50) des Förderglieds (46) begrenzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (40) des Gehäuses (36) in dessen dem Förderglied (46) zugewandter Stirnseite wenigstens ein teilringförmiger Förderkanal (70) ausgebildet ist und daß das Förderglied (46) als Laufrad ausgebildet ist, das zumindest an seiner dem Boden (40) zugewandten Stirnseite dem Förderkanal (70) gegenüberliegend einen Kranz von in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Schaufeln (68) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (40) des Gehäuses (36) wenigstens eine in den Förderkanal (70) mündende Ansaugöffnung (72) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) mittels eines separaten Deckelteils (44) verschlossen ist, an dem eine weitere Pumpenstufe (38) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter (14) mit dem einstückigen Gehäuse (36) des Förderaggregats (30) durch Spritzgießen, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist.