DE10000981A1 - Fluidpumpe - Google Patents
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Abstract
Eine Fluidpumpe (10) hat ein Gehäuseelement (16) und Pumpenköpfe (30). Ein erster Pumpenmechanismus (26) und ein zweiter Pumpenmechanismus (28) sind in einer Baugruppe des Gehäuseelements (16) und der Pumpenköpfe (30) verkörpert. Jeder Pumpenmechanismus (26, 28) hat eine Pumpenkammer (42), deren Größe in Übereinstimmung mit Reziprokationen eines Kolbens (40) zunimmt und abnimmt. Hochdruckkraftstoff, der von jeder Pumpenkammer (42) ausgestoßen ist, wird über einen Ausstoßdurchlass (50), der in dem Pumpenkopf (30) ausgebildet ist, einen Lieferdurchlass (56), der in einem Lieferstutzen (54) ausgebildet ist, und einen Ausstoßdurchlass (50) jedes Pumpenmechanismus einer gemeinsamen Verteilerleiste (14) zugeführt. Das Gehäuseelement (16) hat keinen Durchlass zur Förderung von Hochdruckkraftstoff. Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidpumpe. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gewichtsvermeiderung der Fluidpumpe durch Verminderung der erforderlichen Festigkeit des Gehäuses zu ermöglichen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fluidpumpe
und sie bezieht sich insbesondere auf eine Fluidpumpe, die
für eine Gewichtsverminderung geeignet ist.
Ein Beispiel der verwandten Technologie ist eine Fluid
pumpe, die in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
HEI 6-24913 beschrieben ist. Die Fluidpumpe hat ein
Gehäuse, einen an dem Gehäuse angebrachten Zylinder und
einen Kolben, der verschiebbar in dem Zylinder vorgesehen
ist.
Wenn der Kolben der Fluidpumpe in dem Zylinder rezipro
kiert, wird eine durch den Kolben begrenzte Pumpenkammer
expandiert und verkleinert, um ein in die Pumpenkammer
eingebrachtes Betriebsfluid zu bedrucken. Nachdem es in der
Pumpenkammer bedruckt ist, wird die Menge des Betriebs
fluids durch einen Regler eingestellt, der in dem Gehäuse
vorgesehen ist, und es wird dann herausgepumpt. In der oben
beschriebenen Fluidpumpe wird in der Pumpenkammer bedruck
tes Betriebsfluid über das Innere des Gehäuses dem Regler
zugeführt. Dies bedeutet, ein Durchlass zur Förderung von
Hochdruckbetriebsfluid ist in dem Gehäuse ausgebildet.
Folglich muss das Gehäuse eine ausreichende Festigkeit
haben, um hohen Drücken zu widerstehen. Im Ergebnis
erfordert der oben beschriebene Fluidpumpenaufbau ein
höheres Gewicht der Pumpe und eine höhere Anzahl von
Arbeitsstunden, weil beispielsweise das Gehäuse aus einem
hochfesten Material, wie einem eisenbasierten Material und
dergleichen geformt werden muss und weil ein Verstärkungs
vorgang, wie Einsatzhärten oder dergleichen erforderlich
ist.
Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Fluidpumpe zu schaffen, die eine Gewichtsverminderung
der Pumpe und eine Verminderung der erforderlichen Anzahl
von Arbeitsstunden ermöglicht, indem die erforderliche
Festigkeit des Gehäuses der Fluidpumpe reduziert ist.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt
der Erfindung eine Fluidpumpe geschaffen, welche einen
Pumpenmechanismus, der in einem Gehäuse zum Bedrucken eines
Fluids vorgesehen ist, und einen Hochdruckdurchlass zum
Führen des durch den Pumpenmechanismus bedruckten Fluids zu
einer Außenseite hat, wobei die Fluidpumpe dadurch gekenn
zeichnet ist, dass das Gehäuse ein erstes Element, wo der
Hochdruckdurchlass vorgesehen ist, und ein zweites Element
aufweist, wo der Hochdruckdurchlass nicht vorgesehen ist.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird das durch den
Pumpenmechanismus bedruckte Fluid über den Hochdruckdurch
lass zur Außenseite geführt. Das Gehäuse umfasst das erste
Element mit dem Hochdruckdurchlass und das zweite Element
ohne den Hochdruckdurchlass. Folglich besteht keine
Notwendigkeit, das zweite Element mit einer hohen Festig
keit zu versehen, um hohen Drücken zu widerstehen. Folglich
kann das zweite Element aus einem leichtgewichtigen
Material geformt sein und der Verstärkungsvorgang, wie eine
Wärmebehandlung oder dergleichen kann weggelassen werden.
Somit beseitigt die Erfindung das Erfordernis, das gesamte
Gehäuseelement mit einer hohen Festigkeit vorzusehen und
gestattet folglich eine Verminderung des Gewichts der
Fluidpumpe und eine Verminderung der für die Fluidpumpe
erforderlichen Arbeitsstunden bzw. des Arbeitsaufwands.
Die Fluidpumpe gemäß dem Aspekt der Erfindung kann ferner
eine Zuflussregelungseinrichtung oder einen Zuflussregler
aufweisen, um einen Fluss oder einen Strom des in den
Pumpenmechanismus fließenden Fluids zu steuern bzw. zu
regeln.
Der Zuflussregler steuert bzw. regelt den Fluss des in die
Pumpenkammer fließenden Fluids. Der Fluss des Fluids, das
von dem Pumpenmechanismus ausgestoßen wird, ändert sich in
Übereinstimmung mit dem Fluss des in die Pumpenkammer
fließenden Fluids. Folglich kann die Erfindung den Ausstoß
fluss von der Fluidpumpe steuern bzw. regeln, indem der
Zuflussregler verwendet wird.
Ferner kann die Fluidpumpe gemäß dem vorhergehenden Aspekt
der Erfindung zudem ein Entlastungsventil umfassen, welches
mit dem Ausstoßdurchlass verbunden ist, wobei das Entlas
tungsventil das bedruckte Fluid veranlasst, in Richtung
einer Niederdruckseite zu fließen.
Das Entlastungsventil steht in Verbindung mit dem Ausstoß
durchlass und veranlasst das durch den Pumpenmechanismus
bedruckte Fluid in Richtung der Niederdruckseite auszuflie
ßen. Der Ausstoßfluss oder -strom von der Kraftstoffpumpe
nimmt mit der Zunahme des Ausflusses über das Entlastungs
ventil ab. Folglich kann die Erfindung den Ausstoßfluss
oder -strom von der Kraftstoffpumpe durch Einstellen des
Entlastungsventils steuern bzw. regeln.
Die vorhergehende Aufgabe sowie weitere Ziele, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung deutlicher,
worin gleiche Bezugszeichen verwendet sind, um gleiche
Elemente zu bezeichnen, und in der:
Fig. 1 eine Darstellung des Aufbaus eines ersten
Ausführungsbeispiels der Fluidpumpe gemäß der Erfindung
ist;
Fig. 2 eine Darstellung des Aufbaus eines zweiten
Ausführungsbeispiels der Fluidpumpe gemäss der Erfindung
ist;
Fig. 3 eine Darstellung des Aufbaus eines dritten
Ausführungsbeispiels der Fluidpumpe gemäss der Erfindung
ist; und
Fig. 4 eine Darstellung des Aufbaus eines vierten
Ausführungsbeispiels der Fluidpumpe gemäss der vorliegenden
Erfindung ist.
Fig. 1 zeigt einen Aufbau einer Fluidpumpe 10 gemäss einem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in Fig. 1
gezeigt ist, ist die Fluidpumpe 10 dieses Ausführungsbei
spiels zwischen einem Kraftstofftank 12 und einer gemein
samen Verteilerleiste 14 (common rail) angeschlossen. Die
gemeinsame Verteilerleiste 14 enthält eine Kraftstoffmenge,
die einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung einer Brennkraft
maschine zuzuführen ist. Die Fluidpumpe 10 bedruckt und
liefert Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 in die
gemeinsame Verteilerleiste 14, so dass ein vorbestimmter
Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Verteilerleiste 14
aufrechterhalten wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat die Fluidpumpe 10 ein
Gehäuseelement 16, das Gehäuseelement 16 hat eine kreis
förmige Nockengehäusekammer 18, die in einem zentralen
Abschnitt des Gehäuseelements 16 vorgesehen ist, und hat
eine Pumpengehäusekammer 20, die sich von der Nockengehäu
sekammer 18 zu gegenüberliegenden Seiten erstreckt, d. h.
zur Ober- und Unterseite in Fig. 1.
Ein rechteckiger Nocken 22 ist in der Nockengehäusekammer
18 angeordnet. Der Nocken 22 hat eine kreisförmige Wellen
bohrung 22a in einem zentralen Abschnitt des Nockens 22.
Eine Exzenterwelle 24 ist in der Nockenbohrung 22a derart
eingesetzt, dass die Exzenterwelle 24 in einer Drehrichtung
gleiten kann. Die Exzenterwelle 24 ist an einer Ausgangs
welle eines Antriebsmotors (nicht gezeigt) derart befes
tigt, dass die Achse der Exzenterwelle 24 gegenüber der
Drehachse 5 der Ausgangswelle des Antriebsmotors (nicht
gezeigt) um einen vorbestimmten Abstand verschoben ist.
Die Fluidpumpe 10 hat ferner einen ersten Pumpenmechanismus
26, der auf einer oberen Seite des Nockens 22 in der
Ansicht von Fig. 1 angeordnet ist, und einen zweiten
Pumpenmechanismus 28, der auf einer unteren Seite des
Nockens 22 in der Ansicht von Fig. 1 angeordnet ist. Der
erste Pumpenmechanismus 26 und der zweite Pumpenmechanismus
28 haben einen bezüglich einer horizontalen Linie in Fig. 1
symmetrischen Aufbau.
Der erste Pumpenmechanismus 26 hat einen Pumpenkopf 30. Der
Pumpenkopf 30 hat einen Hauptkörperabschnitt 32 und einen
zylindrischen Abschnitt 34, der von dem Hauptkörperab
schnitt 32 in Richtung auf den Nocken 22 vorsteht. Der
Pumpenkopf 30 ist an dem Gehäuseelement 16 derart
angebracht, dass der zylindrische Abschnitt 34 in der
Pumpengehäusekammer 20 des Gehäuseelements 16 aufgenommen
ist.
Der Pumpenkopf 30 ist mit einem Zylinder 36 versehen,
dessen eines Ende zu einer Endfläche des zylindrischen
Abschnitts 34 offen ist. Die andere Endöffnung des
Zylinders 36 ist mit einem darin eingesetzten Anschlag
element 38 verschlossen. Ein Kolben 40 ist in Richtungen
seiner Achse verschiebbar in dem Zylinder 36 angeordnet,
derart, dass ein Ende des Kolbens 40 von der Endfläche des
zylindrischen Abschnitts 34 vorsteht. Ein Raum, der
zwischen dem Anschlagelement 38 und dem Kolben 40 in dem
Zylinder 36 begrenzt ist, bildet eine Pumpenkammer 42.
Das Anschlagelement 38 hat einen ersten Durchlass 44 und
einen zweiten Durchlass 46, die sich in dem Anschlagelement
38 erstrecken. Der erste Durchlass 44 erstreckt sich in
einer Axialrichtung, in der das Anschlagelement 38 einge
setzt ist. Ein Ende des ersten Durchlasses 44 ist zu der
Pumpenkammer 42 offen und ein anderes Ende davon ist zu der
Pumpenkammer 42 hin verschlossen. Der zweite Durchlass 46
erstreckt sich in Richtung des Durchmessers des Anschlag
elements 38. Der zweite Durchlass 46 ist mit dem ersten
Durchlass 44 verbunden und an einer Außenumfangsfläche des
Anschlagelements 38 offen. Das Einlassrückschlagventil 48
ist in einer Öffnung des ersten Durchlasses zur Pumpen
kammer 42 angeordnet. Das Einlassrückschlagventil 48
gestattet es dem Fluid nur, in einer Richtung von dem
ersten Durchlass 44 zur Pumpenkammer 42 zu fließen. Der
Hauptkörperabschnitt 32 des Pumpenkopfs 30 hat eine
Auslassstutzen- oder Lieferstutzenmontagebohrung 49, die
auf einer linksseitigen Fläche in Fig. 1 des Hauptkörper
abschnitts 32 offen ist. Der Hauptkörperabschnitt 32 hat
ferner einen Ausstoßdurchlass 50 und einen Einlassdurchlass
52. Ein Ende des Ausstoßdurchlasses 50 ist zu einem inneren
Ende der Lieferstutzenmontagebohrung 49 offen und ein
anderes Ende des Ausstoßdurchlasses 50 ist zu einer Seiten
fläche der Pumpenkammer 42 offen. Ein Ende des Einlass
durchlasses 52 ist zu dem zweiten Durchlass 46 des
Anschlagelements 38 offen, so dass eine Verbindung
dazwischen möglich ist. Ein anderes Ende des Einlass
durchlasses 52 ist zu einer Montagefläche des Hauptkörper
abschnitts 32 an dem Gehäuseelement 16 offen.
Ein Lieferstutzen oder ein Ausstoßseitenanschluss 54 ist in
die Lieferstutzenmontagebohrung 49 eingesetzt. Der Liefer
stutzen 54 hat einen Lieferdurchlass 56, der sich durch den
Lieferstutzen 54 in einer Richtung einer Achse des Liefer
stutzens 54 erstreckt. Ein Ausstoßrückschlagventil 58 ist
in einem Endabschnitt des Lieferdurchlasses 56 angeordnet,
der zum inneren Ende der Lieferstutzenmontagebohrung 49
offen ist. Das Ausstoßrückschlagventil 58 gestattet es dem
Fluid nur, in einer Richtung von dem Ausstoßdurchlass 50 zu
dem Lieferdurchlass 56 zu fließen. Ein anderer Endabschnitt
des Lieferdurchlasses 56 ist mit einem Auslassanschluss 59
versehen. Eine Auslassleitung 60 ist mit dem Auslassan
schluss 59 verbunden. Die Auslassleitung 60 steht mit der
gemeinsamen Verteilerleiste 14 in Verbindung.
Ein scheibenförmiger Halter 62 ist an einem Endabschnitt
des Kolbens 40 auf der Seite der Nockengehäusekammer 18
gefügt, insbesondere an einen Abschnitt des Kolbens 40
benachbart zu dem Ende des Kolbens 40, das aus dem Zylinder
36 vorsteht. Eine Feder 64 ist zwischen dem Halter 62 und
dem Hauptkörperabschnitt 32 des Pumpenkopfs 30 den
zylindrischen Abschnitt 34 umgebend angeordnet. Die Feder
64 spannt den Kolben 40 über den Halter 62 in Richtung auf
den Nocken 22 vor.
Der erste Pumpenmechanismus 26 hat ferner einen Aufnehmer
oder einen Hebedaumen 66. Der Aufnehmer 66 ist ein
allgemein zylindrisches Element mit einem geschlossenen
Ende. Der Aufnehmer 66 ist in Richtung seiner Achse
verschiebbar in der Pumpengehäusekammer 20 angeordnet,
derart, dass die geschlossene Endwandung des Aufnehmers 66
zwischen dem Nocken 22 und dem Kolben 40 eingespannt oder
eingeklemmt ist. Der Kolben 40 ist in Richtung auf den
Nocken 22 vorgespannt, wie oben beschrieben ist. Folglich
wird die geschlossene Endfläche des Aufnehmers 66 gegen die
angrenzende Seitenfläche des Nockens 22 gepresst.
Der zweite Pumpenmechanismus 28 hat einen Aufbau, der
bezüglich einer horizontalen Linie in Fig. 1 symmetrisch zu
dem des ersten Pumpenmechanismus 26 ist, wie zuvor erwähnt
wurde. Abschnitte des zweiten Pumpenmechanismus 28, die mit
jenen des ersten Pumpenmechanismus 26 vergleichbar sind,
sind durch vergleichbare Bezugszeichen in Fig. 1 bezeichnet
und werden nicht erneut beschrieben.
Ein Zuflussregelventil 68 für sowohl den ersten Pumpen
mechanismus 26 als auch den zweiten Pumpenmechanismus 28
ist an dem Gehäuseelement 16 angebracht. Eine Auslassseite
des Zuflussregelventils 68 ist mit dem Einlassdurchlass 52
des ersten Pumpenmechanismus 26 und mit einem Einlassein
fluss 52 des zweiten Pumpenmechanismus 28 über Versorgungs
durchlässe 70 und 72 verbunden, die jeweils in dem Gehäuse
element 16 ausgebildet sind. Eine Einlassseite des Zufluss
regelventils 68 ist mit einer Versorgungspumpe oder Förder
pumpe 74 verbunden. Die Versorgungspumpe 74 pumpt Kraft
stoff aus dem Kraftstofftank 12 ab und führt Kraftstoff mit
einem konstanten Druck dem Zuflussregelventil 68 zu. Das
Zuflussregelventil 68 verändert seine Öffnung oder Öff
nungsweite in Übereinstimmung mit einem Steuersignal, das
von einer Steuerungseinrichtung bzw. Regelungseinrichtung
(nicht gezeigt) zugeführt wird. Das Zuflussregelventil 68
führt eine Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der
Öffnungsweite den Versorgungsdurchlässen 70, 72 zu. Nachdem
er in die Versorgungsdurchlässe 70, 72 zugeführt wurde,
wird der Kraftstoff zu den ersten Durchlässen 44 des ersten
und zweiten Pumpenmechanismus 26 und 28 über die Einlass
durchlässe 52 und die zweiten Durchlässe 46 zugeführt.
Wenn in der Fluidpumpe 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau
die Exzenterwelle 24 durch den Antriebsmotor gedreht wird,
dreht und oszilliert der Nocken 22 um die Drehachse 5. Der
Aufnehmer 66 ist gegen die Seitenfläche des Nockens 22
gepresst, wie zuvor beschrieben wurde. Wenn folglich der
Nocken 22 oszilliert, gleitet der Nocken 22 in Rechts-
Linksrichtung in Fig. 1 auf dem Aufnehmer 66 und gleich
zeitig bewegt der Nocken 22 den Aufnehmer 66 und den Kolben
40 zusammen reziprokierend in Richtung ihrer Achsen. Wenn
der Kolben 22 eine oberste Stellung relativ zu der Dreh
achse S einnimmt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind der
Kolben 40 und der Aufnehmer 66 des ersten Pumpenmechanismus
26 am weitesten von der Drehachse 5 entfernt (eine solche
am weitesten entfernte Position wird nachfolgend als oberer
Totpunkt des Kolbens 40 und des Aufnehmers 66 bezeichnet)
und der Kolben 40 und der Aufnehmer 66 des zweiten Pumpen
mechanismus 28 kommen der Drehachse S am nächsten (eine
solche nächste Stellung wird nachfolgend als unterer Tot
punkt des Kolbens 40 und des Aufnehmers 66 bezeichnet).
Wenn folglich der Nocken 22 in der vorgenannten Stellung
ist, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Kapazität der
Pumpenkammer 42 des ersten Pumpenmechanismus 22 minimal und
die Kapazität der Pumpenkammer 42 des zweiten Pumpenmecha
nismus 28 wird maximal.
Wenn sich der Nocken 22 auf oszillierende Weise von der in
Fig. 1 gezeigten Stellung bewegt, bewegt sich der Kolben 40
des ersten Pumpenmechanismus 26 von dem oberen Totpunkt in
Richtung auf den unteren Totpunkt und gleichzeitig bewegt
sich der Kolben 40 des zweiten Pumpenmechanismus 28 von dem
unteren Totpunkt in Richtung auf den oberen Totpunkt.
Während dieser Bewegung expandiert die Pumpenkammer 42 des
ersten Pumpenmechanismus 26 und folglich fällt der Innen
druck in der Pumpenkammer 42 ab, so dass Kraftstoff von dem
ersten Durchlass 44 in die Pumpenkammer 42 des ersten
Pumpenmechanismus 26 angesaugt wird. Gleichzeitig nimmt die
Größe der Pumpenkammer 42 des zweiten Pumpenmechanismus 28
ab und der Innendruck darin steigt an, so dass bedruckter
Kraftstoff von der Pumpenkammer 42 in den Ausstoßdurchlass
50 des zweiten Pumpenmechanismus 28 ausgestoßen wird.
Wenn sich der Kolben 40 des ersten Pumpenmechanismus 26 von
dem unteren Totpunkt in Richtung auf den oberen Totpunkt
bewegt und sich der Kolben 40 des zweiten Pumpenmechanismus
28 von dem oberen Totpunkt in Richtung auf den unteren
Totpunkt bewegt, nimmt die Größe der Pumpenkammer 42 des
ersten Pumpenmechanismus 26 ab und die Pumpenkammer 42 des
zweiten Pumpenmechanismus 28 expandiert. Folglich wird
bedruckter Kraftstoff von der Pumpenkammer 42 des ersten
Pumpenmechanismus 26 in den Ausstoßdurchlass 50 ausgestoßen
und Kraftstoff wird von dem ersten Durchlass 44 in die
Pumpenkammer 42 des zweiten Pumpenmechanismus 28 angesaugt.
Hochdruckkraftstoff, der von der Pumpenkammer 42 in den
Ausstoßdurchlass 50 von jedem von dem ersten Pumpenmecha
nismus 26 und dem zweiten Pumpenmechanismus 28 ausgestoßen
wird, wird über das Ausstoßrückschlagventil 58, den Liefer
durchlass 56 und die Auslassleitung 60 von jedem von dem
ersten und dem zweiten Pumpenmechanismus 26, 28 der gemein
samen Verteilerleiste 14 zugeführt. Die Versorgungsdurch
lässe 70, 72 werden mit Kraftstoffmengen versorgt, die in
Übereinstimmung mit der Öffnung oder Öffnungsweite des
Zuflussregelventils 68 bestimmt sind, wie oben beschrieben
ist. Die somit zugeführten Kraftstoffmengen werden durch
den ersten Pumpenmechanismus 26 und den zweiten Pumpen
mechanismus 28 der gemeinsamen Verteilerleiste 14
zugeführt. Der Druck des in der gemeinsamen Verteilerleiste
14 gespeicherten Kraftstoffs variiert in Übereinstimmung
mit der Kraftstoffmenge, die von der Fluidpumpe 10 in die
gemeinsame Verteilerleiste 14 zugeführt wird. Folglich kann
der Kraftstoffdruck in der gemeinsamen Verteilerleiste 14
auf einen Sollwert geregelt werden, indem die Regeleinrich
tung die Öffnung des Zuflussregelventils 68 auf der Basis
des derzeitigen Kraftstoffdrucks in der gemeinsamen
Verteilerleiste 14 einstellt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird durch den ersten
Pumpenmechanismus 26 und den zweiten Pumpenmechanismus 28
bedruckter Kraftstoff über den Ausstoßdurchlass 50, der in
dem Pumpenkopf 30 ausgebildet ist, den Lieferdurchlass 56,
der in dem Lieferstutzen 54 ausgebildet ist, und die
Auslassleitung 60 von jedem von dem ersten und zweiten
Pumpenmechanismus 26, 28 der gemeinsamen Verteilerleiste 14
zugeführt, wie oben beschrieben ist. Dies bedeutet, dass
dieses Ausführungsbeispiel einen Aufbau übernimmt, in
welchem kein Hochdruckdurchlass in dem Gehäuseelement 16
ausgebildet ist, wodurch der Bedarf beseitigt ist, eine
hohe Festigkeit des Gehäuseelements 16 sicherzustellen, um
hohen Drücken zu widerstehen. Folglich macht es dieses
Ausführungsbeispiel möglich, das Gehäuseelement 16 aus
einem leichtgewichtigen Material wie Aluminium oder
dergleichen zu formen. Wenn ein eisenbasiertes Material
verwendet wird, um das Gehäuseelement 16 zu bilden, kann
die Wärmebehandlung wie Einsatzhärten oder dergleichen
weggelassen werden. Folglich gestattet dieses Ausführungs
beispiel eine Verminderung des Gewichts der Fluidpumpe 10
und eine Verminderung der Anzahl erforderlicher Arbeits
stunden, weil das Gehäuseelement 16 keinen Hochdruckkraft
stoffdurchlass hat.
Weil ferner der durch den ersten Pumpenmechanismus 26 und
den zweiten Pumpenmechanismus 28 bedruckte Kraftstoff der
gemeinsamen Verteilerleiste 14 zugeführt wird, ohne das
Innere des Gehäuseelements 16 zu passieren, besteht kein
Bedarf, eine hochdruckfeste Dichtung an einem Montage
abschnitt zwischen dem Pumpenkopf 30 und dem Gehäuseelement
16 vorzusehen. In dieser Hinsicht gestattet dieses
Ausführungsbeispiel zudem eine Kostenreduktion der
Fluidpumpe 10.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun
unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 zeigt einen
Aufbau einer Fluidpumpe 100 gemäß dem zweiten Ausführungs
beispiel der Erfindung. Abschnitte des zweiten Ausführungs
beispiels, die mit jenen des ersten Ausführungsbeispiels
vergleichbar sind, sind durch vergleichbare Bezugszeichen
in Fig. 2 bezeichnet und werden nicht erneut beschrieben.
Gemäß Fig. 2 hat die Fluidpumpe 100 einen Pumpenkopf 102
anstelle des Pumpenkopfs 30 des ersten Pumpenmechanismus 26
des ersten Ausführungsbeispiels. Zusätzlich zu einem Aufbau
gleich dem des Pumpenkopfs 30 hat der Pumpenkopf 102 eine
zweite Lieferstutzenmontagebohrung 104, die zu einer oberen
Fläche des Pumpenkopfs 102 in Fig. 2 offen ist, und hat
einen zweiten Ausstoßdurchlass 106, der eine Verbindung
zwischen einem unteren Endabschnitt der zweiten Liefer
stutzenmontagebohrung 104 und einem Seitenabschnitt einer
ersten Lieferstutzenmontagebohrung 49 herstellt. Ein
Lieferstutzen 108 ist in die erste Lieferstutzen
montagebohrung 49 des Pumpenkopfs 102 eingesetzt. Der
Lieferstutzen 108 hat einen Verbindungsdurchlass, der den
zweiten Ausstoßdurchlass 106 und einen Lieferdurchlass 56
miteinander verbindet, zusätzlich zu einem Aufbau gleich
dem des Lieferstutzens 54 des ersten Ausführungsbeispiels.
Ein zweiter Lieferstutzen 112 ist in die zweite Liefer
stutzenmontagebohrung 104 eingesetzt. Der zweite Liefer
stutzen 112 hat einen Lieferdurchlass 114, der sich durch
den zweiten Lieferstutzen 112 in Richtungen einer Achse
davon erstreckt. Der Lieferdurchlass 114 ist mit dem
zweiten Ausstoßdurchlass 106 an einem inneren Endabschnitt
(unterer Endabschnitt) der zweiten Lieferstutzenmontage
bohrung 104 verbunden. Ein anderer Endabschnitt des
Lieferdurchlasses 114 ist mit einem Auslassanschluss 116
versehen. Eine Auslassleitung 118 ist mit dem Auslass
anschluss 116 verbunden. Die Auslassleitung 118 steht in
Verbindung mit einer gemeinsamen Verteilerleiste 14. In der
Fluidpumpe 100 dieses Ausführungsbeispiels ist der Auslass
anschluss 59 des Lieferstutzens 108, der dem ersten
Pumpenmechanismus 26 zugeordnet ist, mit dem Auslassan
schluss 59, der dem zweiten Pumpenmechanismus 28 zugeordnet
ist, durch eine Verbindungsleitung 120 verbunden.
In der wie oben beschrieben aufgebauten Fluidpumpe 100 wird
Kraftstoff durch den ersten Pumpenmechanismus 26 und den
zweiten Pumpenmechanismus 28 in Übereinstimmung mit der
Drehung der Exzenterwelle 24 angesaugt und ausgestoßen, wie
bei der Fluidpumpe 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der zweite Pumpenmechanismus 28 saugt Kraftstoff an,
während der erste Pumpenmechanismus 26 Kraftstoff ausstößt.
Von der Pumpenkammer 42 des ersten Pumpenmechanismus 26
ausgestoßener Kraftstoff wird über den Ausstoßdurchlass 50,
das Ausstoßrückschlagventil 58, den Verbindungsdurchlass
110, den zweiten Ausstoßdurchlass 106, den Lieferdurchlass
114 und die Ausstoßleitung 118 der gemeinsamen Verteiler
leiste 14 zugeführt. Von dem ersten Pumpenmechanismus 26
ausgestoßener Kraftstoff wird durch das Ausstoßrückschlag
ventil 58 des zweiten Pumpenmechanismus 28 daran gehindert,
in die Pumpenkammer 42 des zweiten Pumpenmechanismus 28 zu
fließen.
Der erste Pumpenmechanismus 26 saugt Kraftstoff an während
der zweite Pumpenmechanismus 28 Kraftstoff ausstößt. Von
der Pumpenkammer 42 des zweiten Pumpenmechanismus 28
ausgestoßener Kraftstoff wird über den Ausstoßdurchlass 50,
das Ausstoßrückschlagventil 58 und den Lieferdurchlass 114
des zweiten Pumpenmechanismus 28 sowie die Verbindungs
leitung 120 und den Lieferdurchlass 56, den Verbindungs
durchlass 110, den zweiten Ausstoßdurchlass 106 und die
Auslassleitung 118 des ersten Pumpenmechanismus 26 der
gemeinsamen Verteilerleiste 14 zugeführt. Von dem zweiten
Pumpenmechanismus 28 ausgestoßener Kraftstoff wird durch
das Ausstoßrückschlagventil 58 des ersten Pumpenmechanismus
26 daran gehindert, in die Pumpenkammer 42 des ersten
Pumpenmechanismus 26 zu fließen.
Wie zuvor beschrieben wurde, arbeitet die Fluidpumpe 100
dieses Ausführungsbeispiels auf eine Weise, die ähnlich der
der Fluidpumpe 10 des ersten Ausführungsbeispiels ist. Dies
bedeutet, dass durch die Pumpenkammern 42 des ersten
Pumpenmechanismus 26 und des zweiten Pumpenmechanismus 28
bedruckter Kraftstoff über die Ausstoßdurchlässe 50, 106,
die in den Pumpenköpfen 30, 120 ausgebildet sind, die
Lieferdurchlässe 56, die in den Lieferstutzen 54, 108
ausgebildet sind, den Lieferdurchlass 114, der in dem
zweiten Lieferstutzen 112 ausgebildet ist und die
Verbindungsleitung 120 der gemeinsamen Verteilerleiste 14
zugeführt wird. Durch die Pumpenkammern 42 bedruckter
Kraftstoff fließt nicht durch einen Durchlass, der in dem
Gehäuseelement 16 ausgebildet ist. Folglich beseitig dieses
Ausführungsbeispiel ebenfalls den Bedarf, die Festigkeit
des Gehäuseelements 16 zu erhöhen und beseitigt zudem den
Bedarf, die Dichtung zwischen den Pumpenköpfen 30, 102 und
dem Gehäuseelement 16 zu verstärken. Folglich gestattet
dieses Ausführungsbeispiel eine Gewichtsverminderung der
Fluidpumpe 100, eine Verminderung der Anzahl erforderlicher
Arbeitsstunden und eine Verminderung der Kosten.
Ferner sind in diesem Ausführungsbeispiel die Fluidpumpe
100 und die gemeinsame Verteilerleiste 14 lediglich durch
die Auslassleitung 118 verbunden. Folglich hat die
Fluidpumpe 100 dieses Ausführungsbeispiels den Vorteil,
dass der für die Leitungsanordnung erforderliche Raum
vermindert ist und die Freiheit der Leitungsanordnung
vergrößert ist.
Obwohl in dem zweiten Ausführungsbeispiel der erste
Lieferstutzen 108 und der zweite Lieferstutzen 112 separat
in dem ersten Pumpenmechanismus 26 vorgesehen sind, ist
dieser Aufbau nicht beschränkend. Beispielsweise können der
erste Lieferstutzen 108 und der zweite Lieferstutzen 112 zu
einem einzelnen Lieferstutzen zusammengefasst werden, der
zwei Auslassanschlüsse hat.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun
beschrieben. Fig. 3 zeigt einen Aufbau einer Fluidpumpe 200
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Abschnitte des dritten Ausführungsbeispiels, die mit jenen
des ersten Ausführungsbeispiels vergleichbar sind, sind mit
vergleichbaren Bezugszeichen in Fig. 3 bezeichnet und
werden nicht erneut beschrieben.
Gemäß Fig. 3 verwendet die Fluidpumpe 200 dieses Ausfüh
rungsbeispiels Verbindungsleitungen 202 anstelle der
Auslassleitungen 60 des ersten Ausführungsbeispiels. Die
Verbindungsleitungen 202 sind mit Auslassanschlüssen 59 von
Lieferstutzen 54 eines ersten Pumpenmechanismus 26 und
eines zweiten Pumpenmechanismus 26 verbunden. Die beiden
Verbindungsleitungen 202 sind mit einer Sammelleitung 204
verbunden. Die Sammelleitung 204 ist mit einer Auslass
leitung 206 verbunden, die mit einer gemeinsamen
Verteilerleiste 14 verbunden ist.
In diesem Aufbau fließen von dem ersten Pumpenmechanismus
26 und dem zweiten Pumpenmechanismus 28 ausgestoßene
Kraftstoffmengen durch die Verbindungsleitungen 202 und
sammeln sich dann in der Sammelleitung 204. Der Zustrom von
Kraftstoff wird der gemeinsamen Verteilerleiste 14 über die
Auslassleitung 206 zugeführt. Auch in diesem Ausführungs
beispiel fließt somit kein Hochdruckkraftstoff durch einen
in dem Gehäuseelement 16 ausgebildeten Durchlass. Folglich
gestattet dieses Ausführungsbeispiel eine Gewichtsvermin
derung und eine Kostenverminderung der Fluidpumpe 200.
Ferner sind, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, die
Fluidpumpe 200 und die gemeinsame Verteilerleiste 14
lediglich durch die Sammelleitung 204 bzw. die Auslass
leitung 206 verbunden, so dass der für die Leitungsanord
nung erforderliche Raum vermindert werden kann und die
Freiheit in der Leitungsanordnung vergrößert ist.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun
beschrieben. Fig. 4 zeigt einen Aufbau einer Fluidpumpe 300
gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Abschnitte des vierten Ausführungsbeispiels, die mit denen
des dritten Ausführungsbeispiels vergleichbar sind, sind
durch vergleichbare Bezugszeichen bezeichnet und werden
nicht erneut beschrieben.
Gemäß Fig. 4 hat die Fluidpumpe 300 dieses Ausführungs
beispiels einen Aufbau, der ähnlich dem Aufbau der
Fluidpumpe 200 des dritten Ausführungsbeispiels ist. In der
Fluidpumpe 300 ist das Zuflussregelventil 68 weggelassen
und eine Ausstoßseite einer Versorgungspumpe 74 ist mit
Versorgungsdurchlässen 70, 72 über einen Einlassanschluss
201 verbunden. Ferner sind eine Auslassleitung 206 und ein
Kraftstofftank 12 durch eine Entlastungsleitung 302
verbunden. Die Entlastungsleitung 302 ist mit einem
Entlastungsventil 304 versehen. Das Entlastungsventil 304
ist ein elektromagnetisches Ventil, das in Übereinstimmung
mit einem von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (nicht
gezeigt) zugeführtes Steuersignal öffnet und schließt.
Weil, wie oben beschreiben ist, in der Fluidpumpe 300
dieses Ausführungsbeispiels das Zuflussregelventil 68
weggelassen ist, wird eine konstante Kraftstoffmenge dem
ersten Pumpenmechanismus 26 und dem zweiten Pumpenmecha
nismus 28 durch die Versorgungspumpe 74 zugeführt. Die
gesamte von dem ersten Pumpenmechanismus 26 und dem zweiten
Pumpenmechanismus 28 ausgestoßene Kraftstoffmenge wird der
gemeinsamen Verteilerleiste 14 zugeführt, wenn das Entlas
tungsventil 304 geschlossen ist. Wenn das Entlastungsventil
304 offen ist, wird Kraftstoff von dem ersten Pumpen
mechanismus 26 und dem zweiten Pumpenmechanismus 28 über
die Entlastungsleitung 302 in den Kraftstofftank 12
zurückgeführt. Folglich macht es dieses Ausführungsbeispiel
möglich, den von der Fluidpumpe 300 zu der gemeinsamen
Verteilerleiste 14 zugeführten Kraftstofffluss einzustel
len, indem das Öffnen des Entlastungsventils 304 gesteuert
wird.
Obwohl die Fluidpumpe 300 des vierten Ausführungsbeispiels
einen Aufbau hat, in welchem die Entlastungsleitung 302 und
das Entlastungsventil 304 einer Konstruktion hinzugefügt
sind, die ähnlich der Fluidpumpe 200 des dritten Ausfüh
rungsbeispiels ist, ist dieser Aufbau nicht beschränkend.
Beispielsweise kann eine Entlastungsleitung ebenfalls in
einem Aufbau vorgesehen werden, der gleich dem der Fluid
pumpe 10 des ersten Ausführungsbeispiels oder der Fluid
pumpe 100 des zweiten Ausführungsbeispiels ist. Dies
bedeutet, dass eine Entlastungsleitung, die mit einem
Entlastungsventil ausgerüstet ist, ebenfalls vorgesehen
werden kann, um den Kraftstofftank 12 und die Auslass
leitungen 60 oder 118 zu verbinden.
Obwohl das vierte Ausführungsbeispiel ein elektromagne
tisches Öffnungs-/Schließventil als das Entlastungsventil
304 verwendet, kann das Entlastungsventil 304 auch ein
Linearventil sein, welches linear seine Öffnung in
Übereinstimmung mit einem zugeführten Steuersignal
variiert.
In dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel entsprechen
die Pumpenköpfe 30, 102, die Lieferstutzen 54, 108 und der
zweite Lieferstutzen 112 einem ersten Element, das in den
nachfolgenden Ansprüchen genannt ist. Das Gehäuseelement 16
entspricht einem zweiten Element, das in den Ansprüchen
genannt ist. Die Ausstoßdurchlässe 50, die Lieferdurchlässe
56, 114, der zweite Ausstoßdurchlass 106 und der
Verbindungsdurchlass 110 entsprechen einem Hochdruckdurch
lass, der in den Ansprüchen genannt ist. Das Zuflussregel
ventil 68 entspricht einer in den Ansprüchen genannten
Zuflussregeleinrichtung.
Obwohl die Fluidpumpe 10, 100, 200, 300 in jedem der ersten
bis vierten Ausführungsbeispiele zwei Pumpenmechanismen 26,
28 hat, ist die Erfindung nicht auf einen solchen Aufbau
beschränkt. Die Fluidpumpe kann auch lediglich einen
Pumpenmechanismus oder drei oder mehr Pumpenmechanismen
verwenden.
Obwohl in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen die
Erfindung auf eine Kraftstoffpumpe angewandt ist, um
Kraftstoff von dem Kraftstofftank 12 zu der gemeinsamen
Verteilerleiste 14 zu fördern, ist die Erfindung nicht auf
eine solche Anwendung beschränkt. Die Erfindung kann
ebenfalls auf jedwede Art von Pumpe angewandt werden, die
ein Fluid aus einer Fluidquelle bedruckt und das Fluid
abgibt.
Obwohl in jedem von dem ersten bis vierten Ausführungs
beispiel die Fluidpumpe 10, 100, 200, 300 eine Kolbenpumpe
ist, die ein Fluid in Übereinstimmung mit den rezipro
kierenden Bewegungen des Kolbens 40 ausstößt, ist die
Erfindung nicht auf einen solchen Pumpentyp beschränkt,
sondern sie kann auf jedwede Art von Pumpe angewandt
werden, beispielsweise eine Flügelpumpe oder dergleichen.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das
beschrieben wurde, was derzeit als bevorzugte Ausführungs
beispiele davon angesehen wird, ist anzumerken, dass die
vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen
Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Im
Gegenteil, die vorliegende Erfindung soll verschiedene
Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken.
Eine Fluidpumpe 10 hat ein Gehäuseelement 16 und Pumpen
köpfe 30. Ein erster Pumpenmechanismus 26 und ein zweiter
Pumpenmechanismus 28 sind in einer Baugruppe des Gehäuse
elements 16 und der Pumpenköpfe 30 verkörpert. Jeder
Pumpenmechanismus 26, 28 hat eine Pumpenkammer 42, deren
Größe in Übereinstimmung mit Reziprokationen eines Kolbens
40 zunimmt und abnimmt. Hochdruckkraftstoff, der von jeder
Pumpenkammer 42 ausgestoßen ist, wird über einen Ausstoß
durchlass 50, der in dem Pumpenkopf 30 ausgebildet ist,
einen Lieferdurchlass 56, der in einem Lieferstutzen 54
ausgebildet ist, und einen Ausstoßdurchlass 50 jedes
Pumpenmechanismus einer gemeinsamen Verteilerleiste 14
zugeführt. Das Gehäuseelement 16 hat keinen Durchlass zur
Förderung von Hochdruckkraftstoff. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Fluidpumpe. Aufgabe der Erfindung ist es,
eine Gewichtsverminderung der Fluidpumpe durch Verminderung
der erforderlichen Festigkeit des Gehäuses zu ermöglichen.
Claims (10)
1. Fluidpumpe, die in einem Gehäuse vorgesehen ist und ei
nen Pumpenmechanismus (26, 28) zum Bedrucken eines Fluids,
einen Hochdruckdurchlass (50, 56) zur Führung des durch den
Pumpenmechanismus (26, 28) bedruckten Fluids zu einer Au
ßenseite umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
ein erstes Element (30, 54) umfasst, wo der Hochdruckdurch
lass (50, 56) vorgesehen ist, und ein zweites Element (16)
umfasst, wo der Hochdruckdurchlass (50, 56) nicht vorgese
hen ist.
2. Fluidpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Material des ersten Elements (30, 54) eine höhere
Festigkeit hat als ein Material des zweiten Elements (16).
3. Fluidpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Element (16) einen Niederdruckdurchlass zur
Führung des Fluids zu dem Pumpenmechanismus (26, 28) hat.
4. Fluidpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ferner eine Zuflussregeleinrichtung umfasst, um
einen Fluss des Fluids, das in den Pumpenmechanismus (26,
28) fließt, zu regeln.
5. Fluidpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ferner ein Entlastungsventil (304) aufweist, das
mit dem Hochdruckdurchlass (50, 56) verbunden ist, wobei
das Entlastungsventil das bedruckte Fluid veranlasst, zu
einer Niederdruckseite zu fließen.
6. Fluidpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Element (16) einen Niederdruckdurchlass
hat, um das Fluid zu dem Pumpenmechanismus (26, 28) zu füh
ren.
7. Fluidpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ferner eine Zuflussregeleinrichtung hat, um einen
Fluss des Fluids, das in den Pumpenmechanismus (26, 28)
fließt, zu regeln.
8. Fluidpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ferner ein Entlastungsventil (304) aufweist, das
mit dem Hochdruckdurchlass (50, 56) verbunden ist, wobei
das Entlastungsventil das bedruckte Fluid veranlasst, in
Richtung auf eine Niederdruckseite zu fließen.
9. Fluidpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das
sie ferner eine Zuflussregeleinrichtung hat, um einen Fluss
des Fluids zu regeln, das in den Pumpenmechanismus (26, 28)
fließt.
10. Fluidpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sie ferner ein Entlastungsventil (304) aufweist, das
mit dem Hochdruckdurchlass (50, 56) verbunden ist, wobei
das Entlastungsventil das bedruckte Fluid veranlasst, in
Richtung auf eine Niederdruckseite zu fließen.
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