DE2619094A1

DE2619094A1 - Kraftstoffoerderaggregat

Info

Publication number: DE2619094A1
Application number: DE19762619094
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Kemmner; Karl Ing Grad Ruhl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1977-12-01
Also published as: GB1572747A; US4128365A; JPS52134104A; FR2350468A1

Description

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Kraftstofförderaggregat

Zusammenfassung

Es wird ein Kraftstofförderaggregat vorgeschlagen, bei dem Pumpenrotor und Elektromotorläufer unabhängig voneinander auf einer gemeinsamen feststehenden Achse gelagert sind. Am Motorläufer ist ein Zapfen angeordnet, der zur Mitnahme in eine entsprechende Ausnehmung des Pumpenrotors greift.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofförderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Kraftstoff-

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förderaggregat dieser Art sind der Pumpenrotor und der Motorläufer auf einem gemeinsamen auf der Achse gelagerten Tragrohr angeordnet. Bei einem anderen bekannten Kraftstofförderaggregat ist zwischen Pumpenrotor und Motorläufer eine Verbindungsbuchse angeordnet, deren Innenbohrung ein Lager aufnimmt, das gleichzeitig für Pumpenrotor und Motorläufer dient. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß der Verschleiß an den Lagerstellen sowie auch am Pumpenrotor außerordentlich hoch ist, obwohl als Lagermaterial einsatzgehärtetes Sintermaterial verwendet wurde. Die Folge des Verschleißes ist eine starke Zunahme der Stromaufnahme und ein Rückgang der Drehzahl, der Fördermenge und des Systemdrucks, was endgültig zum Ausfall der KraftstoffVersorgung der Brennkraftmaschine führt.

Der starke Verschleiß bei den bekannten Pumpen ist außer auf die schlechte Schmiereigenschaft der neuen Kraftstoffe und der verhältnismäßig schlechten Trockenlaufeigenschaften der Sinterlager darauf zurückzuführen, daß die Kräfte, die Pumpenrotor und Motorläufer auf die Lager abgeben, völlig unterschiedlich sind. Der Pumpenrotor erzeugt hohe Radialkräfte, der Motorläufer hingegen, insbesondere beim Anlaufen, verhältnismäßig hohe Axialkräfte. Bei der starren Kuppelung der bekannten Kraftstofförderaggregate, insbesondere bei der Verwendung eines gemeinsamen Lagers, wirken sich diese unterschiedlichen Beanspruchungen der rotierenden Teile nachteilig aus. Die starke Radialbelastung des Rotors bewirkt eine besondere Radialabnutzung des zugeordneten Lagers, wodurch der Motorläufer nicht mehr konzentrisch läuft, was sich einerseits nachteilig auf den Verschleiß des zweiten Motorläuferlagers auswirkt und zum anderen eine einseitige Abnutzung am Kollektor sowie eine ungleichmäßige Verteilung der Magnetkräfte bewirkt. Andererseits bewirken die axialen Kräfte des Motorläufers auf den Pumpenrotor eine hohe Reibung und einen entsprechenden Verschleiß zwischen Rotor und der daneben liegenden axialen Begrenzungswand der Pumpe.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Kraftstofförderaggregate besteht darin, daß "ein Montieren der teilweise mit Passungen

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einander zugeordneten Teile schwierig ist. Die Teile werden bei der Montage in das topfartige Aggregatgehäuse nacheinander hineingeschoben. Da das Gehäuse dabei als Führung dient, wirken sich Toleranzen in den radialen Passungen nachteilig aus. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Teil des Kraftstofförderaggregats, also beispielsweise Pumpe oder Motor, ausgewechselt werden soll.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich an einem der zwei rotierenden Teile, wie Pumpenrotor oder Motorläufer, ausbildenden Kräfte nicht auf das andere Teil entsprechend Pumpenrotor oder Motorläufer auswirken. Einseitige Lagerabnutzungen an einem Teil wirken sich somit nicht mehr nachteilig auf das andere Teil aus, so daß ein starker Verschleiß an einem Lager nicht einen entsprechenden Verschleiß am anderen Lager zur Folge hat. Dadurch daß die Zapfen mit Spiel in die entsprechenden Ausnehmungen des Pumpenrotors greifen, kann auch die Fertigung der Teile in den Toleranzen der Zuordnung von Pumpe und Motor gröber und damit wesentlich billiger sein. Insbesondere bei dem Austausch eines der Teile, wie Pumpe oder Motor, kann nach erfolgter Demontage verhältnismäßig einfach wieder die Montage erfolgen. Bisher ist es notwendig, die Toleranzen bei altem und neuem Teil einander anzupassen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofförderaggregats möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Kraftstoff-

förderaggregat und
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

Beschreibung der Erfindung

Öas Kraftstofförderaggregat besteht aus einer Kraftstoffpumpe 1 und einem Elektromotor 2. Pumpe und Motor sind in einem topfformigen Gehäuse 3 untergebracht, welches auf seiner Bodenseite einen Sauganschluß H für einen Kraftstoffschlauch aufweist und welches durch einen Deckel 5 verschlossen ist, an dem ein Druckanschlußstutzen 6 sowie ein als Druckventil dienendes Rückschlagventil 7 angeordnet ist. Zwischen Gehäuse 3 und Deckel 5 ist eine Dichtung 8 angeordnet. Durch eine Bördel 9 des offenen Endes des Gehäuses 3 ist der Deckel 5 am Gehäuse befestigt.

Im Gehäuse 3 sind von der Saugseite zur Druckseite hin gesehen zuerst die Pumpe 1 und dann der Elektromotor 2 angeordnet, wobei der von der Pumpe 1 unter Druck geförderte Kraftstoff den Elektromotor 2 auch zu dessen Kühlung umströmt.

Die Pumpe 1 weist eine Grundplatte 11 auf, in deren Mittelbohrung eine an sich feststehende Achse 12 gepresst ist. Axial neben der Grundplatte 11 sind eine Zwischenplatte 13 und eine Stützplatte 1*1 angeordnet. Grundplatte, Zwischenplatte und Stützplatte sind durch Schrauben 16 zusammengespannt und nehmen zwischen sich den Pumpenrotor 17 auf, der über ein Lager 18 auf der Achse 12 gelagert ist. Die Pumpe 1 ist über nicht dargestellte Öffnungen auf ihrer Saugseite mit dem Raum 19 verbunden, der durch den Boden des Gehäuses 3 sowie durch die Grundplatte 11 begrenzt ist. Die Druckseite der Pumpe 1 hingegen ist mit einem Raum 20 verbunden, der bereits zum Elektromotor 2 gehört, zum Druckstutzen 6 führt und eine durch ein Drucksteuerventil 21 gesteuerte Öffnung zum Raum 19 hin aufweist. Die Verbindungen der Pumpe 1 zu den Räumen 19 und 20 sind lediglich durch den Pumpenrotor gesteuerte, vorzugsweise aber offene Kanäle.

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Der Elektromotor 2 besteht aus einem Motorläufer 23, einem Kollektor 24 und einem Magnetteil 25.

Der Motorläufer 23 ist über Lagerbuchsen 27 auf der Achse 12 gelagert. Die Lagerbüchsen sind in einem Tragrohr 28 angeordnet, auf dem das Lamellenpaket 29, das Ankerwicklungspaket 30 und die Kollektorbuchse 31 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt zum Teil durch Aufpressen, zum Teil durch Kunststoffüllteile, die auch durch Umspritzen der einzelnen Elemente für eine gute drehschlüssige sowie axiale Verbindung sorgen. Eine derartige Buchse 32 ist auf dem Tragrohr 28 auf der der Pumpe zugewandten Seite angeordnet und greift als Drehkupplung mit mindestens einem Mitnehmer-

3k zapfen 33 m eine entsprechende Ausnehmung im Pumpenrotor If.

Auf der Kollektorbuchse 31 gleiten die Kollektorbürsten 35, welche in Käfigen 36 angeordnet sind. Die Käfige 36 sind mit nicht dargestellten, außerhalb des Gehäuses 3 angeordneten Anschlußklemmen verbunden.

Der Magnetteil 25 des Elektromotors 2 besteht aus einem Permanentmagneten 383 der in einem aus magnetisch leitendem Werkstoff bestehenden rohrförmigen Blech 39 angeordnet ist.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind von der das Lager l8 aufnehmenden Innenbohrung k2 des Pumpenrotors 17 aus gesehen zwei radiale Ausnehmungen 3¹* angeordnet, die sich auf die ganze Breite des Rotors erstrecken und in die die Zapfen 33 des Motorläufers 23 hineinragen. Der Zapfen 33 weist gegenüber der Ausnehmung 3¹+ ein gewisses Spiel auf, um bei geringen Maßabweichungen eine kraftschlüssige Verbindung zu vermeiden. Durch die zwei Zapfen 33 und die Ausnehmungen 3*» soll lediglich aus den eingangs genannten Gründen eine drehschlüssige Verbindung hergestellt werden. Das vorgesehene Spiel hat auch den Vorteil, daß bei Ausdehnungen der Lagerbuchse 18 das verdrängte Material in die Ausnehmung Hj> entweichen kann, wodurch die radiale Verbindung zwischen Lagerbuchse l8 und Pumpenrotor 17 wesentlich verbessert wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Um zu verhindern, daß sich vom Motorläufer 23 Axialkräfte, insbesondere die Anlaufkräfte, auf den Pumpenrotor 17 übertragen, sind auf der Achse 12 Sprengringe 45 angeordnet, die in entsprechende Ringnuten 46 greifen. Die Lagerbuchsen 27 des Motorläufers 23 gleiten stirnseitig auf Unterlegscheiben 47, die sich ihrerseits an den Sprengringen abstützen.

Die Erfindung ist nicht nur auf Kraftstofförderaggregate eingeschränkt, bei denen der Pumpenrotor als Scheibe ausgebildet ist, sondern ist genauso bei Seitenkanalpumpen verwirklichbar, bei denen einem feststehenden Gehäuseteil ein rotierendes gegenüberliegt und der Pumpenarbeitsraum lediglich zwischen diesen beiden relativ beweglichen Teilen angeordnet ist. Auch ist der Gegenstand interessant für Pumpen, bei denen ein gemeinsames Lager für Pumpenrotor und Motorlaufer vorgesehen ist, wobei allerdings dieses Lager keinen Drehschluß oder Kraftschluß ausüben darf, welcher die eingangs genannten Nachteile mit sich bringen würde.

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Claims

Ansprüche

Kraftstofförderaggregat bestehend aus Pumpe und Elektromotor, (Anker)

bei dem Pumpenrotor und Motorläufer auf einer gemeinsamen feststehenden Achse gelagert sind und eine drehschlüssige Verbindung haben, dadurch gekennzeichnet, daß die drehschlüssige Verbindung mindestens zwei im wesentlichen in Axialrichtung ver-

(33)
laufende Zapfen aufweist, die mit Spiel ±n mungen (3¹O des Pumpenrotors (17) greifen.

(33)

laufende Zapfen aufweist, die mit Spiel in entsprechende Ausneh-

2. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, daß die Zapfen (33) am Anker (23) kraftschlüssig angeordnet sind.

3. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (33) an einem Mitnehmerteil (32) angeordnet sind, das mit dem Blechpaket (29) und der Wicklung (30) des Ankers fest verbunden ist.

4. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (23) ein um die Achse angeordnetes Tragrohr (28) aufweist, auf das auf der dem Pumpenrotor (17) zugewandten Seite das rohrförmig ausgebildete Mitnehmerteil (32) gepresst ist.

5. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerteil (32) durch eine Kunststoffumspritzung von Blechpaket (29) und Ankerwicklung (30) mit diesem fest verbunden

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ORIGINAL iNSPECTSD

β. Kraftstofförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen in tangentialer Richtung eine wesentlich größere Ausdehnung aufweisen als in radialer Richtung.

7- Kraftstofförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (18, 27) von Pumpenrotor (17) und Motorläufer (23) unabhängig voneinander auf der Achse (12) angeordnet sind.

8. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenbohrung (42) des Pumpenrotors (17) ein auf der Achse laufender Lagerring durch Einpressen befestigt ist.

9. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn-' zeichnet, daß am Pumpenrotor (17) von der Innenbohrung (42) aus radiale Ausnehmungen (43) angeordnet sind, in die die Zapfen (33) axial hineinragen.

10. Kraftstofförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorläufer (23) eine seine Axialbewegung fixierende, an den Pumpenrotor (17) ungebundene Vorrichtung aufweist, die zu den feststehenden Teilen (11, 12) (Gehäuse, Achse) eine kraftschlüssige Verbindung in Axialrichtung aufweist.

11. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß als Vorrichtung ein Sprengring (45) dient, der in eine Ring-

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nut (46) der Achse (12) greift.

12. Kraftstofförderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnähmekupplung ein Zwischenring dient, der einerseits axial in den Pumpenrotor (17) greift und andererseits über, insbesondere axial verlaufende, Mitnahmeausnehmungen und Erhebungen mit dem Motorläufer (23) drehschlüssig verbunden ist.

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