DE9006632U1

DE9006632U1 - Zahnrad-Kraftstoffpumpe

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Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1990-08-16
Anticipated expiration: 2000-06-14

Description

12. Juni 1990

Ming-Yen Electronic Industry Co. Ltd. Taichung Shien, Taiwan

Zahnrad-Kraftstoffpumpe

Pie vorliegende Neuerung bezieht, sich auf eine Zahnrad-Kraftstoffpumpe, die mit dem sie antreibenden Elektromotor eine Baueinheit bildet. Die Zahnradpumpe $-~^:. von. de Bauart, bei der ein angetrie-

O ferner außenverzahnt -;- Innenrator an einer Umfi.,iys-

stelle m\t der Innt. srzahnu-^ eines Außenrotors '.ämmt, welcher an seiner zylindrischen Außenfläche gelagert ist. Die Rotaic.;; _juft zwischen dicht an ihre Stirnflächen anschließenden Wänden um, in deren einer dort eine bogenförmige Eintrittsöffnung ausgeführt i.t, wo beim Umlauf der Rotoren der sichel- förmige Spalt zwischen den Verzahnungen auseinandergeht, und in deren anderer eine bogenförmige Austrittsöffnung ausgeführt ist, die den Bereich überdeckt, wo der Verzahnungsspalt wieder zusammenläuft.

Kraftstoffpumpen dieser Art haben gegenüber mit

' 20 Schiebern funktionierenden ZeI1 radpumpen den Vorteil größerer Laufruhe. Andererseits nahen sie den Nachteil, daß die Achse des Innenrotors und die Antriebswelle des Elektromotors präzise koaxial ausgerichtet sein müssen, was erheblichen Aufwand bei der Herstellung erfordert.

Aus der US-PS 4 50&Pgr; 270 ist eine Kraftstoffpumpe der vorstehend betrachteten Art bekannt, deren Gleichstrommotor an einem Ende einen zylindrischen Antriebsvorsprung aufweist, um den schlanke Antriebsfinger auf dem Umfang verteilt angeordnet nind. Diese

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Antriebsfinger greifen in eine entsprechende Anzahl von ebenfalls längs eines Kreisumfangs verteilten Bohrungen des inneren Rotors. Bei Einschaltung des Motors treibt dieser &ogr; Is ^r mpe üb~r deren Innenrotor, sodaß diese TreiDstoff von einem entfernt angeordneten Vorratsbehälter zu einem Verbrennungsmotor fördert.

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Obwohl diese bekannte Ausbildung normal erwe'.se gut arbeitet, hat sie doch Nachteile bezüglich ihrer Herstellungskosten, da eine Präzisionsbearbeitung der Bauteile erforderlich ist und der Zusammenbau 1angwier ig ist.

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Außderdem weicht der Motor der bekannten Ausbildung mit seinem Antriebsvorsprung und den schlanken Antriebsfingern von den üblichen bekannten Motoren ab, sodaG auch dessen Herstellungskosten unvermeidlich höher liegen. Darüberhinaus bedarf die Einführung der mehreren schlanken Antriebsfinger in die zugehörigen Axialbohrungen des Innenrotors einer gewissen Genauigkeit der Ausrichtung zwischen diesen Bauteilen.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist die Schaffung einer elektromotorgetriebenen Kraftstoffpumpe der betrachteten Art, die einfacher und billiger herzustellen ist und im Betrieb nur wenig L aufgeräusche erzeugt.

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Die Lösung der gestellten Aufgobe ergibt sich aus den Schutzansprüchrn. Das Kernstück der vorliegenden Neuerung, nämlirh das schwimmende Kupplungsstück zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und dem Innenrotor der Pumpenbaueinheit, kann aus Kunststoff oder Metal] bestehen und erlaubt eine einfache

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und schnelle Drehüber t ragungs ve rb indun;; zwischen diesen, ohne daO eine präzise koaxiale Ausrichtung erforderlich wäre. Dadurch können dir Anforderungen rin die Präzision sowohl bei der Fertigung der I in/el- b teile als auch bei der Montage weniger streng nein, was clip Pumpe billiger macht. AuHerdem wird ein ruhiger Lauf er/ir 1 t und das L &eegr; &ugr; f ge räur.ch i ?s I reduzier I .

Die Neuerung wird nnchf nlqend durch die Best lireibinq eines Ausführungsbeispiels nn Hand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es /rigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt dur-.:h die neue rungsyemäße Zahnrad-Kraftstoffpumpe;

Fig. 2 den Schnitt nach Linie 2 - 2 in Fig. 1: Fici. 2A die in Fig. 1 eingekreiste F. inzeihe i I. im Bereich der Drehmitnahmekupplung zwischen Motorwelle und Innenrotor:

Fig. 3 die Ansicht der Innenfläche dir saugseitigen Zw i schenwand;
Fig. k die Ansicht des Lxzenternngs; Fig. 5 eine Stirnansicht der beiden zusammenwirkenden Rotoren;

Fig. 6 die Ansicht der Innenfläche der druckseit igen Zwischenwand;
Fig. 7 die Ansicht der Außenfläche der druckseitigen Zwischenwand ;

Fig. 8 die Vorder-, Seiten- und Rückansicht des schwimmenden Kupplungsstücks;

Fig. 9 den Schnitt nach Linie 9 - 9 in Fiq, 1.

In einem Gehäuse 1 mit einem stirnseitigen Eintrittsstutzen 11 sind auf dessen Seite eine Pumpenbaueinheit 200, etwa in der Mitte ein Elektromotor 100 und im gegenüberliegender, Ende eine Kraf tstof Faijstr itts-

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einheit 3UO untergebracht. Die letztere ist aus einem Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt. Der Motor i.-L ein Ginichstrommotor des Daui.¹ rmagne L typs mit einem Anker 22.

Die C &ugr; &pgr;&igr; &igr; en I; &ugr; &ugr; einheit 200 besteht aus einem Exzentoriiny 4 , einem von diesem umfaßten Außenrotor 7 und einem mit diesem zusamme &eegr;wir kenden Innenrotor 6 suwie zwei beidseits dicht an diese Bauteile anliegenden Zwischenwänden, &eegr; ä m ] l <: h Piner sauqseitigen Zwischenwand 3 und einer druckseitigen Zwischenwand

5 . Mittels durchgreifender Uülzen 345 sind diese

Tr·i1e zu der Pumpenbaueinheit 200 zusammengefaßt.

Der F. x/ -nterrinq hat eine Lageröffnung 4 3, in der der AuOe&iacgr;rotor 7 sich drehen kann. Der Mittelpunkt 45 dieser Lageröffnung 43 ist um einen Betrag 46 gegenüber dem Mittelpunkt des Außenumfangs versetzt, sodaü Einstellungen möglich sind. Der Innenrotor

6 ist mittels einer in die saugseitige Zwischenwand 3 eingepreßten Lagerbuchse 31 gelagert.

Wie in Fig. 5 ersichtlich, kämmen die Verzahnungen der Rotoren an einer Umfangsstel1e miteinander, so- daß sich beim gemeinsamen Umlauf der Rotoren der Sichelspalt zwischen den Verzahnungen auf einer Umfangshä1fte vergrößert und auf der anderen ver kleinert. Auf den entsprechenden Abschnitten sind in der saugseitigen Zwischenwand eine bogenförmige Einlaßöffnung 34 und in der druckse it igen Zwischenwand eine bogenförmige Auslaßöffnung 56 ausgearbeitet. Aus der Innenfläche der ssugseitigen Zwischenwand 3 ist, der Einlaßöffnung 34 diametral gegenüberliegend, eine Druckausgleichsbogennut 35 ausgearbeitet. Aus der Außenfläche der druckseitigen Zwischenwand 5 ist eine Ringnut 511 ausgearbeitet, in die die

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- 5 Aus]aOöffnung 56 mündet.

An seinem zur Km Ft s t &ogr; f f aust r i 11 se i nhe i t 300 qewandten Ende hat der Elektromotor 100 einen Scrhskantnnkerzapfen 24, welcher in eine Sechnkantaun-¹J nehmunq 96 der Kraftstoffaustrittseinheit 300 greift und so drehfest gehalten i'jt. Die Antriebswelle 24 befindet sich am zur Pumpenbaueinheit 2ÖÖ gewandten Ende und hat ein im Querschnitt rechteckiges Ende 2 ähnlich einer Schraubenzieherklinge. In der drucksei-() 10 tigen Zwischenwand 3 ist eine gestufte Bohrung 55

ausgeführt, in deren zum Elektromotor U)O gelegenen Abschnitt kleineren Durchmessers eine Lagerbuchse 51 eingepreßt ist, in welcher die Antriebswelle 2U gelagert ist.

In dem Abschnitt größeren Di rchmessers der gestuften Bohrung 55 befindet sich ein schwimmendes Kjpplungsstück R, das de Drehungsübertragung von der Antriebswelle 24 zum Innenrotor 6 bewirkt. Dieses ist im wesentlichen zy1inderförmig und hat in einer Seiienansicht dadurch die Form eines H, daß in der zum Elektromotor 100 weisenden Stirnfläche ein Schlitz 81 ausgearbeitet ist und in der gegenüberliegenden, zur Pumpenbaueinheit 200 weisenden Stirnfläche ein breiterer Schlitz gleicher Erstreckungsrichtung aus- gearbeitet ist, sodaß nur relativ schmale, im Querschnitt kre issegrnent förmige Antriebs finger 82 verbleiben. In den Schlitz 81 greift das rechteckige Ende 25 der Antriebswelle 24. Im Innenrotor 6 sind für die Antriebsfinger 82 einander gegenüberliegende, im Querschnitt ebenfalls kre issegrnent förmige durchgehende Antriebsausnehmungen 61 ausgeführt, in die die Antriebsfinger 82 greifen.

Die vorgenannten Eingriffe sind mit Spiel ausgeführt,

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wobei der Eingriff des recht erk igen Fndes 2 :> der Antriebswelle 2h in den Schlitz 81 des Kupplungsstück s H riti axiales Spiel von wenigstens 1 bin 2 mm und ein radiales Spiel von etwa 1 mm au^rweist. Das &igr; adialc Spiel des Kupp lungs stücks R inurrhalb des Abschnitts größeren Durchmessers dnr gestuften Bohruno V> ' 'trägt 1&Pgr;&Pgr; bit; aOÜ um. Auch die Antriebsfinger 82 greifen mit größer ^n Spielen in die zugehörigen Antr &igr; »bsausnehmunqen (■> ] . Aif dit'se Weise ist .,. 10 die Laci'' der Lagerbuchse 31 weitgeh-n·) unabhängig von der Raumlagc der Antriebswelle 2U und die leilr können auch bei eventuellen Abweichungen I¹M -ht zusammengefügt v/erden. Tine Verletzung &ngr; &eegr; U , 2 b 11; 0,3 mm ist zulässig, wobei d?r Innen ro tor fi mch immer lauf ruhig und mit wenig I nufqr rausch arbeitet und die Rr-ibungsabnutzung zwischen Im "nrntor und Außen rotor wirksam reduziert ist.

In der druckseitigen Zwischenwand 3 ist ein intlastungskanal ^r>lx mit einem Kegelstumpf;"!hschnit* SaI

-'0 ausgeführt, in dem sich eine durch eine Feder >^

beaufschlagte Überdruckventilkugel 52 befindet. Ko- ; axial hierzu verläuft eine jeweilige Zirkulations

bohrung 41 bzw. 32 im Exzenterring h bzw. in der saugseitigen Zwischenwand 3. Wird der n_ruck auf der Druckseite zu hoch, so öffnet das Überdruckventil 52 entgegen der Wirkung der feder 53 und der qeförderte Treibstoff kann zur Saugseite zurückfließen und so zirkulieren. Bei dieser Bauart ist kein besonderer Anschlag für das von der Kugel 52 abgewandte Ende der Feder 53 notwendig, weil dieses sich am Exzenterring k abstützen kann.

Zum Austritt des Treibstoffs ist in der Kraftstoffaustritt se inhe it 300 eine Austrittsbohrung 91 3us-

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geführt, die in einen Austrittsstutzen 92 übergeht, ip

in dem ein unter der Wirkung einer Feder 922 stehendes ,|

Rückschlagventil 921 sitzt. Dieses schließt bei >

einem Stillstand der Pumpe und verhindert, daß der i Druck im von der Pumpe gespeisten Kraft stoffsystem nicht sofort abfällt.

In der Kraftstoffaustrittseinheit 300 sind noch ,Vj'

zwei Bohrungen 282 für je eine Kohlebürste 28 des Elektromotors 100 vorgesehen. Im Außenende dieser Bohrungen sind Anschlußklemmen 29 eingesetzt, die gleichzeitig die rückwärtigen Abstützungen von Federn 281 der Kohlebürsten 28 darstellen.

Claims

12. Juni 1990

Schutzansprüche

1. Zahrtt-ad-'Krsfistoffpuppe mit einem durch r~nen Elektromotor (22) angetriebenen suQenverzahnten Innenrotor (6 ) ,
einem diesem gegenüber exzentrisch rotierenden,

innenverzahnten Außenrotor (7), dessen xyljndrische Außenfläche i:i einem Exzenterring (4) gelagert ist,

C wobei die Rotoren &tgr;&eegr; einem Gehäuse 1 zwischen einer

seuqseitigen Zwischenwand (3) mit einer bogenförmigen Einlaßöffnung (34) und einer druckseitigen Zwischenwand (5) mit einer bogenförmigen Auslaßöffnung (56) angeordnet sind,

und der Innenrotor (6) auf einer in einer der Zwischenwände befestigten Lagerachse (31) gelagert ist und die Antriebswelle (24) des Elektromotors (22) durch die andere Zwischenwand ragt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (24) des Elektromotors (22) ein im Querschnitt rechteckiges Ende (25) aufweist,

f. 20 daß in der zum Elektromotor (22) gelegenen Stirnfläche des Innenrotors (6) zwei einander diametral gegenüberliegende Antriebgausnehmungen (61) ausgearbeitet sind
und daß zur Drehungsübertragung tin in einem Längsschnitt H-förmiges schwimmendes Kupplungsstück (8) vorgesehen ist, das auf der Pumpenseite mit zwei Antriebsfingern (82) in die Antriebsausnehmungen (61) des Innenrotors (6) greift und auf der Motorenseite einen Schlitz (81) aufweist, in den das ;echteckige Ende (25) der Antriebswelle (24) greift,

und wobei in der druckseitigr&eegr; Zwischenwand (5) eine

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gestufte Bohrung (55) ausgeführt ist, in deren zum Motor (22) gelegenem Abschnitt kleineren Durchmessers die Antriebswelle (24) gelagert ist und in deren pumpenseitigem Abschnitt größeren Durchmessers der riaupttsii des Kupplunybstücks (8) untergebracht ist.

2. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (22) ein Gleichst:-- 'itür ii und daß sie in das Kraftstoff-KJ E' nspritzsystem ei. js Krsf t fahrzeug* einbauba. ist.

>. Zahnrad-Kraftstoffpumpe -,ach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichrtü ^ , ^aß &igr;;.-s Gehäuse (1) zylindrisch ist und einen länglichen Eintrittsstutzen (11; auf weist.

4. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (31) mittels Preßsitz im Zentrum der saugseitigen Zwischenwand (3) befestigt ist.

5. Zahnrad-Kreftstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lagerbuchse (51) der Antriebswelle (24) des Elektromotors (22) im Abschnitt kleineren Durchmessers der gestuften Bohrung (55) der druckse it igen Zwi schenwand (5).

6. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch durchgehende kreissegmentförrnige Antripnsausnehmungen (61) des Innenrotors (6), zwischen denen die Bohrung für die Lagerbuchse (31) liegt, wobr&igr; die Antriebs finger (82) des Kupplungsstück,. (8) einen entsprechen·

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den Kreissegmentquerschnitt haben.

f? 7. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach einem oder mehreren

I der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

t[ eine im Austrittsende 3 · Gehäuses (1) gehaltene

$*, 5 Kr-3 f t sto f f austr it tseinheit (300) mit zwei die

*A " Kohlenbürsten (28) des Elektromotors (22) auf-

i nehmenden Bohrungen (282), in deren äußeres Ende

y Anschlußklemmen (29) eingesetzt sind.

i P\ 8. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach einem oder mehreren

I 10 der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

&rgr;: eine zentrale Sechskantausnehmung (96) in der inneren

^&i. Stirnfläche dor Kra f tstof faust r i 11 seinhe it (300),

wobei in diese ein den Elektromotor (22) drehfest haltender Sechskantzapfen (24) desselben eingreift.

_fv 15 9. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach einem oder mehreren

der vorhergehenden Ansprüche, qekennze lehnet durch einen Austrittsstutzen (92) mit einem Rückschlagventil (921) in der Kra f t s'.of f aus t r i 11 se inhe i t (300).

10. Zahnrad-Kraft nt &ogr; ffpumpe nach einem oder mehreren

' 20 der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kupplungseingriffe des Kupplungsstücks (8) (.'■it einerseits der Antriebswelle (24) des Flekl.ro-

( motors (100) als auch andererseits mit dem Innen

rotor (6) mit axialem und radialem Spiel behaftet s i.nd .

25 11. Zahnred-Kraftstoffpumpe noch einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungseingriff des rechteckigen Endes

(2b) der Antriebswelle (24) in den Schlitz (8i) des

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Kupplungsstucks (8) ein axiales Spie) on wenigstens 1 bis 2 mm und ein radiales* Spiel von etwa 1 mm aufweist

und daG das Rinysp->ltspiel zwischen der Außenfläche dt¹·! Kupp 1 unqss t ücks ( 8 ) und der gestuften Uohrung (55) in deren Abschnitt größeren Durchmpssers 100 bis ^00 &mgr;&pgr;&igr; betrriqt.

12. Zahnrad-Kraftstoffpumpe nach pinem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (81) des Kupplunysstücks ( 0 ) auf der Seite des K1ektromotors ( 100) und der zwischen H_0n Antriebsfingern (82) auf der Seite der Pumpe &eegr; Laueinheit (200) gebildete Schlitz die gleiche t rstreckungsrichtung aufweisen.