JP2004522068A - 自動車に用いられる燃料圧送装置 - Google Patents

Abstract

燃料圧送装置が圧送ユニット（２２）を有しており、この圧送ユニット（２２）は駆動装置として働く電動モータ（３２）と、この電動モータ（３２）により駆動されるポンプ部分（３４）とを有しており、この場合、ポンプ部分（３４）が電動モータ（３２）の回転軸線（３３）の方向で電動モータ（３２）に対してずらされて配置されている。前記圧送ユニット（２２）に並んでフィルタ（２４）が配置されており、このフィルタ（２４）は、ポンプ部分（３４）により圧送された燃料によって通流されるようになっている。前記圧送ユニット（２２）と前記フィルタ（２４）とは、共通のハウジング（１６）に設けられた互いに別個の室（１８，２０）内に配置されており、両室（１８，２０）の間には、ポンプ部分（３４）により圧送された燃料のためのオーバフロー開口（６０）が設けられている。前記ハウジング（１６）はカバー（２６）によって密に閉鎖されている。電動モータ（３２）とポンプ部分（３４）とは、互いに別個の構成ユニットとして、ハウジング（１６）の一方の室（１８）内に挿入されていて、少なくとも１つのばね弾性的なエレメント（５８）によって電動モータ（３２）の回転軸線（３３）の方向で互いに緊締されている。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、自動車に用いられる燃料圧送装置に関する。
【０００２】
このような形式の燃料圧送装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４２２４２号明細書に基づき公知である。この公知の燃料圧送装置は、駆動装置としての電動モータと、この電動モータにより駆動されるポンプ部分とを備えた圧送ユニットを有している。ポンプ部分は、電動モータの回転軸線の方向で電動モータに対してずらされて配置されている。さらに燃料圧送装置はフィルタを有している。このフィルタは圧送ユニットに並んで配置されていて、圧送ユニットにより圧送された燃料によって通流される。燃料圧送装置はハウジングを有しており、このハウジング内では圧送ユニットとフィルタとが互いに別個の分離された室内に配置されている。両室の間には、圧送ユニットにより圧送された燃料のためのオーバフロー開口が設けられている。前記ハウジングはカバーによって密に閉鎖されている。公知の燃料圧送装置の欠点は、ポンプ部分がハウジング内に組み込まれているので、ポンプ部分の種々異なる構成に合わせて、その都度ハウジングの専用の構成が必要となることである。このことは、燃料圧送装置のための手間のかかる高価な製造および保管を生ぜしめる。
【０００３】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による燃料圧送装置は、従来のものに比べて次のような利点を有している。すなわち、ポンプ部分の種々異なる構成に対して単一のハウジングを使用することができる。なぜならば、ポンプ部分が別個の構成ユニットとしてハウジング内に挿入されているからである。また、電動モータも、ポンプ部分の種々異なる構成に対して使用することができるので、全体的に見て燃料圧送装置の単純でかつ低廉な製造が可能になる。
【０００４】
請求項２以下には、本発明による燃料圧送装置の有利な構成および改良形が記載されている。
【０００５】
請求項２に記載されているように、電動モータとポンプ部分とが、前記ハウジング内で少なくとも１つのばね弾性的なエレメントによって、電動モータの回転軸線の方向で互いに緊締されている有利である。なぜならば、このような構成は製作誤差や熱膨張とは無関係に、つまり製作誤差や熱膨張の影響を受けることなしに、電動モータとポンプ部分との間の当付けを確保するからである。
【０００６】
また、請求項４に記載されているように、フィルタが、少なくとも１つのばね弾性的なエレメントによって、前記ハウジングとカバーとの間に緊締されていることも有利である。なぜならば、このような構成はやはり製作誤差や熱膨張とは無関係にハウジング内でのフィルタの確実な配置を確保するからである。
【０００７】
さらに、請求項６に記載されているように、ポンプ部分により圧送された燃料が、電動モータのハウジングと、圧送ユニットを内蔵している方の室を仕切る室壁との間に形成された環状室を通流するようになっていても有利である。なぜならば、このような構成は、ポンプ部分により圧送された燃料のための好都合な流れ案内を可能にするからである。
【０００８】
さらに、請求項７に記載されているように、電動モータが電気的な接続端子を有しており、該接続端子が、カバーの内面に設けられた、対応する電気的な対応接続端子と、有利には差込み式に嵌め合わされており、カバーの外面に、前記対応接続端子に接続された別の電気的な接続端子が配置されていることも有利である。なぜならば、このような構成は電動モータの簡単なコンタクティングを可能にするからである。
【０００９】
燃料圧送装置の共通のハウジングにジェットポンプ（噴流ポンプ）を配置することが有利である。なぜならば、このことは組立てを簡単にすると同時に、燃料圧送装置が完全なユニットとして燃料リザーブタンク内に挿入されるだけでよくなるからである。吸込み管路を用いて、ジェットポンプは常に燃料を、燃料リザーブタンクの底部の最低位の個所の近傍から吸い込むことができるので、燃料リザーブタンクがほぼ空になるまで、燃料をせき止め容器内へ圧送することが可能になる。
【００１０】
また、燃料圧送装置からの高圧下にある燃料によって、たとえば圧力制御弁またはカバーに設けられた開口を介して駆動される少なくとも１つの別のジェットポンプを設けることも有利である。なぜならば、こうして、別のジェットポンプの高い圧送出力を得ることができるからである。
【００１１】
以下に、本発明の２つの実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
実施例の説明
図１および図２には、自動車に用いられる燃料圧送装置１０が図示されている。自動車は内燃機関１２を有しており、この内燃機関１２は燃料噴射装置を備えている。この燃料噴射装置によって燃料は内燃機関１２のシリンダ内へ噴射される。燃料圧送装置１０は自動車の燃料リザーブタンク１４内に配置されている。この燃料リザーブタンク１４内には、ポット形のせき止め容器（バッフルチャンバ）１５が配置されていてよい。このせき止め容器１５は燃料リザーブタンク１４に比べて著しく小さな容積を有している。せき止め容器１５内に燃料圧送装置１０が配置されている。燃料リザーブタンク１４の底部１１５内にポット形の凹設部が形成されている場合には、せき止め容器１５は必要とならない。燃料圧送装置１０はハウジング１６を有しており、このハウジング１６内には、相並んで配置された２つの別個のポット形の室１８，２０が形成されており、両室１８，２０は室壁１９によって互いに分離されている。第１の室１８内には、圧送ユニット２２（あとで詳しく説明する）が配置されており、第２の室２０内には、フィルタ２４（あとで詳しく説明する）が配置されている。ハウジング１６の上側はカバー２６によって密に閉鎖されている。ハウジング１６の第１の室１８は、横断面で見てたとえばほぼ円形に形成されているが、別の任意の横断面形状を有していてもよい。ハウジング１６は全体的に丸められた細長い横断面形状を有しており、この場合、ハウジング１６の第２の室２０の横断面は、第１の室１８の横断面に対して相補的に対応して形成されている。
【００１３】
圧送ユニット２２は、駆動装置として働く電動モータ３２と、この電動モータ３２により駆動されるポンプ部分３４とを有している。電動モータ３２とポンプ部分３４とは、互いに別個の構成ユニットとして、ハウジング１６の上側からハウジング１６の第１の室１８内へ挿入されている。ポンプ部分３４は、電動モータ３２の回転軸線３３に対して平行な方向で電動モータ３２に対してずらされて、この電動モータ３２の下方に配置されている。ポンプ部分３４はハウジング３６を有しており、このハウジング３６内には、少なくとも１つの圧送エレメントが配置されており、この圧送エレメントは電動モータ３２によって循環駆動される。ポンプ部分３４は流体ポンプもしくはタービン式ポンプとして、特に円周流式ポンプまたはサイドチャネル式ポンプ（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｐｕｍｐｅ）として形成されていてよい。しかしポンプ部分３４は択一的に押しのけポンプもしくは容積式ポンプとして、たとえばローラセル式ポンプまたは歯車ポンプとして形成されていてもよい。ハウジング１６は、ポンプ部分３４を内蔵した第１の室１８の底部に開口３８を有しており、この開口３８を通じてポンプ部分３４のハウジング３６の、減じられた横断面を有する区分３７が外方へ突出している。この区分３７の端部には、吸込み接続管片４０が配置されている。この吸込み接続管片４０には、プレフィルタ４２が被せ嵌められていてよい。ポンプ部分３４はその運転時に吸込み接続管片４０を介して燃料を吸い込む。ポンプ部分３４は横断面で見て少なくともほぼ円形に形成されており、この場合、ポンプ部分３４の外径は第１の室１８の内径よりも少しだけしか小さく形成されていない。ポンプ部分３４のハウジング３６の前記区分３７と開口３８との間には、弾性的なシールリング４４が緊締されており、このシールリング４４によって第１の室１８はシールされる。ポンプ部分３４は、回転軸線３３の方向で、減じられた直径を有する区分３７への移行部に形成された環状肩部３９によって、第１の室１８の底部に載着されている。またポンプ部分３４の環状肩部３９をシールリング４４に載着させることも考えられる。これにより、ポンプ部分３４とハウジング１６との間にノイズ遮断が達成される。
【００１４】
電動モータ３２は、たとえば円筒形に構成された固有のハウジング４６を有している。このハウジング４６の外径は、ポンプ部分３４の外径および第１の室１８の内径よりも小さく形成されている。したがって、電動モータ３２と第１の室１８の壁との間には環状室４８が残っている。電動モータ３２のハウジング４６からは、ポンプ部分３４に向かって軸５０が突出しており、この軸５０は、ポンプ部分３４の圧送エレメントと一緒に回転するように結合されている。電動モータ３２の、ポンプ部分３４とは反対の側の上面側では、電動モータ３２のハウジング４６から電気的な接続端子５２が突出しており、これらの接続端子５２は、たとえば差込みプラグとして形成されている。カバー２６には、対応する電気的な対応接続端子５４が配置されている。これらの対応接続端子５４はたとえば差込みソケットとして形成されていて、カバー２６の外面に配置された電気的な接続端子５６に接続されている。ハウジング１６にカバー２６が装着されると、電動モータ３２の電気的な接続端子５２が、カバー２６の電気的な対応接続端子５４と嵌め合わされる。電動モータ３２の電気的な接続端子５２は別の形式で、たとえば圧接コンタクトもしくはＩＤＣ（Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔａｃｔ）式のコンタクトの形で、カバー２６の対応接続端子５４と嵌め合わされていてもよい。また択一的な別の構成では、電動モータ３２の電気的な接続端子５２および／またはカバー２６の対応接続端子５４が弾性的に形成されていて、プレロードもしくは予荷重をかけられて互いに接触していてもよい。
【００１５】
カバー２６と、電動モータ３２の、カバー２６寄りの端面との間には、プレロードもしくは予荷重をかけられた、ばね弾性的なエレメント５８が、たとえば圧縮コイルばねの形で配置されている。このばね弾性的なエレメント５８によって、電動モータ３２とポンプ部分３４とは、回転軸線３３の方向で互いに緊定される。ばね弾性的なエレメント５８によって、ハウジング１６、カバー２６、電動モータ３２およびポンプ部分３４の製作誤差および互いに異なる熱膨張が補償され、しかも電動モータ３２とポンプ部分３４とが常に互いに当て付けられていることが確保される。
【００１６】
第１および第２の室１８，２０を互いに分離する室壁１９は、完全にカバー２６にまでは延びていないので、室壁１９の端部とカバー２６との間には、オーバフロー開口６０が残っている。このオーバフロー開口６０を通じて、ポンプ部分３４から圧送されかつ電動モータ３２と第１の室１８との間の環状室４８を通って上方へ流れる燃料が第２の室２０へ流入する。カバー２６には、第１の室１８が位置する範囲で減圧弁６２が配置されており、この減圧弁６２は、第１の室１８内の圧力が減圧弁６２で調節された圧力を超過すると開弁して、第１の室１８から燃料を流出させる。減圧弁６２により抑制制御された燃料量は、駆動量としてジェットポンプ６４に供給され得る。このジェットポンプ６４は燃料を燃料リザーブタンク１４からせき止め容器１５内へ圧送する。ポンプ部分３４は吸込み接続管片４０を介して燃料をせき止め容器１５から吸い込む。
【００１７】
電動モータ３２は、その回転軸線３３に対して半径方向で、電動モータ３２の全周にわたって配分された複数の支持エレメント６６を介して第１の室１８内に支持されている。たとえば電動モータ３２の全周にわたって均一に配分された３つの支持エレメント６６が設けられていてよい。支持エレメント６６は有利には弾性的に形成されているので、電動モータ３２とハウジング１６との間にノイズ遮断が達成されている。支持エレメント６６はハウジング１６または電動モータ３２のハウジング４６に固定されていてよい。電動モータ３２がハウジング４６を有しているような電動モータ３２の前記構成に対して択一的に、電動モータ３２が固有のハウジングを有しておらず、かつ第１の室１８の壁が電動モータ３２のためのハウジングとして働くようになっている構成も考えられる。この場合には、電動モータ３２が、ポンプ部分３４により圧送された燃料によって通流される。
【００１８】
第２の室２０内に配置されたフィルタ２４は中空円筒形のフィルタインサート６８を有している。このフィルタインサート６８の長手方向軸線６９は、電動モータ３２の回転軸線３３に対して少なくともほぼ平行に配置されている。フィルタインサート６８の下端部は、第２の室２０の底部に設けられた収容部７０内に密に挿入されている。この収容部７０は、第２の室２０の底部から突出した環状のウェブとして形成されている。フィルタインサート６８の下端部は支持体７２を有しており、この支持体７２は収容部７０内に密に挿入されている。フィルタインサート６８の上端部は、同じく支持体７４を有しており、この支持体７４には管片７６が一体成形されている。両支持体７２，７４の間にフィルタインサート６８は、巻成されたか、または折り畳まれた濾布を有している。カバー２６は第２の室２０の範囲に、内方へ突出した中空円筒形の付設部７８を有しており、この付設部７８はフィルタインサート６８の支持体７４を収容する。カバー２６には、付設部７８の内部でしかも付設部７８に対して同軸的に、第２の室２０内へ突出した別の付設部８０が配置されている。この付設部８０は孔８２を有している。この孔８２は大小異なる直径を有する範囲を有しており、この場合、孔８２は第２の室２０への開口部寄りの範囲に、カバー２６における範囲よりも大きな直径を有している。管片７６は前記孔８２内に突入しており、管片７６と、孔８２の大径範囲との間には、弾性的なシールリング８４が緊締されている。第２の室２０の底部と、フィルタインサート６８の、収容部７０内に挿入された下側の支持体７２との間には、たとえば圧縮コイルばねの形の、プレロードもしくは予荷重をかけられたばね弾性的なエレメント８６が配置されている。このばね弾性的なエレメント８６により、フィルタインサート６８の管片７６がカバー２６の孔８２内へ圧入され、この場合、フィルタインサート６８の上側の支持体７４が付設部８０の下縁部に接触する。ばね弾性的なエレメント８６により、ハウジング１６、カバー２６およびフィルタインサート６８の製作誤差および熱膨張が補償される。
【００１９】
孔８２はカバー２６の外側で、このカバー２６に配置された接続管片８８に開口している。この接続管片８８には、内燃機関１２の噴射装置に通じた管路９０が接続されている。接続管片８８内には、噴射装置へ向かって開弁する逆止弁９２が配置されている。この逆止弁９２の上流側では、孔８２から分岐路が導出されており、この分岐路には圧力制御弁９４が配置されている。この圧力制御弁９４により、噴射装置に供給される燃料のための規定された圧力が調節される。圧力制御弁９４により調節された圧力が超過されると、圧力制御弁９４は開いて、逆止弁９２の上流側で燃料の一部分を流出させる。圧力制御弁９４により抑制制御された燃料量は、駆動量としてジェットポンプ６４に供給され得る。
【００２０】
フィルタインサート６８の外周壁と第２の室２０との間には、環状室９６が残っている。この環状室９６内には、ポンプ部分３４から圧送されかつオーバフロー開口６０を通って流れる燃料が流入する。燃料はフィルタインサート６８を半径方向内内側へ向かって通流して、かつ浄化された状態で管片７６と孔８２と接続管片８８とを通って管路９０に流入し、そしてこの管路９０を通って内燃機関１２の噴射装置にまで到達する。フィルタインサート６８は、自動車の全寿命を通じてこのフィルタインサートを交換しなくても済むように設計されていると有利である。
【００２１】
カバー２６は、ハウジング１６に被さるつば９８を有していて、ハウジング１６に密に結合されている。カバー２６のつば９８はハウジング１６と接着されているか、または溶接されていると有利である。カバー２６は、たとえば超音波溶接またはレーザ溶接を用いてハウジング１６に結合され得る。ハウジング１６とカバー２６とは、有利にはプラスチックから成っていて、射出成形により製造されていてよい。ハウジング１６には、１つまたは複数の保持エレメント１００が配置されていてよい。保持エレメント１００によってハウジング１６を、ひいては燃料圧送装置１０を、せき止め容器１５内または燃料リザーブタンク１４内に取り付けることができる。保持エレメント１００は、たとえば係止エレメントとして形成されていてよい。
【００２２】
カバー２６を有するハウジング１６ならびに電動モータ３２およびフィルタ２４は、燃料圧送装置１０の種々異なる構成に対して一様に使用され得る。この場合、形成されるべき圧送圧および／または供給されるべき圧送量に課せられる要求に関連して、その都度、前記要求を満たす種々異なるポンプ部分３４を使用することができる。
【００２３】
図３に示した燃料圧送装置において、図１に示した燃料圧送装置に比べて同一の構成要素または同一作用を有する構成要素は同じ符号で示されている。
【００２４】
図３の燃料圧送装置と、図１の燃料圧送装置との相違点は、図３の燃料圧送装置では、圧力制御弁９４が逆止弁９２の背後の下流側で管路９０に配置されていることである。さらに、ジェットポンプ６４はせき止め容器１５の内部で、たとえばハウジング１６に配置されている。このジェットポンプ６４には、ハウジング１６の周壁にポンプ部分３４の吐出側で配置された開口１１７を介して、高圧下にある燃料が駆動量として供給される。ジェットポンプ６４は、たとえばせき止め容器１５の縁部１１６を介して案内される吸込み管路１１０によって、燃料リザーブタンク１４の底部１１５の近傍から燃料を吸い込んで、この燃料をせき止め容器１５内へ圧送する。吸込み管路１１０の長さはその都度、燃料リザーブタンク１４に適合されている。吸込み管路１１０により、燃料の吸込みは、燃料リザーブタンク１４の内部でのせき止め容器１５の位置とは無関係に、燃料リザーブタンク１４の底部１１５の最も低い個所の近傍で行うことができる。これにより、燃料リザーブタンク１４がほぼ空になるまで、燃料をせき止め容器１５内へ圧送することが可能となる。しかしジェットポンプ６４は、少なくとも部分的に、ハウジング１６に設けられた開口１１７を介してポンプ部分３４の吐出側に配置されていてもよい。
【００２５】
カバー２６には、第１の室１８の範囲で減圧弁６２が配置されていてよい。減圧弁６２は、この減圧弁６２で調節された第１の室１８内の圧力が超過されると開弁して、燃料を第１の室１８から燃料リザーブタンク１４内へ流出させる。
【００２６】
しかし、前記ジェットポンプ６４の他に、少なくとも１つの別のジェットポンプ１１４が設けられていてもよい。その場合、このジェットポンプ１１４は、たとえばせき止め容器１５の外部に配置されていて、鞍形タンク（Ｓａｔｔｅｌｔａｎｋ）として形成された燃料リザーブタンク１４の鞍形体を介して燃料をせき止め容器１５へ圧送するために働く。圧力制御弁９４により抑制制御された燃料量は、駆動量として前記少なくとも１つの別のジェットポンプ１１４に供給され得る。この少なくとも１つの別のシェットポンプ１１４には、開口１１１によって分岐管路１１３を介して高圧下にある燃料を駆動量として供給することもできる。開口１１１は、たとえば第１の室１８の範囲でカバー２６に設けられている。燃料は第１の室１８の範囲では高圧下にあるので、開口１１１を介して燃料を用いて駆動される前記少なくとも１つのジェットポンプ１１４は、高い圧送出力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
自動車に用いられる燃料圧送装置の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】
図１のＩＩ−ＩＩ断面線に沿った断面図である。
【図３】
自動車に用いられる燃料圧送装置の第２実施例を示す縦断面図である。

Claims (10)

1. 自動車に用いられる燃料圧送装置であって、駆動装置として働く電動モータ（３２）と、該電動モータ（３２）により駆動されるポンプ部分（３４）とを有する圧送ユニット（２２）が設けられており、ポンプ部分（３４）が電動モータ（３２）の回転軸線（３３）の方向で電動モータ（３２）に対してずらされて配置されており、前記圧送ユニット（２２）に並んでフィルタ（２４）が配置されており、該フィルタ（２４）が、ポンプ部分（３４）により圧送された燃料によって通流されるようになっており、前記圧送ユニット（２２）と前記フィルタ（２４）とが、共通のハウジング（１６）に設けられた互いに別個の室（１８，２０）内に配置されており、両室（１８，２０）の間に、ポンプ部分（３４）により圧送された燃料のためのオーバフロー開口（６０）が設けられており、前記ハウジング（１６）がカバー（２６）によって密に閉鎖されている形式のものにおいて、電動モータ（３２）とポンプ部分（３４）とが、互いに別個の構成ユニットとして、ハウジング（１６）の一方の室（１８）内に挿入されていることを特徴とする、自動車に用いられる燃料圧送装置。
2. 電動モータ（３２）とポンプ部分（３４）とが、前記ハウジング（１６）内で少なくとも１つのばね弾性的なエレメント（５８）によって、電動モータ（３２）の回転軸線（３３）の方向で互いに緊締されている、請求項１記載の燃料圧送装置。
3. 前記ばね弾性的なエレメント（５８）が、電動モータ（３２）とカバー（２６）との間に緊締されている、請求項１または２記載の燃料圧送装置。
4. 前記フィルタ（２４）が、少なくとも１つのばね弾性的なエレメント（８６）によって、前記ハウジング（１６）とカバー（２６）との間に緊締されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料圧送装置。
5. ポンプ部分（３４）と電動モータ（３２）とが、それぞれ固有のハウジング（３６，４６）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料圧送装置。
6. ポンプ部分（３４）により圧送された燃料が、電動モータ（３２）のハウジング（４６）と、圧送ユニット（２２）を内蔵している方の室（１８）を仕切る室壁との間に形成された環状室（４８）を通流するようになっている、請求項５記載の燃料圧送装置。
7. 電動モータ（３２）が電気的な接続端子（５２）を有しており、該接続端子（５２）が、カバー（２６）の内面に設けられた、対応する電気的な対応接続端子（５４）と、有利には差込み式に嵌め合わされており、カバー（２６）の外面に、前記対応接続端子（５４）に接続された別の電気的な接続端子（５６）が配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料圧送装置。
8. 前記ハウジング（１６）の内部にジェットポンプ（６４）が配置されているか、または前記ハウジング（１６）の外面にジェットポンプ（６４）が取り付けられており、該ジェットポンプ（６４）が、燃料リザーブタンク（１４）の底部（１１５）の近傍から吸込み管路（１１０）によって燃料を吸い込むようになっている、請求項１記載の燃料圧送装置。
9. カバー（２６）に、少なくとも１つの別のジェットポンプ（１１４）に少なくとも間接的に接続するための開口（１１１）が設けられている、請求項１記載の燃料圧送装置。
10. 前記少なくとも１つの別のジェットポンプ（１１４）に少なくとも間接的に接続するための圧力制御弁（９４）が設けられている、請求項１記載の燃料圧送装置。