DE102005021597A1 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse (6), einem in dem Gehäuse (6) angeordneten Elektromotor (1), bestehend aus einem Stator (7) und einem eine Welle (9) aufweisenden Rotor (8), wobei die Welle (9) sich bis in den Bereich einer Pumpstufe (2) erstreckt und diese durchdringt. Die Pumpstufe (2) ist als G-Rotorstufe ausgebildet. Die Welle (9) des Elektromotors (1) weist zumindest in dem Bereich (10), in dem die Welle (9) einen Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) durchdringt, an ihrem Umfang zumindest zwei Abflachungen (16, 17) auf, während der Innenläufer (15) der Rotorstufe (2) eine ebenso gestaltete Ausnehmung (18) aufweist.

Description

• Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Elektromotor, bestehend aus einem Stator und einem eine Welle aufweisenden Rotor, wobei die Welle sich bis in den Bereich einer Pumpstufe erstreckt und diese durchdringt. Verwendung finden solche Kraftstoffpumpen in Fördereinheiten, die in Kraftstoffbehältern von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, um Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zu fördern.
• Derartige Kraftstoffpumpen sind seit langem Stand der Technik und daher bekannt. Als Pumpstufen dieser Kraftstoffpumpen haben sich Verdrängerpumpen, insbesondere G-Rotorpumpen bewährt. Die als G-Rotorpumpen eingesetzten Verdrängerpumpen bestehen aus einem Innenläufer und einem Außenläufer, wobei der Innenläufer vom Elektromotor angetrieben wird. Aufgrund der mit einer G-Rotorpumpe erzeugten Drücke, treten in einer G-Rotorpumpe hohe Kräfte auf. Die Verbindung des Innenläufers mit dem Elektromotor erfolgt daher über eine Kupplung. Die Kupplung ist auf der Welle des Elektromotors angeordnet und besitzt mehrere, in Richtung des Innenläufers und parallel zur Welle ausgerichtete Mitnehmer, die in Ausnehmungen des Innenläufers eingreifen. Über diese Mitnehmer wird der Innenläufer in Rotation versetzt. Diese Kupplung kann entweder ein separates Bauteil oder Teil der Kunststoffumspritzung des Rotors sein. Im letzteren Fall ist die Kupplung einteilig mit dem Rotor ausgebildet. Nachteilig hierbei ist die Ausbildung der Kupplung als Kunststoffbauteil. Aufgrund der im Betrieb der G-Rotorpumpe auftretenden Kräfte muss eine aus Kunststoff bestehende Kupplung relativ viele Mitnehmer aufweisen, um eine Beschädigung der Kupplung infolge der im Betrieb auftretenden Kräfte zuverlässig zu vermeiden. Aber auch bei einer als separates Bauteil ausgebildeten Kupplung aus Metall mit einer geringeren Anzahl von Mitnehmern besteht der Nachteil, dass ein zusätzliches Bauteil vorhanden ist, welches hergestellt und montiert werden muss.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders kostengünstig ist und insbesondere auf zusätzliche oder kompliziert ausgestaltete Bauteile verzichtet.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Pumpstufe als G-Rotorstufe ausgebildet ist, dass die Welle des Elektromotors zumindest in dem Bereich, in denen die Welle den Innenläufer durchdringt, mindestens zwei Abflachungen an ihrem Umfang aufweist und dass der Innenläufer der G-Rotorstufe eine ebenso gestaltete Ausnehmung aufweist.
• Überraschenderweise wurde gefunden, dass entgegen der vorherrschenden Meinung keine zusätzliche Kupplung zum Verbinden des Elektromotors mit dem Innenläufer notwendig ist, und dass sich der Innenläufer direkt von der Welle antreiben lässt, wenn die Welle hierbei zumindest zwei Abflachungen aufweist. Insbesondere die sich aufgrund des Druckes an der Auslassöffnung der G-Rotorstufe ausbildenden Kippmomente werden über die zumindest zwei Abflachungen aufgenommen, wodurch ein Verkanten des Innenläufers wirksam vermieden wird. Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass die Kupplung als zusätzliches Bauteil entfällt. Damit gestaltet sich die Kraftstoffpumpe einfacher, ist schneller zu montieren und somit insgesamt kostengünstiger.
• Die zwei Abflachungen an der Welle lassen sich besonders einfach herstellen, wenn sie am Umfang der Welle gegenüberliegend und damit zueinander parallel ausgerichtet sind.
• Den in der G-Rotorpumpe auftretenden Belastungen wird in einer weiteren Ausgestaltung entgegengewirkt, wenn die Welle in dem Bereich, mit dem sie den Innenläufer durchdringt, drei Abflachungen aufweist.
• Bei größeren Kräften und Momenten hat sich die Ausbildung des entsprechenden Wellenabschnitts als Polygon oder Keilwelle als vorteilhaft herausgestellt.
• An drei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen in
• 1: einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe,
• 2: eine zweite Ausführungsform in einem Schnitt A-A aus 1 und
• 3: eine dritte Ausführungsform in einem Schnitt A-A aus 1.
• Die in 1 dargestellte Kraftstoffpumpe besteht aus einem Elektromotor 1 und einer als G-Rotorpumpe ausgebildeten Pumpstufe 2. Auf der dem Elektromotor 1 abgewandten Seite der Pumpstufe 2 ist ein Deckel 3 mit einem Kraftstoffeinlass 4 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Kraftstoffpumpe schließt ein Anschlussstück 5 die Kraftstoffpumpe ab. Der Deckel 3 und das Anschlussstück 5 sind mit einem gemeinsamen Gehäuse 5 verbunden. Der Elektromotor 1 besitzt einen in einem Stator 7 angeordneten Rotor 8 mit einer Welle 9. Ein Bereich 10 der Welle 9 durchdringt die G-Rotorpumpe 2. Die G-Rotorpumpe 2 besteht aus zwei Gehäuseplatten 11, 12, die über einen Distanzring 13 beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen dem beiden Gehäuseplatten 11, 12 sind ein Außenläufer 14 und ein Innenläufer 15 drehbar gelagert. Die Welle 9 besitzt in dem Bereich 10 zwei gegenüberliegende und parallel zueinander angeordnete Abflachungen 16, 17, die in einer entsprechend in Ausnehmung 18 des Innenläufers 15 angeordnet sind, so dass der Innenläufer 15 bei einer Drehung des Rotors 8 und damit der Welle 9 in Rotation versetzt wird. Im Betrieb der Pumpstufe 2 wird der Kraftstoff über den Ansaugstutzen 4 und eine Öffnung 20 in der Gehäuseplatte 12 axial angesaugt, während er über die Öffnung 21 die Pumpstufe 2 axial gerichtet verlässt.
• Die 2 und 3 zeigen jeweils von 1 abweichende Profile der Welle 9 im Bereich 10. In 2 besitzt die Welle 9 ein Polygonprofil. Hierzu sind an der Welle 9 drei Abflachungen 16 bis 18 vorhanden, wobei die Abflachungen 16–18 derart ausgebildet sind, dass die Welle 9 in diesem Bereich einen in etwa dreieckigen Querschnitt besitzt. In 9 ist die Welle 9 im Bereich 10 als Keilwelle 19 ausgebildet, die in einer entsprechend gestaltete Aufnahme 18 des Innenläufers 15 eingreift.

Claims (5)

1. Kraftstoffpumpe mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Elektromotor, bestehend aus einem Stator und einem eine Welle aufweisenden Rotor, wobei die Welle sich bis in den Bereich einer Pumpstufe erstreckt und diese durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpstufe (2) als G-Rotorstufe ausgebildet ist, dass die Welle (9) des Elektromotors (1) zumindest in dem Bereich (10), in dem die Welle (9) einen Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) durchdringt, an ihrem Umfang zumindest zwei Abflachungen (16, 17) aufweist, und dass der Innenläufer (15) der G-Rotorstufe (2) eine ebenso gestaltete Ausnehmung (18) aufweist.
2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (16, 17) im Bereich (10) am Umfang der Welle (9) gegenüberliegend und zueinander parallel ausgerichtet sind.
3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) in ihrem Bereich (10) drei Abflachungen (16–18) besitzt.
4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) in ihrem Bereich (10) im Querschnitt als Polygon ausgebildet ist.
5. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) in ihrem Bereich (10) als Keilwelle (19) ausgebildet ist.