(57)【要約】  電動ギヤポンプであって、外部スパーロータ、及び、当該外部スパーロータの外側に配置された内部スパーロータを含む、回転軸Ａを中心に回転し得るジェロータと；前記内部スパーロータの外側に配置された、電気巻線を有するステータと；前記ステータの前記電気巻線に電流が供給されたときに前記ジェロータを回転させるように、少なくとも部分的に前記内部スパーロータ内に収容された少なくとも１つの磁石とを備え、前記内部スパーロータが、前記回転軸Ａを中心とする円筒状の外面を含み、前記磁石が、前記内部スパーロータの前記外面から離間された外面を含み；前記磁石の前記外面が、前記磁石と前記内部スパーロータの前記外面の対応する部分との間に、一定の半径方向距離ｄを画定するように形作られている、電動ギヤポンプ。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ギヤポンプ（４）であって、
外部スパーロータ（２１）、及び、当該外部スパーロータ（２１）の外側に配置された内部スパーロータ（２２）を含む、回転軸（Ａ）を中心に回転し得るジェロータ（９）と、
前記内部スパーロータ（２２）の外側に配置された、電気巻線（２６）を有するステータ（２５）と、
前記ステータ（２５）の前記電気巻線（２６）に電流が供給されたときに前記ジェロータ（９）を回転させるように、少なくとも部分的に前記内部スパーロータ（２２）内に収容された少なくとも１つの磁石（２３）とを備え、
前記内部スパーロータ（２２）が、前記回転軸（Ａ）を中心とする円筒状の外面（２９）を含み、
前記磁石（２３）が、前記内部スパーロータ（２２）の前記外面から離間された外面（３０）を含み、
前記磁石（２３）の前記外面（３０）が、前記磁石（２３）と前記内部スパーロータ（２２）の前記外面（２９）の対応する部分との間に一定の半径方向距離（ｄ）を画定するように形作られている、電動ギヤポンプ。
【請求項２】
前記ポンプ（４）が、前記ジェロータ（９）のための支持ベース（２４）とクロージャカバー（２７）とを含み、前記内部スパーロータ（２２）が、前記ベース（２４）に連結するための下面（３１）と、前記カバー（２７）に連結するための上面（３２）とを含み、且つ、前記内部スパーロータ（２２）が、前記磁石（２３）を前記下面（３１）又は前記上面（３２）に収容するための少なくとも１つの座部（３３）を含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記座部（３３）が、前記磁石（２３）に対応する形状を有する溝である、請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記磁石（２３）が、前記座部（３３）に挿入されたときに前記内部スパーロータ（２２）の前記下面（３１）又は前記上面（３２）と面一になる、請求項２に記載のポンプ。
【請求項５】
前記ポンプが少なくとも２つの磁石（２３）を備え、前記内部スパーロータ（２２）が前記下面（３１）に少なくとも１つの下側座部（３３）を含み、且つ、前記上面（３２）に少なくとも１つの上側座部（３３）を含む、請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記下側座部（３３）と前記上側座部（３３）とが、前記回転軸Ａに平行な軸に沿って位置合わせされている、請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記下側座部（３３）と前記上側座部（３３）との間の距離が、前記磁石（２３）の、前記回転軸Ａに平行な軸に沿って測定される厚さよりも小さい、請求項５に記載のポンプ。
【請求項８】
前記磁石（２３）がリングの形態である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
前記リングの形態の磁石（２３）が、単一の部品として、又は、複数の隣接する部品として形成されている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
タンク（２）から内燃機関（３）に燃料を供給するためのポンプ組立体（１）であって、低圧電動ギヤポンプ（４）と高圧ポンプ（５）とを直列に備え、前記電動ギヤポンプ（４）が請求項１〜９のいずれか一項に従って製造される、ポンプ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のギヤポンプに関する。特に、本発明は、電動式のジェロータギヤポンプに関する。
【０００２】
また、本発明は、
燃料、好ましくはディーゼル燃料を引き込むための、及び、当該燃料を初期圧縮するための低圧ポンプ（上述のジェロータ電動ギヤポンプ）と、
好ましくはポンプピストンを有する高圧ポンプであって、前記燃料のさらなる圧縮のための、及び、前記燃料を高圧で内燃機関に供給するための高圧ポンプと、を直列に備えたポンプ組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
燃料、特にディーゼル燃料を内燃機関に供給するためのシステム（内燃機関に燃料を供給するための高圧ポンプと、燃料を低圧ポンプに供給するための低圧ポンプとを備えている）の使用が、既に知られている。高圧ポンプは、シャフトにより駆動される少なくとも１つのポンプピストンを備えており、ポンプピストンは、低圧で燃料が供給されるシリンダ内に収容されている。このようなシステムのための、少なくとも２つの異なるタイプの低圧ポンプが、現在存在している。
【０００４】
第１のタイプは、高圧ポンプのピストンを駆動するシャフトと同一のシャフトにより駆動されるギヤポンプを含む。具体的には、このギヤポンプは「ジェロータ」(“gerotor”)ポンプであり得る。周知のように、ジェロータポンプは外部スパーロータを含み、外部スパーロータは、シャフトにより回転され、且つ、内部スパーロータ内に収容されている。回転中、外部スパーロータのスパーは、内部スパーロータ（外部スパーロータよりも１つ多いスパーを有する）のスパーに係合する。２つのロータは、絶対的に、又は、相対的に若しくは互いに対して回転して、燃料を、タンクに接続された入口から、高圧ポンプに接続された出口へと送出する。
【０００５】
第２のタイプのギヤポンプが含んでいるギヤポンプは、ポンプピストンを駆動するためのシャフトにより駆動されるのではなく、電気的又は電磁的に駆動される。このタイプのポンプを用いると、現在のジェロータポンプにおいては、内部スパーロータ及び外部スパーロータの少なくとも一方が、磁気又は強磁気モジュール（例えば、鉄製の小さいプラーク束(bundles of little plaque)）を有し、これらが、内部スパーロータの外側に配置された、電気巻線を含むステータと電磁的に係合する。詳細には、現在、磁気モジュール（通常は平行六面体構造を有する）を収容することが一般的であり、磁気モジュールは、内部スパーロータ内に直接、内部スパーロータの外面付近にて（或いは、内部スパーロータの外側に配置されたステータの巻線付近に）埋め込まれている。
【０００６】
前記巻線に電流を供給することにより、ジェロータが回転を開始してタンクと高圧ポンプとの間で燃料を送出するような電磁的条件が成立する。
【０００７】
このタイプのジェロータ電動ギヤポンプにおいて、電気巻線を有するステータ（ジェロータを駆動させるので「電気モータ」とも定義できる）が、電磁相互作用を増大させるように前記ジェロータと同一高さに配置される。ジェロータとステータとの、この同心配置は、現在、ジェロータの内部スパーロータの外壁とステータとの間に配置されたベアリングの存在を必要とする。従って、前記ベアリングに連結される内部スパーロータの外面の幾何学的真円度に関して、機械加工に関する高い精度が必要である。
【０００８】
ジェロータ電気ギヤポンプが広く一般的に使用されているが、これらのポンプの現在のバージョンには幾つかの欠点がある。
【０００９】
特に、磁石を内部スパーロータの内側に上述のように配置することは、困難で費用高な工程である。
【００１０】
また、使用される磁石の現在の構造により、ロータの外面の機械加工が、要求される真円度公差を常に達成できるわけではなく、反対に、多葉状の輪郭を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
公知の先行技術に鑑みて、本発明の目的は、代替的なギヤポンプ、好ましくは、代替的なジェロータ電動ギヤポンプを製造することである。
【００１２】
詳細には、本発明の目的は、機能的観点及び構造的観点の両方から、上述の対応する先行技術のポンプを簡単且つ経済的に改良することを可能にするジェロータ電動ギヤポンプを製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的に従い、本発明は、電動ギヤポンプに関連し、この電動ギヤポンプは、
外部スパーロータ、及び、当該外部スパーロータの外側に配置された内部スパーロータを含む、回転軸Ａを中心に回転し得るジェロータと、
前記内部スパーロータの外側に配置された、電気巻線を有するステータと、
前記ステータの前記電気巻線に電流が供給されたときに前記ジェロータを回転させるように、前記内部スパーロータ内に少なくとも部分的に収容された少なくとも１つの磁石とを備えている。
【００１４】
用語「磁石」は、磁石それ自体、又は、磁性／強磁性構造物のいずれかを意味する。また、用語「内部」及び「外部」は、ジェロータの回転軸Ａを指す。
【００１５】
本発明によれば、前記内部スパーロータは、前記回転軸Ａを中心とする外面を含み、当該外面は、通常、円筒状であり、前記回転軸Ａを中心とする円形断面を有する。そして、前記磁石は外面を含み、当該外面は、前記磁石が前記内部スパーロータに結合されたならば、前記内部スパーロータ（ほぼ円筒状であり、軸Ａを中心とする円形断面を有する）の前記外面から離間され又は距離を有する適切な位置に配置される。具体的には、本発明によるこの構造により、前記磁石の前記外面は、前記磁石と前記内部スパーロータの前記外面の対応する部分との間に軸Ａから一定の半径方向距離ｄを画定するように形作られる。
【００１６】
有利なことに、磁石においても、前記内部スパーロータの外面の機械加工のための材料の均一な分布がこのようにして保証され、その結果として、真円度が向上される。
【００１７】
好ましくは、前記ポンプは、前記ジェロータのための支持ベースとクロージャカバーとを含む。従って、前記内部スパーロータは、前記ベースに連結するための下面と、前記カバーに連結するための上面とを含む。この実施形態によれば、前記内部スパーロータは、前記磁石を前記下面又は前記上面に収容するための少なくとも１つの座部（例えば、面溝の形態）を含む。
【００１８】
有利には、このようにすることで、磁石の製造（例えば成形による）、磁石のためのハウジングの製造、及び、磁石の、座部への結合（例えば接着剤による）が、簡単で安価な作業になる。
【００１９】
好ましくは、前記磁石は、関連する座部に挿入されると、当磁石の下面又は上面が前記内部スパーロータの関連する下面又は上面と面一になるように設計される。
【００２０】
有利には、このようにして、前記磁石は、前記ギヤポンプの前記ベース内又は前記カバー内に存在するその他の静的部品と干渉しない。
【００２１】
好ましくは、前記ポンプは少なくとも２つの磁石を備え、前記内部スパーロータが前記下面に少なくとも１つの下側座部を含み、且つ、前記上面に少なくとも１つの上側座部を含む。さらにより好ましくは、この実施形態によれば、前記下側座部と前記上側座部とが、回転軸Ａに平行な軸に沿って位置合わせされており、且つ、互いに距離Ｄだけ離間されている。距離Ｄは、前記磁石の、前記回転軸Ａに平行な軸に沿って測定される厚さよりも小さい。
【００２２】
有利には、前記ジェロータを駆動させる電磁場が最適化され、磁石間の電流損失を最小限にする。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記磁石は、１以上のリングの形態でつくられ、これらのリングは、前記回転軸Ａを中心として配置され、従って、前記内部スパーロータの前記外面に対して同心円状である。
【００２４】
有利なことに、この実施形態によれば、前記磁石が前記内部スパーロータの全周に沿って位置するため、前記磁石の位置決めが、簡単且つ迅速に行われる。さらに、この実施形態によれば、前記ロータの前記外面と前記リング磁石の外面との間に、前記内部スパーロータの全周に沿って一定の距離ｄが存在し、その結果、機械加工により得られる真円度が向上される。
【００２５】
好ましくは、前記リングの形態の磁石は、単一の部品として、又は、複数の隣接する部品として形成され得る。
【００２６】
当然のことながら、本発明を、タンクから内燃機関に燃料を供給するためのポンプ組立体（上述したような電動ギヤポンプと高圧ポンプとを直列に含む）に用いることも、また、現在使用されているポンプを改良するために用いられ得る可能なスパー部としての内部スパーロータのためにのみ用いることも、両方可能である。
【００２７】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下に添付図面を参照しつつ説明される本発明の２つの非限定的な実施形態から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】タンクから内燃機関に、燃料、好ましくはディーゼル燃料を供給するためのポンプ組立体の一実施形態の概略図であり、前記ポンプ組立体が、低圧ギヤポンプと、ポンプピストンを有する高圧ポンプとを直列に具備している様子を示す。
【図２】先行技術による低圧ジェロータギヤポンプの概略図である。
【図３】先行技術による図２の内部スパーロータの概略図である。
【図４】低圧ジェロータ電動ギヤポンプのための、本発明による内部スパーロータの第１の実施形態の概略図である。
【図５】低圧ジェロータ電動ギヤポンプのための、本発明による内部スパーロータの第２の実施形態の概略図である。
【図６】図５の内部スパーロータの断面線ＶＩ―ＶＩに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、燃料、好ましくはディーゼル燃料をタンクから内燃機関に供給するためのポンプ組立体の実施形態の概略図である。ポンプ組立体は、低圧ポンプと高圧ポンプとを直列に具備している。詳細には、図１は、
低圧電動ギヤポンプ４と、
高圧ポンプ５と、
燃料をタンク２から電動ギヤポンプ４に供給するための低圧吸入管（サクションパイプ）６と、
燃料を電動ギヤポンプ４から高圧ポンプ５に供給するための低圧送出管（デリバリパイプ）７と、
燃料を高圧ポンプ５から内燃機関３に供給するための高圧送出管８と、を備えたポンプ組立体１を示している。
【００３０】
この例において、内燃機関３は概略的にのみ示されており、高圧送出管８により燃料供給される共通のマニホルド１７と、燃料を内燃機関３のシリンダ内に高圧で噴霧及び噴射するように設計された複数のインジェクタ１８（図示せず）とを備えている。図１において、高圧ポンプ５は概略的にのみ示され、２つのポンプピストン１１を備えている。ピストン１１に燃料が供給弁１２にて低圧で供給され、ピストン１１は、内燃機関３に燃料を高圧で供給するためのデリバリ弁１３に接続されている。また、図１は、低圧ポンプ４の下流に配置されたフィルタ１０と、フィルタ１０の下流に位置する燃料測定装置１４と、フィルタ１０と燃料測定装置１４との間のリリーフ弁１５と、マニホルド１７に接続された圧力制限弁１９と、タンク２に燃料を送出するための弁２０とを示している。図１に示されている矢印は、ポンプ組立体１を通る燃料の経路を示す。
【００３１】
図２は、先行技術によるジェロータ電動ギヤポンプ４を示す。当該電動ギヤポンプ４は、
外部スパーロータ２１、及び、外部スパーロータ２１の外側に配置された内部スパーロータ２２を含む、回転軸Ａを中心に回転可能なジェロータ９と、
ジェロータ９の外側に、ジェロータ９と同一高さに配置された、電気巻線２６を有するステータ２５と、
ジェロータ９のための支持ベース２４と、
供給管６及び送出管７がその内部に少なくとも部分的に導入されている、ベース２４に連結されたカバー２７と、
ステータとジェロータ９との間（特には内部スパーロータ２２の外面）の、関連するシール部１６を有するベアリング２８と、を備えている。
【００３２】
図２に見られるように、内部スパーロータ２２は磁石２３を有し、磁石２３は、ベアリング２８の付近に、ステータ２５の巻線２６との電磁相互作用を最大にするように配置されている。
【００３３】
図３は、図２の先行技術の内部スパーロータ２２の断面の概略図である。図示されているように、先行技術によれば、磁石２３は平行六面体構造の形態で形成されて、内部スパーロータ２２の周囲に沿って配置されている。この実施形態によれば、磁石２３と内部スパーロータ２２の外面２９の対応する部分との間に、材料の均一分布がなく、すなわち、一定の距離がない。
【００３４】
図４は、本発明による内部スパーロータ２２の第１の実施形態の概略図である。この実施形態において、磁石２３と内部スパーロータ２２の外面２９の対応する部分との間での材料の均一な分布、すなわち、半径方向に測定される一定距離ｄが保証される。この技術的効果は、図４の実施形態において、内部スパーロータ２２の円周に沿って配置された複数の磁石２３を用いて達成され、前記磁石は、外面３０を有し、この外面３０は、軸Ａに直交する面から見て、当該軸Ａを中心とする円の弧に一致している。
【００３５】
このような磁石は、内部スパーロータ２２内に埋め込まれて設けられても、或いは、内部スパーロータ２２の下面及び／又は上面につくられた特別な座部に挿入されてもよい。図４の明瞭さのため、ロータ２２の内部スパーは示されていない。
【００３６】
図５は、本発明による内部スパーロータ２２の第２の実施形態の概略図である。この実施形態において、磁石２３と内部スパーロータ２２の外面２９との間での材料の均一な分布、すなわち一定の半径方向距離ｄが保証されている。この実施形態によれば、磁石２３は、軸Ａと同心状のリングの形態で形成されるため、磁石２３とロータの外面２９との間での材料の均一な分布、すなわち一定の半径方向距離ｄを内部スパーロータ２２の内周に沿って保証する。
【００３７】
図６は、図５の内部スパーロータの断面線ＶＩ―ＶＩに沿った断面図である。図から分かるように、この実施形態によれば、内部スパーロータ２２は、上面３２に形成された第１の環状座部３３と、下面３１に形成された第１の環状座部３３とを備えている。これらの座部は、軸方向Ａにおいて位置合わせされている。
【００３８】
図６に参照符号Ｄで示されている、軸方向Ａにおける座部間の距離は、個々の磁石２３の厚さ（これもまた前記軸方向Ａにて測定）よりも小さい。
【００３９】
この実施形態によれば、リング磁石２３は、関連する座部３３に挿入されて、適所に保持（例えば接着剤接合により）されると、内部スパーロータ２２の下面３１及び上面と面一になる。
【００４０】
最後に、本明細書に記載された発明に修正及び変更を、添付の特許請求の範囲を超えずに行い得ることが明らかである。
【符号の説明】
【００４１】
１  ポンプ組立体
２  タンク
３  内燃機関
４  低圧電動ギヤポンプ
５  高圧ポンプ
６  吸入管
７  送出管
９  ジェロータ
１０  フィルタ
１８  インジェクタ
２１  外部スパーロータ
２２  内部スパーロータ
２３  磁石
２４  支持ベース
２５  ステータ
２６  電気巻線
２９  内部スパーロータの外面
３０  磁石の外面
３３  座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019536941.tif 000008
【国際調査報告】
2019536941.tif 000009
2019536941.tif 000010