(57)【要約】本発明は、燃料を内燃機関に圧送するための内接歯車ポンプであって、内歯付けされたリングギヤ（１１）と、外歯付けされたピニオン（３）とが設けられており、該ピニオン（３）が、ポンプ作用を発生させるためにリングギヤ（１１）と協働するようになっている形式のものに関する。内接歯車ポンプの始動回転数における圧送性能および耐用年数を高めるためには、ピニオン（３）が、リングギヤ（１１）に対して偏心的に支承端片（５）に半径方向で可動に支承されている。さらに、ピニオン（３）とリングギヤ（１１）との間の半径方向遊びを補償するための装置が設けられている。駆動は、本発明によるポンプの軸方向遊びを調整するばね負荷されたオルダム継手を介して行われる。
2005506490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を内燃機関に圧送するための内接歯車ポンプであって、内歯付けされたリングギヤ（１１）と、外歯付けされたピニオン（３）とが設けられており、該ピニオン（３）が、ポンプ作用を発生させるためにリングギヤ（１１）と協働するようになっており、ピニオン（３）が、リングギヤ（１１）に対して偏心的に支承端片（５）に支承されている形式のものにおいて、ピニオン（３）が、支承端片（５）に半径方向で可動に支承されており、ピニオン（３）とリングギヤ（１１）との間の半径方向遊びを特に内燃機関の始動時に補償するための装置が設けられていることを特徴とする、内接歯車ポンプ。
【請求項２】
前記装置が、支承端片（５）に設けられた横方向孔（１７）と、該横方向孔（１７）内に位置する第２の圧縮ばね（１８）とによって形成されるようになっており、該第２の圧縮ばね（１８）が、少なくとも間接的にピニオン（３）に支持されている、請求項１記載の内接歯車ポンプ。
【請求項３】
第２の圧縮ばね（１８）とピニオン（３）との間に押圧片、特にボール（１９）が設けられている、請求項２記載の内接歯車ポンプ。
【請求項４】
第２の圧縮ばね（１８）のプレロード力が調整可能である、請求項２または３記載の内接歯車ポンプ。
【請求項５】
ピニオン（３）が、継手板（９）を備えたオルダム継手（８，９，１０，１２，６，１１）または半径方向で弾性的な継手によって駆動軸（２１）に連結されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。
【請求項６】
継手板（９）が、第１の圧縮ばね（１６）によってリングギヤ（１１）に向かって押圧されるようになっている、請求項５記載の内接歯車ポンプ。
【請求項７】
第１の圧縮ばね（１６）が、軸端部（２１）内に配置されている、請求項６記載の内接歯車ポンプ。
【請求項８】
第１の圧縮ばね（１６）のプレロード力が調整可能である、請求項６または７記載の内接歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は、燃料を内燃機関に圧送するための内接歯車ポンプであって、内歯付けされたリングギヤと、外歯付けされたピニオンとが設けられており、該ピニオンが、ポンプ作用を発生させるためにリングギヤと協働するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の内接歯車ポンプはリングギヤポンプとも呼ばれる。リングギヤとピニオンとはポンプエレメントを成していて、アウタロータおよびインナロータとも呼ばれる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８２７５７３号明細書に記載された内接歯車ポンプのリングギヤは電動モータを介して駆動されている。内接歯車ポンプの、両ポンプエレメントの歯列の間に設けられた圧送室は軸方向で押圧板によってカバーされる。圧縮ばねとして形成された、押圧プレートに予荷重もしくはプレロードをかけているコイルばねは、内燃機関の始動時に軸方向遊びを０にするために働く。電動モータとリングギヤとの間には、ポンプと電動モータとの間の軸線食違いを補償することができるオルダム継手が設けられている。
【０００３】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の内接歯車ポンプの始動回転数における圧送性能および耐用年数を高めることである。この場合、本発明による内接歯車ポンプが廉価に製作可能であることが望ましい。
【０００４】
この課題は、燃料を内燃機関に圧送するための内接歯車ポンプであって、内歯付けされたリングギヤと、外歯付けされたピニオンとが設けられており、該ピニオンが、ポンプ作用を発生させるためにリングギヤと協働するようになっている形式のものにおいて、ピニオンが、リングギヤに対して偏心的に支承端片にかつ半径方向で可動に支承されており、ピニオンとリングギヤとの間の半径方向遊びを特に内燃機関の始動時に補償するための装置が設けられていることによって解決されている。
【０００５】
発明の利点
内燃機関の始動時には、内接歯車ポンプ内の圧力は０に等しい。本発明によるばね装置によって、ポンプエレメントの、互いに歯先接触（すなわち、歯先遊び＝０）する２つの歯の間の歯先遊びが内燃機関の始動時に補償される。アイドリング回転数への到達後、ポンプ圧が上昇しかつばね力に抗して作用する。この結果、リングギヤとピニオンとの間の歯先遊びが増加する。これによって、圧送性能は低下し、ポンプにおける摩擦学的な条件が歯先遊びの増加によって改善される。
【０００６】
本発明による装置の特に単純なかつ有効な構成は、支承端片に設けられた横方向孔と、この横方向孔内に位置する第２の圧縮ばねとから成っている。この場合、この第２の圧縮ばねは少なくとも間接的にピニオンに支持されている。ばね力によって、ピニオンは、歯車ポンプの内室内の圧力が小さい限りリングギヤに向かって押圧される。これは、特に内燃機関の停止状態および内燃機関の始動時における事例であり、これによって、ピニオンとリングギヤとの遊びなしの所望の協働が自動的に得られる。横方向孔の方向は、ピニオンの歯先とリングギヤの歯先とが接触する点を規定している。横方向孔の方向がポンプの吸込み室と吐出し室との間に位置していると有利であると分かった。
【０００７】
ピニオンと圧縮ばねとの間の摩耗を最小限に抑えるために、本発明の別の有利な構成では、第２の圧縮ばねとピニオンとの間に押圧片、特にボールが設けられており、これによって、第２の圧縮ばねとピニオンとの間に滑り摩擦は生ぜしめられず、転がり摩擦しか生ぜしめられない。
【０００８】
本発明による内接歯車ポンプを種々異なる内燃機関もしくは高圧ポンプに適合させることができるようにするためには、第２の圧縮ばねのプレロード力を調整可能にすることが提案されていてよい。このことは、たとえば横方向孔内のスペースディスクまたは異なるボール直径によって得ることができる。
【０００９】
本発明の別の変化形では、リングギヤが、継手板を備えたオルダム継手または半径方向弾性的な継手によって駆動軸に連結されており、これによって、リングギヤの回転軸線と駆動軸の回転軸線との間の僅かな軸線食違いを補償することができ、内接歯車ポンプの許容不能な負荷は生ぜしめられない。
【００１０】
継手板が、第１の圧縮ばね、特に調整可能なプレロードを備えた第１の圧縮ばねによってピニオンおよびリングギヤに向かって押圧されると特に有利であると分かった。この場合、第１の圧縮ばねは、たとえば駆動軸の端部内に配置されていてよい。この単純な手段によって、本発明による内接歯車ポンプの軸方向遊びが常に０となる。これによって、回転数が低い場合の圧送性能に有利な影響が与えられる。
【００１１】
図１には、高圧ポンプ１が示してある。この高圧ポンプ１には内接歯車ポンプ２が取り付けられている。この内接歯車ポンプ２では、外歯付けされたピニオン３が支承端片５に回転可能に支承されている。外歯付けされたピニオン３は、内歯付けされたリングギヤ１１に対して偏心的に支承されている。
【００１２】
リングギヤ１１は、互いに反対の側に位置する２つの切欠き６を有している。両切欠き６を介してリングギヤ１１は駆動軸（図示せず）とオルダム継手（図示せず）とによって駆動される。
【００１３】
歯車ポンプの可能な限り高い圧送性能を内燃機関の始動時に得るためには、ピニオン３の歯先１３が内燃機関の始動時にリングギヤ１１の歯先１４に当て付けられた状態に保持されることが望ましい。内燃機関がそのアイドリング回転数に到達するやいなや、両歯先１３，１４がその摩耗を減少させるために互いに離れることが望ましい。
【００１４】
図２に示した断面図から分かるように、内接歯車ポンプ２はハウジング２０によって取り囲まれている。このハウジング２０は高圧ポンプ１のハウジングに固定されている。支承端片５は内接歯車ポンプ２のハウジング２０の一部を成している。高圧ポンプ１では、軸端部２１がほぼ高圧ポンプ１のフランジ面７にまで延びている。このフランジ面７では、内接歯車ポンプ２が高圧ポンプ１にフランジ結合されている。
【００１５】
軸端部２１には凹設部８が形成されている。この凹設部８は、図２に見ることができない互いに平行な２つの側壁を有している。平行な両側壁は、図２に示した軸端部２１の位置で図平面に対して垂直に延びている。
【００１６】
凹設部８内には、継手板９が二面係合部１０で突入している。この場合、この二面係合部１０とは、凹設部８の、互いに向かい合って位置する平行な２つの側壁にしか係合しない、継手板９に設けられたキー状の突起を意味している。凹設部８の平行な側壁と継手板９の二面係合部１０とによって、内接歯車ポンプ２を駆動するために必要となるトルクを軸端部２１から継手板９に伝達することが可能となる。
【００１７】
継手板９の、二面係合部１０とは反対の側には、継手板９が２つの突起１２を有している。両突起１２はリングギヤ１１の切欠き６内に係合している。この切欠き６は、図１から分かるように、半径方向に延びる互いに平行な２つの側壁１５を有している。図２では、両側壁１５は図平面に対して平行に延びている。
【００１８】
凹設部８と、二面係合部１０および突起１２を備えた継手板９と、切欠き６とは、いわゆる「オルダム継手」を形成している。このオルダム継手は十字板継手とも呼ばれる。この十字板継手は、軸線食違いがある場合でも駆動軸端部２１の回転運動を内接歯車ポンプ２のリングギヤ１１に伝達するために使用される。この場合、十字板継手によって、駆動軸端部２１とリングギヤ１１の回転軸線との間の軸線食違いを補償することができることが可能となる。
【００１９】
軸端部２１内には第１の圧縮ばね１６が設けられている。この第１の圧縮ばね１６は一方の端部で軸端部２１に支持されていて、他方の端部で二面係合部１０に支持されている。これによって、継手板９はリングギヤ１１に向かって押圧されるので、内接歯車ポンプ２は少なくとも休止状態で軸方向遊びを外部に向かって有していない。ピニオン３と継手板９との間の、たとえば０．００５ｍｍの軸方向遊びがポンプの始動時に存在していることが望ましい。
【００２０】
支承端片５には、第２の圧縮ばね１８とボール１９とを収容する横方向孔１７が設けられている。第２の圧縮ばね１８は、内接歯車ポンプ２の休止状態でピニオン３の歯先１３とリングギヤ１１の歯先１４との間に遊びが存在しないように、ピニオン３をリングギヤ１１に向かって押圧している。
【００２１】
内燃機関のアイドリング回転数への到達後、内接歯車ポンプ２の内部の圧力が上昇し、ピニオン３が、支承端片５とピニオン３との間の遊びを許容するように、第２の圧縮ばね１８のばね力に抗してリングギヤ１１から押し離される。したがって、歯先１３，１４における半径方向遊びが内燃機関の連続運転によって０よりも大きな値に調整される。
【００２２】
内接歯車ポンプ２を左側から見ると、ポンプハウジングに流入通路２２と圧送通路２３とを見ることができる。この流入通路２２と圧送通路２３とを介して燃料が高圧ポンプ（図示せず）によって吸い込まれる。燃料（図示せず）は流入孔２４を介して流入通路２２に流入し、圧送通路２３から圧送孔２５に流出する。
【００２３】
図３には、本発明による継手板９の第１実施例が斜視図で示してある。継手板９は、この実施例では、１枚の金属薄板から製作されている。継手板９の、図３で見て上側に位置する面には、継手板９の、切り込まれた２つの金属薄板ストリップを上方に曲げることによって突起１２が形成されている。破線でしか図示していない二面係合部１０は、この実施例では、継手板９の、下方に折り畳まれた２つの金属薄板ストリップによって形成されている。リングギヤ１１の切欠き（図示せず）および軸端部２１に設けられた凹設部（図示せず）と共に継手板９は、図３に矢印によって示したように、Ｘ方向およびＹ方向での補償運動を実施することができる。これによって、軸端部２１の回転軸線とリングギヤ１１の回転軸線との間の軸線食違いを補償することができる。
【００２４】
図４には、本発明による継手板９の第２実施例が斜視図で示してある。継手板９は、たとえば焼結またはダイカストによって製作されている。突起１２と二面係合部１０とは、この実施例では、本来の継手板９に焼結されているかもしくは鋳造されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による内接歯車ポンプの構成のポンプハウジングなしの平面図である。
【図２】
図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】
本発明による継手板の第１の構成の斜視図である。
【図４】
本発明による継手板の第２の構成の斜視図である。
【符号の説明】
１  高圧ポンプ、  ２  内接歯車ポンプ、  ３  ピニオン、  ５  支承端片、６  切欠き、  ７  フランジ面、  ８  凹設部、  ９  継手板、  １０  二面係合部、  １１  リングギヤ、  １２  突起、  １３  歯先、  １４  歯先、  １５  側壁、  １６  圧縮ばね、  １７  横方向孔、  １８  圧縮ばね、  １９ボール、  ２０  ハウジング、  ２１  軸端部、  ２２  流入通路、  ２３  圧送通路、  ２４  流入孔、  ２５  圧送孔
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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