(57)【要約】本発明は、吸込チャネル（１８）から圧力チャネル（１９）へ燃料を搬送するための内接歯車ポンプであって、ポンプケーシング（１）が設けられており、該ポンプケーシング内に、内側に歯列を有する環状歯車（５）と、駆動軸（２）によって駆動される、外側に歯列を有するピニオン（３）とが支承されており、該ピニオン（３）が、前記環状歯車（５）に対して偏心的に配置されていて、ポンプ作用を行うために前記環状歯車（５）と協働するようになっており、前記ピニオン（３）と環状歯車（５）とが、一方の端面においてポンプケーシング（１）に、他方の端面においてシール板（１３）に当接している形式のものに関する。内接歯車ポンプの寿命を長くするために、吸込チャネル（１８）がシール板（１３）に配置されている。シールプレート（１３）は、ポンプケーシング（１）に対して、吸込チャネル（１８）と圧力チャネル（１９）との間の間隔が変更されることができるように移動可能である。（図１）
2004507640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込チャネル（１８）から圧力チャネル（１９）へ燃料を搬送するための内接歯車ポンプであって、ポンプケーシング（１）が設けられており、該ポンプケーシング内に、内側に歯列を有する環状歯車（５）と、駆動軸（２）によって駆動される、外側に歯列を有するピニオン（３）とが支承されており、該ピニオン（３）が、前記環状歯車（５）に対して偏心的に配置されていて、ポンプ作用を行うために前記環状歯車（５）と協働するようになっており、前記ピニオン（３）と環状歯車（５）とが、一方の端面においてポンプケーシング（１）に、他方の端面においてシール板（１３）に当接している形式のものにおいて、
前記吸込チャネル（１８）がシール板（１３）に配置されており、該シール板（１３）が、ポンプケーシング（１）に対して、吸込チャネル（１８）と圧力チャネル（１９）との間隔が変化させられることができるように移動可能であることを特徴とする、吸込チャネルから圧力チャネルへ燃料を搬送するための内接歯車ポンプ。
【請求項２】
前記吸込チャネル（１８）が、細長い切欠によってシール板（１３）の周方向で形成されており、シール板（１３）が、ポンプケーシング（１）に対して相対的に２つの位置の間で回転可能である、請求項１記載の内接歯車ポンプ。
【請求項３】
前記シール板（１３）が、ポンプケーシング（１）とシール板（１３）とに接続されたばね（１４）によって軸方向に予負荷されている、請求項２記載の内接歯車ポンプ。
【請求項４】
前記ばね（１４）が、周方向に、内接歯車ポンプの駆動方向に抗して予負荷されている、請求項３記載の内接歯車ポンプ。
【請求項５】
前記ばね（１４）が、湾曲した２つの脚（１５，１６）を有しており、これらの脚が、一方の端部において互いに結合されていてかつシール板（１３）に連結されており、他方の端部においてポンプケーシング（１）に連結されている、請求項３又は４記載の内接歯車ポンプ。
【請求項６】
環状歯車（５）及びピニオン（３）とは反対のシール板（１３）の側に所定の間隔を置いてピン（２８）が軸方向に摺動可能に案内されており、該ピンが、シール板（１３）の軸方向の移動に対抗するために、別のばね（２９）と協働する、請求項３から５までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。
【請求項７】
前記吸込チャネル（１８）が燃料流入部（３６）と接続しており、該燃料流入部の長手方向軸線が、駆動軸（２）の長手方向軸線と一致している、請求項１から６までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。
【請求項８】
前記燃料流入部（３６）がスリーブ（３０）に通じており、該スリーブ内には別のばね（２９）が収容されており、前記スリーブには、燃料が貫流させるための半径方向の孔（３１，３２）が設けられている、請求項７記載の内接歯車ポンプ。
【請求項９】
前記ポンプケーシングに迂回弁（２２）が取り付けられており、該迂回弁が、軸方向の第１の孔（２１）を介して吸込チャネル（１８）に接続されており、軸方向の第２の孔（２０）を介して圧力チャネル（１９）に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、吸込チャネルから圧力チャネルへ燃料を搬送するための内接歯車ポンプにおいて、ポンプケーシングが設けられており、該ポンプケーシング内に、内側に歯列を有する環状歯車と、駆動軸によって駆動される、外側に歯列を有するピニオンとが支承されており、該ピニオンが、前記環状歯車に対して偏心的に配置されていて、ポンプ作用を行うために前記環状歯車と協働するようになっており、前記ピニオンと環状歯車とが、一方の端面においてポンプケーシングに、他方の端面においてシール板に当接している形式のものに関する。
【０００２】
このような内接歯車ポンプは、環状歯車ポンプ又はゲロトポンプ（Ｇｅｒｏｔｏｐｕｍｐｅ）と呼ばれる。環状歯車及びピニオンは、ポンプエレメントであり、外側ロータ及び内側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号明細書には内接歯車ポンプが記載されており、この内接歯車ポンプの歯車は電気モータによって駆動される。両ポンプエレメントの噛合い部の間に設けられた、内接歯車ポンプの搬送室は、軸方向で圧力板によって被覆される。圧力板に対して予負荷された、圧縮ばねとして形成されたコイルばねにより、内燃機関の始動時には、軸方向遊びはゼロである。
【０００３】
このような内接歯車ポンプを用いて内燃機関を駆動する場合、内燃機関の始動時に、内接歯車ポンプの最大吐出し量が必要であることが判明した。内燃機関が完全回転数に達したならば、内燃機関の十分な燃料供給を保証するために、より僅かな吐出し量で十分である。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の内接歯車ポンプを改良して、始動回転数において軸方向遊びを有しておらず、吐出し量が、始動回転数の超過後に減少するようにすることである。この場合、本発明による内接歯車ポンプは安く製造可能であり、長い寿命を有することが望ましい。
【０００５】
前記課題は、吸込チャネルから圧力チャネルへ燃料を搬送するための内接歯車ポンプにおいて、ポンプケーシングが設けられており、該ポンプケーシング内に、内側に歯列を有する環状歯車と、駆動軸によって駆動される、外側に歯列を有するピニオンとが支承されており、該ピニオンが、前記環状歯車に対して偏心的に配置されていて、ポンプ作用を行うために前記環状歯車と協働するようになっており、前記ピニオンと環状歯車とが、一方の端面においてポンプケーシングに、他方の端面においてシール板に当接している形式のものにおいて、前記吸込チャネルがシール板に配置されており、該シール板が、ポンプケーシングに対して、吸込チャネルと圧力チャネルとの間隔が変化させられることができるように移動可能であることによって解決された。
【０００６】
発明の利点
吸込チャネルと圧力チャネルとの間の間隔が小さくされると、内接歯車ポンプの吐出し量が小さくなる。このことは、従来の内接歯車ポンプの場合に必要な吸込み絞りが放棄されることができるという利点を提供する。
【０００７】
本発明の有利な実施形態は、吸込チャネルが、細長い切欠によってシール板の周方向で形成され、シール板がポンプケーシングに対して２つの位置の間を回転可能であることを特徴とする。シール板の２つの位置は、シール板に形成されたストッパ面によって可能にされる。細長い切欠の適切なジオメトリを選択することによって、回転時に吸込チャネルの有効流過横断面が変化する。
【０００８】
本発明の別の有利な実施形態は、シール板が、ポンプケーシングとシール板とに接続されたばねによって軸方向に予負荷されていることを特徴とする。軸方向のばね予負荷により、ポンプ室内の所定の圧力が超過されて初めて、軸方向でのシール板の移動が行われる。
【０００９】
本発明の別の有利な実施形態は、ばねが、内接歯車ポンプの駆動方向に抗して周方向で予負荷されていることを特徴とする。周方向でのばね予負荷により、ピニオンの所定の回転数が超過されて初めてシール板が回転する。
【００１０】
本発明の別の有利な実施形態は、ばねが、湾曲した２つの脚を有しており、これらの脚が、一方の端部において互いに結合されていてかつシール板に連結されており、他方の端部においてポンプケーシングに連結されていることを特徴とする。ばねの本発明による構成により、簡単な手段を用いて、ばねの予負荷が軸方向及び周方向で可能にされる。
【００１１】
本発明の別の有利な実施形態は、環状歯車及びピニオンとは反対のシール板の側に所定の間隔を置いてピンが軸方向に摺動可能に案内されており、シール板の軸方向の移動に対抗するために前記ピンが別のばねと協働することを特徴とする。シール板とピンとの間隔は、シール板が全負荷駆動時にピンの端面に当接するように選択されている。ポンプ室内の圧力が更に増大すると、シール板は、別のばねの予負荷力に抗してさらに移動する。別のばねの予負荷力と、このばねのばね定数と、当接するまでのシール板の軸方向の移動とは、内接歯車ポンプの最大駆動圧力を規定する。
【００１２】
本発明の別の有利な実施形態は、吸込チャネルが燃料流入部に接続されており、流入接続部の長手方向軸線が駆動軸の長手方向軸線と一致していることを特徴とする。この構造形式は、実際には特に有利であることが証明された。
【００１３】
本発明の別の有利な実施形態は、燃料流入部がスリーブに通じており、スリーブには別のばねが収容されており、スリーブには燃料が通過するための半径方向の孔が設けられている。スリーブは、シール板の軸方向移動を制限するストッパを形成している。
【００１４】
本発明の別の有利な実施形態は、ポンプケーシングには迂回弁が収容されており、迂回弁は、一方の軸方向の孔を介して吸込チャネルに、第２の軸方向の孔を介して圧力チャネルに接続されている。本発明の範囲では、軸方向とは、内接歯車ポンプの駆動軸の長手方向軸線の方向を意味する。迂回弁は、付加的な手動ポンプを用いて、内接歯車ポンプが駆動されていない場合に燃料を内接歯車ポンプに通過させることを可能にする。
【００１５】
本発明の別の利点、特徴及び詳細は、以下の説明から明らかである。以下の説明では、図面に関連した本発明の実施例が詳細に説明されている。この場合、請求項及び詳細な説明に記載された特徴はそれぞれそれ自体で又は任意の組合せで本発明の本質を成している。
【００１６】
図面
図１は、本発明による内接歯車ポンプの実施例を縦断面図で示しており、
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た横断面図を示しており、
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってみた横断面図を示しており、
図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿ってみた横断面図を示している。
【００１７】
図１から図４までに示された内接歯車ポンプはポンプケーシング１を有している。ポンプケーシング１には駆動軸２が回転可能に支承されている。駆動軸２を用いて内歯歯車又はピニオン３が駆動され、この内歯歯車又はピニオンは、駆動軸２の端部に公差リング４を用いて取り付けられている。内歯歯車３は、環状歯車とも呼ばれる外歯歯車５と噛み合っている。外歯歯車５は支持リング６によって取り囲まれており、支持リング６は、ねじ７，８を用いてポンプケーシング１に取り付けられている。ねじ７，８のねじ頭は符号９，１０で示されている。
【００１８】
駆動軸２は、駆動軸２の溝に取り付けられた保持器１１に対して支持された皿ばね１２によって、内歯歯車３から離れる方向に左側へ予負荷されている。皿ばね１２の予負荷力によって、内歯歯車３はポンプケーシング１に当接させられている。歯車３，５の他方の端面にはシール板１３が当接している。シール板１３はばね１４によって歯車３，５に当接させられている。図３に示したように、ばね１４は、２つの湾曲した脚１５，１６を有している。湾曲した脚１５，１６の曲げられた２つの端部は、シール板１４の止り穴２７に収容されている。脚１５，１６の他方の両端部は、ねじ頭９，１０、ひいてはポンプケーシング１に取り付けられている。
【００１９】
図４には、駆動軸２の回転方向が矢印３４によって示されている。内歯歯車３が矢印２３の方向に駆動されると、圧力室１７内の燃料が圧縮される。同時に、図３に示したように、シール板１３に切り欠かれている吸込チャネル１８から燃料が吸い込まれる。吸い込まれた燃料は、圧力室１７において圧縮され、次いで圧力チャネル１９に到達し、この圧力チャネル１９は、図３に点線で示したように、ポンプケーシング１に切り欠かれている。
【００２０】
吸込チャネル１８と圧力チャネル１９とは、接続孔２１，２０を介して迂回弁２２に接続されている。ばね予負荷された逆止め弁２２が開かれると、両接続孔２０，２１が互いに接続される。迂回弁２２が閉鎖されると、接続孔２０と２１との接続が閉鎖され、圧力チャネル１９は接続孔２０を介して圧力接続部２３に接続される。
【００２１】
シール板１３に切り欠かれた吸込チャネルは吸込室２４に接続されており、この吸込室２４は、ケーシングカバー３５によって被覆されている。ケーシングカバー３５は、ポンプケーシング１に被せ嵌められている。ケーシングカバー３５には中央の燃料流入孔３６が切り欠かれている。
【００２２】
シール板１３の外周には、直径方向で対向した２つの矩形の切欠が設けられている。切欠の互いに向き合った２つの側は、ねじ頭９，１０と相俟って、シール板１３の回転運動のためのストッパ２５，２６を形成している。図３に示したシール板１３の位置では、ストッパ面２６がねじ頭９，１０に当接している。矢印４４によって示されているように、駆動軸２の回転数が増大するに従って、シール板１３は、ストッパ面２５がねじ頭９，１０に当接するまで回転する。
【００２３】
図１に示したように、シール板１３の、駆動軸２とは反対の側にはピン２８が配置されている。シール板１３とピン２８の端面との間には所定の間隔が設けられている。ピン２８は圧縮ばね２９の予負荷力で負荷されており、この圧縮ばねはスリーブ３０に収容されている。さらに、ピン２８はスリーブ３０内で軸方向に摺動可能に案内されている。スリーブ３０は、燃料流入孔３６に対して同軸的にケーシングカバー３５の内部に取り付けられている。スリーブ３０の周面には、燃料流入孔３６から吸込室２４への燃料の通流が保証されるように、孔３１，３２が切り欠かれている。
【００２４】
ポンプの内歯歯車３は、駆動軸２と公差リング４とによって駆動される。皿ばねは、場合によって生じる駆動カップリングによる軸方向力に抗して、内歯歯車３を内方へポンプケーシング１の平面に接触させる。ポンプケーシング１は駆動軸２を使用しており、圧力チャネル１９と、圧力接続部２３への接続孔２０と、迂回弁２２とを有している。接続孔２１は、迂回弁２２を内接歯車ポンプの吸込室２４に接続させており、例えば手動ポンプによって、内接歯車ポンプが駆動されていない場合に燃料をポンプエレメントに通過させることを可能にする。
【００２５】
ポンプケーシング１は、支持リング６によって外歯歯車５を支承している。シール板１３は始動状態において歯車３，５に遊びなしに当接しており、ばね１４によって軽く押し付けられている。ばね１４の力は、内接歯車ポンプの始動のために、低圧システムを充填するための十分な燃料圧力が保証されるように設計されている。
【００２６】
ばね１４の第２の機能は、シール板１３を、始動プロセスの場合に、歯車回転方向とは反対に回転させられた位置に保持することである。この位置は、始動回転数の場合に最大限の搬送量を保証する。したがって、シール板１３はばね１４によって歯車回転方向とは反対に、ねじ頭１０として形成されたストッパ２６に押圧されている。シール板１３は支持リング６とは接触しておらず、これは、約０．０１ｍｍの遊びによって達成される。
【００２７】
回転数が増大し、吸込チャネル１８を通る流れがアイドリング量に達すると、反対側に位置するストッパ２５がねじ頭１０に当接するまでシール板１３は回転する。これは、回転数が増大する場合に、搬送量の制限を行う。したがって、このことはポンプの吸込み絞りを必要とせず、これによりキャビテーション傾向が減じられる。完全負荷駆動時には、シール板１３はピン２８に当接する。圧力室１７内の圧力が限界値に達すると、シール板１３は更に右へ移動し、ピン２８を介してばね２９を押圧する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内接歯車ポンプの実施例を縦断面図で示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た横断面図を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ってみた横断面図を示す図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿ってみた横断面図を示す図である。
【符号の説明】
１　ポンプケーシング、　２　駆動軸、　３　内歯歯車又はピニオン、　４　公差リング、　５　外歯歯車、　６　支持リング、　７，８　ねじ、　９，１０　ねじ頭、　１１　保持器、　１２　皿ばね、　１３　シール板、　１４　ばね、　１５，１６　脚、　１７　圧力室、　１８　吸込チャネル、　１９　圧力チャネル、　２０，２１　接続孔、　２２　迂回弁、　２３　圧力接続部、　２４　吸込室、　２５，２６　当接部、　２７　止り穴、　２８　ピン、　２９　圧縮ばね、　３０　スリーブ、　３１，３２　孔、　３５　ケーシングカバー、　３６　燃料流入孔
【国際公開パンフレット】
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2004507640.tif 000017
2004507640.tif 000018
【国際調査報告】
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2004507640.tif 000020
2004507640.tif 000021
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