JP2002195169A - 歯車フィードポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーシング１０，１２のポンプ室１４内に配
置されていて回転駆動される１対の互いに噛み合った歯
車１６，１８が設けられており、歯車が吸込室２６か
ら、歯車１６，１８の周囲とポンプ室１４の周壁１５と
の間に形成された搬送通路３０に沿って圧力室２８内へ
燃料を搬送するようになっており、一方の歯車１６が孔
３２を有しており、かつケーシング１０内に回転可能に
支承された駆動軸２２上に固定されている形式の、特に
燃料を燃料高圧ポンプへ搬送するための歯車フィードポ
ンプを改良して、駆動軸上での歯車の回転可能な摩擦結
合的な結合エレメントの固定を可能にし、過負荷安全装
置を形成すると共に、その半径方向の弾性によって、駆
動軸と歯車との間の半径方向の誤差補償を可能にするよ
うな装置を提供する。 【解決手段】 駆動軸２２上に、半径方向で弾性的な少
なくとも１つの結合エレメント４０が配置されており、
該結合エレメントが歯車１６の孔３１２内へプレスばめ
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特に燃料を燃料高圧
ポンプへ搬送するための歯車フィードポンプであって、
ケーシングのポンプ室内に配置されていて回転駆動され
る１対の互いに噛み合った歯車が設けられており、これ
らの歯車が吸込室から、歯車の周囲とポンプ室の周壁と
の間に形成された搬送通路に沿って圧力室内へ燃料を搬
送するようになっており、その場合、一方の歯車が孔を
有しており、かつケーシング内に回転可能に支承された
駆動軸上に固定されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の歯車フィードポンプはドイツ連
邦共和国特許公開第１９６２５４８８号明細書から公知
である。この歯車フィードポンプはケーシングのポンプ
室内に配置されていて回転駆動される１対の互いに噛み
合った歯車を有しており、これらの歯車は吸込室から、
両歯車の周囲とその周囲に対向して位置するポンプ室周
壁との間に形成された搬送通路に沿って燃料を圧力室内
に搬送する。一方の歯車は孔を介して駆動軸に固定され
ており、駆動軸はケーシング内に回転可能に支承されて
いる。その場合、歯車は駆動軸に固定的に結合されてい
る。駆動軸はケーシングから突出していて、その突出箇
所で過負荷安全装置を介して駆動エレメントに結合され
ている。過負荷安全装置は半径方向で弾性的な結合エレ
メントを有しており、この結合エレメントは駆動軸の端
部領域に配置されていて、駆動エレメントの孔内にプレ
スばめされている。この結合エレメントによって、伝達
され得るトルクが所定値を上回った際に駆動エレメント
が駆動軸に対して相対回動可能となる形式で、駆動エレ
メントから駆動軸へ伝達され得るトルクが制限される。
さらに、この結合エレメントによって、駆動エレメント
の回転軸線と駆動軸の回転軸線との、製作誤差に起因す
るずれおよびまたは傾斜位置の補償が可能である。駆動
軸に固定された歯車は、歯車フィードポンプの効率を良
くするためには、対向して位置するポンプ室周壁に対し
て可能な限りわずかな遊びで配置されなければならな
い。しかし、このことは歯車が駆動軸に剛性的に固定さ
れ、かつ駆動軸がケーシング内に支承されているため、
存在する製作誤差によって困難であり、それゆえ、極め
て大きな間隔でしか実現できない。その上、歯車と駆動
軸との剛性的な結合が例えばプレスばめにより行われる
場合には、歯車が焼結金属製であると危険である。その
理由は、その際、歯車が損傷を被るおそれがあるからで
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記困
難を排除することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、請求項１に記載したように、駆動軸上に、半径方向
で弾性的な少なくとも１つの結合エレメントが配置され
ており、この結合エレメントが歯車の孔内へプレスばめ
されていることによって解決される。

【０００５】

【発明の効果】従来技術に対比した本発明の利点とする
ところは、少なくとも１つの結合エレメントによって、
駆動軸の支承の製作誤差と、駆動軸に結合された歯車を
ポンプ室内に配置することの製作誤差との補償が可能と
なり、その結果、歯車が所要のわずかな遊びでポンプ室
内に配置されることができることにある。さらに、少な
くとも１つの結合エレメントが過負荷安全装置をも形成
し、この過負荷安全によって、歯車へ伝達され得るトル
クが制限される。

【０００６】請求項２以下には本発明による歯車フィー
ドポンプのその他の有利な構成が記載されている。請求
項４に記載の構成によれば、駆動軸から歯車へ伝達され
得るトルクが向上する。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき本発明
を詳細に説明する。

【０００８】図１から図５までに示された歯車フィード
ポンプは燃料を貯蔵タンクから燃料高圧ポンプへ搬送す
るのに役立つ。燃料はこの燃料高圧ポンプによって高圧
下で高圧蓄圧器へ、または直に内燃機関の噴射箇所に搬
送される。歯車フィードポンプはケーシング部分１０と
カバー部分１２との２部分から成るケーシングを有して
いる。ケーシング部分１０とカバー部分１２との間には
ポンプ室１４が形成されており、このポンプ室内には、
外周で互いに噛み合った１対の歯車１６，１８が配置さ
れている。ケーシング部分１０は孔２０を備えており、
この孔内に駆動軸２２が回転可能に支承されており、駆
動軸２２はその端部でケーシング部分１０から突出して
おり、かつその突出した端部において例えば歯車を介し
て駆動される。駆動軸２２の駆動は例えば高圧ポンプま
たは内燃機関によって行われる。

【０００９】歯車１６は例えば以下に詳細に説明する少
なくとも１つの結合エレメント４０を介して、駆動軸２
２の、ポンプ室１４内へ突入した端部区分に固定されて
いて、駆動軸２２によって軸線１７を中心として回転駆
動される。歯車１８はポンプ室１４内に突入したジャー
ナル２４に、軸線１９を中心として回転可能に支承され
ており、その場合、歯車１６の回転運動が歯の噛合いを
介して歯車１８へ伝達される。両歯車１６，１８はその
噛合いによってポンプ室１４を吸込室２６と圧力室２８
とに分割している。圧力室２８は歯車１６，１８の周囲
の歯溝と、これらの歯溝に対向して位置するポンプ室周
壁１５との間に形成された搬送通路３０を介して吸込室
２６に通じている。吸込室２６は、図示されていない吸
込ポートを介して、貯蔵タンクへ通じた導管に連通して
おり、かつ、圧力室２８は、同様に図示されていない吐
出ポートを介して、高圧ポンプへ通じた導管に連通して
いる。歯車フィードポンプの運転時に、回転する歯車１
６，１８によって燃料が吸込室２６から圧力室２８内へ
圧力増大下で搬送される。

【００１０】歯車１６は孔３２を備えており、この孔を
介して歯車１６は駆動軸２２に配置されている。駆動軸
２２はその端部区分内に環状溝４２を備えており、この
環状溝内に結合エレメント４０が配置されている。駆動
軸２２の自由端へ向かう方向で環状溝４２に続いて駆動
軸２２の端部区分４４が設けられており、この端部区分
４４は環状溝４２の直径よりも若干大きな直径を有して
いる。端部区分４４とは逆の側で環状溝４２に続いてつ
ば４６が設けられており、このつば４６は環状溝４２お
よび端部区分４４の直径よりも大きな直径を有してい
る。駆動軸２２の端部区分４４の直径は歯車１６の孔３
２の直径より若干小さい。結合エレメント４０は、半径
方向で弾性的に形成されており、かつ弾性的な拡張下で
駆動軸２２の端部区分４４を越えて環状溝４２内へ挿入
させられる。結合エレメント４０の外径は歯車１６の孔
３２の直径よりも若干大きい。歯車１６が端部区分４４
および結合エレメント４０上に押しはめられると、その
際、結合エレメント４０が弾性的に圧縮され、その結
果、結合エレメント４０と駆動軸２２との間、ならびに
結合エレメント４０と歯車１６との間にプレスばめが生
じる。このプレスばめによって、駆動軸２２から歯車１
６へ所要のトルクが伝達される。歯車１６または歯車１
８がポンプ室１４内でジャミングを生じると、駆動軸２
２は歯車１６に対して空滑りし、その結果、歯車フィー
ドポンプの部品の損傷が回避される。それゆえ、結合エ
レメント４０は過負荷安全装置を形成している。

【００１１】結合エレメント４０は有利には図２に示さ
れているように周囲に延びる波形プロフィールを備えた
波形に形成された金属スリーブとして形成されている。
図２には結合エレメント４０の波形プロフィールが分か
りやすさのために著しく誇張した高さで示されている。
金属スリーブ４０の波形の谷はそれぞれ駆動軸２２に当
接しており、かつ波形の山は歯車１６の孔３２に当接し
ている。歯車１６が金属スリーブ４０上に差しはめられ
ると、金属スリーブの波形プロフィールが半径方向に圧
縮され、このことにより、所要のプレスばめが生じる。
代替的に、結合エレメント４０は図４に示すようにその
縦断面内で例えばほぼＵ字形に湾曲して形成されること
ができ、その場合には、Ｕ字形の脚部が駆動軸２２また
は歯車１６の孔３２内に当接し、他面において、両脚部
の間に位置する領域はそれぞれ他方の部材、要するに歯
車１６の孔３２内または駆動軸２２に当接する。結合エ
レメント４０のこの実施形でも、結合エレメントは半径
方向で弾性的に変形可能であり、かつ歯車１６の押しは
め時に弾性的に圧縮され、このことにより、所要のプレ
スばめが生じる。さらにまた、結合エレメント４０が縦
断面内に順次に続く複数の湾曲を有し、これにより結合
エレメントが波形に形成されるようにしてもよい。

【００１２】駆動軸２２の端部区分４４と歯車１６の孔
３２との間には半径方向の遊びが設けられており、かつ
トルク伝達は結合エレメント４０を介してのみ行われ
る。歯車１６はその回転軸線１７に対する半径方向の結
合エレメント４０の弾性変形によって駆動軸２２に対し
て相対的に運動可能であり、このことにより、駆動軸２
２と歯車１６とポンプ室１４との形状偏位および位置偏
位の補償が可能となる。このことにより、歯車１６に隣
接するポンプ室周壁１５に対する歯車１６の所要のわず
かな遊びが調整される。

【００１３】結合エレメント４０と駆動軸２２との間、
並びに結合エレメント４０と歯車１６との間の圧縮の高
さは、これらの部材の間の摩擦係数とあいまって、伝達
されるトルクの大きさを規定する。圧縮の高さは結合エ
レメント４０の外径と歯車１６の孔３２の直径との差に
も依存している。伝達し得るトルクを向上させるため
に、図５に示されているように、駆動軸２２の縦軸線で
もある歯車１６の回転軸線１７の方向で互いにずらされ
て配置された２つまたはそれ以上の結合エレメント４０
を使用することができる。それに応じて駆動軸２２は２
つまたはそれ以上の環状溝４２を備え、それらの環状溝
内にそれぞれ１つの結合エレメント４０が配置される。

【００１４】歯車１６は鋼または焼結金属、例えば焼結
鋼から成ることができる。歯車１６はプレスばめによっ
て直に動軸２２に固定されずに、むしろ少なくとも１つ
の結合エレメント４０を介して固定され、結合エレメン
トの半径方向の弾性的な変形可能性によって歯車１６と
駆動軸２２との間の誤差の補償と、歯車１６と駆動軸２
２との互いに異なる熱膨張の補償が可能である。このこ
とにより、歯車の損傷につながるおそれのある、歯車１
６の高すぎる応力が回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例による歯車フィードポンプの
縦断面図である。

【図２】図１による歯車フィードポンプの結合エレメン
トを図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って断面した拡大図であ
る。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って歯車フィード
ポンプを断面した図である。

【図４】本発明の別の実施例による結合エレメントを備
えた歯車フィードポンプの一部を縦断面して示す図であ
る。

【図５】２つの結合エレメントを備えた本発明のさらに
別の実施例による歯車フィードポンプを縦断面して示す
図である。

【符号の説明】

１０ ケーシング部分、 １２ カバー部分、 １４
ポンプ室、 １５ ポンブ室周壁、 １６ 歯車、 １
７ 回転軸線、 １８ 歯車、 １９ 軸線、２０
孔、 ２２ 駆動軸、 ２４ ジャーナル、 ２６ 吸
込室、 ２８圧力室、 ３０ 搬送通路、 ３２ 孔、
４０ 結合エレメント、 ４２ 環状溝、 ４４ 端
部区分、 ４６ つば

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H041 AA02 BB02 CC15 DD05 DD08 DD33 3H044 AA02 BB02 CC14 DD05 DD07 DD23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特に燃料を燃料高圧ポンプへ搬送するた
   めの歯車フィードポンプであって、ケーシング（１０，
   １２）のポンプ室（１４）内に配置されていて回転駆動
   される１対の互いに噛み合った歯車（１６，１８）が設
   けられており、これらの歯車が吸込室（２６）から、歯
   車（１６，１８）の周囲とポンプ室（１４）の周壁（１
   ５）との間に形成された搬送通路（３０）に沿って圧力
   室（２８）内へ燃料を搬送するようになっており、一方
   の歯車（１６）が孔（３２）を有しており、かつケーシ
   ング（１０）内に回転可能に支承された駆動軸（２２）
   上に固定されている形式のものにおいて、 駆動軸（２２）上に、半径方向で弾性的な少なくとも１
   つの結合エレメント（４０）が配置されており、該結合
   エレメントが歯車（１６）の孔（３１２）内へプレスば
   めされていることを特徴とする歯車フィードポンプ。
2. 【請求項２】 少なくとも１つの結合エレメント（４
   ０）が、周囲にわたり波形の形成されたスリーブとして
   形成されており、該スリーブが有利には金属から成る、
   請求項１記載の歯車フィードポンプ。
3. 【請求項３】 少なくとも１の結合エレメント（４０）
   が、縦断面内で湾曲して形成されていて、有利には金属
   から成るスリーブとして形成されている、請求項１記載
   の歯車フィードポンプ。
4. 【請求項４】 駆動軸（２２）の縦軸線の方向で互いに
   ずれて配置された複数の結合エレメント（４０）が設け
   られている、請求項１から３までのいずれか１項記載の
   歯車フィードポンプ。
5. 【請求項５】 駆動軸（２２）が少なくとも１つの環状
   溝（４２）を有しており、該環状溝内に少なくとも１つ
   の結合エレメント（４０）が配置されている、請求項１
   から４までのいずれか１項記載の歯車フィードポンプ。
6. 【請求項６】 歯車（１６）が焼結金属、特に焼結鋼か
   ら成る、請求項１から５までのいずれか１項記載の歯車
   フィードポンプ。