JP2019510910A

JP2019510910A - 燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃エンジンに供給するポンピングアセンブリ

Info

Publication number: JP2019510910A
Application number: JP2018538874A
Authority: JP
Inventors: スカマーシオ，リカルド
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2019-04-18
Also published as: EP3420232A1; ITUB20161058A1; WO2017144190A1; CN108700062A; US20190055942A1

Abstract

燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃機関へ供給するポンピングアセンブリは、一方が他方の内側に取り付けられる二つのギヤ（３３，３７）を有する電気ギヤポンプ（７）を備え、そのうち一方は、支持ベアリング（４２）の介在によりステータ（２９）の内側に回転可能に取り付けられる環状ロータ（３３）であり、ロータ（３３）の回転軸線（３０）に略平行である弾性変形材料による少なくとも一つのストリップ（４７）を有する略円筒形側壁（４３）により、支持ベアリングの境界が定められる。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃機関へ供給するポンピングアセンブリに関する。詳しく記すと、本発明は、内燃機関へ燃料を供給するように設計された高圧ポンプ、例えばピストンポンプと、貯蔵タンクから高圧ポンプへ燃料を供給するように設計された予備供給ポンプとを包含するタイプのポンピングアセンブリに関する。

ポンピングアセンブリはさらに、貯蔵タンクと予備供給ポンプとを接続するための第１枝路と、予備供給ポンプと高圧ポンプとを接続するための第２枝路と、高圧ポンプと内燃機関とを接続するための第３枝路とを包含する液圧回路を備える。

予備供給ポンプは、カップ形状のポンプボデーとポンプボデーを密閉する密閉蓋とを包含する収容筐体を備える電気ギヤポンプである。

収容筐体は、長手軸線を中心に均一に分配された複数の銅巻線を有する環形状ステータを包含する同期ブラシレス永久磁石電気モータを内側に格納し、巻線に供給する電気コネクタを備える。電気モータはさらに、支持ベアリングの介在によりステータに回転状態で嵌合して、ステータの長手軸線と一致する回転軸線で回転するように取り付けられる環形状ロータを包含する。

ロータは内歯を有してギヤポンプの外ギヤを画定し、外ギヤはさらに、ロータの内側に格納される内ギヤを包含する。

内ギヤは、ロータの回転軸線に対して偏心である回転軸線で回転するように取り付けられ、ロータの内歯と係合する外歯を有する。

複数の容積可変室を画定するように二組の歯が形成され、これらの歯はロータの回転軸線を中心に分配され、液密状態で結合される。

それぞれの回転軸線での外ギヤと内ギヤとの回転に続いて、各容積可変室が最初はギヤポンプへの燃料入口に、それからギヤポンプから燃料出口に連続して液圧で接続される。

ロータはさらに複数のポケットを包含し、ポケットは、その内側にそれぞれの永久磁石を各々が格納するように構成され、ロータの回転軸線を中心に分配される。

ロータの支持ベアリングは円筒形状を有し、ステータの長手軸線と同軸であり、プラスチック材料製である。支持ベアリングはさらに、それぞれの環状ガスケットによって、ポンプボデーと密閉蓋とに液密状態で結合され、環状ガスケットはステータの長手軸線と同軸に取り付けられ、ギヤポンプが受ける動作圧および温度条件において容積可変室に存在する燃料からのステータの確実な隔離を保証する。

支持ベアリングはステータの内側での締り嵌めにより固定されるので、上述したタイプの周知のポンピングアセンブリは、支持ベアリングをステータに組み付けるプロセスが支持ベアリングの径方向変形を招くという事実から主に生じる幾つかの短所を有する。

支持ベアリングの径方向変形はギヤポンプの動作温度により変化し、支持ベアリングの機能、つまりステータでロータをセンタリングする機能と、容積可変室に存在する燃料からステータを隔離する機能とを妨げる。

燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃機関へ供給して、上述の短所を有さず製造が簡単で低費用であるポンピングアセンブリを提供することが、本発明の目的である。

本発明によれば、燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃機関へ供給するポンピングアセンブリが添付の請求項に記載のように提供される。

非限定的な例示的実施形態を図示する添付図面を参照して、本発明がこれから説明される。
本発明のポンピングアセンブリの好適な実施形態の液圧図である。図１に示されたポンピングアセンブリの詳細についての、明瞭化のため部品が取り外された概略長手断面図である。図２の詳細についての、明瞭化のため部品が取り外された概略断面図である。図２および３の詳細についての概略斜視図である。

図１を参照すると、１は、燃料、好ましくはディーゼル燃料を、貯蔵タンク２から内燃機関３へ供給するポンピングアセンブリの全体を指しており、当該のケースにおいて、ディーゼル燃焼機関は、一般的には「コモンレール」の語で言及される燃料分配マニホルド４と、マニホルド４に接続されて、機関３の関連の燃焼室（不図示）の内側で燃料を霧化するように設計された複数の噴射器５とを包含する。

ポンピングアセンブリ１は、燃料を機関３へ供給するように設計された高圧ポンプ６、当該のケースではピストンポンプと、タンク２からポンプ６へ燃料を供給するように設計された低圧または予備供給ポンプ７とを包含する。

ポンプ６は、ポンプボデー９に形成されてそれぞれのピストン１０と各々が摺動可能に嵌合する複数のシリンダ８（当該のケースでは２本のシリンダ８）を包含する。

ピストン１０は、関連のシリンダ８へ燃料を吸入するための外向きストロークと、関連のシリンダ８に収容された燃料を圧縮するための戻りストロークとを包含する交互直線運動で、ポンプボデー９の内側に格納される周知のタイプの作動装置１１により関連のシリンダ８に沿って変位する。

ポンピングアセンブリ１はさらに、燃料を供給する液圧回路１２を包含し、この回路は、タンク２とポンプ７とを接続するための第１枝路１３と、ポンプ６，７を接続し、作動装置１１を潤滑するためにポンプボデー９に延在し、関連の吸入バルブ１５によって各シリンダ８に接続される第２枝路１４と、ポンプ６とマニホルド４との間に延在して関連の吐出バルブ１７によって各シリンダ８に接続される第３枝路１６とを包含する。

枝路１４は、ポンプ６へ供給される燃料を濾過するための装置１８と、枝路１３，１４，１６で燃料を供給する方向２０においてバルブ１５の上流に取り付けられて、エンジン３の複数の運転パラメータの値に応じてポンプ６へ供給される瞬間燃料流量を選択的に制御するため閉位置と開位置との間で移動可能である計量電磁バルブ１９とを備える。

回路１２はさらに、マニホルド４とタンク２との間に延在して、噴射器５へ供給される燃料流量を選択的に制御するため電磁バルブ１９と協働するとともに噴射器５により必要とされる量を超えた燃料をタンク２へ排出させる計量電磁バルブ２２を備える第４枝路２１を包含する。

図２および３に図示されているように、ポンプ７は、ポンプボデー２４を包含する収容筐体２３を備える電気ギヤポンプであり、ポンプボデーは、カップ形状であって、底壁２５と、互いに反対にあって互いに平行である自由端面２６とにより境界が定められ、面２６との接触状態に配置される蓋２７により閉じられる。

筐体２３は、環形状ステータ２９を包含する同期ブラシレス永久磁石電気モータ２８を内側に格納し、ステータは、壁２５と面２６とに垂直な長手軸線３０を有して複数の銅巻線３１を備え、銅巻線は軸線３０を中心として均一に分配され、電気コネクタ３２によって給電される。

ステータ２９は、環形状ロータ３３と回転状態で嵌合し、ロータは軸線３０と同軸に取り付けられ、内歯３４を有し、ポンプ７の外ギヤを画定する。

ロータ３３はさらに複数のポケット３５を包含し、ポケットは軸線３０を中心として均一に分配され、それぞれの永久磁石３６を各々がその内側に格納するように構成される。

ポンプ７はさらに内ギヤ３７を包含し、内ギヤはロータ３３の内側に格納され、軸線３０と平行でこれから離れた回転軸線３８で回転するように取り付けられ、ロータ３３の内歯３４と係合する外歯３９を有する。

二組の歯３４，３９は、複数の容積可変室４０を画定するように形成され、この室は軸線３０を中心に分配されて液密状態で結合される。

それぞれの軸線３０，３８でのロータ３３とギヤ３７との回転に続いて、各室４０は、最初にポンプ７への燃料入口（不図示）へ、それからポンプ７から燃料出口（不図示）へ連続して液圧で接続される。

上の記載に関して、入口（不図示）と関連する室４０の容積が、軸線３０を中心とするロータ３３の、また軸線３８を中心とするギヤ３７の回転方向４１に増加することと、出口（不図示）と関連する室４０の容積が、中に収容される燃料を圧縮するようにこの方向４１に減少することとが指摘されるべきである。

ロータ３３は、円筒形支持ベアリング４２の介在により回転状態でステータ２９に結合される。

ベアリング４２は、軸線３０と同軸である略円筒形の側壁４３により境界が定められてプラスチック材料製の円筒形リング４４を包含し、リングは、３６０°より小さい角度で軸線３０を中心に延在し、互いに離れており軸線３０に略平行である二つの自由端４５を有する。

壁４３は、互いに略平行であって軸線３０に垂直である二つの端面４６により軸方向の境界が定められ、弾性変形材料（当該のケースではゴム）のストリップ４７をさらに包含し、ストリップは軸線３０と平行に面４６の間に延在して、自由端４５に接続される二つの側縁を有する。

ベアリング４２はさらに、ポンプボデー２４の底壁２５から軸方向に突出するセンタリンブブロック４８と、また蓋２７から軸方向に突出するセンタリングシャンク４９と、中央で嵌合する。

ベアリング４２は、軸線３０と同軸の環状ガスケット５０の介在によりブロック４８に、また軸線３０と同軸の環状ガスケット５１の介在によりシャンク４９に、液密状態で結合される。ステータ２９の直径より小さい直径をベアリング４２が持つようにベアリング４２、ゆえにストリップ４７が接線方向に圧縮される第１ステップと、ベアリング４２がステータ２９へ軸方向に挿入される第２ステップと、ベアリング４２がステータ２９の直径と同じ直径を持ち、ゆえにステータ２９の内側で摩擦により軸方向に固定されるように、ベアリング４２、ゆえにストリップ４７が緩められる第３ステップとを包含する比較的簡単で短時間の作業手順によって、ベアリング４２がステータ２９に結合される。

その結果、ベアリング４２をステータ２９に組み付ける作業はベアリング４２の径方向変形を伴わず、ベアリング４２の機能、つまりステータ２９でロータ３３をセンタリングする機能と、容積可変室４０に存在する燃料からステータ２９を隔離する機能とを妨げない。

１ポンピングアセンブリ
２貯蔵タンク
３内燃機関
４燃料分配マニホルド
５噴射器
６高圧ポンプ
７ギヤポンプ
８シリンダ
９ポンプボデー
１０ピストン
１１作動装置
１２液圧回路
１３第１枝路
１４第２枝路
１５吸入バルブ
１６第３枝路
１７吐出バルブ
１８装置
１９計量電磁バルブ
２０方向
２１第４枝路
２２計量電磁バルブ
２３収容筐体
２４ポンプボデー
２５壁
２６面
２７蓋
２８電気モータ
２９ステータ
３０長手軸線
３１銅巻線
３２電気コネクタ
３３環状ロータ
３４外ギヤ、内歯
３５ポケット
３６永久磁石
３７内ギヤ
３８回転軸線
３９外歯
４０容積可変室
４１回転方向
４２支持ベアリング
４３側壁
４４円筒形リング
４５自由端
４６端面
４７ストリップ
４８センタリングブロック
４９センタリングシャンク
５０，５１環状ガスケット

Claims

燃料、好ましくはディーゼル燃料を内燃機関（３）へ供給するポンピングアセンブリであって、前記内燃機関（３）へ燃料を供給する高圧ポンプ（６）と、前記高圧ポンプ（６）へ燃料を供給するギヤポンプ（７）とを包含するポンピングアセンブリであり、前記ギヤポンプ（７）が、ステータ（２９）と、前記ステータ（２９）の内側に取り付けられて支持ベアリング（４２）の介在により回転状態で前記ステータ（２９）に結合される環状ロータ（３３）と、前記ロータ（３３）に設けられる外ギヤ（３４）とを有する電気モータ（２８）と、前記外ギヤ（３４）の内側に取り付けられて前記外ギヤに結合される内ギヤ（３７）とを包含し、前記支持ベアリング（４２）が、前記ロータ（３３）の回転軸線（３０）と同軸の略円筒形の側壁（４３）により境界が定められて、前記支持ベアリング（４２）の前記側壁（４３）が弾性変形材料による少なくとも一つのストリップ（４７）を包含することを特徴とする、ポンピングアセンブリ。
弾性変形材料による前記ストリップ（４７）が前記ロータ（３３）の前記回転軸線（３０）に略平行である、請求項１に記載のポンピングアセンブリ。
前記支持ベアリング（４２）が二つの両端面（４６）により軸方向の境界が定められ、弾性変形材料による前記ストリップ（４７）が前記二つの端面（４６）の間に延在する、請求項１または２に記載のポンピングアセンブリ。
弾性変形材料による前記ストリップ（４７）がゴム製である、請求項１から３のいずれかに記載のポンピングアセンブリ。
前記支持ベアリング（４２）の前記側壁（４３）が、さらに、３６０°より小さい角度で前記ロータ（３３）の前記回転軸線（３０）を中心に延在し、互いに分離している二つの自由端（４５）を有するプラスチック材料製の円筒形リング（４４）を包含する、請求項１から４のいずれかに記載のポンピングアセンブリ。
弾性変形材料による前記ストリップ（４７）が前記円筒形リング（４４）の前記二つの自由端（４５）に接続される、請求項５に記載のポンピングアセンブリ。
前記ギヤポンプ（７）が、カップ形状のポンプボデー（２４）と、前記ポンプボデー（２４）自体を密閉する密閉蓋（２７）とを有する収容筐体（２３）を包含する、請求項１から６のいずれかに記載のポンピングアセンブリ。
前記ポンプボデー（２４）が、前記ロータ（３３）の前記回転軸線（３０）に略垂直な底壁（２５）により境界が定められ、前記底壁（２５）から軸方向に突出して前記支持ベアリング（４２）まで延在するセンタリングブロック（４８）を有する、請求項７に記載のポンピングアセンブリ。
前記センタリングブロック（４８）が、第１環状ガスケット（５０）の介在により液密状態で前記支持ベアリング（４２）に結合される、請求項８に記載のポンピングアセンブリ。
前記蓋（２７）から軸方向に突出して前記支持ベアリング（４２）まで延在するセンタリングシャンク（４９）を前記蓋（２７）が有する、請求項７から９のいずれかに記載のポンピングアセンブリ。
前記センタリングシャンク（４９）が、第２環状ガスケット（５１）の介在により液密状態で前記支持ベアリング（４２）に結合される、請求項１０に記載のポンピングアセンブリ。