JP4843168B2

JP4843168B2 - 内接歯車ポンプ

Info

Publication number: JP4843168B2
Application number: JP2001290607A
Authority: JP
Inventors: シュミドルマティアス; レッテンバッハーベルンハルト
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2002155872A; DE50104369D1; US20020110468A1; EP1193395B1; EP1193395A3; US6568930B2; DE10047738A1; EP1193395A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングを備えた内接歯車ポンプであって、内側歯列を備えた歯付きリングが設けられており、該歯付きリングが、ケーシング内で支承リングを介して軸線を中心として回転可能に支承されており、さらに、歯付きリングに噛み合う、外側歯列を備えた歯車が設けられており、該歯車が、ケーシング内で軸線を中心として回転可能に支承されており、歯車または歯付きリングが、回転駆動されるようになっており、歯付きリングの回転軸線が、歯車の回転軸線に対してずらされて延びている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような内接歯車ポンプは、ドイツ連邦共和国特許第３８２７５７３号明細書に基づき公知である。この内接歯車ポンプはケーシングを有している。このケーシング内では、内側歯列を備えた歯付きリングが支承リングを介して軸線を中心として回転可能に支承されている。さらに、外側歯列を備えた、歯付きリングに噛み合う歯付きピニオンが設けられている。この歯付きピニオンは軸線を中心として回転可能に支承されている。歯付きピニオンの回転軸線は歯付きリングの回転軸線に対してずらされている。歯付きリングまたは歯付きピニオンは回転駆動される。歯付きピニオンと歯付きリングとの間には、引っ掛かりを回避するために、歯付きピニオンと歯付きリングとの回転軸線に対して半径方向である程度の遊びが必要となる。他方では、この半径方向の遊びが過度に大きく寸法設定されていないことが望ましい。なぜならば、これによって、歯付きピニオンと歯付きリングとの間に、内接歯車ポンプによって圧送したい媒体が通流するギャップが形成されるからである。これによって、内接歯車ポンプの効率が低下される。したがって、内接歯車ポンプを製造するためには、半径方向の遊びを、設定された範囲内で保つために、種々異なる構成部分の狭い誤差が規定されている。このことは、内接歯車ポンプの手間のかかる高価な製造および組付けを招いてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、冒頭で述べた形式の内接歯車ポンプを改良して、歯付きリングと歯付きピニオンとの間の半径方向の遊びの調整が、内接歯車ポンプの組み立てられた状態で可能となるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、支承リングに調節装置が対応配置されており、該調節装置によって支承リングが、歯付きリングの回転軸線に対して半径方向でケーシング内で調節のために運動可能であり、かつ調整された位置でロック可能であるようにした。
【０００５】
【発明の効果】
請求項１の特徴部に記載の特徴を備えた本発明による内接歯車ポンプは従来のものに比べて、調節装置によって、歯付きピニオンと歯付きリングとの間の半径方向の遊びの調整が可能になるという利点を有している。これによって、より大きい誤差ひいてはより少ない費用での内接歯車ポンプの製造が可能となる。
【０００６】
従属請求項には、本発明による内接歯車ポンプの有利な構成および改良形が記載されている。請求項２および請求項３には、調節装置の簡単な構成が記載されている。請求項５には、位置決めエレメントの簡単な構成が記載されている。請求項６記載の特徴により、調節装置によって形成された調節力に抗して作用する戻り力の形成が簡単に可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【０００８】
図１および図２に示した内接歯車ポンプは、有利には、燃料をリザーブ容器から内燃機関の燃料噴射システムの燃料高圧ポンプまたは燃料噴射ポンプに圧送するために働く。内燃機関は、有利には、自己点火式の内燃機関であり、内接歯車ポンプによって圧送される燃料はディーゼル燃料である。内接歯車ポンプは、たとえば２つの部分から成るケーシングを有している。このケーシングは、ケーシング部分１０と、このケーシング部分１０にねじ１２によって結合されたカバー部分１４とを備えている。ケーシング部分１０とカバー部分１４とは、たとえば鋼またはアルミニウムのような金属から成っていてよく、鋳造部分として形成することができる。ケーシング部分１０は、カバー部分１４に向かい合って位置する側に凹設部１６を有している。この凹設部１６は横断面で見て少なくともほぼ円形に形成されている。凹設部１６の底部からは、少なくともほぼ中央でケーシング部分１０に一体にピン１８が突出している。カバー部分１４は、ケーシング部分１０に向かい合って位置する側に同じく凹設部２０を有している。この凹設部２０は、ケーシング部分１０の凹設部１６に少なくともほぼ合致するように配置されかつ形成されている。ケーシング部分１０の凹設部１６とカバー部分１４の凹設部２０とによって、ケーシング内に１つの室が仕切られる。カバー部分１４は、ケーシング部分１０のピン１８に対して同軸的に開口２２を有している。カバー部分１４の開口２２を通って駆動軸２４が外部からケーシング内に突入している。この駆動軸２４はその端部領域で、ピン１８に設けられた孔２６内に支承されている。
【０００９】
ケーシング部分１０のピン１８には、歯付きピニオン３０が軸線３２を中心として回転可能に支承されている。この歯付きピニオン３０には外側歯列が設けられている。歯付きピニオン３０は、少なくとも１つの連結エレメント３４を介して駆動軸２４に回転接続的（ｄｒｅｈｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）に結合されている。歯付きピニオン３０を取り囲むように歯付きリング３６が配置されている。この歯付きリング３６には、歯付きピニオン３０の外側歯列に噛み合う内側歯列が設けられている。歯付きピニオン３０の外側歯列は、歯付きリング３６の内側歯列よりも少ない歯を有している。歯付きリング３６はその外周面で円形の横断面を有していて、この外周面を介して、歯付きリング３６を取り囲む支承リング４０の孔３８内で軸線４２を中心として回転可能に支承されている。歯付きリング３６の回転軸線４２は歯付きピニオン３０の回転軸線３２に対して平行に延びているものの、この回転軸線３２に対して間隔ａだけずらされている。孔３８は支承リング４０の円形の外側横断面に対して偏心的に形成されている。歯付きピニオン３０と歯付きリング３６とは、ケーシング部分１０とカバー部分１４との間の凹設部１６，２０内に歯付きピニオン３０の回転軸線３２もしくは歯付きリング３６の回転軸線４２の方向で僅かな遊びを備えて配置されている。歯付きピニオン３０と、歯付きリング３６と、支承リング４０とが鋼、たとえば焼結鋼から成っていると有利である。
【００１０】
支承リング４０は、ケーシング部分１０とカバー部分１４との凹設部１６，２０に比べてやや小さな横断面を有している。支承リング４０はその外周壁面に、軸方向で互いにずらされた２つの環状溝４４を有している。両環状溝４４内には、それぞれ１つの弾性的なリング４６が挿入されている。支承リング４０は、この支承リング４０の外周壁面を越えて突出しているリング４６を介して凹設部１６，２０の内周壁面に支持されている。リング４６は、支承リング４０の外周壁面と凹設部１６，２０の内縁部との間に締め込まれている。歯付きピニオン３０は駆動軸２４を介して軸線３２を中心として回転駆動される。歯付きピニオン３０と歯付きリング３６との噛合いによって、この歯付きリング３６も同じくその軸線４２を中心として回転駆動される。歯付きリング３６の回転軸線４２が歯付きピニオン３０の回転軸線３２に対してずらされて位置していることによって、周期的に増減する室が両歯列の間に得られる。これによって、歯付きピニオン３０と歯付きリング３６とにより燃料が吸込み側４８から吐出し側４９に圧送される。
【００１１】
歯付きピニオン３０と歯付きリング３６とが配置されている、ケーシング部分１０とカバー部分１４との間の室のシールはリング４６によって達成される。吸込み側４８は、歯付きピニオン３０と歯付きリング３６との、互いに滑動する歯列によって吐出し側４９から分離される。したがって、歯付きピニオン３０の歯列と歯付きリング３６の歯列との間に可能な限り僅かな半径方向の遊びｂが存在しており、かつ歯付きピニオン３０の回転軸線３２と歯付きリング３６の回転軸線４２とが両回転軸線３２，４２に対して半径方向で互いに正確に位置決めされていることが必要となる。
【００１２】
本発明によれば、支承リング４０に調節装置５０が対応配置されている。この調節装置５０によって、支承リング４０ひいてはこの支承リング４０内に支承された歯付きリング３６は、回転軸線３２，４２に対して半径方向で調節のために運動可能であり、かつ調整された位置でロック可能となる。支承リング４０が調節装置５０によって運動可能となる方向は、図２には、二重矢印５２によって明瞭に示してある。調節方向５２は、歯付きリング３６の回転軸線４２に対して半径方向であるだけでなく、歯付きピニオン３０の回転軸線３２に対しても半径方向である。調節装置５０は、歯付きピニオン３０の回転軸線３２の、歯付きリング３６の回転軸線４２とは反対に位置する側に配置されている。
【００１３】
調節装置５０は、支承リング４０に固く結合された調節エレメント５４を有している。この調節エレメント５４は、たとえばこの調節エレメント５４から突出するピン５６で、両環状溝４４の間で支承リング４０の外周壁面に設けられた孔５８内にねじ込まれているかまたは圧入されている。調節エレメント５４は、有利にはピン５６と一体の板状の区分６０を有している。ケーシング部分１０およびカバー部分１４内には、凹設部１６；２０から導出するそれぞれ１つの溝６２が形成されている。この場合、回転軸線３２，４２の方向での溝６２の深さは、凹設部１６，２０の深さよりも小さく寸法設定されている。溝６２は凹設部１６，２０の縁部から出発して、まず、小さな幅を備えた領域６２ａを有していて、次いで、より大きな幅を備えた領域６２ｂを有している。
【００１４】
調節エレメント５４のスライダ区分６０は溝６２の領域６２ｂ内に移動可能に案内されている。スライダ区分６０の幅は領域６２ｂの幅よりも僅かしか小さくないので、スライダ区分６０は僅かな遊びを備えて案内されている。調節方向５２では、溝６２の領域６２ｂの長さがスライダ区分６０の長さよりも大きく寸法設定されているので、このスライダ区分６０は調節方向５２において領域６２ｂ内で移動することができる。溝６２の領域６２ｂと調節エレメント５４のスライダ区分６０とは、横断面で見て、図２に示したように、たとえばほぼ長方形に形成されていてよい。この場合、角隅は丸みを付けられている。調節エレメント５４のピン５６は溝６２の領域６２ａを通って進出している。
【００１５】
調節エレメント５４はそのスライダ区分６０に、たとえば貫通孔または孔の形の切欠き６４を有している。この切欠き６４は回転軸線３２，４２の方向で延びている。切欠き６４内には位置決めエレメント６６が係合する。この位置決めエレメント６６は、たとえばケーシング部分１０に設けられたねじ山付き孔６８内にねじ込まれた調整ねじとして形成されている。この調整ねじ６６はケーシング部分１２の外側にまで突出していて、そこで接近可能であるので、この調整ねじ６６には工具を作用させることができ、この工具によって調整ねじ６６をねじることができる。調整ねじ６６は、ケーシング部分１０から突出する端部に、たとえば横方向スリットまたは十字スリットを有している。このスリット内には、ねじ回しの相応のブレードを導入することができる。ねじり時に調整ねじ６６は、ケーシング部分１０との螺合に基づき調整ねじ６６の長手方向軸線６７の方向で運動させられる。調整ねじ６６は、たとえば内接歯車ポンプの運転の間に生ぜしめられる、半径方向の遊びの閉塞（Ｖｅｒｓｔｅｌｌｕｎｇ）を招く恐れのある振動に基づき、調整ねじ６６が不本意にねじられ得ないことを保証するために、戻止め式もしくは自縛式（ｓｅｌｂｓｔｓｉｃｈｅｒｎｄ）のねじ山を有することができる。選択的に、調整ねじ６６は、ケーシング部分１２から突出する端部領域に被せられた位置固定ナットによってねじりを防止することもできる。
【００１６】
切欠き６４は、半径方向で回転軸線３２，４２に向けられた側面７０を有している。この側面７０には、調整ねじ６６が、切欠き６４内に係合する端部領域で接触する。切欠き６４の側面７０は調整ねじ６６の長手方向軸線６７に対して傾けられて配置されている。この場合、側面７０はカバー部分１４に向かって長手方向軸線６７に近づいている。調節エレメント５４の切欠き６４は、たとえば少なくともほぼ円錐形の孔として形成することができる。これによって、側面７０の傾けられた配置が達成される。切欠き６４の側面７０だけが、研削工具またはフライス工具を用いた適宜な加工によって傾けられて配置されていることが提供されていてもよい。切欠き６４の側面７０は、傾斜した平面として形成することもできる。側面７０に接触する調整ねじ６６によって、調節エレメント５４は、弾性的なリング４６によって生ぜしめられる戻り力に抗して、ケーシング内の規定された位置でロックされる。調整ねじ６６が長手方向軸線６７の方向でのねじりによって運動させられると、この調整ねじ６６はそれぞれ異なる幅で切欠き６４内に進入する。この場合、傾けられた側面７０により、調節エレメント５４はそのスライダ区分６０によって溝６２の領域６２ｂ内で案内されて調節方向５２で運動させられる。これによって、歯付きリング３６の回転軸線４２の移動ひいては歯付きリング３６と歯付きピニオン３０との間の半径方向の遊びの調整が行われる。したがって、調整ねじ６６のねじりによって、内接歯車ポンプの完全な組立ての後にケーシングの外部から歯付きリング３６と歯付きピニオン３０との間の半径方向の遊びを所要な値に調整することができる。調整ねじ６６がねじられて進入すればするほど、調節エレメント５４はますます歯付きリング３６の回転軸線４２から離れる方向、つまり図２で見て左方に引っ張られ、半径方向の遊びｂはますます小さくなる。支承リング４０に作用する戻り力は、弾性変形させられたリング４６によって形成されるので、調整ねじ６６をねじり出す場合に調節エレメント５４の切欠き６４の側面７０は調整ねじ６６に接触し続ける。なぜならば、調節エレメント５４が支承リング４０を介して歯付きリング３６の回転軸線４２に向かって押圧されるからである。したがって、調整ねじ６６をねじり出す場合には、支承リング４０は図２で見て右方に運動させられ、半径方向の遊びｂは増加される。
【００１７】
切欠き６４の、調整ねじ６６が接触する側面７０を歯付きピニオン３０と歯付きリング３６との回転軸線３２，４２に向かって方向付ける場合には、支承リング４０が調整ねじ６６によってリング４６の戻り力に抗して、規定された位置に引っ張られる。これに対して選択的に、調節ねじ６６が、切欠き６４の、側面７０とは反対の側に位置しかつ回転軸線３２，４２とは反対の方向に向けられた側面に接触することが提供されていてもよい。この側面は調整ねじ６６の長手方向軸線６７に対して適宜に傾けられて配置されている。この事例では、支承リング４０が調整ねじ６６によってリング４６の戻り力に抗して、規定された位置に押圧される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内接歯車ポンプの、図２のＩ−Ｉ線に沿った横断面図である。
【図２】本発明による内接歯車ポンプの、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【符号の説明】
１０ケーシング部分、１２ねじ、１４カバー部分、１６凹設部、１８ピン、２０凹設部、２２開口、２４駆動軸、２６孔、３０歯付きピニオン、３２軸線、３４連結エレメント、３６歯付きリング、３８孔、４０支承リング、４２軸線、４４環状溝、４６リング、４８吸込み側、４９吐出し側、５０調節装置、５２調節方向、５４調節エレメント、５６ピン、５８孔、６０スライダ区分、６２溝、６２ａ領域、６２ｂ領域、６４切欠き、６６位置決めエレメント、６７長手方向軸線、６８ねじ山付き孔、７０側面、ａ間隔、ｂ遊び

Claims

ケーシング（１０，１４）を備えた内接歯車ポンプであって、内側歯列を備えた歯付きリング（３６）が設けられており、該歯付きリング（３６）が、ケーシング（１０，１４）内で支承リング（４０）を介して軸線（４２）を中心として回転可能に支承されており、さらに、歯付きリング（３６）に噛み合う、外側歯列を備えた歯車（３０）が設けられており、該歯車（３０）が、ケーシング（１０，１４）内で軸線（３２）を中心として回転可能に支承されており、歯車（３０）または歯付きリング（３６）が、回転駆動されるようになっており、歯付きリング（３６）の回転軸線（４２）が、歯車（３０）の回転軸線（３２）に対してずらされて延びている形式のものにおいて、支承リング（４０）に調節装置（５０）が対応配置されており、該調節装置（５０）によって支承リング（４０）が、歯付きリング（３６）の回転軸線（４２）に対して半径方向でケーシング（１０，１４）内で調節のために運動可能であり、かつ調整された位置でロック可能であり、調節装置（５０）が、支承リング（４０）に結合された、ケーシング（１０，１４）内で半径方向に移動可能に案内される調節エレメント（５４）を有しており、該調節エレメント（５４）に、ケーシング（１０）に結合された、該ケーシング（１０）の外側から接近可能な位置決めエレメント（６６）が作用するようになっており、該位置決めエレメント（６６）によって調節エレメント（５４）が、半径方向で移動可能であり、かつ調整された位置でロック可能であり、調節エレメント（５４）が、切欠き（６４）を有しており、該切欠き（６４）内に位置決めエレメント（６６）が、半径方向に対して横方向で係合するようになっており、位置決めエレメント（６６）が、切欠き（６４）の、半径方向で歯付きリング（３６）の回転軸線（４２）の方向に向けられたまたは該回転軸線（４２）とは反対の方向に向けられた側面（７０）に接触するようになっており、位置決めエレメント（６６）が、該位置決めエレメント（６６）の長手方向軸線（６７）の方向で移動可能にケーシング（１０）に結合されており、切欠き（６４）の側面（７０）が、位置決めエレメント（６６）の長手方向軸線（６７）に対して傾けられて延びており、これによって、長手方向軸線（６７）の方向での位置決めエレメント（６６）の運動時に、切欠き（６４）の、傾けられた側面（７０）を介して調節エレメント（５４）の運動が、半径方向で生ぜしめられるようになっていることを特徴とする、内接歯車ポンプ。
調節エレメント（５４）の切欠き（６４）が、少なくともほぼ円錐形に形成されている、請求項１記載の内接歯車ポンプ。
位置決めエレメント（６６）が、ケーシング（１０）のねじ山付き孔（６８）内にねじ込まれた調整ねじとして形成されており、該調整ねじが、ねじり運動時に調整運動を長手方向軸線（６７）の方向で実施するようになっている、請求項１または２記載の内接歯車ポンプ。
支承リング（４０）が、該支承リング（４０）の外周壁面とケーシング（１０，１４）との間に締め込まれた少なくとも１つの弾性的なリング（４６）を介して支承されており、該リング（４６）が、調節装置（５０）によって支承リング（４０）に形成された調節力に抗して作用する戻り力を支承リング（４０）に形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。
少なくとも１つのリング（４６）が、ケーシング（１０，１４）をシールするためのシールエレメントとして働いている、請求項４記載の内接歯車ポンプ。
支承リング（４０）を調節装置（５０）によって運動させることができる方向（５２）が、歯付きリング（３６）の回転軸線（４２）に対して半径方向であるだけでなく、歯車（３０）の回転軸線（３２）に対しても半径方向である、請求項１から５までのいずれか１項記載の内接歯車ポンプ。