CN102257275A - 内齿轮泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可绕驱动轴线(104)被旋转的内转子(100)的内齿轮泵(14)。本发明提出，该内转子(100)可借助可支承或已支承在内燃机(12)中的轴(48)来驱动，该轴具有可绕该内转子(100)的该驱动轴线(104)转动的用于驱动该内转子(100)的轴区段(114)。

Description

内齿轮泵
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的内齿轮泵。
背景技术
由DE 10 2006 056 844 A1公知了一种用于输送液压流体的内齿轮泵，它具有一个齿轮对及在内齿轮泵的压力侧的至少两个压力出口。以此方式可借助仅具有少量构件的内齿轮泵来改变输送量。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种内齿轮泵，它需要尽可能小的结构空间并可用尽可能少的构件来制造。
该任务将通过包括权利要求1的特征的一种内齿轮泵来解决。在从属权利要求中给出了有利的进一步构型。此外在下面的说明及附图中可得到对于本发明重要的特征，其中这些特征既可单独地也可不同组合地作为本发明的重点，而无需再次对此明确地指出。
通过使用一个可支承或被支承在内燃机中的轴的轴区段来旋转地驱动内转子将使根据本发明的内齿轮泵需要特别小的结构空间。该内齿轮泵通常不需要预设的单独的驱动轴/支承轴。由此可取消设置占据空间的运动传递装置或耦合装置(例如皮带传动装置)来将运动由一个驱动装置传递到单独的驱动轴/支承轴上的必要性。而根据本发明的内齿轮泵在径向上基本上仅需要一个围绕所述轴区段的结构空间。在轴的轴向上可能仅产生一个相对内燃机的总体尺寸不明显的延长。
取消单独的驱动轴并可取消其它运动传递装置的可能性不仅意味着内齿轮泵本身构件数目的减少，而且也减少了由内燃机与内齿轮泵组成的整个机组的构件数目。
所述轴以有利的方式涉及内燃机的一个凸轮轴或一个曲轴或一个均衡轴。这样一个轴的旋转运动可直接地传递成内转子的旋转运动。
优选的是，轴区段由一个从轴的轴向上看的自由轴端部构成，该自由轴端部可与或已与内转子相连接。在此情况下可考虑，在保持内燃机壳体尺寸的情况下使其轴延长，以使得其自由端部超过内燃机壳体地伸出及该伸出的端部可被用作驱动内转子的轴区段。
此外优选的是，轴端部可被引入或已引入内转子的中心孔中。相对一个在原则上也是可能的轴端部的前侧与内转子的连接来说轴端部被导入内转子的中心孔中具有其优点，即可节省轴向上的结构空间。这可实现内齿轮泵的壳体的特别紧凑的构型。
当用于连接轴与内转子的一个接合方向与内转子的驱动轴线同轴线地延伸时，可得到内齿轮泵的特别简单的组装。
根据本发明的一个实施形式该内齿轮泵被构成新月形内齿轮泵。由此可提供一种具有特别好的容积效率的紧凑的内齿轮泵。
根据本发明的一个变换的实施形式该内齿轮泵被构成无新月形的内齿轮泵，它也可实现特别紧凑的结构方式。
本发明的一个特别优选的实施形式在于：内转子相对外转子偏心地支承及具有一个与外转子的内齿部分啮合的外齿部分；及外转子的内齿部分通过可转动地支承在外转子上的辊来构成。以此方式将改善由外齿部分与内齿部分的配合所实现的密封功能。这样一个装置也可被称为“行星转子组”。当辊具有辊细齿部分时及当内转子的外齿部分被叠加了一个相应的内转子细齿部分时，可实现该密封功能的进一步改善。
本发明还涉及具有上述内齿轮泵的内燃机。
此外本发明还涉及包括上述内齿轮泵的、用于内燃机的燃料喷射***。
以下将参照附图来描述本发明的实施形式。
附图说明
图1：具有一个内燃机及一个用于输送燃料的内齿轮泵的燃料喷射***的概图；
图2：放大表示的根据图1的内齿轮泵的一个剖割侧视图；
图3：当内齿轮泵安装在内燃机上时的一个相应图2的视图；
图4：根据图1的内齿轮泵的齿轮配置的第一实施形式的俯视图；及
图5：根据图1的内齿轮泵的齿轮配置的另一实施形式的俯视图。
具体实施方式
在图1中总地用标号10指示的用于对一个内燃机12供给燃料的燃料喷射***包括一个内齿轮泵14。
燃料喷射***10具有一个储备燃料的储备容器16。借助一个预输送泵18使燃料由储备容器16输送到一个低压管路22中，该预输送泵最好借助一个可调节的驱动装置、尤其一个电动机20形式的驱动装置来驱动。通过用于预输送泵18的一个可调节驱动装置的使用可以使燃料喷射***10的输送量得到调节，以致可减小通过燃料过剩量的输送产生的输送损耗，该过剩量又必需回送到筹备容器16中。
为了限制低压管路22中的燃料压力设有一个低压限压阀24，当超过一个预给定的最大压力时借助该低压限压阀使燃料由低压管路22导回储备容器16中。
低压管路22通到内齿轮泵14的一个输入端26。该内齿轮泵对通过输入端26输入的燃料加载高压。被加载高压的燃料通过内齿轮泵14的一个输出端28到达一个高压管路30，该高压管路导入一个轨32形式的燃料收集装置。轨32对喷射阀34提供加压的燃料。这些喷射阀34各配置给内燃机12的一个燃烧室及能使燃料直接地喷射到燃烧室中。
轨32中的压力借助一个压力传感器36来检测。与检测的压力相应的电压信号可借助一个数据导线38输送给一个控制装置40。控制装置40借助一个控制导线42与电动机20耦合。
内燃机12包括一个区段地表示的内燃机壳体44，它例如为一个汽缸头的形式。内燃机壳体44具有一个向外的壳体表面46。内燃机12还包括一个轴48，尤其一个凸轮轴形式的轴，该轴可绕轴线50转动地支承在内燃机壳体44上。
在内燃机壳体44中设有一个壳体孔52，该孔被轴48穿过，以致一个轴端部54伸出壳体表面46并延伸到内燃机12的***。
内齿轮泵14具有一个罐状的外壳体56，该外壳体尤其借助一个焊接上的法兰盘58与内燃机壳体44连接，例如通过螺丝来连接。外壳体56具有一个向着内燃机12延伸的壳体凸出部分60，该壳体凸出部分被***内燃机12的壳体孔52中。壳体凸出部分60具有一个其横截面为圆形的壳体孔口62，该孔口允许轴48穿入。
内齿轮泵14的外壳体56及内燃机壳体44借助一个环形的密封圈64相互地密封。
在外壳体56中设有多个壳体部件，即第一壳体部件66、一个与其相邻的第二壳体部件68及一个起壳体盖作用的第三壳体部件70。第三壳体部件70与外壳体56相焊接。优选的是，壳体部件66，68及70具有相互平行的平面，以致各壳体部件用这些平面构成金属的密封面。在此情况下可借助第三壳体部件70来产生一个压力，该压力使壳体部件66及68压入到外壳体56中。
第一壳体部件66及第二壳体部件68用于限定一个接收室72形式的泵室，在其中布置一个齿轮装置74。该齿轮装置74构成内齿轮泵14的真正输送单元。齿轮装置74在轴向上被放置在第一壳体部件66与第二壳体部件68之间。第一壳体部件66同时构成齿轮装置74的一个径向支承。
内齿轮泵14在低压侧具有一个与输入端26相连接的低压通道76，该低压通道被构成在第三壳体部件70中。低压通道76通入一个被构成在第二壳体部件68中的抽吸腰管78。第一壳体部件66具有一个与抽吸腰管78形式相应的反腰管80。
内齿轮泵14在压力侧包括一个与输出端28相连接的高压通道82，该高压通道被构成在第三壳体部件70中。高压通道82与一个被构成在第二壳体部件68中的压力腰管84相连接，在第一壳体部件66中设有一个与压力腰管84形式相应的反腰管86。借助反腰管80及86可达到：齿轮装置74从两侧来均匀地加载压力。
此外内齿轮泵14还包括一个限压阀88，当超过一个预给定的工作压力时借助该限压阀可在高压通道82与低压通道76之间形成流体连接。限压阀88被设置在一个连接通道90中，该连接通道延伸在高压通道82与低压通道76之间。限压阀88具有一个压入在连接通道90中的阀座92，一个与阀座92相互作用的阀体94及一个阀弹簧96，该阀弹簧将阀体94压在阀座92上。连接通道90以盲孔形式构成及在其张开端借助一个压入的塞98来封闭。
输入端26及输出端28以及限压阀88组合在第三壳体部件中就允许在很大程度上取消附加的密封件并由此使内齿轮泵14的构件数目进一步地减少。
齿轮装置74具有一个内转子100，该内转子相对外转子102偏心地设置(参见图2及4)。内转子100可绕一个配置给内转子100的驱动轴线104旋转。驱动轴线104与轴48的轴线50同轴线。
内转子100具有一个中心孔106，在其中可导入轴48的轴端部54(参见图3)。
轴48具有一个延伸在内燃机壳体44中的主区段108。在主区段108上向着内齿轮泵14的方向连接着一个轴段110，一个尤其为球形构型的轴导向面112，一个轴区段114及一个设置在前部的轴颈116。
轴段110穿过外壳体56的壳体孔口62。为了相对内齿轮泵14密封轴48设有一个密封装置118，它尤其被构成一个径向密封圈的形式。该密封装置被设置在壳体凸出部分60中及包括概要表示的第一密封唇120，借助它可防止油由内燃机12的内空间进入到内齿轮泵14中。此外密封装置118还包括第二密封唇122，借助它可防止燃料由内齿轮泵14的内空间排出到内燃机12的内空间中。
轴导向面112支承在一个圆柱形的支承面124中，该支承面被构成在第一壳体部件66上。在支承面124上连接着一个相对支承面124倾斜的定中面126，借助该定中面使轴导向面112导入到支承面124中变得容易(参见图3)。
轴区段114例如具有一个多棱体轮廓、尤其四棱体轮廓。该轮廓与内转子100的中心孔106的相应轮廓相互配合。以此方式可在轴区段114与内转子100之间形成形状锁合的抗扭转连接。
为了使轴48与内齿轮泵14相接合，使轴48及内齿轮泵14相互地轴以128及130指示的接合方向上移动。接合方向128及130与内转子100的驱动轴线104同轴线。
轴颈116最好被构成圆柱形及用于在轴端部54导入内齿轮泵14的期间作为进一步的***辅助。在最简单的情况下将内齿轮泵14套在自由轴端部54上。通过轴导向面112在支承面124上的导向将达到定中的作用，借助该定中作用可防止内转子100。的夹紧。在轴48与内转子100连接期间这样来防止密封装置118的损坏，即在使轴段110导入壳体孔口62中并与密封唇120及122形成配合之前，首先将轴颈116***内转子100的中心孔100中。
图4中表示内齿轮泵14的齿轮装置74。支承轴第一壳体部件68上的外转子102可绕外转子轴线132转动；该轴线与内转子100的驱动轴线104平行地延伸。驱动轴线104相对外转子轴线132错开，以致内转子100相对外转子102偏心地支承。
外转子102具有一个内齿部分134，它与内转子100的外齿部分136相互配合。外转子102的内齿部分134通过多个辊138构成，它们各支承在设在外转子102上的袋形槽口140中。
辊138具有辊细齿142，辊细齿与内转子细齿144相啮合，内转子细齿叠加在内转子100上。
借助轴48可在驱动方向146上转动地驱动内转子100。通过内转子100与辊138的啮合作用使这些辊也转动及由此在与驱动方向146相应的转动方向上带动外转子102。以此方式可使通过内齿轮泵14的输入端26输入的燃料由抽吸侧148压缩到压力侧150并输送到内齿轮泵14的输出端28。
也可使用一个仅包括一个内转子100与一个外转子102的齿轮装置74来取代图4中所示的齿轮装置74(“行星转子组”)，其中外转子102的内齿部分134与该外转子构成一体。这样一个内齿轮泵14也可被称为无新月形的内齿轮泵。
对此变换地也可使用图5中所示的齿轮装置74，它也包括一个内转子100及一个外转子102，但其中设有一个新月形部件152来分隔抽吸侧148与压力侧150。这样一个内齿轮泵14也可被称为新月形内齿轮泵。
优选的是，内齿轮泵14的至少一些构件可原型地、尤其少用工具地制造。例如壳体部件66，68及70和/或齿轮装置74的齿轮可被烧结。外壳体56和/或法兰盘58能以有利的方式被构成板金成型件。
当内齿轮泵具有一个自己的驱动轴/支承轴，即不借助内燃机的轴48来驱动时，以上所描述的内齿轮泵14的各个特征也是有利的。这些特征尤其涉及：具有外壳体56及壳体部件66，68及70的壳体的结构，输送泵18的输送量调节的可能性，输入端26和/或输出端28和/或限压阀88组合在壳体部件70中及齿轮装置74的构型。

Claims (10)

1.具有至少一个可绕驱动轴线(104)旋转地被驱动的内转子(100)的内齿轮泵(14)，其特征在于：该内转子(100)可借助可支承或已支承在内燃机(12)中的轴(48)来驱动，该轴具有可绕该内转子(100)的该驱动轴线(104)转动的用于驱动该内转子(100)的轴区段(114)。
2.根据权利要求1的内齿轮泵(14)，其特征在于：该轴(48)是内燃机(12)的凸轮轴或曲轴或均衡轴。
3.根据权利要求1或2的内齿轮泵(14)，其特征在于：该轴区段(114)由一个从该轴(48)的轴向上看自由的轴端部(54)构成，该轴端部可与或已与该内转子(100)相连接。
4.根据权利要求3的内齿轮泵(14)，其特征在于：该轴端部(54)可被引入或已被引入该内转子(100)的中心孔(106)中。
5.根据以上权利要求中任一项的内齿轮泵(14)，其特征在于：用于连接该轴(48)与该内转子(100)的接合方向(128，130)与该内转子(100)的驱动轴线(104)共线地延伸。
6.根据以上权利要求中任一项的内齿轮泵(14)，其特征在于：该内齿轮泵被构成新月形内齿轮泵。
7.根据权利要求1至5中任一项的内齿轮泵(14)，其特征在于：该内齿轮泵被构成无新月形的内齿轮泵。
8.根据以上权利要求中任一项的内齿轮泵(14)，其特征在于：该内转子(100)相对外转子(102)偏心地被支承及具有与该外转子(102)的内齿部分(134)啮合的外齿部分(136)，该外转子(102)的该内齿部分(134)通过可转动地支承在该外转子(102)上的辊(138)构成。
9.内燃机(12)，具有根据权利要求1至8中任一项的内齿轮泵(14)。
10.用于内燃机(12)的燃料喷射***(10)，包括根据权利要求1至8中任一项的内齿轮泵(14)。
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