JPH0444114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料フイードポンプであつて、基体
内に配置された、円筒形のポンプ室を有し、該ポ
ンプ室内にポンプ室の外周面に対して偏心的に支
承されたポンプロータが配置されており、該ポン
プロータが外周面に向かつて開いている溝を有し
ており、該溝内にポンプピストンが案内されてお
り、該ポンプピストンはロータの回転のさいポン
プ室の、運動軌道として役立つ外周面に押圧され
ており、かつポンプピストンがポンプ作業室を互
いに隣合うポンプピストン間の小室に分割してい
る形式のものに関する。

燃料フイードポンプであつて、中間板、ひいて
はポンプピストンの運動軌道が鋼から成つている
ものは既に公知である。このような構造型式のポ
ンプでは、運動軌道及びポンプピストンの摩耗が
大きく、その結果ポンプの必要な耐久寿命が達成
されず、又はたんにポンプの一部分についてしか
達成されない。さらにポンプ中の摩擦が比較的大
きい。

別の燃料フイードポンプでは中間板の切欠き内
へポリイミドリングが押嵌められていた。この場
合成程摩耗及び摩擦に関して使用可能な値がえら
れたが、長時間の持続運転試験において、このさ
いに生じるプラスチツクの膨潤により、使用不能
であることが判明した。極めて僅かな１％の膨潤
度を有する場合、１mmの層厚では成程たんに10μ
の材料の膨潤が生じるにすぎないが、この10μの
膨潤はポンプ中に必要な最小間隙の距離に等し
く、このためポンプの回転がロツクする。

他方において、鋼中間板の運動軌道に、例えば
所謂渦動焼結法におけるように、ポリイミド粉末
を用いてコーチングすることによつてポリイミド
リングの厚さを減少させる手段は、長時間の持続
運動中において欠陥を生じることが判つた。この
欠陥は主に、ポリイミド層が中間板切欠きの材料
に十分に強固に付着しないことによるものであ
る。要するにこのような極めて薄いポリイミドコ
ーチングは十分な安定性を有しない。

これに対して、本発明の特許請求の範囲第１項
記載の特徴を有する燃料フイードポンプは、フイ
ードポンプの耐用寿命、ひいては運転機能の信頼
性が公知のポンプに比して著しく改善されるとい
う利点を有し、しかもこの場合プラスチツク層の
膨潤化による障害を生じない。それというのはラ
イナは少なくとも部分的にあらかじめ仕上げられ
た構造部品として、中間板全体よりも高価な仕上
加工を簡単に施すことができるからである。

次に図面の実施例につき本発明を説明する。

第１図に部分的に示されているフイードポンプ
１０はロールピストン型ポンプとして構成されて
いて、これは、燃料を貯蔵タンクから自動車の内
燃機関へ供給する供給装置ユニツト１２に所属し
ている。供給装置ユニツト１２には電動機１４及
び、該電動機とフイードポンプ１０とを取囲んで
いるケーシング１６が所属しており、このケーシ
ングは吸込導管接続部１８を有している。ロール
ピストン型ポンプ１０は燃料を接続部１８を通し
て吸込み、ケーシング１６中を通過させ、さら
に、供給導管接続部（図示せず）を介して、内燃
機関へ通じている導管系へ供給する。

ロールピストン型ポンプ１０は板状の支持体２
０によりケーシング１６内に支持されている。支
持体２０内には軸２２が取付けられており、この
軸には電動機１４の電機子２４並びにロールピス
トン型ポンプ１０のロータが回転可能に支承され
ている。電機子２４及びロータ２６はカツプリン
グ機構２８を介して互いに連結されている。ロー
タ２６は環状の中間板３２の切欠き３０内で偏心
的に回転し、この中間板はその一方の側を支持体
２０の中間板側の壁３４により、また他方の側を
蓋板３６により、被われている。支持体２０は蓋
板３６及び、これらの部材２０，３６間に締込ま
れている中間板３２と共に、ロールピストン型ポ
ンプ１０用の円筒形のポンプ室を有する基体を形
成する。第２図から判るように、ポンプロータ２
６はその外周に沿つて配置された、半径方向の５
つの溝４０を有しており、これらの溝内にはロー
ル形のポンプピストン４２が移動可能に配置され
ている。ポンプピストン４２はロータ２６の回転
のさい遠心力により外方へ駆動され、この結果ポ
ンプピストンは中間板３２内の切欠き３０の壁４
４に固く押圧される。これにより、隣合うポンプ
ピストン４２間にポンプ室４６が形成され、これ
らのポンプ室内では送出さるべき媒体が加速され
る。ポンプの入口及び出口は図面では示されてい
ない。

図面から判るように、ロール形ポンプピストン
４２用の運動軌道を形成する、切欠き３０の壁４
４は積層ライナ５０の内壁によつて形成され、こ
のライナは中間板３２の切欠き３０内へ嵌込ま
れ、これによりこの中間板に所属する。積層ライ
ナ５０の構成は特に第３図〜第４ａ図に示されて
いる。第３図によれば積層ライナ５０はほぼ１mm
の壁厚を有する圧延された外側の鋼リング５２を
有し、その内壁５４は焼結青銅層５６を支持して
いる。この焼結青銅層５６はプラスチツク層５８
のための支持体として役立ち、このプラスチツク
層は焼結層５６の、鋼リング５２側とは反対の側
に設けられていて、この焼結青銅層圧へ圧入され
ている。即ち焼結層５６はほぼ50％の密度の比較
的粗い組織を有しており、多数の突起、開いた孔
又はその類似物を有している。中間層としての焼
結青銅層５６はほぼ0.3mmの厚さを有している。
焼結青銅層５６と鋼リング内壁５４とは著しく高
い強度で結合されている。それというのは青銅の
一部は、顕微鏡的にみてそれ自体としても多数の
孔を有する鋼組織内へ滲透しているからである。
上記の孔内へは圧延工程によりプラスチツク層５
８の一部が圧入される。プラスチツクとしてはポ
リオキシメチレン（POM）が特に有利である。
しかしまたポリミドを内側プラスチツクコーチン
グとして使用することも可能である。

第４図及び第４ａ図から判るように、プラスチ
ツクは青銅層内へ圧入されている。このことは粗
い、明色で示された青銅組織中の暗色で示された
中間室で示されている。プラスチツク層は、あら
かじめ部分的に仕上げられた積層ライナ５０が中
間板３２内へ押嵌められた時点では、ほぼ0.3mm
の厚さを有している（第４図）。この後、ライナ
５０の切削加工が、プラスチツク残留層厚が20〜
120μになるまで、行なわれる。

内側運動軌道の材料組織の以下(a)〜(e)の特性は
図示の実施例のロールピストン型ポンプの場合特
に重要である。

(a) コーチングの結合性、要するに中間板に接す
る最終コーチングの強度及び固着性 (b) ポンプの最小間隙に影響を与えない、低い膨
潤性 (c) 耐摩耗性 (d) 中間板孔内へ適当に押嵌めることができるラ
イナをうるための、出発材料の加工可能性 (e) 板の表面組織及び滑り性 本発明の解決手段によれば必要な上記の５つの
全ての点で優れた特性がえられる。即ち、金属の
中間−焼結層は、主として、鋼及びプラスチツク
間において、両面で作用する固着層を形成する。
青銅は鋼壁内へ惨透しかつ青銅自体は、その焼結
組織中の中間室内へプラスチツクが強力に押込ま
れることによりプラスチツクを完全に不動に固定
する。焼結層５６は鋼リング５０とプラスチツク
層５８との間においていわば「かすがい」を形成
する。

低い膨潤性は、リングが押嵌められた後にその
運動軌道の加工が、プラスチツク層残留壁厚が20
〜120μになるまで行なわれたときに、えられる。
たんに１％の膨潤度ではこの場合最大で1μの膨
潤化を生じるにすぎず、1μの膨潤化は10μの最小
間隙に対しては無視しうるものである。従つて本
発明の解決手段によれば優れた強度と共に特に低
い膨潤性がえられる。

同時にまたプラスチツクは容易に判るようにそ
の特性に基いて高い耐摩耗性を有する。

最後に、発見され選択された使用材料対及び構
造組織的な改良手段に基き、加工可能性の点でも
何ら問題がない。それというのは鋼リングは圧延
し、金属の焼結層は粉末として吹付けかつ焼結さ
せることができるからである。プラスチツク層を
後から設けることも容易に可能である。この場合
中間層５６の焼結後その表面を僅かに加工すれば
よい。この加工により、プラスチツク残留層厚を
うるための適正な基準位置がえられる。

本発明のさらに別の利点は、適当な選択によれ
ば膨潤度が１％より大の、場合によつては５％ま
でのプラスチツク層を使用することも可能である
ことにある。それというのは膨潤度は、プラスチ
ツク残留層厚が20乃至120μと極めて薄い場合に
は、もはや決定的なフアクタとはならないからで
ある。20μの最小層厚では、５％の膨潤度におい
てたんに1μの膨潤化を生じるにすぎず、従つて
ポンプに必要な最小間隙に不都合な影響を与える
ことはない。焼結中間層は本発明の場合もつぱら
保持体として機能する。それというのはこの焼結
中間層はその両サイドで鋼とプラスチツクとの高
い強度及び結合を保証するからである。この焼結
層が構造組織的に特に多孔性であることは重要で
ある。勿論中間層材料としては、開いた多孔性を
有するように焼結することができるものであれ
ば、いかなる金属材料を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は燃料フイードポンプの部分的縦断面図、第２図
は中間リングが本発明により構成されているロー
ルピストン型ポンプとして製作された燃料フイー
ドポンプの原理的略示図、第３図は第２図の中間
リングの、第２図−線による拡大断面図、第
４図は未加工ライナの第３図の範囲の詳細図、
第４ａ図はライナにある運動軌道の加工後の、第
３図の範囲の詳細図である。 １０……フイードポンプ、１２……供給装置ユ
ニツト、１４……電動機、１６……ケーシング、
１８……接続部、２０……支持体、２２……軸、
２４……電機子、２６……ロータ、２８……カツ
プリング機構、３０……切欠き、３２……中間
板、３４……壁、３６……蓋板、４０……溝、４
２……ポンプピストン、４４……壁、４６……ポ
ンプ室、５０……積層ライナ、５６……焼結層、
５８……プラスチツク層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料フイードポンプであつて、基体内に配置
   された、円筒形のポンプ室を有し、該ポンプ室内
   にポンプ室の外周面に対して偏心的に支承された
   ポンプロータが配置されており、該ポンプロータ
   が外周面に向つて開いている溝を有しており、該
   溝内にポンプピストンが案内されており、該ポン
   プピストンはロータの回転のさいポンプ室の、運
   動軌道として役立つ外周面に押圧されており、か
   つポンプピストンがポンプ室を互いに隣合うポン
   プピストン間の小室に分割している形状のものに
   おいて、基体が２つの外側板２０，３６と、これ
   らの間に位置する環状の中間板３２とによつて構
   成されており、該中間板３２内にポンプ室が円筒
   形の切欠き３０として形成されていて、該切欠き
   ３０内に、内壁にポンプピストン運動軌道を形成
   するライナ５０が押し嵌められており、かつ該ラ
   イナ５０が積層ライナとして構成されていて、外
   側の金属リング５２を有し、この金属リング５２
   の内壁に焼結された中間層５６が設けられてお
   り、該焼結中間層にプラスチツクより成る内側層
   ５８が結合され固着されていることを特徴とする
   燃料フイードポンプ。 ２ 中間層５６が焼結青銅より成る特許請求の範
   囲第１項記載の燃料フイードポンプ。 ３ 中間層５６が鋼リング５２の内壁上に焼結さ
   れている特許請求の範囲第２項記載の燃料フイー
   ドポンプ。 ４ 中間層５６がほぼ50％の材料密度を有してい
   る特許請求の範囲第２項又は第３項記載の燃料フ
   イードポンプ。 ５ 最大値が0.3mmであり最小値が0.02mmである
   厚さの内側のプラスチツク層５８が中間層５２上
   に圧着されている特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１項記載の燃料フイードポン
   プ。 ６ プラスチツク層５８が中間層５６の組織内へ
   侵入している特許請求の範囲第５項記載の燃料フ
   イードポンプ。 ７ プラスチツク層５８の厚さが0.02mmより大で
   あり0.15mmより小である特許請求の範囲第６項記
   載の燃料フイードポンプ。 ８ プラスチツク層がポリオキシメチレン
   （POM）から成る特許請求の範囲第１項から第７
   項までのいずれか１項記載の燃料フイードポン
   プ。