CN104956087A - 内齿轮泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于具有防滑控制功能的车辆液压制动设备的内齿轮泵(1)。本发明提出，将泵轴(2)在内齿轮泵(1)的小齿轮(9)和齿圈(11)的一侧可旋转地支承在轴向盘(26)中，该轴向盘在侧向密封小齿轮(9)和齿圈(11)。

Description

内齿轮泵
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于车辆液压制动设备的内齿轮泵。该内齿轮泵特别是设置为用在防滑控制的和/或外部助力的车辆制动设备中以代替在此通常使用的活塞泵，该活塞泵常被称为回油泵(即使未必恰当)。
背景技术
公开文献DE 195 17 296 A1公开了具有齿圈和小齿轮的内齿轮泵，该小齿轮在齿圈中偏心地布置使得小齿轮与齿圈啮合。小齿轮不可相对转动地设置在泵轴上，该泵轴用于旋转驱动小齿轮。在旋转驱动中，与齿圈啮合的小齿轮带动齿圈一起旋转，从而驱动内齿轮泵并且以本身已知的方式输送流体。小齿轮为外啮合的齿轮并且齿圈为内啮合的齿轮，在此为了明确地表示和区分将二者称为小齿轮和齿圈。
小齿轮和齿圈在圆周处向内和向外限定在其之间的新月形的泵腔，泵腔在侧面被不可相对转动的轴向盘覆盖，轴向盘密封地贴靠在小齿轮的和齿圈的端面处。侧向的密封不是严密地密封的，轴向盘根据滑动支承的类型贴靠在小齿轮和齿圈的端面处，受限的泄漏是可以接受的。需要找到在低摩擦和低泄漏之间的最佳方案。
在周向上，轴向盘至少在泵腔的压力区上延伸。在轴向上，轴向盘在其背离小齿轮和齿圈的外侧处在所谓的压力场中被施加压力并且由此与小齿轮和齿圈的端面贴靠。压力场为通常平的凹部，其大致在泵腔或泵腔的压力区上延伸。这种轴向盘也称为压力盘或控制盘，或者也称为压力板或控制板。其通常是盘形或板形的，然而这对于本发明不是强制性的。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1所述特征的内齿轮泵在小齿轮和齿圈的端面上具有(至少一个)轴向盘，轴向盘密封地贴靠在小齿轮的和齿圈的端面处。轴向盘径向固定地例如保持在泵壳体中，并且根据本发明轴向盘具有可旋转地支承泵轴的支承件。支承件可为在轴向盘中的通孔或盲孔，其形成滑动轴承。还可在轴向盘处、优选在轴向盘中的孔中设置(例如压入)轴套作为滑动轴承或者设置滚动轴承。该列举不是穷举。通过将支承件集成到轴向盘中，本发明可实现轴向缩短或轴向较短地构造的内齿轮泵。本发明简化了将一个内齿轮泵或在双回路车辆制动设备中的情况下优选两个内齿轮泵安装在车辆液压制动设备的防滑控制装置的液压块中以代替通常的活塞泵。这种液压块在具有防滑控制功能的车辆液压制动设备中是已知的，液压块用于防滑控制装置的液压结构元件的机械固定和液压连接。这些结构元件除了通常的活塞泵或两个在此说明的内齿轮泵之外还包括防滑控制装置的电磁阀、液压蓄能器、减振器等。液压块通常为由金属、特别是由铝制成的方形的部件，在其中设置有圆筒形的且常常在直径上分成阶梯状的扩孔作为用于防滑控制装置的液压结构元件的容纳部并且设置有与容纳部或安装在容纳部中的结构元件液压连接的钻孔。在液压块处安装有用于驱动泵的电动马达。如果液压块装配有液压结构元件以及电动部件、机电部件和电子部件，则液压块形成车辆液压制动设备的防滑控制装置的液压总成。
根据本发明的内齿轮泵可构造为具有布置在齿圈和小齿轮之间的泵腔中的分隔块的所谓的新月形齿轮泵(Sichelpumpe)，分隔块将在泵腔中的压力区与吸入区彼此分隔开。这种分隔块也称为填充块或者由于其通常呈新月形或半新月形也被称为新月块。根据本发明的内齿轮泵还可构造为也称为齿环泵的没有分隔块的内齿轮泵。
从属权利要求给出了权利要求1中提出的发明的有利的设计方案和改进方案。
权利要求8规定了设有压力盘，该压力盘布置在内齿轮泵的小齿轮和齿圈的与轴向盘对置的端面上并且密封地贴靠在此处。压力盘和轴向盘可构造为相同或不同，在此特别是对于压力盘和轴向盘构造为不同的情况，为了其明确的表示和区别将其称为压力盘和轴向盘。压力盘是不可相对转动的且可沿轴向移动，轴向盘是不可相对转动的且可相对于小齿轮、齿圈沿轴向移动。如果小齿轮和齿圈不仅可旋转而且可沿轴向移动，则轴向盘可轴向固定。
为了将压力盘加载抵靠在小齿轮和齿圈的端面上，内齿轮泵在压力盘的背离小齿轮和齿圈的外侧上具有压力场。压力场可布置在压力盘的外侧和/或盖的面对的内侧或泵壳体的端壁中。至少在内齿轮泵运行时给压力场加载压力，压力场优选与内齿轮泵的泵腔的压力区连通。通过在压力场中加载压力，促使压力盘抵靠在小齿轮和齿圈的端面上。在轴向盘的背离小齿轮和齿圈的外侧处同样可设有压力场，优选地，根据本发明的内齿轮泵在轴向盘的一侧不具有压力场，也就是说在此是无压力场的。这同样可实现轴向更短地构造的内齿轮泵。此外，取消了在轴向盘侧的压力场的压力连接，这简化了内齿轮泵的制造。
权利要求10规定了根据本发明的内齿轮泵作为组件的构造方式，该组件可预装配并且可在预装配后如单一构件一样处理和安装。作为组件的构造方式可实现在将内齿轮泵安装到例如液压块中之前检验内齿轮泵的功能性。在内齿轮泵有缺陷的情况下，则此时必须只能使用另外的内齿轮泵，从而可避免已装配的液压块的废品，即，可避免液压总成整体的废品。
由本发明的实施方式结合特征和附图的以下说明得出本发明的其他特征。各个单独的特征可分别单独或多个地在本发明的实施方式中实现。还可考虑本发明的没有轴向盘的实施方式(其具有用于泵轴的支承件)。
附图说明
下面借助于在附图中所示的实施方式详细阐述本发明。其中：
图1示出了根据本发明的内齿轮泵的轴向截面；以及
图2以立体图示出了图1的内齿轮泵。
具体实施方式
在图1中所示的根据本发明的内齿轮泵1具有泵轴2，泵轴利用支承件(在本实施方式中利用球轴承3)可旋转地支承在盖4中。盖4是在一端具有法兰5的筒形部件。盖4具有在直径上分成多重阶梯的平行于轴线的通孔6以用于泵轴2的穿过，该通孔偏心地位于盖4中。在此被称为驱动轮7的齿轮压装或者以其他方式不可相对转动地设置在泵轴2的从盖4伸出的端部上。驱动轮7与在此被称为主动轮8的齿轮啮合，该主动轮可由未示出的电动马达必要时在中间连接有传动装置的情况下驱动。
在球轴承3的不同于驱动轮7的另一侧设置有在泵轴2上的在此被称为小齿轮9的外啮合的齿轮。小齿轮9沿轴向可移动地且不可相对转动地设置在泵轴2上，在本实施方式中轴向可移动性和不可相对转动性通过四棱部10实现，其中，本发明不局限于这种可能性方案。小齿轮9位于在此被称为齿圈11的内啮合的齿轮中，该内啮合的齿轮布置在与小齿轮9相同的平面中并且与小齿轮9一样宽。齿圈11与筒形的盖4同轴且相对于泵轴2和小齿轮9偏心，使得小齿轮9和齿圈11彼此啮合。在利用泵轴2旋转驱动小齿轮9时，小齿轮9驱动与其啮合的齿圈11一起旋转。齿圈11可旋转地滑动支承在支承环12中。
小齿轮9和齿圈11在其之间在周向区段中围成新月形的泵腔，它们在该泵腔中彼此不啮合。在泵腔中设置有半新月形的分隔块13，分隔块将泵腔分成吸入区和压力区。分隔块13与小齿轮9和齿圈11一样宽。分隔块13还被称为填充块或者由于其形状被称为新月状件、在本实施方式中由多部分组成、具有外部部分和内部部分，在外部部分的柱形的外表面处贴靠有齿圈11的齿的齿顶，并且在内部部分的柱形的内表面处贴靠有小齿轮9的齿的齿顶。分隔块13在周向上支撑在栓销14处(图2)，栓销在分隔块13的吸入区侧的端部处平行于轴线地穿过泵腔。栓销14的一个端部保持在盖4中的盲孔中，在图2中伸出的另一端部保持在液压块15中的盲孔中。在图1中栓销14位于截面平面之外并且因此在此不可见。通过旋转驱动小齿轮9和齿圈11，内齿轮泵1将流体(在本实施方式中为制动液)从吸入区输送到小齿轮9和齿圈11的齿间空隙中、沿着分隔块13处的内部和外部输送到压力区中。
在球轴承3和小齿轮9之间设置有具有碗状密封件16、支撑环17和副密封件18的密封组件，该密封组件密封在盖4中的泵轴2。碗状密封件16是喇叭状漏斗形的且设置为其在可能的压力加载时抵靠在泵轴2上。位于球轴承3和碗状密封件16之间的支撑环17具有相应于碗状密封件16的拱形凹形地弯曲的环形端面，碗状密封件16贴靠在该环形端面处。副密封件18为密封环，该密封环布置在盖4中的通孔6的环形梯级部的端侧槽中。副密封件18在碗状密封件16的外圆周处位于与支撑环17对置的一侧上并且使碗状密封件16的外边缘夹紧在副密封件18和支撑环17之间。
在密封组件16、17、18与小齿轮9和齿圈11之间存在压力盘19，压力盘贴靠在小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面处。压力盘19具有用于泵轴2的通孔、用于在图1中不可见的栓销14(其平行于轴线地穿过在齿圈11和小齿轮9之间的泵腔并且在周向上保持分隔块13)的通孔和(泵腔通过其与压力场20连通并且作为泵出口一部分的)通孔22。栓销14还不可相对转动地保持压力盘19。在视图中，压力盘19具有大于半圆的圆弓的形状，其中，由该圆弓形成的级空出一角。压力盘19在一侧覆盖分隔块13和泵腔的压力区。
盖4在面向压力盘19的内侧(即，在压力盘19的背离小齿轮9和齿圈11的外侧)上具有压力场20。压力场20为具有大致半新月形的形状的平的凹部，该凹部大致在压力区上和在分隔块13的一部分上延伸。压力场20被压力场密封部21包围，该压力场密封部在盖4和压力盘19之间密封压力场20。代替如在盖4中图示的情况，压力场20还可布置在压力盘19的外侧中(未示出)。压力盘19具有通孔22，该通孔从泵腔的压力区引导到压力场20中。通过通孔22，压力场20与内齿轮泵1的压力区连通，使得在压力场20中存在与在泵出口中相同的压力。通过在压力场20中加载压力，促使压力盘19密封地贴靠到小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面处。压力盘19根据滑动轴承的类型贴靠在小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面处，压力盘19不是严密地密封，可选择在(位于一方面的旋转的小齿轮9和旋转的齿圈11与另一方面的不可相对转动的压力盘19之间的)摩擦与较小的泄漏之间的最佳的或至少有利的比例，其可主要通过压力场20的大小、形状和位置选择。在盖4中的有弯曲角度的钻孔31从压力场20平行于轴线地引出一小段并且接紧接着沿径向向外引导到盖4的圆周处。在压力盘19中的通孔22和在盖4中的有弯曲角度的钻孔31是内齿轮泵1的泵出口的组成部分。在盖4中的有弯曲角度的钻孔31通到在已经提及的液压块15中的环形槽23中，该环形槽在有弯曲角度的钻孔31的径向部分的高度上包围盖4。环形槽23与出口孔24相交，该出口孔同样设置在液压块15中并且与环形槽23一样为泵出口的一部分。
在有弯曲角度的钻孔31的在盖4的圆周处的入口的两侧并且由此在液压块15中的环形槽23的两侧，盖4具有两个密封环25，这些密封环布置在盖4中的环绕的槽中并且在环形槽23的两侧在液压块15和盖4之间进行密封。
在小齿轮9和齿圈11的与压力盘19对置的一侧，内齿轮泵1具有轴向盘26，该轴向盘密封地贴靠在小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面处。轴向盘26不可运动地(即，不可相对转动地、沿径向固定地且沿轴向固定地)设置在液压块15中。轴向盘26为圆形。轴向盘如压力盘19一样被在图1中不可见的栓销14穿过，分隔块13在周向上支撑在该栓销处。栓销14不可相对转动地保持轴向盘26。轴向盘26具有偏心的筒形的通孔，该通孔与泵轴2同轴并且形成支承件27，泵轴2的远离驱动轮7的端部可旋转地滑动支承在该支承件中。为了滑动支承泵轴2，可将未示出的滑动轴套压入到轴向盘26中的支承件27中或者以其他方式固定在该处。还可利用在轴向盘26中的未示出的滚动轴承来实现泵轴2的滚动支承。
通过在压力场20中向压力盘19的外侧加载压力，促使可沿轴向移动的压力盘19抵靠在小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面上并且促使可沿轴向移动的小齿轮9、可沿轴向移动的齿圈11和分隔块13的背离压力盘19的端面抵靠在轴向盘26的面对的内侧上，使得小齿轮9、齿圈11和分隔块13的端面也密封地贴靠在轴向盘26处。在此，同样根据滑动轴承的类型进行贴靠，该密封不是严密的而是有泄漏。
内齿轮泵1为可预装配的组件，并且在将其安装到液压块15中之前可检验其功能。液压块15具有阶梯状的盲孔作为用于内齿轮泵1的容纳部28，将齿轮泵1放置到该盲孔中并且例如通过填密(Verstemmen)进行固定。液压块15为未示出的车辆液压制动设备的防滑控制装置的一部分。液压块15为由铝合金制成的方形的部件，其具有第二扩孔作为用于第二内齿轮泵1的容纳部28以及用于防滑控制装置的液压结构元件的其他扩孔。这些结构元件为未示出的电磁阀和液压蓄能器。在液压块15外部以法兰连接有已经提及的未示出的电动马达，在该电动马达的马达轴上或在以法兰连接到电动马达处的传动装置的传动轴上装有主动轮8，主动轮8通过驱动轮7驱动两个内齿轮泵1。用于液压结构元件的容纳部通过在液压块15中的钻孔彼此连接，由此未示出的防滑控制装置的液压结构元件彼此液压连接。在装配有液压结构元件并且设有电动马达和其他电动部件、机电部件和电子部件的情况下，液压块15形成车辆液压制动设备的液压总成和防滑控制总成。
泵入口29在形成用于内齿轮泵1的容纳部28的盲孔的底部处实现：此处开有形成泵入口29的钻孔。泵入口通过在轴向盘26中进入到内齿轮泵1的泵腔的吸入区中的通孔30实现。在轴向盘26中的通孔30为泵入口29的一部分。在附图中向截面中旋转地示出了泵入口29、30，实际上其相对于泵出口22偏移了超过90°的角度，泵入口29、30和泵出口22位于分隔块13的在周向上相反的侧部处。泵入口29的本身的密封部不是必须的，在盖4处在泵出口22的进入口的面向用于内齿轮泵1的容纳部28的底部的一侧上或在容纳部28的圆周中的环绕的环形槽23处的一个环绕的密封部25就足够了，其形成泵出口的一部分。

Claims (10)

1.一种用于车辆液压制动设备的内齿轮泵，该内齿轮泵具有：泵轴(2)，在该泵轴上不可相对转动地设置有小齿轮(9)；与所述小齿轮(9)啮合的齿圈(11)；以及不能旋转的轴向盘(26)，该轴向盘设置并且密封地贴靠在所述小齿轮(9)和所述齿圈(11)的端面上，其特征在于，所述轴向盘(26)是径向固定的并且具有能够旋转地支承所述泵轴(2)的支承件(27)。
2.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述轴向盘(26)在背离驱动部的一侧能够旋转地支承所述泵轴(2)。
3.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮泵(1)具有在所述泵轴(2)处密封的密封碗(16)。
4.根据权利要求3所述的内齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮泵(1)具有支撑盘(17)，该支撑盘设置在所述密封碗(16)的背离所述内齿轮泵(1)的一侧上并且沿轴向支撑所述密封碗(16)。
5.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮泵(1)具有盖(4)，泵出口(22)引导通过所述盖，该泵出口通到所述盖(4)的圆周处。
6.根据权利要求5所述的内齿轮泵，其特征在于，所述盖(4)在所述泵出口(22)的进入口的两侧具有环绕的密封部(25)。
7.根据权利要求5所述的内齿轮泵，其特征在于，所述盖(4)设置在所述内齿轮泵(1)的背离所述轴向盘(26)的一侧。
8.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述轴向盘(26)能够沿轴向相对于所述小齿轮(9)和所述齿圈(11)运动，所述内齿轮泵(1)在所述小齿轮(9)和所述齿圈(11)的与所述轴向盘(26)对置的一侧具有压力盘(19)，该压力盘不能旋转但能够沿轴向运动，并且所述内齿轮泵(1)在所述压力盘(19)的背离所述小齿轮(9)和所述齿圈(11)的外侧具有压力场(20)，从而当所述压力场(20)被施加压力时促使所述压力盘(19)抵靠在所述小齿轮(9)和所述齿圈(11)的端面上。
9.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，泵入口(29、30)引导通过所述轴向盘(26)。
10.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮泵(1)形成一个组件。
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