DE10000755A1 - Schieber-Unterdruckpumpe - Google Patents

Abstract

In einem Verdrängungsraum (11a, 11b, 11c) einer Schieber-Unterdruckpumpe, in dem der Druck anomal ansteigt, wenn sich die Unterdruckpumpe in einer zur normalen Drehrichtung entgegengesetzter Richtung dreht, ist eine Druckabsenkungseinrichtung (12) vorgesehen. Selbst wenn sich die Drehwelle (1) der Unterdruckpumpe in der entgegengesetzten Richtung dreht, wird durch die Druckabsenkungseinrichtung ein Druckanstieg in einem bestimmten Verdränungsraum verhindert, so daß ein Bruch eines Schiebers (4) der Unterdruckpumpe verhindert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schieber-Unterdruckpumpe, die als Betriebsdruckquelle eines Unterdruckservobremssystems oder dergleichen eines Fahrzeugs verwendet wird.

Eine Schieber-Unterdruckpumpe wird als Betriebsdruckquel­ le für ein Fahrzeug-Unterdruckservobremssystem verwendet. Die Schieber-Unterdruckpumpe besitzt einen Rotor, der in einem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse exzentrisch angeordnet ist und mehrere in Umfangsrichtung angeordnete radiale Rillen aufweist. In den radialen Rillen werden jeweils Schieber gleitend so gehalten, daß sie radial hin und her beweglich sind und mit ihrem jeweiligen äußeren Ende mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses in Gleitkontakt sind, um dadurch mehrere Räume zu bilden. Die mehreren Räume sind hauptsächlich durch die innere Umfangsfläche des Gehäuses, eine äußere Umfangsfläche des Rotors und die Schieber gebildet. Die Räume werden Ver­ drängungsräume genannt. Durch die Drehung des Rotors wird das Volumen jedes Verdrängungsraums geändert, außerdem wird dadurch wiederholt Luft einem Expansionshub und einem Verdichtungshub ausgesetzt, wodurch die Pumpe als Unterdruckpumpe arbeitet.

Eine solche Schieber-Unterdruckpumpe ist beispielsweise aus JP 1-170783-A und aus JP 7-49094-A bekannt.

Bei der Schieber-Unterdruckpumpe besteht kein Problem, wenn sie sich in normaler Drehrichtung dreht, der Druck in einem Verdrängungsraum steigt jedoch anomal an, wenn sich die Pumpe in einer zur normalen Drehrichtung entge­ gengesetzten Richtung (in entgegengesetzter Drehrichtung) dreht. Der anomale Druckanstieg tritt auf, weil Luft und Schmieröl verdichtet werden, die sich in dem Verdrän­ gungsraum befinden, der zwischen einem Abschnitt mit minimalem Spalt zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses und einer äußeren Umfangsfläche des Rotors einerseits und andererseits einem Sauganschluß um eine Position, die vom Abschnitt mit minimalem Spalt um einen Winkel von 360°/Schieberanzahl in normaler Drehrichtung beabstandet ist, vorhanden ist. Der anomale Druckanstieg im Verdrängungsraum kann bewirken, daß ein oder mehrere Schieber brechen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schieber-Unterdruckpumpe zu schaffen, die einen Bruch eines oder mehrerer Schieber sicher verhindern kann, wenn sich die Unterdruckpumpe in der entgegengesetzten Dreh­ richtung dreht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schieber-Unterdruck­ pumpe, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Weiter­ bildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist in dem Verdrängungsraum, in dem der Druck anomal ansteigt oder zunimmt, wenn sich die Vakuum­ pumpe in der entgegengesetzten Drehrichtung dreht, eine Druckabsenkungseinrichtung vorgesehen. Die Druckabsen­ kungseinrichtung hat die Funktion, den Druck auf einen Wert abzusenken, unterhalb dessen ein oder mehrere Schie­ ber, die den Verdrängungsraum bilden, in dem der Druck anomal ansteigt, nicht brechen können.

Erfindungsgemäß kann ein Brechen eines oder mehrerer Schieber verhindert werden, weil die Druckabsenkungsein­ richtung den Druck im Verdrängungsraum, in dem der Druck bei einer Drehung der Unterdruckpumpe in entgegengesetz­ ter Drehrichtung anomal ansteigt, ausreichend weit ab­ senkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Schieber- Unterdruckpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 1 längs der Linie A-A';

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht einer Schieber- Unterdruckpumpe gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 3 längs der Linie B-B';

Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht einer Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 3;

Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht einer Schieber- Unterdruckpumpe gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 6 längs der Linie C-C'.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Erfin­ dung. Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 1 längs der Linie A-A' bei Betrachtung in Richtung der Pfeile A und A'.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Drehwelle 1 durch Lager 2a, 2b drehbar unterstützt. Die Drehwelle 1 ist in einen Rotor 3 eingesetzt. Der Rotor 3 besitzt mehrere radiale Rillen, die darin ausgebildet und in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die radialen Rillen mehrere Schie­ ber 4 (wovon in Fig. 2 drei gezeigt sind) gleitend hal­ ten. Die Schieber 4 können sich jeweils in radialer Richtung hin und her bewegen, wobei ein Ende jedes Schie­ bers mit seiner Bodenfläche mit der inneren Umfangsfläche eines Gehäuses 5 in Gleitkontakt ist. Das Gehäuse 5 ist im allgemein zylindrisch, wobei der Rotor 3 im Gehäuse 5 exzentrisch angeordnet ist. Ein offenes Ende des Gehäuses 5 ist durch eine Platte 8 verschlossen und einen dazwi­ schen angeordneten O-Ring 7 abgedichtet. Das Gehäuse 5 weist eine Saugöffnung 6 zum Ansaugen von Luft aus dem Innenraum einer (nicht gezeigten) Vorrichtung wie etwa eines Unterdruckservobremssystems oder dergleichen auf. Die Platte 8 besitzt eine Ölzufuhrbohrung 8a, um Schmier­ öl zum Schmieren der rotierenden und gleitenden Abschnit­ te des Rotors 3 und der Schieber 4 in das Gehäuse 5 anzusaugen.

Das Schmieröl wird mit Druck beaufschlagt und von einem nicht gezeigten Motor an die Ölbeschickungsbohrung 8a gefördert. Das in das Gehäuse 5 eintretende Schmieröl wird durch die normale Drehung von einer im Gehäuse 5 oder in der Platte 8 vorgesehenen Abgabeöffnung 9 zusam­ men mit von der Saugöffnung 6 angesaugter Luft zur Seite des Motors gefördert. An einem Ende der Drehwelle 1 ist ein Zahnrad 10 angebracht, das Leistung vom Motor über­ trägt, wobei die Drehwelle 1 durch die Drehung des Motors angetrieben wird, so daß der Rotor 3 gedreht wird.

Räume (Verdrängungsräume) 11a, 11b und 11c, die im Gehäu­ se 5 durch den Rotor 3, die Schieber 4, das Gehäuse 5 und die Platte 8 gebildet sind, ändern ihr Volumen aufgrund der Drehung des Rotors, wodurch die Unterdruckpumpe Arbeit leistet. Unter der Annahme, daß die Drehrichtung, in der Luft und Schmieröl von der Saugöffnung 6 aufgrund der Drehung der Drehwelle 1 angesaugt und von der Abgabe­ öffnung 9 ausgestoßen werden, die normale Drehrichtung ist, werden das Schmieröl und die Luft dann, wenn sich die Drehwelle 1 in der zur normalen Drehrichtung entge­ gengesetzten Richtung dreht, in dem Raum (Verdrängungs­ raum) 11a, der zwischen dem Abschnitt mit minimalem Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 5 und der äußeren Umfangsfläche des Rotors 3 einerseits und ande­ rerseits der Saugöffnung 6 um eine Position, die vom Abschnitt mit minimalem Spalt um einen Winkel von unge­ fähr 360°/Schieberanzahl in normaler Drehrichtung beab­ standet ist, gebildet ist, wodurch der Druck im Verdrän­ gungsraum 11a ansteigt.

In der betrachteten Ausführungsform ist das Gehäuse 5 oder die Platte 8, die in dem Raum (Verdrängungsraum) 11a angeordnet ist, der zwischen dem Abschnitt mit minimalem Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses und der äußeren Umfangsfläche des Rotors 3 einerseits und andererseits der Saugöffnung 6 um die Position, die von dem Abschnitt mit minimalem Spalt um einen Winkel von ungefähr 360°/Schieberanzahl in der normalen Drehrichtung beabstandet ist, gebildet ist, mit einer Rille 12 zum Aufnehmen oder Freigeben von Schmieröl oder Luft verse­ hen. Selbst wenn sich daher die Drehwelle 1 in der entge­ gengesetzten Drehrichtung dreht, kann der Druckanstieg im Raum 11a reduziert werden, so daß ein Bruch eines oder mehrerer Schieber vermieden werden kann. Ferner ist die Rille 12 im Gehäuse 5 ohne Verwendung irgendeines zusätz­ lichen Teils ausgebildet, so daß sie bei geringen Kosten und ohne Erhöhung der Anzahl der Teile ausgebildet werden kann.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 ist eine Schnittansicht der Pumpe nach Fig. 3 längs der Linie B-B' bei Betrachtung in Richtung der Pfeile B, B'.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Platte 8 in einem Teil oder dem gesamten Winkelbereich zwischen dem Abschnitt mit minimalem Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 5 und der äußeren Umfangsfläche des Rotors 3 einerseits und andererseits einem Abschnitt, der vom Abschnitt mit minimalem Spalt um einen Winkel von unge­ fähr 360°/Schieberanzahl in normaler Drehrichtung beab­ standet ist, mit einer Freigabebohrung 13A versehen. An einem äußeren Öffnungsabschnitt der Freigabebohrung 13A ist ein Ventilmechanismus 15 vorgesehen. Der Ventilmecha­ nismus 15 ist aus einem Ventil 15a, das in einem in einem Teil der Platte 8 einteilig ausgebildeten zylindrischen Aufnahmeabschnitt enthalten ist, einer Feder 16, die das Ventil 15a gegen eine Bodenfläche des Aufnahmeabschnitts 14 belastet, einem Halter 17, der die Feder 16 hält und die Bewegung des Ventilmechanismus 15 führt, sowie einer den Halter 17 haltenden Halterung 18 gebildet. Bei diesem Aufbau kann ein anomaler Druckanstieg im Raum 11a eben­ falls verhindert werden. Durch Vorsehen sowohl der Rille 12 wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform als auch des Ventilmechanismus 15 kann verhindert werden, daß Luft, Schmieröl, Wasser oder dergleichen von außen ein­ dringen, selbst wenn die Unterdruckpumpe nicht arbeitet, hingegen können Luft, Schmieröl, Wasser oder dergleichen aus dem Innenraum der Pumpe entleert werden, wenn der Druck im Raum 11a einen bestimmten Wert erreicht, wenn sich die Pumpe in entgegengesetzter Drehrichtung dreht, so daß die Zuverlässigkeit weiter verbessert werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform. In dieser Abwandlung ist von den den Ventilmechanismus 15 bildenden Teilen ein Teil oder das gesamte offene Ende des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 14 verstemmt, anstatt daß die den Halter 17 haltende Halterung 18 verwendet wird, wobei der Halter 17 gegen das offene Ende des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 14 gehalten wird. Durch diese Konstruktion kann die Anzahl der Teile verringert werden.

In den Fig. 6 und 7 ist eine nochmals weitere Ausfüh­ rungsform der Erfindung gezeigt. Fig. 7 ist eine Schnitt­ ansicht der Pumpe nach Fig. 6 längs der Linie C-C' bei Betrachtung in Richtung der Pfeile C, C'.

In der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform ist im offenen Ende des Ventilmechanismus 15 ein Verbinder 19 vorgesehen, mit dem ein (nicht gezeigter) Schlauch ange­ bracht werden kann, der Luft und/oder Schmieröl, die aus dem Innenraum des Gehäuses 5 nach außen entleert werden sollen, leiten kann. Bei diesem Aufbau können Luft, Schmieröl oder dergleichen durch den Schlauch zum Motor befördert werden, ferner kann dieser Aufbau für eine Unterdruckpumpe verwendet werden, bei der Luft und/oder Schmieröl, die aus der Freigabebohrung 153B nach außen ausgestoßen werden sollen, nicht direkt zum Motor geför­ dert werden können.

Erfindungsgemäß kann ein Bruch eines oder mehrerer Schie­ ber selbst dann sicher verhindert werden, wenn sich die Drehwelle der Unterdruckpumpe in der zur normalen Dreh­ richtung entgegengesetzten Richtung dreht, da ein anoma­ ler Druckanstieg in einem spezifischen Verdrängungsraum verhindert werden kann. Daher können Unterdruckpumpen mit hoher Zuverlässigkeit geschaffen werden.

Claims (5)

1. Schieber-Unterdruckpumpe, mit
einem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse (5) mit einer Bodenfläche,
einem Rotor (3), der im Gehäuse (5) exzentrisch angeordnet ist und mehrere darin ausgebildete radiale Rillen aufweist, die in Umfangsrichtung angeordnet sind,
mehreren Schiebern (4), die durch die radialen Rillen gleitend gehalten werden, so daß sie sich in radialer Richtung hin und her bewegen können, und mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses (5) in Gleitkon­ takt sind, um mehrere Räume (11a, 11b, 11c) zu bilden,
einer Drehwelle (1), die den Rotor (3) rotato­ risch antreibt,
einer Saugöffnung (6) zum Einleiten von Luft in die mehreren Räume (11a, 11b, 11c),
einer Ölzufuhrbohrung (8a) zum Ansaugen von Schmieröl in das Gehäuse (5) und
einer Abgabeöffnung (9) zum Ausstoßen der durch die Saugöffnung (6) angesaugten Luft und des von der Ölzufuhrbohrung (8a) angesaugten Schmieröls, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Druckabsenkungseinrichtung (12; 13A, 15) in dem Raum (11a, 11b, 11c) vorgesehen ist, in dem der Druck ansteigt, wenn sich die Drehwelle (1) in einer zur norma­ len Drehrichtung entgegengesetzten Richtung dreht.

2. Schieber-Unterdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabsenkungseinrichtung eine Rille (12) ist, die in der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (5) ausgebildet ist.

3. Schieber-Unterdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine an einem offenen Ende des Gehäuses (5) anliegende Platte (8) vorgesehen ist und
die Druckabsenkungseinrichtung eine Entlastungs­ bohrung (13A), die entweder in dem Gehäuse (5), das den Raum (11a, 11b, 11c) bildet, in dem der Druck ansteigt, wenn sich der Rotor (3) in der entgegengesetzten Dreh­ richtung dreht, oder in der Platte (8) ausgebildet ist, sowie einen Ventilmechanismus (15), der in der Entla­ stungsbohrung (13A) vorgesehen ist und nur in einer Richtung vom Innenraum des Gehäuses (5) nach außen öff­ net, umfaßt.

4. Schieber-Unterdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabsenkungseinrichtung (12; 13A, 15) die Funktion besitzt, den Druck abzusenken, bis der Druck einen Wert erreicht, bei dem der oder die Schieber (4), die den Raum (11a, 11b, 11c) bilden, in dem der Druck anomal ansteigt, wenn sich der Rotor (3) in der entgegen­ gesetzten Drehrichtung dreht, nicht brechen.

5. Schieber-Unterdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabsenkungseinrichtung sowohl die Rillen (12) nach Anspruch 2 als auch die Druckentlastungsbohrung (13A) mit Ventilmechanismus (15) nach Anspruch 4 umfaßt.