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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationspumpe für eine Bremsvorrichtung zum Ansaugen und Ausstoßen von Bremsfluid.
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Die Verwendung einer Innzahnradrotationspumpe, wie z. B. einer Trochoidalpumpe oder ähnlichem als Pumpe für eine Bremsvorrichtung wurde bereits vorgeschlagen (siehe beispielsweise in der
JP 2004-011 520 A ).
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5 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Rotationspumpe für eine Bremsvorrichtung. 5A ist eine Querschnittsansicht der Rotationspumpe, die entlang einer Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu ihrer Rotationsachse liegt. 5B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 5A. 5C ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 5B.
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Die in 5 gezeigte Rotationspumpe besteht aus einem Außenrotor 51, der entlang seines Innenumfangs einen Innenverzahnungsabschnitt 51a hat, einem Innenrotor 52, der entlang seines Außenumfangs einen Außenverzahnungsabschnitt 52a hat, einer Einfassung 50 zum Aufnehmen des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 und dergleichen. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sind in der Einfassung 50 angeordnet, wobei der Innenverzahnungsabschnitt 51a und der Außenverzahnungsabschnitt 52a miteinander kämmend eingreifen, um eine Vielzahl von Zwischenraumabschnitten 53 auszubilden.
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Die Einfassung 50 besteht aus einer ersten Seitenplatte 71, die an einer Endwand des Außenrotors 51 angeordnet ist, einer zweiten Seitenplatte 72, die an einer Endwand des Innenrotors 52 angeordnet ist, und einer Zentralplatte 73, in der ein kreisförmiges Loch ausgebildet ist, das der Gestalt des Außenrotors 51 entspricht. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sind in einer Rotationskammer untergebracht, die durch die Einfassung 50 ausgebildet wird.
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Unter der Annahme, dass eine Linie, die durch sowohl eine Zentralachse X des Außenrotors 51 als auch eine Zentralachse Y des Innenrotors 52 verläuft, eine Mittellinie Z der Pumpe ist, sind ein Ansauganschluss 60 und ein Ausstoßanstoß 61, den Zwischenraumabschnitten 53 in Verbindung stehend, an entgegengesetzten Seiten mit Bezug auf die Mittellinie Z vorgesehen. Wenn die Pumpe betrieben wird, führt der Innenrotor 52 eine Rotationsbewegung über die Antriebswelle 54 durch, deren Mitte mit der Zentralachse Y des Innenrotors 52 übereinstimmt. Gemäß der Rotationsbewegung des Innenrotors 52 dreht sich der Außenrotor 51 ebenso in die gleiche Richtung aufgrund des kämmenden Eingriffs des Innenverzahnungsabschnitts 51a mit dem Außenverzahnungsabschnitt 52a. In diesem Fall vergrößert und verkleinert sich das Volumen der jeweiligen Zwischenraumabschnitte 53, während der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sich um 360° drehen. Somit wird Bremsfluid aus dem Ansauganschluss 60 angesaugt und aus dem Ausstoßanschluss 61 ausgestoßen.
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Eine axiale Endwand der Rotationspumpe ist durch ein Abdichtungselement 100 abgedichtet, das mit einem elastischen Element 100a, wie z. B. einem Gummi, und einem Harzelement 100b ausgestattet ist. Genauer gesagt ist das Abdichtungselement 100 in einem Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b untergebracht, der in einer Seitenabdichtung 71 ausgebildet ist, und führt eine Abdichtungsfunktion durch, wenn das elastische Element 100a das Harzelement 100b presst.
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Die andere axiale Endwand der Rotationspumpe ist mechanisch dadurch abgedichtet, dass die Endwände des Innenrotors 52 und des Außenrotors 51 in direktem Kontakt mit der zweiten Seitenplatte 52 gebracht sind. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 werden in Richtung auf die zweite Seitenplatte 52 durch das Harzelement, das an der einen Wand angeordnet ist, und einen Bremsfluiddruck gepresst. Diese Presskraft bringt den Außenrotor 51 und den Innenrotor 52 in Kontakt mit der zweiten Seitenplatte 72. Auf diese Art und Weise wird die vorstehend erwähnte mechanische Abdichtung realisiert.
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In dem Fall, dass eine axiale Endwand der Rotationspumpe so mechanisch abgedichtet wird, vergrößern sich Reibungswiderstände zwischen dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 auf der einen Seite und der zweiten Seitenplatte 72 auf der anderen Seite an der Seite von der Endwand, was somit eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments verursacht. Ebenso vergrößern sich die Kontaktflächen zwischen dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 einerseits und der zweiten Seitenplatte 72 andererseits. Daher vergrößert sich insbesondere bei einer niedrigen Temperatur entsprechend einer hohen Viskosität eines Bremsfluids der Scherwiderstand des Bremsfluids und verursacht dies somit eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments.
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Somit sind bei der herkömmlichen Rotationspumpe eine Ansaugvertiefung 72d, die mit dem Ansauganschluss 60 in Verbindung steht, und eine Ausstoßvertiefung 72e, die mit dem Ausstoßanschluss 62 in Verbindung steht, in der zweiten Seitenplatte 72 an der mechanisch abgedichteten Seite vorgesehen.
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Die Ansaugvertiefung 72d und die Ausstoßvertiefung 72e dienen dazu, die Fluiddrücke in den Ansauganschluss 60 und den Ausstoßanschluss 61 einzuführen, den Außenrotor 51 und den Innenrotor 52 zurück zu pressen und eine Kraft zum Pressen des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 zu der zweiten Seitenplatte 72 zu verringern, um somit eine Verringerung des Reibungswiderstands zu erzielen. Das macht es möglich, eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments zu verhindern.
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Bei der vorstehend erwähnten herkömmlichen Rotationspumpe, wie in 5C gezeigt ist, ist die Krümmung eines Kreisbogens, der durch eine Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e an der Seite der Antriebswelle 54 gebildet wird, gleich derjenigen eines Kreisbogens, der durch eine Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, die zu der Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e weist. Eine Darstellung in 6 wird nämlich durch teilweises Vergrößern der Ausstoßvertiefung 72e und der Ansaugvertiefung 72d in 5C erhalten. Somit sind die Mitten O1 und O2 der Kreisbögen, die durch die Seiten 72de bzw. 72ea gebildet werden, identisch zueinander. Wenn demgemäß die Ansaugvertiefung 72d und der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71e in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 betrachtet werden, ist der Abstand zwischen diesen Seiten grundsätzlich konstant.
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Die Ansaugvertiefung 72d ist mit Bezug auf die Linie W achsensymmetrisch, die senkrecht zu der Mittellinie Z ist, die durch die Zentralachse Y tritt. Von der Seite, die zu der Ausstoßvertiefung 71e zu einem Bereich weist, der in Verbindung mit dem Ansauganschluss 60 steht, ist die Ansaugvertiefung 72d als geneigter geradliniger Abschnitt 72db ausgebildet und hat eine graduell vergrößerte Vertiefungsbreite in eine Richtung, die parallel zu der Mittellinie Z ist.
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Durch Durchführen eines Dauerhaltbarkeitstests bezüglich der Rotationspumpe, die die Ansaugvertiefung 71d und die Ausstoßvertiefung 72e hat, die wie vorstehend ausgebildet sind, haben die Erfinder Kontaktspuren an der zweiten Seitenplatte 72 in einem Bereich von dem geradlinigen Abschnitt 72db der Ansaugvertiefung 72d zu der Ausstoßvertiefung 72e bestätigt. Es wird angenommen, dass diese Kontaktspuren einer teilweisen Erhöhung des Kontaktflächendrucks zuzuschreiben sind und somit dem Kontaktwiderstand zwischen der zweiten Seitenplatte 72 and der einen Seite und dem Außenrotor 51 sowie dem Innenrotor 52 an der anderen Seite. Es wird angenommen, dass diese Erhöhung des Kontaktwiderstands durch eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments der Rotationspumpe verursacht wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weitergehende Verringerung des Antriebsdrehmoments einer Rotationspumpe zu erzielen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Rotationspumpe gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 4.
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Durch Überprüfen eines Flächendrucks, der auf die zweite Seitenplatte 72 in der Umgebung der Einschlussabschnitte 53a und 53b zum Zweck der Lösung der vorstehend genannten Aufgabe haben die Erfinder ein in 7 gezeigtes Ergebnis erhalten.
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Unter Bezugnahme auf 7 zeigt die zweite Seitenplatte 72, die in Kontakt mit dem Innenrotor 52 steht, einen hohen Kontaktflächendruck in einem schraffierten Bereich P1 und einen besonders hohen Kontaktflächendruck in geschwärztem Bereich Q. Gewählte Abschnitte der Kontur des schraffierten Bereichs P1 sind an Positionen entsprechend einer Zahnlinie des Innenrotors 52 gelegen und die Bereiche Q sind angrenzend an die geradlinigen Abschnitte 72db der Ansaugvertiefung 72d gelegen und erstrecken sich gewellt jeweils entlang von diesem.
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Selbstverständlich werden hohe Drücke auf den Außenrotor 51, den Innenrotor 52 und den Einschlussabschnitt 53a, nämlich einen der Zwischenraumabschnitte 53 aufgebracht, der durch die erste Seitenplatte 71 und die zweiten Außenplatte 72 ausgebildet wird und nicht mit dem Ansauganschluss 60 oder dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung steht. Jedoch hat sich ergeben, dass der vorstehend erwähnte Kontaktflächendruck sich gerade um den Einschlussabschnitt 53a ändert, nämlich sich gemäß einer Verringerung des Abstands von dem Ansauganschluss 60 vergrößert und sich gemäß einer Verringerung des Abstands von dem Ausstoßanschluss 61 verringert.
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Hier ist erkennbar, dass eine Kraft, die von der zweiten Seitenplatte 72 aufgebracht wird, um den Außenrotor 51 und den Innenrotor 52 zurück zu pressen (im Folgenden einfach als Rückpresskraft bezeichnet), die Summe eines Fluiddrucks zwischen der zweiten Seitenplatte 72 auf der einen Seite und dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 auf der anderen Seite und eines Kontaktflächendrucks ist, der auf die zweite Seitenplatte 72 aufgebracht wird, wenn sie in Kontakt mit dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 steht. Somit wird der Kontaktflächendruck umso höher, je niedriger der Fluiddruck wird. Es wird daher angenommen, dass Kontaktspuren an der zweiten Platte 72 in einem Bereich eines hohen Kontaktflächendrucks verbleiben.
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Unter Berücksichtigung der Differenz des vorstehend erwähnten Fluiddrucks in Abhängigkeit von der Position kann erwähnt werden, dass der Fluiddruck in dem Einschlussabschnitt 53a sich erhöht, wenn sich der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 in ihre Rotationsrichtungen drehen, und dass der Druck in der Ansaugvertiefung 72d niedrig ist, während der Druck in der Ausstoßvertiefung 72e hoch ist.
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Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Tatsachen, wie in einer vergrößerten Querschnittsansicht der Umgebung der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e in 8A gezeigt ist, ist die herkömmliche Rotationspumpe so aufgebaut, dass sich der Fluiddruck von einem hohen Druck in der Ausstoßvertiefung 72e zu einem niedrigen Druck in der Ansaugvertiefung 72d trotz eines kurzen Abstands von der Ansaugvertiefung 72d zu der Ausstoßvertiefung 72e verringert. Der Fluiddruck zwischen der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e, der verteilt ist, wie durch eine breite Linie in 8B angedeutet ist, ändert sich abrupt in einem Bereich von einem Endabschnitt der Ausstoßvertiefung 72e zu einem Endabschnitt der Ansaugvertiefung 72d. Es wird daraus geschlossen, dass ein hoher Kontaktflächendruck in einem Bereich eines unzureichenden Fluiddrucks, nämlich in der Umgebung der Ansaugvertiefung 72d erforderlich ist und dass Kontaktspuren an der zweiten Seitenplatte 72 in einem solchen Bereich übrig bleiben.
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Die Erfinder haben daher angenommen, dass der Kontaktflächendruck, der von der zweiten Seitenplatte 72 benötigt wird, um eine Rückpresskraft zu erhalten, wenn sie in Kontakt mit dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 steht, sich bis auf das Ausmaß verringert, dass eine Verringerung des Antriebsdrehmoments der Rotationspumpe ermöglicht wird, wenn der Gesamtfluiddruck zwischen der Ausstoßvertiefung 72e und der Ansaugvertiefung 72d durch Vergrößern des Abstands dazwischen und Sicherstellen der Einführung einer entsprechenden Menge eines Hochdruckfluids dazwischen verbessert werden kann. Anders gesagt wird im Vergleich mit der in 8B gezeigten herkömmlichen Fluiddruckverteilung der Gradient der Fluiddruckverteilung durch Vergrößern der Kontaktflächen zwischen der zweiten Seitenplatte 72 an der einen Seite und dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 an der anderen Seite flacher gemacht.
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Im Hinblick auf die vorstehend genannte Annahme haben die Erfinder den folgenden Aufbau entworfen.
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9 zeigt ein Beispiel des Aufbaus. Diese Fig. zeigt schematisch nur die Ansaugvertiefung 72d und die Ausstoßvertiefung 72e bei der Rotationspumpe. Wie in dieser Fig. gezeigt ist, ist die Krümmung des Kreisbogens, der durch die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, größer eingerichtet als diejenige des Kreisbogens, der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird. In diesem Fall ist die Mitte O1 des Kreisbogens, der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird, näher an dem Ansauganschluss 60 als die Mitte O2 des Kreisbogens gelegen, der durch die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird. Wenn die Ansaugvertiefung 72d und der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 betrachtet werden, ist der Abstand zwischen der Seite 72de und der Seite 72ea in die radiale Richtung des Rotationsabschnitts in einem Bereich kurz, der sich mit der Linie B schneidet, die senkrecht zu der Mittellinie Z ist, und vergrößert sich gemäß einer Verringerung des Abstands von den Einschlussabschnitten 53a und 53b.
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Ein Dauerhaltbarkeitstest, der hinsichtlich der Rotationspumpe mit einer derartigen Gestalt durchgeführt wurde, zeigte, dass die Anzahl der Kontaktspuren an der zweiten Seitenplatte 72 sehr klein wurde.
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Ein in 10 gezeigtes Ergebnis wurde durch Überprüfen des Flächendrucks erhalten, der auf die zweite Seitenplatte 72 in der Umgebung der Einschlussabschnitte 53a und 53b aufgebracht wird.
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Unter Bezugnahme auf 10 zeigt die zweite Seitenplatte 72, die in Kontakt mit dem Innenrotor 52 steht, einen hohen Kontaktflächendruck in schraffierten Bereichen P2. Konturen P2a, P2b und P2c der drei oberen schraffierten Bereiche P2, die von der Ansaugvertiefung 72d beabstandet sind, sind an den gleichen Positionen wie die gewählten Abschnitte der Konturen des schraffierten Bereichs P1 gelegen, der in 7 dargestellt ist. Jedoch zeigt die zweite Seitenplatte 72 einen ausreichend niedrigeren Kontaktflächendruck an einer Position, die zu einem Bereich weist, der von der Zahnspitze des Innenrotors 52 beabstandet ist, im Vergleich mit dem Fall der in 7 gezeigten herkömmlichen Rotationspumpe. Das zeigt, dass das Antriebsdrehmoment der Rotationspumpe verringert wurde.
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Die Erfinder haben dann eine Studie ebenso hinsichtlich der Beziehung der Gestalt zwischen der Ansaugvertiefung 72d, die in der zweiten Seitenplatte 72 ausgebildet ist, und dem Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b, der in der ersten Seitenplatte 71 ausgebildet ist, durchgeführt.
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Bei der herkömmlichen Rotationspumpe ist, da der Fluiddruck innerhalb des Innenrads des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b, der in er ersten Seitenplatte 71 ausgebildet ist, niedrig ist, die Ansaugvertiefung 72d in der zweiten Seitenplatte 72 mit der gleichen Gestalt wie der Innenrand des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b ausgebildet. Daher sind die Krümmung des Kreisbogens, der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird, und die Krümmung des Kreisbogens, der durch die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, gleich zueinander eingerichtet, und stimmen die Mitten O1 und O2 von Kreisen, die diese jeweiligen Seiten bilden, miteinander überein. Wenn die Ansaugvertiefung 72d und der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 betrachtet werden, ist der Abstand von der Seite 72da zu der Seite 72ea in die radiale Richtung des Rotationsabschnitts konstant.
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Somit haben die Erfinder einen Aufbau entworfen, bei dem die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d, die in der zweiten Seitenplatte 72 ausgebildet ist, innerhalb des Innenrands des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b angeordnet ist, der in der ersten Seitenplatte 71 ausgebildet ist. In diesem Fall nimmt gemäß einer Verschiebung von dem Bereich, der die Linie W schneidet, die senkrecht zu der Mittellinie Z ist, zu dem Einschlussabschnitt 53a, während der Abstand von dem Innenrand des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b, der in der ersten Seitenplatte 71 ausgebildet ist, zu der Ausstoßvertiefung 72e sequenziell L1', L2' und L3' annimmt (L1' = L2' = L3'), der Abstand von der Ansaugvertiefung 72d zu der Ausstoßvertiefung 72e in der zweiten Seitenplatte 72 sequenziell L1, L2 und L3 an (L1 < L2 < L3).
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Ein Dauerhaltbarkeitstest, der bei der Rotationspumpe durchgeführt wurde, die eine derartige Gestalt hat, hat gezeigt, dass die Anzahl der Kontaktspuren an der zweiten Seitenplatte 72 sehr klein geworden ist. In diesem Fall wird daher ebenso angenommen, dass der Flächendruck, der auf die zweite Seitenplatte 72 aufgebracht wird, in Übereinstimmung mit dem in 10 gezeigten Ergebnis in der Umgebung der Einschlussabschnitte 53a und 53b ist. In diesem Fall wird ebenso demgemäß eine ausreichende Verringerung des Kontaktflächendrucks in dem Fall der in 7 gezeigten herkömmlichen Rotationspumpe erzielt, so dass das Antriebsdrehmoment der Rotationspumpe verringert werden kann.
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Somit sind gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem Spalte zwischen axialen Endwänden eines Außenrotors 51 und eines Innenrotors 52 und einer axialen Endwand einer zweiten Seitenplatte 72 mechanisch abgedichtet sind, eine Ausstoßvertiefung 72e, die mit einem Ausschlussanschluss 61 in Verbindung steht, und eine Ansaugvertiefung 72d, die mit einem Ansauganschluss 60 in Verbindung steht, in der mechanisch abgedichteten axialen Endwand der zweiten Seitenplatte ausgebildet, so dass die Ausschlussvertiefung und die Ansaugvertiefung eine Kreisbogenseite 72ea, die zu der Ansaugvertiefung weist, bzw. eine Kreisbogenseite 72da, die zu der Ausstoßvertiefung weist, aufweisen und dass die Krümmung der Kreisbogenseite der Ansaugvertiefung größer als diejenige der Kreisbogenseite der Ausstoßvertiefung ist.
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Diese Konstruktion kann den Abstand zwischen der Ausstoßvertiefung und der Ansaugvertiefung vergrößern und zu einer Vergrößerung der Fläche beitragen, wodurch es möglich wird, dass der gesamte Fluiddruck zwischen der Ausstoßvertiefung und der Ansaugvertiefung verbessert wird. Der Kontaktflächendruck, der von der zweiten Seitenplatte benötigt wird, um eine Rückpresskraft zu erhalten, wenn sie im Kontakt mit dem Außenrotor und dem Innenrotor steht, wird verringert, so dass das Antriebsdrehmoment der Rotationspumpe verringert werden kann. Wie nämlich vorstehend beschrieben ist, kann der Fluiddruck breiter als die herkömmliche Fluiddruckverteilung dadurch verteilt werden, dass die Kontaktflächen zwischen der zweiten Seitenplatte auf der einen Seite und dem Außenrotor und dem Innenrotor auf der anderen Seite vergrößert werden, und kann der Kontaktflächendruck, der sich aus der Rückpresskraft ergibt, durch Erhöhen des Fluiddrucks erhöht werden.
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Es ist daher möglich, eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments in dem Fall, dass eine mechanische Abdichtung angenommen wird, zu verhindern oder zu unterdrücken.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt in der vorliegenden Erfindung sind in dem Fall, dass Spalte zwischen axialen Endwänden eines Außenrotors und eines Innenrotors und einer axialen Endwand einer zweiten Seitenplatte mechanisch abgedichtet sind, eine Ausstoßvertiefung 72e, die mit einem Ausstoßanschluss in Verbindung steht und eine Ansaugvertiefung 72d, die mit einem Ansauganschluss in Verbindung steht, in der mechanisch abgedichteten axialen Endwand der zweiten Seitenplatte ausgebildet, so dass die Ausstoßvertiefung und die Ansaugvertiefung einer Kreisbogenseite 72ea, die zu der Ansaugvertiefung weist, und bzw. eine Kreisbogenseite 72da, die zu der Ausstoßvertiefung weist, aufweisen, und dass eine Mitte O1 des Kreisbogens, der durch die Seite der Ausstoßvertiefung gebildet wird, näher an dem Ansauganschluss als eine Mitte O2 des Kreisbogens gelegen ist, der durch die Seite der Ansaugvertiefung gebildet wird.
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Diese Konstruktion kann einen ausreichenden Abstand zwischen der Ausstoßvertiefung und der Ansaugvertiefung sicherstellen und den gesamten Fluiddruck verbessern, der dazwischen erzeugt wird, wobei es möglich wird, die gleiche Wirkung wie diejenige des vorstehend erwähnten ersten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, dass ein Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b, der durch einen Raum zwischen der Ausstoßvertiefung und der Antriebswelle verläuft und sich zu einem äußeren Umfang des Außenrotors durch einen ersten Einschlussabschnitt und einen zweiten Einschlussabschnitt erstreckt, in der ersten Seitenplatte ausgebildet ist und eine Abdichtungsabrichtung 100 in der Abdichtungsvertiefung angeordnet ist, der Abstand zwischen der radial inneren Fläche des Abdichtungsvertiefungsabschnitts und der inneren Umfangsfläche der Ansaugvertiefung, in der radialen Richtung des Rotationsabschnitts, graduell gemäß einer Verringerung des Abstands von dem ersten Einschlussabschnitt und dem zweiten Einschlussabschnitt vergrößert, wenn die Ansaugvertiefung und der Abdichtungsvertiefungsabschnitt in der axialen Richtung der Antriebswelle betrachtet werden.
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Diese Konstruktion kann ebenso den Flächendruck verringern, der auf die zweite Seitenplatte in der Umgebung des ersten Einschlussabschnitts und des zweiten Einschlussabschnitts aufgebracht werden, im Vergleich mit herkömmlichen Fällen, wobei es somit möglich wird, die gleiche Wirkung wie diejenige des vorstehend erwähnten ersten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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Bei dem vorstehend erwähnten ersten bis dritten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass die Ansaugvertiefung eine ovale Gestalt mit Kreisbogenabschnitten und parallelen geradlinigen Abschnitten bildet.
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Durch derartiges Ausbilden der Ansaugvertiefung in eine einfache Gestalt, wie z. B. eine ovale Gestalt, wird es einfach, die Ansaugvertiefung maschinell zu bearbeiten. Der Ausdruck „oval” soll bedeuten, dass die Ansaugvertiefung im Wesentlichen oval ist. Beispielsweise kann der Kreisbogenausbildungsabschnitt der ovalen Gestalt einen linearen Spitzenabschnitt an der Position der Ansaugvertiefung haben, die am weitesten von der Ausstoßvertiefung entfernt ist.
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Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger auf der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bestanden. In den Zeichnungen sind:
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1 eine schematische Ansicht, die die Rohrleitungskonfiguration einer Bremsvorrichtung zeigt, die mit einer Rotationspumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2A eine Querschnittsansicht der Rotationspumpe 10;
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2B eine Querschnittsansicht von 2A entlang einer Linie A-A;
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2C eine Querschnittsansicht von 2B entlang einer Linie B-B;
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3 eine schematische Ansicht eines Abdichtungselements 100, das in 2 gezeigt ist,
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4 eine schematische Ansicht, die ein Ergebnis zeigt, das durch Überprüfen eines Flächendrucks erhalten wurde, der auf eine zweite Seitenplatte der in 2 gezeigten Rotationspumpe aufgebracht wird;
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5A eine Querschnittsansicht der Rotationspumpe, die entlang einer Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu ihrer Drehachse liegt;
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5B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 5A;
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5C eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 5B;
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6 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Ausstoßvertiefung 72e und einer Ansaugvertiefung 72d in 5C;
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7 eine schematische Ansicht, die ein Ergebnis zeigt, dass durch Überprüfen eines Flächendrucks erhalten wurde, der auf eine zweiten Seitenplatte der herkömmlichen Rotationspumpe aufgebracht wird;
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8A eine vergrößerte Querschnittsansicht der Umgebung der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e der herkömmlichen Rotationspumpe;
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8B eine Ansicht die die Verteilung eines Fluiddrucks zwischen der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e zeigt;
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9 eine schematische Ansicht, die lediglich eine Ansaugvertiefung 72d und eine Ausstoßvertiefung 72e einer Rotationspumpe reicht, die von den Erfindern untersucht wurde;
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10 eine schematische Ansicht, die ein Ergebnis zeigt, das durch Überprüfen eines Flächendrucks erhalten wurde, der auf eine zweite Seitenplatte der in 9 gezeigten Rotationspumpe aufgebracht wird; und
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11 eine schematische Ansicht ist, die lediglich eine Ansaugvertiefung 72d und eine Ausstoßvertiefung 72e einer weiteren Rotationspumpe zeigt, die von den Erfindern untersucht wurde.
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Die vorliegende Erfindung wird weitergehend unter Bezugnahme auf verschiedenartige Ausführungsbeispiele der Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt den Entwurf einer Bremsrohrleitungsanordnung einer Bremsvorrichtung, auf die eine Trochoidalpumpe als Rotationspumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist. Die grundlegende Konfiguration der Bremsvorrichtung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel wird als ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Vierradfahrzeug mit Vorderradantrieb mit einem Hydraulikschaltkreis einer X-Rohrleitungsanordnung angewandt ist, das ein Bremssystem hat, das sich zwischen einem vorderen rechteren Rad VR und einem hinteren linken Rad RL erstreckt, und ein Bremssystem hat, das sich zwischen einem vorderen linken Rad FL und einem hinteren rechten Rad RR erstreckt.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Bremspedal 1 mit einem Verstärker 2 verbunden, der eine Niederdrückkraft verstärkt, die auf ein Bremspedal 1 aufgebracht wird. Der Verstärker 2 hat eine Schubstange oder ähnliches zum Übertragen der verstärkten Niederdrückkraft auf einen Hauptzylinder 3. Die Schubstange presst einen Hauptkolben, der in dem Hauptzylinder 3 angeordnet ist, so dass ein Hauptzylinderdruck erzeugt wird. Das Bremspedal 1, der Verstärker 2 und der Hauptzylinder 3 entsprechen einer Bremsfluiddruckerzeugungseinrichtung.
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Ein Hauptreservoir 3a zum Zuführen von Bremsfluid in den Hauptzylinder 3 und zum Speichern eines Überschusses des Bremsfluids in dem Hauptzylinder 3 ist mit dem Hauptzylinder 3 verbunden.
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Der Hauptzylinderdruck wird zu einem Radzylinder 4 für das vordere rechte Rad FR und einem Radzylinder 5 für das hintere linke Rad RL über ein Antiblockierbremssystem (im folgenden als ABS bezeichnet) übertragen. Die folgende Beschreibung wird bezüglich der Seite des vorderen rechten Rads FR und des hinteren linken Rads RL angegeben. Das gleiche für das zweite Bremssystem an der Seite des vorderen linken Rads FL und des hinteren rechten Rads RR gilt, wird die Beschreibung davon weggelassen.
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Die Bremsvorrichtung ist mit einer Bremsleitung (Hauptbremsleitung) A versehen, die mit dem Hauptzylinder 3 verbunden ist. Die Bremsleitung A ist mit einem Proportionalsteuerventil (PV: Dosierventil) 22 versehen. Das Proportionalsteuerventil 22 teilt die Bremsleitung A in zwei Teile. Die Bremsleitung A ist nämlich in eine Bremsleitung A1 zum Aufnehmen eines Hauptzylinderdrucks zwischen dem Hauptzylinder 3 und dem Proportionalsteuerventil 22 und eine Bremsleitung A2 geteilt, die sich von dem Proportionalsteuerventil 22 zu den jeweiligen Radzylindern 4 und 5 erstreckt.
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Das Proportionalsteuerventil 22 führt normalerweise einen Betrieb zum Übertragen eines Bezugsdrucks eines Bremsfluids stromabwärts bei einem vorbestimmten Dämpfungsverhältnis durch, wenn das Bremsfluid in eine normale Richtung strömt. Wie in 1 gezeigt ist, wird der Bremsfluiddruck an der Seite der Bremsleitung A2 als Bezugsdruck durch umgekehrtes Verbinden des Proportionalsteuerventils 22 betrachtet.
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Die Bremsleitung A2 der Bremsleitung A ist in zwei Abzweigungen geteilt. Während eine dieser Abzweigungen mit einem Druckerhöhungssteuerventil 30 zum Steuern der Erhöhung des Bremsfluiddrucks versehen ist, der auf dem Radzylinder 4 aufgebracht wird, ist die andere mit einem Druckerhöhungssteuerventil 31 zum Steuern der Erhöhung des Bremsfluiddrucks versehen, der auf den Radzylinder 5 aufgebracht wird.
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Diese Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 sind als Ventile mit zwei Positionen aufgebaut, deren offene oder geschlossene Zustände durch eine elektronische Steuereinheit (im Folgenden als ECU bezeichnet) für die ABS gesteuert werden können. Wenn die Ventile mit zwei Positionen auf ihre offenen Zustände gesteuert werden, wird ein Hauptzylinderdruck oder ein Bremsfluiddruck, der sich aus dem Ausstoß eines Bremsfluids durch die Pumpe ergibt, auf die jeweiligen Radzylinder 4 und 5 aufgebracht. Während eines normalen Bremsvorgangs, bei dem die ABS-Steuerung nicht durchgeführt wird, werden die Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 ständig auf ihre offenen Zustände gesteuert.
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Sicherheitsventile 30a und 31a sind parallel zu den Druckerhöhungssteuerventilen 30 bzw. 31 vorgesehen. Die Sicherheitsventile 30a und 31a lassen das Bremsfluid aus den Radzylindern 4 bzw. 5 ab, wenn die ABS-Steuerung durch Anhalten des Niederdrückens des Bremspedals beendet wird.
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Ferner sind Druckverringerungssteuerventile 32 und 33, deren offene und geschlossene Zustände durch die ECU für die ABS gesteuert werden können, jeweils in den Bremsleitungen B angeordnet, die einen Reservoiranschluss 20a des Reservoirs 20 mit der Bremsleitung A an Abschnitten zwischen den ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 und in jeweiligen Radzylindern 4 und 5 verbinden. Bei einem normalen Bremszustand (insbesondere wenn die ABS nicht in Betrieb ist) sind die Druckverringerungssteuerventile 32 und 33 ständig in ihren geschlossenen Zuständen.
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Eingefasst zwischen den Sicherheitsventilen 10a und 10b ist eine Rotationspumpe in einer Bremsleitung C angeordnet, die das Proportionalsteuerventil 22 und die Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 in der Bremsleitung A mit dem Reservoiranschluss 20a des Reservoirs 20 verbindet. Ein Motor 11 ist mit der Rotationspumpe 10 verbunden. Der Motor 11 treibt die Rotationspumpe 10 an. Die Details der Rotationspumpe 10 werden später beschrieben.
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Zum Mindern einer Pulsation des Bremsfluids, das aus der Rotationspumpe 10 ausgestoßen wird, ist ein Dämpfer 12 in der Bremsleitung 10 an der Ausstoßseite der Rotationspumpe 10 angeordnet. Eine Bremsleitung (Hilfsbremsleitung) D ist angeordnet, um den Hauptzylinder 3 mit einem Abschnitt zwischen dem Reservoir 20 und der Rotationspumpe 10 zu verbinden. Die Rotationspumpe 10 saugt Bremsfluid in der Bremsleitung A1 über die Bremsleitung D an und stößt dieses zu den Bremsleitungen A2 aus, wobei somit ein Radzylinderdruck in den Radzylindern 4 und 5 höher als ein Hauptzylinderdruck gemacht wird und die Bremskräfte verstärkt, die auf die Räder aufgebracht werden. Das Proportionalsteuerventil 22 hält einen Differentialdruck zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Radzylinderdruck in diesem Augenblick aufrecht.
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Die Bremsleitung D ist mit einem Steuerventil 34 versehen, dass sich ständig auf seinem geschlossenen Zustand während des normalen Bremsvorgangs befindet.
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Ein Rückschlagventil 21 ist zwischen einem Verbindungsabschnitt der Bremsleitungen C und D und dem Reservoir 20 angeordnet, um zu verhindern, dass das Bremsfluid rückwärts aus der Bremsleitung C zu dem Reservoir 20 aufgrund eines Fluiddrucks, der von der Bremsleitung D in diesem Augenblick übertragen wird, strömt.
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Die Bremsleitung A ist ferner mit einem Steuerventil 40 zwischen dem Proportionalsteuerventil 22 und den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 versehen. Das Steuerventil 40 ist ein Ventil mit zwei Positionen, das sich normalerweise in seinem offenen Zustand befindet. Beim plötzlichen Bremsen der Radzylinder 4 und 5, wenn der Hauptzylinderdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist, oder beim Durchführen einer Traktionssteuerung (TRC) wird das Steuerventil 40 zu dem Differentialzustand umgestellt und hält somit einen Differentialdruck zwischen der Seite des Hauptzylinders und der Seite des Radzylinder aufrecht.
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Ein Sicherheitsventil 40a ist parallel zu dem Steuerventil 40 vorgesehen. Wenn sich das Steuerventil 40 auf seinem Differentialzustand befindet, wird ein Bremsfluiddruck von der Seite des Hauptzylinders 3 zu der Seite der Radzylinder 4 und 5 aufgebracht.
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2A ist eine Querschnittsansicht der Rotationspumpe 10. 2B ist eine Querschnittsansicht von 2A entlang einer Linie A-A. 2C ist eine Querschnittsansicht von 2B entlang einer Linie B-B. Zunächst wird ein Aufbau der Rotationspumpe 10 unter Bezugnahme auf die 2A, 2B und 2C beschrieben.
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Ein Außenrotor 51 und ein Innenrotor 52, deren Mittelachsen (Punkte X und Y in 2A) exzentrisch mit Bezug zueinander sind, sind in einer Rotorkammer 50a einer Einfassung der Rotationspumpe 10 montiert und dort untergebracht. Der Außenrotor 21 hat einen Innenverzahnungsabschnitt 51a entlang seinem Innenumfang. Der Innenrotor 52 hat einen Außenverzahnungsabschnitt 52a entlang seinem Außenumfang. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 greifen miteinander kämmend über die Verzahnungsabschnitte 51a und 52a ein, während sie eine Vielzahl von Zwischenraumabschnitten 53 auslösen.
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Wie ebenso 2A entnehmbar ist, ist die Rotationspumpe 10 dieses Ausführungsbeispiels eine Mehrfachzahntrochoidalpumpe, die nicht mit einer Unterteilungsplatte (Sichel) ausgestattet ist und so aufgebaut, dass der Innenverzahnungsabschnitt 51a des Außenrotors 51 und der Außenverzahnungsabschnitt 52a des Innenrotors 52 die Zwischenraumabschnitte 53 ausbilden. Übertragen eines Laufdrehmoments des Innenrotors 52 haben der Innenrotor 52 und der Außenrotor 51 eine Vielzahl von Kontaktpunkten.
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Wie in 2B gezeigt ist, besteht die Einfassung 50 aus einer ersten Seitenplatte 71, einer zweiten Seitenplatte 72 und einer Zentralplatte 73. Die erste Seitenplatte 71 und die zweite Seitenplatte 72 sind so angeordnet, dass sie die beiden Rotoren 51 und 52 von beiden Seiten einfassen. Die Zentralplatte 71 ist zwischen der ersten und der zweiten Seitenplatte 71 und 72 angeordnet und mit einem Loch zum Aufnehmen des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 versehen. Die ersten und zweiten Seitenplatten 71 und 72 sowie die Zentralplatte 73 bilden die Rotorkammer 50a aus.
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Mittellöcher 71a und 72a, die mit dem Inneren der Rotorkammer 50a in Verbindung stehen, sind an zentralen Abschnitten der ersten und zweiten Seitenplatten 71 bzw. 72 ausgebildet. Eine Antriebswelle 54 ist in den Mittellöchern 71a und 72a gepasst. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sind drehbar in dem Loch der Zentralplatte 73 angeordnet. Anders gesagt ist ein Rotationsabschnitt, der durch den Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 gebildet wird, drehbar in der Rotorkammer 50a der Einfassung 50 montiert, und während sich der Außenrotor 51 um den Punkt X dreht, drehen sich der Innenrotor 52 und die Antriebswelle 54 um den Punkt Y.
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Zusätzlich sind unter der Annahme, dass eine Linie, die durch die Punkte X und Y tritt, die als jeweilige Rotationsachsen des Außenrotors 51 und des Innenrotor 52 dienen, eine Mittellinie Z der Rotationspumpe 10 ist, ein Ansauganschluss 60 und Ausstoßanschluss 61, die mit der Rotorkammer 50a in Verbindung stehen, an der ersten Seitenplatte 71 an den linken und rechten Seiten mit Bezug auf die Mittellinie Z ausgebildet. Der Ansauganschluss 60 und der Ausschussanschluss 61 stehen mit den Zwischenraumabschnitten 53 in Verbindung. Bremsfluid, das von außen einströmt, kann in die Zwischenraumabschnitte 53 über den Ansauganschluss 60 angesaugt werden und das Bremsfluid in den Zwischenraumabschnitten 53 kann nach außen über den Anstoßanschluss 61 ausgestoßen werden.
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Zwischen den Zwischenraumabschnitten 53 hat ein Einschlussabschnitt (ein erster Einschlussabschnitt) 53a ein maximales Volumen und hat ein Einschlussabschnitt (ein zweiter Einschlussabschnitt) 53b ein minimales Volumen. Die Einschlussabschnitte 53a und 53b stehen weder mit dem Ansauganschluss 60 noch mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung. Die Einschlussabschnitte 53a und 53b halten einen Differentialdruck zwischen einem Ansaugdruck an dem Ansauganschluss 60 und einem Ausstoßdruck an dem Ausstoßanschluss 61 aufrecht.
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Die erste Seitenplatte 71 ist mit einer Ableitung (nicht gezeigt) zum Bilden einer Verbindung zwischen dem äußeren Umfang des Außenrotors 51 und dem Ansauganschluss 60 versehen und mit einer Ableitung (nicht gezeigt) zum Bilden einer Verbindung zwischen dem äußeren Umfang des Außenrotors 51 und dem Ausstoßanschluss 61 versehen.
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Ein eingedrückter Abschnitt 73d und ein eingedrückter Abschnitt 73e sind in einer Wandfläche der Zentralplatte 73, die deren Loch ausbildet, an Positionen ausgebildet, ungefähr 75° in Richtung auf den Ansauganschluss 60 von der Mittellinie Z um den Punkt X, der als Rotationsachse des Außenrotors 51 dient. Abdichtungselemente 80 und 81 zum Unterdrücken der Strömung des Bremsfluids entlang des äußeren Umfangs des Außenrotors 51 sind in den eingedrückten Abschnitten 73d bzw. 73e vorgesehen. Die Abdichtungselemente 80 und 81 dichten Bremsfluidniederdruckbereiche und Bremsfluidhochdruckbereiche entlang dem äußeren Umfang des Außenrotors 51 ab.
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Die Abdichtungselemente 80 und 81 bestehen aus im Wesentlichen zylindrischen Gummielementen 80a und 81a und rechteckigen parallelepipedförmigen Harzelementen 80b und 81b, die jeweils aus Teflon bestehen. Die Harzelemente 80b und 81b gelangen in Kontakt mit dem Außenrotor 51 dadurch, dass sie durch die Gummielemente 80a bzw. 81a gepresst werden. Da die nämlich die Herstellungstoleranz und dergleichen einen geringfügigen Fehler der Abmessung des Außenrotors 51 mit sich bringt, sind die elastischen Gummielemente 80a und 81a vorgesehen, um den Fehler aufzunehmen. Wie darüber hinaus in 2B gezeigt ist, ist ein Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b in der ersten Seitenplatte 71 ausgebildet. Wie durch eine gestrichelte Linie in 2A angedeutet ist, ist der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b eine im Wesentlichen kreisförmige Außenumfangskontur 71c und eine elliptische Innenumfangskontur 71d und bildet eine Torusform, die Antriebswelle 54 im Ganzen umgibt. Die Mitte des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b ist exzentrisch in Richtung auf den Ansauganschluss 60 (nach links auf dem Blatt) mit Bezug auf die axiale Mitte der Antriebswelle 54. Somit ist der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b ebenso so angeordnet, dass es sich zwischen dem Ausstoßanschluss 61 und der Antriebswelle 54 erstreckt, und tritt durch die Abschnitte an denen die Einschlussabschnitte 53a, 53b angeordnet sind und die Abdichtungselemente 80 und 81 den Außenrotor 51 abdichten. Der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b steht mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung.
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Das Abdichtungselement 100 ist in dem Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b angeordnet, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist. Das Abdichtungselement 100 besteht aus einem elastischen Element 100a, das aus einem elastischen Körper, wie z. B. Gummi besteht und einem Harzelement 100b, das aus Harz besteht.
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Wie in 3 gezeigt ist, hat das Harzelement 100b die identische Gestalt die der Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b und bildet eine Torusform. Das Harzelement 100b ist eine gestufte Platte mit einem eingedrückten Abschnitt 100c und einem vorspringenden Abschnitt 100d, der an der Seite von einer Endwand davon ausgebildet ist.
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Das Harzelement 100b ist in dem Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b an der Seite von dessen offenem Loch angeordnet, so dass der vorspringende Abschnitt 100d in Kontakt mit den beiden Rotoren 51 und 52 und einer Endwand der Zentralplatte 73 steht. Das elastische Element 100a ist näher an einem Boden des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b als das Harzelement 100b angeordnet. Das Harzelement 100b wird durch eine elastische Kraft des elastischen Elements 100a und einem Ausstoßdruck des Bremsfluids gepresst, der in den Abdichtungsvertiefungsabschnitt 71b eingeführt wird, wobei sich somit eine Abdichtungsfunktion ergibt. Ein breiter Abschnitt 100e und ein breiter Abschnitt 100f, die an dem vorspringenden Abschnitt 100d ausgebildet sind, sind so breit, dass sie die Zwischenraumabschnitte 53 vollständig abdecken, die nicht mit der Ausstoßvertiefung 72e in Verbindung stehen, wobei sie somit als eine Abdichtung dienen, um zu verhindern, dass Bremsfluid in den Zwischenraumabschnitten 53 ausläuft.
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Das Abdichtungselement 100, das wie vorstehend beschrieben angeordnet ist, kann den Ausstoßanschluss 61 als Hochdruckbereich, einen Spaltabschnitt zwischen der Antriebswelle 54 und dem Innenrotor 52 als Niederdruckbereich und den Ansauganschluss 60 als Niederdruckbereich in Zwischenräumen zwischen axial unteren Endwänden des Innenrotors 52 und des Außenrotors 51 an dem Blatt von 2B und der ersten Seiteplatte 71 abdichten.
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Zum Abdichten der Hochdruck- und Niederdruckbereiche in den Zwischenräumen zwischen den axialen Endwänden des Innenrotors 52 und des Außenrotors 51 und der ersten Seitenplatte 71 ist erforderlich, dass das Abdichtungselement 100 durch einen Raum zwischen dem Ausstoßanschluss 61 und der Antriebswelle 54 tritt und sich zu dem äußeren Umfang des Außenrotors 51 durch einen Raum zwischen dem Ausstoßanschluss 61 und dem Ansauganschluss 60 erstreckt.
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Andererseits ist der Bereich des Abdichtungselement 100, der sich von dem Abdichtungselement 80 zu dem Abdichtungselement 81 durch den Raum zwischen der Antriebswelle 54 und dem Ausstoßanschluss 61 erstreckt, als Bereich zum Abdichten der Hochdruck- und Niederdruckbereiche erforderlich. Der andere Bereich des Abdichtungselements 100, von dem nicht erfordert wird, dass er eine Abdichtungsfunktion durchführt, und der in Kontakt mit dem Innenrotor 52 und dem Außenrotor 51 ist, hat eine vernachlässigbar kleine Fläche. Somit kann der Kontaktwiderstand, der sich aus dem Abdichtungselement 100 ergibt, verringert werden, so dass ein mechanischer Verlust verringert werden kann.
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Wie in 2B gezeigt ist, gleitet unterdessen jede der axialen Endwände des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52, die an der oberen Seite des Platz gelegen sind, während sie gegen die axiale Endwand der zweiten Seitenplatte 72 bei einem hohen Druck gepresst werden, wobei sich somit ein mechanischer Abdichtungsaufbau zum Abdichten der Hochdruck- und Niederdruckbereiche bildet.
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Wie in den 2B und 2C gezeigt ist, sind eine Ansaugvertiefung 72d, die mit dem Ansauganschluss 60 in Verbindung steht, und eine Ausstoßvertiefung 72e, die mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung steht, in der axialen Endwand der zweiten Seitenplatte 72 zum Durchführen der mechanischen Abdichtungsfunktion ausgebildet.
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Wie durch eine gestrichelte Linie in 2C angedeutet ist, ist die Ansaugvertiefung 72d so ausgebildet, dass sie die Antriebswelle 54 umgibt. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die Ansaugvertiefung 72d eine ovale Form und ist die Krümmung eines Kreisbogens, der durch eine Seite 72da von dieser gebildet wird, die zu einer Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e an der Seite der Antriebswelle 54 weist, größer als diejenige eines Kreisbogens eingerichtet, der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird. Anders gesagt ist, wie es der Fall der vorstehend erwähnten Beziehung ist, wie in 9 gezeigt ist, eine Mitte O1 des Kreisbogens, der durch die Seite 72da gebildet wird, naher an dem Ansauganschluss 60 als eine Mitte O2 des Kreisbogens gelegen, der durch die Seite 72ea gebildet wird.
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Daher ist mit Sicht in die axiale Richtung die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d näher an der Antriebswelle 54 als ein Innenrand des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b gelegen, der in der ersten Seitenplatte 71 ausgebildet ist.
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Der Ausdruck „oval”, der hier verwendet wird, soll bedeuten, dass die Ansaugvertiefung 72d im Wesentlichen oval ist. Tatsächlich kann, wie ebenso 4 entnehmbar ist, die später beschrieben wird, der Kreisbogen, der einen Teil der ovalen Gestalt bildet, einen linearen Spitzenabschnitt an der Position der Ansaugvertiefung 72d haben die am weitesten entfernt von der Ausstoßvertiefung 72e liegt.
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Wie durch eine weitere gestrichelte Linie in 2C angedeutet ist, bildet die Ausstoßvertiefung 72e die Gestalt eines Kreisbogens, der sich entlang der Rotationsrichtung des Rotationsabschnitts erstreckt und an der Seite des Ausstoßanschlusses 61 mit Bezug auf die Mittellinie Z angeordnet ist. Anders gesagt ist die Ausstoßvertiefung 72e an der Seite der Zwischenraumabschnitte 53 angeordnet, die in Verbindung mit dem Ausstoßanschluss 61 stehen. Mit Sicht in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 ist die Ausstoßvertiefung 72e so angeordnet, dass sie sich mit den Zwischenraumabschnitten 53 überschneidet, die mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung stehen, und einen Abschnitt der axialen Endwände des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 überschneidet, die die Zwischenraumabschnitt 53 umgeben, die mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung stehen. Ferner ist die Ausstoßvertiefung 72e so angeordnet, dass sie zu Bereichen der Endwände des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 an der Seite der ersten Seitenplatte 71 weist, auf die ein Ausstoßdruck aufgebracht wird.
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Als nächstes wird der Betrieb der Bremsvorrichtung und der Rotationspumpe 10, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, beschrieben.
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Das Steuerventil 34, das in der Bremsvorrichtung vorgesehen ist, wird auf seinen offenen Zustand bei einer geeigneten Zeitabstimmung eingestellt, wenn eine große Bremskraft beispielsweise dann erforderlich ist, wenn eine Bremskraft entsprechend einer Bremspedalniederdrückkraft nicht erhalten werden kann oder wenn das Bremspedal 1 mit einem großen Betrag betätigt wird. Ein hoher Hauptzylinderdruck, der durch Niederdrücken des Bremspedals 1 erzeugt wird, wird dann auf die Rotationspumpe 10 über die Bremsleitung D aufgebracht.
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Bei der Rotationspumpe 10 durchläuft der Innenrotor 52 eine Rotationsbewegung, wenn sich die Antriebswelle 54 dadurch dreht, dass sie durch den Motor 11 betrieben wird. Gemäß der Rotationsbewegung des Innenrotors 52 dreht sich der Außenrotor 51 ebenso in die gleiche Richtung aufgrund des kämmenden Eingriffs des Innenverzahnungsabschnitts 51a mit dem Außenverzahnungsabschnitt 52a. In diesem Fall vergrößert und verkleinert sich das Volumen der jeweiligen Zwischenraumabschnitte, während sich der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 um 360° dreht. Somit wird Bremsfluid aus dem Ansauganschluss 60 angesaugt und aus dem Ausstoßanschluss 61 in Richtung auf die Bremsleitungen A2 ausgestoßen.
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Wie vorstehend beschrieben ist, führt die Rotationspumpe 10 dieses Ausführungsbeispiels grundlegende Pumpbetrieben zum Ansaugen von Bremsfluid aus dem Ansauganschluss 60 und zum Ausstoßen von Bremsfluid aus dem Ausstoßanschluss 61 durch eine Rotation der Rotoren 51 und 52 durch. Das Bremsfluid, das durch die Rotationspumpe 10 ausgestoßen wird, erzielt eine Erhöhung des Radzylinderdrucks.
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Bei diesen Pumpbetrieben hält das Bremsfluid, das durch die Ableitung angesaugt wird, den äußeren Umfang des Außenrotors 51 an der Seite des Ansauganschlusses 60 auf einem Ansaugdruck und hält den äußeren Umfang des Außenrotors 51 an der Seite des Ausstoßanschlusses 61 auf einem Ausstoßdruck. Somit werden Niederdruck- und Hochdruckbereiche an dem äußeren Umfang des Außenrotors 51 erzeugt. In den Zwischenräumen zwischen den axialen Endwänden des Innenrotors 52 und des Außenrotors 51 und ebenso den ersten und zweiten Seitenplatten 71 und 72 werden Niederdruck- und Hochdruckbereiche jeweils durch den Niederdruckansauganschluss 60 und den Niederdruckspalt zwischen der Antriebswelle 54 und dem Innenrotor 52 und durch den Hochdruckausstoßanschluss 61 erzeugt.
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In dieser Situation verhindert die Bereitstellung der Abdichtungselemente 80 und 81 und des Abdichtungselements 100, das Bremsfluid aus der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite durch den äußeren Umfang des Außenrotors 51 oder die Zwischenräume zwischen den axialen Endwänden des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 und der ersten Seitenplatte 71 ausläuft. Obwohl 2 entnehmbar ist, dass das Abdichtungselement 100 nicht in Kontakt mit dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 steht, verbiegt sich das Abdichtungselement 100 gemäß einer Erhöhung des Drucks des Ausstoßanschlusses 61 und gelangt dann in vollständigem Kontakt mit dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52, um eine Abdichtungsfunktion zu erfüllen.
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Dann werden die axialen Endwände des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 direkt gegen die zweite Seitenplatte 72 gepresst, so dass ein mechanischer Abdichtungsmechanismus gebildet wird. Das macht es möglich zu verhindern, dass Bremsfluid aus der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite durch die Zwischenräume zwischen der zweiten Seitenplatte 72 und den axialen Endwänden des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 tritt.
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Aufgrund der Abdichtungselemente 80 und 81 befindet sich die Region des äußeren Umfangs des Außenrotors 51, der sich an der Seite des Ansauganschlusses 60 befindet, auf einem niedrigen Druck, der im Wesentlichen gleich dem Druck der Zwischenraumabschnitte 53 ist, die mit dem Ansauganschluss 60 in Verbindung stehen, und bindet sich die Region des äußeren Umfangs des Außenrotors 51, der sich an der Seite des Ausstoßanschlusses 61 befindet, auf einem hohen Druck, der im Wesentlichen gleich dem Druck der Zwischenraumabschnitte 53 ist, die mit dem Ausstoßanschluss 61 in Verbindung stehen. Somit werden die Drücke außerhalb und innerhalb des Außenrotors 51 miteinander ins Gleichgewicht gebracht, so dass die Pumpe stabil betrieben werden kann.
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Da zusätzlich beide Rotoren 51 und 52 in Richtung auf die erste Seitenplatte 71 aufgrund des Ausstoßdrucks des Bremsfluids, das zu der Ausstoßvertiefung 72e geführt wird, zurückgepresst werden, wird die Kraft zum Pressen der beiden Rotoren 51 und 52 gegen die zweite Seitenplatte 72 verringert. Das führt zu einer Verringerung des Reibungswiderstands. Daher ist es möglich zu verhindern oder zu unterdrücken, dass sich eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments in dem Fall ergibt, in dem die mechanische Abdichtung angenommen wird.
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Die Ausstoßvertiefung 72e ist so angeordnet, dass sie zu den Regionen der Endwände der beiden Rotoren 51 und 52 an der Seite der ersten Seitenplatte 71 weist, auf die ein Ausstoßdruck aufgebracht wird, und ist die Ansaugvertiefung 72d so angeordnet, dass sie zu den Regionen der Endwände der beiden Rotoren 51 und 52 an der Seite der ersten Seitenplatte 71 weist, auf die ein Ansaugdruck aufgebracht wird. Daher könne die auf die beiden Rotoren 51 und 52 aufgebrachten Drücke ins Gleichgewicht miteinander gebracht werden, was es möglich macht, eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments zu unterdrücken, die sich aus einem einseitigen Kontakt oder ähnlichem ergibt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Krümmung des Kreisbogens, der durch die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, größer als diejenige des Kreisbogens der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird. Somit ist dann, wenn die Ansaugvertiefung 72d und die Ausstoßvertiefung 72e in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 betrachtet werden, der Abstand zwischen der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e in die radiale Richtung des Rotationsabschnitts in eine Region kurz, die sich mit einer Linie D schneidet, die senkrecht zu der Mittellinie Z ist, und vergrößert sich dieser Abstand gemäß einer Verringerung des Abstands von den Einschlussabschnitten 53a und 53b.
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Es ist daher möglich, einen ausreichenden Abstand zwischen der Ausstoßvertiefung 72e und der Ansaugvertiefung 72d sicherzustellen und einen Gesamtfluiddruck zu verbessern, der dazwischen erzeugt wird, wird der Kontaktflächendruck, der von der zweiten Seitenplatte 72 benötigt wird, um eine Gegendrückkraft zu erhalten, wenn sie in Kontakt mit dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 steht, verringert. Folglich kann das Antriebsdrehmoment der Rotationspumpe verringert werden. Wie nämlich vorstehend beschrieben ist, ist der Gradient der Fluiddruckverteilung flacher als derjenige der herkömmlichen Fluiddruckverteilung durch Vergrößern der Kontaktfläche zwischen der zweiten Seitenplatte 72 und den äußeren und inneren Rotoren 51 und 52 gemacht werden (siehe 8B).
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Es ist daher möglich, eine Erhöhung des Antriebsdrehmoments in dem Fall, indem eine mechanische Abdichtung angenommen wird, zu verhindern oder zu unterdrücken.
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In diesem Ausführungsbeispiel bildet darüber hinaus die Ansaugvertiefung 72d eine ovale Gestalt. Anders gesagt weist die Ansaugvertiefung 72d eine Kreisbogenseite 72da und geradlinige Abschnitte 72de auf, die parallele Linien bilden. Da die Ansaugvertiefung 72d eine derartige einfache Gestalt bildet, ist der Abstand zwischen den geradlinigen Abschnitten 72db, die die parallelen Linien bilden, einfach zu messen. Somit kann die Ansaugvertiefung 72d einfach maschinell bearbeitet werden. Eine andere Wirkung, die aus der Ansaugvertiefung 72d erhalten wird, ist diejenige, dass der Betrag der Abnutzung der Zahnwerkzeuge einfach auf der Grundlage eines Abstands zwischen den geradlinigen Abschnitten 72db, die die parallelen Linien bilden, gemessen wird. Auch eine weitere Wirkung, die aus der Ansaugvertiefung 72d erhalten wird, ist es, dass die parallelen Linien es einfach machen, den Innenrotor 52 durch eine Einspannvorrichtung zu halten.
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Zur Bezugnahme wurde der Flächendruck, der auf die zweite Seitenplatte 72 der Rotationspumpe 10 dieses Ausführungsbeispiels aufgebracht wurde, in der Umgebung der Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gemessen. 4 zeigt ein Ergebnis, das aus dieser Messung erhalten wurde.
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Regionen, in denen der Flächendruck, der auf die zweite Seitenplatte 72 durch den Kontakt mit dem Außenrotor und dem Innenrotor 52 aufgebracht wird, erhöht ist, sind in 4 schraffiert. Es ist erkennbar, dass der Kontaktflächendruck ausreichend im Vergleich mit dem Fall der herkömmlichen in 7 gezeigten Rotationspumpe verringert ist. Dieses Ergebnis zeigt ebenso, dass das Antriebsdrehmoment der Rotationspumpe dieses Ausführungsbeispiels verringert wurde.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Der in dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel beschriebene Fall, in dem die Ansaugvertiefung 72d eine ovale Gestalt bildet, ist lediglich ein Beispiel. Anders gesagt können die vorstehend erwähnten Wirkungen erzielt werden, wenn in (1) die Krümmung des Kreisbogens, der durch die Seite 72ba der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, größer als diejenige des Kreisbogens ist, der durch die Seite 72ea der Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird, oder wenn (2) die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d, die in der zweiten Seitenplatte 72 ausgebildet ist, innerhalb des inneren Rands des Abdichtungsvertiefungsabschnitts 71b angeordnet ist, der in der ersten Seitenplatte ausgebildet ist.
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Geeignet ist es, dass die vorstehend erwähnte Beziehung, bei der der Abstand zwischen der Ansaugvertiefung 72d und der Ausstoßvertiefung 72e in der Region kurz ist, die sich mit der Linie W schneidet, die senkrecht zu der Mittellinie Z ist, und dann gemäß einer Verringerung des Abstands von den Einschlussabschnitten 53a und 53b ansteigt, zumindest in der Umgebung Einschlussabschnitte 53a und 53b gebildet wird. Beispielsweise kann die vorstehend erwähnte Beziehung nicht gebildet werden, wenn ein Teil der Ansaugvertiefung 72d oder der Ausstoßvertiefung 72e anders als ein Kreisbogen ausgebildet ist. Jedoch können die vorstehend erwähnten Wirkungen auch in derartigen Fällen erzielt werden.
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Während die vorstehend angegebene Beschreibung die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betrifft, ist erkennbar, dass die Erfindung abweichend von dem Anwendungsbereich und der Bedeutung der folgenden Ansprüche abgewandelt, verändert oder variiert werden kann.
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Somit ist die Krümmung eines Kreisbogens, der durch die Seite 72da der Ansaugvertiefung 72d gebildet wird, größer ausgeführt als diejenige eines Kreisbogens, der durch eine Seite 72ea einer Ausstoßvertiefung 72e gebildet wird. Somit ist dann, wenn die Ansaugvertiefung und die Ausstoßvertiefung in die axiale Richtung der Antriebswelle 54 betrachtet werden, der Abstand zwischen der Ansaugvertiefung und der Ausstoßvertiefung in die radiale Richtung des Rotationsabschnitts in einer Region kurz, die sich mit einer Linie W schneidet, die senkrecht zu einer Mittellinie Z, und vergrößert sich gemäß einer Verringerung des Abstands von Einschlussabschnitten 53a, 53b. Es ist daher möglich, einen ausreichenden Abstand zwischen der Ausstoßvertiefung und der Ansaugvertiefung sicherzustellen und einen Gesamtfluiddruck zu verbessern, der dazwischen erzeugt wird, und wird der Kontaktflächendruck, der von der zweiten Seitenplatte 72 benötigt wird, um eine Rückpresskraft zu erhalten, wenn sie in Kontakt mit einem Außenrotor 51 und einem Innenrotor 52 steht, verringert. Folglich kann das Antriebsdrehmoment einer Rotationspumpe verringert werden.
