DE102013213933A1 - Internal gear pump for a hydraulic vehicle brake system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem Ritzel (2), einem Hohlrad (3) und einem sichelförmigen Trennstück (7), das in einem Pumpenraum (6) zwischen dem Ritzel (2) und dem Hohlrad (3) angeordnet ist und den Pumpenraum (6) in einen Druckraum (9) und in einen Saugraum (8) teilt. Zur Radialkompensation schlägt die Erfindung vor, das Hohlrad (3) und das Trennstück (7) radial beweglich vorzusehen und zur Abdichtung das Hohlrad (3) mit einem druckbeaufschlagten Kolben (16) von aussen gegen das Trennstück (7) zu beaufschlagen.The invention relates to an internal gear pump (1) for a hydraulic vehicle brake system comprising a pinion (2), a ring gear (3) and a crescent-shaped separating piece (7) arranged in a pump space (6) between the pinion (2) and the ring gear (3 ) is arranged and divides the pump chamber (6) in a pressure chamber (9) and in a suction chamber (8). For radial compensation, the invention proposes to provide the ring gear (3) and the separator (7) radially movable and to pressurize the ring gear (3) with a pressurized piston (16) from the outside against the separator (7) for sealing.
Description
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Solche Innenzahnradpumpen werden anstelle von üblicherweise verwendeten Kolbenpumpen in schlupfgeregelten- und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen eingesetzt, und oft, auch wenn nicht unbedingt treffend, als Rückförderpumpen bezeichnet.The invention relates to an internal gear pump having the features of the preamble of claim 1. Such internal gear pumps are used instead of commonly used piston pumps in slip-controlled and / or power vehicle braking systems, and often, even if not necessarily aptly referred to as return pumps.
Stand der TechnikState of the art
Innerzahnradpumpen sind bekannt. Sie weisen ein Ritzel, also ein außenverzahntes Zahnrad auf, das exzentrisch in einem innenverzahnten Hohlrad angeordnet ist und an einer Stelle des Umfangs beziehungsweise in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad kämmt. Das Ritzel und das Hohlrad können auch als Zahnräder der Innenzahnradpumpe aufgefasst werden. Durch Drehantrieb eines der beiden Zahnräder, üblicherweise des Ritzels, wird auch das andere Zahnrad, üblicherweise also das Hohlrad, drehend mit angetrieben und die Innenzahnradpumpe fördert in an sich bekannter Weise Fluid, in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage fördert sie Bremsflüssigkeit.Internal gear pumps are known. They have a pinion, so an externally toothed gear, which is arranged eccentrically in an internally toothed ring gear and meshes at one point of the circumference or in a peripheral portion with the ring gear. The pinion and the ring gear can also be understood as gears of the internal gear pump. By rotational drive of one of the two gears, usually of the pinion, the other gear, so usually the ring gear, is driven in rotation and the internal gear pump promotes fluid in a conventional manner, in a hydraulic vehicle brake system it promotes brake fluid.
Dem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel mit dem Hohlrad kämmt, weist die Innenzahnradpumpe einen sichelförmigen Freiraum zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auf, der hier als Pumpenraum bezeichnet wird. Im Pumpenraum ist ein Trennstück angeordnet, das den Pumpenraum in einen Saugraum und einen Druckraum teilt. Aufgrund seiner typischen Form wird das Trennstück auch als Sichel oder Sichelstück bezeichnet, eine weiter Bezeichnung ist Füllstück. Eine typischerweise hohlrunde Innenseite des Trennstücks liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Ritzels und eine typischerweise nach außen gekrümmte Außenseite des Trennstücks liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads an, so dass das Trennstück Fluidvolumina in Zahnzwischenräumen zwischen den Zähnen der Zahnräder der Innenzahnradpumpe einschließt. Durch Drehantrieb fördern die Zahnräder das Fluid in den Zahnzwischenräumen vom Saug- in den Druckraum.Opposite the peripheral portion, in which the pinion meshes with the ring gear, the internal gear pump has a crescent-shaped clearance between the pinion and the ring gear, which is referred to here as the pump chamber. In the pump room, a separator is arranged, which divides the pump room into a suction chamber and a pressure chamber. Due to its typical shape, the separator is also referred to as sickle or sickle piece, another name is filler. A typically hollow-round inner side of the separator lies against tooth tips of teeth of the pinion and a typically outwardly curved outer side of the separator abuts tooth tips of teeth of the ring gear so that the separator includes fluid volumes in interdental spaces between the teeth of the gears of the internal gear pump. By rotary drive, the gears promote the fluid in the interdental spaces from the suction to the pressure chamber.
Die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zu einer sog. Radialkompensation sind in der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe das Trennstück und das Hohlrad in radialer Richtung beweglich, so dass sich das Trennstück mit seiner Innenseite an Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und das Hohlrad mit den Zahnköpfen seiner Zähne an die Aussenseite des Trennstücks anlegen kann. Dadurch schliesst das Trennstück Fluid in Zahnzwischenräumen des Hohlrads und des Ritzels ein. Durch Drehantrieb der Zahnräder wird das Fluid in den Zahnzwischenräumen von einem zum anderen Ende des Trennstücks gefördert, d. h. vom Saugraum in den Druckraum der Innenzahnradpumpe. Damit die Zahnköpfe der Zähne des Hohlrads aussen am Trennstück und die Innenseite des Trennstücks an den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels anliegen wird in der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe das Hohlrad von aussen gegen das Trennstück beaufschlagt und beaufschlagt das Trennstück dabei nach innen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels.To a so-called. Radial compensation in the internal gear pump according to the invention, the separator and the ring gear are movable in the radial direction, so that the separator can create with its inner side of tooth tips of the teeth of the pinion and the ring gear with the teeth of its teeth teeth on the outside of the separator. As a result, the separator includes fluid in interdental spaces of the ring gear and the pinion. By rotationally driving the gears, the fluid in the interdental spaces is conveyed from one end to the other of the separator, i. H. from the suction chamber into the pressure chamber of the internal gear pump. Thus, the tooth tips of the teeth of the ring gear outside abut the separator and the inside of the separator to the tooth tips of the teeth of the pinion in the internal gear pump according to the invention the ring gear from the outside against the separator and acts on the separator while inwardly against the tooth tips of the teeth of the pinion ,
Durch die Radialbeweglichkeit des Hohlrads und des Trennstücks zur Radialkompensation ist eine verbesserte Dichtwirkung im Vergleich mit einem schwenkbaren Trennstück zu erwarten, weil das Trennstück nicht nur auf einem kurzen Umfangsabschnitt an einem seiner beiden Enden außen an den Zahnköpfen der Zähne des Hohlrads und an seinem gegenüberliegenden Ende auf einem kurzen Umfangsabschnitt innen an den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels anliegt sondern das Trennstück der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe auf seiner gesamten Länge außen an den Zahnköpfen der Zähne des Hohlrads und innen an den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels anliegt. Der volumetrische Wirkungsgrad der Innenzahnradpumpe ist dadurch verbessert. Allerdings schließt die Erfindung ein schwenkbares Trennstück nicht aus, sondern vorzugsweise ist das Trennstück nicht nur radial beweglich sondern zur Ausrichtung an Kopfkreise der Zahnräder der Innenzahnradpumpe auch schwenkbar.Due to the radial mobility of the ring gear and the separator for radial compensation an improved sealing effect compared to a pivotable separator is to be expected, because the separator not only on a short peripheral portion at one of its two ends on the outside of the tooth tips of the teeth of the ring gear and at its opposite end rests on a short peripheral portion inside the tooth tips of the teeth of the pinion but the separator of the internal gear pump according to the invention over its entire length on the outside of the tooth tips of the teeth of the ring gear and inside the tooth tips of the teeth of the pinion rests. The volumetric efficiency of the internal gear pump is thereby improved. However, the invention does not exclude a pivotable separator, but preferably the separator is not only radially movable but also pivotable for alignment with the top circles of the gears of the internal gear pump.
Als weiterer Vorteil ermöglicht die Erfindung ein einstückiges Trennstück und damit einen einfachen Aufbau der Innenzahnradpumpe. As a further advantage, the invention enables a one-piece separator and thus a simple structure of the internal gear pump.
Das Trennstück wird, jedenfalls wenn es einstückig ist, nicht wie ein zwei- oder mehrteiliges- Trennstück gespreizt, d. h. nicht radial auseinander gedrückt sowohl nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Hohlrads als auch nach innen gegen die Zahnköpfe des Ritzels. Dadurch ist eine Reibung verringert, was einen mechanischen Wirkungsgrad der Innenzahnradpumpe verbessert.The separator is, if it is in one piece, not spread like a two- or multi-part separator, ie not radially apart pressed both outward against the tooth tips of the teeth of the ring gear and inwardly against the tooth tips of the pinion. As a result, a friction is reduced, which improves a mechanical efficiency of the internal gear pump.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass sie Herstellungstoleranzen ausgleicht und größere Herstellungstoleranzen zulässt. Auch Verschleiß an den Zahnköpfen der Zahnräder innen und außen am Trennstück wird ausgeglichen. An additional advantage of the invention is that it compensates for manufacturing tolerances and allows for greater manufacturing tolerances. Also, wear on the tooth tips of the gears inside and outside of the separator is compensated.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand. The dependent claims have advantageous refinements and developments of the invention specified in claim 1 to the subject.
Anspruch 2 sieht vor, dass die Innenzahnradpumpe einen druckbeaufschlagten Kolben aufweist, der das Hohlrad nach innen gegen das Trennstück beaufschlagt. Vorzugsweise wird der Kolben mit dem Auslassdruck der Innenzahnradpumpe beaufschlagt, der auch im Druckraum herrscht. Dadurch steigt und fällt die Beaufschlagung des Hohlrads durch den Kolben von aussen in gleichem Maße wie eine Druckbeaufschlagung des Hohlrads im Druckraum von innen. Der Kolben hat den Vorteil, dass durch Wahl seiner Kolbenfläche die Höhe der Beaufschlagung des Hohlrads festlegbar ist. Außerdem lässt sich der Kolben in Umfangsrichtung an einer Stelle anordnen, die sowohl das Trennstück nach innen beaufschlagt als auch die Druckbeaufschlagung des Hohlrads von innen durch den im Druckraum der Innenzahnradpumpe herrschenden Druck vollständig-, teilweise- oder überkompensiert. Zusätzlicher Vorteil des Kolbens ist, dass ein nicht kreisförmiger sondern beispielsweise ovaler oder elliptischer Kolben verwendet werden kann. Das ermöglicht eine große Kolbenfläche und trotzdem einen Kolben, der in axialer Richtung der Innenzahnradpumpe nicht breiter als die Innenzahnradpumpe ist. Es sind auch mehrere in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Kolben möglich.
Insbesondere für einen Pumpenanlauf, wenn im Druckraum noch kein Druck herrscht, der das Hohlrad über den Kolben nach innen beaufschlagt, sieht Anspruch 4 ein Federelement vor, das das Hohlrad nach innen gegen das Trennstück beaufschlagt,In particular, for a pump start, if there is no pressure in the pressure chamber, which acts on the ring gear inwardly via the piston,
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe ist insbesondere als Hydropumpe für eine hydraulische, schlupfgeregelte und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. In schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen werden Hydropumpen auch als Rückförderpumpen bezeichnet und sind heute überwiegend als Kolbenpumpen ausgeführt.The internal gear pump according to the invention is provided in particular as a hydraulic pump for a hydraulic, slip-controlled and / or external power vehicle brake system. In slip-controlled vehicle brake systems, hydraulic pumps are also referred to as return pumps and today are predominantly designed as piston pumps.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe in Stirnansicht.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The single FIGURE shows an internal gear pump according to the invention in front view.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe
Einem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel
Das Trennstück
Das Trennstück
Der Lagerring
Im Bereich des Trennstücks
Auf seiner Aussenseite wird der Kolben
In der gezeichneten Ausführungsform der Erfindung ist der Kolben
Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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