DE19861412B4

DE19861412B4 - Zahnradpumpe und Bremsvorrichtung, die diese verwendet

Info

Publication number: DE19861412B4
Application number: DE19861412.8A
Authority: DE
Inventors: Tomoo Harada; Takahiro Yamaguchi; Toshiya Morikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: US6474752B2; US6270169B1; US20020030402A1; DE19847082B4; DE19847082A1

Abstract

Zahnradpumpe (310, 510), mit: einer Antriebswelle (54); einer Dreheinheit, die von einem Außenrotor (51) mit einem Innenzahnabschnitt (51a) an seinem Innenumfang und von einem Innenrotor (52) mit einem Außenzahnabschnitt (52a) an seinem Innenumfang gebildet ist, wobei der Innenrotor (52) durch die Antriebswelle (54) gedreht wird, worin zwischen dem Innenzahnabschnitt (51a) und dem Außenzahnabschnitt (52a) dadurch, daß sie miteinander in Eingriff stehen, eine Vielzahl von Spaltabschnitten (53) ausgeformt ist und worin sich das Volumen von jedem der Spaltabschnitte (53) von groß in klein und umgekehrt ändert, wenn sich die Dreheinheit dreht; und einem Gehäuse (50) zum Aufnehmen der Dreheinheit, wobei das Gehäuse (50) eine Öffnung (71a, 72a), wodurch die Antriebswelle (54) darin einfügbar ist, eine sich entlang einer Seitenoberfläche der Dreheinheit senkrecht zu einer Achse der Antriebswelle über einen Teil der Spaltabschnitte erstreckende Saugöffnung (60) zum Einführen von Bremsfluid in den Teil der Spaltabschnitte (53) und eine sich entlang der Seitenoberfläche der Dreheinheit senkrecht zu der Achse der Antriebswelle erstreckende Drucköffnung (61) zum Fördern von Bremsfluid aus dem anderen Teil der Spaltabschnitte (53) aufweist, worin ein Differenzdruck zwischen einem Druck an der Saugöffnung (60) und einem Druck an der Drucköffnung (61) durch einen ersten geschlossenen Spaltabschnitt (53a), dessen Volumen unter den Spaltabschnitten (53) maximal wird, und durch einen zweiten geschlossenen Spaltabschnitt (53b), dessen Volumen unter den Spaltabschnitten (53) minimal wird, ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe zum Ansaugen und Fördern von Fluid insbesondere zur Verwendung in einer Bremsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung wird insbesondere vorzugsweise bei einer Rotorpumpe mit innenverzahntem Rotor, wie zum Beispiel einer Trochoidenpumpe oder ähnlichem, verwendet.
Ein Typ einer Rotorpumpe mit innenverzahntem Rotor ist eine Trochoidenpumpe. 22 zeigt eine solche Trochoidenpumpe. Wie durch die Zeichnung gezeigt ist, ist die Trochoidenpumpe aus einem Innenrotor 701 mit einem Außenzahnabschnitt 701a an seinem Außenumfang, einem Außenrotor 702 mit einem Innenzahnabschnitt 702a an seinem Innenumfang und einem Gehäuse 704 zum Aufnehmen des Außenrotors 702 und des Innenrotors 701 gebildet. Der Innenrotor 701 und der Außenrotor 702 sind in dem Gehäuse 704 in einem Zustand angeordnet, in dem der Innenzahnabschnitt 702a und der Außenzahnabschnitt 701a miteinander Ineingriff stehen und in dem durch die jeweiligen Zähne eine Vielzahl von Spaltabschnitten bzw. Lücken 703 ausgeformt ist.
Wenn als eine Mittellinie Z' der Pumpe eine Linie definiert ist, die auf jeweiligen Mittelachsen X' und Y' des Außenrotors 702 und des Innenrotors 701 verläuft, sind an beiden Seitenabschnitten der Mittellinie Z' eine Saugöffnung 705 und eine Drucköffnung 706 ausgeformt, die mit der Vielzahl von Spaltabschnitten 703 jeweils in Verbindung stehen. Wenn die Pumpe angetrieben wird, dreht sich der Innenrotor 701, wobei die Mittelachse Y' Antriebsachse ist. Demgemäß dreht sich auch der Außenrotor 702 dadurch in die gleiche Richtung, daß der Außenzahnabschnitt 701a und der Innenzahnabschnitt 702a miteinander Ineingriff stehen. In diesem Fall ändert sich während einer Zeitdauer, in der der Außenrotor 702 und der Innenrotor 701 eine Umdrehung durchführen, das Volumen von jedem der Spaltabschnitte 703 von groß in klein und umgekehrt. Aufgrund dieser Volumenänderung wird Öl von der Saugöffnung 705 angesaugt und zu der Drucköffnung 706 gefördert.
In der Rotorpumpe mit innenverzahntem Rotor, wie zum Beispiel einer Trochoidenpumpe, die auf diese Art und Weise arbeitet, kann von einem Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 702 und dem Innenrotor 701 Öl austreten. Das Austreten des Öls wird verursacht, weil der Außenrotor 702 von dem Innenrotor 701 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen Förderdruck und Saugdruck getrennt wird und weil unter der Vielzahl von Spaltabschnitten 703 an einem Spaltabschnitt, dessen Volumen sein Maximum erreicht, ein Zwischenraum erzeugt wird.
Der Spaltabschnitt, dessen Volumen sein Maximum erreicht, ist ein geschlossener Spaltabschnitt, der weder mit der Saugöffnung 705 noch mit der Drucköffnung 706 in Verbindung steht. Er hält daher die Druckdifferenz zwischen dem Förderdruck und dem Saugdruck aufrecht und spielt bei der Pumpe beim gleichmäßigen Durchführen des Ansaugens und Förderns eine wichtige Rolle. Demgemäß kann ein gleichmäßiger Pumpbetrieb nicht durchgeführt werden, wenn das Austreten von Öl auftritt, wie es oben erwähnt worden ist. Es tritt zum Beispiel das Problem auf, daß eine Dreheinheit blockiert wird und Hochdrucköl nicht gefördert werden kann.
Es wird daher zum Beispiel gemäß der Veröffentlichung des japanischen, ungeprüften Gebrauchsmusters Nr. JP-U-5-6170 ein Austreten von Öl dadurch verhindert, daß der Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 702 und dem Innenrotor 701 verringert wird.
Insbesondere wird ein Zwischenraum L1 zwischen dem Außenrotor 702 und dem Gehäuse 704 in der Nähe der Position, wo das Volumen des Spaltabschnittes sein Maximum erreicht, geringer gemacht als ein Zwischenraum L2 zwischen dem Außenrotor 702 und dem Gehäuse 704 in der Nähe des geschlossenen Spaltabschnittes (der ein minimales Volumen aufweist), der dem geschlossenen Spaltabschnitt mit dem maximalen Volumen gegenüberliegt. Als Ergebnis wird verhindert, daß der Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 702 und dem Innenrotor 701 an dem geschlossenen Spaltabschnitt mit dem maximalen Volumen breiter wird. Weil von der Drucköffnung 706 zu dem Außenumfang des Außenrotors 702 Hochdruckfluid austritt, wird jedoch in diesem Fall der Außenrotor 702 zu einem Abschnitt der Innenfläche des Gehäuses 704 (dem Punkt P) an der rechten Seite der Zeichnung gedrückt.
Im allgemeinen weisen der Außenrotor 702 und der Innenrotor 701 während der Herstellungsschritte Herstellungsfehler auf. Daher unterscheiden sich Höhen (d. h. eine Länge in Durchmesserrichtung) der Zähne des Innenzahnabschnittes 702a bzw. Höhen (d. h. eine Länge in Durchmesserrichtung) der Zähne des Außenzahnabschnittes 701a voneinander. Deshalb werden beim Festlegen von Zwischenräumen zwischen einer Antriebswelle, dem Innenrotor 701, dem Außenrotor 702 und dem Gehäuse 704 die Zwischenräume durch zum Beispiel ein Verfahren festgelegt bzw. eingestellt, in welchem ein Zahn mit maximaler Höhe des Innenzahnabschnittes 702a mit einem Zahn mit maximaler Höhe des Außenzahnabschnittes 701a Ineingriff steht.
Wie jedoch oben erwähnt worden ist, unterscheiden sich die Höhen der Zähne des Innenzahnabschnittes 702a bzw. die Höhen der Zähne des Außenzahnabschnittes 701a voneinander. Demgemäß wird, wenn der geschlossene Spaltabschnitt mit dem maximalen Volumen durch einen Zahn des Innenzahnabschnittes 702a und einen Zahn des Außenzahnabschnittes 701a, der kürzer ist als dessen maximale Zahnhöhe, ausgeformt wird, an dem geschlossenen Spaltabschnitt ein Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt 702a und dem Außenzahnabschnitt 701a erzeugt und es tritt Öl von diesem Zwischenraum aus.
Zudem wird, wenn der Förderdruck hoch wird, eine Kraft, die den Außenrotor 702 zu dem Abschnitt der Innenfläche des Gehäuses 704 (zu dem Bereich des Punktes P) auf der rechten Seite der Zeichnung drückt, groß. Die Pumpe kann daher nicht gleichmäßig angetrieben werden oder der Antrieb der Pumpe kann nicht möglich sein, weil der Außenrotor 702 dadurch blockiert wird, daß er zwischen dem Gehäuse 704 und dem Innenrotor 701 eingezwängt ist.
Die DE 22 49 395 A lehrt eine hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere eine Innenzahnradpumpe, bei der das Fluid so zugeführt wird, dass bereits beim Starten ein radialer Druck zwischen den Zahnrädern wirkt.
Die US 3 680 989 A offenbart eine Hochdruck-Innenzahnradpumpe mit speziellen Nuten in den (frontalen) Lagerflächen, die mit Niederdruck beaufschlagt werden, um die Richtung der auf das Innenzahnrad wirkenden hydraulischen Kräfte auf der Niederdruckseite des Innenzahnrads zu verschieben.
Die DE 196 26 153 A1 betrifft eine Innenzahnradpumpe, bei der ein Flüssigkeitsdruck in einer Volumenkammer zwischen Außen- und Innenrotor durch eine Entspannungsnut von einer Volumenkammer zu einem Gleitspalt entspannt wird.
Die DE 20 35 575 A zeigt eine kleine Hochdruck-Innenzahnradpumpe mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau, bei der der axiale Druckausgleich über ein unter Druck stehendes dünnes Blech mit zwei Dichtleisten gewährleistet wird.
Die US 4 976 595 zeigt eine Trochoidenpumpe bzw. Innenzahnradpumpe mit radialem Spiel sowohl zwischen dem Innen- und dem Außenzahnrad als auch zwischen dem Außenzahnrad und dem Gehäuse.
Die DE 39 38 346 C1 zeigt eine Zahnringpumpe für Verbrennungsmotoren und automatische Getriebe, bei der das Hohlrad mit großem Spiel gefertigt wird, um die Ausschläge der Kurbelwelle auszugleichen. Dabei wird die Verzahnung so gewählt, dass das Hohlrad effektiv auf dem Ritzel gelagert werden kann.
Die DE 195 43 962 A1 zeigt eine Fahrzeugbremsanlage mit Antischlupfregelung mit einer Hochdruck- und einer Niederdruckpumpe. Der Druck an der Niederdruckpumpe, die eine Zahnradpumpe ist, wird durch einen Rückströmkanal begrenzt.
Die DE 20 35 575 A zeigt eine Zahnradpumpe mit Antriebswelle, einer aus Außen- und Innenzahnrad bestehenden Dreheinheit sowie einem Gehäuse zum Aufnehmen der Dreheinheit mit Saug- und Drucköffnung zum Fördern eines Fluids, wobei zwischen der Hoch- und Niederdruckseite axiale Dichtungseinrichtungen zum Zurückhalten einer Fluidströmung vorgesehen sind.
Aus der DE 22 49 395 A ist eine hydraulische Kraftübertragungsvorrichtung mit einer Fluidführung über Strömungskanäle zur Reduzierung des Startdrehmoments bekannt.
Die US 3 680 989 A offenbart eine Zahnradpumpe, bei der eine am Pumpengehäuse befindliche Nut ausgebildet ist, durch die Abführdruckänderungen und die daraus resultierenden Momente auf die Pumpenrotoren reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich der oben beschriebenen Probleme geschaffen worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zahnradpumpe zu schaffen, die ein Hochdruckfördern durchführen kann, wobei ein Austreten von Fluid verhindert wird, und die sogar dann, wenn der Förderdruck hoch ist, dauerhaft angetrieben werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
In einer Zahnradpumpe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in einem Gehäuse auf einer Seite einer Saugöffnung ein Verbindungskanal einer Niederdruckseite zum Verbinden eines Außenumfanges eines Außenrotors mit einem Abschnitt, der einen zu einem Druck der Saugöffnung äquivalenten Druck aufweist, und an einer Seite einer Drucköffnung ein Verbindungskanal einer Hochdruckseite zum Verbinden des Außenumfanges des Außenrotors mit der Drucköffnung ausgeformt. Insbesondere sind die Verbindungskanäle einer Niederdruckseite und einer Hochdruckseite an Positionen ausgeformt, um den Außenrotor in eine Richtung zu verschieben, in der ein Außenzahnabschnitt eines Innenrotors, der einen geschlossenen Spaltabschnitt bildet, von einem Innenzahnabschnitt des Außenrotors, der den geschlossenen Spaltabschnitt bildet, verschoben wird.
Wenn der Außenrotor in die Richtung verschoben wird, in die der Außenzahnabschnitt des Innenrotors, der den geschlossenen Spaltabschnitt bildet, durch den Innenzahnabschnitt des Außenrotors, der den geschlossenen Spaltabschnitt bildet, verschoben wird, wird ein Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt und dem Außenzahnabschnitt durch eine Differenz zwischen einem Druck an der Saugöffnung und einem Druck an der Drucköffnung nicht breiter. Demgemäß kann ein Zwischenraum zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor beseitigt werden und es kann ein Austreten von Fluid aus dem Zwischenraum verhindert werden, wenn die Positionen zum Ausbilden der Verbindungskanäle einer Niederdruckseite und einer Hochdruckseite so festgelegt sind, daß der Außenrotor in die Richtung verschoben wird, um den Außenzahnabschnitt des Innenrotors, der den geschlossenen Spaltabschnitt bildet, durch den Innenzahnabschnitt des Außenrotors, der den geschlossenen Spaltabschnitt bildet, zu verschieben.
Zudem können der Außenumfang des Außenrotors und die Saugöffnung durch den Verbindungskanal einer Niederdruckseite miteinander verbunden sein, wobei die Saugöffnung an sich als ein Abschnitt ausgewählt wird, der einen Druck aufweist, welcher zu dem Druck der Saugöffnung äquivalent ist.
Zudem ist eine bestimmte Position, an der der Verbindungskanal einer Niederdruckseite ausgeformt ist, wie folgt. Das heißt, in dem Fall, wo die Saugöffnung mit einer Vielzahl von Spaltabschnitten verbunden ist, kann, wenn der Verbindungskanal einer Niederdruckseite durch einen ersten Verbindungskanal und einen zweiten Verbindungskanal gebildet wird, der erste Verbindungskanal an einer Position ausgeformt sein, wo ein Spaltabschnitt, der unter der Vielzahl von Spaltabschnitten, die mit der Saugöffnung in Verbindung stehen, dem geschlossen Spaltabschnitt am nächsten liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors in Verbindung stehen, und es kann der zweite Verbindungskanal an einer Position ausgeformt sein, wo ein Spaltabschnitt, der unter der Vielzahl von Spaltabschnitten, die mit der Saugöffnung in Verbindung stehen, von dem geschlossenen Spaltabschnitt entfernt liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors in Verbindung stehen.
In der Zwischenzeit kann als eine spezielle Position des Verbindungskanals einer Hochdruckseite in dem Fall, wo die Drucköffnung mit einer Vielzahl von Spaltabschnitten in Verbindung steht, der Verbindungskanal einer Hochdruckseite an einer Position ausgeformt sein, wo ein Spaltabschnitt, der unter der Vielzahl von Spaltabschnitten, die mit der Drucköffnung in Verbindung stehen, dem geschlossenen Spaltabschnitt am nächsten liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors in Verbindung steht.
Wenn die oben beschriebene Zahnradpumpe bei einer Bremsvorrichtung verwendet wird, ist in einer Bremsvorrichtung, die eine Hauptleitung zum Übertragen eines Bremsfluiddruckes von einer Bremsfluiddruck-erzeugungseinrichtung zu einer Bremskrafterzeugungs-einrichtung und eine Hilfsleitung, die zwischen der Bremsfluiddruckerzeugungseinrichtung und der Bremskraft-erzeugungseinrichtung und parallel zu der Hauptleitung vorgesehen ist, aufweist, die Zahnradpumpe an der Hilfsleitung derartig angeordnet, daß eine Saugöffnung davon auf eine Seite der Bremsfluiddruckerzeugungs-einrichtung und eine Drucköffnung davon auf eine Seite der Bremskrafterzeugungseinrichtung gerichtet ist.
Gemäß dieser Bremsvorrichtung wird der Druck des Bremsfluids in der Hilfsleitung hoch, wenn ein Bremsvorgang ausgeführt wird, und die Bremsfluiddruckerzeugungs-einrichtung erzeugt das Bremsfluid mit hohem Druck. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Differenz zwischen einem Druck, der an die Saugöffnung angelegt ist, und einem Druck, der an die Drucköffnung angelegt ist, groß. Daher passiert es sehr leicht, daß von dem Zwischenraum zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor Bremsfluid austritt. Die oben beschriebene Zahnradpumpe kann jedoch ein Austreten des Bremsfluids von dem Zwischenraum verhindern. Dadurch ist es möglich, eine Bremsvorrichtung zu schaffen, die unter Verwendung der oben beschriebenen Zahnradpumpe auf ausgezeichnete Weise einen Bremsbetrieb durchführen kann.
In einer Bremsvorrichtung kann die Zahnradpumpe zudem das Bremsfluid, das einen ersten Fluiddruck aufweist, von der Seite der Bremsfluiddruckerzeugungseinrichtung ansaugen, sie kann den Fluiddruck des Bremsfluids auf einen zweiten Fluiddruck erhöhen, der größer ist als der erste Fluiddruck, und sie kann das Bremsfluid zu der Seite der Bremskrafterzeugungseinrichtung fördern. Es ist daher zu bevorzugen, daß in der Hauptleitung eine Einrichtung zum Aufrechterhalten eines Differenzdruckes zwischen dem zweiten Fluiddruck, der an der Seite der Bremskrafterzeugungseinrichtung angelegt ist, und dem ersten Fluiddruck an der Seite der Bremsfluiddruckerzeugungseinrichtung vorzusehen, wenn der Bremsfluiddruck, der an die Bremskrafterzeugungseinrichtung angelegt ist, durch die Zahnradpumpe höher gemacht wird als der erste Fluiddruck.
Auf diese Weise kann sogar in dem Fall, wo das Hochdruckfördern durch die Zahnradpumpe erforderlich ist, wie es oben erwähnt worden ist, ein Austreten des Bremsfluids von der Drucköffnung zu der Saugöffnung verhindert werden und in dem Hochdruckfördern der Zahnradpumpe kann der Förderwirkungsgrad verbessert werden.
In einer Zahnradpumpe gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in einem Gehäuse ein Verbindungskanal einer Niederdruckseite zum Verbinden eines Außenumfangs eines Außenrotors an einer Seite einer Saugöffnung mit der Saugöffnung und ein Verbindungskanal einer Hochdruckseite zum Verbinden des Außenumfanges des Außenrotors an einer Seite einer Drucköffnung mit der Drucköffnung ausgeformt. An einer Seite, wo ein erster geschlossener Spaltabschnitt ausgeformt ist, ist an einem Zwischenraum zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors eine erste Dichtungseinrichtung zum Zurückhalten einer Fluidströmung an einer Seite vorgesehen, wo ein erster geschlossener Spaltabschnitt ausgeformt ist. Eine zweite Dichtungseinrichtung zum Zurückhalten einer Fluidströmung an dem Zwischenraum zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors ist zwischen diesen an einer Seite vorgesehen, wo ein zweiter geschlossener Spaltabschnitt ausgeformt ist.
Zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite sind an dem Außenumfang des Außenrotors ein Hochdruckabschnitt und ein Niederdruckabschnitt vorgesehen. Durch Anordnen der ersten und zweiten Dichtungseinrichtungen zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors kann der Hochdruckabschnitt von dem Niederdruckabschnitt getrennt werden. Das heißt, weil der erste geschlossene Spaltabschnitt und der zweite geschlossene Spaltabschnitt zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite vorhanden sind, wenn die ersten und zweiten Dichtungseinrichtungen jeweils in Übereinstimmung damit angeordnet sind, kann ein Austreten des Fluids von dem Hochdruckabschnitt zu dem Niederdruckabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors verhindert werden. Dadurch kann der volumetrische Wirkungsgrad der Drehpumpe verbessert werden und gleichzeitig kann die Pumpe dauerhaft angetrieben werden.
Jede der ersten und zweiten Dichtungseinrichtungen kann durch ein erstes Dichtungsbauteil, das an der Seite des Gehäuses angeordnet ist, und durch ein zweites Dichtungsbauteil, das an der Seite des Außenrotors angeordnet ist, gebildet werden. Vorzugsweise wird das erste Dichtungsbauteil aus einem Material gebildet, das weicher ist als das des zweiten Dichtungsbauteils.
Wenn das erste Dichtungsbauteil weicher ist als das zweite Dichtungsbauteil, kann ein Herstellungsfehler des Außenrotors von dem ersten Dichtungsbauteil absorbiert werden, während die Dichtungswirkung für das Fluid durch das zweite Dichtungsbauteil sichergestellt ist.
Wenn die Zahnradpumpe so aufgebaut ist, daß ein Innenzahnabschnitt des Außenrotors, der den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildet, einen Außenzahnabschnitt eines Innenrotors, der beim Antreiben der Pumpe den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildet, verschiebt, ist es zu bevorzugen, daß wenigstens die erste Dichtungseinrichtung zum Zurückhalten einer Fluidströmung zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors auf der Seite, wo der erste geschlossene Spaltabschnitt ausgeformt ist, angeordnet ist.
Wenn die Zahnradpumpe so aufgebaut ist, daß der den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildende Innenzahnabschnitt des Außenrotors den den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildenden Außenzahnabschnitt des Innenrotors verschiebt, dann verschiebt der Außenrotor den Innenrotor. Demgemäß bewegt sich der Außenrotor in die Richtung, in die er den Innenrotor verschiebt. Als Ergebnis werden der Außenrotor und das Gehäuse miteinander in Kontakt gebracht. Daher wird an dem Kontaktabschnitt des Außenrotors und des Gehäuses eine Dichtungswirkung erreicht. Sogar wenn die erste Dichtungseinrichtung nur auf der Seite angeordnet ist, wo der erste geschlossene Abschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite ausgeformt ist, kann daher ein Anströmen eines Fluids von dem Hochdruckabschnitt zu dem Niederdruckabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors verhindert werden und es kann eine Wirkung erzielt werden, die der oben beschrieben ähnlich ist.
In dem oben beschriebenen Aufbau kann die zweite Dichtungseinrichtung zum Zurückhalten einer Fluidströmung zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors auf der Seite angeordnet sein, wo der zweite geschlossene Spaltabschnitt ausgeformt ist.
Wenn die zweite Dichtungseinrichtung auf der Seite angeordnet ist, wo der zweite geschlossene Spaltabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite ausgeformt ist, kann die Dichtungswirkung dauerhafter sichergestellt werden als in dem Fall, wo die Dichtungswirkung durch einen Abschnitt sichergestellt wird, wo der Außenrotor und das Gehäuse miteinander in Kontakt stehen. Daher kann ein Anströmen von Fluid von dem Hochdruckabschnitt zu dem Niederdruckabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors weiter auf effektive Weise verhindert werden.
Insbesondere kann dadurch, daß zwischen dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt und dem Verbindungskanal einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors die erste Dichtungseinrichtung angeordnet ist, der Außenrotor in die Richtung verschoben werden, in die der den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildende Außenzahnabschnitt des Innenrotors durch den den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildenden Innenzahnabschnitt des Außenrotors verschoben wird.
Wenn die erste Dichtungseinrichtung an der oben beschriebenen Position angeordnet ist, kann zudem der Außenrotor in die oben beschriebene Richtung effektiver dadurch verschoben werden, daß eine dritte Dichtungseinrichtung zum zurückhalten einer Strömung eines Fluids zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors zwischen diesen angeordnet ist.
Das heißt, wenn zwischen dem Verbindungskanal einer Hochdruckseite und dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors die dritte Dichtungseinrichtung angeordnet ist, wird ein Druck des Außenumfangs des Außenrotors auf einer Seite, wo der erste geschlossene Spaltabschnitt ausgeformt ist, höher als sein Druck auf einer Seite, wo der zweite geschlossene Spaltabschnitt ausgeformt ist. Durch diese Druckdifferenz kann der Außenrotor leicht verschoben werden und der den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildende Innenzahnabschnitt des Außenrotors kann den den ersten geschlossenen Spaltabschnitt bildenden Außenzahnabschnitt des Innenrotors weiter fest verschieben.
Zudem kann jede der ersten, zweiten und dritten Dichtungseinrichtungen durch ein erstes Dichtungsbauteil, das auf der Seite des Gehäuses angeordnet ist, und durch ein zweites Dichtungsbauteil, das auf der Seite des Außenrotors angeordnet ist, gebildet werden. Es ist zu bevorzugen, daß das erste Dichtungsbauteil weicher ist als das zweite Dichtungsbauteil, wie es oben beschrieben worden ist.
Es ist zu bevorzugen, daß ausgesparte Abschnitte, die die Verbindungskanäle zwischen der Saugöffnung und der Drucköffnung und dem Außenumfang des Außenrotors bilden, auf einer Seite, die dem Außenumfangsabschnitt des Außenrotors gegenüberliegt, in Wandungsflächen des Gehäuses, das eine Kammer zum Aufnehmen der Innen- und Außenrotore bildet, ausgeformt sind.
Durch Ausformen der ausgesparten Abschnitte, die auf diesem Weg die Verbindungskanäle bilden, kann der Fluiddruck an dem Außenumfang des Außenrotors sogar dann gleichförmig gemacht werden, wenn durch den Außenumfang des Außenrotors während der Drehung des Außenrotors Fluid gefördert wird. Dadurch kann eine Zahnradpumpe mit einem weiterhin dauerhaften und ausgezeichneten Pumpbetrieb gebildet werden.
Wenn das Gehäuse von einer mittigen Platte und ersten und zweiten Seitenplatten, die die mittige Platte zwischen sich einschließen, gebildet wird, können zudem die Verbindungskanäle dadurch ausgeformt werden, daß Eckabschnitte von einem Loch der mittigen Platte abgeschrägt werden oder daß an einer Wandungsfläche, die das Loch der mittigen Platte bildet, in der Umfangsrichtung des Lochs ein Ausnehmungsabschnitt ausgeformt ist.
Die Zahnradpumpe gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zudem auch auf ähnliche Art und Weise bei einer Bremsvorrichtung verwendet werden wie die Zahnradpumpe gemäß dem ersten Aspekt.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie Anwendungsverfahren und die Funktion der betreffenden Teile werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnungen deutlich, die alle Teil dieser Anmeldung sind.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Bremsvorrichtung, bei der eine Zahnradpumpe 10 verwendet wird;
2a eine schematische Ansicht der Zahnradpumpe 10 und 2B eine Schnittansicht entlang einer Linie IIB-IIB der 2A;
3 eine Ansicht zum Erklären des zusammengebauten Zustandes der in den 2A und 2B gezeigten Zahnradpumpe 10;
4A eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform und 4B eine Schnittansicht entlang einer Linie IVB-IVB der 4A;
5 eine schematische Ansicht, die einen Zustand eines Bremsfluiddruckes zeigt, der an einem Außenumfang eines Außenrotors angelegt worden ist;
6A eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform und 6B eine Schnittansicht entlang einer Linie VIB-VIB der 6A;
7 eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Bereich um ein Dichtungsbauteil herum zeigt;
8 eine erläuternde Darstellung, die ein Druckverhältnis an der Innenseite und der Außenseite eines Außenrotors zeigt;
9 eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe gemäß einer vierten Ausführungsform;
10 eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe gemäß einer fünften Ausführungsform;
11 eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe gemäß einer sechsten Ausführungsform;
12A und 12B schematische Ansichten einer Zahnradpumpe gemäß einer siebten Ausführungsform;
13 eine Ansicht zum Erklären einer Modifikation der Zahnradpumpe gemäß der siebten Ausführungsform;
14 bis 21A und 21B erläuternde Darstellungen, die andere Ausführungsformen der Dichtungsbauteile zeigen; und
22 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Zahnradpumpe.
Erstes Beispiel
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Bremsvorrichtung, bei der als Zahnradpumpe eine Trochoidenpumpe verwendet wird. Der Grundaufbau der Bremsvorrichtung wird in bezug auf 1 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird eine Bremsvorrichtung bei einem Fahrzeug verwendet, das mit einer Hydraulikschaltung eines diagonalen Leitungssystems versehen ist, welches eine erste Leitung, die Radzylinder eines rechten Vorderrades und eines linken Hinterrades verbindet, und eine zweite Leitung, die Radzylinder eines linken Vorderrades und eines rechten Hinterrades verbindet, aufweist. Das Fahrzeug ist ein Vierradfahrzeug mit Vorderradantrieb.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Bremspedal 1 mit einem Verstärker 2 verbunden. Die Bremskraft (der Bremspedalhub) wird durch den Verstärker 2 verstärkt.
Der Verstärker 2 ist zudem mit einer Stange versehen, um die verstärkte Druckkraft zu einem Hauptzylinder 3 zu übertragen. Das heißt, der Hauptzylinder 3 erzeugt einen Hauptzylinderdruck, wenn die Stange einen Hauptkolben verschiebt, der in dem Hauptzylinder 3 angeordnet ist. Das Bremspedal 1, der Verstärker 2 und der Hauptzylinder 3 entsprechen einer Bremsfluiddruckerzeugungseinrichtung.
Der Hauptzylinder 3 ist mit einem Hauptbehälter 3a versehen, so daß dem Hauptzylinder 3 Bremsfluid zugeführt wird oder daß zusätzliches Bremsfluid des Hauptzylinders 3 gespeichert wird.
Zudem wird der Hauptzylinderdruck über ein Bremsunterstützungssystem, das mit einer Funktion eines Antiblockiersystems (was im folgenden als ABS bezeichnet wird) versehen ist, zu einem Radzylinder 4 für ein rechtes Vorderrad (FR) und zu einem Radzylinder 5 für ein linkes Hinterrad (RL) übertragen. In der folgenden Erklärung wird das Bremsunterstützungssystem in Bezug auf die Hydraulikschaltung in der ersten Leitung beschrieben, die die Radzylinder eines rechten Vorderrades (FR) und eines linken Hinterrades (RL) verbindet. Die Erklärung der zweiten Leitung, die die Radzylinder eines linken Vorderrades (FL) und eines rechten Hinterrades (RR) verbindet, wird weggelassen, weil die Hydraulikschaltung in der zweiten Leitung der in der ersten Leitung entspricht.
Die Bremsvorrichtung ist mit einer Leitung (einer Hauptleitung) A versehen, die mit dem Hauptzylinder 3 verbunden ist. In der Hauptleitung A ist ein Proportionalventil (PV; proportioning valve) 22 angeordnet. Die Hauptleitung A ist durch das Proportionalventil 22 in zwei Abschnitte A1, A2 geteilt. Das heißt, die Hauptleitung A ist in eine erste Leitung A1 von dem Hauptzylinder 3 zu dem Proportionalventil 22 und eine zweite Leitung A2 von dem Proportionalventil 22 zu den jeweiligen Radzylindern 4 und 5 geteilt.
Das Proportionalventil 22 hat die Funktion, einen Referenzdruck eines Bremsfluids zu der stromabwärtigen Seite mit einer vorgegebenen Dämpfungsrate zu übertragen, wenn das Bremsfluid in die positive Richtung strömt (in dieser Ausführungsform ist die positive Richtung eine Richtung von der Seite des Radzylinders zu der Seite des Hauptzylinders). Das heißt, dadurch, daß das Proportionalventil 22 invers verbunden ist, wie es in 1 gezeigt ist, wird der Bremsfluiddruck auf der Seite der zweiten Leitung A2 der Referenzdruck. Wenn das Bremsfluid von der Seite des Radzylinders über das Proportionalventil 22 zu der Seite des Hauptzylinders strömt, wird der Druck, der dem Radzylinderdruck entspricht, welcher mit der vorgegebenen Dämpfungsrate gedämpft worden ist, der Hauptzylinderdruck, wenn Drücke des Radzylinders und des Hauptzylinders höher sind als ein herkömmlich bekannter Druck, der ein Punkt ist, an welchem sich eine Eigenschaft/Eigenschaften ändert/ändern und der in dem Proportionalventil 22 voreingestellt ist. Das Proportionalventil 22, das einen solchen Betrieb realisiert, arbeitet als ein Differenzdrucksteuerventil, um einen Differenzdruck zwischen dem Hauptzylinder 3 und der Seite der Radzylinder 4 und 5 derartig zu halten, daß der Druck auf der Seite der Radzylinder höher ist als der Druck auf der Seite des Hauptzylinders 3.
Die zweite Leitung A2 verzweigt sich zudem in zwei Leitungen. In einer der verzweigten Leitungen ist ein Druckerhöhungssteuerventil 30 zum Steuern einer Erhöhung des Bremsfluiddruckes des Radzylinders 4 angeordnet und in der anderen verzweigten Leitung ist ein Druckerhöhungssteuerventil 31 zum Steuern einer Erhöhung des Bremsfluiddruckes des Radzylinders 5 angeordnet.
Die Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 sind Ventile mit zwei Schaltpositionen, die durch eine elektronische Steuereinheit (von der im folgenden als ECU; electronic control unit gesprochen wird) verbundenen sind und den getrennten Zustand steuern können. Wenn die Ventile so gesteuert worden sind, daß sie sich in einem verbundenen Zustand befinden, kann der Hauptzylinderdruck oder der Bremsfluiddruck, der durch eine Pumpe 10 erzeugt wird, an die jeweiligen Radzylinder 4 und 5 angelegt werden.
Im normalen Bremsbetrieb, wo Drücke in den Radzylindern von der ECU nicht gesteuert werden, wie in dem Fall, wo eine Druckreduzierung des Radzylinderdrucks nicht ausgeführt wird, werden die Druckerhöhungssteuerventile 30 und 31 immer so gesteuert, daß sie sich in dem verbundenen Zustand befinden. Parallel zu den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 sind Sicherheitsventile 30a bzw. 31a angeordnet. Die Sicherheitsventile 30a und 31a gestatten es, daß das Bremsfluid von den Radzylindern 4 und 5 zu dem Hauptzylinder 3 schnell zurückkehrt, wenn die ABS-Steuerung dadurch beendet worden ist, daß das Bremspedal 1 nicht mehr niedergedrückt wird.
An Leitungen B, die die zweiten Leitungen A2 zwischen den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 und den Radzylindern 4 und 5 mit einem Behälteranschluß 20a eines Behälters 20 verbinden, sind jeweilig Druckverringerungssteuerventile 32 und 33 angeordnet, die durch die ECU die verbundenen und getrennten Zustände steuern können. In dem normalen Bremsbetrieb befinden sich die druckverringernden Steuerventile 32 und 33 stets in einem getrennten Zustand.
An einer Leitung C, die die zweite Leitung A2 zwischen dem Proportionalventil 22 und den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 mit dem Behälteranschluß 20a des Behälters 20 verbindet, ist eine Zahnradpumpe 10 angeordnet. In der Leitung C sind an beiden Seiten der Zahnradpumpe 10 Sicherheitsventile 10a und 10b angeordnet. Die Sicherheitsventile 10a und 10b können in der Zahnradpumpe 10 ausgebildet sein. Mit der Zahnradpumpe 10 ist ein Motor 11 verbunden, um die Zahnradpumpe 10 anzutreiben. Eine detaillierte Erklärung der Zahnradpumpe 10 wird später geliefert.
An der Druckseite der Zahnradpumpe 10 ist in der Leitung C ein Dämpfer 12 angeordnet, um die Schwankung des Bremsfluides zu mindern, das von der Zahnradpumpe 10 gefördert wird. Es ist eine Hilfsleitung D angeordnet, um die Leitung C zwischen dem Behälter 20 und der Zahnradpumpe 10 mit dem Hauptzylinder 3 zu verbinden. Die Zahnradpumpe 10 schöpft das Bremsfluid der ersten Leitung A1 über die Hilfsleitung D aus und pumpt es zu der zweiten Leitung A2, wobei die Bremsfluiddrücke der Radzylinder 4 und 5 höher gemacht werden als der Hauptzylinderdruck. Als Ergebnis erhöhen sich die Radbremskräfte der Radzylinder 4 und 5.
In der Hilfsleitung D ist ein Steuerventil 34 angeordnet. Das Steuerventil 34 befindet sich im normalen Bremsbetrieb stets im getrennten Zustand.
Zwischen einem Verbindungspunkt der Leitung C und der Hilfsleitung D und dem Behälter 20 ist ein Rückschlagventil 21 angeordnet, um das über die Hilfsleitung D gesaugte Bremsfluid daran zu hindern, daß es zu dem Behälter 20 zurückfließt.
Zwischen dem Proportionalventil 22 und den Druckerhöhungssteuerventilen 30 und 31 ist in der zweiten Leitung A2 ein Steuerventil 40 angeordnet. Das Steuerventil 40 befindet sich normalerweise in einem verbundenen Zustand. Das Steuerventil 40 wird jedoch in einen getrennten Zustand geschaltet, damit der Differenzdruck zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Radzylinderdruck sogar dann gehalten wird, wenn das Fahrzeug schnell abgebremst werden soll, selbst wenn der Hauptzylinderdruck geringer ist als ein Druck des Proportionalventils 22, der ein Punkt ist, bei dem sich eine Eigenschaft/Eigenschaften ändert/ändern. Das Steuerventil wird auch in den getrennten Zustand geschaltet, wenn die Zugsteuerung (TRC; traction control) ausgeführt wird. Ein bestimmtes Beispiel dafür, daß das Fahrzeug durch Schalten des Steuerventils 40 in den getrennten Zustand schnell abgebremst werden soll, ist zum Beispiel ein Fall, wo die Verstärkungswirkung des Verstärkers 2 verringert oder verloren gegangen ist.
2A ist eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe 10 und 2B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IIB-IIB der 2A. Als erstes wird in bezug auf die 2A und 2B der Aufbau der Zahnradpumpe 10 beschrieben.
In einer Rotorkammer 50a eines Gehäuses 50 der Zahnradpumpe 10 sind ein Außenrotor 51 und ein Innenrotor 52 enthalten. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sind in dem Gehäuse 50 in einem Zustand zusammengebaut, in dem die jeweiligen Mittelachsen (der Punkt X und der Punkt Y in der Zeichnung) voneinander versetzt sind. Der Außenrotor 51 ist an seinem Innenumfang mit einem Innenzahnabschnitt 51a versehen. Der Innenrotor 52 ist an seinem Außenumfang mit einem Außenzahnabschnitt 52a versehen. Der Innenzahnabschnitt 51a des Außenrotors 51 und der Außenzahnabschnitt 52a des Innenrotors 52 bilden eine Vielzahl von Spaltabschnitte 53 und stehen an Eingriffsflächen S miteinander in Eingriff. Vorsprünge des Zahnabschnittes 52a des Innenrotors 52 sind in einer abgerundeten Form, und zwar in der Form eines Kreisbogens, ausgeformt, die sich von einer normalen parallelen Trochoidenkurve unterscheidet.
Wie aus 2A ersichtlich ist, ist die Zahnradpumpe 10 eine Pumpe vom Typ Trochoidenpumpe mit vielen Zähnen ohne abgeteilte Platte (Halbmond), in der die Spaltabschnitte 53 durch den Innenzahnabschnitt 51a des Außenrotors 51 und durch den Außenzahnabschnitt 52a des Innenrotors 52 gebildet sind. Der Innenrotor 52 und der Außenrotor 51 teilen an den Eingriffsflächen S eine Vielzahl von Kontaktpunkten (d. h. Kontaktflächen), so daß ein Drehmoment des Innenrotors 52 zu dem Außenrotor 51 übertragen wird.
Wie durch 2B gezeigt ist, ist das Gehäuse 50 von einer ersten Seitenplatte 71 und einer zweiten Seitenplatte 72, die so angeordnet sind, daß sie die zwei Rotore 51 und 52 zwischen sich einschließen, und einer mittigen Platte 73, die zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten 71 und 72 angeordnet ist, gebildet. In der mittigen Platte 73 ist ein Loch ausgeformt, um den Außenrotor 51 und den Innenrotor 52 aufzunehmen.
An mittigen Abschnitten der ersten und zweiten Seitenplatten 71 und 72 sind mittige Löcher 71a und 72a ausgeformt, die mit der Innenseite der Rotorkammer 50a in Verbindung stehen. In den mittigen Löchern 71a und 72a ist eine Antriebswelle 54 eingefügt, um den Innenrotor 52 anzutreiben. Die Antriebswelle 54 ist mit einem Keil 54a versehen, wobei über den Keil 54a eine Antriebskraft von der Antriebswelle 54 zu dem Innenrotor 52 übertragen wird. Der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 sind in dem Loch der mittigen Platte 73 drehbar angeordnet. Das heißt, in der Rotorkammer 50a des Gehäuses 50 ist eine Dreheinheit drehbar angeordnet, die von dem Außenrotor 51 und dem Innenrotor 52 gebildet ist. Der Außenrotor 51 dreht sich, wobei der Punkt X Drehachse ist, und der Innenrotor 52 dreht sich, wobei der Punkt Y Drehachse ist.
Wenn als eine Mittellinie Z der Zahnradpumpe 10 eine Linie definiert ist, die durch beide Punkte X bzw. Y verläuft, die den Drehachsen des Außenrotors 51 und des Innenrotors 52 entsprechen, sind an den linken und rechten Seitenabschnitten der Mittellinie Z in der ersten Seitenplatte 71 eine Saugöffnung 60 und eine Drucköffnung 61 ausgeformt, die beide mit der Rotorkammer 50a in Verbindung stehen. Die Saugöffnung 60 und die Drucköffnung 61 sind an Positionen angeordnet, die mit einer Vielzahl der Spaltabschnitte 53 in Verbindung stehen. Das Bremsfluid von der Außenseite kann über die Saugöffnung 60 in die Spaltabschnitte 53 gesaugt werden und das Bremsfluid in den Spaltabschnitten 53 kann über die Drucköffnung 61 zur Außenseite gepumpt werden.
Unter der Vielzahl von Spaltabschnitten 53 werden ein erster geschlossener Spaltabschnitt 53a, dessen Volumen maximal ist, und ein zweiter geschlossener Spaltabschnitt 53b, dessen Volumen minimal ist, im wesentlichen daran gehindert, daß sie mit der Saugöffnung 60 und der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen. Daher wird ein Differenzdruck zwischen dem Saugdruck an der Saugöffnung 60 und einem Förderdruck an der Drucköffnung 61 durch die ersten und zweiten geschlossenen Spaltabschnitte 53a und 53b aufrechterhalten.
Die erste Seitenplatte 71 ist mit einem Verbindungskanal 71b zum Verbinden des Außenumfangs des Außenrotors 51 mit der Saugöffnung 60 und einem Verbindungskanal 71c zum Verbinden des Außenumfangs des Außenrotors 51 mit der Drucköffnung 61 versehen. Der Verbindungskanal 71b ist an einer Position angeordnet, die von der Mittellinie Z in eine Richtung zu der Saugöffnung 60 bei ungefähr 90° verläuft, wobei sie auf den Punkt X zentriert ist, der die Drehachse des Außenrotors 51 bildet. Der Verbindungskanal 71c ist so ausgeformt, daß er unter der Vielzahl von Spaltabschnitten 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, den Spaltabschnitt 53, der dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a am nächsten liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors 51 verbindet. Inbesondere ist der Verbindungskanal 71c an einer Position angeordnet, die von der Mittellinie Z in eine Richtung zu der Drucköffnung 61 bei ungefähr 22,5° verläuft, wobei sie auf den Punkt X zentriert ist.
An einer Wandungsfläche der mittigen Platte 73, die die Rotorkammer 50a ausformt, sind an einer Position, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Saugöffnung 60 bei ungefähr 45° verläuft, und an einer Position, die von der Mittellinie Z bei ungefähr 135° verläuft, wobei sie auf den Punkt X zentriert sind, der die Drehachse des Außenrotors 51 bildet, ausgesparte Abschnitte 73a und 73b ausgeformt. In den ausgesparten Abschnitten 73a und 73b sind jeweils Dichtungsbauteile 80 und 90 angeordnet, um das Bremsfluid daran zu hindern, daß es in den Außenumfang des Außenrotors 51 strömt. Die Dichtungsbauteile 80 und 90 sind jeweils insbesondere an Zwischenräumen zwischen den Verbindungskanälen 71b und 71c und an der Seite der Saugöffnung 60 angeordnet. Die Dichtungsbauteile 80 und 90 trennen in dem Zwischenraum zwischen dem Außenrotor und der mittigen Platte einen Abschnitt, in dem der Druck des Bremsfluides gering ist, von einem Abschnitt, in dem der Druck des Bremsfluides hoch ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch die Dichtungswirkung zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten und den Innen- und Außenrotoren an beiden Flächen bzw. Ebenen des Außenrotors, die mit den Seitenplatten in Kontakt stehen, ausreichend sichergestellt. Um die Dichtungswirkung an diesen Flächen sicherzustellen, kann der Zwischenraum zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten und den Innen- und Außenrotoren soweit wie möglich verringert werden oder es können in die Zwischenräume Dichtungsbauteile eingefügt werden.
Die Dichtungsbauteile 80 und 90 werden durch Gummibauteile 80a und 90a, die im wesentlichen die Form eines kreisförmigen Zylinders aufweisen, und Harzbauteile 80b und 90b, die aus Teflon in Form eines Würfels hergestellt sind, gebildet. Die Harzbauteile 80b und 90b sind durch die Gummibauteile 80a und 90a vorgespannt, so daß sie mit dem Außenrotor 51 in Kontakt gebracht werden. Das heißt, durch einen Herstellungsfehler oder ähnlichem wird in der Größe des Außenrotors 51 ein mehr oder weniger großer Fehler verursacht. Demgemäß kann der Fehler durch die Gummibauteile 80a und 90a, die eine elastische Kraft aufweisen, absorbiert werden.
Die Breite des Harzbauteiles 80b ist so festgelegt, daß in dem ausgesparten Abschnitt 73a ein Zwischenraum von einigen Grad erzeugt wird, wenn das Harzbauteil 80b in dem ausgesparten Abschnitt 73a angeordnet ist. Das heißt, wenn die Breite des Harzbauteils 80b zu der Breite des ausgesparten Abschnittes 73a äquivalent ausgeformt ist, ist es für das Harzbauteil 80b schwierig, aus dem ausgesparten Abschnitt 73a herauszukommen, wenn das Harzbauteil 80b durch die Strömung des Bremsfluides beim Antreiben der Pumpe in den ausgesparten Abschnitt 73a hineingelangt. Das Harzbauteil 80b ist daher mit einer Breite ausgeformt, mit der ein mehr oder weniger großer Zwischenraum erzeugt wird. Weil das Bremsfluid in den oberen Abschnitt des ausgesparten Abschnittes 73a eintreten kann, ist es folglich für das Harzbauteil 80b leicht, durch den Druck des Bremsfluids, das in den oberen Abschnitt des ausgesparten Abschnittes 73a eintritt, von dem ausgesparten Abschnitt 73a herauszugelangen.
Die Zahnradpumpe 10 mit einem solchen Aufbau ist so zusammengebaut, daß sie ein Anordnungsverhältnis aufweist, wie es 3 gezeigt ist. Es wird das Anordnungsverhältnis sowie der Zusammenbau der Zahnradpumpe 10 erklärt.
Die Zahnradpumpe 10 wird zusammengebaut, wobei die Antriebswelle 54, der Innenrotor 52 und der Außenrotor 51 in dem Loch der mittigen Platte 73 angeordnet werden (wobei sie in der Reihenfolge von Innenrotor 52 → Außenrotor 51 angeordnet werden) und wobei anschließend die mittige Platte 73 an den ersten und zweiten Seitenplatten 71 und 72 befestigt wird. Als ein Befestigungsverfahren dafür können die mittige Platte 73 und die jeweiligen Seitenplatten 71 und 72 durch Schrauben befestigt werden oder sie können an den Außenumfangsflächen der mittigen Platte 73 und der jeweiligen Seitenplatten 71 und 72 unter Verwendung von Laserschweißen oder ähnlichem befestigt werden.
Die Antriebswelle 54, der Innenrotor 52 und der Außenrotor 51 werden in der mittigen Platte 73 mit mehr oder weniger großen Zwischenräumen zwischen sich angeordnet. Wie insbesondere in 3 gezeigt ist, ist ein Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 51 und der mittigen Platte 73 auf der Mittellinie Z in dem Bereich des ersten geschlossenen Spaltabschnittes 53a als ein Abstand L1 definiert, ein Zwischenraum zwischen einem vorderen Endabschnitt eines Zahnes des Außenrotors 51 und einem vorderen Endabschnitt eines Zahnes des Innenrotors 52 auf der Mittellinie Z ist als ein Abstand L2 definiert, ein Zwischenraum zwischen der Antriebswelle 54 und dem Innenrotor 52 ist als Abstand L3 definiert und ein Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 51 und der mittigen Platte 73 auf der Mittellinie Z in dem Bereich des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b ist als Abstand L4 definiert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Zusammenbauen der Zahnradpumpe 10 so durchgeführt, daß auf der Mittellinie Z der Abstand L2 null wird, daß der Abstand L3 so festgelegt wird, daß er eine Hälfte einer Differenz zwischen einem Innendurchmesser des Innenrotors 52 und einem Außendurchmesser der Antriebswelle 54 beträgt, und die Abstände L1 und L4 im wesentlichen zueinander äquivalent sind. Das heißt, dadurch, daß festgelegt wird, daß der Abstand L1 und der Abstand L4 im wesentlichen zueinander äquivalent sind, wird eine Außenumfangswandung des Außenrotors 51 daran gehindert, daß sie mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt einer Innenumfangswandung der mittigen Platte 73 in Kontakt gebracht wird.
Durch einen Herstellungsfehler kann eine Höhe d1 (eine Länge in Durchmesserrichtung) des Innenzahnabschnittes 51a, der in dem Außenrotor 51 ausgeformt ist, und eine Höhe d2 des Außenzahnabschnittes 52a, der in dem Innenrotor 52 ausgeformt ist, unterschiedlich sein. Es ist daher zu bevorzugen, daß das oben beschriebene Anordnungsverhältnis so hergestellt wird, daß es in einem Zustand erfüllt ist, in dem ein Zahn des Innenzahnabschnittes 51a, der die größte Höhe d1max aufweist, und ein Zahn des Außenzahnabschnittes 52a, der die größte Höhe d2max aufweist, derartig angeordnet sind, daß sie (auf der Mittellinie Z) den ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a ausformen.
Das heißt, die Mitte der Antriebswelle (die Mitte des Innenrotors) wird als Ursprung (0,0) und die Mittellinie Z als Y-Achse betrachtet. Anschließend wird die Y-Koordinate Py der Innenumfangswandung der mittigen Platte 73, die die Mittellinie Z an einem oberen Abschnitt der Zeichnung schneidet, durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt.
Gleichung 1:

Py = d3 + S/2 + d2max + 0 + d1max + G/2

worin durch den Buchstaben G ein Außenumfangszwischenraum (Durchmesser der Innenumfangswandung der mittigen Platte 73 – Außendurchmesser des Außenrotors 51) und durch den Buchstaben S ein Innendurchmesserzwischenraum des Innenrotors 52 (Innendurchmesser des Innenrotors 52 – Außendurchmesser der Antriebswelle 54) bezeichnet werden. Daher entspricht S/2 in der rechten Seite der Gleichung dem festgelegten Wert für den Abstand L3, 0 (null) entspricht dem festgelegten Wert für den Abstand L2 und G/2 entspricht dem festgelegten Wert für den Abstand L1.
Zudem wird der Außenumfangszwischenraum G wie folgt festgelegt.
Eine Größe bzw. ein Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51 hängt von einem Herstellungsfehler des Innenzahnabschnittes 51a des Außenrotors 51 und einem Herstellungsfehlers des Außenzahnabschnittes 52a des Innenrotors 52 ab. Wenn insbesondere für den Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51 zu der unteren Seite der Zeichnung ein maximaler Wert in Erwägung gezogen wird, wird der Außenrotor 51 dann an der obersten Seite der Zeichnung angeordnet, wenn ein Zahn des Innenzahnabschnittes 51a mit einer Höhe von d1max und ein Zahn des Außenzahnabschnittes 52a mit einer Höhe d2max auf der Mittellinie Z angeordnet sind, um den ersten geschlossenen Spaltabschnitt 52a auszuformen, und der Außenrotor 51 wird an der untersten Seite der Zeichnung angeordnet, wenn ein Zahn des Innenzahnabschnittes 51a mit einer minimalen Höhe von d1min und ein Zahn des Außenzahnabschnittes 52a mit einer minimalen Höhe von d2min auf der Mittellinie Z angeordnet sind, um den ersten geschlossen Spaltabschnitt 53a auszuformen, und dementsprechend wird ein Differenzbetrag dazwischen ein maximaler Wert für den Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51.
Daher muß der Außenumfangszwischenraum G unter Berücksichtigung des maximalen Wertes für den Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51 so festgelegt werden, daß der Außenrotor 51 mit einer oberen Hälfte der Innenumfangswandung der mittigen Platte 73 nicht in Kontakt gebracht wird. Gemäß dem vorliegenden Beispiel werden daher unter Berücksichtigung der Verschiebung des Außenrotors 51 aufgrund eines Herstellungsfehlers der Abstand L1 und der Abstand L4 so festgelegt, daß sie gleich oder größer als der maximale Wert für den Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51 sind. Das heißt, der Außenumfangszwischenraum G ist so festgelegt, daß er wenigstens zweimal so groß ist wie der Betrag einer Verschiebung des Außenrotors 51.
Wenn das Zusammenbauen der Zahnradpumpe durchgeführt wird, um das oben beschriebene Anordnungsverhältnis in einem Zustand zu erfüllen, wo ein Zahn, der nicht der Zahn des Innenzahnabschnittes 51a mit der maximalen Höhe von d1max ist, und ein Zahn, der nicht der Zahn des Außenzahnabschnittes 52a mit der maximalen Höhe von d2max ist, an der Position angeordnet sind, um den ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a auszuformen, dann wird der Außenrotor 51 um den Differenzwert angehoben, wenn eine Summe aus der Höhe des Innenzahnabschnittes 51a und der Höhe des Außenzahnabschnittes 52a größer als ein Anfangswert wird. Die Situation kann jedoch dadurch verhindert werden, daß die Zahnradpumpe 10 gemäß dem oben beschriebenen Anordnungsverhältnis zusammengebaut wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, daß durch Herstellungsfehler des Innenzahnabschnittes 51a von dem Außenrotor 51 und des Außenzahnabschnittes 52a von dem Innenrotor 52 der Innenzahnabschnitt 51a und der Außenzahnabschnitt 52a im voraus an einem Spaltabschnitt miteinander in Kontakt gebracht werden, der nicht der erste geschlossene Spaltabschnitt 53a ist. In diesem Fall wird zwischen dem Innenzahnabschnitt 51a und dem Außenzahnabschnitt 52a an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a ein Zwischenraum erzeugt. Wie jedoch oben beschrieben worden ist, ist der Vorsprung des Außenzahnabschnittes 52a von dem Innenrotor 52 in der abgerundeten Form ausgeformt. Demgemäß nimmt der Außenzahnabschnitt 52a des Innenrotors im wesentlichen keinen Einfluß des Herstellungsfehlers auf. Demgemäß kann verhindert werden, daß an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a ein Zwischenraum erzeugt wird.
Als nächstes wird der Betrieb der Bremsvorrichtung und der Zahnradpumpe 10 beschrieben, die so aufgebaut ist, wie es oben erwähnt worden ist.
Das Steuerventil 34, das in der Bremsvorrichtung vorgesehen ist, wird passenderweise dann in einen verbundenen Zustand gebracht, wenn es notwendig ist, daß den Radzylindern 4 und 5 Bremsdruckfluid zugeführt wird, beispielsweise wenn aufgrund eines Ausfalls des Verstärkers 2 eine Bremskraft gemäß der Druckkraft des Bremspedals 1 nicht erreicht werden kann oder wenn ein Grad der Betätigung des Bremspedales 1 groß ist. Wenn das Steuerventil 34 in den verbundenen Zustand geschaltet ist, wird der Hauptzylinderdruck, der durch Drücken des Bremspedales 1 erzeugt wird, der Zahnradpumpe 10 über die Hilfsleitung D zugeführt.
In der Zahnradpumpe 10 wird der Innenrotor 52 gemäß der Drehung der Antriebswelle 54 durch Antreiben des Motors 11 gedreht. Als Reaktion auf die Drehung des Innenrotors 52 wird auch der Außenrotor 51 durch das Ineingriffstehen des Innenzahnabschnittes 51a und des Außenzahnabschnittes 52a in die gleiche Richtung gedreht. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich während eines Zeitabschnittes, in dem der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 eine Umdrehung machen, das Volumen von jedem der Spaltabschnitte 53 von groß in klein oder umgekehrt. Daher wird von der Saugöffnung 60 Bremsfluid angesaugt und von der Drucköffnung 61 zu der zweiten Leitung A2 gefördert. Unter Verwendung des geförderten Bremsfluids können Drücke der Radzylinder erhöht werden.
Auf diesem Weg kann die Zahnradpumpe 10 einen Grundpumpbetrieb ausführen, in welchem durch Drehung der Rotore 51 und 52 das Bremsfluid von der Saugöffnung 60 angesaugt und aus der Drucköffnung 61 gefördert wird.
In diesem Fall ist die Zahnradpumpe 10 so aufgebaut, wie es oben beschrieben worden ist, und die Abstände L1, L2, L3 und L4 stehen in dem oben beschriebenen Verhältnis. Daher wird eine Wirkung des Bremsfluiddruckes und eine Übertragung eines Drehmoments von dem Innenrotor 52 wie folgt ausgeführt.
Als erstes werden die Saugöffnung 60 und die Drucköffnung 61 jeweils mit dem Bremsfluid mit niedrigem Saugdruck und dem Bremsfluid mit hohem Förderdruck gefüllt. Der niedrige Saugdruck ist der Hauptzylinderdruck. Ein Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 auf der Seite der Saugöffnung 60 wird durch das Bremsfluid, das über den Verbindungskanal 71b damit in Verbindung steht, unter den niedrigen Saugdruck gesetzt. Ein Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 an der Seite der Drucköffnung 61 wird durch das Bremsfluid, das damit über den Verbindungskanal 71c in Verbindung steht, unter den hohen Förderdruck gebracht.
Das Hochdruckbremsfluid wirkt eher auf der rechten Seite als auf der Mittellinie Z der Zeichnung auf die Innenumfangsfläche des Außenrotors 51 und das Niederdruckbremsfluid wirkt eher auf der linken Seite als auf der Mittellinie Z auf die Innenumfangsfläche davon. An der Außenumfangsfläche des Außenrotors 51 sind durch die Dichtungsbauteile 80 und 90 ein Abschnitt, an den das Hochdruckbremsfluid angelegt wird (ein langer Umfangsabschnitt, der den Verbindungskanal 71c aufweist), und ein Abschnitt, an den das Niederdruckbremsfluid angelegt wird (ein kurzer Umfangsabschnitt, der den Verbindungskanal 71b aufweist), ausgeformt. Daher stehen in horizontaler Richtung der Zeichnung an dem rechten Seitenabschnitt und dem linken Seitenabschnitt des Außenrotors 51 Bremsfluiddrücke, die auf die Innen- und Außenumfangsflächen des Außenrotors 51 wirken, jeweils im Gleichgewicht. In vertikaler Richtung der Zeichnung wird an jeweiligen Abschnitten von der Mittellinie Z zu den Dichtungsbauteilen 80 und 90 hin der Bremsfluiddruck, der an der Außenumfangsfläche wirkt, höher als der Bremsfluiddruck, der an der Innenumfangsfläche des Außenrotors 51 wirkt. Hinsichtlich des Außenrotors 51 als Ganzes werden jedoch an die obere Seite und die untere Seite des Außenrotors 51 Kräfte angelegt, die jeweils zueinander gleich sind, und demgemäß heben sie sich gegenseitig auf.
Durch das oben beschriebene Druckverhältnis wird der Außenrotor 51 in bezug auf die vertikale Richtung und die horizontale Richtung der Zeichnung in einen im wesentlichen sich im Gleichgewicht befindlichen Zustand gebracht. Der Außenrotor 51 nimmt daher von dem Bremsfluiddruck im wesentlichen keine Kraft auf, die eine Verschiebung von ihm verursacht. Weil sich die Drücke, die an den Außenrotor 51 in vertikaler und horizontaler Richtung der Papierfläche angelegt werden, im Gleichgewicht befinden, wird ein Gleitwiderstand, der durch Reibung zwischen der Außenumfangsfläche des Außenrotors 51 und der Innenumfangsfläche der mittigen Platte 73 verursacht wird, verringert. Als Ergebnis kann die Zahnradpumpe 10 dauerhaft und in einem ausgezeichneten Gleichgewicht angetrieben werden. Es ist noch anzumerken, daß das Gleichgewicht des Bremsfluiddruckes, der in vertikaler Richtung der Zeichnung an den Außenrotor 51 angelegt wird, dadurch erreicht wird, daß die jeweiligen Dichtungsbauteile 80 und 90 in bezug auf die Drucköffnung und die Saugöffnung in einem hervorragenden Gleichgewicht angeordnet sind. Tatsächlich wird jedoch an den Außenrotor 51 von dem Innenrotor über die Eingriffsflächen S eine Kraft zum Drehen des Außenrotors 51 angelegt. Die Kraft wirkt daher auf den Außenrotor 51 in Richtung schräg links unten in der Zeichnung (zu dem ausgesparten Abschnitt 73b hin). Wenn sich die Zahnradpumpe 10 in Bewegung befindet, kann daher der Zwischenraum zwischen der mittigen Platte 73 und dem Außenrotor 51 an der unteren linken Seiten des Außenrotors 51 in der Zeichnung verringert werden.
Im Detail heißt das, wenn die Antriebswelle 54 durch den Motor 11 angetrieben wird, wirkt das Drehmoment des Innenrotors 52 auf den Außenrotor 51 in eine Richtung, die zu einer tangentialen Linie orthogonal ist, an einer Stelle, wo der Innenrotor 52 und der Außenrotor 51 miteinander in Eingriff stehen, d. h. in eine linke untere Richtung der Zeichnung, wie es durch eine Pfeilmarkierung in 3 gezeigt ist. Sogar wenn die Höhe des Innenzahnabschnittes 51a und die Höhe des Außenzahnabschnittes 52a durch einen Herstellungsfehler unterschiedlich sind, verschiebt das Drehmoment, das auf den Außenrotor 51 in die linke untere Richtung der Zeichnung wirkt, den Außenrotor 51 zu der unteren Seite der Zeichnung, wobei der Abstand (der Zwischenraum) L2 verringert wird.
Demgemäß kann der Zwischenraum an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a, der durch den Außenrotor 51 und den Innenrotor 52 gebildet wird, im wesentlichen auf null gesetzt werden. Das Bremsfluid kann daran gehindert werden, daß es über den Zwischenraum von der Drucköffnung 61 zu der Saugöffnung 60 austritt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind zudem die Verbindungskanäle 71b und 71c vorgesehen. Wie oben erwähnt worden ist, sind an dem Außenumfang des Außenrotors 51 der Niederdruckabschnitt und der Hochdruckabschnitt des Bremsfluids vorhanden. Daher kann das Bremsfluid von dem Hochdruckabschnitt zu dem Niederdruckabschnitt über den Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Außenrotors 51 und der Innenwandung des Gehäuses 73 austreten. Das Austreten von Bremsfluid wird jedoch durch die Dichtungsbauteile 80 und 90 verhindert, die zwischen dem Verbindungskanal 71b und dem Verbindungskanal 71c an dem Außenumfang des Außenrotors 51 ausgeformt sind.
Das heißt, der Niederdruckabschnitt und der Hochdruckabschnitt an dem Außenumfang des Außenrotors 51 sind voneinander durch die Dichtungsbauteile 80 und 90 getrennt. Demgemäß wird kein Austreten von Bremsfluides von dem Hochdruckabschnitt an der Seite der Drucköffnung 61 zu dem Niederdruckabschnitt an der Seite der Saugöffnung 60 verursacht. Als Ergebnis wird das Druckgleichgewicht zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang des Außenrotors 51 beibehalten und die Pumpe kann dauerhaft betrieben werden.
Obwohl in der herkömmlichen, in 22 gezeigten Trochoidenpumpe die Pumpe angetrieben werden kann, wenn der Förderdruck gering ist, kann die Pumpe, wenn der Förderdruck hoch ist, nicht angetrieben werden, weil der Außenrotor dadurch blockiert ist, daß er zwischen dem Innenrotor 701 und der Innenwandung des Gehäuses 704 eingezwängt ist, und er kann sich nicht drehen. Das heißt, weil in dem Hochdruckförderbetrieb der Druck der Drucköffnung 703 hoch wird, wird der Druck an dem Außenumfang des Außenrotors 702 an der Seite der Saugöffnung 705 dadurch auch hoch, daß von der Drucköffnung 706 Öl austritt. Daher wird der Außenrotor 702 vor allem in die rechte Richtung der Zeichnung gedrückt. Als Ergebnis werden der Außenrotor 702 und das Gehäuse 704 miteinander an einer Position über dem Mittelpunkt des Gehäuses 704 (dem Bereich des Punktes P) in Kontakt gebracht. Als Ergebnis wird an der Position in dem Bereich des Punktes P von dem Gehäuse 704 an den Außenrotor 702 eine starke Kraft angelegt, die in Richtung der unteren Seite der Zeichnung verläuft. Andererseits ändert sich das relative Verhältnis zwischen dem Außenrotor 702 und dem Innenrotor 701, wenn sich der Außenrotor 702 in die rechte Richtung der Zeichnung bewegt. Als Ergebnis nimmt der Außenrotor 702 die Kraft auf, die in die Richtung der oberen Seite der Zeichnung von dem Innenrotor 701 verläuft.
Daher wird der Außenrotor 702 in einen Zustand gebracht, in welchem er durch die Kraft, die in die Richtung der oberen Seite der Zeichnung verläuft und die von dem Innenrotor 701 angelegt wird, und durch die Kraft, die in die Richtung der unteren Seite der Zeichnung verläuft und von dem Gehäuse 704 angelegt wird, eingezwängt ist. Folglich blockiert der Außenrotor 702 und daher kann sich die Dreheinheit der Pumpe nicht drehen.
In dieser Hinsicht kann die Zahnradpumpe 10 der vorliegenden Ausführungsform dauerhaft betrieben werden und sie erreicht sogar in dem Hochdruckförderbetrieb (20 bis 30 MPa) eine ausgezeichnete Leistung, ohne daß sie blockiert wird, und zwar aufgrund der zwei Faktoren, nämlich daß der Außenumfang des Außenrotors 51 und die Innenumfangswandung des Gehäuses 50 eher an der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b als an der Mittelachse des Außenrotors 51 miteinander in Kontakt gebracht werden und daß der Gleitwiderstand zwischen dem Außenrotor 51 und dem Gehäuse 50 verringert wird, weil das Druckgleichgewicht an dem Innenumfang und dem Außenumfang des Außenrotors 51 aufrecht erhalten wird.
In dem ersten Beispiel, das in Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben worden ist, können die Dichtungsbauteile 80 und 90, die ausgesparten Ausschnitte 73a und 73b und die Verbindungskanäle 71c und 71d weggelassen werden. Wenn der Herstellungsfehler so gering wie möglich gemacht werden kann, wird in diesem Fall der Außenrotor 51 mit der Innenumfangsfläche der mittigen Platte 73 an der rechten Seite der Zeichnung in Kontakt gebracht, d. h. an der Seite der Drucköffnung 61 im Bereich eines Punktes auf einer geraden Linie, die die jeweiligen Mittelpunkte der Drucköffnung 61 und der Saugöffnung 61 im wesentlichen verbindet. Dies kommt daher, weil Hochdruckbremsfluid, das von der Drucköffnung 61 zu dem Außenumfang des Außenrotors 51 austritt, den Außenrotor 51 in eine Richtung der rechten Seite der Zeichnung verschiebt.
Es ist anzumerken, daß sogar dann, wenn der Herstellungsfehler nicht vorhanden ist, der Punkt, wo der Außenrotor 51 und die mittige Platte 73 miteinander in Kontakt gebracht werden, sich in Richtung der rechten unteren Seite der Zeichnung verschiebt, d. h. in Richtung der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b, weil eine Betätigungskraft (eine Druckkraft), die an den Eingriffsflächen S auf den Außenrotor 51 wirkt, in Richtung der unteren Seite der Zeichnung gerichtet ist.
In einem Zustand, wo der oben beschriebene Herstellungsfehler vorhanden ist, wird der Punkt, wo der Außenrotor 51 und die mittige Platte 73 miteinander in Kontakt gebracht werden, aufgrund der von dem Innenrotor 52 angelegten Kraft umso weiter von der Position der Drucköffnung 61 zu der unteren Seite der Zeichnung, d. h. zu der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b verschoben, je größer der Herstellungsfehler ist.
Wenn der Kontaktpunkt des Außenrotors 51 und der mittigen Platte 73 in einem Bereich zwischen der Position, die der Mitte der Drucköffnung 61 entspricht, und der Position, die zu der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b verschoben ist, liegt, wird der Außenrotor 51 von dem Innenrotor 52 und der mittigen Platte 73 nicht eingezwängt und die Dreheinheit der Pumpe kann sich daher gleichmäßig drehen.
Die oben erklärte Bremsvorrichtung ist mit einer Funktion versehen, nämlich einen bremsunterstützenden Betrieb auszuführen. Gemäß dem bremsunterstützenden Betrieb wird in dem Fall, wenn ein Fahrer in Panik einen Bremsbetrieb ausführt, im Verhältnis zu der Bremskraft durch den Fahrer eine höhere Bremskraft erzeugt, d. h. es wird der Radzylinderdruck erzeugt, der höher ist als der Hauptzylinderdruck, und er wird am jeweiligen Radzylinder angelegt. Insbesondere wird der bremsunterstützende Betrieb gestartet, wenn in dem Fall, wo das Abbremsen des Fahrzeugkörpers einen vorgegebenen Wert (z. B. 0,4 G) überschreitet, ein Niederdrückhub, eine Niederdrückgeschwindigkeit oder eine Niederdrückbeschleunigung des Bremspedals gleich oder höher als ein Referenzwert sind. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Zahnradpumpe angetrieben zu werden. Der Radzylinderdruck kann so aufrecht erhalten werden, daß er höher ist als der Hauptzylinderdruck, wobei anstelle des oben erwähnten Proportionalsteuerventils 22 ein Drucksteuerventil eines linearen Drucks oder ein Ventil mit zwei Schaltpositionen, das dem Druckerhöhungssteuerventil 30 entspricht, verwendet wird. Das heißt, das Steuerventil 40 kann nur verwendet werden, wenn auf das Proportionalventil 22 verzichtet wird.
Zudem kann auf das Steuerventil 34 verzichtet werden. In diesem Fall kann in einem Behälter ein Mechanismus angeordnet sein, in welchem die Zahnradpumpe 10 das Bremsfluid von dem Behälter ansaugt, um das Bremsfluid in dem Behälter zu verringern, wenn sich das Bremsfluid in dem Behälter dadurch angesammelt hat, daß eine Schleuderschutzsteuerung oder ähnliches durchgeführt worden ist, und sie saugt das Bremsfluid von der Seite des Hauptzylinders nur an, wenn die Menge des Bremsfluids in dem Behälter gleich oder geringer als ein vorgegebener Wert ist (wenn im wesentlichen kein Bremsfluid vorhanden ist).
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind zudem die Dichtungsbauteile 80 und 90 in bezug auf eine Gerade, die feste Mittelpunkte der Drucköffnung 61 und der Saugöffnung 60 verbindet, an im wesentlichen symmetrischen Positionen angeordnet und das Druckgleichgewicht in dem Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 51 und der mittigen Platte 73 wird aufrecht erhalten. Es können jedoch z. B. die beiden Dichtungsbauteile so angeordnet sein, daß sie um einen Winkel von einigen Grad in eine zu der Drehung der Pumpe entgegengesetzte Richtung (die Gegenuhrzeigerrichtung in 3) verschoben sind. In einem solchen Fall gerät der Druck in dem Zwischenraum zwischen dem Außenrotor 51 und der mittigen Platte 73 aus dem Gleichgewicht und an dem Außenrotor 51 wird eine Kraft angelegt, so daß der Außenrotor zu der linken unteren Seite der Zeichnung der 3 verschoben wird. Als Ergebnis kann der Punkt, wo der Außenrotor 51 mit der mittigen Platte 73 in Kontakt gebracht wird, von der Geraden, die die wesentlichen Mittelpunkte der Drucköffnung 61 und der Saugöffnung 60 verbindet, weiter zu der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes 53b verschoben werden.
Erste Ausführungsform
Es wird eine Zahnradpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Zahnradpumpe gemäß der ersten Ausführungsform kann bei einer Bremsvorrichtung auf ähnliche Art und Weise wie die Zahnradpumpe 10 wie vorstehend beschrieben verwendet werden.
4A ist eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe 110 und 4B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IVB-IVB der 4A. Als erstes wird in Bezug auf die 4A und 4B der Aufbau der Zahnradpumpe 110 beschrieben. Es ist anzumerken, daß die Zahnradpumpe 110 in der ersten Ausführungsform einen Aufbau hat, der dem der Zahnradpumpe 10 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Daher wird nur der Unterschied der Zahnradpumpe 110 zu der Zahnradpumpe 10 erklärt.
In der ersten Seitenplatte 71 sind die Verbindungskanäle 71d und 71e zum Verbinden des Außenumfangs des Außenrotors 51 mit der Saugöffnung 60 und ein Verbindungskanal 71f zum Verbinden des Außenumfangs des Außenrotors 51 mit der Drucköffnung 61 vorgesehen. Die Verbindungskanäle 71d und 71e sind an Positionen angeordnet, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Saugöffnung 60 jeweils um ungefähr 45° um den Punkt X entfernt liegen, welcher der Drehachse des Außenrotors 51 entspricht. Als Ergebnis wird an einem Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 zwischen dem Verbindungskanal 71d und 71e ein niedriger Saugdruck angelegt. Zudem ist der Verbindungskanal 71f ausgeformt, um unter der Vielzahl von Spaltabschnitten 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, den Spaltabschnitt 53, der dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a am nächsten liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors 51 zu verbinden. Das heißt, der Verbindungskanal 71f ist an einer Position angeordnet, die von der Mittellinie Z in Richtung der Drucköffnung 61 um ungefähr 30° um den Punkt X entfernt liegt.
Als nächstes wird eine Erklärung des Betriebes der Zahnradpumpe 110 gegeben, die so aufgebaut ist, wie es oben erwähnt worden ist, wenn sie bei einer Bremsvorrichtung verwendet wird.
Wenn der Hauptzylinderdruck, der durch Niederdrücken des Bremspedales 1 verursacht wird, über die Hilfsleitung D an die Zahnradpumpe 110 angelegt wird, wird in der Zahnradpumpe 110 der Innenrotor 52 gemäß der Drehung der Antriebswelle 54 durch Antreiben des Motors 11 gedreht. Gemäß der Drehung des Innenrotors 52 wird auch der Außenrotor 51 in die gleiche Richtung gedreht, wobei der Innenzahnabschnitt 51a und der Außenzahnabschnitt 52a miteinander Ineingriffstehen. In diesem Fall ändert sich während eines Zeitraums, in welchem der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 eine Umdrehung durchführen, das Volumen von jedem der Spaltabschnitte 53 von groß nach klein und umgekehrt. Das Bremsfluid wird von der Saugöffnung angesaugt und von dem Drucköffnung 61 zu der zweiten Leitung A2 gepumpt. Der Radzylinderdruck erhöht sich durch das Pumpen des Bremsfluids.
Im Betrieb der Pumpe, insbesondere wenn in dem Fall, wo dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a Druckbremsfluid zugeführt wird, zu der Drucköffnung 61 Hochdruckfluid gepumpt wird, kann ein Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt 51a und dem Außenzahnabschnitt 52a so verschoben werden, daß er sich weitet, wodurch ein Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne verursacht werden kann. In diesem Fall kann von dem Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne Bremsfluid austreten und ein Pumpen unter Hochdruck kann nicht durchgeführt werden.
Gemäß der Zahnradpumpe 110 sind jedoch die Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f ausgeformt. Demgemäß können. der Außenzahnabschnitt 51a und der Innenzahnabschnitt 51b daran gehindert werden, daß sie verschoben werden, so daß sie an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a breiter werden. Es wird der Grund dafür genannt, warum der Außenzahnabschnitt 51a und der Innenzahnabschnitt 51b nicht verschoben werden, so daß sie breiter werden, wobei in 5 eine Druckverteilung des Bremsfluides, der an dem Außenumfang des Außenrotors 51 angelegt ist, gezeigt ist. Es ist anzumerken, daß in 5 die Druckverteilung durch schräge Linien dargestellt ist und daß die Länge der schrägen Linie in Durchmesserrichtung des Außenrotors 51 die Höhe des Drucks darstellt, der an den Außenumfang des Außenrotors 51 angelegt wird.
Wie oben dargelegt worden ist, wird an die Verbindungskanäle 71d und 71e und dem Abschnitt zwischen den Verbindungskanälen 71d und 71e an dem Außenumfang des Außenrotors 51 ein Saugdruck, d. h. ein niedriger Druck angelegt, weil die Verbindungskanäle 71d und 71e mit der Saugöffnung 60 in Verbindung stehen. Weil der Verbindungskanal 71f mit der Drucköffnung 61 in Verbindung steht, wird im Gegensatz dazu an den Verbindungskanal 71f ein Förderdruck, d. h. ein hoher Druck, angelegt. Als Ergebnis wird an einen Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51, der dem Verbindungskanal 71f entspricht, der höchste Druck und an den Abschnitt zwischen den Verbindungskanälen 71d und 71e an dem Außenumfang des Außenrotors 51 der niedrigste Druck angelegt.
Daher ist zwischen dem Verbindungskanal 71f und dem Verbindungskanal 71d und zwischen dem Verbindungskanal 71f und dem Verbindungskanal 71e eine Druckverteilung, die einen vorgegebenen Druckgradienten von einem Abschnitt unter höchstem Druck zu einem Abschnitt unter niedrigstem Druck aufweist, d. h. eine wie in 5 gezeigte Druckverteilung aufweist, ausgeformt. Weil ein Abstand zwischen dem Verbindungskanal 71f und 71d gering ist, ist ein Druckgradient ausgeformt, in welchem über dem gesamten Abstand des Außenumfangs des Außenrotors 51 ein relativ hoher Druck angelegt wird. Weil ein Abstand zwischen dem Verbindungskanal 71f und dem Verbindungskanal 71e groß ist, ist im Gegensatz dazu ein Druckgradient ausgeformt, in welchem über dem gesamten Abstand in dem Außenumfang des Außenrotors 51 ein relativ niedriger Druck angelegt wird. Daher wird an dem Außenumfang des Außenrotors 51 an einem oberen Seitenabschnitt des Außenrotors 51 ein höherer Druck angelegt, als ein Druck, der an einem unteren Seitenabschnitt des Außenrotors 51 in der Zeichnung angelegt ist.
Als Ergebnis wirkt auf den Außenrotor 51 eine Kraft, die zu der unteren Seite der Zeichnung drückt. Daher wird an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51a des Außenrotors 51 zu dem Außenzahnabschnitt 52a des Innenrotors 52 gedrückt. Der Innenzahnabschnitt 51a und der Außenzahnabschnitt 52a werden daran gehindert, daß sie verschoben werden, so daß sie durch eine Druckdifferenz zwischen Saugdruck und Förderdruck breiter werden. Dadurch kann ein Austreten des Bremsfluids durch den Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne verhindert werden.
Es wird das Druckgleichgewicht in der Zahnradpumpe 110 erörtert. Die Spaltabschnitte 53, die mit der Saugöffnung 60 in Verbindung stehen, stehen unter einem geringen Saugdruck und ein kurzer Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 zwischen dem Verbindungskanal 71d und dem Verbindungskanal 71e steht auch unter einem niedrigen Saugdruck. Demgemäß befindet sich der Abschnitt des Außenrotors 51, der dem kurzen Abschnitt entspricht, in einem Druckgleichgewicht, wobei er an seinem Innenumfang und an seinem Außenumfang einen äquivalenten Druck aufnimmt. In der Zwischenzeit befinden sich die Spaltabschnitte 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, unter einem hohen Förderdruck und ein langer Abschnitt des Außenumfanges des Außenrotors 51 zwischen dem Verbindungskanal 71f und dem Verbindungskanal 71d und zwischen dem Verbindungskanal 71f und dem Verbindungskanal 71e befindet sich unter einem hohen Druck, welcher den oben erwähnten, vorgegebenen Gradienten aufweist. Daher wird der Abschnitt des Außenrotors 51, der der Drucköffnung 61 entspricht, ungefähr in ein Druckgleichgewicht gebracht, wobei er an seinem Innenumfang und an seinem Außenumfang den hohen Druck aufnimmt. An dem Abschnitt des Außenrotors 51 von dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a zu dem Verbindungskanal 71d wird der hohe Druck an den Außenumfang des Außenrotors 51 und der niedrige Druck an seinen Innenumfang angelegt. Daher wirkt die Kraft in Richtung der unteren Seite der Zeichnung auf den Außenrotor 51.
Demgemäß kann die Pumpe gleichmäßig angetrieben werden, wobei sich an dem Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 die Drücke im wesentlichen im Gleichgewicht befinden, während der Innenzahnabschnitt 51a und der Außenzahnabschnitt 52a daran gehindert werden, daß sie verschoben werden, so daß sie an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a breiter werden.
Weil sich die Drücke des Innen- und Außenumfangs des Außenrotors 51 im Gleichgewicht befinden, während Bremsfluid daran gehindert wird, daß es an dem Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne austritt, kann auf diese Weise der Pumpemwirkungsgrad verbessert werden.
Daher kann dadurch, daß die Zahnradpumpe 110 bei einer Bremsvorrichtung verwendet wird, bei der ein Hochdruckförderbetrieb durchgeführt werden muß, ein Austreten des Bremsfluides von dem Zwischenraum zwischen den Spitzen der Zähne verhindert werden und demgemäß kann der Bremsbetrieb auf ausgezeichnete Weise durchgeführt werden.
Wie oben erwähnt worden ist wirkt die Kraft in Richtung der unteren Seite der Zeichnung auf den Außenrotor 51. Die Druckdifferenz zwischen einem Druck, der an den oberen Seitenabschnitt des Außenumfanges des Außenrotors 51 angelegt wird, und einem Druck, der an den unteren Seitenabschnitt davon in der Zeichnung angelegt wird, ist daher nicht so groß, daß der Außenrotor 51 besonders zu der mittigen Platte 73 gedrückt wird. Demgemäß verschlechtert sich die Lebensdauer der Zahnradpumpe 110 durch die Kraft, die an den Außenrotor 51 angelegt wird, nicht.
Gemäß der ersten Ausführungsform werden dadurch, daß die Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f an den vorgegebenen Positionen ausgeformt sind, der Außenzahnabschnitt 51a und der Innenzahnabschnitt 52a daran gehindert, daß sie verschoben werden, so daß sie an dem ersten Spaltabschnitt 53a breiter werden. Die Positionen der Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f sind jedoch nicht auf die Positionen beschränkt, die durch die erste Ausführungsform gezeigt sind, sondern sie können jede Position sein, solange die Kraft an dem Außenrotor 51 in eine Richtung angelegt wird, wo der Innenzahnabschnitt 51a des Außenrotors 51 zu dem Außenzahnabschnitt 52a des Innenrotors 52 an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a gedrückt wird.
Obwohl, wie in 4a gezeigt ist, die Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f im wesentlichen mit der gleichen Breite ausgeformt sind, sind zudem die Formen der Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Verbindungskanäle 71d, 71e und 71f können z. B. an dem Außenumfang des Außenrotors 51 in einer Form ausgeformt sein, welche eine große Breite aufweist.
Gemäß der ersten Ausführungsform verbinden die Verbindungskanäle 71d und 71e den Außenumfang des Außenrotors 51 mit der Saugöffnung 60. Der Außenumfang des Außenrotors 51 zwischen den Verbindungskanäle 71d und 71e steht durch die Verbindungskanäle 71d und 71e unter einem niedrigen Saugdruck. Die gleiche Wirkung kann jedoch auch dann erzielt werden, wenn die Verbindungskanäle 71d und 71e einen Abschnitt, welcher einen geringen Druck aufweist, der dem Druck an der Saugöffnung 60 ähnlich ist, wie z. B. einem Niederdruckbehälter oder ähnlichem, mit dem Außenumfang des Außenrotors 51 verbinden. Zudem verbindet der Verbindungskanal 71f den Außenumfang des Außenrotors 51 mit der Drucköffnung 61. Der Außenumfang des Außenrotors 51 zwischen den Verbindungskanälen 71f und 71d und zwischen den Verbindungskanälen 71f und 71e steht durch den Verbindungskanal 71f unter einem hohen Förderdruck. Demgemäß kann die gleiche Wirkung sogar dann erzielt werden, wenn der Verbindungskanal 71f einen Abschnitt, welcher einen hohen Druck aufweist, der dem Druck an der Drucköffnung 61 ähnlich ist, mit dem Außenumfang des Außenrotors 51 verbindet.
Zweite Ausführungsform
Es wird eine Zahnradpumpe 210 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Zahnradpumpe 210 gemäß der zweiten Ausführungsform kann auch auf ähnliche Weise wie die Zahnradpumpe 10 gemäß dem ersten Beispiel bei einer Bremsvorrichtung verwendet werden.
Die Zahnradpumpe 210 gemäß der zweiten Ausführungsform weist auch einen Aufbau auf, der dem der Zahnradpumpe 10 des ersten Beispiels ähnlich ist. Es wird nur das erklärt, wodurch sich die Zahnradpumpe 210 von der Zahnradpumpe 10 unterscheidet.
In den 6A und 6B sind in der ersten Seitenplatte 71 Verbindungskanäle 71g und 71h, die den Außenumfang des Außenrotors 51 mit der Saugöffnung 60 verbinden, und ein Verbindungskanal 71i, der den Außenumfang des Außenrotors 51 mit der Drucköffnung 61 verbindet, ausgeformt. Die Verbindungskanäle 71g und 71h sind an Positionen angeordnet, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Saugöffnung 60 jeweils um ungefähr 45° um den Punkt X herum, der der Drehachse des Außenrotors 51 entspricht, entfernt liegen. Der Verbindungskanal 71i ist ausgeformt, um unter der Vielzahl der Spaltabschnitte 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, den Spaltabschnitt 53, der dem ersten geschlossen Spaltabschnitt 53a am nächsten liegt, mit dem Außenumfang des Außenrotors 51 zu verbinden. Das heißt, der Verbindungskanal 71i ist an einer Position angeordnet, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Drucköffnung 61 um ungefähr 21,5° um den Punkt X herum entfernt liegt.
An der Wandungsfläche der mittigen Platte 73, die die Rotorkammer 50a ausformt, ist an einer Position, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Saugöffnung 60 um ungefähr 22,5° um den Punkt X herum entfernt liegt, ein ausgesparter Abschnitt 73c ausgeformt. In dem ausgesparten Abschnitt 73c ist ein Dichtungsbauteil 100 vorgesehen, um eine Strömung des Bremsfluides an dem Außenumfang des Außenrotors 51 zurückzuhalten. Insbesondere ist zwischen dem Verbindungskanal 71g und dem Verbindungskanal 71i das Dichtungsbauteil 100 angeordnet, um einen Abschnitt, wo der Bremsfluiddruck niedrig ist, von einem Abschnitt, wo er hoch ist, zu trennen.
7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Bereiches des Dichtungsbauteils 100. Das Dichtungsbauteil 100 wird durch ein Gummibauteil 100a, das im wesentlichen die Form eines kreisförmigen Zylinders aufweist, und durch ein Harzbauteil 100b, das in Form eines Würfels aus Teflon hergestellt ist, gebildet. Zudem wird das Harzbauteil 100b mit dem Außenrotor 51 in Verbindung gebracht, weil es durch das Gummibauteil 100a gedrückt wird. Das heißt, aufgrund eines Herstellungsfehlers oder ähnlichem tritt ein größerer oder geringerer Fehler in der Größe des Außenrotors 51 auf. Demgemäß kann der Fehler durch das Gummibauteil 100a, welches eine Federkraft aufweist, absorbiert werden.
Die Breite des Harzbauteils 100b ist so festgelegt, daß in dem ausgesparten Abschnitt 73c ein Zwischenraum von einigen Grad hergestellt wird, wenn das Harzbauteil 100b in dem ausgesparten Abschnitt 73c angeordnet ist. Das heißt, wenn die Breite des Harzbauteils 100b zu der Breite des ausgesparten Abschnittes 73c äquivalent ausgeformt ist, ist es für das Harzbauteil 100b schwierig, aus diesem herauszugelangen, wenn das Harzbauteil 100b durch eine Änderung des Bremsfluiddruckes in den ausgesparten Abschnitt 73c gelangt. Dadurch, daß das Harzbauteil 100b in der Größenordnung ausgeformt ist, daß in dem ausgesparten Abschnitt 73c ein größerer oder geringerer Zwischenraum erzeugt wird, gelangt das Bremsfluid in den oberen Abschnitt des ausgesparten Abschnittes 73c. Es ist daher für das Harzbauteil 100b leicht, durch den Druck des Bremsfluides, der in den ausgesparten Abschnitt 73c eintritt, aus diesem herauszugelangen.
Als nächstes wird der Betrieb der Zahnradpumpe 210 erklärt, die so aufgebaut ist, wie es oben beschrieben worden ist, wenn sie bei einer Bremsvorrichtung verwendet wird.
Der Hauptzylinderdruck, der durch Niederdrücken des Bremspedales 1 erzeugt wird, wird über die Hilfsleitung D an die Zahnradpumpe 210 angelegt. In der Zahnradpumpe 210 wird der Innenrotor 52 gemäß der Drehung der Antriebswelle 54 durch Antreiben des Motors 11 gedreht. Gemäß der Drehung des Innenrotors 52 wird auch der Außenrotor 51 in die gleiche Richtung gedreht, wobei der Innenzahnabschnitt 51a und der Außenzahnabschnitt 52a miteinander Ineingriffstehen. In diesem Fall ändert sich während eines Zeitraums, in welchem der Außenrotor 51 und der Innenrotor 52 eine Umdrehung durchführen, das Volumen von jedem Spaltabschnitt 53 von groß nach klein und umgekehrt. Demgemäß wird das Bremsfluid von der Saugöffnung 60 angesaugt und von der Drucköffnung 61 zu der zweiten Leitung A2 gepumpt. Unter Verwendung des abgelassenen Bremsfluides wird der Radzylinderdruck erhöht.
Während des Betriebs der Pumpe befindet sich der Außenumfang des Außenrotors 51 an der Seite der Saugöffnung 60 durch das Bremsfluid, das darin über die Verbindungskanäle 71g und 71h zugeführt wird, unter dem Saugdruck (dem niedrigen Druck). In der Zwischenzeit befindet sich der Außenumfang des Außenrotors 51 an der Seite der Drucköffnung 61 durch das Bremsfluid, das darin über den Verbindungskanal 71i zugeführt wird, unter dem Förderdruck (dem hohen Druck). Daher werden an dem Außenumfang des Außenrotors 51 ein Abschnitt unter niedrigem Druck und ein Abschnitt unter hohem Druck erzeugt.
Wie oben erwähnt worden ist, sind jedoch der Abschnitt unter niedrigem Druck und der Abschnitt unter hohem Druck an dem Außenumfang des Außenrotors 51, durch das Dichtungsbauteil 100, das zwischen den Verbindungskanälen 71g und 71i ausgeformt ist, getrennt. Demgemäß wird kein Austreten von Öl von dem Abschnitt unter hohem Druck an der Seite der Drucköffnung 61 zu dem Abschnitt unter niedrigem Druck an der Seite der Saugöffnung 60 über den Außenumfang des Außenrotors 51 verursacht. Daher wird der Druck an dem Außenumfang des Außenrotors 51 an der Seite der Saugöffnung 60 gemäß dem niedrigen Druck, der dem Druck an den Spaltabschnitten 53 ähnlich ist, die mit der Saugöffnung 60 in Verbindung stehen, aufrecht erhalten. Zudem wird der Druck an dem Außenumfang des Außenrotors 51 an der Seite der Drucköffnung 61 gemäß dem hohen Druck, der dem Druck an den Spaltabschnitten 53 ähnlich ist, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, aufrecht erhalten. Als Ergebnis wird die Druckdifferenz zwischen dem Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 aufrecht erhalten und die Pumpe kann dauerhaft angetrieben werden.
In der Zwischenzeit wird an dem Außenumfang des Außenrotors 51 an einem Zwischenraum, der ein anderer Zwischenraum ist als der zwischen dem Verbindungskanal 71i und dem Verbindungskanal 71g, sogar an einem Zwischenraum zwischen dem Verbindungskanal 71i und dem Verbindungskanal 71h ein Abschnitt erzeugt, wo sich der Bremsfluiddruck von hoch in niedrig ändert. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist jedoch an diesem Abschnitt aus dem folgenden Grund kein Dichtungsbauteil angeordnet.
Gemäß der Zahnradpumpe 210 der zweiten Ausführungsform wird ein Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt 51a und dem Außenzahnabschnitt 52a daran gehindert, daß er so verschoben wird, daß er an dem ersten geschlossenen Abschnitt 53a breiter wird. Als Ergebnis wird das Hochdruckbremsfluid in den Spaltabschnitten 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, daran gehindert, zu den Spaltabschnitten 53, die mit der Saugöffnung 60 in Verbindung stehen, auszutreten. Während eines Betriebs der Pumpe 210, insbesondere dann, wenn das Hochdruckfluid zu der Drucköffnung 61 gepumpt wird, kann der Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt 51a und dem Außenzahnabschnitt 52a breiter werden, wenn das Hochdruckbremsfluid in den Spaltabschnitten 53 begrenzt ist. Es ist daher notwendig, dieses zu verhindern.
Um dies zu zeigen, wird gemäß der Zahnradpumpe 210 dieser Ausführungsform der Außenrotor 51 durch eine Kraft aufgrund des Hochdruckfluids, das an einem Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 angelegt ist, zu der unteren Seite der Zeichnung verschoben, wobei an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51a zu dem Außenzahnabschnitt 52a geschoben wird. Daher werden der Außenumfang des Außenrotors 51 und die mittige Platte 73a an einem Punkt zwischen dem Verbindungskanal 71i und dem Verbindungskanal 71h in Kontakt gebracht. Der Kontaktpunkt spielt die Rolle einer Begrenzungseinrichtung. Die Bremsfluidströmung über den Außenumfang des Außenrotors 51 wird durch den Kontaktpunkt zurückgehalten. Daher kann das Druckgleichgewicht zwischen dem Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 aufrecht erhalten werden, ohne daß zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i ein Dichtungsbauteil angeordnet ist.
Es wird nun ein Verfahren erklärt, um den Außenrotor 51 zu der unteren Seite der Zeichnung zu verschieben, wie es oben erwähnt worden ist.
In 8 ist eine Druckverteilung des Bremsfluides gezeigt, das an den Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 angelegt wird. Es ist anzumerken, daß die Druckverteilung in 18 durch Pfeilmarkierungen angegeben ist und eine Länge der Pfeilmarkierungen die Höhe des Druckes darstellt, der an dem Außenrotor 51 angelegt wird.
Wie oben erwähnt worden ist, teilen der Außenrotor 51 und die mittige Platte 73 den Kontaktpunkt. Wenn der Kontaktpunkt in 8 durch den Punkt T gekennzeichnet ist, nimmt der Außenumfang des Außenrotors 51, der zwischen dem Dichtungsbauteil 100 und dem Punkt T an der Seite der Saugöffnung 60 angeordnet ist, einen niedrigen Druck auf. Der Außenumfang des Außenrotors 51 an der Seite der Drucköffnung 61 nimmt einen hohen Druck auf. An der Innenseite des Außenrotors 51 wird in die Spaltabschnitte 53, die mit der Saugöffnung 60 in Verbindung stehen, Niederdruckbremsfluid eingeführt und von den Spaltabschnitten 53, die mit der Drucköffnung 61 in Verbindung stehen, Hochdruckbremsfluid abgelassen. Daher befinden sich die Drücke des Bremsfluides an dem Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 ungefähr im Gleichgewicht.
Das Dichtungsbauteil 100 ist jedoch an der Position angeordnet, die von der Mittellinie Z zu der Seite der Saugöffnung 60 um den vorgegebenen Winkel verschoben ist. Demgemäß nimmt ein Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 an einer oberen Seite der Zeichnung einen hohen Druck auf. Im Gegensatz dazu wird an einen Abschnitt des Innenumfangs des Außenrotors 51 an der oberen Seite der Zeichnung ein niedriger Druck (ein Saugdruck) angelegt, der niedriger ist, als der Druck, der an den Abschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 angelegt ist. Daher befinden sich die Drücke an dem oberen Seitenabschnitt des Außenrotors 51 in der Zeichnung nicht im Gleichgewicht. Demgemäß wirkt auf den Außenrotor 51 eine Kraft in Richtung der unteren Seite der Zeichnung, wodurch sich der Außenrotor 51 zu der unteren Seite der Zeichnung verschiebt.
Wenn sich der Außenrotor 51 zu der unteren Seite der Zeichnung verschiebt, so daß an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51 zu dem Außenzahnabschnitt 52a geschoben wird, kann das Bremsfluid daran gehindert werden, von dem Abschnitt unter hohem Druck zu dem Abschnitt unter niedrigem Druck an dem Außenumfang des Außenrotors 51 zu strömen, weil zwischen den Verbindungskanälen 71g und 71i an dem Außenumfang des Außenrotors 51 das Dichtungsbauteil 100 angeordnet ist. Dadurch kann der volumetrische Wirkungsgrad der Pumpe verbessert werden und gleichzeitig kann die Pumpe dauerhaft betrieben werden.
Obwohl die Kraft in Richtung der unteren Seite der Zeichnung auf den Außenrotor 51 wirkt, ist eine Druckdifferenz zwischen dem Druck, der an den oberen Seitenabschnitt des Außenumfangs des Außenrotors 51 angelegt ist, und dem Druck, der an den unteren Seitenabschnitt des Innenumfangs des Außenrotors 52 angelegt ist, nicht so groß, daß der Außenrotor 51 zu der mittigen Platte 73 fest gedrückt wird. Daher wird die Lebensdauer der Zahnradpumpe 210 durch die Kraft, die an der Außenrotor 51 angelegt wird, nicht verschlechtert.
Obwohl die zweite Ausführungsform ein Beispiel zeigt, in welchem der Außenrotor 51 derartig verschoben wird, daß an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51a zu dem Außenzahnabschnitt 52a gedrückt wird, wobei das Dichtungsbauteil 100 von der Mittellinie Z zu der Seite der Saugöffnung 60 um den vorgegebenen Winkel verschoben wird, ist dies jedoch nur ein Beispiel und die Verschieberichtung des Außenrotors 51 kann so, wie es notwendig ist, passend festgelegt werden.
Zweites Beispiel
9 ist eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe 310 gemäß dem zweiten Beispiel. Die Zahnradpumpe gemäß dem zweiten Beispiel weist einen Aufbau auf, der dem durch die erste Ausführungsform gezeigten im wesentlichen ähnlich ist. Demgemäß werden nur Abschnitte erklärt, die zu dem ersten Beispiel unterschiedlich sind.
Wie in 9 gezeigt ist, ist gemäß der Zahnradpumpe 310 des zweiten Beispiels an der Seitenwandung der mittigen Platte 73 zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i an dem Außenumfang des Außenrotors 51 ein ausgesparter Abschnitt 73d ausgeformt. In dem ausgesparten Abschnitt 73d ist ein Dichtungsbauteil 120 angeordnet. Insbesondere ist der ausgesparte Abschnitt 73d zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i an einer Position angeordnet, die die Mittellinie Z schneidet. Das Dichtungsbauteil 120, das dem Dichtungsbauteil 100 ähnlich ist, wird von einem Gummibauteil 120a und einem Harzbauteil 120b gebildet.
Das Dichtungsbauteil 110 ist in dieser Ausführungsform auch an der gleichen Position angeordnet wie das Dichtungsbauteil 100 der zweiten Ausführungsform. Als Ergebnis tritt zwischen dem Innen- und Außenumfang des Außenrotors 51 an seiner oberen Seite kein Druckgleichgewicht auf, wodurch der Außenrotor 51 zu der unteren Seite der Zeichnung verschoben wird, so daß in dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51a zu dem Außenzahnabschnitt 52a gedrückt wird. Es kann daher sogar dann, wenn kein Dichtungsbauteil 120 angeordnet ist, ein Ausströmen des Bremsfluides zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i verhindert werden. Wenn jedoch die Dichtungswirkung zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i durch den Kontaktpunkt (dem Punkt T in der Zeichnung) zwischen dem Außenrotor 51 und dem Gehäuse 50 sichergestellt ist, ist die Dichtungswirkung nicht immer ausreichend.
Daher kann durch Anordnen des Dichtungsbauteils 120 zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i die Dichtungswirkung dazwischen effektiv erzielt werden.
Wenn zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i das Dichtungsbauteil 120 angeordnet ist, kann zudem die Dichtungswirkung dazwischen sogar in einer Zahnradpumpe sichergestellt werden, in der der Außenrotor 51 nicht zu der unteren Seite der Zeichnung so verschoben wird, daß an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a der Innenzahnabschnitt 51a den Außenzahnabschnitt 52a drückt.
Drittes Beispiel
10 zeigt eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe 410 gemäß dem dritten Beispiel. Die Zahnradpumpe 410 weist einen Aufbau auf, der dem in dem ersten Beispiel gezeigten ähnlich ist. Demgemäß werden nur Abschnitte erklärt, die sich von dem ersten Beispiel unterscheiden.
Wie in 10 gezeigt ist, ist in der Zahnradpumpe 410 an der Wandungsfläche der mittigen Platte 73 zwischen den Verbindungskanälen 71h und 71i an dem Außenumfang des Außenrotors 51 und an einer Mittelposition der Drucköffnung 61, die sich in die Umfangsrichtung des Außenrotors 51 erstreckt, ein ausgesparter Abschnitt 73e ausgeformt. In dem ausgesparten Abschnitt 73e ist ein Dichtungsbauteil 130 angeordnet. Der ausgesparte Abschnitt 73e ist insbesondere an einer Position angeordnet, die von der Mittellinie Z in die Richtung der Drucköffnung 61 um ungefähr 90° um den Punkt X, welcher der Drehachse des Außenrotors 51 entspricht, verschoben ist. Zudem wird das Dichtungsbauteil 130, ähnlich wie das Dichtungsbauteil 100, durch ein Gummibauteil 130a und ein Harzbauteil 130b gebildet.
Das Bremsfluid, das an dem Außenumfang des Außenrotors 51 vorhanden ist, hat eine Eigenschaft, in welcher es in eine Drehrichtung gemäß der Drehung des Außenrotors 51 strömt. Wenn jedoch das Dichtungsbauteil 130 an dem Außenumfang des Außenrotors 51 an der Mittelposition der Drucköffnung 61 angeordnet ist, wird die Strömung des Bremsfluides durch das Dichtungsbauteil 130 zurückgehalten. Daher kann das Bremsfluid an dem Außenumfang des Außenrotors 51 von der stromaufwärtigen Seite des Dichtungsbauteiles 130 zu der stromabwärtigen Seite davon nicht so weit strömen. Obwohl sich die stromabwärtige Seite des Dichtungsbauteils 130 an dem Außenumfang des Außenrotors 51 durch ein stärkeres oder geringeres Austreten des Bremsfluides durch das Dichtungsbauteil 130 hindurch unter hohem Druck befindet, wird der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Dichtungsbauteils 130 höher als der Druck an der stromabwärtigen Seite des Dichtungsbauteils 130, und zwar um eine Strömungsmenge des Bremsfluides, die durch das Dichtungsbauteil 130 zurückgehalten wird.
Der erste geschlossene Spaltabschnitt 53a ist an der stromaufwärtigen Seite des Dichtungsbauteils 130 vorgesehen. Daher kann der Außenrotor 51 durch den hohen Druck, der an den Außenumfang des Außenrotors 51 angelegt wird, zu der unteren Seite der Zeichnung besonders wirkungsvoll verschoben werden. Das heißt, die Kraft zum Verschieben des Außenrotors 51 zu der unteren Seite der Zeichnung kann stärker gemacht werden als die in dem zweiten Beispiel. Demgemäß kann der Zwischenraum zwischen dem Innenzahnabschnitt 51a und dem Außenzahnabschnitt 52a wirkungsvoll daran gehindert werden, daß er an dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt 53a breiter wird. Zudem wird die Kraft, mit der der Außenrotor 51 mit dem Gehäuse 50 an dem Kontaktpunkt (dem Punkt T in der Zeichnung) in Kontakt gebracht wird, verstärkt und die Dichtungswirkung an dem Kontaktpunkt kann auf besonders ausgezeichnete Weise sichergestellt werden.
Viertes Beispiel
11 zeigt eine schematische Ansicht einer Zahnradpumpe 510 gemäß dem vierten Beispiel. In der Zahnradpumpe 510 werden das Dichtungsbauteil 120 des zweiten Beispiels und das Dichtungsbauteil 130 des dritten Beispiels verwendet.
Durch Anordnen des Dichtungsbauteils 120 und des Dichtungsbauteils 130 in der Zahnradpumpe 510 können in der Zahnradpumpe 510 die beiden Wirkungen gemäß dem zweiten und dritten Beispiel erzielt werden.
Fünftes Beispiel
Die 12A und 12B sind schematische Ansichten einer Zahnradpumpe 610 gemäß dem fünften Beispiel. 12A ist eine schematische Ansicht der Zahnradpumpe 610, wobei sie von einer Richtung der Antriebswelle 54 aus betrachtet ist, und 12B ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XIIB-XIIB der 12A.
Wie in 12B gezeigt ist, sind Eck- bzw. Kantenabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 durch Abschneiden abgeschrägt. Wie durch eine Zweipunkt-Strichlinie in 12A gezeigt ist, sind die Eckabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 im wesentlichen über dem gesamten Umfang des Lochs abgeschrägt. Abschnitte des Innenumfangs an den Bereichen der ausgesparten Abschnitte 73c und 73d, in welchen die Dichtungsbauteile 100 und 120 angeordnet sind, sind an der Seite der Saugöffnung 60 nicht abgeschrägt.
Zwischen dem Außenumfang des Außenrotors 51 und der mittigen Platte 73 sind durch die abgeschrägten Eckabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 Verbindungskanäle 101 ausgeformt. Als Ergebnis wird an dem Außenumfang des Außenrotors 51 durch die Verbindungskanäle 101 ein gleichmäßiger Druck des Bremsfluids hergestellt.
Das heißt, wenn die Pumpe angetrieben wird, wird das Bremsfluid, das an dem Bereich des Außenumfangs des Außenrotors 51 vorhanden ist, gemäß der Drehung des Außenrotors 51 abgesaugt und an einer abgesaugten Seite kann der Druck des Bremsfluids ansteigen. Als Ergebnis kann der Druck sowohl an der Seite der Saugöffnung 60 als auch an der Seite der Drucköffnung 61 zwischen dem Dichtungsbauteil 100 und dem Dichtungsbauteil 120 an dem Außenumfang des Außenrotors 51 ungleichmäßig sein. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, daß keine hohe dauerhafte Leistung einer Pumpe erzielt wird.
In dem fünften Beispiel sind jedoch die Eckabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 abgeschrägt und demgemäß wird an dem Außenumfang des Außenrotors 51 der Druck gleichmäßig gemacht. Als Ergebnis kann eine hohe dauerhafte Leistung der Pumpe erzielt werden.
Die Eckabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 sind an Bereichen des ausgesparten Abschnittes 73a an der Seite der Saugöffnung 60 nicht abgeschrägt. Dies ist so, weil die Abschnitte mit den Dichtungsbauteilen 100 und 120 in Kontakt gebracht werden können. Wenn angenommen wird, daß auch an diesen Abschnitten das Abschrägen durchgeführt wird, besteht die Möglichkeit, daß Dichtungsbauteile 100 und 120 in die Verbindungskanäle 101 gelangen, wenn die Dichtungsbauteile 100 und 120 durch das Hochdruckbremsfluid verformt werden. Dies kann jedoch dadurch verhindert werden, daß auf das Abschrägen verzichtet wird.
Obwohl wie in 12B gezeigt ist, die Verbindungskanäle 101 durch Abschrägen der Eckabschnitte des Lochs der mittigen Platte 73 in der oben erwähnten Ausführungsform ausgeformt sind, kann der Verbindungskanal dadurch ausgeformt werden, daß an dem Innenabschnitt des Lochs der mittigen Platte 73 eine Ausnehmung 102 ausgeformt ist, wie in 13 gezeigt ist.
Andere Ausführungsformen
Obwohl in den oben erwähnten Ausführungsformen als das Dichtungsbauteil 80 eine Kombination der zwei Bauteile, nämlich des Gummibauteils 80a und des Harzbauteils 80b, verwendet wird, kann als Dichtungsbauteil 80 ein anderes Bauteil verwendet werden.
Wenn z. B. das Dichtungsbauteil 80 durch zwei Bauteile gebildet wird, wie in 14 gezeigt ist, kann das Dichtungsbauteil 80 durch eine Feder 80c und durch das Harzbauteil 80b gebildet werden. In diesem Fall kann das Harzbauteil 80b durch die Federkraft der Feder 80c zu dem Außenrotor 51 gedrückt werden.
Wie in 15 gezeigt ist, kann zudem das Dichtungsbauteil 80 durch eine Blattfeder 80d und durch das Harzbauteil 80b gebildet sein. In diesem Fall kann das Harzbauteil 80b auch durch die Federkraft der Blattfeder 80d zu dem Außenrotor 51 gedrückt werden.
Wenn das Dichtungsbauteil durch ein Bauteil gebildet ist, wie es in 16 gezeigt ist, kann zudem ein Bauteil verwendet werden, das integral mit einem Dichtungsabschnitt, der im wesentlichen in Form eines Würfels ausgeformt ist, und mit einem elastischen Abschnitt, der in einer dünnen Wandung ausgeformt ist, ausgeformt sein. In diesem Material kann als Material für das Dichtungsbauteil 80 Harz, Metall, Gummi oder ähnliches verwendet werden.
Wenn das Dichtungsbauteil 80 durch ein Bauteil gebildet ist, das mit einem Dichtungsabschnitt und einem elastischen Abschnitt integral ausgeformt ist, wie in 17 gezeigt ist, kann an dem Bodenabschnitt des Dichtungsabschnittes ein Ausnehmungsabschnitt 220 vorgesehen sein, um den Gleitwiderstand zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem Außenrotor 51 zu verringern. In einem solchen Fall kann das Dichtungsbauteil 80 durch einen Differenzdruck, der zwischen einem Raum 221, welcher zwischen dem Dichtungsbauteil 80 und dem Außenrotor 51 an dem Ausnehmungsabschnitt 220 erzeugt wird, und einem Raum 222, der zwischen dem Dichtungsbauteil 80 und der mittigen Platte 73 erzeugt wird, verursacht werden. Daher kann durch Ausformen eines Verbindungskanales 223, der die Zwischenräume 221 und 222 in dem Dichtungsbauteil 80 miteinander verbindet, der Differenzdruck zwischen dem Zwischenraum 221 und dem Zwischenraum 222 beseitigt werden und es kann die Verformung des Dichtungsbauteils 80, die durch den Differenzdruck verursacht wird, verhindert werden.
Wie in 18 gezeigt ist, kann das Dichtungsbauteil 80 auf einfache Weise zudem im wesentlichen in Form eines Würfels ausgeformt sein. In diesem Fall muß die Größe des Dichtungsbauteiles 80 unter Berücksichtigung der Tiefe des ausgesparten Abschnittes bestimmt werden. Das heißt, daß zwischen dem Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnittes und dem Dichtungsbauteil 80 ein Zwischenraum bis zu einer Größe erzeugt wird, der einen Fehlerwert des Außenrotors 51 absorbieren kann. In diesem Fall wird die Kraft zum Drücken des Dichtungsbauteils 80 zu dem Außenrotor 51 durch Hydraulikdruck erzeugt.
Wie durch 19 gezeigt ist, kann das Dichtungsbauteil 80 zudem durch ein Bauteil gebildet sein, das in Form eines Kreisbogens gewölbt ist. In diesem Fall bildet das gesamte Dichtungsbauteil 80 einen elastischen Abschnitt. Das heißt, durch die Federkraft des Dichtungsbauteils 80 werden Endabschnitte des Dichtungsbauteils 80, das in Form eines Kreisbogens gewölbt ist, mit dem Außenrotor 51 in Kontakt gebracht und ein gewölbter Abschnitt (ein vorstehender Abschnitt) davon wird mit der mittigen Platte 73 in Kontakt gebracht, um das Bremsfluid abzudichten. Zudem ist das Dichtungsbauteil 80 mit Verbindungskanälen 233 und 234 versehen, um einen Raum 230, der zwischen dem Dichtungsbauteil 80 und dem Außenrotor 51 ausgeformt ist, und Räume 231 und 233, die zwischen dem Dichtungsbauteil 80 und der mittigen Platte 73 ausgeformt sind, zu verbinden. Dadurch kann eine Druckdifferenz zwischen dem Raum 230 und den Räumen 231 und 232 verringert werden und es kann eine Verformung des Dichtungsbauteiles 80, die durch die Druckdifferenz verursacht wird, verhindert werden.
Wie in 20 gezeigt ist, kann in der Zwischenzeit die Dichtungswirkung dadurch sichergestellt werden, daß in dem Gehäuse 50 anstelle des Dichtungsbauteiles 80 ein vorstehender Abschnitt 73f vorgesehen ist. In diesem Fall kann das Gehäuse 50 die Rolle des Dichtungsbauteiles übernehmen und zum Abdichten des Bremsfluides muß daher kein anderes Bauteil hinzugefügt werden.
Zudem sind die Dichtungsbauteile 80 oder 100, die durch 7 und 14 bis 20 gezeigt sind, mit der Breite bis zu einer gewissen Größe ausgeformt, wodurch ein größerer oder geringerer Zwischenraum erzeugt wird, wenn sie in dem ausgesparten Abschnitt 73a oder 73c angeordnet sind. Wie jedoch z. B. durch die 21A und 21B gezeigt ist, können Ausnehmungen 80e, die sich in die Durchmesserrichtung des Außenrotors 51 erstrecken, an dem Harzabschnitt 80b ausgeformt sein, so daß das Bremsfluid zwischen den ausgesparten Abschnitt 73a und das Dichtungsbauteil 80 eintritt.
Obwohl in den oben erwähnten Ausführungsformen die Zahnradpumpe erklärt worden ist, die in einer Bremsvorrichtung verwendet worden ist, kann die Zahnradpumpe natürlich auch in anderen Vorrichtungen als einer Bremsvorrichtung verwendet werden.
Es ist daher eine Zahnradpumpe vorgesehen, in der ein Außenrotor und ein Innenrotor in einem Gehäuse so angeordnet sind, daß, wenn zwischen einem Innenzahnabschnitt des Außenrotors und einem Außenzahnabschnitt des Innenrotors ein Zwischenraum an einer Seite eines ersten geschlossenen Spaltabschnittes mit einem maximalen Volumen, der zwischen dem Innenzahnabschnitt und dem Außenzahnabschnitt ausgeformt ist, im wesentlichen null wird, ein Zwischenraum zwischen dem Außenrotor und dem Gehäuse an einer Seite des ersten geschlossenen Spaltabschnittes und ein Zwischenraum zwischen dem Außenrotor und dem Gehäuse an einer Seite eines zweiten geschlossenen Spaltabschnittes mit einem minimalen Volumen im wesentlichen äquivalent werden. Als Ergebnis können der Außenrotor und das Gehäuse miteinander eher an der Seite des zweiten geschlossenen Spaltabschnittes als an der Mittelachse des Innenrotors in Kontakt gebracht werden. Sogar in einem Hochdruckpumpbetrieb wird der Außenrotor nicht dadurch blockiert, daß er zwischen dem Innenrotor und dem Gehäuse eingezwängt ist.

Claims

Zahnradpumpe (310, 510), mit: einer Antriebswelle (54); einer Dreheinheit, die von einem Außenrotor (51) mit einem Innenzahnabschnitt (51a) an seinem Innenumfang und von einem Innenrotor (52) mit einem Außenzahnabschnitt (52a) an seinem Innenumfang gebildet ist, wobei der Innenrotor (52) durch die Antriebswelle (54) gedreht wird, worin zwischen dem Innenzahnabschnitt (51a) und dem Außenzahnabschnitt (52a) dadurch, daß sie miteinander in Eingriff stehen, eine Vielzahl von Spaltabschnitten (53) ausgeformt ist und worin sich das Volumen von jedem der Spaltabschnitte (53) von groß in klein und umgekehrt ändert, wenn sich die Dreheinheit dreht; und einem Gehäuse (50) zum Aufnehmen der Dreheinheit, wobei das Gehäuse (50) eine Öffnung (71a, 72a), wodurch die Antriebswelle (54) darin einfügbar ist, eine sich entlang einer Seitenoberfläche der Dreheinheit senkrecht zu einer Achse der Antriebswelle über einen Teil der Spaltabschnitte erstreckende Saugöffnung (60) zum Einführen von Bremsfluid in den Teil der Spaltabschnitte (53) und eine sich entlang der Seitenoberfläche der Dreheinheit senkrecht zu der Achse der Antriebswelle erstreckende Drucköffnung (61) zum Fördern von Bremsfluid aus dem anderen Teil der Spaltabschnitte (53) aufweist, worin ein Differenzdruck zwischen einem Druck an der Saugöffnung (60) und einem Druck an der Drucköffnung (61) durch einen ersten geschlossenen Spaltabschnitt (53a), dessen Volumen unter den Spaltabschnitten (53) maximal wird, und durch einen zweiten geschlossenen Spaltabschnitt (53b), dessen Volumen unter den Spaltabschnitten (53) minimal wird, aufrecht erhalten wird, wodurch die Spaltabschnitte, die direkt nach dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt in der Richtung hin zu dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt kommen, einen Saughub durchführen und die Spaltabschnitte, die direkt nach dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt in der Richtung hin zu dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt kommen, einen Abgabehub durchführen; einen Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite, der in dem Gehäuse (50) so ausgeformt ist, dass er sich von der Saugöffnung hin zu einen Außenumfang des Außenrotors (51) auf einer Seite der Saugöffnung (60) erstreckt; einem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite, der in dem Gehäuse (50) so ausgeformt ist, dass er sich von der Drucköffnung hin zu dem Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite der Drucköffnung (61) erstreckt; einer ersten Dichtungseinrichtung (100) zum Zurückhalten einer Fluidströmung zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite, an welcher der erste geschlossene Spaltabschnitt (53a) ausgeformt ist; einer zweiten Dichtungseinrichtung (120) zum Zurückhalten der Fluidströmung zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal (71g, 71f) einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite, an welcher der zweite geschlossene Spaltabschnitt (53b) ausgeformt ist; und worin jede der ersten und zweiten Dichtungseinrichtungen (100, 120) ein erstes Dichtungsbauteil (100a, 120a), das an einer Seite des Gehäuses (50) angeordnet ist, und ein zweites Dichtungsbauteil (100b, 120b), das an einer Seite des Außenrotors (51) angeordnet ist, aufweist und worin das erste Dichtungsbauteil (100a, 120a) aus einem Material gebildet ist, das weicher ist, als das Material des zweiten Dichtungsbauteils (100b, 120b).
Zahnradpumpe (210, 310, 410, 510), mit: einer Antriebswelle (54); einer Dreheinheit, die von einem Außenrotor (51) mit einem Innenzahnabschnitt (51a) an seinem Innenumfang und von einem Innenrotor (52) mit einem Außenzahnabschnitt (52a) an seinem Außenumfang gebildet ist, wobei der Innenrotor (52) durch die Antriebswelle (54) gedreht wird, worin zwischen dem Innenzahnabschnitt (51a) und dem Außenzahnabschnitt (52a) dadurch, daß sie miteinander Ineingriff stehen, eine Vielzahl von Spaltabschnitten (53) ausgeformt ist und worin sich das Volumen von jedem der Spaltabschnitte (53) von groß in klein und umgekehrt ändert, wenn sich die Dreheinheit dreht; und einem Gehäuse (50) zum Aufnehmen der Dreheinheit, wobei das Gehäuse (50) eine Öffnung (71a, 71b), wodurch die Antriebswelle (54) darin eingefügt werden kann, eine Saugöffnung (60) zum Einführen von Bremsfluid in die Spaltabschnitte (53) und eine Drucköffnung (61) zum Fördern von Bremsfluid aus den Spaltabschnitten (53) aufweist, worin ein Differenzdruck zwischen einem Druck an der Saugöffnung (60) und einem Druck an der Drucköffnung (61) durch einen ersten Spaltabschnitt (53a), dessen Volumen ein Maximum wird, und einem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt (53b), dessen Volumen ein Minimum wird, unter den Spaltabschnitten (53) aufrecht erhalten wird; einem Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite, der in dem Gehäuse (50) ausgeformt ist, um einen Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite der Saugöffnung (60) mit der Saugöffnung (60) zu verbinden; einem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite, der in dem Gehäuse (50) ausgeformt ist, um den Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite der Drucköffnung (61) mit der Drucköffnung (61) zu verbinden; und einer ersten Dichtungseinrichtung (100), die an dem Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite angeordnet ist, wo der erste geschlossene Spaltabschnitt (53a) zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite ausgeformt ist, um eine Fluidströmung dazwischen zurückzuhalten; wobei die erste Dichtungseinrichtung (100) derart geformt ist, dass der Außenrotor (51) in eine Richtung so verschiebbar ist, dass der Innenzahnabschnitt (51a) den Außenzahnabschnitt (52a) durch ein Hochdruckfluid, das über den Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite in den Außenumfang des Außenrotors (51) eingeführt wird, an den ersten geschlossenen Spaltabschnitt (53a) drückt.
Zahnradpumpe (310, 510) nach Anspruch 2, die zudem folgendes aufweist: eine zweite Dichtungseinrichtung (120), die an dem Außenumfang des Außenrotors (51) an einer Seite angeordnet ist, wo zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite der zweite geschlossene Spaltabschnitt (53b) ausgeformt ist, um eine Fluidströmung dazwischen zurückzuhalten.
Zahnradpumpe nach Anspruch 2, worin die erste Dichtungseinrichtung (100) zwischen dem ersten geschlossenen Spaltabschnitt (53a) und dem Verbindungskanal (71g, 71h) einer Niederdruckseite an dem Außenumfang des Außenrotors (51) vorgesehen ist.
Zahnradpumpe (410, 510) nach Anspruch 2, die zudem eine dritte Dichtungseinrichtung aufweist, die an dem Außenumfang des Außenrotors (51) zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt (53b) angeordnet ist, um eine Fluidströmung dazwischen zurückzuhalten.
Zahnradpumpe (510) nach Anspruch 3, die zudem eine dritte Dichtungseinrichtung (130) aufweist, die an dem Außenumfang des Außenrotors (51) zwischen dem Verbindungskanal (71i) einer Hochdruckseite und dem zweiten geschlossenen Spaltabschnitt (53b) angeordnet ist, um eine Fluidströmung dazwischen zurückzuhalten.
Zahnradpumpe nach Anspruch 2, worin die erste Dichtungseinrichtung (100) ein erstes Dichtungsbauteil (100a), das an einer Seite des Gehäuses (50) angeordnet ist, und ein zweites Dichtungsbauteil (100b), das an einer Seite des Außenrotors (51) angeordnet ist, aufweist, und worin das erste Dichtungsbauteil (100a) von einem Material gebildet ist, das weicher ist, als das des zweiten Dichtungsbauteiles (100b).
Zahnradpumpe nach Anspruch 3, worin die zweite Dichtungseinrichtung (120) ein erstes Dichtungsbauteil (120a), das an einer Seite des Gehäuses (50), und ein zweites Dichtungsbauteil (120b), das an einer Seite des Außenrotors (51) angeordnet ist, aufweist, und worin das erste Dichtungsbauteil (120a) von einem Material gebildet ist, das weicher ist, als das des zweiten Dichtungsbauteils (120b).
Zahnradpumpe nach Anspruch 5, worin die dritte Dichtungseinrichtung (130) ein erstes Dichtungsbauteil (130a), das an einer Seite des Gehäuses (50) angeordnet ist, und ein zweites Dichtungsbauteil (130b), das an einer Seite des Außenrotors (51) angeordnet ist, aufweist, und worin das erste Dichtungsbauteil (130a) von einem Material gebildet ist, das weicher ist als das des zweiten Dichtungsbauteils (130b).
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, worin die Verbindungskanäle zwischen der Saugöffnung (60) und der Drucköffnung (61) und dem Außenumfang des Außenrotors (52) ausgesparte Abschnitte (71g, 71h, 71i) sind, die an einer Seite, welche zu der Außenumfangsseite des Außenrotors (52) entgegengesetzt angeordnet ist, in Wandungsflächen des Gehäuses (50), welche eine Kammer zum Aufnehmen der Dreheinheit bilden, ausgeformt sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (50) folgendes aufweist: eine mittige Platte (73) mit einem Loch zum Aufnehmen der Dreheinheit; und erste und zweite Seitenplatten (71, 72), die die mittige Platte (73) zwischen sich einschließen; worin in dem Gehäuse (50) Verbindungskanäle (101) dadurch ausgeformt sind, daß Eckabschnitte an der Innenwandung, die ein Loch in der mittigen Platte (73) ausformt, abgeschrägt sind.
Zahnradpumpe nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (50) folgendes aufweist: eine mittige Platte (73) mit einem Loch zum Aufnehmen der Dreheinheit; und erste und zweite Seitenplatten (71, 72), die die mittige Platte (73) zwischen sich einschließen; worin Verbindungskanäle (101) in dem Gehäuse (50) dadurch ausgeformt sind, daß in einer Umfangsrichtung des Lochs an einer Innenwandung, die das Loch in der mittigen Platte (73) ausformt, ein Ausnehmungsabschnitt (102) ausgeformt ist.