JP2014031792A - Internal gear pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、請求項1の前文に記載の構成を備えた内接歯車ポンプに関するものである。 The present invention relates to an internal gear pump having the structure described in the preamble of claim 1.
内接歯車ポンプは、内歯車と呼ばれる内歯歯車と、該内歯車と噛み合う、ピニオンと呼ばれる外歯歯車とを有している。これら歯車の間にある三日月状のポンプ室内には、ポンプ室内の吸込み領域を加圧領域から分離させている分離部材が配置されている。吸込み領域はポンプ吸込み部と連通し、加圧領域はポンプ排出部と連通している。分離部材はその典型的な形状から鎌状部材または三日月状部材と呼ばれることが多いが、ほかに充填部材とも呼ばれる。分離部材の内側にはピニオンの歯の歯頭が当接し、外側には内歯車の歯の外側歯頭が当接し、内接歯車ポンプの作動時にはこれら歯車の回転駆動の際に歯頭が分離部材の内側と外側に沿って滑動する。分離部材は、作動時の歯車の回転駆動の際に分離部材の内側と外側に沿ってポンプ室の吸込み領域から加圧領域へ搬送される液圧式車両ブレーキ装置内の液体を、一般には流体を、歯中間空間内に封じ込める。 The internal gear pump has an internal gear called an internal gear and an external gear called a pinion that meshes with the internal gear. In the crescent-shaped pump chamber located between these gears, a separating member for separating the suction region in the pump chamber from the pressurizing region is disposed. The suction area communicates with the pump suction section, and the pressurization area communicates with the pump discharge section. The separation member is often called a sickle-like member or a crescent-like member because of its typical shape, but is also called a filling member. The tooth head of the pinion abuts on the inside of the separating member, and the outside tooth head of the tooth of the internal gear abuts on the outside. When the internal gear pump is operated, the tooth head is separated when the gears are driven to rotate. Slide along the inside and outside of the member. The separating member is a liquid in the hydraulic vehicle brake device that is transported from the suction area of the pump chamber to the pressurizing area along the inside and outside of the separating member during rotation of the gear during operation. , Contain in the middle tooth space.
軸線方向において密封を行うため、内接歯車ポンプの歯車の端面と分離部材の端面とに当接する、アキシアルスライドベアリングに比肩しうるアキシアルディスクが知られている。制御板または加圧板とも呼ばれるアキシアルディスクは相対回転不能で、且つ軸線方向に可動である。アキシアルディスクは、内接歯車ポンプの歯車とは逆の側の外面で、通常は加圧領域またはポンプ排出部からの圧力の作用を受け、これにより歯車および分離部材の端面に押圧される。この押圧は前述のとおりアキシアルスライドベアリングに比肩しうるものであり、該アキシアルディスクが側部を押圧されるにもかかわらず、歯車は回転可能である。搬送されるブレーキ液はアキシアルディスクと歯車との間に到達して、滑動を容易にさせる潤滑膜を形成する。ポンプ室の完全な密封は必要なく、漏れは許容しうる。ただし、低摩擦と、摩耗と、内接歯車ポンプの歯車の中間空間内で搬送されるブレーキ液の優れた密封との間に適当な折衷策が得られるよう努力すべきである。 In order to perform sealing in the axial direction, an axial disk that is in contact with an end face of a gear of an internal gear pump and an end face of a separating member and is comparable to an axial slide bearing is known. An axial disk, also called a control plate or a pressure plate, is non-rotatable and movable in the axial direction. The axial disk is an outer surface on the side opposite to the gear of the internal gear pump, and is usually subjected to the action of pressure from the pressurizing region or the pump discharge portion, and is thereby pressed against the end surfaces of the gear and the separating member. As described above, this pressing can be compared with an axial slide bearing, and the gear can rotate even though the axial disk is pressed on the side. The conveyed brake fluid reaches between the axial disk and the gear and forms a lubricating film that facilitates sliding. A complete seal of the pump chamber is not necessary and leakage is acceptable. However, efforts should be made to obtain an appropriate compromise between low friction, wear, and excellent sealing of the brake fluid conveyed in the intermediate space of the internal gear pump gear.
アキシアルディスクは、圧力の作用のために、歯車および分離部材とは逆の側の外面にいわゆる加圧域を有している。加圧域とはアキシアルディスクの前記外面に設けた浅い凹部であり、ほぼポンプ室の加圧領域にわたって延在し、典型的には三日月状または半三日月状である。加圧域は、圧力の作用のためにポンプ排出部および/または加圧領域と連通している。 The axial disk has a so-called pressurizing region on the outer surface on the side opposite to the gear and the separating member due to the action of pressure. The pressurizing zone is a shallow concave portion provided on the outer surface of the axial disk and extends substantially over the pressurizing zone of the pump chamber, and typically has a crescent or semi-crescent shape. The pressurization zone is in communication with the pump discharge and / or the pressurization zone for the action of pressure.
このような内接歯車ポンプの一例を特許文献1が開示している。しかしながら、この文献では、加圧域はアキシアルディスクの外面に設けられておらず、内接歯車ポンプのポンプケーシングの端壁の、アキシアルディスク側の内面(この内面と歯車ポンプとの間にアキシアルディスクが配置されている)に設けられている。この公知の内接歯車ポンプの加圧域は、該加圧域を密封するパッキンとしてのOリングが封じ込められている溝を、底部に該加圧域の輪郭に沿って有している。 Patent Document 1 discloses an example of such an internal gear pump. However, in this document, the pressurizing zone is not provided on the outer surface of the axial disk, but the inner surface of the axial casing side of the pump casing end wall of the internal gear pump (the axial disk between this inner surface and the gear pump). Is provided). The pressurizing region of this known internal gear pump has a groove in which an O-ring as a packing for sealing the pressurizing region is enclosed along the contour of the pressurizing region.
本発明は、従来の内接歯車ポンプを改良することである。 The present invention is an improvement over conventional internal gear pumps.
請求項1の構成を備えた、本発明による内接歯車ポンプは、パッキンリングと、1つの加圧域または複数の加圧域を密封するための弾性リングとを備えたパッキン装置を有している。パッキンリングは、L形リング横断面と、非変形状態で加圧域の輪郭に少なくとも略相当する形状とを有している。L形リング横断面の1つの脚部は内接歯車ポンプに対し軸線平行であり、または、略軸線平行であり、加圧域の底部のほうへ向いている。L形リング横断面の他の脚部はアキシアルディスクの外面にあり、加圧域の密封のために用いられ、たとえばポンプケーシングの端壁の内面(この内面と内接歯車ポンプの歯車との間にアキシアルディスクが配置されている)に当接している。 The internal gear pump according to the present invention having the configuration of claim 1 includes a packing device including a packing ring and an elastic ring for sealing one pressurizing region or a plurality of pressurizing regions. Yes. The packing ring has an L-shaped ring cross section and a shape that at least substantially corresponds to the contour of the pressurizing region in an undeformed state. One leg of the L-ring cross-section is axially parallel to or substantially parallel to the internal gear pump and is directed towards the bottom of the pressurizing zone. The other leg of the L-shaped ring cross section is on the outer surface of the axial disk and is used to seal the pressure zone, for example the inner surface of the end wall of the pump casing The axial disk is placed on the
弾性リングはパッキンリングのL形リング横断面の中空内面に配置され、非変形状態では円形である。弾性リングは、パッキンリングのL形リング横断面内に配置されていることにより加圧域の輪郭の形状を得る。これにより、本発明によるパッキン装置の弾性リングとして市販の円形のパッキンリング、たとえばOリングを使用することができ、量産部品として低コストで入手可能である。弾性リングは、該弾性リングが取り付けられているときの予緊張力によって、および/または、加圧域内の圧力の作用によって、パッキンリングのL形リング横断面の密封脚部を押圧し、当接して密封する。弾性リングは、その直径またはその軸線方向の高さが該弾性リングに提供される自由空間よりも大きいことで、予緊張力を得る。その結果弾性リングは取り付けの際に弾性で圧縮される。加圧域内の圧力の作用は弾性リングを内接歯車ポンプに対し半径方向に圧縮させ、これにより弾性リングはパッキンリングの密封脚部をたとえば内接歯車ポンプのポンプケーシングの端壁の内面に対し押圧させ、当接して密封する。 The elastic ring is disposed on the hollow inner surface of the L-ring cross section of the packing ring, and is circular when not deformed. The elastic ring is arranged in the L-shaped cross section of the packing ring to obtain the shape of the contour of the pressurizing zone. Thereby, a commercially available circular packing ring, for example, an O-ring, can be used as the elastic ring of the packing apparatus according to the present invention, and can be obtained at low cost as a mass-produced part. The elastic ring presses against and abuts the sealing leg of the L-ring cross section of the packing ring by the pre-tensioning force when the elastic ring is attached and / or by the action of pressure in the pressure zone. And seal. The elastic ring has a pre-tensioning force because its diameter or its axial height is greater than the free space provided to the elastic ring. As a result, the elastic ring is elastically compressed during installation. The action of the pressure in the pressure zone causes the elastic ring to be radially compressed with respect to the internal gear pump, so that the elastic ring causes the sealing leg of the packing ring to e.g. against the inner surface of the end wall of the pump casing of the internal gear pump. Press, abut and seal.
従属項は、請求項1に記載の発明の有利な構成および他の構成を対象としている。 The dependent claims are directed to advantageous configurations and other configurations of the invention according to claim 1.
本発明の利点は、パッキン装置の簡潔な構成であり、特に液圧式車両ブレーキ装置でハイドロポンプとして使用される内接歯車ポンプの場合のようにパッキン装置が小型なことである。パッキン装置の取り付けミスおよび損傷のリスクは少ない。パッキン装置は1つの特殊な部品を必要とするにすぎず、すなわちパッキンリングを必要とするにすぎない。 An advantage of the present invention is the simple configuration of the packing device, in particular the small size of the packing device as in the case of an internal gear pump used as a hydro pump in a hydraulic vehicle brake device. There is little risk of mounting errors and damage to the packing device. The packing device only requires one special part, i.e. only a packing ring.
次に、本発明を図面に示した実施形態に関し詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail with respect to the embodiments shown in the drawings.
図1に図示した本発明による内接歯車ポンプ1は、内歯車2と、該内歯車2と噛み合っているピニオンとを有し、該ピニオンはポンプ軸4上に相対回転不能に配置されている。ピニオン3は外歯歯車であり、内歯車2は内歯歯車であり、ピニオン3と内歯車2とは内接歯車ポンプ1の歯車と呼ぶこともできる。内歯車2は支持リング5で回転可能に滑り支持されている。ポンプケーシングは図示していない。
The internal gear pump 1 according to the present invention shown in FIG. 1 has an
内歯車2とピニオン3とは、それらの間に三日月状のポンプ室6を画成しており、該ポンプ室内には、該ポンプ室6を吸込み領域8と加圧領域9とに分割している半三日月状の分離部材7が配置されている。吸込み領域8には吸込み孔10が開口し、加圧領域9からは排出孔11が出ている。分離部材7は複数に分割されており、互いに枢着結合されている内側部分12および外側部分13と、内側部分12と外側部分13との間の中間空間14内に配置されている脚ばね15と、同様に内側部分12と外側部分13との間の中間空間14内に配置されているパッキン16とを有している。分離部材7は吸込み側で支台17で支持され、該支台は、本実施形態では、ポンプ室6を横方向に貫通するピンとして形成されている。分離部材7の内側部分12と外側部分13との間の中間空間14は加圧領域9と連通し、その結果内側部分12と外側部分13とは脚ばね15と加圧領域9内で支配的な圧力とにより互いに引き離されるように押され、すなわち内側部分12は内側へピニオン3の歯の歯頭に対し押圧され、外側部分13は外側へ内歯車2の歯頭に対し押圧される。分離部材7は、内歯車2の歯とピニオン3の歯との間の中間空間内に液体量を内包し、その結果内接歯車ポンプ1が作動して歯車2,3が回転駆動されると、液体は吸込み領域8から加圧領域9へ搬送される。これはそれ自体公知であるので、ここでは詳細に説明しない。なお、内接歯車ポンプの構成および機能に関しては、冒頭で挙げた特許文献1を参照してもらいたい。
The
ポンプ室6の側部を密封するため、内接歯車ポンプ1はアキシアルディスク18を有し、該アキシアルディスクは歯車2,3および分離部材7の両側でそれらの端面に当接している。アキシアルディスク18は軸線方向に可動に且つ相対回転不能に保持されている。歯車2,3に対するアキシアルディク18の当接はアキシアルスライドベアリングに比肩しうるものであり、歯車2,3はアキシアルディスク18が側部に押圧されるにもかかわらず回転可能であり、その際内接歯車ポンプ1により搬送される液体(本実施形態ではブレーキ液)は歯車2,3とアキシアルディスク18との間に潤滑膜を形成する。
In order to seal the sides of the pump chamber 6, the internal gear pump 1 has an
アキシアルディスク18は、内歯車2全体を側方から覆う円板であってよい。本実施形態では、アキシアルディスク18は360゜にわたって延在しておらず、180゜超にわたって延在している。アキシアルディスクは円切片の形状を有し、1つの円の半分より多くを占め、円切片を画成している弦部の一端に段状の繰り抜き部を有している(図2)。アキシアルディスク18はポンプ軸4、支台17、ポンプ排出部11用の貫通穴19,20,21を有している。2つのアキシアルディスク18のうち一方のアキシアルディスクが図2に図示され、この場合見えている側面は、歯車2,3および分離部材7とは逆の側にあって、図示していないポンプケーシングの端壁の内面側にある、アキシアルディスク18の外面である。この外面にアキシアルディスク18は加圧域22を有し、この加圧域は平坦な半三日月状の座ぐり部であり、アキシアルディスク18の外周とポンプ軸4用の貫通穴19との間で約180゜未満にわたって延在し、加圧領域9と分離部材7とをほぼ分離部材の吸込み領域側端部付近まで覆っている。ポンプ排出部11の貫通部21は加圧域22に開口し、その結果加圧域22は加圧領域9およびポンプ排出部11と連通し、すなわち加圧域22には加圧領域9およびポンプ排出部11の圧力が支配する。
The
加圧域22は、その底部に、加圧域22の輪郭に沿って延在している座ぐり部23を有している。座ぐり部23は加圧域22の輪郭に沿ったその外縁で深くなって溝24(図3)を備えている。座ぐり部23内にはパッキン装置が配置され、該パッキン装置は、L字状のリング横断面を有するパッキンリング25と、弾性リング26とを備えている。パッキンリング25はそのリング横断面がL字状であるので、以下では単にL形リングとも記す。パッキンリング25はたとえばポリアミドまたはPPS(ポリフェニレンスルフィド)のような熱可塑性プラスチックから成り、非変形状態では加圧域22の輪郭である半三日月状形状を有する。パッキンリング25はそのリング横断面がL形であるために2つの脚部を有し、以下ではそのうち一方の脚部を固定脚部27と記し、他方の脚部を密封脚部28と記すことにする。固定脚部27は内接歯車ポンプ1の軸線に対し平行であり、加圧域22の輪郭部において溝24内へ突出し、加圧域22を取り囲んでいる壁29に内接している。固定脚部27は溝24内でクランプ状態を保持し、溝24内で側方へ突出する圧縮要素30を有している。圧縮要素とは、側方へ突出するいぼ状突起または鼻状突起であり、パッキンリング25の周方向に延在し、周方向に連続して形成されていてよく、或いは、中断部を備えていて一片ずつ幅をもって延在していてもよい。
The pressurizing
密封脚部28は、アキシアルディスク18の、歯車2,3および分離部材7とは逆の側の外面の高さにほぼ位置し、鋭角で傾斜しており、その結果密封脚部28はその自由端がアキシアルディスク18の外面から突出している。密封脚部28の突出の程度は、図3においてアキシアルディスク18の外面の高さにある一点鎖線31によって示唆してある。パッキンリング25の密封脚部28は一種のパッキンカラーのように内接歯車ポンプ1のポンプケーシングの内壁(図示せず)に当接して密封機能を果たし、加圧領域9内およびポンプ排出部11内で支配的な圧力の作用を受けるアキシアルディスク18の加圧域22を密封する。
The sealing leg 28 is substantially located at the height of the outer surface of the
弾性リング26は従来のOリングであり、変形せずに円形であり、加圧域22の輪郭部に設けた座ぐり部23内とパッキンリング25のL形リング横断面の中空面または内面とに配置されていることにより、加圧域22の輪郭部の形状で保持される。その直径は、パッキンリング25の密封脚部28と凹部23の底部との間のクリアランスよりも大きく、その結果弾性リング26は、その弾性により、密封脚部28をポンプケーシングの端壁(図示せず)の内面に対し押圧させて密封機能を果たす。加圧域22内での圧力作用は、ポンプに対し半径方向に見て弾性リング26を圧縮させ、これによってその圧力は軸線に平行な方向で高くなり、その結果パッキンリングの密封脚部28をより強くポンプケーシングの端壁の内面に対し押圧させる。従って、加圧域22での圧力上昇はパッキン装置の密封作用を向上させる。密封脚部28は、表面に当接して密封し、圧力が作用すると該表面に押圧されるパッキンカラーに比肩しうるものである。
The
本発明によれば、内接歯車ポンプ1は、図示していない液圧式車両ブレーキ装置、スリップコントロール式車両ブレーキ装置、および/または車両パワーブレーキ装置のハイドロポンプとして設けられ、ブレーキロックプロテクションコントロール、トラクションスリップコントロールおよび/またはダイナミックドライブコントロールのようなスリップコントロールに用いられ、および/または、車両の液圧式パワーブレーキ装置内でブレーキ圧を発生させるために用いられる。このようなハイドロポンプは今日では通常はピストンポンプであり、必ずしも正確な表現ではないが逆送ポンプとも呼ばれる。前記のスリップコントロールに対してはABS,ASR,FDR,ESPのような略語が使用され、ダイナミックドライブコントロールは一般にはスタビリティコントロールと呼ばれる。 According to the present invention, the internal gear pump 1 is provided as a hydropump of a hydraulic vehicle brake device, a slip control type vehicle brake device, and / or a vehicle power brake device (not shown), and brake lock protection control, traction Used for slip control, such as slip control and / or dynamic drive control, and / or for generating brake pressure in a vehicle hydraulic power brake system. Such a hydropump is usually a piston pump today, and is not necessarily an accurate expression, but is also called a reverse pump. Abbreviations such as ABS, ASR, FDR, and ESP are used for the slip control, and the dynamic drive control is generally called stability control.
1 内接歯車ポンプ
2 内歯車
3 ピニオン
6 ポンプ室
18 アキシアルディスク
22 加圧域
25 パッキンリング
26 Oリング(弾性リング)
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