JP2014084867A - Internal gear pump for hydraulic vehicle brake equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、請求項1の前提項の構成要件を備える内接歯車ポンプに関する。このような内接歯車ポンプは、通常用いられるピストンポンプに代えて、スリップ制御式および/または外力式の車両ブレーキ設備で油圧ポンプとして利用されており、あらゆるケースで妥当な名称とはいえないものの、しばしばリターンポンプと呼ばれている。スリップ制御式の油圧車両ブレーキ設備では、ポンプ吐出部は、すなわち油圧ポンプの圧力側は、マスタブレーキシリンダからホイールブレーキシリンダへと通じるブレーキ配管に接続されている。マスタブレーキシリンダの操作によって生成されるブレーキ圧が、ポンプ吐出部に発生する。 The present invention relates to an internal gear pump having the constituent features of the premise of claim 1. Such an internal gear pump is used as a hydraulic pump in a slip control type and / or external force type vehicle brake equipment in place of a piston pump which is usually used, and although it is not a reasonable name in all cases. Often referred to as a return pump. In the hydraulic vehicle brake equipment of the slip control type, the pump discharge part, that is, the pressure side of the hydraulic pump is connected to a brake pipe that leads from the master brake cylinder to the wheel brake cylinder. Brake pressure generated by operating the master brake cylinder is generated in the pump discharge section.
内接歯車ポンプは公知であり、内歯のあるリングギヤの中で偏心的に配置され、円周ないし円周区域の1つの個所でリングギヤと噛み合うピニオンすなわち外歯の歯車を有している。ピニオンとリングギヤを内接歯車ポンプの歯車として把握することもできる。これら両方の歯車のうちの一方を、通常はピニオンを、回転駆動することで、他方の歯車も、すなわち通常はリングギヤも、一緒に回転駆動され、内接歯車ポンプはそれ自体公知の仕方で流体を送出し、油圧車両ブレーキ設備の場合にはブレーキ液を送出する。 Internal gear pumps are known and have a pinion or external gear that is eccentrically arranged in a ring gear with internal teeth and meshes with the ring gear at one location in the circumference or circumferential section. The pinion and the ring gear can be grasped as the gears of the internal gear pump. By driving one of these gears, usually a pinion, in rotation, the other gear, i.e. usually the ring gear, is also driven together, and the internal gear pump is fluidized in a manner known per se. In the case of hydraulic vehicle brake equipment.
内接歯車ポンプは、ピニオンがリングギヤと噛み合う円周区域に向かい合うように、三日月形の自由空間をピニオンとリングギヤの間に有しており、これをここではポンプ室と呼ぶ。ポンプ室の中には、吸込室と圧力室とにポンプ室を分離する分離片が配置されている。この分離片は、その典型的な形状からクレセントまたはクレセント片とも呼ばれ、さらに別の名称は充填片である。分離片の典型的には中空円形の内面はピニオンの歯の歯先に当接し、分離片の典型的には外方に向かって湾曲する外面は、リングギヤの歯の歯先に当接し、それにより分離片は、内接歯車ポンプのそれぞれの歯車の歯の間の歯中間スペースで流体容積を取り囲む。回転駆動をすることで、それぞれの歯車が歯中間スペースの流体を吸込室から圧力室へと送出する。 The internal gear pump has a crescent-shaped free space between the pinion and the ring gear so that the pinion faces the circumferential area where the pinion meshes with the ring gear, which is referred to herein as a pump chamber. A separation piece for separating the pump chamber into a suction chamber and a pressure chamber is disposed in the pump chamber. This separation piece is also called a crescent or crescent piece because of its typical shape, and yet another name is a filling piece. The typically hollow, circular inner surface of the separating piece abuts the tooth tip of the pinion, and the outer surface of the separating piece typically curved outwardly abuts the tooth tip of the ring gear. The separating piece thus encloses the fluid volume in the tooth intermediate space between the respective gear teeth of the internal gear pump. By rotating, each gear sends out the fluid in the intermediate tooth space from the suction chamber to the pressure chamber.
ポンプ室を側方で密閉するために、内接歯車ポンプのそれぞれの歯車の両方の側で回転不能かつ軸方向へ可動に配置されたアキシャルディスクが知られている。アキシャルディスクは圧力室を側方で覆い、分離片にわたって少なくとも部分的に延びており、特に、通常は全面的に延びている。吸込室の領域では、アキシャルディスクが切り欠かれていてよい。このようなアキシャルディスクはプレッシャプレートとも呼ばれる。アキシャルディスクは、リングギヤ、ピニオン、および分離片のほうを向く内面で、リングギヤ、ピニオン、および分離片の端面にそれぞれ密閉式に当接し、このとき、アキシャルディスクとリングギヤならびにピニオンとの間には、アキシャルディスクの当接にもかかわらず回転可能である一種の滑り支承が成立する。ポンプ室ないし圧力室の気密な密閉は必要ではなく、漏れは容認することができる。アキシャルディスクは、リングギヤ、ピニオン、および分離片と反対を向いている方の外面に、圧力室またはポンプ吐出部と連通する押圧区域を有しており、それにより押圧区域は内接歯車ポンプの作動時に圧力付勢されて、その内面でアキシャルディスクをリングギヤ、ピニオン、および分離片の端面に向かって押圧する。押圧区域はアキシャルディスクの外面にある通常は浅い凹部であり、そのサイズは、ポンプ室で、特に圧力室で生じている圧力に抗して、圧力がアキシャルディスクをその内面でリングギヤ、ピニオン、および分離片に向かって押圧するように設定されている。通常、押圧区域はほぼ圧力室にわたって延びるとともに、圧力室よりも若干広くなっており、それは、リングギヤ、ピニオン、および分離片の端面に対するアキシャルディスクの所望の付勢が生じるようにするためである。 In order to seal the pump chamber laterally, axial disks are known which are arranged so that they cannot rotate on both sides of each gear of the internal gear pump and are movable in the axial direction. The axial disk covers the pressure chamber laterally and extends at least partly over the separating piece, in particular generally extending entirely. In the area of the suction chamber, the axial disk may be cut out. Such an axial disk is also called a pressure plate. The axial disk is an inner surface facing the ring gear, the pinion, and the separation piece, and abuts against the end surfaces of the ring gear, the pinion, and the separation piece, respectively, and at this time, between the axial disk, the ring gear, and the pinion, A kind of sliding bearing that is rotatable despite the contact of the axial disk is established. A hermetic seal of the pump chamber or pressure chamber is not necessary and leakage can be tolerated. The axial disk has a pressing area in communication with the pressure chamber or pump discharge on the outer surface facing away from the ring gear, pinion and separating piece, so that the pressing area operates the internal gear pump. At times, pressure is applied to press the axial disk toward the end face of the ring gear, the pinion, and the separation piece. The pressing area is usually a shallow recess on the outer surface of the axial disk, the size of which is against the pressure generated in the pump chamber, in particular the pressure chamber, the pressure on the inner surface of the ring disk, pinion, and It is set to press toward the separation piece. Usually, the pressing area extends substantially over the pressure chamber and is slightly wider than the pressure chamber, so that the desired biasing of the axial disk against the ring gear, the pinion and the end face of the separating piece occurs.
分離片のない内接歯車ポンプも知られており、これは環状歯車ポンプと呼ばれる。本発明は、このような内接歯車ポンプにも適用可能である。 An internal gear pump without a separation piece is also known, which is called an annular gear pump. The present invention is also applicable to such an internal gear pump.
請求項1の構成要件を備える本発明の内接歯車ポンプは、圧力室と連通し、圧力室からポンプ吐出部に向かう方向に貫流可能である逆止め弁を備えるアキシャルディスクを有している。逆止め弁は、ポンプ吐出部からポンプ吸込部に向かう内接歯車ポンプの貫流に抗して遮蔽をし、内接歯車ポンプが停止しているときに、すなわち内接歯車ポンプが作動していないときに、送出方向と逆向きへの内接歯車ポンプの貫流を妨げる。スリップ制御式の油圧車両ブレーキ設備では、本発明による内接歯車ポンプの逆止め弁は、スリップ制御を伴わないブレーキ操作のときに、すなわち内接歯車ポンプが作動していないときに、ブレーキ液が内接歯車ポンプを送出方向と逆向きに貫流することを防止し、そのような貫流は、マスタブレーキシリンダの操作による制動時に生成されるブレーキ圧の低下を結果としてもたらすことになる。自動車の日常動作における圧倒的多数の制動では、「急な」ブレーキをかけるときも含めて、スリップ制御が行われることはなく、すなわち、スリップ制御の油圧ポンプが作動することはない。 The internal gear pump of the present invention having the constituent features of claim 1 has an axial disk that includes a check valve that communicates with the pressure chamber and can flow in the direction from the pressure chamber toward the pump discharge section. The check valve shields against the throughflow of the internal gear pump from the pump discharge part to the pump suction part, and when the internal gear pump is stopped, that is, the internal gear pump is not operating. Sometimes it prevents the internal gear pump from flowing in the direction opposite to the delivery direction. In the slip control type hydraulic vehicle brake equipment, the check valve of the internal gear pump according to the present invention allows the brake fluid to be discharged during brake operation without slip control, that is, when the internal gear pump is not operating. The internal gear pump is prevented from flowing in the direction opposite to the delivery direction, and such flow results in a decrease in brake pressure generated during braking by operation of the master brake cylinder. In an overwhelming number of brakings in the daily operation of an automobile, slip control is not performed even when a “steep” brake is applied, that is, a hydraulic pump for slip control is not operated.
本発明は逆止め弁の省スペースな組付けを可能にし、もしくは、少なくとも内接歯車ポンプへの取付を可能にする。逆止め弁を別個に格納することは不要であり、このことは、設計スペースのメリットに加えて、簡素化された組立という利点も有している。 The present invention allows space-saving assembly of the check valve or at least allows attachment to an internal gear pump. It is not necessary to store the check valve separately, which has the advantage of simplified assembly in addition to the design space advantage.
従属請求項は、請求項1に記載された本発明の好ましい実施形態と発展例を対象としている。 The dependent claims are directed to preferred embodiments and developments of the invention as defined in claim 1.
本発明による内接歯車ポンプは、特に、スリップ制御式および/または外力式の油圧車両ブレーキ設備のための油圧ポンプとして意図されている。スリップ制御式の車両ブレーキ設備では、油圧ポンプはリターンポンプとも呼ばれており、今日では主としてピストンポンプとして施工されている。 The internal gear pump according to the invention is particularly intended as a hydraulic pump for a slip-controlled and / or external force hydraulic vehicle brake installation. In slip-controlled vehicle brake equipment, the hydraulic pump is also called a return pump, and today it is mainly constructed as a piston pump.
次に、図面に示された実施例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。図面は次のものを示している: Next, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The drawing shows the following:
図1に示す本発明の内接歯車ポンプ1は2つの歯車2,3を有しており、すなわち内歯のリングギヤ2と、ここではピニオン3と呼ぶ外歯歯車とを有している。ピニオン3はリングギヤ2の中で偏心的に配置されており、両方の歯車2,3は互いに平行な軸を有しており、互いに噛み合っている。リングギヤ2は軸受リング4の中で回転可能に滑り支承されており、ピニオン3はポンプシャフト5に回転不能に配置されている。内接歯車ポンプ1を作動させるためにポンプシャフト5が回転駆動され、これと一緒に、ポンプシャフト5と回転不能に配置されたピニオン3も回転して、噛み合っているリングギヤ2を回転駆動する。回転方向は矢印Pで図示されている。
The internal gear pump 1 of the present invention shown in FIG. 1 has two
歯車2,3は、これらが噛み合っていない円周区域で、三日月形のポンプ室6を相互の間で区切っている。ポンプ室6には、多部分からなる三日月形の分離片7が配置されており、この分離片は部分三日月形もしくは半三日月形として把握することもでき、その形状からしばしばクレセントまたはクレセント体とも呼ばれる。分離片7は、ポンプ室6を吸込室8と圧力室9に分割する。吸込室8には取込穴10が連通している。内接歯車ポンプ1の歯車2,3の歯先は、分離片7の外面と内面にそれぞれ当接しており、歯車2,3が回転駆動されると、分離片7の外面と内面に沿って摺動する。分離片7は歯車2,3と同じ幅であり、これら両方の歯車も同じ幅を有している。分離片7は歯車2,3の歯中間スペースで液体容積を取り囲んでおり、それにより歯車2,3の回転駆動は、吸込室8から圧力室9への液体の送出を引き起こす。分離片7は吸込室側の端部で、ポンプ室6を横向きに貫くピンによって構成された受け部14に支持されている。
The
分離片7は、円弧状の外側の脚部15と、同じく円弧状の内側の脚部16とを有しており、これらの脚部は両方とも受け部14から圧力室9の方向に延びている。外側の脚部15の外面は、リングギヤ2の歯先円と同じ半径で円弧状に湾曲しており、これにリングギヤ2の歯の歯先が密閉式に当接し、回転駆動されるとこれに沿って摺動する。内側の脚部16の内面は、ピニオン3の歯先円と同じ半径で円弧状に湾曲しており、これにピニオン3の歯の歯先が密閉式に当接し、回転駆動されるとこれに沿って摺動する。歯車2,3の歯先は、分離片7の脚部15,16に気密に当接する必要はなく、漏れ流が許容される。脚部15,16は、受け部側すなわち吸込室側の端部のところで互いに枢着結合されている。脚部15,16の間に配置されたU字型のねじりばね17が、脚部15,16を互いに離れるように押圧し、そのようにして外側の脚部15をリングギヤ2の歯先に向かって押圧するとともに、内側の脚部16をピニオン3の歯先に向かって押圧する。脚部15,16の間で受け部側すなわち吸込室側の端部の近傍に配置されたシール部材18が、脚部15,16と、またあとで説明するアキシャルディスク12との間で密閉をする。分離片7は圧力室側の端部のところでは開いており、それにより、脚部15,16の間の中間スペースは圧力室9とも連通している。
The separating piece 7 has an arcuate outer leg 15 and an arcuate inner leg 16, both of which extend from the
内接歯車ポンプ1は、その歯車2,3の各々の端面にアキシャルディスク12を有している。アキシャルディスク12はポンプシャフト5によって、および受け部14を構成するピンによって貫通されており、それにより回転不能に保持されている。アキシャルディスク12は、ポンプシャフト5と受け部14を通すための穴を備えており、部分的に重なり合う吸込室8から円周方向で180°を超えて、分離片7および圧力室9にわたって延びている。取込穴10は、歯車2,3の回転方向Pで見てアキシャルディスク12の手前で、ポンプ室6の吸込室8に連通する。
The internal gear pump 1 has an
アキシャルディスク12は、歯車2,3と反対を向いているほうの外面に、円周方向では受け部14の近傍から圧力室9を超えて延びるとともに、半径方向ではほぼ歯車2,3の歯元円にまで延びる押圧区域20を有している。図1では、両方の押圧区域20のうちの一方の輪郭が破線で図示されており、この破線から押圧区域20の形状、位置、および大きさが明らかである。各々のアキシャルディスク12が押圧区域20を有している。押圧区域20はアキシャルディスク12の外面にある浅い凹部であり、これらの凹部が圧力室9およびポンプ吐出部と連通しており、それによってアキシャルディスク12の外面が圧力付勢されるとともに、その内面が歯車2,3および分離片7のそれぞれの端面に対して密閉のために押圧される。押圧区域20は、その円周に沿って周回するように配置された押圧区域シール材23によって封止されている。
The
一方のアキシャルディスク12の押圧区域20はその外面に設けられており、他方のアキシャルディスク12の押圧区域20は、ポンプハウジング21の端壁ないしハウジングカバー22にある。図1では、ハウジングカバー22は紙面よりも後方にあって見えておらず、軸受リング4が押し込まれたポンプハウジング21は、図1には図示していない。両方のアキシャルディスク12は、アキシャルディスク12を内面から外面へ貫く貫通孔11をそれぞれ有している。アキシャルディスク12の内面では貫通孔11が圧力室9に連通するとともに、外面では押圧区域20に連通しており、それにより、押圧区域20は貫通孔11を通して内接歯車ポンプ1の圧力室9と連通している。それにより、内接歯車ポンプ1が作動すると、押圧区域20で押圧室9と同じ圧力が発生する。アキシャルディスク12の外面にある押圧区域20での圧力付勢は、アキシャルディスク12を、その内面がリングギヤ2、ピニオン3、および分離片7のそれぞれの端面に密閉式に当接するように押圧する。リングギヤ2およびピニオン3へのアキシャルディスク12の当接は滑り軸受に比肩することができ、それにより、リングギヤ2とピニオン3の回転が可能である。
The
両方のアキシャルディスク12のうちの一方は、アキシャルディスク12および貫通孔11の表面ないし内部に配置された逆止め弁24を有している。本実施形態では逆止め弁24はボールバルブであり、バルブ閉止体25は、アキシャルディスク12にある貫通孔11の環状段部における鈍角で円錐台形の窪みとして構成されたバルブシート26と協働作用するボールである。バルブ閉止体25を形成するボールは、穴のあるプラスチック製のキャップ状のホルダ27によって、ホルダ27が押し込まれた貫通孔11の大径区域で保持されている。逆止め弁24は部分的に貫通孔11に沈み込んでおり、すなわち、部分的にアキシャルディスク12に組み込まれている。説明している図示した実施形態では、逆止め弁24はばねを有していないが、原則として、ばねで付勢される逆止め弁も可能である(図示せず)。同様に、本発明は逆止め弁24としてのボールバルブに限定されており、これ以外のバルブ設計形態も可能である(図示せず)。
One of the two
ポンプハウジング21のハウジングカバー22を通って吐出穴13が押圧区域20に連通しており、それにより、圧力室9は逆止め弁24を通じて吐出穴13に連通しており、およびこれに伴ってポンプ吐出部に連通している。逆止め弁24は、圧力室9から押圧区域20および吐出穴13ないしポンプ吐出部へと貫流可能である。
The
内接歯車ポンプ1が作動しておらず、すなわち駆動されておらず、リングギヤ2とピニオン3が止まっているとき、逆止め弁24は、ポンプ吐出部から、すなわち吐出穴13を通して、送出方向と逆向きにポンプ取込部へ、すなわち取込穴10を通して、内接歯車ポンプ1が貫流されるのを妨げる。油圧車両ブレーキ設備のスリップ制御の油圧ポンプとして内接歯車ポンプ1が使用される場合、車両ブレーキ設備がマスタブレーキシリンダの操作によって操作され、マスタブレーキシリンダの操作によってブレーキ圧が生成されるとき、逆止め弁24は、内接歯車ポンプ1のブレーキ圧低下を防止する。ポンプ吐出部すなわち吐出穴13は、図示しない分離弁を介して間接的に、図示しないマスタブレーキシリンダと接続されている。
When the internal gear pump 1 is not activated, i.e. not driven, and the
内接歯車ポンプ1は、図示しない油圧式の自動車ブレーキ設備の油圧ポンプとして意図されており、そこでいわゆるリターンポンプとして、アンチロックブレーキコントロール、駆動スリップ防止コントロール、および/またはビークルダイナミックコントロールなどのスリップ制御のために、および/または油圧式の外力式車両ブレーキ設備でのブレーキ圧生成のために用いられる。上述したスリップ制御についてはABS,ASR,FDR,ESPなどの略語が使われており、ビークルダイナミックコントロールは日常語では横滑り防止コントロールとも呼ばれる。 The internal gear pump 1 is intended as a hydraulic pump of a hydraulic automobile brake equipment (not shown), and therefore, as a so-called return pump, slip control such as antilock brake control, drive slip prevention control, and / or vehicle dynamic control. And / or for the generation of brake pressure in hydraulic external force vehicle brake equipment. Abbreviations such as ABS, ASR, FDR, and ESP are used for the slip control described above, and vehicle dynamic control is also called skid prevention control in everyday terms.
1 内接歯車ポンプ
2 リングギヤ
3 ピニオン
6 ポンプ室
8 吸込室
9 圧力室
11 貫通孔
12 アキシャルディスク
20 押圧区域
24 逆止め弁
25 バルブ閉止体
26 バルブシート
27 ホルダ
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