JP3738568B2 - 回転式ポンプを備えたブレーキ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を吸入・吐出する回転式ポンプを備えたブレーキ装置に関し、特にトロコイドポンプ等の内接歯車ポンプを備えるブレーキ装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
内接型の回転式ポンプとして、トロコイドポンプがある。このトロコイドポンプを図４に示す。この図に示すように、トロコイドポンプは、外周に外歯部２０１ａを備えたインナーロータ２０１、内周に内歯部２０２ａを備えたアウターロータ２０２、及びこれらアウターロータ２０２とインナーロータ２０１を収納するケーシング２０４等から構成されている。インナーロータ２０１及びアウターロータ２０２は、内歯部２０２ａと外歯部２０１ａとが互いに噛み合わさり、これら互いの歯によって複数の空隙部２０３を形成した状態でケーシング２０４内に配置されている。
【０００３】
アウターロータ２０２とインナーロータ２０１の両中心軸Ｘ′、Ｙ′を通る線をポンプの中心線Ｚ′とすると、この中心線Ｚ′を挟んだ両側には、上記複数の空隙部２０３と連通する吸入口２０５や吐出口２０６が備えられている。ポンプ駆動時には、インナーロータ２０１は中心軸Ｙ′を駆動軸として回転運動し、それに伴って外歯部２０１ａと内歯部２０２ａの噛合によりアウターロータ２０２も同方向へ回転する。このときに、それぞれの空隙部２０３の容積がアウターロータ２０２及びインナーロータ２０１が１回転する間に大小に変化して吸入口２０５からオイルを吸入し、吐出口２０６でオイルを吐き出すようになっている。
【０００４】
このように動作するトロコイドポンプ等の内接型ギアポンプの問題として、アウターロータ２０２とインナーロータ２０１との隙間から生じるオイル洩れがある。これは、アウターロータ２０２とインナーロータ２０１とが噛み合ってできる複数の空隙部２０３のうち、体積が最大となる部分において、吐出圧と吸入圧との圧力差によってアウターロータ２０２がインナーロータ２０１から離れ、隙間が開いてしまうことから発生する。
【０００５】
この体積が最大となる部分は、吸入口２０５と吐出口２０６のいずれにも連通していない閉じ込み部となっており、吸入圧と吐出圧の圧力差を保持して、ポンプによる吸入・吐出動作を円滑に行う上で重要な役割を果たしている所であるが、上記のようにオイル洩れが発生するとこの円滑なポンプ動作ができなくなってしまう。たとえば回転部のロック発生や高圧吐出の不可等の問題が発生する。
【０００６】
このため、実開平５−６１７０号公報では、アウターロータ２０２とインナーロータ２０１との隙間をなくし、この隙間からのオイル洩れを防止するようにしている。
具体的には、閉じ込み部近傍におけるアウターロータ２０２とケーシング２０４との間隙Ｌ１を、閉じ込み部の反対側におけるアウターロータ２０２とケーシング２０４との間隙Ｌ２よりも小さくすることによって、ケーシング２０４内面のうち紙面右側の部分（点Ｐ）にアウターロータ２０２を押しつけると共に、アウターロータ２０２を紙面下側に移動させて、閉じ込み部におけるアウターロータ２０２とインナーロータ２０１の隙間が塞がるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、アウターロータ２０２やインナーロータ２０１は、製造段階で製造誤差が発生するため、アウターロータ２０２における内歯部２０２ａの高さ（径方向の長さ）やインナーロータ２０１における外歯部２０１ａの高さ（径方向の長さ）はそれぞれ異なった状態となる。このため、駆動軸、インナーロータ２０１、アウターロータ２０２及びケーシング２０４相互間のクリアランスの設定は、例えば内歯部２０２ａのうち最大の高さのものと外歯部２０１ａのうち最大の高さのものとを一致させた状態で設定する等の方法で行われる。
【０００８】
しかしながら、上述したように、各内歯部２０２ａと各外歯部２０１ａの高さが異なっているため、クリアランスを設定した時よりも内歯部２０２ａや外歯部２０１ａの高さが低いものが閉じ込み部に位置するときに、内歯部２０２ａと外歯部２０１ａの間に隙間が開いてしまい、この隙間からオイル洩れが発生してしまうという問題が発生する。
【０００９】
また、吐出圧が高圧となったときには、ケーシング２０４内面のうち紙面右側の部分（点Ｐ付近）にアウターロータ２０２を押しつける力が大きくなり、ポンプ駆動が円滑に行われなくなったり、さらにアウターロータ２０２及びインナーロータ２０１がケーシングに対してロックしてしまってポンプ駆動が行えなくなるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みて成され、ブレーキ装置で用いられ高圧吐出を行う回転式ポンプにおいて、吐出漏れを無くして高圧吐出を可能とするとともに吐出圧が高圧なときにもポンプ駆動が安定して行える回転式ポンプを備えたブレーキ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の発明においては、アウターロータ（５１）の中心軸（Ｘ）とインナーロータ（５２）の中心軸（Ｙ）とを結んでできる線（Ｚ）上に内歯部（５１ａ）と外歯部（５２ａ）の先端同士が位置するときに、第１の閉じ込み部（５３ａ）におけるアウターロータとインナーロータとの間隙（Ｌ２）が零になる状態で、アウターロータの外周のうち第１の閉じ込み部が形成されている側における該アウターロータとケーシングとの間隙（Ｌ１）と、第２の閉じ込み部が形成されている側における該アウターロータとケーシングとの間隙（Ｌ４）とが同等の間隔空くように組付けられていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成とすることにより、アウターロータの外周とケーシングの内周壁とがインナーロータの中心軸よりも第２の閉じ込み部側で接触するようできる。このため、高圧吐出時においてもアウターロータがインナーロータとケーシングとの間に挟まれてロックすることもないため、ポンプ駆動が安定して行える回転式ポンプとすることができる。さらに、インナーロータが伝達するトルクによって第１の閉じ込み部の隙間を縮小する方向にアウターロータを移動させるので、第１の閉じ込み部における外歯部と内歯部の間におけるオイル洩れが防止できる。
【００１３】
なお、請求項２に示すように、第１の閉じ込み部が形成されている側におけるインナーロータと駆動軸との間隙（Ｌ３）は、インナーロータと駆動軸との間隙の平均値となるように組付けられればよい。
請求項３に記載の発明においては、内歯部のうち最も高さが高い部分（ｄ１ｍａｘ）と外歯部のうち最も高さが高い部分（ｄ２ｍａｘ）がアウターロータの中心軸とインナーロータの中心軸とを結んでできる線上で、かつ第１の閉じ込み部が形成されている側に位置するときに組付けられていることを特徴としている。
【００１４】
このような構成とすることにより、例えば、アウターロータの中心軸とインナーロータの中心軸とを結んでできる線上で、かつ第１の閉じ込み部が形成されている側に、作動中は組付け時の内歯部や外歯部ゆおりも高さが必ず低い歯がくるので、アウターロータの外周とケーシングの内周壁とはアウターロータの中心軸よりも第２の閉じ込み部側で接触するようにでき、高圧吐出時においてもアウターロータがインナーロータとケーシングとの間に挟まれてロックすることもなく、安定してポンプ駆動が行える回転式ポンプとすることができる。
【００１５】
また、請求項４に示すように、ケーシングに、吸入口（６０）側におけるアウターロータの外周と吸入口とを連通する低圧側導通経路（７１ｂ）と、吐出口（６１）側におけるアウターロータの外周と吐出口とを連通する高圧側導通経路（７１ｃ）とを備えることにより、アウターロータの吐出側の外周と内周（歯面側）の圧力、及びアウターロータの吸入口側の外周と内周（歯面側）の圧力をバランスさせることができ、それにより、アウターロータが油圧力によりケーシングに接触する力を低減し、摺動抵抗を減らすことが可能となり、ロックせず、かつモータ回転数の低下も少なく、安定して良好なポンプ性能が得られる。
【００１６】
請求項５に記載の発明においては、高圧側導通経路と低圧側導通経路の間におけるアウターロータの外周のうち、第１、第２の閉じ込み部が形成されている側には、それぞれの間における流体の流動を抑制する第１、第２のシール手段（８０、９０）が備えられていることを特徴としてる。
このように、アウターロータの外周の高圧な部分と低圧な部分とをシールする第１、第２のシール部材を備えることにより、アウターロータの外周の高圧な部分から低圧な部分への流体洩れを防止することができ、アウターロータの外周の高圧な部分から低圧な部分への流体洩れを防止することができる。これにより、ポンプの容積効率を向上させると同時に、請求項４と同様の効果をより一層大きくできる。つまり、洩れを防止することでアウターロータの外周と内周（歯面側）の圧力をより一層バランスさせることができる。
【００１７】
なお、本ブレーキ装置においては、、吸入口をブレーキ液圧発生手段側に向け、吐出口を制動力発生手段側に向けて補助管路に回転式ポンプを設けることができる。また、吸入口を主管路（Ａ）のブレーキ液圧発生手段（３）、例えばマスタシリンダシリンダにつなげるか、またはマスタシリンダのリザーバ（３ａ）の直接つなげることもできる。
【００１８】
このような構成を有するブレーキ装置においては、踏力に基づき発生したブレーキ液圧によって補助管路内のブレーキ液圧は高圧となる。しかしながら、上述したように、高圧吐出時においても、第１の閉じ込み部におけるオイル洩が発生したり、アウターロータがインナーロータとケーシングとの間に挟まってロックしたりせず安定したポンプ動作が行えるため、高圧なブレーキ液圧が印加されるブレーキ装置用のポンプに用いても良好なポンプ動作が可能である。これにより、上記回転式ポンプを用いてブレーキ動作を良好に行えるブレーキ装置とすることができる。
【００１９】
なお、請求項６に記載の如く、アウターロータが中央プレートの内周面において、アウターロータの中心軸（Ｘ）を通る吸入口と吐出口との中心を結ぶ直線上における吐出口近傍で接触するように、すなわち、図３中の紙面右側の略水平方向において、アウターロータが中央プレートに接触するようにしている。これにより、回転式ポンプのロックが極力防止でき円滑動作を確保できる。
【００２１】
なお、このようなアウターロータと中央プレートとの接触点となるようにする具体的な手法として、請求項８〜１０に記載の内容を付加することが有効である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態について説明する。
図１に、回転式ポンプとしてトロコイドポンプを適用したブレーキ装置のブレーキ配管概略図を示す。以下、ブレーキ装置の基本構成を、図１に基づいて説明する。本例では前輪駆動の４輪車において、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の油圧回路を構成する車両に本発明によるブレーキ装置を適用した例について説明する。
【００２３】
図１に示すように、ブレーキペダル１は倍力装置２と接続されており、この倍力装置２によりブレーキ踏力等が倍力される。
そして、倍力装置２は、倍力された踏力をマスタシリンダ３に伝達するブッシュロッド等を有しており、このブッシュロッドがマスタシリンダ３に配設されたマスタピストンを押圧することによりマスタシリンダ圧が発生する。なお、これらブレーキペダル１、倍力装置２及びマスタシリンダ３がブレーキ液圧発生手段に相当する。
【００２４】
また、このマスタシリンダ３には、マスタシリンダ３内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ３内の余剰ブレーキ液を貯留するマスタリザーバ３ａが接続されている。
そして、マスタシリンダ圧は、アンチロックブレーキ装置（以下、ＡＢＳという）の機能を有するブレーキアシスト系を介して右前輪ＦＲ用のホイールシリンダ４及び左後輪ＲＬ用のホイールシリンダ５へ伝達されている。以下の説明は、右前輪ＦＲ及び左後輪ＲＬ側について説明するが、第２の配管系統である左前輪ＦＬ及び右後輪ＲＲ側についても全く同様であるため、説明は省略する。
【００２５】
そして、このブレーキ装置はマスタシリンダ３に接続する管路（主管路）Ａを備えており、この管路Ａには比例制御弁（ＰＶ：プロポーショニングバルブ）２２が備えられている。そして、この比例制御弁２２によって管路Ａは２部位に分けられている。すなわち管路Ａは、マスタシリンダ３から比例制御弁２２までの間の管路Ａ１と、比例制御弁２２から各ホイールシリンダ４、５までの間の管路Ａ２に分けられる。
【００２６】
この比例制御弁２２は、通常、正方向( 本実施例ではホイールシリンダ側からマスタシリンダ側が正方向）にブレーキ液が流動する際には、ブレーキ液の基準圧を所定の減衰比率をもって下流側に伝達する作用を有している。そして、図１に示すように、比例制御弁２２を逆接続することにより、管路Ａ２側が基準圧となる。よって、ホイールシリンダ側からマスタシリンダ側への比例制御弁２２を介するブレーキ液の流動は、比例制御弁２２に設定されている周知の折れ点圧力よりもホイールシリンダ圧及びマスタシリンダ圧が高い場合には所定比率にて圧力減衰のもとに行われる。なお、このような作用を実現する比例制御弁２２はマスタシリンダ３とホイールシリンダ４，５側との間の差圧を、ホイールシリンダ側の方が高くなるように保持する差圧制御弁として構成されている。
【００２７】
また、管路Ａ２において、管路Ａは２つに分岐しており、開口する一方にはホイールシリンダ４へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３０が備えられ、他方にはホイールシリンダ５へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３１が備えられている。
これら増圧制御弁３０、３１は、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。そして、この２位置弁が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ圧あるいはポンプのブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧を各ホイールシリンダ４、５に加えることができる。
【００２８】
なお、ホイールシリンダ圧の減圧が実行されていない時等ＥＣＵによるホイールシリンダ圧制御が行われていないノーマルブレーキ時には、これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は常時連通状態に制御されている。なお、増圧制御弁３０、３１には、それぞれ安全弁３０ａ、３１ａが並列に設けられており、ブレーキ踏み込みを止めてＡＢＳ制御が終了したとき等においてホイールシリンダ４、５側からブレーキ液を迅速に排除するようになっている。
【００２９】
また、第１、第２の増圧制御弁３０、３１と各ホイールシリンダ４、５との間における管路Ａとリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｂには、ＥＣＵにより連通・遮断状態を制御できる減圧制御弁３２、３３がそれぞれ配設されている。これらの減圧制御弁３２、３３はノーマルブレーキ状態では、常時遮断状態とされている。
【００３０】
管路Ａの比例制御弁２２と増圧制御弁３０、３１とリザーバ２０のリザーバ孔２０ａとを結ぶ管路Ｃには回転式ポンプ１０が安全弁１０ａ、１０ｂに挟まれて配設されている。なお、安全弁１０ａ、１０ｂは回転式ポンプ１０に内蔵されるようにしてもよい。また、この回転式ポンプ１０にはモータ１１が接続されており、このモータ１１によって回転式ポンプ１０は駆動される。なお、この回転式ポンプ１０についての詳細な説明は後述する。
【００３１】
また、回転式ポンプ１０が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、管路Ｃのうち回転式ポンプ１０の吐出側にはダンパ１２が配設されている。そして、リザーバ２０と回転式ポンプ１０の間と、マスタシリンダ３とを接続するように管路（補助管路）Ｄが設けられており、回転式ポンプ１０はこの管路Ｄを介して管路Ａ１のブレーキ液を汲み取り、管路Ａ２へ吐出することによってホイールシリンダ４、５におけるホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧よりも高くして車輪制動力を高める。
【００３２】
そして、この管路Ｄには制御弁３４が設けられており、この制御弁３４はノーマルブレーキ時には常時遮断状態とされている。
なお、このときの管路Ｄから伝えられる液圧により、管路Ｃからリザーバ２０へ逆流しないように管路Ｃ及び管路Ｄの接続部とリザーバ２０の間には逆止弁２１が配設されている。
【００３３】
また、制御弁４０は通常は連通状態であるが、マスタシリンダ圧が所定圧よりも低いときすなわち比例制御弁２２の折れ点圧力よりもマスタシリンダ圧が低い時にホイールシリンダ４、５に急ブレーキをかける時、或いはＴＲＣ時に遮断されマスタシリンダ側とホイールシリンダ側との差圧を保つようになっている。なお、この制御弁４０が遮断されて急ブレーキをかける時の具体的な例として、たとえば倍力装置２の倍力機能が低下あるいは失陥した場合のブレーキ時を上げることができる。
【００３４】
次に、図２（ａ）に回転式ポンプ１０の模式図を示し、また図２（ｂ）に図２（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ矢視断面図を示す。まず、図２（ａ）、（ｂ）に基づき回転式ポンプ１０の構造について説明する。
この回転式ポンプ１０におけるケーシング５０のロータ室５０ａ内には、アウターロータ５１及びインナーロータ５２が、それぞれの中心軸（図中の点Ｘと点Ｙ）が偏心した状態で組付けられて収納されている。また、アウターロータ５１は内周に内歯部５１ａを備えており、インナーロータ５２は外周に外歯部５２ａを備えている。そして、これらアウターロータ５１とインナーロータ５２が互いの歯部によって複数の空隙部５３を形成して、噛合面Ｓにて噛み合わさっている。なおインナーロータ５２の歯部５２ａは、通常のトロコイド平行曲線とは異なり、凸側が円弧状のＲ形状を成している。
【００３５】
なお、図２（ａ）からも判るように、本実施形態の回転式ポンプ１０は、アウターロータ５１の内歯部５１ａとインナーロータ５２の外歯部５２ａとで空隙部５３を形成する、仕切り板（クレセント）なしの多数歯トロコイドタイプのポンプである。また、インナーロータ５２の回転トルクを伝えるために、インナーロータ５２とアウターロータ５１とは噛合面Ｓにて複数の接触点( すなわち接触面）を有している。
【００３６】
図２（ｂ）に示されるように、ケーシング５０は、両ロータ５１、５２を両側から挟むように配置される第１のサイドプレート部７１及び第２のサイドプレート部７２と、これら第１、第２のサイドプレート部７１、７２間に配設され、アウターロータ５１及びインナーロータ５２を収容する孔が設けられた中央プレート部７３とから構成されており、これらによってロータ室５０ａが形成される。
【００３７】
また、第１、第２のサイドプレート７１、７２の中心部には、ロータ室５０ａ内と連通する中心孔７１ａ、７２ａが形成されており、これら中心孔７１ａ、７２ａにはインナーロータ５２に配設された駆動軸５４が嵌入されている。この駆動軸５４にはキー５４ａが備えられており、このキー５４ａを介して駆動力が伝達されるようになっている。そして、アウターロータ５１及びインナーロータ５２は、中央プレート部７３の孔内において回転自在に配設されている。つまり、アウターロータ５１及びインナーロータ５２で構成される回転部は、ケーシング５０のロータ室５０ａ内を回転自在に組み込まれ、アウターロータ５１は点Ｘを軸として回転し、インナーロータ５２は点Ｙを軸として回転することになる。
【００３８】
さらに、アウターロータ５１及びインナーロータ５２のそれぞれの回転軸となる点Ｘと点Ｙを通る線を回転式ポンプ１０の中心線Ｚとすると、第１のサイドプレート部７１のうち中心線Ｚを挟んだ左右には、ロータ室５０ａへ連通する吸入口６０と吐出口６１が形成されている。この吸入口６０及び吐出口６１は、複数の空隙部５３に連通する位置に配設されている。そして、吸入口６０を介して外部からのブレーキ液を空隙部５３内に吸入し、吐出口６１を介して空隙部５３内のブレーキ液を外部へ吐出することができるようになっている。
【００３９】
複数の空隙部５３のうち、体積が最大となる閉じ込み部５３ａおよび体積が最小となる綴じ込み部５３ｂは、実質的に吸入口６０及び吐出口６１のいずれにも連通しないようになっており、この閉じ込み部５３ａによって吸入口６０における吸入圧と吐出口６１における吐出圧との差圧を保持している。
第１のサイドプレート部７１には、アウターロータ５１の外周と吸入口６０とを連通する導通経路７１ｂと、アウターロータ５１の外周と吐出口６１とを連通する導通経路７１ｃが設けられている。導通経路７１ｂは、アウターロータ５１の回転軸となる点Ｘを中心として中心線Ｚから吸入口６０方向へ約９０度の位置に配設されている。また、導通経路７１ｃは、吐出口６１と連通する複数の空隙部５３のうち、最も閉じ込み部５３ａに近い空隙部５３とアウターロータ５１の外周とを連通するように形成されており、点Ｘを中心として中心線Ｚから吐出口６１方向へ約２２．５度の位置に配設されている。
【００４０】
そして、中央プレート７３の孔を形成する中央プレート７３の壁面であって、アウターロータ５１の回転軸となる点Ｘを中心として中心線Ｚから吸入口６０方向へ約４５度の位置と約１３５度の位置には、それぞれ凹部７３ａ、７３ｂが形成されている。これら凹部７３ａ、７３ｂ内には、アウターロータ５１の外周におけるブレーキ液の流動を抑制するためのシール部材８０、９０が備えられている。具体的には、シール部材８０、９０は、導通経路７１ｂと導通経路７１ｃの間のそれぞれに配設されており、アウターロータ５１と中央プレート７３との間のクリアランスにおいてブレーキ液圧が低圧になる部分と高圧になる部分をシールするように低圧側の吸入口側に配置されている。なお、本実施例では、アウターロータ５１の円筒外周面部分ではないサイドプレート７１、７２と接触する側の両平面では、第１、第２のサイドプレート７１、７２とインナーロータ５２およびアウターロータ５１との間のシール性が十分確保されているものとする。なおこの面におけるシール性の確保は、インナーロータ５２およびアウターロータ５１と各サイドプレート７１、７２との間のクリアランスを極力縮小したりあるいは別途シール部材を入れるようにしてもよい。
【００４１】
これらシール部材８０、９０は、略円筒状をしたゴム部材８０ａ、９０ａと、直方体形状をしたテフロン製の樹脂部材８０ｂ、９０ｂとから構成されている。そして、樹脂部材８０ｂ、９０ｂはゴム部材８０ａ、９０ａによって押されて、アウターロータ５１に接するようになっている。すなわち、製造誤差等によってアウターロータ５１の大きさに若干の誤差分が生じるため、この誤差分を弾性力を有するゴム部材８０ａ、９０ａによって吸収できるようにしている。
【００４２】
樹脂部材８０ｂの幅は、凹部７３ａ内に樹脂部材８０ｂを配置したときに、ある程度隙間が空く程度になっている。つまり、樹脂部材８０ｂの幅を凹部７３ａの幅と同等に形成すると、ポンプ駆動時におけるブレーキ液圧の流動によって樹脂部材８０ｂが凹部７３ａ内に入り込んだときに出てきにくくなるため、多少隙間が空く程度の大きさで樹脂部材８０ｂを形成することで樹脂部材８０ｂの上部にブレーキ液が入り込むようにして、このブレーキ液の圧力によって樹脂部材８０ｂが凹部７３ａ内から出てき易いようにしている。
【００４３】
このような構造を有する回転式ポンプ１０は、図３に示すような配置関係で組付けられている。この配置関係について、回転式ポンプ１０の組付けと共に説明する。
回転式ポンプ１０は、駆動軸５４とインナーロータ５２及びアウターロータ５１とを中央プレート７３の孔内に配置した( インナーロータ５２→アウターロータ５１の順に配置）のち、中央プレート７３を第１、第２のサイドプレートと固定することによって組付けられる。この固定の方法は中央プレートと各サイドプレートとの間のネジ締め固定あるいは中央プレートと各サイドプレートとの外周面においてレーザー溶接等により実行すればよい。
【００４４】
このとき、中央プレート７３内で駆動軸５４、インナーロータ５２及びアウターロータ５１は互いに多少隙間( クリアランス) をもって配置されている。
具体的には、図３に示すように、中心線Ｚ上における紙面上側（閉じ込み室５３ａの近傍）におけるアウターロータ５１と中央プレート７３との隙間を間隔Ｌ１、アウターロータ５１とインナーロータ５２との歯先先端間の隙間を間隔Ｌ２、駆動軸５４とインナーロータ５２との隙間を間隔Ｌ３とし、紙面下側（閉じ込み室５３ａの反対側）におけるアウターロータ５１と中央プレート７３との隙間を間隔Ｌ４とすると、本実施形態では中心線Z の直線上において、間隔Ｌ２が零になるようにし、Ｌ３をインナーロータ５２の内径と駆動軸５４の外径との差の平均値に設定して、間隔Ｌ１、Ｌ４を略同等の間隔になるよう組付けている。つまり、間隔Ｌ１と間隔Ｌ４とを略同等の間隔だけ空けることで、アウターロータ５１の外周壁が中央プレート７３の内周壁の紙面上で上部と下部には接しないようにしている。
【００４５】
だだし、アウターロータ５１に形成された内歯部５１ａの高さ（径方向の長さ）ｄ１やインナーロータに形成された外歯部５２ａの高さ（径方向の長さ）ｄ２は、製造誤差によって異なる場合があるため、内歯部５１ａのうち最も高さが大きいものｄ１ｍａｘと外歯部５２ａのうち最も高さが大きいものｄ２ｍａｘとを閉じ込み部５３ａの位置（中心線Ｚ上）に配置した状態で上記配置関係が満たされるようにする。
【００４６】
つまり、駆動軸の中心（インナーロータの中心）を原点（０，０）と考え、中心線ＺをＹ軸と見なすと、紙面上方において中心線Ｚと交わる中央プレート７３の内周壁のＹ座標Ｐｙは、次式１のように示される。
【００４７】
【数１】
Ｐｙ＝ｄ３＋Ｓ／２＋ｄ２ｍａｘ＋０＋ｄ１ｍａｘ＋Ｇ／２
但し、数式１では、外周クリアランス（中央プレート７３の内周壁の径−アウターロータ５１の外径）をＧ、インナーロータ５２の内径クリアランス（インナーロータ５２の内径−駆動軸５４の外径）をＳとしている。なお、この式の右辺におけるＳ／２はＬ３の設定値に該当し、０（零）はＬ２の設定値に該当し、Ｇ／２はＬ１の設定値に該当する。
【００４８】
ここで、外周クリアランスＧは、以下のように設定されている。
アウターロータ５１の移動量は、内歯部５１ａの製造誤差や外歯部５２ａの製造誤差に依存している。具体的に、アウターロータ５１の紙面下側への移動量の最大値を考えてみると、内歯部５１ａのｄ１ｍａｘと外歯部５２ａのｄ２ｍａｘとが中心線Ｚ上の閉じ込み部５３ａの側に位置する時に最も紙面上側にアウターロータ５１が位置し、内歯部５１ａの高さが最小となるｄ１ｍｉｎと外歯部５２ａの高さが最小となるｄ２ｍｉｎとが中心線Ｚ上の閉じ込み部５３ａの側に位置する時に最も紙面下側にアウターロータ５１が位置することから、これらの差分がアウターロータ５１の移動量の最大値となる。
【００４９】
従って、アウターロータ５１が中央プレート７３の内周壁の半分より紙面上側で接しないように、アウターロータ５１の移動量の最大値を見込んで外周クリアランスＧを設定する必要がある。このため、本実施形態では、製造誤差によるアウターロータ５１の移動を見込んで、間隔Ｌ１と間隔Ｌ４をアウターロータ５１の移動量の最大値以上、つまり外周クリアランスＧをアウターロータ５１の移動量の２倍以上に設定している。
【００５０】
なお、内歯部５１ａのうち最も高さが大きいものｄ１ｍａｘと外歯部５２ａのうち最も高さが大きいものｄ２ｍａｘ以外のものを閉じ込み部５３ａの位置に配置した状態で上記配置関係を満たすように設定した場合、設定したときよりも内歯部５１ａの高さと外歯部５２ａの高さの和が大きくなったときに、その分だけアウターロータ５１が持ち上がってしまうが、上記配置関係で組付けることによりこれを防止することができる。
【００５１】
なお、アウターロータ５１の内歯部５１ａやインナーロータ５２の外歯部５２ａの製造誤差によって、閉じ込み部５３ａ以外の部分で先に内歯部５１ａと外歯部５２ａとが接して、閉じ込み部５３ａにおいて隙間が発生してしまう可能性があるが、上述したように、インナーロータ５２の外歯部５２ａの凸側はＲ形状となっているため、製造誤差による影響をほぼ受けないようにでき、閉じ込み部５３ａにおいて隙間が発生しないようにできる。
【００５２】
次に、このように構成されたブレーキ装置及び回転式ポンプ１０の作動について説明する。
ブレーキ装置に備えられた制御弁３４は、大きな制動力を必要とする場合、例えばブレーキ踏力に対応した制動力が得られない場合やブレーキペダル１の操作量が大きいとき等に適宜連通状態にされる。そして、管路Ｄを通じてブレーキペダル１の踏み込みによって発生している高圧なマスタシリンダ圧が回転式ポンプ１０にかかる。
【００５３】
一方、回転式ポンプ１０は、モータ１１の駆動により駆動軸５４の回転に応じてインナーロータ５２が回転運動し、それに伴って内歯部５１ａと外歯部５２ａの噛合によりアウターロータ５１も同方向へ回転する。このとき、それぞれの空隙部５３の容積がアウターロータ５１及びインナーロータ５２が１回転する間に大小に変化するため、吸入口６０からブレーキ液を吸入し、吐出口６１から管路Ａ２に向けてブレーキ液を吐き出す。この吐出されたブレーキ液によってホイールシリンダ圧を増圧する。
【００５４】
このように、本回転式ポンプ１０はロータ５１、５２が回転することによって吸入口６０からブレーキ液を吸入し、吐出口６１からブレーキ液を吐出するという基本的なポンプ動作を行うことができる。
このとき、回転式ポンプ１０を上記構成とし、さらに間隔Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を上記関係としているため、ブレーキ液の圧力及びインナーロータ５２からのトルク伝達が以下のように作用する。
【００５５】
まず、吸入口６０及び吐出口６１はそれぞれ、低圧な吸入圧と高圧な吐出圧のブレーキ液で満たされる。なお、低圧な吸入圧とはマスタシリンダ圧である。また、アウターロータ５１の外周のうち吸入口６０側は導通経路７１ｂを通じて連通されるブレーキ液によって吸入圧とされ、アウターロータ５１の外周のうち吐出口６１側は導通経路７１ｃを通じて連通されるブレーキ液によって吐出圧とされる。
【００５６】
このため、中心線Ｚを中心とした紙面右側において、アウターロータ５１の外周面と内周面（歯面側）は共に高圧となる。また、中心線Ｚを中心とした紙面左側において、アウターロータ５１の外周面及び内周面（歯面側）は共に低圧となる。これらの圧力関係によってアウターロータ５１は紙面縦方向、横方向にほぼ釣り合った状態となり、油圧により移動させられる力はあまり受けなくなる。このため、アウタロータ５１における紙面縦方向、横方向の圧力がバランスされて、アウターロータ５１の外周と中央プレート７３の内周との摩擦による摺動抵抗が小さくなり、回転式ポンプ５１を安定してバランス良く駆動できるようになっている。なお紙面縦方向のバランスは、シール部材の各々８０，９０が吐出口および吸入口に対してバランスされて配置されていることにより達成されている。ただし、実際には、噛合面Ｓに作用するインナーロータ５２によるアウターロータ５１を回転するための作用力が紙面略左斜め下側に作用するため、ポンプ動作中においては中央プレート７３とアウターロータ５１との間の隙間は紙面下側の方が小さくなる可能性がある。
【００５７】
そして、インナーロータ５２のトルクは、インナーロータ５２とアウターロータ５１とが噛み合っている場所の接線に対して垂直な方向、つまり図３の矢印で示すように紙面左下方向へ作用する。
このため、内歯部５１ａの高さと外歯部の高さ５２ａとが製造誤差によって変動しても、紙面左下に作用するトルクがアウターロータ５１を紙面下方に移動させるように作用し、間隔Ｌ２を縮小させる。
【００５８】
従って、アウターロータ５１とインナーロータ５２とが形成する閉じ込み部５３ａにおける隙間をなくすことができ、この隙間を通じて吐出口６１から吸入口６０へブレーキ液が洩れるのを防止することができる。
また、本実施形態では、連通経路７１ｂ、７１ｃを設けていることから、上述したように、アウターロータ５１の外周において低圧な部分と高圧な部分が生じるため、アウターロータ５１の外周の隙間を通じて高圧な部分から低圧な部分へブレーキ液が洩れる可能性がある。これを導通経路７１ｂと導通経路７１ｄの間に形成したシール部材８０、９０によって防止している。
【００５９】
すなわち、シール部材８０、９０によって、アウターロータ５１の外周の低圧な部分と高圧な部分をシールして分離しているため、アウターロータ５１の外周を通じて吐出口６１側の高圧部分から吸入口５０側の低圧部分に向けてオイル洩れが発生しないようになっている。このため、アウターロータ５１の内外における圧力バランスが保持され、ポンプ駆動を安定して行えるようになっている。
【００６０】
また、図４に示す上記従来公報におけるトロコイドポンプでは、吐出圧が低圧の際にはポンプ駆動が行えるが、吐出圧が高圧の際にはアウターロータとインナーロータとがロックして回転しなくなってしまいポンプ駆動が行えなくなるという問題もあった。
これは、高圧吐出時に吐出口２０３の圧力が高くなり、さらにアウターロータ２０２の外周の吸入口６０側の圧力が吐出口２０３から外周への洩れにより高圧になってしまうために、アウターロータ２０２は紙面右方向に強く押され、かつアウターロータ２０２とケーシング２０４は、ケーシング中心より上部（点Ｐ付近）で接触する位置関係になっているためアウターロータ２０２には、強い紙面下向きの力が働いてしまう。つまり、アウターロータ２０２は、ケーシング２０４のＰ点付近から受ける紙面下向きの力とインナーロータ２０１の紙面上部から受ける紙面上向きの力とにより挟み込まれた状態となり、インナーロータ２０１及びアウターロータ２０２が回転しなくなってロックしてしまうのである。
【００６１】
この点について本実施形態の回転式ポンプ１０においては、アウターロータ５１の外周とケーシング５０の内周壁とがアウターロータ５１の中心軸よりも第２の閉じ込み部５３ｂ側で接触するようになっていることと、さらにアウターロータ５１の内外における圧力バランスが保持されているためアウターロータ５１とケーシング５０との摺動抵抗が小さくなるという２つのから、高圧吐出時（２０〜３０ＭＰａ）にでもロックせず安定して良好な性能が得られる。
【００６２】
なお、上述までの実施例では、Ｌ２＝０として組み付けるものの、インナーロータ５２およびアウターロータ５１における内歯部５２ａおよび外歯部５１ａの高さにおいて各歯には製造誤差が存在することを前提としていたが、この製造誤差を極力無くすことができ、仮に各歯の高さが皆同じであったとすれば、図３において説明したポンプ１０では、アウターロータ５１は、紙面右側すなわち吐出口６１と吸入口６０との各々の略中心を結ぶ直線上で吐出口６１側で中央プレート７３の内周面と接触することとなる。しかしながら、製造誤差が発生する場合、この製造誤差が大きければ大きいほど、アウターロータ５１とインナーロータ５２との接触点は紙面下側、すなわち吐出口６１と吸入口６０との各々の略中心を結ぶ直線上付近の吐出口側の位置から最小空隙部側に製造誤差分移動することとなる。なお、製造誤差が存在しないとしても、前述の如く噛合面Ｓにおける作用力（押圧力）が紙面下側を向いているため、アウタロータ５１と中央プレート７３の接触点は紙面下側すなわち最小空隙部５３ｂ側に押圧力による変形分ずれると考えられる。
【００６３】
なお、上述までに説明したブレーキ装置では、ブレーキアシストを行う機能を備えているが、このブレーキアシストとは、パニック時等に急ブレーキ操作が成された際に、乗員によるブレーキ操作力に比例するブレーキ力よりも高いブレーキ力すなわちマスタシリンダ圧よりも高いホイールシリンダ圧を発揮するものである。具体的には、車体減速度が一定値( たとえば０．４Ｇ以上）になった際、ブレーキペダルの踏込みストロークや踏込み速度、加速度が一定値以上である際等に回転式ポンプの駆動と共に実行される。なお、前述の比例制御弁２２の代わりにリニア差圧制御弁あるいは増圧制御弁３０等と同等の２位置弁を用いてホイールシリンダ圧をマスタシリンダ圧より高く保持するようにしてもよい。すなわち、比例制御弁２２を省いて制御弁４０のみとしてもよい。
【００６４】
また、制御弁３４を無くすることも可能である。この際にはアンチスキッド制御の実行等によってリザーバ２０内にブレーキ液が流入した際には回転式ポンプ１０はこのリザーバ２０内からブレーキ液を吸引してリザーバ２０内のブレーキ液を排出するようにし、リザーバ２０内のブレーキ液が所定値以下( 実質的に存在しない際）の時のみマスタシリンダ３側からブレーキ液を吸引するような機構をリザーバ２０等に設けるようにすればよい。
【００６５】
また、前述までの実施例では、シール部材８０、９０は吐出口６１の略中心と吸入口６０の略中心を結ぶ直線に対して略対称位置に配置されていて、アウターロータ５１と中央プレート７３との間のクリアランス内における圧力バランスを保つようにしていたが、たとえば、ポンプ回転と逆方向( 図３における反時計周り）に双方のシール部材とも数度程度角度をずらして配置するようにしてもよい。この場合には、アウターロータ５１と中央プレート７３との間のクリアランス内における圧力バランスが崩れ、図３紙面左下側にアウターロータ５１を押す力がかかり、アウターロータ５１の中央プレート７３への接触点が、吐出口６１および吸入口６０の略中心を結ぶ直線よりも最小空隙部側に一層もってくることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転式ポンプ１０を適用したブレーキ装置の概略図である。
【図２】（ａ）は回転式ポンプ１０の概略図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】図２に示す回転式ポンプ１０の組付けを説明するための図である。
【図４】従来の回転式ポンプの概略図である。
【符号の説明】
１０…回転式ポンプ、１１…モータ、５０…ケーシング、
５１…アウターロータ、５２…インナーロータ、５３…空隙部、５４…駆動軸、
６０…吸入口、６１…吐出口、７１、７２…第１、第２のサイドプレート、
７１ａ…中心孔、７１ｂ〜７１ｃ…導通経路、８０…シール部材、
８０ａ…ゴム部材、８０ｂ…樹脂部材、９０…シール部材。

Claims (8)

1. 踏力に基づいてブレーキ液圧を発生させるブレーキ液圧発生手段（１〜３）と、
   前記ブレーキ液圧に基づいて車輪に制動力を発生させる制動力発生手段（４、５）と、
   前記ブレーキ液圧発生手段に接続され、前記制動力発生手段に前記ブレーキ液圧を伝達する主管路（Ａ）と、
   前記ブレーキ液圧発生手段に接続され、前記制動力発生手段が発生させる制動力を高めるために、前記主管路側にブレーキ液を供給する補助管路（Ｄ）と、
   前記ブレーキ液圧発生手段と前記制動力発生手段との間において、前記補助管路に設けられ、該補助管路にてブレーキ液を吸入し、このブレーキ液を前記主管路側に吐出する回転式ポンプ（１０）とを備え、
   前記ブレーキ液圧発生手段に発生させられたブレーキ液圧が前記回転式ポンプにかかるように構成されたブレーキ装置において、
   前記回転式ポンプは、
   内周に複数の内歯部（５１ａ）を有するアウターロータ（５１）と、複数の外歯部（５２ａ）を有すると共に駆動軸（５４）を軸として回転運動するインナーロータ（５２）とを備え、前記複数の内歯部と前記複数の外歯部とを噛み合わせることによって複数の空隙部（５３）を形成するように組付けて構成した回転部と、
   前記駆動軸を嵌入する開口部（５０ａ）を有すると共に、前記回転部に流体を吸入する吸入口（６０）及び前記回転部の前記流体を吐出する吐出口（６１）とを有し、前記回転部を覆うケーシング（５０）とを有し、
   前記複数の空隙部のうち、体積が最大となる第１の閉じ込み部（５３ａ）と体積が最小となる第２の閉じ込み部（５３ｂ）にて前記吸入口と前記吐出口との圧力差を保持しつつ、前記回転部の回転運動によって前記吸入口から前記流体を吸入し、前記吐出口を通じて前記流体を吐出するようになっており、
   該回転式ポンプの組み付けのときに、前記アウターロータの中心軸（Ｘ）と前記インナーロータの中心軸（Ｙ）とを結んでできる線（Ｚ）上に前記内歯部と前記外歯部の先端同士が位置するときに、前記第１の閉じ込み部における前記アウターロータと前記インナーロータとの間隙（Ｌ２）が零になる状態で、前記アウターロータの外周のうち前記第１の閉じ込み部が形成されている側における該アウターロータと前記ケーシングとの間隙（Ｌ１）と、前記第２の閉じ込み部が形成されている側における該アウターロータと前記ケーシングとの間隙（Ｌ４）とが同等の間隔空くように組付けられていることを特徴とする回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
2. 前記第１の閉じ込み部が形成されている側における前記インナーロータと前記駆動軸との間隙（Ｌ３）が、前記インナーロータと前記駆動軸との間隙の平均値となるように組付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
3. 前記内歯部のうち最も高さが高い部分（ｄ１ｍａｘ）と前記外歯部のうち最も高さが高い部分（ｄ２ｍａｘ）が前記アウターロータの中心軸（Ｘ）と前記インナーロータの中心軸（Ｙ）とを結んでできる線（Ｚ）上で、かつ前記第１の閉じ込み部が形成されている側に位置するときに組付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
4. 前記ケーシングには、前記吸入口側における前記アウターロータの外周と前記吸入口とを連通する低圧側導通経路（７１ｂ）と、前記吐出口側におけるアウターロータの外周と前記吐出口とを連通する高圧側導通経路（７１ｃ）とが備えられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
5. 前記高圧側導通経路と前記低圧側導通経路の間における前記アウターロータの外周のうち、前記第１、第２の閉じ込み部が形成されている側には、それぞれの間における前記流体の流動を抑制する第１、第２のシール手段（８０、９０）が備えられていることを特徴とする請求項４に記載の回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
6. 乗員による制動操作に伴ってマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダと、
   このマスタシリンダ圧を受けて車輪制動力を発生するホイールシリンダと、
   前記マスタシリンダとホイールシリンダとを連通する主管路と、
   前記油管路において、ホイールシリンダ側のブレーキ液圧をマスタシリンダ圧よりも高く保持可能とするために圧力差を形成する差圧制御弁（２２）と、
   前記差圧制御弁よりもマスタシリンダ側からブレーキ液を吸引し、ホイールシリンダに向けて吐出する回転式ポンプと、を備え、
   前記マスタシリンダに発生させられたマスタシリンダ圧が前記回転式ポンプにかかるように構成されたブレーキ装置において、
   前記回転式ポンプは、
   内周に複数の内歯部を有する回転可能なアウターロータと、該アウターロータ内において内歯部とかみ合うように外周に複数の外歯部を有し、前記アウターロータに対して偏芯して配置されることにより内歯部と外歯部との間で最大空隙部と最小空隙部とを形成すると共に駆動軸により回転駆動されるインナーロータと、を有する回転部と、
   前記回転部の側面を覆うとともに前記マスタシリンダ側からブレーキ液を吸引を行う吸入口とホイールシリンダ側への吐出を行う吐出口とが形成されたサイドプレートと、前記回転部を収納するように外円周を覆う中央プレートとを備えるケーシングと、を備え、
   当該回転式ポンプの駆動時における吸入口と吐出口との間の圧力差によって、前記ホイールシリンダ側のブレーキ液圧を前記マスタシリンダ圧よりも高めるように前記回転部に作用力が加わった際に、前記アウターロータの外周面が前記中央プレートの内周面において前記吸入口と前記吐出口との中心を結ぶ直線上における吐出口側で接触するようにしたことを特徴とする回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
7. 前記アウターロータの外周と前記中央プレートの内周との間には所定のクリアランスが存在し、このクリアランス内を前記吐出口から高圧ブレーキ油が満たす際に、前記吸入口側における前記アウターロータの外周と前記中央プレートの内周との間において、前記吸入口の中心を中心として当該ポンプの回転方向に所定量移動した非対称位置に２つのシールが配置されたことを特徴とする請求項６に記載の回転式ポンプを用いたブレーキ装置。
8. ブレーキアシスト機能を有するブレーキ装置であって、ブレーキアシストの際のアシスト圧を発生するために回転式ポンプを用いるブレーキ装置における回転式ポンプの組み付け方法において、
   前記回転式ポンプは、
   駆動軸に対して、外歯部を有するインナーロータを組み付け、
   前記インナーロータの外歯部と噛み合うようにアウターロータにおける内歯部位置を固定する際に、前記外歯部の高さの形成誤差の最大のものがインナーロータとアウターロータとの中心を結ぶ直線上の最大空隙部を作る側にくるようにして、
   且つ、前記アウターロータの外円周を覆うケーシングの中央プレートを、最大空隙部側および最小空隙部側の双方における前記アウターロータと前記中央プレートとの間のクリアランスが同等となるように組み付けることを特徴とする回転式ポンプを用いたブレーキ装置における回転式ポンプの組み付け方法。

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