JP3937717B2 - Brake device with rotary pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の吸入・吐出を行う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用いるブレーキ装置に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】
トロコイドポンプ等の内接歯車型の回転式ポンプは、外周に外歯部を備えたインナーロータ、内周に内歯部を備えたアウターロータ、及びこれらアウターロータとインナーロータを収納するケーシング等から構成されている。インナーロータ及びアウターロータは、内歯部と外歯部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を形成した状態でケーシング内に配置されている。
【0003】
インナーロータとアウターロータの両中心軸を通る線をポンプの中心線とすると、この中心線を挟んだ両側において、ケーシングには上記複数の空隙部と連通する吸入口や吐出口が備えられている。ポンプ駆動時には、インナーロータの中心軸を駆動軸として、この駆動軸を介してインナーロータが回転運動し、それに伴って外歯部と内歯部の噛合によりアウターロータも同方向へ回転する。このときに、それぞれの空隙部の容積がアウターロータ及びインナーロータが1回転する間に大小に変化して吸入口からオイルを吸入し、吐出口でオイルを吐き出すようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記トロコイドポンプ等の回転式ポンプでは、各ロータの摩耗対策のために、ロータ材料として焼結材を用い、この焼結材に浸炭処理を施したり、ロータ材料として軸受鋼を用い、この軸受鋼を焼き入れ焼戻ししたりしている。
【0005】
しかしながら、回転式ポンプをブレーキ装置に用いる場合には、ブレーキ液の潤滑性が低く、各ロータの噛合い部分(特に空隙部の体積がもっとも大きくなる部分)において非常に高い面圧が発生するため、ロータには高い耐摩耗性が要求され、上記浸炭処理を施したロータでは不十分であることが判った。
【0006】
一方、耐摩耗性を有する材料として工具鋼(例えば、SKH、SKD)等を使用してロータを構成することが考えられる。
【0007】
しかしながら、工具鋼は高価であると共に、材料の鍛造性が悪いという問題がある。また、炭化物量を増加させて耐摩耗性が得られるようにした工具鋼(例えばSKD11等)を使用すると、含有している炭化物が亀裂の起点となって強度不足になるという問題もある。また、通常用いられる焼結材を使用したロータも気泡等により(疲労)強度不足となる問題もある。
【0008】
本発明は上記問題に鑑みて成され、ロータが噛合う接触部分の耐摩耗性を向上させることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成され、内外周のいずれかに歯部(51a、52a)が形成された第1、第2のロータ(51、52)を有してなり、第1、第2のロータの互いの歯部を噛合わせることによって複数の空隙部(53)を形成し、第1、第2のロータの回転によって、空隙部内にブレーキ液を吸入すると共に、該吸入されたブレーキ液を空隙部外に吐出するように構成され、第1、第2のロータのうち、少なくとも歯部が形成された側の周の表層部が軸受鋼に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施すことによって形成されている回転式ポンプ、を備えていることを特徴としている。
【0010】
このように、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成された第1、第2のロータのうち、少なくとも歯部が形成された側の周の表層部が浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理されていれば、第1、第2のロータが噛合う接触部分における耐摩耗性を向上させることができる。
【0011】
請求項2に記載の発明においては、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成され、内周に内歯部(51a)を有するアウターロータ(51)と、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、内歯部と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み付けて構成した回転部と、回転部にブレーキ液を吸入する吸入口(60)及び回転部からブレーキ液を吐出する吐出口(61)とを有すると共に、回転部を覆うケーシング(50)とを備え、回転部の回転運動によって吸入口からブレーキ液を吸入し、吐出口を通じてブレーキ液を吐出するように構成され、アウターロータの内周の表層部と、インナーロータの外周の表層部とが、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施すことによって形成されている回転式ポンプ、を備えていることを特徴としている。
【0012】
このように、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成されたアウターロータの内周の表層部とインナーロータの外周の表層部とが浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理されていれば、アウターロータとインナーロータとが噛合う接触部分における耐摩耗性を向上させることができる。
【0013】
例えば、請求項3に示すように浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理がなされた表層部に窒素拡散層を形成することにより、上記効果を得ることができる。この窒素拡散層には、例えば請求項4に示す窒化クロムが存在する。
【0014】
また、請求項5に示すように、浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理がなされた表層部の残留オーステナイトが15〜40%となるようにすることにより、さらに耐久性を向上させることが可能となる。
【0015】
なお、請求項6に示すように、マスタシリンダを含み、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、ホイールシリンダを含み、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、ブレーキ液圧発生手段に接続され、制動力発生手段にブレーキ液圧を伝達する主管路(A)と、ブレーキ液圧発生手段に接続され、制動力発生手段が発生させる制動力を高めるために、主管路側にブレーキ液を供給する補助管路(C、D)と、を有したブレーキ装置では、補助管路を通じてブレーキ液を吸入すると共に、該吸入したブレーキ液を主管路に吐出することによって、制動力発生手段にブレーキ液を伝達できるように回転式ポンプを配置することができる。
【0016】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0017】
【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。
【0018】
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、図1に基づいてブレーキ装置の基本構成を説明する。ここでは、右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統で構成されたX配管の油圧回路を備える前輪駆動の4輪車に、本発明のブレーキ装置を適用した例を説明する。
【0019】
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。
【0020】
そして、倍力装置2は、倍力された踏力をマスタシリンダ(以下、M/Cという)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M/C3に配設されたマスタピストンを押圧することによりM/C圧を発生させる。また、このM/C3には、M/C3内にブレーキ液を供給したり、M/C3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。これらブレーキペダル1、倍力装置2、M/C3及びマスタリザーバ3aがブレーキ液圧発生手段に相当する。
【0021】
そして、M/C圧は、アンチロックブレーキ装置(以下、ABSという)を介して右前輪FR用のホイールシリンダ(以下、W/Cという)4及び左後輪RL用のW/C5へ伝達されている。これらW/C4、5は制動力発生手段を構成する。
【0022】
以下の説明は、右前輪FR及び左後輪RL側について行うが、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、これらについての説明は省略する。
【0023】
そして、このブレーキ装置はM/C3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、M/C3から比例制御弁22までの間においてM/C圧を受ける管路A1と、比例制御弁22から各W/C4、5までの間の管路A2に分けられる。
【0024】
この比例制御弁22は、通常、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を逆接続する場合には、管路A2側が基準圧となる。
【0025】
また、管路A2において、管路Aは2つに分岐しており、一方にはW/C4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W/C5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。
【0026】
これら増圧制御弁30、31は、ABS用の電子制御装置(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、M/C圧あるいは後述する回転式ポンプ10のブレーキ液の吐出によるブレーキ液圧を各W/C4、5に加えることができる。
【0027】
なお、ABS制御が実行さ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。また、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にW/C4、5側からブレーキ液を排除するようになっている。
【0028】
また、第1、第2の増圧制御弁30、31と各W/C4、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、ABS用の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(ABS非作動時)では、常時遮断状態とされている。
【0029】
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(補助管路)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。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。
【0030】
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、M/C3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Cを介して管路A2へ吐出することによってW/C4、5におけるW/C圧をM/C圧よりも高くして車輪制動力を高める。なお、比例制御弁22はこの際のM/C圧とW/C圧との差圧を保持する。
【0031】
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。
【0032】
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は通常は連通状態にされている2位置弁である。この制御弁40は、M/C圧が所定圧よりも低いときにW/C4、5に急ブレーキをかける場合に遮断され、M/C側とW/C側との差圧を保つことでブレーキ力を高めるブレーキアシストの役割を果たす。また、制御弁40は、トラクション制御時にも遮断され、この場合にもM/C側とW/C側との差圧を保つようになっている。
【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−A矢視断面図を示す。以下、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。
【0035】
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。
【0036】
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。これらアウターロータ51とインナーロータ52とが互いの歯部51a、52aによって複数の空隙部53を形成して噛み合わさっている。そして、インナーロータ52の回転トルクをアウターロータ51に伝えるために、インナーロータ52とアウターロータ51とは複数の接触点を有して構成されている。
【0037】
これらアウターロータ51及びインナーロータ52は浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施した軸受鋼(例えば、SUJ2等)で構成されている。この浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理とは、窒素を表面に拡散させる熱処理、あるいは窒素と炭素を表面に拡散させる熱処理を施したのち、アウターロータ51やインナーロータ52を焼き入れし、その後、アウターロータ51やインナーロータ52を焼戻しする処理である。
【0038】
すなわち、本発明では、一般的に高炭素クロム鋼材料で構成される軸受鋼に対して浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を行う。この浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理の条件例としては、加熱温度を820〜840℃、雰囲気ガスにはRxガスにアンモニアガスとエンリッチガスとしての炭化水素系ガスとからなる混合ガスを用い、加熱保持時間が4時間が挙げられる。
【0039】
そして、この浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理によってアウターロータ51の内外周の表層部やインナーロータ52の内外周の表層部に窒素が拡散され、窒素拡散層が形成される。窒素拡散層には、軸受鋼内のクロムとの反応による窒化クロム(CrN)が生成される。
【0040】
例えば、アウターロータ51やインナーロータ52は管状の長い部材を所望厚さに切り出すことによって作製され、浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を行うことにより、図2(a)、(b)で示すように、アウターロータ51の内外周の表層部とインナーロータ52の表層部に窒素が拡散される。このため、アウターロータ51の領域P、Q及びインナーロータ52の領域R、Sが窒素拡散層で構成される。また、領域P〜Sの残留オーステナイトも通常より多くなり、例えば15〜40%程度となった。
【0041】
なお、ここでは、アウターロータ51の外周やインナーロータ52の内周の表層部となる領域P、Sにおいても浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施しているが、少なくとも互いの歯部51a、52aの接触部分、つまりアウターロータ51の内周及びインナーロータ52の外周に上記処理を施してあればよい。
【0042】
また、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。
【0043】
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。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内に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。
【0044】
さらに、第1、第2のサイドプレート71、72のうち、駆動軸54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内に吸入すると共に、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。
【0045】
複数の空隙部53のうち、体積が最大となる閉じ込み部53a、及び体積が最小となる閉じ込み部53bは、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。
【0046】
このように、アウターロータ51の内周やインナーロータ52の外周に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施した回転式ポンプ10は以下の効果を奏することができる。
【0047】
まず、アウターロータ51の内周やインナーロータ52の外周の表層部に窒素が拡散され、窒素拡散層が形成されることから、アウターロータ51とインナーロータ52とが噛合う接触部分の耐摩耗性を向上させることができる。そして、この窒素拡散層内の残留オーステナイト量が浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施さない場合よりも多くなるため、アウターロータ51とインナーロータ52とが噛合う接触部分の耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【0048】
上記構造の回転式ポンプ10に浸窒焼入れ処理を実施して耐摩耗性を調べたところ、図3に示す結果が得られた。この図は、回転式ポンプ10を駆動した時におけるアウターロータ51の内周とインナーロータ52の外周の摩耗量の和を表している。なお、ここでは軸受鋼としてSUJ2を用いた場合について調べてある。また、参考として、軸受鋼に浸窒焼入れ処理を施さずに単に焼き入れ、焼戻し処理を施したアウターロータ及びインナーロータを使用した回転式ポンプの耐摩耗性を調べた結果を本図中に示してある。この図から明らかなように、少なくともアウターロータ51の内周やインナーロータ52の外周に浸窒焼入れ処理を施すことにより、アウターロータ51とインナーロータ52とが噛合う接触部分の耐摩耗性が向上している。
【0049】
これにより、アウターロータ51とインナーロータ52の互いの歯部51a、52aが摩耗することによって隣り合う空隙部53同士が連通し、ブレーキ液洩れが発生することを防止することができる。
【0050】
また、アウターロータ51やインナーロータ52を比較的廉価な軸受鋼で構成することができるため、高価な工具鋼等を使用する必要がなく、回転式ポンプ10のコスト削減を図ることができる。さらに、工具鋼等を用いた場合のように、炭化物が亀裂の起点となる強度不足又は焼結材を使用した時の強度不足の問題や、材料の鍛造性が悪いという問題も解消することができる。
【0051】
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。
【0052】
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ブレーキアシスト時、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の操作量が大きい場合、若しくはトラクション制御時等に適宜連通状態にされる。これにより、管路Dを通じて、M/C3内のブレーキ液が回転式ポンプ10によって吸入可能となる。
【0053】
一方、回転式ポンプ10においては、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W/C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。
【0055】
このポンプ動作において、アウターロータ51及びインナーロータ52の互いの歯部51a、52aの接触部分に高い面圧が生じる。特に、本実施形態のようにブレーキアシスト時やトラクション制御時に回転式ポンプ10が用いられる場合には、互いの歯部51a、52aに生じる面圧が非常に高くなる。例えば、アウターロータ51とインナーロータ52は、2000MPa以上の面圧を発生させることになり、その時の摺動速度は0.2m/s程度となる。
【0056】
このような場合においても上述したように、少なくともアウターロータ51の内周及びインナーロータ52の外周に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施してあるため、互いの歯部51a、52aの接触部分に高い面圧が生じてもアウターロータ51やインナーロータ52の摩耗量を少なくすることができる。これにより、アウターロータ51とインナーロータ52の互いの歯部51a、52aが摩耗して発生するブレーキ洩れを防止することができ、的確にブレーキアシスト等を行うことができる。
【0057】
(他の実施形態)
上記実施形態では、内接型ギアポンプとしてトロコイドポンプを例に挙げて説明したが、外接型ギアポンプに本発明を適用することも可能である。この場合は、互いの外周に設けられた歯部の接触部分の摩耗を抑制すべく、少なくとも各ロータの外周に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理が施されるようにすればよい。すなわち、内接型外接型に関わらず、ロータのうち歯部が形成された側の周の表層部が浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理されていれば、上記効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における回転式ポンプ10を適用したブレーキ装置の概略構成を示す図である。
【図2】図1における回転式ポンプ10の具体的な構成を示す図である。
【図3】浸窒焼入れ処理を行った場合と行っていない場合における歯部51a、52aの摩耗量を調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
10…回転式ポンプ、51…アウターロータ、51a…内歯部、
52…インナーロータ、52a…外歯部、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、73…中央プレート、
P〜S…浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理が施された領域。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brake device including a rotary pump that sucks and discharges fluid, and is particularly suitable for application to a brake device using an internal gear pump such as a trochoid pump.
[0002]
[Prior art]
An internal gear type rotary pump such as a trochoid pump is composed of an inner rotor having outer teeth on the outer periphery, an outer rotor having inner teeth on the inner periphery, a casing for housing these outer rotors and inner rotors, and the like. It is configured. The inner rotor and the outer rotor are arranged in the casing in a state where the inner teeth and the outer teeth are engaged with each other and a plurality of gaps are formed by these teeth.
[0003]
If the line passing through the central axes of the inner rotor and the outer rotor is the center line of the pump, the casing is provided with suction ports and discharge ports communicating with the plurality of gaps on both sides of the center line. . When the pump is driven, the central axis of the inner rotor is used as a drive shaft, and the inner rotor rotates through the drive shaft, and the outer rotor is also rotated in the same direction due to the meshing of the outer teeth and the inner teeth. At this time, the volume of each gap portion changes in size while the outer rotor and the inner rotor make one rotation, and the oil is sucked from the suction port, and the oil is discharged from the discharge port.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In rotary pumps such as the above trochoid pumps, a sintered material is used as a rotor material for caring against wear of each rotor, and the sintered material is subjected to carburizing treatment or a bearing steel is used as a rotor material. Tempering and tempering.
[0005]
However, when a rotary pump is used for a brake device, the lubricity of the brake fluid is low, and a very high surface pressure is generated at the meshing part of each rotor (particularly the part where the volume of the gap is the largest). It has been found that the rotor is required to have high wear resistance, and that the carburized rotor is not sufficient.
[0006]
On the other hand, it is conceivable to configure the rotor using tool steel (for example, SKH, SKD) or the like as a material having wear resistance.
[0007]
However, tool steel is expensive and has problems that the forgeability of the material is poor. Moreover, when tool steel (for example, SKD11 etc.) in which the amount of carbides is increased to obtain wear resistance is used, there is a problem that the contained carbides cause cracks and become insufficient in strength. Further, a rotor using a commonly used sintered material also has a problem that (fatigue) strength is insufficient due to bubbles or the like.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the wear resistance of a contact portion with which a rotor meshes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the first and second bearings are made of bearing steel made of a high-carbon chromium steel material, and tooth portions (51a, 52a) are formed on either the inner or outer periphery. Two rotors (51, 52), and a plurality of gaps (53) are formed by meshing the tooth portions of the first and second rotors, and the first and second rotors By rotating, the brake fluid is sucked into the gap portion, and the sucked brake fluid is discharged to the outside of the gap portion. Of the first and second rotors, at least on the side where the tooth portion is formed. The peripheral surface layer portion includes a rotary pump formed by subjecting the bearing steel to a nitrocarburizing treatment or a carburizing nitrocarburizing treatment.
[0010]
Thus, of the first and second rotors made of bearing steel made of a high carbon chromium steel material , at least the peripheral surface layer portion on the side where the teeth are formed is subjected to nitrocarburizing or carburizing and nitrocarburizing. If it has been processed, it is possible to improve the wear resistance at the contact portion where the first and second rotors mesh.
[0011]
In invention of Claim 2, while being comprised with the bearing steel which consists of a high carbon chromium steel material, while having an outer rotor (51) which has an inner tooth part (51a) in an inner periphery, and an outer tooth part (52a), An inner rotor (52) that rotates about a drive shaft (54) as an axis, and a rotation that is assembled and formed to form a plurality of gaps (53) by meshing the inner and outer teeth. And a casing (50) that covers the rotating part and includes a suction port (60) for sucking brake fluid into the rotating part and a discharge port (61) for discharging brake fluid from the rotating part. sucks brake fluid from the suction port by the rotating motion, is configured to discharge the brake fluid through the discharge port, and the inner circumferential surface layer portion of the outer rotor, and a surface layer portion of the outer periphery of the inner rotor, high carbon chromium It is characterized in that it comprises a rotary pump, which is formed by subjecting the窒焼insertion processing or carbonitriding窒焼insertion process immersed in bearing steel of material.
[0012]
Thus, if the outer surface layer part of the outer rotor and the outer surface layer part of the inner rotor made of bearing steel made of a high carbon chromium steel material have been subjected to nitrocarburizing or carburizing and nitrocarburizing treatment, The wear resistance at the contact portion where the outer rotor and the inner rotor mesh can be improved.
[0013]
For example, the above-described effect can be obtained by forming a nitrogen diffusion layer in the surface layer portion that has been subjected to the nitriding and quenching treatment or the carburizing and nitriding and quenching treatment as shown in
[0014]
Further, as shown in claim 5, the durability can be further improved by setting the retained austenite of the surface layer portion subjected to the nitrocarburizing treatment or the carburizing and nitriding quenching treatment to 15 to 40%. It becomes.
[0015]
In addition, as shown in claim 6, including a master cylinder, the brake fluid pressure generating means (1-3) for generating the brake fluid pressure based on the pedaling force, and the wheel cylinder, and the wheel based on the brake fluid pressure. Connected to the braking force generating means (4, 5) for generating the braking force and the brake fluid pressure generating means, connected to the main conduit (A) for transmitting the brake fluid pressure to the braking force generating means, and connected to the brake fluid pressure generating means In order to increase the braking force generated by the braking force generating means, the brake device having the auxiliary pipelines (C, D) for supplying the brake fluid to the main pipeline side sucks the brake fluid through the auxiliary pipeline. At the same time, a rotary pump can be arranged so that the brake fluid can be transmitted to the braking force generating means by discharging the sucked brake fluid to the main pipeline.
[0016]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments shown in the drawings will be described.
[0018]
In FIG. 1, the brake piping schematic of the brake device which applied the trochoid pump as a rotary pump is shown. The basic configuration of the brake device will be described below with reference to FIG. Here, an example is described in which the brake device of the present invention is applied to a front-wheel drive four-wheel vehicle having a hydraulic circuit of X piping constituted by piping systems of a right front wheel—left rear wheel and a left front wheel—right rear wheel. To do.
[0019]
As shown in FIG. 1, the brake pedal 1 is connected to a booster device 2, and the brake pedal force and the like are boosted by the booster device 2.
[0020]
The booster 2 has a bush rod or the like that transmits the boosted pedaling force to a master cylinder (hereinafter referred to as M / C) 3, and the bush rod is a master disposed in the M /
[0021]
The M / C pressure is transmitted to a wheel cylinder (hereinafter referred to as W / C) 4 for the right front wheel FR and W / C 5 for the left rear wheel RL via an anti-lock brake device (hereinafter referred to as ABS). ing. These W / Cs 4 and 5 constitute braking force generating means.
[0022]
The following description will be made on the right front wheel FR and the left rear wheel RL side, but since the same applies to the left front wheel FL and the right rear wheel RR side which are the second piping system, the description thereof will be omitted.
[0023]
The brake device includes a pipe line (main pipe line) A connected to the M /
[0024]
The
[0025]
Further, in the pipeline A2, the pipeline A is branched into two, one of which is provided with a pressure
[0026]
These pressure-increasing
[0027]
Note that the first and second pressure-increasing
[0028]
In addition, the ECU for ABS is provided in the pipe line B connecting the pipe line A between the first and second pressure
[0029]
A
[0030]
In addition, a
[0031]
The pipe D is provided with a
[0032]
In addition, a
[0033]
The
[0034]
Next, FIG. 2A shows a schematic view of the
[0035]
In the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
That is, in the present invention, a nitrocarburizing treatment or a carburizing nitrocarburizing treatment is performed on a bearing steel generally made of a high carbon chromium steel material. As an example of conditions for this nitrocarburizing or carburizing nitrocarburizing treatment, a heating temperature is 820 to 840 ° C., and a mixed gas composed of Rx gas, ammonia gas, and hydrocarbon-based gas as enriched gas is used as the atmospheric gas. The heating and holding time is 4 hours.
[0039]
Nitrogen is diffused in the surface layer portion on the inner and outer periphery of the
[0040]
For example, the
[0041]
In this case, the nitriding quenching process or the carburizing / nitriding quenching process is performed also in the regions P and S which are the outer layer of the
[0042]
Further, as shown in FIG. 2B, the
[0043]
In addition,
[0044]
Further, a
[0045]
Among the plurality of
[0046]
As described above, the
[0047]
First, since nitrogen is diffused in the inner layer of the
[0048]
When the
[0049]
As a result, it is possible to prevent the
[0050]
Further, since the
[0051]
Next, the operation of the brake device and the
[0052]
The
[0053]
On the other hand, in the
[0054]
In this manner, the
[0055]
In this pump operation, a high surface pressure is generated at the contact portion between the
[0056]
Even in such a case, as described above, since at least the inner periphery of the
[0057]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the trochoid pump has been described as an example of the inscribed gear pump. However, the present invention can also be applied to the circumscribed gear pump. In this case, at least the outer periphery of each rotor may be subjected to a nitrogen quenching process or a carburizing / nitrogen quenching process in order to suppress wear of contact portions of the tooth portions provided on the outer periphery of each other. In other words, regardless of the inscribed and circumscribed type, the above-described effects can be obtained as long as the surface layer portion of the rotor on the side where the teeth are formed has been subjected to nitrocarburizing or carburizing and nitriding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a brake device to which a
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the
FIG. 3 is a diagram showing the results of examining the amount of wear of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
52 ... Inner rotor, 52a ... External tooth part, 53 ... Cavity part,
54 ... Drive shaft, 60 ... Suction port, 61 ... Discharge port,
71, 72: first and second side plates, 73: center plate,
P to S: Areas subjected to nitrocarburizing or carburizing and nitriding.
Claims (6)
高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成され、内外周のいずれかに歯部(51a、52a)が形成された第1、第2のロータ(51、52)を有してなり、
前記第1、第2のロータの互いの歯部を噛合わせることによって複数の空隙部(53)を形成し、
前記第1、第2のロータの回転によって、前記空隙部内にブレーキ液を吸入すると共に、該吸入されたブレーキ液を前記空隙部外に吐出するように構成され、
前記第1、第2のロータのうち、少なくとも前記歯部が形成された側の周の表層部が、軸受鋼に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施すことによって形成されている回転式ポンプ、
を備えていることを特徴とするブレーキ装置。A rotary pump (10) for supplying brake fluid toward the wheel cylinder in order to increase the brake fluid pressure generated in the wheel cylinders (4, 5) over the brake fluid pressure generated in the master cylinder (3) In a brake device comprising:
It is composed of a bearing steel made of a high carbon chrome steel material, and has first and second rotors (51, 52) in which teeth (51a, 52a) are formed on either the inner or outer periphery,
A plurality of gaps (53) are formed by meshing the tooth portions of the first and second rotors,
The brake fluid is sucked into the gap portion by the rotation of the first and second rotors, and the sucked brake fluid is discharged outside the gap portion,
Of the first and second rotors, at least the peripheral surface layer portion on the side where the tooth portions are formed is formed by subjecting the bearing steel to a nitrocarburizing treatment or a carburizing nitrocarburizing treatment. pump,
A brake device comprising:
高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼で構成され、内周に内歯部(51a)を有するアウターロータ(51)と、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、前記内歯部と前記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み付けて構成した回転部と、
前記回転部に前記ブレーキ液を吸入する吸入口(60)及び前記回転部から前記ブレーキ液を吐出する吐出口(61)とを有すると共に、前記回転部を覆うケーシング(50)とを備え、
前記回転部の回転運動によって前記吸入口からブレーキ液を吸入し、前記吐出口を通じて前記ブレーキ液を吐出するように構成され、
前記アウターロータの内周の表層部と、前記インナーロータの外周の表層部とが、高炭素クロム鋼材料からなる軸受鋼に浸窒焼入れ処理あるいは浸炭浸窒焼入れ処理を施すことによって形成されている回転式ポンプ、
を備えていることを特徴とするブレーキ装置。A rotary pump (10) for supplying brake fluid toward the wheel cylinder in order to increase the brake fluid pressure generated in the wheel cylinders (4, 5) over the brake fluid pressure generated in the master cylinder (3) In a brake device comprising:
An outer rotor (51) having an inner tooth portion (51a) on the inner periphery, an outer tooth portion (52a) and a rotational motion around the drive shaft (54), which is made of bearing steel made of a high carbon chromium steel material. An inner rotor (52), and a rotating part configured to be assembled to form a plurality of gaps (53) by meshing the inner tooth part and the outer tooth part,
The rotating portion includes a suction port (60) for sucking the brake fluid and a discharge port (61) for discharging the brake fluid from the rotating portion, and a casing (50) covering the rotating portion,
The brake fluid is sucked from the suction port by the rotational movement of the rotating part, and the brake fluid is discharged through the discharge port,
A surface layer portion on the inner periphery of the outer rotor and a surface layer portion on the outer periphery of the inner rotor are formed by subjecting a bearing steel made of a high carbon chrome steel material to a nitrocarburizing treatment or a carburizing nitrocarburizing treatment. Rotary pump,
A brake device comprising:
前記ホイールシリンダを含み、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(C、D)と、を有し、
前記回転式ポンプが、前記補助管路を通じて前記ブレーキ液を吸入すると共に、該吸入したブレーキ液を前記主管路に吐出することによって、前記制動力発生手段に前記ブレーキ液を伝達できるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載のブレーキ装置。Brake fluid pressure generating means (1-3) including the master cylinder and generating brake fluid pressure based on the pedaling force;
Braking force generating means (4, 5) including the wheel cylinder and generating a braking force on the wheel based on the brake fluid pressure;
A main line (A) connected to the brake fluid pressure generating means and transmitting the brake fluid pressure to the braking force generating means;
An auxiliary pipeline (C, D) connected to the brake fluid pressure generating means and supplying brake fluid to the main pipeline side in order to increase the braking force generated by the braking force generating means;
The rotary pump is arranged so as to be able to transmit the brake fluid to the braking force generating means by sucking the brake fluid through the auxiliary pipeline and discharging the sucked brake fluid to the main pipeline. The brake device according to any one of claims 1 to 5, wherein the brake device is provided.
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