JP5169655B2 - 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体を吸入・吐出する回転式ポンプおよびそれ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に適用すると好適である。

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およ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。インナーロータおよ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。

このような回転式ポンプにおいて、アウターロータおよびインナーロータの端面と対応するケーシングの内壁面に溝を形成すると共に、この溝内にシール部材を配置し、シール部材がアウターロータおよびインナーロータの端面に押し当てた構造が開示されている（特許文献１参照）。これにより、アウターロータおよびインナーロータの端面とケーシングの内壁面における高圧部位と低圧部位との間をシールし、高圧部位から低圧部位へのブレーキ液洩れを防止している。
特開２０００−３５５２７４号公報

しかしながら、上記従来のようなシール構造ではシール面圧が大きくなりがちであり、複数の空隙部のうち吸入口および吐出口の双方と連通しない閉じ込み部内のブレーキ液圧が過剰に上昇することがある。このため、閉じ込み部が吐出口と連通した際にこの吐出口からブレーキ液が吐出される際の吐出脈動が大きくなり、騒音が大きくなるという問題が発生する。また、閉じ込み部内のブレーキ液圧が過剰に上昇することにより、アウターロータの内歯部とインナーロータの外歯部の歯先の接触箇所が内部圧力によって押し広げられ、歯先を通じてブレーキ液洩れが生じるという問題も発生させる。

本発明は上記点に鑑みて、閉じ込み部の内部圧力が過剰に上昇することを防止し、吐出脈動が大きくなることによる騒音の増大を抑制すると共に、アウターロータの内歯部とインナーロータの外歯部の歯先を通じての流体洩れを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ケーシングにおけるインナーロータ及びアウターロータの軸方向端面と対応する面に形成されたシール溝（７１ｂ、７２ｂ）内に配置され、インナーロータ及びアウターロータの軸方向端面とケーシングとの間の間隙部において、吐出口と駆動軸との間を通ると共に閉じ込み部を通ってアウターロータの外周まで至り、閉じ込み部（５３ａ）を覆う密閉部（１００ｅ、１０１ｅ）を有するシール手段（１００、１０１）が備えられた回転式ポンプにおいて、シール手段の密閉部に、閉じ込み部の内部圧力の上昇に伴って密閉部におけるアウターロータ側の部位がアウターロータから離れるように、該密閉部のうちインナーロータの軸方向端面と接する部位よりもアウターロータの軸方向端面の方の軸方向の厚みを薄くした薄肉部（１００ｇ、１００ｈ、１０１ｇ、１０１ｈ）が備えられていることを特徴としている。

このような回転式ポンプによれば、閉じ込み部内の内部圧力が大きくなり過圧縮になると、薄肉部が形成された場所において密閉部がアウターロータおよびインナーロータから離れ、閉じ込み部内の流体がリリーフされる。このため、高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを防止しつつ、さらに、閉じ込み部の内部圧力が過剰に上昇することを防止することが可能となる。そして、このように閉じ込み部の内部圧力が過大にならないようにできるため、吐出口から流体が吐出される際の吐出脈動が大きくなり、騒音が大きくなるという問題が発生することを防止でき、静粛化が図れる。さらに、閉じ込み部の内部圧力によってアウターロータの内歯部（５１ａ）とインナーロータの外歯部（５２ａ）の歯先の接触箇所が押し広げられることを防止でき、歯先を通じて高圧な部分から低圧な部分への流体洩れが発生することも防止できる。

例えば、請求項２に記載の発明のように、薄肉部は、密閉部のうちインナーロータ及びアウターロータの軸方向端面と対応する位置に形成された傾斜部（１００ｇ、１０１ｇ）にて構成される。

このように、傾斜部を構成することにより、密閉部にてアウターロータやインナーロータの端面を押さえつけるときの面圧が従来と比べて小さくされているため、閉じ込み部の内部圧力によって傾斜部がアウターロータやインナーロータから離され、閉じ込み部内の流体が外側にリリーフされるようにできる。

この場合、請求項３に記載したように、例えば、軸を中心とする径方向外側もしくは周方向に沿った吐出口側に向かうほど前記密閉部の厚みが薄くなるように傾斜させるような傾斜部とすることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、薄肉部は、密閉部のうちインナーロータ及びアウターロータの軸方向端面側と反対側となる裏面にザグリ部（１００ｈ、１０１ｈ）を形成することによっても構成される。

このように、ザグリ部を形成することにより、密閉部の剛性を小さくできるため、閉じ込み部の内部圧力によって密閉部が撓まされ、密閉部がアウターロータやインナーロータから離れるようにでき、閉じ込み部内の流体が外側にリリーフされるようにできる。

請求項５に記載の発明では、シール手段の密閉部のうちインナーロータおよびアウターロータの軸方向端面と対応する位置には、閉じ込み部の内部圧力の上昇に伴って密閉部におけるアウターロータ側の部位がアウターロータから離れるように、前記軸を中心とする径方向外側、もしくは周方向に沿った吐出口側に向かうほど軸方向端面との距離が大きい傾斜部（１００ｇ、１０１ｇ）が備えられていることを特徴としている。
このように、傾斜部を構成することにより、傾斜部を撓ませなければならない分、密閉部にてアウターロータやインナーロータの端面を押さえつけるときの面圧が従来と比べて小さくされているため、閉じ込み部の内部圧力によって傾斜部がアウターロータやインナーロータから離され、閉じ込み部内の流体が外側にリリーフされるようにできる。
請求項６に記載の発明では、シール溝およびシール手段は円環状を成すと共に、駆動軸に対して偏心して配置され、吸入口と吐出口のうちのいずれか一方がシール手段の内周側に配置され、他方がシール手段の外周側に配置されていることを特徴としている。

このように、シール部材を円環状にすることで、アウターロータおよびインナーロータの回転中心軸の周囲を全周にわたってシールできる。このため、シール部材の径方向の一方側に薄肉部を設けられ、変位可能な薄肉部を容易に形成することが可能となる。

以上説明したような回転式ポンプは、高圧な液圧が用いられるブレーキ装置に適用されると好ましい。具体的には、請求項７に記載したように、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、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（Ｄ）と、を有したブレーキ装置において、吸入口が補助管路を通じてブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液を吸入でき、吐出口が主管路を通じて制動力発生手段に向けてブレーキ液を吐出できるように回転式ポンプを配置することができる。

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。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。


（第１実施形態）
まず、ブレーキ装置の基本構成を、図１に基づいて説明する。ここでは前輪駆動の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が、前後配管などにも適用可能である。

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に伝達するプッシュロッド等を有しており、このプ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はブレーキ液圧発生手段に相当する。

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、ＡＢＳ制御等を行うブレーキ液圧制御用アクチュエータを介して制動力発生手段としての右前輪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。

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には逆止弁２２ａと共にリニア差圧制御弁２２が備えられている。そして、このリニア差圧制御弁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からリニア差圧制御弁２２までの間においてマスタシリンダ圧を受ける管路Ａ１と、リニア差圧制御弁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。

リニア差圧制御弁２２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際にホイールシリンダ４、５に急ブレーキをかける時、或いはトラクションコントロール時に、マスタシリンダ側とホイールシリンダ側との間に所定の差圧を発生させる状態（差圧状態）となる。このリニア差圧制御弁２２は、差圧の設定値をリニアに調整することができる。

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後述するポンプ１０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。これら第１、第２の増圧制御弁３０、３１は、ＡＢＳ制御が実行されていないノーマルブレーキ時には、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においてホイールシリンダ４、５側からブレーキ液を排除するようになっている。

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と調圧リザーバ４０とを結ぶ管路（吸入管路）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（ＡＢＳ非作動時）では、常時遮断状態とされている。

管路Ａのリニア差圧制御弁２２及び増圧制御弁３０、３１の間と調圧リザーバ４０とを結ぶ管路（還流管路）Ｃには回転式ポンプ１０が配設されている。この回転式ポンプ１０の吐出口側には、安全弁１０Ａが備えられており、ブレーキ液が逆流しないようになっている。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が駆動される。

そして、調圧リザーバ４０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が設けられている。この管路Ｄには２位置弁２３が配置されており、通常時には２位置弁２３が遮断状態とされ、管路Ｄが遮断されるようになっている。この２位置弁２３はブレーキアシスト時やトラクションコントロール時等に連通状態とされ管路Ｄが連通状態にされると、回転式ポンプ１０は管路Ｄを介して管路Ａ１のブレーキ液を汲み取り、管路Ａ２へ吐出し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ようになっている。なお、この際にはリニア差圧制御弁２２によって、マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との差圧が保持される。

調圧リザーバ４０は、管路Ｄに接続されてマスタシリンダ３側からのブレーキ液を受け入れるリザーバ孔４０ａと、管路Ｂ及び管路Ｃに接続されホイールシリンダ４、５から逃がされるブレーキ液を受け入れるリザーバ孔４０ｂとを備えている。リザーバ孔４０ａより内側には、ボール弁４１が配設されている。このボール弁４１には、ボール弁４１を上下に移動させるための所定ストロークを有するロッド４３がボール弁４１と別体で設けられている。

また、リザーバ室４０ｃ内には、ロッド４３と連動するピストン４４と、このピストン４４をボール弁４１側に押圧してリザーバ室４０ｃ内のブレーキ液を押し出そうとする力を発生するスプリング４５が備えられている。

このように構成された調圧リザーバ４０は、所定量のブレーキ液が貯留されると、ボール弁４１が弁座４２に着座して調圧リザーバ４０内にブレーキ液が流入しないようになっている。このため、回転式ポンプ１０の吸入能力より多くのブレーキ液がリザーバ室４０ｃ内に流動することがなく、回転式ポンプ１０の吸入側に過剰な高圧が印加されないようになっている。

次に、図２（ａ）に回転式ポンプ１０の模式図を示すと共に、図２（ｂ）に図２（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ断面図を示し、これら図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。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。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とは複数の接触点を有している。

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。

また、第１、第２のサイドプレート部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。

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。これら吸入口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内に吸入して、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。

複数の空隙部５３のうち、体積が最大となる側の閉じ込み部５３ａ、及び体積が最小となる側の閉じ込み部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、これら閉じ込み部５３ａ、５３ｂ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。

中央プレート部７３の孔を形成する中央プレート部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度の位置には、それぞれ凹部７３ａと凹部７３ｂが形成されており、これら凹部７３ａ、７３ｂ内にアウターロータ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、８１が備えられている。これらシール部材８０、８１により、アウターロータ５１の外周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している。

シール部材８０は、球状若しくは略円筒状をしたゴム部材８０ａと、直方体形状をした樹脂部材８０ｂとから構成されている。樹脂部材８０ｂとしては、ＰＴＦＥ、カーボン繊維入りのＰＴＦＥ、若しくはグラファイト入りのＰＴＦＥを用いている。そして、樹脂部材８０ｂはゴム部材８０ａ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によって吸収できるようにしている。

樹脂部材８０ｂの幅（アウターロータ５１の回転方向の幅）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のゴム部材８０ａ側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。なお、シール部材８１も、ゴム部材８１ａおよび樹脂部材８０ｂを備えた構成とされるが、シール部材８０と同様の構造であるため説明は省略する。

さらに、図２（ｂ）に示されるように、第１、第２のサイドプレート部７１、７２にはシール溝部７１ｂ、７２ｂが形成されている。このシール溝部７１ｂ、７２ｂは、図２（ａ）の一点鎖線で示されるように、駆動軸５４を囲む円環状（枠体形状）で構成されていると共に、所定領域において溝幅が広げられた構成となっている。また、シール溝部７１ｂ、７２ｂの中心は、駆動軸５４の軸中心に対して吸入口６０側（紙面左側）に偏心した状態となっている。

これにより、シール溝部７１ｂ、７２ｂは、吐出口６１と駆動軸５４の間を通って、閉じ込み部５３ａ、５３ｂ、シール部材８０、８１がアウターロータ５１をシールしている部分を通過するような配置となる。

このような構成のシール溝部７１ｂ、７２ｂの中には、シール部材１００、１０１が配置されている。シール部材１００、１０１は、ゴム等の弾性体からなる弾性部材１００ａ、１０１ａと、樹脂からなる樹脂部材１００ｂ、１０１ｂとによって構成されており、弾性部材１００ａ、１０１ａによって樹脂部材１００ｂ、１０１ｂがアウターロータ５１およびインナーロータ５２側に押し付けられるようになっている。

図３は、シール部材１００における樹脂部材１００ｂを拡大したものであり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は斜視図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。以下、図３を用いて樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの詳細構造について説明するが、樹脂部材１００ｂと樹脂部材１０１ｂはアウターロータ５１およびインナーロータ５２を挟んだ対称形状とされ、基本的に同一の構造であるため、樹脂部材１００ｂを例に挙げて説明する。

図３に示されるように、樹脂部材１００ｂは、シール溝部７１ｂの形状と同様の形状を成しており、円環状になっている。また、樹脂部材１００ｂは、一端面側に凹部１００ｃと凸部１００ｄが形成された段付きプレートとされている。

また、樹脂部材１００ｂは、凸部１００ｄが形成された面側がシール溝部７１ｂの開孔側に配置されることにより、凸部１００ｄが両ロータ５１、５２及び中央プレート部７３の一端面に接するようになっている。そして、樹脂部材１００ｂよりもシール溝部７１ｂの底側に弾性部材１００ａが配置されることで、弾性部材１００ａの弾性力とシール溝部７１ｂに導入されたブレーキ液の吐出圧（以下、これらをまとめて押圧力という）により樹脂部材１００ｂが押圧されてシール機能を果たす。

凸部１００ｄは、密閉部１００ｅと密閉部１００ｆを有している。これら密閉部１００ｅと密閉部１００ｆは、少なくとも閉じ込み部５３ａ、５３ｂを全面的に覆えるような幅で構成されており、閉じ込み部５３ａ、５３ｂを密閉しつつ、閉じ込み部５３ａの内部圧力が過大にならないようにブレーキ液をリリーフする役割を果たす。

さらに、複数の空隙部５３のうち体積が最大となる側の閉じ込み部５３ａを覆う密閉部１００ｅには、部分的に傾斜させられた傾斜部１００ｇが形成され、この傾斜部１００ｇが形成されている部分において密閉部１００ｅが他の部分よりも薄くされた薄肉部とされている。傾斜部１００ｇは、本実施形態では、密閉部１００ｅのうち吸入口６０を覆う箇所よりも吐出口６１側の部位において、樹脂部材１００ｂの径方向外側に向かって傾斜させられた構造とされている。

なお、シール部材１０１における樹脂部材１０１ｂに関しても、アウターロータ５１およびインナーロータ５２を挟んで樹脂部材１００ｂと対称形状となる。図２は、樹脂部材１００ｂを示したものであるため、実際には樹脂部材１０１ｂはこの図とは対称形状となるが、本図中に示したように、樹脂部材１００ｂに備えられる各部１００ｃ〜１００ｇと同様の各部１０１ｃ〜１０１ｇを備えた構造とされる。

このように配置されたシール部材１００、１０１によって、インナーロータ５２及びアウターロータ５１の軸方向端面と第１、第２のサイドプレート部７１、７２の間における隙間において、高圧な吐出口６１と、低圧な駆動軸５４とインナーロータ５２との間の間隙部及び吸入口６０とをシールする。

また、インナーロータ５２及びアウターロータ５１の軸方向端面と第１、第２のサイドプレート部７１、７２の間における隙間において、高圧な部分と低圧な部分とをシールするためには、シール部材１００、１０１が、吐出口６１と駆動軸５４との間及び吐出口６１と吸入口６０との間を通過し、アウターロータ５１の外周まで達していることが必要とされる。

これに対して、本実施形態においては、シール部材１００、１０１のうち、シール部材８０から駆動軸５４と吐出口６１との間を通過してシール部材８１に至るまでの領域が、高圧な部分と低圧な部分とをシールするために必要とされる領域になり、シールが必要とされないその他の領域でインナーロータ５２及びアウターロータ５１に接している部分は無視できる程度に少ない。このため、シール部材１００、１０１による接触抵抗を少なくすることができ、機械損失を低減することができる。

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。

ドライバによるブレーキペダル１の操作により発生させられるマスタシリンダ圧よりも大きなホイールシリンダ圧を発生させて大きな制動力を発生させたい場合、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の操作量が大きい場合に、ブレーキ装置に備えられた二位置弁２３が適宜連通状態にされると共に、リニア差圧制御弁２２が差圧状態とされる。

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。つまり、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。

そして、リニア差圧制御弁２２によって差圧が発生させられる状態になっているため、回転式ポンプ１０の吐出圧がリニア差圧制御弁２２の下流側、つまり各ホイールシリンダ４、５に対して作用し、マスタシリンダ圧よりも大きなホイールシリンダ圧が発生させられる。これにより、ブレーキ装置によりドライバによるブレーキペダル１の操作により発生させられるマスタシリンダ圧よりも大きなホイールシリンダ圧を発生させることができる。

このときのポンプ動作において、アウターロータ５１の外周のうち吸入口６０側は調圧リザーバ４０を介して吸入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側は高圧に吐出されるブレーキ液によって吐出圧とされる。

このため、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。しかしながら、上述したように、シール部材８０、８１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６０側の低圧部分に向けてブレーキ液洩れが発生しない。また、シール部材８０、８１により、アウターロータ５１の外周のうちの吸入口６０側は低圧となって、吸入口６０と連通する空隙部５３と同様の圧力となり、アウターロータ５１の外周のうちの吐出口６１側は高圧となって、吐出口６１と連通する空隙部５３と同様の圧力となる。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うようにすることができる。

また、本実施形態に示す回転式ポンプ１０では、シール部材８０、８１が吸入口６０側に位置しているため、アウターロータ５１の外周のうち閉じ込み部５３ａ、５３ｂを囲む位置まで高圧な吐出圧とされる。このため、アウターロータ５１が紙面上下方向に押圧され、閉じ込み部５３ａにおいてアウターロータ５１の内歯部５１ａとインナーロータ５２の外歯部５２ａとの歯先隙間が縮まる方向に荷重がかけられ、内歯部５１ａと外歯部５２ａとの歯先隙間が縮むように作用する。これにより、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との歯先隙間を通じて発生するブレーキ液洩れを抑制できる。

一方、インナーロータ５２及びアウターロータ５１の軸方向端面と第１、第２のサイドプレート部７１、７２との間の隙間に関しても、低圧な吸入口６０及び駆動軸５４とインナーロータ５２との間の間隙と、高圧な吐出口６１とによって、低圧な部分と高圧な部分が生じる。しかしながら、シール部材１００、１０１によって、インナーロータ５２及びアウターロータ５１の軸方向端面と第１、第２のサイドプレート部７１、７２との間の隙間の低圧な部分と高圧な部分とをシールしているため、高圧な部分から低圧な部分に向けてブレーキ液洩れが発生しない。そして、シール部材１００、１０１がシール部材８０、８１を通過するように形成されているため、シール部材１００、１０１とシール部材８０、８１との間において隙間が生じないため、この間からもブレーキ液洩れが発生することはない。

ただし、本実施形態では、シール部材１００、１０１の樹脂部材１００ｂ、１０１ｂのうち閉じ込み部５３ａを覆う密閉部１００ｅ、１０１ｅに対して傾斜部１００ｇ、１０１ｇを備えている。このため、上記のように高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを防止しつつ、さらに、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止している。このメカニズムについて、図４を参照して説明する。図４は、図２のＣ−Ｃ矢視断面において樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの各所にかかる力の関係を示した模式的断面図である。

まず、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂに対して、図４（ａ）に示されるように弾性部材１００ａの弾性力とシール溝部７１ｂに導入されたブレーキ液の吐出圧を合わせた押圧力Ｆ１と、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧に基づく押返力Ｆ２と、両ロータ５１、５２との接触面における液圧による押返力Ｆ３が加えられる。この樹脂部材１００ｂ、１０１ｂに加えられる合力Ｆは、次式で表される。

（数１） 合力Ｆ＝押圧力Ｆ１−押返力Ｆ２−押返力Ｆ３ … 数式１
そして、従来では樹脂部材１００ｂ、１０１ｂにて確実に閉じ込み部５３ａを密封できるように合力Ｆを過大に設計しているため、密閉部１００ｅ、１０１ｅにてアウターロータ５１やインナーロータ５２の端面を押さえつけるときの面圧が大きくなる。しかしながら、本実施形態では、密閉部１００ｅ、１０１ｅに傾斜部１００ｇ、１０１ｇを形成してあることから、密閉部１００ｅ、１０１ｅがアウターロータ５１やインナーロータ５２に接した時に加えられる初期面圧を下げることが可能となる。つまり、傾斜部１００ｇ、１０１ｇにおいては、密閉部１００ｅは押圧力Ｆ１が作用して撓まされることによりアウターロータ５１やインナーロータ５２と接して面圧が発生させられる。このため、傾斜部１００ｇ、１０１ｇが形成されていない従来構造と比較して、傾斜部１００ｇ、１０１ｇを撓ませなければならない分、初期面圧を下げることができるのである。

そして、図４（ｂ）に示すように、閉じ込み部５３ａの内部圧力が適正圧力時には、傾斜部１００ｇ、１０１ｇを撓ませる分が差し引かれたとしても、押圧力Ｆ１によって傾斜部１００ｇ、１０１ｇがアウターロータ５１やインナーロータ５２と接するようにできる。したがって、閉じ込み部５３ａが密閉部１００ｅ、１０１ｅにて密封される。

これに対し、図４（ｃ）に示すように、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が大きくなり過圧縮になると、押返力Ｆ２が大きくなる。このとき、密閉部１００ｅ、１０１ｅにてアウターロータ５１やインナーロータ５２の端面を押さえつけるときの面圧が従来と比べて小さくされているため、閉じ込み部５３ａの内部圧力によって傾斜部１００ｇ、１０１ｇがアウターロータ５１やインナーロータ５２から離され、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液が外側にリリーフされる。したがって、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止できる。

これにより、上記のように高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを防止しつつ、さらに、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態のような回転式ポンプ１０によれば、上記のように高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを防止しつつ、さらに、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止することが可能となる。そして、このように閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過大にならないようにできるため、吐出口６１からブレーキ液が吐出される際の吐出脈動が大きくなり、騒音が大きくなるという問題が発生することを防止でき、静粛化が図れる。さらに、閉じ込み部５３ａの内部圧力によってアウターロータ５１の内歯部５１ａとインナーロータ５２の外歯部５２ａの歯先の接触箇所が押し広げられることを防止でき、歯先を通じて高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れが発生することも防止できる。

なお、傾斜部１００ｇ、１０１ｇは、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂのうち内縁側には設けられておらず、この領域では樹脂部材１００ｂ、１０１ｂとアウターロータ５１またはインナーロータ５２との接触が確保されている。このため、この部分の面圧は従来と同様に維持され、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂとアウターロータ５１またはインナーロータ５２の端面との間を通じて高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを確実に防ぐことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態のブレーキ装置は、第１実施形態に対して回転式ポンプ１０のうちのシール部材１００、１０１の樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図５は、シール部材１００における樹脂部材１００ｂを拡大したものであり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は斜視図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。以下、図５を用いて本実施形態の樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの詳細構造について説明する。なお、本実施形態でも、樹脂部材１００ｂと樹脂部材１０１ｂはアウターロータ５１およびインナーロータ５２を挟んだ対称形状とされている。

図５（ａ）に示されるように、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂに対して傾斜部１００ｇ、１０１ｇが備えられているが、本実施形態では、図５（ｂ）、（ｃ）に示されるように、傾斜部１００ｇ、１０１ｇは、密閉部１００ｅ、１０１ｅのうち吸入口６０を覆う箇所よりも吐出口６１側の部位において、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの周方向に沿って、具体的には吐出口６１側に向かって傾斜させられた構造とされている。

このように、第１実施形態に対して傾斜部１００ｇの傾斜させる方向を変更したとしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態のブレーキ装置も、第１実施態に対して回転式ポンプ１０のうちのシール部材１００、１０１の樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図６は、樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの各所にかかる力の関係を示した模式的断面図である。この断面は、図２のＣ−Ｃ矢視断面と対応している。この図に示されるように、本実施形態にかかる回転式ポンプ１０では、密閉部１００ｅ、１０１ｅのうちアウターロータ５１およびインナーロータ５２側の端面ではなくその反対側（裏面側）に、密閉部１００ｅ、１０１ｅの厚みを薄くするザグリ部（溝部）１００ｈ、１０１ｈを備えており、このザグリ部１００ｈ、１０１ｈが形成された部分において密閉部１００ｅ、１０１ｅが他の部位に比べて薄くされた薄肉部とされている。具体的には、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈは、密閉部１００ｅ、１０１ｅのうち閉じ込み部５３ａと対応する部分を含めた領域に形成されている。このため、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈを形成していない従来構造と比べて密閉部１００ｅ、１０１ｅの剛性を低下させることが可能となる。

図６（ａ）に示すように、閉じ込み部５３ａの内部圧力が適正圧力時には、押圧力Ｆ１によって傾斜部１００ｇ、１０１ｇがアウターロータ５１やインナーロータ５２と接するようにできる。したがって、閉じ込み部５３ａが密閉部１００ｅ、１０１ｅにて密封される。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が大きくなり過圧縮になると、閉じ込み部５３ａの内部圧力、つまり押返力Ｆ２が大きくなる。そして、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈが形成されていることで密閉部１００ｅ、１０１ｅの剛性が小さくされているため、閉じ込み部５３ａの内部圧力によって密閉部１００ｅ、１０１ｅが撓まされ、密閉部１００ｅ、１０１ｅがアウターロータ５１やインナーロータ５２から離されるようにでき、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液が外側にリリーフされる。したがって、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止できる。

これにより、上記のように高圧な部分から低圧な部分へのブレーキ液洩れを防止しつつ、さらに、閉じ込み部５３ａ内のブレーキ液圧が過剰に上昇することを防止することが可能となる。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、傾斜部１００ｇ、１０１ｇやザグリ部１００ｈ、１０１ｈを形成することによって密閉部１００ｅ、１０１ｅの一部を樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの凸部１００ｄ、１０１ｄのうちの他の部位よりも薄くした薄肉部として機能させている。しかしながら、第１〜第３実施形態で示した具体的な構造は単なる一例を示したに過ぎず、他の構造を採用しても構わない。

例えば、第１、第２実施形態では、傾斜部１００ｇ、１０１ｇが樹脂部材１００ｂの径方向外側に向かって傾斜もしくは吐出口６１側に向かって傾斜させられた構造としているが、高圧な部分に向かって傾斜していれば、どの方向に向かって傾斜していても構わない。

また、第３実施形態では、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈの形状も、図６に示されるような断面長方形状ではなく、例えば断面三角形状、つまりテーパ状であっても良いし、断面長方形状のうちの角部が丸められた形状であっても良い。

さらに、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈの形成位置についても、密閉部１００ｅ、１０１ｅの裏面のうち少なくとも弾性部材１００ａ、１０１ａと接する部分を残すようにザグリ部１００ｈ、１０１ｈが形成され、かつ、密閉部１００ｅ、１０１ｅの剛性を低下させることで撓み易くなっていれば良い。すなわち、ザグリ部１００ｈ、１０１ｈは、閉じ込み部５３ａのうち少なくとも径方向外側の部分と対応する位置に形成されていれば良い。

上記実施形態では、シール部材１００、１０１を円環状に構成しているが、このような形状以外でもよい。すなわち、シール部材１００、１０１が、吐出口６１と駆動軸５４との間及び閉じ込み部５３ａ、５３ｂを通過し、アウターロータ５１の外周まで達していればどの様な形状であってもよい。ただし、シールする必要がない部分、例えば、吐出口６１、吸入口６０、これら吐出口６１や吸入口６０と同等の圧力にしたいアウターロータ５１の外周等をシール部材で覆う量を少なくすることによって接触抵抗を低減することが可能である。また、シール部材１００、１０１を円環状にすることで、アウターロータ５１およびインナーロータ５２の回転中心軸の周囲を全周にわたってシールできる。このため、シール部材１００、１０１の径方向の一方側に薄肉部を設けられ、変位可能な薄肉部を容易に形成することが可能となる。

また、第１、第２実施形態で示したような傾斜部１００ｇ、１０１ｇと第３実施形態で示したようなザグリ部１００ｈ、１０１ｈの両方を樹脂部材１００ｂ、１０１ｂに形成しても良い。

さらに、上記各実施形態では、内接歯車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、これに限らず、他の構造の内接歯車ポンプに対して本発明を適用しても良い。また、上記各実施形態では、吸入口６０がシール部１００、１０１の内周側に配置され、吐出口６１がシール部１００、１０１の外周側に配置された構造の回転式ポンプ１０を例に挙げて説明したが、吸入口６０がシール部１００、１０１の外周側に配置され、吐出口６１がシール部１００、１０１の内周側に配置された構造であっても良い。

本発明の第１実施形態にかかる回転式ポンプ１０を備えたブレーキ装置の管路構成図である。 図１における回転式ポンプ１０の具体的構成を示す図であり、（ａ）は、回転式ポンプ１０の模式図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ断面図である。 シール部材１００における樹脂部材１００ｂを拡大したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２のＣ−Ｃ矢視断面において樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの各所にかかる力の関係を示した模式的断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる回転式ポンプ１０に備えられたシール部材１００における樹脂部材１００ｂを拡大したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる回転式ポンプ１０の樹脂部材１００ｂ、１０１ｂの各所にかかる力の関係を示した模式的断面図である。

符号の説明

１…ブレーキペダル、２…倍力装置、３…マスタシリンダ、４、５…ホイールシリンダ、１０…回転式ポンプ、５０…ケーシング、５０ａ…ロータ室、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、５３ａ、５３ｂ…閉じ込み部、５４…駆動軸、６０…吸入口、６１…吐出口、７１…第１のサイドプレート部、７２…第２のサイドプレート部、７３…中央プレート、８０、８１…シール部材、１００、１０１…シール部材、１００ａ、１０１ａ…弾性部材、１００ｂ、１０１ｂ…樹脂部材、１００ｃ、１０１ｃ…凹部、１００ｄ、１０１ｄ…凸部、１００ｅ、１００ｆ、１０１ｅ、１０１ｆ…密閉部、１００ｇ、１０１ｇ…傾斜部、１００ｈ、１０１ｈ…ザグリ部

Claims (7)

1. 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、
   前記駆動軸を嵌入する開口部（７１ａ、７２ａ）を有すると共に、前記回転部に流体を吸入する吸入口（６０）及び前記回転部から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）とを備え、
   前記複数の空隙部のうち、体積が最大となる閉じ込み部（５３ａ）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構成されており、
   前記ケーシングにおける前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面と対応する面に形成されたシール溝（７１ｂ、７２ｂ）内に配置され、前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面と前記ケーシングとの間の間隙部において、前記吐出口と前記駆動軸との間を通ると共に前記閉じ込み部を通って前記アウターロータの外周まで至り、前記閉じ込み部（５３ａ）を覆う密閉部（１００ｅ、１０１ｅ）を有するシール手段（１００、１０１）が備えられた回転式ポンプにおいて、
   前記シール手段の前記密閉部には、前記閉じ込み部の内部圧力の上昇に伴って前記密閉部における前記アウターロータ側の部位が前記アウターロータから離れるように、該密閉部のうち前記インナーロータの軸方向端面と接する部位よりも前記アウターロータの軸方向端面の方の前記軸方向の厚みを薄くした薄肉部（１００ｇ、１００ｈ、１０１ｇ、１０１ｈ）が備えられていることを特徴とする回転式ポンプ。
2. 前記薄肉部は、前記密閉部のうち前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面と対応する位置に形成された傾斜部（１００ｇ、１０１ｇ）であることを特徴とする請求項１に記載の回転式ポンプ。
3. 前記傾斜部は、前記軸を中心とする径方向外側もしくは周方向に沿った前記吐出口側に向かうほど前記密閉部の厚みが薄くなるように傾斜させられていることを特徴とする請求項２に記載の回転式ポンプ。
4. 前記薄肉部は、前記密閉部のうち前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面側と反対側となる裏面にザグリ部（１００ｈ、１０１ｈ）を形成することにより構成さ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。
5. 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、
   前記駆動軸を嵌入する開口部（７１ａ、７２ａ）を有すると共に、前記回転部に流体を吸入する吸入口（６０）及び前記回転部から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）とを備え、
   前記複数の空隙部のうち、体積が最大となる閉じ込み部（５３ａ）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構成されており、
   前記ケーシングにおける前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面と対応する面に形成されたシール溝（７１ｂ、７２ｂ）内に配置され、前記インナーロータ及び前記アウターロータの軸方向端面と前記ケーシングとの間の間隙部において、前記吐出口と前記駆動軸との間を通ると共に前記閉じ込み部を通って前記アウターロータの外周まで至り、前記閉じ込み部（５３ａ）を覆う密閉部（１００ｅ、１０１ｅ）を有するシール手段（１００、１０１）が備えられた回転式ポンプにおいて、
   前記シール手段の前記密閉部のうち前記インナーロータおよび前記アウターロータの軸方向端面と対応する位置には、前記閉じ込み部の内部圧力の上昇に伴って前記密閉部における前記アウターロータ側の部位が前記アウターロータから離れるように、前記軸を中心とする径方向外側、もしくは周方向に沿った前記吐出口側に向かうほど前記軸方向端面との距離が大きい傾斜部（１００ｇ、１０１ｇ）が備えられていることを特徴とする回転式ポンプ。
6. 前記シール溝および前記シール手段は円環状を成すと共に、前記駆動軸に対して偏心して配置され、前記吸入口と前記吐出口のうちのいずれか一方が前記シール手段の内周側に配置され、他方が前記シール手段の外周側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転式ポンプ。
7. 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、を有し、
   前記回転式ポンプが、前記吸入口が前記補助管路を通じて前記ブレーキ液圧発生手段側のブレーキ液を吸入でき、前記吐出口が前記主管路を通じて前記制動力発生手段に向けてブレーキ液を吐出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ないし６のいずれか１つに記載の回転式ポンプを備えたブレーキ装置。

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