JP5987524B2 - ギヤポンプ装置 - Google Patents

ギヤポンプ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5987524B2
JP5987524B2 JP2012163894A JP2012163894A JP5987524B2 JP 5987524 B2 JP5987524 B2 JP 5987524B2 JP 2012163894 A JP2012163894 A JP 2012163894A JP 2012163894 A JP2012163894 A JP 2012163894A JP 5987524 B2 JP5987524 B2 JP 5987524B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
gear pump
pressure
annular rubber
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012163894A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014025352A (ja
Inventor
貴寛 永沼
貴寛 永沼
祐樹 中村
祐樹 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advics Co Ltd
Original Assignee
Advics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advics Co Ltd filed Critical Advics Co Ltd
Priority to JP2012163894A priority Critical patent/JP5987524B2/ja
Priority to DE102013214276.5A priority patent/DE102013214276B4/de
Priority to US13/950,031 priority patent/US9046102B2/en
Priority to CN201310313594.7A priority patent/CN103573617B/zh
Publication of JP2014025352A publication Critical patent/JP2014025352A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5987524B2 publication Critical patent/JP5987524B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0023Axial sealings for working fluid
    • F04C15/0026Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

Description

本発明は、ギヤの噛み合いによって流体を圧送するトロコイドポンプなどのギヤポンプ装置に関するものであり、例えば車両用ブレーキ装置に適用すると好適である。
従来、ギヤポンプをユニット化してポンプ本体をハウジング(ケース)に固定する際に、ネジ締めによって各部材間の隙間を埋める軸力を発生させると軸力にバラツキが発生し得ることから、板バネをポンプ本体の先端や根元位置などに配置し、軸力のバラツキを抑制していた。しかしながら、板バネの配置スペースが必要となるなど、ポンプ装置の小型化が十分ではなかった。
そこで、特許文献1において、ポンプ本体の軸方向両外側に吐出室を配置し、ポンプ自身の吐出圧で各部材が押し付け合うようにすることで、各部材間の隙間の発生を抑制できるようにしつつ、板バネの廃止などによる小型化が図れるようにする構造が提案されている。
特開2012−52455号公報
しかしながら、特許文献1の構造では、ポンプ本体の軸方向両外側に吐出室を区画するハウジング外郭と、該ハウジング外郭内に配されると共にロータに対して軸方向に押接させて吐出室を区画するリング状のシール機構との間に、隙間が生じる可能性がある。具体的には、ロータの軸方向端面から吐出室を区画するハウジング外郭までの距離に合わせて、シール機構を構成する各部材の軸方向寸法の設計が為されているが、各部材の公差内における寸法バラツキの累積や、吐出圧が作用したときの各部材の弾性変形やクリープ等の理由により、上記隙間が発生することがある。このような隙間が発生すると、この隙間を介して圧力洩れが発生したり、あるいは、ハウジング外郭に対して隣接配置されるシール機構に含まれる弾性シール材(Oリング等)が隙間に入り込んで異常変形し、耐久性向上が困難となる虞がある。
これに対して、ハウジング外郭に収容される部材の軸方向寸法を予め大きく設定しておくことが考えられるが、この場合、吐出圧が生じる前からロータが軸方向に圧迫されることになるため、ロータの駆動トルクが大きくなり、ロストルクが生じることになる。
本発明は上記点に鑑みて、リング状のシール機構とハウジング(ケース)外郭との間の隙間を無くすことにより、弾性シール材が当該隙間に入り込むことを防止できるようにしつつ、ロストルクの発生を抑制することもできるギヤポンプ装置を提供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、シール機構(111、115、221、225)は、低圧側を囲み、低圧側と吐出側との間をシールする環状ゴム部材(113、117、223、227)と、環状ゴム部材の外側に配置される中空枠形状で構成されると共に第1ギヤ(19a、19d、39a、39d)および第2ギヤ(19b、19e、39b、39e)の軸方向端面に当接される端面を有する外側部材(114、118、224、228)と、環状ゴム部材が装着される外周壁を有して外側部材の内側に嵌め込まれケース(71、72、101、201、211、212)の外郭のうちギヤポンプ(19、39)と反対側の内壁面に当接させられる内側部材(112、116、222、226)とを備えた構成とされ、内側部材における外周壁には、ギヤポンプの吐出圧の印加に基づく環状ゴム部材の圧接により、内側部材の内壁面側への推進力を生じさせると共に、吐出圧の上昇に伴って環状ゴム部材の圧接力が増大されることで推進力を増大させる受圧面を構成する鍔部(112f、222e)が備えられていることを特徴としている。
このような構成によれば、ポンプ動作時に、内側部材の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材をギヤポンプから離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材をケースの外郭のうちギヤポンプと反対側の内壁面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。さらに、環状ゴム部材が高圧な吐出圧によってケースの内壁面に押圧される。このため、環状ゴム部材および内側部材によって環状ゴム部材よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができる。
これにより、内側部材をケースの内壁面に当接させてこれらの間の隙間を無くせるようにしつつ、低圧側と高圧側とのシールも的確に行える。このため、これらの間に隙間が形成された場合に発生し得る圧力洩れや、環状ゴム部材が隙間に入り込んで異常変形し、耐久性低下が生じることを防止することができる。また、環状ゴム部材は、ギヤポンプの駆動時の吐出圧の増減に伴って内側部材の受圧面に対する圧接力を増減させるため、ロストルクの発生を抑制することも可能となる。なお、ここでいうゴムは、比較的軟質なエラストマを指しており、樹脂系材料からなるものも含む。比較的軟質とは、ギヤポンプやケース、外側部材、内側部材と比較して軟らかいことを意味する。
請求項2に記載の発明では、環状ゴム部材は、外側部材に当接していることを特徴としている。このように、環状ゴム部材が外側部材に当接する構造であると、環状ゴム部材と外側部材との間を通じて内側部材と外側部材との当接部側への吐出圧洩れの防止効果を向上させることができる。
請求項3に記載の発明では、鍔部は、内側部材における外周壁に形成されたフランジ部(112f、222e)であり、該フランジ部のうち環状ゴム部材側の面がテーパ面(112e、222d)であることを特徴としている。
このように、受圧面をテーパ面としているため、高圧吐出時にテーパ面に対して垂直方向にかかる吐出圧を効率良く内側部材がギヤポンプと反対側に移動する推進力に変換できる。したがって、より確実に内側部材とケースの外郭の内壁面との間の隙間を無くすことが可能となり、上記効果を得ることができる。
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の一例を示すものである。
本発明の第1実施形態にかかるギヤポンプ装置を適用した車両用ブレーキ装置のブレーキ配管概略図である。 ギヤポンプ19、39を含むポンプ本体100およびモータ60を備えた回転式ポンプ装置の断面図である。 図2のA−A断面図である。 (a)は、内側部材112の正面図、(b)は、(a)のB−B’断面図である。 (a)は、外側部材114の正面図、(b)は、(a)を紙面左側から見たときの外側部材114の側面図、(c)は、外側部材114の背面図、(d)は、(a)のC−C’矢視断面図である。 内側部材112を外側部材114内に嵌め込む様子を示した斜視図である。 受圧面に加えられる力を示した断面模式図である。 本発明の第2実施形態にかかる外接型ギヤポンプが適用されたギヤポンプ装置の断面図である。 シール機構221の斜視分解図である。 ポンプ動作時における図8の領域R、つまりシール機構221の様子を示した拡大図である。
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、同一符号を付して説明を行う。
(第1実施形態)
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図1に、本発明の一実施形態にかかるギヤポンプ装置を適用した車両用ブレーキ装置のブレーキ配管概略図を示す。以下、車両用ブレーキ装置の基本構成を、図1に基づいて説明する。ここでは前後配管の油圧回路を構成する車両に本発明による車両用ブレーキ装置を適用した例について説明する。
図1において、ドライバがブレーキ操作部材としてのブレーキペダル11を踏み込むと、倍力装置12にて踏力が倍力され、マスタシリンダ(以下、M/Cという)13に配設されたマスタピストン13a、13bを押圧する。これにより、これらマスタピストン13a、13bによって区画されるプライマリ室13cとセカンダリ室13dとに同圧のM/C圧が発生する。M/C圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50を通じて各ホイールシリンダ(以下、W/Cという)14、15、34、35に伝えられる。このM/C13には、プライマリ室13cおよびセカンダリ室13dそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ13eが備えられている。
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ50は、第1配管系統50aと第2配管系統50bとを有している。第1配管系統50aは、右後輪RRと左後輪RLに加えられるブレーキ液圧を制御するリア系統、第2配管系統50bは、左前輪FLと右前輪FRに加えられるブレーキ液圧を制御するフロント系統とされる。
第1配管系統50aと第2配管系統50bとを比較すると、第1配管系統50aの方が消費液量(キャリパ容量)が少なくなっているが、各系統50a、50bの構成は同様であるため、以下では第1配管系統50aについて説明し、第2配管系統50bについては説明を省略する。
第1配管系統50aは、上述したM/C圧を左後輪RLに備えられたW/C14および右後輪RRに備えられたW/C15に伝達し、W/C圧を発生させる主管路となる管路Aを備える。
また、管路Aは、連通状態と差圧状態に制御できる第1差圧制御弁16を備えている。この第1差圧制御弁16は、ドライバがブレーキペダル11の操作を行う通常ブレーキ時(車両運動制御が実行されていない時)には連通状態となるように弁位置が調整されており、第1差圧制御弁16に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。
この第1差圧制御弁16が差圧状態のときには、W/C14、15側のブレーキ液圧がM/C圧よりも所定以上高くなった際にのみ、W/C14、15側からM/C13側へのみブレーキ液の流動が許容される。このため、常時W/C14、15側がM/C13側よりも所定圧力以上高くならないように維持される。
そして、管路Aは、この第1差圧制御弁16よりも下流になるW/C14、15側において、2つの管路A1、A2に分岐する。管路A1にはW/C14へのブレーキ液圧の増圧を制御する第1増圧制御弁17が備えられ、管路A2にはW/C15へのブレーキ液圧の増圧を制御する第2増圧制御弁18が備えられている。
第1、第2増圧制御弁17、18は、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成されている。具体的には、第1、第2増圧制御弁17、18は、第1、第2増圧制御弁17、18に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時(非通電時)には連通状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時(通電時)に遮断状態に制御されるノーマルオープン型となっている。
管路Aにおける第1、第2増圧制御弁17、18および各W/C14、15の間と調圧リザーバ20とを結ぶ減圧管路としての管路Bには、連通・遮断状態を制御できる2位置電磁弁により構成される第1減圧制御弁21と第2減圧制御弁22とがそれぞれ配設されている。そして、これら第1、第2減圧制御弁21、22はノーマルクローズ型となっている。
調圧リザーバ20と主管路である管路Aとの間には還流管路となる管路Cが配設されている。この管路Cには調圧リザーバ20からM/C13側あるいはW/C14、15側に向けてブレーキ液を吸入吐出するモータ60によって駆動される自吸式のギヤポンプ19が設けられている。モータ60は図示しないモータリレーに対する通電が制御されることで駆動される。
そして、調圧リザーバ20とM/C13の間には補助管路となる管路Dが設けられている。この管路Dを通じ、ギヤポンプ19にてM/C13からブレーキ液を吸入し、管路Aに吐出することで、車両運動制御時において、W/C14、15側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のW/C圧を加圧する。
なお、ここでは第1配管系統50aについて説明したが、第2配管系統50bも同様の構成であり、第1配管系統50aに備えられた各構成と同様の構成を第2配管系統50bも備えている。具体的には、第1差圧制御弁16と対応する第2差圧制御弁36、第1、第2増圧制御弁17、18と対応する第3、第4増圧制御弁37、38、第1、第2減圧制御弁21、22と対応する第3、第4減圧制御弁41、42、ギヤポンプ19と対応するギヤポンプ39、リザーバ20と対応するリザーバ40、管路A〜Dと対応する管路E〜Hがある。ただし、各系統50a、50bがブレーキ液を供給するW/C14、15、34、35については、リア系統となる第1配管系統50aよりもフロント系統となる第2配管系統50bの方の容量が大きくされている。これにより、フロント側においてより大きな制動力を発生させることができる。
また、ブレーキECU70は、ブレーキ制御システム1の制御系を司る本発明の車両運動制御装置に相当するもので、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行し、横滑り防止制御等の車両運動制御を実行する。すなわち、ブレーキECU70は、図示しないセンサ類の検出に基づいて各種物理量を演算し、その演算結果に基づいて車両運動制御を実行するか否かを判定し、実行する際には、制御対象輪に対する制御量、すなわち制御対象輪のW/Cに発生させるW/C圧を求める。その結果に基づいて、ブレーキECU70が各制御弁16〜18、21、22、36〜38、41、42への電流供給制御およびギヤポンプ19、39を駆動するためのモータ60の電流量制御を実行することで、制御対象輪のW/C圧が制御され、車両運動制御が行われる。
例えば、トラクション制御や横滑り防止制御のようにM/C13に圧力が発生させられていないときには、ギヤポンプ19、39を駆動すると共に、第1、第2差圧制御弁16、36を差圧状態にすることで、管路D、Hを通じてブレーキ液を第1、第2差圧制御弁16、36の下流側、つまりW/C14、15、34、35側に供給する。そして、第1〜第4増圧制御弁17、18、37、38や第1〜第4減圧制御弁21、22、41、42を適宜制御することで制御対象輪のW/C圧の増減圧を制御し、W/C圧が所望の制御量となるように制御する。
また、アンチスキッド(ABS)制御時には、第1〜第4増圧制御弁17、18、37、38や第1〜第4減圧制御弁21、22、41、42を適宜制御すると共に、ギヤポンプ19、39を駆動することでW/C圧の増減圧を制御し、W/C圧が所望の制御量となるように制御する。
次に、上記のように構成される車両用ブレーキ装置におけるギヤポンプ装置の詳細構造について説明する。図2は、ギヤポンプ19、39を含むポンプ本体100およびモータ60を備えたギヤポンプ装置の断面図である。この図は、ポンプ本体100をブレーキ液圧制御用アクチュエータ50のハウジング101に組付けたときの様子を示しており、例えば、紙面上下方向が車両天地方向となるように組付けられる。
上述したように、車両用ブレーキ装置は、第1配管系統50aと第2配管系統50bの2系統から構成されている。このため、ポンプ本体100には第1配管系統50a用のギヤポンプ19と、第2配管系統50b用のギヤポンプ39の2つが備えられている。
ポンプ本体100に内蔵されるギヤポンプ19、39は、モータ60が第1ベアリング51および第2ベアリング52で支持された回転軸54を回転させることによって駆動される。ポンプ本体100の外形を構成するケーシングは、アルミニウム製のシリンダ71およびプラグ72によって構成されており、第1ベアリング51はシリンダ71に配置され、第2ベアリング52はプラグ72に配置されている。
シリンダ71とプラグ72が同軸的に配置された状態でシリンダ71の一端側がプラグ72に対して圧入されることで一体化され、ポンプ本体100のケースが構成されている。そして、シリンダ71やプラグ72と共にギヤポンプ19、39や各種シール部材等が備えられることによりポンプ本体100が構成されている。
このようにして一体構造のポンプ本体100が構成されている。この一体構造とされたポンプ本体100が、アルミニウム製のハウジング101に形成された略円筒形状の凹部101a内に紙面右方向から挿入されている。そして、凹部101aの入口に掘られた雌ネジ溝101bにリング状の雄ネジ部材(スクリュー)102がネジ締めされて、ポンプ本体100がハウジング101に固定されている。この雄ネジ部材102のネジ締めによってポンプ本体100がハウジング101から抜けない構造とされている。
以下、このポンプ本体100のハウジング101の凹部101aへの挿入方向のことを単に挿入方向という。また、ポンプ本体100の軸方向や周方向(回転軸54の軸方向や周方向)を単に軸方向や周方向という。
また、挿入方向前方の先端位置のうち回転軸54の先端(図2における左端)と対応する位置において、ハウジング101の凹部101aに円形状の第2の凹部101cが形成されている。この第2の凹部101cの径は、回転軸54の径よりも大きくされ、この第2の凹部101c内に回転軸54の先端が位置し、回転軸54がハウジング101と接触しないようにされている。
シリンダ71およびプラグ72には、それぞれ、中心孔71a、72aが備えられている。これら中心孔71a、72a内に回転軸54が挿入され、シリンダ71に形成された中心孔71aの内周に固定された第1ベアリング51とプラグ72に形成された中心孔72aの内周に固定された第2ベアリング52にて支持されている。第1、第2ベアリング51、52にはどのような構造のベアリングを適用しても良いが、本実施形態では、転がり軸受を用いている。
具体的には、第1ベアリング51は、内輪無しの針状ころ軸受にて構成されており、外輪51aと針状ころ51bを備えた構成とされ、この第1ベアリング51の穴内に嵌め込まれることで回転軸54が軸支されている。第1ベアリング51は、シリンダ71の中心孔71aが挿入方向前方において第1ベアリング51の外径と対応する寸法に拡径されていることから、この拡径された部分に圧入されることでシリンダ71に固定されている。
第2ベアリング52は、内輪52a、外輪52bおよび転動体52cを備えた構成とされ、外輪52bがプラグ72の中心孔72a内に圧入されることによって固定されている。この第2ベアリング52の内輪52aの穴内に回転軸54が嵌め込まれることで、回転軸54が軸支されている。
第1ベアリング51の両側、つまり第1ベアリング51よりも挿入方向前方の領域と第1、第2ベアリング51、52に挟まれた領域それぞれに、ギヤポンプ19、39が備えられている。図3に図2のA−A断面図を示し、ギヤポンプ19、39の詳細構造について説明する。
ギヤポンプ19は、シリンダ71の一端面を円形状に凹ませたザグリにて構成されるロータ室(収容部)100a内に配置されており、ロータ室100a内に挿通された回転軸54によって駆動される内接型ギヤポンプ(トロコイドポンプ)で構成されている。
具体的には、ギヤポンプ19は、内周に内歯部が形成されたアウターロータ19aと外周に外歯部が形成されたインナーロータ19bとからなる回転部を備えており、インナーロータ19bの中心にある孔内に回転軸54が挿入された構成となっている。そして、回転軸54に形成された穴54a内にキー54bが嵌入されており、このキー54bによってインナーロータ19bへのトルク伝達がなされる。
アウターロータ19aとインナーロータ19bは、それぞれに形成された内歯部と外歯部とが噛み合わさって複数の空隙部19cを形成している。そして、回転軸54の回転によって空隙部19cが大小変化することで、ブレーキ液の吸入吐出が行われる。
一方、ギヤポンプ39は、シリンダ71のもう一方の端面を円形状に凹ませたザグリにて構成されるロータ室(収容部)100b内に配置されており、ロータ室100b内に挿通される回転軸54にて駆動される。ギヤポンプ39も、ギヤポンプ19と同様にアウターロータ39aおよびインナーロータ39bを備え、これらの両歯部が噛み合わさって形成される複数の空隙部39cにてブレーキ液の吸入吐出を行う内接型ギヤポンプで構成されている。このギヤポンプ39は、回転軸54を中心としてギヤポンプ19をほぼ180°回転させた配置となっている。このように配置することで、ギヤポンプ19、39のそれぞれの吸入側の空隙部19c、39cと吐出側の空隙部19c、39cとが回転軸54を中心として対称位置となるようにし、吐出側における高圧なブレーキ液圧が回転軸54に与える力を相殺できるようにしている。
これらギヤポンプ19、39は、基本的には同じ構造となっているが、軸方向厚さを異ならせてあり、リア系統となる第1配管系統50aに備えられるギヤポンプ19と比較して、フロント系統となる第2配管系統50bに備えられるギヤポンプ39の方が、軸方向長さが長くされている。具体的には、ギヤポンプ39の各ロータ39a、39bの方がギヤポンプ19の各ロータ19a、19bよりも軸方向長さが長くされている。このため、ギヤポンプ39の方がギヤポンプ19よりもブレーキ液の吸入吐出量が多くなり、フロント系統に対してリア系統より多くのブレーキ液を供給できる。
シリンダ71の一端面側において、ギヤポンプ19を挟んでシリンダ71と反対側、つまりシリンダ71およびギヤポンプ19とハウジング101との間には、ギヤポンプ19をシリンダ71側に押圧するシール機構111が備えられている。また、シリンダ71のもう一方の端面側において、ギヤポンプ39を挟んでシリンダ71と反対側、つまりシリンダ71およびギヤポンプ39とプラグ72との間には、ギヤポンプ39をシリンダ71側に押圧するシール機構115が備えられている。
シール機構111は、回転軸54が挿入される中空部を有するリング状部材で構成され、アウターロータ19aおよびインナーロータ19bをシリンダ側71側に押圧することにより、ギヤポンプ19のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構111は、ハウジング101の外郭となる凹部101aの底面およびアウターロータ19aやインナーロータ19bの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
シール機構111は、中空枠形状とされた内側部材112と環状ゴム部材113および中空枠形状とされた外側部材114とを有した構成とされ、内側部材112の外周壁と外側部材114の内周壁との間に環状ゴム部材113を配した状態で外側部材114内に内側部材112を嵌め込んだ構成とされる。
図4および図5は、内側部材112と外側部材114の詳細構造を示した図である。図4(a)は、内側部材112の正面図、図4(b)は、図4(a)のB−B’断面図である。図2に示したポンプ本体100の断面のうちシール機構111の断面については、図4(a)のB−B’断面と対応する断面を示してある。図5(a)は、外側部材114の正面図、図5(b)は、図5(a)を紙面右側から見たときの外側部材114の側面図、図5(c)は、外側部材114の背面図、図5(d)は、図5(a)のC−C’矢視断面図である。また、図6は、内側部材112を外側部材114内に嵌め込む様子を示した斜視図である。以下、これらの図を参照してシール機構111を構成する各部品112〜114の構成について説明する。
内側部材112は、図4(a)、(b)に示すように、樹脂部112aと金属製リング112bとによって構成されており、樹脂部112aの成形時に金属製リング112bを一体成形(インサート成形)することで、これらが一体化されている。
樹脂部112aは、回転軸54が配される中空部112cが形成された中空枠形状とされている。中空部112cは回転軸54の外周形状に合わせて円形状であっても良いが、ここでは軸方向に沿って複数のスリット112dが形成されることで部分的に回転軸54よりも拡径されている。この中空部112cに対して同心状に金属製リング112bが配置されており、中空部112c周辺を含めた樹脂部112aの補強のために金属製リング112bを備えてある。
また、樹脂部112aのうちスリット112dが形成されていない部分は金属製リング112bよりも内側まで突き出し、スリット112dが形成されている部分は金属製リング112bの位置まで窪んでいる。そして、中空部112cの内壁面のうちスリット112dではない部分から中空部112cの中心までの距離が回転軸54の径と一致するようにしてある。
このような構造の場合、内側部材112のうち回転軸54の摺動面となる部分は中空部112cのうちのスリット112dが形成されていない部分となるため、金属製リング112bは回転軸54と当接しないようにできる。中空部112cの内壁面を金属製リング112bによって構成し、回転軸54との当接面とすれば、金属製リング112bの寸法公差にしたがって回転軸54の外周面と中空部112cの内壁面との隙間を調整し、回転軸54の径方向の位置決めを行うことができる。しかしながら、回転軸54と金属製リング112bとが当接することになることから、回転軸54の摺動による焼き付きを防止するために、これらを別材料で構成することが必要になる。例えば、回転軸54をSUS、金属製リング112bを銅とすることになる。ところが、銅はSUS等と比較して柔らかい材料であり、ある程度の板厚を確保しないと樹脂部112aの補強の機能が十分でなくなる。これに対して、本実施形態のように、樹脂部112aが回転軸54に当接して金属性リング112bが回転軸54には当接しないようにすれば、金属性リング112bについては材料が問われなくなり、例えば回転軸54と同種材料とすることも可能となる。したがって、材料選択の自由度を向上させられる。そして、SUS等の比較的硬い材料を用いて金属製リング112bを構成するのであれば、銅等の比較的柔らかい材料を用いる場合と比較して、板厚を薄くすることが可能になるし、材料コストも削減することが可能となる。
内側部材112の外形は、図4(a)の紙面右側、つまりギヤポンプ19の高圧な吐出側と対応する位置では空隙部19cよりも小さい径とされ、紙面左側、つまりギヤポンプ19の低圧な吸入側と対応する位置では空隙部19cよりも大きい径とされている。このため、環状ゴム部材113を内側部材112の外周壁に嵌め込んだときに、低圧となる回転軸54の周囲やギヤポンプ19の吸入側は環状ゴム部材113の内側に位置し、高圧となるギヤポンプ19の吐出側は環状ゴム部材113の外側に位置するようにできる。
また、内側部材112の外周壁は、ギヤポンプ19によるブレーキ液の吸入吐出動作が行われるときに、高圧な吐出圧が環状ゴム部材113に印加されて環状ゴム部材113が径方向内側に押圧されるため、環状ゴム部材113から径方向内側への圧力を受ける受圧面を構成することになる。この受圧面は、内側部材112が軸方向においてギヤポンプ19から離れる方向に推進力を生じさせる構成とされ、本実施形態では、受圧面の一部をテーパ面112eとしている。具体的には、内側部材112の外周壁のうちギヤポンプ19と反対側において、外周壁を1周するフランジ部112fを備えてあり、フランジ部112fのうちギヤポンプ19側の面をテーパ面112eとしている。
環状ゴム部材113は、Oリング等で構成されたもので、内側部材112の外周壁に嵌め込まれ、内側部材112と外側部材114との間に配置される。環状ゴム部材113は、ギヤポンプ19の駆動時に吐出圧の上昇に伴って内側部材112の受圧面に対する圧接力を増大させると共に、凹部101aの底面に接することで高圧なギヤポンプ19の吐出側と低圧となる回転軸54の周囲やギヤポンプ19の吸入側との間をシールする。環状ゴム部材113は、内側部材112の外形に沿った形状で成形されていても良いが、円形状のものを弾性変形させて内側部材112の外形に合わせて内側部材112の外周壁に嵌め込まれれば良い。
外側部材114は、ギヤポンプ19における軸方向端面において低圧側と高圧側とのシールを行う。図5(a)、(c)、(d)に示されるように、外側部材114は、中空枠形状で構成されており、中空部114aの内形は内側部材112の外形と対応する形状とされている。また、外側部材114は、ギヤポンプ19側の端面に凹部114bと凸部114cが形成された段付きプレートとされ、凸部114cが両ロータ19a、19bの一端面に接する構成とされている。
凸部114cは、密閉部114dと密閉部114eを有している。密閉部114dと密閉部114eは、空隙部19cが後述する吸入口81と連通した状態から後述する吐出室80に連通した状態に移行するまでの間と、空隙部19cが吐出室80と連通した状態から吸入口81に連通した状態に移行するまでの間と対応する位置にそれぞれ備えられている。これら密閉部114d、114eにより、空隙部19cを密閉すると共に、低圧側と高圧側との間をシールしている。凹部114bは、吐出室80と連通させられることで高圧な吐出圧が導入されるようになっている。このため、ギヤポンプ19による高圧吐出時には、凹部114b内を含めて外側部材114の外周に高圧な吐出圧が導入される。この吐出圧に基づいて、外側部材114が変形して、内側部材112を締め付ける抱き付きが生じることがある。
また、外側部材114に対して、ギヤポンプ19と反対側から内側部材112および環状ゴム部材113が嵌め込まれるようになっており、外側部材114のうちギヤポンプ19と反対側の端面には環状ゴム部材113と対応する形状の突出壁114fが形成されている。この突出壁114fの内周壁に対向して環状ゴム113が配置されることで、外側部材114と内側部材112および環状ゴム113とが正確に位置合わせされている。
なお、図5(a)、(b)、(d)に示されるように、外側部材114のうちギヤポンプ19側の端面のうち凸部114cよりも径方向外側の部位には突起状の回転防止部114gが形成されている。この回転防止部114gがシリンダ71に形成された図示しない凹部内に挿入されることで、外側部材114がシリンダ71に対して回転しないようにされている。
また、シール機構111の外径は、少なくとも図2の紙面上方においてハウジング101の凹部101aの内径よりも小さくされている。このため、紙面上方におけるシール機構111とハウジング101の凹部101aとの間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室80を構成しており、ハウジング101の凹部101aの底部に形成された吐出用管路90に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ19は、吐出室80および吐出用管路90を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
シリンダ71には、ギヤポンプ19の吸入側の空隙部19cと連通する吸入口81が形成されている。この吸入口81は、シリンダ71のうちギヤポンプ19側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング101の凹部101aの側面に設けられた吸入用管路91に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ19は、吸入用管路91および吸入口81を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
一方、シール機構115も、回転軸54が挿入される中心部を有するリング状部材で構成され、アウターロータ39aおよびインナーロータ39bをシリンダ側71側に押圧することにより、ギヤポンプ39のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構115は、プラグ72のうちシール機構115が収容される部分の端面およびアウターロータ39aやインナーロータ39bの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
このシール機構115も、中空枠形状とされた内側部材116と環状ゴム部材117および中空枠形状とされた外側部材118とを有した構成とされ、内側部材116の外周壁と外側部材118の内周壁との間に環状ゴム部材117を配した状態で外側部材118内に内側部材116を嵌め込んだ構成とされる。このシール機構115は、上記したシール機構111とシールを構成する面が反対側となっている点が異なっているため、シール機構111に対する対称形状で構成されているが、回転軸54を中心としてシール機構111に対して180°位相をずらして配置されている。ただし、シール機構115の基本構造はシール機構111と同じであるため、シール機構115の詳細構造については説明を省略する。
なお、シール機構115の外径は、少なくとも紙面下方においてプラグ72の内径よりも小さくなっている。このため、紙面下方におけるシール機構115とプラグ72との間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室82を構成しており、プラグ72に形成された連通路72bおよびハウジング101の凹部101aの側面に形成された吐出用管路92に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ39は、吐出室82や連通路72bおよび吐出用管路92を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
一方、シリンダ71のうちギヤポンプ19、39側の端面もシール面とされ、このシール面にギヤポンプ19、39が密着することでメカニカルシールが為され、ギヤポンプ19、39のうちの他端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。
また、シリンダ71には、ギヤポンプ39の吸入側の空隙部39cと連通する吸入口83が形成されている。この吸入口83は、シリンダ71のうちギヤポンプ39側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング101の凹部101aの側面に設けられた吸入用管路93に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ39は、吸入用管路93および吸入口83を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
なお、図2において、吸入用管路91および吐出用管路90が図1における管路Cに相当し、吸入用管路93および吐出用管路92が図1における管路Gに相当する。
また、シリンダ71の中心孔71aのうち第1ベアリング51よりも挿入方向後方には、径方向断面がU字状とされた環状樹脂部材120aと、この環状樹脂部材120a内に嵌め込まれた環状ゴム部材120bとによって構成されたシール部材120が収容されている。このシール部材120は、環状樹脂部材120aがシリンダ71と回転軸54とによって押し縮められることで環状ゴム部材120bが押し潰され、この環状ゴム部材120bの弾性反力によって環状樹脂部材120aがシリンダ71と回転軸54に接して、これらの間をシールしている。これにより、シリンダ71の中心孔71a内での2系統の間のシールがなされている。
また、プラグ72の中心孔72aは、挿入方向前方から後方に向かって内径が三段階に縮径させられて段付き形状とされており、その最も挿入方向後方側となる一段目の段付部にシール部材121が収容されている。このシール部材121は、ゴムなどの弾性部材からなるリング状の弾性リング121aを、径方向を深さ方向とする溝部が形成されたリング状の樹脂部材121bに嵌め込んだものであり、弾性リング121aの弾性力によって樹脂部材121bが押圧されて回転軸54と接するようになっている。
なお、中心孔72aのうちシール部材121が配置された段の隣の段となる二段目の段付部には、上述したシール機構115が収容されている。上述した連通路72bは、この段付部からプラグ72の外周面に至るように形成されている。また、中心孔72aのうち最も挿入方向前方側となる三段目の段付部には、シリンダ71の挿入方向後方側の端部が圧入されている。シリンダ71のうちプラグ72の中心孔72a内に嵌め込まれる部分は、シリンダ71の他の部分よりも外径が縮小されている。このシリンダ71のうち外径が縮小されている部分の軸方向寸法が中心孔72aの三段目の段付部の軸方向寸法よりも大きくされているため、シリンダ71がプラグ72の中心孔72a内に圧入されたときに、プラグ72の先端位置にシリンダ71とプラグ72とによる溝部74cが形成されるようになっている。
さらに、プラグ72の中心孔72aは、挿入方向後方でも部分的に径が拡大されており、この部分にオイルシール(シール部材)122が備えられている。このように、シール部材121よりもモータ60側にオイルシール122を配置することで、基本的には、シール部材121によって中心孔72aを通じた外部へのブレーキ液洩れを防止し、オイルシール122により、より確実にその効果が得られるようにしている。
このように構成されたポンプ本体100の外周において、各部のシールを行うように環状シール部材としてのOリング73a〜73dが備えられている。これらOリング73a〜73dは、ハウジング101に形成された2系統の系統同士の間や各系統の吐出経路と吸入経路との間などにおけるブレーキ液をシールするものである。Oリング73aは吐出室80および吐出用管路90と吸入口81および吸入用管路91との間、Oリング73bは吸入口81および吸入用管路91と吸入口83および吸入用管路93の間、Oリング73cは吸入口83および吸入用管路93と吐出室82および吐出用管路92の間、Oリング73dは吐出室82および吐出用管路92とハウジング101の外部の間に配置されている。Oリング73a、73c、73dは、回転軸54を中心として周方向を一周囲むように単に円形状に配置されているが、Oリング73bは、回転軸54を中心として周方向を囲んでいるものの軸方向にずらして配置されることで、回転軸54の軸方向において寸法縮小を可能にしている。
なお、Oリング73a〜73dが配置できるように、ポンプ本体100の外周には溝部74a〜74dが備えられている。溝部74a、74bは、シリンダ71の外周を部分的に凹ませることで形成されている。凹部74cは、シリンダ71の外周の凹ませた部分とプラグ72の先端部分によって形成されている。凹部74dは、プラグ72の外周を部分的に凹ませることで形成されている。このような各溝部74a〜74d内にOリング73a〜73dが嵌め込まれた状態でポンプ本体100をハウジング101の凹部101a内に挿入することで、各Oリング73a〜73dが凹部101aの内壁面に押し潰され、シールとして機能させられる。
さらに、プラグ72の外周面は、挿入方向後方において縮径され、段付き部を構成している。上記したリング状の雄ネジ部材102はこの縮径された部分に嵌装され、ポンプ本体100が固定されるようになっている。
以上のような構造によってギヤポンプ装置が構成されている。このように構成されたギヤポンプ装置では、内蔵されたギヤポンプ19、39の回転軸54がモータ60によって回転させられることにより、ブレーキ液の吸入・吐出というポンプ動作を行う。これにより、車両用ブレーキ装置によるアンチスキッド制御などの車両運動制御が為される。
また、ギヤポンプ装置では、ポンプ動作に伴って各ギヤポンプ19、39の吐出圧が吐出室80、82に導入される。これにより、両シール機構111、115に備えられた外側部材114、118のうちのギヤポンプ19、39とは反対側の端面に高圧な吐出圧が印加される。このため、高圧な吐出圧が外側部材114、118をシリンダ71側に押圧する方向に加えられ、外側部材114、118のシール面(シール機構111で言えば凸部114cの先端面)を回転式ポンプ19、39に押し付けると共に、シリンダ71に回転式ポンプ19、39の軸方向他端面を押し付ける。これにより、両シール機構111、115によって回転式ポンプ19、39の軸方向一端面をシールしつつ、シリンダ71によって回転式ポンプ19、39の軸方向他端面をメカニカルシールすることができる。
また、ポンプ動作に伴って各ギヤポンプ19、39の吐出圧が吐出室80、82に導入されると、吐出圧に基づいて環状ゴム部材113、117が内側部材112、116の受圧面を垂直方向に押圧する。図7は、このときに受圧面に加えられる力を示した断面模式図である。この図に示されるように、内側部材112の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材112をギヤポンプ19から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材112を凹部101aの底面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。内側部材116についても同様のことが言え、内側部材116の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材116がギヤポンプ39から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材116をプラグ72の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。
さらに、環状ゴム部材113、117が高圧な吐出圧によって凹部101aの底面やプラグ72の端面に押圧される。このため、環状ゴム部材113および内側部材112によって環状ゴム部材113よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができると共に、環状ゴム部材117および内側部材116によって環状ゴム部材117よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができる。
このように、内側部材112、116を凹部101aの底面やプラグ72の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くせるようにしつつ、低圧側と高圧側とのシールも的確に行えるようにしている。このため、これらの間に隙間が形成された場合に発生し得る圧力洩れや、環状ゴム部材113が隙間に入り込んで異常変形し、耐久性低下が生じることを防止することができる。また、環状ゴム部材113は、ギヤポンプ19の駆動時の吐出圧の増減に伴って内側部材112の受圧面に対する圧接力を増減させるため、ロストルクの発生を抑制することも可能となる。
特に、本実施形態の場合には、受圧面をテーパ面112eとしている。このため、高圧吐出時にテーパ面112eに対して垂直方向にかかる吐出圧を効率良く内側部材112、116がギヤポンプ19、39と反対側に移動する推進力に変換できる。したがって、より確実に上記隙間を無くすことが可能となり、上記効果を得ることができる。
なお、テーパ面112eの角度は任意であるが、次の条件を満たすように角度設計を行っている。すなわち、ギヤポンプ19による高圧吐出時に、外側部材114の変形による内側部材112の締め付け、つまり外側部材114による内側部材112の抱き付きが生じるため、これによる摩擦力(図7参照)よりも内側部材112がギヤポンプ19から離れる方向に生じさせられる推進力が打ち勝つように、上記角度設計を行っている。例えば、フランジ部112fの先端部の両面、つまり内側部材112のうち凹部101aと当接する面とテーパ面112eとの成す角度が60°のときに上記条件を満たしていることを確認している。したがって、テーパ面112eの角度設計に基づいて、上記効果を得ることができる。内側部材116のテーパ面についても同様のことが言える。
また、吐出圧が吐出室80、82内に印加されているときに、必ずしも環状ゴム部材113、117と外側部材114、118とが当接している必要はないが、本実施形態ではこれらが当接するようにしている。吐出圧の上昇により、外側部材114、118による内側部材112、116の締付け力が増大するため、環状ゴム部材113、117と外側部材114、118が当接していなくても、内側部材112、116と外側部材114、118との当接部からの吐出圧洩れは防止できる。しかしながら、環状ゴム部材113、117と外側部材114、118とが当接するようにすれば、内側部材112、116と外側部材114、118との当接部側への吐出圧洩れも抑制できるため、より内側部材112、116と外側部材114、118との当接部からの吐出圧洩れ防止効果を向上できる。
さらに、本実施形態のように、シール機構111、115に備えられる樹脂部品を内側部材112、116の樹脂部分と外側部材114、118とに分けて構成できる。このため、これらを構成する各樹脂を別々の材料で構成することもできる。その場合、特に耐久性・耐摩耗性が必要となる外側部材114、118についてはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などの樹脂で構成し、外側部材114、118よりも耐久性・耐磨耗性が求められない内側部材112、116のうちの樹脂部分についてはPPS(ポリフェニレンサルファイド)などで構成できる。このため、材料コストの削減を図ることも可能となる。
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、ギヤポンプ19、39として内接型ギヤポンプを用いる場合について説明したが、本実施形態では外接型ギヤポンプを用いる場合について説明する。図8に、本実施形態にかかるギヤポンプ装置の断面図を示し、この図を参照してギヤポンプ装置の構成について説明する。
図8に示すように、ギヤポンプ19、39が内蔵されたポンプ本体200がハウジング201に形成された凹部201a内に挿入されている。そして、ポンプ本体200の挿入方向後方において、凹部201aの入口に掘られた雌ネジ溝201bにリング状の雄ネジ部材202がネジ締めされて、ポンプ本体200がハウジング201に固定されている。
ポンプ本体201a内において、ギヤポンプ19、39は、ギヤポンプ19の方がギヤポンプ39よりも凹部201aの底部側に配置された構造とされ、両ギヤポンプ19、39の間にシリンダ211が配置され、ギヤポンプ39を挟んでシリンダ211と反対側、つまり凹部201aの入口側にプラグ212が配置された構造とされている。凹部201aの底部にはギヤポンプ19が収容される窪みが形成され、この窪みおよびシリンダ211の端面によって構成される空間によりポンプ室(収容部)213が構成されている。また、プラグ212のうちギヤポンプ39が配される側の端面にもギヤポンプ39が収容される窪みが形成され、この窪みおよびシリンダ211の端面によって構成される空間によりポンプ室(収容部)214が構成されている。
シリンダ211およびプラグ212には、同軸上に開口させられた軸穴211a、212aが形成されており、これら軸穴211a、212aを貫通して駆動軸215が配されている。この駆動軸215のうちシリンダ211と凹部201aの底部との間に位置する部位にギヤポンプ19の駆動ギヤ19dが嵌め込まれており、シリンダ211とプラグ212との間に位置する部位にギヤポンプ39の駆動ギヤ39dが嵌め込まれている。また、シリンダ211には、軸穴211aから所定距離離間させられた位置に開口させられた軸穴211bが形成されており、この軸穴211bを貫通して従動軸216が配されている。従動軸216のうち凹部201aの底部側の先端位置にはギヤポンプ19の従動ギヤ19eが嵌め込まれており、もう一方の先端位置にはギヤポンプ39の従動ギヤ39eが嵌め込まれている。
そして、ギヤポンプ19と凹部201aの底部との間に、シール機構221が備えられていると共に、ギヤポンプ39とプラグ212との間にシール機構225が備えられている。
このような構成により、図1に示したモータ60の駆動に伴って駆動軸215および駆動ギヤ19d、39dが回転させられると、駆動ギヤ19d、39dと従動ギヤ19e、39eに形成された各歯の噛み合いにより、従動軸216を回転軸として従動ギヤ19e、39eも回転させられる。これにより、各ポンプ室213、214では、駆動ギヤ19d、38dと従動ギヤ19e、39eおよびその周壁によって区画された一方の領域を吸入室としてブレーキ液が吸入され、他方の領域を吐出室として高圧なブレーキ液が吐出される。
なお、シリンダ211における軸穴211aにはシール部材231が配置されている。また、プラグ212のうちギヤポンプ39が配される側の端面と反対側の端面も窪みが形成されており、この窪み内にもシール部材232が配置されている。これら各シール部材231、232により、各ギヤポンプ19、39の間やギヤポンプ39と外部との間のシールが図られている。
このように外接型ギヤポンプにて構成されるギヤポンプ19、39を備えたギヤポンプ装置においては、シール機構221、225により、各ギヤポンプ19、39の端面を押圧し、高圧な吐出側と低圧な吸入側とをシールしている。これらシール機構221、225についても、第1実施形態と同様の構造を適用することができる。
図9は、シール機構221の斜視分解図である。上記した図8は、図9におけるD−D’線と対応する位置の断面に対応する部分を示した図である。また、図10は、ポンプ動作時における図8の領域R、つまりシール機構221の様子を示した拡大図である。
図9に示すように、シール機構221は、内側部材222と弾性ゴム部材223および外側部材224を有した構成とされており、シリンダ211と対応した略三角形状で構成されている。
内側部材222は、樹脂によって構成されており、駆動軸215および従動軸216を囲み、環状ゴム部材223と共に低圧な吸入側および各軸215、216の周囲と高圧な吐出側との間をシールする。内側部材222には、シリンダ211に形成された各軸穴211a、211bと対応する位置に開口部222a、222bが形成されていると共に、各開口部222a、222bを結ぶ線分に対して直交する線上にギヤポンプ19側の吸入室に連通する吸入口222cが形成されている。ポンプ作動時には、この吸入口222cを通じて吸入室にブレーキ液が吸い込まれ、ギヤポンプ19による吸入動作が行われる。内側部材222は、これら開口部222a、222bおよび吸入口222cの周囲を囲む3つの円形枠が連結された略三角形状となっている。
内側部材222の外周壁は、ギヤポンプ19によるブレーキ液の吸入吐出動作が行われるときに、高圧な吐出圧が環状ゴム部材223にかかり、環状ゴム部材223に高圧な吐出圧が環状ゴム部材223に印加されて環状ゴム部材223が内側に押圧されるため、環状ゴム部材223から径方向内側への圧力を受ける受圧面を構成することになる。この受圧面は、内側部材222の軸方向においてギヤポンプ19から離れる方向に推進力を生じさせる構成とされ、本実施形態では、図10に示すように受圧面の一部をテーパ面222dとしている。具体的には、内側部材222の外周壁のうちギヤポンプ19と反対側において、外周壁を1周するフランジ部222eを備えてあり、フランジ部222eのうちギヤポンプ19側の面をテーパ面222dとしている。
環状ゴム部材223は、Oリング等で構成されたもので、内側部材222の外周壁に嵌め込まれ、内側部材222と外側部材224との間に配置される。環状ゴム部材223は、ギヤポンプ19の駆動時に吐出圧の上昇に伴って内側部材222の受圧面に対する圧接力を増大させると共に、凹部201aの底面に接することで高圧なギヤポンプ19の吐出側と低圧となる各軸215、216の周囲やギヤポンプ19の吸入側との間をシールする。環状ゴム部材223は、内側部材222の外形に沿った形状で成形されていても良いし、円形状のものを弾性変形させて内側部材222の外形に合わせて内側部材222の外周壁に嵌め込まれていても良い。
外側部材224は、ギヤポンプ19における軸方向端面において低圧側と高圧側とのシールを行う。外側部材224は、内側部材222の外形と対応する中空部を有する略三角形状で構成されている。また、外側部材224は、ギヤポンプ19側の端面をシール面として、当該シール面が両ロータ19d、19eの一端面に当接することで、上記シールを行っている。
このような構成により、シール機構221は、ギヤポンプ19の軸方向端面に当接することでギヤポンプ19の端面において高圧側と低圧側との間のシールを行うと共に、凹部201aの底面に当接することで凹部201aの底面においても高圧側と低圧側とのシールを行う。
なお、シール機構225も、内側部材226と環状ゴム部材227および外側部材228を有した構成とされており、シリンダ211と対応した略三角形状で構成されている。このシール機構225は、上記したシール機構221とシールを構成する面が反対側となっている点が異なっているため、シール機構221に対する対称形状で構成されているが基本構造はシール機構221と同じであるため、シール機構225の詳細構造については説明を省略する。
以上のような構造によって、本実施形態のギヤポンプ装置が構成されている。このように構成されたギヤポンプ装置において、ギヤポンプ19、39が吸入吐出動作させられると、それに伴って吐出室内に高圧な吐出圧が導入され、吸入側および各軸215、216の周囲の低圧な領域と吐出側の高圧な領域とが構成される。そして、図8中に示したように、シール機構221、225における環状ゴム部材223、227の外側に吐出圧が導入されて高圧となり、内側が吸入側となるため低圧となる。
このため、吐出圧に基づいて環状ゴム部材223、227が内側部材222、226の受圧面を垂直方向に押圧する。具体的には、図10に示されるように、内側部材222の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材222がギヤポンプ19から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材222を凹部201aの底面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。内側部材226についても同様のことが言え、内側部材226の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材226をギヤポンプ39から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材226をプラグ212の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。
さらに、環状ゴム部材223、227が高圧な吐出圧によって凹部201aの底面やプラグ212の端面に押圧される。このため、環状ゴム部材223および内側部材222によって環状ゴム部材223よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができると共に、環状ゴム部材227および内側部材226によって環状ゴム部材227よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができる。
このように、内側部材222、226を凹部201aの底面やプラグ212の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くせるようにしつつ、低圧側と高圧側とのシールも的確に行えるようにしている。このため、これらの間に隙間が形成された場合に発生し得る圧力洩れや、環状ゴム部材223が隙間に入り込んで異常変形し、耐久性低下が生じることを防止することができる。そして、受圧面をテーパ面222dとしている。このため、高圧吐出時にテーパ面222dに対して垂直方向にかかる吐出圧を効率良く内側部材222、226がギヤポンプ19、39と反対側に移動する推進力に変換できる。したがって、より確実に上記隙間を無くすことが可能となり、上記効果を得ることができる。
(他の実施形態)
上記各実施形態では、内側部材112、222の受圧面をテーパ面112e、222dとし、これらをフランジ部112f、222eによって構成した。また、内側部材116、226についても受圧面をテーパ面とし、これらをフランジ部によって構成する場合について説明した。しかしながら、受圧面を必ずしもテーパ面とする必要は無く、また、フランジ部にて構成する必要はない。つまり、内側部材112、116、222、226の外周壁が部分的に外周方向へ突出させられた鍔部によって受圧面を構成しても良い。
また、上記第1実施形態では、第1ギヤをアウターロータ19a、39aとし、第2ギヤをインナーロータ19b、39bとする内接型ギヤポンプを2つ備えたギヤポンプ装置を例に挙げた。また、第2実施形態では、第1ギヤを駆動ギヤ19d、39dとし、第2ギヤを従動ギヤ19e、39eとする外接型ギヤポンプを2つ備えたギヤポンプ装置を例に挙げた。共に、2つのギヤポンプ19、39を備えた例を挙げたが、1つのギヤポンプのみが適用されるギヤポンプ装置であっても良い。上記各実施形態では、2つのギヤポンプ19、39を備えたギヤポンプ装置としているため、各ギヤポンプ19、39の収容部(ロータ室100a、100bやポンプ室213、214)を構成するケースをハウジング101、201やシリンダ71、211およびプラグ72、212によって構成している。しかしながら、1つのギヤポンプのみの場合にはそのギヤポンプの収容部を構成する部材のみでケースが構成されれば良い。
100、200…ポンプ本体、101、201…ハウジング、101a、201a…凹部、19、39…回転式ポンプ、19a、39a…アウターロータ、19b、39b…インナーロータ、19d、39d…駆動ギヤ、19e、39e…従動ギヤ、54…回転軸、71、211…シリンダ、72、212…プラグ、80、82…吐出室、81、83…吸入口、90、92…吐出用管路、91、93…吸入用管路、111、115、221、225…シール機構、112、116、222、226…内側部材、112e、222d…テーパ面、112f、222e…フランジ部、113、117、223、227…環状ゴム部材、114、118、224、228…外側部材

Claims (3)

  1. 第1ギヤ(19a、19d、39a、39d)と該第1ギヤと噛み合わされる第2ギヤ(19b、19e、39b、39e)とを有し、軸(54、215)の回転に基づいて前記第1ギヤおよび前記第2ギヤが回転させられることで流体の吸入吐出動作を行うギヤポンプ(19、39)と、
    前記第1ギヤおよび前記第2ギヤが収容される収容部(100a、100b、213、214)を形成するケース(71、72、101、201、211、212)と、
    前記ケースの外郭と前記ギヤポンプとの間に配設され、前記ギヤポンプのうち前記流体を吸入する吸入側および前記軸の周りを含む低圧側と前記流体が吐出される吐出室を含む高圧側とを区画するシール機構(111、115、221、225)と、を有し、
    前記シール機構は、前記低圧側を囲み、前記低圧側と前記吐出側との間をシールする環状ゴム部材(113、117、223、227)と、前記環状ゴム部材の外側に配置される中空枠形状で構成されると共に前記第1ギヤおよび前記第2ギヤの軸方向端面に当接される端面を有する外側部材(114、118、224、228)と、前記環状ゴム部材が装着される外周壁を有して前記外側部材の内側に嵌め込まれ前記ケースの外郭のうち前記ギヤポンプと反対側の内壁面に当接させられる内側部材(112、116、222、226)とを備え、
    前記内側部材における外周壁には、前記ギヤポンプの吐出圧の印加に基づく前記環状ゴム部材の圧接により、前記内側部材の前記内壁面側への推進力を生じさせると共に、前記吐出圧の上昇に伴って前記環状ゴム部材の圧接力が増大されることで前記推進力を増大させる受圧面を構成する鍔部(112f、222e)が備えられていることを特徴とするギヤポンプ装置。
  2. 前記環状ゴム部材は、前記外側部材に当接していることを特徴とする請求項1に記載のギヤポンプ装置。
  3. 前記鍔部は、前記内側部材における外周壁に形成されたフランジ部(112f、222e)であり、該フランジ部のうち前記環状ゴム部材側の面がテーパ面(112e、222d)であることを特徴とする請求項1または2に記載のギヤポンプ装置。
JP2012163894A 2012-07-24 2012-07-24 ギヤポンプ装置 Active JP5987524B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012163894A JP5987524B2 (ja) 2012-07-24 2012-07-24 ギヤポンプ装置
DE102013214276.5A DE102013214276B4 (de) 2012-07-24 2013-07-22 Zahnradpumpenvorrichtung
US13/950,031 US9046102B2 (en) 2012-07-24 2013-07-24 Gear pump device with seal mechanism
CN201310313594.7A CN103573617B (zh) 2012-07-24 2013-07-24 齿轮泵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012163894A JP5987524B2 (ja) 2012-07-24 2012-07-24 ギヤポンプ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014025352A JP2014025352A (ja) 2014-02-06
JP5987524B2 true JP5987524B2 (ja) 2016-09-07

Family

ID=49995079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012163894A Active JP5987524B2 (ja) 2012-07-24 2012-07-24 ギヤポンプ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9046102B2 (ja)
JP (1) JP5987524B2 (ja)
CN (1) CN103573617B (ja)
DE (1) DE102013214276B4 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102239576B1 (ko) * 2012-12-18 2021-04-13 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 harq 프로세스의 개수를 결정하는 방법 및 장치
JP6020427B2 (ja) * 2013-11-29 2016-11-02 株式会社アドヴィックス ギヤポンプ装置
DE102015110642B4 (de) 2014-07-11 2019-04-18 Advics Co., Ltd. Kompakte Struktur einer Zahnradpumpe
JP6421615B2 (ja) * 2014-07-11 2018-11-14 株式会社Soken ギヤポンプ装置
EP3298281A1 (en) * 2015-05-20 2018-03-28 Casappa S.p.A. Gear pump and method for realising it
DE202015006862U1 (de) 2015-10-02 2015-10-23 Beinlich Pumpen Gmbh Pumpe für hydraulische Medien
WO2018042354A1 (en) 2016-09-02 2018-03-08 Stackpole International Engineered Products, Ltd. Dual input pump and system
JP6720928B2 (ja) * 2017-06-23 2020-07-08 株式会社アドヴィックス ギヤポンプ装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348492A (en) * 1966-12-05 1967-10-24 Borg Warner Reversible wear plate pump
US3363578A (en) * 1966-12-21 1968-01-16 Clark Equipment Co Gear pump and thrust plate therefor
US3371615A (en) * 1967-01-16 1968-03-05 Borg Warner Pressure loaded pump
GB1191472A (en) * 1967-08-11 1970-05-13 Otto Eckerle Improvements in or relating to High Pressure Internally Meshing Gear Pumps or Motors
US3748063A (en) * 1971-04-09 1973-07-24 Cessna Aircraft Co Pressure loaded gear pump
US3890068A (en) * 1973-06-28 1975-06-17 Borg Warner Sealing arrangement for a fluid pressure device
EP0563661A1 (de) * 1992-03-19 1993-10-06 J.M. Voith GmbH Sichellose Innenzahnradpumpe mit radial beweglichen Dichtelementen zur Radialkompensation
DE19712169C1 (de) * 1997-03-22 1998-03-12 Voith Turbo Kg Sichellose Innenzahnradpumpe mit in den Zahnköpfen eingesetzten Dichtelementen
SE9802556L (sv) * 1998-07-16 2000-01-17 Abb Flexible Automation As Lackpumpningsanordning
US6273527B1 (en) * 1998-10-06 2001-08-14 Denso Corporation Rotary pump with better fluid sealing structure and brake apparatus having same
DE10262395B4 (de) * 2001-08-09 2016-03-03 Denso Corporation Rotatorische Pumpe mit höherem Abgabedruck und Bremsvorrichtung, die dieselbe aufweist
JP4007080B2 (ja) * 2002-06-06 2007-11-14 株式会社アドヴィックス ブレーキ装置用回転式ポンプ
JP4069698B2 (ja) 2002-07-24 2008-04-02 株式会社アドヴィックス オイルシール構造
JP4176408B2 (ja) 2002-07-25 2008-11-05 株式会社アドヴィックス 溶接方法及びその溶接方法を使用した筒状構造体とギアポンプ
JP4654658B2 (ja) 2004-10-28 2011-03-23 株式会社アドヴィックス ブレーキ装置用回転式ポンプ
DE102006035378B4 (de) 2005-11-01 2011-03-10 Advics Co., Ltd., Kariya-shi Fahrzeugbremsvorrichtung
US7931454B2 (en) 2006-04-03 2011-04-26 Advics Co., Ltd. Pump device
JP5082336B2 (ja) 2006-08-22 2012-11-28 株式会社アドヴィックス ブレーキ制御装置
JP4598098B2 (ja) * 2008-03-13 2010-12-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 ギヤポンプのシール装置
JP5169655B2 (ja) * 2008-09-10 2013-03-27 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置
JP4931952B2 (ja) * 2009-03-24 2012-05-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 ギヤポンプ
JP5493758B2 (ja) 2009-11-19 2014-05-14 株式会社アドヴィックス 回転式ポンプ装置およびそれを備えた車両用ブレーキ装置
JP2011106382A (ja) 2009-11-19 2011-06-02 Advics Co Ltd 回転軸連結構造および回転式ポンプ装置
JP5304726B2 (ja) * 2010-05-20 2013-10-02 株式会社アドヴィックス シール構造体を備えた回転装置
JP5500004B2 (ja) * 2010-08-31 2014-05-21 株式会社アドヴィックス 流体機械およびそれに用いられるシール部材
JP5500003B2 (ja) * 2010-08-31 2014-05-21 株式会社アドヴィックス 回転式ポンプ装置
JP5668386B2 (ja) 2010-09-20 2015-02-12 株式会社アドヴィックス 密封装置
JP2012087892A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 Advics Co Ltd 流体シールとそれを用いた軸シール装置とポンプ装置
JP2012202254A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Hitachi Automotive Systems Ltd ポンプ装置
JP5760267B2 (ja) 2011-09-27 2015-08-05 株式会社アドヴィックス 軸シール装置とそれを用いたポンプ装置
JP5648618B2 (ja) 2011-10-24 2015-01-07 株式会社アドヴィックス ポンプ駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103573617A (zh) 2014-02-12
JP2014025352A (ja) 2014-02-06
DE102013214276B4 (de) 2016-11-24
US20140030132A1 (en) 2014-01-30
US9046102B2 (en) 2015-06-02
CN103573617B (zh) 2016-12-07
DE102013214276A1 (de) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5987524B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP5500004B2 (ja) 流体機械およびそれに用いられるシール部材
JP5500003B2 (ja) 回転式ポンプ装置
JP6020427B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP5648618B2 (ja) ポンプ駆動装置
JP5493758B2 (ja) 回転式ポンプ装置およびそれを備えた車両用ブレーキ装置
US20090226298A1 (en) Tandem pump
JP5987809B2 (ja) 回転式ポンプ装置
JP2011106382A (ja) 回転軸連結構造および回転式ポンプ装置
JP5861626B2 (ja) 内接ロータ型流体機械
JP5304726B2 (ja) シール構造体を備えた回転装置
JP6421615B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP4811092B2 (ja) ポンプ装置
JP6311644B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP6720928B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP4725395B2 (ja) ポンプ装置
JP4894643B2 (ja) ブレーキ液圧制御装置
JP2011105206A (ja) 回転式ポンプ装置を備えた車両用ブレーキ装置
JP2014119011A (ja) 回転機械

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160122

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160427

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5987524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150