JP6523598B2 - 油圧車両ブレーキ設備のための内接歯車ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項の構成要件を備える内接歯車ポンプに関する。このような内接歯車ポンプは、通常用いられるピストンポンプに代えて、スリップ制御式および／または外力式の車両ブレーキ設備で油圧ポンプとして利用されており、あらゆるケースで妥当な名称とはいえないものの、しばしばリターンポンプと呼ばれている。スリップ制御式の油圧車両ブレーキ設備では、ポンプ吐出部は、すなわち油圧ポンプの圧力側は、マスタブレーキシリンダからホイールブレーキシリンダへと通じるブレーキ配管に接続されている。マスタブレーキシリンダの操作によって生成されるブレーキ圧が、ポンプ吐出部に発生する。

内接歯車ポンプは公知であり、内歯のあるリングギヤの中で偏心的に配置され、円周ないし円周区域の１つの個所でリングギヤと噛み合うピニオンすなわち外歯の歯車を有している。ピニオンとリングギヤを内接歯車ポンプの歯車として把握することもできる。これら両方の歯車のうちの一方を、通常はピニオンを、回転駆動することで、他方の歯車も、すなわち通常はリングギヤも、一緒に回転駆動され、内接歯車ポンプはそれ自体公知の仕方で流体を送出し、油圧車両ブレーキ設備の場合にはブレーキ液を送出する。

内接歯車ポンプは、ピニオンがリングギヤと噛み合う円周区域に向かい合うように、三日月形の自由空間をピニオンとリングギヤの間に有しており、これをここではポンプ室と呼ぶ。ポンプ室の中には、吸込室と圧力室とにポンプ室を分離する分離片が配置されている。この分離片は、その典型的な形状からクレセントまたはクレセント片とも呼ばれ、さらに別の名称は充填片である。分離片の典型的には中空円形の内面はピニオンの歯の歯先に当接し、分離片の典型的には外方に向かって湾曲する外面は、リングギヤの歯の歯先に当接し、それにより分離片は、内接歯車ポンプのそれぞれの歯車の歯の間の歯中間スペースで流体容積を取り囲む。回転駆動をすることで、それぞれの歯車が歯中間スペースの流体を吸込室から圧力室へと送出する。

ポンプ室を側方で密閉するために、内接歯車ポンプのそれぞれの歯車の両方の側で回転不能かつ軸方向へ可動に配置されたアキシャルディスクが知られている。アキシャルディスクは圧力室を側方で覆い、分離片にわたって少なくとも部分的に延びており、特に、通常は全面的に延びている。吸込室の領域では、アキシャルディスクが切り欠かれていてよい。このようなアキシャルディスクはプレッシャプレートとも呼ばれる。アキシャルディスクは、リングギヤ、ピニオン、および分離片のほうを向く内面で、リングギヤ、ピニオン、および分離片の端面にそれぞれ密閉式に当接し、このとき、アキシャルディスクとリングギヤならびにピニオンとの間には、アキシャルディスクの当接にもかかわらず回転可能である一種の滑り支承が成立する。ポンプ室ないし圧力室の気密な密閉は必要ではなく、漏れは容認することができる。アキシャルディスクは、リングギヤ、ピニオン、および分離片と反対を向いている方の外面に、圧力室またはポンプ吐出部と連通する押圧区域を有しており、それにより押圧区域は内接歯車ポンプの作動時に圧力付勢されて、その内面でアキシャルディスクをリングギヤ、ピニオン、および分離片の端面に向かって押圧する。押圧区域はアキシャルディスクの外面にある通常は浅い凹部であり、そのサイズは、ポンプ室で、特に圧力室で生じている圧力に抗して、圧力がアキシャルディスクをその内面でリングギヤ、ピニオン、および分離片に向かって押圧するように設定されている。通常、押圧区域はほぼ圧力室にわたって延びるとともに、圧力室よりも若干広くなっており、それは、リングギヤ、ピニオン、および分離片の端面に対するアキシャルディスクの所望の付勢が生じるようにするためである。

分離片のない内接歯車ポンプも知られており、これは環状歯車ポンプと呼ばれる。本発明は、このような内接歯車ポンプにも適用可能である。

請求項１の構成要件を備える本発明の内接歯車ポンプは、圧力室と連通し、圧力室からポンプ吐出部に向かう方向に貫流可能である逆止め弁を備えるアキシャルディスクを有している。逆止め弁は、ポンプ吐出部からポンプ吸込部に向かう内接歯車ポンプの貫流に抗して遮蔽をし、内接歯車ポンプが停止しているときに、すなわち内接歯車ポンプが作動していないときに、送出方向と逆向きへの内接歯車ポンプの貫流を妨げる。スリップ制御式の油圧車両ブレーキ設備では、本発明による内接歯車ポンプの逆止め弁は、スリップ制御を伴わないブレーキ操作のときに、すなわち内接歯車ポンプが作動していないときに、ブレーキ液が内接歯車ポンプを送出方向と逆向きに貫流することを防止し、そのような貫流は、マスタブレーキシリンダの操作による制動時に生成されるブレーキ圧の低下を結果としてもたらすことになる。自動車の日常動作における圧倒的多数の制動では、「急な」ブレーキをかけるときも含めて、スリップ制御が行われることはなく、すなわち、スリップ制御の油圧ポンプが作動することはない。

本発明は逆止め弁の省スペースな組付けを可能にし、もしくは、少なくとも内接歯車ポンプへの取付を可能にする。逆止め弁を別個に格納することは不要であり、このことは、設計スペースのメリットに加えて、簡素化された組立という利点も有している。

従属請求項は、請求項１に記載された本発明の好ましい実施形態と発展例を対象としている。

本発明による内接歯車ポンプは、特に、スリップ制御式および／または外力式の油圧車両ブレーキ設備のための油圧ポンプとして意図されている。スリップ制御式の車両ブレーキ設備では、油圧ポンプはリターンポンプとも呼ばれており、今日では主としてピストンポンプとして施工されている。

次に、図面に示された実施例を参照しながら、本発明について詳しく説明する。図面は次のものを示している：

本発明による内接歯車ポンプを示す端面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って曲がる軸方向断面図である。

図１に示す本発明の内接歯車ポンプ１は２つの歯車２，３を有しており、すなわち内歯のリングギヤ２と、ここではピニオン３と呼ぶ外歯歯車とを有している。ピニオン３はリングギヤ２の中で偏心的に配置されており、両方の歯車２，３は互いに平行な軸を有しており、互いに噛み合っている。リングギヤ２は軸受リング４の中で回転可能に滑り支承されており、ピニオン３はポンプシャフト５に回転不能に配置されている。内接歯車ポンプ１を作動させるためにポンプシャフト５が回転駆動され、これと一緒に、ポンプシャフト５と回転不能に配置されたピニオン３も回転して、噛み合っているリングギヤ２を回転駆動する。回転方向は矢印Ｐで図示されている。

歯車２，３は、これらが噛み合っていない円周区域で、三日月形のポンプ室６を相互の間で区切っている。ポンプ室６には、多部分からなる三日月形の分離片７が配置されており、この分離片は部分三日月形もしくは半三日月形として把握することもでき、その形状からしばしばクレセントまたはクレセント体とも呼ばれる。分離片７は、ポンプ室６を吸込室８と圧力室９に分割する。吸込室８には取込穴１０が連通している。内接歯車ポンプ１の歯車２，３の歯先は、分離片７の外面と内面にそれぞれ当接しており、歯車２，３が回転駆動されると、分離片７の外面と内面に沿って摺動する。分離片７は歯車２，３と同じ幅であり、これら両方の歯車も同じ幅を有している。分離片７は歯車２，３の歯中間スペースで液体容積を取り囲んでおり、それにより歯車２，３の回転駆動は、吸込室８から圧力室９への液体の送出を引き起こす。分離片７は吸込室側の端部で、ポンプ室６を横向きに貫くピンによって構成された受け部１４に支持されている。

分離片７は、円弧状の外側の脚部１５と、同じく円弧状の内側の脚部１６とを有しており、これらの脚部は両方とも受け部１４から圧力室９の方向に延びている。外側の脚部１５の外面は、リングギヤ２の歯先円と同じ半径で円弧状に湾曲しており、これにリングギヤ２の歯の歯先が密閉式に当接し、回転駆動されるとこれに沿って摺動する。内側の脚部１６の内面は、ピニオン３の歯先円と同じ半径で円弧状に湾曲しており、これにピニオン３の歯の歯先が密閉式に当接し、回転駆動されるとこれに沿って摺動する。歯車２，３の歯先は、分離片７の脚部１５，１６に気密に当接する必要はなく、漏れ流が許容される。脚部１５，１６は、受け部側すなわち吸込室側の端部のところで互いに枢着結合されている。脚部１５，１６の間に配置されたＵ字型のねじりばね１７が、脚部１５，１６を互いに離れるように押圧し、そのようにして外側の脚部１５をリングギヤ２の歯先に向かって押圧するとともに、内側の脚部１６をピニオン３の歯先に向かって押圧する。脚部１５，１６の間で受け部側すなわち吸込室側の端部の近傍に配置されたシール部材１８が、脚部１５，１６と、またあとで説明するアキシャルディスク１２との間で密閉をする。分離片７は圧力室側の端部のところでは開いており、それにより、脚部１５，１６の間の中間スペースは圧力室９とも連通している。

内接歯車ポンプ１は、その歯車２，３の各々の端面にアキシャルディスク１２を有している。アキシャルディスク１２はポンプシャフト５によって、および受け部１４を構成するピンによって貫通されており、それにより回転不能に保持されている。アキシャルディスク１２は、ポンプシャフト５と受け部１４を通すための穴を備えており、部分的に重なり合う吸込室８から円周方向で１８０°を超えて、分離片７および圧力室９にわたって延びている。取込穴１０は、歯車２，３の回転方向Ｐで見てアキシャルディスク１２の手前で、ポンプ室６の吸込室８に連通する。

アキシャルディスク１２は、歯車２，３と反対を向いているほうの外面に、円周方向では受け部１４の近傍から圧力室９を超えて延びるとともに、半径方向ではほぼ歯車２，３の歯元円にまで延びる押圧区域２０を有している。図１では、両方の押圧区域２０のうちの一方の輪郭が破線で図示されており、この破線から押圧区域２０の形状、位置、および大きさが明らかである。各々のアキシャルディスク１２が押圧区域２０を有している。押圧区域２０はアキシャルディスク１２の外面にある浅い凹部であり、これらの凹部が圧力室９およびポンプ吐出部と連通しており、それによってアキシャルディスク１２の外面が圧力付勢されるとともに、その内面が歯車２，３および分離片７のそれぞれの端面に対して密閉のために押圧される。押圧区域２０は、その円周に沿って周回するように配置された押圧区域シール材２３によって封止されている。

一方のアキシャルディスク１２の押圧区域２０はその外面に設けられており、他方のアキシャルディスク１２の押圧区域２０は、ポンプハウジング２１の端壁ないしハウジングカバー２２にある。図１では、ハウジングカバー２２は紙面よりも後方にあって見えておらず、軸受リング４が押し込まれたポンプハウジング２１は、図１には図示していない。両方のアキシャルディスク１２は、アキシャルディスク１２を内面から外面へ貫く貫通孔１１をそれぞれ有している。アキシャルディスク１２の内面では貫通孔１１が圧力室９に連通するとともに、外面では押圧区域２０に連通しており、それにより、押圧区域２０は貫通孔１１を通して内接歯車ポンプ１の圧力室９と連通している。それにより、内接歯車ポンプ１が作動すると、押圧区域２０で押圧室９と同じ圧力が発生する。アキシャルディスク１２の外面にある押圧区域２０での圧力付勢は、アキシャルディスク１２を、その内面がリングギヤ２、ピニオン３、および分離片７のそれぞれの端面に密閉式に当接するように押圧する。リングギヤ２およびピニオン３へのアキシャルディスク１２の当接は滑り軸受に比肩することができ、それにより、リングギヤ２とピニオン３の回転が可能である。

両方のアキシャルディスク１２のうちの一方は、アキシャルディスク１２および貫通孔１１の表面ないし内部に配置された逆止め弁２４を有している。本実施形態では逆止め弁２４はボールバルブであり、バルブ閉止体２５は、アキシャルディスク１２にある貫通孔１１の環状段部における鈍角で円錐台形の窪みとして構成されたバルブシート２６と協働作用するボールである。バルブ閉止体２５を形成するボールは、穴のあるプラスチック製のキャップ状のホルダ２７によって、ホルダ２７が押し込まれた貫通孔１１の大径区域で保持されている。逆止め弁２４は部分的に貫通孔１１に沈み込んでおり、すなわち、部分的にアキシャルディスク１２に組み込まれている。説明している図示した実施形態では、逆止め弁２４はばねを有していないが、原則として、ばねで付勢される逆止め弁も可能である（図示せず）。同様に、本発明は逆止め弁２４としてのボールバルブに限定されており、これ以外のバルブ設計形態も可能である（図示せず）。

ポンプハウジング２１のハウジングカバー２２を通って吐出穴１３が押圧区域２０に連通しており、それにより、圧力室９は逆止め弁２４を通じて吐出穴１３に連通しており、およびこれに伴ってポンプ吐出部に連通している。逆止め弁２４は、圧力室９から押圧区域２０および吐出穴１３ないしポンプ吐出部へと貫流可能である。

内接歯車ポンプ１が作動しておらず、すなわち駆動されておらず、リングギヤ２とピニオン３が止まっているとき、逆止め弁２４は、ポンプ吐出部から、すなわち吐出穴１３を通して、送出方向と逆向きにポンプ取込部へ、すなわち取込穴１０を通して、内接歯車ポンプ１が貫流されるのを妨げる。油圧車両ブレーキ設備のスリップ制御の油圧ポンプとして内接歯車ポンプ１が使用される場合、車両ブレーキ設備がマスタブレーキシリンダの操作によって操作され、マスタブレーキシリンダの操作によってブレーキ圧が生成されるとき、逆止め弁２４は、内接歯車ポンプ１のブレーキ圧低下を防止する。ポンプ吐出部すなわち吐出穴１３は、図示しない分離弁を介して間接的に、図示しないマスタブレーキシリンダと接続されている。

内接歯車ポンプ１は、図示しない油圧式の自動車ブレーキ設備の油圧ポンプとして意図されており、そこでいわゆるリターンポンプとして、アンチロックブレーキコントロール、駆動スリップ防止コントロール、および／またはビークルダイナミックコントロールなどのスリップ制御のために、および／または油圧式の外力式車両ブレーキ設備でのブレーキ圧生成のために用いられる。上述したスリップ制御についてはＡＢＳ，ＡＳＲ，ＦＤＲ，ＥＳＰなどの略語が使われており、ビークルダイナミックコントロールは日常語では横滑り防止コントロールとも呼ばれる。

１ 内接歯車ポンプ
２ リングギヤ
３ ピニオン
６ ポンプ室
８ 吸込室
９ 圧力室
１１ 貫通孔
１２ アキシャルディスク
２０ 押圧区域
２４ 逆止め弁
２５ バルブ閉止体
２６ バルブシート
２７ ホルダ

Claims (3)

1. 油圧車両ブレーキ設備のための内接歯車ポンプであって、リングギヤ（２）と、前記リングギヤ（２）の中に偏心的に配置され、前記リングギヤ（２）と噛み合うピニオン（３）とを有しており、前記リングギヤ（２）と前記ピニオンはこれらが互いに噛み合う円周区域の範囲外にポンプ室（６）を相互の間で取り囲んでおり、該ポンプ室は、ポンプ取込部と連通する吸込室（８）と、ポンプ吐出部と連通する圧力室（９）とを有しており、さらに、前記リングギヤ（２）および前記ピニオン（３）の端面に当接する、前記圧力室（９）を側方で密閉するための回転不能のアキシャルディスク（１２）を有している、そのような内接歯車ポンプにおいて、
   前記アキシャルディスク（１２）は、前記圧力室（９）と連通し、前記圧力室（９）からポンプ吐出部へと向かう方向に貫流可能である逆止め弁（２４）を有しており、
   前記内接歯車ポンプ（１）は、前記アキシャルディスク（１２）の、前記リングギヤ（２）および前記ピニオン（３）の前記端面に当接する内面と反対を向いている外面を押圧する押圧区域（２０）を有しており、
   前記圧力室（９）は、前記内面から前記外面へと前記アキシャルディスク（１２）を貫通する貫通孔（１１）と、前記逆止め弁（２４）と、を介して、前記押圧区域（２０）に連通し、
   前記押圧区域（２０）は、前記アキシャルディスク（１２）の前記外面と、該外面に対向する位置に形成されている凹部と、によって規定される区域であり、
   前記逆止め弁（２４）は、前記貫通孔（１１）に部分的に沈み込んで配置されている
   ことを特徴とする内接歯車ポンプ。
2. 前記アキシャルディスク（１２）は、前記逆止め弁（２４）のバルブシート（２６）を有している
   ことを特徴とする、請求項１に記載の内接歯車ポンプ。
3. 前記逆止め弁（２４）は、バルブ閉止体（２５）と、前記アキシャルディスク（１２）に取り付けられて前記バルブ閉止体（２５）を保持するホルダ（２７）と、を有している
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の内接歯車ポンプ。
   

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