KR102065910B1 - 유압 차량 브레이크 시스템용 내접 기어 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬립 제어식 유압 차량 브레이크 시스템용 내접 기어 펌프(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 내접 기어 펌프(1)의 분리 부품(7)은 내부 부분(12)과 상기 내부 부분(12)의 단부를 유격을 가지고 둘러싸는 외부 부분(13)을 포함한다. 이로 인해, 내부 부분(12)과 외부 부분(13)은 방사 방향으로 이동 가능하게 서로 연결되고, 사전 장착된 어셈블리로서 내접 기어 펌프(1) 내에 설치될 수 있다.

Description

유압 차량 브레이크 시스템용 내접 기어 펌프{INTERNAL GEAR PUMP FOR A HYDRAULIC VEHICLE BRAKE SYSTEM}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 특징들을 가진 내접 기어 펌프에 관한 것이다. 이러한 내접 기어 펌프는 통상적으로 사용되는 피스톤 펌프 대신에, 슬립 제어식 및/또는 외력 차량 브레이크 시스템에 사용되고, 반드시 적절하지는 않지만 종종 리턴 펌프라고도 한다.
내접 기어 펌프들은 공지되어 있다. 내접 기어 펌프들은 피니언, 즉 외접 기어를 포함하고, 상기 기어는 내접 링 기어 내에 편심으로 배치되며 원주의 한 부분에서 또는 한 원주 섹션에서 링 기어와 맞물린다. 피니언 및 링 기어는 내접 기어 펌프의 기어들로서 파악될 수 있다. 2개의 기어들 중 하나, 통상 피니언의 회전 구동에 의해, 다른 기어, 통상 링 기어가 회전 구동되고, 내접 기어 펌프는 공지된 방식으로 유체를 송출하며, 유압 차량 브레이크 시스템에서 내접 기어 펌프는 브레이크액을 송출한다.
피니언이 링 기어와 맞물리는 원주 섹션의 맞은 편에, 내접 기어 펌프는 피니언과 링 기어 사이의 낫형 자유 공간을 갖고, 상기 자유 공간을 여기서는 펌프 챔버라고 한다. 펌프 챔버 내에 분리 부품이 배치되고, 상기 분리 부품은 펌프 챔버를 흡입 영역과 압력 영역으로 분할한다. 분리 부품은 그 전형적인 형상으로 인해 낫 또는 낫형 부품이라고 하고, 다른 명칭은 충전 부품이다. 분리 부품의 전형적인 중공 원형 내부면은 피니언의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하고, 분리 부품의 전형적으로 외부를 향해 휘어진 외부면은 링 기어의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하므로, 분리 부품은 내접 기어 펌프의 기어들의 톱니들 사이의 톱니 사이 공간 내에 유체 체적을 포함한다. 회전 구동에 의해 기어들은 상기 톱니 사이 공간 내의 유체를 흡입 측으로부터 압력 측으로 송출한다.
공개 공보 DE 10 2009 047 643 A1은 분리 부품이 여러 부분으로 이루어지며, 피니언의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하는 내부면을 가진 내부 부분, 및 링 기어의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하는 외부면을 가진 외부 부분을 포함하는, 내접 기어 펌프를 개시한다. 압력 영역 내의 압력에 대항해서, 공지된 내접 기어 펌프의 분리 부품의 내부 부분 및 외부 부분이 원주 방향으로 핀에 지지되고, 상기 핀은 지지부를 형성한다. 지지부를 형성하는 핀은 분리 부품의 흡입 측에 배치되고, 펌프 챔버를 횡으로 또는 축에 평행하게 관통한다.
본 발명의 과제는 분리 부품의 내부 부분과 외부 부분이 방사 방향으로 이동 가능하고, 분리 부품의 용이한 취급 및 내접 기어 펌프의 간단한 장착을 가능하게 하는, 내접 기어 펌프를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 내접 기어 펌프에 의해 해결된다.
청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 본 발명에 따른 내접 기어 펌프는 피니언의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하는 내부 부분과, 링 기어의 톱니들의 톱니 헤드들에 접촉하는 외부 부분을 구비한, 다수의 부분으로 이루어진 분리 부품을 포함한다. 본 발명에 따라 분리 부품의 내부 부분과 외부 부분은 방사 방향으로 이동 가능하게 서로 연결된다. "방사 방향" 은 하기에 사용되는 "원주 측", "원주 방향" 및 "축 방향"과 마찬가지로 내접 기어 펌프 및 부분들의 설치 위치와 관련된다. 방사 방향과는 다른 방향으로 내부 부분과 외부 부분의 이동 가능성도 배제되지 않는다. 내접 기어 펌프의 방사 방향으로 내부 부분과 외부 부분의 이동 가능성은 내접 기어 펌프의 기어들의 톱니들의 톱니 헤드들에 내부 부분과 외부 부분의 지지를 가능하게 한다. 내부 부분과 외부 부분의 연결은 여러 부분으로 이루어진 분리 부품을 하나의 부품으로서 취급할 수 있게 하고, 내접 기어 펌프의 장착을 간단하게 한다.
종속 청구항들은 청구항 제 1 항에 제시된 본 발명의 바람직한 실시예 및 개선예를 제시한다.
청구항 제 2 항에 따라, 방사 방향으로 이동 가능한 연결을 위해, 내부 부분과 외부 부분이 방사 방향의 유격을 가지고 후방 고정된다. 청구항 제 3 항의 개선예에 따라 외부 부분이 내부 부분을 또는 역으로 원주 측 단부에서 둘러싼다. 본 발명의 이 실시예는 추가의 부품 없이, 분리 부품의 내부 부분과 외부 부분의 방사 방향으로 이동 가능한 간단한 연결을 가능하게 한다.
청구항 제 4 항에 따라, 내부 부분이 원주 방향으로 외부 부분에 지지된다. 즉, 내부 부분은 외부 부분에 접촉하고, 이는 내부 부분과 외부 부분 사이의 밀봉을 간단하게 한다. 청구항 제 4 항은 또한 역을, 즉 외부 부분이 원주 방향으로 내부 부분에 지지되는 것을 포함한다. 바람직하게는 분리 부품의 2개의 부분들 중 하나만이 원주 방향으로 내접 기어 펌프의 지지부에 직접 지지되고, 다른 부분은 간접적으로 상기 하나의 부분을 통해 지지부에 지지된다.
청구항 제 7 항은 사전 장착 가능한 어셈블리로서 분리 부품의 부분을 형성하는 것을 제시하고, 상기 어셈블리는 그 사전 장착 후에 부품과 마찬가지로 내접 기어들의 기어들 사이의 펌프 챔버 내로 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 내접 기어 펌프는 특히, 유압의, 슬립 제어식 및/또는 외력 차량 브레이크 시스템용 유압 펌프로서 제공된다. 슬립 제어식 차량 브레이크 시스템에서 유압 펌프는 리턴 펌프라고도 하며 최근에는 주로 피스톤 펌프로서 구현된다.
이하, 본 발명이 도면에 도시된 실시예로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 내접 기어 펌프의 정면도.
도면에 도시된, 본 발명에 따른 내접 기어 펌프(1)는 외접 기어, 여기서는 피니언(2)이라고 하는 기어 및 내접 기어, 여기서는 링 기어(3)라고 하는 기어를 포함한다. 피니언(2)은 축에 평행하고, 링 기어(3) 내에서 피니언(2)이 링 기어(3)와 맞물리도록 편심으로 배치된다. 피니언(2)은 펌프 샤프트(4) 상에 상대 회전 불가능하게 놓이고, 상기 펌프 샤프트(4)에 의해 피니언(2)이, 그리고 상기 피니언(2)을 통해 상기 피니언과 맞물린 링 기어(3)가 회전 구동될 수 있다. 회전 방향은 화살표 P로 표시된다. 링 기어(3)는 베어링 링(5) 내에 회전 가능하게 미끄럼 지지된다.
피니언(2)이 링 기어(3)와 맞물리는 원주 섹션의 맞은 편에, 내접 기어 펌프(1)는 낫형 자유 공간을 갖고, 상기 자유 공간을 여기서 펌프 챔버(6)라 한다. 펌프 챔버(6) 내에는 마찬가지로 낫형의 또는 절반 낫형의, 다수 부분으로 이루어진 분리 부품(7)이 배치되고, 상기 분리 부품(7)은 펌프 챔버(6)를 흡입 영역(8)과 압력 영역(9)으로 분할한다. 흡입 영역(8)은 펌프 유입부(10)와 통하고, 상기 펌프 유입부(10)는 홀로서 구현되며 내접 기어 펌프(1)에 대해 횡으로, 즉 축에 평행하게 한 면으로부터 펌프 챔버(6)의 흡입 영역(8) 내로 통한다. 압력 영역(9)은 펌프 배출부(11)와 통하고, 상기 펌프 배출부(11)는 이 실시예에서 활형 슬릿으로서 구현되며 한 면으로부터 펌프 챔버(6)의 압력 영역(9) 내로 통한다. 활형 펌프 배출부(11)는 분리 부품(7)에 의해 부분적으로 중첩되고 원주 방향으로 분리 부품(7)의 압력 측 단부를 약간 지나 펌프 챔버(6)의 압력 영역(9) 내로 돌출한다.
여러 부분으로 이루어진 분리 부품(7)은 활형 내부 부분(12) 및 마찬가지로 활형 및 스트랩형 외부 부분(13)을 포함한다. 내부 부분(12)의 오목한 원통형 내부면은 피니언(2)의 톱니들의 톱니 헤드에 접촉하고, 외부 부분(13)의 볼록한 원통형 외부면은 링 기어(3)의 톱니들의 톱니 헤드에 접촉한다. 피니언(2) 및 링 기어(3)의 톱니 헤드에 지지에 의해, 분리 부품(7)의 내부 부분(12) 및 외부 부분(13)은 피니언(2) 및 링 기어(3)의 톱니들 사이의 톱니 사이 공간들 내에 유체를 포함하기 때문에, 피니언(2) 및 링 기어(3)의 회전 구동시, 유체가 흡입 영역(8)으로부터 압력 영역(9)으로 송출된다. 유압 차량 브레이크 시스템의 유압 펌프로서 내접 기어 펌프(1)를 사용하는 경우, 송출된 유체는 브레이크액이다.
원주 측 단부에서, 외부 부분(13)은, 내부 부분(12)을 유격을 가지고 방사 방향으로 외부 부분(13)과 연결하는 후방 그립이 형성되도록, 내부 부분(12)을 둘러싼다. 상기 후방 그립에 의해 연결된 또는 단부에서 외부 부분(13)에 의해 둘러싸인 내부 부분(12)은 방사 방향으로 서로에 대해 이동 가능하다.
내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이의 유격 내에 판 스프링(14)이 배치되고, 상기 판 스프링은 내부 부분(12)과 외부 부분(13)을 서로 멀어지게 그리고 이로 인해 제공된 바와 같이, 피니언(2) 및 링 기어(3)의 톱니들의 톱니 헤드에 지지된 상태로 가압한다. 스프링의 힘이 작용하도록 하기 위해, 판 스프링(14)은 변형되지 않은 상태에서 편평하거나, 내부 부분(12) 및 외부 부분(13)과는 다른 곡률로 휘어지거나 또는 파형일 수 있다. 이에 대한 열거는 생략한다.
압력 영역 측 단부에서 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이의 갭이 압력 영역(9)과 통하므로, 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이의 갭 내에 압력 영역(9)과 동일한 압력이 주어진다. 상기 갭 내에는 판 스프링(14)이 배치된다. 상기 압력은 분리 부품(7)의 내부 부분(12) 및 외부 부분(13)을 서로 멀어지게 그리고 피니언(2)과 링 기어(3)의 톱니들의 톱니 헤드들에 대해 가압한다.
흡입 영역 측 단부에서 분리 부품(7)의 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이에 밀봉 부재(15)가 배치되고, 상기 밀봉 부재는 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이에서 그리고 축 방향으로 펌프 하우징의 도시되지 않은 전방 벽 또는 측벽에서 또는 펌프 챔버(6)를 측면으로 제한하는 내접 기어 펌프(1)의 소위 축방향 플레이트에서 밀봉한다. 도시된 실시예에서, 밀봉 부재(15)는 변형되지 않은 상태에서 원통형이다. 밀봉 부재의 다른 형상도 가능하다.
압력 영역(9) 내의 압력에 대항하여 분리 부품(7)의 외부 부분(13)은 원주 방향으로 지지부(16)에 지지되고, 상기 지지부(16)는 분리 부품(7)의 흡입 영역 측 단부에 배치된다. 도시된 실시예에서, 지지부(16)는 편평부(17)를 가진 실린더 핀이며, 상기 편평부에는 분리 부품(7)의 외부 부분(13)의 흡입 영역 측 단부가 접촉한다. 지지부(16)를 형성하는 핀은 흡입 영역(6)에서 내접 기어 펌프(1)의 펌프 챔버(6)를 횡으로, 즉 축에 평행하게 관통한다.
분리 부품(7)의 내부 부분(12)은 지지부(16)에 직접 지지되는 것이 아니라, 간접적으로 외부 부분(13)을 통해 지지된다. 내부 부분(12)의 흡입 영역 측 단부는 상기 단부를 둘러싸는 외부 부분(13)의 흡입 영역 측 단부에 접촉한다. 외부 부분(13)에 내부 부분(12)의 지지는 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이의 밀봉을 간단하게 하며, 이를 위해 원통형 밀봉 부재(15)와 같은 간단한 시일로 충분하다. 복잡하거나 또는 여러 부분으로 이루어진 시일은 필요 없다.
내부 부분(12)의 단부들을 둘러싸는 외부 부분(13)의 단부들은 내부 부분(12)을 내접 기어 펌프(1)의 방사 방향으로 이동 가능하게 외부 부분(13)과 연결하는 유격을 가진 후방 그립을 야기한다. 내부 부분(12)과 외부 부분(13) 사이에 배치되어 내부 부분(12)과 외부 부분(13)을 서로 멀어지게 가압하는 판 스프링(14)은 내부 부분(12)을 축 방향으로 또는 측 방향으로 외부 부분(13) 내에 유지시키는 마찰을 야기한다. 분리 부품의 부분들, 즉 내부 부분(2), 외부 부분(13), 판 스프링(14) 및 밀봉 부재(15)는 내접 기어 펌프(1)의 외부에 사전 장착될 수 있는 어셈블리를 형성한다. 내접 기어 펌프(1)의 장착시, 어셈블리로서 형성된 분리 부품(7)은 하나의 부품으로서 피니언(2)과 링 기어(3) 사이의 펌프 챔버(6) 내로 삽입되고, 이를 위해 내부 부분(12) 및 외부 부분(13)이 방사방향으로 함께 압축되기만 하면 되므로, 그들의 간격은 피니언(2)과 링 기어(3)의 톱니들의 톱니 헤드들 사이의 사이 공간보다 더 크지 않다. 이로 인해, 내접 기어 펌프(1) 내에 분리 부품(7)의 장착이 간단하고, 이는 유압 차량 브레이크 시스템의 유압 펌프로서 사용되는 내접 기어 펌프(1)의 경우와 같이 작은 부품일 때 매우 바람직하다.
본 발명에 따른 내접 기어 펌프(1)는 ABS 시스템, TCS 시스템 및/또는 ESP 시스템과 같이 슬립 제어를 위해 및/또는 유압 외력 차량 브레이크 시스템에서 브레이크 압력 생성을 위해 사용되는 바와 같은, 도시되지 않은, 유압의, 슬립 제어식 및/또는 외력 차량 브레이크 시스템의 유압 펌프로서 제공된다. 이러한 유압 펌프들은 반드시 적절하지는 않지만, 리턴 펌프라고도 할 수 있다. 상기 슬립 제어에 대해, 약어 ABS, ASR, FDR 및 ESP 가 통용된다. 전자 안정성 프로프램(ESP)은 관용적으로 슬립 방지 시스템이라고도 한다.
2 피니언
3 링 기어
6 펌프 챔버
7 분리 부품
8 흡입 영역
12 내부 부분
13 외부 부분
14 판 스프링
15 밀봉 부재

Claims (9)

  1. 유압 차량 브레이크 시스템용 내접 기어 펌프로서,
    내접 링 기어;
    상기 내접 링 기어 내에 편심으로 배치되며 원주 섹션에서 상기 링 기어와 맞물리는 외접 피니언으로서, 상기 피니언이 상기 링 기어와 맞물리는 원주 섹션의 반대편 위치에서 상기 피니언과 상기 링 기어 사이에 낫형 펌프 챔버가 형성되는, 상기 외접 피니언; 및
    상기 펌프 챔버 내에 배치되고 상기 펌프 챔버를 흡입 영역과 압력 영역으로 분할하도록 형성되는 분리 부품;을 포함하고,
    상기 분리 부품은 내부 부분과 외부 부분을 포함하며;
    상기 내부 부분은 상기 피니언의 톱니들에 형성된 톱니 헤드들에 접촉되고, 상기 외부 부분은 상기 링 기어의 톱니들에 형성된 톱니 헤드들에 접촉되며; 그리고
    상기 내부 부분과 상기 외부 부분 중 하나는 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 중 다른 하나의 제 1 원주 측 단부와 제 2 원주 측 단부 둘레로 연장되어 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 중 다른 하나의 원주 방향 이동을 제한하고 상기 내부 부분과 상기 외부 부분의 서로에 대한 방사 방향으로의 이동을 가능하게 하는 내접 기어 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 부분과 상기 외부 부분은 서로 맞물리고 서로에 대해 방사 방향으로 유격을 갖는 내접 기어 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 외부 부분은 상기 내부 부분의 제 1 및 제 2 원주 측 단부들 둘레로 연장되는 내접 기어 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 내부 부분의 제 1 및 제 2 원주 측 단부들은 상기 외부 부분 상에 지지되어 상기 내부 부분의 원주 방향으로 이동이 상기 외부 부분에 의해 제한되는 내접 기어 펌프.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 내부 부분은 상기 외부 부분의 제 1 및 제 2 원주 측 단부들 둘레로 연장되는 내접 기어 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 외부 부분의 제 1 및 제 2 원주 측 단부들은 상기 내부 부분 상에 지지되어 상기 외부 부분의 원주 방향으로 이동이 상기 내부 부분에 의해 제한되는 내접 기어 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서, 원주 방향으로 연장되고 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 사이에 배치되는 판 스프링을 추가로 포함하고,
    상기 판 스프링은 상기 내부 부분 및 상기 외부 부분을 서로 멀어지게 가압하여 상기 내부 부분과 상기 외부 부분을 상기 피니언 및 상기 링 기어의 톱니들의 톱니 헤드들에 대해 각각 가압하는 내접 기어 펌프.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 사이에 배치되는 밀봉 부재를 추가로 포함하고, 상기 밀봉 부재는 상기 내부 부분에 밀봉 방식으로 접촉하는 것, 상기 외부 부분에 밀봉 방식으로 접촉하는 것, 및 축 방향 밀봉을 형성하는 것 중 적어도 하나를 가지도록 구성되는 내접 기어 펌프.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 부분과 상기 외부 부분은 서로 연결되어 사전 장착되도록 형성되는 어셈블리를 형성하는 내접 기어 펌프.
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