WO2012103923A1 - Innenzahnradpumpen für eine hydraulische fahrzeugbremsanlage - Google Patents

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WO2012103923A1
WO2012103923A1 PCT/EP2011/051310 EP2011051310W WO2012103923A1 WO 2012103923 A1 WO2012103923 A1 WO 2012103923A1 EP 2011051310 W EP2011051310 W EP 2011051310W WO 2012103923 A1 WO2012103923 A1 WO 2012103923A1
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WO
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internal gear
gear pump
pinion
filler
inner part
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Application number
PCT/EP2011/051310
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rene Schepp
Norbert Alaze
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to US13/982,867 priority patent/US9028232B2/en
Priority to JP2013550775A priority patent/JP5778783B2/ja
Priority to EP11702609.6A priority patent/EP2670983A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-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
    • F04C2/101—Rotary-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 with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0007—Radial sealings for working fluid
    • F04C15/0019—Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps

Definitions

  • Internal gear pump for a hydraulic vehicle brake system The invention relates to an internal gear pump for a hydraulic vehicle brake system having the features of the preamble of claim 1.
  • Such internal gear pumps are used instead of commonly used piston pumps in slip-controlled and / or external energy vehicle brake systems, and often, although not necessarily aptly referred to as return pumps.
  • Internal gear pumps are known. They have a pinion, that is to say an externally toothed toothed wheel, which is arranged eccentrically in an internally toothed ring gear and meshes with the ring gear at a point of the circumference or in a circumferential section.
  • a pinion that is to say an externally toothed toothed wheel, which is arranged eccentrically in an internally toothed ring gear and meshes with the ring gear at a point of the circumference or in a circumferential section.
  • the internal gear pump Opposite the peripheral portion, in which the pinion meshes with the ring gear, the internal gear pump has a crescent-shaped clearance between the pinion and the ring gear, in which a filler is arranged.
  • the filler is normally pivotable about an axis parallel to the axis of the internal gear pump. Due to the curved shape, the filler is also called a sickle, internal gear pumps with such a filler are also referred to as sickle pumps.
  • On a hollow-round inside of the filler are tooth tips of teeth of the pinion and on an outwardly curved outside of the filler are tooth tips of the ring gear on.
  • the tooth tips of the teeth of the pinion and of the ring gear slide on the inside or the outside of the filler along.
  • the filler circumferentially spaces between the teeth of the pinion and between the teeth of the ring gear, so that fluid volumes are trapped in the spaces between the teeth of the pinion and the ring gear, by the rotary drive of the pinion and the ring gear from a pump inlet to a Pump outlet to be promoted.
  • the pump inlet forms a suction side and the pump outlet forms a pressure side of the internal gear pump.
  • the patent DE 196 13 833 B4 discloses such an internal gear pump whose filler is divided in the circumferential direction and has an inner part called segment carrier and an outer part called segment. Between the inner part and the outer part arranged leaf springs press the inner part and the outer part radially apart and against the tooth tips of the teeth of the pinion and the ring gear, in order to achieve a good contact with the tooth tips and thus a good sealing effect, the prerequisite for high efficiency Internal gear pump is. If the internal gear pump builds a pressure during operation, this pressure acts on a gap or gap between the inner part and the outer part in a pressure-side region of the filler.
  • an intermediate pressure acts on the gap between the inner part and the outer part of the filler
  • the suction pressure of the internal gear pump prevails in the intermediate space between the inner part and the outer part.
  • the pressure build-up in the operation of the internal gear pump pushes the inner and outer parts of the filler of the known internal gear pump apart in addition to the leaf springs and against the tooth tips of the teeth of the pinion and the ring gear to improve the sealing effect.
  • the arranged between the inner part and the outer part of the filler of the known internal gear pump leaf springs are transverse to the filler, that is arranged parallel to an axis of the internal gear pump. In order to effect a significant travel, the leaf springs must have a certain length, which determines a minimum width of the internal gear pump. Disclosure of the invention
  • the filler of the internal gear pump according to the invention with the features of claim 1 has a leg spring, the legs of which extend in the circumferential direction, wherein it does not depend on a course exactly in the circumferential direction.
  • the legs of the leg spring press the filler inwardly against the tooth tips of the teeth of the pinion and outwardly against the tooth tips of the teeth of the ring gear.
  • An advantage of the invention is that a leg spring is sufficient to apply the filler piece inwardly and outwardly over a large part of its length.
  • a width of the leg spring determines the (minimum) width of the internal gear pump, so that the invention allows a narrow internal gear pump.
  • the pinion and the ring gear have a width of, for example, approximately 2 mm.
  • the invention enables narrower internal gear pumps whose pinion and ring gear can have a width of 1 mm or less.
  • Another advantage of the invention is a simple assembly of the filler and its mounting in the internal gear pump.
  • the internal gear pump according to the invention has a high density of trapped between the teeth of the pinion and the ring gear volumes and high volumetric efficiency.
  • the leg spring of the internal gear pump according to the invention is in particular a U-shaped bent leaf spring whose legs are preferably bent in the same direction, but not necessarily with the same curvature. It is also conceivable, however, a leg spring made of wire or made of solid material. The list is not exhaustive.
  • the leg spring itself forms the filler piece, its outer leg is outwardly resiliently against the tooth tips of the ring gear and its inner leg inwardly resiliently to the tooth tips of the teeth of the pinion (claim 2).
  • a yoke of the leg spring facing an inlet, so a suction side of the internal gear pump. This will pressurize reaches the inside of the leg spring of the pressure side of the internal gear pump or at least allows the presses the leg of the leg spring or the filler inwardly and outwardly against the tooth tips of the teeth of the pinion and the ring gear.
  • Subject matter of claim 4 is a multi-part filler with an inner part and an outer part, which are apart from the leg spring arranged between them and pressed against the tooth tips of the teeth of the pinion and the ring gear.
  • the pinion 2 meshes in a peripheral portion with the ring gear 4, by rotational drive of the pinion 2 with the pump shaft 3 and the ring gear 4 is driven in rotation, so that the internal gear pump 1 in a conventional manner fluid, in the illustrated embodiment, brake fluid promotes.
  • the internal gear pump 1 has a sickle-shaped clearance 6 between the pinion 2 and the ring gear 4.
  • the pump inlet 7 can also be considered as the suction side and the pump outlet 8 as the pressure side of the internal gear pump 1.
  • a filler 9 is arranged, which is formed in Figure 1 as a leg spring 10.
  • the leg spring 10 is a U-shaped bent leaf spring whose yoke
  • leg 1 1 is located approximately in a middle between the pump inlet 7 and the pump outlet 8.
  • Legs 12, 13 of the leg spring 10 are curved according to a top circle 22, 23 of the ring gear 4 and the pinion 2 and extend from the yoke 1 1 in the direction of the pump outlet 8.
  • the yoke 1 1 of the leg spring 10 thus faces the pump inlet 7.
  • the legs 12, 13 are resiliently biased to tooth tips of teeth 14 of the ring gear 4 and tooth tips of teeth 15 of the pinion 2.
  • the limbs 12, 13 of the leg spring 10 forming the filler piece 9 include fluid volumes in spaces between the teeth 14 of the ring gear 4 and between the teeth 15 of the pinion 2, so that a rotary drive of the pinion 2 and the ring gear
  • leg spring 10 To fix the position of the filler 9 forming leg spring 10 is supported in the circumferential direction and in the direction of the pump inlet 7 from an abutment pin 16 which passes through the housing 5 axially parallel and is received in blind holes in the housing covers, not shown, or a housing end wall, not shown.
  • the abutment pin 16 has a flattening 17, against which the yoke 1 1 of the leg spring 10 is applied. Between free ends 18 of the legs 12, 13, the leg spring 10 is open.
  • the free ends 18 and the open end of the leg spring 10 are located in the region of the pump outlet 8, that is the pressure side of the internal gear pump 1.
  • a gap 21 between the legs 12, 13 of the leg spring 10 is characterized in an operation of the internal gear pump 1 with pressurized Applied to brake fluid, which presses the legs 12, 13 in addition to the spring force of the leg spring 10 to the outside and thereby improves the system of legs 12, 13 of the leg spring 10 to the tooth tips of the teeth 14 of the ring gear 4 and the teeth 15 of the pinion 2.
  • a sealing effect of the system of the legs 12, 13 on the tooth tips of the teeth 14, 15 of the ring gear 4 and the pinion 2 is thereby improved with increasing delivery pressure of the internal gear pump 1. This improves the efficiency of the internal gear pump 1.
  • the internal gear pump 1 from FIG. 2 like the internal gear pump 1 from FIG. 1, has a pinion 2 which is non-rotatably mounted on a pump shaft 3 and which is arranged eccentrically in a ring gear 4, with which it meshes in a circumferential section.
  • Structure and function of the internal gear pump 1 from FIG. 2 are consistent with the structure and function of the internal gear pump 1 shown in FIG. To avoid repetition, the explanations relating to FIG. 1 are additionally referred to in explanation of FIG. 2.
  • the same components are provided in Figures 1 and 2 with the same reference numerals.
  • the filler 9 is in two parts, it has an outer part 19 and an inner part 20 which extend arcuately in the circumferential direction and between which there is a gap 21 which also extends arcuately in the circumferential direction and in which the Leg spring 10 is arranged. Due to its overall curved shape, the filler 9 may also be referred to as a sickle, its inner part 20 may also be referred to as a segment carrier and its outer part 19 as a segment.
  • An outer side of the outer part 19 is curved in a circular arc corresponding to the top circle 22 of the ring gear 4.
  • An inner side of the inner part 20 is hollow rounded in accordance with a top circle 23 of the pinion 2.
  • Teeth heads of the teeth 14 of the ring gear 4 are on the outside of the outer part 19 of the filler 9 and tooth tips of the teeth 15 of the pinion 2 are on the inside of the inner part 20 of the filler 9 sealingly.
  • the leg spring 10 arranged between the inner part 20 and the outer part 19 pushes the inner part 20 and the outer part 19 apart and thereby the outer part 19 outwardly in sealing contact with the tooth tips of the teeth 14 of the ring gear 4 and the inner part 20 in sealing engagement inwardly the tooth tips of the teeth 15 of the pinion. 2
  • Outer part 19 is acted upon by pressurized brake fluid from the pump outlet 8.
  • the pressurization presses the inner part 20 and the outer part 19 apart from the leg spring 20 and increases the sealing effect on the tooth tips of the teeth 15, 14 of the pinion 2 and the ring gear 4 with increasing delivery pressure of the internal gear pump 1.
  • the volumetric efficiency of the internal gear pump 1 is thereby improved .
  • the pressure Shocking takes place through an open end of the intermediate space 21 at the pump outlet 8 and / or through a pressure field 24.
  • the leg spring 10 is slightly narrower than the inner part 20 and the outer part 19 of the filler piece 9.
  • the pressure from the pump outlet 8 also acts on a sealing element 30 and an adjusting member 31, which are arranged on a pump inlet side of the yoke 1 1 of the leg spring in the intermediate space 21 between the inner part 20 and the outer part 21 of the filler 19 and will be explained below.
  • the pressure pad 24 extends in the circumferential direction from the pump outlet 8 to a longitudinal center region of the gap 21 between the inner part 20 and the outer part 19 of the filler piece 9. They are on both sides the inner gear pump 1 Axialusionn 25 arranged, which seal at end faces of the ring gear 4 and the pinion 2.
  • the axial discs 25 are located between the not shown housing covers one side and the ring gear 4 and the pinion 2 on the other.
  • the suction side, the pump inlet 7 facing end surfaces 26 of the inner part 20 and the outer part 19 are flat and extend approximately radially. They abut against the flat 17 of the abutment pin 16.
  • the end faces 26 are located somewhat closer to the pump inlet 7 than at the pump outlet 8 approximately at a center of the free space 6.
  • the yoke 11 of the leg spring 10 is also the suction side in FIG. facing the pump inlet 7, the open end of the leg spring 10 and the free ends 18 of the legs 12, 13 of the leg spring 10 face the pump outlet 8.
  • the inner part 20 and the outer part 19 are hinged together at their suction ends:
  • the inner part 20 has an outwardly projecting nose 27, which in a recess 28 on the inside of the
  • Outer part 19 engages.
  • the inner part 20 is secured by a pin 29, which transversely traverses it near its suction end and which is held in the housing covers not shown.
  • the inner part 20 is pivotable about the pin 29.
  • the filler 9 is sealed in the region of its suction end with a sealing element 30 and an adjusting element 31.
  • the sealing element 30 has a square cross-section and is located in the recess 28 of the outer part 19, in which the nose 27 of the inner part 20 engages.
  • the sealing element 30 extends transversely, ie axially parallel through the space 6 of the internal gear pump 1 and is located with its front ends sealingly against the axial discs 25, which bear sealingly against the end faces of the pinion 2 and the ring gear 4 and the space 6 close laterally. On the outside, the sealing element 30 rests against an inside of the outer part 19 and in the direction of the suction side of the internal gear pump 1 on the inside of the nose 27 of the inner part 20.
  • the sealing element 30 is made of a sealing material with a very high extrusion resistance. Extrusion resistance means the resistance of the sealing element 30 against plastic deformation when subjected to high pressure, in particular the resistance to flow of the sealing element 30 into a gap.
  • the internal gear pump 1 can generate a pressure of up to 300 bar, which acts on the sealing element 30, this pressure must withstand the sealing element 30.
  • An elastomer does not withstand such a pressure, therefore, the sealing member 30, for example, of PTFE (polytetrafluoroethylene), whose elasticity is limited. Therefore, the adjusting element 31 is additionally provided, whose elasticity is greater than that of the sealing element 30.
  • the adjusting element 31 consists for example of an elastomer such as EPDM (ethylene-propylene-diene rubber).
  • the adjusting element 31 is arranged cylindrically and radially inside the sealing element 30 in a groove (inner corner) on the outside of the inner part 20 at the transition to the nose 27.
  • the adjusting element 31 presses the sealing element 30 elastically outward against the outer part 19.
  • the adjusting element 31 lies with its front ends sealingly against the axial discs 25 and with its circumference on the outside of the inner part 20 and the nose 27 at. Together seal the sealing element 30 and the adjusting element 31, the filler 9 at its suction end side to the axial plates 25 and the inner part 20 and the outer part 19 of the filler 9 against each other.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) für eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, ein Füllstück (9) (Sichel) mit einem gebogen in Umfangsrichtung verlaufenden Innenteil (20) und einem gebogen in Umfangsrichtung verlaufenden Außenteil (19) auszubilden, die an ihren saugseitigen Enden gelenkig miteinander verbunden sind und zwischen denen eine Schenkelfeder (10) angeordnet ist, die das Innenteil (20) und das Außenteil (19) auseinander gegen Zahnköpfe der Zähne (15, 14) eines Ritzels (2) und eines Hohlrads (4) der Innenzahnradpumpe (1) drückt.

Description

Beschreibung
Titel
Innenzahnradpumpen für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Solche Innenzahnradpumpen werden anstelle von üblicherweise verwendeten Kolbenpumpen in schlupfgeregelten und/oder Fremdenergie-Fahrzeugbremsanlagen eingesetzt, und oft, wenn auch nicht unbedingt treffend, als Rückförderpumpen bezeichnet.
Stand der Technik
Innenzahnradpumpen sind bekannt. Sie weisen ein Ritzel, also ein außenver- zahntes Zahnrad auf, das exzentrisch in einem innenverzahnten Hohlrad angeordnet ist und an einer Stelle des Umfangs bzw. in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad kämmt. Durch Drehantrieb des Ritzels wird auch das Hohlrad drehend angetrieben und die Innenzahnradpumpe fördert in an sich bekannter Weise Fluid, in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage fördert sie Bremsflüssig- keit.
Dem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel mit dem Hohlrad kämmt, weist die Innenzahnradpumpe einen sichelförmigen Freiraum zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auf, in dem ein Füllstück angeordnet ist. Das Füllstück ist normalerweise um eine Achse parallel zur Achse der Innenzahnradpumpe schwenkbar. Aufgrund der gekrümmten Form wird das Füllstück auch als Sichel, Innenzahnradpumpen mit einem solchen Füllstück werden auch als Sichelpumpen bezeichnet. An einer hohlrunden Innenseite des Füllstücks liegen Zahnköpfe von Zähnen des Ritzels und an einer nach außen gekrümmten Außenseite des Füllstücks liegen Zahnköpfe des Hohlrads an. Bei angetriebener Zahnradpumpe gleiten die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads an der Innen- bzw. der Außenseite des Füllstücks entlang. Das Füllstück schließt Zwischenräume zwischen den Zähnen des Ritzels und zwischen den Zähnen des Hohlrads am Umfang ab, so dass Fluidvolumina in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen des Ritzels und des Hohlrads eingeschlossen sind, die durch den Drehantrieb des Ritzels und des Hohlrads von einem Pumpeneinlass zu einem Pumpen-auslass gefördert werden. Der Pumpeneinlass bildet eine Saugseite und der Pumpenauslass eine Druckseite der Innenzahnradpumpe.
Das Patent DE 196 13 833 B4 offenbart eine derartige Innenzahnradpumpe, deren Füllstück in Umfangsrichtung geteilt ist und ein als Segmentträger bezeichnetes Innenteil und ein als Segment bezeichnetes Außenteil aufweist. Zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordnete Blattfedern drücken das Innenteil und das Außenteil radial auseinander und gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads, um eine gute Anlage an den Zahnköpfen und damit eine gute Dichtwirkung zu erzielen, die Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad der Innenzahnradpumpe ist. Baut die Innenzahnradpumpe bei Betrieb einen Druck auf, beaufschlagt dieser Druck einen Spalt oder Zwischenraum zwischen dem Innenteil und dem Außenteil in einem druckseitigen Bereich des Füllstücks. In einem mittleren Bereich beaufschlagt ein Zwischendruck den Zwischenraum zwischen dem Innenteil und dem Außenteil des Füllstücks, in einem saugseitigen Bereich herrscht der Saugdruck der Innenzahnradpumpe im Zwischenraum zwischen dem Innenteil und dem Außenteil. Der Druckaufbau beim Betrieb der Innenzahnradpumpe drückt das Innenteil und das Außenteil des Füllstücks der bekannten Innenzahnradpumpe zusätzlich zu den Blattfedern auseinander und gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads, um die Dichtwirkung zu verbessern.
Die zwischen dem Innenteil und dem Außenteil des Füllstücks der bekannten Innenzahnradpumpe angeordneten Blattfedern sind quer zum Füllstück, d.h. parallel zu einer Achse der Innenzahnradpumpe angeordnet. Um einen nennenswerten Federweg zu bewirken, müssen die Blattfedern eine gewisse Länge aufweisen, der eine Mindestbreite der Innenzahnradpumpe bestimmt. Offenbarung der Erfindung
Das Füllstück der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine Schenkelfeder auf, deren Schenkel in Umfangsrich- tung verlaufen, wobei es nicht auf einen Verlauf exakt in Umfangsrichtung ankommt. Die Schenkel der Schenkelfeder drücken das Füllstück nach innen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Hohlrads. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass eine Schenkelfeder genügt, um das Füllstück auf einem großen Teil seiner Länge nach innen und nach außen zu beaufschlagen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass eine Breite der Schenkelfeder die (Mindest-) Breite der Innenzahnradpumpe bestimmt, so dass die Erfindung eine schmale Innenzahnradpumpe ermöglicht. Für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage weisen das Ritzel und das Hohlrad eine Breite von beispielsweise zirka 2 mm auf. Die Erfindung ermöglicht schmalere Innenzahnradpumpen, deren Ritzel und Hohlrad eine Breite von 1 mm oder weniger aufweisen können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist ein einfacher Zusammenbau des Füllstücks und seiner Montage in der Innenzahnradpumpe. Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe weist eine hohe Dichtheit der zwischen den Zähnen des Ritzels und des Hohlrads eingeschlossenen Volumina und einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad auf. Die Schenkelfeder der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe ist insbesondere eine U-förmig gebogene Blattfeder, deren Schenkel vorzugsweise in gleicher Richtung, allerdings nicht unbedingt mit gleicher Krümmung gebogen sind. Denkbar ist allerdings auch eine aus Draht gebogene oder aus Vollmaterial hergestellte Schenkelfeder. Die Aufzählung ist nicht abschließend.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung bildet die Schenkelfeder selbst das Füllstück, ihr äußerer Schenkel liegt nach außen federnd an den Zahnköpfen des Hohlrads und ihr innerer Schenkel nach innen federnd an den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels an (Anspruch 2). Vorzugsweise ist ein Joch der Schenkelfeder einem Einlass, also einer Saugseite der Innenzahnradpumpe zugewandt. Dadurch wird eine Druckbeaufschlagung der Innenseite der Schenkelfeder von der Druckseite der Innenzahnradpumpe erreicht oder jedenfalls ermöglicht, die die Schenkel der Schenkelfeder bzw. das Füllstück nach innen und nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads drückt.
Gegenstand des Anspruchs 4 ist ein mehrteiliges Füllstück mit einem Innenteil und einem Außenteil, die von der zwischen ihnen angeordneten Schenkelfeder auseinander- und gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels und des Hohlrads gedrückt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen zwei Ausführungsfor- men erfindungsgemäßer Innenzahnradpumpen in Stirnansicht.
Ausführungsform der Erfindung
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 ist als Hydro- oder sog. Rückförderpumpe in einer hydraulischen, eine Schlupfregelung aufweisenden Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. Sie weist ein Ritzel 2, also ein außenverzahntes Zahnrad, auf, das drehfest auf einer Pumpenwelle 3 angeordnet ist. Das Ritzel 2 ist exzentrisch in einem innenverzahnten Hohlrad 4 angeordnet, das drehbar in einem rohrförmigen Pumpengehäuse 5 aufgenommen ist, wobei das Pumpengehäuse beispielsweise auch eckig sein kann (nicht dargestellt). Gehäusedeckel sind nicht gezeichnet, damit die Innenteile der Innenzahnradpumpe 1 sichtbar sind. Das Ritzel 2 kämmt in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad 4, durch Drehantrieb des Ritzels 2 mit der Pumpenwelle 3 wird auch das Hohlrad 4 drehend angetrieben, so dass die Innenzahnradpumpe 1 in an sich bekannter Weise Fluid, im dargestellten Ausführungsbeispiel Bremsflüssigkeit, fördert. Dem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel 2 mit dem Hohlrad 4 kämmt, weist die Innenzahnradpumpe 1 einen sichelförmigen Freiraum 6 zwischen dem Ritzel 2 und dem Hohlrad 4 auf. Im Bereich eines Endes des Freiraums 6 mündet eine Bohrung als Pumpeneinlass 7 achsparallel in den Freiraum 6, in etwa gegenüber mündet eine weitere Bohrung als Pumpenauslass 8 in den Freiraum 6. Der Pumpeneinlass 7 kann auch als Saugseite und der Pumpenauslass 8 als Druckseite der Innenzahnradpumpe 1 aufgefasst werden. Im Freiraum 6 ist ein Füllstück 9 angeordnet, das in Figur 1 als Schenkelfeder 10 ausgebildet ist. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Er- findung ist die Schenkelfeder 10 eine U-förmig gebogene Blattfeder, deren Joch
1 1 sich ungefähr in einer Mitte zwischen dem Pumpeneinlass 7 und dem Pumpenauslass 8 befindet. Schenkel 12, 13 der Schenkelfeder 10 sind entsprechend einem Kopfkreis 22, 23 des Hohlrads 4 bzw. des Ritzels 2 gekrümmt und erstrecken sich vom Joch 1 1 in Richtung des Pumpenauslass 8. Das Joch 1 1 der Schenkelfeder 10 ist also dem Pumpeneinlass 7 zugewandt. Die Schenkel 12, 13 liegen federnd mit Vorspannung an Zahnköpfen von Zähnen 14 des Hohlrads 4 und an Zahnköpfen von Zähnen 15 des Ritzels 2 an. Die Schenkel 12, 13 der das Füllstück 9 bildenden Schenkelfeder 10 schließen Fluidvolumina in Zwischenräumen zwischen den Zähnen 14 des Hohlrads 4 und zwischen den Zäh- nen 15 des Ritzels 2 ein, so dass ein Drehantrieb des Ritzels 2 und des Hohlrads
4 eine Fluidförderung vom Pumpeneinlass 7 zum Pumpenauslass 8 bewirkt.
Zur Lagefixierung stützt sich die das Füllstück 9 bildende Schenkelfeder 10 in Umfangsrichtung und in Richtung des Pumpeneinlass 7 an einem Widerlagerstift 16 ab, der das Gehäuse 5 achsparallel durchsetzt und in Sacklöchern in den nicht dargestellten Gehäusedeckeln oder einer nicht dargestellten Gehäusestirnwand aufgenommen ist. Zur Verbesserung der Abstützung weist der Widerlagerstift 16 eine Abflachung 17 auf, an der das Joch 1 1 der Schenkelfeder 10 anliegt. Zwischen freien Enden 18 der Schenkel 12, 13 ist die Schenkelfeder 10 offen.
Die freien Enden 18 und das offene Ende der Schenkelfeder 10 befinden sich im Bereich des Pumpenauslass 8, also der Druckseite der Innenzahnradpumpe 1. Ein Zwischenraum 21 zwischen den Schenkeln 12, 13 der Schenkelfeder 10 wird dadurch bei einem Betrieb der Innenzahnradpumpe 1 mit unter Druck stehender Bremsflüssigkeit beaufschlagt, die die Schenkel 12, 13 zusätzlich zur Federkraft der Schenkelfeder 10 nach außen drückt und dadurch die Anlage der Schenkel 12, 13 der Schenkelfeder 10 an den Zahnköpfen der Zähne 14 des Hohlrads 4 und der Zähne 15 des Ritzels 2 verbessert. Eine Dichtwirkung der Anlage der Schenkel 12, 13 an den Zahnköpfen der Zähne 14, 15 des Hohlrads 4 und des Ritzels 2 wird dadurch mit steigendem Förderdruck der Innenzahnradpumpe 1 verbessert. Das verbessert den Wirkungsgrad der Innenzahnradpumpe 1. Die Innenzahnradpumpe 1 aus Figur 2 weist wie die Innenzahnradpumpe 1 aus Figur 1 ein Ritzel 2 auf, das drehfest auf einer Pumpenwelle 3 ist und das exzentrisch in einem Hohlrad 4 angeordnet ist, mit dem es in einem Umfangsabschnitt kämmt. Aufbau und Funktion der Innenzahnradpumpe 1 aus Figur 2 stimmen insoweit mit Aufbau und Funktion der in Figur 1 dargestellten Innenzahnradpumpe 1 überein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden zur Erläuterung von Figur 2 ergänzend die Erläuterungen zu Figur 1 in Bezug genommen. Gleiche Bauteile sind in Figuren 1 und 2 mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Im Unterschied zu Figur 1 ist in Figur 2 das Füllstück 9 mehrteilig, es weist ein Außenteil 19 und ein Innenteil 20 auf, die sich bogenförmig in Umfangsrichtung erstrecken und zwischen denen sich ein Zwischenraum 21 befindet, der ebenfalls bogenförmig in Umfangsrichtung verläuft und in dem die Schenkelfeder 10 ange- ordnet ist. Aufgrund seiner insgesamt gekrümmten Form kann das Füllstück 9 auch als Sichel bezeichnet werden, sein Innenteil 20 kann auch als Segmentträger und sein Außenteil 19 als Segment bezeichnet werden. Eine Außenseite des Außenteils 19 ist kreisbogenförmig entsprechend dem Kopfkreis 22 des Hohlrads 4 gekrümmt. Eine Innenseite des Innenteils 20 ist hohlrund entsprechend einem Kopfkreis 23 des Ritzels 2 gewölbt. Zahnköpfe der Zähne 14 des Hohlrads 4 liegen an der Außenseite des Außenteils 19 des Füllstücks 9 und Zahnköpfe der Zähne 15 des Ritzels 2 liegen an der Innenseite des Innenteils 20 des Füllstücks 9 dichtend an. Die zwischen dem Innenteil 20 und dem Außenteil 19 angeordnete Schenkelfeder 10 drückt das Innenteil 20 und das Außenteil 19 auseinander und dadurch das Außenteil 19 nach außen in dichtende Anlage an die Zahnköpfe der Zähne 14 des Hohlrads 4 und das Innenteil 20 nach innen in dichtende Anlage an die Zahnköpfe der Zähne 15 des Ritzels 2.
Um die Dichtwirkung bei steigendem Förderdruck der Innenzahnradpumpe 1 zu verbessern wird der Zwischenraum 21 zwischen dem Innenteil 20 und dem
Außenteil 19 mit unter Druck stehender Bremsflüssigkeit vom Pumpenauslass 8 beaufschlagt. Die Druckbeaufschlagung drückt das Innenteil 20 und das Außenteil 19 zusätzlich zur Schenkelfeder 20 auseinander und steigert die Abdichtwirkung an den Zahnköpfen der Zähne 15, 14 des Ritzels 2 und des Hohlrads 4 bei steigendem Förderdruck der Innenzahnradpumpe 1. Der volumetrische Wirkungsgrad der Innenzahnradpumpe 1 wird dadurch verbessert. Die Druckbeauf- schlagung erfolgt durch ein offenes Ende des Zwischenraums 21 beim Pumpenauslass 8 und/oder durch ein Druckfeld 24. Die Schenkelfeder 10 ist geringfügig schmaler als das Innenteil 20 und das Außenteil 19 des Füllstücks 9. Dadurch wirkt der Druck vom Pumpenauslass 8 auch auf ein Dichtelement 30 und ein Nachstellelement 31 , die auf einer Pumpeneinlassseite des Jochs 1 1 der Schenkelfeder im Zwischenraum 21 zwischen dem Innenteil 20 und dem Außenteil 21 des Füllstücks 19 angeordnet sind und weiter unten erläutert werden. Bei dem Druckfeld 24 handelt es sich um eine nutförmige Vertiefung in einer Axialscheibe 25. Das Druckfeld 24 erstreckt sich in Umfangsrichtung vom Pumpenauslass 8 bis in einen Längsmittelbereich des Zwischenraums 21 zwischen dem Innenteil 20 und dem Außenteil 19 des Füllstücks 9. Es sind auf beiden Seiten der Innen- zahnradpumpe 1 Axialscheiben 25 angeordnet, die an Stirnflächen des Hohlrads 4 und des Ritzels 2 abdichten. Die Axialscheiben 25 befinden sich zwischen den nicht gezeichneten Gehäusedeckeln einerseites sowie dem Hohlrad 4 und dem Ritzel 2 andererseits.
Saugseitige, dem Pumpeneinlass 7 zugewandte Stirnflächen 26 des Innenteils 20 und des Außenteils 19 sind eben und verlaufen in etwa radial. Sie liegen an der Abflachung 17 des Widerlagerstifts 16 an. Die Stirnflächen 26 befinden sich ungefähr in einer Mitte des Freiraums 6 etwas näher beim Pumpeneinlass 7 als beim Pumpenauslass 8.
Das Joch 1 1 der Schenkelfeder 10 ist auch in Figur 2 der Saugseite, d.h. dem Pumpeneinlass 7 zugewandt, das offene Ende der Schenkelfeder 10 und die freien Enden 18 der Schenkel 12, 13 der Schenkelfeder 10 sind dem Pumpenauslass 8 zugewandt.
Das Innenteil 20 und das Außenteil 19 sind an ihren saugseitigen Enden gelenkig miteinander verbunden: Zu diesem Zweck weist das Innenteil 20 eine nach außen stehende Nase 27 auf, die in eine Ausnehmung 28 auf der Innenseite des
Außenteils 19 eingreift. Das Innenteil 20 ist mit einem Stift 29 gesichert, der es nahe seinem saugseitigen Ende quer durchsetzt und der in den nicht gezeichneten Gehäusedeckeln gehalten ist. Das Innenteil 20 ist um den Stift 29 schwenkbar. Das Füllstück 9 ist im Bereich seines saugseitigen Endes mit einem Dichtelement 30 und einem Nachstellelement 31 abgedichtet. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist das Dichtelement 30 einen Vierkantquerschnitt auf und liegt in der Ausnehmung 28 des Außenteils 19 ein, in die auch die Nase 27 des Innenteils 20 greift. Das Dichtelement 30 erstreckt sich quer, d.h. achsparallel durch den Freiraum 6 der Innenzahnradpumpe 1 und liegt mit seinen Stirnenden dichtend an den Axialscheiben 25 an, die dichtend an den Stirnseiten des Ritzels 2 und des Hohlrads 4 anliegen und den Freiraum 6 seitlich schließen. Außen liegt das Dichtelement 30 an einer Innenseite des Außenteils 19 und in Richtung der Saugseite der Innenzahnradpumpe 1 innen an der Nase 27 des Innenteils 20 an. Das Dichtelement 30 besteht aus einem Dichtungsmaterial mit einem sehr hohen Extrusionswiderstand. Extrusionswiderstand bedeutet der Widerstand des Dichtelements 30 gegen plastische Verformung bei Beaufschlagung mit hohem Druck, insbesondere der Widerstand gegen ein Fließen des Dichtelements 30 in einen Spalt hinein. Die Innenzahnradpumpe 1 kann einen Druck von bis zu 300 bar erzeugen, der das Dichtelement 30 beaufschlagt, diesem Druck muss das Dichtelement 30 widerstehen. Ein Elastomer hält einem solchen Druck nicht stand, deshalb besteht das Dichtelement 30 beispielsweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen), dessen Elastizität jedoch begrenzt ist. Deswegen ist zusätzlich das Nachstellelement 31 vorgesehen, dessen Elastizität größer ist als die des Dichtelements 30. Das Nachstellelement 31 besteht beispielsweise aus einem Elastomer wie EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk). Das Nachstellelement 31 ist zylindrisch und radial innerhalb des Dichtelements 30 in einer Kehle (Innenecke) auf der Außenseite des Innenteils 20 am Übergang zur Nase 27 angeordnet. In diesem Bereich gibt es keine Spalte, in die das Nachstellelement 31 hineinfließen könnte. Das Nachstellelement 31 drückt das Dichtelement 30 elastisch nach außen gegen das Außenteil 19. Das Nachstellelement 31 liegt mit seinen Stirnenden dichtend an den Axialscheiben 25 und mit seinem Umfang an der Außenseite des Innenteils 20 sowie der Nase 27 an. Gemeinsam dichten das Dichtelement 30 und das Nachstellelement 31 das Füllstück 9 an seinem saugseitigen Ende seitlich zu den Axialscheiben 25 und das Innenteil 20 und das Außenteil 19 des Füllstücks 9 gegeneinander ab.

Claims

Ansprüche
1 . Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit einem innenverzahnten Hohlrad (4) und mit einem außenverzahnten Ritzel (2), das exzentrisch im Hohlrad (4) angeordnet ist und in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad (4) kämmt, wobei dem Umfangsabschnitt, in dem das Ritzel (2) mit dem Hohlrad (4) kämmt, gegenüber ein sichelförmiger Freiraum (6) zwischen dem Ritzel (2) und dem Hohlrad (4) besteht, in dem ein Füllstück (9) angeordnet ist, an dessen Innenseite Zahnköpfe von Zähnen (15) des Ritzels (2) und an dessen Außenseite Zahnköpfe von Zähnen (14) des Hohlrads (4) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (9) eine Schenkelfeder (10) aufweist, deren Schenkel (12, 13) in Umfangsrichtung verlaufen und deren Schenkel (12, 13) das Füllstück (9) nach innen und nach außen gegen die Zahnköpfe der Zähne (15, 14) des Ritzels (2) und des Hohlrads (4) beaufschlagen.
2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder (10) das Füllstück (9) bildet und ihre Schenkel (12, 13) an den Zahnköpfen der Zähne (15, 14) des Ritzels (2) und des Hohlrads (4) anliegen.
3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Joch (1 1 ) der Schenkelfeder (10) einer Saugseite der Innenzahnradpumpe (1 ) zugewandt ist.
4. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (9) ein Innenteil (20), dessen Innenseite an den Zahnköpfen der Zähne (15) des Ritzels (2) anliegt, und ein Außenteil (19), dessen Außenseite an Zahnköpfen der Zähne (14) des Hohlrads (4) anliegt, aufweist, und dass die Schenkelfeder (10) zwischen dem Innenteil (20) und dem Außenteil (19) des Füllstücks (9) angeordnet ist und das Innenteil (20) und das Außenteil (19) auseinander drückt. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum (21 ) zwischen dem Innenteil (20) und dem Außenteil (19) des Füllstücks (9) mit Fluid beaufschlagt wird, das bei einem Betrieb der Innenzahnradpumpe (1 ) von der Innenzahnradpumpe (1 ) mit Druck beaufschlagt wird.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (20) und das Außenteil (19) gelenkig miteinander verbunden sind.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (9) ein Dichtelement (30) aufweist, das zwischen dem Innenteil (20) und dem Außenteil (19) angeordnet ist und das dichtend am Innenteil (20) und/oder am Außenteil (19) anliegt und/oder das axial abdichtet.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (9) ein elastisches Nachstellelement (31 ) aufweist, das zwischen dem Innenteil (20) und dem Dichtelement (30) oder zwischen dem Außenteil
(19) und dem Dichtelement (30) angeordnet ist und das Dichtelement (30) nach außen gegen das Außenteil (19) oder nach innen gegen das Innenteil
(20) drückt und das dichtend am Innenteil (20) und am Dichtelement (30) oder am Außenteil (19) und am Dichtelement (30) anliegt und das axial abdichtet.
Innenzahnradpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachstellelement (31 ) eine größere Elastizität als das Dichtelement (30) und/oder das Dichtelement (30) einen größeren Extrusionswiderstand als das Nachstellelement (31 ) aufweist.
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