JP6154032B2 - 内接型ギヤポンプ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した特徴を有する液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプに関する。このような内接型ギヤポンプは、一般的に使用されているピストンポンプの代わりに、スキッドコントロール式および／または動力式の車両ブレーキ装置に使用され、必ずしも適切ではないが、しばしばリターンポンプとも称呼されている。

内接型ギヤポンプは公知である。公知の内接型ギヤポンプは、リングギヤと、このリングギヤ内に偏心的に配置されたピニオンとを有していて、このピニオンは周方向の一区分でリングギヤと噛み合う。リングギヤは内歯を備えた歯車であって、ピニオンは外歯を備えた歯車であり、リングギヤおよびピニオンは、内接型ギヤリングの歯車と解釈されてもよい。ピニオンとしての呼び名およびリングギヤとしての呼び名は、区別するために用いられる。歯車が噛み合う周方向区分に向き合って、リングギヤとピニオンとの間に三日月形のフリースペースが形成されており、このフリースペースはポンプ室と称呼される。このポンプ室内に分離部材が配置されていて、この分離部材の外側および内側に２つの歯車の歯先が当接していて、分離部材は、ポンプ室を吸入室と吐出室とに分離する。分離部材は、その典型的な形状に基づいて、しばしばクレセントまたは三日月形部材とも称呼される。分離部材の別の呼び名は充てん部材である。回転駆動装置によって、歯車は流体を吸入室から吐出室へ圧送する。分離部材が設けられていない内接型ギヤポンプも公知であり、このような内接型ギヤポンプは、区別するために環状歯車ポンプと呼ばれる。

特許文献１は、固有のハウジングを備えた、このような形式の内接型ギヤポンプについて開示しており、この内接型ギヤポンプは前記ハウジングにより電動モータにフランジ接続可能であって、この電動モータは内接型ギヤポンプの駆動部として用いられる。このような内接型ギヤポンプは、液圧式の車両ブレーキ装置のために設けられているものではない。

特許文献２は、液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプについて開示しており、この内接型ギヤポンプは、固有のハウジングを有しているのではなく、液圧式の車両ブレーキ装置のスキッドコントロール装置の液圧ブロック内に組み込まれている。液圧ブロックは、内接型ギヤポンプのハウジングと解釈されてよい。

このような液圧ブロックは公知であって、スキッドコントロール装置の液圧式の構成要素を機械的に固定し、かつ液圧式に接続するために用いられる。このような構成要素は、内接型ギヤポンプの他に、特にスキッドコントロール装置のための電磁弁および液圧蓄圧器である。液圧ブロックは、一般的な形式で金属特にアルミニウムより成る直方体状の部分であって、この直方体状の部分内に、一般的には円筒形の、しばしば段付けされた直径を有する座ぐりが、スキッドコントロール装置の液圧式の構成要素のための収容部として、およびこれらの収容部若しくはこれらの収容部内に組み込まれた液圧式の構成要素を液圧式に接続する孔として設けられている。

ドイツ連邦共和国特許公告第１９６１３８３３号明細書 ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００９０４７６２６号明細書

請求項１に記載した特徴を有する本発明による内接型ギヤポンプは、事前組み立て可能な構造群として構成されていて、ハウジングとしてのカートリッジを有しており、このカートリッジが、内接型ギヤポンプのための収容部内、特に液圧式の車両ブレーキ装置のスキッドコントロール装置の液圧ブロック内に嵌め込み可能、特に押し込み可能である。内接型ギヤポンプのハウジングを形成するカートリッジは、形状締結によりカートリッジを正しい角度で整列させるための突出部を有している。

構造群として構成したことによって、本発明による内接型ギヤポンプは、一体的な構造部分として取り扱うことができ、これによって、内接型ギヤポンプの組み立ておよび特に収容部内への嵌め込みが簡略化される。本発明の別の利点は、内接型ギヤポンプを構造群として事前組み立てした後で、しかも収容部内に嵌め込む前に、内接型ギヤポンプの機能性および（圧力）シール性を検査する可能性が得られる、という点にある。工場出荷時に、一般的な形式で、分解および再組み立てを不可能にする圧入プロセスおよびかしめプロセスが適用される。故障の場合、その内接型ギヤポンプは廃棄される。既に１つの内接型ギヤポンプが液圧ブロック内に組み込まれている場合、故障時には内接型ギヤポンプだけではなく、組み込まれた液圧式の構成要素を備えた液圧ブロック全体も廃棄される。

カートリッジとは、外側で収容部に対応して、収容部内に精確に嵌め込み可能に構成された、内接型ギヤポンプのハウジングのことである。

形状締結により正確な角度で整列させるための突出部は、例えばスパナ等の回転工具を嵌合させるための工具嵌合部、または嵌合カップリングの部分のように構成されてよい。突出部は、例えば多角形または２つの平行面、１つの溝またはウェブを有していてよい。内接型ギヤポンプの収容部内に嵌め込むまたは押し込む際に、カートリッジはその突出部が、例えば対応する押し込み工具により正しい角度で整列される。正しい角度で整列させることによって、例えば、内接型ギヤポンプの偏心的な被駆動歯車は、この被駆動歯車と同様に歯車であって内接型ギヤポンプを駆動するために用いられる電動機の駆動歯車と噛み合い、および／または、ポンプ入口および／またはポンプ出口を正しい角度で整列させることができる。

従属請求項は、請求項１に記載した本発明の好適な実施態様および変化実施例である。

好適な形式で、カートリッジの突出部は、軸方向で見て被駆動歯車によって覆われていないので、押し込み工具またはその他の工具、またはその他の、カートリッジを正しい角度で整列させるための装置を、軸方向でカートリッジの突出部に当て付けて持ち上げることができる（請求項２）。

本発明の好適な実施態様によれば、内接型ギヤポンプのハウジングを形成するカートリッジは、周面に環状のシール面を有している。このシール面は、金属製のシール面若しくはカートリッジを形成する金属より成るシール面であって、内接型ギヤポンプの収容部の対抗面に当接させることによって、例えば液圧ブロック内で直接に、つまり別箇のシールリング、シール剤等を用いることなしにシールされる（請求項６）。シール面は、例えばプレス嵌めまたは円錐形性によってシールを行う。本発明の、このような実施態様によれば、シールリングまたはシール剤の塗布が省かれる。本発明の、このような実施態様は、カートリッジを正しい角度で整列させるための突出部とは無関係に実現することができ、つまり内接型ギヤポンプのカートリッジにこのような突出部を設けなくてもよい。

本発明の好適な実施態様によれば、シール面は細幅である（請求項７）。このことはつまり、シール面はカートリッジに関連して、若しくは例えば液圧ブロックの収容部内へのカートリッジの押し込み深さに関連して、軸方向で短い、という意味である。これによって、カートリッジを収容部内に押し込む際の収容部の対抗面におけるシール面の摩擦運動は短く、これによって、摩耗がわずかであり、カートリッジを収容部内に押し込む際に、高い確実性を伴う所望のシールが得られる。

本発明による内接型ギヤポンプは、特に、一般的に使用されるピストンポンプの代わりに、液圧式、スキッドコントロール式および／または動力式車両ブレーキ装置のための液圧ポンプとして設けられている。スキッドコントロール式の車両ブレーキ装置における液圧ポンプは、リターンポンプとも称呼される。

本発明による内接型ギヤポンプの斜視図である。 図１に示した内接型ギヤポンプの、逆方向から見た斜視図である。 本発明による内接型ギヤポンプを２つ備えた液圧ブロックの断面図である。

本発明を以下に、図面に示した実施例を用いて詳しく説明する。

図１および図２は、液圧式の車両ブレーキ装置のための本発明による内接型ギヤポンプ１を示す。内接型ギヤポンプ１は、一方側が開放した円筒形のハウジング２を有しており、このハウジング２は、以下に説明する収容部内に嵌め込むためのカートリッジ３として構成されている。

図２に示されている、カートリッジ３の開放端部内に、このカートリッジ３内に同軸的に配置され、かつカートリッジ３内に回転可能に支承されたリングギヤ５と、このリングギヤ５内に偏心的に配置された、内接型ギヤポンプ１のピニオン６とが設けられており、このピニオン６はリングギヤ５と噛み合っている。ピニオン６は、外歯を備えた歯車であり、リングギヤ５は内歯を備えた歯車であり、これらの歯車は、区別するためにピニオン６およびリングギヤ５と称呼される。ピニオン６がリングギヤ５と噛み合っている周方向区分の外側において、カートリッジ３の開放端部内に、ここではポンプスペース７と称呼された三日月形のフリースペースの端部がピニオン６とリングギヤ５との間に設けられている。ポンプスペース７の、図面で見えている端部は、吸入室８であって、この吸入室８内に内接型ギヤポンプ１がブレーキ液を吸入する。ポンプスペース７内に配置された、図面では見えていない分離部材は、ポンプスペース７を、吸入室８と、ポンプスペース７の他方の端部に設けられた図面では見えていない吐出室とに分離する。回転駆動装置によって、ピニオン６およびリングギヤ５は、公知の形式でブレーキ液を吸入室８から吐出室へ圧送する。

ピニオン６はポンプ軸９に相対回動不能に結合されており、このポンプ軸９は、内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３の閉鎖された端部を貫通して気密にガイドされている。図１に示されているように、内接型ギヤポンプ１は被駆動歯車１０としての歯車を有しており、この被駆動歯車１０は、カートリッジ３の閉鎖された側の外側に配置されていて、そこで相対回動不能にポンプ軸９に取り付けられている。ポンプ軸９はピニオン６と同軸的であり、従ってポンプ軸９は、リングギヤ５内のピニオン６の偏心的な配置に基づいてカートリッジ３に対して偏心的であるので、被駆動歯車１０も、図１に示されているようにカートリッジ３に対して偏心的である。

ピニオン６、リングギヤ５および、図面では見えていない、ポンプスペース７内に配置された分離部材の両側に、アキシャルディスク１１が配置されており、このアキシャルディスク１１は、ピニオン６、リングギヤ５および分離部材に当接している。アキシャルディスク１１は、軸方向に可動であるが回動不能であって、見えていない吐出室と、見えていない分離部材とを覆っていて、吸入室８の領域が切り欠かれている。このようなアキシャルディスク１１は、プレッシャディスクまたは制御ディスクまたは制御プレートとも称呼される。ピニオン６、リングギヤ５および分離部材とは反対の外側で、アキシャルディスク１１はいわゆる圧力域１２を有しており、この圧力域１２は圧力域シール１３によって包囲されている。圧力域１２は、図示の実施例では、平らな腎臓形の凹部であり、この凹部は、ほぼ吐出室並びに分離部材に亘って延在している。圧力域１２に圧力を加えると、アキシャルディスク１１が、ピニオン６、リングギヤ５および分離部材に気密に当接する。圧力域１２は貫通孔１４を有しており、この貫通孔１４を通って圧力域は内接型ギヤポンプ１の吐出室と連通している。図２で、図面を見る人の側に面しているアキシャルディスク１１は露出している、つまりそのピニオン６、リングギヤ５および分離部材とは反対の外側は覆われておらず、図示の実施例では、アキシャルディスク１１は、内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３の開放端部とほぼ同一面に位置している。圧力域シール１３はやや突き出している。

内接型ギヤポンプ１は、構造群として、内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３内で事前組み立てされている。内接型ギヤポンプ１は、構造群として事前組み立てされていることによって、一体的な構造部分と同じように取り扱い、かつ組み込むことができ、しかも構造群として事前組み立てされた内接型ギヤポンプ１の機能性検査およびシール性検査を、内接型ギヤポンプの組み込み前に行うことができる。

図３は、液圧式の車両ブレーキ装置の、その他は図示されていないスキッドコントロール装置の液圧ブロック１５の断面図を示す。液圧ブロック１５は、アルミニウムより成るブロック状の部分であって、このブロック状の部分内に、スキッドコントロール装置の液圧式の構成要素のための収容部１６としての座ぐりが設けられている。液圧ブロック１５は、図１および図２に示された２つの内接型ギヤポンプ１のための２つの収容部１６と、図示していない電磁弁、液圧蓄圧器およびスリップコントロール装置のその他の液圧式の構成要素のための別の収容部を有している。

液圧ブロック１５内の内接型ギヤポンプ１のための２つの収容部１６は、カートリッジ３と合致する円筒形の座ぐりとして構成されており、この座ぐり内に内接型ギヤポンプ１が、図３に示されているように嵌め込み可能若しくは押し込み可能である。嵌め込み時に、カートリッジ３の、露出したアキシャルディスク１１を備えた開放側が、収容部１６の底部に向けられていて、被駆動歯車１０は収容部１６の開放側に位置しているので、被駆動歯車１０は、図３に示されているように、アクセス可能である。露出されたアキシャルディスク１１は、収容部１６の底部に位置していて、圧力域シール１３は収容部１６の底部に気密に当接している。内接型ギヤポンプ１のための収容部１６の底部に、吐出ライン接続孔および吸入ライン接続孔が開口している。吸込みラインおよび吐出ライン接続孔は、切断面の外にあるので、図面には示されていない。吐出ライン接続孔は、内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３の開放側で、露出したアキシャルディスク１１の圧力域１２内に開口している。アキシャルディスク１１内の貫通孔１４および圧力域１２を通じて、内接型ギヤポンプ１の吐出室は吐出ライン接続孔に連通しており、この吐出ライン接続孔は、圧力域１２と共に圧力域シール１３によってシールされている。

吸込みライン接続孔は、アキシャルディスク１１の切欠かれた領域内に開口しているので、吸込みライン接続孔は内接型ギヤポンプ１の吸入室８と連通している。このような形式で、内接型ギヤポンプ１を液圧ブロック１５の収容部１６内に嵌め込むか若しくは押し込むことによって、内接型ギヤポンプ１の吸込みライン接続部および吐出ライン接続部が、接続部のシールと共に得られる。２つの内接型ギヤポンプ１のハウジングを形成している液圧ブロック１５は、やはり内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３と区別するために、外側ハウジングと称呼される。外側ハウジングを形成する液圧ブロック１５内に、構造群として事前組み立てされた２つの内接型ギヤポンプ１は、そのハウジング２を形成するカートリッジ３と共に収容される。

被駆動歯車１０が設けられている側に、カートリッジ３は互いに向き合い、かつ互いに平行な２つの段部１７を有している。これらの段部１７の「蹴込み板」は、カートリッジ３の割線面の互いに平行な面であり、これらの平行な面はカートリッジ３の軸平行な面でもある。これらの軸方向な面は、以下では平行面１８と称呼される。段部１７の「踏み板」は、カートリッジ３の半径方向平面内にあって、以下では半径方向面１９と称呼される。平行面１８は、図示していない対応する押し込み工具によってカートリッジ３を正しい角度で整列させるための突出部２０を形成しており、この押し込み工具は、カートリッジ３を押し込むために半径方向面１９上に載せられ、被駆動歯車１０のためのフリースペースを有している。被駆動歯車１０の直径は、平行面１８の互いの間隔よりも小さいので、被駆動歯車１０は段部１７を覆っておらず、図示していない押し込み工具を段部１７に当て付けることができる。

内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成する円筒形のカートリッジ３は、被駆動歯車１０が設けられている側で、それとは反対側よりもやや大きい直径を有している。言い換えれば、被駆動歯車１０の側で、円筒形のカートリッジ３は拡大部を有している。このような形式で、軸方向で段部１７をわずかに越えて延在する円筒形の環状のシール面２１が形成されている。

収容部１６はその開口部に拡大部を有していて、この拡大部は、カートリッジ３の段部１７よりもやや低い位置に達している（図３参照）。それに続いて、収容部１６の底部まで、収容部１６は、カートリッジ３のシール面２１に関連して縮小部を有している。従って、収容部１６の直径縮小部とカートリッジ３のシール面２１とのオーバラップ２２の領域においてプレス嵌めが形成されているので、シール面２１はオーバラップ２２の領域で直接的に、かつプレス嵌めによって収容部１６の周面に当接し、カートリッジ３を液圧ブロック１５の収容部１６内でシールする。オーバラップ２２は、液圧ブロック１５の収容部１６内におけるカートリッジ３の、軸方向で短いシール領域を形成する。オーバラップ２２の領域で、収容部１６の周面は、カートリッジ３のシール面２１の対抗面と解釈されてもよい。

押し込み時に、カートリッジ３は、平行な段部１７に当て付けられる、図示していない押し込み工具と共に、２つの内接型ギヤポンプ１の被駆動歯車１０が、これらの被駆動歯車１０の間に配置された、駆動歯車２３と称呼される歯車と噛み合うように調整される。この駆動歯車は、その位置を明らかにするために図３に示されている。駆動歯車２３は、図示していない電動機若しくは電動機にフランジ結合された伝動装置のモータ出力軸または伝動装置出力軸２４に相対回動不能に取り付けられている。伝動装置を有する電動機は、内接型ギヤポンプ１を押し込んだ後で液圧ブロック１５に取り付けられる。内接型ギヤポンプ１のカートリッジ３を正しい角度で整列させることによって、液圧ブロック１５内の内接型ギヤポンプ１のための収容部１６の底部における吸込みライン接続孔と内接型ギヤポンプ１の吸入室８との連通、および吐出ライン接続孔と圧力域１２との連通が確実に得られる。

この実施例では、内接型ギヤポンプ１のハウジング２を形成するカートリッジ３が正しい角度で整列されている場合、内接型ギヤポンプ１の被駆動歯車１０は互いに遠ざかっている。これによって、カートリッジ３が液圧ブロック１５の収容部１６内で回転することにより被駆動歯車１０と駆動歯車２３との噛み合いが外れることがないように保証されている。

１ 内接型ギヤポンプ
２ ハウジング
３ カートリッジ
５ リングギヤ
６ ピニオン
７ ポンプスペース
８ 吸入室
９ ポンプ軸
１０ 被駆動歯車
１２ 圧力域
１３ 圧力域シール
１４ 貫通孔
１５ 液圧ブロック
１６ 収容部
１７ 段部
１８ 平行面
１９ 半径方向面
２０ 突出部
２１ シール面
２２ オーバラップ
２３ 駆動歯車
２４ モータ出力軸若しくは伝動装置出力軸

Claims (7)

1. 液圧式の車両ブレーキ装置のための内接型ギヤポンプにおいて、
   前記内接型ギヤポンプ（１）が、モジュール化された構造群として構成されていて、液圧ブロック（１５）に形成されている収容部（１６）に押し込まれて組み付けられるハウジング（２）としてのカートリッジ（３）を有しており、
   前記カートリッジ（３）の前記収容部（１６）への押し込みにおいて後端となる端部には、該収容部（１６）へ押し込まれている該カートリッジ（３）を正しい角度で整列させるための、前記カートリッジ（３）の軸線に直交する方向に沿って互いに平行に延在する２つの段部（１７）が形成されている
   ことを特徴とする、内接型ギヤポンプ。
2. 前記端部に、直径が該端部の直径よりも小さい被駆動歯車（１０）が設けられており、
   前記被駆動歯車（１０）は、前記段部（１７）を、前記カートリッジ（３）の軸方向で見て覆っていない
   ことを特徴とする、請求項１に記載の内接型ギヤポンプ。
3. 前記被駆動歯車（１０）の軸が、前記カートリッジ（３）の軸に対して偏心している
   ことを特徴とする、請求項２に記載の内接型ギヤポンプ。
4. 前記２つの段部（１７）は、それぞれの上下段を接続する面（１８）同士が互いに向き合い、
   前記端部の前記２つの段部（１７）の外側には、前記カートリッジ（３）の前記収容部（１６）への押し込みに用いるための面（１９）が形成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の内接型ギヤポンプ。
5. 前記カートリッジ（３）が、外周面に環状のシール面（２１）を有している
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の内接型ギヤポンプ。
6. 前記外周面が、前記シール面（２１）ではない領域を有している
   ことを特徴とする、請求項５に記載の内接型ギヤポンプ。
7. 前記カートリッジ（３）が円形横断面を有している
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の内接型ギヤポンプ。

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