JP5473902B2 - ２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の上位概念部に記載の、２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群から出発する。

２つの流体柱を同期的に圧力負荷する従来のポンプ構成群は、ＤＥ１００５３９９１Ａ１において、液圧式でホイールスリップ制御式の車両ブレーキ装置のための、いわゆるポンププルアウトユニット（Ｐｕｍｐｅｎｅｉｎｓｃｈｕｂ）として公知である。ポンププルアウトユニットの２つの内歯歯車ポンプによって、対角線上のブレーキ回路分配部を備えた、ブレーキシステムの種々異なるブレーキ回路は負荷若しくは供給される。２つの内歯歯車ポンプは、複数の部材からなるケーシングの中間壁により互いに分離されていて、共通の駆動軸によって横方向に貫通される。この駆動軸に２つの歯車ポンプのピニオンが被せ嵌められていて、連行結合を介して駆動軸に相対回転不能に結合されている。隣り合った歯車ポンプのポンプ室を互いにシールするために、中間壁孔の適合した環状室に互いに間隔をおいて２つの軸シールリングが挿入されている。第３の軸シールリングが、ポンププルアウトユニットのケーシングからの軸貫通部における軸受け孔の環状室内に挿入されている。従って、ポンプ構成群の構成長さ若しくは差込み長さは、２つの内歯歯車ポンプの幅と、駆動軸のシール要求に基づく３つの支承個所の行き着きたい長さとによって規定される。

発明の開示
これに対して、独立請求項１の特徴を備えた本発明に係るポンプ構成群は、内歯歯車ポンプの２つのピニオンは共通の内歯車の２つの歯付きリングのうちの１つの歯付きリングにおいて噛み合うので、内歯歯車ポンプ間にケーシング壁は設けられていない。共通の内歯車は２つの内歯歯車ポンプのポンプ室の間に分離壁を形成する。従って、分離壁は内歯車の平行フラットな円形ディスクから成っている。円形ディスクの厚さは明らかに、シールされた軸貫通部を備えたケーシング分離壁よりも僅かにできる。従って、構成群は実質的によりコンパクトに構成することができる。さらに、特に高圧ポンプにおいて２つの高価な軸シールリングを省略することができる。さらに、１つ又は複数の軸シールリングの省略に基づきポンプ構成群の効率は、軸シールリングが発生する圧力レベルに対して適切に設計されている必要があるので著しく改善される。ブレーキシステムにおいては、数回のＥＳＰ使用時にポンプの吸込み領域においてすら最高で１４０ｂａｒの著しい圧力レベルが発生するので、軸シールリングはその機能を満たすために、大きな半径方向力を加える必要がある。このことはシールリングと軸との間の適切に大きな摩擦力に繋がる。

本発明に係るポンプ構成群は、２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群であって、該ポンプ構成群は、共通の駆動軸を介して駆動される、共にケーシング内に配置されている２つの内歯歯車ポンプを有しており、２つの内歯歯車ポンプのピニオンは付属のポンプ室内に位置し、かつ、内歯歯車ポンプの内歯車と噛合い係合している、２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群において、内歯歯車ポンプの２つのピニオンは、共通の内歯車の２つの歯付きリングのうちの１つの歯付きリングにおいて噛み合い、内歯車は隔壁として２つの内歯歯車のポンプ室の間に形成されていて、かつ、配置されていることを特徴とする。

従属請求項において実施されている手段と改良形とにより、独立請求項１に記載のポンプ構成群の有利な構成が可能になる。

好ましくは、内歯車は円筒状の外周面において滑り支承体を介してケーシング内に支承されている。

好ましくは、内歯車の２つの歯付きリングは同じ歯数を有しており、歯付きリングにおいて噛み合うピニオンにも同じ歯数が備え付けられている。

好ましくは、２つのピニオンはほぼ直径上に配置されて、共通の内歯車に配置されている歯付きリングに係合する。

好ましくは、ポンプ構成群の単に１つの歯車が、駆動軸と相対回動不能に結合されている。

好ましくは、駆動軸は連行結合を介して２つのピニオンのうちの１つのピニオンに相対回動不能に結合されている。

好ましくは、ポンプ構成群は単に１つの軸貫通部を有しており、該軸貫通部は１つの軸シールリングによってシールされている。

好ましくは、歯列係合を介して駆動軸に回転連結されているピニオンは、支承ピンによって回転運動可能に内歯歯車ポンプのポンプ室内に支承されている。

好ましくは、ピニオンはケーシングから突出している支承ピンの軸端片において滑り支承されている。

好ましくは、ピニオンと歯付きリングとの間の２つのポンプ室内にそれぞれ、半径方向のシールギャップ変化を補償するために腎臓形の補償部材が配置されている。

特に有利には、滑り支承体の支承シェルがほんの僅かな厚さしか有しておらず、ひいては極めてコンパクトなポンプ構成群の構成が半径方向で達成することができるので、分離壁を形成する内歯車は円筒状の外周面において滑り支承体を介してケーシング内に支承されている。ケーシングは適切な支承体素材から成っていると、内歯車の外周面は、場合によっては、ケーシング壁の相対する内周面において滑り支承されていてもよい。これによりさらにコンパクトな構成がもたらされる。

内歯車の２つの歯付きリングが同じ歯数を有していると、内歯車は、Ｔ字形のプロフィルを備えた特に単純な横断面ジオメトリを有することになる。歯列の構造的な設計は、歯付きリングにおいて噛み合う２つのポンプのピニオンが同数の歯数を備えている場合にも、容易になる。２つのピニオンがほぼ直径上に配置されていて、共通の内歯車の対応配置されている歯付きリング内に係合する場合には、有利な構造的な設計における可能性にも寄与する。これにより、ポンプ室内部における外側リングへの圧力分配からもたらされる合成力は対向して方向付けられていて、ポンプの軸線方向のずれから生じる力により発生するモーメントを除いて、互いに十分に相殺する。

内歯車は歯付きリングと一体に構成することができるか、又は少なくとも回転運動可能に歯付きリングに結合されていてよいので、２つのピニオンのうちの単に１つのピニオンが連行結合を介してポンプ構成群の駆動軸に相対回転不能に結合されている。

ポンプ構成群におけるシールのために、単に１つの軸シールリングを使用するだけでよい、というために、軸シールリングによりシールしたい唯一の軸貫通部を構造的に設けることができる。

間接的に歯列係合を介して駆動軸に回転連結されているピニオンのための支承個所は、有利には、ポンプ室内に突入している軸端片を有する支承ピンである。支承ピンはケーシングの止まり孔内に圧入されていてよい。これにより、いずれにしてもケーシング側のシールが付与されている。例えばブレーキシステムの液圧液体といった、構成群によって圧送される流体は十分な潤滑剤特性を有しているので、ピニオンは支承ピンの軸端片において問題なく滑り回転支承されていてもよい。

本発明に係るポンプ構成群の概略的な中間縦断面図である。 本発明に係るポンプ構成群のポンプ室内の概略的な断面図である。

発明を実施するための形態
以下に、本発明の有利な実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１から判るように、ポンプ構成群１０は２つの内歯歯車ポンプ１１，１２を有している。これらの内歯歯車ポンプ１１，１２は側方で直に相並んでいて、共通のケーシング１３内に配置されている。組込み状態において、ポンプ構成群１０は対角線上に分割されているブレーキ回路を備えた車両ブレーキ装置のための圧力制御機器（図示せず）の構成要素である。内歯歯車ポンプ１１，１２はそれぞれ、ＡＢＳ又はＥＳＰ使用のためにこの種の公知のブレーキ作動中に、１つのブレーキ回路に圧力供給を行うことができる。共通のケーシング１３は、記載されていない形式において、２つの部材から構成されていて、対応しているフランジが相互にシールされた状態で接合されている。記載の断面経過は一平面にあるのではなく、全体的に、本発明にとってポンプ構成群１０の重要な構成要素が断面図において見て取れるように選択されている。

２つの内歯歯車ポンプ１１，１２の駆動は、外部にて駆動軸１４を介して行われる。駆動軸１４は駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるので、駆動軸１４はシールしたい軸貫通部にわたってケーシング１３内に導通されている。ケーシング１３の軸貫通部には、溝付き玉軸受け１５と軸シールリング１６とが直に前後して配置されている。溝付き玉軸受け１５は、場合によっては同時に駆動モータの駆動軸受けであってよい。

ケーシング１３において、軸貫通部から駆動軸１４の軸端部が突出していて、歯車ポンプ１１のポンプ室を、ポンプ室の横方向に完全に貫通している。軸端部はピニオン１７の通過孔を突き抜け、連行結合１８、例えば収縮嵌めにより、ピニオン１７に相対回動不能に結合されている。ピニオン１７の外側歯列は、歯付きリング１９の対応歯列において噛み合う。歯付きリング１９は内歯車２０に付属されていて、内歯車２０と一体に構成されている。内歯車２０は平坦で閉鎖した中央ウェブによって、駆動装置とは反対の側において内歯歯車ポンプ１１のポンプ室を画成し、同時に中央ウェブは内歯歯車ポンプ１２のポンプ室に対する分離壁を形成する。

内歯歯車ポンプ１２のポンプ室内にはピニオン１７′が配置されている。ピニオン１７′はピニオン１７と同じ構成であり、内歯車２０の歯付きリング１９′において噛み合う。ピニオン１７′の中央孔は、軸受けピン２１の軸端片によって貫通されている。軸受けピン２１はケーシング１３の止まり孔内に圧入されていて、ひいては回転不能に保持されている。軸端片は滑り支承個所を形成し、この滑り支承個所においてピニオン１７′が回転可能に支承されている。軸受けピン２１はポンプ室寄りの、内歯車２０の平行平坦な中央ウェブの側に対して、最小の間隔をおいて終わっている。内歯車２０の中央ウェブに相対しているポンプ室の広幅側において、ポンプ室はそれぞれ押圧板２２若しくは２２′によって閉鎖される。押圧板２２，２２′は、圧力に基づき可変である軸線方向のシールギャップの補償を行うという目的のために働く。この種の押圧板は、例えばＤＥ１９６１３８３３Ａ１において公知であるので、技術的な機能に関するさらなる記載は省略する。押圧板２２若しくは２２′にはそれぞれ、液圧式のブレーキシステムの接続管路のための２つの接続開口２３，２４若しくは２３′，２４′が組み込まれている。符号２３，２３′で接続開口の吸込み管路が示されており、符号２４，２４′で比較的小さな接続開口の圧力管路が示されている。

内歯歯車ポンプ１１若しくは１２の外周におけるポンプ室のシールのために、圧力板２２若しくは２２′は、圧力板の周面厚さの一部分及びこれに隣接する圧力板の広幅側の縁部ストリップを介して、内歯車２０の対向面に接している。このために、回転中央平面に対して鏡面対称的な内歯車２０は、外側で歯車リング１９若しくは１９′の他に段付けされた個所、つまり段部を有している。従って内歯車２０は、回転対称的なＴ字形の底部横断面を有している。底部横断面の側方の横方向脚部はそれぞれ、横方向脚部の端部領域における内周面で、方形横断面の内のりを備えた環状溝により先細りされている。従って内歯車２０自体は、押圧板２２，２２′の間において軸線方向に支持されている。内歯車２０は、場合によっては、ケーシング１３の適合させられている環状室における滑り支承リング２５の介在下で回転可能に半径方向に滑り支承されている。

ポンプ構成群１０の記載の構成に基づき、連行結合１８に基づき駆動軸１４の回転によりピニオン１７の適切な回転が運動力学的に行われる。ピニオン１７は歯付きリング１９の対応する歯列内に係合するので、内歯車２０はピニオン１７と歯付きリング１９との歯数に基づく変換比に応じて同様に適切に回転駆動される。回転運動は歯付きリング１９′の歯列係合によりピニオン１７′の歯列に伝達される。２つのピニオン１７，１７′の歯数は一致し、２つの歯付きリング１９，１９′も同じ歯数を有しているので、可能な限り同期的に作動させたいポンプを有するポンプ構成群において望まれるように、同じ回転数で２つのピニオン１７，１７′は回転する。

図２に関連してはっきりと判るように、ピニオン１７若しくは１７′の、内歯車２０に対する偏心的な配置に基づき、ピニオンと内歯車との周面の間にはそれぞれほぼ三日月形のポンプ室が設けられている。ポンプ室はブレーキシステムの運転状態において完全にブレーキ液体によって満たされている。さらに内歯歯車ポンプ１１，１２のポンプ室にはそれぞれ腎臓形の補償部材２６若しくは２６′が位置している。腎臓形の補償部材（Ａｕｓｇｌｅｉｃｈｓｎｉｅｒｅ）２６若しくは２６′は充填部材として働き、圧力差異に基づく半径方向のシールギャップ変化の補償を可能にする。補償機構は先行技術において公知であるので詳細に記載しない。

ブレーキ液体はピニオン１７の回転、及び歯付きリング１９の同様の回転により、腎臓形の補償部材２６による充填のサポート下で吸込み側から吐出側へと圧送若しくは押圧されるので、内歯歯車ポンプ１１若しくは１２の内側に極めて異なる力分配が行われる。従って、図１の太い矢印により示されているように、合成圧力は半径方向に内歯歯車ポンプ１１若しくは１２の吐出側に作用する。半径方向力は十分に相殺され得るので、２つのピニオン１７，１７′は対向している周面においてそれぞれの歯付きリング１９若しくは１９′に係合する。従って、駆動軸１４と軸受けピン２１との半径方向のずれにおいても見て取ることができるように、内歯歯車ポンプ１１，１２は相対して偏心的に配置されている。これにより押圧板２２，２２′の接続開口２３，２４若しくは２３′，２４′は１８０°逆に配置されている。

矢印により示された内歯歯車ポンプ１１，１２内における合成圧力は、ほぼ対向した同じ大きさであるので、ポンプ構成群１０の寸法設定時には合力の軸線方向のずれにより作用するモーメントだけをなお構造的に考慮するだけでよい。

Claims (10)

1. ２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群であって、該ポンプ構成群は、共通の駆動軸を介して駆動される、共にケーシング内に配置されている２つの内歯歯車ポンプを有しており、２つの内歯歯車ポンプのピニオンが付属のポンプ室内に位置し、かつ、内歯歯車ポンプの内歯車と噛合い係合している、２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群において、
   内歯歯車ポンプ（１１，１２）の２つのピニオン（１７，１７′）は夫々共通の内歯車（２０）の２つの歯付きリング（１９，１９′）に個別に噛み合い、内歯車（２０）は、平坦で閉鎖した中央ウェブを有しており、該中央ウェブは隔壁として２つの内歯歯車ポンプ（１１，１２）のポンプ室の間で両ポンプ室を分離するように形成されていて、かつ、配置されていることを特徴とする、２つの流体柱を同期的に圧力負荷するポンプ構成群。
2. 内歯車（２０）は円筒状の外周面において滑り支承体（２５）を介してケーシング（１３）内に支承されていることを特徴とする、請求項１記載のポンプ構成群。
3. 内歯車（２０）の２つの歯付きリング（１９，１９′）は同じ歯数を有しており、歯付きリング（１９，１９′）において噛み合うピニオン（１７，１７′）にも同じ歯数が備え付けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載のポンプ構成群。
4. ２つのピニオン（１７，１７′）はほぼ直径上に配置されて、共通の内歯車（２０）の、両ピニオン（１７，１７′）に対応配置されている歯付きリング（１９，１９′）に係合することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載のポンプ構成群。
5. ポンプ構成群（１０）のピニオン（１７，１７′）が、駆動軸（１４）と相対回動不能に結合されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項記載のポンプ構成群。
6. 駆動軸（１４）は連行結合を介して２つのピニオン（１７，１７′）のうちの１つのピニオンに相対回動不能に結合されていることを特徴とする、請求項５記載のポンプ構成群。
7. ポンプ構成群（１０）は単に１つの軸貫通部を有しており、該軸貫通部は１つの軸シールリング（１６）によってシールされていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載のポンプ構成群。
8. 歯列係合を介して駆動軸（１４）に回転連結されているピニオン（１７′）は、支承ピン（２１）によって回転運動可能に内歯歯車ポンプ（１２）のポンプ室内に支承されていることを特徴とする、請求項７記載のポンプ構成群。
9. ピニオン（１７′）はケーシング（１３）から突出している支承ピン（２１）の軸端片において滑り支承されていることを特徴とする、請求項８記載のポンプ構成群。
10. ピニオン（１７，１７′）と歯付きリング（１９，１９′）との間の２つのポンプ室内にそれぞれ、半径方向のシールギャップ変化を補償するために腎臓形の補償部材（２６，２６′）が配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載のポンプ構成群。

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