DE102013214276B4

DE102013214276B4 - Zahnradpumpenvorrichtung

Info

Publication number: DE102013214276B4
Application number: DE102013214276.5A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Naganuma; Yuki Nakamura
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: CN103573617B; JP2014025352A; CN103573617A; US20140030132A1; US9046102B2; DE102013214276A1; JP5987524B2

Abstract

Eine Zahnradpumpenvorrichtung dieser Offenbarung hat: eine Zahnradpumpe; ein Gehäuse; und einen Dichtmechanismus, wobei der Dichtmechanismus hat: ein ringförmiges Kautschukelement; ein Außenelement; und ein Innenelement, das eine äußere Randwand aufweist, an der das ringförmige Kautschukelement montiert ist, wobei das Innenelement in eine Innenseite des Außenelements eingepasst ist und einen Innenwandfläche der Außenschale berührt, wobei die äußere Randwand des Innenelements mit einem Kragenabschnitt bereitgestellt ist, der eine Antriebskraft zu der Innenwandfläche des Innenelements durch einen Berührungsdruck des ringförmigen Kautschukelements ausgehend von einem Abgabedruck der Zahnradpumpe erzeugt, und der Kragenabschnitt eine Druckempfangsfläche ausbildet, um die Antriebskraft zu erhöhen, wenn sich der Berührungsdruck der ringförmigen Kautschukelemente gemäß einem Anstieg des Abgabedrucks erhöht.

Description

Diese Offenbarung betrifft eine Zahnradpumpenvorrichtung wie z. B. eine Trochoidenpumpe und Ähnliches zum Pumpen eines Fluids durch das Kämmen von Zahnrädern, die z. B. geeignet ist, in einem Fahrzeugbremssystem angewendet zu werden.
Wenn eine Zahnradpumpe vereinigt wird, und der Pumpenkörper dann entsprechend an einem Gehäuse (Kasten) gesichert wird, wird derzeit eine Blattfeder an einer Basisposition oder einem distalen Ende des Pumpenkörpers platziert, um einen Spalt zwischen den Elementen durch ein Befestigen mittels Schrauben zu schließen, da in dem Fall, in dem die Axialkraft erzeugt wird, eine Variation einer Axialkraft auftreten kann, um dabei die Variation der Axialkraft zu unterdrücken. Da jedoch für die Blattfeder ein Anordnungsraum usw. benötigt wird, ist dies für eine Miniaturisierung der Pumpenvorrichtung nicht ausreichend.
Entsprechend wurde in der Druckschrift JP-A-2012-52455 eine Struktur offenbart, in der in einer axialen Richtung an beiden Außenseiten des Pumpenkörpers Abgabekammern angeordnet sind und Elemente gegenseitig durch einen Abgabedruck der Pumpe selbst mit Druck beaufschlagt sind, und dabei verhindert ist, dass der Spalt zwischen den Elementen erzeugt wird, so dass die Miniaturisierung der Pumpe durch das Weglassen der Blattfeder erreicht werden kann.
Jedoch besteht in der Struktur der Druckschrift JP-A-2012-52455 eine Möglichkeit, dass ein Spalt zwischen einer äußeren Schale des Gehäuses, das eine Abgabekammer an beiden Außenseiten des Pumpenkörpers in der axialen Richtung definiert, und einem ringförmigen Dichtmechanismus auftritt, der an einer Innenseite der Außenschale des Gehäuses vorgesehen ist, um in einer axialen Richtung relativ zu dem Rotor gedrückt zu werden, um eine Abgabekammer zu definieren. Insbesondere, obwohl die Konstruktion einer axialen Abmessung von jedem Element, das den Dichtmechanismus ausbildet, so hergestellt ist, dass es zu dem Abstand von der Endfläche des Rotors in der axialen Richtung zu der äußeren Schale des Gehäuses passt, das die Abgabekammer definiert, kann der Spalt aufgrund der Ansammlung von Abmessungsvariationen innerhalb des Bereichs von Toleranzen von jedem Element erzeugt werden, oder aufgrund eines Kriechens oder einer elastischen Verformung von jedem der Elemente, wenn der Abgabedruck darauf aufgebracht ist. Falls ein derartiger Spalt ausgebildet wird, kann durch den Spalt ein Ausströmdruck erzeugt werden, oder ein elastisches Dichtelement (O-Ring und Ähnliches), das in dem Dichtmechanismus angrenzend an die äußere Schale des Gehäuses angeordnet ist, kann in den Spalt eindringen, und dabei abnormal verformt werden, was es entsprechend schwierig macht, die Lebensdauer zu verbessern.
Unter Berücksichtigung des voranstehend Beschriebenen, kann die Abmessung des Elements in axialer Richtung, das in der äußeren Schale des Gehäuses aufgenommen ist, im Voraus groß eingestellt sein. Jedoch erhöht sich in diesem Fall ein Antriebsmoment des Rotors und es tritt deswegen ein Momentverlust auf, so dass der Rotor in eine axiale Richtung gedrückt wird, bevor der Abgabedruck erzeugt wird.
Weitere gattungsgemäße Dichtungen zeigen die Druckschriften US 020030031578 A1 , US 000006905321 B2 , US 000006273527 B1 , US 000003748063 A , US 000003371615 A , CN 000102410209 A , und US 2013/0 064 704 A1
Unter Betrachtung des voranstehend Beschriebenen, stellt die Offenbarung zumindest eine Zahnradpumpenvorrichtung bereit, die in der Lage ist, den Spalt zwischen einem ringförmigen Dichtmechanismus und einer äußeren Schale eines Gehäuses (Kastens) zu schließen, und dabei zu verhindern, dass ein elastisches Dichtelement in den Spalt eindringt, und ein Entstehen eines Momentverlusts zu unterdrücken.
Eine Zahnradpumpenvorrichtung dieser Offenbarung hat: eine Zahnradpumpe, die ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad hat, das konfiguriert ist, mit dem ersten Zahnrad so in Eingriff zu sein, dass ein Ansaug- und Abgabevorgang eines Fluids durch das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad durchgeführt wird, die ausgehend von einer Drehung einer Welle gedreht werden; ein Gehäuse, das einen Aufnahmeabschnitt konfiguriert, in dem das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad aufgenommen sind; und einen Dichtmechanismus, der zwischen einer äußeren Schale des Gehäuses und der Zahnradpumpe bereitgestellt ist, wobei der Dichtmechanismus eine Niederdruckseite mit einer Ansaugseite der Zahnradpumpe, die das Fluid ansaugt, und einem Rand der Welle und eine Hochdruckseite mit einer das Fluid abgebenden Abgabekammer definiert, wobei der Dichtmechanismus hat: ein ringförmiges Dichtelement, das die Niederdruckseite umgibt und zwischen der Niederdruckseite und der Abgabeseite abdichtet; ein Außenelement, das an der äußeren Seite des ringförmigen Kautschukelements angeordnet ist, um eine Endfläche des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads in der axialen Richtung zu berühren; und ein Innenelement, das eine äußere Randwand aufweist, an der das ringförmige Kautschukelement montiert ist, wobei das Innenelement an eine innere Seite des Außenelements gepasst ist und an einer inneren Wandfläche der äußeren Seite des Gehäuses an einer entgegengesetzten Seite der Zahnradpumpe in Berührung ist, wobei die äußere Randwand des Innenelements mit einem Kragenabschnitt bereitgestellt ist, der eine Antriebskraft zu der inneren Wandfläche des Innenelements durch einen Berührungsdruck des ringförmigen Kautschukelements ausgehend von einem Abgabedruck der Zahnradpumpe erzeugt, und der Kragenabschnitt eine Druckempfangsfläche ausbildet, um die Antriebskraft zu erhöhen, wenn sich der Berührungsdruck des ringförmigen Kautschukelements gemäß einem Anstieg des Abgabedrucks erhöht.
Da die Druckempfangsfläche des Innenelements gemäß der voranstehend beschriebenen Konfiguration in eine vertikale Richtung der Fläche geschoben wird, und dabei verursacht wird, dass das Innenelement eine Antriebskraft während des Betriebs der Pumpe in einer Richtung weg von der Zahnradpumpe empfängt, ist es möglich, den Spalt dazwischen dadurch zu entfernen, dass dem Innenelement gestattet ist, die innere Wandfläche der äußeren Schale des Gehäuses zu berühren, die an einer gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpe liegt. Außerdem wird das ringförmige Kautschukelement durch einen Abgabedruck eines hohen Drucks an die innere Wandfläche des Gehäuses gepresst. Deswegen ist es möglich, die Hochdruckseite der äußeren Seite und die Niederdruckseite der inneren Seite des ringförmigen Kautschukelements durch das ringförmige Kautschukelement und das Innenelement abzudichten.
Gemäß der voranstehend beschriebenen Konfiguration kann die Abdichtung der Hochdruckseite und der Niederdruckseite genau durchgeführt werden, während das Innenelement mit der Innenwandfläche des Gehäuses in Berührung ist, um den Spalt dazwischen zu entfernen. Deswegen ist es möglich, einen Ausströmdruck zu unterdrücken, der auftreten kann, wenn ein Spalt dazwischen ausgebildet ist, und eine Verschlechterung der Lebensdauer zu beseitigen, die auftreten kann, wenn das ringförmige Kautschukelement in den Spalt eindringt und abnormal verformt wird. Da außerdem das ringförmige Kautschukelement dazu dient, den Berührungsdruck der Druckempfangsfläche des Innenelements gemäß dem Anstieg oder Absinken des Abgabedrucks während des Betriebs der Zahnradpumpe zu erhöhen oder zu verringern, ist es möglich, die Erzeugung eines Verlustmoments zu unterdrücken. Andererseits kann der hierin bezeichnete Kautschuk ein relativ weiches Elastomer sein, und kann auch die auf einem Harz basierenden Material Hergestellten einschließen. Der Begriff „relativ weich” bedeutet relativ weich im Vergleich zu der Zahnradpumpe, dem Gehäuse dem Außenelement oder dem Innenelement.
In der voranstehend beschriebenen Pumpenvorrichtung kann das ringförmige Kautschukelement mit dem Außenelement in Berührung sein. Entsprechend der voranstehend beschriebenen Konfiguration ist das ringförmige Kautschukelement mit dem Außenelement in Berührung. Somit ist es möglich, wenn das ringförmige Kautschukelement konfiguriert ist, mit dem Außenelement in Berührung zu sein, die Wirkung zu verbessern, um zu verhindern, dass der Abgabedruck durch den Bereich zwischen dem Außenelement und dem ringförmigen Kautschukelement zu der Seite des Berührungsabschnitts des Außenelements und des Innenelements ausströmt.
In der voranstehend beschriebenen Pumpenvorrichtung ist der Kragenabschnitt ein Flanschabschnitt, der an der äußeren Randwand des Innenelements ausgebildet ist, und die Fläche der Seite des ringförmigen Kautschukelements des Flanschabschnitts ist eine abgeschrägte Fläche.
Gemäß der voranstehend beschriebenen Konfiguration kann der Abgabedruck, der während der Hochdruckabgabe in der Richtung rechtwinklig zu der abgeschrägten Fläche aufgebracht wird, wirkungsvoll in die Antriebskraft umgewandelt werden, die verursacht, dass das Innenelement zu der gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpe bewegt wird, da die Druckempfangsfläche als die abgeschrägte Fläche ausgebildet ist. Entsprechend ist es möglich, den Spalt zwischen der inneren Wandfläche der äußeren Schale des Gehäuses und dem Innenelement wirkungsvoll zu entfernen, so dass die voranstehend beschriebene Wirkung erhalten wird.
Die voranstehend Beschriebenen und zusätzliche Merkmale und Kennzeichen sowie Vorteile dieser Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden, die zusammen mit den anhängenden Zeichnungen zu berücksichtigen ist.
In den Figuren zeigt:
1 ein schematisches Bremsleitungsdiagramm eines Fahrzeugbremssystems, an dem eine Zahnradpumpenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Offenbarung angewendet ist;
2 eine Querschnittsansicht einer Drehpumpenvorrichtung mit einem Motor und einem Pumpenkörper mit Zahnradpumpen;
3 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' von 2;
4A eine Vorderansicht eines Innenelements und 4B die Querschnittsansicht der Linie B-B' der 4A;
5A eine Vorderansicht des Außenelements, 5B eine Seitenansicht des Außenelements von der linken Seite aus betrachtet, 5C eine rückwärtige Ansicht des Außenelements und 5D eine Querschnittsansicht entlang der Pfeilrichtung C-C' in 5A;
6 eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie das Innenelement in das Außenelement zu passen ist;
7 eine schematische Schnittansicht, die eine Kraft zeigt, die auf eine Druckempfangsfläche aufgebracht wird;
8 eine Querschnittsansicht einer Zahnradpumpenvorrichtung, an der eine externe Zahnradpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung angewendet ist;
9 eine perspektivische Explosionsansicht der 8; und
10 eine vergrößerte Ansicht, die den Bereich R der 8, d. h. den Dichtmechanismus, während des Pumpenbetriebs zeigt.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen dieser Offenbarung mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
In jeder der folgenden Ausführungsformen werden gleiche Positionen oder entsprechende Äquivalente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
(Erste Ausführungsform)
Im Folgenden wird diese Offenbarung gemäß den in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Bremsleitungsdiagramm eines Fahrzeugbremssystems, an dem eine Zahnradpumpenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung angewendet ist. Im Folgenden werden die Grundkonfigurationen des Fahrzeugbremssystems ausgehend von 1 beschrieben. Hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem das Fahrzeugbremssystem gemäß dieser Offenbarung an einem Fahrzeug angewendet ist, das ein Hydraulikkreislauf eines vorderen Leitungssystems und eines rückwärtigen Leitungssystems aufweist.
Wie aus 1 ersichtlich ist, wird, wenn ein Fahrer ein Bremspedal 11 niederdrückt, das ein Bremsbetätigungselement ist, die Niederdrückkraft durch eine Servoeinheit 12 verstärkt, und sie schiebt Hauptkolben 13a und 13b, die in einem Hauptzylinder (im Folgenden als M/C bezeichnet) 13 angeordnet sind. Als Ergebnis wird derselbe M/C-Druck in einer Hauptkammer 13c und einer Nebenkammer 13d erzeugt, die durch die Hauptkolben 13a und 13b definiert sind. Der M/C-Druck wird über ein Bremsfluiddrucksteuerstellglied 50 zu entsprechenden Radzylindern (im Folgenden als W/Cs bezeichnet) 14, 15, 34 und 35 übertragen. Der M/C 13 ist mit einem Hauptspeicher 13e bereitgestellt, der Durchtritte aufweist, die mit der Hauptkammer 13e bzw. der Nebenkammer 13d kommunizierend verbunden sind.
Das Bremsfluiddrucksteuerstellglied 50 ist mit einem ersten Leitungssystem 50a und einem zweiten Leitungssystem 50b bereitgestellt. Das erste Leitungssystem 50a ist ein rückwärtiges System, das den auf ein linkes Hinterrad RL und ein rechtes Hinterrad RR aufgebrachten Bremsfluiddruck steuert, und das zweite Leitungssystem 50b ist ein vorderes System, das den auf ein rechtes Vorderrad FR und ein linkes Vorderrad FL aufgebrachten Bremsfluiddruck steuert.
Vergleicht man das erste Leitungssystem 50a und das zweite Leitungssystem 50b, so ist das erste Leitungssystem 50a von der Verbrauchsmenge (Bremssattelkapazität) der Flüssigkeit her niedriger als das zweite Leitungssystem 50b. Jedoch weisen das erste Leitungssystem 50a und das zweite Leitungssystem 50b eine ähnliche Struktur auf, im Folgenden wird das erste Leitungssystem 50a erläutert und eine Erläuterung des zweiten Leitungssystems 50b wird ausgelassen.
Das erste Leitungssystem 50a ist mit einer Rohrleitung A bereitgestellt, die den voranstehend beschriebenen M/C-Druck zu dem in dem linken Hinterrad RL bereitgestellten W/C 14 und zu dem in dem rechten Hinterrad RR bereitgestellten W/C 15 überträgt, und die als Hauptrohrleitung dient, die einen W/C-Druck erzeugt.
Außerdem ist die Rohrleitung A mit einem ersten Differenzialdrucksteuerventil 16 bereitgestellt, das zwischen einem Verbindungszustand und einem Differenzialdruckzustand zu steuern ist. Eine Ventilposition des ersten Differenzialdrucksteuerventils 16 wird derart angepasst, dass sich das erste Differenzialdrucksteuerventil 16 während des normalen Bremsens (wenn eine Fahrzeugbewegungssteuerung nicht durchgeführt wird) in dem verbundenen Zustand befindet, wenn der Fahrer eine Betätigung des Bremspedals 11 durchführt. Wenn ein Strom auf eine Solenoidspule aufgebracht wird, die in dem ersten Differenzialdrucksteuerventil 16 bereitgestellt ist, wird die Ventilposition derart angepasst, dass, desto größer der Wert des Stroms ist, der Differenzialdruck umso größer ist.
Wenn das erste Differenzialdrucksteuerventil 16 sich in dem Differenzialdruckzustand befindet, ist es dem Bremsfluid gestattet, von der Seite der W/Cs 14 und 15 nur zu der Seite des M/C 13 zu fließen, wenn der Bremsfluiddruck an der Seite der W/Cs 14 und 15 um einen vorbestimmten Druck oder mehr höher als der M/C-Druck ist. Deswegen wird der Bremsfluiddruck an der Seite der W/Cs 14 und 15 konstant beibehalten, damit er nicht um den vorbestimmten Druck oder mehr höher als der Druck an einer Seite des M/C 13 ist.
Die Rohrleitung A verzweigt sich in zwei Rohrleitungen A1 und A2 an der Seite der W/Cs 14 und 15, an einer Stelle stromabwärts unterhalb des ersten Differenzialdrucksteuerventils 16. Ein erstes Druckerhöhungssteuerventil 17, das einen Druckanstieg in dem Bremsfluiddruck zu dem W/C 14 steuert, ist in der Rohrleitung A1 bereitgestellt. Ein zweites Druckerhöhungssteuerventil 18, das einen Druckanstieg in dem Bremsfluiddruck zu dem W/C 15 steuert, ist in der Rohrleitung A2 bereitgestellt.
Die ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventile 17 und 18 sind jeweils durch ein elektromagnetisches Ventil mit zwei Positionen ausgebildet, das zwischen einem Verbindungszustand und einem geschlossenen Zustand zu steuern ist. Noch genauer sind die ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventile 17 und 18 Ventile der normalerweise offenen Art, wo die Ventile in den Verbindungszustand gebracht werden, wenn ein auf in den ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventilen 17 und 18 bereitgestellte Solenoidspulen angelegter Steuerstrom Null ist, d. h., wenn kein Strom angelegt ist, und die Ventile werden in den geschlossenen Zustand gesteuert, wenn es dem Steuerstrom gestattet ist, zu den Solenoidspulen zu strömen (d. h., wenn ein Strom angelegt wird).
Eine Rohrleitung B, die als eine Druckreduktionsrohrleitung dient, verbindet einen Abschnitt der Rohrleitung A zwischen den ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventilen 17 und 18 und den W/Cs 14 und 15 mit einem Druckanpassungsspeicher 20. Die Rohrleitung B ist mit einem ersten Druckreduktionssteuerventil 21 und einem zweiten Druckreduktionssteuerventil 22 bereitgestellt, die jeweils durch ein elektromagnetisches Zwei-Positions-Ventil ausgebildet sind, das jeweils zwischen einem verbindenden Zustand und einem geschlossenen Zustand gesteuert ist. Die ersten und zweiten Druckreduktionssteuerventile 21 und 22 sind normalerweise geschlossene Ventile.
Eine Rohrleitung C, die als Rückflussrohrleitung dient, ist zwischen dem Druckanpassungsspeicher 20 und der Rohrleitung A bereitgestellt, die die Hauptrohrleitung bildet. Die Rohrleitung C ist mit einer selbst ansaugenden Zahnradpumpe 19 bereitgestellt, die durch einen Motor 60 angetrieben wird und die das Bremsfluid von dem Druckanpassungsspeicher 20 ansaugt und dieses zu der Seite des M/C 13 oder zu der Seite der W/Cs 14 und 15 abgibt. Der Motor 60 wird durch einen Steuerstrom zu einem nicht gezeigten Motorrelais eingeschaltet.
Außerdem ist eine als Hilfsrohrleitung dienende Rohrleitung D zwischen dem Druckanpassungsspeicher 20 und dem M/C 13 bereitgestellt. Das Bremsfluid wird durch die Zahnradpumpe 19 von dem M/C 13 durch die Rohrleitung B angesaugt und zu der Rohrleitung A abgegeben. Als Ergebnis wird das Bremsfluid während der Fahrzeugbewegungssteuerung zu der Seite der W/Cs 14 und 15 zugeführt, und der W/C-Druck eines Zielrads wird erhöht.
Obwohl das erste Leitungssystem 50a beschrieben ist, weist das zweite Leitungssystem 50b indes ebenfalls eine ähnliche Struktur auf, und das zweite Leitungssystem 50b ist ebenfalls mit strukturellen Elementen bereitgestellt, die den in dem ersten Leitungssystem 50a Bereitgestellten ähnlich sind. Insbesondere ist das zweite Leitungssystem 50b mit einem dem ersten Differenzialdrucksteuerventil 16 entsprechenden zweiten Differenzialdrucksteuerventil 36, mit den ersten und zweiten Druckerhöhungssteuerventilen 17 und 18 entsprechenden dritten und vierten Druckerhöhungssteuerventilen 37 und 38, mit den ersten und zweiten Druckreduktionssteuerventilen 21 und 22 entsprechenden dritten und vierten Druckreduktionssteuerventilen 41 und 42, mit einer der Pumpe 19 entsprechenden Pumpe 39, mit einem dem Speicher 20 entsprechenden Speicher 40 und mit den Rohrleitungen A bis D entsprechenden Rohrleitungen E bis H bereitgestellt. Jedoch ist für die W/Cs 14 und 15, 34 und 35, zu denen jedes der Systeme 50a und 50b ein Bremsfluid zuführt, die Kapazität des zweiten Leitungssystems 50b als vorderes System größer als die Kapazität des ersten Leitungssystems 50a als rückwärtiges System. Somit ist es für die Vorderseite möglich, eine größere Bremskraft zu erzeugen.
Außerdem entspricht eine Brems-ECU 70 einer Fahrzeugbewegungssteuervorrichtung dieser Offenbarung, die ein Steuersystem eines Bremssteuersystems 1 steuert, und ist mit einem bekannten Mikrorechner ausgestattet, der mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Eingangs-/Ausgangsanschluss und Ähnlichem bereitgestellt ist. Die Brems-ECU 70 führt eine Verarbeitung, wie z. B. verschiedene Berechnungsarten gemäß in dem ROM und Ähnlichem gespeicherten Programmen durch, und führt somit eine Fahrzeugbewegungssteuerung wie eine Antirutschsteuerung usw. durch. Noch genauer berechnet die Brems-ECU 70 verschiedene Arten von physischen Größen ausgehend von einer Erfassung durch Sensoren, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, und ausgehend von den Berechnungsergebnissen bestimmt die Brems-ECU 70, ob die Fahrzeugbewegungssteuerung durchzuführen ist oder nicht. Wenn die Fahrzeugbewegungssteuerung durchgeführt wird, berechnet die Brems-ECU 70 eine Steuergröße für ein Steuerzielrad, nämlich einen an dem W/C des Steuerzielrads zu erzeugenden W/C-Druck. Ausgehend von dem Berechnungsergebnis steuert die Brems-ECU 70 die Zufuhr von Strom zu jedem der Steuerventile 16 bis 18, 21, 22, 36 bis 38, 41 und 42, und steuert ebenfalls die Menge des zu dem Motor 60 zuzuführenden Stroms, um die Pumpe 19 und 39 anzutreiben. Somit wird der W/C-Druck des Steuerzielrads gesteuert und die Fahrzeugbewegungssteuerung wird durchgeführt.
Wenn an dem M/C 13 wie z. B. in der Antriebssteuerung oder Antirutschsteuerung kein Druck erzeugt wird, werden die Pumpen 19 und 39 angetrieben, und zu der gleichen Zeit werden die ersten und zweiten Differenzialdruckventile 16 und 36 in einen Differenzialdruckzustand gebracht. Somit wird das Bremsfluid durch die Rohrleitungen D, H zu der stromabwärts liegenden Seite der ersten und zweiten Differenzialdrucksteuerventile 16 und 36, nämlich zu der Seite der W/Cs 14, 15, 34 und 35, zugeführt. Dann wird der Anstieg/das Absinken des W/C-Drucks des Steuerzielrads durch das geeignete Steuern der ersten bis vierten Druckerhöhungssteuerventile 17, 18, 37 und 38 oder der ersten bis vierten Druckreduktionssteuerventile 21, 22, 41 und 42 gesteuert. Somit wird der W/C-Druck auf eine gewünschte Steuergröße gesteuert.
Außerdem werden während der Antirutsch(Antiblockierbremssystem: ABS)-Steuerung die ersten bis vierten Druckerhöhungssteuerventile 17, 18, 37 und 38 oder die ersten bis vierten Druckreduktionssteuerventile 21, 22, 41 und 42 geeignet gesteuert. Zu der gleichen Zeit werden die Pumpen 19 und 39 angetrieben. Somit wird der Anstieg/das Absinken des W/C-Drucks gesteuert und der W/C-Druck wird auf die gewünschte Steuergröße gesteuert.
Als nächstes wird eine ausführliche Struktur der Zahnradpumpenvorrichtung in der wie voranstehend beschrieben konfigurierten Fahrzeugbremsvorrichtung beschrieben. 2 ist eine Querschnittsansicht der Zahnradpumpenvorrichtung, die mit einem Pumpenkörper 100 mit den Zahnradpumpen 19 und 39 und mit dem Motor 60 bereitgestellt ist. Die Zeichnung zeigt einen Zustand, in dem der Pumpenkörper 100 in ein Gehäuse 101 des Bremsfluiddrucksteuerstellglieds 50 montiert ist, und der Pumpenkörper 100 derart montiert ist, dass eine Richtung der Zeichnung von unten nach oben einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs entspricht.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist die Fahrzeugbremsvorrichtung durch die zwei Systeme des ersten Leitungssystems 50a und des zweiten Leitungssystems 50b ausgebildet. Deswegen ist der Pumpenkörper 100 mit zwei Pumpen bereitgestellt, d. h. mit der Zahnradpumpe 19 für das erste Leitungssystem 50h und mit der Zahnradpumpe 39 für das zweite Leitungssystem 50b.
Die Zahnradpumpen 19 und 39, die in den Pumpenkörper 100 eingebaut sind, werden durch den Motor 60 angetrieben, der eine Antriebswelle 54 dreht, die durch ein erstes Lager 51 und durch ein zweites Lager 52 gelagert ist. Ein Gehäuse, das eine äußere Form des Pumpenkörpers 100 ausbildet, ist durch einen Zylinder 71 und einen Stopfen 72 ausgebildet, die aus Aluminium hergestellt sind. Das erste Lager 51 ist in dem Zylinder 71 angeordnet und das zweite Lager 52 ist in dem Stopfen 72 angeordnet.
Der Zylinder 71 und der Stopfen 72 sind derart einstückig ausgebildet, dass ein Ende des Zylinders 71 in einem Zustand mittels Pressung in den Stopfen 72 gepasst ist, in dem der Zylinder 71 und der Stopfen 72 koaxial angeordnet sind und somit das Gehäuse des Pumpenkörpers 100 ausbilden. Außerdem sind die Zahnradpumpen 19 und 39 verschiedene Arten von Dichtelementen und Ähnliches zusammen mit dem Zylinder 71 und dem Stopfen 72 bereitgestellt, und bilden somit den Pumpenkörper 100 aus.
Der eine einstückige Struktur aufweisende Pumpenkörper 100 ist auf diese Weise ausgebildet. Der Pumpenkörper 100 mit der integrierten Struktur ist von der rechten Seite der Zeichnung in einen ausgesparten Abschnitt 101a eingeführt, der in dem aus einem Aluminiummaterial hergestellten Gehäuse 101 ausgebildet ist und eine annähernd zylindrische Form aufweist. Dann wird ein ringförmiges Schraubenelement (Schraube) 102 in eine an einem Eingang des ausgesparten Abschnitts 101a ausgebildete Gewindenut 101b eingeschraubt, und somit der Pumpenkörper 100 an dem Gehäuse 101 befestigt. Da die Schraube 102 geschraubt wird, ist verhindert, dass der Pumpenkörper 100 aus dem Gehäuse 101 herausgezogen wird.
Eine Richtung, in die der Pumpenkörper 100 in den ausgesparten Abschnitt 101a des Gehäuses 101 eingefügt wird, wird im Folgenden einfach als Einfügerichtung bezeichnet. Außerdem sind eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung des Pumpenkörpers 100 (eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung der Antriebswelle 54) im Folgenden einfach als eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung bezeichnet.
Außerdem ist ein kreisförmiger zweiter ausgesparter Abschnitt 101c in dem ausgesparten Abschnitt 101a des Gehäuses 101 an einer führenden Endposition in die Einfügerichtung ausgebildet, noch genauer an einer Position entsprechend einem führenden Ende (linkes Ende in 2) der drehenden Welle 54. Der Durchmesser des zweiten ausgesparten Abschnitts 101c ist hergestellt, größer als der Durchmesser der drehenden Welle 54 zu sein, und das führende Ende der drehenden Welle 54 ist in dem zweiten ausgesparten Abschnitt 101c so angeordnet, dass die drehende Welle 54 mit dem Gehäuse 101 nicht in Berührung gerät.
Der Zylinder 71 und der Stopfen 72 sind mit Mittelbohrungen 71a bzw. 72a bereitgestellt. Die drehende Welle wird in die Mittelbohrungen 71a und 72a eingefügt und durch das erste Lager 51 gelagert, das an einem inneren Rand der in dem Zylinder 71 ausgebildeten Mittelbohrung 71a befestigt ist, und durch das zweite Lager 52 gelagert, das an einem inneren Rand der in dem Stopfen 72 ausgebildeten Mittelbohrung 72a befestigt ist. Obwohl Lager mit einer beliebigen Struktur als die ersten und zweiten Lager 51 und 52 verwendet werden können, werden in der vorliegenden Ausführungsform Wälzlager verwendet.
Insbesondere ist das erste Lager 51 ein Nadellager ohne Innenring, das mit einem Außenring 51a und einem nadelförmigen Wälzkörper 51b bereitgestellt ist. Die drehende Welle 54 ist axial gelagert, indem sie in eine Bohrung des ersten Lagers 51 eingepasst ist. An einem vorderen Abschnitt in der Einfügerichtung der Mittelbohrung 71a ist der Durchmesser der Mittelbohrung 71a des Zylinders 71 vergrößert, um eine Abmessung entsprechend dem Außendurchmesser des ersten Lagers 51 aufzuweisen. Deswegen ist das erste Lager 51 in diesem Abschnitt vergrößerten Durchmessers durch Presspassen befestigt.
Das zweite Lager 52 ist derart konfiguriert, dass es einen Innenring 52a, einen Außenring 52b und ein Wälzelement 52e aufweist, und es ist durch den Außenring 52b befestigt, der mittels Pressung in die Mittelbohrung 72a des Stopfens 52 gepasst ist. Die drehende Welle 54 ist mittels Pressung in eine Bohrung in dem Innenring 52a des zweiten Lagers 52 gepasst, und somit ist die drehende Welle 54 axial gelagert.
Die Zahnradpumpen 19 und 39 sind an beiden Seiten des ersten Lagers 51 bereitgestellt. Eine der Pumpen (die Zahnradpumpe 19) ist nämlich in einem Bereich bereitgestellt, der in der Einfügerichtung vor dem ersten Lager 51 liegt. Die zweite Pumpe 39 ist in einem Bereich angeordnet, der zwischen dem ersten Lager 51 und dem zweiten Lager 52 liegt. Detaillierte Strukturen der Zahnradpumpen 19 und 39 werden mit Bezug auf 3 erläutert, die eine Querschnittsansicht A-A' aus 2 zeigt.
Die Zahnradpumpe 19 ist in einer Rotorkammer (Aufnahmeabschnitt) 101a angeordnet, die eine in einer Endfläche des Zylinders 71 ausgebildete kreisförmig ausgesparte Gegenbohrung ist. Die Zahnradpumpe 19 ist eine Innenzahnradpumpe (eine Trochoidenpumpe), die durch die drehende Welle 54 angetrieben wird, die in die Rotorkammer 100a eingefügt ist.
Insbesondere ist die Zahnradpumpe 19 mit einem sich drehenden Abschnitt bereitgestellt. Dieser ist konfiguriert durch einen Außenrotor 19a, der einen Zahnabschnitt mit einer an zumindest einem inneren Rand ausgebildeten Innenverzahnung aufweist, und einen inneren Rotor 19b, der einen an einem äußeren Rand ausgebildeten Zahnabschnitt mit Außenverzahnung aufweist. Die sich drehende Welle 54 ist in eine Bohrung eingefügt, die in der Mitte des inneren Rotors 19b ausgebildet ist. Eine Passfeder (Schlüssel) 54b ist passend in eine Bohrung 54a eingefügt, die in der sich drehenden Welle 54 ausgebildet ist, und durch die Passfeder 54b wird zu dem inneren Rotor 19b ein Moment übertragen.
Der Zahnabschnitt mit Innenverzahnung und der Zahnabschnitt mit Außenverzahnung, die entsprechend auf dem Außenrotor 19a bzw. dem Innenrotor 19b ausgebildet sind, sind miteinander in Eingriff und dabei werden eine Vielzahl von Leerabschnitten 19c ausgebildet. Die Größen der Leerabschnitte 19c werden durch eine Drehung der Zahnradwelle 54 geändert und somit wird das Bremsfluid angesaugt und abgegeben.
Andererseits ist die Zahnradpumpe 39 in einer Rotorkammer (Aufnahmeabschnitt) 100b angeordnet, die eine kreisförmig ausgesparte Gegenbohrung ist, die in der anderen Endfläche des Zylinders ausgebildet ist, und die Zahnradpumpe 39 wird durch die sich drehende Welle 54 angetrieben, die in die Rotorkammer 100b eingefügt wird. Ähnlich zu der Zahnradpumpe 19 ist die Zahnradpumpe 39 ebenfalls eine Innenzahnradpumpe, die mit einem Außenrotor 39a und einem Innenrotor 39b bereitgestellt ist, und saugt das Bremsfluid unter Verwendung einer Vielzahl von durch zwei miteinander in Eingriff befindliche Zahnabschnitte des Außenrotors 39a und des Innenrotors 39b ausgebildete Leerabschnitten 39c an und gibt dieses ab. Die drehende Pumpe 39 ist derart angeordnet, dass die Zahnradpumpe 19 durch die sich drehende Welle 54 um ungefähr 180 Grad gedreht wird. Mit dieser Art von Anordnung sind die ansaugseitigen Leerabschnitte 19c, 39c und die abgabeseitigen Leerabschnitte 19c und 39c der entsprechenden Zahnradpumpen 19 und 39 mit der sich drehenden Welle 54 als Mitte symmetrisch positioniert. Somit ist es möglich, Kräfte auszuschließen, die durch ein Hochdruckbremsfluid an der Abgabeseite auf die sich drehende Welle 54 angelegt sind.
Diese Zahnradpumpen 19 und 39 weisen die ähnliche Struktur auf, aber die Zahnradpumpen 19 und 39 haben eine unterschiedliche Dicke in der axialen Richtung. Die Länge der Zahnradpumpe 39, die in dem zweiten Leitungssystem 50b bereitgestellt ist, das ein vorderes System ist, in axialer Richtung ist nämlich länger als die der Zahnradpumpe 19, die in dem ersten Leitungssystem 50a bereitgestellt ist, das ein rückwärtiges System ist. Insbesondere ist jeder der Rotoren 39a und 39b der Zahnradpumpe 39 in der Länge seiner axialen Richtung länger als jeder der Rotoren 19a und 19b der Zahnradpumpe 19. Entsprechend ist die Ansaug- und Abgabemenge des Bremsfluids in der Zahnradpumpe 39 größer als in der Zahnradpumpe 19, und es ist dadurch ermöglicht, dass das Bremsfluid mehr zu dem vorderen System als zu dem rückwärtigen System zugeführt wird.
Ein Dichtmechanismus 111, der die Zahnradpumpe 19 zu einer Seite des Zylinders 71 drückt, ist an einer dem Zylinder 71 gegenüberliegenden Seite mit Bezug auf die Zahnradpumpe 19 an der einen Endfläche des Zylinders 71, nämlich zwischen dem Zylinder 71 oder der Zahnradpumpe 19 und dem Gehäuse 101, bereitgestellt. Außerdem ist ein Dichtmechanismus 115, der die Zahnradpumpe 39 zu der Seite des Zylinders 71 drückt, an der dem Zylinder 71 gegenüberliegenden Seite mit Bezug auf die Zahnradpumpe 39 an der anderen Endfläche des Zylinders 71, nämlich zwischen dem Zylinder 71 oder der Zahnradpumpe 39 und dem Stopfen 72, bereitgestellt.
Der Dichtmechanismus 111 ist durch ein ringförmiges Element ausgebildet, das eine Mittelbohrung aufweist, in die die sich drehende Welle 54 eingefügt ist, und dichtet zwischen einem Abschnitt relativ niedrigen Drucks und einem Abschnitt relativ hohen Drucks an einer Endflächenseite der Zahnradpumpe 19 ab, indem er den äußeren Rotor 19a und den inneren Rotor 19b zu dem Zylinder 71 hin drückt. Insbesondere erlangt der Dichtmechanismus 111 dadurch eine Dichtfunktion, dass er mit einer gewünschten Position des Außenrotors 19a oder des Innenrotors 19b und einer Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a, der eine äußere Schale des Gehäuses 101 ist, in Berührung ist.
Der Dichtmechanismus 111 weist ein in der Form eines hohlen Rahmens ausgebildetes Innenelement 112, ein ringförmiges Kautschukelement 113 und ein in der Form eines hohlen Rahmens ausgebildetes Außenelement 114 auf. Das Innenelement 112 ist derart in das Außenelement 114 eingepasst, dass das ringförmige Kautschukelement 113 zwischen einer äußeren Randwand (Außenwand) des Innenelements 112 und einer inneren Randwand (Innenwand) des Außenelements 114 angeordnet ist.
4A bis 4B und 5A bis 5D sind Ansichten, die eine detaillierte Struktur des Außenelements 114 und des Innenelements 112 zeigen. 4B ist eine Querschnittsansicht entlang B-B' in 4A. Der Querschnitt des Dichtmechanismus 111 über den Querschnitt des Pumpenkörpers 100, der in 2 gezeigt ist, entspricht einem B-B'-Querschnitt der 4A. 5A ist eine Vorderansicht des Außenelements 114, 5B ist eine Seitenansicht des Außenelements 114 von der rechten Seite der 5A aus betrachtet, 5C ist eine Rückansicht des Außenelements 114 und 5D ist eine Querschnittsansicht entlang C-C' der 5A. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie das Innenelement 112 in das Außenelement 114 zu passen ist. Im Folgenden werden die Strukturen von jedem der Elemente 112 bis 114, die den Dichtmechanismus 111 konfigurieren, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie aus 4A und 4B ersichtlich ist, ist das Innenelement 112 durch einen Harzabschnitt 112 und einen metallischen Ring 112b ausgebildet. Da der metallische Ring 112b mit dem Harzabschnitt 112a während des Formens des Harzabschnitts 112a gleichzeitig eingeformt wird (Einfügeformen), sind der Harzabschnitt 112 und der metallischen Ring 112b einstückig (als ein Bauteil) ausgebildet.
Der Harzabschnitt 112a ist in der Form eines hohlen Rahmens ausgebildet, der durch einen hohlen Abschnitt 112c ausgebildet ist, in dem die sich drehende Welle 54 vorgesehen ist. Der hohle Abschnitt 112c kann eine kreisförmige Form aufweisen, um zu der äußeren Randform der sich drehenden Welle 54 zu passen, aber ein Durchmesser ist dort durch eine Vielzahl von entlang der axialen Richtung ausgebildeten Schlitzen 112d teilweise vergrößert, damit er größer als die sich drehende Welle 54 ist. Ein Metallring 112b ist konzentrisch mit Bezug auf den hohlen Abschnitt 112c vorgesehen. Der metallische Ring 112b ist zur Verstärkung des Harzabschnitts 112a wie auch zum Umgeben des hohlen Abschnitts 112c bereitgestellt.
Außerdem ragt ein Abschnitt des Harzabschnitts 112a, in dem der Schlitz 112d nicht ausgebildet ist, weiter nach innen vor als der metallische Ring 112b, und ein Abschnitt des Harzabschnitts 112a, in dem der Schlitz 112d ausgebildet ist, ist zu einer Position des metallischen Rings 112b hin ausgespart. Der Abstand von einem Abschnitt der Innenwand des hohlen Abschnitts 112c, der nicht der Schlitz 112d ist, zur Mitte des hohlen Abschnitts 112c entspricht dem Radius der sich drehenden Welle 54.
In der voranstehend beschriebenen Konfiguration ist es möglich, dass der metallische Ring 112b nicht mit der sich drehenden Welle 54 in Berührung ist, da ein Abschnitt des Innenelements 112, der als eine Gleitfläche der sich drehenden Welle 54 dient, ein Abschnitt ist, der ohne Schlitze 112d unter dem hohlen Abschnitt 112c ausgebildet ist. Falls die Innenwandfläche des hohlen Abschnitts 112c durch den metallischen Ring 112b ausgebildet ist, um dabei als Oberfläche zu dienen, die mit der sich drehenden Welle 54 in Berührung ist, ist indes der Spalt zwischen der äußeren Randfläche der sich drehenden Welle 54 und der Innenwandfläche des hohlen Abschnitts 112c entsprechend der Abmessungstoleranz des metallischen Rings 112b so anzupassen, dass ein Positionieren der sich drehenden Welle 54 in einer radialen Richtung durchzuführen ist. Da jedoch der metallische Ring 112b und die sich drehende Welle 54 miteinander in Berührung sind, ist es für zueinander unterschiedliche Materialien notwendig, eine Verschlechterung aufgrund eines Rutschens der sich drehenden Welle 54 zu unterdrücken. Zum Beispiel kann die sich drehende Welle 54 aus SUS hergestellt sein und der metallische Ring 112b kann aus Kupfer hergestellt sein. Da jedoch Kupfer im Vergleich zu SUS oder Ähnlichem ein relativ weiches Material ist, ist die Funktion des Verstärkens des Harzabschnitts 112a nicht ausreichend, falls ein bestimmter Grad der Dicke davon nicht sichergestellt ist. Falls der Harzabschnitt 112a im Gegenzug mit der sich drehenden Welle 54 in Berührung ist, wie es in der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, und der metallische Ring 112b mit der sich drehenden Welle 54 nicht in Berührung ist, ist das Material für den metallischen Ring 112b nicht das Problem, so dass es möglich ist, den metallischen Ring 112b z. B. mit dem gleichen Material wie die sich drehende Welle 55 auszubilden. Deswegen kann der Freiheitsgrad in der Materialauswahl verbessert werden. Falls der metallische Ring 112b mit einem relativ harten Material wie z. B. SUS und Ähnlichem ausgebildet ist, wird es dann möglich, die Plattendicke im Vergleich zu dem Fall zu reduzieren, in dem ein relativ weiches Material wie z. B. Kupfer verwendet wird, und es ist dabei möglich, die Materialkosten ebenfalls zu reduzieren.
Das Innenelement 112 weist einen Durchmesser auf, der an der rechten Seite der 4A kleiner als der Leerabschnitt 19c ist, d. h. einer Position entsprechend einer Hochdruckabgabeseite der Zahnradpumpe 19, und an einer linken Seite der Zeichnung einen Durchmesser, der größer als der Leerabschnitt 19c ist, d. h. einer Position entsprechend einer Niederdruckansaugseite der Zahnradpumpe 19. Wenn das ringförmige Kautschukelement 113 an die äußere Randwand des Innenelements 112 gepasst ist, können deswegen der Randabschnitt der sich drehenden Welle 54 der Ansaugseite der Zahnradpumpe 19, die einem niedrigen Druck unterliegen, an der Innenseite des ringförmigen Kautschukelements 113 vorgesehen sein, und die Abgabeseite der Zahnradpumpe 19, die einem hohen Druck unterliegt, kann an der äußeren Seite des ringförmigen Kautschukelements 113 vorgesehen sein.
Da außerdem das ringförmige Kautschukelement 113 in einer radialen Richtung nach innen gedrückt wird, wenn ein hoher Abgabedruck auf das ringförmige Kautschukelement 113 aufgebracht wird, wenn das Bremsfluid durch die Zahnradpumpe 19 angesaugt und abgegeben wird, dient die Randwand des Innenelements 112 als Druckaufnahmefläche, die den Druck nach innen in der radialen Richtung von dem ringförmigen Kautschukelement 113 empfängt. Die Druckaufnahmefläche ist derart konfiguriert, dass das Innenelement 112 eine Antriebskraft in einer Richtung weg von der axialen Richtung von der Zahnradpumpe 19 erzeugt, und in der vorliegenden Ausführungsform weist ein Abschnitt der Druckempfangsfläche eine abgeschrägte Fläche 112e auf. Noch genauer ist ein Flanschabschnitt 112f, der die äußere Randwand des Innenelements 112 umgibt, an der gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpe 19 bereitgestellt, und eine Fläche der Seite der Zahnradpumpe 19 unter dem Flanschabschnitt 112f weist die abgeschrägte Fläche 112e auf.
Das ringförmige Kautschukelement 113 ist ein O-Ring oder Ähnliches, der zu der äußeren Randwand des Innenelements 112 gepasst ist, und zwischen dem Außenelement 114 und dem Innenelement 112 vorgesehen ist. Das ringförmige Kautschukelement 113 erhöht den Berührungsdruck an der Druckempfangsfläche des Innenelements 112, wenn sich der Abgabedruck während des Betriebs der Zahnradpumpe 19 erhöht, und zu derselben Zeit bleibt es mit der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a in Berührung, und dient dabei als Dichtelement zwischen der Abgabeseite der Zahnradpumpe 19, die einem hohen Druck unterliegt, und dem Randabschnitt der sich drehenden Welle 54 oder der Ansaugseite der Zahnradpumpe 19, die einem niedrigen Druck unterliegt. Das ringförmige Kautschukelement 113 ist in einer Form gemäß der äußeren Form des Innenelements 112 ausgebildet, kann aber elastisch aus einer Kreisform weg verformt werden, um an die äußere Form des Innenelements 112 gepasst zu werden und an die Randwand des Innenelements 112 gepasst zu werden.
Das Außenelement 114 dichtet zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite an einer Endfläche der Zahnradpumpe 19 in axialer Richtung ab. Wie aus 5A, 5C und 5D ersichtlich ist, ist das Außenelement 114 in Form eines hohlen Rahmens ausgebildet, und die innere Form des hohlen Abschnitts 114a ist eine Form entsprechend der Außenform des Innenelements 112. Außerdem ist das Außenelement 114 mit einer gestuften Platte ausgebildet, die einen konvexen Abschnitt 114c und einen ausgesparten Abschnitt 114b aufweist, die an der Endfläche einer Seite der Zahnradpumpe 19 ausgebildet sind, und der konvexe Abschnitt 114c ist mit einer Endfläche von beiden Rotoren 19a und 19b in Berührung.
Der konvexe Vorsprung 114c weist einen Dichtabschnitt 114d und einen Dichtabschnitt 114e auf. Der Dichtabschnitt 114d und der Dichtabschnitt 114e sind entsprechend während des Übergangszeitraums von einem Zustand, in dem der Leerabschnitt 19c mit einem Ansaugeinlass 81 in Verbindung ist, der später beschrieben wird, zu einem Zustand, in dem der Leerabschnitt 19c mit einer Abgabekammer 80 in Verbindung ist, der später beschrieben wird, und während des Übergangszeitraums von einem Zustand, in dem der Leerraum 19c mit der Abgabekammer 80 in Verbindung ist, zu einem Zustand, in dem der Leerraum 19c mit dem Ansaugeinlass 81 in Verbindung ist, an entsprechenden Positionen bereitgestellt. Durch die Dichtabschnitte 114d und 114e ist der Leerraum 19c geschlossen und zu derselben Zeit wird der Spalt zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite abgedichtet. Der ausgesparte Abschnitt 114b ist mit der Abgabekammer 80 in Verbindung, und bringt dabei darin einen hohen Abgabedruck ein. Deswegen wird während der Hochdruckabgabe durch die Zahnradpumpe 19 der hohe Abgabedruck in den äußeren Rand des Außenelements 114 wie auch in den ausgesparten Abschnitt 114b eingebracht. Aufgrund des Abgabedrucks kann das Außenelement 114 verformt werden, was verursacht, dass die festhängende Kupplung das Innenelement 112 befestigt.
Außerdem sind das Innenelement 112 und das ringförmige Kautschukelement 113 angepasst, von der gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpe 19 an das Außenelement 114 gepasst zu werden, und eine vorspringende Wand 114f, die eine Form entsprechend dem ringförmigen Kautschukelement 113 aufweist, ist an der Endfläche des Außenelementes 114 an einer Seite gegenüber der Zahnradpumpe 19 ausgebildet. Da das ringförmige Kautschukelement 113 vorgesehen ist, zu der inneren Randwand der vorspringenden Wand 114f gerichtet zu sein, sind das ringförmige Kautschukelement 113, das Innenelement 112 und das Außenelement 114 genau angeordnet.
Wie übrigens aus 5A, 5B und 5D ersichtlich ist, ist ein vorspringender, eine Drehung verhindernder Abschnitt 114g an einem Abschnitt ausgebildet, der in einer radialen Richtung an einer äußeren Seite als der konvexe Abschnitt 114c an der Endfläche an der Seite der Zahnradpumpe 19 in dem Außenelement 114 ausgebildet ist. Der die Drehung verhindernde Abschnitt 114g ist in einen konkaven Abschnitt (nicht gezeigt) eingefügt, der in dem Zylinder 71 ausgebildet ist, so dass das Außenelement 114 nicht relativ zu dem Zylinder 71 gedreht wird.
Der Außendurchmesser des Dichtmechanismus 111 ist kleiner als der Innendurchmesser des ausgesparten Abschnitts 101a des Gehäuses 101, wenn es gemäß dem Blatt der 2 von oben betrachtet wird. Entsprechend kann ein Bremsfluid durch den Spalt zwischen dem Dichtmechanismus 111 und dem ausgesparten Abschnitt 101a des Gehäuses 101 strömen. Der Spalt bildet eine Abgabekammer 80 aus und ist mit einer Abgaberohrleitung 90 verbunden, die an einem Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnitts 101a des Gehäuses 101 ausgebildet ist. Gemäß dieser Struktur ist die Zahnradpumpe 19 in der Lage, das Bremsfluid unter Verwendung der Abgaberohrleitung 90 und der Abgabekammer 80 als Abgabepfade abzugeben.
Der Zylinder 71 ist mit dem Ansaugeinlass 81 bereitgestellt, der mit dem Leerabschnitt 19c einer Ansaugseite der Zahnradpumpe 19 in Verbindung ist. Der Ansaugeinlass 81 erstreckt sich von einer Endfläche an der Seite der Zahnradpumpe 19 zu einer äußeren Randfläche des Zylinders 71 und ist mit einer Ansaugrohrleitung 91 in Verbindung, die an einer Seitenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a des Gehäuses 101 bereitgestellt ist. Gemäß dieser Struktur ist die Zahnradpumpe 19 in der Lage, das Bremsfluid unter Verwendung des Ansaugeinlasses 81 und der Ansaugrohrleitung 91 als Ansaugpfade anzusaugen.
Andererseits ist das Dichtelement 115 ebenfalls mit einem ringförmigen Element ausgebildet, das einen zentralen Abschnitt aufweist, in den die sich drehende Welle 54 eingefügt ist, und drückt den äußeren Rotor 39a und den inneren Rotor 39b zu dem Zylinder 71, und dichtet dabei einen Abschnitt relativ hohen Drucks und einen Abschnitt relativ niedrigen Drucks an einer Endflächenseite der Zahnradpumpe 39 ab. Insbesondere weist der Dichtmechanismus 115 dadurch eine Dichtfunktion auf, dass er mit einer Endfläche eines Abschnitts des Stopfens 72, der den Dichtmechanismus 115 empfängt, und einer gewünschten Position des Außenrotors 39a oder des Innenrotors 39b in Berührung gerät.
Der Dichtmechanismus 115 ist konfiguriert, ein in der Form eines hohlen Rahmens vorliegendes Innelement 116 ein ringförmiges Kautschukelement 117 und ein in der Form eines hohlen Rahmens vorliegendes Außenelement 118 aufzuweisen, und das Innenelement 116 ist in einem Zustand in das Außenelement 118 gepasst, in dem das ringförmige Kautschukelement 117 zwischen einer äußeren Randwand des Innenelements 116 und einer inneren Randwand des Außenelements 118 angeordnet ist. Da sich der Dichtmechanismus 115 von dem Dichtmechanismus 111 darin unterschiedet, dass seine Dichtfläche an der dazu entgegengesetzten Seite liegt, ist der Dichtmechanismus 115 mit Bezug auf den Dichtmechanismus 111 in einer symmetrischen Form ausgebildet, aber mit Bezug auf den Dichtmechanismus 111 um 180 Grad außer Phase zentriert an der sich drehenden Welle 54 angeordnet. Da jedoch die Grundstruktur des Dichtmechanismus 115 die Gleiche wie des Dichtmechanismus 11 ist, werden Beschreibungen für die ausführliche Struktur des Dichtmechanismus 115 ausgelassen.
Andererseits ist an einer linken Seite der Figur der Außendurchmesser des Dichtmechanismus 115 kleiner als der Innendurchmesser des Stopfens 72. Deswegen kann das Bremsfluid in der linken Seite der Figur durch den Spalt zwischen dem Dichtmechanismus 115 und dem Stopfen 72 strömen. Der Spalt bildet eine Abgabekammer 82 aus und ist mit einem Verbindungsdurchtritt 72b verbunden, der in dem Stopfen 72 ausgebildet ist, und mit einer Abgaberohrleitung 92, die an einer Seitenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a des Gehäuses 101 ausgebildet ist. Gemäß dieser Struktur ist die Zahnradpumpe 39 in der Lage, das Bremsfluid unter Verwendung der Abgabekammer 82 oder des Verbindungsdurchtritts 72b und der Abgaberohrleitung 92 als Abgabepfade abzugeben.
Übrigens ist die Endfläche an einer Seite der Zahnradpumpen 19 und 39 des Zylinders 71 eine Dichtfläche, und die Zahnradpumpen 19 und 39 sind mit der Dichtfläche in enger Berührung, um mechanisch abgedichtet zu werden. Entsprechend sind ein Abschnitt relativ niedrigen Drucks und ein Abschnitt relativ hohen Drucks abgedichtet, die an der anderen Seite der Endfläche der Zahnradpumpen 19 und 39 angeordnet sind.
Außerdem ist der Zylinder 71 mit dem Ansaugeinlassanschluss 83 bereitgestellt, der mit dem Leerabschnitt 93c einer Ansaugseite der Zahnradpumpe 39 in Verbindung ist. Der Ansaugeinlass 83 erstreckt sich von einer Endfläche an einer Seite der Zahnradpumpe 39 zu einer äußeren Randfläche des Zylinders 71 und ist mit einer Ansaugrohrleitung 93 verbunden, die an einer Seitenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a des Gehäuses 101 bereitgestellt ist. Gemäß dieser Struktur ist die Zahnradpumpe 19 in der Lage, das Bremsfluid unter Verwendung des Ansaugeinlasses 83 und der Ansaugrohrleitung 93 als Ansaugpfade anzusaugen.
Wie übrigens aus 2 ersichtlich ist, entsprechen die Ansaugrohrleitung 91 und die Abgaberohrleitung 90 der Rohrleitung C, die aus 1 ersichtlich ist, und die Ansaugrohrleitung 93 und die Abgaberohrleitung 92 entsprechen der Rohrleitung G, die aus 1 ersichtlich ist.
Außerdem sind ein Dichtelement 120, das durch ein ringförmiges Harzelement 120a ausgebildet ist, indem sein Querschnitt in radialer Richtung U-förmig ist, und ein ringförmiges Kautschukelement 120b, das in das ringförmige Harzelement 120a eingepasst ist, in einer Einfügerichtung weiter hinten als das erste Lager 51 der Mittelbohrung 71a des Zylinders 71 aufgenommen. Das ringförmige Harzelement 120a wird durch den Zylinder 71 und die sich drehende Welle 54 gedrückt und zusammengedrückt und zerstört dabei das ringförmige Kautschukelement 120b. Das ringförmige Harzelement 120a gerät mit dem Zylinder 71 und der sich drehenden Welle 54 durch die Antriebskraft des ringförmigen Kautschukelements 120b mit dem Zylinder 71 in Berührung, und somit dichtet das Dichtelement 120 dazwischen ab. Somit wird die Dichtung zwischen den zwei Systemen in der Mittelbohrung 71a des Zylinders 71 erreicht.
Die Mittelbohrung 72a des Stopfens 72 ist in einer gestuften Form derart ausgebildet, dass ihr Innendurchmesser in drei Stufen von einer vorderen Seite in der Einführrichtung zu einer Rückseite davon reduziert ist, und das Dichtelement 121 ist an einem ersten gestuften Abschnitt an der rückwärtigsten Seite in der Einfügerichtung aufgenommen. Das Dichtelement 121 ist derart ausgebildet, dass ein elastischer Ring 121a einer Ringform, der aus einem elastischen Element wie z. B. einem Kautschuk und Ähnlichem hergestellt ist, in ein ringförmiges Harzelement 121b eingepasst ist, das eine Aussparung in einer Tiefenrichtung als eine radiale Richtung ausgebildet aufweist, und das Harzelement 121b ist durch die elastische Kraft des elastischen Rings 121a gedrückt, um mit der sich drehenden Welle 54 in Berührung zu sein.
Der Dichtmechanismus 115, wie er voranstehend beschrieben wurde, ist an einem zweiten gestuften Abschnitt aufgenommen, der als nächstes zu einem gestuften Abschnitt liegt, an dem das Dichtelement 121 der Mittelbohrung 72a vorgesehen ist. Der Verbindungsdurchtritt 72b, wie er voranstehend beschrieben wurde, ist von dem gestuften Abschnitt zu der äußeren Randfläche des Stopfens 72 hin ausgebildet. Außerdem ist der Endabschnitt der Rückseite des Zylinders 71 in der Einfügerichtung an dem dritten gestuften Abschnitt mit einer vordersten Seite der Mittelbohrung 72a in der Einfügerichtung pressgepasst. Ein Außendurchmesser eines Abschnitts des Zylinders 71, der in die Mittelbohrung 72a des Stopfens 72 gepasst ist, ist reduziert, damit er kleiner als der andere Abschnitt des Zylinders 71 des Zylinders 71 ist. Da die Abmessung in axialer Richtung des Abschnitts, um den der Außendurchmesser des Zylinders 71 reduziert ist, größer als die Abmessung in axialer Richtung des dritten gestuften Abschnitts der Mittelbohrung 72a ist, ist eine Nut 74c an einer vorderen Endposition des Stopfens 72 durch den Zylinder 71 und den Stopfen 72 ausgebildet, wenn der Zylinder 71 passend in die Mittelbohrung 72a des Stopfens 72 eingefügt ist.
Darüber hinaus ist ein Durchmesser der Mittelbohrung 72a des Stopfens 72 teilweise an dem rückwärtigen Abschnitt in der Einfügerichtung vergrößert, und eine Öldichtung (Dichtelement) 122 ist in diesem Abschnitt bereitgestellt. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist die Öldichtung 122 an einer Seite des Motors 60 als das Dichtelement 121 angeordnet, und unterdrückt dabei grundsätzlich, dass ein Bremsfluid durch die Mittelbohrung 72a durch das Dichtelement 121 nach außen ausströmt, und durch die Öldichtung 122 kann diese Wirkung zuverlässiger erhalten werden.
O-Ringe 73a bis 73d als ringförmiges Dichtelement sind in dem äußeren Rand des Pumpenkörpers 100 bereitgestellt, der in einer derartigen Weise konfiguriert ist, dass er jeden Abschnitt abdichtet. Diese O-Ringe 73a bis 73d dienen, um ein Bremsfluid zwischen den zwei in dem Gehäuse 101 ausgebildeten Systemen oder zwischen einem Ansaugpfad und einem Abgabepfad von jedem System abzudichten. Der O-Ring 73a ist sowohl zwischen der Abgabekammer 80 wie auch der Abgaberohrleitung 90 und sowohl dem Ansaugeinlass 81 wie auch dem Ansaugeinlass 91 angeordnet, der O-Ring 73b ist zwischen sowohl dem Ansaugeinlass 81 wie auch der Ansaugrohrleitung 91 und zwischen sowohl dem Ansaugeinlass 83 und der Ansaugrohrleitung 93 angeordnet, und der O-Ring 73c ist zwischen sowohl dem Ansaugeinlass 83 und der Ansaugrohrleitung 93 und sowohl der Abgabekammer 82 wie auch der Abgaberohrleitung 92 angeordnet, und der O-Ring 73d ist zwischen sowohl der Abgabekammer 82 wie auch der Abgaberohrleitung 92 und dem Äußeren des Gehäuses 101 angeordnet. Obwohl die O-Ringe 73a, 73c und 73d einfach in einer kreisförmigen Form angeordnet sind, um eine Umfangsrichtung der sich drehenden Welle 54 zu umgeben, umgibt der O-Ring 73b die Umfangsrichtung um die sich drehende Welle 54, ist aber mit einer Verschiebung in einer axialen Richtung angeordnet und ermöglicht dabei die Größenreduktion in der axialen Richtung der sich drehenden Welle 54.
Zusätzlich sind an dem äußeren Rand des Pumpenkörpers 100 Nuten 74a bis 74d so bereitgestellt, dass die O-Ringe 73a bis 73d darin angeordnet sind. Die Nuten 74a und 74b sind durch teilweises Aussparen des äußeren Rands des Zylinders 71 ausgebildet. Die Nut 74c ist durch den ausgesparten Abschnitt des äußeren Rands des Zylinders 71 und den vorderen Endabschnitt des Stopfens 72 ausgebildet. Der ausgesparte Abschnitt 74d ist durch ein teilweises Aussparen des äußeren Rands des Stopfens 72 ausgebildet. Der Pumpenkörper 100 ist in einem Zustand in den ausgesparten Abschnitt 101a des Gehäuses 101 eingefügt, in dem die O-Ringe 73a bis 73d in jede der Nuten 74a bis 74d eingepasst sind, und dabei wird jeder der O-Ringe 73a bis 73d an eine Innenwandfläche des ausgesparten Abschnitts 101a gequetscht, und funktioniert somit als eine Dichtung.
Außerdem ist ein Durchmesser der äußeren Randfläche des Stopfens 72 an der Rückseite der Einfügerichtung reduziert, und bildet dabei einen gestuften Abschnitt. Die Schraube 102, die eine Ringform aufweist, wie voranstehend beschrieben wurde, wird in den Abschnitt eingepasst, dessen Durchmesser reduziert wurde, und der Pumpenkörper 100 wird dabei befestigt.
Die Zahnradpumpenvorrichtung ist konfiguriert wie voranstehend beschrieben wurde. Die voranstehend beschriebene Zahnradpumpenvorrichtung führt einen Pumpenvorgang wie z. B. ein Ansaugen und Abgabe eines Bremsfluids durch die durch den Motor 60 bewirkte Drehung der in den Zahnradpumpen 19 und 39 installierten sich drehenden Welle 54 durch. Entsprechend werden durch das Fahrzeugbremssystem eine Fahrzeugbewegungssteuerung wie z. B. eine Antirutschsteuerung und Ähnliches durchgeführt.
Außerdem wird in der Zahnradpumpenvorrichtung der Abgabedruck von jeder der Zahnradpumpen 19 und 39 gemäß dem Pumpenvorgang in die Abgabekammern 80 und 82 eingebracht. Dabei wird der Abgabedruck eines Hochdrucks auf die Endfläche aufgebracht, die an einer den Zahnradpumpen 19 und 39 gegenüberliegenden Seite der Außenelemente 114 und 118 liegt, die in den Dichtmechanismen 111 und 115 bereitgestellt sind. Deswegen wird der Abgabedruck eines Hochdrucks in einer Richtung aufgebracht, in der die Außenelemente 114 und 118 zu dem Zylinder 71 gedrückt werden, und dabei wird eine Dichtfläche der Außenelemente 114 und 118 (distale Endfläche des konvexen Abschnitts 114c unter Bezugnahme auf den Dichtmechanismus 111) auf die Drehpumpen 19 und 39 gedrückt und die andere Endfläche in axialer Richtung der Drehpumpen 19 und 39 auf den Zylinder 71 gedrückt. Somit ist es möglich, eine mechanische Dichtung der Endfläche in axialer Richtung der Drehpumpen 19 und 39 durch den Zylinder 71 zu erlangen, während die Endfläche in axialer Richtung der Drehpumpen 19 und 39 durch beide Dichtmechanismen 111 und 115 abgedichtet ist.
Wenn der Abgabedruck von jeder der Zahnradpumpen 19 und 39 gemäß dem Pumpenvorgang in die Abgabekammern 80 und 82 eingebracht ist, dienen die ringförmigen Kautschukelemente 113 und 117 dazu, die Druckempfangsfläche der Innenelemente 112 und 116 ausgehend von dem Abgabedruck vertikal zu drücken. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Kraft darstellt, die zu dieser Zeit auf die Druckempfangsfläche aufgebracht wird. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird die Druckempfangsfläche des Innenelements 112 in die vertikale Richtung der Fläche gedrückt, und dabei eine Antriebskraft in einer Richtung erzeugt, damit sich das Innenelement 112 von der Zahnradpumpe 19 entfernt. Das Innenelement 112 gerät mit der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a so in Berührung, dass es möglich ist, den Spalt dazwischen zu entfernen. Das Gleiche kann auf das Innenelement 116 aufgebracht werden. Da die Druckempfangsfläche des Innenelements 116 in der vertikalen Richtung der Fläche gedrückt wird, und dabei eine Antriebskraft in einer Richtung erzeugt wird, in der sich das Innenelement 116 von der Zahnradpumpe 39 entfernt, wird das Innenelement 116 an der Endfläche des Stopfens 72 berührt, so dass es möglich ist, den Spalt dazwischen zu beseitigen.
Darüber hinaus werden durch den Abgabedruck eines Hochdrucks die ringförmigen Kautschukelemente 113 und 117 auf die Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 111a oder die Endfläche des Stopfens 72 gedrückt. Deswegen ist es möglich, dass das ringförmige Kautschukelement 113 und das Innenelement 112 die Niederdruckseite und die Hochdruckseite abdichten, die mit Bezug auf das ringförmige Kautschukelement 113 an der Innenseite bzw. der Außenseite liegen. Zu derselben Zeit ist es möglich, die Niederdruckseite und die Hochdruckseite durch das ringförmige Kautschukelement 117 und das Innenelement 116 abzudichten, die mit Bezug auf das ringförmige Kautschukelement 113 der Innenseite bzw. der Außenseite entsprechen.
Als solches sind die Innenelemente 112 und 116 an der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 101a oder der Endfläche des Stopfens 72 in Berührung, und beseitigen dabei den Spalt dazwischen, und zu derselben Zeit ermöglichen sie es, die Niederdruckseite und die Hochdruckseite genau abzudichten. Deswegen ist es möglich, ein Ausströmen unter Druck zu unterdrücken, wenn ein Spalt dazwischen ausgebildet ist, oder eine Lebensdauerverschlechterung zu unterdrücken, wenn das ringförmige Kautschukelement 113 in den Spalt eindringt und abnormal verformt wird. Da außerdem das ringförmige Kautschukelement 113 den Berührungsdruck an der Druckempfangsfläche des Innenelements 112 gemäß dem Anstieg oder Absinken des Abgabedrucks während der Betätigung der Zahnradpumpe 19 erhöht oder verringert, ist es möglich, die Erzeugung eines Momentverlusts zu unterdrücken.
Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Druckempfangsfläche als die abgeschrägte Fläche 112e hergestellt. Aus diesem Grund kann der Abgabedruck, der während der Abgabe eines hohen Drucks in einer Richtung rechtwinklig zu der abgeschrägten Fläche 112e aufgebracht wird, wirkungsvoll in die Antriebskraft umgewandelt werden, durch die sich die Innenelemente 112 und 116 zu der gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpen 19 und 39 bewegen können. Deswegen ist es möglich, den Spalt zuverlässiger zu beseitigen, um dabei zu ermöglichen, die Wirkung zu erhalten.
Obwohl der Winkel der abgeschrägten Fläche 112e beliebig ist, ist der Winkel übrigens konstruiert, die folgenden Bedingungen zu erfüllen. Da das Befestigen des Innenelements 112 wegen der Verformung des Außenelements 114, d. h. das Kuppeln des Innenelements 112 durch das Außenelement 114 während einer Hochdruckabgabe durch die Zahnradpumpe 19, erzeugt werden kann, ist die Winkelkonstruktion nämlich derart ausgeführt, dass die in einer Richtung erzeugte Antriebskraft, dass das Innenelement 112 sich von der Zahnradpumpe 19 entfernt, größer als eine Reibungskraft sein kann (siehe 7), die aufgrund solcher Fälle erzeugt wird. Wenn z. B. der zwischen beiden Seiten des distalen Endabschnitts des Flanschabschnitts 112f ausgebildete Winkel, nämlich zwischen der Fläche von dem Innenelement 112, die an dem ausgesparten Abschnitt 101a berührt wird, und der abgeschrägten Fläche 112e 60° beträgt, können die Bedingungen erfüllt sein. Deswegen ist es möglich, die Wirkungen ausgehend von der Winkelkonstruktion der abgeschrägten Fläche 112e zu erhalten. Dies kann sogar mit Bezug auf die abgeschrägte Fläche des Innenelements 116 der Gleiche sein.
Wenn indes der Abgabedruck auf die Abgabekammern 80 und 82 aufgebracht wird, ist es nicht notwenig, dass die ringförmigen Kautschukelemente 113 und 117 an den Außenelementen 114 und 118 berührt werden. Jedoch sind diese in der vorliegenden Ausführungsform miteinander in Berührung. Da die Klemmkraft der Innenelemente 112 und 116 durch die Außenelemente 114 und 118 aufgrund des Anstiegs des Abgabedrucks ansteigt, wird das Ausströmen in dem Abgabedruck von dem Berührungsabschnitt der Innenelemente 112 und 116 und der Außenelemente 114 und 118 sogar unterdrückt, falls die Außenelemente 114 und 118 und die ringförmigen Kautschukelemente 113 und 117 nicht miteinander in Berührung sind. Falls jedoch die ringförmigen Kautschukelemente 113 und 117 und die Außenelemente 114 und 118 miteinander in Berührung sind, ist es möglich, da das Ausströmen in dem Abgabedruck zu der Seite des Berührungsabschnitts der Innenelemente 112 und 116 und der Außenelemente 114 und 118 verhindert werden kann, die Wirkung weiter zu verbessern, das Ausströmen des Abgabedrucks von dem Berührungsabschnitt zwischen den Innenelementen 112 und 116 und den Außenelementen 114 und 118 zu verhindern.
Wie es außerdem in der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, können Harzbauteile, die in den Dichtmechanismen 111 und 115 bereitgestellt sind, in Harzabschnitte der Innenelemente 112 und 116 und Harzabschnitte der Außenelemente 114 und 118 unterteilt werden. Entsprechend kann jede dieser Harzformen aus unterschiedlichen Materialien sein. In diesem Fall können die Außenelemente 114 und 118, die eine Lebensdauer und einen Verschleißwiderstand erfordern, mit einem Harz wie z. B. PEEK (Polyether-Ether-Keton) und Ähnlichem ausgebildet sein, und ein Harzabschnitt der Innenelemente 112 und 116, die keine Lebensdauer und keinen Verschleißwiderstand im Vergleich zu den Außenelementen 114 und 118 erfordern, können mit PPS (Polyphenylensulfid) und Ähnlichen ausgebildet sein. Deswegen ist es möglich, eine Reduktion der Materialkosten zu erreichen.
(Zweite Ausführungsform)
In der ersten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem die Innenzahnradpumpe als Zahnradpumpen 19 und 39 verwendet wird. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform der Fall der Verwendung einer Außenzahnradpumpe beschrieben. 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Zahnradpumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform. Eine Struktur der Zahnradpumpenvorrichtung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Wie aus 8 ersichtlich ist, ist der Pumpenkörper 200 mit Zahnradpumpen 19 und 39 in den im Gehäuse 201 ausgebildeten ausgesparten Abschnitt 201a eingefügt. Dann ist in der Rückseite der Einfügerichtung des Pumpenkörpers 200 ein ringförmiges Schraubenelement (Schraube) 202 in eine Gewindenut 201b geschraubt, die in einem Eingang des ausgesparten Abschnitts 201a ausgebildet ist, so dass der Pumpenkörper 200 an dem Gehäuse 101 befestigt ist.
In dem Pumpenkörper 200 mit den Zahnradpumpen 19 und 39 ist die Zahnradpumpe 19 an einer Bodenseite des ausgesparten Abschnitts 201a unter der Zahnradpumpe 39 angeordnet, ein Zylinder 211 ist zwischen beiden Zahnradpumpen 19 und 39 vorgesehen und ein Stopfen 212 ist an einer gegenüberliegenden Seite des Zylinders 211 mit Bezug auf die Zahnradpumpe 39 dazwischen vorgesehen angeordnet, nämlich an einer Einlassseite des ausgesparten Abschnitts 201a. Eine Aussparung, in der die Zahnradpumpe 19 aufgenommen ist, ist in dem Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnitts 201a ausgebildet, und eine Pumpenkammer (Empfangsabschnitt) 213 ist durch einen Raum ausgebildet, der durch die Aussparung und eine Endfläche des Zylinders 211 ausgebildet ist. Außerdem ist eine Aussparung, in der die Zahnradpumpe aufgenommen ist, sogar an einer Endfläche des Stopfens 212 an einer Seite ausgebildet, an der die Zahnradpumpe 39 vorgesehen ist, und eine Pumpenkammer (Aufnahmeabschnitt) 214 ist durch einen Raum ausgebildet, der durch die Aussparung und eine Endfläche des Zylinders 211 ausgebildet ist.
In dem Zylinder 211 und dem Stopfen 212 sind Wellenbohrungen 211a und 212a ausgebildet, die an der gleichen Achse offen sind, und eine Antriebswelle 215 ist angeordnet, um durch die Wellenbohrungen 211a und 212a durchzutreten. Ein Antriebszahnrad 19d der Zahnradpumpe 19 ist in einen Abschnitt der Antriebswelle 215 eingepasst, der zwischen dem Zylinder 211 und dem Bodenabschnitt des ausgesparten Abschnitts 201a vorgesehen ist, und ein Antriebszahnrad 39d der Zahnradpumpe 39 ist in einen Abschnitt der Antriebswelle 215 eingepasst, der zwischen dem Zylinder 211 und dem Stopfen 212 vorgesehen ist. Außerdem ist in dem Zylinder 211 eine offene Wellenbohrung 211b an einer Position ausgebildet, die um einen vorbestimmten Abstand von der Wellenbohrung 211a getrennt liegt, und eine Antriebswelle 216 ist angeordnet, um durch die Wellenbohrung 211b durchzutreten. Ein angetriebenes Zahnrad 19e der Zahnradpumpe 19 ist an die vordere Endposition der angetriebenen Welle 216 an der Bodenseite des ausgesparten Abschnitts 201a eingepasst, und ein angetriebenes Zahnrad 39e der Zahnradpumpe 39 ist an die vordere Endposition der anderen Seite eingepasst.
Dann ist ein Dichtmechanismus 221 zwischen der Zahnradpumpe 19 und dem Boden des ausgesparten Abschnitt 201a bereitgestellt, und ein Dichtmechanismus 221 ist zwischen der Zahnradpumpe 39 und dem Stopfen 212 bereitgestellt.
Wenn die Antriebswelle 215 und die Antriebszahnräder 19d und 39d zusammen mit der Betätigung des Motors 60 gedreht werden, der in 1 gezeigt ist, werden gemäß einer derartigen Konfiguration die angetriebenen Räder 19e und 39e ebenfalls an der angetriebenen Welle 216 zentriert durch das Einrücken der Zähne gedreht, die in den Antriebsrädern 19d und 39d und den angetriebenen Rädern 19e und 39e ausgebildet sind. Somit wird in jeder der Pumpenkammern 213 und 214 das Bremsfluid unter Verwendung eines durch die Antriebsräder 19d, 39d, die angetriebenen Räder 19e und 39e und die Randwand definierten Bereichs als eine Ansaugkammer angesaugt, und das Bremsfluid eines hohen Drucks wird unter Verwendung des anderen Bereichs als eine Abgabekammer abgegeben.
Im Übrigen ist in der Wellenbohrung 211a des Zylinders 211 ein Dichtelement 231 vorgesehen. Außerdem ist eine Aussparung in der Endfläche des Stopfens 212 ausgebildet, der an einer gegenüberliegenden Seite zu der Seite der Endfläche liegt, an der die Zahnradpumpe 39 vorgesehen ist, und ein Dichtelement 232 ist ebenfalls innerhalb der Aussparung vorgesehen. Durch diese Dichtelemente 231 und 232 kann eine Dichtung ebenfalls zwischen den Zahnradpumpen 19 und 39 oder zwischen jeder Zahnradpumpe 39 und dem äußeren Bereich erlangt werden.
Als solches dienen gemäß der Zahnradpumpenvorrichtung, die mit dem Zahnradpumpen 19 und 39 bereitgestellt sind, die mit der Außenzahnradpumpe ausgebildet sind, die Dichtmechanismen 221 und 225, um die Endfläche von jeder der Zahnradpumpen 19 und 39 zu drücken, und dabei die Ansaugseite mit dem niedrigen Druck und die Abgabeseite mit dem hohen Druck abzudichten. Die gleiche Struktur gemäß der ersten Ausführungsform kann auch auf die Dichtmechanismen 221 und 225 angewendet werden.
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Dichtmechanismus 221. 8 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt entsprechend dem Querschnitt der Position entsprechend der Linie D-D' zeigt. Zusätzlich ist 10 eine vergrößerte Ansicht, die den Bereich R der 8 zeigt, nämlich die Erscheinung des Dichtmechanismus 221.
Wie aus 9 ersichtlich ist, ist der Dichtmechanismus 221 mit einem Innenelement 222, einem elastischen Kautschukelement 223 und einem Außenelement 224 ausgebildet, und ist in einer nahezu dreieckigen Form entsprechend dem Zylinder 211 ausgebildet.
Das Innenelement 222 ist aus einem Harz hergestellt und umgibt die Antriebswelle 215 und die angetriebene Welle 216, um zwischen der Ansaugseite des niedrigen Drucks, den Umgebungen der Wellen 215 und 216 und der Abgabeseite des hohen Drucks entlang mit dem ringförmigen Kautschukelement 223 abzudichten. In dem Innenelement 222 sind die Öffnungen 222a und 222b an Positionen entsprechend den Wellenbohrungen 211a und 211b ausgebildet, die in dem Zylinder 211 ausgebildet sind. Ebenfalls ist ein Ansaugeinlass 222c, der mit der Ansaugkammer an einer Seite der Zahnradpumpe 19 in Verbindung ist, an einer Linie rechtwinklig zu einem Liniensegment ausgebildet, das jede der Öffnungen 222a und 222b verbindet. Während des Betriebs der Pumpe wird das Bremsfluid durch den Ansaugeinlass 222c angesaugt und ein Ansaugvorgang wird durch die Zahnradpumpe 19 durchgeführt. Das Innenelement 222 ist in einer nahezu dreieckigen Form ausgebildet, in der die drei Kreisrahmen, die die Ränder der Öffnungen 222a und 222b und des Ansaugeinlasses 222c umgeben, verbunden sind.
Wenn der Ansaug-/Abgabevorgang des Bremsfluids durch die Zahnradpumpe 19 durchgeführt wird, dient die äußere Randwand 222, da der Abgabedruck des hohen Drucks auf das ringförmige Kautschukelement 223 aufgebracht wird und das ringförmige Kautschukelement 223 dabei nach innen gedrückt wird, um eine Druckempfangsfläche auszubilden, die den Druck von dem ringförmigen Kautschukelement 223 in einer radialen Richtung nach innen empfängt. Die Druckempfangsfläche ist konfiguriert, um eine Antriebskraft in einer Richtung weg von der Zahnradpumpe 19 in der axialen Richtung des Innenelements 222 zu erzeugen. In dieser Ausführungsform ist ein Abschnitt der Druckempfangsfläche als abgeschrägte Fläche 222d ausgebildet, wie aus 10 ersichtlich ist. Noch genauer ist ein Flanschabschnitt 222e, um einen Kreislauf der äußeren Randwand des Innenelements 222 zu bilden, an einer gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpe 19 bereitgestellt, und eine Fläche des Flanschabschnitts 222e an einer Seite der Zahnradpumpe 19 ist ausgebildet, eine abgeschrägte Fläche 222d aufzuweisen.
Das ringförmige Kautschukelement 223, das durch einen O-Ring oder Ähnliches konfiguriert ist, ist an der äußeren Randwand des Innenelements 222 gepasst und ist zwischen dem Innenelement 222 und dem Außenelement 224 vorgesehen. Das ringförmige Kautschukelement 223 dient dazu, einen Berührungsdruck an der Druckempfangsfläche des Innenelements 222 zusammen mit dem Anstieg des Abgabedrucks während der Betätigung der Zahnradpumpe 19 zu erhöhen, und dichtet somit zwischen der Hochdruckabgabeseite der Zahnradpumpe 19 und dem Niederdruckrand von jeder der Wellen 215 und 216 oder der Ansaugseite der Zahnradpumpe 19 ab, indem es mit der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a in Berührung ist. Das ringförmige Kautschukelement 223 kann in einer Form entsprechend einer Erscheinung des Innenelements 22 geformt sein, oder kann an der äußeren Randwand des Innenelements 222 eingepasst sein, um der Erscheinung des Innenelements 222 durch die elastische Verformung der kreisförmigen Form zu entsprechen.
Das Außenelement 224 dichtet zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite an der Endfläche der Zahnradpumpe 19 in der axialen Richtung ab. Das Außenelement 224 ist in einer nahezu dreieckigen Form mit einem hohlen Abschnitt entsprechend der Erscheinung des Innenelements 222 ausgebildet. Außerdem verwendet das Außenelement 224 die Endfläche an einer Seite der Zahnradpumpe 19 als eine Dichtfläche und dichtet die Dichtfläche unter berührt werden an der Endfläche der Rotoren 19d und 19e ab.
Gemäß dieser Struktur dichtet der Dichtmechanismus 221 zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite an der Endfläche der Zahnradpumpe 19 durch das berührt werden an der Endfläche in axialer Richtung der Zahnradpumpe 19 ab, und eine Dichtung zwischen der Niederdruckseite und der Hochdruckseite sogar an der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a durch das berührt werden der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a.
Übrigens weist der Dichtmechanismus 225 auch ein Innenelement 226 und ein ringförmiges Kautschukelement 227 und ein Außenelement 228 auf und ist in einer nahezu dreieckigen Form entsprechend dem Zylinder 211 ausgebildet. Da sich der Dichtmechanismus 225 von dem Dichtmechanismus 221 darin unterschiedet, dass die zusammen mit dem Dichtmechanismus 221 die Dichtung ausbildende Fläche an der gegenüberliegenden Seite davon liegt, ist der Dichtmechanismus 225 in einer symmetrischen Form mit Bezug auf den Dichtmechanismus 221 ausgebildet. Da jedoch der Dichtmechanismus 225 in seiner Grundstruktur der gleiche wie der Dichtmechanismus 221 ist, werden ausführliche Beschreibungen des Dichtmechanismus 225 ausgelassen.
Die Zahnradpumpenvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist konstruiert, wie voranstehend beschrieben wurde. In der Zahnradpumpenvorrichtung wird der Abgabedruck hohen Drucks in die Abgabekammer eingeführt, wenn die Zahnradpumpen 19 und 39 den Ansaug- und Abgabevorgang durchführen, und dann werden der Abschnitt niedrigen Drucks der Ansaugseite und der Rand jeder Welle 215, 216 und der Abschnitt hohen Drucks der Abgabeseite ausgebildet. Wie aus 8 ersichtlich ist, wird der Abgabedruck zu der Außenseite der ringförmigen Kautschukelemente 223 und 227 in den Dichtmechanismen 221 und 225 eingebracht, und dabei gerät die Außenseite in einen Zustand hohen Drucks. Da die Innenseite davon eine Ansaugseite ist, gerät die Innenseite davon in einen Zustand niedrigen Drucks.
Deswegen drücken die ringförmigen Kautschukelemente 223 und 227 die Druckempfangsflächen der Innenelemente 222 und 226 ausgehend von dem Abgabedruck in der vertikalen Richtung. Wie aus 10 ersichtlich ist, wird insbesondere die Druckempfangsfläche des Innenelements 222 mit Bezug auf die Fläche in die vertikale Richtung gedrückt und die Antriebskraft wird in die Richtung erzeugt, in der sich das Innenelement 222 von der Zahnradpumpe 19 wegbewegt, so dass das Innenelement 222 an der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a berührt und dadurch den Spalt dazwischen entfernt. Die gleiche Weise wird auf das Innenelement 226 angewendet. Die Druckempfangsfläche des Innenelements 226 wird mit Bezug auf die Fläche in die vertikale Richtung geschoben und eine Antriebskraft wird in eine Richtung erzeugt, in der sich das Innenelement 226 von der Zahnradpumpe 39 so wegbewegt, dass das Innenelement 226 die Endfläche des Stopfens 212 berührt und dabei den Spalt zwischen diesen entfernt.
Außerdem werden die ringförmigen Kautschukelemente 223 und 227 durch den Abgabedruck hohen Drucks an die Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a oder die Endfläche des Stopfens 212 gedrückt. Deswegen ist es möglich, die Hochdruckseite der Außenseite und die Niederdruckseite der Innenseite mit Bezug auf das ringförmige Kautschukelement 223 durch das ringförmige Kautschukelement 223 und das Innenelement 222 abzudichten. Ebenfalls ist es möglich, die Niederdruckseite der Innenseite und die Hochdruckseite der Außenseite mit Bezug auf das ringförmige Kautschukelement 227 durch das ringförmige Kautschukelement 227 und das Innenelement 226 abzudichten.
Wie voranstehend beschrieben wurde, werden die Innenelemente 222 und 226 an der Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 201a oder der Endfläche des Stopfens 212 berührt und beseitigen dabei den Spalt dazwischen und dichten ebenfalls genau zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite ab. Deswegen ist es möglich, ein Ausströmen von Druck in einem Fall zu unterdrücken, in dem dazwischen ein Spalt ausgebildet ist, und eine Verschlechterung in der Lebensdauer zu unterdrücken, wenn das ringförmige Kautschukelement 223 in den Spalt eindringt, um dabei abnormal verformt zu werden. Die Druckempfangsfläche ist ausgebildet, eine abgeschrägte Fläche 222d aufzuweisen. Aus diesem Grund kann der in einer Richtung rechtwinklig zu der abgeschrägten Fläche 222d aufgebrachte Abgabedruck wirkungsvoll in eine Antriebskraft umgewandelt werden, die verursacht, dass sich die Innenelemente 222 und 226 während der Hochdruckabgabe zu der gegenüberliegenden Seite der Zahnradpumpen 19 und 39 bewegen. Deswegen ist es möglich, den Spalt zuverlässiger zu beseitigen und dabei zu ermöglichen, die Wirkung zu erhalten.
(Andere Ausführungsform)
In jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Druckempfangsflächen der Innenelemente 112 und 222 als abgeschrägte Flächen 112e und 222d ausgebildet und diese sind durch die Flanschabschnitte 112f und 222e ausgebildet. Außerdem weisen die Druckempfangsflächen in den Innenelementen 116 und 226 ebenfalls die abgeschrägten Flächen auf und diese werden durch die Flanschabschnitte ausgebildet. Jedoch ist es nicht notwendig, dass die Druckempfangsfläche eine abgeschrägte Fläche aufweist und sie muss ebenfalls nicht durch den Flanschabschnitt ausgebildet sein. Die Druckempfangsfläche kann nämlich durch einen Kragenabschnitt ausgebildet sein, dass die äußere Randwand der Innenelemente 112, 116, 222 und 226 teilweise in eine Richtung eines äußeren Rands davon vorspringt.
Außerdem ist in der ersten Ausführungsform die Zahnradpumpenvorrichtung als ein Beispiel mit zwei Zahnradpumpen mit Innenverzahnung bereitgestellt, in der das erste Zahnrad durch die Außenrotoren 19a und 39a und das zweite Zahnrad durch die Innenrotoren 19b und 39b gebildet sind. Zusätzlich ist in der zweiten Ausführungsform die Zahnradpumpenvorrichtung als ein Beispiel mit zwei Außenzahnradpumpen bereitgestellt, in der das erste Zahnrad durch die Antriebsräder 19d und 39d und das zweite Zahnrad durch die angetriebenen Zahnräder 19e und 39e gebildet sind. Obwohl die Zahnradpumpen 19 und 39 in beiden voranstehend beschriebenen Beispielen verwendet werden, kann eine Zahnradpumpe verwendet werden, die nur eine Zahnradpumpe (kein Zahnradpumpenpaar) aufweist. Da in jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen die darin bereitgestellte Zahnradvorrichtung mit zwei Zahnradpumpen 19 und 39 dargestellt ist, ist das Gehäuse, das den Empfangsabschnitt (Rotorkammern 100a und 100b oder Pumpenkammern 213 und 214) von jeder der Zahnradpumpen 19 und 39 ausbildet, durch die Gehäuse 101 und 201 oder Zylinder 71 und 211 und Stopfen 72 und 212 konfiguriert. In dem Fall, in dem lediglich eine Zahnradpumpe bereitgestellt ist, kann das Gehäuse mit lediglich einem Element ausgebildet sein, das den Empfangsabschnitt der Zahnradpumpe konfiguriert.
Eine Zahnradpumpenvorrichtung dieser Offenbarung hat: eine Zahnradpumpe; ein Gehäuse; und einen Dichtmechanismus, wobei der Dichtmechanismus hat: ein ringförmiges Kautschukelement; ein Außenelement; und ein Innenelement, das eine äußere Randwand aufweist, an der das ringförmige Kautschukelement montiert ist, wobei das Innenelement in eine Innenseite des Außenelements eingepasst ist und einen Innenwandfläche der Außenschale berührt, wobei die äußere Randwand des Innenelements mit einem Kragenabschnitt bereitgestellt ist, der eine Antriebskraft zu der Innenwandfläche des Innenelements durch einen Berührungsdruck des ringförmigen Kautschukelements ausgehend von einem Abgabedruck der Zahnradpumpe erzeugt, und der Kragenabschnitt eine Druckempfangsfläche ausbildet, um die Antriebskraft zu erhöhen, wenn sich der Berührungsdruck der ringförmigen Kautschukelemente gemäß einem Anstieg des Abgabedrucks erhöht.

Claims

Zahnradpumpenvorrichtung mit einer Zahnradpumpe (19, 39), die ein erstes Zahnrad (19a, 19d, 39a, 39d) und ein zweites Zahnrad (19b, 19e, 39b, 39e) hat, das konfiguriert ist, mit dem ersten Zahnrad so in Eingriff zu sein, dass ein Ansaug- und Abgabevorgang eines Fluids durch das erste Zahnrad (19a, 19d, 39a, 39d) und das zweite Zahnrad (19b, 19e, 39b, 39e) durchgeführt wird, die ausgehend von einer Drehung einer Welle (54, 215) gedreht werden; einem Gehäuse (71, 72, 101, 201, 211, 212), das einen Aufnahmeabschnitt (100a, 100b, 213, 214) in Form einer Rotorkammer (100a, 100b) oder Pumpenkammer (213, 214) konfiguriert, in dem das erste Zahnrad (19a, 19d, 39a, 39d) und das zweite Zahnrad (19b, 19e, 39b, 39e) aufgenommen sind; und einem Dichtmechanismus (111, 115, 221, 225), der zwischen einem Außenteil des Gehäuses (71, 72, 101, 201, 211, 212) und der Zahnradpumpe bereitgestellt ist, wobei der Dichtmechanismus (111, 115, 221, 225) eine Niederdruckseite mit einer Ansaugseite der Zahnradpumpe, die das Fluid ansaugt, und einem Rand der Welle und eine Hochdruckseite mit einer Abgabekammer, die das Fluid abgibt, definiert, wobei der Dichtmechanismus hat: ein ringförmiges Kautschukelement (113, 117, 223, 227), das die Niederdruckseite umgibt und zwischen der Niederdruckseite und der Abgabeseite abdichtet; ein Außenelement (114, 118, 224, 228), das an einer Außenseite des ringförmigen Kautschukelements angeordnet ist, um eine Endfläche des ersten Zahnrads (19a, 19d, 39a, 39d) und des zweiten Zahnrads in einer axialen Richtung zu berühren; und ein Innenelement (112, 116, 222, 226), das eine äußere Randwand aufweist, an der das ringförmige Kautschukelement (113, 117, 223, 227) montiert ist, wobei das Innenelement in eine Innenseite des Außenelements gepasst ist und eine Innenwandfläche der Außenschale des Gehäuses (71, 72, 101, 201, 211, 212) an einer der Zahnradpumpe (19, 39) gegenüberliegenden Seite berührt, wobei die äußere Randwand des Innenelements mit einem Kragenabschnitt (112f, 222e) bereitgestellt ist, der durch einen Berührungsdruck des ringförmigen Kautschukelements (113, 117, 223, 227) ausgehend von einem Abgabedruck der Zahnradpumpe (19, 39) eine Antriebskraft zu der Innenwandfläche des Innenelements (112, 116, 222, 226) erzeugt, und der Kragenabschnitt eine Druckempfangsfläche ausbildet.
Zahnradpumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das ringförmige Kautschukelement (113, 117, 223, 227) das Außenelement (114, 118, 224, 228) berührt.
Zahnradpumpenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kragenabschnitt ein Flanschabschnitt (112f, 222e) ist, der an der äußeren Randwand des Innenelements (112, 116, 222, 226) ausgebildet ist, und die Fläche der Seite des ringförmigen Kautschukelements (113, 117, 223, 227) des Flanschabschnitts eine abgeschrägte Fläche ist.