JP6265628B2 - 内接歯車ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項の構成要件を備える内接歯車ポンプに関する。

内接歯車ポンプは周知である。内接歯車ポンプは、リングギヤすなわち内歯のある歯車と、リングギヤの中で偏心的に配置された、以下においてピニオンと呼ぶ、外歯のある歯車とを有している。内接歯車ポンプの歯車とも呼ぶことができるリングギヤとピニオンは、１つの円周区域で互いに噛み合っている。内接歯車ポンプの両方の歯車が互いに噛み合っていない別の円周区域では、これらの歯車は、押除けスペース、自由スペース、中間スペースとも呼ばれる三日月形のポンプ室を相互の間で区切っている。ポンプ室には分離片が配置されており、この分離片は、その通常の、ポンプ室の形状に合わせて適合化された形状に基づいて、クレセントまたはクレセント片とも呼ばれる。分離片のさらに別の名称は充填片である。分離片は、内接歯車ポンプのポンプ室の吸込領域を圧力領域から分離しており、吸込領域はポンプ取込部と連通するとともに、圧力領域はポンプ吐出部と連通しており、内接歯車ポンプの取込部ないし吐出部（の一部）として把握することもできる。

リングギヤとピニオンの歯の歯先は外側ないし内側で分離片に当接しており、内接歯車ポンプが動作するときに、すなわちピニオンとリングギヤが回転駆動されたときに、外側および内側で分離片に沿って摺動する。分離片は、リングギヤとピニオンの歯間スペースにある流体容積を取り囲み、それにより、歯車は回転駆動されたときに、すなわち内接歯車ポンプが作動したときに、内接歯車ポンプのポンプ室の吸込領域から圧力領域へと流体を送出する。

請求項１の構成要件を備えた本発明による内接歯車ポンプは、ポンプ室の側壁にあるアンダーカットに係合する、側方に突出する少なくとも１つのホルダを円周方向での固定のために有する分離片を有している。分離片は、ポンプ室の両方の側の側壁にあるアンダーカットに係合する、側方に突出するホルダを両方の側に有しているのが好ましい。本発明の利点は、追加のコンポーネントなしで分離片が簡単に固定されることにある。

従属請求項は、請求項１に記載の発明の好ましい実施形態と発展例を対象としている。

請求項２は、薄板打抜き・曲げ部品としての分離片の簡単で低コストな製造可能性を意図している。このとき分離片の１つまたは複数の側方に突出するホルダは、その製造時に打抜きによって追加の作業ステップなしに製造される。薄板からなる分離片の製造は曲げ弾性という追加の利点をもたらし、このような曲げ弾性により、分離片は圧力負荷がかかったときに、リングギヤおよび／またはピニオンの歯の歯先に当接する。歯先に分離片が当接する歯車の歯と歯の間で、もしくは歯の隣で、分離片と歯の歯先との間の中空層が回避され、もしくは少なくとも縮小される。

分離片のホルダが係合するアンダーカットは、ポンプ室の側壁にある切欠きの縁部によって形成され、すなわち穴、沈降部、またはその他の凹部によって形成されるのが好ましい（請求項３）。

分離片のホルダが係合するアンダーカットを有する側壁は、内接歯車ポンプのポンプハウジングの定置の側壁または端壁であってよい。請求項４に記載された本発明の実施形態では、内接歯車ポンプは、分離片のホルダが係合するためのアンダーカットを有するアキシャルディスクを有している。アキシャルディスクは、軸方向へ可動かつ回転不能に保持され、圧力負荷によってピニオンおよびリングギヤと反対を向いている外面でリングギヤおよびピニオンの端面に押圧され、それによって内接歯車ポンプのポンプ室をリングギヤとピニオンの間で側方から封止する、通常はプレート状のコンポーネントである。アキシャルディスクの外面への圧力負荷は、通常、流体により内接歯車ポンプの圧力側から、ポンプ室またはポンプ室の圧力側領域の範囲にわたってほぼ延びる圧力区域で行われる。

分離片は２つまたはそれ以上の部分でできているのが好ましく、ピニオンとリングギヤの歯の歯先に当接する内側部分と外側部分を有している。分離片の多部分からなる構成は、ピニオンとリングギヤの歯の歯先における封止およびこれに伴って内接歯車ポンプの効率を改善する、内側部分と外側部分の半径方向運動性を可能にする。内側部分と外側部分とを備える分離片の構成のさらに別の利点は、厚みの公差に関わる要求事項が存在しないことにあり、厚みは内接歯車ポンプの半径方向の寸法である。このことは、従属請求項の発展例を含む請求項６および９の対象となっている。

本発明による内接歯車ポンプは、特に、油圧式、スリップコントロール式、および／または外力式の車両ブレーキ設備のための油圧ポンプとして意図されており、スリップコントロールの場合にはリターンポンプとも呼ばれる。

次に、図面に示されている実施形態を参照しながら、本発明について詳しく説明する。図面は次のものを示している：

本発明による内接歯車ポンプを示す正面図である。 本発明による図１の歯車ポンプの分離片を示す斜視図である。 図１の内接歯車ポンプのアキシャルディスクである。

図１に示す内接歯車ポンプ１は、リングギヤ２と、リングギヤ２の中でこれに対して偏心的に配置されたピニオン３とを有しており、それによりピニオン３とリングギヤ２は円周区域で相互に噛み合っている。ピニオンとリングギヤ２は互いに平行な軸を有している。リングギヤ２は軸受リング４で回転可能に滑り支承されており、ピニオン３はポンプシャフト５に回転不能に配置されており、このポンプシャフトとともにピニオン３を回転駆動可能である。ピニオン３を回転駆動することで、リングギヤ２も回転するように一緒に駆動される。リングギヤ２は内側に歯のある歯車であり、ピニオン３は外側に歯のある歯車であり、名称を明確にするためにこれらをピニオン３およびリングギヤ２と呼ぶ。ピニオン３とリングギヤ２は、内接歯車ポンプ１の歯車として理解、呼称することもできる。内接歯車ポンプ１は、ポンプハウジングなしで図示されている。

リングギヤ２とピニオン３が相互に噛み合う円周区域の範囲外で、ピニオン３とリングギヤ２は相互の間に三日月状のポンプ室６を取り囲んでいる。ポンプ室６には、吸込側８と圧力側９にポンプ室６を分ける分離片７が配置されている。吸込側には取込穴１０が軸平行に連通しており、圧力側９には吐出穴１１が軸平行に連通している。

その形状からクレセントと呼ぶこともできる分離片７は、内側部分１２と外側部分１３とを有しており、これら両者は薄板打抜き・曲げ部品として薄板から打抜きと曲げにより製作されている。内側部分１２は、ピニオン３の歯１５の歯先に当接するように、円弧状に湾曲して配置されている。外側部分１３も同じく円弧状であり、リングギヤ２の歯１７の歯先に当接するように湾曲している。分離片７の内側部分１２および外側部分１３は、流体を、本実施例ではブレーキ液を、ピニオン３およびリングギヤ２の歯１５，１７の間の歯間スペースで取り囲んでおり、それにより内接歯車ポンプ１は、ピニオン３およびリングギヤ２を回転駆動することにより、公知の仕方でポンプ室６の中の流体を吸込側８から圧力側９へと送出する。

分離片７の外側部分１３は吸込側の端部のところで、側方に突き出す、内方を向いた半円筒部１４をなすように湾曲している（図２）。半円筒部１４の側方に突き出す領域が、分離片７の外側部分１３から側方に突出するホルダ１６を形成する。

分離片７の内側部分１２は吸込側の端部のところで、まず９０°を超えて外方に向かい、次いで、円筒状の開いたアイレット１８をなすように湾曲しており、このアイレットが外側部分１３の半円筒部１６の中に収まる。アイレット１８は半円筒部１６の中に収まる領域で、半円筒部１６と同じ程度の幅であり、すなわち内側部分１２よりも幅が広い。アイレット１８の側方に突き出す領域が、分離片７の内側部分１２のホルダ１９を形成する。内側部分１２と外側部分１３は相互に旋回可能であり、すなわち、互いに関わりなく内方および外方に向かって動くことができ、ピニオン３とリングギヤ２の歯１５，１７の歯先に当接することができる。

内接歯車ポンプ１の両方の側にはアキシャルディスク２０が配置されており、そのうち一方が図３に示されている。図示した本発明の実施形態では、アキシャルディスク２０は、ポンプシャフト５が貫通するための穴２１と、取込穴１０および吐出穴１１と合同である穴２２，２３とを有する円板である。ポンプシャフト５が貫通するための穴２１は、ポンプシャフトに対応する偏心度をアキシャルディスク２０に有している。形状、特に円形状は、アキシャルディスク２０にとって強制的なものではない。アキシャルディスク２０は軸方向へ可動かつ回転不能であり、内接歯車ポンプ１の歯車２，３の端面に当接する。アキシャルディスク２０はポンプ室６を側方で区切る。歯車２，３と反対を向いている外面でも、アキシャルディスク２０はポンプ吐出部で生じる圧力により負荷され、それによって歯車２，３の端面に対して押圧される。この圧力負荷は、図面では見えていないアキシャルディスク２０の外面の圧力区域で行われる。圧力区域は、ポンプ室６の圧力側９の領域にわたってほぼ延びている。

アキシャルディスク２０は、分離片７の内側部分１２と外側部分１３の側方に突出するホルダ１９，１６がある個所に、扇形の形状を有し、分離片７の内側部分１２と外側部分１３のホルダ１９，１６と同じ角度にわたって延びる穴２４を有している。ホルダ１９，１６は穴２４に係合し、その縁部がアンダーカット２５を形成しており、これがホルダ１９，１６により係合される。アンダーカット２５への係合により、分離片７は円周方向でポンプ室６に保持される。

分離片７は自由端のところで、すなわち圧力側９で開いており、それにより、内側部分１２と外側部分１３の間の中間スペース２６は圧力側９と連通している。内接歯車ポンプ１のポンプ室６に圧力側９で生じる圧力は、ピニオン３の歯１５の歯先に対して内側部分１２を付勢するとともに、リングギヤ２の歯１７の歯先に対して外側部分１３を付勢し、それにより、分離片７の内側部分１２と外側部分１３は、ピニオン３およびリングギヤ２の歯１５，１７の歯先に封止をするように当接する。薄板からなる内側部分１２、および同じく薄板からなる外側部分１３は弾性的に可撓なので、中間スペース２３での圧力負荷は、内側部分１２および外側部分１３の領域にある、ピニオン３の歯１５のすべての歯先に当接するように内側部分１２を押圧するとともに、リングギヤ２の歯１７のすべての歯先に当接するように外側部分１３を押圧する。製造公差またはその他の公差に基づき、内側部分１２または外側部分１３がピニオン３またはリングギヤ２の別の歯１５，１７の歯の歯先に当接することによる中空層を、すなわち、歯１５，１７の歯先と内側部分１２または外側部分１３との間の中間スペースを、回避することができる。

分離片７の内側部分１２と外側部分１３の間の中間スペース２６には、内側部分１２のアイレット１８に外面で当接する、エラストマーからなるブロック状のシール部材２７が配置されている。シール部材２７は、内側部分１２、外側部分１３、およびポンプ室６を両方の側で区切るアキシャルディスク２０に、封止をするように当接する。シール部材２７は、分離片７の内側部分１２と外側部分１３およびアキシャルディスク２０の間で密閉をし、それにより、ポンプ室６の圧力側９が吸込側８から分離される。シール部材２７は初期応力をもって内側部分１２と外側部分１３に当接し、これらを互いに離れるように、ピニオン３およびリングギヤ２の歯１５，１７の歯先に向かって押圧する。それにより、内接歯車ポンプ１が無圧のときでも、ピニオン３およびリングギヤ２の歯１５，１７の歯先での密閉が保証される。シール部材２７は、内側部分１２および外側部分１３の穴２９，３０に係合するピン２８を有しており、それによりシール部材２７は、内側部分１２および外側部分１３と、すなわち分離片７と、嵌合によって結合される。たとえば接着や加硫などによるこれ以外のシール部材２７の取付けも、同じく可能である。

内接歯車ポンプ１は、図示しない油圧式の自動車ブレーキ設備の油圧ポンプとして設けられており、そこでブレーキブロック防止コントロール、駆動スリップコントロール、および／またはビークルダイナミックコントロールのようなスリップコントロールのためにいわゆるリターンポンプとして利用され、および／または油圧式の外力式車両ブレーキ設備でのブレーキ圧生成のために利用される。上述したスリップコントロールについては、ＡＢＳ、ＡＳＲ、ＦＤＲ、ＥＳＰなどの略語が慣用されており、ビークルダイナミックコントロールは日常語では横滑り防止コントロールとも呼ばれる。

１ 内接歯車ポンプ
２ リングギヤ
３ ピニオン
６ ポンプ室
７ 分離片
８ 吸込側
９ 圧力側
１２ 内側部分
１３ 外側部分
１５ ピニオンの歯
１６ ホルダ
１７ リングギヤの歯
１８ アイレット
１９ ホルダ
２０ アキシャルディスク
２４ 切欠き
２５ アンダーカット
２７ シール部材

Claims (7)

1. 内側に歯のあるリングギヤ（２）と、前記リングギヤ（２）の中で偏心的に配置され、それによって円周区域で前記リングギヤ（２）と噛み合う、外側に歯のあるピニオン（３）とを有する内接歯車ポンプであって、前記リングギヤ（２）と前記ピニオン（３）が前記円周区域の範囲外において相互の間で取り囲む三日月状のスペースが、互いに対向する側壁間に形成されることで、ポンプ室（６）が形成されており、該ポンプ室の内部には、前記内接歯車ポンプ（１）の吸込側（８）を圧力側（９）から互いに分離する分離片（７）が配置されている、そのような内接歯車ポンプにおいて、
   前記分離片（７）は、前記ピニオンの歯（１５）の歯先に当接する内側部分（１２）と、前記リングギヤの歯（１７）の歯先に当接する外側部分（１３）とを有しており、前記側壁は扇形の切欠き（２４）を有しており、前記内側部分（１２）の一端及び前記外側部分（１３）の一端のそれぞれは、共通の前記切欠き（２４）の内側に突出して該切欠き（２４）の縁部に係合するホルダ（１６，１９）を有しており、前記内側部分（１２）の他端及び前記外側部分（１３）の他端は自由端になっている
   ことを特徴とする内接歯車ポンプ。
2. 前記分離片（７）は薄板打抜き・曲げ部品を有しており、前記薄板打抜き・曲げ部品の打抜きによって前記ホルダ（１６，１９）が製作されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の内接歯車ポンプ。
3. 前記内接歯車ポンプ（１）は、前記側壁を形成するアキシャルディスク（２０）を有している
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の内接歯車ポンプ。
4. 前記内側部分（１２）の前記一端及び前記外側部分（１３）の前記一端は前記吸込側（８）に位置し、前記内側部分（１２）の前記他端及び前記外側部分（１３）の前記他端は前記圧力側（９）に位置する
   ことを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の内接歯車ポンプ。
5. 前記内側部分（１２）の前記他端と前記外側部分（１３）の前記他端との間に、隙間が形成されている
   ことを特徴とする、請求項４に記載の内接歯車ポンプ。
6. 前記内側部分（１２）と前記外側部分（１３）の間にシール部材（２７）が配置されており、該シール部材は前記内側部分（１２）と前記外側部分（１３）を互いに離間する方向に不勢する
   ことを特徴とする、請求項１から５の何れか一項に記載の内接歯車ポンプ。
7. 前記内側部分（１２）は、前記ピニオン（３）の前記歯（１５）の歯先に向かって押圧される部品であり、前記外側部分（１３）は、前記リングギヤ（２）の前記歯（１７）の歯先に向かって押圧される、前記内側部分（１２）としての前記部品と別体化された別の部品である
   ことを特徴とする、請求項１から６の何れか一項に記載の内接歯車ポンプ。
   

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