JP6421615B2 - Gear pump device - Google Patents
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Description
本発明は、ギヤの噛み合いによって流体を圧送するトロコイドポンプなどのギヤポンプ装置に関するものであり、例えば車両用ブレーキ装置に適用すると好適である。 The present invention relates to a gear pump device such as a trochoid pump that pumps fluid by meshing gears, and is preferably applied to, for example, a vehicle brake device.
従来、この種のギヤポンプ装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載されたギヤポンプ装置は、図１５に示すように、アウターロータ１９ａおよびインナーロータ１９ｂを有するギヤポンプ１９を備え、このギヤポンプ１９のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とを、シール機構１１１によりシールしている。
Conventionally, as this type of gear pump device, for example, there is one described in
シール機構１１１は、中空枠形状とされた内側部材１１２と環状ゴム部材１１３および中空枠形状とされた外側部材１１４とを有し、内側部材１１２の外周壁と外側部材１１４の内周壁との間に環状ゴム部材１１３を配した状態で外側部材１１４内に内側部材１１２を嵌め込んだ構成になっている。
The
また、外側部材１１４は、ギヤポンプ１９側の端面に凹部１１４ｂと凸部１１４ｃが形成された段付きプレートとされ、凸部１１４ｃがギヤポンプ１９の一端面に接する構成になっている。
Further, the
そして、シール機構１１１の各部材は吐出圧により所定の向きに付勢され、内側部材１１２が図示しないハウジングの凹部の底面に当接し、外側部材１１４の凸部１１４ｃがギヤポンプ１９の一端面に当接することで、シール機能を発揮している。
Each member of the
従来のギヤポンプ装置では、ギヤポンプ１９がケースの一部となるシリンダ７１を押し付ける押し付け合力Ｆは、次式のように表される。ここで、Ｆ１１は、外側部材１１４のギヤポンプ１９への押し付け力、Ｆ１２は、ギヤポンプ１９をシリンダ方向に押す油圧（吐出圧）、Ｆ１３は、ギヤポンプ１９とシリンダ７１との間の油圧である。
In the conventional gear pump device, the pressing force F by which the
（数１） Ｆ＝Ｆ１１＋Ｆ１２−Ｆ１３
この押し付け合力Ｆが大きく、ギヤポンプ１９とシリンダ７１の端面との接触面圧が高くなり、摺動抵抗が増加して、ポンプの駆動トルクが増加するという問題があった。
(Equation 1) F = F11 + F12−F13
This pressing force F is large, the contact surface pressure between the
本発明は上記点に鑑みて、ポンプの駆動トルクを低減させることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to reduce the driving torque of a pump.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内歯部を有するアウターロータ（１９ａ）およびアウターロータと複数の空隙部（１９ｃ）を形成しつつ噛み合わされるインナーロータ（１９ｂ）を有し、軸（５４）の回転に基づいてアウターロータおよびインナーロータが回転させられることで流体の吸入吐出動作を行うギヤポンプ（１９）と、ギヤポンプが収容される収容部（１００ａ）を形成するケース（７１、１０１）と、ケースの外郭とギヤポンプとの間に配設され、ギヤポンプのうち流体を吸入する吸入側および軸の周りを含む低圧側と流体が吐出される吐出室を含む高圧側とを区画するシール機構（１１１）とを備えている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the outer rotor (19a) having the inner teeth and the inner rotor (19b) meshed with the outer rotor while forming a plurality of gaps (19c) are provided. And a case that forms a gear pump (19) that performs a suction and discharge operation of fluid by rotating the outer rotor and the inner rotor based on the rotation of the shaft (54), and a housing portion (100a) that houses the gear pump. (71, 101), a suction side for sucking fluid and a low pressure side including the periphery of the shaft, and a high pressure side including a discharge chamber for discharging the fluid. And a seal mechanism (111) for partitioning.
このような構成において、シール機構は、低圧側を囲み、低圧側と吐出側との間をシールする環状ゴム部材（１１３）と、環状ゴム部材の外側に配置されてケースおよびギヤポンプにおけるポンプ軸方向端面に当接される外側部材（１１４）と、環状ゴム部材が装着される外周壁を有して外側部材の内側に嵌め込まれケースの外郭のうちギヤポンプと反対側の内壁面に当接させられる内側部材（１１２）とを備えている。そして、外側部材は、外側部材におけるギヤポンプ側の端面に、ケースまたはギヤポンプに当接されて低圧側と高圧側とを区画する凸部（１１４ｃ）と、ケースおよびギヤポンプの何れにも当接されない凹部（１１４ｂ）とを備え、凸部は、複数の空隙部のうち最も体積が大きな部位を密閉する第１密閉部（１１４ｄ）と、最も体積が小さな部位を密閉する第２密閉部（１１４ｅ）と、吸入側において第１密閉部および第２密閉部との間に位置する第３密閉部（１１４ｈ）とを含み、第１密閉部および第２密閉部の少なくとも一方には、ギヤポンプの外周側の外郭線が複数の空隙部の通過領域の曲線に沿って形成された領域からギヤポンプの外周側に張り出させられた拡張領域（１１４ｋ、１１４ｌ）が備えられていることを特徴としている。 In such a configuration, the sealing mechanism includes an annular rubber member (113) that surrounds the low pressure side and seals between the low pressure side and the discharge side, and a pump shaft direction in the case and the gear pump that is disposed outside the annular rubber member. An outer member (114) that is in contact with the end surface and an outer peripheral wall to which the annular rubber member is attached are fitted inside the outer member and are in contact with the inner wall surface on the opposite side to the gear pump of the outer case. An inner member (112). The outer member includes a convex portion (114c) that is in contact with the case or the gear pump and separates the low pressure side and the high pressure side, and a concave portion that is not in contact with either the case or the gear pump, on the end surface of the outer member on the gear pump side. (114b), and the convex portion includes a first sealing portion (114d) that seals a portion having the largest volume among the plurality of gap portions, and a second sealing portion (114e) that seals a portion having the smallest volume. A third sealing portion (114h) positioned between the first sealing portion and the second sealing portion on the suction side, and at least one of the first sealing portion and the second sealing portion is provided on the outer peripheral side of the gear pump. An extended region (114k, 114l) is provided in which a contour line extends from the region formed along the curve of the passage region of the plurality of gaps to the outer peripheral side of the gear pump.
このように、拡張領域を備えることにより、第１、第２密閉部よりも外周側において、高圧な吐出圧が入り込む範囲を減らすことが可能となる。これにより、両ロータがケースに押し付けられる荷重を減少させられ、ポンプの駆動トルクを低減させることが可能となる。 As described above, by providing the expansion region, it is possible to reduce a range in which a high discharge pressure enters on the outer peripheral side of the first and second sealed portions. Thereby, the load by which both rotors are pressed against the case can be reduced, and the driving torque of the pump can be reduced.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。まず、車両用ブレーキ装置の基本構成を、図１に基づいて説明する。ここでは前後配管の油圧回路を構成する車両に本発明による車両用ブレーキ装置を適用した例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the basic configuration of the vehicle brake device will be described with reference to FIG. Here, an example in which the vehicle brake device according to the present invention is applied to a vehicle constituting a hydraulic circuit for front and rear piping will be described.
図１において、ドライバがブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１１を踏み込むと、倍力装置１２にて踏力が倍力され、マスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）１３に配設されたマスタピストン１３ａ、１３ｂを押圧する。これにより、これらマスタピストン１３ａ、１３ｂによって区画されるプライマリ室１３ｃとセカンダリ室１３ｄとに同圧のＭ／Ｃ圧が発生する。Ｍ／Ｃ圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０を通じて各ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）１４、１５、３４、３５に伝えられる。このＭ／Ｃ１３には、プライマリ室１３ｃおよびセカンダリ室１３ｄそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ１３ｅが備えられている。
In FIG. 1, when a driver depresses a
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとを有している。第１配管系統５０ａは、右後輪ＲＲと左後輪ＲＬに加えられるブレーキ液圧を制御するリア系統、第２配管系統５０ｂは、左前輪ＦＬと右前輪ＦＲに加えられるブレーキ液圧を制御するフロント系統とされる。
The brake fluid
第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとを比較すると、第１配管系統５０ａの方が消費液量（キャリパ容量）が少なくなっているが、各系統５０ａ、５０ｂの構成は同様であるため、以下では第１配管系統５０ａについて説明し、第２配管系統５０ｂについては説明を省略する。
Comparing the
第１配管系統５０ａは、上述したＭ／Ｃ圧を左後輪ＲＬに備えられたＷ／Ｃ１４および右後輪ＲＲに備えられたＷ／Ｃ１５に伝達し、Ｗ／Ｃ圧を発生させる主管路となる管路Ａを備える。
The
また、管路Ａは、連通状態と差圧状態に制御できる第１差圧制御弁１６を備えている。この第１差圧制御弁１６は、ドライバがブレーキペダル１１の操作を行う通常ブレーキ時（車両運動制御が実行されていない時）には連通状態となるように弁位置が調整されており、第１差圧制御弁１６に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。
Moreover, the pipe line A is provided with the 1st differential
この第１差圧制御弁１６が差圧状態のときには、Ｗ／Ｃ１４、１５側のブレーキ液圧がＭ／Ｃ圧よりも所定以上高くなった際にのみ、Ｗ／Ｃ１４、１５側からＭ／Ｃ１３側へのみブレーキ液の流動が許容される。このため、常時Ｗ／Ｃ１４、１５側がＭ／Ｃ１３側よりも所定圧力以上高くならないように維持される。
When the first differential
そして、管路Ａは、この第１差圧制御弁１６よりも下流になるＷ／Ｃ１４、１５側において、２つの管路Ａ１、Ａ２に分岐する。管路Ａ１にはＷ／Ｃ１４へのブレーキ液圧の増圧を制御する第１増圧制御弁１７が備えられ、管路Ａ２にはＷ／Ｃ１５へのブレーキ液圧の増圧を制御する第２増圧制御弁１８が備えられている。
The pipe A is branched into two pipes A1 and A2 on the W / C 14 and 15 side downstream of the first differential
第１、第２増圧制御弁１７、１８は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成されている。具体的には、第１、第２増圧制御弁１７、１８は、第１、第２増圧制御弁１７、１８に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時（非通電時）には連通状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時（通電時）に遮断状態に制御されるノーマルオープン型となっている。
The first and second pressure
管路Ａにおける第１、第２増圧制御弁１７、１８および各Ｗ／Ｃ１４、１５の間と調圧リザーバ２０とを結ぶ減圧管路としての管路Ｂには、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成される第１減圧制御弁２１と第２減圧制御弁２２とがそれぞれ配設されている。そして、これら第１、第２減圧制御弁２１、２２はノーマルクローズ型となっている。
In the pipeline A, the first and second pressure-increasing
調圧リザーバ２０と主管路である管路Ａとの間には還流管路となる管路Ｃが配設されている。この管路Ｃには調圧リザーバ２０からＭ／Ｃ１３側あるいはＷ／Ｃ１４、１５側に向けてブレーキ液を吸入吐出するモータ６０によって駆動される自吸式のギヤポンプ１９が設けられている。モータ６０は図示しないモータリレーに対する通電が制御されることで駆動される。
A conduit C serving as a reflux conduit is disposed between the
そして、調圧リザーバ２０とＭ／Ｃ１３の間には補助管路となる管路Ｄが設けられている。この管路Ｄを通じ、ギヤポンプ１９にてＭ／Ｃ１３からブレーキ液を吸入し、管路Ａに吐出することで、車両運動制御時において、Ｗ／Ｃ１４、１５側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のＷ／Ｃ圧を加圧する。
A conduit D serving as an auxiliary conduit is provided between the
なお、ここでは第１配管系統５０ａについて説明したが、第２配管系統５０ｂも同様の構成であり、第１配管系統５０ａに備えられた各構成と同様の構成を第２配管系統５０ｂも備えている。具体的には、第１差圧制御弁１６と対応する第２差圧制御弁３６、第１、第２増圧制御弁１７、１８と対応する第３、第４増圧制御弁３７、３８、第１、第２減圧制御弁２１、２２と対応する第３、第４減圧制御弁４１、４２、ギヤポンプ１９と対応するギヤポンプ３９、調圧リザーバ２０と対応する調圧リザーバ４０、管路Ａ〜Ｄと対応する管路Ｅ〜Ｈがある。ただし、各系統５０ａ、５０ｂがブレーキ液を供給するＷ／Ｃ１４、１５、３４、３５については、リア系統となる第１配管系統５０ａよりもフロント系統となる第２配管系統５０ｂの方の容量が大きくされている。これにより、フロント側においてより大きな制動力を発生させることができる。
In addition, although the
また、ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキ制御システム１の制御系を司るもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行し、横滑り防止制御等の車両運動制御を実行する。すなわち、ブレーキＥＣＵ７０は、図示しないセンサ類の検出に基づいて各種物理量を演算し、その演算結果に基づいて車両運動制御を実行するか否かを判定し、実行する際には、制御対象輪に対する制御量、すなわち制御対象輪のＷ／Ｃに発生させるＷ／Ｃ圧を求める。その結果に基づき、ブレーキＥＣＵ７０が各制御弁１６〜１８、２１、２２、３６〜３８、４１、４２への電流供給制御およびギヤポンプ１９、３９を駆動するためのモータ６０の電流量制御を実行することで、制御対象輪のＷ／Ｃ圧が制御され、車両運動制御が行われる。
The
例えば、トラクション制御や横滑り防止制御のようにＭ／Ｃ１３に圧力が発生させられていないときには、ギヤポンプ１９、３９を駆動すると共に、第１、第２差圧制御弁１６、３６を差圧状態にする。これにより、管路Ｄ、Ｈを通じてブレーキ液を第１、第２差圧制御弁１６、３６の下流側、つまりＷ／Ｃ１４、１５、３４、３５側に供給する。そして、第１〜第４増圧制御弁１７、１８、３７、３８や第１〜第４減圧制御弁２１、２２、４１、４２を適宜制御することで制御対象輪のＷ／Ｃ圧の増減圧を制御し、Ｗ／Ｃ圧が所望の制御量となるように制御する。
For example, when no pressure is generated in the M /
また、アンチスキッド（ＡＢＳ）制御時には、第１〜第４増圧制御弁１７、１８、３７、３８や第１〜第４減圧制御弁２１、２２、４１、４２を適宜制御すると共に、ギヤポンプ１９、３９を駆動することでＷ／Ｃ圧の増減圧を制御する。これにより、Ｗ／Ｃ圧が所望の制御量となるように制御する。
Further, at the time of anti-skid (ABS) control, the first to fourth pressure
次に、上記のように構成される車両用ブレーキ装置におけるギヤポンプ装置の詳細構造について、図２、図３に基づいて説明する。図２は、ポンプ本体１００をブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０のハウジング１０１に組付けたときの様子を示しており、例えば、紙面上下方向が車両天地方向となるように組付けられる。
Next, a detailed structure of the gear pump device in the vehicle brake device configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state in which the
上述したように、車両用ブレーキ装置は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂの２系統から構成されている。このため、ポンプ本体１００には第１配管系統５０ａ用のギヤポンプ１９と、第２配管系統５０ｂ用のギヤポンプ３９の２つが備えられている。
As described above, the vehicle brake device includes two systems, the
ポンプ本体１００に内蔵されるギヤポンプ１９、３９は、モータ６０が第１ベアリング５１および第２ベアリング５２で支持された回転軸５４を回転させることによって駆動される。ポンプ本体１００の外形を構成するケーシングは、アルミニウム製のシリンダ７１およびプラグ７２によって構成されており、第１ベアリング５１はシリンダ７１に配置され、第２ベアリング５２はプラグ７２に配置されている。
The gear pumps 19 and 39 built in the pump
シリンダ７１とプラグ７２が同軸的に配置された状態でシリンダ７１の一端側がプラグ７２に対して圧入されることで一体化され、ポンプ本体１００のケースが構成されている。そして、シリンダ７１やプラグ７２と共にギヤポンプ１９、３９や各種シール部材等が備えられることによりポンプ本体１００が構成されている。
In a state where the
このようにして一体構造のポンプ本体１００が構成されている。この一体構造とされたポンプ本体１００が、アルミニウム製のハウジング１０１に形成された略円筒形状の凹部１０１ａ内に紙面右方向から挿入されている。そして、凹部１０１ａの入口に掘られた雌ネジ溝１０１ｂにリング状の雄ネジ部材（スクリュー）１０２がネジ締めされて、ポンプ本体１００がハウジング１０１に固定されている。この雄ネジ部材１０２のネジ締めによってポンプ本体１００がハウジング１０１から抜けない構造とされている。なお、ハウジング１０１は、本発明のケースに相当する。
In this way, the
以下、このポンプ本体１００のハウジング１０１の凹部１０１ａへの挿入方向のことを単に挿入方向という。また、ポンプ本体１００の軸方向、周方向、径方向（回転軸５４の軸方向、周方向、径方向と一致）を単にポンプ軸方向、ポンプ周方向、ポンプ径方向という。
Hereinafter, the direction of insertion of the
また、挿入方向前方の先端位置のうち回転軸５４の先端（図２における左端）と対応する位置において、ハウジング１０１の凹部１０１ａに円形状の第２の凹部１０１ｃが形成されている。この第２の凹部１０１ｃの径は、回転軸５４の径よりも大きくされ、この第２の凹部１０１ｃ内に回転軸５４の先端が位置し、回転軸５４がハウジング１０１と接触しないようにされている。
A circular second recess 101c is formed in the
シリンダ７１およびプラグ７２には、それぞれ、中心孔７１ａ、７２ａが備えられている。これら中心孔７１ａ、７２ａ内に回転軸５４が挿入され、シリンダ７１に形成された中心孔７１ａの内周に固定された第１ベアリング５１とプラグ７２に形成された中心孔７２ａの内周に固定された第２ベアリング５２にて支持されている。第１、第２ベアリング５１、５２にはどのような構造のベアリングを適用しても良いが、本実施形態では、転がり軸受を用いている。
The
具体的には、第１ベアリング５１は、内輪無しの針状ころ軸受にて構成されており、外輪５１ａと針状ころ５１ｂを備えた構成とされ、この第１ベアリング５１の穴内に嵌め込まれることで回転軸５４が軸支されている。第１ベアリング５１は、シリンダ７１の中心孔７１ａが挿入方向前方において第１ベアリング５１の外径と対応する寸法に拡径されていることから、この拡径された部分に圧入されることでシリンダ７１に固定されている。
Specifically, the
第２ベアリング５２は、内輪５２ａ、外輪５２ｂおよび転動体５２ｃを備えた構成とされ、外輪５２ｂがプラグ７２の中心孔７２ａ内に圧入されることによって固定されている。この第２ベアリング５２の内輪５２ａの穴内に回転軸５４が嵌め込まれることで、回転軸５４が軸支されている。
The
第１ベアリング５１の両側、つまり第１ベアリング５１よりも挿入方向前方の領域と第１、第２ベアリング５１、５２に挟まれた領域それぞれに、ギヤポンプ１９、３９が備えられている。
The gear pumps 19 and 39 are provided on both sides of the
ギヤポンプ１９は、シリンダ７１の一端面を円形状に凹ませたザグリにて構成されるロータ室（収容部）１００ａ内に配置されており、ロータ室１００ａ内に挿通された回転軸５４によって駆動される内接型ギヤポンプ（トロコイドポンプ）で構成されている。
The
具体的には、ギヤポンプ１９は、内周に内歯部が形成されたアウターロータ１９ａと外周に外歯部が形成されたインナーロータ１９ｂとからなる回転部を備えており、インナーロータ１９ｂの中心にある孔内に回転軸５４が挿入された構成となっている。そして、回転軸５４に形成された穴５４ａ内にキー５４ｂが嵌入されており、このキー５４ｂによってインナーロータ１９ｂへのトルク伝達がなされる。
Specifically, the
アウターロータ１９ａとインナーロータ１９ｂは、それぞれに形成された内歯部と外歯部とが噛み合わさって複数の空隙部１９ｃを形成している。そして、回転軸５４の回転によって空隙部１９ｃが大小変化することで、ブレーキ液の吸入吐出が行われる。
The
一方、ギヤポンプ３９は、シリンダ７１のもう一方の端面を円形状に凹ませたザグリにて構成されるロータ室（収容部）１００ｂ内に配置されており、ロータ室１００ｂ内に挿通される回転軸５４にて駆動される。ギヤポンプ３９も、ギヤポンプ１９と同様にアウターロータ３９ａおよびインナーロータ３９ｂを備え、これらの両歯部が噛み合わさって形成される複数の空隙部３９ｃにてブレーキ液の吸入吐出を行う内接型ギヤポンプで構成されている。このギヤポンプ３９は、回転軸５４を中心としてギヤポンプ１９をほぼ１８０°回転させた配置となっている。このように配置することで、ギヤポンプ１９、３９のそれぞれの吸入側の空隙部１９ｃ、３９ｃと吐出側の空隙部１９ｃ、３９ｃとが回転軸５４を中心として対称位置となるようにし、吐出側における高圧なブレーキ液圧が回転軸５４に与える力を相殺できるようにしている。
On the other hand, the
これらギヤポンプ１９、３９は、基本的には同じ構造となっているが、ポンプ軸方向厚さを異ならせてある。これにより、リア系統となる第１配管系統５０ａに備えられるギヤポンプ１９と比較して、フロント系統となる第２配管系統５０ｂに備えられるギヤポンプ３９の方が、ポンプ軸方向長さが長くされている。具体的には、ギヤポンプ３９の各ロータ３９ａ、３９ｂの方がギヤポンプ１９の各ロータ１９ａ、１９ｂよりもポンプ軸方向長さが長くされている。このため、ギヤポンプ３９の方がギヤポンプ１９よりもブレーキ液の吸入吐出量が多くなり、フロント系統に対してリア系統より多くのブレーキ液を供給できる。
These gear pumps 19 and 39 have basically the same structure, but have different pump axial thicknesses. Thus, the
シリンダ７１の一端面側において、ギヤポンプ１９を挟んでシリンダ７１と反対側、つまりシリンダ７１およびギヤポンプ１９とハウジング１０１との間には、ギヤポンプ１９をシリンダ７１側に押圧するシール機構１１１が備えられている。また、シリンダ７１のもう一方の端面側において、ギヤポンプ３９を挟んでシリンダ７１と反対側、つまりシリンダ７１およびギヤポンプ３９とプラグ７２との間には、ギヤポンプ３９をシリンダ７１側に押圧するシール機構１１５が備えられている。
On one end surface side of the
シール機構１１１は、回転軸５４が挿入される中空部を有するリング状部材で構成され、アウターロータ１９ａおよびインナーロータ１９ｂをシリンダ７１側に押圧する。これにより、シール機構１１１は、ギヤポンプ１９のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構１１１は、ハウジング１０１の外郭となる凹部１０１ａの底面およびアウターロータ１９ａやインナーロータ１９ｂの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
The
シール機構１１１は、中空枠形状とされた内側部材１１２と環状ゴム部材１１３および中空枠形状とされた外側部材１１４とを有した構成とされ、内側部材１１２の外周壁と外側部材１１４の内周壁との間に環状ゴム部材１１３を配した状態で外側部材１１４内に内側部材１１２を嵌め込んだ構成とされる。
The
次に、図４、図５を参照してシール機構１１１を構成する各部品１１２〜１１４の構成について説明する。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the configuration of each of the
図４において、（ａ）は内側部材１１２の正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。なお、図２に示したポンプ本体１００の断面のうちシール機構１１１の断面については、ＩＶ−ＩＶ断面と対応する断面を示してある。
4A is a front view of the
図５において、（ａ）は外側部材１１４の正面図、（ｂ）は外側部材１１４の右側面図、（ｃ）は外側部材１１４の背面図、（ｄ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図、（ｅ）は外側部材１１４の左側面図である。
5, (a) is a front view of the
内側部材１１２は、図４に示すように、樹脂部１１２ａと金属製リング１１２ｂとによって構成されており、樹脂部１１２ａの成形時に金属製リング１１２ｂを一体成形（インサート成形）することで、これらが一体化されている。
As shown in FIG. 4, the
樹脂部１１２ａは、回転軸５４が配される中空部１１２ｃが形成された中空枠形状とされている。中空部１１２ｃは回転軸５４の外周形状に合わせて円形状であっても良いが、ここではポンプ軸方向に沿って複数のスリット１１２ｄが形成されることで部分的に回転軸５４よりも拡径されている。この中空部１１２ｃに対して同心状に金属製リング１１２ｂが配置されており、中空部１１２ｃ周辺を含めた樹脂部１１２ａの補強のために金属製リング１１２ｂを備えてある。
The
また、樹脂部１１２ａのうちスリット１１２ｄが形成されていない部分は金属製リング１１２ｂよりも内側まで突き出し、スリット１１２ｄが形成されている部分は金属製リング１１２ｂの位置まで窪んでいる。そして、中空部１１２ｃの内壁面のうちスリット１１２ｄではない部分から中空部１１２ｃの中心までの距離が回転軸５４の径と一致するようにしてある。
Further, the portion of the
このような構造の場合、内側部材１１２のうち回転軸５４の摺動面となる部分は中空部１１２ｃのうちのスリット１１２ｄが形成されていない部分となるため、金属製リング１１２ｂは回転軸５４と当接しないようにできる。中空部１１２ｃの内壁面を金属製リング１１２ｂによって構成し、回転軸５４との当接面とすれば、金属製リング１１２ｂの寸法公差にしたがって回転軸５４の外周面と中空部１１２ｃの内壁面との隙間を調整し、回転軸５４のポンプ径方向の位置決めを行うことができる。しかしながら、回転軸５４と金属製リング１１２ｂとが当接することになることから、回転軸５４の摺動による焼き付きを防止するために、これらを別材料で構成することが必要になる。例えば、回転軸５４をＳＵＳ、金属製リング１１２ｂを銅とすることになる。ところが、銅はＳＵＳ等と比較して柔らかい材料であり、ある程度の板厚を確保しないと樹脂部１１２ａの補強の機能が十分でなくなる。これに対して、本実施形態のように、樹脂部１１２ａが回転軸５４に当接して金属製リング１１２ｂが回転軸５４には当接しないようにすれば、金属製リング１１２ｂについては材料が問われなくなり、例えば回転軸５４と同種材料とすることも可能となる。したがって、材料選択の自由度を向上させられる。そして、ＳＵＳ等の比較的硬い材料を用いて金属製リング１１２ｂを構成するのであれば、銅等の比較的柔らかい材料を用いる場合と比較して、板厚を薄くすることが可能になるし、材料コストも削減することが可能となる。
In the case of such a structure, the portion of the
内側部材１１２の外形は、図４（ａ）の紙面右側、つまりギヤポンプ１９の高圧な吐出側と対応する位置では空隙部１９ｃよりも小さい径とされ、紙面左側、つまりギヤポンプ１９の低圧な吸入側と対応する位置では空隙部１９ｃよりも大きい径とされている。このため、環状ゴム部材１１３を内側部材１１２の外周壁に嵌め込んだときに、低圧となる回転軸５４の周囲やギヤポンプ１９の吸入側は環状ゴム部材１１３の内側に位置し、高圧となるギヤポンプ１９の吐出側は環状ゴム部材１１３の外側に位置するようにできる。
The outer shape of the
また、内側部材１１２の外周壁は、ギヤポンプ１９によるブレーキ液の吸入吐出動作が行われるときに、高圧な吐出圧が環状ゴム部材１１３に印加されて環状ゴム部材１１３がポンプ径方向内側に押圧される。このため、内側部材１１２の外周壁は、環状ゴム部材１１３からポンプ径方向内側への圧力を受ける受圧面を構成することになる。この受圧面は、内側部材１１２がポンプ軸方向においてギヤポンプ１９から離れる方向に推進力を生じさせる構成とされ、本実施形態では、受圧面の一部をテーパ面１１２ｅとしている。具体的には、内側部材１１２の外周壁のうちギヤポンプ１９と反対側において、外周壁を１周するフランジ部（鍔部）１１２ｆを備えてあり、フランジ部１１２ｆのうちギヤポンプ１９側の面をテーパ面１１２ｅとしている。
The outer peripheral wall of the
環状ゴム部材１１３は、Ｏリング等で構成されたもので、内側部材１１２の外周壁に嵌め込まれ、内側部材１１２と外側部材１１４との間に配置される。環状ゴム部材１１３は、ギヤポンプ１９の駆動時に吐出圧の上昇に伴って内側部材１１２の受圧面に対する圧接力を増大させると共に、凹部１０１ａの底面に接することで高圧なギヤポンプ１９の吐出側と低圧となる回転軸５４の周囲やギヤポンプ１９の吸入側との間をシールする。環状ゴム部材１１３は、内側部材１１２の外形に沿った形状で成形されていても良いが、円形状のものを弾性変形させて内側部材１１２の外形に合わせて内側部材１１２の外周壁に嵌め込まれれば良い。
The
外側部材１１４は、ギヤポンプ１９におけるポンプ軸方向端面において低圧側と高圧側とのシールを行う。図５に示されるように、外側部材１１４は、中空枠形状で構成されており、中空部１１４ａの内形は内側部材１１２の外形と対応する形状とされている。また、外側部材１１４は、ギヤポンプ１９側の端面に凹部１１４ｂと凸部１１４ｃが形成された段付きプレートとされ、凸部１１４ｃが両ロータ１９ａ、１９ｂの一端面やシリンダ７１の一端面に接する構成とされている。
The
凸部１１４ｃは、第１密閉部１１４ｄと第２密閉部１１４ｅと第３密閉部１１４ｈを有している。第１密閉部１１４ｄと第２密閉部１１４ｅは、空隙部１９ｃが後述する吸入口８１と連通した状態から後述する吐出室８０に連通した状態に移行するまでの間と、空隙部１９ｃが吐出室８０と連通した状態から吸入口８１に連通した状態に移行するまでの間と対応する位置にそれぞれ備えられている。つまり、第１密閉部１１４ｄは、複数の空隙部１９ｃのうち体積が最も大きくなる部分と対応した位置に配置され、第２密閉部１１４ｅは、複数の空隙部１９ｃのうち体積が最も小さくなる部分と対応した位置に配置されている。これら密閉部１１４ｄ、１１４ｅは、両ロータ１９ａ、１９ｂの一端面に当接し、これにより、空隙部１９ｃを密閉すると共に、低圧側と高圧側との間をシールしている。
The
第３密閉部１１４ｈは、第１密閉部１１４ｄと第２密閉部１１４ｅとの間に位置する部位であり、シリンダ７１の一端面に当接し、これにより、低圧側と高圧側との間をシールしている。
The
凹部１１４ｂは、吐出室８０と連通させられることで高圧な吐出圧が導入されるようになっている。このため、ギヤポンプ１９による高圧吐出時には、凹部１１４ｂ内を含めて外側部材１１４の外周に高圧な吐出圧が導入される。この吐出圧に基づいて、外側部材１１４が変形して、内側部材１１２を締め付ける抱き付きが生じることがある。
The
また、外側部材１１４に対して、ギヤポンプ１９と反対側から内側部材１１２および環状ゴム部材１１３が嵌め込まれるようになっており、外側部材１１４のうちギヤポンプ１９と反対側の端面には環状ゴム部材１１３と対応する形状の突出壁１１４ｆが形成されている。この突出壁１１４ｆの内周壁に対向して環状ゴム部材１１３が配置されることで、外側部材１１４と内側部材１１２および環状ゴム部材１１３とが正確に位置合わせされている。
Further, the
なお、外側部材１１４におけるギヤポンプ１９側の端面のうち凸部１１４ｃよりもポンプ径方向外側の部位には、突起状の回転防止部１１４ｇが形成されている。この回転防止部１１４ｇがシリンダ７１に形成された図示しない凹部内に挿入されることで、外側部材１１４がシリンダ７１に対して回転しないようにされている。
A protrusion-shaped
ここで、図６において、ギヤポンプ１９の回転範囲のうちブレーキ液を吸入する吸入工程の回転範囲を吸入回転範囲θ１とする。吸入回転範囲θ１のうち、シリンダ７１の一端面に当接する第３密閉部１１４ｈが位置する部位を非摺動範囲θ２とする。
Here, in FIG. 6, the rotation range of the suction process for sucking brake fluid out of the rotation range of the
吸入回転範囲θ１のうち、ギヤポンプ１９の一端面に当接する第１密閉部１１４ｄが位置する部位を第１摺動範囲θ３とする。より詳細には、第１摺動範囲θ３は、吸入回転範囲θ１のうち、第１密閉部１１４ｄと第３密閉部１１４ｈがポンプ径方向に重ならない部位である。
A portion of the suction rotation range θ1 where the
吸入回転範囲θ１のうち、ギヤポンプ１９の一端面に当接する第２密閉部１１４ｅが位置する部位を第２摺動範囲θ４とする。より詳細には、第２摺動範囲θ４は、吸入回転範囲θ１のうち、第２密閉部１１４ｅと第３密閉部１１４ｈがポンプ径方向に重ならない部位である。
A portion of the suction rotation range θ1 where the
そして、図５、図６に示すように、凹部１１４ｂには、第１摺動範囲θ３において第１密閉部１１４ｄのポンプ径方向外側位置に、シリンダ７１におけるポンプ軸方向端面に当接される第１当接部１１４ｉが設けられている。また、凹部１１４ｂには、第２摺動範囲θ４において第２密閉部１１４ｅのポンプ径方向外側位置に、シリンダ７１におけるポンプ軸方向端面に当接される第２当接部１１４ｊが設けられている。第１当接部１１４ｉおよび第２当接部１１４ｊは、凹部１１４ｂから突出する突起部であり、その先端部は、第１密閉部１１４ｄや第２密閉部１１４ｅよりもポンプ軸方向に突出している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図２に示すように、シール機構１１１の外径は、少なくとも図２の紙面左側においてハウジング１０１の凹部１０１ａの内径よりも小さくされている。このため、紙面左側におけるシール機構１１１とハウジング１０１の凹部１０１ａとの間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室８０を構成しており、ハウジング１０１の凹部１０１ａの底部に形成された吐出用管路９０に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ１９は、吐出室８０および吐出用管路９０を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
As shown in FIG. 2, the outer diameter of the
また、本実施形態では、図５に示すように、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅに対して外側に張り出した拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えた構成としている。具体的には、図７に示すように、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅに対して、アウターロータ１９ａの内歯部の歯底を結ぶ曲線から所定幅までの領域に加えて、さらにその外側に張り出させることで拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを構成している。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 5, it is set as the structure provided with the expansion area |
従来（特許文献１）のギヤポンプ装置では、複数の空隙部１９ｃの通過領域を覆いつつ、摺動面積を極力少なくできるように、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅの形成範囲を複数の空隙部１９ｃの通過領域に沿ったもの（図７中の一点鎖線）としている。具体的には、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅのうちのギヤポンプ１９の外周側の外郭線が、複数の空隙部１９ｃの通過領域のうちのギヤポンプ１９の外周側、つまりアウターロータ１９ａの内歯部の歯底を結ぶ曲線と平行とされている。つまり、アウターロータ１９ａの内歯部の歯底を結ぶ曲線から所定幅まで第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅが形成されており、本実施形態のような拡張領域１１４ｋ、１１４ｌが備えられていない。
In the conventional gear pump device (Patent Document 1), the first and
しかしながら、このような構造では、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅよりも外周側において、高圧な吐出圧が入り込む範囲が増えることになり、両ロータ１９ａ、１９ｂがシリンダ７１に押し付けられる荷重が増大する。
However, in such a structure, the range into which the high discharge pressure enters is increased more on the outer peripheral side than the first and second sealed
すなわち、凹部１１４ｂが吐出室８０と連通することで高圧な吐出圧が導入されるようになっている。このため、従来構造では、図８に示すようにギヤポンプ１９の作動による高圧吐出時には、凹部１１４ｂ内を含めて外側部材１１４の外周に高圧な吐出圧が導入され、凹部１１４ｂと重なるギヤ領域は、高圧な吐出圧でシリンダ７１側に押し付けられることになる。具体的には、ギヤポンプ１９とシリンダ７１との間の予想圧力分布は、図９に示されるようになり、吐出圧領域Ｒａ、吸入圧領域Ｒｂ、その中間圧力となる中間圧領域Ｒｃとによって区画される。この図中の吐出圧未満となる吸入圧領域Ｒｂや中間圧領域Ｒｃと図８に示した凹部１１４ｂとが重なる部分において、特にギヤポンプ１９がシリンダ７１を押し付ける荷重が高くなる。
That is, a high discharge pressure is introduced when the
そして、高圧な吐出圧が入り込む範囲が増えることによって、両ロータ１９ａ、１９ｂがシリンダ７１に押し付けられる荷重が増大する。このような荷重の増大は、ロータ摩耗を増加させたり、回転損失を増加させる要因となり得る。
And the load by which both the
具体的には、図８に示すように、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えていない構造の第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅとしている場合には、図中斜線領域において、高圧な吐出圧が導入され、上記荷重を増加させることになる。このため、図１０中に示した斜線領域において第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅの面積を拡張することが有効となる対策有効領域となり、この領域に張り出すように、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅに対して拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えている。つまり、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅに対して、ギヤポンプ１９の外周側の外郭線が複数の空隙部１９ｃの通過領域の曲線に沿って形成された領域からギヤポンプ１９の外周側に張り出させた拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 8, in the case where the first and second sealed
本実施形態の場合、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌは、ギヤポンプ１９の径方向寸法が吸入側から徐々に拡大し、ギヤポンプ１９の中心線Ｚ（空隙部１９ｃのうち最も体積が大きなものと小さなもの、および、駆動軸５４の中心を結ぶ線）まで形成されている。
In the case of the present embodiment, the
このような拡張領域１１４ｋ、１１４ｌは、図１０中斜線領域の範囲内において任意の形状として良いが、面積が広すぎると逆に上記荷重が小さくなり過ぎて、シール性能不足を引き起こす可能性がある。特に、図１０中の斜線領域のうちの吸入側においては、幅狭とすることでシール面圧を確保して、高圧な吐出圧と低圧な吸入圧との間をシール性能を確保したい。このため、本実施形態では、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌは、吸入側において吐出側よりもギヤポンプ１９の径方向寸法を狭くすることで、シール面圧を高くし、シール性能が確保できるようにしている。
Such
このように、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えることにより、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅよりも外周側において、高圧な吐出圧が入り込む範囲を減らすことが可能となる。これにより、両ロータ１９ａ、１９ｂがシリンダ７１に押し付けられる荷重を減少させられ、ロータ摩耗の抑制および回転損失の減少を図ることが可能となる。
As described above, by providing the
シリンダ７１には、ギヤポンプ１９の吸入側の空隙部１９ｃと連通する吸入口８１が形成されている。この吸入口８１は、シリンダ７１のうちギヤポンプ１９側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング１０１の凹部１０１ａの側面に設けられた吸入用管路９１に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ１９は、吸入用管路９１および吸入口８１を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
The
一方、シール機構１１５も、回転軸５４が挿入される中心部を有するリング状部材で構成され、アウターロータ３９ａおよびインナーロータ３９ｂをシリンダ７１側に押圧することにより、ギヤポンプ３９のうちの一端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。具体的には、シール機構１１５は、プラグ７２のうちシール機構１１５が収容される部分の端面およびアウターロータ３９ａやインナーロータ３９ｂの所望位置と当接することでシール機能を発揮している。
On the other hand, the
このシール機構１１５も、中空枠形状とされた内側部材１１６と環状ゴム部材１１７および中空枠形状とされた外側部材１１８とを有した構成とされている。内側部材１１６の外周壁と外側部材１１８の内周壁との間に環状ゴム部材１１７を配した状態で外側部材１１８内に内側部材１１６が嵌め込まれている。このシール機構１１５は、上記したシール機構１１１とシールを構成する面が反対側となっている点が異なっているため、シール機構１１１に対する対称形状で構成されているが、回転軸５４を中心としてシール機構１１１に対して１８０°位相をずらして配置されている。ただし、シール機構１１５の基本構造はシール機構１１１と同じであるため、シール機構１１５の詳細構造については説明を省略する。
The
なお、シール機構１１５の外径は、少なくとも紙面右側においてプラグ７２の内径よりも小さくなっている。このため、紙面右側におけるシール機構１１５とプラグ７２との間の隙間を通じてブレーキ液が流動できる構成とされている。この隙間が吐出室８２を構成しており、プラグ７２に形成された連通路７２ｂおよびハウジング１０１の凹部１０１ａの側面に形成された吐出用管路９２に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ３９は、吐出室８２や連通路７２ｂおよび吐出用管路９２を吐出経路としてブレーキ液を排出することができる。
The outer diameter of the
一方、シリンダ７１のうちギヤポンプ１９、３９側の端面もシール面とされ、このシール面にギヤポンプ１９、３９が密着することでメカニカルシールが為され、ギヤポンプ１９、３９のうちの他端面側での比較的低圧な部位と比較的高圧な部位とをシールしている。
On the other hand, the end surface of the
また、シリンダ７１には、ギヤポンプ３９の吸入側の空隙部３９ｃと連通する吸入口８３が形成されている。この吸入口８３は、シリンダ７１のうちギヤポンプ３９側の端面から外周面に至るように延設されており、ハウジング１０１の凹部１０１ａの側面に設けられた吸入用管路９３に接続されている。このような構造により、ギヤポンプ３９は、吸入用管路９３および吸入口８３を吸入経路としてブレーキ液を導入することができる。
Further, the
なお、図２において、吸入用管路９１および吐出用管路９０が図１における管路Ｃに相当し、吸入用管路９３および吐出用管路９２が図１における管路Ｇに相当する。
In FIG. 2, the
また、シリンダ７１の中心孔７１ａのうち第１ベアリング５１よりも挿入方向後方には、シール部材１２０が収容されている。シール部材１２０は、ポンプ径方向断面がＵ字状とされた環状樹脂部材１２０ａと、この環状樹脂部材１２０ａ内に嵌め込まれた環状ゴム部材１２０ｂとによって構成されている。このシール部材１２０は、環状樹脂部材１２０ａがシリンダ７１と回転軸５４とによって押し縮められることで環状ゴム部材１２０ｂが押し潰され、この環状ゴム部材１２０ｂの弾性反力によって環状樹脂部材１２０ａがシリンダ７１と回転軸５４に接して、これらの間をシールしている。これにより、シリンダ７１の中心孔７１ａ内での２系統の間のシールがなされている。
A
また、プラグ７２の中心孔７２ａは、挿入方向前方から後方に向かって内径が三段階に縮径させられて段付き形状とされており、その最も挿入方向後方側となる一段目の段付部にシール部材１２１が収容されている。このシール部材１２１は、ゴムなどの弾性部材からなるリング状の弾性リング１２１ａを、ポンプ径方向を深さ方向とする溝部が形成されたリング状の樹脂部材１２１ｂに嵌め込んだものである。弾性リング１２１ａの弾性力によって樹脂部材１２１ｂが押圧されて回転軸５４と接するようになっている。
Further, the
なお、中心孔７２ａのうちシール部材１２１が配置された段の隣の段となる二段目の段付部には、上述したシール機構１１５が収容されている。上述した連通路７２ｂは、この段付部からプラグ７２の外周面に至るように形成されている。また、中心孔７２ａのうち最も挿入方向前方側となる三段目の段付部には、シリンダ７１の挿入方向後方側の端部が圧入されている。シリンダ７１のうちプラグ７２の中心孔７２ａ内に嵌め込まれる部分は、シリンダ７１の他の部分よりも外径が縮小されている。このシリンダ７１のうち外径が縮小されている部分のポンプ軸方向寸法が中心孔７２ａの三段目の段付部のポンプ軸方向寸法よりも大きくされているため、シリンダ７１がプラグ７２の中心孔７２ａ内に圧入されたときに、プラグ７２の先端位置にシリンダ７１とプラグ７２とによる溝部７４ｃが形成されるようになっている。
In addition, the
さらに、プラグ７２の中心孔７２ａは、挿入方向後方でも部分的に径が拡大されており、この部分にオイルシール（シール部材）１２２が備えられている。このように、シール部材１２１よりもモータ６０側にオイルシール１２２を配置することで、基本的には、シール部材１２１によって中心孔７２ａを通じた外部へのブレーキ液洩れを防止し、オイルシール１２２により、より確実にその効果が得られるようにしている。
Furthermore, the diameter of the
このように構成されたポンプ本体１００の外周において、各部のシールを行うように環状シール部材としてのＯリング７３ａ〜７３ｄが備えられている。これらＯリング７３ａ〜７３ｄは、ハウジング１０１に形成された２系統の系統同士の間や各系統の吐出経路と吸入経路との間などにおけるブレーキ液をシールするものである。Ｏリング７３ａは吐出室８０および吐出用管路９０と吸入口８１および吸入用管路９１との間に配置されている。Ｏリング７３ｂは吸入口８１および吸入用管路９１と吸入口８３および吸入用管路９３の間に配置されている。Ｏリング７３ｃは吸入口８３および吸入用管路９３と吐出室８２および吐出用管路９２の間に配置されている。Ｏリング７３ｄは吐出室８２および吐出用管路９２とハウジング１０１の外部の間に配置されている。Ｏリング７３ａ、７３ｃ、７３ｄは、回転軸５４を中心としてポンプ周方向を一周囲むように単に円形状に配置されているが、Ｏリング７３ｂは、回転軸５４を中心としてポンプ周方向を囲んでいるもののポンプ軸方向にずらして配置されることで、回転軸５４のポンプ軸方向において寸法縮小を可能にしている。
O-
なお、Ｏリング７３ａ〜７３ｄが配置できるように、ポンプ本体１００の外周には溝部７４ａ〜７４ｄが備えられている。溝部７４ａ、７４ｂは、シリンダ７１の外周を部分的に凹ませることで形成されている。溝部７４ｃは、シリンダ７１の外周の凹ませた部分とプラグ７２の先端部分によって形成されている。凹部７４ｄは、プラグ７２の外周を部分的に凹ませることで形成されている。このような各溝部７４ａ〜７４ｄ内にＯリング７３ａ〜７３ｄが嵌め込まれた状態でポンプ本体１００をハウジング１０１の凹部１０１ａ内に挿入することで、各Ｏリング７３ａ〜７３ｄが凹部１０１ａの内壁面に押し潰され、シールとして機能させられる。
In addition, the
さらに、プラグ７２の外周面は、挿入方向後方において縮径され、段付き部を構成している。上記したリング状の雄ネジ部材１０２はこの縮径された部分に嵌装され、ポンプ本体１００が固定されるようになっている。
Further, the outer peripheral surface of the
以上のような構造によってギヤポンプ装置が構成されている。このように構成されたギヤポンプ装置では、内蔵されたギヤポンプ１９、３９の回転軸５４がモータ６０によって回転させられることにより、ブレーキ液の吸入・吐出というポンプ動作を行う。これにより、車両用ブレーキ装置によるアンチスキッド制御などの車両運動制御が為される。
The gear pump device is configured by the structure as described above. In the gear pump device configured as described above, the
また、ギヤポンプ装置では、ポンプ動作に伴って各ギヤポンプ１９、３９の吐出圧が吐出室８０、８２に導入される。これにより、両シール機構１１１、１１５に備えられた外側部材１１４、１１８のうちのギヤポンプ１９、３９とは反対側の端面に高圧な吐出圧が印加される。このため、高圧な吐出圧が外側部材１１４、１１８をシリンダ７１側に押圧する方向に加えられ、外側部材１１４、１１８のシール面（シール機構１１１で言えば凸部１１４ｃの先端面）をギヤポンプ１９、３９に押し付けると共に、シリンダ７１にギヤポンプ１９、３９のポンプ軸方向他端面を押し付ける。これにより、両シール機構１１１、１１５によってギヤポンプ１９、３９のポンプ軸方向一端面をシールしつつ、シリンダ７１によってギヤポンプ１９、３９のポンプ軸方向他端面をメカニカルシールすることができる。
In the gear pump device, the discharge pressures of the gear pumps 19 and 39 are introduced into the
また、ポンプ動作に伴って各ギヤポンプ１９、３９の吐出圧が吐出室８０、８２に導入されると、吐出圧に基づいて環状ゴム部材１１３、１１７が内側部材１１２、１１６の受圧面を垂直方向に押圧する。そして、内側部材１１２の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材１１２をギヤポンプ１９から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材１１２を凹部１０１ａの底面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。内側部材１１６についても同様のことが言え、内側部材１１６の受圧面が当該面の垂直方向に押され、内側部材１１６がギヤポンプ３９から離れる方向に推進力を生じさせられるため、内側部材１１６をプラグ７２の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くすことができる。
Further, when the discharge pressures of the gear pumps 19 and 39 are introduced into the
さらに、環状ゴム部材１１３、１１７が高圧な吐出圧によって凹部１０１ａの底面やプラグ７２の端面に押圧される。このため、環状ゴム部材１１３および内側部材１１２によって環状ゴム部材１１３よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができる。また、環状ゴム部材１１７および内側部材１１６によって環状ゴム部材１１７よりも内側の低圧側と外側の高圧側とをシールすることができる。
Further, the
このように、内側部材１１２、１１６を凹部１０１ａの底面やプラグ７２の端面に当接させてこれらの間の隙間を無くせるようにしつつ、低圧側と高圧側とのシールも的確に行えるようにしている。このため、これらの間に隙間が形成された場合に発生し得る圧力洩れや、環状ゴム部材１１３が隙間に入り込んで異常変形し、耐久性低下が生じることを防止することができる。また、環状ゴム部材１１３は、ギヤポンプ１９の駆動時の吐出圧の増減に伴って内側部材１１２の受圧面に対する圧接力を増減させるため、ロストルクの発生を抑制することも可能となる。
As described above, the
特に、本実施形態の場合には、受圧面をテーパ面１１２ｅとしている。このため、高圧吐出時にテーパ面１１２ｅに対して垂直方向にかかる吐出圧を効率良く内側部材１１２、１１６がギヤポンプ１９、３９と反対側に移動する推進力に変換できる。したがって、より確実に上記隙間を無くすことが可能となり、上記効果を得ることができる。また、上記隙間を無くせることで、この隙間による環状ゴム部材１１３、１１７の噛み込みを防ぐことも可能となり、環状ゴム部材１１３、１１７の損傷抑制も可能となる。
In particular, in the present embodiment, the pressure receiving surface is a
また、図１１に示すように、外側部材１１４は押し付け力Ｆ１にてギヤポンプ１９に押し付けられる。また、外側部材１１４は、外側部材１１４とギヤポンプ１９との間の圧力による押し返し力Ｆ２にて押し返される。さらに、外側部材１１４は、第１当接部１１４ｉおよび第２当接部１１４ｊがシリンダ７１におけるポンプ軸方向端面に当接するため、支持反力Ｆ３にて押し返される。
Further, as shown in FIG. 11, the
このように、第１当接部１１４ｉおよび第２当接部１１４ｊをシリンダ７１に当接させることにより、押し付け力Ｆ１の一部を受けることができる。このため、外側部材１１４の凸部１１４ｃにおける外周側エッジ部とアウターロータ１９ａとの接触面圧が低くなり、摺動抵抗が低下し、ポンプの駆動トルクが低減される。
Thus, by making the
ここで、図１２では、ギヤポンプ装置における高圧部の領域を斜線で示し、低圧部の領域を綾目で示している。具体的には、内側部材１１２におけるギヤポンプ１９側の圧力は低く、外側部材１１４の凹部１１４ｂにおけるギヤポンプ１９側の圧力は高い。また、吸入回転範囲θ１に位置する空隙部１９ｃの圧力は低く、吸入回転範囲θ１以外に位置する空隙部１９ｃの圧力は高い。
Here, in FIG. 12, the region of the high pressure portion in the gear pump device is indicated by oblique lines, and the region of the low pressure portion is indicated by cross marks. Specifically, the pressure on the
このように、吸入回転範囲θ１に位置する空隙部１９ｃの圧力は低いため、押し返し力Ｆ２は、第１摺動範囲θ３および第２摺動範囲θ４では小さくなる。したがって、外側部材１１４の凸部１１４ｃとアウターロータ１９ａとの摺動面のうち、第１摺動範囲θ３および第２摺動範囲θ４の摺動面（より詳細には、図６に綾目で示す領域付近）の面圧が高くなりやすい。
Thus, since the pressure of the
そして、本実施形態では、第１当接部１１４ｉおよび第２当接部１１４ｊを第１摺動範囲θ３および第２摺動範囲θ４に設けているため、第１摺動範囲θ３および第２摺動範囲θ４の摺動面の面圧を確実に低くすることができる。
In this embodiment, since the
さらに、本実施形態のギヤポンプ装置では、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅに対して拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えている。このため、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅよりも外周側において、高圧な吐出圧が入り込む範囲を減らすことが可能となる。これにより、両ロータ１９ａ、１９ｂがシリンダ７１に押し付けられる荷重を減少させられ、ロータ摩耗の抑制および回転損失の減少を図ることが可能となる。具体的に、図１３および図１４を参照して、このような効果が得られる理由について説明する。
Furthermore, the gear pump device of the present embodiment includes
図１３に示すように、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えていない構造の第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅとしている場合には、ギヤポンプ１９に加えられる各種力の関係として下記の関係が成り立つ。ここで、Ｆａは、外側部材１１４がギヤポンプ１９に押し付けられる押し付け力である。Ｆｂは、外側部材１１４とギヤポンプ１９との間の圧力による押し返し力である。Ｆｃは、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌと対応する場所（図中破線で囲んだ場所）で吐出圧がギヤポンプ１９を押し付ける押し付け力である。Ｆｄは、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅよりも外側において、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌ以外の場所で吐出圧がギヤポンプ１９を押し付ける押し付け力である。Ｆｅは、ギヤポンプ１９がシリンダ７１によって押し返される押し返し力である。Ｆｆは、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊにおいて外側部材１１４がシリンダ７１から押し返される押し返し力である。
As shown in FIG. 13, when the first and
まず、Ｆｅは、ギヤポンプ１９が紙面左側より加えられる力、つまりＦｂ、Ｆｃ、Ｆｄに対する反力であることから、数式１が成り立つ。そして、Ｆａは、外側部材１１４を紙面左側から押し付ける力に対応していることから、数式２の第１式が成り立ち、第１式を数式１に基づいて置き換えると第２式が導出される。
First, since Fe is a force applied by the
（数１） Ｆｅ＝Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｄ
（数２） Ｆａ＝Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｄ＋Ｆｆ
＝Ｆｅ＋Ｆｆ
ここで、図１４に示したように、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えた構造とした場合に、ＦｃがＦｃ’に減少したとすると、ＦａやＦｄについては変化しないことから、その減少分はＦｂ、Ｆｆが分散して補填していることになる。したがって、ＦｂがＦｂ’、ＦｆがＦｆ’に増加していると考えられる。そして、仮に、Ｆｃ’＝Ｆｃ／２まで減少していて、Ｆｂ’、Ｆｆ’のＦｂ、Ｆｆからの増加分がそれぞれα、βであったとして、Ｆｂ’＝Ｆｂ＋α、Ｆｆ’＝Ｆｆ＋βが成り立つとする。その場合、Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｆ＝Ｆｂ’＋Ｆｃ’＋Ｆｆ’であることから、α＋β＝Ｆｃ／２となる。
(Equation 1) Fe = Fb + Fc + Fd
(Formula 2) Fa = Fb + Fc + Fd + Ff
= Fe + Ff
Here, as shown in FIG. 14, when Fc is reduced to Fc ′ in the structure including the
なお、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えた構造とした場合において、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｆが上記のように変化したとした場合でも、次式に示されるように、Ｆａについては変化していない。
In the case of the structure including the
（数３） Ｆａ＝Ｆｂ’＋Ｆｃ’＋Ｆｄ＋Ｆｆ’
＝（Ｆｂ＋α）＋（Ｆｃ／２）＋Ｆｄ＋（Ｆｆ＋β）
＝Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｄ＋Ｆｆ
そして、ギヤポンプ１９がシリンダ７１によって押し返される押し返し力Ｆｅについて演算すると、次式が成り立つ。
(Expression 3) Fa = Fb ′ + Fc ′ + Fd + Ff ′
= (Fb + α) + (Fc / 2) + Fd + (Ff + β)
= Fb + Fc + Fd + Ff
When the
（数４） Ｆｅ＝Ｆｂ’＋Ｆｃ’＋Ｆｄ
＝（Ｆｂ＋α）＋（Ｆｃ／２）＋Ｆｄ
＝Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｄ＋α−Ｆｃ／２
＝Ｆｂ＋Ｆｃ＋Ｆｄ−β
つまり、図１３に示した拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えていない構造と比較して、図１４に示した拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えた構造とした場合の方が、Ｆｅがβ分だけ減少していることが分かる。このように、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えることにより、第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅよりも外周側において、高圧な吐出圧が入り込む範囲を減らすことが可能となる。したがって、上記効果を得ることが可能となる。
(Equation 4) Fe = Fb ′ + Fc ′ + Fd
= (Fb + α) + (Fc / 2) + Fd
= Fb + Fc + Fd + α-Fc / 2
= Fb + Fc + Fd-β
That is, Fe is reduced by β in the structure having the
（他の実施形態）
上記実施形態では、ギヤポンプを２つ備えたギヤポンプ装置を例に挙げたが、１つのギヤポンプのみが適用されるギヤポンプ装置であっても良い。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the gear pump device including two gear pumps is taken as an example, but a gear pump device to which only one gear pump is applied may be used.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 Further, in the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered to be essential in principle. .
また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to a specific number except for cases.
また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, the shape, position, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to relationships.
例えば、上記実施形態では、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを第１、第２密閉部１１４ｄ、１１４ｅの両方に備えた構造を説明したが、少なくとも一方の拡張領域１１４ｋ、１１４ｌが備えられるだけでも上記効果が得られる。
For example, in the above-described embodiment, the structure in which the
また、上記実施形態では、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊをそれぞれ１つずつ備えるようにしたが、いずれか一方もしくは両方を複数個としても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the 1st,
さらに、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊの形成位置として、最も好ましい位置は、上記した通り第１、第２摺動範囲θ３、θ４であるが、これらの範囲から外れていた場合でも、上記各実施形態と比べれば低くなるものの上記効果を得ることができる。例えば、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊを吸入回転範囲θ１の外に配置しても良く、吸入回転範囲θ１の外であっても、より吸入回転範囲θ１に近ければ、より上記効果に近い効果を得ることができる。
Furthermore, the most preferable positions for forming the first and
特に、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊを複数個備える場合には、必ずしも第１、第２摺動範囲θ３、θ４内に形成していなくても、上記効果を得ることが可能となる。勿論、複数個の第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊのうちの１個でも第１、第２摺動範囲θ３、θ４に配置されていれば、より上記効果が得易くなる。
In particular, when a plurality of first and
また、上記実施形態では、内側部材１１２の外周壁に、テーパ面１１２ｅを構成する鍔部としてのフランジ部１１２を備えているが、フランジ部１１２が備えられていなくても良い。ただし、この場合には、内側部材１１２をギヤポンプ１９から離れる方向に推進力を生じさせられなくなる。
Moreover, in the said embodiment, although the
なお、上記実施形態では、外側部材１１４に第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊを備えた構成としたが、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊを備えていない構成であっても良い。すなわち、外側部材１１４がケースとなるシリンダ７１のポンプ軸方向端面に当接する部位を有していれば、拡張領域１１４ｋ、１１４ｌを備えることによる効果が得られる。上記実施形態の構造においては、第３密閉部１１４ｈを備えており、少なくとも第３密閉部１１４ｈにおいて外側部材１１４がケースに当接させられるため、第１、第２当接部１１４ｉ、１１４ｊを備えていない構成であっても上記効果が得られる。
In the above embodiment, the
１９ ギヤポンプ
５４ 軸
７１ シリンダ（ケース）
１０１ ハウジング（ケース）
１１１ シール機構
１１２ 内側部材
１１３ 環状ゴム部材
１１４ 外側部材
１９ａ アウターロータ
１９ｂ インナーロータ
１００ａ 収容部
１１２ｆ 鍔部
１１４ｄ、１１４ｅ 第１、第２密閉部
１１４ｋ、１１４ｌ 拡張領域
19
101 Housing (case)
111
Claims (5)
前記ギヤポンプが収容される収容部（１００ａ）を形成するケース（７１、１０１）と、
前記ケースの外郭と前記ギヤポンプとの間に配設され、前記ギヤポンプのうち前記流体を吸入する吸入側および前記軸の周りを含む低圧側と前記流体が吐出される吐出室を含む高圧側とを区画するシール機構（１１１）とを備え、
前記シール機構は、前記低圧側を囲み、前記低圧側と前記吐出側との間をシールする環状ゴム部材（１１３）と、前記環状ゴム部材の外側に配置されて前記ケースおよび前記ギヤポンプにおけるポンプ軸方向端面に当接される外側部材（１１４）と、前記環状ゴム部材が装着される外周壁を有して前記外側部材の内側に嵌め込まれ前記ケースの外郭のうち前記ギヤポンプと反対側の内壁面に当接させられる内側部材（１１２）とを備え、
前記外側部材は、前記外側部材における前記ギヤポンプ側の端面に、前記ケースまたは前記ギヤポンプに当接されて前記低圧側と前記高圧側とを区画する凸部（１１４ｃ）と、前記ケースおよび前記ギヤポンプの何れにも当接されない凹部（１１４ｂ）とを備え、
前記凸部は、前記複数の空隙部のうち最も体積が大きな部位を密閉する第１密閉部（１１４ｄ）と、最も体積が小さな部位を密閉する第２密閉部（１１４ｅ）と、吸入側において前記第１密閉部および前記第２密閉部との間に位置する第３密閉部（１１４ｈ）とを含み、
前記第１密閉部および前記第２密閉部の少なくとも一方には、前記ギヤポンプの外周側の外郭線が前記複数の空隙部の通過領域の曲線に沿って形成された領域から前記ギヤポンプの外周側に張り出させられた拡張領域（１１４ｋ、１１４ｌ）が備えられていることを特徴とするギヤポンプ装置。 An outer rotor (19a) having an inner tooth portion and an inner rotor (19b) meshed with the outer rotor while forming a plurality of gap portions (19c), and the outer rotor based on the rotation of the shaft (54) And a gear pump (19) that performs a fluid suction and discharge operation by rotating the inner rotor,
A case (71, 101) forming an accommodating portion (100a) in which the gear pump is accommodated;
A suction side of the gear pump for sucking the fluid and a low pressure side including the periphery of the shaft and a high pressure side including a discharge chamber from which the fluid is discharged are disposed between the outer shell of the case and the gear pump. A sealing mechanism (111) for partitioning,
The seal mechanism includes an annular rubber member (113) that surrounds the low pressure side and seals between the low pressure side and the discharge side, and a pump shaft in the case and the gear pump that is disposed outside the annular rubber member. An outer member (114) that is in contact with a direction end surface and an outer peripheral wall on which the annular rubber member is mounted, and is fitted inside the outer member and is an inner wall surface on the opposite side to the gear pump of the outer shell of the case An inner member (112) that is brought into contact with
The outer member includes a convex portion (114c) that abuts the case or the gear pump and separates the low-pressure side and the high-pressure side on an end surface of the outer member on the gear pump side, and the case and the gear pump. A recess (114b) that does not come into contact with any of them,
The convex portion includes a first sealing portion (114d) that seals a portion having the largest volume among the plurality of gap portions, a second sealing portion (114e) that seals a portion having the smallest volume, and the suction portion on the suction side. A third sealing part (114h) positioned between the first sealing part and the second sealing part,
At least one of the first sealing portion and the second sealing portion has a contour line on the outer peripheral side of the gear pump from the region formed along the curve of the passage region of the plurality of gaps to the outer peripheral side of the gear pump. A gear pump device comprising an extended region (114k, 114l) that is projected.
前記当接部は、前記吸入回転範囲に備えられていることを特徴とする請求項３に記載のギヤポンプ装置。 Among the rotation ranges of the gear pump, when the rotation range of the suction process for sucking the fluid is the suction rotation range,
The gear pump device according to claim 3, wherein the contact portion is provided in the suction rotation range.
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