(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケース（１０）と、内歯のリングギヤ（４）と、該リングギヤ（４）内に偏心して配置され、周部分で該リングギヤ（４）と噛み合っている外歯のピニオン（２）と、前記リングギヤ（４）と前記ピニオン（２）との間にして、該ピニオン（２）が前記リングギヤ（４）と噛み合っている前記周部分の外側に配置され、ポンプインレット（７）と連通している吸込み側（Ｓ）を、ポンプアウトレット（８）と連結している吐出側（Ｐ）と連通させているポンプ室（６）とを備えた内歯歯車ポンプにおいて、前記内歯歯車ポンプ（１）が、前記ポンプケース（１０）内に相対回転不能に配置される支持リング（５）を有し、該支持リング内で前記リングギヤ（４）が相対回転可能に配置されていること、前記支持リング（５）が、前記ポンプ室（６）の前記吐出側（Ｐ）の領域に、圧力の作用を受ける加圧ポケット（１２）を有し、該加圧ポケットが内側へ前記リングギヤ（４）に対し開口しており、
前記支持リング（５）が、前記加圧ポケット（１２）の周端に、前記リングギヤ（４）の外面に当接するパッキンリップ（１５）を有していることを特徴とする内歯歯車ポンプ。
【請求項２】
前記加圧ポケット（１２）が前記吐出側（Ｐ）および／または前記ポンプアウトレット（８）と連通していることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項３】
前記支持リング（５）がプラスチックから成っていることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項４】
前記支持リングがポリテトラフルオロエチレンから成っていることを特徴とする、請求項３に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項５】
前記パッキンリップ（１５）の外面が前記加圧ポケット（１２）内で支配的な圧力の作用を受けていることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項６】
前記加圧ポケット（１２）が側部にて開口し、且つパッキン（１４）を有し、該パッキンが、前記加圧ポケット（１２）を側方から密封し、且つ前記加圧ポケット（１２）内で支配的な圧力の作用を受けていることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項７】
前記加圧ポケット（１２）の前記パッキン（１４）がエラストマーから成っていることを特徴とする、請求項６に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項８】
前記内歯歯車ポンプ（１）が液圧式車両ブレーキ装置のハイドロポンプであることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【請求項９】
前記ポンプケース（１０）が液圧式車両ブレーキ装置のハイドロリックブロックによって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の内歯歯車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文の構成を備えた内歯歯車ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、内歯のリングギヤとピニオンとを備えた内歯歯車ポンプを開示している。ピニオンはリングギヤ内に偏心して配置されて、周部分でリングギヤと噛み合い、その結果ピニオンの回転駆動によってリングギヤも回転駆動され、内歯歯車ポンプは公知の態様で作動液を搬送する。リングギヤはポンプケース内に回転可能に支持されている。リングギヤは内歯の歯車であり、ピニオンは外歯の歯車である。この外歯の歯車はリングギヤと言葉上区別するためにここではピニオンと記すことにする。リングギヤとピニオンとは内歯歯車ポンプの歯車とも呼ぶことができる。内歯歯車ポンプの両歯車が互いに噛み合っている周部分の外側には、リングギヤとピニオンとの間に三日月状の中空空間（ここではポンプ室と記す）がある。ポンプ室内には分離部材が配置されている。この分離部材はその形状のために三日月状部材または三日月体とも呼ばれる。リングギヤの歯の歯頭は分離部材の外面に当接し、ピニオンの歯の歯頭は分離部材の内面に当接し、その結果作動液がこれら歯車の歯中空空間内に封じ込められ、内歯歯車ポンプの前記歯車の回転駆動時に吸込み側から吐出側へ搬送される。分離部材はポンプ室を吸込み領域と吐出領域とに分割し、吸込み領域はポンプインレットと連通し、吐出領域はポンプアウトレットと連通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１９６１３８３３Ｂ４号明細書
【発明の概要】
【０００４】
請求項１の構成を備えた本発明による内歯歯車ポンプは支持リングを有し、該支持リングはポンプケース内に相対回転不能に配置され、該支持リング内でリングギヤが回転可能に支持されている。支持リングは、ポンプケース材料とは異なる、リングギヤを回転可能に支持するための材料を可能にし、たとえばより耐摩耗性のある材料および／またはより摩擦の少ない材料を可能にし、または支持リングの材料よりも安価な材料からポンプケースを製造することも可能にする。
【０００５】
本発明による内歯歯車ポンプの支持リングは、ポンプ室の加圧領域に、圧力の作用を受ける加圧ポケットを有し、該加圧ポケットは内側へリングギヤに対し開口している。加圧ポケットは中空空間または一種の凹部であり、半径方向に深く形成されている必要はなく、平坦であってよい。前記圧力の作用により、リングギヤはポンプ室の加圧領域で外側から圧力の作用を受ける。これにより、ポンプ室の加圧領域における内側からのリングギヤに対する圧力の作用が理想的に相殺され、或いは、少なくとも部分的に相殺される。内側からの圧力の作用によって生じるラジアル力は完全にまたは少なくとも部分的に相殺され、場合によっては過剰相殺され、その結果リングギヤに作用するラジアル力はゼロまたは少なくとも小さく、或いは少なくとも減少する。相殺の程度は、支持リングの加圧ポケットに圧力を作用させるリングギヤの周面積と、内側からリングギヤに作用する圧力と内側から作用を受ける面積との比率で表わされる、加圧ポケット内での圧力の作用の強さとに依存している。支持リング内に加圧ポケットを設けたことにより、本発明による内歯歯車ポンプはそのリングギヤの完全なまたは部分的なラジアル相殺を有している。
【０００６】
本発明は、そもそも、ポンプ室内に分離部材を有し、分離部材がほぼ三日月状であるために三日月形ポンプと呼ばれることのある内歯歯車ポンプに対しなされたものである。しかしながら、本発明はポンプ室内に分離部材を有していないいわゆる環状歯車ポンプに対しても適用可能である。
【０００７】
従属請求項は、請求項１に記載した発明の有利な構成および更なる構成を対象としている。
【０００８】
請求項２によれば、加圧ポケットはポンプ室の加圧領域および／またはポンプアウトレットと連通し、この場合加圧領域はポンプアウトレットと連通し、その結果内歯歯車ポンプによる作動液の流動による圧力損失を度外視すれば、両者には同じ圧力が支配する。本発明のこの構成には、加圧ポケット内での外側からのリングギヤに対する圧力作用がポンプ室の加圧領域における内側からの圧力作用に適合し、これによってラジアル相殺はポンプ室の加圧領域内およびポンプアウトレット内での圧力の変化にほとんど関係ないという利点がある。
【０００９】
本発明の構成によれば、支持リングはプラスチックから成り（請求項３）、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；請求項４）から成っている。ポリテトラフルオロエチレンは、摩擦抵抗が低く、摩耗安定性が高い優れた滑り軸受特性を有している。プラスチック、特にポリテトラフルオロエチレンの更なる利点は、内歯歯車ポンプの歯車およびもし設けられていれば分離部材の幅に正確に整合させることによる支持リングの軸線方向校正である。
【００１０】
本発明の更なる構成によれば、リングギヤの外面に当接するパッキンリップが密封ポケットの周端に設けられている（請求項５）。好ましくは、このようなパッキンリップは密封ポケットの両周端に設けられる。特に支持リングがプラスチックから成っている場合の該支持リングの弾性は、このようなパッキンリップの形成を可能にする。
【００１１】
密封のため、請求項６によれば、パッキンリップの外面は加圧ポケット内で支配的な圧力の作用を受けている。これによってパッキンリップは比較的高圧でリングギヤの外面に比較的強く押圧され、よって低圧の場合と同様に高圧でも好適に密封を行う。
【００１２】
請求項７によれば、密封ポケットは側部にて開口している。ポンプケースの境界端壁での密封、または、ポンプ室と密封ポケットとを側方で画成しているいわゆるスラストディスクでの密封は、密封ポケット内で支配的な圧力の作用を受けているパッキンを用いて行う。密封ポケット内で支配的でパッキンに作用する圧力はパッキンを半径方向に圧縮し、これによってパッキンは側方へ伸張する。これは、圧力の上昇に伴ってパッキンがポンプケースの端壁またはスラストディスクにより強く当接し、その結果圧力上昇時の密封作用が改善されることを意味している。これにより高圧の場合と同様に低圧での好適な密封が達成される。
【００１３】
請求項８によれば、密封ポケットのパッキンはエラストマーから成っている。エラストマーは、その材料特性により、特に圧力が変動する場合でも、密封ポケットの側部密封に対し特に適している。
【００１４】
特に、本発明による内歯歯車ポンプは、液圧式車両ブレーキ装置のハイドロポンプとして設けられ、たとえばトラクションコントロールを有する液圧式車両ブレーキ装置のいわゆる逆送ポンプとしておよび／または液圧式車両パワーブレーキ装置の圧力生成のために設けられている。これは請求項９の対象である。ブレーキ液は作動液よりも潤滑特性が悪いので、本発明による内歯歯車ポンプを液圧式車両ブレーキ装置で使用する際には、リングギヤをポンプケース内でダイレクトに支持する代わりに固有の支持リングで回転支持するのが特に有利である。また、小型のサイズ（本発明による内歯歯車ポンプの歯車は、液圧式車両ブレーキ装置のハイドロポンプとしてほぼ２ないし３ｍｍの幅を有する）には、とりわけ製造精度に対する特別な要請がなされるが、これはリングギヤを直接ポンプケース内で回転支持する場合よりも本発明による構成を用いてより好適に解決することができる。
【００１５】
本発明による内歯歯車ポンプのポンプケースはいわゆるハイドロリックブロックであってよく、或いは、液圧式車両ブレーキ装置のこのようなハイドロリックブロックの１つの領域であってよい（請求項１０）。このようなハイドロリックブロックは、トラクションコントロールを有する液圧式車両ブレーキ装置から公知である。ハイドロリックブロック内には、１つまたは複数のハイドロポンプ（すなわちここでは内歯歯車ポンプ）以外に、或いは、このような内歯歯車ポンプの各ブレーキ回路のために、ソレノイド弁、ハイドロアキュムレータ、およびトラクションコントロールのその他の液圧構成要素が組み込まれ、互いに液圧接続されている。内歯歯車ポンプを駆動するためのポンプモータとしての電動機は、通常ハイドロリックブロックにフランジ結合されている。
【００１６】
次に、本発明を図面に図示した１実施形態に関して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による内歯歯車ポンプの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面に図示した本発明による内歯歯車ポンプ１は、ハイドロポンプまたはいわゆる逆送ポンプとして、トラクションコントロールを有する液圧式車両ブレーキ装置内に設けられている。ピニオン２は、支持リング５内に回転可能に受容されている内歯のリングギヤ４内に偏心して配置されている。ピニオン２は周部分でリングギヤ４と噛み合っている。ポンプ軸３によるピニオン２の回転駆動により、リングギヤ４が一緒に回転駆動され、その結果内歯歯車ポンプ１はそれ自体公知の態様で流体を、本発明による内歯歯車ポンプ１の図示した実施形態ではブレーキ液を搬送する。ピニオン２とリングギヤ４とは内歯歯車ポンプ１の歯車２，４とも記すことにする。内歯歯車ポンプ１は、歯車２，４が互いに噛み合っている周部分に対向するように、ピニオン２とリングギヤ４との間に三日月状のポンプ室６を有している。ポンプ室６両端部の領域では、ポンプ軸３に平行に孔がポンプ室６内に開口している。これら２つの孔の１つはポンプインレット７を形成し、他の孔はポンプアウトレット８を形成している。ポンプインレット７は内歯歯車ポンプ１の吸込み側、ポンプアウトレット８は吐出側と見なすこともできる。
【００１９】
ポンプインレット７とポンプアウトレット８との間には、分離部材９がポンプ室６内に配置され、分離部材はその形状のために三日月体または三日月状部材とも呼ばれる。分離部材９はポンプ室６の吸込みインレット側Ｓを加圧アウトレット側Ｐから分離させている。分離部材９の外面はリングギヤ４の歯の歯頭に当接し、分離部材９の内面はピニオン２の歯の歯頭に当接している。分離部材９は吸込み側Ｓでピンで支持され、該ピンは分離部材９の吸込み側Ｓでポンプ室６をポンプ軸３に平行に貫通して、分離部材９のための対向支持部材１６を形成している。
【００２０】
支持リング５はポンプケース１０内に相対回転不能に配置されている。支持リングはピニオン２を有し、すなわちポンプ軸３上に相対回転不能に配置されている外歯の歯車を有している。内歯歯車ポンプ１の内部部材を見えるようにするためにケースカバーは図示していない。ポンプ室６は側部をアキシアルプレート１１によって画成され、アキシアルプレートは分離部材９の歯車２，４の端面および支持リング５の端面に当接している。アキシアルプレート１１をポンプ軸３と対向支持部材１６とが貫通し、これによってアキシアルプレートは相対回転不能に保持されている。アキシアルプレート１１は軸線方向に可動であり、歯車２，４とは逆の側のその外面が、ポンプアウトレット８内で支配的な圧力の作用を受け、これによって歯車２，４の端面と分離部材９の端面とに押圧されて密封状態で当接する。アキシアルプレート１１は吐出側Ｐと分離部材９とを覆っており、該アキシアルプレート１１によって一部分だけ覆われている吸込み側Ｓの一部まで達している。ポンプアウトレットのために、両アキシアルプレート１１の少なくとも１つはポンプアウトレット８と合同の穴を有している。ポンプインレット７はアキシアルプレート１１の外側にある。
【００２１】
支持リング５は、ポンプ室６の吐出側Ｐの領域に、加圧ポケット１２を有し、該加圧ポケットは、周方向において分離部材９の中央領域から、歯車２，４が互いに噛み合っている領域付近まで延在している。加圧ポケット１２は支持リング５の内面にて開口している繰り抜き部である。その中では、ポンプアウトレット８またはポンプ室６の吐出側Ｐからの圧力が支配的である。図示した実施形態では、支持リング５内の加圧ポケット１２は、アキシアルプレート１１の歯車２，４側内面に設けた切欠き１３を通じて吐出側Ｐと連通している。切欠き１３はＴ字状であり、その軸部は半径方向において吐出側Ｐから外側へ加圧ポケット１２まで延在し、そこで切欠き１３の軸先部が周方向に部分的に延在している。切欠き１３のこの形状は本発明にとって強制的なものではなく、加圧ポケット１２が吐出側Ｐまたはポンプアウトレット８の圧力と連通していることが重要であり、これは基本的には、アキシアルプレート１１の内面に切欠き１３を設けた態様とは異なる態様で実現されていてもよい。
【００２２】
リングギヤ４の外面は、加圧ポケット１２の領域で、リングギヤ４が吐出側Ｐで内側からも作用を受ける圧力と同じ圧力の作用を受ける。これは吐出側Ｐでの圧力の大きさに関係なく行われ、すなわちポンプアウトレット８内の圧力が変化しても行われる。吐出側Ｐの圧力の作用を受けている加圧ポケット１２により、リングギヤ４の内面での圧力が生じさせるラジアル力の完全なまたは部分的なまたは過剰な相殺が行われる。スラスト力の相殺の大きさは、加圧ポケット１２が周方向にどの程度延在しているかに依存している。加圧ポケット１２が比較的長ければ、内側へ向けられるラジアル力はリングギヤ４に及ぼされ、加圧ポケット１２が周方向に比較的短ければ、外側へ向けられるラジアル力がリングギヤ４に及ぼされる。通常は、ラジアル力を相殺するような加圧ポケット１２が得られるように尽力され、その結果リングギヤ４はラジアル力を受けず、或いは、リングギヤ４を加圧ポケット１２に対向している支持リング５の側面に対しわずかな力で押圧するようなわずかな過剰相殺が行われる。
【００２３】
加圧ポケット１２は側部が開口している。アキシアルプレート１１に対する密封はストライプ状のパッキン１４を用いて行い、該パッキンは加圧ポケット１２の底部に、すなわち外面に配置されている。パッキン１４は、加圧ポケット１２内で支配的な圧力の作用を受け、すなわち内歯歯車ポンプ１のアウトレット圧の作用を受ける。この圧力作用はパッキン１４を半径方向に圧縮させ、これによってパッキンは側方へ伸張する。これにより、パッキン１４はアウトレット圧が上昇すると、側方外側へアキシアルプレート１１に対し強く押圧され、これによってアウトレット圧が高くてもパッキンは良好に密封を行う。パッキン１４はエラストマーから成り、その特性により加圧ポケット１２の側部密封に好適である。
【００２４】
支持リング５はプラスチックから成り、その弾性により加圧ポケット１２の周端でのパッキンリップ１５の形成を可能にする。パッキンリップ１５はリングギヤ４に外側から当接し、その外面に、加圧ポケット１２内で支配的な圧力が作用し、すなわち内歯歯車ポンプ１のアウトレット圧が作用する。これによって加圧ポケット１２の、その周端での良好な密封が達成される。本実施形態では、支持リングはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成り、ポリテトラフルオロエチレンは良好な滑動性を有し、摩耗が少なく、加えてパッキンリップ１５に適している。
【００２５】
内歯歯車ポンプ１は、図示していない液圧式車両ブレーキ装置のハイドロポンプであり、トラクションコントロール用および／または液圧式車両パワーブレーキ装置での圧力生成用のいわゆる逆送ポンプとして設けられている。ポンプケース１０は車両ブレーキ装置のハイドロリックブロックによって形成され、このハイドロリックブロックのうち図面には内歯歯車ポンプを取り囲んでいる一部が図示されている。ハイドロリックブロック内にはソレノイド弁、緩衝室、ハイドロアキュムレータ等の他の液圧構成要素が配置され、互いに液圧接続されている。このようなハイドロリックブロックはトラクションコントロールを有する液圧式車両ブレーキ装置用に公知のものであり、ここでこれ以上詳細に説明する必要はない。
【符号の説明】
【００２６】
１  内歯歯車ポンプ
２  ピニオン
４  リングギヤ
５  支持リング
６  ポンプ室
７  ポンプインレット
８  ポンプアウトレット
１０  ポンプケース
１２  加圧ポケット
１４  パッキン
１５  パッキンリップ
Ｐ  吐出側
Ｓ  吸込み側
【図１】
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