(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体媒体または気体媒体用ポンプ、特にベーンポンプであって、
ポンプがモータ、特に電動機によって駆動可能であり、
またポンプが、作動室内に配置されてモータの駆動軸（２９）に結合可能な１つのロータ（１５）と、作動室（１１）を軸方向で閉鎖する少なくとも１つのプレッシャプレート（２５）とを含み、
このプレッシャプレートがロータ（１５）から離れた方のその側面（２７）で、作動室（１１）内で圧縮された媒体が搬送される圧力室（２３）に接続されており、
ポンプが、駆動軸（２９）の一部を取り囲み、かつ、モータに対して少なくとも１つのシールと共に圧力室（２３）を密封する結合要素（４７；４７’）をさらに含み、
駆動軸（２９）がプレッシャプレート（２５）の貫通穴（３５）に挿通されていて、
結合要素（４７；４７’）が筒状部分（４９）を有し、この筒状部分がプレッシャプレート（２５）の貫通穴（３５）内に係合し、
貫通穴の直径が、駆動軸（２９）の一部を取り囲む軸封リング（３９）の外径よりも小さいポンプにおいて、
結合要素（４７）が、軸封リング（３９）を受容するケーシング部分（４６）に少なくとも部分的に被さる鍔部（５７）を有することを特徴とするポンプ。
【請求項２】
筒状部分（４９）と貫通穴（３５）との間の間隙を密封するために少なくとも１つの第１シール（５１）が設けられていることを特徴とする、請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
鍔部（５７）とケーシング部分（４６）との間の間隙を密封するために少なくとも１つの第２シール（５９）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載のポンプ。
【請求項４】
液体媒体または気体媒体用ポンプ、特にベーンポンプであって、
ポンプがモータ、特に電動機によって駆動可能であり、
またポンプが、作動室内に配置されてモータの駆動軸（２９）に結合可能な１つのロータ（１５）と、作動室（１１）を軸方向で閉鎖する少なくとも１つのプレッシャプレート（２５）とを含み、
このプレッシャプレートがロータ（１５）から離れた方のその側面（２７）で、作動室（１１）内で圧縮された媒体が搬送される圧力室（２３）に接続されており、
ポンプが、駆動軸（２９）の一部を取り囲み、かつ、モータに対して少なくとも１つのシールと共に圧力室（２３）を密封する結合要素（４７；４７’）をさらに含み、
駆動軸（２９）がプレッシャプレート（２５）の貫通穴（３５）に挿通されていて、
結合要素（４７；４７’）が筒状部分（４９）を有し、この筒状部分がプレッシャプレート（２５）の貫通穴（３５）内に係合し、
貫通穴の直径が、駆動軸（２９）の一部を取り囲む軸封リング（３９）の外径よりも小さいポンプにおいて、
結合要素（４７；４７’）は、筒状部分（４９）に続いており、かつ、駆動軸（２９）の半径方向に延びる壁部分（５３）を備えており、壁部分（５３）の側面が、ケーシング部分（４６）の内側面を押し付けることが可能なように、前記壁部分（５３）とケーシング部分（４６）とが構成されていることを特徴とするポンプ。
【請求項５】
結合要素（４７；４７’）と、ケーシング部分（４６）の内側面との間の間隙を密封するために少なくとも１つの第３シールが設けられていることを特徴とする、請求項４記載のポンプ。
【請求項６】
結合要素（４７；４７’）とプレッシャプレート（２５）との間には、圧力室（２３）に接続された空間（６１）が形成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項記載のポンプ。
【請求項７】
ロータ（１５）の方向を向く力をプレッシャプレート（２５）に負荷する押付装置（６３）を特徴とする、請求項１から６のいずれか１項記載のポンプ。
【請求項８】
結合要素（４７；４７’）が、筒状部分（４９）に接続された壁部分（５３）を有し、この壁部分が筒状部分（４９）に対して実質垂直に延び、またこの壁部分に環状突部（５５）が設けられていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項記載のポンプ。
【請求項９】
結合要素（４７；４７’）が薄板からなり、好ましくは一体に構成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求項１の前文に記載された液体媒体または気体媒体用ポンプ、特にベーンポンプに関する。
【０００２】
（背景技術）
ここで論じる種類のポンプは公知である。それらは例えば自動車内でパワーステアリングシステム用に利用され、少なくとも１つのプレッシャプレートによって軸方向で閉鎖される作動室を含んでいる。この作動室内にロータが配置されており、このロータは電動機の駆動軸に結合可能である。ロータ用の特別の支承部は設けられておらず、ロータはもっぱら駆動軸を介して支承されている。しかしこの構成のゆえに、駆動軸の少なくとも１つの軸受と、駆動軸の領域で電動機をポンプに対して密封する軸封リングとに関して大きな外径が生じる。
【０００３】
プレッシャプレートはロータから離れた方のその側面で圧力室に接続されており、この圧力室はモータに対して、少なくとも１つのシールと協動して駆動軸の一部を取り囲む結合要素で密封されている。結合要素はロータから離れた方の側でプレッシャプレートに設けられるフランジに被さり、このフランジは大きな外径を有する。これによりフランジと結合要素との間に、半径方向内側にあって圧力室をポンプユニットから分離する密封面が形成されており、この密封面は駆動軸回転軸線からの距離が大きい。内側にある密封面の配置は駆動軸回転軸線からの圧力室の距離も決定し、したがってこの距離がきわめて大きく、そのため回転組立体の外径は相応に大きく設計されねばならない。
【０００４】
そこで本発明の課題は、コンパクトな構造、特に外径の小さいポンプユニットが実現可能となった冒頭に指摘した種類のポンプを提供することである。
【０００５】
（発明の開示）
この課題を解決するために、請求項１の特徴を有するポンプが提案される。このポンプは、結合要素が筒状部分を有し、この筒状部分がプレッシャプレートの貫通穴内に係合することを特徴としている。それゆえに、結合要素とプレッシャプレートの貫通穴との間で圧力室の半径方向内側にある密封面が駆動軸回転軸線からごく僅かな距離を有するだけであり、プレッシャプレートとロータとを有するポンプユニットは小さな外径で実現可能である。これにより、省スペースでコンパクトな構造を有するポンプを得ることができる。
【０００６】
本発明の１展開によれば、プレッシャプレートに設けられる貫通穴の直径は駆動軸の一部を取り囲む軸封リングの外径よりも小さく、好ましくはかなり小さい。軸封リングが圧力室に接続されている必要がないので、軸封リングの大きな外径のゆえに、圧力室の半径方向外側にある密封面は駆動軸から大きな距離に配置されている。半径方向内側にある密封面と半径方向外側にある密封面との間にある領域は有利には結合要素によって密封して緊締される。第１実施変種によれば、結合要素がこのため、軸封リングを受容するケーシング部分に被さる鍔部を有し、鍔部とケーシング部分との間の間隙を密封するために好ましくは少なくとも１つの第２シール、例えばＯリングが設けられている。他のポンプ実施変種では、結合要素が、軸封リングを受容するケーシング部分の正面と協動し、つまり密封用鍔部を有しているのではなく、好ましくはロータから離れた方の側面でケーシング部分の正面に当接している。有利な１実施例において、結合要素とケーシング部分の正面との間の間隙を密封するために少なくとも１つの第３シール、例えば正面の溝内に配置しておくことのできるＯリング、または密封円板が設けられている。他の実施変種では、結合要素がその鍔部をケーシング部分の凹部内に係合させており、この凹部内に軸封リングが配置されており、鍔部の外周面と凹部の壁との間の間隙は好ましくは少なくとも１つの第３シールによって密封可能である。
【０００７】
好ましい実施形態では、圧力室に接続された自由空間が結合要素とプレッシャプレートとの間にある。この構成のゆえに、プレッシャプレートの結合要素に対接する突出した側面全体に加圧下の媒体、例えば油を負荷可能とすることが可能となり、これによりプレッシャプレートは好ましくは、作動室を取り囲む輪郭リングに押付けられる。プレッシャプレートが皿ばねのように変形するとポンプの吸込域と圧力域との間で短絡を生じることがあるが、プレッシャプレートの側面全体に圧力を負荷することによってこうした変形は防止することができる。ロータの方向を向く力をプレッシャプレートに負荷するために、自由空間の代わりに、または圧力室に接続された自由空間を補足して、例えば少なくとも１つの皿ばねを含む押付装置を設けておくことができる。軸封リングを受容するケーシング部分の正面と協動するように結合要素が形成されているとき、この押付装置は特に有利である。
【０００８】
さらに、好ましいポンプ実施例では、大径鍔部とプレッシャプレートの貫通穴内に係合する小径部分との間にある領域に結合要素が環状突部を有し、この突部が結合要素を補強するのに役立つ。これにより、結合要素を肉薄に構成することが可能である。
【０００９】
さらに、好ましいポンプ実施例は、結合要素が薄板からなり、好ましくは一体に構成されていることを特徴としている。それゆえに、薄板成形品として構成される結合要素は安価に製造可能である。材料が例えば耐蝕性であり、またその強度特性が圧力室内の圧力に耐えるのに十分であるなら、勿論結合要素は事実上あらゆる材料から製造可能である。結合要素が圧力室内にあり、もしくは圧力室に隣接しているので、ベーンポンプを油の圧送に利用する場合結合要素は油によって腐食から保護されているので腐食性金属で構成することもできる。
【００１０】
その他の有利な実施形態は残りの従属請求項から明らかとなる。
【００１１】
（発明を実施するための最良の形態）
以下、図面に基づいて本発明が詳しく説明される。
【００１２】
図１が一部を示す実施例のポンプ１はこの場合ベーンポンプとして構成されている。ポンプ１は蓋７で閉鎖されたケーシング５の内部３に配置されている。ポンプ１がポンプユニット９を含み、このポンプユニットは、実質楕円形の作動室１１を取り囲む昇降リング１３と作動室１１内に配置されるロータ１５とを含む。縦中心線１７に対して半径方向に延びる条溝がこのロータに設けられており、半径方向で摺動可能なベーン１９が条溝に嵌挿されている。相前後するベーン１９の間で包み込まれたポンピング室が拡大縮小し、ロータ１５の回転時、ベーン１９が昇降リング１３の内輪郭に追従し、媒体、例えば作動油はタンク接続口２１から圧力室２３内に圧送される。圧力室２３から媒体は連絡路２４を介して、矢印で示唆した負荷へと達する。
【００１３】
ベーン１９の間にある吐出し室を軸方向で、つまり横方向で閉鎖するために、ポンプユニット９の片側にプレッシャプレート２５が設けられ、反対側には蓋７が設けられている。プレッシャプレートと蓋は昇降リング１３の側面に密封当接し、ロータ１５およびベーン１９からごく僅かな距離を有するだけである。プレッシャプレート２５はロータ１５から離れた方のその側面２７で圧力室２３に接続されており、もしくはこの実施例の場合圧力室２３内に配置されている。
【００１４】
図示しない他の実施例では、ベーン１９の間にある吐出し室を横方向で密封するために２つのプレッシャプレートが設けられて昇降リング１３の側面に当接している。すなわち、プレッシャプレートの１つは昇降リング１３と蓋７との間に配置されている。
【００１５】
ロータ１５は駆動軸２９の末端でスプライン結合３１によって捩り剛性を有して駆動軸に結合されている。駆動軸２９は図示しないモータ、好ましくは電動機の一部である。駆動軸２９を支承するために、この実施例では、ケーシング５内に配置される軸受３３が設けられており、この軸受がここでは転がり軸受として構成されている。浮動支承されるロータ１５用には独自の支承部が設けられていないのがわかる。これにより、軸受３３用に相応に大きな外径が得られる。
【００１６】
図１から明らかとなるように、駆動軸２９はプレッシャプレート２５の中心の貫通穴３５に挿通される。貫通穴３５は階段状に構成されている。すなわちそれは径の異なる複数の長さ部分を有する。貫通穴３５は横断面において好ましくは円形に構成されている。貫通穴３５は中央領域の直径がこの場合軸受３３領域における駆動軸２９の直径に実質等しい。図示しない他の実施例では、貫通穴３５の直径は軸受内に配置されるその長さ部分の領域における駆動軸２９の直径よりも小さい。駆動軸２９は貫通穴３５内に配置される長さ部分の直径が貫通穴３５の直径よりもかなり小さい。これにより、貫通穴３５の周面と駆動軸２９の外面との間に環状空間３７が形成されることになる。
【００１７】
ポンプ１を駆動するモータを密封するために、図１に示す実施例では、それ自体公知の軸封リング３９と、軸封リング３９と軸受３３との間の領域に配置されて筒状本体を有する遠心板４１が設けられている。軸封リング３９は、ポンプ１の内部３の方向にドーム状に延びるケーシング部分４６の領域に配置されている。遠心板４１の働きは、ポンプ１から圧送されて場合によって軸封リング３９と駆動軸２９との間の間隙および軸封リング３９とケーシング５との間の間隙を通過することのある微量の媒体を半径方向外方に、遠心板４１と軸封リング３９とを受容する凹部４５の壁４３へと導くことであり、そこで媒体は好適な仕方で例えば除圧通路によって外方に排出することができ、媒体がモータにまで達することはない。
【００１８】
軸封リング３９を有する凹部４５に対して圧力室２３を密封するために結合要素４７が設けられており、この結合要素はプレッシャプレート２５と軸封リング３９との間の領域に配置されている。結合要素４７はこの場合一体で、薄板成形品として構成されており、筒状部分４９を有する。この筒状部分はプレッシャプレート２５のロータ１５から離れた方の側で貫通穴３５内に係合する。結合要素４７の筒状部分４９と貫通穴３５の壁との間の間隙を密封するために第１シール５１が設けられており、このシールはこの場合Ｏリングシールによって形成され、貫通穴３５の大径部分に配置されている。筒状部分４９に続く壁部分５３は筒状部分４９に対して実質垂直に延びており、プレッシャプレート２５に対接するその側面に環状に構成される突部５５を有する。この突部は、場合によってはごく肉薄の結合要素４７を補強するのに役立つ。突部５５は、プレッシャプレート２５から離れた方の側で樋状くぼみによって形成されている。軸封リング３９を受容する凹部４５を越えて半径方向に延びる壁部分５３に鍔部５７が続いており、この鍔部はケーシング部分４６に被さり、その周面を好ましくは完全に取り囲む。鍔部５７とケーシング部分４６との間の間隙を密封するために他の第２シール５９が設けられており、このシールがここではＯリングシールによって形成され、ケーシング部分４６の外面に設けられた環状肩部に配置されている。
【００１９】
図１から明らかとなるように、結合要素４７と貫通穴３５の壁との間で半径方向内側にある密封面の距離は結合要素４７とケーシング部分４６との間で半径方向外側にある密封面の距離よりもかなり小さい。この構成に基づき、相前後するベーン１９の間にあるその吐出し室が駆動軸２９の回転軸線から僅かな距離を有するだけのポンプ１もしくはポンプユニット９を形成することができ、これにより、特に外径の小さいコンパクトなポンプユニット９が実現可能である。
【００２０】
ケーシング部分４６に嵌着された鍔部５７はその自由端の内面に丸み、好ましくはアールＲ１を有する。この丸み部は、ケーシング部分４６への鍔部５７の嵌着を容易としかつ第２シール５９の破損を防止するのに役立つ。さらに、結合要素４７の筒状部分４９はその自由端の外面に丸み、好ましくはアールＲ２を備えている。この丸み部は、プレッシャプレート２５の貫通穴３５内への筒状部分４９の差し込みを容易としかつ第１シール５１の破損を防止せんとするものである。
【００２１】
結合要素４７とプレッシャプレート２５の環状正面壁部分６０との間に実質環状の自由空間６１が形成されて圧力室２３に接続されもしくは圧力室２３の一部を形成するように、結合要素４７はその垂直壁部分５３の領域が構成されており、もしくはプレッシャプレート２５の側面２７に適合されている。
【００２２】
ポンプ１の運転時、プレッシャプレート２５の側面２７全体と貫通穴３５内の第２シール５９は加圧下の媒体を負荷され、プレッシャプレート２５が昇降リング１３に押付けられる。同時に、結合要素４７は半径方向に延びるその壁部分５３の側面がケーシング部分４６の正面に押し付けられる。
【００２３】
図１に示す実施例では圧力室２３内に押付装置６３が配置されており、これが圧縮ばね６５を有し、この圧縮ばねは結合要素４７を介してケーシング５で支えられ、かつ、駆動軸２９の回転軸線の方向を向く力をプレッシャプレート２５の側面２７に負荷する。押付装置６３はポンプ１の運転中昇降リング１３に対するプレッシャプレート２５の押付けを支援する。無圧状態のとき昇降リング１３に対するプレッシャプレート２５の押付けはもっぱら押付装置６３によって行われ、すでにポンプ１の始動前にベーン１９の間の吐出し室の横方向密封は与えられている。
【００２４】
図示しないモータとポンプ１は図１に示す実施例では取付状態のとき、本発明の対象でもあるユニットを形成し、遠心板４１および特に軸封リング３９の取付はモータの組込み後にはじめてポンプ側から行われる。図１に示す実施例では、駆動軸２９用軸受３３はモータ側からケーシング５内に挿入される。
【００２５】
図示しない他の実施例では、駆動軸２９用軸受３３も軸封リング２９と同様にポンプ側の方から取付可能であり、そのことはポンプとモータとの組立および相互結合時に利点をもたらす。この実施形態では特に軸封リング３９がきわめて大きな外径を有する。しかしそれにもかかわらず、結合要素４７がポンプ１の圧力室２３とモータとの間に配置されているので、圧力室の半径方向内側にある密封面はプレッシャプレート２５に挿通された駆動軸２９のごく近くに配置することができ、小さな外径のプレッシャプレート２５が実現可能である。
【００２６】
図２は結合要素４７’の第２実施例を示しており、同じ部品には同じ符号が付けてあり、その限りで図１についての説明を参照するように指示する。
【００２７】
結合要素４７’は、鍔部５７を備えていない点で、図１に示す結合要素４７と相違しているにすぎない。取付状態のとき結合要素４７’の壁部分５３はロータから離れた方のその側面６７でケーシング部分４６の正面に押付けられる。つまり圧力室２３の半径方向外側にある密封面はもはやケーシング部分４６の外面にあるのではなく、駆動軸２９の一層近くにある。結合要素４７’の壁部分５３の側面６７とケーシング部分４６の正面との間の間隙を密封するために、有利な実施例では第３シールが設けられている。図１に示す結合要素４７に比べて一層簡単に製造可能なこの結合要素４７’は押付装置６３によってケーシング部分４６の正面にたえず押付けられて密封する。圧力室２３内にある加圧下の媒体を利用して、圧力室２３内の圧力が低い場合でもケーシング部分４６に対する結合要素４７’の十分な押付けを確保して密封を保証することも当然に可能とすることができ、こうして場合によっては押付装置６３は省くことができる。さらに、押付力をシールによって加えることが可能である。
【００２８】
図２に示す結合要素４７’がケーシング５の凹部４５の出口を覆うだけであることによって、プレッシャプレート２５が二重に調心される虞は排除することができる。このプレッシャプレートはプレッシャプレート２５、昇降リング１３および蓋７に配置されるピンを介してすでに調心されており、そのうち図１にはピン６９が示してある。
【００２９】
結合要素４７、４７’は金属またはプラスチックから形成することができ、好ましくは一体に構成されている。好ましい実施形態において結合要素４７、４７’は−図１と図２に示すように−軸対称に構成されている。
【００３０】
ポンプ１の省スペースな構造様式に基づき、特に、結合要素４７もしくは４７’によってはじめて可能となることであるがポンプユニット９の外径が小さいがゆえに、モータ、主に電動機によって駆動されるポンプ１は、僅かなスペースが用意されているだけで軽量であることが要求される自動車内で使用するのが特別有利である。
【００３１】
図１と図２とに基づいて説明した結合要素４７もしくは４７’の利点は、ポンプ１がローラーベーンポンプ、揺動ポンプ（Sperrflugelpumpe）等として構成されている場合にも当然に得られる。
【００３２】
本願で提出された特許請求の範囲は、十分に広い特許保護を目指すための偏見のない明示的提案である。本出願人は、これまで明細書および／または図面に開示された特徴以外になお他の特徴を請求することを留保する。
【００３３】
従属請求項で使用された帰属関係は、各従属請求項の特徴によって主請求項の対象がさらに構成されることを示唆しており、帰属する従属請求項の特徴に対して独自の対象的保護を目指すことを放棄したものと理解されるべきではない。しかし従属請求項の対象は、先行する従属請求項の諸対象から独立した構成を有する自立的発明を形成する。
【００３４】
本発明は、明細書の実施例に限定されてもいない。むしろ、本発明の枠内で数多くの変更や変更態様が可能であり、特に、例えば一般的説明や実施形態および特許請求の範囲に述べられかつ図面に含まれた個々の特徴もしくは要素もしくは操作工程を組合せまたは変更することによって発明的でありまた組合せ可能な特徴によって新規な対象または新規な操作工程もしくは操作工程系列をもたらすような変種、要素、組合せおよび／または材料も、それらが製造方法、検査方法および作業方法に関係する限りで、可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施形態の結合要素を有するポンプ実施例の一部を示す縦断面図。
【図２】    第２実施形態の結合要素の縦断面図。
【図１】
0004514385.tif 000002
【図２】
0004514385.tif 000003