(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの流体ポンプ（１、２）を有し、該流体ポンプが互いに同軸状に配置された駆動軸（５、６）を備え、該駆動軸（５、６）が、カップリングピース（２３）を介して、力ロック態様で互いに連結されており、カップリングピース（２３）の少なくとも一部を包囲する連結ピース（２６）を更に有し、該連結ピースには、流体ポンプ（１、２）を通して吐出される圧力媒体を吸い込むための吸込みチャンネル（１９、２０）が形成されている二連ポンプユニットにおいて、
該連結ピース（２６）は入口圧力チャンバ（３３）を有し、該入口圧力チャンバには吸込みチャンネル（１９、２０）が開口しており、該カップリングピース（２３）は周方向に配置されたブレード要素（３０、３１；５２〜５５）を備え、該ブレード要素は入口圧力チャンバ（３３）内で回転して、圧力媒体を初期圧力下で吸込みチャンネル（１９、２０）内に供給するようになっていることを特徴とする二連ポンプユニット。
【請求項２】
前記連結ピース（２６）が２つの部品から形成されており、これらのうちの主本体（２７）が蓋状閉鎖部品（２９）を有し、該閉鎖部品は、ブレード要素（３０、３１；５２〜５５）を備えた前記カップリングピース（２３）が、閉鎖部品（２９）により閉じられる開口（３４）を通して連結ピース（２６）の主本体（２７）内に導入されるように形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項３】
前記連結ピース（２６）は、圧力媒体を放出する圧力チャンネル（２１、２２）を更に有することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項４】
前記２つの流体ポンプ（２）のうちの一方の流体ポンプの吸込みチャンネル（２０）および／または圧力チャンネル（２２）が、閉鎖部品（２９）を通して導かれることを特徴とする請求の範囲第２項または第３項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項５】
前記ブレード要素（３０、３１；５２〜５５）を備えた前記カップリングピース（２３）はワンピースとして形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の二連ポンプユニット。
【請求項６】
前記カップリングピース（２３）は、両流体ポンプ（１、２）の駆動軸（５、６）の端部をスリーブの態様で包囲する中空軸として形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の二連ポンプユニット。
【請求項７】
前記カップリングピース（２３）は、スプライン／溝歯（３８）を介して流体ポンプ（１、２）の駆動軸（５、６）に連結されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項８】
前記２つの流体ポンプ（１、２）の１つにそれぞれが通じる吸込みチャンネル（１９、２０）は、初めの圧力チャンバ（３３）の共通の吸込みチャンネル開口（３４）に通じておりかつ吸込みチャンネル開口（３４）の上方で流れの方向で分岐していることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の二連ポンプユニット。
【請求項９】
前記ブレード要素（３０、３１）は、吸込みチャンネル開口（３４）の領域において、カップリングピース（２３）の一端に設けられていることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項１０】
前記２つの流体ポンプ（１、２）の１つにそれぞれが通じる吸込みチャンネル（１９、２０）は、初めの圧力チャンバ（３３）の別々の吸込みチャンネル開口（５０、５１）に通じていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の二連ポンプユニット。
【請求項１１】
前記ブレード要素（５２〜５５）は、吸込みチャンネル開口（５０、５１）の領域において、それぞれの場合において、カップリングピース（２３）の両端部に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の二連ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求の範囲第１項の前提部に記載の二連ポンプユニット（double pump unit）に関する。
このような二連ポンプユニットはドイツ国公開特許明細書DE-OS 33 24 583から知られている。既知の二連ポンプユニットは、カップリングピースを介して力ロック（force-locking）態様で互いに連結されかつ互いに同軸状に配置された駆動軸を備えた２つの流体ポンプ（hydraulic pumps）を有している。これにより、カップリングピースは中空軸の形態に構成されかつスプライン／溝歯により２つの流体ポンプの駆動軸の自由端に連結されている。カップリングピースは、流体ポンプに通じる吸込みチャンネルおよび圧力チャンネルを収容する連結ピースにより包囲されている。上記ドイツ国公開特許明細書DE-OS 33 24 583から知られた二連ポンプユニットは、圧力媒体を予圧縮することなく、圧力媒体が低圧ラインから直接供給されるように引き出す。このため、既知の二連ポンプユニットは制限を受け、さらに吸込みチャンネル内のキャビテーションにより損傷を受ける危険性がある。
このような危険に対抗するため、他方では、流体ポンプの上流側にチャージングポンプを連結することがドイツ国登録特許明細書DE-PS 30 18 711から知られている。チャージングポンプは、タービンの態様に形成されたインペラからなり、該インペラはこれに対応する形状に形成されたチャンバ内で回転する。
本発明の目的は、上記ドイツ国公開特許明細書DE-OS 33 24 583に開示の二連ポンプを改良して、簡単な構造でかつよりコスト有効性に優れた態様でチャージングポンプを一体化した流体二連ポンプユニットを開発することにある。
この目的は、請求の範囲第１項の前提部に記載の特徴および特徴部に記載の特徴により達成される。
本発明による解決策に対応して、連結ピースには入口圧力チャンバが設けられ、該入口圧力チャンバには吸込みチャンネルが開口している。カップリングピースは周方向に配置されたブレード要素を備え、該ブレード要素は入口圧力チャンバ内で回転して、圧力媒体を初期圧力下で吸込みチャンネル内に供給する。
このように、本発明は、カップリングピース（該カップリングピースは、いかなる場合でも既に存在しかつ駆動軸とともに回転する）を、対応する入口圧力チャンバが連結ピースに設けられるときにチャージングポンプのインペラとして使用できるという考えに基づいており、かつカップリングピースには対応するブレード要素が設けられている。この解決法に必要とされる付加的構造変更は極く僅かであるに過ぎず、従って特に経済的である。
請求の範囲第２項〜第１１項は、本発明を更に発展させた長所を有している。
請求の範囲第２項によれば、連結ピースは、主本体と、該主本体を閉じる蓋状閉鎖部品とからなる２つの部品で形成されている。これにより、ブレード要素を備えたカップリングピースが、閉鎖部品により閉じられる主本体の対応する寸法をもつ開口を通して連結ピースの主本体内に導入される。これにより、組立てが特に簡単になりかつ構成されたカップリングピースをインペラとして機能させることができる。請求の範囲第４項によれば、連結ピースは、吸込みチャンネルと、隣接する流体ポンプに通じる圧力チャンネルとを収容できる。
請求の範囲第５項による特に好ましい態様では、ブレード要素を備えたカップリングピースは、ワンピースインペラとして形成できる。
また、請求の範囲第６項によれば、カップリングピースは、中空軸として製造されかつ請求の範囲第７項に記載のスプライン／溝歯を介して両流体ポンプの駆動軸の自由端に連結される。
請求の範囲第８項によれば、両流体ポンプに通じる吸込みチャンネルは、入口圧力チャンバの共通の吸込み開口に通じておりかつ吸込み開口の上方で流れの方向が両流体ポンプに分岐している。或いは、請求の範囲第１０項によれば、各吸込みチャンネルに別々の吸込みチャンネル開口を設けることができる。カップリングピースは、請求の範囲第９項によれば、その一端のみにブレード要素を配置することによりインペラとして形成でき、或いは請求の範囲第１１項によれば、カップリングピースの両端部に、対称的に、インペラ形状として形成することができる。
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
第１図は、本発明の第１実施形態を示す断面図である。
第２図は、本発明の第２実施形態を示す断面図である。
第１図は、本発明に従って開発された二連ポンプユニットの第１実施形態を示す軸線方向の断面図である。この二連ポンプユニットは２つの流体ポンプ１、２を有し、該流体ポンプは、この実施形態では、アキシャルピストンポンプとして構成されておりかつ各ポンプはそれぞれのハウジング３５、３９により包囲されている。アキシャルピストンポンプの基本構造は知られており、このため、例示の実施形態では単にシリンダドラム３、４、駆動軸５、６および制御ディスク７、８のみが示されている。ピストン９、１０および１１、１２はシリンダドラム３、４内で移動可能に配置されておりかつそれぞれ斜板（図示せず）上に支持されている。制御ディスク７、８は腎臓形に形成された制御チャンネル１３、１４を有し、該制御チャンネル１３、１４は、シリンダドラム３、４に形成されたシリンダボア１５、１６または１７、１８を、吸込みチャンネル１９または２０および圧力チャンネル２１または２２と交互に連結する。２つのアキシャルピストンポンプ１、２の駆動軸５、６は、以下詳細に説明するカップリングピース２３を介して力ロック態様により互いに連結されている。２つの駆動軸のうちの一方の駆動軸５または６が、その自由端の駆動装置（図示せず）により駆動され、これにより、駆動軸５、６に連結されたシリンダドラム３、４が回転されるように構成されている。
駆動軸５、６は、後述するように、連結ピース２６に設けられたローラベアリング２４、２５内に取り付けられている。例示の実施形態では、連結ピース２６は主本体２７を有し、該主本体２７は、閉鎖部品２９により閉鎖される、軸線方向の（好ましくは円形の）開口２８を有する。
本発明によれば、カップリングピース２３は、周方向に配置されたブレード要素３０、３１を有する。ブレード要素３０、３１は、放射状に均一に間隔を隔てて、カップリングピース２３の全周に亘って分布・配置されている。従ってカップリングピース２３は、その一端にブレード要素３０、３１を設けることによりインペラまたはタービンとして形成されている。これにより、第１図に示す例示実施形態では、ブレード要素３０、３１は、流体ポンプ１、２の駆動軸５、６の軸線に対して実質的に垂直に延びている。
二連ポンプユニットにより吐出され得る圧力媒体は、ファンネルの形状に形成された吸込み連結部３２を通って、本発明に従って設けられた入口圧力チャンバ３３（流体ポンプ１、２の作動中に、該チャンバ３３内で、カップリングピース２３のブレード要素３０、３１が回転する）内に流入する。これにより、ブレード要素３０、３１は圧力媒体の予圧縮を行い、吐出されるべき圧力媒体は、吸込みチャンネル１９、２０内へと初期圧力下で供給される。吸込みチャンネル１９、２０内の初期圧力により、流体ポンプ１、２の効率が高められると同時に、吸込みチャンネル１９、２０または制御チャンネル１３、１４の領域のキャビテーション破壊の危険が防止される。
第１図の例示実施形態では、両吸込みチャンネル１９、２０が、入口圧力チャンバ３３内の共通吸込みチャンネル開口３４に通じている。吸込みチャンネル開口３４の上方で、流れの方向において、吸込みチャンネル１９、２０は２つの流体ポンプ１、２の各々に分岐している。これにより、吸込みチャンネル２０は、第１図の切断面の下の連結ピース２６の主本体２７を通り、次に閉鎖部品２９を通って制御ディスク８の制御チャンネル１４に到達する。流出側で、流体ポンプ１の圧力チャンネル２１は連結ピース２６の主本体２７を通り、一方、流体ポンプ２の圧力チャンネル２２は、主本体２７および閉鎖部品２９の両方を通っている。明瞭化のため、圧力媒体の流れ方向は対応する矢印で示されている。
第１図の例示実施形態では、閉鎖部品２９は、カップリングピース２３がブレード要素３０、３１と一緒に、連結ピース２６の主本体２７の開口３４（該開口は、閉鎖部品２９により塞がれる）を通って軸線方向に導入できるように形成されている。これにより、二連ポンプユニットの組立てが大幅に容易になる。
本発明の二連ポンプユニットの組立ては次の工程に従って行なわれる。
最初に、連結ピース２６の主本体２７が流体ポンプ１のハウジング３５に連結される。次に、ブレード要素３０、３１を備えたカップリングピース２３を、開口３４を通して挿入する。カップリングピース２３を中空軸として形成しかつその内径部にはスプライン／溝歯３８を設けて、該スプライン／溝歯３８が、流体ポンプ１の駆動軸５の自由端３６に設けられた対応するスプライン／溝歯と係合するように構成するのが特に有効である。次に、連結ピース２６の主本体２７の開口３４が閉鎖部品２９により閉じられる。引き続き、連結ピース２６に第２流体ポンプ２が適用される。駆動軸６の自由端３７には、カップリングピース２３の内径部のスプライン／溝歯３８と係合する対応スプライン／溝歯を設けるのが特に有効である。
連結ピース２６が、ワンピースとして製造される主本体２７と閉鎖部品２９との２部品構造からなるため、流れの点で好ましい吸込みチャンネル１９、２０の案内が可能になり、かつ組立てに殆ど時間を費やさない迅速な組立てが可能になる。また、ブレード状要素３０、３１を備えたカップリングピース２３を更に発展させることにより、有効なチャージングポンプが達成される。
また、連結ピース２６の主本体２７のワンピース態様の構造により、他の優れた長所が更に得られる。本発明の二連ポンプユニットの構造的長さおよび重量は、既知の構造に比べてかなり小さく、また外部シールが全く不要であるため漏洩の心配が殆どない。連結ピース２６の主本体２７の外面は、他の手段例えば、レギュレータ、設定要素または連結ねじ等の取付けに、制限なく利用できる。主本体２７内には、さらにシリンダボア、オイル供給ボア、ねじ等が一体化されていてもよい。
第２図には、本発明による二連ポンプユニットの他の例示実施形態が示されている。第１図に関連して既に説明された構成部品には、第２図においても同じ参照番号が使用されており、従ってこれらを更に説明する必要はない。
第２図の例示実施形態は、吸込みチャンネル１９、２０が入口圧力チャンバ３３内の別々の吸込みチャンネル開口５０、５１に開口している点で、第１図の例示実施形態とは異なっている。カップリングピース３３は、その両端部にそれぞれのブレード要素５２、５３または５４、５５を有し、これらのブレード要素は、第１図の例示実施形態と同様に、インペラまたはタービンの態様で放射状に均一の間隔を隔てて、カップリングピース３３に周方向に配置されている。第２図の例示実施形態では、各吸込みチャンネル１９、２０がブレード要素５２、５３または５４、５５からなる別々のインペラまたはタービンと関連しており、各場合に、吐出されるべき圧力媒体の予圧縮を行いかつ初期圧力下で圧力媒体をそれぞれの吸込みチャンネル１９または２０に供給する。かくして、吸込みチャンネル１９、２０への分配が入口圧力チャンバ３３内で既に行なわれている。
第２図による対称的形態は、吸込みチャンネル１９、２０内で高い初期圧力を利用できるため、ブレード要素５２〜５５を備えたチャージングポンプに高い効率を付与できるという長所を有している。これ以外に、吸込みチャンネルの対称的構成は、図面で右側の吸込みチャンネル２０の長さをより短くできるという長所をもたらし、これは流れの観点で有効である。
もちろん、本発明は例示の実施形態に限定されるものではない。かくして、ブレード要素３０、３１または５２〜５５は任意の他の態様で構成できる。より詳しくは、ブレード要素は、駆動軸５、６の軸線方向に対して平行に供給するタービンに一体に組み付けられ、このため、吸込みチャンネル１９、２０が、曲り部のない大きな形に形成される。また、連結ピース２６の主本体２７内へのカップリングピース３３の半径方向への導入を可能にするため、閉鎖部品２９を半径方向に配置することもできる。もちろん、本発明は、アキシャルピストンポンプの場合に使用できるだけでなく、任意の他の既知の流体ポンプ、特にラジアルピストンポンプにも使用できる。
【図１】
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【図２】
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