[go: up one dir, main page]

WO2018235928A1 - ギヤポンプ装置 - Google Patents

ギヤポンプ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018235928A1
WO2018235928A1 PCT/JP2018/023747 JP2018023747W WO2018235928A1 WO 2018235928 A1 WO2018235928 A1 WO 2018235928A1 JP 2018023747 W JP2018023747 W JP 2018023747W WO 2018235928 A1 WO2018235928 A1 WO 2018235928A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
gear pump
pressure
pump
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/023747
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
忠慶 宇佐美
之人 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advics Co Ltd
Original Assignee
Advics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advics Co Ltd filed Critical Advics Co Ltd
Priority to CN201880041594.7A priority Critical patent/CN110770443B/zh
Priority to US16/623,709 priority patent/US11378077B2/en
Publication of WO2018235928A1 publication Critical patent/WO2018235928A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0023Axial sealings for working fluid
    • F04C15/0026Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0007Radial sealings for working fluid
    • F04C15/0019Radial sealing elements specially adapted for intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008Prime movers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/602Gap; Clearance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/50Bearings
    • F04C2240/56Bearing bushings or details thereof

Definitions

  • the present invention relates to a gear pump device.
  • the gear pump device includes a gear pump configured by meshing an outer gear and an inner gear, a seal mechanism that divides the low pressure side and the high pressure side, and a case that accommodates them.
  • the sealing mechanism comprises an outer member, an annular rubber member, and an inner member. Each member of the sealing mechanism is biased in a predetermined direction by the discharge pressure. That is, by the discharge pressure, the outer member abuts on one axial end surface of the outer gear and the axial one end surface of the inner gear, and the inner member abuts on the inner wall surface of the housing (case) to exert the sealing function. Ru.
  • the pressing force against the outer gear becomes strong (the contact surface pressure becomes high). Then, the sliding resistance is increased, and the drive torque of the gear pump is increased. However, if the contact area between the outer member and the outer gear and the inner gear is reduced to reduce the sliding resistance, the pressing force is reduced and the sealing performance is reduced.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-28192 discloses a gear pump device that disperses the pressing force by bringing the contact portion (protrusion) provided on the outer peripheral side of the outer member into contact with the cylinder. . Thereby, the driving torque of the gear pump is reduced.
  • the outer member is enlarged by the provision of the contact portion, and the volume of the pressure chamber (discharge chamber) is reduced.
  • the gear pump device since how to receive the force received by the cylinder changes depending on the shape and position of the contact portion (protrusion), relatively high precision in manufacturing and design is required. That is, the gear pump device has room for improvement in terms of volumetric efficiency and manufacturability (manufacturability).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a gear pump device capable of further improvement of volumetric efficiency and manufacturability and ensuring sealing performance and reduction of driving torque. With the goal.
  • the gear pump device has an outer gear having an internal tooth portion and an inner gear meshed with the outer gear while forming a plurality of gaps with the outer gear, and the outer gear and the inner gear
  • a gear pump for performing suction and discharge operations of fluid by being rotated, a case forming a housing portion in which the gear pump is housed, and a case disposed between the case and the gear pump, the fluid of the gear pump is sucked
  • a sealing mechanism that defines a suction side and a low pressure side including the periphery of the shaft, and a high pressure side including a discharge chamber into which the fluid is discharged; the seal mechanism surrounds the low pressure side;
  • An annular rubber member for sealing between the side and the high-pressure side, a one-side sealing surface abutting on the annular rubber member, and one axial end face of the outer gear;
  • An inner member having an outer member having a second seal surface abutting on one axial end surface of the inner gear, and an outer peripheral wall on which the annular rubber member is
  • the inner gear has a notch recessed inward in the radial direction of the inner gear to form a recess with one axial end face of the inner gear, and the outer member is disposed in the recess and the inner gear And an insertion portion which abuts on one axial end face of the second side sealing face and which constitutes a part of the other side sealing face.
  • the insertion portion of the outer member which is in contact with one axial end surface of the inner gear, is inserted into the recess formed by the notch portion of the inner member and the inner gear. Since the insertion portion is in contact with one axial end face of the inner gear, the necessary contact area between the outer member and one axial end face of the outer gear and the axial one end face of the inner gear is secured, and an appropriate seal area is achieved. You can get it. Further, the area (pressure receiving area) in which the outer member receives the discharge pressure can be reduced by the amount that the insertion portion is disposed in the recess, and as a result, the pressing force of the outer member against the outer gear and the inner gear can be reduced. Can.
  • the drive torque of the gear pump can be reduced while securing the sealability of the outer member.
  • an insertion part is formed in an outer side member, since the notch part in which an insertion part is accommodated is formed in an inner side member, the further improvement of volume efficiency is attained. Further, in terms of manufacture, since the notch of the axial end of the member and the corresponding insertion portion are formed, the formation position and the shape can be easily designed, and the manufacture becomes relatively easy. That is, it is possible to further improve the manufacturability.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is a front view of the inner member of this embodiment. It is IVb-IVb 'sectional drawing of Fig.4 (a). It is a front view of the outer side member of this embodiment. It is a right side view of the outer side member of this embodiment. It is Vc-Vc 'sectional drawing of Fig.5 (a). It is a cross-sectional schematic diagram of the seal mechanism and gear pump of this embodiment. It is a conceptual diagram explaining the discharge pressure which the outside member of this embodiment receives. It is a cross-sectional schematic diagram of the seal mechanism and gear pump of the deformation
  • the actuator 50 has a first piping system 50a and a second piping system 50b.
  • the first piping system 50a is a rear system that controls the brake hydraulic pressure applied to the right rear wheel RR and the left rear wheel RL
  • the second piping system 50b is a brake hydraulic pressure applied to the left front wheel FL and the right front wheel FR. Is a front system that controls the Since the configurations of the respective systems 50a and 50b are the same, the first piping system 50a will be described below, and the description of the second piping system 50b will be omitted.
  • the first piping system 50a transmits the M / C pressure described above to the W / C 14 provided on the left rear wheel RL and the W / C 15 provided on the right rear wheel RR to generate a W / C pressure.
  • a conduit A is provided. Further, the conduit A is provided with a first differential pressure control valve 16 that can be controlled to the communication state and the differential pressure state. The position of the first differential pressure control valve 16 is adjusted so that the first differential pressure control valve 16 is in the communication state at the time of normal braking (when the vehicle motion control is not performed) at which the driver operates the brake pedal 11. The position of the first differential pressure control valve 16 is adjusted such that the differential pressure state becomes larger as the value of the current flowing through its own solenoid coil becomes larger.
  • the W / C 14 and 15 When the first differential pressure control valve 16 is in the differential pressure state, only when the brake fluid pressure on the W / C 14 and 15 side is higher than the M / C pressure by a predetermined amount or more, the W / C 14 and 15 from the M / C side The brake fluid flow is permitted only to the C13 side. For this reason, the W / Cs 14 and 15 are always maintained so as not to be higher than the M / C 13 by a predetermined pressure or more.
  • the conduit A branches into two conduits A1 and A2 on the W / C 14 and 15 side downstream of the first differential pressure control valve 16.
  • the pipe line A1 is provided with a first pressure increase control valve 17 for controlling the pressure increase of the brake fluid pressure to the W / C 14, and the pipe line A2 is for controlling the pressure increase of the brake fluid pressure to the W / C 15
  • a two pressure increase control valve 18 is provided.
  • the first and second pressure increase control valves 17 and 18 are each formed of a two-position solenoid valve capable of controlling the communication / disconnection state. Specifically, when the control current to the solenoid coil provided to the first and second pressure increase control valves 17 and 18 is zero when the first and second pressure increase control valves 17 and 18 are turned off (during non-energization) And a normally open type in which the solenoid coil is controlled to be shut off when a control current is supplied to it (when energized).
  • the conduit B as a pressure reduction conduit connecting between the pressure control reservoir 20 and the first and second pressure increase control valves 17 and 18 and the W / Cs 14 and 15 in the conduit A controls the communication / disconnection state
  • a first pressure reduction control valve 21 and a second pressure reduction control valve 22 which are configured by a two-position solenoid valve are provided.
  • the first and second pressure reduction control valves 21 and 22 are normally closed.
  • a conduit C which is a reflux conduit is disposed between the pressure control reservoir 20 and the conduit A which is a main conduit.
  • the pipe line C is provided with a gear pump 19 driven by a motor 60 that sucks and discharges the brake fluid from the pressure control reservoir 20 toward the M / C 13 side or the W / Cs 14 and 15 side.
  • the motor 60 is driven by controlling energization of a motor relay (not shown).
  • a conduit D which is an auxiliary conduit is provided between the pressure control reservoir 20 and the M / C 13.
  • the brake fluid is sucked from the M / C 13 by the gear pump 19 through the conduit D, and discharged to the conduit A, whereby the brake fluid is supplied to the W / C 14 and 15 side at the time of vehicle motion control. Pressure on the wheels.
  • the 2nd piping system 50b is also the same composition, and equipping the 2nd piping system 50b with the same composition as each composition with which the 1st piping system 50a was equipped There is.
  • the second piping system 50 b includes a second differential pressure control valve 36 corresponding to the first differential pressure control valve 16 and third and fourth corresponding to the first and second pressure increase control valves 17 and 18.
  • a corresponding pressure control reservoir 40 and conduits A to D and corresponding conduits E to H are provided.
  • the brake ECU 70 also controls the control system of the brake control system 1, and is configured by a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like.
  • the brake ECU 70 executes processing such as various calculations in accordance with a program stored in the ROM or the like, and executes vehicle motion control such as anti-slip control. That is, the brake ECU 70 calculates various physical quantities based on the detection of sensors (not shown), determines whether or not to execute vehicle motion control based on the calculation results, and executes it when the vehicle is controlled.
  • the control amount that is, the W / C pressure to be generated in the W / C of the wheel to be controlled is determined.
  • the brake ECU 70 executes current supply control to the control valves 16 to 18, 21, 22, 36 to 38, 41, 42 and current amount control of the motor 60 for driving the gear pumps 19, 39.
  • the W / C pressure of the control target wheel is controlled, and vehicle motion control is performed.
  • the gear pumps 19 and 39 are driven, and the first and second differential pressure control valves 16 and 36 are placed in a differential pressure state.
  • the brake fluid is supplied to the downstream side of the first and second differential pressure control valves 16 and 36, that is, the W / Cs 14, 15, 34 and 35 through the conduits D and H.
  • the first to fourth pressure increase control valves 17, 18, 37, 38 and the first to fourth pressure decrease control valves 21, 22, 41, 42 the W / C pressure of the control object wheel is increased or decreased.
  • the pressure is controlled, and the W / C pressure is controlled to be a desired control amount.
  • the first to fourth pressure increase control valves 17, 18, 37, 38 and the first to fourth pressure decrease control valves 21, 22, 41, 42 are appropriately controlled. , 39 to control the increase / decrease of the W / C pressure. Thereby, the W / C pressure is controlled to be a desired control amount.
  • FIG. 2 shows a state where the pump body 100 is assembled to the housing 101 of the actuator 50.
  • the pump main body 100 is assembled so that the vertical direction in the drawing is the vehicle top-bottom direction.
  • 2 shows the seal mechanism in a conventional shape, and the seal mechanisms shown in FIGS. 4 to 6 are the configurations of the seal mechanisms 111 and 115 of the present embodiment.
  • the vehicle brake device is composed of two systems of the first piping system 50a and the second piping system 50b.
  • the pump body 100 is provided with two, the gear pump 19 for the first piping system 50a and the gear pump 39 for the second piping system 50b.
  • the gear pumps 19 and 39 incorporated in the pump body 100 are driven by the motor 60 rotating a rotating shaft 54 supported by the first bearing 51 and the second bearing 52.
  • the casing constituting the outer shape of the pump body 100 is provided with a cylinder 71 and a plug 72 made of aluminum.
  • the first bearing 51 includes an outer ring 51a and needle rollers 51b.
  • the second bearing 52 includes an inner ring 52a, an outer ring 52b, and rolling elements 52c.
  • the first bearing 51 is disposed in the cylinder 71, and the second bearing 52 is disposed in the plug 72.
  • the pump body 100 is configured by including the gear pumps 19 and 39, various seal members, and the like together with the cylinder 71 and the plug 72.
  • the pump main body 100 of an integral structure is comprised.
  • the integrally formed pump body 100 is inserted into a substantially cylindrical recess 101 a formed in the aluminum housing 101 from the right side of the drawing.
  • the ring-shaped male screw member (screw) 102 is screwed into the female screw groove 101 b excavated at the inlet of the recess 101 a, and the pump body 100 is fixed to the housing 101.
  • the pump main body 100 is structured so as not to come out of the housing 101 by screwing the male screw member 102.
  • the insertion direction of the pump body 100 into the recess 101 a of the housing 101 is simply referred to as the insertion direction.
  • the axial direction of the pump body 100 (coincident with the axial direction of the rotary shaft 54) is referred to as the pump axial direction or simply as the axial direction
  • the circumferential direction of the pump body 100 (coincident with the circumferential direction of the rotary shaft 54) is the pump circumferential direction or
  • the circumferential direction is simply referred to
  • the radial direction of the pump body 100 (corresponding to the radial direction of the rotary shaft 54) is referred to as the pump radial direction or simply the radial direction.
  • a circular second concave portion 101c is formed in the concave portion 101a of the housing 101 at a position corresponding to the front end (left end in FIG. 2) of the rotary shaft 54 in the front end position in the insertion direction.
  • the diameter of the second recess 101c is made larger than the diameter of the rotation shaft 54, and the tip of the rotation shaft 54 is located in the second recess 101c so that the rotation shaft 54 does not contact the housing 101.
  • the cylinder 71 and the plug 72 are provided with central holes 71a and 72a, respectively.
  • the rotary shaft 54 is inserted into the central holes 71a and 72a, and the first bearing 51 fixed to the inner periphery of the central hole 71a formed to the cylinder 71 and the inner periphery of the central hole 72a formed to the plug 72 are fixed. It is supported by the second bearing 52.
  • Gear pumps 19 and 39 are provided on both sides of the first bearing 51, that is, in the area in front of the first bearing 51 in the insertion direction and in the area between the first and second bearings 51 and 52, respectively.
  • the gear pump 19 is disposed in a gear chamber (corresponding to an "accommodating portion") 100a configured by a counterbore in which one end surface of the cylinder 71 is recessed in a circular shape, and the rotation is inserted into the gear chamber 100a. It comprises an internal gear pump (trochoid pump) driven by a shaft 54.
  • the housing 101 and the cylinder 71 correspond to a case.
  • the gear pump 19 includes a rotating portion including an outer gear 19a having an inner gear formed on the inner periphery and an inner gear 19b having an outer gear formed on the outer periphery, and the center of the inner gear 19b
  • the rotary shaft 54 is inserted into the hole in the.
  • a key 54b is inserted into a hole 54a formed in the rotating shaft 54, and the torque is transmitted to the inner gear 19b by the key 54b.
  • the outer gear 19a and the inner gear 19b are engaged with each other by the inner teeth and the outer teeth respectively formed to form a plurality of gaps 19c. Then, the gap 19c changes in size due to the rotation of the rotating shaft 54, whereby the suction and discharge of the brake fluid is performed.
  • the gear pump 39 is disposed in a gear chamber (housing portion) 100b formed of a counterbore having the other end face of the cylinder 71 recessed in a circular shape, and a rotation shaft inserted into the gear chamber 100b It is driven at 54.
  • the gear pump 39 also has an outer gear 39a and an inner gear 39b like the gear pump 19, and is an internal gear pump that sucks and discharges the brake fluid at a plurality of gaps 39c formed by meshing these two teeth. It is configured.
  • the gear pump 39 is arranged such that the gear pump 19 is rotated approximately 180 ° around the rotation shaft 54.
  • the suction side gaps 19c and 39c of the gear pumps 19 and 39 and the discharge side gaps 19c and 39c are located at symmetrical positions with respect to the rotation shaft 54, and on the discharge side
  • the pressure applied to the rotary shaft 54 by the high brake fluid pressure can be offset.
  • the gear pumps 19 and 39 have basically the same structure, but have different axial thicknesses in order to make the suction and discharge amounts different.
  • a seal mechanism 111 for pressing the gear pump 19 to the cylinder 71 side is provided on one end surface side of the cylinder 71 opposite to the cylinder 71 across the gear pump 19, that is, between the cylinder 71 and the gear pump 19 and the housing 101. There is. Further, on the other end face side of the cylinder 71, a seal mechanism 115 that presses the gear pump 39 toward the cylinder 71 side between the cylinder 71 and the gear pump 39 and the plug 72 on the opposite side of the cylinder 71 with the gear pump 39 interposed therebetween. Is equipped.
  • the seal mechanism 111 is a ring-shaped member having a hollow portion into which the rotary shaft 54 is inserted, and presses the outer gear 19a and the inner gear 19b toward the cylinder 71 side. Thereby, the seal mechanism 111 seals the relatively low pressure portion and the relatively high pressure portion on one end face side of the gear pump 19. Specifically, the sealing mechanism 111 exerts a sealing function by coming into contact with the bottom surface of the recess 101 a, which is the outer shell of the housing 101, and the desired position of the outer gear 19 a and the inner gear 19 b.
  • the seal mechanism 111 is configured to have an inner member 112 in the form of a hollow frame, an annular rubber member 113 and an outer member 114 in the form of a hollow frame.
  • the inner member 112 is constituted by a resin portion 112a and a metal ring 112b, and these are integrally formed (insert molding) by molding the metal ring 112b at the time of molding the resin portion 112a. It is integrated.
  • the resin portion 112 a has a hollow frame shape in which a hollow portion 112 c in which the rotation shaft 54 is disposed is formed.
  • the hollow portion 112c may be circular according to the outer peripheral shape of the rotating shaft 54.
  • the diameter is partially enlarged compared to the rotating shaft 54 by forming a plurality of slits 112d along the pump axial direction. It is done.
  • a metal ring 112b is disposed concentrically with the hollow portion 112c, and the metal ring 112b is provided to reinforce the resin portion 112a including the periphery of the hollow portion 112c.
  • the portion of the resin portion 112a where the slit 112d is not formed protrudes to the inner side than the metal ring 112b, and the portion where the slit 112d is formed is recessed to the position of the metal ring 112b.
  • the distance from the portion other than the slit 112 d to the center of the hollow portion 112 c of the inner wall surface of the hollow portion 112 c is made to coincide with the diameter of the rotation shaft 54.
  • the portion of the inner member 112 which becomes the sliding surface of the rotary shaft 54 is the portion of the hollow portion 112c where the slit 112d is not formed. It can be made not to abut. If the inner wall surface of hollow portion 112c is formed of metal ring 112b and is a contact surface with rotating shaft 54, the outer peripheral surface of rotating shaft 54 and the inner wall surface of hollow portion 112c according to the dimensional tolerance of metal ring 112b. Thus, the rotational axis of the rotary shaft 54 can be positioned in the radial direction of the pump.
  • the outer shape of the inner member 112 is smaller in diameter than the air gap 19c at the position on the right side of the drawing of FIG. 4A, that is, the high pressure discharge side of the gear pump 19; In the corresponding position, the diameter is larger than that of the air gap 19c. For this reason, when the annular rubber member 113 is fitted into the outer peripheral wall of the inner member 112, the periphery of the rotary shaft 54 providing low pressure and the suction side of the gear pump 19 are located inside the annular rubber member 113 and the high pressure gear pump The discharge side of 19 can be positioned outside the annular rubber member 113.
  • the outer peripheral wall of the inner member 112 constitutes a pressure receiving surface which receives pressure from the annular rubber member 113 inward in the pump radial direction.
  • the pressure receiving surface is configured to generate a propulsive force in a direction in which the inner member 112 is separated from the gear pump 19 in the pump axial direction.
  • a part of the pressure receiving surface is a tapered surface 112 e.
  • a flange portion (flange portion) 112f is provided on the side of the outer peripheral wall of the inner member 112 opposite to the gear pump 19 (the side far from the gear pump 19).
  • the surface on the gear pump 19 side is a tapered surface 112 e.
  • the inner member 112 is provided with a notch 112g at one end of the outer peripheral wall on the side closer to the gear pump 19, which goes around the outer peripheral wall.
  • the annular rubber member 113 is an O-ring or the like, and is fitted to the outer peripheral wall of the inner member 112 and disposed between the inner member 112 and the outer member 114.
  • the annular rubber member 113 increases the pressing force against the pressure receiving surface of the inner member 112 as the discharge pressure rises when the gear pump 19 is driven, and contacts the bottom surface (corresponding to the “inner wall surface”) of the recess 101 a It seals between the discharge side of the gear pump 19 and the periphery of the rotary shaft 54 where the pressure is low and the suction side of the gear pump 19.
  • the annular rubber member 113 may be formed in a shape following the outer shape of the inner member 112, but is elastically deformed in a circular shape and fitted to the outer peripheral wall of the inner member 112 according to the outer shape of the inner member 112. Just do it.
  • the outer member 114 seals the low pressure side and the high pressure side at the end face of the gear pump 19 in the pump axial direction.
  • the outer member 114 is formed in a hollow frame shape, and the inner shape of the hollow portion 114a is made to correspond to the outer shape of the inner member 112.
  • the outer member 114 is a stepped plate having a concave portion 114b and a convex portion 114c formed on the end surface on the gear pump 19 side, and the convex portion 114c is in contact with one end surface of both gears 19a and 19b or one end surface of the cylinder 71. It is assumed.
  • the convex portion 114c has a first sealing portion 114d, a second sealing portion 114e, and a third sealing portion 114h.
  • the gap 19c extends from the state where the space 19c is in communication with the suction port 81 described later to the state where the space 19c is in communication with the discharge chamber 80 described later. It is respectively provided at a position corresponding to a period from the state of being in communication with 80 to the state of being in communication with the suction port 81.
  • the first sealing portion 114d is disposed at a position corresponding to the largest volume portion among the plurality of void portions 19c
  • the second sealing portion 114e is a portion where the volume is smallest among the plurality of void portions 19c. It is arranged in the corresponding position.
  • the sealing portions 114d and 114e abut on one end surfaces of both the gears 19a and 19b, thereby sealing the gap 19c and sealing between the low pressure side and the high pressure side.
  • the third sealing portion 114h is a portion located between the first sealing portion 114d and the second sealing portion 114e and abuts on one end surface of the cylinder 71, thereby sealing between the low pressure side and the high pressure side. doing.
  • the recess 114 b communicates with the discharge chamber 80 to introduce a high discharge pressure. Therefore, at the time of high pressure discharge by the gear pump 19, high discharge pressure is introduced to the outer periphery of the outer member 114 including the inside of the recess 114b. Due to this discharge pressure, the outer member 114 may be deformed to cause a hug that tightens the inner member 112.
  • the inner member 112 and the annular rubber member 113 are fitted to the outer member 114 from the side opposite to the gear pump 19, and the end surface 114 j of the outer member 114 on the opposite side to the gear pump 19 (with respect to the gear pump 19).
  • a projecting wall 114f having a shape corresponding to the annular rubber member 113 is formed on the end surface 114j) on the far side.
  • a protrusion-shaped rotation preventing portion 114g is formed on a portion of the end surface of the outer member 114 on the gear pump 19 side outside the convex portion 114c in the pump radial direction (see FIG. 5C).
  • the outer member 114 is prevented from rotating relative to the cylinder 71 by inserting the rotation preventing portion 114 g into a recess (not shown) formed in the cylinder 71.
  • the outer diameter of the seal mechanism 111 is smaller than the inner diameter of the recess 101 a of the housing 101 at least on the left side of the drawing of FIG. 2. Therefore, the brake fluid can flow through the gap between the seal mechanism 111 and the recess 101 a of the housing 101 on the left side of the drawing.
  • the gap forms a discharge chamber 80 and is connected to a discharge pipe line 90 formed at the bottom of the recess 101 a of the housing 101.
  • the gear pump 19 can discharge the brake fluid by using the discharge chamber 80 and the discharge pipe line 90 as a discharge path.
  • a suction port 81 communicating with the gap 19c on the suction side of the gear pump 19 is formed in the cylinder 71.
  • the suction port 81 extends from the end face of the cylinder 71 on the gear pump 19 side to the outer peripheral surface, and is connected to a suction pipe 91 provided on the side surface of the recess 101 a of the housing 101.
  • the gear pump 19 can introduce the brake fluid by using the suction pipe 91 and the suction port 81 as a suction path.
  • the seal mechanism 115 is also a ring-shaped member having a central portion into which the rotary shaft 54 is inserted, and pressing the outer gear 39a and the inner gear 39b to the cylinder 71 side Seal the relatively low pressure area and the relatively high pressure area.
  • the sealing mechanism 115 exerts a sealing function by coming into contact with an end face of a portion of the plug 72 in which the sealing mechanism 115 is accommodated and a desired position of the outer gear 39a and the inner gear 39b.
  • the sealing mechanism 115 also has a hollow frame-shaped inner member 116, an annular rubber member 117, and a hollow frame-shaped outer member 118.
  • the inner member 116 is fitted in the outer member 118 in a state where the annular rubber member 117 is disposed between the outer peripheral wall of the inner member 116 and the inner peripheral wall of the outer member 118.
  • this sealing mechanism 115 differs from the above-described sealing mechanism 111 in that the surface constituting the seal is on the opposite side, the sealing mechanism 115 has a symmetrical shape with respect to the sealing mechanism 111.
  • the seal mechanism 111 is disposed 180 ° out of phase with the seal mechanism 111.
  • the basic structure of the seal mechanism 115 is the same as that of the seal mechanism 111, the detailed structure of the seal mechanism 115 will not be described.
  • the outer diameter of the sealing mechanism 115 is smaller than the inner diameter of the plug 72 at least on the right side of the drawing. Therefore, the brake fluid can flow through the gap between the seal mechanism 115 and the plug 72 on the right side of the drawing.
  • the gap forms the discharge chamber 82 and is connected to the communication passage 72 b formed in the plug 72 and the discharge pipe 92 formed on the side surface of the recess 101 a of the housing 101.
  • the gear pump 39 can discharge the brake fluid by using the discharge chamber 82, the communication passage 72b and the discharge pipe 92 as a discharge path.
  • the end surface of the cylinder 71 on the side of the gear pumps 19 and 39 is also a seal surface, and the gear pumps 19 and 39 are in close contact with the seal surface to make a mechanical seal. It seals the relatively low pressure area and the relatively high pressure area.
  • the cylinder 71 is formed with a suction port 83 communicating with the gap 39 c on the suction side of the gear pump 39.
  • the suction port 83 extends from the end face of the cylinder 71 on the gear pump 39 side to the outer peripheral surface, and is connected to a suction pipe 93 provided on the side surface of the recess 101 a of the housing 101.
  • the gear pump 39 can introduce the brake fluid with the suction pipe 93 and the suction port 83 as a suction path.
  • the suction pipe 91 and the discharge pipe 90 correspond to the pipe C in FIG. 1
  • the suction pipe 93 and the discharge pipe 92 correspond to the pipe G in FIG.
  • a seal member 120 formed of an annular resin member 120a and an annular rubber member 120b is accommodated at the rear of the central hole 71a of the cylinder 71 in the insertion direction with respect to the first bearing 51. Thereby, a seal between the two systems in the center hole 71a of the cylinder 71 is made.
  • the center hole 72a of the stepped plug 72 accommodates a seal member 121 having an elastic ring 121a and a ring-shaped resin member 121b.
  • the resin member 121 b is pressed by the elastic force of the elastic ring 121 a to be in contact with the rotating shaft 54.
  • the central hole 72a of the plug 72 is partially enlarged in diameter even at the rear in the insertion direction, and an oil seal (seal member) 122 is provided in this portion.
  • O-rings 73a to 73d as annular seal members are provided on the outer periphery of the pump main body 100 so as to seal each part.
  • Grooves 74a to 74d are provided on the outer periphery of the pump body 100 so that the O-rings 73a to 73d can be disposed.
  • the rotary shaft 54 of the built-in gear pumps 19 and 39 is rotated by the motor 60 to perform a pump operation of suction and discharge of the brake fluid.
  • vehicle motion control such as anti-skid control is performed by the vehicle brake device.
  • the discharge pressure of each of the gear pumps 19 and 39 is introduced into the discharge chambers 80 and 82 along with the pump operation.
  • a high discharge pressure is applied to the end surface of the outer members 114 and 118 provided on the both seal mechanisms 111 and 115 on the opposite side to the gear pumps 19 and 39. Therefore, high pressure discharge pressure is applied in the direction of pressing the outer members 114, 118 toward the cylinder 71 side, and the seal surface of the outer members 114, 118 (the tip surface of the convex portion 114c in the sealing mechanism 111) , 39, and the other end face of the gear pump 19, 39 in the pump axial direction to the cylinder 71.
  • the pump axial direction other end surfaces of the gear pumps 19 and 39 can be mechanically sealed by the cylinder 71.
  • annular rubber members 113 and 117 are pressed against the bottom surface of the recess 101 a and the end surface of the plug 72 by high pressure discharge pressure. For this reason, the low-pressure side and the high-pressure side outside the annular rubber member 113 can be sealed by the annular rubber member 113 and the inner member 112. Further, the low-pressure side and the high-pressure side outside of the annular rubber member 117 can be sealed by the annular rubber member 117 and the inner member 116.
  • the gear pump device of the present embodiment has an outer gear 19a having an internal tooth portion and an inner gear 19b meshed with the outer gear 19a while forming a plurality of gaps 19c with the outer gear 19a.
  • the gear pump 19 performs suction and discharge operation of fluid by rotating the inner gear 19 b, the cases 71 and 101 forming the accommodating portion 100 a in which the gear pump 19 is accommodated, and between the cases 71 and 101 and the gear pump 19
  • a seal mechanism 111 is provided, and is provided with a seal mechanism 111 that divides the suction side of the gear pump 19 for suctioning fluid and the low pressure side including around the shaft 54, and the high pressure side including the discharge chamber 80 for discharging the fluid.
  • the mechanism 111 includes an annular rubber member 113 surrounding the low pressure side and sealing between the low pressure side and the high pressure side, and the annular rubber member 13, an outer member 114 having a first seal surface 114j in contact with the second seal member 13 and a second seal surface (end surface of the projection 114c) in contact with one axial end surface of the outer gear 19a and one axial end surface of the inner gear 19b;
  • An inner wall surface (gear pump 19) having an outer peripheral wall on which the rubber member 113 is mounted and fitted into the inner side (inner peripheral side) of the outer member 114 and facing one end face of the inner gear 19b in the axial direction
  • an inner member 112 that is brought into contact with the opposite inner wall surface).
  • FIG. 6 and FIG. 7 is a conceptual diagram (cross-sectional schematic diagram) showing the cross section, Comprising: The line seen on the back side rather than the cross section is abbreviate
  • the inner member 112 is recessed inward in the radial direction of the inner gear 19b at the end of the outer peripheral wall on the side of the inner gear 19b in the axial direction, and the recess 1a together with the axial direction end face 19b1 of the inner gear 19b.
  • a notch 112g that forms the The notch portion 112 g is an annular stepped portion (recessed portion) formed by cutting out continuously (one round) over the entire circumference at the axial edge portion of the outer peripheral wall of the inner member 112. is there. That is, the cutaway portion 112 g is an annular portion formed continuously over the entire circumference of the outer peripheral wall of the inner member 112 in the inner member 112.
  • a portion on one axial direction side of the inner member 112 is stepped by the notch portion 112g.
  • the recess 112a also referred to as an annular groove or an annular recess
  • the notch 112g is formed by the notch 112g and the axial direction one end surface 19b1.
  • One axial end face 19b1 of the inner gear 19b constitutes one side face of the recess 1a.
  • the outer member 114 has an insertion portion 114i disposed in the recess 1a and in contact with one axial end surface 19b1 of the inner gear 19b. That is, the insertion portion 114i constitutes a part of the seal surface (corresponding to the “other side seal surface”) of the outer member 114 that contacts the gear pump 19 for sealing.
  • the insertion portion 114i is inserted into the recess 1a.
  • the insertion portion 114i is an annular portion (an annular convex portion here) continuously formed on the inner peripheral side (inner peripheral wall) of the outer member 114 of the outer member 114 over the entire circumference.
  • the insertion portion 114i protrudes inward in the pump radial direction from an end portion (edge portion) of the inner peripheral wall of the outer side member 114 on the inner gear 19b side in the pump axial direction.
  • the insertion part 114i can be said to be an annular convex part which makes one round of the inner peripheral wall.
  • the length in the pump axial direction of the insertion portion 114i is from the end surface 114j (corresponding to "one side sealing surface") in contact with the annular rubber member 113 to the tip surface (a part of the other side sealing surface) of the projection 114c. It is smaller than the axial length of the pump.
  • a clearance 1 b is formed between the insertion portion 114 i and the notch 112 g. The clearance 1 b is shut off from the high pressure side (high pressure region) by the annular rubber member 113, and the low pressure is maintained.
  • the insertion part 114i is formed so that the clearance 1b can be formed in the recessed part 1a and it can insert.
  • the outer member 114 forms a part of the contact surface with the gear pump 19 and divides the low-pressure side (low-pressure side area) from the high-pressure side (high-pressure side area).
  • an insertion portion 114i which forms a part of the contact surface with the gear pump 19 and which protrudes to the inner peripheral side from the inner peripheral end of the convex portion 114c. ing.
  • the end surface 114z (hatched portion) of the outer member 114 on the gear pump 19 side which abuts on the gear pump 19 and functions as a seal surface is constituted by the convex portion 114c and the insertion portion 114i. .
  • a surface 114y (hatched portion) of the outer member 114 that receives the pressing force to the gear pump 19 by the discharge pressure is formed by the base portion 114k.
  • the recess 114 b and the projecting wall 114 f receive the discharge pressure from both sides in the pump axial direction, so the force by the discharge pressure is offset.
  • the outer member 114 receives the discharge pressure directly or through the annular rubber member 113.
  • the annular rubber member 113 exerts sealing performance while being crushed toward the concave portion 101a of the housing 101, the outer peripheral wall of the inner member 112, and the end surface 114j of the outer member 114 by the high pressure discharge liquid.
  • the convex portion 114 c, the base portion 114 k and the insertion portion 114 i can also be referred to as a seal portion in the outer member 114.
  • the insertion portion 114i that is in contact with the axial direction one end surface 19b1 of the inner gear 19b is inserted into the recess 1a formed by the notch 112g of the inner member 112 and the inner gear 19b. Since the insertion portion 114i is in contact with the inner gear 19b, the outer member 114 and the axial end face of the gear pump 19 (the axial end face 19a1 of the outer gear 19a and the axial end face 19b1 of the inner gear 19b) are necessary.
  • the contact area can be secured. In order to ensure the necessary sealing performance, it is first necessary to secure a predetermined contact area.
  • the area of the surface (excluding the offset portion) 114y where the outer member 114 receives the discharge pressure in the pump axial direction is reduced by the amount that the insertion portion 114i is disposed in the recess 1a.
  • the pressing force of the outer member 114 against the gear pump 19 can be reduced.
  • the sliding resistance between the outer member 114 and the gear pump 19 decreases, and the necessary driving torque also decreases.
  • the sealing performance is ensured by the insertion portion 114i, and the discharge pressure is achieved by arranging a part (insertion portion 114i) of the outer member 114 in the recess 1a.
  • the pressing force due to That is, according to the present embodiment, the drive torque of the gear pump 19 can be reduced while securing the sealability of the outer member 114.
  • a predetermined contact area and a predetermined pressure receiving area are required, so all of the convex portion 114c, the base portion 114k and the insertion portion 114i are disposed in the concave portion 1a. It is not possible to do this, and a convex portion 114c and a base portion 114k of appropriate radial width are required.
  • the insertion part 114i is formed in the outer side member 114, since the notch part 112g in which it is accommodated is formed in the inner side member 112, the volume (for example, recessed part 101a) of a pressure chamber is formed. The reduction of the volume) is suppressed and it is possible to further improve the volumetric efficiency. Further, in terms of design and manufacture, since the notch of the axial end (edge) of the member and the corresponding insertion portion are formed, the formation position and shape can be designed relatively easily, and the manufacture is also relatively easy. It becomes. Further, adjustment of the drive torque of the gear pump 19 is sufficient, for example, by adjusting the depth (length of the insertion portion 114i) of the notch 112g, and the manufacture becomes relatively easy. That is, the manufacturability is further improved.
  • the gear pump device used for the actuator 50 for brakes is small, and further, the outer member 114 and the inner member 112 which are one component thereof are further smaller. Therefore, it is preferable to have a simpler shape, and as in the gear pump described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-28192, notches or protrusions are formed around the entire periphery of the edge rather than forming a minute projection at a designated position. Forming a portion is easier, and adjustment of the drive torque (that is, the area to receive the discharge pressure) is also relatively easy.
  • the outer peripheral portion of the inner member 112 is stepped by the notch portion 112g, the annular rubber member 113 is disposed on the upper side (outer peripheral side), and the insertion portion 114i is disposed on the lower side (inner peripheral side). ing. For this reason, the galling of the seal is suppressed.
  • the inner member 112 has its outer peripheral wall (except for the tapered surface 112e and the notch 112g) and the inner peripheral end face of the outer gear 19a in a straight line. It is formed to line up with. By forming the notched portion 112 g so as to have such a positional relationship, it is possible to obtain a structure (radial width of the minimum necessary convex portion 114 c) that effectively receives the minimum required pressure receiving area.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram corresponding to FIG. In the description of the variants, reference may be made to the preceding description and the drawings.
  • the axial length of the insertion portion 114i is equal to the axial length from the end surface 114j of the outer member 114 to the tip surface of the convex portion 114c. That is, the insertion portion 114i is formed to have the same width as the portion formed of the convex portion 114c and the base portion 114k. This allows the outer member 114 to be shaped similar to the conventional outer member 114.
  • the insertion portion 114i in the modified embodiment is, for example, the inner peripheral end of the convex portion of the conventional outer member 114.
  • the notch portion 112g of the inner member 112 is formed so as to be able to arrange the insertion portion 114i in accordance with the shape of the insertion portion 114i.
  • the notch 112g and the axial direction one end surface 19b1 of the inner gear 19b form a recess 1a.
  • the insertion portion 114i is inserted into the recess 1a with the clearance 1b. This configuration also exhibits the same effect as that of the present embodiment.
  • the shape of the notched portion 112g and / or the insertion portion 114i is free, for example, a shape having a tapered surface, an uneven shape such as a gear meshing type or a wave type (that is, discontinuously formed in the pump circumferential direction) It may be formed in a concave portion and / or a convex portion) or an elliptical shape.
  • the shape of the notch portion 112g and / or the insertion portion 114i is preferably a discontinuous concavo-convex shape, it is easier to manufacture and assemble the annular portion formed continuously. For example, in the cross section as shown in FIG.
  • the inner member 112 has its outer peripheral wall (except for the tapered surface 112e and the notch 112g) lower than the inner peripheral end face of the outer gear 19a (inner peripheral It may be formed to be located on the side or the upper side (peripheral side). Further, the inner member 112 may be formed of a member (for example, metal) having a higher Young's modulus than the outer member 114.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

容積効率と製造性のさらなる改善を可能とし、且つシール性の確保と駆動トルクの低減を可能にするギヤポンプ装置を提供する。本発明は、シール機構111が、環状ゴム部材113と、外側部材114と、内側部材112と、を備え、内側部材112は、外周壁のうち軸方向のインナーギヤ19b側の端部に、インナーギヤ19bの径方向内側に凹んでインナーギヤ19bの軸方向一端面19b1とともに凹部1aを形成する切り欠き部112gを有し、外側部材114は、凹部1a内に配置されるとともに、インナーギヤ19bの軸方向一端面19b1に当接して他方側シール面114zの一部を構成する挿入部114iを有する。

Description

ギヤポンプ装置
 本発明は、ギヤポンプ装置に関する。
 ギヤポンプ装置は、アウターギヤとインナーギヤとがかみ合って構成されるギヤポンプと、低圧側と高圧側とを区画するシール機構と、それらを収容するケースと、を備えている。シール機構は、外側部材と、環状ゴム部材と、内側部材と、を備えている。シール機構の各部材は、吐出圧によって所定の向きに付勢される。つまり、吐出圧により、外側部材がアウターギヤの軸方向一端面とインナーギヤの軸方向一端面とに当接し、内側部材がハウジング(ケース)の内壁面に当接することで、シール機能が発揮される。外側部材は、吐出圧により強く押圧されると、アウターギヤへの押し付け力が強くなる(接触面圧が高くなる)。そうすると、摺動抵抗が増大し、ギヤポンプの駆動トルクが増大してしまう。しかし、摺動抵抗を小さくするために、外側部材とアウターギヤ及びインナーギヤとの接触面積を小さくすると、押し付け力が低下し、シール性が低下してしまう。
 ここで、例えば特開2016-28192号公報では、外側部材の外周側に設けられた当接部(突起)と、シリンダとが当接することで、押し付け力を分散させるギヤポンプ装置が開示されている。これにより、ギヤポンプの駆動トルクが低減される。
特開2016-28192号公報
 しかしながら、上記ギヤポンプ装置では、当接部が設けられる分、外側部材が大型化し、圧力室(吐出室)の容積が小さくなる。また、当接部(突起)の形状や位置によってシリンダが受ける力の受け方が変化するため、製造・設計に比較的高い精度が求められる。つまり、上記ギヤポンプ装置には、容積効率と製造性(製造容易性)の面で改良の余地がある。
 本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、容積効率と製造性のさらなる改善を可能とし、且つシール性の確保と駆動トルクの低減を可能にするギヤポンプ装置を提供することを目的とする。
 本発明のギヤポンプ装置は、内歯部を有するアウターギヤおよび前記アウターギヤと複数の空隙部を形成しつつ噛み合わされるインナーギヤを有し、軸の回転に基づいて前記アウターギヤおよび前記インナーギヤ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と、前記ギヤポンプが収容される収容部を形成するケースと、前記ケース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と、を備え、前記シール機構が、前記低圧側を囲み、前記低圧側と前記高圧側との間をシールする環状ゴム部材と、前記環状ゴム部材に当接する一方側シール面と前記アウターギヤの軸方向一端面および前記インナーギヤの軸方向一端面に当接する他方側シール面とをもつ外側部材と、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うち前記インナーギヤの軸方向一端面に対向する側の内壁面に当接させられる内側部材と、を備えるギヤポンプ装置であって、前記内側部材は、前記外周壁のうち前記軸方向の前記インナーギヤ側の端部に、前記インナーギヤの径方向内側に凹んで前記インナーギヤの軸方向一端面とともに凹部を形成する切り欠き部を有し、前記外側部材は、前記凹部内に配置されるとともに、前記インナーギヤの軸方向一端面に当接して前記他方側シール面の一部を構成する挿入部を有する。
 本発明によれば、内側部材の切り欠き部とインナーギヤとにより形成された凹部に、インナーギヤの軸方向一端面に当接した外側部材の挿入部が挿入されている。挿入部がインナーギヤの軸方向一端面と当接しているため、外側部材とアウターギヤの軸方向一端面及びインナーギヤの軸方向一端面との必要な接触面積を確保し、適切なシール面積を得ることができる。また、挿入部が凹部内に配置される分、外側部材が吐出圧を受ける面積(受圧面積)を小さくすることができ、結果として外側部材のアウターギヤ及びインナーギヤへの押し付け力を小さくすることができる。つまり、外側部材のシール性を確保しつつ、ギヤポンプの駆動トルクを低減することができる。そして、本発明によれば、外側部材に挿入部が形成されるが、内側部材に挿入部が収容される切り欠き部が形成されるため、容積効率のさらなる改善が可能となる。また、製造面では、部材の軸方向端部の切り欠きとそれに対応する挿入部分の形成であるため、形成位置と形状を容易に設計でき、製造は比較的容易となる。つまり、製造性のさらなる改善が可能となる。
本実施形態のギヤポンプ装置を適用した車両用ブレーキ装置の概略図である。 本実施形態のギヤポンプ装置の断面図である。 図2のIII-III断面図である。 本実施形態の内側部材の正面図である。 図4(a)のIVb-IVb´断面図である。 本実施形態の外側部材の正面図である。 本実施形態の外側部材の右側面図である。 図5(a)のVc-Vc´断面図である。 本実施形態のシール機構およびギヤポンプの断面模式図である。 本実施形態の外側部材が受ける吐出圧を説明する概念図である。 本実施形態の変形態様のシール機構およびギヤポンプの断面模式図である。
 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。
 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、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。
 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であり、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である。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。
 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。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いる。第1差圧制御弁16は、自身のソレノイドコイルに流れる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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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、第2配管系統50bは、第1差圧制御弁16と対応する第2差圧制御弁36と、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と、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と、ギヤポンプ19と対応するギヤポンプ39と、調圧リザーバ20と対応する調圧リザーバ40と、管路A~Dと対応する管路E~Hと、を備えている。
 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および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ている。ブレーキECU70は、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。
 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。
 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。
 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および図3に基づいて説明する。図2は、ポンプ本体100をアクチュエータ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。なお、図の表現上、図2ではシール機構を従来の形状で表しており、図4~図6で表すシール機構が本実施形態のシール機構111、115の構成である。
 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。
 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を備えている。第1ベアリング51は、外輪51aおよび針状ころ51bを備えている。第2ベアリング52は、内輪52a、外輪52bおよび転動体52cを備えている。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。
 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。
 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。
 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称する。また、ポンプ本体100の軸方向(回転軸54の軸方向と一致)をポンプ軸方向又は単に軸方向と称し、ポンプ本体100の周方向(回転軸54の周方向と一致)をポンプ周方向又は単に周方向と称し、ポンプ本体100の径方向(回転軸54の径方向と一致)をポンプ径方向又は単に径方向と称する。
 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。
 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。
 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ギヤ室(「収容部」に相当する)100a内に配置されており、ギヤ室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。ハウジング101及びシリンダ71は、ケースに相当する。
 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ギヤ19aと外周に外歯部が形成されたインナーギヤ19bとからなる回転部を備えており、インナーギヤ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によってインナーギヤ19bへのトルク伝達がなされる。
 アウターギヤ19aとインナーギヤ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。
 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ギヤ室(収容部)100b内に配置されており、ギヤ室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と同様にアウターギヤ39aおよびインナーギヤ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。これらギヤポンプ19、39は、基本的には同じ構造であるが、吸入吐出量を異ならせるためにポンプ軸方向厚さを異ならせてある。
 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。
 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、アウターギヤ19aおよびインナーギヤ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ギヤ19aやインナーギヤ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。
 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。
 次に、図4および図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。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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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(ギヤポンプ19から遠い側)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。また、後述するが、内側部材112は、外周壁のうちギヤポンプ19に近い側の端部に、外周壁を1周する切り欠き部112gを備えている。
 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(「内壁面」に相当する)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。
 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(a)~図5(c)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が両ギヤ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。
 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、両ギヤ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。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。
 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。
 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114j(ギヤポンプ19に対して遠い側の端面114j)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。
 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(図5(c)参照)。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。
 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。
 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。
 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、アウターギヤ39aおよびインナーギヤ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ギヤ39aやインナーギヤ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。
 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。
 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。
 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。
 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。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。
 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、環状樹脂部材120aと環状ゴム部材120bとで構成されたシール部材120が収容されている。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。段付き形状のプラグ72の中心孔72aには、弾性リング121aとリング状の樹脂部材121bを備えたシール部材121が収容されている。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。
 また、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。また、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。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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 本実施形態のギヤポンプ装置は、内歯部を有するアウターギヤ19aおよびアウターギヤ19a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ギヤ19bを有し、軸54の回転に基づいてアウターギヤ19aおよびインナーギヤ19b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19が収容される収容部100aを形成するケース71、101と、ケース71、101とギヤポンプ19との間に配設され、ギヤポンプ19のうち流体を吸入する吸入側および軸54の周りを含む低圧側と、流体が吐出される吐出室80を含む高圧側とを区画するシール機構111と、を備え、シール機構111は、低圧側を囲み且つ低圧側と高圧側との間をシールする環状ゴム部材113と、環状ゴム部材113に当接する一方側シール面114jとアウターギヤ19aの軸方向一端面およびインナーギヤ19bの軸方向一端面に当接する他方側シール面(凸部114cの端面)とをもつ外側部材114と、環状ゴム部材113が装着される外周壁を有して外側部材114の内側(内周側)に嵌め込まれケース71、101のうちインナーギヤ19bの軸方向一端面に対向する側の内壁面(ギヤポンプ19と反対側の内壁面)に当接させられる内側部材112と、を備える。
(シール機構の特徴的構成)
 ここで、本実施形態のシール機構111の特徴的構成について図6および図7を参照して説明する。なお、シール機構115については、同様の構成であるため説明は省略する。また、図6および図7は、断面を表した概念図(断面模式図)であって、断面よりも奥側に見える線は省略している。
 図6に示すように、内側部材112は、外周壁のうち軸方向のインナーギヤ19b側の端部に、インナーギヤ19bの径方向内側に凹んでインナーギヤ19bの軸方向一端面19b1とともに凹部1aを形成する切り欠き部112gを有している。切り欠き部112gは、内側部材112の外周壁の軸方向の縁部に、全周にわたって連続的に(1周するように)切り欠きされて形成された環状の段付き部分(凹み部分)である。つまり、切り欠き部112gは、内側部材112のうち、内側部材112の外周壁の全周にわたって連続的に形成された環状の部分である。内側部材112の軸方向一方側の部位は、切り欠き部112gにより階段状になっている。ギヤポンプ19に対して内側部材112が配置されると、切り欠き部112gと軸方向一端面19b1とにより凹部1a(環状溝又は環状凹部ともいえる)が形成される。インナーギヤ19bの軸方向一端面19b1は、凹部1aの一方の側面を構成している。
 外側部材114は、凹部1a内に配置されるとともにインナーギヤ19bの軸方向一端面19b1に当接する挿入部114iを有している。つまり、挿入部114iは、外側部材114のうちシールのためにギヤポンプ19に当接するシール面(「他方側シール面」に相当する)の一部を構成している。挿入部114iは、凹部1aに挿入されている。挿入部114iは、外側部材114のうち、外側部材114の内周側(内周壁)に全周にわたって連続的に形成された環状の部分(ここでは環状の凸部分)である。挿入部114iは、外側部材114の内周壁のうちポンプ軸方向のインナーギヤ19b側の端部(縁部)からポンプ径方向内側に突出している。挿入部114iは、内周壁を1周する環状凸部ともいえる。
 挿入部114iのポンプ軸方向の長さは、環状ゴム部材113と当接する端面114j(「一方側シール面」に相当する)から凸部114cの先端面(他方側シール面の一部)までのポンプ軸方向の長さよりも小さい。挿入部114iと切り欠き部112gとの間には、クリアランス1bが形成されている。クリアランス1bは、環状ゴム部材113によって高圧側(高圧領域)から遮断され、低圧が維持される。挿入部114iは、凹部1aにクリアランス1bを形成して挿入できるように形成されている。
 外側部材114は、外形的には、ギヤポンプ19との当接面の一部を形成し低圧側(低圧側領域)と高圧側(高圧側領域)とを区画する凸部114cと、凸部114cの突出基部であってギヤポンプ19から遠い側の端面114jの一部を形成するベース部114kと、ベース部114kの外周側に位置しギヤポンプ19に当接しない凹部114bと、凹部114bの外周端部においてギヤポンプ19から遠い側に突出する突出壁114fと、ギヤポンプ19との当接面の一部を形成し且つ凸部114cの内周端部から内周側に突出した挿入部114iと、を備えている。
 つまり、図7に示すように、外側部材114のうちギヤポンプ19に当接してシール面として機能するギヤポンプ19側の端面114z(ハッチング部分)は、凸部114cと挿入部114iとにより構成されている。また、外側部材114のうち吐出圧によりギヤポンプ19への押し付け力を受ける面114y(ハッチング部分)は、ベース部114kにより形成されている。凹部114bおよび突出壁114fは、ポンプ軸方向の両側から吐出圧を受けるため、吐出圧による力は相殺される。外側部材114、吐出圧を直接又は環状ゴム部材113を介して受ける。環状ゴム部材113は、高圧の吐出液により、ハウジング101の凹部101a、内側部材112の外周壁および外側部材114の端面114jに向けて押しつぶされつつ、シール性を発揮する。凸部114c、ベース部114kおよび挿入部114iは、外側部材114におけるシール部ともいえる。
 本実施形態によれば、内側部材112の切り欠き部112gとインナーギヤ19bとにより形成された凹部1aに、インナーギヤ19bの軸方向一端面19b1に当接した挿入部114iが挿入されている。挿入部114iがインナーギヤ19bに当接しているため、外側部材114とギヤポンプ19の軸方向一端面(アウターギヤ19aの軸方向一端面19a1及びインナーギヤ19bの軸方向一端面19b1)との必要な接触面積を確保することができる。必要なシール性を確保するためには、まず所定の接触面積を確保することが必要である。
 また、挿入部114iが凹部1a内に配置される分、外側部材114がポンプ軸方向に吐出圧を受ける面(相殺部分を除く)114yの面積、すなわちベース部114kの端面の面積を小さくすることができ、結果として外側部材114のギヤポンプ19への押し付け力を小さくすることができる。押し付け力が小さくなると、外側部材114とギヤポンプ19との間の摺動抵抗が小さくなり、必要な駆動トルクも小さくなる。このように、本実施形態によれば、挿入部114iによりシール性(接触面積)が確保され、且つ、凹部1a内に外側部材114の一部(挿入部114i)が配置されることで吐出圧による押し付け力が小さくなる。つまり、本実施形態によれば、外側部材114のシール性を確保しつつ、ギヤポンプ19の駆動トルクを低減することができる。ただし、シール性の確保のためには、所定の接触面積と、所定の受圧面積(押し付け力)が必要であるため、凸部114c、ベース部114kおよび挿入部114iのすべてを凹部1a内に配置することはできず、適切な径方向幅の凸部114cおよびベース部114kが必要となる。
 そして、本実施形態によれば、外側部材114に挿入部114iが形成されるが、内側部材112にそれが収容される切り欠き部112gが形成されるため、圧力室の容積(例えば凹部101a内の容積)の低下は抑制され、容積効率のさらなる改善が可能となる。また、設計・製造面において、部材の軸方向端部(縁部)の切り欠きとそれに対応する挿入部分の形成であるため、形成位置と形状は比較的容易に設計でき、製造も比較的容易となる。また、ギヤポンプ19の駆動トルクの調整は、例えば切り欠き部112gの深さ(挿入部114iの長さ)の調整で足り、製造は比較的容易となる。つまり、製造性がさらに改善される。
 特にブレーキ用のアクチュエータ50に用いられるギヤポンプ装置は小さく、さらにその一部品である外側部材114や内側部材112はさらに小さい。したがって、より単純な形状であることが好ましく、特開2016-28192号公報に記載のギヤポンプのように、指定された位置に微小な突起を形成するよりも、縁部全周に切り欠きや凸部を形成するほうが容易であり、且つ駆動トルク(すなわち吐出圧を受ける面積)の調整も比較的容易となる。
 また、切り欠き部112gにより内側部材112の外周部が段付き形状となっており、環状ゴム部材113が上段側(外周側)に配置され挿入部114iが下段側(内周側)に配置されている。このため、シールのかじりは抑制される。また、図6のような断面(径方向切断面)において、内側部材112は、自身の外周壁(テーパ面112eおよび切り欠き部112gを除く)とアウターギヤ19aの内周側端面とが一直線上に並ぶように形成されている。このような位置関係になるように切り欠き部112gを形成することで、効果的に最低限必要な受圧面積を受ける構造(必要最低限の凸部114cの径方向幅)にすることができる。
<変形態様>
 本実施形態の変形態様について図8を参照して説明する。図8は、図6に対応する概念図である。変形態様の説明において、これまでの説明及び図面を参照することができる。図8に示すように、変形態様の構成では、挿入部114iの軸方向の長さが、外側部材114の端面114jから凸部114cの先端面までの軸方向の長さと等しくなっている。つまり、挿入部114iは、凸部114cおよびベース部114kで構成された部位と同じ幅で形成されている。これにより、外側部材114は、従来の外側部材114と同様の形状とすることができる。変形態様における挿入部114iは、例えば従来の外側部材114の凸部の内周端部である。
 内側部材112の切り欠き部112gは、挿入部114iの形状に応じて、挿入部114iを配置可能に形成されている。本実施形態同様、切り欠き部112gとインナーギヤ19bの軸方向一端面19b1とが凹部1aを形成している。挿入部114iは、クリアランス1bをもって凹部1aに挿入されている。この構成によっても、本実施形態同様の効果が発揮される。
(その他)
 本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、切り欠き部112g及び/又は挿入部114iの形状は自由であり、例えば、テーパ面をもつ形状、ギヤの噛み合わせ型や波型のような凹凸形状(すなわちポンプ周方向に不連続に形成された凹部及び/又は凸部)、又は楕円形状に形成されていても良い。ただし、切り欠き部112g及び/又は挿入部114iの形状は、不連続な凹凸形状よいも、連続的に形成された環状であるほうが、より製造しやすく且つ組付けしやすい。また、例えば、図6のような断面において、内側部材112は、自身の外周壁(テーパ面112eおよび切り欠き部112gを除く)が、アウターギヤ19aの内周側端面よりも下側(内周側)又は上側(外周側)に位置するように形成されても良い。また、内側部材112はヤング率が外側部材114よりも高い部材(例えば金属)で形成されても良い。

Claims (4)

  1.  内歯部を有するアウターギヤおよび前記アウターギヤと複数の空隙部を形成しつつ噛み合わされるインナーギヤを有し、軸の回転に基づいて前記アウターギヤおよび前記インナーギヤ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と、
     前記ギヤポンプが収容される収容部を形成するケースと、
     前記ケース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と、
     を備え、
     前記シール機構が、前記低圧側を囲み、前記低圧側と前記高圧側との間をシールする環状ゴム部材と、前記環状ゴム部材に当接する一方側シール面と前記アウターギヤの軸方向一端面および前記インナーギヤの軸方向一端面に当接する他方側シール面とをもつ外側部材と、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うち前記インナーギヤの軸方向一端面に対向する側の内壁面に当接させられる内側部材と、を備えるギヤポンプ装置であって、
     前記内側部材は、前記外周壁のうち前記軸方向の前記インナーギヤ側の端部に、前記インナーギヤの径方向内側に凹んで前記インナーギヤの軸方向一端面とともに凹部を形成する切り欠き部を有し、
     前記外側部材は、前記凹部内に配置されるとともに、前記インナーギヤの軸方向一端面に当接して前記他方側シール面の一部を構成する挿入部を有するギヤポンプ装置。
  2.  前記挿入部の前記軸方向の長さは、前記一方側シール面から前記他方側シール面までの前記軸方向の長さと等しい請求項1に記載のギヤポンプ装置。
  3.  前記挿入部の前記軸方向の長さは、前記一方側シール面から前記他方側シール面までの前記軸方向の長さよりも小さい請求項1に記載のギヤポンプ装置。
  4.  前記切り欠き部は、前記内側部材のうち、前記外周壁の全周にわたって連続的に形成された環状の部分である請求項1~3の何れか一項に記載のギヤポンプ装置。
PCT/JP2018/023747 2017-06-23 2018-06-22 ギヤポンプ装置 Ceased WO2018235928A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880041594.7A CN110770443B (zh) 2017-06-23 2018-06-22 齿轮泵装置
US16/623,709 US11378077B2 (en) 2017-06-23 2018-06-22 Gear pump device having three member seal mechanism containing fitted insertion part to seal axial face of gear pump between inner and outer gear

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-123473 2017-06-23
JP2017123473A JP6720928B2 (ja) 2017-06-23 2017-06-23 ギヤポンプ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018235928A1 true WO2018235928A1 (ja) 2018-12-27

Family

ID=64737612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/023747 Ceased WO2018235928A1 (ja) 2017-06-23 2018-06-22 ギヤポンプ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11378077B2 (ja)
JP (1) JP6720928B2 (ja)
CN (1) CN110770443B (ja)
WO (1) WO2018235928A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12110796B1 (en) * 2023-07-13 2024-10-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Seal assembly for a rotary engine housing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100215538A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Kinsler James P Fuel pump
JP2011021526A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Nippon Soken Inc 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置
JP2016205339A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 ギヤポンプ装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5500003B2 (ja) * 2010-08-31 2014-05-21 株式会社アドヴィックス 回転式ポンプ装置
JP5500004B2 (ja) * 2010-08-31 2014-05-21 株式会社アドヴィックス 流体機械およびそれに用いられるシール部材
DE102011087749A1 (de) * 2011-12-05 2013-06-06 Robert Bosch Gmbh Innenzahnradpumpe zur Förderung eines Fluids
JP5987524B2 (ja) * 2012-07-24 2016-09-07 株式会社アドヴィックス ギヤポンプ装置
JP5987809B2 (ja) * 2013-10-09 2016-09-07 株式会社アドヴィックス 回転式ポンプ装置
JP6020427B2 (ja) * 2013-11-29 2016-11-02 株式会社アドヴィックス ギヤポンプ装置
JP6421615B2 (ja) 2014-07-11 2018-11-14 株式会社Soken ギヤポンプ装置
DE102015110642B4 (de) 2014-07-11 2019-04-18 Advics Co., Ltd. Kompakte Struktur einer Zahnradpumpe
CN104265623B (zh) * 2014-08-11 2016-08-17 福州大学 一种可实现分区轴向补偿的内啮合齿轮泵

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100215538A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Kinsler James P Fuel pump
JP2011021526A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Nippon Soken Inc 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置
JP2016205339A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 ギヤポンプ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110770443B (zh) 2021-04-20
JP2019007410A (ja) 2019-01-17
CN110770443A (zh) 2020-02-07
JP6720928B2 (ja) 2020-07-08
US11378077B2 (en) 2022-07-05
US20200141402A1 (en) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5500003B2 (ja) 回転式ポンプ装置
JP5987524B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP5500004B2 (ja) 流体機械およびそれに用いられるシール部材
JP5648618B2 (ja) ポンプ駆動装置
JP5987809B2 (ja) 回転式ポンプ装置
JP6020427B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP2010065583A (ja) 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置
JP2011106382A (ja) 回転軸連結構造および回転式ポンプ装置
JP5304726B2 (ja) シール構造体を備えた回転装置
WO2018235928A1 (ja) ギヤポンプ装置
JP6311644B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP5973871B2 (ja) 回転式ポンプおよびそれを備えたブレーキ装置
JP6421615B2 (ja) ギヤポンプ装置
JP2014119011A (ja) 回転機械
JP2007278085A (ja) ポンプ装置
JP2007278084A (ja) ポンプ装置
JP2009190731A (ja) 回転式ポンプを用いた車両用ブレーキ装置
JP2008087069A (ja) ブレーキ液圧制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18820044

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18820044

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1