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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationspumpe mit variabler Verdrängung, die eine Vielzahl von Pumpeneinheiten aufweist, wobei die Verdrängung der Pumpe variiert werden kann.
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Die
JP 2002-70 757 A offenbart eine Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung, die eine Art einer Rotationspumpe mit variabler Verdrängung ist. Die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung dieser Veröffentlichung weist ein Antriebszahnrad und zwei angetriebene Zahnräder auf, die mit dem Antriebszahnrad in einem Gehäuse der Zahnradpumpe kämen, wodurch eine, eine erste Pumpeneinheit und eine zweite Pumpeneinheit aufweisende Dualpumpe ausgebildet wird.
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Genauer gesagt weist die erste Pumpeneinheit eine erste Ausstoßmündung und die zweite Pumpeneinheit entsprechend eine zweite Ausstoßmündung auf, und die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung weist eine Auslassmündung auf, die der ersten und der zweiten Pumpeneinheit gemein ist, und ein Rückschlagventil, das zwischen der gemeinsamen Auslassmündung und der zweiten Ausstoßmündung der zweiten Pumpeneinheit vorgesehen ist. Die gemeinsame Auslassmündung ist mit einem hydraulischen Antriebssystem zum Zuführen von Öl verbunden. Die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung weist weiter einen Entlastungsdurchgang (Ölrückführdurchgang) auf, von dem ein Ende mit der zweiten Ausstoßmündung und dem Rückschlagventil verbunden ist, von dem ein anderes Ende mit der Ansaugmündung der zweiten Pumpeneinheit verbunden ist. Der Entlastungsdurchgang ist mit einem Magnetventil versehen.
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Wenn das Magnetventil geschlossen ist, werden die erste Pumpeneinheit und die zweite Pumpeneinheit derart parallel betrieben, dass die Pumpe mit einer großen Verdrängung betrieben wird. Wenn das Magnetventil geöffnet ist, wird die zweite Pumpeneinheit derart entlastet, dass die Pumpe mit einer kleinen Verdrängung betrieben wird.
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Um die zum Hydraulikantriebssystem gespeiste Ölmenge zu reduzieren, muss das Magnetventil der Pumpe betrieben werden, um den Entlastungsdurchgang zu öffnen. Wenn das Magnetventil den Entlastungsdurchgang öffnet, wird der Druck im Entlastungsdurchgang auf das gleiche Niveau wie dasjenige in der Ansaugmündung der zweiten Pumpeneinheit reduziert, weil der Entlastungsdurchgang mit der Ansaugmündung der zweiten Pumpeneinheit verbunden ist. Das Rückschlagventil ist zwischen der ersten Ausstoßmündung der ersten Pumpeneinheit und dem Entlastungsdurchgang vorgesehen, um das von der ersten Pumpeneinheit ausgestoßene Öl daran zu hindern, zurück in den Entlastungsdurchgang zu strömen.
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Während des Betriebs der Pumpe bei einer großen Verdrängung, wenn das Öl in der zweiten Pumpeneinheit von der gemeinsamen Auslassmündung ausgestoßen wird, wird das Rückschlagventil jedoch geöffnet. Falls der Entlastungsdurchgang durch das Rückschlagventil mit dem geöffneten Rückschlagventil geöffnet wird, tritt eine Zeitverzögerung auf, bevor das Rückschlagventil geschlossen wird. Deshalb wird eine große Menge des von der ersten Pumpeneinheit ausgestoßenen Öls zurück durch die Öffnung im Rückschlagventil in den Entlastungsdurchgang geströmt, bevor das Rückschlagventil vollständig geschlossen wird. Falls das Rückschlagventil geschlossen wird, während eine große Ölmenge zurück in den Entlastungsdurchgang geströmt wird, tritt ein Ölschlag (eng.: oil hammer) durch plötzliches Anhalten des Stroms einer großen Ölmenge auf, was typisch für eine Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung ist. Der Ölschlag wird bei hoher Geschwindigkeit als eine Schockwelle durch den Öldurchgang derart übertragen, dass Bedenken bestehen, dass ein externer Hydraulikkreis oder -Vorrichtung oder die Pumpe selbst beschädigt werden können.
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Zum Verhindern eines solchen Ölschlags in der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung kann das Rückschlagventil geschlossen werden, bevor eine große Ölmenge rückwärts strömt. Alternativ kann das Rückschlagventil derart langsam geschlossen werden, dass ein Strom einer großen Ölmenge nicht plötzlich gestoppt wird. Weil das Rückschlagventil jedoch durch eine federnde Kraft betrieben wird, kann keines der Verfahren effektiv verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Rotationspumpe mit variabler Verdrängung gerichtet, die eine Erzeugung eines Ölschlags bei Verändern des Betriebes der Rotationspumpe von einer großen Verdrängung zu einer kleinen Verdrängung verhindert.
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Als weiterer Stand der Technik ist die
US 5,110,269 A bekannt, die eine Rotationspumpe mit variabler Verdrängung offenbart. Gemäß einer offenbarten Ausführungsform ist ein Steuerventil in einem Nebendurchgang vorgesehen, um den Nebendurchgang zu öffnen und zu schließen. Als weiterer Stand der Technik ist die
US 3,884,039 A bekannt.
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INHALT DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Rotationspumpe mit variabler Verdrängung bereitgestellt, die die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aufweist.
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Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich, und zwar in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wodurch beispielhaft die Prinzipien der Erfindung illustriert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neu erachtet werden, sind im Besonderen in den angehängten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung zusammen mit Zielen und Vorteilen hiervon kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, bei denen:
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1 eine Längsschnittansicht ist, die eine Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Querschnittsansicht ist, welche die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung entlang der Linie 2-2 von 1 entnommen zeigt;
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3 eine vergrößerte Querschnittsfragmentansicht ist, die ein Steuerventil der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung von 1 zeigt;
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4 eine vergrößerte Querschnittsfragmentansicht ist, die ein Rückschlagventil und das Steuerventil der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung im Betrieb bei 100% Verdrängung zeigt;
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5 eine vergrößerte Querschnittsfragmentansicht ist, die das Rückschlagventil und das Steuerventil zeigt, wenn ein Betrieb der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung von 100% Verdrängung auf 50% Verdrängung verändert wird;
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6 eine vergrößerte Querschnittsfragmentansicht ist, die das Rückschlagventil und das Steuerventil während des Betriebs der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung bei 50% Verdrängung zeigt;
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7 eine Querschnittsfragmentansicht ist, die das Steuerventil der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 eine Querschnittsfragmentansicht ist, die das Steuerventil der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine Querschnittsfragmentansicht ist, die das Steuerventil einer Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 eine Querschnittsfragmentansicht ist, die das Steuerventil einer Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das Nachfolgende wird die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschreiben. Die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung wird nachfolgend hauptsächlich als eine Zahnradpumpe bezeichnet. Es sei angemerkt, dass die linke Seite und die rechte Seite der Zahnradpumpe, wie in 1 zu sehen, entsprechend dem Vorderteil und dem Hinterteil der Zahnradpumpe entsprechen. Bezug nehmend auf die Zahnradpumpe in ihrer Längsschnittansicht zeigende 1, weist die Zahnradpumpe ein allgemein durch ein Referenzzeichen 1 gekennzeichnetes Gehäuse auf, und weißt einen in der Mitte hiervon gelegenen Körper 2 auf, wobei ein Vordergehäuse 3 mit dem Vorderende des Körpers 2 verbunden ist, und ein Hintergehäuse 4 mit dem Hinterende des Körpers 2 verbunden ist. Diese Gehäusekomponenten sind durch eine Vielzahl von Schrauben 5 miteinander verbunden (in 2 gezeigt). Es sei ebenso angemerkt, dass die obere Seite und die untere Seite der Zahnradpumpe, wie in 1 zu sehen, entsprechend der oberen Seite und der unteren Seite der Zahnradpumpe entsprechen, wenn sie hier installiert sind. Die Zahnradpumpe verwendet Öl als ein zu pumpendes Fluid.
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Bezug nehmend auf 2 erstrecken sich eine Antriebswelle 6 und eine angetriebene Welle 7 parallel zueinander durch den Körper 2. Die Antriebswelle 6 und die angetriebene Welle 7 werden drehbar durch den Körper 2 gestützt, und das Vordergehäuse 3 und das Hintergehäuse 4 durch Lagerungen 8. Die Antriebswelle 6 weist ein integral hiermit ausgebildetes erstes Antriebszahnrad 9 und ein an der Antriebswelle 6 durch einen Keilverzahnung befestigtes zweites verkeiltes Antriebszahnrad 10 auf. Ähnlich weist die angetriebene Welle 7 ein integral hiermit ausgebildetes erstes angetriebenes Zahnrad 11 und ein durch eine Keilverzahnung an der angetriebenen Welle 7 befestigtes zweites verkeiltes angetriebenes Zahnrad (nicht gezeigt) auf. Das Vorderende der Antriebswelle 6 erstreckt sich vom Vorderteilgehäuse 3 heraus und ist mit einer externen Kraftquelle (nicht gezeigt) verbunden.
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Der Körper 2 weist darin eine erste Zahnradkammer 13 und eine durch eine Aufteilung 12 getrennte zweite Zahnradkammer 14 auf. Die erste Zahnradkammer 13 ist hermetisch zwischen der Vorderfläche der Aufteilung 12 und der Hinterfläche des Vordergehäuses 3 ausgebildet. Die zweite Zahnradkammer 14 ist zwischen der Hinterfläche der Aufteilung 12 und der Vorderfläche des Hintergehäuses 4 hermetisch ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, ist die erste Zahnradkammer 13 in etwa nierenförmig ausgebildet, wenn in der Axialrichtung der Antriebswelle 6 betrachtet. Das erste Antriebszahnrad 9 und das erste angetriebene Zahnrad 11 sind im Eingriff miteinander in der ersten Zahnradkammer 13 angeordnet. Die zweite Zahnradkammer 14 ist in der gleichen Art wie die erste Zahnradkammer 13 ausgebildet. Das zweite Antriebszahnrad 10 und das zweite angetriebene Zahnrad (nicht gezeigt) sind im Eingriff miteinander in der zweiten Zahnradkammer 14 angeordnet.
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Eine Seitenplatte 15 und eine Dichtung 16 in der gleichen nierenförmigen Gestalt wie die erste Zahnradkammer 13 sind zwischen die Vorderflächen des ersten Antriebszahnrads 9 und des ersten angetriebenen Zahnrads 11 und der Hinterfläche des Vordergehäuses 3 und ebenso zwischen den Hinterflächen des ersten Antriebszahnrads 9 und des ersten angetriebenen Zahnrads 11 und der Vorderfläche der Aufteilung 12 entsprechend eingefügt. Ähnlich sind eine Seitenplatte 17 und eine Dichtung 18 in der gleichen nierenförmigen Gestalt wie die erste Zahnkammer 13 zwischen den Vorderflächen des zweiten Antriebszahnrads 10 und des zweiten angetriebenen Zahnrads (nicht gezeigt) und der Hinterfläche der Aufteilung 12 und ebenso zwischen den Hinterflächen des zweiten Antriebszahnrads 10 und des zweiten angetriebenen Zahnrads (nicht gezeigt) und der Vorderfläche des Hintergehäuses 4 entsprechend eingefügt.
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Wie in 1 gezeigt, weist jede Seitenplatte 15 in der Oberfläche hiervon in Kontakt mit dem ersten Antriebszahnrad 9 eine Aussparung 19 auf. Wie in 2 gezeigt, ist die Aussparung 19 der Seitenplatte 15 in einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet, um die Zahnradzähne des ersten Antriebszahnrads 9 in der ungefähr einem Drittel einer Drehung des ersten Antriebszahnrads 9 in einer Richtung im Uhrzeigersinn, wie in 2 von der Ausstoßseite (die obere Seite von 2) einer Hauptpumpeneinheit (die später beschrieben wird) betrachtet, entsprechenden Region abzudecken. Ähnlich weist jede Seitenplatte 15 in der Fläche hiervon in Kontakt mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 11 eine Aussparung 20 auf. Die Aussparung 20 der Seitenplatte 15 ist in einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet, um die Zahnradzähne des ersten angetriebenen Zahnrads in der ungefähr einem Drittel einer Umdrehung des ersten angetriebenen Zahnrads 11 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in 2 von der Ausstoßseite (obere Seite von 2) der Hauptpumpeneinheit (welche später beschrieben wird) betrachtet, entsprechenden Region abzudecken.
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Ähnlich weist jede Seitenplatte 17 in der Fläche hievon in Kontakt mit dem zweiten Antriebszahnrad 10 eine weitere Aussparung 19 auf. Die Aussparung 19 der Seitenplatte 17 ist in einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet, um die Zahnradzähne des zweiten Antriebszahnrads in der einem Drittel einer Umdrehung des zweiten Antriebszahnrads 10 von der Ausstoßseite einer Hilfspumpeneinheit (die später beschrieben wird) entsprechenden Region abzudecken. Ähnlich weist jede Seitenplatte 17 in der Fläche hiervon in Kontakt mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad (nicht gezeigt) eine weitere Aussparung 20 auf. Die Aussparung 20 der Seitenplatte 17 ist in einer bogenförmigen Gestalt ausgebildet, um die Zahnradzähne des zweiten angetriebenen Zahnrads (nicht gezeigt) in der ungefähr einem Drittel einer Umdrehung des zweiten angetriebenen Zahnrads (nicht gezeigt) von der Ausstoßseite der Hilfspumpeneinheit (die später beschrieben wird) entsprechenden Region abzudecken.
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Nachdem das erste Antriebszahnrad 9 und das erste angetriebene Zahnrad 11 in der ersten Zahnradkammer 13 drehen, empfangen ihre entsprechenden Aussparungen 19 und 20 Öl, das entlang dem Innenumfang der ersten Zahnradkammer 13 übertragen wurde, und stoßen das Öl in die Ausstoßseite der Hauptpumpeneinheit (die später beschrieben wird) aus. Nachdem sich das zweite Antriebszahnrad 10 und das zweite angetriebene Zahnrad (nicht gezeigt) in der zweiten Zahnradkammer 14 drehen, empfangen ihre entsprechenden Aussparungen 19 und 20 Öl, das entlang dem Innenumfang der zweiten Zahnradkammer 14 übertragen wurde, und stoßen das Öl in die Ausstoßseite der Hilfspumpeneinheit (die später beschrieben wird) aus. Die Dichtungen 16 dienen dazu, das erste Antriebszahnrad und das erste angetriebene Zahnrad 11 daran zu hindern, in der Axialrichtung der Antriebswelle 6 bewegt zu werden. Die Dichtungen 18 dienen dazu, das zweite Antriebszahnrad 10 und das zweite angetriebene Zahnrad (nicht gezeigt) daran zu hindern, in der Axialrichtung der Antriebswelle 6 bewegt zu werden.
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Eine erste Ansaugmündung 22 und eine zweite Ansaugmündung 23 sind im Körper 2 unterhalb entsprechend der ersten Zahnradkammer 13 und der zweiten Zahnradkammer 14 ausgebildet. Ein Ansaugdurchgang 21 ist im unteren Teil des Körpers 2 ausgebildet, erstreckt sich parallel zur Antriebswelle 6 und befindet sich in Kommunikation mit der ersten Ansaugmündung 22 und der zweiten Ansaugmündung 23. Ein Ansaugdurchgang 24 und eine Einlassmündung 25 sind im unteren Teil des Hintergehäuses 4 ausgebildet. Der Ansaugdurchgang 21 befindet sich über dem Ansaugdurchgang 24 und die Einlassmündung 25 in Kommunikation mit einem externen Öltank (nicht gezeigt).
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Eine erste Ausstoßmündung 26 und eine zweite Ausstoßmündung 27 sind im Körper 2 entsprechend oberhalb der ersten Zahnradkammer 13 und der zweiten Zahnradkammer 14 ausgebildet. Ein Ausstoßdurchgang 28 ist im oberen Teil des Körpers 2 ausgebildet, erstreckt sich parallel zur Antriebswelle 6 und befindet sich in Kommunikation mit der ersten Ausstoßmündung 26 und der zweiten Ausstoßmündung 27. Somit verbindet sich das von der ersten Zahnradkammer 13 zur ersten Ausstoßmündung 26 ausgestoßene Öl und das von der zweiten Zahnradkammer 14 zur zweiten Ausstoßmündung 27 ausgestoßene Öl zusammen in dem Ausstoßdurchgang 28. Das Öl im Ausstoßdurchgang 28 wird dann durch eine im Körper 2 ausgebildete Auslassmündung 29 zu einem Hydraulikkreis (nicht gezeigt) gespeist, der mit einer externen Hydraulikvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist. Es sei angemerkt, dass die erste Zahnradkammer 13, die erste Ansaugmündung 22 und die erste Ausstoßmündung 26 zusammenwirken, um die Hauptpumpeneinheit 30 auszubilden. Die zweite Zahnradkammer 14, die zweite Ansaugmündung 23 und die zweite Ausstoßmündung 27 wirken zusammen, um die Hilfspumpeneinheit 31 auszubilden.
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Die zweite Ausstoßmündung 27 befindet sich in Kommunikation mit einem im Hintergehäuse 4 ausgebildeten Umgehungsdurchgang 32 und in Kommunikation mit dem Ansaugdurchgang 24. Der Umgehungsdurchgang 32 weist einen ersten Durchgang auf, der parallel zur Antriebswelle 6 ist, und weist einen zweiten Durchgang auf, der vom ersten Durchgang gekrümmt ist und senkrecht zur Antriebswelle ist. Der zweite Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 dient als das Gebiet des Umgehungsdurchgangs 32 der vorliegenden Erfindung, der stromabwärts des Steuerventils 32 gelegen ist. Es sei angemerkt, dass sich der Umgehungsdurchgang 32 in direkter Kommunikation mit dem Ansaugdurchgang 21 befinden kann. Ein Rückschlagventil 33 ist im Ausstoßdurchgang 28 angeordnet, und näher zur Hilfspumpeneinheit 31 gelegen als zur Hauptpumpeneinheit 30. Wenn das Rückschlagventil 33 den Ausstoßdurchgang 28 schließt, werden das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl und das von der Hilfspumpeneinheit 31 ausgestoßene Öl daran gehindert, sich im Ausstoßdurchgang 28 zusammen zu verbinden.
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Das Rückschlagventil 33 weist auf: Einen Zylinderventilkörper 34 mit geschlossenem obersten Ende, ein Zylinderventilelement 35 mit geschlossenem Bodenende und eine gewendelte Kompressionsfeder 36. Der Zylinderventilkörper 34 weist an dem Außenumfang hiervon ein Außengewinde auf. Das Zylinderventilemement 35 ist gleitend durch das geöffnete Ende des Ventilkörpers 34 in den Ventilkörper 34 eingepasst. Die Kompressionsfeder 36 ist zwischen dem geschlossenen Ende des Ventilkörpers 34 und dem geschlossenen Ende des Ventilelements 35 vorgesehen. Obwohl die Stärke der Kompressionsfeder 36 frei festgelegt werden kann, wird die Geschwindigkeit des Ventilelements 35 beim Schließen des Ausstoßdurchgangs 28 mit einer Erhöhung der Stärke der Kompressionsfeder erhöht. Das Ventilelement 35 weist hier hindurch an einer Position benachbart zum geschlossenen Bodenende ein Loch 37 auf. Der Ventilkörper 34 weist ebenso hier hindurch in einer Position benachbart zum offenen Bodenende ein Loch 38 auf. Der Körper 2 weist im oberen Teil hiervon ein Kommunikationsloch 39 auf, das zur Auslassmündung 29 geöffnet ist.
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Die Löcher 37, 38 und das Kommunikationsloch 39 befinden sich miteinander in Kommunikation, wenn das Ventilelement 35 zu seiner obersten Position bewegt wurde (oder wenn das Rückschlagventil 33 den Ausstoßdurchgang 28 maximal öffnet). Mit den drei Löchern 37, 38 und 39 derart miteinander in Kommunikation gesetzt, strömt ein Teil des Öls in der Auslassmündung 29 in das Ventilelement 35, das dann aufgrund der Trennkraft der Kompressionsfeder 36 und des Drucks des Öls im Ventilelement 35 einer Kraft nach unten ausgesetzt wird. Der Körper 2 ist an einer Position oberhalb der zweiten Ausstoßmündung 27 mit einem Ventilsitz 40 versehen, der im Ausstoßdurchgang 28 ausgebildet ist. Nachdem das Ventilelement 35 gesenkt und in Kontakt mit dem Ventilsitz 40 gebracht wurde, wird die Kommunikation zwischen der Hauptpumpeneinheit 30 und der Hilfspumpeneinheit 31 über den Ausstoßdurchgang 28 verschlossen. Wenn das Ventilelement 35 abgesenkt ist, strömt das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl in das Ventilelement 35 durch das Loch 37, welches sich dann in Kommunikation mit dem Ausstoßdurchgang 28 befindet. Deshalb wird das Ventilelement 35 aufgrund des Drucks des Öls im Ventilelement 35 immer noch der Kraft nach unten ausgesetzt.
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Das Hintergehäuse 4 weist darin ein Ventilloch 43 auf, das sich von einem Hinterende des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 zu einem Hinterende des Hintergehäuses 4 erstreckt und einen Durchgang bereitstellt, der im Durchmesser größer ist als der Umgehungsdurchgang 32. Ein Zylinderventilelement 44 mit einem geschlossenen Vorderende ist gleitbar in das Ventilloch 43 eingepasst. Das Ventilloch 43 wird am Hinterende hiervon durch eine Dichtschraube 45 hermetisch abgedichtet. Das Ventilloch 43 und das Ventilelement 44 wirken zusammen, um ein Steuerventil 42 auszubilden. Ein Magnet betriebenes Vorsteuerventil (eng: pilot valve) ist am Hinterende des Hintergehäuses 4 vorgesehen, um den Betrieb des Steuerventils 42 zu steuern.
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Das Ventilelement 44 weist an einer zum Vorderende hiervon benachbarten Position einen Ventilabschnitt 46 in der Gestalt eines Kegelstumpfs auf. Das Ventilelement 44 weist an einem Vorderende hiervon einen zylindrischen Vorderendabschnitt 47 auf, der mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der kleiner ist als derjenige des Umgehungsdurchgangs 32. Wenn das Ventilelement 44 derart nach vorne bewegt wird, dass der zylindrische Vorderendabschnitt 47 in den Umgehungsdurchgang 32 eingeführt wird, stellt das zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorderendabschnitts 47 und der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 ausgebildete Spiel einen Drosseldurchgang 49 aus, der sich parallel zur Achse des Ventilelements 44 erstreckt. Die vorderste Position des Ventilelements 44 ist durch einen Ventilsitz 48 beschränkt, der im Umgehungsdurchgang 32 ausgebildet ist.
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Das Querschnittsgebiet des Drosseldurchgangs 49, das die Regulierung des Ölstroms bestimmt, und die Länge hiervon, welche die Zeit bestimmt, die zum Regulieren des Ölstroms zu veranschlagen ist, wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ventilelements 35 des Rückschlagventils 33 beim Schließen des Ausstoßdurchgangs 28 festgelegt. Bei diesem Aufbau wird die vom Umgehungsdurchgang 32 zum Ansaugdurchgang 24 strömende Ölstromrate daran gehindert, rapide anzusteigen. Das Ventilelement 44 weist darin einen Raum 50 auf, der zum Ventilloch 43 geöffnet ist. Das Ventilelement 44 weist an der Außenumfangsfläche hiervon eine ringförmige Nut 51 mit einer vorbestimmten Länge in der Längsrichtung des Ventilelements 44 auf. Die ringförmige Nut 51 befindet sich durch eine geeignete Anzahl von Löchern 52 in Kommunikation mit dem Raum 50.
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Bezug nehmend auf 3 wird das Nachfolgende das magnetbetriebene Vorsteuerventil 41 erklären. Das Hintergehäuse 4 weist darin ein Ventilloch 53 und ein Kommunikationsloch 54 auf, die unterhalb des Ventillochs 43 des Steuerventils 42 gelegen sind. Das Ventilloch 53 ist am Hinterende des Hintergehäuses 4 geöffnet. Das Ventilloch 53 befindet sich durch das Kommunikationsloch 54 in Kommunikation mit dem zweiten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32, und weist einen größeren Durchmesser als das Kommunikationsloch 54 auf. Ein zylindrischer Steuerschieber 55 (eng: spool valve) ist gleitbar im Ventilloch 53 eingepasst, und eingerichtet, sich in der Längsrichtung des Steuerschiebers 55 zu bewegen.
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Der Steuerschieber 55 weist an der Außenumfangsfläche benachbart zur Vorderendfläche hiervon zwei ringförmige Nuten 56 und 57 auf. Die Nut 56 ist hinter der Nut 57 gelegen. Der Steuerschieber 55 weist darin einen Axialkommunikationsdurchgang 58 auf. Der Kommunikationsdurchgang 58 ist am Vorderende hiervon zum Ventilloch 53 geöffnet. Der Kommunikationsdurchgang 58 ist am Hinterende hiervon in der Axialrichtung des Steuerschiebers 55 gekrümmt, und zur Hinternut 56 verbunden. Eine gewendelte Kompressionsfeder 59 ist im Ventilloch 53 gelegen, und drängt den Steuerschieber 55 rückwärts. Der Steuerschieber 55 erstreckt sich vom Hinterende des Hintergehäuses 4 heraus, und weist am Hinterende hiervon einen Flansch 60 auf, der im Durchmesser größer ist als das Ventilloch 53. Wenn der Steuerschieber 55 nach vorne gegen die Kompressionsfeder 59 bewegt wird, wird die vorderste Position des Steuerschiebers 55 deshalb durch den Flansch 60 beschränkt.
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Das Hintergehäuse 4 ist mit einem Loch 61, einer Nut 62 und einem Kommunikationsdurchgang 63 ausgebildet. Das Ventilloch 53 befindet sich über das Loch 61 in Kommunikation mit dem Ventilloch 43, und ebenso in Kommunikation mit der Nut 62. Der Kommunikationsdurchgang 63 ist am Vorderende hiervon mit dem Ausstoßdurchgang 28 und am Hinterende hiervon mit der Nut 62 verbunden. Das Loch 61, die Nut 62, die ringförmigen Nuten 56 und 57 sind wie folgt angeordnet. Das Loch 61 befindet sich unabhängig von der Position des Ventilelements 44 in konstanter Kommunikation mit der ringförmigen Nut 51. Wenn der Steuerschieber 55 zu seiner vordersten Position bewegt wurde, befindet sich das Loch 61 in Kommunikation mit der ringförmigen Nut 56. Wenn der Steuerschieber 55 zu seiner hintersten Position bewegt wurde, befindet sich das Loch 61 in Kommunikation mit der ringförmigen Nut 57. Die ringförmige Nut 57 in Kommunikation mit dem Loch 61 befindet sich ebenso in Kommunikation mit der Nut 62.
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Ein Gehäuse 66 mit einem Elektromagneten 64 und einem Kolben 65 sind am Hintergehäuse 4 am hinteren Ende hiervon mittels jeglicher geeigneter Mittel fixiert. Der Flansch 60 des Steuerschiebers 55 ist in das Loch des Gehäuses 66 eingeführt, in dem der Kolben 65 gleitbar bewegt wird. Der Flansch 60 befindet sich an der Hinterfläche hiervon mit der Vorderfläche des Kolbens 65 in Kontakt. Wenn der Elektromagnet 64 eingeschaltet wird, wird der Steuerschieber 55 deshalb durch den Kolben 65 nach vorne bewegt. Wenn der Elektromagnet 64 ausgeschaltet wird, wird der Steuerschieber 55 durch die Drängkraft der Kompressionsfeder 59 nach hinten bewegt.
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Das Folgende wird den Betrieb der Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung der ersten Ausführungsform beschreiben. Die Hauptpumpeneinheit 30 und die Hilfspumpeneinheit 31 weisen im Wesentlichen die gleiche Verdrängung auf. Wenn lediglich das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl von der Zahnradpumpe durch die Auslassmündung 29 ausgestoßen wird, wird die Pumpe bei ihrer kleinsten oder 50% Verdrängung betrieben. Wenn das von der Hauptpumpeneinheit 30 und der Hilfspumpeneinheit 31 ausgestoßene Öl insgesamt von der Zahnradpumpe durch die Auslassmündung 29 ausgestoßen wird, wird die Pumpe bei ihrer größten oder 100% (maximalen) Verdrängung betrieben. Somit ist die Zahnradpumpe der ersten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Last der Hydraulikvorrichtung in zwei verschiedenen Betriebsarten betreibbar. Bei der ersten Betriebsart wird die Zahnradpumpe bei 50% Verdrängung betrieben. Bei der zweiten Betriebsart wird die Zahnradpumpe bei 100% Verdrängung betrieben.
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1 bis 3 zeigen die bei 100% Verdrängung arbeitende Zahnradpumpe. Bei der zweiten Betriebsart der Zahnradpumpe ist der Elektromagnet 64 ausgeschaltet und der Steuerschieber 55 durch die Kompressionsfeder 59 rückwärts positioniert. Deshalb befindet sich die ringförmige Nut 57 in Kommunikation mit dem Loch 61 und der Nut 62. Zusätzlich ist das Steuerventil 42 derart positioniert, um den Umgehungsdurchgang 32 durch den Druck des Ausstoßöls zu schließen.
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Wenn eine externe Antriebskraft an der Antriebswelle 6 aufgebracht wird, werden das erste Antriebszahnrad 9 und das zweite Antriebszahnrad 10 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und das entsprechend mit dem ersten Antriebszahnrad 9 und dem zweiten Antriebszahn 10 kämmende erste angetriebene Zahnrad 11 und das zweite angetriebene Zahnrad (nicht gezeigt) werden wie durch die Pfeile in 2 gekennzeichnet in der Richtung im Uhrzeigersinn gedreht. In Übereinstimmung mit der Drehung der Zahnräder wird das Öl im Ansaugdurchgang 21 durch die erste Ansaugmündung 22 in die erste Zahnradkammer 13 und durch die zweite Ansaugmündung 23 in die zweite Zahnradkammer 14 eingezogen.
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Das in die erste Zahnradkammer 13 eingezogene Öl ist in den zwischen dem Zahnradzahn des ersten Antriebszahnrads 9 und der Innenumfangsfläche der ersten Zahnradkammer 13 ausgebildeten Räumen gefangen. Das in die erste Zahnradkammer 13 eingezogene Öl ist ebenso in den zwischen den Zahnradzähnen des ersten angetriebenen Zahnrads 11 und der Innenumfangsfläche der ersten Zahnradkammer 13 ausgebildeten Räumen gefangen. Das in den Räumen gefangene Öl wird zur ersten Ausstoßmündung 26 ausgestoßen. Ähnlich wird das in die zweite Zahnradkammer 14 eingezogene Öl in den zwischen den Zahnradzähnen des zweiten Antriebszahnrad 10 und der Innenumfangsfläche der zweiten Zahnradkammer 14 ausgebildeten Räumen gefangen. Das in die zweite Zahnradkammer 14 eingezogene Öl ist ebenso in den zwischen den Zahnradzähnen des zweiten angetriebenen Zahnrads (nicht gezeigt) und der Innenumfangsfläche der zweiten Zahnradkammer 14 ausgebildeten Räumen gefangen. Das in den Räumen gefangene Öl wird zur zweiten Ausstoßmündung 27 ausgestoßen. Das zur ersten und zweiten Ausstoßmündung 26 und 27 ausgestoßene Öl verbindet sich in einem gemeinsamen Durchgang 28 zusammen und wird durch den Auslassanschluss 29 zum externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) geliefert. Somit wird der Druck des Öls in Übereinstimmung mit der Last des externen Hydraulikkreises und/oder der Hydraulikvorrichtung (nicht gezeigt) erhöht.
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Ein Teil des von der ersten Ausstoßmündung 26 zum Ausstoßdurchgang 28 ausgestoßenen Öls strömt durch das Kommunikationsloch 39 und die Löcher 38 und 37 derart in den Raum des Ventilelements 35, dass der Ausstoßdruck des Öls und die Drängkraft der Kompressionsfeder in der Richtung auf das Ventilelement 35 wirken, um den Ausstoßdurchgang 28 zu schließen. Auf der anderen Seite wirkt der Ausstoßdruck des von der zweiten Ausstoßmündung 27 zum Ausstoßdurchgang 28 strömenden Öls und der durch den Druckverlust des Ölstroms beim Schließen des Umgehungsdurchgangs 32 bedingten Drucks in der Richtung auf das Ventilelement 35, um den Ausstoßdurchgang 28 zu öffnen. Deshalb wird der auf das Ventilelement 35 wirkende Druck durch eine Kontraktion der Kompressionsfeder 36 derart ausgeglichen, dass das Rückschlagventil 33 offen gehalten wird.
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Ein Teil des Öls im Ausstoßdurchgang 28 strömt in den Kommunikationsdurchgang 63, und dann in den Raum 50 des Ventilelements 44 durch die Nut 62, die ringförmigen Nuten 57, das Loch 61, die ringförmige Nut 51 und das Loch 52 des Ventilelements 44, während das Öl im Raum 50 daran gehindert wird, in den zweiten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 zu strömen. Somit wird der Ventilabschnitt des Ventilelements 44 durch den Ausstoßdruck des Öls derart mit dem Ventilsitz 48 in Kontakt gebracht, dass der Umgehungsdurchgang 32 geschlossen gehalten wird. Deshalb strömt das von der zweiten Ausstoßmündung 27 der Hilfspumpeneinheit 31 ausgestoßene Öl in den Ausstoßdurchgang 28, und verbindet sich mit dem von der ersten Ausstoßmündung 26 der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßenen Öls. Somit wird das gesamte Öl von der Auslassmündung 29 zum externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) gespeist.
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4 bis 6 zeigen die Betriebsänderung der Zahnradpumpe von der 100% Verdrängung zur 50% Verdrängung. Wenn der Elektromagnet 64 des durch das Vorsteuerventil 41 betriebenen Magnets während des 100% Verdrängungsbetriebs der Zahnradpumpe eingeschaltet wird, bewegt die Magnetkraft den Kolben 65 gegen die Drängkraft der Kompressionsfeder 59 nach vorne, wodurch der Steuerschieber 55, wie in 4 gezeigt, zu seiner vordersten Position bewegt wird. Die ringförmige Nut 58 des Steuerschiebers 55 befindet sich dann in Kommunikation mit dem Loch 61, während die ringförmige Nut 57 vom Loch 61 und der Nut 62 beabstandet ist. Weil der Umgehungsdurchgang 32 durch das Steuerventil 42 geschlossen ist, weist der zweite Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 den gleichen niedrigen Druck wie der Ansaugdurchgang 24 auf. Deshalb wird das Öl im Raum 50 des Ventilelements 44 und des Ventillochs 43 durch den Kommunikationsdurchgang 58 in den zweiten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 eingeströmt. Somit sind der Raum 50 und das Ventilloch 43 unter einem reduzierten Druck gelegen (Bezug nehmend auf 4).
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Weil das Ventilelement 44 einem Ausstoßdruck des Öls im ersten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 ausgesetzt ist, wird das Ventilelement 44 hierdurch rückwärts bewegt, um den Ventilabschnitt 46 des Ventilelements 44 weg vom Ventilsitz 48 zu bewegen. Deshalb beginnt das vom zweiten Ausstoßanschluss 27 ausgestoßene Öl in den Umgehungsdurchgang 32 zu strömen. Weil das Ventilelement 44 den Umgehungsdurchgang 32 öffnet, wodurch der Druckverlust reduziert wird, wird das Ventilelement 35 des Rückschlagventils 33 in der Richtung bewegt, um den Ausstoßdurchgang 28 durch die Drängkraft der Kompressionsfeder 36 zu schließen. In der frühen Phase des Betriebs des Steuerventils 42 zum Öffnen des Umgehungsdurchgangs 32 wird jedoch die Stromrate des in den zweiten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 strömenden Öls durch den Drosseldurchgang 49 auf eine vorher festgelegte Größe beschränkt. Somit wird die Stromrate des Öls daran gehindert, rapide anzusteigen, und das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl wird deshalb daran gehindert, vom Ausstoßdurchgang 28 rückwärts in den Umgehungsdurchgang 32 zu strömen (Bezug nehmend auf 5).
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Die Länge des Drosseldurchgangs 49 wird in Übereinstimmung mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilelements 35 des Rückschlagventils 33 festgelegt, das durch die Stärke der Kompressionsfeder 36 derart bestimmt ist, dass die Stromrate des in den Umgehungsdurchgang 32 strömenden Öls beschränkt wird, bis das Rückschlagventil 33 den Ausstoßdurchgang 28 vollständig schließt. Deshalb strömt das Öl unmittelbar bevor das Rückschlagventil 33 den Ausstoßdurchgang 28 vollständig schließt kaum rückwärts in den Umgehungsdurchgang 32, so dass die Erzeugung eines Ölschlags erfolgreich verhindert wird. Weil das Ventilelement 44 den Umgehungsdurchgang 32 vollständig öffnet, nachdem das Rückschlagventil 33 den Ausstoßdurchgang 28 vollständig schließt, strömt das gesamte, von der Hilfspumpeneinheit 31 ausgestoßene Öl in den Ansaugdurchgang 24. Hierdurch wird lediglich das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl in den externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) gespeist (Bezug nehmend auf 6), und die Ölversorgung wird entsprechend reduziert.
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Um die Zahnradpumpe zu ihrem 100% Verdrängungsbetrieb zurückzubringen, wird der Elektromagnet 64 des Vorsteuerventils 41 betreibenden Magnets ausgeschaltet. In diesem Fall wird der Steuerschieber 55 durch die Kompressionsfeder 59 derart zurückbewegt, dass die ringförmige Nut 57 mit dem Loch 61 und der Nut 62 kommuniziert (Bezug nehmend auf 3). Das Öl im Ausstoßdurchgang 28 strömt durch den Kommunikationsdurchgang 63 in den Raum 50 des Ventilelements 44. Deshalb wird das Ventilelement 44 durch den Ausstoßdruck des Öls nach vorne bewegt, wodurch der Umgehungsdurchgang 32 geschlossen wird. Nachdem sich das Ventilelement 44 in der Richtung bewegt, um den Umgehungsdurchgang 32 zu schließen, steigt der Druckverlust im ersten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 an, wodurch das Ventilelement 35 des Rückschlagventils 33 in der Richtung bewegt wird, um den Ausstoßdurchgang 28 zu öffnen. Weil der Ausstoßdurchgang 28 vollständig geöffnet ist, wenn das Ventilelement 44 den Umgehungsdurchgang 32 vollständig schließt, verbindet sich das von der Hilfspumpeneinheit 31 ausgestoßene Öl und das von der Hauptpumpeneinheit 30 ausgestoßene Öl im Ausstoßdurchgang 28 zusammen, und werden durch die Auslassmündung 29 zum externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) geliefert. Es sei angemerkt, dass wenn sich das Ventilelement 44 in der Richtung bewegt, um den Umgehungsdurchgang 32 zu schließen, der Drosseldurchgang 49 dazu dient, den Strom des in den Umgehungsdurchgang 32 strömenden Öls zu regulieren. Diese Regulierung des Drosseldurchgangs 49 weist einen Vorteil auf, dass der Betrieb der Zahnradpumpe sanft von der 50% Verdrängung auf die 100% Verdrängung geändert wird. Deshalb werden der Schock auf den externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) und die Vibrationen der Kompressionsfeder 36 verhindert.
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Die zuvor beschriebene erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet die folgenden vorteilhaften Effekte.
- (1) Das Bereitstellen des Drosseldurchgangs 49 im Umgehungsdurchgang 32 macht ein langsames Verändern der Verdrängung der Zahnradpumpe möglich, was eine rapide Veränderung des Stroms durch das Rückschlagventil 33 strömenden Öls verhindert. Deshalb wird die Erzeugung eines Ölschlags verhindert, und die Schock- und Lärmentwicklung des externen Hydraulikkreises, der externen Hydraulikeinheit oder der Zahnradpumpe selbst werden entsprechend verhindert.
- (2) Weil das Rückschlagventil 33 basierend auf dem Druckausgleich betrieben wird, ist die eine kleine Federkonstante aufweisende Kompressionsfeder 36 verwendbar, was dazu beiträgt, das Rückschlagventil einfach und kompakt auszulegen.
- (3) Falls die Kompressionsfeder 36 vibriert, während das Rückschlagventil 33 geschlossen wird, führt das Ventilelement 35 durch alternierendes Bewegen zwischen einer geschlossenen Position und offenen Position einen irregulären Betrieb durch. In einem solchen Fall wird der Ölstrom in der Hauptpumpeneinheit 30 irregulär, und deshalb bestehen Bedenken, dass keine konstante Ölmenge zum externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) gespeist werden könnte. Jedoch wird vom Drosseldurchgang 49, der dazu dient, die Erzeugung eine Ölschlags zu verhindern, erwartet, ebenso Vibrationen der Kompressionsfeder 36 des Rückschlagventils 33 zu verhindern.
- (4) Der Drosseldurchgang 49 dient dazu, die Veränderung der Stromrate des durch das Rückschlagventil 33 und dass Steuerventil 42 strömenden Öls zu glätten, wenn die Zahnradpumpe von einem 50% Verdrängungsbetrieb auf einen 100% Verdrängungsbetrieb verändert wird. Somit wird vom Drosseldurchgang 49 erwartet, den Schock auf den externen Hydraulikkreis (nicht gezeigt) und die Erzeugung von Vibrationen der Kompressionsfeder 36 aufgrund einer rapiden Veränderung der Stromrate des Öls zu verhindern.
- (5) Das Steuerventil 42 weist einen zylindrischen Vorderendabschnitt 47 auf, der in den Umgehungsdurchgang 32 beweglich ist. Der Drosseldurchgang 49 ist ein zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorderendabschnitts 47 und der Innenumfangsfläche des Umgehungsdurchgangs 32 ausgebildetes Spiel. Deshalb wird die Erzeugung eines Ölschlags durch einen einfachen Aufbau verhindert.
- (6) Die Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorderendabschnitts 47 des Ventilelements 44 und die Innenumfangsfläche des Umgehungsdurchgangs 32 sind parallel zur Achse des Ventilelements 44 des Steuerventils 42. In diesem Aufbau ist eine Bearbeitung zum Ausbilden des Drosseldurchgangs 49 leicht.
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Das Nachfolgende wird die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 7 beschreiben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Gestalt des Drosseldurchgangs modifiziert wurde. In der folgenden Beschreibung der zweiten und weiterer Ausführungsformen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen oder Symbole die gleichen Elemente oder Teile der Zahnradpumpe, die in der Beschreibung der ersten Ausführungsform verwendet wurden, und die detaillierte Beschreibung solcher Elemente oder Teile wird weggelassen. In der zweiten Ausführungsform ist die Außenumfangsfläche des Vorderendabschnitts 67 des Ventilelements 44 ausgebildet, um sich nach vorne zu verjüngen. Wenn der verjüngte Vorderendabschnitt 67 in den ersten Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 bewegt wird, wird ein Drosseldurchgang 68 zwischen der Außenumfangsfläche de verjüngte Vorderendabschnitts 67 und der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 ausgebildet. Die Außenumfangsfläche des verjüngten Vorderendabschnitts 67 verjüngt sich derart, dass das Spiel des Drosseldurchgangs 68 nach hinten reduziert wird. Wenn der Elektromagnet 64 während des Betriebs der Zahnradpumpe bei der 100% Verdrängung eingeschaltet wird, wird der Kolben 65 nach vorne bewegt, wodurch der Steuerschieber 55 nach vorne bewegt wird. Weil der Druck im Raum 50 des Ventilelements 44 reduziert wird, wird das Ventilelement 44 rückwärts bewegt. Die Stromrate des durch den Drosseldurchgang 68 strömenden Öls ist während einer frühen Phase der Rückwärtsbewegung des Ventilelements 44 relativ klein, um den Umgehungsdurchgang 32 zu öffnen. Die Stromrate des durch den Drosseldurchgang 68 strömenden Öls wird schrittweise erhöht, sobald sich das Ventilelement weiter rückwärts bewegt.
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In der zweiten Ausführungsform wird die Erzeugung eines Ölschlags wie im Falle der ersten Ausführungsform erfolgreich verhindert. Die Stromrate des durch den Drosseldurchgang 68 strömenden Öls wird mit der Rückwärtsbewegung des Ventilelements 44 erhöht, um den Umgehungsdurchgang 32 zu öffnen. Deshalb wird die Verdrängungsänderung der Zahnradpumpe beschleunigt. Zusätzlich, wenn der verjüngte Vorderendabschnitt 67 aus dem Umgehungsdurchgang 32 herausbewegt wird, wird die Druckänderung im Umgehungsdurchgang 32 reduziert. Darüber hinaus wird die Stromrate des Öls in einer späteren Phase der Rückwärtsbewegung des Ventilelements 44 derart erhöht, dass ein eine niedrige Temperatur oder eine hohe Viskosität aufweisendes Öl in der Zahnradpumpe verwendet werden kann.
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Das Folgende wird die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 8 beschreiben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Gestalt des Drosseldurchgangs modifiziert wurde. Genau gesagt, ist der zylindrische Vorderendabschnitt 47 der dritten Ausführungsform im Wesentlichen der gleiche wie das Gegenstück in der ersten Ausführungsform, jedoch ist der erste Durchgang des Umgehungsdurchgangs 32 der dritten Ausführungsform derart ausgebildet, dass sein Querschnittsgebiet in Richtung des Ventilsitzes 48, wie in 8 gezeigt, ansteigt. Das bedeutet, die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform darin, dass die verjüngte Fläche an der Innenumfangsfläche 69 des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 ausgebildet ist. Der Drosseldurchgang 70 ist zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Vorderendabschnitts 47 und der verjüngten Innenumfangsfläche 69 des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 derart ausgebildet, dass das Querschnittsgebiet hiervon in Richtung dem Vorderende des Drosseldurchgangs 70 reduziert ist. Die dritte Ausführungsform bietet die gleichen Effekte wie die zweite Ausführungsform.
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Das Nachfolgende wird die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 9 beschreiben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Gestalt des Drosseldurchgangs modifiziert wurde. Genau gesagt, ist die Außenumfangsfläche des Vorderendabschnitts 71 des Ventilelements 44 in einer stufigen Gestalt derart ausgebildet, dass der Durchmesser des Vorderendabschnitts 71 in Richtung des Vorderendes hiervon reduziert ist. Der Drosseldurchgang 72 ist zwischen der Außenumfangsfläche des stufigen Vorderendabschnitts 71 und der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 derart ausgebildet, dass das Querschnittsgebiet hiervon in Richtung des Hinterendes des Drosseldurchgangs 72 reduziert ist. Die vierte Ausführungsform bietet die gleichen Effekte wie die zweite Ausführungsform.
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Das Nachfolgende wird die Zahnradpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf 10 beschreiben. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Gestalt des Drosseldurchgangs modifiziert wurde. Genau gesagt, ist die Außenumfangsfläche des Vorderendabschnitts 73 des Ventilelements 44 in einer patronenkugelartigen Gestalt mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet. Der Drosseldurchgang 75 ist zwischen der Außenumfangsfläche 74 des patronenkugelartigen Vorderendabschnitts 73 und der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 derart ausgebildet, dass das Querschnittsgebiet hiervon in Richtung des Hinterendes des Drosseldurchgangs 75 reduziert ist. Die fünfte Ausführungsform bietet die gleichen Effekte wie die zweite Ausführungsform.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Kontext der obigen Ausführungsformen beschrieben, ist jedoch auf solche Ausführungsformen beschränkt. Es ist für die in der Technik bewanderten ersichtlich, dass die Erfindung auf verschiedene Arten umgesetzt werden kann, wie nachfolgend beispielhaft erwähnt.
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In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist der Drosseldurchgang 49 (68, 70, 72, 75) durch das zwischen der Außenumfangsfläche (74) des Vorderendabschnitts 47 (67, 71, 73) des Ventilelements 44 des Steuerventils 42 und der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangs des Umgehungsdurchgangs 32 ausgebildete Spiel bereitgestellt. Jedoch ist der Drosseldurchgang 49 (68, 70, 72, 75) nicht auf ein solches Spiel beschränkt, sondern er kann durch einen durch das Ventilelement 44 ausgebildeten, verschließbaren Durchgang bereitgestellt sein.
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Obwohl in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen das Steuerventil 42 durch das magnetbetriebene Vorsteuerventil 41 betrieben wird, kann auch ein durch eine Druckdifferenz betriebenes Vorsteuerventil für das Steuerventil 42 verwendet werden.
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Anstelle der Verwendung des magnetbetriebenen Vorsteuerventils 41 kann das Steuerventil 42 derart ausgebildet sein, dass der Raum 50 des Ventilelements 44 direkt mit dem hohen Druck im Ausstoßdurchgangs 28 und dem niedrigen Druck im Ansaugdurchgangs 21 (oder 24) verbunden ist, und ein Wahlventil zwischen dem Ausstoßdurchgang 28 und dem Raum 50 bereitgestellt ist.
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Die Rotationspumpe mit variabler Verdrängung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf eine Zahnradpumpe beschränkt, sondern kann jede andere Pumpenart wie eine Schraubenpumpe, eine Flügelpumpe oder eine Roots-Pumpe sein.