DE19927792A1 - Ölmpumpe - Google Patents
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Abstract
Eine Ölpumpe weist pumpenbildende Elemente, einen Pumpenkörper und eine Antriebswelle auf. Die pumpenbildenden Elemente bilden eine Pumpenkammer zwischen einem Rotor und einem Nockenring, der den Rotor aufnimmt. Der Pumpenkörper ist durch einen vorderen Körper und einen hinteren Körper gebildet. Der vordere Körper bildet einen Gehäuseraum zur Aufnahme der pumpenbildenden Elemente. Die Antriebswelle erstreckt sich durch den vorderen Körper und ist axial von diesem getragen, um den Motor drehbar anzutreiben. Ein ringförmiger Raum ist um die Antriebswelle herum in dem vorderen Körper zwischen einem Lager für den drehbaren Antrieb der Antriebswelle in dem vorderen Körper und der Pumpenkammer der pumpenbildenden Elemente ausgebildet. Ein Durchflußventil ist in dem ringförmigen Raum vorgesehen, um einen Teil der Pumpenförderflüssigkeit von der Pumpenkammer zur Saugseite zurückzuführen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölpumpe und insbeson
dere eine Ölpumpe einer Art, welche als hydraulische Drucker
zeugungsquelle in einer Servolenkvorrichtung oder dergleichen
zur Verminderung der zur Betätigung des Lenkrades eines Fahr
zeuges erforderlichen Kraft verwendet wird.
Als Ölpumpe, die als eine hydraulische Druckerzeugungsquelle
für eine hydraulische, von einem Fahrzeugmotor angetriebenen
Servolenkvorrichtung dient, ist eine Flügelpumpe mit einem pu
lenförmigen Durchflußventil allgemein bekannt. Eine Flügelpum
pe von diesem Typ weist in einem durch seinen Pumpenkörper ge
bildeten Gehäuseraum pumpenbildende Elemente auf, die einen
Rotor, einen Nockenring und eine Druckplatte und eine Seiten
platte (oder den inneren Flächenabschnitt des Pumpenkörpers)
umfaßt. Der Rotor weist Flügel auf. Der Nockenring nimmt den
Rotor auf, um eine Pumpenkammer zu bilden. Die Druckplatte und
die Seitenplatte sind an den beiden Seiten des Rotors und des
Nockenringes angeordnet, um miteinander in Berührung zu gelan
gen. Diese pumpenbildenden Elemente sind in dem Gehäuseraum in
dem Pumpenkörper angeordnet. Der Rotor ist axial getragen von
einem inneren Ende eines axial getragenen Antriebsschafts, der
sich von der Außenseite des Pumpenkörpers erstreckt. Die Mo
tordrehung wird auf den Rotor zu dessen Antrieb übertragen.
Wenn der Rotor durch die Antriebswelle drehbar angetrieben
ist, fließt die Arbeitsflüssigkeit von der Saugöffnung der
Pumpe durch einen Saugkanal, der durch den Pumpenkörper ausge
bildet ist, um in die Pumpenkammer zu gelangen und ist von dem
Förderausgang zur Förderdruckkammer weitergeleitet worden. Die
Arbeitsflüssigkeit fließt als hydraulisches Öl, welches einen
vorbestimmten Druck von der Förderdruckkammer aufweist und von
dem Förderausgang durch den Förderkanal gefördert worden ist.
Das spulenförmige Durchflußventil ist aktiviert, sobald Drücke
vor und nach dem Durchflußbegrenzer, die auf einem Abschnitt
des Förderkanals auftreten, von diesem zugeführt werden.
Sobald das Durchflußventil aktiviert ist, wird eine in den
Förderkanal fließende Förderflüssigkeit in eine überförderte
Flüssigkeit und eine Versorgungsflüssigkeit getrennt, welche
in Abhängigkeit der Bewegung der Spule die Servolenkvorrich
tung versorgt. Die überförderte Flüssigkeit ist mit der
Saugöffnung (oder Tank) durch einen Saugkanal verbunden und
wird dahin zurückgeführt.
Im allgemeinen ist die Spule in den meist herkömmlichen, spu
lenförmigen Durchflußventilen dieses Typs in einem Abschnitt
nahe zur äußeren Oberfläche des Pumpenkörpers, der die pumpen
bildenden Elemente aufnimmt, angeordnet, um in eine Richtung
rechtwinklig zu der Antriebswelle bewegbar zu sein (siehe ja
panisches Gebrauchsmuster, Offenlegungsnr. 5-96483 und japani
sches Patent, Offenlegungsnr. 8-291793).
In der oben beschriebenen Flügelpumpe ist es schwierig, seit
der Aufnahme des Durchflußventils in den Pumpenkörper an einem
Abschnitt nahe des äußeren Umfangsabschnittes des Körpers und
der Aktivierung der Spule in eine Richtung entgegensetzt zu
der axialen Richtung der Pumpenantriebswelle, die ganze Pumpe
kompakt auszubilden.
Bei herkömmlichen Flügelpumpen, wie oben beschrieben, bei de
nen der Motor mit einer hohen Rotationsgeschwindigkeit arbei
tet, wird zumeist überförderte Flüssigkeit von der Pumpenkam
mer gefördert. Folglich muß der Rückführkanal, der für die
Rückführung der überförderten Flüssigkeit zur Saugseite mit
dem Durchflußventil erforderlich ist, einen großen Kanaldurch
messer aufweisen, wodurch die Größe der ganzen Pumpe erhöht
wird. Je größer der Kanal ausgebildet ist, desto größer ist
der Widerstand der durch den oben beschriebenen Rückführkanal
erzeugt wird, wodurch die verlorene Leistung der Pumpe erhöht
wird.
Üblicherweise ist auch eine Ölpumpe mit einem in axialer Rich
tung bewegbaren Durchflußventil in einem Pumpenkörper bekannt,
wie beispielsweise aus der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 52-10202 hervorgeht.
Bei einer Ölpumpe von diesem Typ, bei der das Durchflußventil
an einer Verlängerung der Achse der Pumpenantriebswelle vorge
sehen ist, vergrößert sich die Größe der Pumpe in axialer
Richtung. Die ganze Anordnung, welche die Kanalanordnung in
dem Pumpenkörper umfaßt, wird kompliziert und wirft Probleme
hinsichtlich der Bearbeitbarkeit und ebenso dem Zusammenbau
der jeweiligen Abschnitte auf.
Durch die Ölpumpe dieses Typs soll gelöst werden, wie die Ka
nalstruktur in der Pumpe effizienter ausgebildet werden kann,
um den Wirkungsgrad der Pumpe zu verbessern.
Beispielsweise wird bei einer herkömmlichen Ölpumpe, sobald
die Durchflußrate der Förderflüssigkeit von der von der Pum
penkammer geförderten Förderflüssigkeit einen vorbestimmten
Wert oder mehr erreicht, die Förderflüssigkeit teilweise als
überförderte Flüssigkeit zur Pumpensaugseite über das Durch
flußventil, das ein Teil des Pumpenförderkanals bildet, zu
rückgeführt.
Seitdem bei der herkömmlichen Ölpumpe das Durchflußventil in
einer Position abseits von der Pumpenkammer in einem Pumpen
körper angeordnet ist, wird der Rückführkanal für das Rückfüh
ren der überflüssigen Flüssigkeit zur Pumpensaugseite lang.
Seitdem der Rückführkanal einen kleinen Querschnitt aufweist,
wirkt ein großer Kanalwiderstand auf die überflüssige Flüssig
keit. Der große Kanalwiderstand bewirkt einen großen Druckver
lust auf die überförderte Flüssigkeit. Seit dem die Flüssig
keitstemperatur (Öltemperatur) der Arbeitsflüssigkeit an
steigt, ist die Verlustleistung zum Antrieb der Motorleistung
groß, was zu einem geringen Wirkungsgrad der Pumpe führt.
Da die Förderflüssigkeit von der Pumpenkammer gefördert ist,
wird die überförderte Flüssigkeit zur Pumpensaugseite mit dem
Durchflußventil zurückgeführt. Um die überförderte Flüssigkeit
von der Pumpenförderseite zu der Saugseite zurückzuführen, muß
die Kanalstruktur geeignet ausgebildet sein.
Genauer gesagt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe
gering ist, ist die Durchflußrate der überförderten Flüssig
keit gering und somit ist auch die Fließgeschwindigkeit ge
ring. Selbst wenn die überförderte Flüssigkeit mit der Saug
flüssigkeit von dem Tank auf halbem Wege entlang des Kanals
vereinigt ist, ist dies von der Saugseite der Pumpenkammer
aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt ist die einströmende Bewegung
der Saugflüssigkeit und überförderte Flüssigkeit zur Saugseite
der Pumpe nicht damit beeinträchtigt.
Im Gegenteil hierzu steigt die Durchflußrate der überförderten
Flüssigkeit von der Pumpenförderseite proportional zur Rotati
onsgeschwindigkeit an, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der
Pumpe ansteigt, um eine hohe Geschwindigkeit zu erzielen, und
auch die Durchflußgeschwindigkeit steigt an. Wenn die überför
derte Flüssigkeit lediglich mit auf der Hälfte des Saugkanales
mit der Saugflüssigkeit zusammenfließt, ist der Durchfluß der
Saugflüssigkeit von dem Tank durch diesen zuammenfließenden
Abschnitt gestört, infolge der Strömung der überförderten
Flüssigkeit. Also wird die Saugflußrate an der Saugseite der
Pumpenkammer ungenügend, um einen negativen Druckbereich zu
bilden, wodurch Blasenbildung, die voraussichtlich Lärm er
zeugt, verursacht wird. Jegliche Gegenmaßnahmen wurden er
sucht, um dieses Problem zu vermeiden.
Aus diesem Grunde besteht eine grundsätzliche Aufgabe der vor
liegenden Erfindung in Bereitstellung einer Ölpumpe, bei der
die Rückführkanalanordnung vereinfacht und verkürzt ist zur
Verminderung des unwirtschaftlichen Leistungsverlustes, so daß
der Wirkungsgrad der Pumpe gegenüber einer herkömmlichen ver
bessert wird.
Aus diesem Grunde besteht eine weitere Aufgabe der vorliegen
den Erfindung in der Bereitstellung einer Ölpumpe, welche
gänzlich kompakt hergestellt ist.
Auch aus einem weiteren Grunde besteht eine Aufgabe der Erfin
dung in der Bereitstellung einer Ölpumpe zur Vereinfachung der
ganzen Pumpenstruktur, um die Bearbeitungskosten zu reduzie
ren.
Auch aus einem weiteren Grund besteht eine Aufgabe der vorlie
genden Erfindung in der Bereitstellung einer Ölpumpe, zur Ver
hinderung der Blasenbildung, die dadurch entsteht, daß die
überförderte Flüssigkeit zur Saugseite mit beispielsweise dem
Durchflußventil zurückgeführt wird und die Saugflüssigkeit von
dem Tank zusammenfließt und daraus Lärm resultiert.
Um obige Ziele zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Er
findung eine Ölpumpe bereitgestellt, welche pumpenbildende
Elemente umfaßt, die sich zusammensetzen aus einem Rotor, ei
nem Nockenring, um den Rotor aufzunehmen und eine Pumpenkammer
gemeinsam mit dem Rotor zu bilden und eine Druckplatte, welche
zumindest an einer Seite des Rotors und des Nockenrings ange
ordnet ist, sowie einem Pumpenkörper, der sich zusammensetzt
aus einem vorderen Körper, welcher einen Gehäuseraum zur Auf
nahme der pumpenbildenden Elemente bildet und einem hinteren
Körper, und einer Antriebswelle, die sich durch den vorderen
Körper erstreckt und axial durch diesen gelagert ist, um den
Rotor drehend anzutreiben, wobei ein ringförmiger Raum um die
Antriebswelle in dem vorderen Körper auf der vorderen Seite
des Gehäuseraumes gebildet ist, und ein Durchflußventil, wel
ches in dem ringförmigen Raum angeordnet ist, um einen Teil
der Pumpenförderflüssigkeit von der Pumpkammer zur Pumpensaug
seite zurückzuführen.
Fig. 1 ist eine Ansicht im Längsschnitt zur Erläu
terung des Hauptteils des ganzen Abschnit
tes der Ölpumpe gemäß dem Gegenstand der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie
II-II von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des
Hauptteils eines Abschnittes der Ölpumpe
gemäß Fig. 1 und 2, in der ein Durchfluß
ventil als kennzeichnendes Merkmal der vor
liegenden Erfindung eingebaut ist;
Fig. 4A und B ist ein Haltering, der in einer Ölpumpe ge
mäß Fig. 1 bis 3 verwendet wird, wobei Fig.
4A eine Seitenansicht und Fig. 4B eine
Schnittansicht entlang der Linie IV-IV
gemäß Fig. 4A ist;
Fig. 5A ist eine Schnittansicht eines zylindrischen
Bauteils, welches das Durchflußventil der
Ölpumpe gemäß Fig. 1 bis 3 bildet, Fig.
5B ist eine Schnittansicht entlang der Li
nie V-V gemäß Fig. 5A, und Fig. 5C ist
eine vergrößerte Ansicht eines Kanalöff
nungsabschnitts;
Fig. 6 ist eine Ansicht im Längsschnitt entlang
des ganzen Abschnittes einer Ölpumpe gemäß
einer weiteren Ausgestaltung der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 7 ist eine rückwertige Ansicht eines hinteren
Körpers entlang der Linie VII-VII gemäß Fig.
6, bei der das Hauptteil des vorderen
Körpers strichliniert dargestellt ist;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie
XIII-XIII gemäß Fig. 6;
Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht des
Hauptteils eines Abschnittes der Ölpumpe
gemäß Fig. 6 bis 8, bei der ein Durchfluß
ventil eingebaut ist;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht des Hauptteils, um
einen Durchflußbegrenzer in der Ölpumpe ge
mäß Fig. 6 zu erläutern;
Fig. 11A ist eine schematische Ansicht, um die Ge
stalt des Durchflußbegrenzers zu erläutern
und Fig. 11B ist eine Ansicht, welche Wei
terbildungen in der Gestalt eines Durch
flußbegrenzers darstellt;
Fig. 12 ist eine seitliche Schnittansicht, welche
die Beziehung zwischen einem zylindrischen
Bauteil und ringförmigen Ventilkörper, der
das Durchflußventil gemäß Fig. 9 bildet,
darstellt;
Fig. 13A und B zeigen das zylindrische Bauteil gemäß Fig.
9 und 12 im Detail, wobei Fig. 13A eine
Seitenansicht ist und Fig. 13B eine
Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII
gemäß Fig. 13A ist;
Fig. 14A, 14B und C sind Ansichten, um die Bewegung des ring
förmigen Ventilkörpers an der äußeren Flä
che des zylindrischen Bauteils und einem
resultierenden kommunizierenden Zustand des
Verbindungskanales für die überförderte
Flüssigkeit zu erläutern;
Fig. 15 ist ein Schaubild, um die Beziehung des ge
samten Querschnittsbereichs des Verbin
dungskanales in Bezug auf die Kanallänge
des Verbindungskanales für die überförderte
Flüssigkeit, welche durch das Durchflußven
til in den Fig. 12 bis 14C erhalten
wird, zu erläutern;
Fig. 16 ist ein rückwärtige Ansicht einer Druck
platte auf einer gegenüberliegenden Seite
der Pumpenkammer der Ölpumpe gemäß den Fig.
6 bis 8, die ein kennzeichnendes
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 17A bis C zeigen eine Zwischenplatte, welche auf der
gegenüberliegenden Seite der Druckplatte
zur Druckkammer montiert ist, wobei Fig.
17A eine Draufsicht, Fig. 17B eine Schnit
tansicht entlang der Linie b-b der Fig.
17A, und Fig. 17C eine Schnittansicht ent
lang der Linie c-c gemäß Fig. 17A ist;
Fig. 18 ist eine Ansicht, um den Durchfluß des Öls
zu erläutern, welcher beim Wechsel der Pum
pe aus dem Leerlauf gemäß Fig. 6 in einer
Drehung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt;
Fig. 19A ist eine Draufsicht, um einen Abschnitt ei
nes Druckentlastungsventils der Ölpumpe ge
mäß Fig. 6 zu erläutern, und Fig. 19B ist
eine schematische Ansicht, welche den äuße
ren Endabschnitt der Welle eines Kugelhal
ters zeigt und
Fig. 20 ist eine vergrößerte Schnittansicht des
Hauptteils einer Ölpumpe gemäß einer weite
ren Ausgestaltung der vorliegenden Erfin
dung, um einen Abschnitt zu zeigen, bei dem
ein Durchflußventil eingebaut ist und ein
Durchflußbegrenzer zum Betätigen des ring
förmigen Ventilkörpers des Durchflußventils
darzustellen.
Fig. 1 bis 5C zeigen eine Ölpumpe gemäß einem Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung, die insbesondere bei ei
ner Flügelpumpe eingesetzt wird.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 5C weist eine durch die Be
zugsziffer 10 bezeichnete Flügelpumpe einen Pumpenkörper auf,
der durch einen vorderen Körper 11 und einen hinteren Körper
12 gebildet ist, die jeweils auf der linken und rechten Seite
in Fig. 1 angeordnet sind. Der zeichnerischen Einfachheit
halber ist die vordere Seite dort, wo der vordere Körper 11
des Pumpengehäuses vorgesehen ist und eine angetriebene Stirn
seite in axialer Richtung der Antriebswelle 16 ist, die später
beschrieben wird. Die Rückseite ist dort, wo der hintere Kör
per 12 des Pumpengehäuses vorgesehen ist und einen Stirnsei
tenabschnitt gegenüber dem angetriebenen Ende in axialer Rich
tung der Antriebswelle 16 vorgesehen ist.
Der vordere Körper 11 weist im wesentlichen eine tassenförmige
Form auf. Ein Gehäuseraum 14 zur Aufnahme von pumpenbildenden
Elementen ist in dem vorderen Körper 11 vorgesehen. Der vorde
re Körper 11 weist ein Ende auf, welches rückseitig offen ist.
Der vordere Körper 11 ist mit einem hinteren Körper 12 zum
Verschließen des offenen Endes des Gehäuseraumes 14 verbunden,
so daß der vordere Körper 11 und der hintere Körper 12 sich zu
einem Pumpenkörper ergänzen.
Die Antriebswelle 16 zum äußeren drehbaren Antrieb eines Ro
tors 15 ist als drehbares Bauteil der pumpenbildenden Elemente
13 ausgebildet und erstreckt sich durch den vorderen Körper 11
und ist drehbar von dem vorderen Körper 11 durch ein Lager 16B
(in diesem Fall eine Lagerbuchse) aufgenommen. Ein Lager 16C
umfaßt eine Lagerschale zur axialen Lagerung des inneren End
abschnittes der Antriebswelle 16 in dem hinteren Körper 12.
Eine Öldichtung 16A ist zur Aufnahme der Antriebswelle 16 an
dem offenen Endabschnitt des vorderen Körpers 11 vorgesehen.
Ein Nockenring 17 weist eine im wesentlichen elliptische inne
re Nockenfläche 17a auf, um den mit Flügeln 15A ausgebildeten
Rotor 15 aufzunehmen. Die Nockenfläche 17A und der Rotor 15
bilden ein Paar von Pumpenkammern 18. Der Nockenring 17 und
der Rotor 15 weisen Flügel 15A auf, die eine Pumpenkartusche
bilden.
Eine Druckplatte 20 ist an dem vorderen Körper 11 der Pumpen
kartusche montiert, um dagegen zu drücken. Ein Zwischenblech
21 ist an dem vorderen Körper 11 neben der Druckplatte 20 mon
tiert. Diese Platten 20 und 21 und die Pumpenkartusche dienen
als pumpenbildende Elemente 13.
Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die pumpenbildenden Elemente
13 in dem Gehäuseraum 14 des vorderen Körpers 11 angeordnet
und die Stirnseite der Pumpenkartusche des hinteren Körpers 12
liegt an der inneren Fläche des hinteren Körpers 12 an, so daß
der Gehäuseraum 14 geschlossen ist.
Ein O-Ring 22 ist zwischen einem Absatz des Gehäuseraumes 14
von dem vorderen Körper 11 und dem Zwischenblech 21 angeord
net. Der vordere Körper 11 und der hintere Körper 12, die Kör
per 11 und 12 und der Nockenring 17, und der Nockenring 17 und
die Platten 20 und 21 sind in radialer Richtung durch geeigne
te Lagerstifte oder dergleichen zueinander angeordnet.
Eine Förderdruckkammer 25 ist in dem Gehäuseraum 14 des vorde
ren Körpers 11 auf der Stirnseite ringförmig ausgebildet. Die
Förderdruckkammer 25 übt durch ein Durchflußventil (welches
nachfolgend beschrieben wird) einen Pumpenförderdruck auf die
Druckplatte 20 aus. Ein Förderkanal 25A führt die Förderflüs
sigkeit von der Förderdruckkammer 25 ab. Ein Förderkanal 26
verbindet den Förderkanal 25 mit einem Förderdurchlaß 26A
(siehe Fig. 2).
Durchgangsbohrungen (die nachfolgend als Förderkanäle bezeich
net werden) 20a und 21a sind jeweils in der Druckplatte 20 und
dem Zwischenblech 21 als Förderkanäle zur Verbindung des Hy
drauliköls von den Pumpenkammern 18 zu der Förderpumpenkammer
25 vorgesehen. Ein Fixierstift 27 positioniert die Druckplatte
20 und das Zwischenblech 21, wobei die Förderkanäle 20a und
21a zueinander fluchten.
Ein Pumpensaugkanal 28 ist in dem vorderen Körper 11 zur Füh
rung der Saugflüssigkeit von einem Saugdurchlaß 28a, der in
einem Abschnitt des vorderen Körpers 11 vorgesehen ist, zu den
Pumpenkammern 18 zu führen. Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Saug
kanal 28 mit Saugkanälen 31 und 32 verbunden, die jeweils in
der Druckplatte 20 und dem hinteren Körper 12 durch einen Ka
nalabschnitt 28b gebildet sind.
Der Saugkanal 28 und der Saugabschnitt 28B sind in dem vorde
ren Körper als ein mittels Kern im Gußstück erzeugter Hohlraum
ausgebildet. Ein Stift 33 dient als Positionierungsmittel wäh
rend der Positionierung des vorderen Körpers 11 und des hinte
ren Körpers 12 in radialer Richtung und zum Einbau eines Rück
schlagventils 29.
Ein Rückschlagventil 29 ist zwischen dem Saugkanal 28 und dem
Förderkanal 26, wie oben beschrieben, vorgesehen und wird ak
tiviert, sobald der Förderdruck in dem Förderkanal 26 gleich
oder größer als ein vorbestimmter Wert wird. Das Rückschlag
ventil 29 ist aus einer Kugel 29b und einer Spiralfeder 29c
zusammengesetzt. Die Kugel 29b öffnet oder schließt eine
Bohrung 29a, durch welche die beiden Kanäle 28 und 26 miteinander
kommunizieren. Die Spiralfeder 29c wirkt mit einem vorbestimm
ten, voreingestellten Druck auf den Ball 29B. Referenznummer
29d bezeichnet einen Federkäfig der Springfeder 29c gemäß Fig.
1. Der Federkäfig 29d ist nicht immer notwendig und kann
weggelassen werden.
Der in der Druckplatte 20 vorgesehene Saugkanal 31 führt in
Fig. 1 über einen zweifach gegabelten Kanal zur Umleitung ei
nes in dem die Antriebswelle 16 sich erstreckenden Abschnittes
nach unten. Der Saugkanal 32 in dem hinteren Körper 12 führt
zu dem Saugbereich in dem oberen Abschnitt in Fig. 1, um die
Arbeitsflüssigkeit zu den jeweiligen Saugbereichen der Pumpen
kammern 18 zu führen. Die Saugkanäle 31 und 32 sind im Detail
nicht dargestellt.
Ein Durchflußventil 40 überwacht den Durchfluß der Pumpenför
derflüssigkeit und fördert die überförderte Flüssigkeit zur
Pumpensaugseite oder zum Tank.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist um die Antriebswelle 16
ein ringförmiger Raum 41 in dem vorderen Körper 11 auf der
Stirnseite des Gehäuseraumes 14 vorgesehen. Das vorgesehene
Ventil in dem ringförmigen Raum 41 fördert einen Teil der Pum
penförderflüssigkeit, welche von den Pumpenkammern 18 in den
pumpenbildenden Elementen 13 gefördert wurde, zur Pumpensaug
seite zurück.
Der ringförmige Raum 41 ist zwischen dem Gehäuseraum 14 des
vorderen Körpers 11 zur Aufnahme der pumpenbildenden Elemente
13 und der Förderdruckkammer 25 auf der Stirnseite in dem vor
deren Körper 11 auf der Hälfte eines Kanales, der die von den
Pumpenkammern 18 geförderte Pumpenförderflüssigkeit führt, an
geordnet. Mit anderen Worten, ist der ringförmige Raum 41, der
das Durchflußventil 40 bildet, in dem vorderen Körper 11 auf
der Stirnseite des Gehäuseraumes 14 zur Aufnahme der pumpen
bildenden Elemente in axialer Richtung zur Antriebswelle 16
gesehen, ausgebildet. Ein Raum, der die Förderdruckkammer 25
bildet, ist in dem vorderen Körper 11 auf der Stirnseite zum
Kommunizieren mit dem ringförmigen Raum 41 vorgesehen.
Das Durchflußventil 40 setzt sich durch ein zylindrisches Bau
teil 42, einem ringförmigen Ventilkörper 43 und einer Spiral
feder 44 zusammen. Das zylindrische Bauteil 42 ist auf der An
triebswelle 16 vorgesehen. Der ringförmige Ventilkörper 43 ist
an einer äußeren Fläche des zylindrischen Bauteils 42 in axia
ler Richtung bewegbar vorgesehen. Die Spiralfeder 44 dient als
Vorspannungselement zur Vorspannung des ringförmigen Ventil
körpers 43 gegen die Rückseite in axialer Richtung gesehen.
Ein ringförmiger Vorsprung 43a erstreckt sich vertikal von ei
nem rückwärtigen Seitenflächenabschnitt des ringförmigen Ven
tilkörpers 43 nahe des inneren Umfangs. Der Vorsprung 43a und
das Zwischenblech 21 bilden einen Zwischenraum 45. Die von den
Förderpumpen 18 geförderte Pumpenförderflüssigkeit ist durch
die jeweils in der Druckplatte 20 und Zwischenblech 21 gebil
deten Förderkanäle 20a und 21a hindurch zum Zwischenraum 45
geführt.
Ein Haltering 46 weist eine Form gemäß Fig. 4A auf und ist in
dem ringförmigen Raum 41 des vorderen Körpers angeordnet, und
der ringförmige Ventilkörper 43 ist verschiebbar in dem Halte
ring 46 aufgenommen. Der Haltering 46 weist an zwei Abschnit
ten der inneren Fläche Rillen 46a auf, die sich in axialer
Richtung erstrecken. Ein Begrenzer 50 ist zwischen den Rillen
46a und der äußeren Fläche des ringförmigen Ventilkörpers 43
als messende Auslaßöffnung ausgebildet.
In Fig. 4A ist eine Stufe 46b an der inneren Fläche auf der
Rückseite des Halteringes 46 vorgesehen, um die Bewegung des
ringförmigen Ventilkörpers 43 in Richtung Rückseite zu begren
zen.
Die vordere Kammer des ringförmigen Ventilkörpers 43 kommuni
ziert mit der Förderdruckkammer 25 und führt die Förderflüs
sigkeit von der Förderdruckkammer 25 durch die Förderkanäle
25a und 26 zum Förderdurchlaß 26a.
Der ringförmige Ventilkörper 43 wird in axialer Richtung durch
die Druckdifferenz vor und nach dem Begrenzer 50 bewegt, wenn
die Pumpenförderflüssigkeit von den Pumpenkammern 18 durch die
Förderkanäle 20a und 21a der Druckplatten 20 und 21 und an
schließend von dem Zwischenraum 45 zu der Pumpenförderseite
durch den Begrenzer 50 fließt.
Gemäß den Fig. 1 und 3 und den Fig. 5A bis 5C sind eine
Vielzahl von Kanalöffnungen 52 radial zur äußeren Fläche des
zylindrischen Bauteils 42 offen ausgebildet, wodurch der ring
förmige Ventilkörper 43 verschiebbar gehalten ist. Die Ka
nalöffnungen 52 sind mit der Pumpensaugseite durch den Rück
führkanal verbunden, der einen Raum 51 zwischen dem zylindri
schen Bauteil 42 und der Antriebswelle 16 umfaßt.
Sobald der ringförmige Ventilkörper 43 durch den Flüssigkeits
differenzdruck der Pumpensaugseite oder der Vorspannungskraft
der Spiralfeder 44 in axialer Richtung ausgelenkt ist, wird
die in den Zwischenraum 45 auf der Rückseite des ringförmigen
Ventilkörpers 43 geführte Flüssigkeit von den Kanalöffnungen
52 zur Pumpensaugseite zurückgeführt.
Sobald der ringförmige Ventilkörper 43 in axialer Richtung
ausgelenkt ist, wie oben beschrieben und wie gemäß den durch
gezogenen und gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist,
verändert sich der sich öffnende Betrag der Kanalöffnungen 52.
Die Pumpenförderflüssigkeit wird also zur Pumpensaugseite in
Übereinstimmung mit dem sich öffnenden Betrag der Kanalöffnun
gen 52 zurückgeführt. In Fig. 3 ist der ringförmige Ventil
körper 43 in eine solche Position übergeführt, in der sich die
Kanalöffnungen 52 öffnen können. Jedoch ist die vorliegende
Erfindung darauf nicht beschränkt und die Kanalöffnungen 52
können innerhalb des Bereiches eines entsprechenden Öffnungs
betrages geöffnet/geschlossen werden.
Eine Fase 52a kann auf der Rückseite einer jeden Kanalöffnung
52, die sich zu jeder Kanalöffnung 52 hin öffnet, gemäß den
Fig. 5A und C ausgebildet sein.
Ein O-Ring 54 ist an dem Endabschnitt auf der Rückseite des
zylindrischen Bauteils 42 vorgesehen, um den Anlageabschnitt
zwischen dem zylindrischen Bauteil 42 und dem Zwischenblech 21
abzudichten. Deshalb kann der Zwischenraum 45 und der Raum 51
zueinander abgedichtet werden.
Eine Nabe 11c ist an einer äußeren Seite des Lagers 16b zur
Aufnahme der Antriebswelle 16 innerhalb des vorderen Körpers
11 vorgesehen. Die an der vorderen Seite angeordnete Stirnflä
che des zylindrischen Bauteils 42 ist durch eine Flächendich
tung abgedichtet, die dann ausgebildet ist, wenn es mit der
Stirnfläche der Nabe 11c in Kontakt kommt. Der auf den Ab
schnitt der Flächendichtung wirkende Druck ist geringer als
der Pumpenflüssigkeitsdruck, der an der gegenüberliegenden
Stirnfläche wirkt, welche durch den O-Ring 54 stromabwärts des
Begrenzers 50 abgedichtet ist. Deshalb kann das zylindrische
Bauteil 42 des ringförmigen Ventilkörpers zuverlässig durch
den Druck gegenüber der linken Seite in Fig. 1 abgedichtet
werden.
In dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 ist der
Rückführkanal zur Verbindung des Raumes 51 zur Pumpensaugseite
durch Rillen 56 in dem Seitenabschnitt der Vorderseite der
Druckplatte 20 zur Umgehung der Antriebswelle 16 gebildet und
die Rillen 56 sind durch das Zwischenblech 21 geschlossen.
Die Rillen 56 bilden einen Kanal zur Führung der Saugflüssig
keit von dem Saugdurchlaß 28a zu den Pumpenkammern 18, wie in
Fig. 2 dargestellt ist. Sobald die Rillen 56 mit dem die An
triebswelle 16 umgebenden Raum 51 kommunizieren, kann die
überförderte Flüssigkeit der Pumpenförderflüssigkeit von der
Pumpenförderseite leicht zur Pumpensaugseite zurückgeführt
werden.
Durch die Flügelpumpe 10 gemäß der oben ausgeführten Ausbil
dung wird die all Hydrauliköl ausgebildete Arbeitsflüssigkeit
von dem Saugdurchlaß 28a über die Kanäle 28, 28b, 31 und 32 in
die Pumpenkammern 18 übergeführt, sobald der Rotor 15 durch
die Antriebswelle 16 während dem Projektieren und Einfahren
seiner Flügel 15a drehbar angetrieben ist. Sobald das Hydrau
liköl der Pumpenkammern 18 einen vorbestimmten Druck oder we
niger aufweist, wird dieses zur Förderdruckkammer 25 durch die
Förderkanäle 20a und 21a gefördert und anschließend dient der
in dem Durchflußventil 40 vorgesehene Begrenzer 50 als messen
de Auslaßöffnung. Danach ist das Hydrauliköl vollständig von
dem Förderdurchlaß 26a (Pout) zu einer Servolenkvorrichtung
(die rechte und linke Kammer eines Servozylinders (nicht dar
gestellt)) gefördert. Das Hydrauliköl wurde in dieser Weise ge
fördert.
Sobald das Hydrauliköl durch die Pumpenkammern 18 einen Druck
erreicht, der gleich oder höher als der vorbestimmte Druck
ist, wird dieses teilweise zur Saugseite zurückgeführt, wäh
rend das verbleibende Hydrauliköl aus der Förderdruckkammer 25
fließt, um von dem Förderdurchlaß 26a durch die Kanäle 25a und
26 gefördert zu werden. Im einzelnen ist zu der oben beschrie
benen Flügelpumpe 10 auszuführen, daß der ringförmige Ventil
körper 43 axial auf dem zylindrischen Bauteil 42 gelagert ist,
welches auf der Antriebswelle 16 in axialer Richtung bewegbar
vorgesehen ist. Der Haltering 46 ist zwischen der äußeren Flä
che des ringförmigen Ventilkörpers 43 den Pumpenkammern 18 ge
genüberliegend und der inneren Umfangswand des ringförmigen
Raumes 41 vorgesehen. Der Begrenzer 50 ist zwischen dem Halte
ring 46 und der äußeren Fläche des ringförmigen Ventilkörpers
43 vorgesehen. Die von den Pumpenkammern 18 der pumpenbilden
den Elemente geförderten Flüssigkeit fließt durch den Begren
zer 50 zu der Förderdruckkammer 25, den Förderkanälen 25a und
26, und zu dem Förderdurchlaß 26a in dem vorderen Körper 11,
um zur Servolenkvorrichtung (entweder die rechte oder linke
Kammer des Servozylinders) abgesandt zu werden.
Sobald die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugmotors an
steigt, um die Durchflußrate der Pumpenförderflüssigkeit zu
erhöhen, steigt die Differenz zwischen den Drücken vor und
nach dem Begrenzer 50 an und der ringförmige Ventilkörper 43
wird gemäß des Druckdifferenzwertes gegen die Vorspannungs
kraft der Feder 44 bewegt. Sobald sich der ringförmige Ventil
körper 43 bewegt, öffnen sich die in der äußeren Fläche des
zylindrischen Bauteils 42 angeordneten Kanalöffnungen 52. Die
überförderte Flüssigkeit auf der Pumpenförderseite fließt zu
dem Raum 51 zwischen dem zylindrischen Bauteil 42 und der An
triebswelle 16 durch die Kanalöffnungen 52 und wird zur Saug
seite der Pumpenkammern 18 durch die Saugkanäle 56, die mit
dem Raum 51 kommunizieren, zurückgeführt.
Bei dieser Flügelpumpe 10 ist das Durchflußventil 40 in dem
Gehäuseraum 14 an der Stirnseite des vorderen Körpers 11 vor
gesehen, um in dem ringförmigen Raum 41, der die Antriebswelle
16 umgibt, angeordnet zu sein. Im Vergleich zu dem herkömmli
chen Gehäuse, bei welchem der Schieber in einem Pumpengehäuse
nahe seiner äußeren Fläche in einer Richtung rechtwinklig die
axiale Richtung kreuzend angeordnet ist, kann die ganze Pumpe
kompakt ausgebildet werden.
Da die das Durchflußventil 40 bildenden Bauteile in dem Gehäu
seraum 14 der pumpenbildenden Elemente 13 in dem vorderen Ge
häuses 11 eingebaut sind, wird der Pumpenzusammenbau einfach,
ebenso kann die Pumpe kompakt ausgebildet sein, so daß sich
die Herstellungskosten reduzieren.
Der Begrenzer 50 ist als Teil des ringförmigen Ventilkörpers
43, der das Durchflußventil 40 bildet, ausgebildet. Sofern der
ringförmige Ventilkörper 43 in axialer Richtung bewegt wird,
kann die Pumpenförderflüssigkeit von den Kanalöffnungen 52,
die radial in dem auf der Antriebswelle 16 angeordneten zylin
drischen Bauteil 42 ausgebildet sind, zu den pumpenbildenden
Elementen 13 durch den Raum 51, der entlang der äußeren Fläche
der Antriebswelle 16 gebildet ist, geführt werden und kann zur
Pumpensaugseite durch den Rückführkanal zurückgeführt werden,
der durch die Rillen 56 in der Druckplatte 20 geformt ist, die
die pumpenbildenden Elemente 13 bildet. Deshalb kann der Wir
kungsgrad der Pumpe verbessert werden. Dies beruht auf folgen
dem Grund. Mit dieser Anordnung kann der Rückführkanal kurz
ausgestaltet sein, der sich von den Pumpenkammern 18 durch die
Förderkanäle (20a und 21a), dem Zwischenraum 45 und dem Durch
flußventil 40 und anschließend durch die Kanalöffnungen 52,
den Raum 51 und die Rillen 56 (insbesondere der Kanalabschnit
te (20a, 21a und 45) für die Rückführung der Rückführflüssig
keit von der Pumpenförderseite durch das Durchflußventil 40)
erstreckt. Eine durch den Kanalwiderstand der rückzuführenden
Flüssigkeit (überförderten Flüssigkeit) bewirkte Temperaturer
höhung kann demgemäß vermieden werden, so daß der Leistungs
verlust der Pumpe verhindert werden kann.
Bei der oben beschriebenen Anordnung ist der Kanal 46a, der
auch als Begrenzer 50 dient, durch den die Vorderseite und die
Rückseite des ringförmigen Ventilkörpers 43 miteinander kommu
nizieren können, zwischen der inneren Fläche des Halteringes
46, welche an der inneren Umfangsfläche des vorderen Körpers
11 vorgesehen ist und der äußeren Fläche des ringförmigen Ven
tilkörpers 43 ausgebildet. Sobald der ringförmige Ventilkörper
43 in axialer Richtung durch die Differenz zwischen den Flüs
sigkeitsdrücken vor und nach dem Begrenzer 50 und der Vorspan
nungskraft der Feder 44 bewegt ist, kann die Durchflußfunktion
des Durchflußventils 40 wirken. Somit kann der Begrenzer 50
einfach und angemessen ausgebildet sein.
Der die Rückführflüssigkeit (überförderte Flüssigkeit) führen
der Rückführkanal von dem Durchflußventil 40 zur Pumpensaug
seite der Pumpenkammern 18 ist in der Art von Rillen 56 in der
Druckplatte 20 ausgebildet, die die pumpenbildenden Elemente
13 bildet. Der Rückführkanal kann also mit der notwendigen Mi
nimallänge ausgebildet sein. Dieser kurze Kanal reduziert den
Flüssigkeitswiderstand und demgemäß den Druckverlust. Deshalb
kann der kostspielige Leistungsverlust geringer als in einem
gewöhnlichen Gehäuse sein. Der Wirkungsgrad der Pumpe ist dem
gemäß erhöht. Zusätzlich weist der oben beschriebene Rückführ
kanal eine einfache Struktur auf und kann leicht hergestellt
werden.
Seitdem die Durchströmung der überförderten Flüssigkeit durch
einen kurzen Kanal erfolgt, kann ein Ansteigen der Flüssig
keitstemperatur (Öltemperatur) reduziert sein, so daß eine
teure hitzebeständige Dichtungskomponente überflüssig wird.
Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform der die rückführ
seitige Flüssigkeit (überförderte Flüssigkeit) führende Rück
führkanal von dem Durchflußventil 40 zur Pumpensaugseite durch
Rillen 56 ausgebildet, welche in dem Seitenabschnitt der
Druckplatte 20 auf der Zwischenblechseite 21 vorgesehen sind
und die Druckplatte 21 schließt die Rillen 56. Deshalb ist die
Struktur vereinfacht und die entsprechenden Abschnitte können
einfach ausgebildet und zusammengebaut werden.
Die Fig. 6 bis 11B zeigen eine Flügelpumpe, bei welcher ei
ne Ölpumpe gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung vorgesehen ist. Bezugnehmend auf die Fig. 6
bis 11B sind identische oder ähnliche Abschnitte zu ihren Ge
genstücken in der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 5C
durch gleiche Referenznummern bezeichnet und eine detaillierte
Beschreibung davon kann dahinstehen.
Eine der Unterschiede zwischen dieser und der oben beschriebe
nen Ausführungsform beruht in der Anordnung des Durchflußven
tils 40 auf der Pumpenförderseite. Genauer gesagt ist ein das
Durchflußventil 40 bildender Abschnitt in dieser Ausführungs
form wie folgt ausgebildet.
Dies soll im Detail beschrieben werden. In dem Durchflußför
derkanal ist jede absatzförmig ausgebildete Rille 60, die ei
nen Begrenzer 50 zur Aktivierung des Durchflußventils 40 bil
det, direkt in dem inneren Wandabschnitt des ringförmigen Rau
mes 41 des vorderen Körpers 11 ausgebildet, wie in den Fig.
6 und 9, Fig. 10A bis 10C und Fig. 11A und 11B darge
stellt ist. Der Haltering 46 ist bei der obigen Ausführungs
form nicht verwendet.
Durch diese Anordnung kann die Anzahl der die Durchflußventile
40 bildenden Elemente reduziert werden und die Rillen 60 kön
nen einfach in dem vorderen Körper 11 als mittels Kern in ei
nem Gußstück erzeugten Hohlräumen ausgebildet sein. Als Ergeb
nis können die Herstellungskosten reduziert werden, während
die Bearbeitung und der Zusammenbau mit Leichtigkeit verbes
sert werden können.
Fig. 11A und 11B zeigen die Form der Rillen 60 in axialer
Richtung gesehen, die den oben beschriebenen Begrenzer 50 bil
den. In Fig. 11A ist eine einem Begrenzer 50 bildende Rille
60 mit einer vorbestimmten Breite in axialer Richtung eines
ringförmigen Raumes 41 ausgebildet, welche eine ringförmigen
Ventilkörper 43 des vorderen Körpers 11 aufnimmt. Durch diese
Form kann eine Durchflußregelung mit einer konstanten Durch
flußrate ausgeführt werden, so daß die Förderdurchflußrate der
Pumpe immer mit einer konstanten Durchflußrate geregelt werden
kann.
In Fig. 11B ist eine dem Begrenzer 50 bildende Rille 60 dar
gestellt, deren Breite stetig in Abhängigkeit der Bewegung des
ringförmigen Ventilkörpers 43 sich ändert. Durch diese Form
kann die Förderdurchflußrate der Pumpe mit sogenannten fallen
den Charakteristiken geregelt werden, die die Förderdurchfluß
rate der Pumpe vermindern können, so daß diese geringer als
die maximale Durchflußrate in Abhängigkeit mit einem Ansteigen
der Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe steht.
In Fig. 9 ist ein Einstellring 60B in dem ringförmigen Raum
41 auf der Rückseite der inneren Wand angeordnet. Der Ein
stellring 60B reguliert die Bewegung des ringförmigen Ventil
körpers 43 zur Rückseite. In dieser Einstellungsposition bil
det der Einstellring 60B einen Zwischenraum 45 auf der Rück
seite des ringförmigen Ventilkörpers 43 zusammen mit der Zwi
schenplatte 21. die Pumpenförderflüssigkeit ist in den Zwi
schenraum 45 geführt.
Da der Einstellring 60B den ringförmigen Ventilkörper 43 regu
liert, ist bei dieser Ausführungsform im Gegensatz zu der oben
beschriebenen Ausführungsform ein regulierender Vorsprung 27
weggelassen und die Form des ringförmigen Körpers 43 ist ver
einfacht, wodurch die Herstellung erleichtert ist.
Sobald die Flüssigkeit von den Pumpenkammern 18 zu den Kanälen
20a und 21a der Druckplatte 20 und einem Zwischenblech 21 und
dann von dem Zwischenraum 45 zu der Pumpenförderseite durch
den Begrenzer 50 fließt, wird der ringförmige Ventilkörper 43
in axialer Richtung durch die Differenz zwischen den Drücken
vor und nach dem Begrenzer 50 bewegt.
In Anbetracht der Form der Kanalbohrungen 52 des zylindrischen
Bauteils 42, welche durch den das Durchflußventil 40 bildenden
ringförmigen Ventilkörper 43 geöffnet/geschlossen wird und die
Anordnung eines Abschnittes um die Kanalbohrungen 52, wie in
Fig. 9 und Fig. 12 bis 14 dargestellt ist, können die Ka
nalöffnungen 52 derart ausgebildet sein, daß sich ihre Berei
che nicht scharf ändern, wenn das Durchflußventil 40 durch den
ringförmigen Ventilkörper 43 geöffnet/geschlossen wird.
Genauer ausgedrückt, weist die oben beschriebene Erfindung ei
nen das Durchflußventil 40 bildenden ringförmigen Ventilkörper
43 auf, der in dem zylindrischen Bauteil 42 in Abhängigkeit
der Differenz zwischen den Drücken vor und nach dem Begrenzer
50 verschiebbar angeordnet, um die Kanalöffnungen 21 stetig zu
öffnen, so daß die überförderte Flüssigkeit zu der Pumpensaug
seite zurückgeführt werden kann. Bei dieser Anordnung ist die
Fase 52a an der Seitenkante jeder Kanalöffnung 52 vorgesehen,
um das schlagartige Kommunizieren der Hochdruckpumpenförder
flüssigkeit mit der Pumpensaugseite zu unterdrücken.
Die Fase 52a ist zur Seitenkante jeder Kanalöffnung 52 ausge
bildet, um ein Kommunizieren der Pumpenförderseite mit den
entsprechenden Kanalöffnungen 52 entlang der Bewegung des
ringförmigen Ventilkörpers 43 zu bewirken. In Abhängigkeit von
dem Wert des Pumpenförderflüssigkeitsdruckes neigt die Fase
52a dazu eine steile Druckverminderung zu verursachen, wenn
die Flüssigkeit zur Pumpensaugseite fließt. Wenn diese steile
Druckverminderung groß ist, wird ein sogenannter Strahl ausge
bildet, um zur Pumpensaugseite zu fließen. Luftblasen werden
gebildet und bewirken Kavitationen, die Lärm erzeugen.
Im Gegensatz hierzu ist bei dieser Ausführungsform ein Flüs
sigkeitsüberlauf-Verbindungskanal 80 ausgebildet, durch wel
chen die Pumpensaugseite mit den Kanalöffnungen 52 in Abhän
gigkeit der Bewegung des ringförmigen Ventilkörpers 43 kommu
niziert, so daß die überförderte Flüssigkeit von der Pumpen
förderseite zu der Pumpensaugseite stetig fließt, wenn das
Durchflußventil 40 in Abhängigkeit mit einem moderaten Druck
wechsel geöffnet oder geschlossen ist. Der Verbindungskanal 80
ist derart ausgebildet, daß seine Querschnittsbereiche sich
mäßig ändern, während seine Länge so groß als möglich ausge
bildet ist. In anderen Worten weist der Verbindungskanal 80
einen stetig ansteigenden Querschnittsbereich auf, um die Pum
penförderflüssigkeit zu den Kanalöffnungen 52 zu führen, ohne
daß der Flüssigkeitsdruck schlagartig vermindert wird.
Dies wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Gemäß den Fig.
12 bis 14C sind vier Kanalöffnungen 52 an der äußeren
Fläche des das Durchflußventil 40 bildenden zylindrischen Bau
teils 42 vorgesehen, die radial nach außen offen ausgebildet
sind. Diese Kanalöffnungen 52 sind gewöhnlich durch den ring
förmigen Ventilkörper 43 geschlossen. Vier axiale als Kanäle
dienende Fasen 81 sind in Abschnitten versetzt zu den Ka
nalöffnungen 52 des zylindrischen Bauteils 42 in Umfangsrich
tung angeordnet. Die Fasen 81 erstrecken sich von Abschnitten,
die geöffnet sind, wenn der ringförmige Ventilkörper 43 in
Öffnungsrichtung fast zu den Kanalöffnungen 52 bewegt wird,
bis zu Abschnitten nach den Kanalöffnungen 52. Des weiteren
ist eine ringförmige Rille 82 als umlaufender Kanal in der äußeren
Fläche des zylindrischen Bauteils 42 ausgebildet, damit
die Fasen 81 und Kanalöffnungen 52 in dem seitlichen Endab
schnitt in Öffnungsrichtung gesehen, des ringförmigen Ventil
körpers 43 miteinander kommunizieren können.
Bei dieser Anordnung gemäß den Fig. 14A, 14B und 14C und
Fig. 15 kommuniziert die Pumpenfördersaugseite, sobald sich
der ringförmige Ventilkörper 43 in die Öffnungsrichtung be
wegt, zunächst mit den Kanalöffnungen 52 über die Fasen 81
durch die ringförmige Nut 82, um einen Flüssigkeitsüberlauf
verbindungskanal 80 zu bilden. Da die Verbindungskanäle zu den
Kanalöffnungen 52 über die Längen der entsprechenden Fasen 81
und der Umfangslänge der Ringnut 82 gebildet ist, kann die Ka
nallänge durch die Aufrechterhaltung eines kleinen Quer
schnitts des Kanals sichergestellt werden.
Bei dem Kommunizieren mit der Rückführseite tritt deshalb eine
steile Temperaturverminderung nicht auf, Kavitation kann ver
hindert und Lärm unterdrückt werden, wodurch größtenteils der
Wirkungsgrad der Pumpe erhöht werden kann.
Sobald der ringförmige Ventilkörper 43 sich weiter in Öff
nungsrichtung bewegt, damit die Kanalöffnungen 52 sich zu Öff
nen beginnen, fließt die überförderte Flüssigkeit über den di
rekten Durchflußkanal und über den Durchflußkanal, der sich,
wie oben beschrieben, entlang den Fasen 81 und der ringförmi
gen Rille 82 erstreckt, von der Pumpenförderseite zu den Ka
nalöffnungen 52. Sobald die Kanalöffnungen 52 geöffnet sind,
fließt die überförderte Flüssigkeit zu dem rückführseitigen
Durchflußkanal in Abhängigkeit mit dem Öffnungsbetrag der Ka
nalbohrungen 52.
Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen der Kanallänge und dem
Querschnitt des Verbindungskanales 80. Charakteristiken, die
sich von denen eines normalen Typs unterscheiden, sind durch
gestrichelte Linien eingetragen.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Verbindungskanal 80 für
die Rückführung der überförderten Flüssigkeit zur Pumpensaug
seite durch das Durchflußventil 40 solange als möglich ausge
bildet, um die Druckverminderung der Rückführflüssigkeit abzu
bremsen. Ein Ergebnis ist die Verhinderung von Kavitation auf
dem Rückführkanal, um den Lärm zu unterdrücken.
Bei dieser Ausführungsform gemäß den Fig. 6 bis 9 sind Öff
nungen 56a zum Einführen der überförderten Flüssigkeit wie
oben beschrieben, in den Pumpenkammern 18 auf der Seite der
Druckplatte 20 vorgesehen. Öffnungen 31a und 32a der Saugkanä
le 31 und 32 zur Führung der Saugflüssigkeit von einem Tank T
sind in einem hinteren Körper 12 ausgebildet.
Durch diese Anordnung können die Kanäle 31 und 32, und Kanäle
56 zum Abführen der Saugflüssigkeit von dem Tank T und die von
dem Durchflußventil 40 zur Saugseite der Pumpenkammern 18
überförderte Flüssigkeit getrennt werden. Die Saugflüssigkeit
und überförderte Flüssigkeit werden getrennt in die entspre
chenden Pumpenkammern 18 durch die Saugöffnungen 31a und 32a
eingebracht und die die überförderte Flüssigkeit einführende
Öffnungen 56a sind in dem hinteren Körper 12 und Druckplatte
20 ausgebildet, die jeweils an beiden Seiten eines Rotors 15
und eines Nockenringes 17 zur Bildung der Pumpenkammern 18 an
geordnet sind.
Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform verei
nigen sich deshalb die Saugflüssigkeit und die überförderte
Flüssigkeit nicht, bevor diese in die Pumpenkammern 18 einge
führt sind. Die durch das Aufeinandertreffen der Saugflüssig
keit und der überförderten Flüssigkeit in dem Saugkanal 28 und
dem Saugkanal 31 und 32 bewirkte Kavitation kann verhindert
werden. Selbst wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe an
steigt, um die Durchflußrate der überförderten Flüssigkeit zu
erhöhen, kann Kavitation und daraus resultierender Lärm ver
hindert werden.
Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben. In der Ölpumpe 10
der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis
5C ist die Anordnung für die Einbindung des Durchflußventils
40 in den Pumpenkörper 11, 12 verbessert, um die gesamte Pumpe
kompakt auszugestalten. Die Anordnung des Durchflußventils 40
zur Rückführung der überförderten Flüssigkeit von der Pumpen
förderseite zu der Saugseite, welche den Rückführkanal, der
sich aus dem Verbindungskanal 80, den Kanalöffnungen 52, den
Rillen 56 und dergleichen zusammensetzt, ist zur Reduzierung
der Herstellungskosten der gesamten Pumpe verbessert. Eben
falls ist die Anordnung des Rückführkanales vereinfacht und
verkürzt, um den kostspieligen Leistungsverlust zu vermindern.
Bei der Rückführung der überförderten Flüssigkeit zur Saugsei
te durch das Durchflußventil 40 wird die überförderte Flüssig
keit jedoch mit der von dem Tank kommenden Saugflüssigkeit auf
halber Strecke entlang des Saugkanales, der die Saugflüssig
keit zur Saugseite der Pumpenkammern führt, vereinigt und wird
in die Saugseite der Pumpenkammern eingeführt. Diese Anordnung
kann demgemäß folgende Probleme aufwerfen.
Genauer gesagt, seit dem die überförderte Flüssigkeit bei oben
beschriebenem Durchflußventil eine Rückführflüssigkeit von der
Förderseite ist, weist diese einen Druck auf. Die überförderte
Flüssigkeit bildet, sobald diese zu dem Saugkanal von dem Tank
zurückgeführt ist, eine Strömung, die mit der Saugflüssigkeit
zusammenfließt. Der resultierende Durchfluß wird der Saugseite
der Pumpenkammern zugeführt.
Bei dieser Kanalanordnung vereinigt sich die überförderte
Flüssigkeit mit der Saugflüssigkeit von dem Tank und wird in
die Saugseite der Pumpenkammern übergeführt, wenn die Rotati
onsgeschwindigkeit der Pumpe gering ist, da die überförderte
Flüssigkeit eine geringe Durchflußrate und eine niedere Durch
flußgeschwindigkeit aufweist. Zu diesem Zeitpunkt stören sich
die Einfließbewegung der Saugflüssigkeit und überförderten
Flüssigkeit in die Saugseite der Pumpenkammern nicht.
Im Gegensatz hierzu steigt bei der Erhöhung der Rotationsge
schwindigkeit der Pumpe, um eine hohe Rotationsgeschwindigkeit
zu erzielen, die Durchflußrate der überförderten Flüssigkeit
von der Pumpenförderseite proportional zu der Rotationsge
schwindigkeit an. Die Durchflußgeschwindigkeit steigt eben
falls an, so daß der Durchfluß der Saugflüssigkeit von dem
Tank durch die Strömung der überförderten Flüssigkeit an dem
Vereinigungsabschnitt gestört ist. Als Ergebnis wird die Saug
flüssigkeitsrate zur Saugseite der Pumpenkammern ungenügend.
Ein negativer Druckbereich wird erzeugt, der Kavitation be
wirkt, welche Lärm erzeugt.
Bei dieser Ausführungsform ist zur Vermeidung dieser Schwie
rigkeiten die Kombinationsanordnung der Druckplatte 20 und
Zwischenplatte 21 zur Bildung des Rückführkanals verbessert,
der sich aus dem Verbindungskanal 80, den Rillen 56 und der
gleichen zur Rückführung der überförderten Flüssigkeiten von
dem Durchflußventil 40 zur Pumpensaugseite zusammensetzt.
Bei dieser Ausführungsform positionieren Ausrichtungsvorsprün
ge 61 die Druckplatte 20 und Zwischenblech 21, wobei die För
derkanäle 20a und 21a miteinander ausgerichtet werden. Gemäß
Fig. 16 und Fig. 17A bis 17C sind die Ausrichtungsvor
sprünge 61 durch teilweises Umbiegen des Zwischenblechs 21
ausgebildet.
Gemäß Fig. 16 und Fig. 17A bis 17C sind die Ausrichtungs
vorsprünge 61 durch die Seitenkanten der Förderkanäle 20a von
der Druckplatte 20 gesichert, wodurch die Platten 20 und 21
positioniert werden. Öffnungen 21B in Fig. 17A öffnen sich zu
einem Abschnitt (45) der Förderkanäle. Gemäß den Fig. 6 und
16 führen die Öffnungen 21b die Förderflüssigkeit zu den pro
ximalen Endabschnitten der Flügel 15a des Rotors 15 über Ka
nalöffnungen 20b, die in der Druckplatte 20 ausgebildet sind.
Gemäß den Fig. 6 und 7 öffnet sich ein Saugkanal 28 zur
Stirnseite der Druckplatte 20 und zu den Saugkanälen 31 und
32, die in dem hinteren Körper 12 in der Gestalt eines zwei
fach gegabelten Kanales ausgebildet sind. Der Saugkanal 28 ist
in dem vorderen Körper 11 durch ein mit einem verlorenen Kern
hergestellten Bohrung ausgebildet. Gemäß den Fig. 6 und 7
sind die Saugkanäle 31 und 32 durch Vertiefungen ausgebildet,
die auf der zum vorderen Körper 11 weisenden Stirnseite des
hinteren Körpers 12 ausgebildet sind. Die durch die Vertiefun
gen ausgebildeten Saugkanäle 31 und 32 sind durch den vorderen
Körper 11, den Nockenring 17, den Rotor 18 und dergleichen ge
schlossen, mit Ausnahme der notwendigen Abschnitte, die als
Kanäle zum Durchfluß der Saugflüssigkeit dienen.
Gemäß Fig. 7 sind in der Stirnseite des hinteren Körpers 12
die Saugkanäle 31 und 32 ausgebildet, um sich von ihrem proxi
malen Endabschnitten, welche mit dem Saugkanal 28 des vorderen
Körpers 11 kommunizieren zu den Saugöffnungen 31a und 32a zu
erstrecken, die sich zur Saugseite der Pumpenkammer 18 in der
Gestalt des zweifach gegabelten Kanals öffnen. Die Saugkanäle
31 und 32 sind zumeist durch die Stirnseite des vorderen Kör
pers 11 und die Seitenfläche des Nockenringes 17 geschlossen,
so daß nur ihre oben beschriebenen proximalen Endabschnitte
und die Öffnungen 31a und 32a geöffnet sind. Deshalb kann über
die Saugkanäle 31 und 32 die Saugflüssigkeit (Arbeitsflüssig
keit) von dem Tank T zu den entsprechenden Saugbereichen von
den zwei Pumpenkammern 18 geführt werden.
Des weiteren ist in dieser Ausführungsform auf folgende Art
und Weise ein Rückschlagventil 62 gemäß Fig. 6 ausgebildet.
Das Rückschlagventil 62 ist zwischen dem Saugkanal 28 und dem
Förderkanal 26 wie oben beschrieben angeordnet und wird akti
viert, sobald der Flüssigkeitsdruck in dem Förderkanal 26 ei
nen vorbestimmten Wert oder mehr erreicht. Bei dieser Ausfüh
rungsform weist das Rückschlagventil 62 folgende Anordnung
auf. Genauer gesagt, setzt sich das Rückschlagventil 62 aus
einer Kugel 62b, einem Kugelhalter 62c und einer Druckspiral
feder 62d zusammen. Die Kugel 62b öffnet/schließt eine Rück
schlagbohrung 62a, durch welche die beiden Kanäle 28 und 26
miteinander kommunizieren. Der Kugelhalter 62c nimmt die Kugel
62b auf. Die Druckspiralfeder 62d übt einen vorbestimmten Vor
haltedruck auf den Kugelhalter 62c aus.
Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 6 und Fig. 19A und 19B
ist die Druckspiralfeder 62d auf einem Abschnitt eines Schaf
tes 62d vorgesehen, der sich zu einer dem Kugelhalter 62c ge
genüberliegenden, die Kugel aufnehmende Fläche erstreckt und
daran anschließend ein Federhaltering 62f auf dem Schaft 62e
aufweist. Ein Verschlußvorsprung 62g ist durch Einkerben unter
Verwendung eines Seidenschneiders oder durch Stemmen an einem
Abschnitt des Schaftes 62e am äußeren Ende des Federhaltering
62f ausgebildet.
Durch diese Anordnung sind die Druckspiralfeder 62d und Halte
ring 62f auf dem Schaft 62e des Kugelhalters 62c, die das
Rückschlagventil 62 bilden, vorgesehen und durch den mittels
des Seidenschneiders gebildeten Verschlußvorsprunges 62g mit
einander verbunden. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Pumpe
erfordert das Rückschlagventil 62 während des Einbaus in den
Pumpenkörper nicht ein Zusammenpressen der Druckspiralfeder
62d. Der Einbauvorgang kann deshalb sehr leicht durchgeführt
werden.
Mit anderen Worten kann die oben beschriebene integrierte Ein
heit in den vorderen Körper 11 zusammen mit der Kugel 62b ein
gebaut werden und der hintere Körper 12 ist daran angepaßt, so
daß die beiden Körper 11 und 12 sehr leicht miteinander zu ei
ner Einheit verbunden werden können.
Bei der herkömmlichen Flügelpumpe ist beispielsweise der Rück
schlagkanal für die Verbindung des Förderkanales und des Saug
kanales über beide Körper des Pumpengehäuses ausgebildet. Die
Kugel, der Kugelhalter, die Druckspiralfeder und dergleichen,
die das Rückschlagventil bilden, werden durch Einsetzen in den
Rückschlagkanal eingebaut. Bei dieser herkömmlichen Ein
bauanordnung mußte für den Zusammenbau des Pumpenkörpers die
Druckspiralfeder, nachdem diese zusammengepreßt war, in einen
Körper eingebaut und durch den anderen Körper verschlossen
werden. Der Zusammenbauvorgang war deshalb sehr schwierig.
Durch die Anordnung dieser Ausführungsform kann der Vorgang
zum Einbauen der jeweiligen das Pumpenrückschlagventil 62 bil
denden Bauteile in den Pumpenkörper vereinfacht werden.
In den Fig. 6, 7 und 8 sowie in den Fig. 19A und 19B
weist der äußere Abschnitt des Schaftes 62e von dem oben be
schriebenen Kugelhalter 62c in eine Vertiefung 35. Die Vertie
fung 35 sind in seiner Stirnseite ist durch eine Zwischenstufe
35a zwischen den oben beschriebenen Abschnitten der Saugkanäle
31 und 32 ausgebildet. Der Schaft 62e des Kugelhalters 62c
weist ebenfalls die Funktion zur radialen Positionierung des
vorderen Körpers 11 und hinteren Körpers 12 auf.
Die Zwischenstufe 35a dient als Rippe zur Untergliederung der
Saugkanäle 31 und 32, die als Einsenkungen zueinander in der
Stirnseite des hinteren Körpers 12 ausgebildet sind und die
Vertiefung 35 ist in seiner Stirnseite zur Aufnahme des Schaf
tes 62e des Kugelhalters 62c ausgebildet. Die Zwischenstufe
35a dient zum Unterbinden des radialen Taumeln des Schaftes
62e, der in der Vertiefung 35 vorgesehen ist. Der äußere
Endabschnitt der Vertiefung 35 bildet die Anlageflächen des
Federhalters 62f, wie beispielsweise eine Unterlegscheibe, die
die Druckspiralfeder 62d des Rückschlagventils 62 sichert.
Sobald der Federhalter 62f durch die an der Stirnfläche des
hinteren Körpers 12 ausgebildete Haltefläche gesichert ist,
kann die Drucklänge der auf dem Schaft 62e des Kugelhalters
62c angeordneten Spiraldruckfeder 62d konstant ausgebildet
sein, so daß die durch die Spiraldruckfeder 62d erzeugte Fe
derkraft im wesentlichen konstant geregelt werden kann.
Ein ringförmiges Vibrationsdämpfungsbauteil 63 gemäß Fig. 6
und 19a ist aus elastischem Material, wie beispielsweise
Kunstharzmaterial oder synthetischem Gummi hergestellt und
durch den proximalen Endabschnitt des Schaftes 62e von dem das
Rückschlagventil 62 bildenden Kugelhalters 62c gehalten. So
fern das Vibrationsdämpfungsbauteil 63 durch den Schaft 62e
gehalten ist, so daß es an dem Aufnahmeteil der Druckspiralfe
der 62d vorgesehen ist, dämpft es die Bewegung der Kugel 62b,
des Kugelhalters 62c und der Druckspiralfeder 62c, wenn das
Rückschlagventil 62 einen Rückschlagvorgang durchführt. Als
Ergebnis ist die Vibration der Kugel 62b, des Kugelhalters 62c
und der Druckspiralfeder 62d unterdrückt, um den durch die ge
geneinanderschlagenden Metallbauteile erzeugten Vibrationslärm
zu vermindern.
Das Vibrationsdämpfungsbauteil 63 kann einerseits ganz als
durchgehendes ringförmiges Bauteil oder andererseits teilweise
einen Schlitz aufweisen, der eine im wesentlichen C-förmige
Seite bildet. Wenn ein Schlitz in dieser Form ausgestaltet ist
und das Vibrationsdämpfungsbauteil 63 durch die Druckspiralfe
der 62d beansprucht ist, erstreckt sich dieser in radialer
Richtung nach außen, um mit einem den Kugelhaltering 62c auf
nehmenden inneren Wandabschnitt in Berührung zu gelangen und
mittels Schiebekontakt, welcher durch diesen Kontakt effizien
ter erzeugt wird, Vibrationen des Schaftes 62e unterdrückt.
Bei einer Flügelpumpe 10, die auch die oben beschriebene An
ordnung aufweist, wird das Hydrauliköl als Arbeitsflüssigkeit
von einem Saugeinlaß 28a in die Pumpenkammern 18 über die Ka
näle 28, 31 und 32 geführt wird, sobald der Rotor 15 durch ei
ne Antriebswelle 16 angetrieben ist, während seine Flügel 15a
aus- und einfahren. Sobald das Hydrauliköl der Pumpenkammern
18 einen vorbestimmten Druck oder weniger aufweist, wird es
durch die Förderkanäle 20a, 21a in eine Förderdruckkammer 25
und anschließend zum Begrenzer 50 gefördert, der in dem Durch
flußventil 40 als messende Auslaßöffnung dient. Danach wird
das Hydrauliköl gänzlich von der Auslaßöffnung 26a (Pout) zu
einer Servolenkvorrichtung (die rechte und linke Kammer eines
Servozylinders (nicht dargestellt)) gefördert. Das Hydrauliköl
wird in dieser Weise gefördert. Fig. 6 zeigt diesen Zustand.
Sobald das Hydrauliköl der Pumpenkammern 18 einen Druck über
dem vorbestimmten Wert aufweist, wird dieses teilweise zur
Saugseite über das Durchflußventil 40 zurückgeführt, während
das verbleibende Hydrauliköl von der Förderdruckkammer 25 zum
Förderauslaß 26a durch Kanäle 25a und 26 gefördert wird. Ge
nauer gesagt, ist der ringförmige Ventilkörper 43 bei der oben
beschriebenen Flügelpumpe 10 auf dem zylindrischen Bauteil 42,
welches auf der Antriebswelle 16 vorgesehen ist, axial gela
gert, um in axialer Richtung bewegbar zu sein. Eine Rille 60
ist zwischen der äußeren Fläche der den Pumpenkammern 18 ge
genüberliegenden ringförmigen Ventilkörper 43 und der inneren
Umfangswand des ringförmigen Raumes 41 ausgebildet. Der Be
grenzer 50 ist zwischen der Rille 60 und der äußeren Fläche
des ringförmigen Ventilkörpers 43 gebildet. Die von den Pum
penkammern 18 zu den pumpenbildenden Elementen 13 geförderte
Flüssigkeit fließt durch den Begrenzer 50 zu der Förderdruck
kammer 25, den Förderkanälen 25a und 26 und zu dem Förderaus
laß 26a in dem vorderen Körper 11, um zur Servolenkvorrichtung
abgesandt zu werden (entweder zur rechten oder linken Kammer)
des Servozylinders).
Sobald die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugmotors an
steigt, um die Durchflußrate der Pumpenförderseite zu erhöhen,
steigt die Differenz zwischen den Drücken vor und nach dem Be
grenzer 50 an und der ringförmige Körper 43 bewegt sich gemäß
dem Wert der Druckdifferenz gegen die Vorspannungskraft der
Feder 44. Sobald sich der ringförmige Ventilkörper 43 bewegt,
öffnen sich die in der äußeren Fläche des zylindrischen Bau
teils 52 ausgebildeten Kanalöffnungen 52. Die überförderte
Flüssigkeit auf der Pumpenförderseite fließt durch die Ka
nalöffnungen 52 in einen Raum 51 zwischen dem zylindrischen
Bauteil 42 und der Antriebswelle 16 und wird von den in die über
förderte Flüssigkeit einführenden Öffnungen 56a zur Pumpen
saugseite der Pumpenkammer 18 durch die Saugkanäle 56, die mit
dem Raum 51 kommunizieren, zurückgeführt. Fig. 18 zeigt die
sen Zustand.
Auch bei einer Flügelpumpe 10 gemäß dieser Ausführungsform ist
das Durchflußventil 40 in dem Gehäuseraum 14 auf der Stirnsei
te des vorderen Körpers 11 angeordnet, um in dem um die An
triebswelle 16 gebildeten ringförmigen Raum 41 angeordnet zu
sein. Bei einem Vergleich eines herkömmlichen Gehäuses, bei
dem die Spule in dem Pumpenkörper nahe zu seiner äußeren Flä
che angeordnet ist, um in eine Richtung rechtwinklig zur axia
len Richtung bewegbar zu sein, kann die gesamte Pumpe kompakt
ausgebildet sein. Seitdem die das Durchflußventil 40 bildenden
Bauteile in dem Gehäuseraum 14 der pumpenbildenden Elemente
13, die in dem vorderen Körper 11 vorgesehen sind, eingebaut
sind, wird der Pumpenzusammenbau einfach, ebenso kann die Pum
pe kompakt ausgebildet sein, so daß die Herstellungskosten
sich reduzieren.
Der Begrenzer 50 ist in einem Abschnitt des ringförmigen Kör
pers 43 ausgebildet, der das Durchflußventil 40 bildet. Sobald
der ringförmige Körper 43 in eine axiale Richtung bewegt ist,
kann die Pumpenförderflüssigkeit von den Kanalöffnungen 52,
welche radial in dem auf der Antriebswelle 16 angeordneten zy
lindrischen Bauteil 42 vorgesehen sind, zu den pumpenbildenden
Elementen 13 über den Raum 51 gefördert werden, der entlang
der äußeren Fläche der Antriebswelle 16 ausgebildet ist und
kann zur Saugseite der Pumpenkammern 18 über den Rückführkanal
zurückgeführt werden, der durch Rillen 56 ausgebildet ist,
welche in der die pumpenbildenden Elemente 13 bildenden Druck
platte 20 vorgesehen ist. Deshalb kann mit dieser Anordnung
der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich erhöht sein.
Bei der oben beschriebenen Anordnung ist der Begrenzer 50 zwi
schen der Rille 60 ausgebildet, welche durch die innere Fläche
des vorderen Körpers 11 und der äußeren Fläche des ringförmi
gen Ventilkörpers 43 gebildet ist, durch welche die hintere
Seite und die vordere Seite des ringförmigen Körpers 43 mit
einander kommunizieren. Sobald der ringförmige Ventilkörper 43
in axialer Richtung durch die Differenz der Flüssigkeitsdrücke
vor und nach dem Begrenzer 50 und der Vorspannungskraft der
Spiraldruckfeder 44 bewegt wird, kann die Durchflußkontroll
funktion des Durchflußventils 40 erfolgen. Der Begrenzer 50
kann also einfach und geeignet ausgebildet sein.
Der Rückführkanal zur Rückführung der Rückführflüssigkeit
(überförderte Flüssigkeit) von dem Durchflußkanal 40 zu der
Saugseite der Pumpenkammern 18 ist in der Art von Rillen 56 in
der die pumpenbildenden Element 13 bildenden Druckplatte 20
ausgebildet. Der Rückführkanal kann also mit einer notwendigen
Minimumlänge ausgebildet sein. Dieser kurze Kanal reduziert
den Strömungswiderstand und demgemäß den Druckverlust. Deshalb
kann der kostspielige Leistungsverlust kleiner als in einem
herkömmlichen Fall vorgesehen sein. Seitdem der oben beschrie
bene Rückführkanal als Rillen 56 in der Druckplatte 20 und die
Druckplatte 21 zur Schließung der Rillen 56 ausgebildet ist,
kann zusätzlich eine sehr einfache Anordnung vorgesehen und
leicht ausgebildet sein.
Seitdem der Durchfluß der überförderten Flüssigkeit durch ei
nen kurzen Kanal ausgebildet sein kann, kann ein Anstieg der
Temperaturflüssigkeit reduziert werden und gewöhnlicherweise
erforderliche Kühlkanäle, die mit dem Radiator oder derglei
chen verbunden sind, werden überflüssig.
Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform der Rückführkanal
zur Führung der Rückführflüssigkeit (überförderten Flüssig
keit) von dem Durchflußventil 40 zur Pumpensaugseite durch
Rillen 56 ausgebildet, welche in der zum Zwischenblech 21 wei
senden Seite der Druckplatte 20 vorgesehen sind und das Zwi
schenblech 21 schließt die Rillen 56. Deshalb kann die Anord
ung vereinfacht werden und die entsprechenden Abschnitte kön
nen einfach ausgebildet und zusammengebaut werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind die vertieften
Rillen 60, welche den Begrenzer 50 zur Betätigung des Durch
flußventils 40 bilden, direkt in der inneren Umfangswand des
ringförmigen Raumes 41 des vorderen Körpers 11 vorgesehen. Je
doch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht begrenzt. Bei
spielsweise kann ein getrennter ringförmiger Zylinder auf dem
inneren Umfangswandabschnitt des ringförmigen Raumes 41 vorge
sehen sein und ein Begrenzer des Förderkanales kann durch eine
Bohrung ausgebildet sein, welche zwischen der inneren Umfangs
wand dieses ringförmigen Zylinders und der äußeren Fläche des
ringförmigen Ventilkörpers 43 oder an einem geeigneten Ab
schnitt des ringförmigen Ventilkörpers 43 außerhalb seiner
äußeren Fläche ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anordnung der obi
gen Ausführungsform begrenzt, jedoch können die Formenanord
nungen und dergleichen von den jeweiligen Abschnitten der Flü
gelpumpe 10 entsprechend geändert oder modifiziert werden.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform können die Formen
des zylindrischen Bauteils 42, des ringförmigen Ventilkörpers
43, der Kanalöffnungen 52 und dergleichen, welche das Durch
flußventil 40 als charakteristische Merkmale der vorliegenden
Erfindung bilden, geeignet geändert oder modifiziert werden.
Beispielsweise ist in der zuvor beschriebenen Ausführungsform
eine Stufe an dem inneren Durchmesserabschnitt des zylindri
schen Bauteils 42 ausgebildet. Jedoch ist die vorliegende Er
findung darauf nicht begrenzt. Das zylindrische Bauteil 42
kann als einfacher Zylinder ausgebildet sein, bei dem der in
nere und äußere Durchmesser vorbestimmte Größen aufweisen und
die zwei Endabschnitte des zylindrischen Bauteils 42 können
durch einfache Flächendichtungen und O-Ringe abgedichtet wer
den, die zwischen den beiden Endabschnitten des zylindrischen
Bauteils 42 und der Nabe 11c des vorderen Körpers 11 angeord
net sind. Bei dieser Anordnung kann das zylindrische Bauteil
42 einfach ausgebildet sein und die Durchflußfunktion ist sta
bilisiert. Dies beruht darauf, daß die als Rückführöffnungen
dienenden Kanalöffnungen 52 hoch genau ausgebildet sein kön
nen.
Wenn ein O-Ring an der Stirnseite des zylindrischen Bauteils
42 vorgesehen ist und der Endabschnitt auf der Rückseite des
zylindrischen Bauteils 42 gegen die Zwischenplatte 21 mit der
Druckkraft des O-Ring gedrängt ist, kann die Pumpenförderflüs
sigkeit an der äußeren- Fläche des zylindrischen Bauteils 42
und die Pumpensaugflüssigkeit an der inneren Fläche des zylin
drischen Bauteils 42 zueinander abgedichtet sein. Eine Fläche,
die in Berührung mit der Druckplatte 21 zwischen dem rücksei
tigen Endabschnitt des zylindrischen Bauteils 42 und dem ring
förmigen Ventilkörper 43 kommt, kann mit einer solchen Präzi
sion ausgebildet sein, daß diese eine Flächendichtung sichert.
In bezug auf den Begrenzer 50 kann eine vertiefte Rille an der
äußeren Fläche des ringförmigen Ventilkörpers 43 ausgebildet
sein, um einen Kanal zusammen mit der inneren Umfangswand des
Halteringes 46 oder des vorderen Körpers 11 zu bilden. Die mit
dieser vertieften Form ausgebildete Rille 60 kann mit einer
oben beschriebenen Form wie in den Fig. 11A und 11B darge
stellt ist, ausgebildet sein oder eine ähnliche geeignete Form
zu denen aufweisen, bei denen die erforderliche Durchflußcha
rakteristik mit dem Durchflußventil 40 erzielt werden kann.
Der Begrenzer 50 zur Aktivierung des Durchflußventils 40 kann
ebenso eine in Fig. 20 dargestellte Anordnung aufweisen. Bei
dieser Ausführungsform weist ein Begrenzer 50 eine im Durch
messer klein ausgebildete Bohrung 70 auf, welche in einem Ab
schnitt des ringförmigen Ventilkörpers 43 vorgesehen ist.
Durch diese Anordnung kann ein Begrenzer 50 durch einfache Be
arbeitung hergestellt werden, der angemessen den ringförmigen
Ventilkörper 43 gemäß dem Wert der Pumpenförderdurchflußrate
aktiviert.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung sind im Hinblick auf den ringförmigen Körper
43 und den zylindrischen Bauteil 42, die das Durchflußventil
40 bilden, die Vielzahl der Kanalöffnungen 52 radial in dem
zylindrischen Bauteil 42 vorgesehen. Der Rückflußkanal der
Pumpensaugseite zur Führung eines Teiles der Pumpenförderflüs
sigkeit in Abhängigkeit mit der Bewegung des ringförmigen Ven
tilkörpers 43 weist eine Vielzahl von Fasen 81 und eine ring
förmige Rille 82 auf. Die Fasen 81 sind an anderen Abschnitten
als die Kanalöffnungen 52 des zylindrischen Bauteils 42 ange
ordnet. Die ringförmige Rille 82 ist an der äußeren Fläche des
zylindrischen Bauteils ausgebildet, so daß die Rückströmseiten
der Fasen 81 miteinander kommunizieren. Sobald die ringförmige
Rille 82 mit den Kanalöffnungen 52 von der Rückströmseite kom
munizieren, ist die Länge des mit dem Rückführkanal über die
Kanalöffnungen 52 in dem Durchflußventil 40 zu verbindenden
Verbindungskanal 80 maximiert. Wenn der Rückführflüssigkeits
druck stetig vermindert wir, kann Kavitation verhindert wer
den, wodurch Lärm verhindert wird.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht begrenzt.
Eine Anordnung kann vorgesehen sein, die direkt mit den Ka
nalöffnungen 52 des zylindrischen Bauteils 52 kommuniziert,
wie die Fasen der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 5c.
Bei der obigen Ausführungsform sind die Rillen 56 stirnseitig
auf der Seitenfläche der Druckplatte 20 vorgesehen und durch
die Zwischenplatte 21 abgedeckt, um den Rückführkanal zur
Saugseite zu bilden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung dar
auf nicht begrenzt. Rillen können in der Druckplatte 20 vorge
sehen sein, ohne daß die Zwischenplatte 21 erforderlich ist.
Bei diesen Ausführungsformen ist das Rückschlagventil 29 oder
62 in der in dem Ventilkörper (hauptsächlich dem vorderen Kör
per 11) ausgebildeten Ventilbohrung eingebaut. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung darauf nicht begrenzt. Von dem Stand
punkt der einfachen Gestaltung und des Zusammenbaus gesehen,
kann eine Rückschlagventileinheit in ein Einsteckbauteil ein
gebaut sein und das Einsteckbauteil kann in eine zur Außensei
te des Pumpenkörpers offenen Einbaubohrung eingebaut sein. Bei
dem Rückschlagventil 62 sind die Ausgestaltungen des Federhal
ters 62f und Verschlußvorsprünge 62g nicht auf die oben be
schriebenen begrenzt, jedoch kann ein angemessenes Verschluß
bauteil verwendet werden.
Die Flügelpumpe 10 gemäß der oben beschriebenen Anordnung ist
nicht auf diese Ausgestaltung gemäß den oben beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt. Die Flügelpumpe 10 kann auf ver
schiedene Typen von Geräten und Apparaten als die oben be
schriebene Servolenkvorrichtung angewandt werden. Die obigen
Ausführungsformen dienen als Beispiel für die Flügelpumpe 10.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt,
sondern kann für eine Ölpumpe angewandt werden, welche ein
Pumpenelement aufweist, das ähnlich zu Flügeln und durch einen
Rotor bewegbar ist, wie beispielsweise in der japanischen Pa
tentveröffentlichung Nr. 52-10202 dargestellt ist.
Sofern eine Ölpumpe diesen Typs als Öldruckerzeugungsquelle
für eine Servolenkvorrichtung verwendet wird und in einem
Fahrzeug eingebaut ist, wird der Einfachheit halber der Ab
schnitt, der auf der Stirnseite in dem Pumpenkörper des Motors
eingebaut ist, als vorderer Körper bezeichnet und der Ab
schnitt, der auf der Rückseite angeordnet ist, als hinterer
Körper bezeichnet. Deshalb ist in dieser Beschreibung die
Stirnkörperseite des Pumpenkörpers als Stirnseite und die
Rückkörperseite des Pumpenkörpers als Rückseite bezeichnet.
Die Richtung (die axiale Richtung der Antriebswelle), in wel
che eine Ölpumpe in dem Fahrzeug einzubauen ist, wird in Ab
hängigkeit mit dem Typ des Fahrzeugs und der Richtung der Ma
schine bestimmt. Deshalb begrenzen die Begriffe "vorne" und
"hinten", die in dieser Beschreibung verwendet wurden, nicht
den Schutzbereich der Erfindung.
Beispielsweise ist bei dem Durchflußventil 40 gemäß der mit
bezug auf die Fig. 1 bis 5C beschriebenen Ausführungsform
der Druckaufnahmebereich zur Aufnahme des Öldrucks 14,7 cm2,
sofern der ringförmige Ventilkörper 43 einen Außendurchmesser
von 50 mm und einen Innendurchmesser von 25 mm aufweist. Es
ist zu beachten, daß die Differenz zwischen den Drücken durch
den Begrenzer 50 vor und nach der Durchflußmengeneinrichtung
1 kg/cm2 ist und daß der eingestellte Maximaldruck 100 kg/cm2
ist.
Wenn unter diesen Bedingungen die eingestellte Durchflußmenge
ansteigt, steigt die Differenz zwischen den Drücken vor und
nach dem Begrenzer 50 an. Wenn die Druckdifferenz 1 kg/cm2 oder
mehr ist, bewegt sich der ringförmige Ventilkörper 43 auf dem
zylindrischen Bauteil 42 gegen die Vorspannungskraft der Spi
ralfeder 44, um die Kanalöffnungen 52 des zylindrischen Bau
teils 42 zu öffnen. In diesem Fall ist die Federkraft
14,7 cm2 × 1 kg/cm2 = 14,7 kgf.
Bei dem Durchflußventil 40 kann vorausgesetzt werden, daß die
Druckaufnahmebereiche vor und nach dem Begrenzer 50 des ring
förmigen Ventilkörpers 43 unterschiedlich sind.
Wenn der ringförmige Ventilkörper 43 den Innendurchmesser von
25,5 mm beträgt, der um ungefähr 0,5 mm abweicht, beträgt die
Differenz π/4 (2,552-2,52) = 0,2 cm2 im Druckaufnahmebereich vor
und nach dem Begrenzer 50.
Unter diesen Bedingungen ist vorauszusetzen, daß die Servo
lenkvorrichtung aktiviert ist, um den Öldruck nach dem Begren
zer 50 auf 150 kg/cm2 zu erhöhen und daß die Differenz zwischen
den Drücken vor und nach dem Begrenzer 1 kg/cm2 beträgt. Somit
ist also ein Axialdruck von ungefähr 5 kgf auf den ringförmi
gen Ventilkörper 43 erzeugt. Dieser Axialdruck ist zu der Fe
derkraft hinzuzuaddieren, um den ringförmigen Körper 43 mit
einer Kraft von 14,7 kgf + 5 kgf zu bewegen.
Demgemäß erhöht sich die Durchflußmenge der durch den Begren
zer 50 fließenden Flüssigkeit und die eingestellte Durchfluß
menge steigt beispielsweise auf 14,7 kgf + 5 kgf = 19 kgf an
bis ungefähr eine 1,3fache Druckdifferenzkraft erzeugt ist.
Selbst mit diesen sehr kleinen Druckaufnahmebereichen verän
dert sich die eingestellte Durchflußmenge riesig, wenn der
Druck hoch ist. Demgemäß sind beispielsweise die herkömmlich
sehr weit bekannten Anordnungen gemäß der japanischen Patent
veröffentlichung Nr. 52-1020 und der japanischen Offenlegungs
schrift Nr. 47-9077 nicht praktikabel. Genauer gesagt, wie in
der obigen Ausführungsform beschrieben, ist für den Erhalt des
erforderlichen Pumpenbetriebs wesentlich, daß die an den zwei
Stirnseiten des ringförmigen Ventilkörpers 43, in axialer
Richtung gesehen, angeordneten Druckaufnahmebereiche gleich
oder nahezu gleich zueinander sind.
Wie oben beschrieben, ist bei der Ölpumpe gemäß der vorliegen
den Erfindung der ringförmige Raum zum Einbau des Durchfluß
ventils um den Antriebsschaft herum in dem Pumpenkörper ausge
bildet, und das Durchflußventil ist durch axiales Versetzen
des ringförmigen Ventilkörpers in dem ringförmigen Raum akti
viert. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Gehäuse, bei dem das
Durchflußventil, welches eine bewegbare Spule in der Richtung
rechtwinklig zur axialen Richtung der Antriebswelle aufweist,
an der äußeren Fläche des Pumpenkörpers angeordnet, kann eine
kompakte Pumpe ausgebildet sein.
Insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die
das Durchflußventil einbauende Anordnung im Vergleich zu her
kömmlichen eine kompakte Ausbildung gegeben sein, seitdem das
Durchflußventil um die Antriebswelle der Pumpe angeordnet ist,
um Seite an Seite mit dem Lager und den pumpenbildenden Ele
menten zu fluchten. Des weiteren kann gemäß der vorliegenden
Erfindung der Zusammenbau leicht erfolgen und die Herstel
lungskosten können reduziert werden, seitdem das Durchflußven
til zusammen mit den pumpenbildenden Elementen eingebaut wer
den kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die auf der Pumpenför
derseite vorliegende überförderte Flüssigkeit von der Pumpen
förderseite zur Pumpensaugseite durch kürzeste Rückführkanäle
zurückgeführt werden, seitdem der das Durchflußventil bildende
ringförmige Ventilkörper in einem dem Förderauslaß der durch
die pumpenbildendenden Elemente gebildeten Pumpenkammer gegen
überliegenden Abschnitt angeordnet ist. Der Durchflußwider
stand vermindert sich in dem sich von der Pumpenförderseite
zur Pumpensaugseite erstreckenden Rückführkanal gemäß der Ver
minderung des Leistungsverlustes seitdem der Rückführkanal
sehr kurz ist. Als Ergebnis kann der Wirkungsgrad der Pumpe
stark erhöht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der ringförmige Ventil
körper verschiebbar auf der zylindrischen Oberfläche des zy
lindrischen Bauteiles angeordnet, und die Kanalöffnungen die
nen als Rückführöffnungen für die überförderte Flüssigkeit,
die in der zylindrischen Fläche des zylindrischen Bauteils an
geordnet sind. Demzufolge können die Bereiche zur Aufnahme des
Druckes auf der Zuströmseite des Begrenzers des ringförmigen
Ventilkörpers und der Bereich zur Aufnahme des Druckes auf der
Rückströmseite nahezu gleich zueinander ausgebildet sein.
Selbst wenn der Druck der Pumpenförderflüssigkeit während des
Betriebes der Servolenkvorrichtung ansteigt, ist die auf den
ringförmigen Ventilkörper wirkende Kraft aufgehoben. Eine
Kraft außer der Differenz zwischen den Drücken vor und nach
dem Begrenzer wirkt nicht auf den ringförmigen Körper und die
Durchflußmenge variiert nicht.
Bei der Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Ka
näle zur Führung der Saugflüssigkeit von dem Tank und der
überförderten Flüssigkeit von dem Durchflußventil zur Saugsei
te der Pumpenkammern getrennt. Die Saugflüssigkeit und die
überförderte Flüssigkeit werden getrennt in die Pumpenkammern
durch die Saugöffnungen und die die überförderte Flüssigkeit
einführenden Öffnungen in die Pumpenkammern eingeführt, die
jeweils in den Plattenabschnitten (des hinteren Körpers und
des Zwischenbleches) auf beiden Seiten des Rotors und des
Nockenringes angeordnet sind, um die Pumpenkammern zu bilden. Die
Saugflüssigkeit und die überförderte Flüssigkeit fließen nicht
zusammen bevor diese in den Pumpenkammern eingebracht sind.
Eine ungenügende Saugdurchflußmenge auf der Saugseite der Pum
penkammern, welche durch die Kollision zwischen diesen Flüs
sigkeiten in dem Saugkanal zur Bildung einer negativen Druck
region, die wiederum Kavitation bewirkt, kann verhindert wer
de 00882 00070 552 001000280000000200012000285910077100040 0002019927792 00004 00763n.
Deshalb kann gemäß der vorliegenden Erfindung selbst wenn die
Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe ansteigt, um einen Schnel
lauf zu erreichen und die Durchflußmenge der überförderten
Flüssigkeit und die Durchflußgeschwindigkeit ansteigt, Kavita
tion und dadurch resultierender Lärm verhindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Rückführkanal der
überförderten Flüssigkeit, der als eine Rille ausgebildet ist
und ein Förderkanal, der in einer Position verschieden zu dem
Rückführkanal vorgesehen ist, zueinander durch ein Zwischen
blech abgedichtet werden, welches an der Druckplatte angeord
net ist. Seitdem dieses Zwischenblech eingesetzt ist, kann die
Druckplatte einfach zur Reduzierung der Kosten ausgebildet
sein.
Claims (14)
1. Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß diese folgendes um
faßt:
Pumpenbildende Elemente (13), die sich zusammensetzen aus einem Rotor (15), einem Nockenring (17) zur Aufnahme des Rotors (15), um eine Pumpenkammer (18) zusammen mit dem Ro tor (15) zu bilden und eine Druckplatte (20), welche zumin dest an einer Seite des Rotors (15) und des Nockenrings (17) angeordnet ist;
einen Pumpenkörper, der sich zusammensetzt aus einem vorde ren Körper (11), der einen Pumpenraum (14) zur Aufnahme der pumpenbildenden Elemente (13) bildet und einen hinteren Körper (12); und
eine Antriebswelle (16), die sich durch den vorderen Körper (11) erstreckt und von diesem axial gelagert ist, um den Rotor (15) drehbar anzutreiben, wobei
ein ringförmiger Raum (41) die Antriebswelle (16) in dem vorderen Körper an einer vorderen Seite des Gehäuseraumes (14) umgibt und
ein Durchflußventil (40), welches in dem ringförmigen Raum (41) zur Rückführung eines Teils einer Pumpenförderflüssig keit von der Pumpenkammer (18) zur Pumpensaugseite angeord net ist.
Pumpenbildende Elemente (13), die sich zusammensetzen aus einem Rotor (15), einem Nockenring (17) zur Aufnahme des Rotors (15), um eine Pumpenkammer (18) zusammen mit dem Ro tor (15) zu bilden und eine Druckplatte (20), welche zumin dest an einer Seite des Rotors (15) und des Nockenrings (17) angeordnet ist;
einen Pumpenkörper, der sich zusammensetzt aus einem vorde ren Körper (11), der einen Pumpenraum (14) zur Aufnahme der pumpenbildenden Elemente (13) bildet und einen hinteren Körper (12); und
eine Antriebswelle (16), die sich durch den vorderen Körper (11) erstreckt und von diesem axial gelagert ist, um den Rotor (15) drehbar anzutreiben, wobei
ein ringförmiger Raum (41) die Antriebswelle (16) in dem vorderen Körper an einer vorderen Seite des Gehäuseraumes (14) umgibt und
ein Durchflußventil (40), welches in dem ringförmigen Raum (41) zur Rückführung eines Teils einer Pumpenförderflüssig keit von der Pumpenkammer (18) zur Pumpensaugseite angeord net ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der der vordere Körper (11), der
Gehäuseraum (14) zur Aufnahme der pumpenbildenden Elemente
(13) umfaßt, eine Förderdruckkammer (25) auf der vorderen
Seite des Gehäuseraumes (14) aufweist, in die von der Pum
penkammer (18) Förderflüssigkeit geführt wird und welche
mit einem Förderdurchlaß (26a) entlang eines Förderkanals
(25a) in dem vorderen Körper (11) verbunden ist und der ei
nen ringförmigen Raum (41) für das Durchflußventil (40)
aufweist, welcher an die Förderdruckkammer (25) angrenzend
zwischen der Förderdruckkammer (25) und dem Gehäuseraum
(14) ausgebildet ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Durchflußventil (40) um
faßt,
ein zylindrisches Bauteil (42), welches um die Antriebswel le (16) versehen ist,
einen ringförmigen Pumpenkörper (43), der an einer äußeren Fläche des zylindrischen Bauteils (42) in axialer Richtung bewegbar angeformt ist, und
ein Vorspannungsbauteil (44), um den ringförmigen Pumpen körper (43) gegen den Gehäuseraum (14) der pumpenbildenden Elemente (13) unter Vorspannung zu halten, und eine Pumpe, die des weiteren umfaßt: einen Durchflußbegrenzer (50), der auf jeder der beiden Endseiten des ringförmigen Ventilkörpers (43), in axialer Richtung gesehen, angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß die Seitenabschnitte an diesen beiden Endseiten des ringförmigen Ventilkörpers (43) mit einander kommunizieren und
bei der das zylindrische Bauteil (42) einen Durchgangskanal (52) zur Rückführung der Pumpenförderflüssigkeit zur Pum pensaugseite durch Verlagerung des ringförmigen Pumpenkör pers (43) in axialer Richtung aufweist.
ein zylindrisches Bauteil (42), welches um die Antriebswel le (16) versehen ist,
einen ringförmigen Pumpenkörper (43), der an einer äußeren Fläche des zylindrischen Bauteils (42) in axialer Richtung bewegbar angeformt ist, und
ein Vorspannungsbauteil (44), um den ringförmigen Pumpen körper (43) gegen den Gehäuseraum (14) der pumpenbildenden Elemente (13) unter Vorspannung zu halten, und eine Pumpe, die des weiteren umfaßt: einen Durchflußbegrenzer (50), der auf jeder der beiden Endseiten des ringförmigen Ventilkörpers (43), in axialer Richtung gesehen, angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß die Seitenabschnitte an diesen beiden Endseiten des ringförmigen Ventilkörpers (43) mit einander kommunizieren und
bei der das zylindrische Bauteil (42) einen Durchgangskanal (52) zur Rückführung der Pumpenförderflüssigkeit zur Pum pensaugseite durch Verlagerung des ringförmigen Pumpenkör pers (43) in axialer Richtung aufweist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, bei der das zylindrische Bauteil
(42) einen Flüssigkeitsüberlauf-Verbindungskanal (80) auf
weist, wobei ein Kanalquerschnitt stetig ansteigt, um die
Pumpenförderflüssigkeit zum Durchgangskanal (52) zu führen,
bevor der Durchgangskanal (52) durch Verlagerung des ring
förmigen Ventilkörpers (43) in axialer Richtung mit dem
Durchgangskanal (52) kommuniziert.
5. Pumpe nach Anspruch 4, bei der der Flüssigkeitsüberlauf
Verbindungskanal (80) einen axialen Kanal an einer äußeren
Fläche des zylindrischen Bauteils (42) in einem Abschnitt
aufweist, der von dem Durchgangskanal (52) in die äußere
Fläche des zylindrischen Bauteils (42) in Rotationsrichtung
gesehen übergeht, so daß die Pumpenförderflüssigkeit in den
Kanal fließt, bevor dieser Kanal durch Verlagerung des
ringförmigen Ventilkörpers (43) in axialer Richtung mit dem
Durchgangskanal (52) kommuniziert, und einen Umfangskanal
aufweist, der in einer äußeren Fläche des zylindrischen
Bauteils (42) vorgesehen ist, um den axialen Kanal und den
Durchgangskanal (52) miteinander zu verbinden.
6. Pumpe nach Anspruch 3, bei der die an den beiden Endseiten,
in axialer Richtung gesehen, angeordneten Seitenabschnitte
des ringförmigen Ventilkörpers (43) Druckaufnahmebereiche
aufweisen, die zueinander nahezu gleich ausgebildet sind.
7. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Be
grenzer (50) zwischen einer inneren Umfangswand des ring
förmigen Raumes (41) in dem vorderen Körper (11) oder einer
inneren Fläche eines in dem ringförmigen Raum
(41) angepaßten und zur Befestigung dienenden Bauteiles und
einer äußeren Fläche des ringförmigen Ventilkörpers (43)
vorgesehen ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, bei der der Begrenzer (50) eine Form
aufweist, die in Abhängigkeit eines begrenzenden Betrages
die Bewegung des ringförmigen Ventilkörpers (43) ändert.
9. Pumpe nach Anspruch 3, bei der der Begrenzer (50) eine im
Durchmesser klein ausgebildete Öffnung in einem Abschnitt
des ringförmigen Ventilkörpers (43) aufweist.
10. Pumpe nach Anspruch 3, bei der die pumpenbildenden Elemente
(13) eine an einer Förderdruckkammer (25) neben dem Rotor
(15) und dem Nockenring (15) montierten Druckplatte (20)
mit einer Rille (56) aufweisen, die eine zurückführende
Flüssigkeit durch den Durchgangskanal (52) des zylindri
schen Bauteils (42) zur Pumpensaugseite der Pumpenkammer
(18) führt.
11. Pumpe nach Anspruch 10, bei der die den Rückführkanal bil
dende Rille (56) in einem Seitenabschnitt der Druckplatte
(20) auf einer Durchflußventilseite ausgebildet ist und ein
zum Schließen der Rille (56) an der Druckplatte (20) mon
tiertes Zwischenblech (21) aufweist.
12. Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß diese folgendes um
faßt:
Pumpenbildende Elemente (13) zur Bildung einer Pumpenkammer (18) zwischen einem Rotor (15) und einem Nockenring (17), der den Rotor (15) aufnimmt;
einen Pumpenkörper (11, 12) zur Aufnahme einer Druckplatte (20) und einem hinteren Körper (12), um diese an beiden Seiten der pumpenbildenden Elemente (13) einander gegen überliegend anzuordnen; und
ein Durchflußventil (40) zum Zurückführen eines Teils der Förderflüssigkeit, welche von der Förderseite der Pumpen kammer (18) zu einer Saugseite als überförderte Flüssigkeit gefördert wird,
wobei Saugöffnungen (31a, 32a) zur Führung der Saugflüssig keit von einem Tank (T) zu einer Saugseite der Pumpenkammer (18) in einer Stirnfläche des hinteren Körpers (12) ange formt sind und
eine die überförderte Flüssigkeit einführende Öffnung (56a) zum Rückführen der überförderten Flüssigkeit zu einer Saug seite der Pumpenkammer (18), welche in einer Stirnfläche der Druckplatte (20) angeordnet ist.
Pumpenbildende Elemente (13) zur Bildung einer Pumpenkammer (18) zwischen einem Rotor (15) und einem Nockenring (17), der den Rotor (15) aufnimmt;
einen Pumpenkörper (11, 12) zur Aufnahme einer Druckplatte (20) und einem hinteren Körper (12), um diese an beiden Seiten der pumpenbildenden Elemente (13) einander gegen überliegend anzuordnen; und
ein Durchflußventil (40) zum Zurückführen eines Teils der Förderflüssigkeit, welche von der Förderseite der Pumpen kammer (18) zu einer Saugseite als überförderte Flüssigkeit gefördert wird,
wobei Saugöffnungen (31a, 32a) zur Führung der Saugflüssig keit von einem Tank (T) zu einer Saugseite der Pumpenkammer (18) in einer Stirnfläche des hinteren Körpers (12) ange formt sind und
eine die überförderte Flüssigkeit einführende Öffnung (56a) zum Rückführen der überförderten Flüssigkeit zu einer Saug seite der Pumpenkammer (18), welche in einer Stirnfläche der Druckplatte (20) angeordnet ist.
13. Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß diese folgendes um
faßt:
Pumpenbildende Elemente (13) zur Bildung einer Pumpenkammer zwischen einem Rotor (15) und einem Nockenring (17), der den Rotor (15) aufnimmt;
einen Pumpenkörper (11, 12) zur Bildung eines Gehäuserau mes (14), der die pumpenbildenden Elemente (13) aufnimmt;
eine Förderpumpenkammer (25), welche in einem Pumpenkörper (11) zur Führung einer von der Pumpenkammer (18) geförder ten Förderflüssigkeit vorgesehen ist, so daß die Förder flüssigkeit von einem Förderdurchlaß (26a) durch einen För derkanal (20a, 21a, 60, 25a, 26) gefördert wird;
ein Durchflußventil (40), welches zu einem Abschnitt des Förderkanals (20a, 21a, 60, 25a, 26) verbunden ist, um ein Teil der Förderflüssigkeit zu einem Rückführkanal der über förderten Flüssigkeit zu fördern, sobald eine Durchflußrate der Förderflüssigkeit geringer als der vorbestimmte Wert ist;
einen Saugkanal (28, 31, 32) zur Führung einer Saugflüssig keit von dem Saugdurchlaß (28a) zu einer Saugseite der Pum penkammer (18), der in dem Pumpenkörper (11) angeordnet ist;
eine Druckplatte (20), die seitlich des Rotors (15) und des Nockenrings (17) an einer Förderdruckkammer (25) montiert ist; und
einen hinteren Körper (12), der auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors (15) und des Nockenrings (17) aus einem Stück bestehend oder getrennt zu dem Pumpenkörper (11) an geordnet ist, wobei der hintere Körper (12) eine Saugöff nung (31a, 32a) zur Führung der Saugflüssigkeit in eine Pumpenkammer (18) aufweist,
wobei die Druckplatte (20) mit einer Rille (56) ausgebildet ist, die als Rückführkanal zur Führung der überförderten Flüssigkeit, welche von der Saugseite durch das Druckventil (40) zur Saugseite der Pumpenkammer (18) zurückgeführt wird, dient und
die Rille (56) eine die überförderte Flüssigkeit einführen de Öffnung (56a) an einer der Saugöffnung (31a, 32a) des hinteren Körpers (12) gegenüberliegenden Abschnitt auf weist.
Pumpenbildende Elemente (13) zur Bildung einer Pumpenkammer zwischen einem Rotor (15) und einem Nockenring (17), der den Rotor (15) aufnimmt;
einen Pumpenkörper (11, 12) zur Bildung eines Gehäuserau mes (14), der die pumpenbildenden Elemente (13) aufnimmt;
eine Förderpumpenkammer (25), welche in einem Pumpenkörper (11) zur Führung einer von der Pumpenkammer (18) geförder ten Förderflüssigkeit vorgesehen ist, so daß die Förder flüssigkeit von einem Förderdurchlaß (26a) durch einen För derkanal (20a, 21a, 60, 25a, 26) gefördert wird;
ein Durchflußventil (40), welches zu einem Abschnitt des Förderkanals (20a, 21a, 60, 25a, 26) verbunden ist, um ein Teil der Förderflüssigkeit zu einem Rückführkanal der über förderten Flüssigkeit zu fördern, sobald eine Durchflußrate der Förderflüssigkeit geringer als der vorbestimmte Wert ist;
einen Saugkanal (28, 31, 32) zur Führung einer Saugflüssig keit von dem Saugdurchlaß (28a) zu einer Saugseite der Pum penkammer (18), der in dem Pumpenkörper (11) angeordnet ist;
eine Druckplatte (20), die seitlich des Rotors (15) und des Nockenrings (17) an einer Förderdruckkammer (25) montiert ist; und
einen hinteren Körper (12), der auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors (15) und des Nockenrings (17) aus einem Stück bestehend oder getrennt zu dem Pumpenkörper (11) an geordnet ist, wobei der hintere Körper (12) eine Saugöff nung (31a, 32a) zur Führung der Saugflüssigkeit in eine Pumpenkammer (18) aufweist,
wobei die Druckplatte (20) mit einer Rille (56) ausgebildet ist, die als Rückführkanal zur Führung der überförderten Flüssigkeit, welche von der Saugseite durch das Druckventil (40) zur Saugseite der Pumpenkammer (18) zurückgeführt wird, dient und
die Rille (56) eine die überförderte Flüssigkeit einführen de Öffnung (56a) an einer der Saugöffnung (31a, 32a) des hinteren Körpers (12) gegenüberliegenden Abschnitt auf weist.
14. Pumpe nach Anspruch 13, bei der die Druckplatte (20) eine
Durchgangsöffnung (20a) aufweist, welche einen Teil eines
Förderkanales bildet, der die Förderflüssigkeit von der
Förderseite der Förderpumpe (18) zur Förderdruckkammer (25)
führt,
die Rille (26) in einer Fläche der Druckplatte (20) an ei ner der Pumpenkammer (18) gegenüberliegenden Seite ausge bildet ist und einen Rückführkanal bildet, und
ein Zwischenblech (21) zum Schließen der Rille (56) auf der Druckplatte (20) montiert ist.
die Rille (26) in einer Fläche der Druckplatte (20) an ei ner der Pumpenkammer (18) gegenüberliegenden Seite ausge bildet ist und einen Rückführkanal bildet, und
ein Zwischenblech (21) zum Schließen der Rille (56) auf der Druckplatte (20) montiert ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17590098 | 1998-06-23 | ||
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- 1999-06-18 DE DE19927792A patent/DE19927792A1/de not_active Withdrawn
- 1999-06-21 US US09/337,711 patent/US6267566B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-23 KR KR1019990023809A patent/KR100325823B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-23 CN CN99108878A patent/CN1101896C/zh not_active Expired - Fee Related
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DE102016211913A1 (de) * | 2016-06-30 | 2018-01-18 | Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH | Flügelzellenpumpe mit druckbeaufschlagbarem Unterflügelbereich |
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CN1101896C (zh) | 2003-02-19 |
US6267566B1 (en) | 2001-07-31 |
KR100325823B1 (ko) | 2002-02-27 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BOSCH BRAKING SYSTEMS CO., LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: UNISIA JKC STEERING SYSTEMS CO., LTD., ATSUGI, KAN |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |