DE19942466A1 - Variable Displacement Pump - Google Patents

Abstract

Bei einer verstellbaren Verdrängerpumpe weist ein Pumpenkörper eine Innenfläche auf und ist mit Saug- und Förderwegen ausgebildet, die mit der Innenfläche in Verbindung stehen. Eine erste und eine zweite Druckkammer sind voneinander getrennt zwischen der Innenfläche des Pumpenkörpers und einer Außenfläche eines Nockenrings durch einen Dichtungsteil, einschließlich eines Schwingdrehzapfens, ausgebildet. Eine Feder spannt den Nockenring von der zweiten Fluiddruckkammer zur ersten Fluiddruckkammer hin vor. Eine Steuerdrossel ist zwischen den Förderwegen vorgesehen. Ein Steuerventil ist mit den stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel ausgebildeten Förderwegen und mit der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer verbunden und wird durch stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschende Fluiddrücke angesteuert. Das Steuerventil verbindet die erste sowie die zweite Fluiddruckkammer jeweils mit einem der stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel ausgebildeten Förderweg und führt einen der stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Fluiddrücke der ersten und zweiten Fluiddruckkammer gezielt zu.

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verstellbare Verdrängerpumpe und insbesondere eine Druckmittel verwendende Einrichtung, wie zum Beispiel eine Servolenkvorrichtung zur Verminderung der zur Betätigung eines Lenkrads eines Fahrzeugs erforderlichen Kraft.

Als Pumpe für eine Servolenkvorrichtung wird im allgemeinen eine durch einen Fahrzeugmotor direkt zur Drehung angetriebene Flügelzellen-Verdrängerpumpe verwendet. Bei dieser Verdrängerpumpe erhöht oder vermindert sich der Förderstrom gemäß der Drehzahl des Motors. Eine Servolenkvorrichtung erfordert eine Lenkhilfskraft, die sich erhöht,. wenn das Fahrzeug steht oder mit geringer Geschwindigkeit fährt, und sich vermindert, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Die Eigenschaften der Verdrängerpumpe stehen im Widerspruch zu dieser Lenkhilfskraft. Demgemäß muß eine Verdrängerpumpe mit einem großen Volumen so verwendet werden, daß sie selbst bei langsamem Fahren mit geringer Drehzahl einen zur Erzeugung einer erforderlichen Lenkhilfskraft benötigten Förderstrom aufrechterhalten kann. Bei schnellem Fahren mit einer hohen Drehzahl ist ein Stromregelventil, das den Förderstrom auf oder unter einen vorbestimmten Wert regelt, unerläßlich. Aus diesen Gründen erhöht sich bei der Verdrängerpumpe die Anzahl der Bestandteile, und die Konstruktion und die Weganordnung sind kompliziert, was zwangsläufig zu einer Vergrößerung der Gesamtgröße und Erhöhung der Kosten führt.

Zur Behebung dieser Nachteile der Verdrängerpumpe werden zum Beispiel in den japanischen Patenten mit den Offenlegungsnummern 5-278622, 6-200883, 7-243385, 8- 200239 und dergleichen verstellbare Flügelzellen- Verdrängerpumpen vorgeschlagen, die jeweils in der Lage sind, die Fördermenge pro Umdrehung (cc/U) im Verhältnis zu einer Erhöhung der Drehzahl zu vermindern. Gemäß dieser verstellbaren Verdrängerpumpen kann im Gegensatz zu einer Verdrängerpumpe auf ein Stromregelventil verzichtet werden. Es wird eine Verschwendung von Antriebskraft verhindert, um einen hervorragenden energetischen Wirkungsgrad bereitzustellen. Es erfolgt kein Rückstrom zum Behälter, um eine Öltemperaturerhöhung zu verhindern. Darüber hinaus kann eine Leckage in der Pumpe und demgemäß eine Verringerung des volumetrischen Wirkungsgrads verhindert werden.

Ein Beispiel für eine derartige verstellbare Flügelzellen- Verdrängerpumpe wird unter Bezugnahme auf die Fig. 25 bis 27, die die Pumpenausführung der japanischen Patentschrift mit der Offenlegungsnummer 8-200239 oder dergleichen zeigt, kurz beschrieben. Auf die Fig. 25 bis 27 Bezug nehmend, bezeichnet Bezugszahl 101 einen Pumpenkörper, 101a einen Zwischenring und 102 einen Nockenring. Der Nockenring 102 kann durch einen als Stützwelle dienenden Schwingdrehzapfen 102a in einem elliptischen Raum 101b, der im Zwischenring 101a des Pumpenkörpers 101 gebildet wird, frei schwingen. Ein Federmittel (Schrauben- Druckfeder 102b) spannt den Nockenring 102 in den Fig. 25 bis 27 nach links vor. Ein Rotor 103 ist so in dem Nockenring 102 aufgenommen, daß er auf einer Seite exzentrisch ist und so auf der anderen Seite eine Pumpenkammer 104 bildet. Wenn der Rotor 103 durch eine externe Antriebsquelle drehangetrieben wird, werden in Radialrichtung vor- und rückbeweglich gehaltene Flügel 103a vorgeschoben und zurückgezogen. Die Bezugszahl 103b bezeichnet eine Drehwelle des Rotors 103. Der Rotor 103 wird durch die Drehwelle 103b zur Drehung in einer in den Fig. 25 bis 27 durch einen Pfeil gezeigten Richtung angetrieben.

Ein erste und eine zweite Fluiddruckkammer 105 und 106 sind auf zwei Seiten um den Nockenring 102 in dem elliptischen Raum 101b des Zwischenrings 101a des Pumpenkörpers 101 herum ausgebildet und dienen als Hoch- bzw. Niederdruckkammern. Die Wege 105a und 106a münden durch ein (später zu beschreibendes) Kolbensteuerventil 110 in die Kammern 105 bzw. 106, um die Fluiddrücke stromaufwärts und stromabwärts einer in einem Pumpenförderweg 111 ausgebildeten Steuerdrossel als Steuerdruck zum Schwingen des Nockenrings 102 zu führen.

In diesem Fall ist eine verstellbare Steuerdrossel 112 aus einem in der die zweite Fluiddruckkammer 106 bildenden Seitenwandfläche des Pumpenkörpers 101 gebildeten Loch 112a und einem Seitenrand 112b des Nockenrings 102, der sich zum Öffnen/Schließen des Lochs 112a bewegt, gebildet. Die Bezugszahl 113 bezeichnet einen Pumpenförderweg, der stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 ausgebildet ist.

Wenn die Fluiddrücke der Pumpenförderwege 111 und 113 stromaufwärts und stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 in die Fluiddruckkammern 105 und 106 auf den beiden Seiten des Nockenrings 102 eingeführt werden, wie oben beschrieben, wird der Nockenring 102 in einer erforderlichen Richtung geschwungen, um das Volumen in der Pumpenkammer 104 zu ändern, wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt, wodurch der Förderstrom gemäß dem Durchfluß auf der Pumpenförder- oder -auslaßseite gesteuert wird, wie in der in Fig. 28 gezeigten Durchflußkurve gezeigt. Anders ausgedrückt, der Durchfluß kann durch Erhöhen der Drehzahl der Pumpe auf einen vorbestimmten Wert erhöht werden und wird auf diesem Wert gehalten. Bei hoher Drehzahl der Pumpe ist der Durchfluß vermindert.

Fig. 25 zeigt einen Zustand, der den Bereichen A bis B in Fig. 28 entspricht, und Fig. 26 zeigt einen Zustand, der den Bereichen B bis C in Fig. 28 entspricht. In Fig. 26 schwingt der Nockenring 102 nach rechts, um die verstellbare Steuerdrossel 112 zu drosseln. Der Pumpenförderstrom vermindert sich gemäß dem Ausmaß der Drosselung. Wenn die verstellbare Steuerdrossel 112 auf eine Minimumstellung gedrosselt ist, wird der Pumpenförderstrom auf einem vorbestimmten Wert gehalten.

Fig. 27 zeigt einen Entlastungszustand im Bereich A von Fig. 28, in dem die Pumpe zur Drehung mit geringer Drehzahl angetrieben wird. In diesem Zustand wird die Druckmittel verwendende Einrichtung betätigt, und der Fluiddruck auf der Pumpenförderseite wird ein Entlastungsdruck. In dem Entlastungszustand im Bereich C von Fig. 28, in dem die Pumpe zur Drehung mit hoher Drehzahl angetrieben wird, ist in Fig. 27 ein Entlastungsventil 115 geöffnet, um den Entlastungsdurchfluß gemäß dem geöffneten Zustand der verstellbaren Steuerdrossel 112 zu steuern.

In den Fig. 25 bis 27 ist eine Pumpensaugöffnung (-einlaßöffnung) 107 gegenüber einem Pumpensaugbereich 104A der Pumpenkammer 104 ausgebildet.

Eine Pumpenförderöffnung (-auslaßöffnung) 108 ist gegenüber einem Pumpenförderbereich 104B der Pumpenkammer 104 ausgebildet. Diese Öffnungen 107 und 108 sind in mindestens entsprechenden einer Druckplatte und einer Seitenplatte (nicht gezeigt) ausgebildet, die als ortsfeste Wandteile zum Festhalten von aus dem Rotor 103 und dem Nockenring 102 bestehenden Pumpenelementen dienen, indem sie sie von beiden Seiten einklemmen.

Der Nockenring 102 wird durch die Schrauben- Druckfeder 102b von der Fluiddruckkammer 106 aus vorgespannt und in eine Richtung gedrängt, um das Volumen in der Pumpenkammer 104 auf dem maximalen Wert zu halten. Ein Dichtungsglied 102c ist in dem Außenumfangsteil des Nockenrings 102 angeordnet, um die Fluiddruckkammern 105 und 106 zusammen mit dem Schwingdrehzapfen 102a auf der rechten und linken Seite zu definieren.

Das Kolbensteuerventil 110 wird durch die stromaufwärts und stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112, zum Beispiel einer zwischen den Pumpenförderwegen 111 und 113 gebildeten Steueröffnung, erhaltenen Differenzdrücke P1 und P2 betätigt. Das Steuerventil 110 führt einen Fluiddruck P3, der der Größe des Pumpenförderstroms entspricht, in die Hochdruckfluiddruckkammer 105 außerhalb des Nockenrings 102 ein, um selbst unmittelbar nach Starten der Pumpe einen ausreichend großen Durchfluß aufrechtzuerhalten.

Während die Druckmittel verwendende Einrichtung (in den Fig. 25 bis 27 durch PS bezeichnet) zum Anlegen einer Last betätigt wird, wenn die Differenzdrücke stromaufwärts und stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 den gleichen Wert wie oder einen größeren Wert als ein vorbestimmter Wert annehmen, führt das Steuerventil 110 den stromaufwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 erhaltenen Fluiddruck P1 als Steuerdruck in die Hochdruckfluiddruckkammer 105 außerhalb des Nockenrings 102 ein, um ein Schwingen des Nockenrings 102 zu verhindern.

Der Pumpenkörper 101 ist mit einem Pumpensaugweg 114 ausgebildet, der sich von einem Behälter Ta zum Pumpensaugbereich 104A der Pumpenkammer 104 durch die Niederdruckkammer des Kolbensteuerventils 110 erstreckt.

Der Pumpenförderweg 113 ist mit dem als Druckregelventil dienenden, direkt angeschlossenen Entlastungsventil 115 ausgebildet. Das Entlastungsventil 115 ist in einer solchen Position ausgebildet, daß es, wenn der Pumpförderfluiddruck gleich einem vorbestimmten Wert wird oder diesen übersteigt, das Druckmittel durch den Pumpensaugweg 114 zur Pumpensaugseite (oder dem Behälter Ta) entlastet.

Bei diesem direkt angeschlossenen Entlastungsventil 115 kann während des Betriebs der Pumpe, wie in Fig. 27 gezeigt, wenn der Pumpenförderfluiddruck einen voreingestellten Wert erreicht oder übersteigt, die Fluidströmung teilweise oder vollständig zur Pumpensaugseite (Seite, auf der sich der Behälter Ta befindet) entlastet werden. Da die verstellbare Verdrängerpumpe im Gegensatz zu einer Verdrängerpumpe kein Stromregelventil aufweist, ist das direkt angeschlossene Entlastungsventil 115 insbesondere erforderlich, um das Druckmittel von der Pumpenförderseite zur Pumpensaugseite zu entspannen.

Bei der herkömmlichen verstellbaren Verdrängerpumpe mit der obigen Ausführung ist die auf einer Seite des Nockenrings 102 ausgebildete (erste) Hochdruckfluiddruckkammer 105 bei Drehung der Pumpe mit geringer Drehzahl auf den Behälterdruck eingestellt, wie in Fig. 25 gezeigt. Somit vergrößert sich eine innere Leckage unweigerlich besonders zwischen der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer 105 und 106. Insbesondere wird der Pumpenförderfluiddruck in die zweite Fluiddruckkammer 106 eingeführt, um zwischen der zweiten Fluiddruckkammer 106 und der ersten Fluiddruckkammer 105, die auf den Behälterdruck eingestellt ist, eine große Druckdifferenz zu erzeugen. Eine innere Leckage tritt demgemäß um den Schwingdrehzapfen 102a herum auf, der die Fluiddruckkammern 105 und 106 zusammen mit dem Dichtungsglied 102c voneinander abdichtet.

Die innere Leckage umfaßt eine Leckage in der Pumpenkammer 104 von dem Pumpenförderbereich 104B durch die Seitenfläche des Nockenrings 102 zu der ersten Fluiddruckkammer 105 und eine Leckage der stromaufwärts und stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 herrschenden Fluiddrücke, die über die Stege des Ventilkolbens zu den beiden Enden des Kolbensteuerventils 110 geleitet- werden und in die ringförmige Nut in der Mitte des Kolbens strömen, wo der Behälterdruck eingeführt wird. Da das Steuerventil 110 fortwährend eine große Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärts der verstellbaren Steuerdrossel 112 erhaltenen Fluiddruck und dem Behälterdruck steuert, kann eine innere Leckage nicht vermieden werden.

Wenn sich eine solche innere Leckage in der Pumpe verstärkt, vermindert sich der Antriebswirkungsgrad der Pumpe. Um dies zu vermeiden, muß der Teil, wo die oben beschriebene innere Leckage auftritt, mit höchster Präzision maschinell bearbeitet werden. Dadurch erhöhen sich wiederum die Herstellungskosten.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen verstellbaren Verdrängerpumpe werden die auf die Fluiddruckkammern 105 und 106 auf den beiden Seiten des Nockenrings 102 zu seinem Schwingen einwirkenden Steuerdrücke durch Verteilung des Pumpenförderfluiddrucks und des Behälterdrucks gemäß der Öffnungsfläche der Stege des Kolbens im Steuerventil 110 auf das Wegloch (den Weg 105a) des Pumpenkörpers 101 erhalten.

Bei diesem Steuerventil 110 vergrößert sich das Flächenverhältnis mit sich erhöhendem Steuerdruck. Dann kann das Steuerventil 110 manchmal dieser Vergrößerung nicht folgen, und der Verlauf der Pumpendrehzahl (N) bezüglich des Pumpenversorgungsdurchflusses (Q) schwankt und erzeugt Pulsation, wie in Fig. 28 durch die gestrichelte Linie gezeigt. Wenn diese Schwankung auftritt kann die Lenkkraft in der Servolenkvorrichtung schwanken oder es kann Lärm, wie zum Beispiel Fluidlärm, erzeugt werden.

Zur Verbesserung des Folgevermögens des Kolbensteuerventils 110, insbesondere um ein ruckfreies Schwingen des Nockenrings 102, der durch die von dem Ventil 110 gesteuerten Fluiddrücke bewegt wird, zu gestatten, kann die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer 105 und 106 auf den beiden Seiten des Nockenrings 102 erhöht werden. Gemäß der allgemeinsten herkömmlichen Ausführung wird der Pumpenförderdruck in eine Fluiddruckkammer eingeführt, während der Behälterdruck in ,die andere Fluiddruckkammer eingeführt wird. Bei dieser Ausführung kann jedoch das oben beschriebene Problem einer inneren Leckage in der Pumpe nicht vermieden werden.

Das japanische Patent mit der Offenlegungsnummer 9-273487 (das der US-PS 5,895,209 entspricht) schlägt die folgende Ausführung vor. Ein Steuerventil zur Steuerung der Schwingung eines Nockenrings ist weggelassen. Stromaufwärts und stromabwärts einer Steuerdrossel herrschende Fluiddrücke wirken direkt auf die erste und die zweite Fluiddruckkammer um den Nockenring herum ein. Auf der Innenfläche des Nockenrings wird die Position eines Schwingdrehzapfens aus einem Bereich, auf den der Pumpenförderfluiddruck einwirkt, in Umfangsrichtung verschoben. Ziel dieser Ausführung ist der Ausgleich der Pumpenförderfluiddrücke, die auf den beiden Seiten des Schwingdrehzapfens auf den Nockenring einwirken.

Insbesondere erzeugt der Fluiddruck, besonders der Pumpenförderfluiddruck, bei der verstellbaren Verdrängerpumpe mit der obigen Ausführung eine unausgeglichene Kraft zwischen der Pumpensaug- und Pumpenförderöffnungsposition der zwischen dem Rotor und Nockenring und der Zapfenposition, die als Schwingdrehzapfen des Nockenrings dient, ausgebildeten Pumpenkammer, das heißt der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer, die auf den beiden Seiten des Nockenrings ausgebildet sind. Die Druckdifferenz zwischen der rechten und der linken Seite herrscht in den Pumpenkammerförderbereichen, die der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer entsprechen. Diese Druckdifferenz bewirkt eine Erzeugung einer Kraft zum Schwingen des Nockenrings zu der zweiten Fluiddruckkammer (Niederdruckseite) hin, was zu dem unausgeglichenen Zustand führt. Die Ausführung dieser Pumpe muß deshalb eine Aufnahme der obigen unausgeglichenen Kraft gestatten.

Bei dieser Ausführung spielen verschiedene Probleme, die durch die Pumpenbearbeitung, zum Beispiel die Bearbeitungspräzision und die Montagepräzision der jeweiligen Teile der Pumpe, das heißt des Nockenrings, des Schwingdrehzapfens, der in die Pumpenkammer mündenden Pumpenförderöffnung und dergleichen, bedingt sind, eine große Rolle bei der Erzielung einer angemessenen Schwingbewegung des Nockenrings um den Schwingdrehzapfen als Drehpunkt herum, und Bearbeitbarkeit und Montage werfen Probleme auf. Wenn eine geringe Bearbeitungspräzision oder Montagepräzision zu einem Herstellungsfehler führt, könnte die Schwingbewegung des Nockenrings um den Schwingdrehzapfen als Drehpunkt herum instabil werden. Bei Auftreten von Unausgeglichenheit wischen der rechten und der linken Seite des Nockenrings um den Schwingdrehzapfen als Mitte herum sind die gewünschten Pumpeneigenschaften (Durchflußeigenschaften) nur schwer zu erzielen.

Aus diesem Grunde wird eine Ausführung angestrebt, bei der die bei der Bearbeitungspräzision und dergleichen auftretenden Probleme betrachtet werden, die innere Leckage wie oben beschrieben gelöst wird und die Schwingbewegung des Nockenrings, insbesondere das Rückschwingen, ruckfrei durchgeführt werden kann, während die Leistung als verstellbare Verdrängerpumpe erzielt werden kann.

Kurze Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der obigen Situation und sieht als ihre Hauptaufgabe an, eine verstellbare Verdrängerpumpe bereitzustellen, bei der die durch die Fluiddruckdifferenz in der Pumpe verursachte innere Leckage verbessert wird, ohne Verbesserungen bei der Bearbeitungspräzision, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen, vorzunehmen.

Eine weitere wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verstellbare Verdrängerpumpe bereitzustellen, bei der die Schwingbewegung des Nockenrings, insbesondere die Schwingbewegung des Nockenrings, wenn die Pumpe von einer hohen Drehzahl auf eine geringe Drehzahl zurückkehrt, ruckfrei durchgeführt wird, so daß der Verlauf der Pumpendrehzahl (N) bezüglich des Pumpenversorgungsdurchflusses (Q) nicht schwankt und keine Pulsation erzeugt.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine verstellbare Verdrängerpumpe bereitgestellt, die folgendes umfaßt: einen Pumpenkörper, der einen inneren Raum aufweist und mit einem Saugweg und Förderwegen, die mit dem inneren Raum in Verbindung stehen, ausgebildet ist, einen Nockenring, der einen sich in Axialrichtung erstreckenden Schwingdrehzapfen auf einem Teil seiner Außenfläche aufweist und durch diesen Schwingdrehzapfen als Drehpunkt in dem inneren Raum des Pumpenkörpers schwingbar gestützt wird, einen Rotor mit Flügeln, der innerhalb des Nockenrings exzentrisch auf einer Seite des Nockenrings angeordnet ist, eine Drehwelle, die auf einer Achse des Rotors angebracht ist und von dem Pumpenkörper axial gestützt wird, eine Pumpenkammer, die eine Öffnung für den Saugweg und eine Öffnung für den Förderweg aufweist und zwischen einer Innenfläche des Nockenrings und einer Außenfläche des Rotors ausgebildet ist, eine erste und eine zweite Fluiddruckkammer, die voneinander getrennt durch Dichtungsmittel, einschließlich des Schwingdrehzapfens, zwischen dem inneren Raum des Pumpenkörpers und einer Außenfläche des Nockenrings ausgebildet sind, ein Vorspannmittel zum Vorspannen des Nockenrings von der zweiten Fluiddruckkammer zu der ersten Fluiddruckkammer hin, eine Steuerdrossel, die zwischen den Förderwegen vorgesehen ist, und ein Steuerventil, das mit den stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel ausgebildeten Förderwegen sowie mit der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer verbunden ist und von stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Fluiddrücken angesteuert wird, wobei das Steuerventil die erste sowie die zweite Fluiddruckkammer jeweils mit einem der stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel ausgebildeten Förderwege verbindet und einen der stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Fluiddrücke der ersten und zweiten Fluiddruckkammer gezielt zuführt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, um einen Zustand während langsamer Drehung (unmittelbar vor a - b nach Fig. 4) zu erläutern;

Fig. 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während mittelschneller Drehung (b nach Fig. 4) der in Fig. 1 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 3 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während schneller Drehung (b - e nach Fig. 4) der in Fig. 1 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 4 ist eine Kurve, die den Versorgungsdurchfluß als Funktion der Pumpendrehzahl der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Pumpe erläutert;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils des Steuerventils der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Pumpe zur Darstellung der Beziehung zwischen den Stegen der Federkammer des Kolbens und einem Weg, der in einem Ventilloch mündet;

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Modifikation des Lochs in der in den Fig. l bis 3 gezeigten Pumpe, das durch den Seitenrand eines Nockenrings geöffnet und geschlossen wird und so als verstellbare Steuerdrossel dient;

Fig. 7 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Entlastungszustands während langsamer Drehung (unmittelbar vor a - b nach Fig. 4) in Fig. 1;

Fig. 8 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Entlastungszustands während mittelschneller Drehung (b nach Fig. 4) in Fig. 2;

Fig. 9 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Entlastungszustands während schneller Drehung (b - e nach Fig. 4) in Fig. 3;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht der Pumpe zur Darstellung eines praktischen Beispiels der in den Fig. 1 bis 3 und den Fig. 7 bis 9 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in Fig. 10;

Fig. 13 ist eine Ansicht, die eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, um einen Zustand während langsamer Drehung (unmittelbar vor a - b nach Fig. 4) zu zeigen;

Fig. 14 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während mittelschneller Drehung (b nach Fig. 4) der in Fig. 13 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 15 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während schneller Drehung (b - e nach Fig. 4) der in Fig. 13 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 16A ist eine Ansicht zur Erläuterung einer bogenförmigen Nut, die eine in einer Druckplatte in der in den Fig. 13 bis 15 gezeigten Pumpe ausgebildete verstellbare Steuerdrossel bildet, und Fig. 16B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 16A;

Fig. 17 ist eine Ansicht, die eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, um einen Zustand während langsamer Drehung zu erläutern;

Fig. 18 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während schneller Drehung der in Fig. 17 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 19 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Entlastungszustands während langsamer Drehung der in Fig. 17 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 20 ist eine Ansicht, die eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, um einen Zustand während langsamer Drehung (unmittelbar vor a - b nach Fig. 23) zu erläutern;

Fig. 21 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während mittelschneller Drehung (b nach Fig. 23) der in Fig. 20 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 22 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während schneller Drehung (b - c nach Fig. 23) der in Fig. 20 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 23 ist eine Kurve, die den Versorgungsdurchfluß als Funktion der Pumpendrehzahl der in den Fig. 20 bis 22 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe erläutert;

Fig. 24A bis 24C zeigen eine Modifikation eines Schwingdrehzapfens zum Abstützen eines Nockenrings in der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform, wobei Fig. 24A eine vergrößerte Schnittansicht einer Stützkonstruktion für den Schwingdrehzapfen als Übertreibung der tatsächlichen Konstruktion darstellt und die Fig. 24B und 24C Schnittansichten entlang den Linien XXIVb-XXIVb bzw. XXIVc-XXIVc nach Fig. 24A sind;

Fig. 25 ist eine Ansicht, die eine herkömmliche verstellbare Verdrängerpumpe zeigt, um einen Zustand während langsamer Drehung zu erläutern;

Fig. 26 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands während schneller Drehung der in Fig. 25 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe;

Fig. 27 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Entlastungszustands während langsamer Drehung der in Fig. 25 gezeigten verstellbaren Verdrängerpumpe; und

Fig. 28 ist eine Kurve, die den Versorgungsdurchfluß als Funktion der Pumpendrehzahl der in Fig. 25 gezeigten Pumpe erläutert.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 bis 9 zeigen eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die erste Ausführungsform veranschaulicht einen Fall, in dem eine Flügelzellenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Flügelzellen-Ölpumpe ist, die als Öldruckerzeugungsquelle einer Servolenkvorrichtung dient und eine sogenannte fallende Kennlinie aufweist. Gemäß der fallenden Kennlinie vermindert sich bei Erhöhung der Drehzahl der Pumpe der Förderstrom von der Pumpe auf einen vorbestimmten Wert, der kleiner ist als der maximale Förderstrom, und wird auf diesem vorbestimmten Wert gehalten. Bei dieser Ausführungsform weist die Pumpe ein Vorsteuer-Entlastungsventil auf, wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Pumpe, wie in den Fig. 1 bis 3 und den Fig. 7 bis 9 gezeigt, eine erste und eine zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 und ein Steuerventil 20 auf. Die erste und die zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 sind voneinander getrennt durch ein Dichtungsmittel (ein Schwingdrehzapfen 2a und ein Dichtungsglied 2c) zwischen dem inneren Raum (in diesem Fall an einer Innenfläche 1b eines Zwischenrings 1a) des Pumpenkörpers und der Außenfläche eines Nockenrings 2 zum Schwingen des Nockenrings 2 angeordnet. Das Steuerventil 20 wird durch die stromaufwärts und stromabwärts einer feststehenden Steuerdrossel 21, die in der Mitte entlang einem Förderweg 11 für ein aus einer Pumpenkammer 4 gefördertes Druckmittel ausgebildet ist, herrschenden Fluiddrücke zur Steuerung des Schwingens des Nockenrings 2 betätigt.

Das Steuerventil 20 wird durch die stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 herrschenden Fluiddrücke so angesteuert, daß es die erste sowie die zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 jeweils ausschließlich mit entweder dem Förderweg 11 oder einem stromaufwärts oder stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 ausgebildeten Förderweg 13 verbindet und die Verbindung der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 schaltet.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal der vorliegenden Erfindung werden die stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 herrschenden Fluiddrücke über den gesamten Drehzahlbereich der Pumpe durch das Steuerventil 20 in die erste und die zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 eingeführt.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Wegloch 23 in dem Kolbensteuerventil 20 so ausgebildet, daß es in Axialrichtung eines Kolbens 22 verläuft, und die feststehende Steuerdrossel 21 ist in einem Teil des Weglochs 23 ausgebildet. Der Pumpenförderweg 11 ist mit einer Kammer (die linke Kammer in Fig. 1 und dergleichen) 24 eines das Steuerventil 20 bildenden Ventillochs 20a verbunden, und der Pumpenförderweg 13 ist mit dessen anderer Kammer (die rechte Kammer in Fig. 1 und dergleichen) 25 verbunden. Das Druckmittel wird über den Förderweg 13 der Druckmittel verwendenden Einrichtung (zum Beispiel PS) zugeführt.

Ein Teil des Pumpenförderwegs 11 ist durch einen Weg 11a unterteilt, der über eine aus einem kleinen Loch 27a und einem Seitenrand 27b des Nockenrings 2 bestehende verstellbare Steuerdrossel 27 mit der zweiten Fluiddruckkammer 6 verbunden werden soll. Das kleine Loch 27a mündet in eine Federkammer 26, wo eine Feder 2b, die den Nockenring 2 in eine Richtung zur Maximierung des Volumens der Pumpenkammer 4 vorspannt, angeordnet ist. Die zweite Fluiddruckkammer 6 ist über die Federkammer 26 mit einem Vorsteuer-Entlastungsventil 15 zur Entlastung des inneren Fluiddrucks zu einem Behälter T verbunden.

Der Öffnungsgrad der verstellbaren Steuerdrossel 27 ist geringer als der einer herkömmlich bekannten verstellbaren Drossel. Die verstellbare Steuerdrossel 27 braucht nicht aus einem oben beschriebenen kleinen Loch 27a, das durch den Seitenrand 27b des Nockenrings 2 geöffnet/geschlossen wird, wie in Fig. 1 und dergleichen gezeigt, gebildet zu sein, sondern kann auch aus zwei oder mehreren kleinen Löchern 27a bestehen, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Schwinggrad des Nockenrings 2 beträgt bei einem existierenden Produkt zum Beispiel ca. 1,9 mm. Wenn mehrere kleine Löcher 27a (der Gesamtöffnungsgrad ist gleich dem der aus einem kleinen Loch 27a gebildeten verstellbaren Steuerdrossel 27) ausgebildet sind, kann die Drossel durch eine geringe Verschiebung des Nockenrings 2 geöffnet/geschlossen werden. Dies ist bei der Einstellung der Pumpenleistung zweckmäßig.

Natürlich muß das kleine Loch 27a nicht unbedingt kreisrund sein.

Die zweite Fluiddruckkammer 6 mündet über einen Weg 6a in einem Teil des Ventillochs 20a. Ein mit der ersten Fluiddruckkammer 5 verbundener Weg 5a mündet auch in einem Teil des Ventillochs 20a in einer in Axialrichtung von dem Weg 6a versetzten Position.

Eine Feder 20b spannt den Kolben 22 in Fig. 1 nach links vor.

Der Kolben 22 weist Stege 22a und 22b zum gezielten Öffnen/Schließen der Wege 5a und 6a auf. Der Kolben 22 weist auch eine ringförmige Nut 28 auf, wo der stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck durch ein in Axialrichtung in dem Steg 22b ausgebildetes Wegloch 28a eingeführt wird. Die ringförmige Nut 28 ist gemäß der Bewegung des Kolbens 22 gezielt mit dem Weg 5a oder 6a verbunden, um den stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltenen Fluiddruck in die erste oder die zweite Fluiddruckkammer 5 oder 6 einzuführen.

Mehrere Weglöcher 28a können nach Bedarf ausgebildet werden, so daß sie kein Drosselmittel bilden.

Eine gezielt mit dem Weg 6a zu verbindende ringförmige Nut 29 ist in der Außenfläche des Stegs 22b des Kolbens 22 ausgebildet. Die ringförmige Nut 29 ist durch ein radial in dem Kolben 22 ausgebildetes Wegloch 29a mit einem stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 ausgebildeten Weg 23 verbunden. Deshalb wird die feststehende Steuerdrossel 21 bei der Pumpe nach dieser Ausführungsform dem Pumpenförderwegsystem (11, 11a, 23 und 13) bereitgestellt, und die verstellbare Steuerdrossel 27, die in Abhängigkeit von der Schwingbewegung des Kolbens 22 geöffnet/geschlossen wird, ist hinzugefügt. Die oben beschriebene fallenden Kennlinie wird durch die Bewegung der verstellbaren Steuerdrossel 27 erhalten.

Zwischen dem Weg 6a und einer ringförmigen Nut 29 ist, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Abschrägung 29b ausgebildet. Die Abschrägung 29b dient als Dämpfungsdrossel zum Abbremsen (zum Beispiel Dämpfen) der Bewegung des Nockenrings 2. Das Wegloch 29a dient als Vorsteuerdrossel in einem aus dem als Vorsteuerweg dienenden Weg 11a, der verstellbaren Steuerdrossel 27, der zweiten Fluiddruckkammer 6 und dergleichen bestehenden Weg.

Bei dem oben beschriebenen Steuerventil 20 wirken durch die Steuerdrossel 27 erzeugte Druckdifferenzen auf die Kammern 24 und 25 am vorderen und hinteren Ende des Kolbens 22. Wenn sich die Pumpe mit geringer Drehzahl dreht, wirken zum Beispiel durch die aus der feststehenden und der verstellbaren Steuerdrossel 21 und 27 bestehende Drossel erzeugte Differenzdrücke. Wenn sich die Pumpe mit hoher Drehzahl dreht, wirken durch die feststehende Steuerdrossel 21 erzeugte Differenzdrücke auf die Kammern 24 und 25.

Der Kolben 22 bewegt sich in Abhängigkeit von den Differenzdrücken; somit wirkt einer der Fluiddrücke stromaufwärts oder stromabwärts der Steuerdrosseln 21 und 27 in den Pumpenförderwegen 11, 11a und 13 auf die erste und die zweite Fluiddruckkammer 5 und 6.

Insbesondere sind bei Drehen der Pumpe mit geringer Drehzahl die stromabwärts und die stromaufwärts gelegene Seite der feststehenden Steuerdrossel 21 in dem Steuerventil 20 mit der ersten bzw. zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 verbunden. Wenn sich die Pumpe mit hoher Geschwindigkeit dreht, sind die stromaufwärts und stromabwärts gelegene Seite der feststehenden Steuerdrossel 21 mit der ersten bzw. zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 verbunden.

Fig. 4 zeigt den Versorgungsdurchfluß als Funktion der Pumpendrehzahl der verstellbaren Verdrängerpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. Die oben beschriebene Fig. 1 zeigt einen Zustand bis unmittelbar bevor a - b in Fig. 4, Fig. 2 zeigt einen Zustand von b in Fig. 4, und Fig. 3 zeigt einen Zustand von b - e in Fig. 4.

Auf die oben beschriebenen Fig. 1 bis 3 Bezug nehmend, vermindert sich der Öffnungsgrad der verstellbaren Steuerdrossel 27 allmählich, und der Versorgungsdurchfluß von der Pumpe verringert sich entsprechend. Wenn die verstellbare Steuerdrossel 27 geschlossen ist, erreicht der Versorgungsdurchfluß von der Pumpe einen konstanten Wert, der aufgrund des Betriebs von nur der feststehenden Steuerdrossel 21 kleiner ist als der maximale Durchfluß.

Beispielsweise wird das von der Pumpenkammer 4 geförderte Druckmittel über die Pumpenförderwege 11 und 11a und die Steuerdrosseln 21 und 27 der Druckmittel verwendenden Einrichtung PS zugeführt. Wenn sich die Pumpe mit geringer Drehzahl dreht, wird der Nockenring 2 in einer Position zur Maximierung des Volumens der Pumpenkammer 4 angeordnet, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Dies liegt daran, daß der Fluiddruck in den Pumpenförderwegen 11 und 11a, der stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhalten wird, in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt wird, und der Fluiddruck in den Pumpenförderwegen 11, 11a und 13, der stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhalten wird, in die erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt wird.

Es wird angenommen, daß sich die Drehzahl der Pumpe erhöht, daß sich der Durchfluß des Druckmittels von der Pumpenkammer 4 erhöht und daß der Kolben 22 des Kolbensteuerventils 20 durch den in dem Pumpenförderweg 11 stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltenen Fluiddruck zu einer Bewegung wie in Fig. 3 gezeigt gedrängt wird. Der stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck wird in die erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt, und der stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck wird durch die ringförmige Nut 28 des Kolbens 22 auf umgekehrte Weise wie bei der oben beschriebenen Drehung der Pumpe mit geringer Drehzahl in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt. Der Nockenring 2 schwingt aufgrund der Druckdifferenz zwischen den stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltenen Fluiddrücken in den Fig. 1 und 2 im Uhrzeigersinn, so daß das Volumen der Pumpenkammer 4 verkleinert wird, wodurch sich der Förderstrom von der Pumpenkammer 4 verringert.

Gemäß dieser verstellbaren Verdrängerpumpe steigt der Versorgungsdurchfluß von der Pumpe auf einen vorbestimmten Wert in einem Niederdrehzahlbereich an, wie in Fig. 4 gezeigt. Danach wird dieser Wert aufrechterhalten. Wenn die Drehzahl der Pumpe größer wird als ein vorbestimmter Bereich, verschwinden die durch die verstellbare Steuerdrossel 27 erzeugten Differenzdrücke, der Versorgungsdurchfluß von der Pumpe wird kleiner/gleich dem oben beschriebenen vorbestimmten Wert und auf diesem Wert gehalten.

Bei der oben beschriebenen verstellbaren Verdrängerpumpe erhöht sich, wenn an die Pumpe eine Last angelegt wird, zum Beispiel bei Betätigung der Druckmittel verwendenden Einrichtung PS, die den Fluiddruck von dieser Pumpe erhält, der Fluiddruck in dem Pumpenförderweg 11, und der Fluiddruck in der Niederdruckfluiddruckkammer 6, wo der stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel 27 erhaltene Fluiddruck eingeführt wird, erhöht sich. Wenn dieser Druck einen voreingestellten Wert des Entlastungsventils 15 übersteigt, wird dieses Entlastungsventil 15 geöffnet, wie in den Fig. 7, 8 und 9 gezeigt, um das Pumpenförderfluid zur Pumpensaugseite zu entlasten.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen einen den oben beschriebenen Fig. 1 bis 3 entsprechenden Entlastungszustand.

In diesem Fall wird der im Förderweg 11 stromaufwärts oder stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck in die erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt. Der stromabwärts oder stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck wird in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt. Wenn der letztere Druck gleich/größer einem vorbestimmten Wert wird, wird das Entlastungsventil 15 zur Einstellung des Entlastungszustands geöffnet, somit wird der Druck der zweiten Fluiddruckkammer 6 kleiner als der der ersten Fluiddruckkammer 5.

Der Nockenring 2 schwingt aufgrund des Fluiddrucks in der ersten Fluiddruckkammer 5 und der Vorspannkraft der Feder 2b in eine Richtung zur Verminderung des Volumens der Pumpenkammer 4, um den Förderstrom von der Pumpenkammer 4 auf oder unter einem vorbestimmten Wert zu halten. Die Pumpenantriebskraft wird auf das Minimum reduziert.

Bei der oben beschriebenen Ausführung sind die in die erste und zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 eingeführten Fluiddrücke zum Schwingen des Nockenrings 2 die stromaufwärts und stromabwärts einer der beiden Steuerdrosseln 21 oder 27 herrschenden Fluiddrücke. Somit ist die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 gering. Die Fluiddruckdifferenz zwischen dem Förderbereich der Pumpenkammer 4 und der ersten Fluiddruckkammer 5 wird auch geringer. Die stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 des Pumpenförderwegs 23 herrschenden Fluiddrücke werden sogar dem inneren Weg oder den beiden Enden des Kolbens 22 im Steuerventil zugeführt, um die Druckdifferenz zu verringern.

Demgemäß ist eine innere Leckage an diesen Teilen reduziert.

Bei dem oben beschriebenen Steuerventil 20 können die stromabwärts und stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltenen Drücke bei Drehen der Pumpe mit geringer Drehzahl in die erste bzw. zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 eingeführt werden. Umgekehrt können die stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltenen Drücke bei Drehen der Pumpe mit hoher Drehzahl in die erste bzw. zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 eingeführt werden. Während der Rückbewegung, bei der die Pumpendrehzahl von einer hohen Drehzahl zu einer geringen Drehzahl wechselt, kann der Nockenring 2 deshalb ruckfrei schwingen.

Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen ein praktisches Beispiel der verstellbaren Verdrängerpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 und die Fig. 7 bis 9 beschrieben worden ist.

Auf die Fig. 10, 11 und 12 Bezug nehmend, weist eine verstellbare Flügelzellen-Verdrängerpumpe, die durch die Bezugszahl 30 bezeichnet wird, einen vorderen Körper 31 und einen hinteren Körper 32 auf, die einen Pumpenkörper bilden. Der gesamte Teil des vorderen Körpers 31 ist im wesentlichen schalenförmig ausgebildet, wie in Fig. 11 gezeigt. In dem vorderen Körper 31 ist ein Aufnahmeraum 34 zur Unterbringung von Pumpenelementen 33 als Pumpeneinsatz ausgebildet. Der hintere Körper 32 ist integral mit dem vorderen Körper 11 kombiniert und schließt so das Öffnungsende des Aufnahmeraums 34. Eine Antriebswelle 36 zum externen Drehantrieb eines die Pumpenelemente 33 darstellenden Rotors 35 erstreckt sich durch den vorderen Körper 31 und wird von dem vorderen Körper 31 mittels Lagern 36a, 36b und 36c (die Lager 36a und 36b sind am vorderen Körper 32 angeordnet, während das Lager 36c an dem hinteren Körper 32 angeordnet ist) drehbar gestützt. Die Bezugszahl 36d bezeichnet eine Öldichtung.

Ein Nockenring 37 weist eine an der Außenfläche des Flügel 35a aufweisenden Rotors 35 angeordnete innere Nockenfläche 37a auf und bildet so zwischen der inneren Nockenfläche 37a und dem Rotor 35 eine Pumpenkammer 38. Der Nockenring 37 ist in einem an den Innenwandteil des Aufnahmeraums 34 passenden Zwischenring 39 beweglich angeordnet, um das Volumen der Pumpenkammer 38 zu ändern, wie später beschrieben wird.

Der Zwischenring 39 dient dazu, den Nockenring 37 im Aufnahmeraum 34 des vorderen Körpers 31 so festzuhalten, daß dieser beweglich ist.

Eine Druckplatte 40 ist am vorderen Körper 31 des Pumpeneinsatzes (Pumpenelemente 33), der aus dem oben beschriebenen Rotor 35, Nockenring 37 und Zwischenring 39 besteht, so gelagert, daß sie dagegenpreßt. Die Stirnfläche des hinteren Körpers 32 wird als Seitenplatte gegen die gegenüberliegende Seitenfläche des Pumpeneinsatzes gepreßt. Wenn der vordere Körper 31 und der hintere Körper 32 integral zusammengebaut sind, ist der Pumpeneinsatz in einem erforderlichen Zustand montiert. Diese Glieder bilden' die Pumpenelemente 33.

Die Druckplatte 40 und der hintere Körper 32, der durch den Nockenring 37 an dieser so gelagert ist, daß er als Seitenplatte dient, sind integral zusammengebaut und aneinander befestigt, während sie in Drehrichtung durch einen (später zu beschreibenden) Schwingdrehzapfen 41 und durch ein geeignetes eine Drehung verhinderndes Mittel (nicht gezeigt) positioniert sind. Der Schwingdrehzapfen 41 dient auch als Positionierstift und axialer Stützteil zum Schwingen des Nockenrings 37 und hat eine Dichtungsfunktion zur Definierung einer Fluiddruckkammer, wo der Nockenring 37 schwingt.

Eine Pumpenförderdruckkammer 43 ist im Aufnahmeraum 34 des vorderen Körpers 31 auf der Seite des Unterteils ausgebildet. Die Pumpenförderdruckkammer 43 übt den Pumpenförderdruck auf die Druckplatte 40 aus. Ein Pumpenförderweg 44 ist zur Führung des Hydrauliköls von der Pumpenkammer 18 zu der Pumpenförderdruckkammer 43 in der Druckplatte 40 ausgebildet.

Eine Pumpensaugbohrung 45 ist in einem Teil des hinteren Körpers 32 ausgebildet. Ein aus einem Behälter T durch die Bohrung 45 eintretendes Saugfluid strömt durch einen im hinteren Körper 32 ausgebildeten Pumpensaugweg 46 und wird durch eine in der Stirnfläche des hinteren Körpers 32 ausgebildete Pumpensaugöffnung der Pumpenkammer 38 zugeführt.

Ein Steuerventil 50 besteht aus einem Kolben 52 und einem im oberen Teil des vorderen Körpers 31 in senkrecht zur Antriebswelle 36 verlaufender Richtung ausgebildeten Ventilloch 51. Das Steuerventil 50 steuert die in die erste und zweite Fluiddruckkammer 53 und 54, die voneinander getrennt durch den Schwingdrehzapfen 41 und ein axial dazu symmetrisches Dichtungsglied 55 auf beiden Seiten des Nockenrings 37 ausgebildet sind, einzuführenden Fluiddrücke.

Ein Weg 61 ist so mit der Pumpenförderdruckkammer 43 verbunden, daß er an einem Ende des Ventillochs 51 mündet. Ein Weg 62 ist in Axialrichtung im Kolben 52 ausgebildet. Eine feststehende Steuerdrossel 63 ist in einem Teil des Wegs 62 auf einer Seite einer Federkammer 64 ausgebildet, wobei am anderen Ende des Kolbens 52 eine Feder 64a darin ausgebildet ist. Eine Pumpenförderöffnung 65 ist am äußeren Ende der Federkammer 64 ausgebildet, um eine hydraulische Einrichtung PS, wie zum Beispiel eine (nicht gezeigte) Servolenkvorrichtung, mit Druck zu beaufschlagen.

Wie oben beschrieben, führt der Kolben 52 die stromaufwärts und stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 63 herrschenden Fluiddrücke gemäß der Drehzahl der Pumpe durch Wege 66 und 67 in die erste und die zweite Fluiddruckkammer 53 und 54 ein.

Ein Teil des Pumpenförderwegs, bei dieser Ausführungsform ein Öffnungsende 68a des in der Druckplatte 40 und dem Umfangsrand des Nockenrings 37 ausgebildeten Wegs 68, bildet eine verstellbare Steuerdrossel 69.

Eine Feder 71 spannt den Nockenring 37 vor, und ein Entlastungsventil 72 ist in einem Teil des hinteren Körpers 32 vorgesehen.

In den Fig. 10 bis 12 sind die praktische Ausführung und die Betriebsweise des Steuerventils 50 mit den oben anhand Fig. 1 und dergleichen beschriebenen identisch, und auf eine ausführliche Beschreibung davon wird verzichtet.

Abgesehen von dem oben Beschriebenen, ist die Anordnung der oben beschriebenen verstellbaren Flügelzellen-Verdrängerpumpe 30 herkömmlicherweise weit bekannt, und auf eine ausführliche Beschreibung davon wird verzichtet.

Die verstellbare Verdrängerpumpe 30 mit der obigen Anordnung funktioniert auf die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 und die Fig. 7 bis 9 beschriebene Weise, und auf eine ausführliche Beschreibung davon wird verzichtet.

Bei dieser verstellbaren Verdrängerpumpe 30 ist die Vorspannkraft der Feder 71 zum Vorspannen des Nockenrings 37 so eingestellt, daß sie um einen einem Herstellungsfehler Rechnung tragenden Betrag größer ist als eine Kraft, die einen Fluiddruck im Pumpenförderbereich an der Innenfläche des Nockenrings 37, wo der Pumpenförderdruck in der Pumpenkammer 38 wirkt, in Drehrichtung des Rotors 35 ausgleicht. Gemäß dieser Anordnung sind die Kräfte auf der rechten und linken Seite des Schwingdrehzapfens 41 des Nockenrings 37 in dem Bereich an der Innenfläche des Nockenrings 37, wo der Pumpenförderfluiddruck wirkt, ausgeglichen, so daß der Nockenring 37 angemessen schwingt.

Bei der verstellbaren Verdrängerpumpe 30 weist der Pumpenförderbereich, in dem die Pumpenförderöffnung in der Pumpenkammer 38 zwischen dem Rotor 35 und dem Nockenring 37 ausgebildet ist, allgemein eine Winkeldifferenz in den Bereichen, die der linken und rechten Fluiddruckkammer (der ersten und zweiten Fluiddruckkammer) entsprechen, auf, die auf den beiden Seiten des auf dem als Schwingdrehzapfen des Nockenrings dienenden Stützzapfen 41 zentrierten Nockenrings 37 ausgebildet sind. Der Pumpenförderbereich weist allgemein einen größeren Bereich auf, der der als Niederdruckseite dienenden Seite der zweiten Fluiddruckkammer entspricht. Infolgedessen wirkt die unausgeglichene Kraft immer derart, daß der Pumpenförderdruck den Nockenring 37 um die obige Winkeldifferenz zur zweiten Fluiddruckkammer hin schwingt. Um diese unausgeglichen Kraft aufzuheben, wird der Vorspann kraft der Feder zum Vorspannen des Nockenrings vorzugsweise eine Kraft hinzugefügt, so daß die unausgeglichene Kraft ausgeglichen wird. Bei der oben beschriebenen Pumpenausführung ist auch eine auf den Betriebsfehlern der jeweiligen, oben beschriebenen Glieder basierende unausgeglichene Kraft vorhanden. Aus diesem Grunde, müssen alle diese unausgeglichenen Kräfte sofort ausgeglichen werden.

Insbesondere können aufgrund von Herstellungsfehlern, wie zum Beispiel ein Winkelversatz oder ein Fehler bei der Drehrichtung der Pumpensaug- und -förderöffnung in einer mit der Druckplatte 40 oder den Pumpenelementen 33 des hinteren Körpers 32 in Kontakt stehenden Fläche, die Positionspräzision des Schwingdrehzapfens 41, die Höhe des Fluiddrucks in der Pumpenkammer 38 und dergleichen, die auf der rechten und linken Seite des Nockenrings 37 erzeugten Kräfte unausgeglichen sein. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung berücksichtigt. Eine Kraft, die eine Unausgeglichenheit, die möglicherweise zwischen der rechten und der linken Seite des Nockenrings 37 auftritt, aufnehmen kann, wird im voraus als eine Vorspannkraft eingestellt, deren Größe als die Vorspannkraft der Feder 71 gegeben wird, so daß die angemessene Schwingbewegung des Nockenrings 37 gewährleistet werden kann.

Anders ausgedrückt, die Vorspannkraft zum Vorspannen des Nockenrings wird unter Berücksichtigung der Kraft zum Vorspannen zum Schwingen des Nockenrings in die Anfangsposition, der Kraft zum Ausgleichen der durch den Konstruktionsfaktor der verstellbaren Verdrängerpumpe verursachten Unausgeglichenheit (das heißt der Förderfluiddruck in der Pumpenkammer, der in Schwingrichtung des Nockenrings wirkt, ist unausgeglichen), und der Kraft zum Ausgleichen der durch die Pumpenkonstruktionsfaktoren (das heißt die Positionsfehler der mit dem Schwingen des Nockenrings verbundenen Glieder, der Pumpensaugglieder und der mit dem Fördern verbundenen Glieder) verursachten Herstellungsfehler im voraus eingestellt.

In bezug auf die Schubkraft (zum Beispiel das Produkt des Drucks auf die Öffnung des Steuerventils 20 und die Fläche des Nockenrings 37), die durch den Steuerdruck des Steuerventils 20 zur Wirkung auf den Nockenring 37 erzeugt wird, können unausgeglichene Kräfte und die Vorspannkraft der Feder 71 zum Vorspannen des Nockenrings 37 auf erforderliche Mindestwerte eingestellt werden, so daß der Nockenring 37 mit einem Druck beaufschlagt wird, der kleiner/gleich dem Unterschied zwischen den stromaufwärts und stromabwärts der oben beschriebenen Steuerdrosseln 21 und 27 herrschenden Drücken ist.

Fig. 13 bis 16B zeigen eine verstellbare Verdrängerpumpe gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In den Fig. 13 bis 16B werden Teile, die mit ihren Gegenstücken in den oben beschriebenen Fig. 1 bis 3 identisch sind oder diesen entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen wie in den Fig. 1 bis 3 bezeichnet, und auf ihre ausführliche Beschreibung wird verzichtet. Die Pumpe nach der zweiten Ausführungsform ist auch eine verstellbare Verdrängerpumpe mit einer sogenannten fallenden Kennlinie, bei der der Förderstrom der Pumpe mit zunehmender Drehzahl der Pumpe kleiner wird als der maximale Förderstrom.

Bei der ersten Ausführungsform ist die verstellbare Steuerdrossel 27, die aus dem kleinen Loch 27a des Pumpenförderwegs 11a besteht, der in der Druckplatte mündet, so vorgesehen, daß das kleine Loch 27a durch den Seitenrand 27b des Nockenrings 2 geöffnet/geschlossen wird. Bei der zweiten Ausführungsform ist anstelle der verstellbaren Steuerdrossel 27 eine verstellbare Steuerdrossel 80, die aus einer bogenförmigen Nut 81 besteht, vorgesehen, wie in Fig. 13 gezeigt. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform.

Fig. 16A zeigt die Oberfläche einer Druckplatte 40, die mit der unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen identisch ist, die mit dem Nockenring 37 in Kontakt steht. Die bogenförmige Nut 81 ist zusammen mit einer bogenförmigen Nut 82, die einer Pumpensaugöffnung entspricht, und einer Pumpenförderöffnung ausgebildet. Wie in den Fig. 13 bis 15 gezeigt, ist die bogenförmige Nut 81 so angeordnet, daß ihr eines Ende 81a durch Schwingen eines Nockenrings 2 in einer zweiten Fluiddruckkammer 6 geöffnet/geschlossen wird, und ihr anderes Ende 81b in einer ersten Fluiddruckkammer 5 mündet.

Bei dieser zweiten Ausführungsform wird bei Drehung der Pumpe mit geringer oder mittlerer Drehzahl der in den Fig. 13 oder 14 gezeigte Zustand erhalten. Insbesondere wird der von einem Förderweg 11 stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck durch ein Wegloch 29a eines Kolbens 22, eine ringförmige Nut 29, eine Abschrägung 29b und einen Weg 6a in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt. Dann wird das Druckmittel von der zweiten Fluiddruckkammer 6 durch ein Ende 81a der bogenförmigen Nut 81 als verstellbare Steuerdrossel 80 in die erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt. Also wirkt ein durch die verstellbare Steuerdrossel 80 erzeugter Differenzdruck auf die erste Fluiddruckkammer 5 bezüglich der zweiten Fluiddruckkammer 6.

Wenn sich die Pumpe mit hoher Drehzahl dreht, bewegt sich der Kolben 22 nach rechts in Fig. 15. Der stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck wird auf eine der oben beschriebenen entgegengesetzte Weise in die erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt, und ein stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltener Fluiddruck wird in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt, so daß der Nockenring 2 in Richtung einer Federkammer 26 schwingt. Dann wird ein Ende 81a der bogenförmigen Nut 81, die die verstellbare Steuerdrossel 80 bildet, geschlossen.

Auch bei dieser Pumpenausführung gemäß der zweiten Ausführungsform wirken durch die feststehende Steuerdrossel 21 und die verstellbare Steuerdrossel 80 erzeugte Differenzdrücke auf die erste und die zweite Fluiddruckkammer 5 und 6 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben, und ein Druckunterschied zwischen ihnen ist gering. Wenn der in den Fig. 13 bis 15 gezeigte Zustand zu einem Lastzustand verschoben wird, in dem die Druckmittel verwendende Einrichtung betätigt wird, wird der Fluiddruck der ersten Fluiddruckkammer 5 größer als der der zweiten Fluiddruckkammer 6, und ein erforderlicher Entlastungszustand wird auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben erhalten.

Bei der in den Fig. 13 bis 15 gezeigten, oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird einem Vorsteuerweg, der sich von dem Förderweg 11 oder 13 unterscheidet, ein Vorsteuer-Entlastungsventil 15 bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Die Fig. 17 bis 19 zeigen die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein direkt angeschlossenes Entlastungsventil 15 in einem Pumpenförderweg vorgesehen, um das Druckmittel von einem stromabwärts einer feststehenden Steuerdrossel 21 ausgebildeten Weg 13 zu einem Pumpensaugweg 14 zurückzuführen.

Auch bei dieser Ausführung können die gleiche Funktion und Wirkung wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden, und auf eine ausführliche Beschreibung ihres Betriebs wird verzichtet.

Die Fig. 20 bis 22 zeigen die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird im Gegensatz zu den oben bei der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen Pumpen eine verstellbare Steuerdrossel weggelassen, und nur eine feststehende Steuerdrossel 21 ist zwischen den Pumpenförderwegen 11 und 13 vorgesehen. Die Pumpe nach dieser Ausführungsform ist eine Konstantförderpumpe, bei der der Versorgungsdurchfluß von der Pumpe konstant ist, wie in Fig. 23 gezeigt.

Die Pumpe nach dieser Ausführungsform wird durch Entfernen der verstellbaren Steuerdrossel von der Pumpe nach der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform erhalten, und auf eine ausführliche Beschreibung davon wird verzichtet.

Insbesondere wird bei der Pumpe nach dieser Ausführungsform bei geringer Drehzahl der Pumpe ein stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltener Fluiddruck des Pumpenförderwegs 13 in eine erste Fluiddruckkammer 5 eingeführt, und ein stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltener Fluiddruck wird in eine zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt. Wenn die Drehzahl der Pumpe größer/gleich einem vorbestimmten Wert wird und der stromaufwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Pumpenförderfluiddruck größer/gleich einem vorbestimmten Wert wird, bewegt sich ein ein Kolbensteuerventil 20 bildender Kolben 22 zur Einführung dieses Fluiddrucks in eine Hochdruckfluiddruckkammer 5. In der Zwischenzeit wird der stromabwärts der feststehenden Steuerdrossel 21 erhaltene Fluiddruck in die zweite Fluiddruckkammer 6 eingeführt, und ein Nockenring 2 wird durch die Differenzdrücke der ersten und zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 in eine Richtung zur Verkleinerung einer Pumpenkammer 4 verschoben. Also wird der Förderstrom von der Pumpe unabhängig von der Drehzahl der Pumpe auf einem konstanten Wert gehalten.

Wenn beispielsweise eine Druckmittel verwendende Einrichtung PS betätigt wird und die Fluiddrücke in den Pumpenförderwegen 11 und 13 größer/gleich einem vorbestimmten Druck (Entlastungsdruck) werden, wird ein Entlastungsventil 15 zur Entlastung des Fluiddrucks zur Pumpensaugseite hin geöffnet. Da der Fluiddruck der zweiten Fluiddruckkammer 6 weiter abnimmt, wird in diesem Entlastungszustand der Nockenring 2 in einer Richtung zur weiteren Verkleinerung der Pumpenkammer 4 verschoben, wodurch der Förderstrom von der Pumpenkammer 4 weiter vermindert wird.

Auch bei dieser vierten Ausführungsform können die Funktion und Wirkung erhalten werden, die mit denen der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform identisch sind.

Die Fig. 24A, 24B und 24C zeigen die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Schwingdrehzapfen 41 (2a), der mit den oben bei den jeweiligen Ausführungsformen beschriebenen identisch ist, ein zylinderförmiger, runder Stab, der so mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist, daß sein Durchmesser in Axialrichtung am mittleren Teil am größten ist und allmählich zu beiden Enden abnimmt.

Mit einer solchen Form des Schwingdrehzapfens 41 können ein Nockenring 37 zuverlässig gestützt und eine ruckfreie Schwingbewegung des Nockenrings 37 erhalten werden. Wenn dieser Schwingdrehzapfen 41 verwendet wird, treten trotz einer etwas beeinträchtigten Funktion als Dichtungszapfen in der Praxis keine Probleme auf, insofern die Fluiddruckdifferenz zwischen den Fluidruckkammern 5 und 6 auf zwei Seiten des Nockenrings 37 gering ist, wie oben beschrieben.

Insbesondere muß zur einfachen Abstützung einer Aussparung 37d des Nockenrings 37 mit dem oben beschriebenen Schwingdrehzapfen 41 die Aussparung 37d in Axialrichtung eine hohe Bearbeitungspräzision aufweisen. Da der Zapfen 41 dieser Ausführungsform mit einer gekrümmten Oberfläche den Nockenring 37 an einer Stelle in Axialrichtung stützt, kann ohne das Erfordernis einer Bearbeitung hoher Präzision eine zuverlässige Abstützung erhalten werden. Dies ist hinsichtlich Bearbeitbarkeit und Herstellungskosten vorteilhaft.

Bei einer herkömmlichen Ausführung muß eine Aussparung 90 eines Zwischenrings 39, der diesen Zapfen 41 stützt, auch eine hohe Präzision aufweisen. Wenn die Aussparung wie bei dieser Ausführungsform beschrieben ausgebildet ist, ist eine Bearbeitung mit hoher Präzision nicht erforderlich.

Bei dieser Ausführungsform wird der Schwingdrehzapfen 41 zum schwingbaren Stützen des Nockenrings 37 im Pumpenkörper (Zwischenring 39) durch die in der Innenfläche des Zwischenrings 39 ausgebildete Aussparung 90 gestützt. Löcher zur Aufnahme der beiden Enden des Schwingdrehzapfens 41 bestehen jeweils aus im wesentlichen ovalen Langlöchern 91, die in den Platten auf beiden Seiten (einer Seitenplatte an der Innenfläche eines hinteren Körpers 32 und einer Druckplatte 40), die die Pumpenelemente 33 im Pumpenkörper einklemmen, ausgebildet sind.

Insbesondere wird der herkömmliche Schwingdrehzapfen 41 durch kreisrunde Löcher gestützt, die jeweils in der Innenfläche des hinteren Körpers 32 und der Druckplatte 40 auf beiden Seiten, die die Pumpenelemente 33 einklemmen, ausgebildet sind, und wird nicht durch die Aussparung im Zwischenring 39 aufgenommen. Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung der Schwingdrehzapfen 41 von der Aussparung 90 des Zwischenrings 39 direkt aufgenommen und gestützt, während die beiden Enden des Schwingdrehzapfens 41 beweglich sind.

Bei dieser Ausführung wird der Schwingdrehzapfen 41 in Axialrichtung hauptsächlich durch den Nutengrund der Aussparung 90 gehalten, so daß der Schwingdrehzapfen 41 als Schwingdrehpunkt des Nockenrings 37, der Dichtungszapfen zwischen der ersten und zweiten Fluiddruckkammer 5 und 6 (53 und 54) und ein Positionierzapfen für den hinteren Körper 32 und die Druckplatte 40 dienen kann.

Die Langlöcher 91 zur Aufnahme der beiden Enden des Schwingdrehzapfens 41 sind als Langlöcher ausgebildet, die Bewegungen der Enden des Schwingdrehzapfens 41, wenn eine Last, zum Beispiel ein Förderdruck, auf den Förderbereich in einer Pumpenkammer 38 durch den Nockenring 37 wirkt, gestatten. Es ist bestätigt, daß, wenn der Durchmesser des Schwingdrehzapfens 41 zum Beispiel 3,0 mm beträgt, der Durchmesser des den großen Durchmesser aufweisenden Teils jedes im wesentlichen ovalen Langlochs 91 vorzugsweise 3,3 mm beträgt.

Jedes im wesentlichen ovale Langloch 91 weist natürlich parallele Teile 91a und 91b auf, die einander durch einen Spalt gegenüberliegen, der dem Durchmesser des Schwingdrehzapfens 41 entspricht, um eine Positionierung des hinteren Körpers 32 und der Druckplatte 40 in Drehrichtung zu gestatten. Die Größe der kurzen Seite des Langlochs 91 ist festgelegt.

Die parallelen Teile 91a und 91b erstrecken sich in einer solchen Richtung, daß der Förderdruck am Förderbereich der Pumpenkammer 38 auf den Nockenring 37 einwirkt.

Bei dieser Ausführung wird der Schwingdrehzapfen 41 in Axialrichtung hauptsächlich durch die Aussparung 90 des Zwischenrings 39 gestützt; somit kann die Funktion als Schwingdrehpunkt für den Nockenring 37 gewährleistet werden. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Fall fällt der Zapfen 41 unabhängig von der durch den Nockenring 37 aufgrund des Einflusses des schwankenden Fluiddrucks am Pumpenförderbereich in der Pumpenkammer 38 darauf einwirkenden Last nicht, und der Nockenring 37 kann ruckfrei schwingen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Nockenring 37 an einem Teil durch den Zapfen 41 zuverlässig gestützt wird, welcher in Axialrichtung mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet ist.

Der Nockenring 37 schwingt selbst in einem Durchflußeinstellbereich ruckfrei, in dem der Förderstrom der Pumpe durch die Schwingbewegung des Nockenrings 37 eingestellt wird. Aus diesem Grunde kann die Durchflußkurve der Pumpe stabilisiert werden.

Bei der oben beschriebenen Anordnung bestehen die Löcher zur Aufnahme der beiden Enden des Schwingdrehzapfens 41 aus Löchern 91, die in Richtung der Last, die auf den Nockenring 37 wirken soll, langgestreckt sind. Deshalb kann das Problem hinsichtlich der Festigkeit an den Zapfenstützteilen am hinteren Körper 32 und an der Druckplatte 40 im Vergleich zum herkömmlichen Fall gelöst werden. Da sich die Stützfestigkeit des Schwingdrehzapfens 41 erhöht, kann darüber hinaus der Pumpenförderdruck erhöht werden.

Die in die Druckplatte 40 und den hinteren Körper 32 jeweils auszubildenden Löcher, die die beiden Enden des Schwingdrehzapfens 41 stützen, können anscheinend auch kreisrund ausgebildet sein, insofern ihre Bearbeitungspräzision gewährleistet werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen der Ausführungsform beschränkt, und die Formen, Strukturen und dergleichen der jeweiligen Teile der verstellbaren Verdrängerpumpe 30 können frei modifiziert und dementsprechend geändert werden. Es sind verschiedene Arten von Modifikationen möglich.

Bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform wird der einfache Betriff "Drossel" verwendet, wie zum Beispiel die feststehende Steuerdrossel 21 und die verstellbaren Steuerdrosseln 27 und 80. Dies liegt daran, daß der Drosselteil eine Öffnung oder ein Drosselmittel sein kann.

Wie oben beschrieben wurde, werden bei der verstellbaren Verdrängerpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung mit den stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel erhaltenen Fluiddrücken in Verbindung stehende Drücke im gesamten Drehzahlbereich der Pumpe in die erste und die zweite Fluiddruckkammer eingeführt, die auf beiden Seiten des Nockenrings ausgebildet sind. Deshalb kann eine Leckage in der Pumpe relativ vermindert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf einen Teil in der Pumpe, wo die Fluiddruckdifferenz groß ist, verzichtet werden, so daß ein Dichtungsteil, der einen ausreichend großen Druckwiderstand erfordert, weggelassen werden kann.

Da die durch das Steuerventil zu steuernde Druckdifferenz gering wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein stabiler Steuervorgang durchgeführt werden. Selbst wenn zum Beispiel die Druckdifferenz zwischen stromaufwärts und stromabwärts der verstellbaren Steuerdrossel herrschenden Drücken nur etwa 2 kgf/cm² beträgt, kann der Nockenring angemessen schwingen.

Des weiteren ist die oben beschriebene Druckdifferenz zwischen stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Drücken unabhängig davon, ob beim Betätigen/Anhalten der Druckmittel verwendenden Einrichtung, der von der Pumpe ein Druckmittel zugeführt wird, die Last angelegt wird oder nicht, konstant. Selbst wenn die offene Fläche des Steuerventils vergrößert wird, ist kein großer, hindurchströmender Durchfluß erforderlich, und es kann ein stabiler Steuervorgang durchgeführt werden. Da der durch das oben beschriebene Steuerventil hindurchströmende Durchfluß direkt von der Pumpe gefördert wird, kann die Steuerdrossel in Anbetracht dessen eingestellt werden, wodurch das Problem innerer Leckage gelöst ist.

Diese Vorteile lassen sich aufgrund des folgenden erzielen. Die Druckdifferenz, die durch die Stege des Steuerventils durch Verteilung gesteuert wird, braucht im Gegensatz zu der zwischen einem Behälterdruck und einem Pumpenförderdruck im herkömmlichen Fall nicht groß zu sein, sondern kann statt dessen wie die zwischen stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Drücken klein sein. Somit werden die Leckmengen von den Stegen des Steuerventils sehr klein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel herrschenden Fluiddrücke der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer von dem Steuerventil umgekehrt zugeführt werden, wenn sich die Pumpe mit einer geringen bzw. einer hohen Drehzahl dreht. Deshalb ist die Schwingbewegung des Nockenrings, die im Rückmodus erfolgt, bei dem die Pumpendrehzahl von einer hohen Drehzahl auf eine geringe Drehzahl schaltet, ruckfrei.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorspannkraft des Federmittels auf einen geeigneten Wert eingestellt. Somit können an einem Bereich an der Innenfläche des Nockenrings, wo der Pumpenförderfluiddruck wirkt, die Kräfte auf die rechte und linke Seite des Schwingdrehzapfens des Nockenrings ausgeglichen werden, so daß der Nockenring in einem geeigneten Zustand schwingt.

Claims (7)

1. Verstellbare Verdrängerpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:
einen Pumpenkörper (1), der einen inneren Raum (1b) aufweist und mit einem Saugweg (14) und Förderwegen (11, 13), die mit dem inneren Raum (1b) in Verbindung stehen, ausgebildet ist;
einen Nockenring (2), der einen sich in Axialrichtung erstreckenden Schwingdrehzapfen (2a) auf einem Teil seiner Außenfläche aufweist und durch diesen Schwingdrehzapfen (2a) als Drehpunkt in dem inneren Raum (1b) des Pumpenkörpers schwingbar gestützt wird;
einen Rotor (3) mit Flügeln (3a), der innerhalb des Nockenrings (2) exzentrisch auf einer Seite des Nockenrings (2) angeordnet ist;
eine Drehwelle (3b), die auf einer Achse des Rotors (3) angebracht ist und von dem Pumpenkörper (1) axial gestützt wird;
eine Pumpenkammer (4), die eine Öffnung (7) für den Saugweg (14) und eine Öffnung (8) für den Förderweg (11) aufweist und zwischen einer Innenfläche des Nockenrings (2) und einer Außenfläche des Rotors (3) ausgebildet ist;
eine erste und eine zweite Fluiddruckkammer (5, 6), die voneinander getrennt durch Dichtungsmittel (2a, 2c), einschließlich des Schwingdrehzapfens (2a), zwischen dem inneren Raum (1b) des Pumpenkörpers (1) und einer Außenfläche des Nockenrings (2) ausgebildet sind;
ein Vorspannmittel (2b) zum Vorspannen des Nockenrings (2) von der zweiten Fluiddruckkammer (6) zu der ersten Fluiddruckkammer (5) hin;
eine Steuerdrossel (21), die zwischen den Förderwegen (11, 13) vorgesehen ist; und
ein Steuerventil (20), das mit den stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel (21) ausgebildeten Förderwegen (11, 13) sowie mit der ersten und der zweiten Fluiddruckkammer (5, 6) verbunden ist und von stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel (21) herrschenden Fluiddrücken angesteuert wird,
wobei das Steuerventil die erste sowie die zweite Fluiddruckkammer (5, 6) jeweils mit einem der stromaufwärts bzw. stromabwärts der Steuerdrossel (21) ausgebildeten Förderwege (11, 13) verbindet und einen der stromaufwärts und stromabwärts der Steuerdrossel (21) herrschenden Fluiddrücke der ersten und zweiten Fluiddruckkammer (5, 6) gezielt zuführt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Steuerventil (20) einen solchen Steuervorgang durchführt, daß bei Drehung der Pumpe mit geringer Drehzahl die stromaufwärts und die stromabwärts gelegene Seite der Steuerdrossel (21) mit der ersten bzw. zweiten Fluiddruckkammer (5, 6) verbunden werden.

3. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Steuerventil (20) einen solchen Steuervorgang durchführt, daß bei Drehung der Pumpe mit hoher Drehzahl die stromaufwärts und die stromabwärts gelegene Seite der Steuerdrossel (21) mit der ersten bzw. zweiten Fluiddruckkammer (5, 6) verbunden werden.

4. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Steuerventil (20) einen beweglichen Kolben (22) umfaßt, der mit einem Fluidweg und der Steuerdrossel (21) ausgebildet ist.

5. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Steuerventil (20) mit den ,Förderwegen (11, 13) in dem Pumpenkörper (1) einstückig ausgebildet ist.

6. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das Vorspannmittel (2b) so ausgebildet ist, daß seine Vorspannkraft größer ist als eine Kraft zum Ausgleichen einer unausgeglichenen Kraft in einer Drehrichtung des Rotors (3), wobei die unausgeglichene Kraft durch die Fluiddrücke in einem Pumpenförderbereich (4B) erzeugt wird, in dem der Pumpenförderdruck in dem Nockenring (2) auf die auf beiden Seiten des Nockenrings (2) ausgebildete erste und zweite Fluiddruckkammer (5, 6) einwirkt.

7. Pumpe nach Anspruch 1, bei der der Schwingdrehzapfen (2a) zylinderförmig ist, so daß ein Durchmesser davon in Axialrichtung von einem mittleren Teil zu zwei Enden allmählich abnimmt.