容积泵,用于运行容积泵的方法和转向系统
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种容积泵、尤其是用于输送用于转向系统消耗器的
流体的
叶片泵。本发明还涉及一种用于运行容积泵、尤其是用于输送用于转向系统消耗器的流体的叶片泵的方法。本发明还涉及一种转向系统。
背景技术
[0002] 已知结构形式的叶片泵一般这样构造,一
转子在
凸轮环里面旋转。凸轮环从每一侧通过形成
外壳的端面板和控制板封闭。凸轮环具有与转子轴线按照结构形式同轴或非同轴延伸的轮廓并且构成泵室。在转子的圆周表面里面在其宽度上布置基本径向延伸的缝隙,径向移动的叶片在缝隙里面导引。在转子围绕其轴线旋转时,叶片在凸轮环的轮廓上沿着导引,其中在两个相邻的叶片之间分别形成具有变化的容积的腔室。对应于转子的旋转运动构成抽吸区和泵浦压
力室或压力区,其中抽吸区布置在加大容积的部位,泵浦压力室的压力区布置在腔室的减小容积的部位。
[0003] 常见的叶片泵只在叶片泵的一个旋转方向上输送液压流体。此外需要控制
阀,用于调节叶片泵的输送量。
发明内容
[0004] 因此本发明的目的是,给出一种用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵、尤其是叶片泵,它在其旋转方向上是可逆的,并且在该容积泵中不再需要用于调节叶片泵输送容积的
控制阀。
[0005] 这个目的通过一种用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵、尤其是叶片泵得以实现。此外,所述目的通过一种用于运行用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵、尤其是叶片泵的方法得以实现。此外所述目的通过一种转向系统得以实现。所述容积泵具有
泵壳、布置在泵壳里面的凸轮环和在凸轮环里面旋转活动支承的转子,其中,所述转子具有缝隙,在其中叶片能够径向活动地导引,其中,所述叶片通过在转子里面构成的后叶片通道能够以流体压力加载,所述后叶片通道使缝隙与容积泵的压力侧连接,并且外部的叶片端部能够顶靠到凸轮环的内壁上;并且具有通过凸轮环和转子构成的工作室,该工作室在轴向上通过外壳侧的控制板的端面和通过盖侧的控制板的端面限制,其中,所述转子、所述凸轮环、所述外壳侧的控制板和所述盖侧的控制板在组装状态中形成转子组,并且其中,所述外壳侧的控制板在轴向上与外壳端面相邻地布置,并且所述盖侧的控制板在轴向上与盖端面相邻地布置,其特征在于,所述转子组能够在外壳端面与盖端面之间在轴向上运动,其中,所述转子的旋转方向是可逆的,其中,所述流体能够在转子的第一旋转方向上或者在转子的第二旋转方向上输送,其中,所述容积泵的那个压力侧在运行中使所述转子组顶靠到与容积泵压力侧对置的外壳端面或盖端面上。用于运行容积泵的方法具有步骤:制备泵壳、布置在泵壳里面的凸轮环和在凸轮环里面旋转活动支承的转子,其中,在转子里面构成缝隙,在缝隙里面叶片能够径向移动地导引;通过在转子里面构成的后叶片通道以流体压力加载叶片,该后叶片通道使缝隙与容积泵的压力侧连接;使所述叶片的外部端部顶靠到凸轮环的内壁上;制备通过凸轮环和转子构成的工作室,它在轴向上通过外壳侧的控制板的端面并且通过盖侧的控制板的端面限制;并且制备至少由转子、凸轮环、外壳侧的控制板和盖侧的控制板组成的转子组,它们在组装状态形成转子组,并且其中,外壳侧的控制板在轴向上与外壳端面相邻地布置,并且盖侧的控制板在轴向上与盖端面相邻地布置,其特征在于,所述转子组能够在外壳端面与盖端面之间在轴向上运动,其中,所述转子的旋转方向是可逆的,其中,在转子的第一旋转方向上或者在转子的第二旋转方向上输送流体,其中,所述容积泵的那个压力侧在运行中使转子组顶靠到与容积泵的压力侧对置的外壳端面或盖端面上。转向系统具有:至少一消耗器;和如上所述的容积泵,用于输送用于转向系统的至少一消耗器的流体。
[0006] 本发明实现一种容积泵、尤其是用于输送用于转向系统消耗器的流体的叶片泵,其中一转子、一凸轮环、一外壳侧的控制板和一盖侧的控制板在组装状态形成转子组,并且其中,所述外壳侧的控制板在轴向上与外壳端面相邻地布置,并且所述盖侧的控制板在轴向上与盖端面相邻地布置,其中,所述转子组可以在外壳端面与盖端面之间在轴向上运动。
[0007] 本发明还实现一种用于运行容积泵、尤其是用于输送用于转向系统消耗器的流体的叶片泵的方法。该方法包括制备至少由转子、凸轮环、外壳侧的控制板和盖侧的控制板组成的转子组,它们在组装状态形成转子组,并且其中,外壳侧的控制板在轴向上与外壳端面相邻地布置,并且盖侧的控制板在轴向上与盖端面相邻地布置,其中,所述转子组在外壳端面与盖端面之间在轴向上可以运动。
[0008] 本发明还实现一种转向系统,具有至少一消耗器和容积泵,用于输送用于转向系统的至少一消耗器的流体。
[0009] 本发明的思想是,给出一种在两个旋转方向上输送的叶片泵。如果由对应于转向运动在两个旋转方向上驱动的
电动机驱动,所述叶片泵输送液压流体到转向系统的相应的转向缸室里面。在此,接头按照旋转方向交替地以抽吸流体或
压力流体加载。由于转子组在轴向上在外壳端面与盖端面之间的运动性可以省去用于后叶片压力源和叶片泵的抽吸和压力调节的独立的换向阀,通过所述转子组顶靠在外壳端面或盖端面上。
[0010] 由参照
附图的描述给出有利的实施方式和改进方案。
[0011] 按照优选的改进方案规定,所述转子的旋转方向是可逆的,其中,所述流体可以在转子的第一旋转方向上或者在转子的第二旋转方向上输送,其中,所述容积泵的那个压力侧在运行中使所述转子组顶靠在与容积泵压力侧对置的外壳端面或盖端面上。因此保证,那个压力侧通过其后叶片侧敞开,并且封闭到抽吸孔的派生连接。
[0012] 按照另一优选的改进方案规定,在所述转子里面构成的后叶片压力源的通道在转子组的
定位面上可以在外壳端面或盖端面上密封地移动。由于那个压力侧通过其后叶片侧敞开,并且封闭到抽吸孔的派生连接,可以省去用于后叶片源和抽吸和压力调节的独立的换向阀。
[0013] 按照另一优选的改进方案规定,所述转子组在静止
位置与外壳端面和盖端面间隔,其中,在转子组与各外壳端面和盖端面之间构成的间隙至少为0.2mm、最好至少0.1mm。因此,所述转子组在静止位置容易地从两个端面上抬起,由此按照旋转方向并且由此按照压力侧在这个中间空间里面的压力流体可以进入到匹配的后叶片通道,并且所述叶片泵可以毫无问题地以立刻的后叶片支持输送。以有利的方式这样设计缝隙尺寸,使得只发生最小的转子组轴向移动。
[0014] 按照另一优选的改进方案规定,所述转子组的第一端面和所述转子组的第二端面分别具有环形的槽,在其中加入由弹性材料构成的O形环或弹性元件,其中,所述O形环和弹性元件的厚度为了转子组与外壳端面和盖端面间隔比槽深度更大地构成,并且其中,所述O形环和弹性元件的弹性常数至少为200N/mm、最好至少为300N/mm。因此通过O形环密封和/或弹性元件保证转子组的静止位置。
[0015] 按照另一优选的改进方案规定,所述容积泵的取决于转子旋转方向的那个压力侧和抽吸侧通过布置在凸轮环外侧上的密封环相互隔离。由此以有利的方式可以实现容积泵的压力侧与抽吸侧的流体隔离。
[0016] 按照另一优选的改进方案,所述转子在第一端面或第二端面上具有环形的槽,在该槽里面安装弹性元件、最好是星形簧,该弹性元件从下面卡住叶片的内部叶片端部,并且所述叶片顶靠在凸轮环的内壁上。因此可以由叶片泵的低速状态支持后叶片压力源。
[0017] 按照另一优选的改进方案,所述转子在第一端面上或在第二端面上具有环形槽,在该环形槽里面伸进安装在外壳侧的控制板里面或者盖侧的控制板里面的管状体,具有与凸轮环等距的滑动凸轮,其中,在所述转子起动时所述叶片通过与管状体
接触在转子径向上可以在各个缝隙里面驶出,用于使叶片外部端部顶靠在凸轮环的内壁上。因此,所述叶片在起动时强制地驶出,由此使叶片尖位于凸轮的
边界层范围。由此保证输送开始。
[0018] 按照另一优选的改进方案,所述管状体伸进到在转子的第一端面上或者在第二端面上构成的槽里面至少3mm、最好至少2mm,其中,所述管状体构造为薄板,并且固定在在外壳侧的控制板里面或在盖侧的控制板里面构成的环槽上。因此,所述管状体可以在叶片泵的起动阶段接触叶片用于叶片的驶出。
[0019] 按照另一优选的改进方案,在所述叶片上通过在与转子相邻的管状体端面与在转子的第一端面里面或者在第二端面里面构成的环形槽的深度之间的尺寸差可以控制后叶片压力,因为在叶片后侧上实现自身变化的且按照间隙尺寸封闭的叶片。
[0020] 所述的扩展结构和改进方案能够任意地相互组合。
[0021] 本发明的其它可能的扩展结构、改进方案和实施也包括未明确列举的、上述的或者在下面参照
实施例描述的本发明特征的组合。
附图说明
[0022] 附图能够进一步理解本发明的实施方式。附图示出实施方式并且用于与描述相结合解释本发明的原理和方案。
[0023] 参照附图给出其它实施方式和许多列举的优点。在附图中所示的元件相互间不必一定尺寸真实地示出。
[0024] 附图示出:
[0025] 图1按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的纵向剖面图;
[0026] 图2按照本发明优选实施方式的、在图1中所示的容积泵的放大细节图;
[0027] 图3按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的示意图;
[0028] 图4按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的横向剖面图;
[0029] 图5用于运行按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的方法的
流程图;
[0030] 图6具有按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的转向系统。
[0031] 在附图中只要没有特别指出,相同的附图标记表示相同或功能相同的元件、结构部件或组件。
具体实施方式
[0032] 图1示出按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的纵向剖面图。
[0033] 容积泵10最好通过电动机14驱动。电动机14以有利的方式利用轴16与转子24连接。容积泵10最好具有泵壳18,在其中布置凸轮环20并且在凸轮环中旋转活动支承的转子24。此外,在泵壳18里面最好布置外壳侧的控制板32和盖侧的控制板34。
[0034] 泵壳18最好具有第一外壳部件18a和第二外壳部件18b。第一外壳部件18a最好与电动机14和轴16相邻地布置,并且至少部分地包围凸轮环20、外壳侧的控制板32和盖侧的控制板34。第二外壳部件18b最好通过盖构成,它封闭第一外壳部件18a。
[0035] 在凸轮环20与转子24之间构成工作室30。工作室30在轴向上通过外壳侧的控制板32的端面32a并且通过盖侧的控制板34的端面34a限制。转子24、凸轮环20、外壳侧的控制板
32和盖侧的控制板34在组装状态形成转子组35。转子组35最好通过两个
螺栓46a,46b旋紧。
这时螺栓46a,46b的外
螺纹嵌入到转子组35的
内螺纹里面。替代地也可以将转子组35穿到许多销子上。
[0036] 外壳侧的控制板32在轴向上与外壳端面36相邻地布置,并且盖侧的控制板34在轴向上与盖端面38相邻地布置。转子组35最好在外壳端面36与盖端面38之间在轴向上运动。
[0037] 转子组35的第一端面35a和转子组35的第二端面35b分别具有环形槽35c,35d。在环形槽35c,35d里面最好插入由弹性材料构成的O形环41。替代地例如也可以在两个环形槽35c,35d的一个环形槽里面插入弹性元件。O形环41和弹性元件的厚度最好大于槽的深度。
因此,O形环41或弹性元件的尺寸比槽更大。由此O形环41和弹性元件使转子组35与外壳端面36和盖端面38间隔。O形环和弹性元件的弹性常数最好至少为200N/mm、尤其最好至少为
300N/mm。
[0038] 在本实施方式里面,转子24在第一端面24a上具有环形槽24c。替代地例如可以在转子的第二端面24b上构成环形槽24c。在环形槽24c里面最好安装管状体42,它从槽24c里面在转子组35的组装状态中突出来,并且在转子24起动时(在图1中未示出)转子24的叶片通过在转子径向上接触驶出。
[0039] 转子24的旋转方向DR最好是可逆的。因此流体最好可以在转子24的第一旋转方向DR1上或者在转子24的第二旋转方向DR2上输送。因此,容积泵10的那个压力侧在运行中使转子组35顶靠在与容积泵压力侧对置的外壳端面或盖端面38上,取决于转子24的旋转方向DR。容积泵10最好具有恒定的几何输送容积。替代地,例如容积泵10具有变化的几何输送容积。
[0040] 图2示出在图1中所示的按照本发明优选实施方式的容积泵放大细节图。
[0041] 管状体42最好以2mm伸进到在转子第一端面24a上构成的槽24c里面。替代地,管状体42也可以例如以3mm或更多地伸进到在转子24的第一端面24a上构成的槽24c里面。替代地,槽24c例如在转子24的第二端面24b上构成。管状体42最好由薄板构成。管状体42以有利的方式固定在在外壳侧的控制板32里面构成的环槽37上。替代地管状体42例如可以固定在在盖侧的控制板里面构成的环槽里面。
[0042] 在转子24的(在图2中未示出的)叶片上的后叶片压力最好通过在与转子24相邻的管状体42的端面42a与在转子第一端面24a里面构成的环形槽24c的深度之间的尺寸差控制。替代地管状体例如可以布置在在转子第二端面24b里面构成的环形槽里面。
[0043] 图3示出按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的示意图。
[0044] 在转子24里面构成的后叶片压力源通道最好在转子组35的定位面上在外壳端面36或盖端面38上按照瞬时的转子24旋转方向密封地封闭。转子组35在静止位置与外壳端面
36和盖端面38间隔。在转子组35与各外壳端面36和盖端面38之间构成的间隙39至少为
0.1mm。替代地例如间隙39可以为至少0.2mm。
[0045] 容积泵10的取决于转子24旋转方向DR的那个压力侧DE和抽吸侧SS有利地通过布置在凸轮环的凸轮环外侧20b上的密封环44相互隔离。替代地代替密封环例如可以设有
活塞滑环。
[0046] 图4示出按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的横向剖面图。
[0047] 转子24有利地在第一端面24a上具有环形槽24c。在这个槽里面最好安装星形簧形式的弹性元件43。弹性元件43底卡在叶片27的内部叶片端部27b,并因此使叶片27顶靠在凸轮环20的内壁20a上。
[0048] 替代地对于设有星形簧形式的弹性元件43,例如可以安装管状体42到在盖端面的控制板34里面构成的环槽37里面。管状体42最好从环槽37伸出来并且伸进到在转子24的第一端面24a上构成的环形槽24c里面。(在图4中未示出的)管状体具有与凸轮环20等距的滑动凸轮,其中在转子24起动时叶片27通过与管状体接触在转子24径向上在那些缝隙26里面驶出,用于使外部的叶片端部27a顶靠在凸轮环20的内壁20a上。
[0049] 图5示出用于运行按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的方法的流程图。
[0050] 该方法包括制备S1泵壳、布置在泵壳里面的凸轮环和在凸轮环里面旋转活动支承的转子,其中在转子里面构成缝隙,在缝隙里面叶片径向移动地导引。该方法还包括通过在转子里面构成的后叶片通道以流体压力加载S2叶片,后叶片通道连接缝隙与叶片泵的压力侧。
[0051] 该方法还包括使叶片的外端部顶靠S3在凸轮环的内壁上。该方法还包括制备S4通过凸轮环和转子构成的工作室,它在轴向上通过外壳侧的控制板端面并且通过盖侧的控制板端面限制。
[0052] 该方法还包括制备S5至少由转子、凸轮环、外壳侧的控制板和盖侧的控制板组成的转子组,它们在组装状态形成转子组,并且外壳侧的控制板在轴向上与外壳端面相邻地布置,并且盖侧的控制板在轴向上与盖端面相邻地布置,其中转子组可以在外壳端面与盖端面之间在轴向上运动S6。
[0053] 此外最好规定,转子的旋转方向是可逆的,其中流体在转子的第一旋转方向上或者在转子的第二旋转方向上输送,其中容积泵的那个压力侧在运行中使转子组顶靠在与容积泵的压力侧对置的外壳端面或盖端面上。
[0054] 图6示出具有按照本发明优选实施方式的、用于输送用于转向系统消耗器的流体的容积泵的转向系统。
[0055] 转向系统1位于
马达驱动的机动车、尤其是轿车或载重
汽车里面。该转向系统1包括由司机操纵的
方向盘2,它通过
转向柱3通过转向传动器加载
车轮,并且对应于司机愿望调整车轮。
[0056] 在转向柱3里面象征性地加入转向
角-
扭矩传感器5,通过它适宜地获取转向角、尤其也获取转向
角速度,并且作为输入
信号输入给调节和控制单元,在调节和控制单元里面处理
输入信号并且与其它机动车状态参数和运行参数一起产生调整信号,通过调整信号调整机动车的不同设备包括转向系统1和电动机9a。
[0057] 转向系统1具有至少一消耗器或者说执行缸6。执行缸6具有两个独立的腔室6a和6b,它们分别通过液压管道8a,8b与容积泵10连接。容积泵10最好构造为叶片泵。容积泵10最好产生用于消耗器的液压压力。此外设有电动机9a,它与容积泵10利用
离合器9b连接。
[0058] 尽管上面借助于优选的实施例已经描述了本发明,但是本发明不受此局限,而是可以通过许多方式和方法改变。本发明尤其能够以多种方式改变或改型,而不偏离本发明的核心。
[0059] 例如,管状体42可以通过浇铸的槽形状固定在在外壳侧的控制板32里面或者在盖侧的控制板34里面构成的环槽里面。转子最好是UU或HH形的,这取决于,是否单侧或两侧地安置导向。最好通过
轴承润滑槽和轴密封环润滑使
泄漏流体排到叶片泵的油箱接头。叶片泵可以替代地例如作为回收泵使用,例如用于在
转向轴回移时发
电机式驱动电动机9a,用于回收
能量。
[0060] 附图标记清单
[0061] 1 转向系统
[0062] 2 方向盘
[0063] 3 转向柱
[0064] 4 转向传动器
[0065] 5 转向角-扭矩传感器
[0066] 6 执行缸
[0067] 6a,6b 腔室
[0068] 8a,8b 液压管
[0069] 9a 驱动马达
[0070] 9b 离合器
[0071] 10 容积泵
[0072] 14 电动机
[0073] 16 轴
[0074] 18 泵壳
[0075] 20 凸轮环
[0076] 20a 凸轮环的内壁
[0077] 20b 凸轮环外侧
[0078] 24 转子
[0079] 24a 转子的第一端面
[0080] 24b 转子的第二端面
[0081] 25 通道
[0082] 26 缝隙
[0083] 27 叶片
[0084] 27a 外部叶片端部
[0085] 27b 内部叶片端部
[0086] 28 后叶片通道
[0087] 30 工作室
[0088] 32 外壳侧的控制板
[0089] 32a 外壳侧的控制板的端面
[0090] 34 盖侧的控制板
[0091] 34a 盖侧的控制板端面
[0092] 35 转子组
[0093] 35a 转子组的第一端面
[0094] 35b 转子组的第二端面
[0095] 35c,35d 转子组的环形槽
[0096] 36 外壳端面
[0097] 37 环槽
[0098] 38 盖端面
[0099] 39 间隙
[0100] 41 O形环
[0101] 42 管状体
[0102] 42a 管状体端面
[0103] 43 弹性元件
[0104] 44 密封环
[0105] 46a,46b 螺栓
[0106] DS 压力侧
[0107] SS 抽吸侧
[0108] DR 旋转方向
[0109] DR1 第一旋转方向
[0110] DR2 第二旋转方向
[0111] P 流体压力。