動力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【專利說明】動力轉(zhuǎn)向裝置
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請是于2012年9月13日提交的第13/613060號美國專利申請的部分繼續(xù)申請，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]本申請針對一種用于轉(zhuǎn)動可轉(zhuǎn)向車輪的裝置。
[0004]在已知的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)驅(qū)動的泵在泵工作期間每轉(zhuǎn)提供固定的流體輸出體積。因此，來自發(fā)動機(jī)驅(qū)動的泵的流體的流動速率與發(fā)動機(jī)的速度成正比。這種已知的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的泵的大小被設(shè)置為在發(fā)動機(jī)空載時提供可接受的流體流速。
[0005]已知的動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件具有開放的中心閥(open center valve)，其中開放的中心閥需要不依賴于發(fā)動機(jī)速度的、恒定的流體流速。為了獲得不依賴于發(fā)動機(jī)速度的、恒定的流體流速，已知的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用了具有彈簧加載的閥芯的流動控制閥，其中閥芯被移動以在孔兩端維持控制恒定的壓降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對用于轉(zhuǎn)動可轉(zhuǎn)向車輪的裝置，該裝置包括與可轉(zhuǎn)向車輪連接的動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件。在車輛發(fā)動機(jī)工作期間，與動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件連接的第一泵由車輛發(fā)動機(jī)連續(xù)驅(qū)動，以向動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件提供受壓流體。在車輛發(fā)動機(jī)工作期間，與動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件連接的第二泵由車輛發(fā)動機(jī)連續(xù)驅(qū)動。在第一泵和第二泵工作期間，與動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件和第二泵連接的閥將來自第二泵的流體流引導(dǎo)至動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件和流體貯存器中的至少一個中。
[0007]在本發(fā)明的另一方面中，泵送機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有設(shè)置在轉(zhuǎn)子狹縫中的葉片。定子(cam ring)接合葉片。定子包括具有第一內(nèi)橢圓表面的第一近半圓部分和具有第二內(nèi)橢圓表面的第二近半圓部分。第一內(nèi)橢圓表面與轉(zhuǎn)子中心的間隔為第一距離。第二內(nèi)橢圓表面與轉(zhuǎn)子中心的間隔為第二距離，且第二距離大于第一距離。第一橢圓表面限定第一泵送區(qū)域，第二橢圓表面限定第二泵送區(qū)域。
【附圖說明】
[0008]在參考附圖閱讀下文描述的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的上述和其它特征對于本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得明顯，其中:
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第一示例性實施方式的示意圖；
[0010]圖2為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第二示例性實施方式的示意圖；
[0011]圖3為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第三示例性實施方式的示意圖；
[0012]圖4為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第四示例性實施方式的示意圖；
[0013]圖5為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第五示例性實施方式的示意圖；
[0014]圖6為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第六示例性實施方式的示意圖；
[0015]圖7為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造和操作的動力轉(zhuǎn)向裝置的第七示例性實施方式的示意圖；
[0016]圖8為用于前述示例性實施方式中任何一個的示例性泵的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式構(gòu)造的車輛轉(zhuǎn)向裝置10。車輛轉(zhuǎn)向裝置10包括與可轉(zhuǎn)向車輪14和16連接的液壓動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12。轉(zhuǎn)向控制閥18與動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12連接。轉(zhuǎn)向控制閥18具有與可手動旋轉(zhuǎn)的車輛方向盤(沒有示出)連接的輸入軸20。轉(zhuǎn)向控制閥18可以是開放的中心控制閥。
[0018]第一泵22具有與流體IC存器26流體聯(lián)通(fluid communicat1n)的流體輸入24。第一泵22的流體輸出28通過流體供應(yīng)導(dǎo)管32與轉(zhuǎn)向控制閥18的流體入口 30流體聯(lián)通。流體輸出28與流體供應(yīng)導(dǎo)管32中面積固定的控制孔34的上游側(cè)流體聯(lián)通。在發(fā)動機(jī)工作期間，第一泵22由車輛發(fā)動機(jī)36連續(xù)驅(qū)動。因此，在發(fā)動機(jī)36工作期間，泵22連續(xù)給動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12提供受壓流體。
[0019]第二泵38具有與流體貯存器26流體聯(lián)通的流體輸入40。第二泵38的流體輸出42通過導(dǎo)管46與閥44流體聯(lián)通。在車輛發(fā)動機(jī)36工作時，第二泵38由車輛發(fā)動36連續(xù)驅(qū)動?？梢灶A(yù)見的是，第一泵22和第二泵38可裝在發(fā)動機(jī)36的同一輸出軸48上。因此，第一泵22和第二泵38以同樣的速度(即，發(fā)動機(jī)36的速度)驅(qū)動。
[0020]閥芯(valve spool) 50在從控制孔34的上游側(cè)通過導(dǎo)管54傳導(dǎo)過來的流體壓力的影響下在閥44的外殼52內(nèi)移動。同樣地，閥芯50也在從控制孔34的下游側(cè)通過導(dǎo)管56傳導(dǎo)過來的流體壓力影響下在外殼52內(nèi)移動。通過導(dǎo)管56傳導(dǎo)并施加至閥芯50下端部分(如圖1所示)的流體壓力由設(shè)置在外殼52的下端部分與閥芯之間的偏置彈簧58輔助。
[0021]閥44通過導(dǎo)管60將來自第二泵38的流體引導(dǎo)至轉(zhuǎn)向控制閥18的流體入口 30。導(dǎo)管60包括止回閥62。閥44還通過導(dǎo)管64將來自第二泵38的流體引導(dǎo)至流體貯存器26。引導(dǎo)至轉(zhuǎn)向控制閥18和貯存器26的流體的量由閥芯50在閥44的外殼52中的位置決定。閥芯50相對于外殼52的位置由面積固定的控制孔34兩端的壓降控制。
[0022]動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12可以是熟知的整體式并且包括外殼70，外殼70內(nèi)裝有活塞72。活塞72和外殼70協(xié)作以限定首端腔室74和桿端腔室76。轉(zhuǎn)向控制閥18響應(yīng)于輸入軸20的轉(zhuǎn)動以已知的方式控制流體流到首端腔室與桿端腔室和控制流體從首端腔室與桿端腔室中流出。從動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12排出的流體被引導(dǎo)到貯存器26。
[0023]活塞72具有齒條齒的線性陣列78，線性陣列78被設(shè)置為與齒輪齒80的弧形陣列嚙合。齒輪齒80被設(shè)置在與轉(zhuǎn)向連桿84連接的扇形齒輪82上。動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12具有通常與第6546322號美國專利公開的動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件的構(gòu)造相同的已知構(gòu)造，當(dāng)然，如果需要，動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件也可以具有不同類型的構(gòu)造。
[0024]當(dāng)發(fā)動機(jī)36速度降低時，由于來自第一泵22的流體的流減少，控制孔34兩端的壓降同樣減小。如圖1所示，響應(yīng)于控制孔34兩端之間的較低壓降，閥44的閥芯50向上移動。隨著閥芯50向上移動，通過導(dǎo)管60的流體的流增加，并且通過導(dǎo)管64到流體貯存器26的流體的流減少。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)36的速度降低時，從第二泵38流到動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12的流體的流增加。來自第一泵24和第二泵38的流體的組合流為動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件提供流體以使可轉(zhuǎn)向車輪14和16轉(zhuǎn)動。當(dāng)發(fā)動機(jī)36的速度低于第一預(yù)定速度，比如當(dāng)車輛進(jìn)行停車和類似的操作時的速度，來自第二泵38的流體的全部流被引導(dǎo)到動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12。
[0025]當(dāng)發(fā)動機(jī)36的速度增加時，控制孔34兩端的壓降增加。如圖1所示，響應(yīng)于控制孔34兩端之間的較高壓降，閥44的閥芯50向下移動。隨著閥芯50向下移動，通過導(dǎo)管60的流體的流減小，并且通過導(dǎo)管64流到流體貯存器26的流體的流增加。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)36的速度增加時，從第二泵38流向動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12的流體的流減少。當(dāng)發(fā)動機(jī)36的速度高于第二預(yù)定速度時，比如當(dāng)車輛以高速路速度行駛時，閥44將來自第二泵38的流體的全部流引導(dǎo)至流體貯存器26。因此，第一泵22的大小可以被設(shè)置為當(dāng)發(fā)動機(jī)36工作在高于第二預(yù)定速度的速度時來自第一泵22的輸出足以為動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12供能以使車輪14和16轉(zhuǎn)向。因此，第一泵22的尺寸可以比第二泵38小。
[0026]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施方式構(gòu)造的車輛轉(zhuǎn)向裝置。圖2所示的轉(zhuǎn)向裝置總體上類似于圖1所示的轉(zhuǎn)向裝置。相應(yīng)地，相同的數(shù)字將用于描述相同的部件。
[0027]圖2所示的示例性轉(zhuǎn)向裝置110包括第一泵22，第一泵22具有與流體貯存器26流體聯(lián)通的流體輸入24。第一泵22的流體輸出28通過流體供應(yīng)導(dǎo)管32與轉(zhuǎn)向控制閥18的流體入口 30流體聯(lián)通。流體輸出28與流體供應(yīng)導(dǎo)管32中面積固定的控制孔34的上游側(cè)流體聯(lián)通。在發(fā)動機(jī)工作期間，第一泵22由車輛發(fā)動機(jī)36連續(xù)驅(qū)動。因此，在發(fā)動機(jī)36工作期間，泵22連續(xù)給動力轉(zhuǎn)向電機(jī)組件12提供受壓流體。
[0028]第二泵38具有與流體貯存器26流體聯(lián)通的流體輸入40。第二泵38的流體輸出42通過流體供應(yīng)導(dǎo)管112與轉(zhuǎn)向控制閥18的流體入口 30流體聯(lián)通。在發(fā)動機(jī)工作期間，第二泵38由車輛發(fā)動機(jī)36連續(xù)驅(qū)動?？梢灶A(yù)見的是，第一泵22和第二泵38可安裝在發(fā)動機(jī)36的同一輸出軸48上。因此，第一泵22和第二泵38以同樣的速度(即發(fā)動機(jī)36的速度)被驅(qū)動。
[0029]導(dǎo)管114將流體從導(dǎo)管112引導(dǎo)到第一閥116。閥芯118在從控制孔34的上游側(cè)通過導(dǎo)管122傳導(dǎo)過來的流體壓力的影響下在第一閥116的外殼120內(nèi)移動。同樣地，閥芯118也