專利名稱：有增強(qiáng)流動特性的進(jìn)入道和/或壓力平衡道的動力轉(zhuǎn)向泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓泵，尤其涉及適于用在車輛動力轉(zhuǎn)向應(yīng) 用中的液壓泵。
背景技術(shù)：
對于許多車輛，動力轉(zhuǎn)向泵軸通常具有由帶驅(qū)動的帶輪， 所述帶還聯(lián)接到車輛曲軸上的帶輪上。還已知，通過電動機(jī)來驅(qū)動動 力轉(zhuǎn)向泵。
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本領(lǐng)域已知多種不同形式的動力轉(zhuǎn)向泵，并且可用于這 類動力轉(zhuǎn)向泵的四種常見類型的泵包括葉片泵、滾子泵、滑動泵和齒 輪泵。葉片式轉(zhuǎn)向泵普遍使用在現(xiàn)代車輛中，授予Nissen等人的美國 專利 No. 6， 913， 446B2 、 授予 Youngpeter 等人的美國專利 No. 6， 899， 528B2、授予Modrzejewski等人的美國專利No. 6， 857， 863B1 和授予Hartman等人的美國專利No. 6， 666, 670中公開了葉片式轉(zhuǎn)向泵 的例子，這些專利的內(nèi)容通過引用包含于本文。 圖2為泵22的簡化分解圖，所述泵22為高流量葉片泵。 泵22包括殼體34，在所示實(shí)施例中，所述殼體34為鑄鋁殼體或其它 適當(dāng)?shù)牟牧?。傳動軸36延伸通過殼體34和止推板38，進(jìn)入內(nèi)部殼體 腔40中。轉(zhuǎn)子42在殼體腔40內(nèi)安裝在軸36上并包括槽44,葉片46 位于槽44中。圖3中示意性地示出了包括凸輪環(huán)48的泵轉(zhuǎn)動組，其 位于殼體腔40內(nèi)。凸輪環(huán)48環(huán)繞轉(zhuǎn)子42、葉片46和腔室50。(凸 輪環(huán)48未在圖2中示出。)端板組件52密封了殼體腔40與止推板38 相對的一端，并且通過定位環(huán)54或其它適當(dāng)?shù)难b置固定在殼體34內(nèi)。 葉片式泵(例如泵22)的一般操作原理對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 講是公知的。圖4和圖5示出了現(xiàn)有技術(shù)的泵22a,葉片式泵22的一 種已知的商業(yè)化實(shí)施例。在泵22a中，止推板38具有第一和第二開口 56、 58,液壓流體通過該第一和第二開口 56、 58流入進(jìn)入腔。開口 56、 58為橢圓形，并且每個(gè)都具有相對的末端60。相對于各開口 56、 58, 一個(gè)末端60相對于流過進(jìn)入流動通道的流體在另一末端60的下游。 注意，葉片46將殼體腔40在凸輪環(huán)48內(nèi)的部分細(xì)分為分離的腔室50, 并且第一和第二止推板開口 56、 58與兩個(gè)分離腔室50連通。當(dāng)這些 分離腔室50與開口 56、 58連通時(shí)，它們用作進(jìn)入腔，接收液壓流體。 隨著軸36轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子42和葉片46,剛剛用作接收流過開口 56、 58的流 體的進(jìn)入腔的腔室50旋轉(zhuǎn)成脫離與開口 56、 58的連通，且開始用作 排出腔。在旋轉(zhuǎn)成脫離與開口 56、 58的連通之后，腔室50旋轉(zhuǎn)成與 排出口連通，并且逐步變小，從而增大了流體的壓力，將流體通過排 出口排出。 泵22a構(gòu)造成使得在繞著軸36的軸線旋轉(zhuǎn)通過約90度 角度之后，通過開口 56、 58之一進(jìn)入腔室50的流體通過排出口排出。
位于

圖11至圖14的各圖中右側(cè)的垂直延伸的矩形為圖 示說明，顯示了用于以psig為單位表示不同指示壓力值的陰影或剖面 線。位于這些圖中每一個(gè)的頂部和底部附近的水平延伸的帶陰影或剖 面線的矩形表示葉片46上的流體壓力，所述葉片面向壓縮腔或壓縮室 50，流體從止推板開口 56 (最頂部的矩形)和58 (最底部的矩形)進(jìn) 入所述壓縮腔或壓縮室50。 參考圖15和圖16,泵22c為根據(jù)本發(fā)明的泵22的第二 實(shí)施例。除了包括形成于表面62中的流體連通通道106以外，泵22c 與現(xiàn)有泵22a基本相同，其中所述流體連通通道106在進(jìn)入流動通道 支3各68和70的末端區(qū)域72和74之間延伸。如同現(xiàn)有泵22a,在第二 實(shí)施例泵22c中，流體通過開口 56、 58從通道68、 7 0流入進(jìn)入腔室 50。在泵22c中，流體還通過槽106在通道68和70靠近其末端的末 端區(qū)i或之間^fu通。 槽106用作壓力平衡流體連通通道，其在第二實(shí)施例泵 22c中提供流動通道68、 70的區(qū)域72、 74之間的流體連通，和在第三 實(shí)施例泵22d中提供流動通道80、 82的區(qū)域84、 86之間的流體連通。 在泵22c和22d中，槽106被有利地定位，使得其在末端區(qū)域中的某 一位置處與所述末端區(qū)域連通，其中這些末端區(qū)域在所述位置處經(jīng)受 最高的流體壓力值，例如這些區(qū)域的末端。 圖22示出了現(xiàn)有泵22a(不具有減壓槽)運(yùn)行在8500 rpm 的軸速度的結(jié)果，而圖23示出了第二實(shí)施例泵22c (具有減壓槽106) 運(yùn)行在8500 rpm的相同軸速度的結(jié)果。位于圖22和圖23的各圖中下 方右側(cè)的垂直延伸的矩形為圖示說明，顯示了用于以psig為單位表示 不同指示壓力值的陰影或剖面線。分析的結(jié)果表明，在類似的條件下， 現(xiàn)有泵22a中開口 66 (圖5 )緊上游的進(jìn)入流體管路的壓力約為19. 5psig，而第二實(shí)施例泵22c中開口 66 (圖16)緊上游的進(jìn)入流體管路 中的壓力約為5. 2 psig。 盡管根據(jù)本發(fā)明的泵22的所示第一、第二和第三實(shí)施例 的進(jìn)入流動通道64、 76和/或壓力平衡槽106都是形成在殼體34中， 但是也可使用其它方式來限定通道64、 76、 106。例如，通道64、 76、 106可形成在與止推板38和殼體34都分離開的部分內(nèi)，或者，它們可 形成在止推板38背向腔室50的表面104中，或者其一些組合，例如， 通過位于殼體34和止推板38背向腔室50的表面104內(nèi)的配套槽來形 成。 盡管本發(fā)明已經(jīng)描述為具有具體的設(shè)計(jì)，但是本發(fā)明還 可在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作進(jìn)一步修改。因此，該申請意圖覆蓋使 用其通用原理的本發(fā)明的所有變形、使用或修改。
1權(quán)利要求
1.一種動力轉(zhuǎn)向泵(22b；22d)，包括第一表面(62)，由所述第一表面(62)限定的進(jìn)入流動通道(76)；腔室(50)，流體接收在該腔室(50)中；以及布置在所述第一表面(62)與所述腔室(50)之間的板(38)，所述板(38)設(shè)有延伸通過所述板(38)的開口(56，58)，所述板開口(56，58)具有相對的末端(60)，一個(gè)所述末端(60)相對于流體通過所述進(jìn)入流動通道(76)的流動位于另一末端(60)的下游，所述進(jìn)入流動通道(76)通過所述板開口(56，58)與所述腔室(50)流體連通；其特征在于，所述進(jìn)入流動通道(76)構(gòu)造成在所述板開口(56，58)的所述末端(60)的中間且與所述末端(60)間隔開的位置處引導(dǎo)流體通過所述板開口(56，58)流入所述腔室(50)。
2. 如權(quán)利要求l所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),包括 由所述第一表面(62)限定的一對進(jìn)入流動通道(80, 82 );和 一對腔室(50),流體接收在所述一對腔室(50)中； 其中所述板(38)布置在所述第一表面(62)與所述一對腔室(50)之間，所述板(38)設(shè)有一對開口 ( 56, 58 );其特征在于，每個(gè)所述板開口(56， 58)都延伸通過所述板(38), 所述一對進(jìn)入流動通道(80， 82)中的每個(gè)都通過所述板開口 (56, 58 )之一在相應(yīng)所述板開口 ( 56, 58 )的所述末端(60)的中間且與 所述末端(60)間隔開的位置處與所述腔室(50)之一流體連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22d),其特征在于，壓力平 衡流體連通通道(106 )在所述一對進(jìn)入流動通道(80， 82 )的區(qū)域(84, 86)之間延伸，所述進(jìn)入流動通道(80， 82)在所述區(qū)域(84, 86 ) 分別與所述一對板開口 ( 56, 58 )流體連通，所述區(qū)域(84， 86)通 過所述壓力平衡流體連通通道(106)流體連通，所述兩個(gè)進(jìn)入流動通 道(80， 82)在所述區(qū)域(84, 86 )中的流體壓力通過所述壓力平衡 流體連通通道(106)具有相等的趨勢。
4. 如權(quán)利要求2所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d)，其特征在于，各 所述板開口 ( 56, 58 )都由相對的末端(60)限定，相對于各所述板開口 ( 56 , 58 )， 一個(gè)所述末端(60)相對于流體通過相應(yīng)的所述進(jìn) 入流動通道(80， 82)的流動在另一末端(60)的下游。
5. 如權(quán)利要求4所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，各 所述板開口 ( 56, 58 )為具有縱向相對的末端(60)的橢圓形。
6. 如權(quán)利要求l所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，所 述進(jìn)入流動通道(76 )由底面(88 )和斜面(94 )限定，所述斜面(94 ) 從所述底面(88 )朝著所述板(38 )延伸。
7. 如權(quán)利要求6所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，所 述流動通道(76)具有過渡區(qū)域(90)，所述底面(88)與所述斜面(94)通過所述過渡區(qū)域(90)連接。
8. 如權(quán)利要求7所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，所 述過渡區(qū)域(90)位于沿著所述進(jìn)入流動通道(76)的一位置處，所 述板開口末端(60)之一與所述過渡區(qū)域(90)在該位置處近似重疊。
9. 如權(quán)利要求7所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，所 述底面(88 )和所述斜面(94 )都基本為平面，所述底面(88 )和所 述斜面所處的平面之間具有角度(96)。
10. 如權(quán)利要求9所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述角度為約36度和約40度之一。
11. 如權(quán)利要求9所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述斜面(94)從所述過渡區(qū)域(90)延伸向所述進(jìn)入流動通道(76) 的末端(92),所述進(jìn)入流動通道末端(92)位于所述板開口 (56, 58)的所述末端(60)的中間且與所述末端(60)間隔開。
12. 如權(quán)利要求ll所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述進(jìn)入流動通道末端(92 )從所述斜面(94 )朝著所述第 一表面(62 ) 延伸。
13. 如權(quán)利要求12所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述進(jìn)入流動通道末端(92)在所述斜面(94)與所述第一表面(62) 之間延伸約2 mm的^巨離。
14. 如權(quán)利要求6所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述板(38)具有表面(104)，所述板表面(104)與所述第一表面(62)基本上平行，所述進(jìn)入流動通道由所述板表面(104)限定。
15. 如權(quán)利要求14所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于，所述進(jìn)入流動通道底面(88)的至少一部分與所述板表面(104)基本 上平行。
16. 如權(quán)利要求15所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述進(jìn)入流動通道底面(88)與所述板表面(104)間隔開約IO mm的距離。
17. 如權(quán)利要求l所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22b; 22d),其特征在于， 所述泵(22b， 22d)為葉片泵，所述板(38)為止推板。
18. —種動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d)，包括第一表面(62),由所述第一表面(62)限定的一對進(jìn)入流動通道 (68, 70; 80, 82 );一對腔室(50),流體接收在所述腔室(50)中；以及 布置在所述第一表面(62)與所述一對腔室(50)之間的板(38)， 所述板(38 )設(shè)有一對開口 ( 56, 58 ),各所述開口 ( 56, 58 )都延 伸通過所述板(38),所述一對進(jìn)入流動通道(68， 70; 80, 82 )的 每個(gè)都通過所述板開口 ( 56, 58 )之一與所述腔室(50)之一流體連 通；其特征在于，在所述一對進(jìn)入流動通道(68， 70; 80， 82)之間延 伸的壓力平衡流體連通通道(106),所述一對進(jìn)入流動通道(68， 70; 80, 82 )在區(qū)域(72, 74; 84， 86 )通過所述壓力平衡流體連通通道 (106)彼此流體連通，所述進(jìn)入流動通道(68, 70; 80, 82 )分別在 所述區(qū)域(72, 74; 84， 86)與所述一對^反開口 ( 56, 58 )之一流體 連通，所述進(jìn)入流動通道(68, 70; 80, 82 )在所述區(qū)域(72， 74; 84， 86)的流體壓力通過所述壓力平衡流體連通通道(106)有變成相 等的趨勢。
19. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d)，其特征在于， 所述壓力平衡流體連通通道(106)由所述第一表面(62)限定。
20. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于， 各所述區(qū)域(72, 74; 84, 86 )由相應(yīng)的所述進(jìn)入流動通道(68, 70; 80， 82)的末端(92, 100 )部分地限定。
21. 如權(quán)利要求20所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于， 各所述板開口 ( 56, 58 )都由相對的末端(60)限定，相對于各所述 板開口 (56， 58), —個(gè)所述末端(60)相對于流體通過相應(yīng)所述進(jìn)入流動通道(68, 70; 80, 82 )的流動在另一末端(60)的下游。
22. 如權(quán)利要求21所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c),其特征在于，相應(yīng) 所述進(jìn)入流動通道(68, 7 0 )的所述末端(100)基本上與所述下游板 開口末端(60)對齊。
23. 如權(quán)利要求21所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22d)，其特征在于，相應(yīng) 所述進(jìn)入流動通道(80, 82 )的所述末端(90)位于所述相對的板開 口末端(60)的中間且與所述相對的板開口末端(60)間隔開。
24. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22d),其特征在于，所述 一對板開口 ( 56, 58 )中的至少一個(gè)為橢圓形且具有相對的末端(60), 所述一對進(jìn)入流動通道(80, 82 )中的相應(yīng)一個(gè)構(gòu)造成在所述^反開口(56， 58)中所述一個(gè)的所述末端(60)的中間且與該末端(60)間 隔開的位置處，引導(dǎo)流體通過所述板開口 (56, 58)中所述一個(gè)流入 所述一對腔室(50)中相應(yīng)的一個(gè)。
25. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22d),其特征在于，所述 一對板開口 ( 56, 58 )中的每個(gè)都為橢圓形且具有相對的末端(60), 所述一對進(jìn)入流動通道(80, 82 )中的每個(gè)都構(gòu)造成在相應(yīng)所述板開 口 ( 56, 58 )的所述末端(60)的中間且與該末端(60)間隔開的位 置處，引導(dǎo)流體通過相應(yīng)所述板開口 ( 56, 58 )流入相應(yīng)的所述腔室(50)。
26. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d)，其特征在于， 所述壓力平衡流體連通通道(106)具有約3. 5 mm的寬度和約3隱的深度。
27. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于， 所述壓力平衡流體連通通道(106)具有為大致半圓形的截面。
28. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于， 所述板(38)具有表面(104),所述板表面(l(M)與所述第一表面(62)基本上平行，所述壓力平衡流體連通通道(106)由所述板表面 (104)限定。
29. 如權(quán)利要求28所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于， 所述壓力平衡流體連通通道(106)由形成在所述笫一表面(62)中的 槽限定。
30. 如權(quán)利要求18所述的動力轉(zhuǎn)向泵(22c; 22d),其特征在于，所述泵(22c, 22d)為葉片泵，所述板(38)為止推板。
31. —種葉片式動力轉(zhuǎn)向泵(22d),包括 第一表面(62);一對腔室(50),流體接收在所述腔室(50)中；以及布置在所述第一表面(62 )與所述一對腔室(50)之間的止推板(38 ), 一對進(jìn)入流動通道(80， 82 )由所述第一表面(62 )和所述止推板(38 ) 限定，所述止推板(38 )設(shè)有一對開口 (56， 58),各所述開口 (56, 58 )都延伸通過所述止推板(38 ),所述止推板開口 ( 56, 58 )每個(gè) 都具有相對的末端(60), —個(gè)所述末端(60)相對于流體通過相應(yīng) 所述進(jìn)入流動通道(80， 82)的流動在另一末端(60)的下游；其特征在于，所述一對進(jìn)入流動通道(80, 82 )的每個(gè)都通過所述 止推板開口 (56， 58)中的一個(gè)與所述腔室(50)中的一個(gè)流體連通， 并且構(gòu)造成在所述止推板開口 (56， 58)的所述末端(60)的中間且 與該末端(60)間隔開的位置處引導(dǎo)流體通過相應(yīng)的所述止推板開口 (56, 58 )流入相應(yīng)的所述腔室(50);并且壓力平tf流體連通通道(106 )在所述一對進(jìn)入流動通道(80, 82 ) 之間延伸，所述一對進(jìn)入流動通道(80， 82)在區(qū)域(84, 86 )通過 所述壓力平衡流體連通通道(106)彼此流體連通，所述進(jìn)入流動通道 (80, 82 )分別在所述區(qū)域(84， 86)中與所述一對止推板開口 (56, 58)之一流體連通，所述進(jìn)入流動通道(80, 82 )在所述區(qū)域(84, 86)的流體壓力通過所述壓力平衡流體連通通道(106)有變成相等的 趨勢。
全文摘要
一種有增強(qiáng)流動特性的進(jìn)入道和/或壓力平衡道的動力轉(zhuǎn)向泵。動力轉(zhuǎn)向泵，有在表面(62)與腔室(50)之間的板(38)，表面(62)限定的通道(76)通過有相對末端(60)的板開口(56，58)與腔室連通。通道(76)構(gòu)造成在板開口末端中間且與其隔開的位置引導(dǎo)流體通過板開口流入腔室。動力轉(zhuǎn)向泵，有在表面與腔室之間的板，進(jìn)入流動通道(68，70；80，82)通過一對板開口(56，58)與腔室連通。壓力平衡流體連通通道(106)在進(jìn)入流動通道之間延伸，進(jìn)入流動通道的區(qū)域(72，74；84，86)流體連通，各進(jìn)入流動通道與板開口連通，通道(106)使進(jìn)入流動通道在與板開口連通的區(qū)域的流體壓力趨于相等。
文檔編號F04C15/06GK101555878SQ20091013433
公開日2009年10月14日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月12日
發(fā)明者K·P·小韋伯, R·L·林肯, T·C·賴特路易斯基 申請人:德爾菲技術(shù)公司