CN100462584C - 联接装置 - Google Patents

Abstract

一种用于通过马达装置(M)控制设备(R-S)的起动的装置，其将被插入于所述马达装置(M)的运行输出连接件和其起动将被控制的所述设备(R-S)的运行输入连接件之间。该装置包括：叶片泵，其包括转子(1)、由所述转子(1)承载的至少一个叶片(4)和形成泵送室(12)的旋转体(3)，该泵送室(12)没有出口(除了密封的泄漏外)，包括转子(1)和旋转体(3)在内的所述部件中的一个与马达装置(M)的运行输出相连，而这些部件中的另一个与将被控制的设备(R-S)的运行输入相连；供给装置(V)，其用于将液体供给至所述泵送室(12)，该供给装置(V)适于被置于将液体供给至泵送室(12)中的第一状态和不将液体供给至泵送室(12)中的第二状态，以分别根据需要或不需要的确认来起动所述受控设备(R-S)。

Description

联接装置

技术领域

本发明的主题为一种装置，其用于在由马达装置驱动的设备不需要运行期间至少部分地中断该设备的起动。

背景技术

在汽车领域中使用了一些称作“真空泵”的泵，其通常为叶片泵，并且其目的是在贮气箱中产生和保持低气压。该低气压主要用来运行气压制动器辅助伺服马达(电动机)以及其运行可能需要使用低气压的其它设备。在低气压已经开始产生之后，这些真空泵的运行用来补偿由与该贮气箱相连的设备所产生的低气压消耗以及补偿泄漏。这些设备并非永久处于运行中，并且泄漏被减小，由此存在这样的时间段，其可能具有很长的持续时间，在此期间，真空泵的运行是无用的。然而，根据常规技术，真空泵由发动机永久驱动。其结果是，产生了不必要的能量损耗，并且因此产生无用的燃料消耗以及泵部件的不必要的磨损。

只有当需要运行时才起动真空泵将可以降低发动机所需总的动力和燃料消耗以及减少部件的磨损，并且因此提高其使用寿命，此外还使得可以在考虑减小的应力的情况下选择用于制造泵部件的替代低成本材料。

除了上述典型应用外，在该技术中还存在其它一些情况，其中马达驱动的设备的运行仅仅在发生特定状况的一些时间段中是有用的，而在其它时间段中其运行则是多余的，在这些时间段中，该设备应当被保持不运行，从而避免能量消耗和磨损。作为这些情况的一些例子，可能会提及机动车辆、用于发动机冷冻液的泵、用于转向伺服马达的泵、发电机和用于卡车的气动压缩机。本发明还可应用于用于润滑油的泵、用于柴油的组合式真空油泵和低压泵，以提供适当的控制或调节系统，从而用于在马达驱动和用户设备之间根据需要实施可变的滑动，甚至不需要完全中断该设备的运行。

发明内容

考虑到上述内容，本发明的主要目的在于提供一种装置，其适于只有当确实需要运行时才起动设备的运行。本发明的另一个目的在于以渐变方式实施从起动状态(activation condition)到未起动状态或停止状态(inactivation condition)的过渡，反之亦然，从而使得例如不产生有害应力。本发明的进一步的目的在于通过使用有限成本的相对简单和可靠的措施来达到上述目的。

本发明的目的通过一种用于通过马达装置控制设备的运行的装置，其将被插入于所述马达装置的运行输出连接件和所述设备的运行输入连接件之间，所述设备的起动将被控制，该装置包括：-叶片泵，其包括转子、由所述转子承载的至少一个叶片和形成泵送室的旋转体，该泵送室除了密封的泄漏外没有/缺少出口，并且所述转子和所述旋转体中的一个与马达装置的运行输出连接件相连，而所述转子和所述旋转体中的另一个与将被控制的设备的运行输入连接件相连；-用于将液体供给至所述泵送室的阀，该阀适于被置于将液体供给至泵送室中的第一状态和不将液体供给至泵送室中的第二状态，从而分别根据需要或不需要的确认来起动所述受控设备。

在此构思中，该装置具有容积泵的特征，该容积泵本身在历史上是已知的(见1861年的Oldham-Franchot结构)，该新的构想在于抑制泵的液体出口连接以及通过移动部件之间的适当间隙或者通过用于先前提及的滑动系统的控制阀调节液体出口。

通过这种方式，当液体被供给至泵送室并且在缺乏出口连接的情况下不能被定量输送时，包含在泵送室中的液体构成“液压块”，其防止转子和旋转体之间的相对转动，由此叶片泵基本上作为实心件旋转，并且其将来自马达装置的运行传送至受控设备。在该第一状态下，由于不良密封或者其它原因导致的液体泄漏仅仅允许转子和泵旋转体之间的非常有限的旋转，并且这将不能以实质方式改变上述行为。

相反，当没有液体被供给至泵送室时，其中所包含的液体通过泄漏处被逐渐排出，直到先前的液压块被抑制，并且允许转子和泵旋转体之间的基本自由转动，由此在该第二状态下，该装置相当于空转接头，并且不再将运行传送至受控设备。

重要的是，需要注意，由于通过泄漏处允许的非常有限的液体输送速度，从驱动状态到非驱动状态的通道和相反的情况以非常渐变的方式出现，并且其不会引起任何异常或冲击应力。如果需要的话，可通过适当地按比例设定密封泄漏来调节通道的渐变性，并且当这一点成为必要或者适于设备的更佳运行时，该密封泄漏可通过为此目的而提供的小通道被整合。

送往泵送室的液体可在压力下供给，或者可以通过泵自身吸入。非供给状态不应作为总供给缺乏被实现，其将导致有害的润滑缺乏，而是具有这样的含义，即供给被减少至适于基本上补偿密封泄漏。

根据本发明的装置可以结合在受控设备自身中，或者其可以构成一个插入于受控设备和马达装置之间的器具。

在多种情况下，出于任何理由，用于运行该装置的液体可以与供给至受控设备的液体相同，并且当需要时液体的供给可借助于阀中断。在其它例子中，可采用机械指令/机械操作(mechanical command)来控制液体向该装置中的引入。

附图说明

本发明的主题的这些和其它特征、目的和优点将从以下参照附图进行的作为非限制例子的实施例及其一些变型的描述中变得更加明显，其中：

图1以分解图的方式示出了真空泵的支承结构、泵的一些部件和本发明的装置的部件。

图2以纵剖面的方式示出了结合在泵结构中的真空泵的一些部分和本发明的装置。

图3示出了本发明的装置的转子的对应横截面。

图4以类似于图2的方式示出了一变型实施例。

图5以类似于图3的方式示出了另一变型实施例。

具体实施方式

本发明的装置主要用于在汽车领域应用于真空泵中，为此，以下描述将涉及该应用；然而，考虑到所涉及的功率量，通过适当设计该装置的尺寸，该装置可用于涉及马达驱动设备的其它任何应用中，其中该马达驱动设备的运行在马达运行期间并非永久需要。

在阻碍物尺寸允许如此做的情况下，该装置可设置在受控设备的一些部件的内部；这通常为该装置应用于真空泵中的情况。在相反情况下，该装置可构成独立单元，其用于安装在马达的动力输出连接件和将由该装置控制的设备之间。

如前面所述，在此根据本发明的装置被描述和展现为应用于真空泵中并容纳在泵结构的内部。在这些附图中，参考标记S表示真空泵的支承结构，并且参考标记R表示所述真空泵的转子。这些仅仅为与本发明的装置具有直接关系的真空泵的部件，并且因此真空泵的其余部件没有被展现或描述。

该装置包括转子1，其通过轴2延伸，该轴2用于与马达装置M机械连接，特别是与车辆发动机的输出轴机械连接。围绕转子1设有旋转体3，其与真空泵的转子R机械连接。如果适宜的话，部件R和3还可以是实心的，并且构成单独的部件。该装置的转子1带有一个或多个叶片，根据该例子为两个叶片4，其与限定出泵送室12的旋转体3的适当成形的内表面配合。转子1通过环5在旋转体3内保持就位。

应当注意，装置的结构对应于叶片泵的结构，并且界定泵送室12的旋转体3对应于常规叶片泵的定子。如在常规叶片泵中那样，旋转体3具有用于进入泵送室12的通道6。与这些入口通道6对应的通道7形成于转子R的安装旋转体3的部分中。但是，作为与常规叶片泵的区别，旋转体3不具有与泵送室12相通的出口。

因此，当液体被供给至入口6时，其填充泵送室12并通过叶片4处于压力下，但是除了存在于叶片4和旋转体3以及转子1和环5之间的密封区域中的泄漏之外，其没有发现任何出口。通过这些泄漏建立了流动，但是该流动是非常有限的，并且该流动对应于转子1和旋转体3之间的相对旋转，该旋转也是非常有限的。基本上，旋转体3通过由所存在的液体产生的液压块(hydraulic block)以与转子1近乎相同的转速被驱动，除了通过上述泄漏外，该液体不能从泵送室12中排出。因此，该装置将由马达装置M施加到轴2上的运转传送到真空泵的转子R，其中该轴2与该马达装置M相连。

相反，如果没有液体供给至入口6中，存在于由旋转体3限定的泵送室12中的液体通过泄漏逐渐排出，直到液压块结束并且转子1能够以基本自由的方式在旋转体3的内部旋转。后者不再被驱动，其停止并且由其停止真空泵的转子R的运转，其中该转子R与旋转体3机械连接。因此，该装置现在以类似于空转接头的方式工作。

从驱动状态到非驱动状态的通道逐渐产生，因为通过泄漏容许的不足流动随着由旋转体3限定的泵送室12的流空而减慢。当液体再次供给至装置中时，从非驱动状态到驱动状态的通道中的类似减慢可以被观察到。因此，从一个状态到另一个状态的通道总是出现，而不会产生突然或者强烈的应力，该应力可能损坏部件。

由于限制的泄漏，当减慢被认为过分时，该泄漏可通过以任何方式提供的通道装置适当地整合。

在实践中，装置的运行可通过经由管8(图2)供给或者不供给加压油进行控制，该加压油可以与用于真空泵的润滑、冷却和密封的油相同。但是，即使在被认为是非供给的时间段期间，实际上，少量的油将始终被供给，该少量油对于确保装置的润滑是足够的，并且通过泄漏(可能如上所述被整合)被排出，而不会导致真空泵的拖延。

该油的供给可通过由压力传感器Z(机械或者电子的)控制的阀V实现，该压力传感器Z安装在真空泵设有的止回阀的上游，在通过真空泵保持于低气压中的回路的任何点中，其使得当任何时候该低气压下降到预定水平以下时激励真空泵，并且当通过其产生的低气压达到预定最大值时停止真空泵。

作为替换，通过如图4所示的布局，可以提供闸门10(由机械指令K控制)，其打开或者关闭开口9，通过该开口9，润滑真空泵的油可以导入由旋转体3限定的泵送室12中。

在根据图3的实施例中，如前所述，转子1带有两个叶片4，其通过离心力、通过油压、或者可能通过推动弹簧随着由旋转体3限定的泵送室12的内部轮廓被推动。但是，相反，如图5中所示，转子1可以设有单个叶片11，其端部永久地与适当设计的旋转体3的内部轮廓接触。

在设有单个叶片11的情况下，泵送室12的内部轮廓呈近似椭圆形；该轮廓通过固定当叶片11处于根据图3的位置以及处于与其垂直的位置时的叶片11的端部的通过点被确定。室12的轮廓通过对应于转子1的一次完整旋转标记在设置于转子1中的座中的叶片11的移动期间由叶片11的端部跟随的轨迹所表示。该轮廓被选择，以便导致在叶片11和室12的轮廓之间的恒定间隙。椭圆形室12的重心处于相对于旋转体3的旋转中心偏心的位置处，以便旋转体3的旋转轴对应于转子1的轴线。

实际上，需要根据本发明的装置基本上对应于大约没有出口的容积泵，其元件中的一个与马达装置相连，另一个元件与受控设备相连，将液体供给或者不供给至泵将产生两种不同状态，其行为分别类似于传送接头或空转接头。

总体来说，在存在马达之出存在压力下的油(或者另一液体)，其可用于根据本发明的装置的控制；但是，由于该装置本身具有容积泵的特征，其还可吸入控制其运行的液体。

在将被评价的本发明的装置的优点中，除了在运行不是必要的时间段期间设备的临时停止外，已经描述了接合和脱离以渐变方式发生的事实；为控制装置可以采用在任何情况下应当被供给至受控设备中的液体的事实；液体的不可压缩性确保了可靠运行的事实；在多数情况下将该装置结合到受控设备自身中从而减少阻碍的可能性；以及该装置在通常存在于汽车应用中的温度下正确运行的性能。

而且，该装置实施“保险丝”运行，在此意义上，在过载情况下，其允许滑动，这防止了部件的过度损坏，虽然当过载已经停止时，其将自然返回到正常运行。该装置还防止部件到达反转扭矩峰值，其可在特定情况下通过发动机产生。实际上，在存在反向旋转的情况下，入口通道起到出口的功能，因此允许包含在泵送室中的液体排空，借此该装置变成空转接头。

虽然已经通过例子描述了本发明在真空泵中的应用以及本发明的装置在真空泵自身中的结合，对于本领域的技术人员而言，很明显，本发明可以应用于其它类型的受控设备中，并且其可以通过将插入于马达装置和受控设备之间的单独单元的形式实施。

应当理解，本发明不限于已经作为例子被描述和示出的实施例。多种可能的变型已经在说明书中提及，并且其它变型对于本领域的技术人员而言是可获得的。这些变型和其它变型以及通过技术上等同的装置进行的任何替换均可以应用于已经描述和展示的内容中，而不会脱离后附权利要求所限定的本发明的精神。

Claims (11)

1.一种用于通过马达装置(M)控制设备(R-S)的运行的装置，其将被插入于所述马达装置(M)的运行输出连接件和所述设备(R-S)的运行输入连接件之间，所述设备(R-S)的起动将被控制，其特征在于，该装置包括：

-叶片泵，其包括转子(1)、由所述转子(1)承载的至少一个叶片(4)、容纳所述转子(1)的旋转体(3)、由所述旋转体(3)限定的泵送室(12)，所述泵送室(12)除了密封的泄漏外没有出口，并且所述转子(1)和所述旋转体(3)中的一个与马达装置(M)的运行输出连接件相连，而所述转子(1)和所述旋转体(3)中的另一个与将被控制的设备(R-S)的运行输入连接件相连；以及

-阀(V)，其用于将液体供给至所述泵送室(12)，该阀(V)适于被置于将液体供给至泵送室(12)中的第一状态和不将液体供给至泵送室(12)中的第二状态，以分别根据需要或不需要的确认来起动所述受控设备(R-S)，该不供给的状态的含义为供给被减少至适于基本上补偿密封泄漏。

2.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其专门应用于控制真空泵(R-S)的运行。

3.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其专门应用于控制以下设备中的一个的运行：用于发动机冷冻液的泵、用于车辆的转向伺服马达的泵、发电机和用于卡车的气动压缩机。

4.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其专门应用于控制以下设备中的一个的运行：用于润滑油的泵、用于柴油的组合式真空油泵和低压泵；该装置在这样的控制状态下运行，以在马达驱动和用户设备之间提供滑动，而不需要完全中断受控设备的运行。

5.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，供给至泵送室(12)的液体从外部在压力下被引入泵送室(12)。

6.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，引入泵送室(12)的液体通过作为泵运行的该装置自身吸入。

7.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其结合在将被控制的设备(R-S)中。

8.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其呈现为插入于受控设备(R-S)和马达装置(M)之间的器具。

9.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，该密封泄漏通过通道装置被整合。

10.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，用于控制该装置的液体与供给至将被控制的设备(R-S)的液体相同，其供给在需要时通过所述阀(V)中断。

11.如权利要求1所述的用于控制设备的运行的装置，其特征在于，其包括用于控制液体进入该装置的机械指令(K)。

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