CN102282369B - 用于流体装置的排量组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排量组件，所述排量组件包括转子和多个往复式元件，所述多个往复式元件与所述转子接合。所述排量组件还包括环组件。环组件限定凸轮表面，所述凸轮表面与往复式元件接合。所述环组件具有第一环和轴向相邻的第二环，所述第一和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置之间选择性地运动。所述第一环具有第一环部分，所述第一环部分限定一具有内表面的孔。所述第二环具有第二环部分，所述第二环部分限定一具有内表面的孔。在移位位置中，第一环部分的内表面的第一圆周部分和第二环部分的内表面的第二圆周部分限定所述凸轮表面。

Description

用于流体装置的排量组件
相关申请的交叉引用
本发明作为PCT国际专利申请于2009年12月14日提交，以Eaton公司——一家美国国有公司——的名义作为指定的除美国之外所有国家的申请人，并以Lowell Dean Hansen——美国公民，和John LawrenceWalker——美国公民，仅作为指定美国的申请人，并要求于2009年1月20日提交的美国临时专利申请序列号61/145,879的优先权。
背景技术
流体装置、如流体泵通常包括可变排量/排代/驱替组件(例如，转子组件、缸筒组件、齿轮转子组件(gerotor assembly)，等等)，当可变排量组件绕旋转轴线旋转时该可变排量组件移置一定量的流体。这些流体装置中，很多都是包括转子的类型，该转子具有流体泵送元件，该流体泵送元件(例如，叶片/轮叶型、径向活塞型、凸轮叶型，等等)相对于旋转轴线沿径向往复运动。这些流体泵送元件作用于凸轮表面上。当转子绕旋转轴线旋转时，流体泵送元件伸出和缩回以响应凸轮表面的升起和落下。流体泵送元件的这种伸出和缩回导致流体被泵送经过流体装置。
这些类型的流体装置可以是固定排量装置或可变排量装置。在可变排量装置中，通常通过使转子相对于凸轮表面偏置来改变排量。这种偏置可增加或减少流体泵送元件行进的距离，由此增加或减少通过流体装置被移置的流体量。
发明内容
本发明的一方面涉及一种用于流体装置的可变排量组件。该可变排量组件包括转子和多个往复式元件，该多个往复式元件与转子接合。该可变排量组件还包括环组件。该环组件限定凸轮表面，凸轮表面与往复式元件接合。环组件具有第一环和轴向相邻的第二环，第一和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置/排量位置之间选择性地运动。第一环具有第一环部分，该第一环部分限定一具有内表面的孔。第二环具有第二环部分，该第二环部分限定一具有内表面的孔。在移位位置中，第一环部分的内表面的第一圆周部分和第二环部分的内表面的第二圆周部分限定凸轮表面。
本发明的另一方面涉及一种流体装置。该流体装置包括壳体，壳体限定流体入口和流体出口。排量组件与流体入口和流体出口流体连通。该排量组件包括转子、多个往复式元件、和环组件。转子具有旋转轴线并限定多个孔，该转子绕该旋转轴线选择性地旋转。该多个往复式元件与转子的所述多个孔接合。环组件限定凸轮表面，该凸轮表面与往复式元件接合。环组件包括第一环和轴向相邻的第二环。第一环和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置之间选择性运动。第一环具有第一环部分并限定一中心轴线。第二环具有第二环部分并限定一中心轴线。在移位位置中，第一环部分的和第二环部分的中心轴线中的至少一个偏离转子的旋转轴线。在一个实施例中，排量组件为可变的。
本发明的又一方面涉及一种用于旋转式流体装置的可变排量组件。该可变排量组件包括转子、多个往复式元件、和环组件。转子具有旋转轴线并限定多个孔，该转子绕该旋转轴线选择性地旋转。该多个往复式元件与该转子的所述多个孔接合。环组件限定凸轮表面，该凸轮表面与往复式元件接合。环组件包括第一环和轴向相邻的第二环。第一和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置之间选择性运动。第一环具有第一环部分，该第一环部分具有至少一个移位环。该至少一个移位环限定一中心轴线。第二环具有第二环部分，该第二环部分具有至少两个移位环。该至少两个移位环限定一中心轴线。在移位位置中，第一和第二环部分的中心轴线中的至少一个偏离转子的旋转轴线。
在随后的说明书中将阐述各种其它方面。这些方面可涉及到单独的特征和各特征的组合。可理解，上文的总体描述和下文的详细描述都仅是示例性的和说明性的，而非限制在此公开的实施例所基于的广义构思。
附图说明
图1是一流体装置的透视图，该流体装置具有根据本发明原理的各方面的示例性特征。
图2是图1所示流体装置的剖视图。
图3是适用于图1所示流体装置的转子组件的透视图。
图4是适用于图1所示流体装置的可变排量组件的透视图。
图5是适于使用在图4所示可变排量组件内的环的正视图。
图6是与带组件接合的图5所示环的正视图。
图7是图5所示可变排量组件的分解透视图。
图8是处于中性位置中的可变排量组件的示意图。
图9是图8所示可变排量组件的示意性剖视图。
图10是处于移位位置中的可变排量组件的示意图。
图11是图10所示可变排量组件的示意性剖视图。
图12是处于移位位置中的可变排量组件的凸轮表面的示意图。
图13是适用于图1所示流体装置的排量控制系统的示意图。
图14是可变排量组件的一可选实施例的示意图，该可变排量组件具有两组泵送部件，其中可变排量组件示出为处于中性位置中。
图15是处于移位位置中的图14所示可变排量组件的示意图。
图16是适用于图1所示流体装置的环组件的一可选实施例的透视图。
图17是图16所示环组件的第一环的剖视图。
图18是图16所示环组件的第二环的剖视图。
图19是图16所示环组件的第一环和第二环的剖视图。
图20是具有图16所示环组件的、处于中性位置中的可变排量组件的剖视图。
图21是具有图16所示环组件的、处于移位位置中的可变排量组件的剖视图。
图22是适用于图1所示流体装置的往复式元件的一可选实施例的透视图。
图23是图22所示往复式元件的正视图。
图24是图22所示往复式元件的侧视图。
图25是适用于图1所示流体装置的多部段往复式元件的透视图。
具体实施方式
现在将详细参照附图中所示的本发明的各示例性方面。只要可能，相同的附图标记将用在所有附图中表示相同或类似的结构。
现在参考图1，示出了总体被标注为10的流体装置。在图1的所示实施例中，流体装置10是径向活塞型流体装置。但是可理解，本发明的范围并不局限于流体装置10为径向活塞型流体装置。虽然流体装置10被描述成泵，但是可理解，本发明的范围并不局限于该流体装置10作为泵起作用，因为流体装置10可以可选地作为马达起作用。
此外，流体装置10描述为双泵装置。该双泵装置包括两组流体泵送部件。这两组流体泵送部件是潜在有利的，因为其允许流体装置10提供两个分离的流体流路或供应单一的具有较大流体量的流体流路。尽管流体装置10描述为双泵装置，但是可理解，本发明的范围并不局限于流体装置10为双泵的设计方案。
现在参考图1和图2，流体装置10包括总体被标注为12的壳体，该壳体限定流体入口14和流体出口16。流体装置10还包括总体被标注为18的可变排量组件，该可变排量组件与流体入口14和流体出口16流体连通。
在图2的所示实施例中，可变排量组件18设置在壳体12内。在另一实施例中，可变排量组件18设置在与壳体12紧密接合的外环19内。可变排量组件18包括总体被标注为20的转子组件和总体被标注为22的环组件。
现在参考图2和图3，转子组件20包括总体被标注为28的转子，该转子限定旋转轴线29，转子28适于绕该旋转轴线旋转。在本实施例中，转子28的旋转轴线29与流体装置10的纵向中心轴线30大致对齐/成一直线。
在本实施例中，转子28包括内花键32，该内花键适于与主驱动装置33接合。当流体装置10作为泵使用时，转子组件20绕旋转轴线29旋转以响应主驱动装置33的旋转。在转子组件20旋转时，流体从一个地方(例如，存储容器等等)被转移或泵送至另一个地方(例如，致动器等等)。
转子28包括主体34，该主体具有第一面36、对置的第二面38和外表面40，该第一面大致垂直于旋转轴线29，该第二面大致平行于第一面36，该外表面设置在第一面36与第二面38之间。在本实施例中，转子28的形状为圆柱形。因此，在本实施例中，外表面40是外圆周表面。
外表面40限定在转子28周围设置的多个孔42。孔42从外表面40朝向转子28的旋转轴线29径向延伸。在本实施例中，外表面40限定了多个第一孔42a和多个第二孔42b。如图3中最佳示出地，该多个第一孔42a沿轴向和周向偏离该多个第二孔42b。该多个第一孔42a适于接纳多个第一径向往复式元件44a，而该多个第二孔42b适于接纳多个第二径向往复式元件44b。
在本实施例中，所述多个第一和第二孔42a、42b基本上是相似的。此外，所述多个第一和第二径向往复式元件44a、44b基本上是相似的。因此，为了叙述方便的目的，所述多个第一和第二孔42a、42b将被称为孔42，而所述多个第一和第二径向往复式元件44a、44b将被称为往复式元件44。
在本实施例中，往复式元件44是适用于径向活塞型流体装置中的径向活塞46。径向活塞46包括活塞元件48和活塞滑靴50。在一个实施例中，活塞元件48适于固定接合在孔42内，而活塞滑靴50适于相对于活塞元件48进行往复运动。活塞元件48包括第一轴向端部分52和第二轴向端部分54。第一轴向端部分52适于插入孔42中。第二轴向端部分54适于插入活塞滑靴50的空腔53中。
往复式元件44的活塞滑靴50适于与环组件22的凸轮表面55接合。当转子组件20绕旋转轴线29旋转时，往复式元件44的活塞滑靴50响应于与环组件22的凸轮表面55的接合相对于活塞元件48往复运动。当活塞滑靴50相对于活塞元件48往复运动时，由活塞滑靴50的空腔53和活塞元件48的第二轴向端部分54合作限定的容积室56扩大和收缩。
可变排量组件18包括至少一个入口区域和至少一个出口区域，在该入口区域处流体被吸入可变排量组件18中，在该出口区域处流体从可变排量组件18排出。在可变排量组件18的入口区域中，环组件22的凸轮表面55与转子28之间的距离随着转子组件20旋转而增大。当凸轮表面55与转子28之间的距离增大时，活塞滑靴50从活塞元件48的第二轴向端部分54向外延伸，使得对应的容积室56扩大并将流体从流体入口14吸入。
在可变排量组件18的出口区域中，凸轮表面55与转子28之间的距离随着转子组件20旋转而减小。在凸轮表面55与转子28之间的距离减小时，活塞滑靴50在活塞元件44的第二轴向端部分54处缩回，使得对应的容积室56收缩并从流体出口16排出流体。在本实施例中，可变排量组件18包括两个入口区域和两个出口区域。
在一个实施例中，转子28的第一和第二面36、38之一包括多个流体通道57。转子28的流体通道57与转子组件20内的容积室56流体连通。在本实施例中，第一和第二面36、38限定多个第一流体通道57a和多个第二流体通道57b，该多个第一流体通道与所述多个第一孔42a流体连通，该多个第二流体通道57b与所述多个第二孔42b流体连通。
在一个实施例中，转子28与销轴58流体连通。在本实施例中，转子28与第一销轴58a和第二销轴58b流体连通。第一和第二销轴58a、58b不能旋转地设置于壳体12内，并与流体装置10的流体入口14和流体出口16流体连通。在本实施例中，第一和第二销轴58a、58b中的每一个包括第一轴向端60、相对的第二轴向端62和外圆周表面63。
外圆周表面63限定与流体入口14流体连通的第一槽64以及与流体出口16流体连通的第二槽66。销轴58的第一轴向端60限定与第一槽64流体连通的多个入口流体通道68以及与第二槽66流体连通的多个出口流体通道。
第一销轴58a的第一轴向端60适于与转子28的第一面36密封接合，而第二销轴58b的第一轴向端60适于与转子28的第二面38密封接合。当转子28绕旋转轴线29旋转时，第一和第二销轴58a、58b的入口流体通道68和出口流体通道分别与转子组件20的多个第一流体通道57a和多个第二流体通道57b流体连通，使得来自第一销轴58a和第二销轴58b的入口流体通道68的流体被吸入扩大的容积室56中，而流体通过出口流体通道从收缩的容积室56排出。
现在参考图4和图5，示出了可变排量组件18的环组件22。环组件22包括相邻设置的至少两个环70。每一个环70包括环部分72。在图4和图5的所示实施例中，环组件22还包括枢轴部分74，环70绕该枢轴部分选择性地枢转。
每个环70的环部分72大致为圆柱形并限定中心轴线76。环部分72包括第一表面78(在图7中最佳示出)和对置的第二表面80。在本实施例中，第一和第二表面78、80大致平行。当环70设置在流体装置10内时，第一和第二表面78和80大致垂直于流体装置10的纵向中心轴线30。环部分72还包括在第一和第二表面78、80之间延伸的外表面82。
环部分72限定了延伸经过第一和第二表面78、80的孔84。在本实施例中，孔84大致为圆柱形并围绕环部分72的中心轴线76轴对称。孔84包括具有一半径的内表面86。在本实施例中，转子组件20的至少一部分设置在孔84内，使得往复式元件44的至少一部分作用于内表面86的至少一部分上。在一个实施例中，往复式元件44的至少一部分直接作用于孔84的内表面86的至少一部分上。
该多个环70中的每一个的枢轴部分74从环部分72的外表面82向外延伸。枢轴部分74适于提供环70的枢转运动或摇摆运动。在本实施例中，每个枢轴部分74包括一枢转轴线90，环70绕所述枢转轴线枢转。
在本实施例中，枢轴部分74包括凸表面92。凸表面92适于接合在支承结构、如外环19或壳体12的凹部94内。凹部94防止枢轴部分74从流体装置10的纵向中心轴线30沿着径向向外的方向运动，同时允许枢轴部分74在凹部94内枢转。
现在参考图6，示出了环组件22的环70。在本实施例中，环70包括带组件96。带组件96设置在环70的孔84内。在本实施例中，带组件96包括内带98和外带100。内带98和外带100各自分别包括内表面102a、102b和外表面104a、104b。内带98的外表面104a适于与外带100的内表面102b滑动地接合。
在本实施例中，内带98的内表面102a适于与往复式元件44直接接合。内带98的内表面102a与往复式元件44之间的摩擦力使得内带98绕旋转轴线29旋转。在本实施例中，内带98以与转子组件20基本相同的速度绕转子组件20的旋转轴线29旋转。在内带98绕旋转轴线29旋转的同时，外带100在环70内保持周向固定。
内带98由具有第一厚度的第一材料制成，而外带100由具有第二厚度的第二材料制成。在本实施例中，第一材料不同于第二材料。将第一和第二材料选择成使得在内带98与外带100之间的交界处提供适当的支承表面。在本实施例中，且仅作为示例，第一材料为镍青铜材料而第二材料为轴承等级(bearing quality)工具钢(例如，52100，等等)。
现在参考图7，示出了可变排量组件18的分解图。在本实施例中，环组件22的环70包括第一环70a、第二环70b和第三环70c。第二环70b设置在第一环70a与第三环70c之间，使得第二环70b的第一表面78设置成与第一环70a的第二表面80相邻，而第二环70b的第二表面80设置成与第三环70c的第一表面78相邻。在本实施例中，第一、第二和第三环70a、70b、70c中的每一个包括环组件96。
现在参考图8至图11，示出了可变排量组件18的示意图。为了图示和说明方便的目的，可变排量组件18被描述为仅具有一组泵送部件。因此，环组件22示出为仅具有第一环70a和第二环70b以及单一一组往复式元件44。但是应理解，本发明的范围并不局限于可变排量组件18具有单一一组泵送部件。此外，为图示方便的目的，在图8至图11中移除了与第一和第二环70a、70b中的每一个关联的带组件96。
在图8中，可变排量组件18示出为处于中性位置或中央位置中。在该中性位置中，第一环70a和第二环70b的各中心轴线76与转子组件20的旋转轴线29大致共轴。
由于第一和第二环70a、70b中的每一个的环部分72的内表面86的形状为大致圆形，因此当第一和第二环70a、70b处于中性位置中时转子组件20的往复式元件44(如图8中箭头示意性示出地)通常不进行往复运动。由于在中性位置中往复式元件44不进行往复运动，因此容积室56并不膨胀或收缩。结果为，当流体装置10处于中性位置中时流体装置10的排量约为0立方英寸每转。当在本发明中使用时，术语“排量”应理解为流体功率变量，该流体功率变量表示随着转子组件20的每次旋转而通过流体装置10的流体量。
如图9中最佳示出地，在中性位置中，往复式元件44的每个第二轴向端54的第一部分106作用于第一环70a的内表面86上，而每个第二轴向端54的第二部分108作用于第二环70b的内表面86上。在一个实施例中，往复式元件44的第二轴向端54的第一部分106约等于第二部分108。在本实施例中，且仅作为示例，第一部分106为第二轴向端54的约一半。
第一和第二环70a、70b中的至少一个可相对于另一个在中性位置(在图8和图9中示出)与移位位置(在图10和图11中示出)之间选择性地运动。在本实施例中，第一和第二环70a、70b中的每一个可在中性位置与移位位置之间选择性地、独立地运动。虽然在中性位置中环70的中心轴线76与转子组件20的旋转轴线29共轴，但是在移位位置中这些环70的中心轴线76中的至少一个偏离转子组件20的旋转轴线29。
现在参考图10和11，环组件22示出为处于最大移位位置中。在本实施例中，在最大移位位置中第一和第二环70a、70b的中心轴线76偏离转子组件20的旋转轴线29。在本实施例中，第一环70a的中心轴线76沿第一方向(例如，顺时针方向)偏离旋转轴线29，而第二环70b的中心轴线76沿第二方向(例如，逆时针方向)偏离旋转轴线29。在图10和图11的所示实施例中，第二方向是与第一方向相反的方向。
现在参考图10至图12，在环组件22处于移位位置中的情况下，当沿旋转轴线29的方向观察时通过第一和第二环70a、70b的交叉或重叠而限定了凸轮表面55(如图12中粗体线示出地)，往复式元件44作用于所述凸轮表面55上。在移位位置中，凸轮表面55包括第一环70a的内表面86的第一圆周部分110和第二环70b的内表面86的第二圆周部分112。
在移位位置中，第一环70a的第一圆周部分110比第一环70a的内表面86的整个周长的一半小或比第一环70a的内表面86的整个周长的50％小。第二环70b的第二圆周部分112也比第二环70b的内表面86的整个周长的一半小或比第二环70b的内表面86的整个周长的50％小。当凸轮表面55的第一和第二圆周部分110、112分别相对于第一和第二环70a、70b的内表面86的整个周长的百分比减少时，可变排量组件18的排量增大。
现在参考图8、图10和图13，在本实施例中，第一移位活塞120a适于定位第一环70a，而第二移位活塞120b适于定位第二环70b。第一移位活塞120a与第二移位活塞120b是基本相似的。因此，为了说明方便的目的，第一移位活塞120a和/或第二移位活塞120b将被称为移位活塞120。移位活塞120包括第一端122和相对的第二端124。移位活塞120的第一端122适于与第一和第二环70a、70b的环部分72中的一个的外表面82接合。在本实施例中，第一轴向端122适于与外表面82直接接合。
移位活塞120沿纵向轴线126伸出和缩回，该纵向轴线126朝向转子组件20的旋转轴线29径向延伸。在所示实施例中，移位活塞120被弹簧128朝向伸出位置偏压。在该实施例中，可变排量组件18被偏压至最大移位位置。
通过电动液压伺服阀130(EHSV)将流体选择性地供应至移位活塞120的第二端124。在本实施例中，移位活塞120的第二端124的形状为大致圆柱形。移位活塞120的第二端124的直径尺寸设定为用于平衡由往复式元件44作用在环70的内表面86上的力132(在图8和图10中以箭头示意性地示出)。在一个实施例中，并且仅作为示例，移位活塞120的第二端124的外径的尺寸大于往复式元件44的外径。
由EHSV 130供应的流体的压力作用在移位活塞120的端表面134上，使得作用在端表面134上的流体压力与由设置在转子组件20内的往复式元件44作用于环70的内表面86上的力132相平衡。在往复式元件44的力132被由EHSV 130供应的流体所产生的压力平衡的情况下，弹簧128的全部偏压力被传递至环70，使得环70偏离中性位置并由此增大了可变排量组件18的排量。
在本实施例中，可变孔口136与移位活塞120的第二端124流体连通。可变孔口1360可在完全打开与完全闭合之间的位置范围内选择性地运行。在可变孔口136处于至少部分打开的一位置中的情况下，可变孔口136减少/释放了由EHSV 130供应的流体的作用在移位活塞120的端表面134上的压力的一部分。随着流体的压力被至少部分减少，弹簧128的一部分偏压力被用来平衡作用在环70的内表面86上的力132。结果为，较少的弹簧力可用于使可变排量组件18移位。因此，与可变孔口136处于完全闭合位置中的情况相比较，在可变孔口136处于至少部分打开的位置中的情况下可变排量组件18的排量较少。
现在参考图8至图13，描述了可变排量组件18的运行。在可变排量组件18处于中性位置中的情况下，第一和第二环70a、70b的中心轴线76与转子28的旋转轴线29对齐。在该中性位置中，第一和第二环70a、70b的环部分72与转子28大致同心。在第一和第二环70a、70b处于中性位置中的情况下，由第一和第二环70a、70b的内表面86的圆周来限定凸轮表面55。在图8和图9的所示实施例中，往复式元件44作用于第一和第二环70a、70b的内表面86中的至少一个的整个圆周上。由于内表面86的形状为大致圆形且由于内表面86与转子28大致同心，因此在该位置中可变排量组件18的排量为零立方英寸每转。
在由EHSV 130供应的流体作用到至少一个移位活塞120的端表面134上的情况下，至少一个环70绕枢轴部分74的枢转轴线90枢转至移位位置。如图10和图11中最佳示出地，在移位位置中，第一和第二环70a、70b中的至少一个的中心轴线76偏离转子28的旋转轴线29。在第一和第二环70a、70b中的至少一个的中心轴线76偏离旋转轴线29的情况下，由第一和第二圆周部分110、112限定凸轮表面55。在转子28旋转期间，每个往复式元件44与第一环70a的内表面86的至少一部分(第一圆周部分110)和第二环70b的内表面86的至少一部分(第二圆周部分112)相接触。在本实施例中，在转子28绕旋转轴线29旋转的一半期间中，往复式元件44与第一环70a的内表面86接触。在转子28绕旋转轴线29旋转的另一半期间中，往复式元件44与第二环70b的内表面86接触。
现在参考图14和图15，示出了具有两组泵送部件的、处于中性位置(图14中示出)和移位位置(图15中示出)的可变排量组件18的示意图。在该实施例中，多个第一往复式元件44a适于与第一环70a的内表面86的至少一部分以及第二环70b的内表面86的至少一部分接合，而多个第二往复式元件44b适于与第二环70b的内表面86的至少一部分以及第三环70c的内表面86的至少一部分接合。
现在参考图16至图19，示出了适用于流体装置10的环组件150的一可选实施例。在图16至图19的所示实施例中，环组件150适于使用在具有两组泵送部件的可变排量组件18中。但是应理解，可对环组件150的特征进行修改以使用在具有单一一组泵送部件的可变排量组件18中。
在本实施例中，环组件150包括第一环152和第二环154。第一环152包括第一环部分156和第一枢轴部分158，而第二环154包括第二环部分160和第二枢轴部分162。
第一环152与前述的第一环70a相似。但是，在本实施例中，第一环152的第一环部分156包括至少一个移位环164。在本实施例中，第一环152的第一环部分156包括多个移位环164。在本实施例中，第一环152的多个移位环164中的每一个与第一环152的相邻移位环164共轴，但沿轴向偏离相邻移位环164。这种轴向偏离在第一环152的相邻移位环164之间提供了侧向空间166。
在本实施例中，第一环152的第一环部分156中的移位环164的数量等于流体装置10中的泵送部件组的数量(N)。在图16至图18的所示实施例中，且仅作为示例，在转子28内设置有两组往复式元件44：多个第一往复式元件44a和多个第二往复式元件44b(N＝2)。由于具有两组往复式元件44(N＝2)，因此第一环152包括两个移位环164：第一移位环164a和第二移位环164b。
第二环154与前述的第二环70b相似。但是，在本实施例中，第二环154的第二环部分160包括至少两个移位环168。在本实施例中，第二环154的每个移位环168与第二环154的相邻移位环168共轴，但沿轴向偏离该相邻移位环168。该轴向偏离在第二环154的相邻移位环168之间提供了侧向空间170。
在本实施例中，第二环154的第二环部分160中的移位环168的数量等于第一环152的移位环164的数量(N)加上一。如前所述，在图16至图18的所示实施例中，且仅作为示例，第一环152包括两个移位环164。因此，在所示实施例中，且仅作为示例，第二环154包括三个移位环168：第一移位环168a、第二移位环168b和第三移位环168c。
在本实施例中，第一环152的第一移位环164a的宽度W1a约等于第一环152的第二移位环164b的宽度W1b。在本实施例中，第二环154的第一移位环168a的宽度W2a约等于第二环154的第三移位环168c的宽度W2c。第一和第三移位环168a、168c的宽度W2a、W2c中的每一个为第一环152的第一和第二移位环164a、164b的宽度W1a、W1b的约一半。第二移位环168b的宽度W2b约等于第一环152的第一移位环164a的宽度W1a。
现在参考图17至图19，在本实施例中，设置在第二环154的第一和第二移位环168a、168b之间的侧向空间170以及设置在第二和第三移位环168b、168c之间的侧向空间170适于各自接纳第一移位环164a和第二移位环164b。设置在第一环152的第一和第二移位环164a、164b之间的侧向空间166适于接纳第二环154的第二移位环168b。
现在参考图20和图21，示出处于中性位置(图20)中和移位位置(图21)中的第一环152和第二环154。在中性位置中和移位位置中，第二环154的第一移位环168a、第二环154的第二移位环168b的第一部分以及第一环152的第一移位环164a适于与多个第一往复式元件44a接合。第二环154的第一和第二移位环168a、168b适于与多个第一往复式元件44a的第二轴向端54的侧向边缘部分接合，而第一环152的第一移位环164a适于与多个第一往复式元件44a的第二轴向端54的中央部分接合。相似地，第二环154的第二和第三移位环168b、168c适于与多个第二往复式元件44b的第二轴向端54的侧向边缘部分接合，而第一环152的第二移位环164b适于与多个第二往复式元件44b的第二轴向端54的中央部分接合。移位环的这种布置方式是潜在有利的，因为其在转子28绕旋转轴线29旋转时在往复式元件44上提供了平衡负载。在高压力下，在往复式元件44上的平衡负载防止或减少了往复式元件44在孔42内倾斜的危险。
现在参考图22至图24，示出了适用于流体装置10的往复式元件200的一可选实施例。往复式元件200包括第一轴向端部分202和相对的第二轴向端部分204，该第一轴向端部分适于接合在转子28的孔42内，该第二轴向端部分适于与可变排量组件18的凸轮表面55接合。
在本实施例中，往复式元件200的第一轴向端部分202适于在孔42内往复运动。在本实施例中，转子28的孔42和往复式元件200的第一轴向端部分202限定容积室56，该容积室56随着往复式元件200在孔42内的伸出和缩回而膨胀和收缩。
第一轴向端部分202包括截头球形部分206。该截头球形部分206具有最大直径，该最大直径的尺寸设定为略小于孔42的直径，以允许往复式元件200在孔42内往复运动同时减少流体在孔42和截头球形部分206之间从容积室56泄漏。
第一轴向端部分202还包括端表面207。在本实施例中，端表面207直接与截头球形表面206相邻。在所示实施例中，端表面207为平的表面。
第一轴向端部分202还包括颈部208。在本实施例中，颈部208将第一轴向端部分202的截头球形部分206联结至往复式元件200的第二轴向端部分204。颈部208的尺寸设定成使得颈部208的外径小于截头球形部分206的直径。
在本实施例中，第二轴向端部分204包括外表面210。第二轴向端部分204的外表面210适于与可变排量组件18的凸轮表面55接合。在所示实施例中，第二轴向端部分204的外表面210限定长度L和宽度W。外表面210沿长度L限定半径R。该半径R小于或等于孔84的内表面86的半径。
现在参考图25，示出了往复式元件300的一可选实施例。往复式元件300的该可选实施例包括第一轴向端部分302和第二轴向端部分304。
在本实施例中，往复式元件300的第一轴向端部分302适于在孔42内往复运动。第一轴向端部分302包括截头球形部分306。截头球形部分306具有最大直径，该最大直径的尺寸设定为略小于孔42的直径，以允许往复式元件300在孔42内往复运动同时减少流体在孔42和截头球形部分306之间从容积室56泄漏。
第二轴向端部分304包括第一横向边缘部段308、相对设置的第二横向边缘部段310以及中央部段312，中央部段312设置在第一横向边缘部段308与第二横向边缘部段310之间。在本实施例中，第一和第二横向边缘部段308、310适于与第二环154的第一和第二移位环168a、168b接合，而中央部段312适于与第一环152的第一移位环164a接合。
第二轴向端部分304的第一和第二横向边缘部段308、310适于相对于中央部段312运动。在本实施例中，第一和第二横向边缘部段308、310绕销314枢转，该销314将第一和第二横向边缘部段308、310枢转地接合到中央部段312上。在本实施例中，第一和第二横向边缘部段308、310绕销314独立地枢转。
在本实施例中，第一横向边缘部段308、第二横向边缘部段310和中央部段312中的每一个包括外表面316。第二轴向端部分304的第一横向边缘部段308、第二横向边缘部段310和中央部段312中的每一个的外表面316适于与可变排量组件18的凸轮表面55的至少一部分接合。在所示实施例中，外表面316限定半径R2。
在本实施例中，往复式元件300包括颈部，该颈部将第二轴向端部分304的中央部段312接合到第一轴向端部分302上。在本实施例中，颈部将往复式元件300的第一轴向端部分302的截头球形部分306联结到往复式元件300的第二轴向端部分304的中央部段312上。在本实施例中，颈部与第二轴向端部分304的中央部段312刚性接合。在本实施例中，颈部与第二轴向端部分304的中央部段312一体形成。
这种多部段的往复式元件300是潜在有利的，因为当环组件22处于移位位置中时该多部段往复式元件允许在位于凸轮表面55的第一圆周部分110与第二圆周部分112的交叉处的过渡区域中产生平稳过渡。在运行中，当环组件22处于移位位置中时，随着中央部段312与第一环152的第一移位环164a接合，第一和第二横向边缘部段308、310绕销314枢转以从第二环154的第一和第二移位环168a、168b逐渐脱离。第一和第二横向边缘部段308、310的这种枢转通过在过渡区域中防止往复式元件300与凸轮表面55之间的接触区域产生急剧变化而影响了往复式元件300的第二轴向端304上的负载。
在不偏离本发明的范围和精神的前提下，本发明的各种修改和可选方案对于本领域的技术人员是显见的，并且应理解，本发明的范围不应以不适当的方式局限于在此所阐述的说明性的实施例中。

Claims (25)

1.一种用于流体装置的可变排量组件，所述可变排量组件包括：
转子；
多个往复式元件，每个往复式元件包括与所述转子接合的轴向端，所述轴向端具有第一部分和第二部分；
环组件，所述环组件限定与所述往复式元件接合的凸轮表面，所述环组件具有第一环和轴向相邻的第二环，所述第一环和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置之间进行选择性的运动，所述第一环具有第一环部分，所述第一环部分限定具有内表面的孔，所述第二环具有第二环部分，所述第二环部分限定具有内表面的孔，其中，每个往复式元件的轴向端的第一部分作用于第一环部分的内表面上，所述往复式元件的轴向端的第二部分作用于第二环部分的内表面上，其中，通过所述第一环部分和第二环部分的重叠限定所述凸轮表面，其中，在所述移位位置中所述第一环部分的所述内表面的第一圆周部分和所述第二环部分的所述内表面的第二圆周部分限定所述凸轮表面。
2.根据权利要求1所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一和第二环中的每一个包括设置在其孔内的带。
3.根据权利要求1所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，每个所述往复式元件包括活塞元件和活塞滑靴，所述活塞元件具有第一轴向端部分和第二轴向端部分，所述活塞滑靴与所述活塞元件的所述第二轴向端部分往复运动式地接合。
4.根据权利要求3所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述活塞元件的所述第一轴向端部分设置成与所述转子固定接合。
5.根据权利要求1所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一环包括枢轴部分，所述第一环绕所述枢轴部分选择性地枢转。
6.根据权利要求5所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述枢轴部分从第一环部分的外表面向外延伸。
7.根据权利要求1所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一环部分包括至少一个移位环。
8.根据权利要求7所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第二环部分包括至少两个移位环。
9.根据权利要求8所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一环部分的所述移位环设置在所述第二环部分的所述两个移位环之间。
10.根据权利要求8所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一环部分的所述至少一个移位环以及所述第二环部分的所述两个移位环交替地设置在所述环组件内。
11.根据权利要求8所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第二环部分限定相邻移位环之间的侧向空间。
12.根据权利要求11所述的用于流体装置的可变排量组件，其特征在于，所述第一环部分的所述移位环设置在所述第二环部分的所述侧向空间内。
13.一种流体装置，所述流体装置包括：
壳体，所述壳体限定流体入口和流体出口；
排量组件，所述排量组件与所述流体入口和所述流体出口流体连通，所述排量组件包括：
转子，所述转子具有旋转轴线并限定多个孔，所述转子绕所述旋转轴线选择性地旋转；
多个往复式元件，每个往复式元件包括与所述转子的所述多个孔接合的轴向端，所述轴向端具有第一部分和第二部分；
环组件，所述环组件限定凸轮表面，所述凸轮表面与所述往复式元件接合，所述环组件具有第一环和轴向相邻的第二环，所述第一环具有第一环部分，所述第一环部分限定第一中心轴线和具有内表面的孔，所述第二环具有第二环部分，所述第二环部分限定第二中心轴线和具有内表面的孔，其中，每个往复式元件的轴向端的第一部分作用于第一环部分的内表面上，所述往复式元件的轴向端的第二部分作用于第二环部分的内表面上，其中，所述第一环部分的所述第一中心轴线偏离所述第二环部分的所述第二中心轴线和所述转子的所述旋转轴线，从而通过所述第一环部分和第二环部分的重叠限定所述凸轮表面。
14.根据权利要求13所述的流体装置，其特征在于，所述流体装置是径向活塞型。
15.根据权利要求13所述的流体装置，其特征在于，所述排量组件是可变的。
16.根据权利要求15所述的流体装置，其特征在于，所述第一环相对于所述第二环在中性位置与移位位置之间运动。
17.根据权利要求16所述的流体装置，其特征在于，所述第一环包括枢轴部分，所述第一环绕所述枢轴部分选择性地枢转。
18.根据权利要求17所述的流体装置，其特征在于，所述枢轴部分从第一环部分的外表面向外延伸。
19.根据权利要求13所述的流体装置，其特征在于，所述第一环部分包括至少一个移位环。
20.根据权利要求19所述的流体装置，其特征在于，所述第二环部分包括至少两个移位环。
21.根据权利要求13所述的流体装置，其特征在于，每个所述往复式元件包括第一轴向端部分和第二轴向端部分。
22.根据权利要求21所述的流体装置，其特征在于，每个所述往复式元件的所述第二轴向端部分适于与所述凸轮表面接合。
23.根据权利要求21所述的流体装置，其特征在于，所述第一轴向端部分包括截头球形部分，所述截头球形部分适于往复运动地接合在所述转子的所述孔中的其中一个内。
24.根据权利要求21所述的流体装置，其特征在于，所述第二轴向端部分包括多个枢转接合的部段。
25.一种使用在旋转式流体装置中的可变排量组件，所述可变排量组件包括：
转子，所述转子具有旋转轴线并限定多个孔；
多个往复式元件，每个往复式元件包括与所述转子的所述多个孔接合的轴向端，所述轴向端具有第一部分和第二部分；
环组件，所述环组件限定凸轮表面，所述凸轮表面与所述往复式元件接合，所述环组件具有第一环和轴向相邻的第二环，所述第一环和第二环中的至少一个适于相对于另一个在中性位置与移位位置之间选择性地运动，所述第一环具有第一环部分，所述第一环部分具有至少一个移位环，所述至少一个移位环限定中心轴线和具有内表面的孔，所述第二环具有第二环部分，所述第二环部分具有至少两个移位环，所述至少两个移位环限定中心轴线和具有内表面的孔，其中，每个往复式元件的轴向端的第一部分作用于第一环部分的所述至少一个移位环的内表面和第二环部分的所述至少两个移位环的内表面中的一者上，每个往复式元件的轴向端的第二部分作用于第一环部分的所述至少一个移位环的内表面和第二环部分的所述至少两个移位环的内表面中的另一者上，其中，在所述移位位置中所述第一环部分的和所述第二环部分的所述中心轴线中的至少一个偏离所述转子的所述旋转轴线，从而通过所述第一环部分和第二环部分的重叠限定所述凸轮表面。
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