CN103047103A - 抽吸增压的用于输送液体的泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抽吸增压的用于输送液体的泵，该泵包括：设置在壳体中的内腔；向泵的抽吸区域延伸的用于液体的供应通道；与泵的压力区域连接的压力通道，推动流能通过压力通道从压力区域输送到抽吸区域内；以及在供应通道中的喷嘴装置用以加速随推动流导回的液体和用以支持从储存箱中抽吸液体抽吸流；其中，供应通道设置在泵的壳体之前并构成为基本上圆柱形的混合室，抽吸流能输入到混合室中，并且喷嘴装置的喷嘴以锐角这样通入混合室中，使得从喷嘴中流出的推动流与从储存箱中抽吸的抽吸流形成一个共同的混合流，借助该混合流能分别将一个支流以基本上相等的压力供应给双流式泵的至少一个前面的抽吸肾形部和后面的抽吸肾形部。

Description

抽吸增压的用于输送液体的泵

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的、抽吸增压的（saugaufgeladen）用于输送液体的泵。

背景技术

这样的泵可以例如是汽车中转向增力系统的组成部件，在那里该泵为活塞－缸装置产生伺服液体的液压压力，该活塞－缸装置产生对要施加在汽车方向盘上的转向力的支持。该泵在另一实例中也可以是汽车变速器的组成部件，在那里该泵提供变速器油的液压压力用于汽车变速器的润滑和/或操纵（改变传动比、接通/断开传动轴）。在这里优选涉及一种叶片泵，该叶片泵例如描述于DE3928029A1和DE4138516A1中，并且其内容在这里完全当作本公开内容的主题。这样的叶片泵从设置在泵外部的储存箱中抽吸油并且通常配备有一个流量调节阀，经由该流量调节阀可以将油从高压区域导向泵的抽吸区域。从一个确定的泵转速或一个确定的供油量起，打开流量调节阀，从而处于高压下的油可以排出到压力通道中，从那里油进入到泵的抽吸区域内。

由DE4138516A1已知一种抽吸增压的泵，该泵为了保证尽可能无故障的和无噪音的运行、特别是为了避免通过抽吸的气泡引起的气穴现象和噪音形成，配备有可用处于高压下的油加载的喷射器，油借助于该喷射器可从供应通道输送到泵的抽吸区域中。借此对于全部的运行状态应达到泵的抽吸区域的充分填充，并且由于以油良好地供给抽吸区域应避免基于气穴现象的损坏。在那里所示的和描述的实施例提到，喷射器的中轴线与通入到泵的抽吸腔中的通道区段的中轴线重合并且还与从流量调节阀中的流出孔的中轴线重合。但要指出，这也是可能的，即，喷射器的中轴线相对于其他两个轴线偏转、例如向右偏转，从而既引导处于高压下的、流过喷射器的流体又引导被带走的油，并且即使在零件的异常设置时也应最优地用要输送的流体填充泵的抽吸区域。

关于DE 4138516A1，在DE 19836628A1中提到，喷射装置只在壳体的一侧利用一个喷嘴起作用并且从那里必须将来自油箱的流体向各相应的抽吸区域输送到壳体的两侧上，以便以足够的程度给设置在输送装置或旋转组两侧的抽吸肾形部提供流体。由于到设置在两侧的抽吸肾形部的不同长的流动路径，在那里在流体中产生不同的压力情况，这又导致两侧的抽吸肾形部的不同的负荷。特别是在泵的高的输送功率时，这导致气穴现象或导致基于气穴现象的损坏。此外必须质疑两侧的抽吸区域的均匀填充。

为了避免这些问题，在DE 19836628A1中建议，供应通道在输送装置两侧分别以一个分通道通入到一个喷射室中，并且喷射装置在两侧喷出油，从而喷射装置的至少一个喷嘴指向这两个喷射室的每一个中。流体从那里经由各分支的抽吸通道到达双流式叶片泵的沿直径对置的抽吸肾形部，它们构成基本上等长的，从而在抽吸区域内在两侧存在相等的压力情况并且提供相等体积的流体。但从各喷嘴排出的流体在这里垂直地撞到各喷射室的壁上，这与动能的损失相关联并且阻碍朝向各抽吸肾形部的均匀的压力建立。

虽然在DE 10216549A1中说明，在这一种泵中存在用于回流油射束的分流器，这些分流器这样分配回流油射束，即各支流对于各抽吸肾形部具有相等的能量含量和增压压力，使得在泵的全部四个抽吸肾形部上基本上可提供在流动中的相等的能量含量和相等的增压压力。但在这种情况中这也与尖锐的转向边缘和撞击面相关联，这些转向边缘和撞击面导致在流动中动能的损失。

上述叶片泵或转子泵虽然被紧凑地构造，但正是由于其紧凑性而具有上述缺点。

发明内容

在该背景面下，本发明的目的在于，提出一种抽吸增压的用于输送液体、特别是汽车的液体的泵，该泵被简单地构造并且将处于压力下的液体的推动流从压力区域导回到泵的抽吸区域中，其中应以高效率实现通过泵对从储存箱中抽吸液体的支持。

本发明从一种抽吸增压的用于输送液体、特别是汽车的液体的泵出发，该泵包括：设置在壳体中的内腔；向泵的抽吸区域延伸的用于液体的供应通道；与泵的压力区域连接的压力通道，推动流通过该压力通道能从压力区域输送到泵的抽吸区域内；以及在供应通道中的喷嘴装置，用以加速随推动流导回的液体和用以支持从储存箱中抽吸液体抽吸流。要输送的液体按照泵的使用目的的不同可以特别是指油、液压液体、制动液体、水或燃料。泵特别是构造成叶片泵、齿轮泵或转子泵。

为了达到所提出的目的，在该泵中还规定，供应通道设置在泵的壳体之前并且构成为基本上圆柱形的混合室，抽吸流可输入到混合室中，并且喷嘴装置的喷嘴以锐角这样通入到混合室中，使得从喷嘴中流出的推动流与从储存箱中抽吸的抽吸流形成一个共同的混合流，借助于该混合流分别将一个支流以基本上相等的压力供应给双流式泵的至少一个前面的抽吸肾形部和后面的抽吸肾形部。此外，在这里优选喷嘴装置的喷嘴这样地通入，使得供应给各抽吸肾形部的支流基本上也具有相等的能量含量。

概念“前面的”和“后面的”在这里应参照从支流到相应的抽吸肾形部走过的路程的长度来理解。这意味着，后面的抽吸肾形部构成这样的抽吸肾形部，所属的支流到该抽吸肾形部走过较长的路程，而前面的抽吸肾形部构成这样的抽吸肾形部，所属的支流到该抽吸肾形部与此相比走过较短的路程。

不同于上述现有技术，按照本发明的泵不需要通向转子的各抽吸区域的带有突然的方向改变和尖锐的转向边缘的流体导向部的特别的结构上的构型。由所描述的特别的喷嘴装置产生通向对置的抽吸肾形部的支流的分配，该喷嘴装置在混合室中形成由推动流和抽吸流构成的一个共同的流动，各支流借助于该流动以基本上相等的压力和必要时相等的能量含量到达双流式泵的前面的和后面的抽吸区域。而且这产生泵的带有弱的气穴现象倾向的很均匀的运转，借此该泵可极其低噪音地和少磨损地运行。

按照本发明的一种改进方案规定，从混合室出发，泵的壳体在前面的抽吸区域内具有至少一个前面的抽吸肾形部和在后面的抽吸区域内具有至少一个后面的抽吸肾形部，其中，前面的和后面的抽吸肾形部沿直径相对地设置，并且其中后面的抽吸肾形部经由环形通道与混合室的排出侧的端部连接。

在本发明的进一步的实施形式中规定，喷嘴以这样的角度α通入到混合室中，使得通过推动流与抽吸的抽吸流的混合而形成通向前面的抽吸肾形部的第一支流，并且基本上在混合室的内壁上向环形通道以及从那里向后面的抽吸肾形部引导通向后面的抽吸肾形部的第二支流。

通过优选构成在泵壳体的内表面上的环形通道，将液体在环形通道中在径向外部环绕泵的转子流动地直接引导向后面的抽吸肾形部。在这里这样设计环形通道的尺寸，即考虑到在环形通道的入口上的流体压力和环形通道的各壁上的摩擦损失，第二支流到达通向后面的抽吸肾形部的入口上，该第二支流基本上具有与在前面的抽吸肾形部的入口上的第一支流相等的压力和能量含量。

为了在泵中可以提供足够大的流入横截面，按照另一改进方案规定，各抽吸肾形部成对地在壳体的每一侧构成于两侧的壳体盖中。因此，泵在壳体盖的各侧面上至少具有一对前面的和一对后面的抽吸肾形部。

关于喷嘴，这样的喷嘴装置是有利的，该喷嘴装置包括支承板和在支承板中构成的或插入其中的喷嘴。在此，支承板可以是与泵连接的吸滤器壳体的组成部件，或是在压力通道的出口上特别是可弹性卡入吸滤器壳体的容纳槽中的零件。不过支承板也可以通过其他的手段、例如通过胶合剂或夹紧装置锁定于容纳槽中。

在一种关于喷嘴的设置和定位的具体的结构中，为了产生希望的两个支流认为有利的是，喷嘴的纵轴线相对于混合室的纵轴线以约15°至45°的角度α倾斜。喷嘴的纵轴线在这里特别是这样的轴线，从喷嘴流出的液体基本上沿该轴线流动，但也可以是喷嘴的由液体流过的内腔的几何中轴线。混合室的纵轴线特别是这样的轴线，处于混合室中液体基本上沿该轴线流动，但也可以是混合室的由液体流过的内腔的几何中轴线。

优选地，喷嘴的纵轴线在竖直的纵剖面内相对于混合室的纵轴线以约15°至45°的角度α倾斜。此外或对此备选地可以规定，喷嘴的纵轴线在水平的纵剖面内相对于混合室的纵轴线以约15°至45°的角度延伸。由此达到向各抽吸肾形部的各支流的有利的分配，借此在那里基本上存在相等的压力。此外在该实施形式中在竖直的纵剖面内喷嘴的进口相对于混合室的纵轴线可以带有为混合室直径的约10%至25%的偏心率设置。

竖直的纵剖面在这里特别是垂直于泵的泵转子的旋转轴线、沿混合室的纵轴线延伸。水平的纵剖面在这里优选平行于泵的泵转子的旋转轴线、沿混合室的纵轴线延伸。旋转轴线在此是这样的轴线，泵转子绕该轴线可旋转地设置在泵中。通过在泵的运行中绕旋转轴线的旋转，泵转子产生希望的液体的输送。因此，泵转子例如可以是输送齿轮，如果泵是齿轮泵的话；或者泵转子可以是旋转活塞，如果泵是旋转活塞式泵的话；或者泵转子可以是叶片转子，如果泵是叶片泵的话。

按照一种再具体的设计规定，喷嘴的纵轴线在竖直的纵剖面内相对于混合室的纵轴线以约15°至20°的角度α倾斜。此外或对此备选地，喷嘴的纵轴线在水平的纵剖面内相对于混合室的纵轴线以约30°至35°的角度延伸。由此达到向各抽吸肾形部的各支流的特别有利的分配，借此在那里几乎存在相等的压力。喷嘴的进口在这里优选在竖直的纵剖面内相对于混合室的纵轴线带有为混合室直径的约15%至20%的偏心率设置。

最后为了进一步的优化可以有利的是，喷嘴在内部具有关于其纵轴线不对称的内表面。其优选这样构造，即离开喷嘴的推动流被施加旋流。该旋流一方面保证与抽吸的液体的良好混合，而且仍然有利于产生通向泵的后面的各抽吸肾形部的支流。

按照本发明的泵特别是汽车泵、优选汽车变速器的用于输送变速器油的汽车泵或者转向增力系统的用于输送转向增力系统的伺服液体的汽车泵，因为在这里要求特别低噪音的泵，该泵对于汽车乘客不可感觉到或仅能很少感觉到，这通过按照本发明的泵得以满足。但按照本发明的泵也可以用在其他适合的使用目的中。

附图说明

以下借助在附图中示出的实施例进一步说明本发明。图中：

图1示出抽吸增压的双流式泵的示意的侧面的剖视图连同供应给泵的推动流的、抽吸的抽吸流的、混合流的及向前面的和后面的抽吸肾形部供应的各支流的图示，

图2示出混合室和在其上的喷嘴装置的放大的竖直纵剖视图，以及

图3示出混合室的入口侧端部和喷嘴装置的指向混合室中的喷嘴的横剖视图。

具体实施方式

在图1中以竖直的纵剖视图仅示出一个抽吸增压的用于输送液体的双流式叶片泵1的一个带有一内腔3的壳体2。所示的泵可以特别是汽车变速器的、优选自动变速器的油泵，用于变速器的润滑和/或操纵（实施换挡过程或传动轴的耦联/脱开）。叶片泵1具有一个前面的和一个后面的抽吸区域18、19，该抽吸区域包括成对设置的前面的抽吸肾形部4和后面的抽吸肾形部5，这些抽吸肾形部沿直径位错地设置于在壳体2两侧设置的各壳体盖21中。抽吸肾形部4、5通入到泵的内腔3中。一个在这里为清晰起见未示出的泵转子可绕中心的旋转轴线29旋转地设置在内腔3内部。泵转子在这里是一个叶片转子，因为泵构造成叶片泵。在泵的另一实施方式中，例如作为齿轮泵，便使用泵转子的相应其他的结构形式，例如输送齿轮。按照泵实施方式的不同则也可以在内腔3中设置多个泵转子。

此外，第一和第二压力区域11、12通入到内腔3中。在泵的运行中，通过泵转子绕旋转轴线29的旋转，液体被从抽吸肾形部4、5通过内腔3输向压力区域11、12并且向外输送。

在壳体2上为由泵1要输送的液体设置有一个基本上切向定向的、圆柱形的供应通道，该供应通道按照本发明构成为一个尽可能圆柱形的混合室6。该混合室6在入口侧与一个吸滤器壳体7的一个盖连接或直接在其上构成。通过吸滤器壳体7的盖中的一个开口28，从一未示出的储存箱中抽吸液体。在混合室6和吸滤器壳体7的连接区域内，在吸滤器壳体7的盖上设有一个喷嘴装置，该喷嘴装置具有一个用于一喷嘴13的支承板14。支承板14在该实施例中锁定、特别是弹性卡入在吸滤器壳体7的盖的一个容纳槽26中。喷嘴13优选与支承板14一体地构成。

此外，一个压力通道9构成在吸滤器壳体7的盖上，通过该压力通道在泵1的运行中将一个从泵的压力区域11、12分支出的推动流10输向喷嘴13并经由该喷嘴喷入混合室6中。为了清晰起见在这里未示出在压力区域11、12与压力通道9之间的各连接通道。该液体导回在叶片泵中、例如在转向增力系统中本身是已知的，例如在DE 4138516A1中有所描述。这样的泵设有一个未示出的流量调节阀，要输送的液体经由该流量调节阀受调节地被从泵的高压区域导向泵的抽吸区域。

从喷嘴13中排出的推动流10支持抽吸一个液压的抽吸流8，该抽吸流通过一个在吸滤器壳体7的盖中的开口28和经由一个过滤器25到达混合室6中。在推动流10和抽吸流8会合时，在混合室6中形成一个优选具有旋流的混合流15，该混合流的第一支流16经由一个前面的第一抽吸区域18到达前面的各抽吸肾形部4以及第二支流17经由一个后面的第二抽吸区域19到达后面的各抽吸肾形部5。

用于前面的各抽吸肾形部4的第一支流16基本上直接到达前面的抽吸区域18，而用于后面的各抽吸肾形部5的第二支流17通过壳体2中的一个环形通道20被引导直至后面的抽吸区域19并且在那里通过各后面的抽吸肾形部5进入到泵壳体2的内腔3中。在环形通道20的内部，第二支流17的流速在这里降低直至后面的抽吸区域19，其中第二支流的动能几乎完全转化为压力能（动压头），如此程度，使得第二支流17存在于后面的各抽吸肾形部5上的压力基本上等于第一支流16的存在于前面的各抽吸肾形部4上的压力。

如从图2和3中显而易见的，喷嘴13的纵轴线22在竖直的纵剖面A内（在这里即图2的图平面，该图平面垂直于旋转轴线29并且纵轴线22沿该图平面延伸）相对于混合室6的纵轴线23以约15°至45°、优选15°至20°的角度α延伸。此外，喷嘴13的纵轴线22在一个水平的纵剖面B内（这里即垂直于图2的图平面的平面，其平行于旋转轴线29沿纵轴线22延伸）相对于混合室6的纵轴线23以约15°至45°、优选30°至35°的角度延伸。还显而易见的是，喷嘴13的进口在竖直的剖面内相对于混合室6的纵轴线23带有为混合室6直径的约10%至25%、优选15％至20%的偏心率24设置。

通过喷嘴13关于混合室6的入口侧端部的这一定位实现抽吸流8的希望的抽吸和混合流15的形成，这导致，各支流16、17以基本上相等的压力和能量含量供应给双流式泵1的前面的各抽吸肾形部4和后面的各抽吸肾形部5。这是可实现的，而不需要复杂的结构上的耗费并且没有在各撞击壁上的显著的能量损失，从而实际上处于高压下的推动流10的全部能量含量用于叶片泵1的抽吸增压。

最后特别是在图2中可看出，喷嘴13具有与其纵轴线22不对称的内表面27，该内表面附加地有利于上述的流动构成。那么内表面27可以如此构成，使得该内表面有利于形成一个很稳定的、在径向内部贴靠在混合室6的内壁上的并且基本上通向后面的各抽吸肾形部5的支流17，而被推动流10带走的抽吸流8以液体供应前面的各抽吸肾形部4。

附图标记清单

1  叶片泵

2  壳体

3  内腔

4  前面的抽吸肾形部

5  后面的抽吸肾形部

6  混合室，供应通道

7  吸滤器壳体，吸滤器壳体的盖

8  抽吸流

9  压力通道

10 推动流

11 后面的压力区域

12 前面的压力区域

13 喷嘴

14 支承板

15 混合流

16 通向前面的抽吸肾形部的支流

17 通向后面的抽吸肾形部的支流

18 前面的抽吸区域

19 后面的抽吸区域

20 环形通道

21 壳体盖

22 喷嘴的纵轴线

23 混合室的纵轴线

24 偏心率

25 过滤器

26 用于支承板或喷嘴的容纳槽

27 喷嘴的内表面

28 在吸滤器壳体的盖中的开口

A  竖直的纵剖面

B  水平的纵剖面

Claims (10)

1.抽吸增压的用于输送液体、特别是汽车的液体的泵（1），包括：设置在壳体（2）中的内腔（3）；向泵的抽吸区域（18、19）延伸的用于液体的供应通道；与泵的压力区域（11、12）连接的压力通道（9），推动流（10）能通过该压力通道从压力区域（11、12）输送到泵的抽吸区域（18、19）内；以及在供应通道中的喷嘴装置（13、14），用以加速随推动流（10）导回的液体和用以支持从储存箱中抽吸液体抽吸流（8）；其特征在于，所述供应通道设置在泵（1）的壳体（2）之前并且构成为基本上圆柱形的混合室（6），所述抽吸流（8）能输入到混合室（6）中，并且喷嘴装置（13、14）的喷嘴（13）以锐角这样地通入到混合室（6）中，使得从喷嘴（13）中流出的推动流（10）与从储存箱中抽吸的抽吸流（8）形成一个共同的混合流（15），借助于该混合流能分别将一个支流（16、17）以基本上相等的压力和特别是能量含量供应给双流式泵（1）的至少一个前面的抽吸肾形部（4）和后面的抽吸肾形部（5）。

2.按照权利要求1所述的泵，其特征在于，从混合室（6）出发，所述壳体（2）具有通向前面的抽吸肾形部（4）的入口（18）和通向后面的抽吸肾形部（5）的入口（19），前面的和后面的抽吸肾形部（4、5）沿直径相对地设置，并且后面的抽吸肾形部（5）经由环形通道（20）与混合室（6）连接。

3.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）以这样的角度通入到混合室（6）中，使得通过推动流（10）与抽吸流（8）的混合而形成通向前面的抽吸肾形部（4）的第一支流（16），并且基本上在混合室（6）的内壁上向环形通道（20）以及从那里向后面的抽吸肾形部（5）引导通向后面的抽吸肾形部（5）的第二支流（17）。

4.按照上述权利要求之一项所述的泵，其特征在于，各所述抽吸肾形部（4、5）在壳体（2）的每一侧成对地构成于两侧的壳体盖（21）中。

5.按照上述权利要求之一项所述的泵，其特征在于，所述喷嘴装置（13、14）包括支承板（14）和在支承板中构成或插入的喷嘴（13），其中，所述支承板（14）是吸滤器壳体（7）的组成部件，或者所述支承板（14）构成为在压力通道（9）的出口上能锁定于、特别能弹性卡入到吸滤器壳体（7）的容纳槽（26）中的零件。

6.按照上述权利要求之一项所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）的纵轴线（22）在竖直的和/或水平的纵剖面（A、B）内相对于混合室（6）的纵轴线（23）以约15°至45°的角度（α）倾斜。

7.按照权利要求6所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）的进口在竖直的纵剖面（A）内相对于混合室（6）的纵轴线（23）带有为混合室（6）直径的约10%至25%的偏心率（24）设置。

8.按照权利要求6或7所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）的纵轴线（22）在竖直的和/或水平的纵剖面（A、B）内相对于混合室（6）的纵轴线（23）以约15°至20°的角度（α）倾斜。

9.按照权利要求8所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）的进口在竖直的纵剖面（A）内相对于混合室（6）的纵轴线（23）带有为混合室（6）直径的约15%至20%的偏心率（24）设置。

10.按照上述权利要求之一项所述的泵，其特征在于，所述喷嘴（13）在径向内部具有关于其纵轴线（22）不对称的内表面（27）。

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