CN103228918B - 双出口泵 - Google Patents

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Abstract

一种双出口压力泵包括具有第一进口和第二进口以及第一出口和第二出口的壳体。多个叶片由转子驱动。不对称转子腔包括与叶片接合并且成形为至少部分地限定多个低压、高容积室的第一表面。腔还包括与叶片接合并且成形为至少部分地限定多个高压、低容积室的第二表面。转子和叶片的旋转基本上同时泵送第一进口与第一出口之间的高容积低压流体以及第二进口与第二出口之间的低容积高压流体。

Description

双出口泵
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年10月5日提交的美国临时申请No.61/389,776的权益。以上申请的整个公开通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及流体泵。更具体地,描述了具有以低压提供高流体流量的第一出口以及以高压提供低流体流量的第二出口的泵。
背景技术
本部分提供了与本公开有关的背景信息,其不必然是现有技术。
在典型的当今汽车应用中,制造商可以利用与自动变速器连接的两个单独的流体泵。第一流体泵以相对较低的压力提供高流体流量以冷却并且润滑自动变速器的部件。第二变速器流体泵构造成以相对较低的流速提供高输出压力来控制变速器操作。
更特别地,高加压流体选择性地设置成与一个或更多个室连通以使力施加到各种离合器、制动器或其它致动器来控制变速器操作。虽然单独的泵在过去可能已经令人满意地运作,但是希望提供一种包括双出口的泵,其中在与先前的系统相比较时,双出口在具有尺寸缩减、成本降低和重量减轻的单个单元中提供两个泵的功能。
发明内容
本部分提供了本公开的总体内容,并不是包括其全部范围或其所有功能的全面公开。
双出口压力泵包括具有第一进口和第二进口以及第一出口和第二出口的壳体。多个叶片由转子驱动。不对称转子腔包括与叶片接合并且成形为至少部分地限定多个低压、高容积室的第一表面。腔还包括与叶片接合并且成形为至少部分地限定多个高压、低容积室的第二表面。转子和叶片的旋转基本上同时泵送第一进口与第一出口之间的高容积低压流体以及第二进口与第二出口之间的低容积高压流体。
流体泵包括具有进口、第一出口和第二出口的壳体。多个叶片由可旋转地支撑在壳体中的转子驱动。叶片限定具有不同容积的压力室。第一出口和第二出口从进口接收流体并且与具有减小的容积的室连接。第二出口以比第一出口更高的压力和更低的流速供应流体。
进一步的应用领域将从文中提供的描述中变得明显。在该内容中的描述和具体示例仅意在说明的目的并不意在限制本公开的范围。
附图说明
文中所描述的附图出于说明的目的仅是选定的实施方式而不是所有可能的实施,并且不意在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的教示构造的双出口泵的立体图;
图2是图1中示出的泵的部分分解立体图;
图3是双出口泵的一部分的局部视图;
图4是双出口泵的前板的立体图;
图5是双出口泵的后视图;
图6至图9是在不同的面上截取的截面侧视图;
图10是替代的双出口泵的截面侧视图;
图11是穿过图10中描述的泵截取的截面视图;
图12是在不同的面上截取的双出口泵的另一截面视图;
图13是在不同的面上截取的双出口泵的另一截面视图;
图14是双出口泵的截面侧视图;
图15是后板的立体图;
图16是后板的另一立体图;
图17是前板的立体图;
图18是前板的另一立体图;
图19是中间板的立体图;
图20是另一替代双出口泵的局部立体图;以及
图21是双出口泵和马达组件的截面视图。
贯穿附图的多个视图,相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。
图1至图6涉及包括通过多个螺纹紧固件26固定至彼此的前板20、中间板22和后板24的双出口泵10。如图6所示,紧固件26构造成套筒扳手头式肩螺栓(socketheadshoulderbolt)以确保前板20与后板24之间的预定间距。驱动轴14固定成与相对于前板20、中间板22和后板24旋转的转子28一起旋转。前板20、中间板22和后板24适合于定位在具有筒形腔的壳体(未图示)内。驱动轴14的旋转使流体从进口端口15泵送至第一出口端口16以及第二出口端口18。第一出口端口16提供高流量、低压力输出。第二出口端口18提供低流量、高压力输出。
泵10还包括多个能够径向移动的叶片32,所述多个能够径向移动的叶片32定位在形成于转子28中的多个径向延伸的槽34内。每个叶片32的远侧表面36与中间板22的内表面38接触。内表面38大致圆筒形地成形为使其中心定位在相对于转子的旋转轴线42的偏心位置处。轴14也沿旋转轴线42旋转。表面38与旋转轴线42之间的偏心关系将多个顺序地增大并且随后减小的室46限定在相邻的叶片32之间。第一出口端口16成形并且定位成与具有相对较大的容积但尺寸减小的室46流体连通以使得相对较高流速的加压流体流出第一出口端口16。进一步沿着室的尺寸渐减的方向上的圆周,高压第二出口端口18定位成与室46连通,在室46中,非常小的间隙存在在中间板22的表面38与转子28的外表面50之间。压力室46的尺寸在该周向位置处是相对较小的,从而通过第二出口端口18产生相对较高的压力、相对较低的流量。
多个周向隔开的通道52设置成与每个叶片32的近侧面54流体连通。通道52设置有来自低压出口端口16或高压出口端口18中之一的加压流体。后板24包括与一些通道52和低压出口端口16连通的第一凹槽58。通道59使凹槽58和第一出口端口16互相连接。第二周向延伸的凹槽60与其余通道52和高压出口端口18流体连通。通道61使凹槽60和高压出口端口18互相连接。前板20也包括类似的第一凹槽64和第二凹槽66。不同于典型的叶片泵,本公开的双出口泵10由于设置有高压出口端口和低压出口端口所以是不平衡的。试图通过泵10平衡载荷,凹槽58、64的周向范围大致大于凹槽60、66的周向范围。
前板20包括与进口端口15以及具有顺序地增大的容积的多个室46流体连通的进口端口凹槽68。类似的进口端口凹槽69设置在后板24上。低压出口凹槽70沿与具有顺序地减小的容积的多个室46连通的配合面72周向地延伸。后板24也包括相应的低压出口凹槽73。通道76延伸穿过前板20、从板的侧面离开,以提供第一O形环80与第二O形环82之间的低压流体。第三O形环84定位在后板24上。O形环80、82、84密封地接合在附图中未描述的壳体的内圆筒部。低压流体设置在密封件80、82之间以加强其密封性能。
前板20还包括与第二凹槽66流体连通的高压出口孔85。中间板22包括与第二出口端口18连通的用于提供高压流体的凹口90。
图10至图19描绘了用附图标记200识别的第二双出口泵。泵200包括壳体202、前板204、中间板206和后板208。紧固件210使前板204、中间板206和后板208互相连接。紧固件207将前板204的凸缘209固定至壳体202。轴212固定成与转子214一起旋转。多个能够径向移动的叶片216定位在形成于转子214中的槽218内。压力室215限定在相邻的叶片216、转子214与中间板206之间。驱动轴212绕旋转轴线217旋转。轴承219、220可旋转地支撑驱动轴212。唇形密封件221定位在前板204内并且密封地接合驱动轴212。
壳体202包括低压进口222、高压进口224、低压出口226和高压出口228。中间板206包括不对称腔232,所述不对称腔232为泵200提供其双输出压力特性。该不对称腔232的第一部分236由第一表面238限定并且从转子214的外表面240隔开最大的距离。因此,由位于相邻的叶片216与第一表面238之间的加压室限定的容积在与围绕转子214的圆周的其它加压室相比较时相对较大。更具体地,第二表面246限定不对称腔232的第二部分248。第二表面246定位成比第一表面238更靠近转子214的外表面240。为了提供泵送作用,应当理解的是,第一表面238和第二表面246两者是弯曲的表面以使得在考虑到转子214的旋转方向时容积增大并且随后容积减小的连续的加压室被限定。
如图中所示出的,高压进口224与由表面246至少部分地限定的容积增大的室相关联。高压进口端口249形成在前板204中。高压进口端口250形成在后板208中。高压进口端口249、250与穿过中间板206延伸的高压进口孔251对准。
高压出口228与由表面246至少部分地限定的、具有顺序地减小的容积的压力室215流体连通。加压流体经由前板204和后板208中的高压出口端口253、255流出压力室215。高压出口孔257使高压出口端口253、255互相连接。
低压进口222与形成在壳体202的内表面254与中间板206的外表面258之间的腔252流体连通。如图14和图19所示,倒角260形成在中间板206上以提供低压进口通道261从而使流过低压进口222的流体进入由第一表面238至少部分地限定的室。低压进口端口262、264分别形成在前板204和后板208中。低压进口端口262、264提供储液器和通道以使低压流体进入与第一表面238相关联的、具有顺序地增大的容积的室。随着转子214旋转,加压流体进入低压出口端口270、272。低压出口孔276穿过中间板206延伸并且使低压出口端口270、272互相连接。高压流体路径保持与低压流体路径分离。
转子214包括定位在槽218的端部处的多个通道242。前板204包括与低压流体连通的第一周向延伸的槽294以及容纳高压流体的相对的周向延伸的槽296。以类似的方式,后板208包括容纳低压流体的第一槽300以及容纳高压流体的第二槽302。每个槽的尺寸和形状均对应于通道242的位置以将加压流体施加到叶片216的背面从而保持每个叶片与第一表面238和第二表面246之间的接合。
图20描述了替代的双出口泵320。泵320基本上类似于泵200。因此,相同的元件将保留其先前采用并且包括小写“a”后缀的附图标记。图20表示具有定位在泵的与低压进口222a相反的侧上的低压进口通道261a的中间板206a的可能的方位。可以预期的是,泵320按照图20中所描绘的那样竖直地安装。外表面258a与内表面254a之间的腔252a由于泵320在储液器或一些其它流体供应机构中的位置而可以变得充满流体。将要被泵送的流体继续填充腔252a直到该流体到达并且进入低压进口通道261a为止。因此,使用该概念可以满足特定的客户的关于管道进口和管道出口的位置的包装要求。
图21表示示例性马达以及包括驱动轴354的马达352的泵组件350。轴354是延伸穿过安装板356的整体式的单件构件。轴354固定成与泵360的转子358一起旋转。泵360在不脱离本公开的范围的情况下可以构造为泵10、泵200或泵320。
已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。其并非意在穷举性的或限制本公开。特定的实施方式的单个元件或特征通常不限于该特定的实施方式,但是在适用的情况下是能够互换的并且能够被用在选定的实施方式中,即使没有被具体示出或描述亦如此。同样也可以用许多方式变型。这种变型不被视为与本公开背离,并且所有的这种改型意在包括在本公开的范围内。

Claims (17)

1.一种双出口压力泵,包括:
壳体,所述壳体包括第一进口和第二进口以及第一出口和第二出口;
转子;和
由所述转子驱动的多个叶片;
其特征在于,所述双出口压力泵还包括:
不对称转子腔,所述不对称转子腔具有与所述叶片接合并且成形为至少部分地限定多个低压、高容积室的第一表面,所述不对称转子腔还包括与所述叶片接合并且成形为至少部分地限定多个高压、低容积室的第二表面,其中,所述转子和叶片的旋转同时泵送所述第一进口与所述第一出口之间的高容积低压流体以及所述第二进口与所述第二出口之间的低容积高压流体。
2.根据权利要求1所述的双出口压力泵,其中,所述第一表面比所述第二表面从所述转子隔开得更远。
3.根据权利要求1所述的双出口压力泵,其中,所述低压、高容积室限定大于所述高压、低容积室的容积。
4.根据权利要求1所述的双出口压力泵,其中,所述泵为定量泵。
5.根据权利要求1所述的双出口压力泵,其中,所述泵包括固定至彼此的第一板、第二板和第三板,所述第二板包括容纳所述转子和所述叶片的所述不对称转子腔。
6.根据权利要求5所述的双出口压力泵,其中,所述第一板包括与所述低压、高容积室和所述第一出口中的至少一者连通的第一出口端口,所述第一板还包括与所述高压、低容积室和所述第二出口中的至少一者连通并且与所述第一出口端口隔开的第二出口端口。
7.根据权利要求6所述的双出口压力泵,其中,所述第一板包括容纳低压流体的第一槽以及容纳高压流体的第二间隔开的槽,所述第一槽和所述第二间隔开的槽将低压流体和高压流体提供至叶片的叶面以将叶片朝向所述不对称转子腔的所述第一表面和所述第二表面迫压。
8.根据权利要求7所述的双出口压力泵,其中,所述第二板包括倒角边缘,所述倒角边缘提供与所述第一进口连通的流路。
9.根据权利要求8所述的双出口压力泵,其中,所述第三板包括与所述低压、高容积室和所述第一出口中的至少一者连通的第一出口端口,所述第三板还包括与所述高压低容积室和所述第二出口中的至少一者连通并且与所述第一出口端口隔开的第二出口端口。
10.根据权利要求9所述的双出口压力泵,其中,所述第二板包括使所述第一板的所述第二出口端口以及所述第三板的所述第二出口端口互相连接的高压通道。
11.根据权利要求10所述的双出口压力泵,其中,所述第三板包括与所述低压、高容积室连通的第一进口端口以及与所述高压、低容积室连通的第二进口端口。
12.根据权利要求11所述的双出口压力泵,其中,在所述第二板与所述壳体之间形成有储存腔来储存低压流体,所述第二板包括低压进口通道以使流体从所述储存腔流动到所述不对称转子腔。
13.根据权利要求1所述的双出口压力泵,还包括安装在所述壳体内的电动马达以及由驱动所述转子的所述马达驱动的整体式轴。
14.一种流体泵,包括:
壳体,所述壳体包括进口、第一出口和第二出口;
转子,所述转子可旋转地支撑在所述壳体中;
多个叶片,所述多个叶片由所述转子驱动并且限定具有不同容积的压力室;以及
所述第一出口和所述第二出口接收来自所述进口的流体并且与具有减小的容积的压力室连接,
其特征在于,所述第一出口接收来自所述压力室中的第一组压力室的流体并且所述第二出口接收来自所述压力室中的比所述第一组压力室的容积更小的第二组压力室的流体,从而所述第二出口以比所述第一出口更高的压力和更低的流速供应流体,所述壳体包括固定至彼此的第一板、第二板和第三板,所述第二板包括容纳所述转子和所述叶片的圆形筒状腔,所述第一板包括与所述第一组压力室和所述第一出口连通的第一出口端口,所述第一板还包括与所述第一出口端口隔开并且与所述第二组压力室和所述第二出口连通的第二出口端口。
15.根据权利要求14所述的流体泵,其中,所述泵为定量泵。
16.根据权利要求14所述的泵,其中,所述第二出口端口与所述第一出口端口周向地间隔开并且比所述第一出口端口定位得更向下游。
17.根据权利要求14所述的泵,其中,所述第一板还包括第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一出口端口连通并且具有第一周向范围,所述第一板还包括第二凹槽,所述第二凹槽与所述第二出口端口连通,所述第二凹槽的第二周向范围小于所述第一凹槽的所述第一周向范围。
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