CN104334880A - 具有填充件的内齿轮泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内齿轮泵(1)，其具有作为在吸入侧(8)和压力侧(9)之间的分离件(7)的螺旋扭力弹簧。本发明提出，所述分离件(7)的侧边(13、14)的中间区域(a、b)构造成比分离件(7)的自由端部和到轭(15)的过渡部(c、d)更厚，以便侧边(13、14)直至其自由端部以高的预紧力贴靠在内齿轮泵(1)的齿轮(2、3)的齿顶上。为了减小在分离件(7)的轭(15)的区域中的机械应力，在从侧边(13、14)到轭(15)的过渡部(c、d)处设置大的弯曲。

Description

具有填充件的内齿轮泵
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述的特征的内齿轮泵。
背景技术
公开文献DE 10 2007 049 704 A1公开了一种用于液压车辆制动设备的内齿轮泵，其具有内啮合的齿圈和外啮合的小齿轮，该小齿轮偏心地布置在齿圈中，使得该小齿轮在周边区段中与齿圈啮合。齿圈为内啮合的齿轮，并且小齿轮为外啮合的齿轮，选择齿圈和小齿轮作为名称是为了进行区别。齿圈和小齿轮也可共同地被称作内齿轮泵的齿轮。在小齿轮与齿圈在其中啮合的周边区段之外，小齿轮和齿圈在其之间围绕出新月形的泵腔，在该泵腔中布置有分离件，该分离件在泵腔中使内齿轮泵的吸入侧与压力侧彼此分离。已知的内齿轮泵的分离件是螺旋扭力弹簧，其与内齿轮泵的齿轮同样宽。分离件的内部侧边和外部侧边相应于内齿轮泵的齿轮弯曲，小齿轮的齿的齿顶贴靠在内部侧边上并且齿圈的齿的齿顶贴靠在构造成螺旋扭力弹簧的分离件的外部侧边上，从而液体被包围在齿轮的齿隙中，并且通过齿轮的旋转驱动以已知的方式从吸入侧被输送到压力侧。分离件的两个侧边一体地且弹性地通过轭相互连接。
对于名称：侧边的彼此面对的侧被称为分离件的侧边的内侧。侧边的外侧贴靠在齿轮的齿顶上。
发明内容
具有权利要求1的特征的根据本发明的内齿轮泵的分离件同样构造成螺旋扭力弹簧，该螺旋扭力弹簧具有贴靠在小齿轮和齿圈的齿的齿顶上的侧边。侧边在其中间区域中比在其自由的端部处和与分离件的轭的过渡部处更厚。侧边从较厚的中间区域开始朝向自由端部并且朝向到轭的过渡部变细。分离件的侧边的中间区域在侧边的纵向上延伸、也就是说在内齿轮泵和其齿轮的周向上延伸。侧边的中间区域以与侧边的自由端部具有距离且与从轭到侧边的过渡部具有距离的方式结束。中间区域不必位于侧边的纵向中线，其可更靠近自由端部或者与轭的过渡部。通过分离件的侧边的厚度分布，侧边的弹簧刚性在其长度上变化。
本发明改进了构造成螺旋扭力弹簧的分离件的侧边在内齿轮泵的齿轮的齿顶上的贴靠并且由此改进了齿隙的密封。根据本发明的内齿轮泵的分离件的侧边在其长度上更好地贴靠在齿轮的齿顶上。在现有技术中，分离件的侧边由于分离件的弹簧力基本上在轭的附近压靠内齿轮泵的齿轮的齿的齿顶，而在根据本发明的内齿轮泵中，分离件的弹簧力也还使侧边在其自由端部的区域中压靠齿顶。在适宜的情况中，侧边在其整个长度上均匀地压靠齿顶。应提及的是，分离件的侧边压靠内齿轮泵的齿轮的齿顶的压紧力是由于构造成螺旋扭力弹簧的分离件的弹簧力本身，或者也可以考虑在内齿轮泵运行时在侧边之间的在侧边的长度上恒定的液压内压力的情况，并且由此在侧边的长度上恒定的力径向地向内作用到内部侧边上并且向外作用到外部侧边上。
也可行的是分离件的侧边的这样的压力分布和造型，即，通过该压力分布和造型，侧边压靠内齿轮泵的齿轮的齿顶的压紧力向着侧边的自由端部的方向增加。在这种情况中，分离件的侧边的压紧力沿朝向内齿轮泵的压力侧的方向升高并且由此在这样的部位处更大，即，在此在齿隙中的与侧边在齿顶上的贴靠相反地作用的液压压力更大。由此可改进密封作用。
从属权利要求的对象是在权利要求1中给出的本发明的有利的设计方案和改进方案。
权利要求7的对象是在轭的区域中和在从轭到与轭一体的侧边的过渡部中在分离件的外侧和内侧上或外表面和内表面上的弯曲变化。在从轭到侧边的过渡部处，分离件的外侧是凸形的圆弧形，也就是说，外表面是凸形的圆柱面。在到侧边的过渡部之间，分离件的轭的外表面凹形地圆柱形地弯曲。在从轭到内部侧边的过渡部处，分离件的内表面凹形地圆柱形地弯曲，其中，弯曲半径大于在从轭到内部侧边的过渡部处在外侧的弯曲的半径。不一定是精确的圆柱形状。本发明的该设计方案在分离件中起作用的机械应力方面改进了分离件的轭区域和从轭到侧边的过渡部，该机械应力更好地分布并且避免了局部高的应力，确切地说减小了机械的应力峰值。
在本发明的设计方案中，权利要求7所述的特征也可在没有主权利要求的特征部分的特征的情况下实现。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施方式详细解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的内齿轮泵的侧视图；以及
图2以放大图作为细节示出了根据本发明的图1中的内齿轮泵的分离件。
附图理解为为了理解和解释本发明的示意性的且简化了的视图。
具体实施方式
在图1中示出的根据本发明的内齿轮泵1具有两个齿轮2、3，即，内啮合的齿圈2和在此被称为小齿轮3的外啮合的齿轮。小齿轮3偏心地布置在齿圈2中，两个齿轮2、3具有彼此平行的轴线并且相互啮合。齿圈2以可旋转的方式滑动支承在轴承环4中，小齿轮3以不可相对旋转的方式布置在泵轴5上。为了清晰示出的目的，未绘出内齿轮泵1的罩壳。为了使内齿轮泵1运行，旋转地驱动泵轴5，以不可相对旋转的方式固定在泵轴5上的小齿轮3与该泵轴5一起旋转，并且旋转地驱动啮合的齿圈2。以箭头P示出旋转方向。
齿轮2、3在其不相互啮合的周边区段中在齿轮之间限制新月形泵腔6。在泵腔6中布置有新月形的分离件7，该分离件也可被理解成部分新月形或半新月形的并且由于其形状常常也被称为新月形件或新月形体。分离件7使在内齿轮泵1的泵腔6中的吸入侧8和压力侧9分离。输入孔10通入吸入侧8中，输出孔11从压力侧9中引导出来。内齿轮泵1的齿轮2、3的齿顶贴靠在分离件7的外侧或内侧上，并且在旋转驱动齿轮2、3时沿着分离件7的外侧或内侧滑动。分离件7与宽度相同的齿轮2、3同样宽。分离件7在齿轮2、3的齿隙中包围液体体积，从而齿轮2、3的旋转驱动使得液体从吸入侧8输送到压力侧9。分离件7在吸入侧的端部处支撑在栓处，该栓横向地穿过泵腔6并且在此被称为推力轴承12。
在该实施例中，新月形的分离件7是螺旋扭力弹簧。该螺旋扭力弹簧是具有两个朝相同的方向呈圆弧形弯曲的侧边13、14的U形的板簧，如已经阐述的那样，齿轮2、3的齿的齿顶贴靠在所述侧边上。齿顶贴靠在侧边13、14的外侧上，分离件7的内部侧边13的外侧相对于内齿轮泵1向内指向并且形成分离件7的内侧。分离件7的侧边13、14的内侧彼此面对。轭15使两个侧边13、14相连接并且贴靠在推力轴承12上。形成分离件7的螺旋扭力弹簧在其压力侧的端部上敞开，从而在螺旋扭力弹簧的侧边13、14之间的内腔16被在压力侧9上存在的压力加载，该压力将侧边13、14彼此压开、也就是说使外部侧边14向外压靠齿圈2的齿的齿顶并且将内部侧边13向内压靠小齿轮3的齿的齿顶。由此，形成内齿轮泵1的分离件7的螺旋扭力弹簧的侧边13、14在压力情况变化时也始终密封地贴靠在内齿轮泵1的齿轮2、3的齿的齿顶上。附加地，侧边13、14由于构造成螺旋扭力弹簧的分离件7的弹簧力，例如即使在无压力的内齿轮泵1中也预紧地贴靠在齿轮2、3的齿的齿顶上。
分离件7的侧边具有在其长度上变化的厚度并且由此具有在长度上变化的弹簧刚性。在图2中可良好地看出分离件7的形状和厚度变化，该图详细地示出了分离件7。内部的侧边13在中间的区域a中比在远离轭15的自由端部上更厚，并且比在与轭15的过渡部c上更厚。中间的区域a以与所述自由端部有距离且与轭15到内部侧边13的过渡部c有距离的方式结束。在该实施例中，内部侧边的较厚的中间区域a不是相对于内部侧边13的纵向中线对称，而是更加靠近自由端部。然而，这对于本发明来说不是必须的。内部侧边13从中间区域a开始不仅朝向自由端部而且朝向与轭15的过渡部c变细。通过该较大的厚度，分离件7的内部侧边13在其中间区域a中具有较大的弹簧刚性。在该实施例中，厚度和由此弹簧刚性在内部侧边的中间区域a中几乎是恒定的，然而，这对于本发明来说不是必须的。内部侧边13的中间区域a可理解成高原形。内部侧边13的面对外部侧边14的内侧在中间区域a的两个端部上不仅朝向内部侧边13的自由端部而且在朝向分离件7的到轭15的过渡部c的方向上首先是凸形地并且随后是凹形地弯曲。
外部侧边14同样具有中间区域b，在其中，外部侧边14比其自由的端部和到轭15的过渡部d更厚并且由此该中间区域的弹簧刚性更大。然而，外部侧边14在其中间区域b中并非具有恒定的厚度，而是其厚度从到轭15的过渡部d至中间的区域b中连续地增大并且之后再减小直至自由端部。外部侧边14的最厚的部位大致可位于侧边14的纵向中线，在该实施例中，最厚的部位更加靠近自由端部而非轭15。通过使外部侧边的外侧的凸形的弯曲比外部侧边的内侧的凹形的弯曲更强来实现外部侧边14的厚度分布。由于贴靠在齿圈2的齿顶上，该外侧是圆形的，即外表面是圆柱形的。外部侧边14的内侧在中间区域b中具有比朝向端部和朝向轭15更小的弯曲。外部侧边14的内侧的凹形的弯曲比其外侧的凸形的弯曲更弱。通过内侧的相对于圆形的外侧的形状和位置实现在侧边14的中间区域中更大的厚度，这也能够通过圆形的内侧实现，优选地内侧的弯曲的半径不小于外侧的弯曲的半径。
在该实施例中，内部侧边和外部侧边13、14的最厚的部位是分离件7的最厚的部位。
分离件7的具有较厚的中间区域a、b的侧边13、14的造型、尤其是厚度分布使得，侧边13、14在其整个长度上以几乎恒定的预紧力贴靠在齿轮2、3的齿的齿顶上。通过较厚的中间区域a、b实现了，侧边13、14在其远离轭15的自由端部附近也还以相对高的预紧力贴靠在齿轮2、3的齿的齿顶上，也就是说，贴靠在压力侧9上，在该处在齿轮2、3的齿隙中的压力高，分离件7的侧边13、14以预紧力贴靠在齿顶上并且包围在齿隙中的液压流体。
在从轭15到侧边13、14的过渡部处，分离件7在外侧上圆弧形地凸形地弯曲并且在过渡部c、d之间圆弧形地凹形地弯曲。即，分离件7的外表面在从轭到侧边13、14的过渡部c、d处是凸形的圆柱面，在过渡部c、d之间，轭15的外表面是凹形的圆柱面。在分离件7的内侧处，从轭15到内部侧边13的过渡部c是凹形的圆弧形，即，内表面在从轭15到内部侧边13的过渡部c处是凹形的圆柱面。其半径大于在从轭15到侧边13、14的过渡部c、d的外侧处的半径。在从轭15到内部侧边13的过渡部c的内侧处的半径也大于在两个侧边13、14之间的最大距离的一半。通过分离件7在轭15的区域中和在从轭15到侧边13、14的过渡部c、d中的这种造型，减小了在轭15的区域中和在从轭15到侧边13、14的过渡部c、d中的机械应力并且该机械应力均匀地分布或至少更均匀地分布。该机械应力由用于使侧边13、14贴靠在内齿轮泵1的齿轮2、3的齿的齿顶上的预紧力以及由因液压流体从外和从内作用的压力加载引起。在轭15和到侧边13、14的过渡部c、d中，在分离件7中的机械应力最高，因此使机械应力尽可能均匀分布的且局部地避免了高应力的分离件7的几何结构在此是重要的或者至少是有利的。
内齿轮泵1设置成用于液压车辆制动设备的液压泵，尤其地设置为用于液压车辆制动设备的防滑调节的和/或用于在液压外力车辆制动设备中产生压力的所谓的回油泵。

Claims (8)

1.一种内齿轮泵，其具有内啮合的齿圈(2)和外啮合的小齿轮(3)，所述小齿轮偏心地布置在所述齿圈(2)中并且在周边区段中与所述齿圈(2)啮合，其中，在所述小齿轮(3)与所述齿圈(2)在其中啮合的周边区段之外，所述小齿轮(2)和所述齿圈(3)在它们之间围绕出新月形的泵腔(6)，在所述泵腔中布置有分离件(7)，所述分离件(7)在所述泵腔(6)中使吸入侧(8)与压力侧(9)相互分离，其中，所述分离件(7)是螺旋扭力弹簧，该螺旋扭力弹簧具有贴靠在所述小齿轮(3)的齿的齿顶上的弯曲的内部侧边(13)和贴靠在所述齿圈(2)的齿的齿顶上的弯曲的外部侧边(14)以及将两个侧边(13、14)相连接的轭(15)，其特征在于，所述侧边(13、14)在中间区域(a、b)中更厚并且朝向其自由端部和所述侧边(13、14)到所述轭(15)的过渡部(c、d)变细。
2.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)在所述侧边(13、14)的中间区域(a、b)中具有最大厚度。
3.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)的内部侧边(13)在其中间区域(a)中具有几乎恒定的厚度。
4.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)的内部侧边(13)的内侧在从所述轭(15)到所述内部侧边(13)的过渡部(c)与所述内部侧边(13)的中间区域之间凹形地弯曲并且在从所述自由端部到所述内部侧边(13)的中间区域(a)之间凹形地弯曲。
5.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)的外部侧边(14)的内侧的凹形的弯曲至少等于并且优选地强于该外部侧边的外侧的凸形的圆柱形的弯曲。
6.根据权利要求5所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)的外部侧边(14)的内侧的凹形的弯曲在所述外部侧边(14)的中间区域(b)中较小并且朝向所述自由端部以及朝向到所述轭(15)的过渡部(d)增加。
7.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)在从所述侧边(13、14)到所述轭(15)的过渡部(c、d)处具有圆柱形地凸形弯曲的外表面并且在所述过渡部之间具有圆柱形地凹形弯曲的外表面并且在从内部侧边(13)到轭(15)的过渡部(c)处具有圆柱形地凹形弯曲的内表面，在从内部侧边(13)到轭(15)的过渡部(c)处的内表面的弯曲的半径大于在从内部侧边(13)到轭(15)的过渡部(c)处的外表面的弯曲的半径。
8.根据权利要求1所述的内齿轮泵，其特征在于，所述分离件(7)的在所述内部侧边(13)和所述外部侧边(14)之间的内腔(16)与所述泵腔(6)的压力侧(9)相通。
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