发明内容
本实用新型提供了一种液压贮室,它的制造相对较简单和省钱,并且,它有更好的性能特点。
本实用新型在它的一种形式中包括一种与液压流体一起使用的贮室组件。该贮室组件包括一个贮室壳体,它形成一个用来保持液压流体的流体腔室。所述壳体包括一个入口和一个出口,液压流体通过入口进入所述流体腔室,而液压流体通过出口由所述流体腔室排出。将一个导流板件设置在所述流体腔室内在所述入口的上方。所述导流板件将位于所述导流板件上方的所述流体腔室的上区与位于所述导流板件下面的所述流体腔室的入口区分开。所述导流板件形成一个中央开孔,该中央开孔设置在径向上在所述贮室壳体的里面,并且该开孔在所述入口区与所述上区之间提供了流体连通。所述导流板件和所述贮室壳体确定一条流动路径,其中,通过所述入口引入所述流体腔室中的液压流体的方向基本上沿着所述入口区的径向上的一个外段在圆周方向上流动,从而将被挟带在液压流体中的空气收集在所述入口区附近的所述中央开孔并且基本上与所述上区连通的中心部分中,从而将流体脱气。该组件还包括用来在所述贮室壳体与所述导流板件之间沿着所述导流板件的外径向边缘形成对流体的基本上严密的密封的装置。
在本实用新型的某些实施例中,用来在所述贮室壳体与所述导流板件之间形成对流体基本上严密的密封的装置的形式为设置在导流板件的外径向边缘上的轴向上伸展的凸缘,它与贮室壳体形成压配合接合。在本实用新型的另外实施例中,用来形成对流体基本上严密的密封的装置的形式为一个型O环件,沿着所述导流板件的外周边伸展并且将所述导流板件连接到所述贮室壳体上的焊缝,或者设置在所述导流板件与所述贮室壳体之间、并且将所述导流板件与所述贮室壳体连接起来的粘结剂。
本实用新型在它的另一种形式中包括一种批量生产与液压流体一起使用的贮室组件的方法。所述方法包括提供多个贮室壳体,其中,每个贮室壳体形成一个用来保持液压流体的流体腔室,并且所述壳体包括一个入口和一个出口,液压流体通过入口进入所述流体腔室,而液压流体通过出口由所述流体腔室排出。该方法还包括在每个贮室壳体中安装一个导流板件。对于每个贮室组件,将导流板件设置在所述流体腔室中在所述入口的上方,所述导流板件将所述流体腔室分隔开,从而将位于所述导流板件上方的所述流体腔室的上区与位于所述导流板件下面的所述流体腔室的入口区分开。所述导流板件形成一个中央开孔,该开孔设置在径向上在所述贮室壳体的里面,并且该开孔在所述入口区与所述上区之间提供了流体连通。所述导流板件和所述贮室壳体确定一条流动路径,其中,通过所述入口引入所述流体腔室中的液压流体的方向基本上沿着所述入口区的径向上的一个外段在圆周方向上流动,从而将被挟带在液压流体中的空气收集在所述入口区附近的所述中央开孔并且基本上与所述上区连通的中心部分中,从而将流体脱气。该方法还包括对于多个贮室壳体中基本上所有的贮室壳体、在所述导流板件与所述贮室壳体之间沿着所述导流板件的外径向边缘形成对流体的基本上严密的密封。
本实用新型的优点在于,它提供了一种成本有效的液压贮室设计,用来可靠地对液压流体实现脱气。
具体实施方式
在图1中图示出一个贮室壳体20,在该壳体中没有导流板件。贮室壳体20包括一个顶部件22和形成一个内部流体腔室28的壳体24。将一个帽盖(未示出)可移开地固定到顶部件22上,以打开和关闭由顶部件22所形成的中心开口。壳体24具有一大致的圆柱形,壳体24的下部的直径比壳体24的上部的稍小。在壳体24的上部与下部之间的过渡区域形成一个小的内部突起边沿26。
液压流体通过入口30进入贮室20的流体腔室28。一个与入口30处于流体连通状态的接头(或连接器)32由壳体24向外伸出。当把贮室20安装在一液压系统中时,可以很容易地将一个液压软管固定到接头32上。通过位于入口30下面的出口34将液压流体由流体腔室28中排出。出口34位于壳体24的被切掉的部分,且采用虚线的轮廓表示出口34的位置。第二接头(未示出)与出口34处于流体连通状态,并且由壳体24向外突伸,与接头32基本上形成一个直角。第二接头在结构上与接头32类似。安装销状件(或螺栓)36由贮室壳体24的底部突伸出,并且使用这些销状件把贮室20固定在车辆中。
在工作时,入口30的位置确定成使得液压流体以与圆柱形流体腔室28的轴线相切的方向进入壳体24。(图3中的流动路线31示出了与中心轴线相切地进入的流体流。)结果,当流体进入贮室20时,在流体腔室28内的液压流体沿着一围绕流体腔室28的轴线的环形路径流动。这种流体的旋转运动可能造成漩涡,例如由线38示出的那样,线38示出了当流入的流体已经产生漩涡时在贮室20中的液压流体的流体表面。在贮室中出现这样的漩涡是不希望的,这样的漩涡可能消弱贮室的性能。例如,这样的漩涡在靠近流体的上表面的部位造成湍流,从而阻止流体的脱气,并且甚至可能造成在液压流体内挟带空气。入口34的位置设置还与圆柱形流体腔室28的轴线相切,并且,通过出口34排出的流体还可能进一步促成漩涡的形成,然而,人们确认为液压流体通过连接到入口30上的返回管线的进入流是产生漩涡的主要原因。
已经知道通过采用导流板阻止形成这样的漩涡。在图2-5中示出了这样的导流板的两个已知示例。在图2和3中示出了这些已知的导流板结构中的第一个结构40,该结构包括上导流板件42和下导流板件44。两个导流板件42,44都大致为平面的,且当把导流板结构40安装在贮室20中时,这两个导流板件42,44的外周边的位置邻近贮室的内表面。在使用中,贮室20中流体的液面在上导流板件42的上方,并且当进入的流体31通过入口30进入贮室20时,在导流板件42,44之间产生旋转的流体流。在旋转的流体流中较重的流体径向上向外迁移,而旋转的流体中被俘获的空气被收集在贮室的中心,而贮室的中心通过上导流板件42的中心开口向上连通。连接柱在上导流板件与下导流板件42,44之间伸展,并且在下导流板件44的下面伸展到一杯状的底部结构46。可以将重的碎屑收集在底部结构46中,而过滤面板(未示出)横截着在下柱段50之间形成的开口伸展,这些下柱段在导流板件44与底部结构46之间伸展。流体在导流板件42,44之间进入贮室之后,流体通过下导流板件44的中心开口向下流动。随后,在流体能够到达出口34并且由贮室20中排出之前,当流体流过安装在下柱段50上的过滤面板时,流体得到过滤。
当批量生产时,已经发现,相当数量的导流结构40的性能将很差。通过本申请的发明人对使用中的导流板结构40的观察表明,在性能差的贮室组件中,贮室中流体的上表面(在上导流板件42的上方)出现强度不可接受的湍流。本发明人进一步认识到,当制造具有导流板结构40的贮室组件时,很难始终如一地在上导流板件42与贮室壳体24之间实现对流体的严密密封。在上导流板件42与贮室壳体24之间没有这样的对流体的严密密封被认为会使得在导流板件42下面的旋转的流体流可能与在导流板件44上面的流体部分地连通,产生使性能变坏的湍流。
图4和5示出了另一种已知的贮室导流板结构52。这种结构相当地不同,并且设置有一带有遮板(或遮罩)56的外环54,以控制进入贮室的流体流。外环54支承着邻近贮室入口的遮板56,而进入的流体流到遮板56这,在那里,在流体通过位于遮板56的侧面板中的开孔58或者通过遮板56的敞开的底部由遮板56流出之前,流体的速度被减慢。
图6示出了按照本实用新型的贮室组件120。贮室组件120包括一个顶部件122和一个形成内部的流体腔室128的壳体124。通过对一种聚合物材料进行模制可以很容易地制作出壳体124和顶部件122。将一个帽盖(未示出)可移开地固定到顶部件122上,以打开和关闭由顶部件122所形成的中心开口。可以很容易地通过顶部件122的中心开口将液压流体添加到系统中。壳体124是大致圆柱形的,壳体124的下部的直径比壳体24的上部的稍小。在壳体124的上部与下部之间的过渡区域形成一个小的内部突起边沿126。如下面将讨论的那样,突起边沿126提供了一个表面,用来当把一个导流板结构60插入到壳体124中时与该导流板结构接合。在替代实施例中,壳体124在它的轴向长度上可以有共同的直径,并且可以设置另外的装置,用来适当地将导流板结构60轴向定位在壳体124中。例如,可以在壳体124中形成内伸出的小突起,用来与导流板结构60接合,可以采用一个可移开的夹紧装置,或者,可以在导流板结构60上整体地形成一个定位件,并且该定位件由导流板结构向外突伸出,用来与壳体124上的一个结构(或部件或者特征)接合。
液压流体通过入口130进入贮室组件120的流体腔室128。一个与入口130处于流体连通状态的接头132由壳体124向外突伸出。当把贮室组件120安装在一液压系统中时,可以很容易地将接头132插入到一个液压软管中。通过位于入口130下面的出口134将液压流体由流体腔室128中排出。第二接头(未示出)与出口134处于流体连通状态,并且由壳体124向外突伸出。第二接头在结构上与入口接头132的结构类似,并且,当把贮室组件120安装在液压系统中时,也可以很容易地将第二接头插入到一个液压软管中。安装销状件136由贮室壳体124的底部突伸出,并且使用这些销状件把贮室组件120固定在车辆上。
将入口130的位置设置成使得液压流体沿着一条线进入壳体124,该线确定为关于一个在贮室壳体124的轴线123上对中的柱体的切线。为了用图示出这样的切向取向的进入流体流的一个示例,参见图3中的流动路径箭头31。在所示出的实施例中,将出口134的位置设置成使得它所确定的流动路径与轴线123相交,从而限制或者消除出口134对于在壳体124内形成旋转的流体流的贡献。然而,也可以与本实用新型一起采用对出口134的另外设置。例如,可以将出口134的位置设置成与图1的位置相切的出口34类似。
还可以将导流板结构60的位置设置在流体腔室128中,参考着图6和7可以最好地理解这一点。当使用时,用液压流体部分地充满流体腔室128。要装载在流体腔室128内的流体的体积将取决于贮室组件120安装在其中的液压系统的特点。将把贮室组件120的尺寸做成使得用图6中的线138表示的液压流体的上表面在导流板结构60的上方。导流板结构60将流体腔室128分成三个分开的区域,位于导流板件62上方的上区128a,位置在导流板件62与过滤件64之间的入口区128b,以及位置在过滤件64下面的下区128c。
导流板件62具有一个基本上平面的盘部分66和一个外凸缘70,一个中心开口68穿过盘部分66伸展。凸缘70围绕盘部分66的外周边伸展,并且在轴向上突伸出。凸缘70的采用使得导流板件66有相对较大的径向外表面72。连接件76在轴向上伸展,并且将导流板件62与过滤件64连接起来。在示出的实施例中,导流板件62,连接件76和过滤件支承结构78都整体地由一种模制的聚合物材料制成。
过滤件支承结构78包括一个内盘84,连接件76就连接到该内盘上。内盘84在过滤件64的中心形成一个不能透过的阻挡部分。支承肋82由内环84径向向外伸出,并且将内环84与外环80连接起来。筛网过滤件86横过在内环与外环84,80之间形成的流体通道和径向上伸展的肋82伸展。
在安装顶部件122之前,将导流板结构60安装在贮室壳体124中。在图6和7中示出的实施例中,将导流板结构60简单地设置在壳体124内。将外凸缘70的尺寸做成使得它与贮室壳体124的内表面174形成一种压配合接合。在贮室壳体124内将导流板结构60向下压,直到外环80与内突起边沿126接合为止,从而把导流板结构60适当地定位在贮室壳体124中。外环80与内突起边沿126的接合以及凸缘70与内表面174的压配合接合防止了在正常工作过程中导流板结构60在贮室壳体124内的相对运动,但是不能阻碍用手将导流板结构60由贮室壳体124内移开。
聚合物的凸缘70与聚合物的贮室壳体124的压配合接合足够地严密,可以提供对流体的严密密封。通过使导流板件62在它的外周边设有轴向上突伸出的凸缘70,使导流板件62的外径向表面扩大,从而为表面72和174提供了更大的面积,用来实现接合,从而改进了这种接合的密封效果。进而,凸缘70的轴向突伸的性质使得凸缘70在它的突伸边缘处有较小的刚度,使得它的形状更容易地与贮室壳体124的内表面174的形状一致。
通过提供一种设计,在这种设计中可以制作出多个贮室组件,并且这些多个贮室组件124中的基本上所有组件将包括在导流板件62与贮室壳体124的内表面174之间的非常严密的流体密封,从而在导流板结构60上采用凸缘70使得贮室组件124的批量生产变得容易。
在所示出的实施例中,凸缘70在与轴线123平行的方向上突伸出。然而,在替代的实施例中,凸缘70可以设有一稍微的端部扩张,从而当凸缘由盘部分66突伸出时,它有越来越大的外径。这样的端部扩张能够增强在凸缘70的伸出端处凸缘70与内表面174之间的过盈配合,内表面174可以使凸缘的伸出端在径向上向内偏压,从而增强凸缘70与内表面124的压配合接合,并且增强在凸缘70与内表面124之间形成的对流体的严密密封。
现在将讨论贮室组件120的工作。液压流体通过入口130基本上与以轴线123为中心的一个柱体相切地且在导流板件62与过滤件64之间的入口区域内进入贮室组件120的流体腔室128。这股流体的进入流在流体腔室128的入口区128b内形成旋转的流体流。由于这股旋转的流体流,流体中较轻的组分,最重要的是所挟带的空气,朝向位于导流板件62的中央开孔68的下面且接近该中央开孔的入口区128b的中心区域88迁移。随后,被挟带的空气穿过开孔68向上迁移,进入上区128a,在那里,被挟带的空气进入在液压流体表面138上方的充满空气的头部空间,从而将液压流体脱气。凸缘70与贮室壳体124的内表面174之间对流体的严密密封阻止流体沿着流体腔室128的外周边由入口区128b运动到上区128a形成连通,在入口区128b内的旋转流体在流体腔室128的外周边的速度最大。在入口区128b的中心区域88的流体速度将比较小,并且,部分地将入口区128b分隔开的连接件76的存在对于减缓流体在入口区128b的中心的运动作出了贡献。关于连接件76与在入口区128b内的流体流之间的相互作用,应当进一步注意到,这些连接件形成以轴线123为中心的圆弧的一部分,从而使这样的部件在旋转的流体中可能产生的任何湍流减到最小。还应当注意到,连接件76在每个部件76的顶部有一径向上突伸出的段,从而,开孔68和中心区域88不仅包括入口区的径向上在连接件76里面的那部分,而且还包括入口区128b在径向上位于连接件76的轴向上伸展的段外面的一小部分。因此,被挟带的空气可以通过开孔68逸出,由入口区128b的中心区域88进入上区128a,而不必径向上在连接件76的里面通过。
流体必须通过筛网过滤件86进入流体腔室128的下区128c,出口134就位于该下区内。当液压系统由贮室组件120抽出流体时,将液压流体通过出口134排出,通过过滤件86抽出另外的液压流体。
在另外的实施例中,可以采用不是上面描述过的凸缘70与贮室壳体124的压配合接合的方法或者除了这种压配合以外附加地采用一些方法在导流板件与贮室壳体之间形成对流体的严密密封。在图8-10中示出了几个这样的替代实施例。在图8中,导流板结构60a采用一个设置在凸缘70与贮室壳体124的内表面174之间的O型环件90。使O型环件90座落在位于凸缘70中的沿圆周伸展的凹槽92中,以将导流板件与贮室壳体之间的交界面密封起来,也可以替代地使其座落在位于贮室壳体124的凹槽中。
在图9中,通过焊接将导流板结构60b密封在贮室壳体上,并且固定到贮室壳体上。焊缝94基本上沿着凸缘70的整个周边伸展,既把凸缘7z0与贮室壳体124连接起来,又实现凸缘70与贮室壳体124之间的密封。在图10中,在把导流板结构60c安装在贮室壳体124中之前,将一种粘结剂96施加到凸缘70的外径向表面上。粘结剂层96既把导流板凸缘70固定到贮室壳体124的内表面上,又实现凸缘70与贮室壳体124的内表面之间的密封。采用这些如在图8-10中所示的附加密封结构(或特征)进一步提高了当批量生产贮室组件120时在导流板件62与贮室壳体124的内表面174之间实现对流体基本上严密密封的可靠性。
尽管已经将本实用新型描述成如示例性的设计那样,但是,在本文件的精神和范围以内可以进一步对本实用新型进行改进。因此,希望本实用新型涵盖本实用新型的采用它的一般原理的任何改型,利用和配合。