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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flügelpumpe.
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Gewöhnlich umfasst
eine Abdeckung für eine
Flügelpumpe
komplexe Ölleitungen,
wodurch die Festigkeit der Abdeckung möglicherweise beeinträchtigt wird.
Deshalb ist in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
JP7-279871A eine Pumpe angegeben, bei der die Festigkeit der Abdeckung
aufrechterhalten wird.
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Diese
Pumpe ist mit einem konkaven Teil versehen, der an einer Verbindungsfläche zwischen der
Abdeckung und dem Pumpenkörper
vorgesehen ist, wobei eine Außenseitenplatte
aus einer gesinterten Eisenlegierung als Verstärkungsglied in den konkaven
Teil eingesetzt ist. Die Festigkeit der Abdeckungsseite mit der
Außenseitenplatte
wird also aufrechterhalten, indem die Außenseitenplatte in den konkaven
Teil der Abdeckung aufgenommen wird. Die Außenseitenplatte dient außerdem dazu,
die rillenförmigen Ölleitungen
in der Abdeckung zu bedecken.
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Die
den Ölleitungen
entsprechenden Teile der Außenseitenplatte
sind nicht in Kontakt mit der Abdeckung. Weil also ein Teil der
Außenseitenplatte nicht
in Kontakt mit der Abdeckung ist, ist die Kontaktfläche zwischen
der Außenseitenplatte
und der Abdeckung kleiner.
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Wenn
die Außenseitenplatte
wie oben beschrieben in der Abdeckung aufgenommen ist, wird die
Dicke der Abdeckung dort, wo die Außenseitenplatte aufgenommen
ist, wesentlich dünner.
Wenn die Dicke der Abdeckung dünner
wird, wird die Festigkeit des dünneren
Teils der Abdeckung reduziert. Und weil die Kontaktfläche zwischen
der Außenseitenplatte
und der Abdeckung klein ist, treten Verformungen der Abdeckung mit
größerer Wahrscheinlichkeit
auf, wenn die Flügelpumpe
als Hochdruckpumpe verwendet wird.
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Weil
weiterhin der konkave Teil in der Abdeckung ausgebildet ist und
die Außenseitenplatte
in dem konkaven Teil aufgenommen ist, können die Geradheit der Bodenfläche in dem
konkaven Teil bzw. der Parallelismus der Bodenfläche in dem konkaven Teil zu
einer mit dem Körper
in Kontakt gebrachten Seitenfläche
der Abdeckung genau gehandhabt werden. Wenn sich die dimensionale
Genauigkeit verschlechtert, wird die Außenseitenplatte nicht senkrecht
zu einer Antriebswelle gehalten, sodass ein Zwischenraum zwischen
der Außenseitenplatte
und einem Nockenring erzeugt wird, wodurch möglicherweise die Volumeneffizienz
der Pumpe reduziert wird. Und wenn die senkrechte Ausrichtung der
Außenseitenplatte
zu der Antriebswelle nicht wie oben beschrieben aufrechterhalten
wird, tritt ein metallischer Kontakt zwischen der Außenseitenplatte
und einem Läufer
auf, wodurch möglicherweise
ein Fraß verursacht
wird.
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Es
besteht also ein Bedarf für
eine Flügelpumpe,
die die oben genannten Probleme aus dem Stand der Technik beseitigt.
Die vorliegende Erfindung erfüllt
diese und andere Aufgaben, wie dem Fachmann beim Lesen der vorliegenden
Beschreibung deutlich werden sollte.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flügelpumpe anzugeben, die die
Festigkeit einer Abdeckung ohne genaue dimensionale Kontrolle der
Abdeckung erhöhen
kann.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
gibt die vorliegende Erfindung eine Flügelpumpe an, die einen Körper, einen
in einer Bohrung in dem Körper
angeordneten Nockenring, einen innerhalb des Nockenrings angeordneten
Läufer,
eine Vielzahl von Flügeln
auf einer Außenfläche des
Läufers,
die sich bei einer Drehung des Läufers
entlang einer Innenfläche
des Nockenrings nach innen und nach außen bewegen, eine an dem Körper befestigte
Abdeckung, die eine Öffnungsfläche der
Körperbohrung
bedeckt, und eine Eisenverstärkungsplatte
in der Körperbohrung
zwischen dem Nockenring und der Abdeckung umfasst.
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Weil
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Verstärkungsplatte aus Eisen in eine Körperbohrung
aufgenommen ist, entspricht die Festigkeit der Abdeckung mit der
Verstärkungsplatte
aus Eisen der Festigkeit einer wesentlich dickeren Platte. Durch
die Erhöhung
der Festigkeit der Abdeckung wird die Verzerrungsgröße der Abdeckung
reduziert. Eine Reduktion der Verzerrungsgröße der Abdeckung ermöglicht eine
Reduktion des Ölleckens
in der Abdeckung, wodurch die Volumeneffizienz der Pumpe verbessert
wird und ein Öllecken
von einem Kontaktteil zwischen dem Körper und der Abdeckung verhindert
wird. Weil kein konkaver Teil zum Aufnehmen einer Platte an einer
Abdeckungsseite wie bei der herkömmlichen
Pumpe erforderlich ist, ist keine genaue dimensionale Kontrolle
in Bezug auf die Abdeckung erforderlich.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden für
den Fachmann durch die folgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen verdeutlicht.
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1 ist
eine Querschnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Ansicht einer Kontaktfläche zwischen
einer Verstärkungsplatte
und einem Läufer.
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3 ist
eine Ansicht, die eine Kontaktfläche zwischen
einer Verstärkungsplatte
und einer Abdeckung zeigt.
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4 ist
eine Querschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Dem
Fachmann sollte deutlich sein, dass die folgende Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft ist, wobei die
Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist,
sondern durch die beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
definiert wird.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform,
die in 1 bis 3 gezeigt wird, ist eine Körperbohrung 2 in
einem aus Aluminium ausgebildeten Körper 1 vorgesehen,
wobei eine Seitenplatte 3 aus Eisen und ein Nockenring 4 aus
Eisen in der Körperbohrung 2 aufgenommen
sind.
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Eine
Antriebswelle 5 ist in dem Körper 1 vorgesehen
und erstreckt sich durch die Seitenplatte 3 und den Nockenring 4.
Ein Läufer 6 aus
Eisen ist an der Antriebswelle 5 in dem Nockenring 4 befestigt, um
sich gemeinsam mit der Antriebswelle 5 zu drehen, wobei
außerdem
eine Vielzahl von Rillen radial auf einem Außenumfang des Läufers 6 ausgebildet sind.
Flügel 7 sind
in den Rillen aufgenommen, um sich in und aus denselben zu bewegen.
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Ein
Aufnahmestufenteil (konkaver Teil) 2a ist in einer Öffnung der
Körperbohrung 2 entlang
einer Innenumfangsfläche
ausgebildet, um eine Verstärkungsplatte 8 aufzunehmen.
Die Verstärkungsplatte 8 wird
in dem Aufnahmestufenteil 2a aufgenommen, wobei weiterhin
eine Außenseite
des Verstärkungsglieds 2a durch
eine Abdeckung 9 bedeckt wird.
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Der
Aufnahmestufenteil 2a zum Aufnehmen der Verstärkungsplatte 8 weist
eine Stufe (Tiefe) auf, die etwas größer als die Dicke der Verstärkungsplatte 8 ist.
Wenn die Stufe kleiner als die Dicke der Verstärkungsplatte 8 ist,
steht die Verstärkungsplatte 8 von der
Körperbohrung 2 in
eine Seite der Abdeckung 9 vor. Wenn die Verstärkungsplatte 8 derart
in die Seite der Abdeckung 9 vorsteht, wird ein Zwischenraum
in einer entsprechenden Fläche
zwischen der Abdeckung 9 und dem Körper 1 erzeugt, sodass
ein Öllecken
durch den Zwischenraum auftritt.
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Weil
O-Ringe 14a und 14b an einer Kontaktfläche zwischen
der Seitenplatte 3 und der Körperbohrung 2 in der
Richtung der Antriebswelle angeordnet sind, werden Variationen in
der Dicke der Seitenplatte 3, des Nockenrings 4,
der Verstärkungsplatte 8 oder ähnlichem
absorbiert, wodurch die Verstärkungsplatte 8 in
Kontakt mit der Abdeckung 9 gebracht wird.
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2 zeigt
eine Kontaktfläche
der Verstärkungsplatte 8 an
der Läuferseite,
und 3 zeigt entsprechend eine Kontaktfläche an der
Abdeckungsseite, wobei ein Paar von Saugöffnungen 12 in der Verstärkungsplatte 8 ausgebildet
sind. Diese Saugöffnungen 12 kommunizieren
mit einer Saugleitung 10, die mit einer Tunnelform innerhalb
der Abdeckung 9 ausgebildet ist. Ein Paar von Stiftöffnungen 13 sind
in der Verstärkungsplatte 8 ausgebildet,
und Stifte (nicht gezeigt) zum Positionieren der Verstärkungsplatte 8 sind
jeweils in die Stiftöffnungen 13 eingesetzt.
Auf der Abdeckungsseite vorstehende Stifte (nicht gezeigt) sind
in die Stiftöffnungen 13 sowie
in den Nockenring 4 und die Seitenplatte 3 eingesetzt, die
dadurch in Bezug aufeinander positioniert werden. Ein Durchgangsloch 15 ist
in einem Zentrum der Verstärkungsplatte 3 ausgebildet,
wobei sich die Antriebswelle 5 durch dieses Durchgangsloch 15 erstreckt.
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Die
Verstärkungsplatte 8 ist
aus einem gesinterten Eisen hergestellt, sodass die dimensionale Kontrolle
der Verstärkungsplatte 8 korrekt
vorgenommen werden kann. Weil die Seitenplatte 3, der Nockenring 4,
der Läufer 6 und
die Verstärkungsplatte 8 aus
Eisen hergestellt sind, wird die dimensionale Kontrolle korrekt
durchgeführt.
Wenn also der Aufnahmestufenteil 2a vorgesehen wird, werden
die Verstärkungsplatte 8 und
der Aufnahmestufenteil 2a genau positioniert.
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Die
Abdeckung 9 schließt
eine Öffnungsseite der
Körperbohrung 2 und
ist aus Aluminium hergestellt. Durch das Schließen der Öffnungsseite mit der Abdeckung 9 wird
ein Aufbau vorgesehen, in dem die Verstärkungsplatte 8 zwischen
dem Nockenring 4 und der Abdeckung 9 angeordnet
ist, wobei eine wesentliche Erhöhung
der Festigkeit an der Seite der Abdeckung 9 durch die Verstärkungsplatte 8 vorgesehen
wird.
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Die
Saugleitung 10 ist mit einer Tunnelform in der Abdeckung 9 ausgebildet,
wobei eine Kontaktfläche
der Abdeckung 9 mit der Verstärkungsplatte 8 größer vorgesehen
werden kann.
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Im
Folgenden wird der Betrieb der Flügelpumpe erläutert. Die
Antriebswelle 5 wird durch die Kraft einer Antriebsquelle
wie etwa eines Motors gedreht, sodass sich der Läufer 6 dreht. Wenn
sich der Läufer 6 dreht,
bewegen sich die Flügel 7 in
dem Läufer 6 nach
außen,
bis die Flügel 7 aufgrund
einer Zentrifugalkraft eine Innenumfangsfläche des Nockenrings 4 kontaktieren.
Jeder Flügel 7 bewegt
sich entlang des Innenumfangs des Nockenrings 4 aufgrund der
Drehung des Läufers 6 nach
innen und nach außen.
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Die
nach innen und nach außen
gerichtete Bewegung der Flügel 7 entlang
des Nockenrings 4 erlaubt eine Expansion oder Kontraktion
der zwischen den Flügeln 7 definierten
Kammern. Wenn die Kammer expandiert, wird der Druck reduziert, sodass Hydrauliköl aus der
Saugleitung 10 der Abdeckung 9 durch die Saugöffnungen 12 in
der Verstärkungsplatte 8 in
die Kammer gesaugt wird. Und wenn die Kammer kontrahiert, wird der
Druck in der Kammer erhöht,
sodass das Hydrauliköl
aus einer Ausgabeöffnung
(nicht gezeigt) durch eine Verbindungsbohrung 11 in der
Seitenplatte 3 ausgestoßen wird.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist die Verstärkungsplatte 8 wie
oben beschrieben aus einem gesinterten Eisen hergestellt, wodurch
die Gleiteigenschaft der Verstärkungsplatte 8 in
Bezug auf den Läufer 6 oder
die Flügel 7 sowie
die Beständigkeit
der Verstärkungsplatte 8 gegenüber einem
Fraß verbessert
werden. Und weil der Läufer 6 oder
die Flügel 7 in
Kontakt mit einer Seite der Verstärkungsplatte 8 gebracht
werden, ist es nicht erforderlich, die Gleitverschleißbeständigkeit
der Abdeckung 9 zu erhöhen.
Wenn die Gleitverschleißveständigkeit
auf der Seite der Abdeckung 9 verbessert werden soll, kann
zum Beispiel der Silikonanteil in der Abdeckung 9 erhöht werden,
wodurch jedoch die Abdeckung 9 verteuert wird. In der bevorzugten
Ausführungsform muss
jedoch keine teuere Abdeckung 9 vorgesehen werden.
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Und
weil in der bevorzugten Ausführungsform
die Saugleitung 10 in der Abdeckung mit einer Tunnelform
ausgebildet ist, wird die Verstärkungsplatte 8 in
einen gleichmäßigen Kontakt
mit der gesamten Fläche
der Abdeckung 9 gebracht. Wenn jedoch der Öldurchgang
in der Abdeckung 9 als Rille verwendet wird, die durch
die Verstärkungsplatte 8 bedeckt
wird, schwimmt die Verstärkungsplatte 8 um die
Breite der Rille. Mit anderen Worten wird die Festigkeit des Teils
der Verstärkungsplatte 8 in
Entsprechung zu der Rille gemindert. In der bevorzugten Ausführungsform
dagegen wird die Verstärkungsplatte 8 gleichmäßig in Kontakt
mit der Abdeckung 9 gebracht, sodass die Festigkeit der
Verstärkungsplatte 8 nicht
gemindert wird.
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Wenn
die Rille wie oben beschrieben weiterhin als Saugleitung verwendet
wird und zu der Kontaktflächenseite
der Abdeckung geöffnet
ist, wird die Festigkeit des geöffneten
Teils der Abdeckung vermindert. Die Verminderung der Festigkeit
der Abdeckung verursacht eine Verzerrung der Abdeckung, wenn diese
unter Druck verwendet wird, was zu einem Öllecken führt. In der bevorzugten Ausführungsform
ist jedoch die Verstärkungsplatte 8 aus
Eisen in der Körperbohrung 2 aufgenommen,
wodurch die Festigkeit der Abdeckung ähnlich wie bei einer wesentlichen
Verstärkung
der Dicke der Abdeckung 9 erhöht wird. Die Festigkeit des
Abdeckungsteils, der sich aus der Verstärkungsplatte 8 und
der Abdeckung 9 zusammensetzt, wird also wesentlich erhöht, wodurch
die Verzerrungsgröße des Abdeckungsteils
reduziert wird. Wenn die Verzerrungsgröße des Abdeckungsteils reduziert
wird, wird das Öllecken
in der Abdeckung reduziert, wodurch die Volumeneffizienz der Pumpe
verbessert wird und wodurch weiterhin ein Öllecken an dem Kontaktteil
zwischen dem Körper 1 und
der Abdeckung 9 verhindert wird. Weil im Gegensatz zu der
herkömmlichen
Pumpe weiterhin kein konkaver Teil zum Aufnahmen der Platte in die Abdeckungsseite
erforderlich ist, ist keine genaue dimensionale Kontrolle der Abdeckung 9 erforderlich.
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Die
Stiftöffnungen 13 für die Positionierung sind
in der Verstärkungsplatte 8 einander
gegenüber in
der Umfangsrichtung der Verstärkungsplatte 8 vorgesehen,
wobei sich jeder Positionierungsstift jeweils durch zwei Stiftöffnungen 13 zwischen
der Seitenplatte 3 und der Abdeckung 9 erstreckt.
Die Verstärkungsplatte 8 sowie
die Seitenplatte 3 sind aus einem gesinterten Metall hergestellt,
sodass die Verbindungsbohrung 11 und die Saugöffnung 12 genau
und relativ einfach in Übereinstimmung
mit einer Änderung
der Drücke
in den Kammern zwischen den Flügeln 7 positioniert
werden können.
Auf diese Weise können
Schwankungen der Pumpenausgabedrücke reduziert
werden.
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Im
Folgenden wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform mit Bezug auf 4 erläutert.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist der Außendurchmesser
der Verstärkungsplatte 8 gleich demjenigen
des Nockenrings 4. Deshalb kann die Verstärkungsplatte 8 direkt
in die Körperbohrung 2 aufgenommen
werden, die dann den Nockenring 4 aufnimmt, sodass der
Aufnahmestufenteil 2a von 1 nicht
vorgesehen zu werden braucht.
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Wenn
die Verstärkungsplatte 8 auf
diese Weise direkt in die Körperbohrung 2 aufgenommen wird,
kann die Dicke der Verstärkungsplatte 8 innerhalb
der Komprimierungsgröße des O-Rings 14a zu dem
Zwischenraum zwischen dem Nockenring 4 und der Abdeckung 9 variieren.
Der Läufer 6 und
auch die Verstärkungsplatte 8 werden
zu der Seite der Abdeckung 9 gedrückt, wenn der Pumpenausgabedruck zu
der Seite der Seitenplatte 3 hin angelegt wird. Es wird
also kein Zwischenraum zwischen der Verstärkungsplatte 8 und
der Abdeckung 9 erzeugt. Mit anderen Worten ist die Verstärkungsplatte 8 in
engem Kontakt mit der Abdeckung 9, wodurch ein Lecken von Öl vollständig verhindert
werden kann.
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der japanischen Patentanmeldung Nr.
2004-179187. Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2004-179187 ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt, wobei
dem Fachmann deutlich sein sollte, dass verschiedene Verbesserungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der durch die beigefügten Ansprüche definierte
Erfindungsumfang verlassen wird.