DE2907979C2

DE2907979C2 - Hydraulic pump

Info

Publication number: DE2907979C2
Application number: DE19792907979
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Nagoya Aichi Inaguma; Minoru Aichi Kawabata
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1979-03-01
Publication date: 1985-05-30
Also published as: FR2418879A1; DE2907979A1; FR2418879B1; JPS54116708A; GB2015648B; GB2015648A; CA1134202A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulik-Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine solche Hydraulik-Pumpe ist bekannt aus der US-PS 31 25 028. Dabei kommt es jedoch zu einem Strömungskonflikt zwischen der Pumpenansaugströmung und der Bypass-Strömung, wodurch die Pumpensaugwirkung erheblich herabgesetzt wird. Bei der Pumpe gemäß der US-PS 28 27 854 ist die Bypass-Strömung unmittelbar in den Hauptansaugströmungsweg der Pumpe gerichtet, wodurch ebenfalls ein Strömungskonflikt eintritt.The invention relates to a hydraulic pump according to the preamble of the main claim. Such a hydraulic pump is known from US-PS 31 25 028. However, there is a flow conflict between the pump suction flow and the bypass flow, which significantly increases the pump suction effect is reduced. In the pump according to US-PS 28 27 854, the bypass flow is directly in the Main suction flow path of the pump directed, which also creates a flow conflict.

Bei anderen Ausführungsformen ist der Bypass-Kanal im Pumpenkörper ausgebildet. Hierdurch kann jedoch die Saugeffizienz nicht gesteigert werden und außerdem wird die Herstellung des Pumpenkörpers erschwert.In other embodiments, the bypass channel is formed in the pump body. This can, however the suction efficiency cannot be increased and, moreover, the manufacture of the pump body is made difficult.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Saugwirkung der Pumpe durch die Bypass-Ausnehmung nicht beeinträchtigt wird.It is therefore the object of the present invention to develop a pump of the type mentioned at the beginning in such a way that that the suction effect of the pump is not impaired by the bypass recess.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the main claim.

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulik-Pumpe wird ein Teil des unter Druck stehenden Strömungsmediums durch das Strömungsvolumensteuerventil abgezweigt und über die Bypass-Ausnehmung direkt zur Einlaßausnehmung zurückgeführt, so daß der zurückgeführte Teil des unter Druck stehenden Strömungsmediums sich mit nicht unter Druck stehendem Strömungsmedium, welches von der Einlaßöffnung her einströmt, vereinigt, so daß die Saugleistung der Pumpe vorteilhafterweise verbessert wird. Ferner ist die Bypass-Ausnehmung auf einfache Weise herstellbar, und zwar entweder durch Anformen oder durch spanabhebende Bearbeitung, da diese im Kontaktbereich zwischen der ersten Seitenplatte und der zweiten Seitenplatte vorgesehen ist.In the hydraulic pump according to the invention, part of the pressurized flow medium branched off by the flow volume control valve and via the bypass recess directly to the inlet recess returned, so that the returned part of the pressurized flow medium is with non-pressurized flow medium which flows in from the inlet opening, combined, so that the suction power of the pump is advantageously improved. Furthermore, the bypass recess is simple Wise producible, either by molding or by machining, since this is provided in the contact area between the first side plate and the second side plate.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to drawings. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hydraulik-Pumpe;F i g. 1 shows a longitudinal section of an embodiment of the hydraulic pump according to the invention;

F i g. 2 einen Schnitt entlang !er Linie II-Il der F i g. 1;F i g. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 der F i g. 1; und3 is a section along line 111-111 of FIG F i g. 1; and

Fig.4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1.4 shows a partial section along the line IV-IV of Fig. 1.

Die Hydraulik-Pumpe gemäß den F i g. 1 bis 4 umfaßt einen Pumpenkörper 10, in dessen offenem Ende ein Halterungsbauteil 11 eingesetzt und befestigt ist, welches zusammen mit dem Pumpenkörper 10 ein Pumpengehäuse bildet. Eine von einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor angetriebene Rotorantriebswelle 12 ist über ein Lager 13 im Halterungsbauteil 11 gelagert. Ein Ende der Antriebswelle 12 erstreckt sich in einen Bypass-Durchgang 14 eines zylindrischen mit der Achse der Antriebswelle 12 axial fluchtenden vorstehenden Hülsenbereichs 10a des Pumpenkörpers 10 hinein. In den Pumpenkörper 10 sind zwei Seitenplatten verschiebbar eingesetzt, nämlich eine Druckplatte 15 und eine Hilfsplatte 16. durch die sich die Antriebswelle 12 hindurcherstreckt. Von der Druckplatte 15 wird ein Ende der Antriebswelle 12 getragen und die Hilfsplatte 16 sitzt mit einer Innenbohrung eng auf dem zylindrischen Hülsenbereich 10a des Pumpenkörpers 10 auf. Ein Kurvenring !7 ist zwischen der Druckplatte 15 und einer Seitenwandung Hades Halterungsbauteils 11 angeordnet und mittels einer Vielzahl von Stiften 18 positioniert, welche sich durch die Druckplatte 15 und die Hilfsplatte 16, sowie den Kurvenring 17 und das Halterungsbauteil 11 erstrecken.The hydraulic pump according to FIGS. 1 to 4 comprises a pump body 10, in the open end of a Bracket component 11 is inserted and fastened, which together with the pump body 10 is a pump housing forms. A rotor drive shaft 12 driven by an internal combustion engine (not shown) is mounted in the mounting component 11 via a bearing 13. One end of the drive shaft 12 extends into a Bypass passage 14 of a cylindrical protruding axially aligned with the axis of the drive shaft 12 Sleeve portion 10a of the pump body 10 into it. Two side plates are displaceable in the pump body 10 used, namely a pressure plate 15 and an auxiliary plate 16. through which the drive shaft 12 extends through. One end of the drive shaft 12 and the auxiliary plate 16 are supported by the pressure plate 15 sits closely with an inner bore on the cylindrical sleeve area 10a of the pump body 10. A cam ring 7 is arranged between the pressure plate 15 and a side wall of Hades mounting component 11 and positioned by a plurality of pins 18 extending through the pressure plate 15 and the auxiliary plate 16, as well as the cam ring 17 and the mounting component 11 extend.

Der Kurvenring 17 weist eine Innenkurvenfläche 17a auf, welche in F i g. 3 dargestellt ist. Die Innenkurvenfläche 17a, die Seitenwandung 11a des Halterungsbauteils 11 und die Druckplatte 15 definieren einen Raum in dem ein Pumpenrotor 20 untergebracht ist. Der Pumpenrotor 20 ist mit einer Keilnutbefestigung auf der Antriebswelle 12 befestigt. Der Pumpenrotor 20 definiert zusammen mit dem Kurvenring 17 zwei Pumpenkammern 21 mit sichelförmigem Querschnitt und mit einem Winkelabstand von 180° voneinander. Der Pumpenrotor 20 weist auf der Umfangsfläche eine Vielzahl radialer Schlitze 20a auf. In diesen sind Arbeitsschieber 22 verschiebbar untergebracht, welche die Innenkurvenfläche 17a des Kurvenrings 17 berühren. Diese Arbeitsschieber 22 unterteilen die Pumpenkammern 21 jeweils in eine Vielzahl von gegeneinander abgedichteten'Kammern. The cam ring 17 has an inner cam surface 17a, which in FIG. 3 is shown. The inside curve surface 17a, the side wall 11a of the support member 11 and the pressure plate 15 define a space in the a pump rotor 20 is housed. The pump rotor 20 is keyed on the drive shaft 12 attached. The pump rotor 20, together with the cam ring 17, defines two pump chambers 21 with a sickle-shaped cross-section and with an angular distance of 180 ° from each other. The pump rotor 20 has a plurality of radial slots 20a on the circumferential surface. Working slides 22 can be displaced in these housed, which touch the inner curved surface 17 a of the cam ring 17. These working valves 22 subdivide the pump chambers 21 in each case into a plurality of chambers which are sealed off from one another.

Die Seitenwandung 11a des Halterungsbauteils U und die Druckplatte 15 weisen jeweils Einlaßöffnungen 23 bzw. 24 auf, welche sich zu Einlaßbereichen der Pumpenkammern 21 hin öffnen; sowie Auslaßöffnungen 25 bzw. 26, welche sich zu Auslaßbereichen der Pumpenkammern 21 hin öffnen. Die Einlaßöffnungen 23, 24 und die Auslaßöffnungen 25, 26 sind gemäß F i g. 3 alternierend mit einem Winkelabstand von etwa 90° voneinander angeordnet. Die Einlaßöffnungen 23, 24 stehen in Strömungsverbindung mit einer Ringnut 27 des Pumpenkörpers 10 und diese Ringnut 27 steht wiederum über eine Einlaßöffnung 29 in Strömungsverbindung mit einem Reservoir 28, welches mit Hilfe eines Bügels 19 auf dem Pumpenkörper 10 befestigt ist.The side wall 11a of the holding component U and the pressure plate 15 each have inlet openings 23 and 24, respectively, which open towards the inlet areas of the pump chambers 21; and outlet openings 25 and 26, respectively, which open towards the outlet areas of the pump chambers 21. The inlet ports 23, 24 and the outlet openings 25, 26 are shown in FIG. 3 alternating with an angular distance of about 90 ° from one another arranged. The inlet openings 23, 24 are in flow connection with an annular groove 27 of the pump body 10 and this annular groove 27 is in turn in flow communication with via an inlet opening 29 a reservoir 28 which is fastened to the pump body 10 with the aid of a bracket 19.

Das im Reservoir 28 enthaltene Arbeitsöl gelangt über die Einlaßöffnungen 29 über die Ringnut 27 und die Einlaßöffnungen 23, 24 zu den Pumpenkammern 21. Ferner stehen die Einlaßöffnungen 24 in der Druckplat-The working oil contained in the reservoir 28 passes through the inlet openings 29 via the annular groove 27 and the Inlet openings 23, 24 to the pump chambers 21. Furthermore, the inlet openings 24 are in the pressure plate

te 15 über eine Bypass-Ausnehmung 30 in Strömungsverbindung mit dem Bypass-Durchgang 14. Die Bypass-Ausnehmung 30 ist gemäß Fig.4 im Kontaktbereich zwischen der Druckplatte 15 und der Hilfsplatte 16 ausgebildet und erstreckt sich in diametral entgegengesetzte Richtungen.te 15 via a bypass recess 30 in flow connection with the bypass passage 14. The bypass recess 30 is formed according to FIG. 4 in the contact area between the pressure plate 15 and the auxiliary plate 16 and extends in diametrically opposite directions.

Andererseits stehen die in der Druckplatte 15 ausgebildeten Auslaßöffnungen 26 in Strömungsverbindungen mit Auslaßausnehmungen 31, welche sich durch die HilfspJatte 16 erstrecken und über diese Auslaßausnehmungen 31 ferner mit einer Druckkammer 32 zwischen der Hilfsplatte 16 und dem Pumpenkörper 10. Ferner stehen die Auslaßöffnungen 26 über Verbindungskanäle 47 mit einer in einer Seitenfläche der Druckplatte 15 ausgebildeten Ausgleichs-Nut 33 in strömungsmäßiger Verbindung und dit Ausgleichsnut 33 steht wiederum mit allen radialen Schlitzen 20a in strömungsmäßiger Verbindung. Die Seitenwandung 11a des Halterungsbauieils 11 weist ebenfalls eine Ausgleichsnut 34 auf, welche der Ausgleichsnut 33 gegenüberlieg* und diese Ausgleichsnut 34 steht wiederum in strömungsmäßiger Verbindung mit allen radialen Schlitzen 20a. Ferner ist am Pumpenkörper 10 für die Befestigung der Pumpe eine Gewindebohrung 106 vorgesehen.On the other hand, the outlet openings 26 formed in the pressure plate 15 are in flow connections with outlet recesses 31 which extend through the auxiliary space 16 and over these outlet recesses 31 further with a pressure chamber 32 between the auxiliary plate 16 and the pump body 10. Furthermore the outlet openings 26 stand via connecting channels 47 with one in a side surface of the pressure plate 15 The compensating groove 33 formed is in flow connection and the compensating groove 33 is in turn with all radial slots 20a in flow connection. The side wall 11a of the holder component 11 likewise has a compensation groove 34 which lies opposite the compensation groove 33 * and this Compensation groove 34 is in turn in flow connection with all radial slots 20a. Furthermore is A threaded hole 106 is provided on the pump body 10 for fastening the pump.

Ferner ist ein Strömungsvolumensteuerventil 35 zur Steuerung des Volumens des aus der Pumpe entlassenen Strömungsmediums vorgesehen. Im Pumpenkörper 10 ist eine Ventilausnehmung 36 ausgebildet, welche den Bypass-Durchgang 14 schneidet In der Ventilausnehmung 36 ist verschiebbar ein Ventilkörper 37 zur Steuerung der Öffnungsweite des Bypass-Durchgangs 14 angeordnet. Ein Ende der Ventilausnehmung 36 ist über einen Durchgang 38 mit der Druckkammer 32 in Verbindung und über ein Drosselelement oder eine öffnung 39 mit einem Auslaß 40.There is also a flow volume control valve 35 for controlling the volume of the discharge from the pump Flow medium provided. In the pump body 10, a valve recess 36 is formed which the Bypass passage 14 intersects A valve body 37 for control is displaceable in the valve recess 36 the opening width of the bypass passage 14 is arranged. One end of the valve recess 36 is over a passage 38 in connection with the pressure chamber 32 and via a throttle element or an opening 39 with an outlet 40.

Das andere Ende der Ventilausnehmung 36 steht über Kanäle 41, 42 und 43 mit dem unteren Strom der Öffnung 39 in Verbindung und weist eine Feder 44 auf, welche den Ventilkörper 37 zu dem einen Ende der Ventilausnehmung 36 hin preßt. Daher wird die Rate des Austritts des Arbeitsöls aus dem Auslaß 40 über die öffnung 39 durch den Ventilkörper 37 derart gesteuert, daß sie stets konstant ist. Der Ventilkörper 37 steuert das Ausmaß der Öffnung des Bypass-Durchgangs 14 derart, daß die Differenz zwischen dem Druck vor der öffnung 39 und dem Druck hinter der Öffnung 39, d. h. der Druckabfall über die Öffnung 39, konstant gehalten wird. Somit fließt das Arbeitsöl mit konstanter Durchflußrate zu einem nicht-gezeigten Servolenksystem. In dem Ventilkörper 37 ist ein Überdruckventil 45 untergebracht. The other end of the valve recess 36 communicates via channels 41, 42 and 43 with the lower stream of the opening 39 in connection and has a spring 44 which the valve body 37 to one end of the Valve recess 36 presses out. Therefore, the rate of leakage of the working oil from the outlet 40 is above the opening 39 is controlled by the valve body 37 in such a way that it is always constant. The valve body 37 controls the extent of the opening of the bypass passage 14 such that the difference between the pressure before port 39 and the pressure behind port 39, d. H. the pressure drop across the opening 39 is kept constant will. Thus, the working oil flows to a power steering system, not shown, at a constant flow rate. In a pressure relief valve 45 is accommodated in the valve body 37.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Hydraulik-Pumpe erläutert werden. Wenn der Pumpenrotor 20 zusammen mit der Rotorantriebswelle 12 du'ch einen Kraftfahrzeugmotor gedreht wird, so wird das Arbeitsöl aus dem Reservoir 28 in die Einlaßbereiche der Pumpenkammern 21 gesaugt und zwar über die Einlaßöffnung 29, die Ringnut 27 und die Einlaßöffnungen 23,24. Das Arbeitsöl steht in den Auslaßbereichen der Pumpenkammern 21 unter Druck und es gelangt über die Auslaßöffnungen 26, die Auslaßausnehmungen 31, die Druckkammer 32, den Durchgang 38, den einen Endbereich der Ventilausnehmung 36 und die öffnung 39 zum Auslaß 40 und es fließt vom Auslaß 40 zu einer Servolenkeinrichtung. Ein Teil des Arbeitsöls, welches der Auslaßöffnung 26 zugeführt wird, fließt über die Verbindungskanäle 47 und die Ausgleichsnut 33 zu den radialen Schlitzen 20;) und der Ausgleichsnut 34 so daß die Arbeitsschieber 22 gegen die lnnenkurvenfläche 17a des Kurvenrings 17 gepreßt werden, wobei der Pumpenrotor 20 in Schubrichtung im Gleichgewicht gehalten wird. Ferner wirkt das unter Druck stehende Arbeitsöl in der Druckkammer 32 über die Hilfsplatte 16 auf die Druckplatte 15 ein und preßt diese gegen den Kurvenring 17.The following describes how the hydraulic pump works explained. When the pump rotor 20 together with the rotor drive shaft 12 du'ch a Motor vehicle engine is rotated, so the working oil is from the reservoir 28 into the inlet areas of the pump chambers 21 sucked through the inlet opening 29, the annular groove 27 and the inlet openings 23,24. The working oil is in the outlet areas of the pump chambers 21 under pressure and it passes through the Outlet openings 26, the outlet recesses 31, the pressure chamber 32, the passage 38, the one end region the valve recess 36 and the opening 39 to the outlet 40 and it flows from the outlet 40 to a power steering device. A part of the working oil which is supplied to the outlet port 26 flows through the connecting channels 47 and the compensation groove 33 to the radial slots 20;) and the compensation groove 34 so that the Working slide 22 are pressed against the inner cam surface 17a of the cam ring 17, the pump rotor 20 is kept in balance in the thrust direction. Furthermore, the working oil under pressure acts in the Pressure chamber 32 onto pressure plate 15 via auxiliary plate 16 and presses it against cam ring 17.

Die Strömungsrate des Arbeitsöls, welches aus den Auslaßbereichen der Pumpenkarnmern 21 austritt, ist der Umdrehungsgeschwindigkeit des Pumpenrotors 20 proportional, d. h. der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch Steigerung der Drehzahl des Motors erhöht wird, so steigt auch der Druck stromauf von der Öffnung 39 an. Dies hat zum Ergebnis, daß der Ventilkörper 37 gegen die Kraft der Feder 44 verschoben wird und den Bypass-Durchgang 14 öffnet. Ein Teil des Arbeitsöls, welches in das ehie Ende der Ventilausnehmung 36 einströmt, fließt somit in Form einer Nebenströmung in den Bypass-Durchgang 14 und diese abgezweigte Strömung fließt über die Bypass-Ausnehmung 30 zwischen der Druckplatte 15 und der Hilfsplatte 16 zu den Einlaßöffnungen 24 und kehrt somit direkt zu den Einlaßbereichen der Pumpenkammern 21 zurück. Diese Steuerung der Bypass-Strömung durch den Ventilkörper 37 erlaubt die Konstanthaltung der Differenz zwischen dem Druck vor der Öffnung 39 und dem Druck hinter der öffnung 39, so daß das Arbeitsöl stets mit konstantem Durchsatz durch den Auslaß 40 strömt.The flow rate of the working oil leaking from the discharge portions of the pump chambers 21 is proportional to the speed of rotation of the pump rotor 20, i.e. H. the speed of rotation of the Engine. If the flow rate is increased by increasing the speed of the motor, so the pressure upstream of the opening 39 also increases. This has the result that the valve body 37 against the force of the spring 44 is shifted and the bypass passage 14 opens. Part of the working oil that is in the first end of the valve recess 36 flows in, flows thus in the form of a secondary flow into the bypass passage 14 and this branched flow flows Via the bypass recess 30 between the pressure plate 15 and the auxiliary plate 16 to the inlet openings 24 and thus returns directly to the inlet areas of the pump chambers 21. This control the bypass flow by the valve body 37 allows the difference between the pressure to be kept constant in front of the opening 39 and the pressure behind the opening 39, so that the working oil always has a constant throughput flows through outlet 40.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic pump with a cam ring housed in the pump housing inside A pump rotor which can be rotated in one piece with a drive shaft is arranged in the pump chamber; with a first and a second axially displaceable side plate housed in the pump housing and a pressure chamber acted upon by the pump chamber with pressure medium between the second Side plate and the pump housing; with a throttle element in an outlet flow channel; and with a flow volume control valve which responds to the pressure drop across the throttle element responds and a part of the pressure medium flowing through the outlet channel into one with the Low-pressure side of the pump communicating bypass recess between the first and the second side plate, characterized in that the bypass recess (30) via passages (24) in the first side plate (15) directly to the low-pressure area of the pump chamber (21) communicates.

2. Hydraulic pump according to claim 1, characterized in that that the bypass recess (30) branches out and into two diametrically opposite one another Passages (24) open into the first side plate (15).

3030th