DE4108126A1 - Dreh-fluegelzellenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dreh-Flügelzellenpumpe, insbesondere für Servolenkanlagen bei Kraftfahrzeugen, wel­ che ein Durchflußsteuerventil oder eine Drosseleinrichtung enthält.

Das Arbeiten derartiger Pumpen ist so beschaffen, daß ein Förderstrom bereitgestellt wird, der unabhängig von sich än­ dernden Antriebsgeschwindigkeiten der Pumpe so weit wie mög­ lich entfernt ist.

Eine Pumpe dieser Bauart ist in der am 24. August 1990 ange­ meldeten US-Patentanmeldung Serial No. 07/5 72 894 beschrie­ ben. Die Differenz des Drucks stromauf und stromab einer Drosselbohrung wird genutzt, um das Rückflußsteuerventil zu betreiben. Bei ansteigender Fahrzeuggeschwindigkeit und hier­ durch bedingter Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Pumpe, wird das Durchflußsteuerventil weiter geöffnet, so daß ein größerer Anteil des Förderstroms zu der Ablaßseite der Pum­ pe geht und der nutzbare Strom im wesentlichen konstant bleibt.

Bei Hilfslenkanlagen für Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten besteht ein zunehmendes Bedürfnis nach einer solchen Auslegung, bei der bei ansteigender Fahrgeschwindigkeit das Lenkreaktions­ verhalten verstärkt werden sollte. Diese Art der Reaktion ist dazu bestimmt, dem Fahrzeugführer ein zuverlässiges Straßen­ gefühl selbst bei hohen Geschwindigkeiten zu vermitteln. Die zunehmende Förderleistung der Pumpe bei höheren Drehgeschwin­ digkeiten bzw. Drehzahlen führt jedoch zu einer Zunahme der hydraulischen Lenkkraftunterstützung und der Anteil der vom Fahrer aufzubringenden mechanischen Arbeit wird herabge­ setzt.

Eine weitere Pumpe ist aus der britischen Patentschrift No. 14 59 161 bekannt. Bei dieser bekannten Pumpe wird eine Drosseleinrichtung von einer Auslaß- und Drosselöffnung in einem zylindrischen Einsatz gebildet, welche in Winkelrich­ tung verstellbar in Querrichtung zu der Achse in einem Druck­ kanal zwischen einer Druckkammer der Pumpe und einem Durch­ flußsteuerventil angeordnet ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Dreh-Flügelzellenpumpe be­ reitzustellen, deren Förderstromcharakteristik für die Anwen­ dung bei Servolenkanlagen geeignet ist.

Nach der Erfindung wird eine Dreh-Flügelzellenpumpe bereitge­ stellt, die einen Pumpenauslaß, eine Druckkammer in der Pumpe, ein Durchflußsteuerventil und eine Drosseleinrichtung hat, die zwischen dem Pumpenauslaß und dem Durchflußsteuerventil an­ geordnet ist, wobei sich diese Pumpe dadurch auszeichnet, daß die Drosseleinrichtung von einer Auslaß- und Drosselöffnung in einem Einsatz gebildet wird, der in einem Druckkanal zwi­ schen dem Pumpenauslaß und dem Durchflußsteuerventil ange­ ordnet ist.

Insbesondere ist der Druckkanal zwischen dem Pumpenauslaß und der Druckkammer angeordnet, und der Einsatz ist hohlzylindrisch ausgebildet und hat eine axiale Bohrung, die einen axialen End­ abschnitt hat, welcher als Auslaß- und Drosselöffnung dient.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Aus­ führungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der einzigen Fig. 1 der Zeichnung ist eine Längsschnitt­ ansicht durch eine Dreh-Flügelzellenpumpe nach der Erfindung gezeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ein Gehäuse 18 ge­ zeigt, das mittels einer Abdeckung 21 geschlossen ist. Es ent­ hält einen Nockenring 4, der zwischen zwei Endplatten 5 und 6 angeordnet ist. Der Nockenring 4 ist drehfest mit den Endplat­ ten 5 und 6 verbunden. Ein mit Radialschlitzen versehener, zylindrischer Rotor 3, der mit einer Antriebswelle 2 verbun­ den ist, ist in dem Nockenring 4 angeordnet. Flügel 3a werden in den Schlitzen des Rotors 3 derart geführt, daß sie radial beweglich sind. Zwischen dem äußeren Umfang des Nockenrings 4 und der Abdeckung 21 ist in der Abdeckung 21 eine Druckkammer 8 ausgebildet, die in Verbindung mit einem Druckkanal 7 in der Endplatte 6 steht. Der Druckkanal 7 ermöglicht, daß das Druck­ medium von einer Pumpenauslaßöffnung 1 der Endplatte 5 in die Druckkammer 8 strömt. In Abhängigkeit von der Drehgeschwin­ digkeit der Pumpe ermöglicht ein Durchflußsteuerventil 20, daß das Druckmedium von der Druckkammer 8 in einen Auslaßkanal 10 strömt. Das Durchflußsteuerventil 20 hat einen auf den Druck ansprechenden Schieber 14, der in einer Schieberbohrung 9 in dem Gehäuse 18 aufgenommen ist. Die Bohrung 9 hat ein Ende, welches direkt in die Druckkammer 8 mündet, und sie hat ein gegenüberliegendes Ende, welches geschlossen ist. Der Schie­ ber ist mittels einer Feder 15 vorbelastet, welche in einer Stützkammer 16 angeordnet ist, die in der Bohrung 9 zwischen dem Schieber 14 und dem geschlossenen Ende der Bohrung 9 ge­ bildet wird.

Zwischen dem Pumpenauslaß 1 und der Druckkammer 8 ist in einem Druckkanal 7 ein hohler, zylindrischer Drosseleinsatz 25 vor­ gesehen, der eine Auslaß- und Drosselöffnung 23a hat. Der Einsatz 25, der passend über die Endplatte 6 in das Gehäuse 18 eingesetzt ist, hat eine axiale Bohrung 23, die ein Ende hat, welches als Auslaß- und Drosselöffnung 23a dient. Der Ein­ satz 25 ist in dem Druckkanal 7 quer zu der Einströmungs­ richtung des Druckmediums (mit einem Pfeil a angedeutet) an­ geordnet. Mit Hilfe des Einsatzes 25 wird die Querschnitts­ fläche des Druckkanals 7 örtlich hinsichtlich den Abmessun­ gen vermindert. Durch die Öffnung 23a, die Axialbohrung 23, und einen Kanal 24, wird das Druckmedium zu einem Verbrau­ cher gefördert, der beispielsweise von einer Servolenkanlage gebildet wird. Ein Druck wird auf an sich bekannte Weise von dem Kanal 13 zu einer Öffnung 17 übertragen, die sich zu der Stützkammer 16 des Durchflußsteuerventils 20 öffnet.

Der Einsatz 25 kann entweder in der Mitte oder in einem Abstand von der Mitte des Druckkanales angeordnet sein. Hierdurch wird die Durchflußquerschnittsfläche im Druckkanal 7 mehr oder we­ niger vermindert.

Da die Abmessungen der Querschnittsfläche des Druckkanals 7 in der Zone des Drosseleinsatzes herabgesetzt werden, setzt der statische Druck, der in dieser Zone auftritt, die anstei­ gende Drehgeschwindigkeit herab. Das Druckmedium, das unter statischem Druck abgegeben wird, nimmt mit zunehmender Dreh­ geschwindigkeit bzw. Drehzahl ab. Der Druck an der Stützkam­ mer 16 des Durchflußsteuerventils 20 nimmt mit zunehmender Drehzahl ab. Die Neigung des Durchflußsteuerventils 20 zum Öffnen steigt mit ansteigender Drehzahl bzw. Drehgeschwindig­ keit an. Somit wird der Förderstrom bei zunehmender Drehzahl der Pumpe herabgesetzt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Drosselöffnung 23a in dem Druckkanal 7 unter einem Winkel von 90° bezüglich der Einströmungsrichtung des Druckmediums (Pfeil a) angeordnet. Bei einer solchen Anordnung des Drosseleinsatzes 25 nimmt der Förderstrom bei ansteigender Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Pumpe in starkem Maße ab. Somit erhält man einen Förder­ strom mit einer fallenden Förderleistungstendenz bei anstei­ gender Drehzahl.

Claims (5)

1. Dreh-Flügelzellenpumpe mit einem Pumpenauslaß, einer Druckkammer an der Pumpe, einem Durchflußsteuerventil und einer Drosseleinrichtung, die zwischen dem Pumpenauslaß und dem Durchflußsteuerventil angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drosseleinrichtung von einer Aus­ laß- und Drosselöffnung (23a) in einem Einsatz (25) gebildet wird, der in einem Druckkanal (7) zwischen dem Pumpenauslaß (1) und dem Durchflußsteuerventil (20) angeordnet ist.

2. Dreh-Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druckkanal (7) zwischen dem Pumpen­ auslaß (1) und der Pumpenkammer (8) angeordnet ist, und daß der Einsatz (25) hohlzylindrisch ausgebildet ist und eine Axialbohrung (23) hat, die einen axialen Endabschnitt be­ sitzt, der als Auslaß- und Drosselöffnung (23a) dient.

3. Dreh-Flügelzellenpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Durchflußsteuerventil (20) einen auf den Druck ansprechenden Schieber (14) in einer Bohrung (9) umfaßt, die ein Ende hat, das direkt in die Druckkammer (8) mündet.

4. Dreh-Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpe einen Nockenring (4) umfaßt, und daß die Druckkammer (8) von dem äußeren Umfang des Nocken­ rings (4) begrenzt wird.

5. Dreh-Flügelzellenpumpe nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslaß- und Drosselöffnung (23a) in dem Druckkanal (7) unter einem Winkel von 90° bezüglich der Einströmungsrichtung des Druckmediums zu dem Einsatz (25) angeordnet ist.