NL1032772C2 - Hydraulische bedieningsinrichting voor een afsluitelement van een motorvoertuig. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Hydraulische bedieningsinrichting voor een afsluitelement van een motorvoertuig.

De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische bedieningsinrichting voor een beweegbaar afsluitelement voor het afsluiten van een opening in een voertuigcarrosserie zoals bijvoorbeeld een beweegbaar dak, zoals bijvoorbeeld een vouwdak of een retractable 5 hard-top, of bijvoorbeeld een kofferbakdeksel, (vijfde) deur of dergelijke.

Het is bekend in een dergelijke bedieningsinrichting een radiale plunjerpompeenheid toe te passen van het in de aanhef van conclusie 1 10 beschreven type. Een dergelijke pompeenheid is bijvoorbeeld getoond in NL 1012151.

Aanvraagster levert hydraulische bedieningsinrichtingen voor een beweegbaar dak van een cabriolet-type personenauto met een 15 plunjerpompeenheid van het in de aanhef van conclusie 1 beschreven type. In bekende uitvoering is de pomprotor voorzien van vier boringen. De daarin passende plunjers zijn bijzonder klein en hebben elk een diameter van 3,5 millimeter, terwijl de slaglengte eveneens erg klein is en maar drie millimeter bedraagt. Door het relatief hoge 20 toerental van de rotor, dat afhankelijk van de uitvoering van de pomp in de praktijk tussen 3000 en 7500 omwentelingen/min bedraagt, wordt door deze kleine plunjers met kleine slag in de praktijk een opbrengst mogelijk van bijvoorbeeld 0,6 - 1,0 liter/min bij het bedrijven van de pomp zonder tegendruk, en bij een maximale werkdruk 25 van 200 bar is die opbrengst van de bekende plunjerpompeenheden maximaal zo'n 0,5 liter/min.

De toegepaste elektromotor is vaak van het type met een omkeerbare draairichting, zodat ook de draairichting van de rotor omkeerbaar is. 30 Hierdoor kan worden bereikt dat afhankelijk van de draairichting van de motor het eerste en het tweede kanaal van de pomp naar keuze aanzuigkanaal voor het aanzuigen van hydraulische vloeistof of 1032772 -2- perskanaal voor het afgeven van hydraulische vloeistof onder druk zijn.

Dergelijke hydraulische bedieningsinrichtingen worden met name in 5 vaak relatief kostbare personenauto's, bijvoorbeeld van het cabriolet-type, ingezet. Bij dergelijke auto's is het geluidsniveau voortdurend een aandachtspunt, zelfs voor dit soort aandrijving die in beginsel telkens maar relatief kort in bedrijf zijn om het betreffende afsluitelement aan te drijven.

10

In dit vakgebied zijn talloze ontwikkelingen gepleegd om te komen tot een significante reductie van het geluid dat door de radiale plunjerpompeenheid wordt voortgebracht. De bekende oplossingen zijn echter vaak complex en kostbaar, en daarom economisch niet 15 acceptabel.

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een hydraulische bedieningsinrichting van het in de aanhef van conclusie 1 genoemde type te verschaffen met een radiale plunjerpompeenheid die bij 20 bedrijf minder geluid voortbrengt.

De uitvinding bereikt dit doel verrassenderwijs met een hydraulische bedieningsinrichting volgens de aanhef van conclusie 1, die is gekenmerkt doordat de diameter van elk van de plunjers ligt in het 25 bereik vanaf 1,5 millimeter tot en met 2,8 millimeter en doordat het ringvormige loopvlak zodanig excentrisch is dat de lengte van de slag van elk van de plunjers groter is dan de diameter van de plunjer en bij voorkeur ligt in het bereik vanaf 3 tot en met 6 millimeter.

30 Uit door aanvraagster uitgevoerde vergelijkende experimenten blijkt geheel verrassend dat deze zeer geringe diameter van de plunjer, die een significante reductie vormt ten opzichte van de toch al geringe diameter bij de bekende radiale plunjerpomp, een significante reductie van het voortgebrachte geluid met zich meebrengt.

In een, hier bij wijze van voorbeeld aangehaald, vergelijkend experiment, werd een bekende pompeenheid beproefd met een rotor voorzien van vier boringen met plunjers met een diameter van 3,5 35 -3- millimeter en een slaglengte van 3 millimeter. Tevens werd een pompeenheid volgens de uitvinding beproefd met een rotor voorzien acht boringen met daarin telkens een plunjer van 2,5 millimeter diameter, waarbij de slaglengte 3 millimeter bedroeg. Bij deze 5 proeven was de opbrengst van beide pompeenheden gelijk. Ruwweg werd bij de bekende pompeenheid een geluidsniveau van 65 dB(A) gemeten, en bij de nieuwe pompeenheid een geluidsniveau van ongeveer 62 dB(A).

Dat is in de praktijk ongeveer een halvering van het geluid en dus een zeer significante verbetering, met name bij plaatsing van de pomp 10 in een personenauto.

Hierbij wordt opgemerkt dat in een ander experiment van aanvraagster in de pompeenheid een rotor met 8 boringen werd toegepast, met in elke boring een plunjer van 3,5 millimeter, waarbij dan de 15 excentriciteit van het loopvlak werd aangepast zodat de slag maar 1,5 millimeter bedroeg. Hierbij was de opbrengst gelijk aan de opbrengst bij de twee hiervoor beschreven proeven. Bij dat experiment werd geen wezenlijke reductie van het geluidsniveau waargenomen.

20 Aanvraagster leidt uit haar experimenten af dat een keuze voor nog kleinere diameter plunjers in een dergelijke plunjerpompeenheid geheel verrassend leidt tot een significante reductie van het geluidsniveau. Wellicht, maar dat is momenteel niet duidelijk, zit de verklaring in het geringere oppervlak van de plunjers en de 25 interactie met de vloeistof (hydraulische olie) in de boring met dat heel kleine oppervlak. Voorzover aanvraagster bekend is deze maatregel van verkleining van de plunjerdiameter in dit vakgebied tot op heden nooit beschreven als van invloed op het geluid van de pompeenheid.

30

Het zal duidelijk zijn dat de verdere reductie van de plunjerdiameter productietechnisch problemen met zich meebrengt, zoals dat de kleine gereedschappen voor het maken en nabewerken (bij voorkeur ruimen om ongewenste lekverliezen te vermijden) van de boringen kwetsbaar zijn, 35 en deze gereedschappen voorzichtig (en relatief langzaam) moeten worden ingezet bij de productie. Daarbij wordt opgemerkt dat dit soort pompeenheden in massa worden vervaardigd om aan de vraag in de automobielindustrie te voldoen. De praktische ondergrens van de -4- plunjerdiameter voor dit toepassingsgebied ligt daarmee op 1,5 millimeter, en de voorkeursdiameter van de plunjers ligt tussen 2,2 en 2,8 millimeter. De productietechnische nadelen zoals hiergenoemd worden echter door de te behalen reductie van het geluid 5 gerechtvaardigd.

De uitvinding betreft verder een motorvoertuig, in het bijzonder personenauto, voorzien van een carrosserie en een beweegbaar afsluitelemënt voor het afsluiten van een opening in de carrosserie 10 zoals bijvoorbeeld een beweegbaar dak, zoals bijvoorbeeld een vouwdak of een retractable hard-top, of bijvoorbeeld een kofferbakdeksel, (vijfde) deur of dergelijke, welk motorvoertuig is voorzien van een hydraulische bedieningsinrichting volgens de uitvinding.

15 De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening is uitsluitend een voorkeursuitvoering van de plunjerpompeenheid voor hydraulische bedieningsinrichting voor een beweegbaar afsluitelement voor het afsluiten van een opening in een motorvoertuigcarrosserie volgens de uitvinding getoond. Voorbeelden 20 van een cabriolet-type personenauto alsmede van hydraulische bedieningsinrichtingen waarin de plunjerpompeenheid kan worden opgenomen zijn bij wijze van niet beperkend voorbeeld getoond in EP 941 882 en EP 693 389 van aanvraagster.

25 In de tekening toont:

Figuur 1 in zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, een voorkeursuitvoeringsvorm van de plunjerpompeenheid in de hydraulische bedieningsinrichting volgens de uitvinding, 30 Figuur 2 een deel van de weergave van figuur 1 op grotere schaal,

Figuur 3 de plunjerpompeenheid van figuur 1 in doorsnede over de lijn B-B.

De getoonde radiale plunjerpompeenheid 1 omvat een elektromotor 10, 35 een radiale plunjerpomp 20 en in dit voorbeeld verder een reservoir 40 voor hydraulische vloeistof. Zoals de voorkeur heeft, liggen deze drie componenten in hoofdzaak in eikaars verlengde met de plunjerpomp -5- 20 in het midden, alhoewel andere opstellingen ook bekend zijn en mogelijk zijn in combinatie met de uitvindingsgedachte.

De elektromotor 10 heeft een roterende uitgaande as 11 aan de naar de 5 pomp 20 gekeerde zijde. De motor 10 is bij voorkeur van het laagspannings gelijkstroomtype, die is te voeden met de gebruikelijke stroomvoorziening in een motorvoertuig, met een relatief hoog toerental van de uitgaande as 11 zoals in de inleiding toegelicht. De motor 10 is bovendien van het type met een omkeerbare draairichting 10 van de uitgaande as 11.

De radiale plunjerpomp 20 heeft een huis 21 met daarin een holte 22. Aan het huis 21 is een astap 23 aangebracht, die hier enerzijds in een geschikte opnameboring in het huis 21 steekt en daarin is 15 vastgezet en die anderzijds uitsteekt tot in de holte 22.

Om het uitstekende deel van de astap 23 is een rotor 24 geplaatst in de holte 22.

Een geschikte koppeling tussen de rotor 24 en de naburige uitgaande 20 as 11 van de motor 10 maakt het mogelijk dat de rotor 24 met het relatief hoge toerental om de astap 23 draait, welke rotatie in beide richtingen mogelijk is en wordt ingesteld door de aansturing van de motor 10. Hierbij wordt opgemerkt dat de uitgaande as 11 hier in lijn ligt met de astap 23.

25

In de getoonde uitvoering is de koppeling gerealiseerd door een uitsteeksel van de rotor 24, hier een pen 12, die in een in hoofdzaak radiale sleuf 13 van een aan de uitgaande as 11 gemonteerd koppelorgaan 14 steekt.

30

De rotor 24 is bij voorkeur vervaardigd van brons. Bij voorkeur is de astap vervaardigd van gehard staal. In een variant voor bedrijf bij hoge temperaturen en/of druk kan zijn voorzien in een rotor uit staal, bijvoorbeeld automatenstaal en een astap uit roestvast staal, 35 zoals toegelicht in NL 1012151 van aanvraagster.

De rotor 24 is hier voorzien van vier radiale boringen 25, die hier gelijkmatige rond de omtrek van de rotor zijn verdeeld.

5 -6-

De boringen 25 strekken zich vanaf de opening voor de astap 23 uit tot aan de buitenomtrek van de rotor 24 en hebben, zoals de voorkeur heeft, over hun hele lengte dezelfde doorsnede.

In elk van de boringen 25 is een plunjer 26 geplaatst, die in de boring heen en weer beweegbaar is. In dit voorbeeld, zoals de voorkeur heeft, is elke plunjer 26 uitgevoerd als een massieve stift met over zijn hele lengte een in hoofdzaak uniforme diameter. Door 10 een geschikte geringe speling te realiseren tussen de plunjer en de boring kunnen lekverliezen beperkt blijven.

In het huis 21, buitenom de baan van de rotor 24, is een lager, hier een kogellager 30 geplaatst. De metalen buitenring 31 van het lager 15 30 is ingeklemd in een geschikte zitting van het huis 21. De metalen binnenring 32 is hier rij draaibaar vanwege de tussenplaatsing van de lagerkogels of dergelijke.

In een variant is het loopvlak van de plunjers gevormd door een 20 glijlager.

De plunjers 26 liggen ten minste bij bedrijf van de pomp 20 met hun naar buiten gerichte kopvlakken aan tegen de metalen binnenring 32, met name door de centrifugale krachten.

25

Zoals duidelijk blijkt uit figuur 3 is de astap 23 excentrisch opgesteld ten opzichte van het door de binnenring 32 gevormde loopvlak voor de plunjers 26.

30 In het huis 21 en de astap 23 zijn op op zich bekende wijze een eerste kanaal 34 voor hydraulische vloeistof en een tweede kanaal 35 voor hydraulische vloeistof voorzien. Deze kanalen 34, 35 hebben elk een mond in het omtreksoppervlak van de astap 23 op in hoofdzaak diametraal tegen over elkaar gelegen plaatsen in het gebied waar de 35 boringen 25 in de rotor 24 passeren (zie ook figuur 3). Door deze uitvoering wordt bereikt dat de boringen 25 bij rotatie van de rotor 24 afwisselend met het eerste kanaal 34 en het tweede kanaal 35 in verbinding staan en zodanig dat de plunjers 26 bij elke rotatie van -7- de rotor 24 ora de astap 23 een heen en weer gaande slag maken in de bijbehorende boring 25.

Overeenkomstig de uitvinding ligt de diameter van elk van de plunjers 5 26 in het bereik vanaf 1,5 millimeter tot en met 2,8 millimeter, bij voorkeur tussen 2,2 en 2,8 millimeter.

Het ringvormige loopvlak van het binnenlager 32 (of van een glijlager) is verder bij voorkeur zodanig excentrisch ten opzichte 10 van de astap 23 dat de lengte van de slag van elk van de plunjers 25 ligt in het bereik vanaf 3 tot en met 6 millimeter.

Het zal duidelijk zijn dat de rotor 24 ook een andere aantal boringen en plunjers kan hebben, bijvoorbeeld meer dan vier boringen, 15 bijvoorbeeld 7-14 boringen.

Het zal verder duidelijk zijn dat de pomp ook een éénrichtingspomp zou kunnen zijn.

20 1032772

Claims (4)

1. Hydraulische bedieningsinrichting voor een beweegbaar 5 afsluitelement voor het afsluiten van een opening in een motorvoertuigcarrosserie zoals bijvoorbeeld een beweegbaar dak, zoals bijvoorbeeld een vouwdak of een retractable hard-top, of bijvoorbeeld een kofferbakdeksel, (vijfde) deur of dergelijke, welke bedieningsinrichting omvat: 10. een radiale plunjerpompeenheid (1) met een radiale plunjerpomp (20) , een met de plunjerpomp (20) verbonden hydraulische actuator die is ingericht voor het aandrijven van het afsluitelement, 15 waarbij de radiale plunjerpomp (20) een huis (21) omvat met daarin een holte (22), een astap (23) in de holte die aan het huis (21) is aangebracht, een in de holte opgestelde en om de astap roteerbare rotor (24), die is voorzien van meerdere radiale boringen (25), waarbij in elke boring (25) een plunjer (26) heen en weer beweegbaar 20 is, waarbij zich om de rotor een ringvormig loopvlak (32) uitstrekt, dat excentrisch is ten opzichte van de astap (23), waarbij in het huis (21) en de astap (23) een eerste kanaal (34) voor hydraulische vloeistof en een tweede kanaal (35) voor hydraulische 25 vloeistof zijn voorzien, welke kanalen (34,35) elk een mond hebben in het omtreksoppervlak van de astap (23) op in hoofdzaak diametraal tegen over elkaar gelegen plaatsen, zodanig dat de boringen (25) bij rotatie van de rotor (24) afwisselend met het eerste kanaal (34) en het tweede kanaal (35) in verbinding staan en zodanig dat de plunjers 30 (26) bij elke rotatie van de rotor om de astap (23) een heen en weer gaande slag maken in de bijbehorende boring (25), waarbij de radiale plunjerpompeenheid (1) verder een elektromotor (10) voor het aandrijven van de rotor (24) omvat, bij voorkeur met 35 een omkeerbare draairichting zodat rotor selectief draaibaar is tegenovergestelde richtingen, 10327^2 -9- met het kenmerk, dat de diameter van elk van de plunjers (26) ligt in het bereik vanaf 1,5 millimeter tot en met 2,8 millimeter en dat het ringvormige loopvlak (32) zodanig excentrisch is dat de lengte van de slag van elk van de plunjers (26) groter is dan de diameter van de 5 plunjer en bij voorkeur ligt in het bereik vanaf 3 tot en met 6 millimeter.

2. Hydraulische bedieningsinrichting volgens conclusie 1, waarbij de plunjers (26) massieve stiften zijn met over hun lengte in 10 hoofdzaak uniforme diameter.

3. Hydraulische bedieningsinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij ten minste vier boringen (25) en bijbehorende plunjers (26) in de rotor (24) zijn voorzien. 15

4. Motorvoertuig, in het bijzonder personenauto, voorzien van een carrosserie en een beweegbaar afsluitelement voor het afsluiten van een opening in de carrosserie zoals bijvoorbeeld een beweegbaar dak, zoals bijvoorbeeld een vouwdak of een retractable hard-top, of 20 bijvoorbeeld een kofferbakdeksel, (vijfde) deur of dergelijke, welk motorvoertuig is voorzien van een hydraulische bedieningsinrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies. 1032772