液压泵的制作方法

本申请要求于2015年5月1日向英国知识产权局提交的、题目为“ahydraulicpump(液压泵)”的英国专利申请no.1507520.3的优先权权益，该申请的全部内容通过参引并入到本文中。

本发明涉及液压泵。

背景技术：

已知使用液压泵来提供流体流以保证液压控制系统中的相关联的下游设备、例如机动车辆的自动变速器的压力需求。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种液压泵，该液压泵包括：

流体室壳体，流体室壳体内定位有转子，流体室壳体与转子彼此配合而在它们之间限定出流体室，流体室壳体包括第一出口和第二出口，第一出口和第二出口中的每一者均设置成与对应的第一流体室部分或第二流体室部分连通，流体室壳体与转子能够相对于彼此移动以改变第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸；以及

控制组件，控制组件配置成使流体室壳体与转子相对于彼此移动。

对第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸进行改变将允许调节从相应的流体室部分中的每一者流向对应的出口的流体的流量。如此，在液压泵例如连接至液压控制系统时，可以通过使用单个液压泵容易地获得流体流量的改变，而流体流量的改变是保证相关联的下游设备的多于一个的压力需求所需要的。这在液压控制系统以两种不同的压力运行的情况下尤其有用，其示例是机动车辆的自动变速器。

此外，能够改变每个出口处的流体流量将通过允许每个出口处的流体流量适应于相关联的下游设备的压力需求而有助于提高结合有本发明的液压泵的液压控制系统的整体效率。例如，在一个出口连接至具有高压力需求的下游设备而另一出口连接至具有低压力需求的下游设备的情况下，可以向高压力出口供给最低所需的流体流量，同时可以将其余的流量供给至低压力出口。由于来自液压泵的任何过多的流量都被供给至低压力出口，因此与例如过多的流量被供给至高压力出口的情况相比损失更小。

同时，包括控制组件将允许在不需要移除以及重新安装流体室壳体和/或转子的情况下改变第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸(并且因此改变对应的流体流相对流量)。如此以来，可以动态地调节从相应的流体室部分流向对应的出口的流体流量。

优选地，控制组件配置成使流体室壳体与转子相对于彼此移动，以连续地改变第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸。

这种设置允许第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸方面的无限可变的变化，从而使得从相应的流体室部分流向对应的出口的流体流量的连续可变的调节。这又增大了每个出口处的流体流量所可以适应于相关联的压力需求的精确度。

可选地，控制组件配置成使流体室壳体与转子相对于彼此移动以使第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸的比例在0与1之间改变。

第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸的比例在0与1之间改变的能力将提供完整的变化范围，并且因此提供了两个出口处的流量调节方面的完整的范围，同时保证了上文所述的无限可变的变化。

控制组件可以配置成使流体室壳体与转子相对于彼此移动以使第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸在预定的更小的子比例内改变，该更小的子比例保证了第一流体室部分和第二流体室部分中的一者的最小尺寸。

配置成使流体室壳体和转子以这种方式移动以保证第一流体室部分和第二流体室部分中的一者的最小尺寸的控制组件将始终保证从第一流体室部分和第二流体室部分中对应的一者流向对应的出口的流体的最小流量。因此，可以始终保证与第一出口和第二出口中的一者相关联的下游设备的预定的最小压力需求。

在本发明的优选实施方式中，流体室壳体能够相对于转子移动。

流体室壳体能够相对于转子移动将在不会过度地干扰转子的正常运行的情况下容易地提供第一流体室部分与第二流体室部分的相对尺寸方面的所需的改变。

流体室壳体能够相对于转子以可滑动的方式移动。这种设置以稳健的方式获得了流体室壳体所需的运动。

优选地，流体室壳体能够相对于转子枢转地移动。

使流体室壳体能够相对于转子枢转地移动将以稳健的方式容易地获得流体室壳体所需的运动，同时使与该运动相关联的任何摩擦最小化。使任何摩擦最小化提高了流体室壳体对该运动的响应，从而减小了由控制组件施加至流体室壳体所需的力，并且因此还提高了本发明的整体效率。

可选地，液压泵还包括泵壳体，流体室壳体和转子位于该泵壳体内，流体室壳体能够相对于泵壳体移动。

包括泵壳体将为转子和流体室壳体提供一定程度的保护，并且还允许这两个部件、即转子和流体室壳体经由单个单元连接至例如控制系统的其他部件。

在本发明的优选实施方式中，泵壳体包括用以限制流体室壳体相对于转子运动的抵接部分。

具有用以限制流体室壳体相对于转子的运动的抵接部分的泵壳体将容易地限定流体室壳体的运动范围，同时减小了液压泵中部件的数量。

流体室壳体和泵壳体可以包括能够互相接合的连接成形部，连接成形部彼此配合以限定枢转部。

包括该连接成形部将容易地提供流体室壳体相对于转子的枢转运动，同时保持了液压泵的较少的部件数目。

可选地，控制组件包括用以使流体室壳体与转子相对于彼此移动的致动器，其中，致动器被朝向第一出口和第二出口中的一者偏置。

具有被朝向第一出口和第二出口中的一者偏置的致动器的控制组件将容易地提供上述子比例，以保证第一流体室和第二流体室中的一者的最小尺寸，从而允许液压泵对第一出口和第二出口进行优先排序。

液压泵还可以包括操作性地连接至转子的电动马达。

包括电动马达将为转子提供连续的动力源，同时使液压泵的功率消耗最小化。此外，来自电动马达的动力源可以容易地被改变以例如改变转子的速度，从而增大或减小从流体室部分流向对应的出口的流体的流量。这在与一个出口相关联的下游设备突然需要流体流的情况下可能尤其有用。这还可以避免在结合有液压泵的控制系统中对蓄电池的需要。

附图说明

现在接着借助于非限制性示例参照附图对本发明的优选实施方式进行简要描述，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的液压泵；

图2更详细地示出了图1中示出的液压泵的转子；

图3示出了图2中示出的转子的一部分的两个示例；

图4a示出了图1的液压泵处于第一运行状态；

图4b示出了图1的液压泵处于第二运行状态；

图4c示出了图1的液压泵处于第三运行状态；以及

图5示出了根据本发明的第二实施方式的液压泵。

具体实施方式

根据本发明的第一实施方式的液压泵总体上由附图标记10标示并在图1中被示出。

第一液压泵10包括流体室壳体12和位于流体室壳体12内的转子14。流体室壳体12与转子14彼此配合而在它们之间限定出流体室16。更具体地，转子14的周缘18与流体室壳体12的内表面20之间限定出流体室16。

转子14是大致圆形形状。同时流体室壳体的内表面20定形成使得转子14的周缘18与流体室壳体12的内表面20在转子14的直径d的任一侧处限定出第一新月形部和第二新月形部。第一新月形部和第二新月形部中的每一者均限定出相应的第一流体室部分32a和相应的第二流体室部分32b。

转子14包括围绕转子14的周缘18径向延伸的多个槽22。如在图2中更详细地示出的，转子14还包括各自以可移动的方式容置在相应的槽22内的多个叶片24(为了清楚起见已从图1省略)。叶片24中的每个叶片均能够与流体室壳体12配合而限定出位于相邻的叶片24之间的相应的泵室26。

叶片24优选地为滚子叶片28，如在图2中所示的，但其也可以代替地为诸如滑动叶片、柔性叶片或摆动叶片之类的任何其他常规类型的叶片。

此外，滚子叶片28可以以与转子14的直径d平行的方式移动，或代替地，滚子叶片28可以以与转子14的直径d成角度a的方式移动，如图3中所示出的。角度a优选地为5度，但也可以代替地为另一值。

返回至图1，流体室壳体12具有穿过其形成的第一出口30a和第二出口30b，并且各个出口30a、30b设置成与对应的第一流体室部分32a或第二流体室部分32b连通，即，第一出口30a设置成与第一流体室部分32a连通，并且第二出口30b设置成与第二流体室部分32b连通。

在示出的实施方式中，流体室壳体12能够相对于转子14移动以改变第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸，如下文参照图4a至图4c更详细地描述的。

在本发明的其他实施方式(未示出)中，代替地，转子14可以相对于流体室壳体12移动。

流体室壳体12还包括第一入口34a和第二入口34b，第一入口34a和第二入口34b各自设置成与对应的第一流体室部分32a或第二流体室部分32b连通。

第一液压泵10还包括控制组件36，控制组件36配置成使流体室壳体12相对于转子14移动。

控制组件36配置成使流体室壳体12相对于转子14移动，以使第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸的比例在0与1之间连续地改变。

第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸的这种连续改变是通过流体室壳体12相对于转子14的枢转运动来实现的。在本发明的其他实施方式中，相对尺寸的上述连续改变可以代替地通过流体室壳体12相对于转子14的可滑动运动来实现。

第一液压泵10还包括泵壳体38，流体室壳体12和转子14位于该泵壳体38内。转子14相对于泵壳体38以可旋转的方式安装，同时流体室壳体12能够相对于泵壳体38枢转地移动。

对于流体室壳体12能够相对于泵壳体38枢转地移动这点而言，流体室壳体12和泵壳体38各自包括可互相接合的连接成形部40a、40b，连接成形部40a、40b中的每一者彼此配合以限定枢转部42，从而提供流体室壳体12相对于泵壳体38的上述枢转运动。

更具体地，流体室壳体12包括从流体室壳体12伸出的突出部分44。突出部分44由形成在泵壳体38内的对应的凹进部分46接纳。

凹进部分46形成在泵壳体38的底部部分48处并且位于泵壳体38的内表面上。凹进部分46还形成在沿着内表面的长度的中点处。在本发明的其他实施方式(未示出)中，凹进部分46可以代替地形成在泵壳体38的不同部分中，以及/或者形成在相关联的中点处或者偏离相关联的中点。

泵壳体38还包括抵接部分50，抵接部分50位于泵壳体38的与底部部分48相反的顶部部分52处。抵接部分50限制流体室壳体12相对于转子14的运动，并且因此限定了流体室壳体12可实现的运动范围。

更特别地，抵接部分50限定了抵接腔54，抵接腔54包括位于抵接腔54的相反两端处的第一抵接面56a和第二抵接面56b。流体室壳体12包括第一止挡面58a和第二止挡面58b，第一止挡面58a和第二止挡面58b在流体室壳体12于其在抵接腔54内的整个运动范围内移动时选择性地抵接相应的抵接面56a、56b。

泵壳体38限定壳体腔60，转子14和流体室壳体12位于壳体腔60内。此外，抵接腔54与壳体腔60一体地形成。

同时，控制组件36包括控制单元62，控制单元62操作性地连接至致动器64。致动器64包括致动器壳体66和致动器销68，致动器销68能够移入及移出致动器壳体66。致动器64还包括臂部70，臂部70将致动器销68连接至流体室壳体12。特别地，臂部70连接在流体室壳体12的、第一止挡面58a与第二止挡面58b之间的中点处。然而，在本发明的其他实施方式中，臂部70可以代替地在偏离所述中点的点处连接至流体室壳体12。

在本发明的其他实施方式(未示出)中，控制组件36的控制单元62可以代替地控制施加至壳体腔60的压力以改变壳体腔60的与相应的第一流体室部分32a和第二流体室部分32b相关联的各个部分的相对尺寸，即改变壳体腔60的位于图1中示出的枢转部42的各侧的各个部分的相对尺寸。壳体腔60的各个部分的相对尺寸方面的这种变化将使得流体室壳体12相对于转子14移动以改变第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸。

控制单元62可以操作性地连接至第一出口30a和第二出口30b中的一者或两者，使得在使用时控制单元62至少部分地由从相应的流体室部分32a、32b流向对应的出口30a、30b的流体供给动力。

除上述之外，第一液压泵10还包括操作性地连接至转子14的电动马达(未示出)。

在使用时，第一液压泵10可以连接至机动车辆中的液压控制系统(未示出)。在该实施方式中，第一液压泵10的第一出口30a和第二出口30b连接至下游设备、例如连接至与机动车辆的自动变速器相关联的设备。该下游设备通常具有不同的压力需求。例如，离合器和换档控制均具有高压力需求，而润滑和冷却均具有低压力需求。

在本文描述的示例实施方式中，第一出口30a连接至需要高压力的设备，而第二出口30b连接至需要低压力的设备。

该第一液压泵10具有三种不同的主要运行状态，如图4a至图4c中所示出的。

从处于第一运行状态的图4a开始，流体比如油经由第一入口34a和第二入口34b进入流体室壳体12并且继续去填充第一流体室部分32a和第二流体室部分32b中的每一者。

致动器64将流体室壳体12保持在中间位置处，使得第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸相同，即其比例为0.5:0.5。

同时，电动马达使转子14以顺时针方式旋转(但在本发明的其他实施方式中，其也可以以逆时针方式旋转)，从而将流体从相应的入口34a、34b朝向对应的出口30a、30b迫压。

更特别地，滚子叶片28(为了清楚起见从图4a至图4c省略)随着转子14旋转、即滚子叶片28通过从相应的槽22伸出而移动到流体室部分32a、32b中，从而与流体室壳体12的内表面20抵接产生一些泵室26。各个泵室26从而将每个流体室部分32a、32b内的流体的相应部分从给定的入口34a、34b朝向对应的出口30a、30b迫压。

由于第一流体室部分32a和第二流体室部分32b具有相同的尺寸，因此从流体室部分32a、32b中的每一者流到对应的出口30a、30b的流体的流量也相同。

控制单元62可以控制致动器64以推动致动器销68远离致动器壳体66，以使得臂部70将流体室壳体12移向泵壳体38的其中第二出口30b所处的一侧。

这种运动使得流体室壳体12的突出部分44在凹进部分46内枢转，直到流体室壳体12的第二止挡面58b与抵接腔54的第二抵接面56b抵接为止，如图4b中所示出的，然后液压泵10采用第二运行状态。

在该运行状态下，致动器64将流体室壳体12保持在第一极限位置，使得第一流体室部分32a与第二流体室壳体32b的相对尺寸的比例为0:1。如此以来，第一流体室部分32a具有最小尺寸：零容积，即，完全闭合，而第二流体室部分32b具有最大尺寸。

在这种情况下，流体室16中的所有流体均位于第二流体室部分32b内，使得转子14的旋转将所有流体从第二入口34b朝向第二出口30b迫压，从而使得流体流仅被供给至第二出口30b。

此外，控制单元62可以控制致动器64以将致动器销68朝向致动器壳体66拉动，使得臂部70将流体室壳体12移向泵壳体38的相反侧，即移向泵壳体38的其中第一出口30a所处的一侧。

突出部分44再次在凹进部分46内枢转，直到流体室壳体12的第一止挡面58a与抵接腔54的第一抵接面56a抵接为止，如图4c中所示出的，然后液压泵10采用第三运行状态。

在这种状态下，致动器64将流体室壳体12保持在第二极限位置，使得第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸的比例为1:0，即，第一流体室部分32a具有最大尺寸，而第二流体室部分32b具有最小尺寸：零容积。

在这种情况下，流体室16内的所有流体均位于第一流体室部分32a中，并且因此转子14的旋转将所有流体从第一入口34a朝向第一出口30a迫压，使得流体流仅被供给至第一出口30a。

以这种方式，图4a至图4c示出了流体室壳体12相对于转子的一个中间位置和两个极限位置。然而，控制单元62可以控制致动器64以将流体室壳体12移动并且随后保持在第一极限位置与第二极限位置之间的任何位置处。

流体室壳体12优选地被保持在处于中间位置与第一极限位置之间的位置以在连接至高压力设备的出口(即，本实施方式中的第一出口30a)处仅提供所需的流体流量。其余更大体积的流体被供给至第二出口30b，从而由于任何过量的流体流量均是与第二出口30b以及和第二出口30b连接的低压力设备相关联的而使得损失更小。

转向图5，其示出了根据本发明的第二实施方式的液压泵并且该液压泵由附图标记100标示。第二液压泵100包括与第一液压泵10相同的特征，并且相同的特征共用相同的附图标记。

第二液压泵100与第一液压泵10的不同之处在于控制组件36配置成使流体室壳体12相对于转子14移动成使得第一流体室部分32a与第二流体室部分32b的相对尺寸在预定的更小的子比例内改变。该更小的子比例保证了第一流体室部分32a的最小尺寸。然而，在本发明的其他实施方式(未示出)中，子比例可以保证第二流体室部分32b的最小尺寸。

就这点而言，更小的子比例由偏置构件110限定，偏置构件110将致动器64朝向第一出口30a偏置，从而保证了第一流体室部分32a的预定最小尺寸，如下文更详细地描述的。在该实施方式中，偏置构件110为弹簧112，但偏置构件110也可以采用其他形式。

图5中示出的弹簧112为压缩弹簧，压缩弹簧将连接至致动器销68的臂部70、并且从而将流体室壳体12朝向第一出口30a推动。弹簧112可以代替地是位于臂部70的相反侧上的张紧弹簧，以将臂部70、并且从而将流体室壳体12朝向第一出口30a拉动。

例如，弹簧112可以限定子比例0.9:0.1，使得在第二液压泵100的整个操作中均保证了第一流体室部分32a的所需尺寸。

在本发明的其他实施方式(未示出)中，该子比例可以通过其他方式限定，例如限定致动器销68相对于致动器壳体66的最大位移，或者限定某个抵接部分50所允许的流体室壳体12的运动范围。

第二液压泵100以与上文所述的第一液压泵10类似的方式操作。然而，当控制单元62操作致动器64以向外推动致动器销68并使致动器销68远离致动器壳体66时，弹簧112向臂部70施加相反的力。该相反的力被选定得足够大以防止致动器64将流体室壳体12移至如先前所述的第一极限位置，并且更特别地，该相反的力被选定成在致动器销68位于相对于致动器壳体66的所需位置处时能够保持流体室壳体12远离第一极限位置所需的距离。如此，在第二液压泵100中，流体室壳体12的第二止挡面58b从未触及抵接腔54的第二抵接面56b。

这样以来，一直存在具有预定最小容积的第一流体室部分32a，使得第一出口30a处的流体流量一直是最小程度。因此，与第一出口30a相关联的下游设备处总是保持预定的最小压力。