专利名称：改进的传动装置泵和过滤器的制作方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2004年7月20日申请的美国临时申请No.60/589,275的权益，上述申请全文引用在此作为参考。
背景技术：
一种固定排量泵在泵的每个循环过程中提供理论上的固定油量。流动速率与泵的转速成比例地提高。在实践中，当泵腔不能被油完全充满时，达到极限泵速或高速充装极限(后面统称为HSFL)。未完全充满的泵腔将空气引入油中，产生一种潜在地引起气蚀现象的两相混合物。泵的流动速率趋于平稳，不受到泵转速进一步增加的影响；然而，气蚀现象能够引起压力不稳定，这种不稳定干扰传动装置控制阀并潜在地引起令人不愉快的噪音。在更严重的情况下，以音速破裂的空气泡能够引起对泵本身的损坏。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种适于防止气蚀现象发生的改进的传动装置过滤器管口。
本发明中的传动装置采用泵供给的油来起动阀门、注入离合器、供给变矩器和/或用于旋转部分的一般润滑。在高转速时，传动装置泵输出多于传动装置的需求，从而使得多余的油被返回或旁路回到泵输入口。尽管旁路的油被返回到泵的输入口，这些油仍然具有压能，这种压能在本发明中被有效利用以防止气蚀现象。更具体地讲，本发明的过滤器管口将泵的旁路油压能转换成泵输入口处的流体动量。这增加了通过油过滤器从传动装置贮槽吸入更多油的吸力。泵内的扩散形状增加了在旋转体输入口处的压力。该增加的压力抑止了两相流，其结果是提高了输入口的充满程度从而有效控制泵中的气蚀噪音。在高速时会有更多的旁路油，这提高了环状管口的效率。
在一个优选实施例中，过滤器管口由注射成型塑料制成并且从塑料的过滤器壳体处一体延伸。采用这种方式，可以同时以单个模具成型制造多个部件，从而节约了与制造和装配相关的成本。
下面结合附图详细描述实施本发明的最佳方式，从中可以明白本发明的上述目的、结构和优点以及其它目的、结构和优点。
图1是本发明中的液力系统的一部分的示意图；图2是图1中所示泵和过滤器组件的一部分的剖面图。
具体实施例方式
参考附图，在各附图中相同的标记表示相同或相应的部件，从图1中可以看到容纳液力流体的贮槽或容器10的示意性表示图。传动装置控制泵12通过过滤器组件14从容器10中抽出流体。泵12将加压后的液力流体输出给传动装置系统16。泵输出端口的最大压力由压力调节阀18决定，该阀将多余的泵流量输送给过滤器14。根据本发明的优选实施例，上述流体首先满足传动装置润滑和压力需求，接着满足变矩器的压力需求，然后提供一部分润滑和冷却，此后多余的流体返回过滤器组件14。
传动装置系统16中的润滑流量和泄漏流体通过通道如20返回容器10。从压力调节阀18来的多余流量通过旁路通道22输送给过滤器组件14。从压力调节阀18中流出的多余流量具有增加的速度和比容器10中高的压力。
参考图2，过滤器组件14包括壳体24，该壳体带有固定在其上的过滤器元件26。过滤器输出部分28基本垂直地从壳体24处延伸，并且终止于过滤器管口100的相对端。从容器10(图1中所示)中流入的全部液力流体都通过过滤器元件26。过滤器输出部分28具有围绕过滤器输出通道34的外壁65形成的基本呈环状的凹部30。过滤器输出通道34形成在过滤器输出部分28的内部。所有流经过滤器元件26的流体都流经通道34。过滤器输出部分28还包括与环状凹部30相邻形成的密封槽36。该密封槽36适于容纳密封件37。
过滤器壳体24被固定在泵壳体40中。密封件37适于密封过滤器壳体24和泵壳体40间接触面的至少一部分。过滤器输出部分28位于泵输入孔48中，从而使得流出过滤器输出通道34的液力流体流入泵输入孔48。输入孔48的直径减小以在过滤器输出部分28的下游形成输入通道喉部50。输入通道喉部50与泵输入增压腔52连通，该增压腔与传动装置控制泵12的输入端口54、56流体连通。已经知道，泵12是一种排量装置，该装置通过输入端口54、56吸入流体，并通过输出端口将加压后的流体送出，图中没有显示这一过程。
管口100的终端在管口100的外表面58和输入通道孔48的内表面60之间形成管口通道64。管口通道64从环状凹部30向输入孔48通入液力流体。流体通过泵壳体40内的回流通道66进入环状凹部30。与一般的传动装置控制泵相同，压力调节阀18(图1中所示)置于泵壳体40内或与泵壳体40邻近。通道66直接与旁路通道22(图1中所示)连通。在压力调节阀18处旁路的液力流体进入环状凹部30并通过管口通道64加速达到较高的速度。这些流体流过管口通道64并在过滤器输出通道34和泵输入孔48的交界处汇入流体流。
由于流出管口通道64的流体具有较高的速度，因此通道34中的流体的速度随之提高。众所周知，当流速增加时，压力降低。因此，通过过滤器元件26的压差增加，从而使得与不存在由通过管口通道64的流体引起的压力变化的情况相比，更多从容器10而来的流体将会被引导流经过滤元件26。流体速度还在输入通道喉部50处增加，进一步增强了进入泵12的入口流。
当液力流体进入泵输入增压腔52时，速度降低压力相应升高，从而使得在泵输入端口54、56处压力增大。在泵输入端口54、56处的增压提高了泵的气蚀速度，从而使得在高泵速情况下降低运行的噪音水平。
在一个优选实施例中，本发明可以采用于2004年7月20日申请的名称为“将传动装置过滤器与泵连接的方法和装置”的美国临时申请No.60/589,282中披露的扭转锁紧结构，上述申请被全文引用在此作为参考。
尽管已经详细描述了实施本发明的最佳方式，然而熟悉本发明相关领域技术的人员将能想到在所附权利要求保护范围内的各种可替代的设计和实施方式来实施本发明。
权利要求
1.一种泵和过滤器组件，包括泵壳体，该壳体具有泵输入孔和流体返回通道；以及过滤器组件，包括过滤器元件；和位于所述过滤器元件下游、并部分延伸进入所述泵壳体内的所述泵输入孔中的过滤器输出部分，所述过滤器输出部分还包括限定过滤器管口的终端，该终端在所述过滤器管口和所述泵输入孔之间形成管口通道；由所述过滤器输出部分形成的环状凹部，该环状凹部与所述流体返回通道流体连通；以及与所述环状凹部同心并径向向内设置的过滤器输出通道，该通道布置成与所述过滤器元件、所述泵输入孔和所述管口通道流体连通，以将所述泵输入孔处的流体压力水平减小到小于所述过滤器处的压力水平的值，以此形成压力差从而防止气蚀。
2.如权利要求1所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器组件还包括壳体。
3.如权利要求2所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器输出部分从所述壳体处一体延伸。
4.如权利要求3所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述壳体包括注射成型塑料。
5.如权利要求1所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器输出部分包括围绕其外围布置并与所述环状凹部相邻的密封槽，所述密封槽具有布置于其中的密封件，所述密封件适于密封在所述过滤器输出部分和所述泵输入孔之间的接触面的一部分以便保持所述压力差。
6.如权利要求3所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器组件与一个容器流体连通。
7.一种泵和过滤器组件，包括泵，其包括泵壳体，该壳体具有泵输入孔和流体返回通道；过滤器组件，包括过滤器元件；和位于所述过滤器元件下游、并部分延伸进入所述泵壳体内的所述泵输入孔中的过滤器输出部分，所述过滤器输出部分还包括限定过滤器管口的终端，该终端在所述过滤器管口和所述泵输入孔之间形成管口通道，所述管口通道与所述泵输入孔和所述流体返回通道流体连通；布置成与所述流体返回通道和所述管口通道流体连通的环状凹部；和与所述过滤器元件、所述泵输入孔和所述管口通道流体连通的过滤器输出通道；和与所述过滤器组件流体连通的容器；其中，从所述返回通道通过所述环状凹部流出所述管口通道的流体将所述泵输入孔处的流体压力水平减小到小于所述过滤器处的压力水平的值，以此形成压力差从而防止气蚀。
8.如权利要求7所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器组件还包括壳体。
9.如权利要求8所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述过滤器输出部分从所述壳体处一体延伸。
10.如权利要求9所述的泵和过滤器组件，其特征在于，所述壳体包括注射成型塑料。
11.一种泵和过滤器组件，包括泵，其包括泵壳体，该壳体具有泵输入孔和流体返回通道；过滤器组件，包括过滤器壳体；布置在所述过滤器壳体内的过滤器元件；和从所述过滤器壳体的一部分一体延伸的过滤器输出部分，所述过滤器输出部分位于所述过滤器元件下游、并部分延伸进入所述泵壳体内的所述泵输入孔中，所述过滤器输出部分还包括限定过滤器管口的终端，该终端在所述过滤器管口和所述泵输入孔之间形成管口通道，所述管口通道与所述泵输入孔和所述流体返回通道流体连通；布置成与所述流体返回通道和所述管口通道流体连通的环状凹部；和与所述过滤器元件、所述泵输入孔和所述管口通道流体连通的过滤器输出通道；和与所述过滤器组件流体连通的容器；其中，从所述返回通道通过所述环状凹部并流出所述管口通道的流体将所述泵输入孔处的流体压力水平减小到小于所述过滤器处的压力水平的值，以此形成压力差从而防止气蚀。
全文摘要
过滤器壳体带有一个具有位于中心的过滤器输出通道的过滤器输出部分。该输出部分包括形成过滤器管口的终端部分。所述过滤器管口在过滤器管口和泵壳体之间形成一个管口通道。该管口通道与形成在过滤器输出部分上的环状凹部连通。所述环状凹部接收从调节阀返回的旁路液力流体，以便通过过滤器输出通道分配汇入流动流体的输入流。输入流速的增加提高了泵输入口处的压力。泵输入口处的增压使得泵在高转速下运行而不产生气蚀成为可能。
文档编号F04D29/70GK1821584SQ20051008601
公开日2006年8月23日 申请日期2005年7月20日 优先权日2004年7月20日
发明者J·C·舒尔茨, K·约翰逊, U·-J·宋 申请人:通用汽车公司