ポンプ
【課題】圧送媒質中の不溶空気の割合が高い場合でも圧力の脈動等の問題を発生せず、圧送媒質中の発泡により圧送媒質の弾性が高い場合でも圧力補償が可能なポンプを提供すること。
【解決手段】 本発明は回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバと、ポンプチャンバに開口する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部と、ポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される容積可変の回転する送り出し隔室とを有するポンプに関する。吐出し接続部にある圧送媒質圧力が第１の接続部を介して送入さる油圧中間容積で、ポンプエレメントの回転位置に応じて吐出し接続部にある圧送媒質が第２の接続部を介して送入され、さもなければ、第２の接続部を介して、吐出し接続部と直結しない送り出し隔室と連結される前記油圧中間収容部が設けられる。
【解決手段】 本発明は回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバと、ポンプチャンバに開口する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部と、ポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される容積可変の回転する送り出し隔室とを有するポンプに関する。吐出し接続部にある圧送媒質圧力が第１の接続部を介して送入さる油圧中間容積で、ポンプエレメントの回転位置に応じて吐出し接続部にある圧送媒質が第２の接続部を介して送入され、さもなければ、第２の接続部を介して、吐出し接続部と直結しない送り出し隔室と連結される前記油圧中間収容部が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバと、ポンプチャンバに接続する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部と、ポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される容積可変の循環する送り出し隔室とを有するポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで述べる種類のポンプは、例えばベーンポンプ及びローラポンプとして周知であり、これらのポンプにおいて送り出し隔室はポンプチャンバの隔壁と送り出し部材によって画定され、送り出し部材はベーン又はローラとして形成され、ポンプのロータをなす回転駆動ポンプエレメントに収容される。これらのポンプでは運転中に圧力の脈動が起こることが知られており、圧力の脈動は一方では送り出しの法則により、他方では吸込み接続部から吐出し接続部ヘ又は吐出し接続部から吸込み接続部へ送り出し隔室が移行するときの圧力補償過程により発生する。先行技術ではポンプチャンバの隔壁に形成され、及び／吸込み又は吐出し接続部と連通する小さな切欠きによって圧力補償過程を制御しようとした。切欠き付きのポンプのこのような構成が例えば独国特許第１９６２６２１１号明細書で周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１９６２６２１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがポンプのすべての応用例で圧力補償過程を十分に制御及び／又は調節できるとは限らないことが判明した。特に圧送媒質中の不溶空気の割合が高ければ、圧力補償過程に基づき圧力の脈動は、支配的な役割を果たす。特にこれは送り出し隔室が吸込み接続部から吐出し接続部へ移行するときに起こる圧力補償過程である。圧送媒質中の不溶空気量によって圧送媒質の弾性が増加する。この場合は送り出し隔室の圧送媒質を予圧して圧縮するために大きな体積流れが必要である。特に、このことはいわゆる予圧縮又は予備充填過程で問題を生じる。
【０００５】
特にポンプ運転領域を超えて圧送媒質の発泡度、即ち圧送媒質中の不溶空気割合に大きな差異がある場合も問題が起こる。公知の切欠き付きポンプでは切欠きの設計に十分な妥協策を見出すことができない。従って特にポンプの運転状態の周波数極限域では圧力補償過程の制御を制限することを考慮に入れなければならない。その場合運転状態の周波数極限域は低い吐出し圧力と低い発泡度及び高い圧力と高い発泡度による。圧送媒質の発泡度が低ければ、同様な圧力勾配を得るのに、発泡が大きい場合よりも、圧力補償過程のための体積流れはより小さくて済む。切欠きを通って流れるときに生じる体積流れはまず第一に、生じる圧力差及び切欠きの断面積に依存する。圧送媒質の弾性が生み出す体積流れの依存性はそれほど重視されていないので、圧力補償過程で圧送媒質の発泡又は発泡度が考慮されない。
【０００６】
そこで発明の課題は、これらの欠点がない冒頭に挙げた種類のポンプを示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバを有するポンプによって解決される。またポンプはポンプチャンバに接続する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部を有する。さらにポンプは循環する容積可変の送り出し隔室を有し、この送り出し隔室はポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される。本発明に係るポンプは特に吐出し接続部にある圧送媒質が第１の接続部を介して圧送され、ポンプエレメントの回転位置に応じて吐出し接続部にある圧送媒質が第２の接続部を介して送入され、さもなければ、第２の接続部は吐出し接続部に直結しない送り出し隔室と連結される油圧中間収容部を特徴とする。中間収容部の２つの接続部が圧送媒質に接続されると、この中間収容部は充圧される。ところが中間収容部の第２の接続部が吐出し接続部に接続しない送り出し隔室と連結されたときは、中間収容部はこの送り出し隔室に放圧する。本発明のこの実施形態では中間収容部が若干の弾性を有することが好ましく、この弾性は一方では中間収容部の容積の大きさに、他方では圧送媒質自体の発泡度に依存する。つまり発泡度が低ければ中間収容部の蓄圧効果が小さく、発泡度が高ければ大きい訳である。このことは、発泡度が低ければ隔室内の圧送媒質を予圧するのに相応に小さな体積流れで済むという点で好都合である。この場合圧力補償過程は主として２つの接続部の直列接続の抵抗部の大きさで決まる。発泡度が大きければ相応に大きな体積流れが必要であり、それは高い発泡度での中間収容部の大きな蓄圧効果によってカバーされる。こうして発泡度が高ければ、圧力補償過程の初めに中間収容部は充填される送り出し隔室の方向へ圧力を放出し、圧力補償過程の期間に急速な圧力上昇を生じさせる。この補償過程が終了すると、作動圧力は充填される隔室と中間収容部どちらにも充圧しなければならない。その結果、送り出し隔室の圧力上昇が全体としてなだらかになる。このなだらかな圧力上昇は有利であり、望ましいものである。油中の不溶空気分が大きければ、低い圧力で弾性が高く、高い圧力で低いからである。即ち弾性曲線が著しく累進的である。充填される送り出し隔室の圧力が低ければ大きな体積流れが必要であり、それは中間収容部を減圧又は放圧することによって供給され、また充填される隔室の圧力が高ければ小さな体積流れが必要であり、それは中間収容部と隔室に充圧することによって供給される。
【０００８】
好ましい実施例によれば中間収容部の第１の接続部は吐出し接続部と連結されている。即ち第１の接続部はポンプチャンバ側の吐出し接続部に直結される。この場合吐出し接続部と中間収容部の間に極めて長い接続連絡路は必要ないので、中間収容部を吐出し接続部の直近に配設することが好ましい。
【０００９】
発明の別の実施形態では中間収容部の第２の接続部がポンプチャンバの隔壁に開口し、送り出し隔室を画定する送り出し部材によって摺接されるように構成されている。このようにして中間収容部の充圧及び放圧過程の制御を特に簡単に行うことができる。こうしてポンプエレメントの回転に基づいて中間収容部の充圧と放圧が保証される。従って補助制御要素をなして済ますことができるという特別の利点がある。第２の接続部がポンプチャンバの隔壁に開口し、好ましい実施形態では中間収容部の第１の接続部が吐出し接続部に直結されることによって、送り出し部材が接続部の開口部の上を摺動して通過し、第２の接続部の開口部が送り出し部材により開閉されるだけで充圧又は放圧過程の制御が簡単に行われる。即ち２つの接続部が圧送媒質圧力に接続され、さもなければ、第１の接続部に圧送媒質圧力が送られ、第２の接続部が充填される送り出し隔室と連結されるのである。こうして全体として制御を極めて簡単に、しかも確実行うことができる特に簡単な設計が、結果として得られる。
【００１０】
好ましい実施形態では中間収容部が送り出し隔室の約２倍の容積を有する。容積の変化によって中間収容部の前述の弾性を調整することができる結果として、中間収容部の蓄圧効果を現在の発泡度に合わせて調整することができる。
【００１１】
中間収容部の第１及び／又は第２の接続部に油圧抵抗部がある実施例が特に好ましい。このことは、圧送媒質の発泡度が低い場合に有利な結果を生む。その場合は圧力補償過程が主として中間収容部と好ましくは直列接続された抵抗部の大きさできまる。このような発泡度では中間収容部自体の効果はむしろ小さい。
【００１２】
一実施例では中間収容部が少なくとも二個の部分収容部からなり、特に好ましい実施形態ではこれらの部分収容部が直列に接続された構成とすることができる。２つの部分収容部の間に油圧抵抗部を配設することができる。そこで好ましい実施形態では部分収容部の直列接続部、及び部分収容部、油圧抵抗部からなる。
また第１及び／又は第２の接続部に油圧抵抗部があれば、これらの接続部と油圧抵抗部を直列に接続して、全体として油圧抵抗部と部分収容部の直列接続が生じるようにすることが好ましい。
【００１３】
好ましい実施形態では中間収容部がポンプケーシングの中に形成されている。
代案として又は補足的に中間収容部をポンプチャンバから外れたポンプチャンバ隔壁に配設することもできる。もちろん組み合わせの可能性も考えられる。但し中間収容部がポンプケーシングの中にある限り、ポンプチャンバに極めて近接して配設されるから、中間収容部のための長い接続路が回避される。
【００１４】
ポンプの好ましい実施例は、ポンプチャンバがカムリングとカムリングの端面側にある少なくとも一個の圧力板で形成され、及び／又はポンプケーシングによって画定されることを特徴とする。その場合好ましい実施形態では圧力板の一つに油圧抵抗部があり、ポンプケーシング内に中間収容部がある。こうして小さな横断面の簡単な貫通穴によって油圧抵抗部を実現することができ、この貫通穴は同時に中間収容部の第１及び第２の接続部を形成する。その場合圧力板の背後に空欠部としての中間収容部があり、空欠部は圧力板によって覆われ、圧力板の貫通穴と連通する。こうして中間収容部及び／又は少なくとも一個の油圧抵抗部が圧力板の一つ及び／又はカムリング及び／又はポンプケーシングにある。
【００１５】
好ましい実施形態では油圧抵抗部がポンプエレメントに隣接する隔壁と、この隔壁の反対側のポンプチャンバの隔壁（外壁）との間にある。こうしてとりわけ段状の貫通穴によって油圧抵抗部を簡単に作ることができる。
【００１６】
上記の実施形態で漏れを回避するために、圧送媒質が圧力板とポンプケーシングの面の間から流出しないように、油圧抵抗部と中間収容部の接合部を密封すること即ち接合部を他の圧力領域に対して密封することが好ましい。
【００１７】
ポンプチャンバの隔壁に開口する中間収容部の第２の接続部が円形横断面を有する実施例が好ましい。このような貫通穴は穴あけ、押抜き又は侵食によって特に簡単に作製することができ、その場合切粉が発生しない材料削除法が好ましい。
【００１８】
一実施例では第２の接続部の開口区域が円形になっている。しかし別の実施例ではポンプチャンバ隔壁のこの開口区域が少なくとも区域的に拡張された構成とすることができる。こうして例えばポンプチャンバ隔壁の切欠きからなる開口断面拡張部を設けることができる。さらに充填される隔室に流入する体積流れを切欠きによって調節することができる。また切欠きは一定の又は変化する横断面を有することができる。充填される隔室に流入する体積流れをこうしてポンプエレメントの回転位置に応じて調節することができる。また横断面がロータの回転方向と逆向きに減少する切欠きを使用すれば、ゆるやかに増加する体積流れを供給することができる。これは特に発泡度が低い場合に好都合である。
【００１９】
もちろんポンプは複数個の吸込み及び吐出し接続部を備えることができる。こうして多行程ポンプを構成することができる。その場合吐出し接続部の数に従って中間収容部が形成される。このように各吐出し接続部ごとに中間収容部を設けることが好ましい。
【００２０】
特に本発明に係るポンプは、送り出し部材がとりわけベーン又はローラからなるベーンポンプ又はローラポンプであることが好ましい。特に自動変速機では発泡度が著しく異なるオイルが存在するから、このポンプを自動変速機で変速手段又は油圧制御素子への作動用の媒質の供給のために使用することが特に好ましい。
【００２１】
ポンプの一実施例では独国特許第１９９００９２７号明細書に記載されているように、圧力板の一つがスペーサによりポンプケーシングに支えられる。
【００２２】
また吐出し接続部及び／又は吸込み接続部が開口拡張部を有し、圧力補償過程が中間収容部によっても切欠きによっても制御される実施例が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の１実施形態のポンプのポンプチャンバを開いたポンプの図であり、（ｂ）は、（ａ）にＸで示した細部の拡大部分図である。
【図２】図１の（ａ）のII−II線に沿った図１の（ａ）のポンプの横断面図である。
【図３】図１のポンプの「展開した」ロータの部分的な概要図である。
【図４】先行技術によるポンプ及び本発明のポンプの種々の圧力曲線の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に図面を参照して実施形態に基づき発明を詳述する。
【００２５】
以下ではベーンポンプとして設計されたポンプ１を図１及び２に基づいて説明する。図１の（ａ）には図２の切断線Ｉ−Ｉに沿って、ケーシングを開いたポンプ１が示されている。ポンプ１はポンプケーシング２を有する。ポンプケーシング２は複数の部品から、特に２つの部品から形成することができ、−具体的な例としては−ケーシング本体３とケーシングカバー４がある。ケーシング本体３は凹陥部５を有し、ここにポンプ挿入物６が配設されている。ポンプ挿入物６はポンプチャンバ７及びポンプチャンバ７内に回転駆動可能に配設されたポンプエレメント８を有し、このポンプエレメント８はケーシング２に支承された駆動軸９によって駆動され、この駆動軸９はケーシング２及び／又はケーシングカバー４を貫通する。駆動軸９の一方の端部はポンプエレメント８と遊転不能に結合されている。ここに図示しない他方の端部では駆動トルクが駆動軸９に伝達される。
【００２６】
ポンプチャンバ７はカムリング１０とカムリング１０の正面側にある２枚の圧力板１１及び１２によって画定される。しかしポンプチャンバ７をカムリング１０、圧力板１１又は１２のいずれか一つ及びポンプケーシング２で画定することもできる。カムリング１０の周囲にらせん形構造の吸込み室１３が形成されており、ここに図示しない圧送媒質貯蔵容器と連結することができる。カムリング１０と圧力板１１又は１２の少なくとも一つとの間に貫通穴１４が形成されている。貫通穴１４はポンプチャンバ７に開口し、こうして吸込み室１３とポンプチャンバ７を連絡して吸込み接続部１５を形成する。ポンプエレメント８によって圧送媒質が吸込み接続部１５を経てポンプチャンバ７に送入され、搬送され、吐出し接続部１６でポンプチャンバ７から排出される。このためにポンプエレメント８は回転駆動可能なロータ１７を有する。ロータには半径方向に延びるスロット１８が形成され、スロット１８にそれぞれ一個の半径方向移動可能な羽根１９が挿入されている。羽根１９は−回転方向Ｄに見て−送り出し隔室２１を画定する送り出し部材２０をなす。送り出し隔室２１の半径方向外側はカムリング１０のすべり面２２によって画定され、すべり面２２に沿って送り出し部材２０が摺動又は転動する。図２で見てもわかるように、送り出し隔室２１の側面は圧力板１１及び１２によって画定される。カムリング１０の貫通穴の横断面形状により送り出し隔室２１は容積が変化する。ロータ１７の回転とともに送り出し隔室２１はポンプチャンバ７の中で回転するから、交互に吸込み接続部１５及び吐出し接続部１６と連結される。前述のように本例ではベーンポンプが示されている。しかしポンプ１をローラポンプとして構成することもできる。その場合は羽根１９の代わりにロータ１７の適当な凹陥部にあるころタイプの送り出し部材２０が設けられる。
【００２７】
吐出し接続部１６は吐出し室２３に開口し、この吐出し室２３はケーシング２、特にケーシング本体３の中にあり、この場合は単なる一例として凹陥部５の一部からなり、圧力板１１によって画定される。パッキン２４によって吐出し室２３が吸込み室１３に対して密閉される。吐出し室２３は負荷接続部２５と連結されている。ここに図示しない負荷を負荷接続部２５に接続可能となり、圧送媒質を圧送することができる。負荷は例えば自動変速機であり、このために特にケーシング２が自動変速機の内部へフランジ付けされているので、吐出し室と連結された負荷接続部２５を経て自動変速機の負荷に供給する構成になっている。
【００２８】
図示の実施例ではポンプ１が２行程ポンプとして構成されている。従ってポンプ１は二個の吐出し接続部１６と二個の吸込み接続部１５を有する。もちろん一個の吐出し接続部１６と一個の吸込み接続部１５を備えた１行程ポンプを構成することもできる。もちろんポンプチャンバが二個以上の吸込み及び吐出し接続部を有するポンプを実現することもできる。
【００２９】
吐出し接続部１６はポンプチャンバ７、とりわけ圧力板１１及び／又は１２に形成することができるいわゆる吐出しノズル２６に開口する。吸込み接続部１５は特に図１の（ａ）で示すように、いわゆる吸込みノズルに開口する。吸込みノズルにも吐出しノズルどちらにも開口拡張部２７又は２８を形成することができ、好ましくは、この開口拡張部を切欠きとして形成され、開口拡張部２８に示すようにロータの回転方向に横断面が広がり、又は開口拡張部２７に示すようにロータの回転方向に横断面が狭まるように形成することが好ましい。
【００３０】
ポンプ１は少なくとも一個の油圧中間収容部２９を備え、この中間収容部２９はこうして圧送媒質を中間貯蔵し、再び放出することができる。圧送媒質の中間貯蔵のために、吐出し接続部１６で働く圧送媒質の圧力をポンプエレメント８の回転位置に応じて中間収容部２９に送ることができる。中間貯蔵された圧送媒質は別の回転位置で、吸込み接続部１６にも吐出し接続部１５にも直結しない送り出し隔室２１へ放出される。中間収容部２９の第１の接続部３０と第２の接続部３１が、吐出し接続部１６と直結する送り出し隔室２１の中にあるならば、中間収容部２９が充圧される。図１の（ａ）では第１の接続部３０が第１の送り出し隔室２１’の中にあり、第２の接続部が第２の送り出し隔室２１’’の中にあって、この送り出し隔室２１’’が吸込み接続部１５及び吐出し接続部１６と直結しないロータ位置が示されている。２つの接続部３０及び３１はこのように−ロータ１７の周方向に見て−互いに間隔をおいて配設されている。
【００３１】
好ましい実施形態では図１の（ａ）及び（ｂ）で示すように、中間収容部２９の第１の接続部が吐出し接続部１６と直結されている。中間収容部２９の第２の接続部３１はポンプチャンバの壁面Ｗに、即ち送り出し隔室２１、２１’、２１”が摺接する、従ってロータ１７側の壁面Ｗの区域に開口する。好ましい実施形態では第２の接続部３１が圧力板１２のロータ１７側の面に開口する。もちろん中間収容部２９の第２の接続部３１がすべり面２２に開口してもよい。このことはもちろん中間収容部２９の第１の接続部３０にも当てはまる。
【００３２】
図２で明らかなように、中間収容部２９はポンプ１のケーシング２、特にケーシングカバー４にあり、第１又は第２の接続部３０、３１は圧力板１２に形成されている。圧送媒質が圧力板１２とケーシングカバー４の接触面の間に入り込まないように、密封手段３２が設けられており、この密封手段３２は−図２に示すように−ケーシング２、特にケーシングカバー４又は圧力板１２に形成することができる。
【００３３】
接続部３０及び３１は圧力板１２に貫通穴として形成されており、この貫通穴は円形横断面を有することが好ましい。貫通穴３３又は３４を段付き貫通穴として形成した実施例が好ましい。第１及び／又は第２の接続部の内部即ち貫通穴３３又は３４の内部に油圧抵抗部３５又は３６が形成されており、従ってこの油圧抵抗部３５又は３６は中間収容部２９と直列である。一実施例により中間収容部２９がポンプチャンバ７の壁面Ｗ’にあることも可能であり、その場合この壁面Ｗ’がポンプチャンバ７の外壁面をなすことは明らかである。また中間収容部２９が圧力板１１及び／又は１２及び／又はカムリング１０にあってもよい。もちろん−図示のように−ケーシング部材３及び／又は４にあることも可能である。同じことが油圧抵抗部並びに貫通穴３３及び３４にも当てはまる。図示の実施例では油圧抵抗部３５及び３６がポンプチャンバ７の壁面Ｗと外壁面Ｗ’の間にある。
【００３４】
図３で明らかなように中間収容部２９は互いに連結された複数の部分収容部３７、３８からなり、第１の部分収容部３７は第１の接続部３０と連結され、第２の部分収容部３８は第２の接続部３１と連結される。２つの部分収容部３７及び３８は互いに連結されており、その場合、それらの間に油圧抵抗部３９を連結することが好ましい。こうして油圧抵抗部３４、部分収容部３７、油圧抵抗部３９、部分収容部３８及び油圧抵抗部３５の直列接続が結果としてなる。中間収容部２９の収容部は、送り出し隔室２１のほぼ２倍の容積を有するように設計されている。部分収容部３７、３８を設けた場合は、中間収容部の容積が適当に分割される。部分収容部３７、３８の容積は等しいか又は異なる。さらに等しい又は異なる容積を持つ部分収容部の並列接続も考えられる。
【００３５】
上記の実施例では中間収容部２９がポンプケーシング２に形成されている。しかし圧力板１２を適当に厚く設計すれば、接続部３０及び３１、油圧抵抗部３５、３６及び３９並びに中間収容部２９を圧力板１２に形成することも考えられる。また中間収容部及び／又は油圧抵抗部をカムリング１０に設けることも考えられる。
【００３６】
第１及び第２の接続部３０、３１の開口区域は一実施例では円形である。しかし図１ｂの拡大図でたやすく分かるように、第２の接続部３１の開口区域４０を拡張することもできる。各開口区域４０に例えば開口区域４０からロータ１７の回転方向と逆向きに延びる切欠きＫを設けることができる。切欠きは一定の横断面を持つことができるが、ロータの回転方向に又はその反対側へ広がり又は狭まるように、開口区域４０を拡張することも可能である。
【００３７】
図４に中間収容部２９のない公知のポンプ及び中間収容部２９を有する本発明のポンプ１について、種々の圧力とポンプエレメントの回転角の関係を示す。線図の相互関係は次の説明で明らかである。
４１ −−− 中間収容部のない公知のポンプの使用圧力
４２ −・− 公知のポンプの送り出し隔室圧力
４３ 中間収容部２９を有するポンプ１の使用圧力
４４ −・・− 中間収容部２９の圧力
４５ −・・・− 中間収容部２９を有するポンプ１の送り出し隔室圧力
【００３８】
以下の考察はロータ１７の回転角φ１て吸込み接続部１５を介して充填された送り出し隔室に適用される。回転角φ１からはじまって送り出し隔室２１は中間収容部２９によって充圧される。そこで送り出し隔室圧力４５が僅かに上昇し始める。中間収容部２９は送り出し隔室２１へ放圧するために、その圧力が低下する。
【００３９】
公知のポンプの送り出し隔室の圧力曲線４２と比較して、ポンプ１の送り出し隔室２１のおだやかな圧力上昇が明らかである。特に圧送媒質の発泡度が高ければ、図４の回転角φ１からはじまってφ３までに示されるように、中間収容部２９は充填された隔室の方向へ圧力放出する。ポンプエレメントがさらに回転すると、中間収容部２９はこの期間に送り出し隔室２１に早期の圧力上昇を生じさせる。回転角φ３から使用圧力が、充填される隔室と中間収容部２９に再び充圧される。使用圧力は−前述のように−中間収容部２９と充填される隔室からなる大きな容積を充圧しなければならないから、送り出し隔室２１の圧力がゆるやかに上昇する。圧送媒質中の不溶空気の割合が高く、低い圧力で圧送媒質の弾性が大きく、高い圧力で弾性が小さい場合は、まさしくこの挙動が望ましい。即ち弾性曲線が著しく累進的に推移する。ポンプ１にはこの送り出し挙動が現われるから、充填される送り出し隔室２１の圧力が低ければ大きな体積流れが隔室に到達する。これは中間収容部２９が圧力放出することによって達成される。また充填される隔室の圧力が高ければ、充填される隔室に小さな体積流れが存在しなければならない。このことはやはり送り出し隔室２１とともに中間収容部も充圧することによって達成される。このようにして中間収容部２９を有するポンプ１では、使用状態スペクトルの極限域例えば低い圧力と低い発泡度及び高い圧力と高い発泡度に相当する使用状態も調整及び改善できることが明らかである。こうしてポンプ１の全回転数範囲にわたって有利な圧力曲線が成立する。
【００４０】
図２はさらに圧力板１２がスペーサ４６により凹陥部５の底面Ｂから間隔をおいて支持されることを示す。スペーサ４６はケーシング部材４又は圧力板１２と一体に実現することができる。また別個の挿入部材であることも可能である。スペーサ４６によって機械的ギャップ補償が実現される。その場合スペーサ４６の内側の圧力板１２の区域がロータ１７の方向にたわみ、こうして漏れギャップを減少するのである。なお密封手段３２の密封効果に影響はない。独国特許第１９９００９２７号明細書ではスペーサによる圧力板の支持とギャップ補償が詳しく説明されている。
【００４１】
本願とともに提出した請求の範囲は、継続中の特許保護の先入見を含まない文言の提案である。出願人はこれまでもっぱら明細書及び／又は図面で開示されたその他の特徴の組合せも請求の範囲とすることを留保する。
【００４２】
従属請求項で使用した帰属関係は、当該の従属請求項の特徴により主請求項の主題が別途に構成されることを示唆するものである。それは派生した従属請求項の特徴の組合せについて独立の具体的保護を得ることを放棄したものと解すべきでない。
【００４３】
従属請求項の主題は先行技術に関して優先権日に独自かつ独立の発明をなすことができるから、出願人はこれを独立請求項の主題とし又は分割の言明を行うことを留保する。また従属請求項の主題は、先行する従属請求項の主題から独立の構成を有する独立の発明を含むことができる。
【００４４】
実施例は発明の限定と解すべきでない。むしろこの開示の範囲内で多数の変更及び修正が可能である。特に例えばこれに関連して一般的説明、実施形態及び請求の範囲に記載され、図面に挙げられた個々の特徴又は要素又は方法段階の組合せ又は変更により、課題の解決策に関して当業者が察知することができ、かつ組合せ可能な特徴により新規な主題をもたらし、又は製造、試験及び作業方法について言えば新規な方法段階又は方法段階列をもたらすような変法、要素、組合せ及び／又は材料が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ ポンプ
７ ポンプチャンバ
８ ポンプエレメント
１５ 吸込み接続部
１６ 吐出し接続部
２１ 送り出し隔室
２９ 中間収容部
３０ 第１の接続部
３１ 第２の接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバと、ポンプチャンバに接続する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部と、ポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される容積可変の循環する送り出し隔室とを有するポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで述べる種類のポンプは、例えばベーンポンプ及びローラポンプとして周知であり、これらのポンプにおいて送り出し隔室はポンプチャンバの隔壁と送り出し部材によって画定され、送り出し部材はベーン又はローラとして形成され、ポンプのロータをなす回転駆動ポンプエレメントに収容される。これらのポンプでは運転中に圧力の脈動が起こることが知られており、圧力の脈動は一方では送り出しの法則により、他方では吸込み接続部から吐出し接続部ヘ又は吐出し接続部から吸込み接続部へ送り出し隔室が移行するときの圧力補償過程により発生する。先行技術ではポンプチャンバの隔壁に形成され、及び／吸込み又は吐出し接続部と連通する小さな切欠きによって圧力補償過程を制御しようとした。切欠き付きのポンプのこのような構成が例えば独国特許第１９６２６２１１号明細書で周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１９６２６２１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところがポンプのすべての応用例で圧力補償過程を十分に制御及び／又は調節できるとは限らないことが判明した。特に圧送媒質中の不溶空気の割合が高ければ、圧力補償過程に基づき圧力の脈動は、支配的な役割を果たす。特にこれは送り出し隔室が吸込み接続部から吐出し接続部へ移行するときに起こる圧力補償過程である。圧送媒質中の不溶空気量によって圧送媒質の弾性が増加する。この場合は送り出し隔室の圧送媒質を予圧して圧縮するために大きな体積流れが必要である。特に、このことはいわゆる予圧縮又は予備充填過程で問題を生じる。
【０００５】
特にポンプ運転領域を超えて圧送媒質の発泡度、即ち圧送媒質中の不溶空気割合に大きな差異がある場合も問題が起こる。公知の切欠き付きポンプでは切欠きの設計に十分な妥協策を見出すことができない。従って特にポンプの運転状態の周波数極限域では圧力補償過程の制御を制限することを考慮に入れなければならない。その場合運転状態の周波数極限域は低い吐出し圧力と低い発泡度及び高い圧力と高い発泡度による。圧送媒質の発泡度が低ければ、同様な圧力勾配を得るのに、発泡が大きい場合よりも、圧力補償過程のための体積流れはより小さくて済む。切欠きを通って流れるときに生じる体積流れはまず第一に、生じる圧力差及び切欠きの断面積に依存する。圧送媒質の弾性が生み出す体積流れの依存性はそれほど重視されていないので、圧力補償過程で圧送媒質の発泡又は発泡度が考慮されない。
【０００６】
そこで発明の課題は、これらの欠点がない冒頭に挙げた種類のポンプを示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、回転駆動ポンプエレメントが内設されたポンプチャンバを有するポンプによって解決される。またポンプはポンプチャンバに接続する少なくとも一個の吸込み接続部及び少なくとも一個の吐出し接続部を有する。さらにポンプは循環する容積可変の送り出し隔室を有し、この送り出し隔室はポンプエレメントの回転位置に応じて吸込み又は吐出し接続部と連結される。本発明に係るポンプは特に吐出し接続部にある圧送媒質が第１の接続部を介して圧送され、ポンプエレメントの回転位置に応じて吐出し接続部にある圧送媒質が第２の接続部を介して送入され、さもなければ、第２の接続部は吐出し接続部に直結しない送り出し隔室と連結される油圧中間収容部を特徴とする。中間収容部の２つの接続部が圧送媒質に接続されると、この中間収容部は充圧される。ところが中間収容部の第２の接続部が吐出し接続部に接続しない送り出し隔室と連結されたときは、中間収容部はこの送り出し隔室に放圧する。本発明のこの実施形態では中間収容部が若干の弾性を有することが好ましく、この弾性は一方では中間収容部の容積の大きさに、他方では圧送媒質自体の発泡度に依存する。つまり発泡度が低ければ中間収容部の蓄圧効果が小さく、発泡度が高ければ大きい訳である。このことは、発泡度が低ければ隔室内の圧送媒質を予圧するのに相応に小さな体積流れで済むという点で好都合である。この場合圧力補償過程は主として２つの接続部の直列接続の抵抗部の大きさで決まる。発泡度が大きければ相応に大きな体積流れが必要であり、それは高い発泡度での中間収容部の大きな蓄圧効果によってカバーされる。こうして発泡度が高ければ、圧力補償過程の初めに中間収容部は充填される送り出し隔室の方向へ圧力を放出し、圧力補償過程の期間に急速な圧力上昇を生じさせる。この補償過程が終了すると、作動圧力は充填される隔室と中間収容部どちらにも充圧しなければならない。その結果、送り出し隔室の圧力上昇が全体としてなだらかになる。このなだらかな圧力上昇は有利であり、望ましいものである。油中の不溶空気分が大きければ、低い圧力で弾性が高く、高い圧力で低いからである。即ち弾性曲線が著しく累進的である。充填される送り出し隔室の圧力が低ければ大きな体積流れが必要であり、それは中間収容部を減圧又は放圧することによって供給され、また充填される隔室の圧力が高ければ小さな体積流れが必要であり、それは中間収容部と隔室に充圧することによって供給される。
【０００８】
好ましい実施例によれば中間収容部の第１の接続部は吐出し接続部と連結されている。即ち第１の接続部はポンプチャンバ側の吐出し接続部に直結される。この場合吐出し接続部と中間収容部の間に極めて長い接続連絡路は必要ないので、中間収容部を吐出し接続部の直近に配設することが好ましい。
【０００９】
発明の別の実施形態では中間収容部の第２の接続部がポンプチャンバの隔壁に開口し、送り出し隔室を画定する送り出し部材によって摺接されるように構成されている。このようにして中間収容部の充圧及び放圧過程の制御を特に簡単に行うことができる。こうしてポンプエレメントの回転に基づいて中間収容部の充圧と放圧が保証される。従って補助制御要素をなして済ますことができるという特別の利点がある。第２の接続部がポンプチャンバの隔壁に開口し、好ましい実施形態では中間収容部の第１の接続部が吐出し接続部に直結されることによって、送り出し部材が接続部の開口部の上を摺動して通過し、第２の接続部の開口部が送り出し部材により開閉されるだけで充圧又は放圧過程の制御が簡単に行われる。即ち２つの接続部が圧送媒質圧力に接続され、さもなければ、第１の接続部に圧送媒質圧力が送られ、第２の接続部が充填される送り出し隔室と連結されるのである。こうして全体として制御を極めて簡単に、しかも確実行うことができる特に簡単な設計が、結果として得られる。
【００１０】
好ましい実施形態では中間収容部が送り出し隔室の約２倍の容積を有する。容積の変化によって中間収容部の前述の弾性を調整することができる結果として、中間収容部の蓄圧効果を現在の発泡度に合わせて調整することができる。
【００１１】
中間収容部の第１及び／又は第２の接続部に油圧抵抗部がある実施例が特に好ましい。このことは、圧送媒質の発泡度が低い場合に有利な結果を生む。その場合は圧力補償過程が主として中間収容部と好ましくは直列接続された抵抗部の大きさできまる。このような発泡度では中間収容部自体の効果はむしろ小さい。
【００１２】
一実施例では中間収容部が少なくとも二個の部分収容部からなり、特に好ましい実施形態ではこれらの部分収容部が直列に接続された構成とすることができる。２つの部分収容部の間に油圧抵抗部を配設することができる。そこで好ましい実施形態では部分収容部の直列接続部、及び部分収容部、油圧抵抗部からなる。
また第１及び／又は第２の接続部に油圧抵抗部があれば、これらの接続部と油圧抵抗部を直列に接続して、全体として油圧抵抗部と部分収容部の直列接続が生じるようにすることが好ましい。
【００１３】
好ましい実施形態では中間収容部がポンプケーシングの中に形成されている。
代案として又は補足的に中間収容部をポンプチャンバから外れたポンプチャンバ隔壁に配設することもできる。もちろん組み合わせの可能性も考えられる。但し中間収容部がポンプケーシングの中にある限り、ポンプチャンバに極めて近接して配設されるから、中間収容部のための長い接続路が回避される。
【００１４】
ポンプの好ましい実施例は、ポンプチャンバがカムリングとカムリングの端面側にある少なくとも一個の圧力板で形成され、及び／又はポンプケーシングによって画定されることを特徴とする。その場合好ましい実施形態では圧力板の一つに油圧抵抗部があり、ポンプケーシング内に中間収容部がある。こうして小さな横断面の簡単な貫通穴によって油圧抵抗部を実現することができ、この貫通穴は同時に中間収容部の第１及び第２の接続部を形成する。その場合圧力板の背後に空欠部としての中間収容部があり、空欠部は圧力板によって覆われ、圧力板の貫通穴と連通する。こうして中間収容部及び／又は少なくとも一個の油圧抵抗部が圧力板の一つ及び／又はカムリング及び／又はポンプケーシングにある。
【００１５】
好ましい実施形態では油圧抵抗部がポンプエレメントに隣接する隔壁と、この隔壁の反対側のポンプチャンバの隔壁（外壁）との間にある。こうしてとりわけ段状の貫通穴によって油圧抵抗部を簡単に作ることができる。
【００１６】
上記の実施形態で漏れを回避するために、圧送媒質が圧力板とポンプケーシングの面の間から流出しないように、油圧抵抗部と中間収容部の接合部を密封すること即ち接合部を他の圧力領域に対して密封することが好ましい。
【００１７】
ポンプチャンバの隔壁に開口する中間収容部の第２の接続部が円形横断面を有する実施例が好ましい。このような貫通穴は穴あけ、押抜き又は侵食によって特に簡単に作製することができ、その場合切粉が発生しない材料削除法が好ましい。
【００１８】
一実施例では第２の接続部の開口区域が円形になっている。しかし別の実施例ではポンプチャンバ隔壁のこの開口区域が少なくとも区域的に拡張された構成とすることができる。こうして例えばポンプチャンバ隔壁の切欠きからなる開口断面拡張部を設けることができる。さらに充填される隔室に流入する体積流れを切欠きによって調節することができる。また切欠きは一定の又は変化する横断面を有することができる。充填される隔室に流入する体積流れをこうしてポンプエレメントの回転位置に応じて調節することができる。また横断面がロータの回転方向と逆向きに減少する切欠きを使用すれば、ゆるやかに増加する体積流れを供給することができる。これは特に発泡度が低い場合に好都合である。
【００１９】
もちろんポンプは複数個の吸込み及び吐出し接続部を備えることができる。こうして多行程ポンプを構成することができる。その場合吐出し接続部の数に従って中間収容部が形成される。このように各吐出し接続部ごとに中間収容部を設けることが好ましい。
【００２０】
特に本発明に係るポンプは、送り出し部材がとりわけベーン又はローラからなるベーンポンプ又はローラポンプであることが好ましい。特に自動変速機では発泡度が著しく異なるオイルが存在するから、このポンプを自動変速機で変速手段又は油圧制御素子への作動用の媒質の供給のために使用することが特に好ましい。
【００２１】
ポンプの一実施例では独国特許第１９９００９２７号明細書に記載されているように、圧力板の一つがスペーサによりポンプケーシングに支えられる。
【００２２】
また吐出し接続部及び／又は吸込み接続部が開口拡張部を有し、圧力補償過程が中間収容部によっても切欠きによっても制御される実施例が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の１実施形態のポンプのポンプチャンバを開いたポンプの図であり、（ｂ）は、（ａ）にＸで示した細部の拡大部分図である。
【図２】図１の（ａ）のII−II線に沿った図１の（ａ）のポンプの横断面図である。
【図３】図１のポンプの「展開した」ロータの部分的な概要図である。
【図４】先行技術によるポンプ及び本発明のポンプの種々の圧力曲線の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に図面を参照して実施形態に基づき発明を詳述する。
【００２５】
以下ではベーンポンプとして設計されたポンプ１を図１及び２に基づいて説明する。図１の（ａ）には図２の切断線Ｉ−Ｉに沿って、ケーシングを開いたポンプ１が示されている。ポンプ１はポンプケーシング２を有する。ポンプケーシング２は複数の部品から、特に２つの部品から形成することができ、−具体的な例としては−ケーシング本体３とケーシングカバー４がある。ケーシング本体３は凹陥部５を有し、ここにポンプ挿入物６が配設されている。ポンプ挿入物６はポンプチャンバ７及びポンプチャンバ７内に回転駆動可能に配設されたポンプエレメント８を有し、このポンプエレメント８はケーシング２に支承された駆動軸９によって駆動され、この駆動軸９はケーシング２及び／又はケーシングカバー４を貫通する。駆動軸９の一方の端部はポンプエレメント８と遊転不能に結合されている。ここに図示しない他方の端部では駆動トルクが駆動軸９に伝達される。
【００２６】
ポンプチャンバ７はカムリング１０とカムリング１０の正面側にある２枚の圧力板１１及び１２によって画定される。しかしポンプチャンバ７をカムリング１０、圧力板１１又は１２のいずれか一つ及びポンプケーシング２で画定することもできる。カムリング１０の周囲にらせん形構造の吸込み室１３が形成されており、ここに図示しない圧送媒質貯蔵容器と連結することができる。カムリング１０と圧力板１１又は１２の少なくとも一つとの間に貫通穴１４が形成されている。貫通穴１４はポンプチャンバ７に開口し、こうして吸込み室１３とポンプチャンバ７を連絡して吸込み接続部１５を形成する。ポンプエレメント８によって圧送媒質が吸込み接続部１５を経てポンプチャンバ７に送入され、搬送され、吐出し接続部１６でポンプチャンバ７から排出される。このためにポンプエレメント８は回転駆動可能なロータ１７を有する。ロータには半径方向に延びるスロット１８が形成され、スロット１８にそれぞれ一個の半径方向移動可能な羽根１９が挿入されている。羽根１９は−回転方向Ｄに見て−送り出し隔室２１を画定する送り出し部材２０をなす。送り出し隔室２１の半径方向外側はカムリング１０のすべり面２２によって画定され、すべり面２２に沿って送り出し部材２０が摺動又は転動する。図２で見てもわかるように、送り出し隔室２１の側面は圧力板１１及び１２によって画定される。カムリング１０の貫通穴の横断面形状により送り出し隔室２１は容積が変化する。ロータ１７の回転とともに送り出し隔室２１はポンプチャンバ７の中で回転するから、交互に吸込み接続部１５及び吐出し接続部１６と連結される。前述のように本例ではベーンポンプが示されている。しかしポンプ１をローラポンプとして構成することもできる。その場合は羽根１９の代わりにロータ１７の適当な凹陥部にあるころタイプの送り出し部材２０が設けられる。
【００２７】
吐出し接続部１６は吐出し室２３に開口し、この吐出し室２３はケーシング２、特にケーシング本体３の中にあり、この場合は単なる一例として凹陥部５の一部からなり、圧力板１１によって画定される。パッキン２４によって吐出し室２３が吸込み室１３に対して密閉される。吐出し室２３は負荷接続部２５と連結されている。ここに図示しない負荷を負荷接続部２５に接続可能となり、圧送媒質を圧送することができる。負荷は例えば自動変速機であり、このために特にケーシング２が自動変速機の内部へフランジ付けされているので、吐出し室と連結された負荷接続部２５を経て自動変速機の負荷に供給する構成になっている。
【００２８】
図示の実施例ではポンプ１が２行程ポンプとして構成されている。従ってポンプ１は二個の吐出し接続部１６と二個の吸込み接続部１５を有する。もちろん一個の吐出し接続部１６と一個の吸込み接続部１５を備えた１行程ポンプを構成することもできる。もちろんポンプチャンバが二個以上の吸込み及び吐出し接続部を有するポンプを実現することもできる。
【００２９】
吐出し接続部１６はポンプチャンバ７、とりわけ圧力板１１及び／又は１２に形成することができるいわゆる吐出しノズル２６に開口する。吸込み接続部１５は特に図１の（ａ）で示すように、いわゆる吸込みノズルに開口する。吸込みノズルにも吐出しノズルどちらにも開口拡張部２７又は２８を形成することができ、好ましくは、この開口拡張部を切欠きとして形成され、開口拡張部２８に示すようにロータの回転方向に横断面が広がり、又は開口拡張部２７に示すようにロータの回転方向に横断面が狭まるように形成することが好ましい。
【００３０】
ポンプ１は少なくとも一個の油圧中間収容部２９を備え、この中間収容部２９はこうして圧送媒質を中間貯蔵し、再び放出することができる。圧送媒質の中間貯蔵のために、吐出し接続部１６で働く圧送媒質の圧力をポンプエレメント８の回転位置に応じて中間収容部２９に送ることができる。中間貯蔵された圧送媒質は別の回転位置で、吸込み接続部１６にも吐出し接続部１５にも直結しない送り出し隔室２１へ放出される。中間収容部２９の第１の接続部３０と第２の接続部３１が、吐出し接続部１６と直結する送り出し隔室２１の中にあるならば、中間収容部２９が充圧される。図１の（ａ）では第１の接続部３０が第１の送り出し隔室２１’の中にあり、第２の接続部が第２の送り出し隔室２１’’の中にあって、この送り出し隔室２１’’が吸込み接続部１５及び吐出し接続部１６と直結しないロータ位置が示されている。２つの接続部３０及び３１はこのように−ロータ１７の周方向に見て−互いに間隔をおいて配設されている。
【００３１】
好ましい実施形態では図１の（ａ）及び（ｂ）で示すように、中間収容部２９の第１の接続部が吐出し接続部１６と直結されている。中間収容部２９の第２の接続部３１はポンプチャンバの壁面Ｗに、即ち送り出し隔室２１、２１’、２１”が摺接する、従ってロータ１７側の壁面Ｗの区域に開口する。好ましい実施形態では第２の接続部３１が圧力板１２のロータ１７側の面に開口する。もちろん中間収容部２９の第２の接続部３１がすべり面２２に開口してもよい。このことはもちろん中間収容部２９の第１の接続部３０にも当てはまる。
【００３２】
図２で明らかなように、中間収容部２９はポンプ１のケーシング２、特にケーシングカバー４にあり、第１又は第２の接続部３０、３１は圧力板１２に形成されている。圧送媒質が圧力板１２とケーシングカバー４の接触面の間に入り込まないように、密封手段３２が設けられており、この密封手段３２は−図２に示すように−ケーシング２、特にケーシングカバー４又は圧力板１２に形成することができる。
【００３３】
接続部３０及び３１は圧力板１２に貫通穴として形成されており、この貫通穴は円形横断面を有することが好ましい。貫通穴３３又は３４を段付き貫通穴として形成した実施例が好ましい。第１及び／又は第２の接続部の内部即ち貫通穴３３又は３４の内部に油圧抵抗部３５又は３６が形成されており、従ってこの油圧抵抗部３５又は３６は中間収容部２９と直列である。一実施例により中間収容部２９がポンプチャンバ７の壁面Ｗ’にあることも可能であり、その場合この壁面Ｗ’がポンプチャンバ７の外壁面をなすことは明らかである。また中間収容部２９が圧力板１１及び／又は１２及び／又はカムリング１０にあってもよい。もちろん−図示のように−ケーシング部材３及び／又は４にあることも可能である。同じことが油圧抵抗部並びに貫通穴３３及び３４にも当てはまる。図示の実施例では油圧抵抗部３５及び３６がポンプチャンバ７の壁面Ｗと外壁面Ｗ’の間にある。
【００３４】
図３で明らかなように中間収容部２９は互いに連結された複数の部分収容部３７、３８からなり、第１の部分収容部３７は第１の接続部３０と連結され、第２の部分収容部３８は第２の接続部３１と連結される。２つの部分収容部３７及び３８は互いに連結されており、その場合、それらの間に油圧抵抗部３９を連結することが好ましい。こうして油圧抵抗部３４、部分収容部３７、油圧抵抗部３９、部分収容部３８及び油圧抵抗部３５の直列接続が結果としてなる。中間収容部２９の収容部は、送り出し隔室２１のほぼ２倍の容積を有するように設計されている。部分収容部３７、３８を設けた場合は、中間収容部の容積が適当に分割される。部分収容部３７、３８の容積は等しいか又は異なる。さらに等しい又は異なる容積を持つ部分収容部の並列接続も考えられる。
【００３５】
上記の実施例では中間収容部２９がポンプケーシング２に形成されている。しかし圧力板１２を適当に厚く設計すれば、接続部３０及び３１、油圧抵抗部３５、３６及び３９並びに中間収容部２９を圧力板１２に形成することも考えられる。また中間収容部及び／又は油圧抵抗部をカムリング１０に設けることも考えられる。
【００３６】
第１及び第２の接続部３０、３１の開口区域は一実施例では円形である。しかし図１ｂの拡大図でたやすく分かるように、第２の接続部３１の開口区域４０を拡張することもできる。各開口区域４０に例えば開口区域４０からロータ１７の回転方向と逆向きに延びる切欠きＫを設けることができる。切欠きは一定の横断面を持つことができるが、ロータの回転方向に又はその反対側へ広がり又は狭まるように、開口区域４０を拡張することも可能である。
【００３７】
図４に中間収容部２９のない公知のポンプ及び中間収容部２９を有する本発明のポンプ１について、種々の圧力とポンプエレメントの回転角の関係を示す。線図の相互関係は次の説明で明らかである。
４１ −−− 中間収容部のない公知のポンプの使用圧力
４２ −・− 公知のポンプの送り出し隔室圧力
４３ 中間収容部２９を有するポンプ１の使用圧力
４４ −・・− 中間収容部２９の圧力
４５ −・・・− 中間収容部２９を有するポンプ１の送り出し隔室圧力
【００３８】
以下の考察はロータ１７の回転角φ１て吸込み接続部１５を介して充填された送り出し隔室に適用される。回転角φ１からはじまって送り出し隔室２１は中間収容部２９によって充圧される。そこで送り出し隔室圧力４５が僅かに上昇し始める。中間収容部２９は送り出し隔室２１へ放圧するために、その圧力が低下する。
【００３９】
公知のポンプの送り出し隔室の圧力曲線４２と比較して、ポンプ１の送り出し隔室２１のおだやかな圧力上昇が明らかである。特に圧送媒質の発泡度が高ければ、図４の回転角φ１からはじまってφ３までに示されるように、中間収容部２９は充填された隔室の方向へ圧力放出する。ポンプエレメントがさらに回転すると、中間収容部２９はこの期間に送り出し隔室２１に早期の圧力上昇を生じさせる。回転角φ３から使用圧力が、充填される隔室と中間収容部２９に再び充圧される。使用圧力は−前述のように−中間収容部２９と充填される隔室からなる大きな容積を充圧しなければならないから、送り出し隔室２１の圧力がゆるやかに上昇する。圧送媒質中の不溶空気の割合が高く、低い圧力で圧送媒質の弾性が大きく、高い圧力で弾性が小さい場合は、まさしくこの挙動が望ましい。即ち弾性曲線が著しく累進的に推移する。ポンプ１にはこの送り出し挙動が現われるから、充填される送り出し隔室２１の圧力が低ければ大きな体積流れが隔室に到達する。これは中間収容部２９が圧力放出することによって達成される。また充填される隔室の圧力が高ければ、充填される隔室に小さな体積流れが存在しなければならない。このことはやはり送り出し隔室２１とともに中間収容部も充圧することによって達成される。このようにして中間収容部２９を有するポンプ１では、使用状態スペクトルの極限域例えば低い圧力と低い発泡度及び高い圧力と高い発泡度に相当する使用状態も調整及び改善できることが明らかである。こうしてポンプ１の全回転数範囲にわたって有利な圧力曲線が成立する。
【００４０】
図２はさらに圧力板１２がスペーサ４６により凹陥部５の底面Ｂから間隔をおいて支持されることを示す。スペーサ４６はケーシング部材４又は圧力板１２と一体に実現することができる。また別個の挿入部材であることも可能である。スペーサ４６によって機械的ギャップ補償が実現される。その場合スペーサ４６の内側の圧力板１２の区域がロータ１７の方向にたわみ、こうして漏れギャップを減少するのである。なお密封手段３２の密封効果に影響はない。独国特許第１９９００９２７号明細書ではスペーサによる圧力板の支持とギャップ補償が詳しく説明されている。
【００４１】
本願とともに提出した請求の範囲は、継続中の特許保護の先入見を含まない文言の提案である。出願人はこれまでもっぱら明細書及び／又は図面で開示されたその他の特徴の組合せも請求の範囲とすることを留保する。
【００４２】
従属請求項で使用した帰属関係は、当該の従属請求項の特徴により主請求項の主題が別途に構成されることを示唆するものである。それは派生した従属請求項の特徴の組合せについて独立の具体的保護を得ることを放棄したものと解すべきでない。
【００４３】
従属請求項の主題は先行技術に関して優先権日に独自かつ独立の発明をなすことができるから、出願人はこれを独立請求項の主題とし又は分割の言明を行うことを留保する。また従属請求項の主題は、先行する従属請求項の主題から独立の構成を有する独立の発明を含むことができる。
【００４４】
実施例は発明の限定と解すべきでない。むしろこの開示の範囲内で多数の変更及び修正が可能である。特に例えばこれに関連して一般的説明、実施形態及び請求の範囲に記載され、図面に挙げられた個々の特徴又は要素又は方法段階の組合せ又は変更により、課題の解決策に関して当業者が察知することができ、かつ組合せ可能な特徴により新規な主題をもたらし、又は製造、試験及び作業方法について言えば新規な方法段階又は方法段階列をもたらすような変法、要素、組合せ及び／又は材料が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１ ポンプ
７ ポンプチャンバ
８ ポンプエレメント
１５ 吸込み接続部
１６ 吐出し接続部
２１ 送り出し隔室
２９ 中間収容部
３０ 第１の接続部
３１ 第２の接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング本体（3）と、前記ケーシング本体の凹陥部（5）に嵌められたカムリング(10)と、前記カムリングが画成するポンプチャンバ（7）と、前記ポンプチャンバの内側に配置された回転駆動ポンプエレメント（8）と、前記ポンプチャンバに開口する少なくとも一個の吸込み接続部（15）及び少なくとも一個の吐出し接続部（16）と、前記ポンプエレメント（8）の回転位置に応じて前記吸込み接続部（15）又は前記吐出し接続部（16）と連結される容積可変の循環送り出し隔室（21）と、を有し、
第１の接続部（30）を前記吐出し接続部（16）における圧送媒質の圧力とすることにより加圧され、かつ、前記ポンプエレメント（8）の前記回転位置に応じて、第２の接続部（31）を前記吐出し接続部（16）における圧送媒質の圧力とすることにより加圧されるか又は前記吐出し接続部（16）に直結しない前記送り出し隔室（21）と連結される液圧中間収容部（29）を備えて、
前記液圧中間収容部（29）の前記第１の接続部（30）及び前記第２の接続部（31）に液圧抵抗（35,36）を設けたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記中間収容部（29）の前記第１の接続部（30）は、前記吐出し接続部（16）と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記中間収容部の前記第２の接続部（31）は、前記ポンプチャンバ（7）の壁面に開口し、かつ前記送り出し隔室（21）を画定する送り出し部材によって摺接されることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記中間収容部（29）は、一つの送り出し隔室（21）のほぼ２倍の容積を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記中間収容部（29）は、少なくとも二個の部分収容部（37,38）からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記少なくとも二個の部分収容部（37,38）が直列に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記少なくとも二個の前記部分収容部（37,38）の間に液圧抵抗部があることを特徴とする請求項５又は６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記ポンプチャンバ（7）は、カムリング（10）及び該カムリングの端面側にある少なくとも一つの圧力板（11,12）から形成され、及び／又はポンプケーシング（2）により画定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
前記中間収容部（29）は、前記ポンプチャンバに対面する壁面及び／又は前記ポンプチャンバから離れた壁面であって、前記カムリング（10）及び／又は前記圧力板（12）の壁面の一つに形成されたものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記液圧抵抗は、前記ポンプチャンバ（7）の内側にある壁面と、前記ポンプチャンバ（7）から離れた壁面との間にあることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記圧力板（11,12）及び／又は前記カムリング（10）及び／又は前記ポンプケーシング（2）に液圧抵抗があり、前記ポンプケーシング及び／又は前記カムリング及び／又は前記圧力板に前記中間収容部（29）があることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記中間収容部（29）が他の圧力領域に対して密封されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１３】
前記ポンプチャンバの壁面に開口する前記中間収容部の前記第２の接続部は、円形横断面を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１４】
前記第２の接続部の開口区域が円形であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１５】
前記第２の接続部の開口区域が少なくとも拡張されている区域であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１６】
各吐出し接続部ごとにそれぞれ一個の中間収容部が形成された複数個の吸込み及び吐出し接続部を備えていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１７】
ベーンポンプ又はローラポンプとして構成され、前記送り出し部材がベーン又はローラからなることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１８】
前記ポンプチャンバ（7）がカムリング（10）及び少なくとも一つの圧力板（11,12）から形成され、前記少なくとも一つの圧力板がスペーサ（46）を有したケーシングに支持されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１９】
前記吐出し接続部（16）及び／又は前記吸込み接続部（15）に開口拡張部が形成されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１】
ケーシング本体（3）と、前記ケーシング本体の凹陥部（5）に嵌められたカムリング(10)と、前記カムリングが画成するポンプチャンバ（7）と、前記ポンプチャンバの内側に配置された回転駆動ポンプエレメント（8）と、前記ポンプチャンバに開口する少なくとも一個の吸込み接続部（15）及び少なくとも一個の吐出し接続部（16）と、前記ポンプエレメント（8）の回転位置に応じて前記吸込み接続部（15）又は前記吐出し接続部（16）と連結される容積可変の循環送り出し隔室（21）と、を有し、
第１の接続部（30）を前記吐出し接続部（16）における圧送媒質の圧力とすることにより加圧され、かつ、前記ポンプエレメント（8）の前記回転位置に応じて、第２の接続部（31）を前記吐出し接続部（16）における圧送媒質の圧力とすることにより加圧されるか又は前記吐出し接続部（16）に直結しない前記送り出し隔室（21）と連結される液圧中間収容部（29）を備えて、
前記液圧中間収容部（29）の前記第１の接続部（30）及び前記第２の接続部（31）に液圧抵抗（35,36）を設けたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記中間収容部（29）の前記第１の接続部（30）は、前記吐出し接続部（16）と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記中間収容部の前記第２の接続部（31）は、前記ポンプチャンバ（7）の壁面に開口し、かつ前記送り出し隔室（21）を画定する送り出し部材によって摺接されることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記中間収容部（29）は、一つの送り出し隔室（21）のほぼ２倍の容積を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記中間収容部（29）は、少なくとも二個の部分収容部（37,38）からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記少なくとも二個の部分収容部（37,38）が直列に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記少なくとも二個の前記部分収容部（37,38）の間に液圧抵抗部があることを特徴とする請求項５又は６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記ポンプチャンバ（7）は、カムリング（10）及び該カムリングの端面側にある少なくとも一つの圧力板（11,12）から形成され、及び／又はポンプケーシング（2）により画定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項９】
前記中間収容部（29）は、前記ポンプチャンバに対面する壁面及び／又は前記ポンプチャンバから離れた壁面であって、前記カムリング（10）及び／又は前記圧力板（12）の壁面の一つに形成されたものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記液圧抵抗は、前記ポンプチャンバ（7）の内側にある壁面と、前記ポンプチャンバ（7）から離れた壁面との間にあることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１１】
前記圧力板（11,12）及び／又は前記カムリング（10）及び／又は前記ポンプケーシング（2）に液圧抵抗があり、前記ポンプケーシング及び／又は前記カムリング及び／又は前記圧力板に前記中間収容部（29）があることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記中間収容部（29）が他の圧力領域に対して密封されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１３】
前記ポンプチャンバの壁面に開口する前記中間収容部の前記第２の接続部は、円形横断面を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１４】
前記第２の接続部の開口区域が円形であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１５】
前記第２の接続部の開口区域が少なくとも拡張されている区域であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１６】
各吐出し接続部ごとにそれぞれ一個の中間収容部が形成された複数個の吸込み及び吐出し接続部を備えていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１７】
ベーンポンプ又はローラポンプとして構成され、前記送り出し部材がベーン又はローラからなることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１８】
前記ポンプチャンバ（7）がカムリング（10）及び少なくとも一つの圧力板（11,12）から形成され、前記少なくとも一つの圧力板がスペーサ（46）を有したケーシングに支持されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のポンプ。
【請求項１９】
前記吐出し接続部（16）及び／又は前記吸込み接続部（15）に開口拡張部が形成されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５０１１２（Ｐ２０１３−５０１１２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６７２４８（Ｐ２０１２−２６７２４８）
【出願日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【分割の表示】特願２００２−５０２３１５（Ｐ２００２−５０２３１５）の分割
【原出願日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）
【出願人】（５９７０９２２８８）ルーク ファールツォイク−ヒドラウリク ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【分割の表示】特願２００２−５０２３１５（Ｐ２００２−５０２３１５）の分割
【原出願日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）
【出願人】（５９７０９２２８８）ルーク ファールツォイク−ヒドラウリク ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー (1)
【Ｆターム（参考）】
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