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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410470206.0 (22)申请日 2014.09.16 102013110351.0 2013.09.19 DE F04C 2/344(2006.01) (71)申请人 黑拉许克联合股份有限公司 地址 德国利普施塔特 (72)发明人 I戈伊 T许泽 D马尔堡 U舒伯特 TV费尔南德斯 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 吕晨芳 (54) 发明名称 叶片泵 (57) 摘要 本发明涉及一种叶片泵， 包括泵壳体， 在其 中构造有凸轮环， 且设置转子， 其可围绕旋转轴 转动地容纳在凸轮环中。
2、， 凸轮环具有设有可变半 径的内轮廓， 该半径在最大半径 (rmax) 和最小半 径 (rmin) 之间沿围绕旋转轴的周向方向变化， 且 在内轮廓和转子之间的径向间隙中形成多个行 程区， 行程区包括在其中形成的泵室， 且在转子 上容纳有叶片元件， 其在凸轮环的内轮廓上滑动 并且沿周向方向限定泵室。根据本发明， 内轮廓 的半径 (r) 绕旋转轴 (13) 根据下述函数变化 ： r0 (r max+rmin)/2、 a (rmax-rmin)/2 且 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10。
3、)申请公布号 CN 104454514 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104454514 A 1/1 页 2 1.叶片泵(1)， 包括泵壳体(10)， 在所述泵壳体中构造或设有凸轮环(11)， 并且设置转 子 (12)， 所述转子可围绕旋转轴 (13) 转动地容纳在凸轮环 (11) 中， 所述凸轮环 (11) 具有 设有可变半径 (r) 的内轮廓 (14)， 所述半径在最大半径 (rmax) 至最小半径 (rmin) 之间沿围 绕旋转轴 (13) 的周向方向变化， 其中， 在内轮廓 (14) 和转子 (12) 之间的径向间隙中形成 多 (n) 个行程区 (15)， 所述行。
4、程区包括在其中形成的泵室 (15)， 并且在转子 (12) 上容纳 有叶片元件(16)， 所述叶片元件(16)在凸轮环(11)的内轮廓(14)上滑动并且沿周向方向 限定泵室 (15)， 其特征在于， 所述内轮廓 (14) 的半径 (r) 围绕旋转轴 (13) 根据下述函数 变化 ： 其中， r0 (rmax+rmin)/2， a (rmax-rmin)/2 并且 2. 根据权利要求 1 的叶片泵 (1)， 其特征在于， 用于形成行程区 (15) 的内轮廓 (14) 的 半径 (r) 大于由凸轮环 (11) 围绕旋转轴 (13) 的根据椭圆函数的内轮廓 (21) 形成的半径。 3. 根据权利要求。
5、 1 或 2 的叶片泵 (1)， 其特征在于， 所述内轮廓 (14) 通过半径 (r) 围 绕旋转轴 (13) 确定， 所述半径在其尺寸方面根据三角函数围绕平均半径 (r0) 变化。 4. 根据权利要求 1 至 3 之一的叶片泵 (1)， 其特征在于， 所述行程区 (15) 的数量 (n) 为 n 2、 n 3 或 n3。 5. 根据上述权利要求之一的叶片泵 (1)， 其特征在于， 所述转子 (12) 以 1000 转 / 分钟 至 10000 转 / 分钟、 优选 3000 转 / 分钟至 8000 转 / 分钟并且特别优选 6000 转 / 分钟的转 速旋转。 6. 根据权利要求 3 至 。
6、5 之一的叶片泵 (1)， 其特征在于， 在行程区 (15) 的数量 (n) 为 n 2 时， 围绕旋转轴 (13) 的内轮廓 (14) 的半径 (r) 在 360的角度上与凸轮环 (11) 的 椭圆形内轮廓的半径重叠四次。 7. 根据上述权利要求之一的叶片泵 (1)， 构造用于用在机动车的制动助力装置中。 权 利 要 求 书 CN 104454514 A 2 1/4 页 3 叶片泵 技术领域 0001 本发明涉及一种包括泵壳体的叶片泵， 在泵壳体中构造或设有凸轮环， 并且设置 转子， 该转子可围绕旋转轴转动地容纳在凸轮环中， 所述凸轮环具有设有可变半径的内轮 廓， 该半径在最大半径和最小半径。
7、之间沿围绕旋转轴的周向方向变化， 并且在内轮廓和转 子之间的径向间隙中形成多个行程区， 所述行程区具有在其中构成的泵室， 所述泵室形成 所谓叶片室， 并且在转子上容纳有叶片元件， 所述叶片元件在凸轮环的内轮廓上滑动并且 沿周向方向限定泵室。 背景技术 0002 由 DE 10 2004 002 076A1 公开了一种具有泵壳体的叶片泵， 并且在泵壳体中容 纳有凸轮环。 转子可围绕旋转轴转动地设置在凸轮环内， 并且凸轮环具有内轮廓， 在转子围 绕旋转轴转动时容纳于转子上的叶片元件相对内轮廓滑动。由此形成行程区， 每个行程区 具有多个泵室， 这些泵室沿周向方向通过叶片元件被限定。 0003 凸轮环。
8、可动地容纳在泵壳体内， 以致凸轮环可从与转子同心的布置中移动出， 从 而可形成具有可变容积的行程区， 并且当具有叶片元件的转子转动时， 则每个行程区的容 积增大和减小， 所述行程区沿周向方向通过叶片元件被划分， 以便形成各个泵室。 基于泵室 容积的增大和减小可从可与吸入管接头连接的吸入孔吸入流体， 并且该流体在通过泵室在 转子转动角度上相应减小被压缩后被供应给压力孔， 从而流体可压缩地通过压力孔再次泄 出泵室。凸轮环的内轮廓在此相应于圆形轨道， 尽管凸轮环可从旋转轴移出。 0004 GB 848,760 A 示出一种具有多个行程区的叶片泵， 所述行程区在凸轮环的内轮廓 和转子之间延伸。凸轮环的。
9、内轮廓具有多个凹部， 这些凹部具有圆柱区段形式的轮廓。因 此沿圆周分布地形成六个行程区， 弹簧加载的叶片元件的端部掠过这些行程区。 0005 DE 43 03 115 A1 公开了叶片泵的另一种实施方式， 其具有凸轮环， 转子可围绕旋 转轴转动地容纳在凸轮环内， 并且凸轮环的内轮廓具有椭圆形状。容纳在转子上并且随转 子一起转动的叶片元件的外端部在内轮廓上滑动， 并且清楚的是， 通过构造椭圆形状来形 成行程区的外边界可形成比借助凸轮环内轮廓所形成的且具有圆柱形状的行程区实现更 大的泵室容积。 0006 不利的是， 椭圆形轮廓导致叶片泵在利用泵室的更大容积时不得不承受较大的磨 损。当利用凸轮环的圆。
10、柱形内轮廓来形成行程区时， 在磨损稍轻的情况下仅产生相对小的 泵室容积， 因此希望在此在不增大叶片泵的磨损的情况下提高泵室容积。 0007 行程区在转子外轮廓上的径向高度越大， 则叶片元件在其通过相对更大成形的 ( 如在椭圆形状中产生的 ) 内轮廓滑动而向外和再次向内的往复运动中加速就越快。这种 加速特性除了增大磨损外还导致增多的噪音形成， 因此还希望优化于内轮廓上滑动时的叶 片室的加速曲线同时最小化噪音形成。 发明内容 说 明 书 CN 104454514 A 3 2/4 页 4 0008 本发明的任务在于提供一种叶片泵， 其具有小的磨损和小的噪音形成， 同时泵室 的容积应尽可能大。叶片泵尤。
11、其是应适合用于车辆的制动助力装置。 0009 该任务从根据权利要求 1 前序部分的叶片泵出发结合特征部分特征得以解决。本 发明有利的扩展方案在从属权利要求中给出。 0010 本 发 明 包 含 下 述 技 术 教 导 ： 围 绕 旋 转 轴 的 内 轮 廓 的 半 径 根 据 下 述 函 数 变 化 ：其 中 r0 (rmax+rmin)/2， a (rmax-rmin)/2 并 且 0011 借助在圆柱坐标系中给出的用以形成根据本发明的内轮廓的函数可确定， 与凸轮 环的椭圆形内轮廓相比， 叶片元件的加速特性得到改善， 并且可确定更小的磨损和更小的 噪音形成。当根据本发明的函数构造内轮廓时， 。
12、得到具有下述半径的用于形成行程区的内 轮廓， 所述半径大于由凸轮环围绕旋转轴根据椭圆函数的内轮廓构成的半径。通过更大的 半径形成叶片元件的外边缘与凸轮环的内轮廓之间接触的接触线的改善的特性， 因为该接 触线与椭圆形状相比可变地经过外边缘的顶部， 由此最小化磨损。尤其是也通过削弱叶片 元件的加速度峰值改善了叶片泵的运行。 0012 基于根据本发明的用于构造内轮廓的函数， 所述内轮廓可通过半径围绕旋转轴确 定， 该半径在其尺寸方面根据三角函数围绕平均半径变化。行程区的数量可以是 n 2、 n 3 或 n3， 其中 n 选自自然数。例如当 n 等于 1 时， 则函数为 0013 根据本发明的用于形成。
13、凸轮环内轮廓的半径函数在圆柱坐标系中给出， 当然本发 明也可延伸到用于描述与圆柱坐标系类似的在笛卡尔坐标系中给出的内轮廓的函数。 0014 在行程区的数量为 n 2 时， 围绕旋转轴的内轮廓的半径在的 角度上与凸轮环的椭圆形内轮廓的半径重叠四次。椭圆形轮廓在此可借助函数 描述， 其中 rmin为椭圆形的主轴 线并且 rmax为副轴线。 0015 叶片泵优选构成用于用在机动车的制动助力装置中， 并且转子例如可以以 1000 转 / 分钟至 10000 转 / 分钟、 优选 3000 转 / 分钟至 8000 转 / 分钟并且特别优选 6000 转 / 分钟的转速旋转。特别有利的是， 叶片泵可具有。
14、电动马达， 该电动马达驱动转子。 附图说明 0016 下面参考附图借助本发明的优选实施例的说明详细阐述其它改进本发明的措施。 附图如下 ： 0017 图 1 为具有泵壳体和凸轮环的叶片泵的横截面图， 容纳有叶片元件的转子在凸轮 环内旋转 ； 0018 图 2 为图 1 的局部图 A ； 0019 图 3 为在 n 2 形成两个行程区时根据本发明的内轮廓曲线与根据椭圆形式构造 的内轮廓曲线的比较 ； 且 0020 图 4 为在 n 3 形成三个行程区时根据本发明的内轮廓曲线与根据椭圆形式构造 的内轮廓曲线的比较。 说 明 书 CN 104454514 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 002。
15、1 图 1 示出具有泵壳体 10 的叶片泵 1 的横截面图， 并且在泵壳体 10 中容纳有凸轮 环 11， 该凸轮环设有内轮廓 14。转子 12 可围绕旋转轴 13 转动地支承在凸轮环 11 内。在 转子 12 上容纳有叶片元件 16， 当转子 12 围绕旋转轴 13 转动时， 这些叶片元件以其外侧相 对内轮廓 14 滑动。这样构造内轮廓 14， 使得形成两个行程区 15， 这两个行程区包括在其中 形成泵室 15， 所述行程区 15 彼此径向相对置并且泵室 15 构成所谓的叶片室。泵室 15 通过叶片元件 16 限定， 因此由一个行程区 15 的容积形成多个泵室 15。吸入孔 17 通入第 一。
16、行程区 15 中并且压力孔 18 通入相对置的第二行程区 15 中， 在此吸入孔 17 与吸入管接 头 19 流体连接。为了驱动转子 12 使用电动马达， 该电动马达未示出地设置在泵壳体 10 内 或泵壳体上并且可通过电气接口 20 借助电能运行。 0022 内轮廓 14 在最小半径 rmin和最大半径 rmax之间变化， 在此， 例如 rmax在 12 点 位置达到并且 rmin在 3 点位置达到， 因此最大半径 rmax和最小半径 rmin之间的角度为 90 0023 图 2 示出图 1 的局部图 A， 并且在约 90的扇段上示出凸轮环 11 的内轮廓 14。半 径r在此在0被标记为最小半。
17、径rmin并且在90被标记为最大半径rmax。 示出借助本发明 的函数确定的内轮廓 14， 此外对比地示出根据椭圆函数的内轮廓 21。 在此可以看出， 内轮廓 14 关于旋转轴 13 的半径大于根据椭圆函数构造的内轮廓 21。当转 子 12 围绕旋转轴 13 旋转时， 叶片元件 16 的外边缘在内轮廓 14 上滑动。通过进一步向外 伸展的内轮廓 14其与根据椭圆函数的内轮廓 21 相比也导致具有泵室 15 的行程区 15 的增大叶片元件 16 从 rmin开始并且在转子 12 逆时针转动时从其容纳槽 22 中进一步 地伸出转子12， 由此为叶片元件16的往复运动形成更为和谐的运动， 并且叶片元。
18、件16的外 侧和内轮廓 14 之间的接触线周期地往复游移经过叶片元件 16 外侧上的顶部， 从而降低了 磨损。 0024 内轮廓 14 关于旋转轴 13 比根据椭圆函数的内轮廓 21 进一步向外伸展， 并且在叶 片元件16在位置rmin直到位置rmax的运动中叶片元件16较晚地逆着将叶片元件16压到内 轮廓 14 上的离心力径向向内被挤压， 因此也在更大的角度分布中减小磨损。 0025 图 3 示出在行程区 15 的数量为 n 2 时内轮廓 14 与根据椭圆函数的内轮廓 21 的比较， 并且图 4 同样示出在行程区 15 的数量为 n 3 时内轮廓 14 与根据椭圆函数的内 轮廓 21 的比较。
19、。 0026 本发明在其实施方面不局限于上面所给出的优选实施例。 而是可考虑多种变型方 案， 其利用所展示的解决方案， 即使在完全不同类型的实施方式中。所有由权利要求书、 说 明书或附图公开的特征和 / 或优点包括结构细节和空间布置不仅本身而且也可在不同组 合中对于本发明是重要的。 0027 附图标记列表 0028 1 叶片泵 0029 10 泵壳体 0030 11 凸轮环 说 明 书 CN 104454514 A 5 4/4 页 6 0031 12 转子 0032 13 旋转轴 0033 14 内轮廓 0034 15 行程区 0035 15 泵室 0036 16 叶片元件 0037 17 吸入孔 0038 18 压力孔 0039 19 吸入管接头 0040 20 电气接口 0041 21 根据椭圆函数的内轮廓 0042 22 容纳槽 0043 n 行程区的数量 0044 rmin 最小半径 0045 rmax 最大半径 说 明 书 CN 104454514 A 6 1/2 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 104454514 A 7 2/2 页 8 说 明 书 附 图 CN 104454514 A 8 。