复式泵装置.pdf

本发明的装置提供用于汽车变速器的紧凑的复式泵装置。该复式泵装置优选包括具有安装到其上的阀装置的壳体。该阀装置包括设置与压力调节阀流体连通的往复阀。轴线上的泵安装到壳体上以与往复阀和压力调节阀流体连通。与往复阀流体连通的偏离轴线的泵安装到壳体上，以紧密接近轴线上的泵，从而使得复式泵装置紧凑。

1.  一种用于变速器的复式泵装置，包括：
壳体；
安装到所述壳体上的轴线上的泵；和
安装到所述壳体上以紧密接近所述轴线上的泵的偏离轴线的泵，从而使得所述复式泵装置是紧凑的并且在所述泵之间的流体传送长度被最小化。

2.  如权利要求1所述的复式泵装置，进一步包括安装到所述壳体上的阀体，所述阀体包括往复阀和压力调节阀。

3.  如权利要求2所述的复式泵装置，进一步包括由所述壳体和所述阀体限定的多个流体传送通道，所述多个流体传送通道中的一个或者多个被构造为便于在轴线上的泵、偏离轴线的泵、往复阀和压力调节阀之间的流体传送。

4.  如权利要求3所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个被构造为便于流体传送到变速器中。

5.  如权利要求4所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个被整体铸造到所述壳体中。

6.  如权利要求4所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个被整体铸造到所述阀体中。

7.  如权利要求4所述的复式泵装置，其中壳体由压铸的铝组成。

8.  如权利要求4所述的复式泵装置，其中壳体由铸铁组成。

9.  一种用于变速器的复式泵装置，包括：
壳体；
安装到所述壳体上的往复阀；
安装到所述壳体上与所述往复阀流体连通的压力调节阀；
安装到所述壳体上与所述往复阀和所述压力调节阀流体连通的轴线上的泵；和
安装到所述壳体上与所述往复阀流体连通的偏离轴线的泵，其中所述偏离轴线的泵安装到所述壳体上以紧密接近所述轴线上的泵，从而使得所述复式泵装置紧凑。

10.  如权利要求9所述的复式泵装置，进一步包括安装到所述壳体上的阀体。

11.  如权利要求10所述的复式泵装置，进一步包括由所述壳体和所述阀体限定的多个流体传送通道，所述多个流体传送通道中的一个或者多个被构造为便于在轴线上的泵、偏离轴线的泵、往复阀和压力调节阀之间的流体传送。

12.  如权利要求11所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个整体铸造到所述壳体中。

13.  如权利要求12所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个被整体铸造到所述阀体中。

14.  如权利要求13所述的复式泵装置，其中壳体由压铸的铝组成。

15.  如权利要求14所述的复式泵装置，其中壳体由铸铁组成。

16.  一种用于变速器的复式泵装置，其包括：
壳体；
安装到所述壳体上的阀体，所述阀体包括与压力调节阀流体连通的往复阀；
安装到所述壳体上与所述往复阀和所述压力调节阀流体连通的轴线上的泵；
与所述往复阀流体连通的偏离轴线的泵，所述偏离轴线的泵安装到所述壳体上以紧密接近所述轴线上的泵，从而使得所述复式泵装置紧凑；和
由所述壳体和所述阀体限定的多个流体传送通道，所述多个流体传送通道中的一个或者多个被构造为便于在轴线上的泵、偏离轴线的泵、往复阀和压力调节阀之间的流体传送。

17.  如权利要求16所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个整体铸造到所述壳体中。

18.  如权利要求17所述的复式泵装置，其中所述多个流体传送通道中的一个或者多个被整体铸造到所述阀体中。

19.  如权利要求18所述的复式泵装置，其中壳体由压铸的铝组成。

20.  如权利要求18所述的复式泵装置，其中壳体由铸铁组成。

复式泵装置
技术领域
本发明涉及用于车辆变速器的复式泵装置。
背景技术
传统的变速器泵由发动机的输出所驱动。当混合动力车在电力运行下时，发动机停止工作，因而传统的变速器泵不运行。因此，辅助的电泵被实施以用于当发动机不工作时满足诸如混合动力车变速器的冷却和润滑需要的目的。然而，在混合动力车中存在可利用的有限空间，从而使得变速器泵的紧凑设计是所需的。
发明内容
提供了一种用于紧凑复式泵装置的设备。更具体的，壳体适合以紧凑的方式来容纳主要或者轴线上的泵和辅助或者偏离轴线的泵。该壳体优选包括多个整体流体传送通道，这些通道代替采用外部管路和软管形成的更多的传统连接装置。该整体通道减少了与软管的制造和装配相关的成本，并且通过消除由于软管渗漏造成的故障模式可以提高该设备的可靠性。本发明的复式泵装置还便于主泵和辅助泵的测试和安装，因为在安装到变速器之前，复式泵子系统作为子装置能够被预先装配和预先测试。
本发明的复式泵装置优选包括具有壳体，该壳体具有安装到其上的阀装置。阀装置优选包括往复阀，其被设置与压力调节阀流体连通。轴线上的泵安装到壳体上以与往复阀和压力调节阀流体连通。与往复阀流体连通的偏离轴线的泵安装到壳体上，以紧密接近轴线上的泵，从而使得复式泵更紧凑。
根据本发明的一个方面，复式泵装置具有多个由壳体和阀体限定的流体传送通道，以便于在轴线上的泵、偏离轴线的泵、往复阀和压力调节阀之间的流体传送。
根据本发明的另一个方面，一个或者多个流体传送通道整体铸造入壳体之中。
根据本发明的又一个方面，一个或者多个流体传送通道整体铸造入阀体之中。
根据本发明的又一个方面，该壳体由压铸的铝组成。
根据本发明的又一个方面，该壳体由铸铁组成。
本发明的上述特征和其它的特征和优点从结合附图对实施本发明的最佳模式的以下详细描述中变得更明显。

附图简述
图1是结合本发明的液压系统的一部分的示意图；
图2是本发明的复式泵装置的透视图；
图3是图2的复式泵的主泵部分的详细的透视图；
图4是图2的复式泵装置的壳体的详细的透视图；和
图5是图2的复式泵装置的阀体的详细的透视图；
具体实施方式
参见附图，其中在多个附图中相同的附图标记表示相同或者相应的部件，在图1中示出了变速器流体分配系统10的简图。流体分配系统10包括优选包含液压流体的贮槽或容器12，复式泵装置13，诸如过滤器16A，16B的一个或多个过滤器和变速器20。根据一个优选实施例，复式泵装置13包括壳体25(在图2中示出)，主或者轴线上的泵14，辅助或者偏离轴线的泵18，压力调节阀22，往复阀23和多个流体传送通道，诸如通道2A-2C，4A-4C，5A-5B和6A-6B。
主泵14通过过滤器16A从容器12中吸取液压流体。辅助泵18通过过滤器16B从容器12中吸取液压流体。控制模块(未示出)基于例如车速，压力需要，冷却需要，车辆部件的运行状态等选择泵14，18中的哪个是有效的。泵14，18传送加压的液压流体到变速器20中。往复阀23分别结合泵14，18的输出2A，5A，并且传送液压流体到变速器20和/或压力调节阀22中。传送到变速器20中的最大的压力输出被压力调节阀22限制，该压力调节阀22通过旁通通道6A-6B将过量的泵送流返回到主泵14的入口处。根据本发明的优选实施例，液压流体首先满足变速器压力需求，包括用于离合器、变矩器或者起动装置的任意的油需求、润滑和冷却需求，并且此后过量的流体返回到主泵14的入口处。
在主泵14和往复阀23之间的流体连通通过通道2A-C建立。在辅助泵18和往复阀23之间的流体连通通过通道5A-B建立。在压力调节阀22、往复阀23和变速器20之间的流体连通通过通道4A-4C建立。根据本发明的优选实施例，一个或多个通道2A-2B，4A-4C，5A-B和6A-6B被整体铸造，如将在下文中详细描述的那样。有利的，整体铸造的通道代替了由外部管道或者软管形成的传统的流体连接通道，从而使得复式泵装置13由更少、更紧凑的部件组成，并且更容易装配。此外，复式泵13优选在其作为子装置被安装到变速器上之前进行预装配和预测试，从而简化安装和改进可靠性。
参见图2，更详细的示出了装配的复式泵13。复式泵装置13包括主泵14和辅助泵18，它们都安装到壳体25上。压力调节阀22和往复阀23优选设置在阀体17中，该阀体17也安装到壳体25上。根据优选的实施例，诸如通道2A-2B，4A-4C，5A-5B和6A-6C(在图1中示出)的多个流体传送通道整体铸造到壳体25和/或阀体17中。
主泵14是由发动机8(图1中示出)的输出所驱动的轴线上的泵。本领域技术人员应该了解，泵14是“在轴线上的”，因为其具有与变速器20(在图1中示出)的输入轴线同心的中心线24。当发动机8在运行时主泵14优选由发动机的输出所驱动。主泵14包括泵体26，其被构造以限定通常为圆筒形的入口孔28。本领域技术人员应该理解，圆筒形入口孔28可选择地为壳体25的整体特征。
辅助泵18为偏离轴线的泵，其优选电力驱动，然而，泵18可选择地由满足这样目的的任何现在已知的设备所驱动。泵18是“偏离轴线的”，因为其中心线(未示出)与变速器20(在图1中示出)的输入轴线不同心。辅助泵18包括限定入口孔32的安装表面，该入口孔32通常垂直于主泵14的入口孔28。
壳体25有利地保持主泵14、辅助泵18和阀体17充分紧密的相互接近，从而使得复式泵装置13更加紧凑。复式泵装置13的紧凑结构对例如具有有限可利用空间的混合动力车的应用来说是特别有利的。此外，相互紧密接近的部件的定位允许在它们之间更短的流体连接，这样最小化与流体传送相关的管路损失，并且从而提高了复式泵13的效率。如在现有技术中已知的，“管路损失”是当传送流体通过诸如通道的管路时所发生的摩擦损失。因为摩擦是表面积的函数，更长的通道通常具有比类似结构的短通道更大的管路损失。
壳体25保持主泵14和辅助泵18，从而使得主泵14的入口孔28和辅助泵18的入口孔32相互之间以预定的位置定位。入口孔28和入口孔32相互之间的定位便于过滤器装置34的固定，该过滤器装置34，根据优选的实施例，以在2005年2月9日申请的共同转让的美国临时申请60/651,165中描述的方式进行固定，该申请通过全文引用而包含于此。
根据优选的实施例，复式泵装置13在安装在变速器中之前被预先装配，如图2所示，并且被预先测试。复式泵13作为一个预先测试的子装置安装到变速器上改善了可靠性，在人机工程学上是有利的，并且当与分离的部件进行安装所需时间相比时减少了整体安装的时间。
参见图3，主泵14被更详细的示出。该主泵限定了入口50，排出口52和排出通道2A。排出口52和排出通道2A通过虚线示出的内部传送通道54进行连接。内部传送通道54设置在主泵体26之中并且由诸如砂芯技术形成。如现有技术已知的，“砂芯”是铸造过程，其中型砂放入预定构造的模具之中以在熔融的材料中形成通道，并且在熔融材料固化之后通过摇动该部件将型砂除去。主泵14被构造为传送流体通过入口孔28，进入入口50，到排出口52，通过内部传送通道54并且从排出通道2A中排出。砂芯也可以用来制造类似的内部传送通道，其连接入口孔28到入口50。本领域技术人员应当认识到内部通道可替代地采用铝压铸“滑块”制造方法进行制造。该“滑块”是压铸模具的可缩回的延伸部分，该滑块可利用来制造类似芯部的通道，而不需要消耗性的材料，例如使用于砂芯的型砂。本领域技术人员还认识到材料除去技术，例如铣或钻孔，和填充机加工通道的任何不希望获得的延长部分的“塞子”，可替代地被利用来与描述的其它方法任意结合，从而在为复式泵装置13任意选择的材料中制造内部通道。
参见图4，壳体25被详细的示出。壳体25限定了多个诸如通道2B，4A-4C和36的整体传送通道，这些通道适合便于以不需要传统的软管或者管道的方式传送加压液压流体。通道2B形成了在主泵14(在图3中示出)和往复阀23(在图2中示出)之间的流体连接的一部分。当泵14被装配到壳体25上时，通道2B与通道2A(在图3中示出)流体连通，从而使得从泵14中来的加压的液压流体可传送到通道2B之中。通道4A-4C形成了往复阀23(在图2中示出)、压力调节阀22(在图2中示出)和变速器20(在图1中示出)之间的流体连接。通道36可以实现为例如用于以紧凑的方式传送加压的液压流体的目的，而不需要使用管道或者软管以满足其它的变速器油传送需求(未示出)，不管这些需求是否与复式泵装置13的主要功能直接相关。
参见图5，阀体17被详细示出。阀体17限定了多个诸如2C，5A-5B和6A-6B的整体传送通道，这些通道适合便于以不需要传统的软管或者管道的方式传送加压的液压流体。通道2C形成了在主泵14(在图3中示出)和往复阀23之间的流体连接的一部分。当阀体17被装配到壳体25上时，通道2C与通道2B(在图4中示出)流体连通。通道5A-5B形成了辅助泵18(在图2中示出)和往复阀23之间的流体连接。通道6A-6B形成了压力调节阀22返回到主泵14之间的流体连通。通道6A-6B是旁通通道，其适合于从压力调节阀22传送过量的泵送流返回到主泵14的入口处。根据优选的实施例，隔板(未示出)设置在壳体25(在图4中示出)和阀体17之间以控制它们之间的流体传送。
在图3-5中示出的通道2A-2B，4A-C，5A-5B和6A-6B优选在壳体25和阀体17的制造期间被压铸，从而使得不需要额外的机加工。压铸该通道有利地减少了与生产更多的劳动密集的机加工通道相关的时间和成本。此外，压铸该通道可以保存复合材料的表层，从而使得孔隙不会暴露并且横向通道泄漏被防止。
根据优选的实施例，泵壳体25和/或阀体17可由压铸铝组成。优选的成分便于加工并且可大大节约重量。根据可选择的实施例，泵壳体25和/或阀体17由铸铁组成。此可选择的构造可减少通过砂芯的使用来制造复式泵装置13所需部件的数量，从而以紧凑的方式制造包括弯曲的内部通道。
虽然用于实施本发明的最佳模式已经详细描述，但本领域技术人员将认识到在所附的权利要求范围之内用于实施本发明的各种可选择的结构。