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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe und insbesondere
auf eine Flügelzellenpumpe,
die als Öldruckquelle
für eine
Servolenkungsvorrichtung eines Fahrzeuges geeignet ist.
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Ein
Fahrzeug wie z. B. ein Kraftfahrzeug umfaßt eine Servolenkungsvorrichtung,
die Öldruck
verwendet. Um diesen Öldruck
zuzuführen,
wird eine Flügelzellenpumpe
verwendet, wie sie z. B. in den 11 und 12 gezeigt ist.
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Diese
Flügelzellenpumpe
enthält
einen Nockenring 30, einen Rotor 31 und Flügel 32,
die eine Pumpenkassette 3 innerhalb des Innenumfangs eines
Körpers 107 bilden.
Der Nockenring 30 und der Rotor 31 sind zwischen
einer Abdeckung 106, die am Körper 107 befestigt
ist, und einer Seitenplatte 108 angeordnet, die am Innenumfang
des Körpers 107 befestigt
ist.
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Der
Rotor 31 ist mit der Antriebswelle 100 verbunden,
die durch den Körper 107 verläuft. Eine mit
einem Motor verbundene Riemenscheibe ist mit einem Ende der Antriebswelle 100 verbunden.
Die Antriebswelle 100 treibt den Rotor 31 und
die Flügel 32 an.
Die Antriebswelle 100 ist mittels eines Lagers 120,
das am Innenumfang des Körpers 107 vorgesehen
ist, sowie mittels eines Lagers 121 gelagert, das am Innenumfang
der Abdeckung 106 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 100 ist
innerhalb der Abdeckung 106 aufgenommen und durchdringt
nicht die Abdeckung 106.
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Der
Körper 107 enthält eine
Hochdruckkammer 101, die zwischen der Innenwand des Körpers 107 und
der Seitenplatte 108 ausgebildet ist, einen Durchlaß 111,
der die Hochdruckkammer 101 und den Ventilhohlraum verbindet,
der ein Strömungsregelventil 4 enthält, einen
Einlaßverbinder 105,
der mit der Außenseite
des Körpers 107 verbunden
ist, sowie einen Niederdruckdurchlaß 109 zum Zurückführen überflüssigen Hydraulikfluids
im Strömungsregelventil 4 zurück zur Pumpenkassette 3.
Das von der Pumpenkassette 3 über eine Durchgangsbohrung
in der Seitenplatte 108 zugeführte und unter Druck stehende
Hydraulikfluid wird über
den Durchlaß 111 und das
Strömungsregelventil 4 einer
nicht gezeigten Servolenkungsvorrichtung zugeführt. Überflüssiges Hydraulikfluid vom Strömungsregelventil 4 und
das Hydraulikfluid vom Einlaßverbinder 105 strömen vom Niederdruckdurchlaß 109 in
das Innere der Abdeckung 106 und wird über die Verzweigungsdurchlässe 102 in
die Einlaßbereiche
der Pumpenkassette 3 weitergeleitet. Die Verzweigungsdurchlässe 102 sind in
einer gebogenen Form innerhalb der Abdeckung 106 ausgebildet.
Da die Abdeckung 106 die Verzweigungsdurchlässe 102 umfaßt, wird
sie mittels Gießen mit
einem Kern hergestellt. In einem Gleitbereich zwischen der Abdeckung 106 und
dem Rotor 31 oder zwischen der Abdeckung 106 und
den Flügeln 32 wird
die Festigkeit mittels eines dicken Abschnitts 106A aufrechterhalten,
der eine vorgegebene Dicke aufweist und zwischen den Verzweigungsdurchlässen 102 und
der Gleitoberfläche
ausgebildet ist.
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Andererseits
wird das Hydraulikfluid, das aus einer Fläche des Nockenrings 30 und
aus der Gleitfläche
zwischen dem Rotor 31 und der Seitenplatte 108 ausgetreten
ist, vom Außenumfang
des Lagers 120 über
den Abflußdurchlaß 112 in
den Niederdruckdurchlaß 109 zurückgeführt. Der
Abflußdurchlaß 112 ist
in einem vorgegebenen Winkel bezüglich der
Antriebswelle 100 geneigt.
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Zusätzlich zur
obenbeschriebenen Flügelzellenpumpe
ist ein weiteres Beispiel einer Flügelzellenpumpe, die eine Pumpenkassette
innerhalb eines Körpers
enthält,
offenbart in der Jikkou-Sho 61-36794. Hierbei ist ein Rotor 222,
der mit einer Welle 224 verbunden ist, innerhalb eines
Körpers 210 aufgenommen,
wie in 13 gezeigt ist.
Dieser Rotor 220 ist von zwei Seitenplatten 215, 216 umschlossen.
Die Seitenplatte 216, die dem Ende der Antriebswelle näherliegt,
ist innerhalb des inneren Umfangs einer Abdeckung 212 aufgenommen,
die mit dem Körper 210 verbunden
ist. Eine Hochdruckkammer 237 ist zwischen dieser Seitenplatte 216 und der
Abdeckung 212 ausgebildet. Ein Nockenring 214 und der
Rotor 222 sind zwischen den Seitenplatten 216, 215 durch
das Hydraulikfluid mit hohem Druck eingesetzt, das in diese Hochdruckkammer 237 geleitet
wird.
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Eine
Niederdruckeinlaßkammer 229 ist
längs des
Außenumfangs
des Nockenrings 214 ausgebildet. Das Hydraulikfluid in
der Einlaßkammer 229 wird von
den Einlaßbereichen
der Seitenplatten 215, 216 abgegeben.
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Gemäß diesem
ersten Stand der Technik jedoch muß die Abdeckung 106 mittels
Dauerformgießen
unter Verwendung eines Kerns (Dauerformgießen) ausgebildet werden, um
die hohlen Verzweigungsdurchlässe 102 und
den dicken Abschnitt 106A innerhalb der Abdeckung 106 auszubilden.
Aufgrund der Verwendung eines Kerns kann die Abdeckung 106 nicht
mittels Formgießen
hergestellt werden, das produktiver ist, wobei es schwierig ist,
die Herstellungskosten zu senken und die Abdeckung kompakter und
leichter zu machen. Der geneigte Abflußdurchlaß 112 und der Ventilhohlraum,
der das Strömungsregelventil 4 innerhalb
des Körpers 107 aufnimmt,
werden mittels Bearbeitung nach dem Gießen ausgebildet. Aufgrund des
geneigten Durchlasses 112 können die Abmessungen der Flügelzellenpumpe
in Axialrichtung nicht reduziert werden. Dies führt zu einer Erhöhung der
Anzahl der Bearbeitungsschritte und zu höheren Herstellungskosten. Ferner ist
die Antriebswelle 100 mittels des Lagers 121 gelagert,
das in der Abdeckung 106 vorgesehen ist. Die Kontaktfläche zwischen
der Abdeckung 106 und dem Körper 107 muß fein bearbeitet
werden, um die Orthogonalität
der Abdeckung 106 und der Antriebswelle 100 und
die Konzentrizität
des Lagers 121 und der Antriebswelle 100 sicherzustellen.
Dies führt
ferner zu einer Erhöhung
der Anzahl der Bearbeitungsschritte, zu einer längeren Bearbeitungszeit und
zu höheren
Herstellungskosten. Um den Nockenring 30 innerhalb des
Innenumfangs des Körpers 107 aufzunehmen,
so daß der
gesamte Umfang umschlossen ist, muß eine Trennwand 109A zwischen
dem Niederdruckdurchlaß 109 und
dem Nockenring 30 vorgesehen werden, die es schwierig macht,
die Flügelzellenpumpe
in Radialrichtung kompakter und leichter zu machen.
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Ferner
nimmt gemäß dem zweiten
Stand der Technik die Anzahl der Bauteile aufgrund der zwei Seitenplatten 215, 216 zu.
Da die Seitenplatte 216 von der Abdeckung 212 aufgenommen
wird, muß die Abdeckung 212 hohl
ausgeführt
sein; dies führt
zu einer Erhöhung
der Anzahl der Bearbeitungsschritte und der Bearbeitungszeit. Um
die Hochdruckkammer 237 mittels Einschließen eines
Dichtungsrings 238 zwischen dieser Abdeckung 212 und
der Seitenplatte 216 auszubilden, ist es notwendig, die
Kontaktoberflächen
feinzubearbeiten und eine Rille auszubilden, um den Dichtungsring 238 zu
umschließen.
Dies führt
wiederum zur Erhöhung
der Anzahl der Bearbeitungsschritte, der Bearbeitungszeit und der
Herstellungkosten. Ferner ist die Einlaßkammer 229 über den
gesamten äußeren Umfang
des Nockenrings 214 ausgebildet; dies vergrößert den
Körper 107 in Radialrichtung
wodurch es schwieriger wird, die Pumpe kompakter auszuführen.
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Weitere
Flügelzellenpumpen
sind beispielsweise aus den im obengenannten Bescheid zitierten Druckschriften
DE 30 50 041 C3 JP
6-3167089 A und
DE
41 10 392 C2 bekannt. Beispielsweise zeigt die
DE 30 50 041 C3 eine
Flügelzellenpumpe
mit einem Pumpengehäuse,
einem Steuerkurvenring und einer Deckplatte. Der Steuerkurvenring
ist mit einer Stirnfläche
auf eine Seitenfläche
des Gehäuses
dichtend aufgesetzt und nimmt einen Läufer auf, der die Flügel der
Flügelzellenpumpe
bewegbar lagert. Auf die gegenüberliegende
Stirnfläche
des Steuerkurvenrings ist die Stirnfläche der Deckplatte dichtend
aufgesetzt. Zwischen den genannten Stirnflächen sind jeweils Ringdichtungen
eingesetzt. Im Bereich der Deckplatte des Steuerkurvenrings und
des Pumpengehäuses sind
jeweils Fluidkanäle
ausgebildet, die eine Saugseite mit einer Druckseite der Pumpe verbinden.
Die Deckplatte, der Steuerkurvenring und das Pumpengehäuse werden
miteinander durch eine entsprechende Verschraubung miteinander verbunden.
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Eine
weitere Flügelzellenpumpe,
die aus der JP 6-3167089 A bekannt ist, zeigt einen Nockenring, der über eine
Seitenplatte an einem Pumpengehäuse
gelagert ist. Der Nockenring nimmt einen Rotor mit bewegbaren Flügeln auf.
Eine Stirnfläche
des Nockenrings und eine Stirnfläche
des Pumpengehäuses
sind mit einer Stirnfläche
eines Deckels dichtend in Kontakt. Weiterhin sind Durchlässe vorgesehen, welche
die Saugseite mit der Druckseite der Pumpe verbinden.
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Aus
der Druckschrift
DE
41 10 392 C2 ist eine Flügelzellenpumpe bekannt, die
ein Statorgehäuse
aufweist, das ein Paar in axialem Abstand voneinander angeordneter
Nockenringe lagert. Eine Schubplatte ist an einem der Nockenringe
angebracht. Eine Zwischenplatte ist zwischen den Nockenringen angeordnet.
Eine Druckplatte ist an dem anderen Nockenring angeordnet. Eine
Antriebswelle erstreckt sich in einen ersten Pumpenraum, der in
einem der Nockenringe zwischen der Schubplatte und der Zwischenplatte
ausgebildet ist, sowie in einen zweiten Pumpenraum, der in dem anderen
Nockenring zwischen der Zwischenplatte und der Druckplatte ausgebildet
ist, hinein erstreckt. In dieser Mehrzahl von Platten sind Durchlässe ausgebildet,
welche die Saugseite mit der Druckseite der Pumpe verbinden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flügelzellenpumpe
zu schaffen, die bei hoher Leistungsfähigkeit mit geringen Kosten
herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Flügelzellenpumpe
mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs 1.
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Bevorzugte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstendes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Gemäß der bevorzugten
Flügelzellenpumpe ist
innerhalb der Abdeckung kein hohler Durchlaß ausgebildet, wobei die Kernherstellung
und die Bearbeitungsschritte weggelassen werden, und wobei die Struktur
der Abdeckung vereinfacht ist. Da kein Kern mehr erforderlich ist,
um die Flügelzellenpumpe
herzustellen, kann die Pumpe mittels Formgießen hergestellt werden. Dies
vereinfacht die Bearbeitung des Körpers und der Abdeckung, wobei
die Flügelzellenpumpe
kompakter und leichter ausgeführt
werden kann.
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Wenn
der Rotor innerhalb des Nockenrings angetrieben wird, wird auf einer
Seite des Nockenrings Hydraulikfluid in der Einlaßkammer,
die mit dem Niederdruckdurchlaß verbunden
ist, von den zweiten Niederdruckanschlüssen über die Niederdruckverteilungsrille,
die in zwei Zweige auf der Oberfläche der Abdeckung aufgeteilt
ist, in die Einlaßbereiche
des Nockenrings abgegeben. Auf der anderen Seite des Nockenrings
wird Hydraulikfluid von dem Zwischenraum zwischen den ersten Niederdruckanschlüssen der
Seitenplatte und der Oberfläche
des Nockenrings über
die Verzweigungsdurchlässe,
die mit der Einlaßkammer
verbunden sind, in die Einlaßbereiche
des Nockenrings abgegeben. Das Hydraulikfluid, das von den Abgabebereichen
des Nockenrings abgegeben wird, wird von der Hochdruckkammer im
Körper
unter Druck durch die Seitenplatte über das Strömungsregelventil nach außerhalb
der Pumpe abgegeben. Da das Hydraulikfluid, das von der Abdeckung
den zweiten Niederdruckanschlüssen
zugeführt
wird, durch die verzweigten Niederdruckverteilungsrillen fließt, die
in der Abdeckungsfläche
ausgebildet sind, ist es nicht notwendig, unter Verwendung eines
Kerns innerhalb der Abdeckung einen hohlen Durchlaß für das Niederdruckhydraulikfluid
auszubilden. Die Abdeckung kann daher einfach durch Formgießen hergestellt
werden, wodurch die Herstellung verbessert wird und die Herstellungskosten
reduziert werden. Da ferner die Verzweigungsdurchlässe außerhalb des
Nockenrings ebenfalls als Zwischenraum zwischen dem Außenumfang
des Nockenrings und der oberen halbkreisförmigen Fläche der Seitenplatte und dem
Innenumfang des Körpers
ausgebildet sind, wird eine Erhöhung
des Außendurchmessers
des Körpers
verhindert und die Pumpe kann kompakter und leichter ausgeführt werden.
Da das Innere des Körpers
in einer hohlen Form ausgebildet ist, kann der Körper mittels Formgießen hergestellt
werden, wobei die Produktivität
weiter gesteigert werden kann. Da ferner die Einlaßkammer
und die Verzweigungsdurchlässe
leicht mittels Zusammenfügen
des Nockenrings und der Seitenplatte vom oberen Ende des Körpers aus
hergestellt werden können,
werden die Anzahl der Bauteile und die Bearbeitungszeit verringert,
wobei das Zusammenfügen
vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden
der Nockenring und die Seitenplatte vom oberen Ende des Körpers her
eingesetzt, der mit der Abdeckung verbunden ist, und werden am Innenumfang
desselben angeordnet, wobei Dichtungen zwischen dem Umfang derselben
und der Stirnfläche
der Abdeckung eingesetzt sind, mehrere Befestigungsmechanismen außerhalb
dieses Umfangs vorgesehen sind, um die Abdeckung am Körper zu
befestigen, und wobei sich die Sitze der Befestigungsmechanismen über eine
vorgegebene Strecke vom Umfang in Richtung zur Abdeckung erstrecken.
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Der
Körper
und die Abdeckung sind mittels eines Befestigungsmechanismus verbunden,
bei dem mehrere Schraubenbefestigungssitze, die am Umfang des offenen
Endes des Körpers
angeordnet sind und sich in Richtung zur Abdeckung erstrecken, mit
der Stirnfläche
der Abdeckung in Kontakt gebracht werden. Es müssen daher nur die Schraubenbefestigungssitze
feinbearbeitet werden. Im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem
der gesamte Umfang des offenen Endes bis zu einem vorgegebenen Genauigkeitsgrad
feinbearbeitet werden muß, werden
die Bearbeitungszeit und die Anzahl der Bearbeitungsschritte erheblich
reduziert, wobei die Herstellungskosten gesenkt werden. Ferner wird
der Körper
nur mittels Dichtungen abgedichtet, die zwischen der Stirnfläche der
Abdeckung und dem Umfang des offenen Endes des Körpers angeordnet sind, wobei
jedoch dadurch, daß der
Nockenring und die Seitenplatte von der Niederdruckeinlaßkammer und
den Verzweigungsdurchlässen umschlossen sind,
kein Förderdruck
auf die Dichtungen einwirkt. Somit kann ein Austreten von Hydraulikfluid
verhindert werden, wobei das Innere der Flügelzellenpumpe selbst bei Verwendung
von Dichtungen mit geringer Druckstandfestigkeit abgedichtet ist.
Somit werden die Dichtungseigenschaften verbessert, während die
Herstellungskosten gesenkt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
der Hochdruckanschluß als
Durchgangsbohrung in der Seitenplatte ausgebildet, wobei der erste
Niederdruckanschluß in
der Seitenplatte als Stufe ausgebildet ist, die eine vorgegebene
Tiefe besitzt und sich vom Außenumfang
derselben bis zu einer Position erstreckt, die einem Einlaßbereich
des Nockenrings entspricht, und wobei die Anschlüsse mit den Verzweigungsdurchlässen über einen
Zwischenraum verbunden sind, der zwischen einer Stirnfläche des Nockenrings
und dieser Stufe ausgebildet ist.
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Die
ersten Niederdruckanschlüsse
sind über den
Zwischenraum zwischen der Stirnfläche des Nockenrings und der
Stufe in der Seitenplatte mit den Verzweigungsdurchlässen verbunden.
Das Niederdruckhydraulikfluid in der Einlaßkammer wird von den ersten
Niederdruckanschlüssen
abgegeben. Es besteht daher keine Notwendigkeit, einen speziellen Durchlaß zum Zuführen des
Hydraulikfluids zu den ersten Niederdruckdurchlässen zu schaffen, wobei die
Anzahl der Bauteile und der Bearbeitungsschritte reduziert wird
und die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Körper einen
Niederdruckdurchlaß,
der parallel zur Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein Einlaßanschluß mit dem
Niederdruckdurchlaß verbunden
ist, um Hydraulikfluid von außerhalb
der Pumpe einzuleiten, sowie einen Abflußdurchlaß, der als Verlängerung
koaxial zum Einlaßanschluß vorgesehen
ist und sich bis zu der Bohrung erstreckt, durch die die Antriebswelle
geführt
ist, um das Hydraulikfluid, das in die Bohrung ausgetreten ist,
zum Niederdruckdurchlaß zurückzuführen, wobei
der Abflußdurchlaß in einer
Ebene senkrecht zur Antriebswelle angeordnet ist, und wobei der
Einlaßanschluß und der
Abflußdurchlaß mittels
Gießformstiften
in einer einteiligen Konstruktion ausgebildet werden.
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Die
Durchlässe
innerhalb des Körpers
werden mittels Gießformstiften
in einer einteiligen Konstruktion ausgebildet. Somit kann der Körper mittels Formgießen ohne
Verwendung einer Bearbeitung hergestellt werden, wobei die Produktivität im Vergleich
zu dem Fall des Dauerformgießens
wie im obenerwähnten
Stand der Technik erheblich verbessert wird.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer Flügelzellenpumpe,
die eine bevorzugte Ausführungsform zeigt;
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2 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils A der 1;
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3 ein
Schaubild einer Abdeckung, (A) ist eine Ansicht in Richtung des
Pfeils M der 1, (B) ist eine Schnittansicht
längs der
Linie B-B von (A), C ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils C von
(A);
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4 ein
Schaubild der Abdeckung, (A) ist eine Vorderansicht der Abdeckung
von der Seite eines Körpers
aus betrachtet, (B) ist eine Schnittansicht längs der Linie D-D von (A);
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5 eine
Ansicht nur des Körpers,
in Richtung des Pfeils A in 1;
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6 eine
Schnittansicht längs
der Linie E-E der 5;
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7 eine
Schnittansicht längs
der Linie F-F der 5;
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8 eine
Schnittansicht längs
der Linie G-G der 5;
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9 eine
vergrößerte Schnittansicht
längs der
Linie G-G der 5, welche die angebrachte Abdeckung
zeigt;
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10 eine
Seitenplatte, (A) ist eine Vorderansicht, und (B) ist eine Schnittansicht
längs der
Linie H-H von (A);
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11 eine
Schnittansicht einer Flügelzellenpumpe
des Standes der Technik;
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12 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils Z der 11;
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13 eine
Schnittansicht einer weiteren Flügelzellenpumpe
des Standes der Technik.
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Die 1-10 zeigen
eine Ausführungsform
einer Flügelzellenpumpe,
auf welche die vorliegende technische Lehre angewendet worden ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt,
unterstützt
ein Körper 1 der
Flügelzellenpumpe
eine Antriebswelle 50, von der ein Ende mit einer Riemenscheibe 51 verbunden
ist. Der Körper 1 umfaßt einen
Ventilhohlraum, der ein Strömungsregelventil 4 aufnimmt.
Eine Seitenplatte 8 und ein Pumpengehäuse 3 sind im Körper 1 von
einem offenen Ende 1A desselben her auf der gegenüberliegenden
Seite der Riemenscheibe 51 installiert. Die Pumpenkassette 3 umfaßt einen Nockenring 30,
in dem ein Rotor 31 rotieren kann. Eine Abdeckung 2 ist
mit dem offenen Ende 1A verbunden. Die Pumpenkassette 3 umfaßt z. B.
die Flügel 32,
den Rotor 31 und den Nockenring 30.
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Die
Antriebswelle 50 ist durch den Körper 1 effektiv in
dessen Mitte hindurchgeführt
und wird im Körper 1 mittels
eines Lagermetalls 18 gelagert. Ein um die Riemenscheibe 51 gewickelter
nicht gezeigter Riemen ist mit einem Motor verbunden. Die Antriebswelle 50 treibt
den Rotor 31 mittels Motorkraft an.
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Das
Strömungsregelventil 4 ist
in senkrechter Richtung zur Antriebswelle 50 innerhalb
des Körpers 1 nahe
der Riemenscheibe 51 aufgenommen. Das Hydraulikfluid, dessen
Strömung
geregelt wird, wird unter Druck von einem nicht gezeigten Auslaßanschluß zur Außenseite
der Flügelzellenpumpe
und somit zu einer Servolenkungsvorrichtung geleitet.
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Das
Ende der Antriebswelle 50 auf der der Riemenscheibe 51 gegenüberliegenden
Seite erstreckt sich über
eine vorgegebene Strecke über
das offene Ende 1A hinaus, wie in 1 gezeigt
ist. In Körper 1 ist
ausgehend vom offenen Ende 1A ein ausgesparter Raum ausgebildet.
Die Pumpenkassette 3 und die Seitenplatte 8 sind
in diesem Raum aufgenommen. Die Abdeckung 2, die mittels
Formgießen
ausgebildet wird, ist am offenen Ende 1A des Körpers 1 befestigt.
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Die
Pumpenkassette 3 kommt mit einer Stirnfläche 2A der
Abdeckung 2, die dem Körper 1 zugewandt
ist, in Kontakt. Die scheibenförmige
Seitenplatte 8 ist zwischen dem Ende der Pumpenkassette 3 nahe
dem Körper 1 und
der Basis des Innenumfangs des Körpers 1 eingesetzt,
die als Aussparung ausgebildet ist. Die Pumpkassette 3 ist
zwischen der Seitenplatte 8 und der Abdeckung 2 eingesetzt.
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Die
Pumpenkassette 3 umfaßt
den Rotor 31, der mit Keilnuten auf der Antriebswelle 50 innerhalb des
zylindrischen Nockenrings 30 in Eingriff ist, sowie die
Flügel 32,
die vom Rotor 31 unterstützt werden und die auf dem
Innenumfang des Nockenrings 30 gleiten, wie in 2 gezeigt
ist. Die Drehung des Nockenrings 30 wird durch zwei Paßstifte 42, 42 begrenzt,
die vom Körper 1 hervorstehen.
Die Paßstifte 42, 42 sind
durch den Nockenring 30 und die Seitenplatte 8 geführt und
halten den Nockenring 30 und die Seitenplatte 8 in
einer vorgegebenen Positionsbeziehung.
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Wie
in 1 gezeigt, ist der Rotor 31 aufgrund
des auf der Antriebswelle 50 vorgesehenen Sicherungsrings 33 mit
der Antriebswelle 50 in Eingriff. Der Sicherungsring 33 beschränkt die
Bewegung der Antriebswelle 50 in Richtung zur rechten Seite
der Figur.
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Die
Abgabebereiche der Pumpenkassette 3 sind den Hochdruckanschlüssen 81 zugewandt,
die als Durchgangsbohrungen in der Seitenplatte 8 ausgebildet
sind, und sind mit der Hochdruckkammer 12 des Körpers 1 in
einer vorgegebenen Positionsbeziehung verbunden. In ähnlicher
Weise sind die Einlaßbereiche
der Pumpenkassette 3 mit ersten und zweiten Niederdruckanschlüssen 82, 6A (10, 4) verbunden,
die jeweils in der Seitenplatte 8 bzw. der Abdeckung 2 in
einer vorgegebenen Positionsbeziehung ausgebildet sind. Der Nockenring 30 kann
Hydraulikfluid nahezu gleichmäßig von
beiden Seiten in Axialrichtung abgeben.
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Ein
zylindrischer Einlaßverbinder 5 ist
mit dem oberen Abschnitt des Körpers
verbunden, wobei der untere Abschnitt dieses Einlaßverbinders 5 mit
einem Niederdruckdurchlaß 9 verbunden
ist, der im wesentlichen horizontal in der Figur angeordnet ist, wie
in 1 gezeigt ist. Das linke Ende des Niederdruckdurchlasses 9 in
der Figur öffnet
sich in den Umfang der Basis des ausgesparten inneren Umfangs des
Körpers.
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Eine
Einlaßkammer 10 ist
versehen mit einem durch den oberen Abschnitt des Innenumfangs des
Körpers 1 und
durch den Außenumfang
des Nockenrings 30 und die Seitenplatte vorgegebenen Zwischenraum.
Der Niederdruckdurchlaß 9,
der sich in die Basis des Innenumfangs des Körpers 1 öffnet, ist mit
dieser Einlaßkammer 10 verbunden.
Das rechte Ende des Niederdruckdurchlasses 9 ist mit der
Umgehungsseite des Strömungsregelventils 4 verbunden,
das überflüssiges Hydraulikfluid
abgibt. Das überflüssige Hydraulikfluid
vom Strömungsregelventil 4 wird
mit dem vom Einlaßverbinder 5 zugeführten Nie derdruckhydraulikfluid
gemischt, wobei das Gemisch durch den Niederdruckdurchlaß 9 in
die Einlaßkammer 10 strömt, die
durch den Innenumfang des Körpers 1 und
den Außenumfang
des Nockenrings 30 gebildet wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Hochdruckkammer 12,
die mit dem Hochdruckanschluß 81 der
Seitenplatte 8 verbunden ist, mit dem Strömungsregelventil 4 über den
Durchlaß 11 verbunden,
der nach oben geneigt ist. Das Hydraulikfluid, das aus der Pumpenkassette 3 ausgetreten
ist, strömt
in Richtung zur Riemenscheibe 51 längs der Antriebswelle 50 und
wird über
einen Ablaufdurchlaß 19,
der sich vom unteren Ende des Einlaßverbinders 5 in Richtung
zur Antriebswelle 50 erstreckt, in den Niederdruckdurchlaß 9 geleitet.
Die Achse dieses Ablaufdurchlasses 19 ist als eine Linie
in einer Ebene ausgebildet, die im wesentlichen senkrecht zur Antriebswelle 50 verläuft.
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Die
Seitenplatte 8 ist zwischen der Basis des ausgesparten
Innenumfangs des Körpers 1 und
der Stirnfläche
der Pumpenkassette 3 eingesetzt und ist als scheibenförmiges Element
ausgebildet, wie in den 10(A) und 10(B) gezeigt ist. Die Stirnfläche 8A der
Seitenplatte 8 kommt mit dem Körper 1 in Kontakt,
während
die Stirnfläche 8B der
Seitenplatte 8 mit dem Nockenring 30 in Kontakt
kommt.
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Wie
oben beschrieben worden ist, sind die zwei Hochdruckanschlüsse 81 als
Durchgangsbohrungen in der Seitenplatte 8 an Positionen
ausgebildet, die den Abgabebereichen des Nockenrings 30 zugewandt
sind. Diese Hochdruckanschlüsse 81, 81 sind
auf gegenüberliegenden
Seiten einer Antriebswellenbohrung 80 angeordnet, durch
die die Antriebswelle 50 geführt ist.
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Ferner
sind an Positionen, die um 90° gegenüber den
Hochdruckanschlüssen 81, 81 versetzt sind,
in der Stirnfläche 8B,
die mit dem Nockenring 30 in Kontakt kommt, Stufen ausgebildet.
Diese Stufen bilden die ersten Niederdruckanschlüsse 82. Diese Niederdruckanschlüsse 82 sind
mit Verzweigungsdurchläs sen 13 über einen
Zwischenraum verbunden, der zwischen dem Nockenring 30 und
der Seitenplatte 8 ausgebildet ist. Die Verzweigungsdurchlässe 13 sind
so ausgebildet, daß Hydraulikfluid,
das vom Niederdruckdurchlaß 9,
der sich in den oberen Abschnitt des Nockenrings 30 öffnet, in
die Einlaßkammer 10 strömt, am oberen
Abschnitt des Nockenrings 30 abzweigt und in die Niederdruckanschlüsse 82 auf
einer Seite des Nockenrings 30 und der Seitenplatte 8 strömt, wie
in 2 gezeigt ist.
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Die
Verzweigungsdurchlässe 13 sind
als Zwischenraum zwischen einer Innenwand 1D und einem
oberen halbkreisförmigen
Abschnitt des Außenumfangs
des Nockenrings 30 ausgebildet, wie in den 2 und 5 gezeigt
ist. Die Innenwand 1D ist im inneren Umfang des Körpers 1 am
Ende einer Bohrung 1C ausgebildet, die sich in den Körper 1 öffnet, wobei
diese Bohrung mit der Seitenplatte 8 in Eingriff ist. Die
Breite der Verzweigungsdurchlässe 13 nimmt in
Radialrichtung von den Seiten in Richtung zur Einlaßkammer 10 im
oberen Abschnitt der Pumpe allmählich
zu, wie in den 6 und 7 gezeigt
ist.
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Das
von der Einlaßkammer 10 über die
Verzweigungsdurchlässe 13 abgegebene
Hydraulikfluid strömt
längs des
Nockenrings 30 auf der Seite des Nockenrings 30 nahe
der Seitenplatte 8 nach links und nach rechts. Das so verteilte
Hydraulikfluid wird anschließend
nahezu gleichmäßig in die
Einlaßbereiche
des Nockenrings 30 von links und rechts der 2 durch
die Stirnfläche
des Nockenrings 30 und die Niederdruckanschlüsse 82 der
Seitenplatte 8 abgegeben.
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Die
Schieberstaudruckschlitze 83 mit einer vorgegebenen Tiefe
zum Zurückleiten
des Drucks in die Basen der Flügel 32 sind
in im wesentlichen kreisförmigen
Positionen in der Stirnfläche 8B der
Seitenplatte 8 ausgebildet. Die Bohrungen 84,
die mit den Paßstiften 42 in
Eingriff sind, sind an vorgegebenen Positionen in der Seitenplatte 8 ausgebildet.
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Die
Verzweigungsrillen 6 mit vorgegebener Tiefe zum Verteilen
des Niederdrucks sind ebenfalls in der Stirnfläche 2A der Abdeckung 2 an
einer der Einlaßkammer 10 des
Körpers 1 gegenüberliegenden
Position ausgebildet. Die Verzweigungsrillen 6 erstrecken
sich von einer Position 9' gegenüberliegend
dem Niederdruckdurchlaß 9,
der sich in den Körper 1 erstreckt,
längs des
Außenumfangs
des Nockenrings 30, der mit der Stirnfläche 2 in Kontakt kommt,
wie in den 3 und 4 gezeigt
ist.
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Wie
in 4(A) gezeigt, erstrecken sich die Verzweigungsrillen 6 vom
Punkt 9' gegenüberliegend dem
Niederdruckdurchlaß 9 bis
zu Positionen außerhalb
einer Fluchtbohrung 24 (im Schaubild links und rechts).
Die Fluchtbohrung 24 ist mit einer vorgegebenen Tiefe so
ausgebildet, daß die
Abdeckung 2 nicht mit dem Ende der Antriebswelle 50 in
Kontakt kommt. Die Verzweigungsrillen 6 erstrecken sich
ferner an ihren unteren Enden nach innen. Die Verlängerungen
dieser Rillen 6 bilden ein Paar von Niederdruckanschlüssen 6A auf
der Seite der Abdeckung 2, die den Einlaßbereichen
des Nockenrings 30 zugewandt ist. Die Niederdruckanschlüsse 6A sind
die zweiten Niederdruckanschlüsse.
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Das
Hydraulikfluid strömt
daher in der Abdeckung 2 von der Einlaßkammer 2 im oberen
Abschnitt längs
der Verzweigungsrillen 6 in der 4 nach links
und nach rechts. Dieses Hydraulikfluid wird nahezu gleichmäßig in die
Einlaßbereiche
des Nockenrings 30 über
die zwei Niederdruckanschlüsse 6A abgegeben.
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Da
die Verzweigungsdurchlässe 13 als
Zwischenraum zwischen dem oberen halbkreisförmigen Abschnitt des Außenumfangs
des Nockenrings 30 und dem Innenumfang des Körpers 1 ausgebildet sind,
die Anschlüsse 82,
die in der Seitenplatte 8 ausgebildete Stufen sind, den
Nockenring 30 von einer Axialrichtung her greifen und die
Verzweigungsrillen 6 in der Abdeckung 2 ausgebildet
sind, gibt die Pumpenkassette 3 das Hydraulikfluid effektiv
gleichmäßig in Axialrichtung
von vorne und hinten über
die zwei Niederdruckanschlüsse 82 und 6A ab,
die im wesentlichen parallel zueinander auf einer Seite des Nockenrings 30 angeordnet
sind.
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Wie
im Fall der Seitenplatte 8, sind die Schieberstaudruckrillen 23 im
wesentlichen in kreisförmigen
Positionen in der Stirnfläche 2A der
Abdeckung 2 an Positionen ausgebildet, die den Basen der
Flügel 32 im
Rotor 31 zugeordnet sind. Der Staudruck der Basen der Flügel 32 wird
ferner über
die Schieberstaudruckrillen 83 in der Seitenplatte 8 der
Abdeckung 2 zugeführt.
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Die
Abdeckung 2 ist mittels Schrauben am Körper 1 befestigt.
Mehrere Schraubenbefestigungseinrichtungen 7, die mit Schraubenlöchern 41 versehen
sind, sind in einem vorgegebenen Intervall am Umfang des offenen
Endes des Körpers 1 angeordnet,
wie in den 5 und 8 gezeigt
ist. Die Schraubenbohrungen 21, die den Schraubenlöcher 41 zugeordnet
sind, sind in der Abdeckung 2 ausgebildet. Die Abdeckung 2 ist
am Körper 1 mittels Schrauben
befestigt, die durch die Schraubenlöcher 21 in der Abdeckung 2 in
die Schraubenlöcher 41 eingesetzt
sind.
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Eine
schleifenförmige
Dichtungsringrille 14 mit vorgegebener Tiefe ist ebenfalls
am Innenumfang des offenen Endes 1A ausgebildet, wie in 5 gezeigt
ist. Ein schleifenförmiger
Dichtungsring 15 ist in der Dichtungsringrille 14 eingebettet.
Der Dichtungsring 15 wird zusammengedrückt und zwischen der Stirnfläche 2 der
Abdeckung 2 und der Dichtungsringrille 14 eingeklemmt,
so daß er
das Hydraulikfluid in der Niederdruckeinlaßkammer 10 und in
den Verzweigungsdurchlässen 13 einschließt.
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Eine
Stirnfläche 1B,
die um einen Abstand h2 tiefer liegt als die Stirnfläche 1A,
ist teilweise auf dem Innenumfang der Dichtungsringrille 14 ausgebildet,
die der Einlaßkammer 10 und
den Verzweigungsdurchlässen 13 zugewandt
ist, wie in den 6 bis 8 gezeigt
ist.
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Wie
in 8 gezeigt, sind die vier Schraubenbefestigungssitze 7,
die an vorgegebenen Positionen ausgebildet sind, jeweils höher als
das offene Ende 1A, d. h. die Schraubenbefestigungssitze 7 erstrecken
sich in Richtung zur Abdeckung. Wie in 9 gezeigt,
kommt somit dann, wenn die Schrauben 40 durch die Schraubenlöcher 21 der
Abdeckung 2 geführt
werden und in die Schraubenlöcher 41 der Schraubenbefestigungssitze 7 geschraubt
werden, die Stirnfläche 2A der
Abdeckung 2 mit dem Körper 1 nur
mit diesen mehreren Schraubenbefestigungssitzen 7 in Kontakt.
Der Körper 1 wird
durch Zusammendrücken
und Einklemmen des Dichtungsrings 13 zwischen der Stirnfläche 2A und
der Dichtungsringrille 14 abgedichtet. Ein Zwischenraum
h1, der von der verlängerten
Höhe der
Schraubenbefestigungssitze 7 abhängt, ist zwischen dem offenen
Ende 1A des Körpers 1 und
der Stirnfläche 2A der
Abdeckung 2 ausgebildet, so daß der Außenumfang des Dichtungsrings 15 zwischen
den Schraubenbefestigungssitzen 7 von außerhalb
der Pumpe sichtbar ist.
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Ferner
dient der untere halbkreisförmige
Abschnitt des Nockenrings 30 auf dem Umfang 1A des offenen
Endes des Körpers 1A als
Führung
für den Innenumfang
des Dichtungsrings 15.
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Als
nächstes
wird die Wirkung dieser Flügelzellenpumpe
beschrieben.
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Wenn
die Antriebswelle 50 über
die Riemenscheibe 51 angetrieben wird, dreht sich der Rotor 31 der
Pumpenkassette 3. Das Hydraulikfluid wird vom Einlaßverbinder 5 zugeführt und
tritt über
den Niederdruckdurchlaß 9 in
die innerhalb des Körpers 1 ausgebildete
Einlaßkammer 10 ein.
Die Pumpenkassette 3, die die Flügel 32, den Rotor 31 und
den Nockenring 30 umfaßt,
gibt das Hydraulikfluid im wesentlichen gleichmäßig von links und rechts der
Antriebswelle 50 in 2 und in 4 aus
den Niederdruckanschlüssen 6A bzw. 82,
die in der Abdeckung 2 und in der Seitenplatte 8 ausgebildet
sind, über
die Verzweigungsdurchlässe 13,
die als Zwischenraum zwischen dem Außenumfang des Nockenrings 30 und dem
Innenumfang des Körpers 1 ausgebildet
sind, sowie die Verzweigungsrillen 6, die in der Abdeckung 2 ausgebildet
sind, ab.
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Das
unter Druck von den Hochdruckanschlüssen 81 in der Seitenplatte 8 zugeführte Hydraulikfluid
wird über
die Hochdruckkammer 12 und den Durchlaß 11 im Körper 1 in
das Strömungsregelventil 4 geleitet.
Somit wird nur die benötigte
Menge an Hydraulikfluid aus dem nicht gezeigten Abgabeanschluß der Servolenkvorrichtung
zugeführt.
Das überflüssige Hydraulikfluid
wird zum Niederdruckdurchlaß 9 zurückgeführt, mit
Hydraulikfluid vom Einlaßverbinder 5 gemischt
und tritt erneut in die Einlaßkammer 10 ein
und wird auf die Verzweigungsdurchlässe 13 und die Verzweigungsrillen 6 verteilt.
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Da
die Hydraulikfluiddurchlässe,
die in der Abdeckung 2 ausgebildet sind, die Verzweigungsdurchlässe 6 sind,
besteht keine Notwendigkeit, einen gebogenen Durchlaß unter
Verwendung eines Kerns auszubilden, wie im Stand der Technik. Die Pumpe
kann somit durch Formgießen
hergestellt werden, wobei die Produktivität und die Verarbeitungsgenauigkeit
im Vergleich zu Pumpen, die mit Techniken des Standes der Technik
hergestellt werden, verbessert werden. Dies löst ferner Qualitätssicherungsprobleme,
die durch das Entfernen des Kerns verursacht werden. Da außerdem kein
Bedarf besteht, einen hohlen Durchlaß auszubilden, kann die Pumpe
dünner
ausgeführt
werden als im Stand der Technik, wodurch die Herstellungskosten
reduziert werden und wodurch ermöglicht
wird, daß die Pumpe
kompakter und leichter ausgeführt
wird.
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Der
Niederdruckdurchlaß 9 ist
im wesentlichen parallel zur Antriebswelle 50 angeordnet,
wobei der Ablaufdurchlaß 19 zum
Zurückführen des
aus dem Nockenring 30 ausgetretenen Hydraulikfluids zurück zum Niederdruckdurchlaß 9 in
einer Ebene senkrecht zur Achse der Antriebswelle 50 angeordnet
ist, und wobei der Ablaufdurchlaß 19 als Verlängerung
koaxial zum Einlaßverbinder 5 vorgesehen ist.
Der Niederdruckdurchlaß 9,
die mit dem Einlaßverbinder 5 verbundene
Bohrung und der Ablaufdurchlaß 19 können daher
gleichzeitig mittels Formgießen
unter Verwendung von Formgießstiften
ausgebildet werden, wobei die Produktivität und die Bearbeitungsgenauigkeit
verbessert werden. Da ferner der Ablaufdurchlaß 19 in einer Ebene
senkrecht zur Antriebswelle 50 ausgebildet ist, können die
Abmessungen des Körpers
in Axialrichtung reduziert werden, wobei der Körper kompakter und leichter
ausgeführt
werden kann als der Körper
des Standes der Technik, der einen geneigten Ablaufdurchlaß enthält.
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Der
Förderdruck
wirkt auf die Hochdruckkammern 22, die den Abgabebereichen
des Nockenrings 30 zugeordnet sind, und auf die Schieberstaudruckrillen 23.
Jedoch ist der obere halbkreisförmige Abschnitt
vom oberen Abschnitt bis zu den Seiten des Außenumfangs des Nockenrings 30 durch
die Niederdruckkammer 10 und die Verzweigungsrillen 6 abgedeckt.
Der Außenumfang
der Hochdruckbereiche ist daher von Niederdruckbereichen umschlossen,
wobei das Austreten von Hydraulikfluid nur durch den Dichtungsring 15 zum
Abdichten der Einlaßkammer 10 und
der Verzweigungsrillen 6, die Niederdruckbereiche sind,
verhindert werden kann.
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Der
Körper 1 und
die Abdeckung 2 sind nur über die Schraubenbefestigungssitze 7 in
Kontakt, die sich um die Strecke h1 vom oberen Ende 1A des Körpers 1 erheben,
wie in den 5 und 9 gezeigt
ist. Der Außenumfang
des Dichtungsrings 15 zwischen den mehreren Schraubenbefestigungssitzen 7 ist über die
Strecke h1 zwischen dem offenen Ende 1A des Körpers 1 und
der Stirnfläche 2A der Abdeckung 2 freigelegt.
Der Dichtungsring 15 muß jedoch nur Niederdruckhydraulikfluid
einschließen, weshalb
er keine hohe Druckfestigkeit aufweisen muß, wobei das Austreten von
Hydraulikfluid aufgrund von Schwankungen des Pumpenförderdrucks nicht
auftritt. Ein Austreten von Hydraulikfluid wird definitiv verhindert
durch Einklemmen des Dichtungsrings 15 unter Druck zwischen
der Stirnfläche 2A und der
Dichtungsringrille 14.
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Die
Verzweigungsrillen 6 und die Verzweigungsdurchlässe 13 zum
Führen
des Hydraulikfluids zu den Niederdruckanschlüssen 6A, 82 sind
nur im oberen halbkreisförmigen
Abschnitt des Außenumfangs
des Nockenrings 30 ausgebildet. Da die Einlaßkammer 10 als
Zwischenraum zwischen einem vorgegebenen Abschnitt des Außenumfangs
des oberen Abschnitts des Nockenrings 30 und der Seitenplatte 8 und
des inneren Umfangs des Körpers 1 ausgebildet
ist, besteht keine Notwendigkeit für die Trennwand 109A zum
Trennen des Niederdruckdurchlasses und des Nockenrings wie im Stand
der Technik. Somit kann die Anzahl der Bauteile und der Bearbeitungspunkte
reduziert werden, während
die Pumpe in Radialrichtung kompakter und leichter gemacht wird.
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Das
offene Ende 1A des Körpers 1 muß nach dem
Formgießen
mit einer vorgegebenen Genauigkeit nur an den Oberflächen der
Schraubenbefestigungssitze 7 feinbearbeitet werden, die
mit der Stirnfläche 2A der
Abdeckung 2 in Kontakt kommen. Die offenen Enden 1A, 1B erfordern
keine weitere Feinbearbeitung, wodurch die Fläche, die feinbearbeitet werden
muß, sehr
viel kleiner ist als im Stand der Technik, wo der gesamte Stirnflächenumfang
bis zu einer vorgegebenen Oberflächengenauigkeit
feinbearbeitet werden muß.
Als Folge hiervon kann die zum feinbearbeiteten nach dem Formgießen erforderliche
Zeitspanne reduziert werden, wobei die Produktivität verbessert
und die Herstellungskosten gesenkt werden können.
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Die
Antriebswelle 50 ist nur durch das Lagermetall 18 des
Körpers 1 unterstützt, wobei
die Fluchtbohrung 24 in der Abdeckung 2 ausgebildet
ist, um eine Berührung
mit dem Ende der Antriebswelle 50 zu vermeiden. Es besteht
somit kein Bedarf an einer Lagerung der Antriebswelle in der Abdeckung
wie im Stand der Technik, wobei es nicht notwendig ist, eine hohe
Bearbeitungsgenauigkeit zu verwenden, um eine Orthogonalität zwischen
der Achse der Antriebswelle und der Stirnfläche oder eine Flachheit der Stirnfläche sicherzustellen.
Die Struktur der Abdeckung 2 ist ebenfalls einfacher, wobei
die Anzahl der Bauteile und der Bearbeitungspunkte reduziert werden
kann. Dies verringert die Herstellungskosten, wobei sich eine Kompaktheit
und Leichtigkeit ergibt.
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Ferner
können
die Einlaßkammer 10 und
die Verzweigungsdurchlässe 13 leicht
einfacher ausgeführt
werden, indem die Pumpenkassette 3, die den Nockenring
und die anderen Komponenten enthält, und
die Seitenplatte 8 im Innern des Körpers, der einen ausgesparten
Innenumfang besitzt, vom offenen Ende des Körpers her eingesetzt werden.
Es ist nicht notwendig, irgendwelche Spezialdurchlässe auszubilden,
wobei die Anzahl der Bauteile reduziert wird, weniger Bearbeitungsaufwand
erforderlich ist und das Zusammenfügen automatisiert werden kann,
so daß das
Zusammenfügen
einfacher ist und die Produktivität gesteigert wird.
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Gemäß der Flügelzellenpumpe
dieser Ausführungsformen
ist kein im Inneren der Abdeckung ausgebildeter hohler Durchlaß vorhanden,
wobei die Kernherstellung und die Bearbeitungsschritte weggelassen
sind, und wobei die Struktur der Abdeckung vereinfacht ist. Da kein
Kern mehr erforderlich ist, um die Flügelzellenpumpe herzustellen,
kann die Pumpe mittels Formgießen
hergestellt werden. Dies vereinfacht die Verarbeitung des Körpers und
der Abdeckung, wobei die Flügelzellenpumpe
kompakter und leichter ausgeführt
werden kann.