專利名稱：降低磨損的泵輪及包括這種泵輪的泵的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及降低磨損的泵輪及包括這種泵輪的泵，具體來說，這種泵在汽車工業中用作制動加力裝置的真空源。本發明也涉及例如用作真空源及用于向熱機輸送燃油的復合泵。
特別用作真空源的一種公知類型的泵是葉輪泵，這種葉輪泵包括至少一個葉片和一個連接于驅動裝置的泵輪，所述驅動裝置例如是被驅動而旋轉的軸如凸輪軸。泵輪包括一個葉片載體、至少一個葉片和用于將驅動轉矩傳至凸輪軸的構件。葉片載體包括在朝向驅動軸的第一軸向端部及在與第一軸向端部相反的第二軸向端部上的空腔，至少一條槽軸向地且部分地從第二端部向第一端部延伸，所述葉片安裝在所述槽內，可以平動方式運動。
至少一個上述類型的泵布置在凸輪軸的一端上，泵輪被由軸驅動的傳動構件驅動而旋轉，從而保證抽出空氣并產生真空。
泵輪以公知的方式用鋼制成。但是，為了減小重量及降低成本，葉片載體是用塑料制成的，不過傳動構件由于直接接受來自驅動裝置的轉矩，因而仍用鋼制成。這樣會引起可靠性問題，確切來說，傳動構件和葉片載體之間的接觸可引起葉片載體的磨損。
實際上，按照一種公知的方式，真空泵的軸線和驅動裝置如電機的軸線并不是完全共軸的，因此，布置在驅動軸的端部上，將轉動傳至葉片載體的傳動構件同樣具有相對于葉片載體的本體的徑向位移，由于葉片載體的摩擦，這種位移易于引起磨損。
不可能設想為了制造葉片載體而使用耐摩擦磨損的特種材料，而又提供與塑料相同的優點，這是由于塑料成本高的緣故。
因此，本發明的一個目的是提供一種使用壽命長的泵。
本發明的另一個目的是提供一種可靠的泵。
本發明的另一個目的是提供一種重量輕的泵。
本發明的另一個目的是提供一種成本低的泵。
人們一直認為，為了避免傳動構件摩擦引起的泵輪損傷，泵輪必須用更耐磨得多的材料制成，或者傳動構件和泵輪之間的連接必須作相應的改進，這兩種情形都存在成本高的問題。本申請人則認識到，無須對公知類型的泵進行改造，在泵中傳動構件/葉片載體連接區域中增加一個制造簡單的零件，將該零件相對于葉片載體固定就可顯著減小泵輪的磨損。
上述目的是借助一種泵實現的，這種泵包括一個泵輪，該泵輪包括一個用于傳遞由驅動軸接受的轉矩的傳動構件、一個由傳動構件驅動的葉片載體及至少一個葉片，所述葉片載體同樣包括一個放置在傳動構件和葉片載體的本體之間的夾置構件，該夾置構件相對于葉片載體在徑向上不可移動。
換言之，第一構件驅動第二構件轉動，第二構件包括一個相對于第二構件在徑向上不可移動的嵌入裝置，與第一移動構件接觸，并可耐受第一構件徑向位移引起的摩擦磨損。
本發明的主題主要是一種泵輪，它包括一個傳動構件、一個葉片載體和至少一個葉片，所述傳動構件將轉矩傳至所述葉片載體，其特征在于葉片載體包括夾置構件，所述夾置構件相對于葉片載體徑向不可移動并設置在傳動構件和葉片載體之間的支承表面區域中以便傳遞葉片載體的傳動構件的支承力，所述夾置構件抵抗由傳動構件的摩擦引起的磨損。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述夾置構件包括兩個平行的翼部。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述兩個翼部借助一塊板相連接。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述翼部垂直于板，在板的同側延伸。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述翼部關于板的縱軸線對稱。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述夾置構件固定在由葉片載體承載的一根中央桿上。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述板包括一個孔，至少兩個與葉片載體承載的中央桿配合工作的片伸入所述孔中。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述板包括與葉片載體承載的第二固定裝置配合工作的固定裝置。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于由板承載的固定裝置包括以一個套筒為邊緣的、較小直徑的一個孔，所述固定裝置包括由葉片載體承載的、較大直徑的一根桿、所述桿設有一個環形凸邊，該環形凸邊在圓周上凸起，是在圍繞桿強力安裝板后形成的，所述套筒在安裝后布置在所述凸邊和所述傳動構件之間。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于板抵靠在所述桿的圓周上形成的垂直于所述桿的軸線的支承表面上。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述傳動構件用金屬材料制成，所述葉片載體用塑料制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述傳動構件用鋼制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述夾置構件用金屬材料制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述夾置構件用彈簧鋼制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于所述夾置構件通過彎曲制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于由夾置構件的板承載的固定裝置通過沖壓法制成。
本發明的主題也是一種泵輪，其特征在于夾置構件在借助模制法制造葉片載體的過程中結全在塑料的葉片載體中，夾置構件是由布置在所述傳動構件和葉片載體的本體之間的支承表面的區域中的翼部構成的。
本發明的主題也是一種泵，其特征在于它包括至少一個按照本發明的泵輪。
本發明的主題也是一種泵，其特征在于所述構件是由一凸輪軸驅動的。
本發明的主題也是一種泵，其特征在于所述構件是由電機驅動的。
本發明的主題也是一種泵，其特征在于所述構件是由一個皮帶驅動的皮帶輪驅動的。
本發明的主題也是一種制造如權利要求1所述的泵輪的方法，它包括借助塑料模制法制造葉片載體的步驟，其特征在于它還包括下述步驟-在將塑料注入用于制造葉片載體的模具之前，布置翼部，使所述翼部布置在用于傳遞轉矩的構件和葉片載體之間的支承表面的區域中，并且它們被制成在將葉片載體從模具取出的過程中不能從葉片載體的本體移動。
從下述說明及附圖可更清楚地理解本發明。
圖1是按照本發明的泵的四分之三視圖，圖2按照本發明的支承構件的第一實施例的四分之三視圖；圖3是包括圖2構件的泵輪的等軸透視圖，圖4是沒有支承構件的圖3的頂視圖，圖5是按照本發明的泵輪的第二實施例的四分之三視圖，圖6是按照本發明的支承構件/傳動構件組合件的剖面圖，圖7是圖6細節的視圖，圖8是按照本發明的泵輪的第三實施例的四分之三視圖。
在圖1和2中可以看到一個夾置構件1，包括至少兩個翼部3、5，有利地連為整體，由一個板7連接起來。板7就縱向的第一尺寸1和橫向的第二尺寸L來說基本為一個平面，這兩個尺寸比第三尺寸e大得多，該夾置構件具有一縱軸線XX’，板7包括兩個縱向相反的分支9、11。翼部3、5在垂直于板的平面的箭頭F方向上從分支9、11延伸，所述翼部關于軸線XX’彼此相對。
板7也包括用于將夾置構件1緊固在一個泵輪上的緊固裝置13。緊固裝置包括至少兩個伸入在板7中央形成的一個孔21內的片15、17。片15、17由四條在板7上形成的槽23界定，所述槽在板3的外周方向上，最好彼此平行地從孔21徑向延伸。槽21有利地與板3的縱軸線XX’構成一個非零的角度。
借助在板7平面的橫向上為彈性的片15、17，構件1通過強力配合在與孔21配合工作的泵輪部分上而緊固、阻擋在泵輪上。
構件1有利地用金屬材料例如彈簧鋼制成。
構件1有利地通過彎曲制成。
按照本發明的葉輪泵33表示在圖1中，所述泵包括一個泵輪35(圖3和4)，該泵輪安裝在泵體中，例如由汽車發動機(未畫出)的凸輪軸驅動。泵輪包括一個葉片載體37、一個用于將車輛發動機的轉矩傳至葉片載體的傳動構件39、一個葉片(未畫出)和一個支承構件1。葉片載體37包括一個有利地用塑料制成的本體37’，在第一縱向端設有外徑較小的第一部分36，帶有一軸線yy’，由盲套筒41形成，在與上述第一端相反的第二端設有外徑較大的圓筒形第二部分38，與第一部分36共軸，且借助一個肩部40連接于外徑較小的第一部分36。套筒41具有十字形橫截面的內部形狀，有利地帶有四個分支。十字形的分支最好借助球截形43分開，分支的內表面包括徑向延伸的、平行于軸線yy’的表面61。外徑較大的圓筒形第二部分38設有一個能夠接納一葉片的槽42，槽42沿yy’從第一縱向端延伸至部分地由肩部40形成的第二縱向端，并徑向穿過套筒41。
葉片載體37的本體37’也包括一根從套筒41的底部向套筒開口端并平行于軸線yy’延伸的桿。
傳動構件39包括軸線yy’的基座，帶有布置成十字形的且借助圓弧部分47連接的四個分支51、53、55、57，以及一個使桿45可通過的最好為橢圓形的中央孔49。傳動構件39也包括在基座50一個表面上的徑向相對的止動塊56，所述止動塊凸出并沿軸線yy’從分支51、53軸向延伸。
傳動構件39的分支55、57包括表面59、60，所述表面分別在一個徑向和一個與軸線yy’平行的方向上延伸，并相對于軸線yy’彼此相對。
傳動構件39布置在葉片載體的本體37’的套筒41的凹部內，圓弧部分47對著球截形43，桿45穿入孔49，包括止動塊56的表面朝向外側，每個表面59、60分別與套筒內表面的一個表面61配合工作。
傳動構件最好用金屬材料如鋼制成。
葉片載體37包括一個按照本發明的夾置構件1，使夾置構件1的翼部3、5在表面59、60和表面61之間插在傳動構件39和葉片載體37的本體37’之間，并將傳動構件39的支承力傳至葉片載體37。構件1安裝在葉片載體37上，使翼部相對于葉片載體無徑向運動，從而可防止葉片載體的摩擦引起的磨損。按照第一實施例，借助片15、17使連接翼部3、5的板7在箭頭方向上咬合在桿的自由端上，從而使構件1固定在葉片載體的本體37’上。
在傳動構件相對于葉片載體位移過程中，構件1可抵抗摩擦磨損，葉片載體的本體則并不經受傳動構件39在葉片載體37的本體37’上的摩擦引起的磨損，轉矩的傳遞不被改變。因此，制成一種具有長的使用壽命的泵。
另外，構件上最好能夠使傳動構件39固定在葉片載體37上，從而防止在包括這種裝置的泵的操作過程中傳動構件39從葉片載體37分開。
圖5表示按照本發明的構件101的第二實施例，它與按照第一實施例的構件1的區別在于用來將構件固定在葉片載體上的裝置。
因此，下面將只詳述該固定裝置。
構件101包括用于將構件101固定在葉片載體的本體137’上而無徑向運動的第一裝置113a，所述第一裝置113a與用于將構件固定在葉片載體的本體上的第二裝置113b配合工作，所述第二固定裝置由葉片載體的本體承載。第一裝置113a包括一個基本設置在板107中央的孔121和一個限定孔121的套筒123，該套筒在與翼部103、105延伸方向相反的方向上垂直于板107的表面延伸。
在圖6和表示6的細節部分A的放大的圖7中表示按照第二實施例的軸線為yy’的泵輪，它包括第二裝置113b。第二裝置113b是由一根中央桿145構成的，該桿由外徑D大于在構件101的板107中形成孔121的直徑的葉片載體137的本體137’承載。
桿145最好包括一個支承構件101的支承表面150，該表面150是由桿145的圓周上基本垂直于軸線yy’的環形偏移形成的，當傳動構件139和支承構件布置在葉片載體中時，板107的包圍孔121的部分放置在偏移表面150上。
在安裝傳動構件139后，通過套筒123圍繞桿145的強力配合，將構件101固定在葉片載體上。在組裝過程中，由于孔121的直徑d和桿145的直徑D之間的直徑差，使桿145的直徑D存在暫時的彈性減小。然后，當板107開始抵靠環形支承表面150時，桿145彈性膨脹，其上形成一個環形凸邊146，從而在安裝后使套筒123布置在傳動構件139和凸邊146之間。
另外，第一固定裝置113a，特別是套筒123最好用沖壓法制成，從而使板7和套筒123之間的連接部148基本呈圓形，當泵工作時，其優點在于，可減小中央桿145磨損的危險，以及在將構件101安裝在葉片載體上的過程中可避免碎屑的形成。
另外，構件101最好能夠將傳動構件139固定在葉片載體137上，從而在包括這種裝置的泵的操作過程中可防止傳動構件139與葉片載體137分開。
在圖8中表示按照本發明的構件201的第三實施例，它相對于葉片載體固定，抵抗傳動構件徑向運動引起的摩擦磨損，并且在模制操作過程中結合在塑料或類似物制成的葉片載體的本體中。夾置構件201是由兩個獨立的翼部203、205構成的，所述翼部具有與第一和第二實施例中的翼部基本相同的形狀，在塑料的噴射前布置在模具中，在塑料的固結過程中，所述翼部固定在葉片載體的本體上。
翼部203、205布置在模具中，使得在葉片載體/傳動構件239的組合件的安裝之后，所述翼部在傳動構件239的轉動方向上被夾置在葉片載體237的本體和傳動構件239之間。
例如，按照本發明第三實施例的夾置構件是由金屬，玻璃纖維加強的塑料或陶瓷制成的。
本發明顯然并不局限于具有一個葉片的泵輪，按照本發明的泵輪通過本專業技術人員簡單修改本發明就能夠包括多個葉片。
按照本發明的泵可以借助熱機由一凸輪軸驅動，但是顯然也可以由能夠提供轉動的任何裝置驅動。
按照本發明的泵構成至少一個真空源，但是，顯然也能夠向發動機提供液體如燃油。
本發明特別應用于汽車工業。
本發明主要應用于制動器工業，更具體來說，應用于制動加力裝置。
權利要求
1.一種泵輪，它包括一個傳動構件(39)、一個葉片載體(37、137、237)和至少一個葉片，所述傳動構件(39、139、239)將轉矩傳至所述葉片載體(37、137、237)，其特征在于葉片載體(37、137、237)包括夾置構件(1、101、201)，所述夾置構件相對于葉片載體徑向不可移動并設置在傳動構件和葉片載體之間的支承表面區域中以便傳遞葉片載體的傳動構件的支承力，所述夾置構件(1、101、201)抵抗由傳動構件的摩擦引起的磨損。
2.如權利要求1所述的泵輪，其特征在于所述夾置構件(1、101、201)包括兩個平行的翼部(3、5、103、105、203、205)。
3.如權利要求2所述的泵輪，其特征在于所述兩個翼部(3、103、5、105)借助一塊板(7、107)相連接。
4.如權利要求3所述的泵輪，其特征在于所述翼部(3、103、5、105)垂直于板(7、107)，在板(7、107)的同側延伸。
5.如權利要求3或4所述的泵輪，其特征在于所述翼部(3、5、103、105)關于板(7、107)的縱軸線(XX’)對稱。
6.如權利要求3至5中任一項所述的泵輪，其特征在于所述夾置構件固定在由葉片載體(27、137)承載的一根中央桿(45、145)上。
7.如前述權利要求所述的泵輪，其特征在于，所述板(7)包括一個孔(21)，至少兩個與葉片載體(37)承載的中央桿(45)配合工作的片(15、17)伸入所述孔中。
8.如權利要求6所述的泵輪，其特征在于所述板包括與葉片載體承載的第二固定裝置(113b)配合工作的固定裝置(113a)。
9.如權利要求8所述的泵輪，其特征在于由板(107)承載的固定裝置(113a)包括以一個套筒123為邊緣的、較小直徑(d)的一個孔(121)，所述固定裝置(113b)包括由葉片載體承載的、較大直徑(D)的一根桿(145)、所述桿設有一個環形凸邊(146)，該環形凸邊在圓周上凸起，是在圍繞桿(145)強力安裝板(107)后形成的，所述套筒在安裝后布置在所述凸邊(146)和所述傳動構件之間。
10.如前述權利要求所述的泵輪，其特征在于板(107)抵靠在所述桿(145)的圓周上形成的垂直于所述桿的軸線的支承表面(150)上。
11.如前述權利要求中任一項所述的泵輪，其特征在于所述傳動構件(39、139、239)用金屬材料制成，所述葉片載體(37、137、237)用塑料制成。
12.如前述權利要求所述的泵輪，其特征在于所述傳動構件用鋼制成。
13.如前述權利要求中任一項所述的泵輪，其特征在于所述夾置構件(1、101、201)用金屬材料制成。
14.如前述權利要求所述的泵輪，其特征在于所述夾置構件用彈簧鋼制成。
15.如權利要求13或14所述的泵輪，其特征在于所述夾置構件(1、101)通過彎曲制成。
16.如權利要求9或10任一項所述的泵輪，其特征在于由夾置構件(101)的板承載的固定裝置(113a)通過沖壓法制成。
17.如權利要求11結合權利要求1或2的泵輪，其特征在于夾置構件(201)在借助模制法制造葉片載體的過程中結全在塑料的葉片載體中，夾置構件(201)是由布置在所述傳動構件和葉片載體的本體之間的支承表面的區域中的翼部(203、205)構成的。
18.構成至少一個真空源的泵，其特征在于它包括至少一個前述權利要求中任一項所述的泵輪。
19.如權利要求16所述的泵，其特征在于所述構件(39、139、239)是由一凸輪軸驅動的。
20.如權利要求16所述的泵，其特征在于所述構件(39、139、239)是由電機驅動的。
21.如權利要求16所述的泵，其特征在于所述構件(39、139、239)是由一個皮帶驅動的皮帶輪驅動的。
22.一種制造如權利要求1所述的泵輪的方法，它包括借助塑料模制法制造葉片載體的步驟，其特征在于它還包括下述步驟—在將塑料注入用于制造葉片載體(237)的模具之前，布置翼部(203、205)，使所述翼部布置在用于傳遞轉矩的構件和葉片載體之間的支承表面的區域中，并且它們被制成在將葉片載體從模具取出的過程中不能從葉片載體的本體移動。
全文摘要
本發明主要涉及一種減輕磨損的泵輪及包括該泵輪的泵。軸線為yy’的所述泵輪包括硬度較小材料制成的葉片載體(37)、至少一個葉片、一個用于傳遞由驅動裝置如電機驅動的凸輪軸提供的轉矩的、較硬材料制成的傳動構件(39)和一個支承構件(1)。支承構件(1)包括兩個相對于葉片載體徑向不可移動的翼部(3、5)。支承構件(1)布置在泵輪中，使翼部(3、5)在承受磨損的支承表面上在葉片載體(37)和傳動構件(38)之間延伸，以便將構件(39)的支承傳至葉片載體(37)，從而避免傳動構件(38)引起的葉片載體(37)的內表面的磨損。本發明特別適用于汽車工業。本發明主要應用于制動器制造工業，更具體來說用于制動加力裝置。
文檔編號F04C15/00GK1533479SQ02814525
公開日2004年9月29日 申請日期2002年5月29日 優先權日2001年6月1日
發明者萊昂納多·卡代杜, 埃米利奧·薩馬尼, 阿爾貝托·阿納斯塔西, 亞歷山德羅·福達, 奧 薩馬尼, 德羅 福達, 托 阿納斯塔西, 萊昂納多 卡代杜 申請人:真空液壓產品意大利Vhit股份公司