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Patent Searching and Data


Title:
DISPLACEMENT PUMP, METHOD FOR OPERATING A DISPLACEMENT PUMP, STEERING SYSTEM, AND GEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/180570
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a displacement pump (10), in particular a rotary vane pump, for conveying a fluid for a load (6). A lateral surface (24a) of a rotor (24) of the displacement pump (10) has at least one recess (41), which is designed to conduct a fluid flow (F), which is admitted into a conveying chamber (30d) arranged in a suction zone (35), into an interior (31) of the conveying chamber (30d). The invention further relates to a method for operating a displacement pump (10) and to a steering system (1) for a motor vehicle. The invention also relates to a gearing for a motor vehicle.

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Inventors:
REICHENMILLER, Michael (Danzigerstraße 18, Waldstetten, 73550, DE)
Application Number:
EP2016/056992
Publication Date:
November 17, 2016
Filing Date:
March 31, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH AUTOMOTIVE STEERING GMBH (Richard-Bullinger-Straße 77, Schwäbisch Gmünd, 73527, DE)
International Classes:
F04C2/344; F01C21/10; F04C15/06
Foreign References:
US20130052073A12013-02-28
DE102012104804A12013-12-05
DE102007039172A12008-12-11
EP1582745A22005-10-05
DE102012104865A12013-12-05
DE10233582A12004-02-26
DE10233581A12004-02-05
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Claims:
Verdrängerpumpe (10), insbesondere Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher (6; 106), mit einer Pumpensaugseite, die von einem Sauganschluß (10a) mit einem Druckmittel versorgbar ist und einer Pumpendruckseite, die mittels einer Hydraulikleitung (8a, 8b) mit dem Verbraucher (6) verbindbar ist;

mit einem Pumpengehäuse (18), in dem ein Kurvenring (20) eingesetzt und eine Antriebswelle (22) mit einem Rotor (24) gelagert ist, wobei der Rotor (24) Schlitze (26) aufweist, in denen Flügel (27) verschiebbar geführt sind; mit einem Hinterflügelkanal (28), der mit der Pumpendruckseite verbunden ist; und

mit einer durch den Kurvenring (20) und den Rotor (24) gebildeten

Arbeitskammer (30), die in axialer Richtung durch Steuerplatten (32, 34) begrenzt ist, wobei die Arbeitskammer (30) eine Saugzone (35) und eine Druckzone (36) aufweist und durch die Flügel (27) unterteilte

Förderkammern (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) gebildet sind, wobei der Kurvenring (20) in einem zu der Saugzone (35) der Arbeitskammer (30) benachbarten ersten Abschnitt (20a) des Kurvenrings (20) zumindest eine Aussparung (38) zum Ansaugen des Fluids in eine in der Saugzone (35) angeordnete Förderkammer (30d) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche (24a) des Rotors (24) zumindest eine Vertiefung (41 ) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, eine Fluidströmung (F), mit welcher die in der Saugzone (35) angeordnete Förderkammer (30d) beaufschlagt ist, in einen Innenraum (31 ) der Förderkammer (30d) zu leiten.

Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) derart ausgebildet ist, dass ein erster Durchmesser (D1 ) jeweiliger Stirnseiten (24b, 24c) des Rotors (24) größer als ein zweiter Durchmesser (D2) des Rotors

(24) in einem in Axialrichtung des Rotors (24) ausgebildeten Mittenbereich

(25) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) ist. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) durch eine zumindest abschnittsweise konkave, abgeschrägte und/oder stufenförmige Ausbildung der Mantelfläche (24a) des Rotors (24)

ausgebildet ist.

Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) zumindest abschnittsweise entlang der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) ausgebildet ist.

Verdrängerpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) entlang der gesamten Mantelfläche (24a) oder abschnittweise in einer jeweiligen Förderkammer (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) ausgebildet ist.

Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (38) des Kurvenrings (20) derart ausgebildet ist, dass der Kurvenring (20) in dem zu der Saugzone (35) der Arbeitskammer (30) benachbarten ersten Abschnitt (20a) des Kurvenrings (20) eine verringerte Breite als in einem zu dem ersten Abschnitt (20a) des Kurvenrings (20) benachbarten zweiten Abschnitt (20b) des Kurvenrings (20) aufweist.

Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Hinterflügelkanal (28) anliegender

Hinterflügeldruck (P) des Fluids in einem Betriebszustand der

Verdrängerpumpe durch eine Abmessung der zumindest einen Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) steuerbar ist.

Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe (10), insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher (6; 106), mit den Schritten:

Versorgen (S1 ) einer Pumpensaugseite von einem Sauganschluß (10a) mit einem Druckmittel und Verbinden einer Pumpendruckseite mittels einer Hydraulikleitung (8a, 8b) mit dem Verbraucher (6); Bereitstellen (S2) eines Pumpengehäuses (18), in dem ein Kurvenring (20) eingesetzt und eine Antriebswelle (22) mit einem Rotor (24) gelagert ist, wobei in dem Rotor (24) Schlitze (26) ausgebildet sind, in denen Flügel (27) verschiebbar geführt sind;

Bereitstellen (S3) eines Hinterflügelkanals (28), der mit der Pumpendruckseite verbunden ist;

Bereitstellen (S4) einer durch den Kurvenring (20) und den Rotor (24) gebildeten Arbeitskammer (30), die in axialer Richtung durch Steuerplatten (32, 34) begrenzt ist, wobei die Arbeitskammer (30) eine Saugzone (35) und eine Druckzone (36) aufweist und durch die Flügel (27) unterteilte

Förderkammern (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) gebildet sind; und

Ansaugen (S5) des Fluids in eine in der Saugzone (35) angeordnete

Förderkammer (30d) durch zumindest eine in dem Kurvenring (20) in einem zu der Saugzone (35) der Arbeitskammer (30) benachbarten ersten

Abschnitt (20a) des Kurvenrings (20) ausgebildeten Aussparung (38), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine in einer Mantelfläche (24a) des Rotors (24) ausgebildete Vertiefung (41 ) eine Fluidströmung (F), mit welcher die in der Saugzone (35) angeordnete Förderkammer (30d) beaufschlagt wird, in einen Innenraum (31 ) der Förderkammer (30d) leitet (S6).

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Flügel (27) in einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe (10) jeweils innerhalb einem Schlitzspiel des Schlitzes (26) derart kippt, dass eine Hinterflügelkante (27a) des Flügels (27) einseitig dichtend am Schlitz (26) anliegt und der Flügel (27) an einer Stelle eines größten Durchmessers des Rotors (24) abgestützt wird.

0. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Hinterflügelkanal (28) anliegender Hinterflügeldruck (P) des Fluids in einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe (10) durch eine Abmessung der zumindest einen Vertiefung (41 ) der Mantelfläche (24a) des Rotors (24) steuerbar ist.

1 1 . Lenksystem (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit:

zumindest einem Verbraucher (6); und

einer Verdrängerpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Förderung eines Fluids für den zumindest einen Verbraucher (6) des Lenksystems (1 ).

12. Lenksystem nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (10) durch eine Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.

13. Getriebe (100) für ein Kraftfahrzeug, mit:

zumindest einem Verbraucher (106); und

einer Verdrängerpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Förderung eines Fluids für den zumindest einen Verbraucher (106) des Getriebes (100).

14. Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Verdrängerpumpe (10) durch eine Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung Titel

Verdrängerpumpe, Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe,

Lenksystem und Getriebe

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine

Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben der

Verdrängerpumpe, insbesondere der Flügelzellenpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher. Die Erfindung betrifft überdies ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Getriebe für ein

Kraftfahrzeug.

Stand der Technik

Flügelzellenpumpen bekannter Bauart sind im Allgemeinen derart aufgebaut, dass ein Rotor in einem Kurvenring rotiert. Der Kurvenring ist von je einer Seite mit einer ein Gehäuse bildenden Stirnplatte und mit einer Steuerplatte abgeschlossen. Der Kurvenring besitzt eine zur Achse des Rotors je nach Bauart koaxial oder nicht koaxial verlaufende Kontur und bildet einen Pumpenraum aus. In der Umfangsfläche des Rotors sind über dessen Breite im Wesentlichen radial verlaufende Schlitze angeordnet, in denen radial verschiebliche Flügel geführt sind. Bei einer Rotation des Rotors um seine Achse werden die Flügel an der Kontur des Kurvenrings entlanggeführt, wobei zwischen zwei benachbarten Flügeln jeweils Kammern mit sich veränderndem Volumen gebildet sind.

Entsprechend der Drehbewegung des Rotors wird ein Saugbereich und ein Pumpendruckraum oder Druckbereich ausgebildet, wobei der Saugbereich im Bereich sich vergrößernden Volumens und der Druckbereich des

Pumpendruckraumes im Bereich sich verkleinernden Volumens der Kammern angeordnet ist. Die DE 102 33 581 AI offenbart eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids. Das Fluid strömt von einer Stirnplattenöffnung durch eine Flügelzelle zu einer gegenüberliegenden Stirnplattenöffnung.

Bei Pumpen mit im Saugbereich ausgespartem Kurvenring, bei welchen ein Ansaugen hauptsächlich über Kurvenringöffnungen stattfindet, bringt diese Anordnung Befüllungsprobleme mit sich, da das radial angesaugte Fluid auf eine Mantelfläche des Rotors prallt und im Impuls zurückreflektiert wird. Dies führt zu einer Versorgungsblockade der zu befüllenden Flügelzelle. Dementsprechend kann das Saugvolumen der Flügelzelle nicht effektiv genutzt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher anzugeben, welche eine effektive Befüllung des Saugvolumens der Flügelzellen ermöglicht.

Die Aufgabe wird mit einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer

Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Überdies wird die Aufgabe mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher, wobei eine Mantelfläche des Rotors zumindest eine Vertiefung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, eine Fluidströmung, mit welcher die in der Saugzone

angeordnete Förderkammer beaufschlagt ist, in einen Innenraum der

Förderkammer zu leiten. Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher. Zumindest eine in einer Mantelfläche des Rotors ausgebildete Vertiefung leitet eine Fluidströmung, mit welcher die in der Saugzone angeordnete Förderkammer beaufschlagt wird, in einen Innenraum der Förderkammer.

Die vorliegende Erfindung schafft überdies ein Lenksystem mit zumindest einem Verbraucher, und einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluids für den zumindest einen Verbraucher des Lenksystems.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Getriebe mit zumindest einem Verbraucher, und einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluids für den zumindest einen Verbraucher des Getriebes.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der Vertiefung in der Mantelfläche des Rotors eine effektive Befüllung des Saugvolumens der in der Saugzone angeordneten Förderkammer zu ermöglichen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Fluidströmung aufgrund einer geometrischen

Ausbildung der in der Mantelfläche des Rotors ausgebildeten Vertiefung in den Innenraum der Förderkammer geleitet wird. Ein Fluidimpuls der Fluidströmung prallt somit an der Vertiefung ab und wird in den Innenraum der Förderkammer geleitet.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Mantelfläche des Rotors derart ausgebildet ist, dass ein erster Durchmesser jeweiliger Stirnseiten des Rotors größer als ein zweiter Durchmesser des Rotors in einem in Axialrichtung des Rotors ausgebildeten Mittenbereich der Mantelfläche des Rotors ist. Somit kann der Fluidimpuls von der Mantelfläche abprallen und eine Impulsreflexion in den Innenraum der Förderkammer zwischen Kurvenring und Mantelfläche zeigen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Mantelfläche des Rotors durch eine zumindest abschnittsweise konkave, abgeschrägte und/oder stufenförmige Ausbildung der Mantelfläche des Rotors ausgebildet ist. Die Art der geometrischen Gestaltung der Vertiefung ist somit an entsprechende Erfordernisse der Verdrängerpumpe hinsichtlich beispielsweise der Ausbildung der Aussparung und/oder einer Höhe eines anliegenden Drucks wählbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Mantelfläche des Rotors zumindest

abschnittsweise entlang der Mantelfläche des Rotors ausgebildet ist. Die Vertiefung der Mantelfläche kann somit an individuelle bauliche Anforderungen der Verdrängerpumpe angepasst werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Vertiefung der Mantelfläche des Rotors entlang der gesamten Mantelfläche oder abschnittsweise in einer jeweiligen Förderkammer ausgebildet ist. Die spezielle Ausbildung der Vertiefung der Mantelfläche des Rotors ist somit an entsprechende Erfordernisse der Verdrängerpumpe anpassbar.

Beispielsweise ist bei einer Ausbildung der Vertiefung entlang der gesamten Mantelfläche des Rotors eine Gewichtsersparnis des Rotors erzielbar. Falls eine nur geringfügige Vergrößerung des Saugvolumens der Förderkammer beabsichtigt ist, ist die abschnittsweise Ausbildung der Vertiefung in der jeweiligen Förderkammer vorteilhaft.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aussparung des Kurvenrings derart ausgebildet ist, dass der Kurvenring in dem zu der Saugzone der Arbeitskammer benachbarten ersten Abschnitt des Kurvenrings eine verringerte Breite als in einem zu dem ersten Abschnitt des Kurvenrings benachbarten zweiten Abschnitt des Kurvenrings aufweist. Dadurch kann eine radiale Zufuhr des Fluids bzw. der Fluidströmung in das Saugvolumen der Förderkammer erreicht werden. Eine entsprechende Positionierung der Aussparung entlang einer axialen Breite des Kurvenrings ist in vorteilhafter Weise frei wählbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein in dem Hinterflügelkanal anliegender Hinterflügeldruck des Fluids in einem

Betriebszustand der Verdrängerpumpe durch eine Abmessung der zumindest einen Vertiefung der Mantelfläche des Rotors steuerbar ist. Aufgrund dessen, da die Mantelfläche des Rotors die Vertiefung aufweist, liegt der Flügel nicht voll dichtend im Schlitz an. Durch entsprechende Wahl der Vertiefung ist der Hinterflügeldruck somit beeinflussbar und eine leichte Leckage des Fluids erreichbar. So kann beispielsweise ein Quetschfluiddruck hinter den Flügeln vermieden werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Flügel in einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe jeweils innerhalb eines Schlitzspiels des Schlitzes derart kippt, dass eine

Hinterflügelkante des Flügels einseitig dichtend am Schlitz anliegt und der Flügel an einer Stelle eines größten Durchmessers des Rotors abgestützt wird.

Aufgrund der Abstützung des Flügels an der Stelle des größten Durchmessers des Rotors liegt der Flügel nur an dieser Stelle dichtend am Schlitz an, jedoch nicht in einem mittigen Bereich der Mantelfläche des Rotors, in welchem die Vertiefung ausgebildet ist. Aufgrund der daraus resultierenden Leckage ist der Hinterflügeldruck in vorteilhafter Weise beeinflussbar.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der

Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der

Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen

Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Verdrängerpumpe zur Förderung

eines Fluids für einen Verbraucher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der in Fig. 1 dargestellten

Verdrängerpumpe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Detailansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Detailansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des

Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der

Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur

Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 8 ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur

Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts

Gegenteiliges angegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluids für einen Verbraucher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Verdrängerpumpe 10 weist vorzugsweise ein Pumpengehäuse 18 auf. Das Pumpengehäuse 18 besteht aus einer ersten Steuerplatte 32 und aus einer zweiten Steuerplatte 34, welche zusammengesetzt das Pumpengehäuse 18 ausbilden. Alternativ kann die erste Steuerplatte 32 und/oder die zweite

Steuerplatte 34 beispielsweise in das Pumpengehäuse 18 eingesetzt bzw.

eingebettet sein. Das Pumpengehäuse 18 kann beispielsweise auch Teil eines (in Fig. 1 nicht gezeigten) Lenkungsgehäuses oder Getriebegehäuses sein.

In das Pumpengehäuse 18 ist ein Kurvenring 20 eingesetzt. Innerhalb des Kurvenrings 20 ist des Weiteren ein Rotor 24 angeordnet, welcher mittels einer Antriebswelle 22 gelagert und durch ein Antriebsritzel 23 angetrieben wird.

Zwischen einem Außendurchmesser des Rotors 24 und einem

Innendurchmesser des Kurvenrings 20 ist eine Arbeitskammer 30 ausgebildet. Die Arbeitskammer 30 ist in axialer Richtung durch die Steuerplatten 32, 34 begrenzt. Die Arbeitskammer 30 weist vorzugsweise eine Saugzone und eine Druckzone auf.

Der Rotor 24 weist eine Mehrzahl von (in Fig. 1 nicht gezeigten) Schlitzen auf, in denen Flügel verschiebbar geführt sind. Die Arbeitskammer 30 weist eine Mehrzahl von (in Fig. 1 nicht gezeigten), durch die Flügel unterteilte

Förderkammern auf. Der Kurvenring 20 weist vorzugsweise in einem zu der Saugzone der Arbeitskammer benachbarten ersten Abschnitt 20a des Kurvenrings eine Aussparung 38 zum Ansaugen von Fluid in eine in der

Saugzone angeordnete Förderkammer auf.

Eine Mantelfläche 24a des Rotors 24 weist eine Vertiefung 41 auf. Die Vertiefung 41 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Fluidströmung F, mit welcher die in der Saugzone angeordnete Förderkammer beaufschlagt ist, in einen Innenraum 31 der Förderkammer zu leiten.

Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein erster Durchmesser Dl jeweiliger Stirnseiten 24b, 24c des

Rotors 24 größer als ein zweiter Durchmesser D2 des Rotors 24 in einem in Axialrichtung des Rotors 24 ausgebildeten Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist. Die Verdrängerpumpe 10 weist vorzugsweise ein konstantes geometrisches Fördervolumen auf. Alternativ kann die Verdrängerpumpe 10 beispielsweise ein variables geometrisches Fördervolumen aufweisen.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der in Fig. 1 dargestellten

Verdrängerpumpe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist in der vorliegenden

Ausführungsform durch eine konkave Mantelfläche 24a des Rotors 24 ausgebildet. Alternativ kann die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 beispielsweise abgeschrägt oder stufenförmig ausgebildet sein. Des Weiteren alternativ kann die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24

beispielsweise eine Kombination einer konkaven, abgeschrägten und/oder stufenförmigen Ausbildung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 aufweisen.

Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 vollständig umlaufend ausgebildet. Des Weiteren ist die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors

24 vorzugsweise in Axialrichtung des Rotors 24 abschnittsweise in dem

Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ausgebildet, wobei jeweilige zu den Stirnseiten 24b, 24c des Rotors benachbarte Abschnitte der Mantelfläche 24a des Rotors 24 eine andere geeignete Geometrie aufweisen. Alternativ kann die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24

beispielsweise in Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 abschnittsweise in einer jeweiligen Förderkammer ausgebildet sein.

Die Aussparung 38 des Kurvenrings 20 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Kurvenring 20 in dem zu der Saugzone der Arbeitskammer benachbarten ersten Abschnitt 20a des Kurvenrings 20 eine verringerte Breite als in einem zu dem ersten Abschnitt 20a des Kurvenrings 20 benachbarten (in Fig. 2 nicht dargestellten) zweiten Abschnitt des Kurvenrings 20 aufweist.

Die Aussparung 38 ist vorzugsweise auf beiden Seiten des Kurvenrings 20 ausgebildet. Dadurch kann gewährleistet werden, dass Fluid auf beiden Seiten des Kurvenrings 20 durch die Aussparung 38 in die Saugzone der

Arbeitskammer 30 ansaugbar ist.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise abgeschrägt ausgebildet. Hierbei weisen jeweilige Randbereiche der Vertiefung 41 schräge Flächen und der Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise eben ausgebildet. Alternativ kann die Vertiefung 41 beispielsweise stufenförmig ausgebildet sein oder eine Kombination einer konkaven, abgeschrägten und/oder stufenförmigen Ausbildung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 aufweisen.

Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 vollständig umlaufend ausgebildet. Des Weiteren ist die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 vorzugsweise in Axialrichtung des Rotors 24 abschnittsweise in dem

Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ausgebildet, wobei jeweilige zu den Stirnseiten 24b, 24c des Rotors benachbarte Abschnitte der Mantelfläche 24a des Rotors 24 eine andere geeignete Geometrie aufweisen. Alternativ kann die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24

beispielsweise in Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 abschnittsweise in einer jeweiligen Förderkammer ausgebildet sein. Die Aussparung 38 des Kurvenrings 20 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Kurvenring 20 in dem zu der Saugzone der Arbeitskammer benachbarten ersten Abschnitt 20a des Kurvenrings 20 eine verringerte Breite als in einem zu dem ersten Abschnitt 20a des Kurvenrings 20 benachbarten (in Fig. 3 nicht dargestellten) zweiten Abschnitt des Kurvenrings 20 aufweist.

Die Aussparung 38 ist vorzugsweise auf beiden Seiten des Kurvenrings 20 ausgebildet. Dadurch kann gewährleistet werden, dass Fluid auf beiden Seiten des Kurvenrings 20 durch die Aussparung 38 in die Saugzone der

Arbeitskammer 30 ansaugbar ist.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise abgeschrägt ausgebildet. Hierbei weisen jeweilige Randbereiche der Vertiefung 41 schräge Flächen und der Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ebenfalls schräge Flächen auf, wobei sich die in den jeweiligen

Randbereichen der Vertiefung 41 angeordneten schrägen Flächen vorzugsweise in den Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 erstrecken. Die jeweiligen schrägen Flächen der Mantelfläche 24a des Rotors 24 sind

vorzugsweise nicht symmetrisch zueinander ausgebildet. Alternativ können die jeweiligen schrägen Flächen der Mantelfläche 24a des Rotors 24 symmetrisch zueinander ausgebildet sein.

Alternativ kann die Vertiefung 41 beispielsweise stufenförmig ausgebildet sein oder eine Kombination einer konkaven, abgeschrägten und/oder stufenförmigen Ausbildung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 aufweisen. Die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise in

Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 vollständig umlaufend ausgebildet. Des Weiteren ist die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 vorzugsweise in Axialrichtung des Rotors 24 abschnittsweise in dem

Mittenbereich 25 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 ausgebildet, wobei jeweilige zu den Stirnseiten 24b, 24c des Rotors benachbarte Abschnitte der Mantelfläche 24a des Rotors 24 eine andere geeignete Geometrie aufweisen.

Alternativ kann die Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24

beispielsweise in Umfangsrichtung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 abschnittsweise in einer jeweiligen Förderkammer ausgebildet sein.

Die Aussparung 38 ist vorzugsweise auf einer Seite des Kurvenrings 20 ausgebildet. Durch die nicht symmetrische Ausbildung der Vertiefung der Mantelfläche 24a des Rotors 24 kann somit vorzugsweise eine effektive

Befüllung einer jeweiligen Förderkammer erzielt werden.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Der Rotor 24 dreht sich vorzugsweise im Uhrzeigersinn. Die Arbeitskammer 30 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von durch die Flügel 27 unterteilte

Förderkammern 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f auf. Die Förderkammern 30c und 30d sind in Fig. 5 in der Saugzone 35 angeordnet. Die Förderkammer 30f ist in Fig. 5 in der Druckzone 36 angeordnet.

Der Rotor 24 weist eine Mehrzahl von Schlitzen 26 auf, in denen die Flügel 27 verschiebbar geführt sind. Die Schlitze 26 sind mittels eines Hinterflügelkanals 28 mit einer Pumpendruckseite verbunden. Bei Anliegen eines Drucks werden die Flügel 27 somit gegen eine Innenumfangsfläche des Kurvenrings 20 gedrückt.

Ein in dem Hinterflügelkanal 28 anliegender Hinterflügeldruck P des Fluids ist in einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe vorzugsweise durch eine

Abmessung der Vertiefung 41 der Mantelfläche 24a des Rotors 24 steuerbar. Dies resultiert daraus, da die Flügel 27 in den jeweiligen Schlitzen 26 ein Schlitzspiel aufweisen. Die Flügel 27 werden über den Hinterflügeldruck P an den Kurvenring 20 angelegt. Eine jeweilige Hinterflügelkante des Flügels 27 liegt vorzugsweise einseitig im Schlitz 26 dichtend an.

Die andere Abstützung des Flügels 27 erfolgt vorzugsweise am größten

Durchmesser des Rotors, d.h. im Bereich jeweiliger Stirnseiten des Rotors 24. Aufgrund dessen, da der Rotor 24 in dem Mittenabschnitt der Mantelfläche 24a des Rotors 24 eine Vertiefung aufweist, liegt der Flügel 27 im Bereich dieser Vertiefung nicht voll dichtend im Schlitz 26 an. Durch entsprechende Wahl der Abmessung der Vertiefung ist der Hinterflügeldruck P somit vorzugsweise beeinflussbar. Es kann somit eine Leckage zugelassen werden, um

vorzugsweise einen Quetschfluiddruck hinter den Flügeln 27 zu vermeiden.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der

Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Verfahren umfasst ein Versorgen Sl einer Pumpensaugseite von einem Sauganschluss mit einem Druckmittel und ein Verbinden einer

Pumpendruckseite mittels einer Hydraulikleitung mit dem Verbraucher.

Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen S2 eines

Pumpengehäuses, in dem ein Kurvenring eingesetzt und eine Antriebswelle mit einem Rotor gelagert ist, wobei in dem Rotor Schlitze ausgebildet sind, in denen Flügel verschiebbar geführt sind. Das Verfahren umfasst überdies ein

Bereitstellen S3 eines Hinterflügelkanals, der mit der Pumpendruckseite verbunden ist.

Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Bereitstellen S4 einer durch den Kurvenring und den Rotor gebildeten Arbeitskammer, die in axialer Richtung durch Steuerplatten begrenzt ist, wobei die Arbeitskammer eine Saugzone und eine Druckzone aufweist und durch die Flügel unterteilte Förderkammern gebildet sind.

Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Ansaugen S5 des Fluids in eine in der Saugzone angeordnete Förderkammer durch zumindest eine in dem Kurvenring in einem zur Saugzone der Arbeitskammer benachbarten Abschnitt ausgebildeten Aussparung, wobei zumindest eine in einer Mantelfläche des Rotors ausgebildete Vertiefung eine Fluidströmung, mit welcher die in der Saugzone angeordnete Förderkammer beaufschlagt wird, in einen Innenraum der Förderkammer leitet S6.

Vorzugsweise kippt ein jeweiliger Flügel in einem Betriebszustand der

Verdrängerpumpe jeweils innerhalb eines Schlitzspiels des jeweiligen Schlitzes des Rotors derart, dass eine Hinterflügelkante des Flügels einseitig dichtend am Schlitz anliegt und der Flügel an einer Stelle eines größten Durchmessers des Rotors abgestützt wird. Ein in dem Hinterflügelkanal anliegender

Hinterflügeldruck des Fluids ist vorzugsweise in einem Betriebszustand der Verdrängerpumpe durch eine Abmessung der Vertiefung der Mantelfläche des Rotors steuerbar.

Fig. 7 zeigt ein Lenksystem mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher des Lenksystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Lenksystem 1 befindet sich in einem motorisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem Nutzfahrzeug. Das Lenksystem 1 umfasst ein vom Fahrer zu betätigendes Lenkrad 2, das über eine Lenksäule 3 ein Fahrzeugrad über ein Lenkgetriebe 4 beaufschlagt und dieses entsprechend dem Fahrerwunsch verstellt.

In die Lenksäule 3 ist symbolisch ein Lenkwinkel-Drehmoment-Sensor 5 eingetragen, über den zweckmäßig der Lenkwinkel, ggf. auch die Lenkwinkel- Geschwindigkeit zu ermitteln sind und als Eingangssignal einer Regel- und Steuereinheit zuzuführen sind, in der die Eingangssignale verarbeitet werden und die daraus - gemeinsam mit weiteren Fahrzeugzustands- und Betriebsgrößen - Stellsignale generiert, über die die diversen Aggregate des Fahrzeugs einschließlich des Lenksystems 1 und des Antriebsmotors einzustellen sind.

Das Lenksystem 1 weist zumindest einen Verbraucher bzw. Stellzylinder 6 auf. Der Stellzylinder 6 weist zwei separate Kammern 6a und 6b auf, die jeweils über Hydraulikleitungen 8a, 8b mit einem Druckregelventil 8 verbunden sind. Die Verdrängerpumpe 10 ist vorzugsweise als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Verdrängerpumpe 10 erzeugt vorzugsweise einen Hydraulikdruck, sodass dem Druckregelventil 8 über die Verdrängerpumpe 10 Hydraulikfluid unter Druck zugeführt wird. Darüber hinaus ist ein Antriebsmotor 9a vorgesehen, welcher mit der Verdrängerpumpe 10 mittels einer Kupplung 9b verbunden ist. Des Weiteren ist ein Hydraulikreservoir 11 vorgesehen, über das rückgeführtes

Hydraulikmedium der Verdrängerpumpe 10 zuführbar ist.

Fig. 8 zeigt ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluids für den Verbraucher gemäß der bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung.

Das Getriebe 100 befindet sich in einem motorisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem Nutzfahrzeug. Die Verdrängerpumpe 10 ist vorzugsweise als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Verdrängerpumpe 10 erzeugt einen Hydraulikdruck für den Verbraucher.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise kann die Aussparung des Kurvenrings auch eine andere geeignete Form bzw. Ausbildung aufweisen, welche je nach struktureller Anordnung der Druckleitungen bzw. der Pumpendruckseite ein effektives Füllen der Förderkammer der Saugseite der Verdrängerpumpe ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1 Lenksystem

2 Lenkrad

3 Lenksäule

4 Lenkgetriebe

5 Lenkwinkel-Drehmoment-Sensor

6, 106 Stellzylinder

6a, 6b Kammer

8 Druckregelventil

8a, 8b Hydraulikleitung

9a Antriebsmotor

9b Kupplung

10 Verdrängerpumpe

10a Sauganschluss

11 Hydraulikreservoir

18 Pumpengehäuse

20 Kurvenring

20a erster Abschnitt

20b zweiter Abschnitt

22 Antriebswelle

23 Antriebsritzel

24 Rotor

24a Mantelfläche des Rotors

24b, 24c Stirnseiten des Rotors

25 Mittenbereich der Mantelfläche des Rotors

26 Schlitz

27 Flügel

28 Hinterflügelkanal

30 Arbeitskammer

30a - 30f Förderkammern

31 Innenraum 2, 34 Steuerplatten 5 Saugzone

6 Druckzone

8 Aussparung

41 Vertiefung

Dl erster Durchmesser

D2 zweiter Durchmesser

F Fluidströmung

P Hinterflügeldruck

100 Getriebe