[發明專利]高流量壓電泵

有效

• 申請號: 200910146813.0
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101608611A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: S·白;J·C·舒爾茨;V·A·尼拉肯坦
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F04B43/04
• 分類號: F04B43/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 代易寧;譚祐祥

技術領域

本申請涉及一種壓電泵，并且特別涉及在壓電致動器和活塞之間具 有液力偶合器(液力聯軸器)的壓電泵，其能夠提供高流量的液壓流體。

背景技術

本部分中的敘述僅僅是提供與本申請相關的背景資料，并且可能構 成或不構成現有技術。

通常的壓電泵包括位于泵殼體內的壓電致動器疊層。所述壓電疊層 由壓電材料組成，當電壓作用于其上時，所述壓電材料與沒有施加電壓 時的正常狀態相比在外形和/或尺寸上膨脹和收縮。所述致動器疊層可用 于同位于流體腔內的膜片接合。所述流體腔與一個單向進口閥和一個單 向出口閥連通。當電壓施加于所述致動器疊層時，致動器疊層內的所述 材料膨脹和收縮。該位移作用于在流體腔內的膜片上。因此，膜片的所 述位移改變了流體腔的容積，其通過所述進口閥吸入液壓流體并通過所 述出口閥排出液壓流體。

這些常規的壓電泵能夠產生強大的位移作用力，從而在所述流體腔 內提供高的液壓。然而，致動器疊層內壓電材料的實際位移量是有限的。 因此，這些通常的壓電泵不能提供高的液壓流體流量，這就限制了壓電 泵的適用范圍。例如，為了在發動機關閉時提供加壓的液壓流體，期望 能將壓電泵用在變速器液壓控制系統內。該應用尤其期望在混合動力系 統中。然而，常規的壓電泵并不能提供變速器液壓控制系統所需的高流 體流量。因此，在本技術領域中需要這樣一種壓電泵，其適于提供高流 量的液壓流體。

發明內容

本發明提供了一種用于以高流速泵送流體的壓電泵。所述壓電泵包 括殼體和位于殼體內的致動器。施加到所述致動器的電壓促使致動器施 加作用力到靠近致動器的第一膜片上。活塞組件位于殼體內，并且在至 少一個第一位置和一個第二位置之間可移動。第一流體腔由所述殼體、 第一膜片和活塞組件限定。聯接流體(coupling?fluid)位于所述第一流 體腔內，用于將第一膜片聯接到活塞組件。第二流體腔由所述殼體和活 塞組件限定。進口閥與第二流體腔連通，并且出口閥與第二流體腔連通。 由所述致動器施加的作用力使第一膜片移動，迫使聯接流體將活塞組件 從第一位置移動到第二位置，并且活塞組件在第一位置和第二位置之間 的移動改變了第二流體腔的容積，從而通過進口閥使流體進入第二流體 腔和通過出口閥使流體從第二流體腔中排出。

在本發明的一方面，所述活塞組件包括第二膜片，并且第一密封部 分至少部分地由活塞組件的第二膜片限定。

在本發明的另一方面，所述活塞組件包括第三膜片，并且第二密封 部分至少部分地由活塞組件的第三膜片限定。

在本發明的又一個方面，所述第一膜片的表面積大于第二膜片的表 面積，并且第三膜片的表面積大于第一膜片的表面積。

在本發明的又一個方面，所述第一、第二和第三膜片安裝到殼體上 并且是可彎曲的。

在本發明的又一個方面，所述活塞組件沿著直線軸線在第一位置和 第二位置之間移動。

在本發明又一個方面，所述第一流體腔是密封的。

在本發明的又一個方面，所述第一流體腔具有沿著直線軸線的頸口 部分，所述頸口部分具有縮小的截面積，使得第一流體腔內的聯接流體 通過第一膜片的移動而被迫進入頸口部分，從而放大了活塞組件沿著直 線軸線的位移。

在本發明的又一個方面，所述致動器包括至少一種壓電材料，當電 壓作用于其上時所述壓電材料產生變形。

根據這里提供的描述，更多的適用范圍將是顯而易見的。應該理解， 所述描述和具體的實例僅僅是用于舉例說明之目的，而不是用于限制本 申請的范圍。

附圖說明

這里描述的附圖僅用于舉例說明之目的，而不是用于以任何方式限 制本申請的范圍。

圖1A是根據本發明原理的壓電泵處于第一位置時的橫斷面視圖； 并且

圖1B是根據本發明原理的壓電泵處于第二位置時的橫斷面視圖。

具體實施方式

以下描述實際上僅僅是示例性的，并且不是用于限制本申請、應用 或者用途。

參考圖1，根據本發明原理的壓電泵總體上用附圖標記10來表示。 所述泵10大體上包括泵殼體12、致動器組件14、活塞組件16、進口閥 18和出口閥20。如下面將詳細描述的，泵10可操作用于將例如液壓流 體21的物質通過位于殼體12中的入口22泵送到位于殼體12中的出口 24。