可变容积容器制造技术

提供了一种可变容积容器（３０），该容器包括具有限定可变容积室（３６）的壁（３４）的柔性管（３２）。管壁（３４）包括一对总体上为弧形的端壁部分（３８）和一对总体上平坦的中间壁部分（４０），该中间壁部分（４０）通过过渡壁部分（４２）与该端壁部分（３８）隔开。该总体上平坦的中间壁部分（４０）在中性状态下相互间隔开。还提供了一种制造可变容积容器（３０）的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适用于多种液压驱动系统——包括但不局限于循环液压系统——的可变容积容器。
技术介绍
传统的循环液压系统例如用于机动车辆的动力转向系统包括贮液器，该贮液器经由低压供液软管向液压泵提供流体。液压泵对流体加压并通过高压软管组件将其供给到致动器例如转向齿条。从致动器排出的流体经由低压回流管路返回贮液器。在循环液压系统中，贮液器起多种作用。其提供了一种向系统填充新鲜流体的耐用装置。其还保持由液压流体的体积内的热交换产生的过剩流体，并提供了一种允许从贮液器内存留的流体中分离出空气的途径。但是，使用贮液器常常是不令人满意的，这是因为贮液器占据较大量的空间并且必须使用较大量的流体。为了克服这些缺陷，已开发出设置有可变容积容器例如可膨胀软管的循环液压系统，该可变容积容器与低压回流管路流体连通以便限定调节系统内液压流体的体积增加和减小的体积缓冲器。可变容积容器代替了传统的贮液器。除了其它需求之外，可变容积容器应可容易地膨胀以增加其容积而不会在流体内生成过大的背压。所选择的容器结构还应具有良好的记忆/恢复能力，即容器在膨胀之后趋向于返回其初始形状，以便在液压系统比较冷时提供更稳定的液面。另一方面，如果系统内的液压流体的体积减小，或者从可变容积容器中抽出流体以便满足液压泵的临时需求，则可变容积容器需要向内塌陷。优选地，在可变容积容器完全塌陷之后，应保留至少一条通道以保持通过该容器的流体通道。这种通道允许流体再次进入并使管膨胀，并且还保持从空气分离器逸出的空气将从中通过的通道。通常使用具有椭圆形或总体上为平的和细长的横截面的容器轮廓来尝试满足这些要求。目前在循环液压系统中使用的可变容积容器存在许多缺陷，包括在膨胀之后难以返回它们的初始形状，并且在真空下趋向于完全塌陷而没有生成通过容器的流体通道。因此，需要一种可克服所述现有技术的缺陷的改进的可变容积容器。
技术实现思路
提供了一种可变容积容器，该容器包括具有限定可变容积室的壁的柔性管。在一个实施例中，管壁包括一对总体上为弧形的端壁部分和一对总体上平坦的中间壁部分，该中间壁部分通过过渡壁部分与该端壁部分隔开。总体上平坦的中间壁部分在中性状态下相互间隔开。还提供了一种制造可变容积容器的方法。附图说明下面将参照附图通过示例来说明本专利技术的实施例，其中图1是现有技术的可变容积容器的透视图；图2是处于中性状态的图1的现有技术的可变容积容器的横截面视图；图3是处于膨胀状态的图2的现有技术的可变容积容器的横截面视图；图4是根据本专利技术的一个实施例的可变容积容器的透视图；图5是处于中性状态的图4的可变容积容器的横截面视图；图6是处于膨胀状态的图4的可变容积容器的横截面视图；以及图7是在制造期间包覆(施加，apply)在心棒上的图4的可变容积容器的横截面视图。具体实施例方式现在参照附图，图1-3中示出根据现有技术的可变容积容器20。容器20包括细长管状部件22，该管状部件具有限定室28的相对侧壁24和相对端壁26。管状部件22由弹性材料例如橡胶制成，这使得其可分别根据室28内的压力或真空沿径向向外和向内弯曲。图2内所示的容器20的横截面视图示出在没有任何压力或真空施加于管状部件22的情况下处于中性状态的容器20。相反，图3内所示的容器20的横截面视图示出处于压力下的室28，该压力迫使管状部件22沿径向向外膨胀并且室28的容积增加。在压力下，管状部件22经受应变。尽管管状部件22的很大一部分会在压力下经受应变，但是管状部件的经受尤其高水平的应变的区域由相对端壁26附近的箭头29指示。正是这些经受较高应变的区域具有破坏管状部件22内的材料的倾向。此破坏尤其导致弹性损失，该弹性损失会损害管状部件22的记忆。较高的应变29还会在端壁26内形成裂纹，这会导致容器20在压力下发生故障。为了克服现有技术的容器20的局限性，图4-6内给出了根据本专利技术的一个实施例的可变容积容器30。在所示实施例中，容器30包括柔性管32，该柔性管具有限定可变容积室36的壁34。如图5所示，管壁34包括一对总体上为弧形的端壁部分38和一对总体上平坦的中间壁部分40，该中间壁部分通过过渡壁部分42与端壁部分38隔开。当没有压力或真空施加于柔性管32时，所述总体上平坦的中间壁部分40在中性状态下间隔开，而当向容器30施加压力时所述中间壁部分变弯曲，该压力导致中间壁部分40在不过度地拉紧柔性管材料的情况下向外弯曲。还如图5所示，可变容积容器30的紧邻中间壁部分40的高度H2小于可变容积容器30的紧邻端壁部分38的高度H1、H3。此特征使得管壁34和室36在中性状态下具有总体上为狗骨状的轮廓。当这样构造时，可变容积室36包括一对总体上为球状的端部空腔44和在中性状态下总体上为矩形的连接所述两个端部空腔44的中间空腔46。即使在向柔性管32施加真空时——这会导致中间壁部分40被拉到一起从而闭合中间空腔46，端部空腔44仍保持打开。尽管可变容积容器30的紧邻端壁部分38的高度H1、H3示出为基本相等，但是容器30并不必局限于所示出的结构。仍参照图5，端壁部分38由第一半径R1限定，过渡壁部分42由第二半径R2限定。柔性管壁34包括限定可变容积室36的内表面48。在一个实施例中，第一半径R1是包含在柔性管壁34的端壁部分38内的内表面48的半径，第二半径R2是包含在柔性管壁34的过渡壁部分42内的内表面48的半径。当这样构造时，第一半径R1通常小于第二半径R2。例如在所示实施例中，第二半径R2的长度大约为第一半径R1的长度的两倍；但是所述半径的长度并不局限于此。切成圆角的过渡壁部分42与弧形的端壁部分38配合以使膨胀期间柔性管32上的总弹性应变最大，同时减小管壁内的局部弹性应变。过渡壁部分38还与中间壁部分配合以增加膨胀期间经受弹性应变的柔性管32的表面积。结果，尤其与现有技术相比，弹性应变更均匀地分布在柔性管32的横截面上。例如如图6所示，较高水平的弹性应变分散在柔性管32的紧邻过渡壁部分42的外表面50上(由箭头52指示)，而不是象现有技术的容器20那样集中在端壁部分38的内表面上。除了其它益处之外，更均匀的弹性应变分布减小乃至消除了较高应变的集中区域，例如图3中由箭头29指示的应变区域，该区域可在柔性管32内形成裂纹或者损害柔性管材料的弹性。柔性管32可由多种弹性材料包括但不局限于丙烯腈和聚氯乙烯基橡胶化合物制成。假定它们能够抵抗破裂并且在多次膨胀和收缩循环之后趋向于返回它们的初始形状，则具有良好回复性的弹性材料尤其适用于柔性管32。柔性管材料的厚度通常尤其被优化成使容器30完全膨胀所需的压力最小，防止容器30由于容器内的流体的重量而膨胀，在柔性管32膨胀期间使弹性应变保持在可接受的范围内，并达到所要求的容器30的破裂强度。例如在本专利技术的一个实施例中，柔性管32的厚度大约为2.9mm(0.114英寸)；但是，除了别的因素之外，本专利技术的特定实施方式中所使用的最终厚度还取决于可变容积室36的尺寸，期望的容器30的破裂压力和容器30内使用的材料的物理特性。参照图7，将说明一种制造根据本专利技术的一个实施例的可变容积容器的方法。在所示实施例中，可变容积容器30使用总体为狗骨状的心棒54制成，该心棒包括具有第一和第二厚度T1、T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变容积容器（３０），包括：具有限定可变容积室（３６）的壁（３４）的柔性管（３２），管壁包括一对总体上为弧形的端壁部分（３８）和一对总体上平坦的中间壁部分（４０），所述中间壁部分通过过渡壁部分（４２）与所述端壁部分隔开，所述总体 上平坦的中间壁部分（４０）在中性状态下相互间隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA豪恩霍斯特，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]