CN101054973B

CN101054973B - 叶片式泵

Info

Publication number: CN101054973B
Application number: CN2007100968366A
Authority: CN
Inventors: 藤田朋之; 杉原雅道
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KAYABA工业株式会社; KYB Corp
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: US7802973B2; DE102007016145A1; JP2007278258A; US20070243094A1; CN101054973A

Abstract

本发明公开一种叶片式泵，将工作流体通过叶片部加压后送出，即将从回流口流入的回流工作流体用节流阀来节流加速，通过该加速的回流工作流体来吸入来自吸入口的工作流体，再将这些回流工作流体和来自储油槽的工作流体送进叶片部。该叶片式泵能够全量有效利用从叶片部送出的工作流体并可适应要求大流量的流体压工作机器，使没有扭矩损失，且能防止因吸入不足而气穴现象的发生。

Description

叶片式泵

技术领域

本发明涉及一种给汽车稳定器(stabilizer)的扭转刚性控制装置(以下称为「自动(Active)稳定器」)为代表的包含油压在内的流体压工作机器提供工作流体的叶片式泵。

背景技术

通常，此种叶片式泵是将工作流体通过叶片部高压加压后送出，该叶片部是由具有随着旋转进出(伸缩)的多数叶片的转子(rotor)和容置该转子的定子(cam ring)构成，该叶片式泵还包括流量控制阀，是为了防止高速旋转时由于吸入侧的负压而发生气穴现象(cavitation)。

图5(a)是作为本发明背景技术具有流量控制阀的叶片式泵的一例子的在轴中心上切断的断面图、图5(b)是图5(a)的BB断面图。

该叶片式泵20包括：流量控制阀11、将由泵加压的工作流体送出的送出通路19及送出口12、吸入从储油槽(tank)(图未示)向泵应当送入的工作流体的吸入口13以及从送出口12到吸入通路13b的回流路14。

该叶片式泵20进一步包括作为泵功能的基础的转子17a、转子17上可进出的收容的多数叶片17b、形成有突出于转子17a的叶片17b所接触的内周面的定子17c、限制转子17a等的两侧的盖子18a、侧板(side plate)18b以及收容这些的本体18，从而发挥作为叶片式泵的功能。

将转子17a、叶片17b、定子17c归纳称为叶片部17，但是就该叶片部17的泵功能而言，与通常的叶片式泵没什么不同，因此省略了详细说明。

流量控制阀11的前端设有送出口12的流路节流的节流阀15。

流量控制阀11是控制工作流体以只对应所需的适压适量的方式供给油压工作机器，该工作流体是通过转子17向送出口12排出而来，该转子是通常借汽车发动机等的旋转力而旋转。

此时，剩余部分的工作流体在图5(a)、(b)中所示的回流Q的方式从送出口12向吸入口13经回流路14回流，通过该回流Q来补充高速旋转时叶片部17的吸入量的不足，防止发生负压，进而防止发生气穴现象。

该叶片式泵20虽然具有流量控制阀11而发挥上述功能，但是从叶片部17送出的工作流体的一部分形成回流Q，不能向油压工作机器全量供给，所以其效率也不良，其不适合于要求常时多量工作流体的油压工作机器。

还有，为了发挥流量控制阀11的上述功能，必须有节流阀15，因此由于该节流阀15发生扭矩(torque)损失，该问题也需要解决。

另一方面，有提案作为防止发生气穴现象的方法，将回流的工作流体通过喷嘴(nozzle)加速后回给储油槽内。

图6是本发明背景技术的叶片式泵的其他例子的局部断面图，记载于特许第3717850号公报(该专利文献的图4)。

该叶片式泵30包括流量控制阀21、吸入口23、叶片部27以及本体28，具有与图5的叶片式泵20相同的功能，并进一步包括邻近设置的用于储藏工作流体的储油槽31。

储油槽31包括将工作流体从该储油槽31向泵30的吸入口23送的导出口31b及将回流的工作流体向该导出口31b方向挤压喷出的喷嘴31a。

该叶片式泵30由上述结构将回流的工作流体用喷嘴31a加速后回流到储油槽31内，推进工作流体向吸入口23的吸入，而防止气穴现象的发生。

然而，该叶片式泵30也依然存在以下问题：由于流量控制阀21的存在，仍有上述的扭矩损失，同时不适合使用于常时需要从叶片部27送出的工作流体的大部分的流体压工作机器。

还有，回流的工作流体要供给离泵30的吸入口23更远的储油槽31侧的导出口31b，因此也需要考虑它的加速效果以及作为泵30要成为间接部件，更车辆振动时其储油槽31内的工作流体中混入空气的问题。

加上，储油槽31必须在考虑过加速效果的导出口31b的周围处并与储油槽31邻近设置，因此泵30的设计自由度变小。

而且，虽然努力促进吸入而因吸入口23的轴线上配置流量控制阀21的关系，使得推进吸入后的流出方向被直角弯曲，因此也存在大幅降低加速效果的不利问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提供一种通过能够全量有效利用从叶片部送出的工作流体并可适应于要求大流量的流体压工作机器的节流阀，使扭矩损失不发生，且能防止因吸入不足而发生气穴现象的叶片式泵。

本发明的叶片式泵是用于将工作流体经过叶片部加压后送出，其包括将应该从储油槽向上述叶片部送入的工作流体吸入的吸入口、将经过该叶片部加压的工作流体送出的送出口，该叶片式泵进一步包括用于接受从送出口送出被使用后回流的工作流体的回流口，将该从回流口流入的回流工作流体节流加速，并通过该加速的回流工作流体来吸入上述来自吸入口的工作流体，再将这些回流工作流体和来自储油槽的工作流体送入上述叶片部。

本发明的叶片式泵，将该从回流口流入的回流工作流体节流加速，并通过该加速的回流工作流体来吸入上述来自吸入口的工作流体，将这些回流工作流体和来自储油槽的工作流体向叶片部送入，因此通过能够全量有效利用从叶片部送出的工作流体并可适应于要求大流量的流体压工作机器的节流阀，使扭矩损失不发生，且能防止因吸入不足而发生气穴现象。

以下配合附图详细说明本发明的较佳实施例。

附图说明

图1(a)是本发明叶片式泵的一实施例的沿轴中心剖面线的剖面图、图1(b)是图1(a)的沿A-A剖面线的剖面图。

图2是使用图1中叶片式泵的流体压工作机器的流体压回路图。

图3是本发明叶片式泵的另一实施例的剖面图。

图4是使用图3中叶片式泵的流体压工作机器的流体压回路图。

图5(a)是作为本发明背景技术的叶片式泵一例子的沿轴中心剖面线的剖面图、图5(b)是图5(a)的沿B-B剖面线的剖面图。

图6是本发明背景技术的叶片式泵其他例子的局部剖面图。

具体实施方式

实施例1

图1的叶片式泵10是用于给汽车等的自动稳定器等提供工作流体，其包括将应当从储油槽(图未示)向叶片部7送入的工作流体吸入的吸入口3、将经过叶片部7加压后的工作流体送出的送出口2，该叶片式泵进一步包括用来接受从送出口2送出被使用后回流的工作流体的回流口1。

还有，该叶片式泵10将从回流口1流入的回流工作流体用设置在回流通路1a上的节流阀4来节流加速，通过该加速的回流工作流体来吸入来自吸入口3的工作流体，这些回流工作流体和来自储油槽的工作流体通过管路3a、3b送进叶片部7。

该叶片式泵10进一步包括作为泵功能的基础的转子7a、相对转子7a可进出(伸缩)的叶片7b、形成有与突出于转子7a的叶片7b相接触的内周面的定子7c、限制转子7a等的两侧的盖子8a、侧板8b以及收容这些的本体8，从而发挥作为叶片式泵的功能。

将转子7a、叶片7b、定子7c归纳称为叶片部7，但是就该叶片部7的泵功能而言，与背景技术中图5的叶片式泵20没什么不同，因此省略了详细说明。

下面，关于该叶片式泵10的特征点回流口1、送出口2、吸入口3、节流阀4等进行更详细地说明。

首先，该叶片式泵10中的送出口2上没有设置像现有技术中的流量控制阀，而由送出口2将从叶片部7送出的高压工作流体QO全量的经送出通路(图未示)供给与该送出口2连接的流体压工作机器(图未示)。

还可以确认的是，该图1(b)中送出口2和吸入口3之间没有连通，并没有像背景技术中图5所示叶片式泵20的返回路14。

因此，根据该叶片式泵10，好好利用工作流体的效率，也可适应自动稳定器等要求大流量的工作流体的流体压工作机器。

还有，该叶片式泵10像上述那样，没有流量控制阀，因此相应的也没有像背景技术中说明的用来节流从送出口2送出的工作流体QO的节流阀，能够使叶片式泵10没有驱动扭矩损失。

回流口1是通过设置于回流通路1a上的节流阀4与吸入口3为开口的管路3a相通，同时该管路3a与设置于盖子8a上并向叶片部7送入工作流体的管路3b相通。

因此，如图所示，回流工作流体QR在节流阀4被节流后而其速度加快，这种情况下通过吸入口3附近的管路3a，因此在吸入口3附近产生负压，从而从储油槽吸入工作流体。

然后，将从该储油槽被吸入的吸入工作流体QT和回流工作流体QR一起经管路3a、3b送入叶片部7。

从而，根据该叶片式泵10，在高速旋转的情况下，被送出并回流的回流工作流体QR加上相应必要的来自储油槽的吸入工作流体QT一起送进泵10，因此吸入侧不形成负压，可防止气穴现象的发生。

总之，根据叶片式泵10，通过能够全量有效利用从叶片部7送出的工作流体并可适应于要求大流量的流体压工作机器的节流阀，使扭矩损失不发生，且能防止因吸入不足而发生气穴现象。

再者，对于该叶片式泵10的管路3a来说，来自回流口1的经节流阀4加速的回流工作流体QR和因其被吸入的吸入工作流体QT所流过的是直线状的管路3a，因此因流路抵抗所致的损失少、更有效的加速后供给叶片部7。

还有，回流口1、节流阀4、吸入口3、管路3a、3b都一样位于泵10内部，相互位置比较近，所以效率提高。

更是，泵10上当然没必要邻接储油槽(图未示)，能够将叶片式泵10作为单体来考虑其配置，故设计自由度高。

图2所示的是使用图1中叶片式泵的流体压工作机器的流体压回路图。还有，在这关于已经说明的部分，附相同符号并省略其重复说明。

该流体压回路图所示的是为防止汽车的摇摆(roll)等而所设置的自动稳定器ST，其包括被汽车电动机ENG带旋转的叶片式泵10、连接在叶片式泵10的吸入口3上的储油槽T、在叶片式泵10的送出口2至回流口1的管路上并列设置的压力控制阀PV、逆止阀GV、方向切换阀DV、以及该方向切换阀DV的输出侧上连接的棒状流体压缸(cylinder)CY。

作为一实施例的结构，流体压缸CY的压缸侧和拉杆侧的任一侧上连接稳定器、另一侧连接突出配置于稳定器的连杆(link)，通过该流体压缸CY限制车体的摇摆，从而发挥作为自动稳定器ST的功能。

叶片式泵10作为此种自动稳定器ST的一部分被使用的情况下，可供给相应要求大流量的工作流体，并且不会发生气穴现象，能够完全的发挥自动稳定器ST的功能。

再者，本实施例中，叶片式泵10向棒状流体压缸CY循环供给工作流体的情况下，压缸CY伸缩过程中循环的工作流体产生严重不足情况，但不足情况下将从储油槽T通过吸入口3吸入必要的工作流体，还有工作流体过剩的情况下，将剩余的工作流体通过吸入口3向储油槽T回流，因此在这一点本发明的叶片式泵10较适合。

还有，使用本发明叶片式泵10的情况下，虽然有将从送出口2送出的工作流体QO全部成为回流工作流体QR的原则，但根据流体压工作机器的种类，为了该工作机器内部的其他用途，将工作流体QO的一部分活用时达到良好情况，为了此种目的而所使用的工作流体可经过沟槽回路等其他回路向储油槽T回流。

因此，如此情况下，虽然送出的工作流体QO没有全部成为回流工作流体QR的情况也有，但是在流体压工作机器内被有效利用这一点是不变的。

实施例2

图3是本发明叶片式泵的另一实施例的剖面图，该剖面图是该另一实施例的与图1(b)相同部分的剖面图。图4所示的是使用图3中叶片式泵的流体压工作机器的流体压回路图。

该叶片式泵10A与图1的叶片式泵10相比不同之处在于，节流阀4A为非固定式的，而形成随着回流工作流体QR的流量的增多，其节流部的开度也变大的可变节流阀4A。

还有不同之处在于，该可变节流阀4A在本体8b中所占空间关系上，回流口1A和送出口2A均与该节流阀4A相对应。

可变节流阀4A包括根据回流工作流体QR滑动用的阀体4a、将该阀体4a可滑动的收容并一端开放的阀收容部4g、将该阀收容部4g的开放侧进行封闭的盖体4i、夹设于盖体4i和阀体4a之间并相对盖体4i将阀体4a向阀收容部4g的封闭侧趋向抵压的弹簧(spring)4h、以及将管路3a和阀收容部4g相连通的连通路4j。

阀体4a作为整体呈一端为小径的轴(spool/卷筒)形状，其包括：该小径的小径凸部4b、与该小径凸部4b连接并对应阀收容部4g的内径而密封流体的外径轴部4c、与该轴部4c连接并比该轴部4c小径的其外周嵌入弹簧4h用的弹簧承受部4d。

阀收容部4g在没有阀体4a的情况下，连通回流口1A和管路3a，但是没有回流工作流体QR并阀体4a依然被弹簧4h抵压的情况下，该小径凸部4b接触于封闭侧，此时因轴部4c而不会连通回流口1A和管路3a，或者连通的开度较小。

连通路4j将管路3a和阀收容部4g下端的对应阀体4a的弹簧承受部4d所处的部分相连通。因此，通过该连通路4j，在阀体4a的小径凸部4b侧上的回流工作流体QR的作用、在弹簧承受部4d侧上的管路3a的工作流体的作用来与弹簧4h的抵压力相持，维持平衡状态。

根据上述的可变节流阀4A，即使来自回流口1A的回流工作流体QR流入，在流量小的时候，阀体4a对应的略微向该图3的下方移动来与弹簧4h相平衡，将回流工作流体QR更节流的状态下供给管路3a，如此被节流的回流工作流体QR将更高速的从吸入口3吸入工作流体QT。

另一方面，回流口1A的回流工作流体QR的流量相对增大时，阀体4a相应的更大开度来相平衡，将回流工作流体QR以节流部的更大开度状态下供给管路3a。

总之，该可变节流阀4A随着回流工作流体QR的流量的增大而变大其节流部的开度。

根据具有上述可变节流阀4A的叶片式泵10A，回流工作流体QR少量时也由于节流部的节流而回流工作流体QR的速度会上升，另一方面，因流量变大而节流部打开也不会回流口1A侧的回流工作流体QR的压力过度上升。

图4的自动稳定器ST’与图2的自动稳定器ST相比，其区别在于叶片式泵10A具备了图3中说明的可变节流阀4A。

因此，该自动稳定器ST’发挥上述叶片式泵10的效果的同时，根据上述叶片式泵10A不会使得回流口1A侧的回流工作流体QR的压力过度上升，可防止使用在该自动稳定器ST’中的压力控制阀PV的功能不全。

还有，上面所说明的叶片式泵10、10A只不过是权利要求中记载的本发明的实施例而已，本发明不限于这些实施例中的结构。

本发明所述的流体压包含除了使用作为工作流体的工作油的油压以外，还包含有使用例如水、高分子工作流体等的流体压。

本发明的叶片式泵适合用于汽车等的自动稳定器等需要有大流量工作流体的技术领域。

Claims

1.一种叶片式泵，将工作流体通过叶片部加压后送出，其包括将应该从储油槽向上述叶片部送入的工作流体吸入的吸入口、将经过该叶片部加压的工作流体送出的送出口，其特征在于：该叶片式泵进一步包括用于接受从送出口送出并被使用后回流的工作流体的回流口；将该从回流口流入的回流工作流体经节流阀加速，并通过该加速的回流工作流体来吸入上述来自吸入口的工作流体，并将这些回流工作流体和来自储油槽的工作流体送入上述叶片部，其中所述回流口、节流阀和吸入口位于所述泵内并彼此靠近；

对于管路(3a)来说，来自所述回流口(1)的经节流阀(4)加速的回流工作流体(QR)和因其被吸入的吸入工作流体(QT)所流过的是直线状的管路(3a)。

2.根据权利要求1所述的叶片式泵，其特征在于：将该从回流口流入的回流工作流体节流用的节流阀变为随着该回流工作流体流量的增多而其节流部的开度变大的可变节流阀。