CN102953982A - 叶片泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片泵，形成在与转子(22)的侧面接触的板(32)上且与高压室(54)连通的背压槽(57)形成为，仿照转子(22)旋转一周时滑动连接在定子(30)的凸轮面(30A)而在叶片槽(23)内滑动的叶片(24)的基端Ei描绘的环状轨迹。

Description

叶片泵

技術分野

本发明涉及叶片泵。

背景技術

作为叶片泵，如日本特开2007-120435(专利文献1)中记载的那样，具有如下叶片泵，具有：壳体；配设在壳体内部而旋转的转子；滑动自如地配设在沿转子径向设置的多个叶片槽中的多个叶片；在壳体的内部以包围转子的方式配设的筒状的定子；从两侧夹着转子、叶片以及定子的一对板；设置在壳体与上述一对板中的一个之间，接受通过转子的旋转排出的液体的供给的高压室；形成在上述一对板中的一个上的、与转子的侧面接触的面上，不管该转子位于怎样的旋转位置，均与该叶片槽内叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通并且与高压室连通的背压槽，向高压室供给的流体经由在上述一个板上所形成的背压槽而被导入到转子的叶片槽的底部附近空间，并且，通过被导入到该叶片槽的底部附近空间的流体的压力，使叶片的前端与定子的内周的凸轮面抵接。

由此，专利文献1中记载的叶片泵中，转子旋转的最初通过离心力叶片的前端被压在定子的凸轮面上，但是排出压力产生后，该排出压力向背压槽导入，通过该排出压力，被压出的叶片的前端与定子的凸轮面之间的接触压力增大，实现将被加压的压力流体可靠地关闭在相邻叶片之间。

以往技术中，上述一个板上所形成的背压槽构成正圆的圆环状。另一方面，设置在转子径向的叶片槽内叶片的基端划分的、该叶片槽的底部附近空间，在通过与同转子一起旋转的各叶片与定子的凸轮面的接触而被向叶片槽内压入最大的最大压入旋转位置，由该叶片的基端划分而被形成在该转子的最小径侧。

因此，不管转子位于怎样的旋转位置，由于该背压槽构成正圆的圆环状，所以与转子的叶片槽的底部附近空间连通的背压槽的上述圆环直径相比位于上述最大压入旋转位置的叶片的基端位置构成小径。

其是指，相对转子的旋转轴贯通的上述一个板的中心孔，在该一个板上形成的背压槽构成的距离、即防止被引导到背压槽的排出压力经由该板与转子之间的侧隙向中心孔泄漏的密封宽度，在背压槽的周向整个区域中变小。即，以往技术中，向形成在上述一个板上的背压槽中引导的排出压力容易向贯通该板的中心孔泄漏。

另外，为了防止上述的排出压力的泄漏，在减小上述一个板与转子之间的侧隙时，会引起损害转子的热粘韧性的不良状况。

发明内容

本发明的课题为抑制向与转子的侧面接触的板上所形成的背压槽引导的排出压力向贯穿该板的转子的旋转轴所使用的中心孔泄漏。

技术方案1所涉及的发明的叶片泵，其特征在于，具有：壳体；配设在壳体的内部而旋转的转子；滑动自如地配设在沿转子径向设置的多个叶片槽中的多个叶片；在壳体的内部以围绕转子的方式配设的筒状的定子；从两侧夹着转子、叶片以及定子的一对板；设置在壳体和上述一对板中的一个之间、接受通过转子的旋转排出的液体的供给的高压室；和背压槽，形成在上述一对板中的至少一个的、与转子的侧面接触的面上，不管该转子位于怎样的旋转位置，均与该叶片槽内叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通，并与高压室连通，供给到高压室的流体经由形成在上述至少一个板上的背压槽被导入到转子的叶片槽的底部附近空间，并通过导入到该叶片槽的底部附近空间的流体的压力将叶片的前端抵接在定子的内周的凸轮面上，以仿照转子旋转一周时与定子的凸轮面滑动连接而在叶片槽内滑动的叶片的基端所描绘的环状轨迹的方式形成上述背压槽。

技术方案2所涉及的发明为在技术方案1所涉及的发明的基础上，上述背压槽形成为，在转子旋转一周的各旋转位置，与由叶片的基端划分的叶片槽的底部附近空间的、从转子的中心离开最远的部分吻合而相连通。

技术方案3所涉及的发明为在技术方案1或2所涉及的发明的基础上，上述背压槽相对于沿定子周向的凸轮面的凸轮曲线构成相似形状。

技术方案4所涉及的发明为在技术方案1或2所涉及的发明的基础上，上述背压槽构成椭圆的环状。

技术方案5所涉及的发明为技术方案1～4中的任意一项所涉及的发明的基础上，上述背压槽仅形成在一对板的一个上。

技术方案6所涉及的发明为在技术方案1～4中的任意一项所涉及的发明的基础上，将上述背压槽形成在一对板的双方上。

技术方案7所涉及的发明为在技术方案1～6中的任意一项所涉及的发明的基础上，使所述叶片泵为固定容量型叶片泵。

因此，能过得到以下作用效果。

(技术方案1、2、7)

(a)形成在与转子的侧面接触的板上且与高压室连通的背压槽以仿照转子旋转一周时与定子的凸轮面滑动连接而在叶片槽内滑动的叶片的基端描绘的环状轨迹的方式形成。

进而，优选形成为，背压槽在转子旋转一周的各旋转位置上，与由叶片的基端划分的叶片槽的底部附近空间的、从转子的中心离开最远的部分吻合而相连通。

因此，与转子一起旋转的各叶片位于由定子的凸轮面向叶片槽内最大压入的最大压入旋转位置时，以与向叶片槽内被最大压入的叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通的方式形成在板上的背压槽，相对贯通该板的转子的旋转轴所用的中心孔所成的距离小。

然而，背压槽没有构成正圆的圆环状，而形成为仿照转子旋转一周时叶片的基端描绘的环状轨迹。由此，与转子一起旋转的各叶片位于被定子的凸轮面从叶片槽内最大压出的最大压出旋转位置时，与从叶片槽内被最大压出的叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通的方式形成在板上的背压槽，相对贯通该板的转子的旋转轴所用的中心孔所成的距离大。

这里，在板上形成的背压槽相对贯通该板的转子的旋转轴所用的中心孔所成的上述距离，即，防止引导到背压槽的排出压力经由该板与转子之间的侧隙向中心孔泄漏的密封宽度。根据本发明，该密封宽度在背压槽的周向上逐渐变化，在相当于转子的最大压出旋转位置的位置一侧成为最大。由此，成为将与转子的侧面接触的板与该转子之间的侧隙减小，能够抑制向形成在该板上的背压槽引导的排出压力向贯通该板的转子的旋转轴所用的中心孔泄漏。

(技术方案3)

(b)成为将前述(a)的背压槽相对沿定子周向的凸轮面的凸轮曲线构成相似形状。由此，能够将背压槽形成为完全仿照前述(a)的叶片基端描绘的环状轨迹，并能够可靠地抑制向背压槽引导的排出压力向转子的旋转轴所用的中心孔泄漏。

(技术方案4)

(c)将前述(a)的背压槽构成为椭圆的环状。由此，能够将背压槽形成为大致仿照前述(a)的叶片基端描绘的环状轨迹，并能够简单地抑制向背压槽引导的排出压力向转子的旋转轴所用的中心孔漏。

(技术方案5)

(d)通过将前述(a)的背压槽仅形成在一对板的一个上，能够实现前述(a)。

(技术方案6)

(e)通过将前述(a)的背压槽形成在一对板的双方，能够实现前述(a)。

附图说明

图1是表示叶片泵的侧剖面图。

图2是沿图1的II-II线的剖面图。

图3是沿图1的III-III线的剖面图。

图4是沿图3的IV-IV线的向视图。

图5是沿图3的V-V线的向视图。

图6是沿图5的VI-VI线的剖面图。

图7是沿图5的VII-VII线的剖面图。

图8A、图8B是表示本发明的密封宽度的放大效果的模式图。

具体实施方式

图1～图5所示的叶片泵10是固定容量型叶片泵。叶片泵10例如通过内燃机的动力驱动，作为用于将作为流体的工作油供给到流体压力利用设备例如车辆用的液压式动力转向装置或液压式无级变速机的液压泵起作用。

叶片泵10具有：壳体11，具备收容泵机组20的凹部(收容室)11A；覆盖壳体11的凹部11A的开口部的盖板12和被夹入到壳体11和盖板12之间的密封板13。壳体11、盖板12和密封板13通过多个螺栓14被连结固定。密封板13覆盖并密封壳体11和盖板12上所形成的多个通路用槽或减重用槽。

叶片泵10将泵机组20的旋转轴21枢轴支承在设置于壳体11和盖板12上的轴承15、16上，将该旋转轴21上通过梳状齿固定结合的转子22配设在壳体11的凹部11A中。旋转轴21以及转子22通过内燃机的动力旋转。

如图5所示，转子22在沿周向的多个位置的每个上将叶片24出没自如地收容在沿径向设置的叶片槽23中，在沿叶片槽23的半径方向上滑动自如地配设各叶片24。转子22在外周面以及两侧面上将叶片槽23开口。

泵机组20在壳体11的凹部11A中嵌装成，从该凹部11A的里侧依次层叠里侧板31、定子30、外侧板32。这些里侧板31、定子30、外侧板32与该外侧板32上添加设置的密封板13一起由定位销33A、33B穿插而在周向被定位的状态下，由盖板12从侧方保持固定。另外，侧板31、32构成多孔圆板，具有插通转子22的旋转轴21的中心孔31A、32A。

定子30构成具有圆形的外周面和由近似于椭圆的凸轮曲线形成凸轮面30A(图5)的内周面的筒状，且嵌装于壳体11的凹部11A中，并包围转子22。

里侧板31和外侧板32构成从两侧夹着转子22、叶片24以及定子30的一对板。因此，定子30在两侧板31、32之间，包围转子22以及叶片24，并在转子22的外周面和相邻的叶片24之间形成泵室40。

在泵机组20中，在泵室40的转子旋转方向上游侧的吸入区域中，设置在定子30以及里侧板31上的吸入端口41(吸入端口41A、吸入端口41B)开口，该吸入端口41上经由设置在壳体11上的吸入通路42，与泵10的吸入口43连通。与转子22的旋转一起，油被吸入到泵室40扩张的吸入区域。

另一方面，泵室40的转子旋转方向下游侧的排出区域中，设置在定子30以及外侧板32上的排出端口51开口，该排出端口51(排出端口51A、排出端口51B)上经由设置在盖板12上的排出通路52，与泵10的排出口53连通。与转子22的旋转一起，油从泵室40被压缩的排出区域排出。

另外，在转子22旋转一周时，与该转子22一起旋转的叶片24位于从上述排出区域开始到朝向吸入区域之间的旋转角度位置(称为叶片24的最大压入旋转位置)时，该叶片24被定子30的凸轮面30A向叶片槽23内被压入到最大限度。并且，叶片24在位于从上述吸入区域开始到朝向排出区域之间的旋转角度位置(称为叶片24的最大压出旋转位置)时，该叶片24被定子30的凸轮面30A向叶片槽23外最大限度地压出。

泵机组20在壳体11的凹部11A的最里部，设置由里侧板31划分的高压室54。里侧板31具有将设置在定子30上的排出端口51与高压室54连通的高压油供给端口55，通过转子22的旋转，从泵室40排出的油向高压室54供给。

如图4、图5所示，里侧板31在该里侧板31的同一直径上绕中心孔31A而相对的两个位置上设置将高压室54的高压排出油在转子22的周向上向一部分的叶片槽23的底部附近空间23A引导的圆弧状的高压油导入端口56A。并且，外侧板32，在与转子22的另一侧面接触的面上，设置有与转子22的全部叶片槽23的底部附近空间23A连通且经由里侧板31的上述高压油导入端口56A与高压室54连通的环状的背压槽57。另外，里侧板31，在与转子22的一侧面接触的面上隔着相邻的两个高压油导入端口56A、56A的两个位置上，设置在转子22的周向与一部分的叶片槽23的底部附近空间23A连通的圆弧状的连通槽56B。

这里，里侧板31的高压油导入端口56A、连通槽56B以及外侧板32的背压槽57，不管转子22位于旋转方向N的怎样的旋转位置Ni(i＝1，2，3…)，都设定成，与叶片槽23内叶片24的基端Ei(i＝1，2，3…)划分的该叶片槽23的底部附近空间23A连通。另外，在图5中，N1相当于叶片24的最大压入旋转位置、N3相当于叶片24的最大压出旋转位置。

由此，通过转子22的旋转从泵室40排出而供给到高压室54的高压排出油，经由里侧板31的高压油导入端口56A、进而经由与该高压油导入端口56A连通的转子22的一部分的叶片槽23的底部附近空间23A，供给到外侧板32的环状的背压槽57中。于是，向外侧板32的环状的背压槽57供给的高压排出油被同时导入到与该背压槽57连通的转子22的全部叶片槽23的底部附近空间23A中，并在被导入到该叶片槽23的底部附近空间23A的高压排出油的压力作用下，叶片24的前端与定子30的内周的凸轮面30A接触而抵接。另外，被导入到不与里侧板31的高压油导入端口56A连通的转子22的叶片槽23的底部附近空间23A中的高压排出油被压入并填充到里侧板31的连通槽56B中。

因此，在叶片泵10中，若通过内燃机旋转旋转轴21，转子22的叶片24的前端与定子30的内周的凸轮面30A接触而旋转，则在泵室40的转子旋转方向上游侧的吸入区域中，与转子22的旋转一起，将来自吸入端口41的油吸入到被扩张的泵室40中。同时，在泵室40的转子旋转方向下游侧的排出区域中，伴随转子22的旋转，被压缩的来自泵室40的油向排出端口51排出。

然而，对于叶片泵10而言，如图5所示，以仿照转子22在沿着旋转方向N的各旋转位置Ni(i＝1，2，3…)旋转一周时，与定子30的凸轮面30A滑动连接而在叶片槽23内滑动的叶片24的基端Ei(i＝1，2，3…)描绘的环状轨迹的方式形成上述外侧板32的背压槽57。

由此，在转子22旋转一周的各旋转位置Ni上，与由叶片24的基端Ei划分的叶片槽23的底部附近空间23A的、从转子22的中心c向半径向外方离开最远而成的部分(与叶片24的基端Ei接触的部分)吻合且相连通地形成外侧板32的背压槽57(图5)。

这里，优选外侧板32的背压槽57相对定子30的凸轮面30A的凸轮曲线构成相似形状。但是背压槽57也可形成为与凸轮面30A的凸轮曲线大概近似的椭圆的环状。

因此，根据本实施例，能够取得以下的作用效果。

(a)与转子22一起旋转的各叶片24位于被定子30的凸轮面30A向叶片槽23内最大压入的最大压入旋转位置N1时，如图5所示，以叶片槽23内被最大压入的叶片24的基端E1划分的、与该叶片槽23的底部附近空间23A连通的方式形成在外侧板32上的背压槽57，相对贯通该外侧板32的转子22的旋转轴21所用的中心孔32A构成的距离A小(图6)。

然而，背压槽57没有形成正圆的圆环状而形成为仿照转子22旋转一周时叶片24的基端Ei描绘的环状轨迹。因此，与转子22一起旋转的各叶片24位于被定子30的凸轮面30A从叶片槽23内最大压出的最大压出旋转位置N3时，如图5所示，以与从叶片槽23内最大压出的叶片24的基端E3划分的该叶片槽23的底部附近空间23A连通的方式形成在外侧板32上的背压槽57，相对贯通该外侧板32的转子22的旋转轴21所用的中心孔32A而构成的距离B大(图7)。

这里，在外侧板32上形成的背压槽57相对贯通该外侧板32的转子22的旋转轴21所用的中心孔32A而成的上述距离A、B，即为防止被引导到背压槽57中的排出压力经由该外侧板32和转子22之间的侧隙而向中心孔32A泄漏的密封宽度A、B。根据本发明，该密封宽度在背压槽57的周向上逐渐变化，与转子22的最大压出旋转位置相当的位置的一侧变大。由此，与转子22的侧面接触的外侧板32和该转子22之间的侧隙变小，且能够抑制引导到形成在该外侧板32上的背压槽57的排出压力向贯通该外侧板32的转子22的旋转轴21所用的中心孔32A泄漏。

图8A表示将外侧板32的背压槽57设定成正圆的环状的以往例，图8B表示上述的本发明例。

(b)使上述(a)的背压槽57相对沿定子30的周向的凸轮面30A的凸轮曲线而构成相似形状。由此，将背压槽57形成为完全仿照前述(a)的叶片24的基端Ei描绘的环状轨迹，能够可靠地抑制引导到背压槽57中的排出压力向转子22的旋转轴21所用的中心孔32A泄漏。

(c)使前述(a)的背压槽57呈椭圆的环状。由此，能够将背压槽57形成为大概仿照前述(a)的叶片24的基端描绘的环状轨迹，并能够简单地抑制被引导到背压槽57的排出压力向转子22的旋转轴21所用的中心孔32A泄漏。

(d)通过将前述(a)的背压槽57仅形成在一对侧板31、32中的一方即外侧板32上，由此能够实现前述(a)。

但是，通过将前述(a)的背压槽57形成在一对侧板31、32的双方，由此能够实现前述(a)。此时，通过将背压槽57设置在外侧板32上，并且在与里侧板31的转子22接触的面上设置与背压槽57同样的背压槽，将设置在该里侧板31上的高压油导入端口56A与该背压槽连通。

以上，通过附图对本发明的实施例进行了详述，但是本发明的具体结构并不仅限于实施例，即使有不脱离本发明宗旨的范围的设计变更等也包括在本发明中。例如，本发明不限于固定容量型叶片泵，也可适用于例如日本特开2000-265977、日本特开2007-146786中记载的可变容量型叶片泵。

本发明的叶片泵，其特征在于，具有：壳体；配设在壳体的内部而旋转的转子；滑动自如地配设在沿转子径向设置的多个叶片槽中的多个叶片；在壳体的内部以围绕转子的方式配设的筒状的定子；从两侧夹着转子、叶片以及定子的一对板；设置在壳体和上述一对板中的一个之间、接受通过转子的旋转排出的液体的供给的高压室；和背压槽，形成在上述一对板中的至少一个的、与转子的侧面接触的面上，不管该转子位于怎样的旋转位置，均与该叶片槽内叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通，并与高压室连通，供给到高压室的流体经由形成在上述至少一个板上的背压槽被导入到转子的叶片槽的底部附近空间，并通过导入到该叶片槽的底部附近空间的流体的压力将叶片的前端抵接在定子的内周的凸轮面上，以仿照转子旋转一周时与定子的凸轮面滑动连接而在叶片槽内滑动的叶片的基端所描绘的环状轨迹的方式形成上述背压槽。由此，能够抑制向与转子的侧面接触的侧面的板上所形成的背压槽导入的排出压力向使贯穿该板的转子的旋转轴所使用的中心孔泄漏。

Claims (7)

1.一种叶片泵，其特征在于，

具有：壳体；配设在壳体的内部而旋转的转子；滑动自如地配设在沿转子径向设置的多个叶片槽中的多个叶片；在壳体的内部以围绕转子的方式配设的筒状的定子；从两侧夹着转子、叶片以及定子的一对板；设置在壳体和上述一对板中的一个之间、接受通过转子的旋转排出的液体的供给的高压室；和背压槽，形成在上述一对板中的至少一个的、与转子的侧面接触的面上，不管该转子位于怎样的旋转位置，均与该叶片槽内叶片的基端划分的该叶片槽的底部附近空间连通，并与高压室连通，

供给到高压室的流体经由形成在上述至少一个板上的背压槽被导入到转子的叶片槽的底部附近空间，并通过导入到该叶片槽的底部附近空间的流体的压力将叶片的前端抵接在定子的内周的凸轮面上，

以仿照转子旋转一周时与定子的凸轮面滑动连接而在叶片槽内滑动的叶片的基端所描绘的环状轨迹的方式形成上述背压槽。

2.如权利要求1所述的叶片泵，上述背压槽形成为，在转子旋转一周的各旋转位置，与由叶片的基端划分的叶片槽的底部附近空间的、从转子的中心离开最远的部分吻合而相连通。

3.如权利要求1或2所述的叶片泵，上述背压槽相对于沿定子的周向的凸轮面的凸轮曲线构成相似形状。

4.如权利要求1或2所述的叶片泵，上述背压槽构成椭圆的环状。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的叶片泵，上述背压槽仅形成在一对板的一个上。

6.如权利要求1～4中任意一项所述的叶片泵，上述背压槽形成在一对板的双方上。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的叶片泵，其中，

所述叶片泵为固定容量型叶片泵。

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