CN104704238B - 可变容量型叶片泵 - Google Patents

Abstract

可变容量型叶片泵包括：转子，其被驱动而旋转；多个叶片，其以滑动自如的方式收纳于转子；定子，其具有与叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面，并能够相对于转子的中心偏心；泵室，其划分形成于转子、定子以及相邻的叶片之间；吸入口，其用于引导被吸入到泵室中的工作流体；以及排出口，其用于引导自泵室排出的工作流体。无论定子相对于转子的偏心量如何，吸入口的开口部外周形成为位于沿着定子的内周凸轮面或者比内周凸轮面靠外侧的位置。

Description

可变容量型叶片泵

技术领域

本发明涉及一种被用作流体压设备中的流体压供给源的可变容量型叶片泵。

背景技术

可变容量型叶片泵通过使定子以销为支点摆动，使定子相对于转子的偏心量变化，从而使工作流体的排出容量变化。

在日本JP2007－138876A公开了如下技术：在泵室的轴向两侧形成吸入口，并将该吸入口形成为在定子最小摆动时沿着转子的外周与定子的内周之间的圆弧状。

在上述这种可变容量型叶片泵中，若定子的偏心量增大，则吸入口的旋转方向顶端侧处的外周位于比定子的内周靠内侧的位置，在比定子的内周靠内侧的位置产生台阶。

若转子在该状态下旋转，则在突出的叶片倾斜的情况下，存在如下可能性：叶片的顶端侧的角落入吸入口，叶片的落入角卡挂于吸入口的外周面。

发明内容

本发明的目的在于防止可变容量型叶片泵中的叶片卡挂于吸入口。

根据本发明的某实施方式，提供一种可变容量型叶片泵，其被用作流体压供给源，其中，该可变容量型叶片泵包括：转子，其被驱动而旋转；多个叶片，其以滑动自如的方式收纳于转子；定子，其具有与叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面，并能够相对于转子的中心偏心；泵室，其划分形成于转子、定子以及相邻的叶片之间；吸入口，其用于引导被吸入到泵室中的工作流体；以及排出口，其用于引导自泵室排出的工作流体；无论定子相对于转子的偏心量如何，吸入口的开口部外周形成为位于沿着定子的内周凸轮面或 者比内周凸轮面靠外侧的位置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的可变容量型叶片泵的垂直于驱动轴的剖面的剖视图。

图2是侧板的主视图。

图3A是表示可变容量型叶片泵的平行于驱动轴的剖面的剖视图。

图3B是放大表示图3A的范围A的放大图。

图4是泵盖的主视图。

图5是表示比较例中的可变容量型叶片泵的垂直于驱动轴的剖面的剖视图。

图6是比较例中的侧板的主视图。

图7A是表示比较例中的可变容量型叶片泵的平行于驱动轴的剖面的剖视图。

图7B是放大表示图7A的范围D的放大图。

图7C是放大表示图7A的范围D的放大图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式中的可变容量型叶片泵100的垂直于驱动轴1的剖面的剖视图。图2是侧板20的主视图。图3A是表示可变容量型叶片泵100的平行于驱动轴1的剖面的剖视图。图4是泵盖40的主视图。

可变容量型叶片泵(以下，称为“叶片泵”。)100被用作搭载于车辆的液压设备(流体压设备)，例如动力转向装置、无级变速器等的液压(流体压)供给源。

叶片泵100例如利用发动机(未图示)等驱动，连结于驱动轴1的转子2通过如图1的箭头所示那样向顺时针方向旋转，产生液压。

叶片泵100包括：多个叶片3，其以能够相对于转子2沿径向往复运动的方式设置；以及定子4，其用于容纳转子2和叶片3。

在转子2上隔着预定的间隔呈放射状形成有狭缝2A，该狭缝2A在外周面上具有开口部。叶片3以滑动自如的方式插入狭缝2A。在狭缝2A的基端侧划分出被导入泵排出压力的叶片背压室2B。叶片3在叶片背压室2B的压力的作用下被向自狭缝2A突出的方向按压。

驱动轴1以旋转自如的方式支承于泵体(未图示)。在泵体形成有用于容纳定子4的泵容纳凹部(未图示)。在泵容纳凹部的底面配置有与转子2以及定子4的轴向一侧相抵接的侧板20(图3A)。泵容纳凹部的开口部被与转子2以及定子4的另一侧相抵接的泵盖40(图3A)封堵。泵盖40与侧板20以夹着转子2以及定子4的两侧面的状态配置。在转子2与定子4之间划分出被各叶片3隔开的泵室5。

如图2所示，在侧板20上形成有将工作油引导至泵室5内的吸入口21、以及将泵室5内的工作油取出并引导至液压设备的排出口22。

如图4所示，在泵盖40上与侧板20相同地形成有吸入口41以及排出口42。泵盖40的吸入口41以及排出口42借助泵室5而分别连通于侧板20的吸入口21以及排出口22。

定子4是环状的构件，并具有内周凸轮面4A，叶片3的顶端部3A滑动接触于该内周凸轮面4A。在该内周凸轮面4A上形成有伴随着转子2的旋转而经由吸入口21吸入工作油的吸入区间、以及经由排出口22排出工作油的排出区间。

吸入口21通过吸入通路(未图示)而连通于油箱(未图示)，油箱的工作油通过吸入通路而被自吸入口21向泵室5供给。

排出口22贯穿侧板20而与形成于泵体的高压室(未图示)相连通。高压室通过排出通路(未图示)而与叶片泵100外部的液压设备(未图示)相连通。自泵室5排出的工作油通过排出口22、高压室、排出通路而向液压设备供给。

如图2所示，在侧板20上形成有与叶片背压室2B相连通的背压端口23、24。在侧板20上形成有将背压端口23、24的两端彼此相连通的槽25。背压端口23经由贯穿侧板20的通孔26而连通于高压室。自泵室5排出的工作液压通过排出口22、高压室、通孔26、以及背压端口23、24而引导至叶片背压室2B。叶片3在叶片背压室2B的工作液压的作用下被向自转子2朝向定子4突出的方向按压。

在叶片泵100工作时，叶片3在按压其基端部的叶片背压室2B的工作液压的作用力、以及伴随着转子2的旋转而作用的离心力的作用下被向自狭缝2A突出的方向施力，其顶端部3A滑动接触于定子4的内周凸轮面4A。

在定子4的吸入区间，滑动接触于内周凸轮面4A的叶片3自转子2突出从而使泵室5扩张，工作油被自吸入口21吸入到泵室5。在定子4的排出区间，滑动接触于内周凸轮面4A的叶片3被压入转子2从而使泵室5收缩，在泵室5中被加压的工作油自排出口22排出。

以下，对使叶片泵100的排出容量(排量)变化的结构进行说明。

叶片泵100具有包围定子4的环状的接合环6。在接合环6与定子4之间安装有支承销7。在支承销7支承有定子4，定子4在接合环6的内侧以支承销7为支点摆动，并相对于转子2的中心O偏心。

在接合环6的槽6A中安装有在定子4摆动时与定子4的外周面4B滑动接触的密封件8。在定子4的外周面4B与接合环6的内周面6B之间，利用支承销7与密封件8划分出第一流体压室11与第二流体压室12。

定子4在第一流体压室11与第二流体压室12之间的压力差的作用下以支承销7为支点摆动。若定子4摆动，则定子4相对于转子2的偏心量变化，泵室5的排出容量变化。若定子4相对于支承销7向图1中的逆时针方向摆动，则定子4相对于转子2的偏心量变小，泵室5的排出容量变小。与此相对，如图1所示，若定子4相对于支承销7向顺时针方向摆动，则定子4相对于转子2的偏心量变大，泵室5的排出容量变大。

在接合环6的内周面6B上分别鼓出形成有限制部6C和限制部6D，该限 制部6C用于限制定子4向相对于转子2的偏心量变小的方向移动，该限制部6D用于限制定子4向相对于转子2的偏心量变大的方向移动。换句话说，限制部6C限制定子4相对于转子2的最小偏心量，限制部6D限制定子4相对于转子2的最大偏心量。

第一流体压室31与第二流体压室32之间的压力差通过控制阀(未图示)来控制。控制阀以使定子4相对于转子2的偏心量伴随着转子2的旋转速度的增加而变小的方式控制第一流体压室31以及第二流体压室32的工作液压。

以下，对吸入口21进行说明。

如图2所示，设于侧板20的吸入口21形成为以转子2的中心O为中心的圆弧状。吸入口21具有伴随着转子2的旋转而使该吸入口21与泵室5之间开始连通的连通开始侧端部21A、以及伴随着转子2的旋转而使该吸入口21与泵室5之间的连通结束的连通结束侧端部21B。

吸入口21的开口部内周21C形成为在自连通开始侧端部21A至连通结束侧端部21B整个区域同径。另一方面，吸入口21的开口部外周21D以自连通开始侧端部21A朝向连通结束侧端部21B逐渐扩径的方式形成。换句话说，吸入口21的开口宽度在连通结束侧比在连通开始侧大。

在定子4的中心与转子2的中心O重合、定子4的偏心量为零的情况下，吸入口21的连通开始侧的开口部外周21D位于沿着定子4的内周凸轮面4A的位置。另一方面，在定子4的中心与转子2的中心O错开而定子4的偏心量最大的情况下，吸入口21的连通结束侧的开口部外周21D位于沿着定子4的内周凸轮面4A的位置。

因而，无论定子4的偏心量如何，吸入口21的开口部外周21D始终位于沿着定子4的内周凸轮面4A或者比内周凸轮面4A靠外侧的位置。

另外，在吸入口21的连通结束侧的开口部内周21C设有引导部27。引导部27是开口部内周21C的一部分，开口部内周21C以随着朝向连通结束侧端部21B去而逐渐靠近开口部外周21D的方式平滑地形成。在开口部内周21C到达开口部外周21D的连通结束侧端部21B，开口部内周21C与开口部外周 21D之间所成的角为了避免成为直角而形成呈圆弧状偏向开口部外周21D侧的形状。由此，防止了吸入口21的加工性降低。

如图4所示，设于泵盖40的吸入口41也为了防止导入泵室5的工作油的偏移而形成与设于侧板20的吸入口21相对应的形状。

在此，对比较例中的叶片泵200进行说明。

图5是表示比较例中的可变容量型叶片泵200的垂直于驱动轴1的剖面的剖视图。图6是比较例中的侧板50的主视图。

在比较例中的叶片泵200中，吸入口51的开口部内周51C与开口部外周51D均形成以转子2的中心O为中心的圆弧状，并且开口宽度自连通开始侧朝向连通结束侧整个区域恒定(图6)。换句话说，在定子4的偏心量为零的情况下，吸入口51的开口部外周51D位于沿着定子4的内周凸轮面4A的位置。

因而，若定子4的偏心量增大，则如图6中虚线所示，定子4的内周凸轮面4A偏离吸入口51，吸入口51的开口部外周51D在连通结束侧位于比定子4的内周凸轮面4A靠内侧的位置(图5、图6)。

在转子2旋转时，叶片3的顶端侧滑动接触于定子4的内周凸轮面4A，叶片3的侧面滑动接触于侧板50以及泵盖70。当在吸入口51位于叶片3的侧面的状态下对叶片3作用了侧面方向的力时，叶片3倾斜而叶片3的顶端侧的角3B落入吸入口51。在该状态下，若转子2进一步旋转，叶片3达到使吸入口51的开口部外周51D来到比定子4的内周凸轮面4A靠内侧位置的程度，则叶片3的落入角3B有可能卡挂于吸入口51的开口部外周51D。

图7A是表示比较例中的可变容量型叶片泵200的平行于驱动轴1的剖面的剖视图。图7B是放大表示图7A的范围D的放大图。图7C是放大表示叶片3被卡挂情况下的图7A的范围D的放大图。

图7A的右侧示出叶片3位于比吸入口51的中央靠连通结束侧的位置的情况下的剖面。在叶片3未倾斜的情况下，如图7B所示，叶片3的顶端侧的角3B没有落入吸入口51而是滑动接触于侧板50。在叶片3倾斜的情况下，存在如下可能性：如图7C所示，叶片3的顶端侧的角3B落入吸入口51，卡挂于 吸入口51的开口部外周51D。

因此，在本实施方式中，如图2所示，相比于比较例，将吸入口21的开口部外周21D向外周侧扩大。扩大幅度被设定为即使定子4的偏心量最大、吸入口21的开口部外周21D也不会位于比定子4的内周凸轮面4A靠内侧位置的程度。

由此，若在比吸入口21的中央靠连通结束侧位置观察平行于驱动轴1的剖面，则如图3B所示，由于吸入口21的开口部外周21D位于比定子4的内周凸轮面4A靠外侧的位置，因此即使叶片3倾斜，叶片3的顶端侧的角也不会卡挂于吸入口21。

而且，如图2所示，由于在连通结束侧吸入口端部设有使开口部内周21C逐渐靠近外周侧的引导部27，因此能够伴随着转子2的旋转逐渐上提叶片3的落入吸入口21的顶端侧。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

由于无论定子4的偏心量如何，吸入口21的开口部外周21D都形成于比定子4的内周凸轮面4A靠外侧的位置，因此能够防止在比定子4的内周靠内侧的位置产生台阶。因此，无论定子4的偏心量如何，都能够防止叶片3的落入吸入口21的顶端侧的角3B卡挂于吸入口21的外周面。

而且，由于在吸入口21的连通结束侧端部21B形成使开口部内周21C随着朝向连通结束侧端部21B去而靠近开口部外周21D的引导部27，因此能够伴随着转子2的旋转逐渐上提叶片3的落入吸入口21的顶端侧，从而能够更可靠地防止叶片3的顶端侧的角3B卡挂于吸入口21的内壁。

而且，由于吸入口21的开口部外周21D形成为定子4的偏心量越增大就越靠近定子4的内周凸轮面4A，因此在转子2的旋转速度较低且定子4的偏心量较大的情况下，内周凸轮面4A与吸入口21的开口部外周21D之间的台阶变小，能够抑制旋转初期的工作油的流路阻力。

而且，由于在定子4处于最大偏心位置的情况下，形成为吸入口21的开口部外周21D位于沿着定子4的内周凸轮面4A的位置，因此在转子2的中心O 与定子4的中心之间的偏心量最大的情况下，内周凸轮面4A与吸入口21的开口部外周21D成为大致处于一个面，能够抑制工作油的流路阻力。而且，能够将因向外周侧扩大吸入口21的开口部外周21D而导致的侧板20以及泵盖40的刚性的降低抑制到最小限度。

而且，由于吸入口21的开口宽度在连通结束侧比在连通开始侧大，因此能够配合于泵室5伴随着转子2的旋转的放大而使吸入口21的开口面积增大，能够使得工作油的吸入效率上升，并且抑制产生气蚀。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

本申请是基于2012年9月28日向日本专利局提出申请的日本特愿2012－216364要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式引入到本说明书中。

Claims (4)

1.一种可变容量型叶片泵，其被用作流体压供给源，该可变容量型叶片泵包括：

转子，其被驱动而旋转；

多个叶片，其以滑动自如的方式收纳于上述转子；

定子，其具有供上述叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面，并能够相对于上述转子的中心偏心；

泵室，其划分形成于上述转子、上述定子以及相邻的上述叶片之间；

吸入口，其用于引导被吸入到上述泵室中的工作流体；以及

排出口，其用于引导自上述泵室排出的工作流体；

无论上述定子相对于上述转子的偏心量如何，上述吸入口的开口部外周形成为位于沿着上述定子的上述内周凸轮面或者比上述内周凸轮面靠外侧的位置，

在上述吸入口的伴随着上述转子的旋转而结束该吸入口与上述泵室之间的连通的连通结束侧的开口部内周设有引导部，该引导部以该开口部内周随着朝向连通结束侧端部去而逐渐靠近上述开口部外周的方式形成为圆弧状。

2.根据权利要求1所述的可变容量型叶片泵，其中，

伴随着上述转子的旋转而结束上述吸入口与上述泵室之间的连通的连通结束侧的上述开口部外周形成为，上述定子的偏心量越增大，越靠近上述定子的上述内周凸轮面。

3.根据权利要求2所述的可变容量型叶片泵，其中，

在上述定子处于最大偏心位置的情况下，连通结束侧的上述开口部外周形成为位于沿着上述定子的上述内周凸轮面的位置。

4.根据权利要求1所述的可变容量型叶片泵，其中，

上述吸入口的开口宽度在伴随着上述转子的旋转而结束该吸入口与上述泵室之间的连通的连通结束侧比在伴随着上述转子的旋转而开始该吸入口与上述泵室之间的连通的连通开始侧大。