CN105190039A - 可变容量式叶片泵 - Google Patents

Abstract

可变容量式叶片泵包括：转子；叶片；定子；泵室；吸入口；排出口；背压室；板，其具有滑动接触面和贯通孔；吸入侧背压口，其用于在吸入区间将吸入口的工作流体引导至背压室；排出侧背压口，其用于在排出区间将排出口的工作流体引导至背压室；附加槽，其延伸设置在滑动接触面的、自排出侧背压口与贯通孔之间的区域到吸入侧背压口与贯通孔之间的区域为止的整个范围内；以及连接槽，其用于将附加槽与吸入侧背压口连通。

Description

可变容量式叶片泵

技术领域

本发明涉及一种被用作流体压设备的流体压供给源的可变容量式叶片泵。

背景技术

可变容量式叶片泵包括：转子，其收纳有叶片；定子，其具有与叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面；以及侧板，其与转子的轴线方向上的一端侧滑动接触。在侧板分别呈圆弧状地形成有吸入口和排出口，该吸入口用于向在转子、定子以及相邻的叶片之间划分形成的泵室引导工作流体，该排出口用于引导自泵室排出的工作流体。

在侧板还形成有与在叶片的基端侧划分形成的背压室相连通的背压口。自背压口供给至背压室的工作流体压向径向外侧推压叶片，而使叶片的顶端与定子的内周滑动接触。在吸入区间，泵室的压力较低，因此在背压室的压力的作用下叶片被强力地按压于定子的内周凸轮面，叶片的顶端与内周凸轮面之间的滑动阻力增大。

在日本JP6－200883A中记载有这样的技术：在吸入区间和排出区间，分别呈圆弧状地设有背压口，向排出侧背压口导入自排出口排出的高压的工作流体，另一方面，向吸入侧背压口导入吸入口的低压的工作流体，从而使叶片与内周凸轮面之间的滑动阻力降低。

发明内容

用于驱动转子旋转的轴穿插于在侧板的中心设置的贯通孔。即使轴旋转，侧板也不旋转，因此在轴的外周与贯通孔的内周之间设有微小的间隙。而且，即使转子旋转，侧板也不旋转，因此在转子的侧面与侧板的侧面之间设有微小的间隙。

因而，被导入到排出侧背压口的高压的工作流体有可能经由转子与侧板之间的间隙向轴的外周泄漏。若工作流体泄漏，则为了弥补排量的降低，定子的偏心量增大。由此，转子的旋转负荷增大，因此泵效率降低。

本发明的目的在于提供一种能够抑制因工作流体自排出侧背压口泄漏而导致泵效率降低的可变容量式叶片泵。

采用本发明的某技术方案，提供一种可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵被用作流体压供给源，其中，该可变容量式叶片泵包括：转子，其连结于利用动力源的动力驱动而进行旋转的轴；狭缝，其在转子的外周具有开口部，并且呈放射状地形成有多个；叶片，其以滑动自如的方式收纳于各狭缝；定子，其具有与叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面，并且能够相对于转子的中心偏心，叶片的顶端部是叶片自狭缝突出的方向的端部；泵室，其划分形成在转子、定子以及相邻的叶片之间；吸入口，其用于引导要被吸入到泵室的工作流体；排出口，其用于引导自泵室排出的工作流体；背压室，其形成在狭缝内，由叶片的基端部划分形成，叶片的基端部是与顶端部相反的一侧的端部；板，其具有与转子的侧面滑动接触的滑动接触面以及供轴穿插的贯通孔；吸入侧背压口，其形成在滑动接触面的贯通孔的外周侧，用于在泵室与吸入口相连通的吸入区间将吸入口的工作流体引导至背压室；排出侧背压口，其形成在滑动接触面的贯通孔的外周侧，用于在泵室与排出口相连通的排出区间将自排出口排出的工作流体引导至背压室；附加槽，其延伸设置在滑动接触面的、自排出侧背压口与贯通孔之间的区域到吸入侧背压口与贯通孔之间的区域为止的整个范围内；以及连接槽，其用于将附加槽与吸入侧背压口连通。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的可变容量式叶片泵的主视图。

图2是侧板的主视图。

图3是泵盖的主视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1是本实施方式的可变容量式叶片泵100(以下，简称为“叶片泵100”)的主视图，是将泵盖80拆掉并沿轴20的轴线方向进行观察而得到的图。图2是侧板70的主视图，是沿与图1相同的方向进行观察而得到的图。图3是泵盖80的主视图，是表示将自图1中的叶片泵100拆下的泵盖80以纸面的上下方向为轴线翻转过来后的状态的图。

叶片泵100被用作搭载于车辆的流体压设备、例如动力转向装置、无级变速器等的流体压供给源。工作流体为油、其它的水溶性替代液等。

叶片泵100由例如发动机(未图示)等驱动，通过使连结于轴20的转子30如图1中的箭头所示那样沿顺时针方向旋转来产生流体压。

叶片泵100包括：泵体10；轴20，其以旋转自如的方式支承于泵体10；转子30，其连结于轴20，被轴20驱动而旋转；多个叶片40，其以能够相对于转子30沿径向往复运动的方式设于转子30；定子50，其用于收纳转子30和叶片40；以及接合环60，其为环状，用于包围定子50。

在转子30以隔开规定间隔的方式呈放射状地形成有多个在外周面具有开口部的狭缝31。叶片40以滑动自如的方式插入到各狭缝31。在狭缝31的基端侧形成有由叶片40的基端部41划分形成的、能够导入工作流体的背压室32，该叶片40的基端部41是叶片40的与叶片40自狭缝31突出的方向相反的一侧的端部。叶片40在背压室32的压力的作用下被推压向使该叶片40自狭缝31突出的方向。

在泵体10形成有用于收纳接合环60的泵收纳凹部11。在泵收纳凹部11的底面配置有与转子30、定子50和接合环60这三者的轴线方向上的一侧(图1中的里侧)相抵接的侧板70(图2)。泵收纳凹部11的开口部由与转子30、定子50和接合环60这三者的另一侧(图1中的跟前侧)相抵接的泵盖80(图3)密封。泵盖80和侧板70以夹着转子30、定子50和接合环60这三者的两侧面的状态配置。在转子30与定子50之间划分形成有由各叶片40分隔出的泵室33。

如图2所示，在侧板70的与转子30滑动接触的滑动接触面71形成有：贯通孔72，其供轴20穿插；吸入口73，其用于向泵室33内引导工作流体；以及排出口74，其用于放出泵室33内的工作流体并将其引导向流体压设备。吸入口73和排出口74分别形成为以贯通孔72为中心的圆弧状。

如图3所示，在泵盖80的与转子30滑动接触的滑动接触面81的与侧板70对称的位置形成有贯通孔82、吸入口83和排出口84。即，泵盖80的吸入口83经由泵室33而与侧板70的吸入口73相连通，泵盖80的排出口84经由泵室33而与侧板70的排出口74相连通。而且，泵盖80的贯通孔82与侧板70的贯通孔72同轴配置。

返回到图1，定子50为环状的构件，具有与叶片40的顶端部42滑动接触的内周凸轮面51，该叶片40的顶端部42是叶片40自狭缝31突出的方向的端部。在内周凸轮面51形成有吸入区间和排出区间，随着转子30的旋转，工作流体经由吸入口73、83而被吸入到该吸入区间，工作流体自该排出区间经由排出口74、84而被排出。

吸入口73贯穿侧板70，并且经由形成于泵体10的吸入通路(未图示)而与流体罐(未图示)相连通，流体罐的工作流体自侧板70的吸入口73经由吸入通路供给向泵室33。

排出口74贯穿侧板70，并且与形成于泵体10的高压室(未图示)相连通。高压室经由排出通路(未图示)而与叶片泵100的外部的流体压设备(未图示)相连通。即，自泵室33排出的工作流体经由排出口74、高压室、排出通路供给向流体压设备。

接合环60收纳在泵体10的泵收纳凹部11内。在接合环60与定子50之间安装有支承销61。定子50被支承于支承销61，定子50在接合环60的内侧以支承销61为支点摆动，相对于轴20的中心线O偏心。

在接合环60的槽62安装有在定子50摆动时与定子50的外周面滑动接触的密封件63。在定子50的外周面与接合环60的内周面之间利用支承销61和密封件63划分形成有第一流体压室64和第二流体压室65。

定子50在第一流体压室64与第二流体压室65之间的压力差的作用下以支承销61为支点摆动。在定子50摆动时，定子50相对于转子30的偏心量发生变化，泵室33的排量发生变化。在定子50在图1中相对于支承销61沿逆时针方向摆动时，定子50相对于转子30的偏心量减小，泵室33的排量减小。相对于此，在如图1所示那样定子50相对于支承销61沿顺时针方向摆动时，定子50相对于转子30的偏心量增大，泵室33的排量增大。

在接合环60的内周面分别以鼓出的方式形成有限制部66和限制部67，该限制部66用于限制定子50向相对于转子30的偏心量减小的方向移动，该限制部67用于限制定子50向相对于转子30的偏心量增大的方向移动。即，限制部66用于限定定子50相对于转子30的最小偏心量，限制部67用于限定定子50相对于转子30的最大偏心量。

第一流体压室64与第二流体压室65之间的压力差由控制阀(未图示)控制。控制阀控制第一流体压室64和第二流体压室65这两者的工作流体压，以使得定子50相对于转子30的偏心量随着转子30的转速的增大而减小。

接着，说明用于向背压室32引导工作流体的背压口。

如图2所示，在侧板70形成有：排出侧背压口75，其在排出区间与背压室32相连通；以及吸入侧背压口76，其在吸入区间与背压室32相连通。

排出侧背压口75和吸入侧背压口76形成为以轴20的中心线O为中心的、且具有大致相同的曲率半径的圆弧状。排出侧背压口75形成在排出区间的整个区域内，两端分别延伸设置到吸入区间内。吸入侧背压口76形成在吸入区间的与排出侧背压口75互不干涉的区域。即，排出侧背压口75与吸入侧背压口76以两端彼此分开的方式设置，彼此不连通。

排出侧背压口75经由贯穿侧板70的通孔75A而与高压室相连通。高压的工作流体自高压室供给至排出侧背压口75。另一方面，吸入侧背压口76经由贯穿侧板70的通孔76A而与吸入通路相连通。低压的工作流体自吸入通路供给至吸入侧背压口76。

如图3所示，在泵盖80的与侧板70对称的位置形成有排出侧背压口85和吸入侧背压口86。高压的工作流体自侧板70的排出侧背压口75经由背压室32供给至排出侧背压口85。同样地，低压的工作流体自侧板70的吸入侧背压口76经由背压室32供给至吸入侧背压口86。

根据以上，自泵室33排出的工作流体压被引导至排出口74、高压室、通孔75A、排出侧背压口75，高压的工作流体压被引导至背压室32。另一方面，导入到泵室33的工作流体压被引导至吸入通路、通孔76A、吸入侧背压口76，低压的工作流体压被引导至背压室32。

在叶片泵100工作时，叶片40在推压其基端部41的背压室32的工作流体压的作用力以及随着转子30的旋转而发挥作用的离心力的作用下被向使该叶片40自狭缝31突出的方向施力，该叶片40的顶端部42与定子50的内周凸轮面51滑动接触。

在吸入区间，背压室32的工作流体压与泵室33的工作流体压大致相同，因此叶片40主要在转子30的旋转所产生的离心力的作用下向自转子30向定子50突出的方向滑动。与内周凸轮面51滑动接触的叶片40沿着内周凸轮面51追随内周凸轮面51并突出，因此泵室33扩张，工作流体自吸入口73吸入到泵室33。

另外，在排出区间，背压室32的工作流体压为高压，因此叶片40被推压向自转子30向定子50突出的方向。与内周凸轮面51滑动接触的叶片40沿着内周凸轮面51追随内周凸轮面51并被压入到转子30，因此泵室33收缩，在泵室33被加压了的工作流体自排出口74排出。

在此，侧板70和泵盖80以自转子30的两侧面与转子30滑动接触的方式配置，因此在侧板70与转子30之间以及泵盖80与转子30之间形成有微小的间隙。而且，轴20穿插于在侧板70的中心设置的贯通孔72以及在泵盖80的中心设置的贯通孔82，因此在轴20的外周与贯通孔72、82的内周之间也形成有微小的间隙。

排出侧背压口75、85内被高压的工作流体填满，因此该工作流体有可能自排出侧背压口75、85向内周侧泄漏，并经由轴20的外周向叶片泵100的外部泄漏。

若排出侧背压口75、85内的工作流体泄漏，则叶片泵100的排量降低。因而，控制阀以使定子50的偏心量增大的方式控制第一流体压室64和第二流体压室65这两者的工作流体压，以弥补排量的下降。由此，转子30的旋转负荷增大，泵效率降低。

因此，在本实施方式中，如图2所示，在侧板70的滑动接触面71的比排出侧背压口75和吸入侧背压口76靠内周侧且比贯通孔72靠外周侧的位置设有圆环状的附加槽77，如图3所示，在泵盖80的滑动接触面81的比排出侧背压口85和吸入侧背压口86靠内周侧且比贯通孔82靠外周侧的位置设有圆环状的附加槽87。而且，在附加槽77的与吸入侧背压口76相对的位置设有连接槽78，该连接槽78用于将附加槽77与吸入侧背压口76连通，且该连接槽78的槽宽小于附加槽77的槽宽，在附加槽87的与吸入侧背压口86相对的位置设有连接槽88，该连接槽88用于将附加槽87与吸入侧背压口86连通，且该连接槽88的槽宽小于附加槽87的槽宽。即，连接槽78的截面积形成为小于附加槽77的截面积，连接槽88的截面积形成为小于附加槽87的截面积。

由此，附加槽77经由连接槽78而与吸入侧背压口76相连通，附加槽87经由连接槽88而与吸入侧背压口86相连通，因此，附加槽77内的压力低于排出侧背压口75内的压力，附加槽87内的压力低于排出侧背压口85内的压力。因而，自排出侧背压口75向内周侧泄漏的高压的工作流体被吸引至附加槽77，自排出侧背压口85向内周侧泄漏的高压的工作流体被吸引至附加槽87。被吸引至附加槽77内的工作流体沿着附加槽77向吸入区间侧流动，并经由连接槽78向吸入侧背压口76回流，被吸引至附加槽87内的工作流体沿着附加槽87向吸入区间侧流动，并经由连接槽88向吸入侧背压口86回流。

像这样，自排出侧背压口75泄漏的高压的工作流体向低压的吸入侧背压口76回流，自排出侧背压口85泄漏的高压的工作流体向低压的吸入侧背压口86回流，因此排出压力与吸入压力之间的压力差减小。因此，即使定子50的偏心量增大了与弥补泄漏的工作流体对应的量，也由于能够抑制转子30的旋转负荷增大而能够抑制泵效率降低。

而且，连接槽78的槽宽小于附加槽77的槽宽，连接槽88的槽宽小于附加槽87的槽宽，因此附加槽77内的工作流体压被保持为高于吸入侧背压口76的压力，附加槽87内的工作流体压被保持为高于吸入侧背压口86的压力。因此，能够防止通过附加槽77、87自轴20的外周吸入叶片泵100的外部的空气。

采用以上的实施方式，取得以下所示的效果。

在侧板70的滑动接触面71的比排出侧背压口75靠内周侧且比贯通孔72靠外周侧的位置设有圆环状的附加槽77，并设有将附加槽77与吸入侧背压口76连通的连接槽78，在泵盖80的滑动接触面81的比排出侧背压口85靠内周侧且比贯通孔82靠外周侧的位置设有圆环状的附加槽87，并设有将附加槽87与吸入侧背压口86连通的连接槽88，因此能够将自排出侧背压口75泄漏的高压的工作流体吸引至附加槽77，并经由连接槽78使其向吸入侧背压口76回流，将自排出侧背压口85泄漏的高压的工作流体吸引至附加槽87，并经由连接槽88使其向吸入侧背压口86回流。

因此，排出压力与吸入压力之间的压力差减小，因此，即使定子50的偏心量增大了与弥补自排出侧背压口75、85泄漏的工作流体对应的量，也能够抑制转子30的旋转负荷增大，能够抑制泵效率降低。

而且，通过使连接槽78的槽宽较窄而使连接槽78的截面积小于附加槽77的截面积，通过使连接槽88的槽宽较窄而使连接槽88的截面积小于附加槽87的截面积，因此能够使自排出侧背压口75泄漏的高压的工作流体的一部分滞留于附加槽77，将附加槽77内的压力保持为高于吸入侧背压口76的压力，使自排出侧背压口85泄漏的高压的工作流体的一部分滞留于附加槽87，将附加槽87内的压力保持为高于吸入侧背压口86的压力。因此，能够防止因附加槽77、87低压化而导致经由轴20的外周的间隙自外部吸入空气。

而且，附加槽77呈圆环状设在侧板70的滑动接触面71的贯通孔72的外周侧的整周上，附加槽87呈圆环状设在泵盖80的滑动接触面81的贯通孔82的外周侧的整周上，因此自排出侧背压口75泄漏的工作流体能够与泄漏部位无关地在整周上都被可靠地吸引至附加槽77，自排出侧背压口85泄漏的工作流体能够与泄漏部位无关地在整周上都被可靠地吸引至附加槽87。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但所述实施方式只不过示出了本发明的一个应用例，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于所述实施方式的具体结构。

例如，在所述实施方式中，附加槽77和连接槽78设于侧板70，附加槽87和连接槽88设于泵盖80，但也可以仅在侧板70和泵盖80中的任一者设置附加槽和连接槽。

本申请基于2013年3月13日向日本专利局提出申请的日本特愿2013－050286主张优先权，通过参照将该申请的全部内容引入到本说明书中。

Claims (4)

1.一种可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵被用作流体压供给源，其中，

该可变容量式叶片泵包括：

转子，其连结于利用动力源的动力驱动而进行旋转的轴；

狭缝，其在所述转子的外周具有开口部，并且呈放射状地形成有多个；

叶片，其以滑动自如的方式收纳于各所述狭缝；

定子，其具有与所述叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面，并且能够相对于所述转子的中心偏心，所述叶片的顶端部是所述叶片自所述狭缝突出的方向的端部；

泵室，其划分形成在所述转子、所述定子以及相邻的所述叶片之间；

吸入口，其用于引导要被吸入到所述泵室的工作流体；

排出口，其用于引导自所述泵室排出的工作流体；

背压室，其形成在所述狭缝内，由所述叶片的基端部划分形成，所述叶片的基端部是与所述顶端部相反的一侧的端部；

板，其具有与所述转子的侧面滑动接触的滑动接触面以及供所述轴穿插的贯通孔；

吸入侧背压口，其形成在所述滑动接触面的所述贯通孔的外周侧，用于在所述泵室与所述吸入口相连通的吸入区间将所述吸入口的工作流体引导至所述背压室；

排出侧背压口，其形成在所述滑动接触面的所述贯通孔的外周侧，用于在所述泵室与所述排出口相连通的排出区间将自所述排出口排出的工作流体引导至所述背压室；

附加槽，其延伸设置在所述滑动接触面的、自所述排出侧背压口与所述贯通孔之间的区域到所述吸入侧背压口与所述贯通孔之间的区域为止的整个范围内；以及

连接槽，其用于将所述附加槽与所述吸入侧背压口连通。

2.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中，

所述连接槽的截面积小于所述附加槽的截面积。

3.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中，

所述附加槽呈圆环状形成在所述滑动接触面的所述贯通孔的外周侧的整周上。

4.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中，

所述板设在所述转子的两侧面中的至少一侧面。