CN107110155A - 自动变速器用泵装置或泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制泵的效率的下降的泵装置。泵装置具备：文氏管部，其设于排出通路的中途，并具有，具有比从排出口到文氏管部的排出通路的内径小的内径的小径部、形成为内径从小径部朝向排出通路的下游侧逐渐增大的内径渐增部；控制阀，其导入文氏管部的上游侧以及文氏管部中的压力，并通过基于文氏管部的上游侧和文氏管部(50)中的压差切换工作液的流路，控制向自动变速器供应的工作液的流量。

Description

自动变速器用泵装置或泵装置
技术领域
本发明涉及泵装置。
背景技术
目前公知的是具有控制阀的泵装置。控制阀对泵装置向机器供应的工作液的流量进行控制。例如专利文献1所记载的泵装置根据排出的流量产生压差。控制阀通过基于上述压差切换工作液的流路，从而控制上述流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2010－14074号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，现有的泵装置为了产生压差而使用节流孔。因此，存在泵的效率下降的风险。本发明的目的在于提供能够抑制泵的效率的下降的泵装置。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，在本发明的一个实施方式中，为了产生压差，具有设在排出通路的中途的、内径从小径部朝向排出通路的下游侧逐渐增大的文氏管部。
由此，能够抑制泵的效率的下降。
附图说明
图1表示实施例一的泵装置所适用的液压系统的结构。
图2表示实施例一的泵装置的结构的概略。
图3表示将实施例一的泵壳利用与驱动轴的轴心正交的平面切断的部分的截面。
图4表示沿图3的A-A方向观察时的截面。
图5是从轴向一方侧观察实施例一的文氏管形成块的图。
图6的上排示意性地表示实施例一的文氏管部的附近的排出通路。下排表示与上排的各部位对应的压力的变化。
图7的上排示意性地表示比较例的节流孔的附近的排出通路。下排表示与上排的各部位对应的压力的变化。
图8是表示实施例一的流量和压差的关系的曲线图。用实线表示实施例一，用单点划线表示比较例。
图9表示实施例一的狭角和压力损失比的关系。
图10的上排示意性地表示在实施例一中在文氏管部的上游设置大径部的排出通路。下排表示与上排的各部位对应的压力的变化。
图11的上排示意性地表示在实施例一中在内径渐增部的下游侧具有台阶部分(后方部)的排出通路。下排表示与上排的各部位对应的压力的变化。
图12表示L相对于图11的L0的比例L/L0和压力损失比的关系。
图13表示将实施例二的文氏管形成块利用经过文氏管部的轴心的平面切断的截面。
图14表示从驱动轴的轴心所延伸的方向观察实施例四的泵壳的图。
图15表示沿图14的B-B方向观察时的截面。
图16表示实施例六的泵装置的结构的概略。
图17表示将实施例六的泵壳利用包含驱动轴的轴心的平面切断的一部分截面。
具体实施方式
以下基于附图中表示的实施例对用于实施本发明的泵装置的方式进行说明。
[实施例一]
首先，对结构进行说明。图1表示泵装置1所适用的液压系统的结构。泵装置1搭载于汽车车辆。泵装置1是向搭载于车辆的其他的机器(车辆搭载机器)供应工作液的工作液供应源。泵装置1供应工作液的车辆搭载机器是自动变速器。自动变速器是无级变速器，具体来说是带式的连续可变变速器(以下，称为CVT。)10。工作液是ATF(AutomaticTransmission Fluid(自动传输流体))。泵装置1通过作为原动机的内燃机而驱动，从承油盘100吸入工作液并排出。作为承油盘100，能够利用例如CVT10的承油盘。在CVT10的控制阀内，设有通过CVT控制单元控制的各种阀。从泵装置1排出的工作液经由控制阀向CVT10的各部分(主带轮、副带轮、前离合器、反向制动、变矩器、润滑·冷却系统等)供给。
泵装置1具有泵壳2、泵元件4、文氏管部50以及控制阀8。泵壳2收纳泵元件4、控制阀8、文氏管部50。在泵壳2中，作为工作液所流通的通路，设有吸入通路3、排出通路5、高压通路6、中压通路7、返回通路9。吸入通路3连接承油盘100和泵元件4。排出通路5连接泵元件4和CVT10。在排出通路5上设有文氏管部50。文氏管部50是设在排出通路5的中途的节流部。高压通路6连接排出通路5的比文氏管部50靠向泵元件4的一侧(以下，称为上游侧。)和控制阀8。中压通路7连接文氏管部50和控制阀8。返回通路9连接控制阀8和吸入通路3(承油盘100)。驱动轴40轴支承于泵壳2。驱动轴40通过内燃机的曲轴而驱动。泵元件4通过驱动轴40而旋转驱动。泵元件4从承油盘100经由吸入通路3吸入工作液。泵元件4向排出通路5排出工作液，并经由排出通路5向CVT10供应。经由高压通路6向控制阀8导入比文氏管部50靠向上游侧的较高的压力(以下，称为高压。)。另外，经由中压通路7向控制阀8导入文氏管部50中的较低的压力(中等的压力。以下，称为中压。)。控制阀8基于比文氏管部50靠向上游侧的压力和文氏管部50中的压力之差(压差)，切换工作液的流路。由此，控制泵元件4向CVT10供应的工作液的流量。
图2表示泵装置1的结构的概略。表示将从泵壳2取出的状态的泵元件4利用与驱动轴40的轴心(旋转轴)O正交的平面切断的截面。表示将控制阀8利用经过其轴心的平面切断的一部分截面。示意性地描绘各通路3等。工作液的流动方向用点划线的箭头表示。图3表示将泵壳2利用与轴心O正交的平面切断的一部分截面。图4表示沿图3的A-A方向观察时的截面。以下，为了便于说明，设定正交坐标系。沿图3的左右方向设置x轴，并以右侧为正。沿图3的纸面内的上下方向设置y轴，并以上侧为正。沿与图3的纸面垂直的方向设置z轴，并以纸面的近前侧为正。驱动轴40(轴心O)沿z轴方向延伸。泵壳2具有泵壳本体20和文氏管形成块21。泵壳本体20由金属材料形成。在泵壳本体20中，除了形成有上述各通路3等，还形成有吸入口230和排出口231。文氏管形成块21由树脂材料形成。文氏管形成块21是与泵壳本体20不同的部件。
泵壳本体20具有后体22、侧板23和前体。在后体22中，形成有收纳凹部220、第一孔221、第二孔222、第三孔223、第四孔224、第五孔225、排出压室226、阀收纳孔227、文氏管形成块收纳孔228以及轴承保持孔。收纳凹部220为有底圆筒状。收纳凹部220沿z轴方向延伸并开口于后体22的z轴正方向侧。半圆筒状的第一槽部(图外)和第二槽部(图外)沿z轴方向延伸地设于收纳凹部220的内周面。第二槽部与第一槽部将收纳凹部220的轴心夹在中间，并设在与第一槽部相反的一侧。轴承保持孔(图外)为有底圆筒状。轴承保持孔沿z轴方向延伸并开口于收纳凹部220的z轴负方向侧的底部。在轴承保持孔的内周设置轴承。驱动轴40的z轴负方向端部插入轴承的内周侧，并自由旋转地设置。排出压室226为设于收纳凹部220的上述底部的有底的凹部，并开口于上述底部。
第一孔221在后体22的x轴负方向侧且z轴负方向侧沿y轴方向延伸。后体22的y轴负方向侧的第一孔221的开口通过栓部件221a密封。第一孔221形成为从y轴方向以及z轴方向观察时与排出压室226一部分重合，并与排出压室226连接。阀收纳孔227为大致圆筒状，并在后体22的y轴正方向侧且z轴负方向侧沿x轴方向延伸。即阀收纳孔227的长度方向(x轴方向)与轴心O的方向(z轴方向)正交。阀收纳孔227的x轴正方向端开口于后体22的外表面。该开口通过栓部件227a密封。阀收纳孔227的x轴负方向端与第一孔221的y轴正方向端连接。第五孔225的一端开口于阀收纳孔227的靠向x轴负方向处。第五孔225的另一端开口于后体22的外表面。
文氏管形成块收纳孔228为大致圆筒状，并在后体22的z轴负方向侧沿x轴方向延伸。即文氏管形成块收纳孔228的长度方向(x轴方向)与阀收纳孔227的长度方向大致平行，并且与轴心O的方向(z轴方向)正交。文氏管形成块收纳孔228的x轴负方向侧形成为与第一孔221交叉，并与第一孔221连接。另外，文氏管形成块收纳孔228的x轴负方向侧形成为从y轴方向以及z轴方向观察时与排出压室226一部分重合，并与排出压室226连接。文氏管形成块收纳孔228的x轴负方向端开口于后体22的外表面。该开口通过栓部件228a密封。第二孔222设在与文氏管形成块收纳孔228大致相同的轴心上，并在后体22的x轴正方向侧且z轴负方向侧沿x轴方向延伸。第二孔222的x轴负方向端与文氏管形成块收纳孔228的x轴正方向端连接。第二孔222的内径比文氏管形成块收纳孔228的内径小。第三孔223在后体22的x轴正方向侧且z轴负方向侧沿z轴方向延伸。第三孔223的z轴正方向端与第二孔222的x轴正方向端连接。第三孔223的z轴负方向端开口于后体22的外表面。第四孔224连接阀收纳孔227的x轴正方向侧和文氏管形成块收纳孔228的x轴正方向侧。
侧板23为圆板状。在侧板23中设有轴收纳孔(图外)。轴收纳孔贯通侧板23的中心部。在侧板23的轴向一方侧的面中，设有一对吸入口230a、230b和一对排出口231a、231b。一对吸入口230a、230b为沿轴收纳孔的周围方向(以下，称为周向)以大致圆弧状延伸的槽，并设在将轴收纳孔夹在中间相互对置的位置。一对排出口231a、231b为沿周向以大致圆弧状延伸的槽，并设在将轴收纳孔夹在中间且相互对置的位置。吸入口230和排出口231在周向上相互错开地排列。在侧板23中设有连通路(图外)。连通路在轴向上贯通侧板23并使其两个侧面连通。第一连通路开口于吸入口230。第二连通路开口于排出口231。侧板23设置在后体22的收纳凹部220。侧板23的上述一方侧的面与收纳凹部220的开口侧(z轴正方向侧)面对。侧板23的另一方侧的面与收纳凹部220的底部相对置。侧板23的轴收纳孔与后体22的轴承保持孔相对置。侧板23的第一连通路与后体22的吸入通路3连接。各吸入口230经由第一连通路与吸入通路3连接。侧板23的第二连通路与后体22的排出压室226连接。各排出口231经由第二连通路与排出压室226连接。
前体(图外)为泵罩。前体以密封收纳凹部220的方式固定于后体22的z轴正方向侧。在前体24中设有轴承保持孔。轴承保持孔沿z轴方向延伸。在轴承保持孔的内周设置轴承。驱动轴40的z轴正方向端部插入轴承的内周侧，并自由旋转地设置。
文氏管形成块21为大致圆筒状。文氏管形成块21的外周面的径(外径)与文氏管形成块收纳孔228的内周面的径(内径)大致相等。文氏管部50形成于文氏管形成块21。文氏管部50为通过在文氏管形成块21模具成型而形成的节流部。文氏管形成块21在文氏管部50形成后，与泵壳本体20接合。在图3以及图4中，表示将文氏管形成块21利用经过沿文氏管部50的长度方向的轴线(轴心)的平面切断的截面。图5为从文氏管部50的轴心所延伸的方向(从x轴负方向侧)观察文氏管形成块21的图。以下，将文氏管部50的轴心延伸的方向称为轴向，将围绕轴心的方向称为周向。文氏管形成块21具有内径渐减部210、文氏管部50、连通孔213、第一连通槽214、第二连通槽215。文氏管部50具有小径部51、内径渐增部52。
内径渐减部210沿轴向延伸地设于文氏管形成块21的内周侧，并开口于文氏管形成块21的轴向一方侧的端面。内径渐减部210为从轴向一方侧朝向轴向另一方侧(排出通路5的下游侧)变得越来越细的圆锥部，并形成为内径朝向轴向另一方侧逐渐减小。内径渐减部210的轴向一方侧端的内径比文氏管形成块收纳孔228的内径小。小径部51设于文氏管形成块21的内周侧，并沿轴向延伸。小径部51的轴向一方侧端与内径渐减部210的轴向另一方侧端连接。小径部51的内径与内径渐减部210的轴向另一方侧端的内径大致相等，且在轴向上是一定的。
内径渐增部52沿轴向延伸地设于文氏管形成块21的内周侧。内径渐增部52的轴向一方侧端与小径部51的轴向另一方侧端连接，内径渐增部52的轴向另一方侧端开口于文氏管形成块21的轴向另一方侧的端面。内径渐增部52为从轴向另一方侧朝向轴向一方侧(排出通路5的上游侧)变得越来越细的圆锥部，并形成为内径从轴向一方侧朝向轴向另一方侧(排出通路5的下游侧)逐渐增大。内径渐增部52的轴向另一方侧端的内径比第二孔222的内径稍小。文氏管形成块21形成为，由内径渐增部52的内壁夹成的狭角θ(从与文氏管部50的轴心正交的方向观察时由内壁夹成的角度中的180度以下的角度)为60度以下，具体地，大致为15度。
连通孔213形成于文氏管形成块21的内部，且为沿文氏管形成块21的径向延伸的径向孔。连通孔213设有多个(四个)，并在周向上相互大致等间隔地排列。连通孔213设于在轴向上与小径部51重合的位置。连通孔213的径向内侧端开口于小径部51。第一连通槽214形成于文氏管形成块21的外周面，且为沿周向延伸的周向槽。第一连通槽214设于在轴向上与小径部51以及连通孔213重合的位置。连通孔213的径向外侧端开口于第一连通槽214(的底部)。第二连通槽215形成于文氏管形成块21的外周面，且为沿轴向延伸的轴向槽。第二连通槽215的轴向一方侧端与第一连通槽214连接。第二连通槽215的轴向另一方侧端位于文氏管形成块21的轴向另一方侧的端面的附近。
文氏管形成块21在文氏管部50形成后，如图3以及图4所示，与泵壳本体20(后体22的文氏管形成块收纳孔228)接合。文氏管形成块21(文氏管部50)的轴心沿x轴方向延伸。文氏管形成块21的上述轴向一方侧为x轴负方向侧，文氏管形成块21的上述轴向另一方侧为x轴正方向侧。文氏管形成块21的轴向另一方侧的(内径渐增部52开口的)端面与文氏管形成块收纳孔228的x轴正方向侧的(第二孔222开口的)端面抵接。文氏管形成块21中的第二连通槽215的上述轴向另一方侧端与文氏管形成块收纳孔228中的第四孔224开口连接。需要说明的是，在文氏管形成块21的外周面，在与第四孔224的开口在径向上相对置的轴向位置处，也可以设置与第二连通槽215的轴向另一方侧端连接并且沿周向延伸的第三连通槽。在该情况下，由于第二连通槽215的轴向另一方侧端和第四孔224的开口经由第三连通槽连接，因此不需要调节绕文氏管形成块收纳孔228的轴心的文氏管形成块21的旋转方向位置。
泵元件4收纳于由后体22的收纳凹部220的内周、侧板23的z轴正方向侧的面、前体的z轴负方向侧的面包围的空间内。即，上述空间作为泵元件收纳部起作用。在上述空间中设置驱动轴40，泵元件4在驱动轴40的周围形成多个泵室400。如图2所示，泵元件4为叶片泵式，并具有转子41和叶片42的套件。转子41设于泵元件收纳部内，并通过锯齿与驱动轴40连结。转子41通过驱动轴40旋转驱动，并随着驱动轴40的旋转而旋转。在转子41中以放射状设有多个(十个)狭缝410(沿径向延伸的槽)。狭缝410开口于转子41的外周面。多个狭缝410在转子41的周向上大致等间隔地设置。在各狭缝410中设置叶片42。叶片42为大致矩形的板部件(翼)。叶片42设为能够从狭缝410出去或进入狭缝410的内侧(自由出没)。
定子43为圆环状。定子43的外周与收纳凹部220的内周嵌合。定子43的中心(轴心)与轴心O大致一致。定子43的内周面为沿z轴方向延伸的筒状，且从z轴方向观察时大致为椭圆形。在定子43的外周面设有半圆筒状的第一槽部431和第二槽部432。第二槽部432与第一槽部431将定子43的轴心O夹在中间，并设在与第一槽部431相反的一侧。第一销451在收纳凹部220的上述第一槽部和定子43的第一槽部431之间嵌合地设置。第二销452在收纳凹部220的上述第二槽部和定子43的第二槽部432之间嵌合地设置。各销451、452固定于泵壳本体20。销451、452抑制定子43相对于泵壳2的旋转。定子43在泵元件收纳部内将转子41包围地配置。定子43与转子41以及叶片42共同形成多个泵室400。即，侧板23以及前体24配置于定子43以及转子41的轴向侧面。对于定子43的内周面和转子41的外周面之间的空间，其轴向两侧通过侧板23以及前体24密封，另一方面，通过多个叶片42而被划分为多个(十个)泵室(容积室)400。
为了便于说明，如图2所示，取定子43的大致椭圆形的内周面的长轴方向为X轴，取短轴方向为Y轴。转子41沿图2的逆时针方向旋转。随着从定子43的轴心O朝向X轴负方向侧，或随着从轴心O朝向X轴正方向侧，转子41的外周面和定子43的内周面之间的径向距离(泵室400的径向尺寸)变大。根据该距离的变化，通过叶片42从狭缝410出没，隔成各泵室400。随着从轴心O朝向X轴负方向侧或随着从轴心O朝向X轴正方向侧，泵室400的容积变大。通过该泵室400的容积的差异，在比轴心O靠向Y轴正方向侧处，随着转子41的旋转(泵室400朝向X轴负方向侧)，在比轴心O靠向X轴正方向侧的泵室400的容积缩小，另一方面，在比轴心O靠向X轴负方向侧的泵室400的容积增大。在比轴心O靠向Y轴负方向侧处，随着转子41的旋转(泵室400朝向X轴正方向侧)，在比轴心O靠向X轴负方向侧的泵室400的容积缩小，另一方面，在比轴心O靠向X轴正方向侧的泵室400的容积增大。
这样，泵室400在以逆时针方向围绕轴心O旋转的同时周期性地扩大缩小。吸入口230开口于X轴负方向侧且Y轴正方向侧的区域、以及X轴正方向侧且Y轴负方向侧的区域。即，吸入口230开口于泵室400的容积伴随驱动轴40的旋转而增大的(换言之，多个泵室400中的容积伴随驱动轴40的旋转而增大的泵室400所在的)吸入区域。排出口231开口于X轴正方向侧且Y轴正方向侧的区域、以及X轴负方向侧且Y轴负方向侧的区域。即，排出口231开口于泵室400的容积伴随驱动轴40的旋转而减小的(换言之，多个泵室400中的容积伴随驱动轴40的旋转而减小的泵室400所在的)排出区域。泵室400在吸入区域从吸入口230吸入工作液，在排出区域向排出口231排出(上述吸入的)工作液。与一对吸入口230a、230b和一对排出口231a、231b相对应地，驱动轴40的每次旋转分别进行两次吸入和排出。两个排出口231的工作液集中在一个部位。定子43设为在泵元件收纳部内不可移动。即，泵元件4为驱动轴40的每次旋转的排出量(以下，称为泵容量。)为一定的固定容量形。需要说明的是，泵元件4可以是余摆线泵式的内转子、外转子的套件，也可以是其他的泵形式。
控制阀8为滑阀阀芯，并收纳于阀收纳孔227。控制阀8能够在阀收纳孔227内沿x轴方向位移(冲程)。控制阀8具有：第一岛部81、第二岛部82、连接部83、衬垫部84以及凹部85。各岛部81、82为圆柱状，其径相互大致相等。各岛部81、82的外周面的径比阀收纳孔227的内周面径略小。在控制阀8中，第一岛部81设于x轴负方向侧，第二岛部82设于x轴正方向侧端。在第一岛部81的外周面，设有沿控制阀8的轴心的周围方向(以下，称为周向。)延伸的周向槽810。在第二岛部82的外周面设有多个沿周向延伸的周向槽820。连接部83是被两个岛部81、82夹在中间的沿x轴方向延伸的圆柱状。连接部83的外周面的径比各岛部81、82小。衬垫部84为从第一岛部81沿x轴负方向侧延伸的棒状。凹部85为有底圆筒状，并在第二岛部82的内部沿x轴方向延伸。凹部85开口于第二岛部82的x轴正方向端面。
在阀收纳孔227的内部，高压室86由第一岛部81的x轴负方向端面和阀收纳孔227的内周面包围而划定。中压室88由第二岛部82的x轴正方向端面、阀收纳孔227的内周面、栓部件227a的x轴负方向端面包围而划定。排放室89在第一岛部81和第二岛部82之间，并在连接部83的外周被划定。在中压室88内设置弹簧88。弹簧88为螺旋弹簧。弹簧88的x轴正方向端通过栓部件227a保持。弹簧88的x轴负方向侧保持在控制阀8的凹部85的内侧。弹簧88以压缩状态设置。弹簧88为将控制阀8总是向x轴负方向侧施力的复位弹簧。阀收纳孔227内的控制阀8的向x轴负方向侧的移动通过衬垫部84的x轴负方向端与阀收纳孔227的x轴负方向端面抵接而被限制。与阀收纳孔227内的控制阀8的移动无关地，第一孔221开口于高压室86，第四孔224开口于中压室88。
接下来，对多个通路3等的结构进行说明。侧板23的各排出口231经由后体22的排出压室226与第一孔221或文氏管形成块收纳孔228连通。排出压室226和第一孔221或文氏管形成块收纳孔228的连接部位、文氏管形成块收纳孔228中的比文氏管形成块21(内径渐减部210)靠向x轴负方向侧、以及内径渐减部210作为从排出口231(排出压室226)到文氏管部50(小径部51以及内径渐增部52)的排出通路5、换言之文氏管部50的上游侧的排出通路5起作用。小径部51的内径形成为比上述排出通路5的内径小。文氏管部50的内径渐增部52经由第二孔222以及第三孔223与后体22的外部连通。第二孔222以及第三孔223作为从文氏管部50朝向CVT10的排出通路5、换言之文氏管部50的下游侧的排出通路5起作用。上述排出通路5的内径比内径渐增部52的x轴正方向端的内径大。第一孔221中的、与文氏管形成块收纳孔228的连接(交叉)部位和与阀收纳孔227的连接部位之间作为在文氏管部50的上游侧从排出通路5分支并与控制阀8的高压室86连接的高压通路6起作用。文氏管形成块21的连通孔213、第一连通槽214以及第二连通槽215、后体22的第四孔224在排出通路5中从文氏管部50(小径部51)分支并与控制阀8的中压室88连接，作为中压通路7(文氏管部压力导入通路)起作用。连通孔213作为文氏管部压力导入孔起作用。后体22中的第五孔225作为从控制阀8的排放室89朝向承油盘100的返回通路9起作用。
如图3、图4所示，文氏管部50的长度方向(x轴方向)与驱动轴40的轴心O延伸的方向(z轴方向)大致正交，并且与控制阀8的长度方向(x轴方向)大致平行。文氏管部50配置为其上游侧与控制阀8的高压室86相对置。换言之，文氏管部50的上游侧的排出通路5和高压室86在x轴方向上至少有一部分重合。更具体地，文氏管形成块收纳孔228中的比文氏管形成块21靠向x轴负方向侧和(控制阀8在x轴负方向侧的最大位移处时的)高压室86从y轴方向观察时至少有一部分重合。
[作用]
接下来，对作用效果进行说明。图6的上排示意性地表示文氏管部50的附近的排出通路5。箭头表示工作液的流动方向。设比文氏管部50靠向上游侧的排出通路5中的工作液的流速为u1，设压力为p1。设小径部51中的流速为u2，设压力为p2。设比文氏管部50靠向下游侧的排出通路5中的流速为u3，设压力为p3。图6的下排表示与上排的各部位对应的压力p的变化。与比文氏管部50靠向上游侧的排出通路5的内径(截面积)相比，小径部51的内径(截面积)更小。因此，u2相比u1要增加。该流速的增加程度与流量成比例，与截面积的差成反比。根据伯努利定理，压力根据流速的增加而以平方比地下降。因此，p2比p1低。该压力下降程度取决于流速的增加程度、即流量。这样，作为节流部的文氏管部50(小径部51)产生根据流量的压差Δp＝p1－p2。在文氏管部50中，内径渐增部52的内径随着朝向下游侧而逐渐变大。因此，内径渐增部52的流速随着朝向下游侧而逐渐减小。由于流速的减小缓慢，因此能量的损失不大。因此，内径渐增部52的压力根据流速的减小，随着朝向下游侧而逐渐上升。当文氏管部50的下游侧的内径扩大至比文氏管部50靠向上游侧的排出通路5的内径的附近时，流速减少至u1的附近，压力上升(恢复)至p1的附近。这样，通过使节流部的下游侧(内径渐增部52)的内径平稳地扩大，从而抑制能量的较大的损失。因此，在节流部的下游侧，流速减少至与比节流部靠向上游侧相同的水平，并且压力恢复至与比节流部靠向上游侧相同的水平。
文氏管部50的上游侧的工作液(p1)经由高压通路6向高压室86导入。文氏管部50中(小径部51)的工作液(p2)经由中压通路7向中压室88导入。需要说明的是，排放室89保持为低压(与吸入通路3相同地向大气压开放)。高压室86的通过p1的向x轴正方向侧的力F1和中压室88的通过p2的向x轴负方向侧的力F2作用于控制阀8。另外，通过弹簧88的向x轴负方向侧的力F3作用于控制阀8。当F1和F2的差F1－F2(与压差Δp对应的力)超过F3时，控制阀8向x轴正方向侧移动。当由此高压室86和返回通路9连通时，从文氏管部50的上游侧的排出通路5向高压通路6(高压室86)导入的工作液经由返回通路9返回吸入通路3(吸入口230侧)。即，控制阀8基于文氏管部50的上游侧和小径部51的压差Δp，使工作液向吸入侧回流地切换流路。当工作液向吸入侧回流时，经由排出通路5向CVT10供应的流量被限制为需要的量。这样，文氏管部50、高压通路6、中压通路7、控制阀8、返回通路9作为控制泵元件4的排出流量的控制部起作用。
在现有的泵装置中，作为产生压差的装置，使用节流孔。节流孔能够通过仅在流路中设置例如薄板的节流装置这样简单的结构而形成。在节流孔的上游和下游处，产生根据流量的压力差。但是，在节流孔中在节流装置的出口处流体产生混乱，节流孔下游的压力由于能量损失而下降。损失的能量变为热量或声音等向外部扩散。因此，泵的效率下降。压差越大，泵的效率下降越多。以下，将在与本实施例相同的泵装置中代替文氏管部50而使用节流孔500的泵装置称为比较例。节流孔500的出口的狭角θ为120～180度。图7是比较例中的与图6相同的图。上排表示节流孔500的附近的排出通路5。设比节流孔500靠向上游侧的排出通路5中的工作液的流速为u1，设压力为p1。设比节流孔500靠向下游侧的排出通路5中的流速为u2，设压力为p2。与比节流孔500靠向上游侧的排出通路5的内径相比，节流孔500的内径更小。因此，节流孔500中的流速相比u1增加，节流孔500中的压力相比p1下降。节流孔500的出口的内径随着朝向下游侧而急速变大。因此，在节流孔500的出口产生涡流，能量损失较大。因此，虽然u2减小至u1，但是p2不会上升(恢复)至p1。即，压力下降(压力损失)。这样下降后的压力p2向CVT10供应。
对此，在本实施例的泵装置1中，作为产生压差的装置，代替节流孔，使用文氏管。在文氏管部50中，通过使节流部的下游侧(内径渐增部52)的内径平稳地扩大，从而抑制能量的较大的损失。因此，在使流速减小的同时使压力恢复。即，抑制压差产生装置中的压力损失。因此，能够抑制泵的效率下降，并产生压差。特别是，由于无级变速器等自动变速器比助力转向装置等使用的流量多，因此能够获得较大的压力损失抑制效果。需要说明的是，在文氏管部50的节流部的入口(比小径部51靠向上游侧)处，也能够通过使内径渐减部210的径平稳地缩小，从而抑制在流体中产生混乱。由此，在使能量不会较大损失地使流速增加的同时使压力下降。因此，能够使压力更高效地下降(抑制作为整体的压力损失)。因此，能够进一步提高泵的效率。
在比较例中，为了抑制泵的效率下降，当要使节流孔500处的能量损失变小时，(与)压差Δp(对应的力F1－F2)就变小。当利用较小的Δp使控制阀8工作时，控制阀8的行动变得不稳定。由此，作为控制对象的泵元件4的排出流量(以下，称为控制流量。)的波动变大。对此，在本实施例中，能够抑制泵的效率下降，并使(与)压差(对应的力F1－F2)增加。因此，也能够抑制控制流量的上述波动。图8是表示泵元件4的排出流量(经过压差产生装置的流量)Q和作用于控制阀8的轴向两侧的压力的差(压差产生装置所产生的压差)Δp的关系的曲线图。在使本实施例和比较例中泵的效率(在压差产生装置中的压力损失)相同的情况下，用实线表示本实施例的特性，用点划线表示比较例的特性。Δp根据Q成二次曲线地变化。控制阀84的工作(位移)通过Δp、换言之通过Q控制。本实施例的Δp相对于Q的变化率比比较例大。本实施例用于产生相同Δp所需要的Q比比较例少。即，即使Q相同，本实施例也能够比比较例产生更大的(与)Δp(对应的力F1－F2)。因此，能够使控制阀8的行动稳定化，并能够抑制控制流量的波动。
另外，除了F1～F3以外，也存在来自于外部的负荷(外力)作用于控制阀8的情况。在该情况下，可能有控制流量偏离原本的量的风险。例如，在利用自动变速器(CVT10)的使用环境下，工作液中存在较多污染。当由于在控制阀8的外周面和阀收纳孔227的内周面之间的间隙中存在污染等导致对控制阀8产生负荷时，控制阀8变得难以移动，控制流量比原本的量偏离与该负荷相当的流量的程度。对此，在本实施例中，能够通过流量Q的较小的变化而产生(与)压差Δp(对应的力F1－F2)的较大的变化。因此，降低控制流量的偏差。在图8中，使将上述负荷换算为Δp的值为δp，用δQ表示与该δp对应的Q的偏离程度。即，如果任意的Δp对应规定的Q的话，当上述任意的Δp偏离δP的程度时，Q就从上述规定的Q偏离δQ的程度。本实施例的Q相对于Δp的变化率比比较例小。因此，相同δP所对应的δQ，本实施例比比较例少(δQ2＜δQ1)。即，即使相同负荷作用于控制阀8，本实施例的流量的变化比比较例少。因此，能够降低控制流量的偏差。
需要说明的是，为了防止由污染引起的控制阀8的锁定，也可以考虑使控制阀8与控制阀8的周围的阀收纳孔227之间的空隙部的间隙面积变大。但是，当空隙部的间隙面积变大时，控制阀8的周围的(经由空隙部的)泄漏量增加。由此，泵的效率下降。对此，在本实施例中，能够抑制在节流部处的能量损失，并能够以较少的流量Q产生较大的压差Δp。因此，能够使作用于控制阀8的力F1－F2不较大降低地缩小控制阀8的径。通过缩小控制阀8的径，能够同时使上述空隙部的间隙面积变小。由此，由于控制阀8的周围的泄漏量减少，因此能够抑制泵的效率下降。
利用内径渐增部52的内壁夹的狭角θ是作为节流部的文氏管部50的出口的扩张角度。通过使θ为60度以下，能够获得充分的压力损失抑制效果。图9表示θ和压力损失比的关系。压力损失比是使比较例中的压力损失为1时的比例。在θ为60度以下时，压力损失比不足1。即，与比较例相比，压力损失变小。在本实施例中，使θ为60度以下地形成文氏管部50(内径渐增部52)。因此，与比较例相比，压力损失被抑制。因此，能够更可靠地抑制泵的效率下降。例如，通过使θ大致为15度，能够获得充分的压力损失抑制效果，并能够抑制文氏管部50的长度方向长度(轴向尺寸)的过度增大。
在文氏管形成块收纳孔228中比文氏管形成块21靠向x轴负方向侧的空间作为比文氏管部50靠向上游侧的排出通路5起作用。第二孔222作为比文氏管部50靠向下游侧的排出通路5起作用。文氏管形成块收纳孔228的内径比第二孔222的内径大。即，排出通路5中的比文氏管部50靠向上游侧的上述空间是具有比下游侧(第二孔222)的内径大的内径的大径部53。该大径部53的压力作为文氏管部50的上游侧的压力(高压)而向控制阀8的高压室86导入。因此，能够将图6重新描绘成像图10这样。在图10中，使大径部53中的流速为u1 *，使压力为p1 *。其他的符号与图6相同。与比大径部53靠向上游侧的排出通路5的内径(截面积)相比，如果大径部53的内径(截面积)更大的话，u1 *相比u1(≒u3)要减小。伴随此，p1 *相比p1(≒p3)上升。其他与图6相同。因此，如果使文氏管部50(小径部51)产生的压差为Δp*的话，Δp*(＝p1 *－p2)＞Δp(＝p1－p2)，压差比不设置大径部53的情况(图6)大。由此，由于作用于控制阀8的力的差F1－F2变大，因此能够更有效地获得上述作用效果。
开口于文氏管形成块21的轴向另一方侧的端面的内径渐增部52的轴向另一方侧端的内径比第二孔222的内径稍小。因此，能够将图6重新描绘成像图11这样。内径渐增部52具有使θ保持为60度以下(具体地，大致为15度)且不变地形成的上游侧的圆锥部分、在比文氏管部50靠向下游侧的排出通路5处以比60度大的θ而连续的下游侧的台阶部分。以下，将上述上游侧的圆锥部分称为前方部520，将上述下游侧的台阶部分称为后方部521。内径渐增部52具有前方部520和后方部521。在本实施例中，后方部521的θ大致为180度。即，后方部521与比文氏管部50靠向下游侧的排出通路5的内壁大致正交地扩大。当内径渐增部52假定形成为使θ保持为60度以下且不变，直到直径变为与文氏管部50的下游侧的排出通路5的内径相同时，使该(假想的)内径渐增部52的长度方向长度为L0。使前方部520的长度方向长度为L。
图12表示L相对于L0的比例L/L0和压力损失比的关系。压力损失比是使L/L0为0时的压力损失、换言之是使比较例中的压力损失为1时的比例。在L/L0大于0且0.65以下的范围内，压力损失比随着L/L0的增大而变小。在L/L0大于0.65的范围内，即使L/L0增大，压力损失比也不会变得更小。因此，只要确保一定程度的θ为60度以下的区域(前方部520)，与比较例相比，能够更抑制压力损失。但是，即使使前方部520的长度L大于L0的65％，也不能获得更大的压力损失抑制效果。因此，前方部520优选形成为使L/L0大于0且0.65以下，换言之，使L为L0的65％以下的位置。在该情况下，在前方部520的下游侧，设有θ大于60度的后方部521。通过像这样在后方部521不维持60度以下的θ，能够以较(比L0)短的长度使文氏管部50在下游侧的排出通路5连续(使文氏管部50的内径恢复原样)。由此，能够抑制文氏管部50的长度方向长度。使后方部521的θ像图11这样大致接近180度的话，能够提高上述长度抑制效果。在L/L0为大于0且0.65以下的范围内，L/L0越接近0，相对于L/L0的增大程度的压力损失比的减少量(减少率)越大。而且，如果L/L0为0.4以上的范围的话，能够获得充分小的(充分接近L/L0为0.65时的压力损失比的)压力损失比。因此，前方部520优选形成为使L/L0为0.4以上，换言之，使L为L0的40％以上的位置。在该情况下，能够获得充分的压力损失抑制效果，并能够通过使L接近L0的40％而提高上述长度抑制效果。
文氏管部50比节流孔长(轴向尺寸大)。因此，加工比较困难。对此，在本实施例中，文氏管部50在文氏管形成块21中形成。该文氏管形成块21接合于泵壳本体20。由此，在泵壳本体20的内部实现文氏管部50。这样，通过使文氏管部50在为与泵壳本体20不同的部件的文氏管形成块21中形成，能够提高文氏管部50的加工性能。需要说明的是，在文氏管形成块21中形成的只要至少是构成文氏管部50的小径部51和内径渐增部52即可。换言之，与小径部51同径且具有规定长度的节流部或内径渐减部210可以设于泵壳本体20侧，也可以设于文氏管形成块21侧。文氏管形成块21由树脂材料形成。包含内径渐增部52的文氏管部50通过模具成型而形成。因此，与利用机械加工形成内径渐增部52的情况相比，内径渐增部52的形成变得容易。
另外，文氏管部50需要比节流孔长的尺寸(长度方向的空间)。对此，在本实施例中，文氏管部50配置为使文氏管部50的长度方向(x轴方向)和驱动轴40的旋转轴(轴心O)的方向(z轴方向)大致正交。因此，能够抑制驱动轴40的旋转轴的方向(轴向)上的泵装置的尺寸的大型化。另一方面，泵壳2原本就具有用于收纳控制阀8的尺寸。对此，在本实施例中，文氏管部50配置为使文氏管部50的长度方向和控制阀8的长度方向大致平行。这样，能够通过活用原本就存在的、沿控制阀8的长度方向延伸的空间地配置文氏管部50，从而抑制泵装置的外形的(控制阀8的径向上的)大型化。
另外，文氏管部50配置为使比文氏管部50靠向上游侧的排出通路5与控制阀8的高压室86相对置。因此，能够实现将文氏管部50的上游侧和高压室86连通的高压通路6(第一孔221)的缩短化。具体地，文氏管形成块收纳孔228和阀收纳孔227均在x轴方向上延伸，且相互大致平行地配置。第一孔221在y轴方向上直线地延伸，通过将文氏管形成块收纳孔228中的比文氏管形成块21靠向x轴负方向侧和阀收纳孔227中的高压室86连接，从而将文氏管部50的上游侧和高压室86以最短距离连结。需要说明的是，也可以使文氏管形成块21中的第二连通槽215(的至少一部分)与控制阀8的中压室88相对置地配置文氏管部50。在该情况下，能够实现将第二连通槽215和中压室88连通的中压通路7(第四孔224)的缩短化。
文氏管形成块21的连通孔213在径向内侧开口于文氏管部50的内周面。连通孔213设置于文氏管部50，并作为向控制阀8(中压室88)导入文氏管部50中的压力的开口起作用。此处，由于在文氏管部50的上游侧的排出通路5存在弯曲等，因此在该通路5中，在沿其长度方向的轴线的周围的方向(以下，称为周向。)处的流速分布中存在产生偏向的情况。在该情况下，在文氏管部50中的周向处的压力分布也变得产生偏向。该偏向根据流量或温度条件而变化。对此，在本实施例中，在文氏管部50的周向上设有多个(四个)连通孔213的上述开口。这样，通过从文氏管部50中的周向的多个部位取出压力，从而能够与上述压力分布的偏向无关地使文氏管部50中的压力稳定地向中压室88导入。即，从多个连通孔213的上述开口取出的压力(工作液)经由第一、第二连通槽214、215而向一根中压通路7(第四孔224)集中，此后，向中压室88导入。此后，上述压力分布的偏向相互抵消，在文氏管部50中的周向处的平均的压力变为向中压室88导入。因此，降低从文氏管部50中取出的压力的波动。因此，使控制阀8的工作稳定化，并降低控制流量的偏离。需要说明的是，连通孔213的数量只要是两个以上即可，可以是任意数。在本实施例中，由于在周向上大致等间隔地配置连通孔213的上述开口，因此能够更稳定地降低从文氏管部50中取出的压力的波动。
连通孔213设于在文氏管部50的轴向(长度方向)上与小径部51重合的位置处。即，连通孔213的上述开口设于小径部51。因此，压力在文氏管部50中也从最小径的部分、即压力最低的部分取出，并向中压室88的导入。由此，能够最高效地利用在文氏管部50中产生的压差。
[实施例二]
实施例二的泵装置1的文氏管形成块21的结构与实施例一不同。以下，仅对与实施例一不同的结构进行说明。关于与实施例一共通的结构，赋予与实施例一相同的符号并省略说明。图13表示将文氏管形成块21利用经过文氏管部50的轴心的平面切断的截面。在文氏管形成块21中不设置像实施例一这样的内径渐减部210。小径部51开口于文氏管形成块21的轴向一方侧的端面(文氏管形成块21的外表面)。连通孔213设在与内径渐增部52的轴向一方侧(小径部51侧)重合的位置处。连通孔213的径向内侧端开口于内径渐增部52的轴向一方侧(小径部51侧)。连通孔213构成中压通路7的一部分。连通孔213将文氏管部50中的压力中的、内径渐增部52的轴向一方侧(小径部51侧)的压力向控制阀8的中压室88导入。
接下来，对作用进行说明。像本实施例这样，向中压室88导入的文氏管部50中的压力不仅限于小径部51的压力，也可以是内径渐增部52中的压力。内径渐增部52的轴向一方侧(小径部51侧)的压力向中压室88导入。因此，在内径渐增部52中的压力中也能够利用更低的压力。因此，能够使充分大的压差作用于控制阀8。
假设在小径部51不开口于文氏管形成块21的外表面而设在文氏管形成块21的内部的情况下，在对文氏管部50模具成型时，需要从文氏管形成块21的轴向两侧插入模具。在对文氏管部50机械加工时，需要从文氏管形成块21的轴向两侧进行机械加工。对此，在本实施例中，小径部51开口于文氏管形成块21的外表面。因此，在对文氏管部50模具成型时，只要从文氏管形成块21的轴向的内径渐增部52的开口侧插入模具即可。在对文氏管部50机械加工时，只要从文氏管形成块21的轴向的内径渐增部52的开口侧进行机械加工即可。因此，提高文氏管部50(文氏管形成块21)的制造性能。
[实施例三]
在实施例三的泵装置1中，泵壳本体20与实施例一相同，由金属材料形成。另一方面，与实施例一不同的是，文氏管形成块21也由金属材料形成。具体地，文氏管形成块21由烧结材料形成。在压粉工序中将金属粉末压粉成型时，通过模具形成文氏管部50。通过烧结该成型体，形成文氏管形成块21。
在想要使文氏管形成块21与泵壳本体20(后体22的文氏管形成块收纳孔228)接合的情况下，接合之后可能发生在文氏管形成块21和泵壳本体20之间产生变形等问题。对此，在本实施例中，文氏管形成块21由金属材料形成。因此，与泵壳本体20的线膨胀系数相近。因此，能够抑制上述这样的问题的产生。另外，文氏管部50(内径渐增部52等)通过模具而形成。因此，与通过机械加工形成文氏管部50(内径渐增部52等)的情况相比，变得容易形成。
[实施例四]
实施例四的泵装置1的文氏管部50等的配置与实施例一不同。以下，仅对与实施例一不同的结构进行说明。关于与实施例一共通的结构，赋予与实施例一相同的符号并省略说明。图14表示从驱动轴40(轴心O)所延伸的方向(z轴负方向)观察泵壳2时的图，内部的结构和收纳部件的一部分利用虚线表示。图15表示沿图14的B-B方向观察时的截面。正交坐标系的设定与实施例一(图3等)相同。泵壳2不具有像实施例一这样的文氏管形成块21。泵壳本体20(后体22)不具有像实施例一这样的文氏管形成块收纳孔228。内径渐减部210和文氏管部50直接形成于后体22的内部。
内径渐减部210和文氏管部50在后体22的x轴正方向侧且y轴负方向侧沿z轴方向延伸。即文氏管部50的长度方向与轴心O的方向(z轴方向)大致平行，并且与阀收纳孔227的长度方向(x轴方向)正交。文氏管部50在与z轴正交的方向(相对于驱动轴40的旋转轴的径向)上不与收纳凹部220重合(比收纳凹部220靠向径向外侧)，在z轴方向上与收纳凹部220重合。内径渐减部210具有由其内壁夹成的狭角较大的第一内径渐减部210a和狭角较小的第二内径渐减部210b。第一内径渐减部210a的z轴正方向端开口于后体22的z轴正方向侧的面。第一内径渐减部210a的内径从z轴正方向侧朝向z轴负方向侧逐渐减小。第二内径渐减部210b的z轴正方向端与第一内径渐减部210a的z轴负方向端连接。第二内径渐减部210b的内径从z轴正方向侧朝向z轴负方向侧逐渐减小。小径部51的z轴正方向端与第二内径渐减部210b的z轴负方向端连接。小径部51的z轴负方向端与内径渐增部52的z轴正方向端连接。内径渐增部52的内径从z轴正方向侧朝向z轴负方向侧逐渐增加。内径渐增部52的z轴负方向端开口于后体22的z轴负方向侧的面。
第二孔222在后体22的x轴负方向侧且y轴负方向侧沿z轴方向延伸。第二孔222的z轴负方向端与第一孔221的y轴负方向端连接。第二孔222的z轴正方向端开口于后体22的z轴正方向侧的面。第三孔223形成于前体24的内部，并配置为沿x轴方向延伸。第三孔223的x轴负方向侧的端部向z轴负方向侧弯曲，开口于前体24的z轴负方向侧的面，并且与第二孔222的z轴正方向端连接。第三孔223的x轴正方向侧的端部向z轴负方向侧弯曲，开口于前体24的z轴负方向侧的面，并且与第一内径渐减部210a的z轴正方向端连接。第一内径渐减部210a的z轴正方向侧的端部的内径与第三孔223的内径大致相等。第四孔224将阀收纳孔227的x轴正方向端和文氏管部50的小径部51连接。
接下来，对作用效果进行说明。泵壳2不具有文氏管形成块21，内径渐减部210和文氏管部50直接形成于泵壳2(后体22)的内部。因此，能够减少部件个数。
与节流孔相比，文氏管部50需要长的尺寸(长度方向的空间)。另一方面，泵壳2原本就具有用于收纳泵元件4的驱动轴40的旋转轴向的尺寸。在本实施例中，文氏管部50配置为比泵元件收纳部(收纳凹部220)靠向径向外侧，并在驱动轴40的旋转轴(轴心O)的方向上与泵元件收纳部(收纳凹部220)重合。这样，能够通过活用原本就存在的、沿驱动轴40的旋转轴向延伸的空间地配置文氏管部50，从而抑制泵装置1的外形的(驱动轴40的旋转轴的方向上的)大型化。另外，文氏管部50配置为使文氏管部50的长度方向和驱动轴40的旋转轴(轴心O)的方向大致平行。因此，能够抑制相对于驱动轴40的旋转轴的径向上的泵装置1的尺寸的大型化。需要说明的是，通过上述配置的作用效果在使文氏管部50形成于文氏管形成块21的情况下也能够获得。
[实施例五]
实施例五的泵装置1的文氏管部50和控制阀8所设置的外壳与实施例一不同。以下，仅对与实施例一不同的点进行说明。变速器外壳10a为CVT单元的外壳，与泵壳2是不同的部件。泵壳2可以与变速器外壳10a一体地配置，也可以与变速器外壳10a分离地配置。泵元件4设于泵壳2，另一方面，如图1的虚线所示，文氏管部50和控制阀8设于变速器外壳(例如控制阀的外壳)10a。
通过像这样将文氏管部50或控制阀8不是设于泵壳2侧而是设于变速器外壳10a侧，能够使包含泵元件4的单元小型化，并提高其布局性能。在控制阀8设于变速器外壳10a侧的情况下，从泵元件4(泵壳2)向变速器外壳10a供应的工作液为利用控制阀8控制之前的流量。控制阀8控制从泵元件4向CVT10供应的工作液的流量。上述“从泵元件4向CVT10供应的工作液的流量是指向存在于变速器外壳10a的内部的CVT10实际供应的流量。需要说明的是，如图1的点划线所示，也可以将文氏管部50设于变速器外壳10a，并将泵元件4和控制阀8设于泵壳2。另外，也可以将文氏管部50和控制阀8设于变速器外壳10a以外的其他的外壳。
[实施例六]
实施例六的泵元件4为泵容量可变地控制的可变容量型。以下，仅对与实施例一不同的结构进行说明。对于与实施例一共通的结构，赋予与实施例一相同的符号并省略说明。图16是表示泵装置1的结构的概略的、与图2相同的图。图17表示将泵壳2利用包含轴心O的平面切断的一部分截面。在图17的左右方向设置z轴，并以右侧为正。在后体22中，形成有收纳凹部220、吸入压室220a、排出压室226、阀收纳孔227、文氏管形成块收纳孔(图外)、轴承保持孔229以及多个通路3等。多个通路3等具有吸入通路3、排出通路5、高压通路6、中压通路7、第一控制通路60、第二控制通路70以及返回通路9。吸入压室220a和排出压室226开口于收纳凹部220的底部。在轴承保持孔229的内周设置作为轴承的衬套401。阀收纳孔227的x轴负方向端开口于后体22的外表面。螺线管80经由密封部件253嵌合于该开口部。杆800从螺线管80向x轴正方向侧突出。
轴收纳孔234设于侧板23。在侧板23的轴向一方侧的面中设有吸入口230、排出口231、吸入侧背压孔232、排出侧背压孔233。吸入口230和排出口231为沿周向以大致圆弧状延伸的槽，并将轴收纳孔234夹在中间且设在相互对置的位置。吸入侧背压孔232为比吸入口230靠向轴收纳孔234侧(径向内侧)并沿周向以大致圆弧状延伸的槽，并设于在周向上与吸入口230重合的范围内。排出侧背压孔233为比排出口231靠向径向内侧并沿周向以大致圆弧状延伸的槽，并设于在周向上与排出口231重合的范围内。吸入口230以及吸入侧背压孔232经由侧板23中的连通路与后体22的吸入压室220a连接。排出口231以及排出侧背压孔233经由侧板23中的连通路与排出压室226连接。环状的密封槽包围侧板23的外缘地形成于侧板23的z轴负方向侧的面。在该密封槽中设置有环状的密封部件250。环状的密封槽包围轴承保持孔229的开口地形成于收纳凹部220的底部的z轴正方向侧的面。在该密封槽中设置有环状的密封部件251。环状的密封槽包围排出压室226的开口的外周地形成于收纳凹部220的底部的z轴正方向侧的面。在该密封槽中设置有环状的密封部件252。通过密封部件252，划定密封部件252的内周侧的高压区域和外周侧的低压区域。
在前体24的轴承保持孔244的内周设置有作为轴承的衬套402。吸入口240以及排出口241、吸入侧背压孔242以及排出侧背压孔243以在z轴方向上分别与形成于侧板23的各口230、231以及各孔232、233大致对应的位置以及同样的形状形成于前体24的z轴负方向端面。前体24通过螺栓26紧固固定于后体22。
在后体22的收纳凹部220中，在侧板23的z轴正方向侧设置有接合环44。接合环44为圆环状，且接合环44的外周嵌合于收纳凹部220的内周。接合环44的内周面为沿z轴方向延伸的大致筒状，从z轴方向观察时大致为椭圆形。在该内周面中，设有第一槽部441、第二槽部442、第一平面部443、第二平面部444以及凹部445。第一槽部441为沿z轴方向延伸的半圆筒状，并设于第一平面部443。在将第一槽部441夹在中间的两侧设有在径向上贯通接合环44的第一、第二控制通路60、70。第二槽部442与第一槽部441将接合环44的中心(轴心)夹在中间且设在与第一槽部441相反的一侧，并沿z轴方向延伸。第二平面部444在接合环44的周向上设于第一、第二槽部441、442之间(大致中间位置)。凹部445与第二平面部444将接合环44的中心夹在中间并设在与第二平面部444相反的一侧。
泵元件4收纳于由接合环44的内周面、侧板23的z轴正方向侧的面、前体24的z轴负方向侧的面包围的空间内。即，上述空间作为泵元件收纳部起作用。在转子41中设有十一个狭缝410。定子43形成为环状，其内周面大致为圆筒状。在定子43的外周面设有沿z轴方向延伸的半圆筒状的槽部433。定子43在泵元件收纳部内将转子41包围地配置。定子43与转子41以及叶片42共同形成多个泵室400。即，侧板23以及前体24配置于定子43以及转子41的轴向侧面。对于定子43的内周面和转子41的外周面之间的空间，其轴向两侧通过侧板23以及前体24密封，另一方面，通过多个叶片42而被划分为十一个泵室400。
定子43在泵元件收纳部内可移动地设置。销453在接合环44的第一槽部441和定子43的槽部433之间嵌合地设置。销453固定于泵壳2。销453抑制接合环44相对于泵壳2的旋转，并且抑制定子43相对于接合环44的旋转。定子43相对于泵壳2自由摆动地收纳于接合环44的内周侧。定子43通过第一平面部443而支持于接合环44。定子43通过在第一平面部443的上方滚动地移动而以第一平面部443为支点摆动。定子43的内周面的中心(轴心)相对于转子41(驱动轴40)的中心(轴心O)所偏离的量在以下称为偏心量δ。
在接合环44的第二槽部442中设置有密封部件46。在定子43摆动时，接合环44的第一平面部443与定子43的外周面相接，并且密封部件46与定子43的外周面相接。接合环44的内周面和定子43的外周面之间的上述空间通过第一平面部443(和定子43的外周面的抵接部)和密封部件46而液密地隔成为一对空间。即，在定子43和泵元件收纳部之间，形成作为一对空间的两个流体压室61、71。为了便于说明，如图16所示，取接合环44的大致椭圆形的内周面的长轴方向为X轴，取短轴方向为Y轴。在定子43的外周侧，在作为偏心量δ增大的一侧的X轴负方向侧隔成第一流体压室61，在作为δ减小的一侧的X轴正方向侧隔成第二流体压室71。当δ增大时，第一流体压室61的容积减小，第二流体压室71的容积增大。在第二流体压室71的内部，弹簧47的一端设置于接合环44的凹部445。弹簧47的另一端设置于定子43的外周侧。弹簧47以压缩状态设置，且相对于接合环44将定子43总是向X轴负方向侧(第一流体压室61侧)施力。定子43的向X轴负方向侧的移动通过定子43的外周面在第一流体压室61的内部与接合环44的第二平面部444抵接而被限制。
转子41沿图16的顺时针方向旋转。在定子43的中心相对于轴心O(向X轴负方向侧)偏心的状态下，随着从X轴正方向侧朝向X轴负方向侧，转子41的外周面和定子43的内周面之间的径向距离(泵室400的径向尺寸)变大。根据该距离的变化，通过叶片42从狭缝410出没，隔成各泵室400。X轴负方向侧的泵室400比X轴正方向侧的泵室400的容积大。通过该泵室400的容积的差异，在比轴心O靠向Y轴正方向侧处，随着转子41的旋转(泵室400朝向X轴正方向侧)，泵室400的容积缩小，另一方面，在比轴心O靠向Y轴负方向侧处，随着转子41的旋转(泵室400朝向X轴负方向侧)，泵室400的容积扩大。泵室400在以顺时针方向围绕轴心O旋转的同时周期性地扩大缩小。吸入口230开口于泵室400的容积伴随驱动轴40的旋转而增大的吸入区域。排出口231开口于泵室400的容积伴随驱动轴40的旋转而减小的排出区域。
吸入通路3将承油盘100和吸入压室220a连接。排出通路5将排出压室226和CVT10连接。高压通路6在排出通路5中的比文氏管部50靠向上游侧从排出通路5分支，并与阀收纳孔227的x轴正方向侧连接。中压通路7从排出通路5中的文氏管部50(小径部51)分支，并与阀收纳孔227的x轴负方向侧连接。第一控制通路60以及第二控制通路70将控制阀8和泵元件4连接。第一控制通路60在阀收纳孔227中与比高压通路6靠向x轴正方向侧连接，并且贯通接合环44地与第一流体压室61连接。第二控制通路70在阀收纳孔227中与比中压通路7靠向x轴负方向侧连接，并且贯通接合环44地与第二流体压室71连接。返回通路9在阀收纳孔227中将第一控制通路60和第二控制通路70之间连接。与阀收纳孔227的内部的控制阀8的移动无关地，高压通路6开口于高压室86，中压通路7开口于中压室88，返回通路9开口于排放室89。
控制阀8在第一控制通路60和第二控制通路70之间切换工作液的流路。在控制阀8向x轴负方向侧最大位移的初始状态下，阀收纳孔227中的第一控制通路60的开口部由于第一岛部81而隔断与高压室86的连通，另一方面，与排放室89连通。在相同的初始状态下，第二控制通路70的开口部由于第二岛部82而隔断与排放室89的连通，另一方面，与中压室88连通。由此，中压室88的工作液向第二流体压室71流入。由于高压不向第一流体压室61供应，且中压不向第二流体压室71供应，因此定子43变为偏心状态。因此，泵排出流量根据旋转数而增大。在控制阀8向x轴正方向侧移动了规定量以上的状态下，第一控制通路60的开口部由于第一岛部81而隔断与排放室89的连通，另一方面，与高压室86连通。在相同的状态下，第二控制通路70的开口部由于第二岛部82而隔断与中压室88的连通，另一方面，与排放室89连通。流路由此而被切换，高压室86的工作液变为经由第一控制通路60向第一流体压室61流入。高压向第一流体压室61供应，且中压不向第二流体压室71供应。因此，由于定子43的偏心量δ变小，且泵容量变小，所以即使泵旋转数上升，泵排出流量也不增大。即，控制阀8基于文氏管部50的上游侧和小径部51的压差Δp，经由高压通路6导入的工作液向第一流体压室61导入地切换流路。当工作液变为向第一流体压室61导入时，经由排出通路5向CVT10供应的流量被限制为需要的量。这样，文氏管部50、高压通路6、中压通路7、控制阀8、第一控制通路60、第二控制通路70、第一流体压室61以及第二流体压室71作为控制泵元件4的排出流量的控制部起作用。
控制阀8的工作通过根据泵元件4的排出流量而作用于控制阀8的轴向两侧的压差Δp被控制，并且还通过从螺线管80作用于控制阀8的推力被控制。即，螺线管80的杆800的前端与控制阀8的x轴负方向端面抵接。杆800通过螺线管80所产生的电磁力而能够沿x轴方向移动。经由杆800从螺线管80向x轴正方向侧的力F4作用于控制阀8。螺线管80的推力F4基于来自CVT控制单元的指令被控制。F1和F2的差F1－F2(与压差Δp相对应的力)与F4的合计值(F1－F2+F4)超过F3时，控制阀8向x轴正方向侧移动。在螺线管80处于非作动状态下时，与弹簧88的初始设定负载F3相对置的力仅为基于压差Δp的力F1－F2。另一方面，如果排出流量不变大到一定程度的话，就不能确保充分的压差Δp(即F1－F2)。因此，在达到较高的排出流量以后，变得维持一定的流量。当向螺线管80通电并产生F4时，获得与使弹簧88的初始设定负载F3变小相同的作用。即，变得使控制阀8以较小的压差Δp(即F1－F2)移动，并切换流路。因此，在达到较低的排出流量以后，变得维持一定的流量。这样，能够通过螺线管80所产生的磁引力(推力F4)控制排出流量。CVT控制单元根据发动机转数、油门开度(节流阀开度)和车速等行驶状态适当控制CVT10的管线压力。根据此，CVT控制单元基于发动机转数或油门开度等向螺线管80供应电流，通过控制磁引力(推力F4)，变更泵元件4的排出流量(泵容量)。需要说明的是，也可以省略螺线管80。
在本实施例中，在可变容量型泵中，也能够获得与实施例一相同的、文氏管部50的各作用效果。
[其他的实施例]
以上，虽然基于实施例对本发明的泵装置进行了说明，但是本发明的具体结构并不限定于实施例，即使存在不脱离发明的要旨的范围的设计变更，也包含在本发明中。例如，泵装置供应工作液的无级变速器不仅限于CVT，也可以是例如超环面式。泵装置供应工作液的自动变速器不仅限于无级变速器，也可以是有级变速器。泵装置供应工作液的车辆搭载机器不仅限于自动变速器，也可以是助力转向装置等。另外，也可以将各实施例的结构适当地组合。
本申请基于2015年1月13日申请的日本专利申请号2015－004311号主张优先权。2015年1月13日申请的日本专利申请号2015－004311号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要的所有公开内容通过参照而作为整体编入本申请。
附图标记说明
1 泵装置
10 CVT(自动变速器)
2 泵壳
20 泵壳本体
21 文氏管形成块
213 连通孔(开口)
230 吸入口
231 排出口
4 泵元件
40 驱动轴
400 泵室
41 转子
410 狭缝
42 叶片
43 定子
5 排出通路
50 文氏管部
51 小径部
52 内径渐增部
520 前方部
521 后方部
53 大径部
61 第一流体压室
71 第二流体压室
8 控制阀
86 高压室
87 中压室

Claims (19)

1.一种自动变速器用泵装置，其向车辆的自动变速器供应工作液，该自动变速器用泵装置的特征在于，具备：
泵壳，其具有泵元件收纳部；
驱动轴，其轴支承于所述泵壳；
泵元件，其设于所述泵元件收纳部内，由所述驱动轴旋转驱动，并且在所述驱动轴的周围形成多个泵室；
吸入口，其形成于所述泵壳，并开口于所述多个泵室中容积伴随所述驱动轴的旋转而增大的吸入区域；
排出口，其形成于所述泵壳，并开口于所述多个泵室中容积伴随所述驱动轴的旋转而减小的排出区域；
排出通路，其与所述排出口连接；
文氏管部，其设在所述排出通路的中途，并具有：具有比从所述排出口到所述文氏管部的所述排出通路的内径小的内径的小径部、形成为内径从所述小径部朝向所述排出通路的下游侧逐渐增大的内径渐增部；
控制阀，其具备滑阀阀芯，该滑阀阀芯被导入所述文氏管部的上游侧以及文氏管部中的工作液并基于所述文氏管部的上游侧的工作液和所述文氏管部中的工作液的压差而被控制，该控制阀通过至少对从所述文氏管部的上游侧导入的工作液的流路进行切换，从而控制向所述自动变速器供应的工作液的流量。
2.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述泵壳具有：具有所述泵元件收纳部的泵壳本体、与所述泵壳本体为不同部件并与所述泵壳本体接合的文氏管形成块，
所述文氏管部形成于所述文氏管形成块，
所述文氏管形成块在形成所述文氏管部后，与所述泵壳本体接合。
3.如权利要求2所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述泵壳本体由金属材料形成，
所述文氏管形成块由树脂材料形成，
所述文氏管部通过模具成型而形成。
4.如权利要求2所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述泵壳本体由金属材料形成，
所述文氏管形成块由烧结材料形成，
所述文氏管部在压粉工序中通过模具而形成。
5.如权利要求2所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部的所述小径部形成为开口于所述文氏管形成块的外表面。
6.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部设置为使所述文氏管部的长度方向和所述驱动轴的旋转轴的方向大致正交。
7.如权利要求6所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部设于在与所述驱动轴的旋转轴正交的截面上不与所述吸入口重合的位置，且设于在所述驱动轴的旋转轴的方向上与所述吸入口重合的位置。
8.如权利要求6所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部设置为使所述文氏管部的长度方向和所述控制阀的长度方向大致平行。
9.如权利要求8所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述控制阀具备：被导入所述文氏管部的上游侧压力的高压室、被导入所述文氏管部中的压力的中压室，
所述文氏管部配置为所述文氏管部的上游侧与所述控制阀的所述高压室相对置。
10.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部设置为使所述文氏管部的长度方向和所述驱动轴的旋转轴的方向大致平行。
11.如权利要求10所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部设于在相对于所述驱动轴的旋转轴的径向上比所述泵元件收纳部靠向径向外侧的位置，且设于在所述驱动轴的旋转轴的方向上与所述泵元件收纳部重合的位置。
12.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部具备在所述小径部或所述文氏管部的长度方向上所述内径渐增部的所述小径部侧设置的开口，所述开口向所述控制阀供应所述文氏管部中的工作液，
所述开口在围绕沿着所述文氏管部的长度方向的轴线的方向上设有多个。
13.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部形成为由所述内径渐增部的内壁夹成的狭角为60度以下。
14.如权利要求13所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
在所述内径渐增部形成为，由所述内径渐增部的内壁夹成的狭角保持一定、且其内径达到与从所述排出口到所述文氏管部的所述排出通路的内径相同为止，设此时的所述内径渐增部的长度方向长度为L时，所述内径渐增部具有：由所述内径渐增部的内壁夹成的狭角在60度以下保持一定、且所述长度方向长度形成至所述L的65％以上的位置的前方部；设于所述前方部的下游侧且形成为所述狭角大于60度的后方部。
15.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述控制阀或所述文氏管部设于与所述泵壳为不同部件的外壳。
16.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述文氏管部具有设于所述小径部的开口，所述开口向所述控制阀供应所述文氏管部中的工作液。
17.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述泵元件为所述驱动轴的每一次旋转的排出量为一定的固定容量泵用的泵元件，
所述控制阀以使从所述文氏管部的上游侧导入的工作液返回所述吸入口侧的方式切换工作液的流路。
18.如权利要求1所述的自动变速器用泵装置，其特征在于，
所述泵元件具备：
转子，其在周向上具有多个狭缝；
叶片，其自由出没地设于所述转子的狭缝；
定子，在可移动地设于所述所述泵元件收纳部内，并形成为环状，且与所述转子以及所述叶片共同形成多个泵室；
第一流体压室和第二流体压室，其为在所述定子和所述泵元件收纳部之间形成的一对空间，所述第一流体压室设于所述定子相对于所述转子的偏心量增大时容积减少的一侧，所述第二流体压室设于所述定子相对于所述转子的偏心量增大时容积增大的一侧；
所述泵元件是所述驱动轴的每一次旋转的排出量被可变地控制的可变容量型泵用的泵元件，
所述控制阀以使从所述文氏管部的上游侧导入的工作液向所述第一流体压室导入的方式切换工作液的流路。
19.一种泵装置，其特征在于，具备：
泵壳，其具有泵元件收纳部；
驱动轴，其轴支承于所述泵壳；
泵元件，其设于所述泵元件收纳部内，由所述驱动轴旋转驱动，并且在所述驱动轴的周围形成多个泵室；
吸入口，其形成于所述泵壳，并开口于所述多个泵室中容积伴随所述驱动轴的旋转而增大的吸入区域；
排出口，其形成于所述泵壳，并开口于所述多个泵室中容积伴随所述驱动轴的旋转而减小的排出区域；
排出通路，其与所述排出口连接；
文氏管部，其设在所述排出通路的中途，并具有：具有比从所述排出口到所述文氏管部的所述排出通路的内径小的内径的小径部、形成为内径从所述小径部朝向所述排出通路的下游侧逐渐增大的内径渐增部；
控制阀，其具备滑阀阀芯，该滑阀阀芯被导入所述文氏管部的上游侧以及小径部的工作液并基于所述文氏管部的上游侧的工作液和所述小径部的工作液的压差而被控制，该控制阀通过至少对从所述文氏管部的上游侧导入的工作液的流路进行切换，从而控制向车辆搭载机器供应的工作液的流量。
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