CN112955658A - 泵装置 - Google Patents

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CN112955658A
CN112955658A CN201980058782.5A CN201980058782A CN112955658A CN 112955658 A CN112955658 A CN 112955658A CN 201980058782 A CN201980058782 A CN 201980058782A CN 112955658 A CN112955658 A CN 112955658A
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添田淳
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

可变容量型叶片泵的凸轮环的凸轮轮廓在吸入区域中，具有相对于正圆凸轮轮廓在关于驱动轴的旋转轴线的径向上向外侧偏移的偏移区域。

Description

泵装置
技术领域
本发明涉及一种泵装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了一种可变容量型叶片泵，其叶片可出没地收纳在转子的狭缝中，使形成于凸轮环的内周缘、转子的外周缘以及叶片间的泵室的容积变化。叶片通过导入转子的背压室的工作油的压力，向从狭缝突出的方向施力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本国)特开2013-194677号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述专利文献1中，在泵室的压力比背压室的压力低的吸入区域中，叶片的前端被按压在凸轮环的内周缘上，由此促进叶片前端的局部性的磨损。由于该局部性的磨损，产生由介于叶片以及凸轮环之间的工作油的粘性降低引起的油膜破裂，有可能产生伴随金属彼此的接触的咬住或发热胶着。
用于解决课题的方案
本发明的目的之一在于提供一种能够抑制叶片的前端的局部性的磨损的泵装置。
在本发明的一个实施方式的泵中，凸轮环的凸轮轮廓在吸入区域中具有相对于正圆凸轮轮廓在关于驱动轴的旋转轴线的径向上向外或向内偏移的偏移区域。
因此，由于在吸入区域中，与凸轮环的内周缘接触的叶片的前端的滑动范围根据相位而变化，因此抑制叶片的前端的局部性的磨损。其结果，能够抑制叶片的前端与凸轮环的内周缘之间的咬住以及发热胶着。
附图说明
图1是示出实施方式一的可变容量型叶片泵1的轴向剖视图。
图2是图1的S2-S2向视剖视图。
图3是实施方式一的凸轮环8的后视图。
图4是示出实施方式一的相对于凸轮轮廓角度的凸轮轮廓半径变化率的图。
图5是示出实施方式一的凸轮环变形时的相对于凸轮轮廓角度的凸轮轮廓半径变化率的图。
图6是示出实施方式一的叶片16的前端形状的图。
图7是示出实施方式一的叶片前端曲面部16a与凸轮环8的内周缘8a的接触范围的图。
图8是示出实施方式一的相对于泵旋转角的叶片接触位置的图。
图9是示出凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓向径向的内侧偏移的情况下的相对于凸轮轮廓角度的凸轮轮廓半径变化率的图。
图10是示出实施方式一的叶片接触范围扩大效果的图。
图11是示出实施方式二的可变容量型叶片泵(泵装置)1中的驱动轴6的旋转轴线O与凸轮环8的内周缘8a的中心P之间的关系的图。
具体实施方式
[实施方式一]
图1是示出实施方式一的可变容量型叶片泵(泵装置)1的轴向剖视图，图2是图1的S2-S2向视剖视图。
可变容量型叶片泵1具有泵壳体4以及泵要素5。可变容量型叶片泵1通过利用驱动轴6旋转驱动泵要素5来进行泵作用。泵壳体4通过使前壳体2以及后壳体3对接而形成。泵壳体4在泵要素收纳空间4a内收纳泵要素5。泵要素5具有转子7以及凸轮环8。转子7与驱动轴6一体地旋转。凸轮环8位于转子7的外周侧，由金属材料形成为大致圆环状。凸轮环8能够在相对于转子7的偏心量变化的方向上摆动。泵壳体4具有接合环9以及压盘10。接合环9位于凸轮环8的外周侧，具有大致圆环状。接合环9固定在泵要素收纳空间4a的外周圆筒面上。压盘10位于泵要素收纳空间4a的前壳体2的内底面2a，具有大致圆盘状。
接合环9以及压盘10相对于泵壳体4的相对旋转被定位销11限制。在定位销11的图2中顺时针方向侧(后述的第一流体压室14a侧)设置有板部件12。板部件12具有凸轮环8的摆动支点功能和对凸轮环8以及接合环9之间进行密封的密封功能。在接合环9的内周缘中的在径向上与板部件12对置的位置，配置有对接合环9与凸轮环8之间进行密封的密封部件13。密封部件13以及板部件12在凸轮环8以及接合环9之间形成一对流体压室14a、14b。即，在凸轮环8的径向一侧形成有第一流体压室14a，在径向另一侧形成有第二流体压室14b。通过两流体压室14a、14b之间的压力差，凸轮环8摆动，由此凸轮环8的内周缘的中心(轴心)P相对于驱动轴6的旋转轴线O的偏心量增减。凸轮环8通过复位弹簧15始终被向与转子7的偏心量成为最大的方向(最大偏心侧)施力。
转子7在其外周部具有沿径向切开的多个狭缝7a。各狭缝7a在与驱动轴6的旋转轴线O相关的周向上以等间距排列。在各狭缝7a中，在转子7的径向出没自如地收纳有由金属材料形成为大致平板状的叶片16。各叶片16在周向上分隔凸轮环8以及转子7之间的环状空间，由此形成多个泵室17。通过利用驱动轴6向图2中逆时针方向旋转驱动转子7，各泵室17一边增减其容积一边环绕移动而进行泵动作。各叶片16通过被导入到在各狭缝7a的内周侧形成的背压室7b的工作油的压力，被按压于凸轮环8的内周缘。
在后壳体3中的面对泵要素收纳空间4a的内侧面3a上，在与伴随着转子7的旋转而各泵室17的容积逐渐扩大的吸入区域相当的部分，形成有沿着周向的正视时为大致月牙形的第一吸入口18。第一吸入口18与形成在后壳体3中的吸入通道19a连通。由此，经由与未图示的储液箱连接的吸入管20导入到吸入通路19a内的工作油通过上述吸入区域的泵吸入作用而被吸入各泵室17。
在压盘10中的与转子7对置的面上，在与第一吸入口18对置的位置，形成有与该第一吸入口18大致相同形状的第二吸入口21。在周向上，第二吸入口21的从始端21a到终端21b的范围成为吸入区域。关于第一吸入口18也是同样。第二吸入口21与形成在前壳体2中的回流通道22连通。回流通道22与凹部连通，该凹部收纳有对前壳体2中的与驱动轴6之间进行密封的密封部件。上述密封部件的剩余油通过上述吸入区域的泵吸入作用而向各泵室17供给，由此防止上述剩余油向外部漏出。
在压盘10中的与转子7对置的面上，在与伴随着转子7的旋转而各泵室17的容积逐渐缩小的喷出区域相当的部分，形成有沿着周向的正视时为大致月牙形的第一喷出口23。在周向上，第一喷出口23的从始端23a到终端23b的范围成为喷出区域。关于后述的第二喷出口25也是同样。第一喷出口23经由在前壳体2中的与压盘10对置的内底面2a上凹设的压力室24与喷出通路19b连通。由此，通过上述喷出区域的泵喷出作用从各泵室17喷出的工作油通过压力室24以及喷出通路19b向泵壳体4外喷出，被输送到未图示的动力转向装置的液压动力缸。压盘10通过压力室24内的压力被向转子7侧按压。
在后壳体3的内侧面3a中的与第一喷出口23对置的位置，形成有与该第一喷出口23大致相同形状的第二喷出口25。通过将两个吸入口18、21以及两个喷出口23、25分别隔着各泵室17在轴向上对称地配置，来保持上述各泵室17的轴向两侧的压力平衡。
在前壳体2中的上端侧的内部，在与驱动轴6正交的方向(图2的左右方向)上设有对泵喷出压进行控制的控制阀26。控制阀26在前壳体2上从图2中左侧朝向右侧形成。控制阀26具有阀孔28、滑阀(スプール)29以及控制阀弹簧30。阀孔28的图2中左侧的开口部被塞子27闭塞。滑阀29以轴向滑动自如的方式收纳在阀孔28内。滑阀29是具有大致有底圆筒状的滑阀阀芯。控制阀弹簧30对滑阀29朝向塞子27侧施力。控制阀弹簧30是圆筒压缩螺旋弹簧。
在阀孔28内，高压室28a、中压室28b以及低压室28c由滑阀29分隔。形成在喷出通路19b上的未图示的测流孔的上游侧的液压、即压力室24的液压被导入高压室28a。中压室28b收纳控制阀弹簧30，被导入上述测流孔的下游侧的液压。低压室28c形成在滑阀29的外周侧，经由低压通路31从吸入通路19a被导入泵吸入压。
滑阀29根据中压室28b以及高压室28a之间的压力差沿轴向移动。具体而言，在中压室28b以及高压室28a之间的压力差较小，滑阀29处于与塞子27抵接的状态时，连通第一流体压室14a以及阀孔28之间的连通路32向低压室28c开口，低压室28c的较低的液压被导入第一流体压室14a。另一方面，当中压室28b以及高压室28a之间的压力差增大，滑阀29克服控制阀弹簧30的作用力而沿轴向移动时，低压室28c以及第一流体压室14a之间的连通逐渐被切断，高压室28a经由连通路32与第一流体压室14a连通。由此，高压室28a的较高的液压被导入第一流体压室14a。即，低压室28c或高压室28a的液压选择性地导入第一流体压室14a。
泵吸入压力始终被导入第二流体压室14b。在低压室28c的液压被导入第一流体压室14a时，凸轮环8位于因复位弹簧15的作用力而与转子7的偏心量成为最大的位置(图2中左侧的位置)。此时，泵喷出量成为最大。另一方面，当高压室28a的液压被导入第一流体压室14a时，通过该第一流体压室14a的压力，凸轮环8克服复位弹簧15的作用力而以缩小第二流体压室14b的容积的方式摆动，该凸轮环8和转子7之间的偏心量减少。由于偏心量减少，泵喷出量减少。
在滑阀29的内部形成有溢流阀33。溢流阀33在中压室28b压力小于规定的情况下维持闭阀状态。溢流阀33在中压室28b的压力成为规定以上时，即动力转向装置侧(负载侧)的压力成为规定以上时成为开阀状态而进行溢流动作，经由低压室28c以及低压通路31使工作油向吸入通路19a回流。换言之，溢流阀33对喷出通路19b以及吸入通路19a之间的油通路进行开闭。
图3是实施方式一的凸轮环8的后视图。图3是最大偏心时(凸轮环8的内周缘相对于旋转轴线O的中心(轴心)P的偏心量为最大的状态)。
在图3中，将与旋转轴线O正交，且穿过在旋转轴线O的周向上将第一喷出口23的终端23b与第二吸入口21的始端21a之间的区间二等分的点p1的轴线设为第一轴线L1。将与第一轴线L1正交，且穿过将凸轮轮廓与第一轴线L1相交的一对交点p2、p3之间的区间二等分的点p4的轴线设为第二轴线L2。将第一轴线L1与第二轴线L2的交点p4设为凸轮轮廓中心点。将穿过凸轮轮廓中心点p4和第二吸入口21的终端21b的轴线设为第三轴线L3。将第三轴线L3与凸轮轮廓相交的点p5与凸轮轮廓中心点p4之间的长度设为正圆凸轮轮廓半径r0。将凸轮轮廓中心点p4设为中心，将具有正圆凸轮轮廓半径r0的圆弧设为正圆凸轮轮廓。实施方式一的凸轮轮廓在最大偏心时，遍及吸入区域的整个区域地具有相对于正圆凸轮轮廓向旋转轴线O的径向外侧偏移的偏移区域。即，对于实施方式一的凸轮环8，以最大偏心时的凸轮轮廓半径r遍及吸入区域的整个区域地比正圆凸轮轮廓半径r0长的方式设定凸轮轮廓。在凸轮轮廓中，比r0长的r的区域是偏移区域。
在图3中，将凸轮轮廓半径r相对于驱动轴6的旋转方向(逆时针方向)的变化率设为凸轮轮廓半径变化率[dr/dθ]。另外，在以凸轮环8的中心P与旋转轴线O一致的方式配置凸轮环8时，将凸轮环8的内周缘8a、即凸轮轮廓中的与穿过中心P和第二吸入口21的始端21a的直线相交的一对点中的吸入区域侧的点设为凸轮轮廓定义用的角度0[deg]。而且，在凸轮环8的内周缘8a的各点，以沿着内周缘8a朝向驱动轴6的旋转方向角度增加、内周缘一周成为360[deg]的方式，定义凸轮轮廓定义用的角度(凸轮轮廓角度)θ。图4是示出相对于凸轮轮廓角度的凸轮轮廓半径变化率的图。在最大偏心时，吸入区域中的凸轮轮廓半径变化率的符号为正，随着凸轮轮廓角度θ的增加而增大后转为减小。喷出区域中的凸轮轮廓半径变化率的符号为负，随着凸轮轮廓角度θ的增加而减少后转为增加。即，凸轮轮廓半径r遍及吸入区域的整个区域地比正圆凸轮轮廓半径r0长，遍及喷出区域的整个区域地比正圆凸轮轮廓半径r0短。即，在吸入区域中的凸轮环8的凸轮轮廓相对于正圆向径向外侧膨出。
另一方面，最小偏心时的吸入区域的凸轮轮廓半径变化率比最大偏心时减小，因此，在吸入区域中的超过1/3的区域中，凸轮轮廓半径变化率的符号为负，但在不到2/3的区域中，凸轮轮廓半径变化率的符号保持为正。即，即使在最小偏心时，凸轮环8的凸轮轮廓也具有偏移区域。
图5是示出实施方式一的凸轮环变形时的相对于凸轮轮廓角度的凸轮轮廓半径变化率的图。在可变容量型叶片泵1工作时(驱动轴6旋转时)，凸轮环8因作用于喷出区域的喷出压力(泵内压)导致向吸入区域的凸轮轮廓半径变化率减少、喷出区域的凸轮轮廓半径的变化率增加的方向变形。在此，将可变容量型叶片泵1不工作时(驱动轴6停止时)的凸轮轮廓(第一状态的凸轮轮廓)的凸轮轮廓半径设为第一状态的凸轮轮廓半径r1。另外，将可变容量型叶片泵1工作时(驱动轴6旋转时)的凸轮轮廓(第二状态的凸轮轮廓)的凸轮轮廓半径设为第二状态的凸轮轮廓半径r2。而且，将以相同的凸轮轮廓角度θ对第一状态的凸轮轮廓半径r1和第二状态的凸轮轮廓半径r2进行比较时的差的绝对值的最大值设为第一凸轮轮廓偏移量Δr1。另外，将以相同的凸轮轮廓角度θ对第一状态的凸轮轮廓半径r1和正圆凸轮轮廓半径r0进行比较时的差的绝对值的最大值设为第二凸轮轮廓偏移量Δr2。实施方式一的凸轮环8具有第一状态的凸轮轮廓为Δr1＜Δr2的形状。即，即使在凸轮环8因泵内压而变形的情况下，凸轮轮廓也在喷出区域中具有相对于正圆凸轮轮廓向径向外侧偏移的偏移区域。
接着，对叶片16的前端形状进行说明。
图6是示出叶片16的前端形状的图。
叶片16具有叶片前端曲面部16a。叶片前端曲面部16a在相对于旋转轴线O成直角的截面上，具有朝向径向内侧凸出的圆弧形状。
在此，在将叶片前端曲面部16a的曲率半径设为rv(曲率中心p6)、将与旋转轴线O相关的周向上的叶片16的厚度(板厚)设为T时，叶片16
具有满足2×T≤rv的形状。
图7是示出叶片前端曲面部16a与凸轮环8的内周缘8a的接触范围的图。在相对于旋转轴线O成直角的截面中，将与旋转轴线O正交且穿过周向上的叶片16的中心的轴线设为第四轴线L4。另外，将连结叶片前端曲面部16a与凸轮环8的内周缘8a的接触点p7和曲率中心p6的线段设为第五轴线L5。而且，在将第四轴线L4与第五轴线L5所成的角度中的劣角设为接触角δ的吸入区域中，接触角δ根据相位(泵旋转角)而变化，叶片16在叶片前端曲面部16a的外周缘的长度中的超过40％的范围(例如60％)内与凸轮环8的内周缘8a接触。
接着，对实施方式一的作用效果进行说明。
实施方式一的凸轮环8的凸轮轮廓在吸入区域中具有相对于正圆凸轮轮廓向径向外侧偏移的偏移区域。
即，将吸入区域的凸轮轮廓设为非正圆(椭圆形状)。由此，在吸入区域中，叶片前端曲面部16a中的、与凸轮环8的内周缘8a的滑动范围根据相位而变化，因此抑制叶片16的局部性的磨损。如图8所示，在吸入区域中，叶片前端曲面部16a与凸轮环8的内周缘8a的接触位置根据泵旋转角而较大地变化。如果抑制叶片16的局部性的磨损，则抑制伴随该摩擦的发热。由此，难以产生由介于叶片前端曲面部16a以及内周缘8a之间的工作油的粘性降低引起的油膜断裂。因此，能够抑制伴随金属彼此接触而产生的咬住以及发热胶着。其结果是，能够提高叶片16以及凸轮环8的耐久性。另外，由于不需要在叶片16的前端实施防止发热胶着用的涂层(表面处理)，因此能够实现大幅度的成本降低。
在凸轮环8中，第一凸轮轮廓偏移量Δr1小于第二凸轮轮廓偏移量Δr2。即，即使在凸轮环8因泵内压而变形的情况下，凸轮轮廓也在喷出区域中具有相对于正圆凸轮轮廓向径向外侧偏移的偏移区域。由此，即使在凸轮环8因泵内压而变形的情况下，也能够维持叶片16的咬住以及发热胶着抑制效果。
偏移区域相对于正圆凸轮轮廓在关于旋转轴线O的径向上向外侧偏移。在此，作为实施方式一的比较例，假定在吸入区域中，凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓更向径向的内侧偏移。在该比较例中，如图9所示，在吸入区域的大部分成为压缩状态，能够吸入工作油的区间短，因此，有可能因吸入量不足而产生气穴等不良情况。与此相对，在实施方式一中，通过使凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓更向径向的外侧偏移，而能够遍及吸入区域的整个区域地吸入工作油，能够确保充分的吸入量，因此能够抑制产生气穴等不良情况。另外，在第二吸入口21的终端21b和第一喷出口23的始端23a之间的区间(所谓的第二闭合区域)中，以异常声音的抑制为目的，需要使凸轮轮廓半径变化率从正向负平滑地变化。因此，如比较例那样，在凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓更向径向内侧偏移的情况下，必须在即将进入第二闭合区域之前使凸轮轮廓半径变化率急剧地变化，导致凸轮轮廓的复杂化。另一方面，如实施方式一那样，在凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓更向径向外侧偏移的情况下，能够将吸入区域和第二闭合区域平滑地连接，因此能够抑制凸轮轮廓的复杂化。
偏移区域遍及吸入区域的整个区域地设置。由此，能够充分地确保叶片前端曲面部16a的滑动范围发生变化的区间(凸轮环8的周向范围)。
即使在最小偏心时，凸轮环8的凸轮轮廓也具有偏移区域。最小偏心时，旋转轴线O以及中心P之间的距离最小，因此凸轮轮廓的变化相对变小，叶片前端曲面部16a的滑动范围有变小的倾向。例如，在溢流阀33开阀的溢流时，叶片前端曲面部16a的推压力强，且凸轮环8的偏心量变小，因此容易发生叶片前端曲面部16a的咬住以及发热胶着。因此，在最小偏心时，通过使凸轮轮廓具有偏移区域，能够抑制最小偏心时的叶片16的咬住以及发热胶着。
叶片16在径向内侧的前端具有圆弧形状的叶片前端曲面部16a，叶片前端曲面部16a的外周缘在吸入区域中在超过40％的范围内与凸轮环8的内周缘8a接触。由此，由于能够在较宽范围内使用叶片16的前端部，因此能够有效地抑制局部性的摩擦。
在将叶片前端曲面部16a的曲率半径设为rv、将叶片16的厚度设为T时，叶片16满足2×T≤rv。如图10所示，即使在仅采用实施方式一的凸轮环8的凸轮轮廓的情况下，与以往的正圆凸轮轮廓相比，也能够大幅地扩大叶片16的接触范围。进一步地，通过将叶片前端曲面部16a的曲率半径rv设为叶片16的板厚T的2倍以上，叶片16的接触范围进一步扩大至2倍以上，能够更有效地抑制叶片16的局部性的磨损。
[实施方式二]
实施方式二的基本结构与实施方式一相同，因此仅对与实施方式一不同的部分进行说明。
图11是示出实施方式二的可变容量型叶片泵1中的驱动轴6的旋转轴线O与凸轮环8的内周缘8a的中心P之间的关系的图。
在实施方式二中，在凸轮环8的凸轮轮廓的中心P向吸入区域侧偏置配置这一点上与实施方式一不同。凸轮环8以与可变容量型叶片泵1的工作、非工作以及凸轮环8相对于转子7的偏心量无关地始终相对于旋转轴线O向吸入区域侧偏移的方式设置在泵要素收纳空间4a中。
在实施方式二中，通过使凸轮环8向吸入区域侧偏置，即所谓的凸轮上升，能够使吸入区域中的凸轮轮廓半径变化率进一步向正侧偏离。即，由于凸轮上升，凸轮轮廓比正圆凸轮轮廓更向径向外侧偏移，因此能够更加扩大最小偏心时以及凸轮环变形时的偏移区域。其结果，能够抑制最小偏心时以及凸轮环变形时的叶片16的咬住以及发热胶着。
[其他实施方式]
以上，虽然对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体结构并不限定于实施方式的结构，在不脱离发明主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。
在凸轮环中，也可以使外周面的中心相对于内周面的中心偏移。
也可以将压盘或接合环与前壳体一体地设置。
吸入口以及喷出口也可以仅设置在压盘和后壳体中的一个上。
叶片前端曲面部只要在其外周缘的长度中的超过40％的范围内与凸轮环的内周缘接触即可。
以下记载可以从以上说明的实施方式理解的技术思想。
泵装置在其一个方式中，具备泵壳体，该泵壳体具有泵要素收纳空间、吸入通路、喷出通路、吸入口以及喷出口，
所述吸入通路与所述吸入口连接，
所述喷出通路与所述喷出口连接，
所述泵装置还具备：
驱动轴，其可旋转地设置在所述泵壳体上；
转子，其设置在所述驱动轴上，并具有多个狭缝；
多个叶片，其以在多个所述狭缝的各个狭缝中能够移动的方式设置，并由金属材料形成；
凸轮环；
所述凸轮环形成为环状，并设置在所述泵要素收纳空间中，
所述凸轮环与所述转子以及多个所述叶片一起形成多个泵室，在所述泵收纳空间中形成有第一流体压室和第二流体压室，
所述吸入口在多个所述泵室中的、伴随着所述驱动轴的旋转而所述泵室的容积增大的区域开口，
所述喷出口在多个所述泵室中的、伴随着所述驱动轴的旋转而所述泵室的容积减少的喷出区域开口，
所述第一流体压室设置在如下部分，即，在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上在所述凸轮环的所述径向外侧设置的空间中的、所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量越增大容积越减少的部分，
所述第二流体压室设置在如下部分，即，在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上在所述凸轮环的径向外侧设置的空间中的、所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量越增大容积越增大的部分，
所述凸轮环能够基于所述第一流体压室和所述第二流体压室的压力差在所述泵要素收纳空间中移动，
在将沿着所述凸轮环的内周缘的线设为凸轮轮廓，
将在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上从所述吸入口的始端到终端的范围设为吸入区域，
将在相对于所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上，与所述驱动轴的旋转轴线正交、且穿过在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上将所述喷出口的终端与所述吸入口的始端之间的区间二等分的点的轴线设为第一轴线，
将与所述第一轴线正交、且穿过将所述凸轮轮廓与所述第一轴线相交的一对交点之间的区间二等分的点的轴线设为第二轴线，
将所述第一轴线和所述第二轴线的交点设为凸轮轮廓中心点，将穿过所述凸轮轮廓中心点和所述吸入口的终端的轴线设为第三轴线，
将所述第三轴线与所述凸轮轮廓相交的点与所述凸轮轮廓中心点之间的长度设为正圆凸轮轮廓半径，
将以所述凸轮轮廓中心点为中心、并具有所述正圆凸轮轮廓半径的圆弧设为正圆凸轮轮廓时，
所述凸轮轮廓在所述吸入区域中，具有相对于所述正圆凸轮轮廓在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上向外或向内偏移的偏移区域。
在更优选的方式中，在上述方式中，在将所述驱动轴停止、喷出压未作用于所述喷出区域时的所述凸轮轮廓设为第一状态的凸轮轮廓、且将从所述凸轮轮廓中心点到所述第一状态的凸轮轮廓的距离设为第一状态的凸轮轮廓半径，将伴随着所述驱动轴的旋转而对所述喷出区域作用喷出压时的所述凸轮轮廓设为第二状态的凸轮轮廓、且将从所述凸轮轮廓中心点到所述第二状态的凸轮轮廓的距离设为第二状态的凸轮轮廓半径，将在所述吸入区域中在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上相同的位置对所述第一状态的凸轮轮廓和所述第二状态的凸轮轮廓进行比较时的、所述第一状态的凸轮轮廓半径与所述第二状态的凸轮轮廓半径的差的绝对值的最大值设为第一凸轮轮廓偏移量，将在所述吸入区域中在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上相同的位置对所述正圆凸轮轮廓和所述第一状态的凸轮轮廓进行比较时的、所述正圆凸轮轮廓半径与所述第一状态的凸轮轮廓半径的差的绝对值的最大值设为第二凸轮轮廓偏移量时，所述凸轮环具有所述第一状态的凸轮轮廓成为第一凸轮轮廓偏移量＜第二凸轮轮廓偏量的形状。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，所述偏移区域相对于所述正圆凸轮轮廓在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上向外偏移。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，所述偏移区域遍及所述吸入区域的整个区域地设置。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，所述凸轮环在所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量最小时，所述凸轮轮廓具有所述偏移区域。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，所述叶片具有叶片前端曲面部，该叶片前端曲面部设置在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向的内侧的前端，所述叶片前端曲面部在与所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上具有朝向所述径向的内侧凸出的圆弧形状，所述叶片在所述吸入区域中，在所述叶片前端曲面部的外周缘的长度中的超过40％的范围内与所述凸轮环的内周缘接触。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，所述叶片具有叶片前端曲面部，该叶片前端曲面部设置在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向的内侧的前端，所述叶片前端曲面部在与所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上，具有朝向所述径向的内侧凸出且具有曲率半径rv的圆弧形状，在将关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上的所述叶片的厚度设为T时，所述叶片具有满足
2×T≤rv
的形状。
在另一优选的方式中，在上述方式的任一个中，在将所述驱动轴停止、喷出压未作用于所述喷出区域时的所述凸轮轮廓设为第一状态的凸轮轮廓，将伴随着所述驱动轴的旋转而对所述喷出区域作用喷出压时的所述凸轮轮廓设为第二状态的凸轮轮廓时，所述凸轮环以所述第一状态的凸轮轮廓的中心以及所述第二状态的凸轮轮廓的中心比所述第一轴线更向所述吸入区域侧偏移的方式设置在所述泵要素收纳空间中。
需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施方式，还包括各种变形例。例如，上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备所说明的全部结构。另外，可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某一实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。
本申请要求基于2018年9月7日申请的日本国特许申请第2018-167511号的优先权。2018年9月7日申请的日本国特许申请2018-167511号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的所有公开内容通过参照作为整体编入本申请。
附图标记说明
1可变容量型叶片泵(泵装置)
4泵壳体
4a泵要素收纳空间
5泵要素
6驱动轴
7转子
7a狭缝
8凸轮环
8a内周缘
14a第一流体压室
14b第二流体压室
16叶片
16a叶片前端曲面部
17泵室
18第一吸入口
19a吸入通路
19b喷出通路
21第二吸入口
21b终端
23第一喷出口
23a始端
25第二喷出口
O旋转轴线
P中心

Claims (8)

1.一种泵装置，其特征在于，在所述泵装置中，
具备泵壳体，该泵壳体具有泵要素收纳空间、吸入通路、喷出通路、吸入口以及喷出口，
所述吸入通路与所述吸入口连接，
所述喷出通路与所述喷出口连接，
所述泵装置还具备：
驱动轴，其可旋转地设置在所述泵壳体上；
转子，其设置在所述驱动轴上，并具有多个狭缝；
多个叶片，其以在多个所述狭缝的各个狭缝中能够移动的方式设置，并由金属材料形成；
凸轮环；
所述凸轮环形成为环状，并设置在所述泵要素收纳空间中，
所述凸轮环与所述转子以及多个所述叶片一起形成多个泵室，在所述泵收纳空间中形成有第一流体压室和第二流体压室，
所述吸入口在多个所述泵室中的、伴随着所述驱动轴的旋转而所述泵室的容积增大的区域开口，
所述喷出口在多个所述泵室中的、伴随着所述驱动轴的旋转而所述泵室的容积减少的喷出区域开口，
所述第一流体压室设置在如下部分，即，在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上在所述凸轮环的所述径向外侧设置的空间中的、所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量越增大容积越减少的部分，
所述第二流体压室设置在如下部分，即，在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上在所述凸轮环的径向外侧设置的空间中的、所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量越增大容积越增大的部分，
所述凸轮环能够基于所述第一流体压室和所述第二流体压室的压力差在所述泵要素收纳空间中移动，
在将沿着所述凸轮环的内周缘的线设为凸轮轮廓，
将在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上从所述吸入口的始端到终端的范围设为吸入区域，
将在相对于所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上，与所述驱动轴的旋转轴线正交、且穿过在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上将所述喷出口的终端与所述吸入口的始端之间的区间二等分的点的轴线设为第一轴线，
将与所述第一轴线正交、且穿过将所述凸轮轮廓与所述第一轴线相交的一对交点之间的区间二等分的点的轴线设为第二轴线，
将所述第一轴线和所述第二轴线的交点设为凸轮轮廓中心点，
将穿过所述凸轮轮廓中心点和所述吸入口的终端的轴线设为第三轴线，
将所述第三轴线与所述凸轮轮廓相交的点与所述凸轮轮廓中心点之间的长度设为正圆凸轮轮廓半径，
将以所述凸轮轮廓中心点为中心、并具有所述正圆凸轮轮廓半径的圆弧设为正圆凸轮轮廓时，
所述凸轮轮廓在所述吸入区域中，具有相对于所述正圆凸轮轮廓在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上向外或向内偏移的偏移区域。
2.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
在将所述驱动轴停止、喷出压未作用于所述喷出区域时的所述凸轮轮廓设为第一状态的凸轮轮廓、且将从所述凸轮轮廓中心点到所述第一状态的凸轮轮廓的距离设为第一状态的凸轮轮廓半径，
将伴随着所述驱动轴的旋转而对所述喷出区域作用喷出压时的所述凸轮轮廓设为第二状态的凸轮轮廓、且将从所述凸轮轮廓中心点到所述第二状态的凸轮轮廓的距离设为第二状态的凸轮轮廓半径，
将在所述吸入区域中在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上相同的位置对所述第一状态的凸轮轮廓和所述第二状态的凸轮轮廓进行比较时的、所述第一状态的凸轮轮廓半径与所述第二状态的凸轮轮廓半径的差的绝对值的最大值设为第一凸轮轮廓偏移量，
将在所述吸入区域中在关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上相同的位置对所述正圆凸轮轮廓和所述第一状态的凸轮轮廓进行比较时的、所述正圆凸轮轮廓半径与所述第一状态的凸轮轮廓半径的差的绝对值的最大值设为第二凸轮轮廓偏移量时，
所述凸轮环具有所述第一状态的凸轮轮廓成为
第一凸轮轮廓偏移量＜第二凸轮轮廓偏量的形状。
3.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述偏移区域相对于所述正圆凸轮轮廓在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向上向外偏移。
4.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述偏移区域遍及所述吸入区域的整个区域地设置。
5.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述凸轮环在所述驱动轴的旋转轴线与所述凸轮环的内周缘的中心之间的偏心量最小时，所述凸轮轮廓具有所述偏移区域。
6.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述叶片具有叶片前端曲面部，该叶片前端曲面部设置在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向的内侧的前端，
所述叶片前端曲面部在与所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上具有朝向所述径向的内侧凸出的圆弧形状，
所述叶片在所述吸入区域中，在所述叶片前端曲面部的外周缘的长度中的超过40％的范围内与所述凸轮环的内周缘接触。
7.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
所述叶片具有叶片前端曲面部，该叶片前端曲面部设置在关于所述驱动轴的旋转轴线的径向的内侧的前端，
所述叶片前端曲面部在与所述驱动轴的旋转轴线成直角的截面上，具有朝向所述径向的内侧凸出且具有曲率半径rv的圆弧形状，
在将关于所述驱动轴的旋转轴线的周向上的所述叶片的厚度设为T时，所述叶片具有满足
2×T≤rv的形状。
8.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，
在将所述驱动轴停止、喷出压未作用于所述喷出区域时的所述凸轮轮廓设为第一状态的凸轮轮廓，
将伴随着所述驱动轴的旋转而对所述喷出区域作用喷出压时的所述凸轮轮廓设为第二状态的凸轮轮廓时，
所述凸轮环以所述第一状态的凸轮轮廓的中心以及所述第二状态的凸轮轮廓的中心比所述第一轴线更向所述吸入区域侧偏移的方式设置在所述泵要素收纳空间中。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097453A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi Unisia Automotive Ltd 可変容量型ベーンポンプ
JP2005214210A (ja) * 2005-02-22 2005-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 回転圧縮機
JP2006322350A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Hitachi Ltd ベーンポンプ
JP2012163041A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Hitachi Automotive Systems Ltd ベーンポンプ
CN104454518A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 日立汽车系统转向器株式会社 可变容量式叶片泵
CN104912791A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 日立汽车系统转向器株式会社 可变容量型叶片泵

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08545Y2 (ja) * 1988-04-14 1996-01-10 株式会社ユニシアジェックス ベーン型回転圧縮機
JP5172289B2 (ja) * 2007-11-21 2013-03-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形ポンプ
JP5897945B2 (ja) * 2012-03-22 2016-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 ベーンポンプ
EP3020917B1 (de) * 2014-11-14 2020-07-15 Danfoss A/S Hydraulische Flügelzellenmaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097453A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi Unisia Automotive Ltd 可変容量型ベーンポンプ
JP2005214210A (ja) * 2005-02-22 2005-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 回転圧縮機
JP2006322350A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Hitachi Ltd ベーンポンプ
JP2012163041A (ja) * 2011-02-07 2012-08-30 Hitachi Automotive Systems Ltd ベーンポンプ
CN104454518A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 日立汽车系统转向器株式会社 可变容量式叶片泵
CN104912791A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 日立汽车系统转向器株式会社 可变容量型叶片泵

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