CN116368300A - 容量可变型泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容量可变型泵，其能够抑制低硬度材料的空穴引起的腐蚀。本发明的容量可变型泵120包括：被旋转驱动的转子4；用于使液体介质移动的多个叶片15，其在上述转子4的周向上隔开间隔地设置并且可进出地设置在上述转子4的外周侧；和壳体，其收纳上述转子4和上述多个叶片15，利用上述转子4和上述多个叶片15液密地界定(在上述转子4的周围用上述多个叶片15在周向上液密地界定)用于使上述液体介质流入和流出的多个介质空间，上述叶片15在与界定上述介质空间的上述壳体的内壁中维氏硬度低于130的内壁相对(滑动接触)的部分，形成了将相邻的上述介质空间连通的凹部(15a～15d)。

Description

容量可变型泵

技术领域

本发明涉及容量可变型泵(也称为可变容量型泵)。

背景技术

以往，作为应用于机动车用的内燃机(以下也称为发动机)的容量可变型泵，已知将叶片可进出地收纳在转子的缝隙中、使在凸轮环(也称为控制环)的内周面与转子的外周面与叶片之间形成的介质空间(也称为工作油室或泵室)的容积发生变化的叶片型的容量可变型泵(也称为叶片泵)。专利文献1中记载了关于以上说明的容量可变型泵的一例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-87777号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

以上说明的容量可变型泵通常具有平板状的叶片，转子被发动机的曲轴旋转驱动而旋转，叶片随着转子的旋转而旋转，由此使工作流体(是工作油或润滑油等油，也称为液体介质)经由介质空间循环(吸入和排出)。当发动机转速升高、叶片的转速随之升高时，叶片后方的减压变得显著，因低于工作流体的饱和蒸气压而产生空穴(Cavitation，也称为气蚀或空蚀)。该空穴破坏时，存在为了轻量化而采用了铝合金材料等低硬度材料的泵壳体发生腐蚀(erosion，气蚀)的问题。

本发明的目的在于提供一种能够抑制低硬度材料的空穴引起的腐蚀的容量可变型泵。

用于解决技术问题的技术手段

为了实现上述目的，本发明的容量可变型泵包括：被旋转驱动的转子；用于使液体介质移动的多个叶片，其在所述转子的周向上隔开间隔地设置，并且可进出地设置在所述转子的外周侧；和壳体，其收纳所述转子和所述多个叶片，利用所述转子和所述多个叶片液密地界定(形成)用于使所述液体介质流入和流出的多个介质空间，所述叶片在与界定所述介质空间的所述壳体的内壁中的维氏硬度低于130的内壁相对的部分，形成了将相邻的所述介质空间连通的凹部。

发明的效果

根据本发明，通过在叶片型的容量可变型泵中抑制硬度低的部件附近的空穴，能够防止低硬度材料的腐蚀。

关于本发明的其他结构、作用和效果在以下实施例中详细说明。

附图说明

图1是本发明的实施例的从控制壳体一侧观察时的容量可变型泵的分解立体图。

图2是本发明的实施例的从泵壳体一侧观察时的容量可变型泵的分解立体图。

图3是本发明的实施例的从控制壳体一侧观察时的容量可变型泵的侧面图(测试图)。

图4是图3中的IV-IV线截面图。

图5是本发明的实施例的容量可变型泵的系统结构图。

图6是图5中的VI-VI线截面图。

图7是透视观察本发明的实施例的容量可变型泵时的侧面图。

图8是表示本发明的实施例的、在控制壳体安装了泵罩的状态下的容量可变型泵的侧面图。

图9是本发明的实施例(叶片的第一实施方式)的容量可变型泵的叶片周边部的主要部分放大立体图。

图10是本发明的实施例(叶片的第一实施方式)的容量可变型泵的叶片的放大正面图(正视图)。

图11是图10中的A-A线截面图。

图12是用于说明本发明的实施例的容量可变型泵的作用效果的、图10中的B-B线截面图。

图13是本发明的实施例(叶片的第二实施方式)的容量可变型泵的叶片的放大正面图。

图14是本发明的实施例(叶片的第三实施方式)的容量可变型泵的叶片的放大正面图。

图15是图14中的A-A线截面图。

图16是本发明的实施例(叶片的第四实施方式)的容量可变型泵的叶片的放大正面图。

具体实施方式

以下，对于本发明的容量可变型泵的实施方式基于附图详细叙述。另外，本实施例示出了应用于对机动车用内燃机的滑动部供给油(工作油或润滑油)、并且供给作为使发动机阀的阀正时(Valve timing)可变的可变阀机构的工作源的油压的容量可变型泵的实施例。

本实施例中的容量可变型泵应用于叶片型，设置在内燃机的气缸体的前端部等。

[整体结构]

图1是本发明的实施例的从控制壳体一侧观察时的容量可变型泵的分解立体图，图2是本发明的实施例的从泵壳体一侧观察时的容量可变型泵的分解立体图，图3是本发明的实施例的从控制壳体一侧观察时的容量可变型泵的侧面图。图4是图3中的IV-IV线截面图，图5是本发明的实施例的容量可变型泵的系统结构图，图6是图5中的VI-VI线截面图。图7是透视本发明的实施例的容量可变型泵时的侧面图，图8是表示本发明的实施例的、在控制壳体安装了泵罩的状态的容量可变型泵的侧面图。

如图1至图4所示，容量可变型泵120主要包括：一端开口被泵罩2封闭的有底圆筒状的泵壳体1；可旋转地收纳在泵壳体1的内部、曲轴3插入在中央的开口部4b而结合的转子4；可摆动地配置在转子4的外周侧的、曲轴3插入其中的作为可动部件的控制环5；和在固定在泵罩2的外侧面的控制壳体6设置的、作为为了使控制环5摆动而控制油压供给切换的控制机构的导阀7。曲轴3贯通泵壳体1的大致中心部。另外，在容量可变型泵120连接了后述的作为切换机构的螺线管阀100。

泵壳体1、泵罩2和控制壳体6如图1和图3所示，通过多个螺栓9一体地结合，该各螺栓9插通在分别形成在泵壳体1、控制壳体6和泵罩2的螺栓插通孔中，将它们紧固。

泵壳体1由铝合金等含铝的材料一体地形成，凹状的泵收纳部1s的底面，因为控制环5的轴向的一个侧面在其上滑动，所以将其加工为平面度、表面粗糙度等的精度较高，滑动范围通过机械加工而形成。本实施例中，由泵壳体1、泵罩2和控制壳体6等构成成为容量可变型泵120的箱体的壳体，在该壳体的内部形成了泵收纳部。

另外，泵壳体1，如图1、图2、图4所示，在作为工作室的泵收纳部1s的底面的大致中央位置贯通形成了支承曲轴3的一端部的轴承孔1d，并且在内周面的规定位置设置了有底状的销孔1c，作为控制环5的枢轴支承点的枢轴支承销即枢轴销10(轴部件)插入在销孔1c中。

另外，在泵收纳部1s的垂直方向上方的位置的内周侧，形成了形成为圆弧凹状的第一密封面1a。另一方面，在泵收纳部1s的垂直方向下方的位置的内周侧，形成了圆弧凹状的第二密封面1b。

与形成在控制环5的后述的第一密封槽5b嵌合的第一密封部件13平时(时常)滑动接触第一密封面1a，将后述的第一控制油室16密封。由第一密封面1a和第一密封部件13构成第一密封机构。

与形成在控制环5的第二密封槽5c嵌合的后述的第二密封部件14平时滑动接触第二密封面1b，将后述的第二控制油室17密封。由第二密封面1b和第二密封部件14构成第二密封机构。

另外，第一密封面1a和第二密封面1b如图5所示，形成为以枢轴销10为中心的规定长度的圆弧面状，被设定为在控制环5偏心摆动的范围内第一密封部件13、第二密封部件14能够平时滑动接触的长度。

另外，在泵罩2，如图1和图2所示，形成了大致弯月缺口状的吸入部即吸入口部11(吸入部)，并且在径向上与该吸入口部11相反一侧的位置，大致相对地形成了大致弯月缺口状的排出部即排出口部12(排出部)。另外，关于该吸入口部11和排出口部12的具体结构在后文中叙述。

另外，在泵罩2，在排出口部12的外周侧(后述的排出通路61的形成位置)，贯通地形成了构成排出通路61的开口62。

泵罩2如图1和图2所示，由铝合金材料形成为大致板状，在大致中央位置贯通形成了使曲轴3的另一端部可旋转地支承该另一端部的轴承孔2a，并且在外周部一体地形成了用于形成上述螺栓插通孔的多个凸部。另外，该泵罩2通过图外的多个定位销在泵壳体1进行圆周方向的定位，并且通过多个螺栓9与泵壳体1结合。

从曲轴3传递的旋转力被传递至转子4，使转子4沿图5中的箭头方向(顺时针方向)旋转，以曲轴3为中心的图中左侧一半成为吸入区域，右侧一半成为排出区域。

转子4(的外周)，如图1和图2所示，在周向隔开间隔的多个(本例中是9个)缺口构成的缝隙4a呈辐射状地(沿着径向)形成。转子4，如图1和图2所示，在从内部中心一侧向外侧呈辐射状地形成的9个缝隙4a内分别可进退(可进出)地滑动保持了9个叶片15，并且在各缝隙4a的根端部分别形成了用于导入对排出口部12排出的排出油压的、截面为大致圆形状的背压室24。因该各背压室24内的压力和随转子4的旋转而产生的离心力，将叶片15推向外侧。

各叶片15具有矩形平板状，沿着径向嵌插在各缝隙4a内。各叶片15构成为，内侧的各根端缘与前后一对叶片环18、18的外周面滑动接触，并且外侧的各前端缘可与控制环5的内周面5a滑动接触。另外，各叶片15构成为，转子4等的旋转轴线方向的各侧端缘可与泵壳体1的泵收纳部1s、泵罩2的内侧面滑动接触。另外，在周向相邻的各叶片15之间与控制环5的内周面5a、转子4的外周面、泵壳体1的泵收纳部1s、泵罩2的内侧面之间，液密地分隔形成了作为多个工作油室的多个泵室19。多个泵室19如后文中所说明的那样，是用于使由各叶片15使得移动的液体介质(工作油或润滑油等油)流入和流出的多个介质空间，是在壳体内在转子4周围(控制环5的内周面5a与转子4的外周面之间)通过9个叶片15在周向液密地界定的空间。各叶片环18随着旋转而将各叶片15推向辐射外侧，即使在内燃机转速低、另外离心力、背压室24的压力小的情况下，各叶片15的各前端部也分别与控制环5的内周面5a滑动接触，各泵室19被液密地分隔形成。

因此，当从曲轴3传递来的旋转力被传递至转子4时，泵室19从容积最小的状态起容积增大，在成为最大容积后，容积缩小。这样泵室19的容积增大的区域成为吸入区域，容积缩小的区域成为排出区域。

另外，本实施方式的情况下，收纳在泵收纳部1s中的构成泵室19的叶片15、控制环5、转子4和叶片环18构成泵结构体。

构成泵结构体的一部分的控制环5，由易于加工的铁系材料的烧结金属一体地形成为大致圆筒状，如图1、图2和图5所示，在外周面的枢轴销10的位置形成了枢轴凹部5d，插入定位的枢轴销10嵌入该枢轴凹部5d中成为偏心摆动支点。

另外，在控制环5的枢轴凹部5d的下方一侧的位置，贯通形成了与排出口部12连通的孔部25(孔25a、25b)，并且设置了经由第二密封槽5c保持第二密封部件14的大致三角形状的第二突起部5g。孔部25在多个泵室19的容积随着泵结构体的旋转驱动而减少的区间中，设置在与多个泵室19中容积最小的泵室19靠近的一侧。即，孔部25设置在泵室的容积随着泵结构体的旋转驱动而在周向减少的区间的中间位置、与靠近容积最小的泵室的排出口部12的终端部之间。

进而，在控制环5的上方侧的位置，设置了经由第一密封槽5b保持第一密封部件13的大致三角形状的上述第一突起部5h。孔部25是矩形的，沿着作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴线设置，与排出口部12连通而供从泵结构体排出的油流通。孔部25被划分部件37(分隔部件)划分为多个孔25a、25b。划分部件37对于作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴线在径向将孔部25划分为两个孔25a、25b。对于孔部25的结构在后文中叙述。另外，划分部件37也可以将孔部25划分为两个以上的多个孔。

如图6的箭头所示，油从排出口部12被排出，并且对内燃机的气缸体安装的一侧(图6的下方一侧)的一部分油通过多个孔25a、25b，被导向排出通路61。

泵结构体收纳在泵收纳部1s的内部，通过旋转驱动而将从吸入口部11(吸入部)导入的油从排出口部12(排出部)排出。

另外，本实施例中，转子4、叶片15、叶片环18、控制环5由铁系材料形成。

在控制环5的第一突起部5h、第二突起部5g侧的外周面与泵壳体1之间，在以控制环5为中心的上方侧形成了上述第一控制油室16，并且在下方侧形成了第二控制油室17。

第一控制油室16，通过供给至内部的油压抵抗后述的螺旋弹簧28的弹力地向作为偏心量发生变化的方向之一的减少方向(从泵结构体排出的油的量减少的方向)推压控制环5。即，第一控制油室16成为减少侧控制室。

在第一控制油室16中，经由排出孔12a、主油道31、第二油道33、第一控制槽35，从排出口部排出的油被导入，在控制环5向油的排出量减少的方向移动了时泵室19的容积增加。另外，该第一控制油室16经由导阀7与排出口部12连通或者被阻断连通，并且在控制环5摆动时也总是被所述第一密封机构液密地密封。

第二控制油室17中，通过供给至内部的油压，与后述的螺旋弹簧28的弹力协助地对控制环5向偏心量增加的方向施力，经由螺线管阀100、导阀7供给或排出油压。即，第二控制油室17成为增大侧控制室。

另外，由于从偏心摆动支点到第二密封部件14的距离被设定为比到第一密封部件13的距离大，因此，作为控制环5的第二控制油室17侧的外侧面的第二受压面20的面积比作为第一控制油室16侧的外侧面的第一受压面21的面积大。

因此，因第二控制油室17内的油压而对控制环5施加的推压力，因第一控制油室16内的相反的油压而被略微抵消，结果是，由于排出油的压力而要使控制环5以枢轴销10为支点向逆时针方向摆动而减少偏心量的力变小，能够将与其相对地沿顺时针方向对控制环5施力的后述的螺旋弹簧28的弹力设定得较小。

第一密封部件13、第二密封部件14例如由低磨损性的合成树脂材料沿着控制环5的轴向形成为细长，并且保持在形成于控制环5的第一突起部5h、第二突起部5g的外周面的第一密封槽5b、第二密封槽5c内。进而，第一密封部件13、第二密封部件14因固定在第一密封槽5b、第二密封槽5c的底部侧的橡胶制的弹性部件(未图示)的弹力而被向前方推压、即被推压在各密封面1a、1b。由此，能够使第一控制油室16、第二控制油室17平时具有良好的液密性。

吸入口部11如图5和图7所示，在各泵室19的容积增大的区域开口，并且因随着泵结构体的泵吸作用产生的负压，而经由形成在大致中央的吸入口11a被导入油盘55内的油。

在泵壳体1，形成了收纳螺旋弹簧28的弹簧收纳室27，与吸入口11a连通。该吸入口11a与弹簧收纳室27一同与低压室22连通，并且将通过因泵结构体的泵吸作用(泵作用)产生的负压而被从油盘55经由吸入通路吸取的油供给至吸入口部11，供向容积增大后的各泵室19。因此，吸入口部11和吸入口11a、弹簧收纳室27和低压室22整体构成低压部。

另一方面，排出口部12在各泵室19的容积随着泵结构体的泵吸作用而缩小的区域开口，并且从形成在泵壳体1的排出孔12a经由主油道31与发动机的各滑动部和可变阀装置例如阀正时控制装置连通。在主油道31的途中安装了用于除去油的杂质的过滤器34。

控制环5，如图5所示，在筒状本体的外周面的与枢轴凹部5d相反一侧的位置一体地设置了向径向外侧突出的伸出部即臂26。该臂26被螺旋弹簧28施力，使控制环5摆动。

另外，在泵壳体1的臂26的下方位置形成了弹簧收纳室27。

弹簧收纳室27形成为沿着泵壳体1的轴向延伸的大致平面矩形形状，在内部收纳配置了作为施力部件的螺旋弹簧28，该螺旋弹簧28经由臂26沿图5中的顺时针方向对控制环5施力，即在作为转子4的旋转中心与上述控制环5的内周面的中心的偏心量变化的方向之一的增大方向(从泵结构体排出的油的量增加的方向)对对控制环5向施力。另外，弹簧收纳室27经由吸入口部11与低压室22连通。

螺旋弹簧28构成为，下端缘与弹簧收纳室27的底面弹性接触，另一方面，上端缘与臂26弹性接触，在弹簧收纳室27内被施加规定的弹簧负重W，上端缘与臂26总是抵接并且向控制环5处的转子4的旋转中心与控制环5的内周面的中心的偏心量增大的方向施力。

即，螺旋弹簧28在被施加了弹簧负重(弹簧负荷)W的状态下总是经由臂26对控制环5在使控制环5向上方偏心的方向、即各泵室19的容积增大的方向施力。弹簧负重W是油压为阀正时控制装置的必要油压P1时仅导入至第一控制油室16中、控制环5开始运动的负重。

另外，在泵壳体1的与弹簧收纳室27在轴向相对的位置，形成了臂26的上表面抵接而限制臂26的顺时针方向的最大转动位置的限制部29。

而且，在泵壳体1，如图5所示，形成了排出压力导入孔30，并且分别形成了与第一控制油室16、第二控制油室17连通的第一控制槽35和第二控制槽36。

排出压力导入孔30与导阀7的后述的油压导入口部45连通。

第一控制槽35的一端经由同样在泵罩2开口的控制槽35b(图7、图8)与第二油道33连接。

另一方面，第二控制槽36从第一控制槽35分支(分叉)，与第二控制油室17连通。

从形成在泵罩2的排出口部12排出的油，被从形成在控制壳体6的排出开口60导向排出通路61，流向排出孔12a。排出口部12与排出通路61连接。关于排出通路61的结构在后文中叙述。

导阀7如图1、图2和图5所示，在上下方向上一体地设置在控制壳体6的外表面一侧部，包括：上部封闭的圆筒状的阀体40；在形成在阀体40的内部的阀收纳部41内可在上下方向上滑动的滑阀42；将阀收纳部41的下端开口封闭的塞43；和弹性安装在滑阀42与塞43之间的、向上方对滑阀42施力的阀弹簧44。滑阀42用一对大径部即第一台部42a、第二台部42b对第二控制油室17进行油压的供排控制。

在阀体40，开口形成了作为与螺线管阀100连接的导入通路开口部的导入口部46。进而，在阀收纳部41的周壁，在其轴向中间位置开口形成了作为控制油室开口部的油压导入口部45，并且在其轴向另一端侧的位置开口形成了作为控制排出开口部的第一排出口部48，油压导入口部45的一端侧与第二控制油室17连接，并且油压导入口部45的另一端侧总是与后述的中继室47连接，由此进行对第二控制油室17的油压供排，第一排出口部48的一端侧向外部直接开口或与吸入侧连接，通过切换与后述的中继室47的连接而经由该中继室47进行第二控制油室17内的油压的排出。另外，在阀体40的一端侧周壁的在径向与后述的背压室52重合的轴向位置，也与第一排出口部48同样地开口形成了向外部直接开口或与吸入侧连接的第二排出口部49。第一排出口部48及第二排出口部49与油盘55连通，从第一排出口部48和第二排出口部49排出的油被贮存在油盘55中。

另外，在阀体40的周壁部，构成在滑阀42位于图5中的上端侧的位置的状态下将导入口部46与后述的中继室47连通的连通油路50。

滑阀42在其轴向的两端部设置有第一台部42a、第二台部42b，并且在第一台部42a、第二台部42b之间设置有作为小径部的轴部42c。通过将该滑阀42收纳在阀收纳部41内，在阀体40内分别分隔形成：在第一台部42a的轴向外侧设置在其与阀体40的一端部之间的、从导入口46引导排出压力的压力室51；设置在第一台部42a与第二台部42b之间的、根据该滑阀42的轴向位置对油压导入口部45与导入口部46(连通油路50)或第一排出口部48之间进行中继的中继室47；和在第二台部42b的轴向外侧设置在其与塞43之间的、用于排出通过第二台部42b的外周侧(微小间隙)从中继室47泄漏了的油的背压室52。

采用这样的结构，导阀7构成为，在从导入口部46向压力室51引导的排出压力为规定压力以下的状态下，因阀弹簧44的施力(作用力)，滑阀42位于阀收纳部41的上端侧的规定区域即第一区域(参考图5)。即，通过使滑阀42位于第一区域，经由连通油路50使导入口部46与中继室47连接，而第一排出口部48与中继室47的连接被第二台部42b切断，经由油压导入口部45使第二控制油室17与中继室47连接，其结果是，从导入口部46通过连通油路50引导的油压，经由中继室47被供给至第二控制油室17。

当导向压力室51的排出压力超过规定压力时，滑阀42抵抗阀弹簧44的作用力地从第一区域向阀收纳部41的下端侧移动，位于该阀收纳部41的下端侧的规定区域即第二区域(未图示)。即，通过使滑阀42位于第二区域，第二控制油室17经由油压导入口部45与中继室47的连接被维持，而连通油路50与中继室47的连接被第一台部42a切断，经由第一排出口部48使中继室47与油盘55连接，其结果是，第二控制油室17内的油通过中继室47经由第一排出口部48被排出至油盘55。

另外，导阀7通过螺线管56动作(工作)，从车载的ECU(未图示)经由连接器部57使螺线管56流通励磁电流。

螺线管阀100如图5所示，位于第一油道32的途中，主要包括：沿着内部轴向贯通形成油通路102而成的大致圆筒状的阀体101；被压入固定于在该阀体101的一端部(该图中的左侧端部)使油通路102的直径增大而形成的阀体收纳部103的外端部的、在中央部具有与第一油道32的上游侧的通路(以下简称为“上游侧通路”)32a连接的上游侧开口部即导入口部104的座部件105；设置成相对于形成在该座部件105的内端部开口缘的阀座105a可离座和落座的、用于使导入口部104开闭的球阀体106；和设置在阀体101的另一端部(该图中的右侧端部)的螺线管107。

阀体101构成为，在其一端侧内周部，收纳球阀体106的阀体收纳部103设置成相对于油通路102直径呈阶梯状增大。在阀体101的周壁中的、处于其一端侧的阀体收纳部103的外周部，沿着径向贯通形成了与下游侧通路32b连接而用于对导阀7进行油压的供排的下游侧开口部即供排口部108，并且在处于另一端侧的油通路102的外周部，沿着径向贯通形成了连接至油盘55的切换排出开口部即排出口部109。

螺线管107构成为，利用对收纳在箱体107a内部的线圈(未图示)通电而产生的电磁力，使配置在该线圈的内周侧的电枢(未图示)和固定在其上的杆107b向图3中的左方向前进移动。另外，基于根据内燃机的油温、水温、发动机转速等规定的参数检测或计算出的发动机运转状态，从车载的ECU(未图示)使该螺线管107流通励磁电流。

采用这样的结构，在对上述螺线管107通电时，通过使杆107b移动，配置在该杆107b的前端部的球阀体106被推压至座部件105侧的阀座105a，导入口部104与供排口部108的连通被截断，供排口部108与排出口部109通过油通路102连通。另一方面，在该螺线管107非通电时，球阀体106基于从导入口部104导入的排出压力而后退移动，由此，该球阀体106被推压至阀体101侧，导入口部104与油压导入口部45成为连通状态，并且油压导入口部45与排出口部109的连通被截断。

如上所述，在本实施例中，从形成在泵罩2的排出口部12排出的油，从形成在控制壳体6的排出开口60被导向排出通路61，流向排出孔12a。排出孔12a位于与控制环支承部65隔开间隔地形成在排出通路61。关于排出通路61的结构，使用图7和图8进行说明。

如图7和图8所示，在排出通路61中设置了支承控制环5的枢轴销10的控制环支承部65。控制环支承部65形成为，从作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴的方向观察时在远离作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴的方向上逐渐变细。换言之，控制环支承部65形成为泪滴形。

从排出开口60排向排出通路61的油被控制环支承部65分为2个流路，在排出通路61中汇流后，被导向排出孔12a。排出通路61包括：在作为泵结构体的一部分的转子4的旋转方向上形成在控制环支承部65的周壁与排出通路61的周壁之间的第一排出通路61a；和在与作为泵结构体的一部分的转子4的旋转方向相反的方向上形成在控制环支承部65的周壁与排出通路61的周壁之间的第二排出通路61b。形成第一排出通路61a的控制环支承部65的周壁与排出通路61的周壁形成为沿着油的流动方向大致平行。由此，能够使油流畅地流向下游侧。

本实施例的控制环支承部65的特征在于，如上所述地形成为，从作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴的方向观察时在远离作为泵结构体的一部分的转子4的旋转轴的方向上逐渐变细的所谓泪滴形。

一般而言，流体与物体碰撞时，在碰撞的部位压力升高。另一方面，在碰撞的部位的下游侧压力急剧降低，发生分离(产生涡流)。在发生了分离的部分，流动变得紊乱，该紊乱会引起压力损失，泵的效率降低。例如，在将控制环支承部65形成为了圆柱状的情况下，油对于控制环支承部65与上游端65a碰撞，在第一排出通路61a与第二排出通路61b汇流的下游端65b发生分离，引起压力损失。为了抑制流体的分离，使分离的位置向下游侧移动、减小压力急剧降低的部分是有效的。于是，本实施例中，使控制环支承部65的下游端65b位于向下游侧伸展(延伸)了的位置。即，使连结枢轴销10的中心与下游端65b的距离，比连结枢轴销10的中心与上游端65a的距离长。在控制环支承部65与上游端65a碰撞了的油分流至第一排出通路61a和第二排出通路61b，在通过了下游端65b的位置汇流。在本实施例中，控制环支承部65是泪滴形的，使流经控制环支承部65的周壁的油流畅地流向下游侧。

根据本实施例，控制环支承部65形成为从泵机构的旋转轴的方向观察时向远离泵机构的旋转轴的方向逐渐变细的所谓泪滴形，因此能够使油的流动流畅，减少泵的压力损失。

[叶片的详细结构]

上述结构的本实施例的容量可变型泵120具有平板状的叶片15，叶片15随着被发动机的曲轴3旋转驱动的转子4的旋转而旋转，由此使工作流体(油)经由介质空间(泵室19)循环(吸入和排出)。当发动机转速上升，叶片15的转速随之升高时，叶片15后方的减压变得显著，因低于工作流体(油)的饱和蒸气压而产生空穴。存在该空穴破坏时、在为了轻量化而采用了铝合金等低硬度材料的泵壳体1中发生腐蚀(erosion)的问题。

关于用于解决该技术问题的叶片15的结构，使用图9～图16的放大图进行说明。

[叶片的第一实施方式]

图5、图7和图9所示的叶片15，如上所述地具有矩形平板状，包括：可滑动地插入在呈辐射状地(沿着径向)形成在转子4的缝隙4a中的、与前后一对叶片环18、18的外周面滑动接触的根端缘154；从缝隙4a向外方突出的、可与控制环5的内周面5a滑动接触(换言之，总是按压在该内周面5a)的前端缘155；将根端缘154和前端缘155的泵壳体1侧的端部彼此连接的、与泵壳体1的泵收纳部1s(内侧面)相对地滑动接触的侧端缘151；和将根端缘154和前端缘155的泵罩2侧的端部彼此连接的、与泵罩2的内侧面相对地滑动接触的侧端缘152。

叶片15设置为能够在转子4的缝隙4a中进出(出没)，通过使一部分从缝隙4a向外方(外周侧)突出，在由泵壳体1、泵罩2等构成的壳体内在转子4的周围(控制环5的内周面5a与转子4的外周面之间)，在周向液密地形成用于使液体介质(油)流入和流出的多个介质空间(泵室19)，并且与旋转相应地使介质空间(泵室19)内的液体介质(油)移动。

另外，在叶片15，如图9至图12所示，在由作为低硬度部件的铝合金材料形成的泵壳体1的泵收纳部1s一侧的侧端缘151中的从缝隙4a突出至外方的部分，贯通形成了将相邻的泵室19连接(流体连通)的凹部15a。本实施例中，泵壳体1的泵收纳部1s构成界定泵室19的壳体的内壁(泵收纳部1s、泵罩2的内侧面等)中的维氏硬度(Vickers hardness)最低的内壁，上述凹部15a仅形成在叶片15中与界定泵室19的壳体的内壁中的维氏硬度最低的内壁相对(滑动接触)的部分(泵壳体1的泵收纳部1s侧的侧端缘151中的从缝隙4a向外方突出的部分)。

在图9至图12所示的例子中，凹部15a在侧端缘151的从缝隙4a突出的部分的中央附近，形成为在周向(旋转方向)观察时为大致矩形形状。另外，凹部15a的位置、大小、形状(半圆形状、半椭圆形状、三角形状、梯形形状等多边形状等)、个数等不限于此，例如也可以将凹部15a分割为多个地形成。另外，凹部15a也可以形成在构成界定泵室19的壳体的内壁的泵罩2的内侧面侧的侧端缘152、控制环5的内周面5a侧的前端缘155。

另外，凹部15a优选形成为锥状，如图10至图12所示，优选形成为转子4的旋转方向前方侧(上游侧)的开口端较大、旋转方向后方侧(下游侧)的开口端较小。换言之，优选凹部15a的开口具有随着从转子4的旋转方向前方侧向后方侧去而变小的锥形形状。

根据该第一实施方式的结构，随着叶片15的高速的旋转动作，在叶片15后方产生空穴，但通过在与介质空间内壁中的维氏硬度最低的内壁(泵壳体1的泵收纳部1s)相对的部分(泵壳体1的泵收纳部1s侧的侧端缘151)设置锥状的凹部15a，在锥状的凹部15a内，工作流体的压力因楔效应而上升，能够尽可能抑制排出效率的降低，并且通过从凹部15a向叶片15后方供给射流而能够排除可能与介质空间内壁接触的空穴(换言之，使空穴与介质空间内壁隔开间隔)，抑制低硬度部件的腐蚀(参考图12)。

另外，本发明人等使用计算机模拟进行了努力研究，结果是确认到，设想通常的使用环境、条件时，在界定泵室19的壳体的内壁中的维氏硬度低于130的内壁(低硬度部件)处可能发生空穴引起的腐蚀，但通过在叶片15中与维氏硬度低于130的内壁(低硬度部件)相对(滑动接触)的部分设置以上说明了的凹部15a(优选锥状的凹部15a)，能够有效地抑制该内壁(低硬度部件)处的空穴引起的腐蚀。

[叶片的第二实施方式]

图13表示在叶片形成的凹部的另一个方式(第二实施方式)。本实施方式在低硬度部件中、空穴引起的腐蚀程度在径向不同的情况下具有效果。

本实施方式的叶片15的凹部15b如图13所示，在容量可变型泵120的径向改变开口面积。换言之，凹部15b的开口具有随着从径向内侧向外侧去而变化的锥形形状。在图示的实施方式中，凹部15b形成为转子4的径向内侧的开口端较小、径向外侧的开口端较大(随着从径向内侧向外侧去而变大)，但是也可以形成为转子4的径向内侧的开口端较大、径向外侧的开口端较小(也可以形成为，随着从径向内侧向外侧去而变小)。

采用该第二实施方式的结构，能够获得与上述叶片15的第一实施方式同样的作用效果，并且通过改变叶片15的凹部15b的开口面积，能够有效地抑制显著发生空穴引起的腐蚀的部分的腐蚀。

[叶片的第三实施方式]

图14和图15表示在叶片形成的凹部的另一个方式(第三实施方式)。本实施方式在控制工作流体的压力、调节排出效率的情况下具有效果。

上述第一实施方式的叶片15的锥状的凹部15a是直线形状，即，凹部15a的开口从转子4的旋转方向前方侧向后方侧去直线地变化，凹部15a的开口(开口面积)在旋转方向上的变化程度(坡度)是固定的。

而第三实施方式的叶片15的锥状的凹部15c是曲线形状，即，凹部15c的开口从转子4的旋转方向前方侧到后方侧曲线地变化，凹部15c的开口(开口面积)在旋转方向上的变化程度(坡度)是变化的。图示的实施方式中，凹部15c的开口(开口面积)在旋转方向上的变化程度随着从转子4的旋转方向前方侧向后方侧去而逐渐变小(坡度变得平缓)，但也可以是，随着从转子4的旋转方向前方侧向后方侧去而逐渐变大(坡度变陡)。

采用该第三实施方式的结构，能够获得与上述叶片15的第一、第二实施方式同样的作用效果，并且即使是相同大小(开口面积)的凹部，也能够通过楔效应控制工作流体的压力，有效地调节排出效率的降低。

[叶片的第四实施方式]

图16表示在叶片形成的凹部的另一个方式(第四实施方式)。

上述第二实施方式的叶片15的锥状的凹部15b是直线形状，即，凹部15b的开口从径向内侧到外侧直线地变化，凹部15b的开口在径向上的变化程度(坡度)是固定的。

而第四实施方式的叶片15的锥状的凹部15d是曲线形状，即，凹部15d的开口从径向内侧到外侧曲线地变化，凹部15d的开口在径向上的变化程度(坡度)是变化的。

采用该第四实施方式的结构，能够获得与上述叶片15的第一、第二、第三实施方式同样的作用效果。

[作用效果]

如以上所说明，本实施例的容量可变型泵120包括：被旋转驱动的转子4；在上述转子4的周向上隔开间隔地设置并且可进出地设置在上述转子4的外周侧的、使液体介质移动的多个叶片15；和收纳上述转子4和上述多个叶片15的、利用上述转子4和上述多个叶片15液密地界定(在上述转子4的周围利用上述多个叶片15在周向上液密地界定)用于使上述液体介质流入和流出的多个介质空间的壳体，上述叶片15在与界定上述介质空间的上述壳体的内壁中的维氏硬度低于130的内壁相对(滑动接触)的部分，形成了将相邻的上述介质空间相连的凹部(15a～15d)。

另外，上述凹部(15a～15d)仅形成在上述叶片15的与界定上述介质空间的上述壳体的内壁中的维氏硬度最低的内壁相对(滑动接触)的部分。

另外，上述凹部(15a～15d)仅形成在上述叶片15的上述转子4的旋转轴线方向的两个侧端缘中的一个侧端缘。

另外，上述凹部(15a～15d)的开口具有随着从旋转方向前方侧(上游侧)向后方侧(下游侧)去而变小的锥形形状。

即，本实施例的容量可变型泵120，在与介质空间内壁中的维氏硬度低于130的壁面(或者维氏硬度最低的壁面)相对的部分的叶片15设置凹部(优选锥状的凹部)(15a～15d)，利用锥状的凹部(15a～15d)内的楔效应尽可能地抑制叶片15的排出效率的降低，并且从凹部(15a～15d)对叶片15后方供给流体而抑制空穴。

根据本实施例，通过随着叶片15的旋转动作，从设置在叶片15的凹部(15a～15d)向叶片15后方供给、喷出燃料，能够在叶片型的容量可变型泵120中抑制硬度较低的部件附近的空穴，由此能够防止低硬度材料的腐蚀(空蚀)。

另外，通过仅在与壳体的内壁中的维氏硬度最低的内壁相对(滑动接触)的部分、或者仅在转子4的旋转轴线方向的两个侧端缘中的一个侧端缘形成凹部(15a～15d)，能够用简便的结构尽可能地抑制叶片15的排出效率的降低，并且有效地抑制硬度较低的部件附近的空穴。

另外，通过使凹部(15a～15d)为锥状，能够利用锥状的凹部(15a～15d)内的楔效应尽可能地抑制叶片15的排出效率的降低，并且防止低硬度部件的空穴引起的腐蚀。

另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。上述实施例是为了易于理解本发明而详细说明的，并不限定于必须具有说明了的全部结构。

另外，本发明以控制环5以枢轴销10为基准摆动的实施例为中心进行了说明，但也能够应用于通过控制环5直线滑动、控制环5的内周面的中心与转子4的旋转中心的偏心量变化的容量可变型泵。

附图标记的说明

1……泵壳体，1c……销孔，1s……泵收纳部，2……泵罩，3……曲轴，4……转子，4a……缝隙，4b……开口部，5……控制环，6……控制壳体，7……导阀，10……枢轴销，11……吸入口部，12……排出口部，12a……排出孔，13……第一密封部件，14……第二密封部件，15……叶片，15a～15d……凹部(第一～第四实施方式)，16……第一控制油室，17……第二控制油室，18……叶片环，19……泵室(介质空间)，25……孔部，25a、25b……孔，30……排出压力导入孔，31……主油道，32……第一油道，32a……上游侧通路，32b……下游侧通路，33……第二油道，35……第一控制槽，36……第二控制槽，37……划分部件，60……排出开口，61……排出通路，61a……第一排出通路，61b……第二排出通路，65……控制环支承部，65a……上游端，65b……下游端，120……容量可变型泵。

Claims (6)

1.一种容量可变型泵，其特征在于，包括：

被旋转驱动的转子；

用于使液体介质移动的多个叶片，该多个叶片在所述转子的周向上隔开间隔地设置，并且可进出地设置在所述转子的外周侧；和

壳体，其收纳所述转子和所述多个叶片，利用所述转子和所述多个叶片液密地界定用于使所述液体介质流入和流出的多个介质空间，

所述叶片在与界定所述介质空间的所述壳体的内壁中的维氏硬度低于130的内壁相对的部分，形成了将相邻的所述介质空间连接的凹部。

2.如权利要求1所述的容量可变型泵，其特征在于：

所述凹部仅形成在所述叶片的与界定所述介质空间的所述壳体的内壁中的维氏硬度最低的内壁相对的部分。

3.如权利要求1所述的容量可变型泵，其特征在于：

所述凹部仅形成在所述叶片的位于所述转子的旋转轴线方向上的两个侧端缘中的一个侧端缘。

4.如权利要求1所述的容量可变型泵，其特征在于：

所述凹部的开口具有随着从旋转方向前方侧向后方侧去而变小的锥形形状。

5.如权利要求4所述的容量可变型泵，其特征在于：

所述凹部的开口从旋转方向前方侧到后方侧呈直线或曲线地变化。

6.如权利要求1所述的容量可变型泵，其特征在于：

所述凹部的开口具有随着从径向内侧向外侧去而变化的锥形形状。

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