CN1834467A

CN1834467A - 液压泵

Info

Publication number: CN1834467A
Application number: CN200610059677.8A
Authority: CN
Inventors: 中野好章
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-09-20
Also published as: JP2006257978A; US20060210394A1; EP1707823A2

Abstract

一种液压泵，在外壳(1)的内部设置有连通吸入口与排出口的流体室(4)，在该流体室(4)内配置有以能够旋转的方式由旋转轴(5)支承的叶轮(6)，叶轮(6)具有以能够沿流体室(4)的背面壁旋转的方式由旋转轴(5)支承的支承板(10)、和竖立设置在与该支承板(10)的背面壁相对向的面的相反侧面上，且在支承板(10)径向延伸的多个叶片部(11)，支承板(10)至少在各叶轮部(11)的旋转方向的前方侧形成有切口部(12)，所述切口部(12)从支承板(10)的径向外缘部切入径向内侧，该径向内侧端部(12a)位于比叶片部(11)的径向内侧端部(11a)还靠向径向外侧的位置。从而，提供性能降低少的小型液压泵。

Description

液压泵

技术领域

本发明涉及一种在外壳内部设置有连通吸入口与排出口的流体室，在该流体室内配置有以能够旋转的方式被旋转轴支承的叶轮，利用该叶轮的旋转从设置在所述叶轮径向外侧的所述排出口排出流体的液压泵。

背景技术

所述液压泵用于汽车冷却水的循环等，从设置在旋转轴的轴心方向的吸入口向流体室内吸入冷却水等流体，利用叶轮的旋转使该吸入的流体在叶轮的离心力作用下从设置在径向外侧的排出口排出。

作为这种液压泵，过去由在外壳内部形成的圆筒状的流体室、以能够沿流体室的背面壁旋转的方式由旋转轴支承的支承板、和在与该支承板的背面壁相对向的面的相反侧面上竖立设置，且具有沿支承板径向延伸的多个叶片部的叶轮组成(参照例如，专利文献1)。

在该专利文献1的液压泵中，通过叶轮的旋转，叶片部在流体中产生离心力，支承板引导流体向叶轮的径向外侧流动。还有，在流体室内的叶轮的径向外缘部与流体室的周侧壁之间形成有流体能够流动的间隙空间。流体在叶轮的离心力作用下，一边向径向外侧流动，一边在间隙空间内流动，被压送到排出口。

专利文献1：JP特开2000-104548号公报

在所述液压泵中，为了实现小型化，极力缩短叶轮的径向外缘部与流体室的周侧壁之间的距离，缩小流体室。

但是，如果这样实现小型化，叶轮的径向外缘部与流体室的周侧壁之间的间隙空间的容积减小，因此，压送的流体压力增大。其结果，流体压力超过叶轮的叶片部所产生的离心力，流体有可能向叶轮的径向内侧倒流。如果产生这种倒流，就会降低液压泵的性能(全扬程和效率)。

发明内容

本发明是考虑到所述情况而做成的，目的在于提供一种性能降低少的小型液压泵。

为了达到该目的，本发明的液压泵的第一方面，具有外壳、设置在该外壳内的吸入口与排出孔、设置在该外壳内并连通所述吸入口和排出口的流体室、配置在该外壳内的旋转轴、和在所述流体室内由所述旋转轴以能够旋转的方式支承的叶轮，利用该叶轮的旋转，从设置在所述叶轮径向外侧的所述排出口排出流体，其中，所述叶轮具有：支承板，其以能够旋转的方式由所述旋转轴沿所述流体室的背面壁支承；和多个叶片部，其竖立设置在与该支承板的所述背面壁相对向的面相反侧的面上，且沿所述支承板的径向延伸，所述支承板至少在所述各叶片部的旋转方向前方侧，具有切口部，所述切口部形成为从所述支承板的径向外缘部向径向内侧切入，且其径向内侧端部位于比所述叶片部的径向内侧端部还靠向径向外侧的位置。

即，由于支承板具有向比其径向外缘部还靠向径向内侧切入的切口部，朝向叶轮的径向外侧流动的流体不仅在叶轮的径向外缘部与流体室的周侧壁之间的间隙空间流动，还在与该间隙空间连续的切口部存在的空间中流动，并被压送到排出口。

这样，将在流体向排出口被压送时的空间设为间隙空间和与之连续的空间，从而，能够增大其容积，因此，即使为了实现小型化而极力减小叶轮的径向外缘部与流体室的周侧壁之间的距离，流体的压力也不会过大，从而，能够防止流体向叶轮的径向内侧倒流，能够防止性能的降低。

然而，由于形成切口部，在该切口部存在的地方，利用支承板引导流体流动到叶轮的径向外侧的效果会降低。因此，由于切口部的形状，流体向流体室的背面壁侧流动等，从而，不能使流体向叶轮的径向外侧适当地流动，存在降低液压泵的全扬程和效率之虞。

因此，在本发明中，将切口部的径向内侧端部形成在比所述叶片部的径向内侧端部还靠向径向外侧的位置，使支承板存在于叶轮部的径向内侧端部或比其还靠向内径侧的位置。由于该支承板的存在，能够确保引导流体向叶轮的径向外侧流动的效果。

这样，能够防止流体向流体室的背面壁侧流动，防止由于形成切口部而造成性能降低。

从上述可知，根据本发明可以提供性能降低少的小型液压泵。

在此，优选的是，所述切口部形成在所述各叶片部的旋转方向的前方侧的与所述各叶片部相邻接的区域。

如果这样形成切口部，则可以支承板存在于各叶片部的旋转方向后方侧，通过该支承板的存在，能够防止流体向流体室的背面壁侧流动，并且，能够防止由于形成切口部而造成叶轮的强度降低。

还有，优选的是，所述切口部的沿所述叶轮的周方向的长度形成为越靠向所述叶轮的径向外侧越长。

如果这样形成切口部，则越是流体成为高压的叶轮的还靠向径向外侧的区域，越能够增大与间隙空间连续的缺口面积，因此，能够有效地防止流体压力过大，能够防止流体向叶轮的径向内径侧逆流。

还有，优选的是，所述切口部的径向内侧端部形成为位于比所述叶片部的径向中央部还靠向径向内侧的位置。

即，以使切口部的径向内侧端部位于叶片部的径向中央部、和径向内侧端部之间，形成切口部，由此，能够抑制流体向流体室的背面壁侧流动，并且，能够防止流体压力过大，能够防止性能降低。

附图说明

图1为液压泵的截面图。

图2为图1的A-A方向视图。

图3为表示通过实验改变切口部的径向内侧端部的位置的图。

图4为通过实验获得的液压泵的全扬程测量结果的图。

图5为通过实验获得的液压泵的效率测量结果的图。

图中，1-外壳、2-吸入口、3-排出口、4-流体室、4a-背面壁(台阶部)、5-旋转轴、6-叶轮、10-支承板、11-叶片部、11a-叶片部的径向内侧端部、12-切口部、12a-切口部的径向内侧端部。

具体实施方式

根据附图说明本发明的液压泵的实施方式。

该液压泵如图1所示，在外壳1的内部设置有连通吸入口2与排出口3的流体室4。

在该流体室4的内部，配置有以能够旋转的方式由旋转轴5支承的叶轮6，利用该叶轮6的旋转将从吸入口2吸入到流体室4的流体从排出口3排出。

所述外壳1由形成有吸入口2与排出口3的树脂制的第一外壳1a、和树脂制的第二外壳1b构成。该第一外壳1a和第二外壳1b通过螺栓等紧固件7紧固在一起，由此，在其内部形成连通窄圆筒空间、和直径大于该窄圆筒空间的宽圆筒空间的阶梯式圆筒状的流体室4。

在流体室4的内部，所述旋转轴5的两端部以能够相对于外壳1进行旋转的方式被轴承部P支承。在该旋转轴5的轴心方向上，设置有吸入口2，在旋转轴5的径向外侧即叶轮6的径向外侧，设置有排出口3。

在所述旋转轴5上，在沿其轴心方向上的吸入口2侧的端部，设置有叶轮6，在比叶轮6更远离吸入口2的一侧的外周部设置有磁铁8。

在所述第二外壳1b上的与磁铁8相对向的位置，设置有产生磁场并使旋转轴5旋转的驱动线圈9。

省略了图示，但在叶轮6的旋转方向上以隔开规定的角度的方式(例如，120°)配置有多个所述驱动线圈9。

通过顺次控制多个驱动线圈9的ON/OFF，使旋转轴5旋转，从而使叶轮6旋转。

所述叶轮6具有以能够旋转的方式由旋转轴5沿作为流体室4的背面壁的台阶部4a支承的支承板10、和竖立设置在该支承板10的面中的不与所述台阶部4a相对向的面上，且在支承板10的径向延伸的多个叶片部11。

该支承板10和叶片部11由树脂制成，一体地形成在一起。

如图2所示，所述支承板10形成为从旋转轴5向径向外侧延伸的圆形状。在流体室4的内部，在支承板10的径向外缘部10a、和流体室4的周侧壁4b之间，形成有流体能够流动的间隙空间K。该间隙空间K形成为涡旋状，在叶轮6的旋转方向W上，越靠近排出口3的配置位置，空间越大。

所述叶片部11从比旋转轴5还靠向径向外侧的位置沿伸到支承板10的径向外缘端部10a，并且越靠向径向外侧，就越靠向叶轮6的旋转方向W的后方侧位置。

在所述支承板10上，形成有从径向外缘部10a向径向内侧切入的切口部12。

该切口部12形成为其径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向内侧端部11a还靠向径向外侧的位置，在叶轮6的旋转方向W上，该切口部12设置在各叶片部11的旋转方向前方侧的一定区域。还有，切口部12的沿叶轮6的周方向的长度H越靠向叶轮6的径向外侧越长。

如果这样在支承板10上形成切口部12，则不仅可以利用作为将流体向排出口3压送时的空间即间隙空间，还可以利用与该间隙空间K连续的切口部12位于的空间，从而增加其容积。因此，即使为了实现小型化而减小间隙空间K的容积，也能够防止流体压力过大，从而能够防止流体向叶轮6的径向内侧逆流。

还有，通过支承板10存在于叶片部11的径向内侧端部或比它还靠向内径侧的位置、以及各叶片部11的旋转方向后方侧，能够防止流体向流体室4的背面壁4a侧流动。

这样，能够抑制泵的性能降低，并实现液压泵的小型化。

下面，通过改变切口部12的径向内侧端部12a在叶片部11上的位置，测定液压泵的全扬程和效率，从而验证了最佳位置。

在该试验中，如图3所示，将完全没有形成切口部12的位置设为K1，将切口部12的径向内侧端部12a从叶片部11的径向外侧向内侧顺次改变的位置设为K2～K5，将切口部12切入到比叶片部11的径向内侧端部还靠向内侧的位置设为K6。

在K2中，使切口部12的径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向中央部还靠向径向外侧的位置。在K3中，使切口部12的径向内侧端部12a位于叶片部11的径向中央部。在K4中，使切口部12的径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向中央部还靠向径向内侧的位置。在K5中，使切口部12的径向内侧端部12a位于叶片部11的径向内侧端部11a的附近。

图4表示切口部12的径向内侧端部12a的位置从K1至K6变化时的液压泵的全扬程测定结果。图5表示切口部12进行同样变化时的液压泵的效率测定结果。

如图4及图5所示，切口部12的径向内侧端部12a的位置越靠向叶片部11的径向内侧，全扬程及效率都增加。然而，在K5和K6的位置的情况下，即切口部12的径向内侧端部12a的位置处在叶片部11的径向内侧端部11a的附近或叶片部11的径向内侧端部11a时，全扬程和效率都降低。

这样，K4的位置、即切口部12的径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向中央部还靠向径向内侧的位置时，全扬程和效率最佳。

因此，切口部12形成为径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向中央部还靠向径向内侧的位置，且径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向内侧端部11a还靠向径向外侧的位置，从而，提高液压泵的性能。

(其它实施方式)

(1)在所述实施方式中，如图2所示，将切口部12形成在各叶片部11的旋转方向前方侧各叶片部11相邻接的一定的区域，但也可以在各叶片部11的旋转方向上，在相邻接的叶片部11之间的整个区域形成切口部12。

(2)在所述实施方式中，如图2所示，形成切口部12，使沿支承板10的周方向的长度H越靠向支承板10的径向外侧而越长，但也可以形成切口部12，使沿支承板10的周方向的长度H在支承板10的径向上相同，或者也可以适当变化切口部12沿支承板10的周方向的长度。

(3)在所述实施方式中，如图2所示，形成切口部12，使径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向中央部还靠向径向内侧的位置，但只要切口部12的径向内侧端部12a位于比叶片部11的径向内侧端部11a还靠向径向外侧的位置，就可以适当改变切口部12的径向内侧端部12a在叶片部11上的径向位置。

(4)在所述实施方式中，如图2所示，设置了七片叶片部11，使各叶片部11越靠向径向外侧，就越靠向叶轮6的旋转方向W的后方侧，但可以适当变更叶片部11的数量和叶片部11的形状。

本发明不限于用于使汽车的冷却水循环的液压泵，能够适用于在外壳内部设置有连通吸入口与排出口的流体室，在该流体室内配置有以能够旋转的方式由旋转轴支承的叶轮的各种液压泵。

Claims

1.一种液压泵，具有外壳、设置在该外壳内的吸入口与排出孔、设置在该外壳内并连通所述吸入口和排出口的流体室、配置在该外壳内的旋转轴、和在所述流体室内由所述旋转轴以能够旋转的方式支承的叶轮，利用该叶轮的旋转，从设置在所述叶轮径向外侧的所述排出口排出流体，其中，

所述叶轮具有：

支承板，其以能够旋转的方式由所述旋转轴沿所述流体室的背面壁支承；和

多个叶片部，其竖立设置在与该支承板的所述背面壁相对向的面相反侧的面上，且沿所述支承板的径向延伸，

所述支承板至少在所述各叶片部的旋转方向前方侧，具有切口部，所述切口部形成为从所述支承板的径向外缘部向径向内侧切入，且其径向内侧端部位于比所述叶片部的径向内侧端部还靠向径向外侧的位置。

2.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，

所述切口部形成在所述各叶片部的旋转方向的前方侧的与所述各叶片部相邻接的区域。

3.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，

所述切口部形成在所述各叶片部的旋转方向的前方侧的相邻接的叶片部之间的整个区域。

4.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，

所述切口部的沿所述叶轮的周方向的长度形成为越靠向所述叶轮的径向外侧越长。

5.根据权利要求2所述的液压泵，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的液压泵，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的液压泵，其特征在于，

所述切口部的沿所述叶轮的周方向的长度形成为在所述支承板的径向上相同。

8.根据权利要求2所述的液压泵，其特征在于，

9.根据权利要求3所述的液压泵，其特征在于，

10.根据权利要求1～9中的任何一项所述的液压泵，其特征在于，

所述切口部的径向内侧端部形成为位于比所述叶片部的径向中央部还靠向径向内侧的位置。