DE102017204057A1

DE102017204057A1 - Verstellflügelpumpe

Info

Publication number: DE102017204057A1
Application number: DE102017204057.2A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Muramatsu; Jun Soeda
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2017-09-28
Also published as: JP2017172421A; US20170276132A1; CN107255075A

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Bereitstellung einer Verstellflügelpumpe, die einen Druckpuls weiter verringern kann. Eine Verstellflügelpumpe (1) umfasst einen Nockenring (33). Der Nockenring (33) ist ringförmig gebildet und legt zusammen mit einem Rotor (31) und Flügeln (32) eine Mehrzahl von Pumpenkammern (38) an einer Innenumfangsseite davon fest. Eine Innenumfangsfläche (330) des Nockenrings (33) ist derart gebildet, dass, unter der Annahme, dass ein Beschränkungsbereich einen Bereich zwischen einem Endabschnitt eines Einlassanschlusses (221) und einem Endabschnitt eines Auslassanschlusses (222) darstellt, zum Zeitpunkt, wenn die Pumpenkammer (38) mit dem Auslassanschluss (222) an einer Seite entsprechend einem Beschränkungsbereich in Verbindung tritt oder davon getrennt wird, oder zeitlich nahe dazu, eine Änderung in einer Volumenänderungsgröße der Pumpenkammer (38) an einer anderen Seite entsprechend dem anderen der Beschränkungsbereiche in einer Richtung zur Reduzierung einer Änderung in einer Abflussmenge zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Verbindung/Trennung einen Extremwert aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellflügelpumpe.
HINTERGRUND
Es ist herkömmlicherweise eine Verstellflügelpumpe mit einem Nockenring bekannt. Beispielsweise weist eine Innenumfangsfläche eines Nockenrings von einer Pumpe, die in PTL 1 behandelt wird, zur Verringerung einer Druckpulsation (ein Druckpuls) eine geänderte Form auf.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: Japanische Patentanmeldung mit Offenlegungs-Nr. 2013-32739

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die herkömmliche Flügelpumpe weist jedoch noch Raum für eine weitere Verringerung des Druckpulses auf.
LÖSUNG DES PROBLEMS
In einer Flügelpumpe nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Innenumfangsfläche eines Nockenrings derart ausgebildet, dass, wenn eine Pumpenkammer mit einem Auslassanschluss an einer Seite entsprechend einem von Beschränkungsbereichen verbunden oder davon getrennt ist, oder zeitlich nahe dazu, eine Änderung in einer Volumenänderungsgröße einer Pumpkammer an einer anderen Seite, die dem anderen der Beschränkungsbereiche entspricht, einen Extremwert in einer Richtung zur Verringerung einer Änderung in einer Abflussmenge zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Verbindung/Trennung aufweist.
Demzufolge kann der Druckpuls weiter verringert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine Axialschnittansicht einer Flügelpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine Querschnittansicht entlang einer Richtung senkrecht oder orthogonal zu einer Achse der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform.
3 zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen einer Änderungsrate einer Flügelüberstandgröße relativ zu einer Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in einem Beschränkungsbereich in einem maximalen Exzentrizitätszustand eines Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform.
4 zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in dem Beschränkungsbereich in einem 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in einem zweiten Beschränkungsbereich in dem maximalen Exzentrizitätszustand und dem 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform.
6 zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in dem zweiten Beschränkungsbereich in dem minimalen Exzentrizitätszustand und dem 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform und einer Flügelpumpe gemäß einem Vergleichsbeispiel.
7(a) zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen einer Summe aus Volumenänderungsraten aller Pumpkammern in Verbindung mit einem Auslassanschluss bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße im 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform. 7(b) zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate des Volumens jeder Pumpkammer, die mit dem Auslassanschluss verbunden ist, bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in dem 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der ersten Ausführungsform.
8 stellt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße im Beschränkungsbereich im maximalen Exzentrizitätszustand des Nockenrings in einer Flügelpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
9 zeigt eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich der Rotordrehgröße und der Rotordrehgröße in dem Beschränkungsbereich im 1/3-Exzentrizitätszustand des Nockenrings in der Flügelpumpe gemäß der zweiten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
[Konfiguration]
Als erstes wird eine Konfiguration beschrieben. 1 stellt eine Querschnittansicht dar, die eine Flügelpumpe (nachfolgend bezeichnet als eine Pumpe) 1 gemäß einer ersten Ausführungsform entlang einer Ebene darstellt, die durch einen Mittelpunkt einer Welle (eine Drehachse eines Rotors 31) O verläuft, die einen Mittelpunkt einer Drehung einer Antriebswelle 30 darstellt. 2 entspricht einer Querschnittansicht gemäß einer Linie II-II in 1. 1 entspricht einer Querschnittansicht gemäß einer Linie I-I in 2. Zur leichteren Beschreibung ist ein dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem gebildet. In einer Radialrichtung der Antriebswelle 30 (bezüglich des Mittelpunkts O der Welle) erstrecken sich eine x-Achse und eine y-Achse und eine z-Achse erstreckt sich entlang des Mittelpunkts O der Welle. Die z-Achse stellt eine Richtung entlang der Drehachse der Antriebswelle 30 dar. Die x-Achse erstreckt sich in einer Richtung, in der ein Nockenring 33 schwingt, und die y-Achse ist senkrecht oder orthogonal zur x-Achse und z-Achse. Eine positive x-Achsenrichtung wird als eine Seite definiert, die bezüglich einer Mittelachse P des Nockenrings 33 näher am Mittelpunkt O der Welle ist. Eine positive y-Achsenrichtung wird als eine Seite definiert, die bezüglich eines Pumpenabschnitts näher zu einem Steuerabschnitt 4 ist. Eine positive z-Achsenrichtung wird als eine Seite definiert, die bezüglich eines hinteren Körpers 20 näher zu einem vorderen Körper 21 ist. Die Pumpe 1 wird als eine hydraulische Versorgungsquelle für eine Vorrichtung verwendet, die an einem Fahrzeug angebracht ist. Insbesondere wird die Pumpe 1 für eine Servolenkvorrichtung verwendet, um eine zum Bedienen eines Lenkrads des Fahrzeugs erforderliche Kraft zu verringern. Die Pumpe 1 wird durch eine Kurbelwelle eines internen Verbrennungsmotors (eines Motors) angetrieben und fördert eine Hydraulikflüssigkeit als ein Hydraulikfluid. Die Hydraulikflüssigkeit ist z. B. ein Öl. Die Pumpe 1 stellt eine Verstellflügelpumpe dar, die eine Ausflusskapazität (eine Menge an Flüssigkeit, die pro Drehung ausgegeben wird, eine Pumpenkapazität) dar. Die Pumpe 1 stellt eine Pumpeneinheit mit einem Pumpengehäuse 2, dem Pumpenabschnitt 3 und dem Steuerabschnitt 4 dar. Der Pumpenabschnitt 3 fördert die Hydraulikflüssigkeit. Der Steuerabschnitt 4 steuert die Pumpenkapazität.
Das Pumpengehäuse 2 umfasst den hinteren Körper 20, den vorderen Körper 21 und eine Seitenplatte 22. Der hintere Körper 20 umfasst darin einen Ausnehmungsbereich 20, eine Niederdruckkammer, eine Hochdruckkammer 201, einen Verbindungsanschluss 202, eine Öffnung 203 mit Ventil, eine Öffnung 204 mit Feder, einen Lagerbefestigungsabschnitt 205, eine Öffnung 206, einen Flüssigkeitsdurchlass 207 und dergleichen. Der Ausnehmungsabschnitt 200 weist eine zylindrische Gestalt auf und erstreckt sich in der z-Achsenrichtung, so dass er an einer Fläche des hinteren Körpers 20 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung geöffnet ist. Die Niederdruckkammer und die Hochdruckkammer 201 stellen Ausnehmungsabschnitte dar, die an einem Bodenabschnitt 200a des Ausnehmungsabschnitts 200 bereitgestellt sind, und sind an dem Bodenabschnitt 200a geöffnet. Der Verbindungsanschluss 202 erstreckt sich in der x-Achsenrichtung innerhalb einer Seite der positiven x-Achsenrichtung, einer Seite der positiven y-Achsenrichtung und der Seite der positiven z-Achsenrichtung des hinteren Körpers 20. Der Verbindungsanschluss 202 ist an einer Außenfläche des hinteren Körpers 20 an der Seite der positiven x-Achsenrichtung geöffnet. In dem Verbindungsanschluss 202 ist ein Element (ein Element, das einen Flüssigkeitsdurchlass bildet) 23 gebildet, in dem ein Flüssigkeitsdurchlass 230 gebildet ist. Der Verbindungsanschluss 202 (das Element 23) ist z. B. mit einem Leistungszylinder der Servolenkvorrichtung über ein Rohr verbunden. Die Öffnung 203 mit Ventil erstreckt sich in der x-Achsenrichtung innerhalb der Seite der positiven y-Achsenrichtung und der Seite der positiven z-Achsenrichtung des hinteren Körpers 20 und ist an einer Außenfläche des hinteren Körpers 20 an einer Seite der negativen x-Achsenrichtung geöffnet. An einer Öffnung der Öffnung 203 mit Ventil ist ein Steckerelement 24 befestigt. Die Öffnung 204 mit Feder erstreckt sich in der x-Achsenrichtung innerhalb einer Seite der positiven x-Achsenrichtung und einer Seite der positiven z-Achsenrichtung eines Wandabschnitts 200b, der den Ausnehmungsabschnitt 200 umgibt, und ist an einer Innenumfangsfläche des Ausnehmungsabschnitts 200 und der Außenfläche des hinteren Körpers 20 an der Seite der positiven x-Achsenrichtung geöffnet. An einer Öffnung der Öffnung 204 mit Feder ist ein Steckerelement 25 an der Außenfläche des hinteren Körpers 20 befestigt. Der Lagerbefestigungsabschnitt 205 weist eine zylindrische Gestalt auf und erstreckt sich in der der z-Achsenrichtung, so dass er an einer Fläche des hinteren Körpers 20 an einer Seite der negativen z-Achsenrichtung geöffnet ist. An dem Lagerbefestigungsabschnitt 25 ist ein Lager 27 befestigt. Das Lager 27 stellt z. B. ein Kugellager dar. Die Öffnung 206 erstreckt sich in der z-Achsenrichtung, so dass sie sich durch den hinteren Körper 20 erstreckt, und ist am Bodenabschnitt 200a des Ausnehmungsabschnitts 200 und einem Bodenabschnitt 205a des Lagerbefestigungsabschnitts 205 geöffnet. Ein Einlassflüssigkeitsdurchlass innerhalb des hinteren Körpers 20 verbindet die Niederdruckkammer mit einem Reservoiretank. Der Auslassflüssigkeitsdurchlass 207 verbindet die Hochdruckkammer 201 mit dem Verbindungsanschluss 202. In dem Auslassflüssigkeitsdurchlass 207 ist eine Messblende 207a bereitgestellt. Ein erster Steuerflüssigkeitsdurchlass 401 verbindet den Verbindungsanschluss 202 mit einem Ende der Öffnung 203 mit Ventil in der positiven x-Achsenrichtung. Ein zweiter Steuerflüssigkeitsdurchlass 402 verbindet die Hochdruckkammer 201 mit einem Ende der Öffnung 203 mit Ventil in der negativen x-Achsenrichtung. In dem zweiten Steuerflüssigkeitsdurchlass 402 ist eine Dämpfungsblende 402a bereitgestellt. Ein dritter Steuerflüssigkeitsdurchlass 403 verbindet eine Seite der negativen x-Achsenrichtung der Öffnung 203 mit Ventil mit dem Ausnehmungsabschnitt 200.
Der vordere Körper 21 umfasst einen Lagerbefestigungsabschnitt 211. Der Lagerbefestigungsabschnitt 211 weist eine zylindrische Gestalt auf und erstreckt sich in der z-Achsenrichtung, so dass er an einer Fläche 210 des vorderen Körpers 21 an der Seite der negativen z-Achsenrichtung geöffnet ist. An der Lagerbefestigungseinheit 211 ist ein Lager 28 befestigt. Das Lager 28 stellt z. B. ein Nadellager dar. Der vordere Körper 21 ist an der Seite der positiven z-Achsenrichtung des hinteren Körpers 20 angebracht und mittels Bolzen 29 an dem hinteren Körper 20 befestigt. Der vordere Körper 21 schließt die Öffnung des Ausnehmungsabschnitts 200.
Die Seitenplatte 22 stellt ein scheibenförmiges Element (eine Druckplatte) dar und ist in dem Ausnehmungsabschnitt 200 vorgesehen und an dem Bodenabschnitt 200a angebracht. Eine Umfangsposition der Seitenplatte 226 im Ausnehmungsabschnitt 200 wird dadurch festgelegt, dass sie durch einen Stift 35, der sich durch ein Loch der Seitenplatte 22 erstreckt, an dem hinteren Körper 20 (dem Bodenabschnitt 200a des Ausnehmungsabschnitts 200) befestigt ist. Eine Öffnung 226 ist in der z-Achsenrichtung an einer im Allgemeinen Mittelposition der Seitenplatte 22 durchgängig. Eine Fläche 220 der Seitenplatte 22 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung stellt eine ebene Fläche dar und umfasst eine Einlassöffnung (einen Einlassanschluss) 221, eine Auslassöffnung (einen Auslassanschluss) 222, einen einlassseitigen Gegendruckanschluss 223 und einen auslassseitigen Gegendruckanschluss 224 als untere Ausnehmungsabschnitte (Nuten). Der Einlassanschluss 221 ist an der Seite der positiven y-Achsenrichtung bezüglich des Mittelpunkt O der Welle angeordnet und erstreckt sich entlang eines Kreisbogens mit Mittelpunkt am Mittelpunkt O der Welle. Ein Endabschnitt 221a an der Seite der positiven x-Achsenrichtung stellt einen Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses 221 dar und ein Endabschnitt 221b an der Seite der negativen x-Achsenrichtung stellt einen Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses 221 dar. An einem Bodenabschnitt des Einlassanschlusses 221 ist eine Öffnung geöffnet. Die Öffnung erstreckt sich durch die Seitenplatte 22 in der z-Achsenrichtung. Der Einlassanschluss 221 ist durch die oben beschriebene Öffnung mit der Niederdruckkammer des hinteren Körpers 20 verbunden. Der Auslassanschluss 222 ist bezüglich des Mittelpunkt O der Welle an der Seite der negativen y-Achsenrichtung angeordnet und erstreckt sich entlang eines Kreisbogens mit Mittelpunkt an der Mittelachse 0. Ein Endabschnitt 222a an der Seite der negativen x-Achsenrichtung stellt einen Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses 222 dar und ein Endabschnitt 22b an der Seite der positiven x-Achsenrichtung stellt einen Beendigungsendabschnitt des Auslassanschlusses 222 dar. An einem Bodenabschnitt des Auslassanschlusses 222 ist eine Öffnung geöffnet. Die Öffnung erstreckt sich durch die Seitenplatte 22 in der z-Achsenrichtung. Der Auslassanschluss 222 ist durch die oben beschriebene Öffnung mit der Hochdruckkammer 201 verbunden. Der Auslassanschluss 222 umfasst einen Kerbabschnitt 225 an einer Seite des Anfangsendabschnitts 222a davon. Der Anfangsendabschnitt 222a des Auslassanschlusses 222 stellt auch einen Anfangsendabschnitt des Kerbabschnitts 225 dar. Der Kerbabschnitt 225 weist eine abgeflachte (ebene) rechteckige Gestalt in einem Querschnitt entlang der Radialrichtung des Rotors 31 auf. Der Kerbabschnitt 255 ist im Querschnitt entlang der Radialrichtung des Rotors 31 flächenmäßig kleiner als ein Hauptkörperabschnitt des Auslassanschlusses 222. An einer Seite des Beendigungsendabschnitts 222b des Auslassanschlusses 222 wird kein Kerbabschnitt vorgesehen. Der Endabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221 ist dem Anfangsendabschnitt 222a des Auslassanschlusses 222 zugerichtet und der Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221 ist dem Beendigungsendabschnitt 222b des Auslassanschlusses 222 in einer Drehrichtung des Rotors 31 (der Antriebswelle 30) zugerichtet, der am Mittelpunkt der Welle zentriert ist (nachfolgend als eine Umfangsrichtung bezeichnet).
Der einlassseitige Gegendruckanschluss 223 ist grundsätzlich an der Seite der positiven y-Achsenrichtung bezüglich dem Mittelpunkt O der Welle angeordnet und erstreckt sich entlang eines Kreisbogens mit Mittelpunkt am Mittelpunkt O der Welle an einer Seite, die bezüglich dem Einlassanschluss 221 näher zum Mittelpunkt O der Welle (eine radiale Innenseite) ist. An einem Bodenabschnitt des Anschlusses 223 ist eine Öffnung geöffnet. Die Öffnung erstreckt sich in der z-Achsenrichtung durch die Seitenplatte 22. Der Anschluss 223 ist durch die oben beschriebene Öffnung mit der Hochdruckkammer 201 verbunden. Der auslassseitige Gegendruckanschluss 224 ist grundsätzlich an der Seite der negativen y-Achsenrichtung bezüglich des Mittelpunkt O der Welle angeordnet und erstreckt sich entlang eines Kreisbogens mit Mittelpunkt am Mittelpunkt O der Welle an einer relativ zum Auslassanschluss 222 radialen Innenseite. An einem Bodenabschnitt des Anschlusses 224 ist eine Öffnung geöffnet. Die Öffnung erstreckt sich in der z-Achsenrichtung durch die Seitenplatte 22. Der Anschluss 224 ist durch die oben beschriebene Öffnung mit der Hochdruckkammer 201 verbunden. Ein Endabschnitt des einlassseitigen Gegendruckanschlusses 223 ist einem Anfangsendabschnitt des auslassseitigen Gegendruckanschlusses 224 zugerichtet. Ein Anfangsendabschnitt des Anschlusses 223 ist einem Endabschnitt des Anschlusses 224 in der Umfangsrichtung zugerichtet. Entsprechend den Anschlüssen 222 und 221 und den Anschlüssen 223 und 224 der Seitenplatte 22 sind auch ähnliche Anschlüsse und dergleichen an der Fläche 210 des vorderen Körpers 21 an der Seite der negativen z-Achsenrichtung gebildet.
Der Pumpenabschnitt 3 umfasst die Antriebswelle 30, den Rotor 31, eine Mehrzahl von Flügeln 32, den Nockenring 33 und einen Adapterring 34. Die Antriebswelle 30 ist an dem Pumpengehäuse 2 gelagert und wird durch die Kurbelwelle drehbar angetrieben. Die Antriebswelle 30 ist an dem hinteren Körper 20 in der Öffnung 206 angebracht und erstreckt sich durch eine Innenseite der Öffnung 226 der Seitenplatte 22. An dem vorderen Körper 21 ist ein Ende der Antriebswelle 30 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung mittels des Lagers 28 drehbar gelagert. Eine Seite der negativen z-Achsenrichtung der Antriebswelle 30 ist an dem hinteren Körper 20 mittels des Lagers 27 drehbar gelagert. Der Rotor 31, die Mehrzahl von Flügeln 32, der Nockenring 33 und der Adapterring 34 sind in dem Ausnehmungsabschnitt 200 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung der Seitenplatte 22 vorgesehen. Diese Komponenten, wie z. B. der Rotor 31, fungieren als Pumpelemente und der Ausnehmungsabschnitt 200 fungiert als ein die Pumpelemente umfassender Abschnitt.
Der Rotor 31 weist im Allgemeinen eine zylindrische Gestalt auf und erstreckt sich in der z-Achsenrichtung, während er mit der Antriebswelle 30 durch eine Kerbzahnkopplung gekoppelt ist, wodurch er durch die Antriebswelle 30 drehbar angetrieben wird. Der Rotor 31 dreht sich in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Mittelpunkt O der Welle. Der Rotor 31 umfasst in der Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Schlitze 311. Die Schlitze 311 stellen Nuten mit Boden (Schlitze) dar und erstrecken sich innerhalb des Rotors 31 in der Radialrichtung des Rotors 31, so dass sie an einer Außenumfangsfläche 310 des Rotors 31 geöffnet sind. Die Schlitze 311 erstrecken sich in der z-Achsenrichtung über einen gesamten Bereich des Rotors 31. Die Anzahl von Schlitzen 311 ist eine ungerade Anzahl (elf). Die Mehrzahl von Schlitzen 311 ist im Allgemeinen in der Umfangsrichtung unter gleichen Abständen angeordnet. Ein nahes Ende 312 von jedem Schlitz 311 an einer radialen Innenseite des Rotors 31 (eine Seite zum Mittelpunkt O der Welle) weist eine zylindrische Gestalt auf, die sich in der z-Achsenrichtung erstreckt, wobei die zylindrische Gestalt einen größeren Durchmesser aufweist als eine Umfangsbreite eines Hauptkörpers des Schlitzes 311. Das nahe Ende 312 ist mit den Gegendruckanschlüssen 223 und 224 verbunden. Jeder Flügel 32 stellt ein plattenförmiges Element dar, das in jedem der Schlitze 311 einzeln vorgesehen und durch Ausfahren und Zurückziehen aus dem Rotor 31 heraus und in den Rotor 31 hinein bewegbar ist (in einer ausfahrbaren und zurückziehbaren Weise beweglich). Die Anzahl von Flügeln 32 stellt eine ungerade Anzahl (elf) dar. Zwischen dem nahen Ende 312 des Schlitzes 311 und dem Flügel 32, der in diesem Schlitz 311 vorgesehen ist, ist eine Gegendruckkammer (ein Druckaufnahmebereich) 36 des Flügels 32 gebildet.
Der Nockenring 33 ist ringförmig gebildet und angeordnet, so dass er den Rotor 31 umgibt, und ist in dem Ausnehmungsabschnitt 200 beweglich vorgesehen. Der Nockenring 33, der Rotor 31 (die Schlitze 311) und die Flügel 32 weisen in der z-Achsenrichtung im Allgemeinen zueinander gleiche Dimensionen auf. Eine Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 weist eine im Allgemeinen zylindrische Gestalt auf, die sich in der z-Achsenrichtung erstreckt. Eine Außenumfangsfläche 331 des Nockenrings 33 weist eine zylindrische Gestalt auf, die im Allgemeinen zu der Innenumfangsfläche 330 koaxial ist. Eine Mittelachse der Innenumfangsfläche 330 (die Außenumfangsfläche 331) wird nachfolgend als eine Mittelachse P des Nockenrings 33 bezeichnet. An einem Außenumfang des Nockenrings 33 ist ein Ausnehmungsabschnitt 332 an der Seite der negativen y-Achsenrichtung bereitgestellt. Der Ausnehmungsabschnitt 332 weist die Form eines halben Zylinders auf, der sich in der z-Achsenrichtung erstreckt. Der Adapterring 34 ist ringförmig gebildet und an dem Ausnehmungsabschnitt 200 befestigt. Der Adapterring 34 ist angeordnet, so dass er den Nockenring 33 umgibt. Der Adapterring 34 umfasst eine Öffnung 344 mit großem Durchmesser und eine Öffnung 345 mit kleinem Durchmesser, die sich durch einen Innenumfang bzw. einen Außenumfang davon erstreckt. Die Öffnung 344 ist an der Seite der positiven x-Achsenrichtung angeordnet und umgibt die Öffnung der Öffnung 204 mit Feder in dem Ausnehmungsabschnitt 200 des hinteren Körpers 20. Die Öffnung 345 ist an der Seite der positiven y-Achsenrichtung angeordnet und mit dem dritten Steuerflüssigkeitsdurchlass 403 verbunden, der an dem Ausnehmungsabschnitt 200 des hinteren Körpers 20 geöffnet ist. Eine erste Halterungsfläche 341, eine zweite Halterungsfläche 342 und eine dritte Halterungsfläche 343 sind an einer Innenumfangsfläche 340 des Adapterrings 34 gebildet. Die erste Halterungsfläche 341 ist an der Seite der positiven y-Achsenrichtung angeordnet und stellt eine ebene Fläche dar, die sich in der z-Achsenrichtung erstreckt. Eine Dichtungsnut 346, die sich in der z-Achsenrichtung erstreckt, ist an der ersten Halterungsfläche 341 an einer Position gebildet, die von dem Mittelpunkt O der Welle zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung leicht versetzt ist. In der Dichtungsnut 346 ist ein Dichtungselement 37 vorgesehen. Die zweite Halterungsfläche 342 stellt eine ausgenommene gekrümmte Fläche dar, die in einer Richtung auskragt, die von dem Mittelpunkt O der Welle weg gerichtet ist und von dem Mittelpunkt O der Welle zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung leicht versetzt angeordnet und an der Seite der negativen y-Achsenrichtung angeordnet ist, während sie sich in der z-Achsenrichtung erstreckt. An der zweiten Halterungsfläche 342 ist ein halbzylindrischer Ausnehmungsabschnitt 347, der sich in der z-Achsenrichtung erstreckt, an einer Position vorgesehen, die von dem Mittelpunkt O der Welle zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung leicht versetzt ist. Die dritte Halterungsfläche 343 stellt eine ebene Fläche dar, die an der Seite der negativen x-Achsenrichtung angeordnet ist und sich in der z-Achsenrichtung erstreckt.
Der Nockenring 33 ist an der Innenumfangsseite des Adapterrings 34 schwenkbar vorgesehen. Der Stift 35 ist zwischen dem Ausnehmungsabschnitt 347 des Adapterrings 34 und dem Ausnehmungsabschnitt 332 des Nockenrings 33 bereitgestellt. Der Stift 35 erstreckt sich in der z-Achsenrichtung und ist an dem Pumpengehäuse 2 (dem hinteren Körper 20 und dem vorderen Körper 21) befestigt. Der Nockenring 33 ist um den Stift 35 oder eine Umgebung davon schwenkbar, Eine Seite der positiven y-Achsenrichtung der Außenumfangsfläche 331 des Nockenrings 33 ist mit dem Dichtungselement 37 in Kontakt. Eine Seite der negativen y-Achsenrichtung der Außenumfangsfläche 331 ist mit der zweiten Halterungsfläche 342 in Kontakt. Der Nockenring 33 ist in einer xy-Ebene schwenkbar, wobei ein Halterungspunkt davon entsprechend einer Linie festgelegt ist, die zu der zweiten Halterungsfläche 342 tangential verläuft. Während einer Schwenkbewegung bewegt sich der Nockenring 33, so dass er auf der zweiten Halterungsfläche 342 leicht abrollt. Dabei verhindert der Stift 35 einen positionellen Versatz des Nockenrings 33 in Richtung der Rotation (eine relative Rotation) relativ zu dem Adapterring 34, oder verringert dieses. Eine Schwenkbewegung des Nockenrings 33 zu der Seite der positiven x-Achsenrichtung wird z. B. dadurch reguliert, dass sich die Außenumfangsfläche 331 an die Innenumfangsfläche 340 des Adapterrings 34 anlegt. Eine Schwenkbewegung des Nockenrings 33 zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung wird dadurch reguliert, dass sich die Außenumfangsfläche 331 an die dritte Halterungsfläche 343 anlegt. Ein Exzentrizitätsmaß δ ist als eine Versatzmenge der Mittelachse P zu dem Mittelpunkt O der Welle definiert. Das Exzentrizitätsmaß δ wird an einer Stelle minimiert, an der sich die Außenumfangsfläche 331 an die Innenumfangsfläche 340 an der Seite der positiven x-Achsenrichtung anlegt (eine Position minimaler Exzentrizität). Das Exzentrizitätsmaß δ wird an einer in 2 dargestellten Stelle maximiert, an der sich die Außenumfangsfläche 331 an die dritte Halterungsfläche 343 anlegt (eine Stelle mit maximaler Exzentrizität). An der Außenumfangsseite des Nockenrings 33 an der Seite der positiven x-Achsenrichtung ist eine Feder 44 als ein elastisches Element vorgesehen. Die Feder 44 ist in der Öffnung 204 mit Feder des hinteren Körpers 20 vorgesehen und eine Endseite davon wird durch das Steckerelement 25 gehaltert. Eine gegenüberliegende Endseite der Feder 44 ist mit der Außenumfangsfläche 331 des Nockenrings 33 in Kontakt. Die Feder 44 ist in einem komprimierten Zustand vorgesehen und spannt den Nockenring 33 relativ zum hinteren Körper 20 zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung (in einer Richtung zur Vergrößerung von δ) konstant vor.
Durch den Nockenring 33 und den Adapterring 34 sind an der Außenumfangsseite des Nockenrings 33 erste und zweite Kammern 41 und 42 gebildet. Ein Raum zwischen der Innenumfangsfläche 340 und der Außenumfangsfläche 331 weist an der Seite der negativen z-Achsenrichtung eine Öffnung, die durch die Seitenplatte 22 dicht geschlossen wird, und an der Seite der positiven z-Achsenrichtung eine Öffnung auf, die durch den vorderen Körper 21 dicht verschlossen wird. Der oben beschriebene Raum wird durch die zwei Kammern 41 und 42 mittels eines Kontaktabschnitts zwischen der zweiten Halterungsfläche 342 und der Außenumfangsfläche 331 und einem Kontaktabschnitt zwischen dem Dichtelement 37 und der Außenumfangsfläche 331 bezüglich einer Flüssigkeit abgedichtet unterteilt. Die erste Kammer 41 ist an der Seite der positiven x-Achsenrichtung gebildet und die zweite Kammer 42 ist an der Seite der negativen x-Achsenrichtung gebildet. Die Öffnung 345 ist an der zweiten Kammer 42 geöffnet. Die zweite Kammer 42 ist durch diese Öffnung 345 mit dem dritten Steuerflüssigkeitsdurchlass 403 verbunden. Die zweite Kammer 42 fungiert als eine Flüssigdruckkammer (eine Steuerdruckkammer). Die erste Kammer 41 ist z. B. durch einen Austrittsflüssigkeitsdurchlass zu Atmosphärendruck geöffnet.
Ein Abstand zwischen der Fläche 220 der Seitenplatte 22 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung und der Fläche 210 des vorderen Körpers 21 an der Seite der negativen z-Achsenrichtung ist etwas größer als die Dimensionen des Rotors 31, der Flügel 32 und des Nockenrings 33 in der z-Achsenrichtung. Zwischen der Außenumfangsfläche 310 des Rotors 31, der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33, der Fläche 220 der Seitenplatte 22 und der Fläche 210 des vorderen Körpers 21 ist ein ringförmiger Raum gebildet. Dieser ringförmige Raum ist durch die Mehrzahl von Flügeln 32 in eine Mehrzahl von Pumpenkammern (Flügelzellen) 38 unterteilt. Mit anderen Worten, der Nockenring 33 bildet die Mehrzahl von Pumpenkammern 38 an der Innenumfangsseite davon zusammen mit dem Rotor 31 und den Flügeln 32. Die Anzahl an Pumpenkammern 38 stellt eine ungerade Anzahl (elf) dar. Nachfolgend wird ein Umfangsabstand zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Flügeln 32 (ein Winkel um den Mittelpunkt O der Welle) als ein Pitch (1 P) bezeichnet. Dann stellt der Umfangsabstand zwischen den Flügeln 32 z. B. einen Umfangsabstand (einen Winkel) zwischen einem Umfangsmittelpunkt eines Flügels 32 und einem Umfangsmittelpunkt des Flügels 32 dar, der zu dem oben beschriebenen Flügel 32 in Umfangsrichtung benachbart ist. Alternativ stellt dieser Abstand einen Abstand in Umfangsrichtung (einen Winkel) zwischen einer Fläche eines Flügels 32 an einer Umfangsseite (z. B. eine Seite, die in einer Richtung einer Gegendrehung des Rotors 31 angeordnet ist) und einer Fläche des Flügels 32 dar, der zu dem oben genannten Flügel 32 an der oben beschriebenen einen Umfangsseite in Umfangsrichtung benachbart ist. Eine Dimension in Umfangsrichtung einer Pumpenkammer 38 ist etwas kürzer als ein Pitch (eine Größe, die durch Subtrahieren der Dimension in Umfangsrichtung des Flügels 32 von einem Pitch erhalten wird). Der Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221 ist ungefähr um einen halben Pitch (1/2 P) von einer geraden Linie entfernt angeordnet, die durch den Mittelpunkt O der Welle verläuft und sich parallel zur x-Achse hin zu der Seite der positiven y-Achsenrichtung erstreckt (eine Seite, die in Richtung der Drehung des Rotors 31 angeordnet ist). Der Endabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221 ist zu der Seite der positiven y-Achsenrichtung um ungefähr einen halben Pitch entfernt von der oben beschriebenen geraden Linie angeordnet (eine gegenüberliegende Seite, die in Richtung der Gegendrehung des Rotors 31 angeordnet ist), Der Anfangsendabschnitt 222a des Auslassanschlusses 222 (der Kerbabschnitt 25) ist um ungefähr einen halben Pitch entfernt von der oben beschriebenen geraden Linie zu der Seite der negativen y-Achsenrichtung angeordnet (die eine Seite, die in Richtung der Drehung des Rotors 31 angeordnet ist). Der Endabschnitt 222b des Auslassanschlusses 222 ist um ungefähr einen halben Pitch entfernt von der oben beschriebenen geraden Linie zu der Seite der negativen y-Achsenrichtung angeordnet (die gegenüberliegende Seite, die in Richtung der Gegendrehung des Rotors 31 angeordnet ist). Ein Umfangsabstand zwischen den Abschnitten 222b und 221a und ein Umfangsabstand zwischen den Abschnitten 221b und 222a stellen jeweils ungefähr einen Pitch dar.
Ein Abstand zwischen der Außenumfangsfläche 310 des Rotors 31 und der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 in der Radialrichtung des Rotors 31 nimmt von der Seite der positiven x-Achsenrichtung zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung hin zu, wobei der Nockenring 33 (die Mittelachse P) bezüglich dem Rotor 31 (dem Mittelpunkt O der Welle) zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung hin exzentrisch angeordnet ist. Die Flügel 32 stehen von den Schlitzen 311 ab und sind in die Schlitze 311 entsprechend dieser Änderung im Abstand zurückgezogen, wodurch die entsprechenden Pumpenkammern 38 bezüglich einer Flüssigkeit abgedichtet festgelegt werden. Die Pumpenkammer 38 an der Seite der negativen x-Achsenrichtung weist ein größeres Volumen v auf als die Pumpenkammer 38 an der Seite der positiven x-Achsenrichtung. Aufgrund dieses Unterschieds im Volumen v der Pumpenkammer 38 nimmt das Volumen v der Pumpenkammer 38 an der Seite der positiven y-Achsenrichtung bezüglich dem Mittelpunkt O der Welle zu, wenn die Pumpenkammer 38 zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung wandert, die der Richtung der Drehung des Rotors 31 entspricht (die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in 2). Andererseits nimmt das Volumen v der Pumpenkammer 38 an der Seite der negativen y-Achsenrichtung bezüglich dem Mittelpunkt O der Welle ab, wenn die Pumpenkammer 38 zu der Seite der positiven x-Achsenrichtung wandert, die die Richtung der Drehung des Rotors 31 darstellt. Ein Bereich, in dem das Volumen v von jeder der mehreren Pumpenkammern 38 entsprechend der Drehung des Rotors 31 (ein Abschnitt an der Seite der positiven y-Achsenrichtung) zunimmt, stellt einen Einlassbereich dar. Ein Bereich, in dem das Volumen v von jeder der mehreren Pumpen 38 entsprechend der Drehung des Rotors 31 (ein Abschnitt an der Seite der negativen y-Achsenrichtung) abnimmt, stellt einen Auslassbereich dar. Der Einlassanschluss 221 ist zu dem Einlassbereich geöffnet und der Auslassanschluss 222 ist zu dem Auslassbereich geöffnet. Die Pumpenkammer 38 ist in dem Einlassbereich in Verbindung mit dem Einlassanschluss 221 angeordnet und die Pumpenkammer 38, die in dem Auslassbereich angeordnet ist, ist unabhängig von dem Exzentrizitätsmaß δ mit dem Auslassanschluss 222 verbunden. Ein Bereich zwischen dem Beendigungsendabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221 und dem Anfangsendabschnitt 222a des Auslassanschlusses 222 (der Kerbabschnitt 225) stellt einen ersten Beschränkungsbereich A dar. Ein Bereich zwischen dem Beendigungsendabschnitt 222b des Auslassanschlusses 222 und dem Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221 stellt einen zweiten Beschränkungsbereich B dar. Beide Bereiche A und B sind jeweils um ungefähr einen Pitch (1 P) beabstandet. Das Paar an Flächen 210 und 220, die jeweils den Bereichen A und B in der z-Achsenrichtung zugerichtet sind, ist jeweils in einer ebenen Fläche im Pumpengehäuse 2 gebildet. Mit anderen Worten, an den Flächen 210 und 220 werden in jedem der Bereiche A und B kein Ausnehmungsabschnitt (Nut) und keine Öffnung bereitgestellt. Diese Flächen 210 und 220 sind im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet. Jeder der Bereiche A und B begrenzt die Hydraulikflüssigkeit in den Pumpenkammern 38, die in ihren eigenen Bereichen angeordnet sind, wodurch verhindert wird, dass der Auslassanschluss 222 (einschließlich der Kerbe 225) und der Einlassanschluss 221 über die Pumpenkammern 38 miteinander in Verbindung treten.
Wenn sich der Rotor 31 mit dem Nockenring 33 (der Mittelachse P) dreht, der bezüglich dem Rotor 31 (dem Mittelpunkt O der Welle) zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung exzentrisch angeordnet ist, wiederholen die Pumpenkammern 38 periodisch ein Zunehmen und Abnehmen des Volumens v, während sie um den Mittelpunkt O der Welle rotieren. Die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Einlassanschluss 221 bringt die Hydraulikflüssigkeit von dem Einlassanschluss 221 in den Einlassbereich ein. Die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 in dem Auslassbereich gibt die Hydraulikflüssigkeit an den Auslassanschluss 222 aus. Die Pumpenkammern 38 werden ohne Verbindung zu dem Einlassanschluss 221 und dem Auslassanschluss 222 (dem Kerbabschnitt 225) in jedem der Bereiche A und B bezüglich Flüssigkeit abgedichtet gehalten. Durch den Gegendruckanschluss 223 oder 224 wird ein Auslassdruck an die Gegendruckkammer 36 des Flügels 32 angelegt. Demzufolge kann z. B. ein Leistungsvermögen des Flügels 32 hinsichtlich des Hervorstehens verbessert werden, die Anzahl an Drehungen der Pumpe klein ist, wodurch die Dichtigkeit der Pumpenkammern 38 gegenüber Flüssigkeit verbessert werden kann.
Der Steuerabschnitt 4 ist an dem hinteren Körper 20 bereitgestellt und umfasst die Flüssigkeitsdurchlässe 207 und 401 bis 403, die Kammern 41 und 42, ein Steuerventil 43, die Feder 44 und ein Entlastungsventil 45. Das Steuerventil 43 ist ein Schieberventil und umfasst einen Schieber 43a und eine Feder 43b. Der Schieber 43a und die Feder 43b sind in der Öffnung 203 mit Ventilen bereitgestellt. Der Schieber 43a stellt einen Ventilkörper dar, der einen Flussdurchlass schaltet, und umfasst eine erste Anschlussfläche 431 und eine zweite Anschlussfläche 432. Die erste Anschlussfläche 431 legt eine Druckkammer 433 und eine Auslasskammer 434 in der Öffnung 203 mit Ventil fest. Der zweite Steuerflüssigkeitsdurchlass 402 ist normalerweise oder dauerhaft zu der Druckkammer 433 hin geöffnet. Der Auslassflüssigkeitsdurchlass ist normalerweise oder dauerhaft zu der Auslasskammer 434 hin geöffnet. Der Auslassflüssigkeitsdurchlass ist zu Atmosphärendruck hin geöffnet. Die zweite Anschlussfläche 432 legt in der Öffnung 203 die Auslasskammer 434 und eine Federkammer 435 mit Ventil fest. Der erste Steuerflüssigkeitsdurchlass 401 ist normalerweise oder dauerhaft zu der Federkammer 435 hin geöffnet. Die Feder 43b stellt ein elastisches Element dar und ist in die Federkammer 435 eingesetzt. Eine Endseite der Feder 43b ist mit dem Bodenabschnitt der Öffnung 203 mit Ventil an der Seite der positiven x-Achsenrichtung in Kontakt. Eine gegenüberliegende Endseite der Feder 43b ist mit einem Ende des Schiebers 43a an der Seite der positiven x-Achsenrichtung in Kontakt. Die Feder 43b ist in einem komprimierten Zustand eingesetzt und spannt den Schieber 43a relativ zu dem hinteren Körper 20 zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung hin konstant vor. Die erste Anschlussfläche 431 ist zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung von der Öffnung des dritten Steuerflüssigkeitsdurchlasses 403 an der Innenumfangsfläche der Öffnung 203 mit Ventil hin leicht versetzt angeordnet, wobei der Schieber 43a zu der Seite der negativen x-Achsenrichtung hin maximal versetzt angeordnet ist, wie in 2 dargestellt ist. Die erste Anschlussfläche 431 blockiert die Verbindung zwischen der Druckkammer 433 und dem Flüssigkeitsdurchlass 403 und bildet auch eine Verbindung zwischen der Auslasskammer 434 und dem Flüssigkeitsdurchlass 403. Das Entlastungsventil 45 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil, das an dem Schieber 43a festgelegt ist, und ist geöffnet, wenn ein Druck in der Federkammer 435 einen vorbestimmten Druck erreicht oder überschreitet, um zwischen der Federkammer 435 und der Auslasskammer 434 eine Verbindung zu bilden.
An beiden axialen Enden des Schiebers 43a werden ein Druck in der Druckkammer 433 und ein Druck in der Federkammer 435 aus zueinander entgegengesetzten Richtungen angelegt. Der Druck in der Druckkammer 433 stellt einen Gasdruck an einer Seite stromaufwärts der Messblende 207a dar, der von der Hochdruckkammer 201 (dem Auslassanschluss 222) des hinteren Körpers 20 über den zweiten Steuerflüssigkeitsdurchlass 402 angelegt wird. Der Druck in der Federkammer 435 stellt einen Auslassdruck an einer Seite stromabwärts der Blende 207a dar, der von der Hochdruckkammer 201 (dem Auslassanschluss 222) des hinteren Körpers 20 über den Auslassflüssigkeitsdurchlass 207 und den ersten Steuerflüssigkeitsdurchlass 401 angelegt wird. Ein Druckverlust an der Blende 207a vergrößert sich gemäß einer Zunahme in der Anzahl an Rotationen der Pumpe 1 (einer Auslassstrommenge), so dass der Auslassdruck an der Seite stromabwärts der Blende 207a unter den Auslassdruck an der Seite stromaufwärts der Blende 207a fällt. Ein Unterschied zwischen diesen Auslassdrücken stromaufwärts und stromabwärts (nachfolgend als Differentialdruck bezeichnet) erzeugt eine Kraft, die den Schieber 43a in x-Achsenrichtung vorspannt. Wenn die vorspannende Kraft aufgrund dieses Druckunterschieds die oben beschriebene Vorspannungskraft der Feder 43b überschreitet, wird der Schieber 43a in der x-Achsenrichtung verlagert. Die erste Anschlussfläche 431 blockiert eine Verbindung zwischen der Auslasskammer 434 und dem dritten Steuerflüssigkeitsdurchlass 403 und bildet die Verbindung zwischen der Druckkammer 433 und dem Flüssigkeitsdurchlass 403. Als ein Ergebnis werden die zweite Kammer 42 und die Druckkammer 433 miteinander in Verbindung gebracht, wobei zugelassen wird, dass die Hydraulikflüssigkeit von der Kammer 433 zu der zweiten Kammer 42 gefördert wird. Wenn die Kraft, mit der der Nockenring 33 durch den Druck in der zweiten Kammer 42 in der positiven x-Achsenrichtung vorgespannt wird, eine Summe aus dem Druck in der ersten Kammer 41 (dem Atmosphärendruck) und der Kraft überschreitet, mit der der Nockenring 33 durch die Feder 44 in der negativen x-Achsenrichtung vorgespannt wird, schwenkt der Nockenring 33 in der positiven x-Achsenrichtung, gefolgt von einer Abnahme des Exzentrizitätsmaßes δ. Als ein Ergebnis nimmt die Pumpenkapazität ab. Andererseits verlagert sich der Schieber 43a in der negativen x-Achsenrichtung, wenn die vorspannende Kraft aufgrund des Druckunterschieds unter die oben beschriebene Vorspannungskraft der Feder 43b fällt. Die erste Anschlussfläche 431 blockiert die Verbindung zwischen der Druckkammer 433 und dem Flüssigkeitsdurchlass 403 und bildet die Verbindung zwischen der Auslasskammer 434 und dem Flüssigkeitsdurchlass 403 aus. Als ein Ergebnis nimmt der Druck in der zweiten Kammer 42 derart ab, dass der Nockenring 33 in der negativen x-Achsenrichtung schwenkt, gefolgt von einer Zunahme im Exzentrizitätsmaß δ. Aufgrund hiervon vergrößert sich die Pumpenkapazität. In dieser Weise steuert das Steuerventil 43 den Zustrom der Hydraulikflüssigkeit in die zweite Kammer 42 und den Abfluss der Hydraulikflüssigkeit der Kammer 42 entsprechend der Anzahl an Drehungen der Pumpe 1 (die Auslassfließmenge), wodurch die Pumpenkapazität geändert wird. Der Steuerabschnitt 4, wie z. B. das Steuerventil 43, fungiert als ein Steuermechanismus des Nockenrings, der das Exzentrizitätsmaß δ steuert. Ein fester Kapazitätsbereich stellt einen Bereich dar, in dem die Anzahl an Rotationen der Pumpe klein ist, so dass das Exzentrizitätsmaß δ maximal bleibt und die Pumpenkapazität konstant gehalten wird, sogar wenn die Anzahl an Drehungen der Pumpe verändert wird. Ein variabler Kapazitätsbereich stellt einen Bereich dar, in dem die Anzahl an Drehungen in der Pumpe groß ist, so dass das Exzentrizitätsmaß δ abnimmt und die Pumpenkapazität entsprechend einer Zunahme in der Anzahl an Drehungen der Pumpe abnimmt.
Die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 ist der folgenden Weise gebildet. Mit Fokus auf zwei Flügel 32, die eine einzelne Pumpenkammer 38 bilden, wird der Flügel 32 an der einen Seite, die in der Richtung der Drehung des Rotors 31 angeordnet ist, als ein vorderer Flügel 32 bezeichnet, während der Flügel 32 an der entgegengesetzten Seite, die in Richtung der Gegendrehung des Rotors 31 angeordnet ist, als ein hinterer Flügel 32 bezeichnet wird. Ein Abstand von dem Mittelpunkt O der Welle zu der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 (ein Bewegungsradius) wird als eine Flügelüberstandgröße r bezeichnet. Ein Drehwinkel des Rotors 31 wird als eine Drehgröße θ des Rotors 31 bezeichnet. Ein Abstand von der Außenumfangsfläche 310 (der Öffnung des Schlitzes 311) des Rotors 31 zu der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 kann als die Flügelüberstandgröße r verwendet werden. Weiterhin kann eine Drehgeschwindigkeit des Rotors 31 als die Rotordrehgröße θ verwendet werden. Die 3 bis 6 stellen charakteristische Diagramme dar, die jeweils eine Beziehung zwischen einer Änderungsrate dr/dθ der Größe r bezüglich θ und θ darstellen. Es wird angenommen, dass ein Vorzeichen von θ in der Richtung der Drehung des Rotors 31 positiv ist (in der Richtung der Gegendrehung des Rotors 31 negativ ist). Wenn das Vorzeichen dr/dθ positiv ist, nimmt die Größe r gemäß der Drehung des Rotors 31 zu. Wenn das Vorzeichen von dr/dθ negativ ist, nimmt die Größe r gemäß der Drehung des Rotors 31 ab. 3 stellt die oben beschriebene Beziehung in dem ersten Beschränkungsbereich A, dem zweiten Beschränkungsbereich B und in der Nähe dieser Bereiche A und B in einem solchen Zustand dar, in dem der Nockenring 33 an einer Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß δ maximal wird (nachfolgend als ein maximaler Exzentrizitätszustand bezeichnet). 4 stellt die oben beschriebene Beziehung in den Bereichen A und B in der Umgebung dieser Bereiche A und B in einem solchen Zustand dar, in dem der Nockenring 33 um 1/3 des gesamten Exzentrizitätsmaßes δ aus der Position bewegt wird, in der das Maß δ maximal ist, in eine Position bewegt wird, in der die Maß δ minimal ist (in der positiven x-Achsenrichtung) (nachfolgend als 1/3-Exzentrizitätszustand bezeichnet). 5 stellt die oben beschriebene Beziehung im Bereich B und der Umgebung davon dar, in dem jeweils der maximale Exzentrizitätszustand und der 1/3-Exzentrizitätszustand vorliegen. 6 stellt die oben beschriebene Beziehung im Bereich B und in der Umgebung davon in einem solchen Zustand dar, in dem der Nockenring 33 an der Position angeordnet ist, an der das Maß δ minimal ist (nachfolgend als ein minimaler Exzentrizitätszustand bezeichnet), und in dem 1/3-Exzentrizitätszustand dar. Eine Kennlinie eines Vergleichsbeispiels ist durch eine lang-gestrichelte-doppeltpunktierte Linie bezeichnet.
(Maximaler Exzentrizitätszustand)
Gemäß der Darstellung in 3 ist das Vorzeichen der Änderungsrate dr/dθ in dem gesamten Bereich des ersten Beschränkungsbereichs A im maximalen Exzentrizitätszustand negativ. Mit anderen Worten, die Flügelüberstandgröße r nimmt konstant ab, wenn der Flügel 32 aus dem Beendigungsendabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221 (entsprechend einer Drehgröße θ_1S) zu dem Anfangsendabschnitt 222a des Auslassanschlusses 222 (entsprechend einer Drehgröße θ_1E) entsprechend der Drehung des Rotors 31 wandert. Gemäß der Darstellung in 5 ist das Vorzeichen von dr/dθ im gesamten Bereich des zweiten Beschränkungsbereichs B in dem maximalen Exzentrizitätszustand negativ. Mit anderen Worten, die Größe r nimmt gemäß der Drehung des Rotors 31 konstant ab, wenn der Flügel 32 aus dem Beendigungsendabschnitt 222b des Auslassanschlusses 222 (entsprechend einer Drehgröße θ_2S) in den Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221 (entsprechend einer Drehgröße θ_2E) wandert.
(1/3-Exzentrizitätszustand)
Gemäß der Darstellung in 4 ist das Vorzeichen von dr/dθ im gesamten Bereich des ersten Beschränkungsbereichs A im 1/3-Exzentrizitätszustand negativ. Mit anderen Worten, die Größe r nimmt konstant ab, wenn der Flügel 32 aus dem Beendigungsendabschnitt 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 in den Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222 wandert. Weiterhin nimmt die Größe r graduell ab, wenn der Flügel 32 aus θ_1S zu θ_1E wandert. Ein Betrag von dr/dθ (der negative Wert) nimmt graduell ab und nimmt dann nach Erreichen eines extrem kleinen Werts dr/dθ₁* bei θ₁* zu, wenn der Flügel 32 von θ_1S zu θ_1E wandert. θ₁* ist in einem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch von θ_1S angeordnet. Mit anderen Worten, der Punkt θ₁* ist zwischen einem Punkt θ_1(1/3), der bei 1/3 Pitch (1/3 P) von θ_1S entfernt angeordnet ist, und einem Punkt θ_1(2/3) angeordnet, der bei 2/3 Pitch (2/3 P) von θ_1S entfernt angeordnet ist. Der Bereich A stellt einen Pitch (1 P) dar. Demzufolge ist θ₁* in einem Bereich eines Mittelabschnitts angeordnet, wenn der Bereich A in drei Abschnitte (θ_1(1/3) bis θ_1(2/3)) unterteilt ist. Genauer ist θ₁* zu der Seite θ_1S von einem Punkt θ_1(1/2) leicht versetzt angeordnet, der bei 1/2 Pitch (1/2 P) von θ_1S entfernt angeordnet ist. Es wird angenommen, dass Δ1 (ein erster Änderungsgradient) einen Gradient einer Änderung in dr/dθ darstellt, da der Betrag von dr/dθ anfänglich kleiner wird, bis im 1/3-Exzentrizitätszustand der extrem kleine Wert dr/dθ₁* erreicht wird (genauer gesagt, eine Änderung von θ_1S bis θ₁*) im Bereich A. Δ1 ist Δ1 = |dr/dθ₁* – dr/dθ_(1S)|/|θ₁* – θ_1S|. Es wird angenommen, dass Δ2 (ein zweiter Änderungsgradient) einen Gradient einer Änderung in dr/dθ darstellt, da der Betrag von dr/dθ den extrem kleinen Wert dr/dθ₁* erreicht, bis die Zunahme stoppt (genauer gesagt, eine Änderung von θ₁* bis θ_1E). Δ2 ist Δ2 = |dr/dθ₁* – dr/dθ_(1E)|/|θ₁* – θ_1E|. Δ2 ist größer als Δ1 (Δ1 < Δ2). Mit anderen Worten, der Betrag Δ2 einer durchschnittlichen Änderungsrate von dr/dθ in einer zweiten Hälfte des Bereichs A (bei zunehmendem Betrag von dr/dθ) ist größer als der Betrag Δ1 einer durchschnittlichen Änderungsrate von dr/dθ in einer ersten Hälfte des Bereichs A (wenn der Betrag von dr/dθ abnimmt). In der vorliegenden Ausführungsform, Δ2/Δ1, beträgt insbesondere ein Verhältnis von Δ2 zu Δ1 ungefähr 1,24. Gemäß der Darstellung in den 5 und 6 ändert sich das Vorzeichen von dr/dθ im 1/3-Exzentrizitätszustand bei θ_2M in der Richtung der Drehung des Rotors 31 im zweiten Beschränkungsbereich B von negativ zu positiv. Mit anderen Worten, der Flügel 32 wandert aus dem Beendigungsendabschnitt 222b (θ_2S) des Auslassanschlusses 222 zu dem Anfangsendabschnitt 221a (θ_2E) des Einlassanschlusses 221, die Größe r nimmt graduell ab und nimmt dann graduell zu, nachdem bei θ_2M ein extrem kleiner Wert erreicht wurde. Die Größe r nimmt in dem Bereich B wenigstens in einem Teil-(einem θ_2E-Seiten)-Bereich (θ_2M zu θ_2E) von dem Beendigungsendabschnitt (θ_2E) davon stetig zu.
(Minimaler Exzentrizitätszustand)
Gemäß der Darstellung in 6 weist eine Funktion von dr/dθ bezüglich θ in dem minimalen Exzentrizitätszustand bei θ₂* im zweiten Beschränkungsbereich B einen Extremwert dr/dθ₂* auf. Mit anderen Worten, es gibt einen θ-Bereich, in dem die Änderungsrate von dr/dθ bezüglich θ (eine zweite Ableitung der Größe r nach θ, eine Steigung der oben beschriebenen Funktion) einen negativen Wert aufweist, und einen θ-Bereich, in dem die diese Änderungsrate einen positiven Wert aufweist. Die Änderungsrate von dr/dθ weist in einer ersten Hälfte des Bereichs B einen negativen Wert in einem Bereich Ba auf und weist in einer zweiten Hälfte des Bereichs B einen positiven Wert in einem Bereich Bb auf. Die Bereiche Ba und Bb ändern sich entsprechend der Rotation des Rotors 31 an dem Punkt θ₂*, abhängig davon, ob dr/dθ zunimmt oder abnimmt (die Funktion der Größe r mit Bezug zu θ weist bei θ₂* einen Wendepunkt auf).
[Funktion]
Als Nächste wird eine Funktion beschrieben. Das Volumen v jeder Pumpenkammer 38 ändert sich (nimmt zu oder nimmt ab) gemäß der Drehung des Rotors 31, wobei der Nockenring 33 exzentrisch positioniert ist. Eine Größe dv/dθ der Änderung des Volumenns v einiger Pumpenkammern 38 bezüglich der Drehgröße θ des Rotors 31 (mit anderen Worten, eine Änderung in der Größe im Volumen pro Rotordrehgröße) korreliert mit der Änderungsrate dr/dθ der Flügelüberstandgröße r bezüglich θ an jeder der Positionen der zwei Flügel 32, die diese Pumpenkammer 38 umgeben. Eine Funktion von dv/dθ bezüglich θ kann allgemein in gleicher Form wie die Funktion dr/dθ bezüglich θ gezeichnet werden. Die Änderungsmenge dv/dθ der Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht, während sie den Beschränkungsbereich A oder B überlappt, kann z. B. durch dr/dθ an der Position des hinteren Flügels 32 (der durch den Bereich A verläuft) der zwei Flügel 32 angenähert werden, die diese Pumpenkammer 38 an der Seite des Bereichs A dazwischen nehmen. Die Änderungsgröße dv/dθ kann durch dr/dθ an der Position des vorderen Flügels 32 (die durch den Bereich B verläuft) der zwei Flügel 32 angenähert werden, die diese Pumpenkammer 38 an der Seite des Bereichs B dazwischen nehmen.
7(b) stellt ein Kennliniendiagramm dar, das eine Beziehung zwischen dv/dθ von jeder Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 und θ im 1/3-Exzentrizitätszustand darstellt. 7(b) stellt nicht dv/dθ vor θ_1S dar, an dem die Pumpenkammer 38 anfängt, mit dem Auslassanschluss 222 (der hintere Flügel 32 verläuft durch den Beendigungsendabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221) an der Seite des ersten Beschränkungsbereichs A für jede der Pumpenkammern 38 in Verbindung zu treten. Weiterhin ist in 7(b) dv/dθ nach θ_2E nicht gezeigt, an dem die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 (der vordere Flügel 32 verläuft durch den Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221) an der Seite des zweiten Beschränkungsbereichs B getrennt wird. 7(a) stellt ein Kennliniendiagramm dar, das eine Beziehung zwischen dV/dθ(= Σdv/dθ) darstellt, welches eine Summe aus dv/dθ von allen Pumpenkammern 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 und θ im 1/3-Exzentrizitätszustand darstellt. Die Änderungsmenge dV/dθ entspricht einer Abflussmenge Q der gesamten Pumpe 1. Die Änderungsmenge beträgt dv/dθ der einzelnen Pumpenkammern 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222, die jeweils zu der Größe Q beitragen. Wenn dv/dθ von einer Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 einen negativen Wert annimmt, befindet sich diese Pumpenkammer 38 in einem Kompressionsprozess. Diese Pumpenkammer 38 fördert die Flüssigkeit zum Auslassanschluss 222 (betrieben in einer Auslassphase). Die Änderungsmenge dv/dθ dieser Pumpenkammer 38 trägt zu einer Zunahme in der Größe Q bei. Andererseits befindet sich diese Pumpenkammer 38 in einem Expansionsprozess, wenn dv/dθ einer Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht, einen positiven Wert annimmt. Diese Pumpenkammer 38 fördert die Flüssigkeit aus dem Auslassanschluss 222 (betrieben in einer Einlassphase). Die Änderungsmenge dv/dθ dieser Pumpenkammer 38 trägt zu einer Abnahme der Größe Q bei. Wenn die Volumenänderungsgröße dV/dθ aller Pumpenkammern 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung stehen, einen negativen Wert annimmt, gibt die Pumpe 1 die Hydraulikflüssigkeit mit der Größe Q aus, die groß ist, wenn ein Betrag von diesem dV/dθ groß ist.
Ein Hochdruck in der Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 wird auf die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 angewendet und erzeugt die Kraft für eine radiale Bewegung des Nockenrings 33. Ein Unterschied in der oben beschriebenen Kraft zwischen diesen Beschränkungsbereichen A und B wirkt sich auf den Nockenring 33 in einer Richtung aus, die diese Bereiche A und B verbindet. Dies fungiert als ein Grund für die Oszillation des Nockenrings 33. Die Anzahl an Flügeln 32 stellt nun die ungerade Anzahl dar. Demzufolge werden die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 38 und dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A und die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 38 und dem Einlassanschluss 221 an der Seite des Bereichs B an unterschiedlichen Zeitpunkten zueinander gestartet. Während ein Flügel 32 den Bereich A durchläuft, nachdem der Beendigungsendabschnitt 22b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 getrennt ist (wenn die Pumpenkammer 38, die vor diesem Flügel 32 festgelegt ist, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht), erreicht genauer ein anderer Flügel 32, der den Bereich B durchläuft, den Anfangsendabschnitt 222a (θ_2E) des Einlassanschlusses 221) (die Pumpenkammer 38, die hinter diesem Flügel 32 definiert ist, wird von dem Auslassanschluss 222 getrennt und beginnt damit, mit dem Einlassanschluss 221 in Verbindung zu treten), bevor dieser Flügel 32 den Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222 erreicht (die Pumpenkammer 38, die hinter diesem Flügel 32 angeordnet ist, wird von dem Einlassanschluss 221 getrennt und beginnt damit, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung zu treten). Mit anderen Worten, wenn die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Einlassanschluss 221 an der Seite des Bereichs B in Verbindung zu treten (der Druck, der von der Pumpenkammer 38 an die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 angelegt wird, wird von dem Hochdruck in den Niederdruck geschaltet), verbleibt die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 oder dem Einlassanschluss 221 an der Seite des Bereichs A (der Druck, der von der Pumpenkammer 38 an die Innenumfangsfläche 330 angewendet wird, wird nicht groß geschaltet). Weiterhin, wenn die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A in Verbindung zu treten (der Druck in der Pumpenkammer 38, der an die Innenumfangsfläche 330 angelegt wird, wird von dem Niederdruck zu dem Hochdruck geschaltet), verbleibt die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 oder dem Einlassanschluss 221 an der Seite des Bereichs B (der Druck, der von der Pumpenkammer 38 auf die Innenumfangsfläche 330 angewendet wird, wird nicht groß geschaltet). Demzufolge kann der Unterschied in der oben beschriebenen Kraft, die in der Richtung wirkt, die diese Bereiche A und B verbindet, eliminiert oder reduziert werden im Vergleich dazu, wenn die oben beschriebenen Intervalle einander überlappen, wie z. B. wenn die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A (der Druck in der Pumpenkammer 38, der auf die Innenumfangsfläche 330 angewendet wird, wird von dem Niederdruck in den Hochdruck geschaltet) an ungefähr demselben Zeitpunkt in Verbindung zu treten, wie der Zeitpunkt, zu dem die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Einlassanschluss 221 an der Seite des Bereichs B in Verbindung zu treten (der Druck in der Pumpenkammer 38, der auf die Innenumfangsfläche 330 angewendet wird, wird vom Hochdruck in den Niederdruck geschaltet). Demzufolge wird die Oszillation des Nockenrings 33 verhindert oder verringert, was es einfacher macht, die Änderungen in der Abflussmenge Q zu verbessern, wodurch der Druckpuls verringert wird. Die Anzahl an Flügeln 32 ist nicht auf elf beschränkt und kann z. B. neun, dreizehn oder dergleichen betragen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Auslassanschluss 222 den Kerbabschnitt 225 an dem Anfangsendabschnitt 222a davon. Wenn die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A in Verbindung zu treten, wird demzufolge der Zustrom der Hydraulikflüssigkeit von dem Auslassanschluss 222 in die Pumpenkammer 38 durch den Kerbabschnitt 225 begrenzt, was eine plötzliche Zunahme im Druck in der oben beschriebenen Pumpenkammer 38 verhindert oder abschneidet. Als ein Ergebnis kann der Druckpuls verringert werden. Die Gestalt des Kerbabschnitts 225 ist nicht auf die Gestalt in der vorliegenden Ausführungsform beschränkt.
Die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 ist derart gebildet, dass der vordere Flügel 32 im Bereich B den Anfangsendabschnitt 221a (θ_2E) des Einlassanschlusses 221 durchläuft, wenn der hintere Flügel 32, der den Bereich A durchläuft, leicht versetzt zu der einen Seite angeordnet wird, die in der Drehrichtung (eine Seite, an der der Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222 angeordnet ist) entfernt von der Position des 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 (zu der einen Seite, die in der Drehrichtung angeordnet ist) angeordnet ist. Mit anderen Worten, wenn der vordere Flügel 32, der den Bereich B durchläuft, zu der gegenüberliegenden Seite, die in Richtung der Gegendrehung (eine Seite, an der der Beendigungsendabschnitt 222b (θ_2S) des Auslassanschlusses 222 angeordnet ist) um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt 222b (θ_2S) des Auslassanschlusses 222 (zu der einen Seite, die in Richtung der Drehung angeordnet ist) leicht versetzt angeordnet ist, verläuft der vordere Flügel 32 im Bereich A durch den Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222. An dem Punkt, an dem ein Bereich, der durch die Pumpenkammern 38 belegt wird (die den Hochdruck an die Innenumfangsfläche 330 anlegen) in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 an dem Bereich B relativ klein ist, beginnt die Pumpenkammer 38 folglich damit, mit dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A in Verbindung zu treten, und der Hochdruck wird von dieser Pumpenkammer 38 an die Innenumfangsfläche 330 angelegt. Als ein Ergebnis verrichtet der Unterschied in der oben beschriebenen Kraft, die in der Richtung wirkt, die diese Bereiche A und B verbindet, als Ganzes Arbeit in einer Richtung, die den Nockenring 33 zu einer Seite drückt, an der die Exzentrizitätsgröße δ davon zunimmt, was eine unerwünschte Abnahme in δ verhindern oder abschneiden kann (ein Nockenabfall).
Wenn die Pumpenkammer 38, die durch den Bereich A oder B verläuft, weiterhin damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung zu treten, oder damit aufhört, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung zu treten, wobei sich das Volumen v davon ändert (zunimmt oder abnimmt), kann die Volumenänderungsgröße dV/dθ (der negative Wert) von allen Pumpenkammern 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 diskontinuierlich variieren und die Abflussmenge Q kann sich jederzeit ändern. Die sich ändernde Richtung (Zunahme oder Abnahme) dieser Größe Q variiert dementsprechend damit, ob das Volumen v dieser Pumpenkammer 38 zu dem Zeitpunkt der Verbindung (der Trennung) mit dem Auslassanschluss 222 zunimmt oder abnimmt (das Vorzeichen von dv/dθ). Genauer, wenn die Pumpenkammer 38, die durch den Bereich A verläuft, damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung zu treten, falls sich das Volumen v dieser Pumpenkammer 38 in einem abnehmenden Zustand befindet (dv/dθ ist negativ), nimmt die Flüssigkeitsmenge (entsprechend dem Betrag von dV/dθ), die von all den Pumpenkammern 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 zu dem Auslassanschluss 222 gefördert wird, aufgrund des Beginns der oben beschriebenen Verbindung plötzlich zu. Demzufolge nimmt die Größe Q diskontinuierlich zu. Andererseits, falls sich das Volumen v der oben beschriebenen Pumpenkammer 38 in einem zunehmenden Zustand befindet (dv/dθ ist positiv), nimmt die Flüssigkeitsmenge von allen Pumpenkammern 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 an dem Auslassanschluss 222 aufgrund des Beginns der oben beschriebenen Verbindung plötzlich ab. Demzufolge nimmt die Größe Q diskontinuierlich ab. Wenn die Pumpenkammer 38, die durch den Bereich B verläuft, von dem Auslassanschluss 222 getrennt wird, nimmt die Flüssigkeitsmenge, die von allen Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 zu dem Auslassanschluss 222 gefördert wird, aufgrund der oben beschriebenen Trennung (der Isolation von dem Auslassanschluss 222) plötzlich ab, falls sich das Volumen v dieser Pumpenkammer 38 im zunehmenden Zustand befindet (dv/dθ ist positiv). Demzufolge nimmt die Größe Q diskontinuierlich zu. Andererseits nimmt die Flüssigkeitsmenge, die von allen Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 zu dem Auslassanschluss 222 gefördert wird, aufgrund der oben beschriebenen Trennung (der Isolation von dem Auslassanschluss 222) plötzlich ab, falls sich das Volumen v der oben beschriebenen Pumpenkammer 38 in dem abnehmenden Zustand befindet (dv/dθ ist negativ). Demzufolge nimmt die Größe Q diskontinuierlich ab. Gemäß der obigen Beschreibung ist die Anzahl an Flügeln 32 eine ungerade Anzahl, wodurch der Zeitpunkt der Verbindung/Trennung zwischen dem Auslassanschluss 222 und der Pumpenkammer 38 zwischen dem Bereich A und dem Bereich B asynchron ist. Die Anzahl an Male, in denen sich die Größe Q diskontinuierlich ändert, während sich die Antriebswelle 30 einmal dreht, beträgt zweimal, wenn der oben beschriebene Zeitpunkt zwischen diesen Bereichen A und B synchron ist, und zweimal (zweiundzwanzigmal) der Anzahl der Pumpenkammern 38 (der Flügel 32) (elf).
Gemäß der Darstellung in 3 ist das Vorzeichen von dr/dθ im Bereich A im maximalen Exzentrizitätszustand negativ. Dies bedeutet, dass die Flügelüberstandgröße r gemäß der Drehung des Rotors 31 im Bereich A abnimmt. Mit anderen Worten, das Vorzeichen von dv/dθ ist negativ und das Volumen v der Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht, nimmt entsprechend der Drehung des Rotors 31 an der Seite des Bereichs A im maximalen Exzentrizitätszustand ab. Mit anderen Worten, die oben beschriebene Pumpenkammer 38 im Bereich A wird in einen Komprimierungsprozess gebracht, insbesondere die Auslassphase. Als ein Ergebnis kann eine wieder größere Abflussmenge Q sichergestellt werden. Insbesondere ist in dem Fall, in dem die Verstellflügelpumpe für eine Servolenkvorrichtung verwendet wird, im maximalen Exzentrizitätszustand eine große Durchflussmenge erforderlich. Ein Sicherstellen der großen Durchflussmenge Q, die oben beschrieben ist, kann eine Verschlechterung eines Lenkgefühls, hervorgerufen aufgrund einer ungenügenden Strommenge, verhindern oder reduzieren. Das Vorzeichen von dr/dθ ist im gesamten Bereich A negativ, wodurch der oben beschriebene Effekt vergrößert werden kann. Falls der Flügel 32 von der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 im Bereich A oder B beabstandet ist, kann die Druckpulsation (der Druckpuls) weiterhin aufgrund eines plötzlichen Einströmens der Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 38 zu der Hochdruckseite der Pumpenkammer 38 an der Niederdruckseite auftreten, die diesen Flügel 32 dazwischen nimmt. Insbesondere ist der Flügel 32 in dem maximalen Exzentrizitätszustand von der Innenumfangsfläche 330 beabstandet (Flügeltrennung), was z. B. aufgrund einer kleinen Anzahl an Drehungen der Pumpe wahrscheinlich auftritt. Um dieses Risiko zu vermeiden nimmt die Größe r im maximalen Exzentrizitätszustand in Richtung der Drehung (wobei sich der Flügel 32 von dem Beendigungsendabschnitt 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 zu dem Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222 bewegt) in dem Bereich A ab. Demzufolge kann die Flügeltrennung und demzufolge das Auftreten des Druckpulses verhindert oder verringert werden. Gemäß der Darstellung in 5 ist des Vorzeichen von dr/dθ im maximalen Exzentrizitätszustand in dem Bereich B in ähnlicher Weise negativ und das Volumen v der Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 nimmt entsprechend der Drehung des Rotors 31 ab. Mit anderen Worten, die oben beschriebene Pumpenkammer 38 im Bereich B wird in die Auslassphase gebracht. Als ein Ergebnis kann eine große Durchflussmenge Q ähnlich dem oben beschriebenen Bereich A sichergestellt werden. Da das Vorzeichen von dr/dθ im gesamten Bereich des Bereichs B negativ ist, kann der oben beschriebene Effekt vergrößert werden. Weiterhin kann die Flügeltrennung und folglich das Auftreten des Druckpulses im Bereich B verhindert oder reduziert werden.
Gemäß der Darstellung in 4 ist das Vorzeichen von dr/dθ im Bereich A im 1/3-Exzentrizitätszustand negativ. Dies bedeutet, dass die Flügelüberstandgröße r gemäß der Drehung des Rotors 31 im Bereich A abnimmt. Mit anderen Worten, das Vorzeichen von dv/dθ ist negativ und das Volumen v der Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222 nimmt entsprechend der Drehung des Rotors 31 an der Seite des Bereichs A im 1/3-Exzentrizitätszustand ab. Demzufolge wird die oben beschriebene Pumpenkammer 38 im Bereich A ähnlich dem maximalen Exzentrizitätszustand in die Auslassphase gebracht. Als ein Ergebnis kann eine größere Durchflussmenge Q sichergestellt werden. Da das Vorzeichen von dr/dθ im gesamten Bereich des Bereichs A negativ ist, kann der oben beschriebene Effekt vergrößert werden. Weiterhin kann die Flügeltrennung im Bereich A verhindert oder verringert werden.
Gemäß der obigen Beschreibung kann sich dV/dθ diskontinuierlich ändern und die Abflussmenge Q kann sich jedes Mal diskontinuierlich ändern (variieren), wenn die Pumpenkammer 38, die durch den Beschränkungsbereich A oder B läuft, während sich das Volumen v davon ändert, mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung tritt oder davon getrennt wird. Dies kann zu dem Druckpuls (der Pulsation) führen, Gemäß der Darstellung in den 4 und 7(b) weist dv/dθ dieser Pumpenkammer 38 (dr/dθ am hinteren Flügel 32) im 1/3-Exzentrizitätszustand sofort bevor θ_1S, an dem die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs A in Verbindung zu treten (der hintere Flügel 32 läuft durch den Beendigungsendabschnitt 221b des Einlassanschlusses 221), einen negativen Wert auf (v und r nehmen ab). Wenn sich diese Pumpenkammer 38 mit dem Auslassanschluss 222 an θ_1S verbindet, nimmt der Betrag von dV/dθ (der negative Wert) sofort zu und dies trägt demzufolge in einer Richtung zur Zunahme in der Größe Q bei. Andererseits stellt dv/dθ dieser Pumpenkammer 38 (in Verbindung mit dem Auslassanschluss 222) (dr/dθ an dem vorderen Flügel 32) sofort bevor θ_2E, an dem die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs B getrennt wird (der vordere Flügel 32 läuft durch den Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221), einen positiven Wert dar (v und r nehmen zu). Wenn diese Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an θ_2E getrennt wird, nimmt der Betrag von dV/dθ (der negative Wert) plötzlich zu und dies trägt demzufolge auch in der Richtung zur Zunahme der Größe Q bei. Die herkömmliche Technik hat eine solche Änderung in der Größe Q nicht in Betracht gezogen, wenn die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs B getrennt wird, und hat aufgrund davon Raum für die Verringerung des Druckpulses gelassen. Insbesondere weist der Druckpuls ferner einen bedeutenden Einfluss im 1/3-Exzentrizitätszustand auf. Genauer wird wahrscheinlich Rauschen (weißes Rauschen) zu einem Problem.
Der Betrag von dr/dθ nimmt graduell ab und nimmt dann graduell zu, nachdem der extrem kleine Wert dr/dθ₁* bei θ₁* erreicht wurde, wenn der Flügel 32 im Bereich A im 1/3-Exzentrizitätszustand von θ_1S zu θ_1E wandert. Der Betrag von dv/dθ nimmt graduell ab und nimmt dann graduell zu entsprechend der Drehung des Rotors 31, nachdem der extrem kleine Wert dv/dθ₁* bei θ₁** (≈ θ₁*) erreicht wird. Wenn der vordere Flügel 32 der Pumpenkammer 38 (der Flügel 32, der den Bereich B durchläuft) den Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221 erreicht (der hintere Flügel 32 erreicht den Beendigungsendabschnitt 222b des Auslassanschlusses 222) und die Verbindung zwischen dieser Pumpenkammer 38 und dem Auslassanschluss 222 bei θ_2E an der Seite des Bereichs B blockiert ist, fällt demzufolge der Betrag von dr/dθ an der Position des hinteren Flügels 32 der Pumpenkammer 38 (der Flügel 32, der den Bereich A durchläuft) in einen vorbestimmten Bereich, in dem der extrem kleine Wert dr/dθ₁* als ein Minimalwert darin festgelegt wird und der Betrag von dv/dθ dieser Pumpenkammer 38 in einen vorbestimmten Bereich fällt, in dem der extrem kleine Wert dv/dθ₁* als ein Minimumwert darin an der Seite des Bereichs A festgelegt ist. Der Betrag von dv/dθ (der negative Wert), der in den vorbestimmten Bereich fällt, in dem der Extremwert dr/dθ₁* im Bereich A als der Minimumwert darin festgelegt ist, bedeutet, dass die Kontraktionsrate der Pumpenkammer 38, die im Bereich A kontrahiert, gering ist und die Verringerungsrate in dV/dθ aufgrund der Kontraktion dieser Pumpenkammer 38 klein ist.
Insbesondere ist die Anstiegsrate im Betrag von dV/dθ (der negative Wert) klein. Der plötzliche Anstieg im Betrag von dV/dθ (der negative Wert) (bei θ_2E) wird aufgrund der geringen Anstiegsrate im Betrag von dV/dθ (der negative Wert) an der Seite des Bereichs A gemindert, wenn die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs B getrennt wird. Mit anderen Worten, wenn die expandierende Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 (θ_2E) in dem Bereich B getrennt wird, ist die Kontraktionsrate der Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht und auch kontrahiert, nahe dv/dθ₁* und weist im Bereich A einen kleinen Betrag auf, der eine beträchtliche Änderung (eine plötzliche Zunahme) in dV/dθ verhindert oder abschneidet. Als ein Ergebnis wird die Änderung in der Größe Q gemindert, so dass der Druckpuls in der gesamten Pumpe 1 verringert werden kann. Auf diese Weise wird die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet, dass dr/dθ oder dv/dθ die oben beschriebene Kennlinie in dem 1/3-Exzentrizitätszustand aufweist, in dem der Druckpuls einen bedeutenden Einfluss hat, wodurch eine Funktion einer Verringerung des Druckpulses weiterhin effektiv erreicht werden kann, wenn die Pumpe betrieben wird. Die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte können durch Bilden der Innenumfangsfläche 330 derart erreicht werden, dass der Betrag von dr/dθ graduell abnimmt und dann graduell zunimmt, nachdem der extrem kleine Wert erreicht wird, wenn sich der Flügel 32 in wenigstens einem Teil des Bereichs A von θ_1S zu θ_1E bewegt.
Der Punkt θ₁*, an dem der absolute Wert von dr/dθ (dv/dθ) den extrem kleinen Wert dr/dθ₁* (dv/dθ₁*) erreicht, ist im Bereich A im 1/3-Exzentrizitätszustand genauer in dem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch des Beendigungsendabschnitts 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 angeordnet. Da die Anzahl an Flügel 32 eine ungerade Anzahl ist, läuft der vordere Flügel 32, der den Bereich B durchläuft, durch den Anfangsendabschnitt 221a (θ_2E) des Einlassanschlusses 221, wenn der hintere Flügel 32, der durch den Bereich A läuft, an oder in der Nähe des Punktes θ_1(1/2) um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 entfernt angeordnet ist. Demzufolge kann θ₁* durch Platzieren von θ₁* in dem oben beschriebenen Bereich (θ_1(1/3) bis θ_1(2/3)) näher an θ_2E angeordnet werden, an dem sich dV/dθ plötzlich an der Seite des Bereichs B ändert. Dies führt dazu, dass der Betrag von dr/dθ (dv/dθ) des hinteren Flügels 32 im Bereich A im Wesentlichen den extrem kleinen Wert dr/dθ₁* (dv/dθ₁*) aufweist, wenn der vordere Flügel 32 im Bereich B θ_2E durchläuft, wodurch eine weitere effektive Verringerung des Druckpulses erfolgt.
Weiterhin ist der Änderungsgradient Δ2 gemäß der Darstellung in 4 größer als der Änderungsgradient Δ1 im Bereich A im 1/3-Exzentrizitätszustand. Der Änderungsgradient Δ2 ist größer als Δ1 bedeutet, dass entsprechend der Drehung des Rotors 31, im Vergleich dazu, um wie viel sich die Kontraktionsrate (der Betrag von dv/dθ) der Pumpenkammer 38 an der Seite des Bereichs A in der ersten Hälfte von θ₁* kontrahiert, die oben beschriebene Kontraktionsrate in der zweiten Hälfte von θ₁* um wie viel zunimmt, nachdem es größer ist, insbesondere die Rate der Zunahme im Betrag von dV/dθ (der negative Wert) in der oben beschriebenen zweiten Hälfte hoch ist. Das Volumen v der Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 22 an der Seite des Bereichs A nimmt weiterhin in der zweiten Hälfte ab und der Betrag von dV/dθ (der negative Wert) nimmt an der hohen Rate in der oben beschriebenen zweiten Hälfte zu, was die Änderung in dV/dθ (nach θ_2E) erleichtert, nachdem die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 getrennt wird und der Betrag von dV/dθ (der negative Wert) plötzlich an der Seite des Bereichs B zunimmt (ein Winkel ε, der in 7(a) dargestellt ist, vergrößert sich). Demzufolge kann der Druckpuls weiterhin effizient reduziert werden. Es ist bevorzugt, dass Δ2/Δ1 1,1 oder mehr beträgt. In diesem Fall kann die Änderung in dV/dθ wieder effizient reduziert werden, nachdem die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 (nach θ_2E) an der Seite des Bereichs B getrennt wird. Es ist bevorzugt, dass Δ2/Δ1 1,15 oder mehr beträgt. Dadurch kann die oben beschriebene Änderung in dV/dθ wieder effizient verringert werden. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt Δ2/Δ1 ungefähr 1,24 (insbesondere 1,15 oder höher). Demzufolge kann es den oben beschriebenen Effekt erreichen.
Die Kennlinie dr/dθ oder dergleichen im maximalen Exzentrizitätszustand kann auch in einer ähnlichen Weise auf den 1/3-Exzentrizitätszustand angewendet werden. Die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 kann z. B. derart gebildet sein, dass der Betrag von dr/dθ graduell abnimmt und dann nach Erreichen des extrem kleinen Werts graduell zunimmt, wenn sich der Flügel 32 im maximalen Exzentrizitätszustand im Bereich A von θ_1S nach θ_1E bewegt. Alternativ kann die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet werden, dass die Größe r im Bereich B wenigstens in einem Teil-(der θ_2E-Seite)-Bereich graduell zunimmt, der von dem Beendigungsendabschnitt (θ_2E) davon durchgehend ist. In diesen Fällen können auch vorteilhafte Effekte ähnlich jenen im oben beschriebenen 1/3-Exzentrizitätszustand erreicht werden.
In dem Vergleichsbeispiel, das durch die lang-gestrichelte-doppelt-gepunktete Linie in 6 bezeichnet ist, ist die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet, dass die Änderungsrate von dr/dθ bezüglich θ im gesamten Bereich des Bereichs B im minimalen Exzentrizitätszustand einen positiven Wert annimmt. Demzufolge ändert sich der Betrag der oben beschriebenen Änderungsrate von dr/dθ im Allgemeinen nicht, wenn der Flügel 32 im 1/3-Exzentrizitätszustand im Bereich B von θ_2S zu θ_2E wandert. Als ein Ergebnis weist dr/dθ im Bereich von θ_2S bis θ_2E einen großen Änderungsgradienten auf und dr/dθ weist im 1/3-Exzentrizitätszustand bei θ_2E eine große Größe auf (wenn die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 38 und dem Auslassanschluss 222 im Bereich B blockiert ist). Andererseits ist die Innenumfangsfläche 330 in der vorliegenden Ausführungsform derart gebildet, dass der Bereich Ba vorhanden ist, in dem die oben beschriebene Änderungsrate von dr/dθ im minimalen Exzentrizitätszustand im Bereich B wenigstens einen negativen Wert aufweist, wie in 6 mit einer durchgezogenen Linie bezeichnet ist (es gibt den θ-Bereich Ba, in dem die oben beschriebene Änderungsrate von dr/dθ einen negativen Wert aufweist, und den θ-Bereich Bb, in dem die oben beschriebene Änderungsrate von dr/dθ einen positiven Wert aufweist). Demzufolge nimmt der Betrag der oben beschriebenen Änderungsrate von dr/dθ (die Steigung des Graphen von dr/dθ bezüglich θ) im Allgemeinen graduell ab, wenn der Flügel 32 im 1/3-Exzentrizitätszustand im Bereich B von θ_2S zu θ_2E wandert. Als ein Ergebnis weist dr/dθ im 1/3-Exzentrizitätszustand im Bereich von θ_2S bis θ_2E einen kleinen Änderungsgradienten auf. Folglich weist dr/dθ_2E, was dr/dθ bei θ_2E darstellt, eine kleine Größe auf. Mit anderen Worten, die Größe dv/dθ_2E von dv/dθ bei θ_2E, d. h., eine Breite der Änderung in dV/dθ, wenn die Verbindung zwischen der Pumpenkammer 38 und dem Auslassanschluss 222 im Bereich B blockiert ist, nimmt ab, wie in 7 dargestellt ist. Demzufolge wird die Änderung in der Größe Q erleichtert und der Druckpuls wird verringert.
Das Vorzeichen von dr/dθ (dv/dθ) kann in einem Teilbereich (der θ_1E-Seite) des Bereichs A positiv sein. Mit anderen Worten, die Größe r (das Volumen v) kann in der Drehrichtung des Rotors 31 graduell zunehmen (wenn sich der Flügel 32 von der θ_1S-Seite zu θ_1E bewegt). Dies bedeutet, dass der Druck in der Pumpenkammer 38 im minimalen Exzentrizitätszustand an der θ_1E-Seite im Bereich A übermäßig ansteigen kann (z. B. über den Auslassandruck ansteigen kann), wenn die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet ist, dass die Größe r im maximalen Exzentrizitätszustand im Bereich A graduell abnimmt. In diesem Fall wird ein großer Unterschied in der Kraft hervorgerufen, die an die Innenumfangsfläche 330 zwischen dem Bereich A und dem Bereich B angelegt wird, so dass der Nockenring 33 oszillieren kann (der Druckpuls kann auftreten). Zur Vermeidung dieses Risikos kann der Unterschied in der oben beschriebenen Kraft und folglich das Auftreten des Druckpulses z. B. durch Bilden der Innenumfangsfläche 330 derart, dass das Vorzeichen von dr/dθ (dv/dθ) in wenigstens einem Teilbereich (der θ_1E-Seite) des Bereichs A im minimalen Exzentrizitätszustand positiv wird, verhindert oder verringert werden.
Das Vorzeichen von dr/dθ (dv/dθ) kann wenigstens in einem Teilbereich (der θ_2E-Seite) des Bereichs B negativ sein. Mit anderen Worten, die Größe r (das Volumen v) kann in der Richtung der Drehung des Rotors 31 in diesem Bereich graduell abnehmen (wenn der Flügel 32 von der θ_2S-Seite zu θ_2E) wandert. In diesem Fall nimmt sich der Betrag von dV/dθ (der negative Wert) plötzlich ab, wenn die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an θ_2E im Bereich B getrennt wird. Dies trägt in der Richtung zur Abnahme der Größe Q bei. Falls dv/dθ der Pumpenkammer 38 einen negativen Wert darstellt (falls v abnimmt), wobei die Pumpenkammer 38 mit dem Auslassanschluss 222 verbunden ist, während es den Bereich A durchläuft, trägt dies dabei in der Richtung zur Zunahme der Größe Q bei, wie oben beschrieben ist. Demzufolge kann die Änderung (die plötzliche Abnahme) in der Größe Q aufgrund der plötzlichen Änderung in dV/dθ bei θ_2E an der Seite des Bereichs B dadurch gesteuert oder abgeschnitten werden, dass derart eine Anordnung gemacht wird, dass sich dv/dθ (dr/dθ) an der Seite des Bereichs A ändert, um zu bewirken, dass der Betrag von dv/dθ (der negative Wert) an der Seite des Bereichs A zum Zeitpunkt dieser plötzlichen Änderung einen großen Wert aufweist. Genauer ist die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet, dass der Betrag von dr/dθ (der negative Wert) graduell zunimmt und dann nach Erreichen eines extrem großen Werts in der Richtung der Drehung des Rotors 31 im Bereich A (wenn der Flügel 32 von θ_1S zu θ_1E wandert) graduell abnimmt. Der Betrag von dv/dθ (der negative Wert) (die Kontraktionsrate der Pumpenkammer 38) nimmt graduell zu und nimmt dann nach Erreichen eines extrem großen Werts entsprechend der Drehung des Rotors 31 graduell ab. Als ein Ergebnis kann die Änderung (die plötzliche Abnahme) in der Größe Q aufgrund der plötzlichen Änderung in dV/dθ an der Seite des Bereichs B durch die Änderung (die vereinfachte Zunahme) in der Größe Q aufgrund der Zunahme im Betrag von dv/dθ an der Seite des Bereichs A unterstütz werden (Verstärkung des negativen Werts zu einer Seite eines extrem großen Werts). Mit anderen Worten, die Kontraktionsrate (der Betrag von dv/dθ) der Pumpenkammer 38, die im Bereich A kontrahiert, steigt zu dem extrem großen Wert an, wenn die kontrahierende Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 in dem Bereich B (θ_2E) getrennt wird, wodurch eine große Änderung in dV/dθ verhindert oder abgeschnitten wird.
Andererseits, wenn dv/dθ der Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 verbunden ist, während sie den Bereich A durchläuft, einen positiven Wert annimmt (wenn v zunimmt), dann trägt dies in der Richtung zur Abnahme der Größe Q bei. Demzufolge kann die Änderung (die plötzliche Abnahme) in der Größe Q aufgrund der plötzlichen Änderung in dV/dθ bei θ_2E an der Seite des Bereichs B dadurch gesteuert oder abgeschnitten werden, dass derart eine Anordnung gemacht wird, dass sich dv/dθ (dr/dθ) an der Seite des Bereichs A ändert, um hervorzurufen, dass der Betrag von dv/dθ (der positive Wert) an der Seite des Bereichs A zum Zeitpunkt dieser plötzlichen Änderung einen kleinen Wert aufweist. Genauer ist die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 derart gebildet, dass der Betrag von dr/dθ (der positive Wert) graduell abnimmt und dann nach Erreichen eines extrem kleinen Werts in der Richtung der Drehung des Rotors 31 im Bereich A graduell zunimmt. Der Betrag von dv/dθ (die Expansionsrate der Pumpenkammer 38) nimmt graduell ab und nimmt dann nach Erreichen eines extrem kleinen Werts entsprechend der Drehung des Rotors 31 graduell zu. Als ein Ergebnis kann die Änderung (die plötzliche Abnahme) in der Größe Q aufgrund der plötzlichen Änderung von dV/dθ an der Seite des Bereichs B durch die Änderung (eine unterdrückte Abnahme) in der Größe Q aufgrund der Abnahme im Betrag von dv/dθ (Unterdrückung des positiven Werts zu einer Seite eines extrem kleinen Werts) an der Seite des Bereichs A unterstützt werden.
In jedem der oben beschriebenen Fälle kann die Kennlinie von dr/dθ oder dergleichen zwischen der Seite des Bereichs A und der Seite des Bereichs B ausgetauscht werden. Mit anderen Worten, die Innenumfangsfläche 330 kann derart ausgebildet sein, dass sich dv/dθ (dr/dθ) an der Seite des Bereichs B in einer Richtung zur Verringerung der Änderung in dv/dθ (dr/dθ) ändert, wenn die Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 entsprechend der Drehung des Rotors 31 an der Seite des Bereichs A (bei θ_1S) in Verbindung zu treten. In diesem Fall kann die Änderung in der Größe Q aufgrund der plötzlichen Änderung dV/dθ an der Seite des Bereichs A reduziert werden. Ein wichtiger Punkt besteht darin, dass die vorliegende Ausführungsform realisiert werden kann, solange die Änderung in dv/dθ (dr/dθ) an einer anderen Seite entsprechend dem anderen der Beschränkungsbereiche einen Extremwert in der Richtung zur Verringerung der Änderung in dv/dθ (dr/dθ) zum Zeitpunkt der oben beschriebenen Verbindung/Trennung zu dem Zeitpunkt aufweist, wenn die Pumpenkammer 38 mit dem Auslassanschluss 222 an einer Seite entsprechend einem der Beschränkungsbereiche oder in einem Zeitraum nahe dazu in Verbindung tritt oder getrennt wird.
Der Bereich von jedem der Bereiche A und B weist nicht unbedingt ungefähr einen Pitch auf und kann z. B. 1,5 Pitch oder dergleichen betragen. Ein Festlegen der Größe des Bereichs auf ungefähr einen Pitch oder größer kann verhindern, dass die Pumpenkammer 38, die den Bereich A oder B durchläuft, mit dem Einlassanschluss 221 und dem Auslassanschluss 222 in Verbindung tritt. Eine Verringerung des Bereichs auf ungefähr 1 Pitch ermöglicht, dass die Pumpe 1 die Hydraulikflüssigkeit als Ganzes effizient aufnimmt und ausgibt, wodurch die Durchflussmenge erhöht wird.
In dem Pumpengehäuse 2 ist das Paar von Flächen (die Fläche 210 des vorderen Körpers 21 an der Seite der negativen z-Achsenrichtung und die Fläche 220 der Seitenplatte 22 an der Seite der positiven z-Achsenrichtung), das den Bereich A und den Bereich B in der Richtung entlang der Drehachse der Antriebswelle 30 (der z-Achsenrichtung) zugerichtet ist, ausgebildet, so dass sie sich parallel zueinander erstrecken und jeweils in Form einer ebenen Fläche ausgebildet sind. Demzufolge ändert sich das Volumen v der Pumpenkammer 38 nicht in der z-Achsenrichtung, und das Volumen v der Pumpenkammer 38 in jedem der Bereiche A und B ändert sich nicht in Abhängigkeit von der Gestalt der Fläche des Pumpengehäuses 2. Mit anderen Worten, die Änderung in der Gestalt der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 in Richtung der Drehung des Rotors 31 (dr/dθ, nachfolgend wird dies als ein Nockenprofil bezeichnet) wird im Allgemeinen direkt als Änderung im Volumen v wiedergegeben. Demzufolge kann die Kennlinie der Volumenänderung dv/dθ der Pumpenkammer 38 in jedem der Bereiche A und B lediglich durch Einstellen der Änderung in der oben beschriebenen Gestalt (des Nockenprofils) eingestellt werden. Demzufolge kann die Einstellung zur Verringerung des Druckpulses leicht erreicht werden. Das Nockenprofil kann in jedem der Exzentrizitätszustände nicht nur durch Einstellen der Gestalt der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 selbst, sondern auch durch ein Einstellen der Gestalt der Innenumfangsfläche 340 (der zweiten Halterungsfläche 342) des Adapterrings 34 geändert werden (Änderung der Position der Mittelachse P in der y-Achsenrichtung relativ zu dem Mittelpunkt O der Welle entsprechend dem Exzentrizitätsmaß δ).
Der Auslassanschluss 222 umfasst den Kerbabschnitt 225 lediglich an der Seite des Anfangsendabschnitts 222a davon (die Seite des Beendigungsendabschnitts θ_1E des Bereichs A). Mit anderen Worten, es existiert an der Seite des Beendigungsendabschnitts 222b des Auslassanschlusses 222 (der Seite des Anfangsendabschnitts θ_2S des Bereichs B) kein Kerbabschnitt. Tatsächlich kann z. B. auch durch Bereitstellen eines Kerbabschnitts ähnlich dem einen, der mit dem Einlassanschluss 221 über die Pumpenkammer 38 an der Seite des Beendigungsendabschnitts 222b des Auslassanschlusses 222 verbunden ist, erreicht werden, den Druckpuls aufgrund der Änderung im Volumen zu reduzieren, wenn die Verbindung dieser Pumpenkammer 38 mit dem Auslassanschluss 222 blockiert wird. In diesem Fall stehen jedoch der Auslassanschluss 222 und der Einlassanschluss 221 über den Kerbabschnitt (über die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Kerbabschnitt) im Bereich B miteinander in Verbindung, so dass eine Leckagemenge zunimmt. Demzufolge kann dieses Verfahren zur Verschlechterung der Pumpeneffizienz führen. Es kann dann auch ein Layout eingesetzt werden, das verhindert, dass der Auslassanschluss 222 und der Einlassanschluss 221 über den Kerbabschnitt miteinander in Verbindung treten (über die Pumpenkammer 38 in Verbindung mit dem Kerbabschnitt), während der Kerbabschnitt an der Seite des Beendigungsendabschnitts 222b des Auslassanschlusses 222 bereitgestellt wird. Dieser Fall führt jedoch dazu, dass die Überstandgröße r des vorderen Flügels 32 (das Volumen v dieser Pumpenkammer 38) durch das Nockenprofil eingestellt wird, wobei der hintere Flügel 32 mit dem Kerbabschnitt im Bereich B überlappt (wobei der Kerbabschnitt eine Änderung im Volumen der Pumpenkammer 38 hervorruft, die sich zwischen dem vorderen Flügel 32 und dem hinteren Flügel 32 befindet). Demzufolge kann es schwierig sein, den oben beschriebenen Druckpuls aufgrund der Änderung im Volumen zum Zeitpunkt der Trennung zwischen dieser Pumpenkammer 38 und dem Auslassanschluss 222 durch Einstellen der Gestalt der Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 geeignet einzustellen. Andererseits wird an der Seite des Beendigungsendabschnitts 222b des Auslassanschlusses 222 in der vorliegenden Ausführungsform kein Kerbabschnitt bereitgestellt. Folglich kann die vorliegende Ausführungsform weiterhin effizient erreichen, dass der Druckpuls verringert wird, und die Verschlechterung der Pumpeneffizienz kann verringert oder verhindert werden. In dem Bereich A ist der Kerbabschnitt 225 an der Seite des Anfangsendabschnitts 222a des Auslassanschlusses 222 nicht mit dem Einlassanschluss 221 über die Pumpenkammer 38 verbunden. Folglich kann die Verschlechterung der Pumpeneffizienz verhindert oder reduziert werden. Dieses Verfahren führt ferner ohne den vorderen Flügel 32, der mit dem Kerbabschnitt 225 überlappt (wobei der Kerbabschnitt 225 keine Änderung im Volumen der Pumpenkammer 38 bewirkt, die zwischen dem vorderen Flügel 32 und dem hinteren Flügel 32 angeordnet ist) dazu, dass die Übertsandgröße r des vorderen Flügels 32 (das Volumen v dieser Pumpenkammer 38) durch das Nockenprofil eingestellt wird. Demzufolge kann der oben beschriebene Druckpuls aufgrund der Änderung im Volumen durch die Einstellung des oben beschriebenen Nockenprofils leicht in geeignetem Maße verringert werden, wenn diese Pumpenkammer 38 damit beginnt, mit dem Auslassanschluss 222 (dem Kerbabschnitt 225) in Verbindung zu treten.
[Zweite Ausführungsform]
Die Innenumfangsfläche 330 des Nockenrings 33 ist in der folgenden Weise gebildet. Wie in 8 dargestellt ist, ist das Vorzeichen der Änderungsrate dr/dθ im maximalen Exzentrizitätszustand im gesamten Bereich des ersten Beschränkungsbereichs A negativ und das Vorzeichen von dr/dθ ist wenigsten an einer Seite negativ, an der der Anfangsendabschnitt 221a (θ_2E) des Einlassanschlusses 221 im zweiten Beschränkungsbereich B angeordnet ist. Im 1/3-Exzentrizitätszustand, wie in 9 dargestellt ist, ist das Vorzeichen von dr/dθ im Bereich A negativ. Der Betrag von dr/dθ nimmt graduell ab und nimmt dann nach Erreichen des extrem kleinen Werts dr/dθ₁* bei θ₁* graduell zu, wenn der Flügel 32 von dem Beendigungsendabschnitt 221b (θ_1S) des Einlassanschlusses 221 zu dem Anfangsendabschnitt 222a (θ_1E) des Auslassanschlusses 222 wandert. Der Punkt θ₁* ist in einem Bereich von eingeschlossen 1/2 Pitch bis eingeschlossen 2/3 Pitch von θ_1S angeordnet. Mit anderen Worten, der Punkt θ₁* ist zwischen dem Punkt θ_1(1/2), der bei 1/2 Pitch entfernt von θ_1S angeordnet ist, und dem Punkt θ_1(2/3), der bei 2/3 Pitch entfernt von θ_1S angeordnet ist, angeordnet. Der Bereich A stellt einen Pitch dar. Demzufolge ist θ₁* an einer zweiten Hälfte (einer θ_1(2/3)-Seite) des Bereichs des Mittelabschnitts (θ_1(1/3) bis θ_1(2/3)) angeordnet, wenn der Bereich A in die drei Abschnitte unterteilt ist. Im 1/3-Exzentrizitätszustand ist der zweite Änderungsgradient Δ2 größer als der erste Änderungsgradient Δ1 (Δ1 < Δ2). In der vorliegenden Ausführungsform beträgt Δ2/Δ1 ungefähr 1,76. Andere Konfigurationen sind zur ersten Ausführungsform ähnlich.
Ähnlich zur ersten Ausführungsform, wenn der hintere Flügel 32, der den Bereich A durchläuft, mit einem leichten Versatz zu der θ_1E-Seite von der Position 1/2 Pitch entfernt von θ_1S angeordnet ist, durchläuft der vordere Flügel 32 im Bereich B den Anfangsendabschnitt 221a des Einlassanschlusses 221. In der vorliegenden Ausführungsform ist θ₁* im 1/3-Exzentrizitätszustand im Bereich der Position 1/2 Pitch entfernt von θ_1S zu der Position 2/3 Pitch entfernt von θ_1S im Bereich A angeordnet. Als ein Ergebnis kann der Punkt θ₁*, an dem der Betrag der Kontraktionsrate dv/dθ (der negative Wert) der Pumpenkammer 38, die mit dem Auslassanschluss 222 in Verbindung steht (während der Kontraktion), an der Seite des Bereichs A auf dv/dθ₁* abnimmt, weiterhin an den Punkt θ_2E angepasst werden (näher daran angeordnet werden), an dem die (expandierende) Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs B getrennt ist. Demzufolge kann der Druckpuls wieder effizienter verringert werden. Da Δ2/Δ1 ungefähr 1,76 (insbesondere 1,15 oder mehr) beträgt, kann die Änderung in dv/dθ wieder effizienter gesteuert oder verringert werden, nachdem die Pumpenkammer 38 von dem Auslassanschluss 222 an der Seite des Bereichs B (nach θ_2E) getrennt wird. Andere Vorteile der zweiten Ausführungsform sind zur ersten Ausführungsform ähnlich.
[Andere Ausführungsformen]
Mit der Beschreibung der Verstellflügelpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf den Ausführungsformen davon ist die spezielle Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Designmodifizierung und dergleichen davon, die in einem Bereich gemacht wurde, der nicht vom Wesen der vorliegenden Erfindung abweicht. Die Verstellflügelpumpe, auf die vorliegende Erfindung angewendet wird, kann anstelle der Servolenkvorrichtung z. B. als eine hydraulische Versorgungsquelle einer anderen Vorrichtung (eines Motors eines Fahrzeugs oder dergleichen) verwendet werden. Die Schlitze (oder die Flügel) der Verstellflügelpumpe erstrecken sich nicht unbedingt in der Radialrichtung des Rotors und können zur Radialrichtung des Rotors unter einem Winkel geneigt sein. Die spezielle Konfiguration des Nockenringsteuermechanismus ist nicht auf die Konfiguration in der ersten Ausführungsform beschränkt und kann z. B. eine solche Konfiguration darstellen, in der der Druck auch an die erste Kammer angelegt wird und die erste Kammer als Fluiddruckkammer fungiert.
[Technische Ideen, die aus den Ausführungsformen ableitbar sind]
Technische Ideen (oder technische Lösungen, das Gleiche gilt für das Folgende), die von den oben beschriebenen Ausführungsformen abgeleitet werden können, können gemäß der Beschreibung unten bereitgestellt sein:

(1) Ein Aspekt einer Verstellflügelpumpe gemäß der vorliegenden technischen Ideen umfasst in einer Ausführungsform davon ein Pumpengehäuse, umfassend einen Abschnitt mit einem Pumpenelement, eine Antriebswelle, die an dem Pumpengehäuse gelagert ist, einen Rotor, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und ausgebildet ist, um durch die Antriebswelle drehbar angetrieben zu werden, während er in einer Umfangsrichtung eine ungerade Anzahl an Schlitze umfasst, eine ungerade Anzahl an Flügel, die in den Schlitzen in einer Weise derart bereitgestellt sind, dass sie davon hervorstehen und darin eingezogen sein können, einen Nockenring, der in dem Abschnitt mit Pumpenelement beweglich bereitgestellt und ringförmig ausgebildet ist, während er zusammen mit dem Rotor und den Flügeln an einer Innenumfangsseite eine Mehrzahl von Pumpenkammern bildet, einen Einlassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, in dem ein Volumen von jeder Pumpenkammern entsprechend einer Drehung des Rotors zunimmt, einen Auslassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, in dem das Volumen von jeder Pumpenkammer entsprechend der Drehung des Rotors abnimmt, und einen Nockenringsteuermechanismus, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und ausgebildet ist, um ein Exzentrizitätsmaß des Nockenrings von dem Rotor zu steuern.

Dann bezieht sich eine Flügelüberstandgröße, unter der Annahme, dass ein Abstand zwischen benachbarten Flügeln in einer Richtung um eine Drehachse der Antriebswelle einen Pitch darstellt, auf einen Abstand von einem Mittelpunkt einer Drehung der Antriebswelle zu einer Innenumfangsfläche des Nockenrings, und es wird ein erster Beschränkungsbereich als ein Bereich zwischen einem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses und einem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses festgelegt.
Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist in der folgenden Weise gebildet. Wenigstens in einem Teil des ersten Beschränkungsbereichs nimmt ein Betrag einer Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich einer Rotordrehgröße graduell ab und nimmt dann nach Erreichen eines extrem kleinen Wertes graduell zu, wenn der Flügel von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses wandert.
Ein Punkt, an dem der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, ist in einem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch von dem Endabschnitt des Einlassanschlusses angeordnet.
In dem ersten Beschränkungsbereich ist ein Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund des Betrags der Änderungsrate, der den extrem kleinen Wert erreicht, bis die Zunahme gestoppt wird, größer als ein Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund des Betrags der Änderungsrate, der die Abnahme beginnt, bis der extrem kleine Wert erreicht wird.

(2) In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform in der folgenden Weise konfiguriert. Unter der Annahme, dass ein zweiter Beschränkungsbereich als ein Bereich zwischen einem Endabschnitt des Auslassanschlusses und einem Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses definiert ist, ist ein Paar von Flächen, die dem ersten Beschränkungsbereich in einer Richtung entlang der Drehachse der Antriebswelle zugerichtet sind, in dem Pumpengehäuse gebildet, so dass sie sich parallel zueinander erstrecken und jeweils als ebene Flächen ausgebildet sind, und ist ein Paar von Flächen, die dem zweiten Beschränkungsbereich in der Richtung entlang der Rotationsachse zugerichtet sind, gebildet, so dass sie sich parallel zueinander erstrecken und jeweils als ebene Flächen ausgebildet sind.
(3) In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise ausgebildet. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist wenigstens teilweise in einem Teil des ersten Beschränkungsbereichs derart gebildet, dass der Punkt, an dem der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, von einschließlich 1/2 bis einschließlich 2/3 Pitch von dem Endabschnitt des Einlassanschlusses angeordnet ist.
(4) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass, wenn der Nockenring um 1/3 eines gesamten Exzentrizitätsmaßes aus einer Position, in der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximiert wird, zu einer Position bewegt wird, in der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimiert wird, der Betrag der Änderungsrate graduell abnimmt und dann nach Erreichen des extrem kleinen Werts graduell zunimmt, wenn der Flügel aus dem Endabschnitt des Einlassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses wenigstens in einem Teilbereich des ersten Beschränkungsbereichs wandert, wobei der Punkt, an dem der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, in einem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch von dem Endabschnitt des Einlassanschlusses angeordnet ist, und der Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, bis die Zunahme stoppt, größer ist als der Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate die Abnahme beginnt, bis in dem ersten Beschränkungsbereich der extrem kleine Wert erreicht wird.
(5) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass die Flügelüberstandgröße konstant abnimmt, wenn der Flügel aus dem Endabschnitt des Einlassanschlusses entsprechend der Bewegung des Rotors in dem ersten Beschränkungsbereich zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses wandert, wenn der Nockenring an der Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximiert wird.
(6) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe entsprechend einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass ein Verhältnis des Änderungsgradienten der Änderungsrate, dadurch dass der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, bis die Zunahme gestoppt wird, zu dem Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate die Verringerung beginnt, bis der extrem kleine Wert, im ersten Beschränkungsbereich 1,1 beträgt.
(7) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass ein Verhältnis des Änderungsgradienten der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, bis die Zunahme stoppt, zu dem Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate die Verringerung beginnt, bis der extrem kleine Wert erreicht wird, im ersten Beschränkungsbereich 1,15 oder mehr beträgt.
(8) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass ein Bereich existiert, in dem eine Änderungsrate der Änderungsrate bezüglich der Rotordrehgröße im zweiten Beschränkungsbereich, der den Bereich von dem Endabschnitt des Auslassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses darstellt, einen negativen Wert aufweist, wenn der Nockenring an der Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimiert wird.
(9) In wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Der Auslassanschluss umfasst einen Kerbabschnitt lediglich an einer Seite des Anfangsendabschnitts des Auslassanschlusses.
(10) Ein anderer Aspekt einer Verstellflügelpumpe gemäß der vorliegenden technischen Ideen umfasst in einer Ausführungsform davon ein Pumpengehäuse mit einem Abschnitt mit Pumpenelement, eine Antriebswelle, die an dem Pumpengehäuse gelagert ist, einen Rotor, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und ausgebildet ist, so dass er durch die Antriebswelle drehbar angetrieben wird, während er auch eine ungerade Anzahl an Schlitzen in einer Umfangsrichtung und eine ungerade Anzahl an Flügeln umfasst, die in den Schlitzen derart bereitgestellt sind, dass sie davon hervorstehen und darin eingezogen sein können, einen Nockenring, der in dem Abschnitt mit Pumpenelement beweglich bereitgestellt und ringförmig gebildet ist, während er zusammen mit dem Rotor und den Flügeln eine Mehrzahl von Pumpenkammern an einer Innenumfangsseite bildet, einen Einlassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, an dem ein Volumen jeder Pumpenkammer entsprechend einer Drehung des Rotors zunimmt, einen Auslassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, in dem das Volumen jeder Pumpenkammer entsprechend der Drehung des Rotors abnimmt, und einen Nockenringsteuermechanismus, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und ausgebildet ist, um ein Exzentrizitätsmaß des Nockenrings von dem Rotor zu steuern.

Dann, unter der Annahme, dass ein Abstand zwischen benachbarten Flügeln in einer Richtung um eine Drehachse der Antriebswelle einen Pitch darstellt, bezeichnet eine Flügelüberstandgröße einen Abstand von einem Mittelpunkt einer Drehung der Antriebswelle zu einer Innenumfangsfläche des Nockenrings. Ein erster Beschränkungsbereich wird als ein Bereich von einem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu einem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses definiert.
Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass, wenn der Nockenring um 1/3 eines gesamten Exzentrizitätsmaßes von einer Position, in der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximiert wird, zu einer Position bewegt wird, in der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimiert wird, ein Betrag einer Änderungsrate der Flügelüberstandgröße bezüglich einer Rotordrehgröße graduell abnimmt und dann nach Erreichen eines extrem kleinen Werts graduell zunimmt, wenn der Flügel von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses wenigstens in einen Teil des ersten Beschränkungsbereichs wandert,
ein Punkt, an dem der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, in deinem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses aus angeordnet ist, und
ein Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate den extrem kleinen Wert erreicht, bis die Zunahme stoppt, größer ist als ein Änderungsgradient der Änderungsrate aufgrund davon, dass der Betrag der Änderungsrate die Verringerung beginnt, bis in dem ersten Beschränkungsbereich der extrem kleine Wert erreicht wird.

(11) In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass die Flügelüberstandgröße konstant abnimmt, wenn der Flügel von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses entsprechend der Drehung des Rotors in dem ersten Beschränkungsbereich wandert, wenn der Nockenring an der Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximiert wird.
(12) In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Verstellflügelpumpe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen in der folgenden Weise konfiguriert. Die Innenumfangsfläche des Nockenrings ist derart gebildet, dass ein Bereich vorhanden ist, in dem eine Änderungsrate der Änderungsrate bezüglich der Rotordrehgröße einen in einem zweiten Beschränkungsbereich, der einen Bereich von einem Beendigungsendabschnitt des Auslassanschlusses zu einem Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses darstellt, negativen Wert aufweist, wenn der Nockenring an der Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimiert wird.

Obwohl lediglich einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung oben im Detail beschrieben wurden, ist dem Fachmann ersichtlich, dass viele Modifizierungen in den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind, ohne groß von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle entsprechenden Modifizierungen in den Rahmen dieser Erfindung fallen. Es ist auch möglich, die oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander wie gewünscht zu kombinieren.
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-058149 in Anspruch, die am 23. März 2016 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-058149 , die am 23. März 2016 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Figuren und der Zusammenfassung, wird hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Verstellflügelpumpe
2: Pumpengehäuse
200: Ausnehmungsabschnitt (Abschnitt mit Pumpenelement)
221: Einlassanschluss
222: Auslassanschluss
30: Antriebswelle
31: Rotor
311: Schlitz
32: Flügel
33: Nockenring
330: Innenumfangsfläche
38: Pumpenkammer
4: Steuerabschnitt (Nockenringsteuermechanismus)
A: erster Beschränkungsbereich
B: zweiter Beschränkungsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016-058149 [0067, 0067]

Claims

Verstellflügelpumpe, umfassend: ein Pumpengehäuse mit einem Abschnitt mit Pumpenelement; eine Antriebswelle, die an dem Pumpengehäuse gelagert ist; einen Rotor, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und derart konfiguriert ist, dass er durch die Antriebswelle drehbar angetrieben wird, wobei der Rotor auch eine ungerade Anzahl an Schlitze in einer Umfangsrichtung des Rotors umfasst; eine ungerade Anzahl an Flügeln, die in den Schlitzen in einer Weise bereitgestellt sind, dass sie davon hervorstehen und darin zurückgezogen sein können; einen Nockenring, der in dem Abschnitt mit Pumpenelement bereitgestellt und ringförmig ausgebildet ist, wobei der Nockenring zusammen mit dem Rotor und den Flügeln eine Mehrzahl von Pumpenkammern an einer Innenumfangsseite des Nockenrings bildet; einen Einlassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, in dem ein Volumen von jeder der mehreren Pumpenkammern entsprechend einer Drehung des Rotors zunimmt; einen Auslassanschluss, der in dem Pumpengehäuse gebildet und zu einem Bereich geöffnet ist, in dem das Volumen von jeder der mehreren Pumpenkammern entsprechend der Drehung des Rotors abnimmt; und einen Nockenringsteuermechanismus, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt und zur Steuerung eines Exzentrizitätsmaßes des Nockenrings bezüglich des Rotors ausgebildet ist, wobei der Nockenring eine Innenumfangsfläche aufweist, die derart gebildet ist, dass unter einer Annahme, dass ein Abstand zwischen den benachbarten Flügeln in einer Richtung um eine Drehachse der Antriebswelle einen Pitch darstellt, in einem ersten Beschränkungsbereich, der einen Bereich von einem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu einem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses darstellt, eine Flügelüberstandgröße, die einen Abstand von einem Mittelpunkt einer Drehung der Antriebswelle zu der Innenumfangsfläche des Nockenrings darstellt, von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses aus graduell zunimmt und dann zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses hin graduell abnimmt, nachdem ein Punkt durchlaufen wird, an dem die Flügelüberstandgröße einen Maximalwert erreicht, der Punkt, an dem die Flügelüberstandgröße den Maximalwert erreicht, in einem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch des Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses angeordnet ist, und ein Betrag eines Gradienten eines Nockenprofils, der eine Änderungsrate der Flügelüberstandgröße darstellt, in einem Bereich von einer Position, die um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist, zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses größer ist als in einem Bereich von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu 1/2 Pitch davon.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei, unter der Annahme, dass der zweite Beschränkungsbereich einen Bereich zwischen einem Beendigungsendabschnitt des Auslassanschlusses und einem Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses darstellt, das Pumpengehäuse ein Paar von Flächen aufweist, die dem ersten Beschränkungsbereich und dem zweiten Beschränkungsbereich in einer Richtung entlang der Drehachse der Antriebswelle zugerichtet sind, wobei das Paar von Flächen derart gebildet ist, dass sie sich parallel zueinander erstrecken und jeweils die Gestalt einer ebenen Fläche haben.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei der Nockenring derart gebildet ist, dass der Punkt, an dem die Flügelüberstandgröße den Maximalwert erreicht, in einem Bereich von einer Position, die um 1/2 von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist, zu einer Position angeordnet ist, die um 2/3 von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei die Innenumfangsfläche des Nockenrings in dem ersten Beschränkungsbereich, insbesondere der Bereich zwischen dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses, derart gebildet ist, dass, wenn der Nockenring um 1/3 eines gesamten Exzentrizitätsmaß von einer Position, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximal ist, zur Seite einer Position bewegt wird, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimal ist, die Flügelüberstandgröße, die den Abstand von dem Mittelpunkt der Drehung der Antriebswelle zu der Innenumfangsfläche des Nockenrings darstellt, von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses graduell zunimmt und dann zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses nach Durchlaufen des Punkts graduell ab nimmt, an dem die Flügelüberstandgröße den Maximalwert erreicht, der Punkt, an dem Flügelüberstandgröße den Maximalwert erreicht, in einem Bereich von einschließlich 1/3 Pitch bis einschließlich 2/3 Pitch zu dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses angeordnet ist, und der Betrag des Gradienten des Nockenprofils, der die Änderungsrate der Flügelüberstandgröße darstellt, in dem Bereich von der Position, die um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist, zu dem Anfangsendabschnitt des Auslassanschlusses größer ist als in dem Bereich von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses bis zu 1/2 Pitch davon
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 4, wobei der Nockenring derart gebildet ist, dass die Flügelüberstandgröße entsprechend der Drehung des Rotors in dem ersten Beschränkungsbereich konstant abnimmt, wenn der Nockenring an der Position angeordnet ist, an der das Exzentrizitätsmaß des Nockenrings maximal ist.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei der Nockenring derart gebildet ist, dass der Betrag des Gradienten des Nockenprofils 1,1 ≤ (der Bereich von der Position, die um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist, zu der Position des Anfangsendabschnitts des Auslassanschlusses)/(der Bereich von der Position des Beendigungsendabschnitts des Einlassanschlusses zu der Position 1/2 Pitch davon) erfüllt.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 6, wobei der Nockenring derart gebildet ist, dass der Betrag des Gradienten des Nockenprofils 1,15 ≤ (der Bereich von der Position, die um 1/2 Pitch von dem Beendigungsendabschnitt des Einlassanschlusses entfernt ist, zu der Position des Anfangsendabschnitts des Auslassanschlusses)/(der Bereich der Position des Beendigungsendabschnitts des Einlassanschlusses zu der Position 1/2 Pitch davon) erfüllt.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei der Nockenring derart gebildet ist, dass er einen Bereich aufweist, an dem Gradient des Nockenprofils in einem zweiten Beschränkungsbereich, der einen Bereich von einem Beendigungsendabschnitt des Auslassanschlusses zu einem Anfangsendabschnitt des Einlassanschlusses darstellt, einen negativen Wert aufweist, wenn der Nockenring an einer Position angeordnet ist, an der ein Exzentrizitätsmaß des Nockenrings minimiert wird.
Verstellflügelpumpe nach Anspruch 1, wobei der Auslassanschluss einen Kerbabschnitt lediglich an einer Seite eines Anfangsendabschnitts des Auslassanschlusses umfasst.