CN107002672A - 可变容量式叶片泵 - Google Patents

Abstract

可变容量式叶片泵(100)包括：节流部件(37)，其对自泵室(11)排出的工作流体的流动施加阻力；控制阀(27)，其随着节流部件(37)的前后压差的上升而将自泵室(11)排出的工作流体导入第1流体压室(16)，并且随着前后压差的下降而将第1流体压室(16)的工作流体排出；吸入通路(22)，其用于引导向泵室(11)吸入的工作流体，并且与第2流体压室(17)始终连通；以及导通路径(36)，其连通控制阀(27)和第2流体压室(17)，将自第1流体压室(16)排出至控制阀(27)的工作流体引导至第2流体压室(17)。

Description

可变容量式叶片泵

技术领域

本发明涉及一种用作流体压供给源的可变容量式叶片泵。

背景技术

在日本JP2013-194692A中记载有一种能够通过使定子相对于转子的偏心量变化从而使工作流体的排出量变化的可变容量式叶片泵。

为了使定子移动，该可变容量式叶片泵包括：第1流体压室和第2流体压室，其形成于定子的外周侧；测流口，其设于排出通路；控制阀，其与根据测流口的前后压差而滑动的滑阀的移动相对应地向第1流体压室导入控制压；以及凸轮弹簧，其对定子始终自第2流体压室朝向第1流体压室侧施力。定子能够在向第1流体压室侧移动而使偏心量成为最大的最大偏心位置和偏心量最小的最小偏心位置之间移动。

发明内容

在上述以往的技术中，自控制阀向第1流体压室导入控制压，相对于此，向第2流体压室始终导入吸入压。因而，定子在向偏心量减小的方向移动的情况下在导入至第1流体压室的控制压的作用下进行移动，但在向偏心量增大的方向移动的情况下，定子在凸轮弹簧的作用力的作用下进行移动。因此，在使定子向偏心量增大的方向移动的情况下，定子的移动延迟而可能产生随动滞后。

本发明即是鉴于这样的技术课题而做成的，其目的在于提供一种能够防止定子的随动滞后的可变容量式叶片泵。

采用本发明的一实施方式，提供一种可变容量式叶片泵，其中，该可变容量式叶片泵包括：转子，其连结于驱动轴；多个叶片，其设于转子，且相对于转子在径向上往复移动自如；定子，叶片的顶端部随着配置于该定子内部的转子的旋转而与定子的内周的凸轮面滑动接触，并且该定子能够相对于转子偏心；泵室，其在转子与定子之间划分形成，并利用多个叶片分隔开；第1流体压室和第2流体压室，其在定子的外周侧的容纳空间内被划分形成；施力构件，其对定子始终向偏心量增大的方向施力；节流部件，其对自泵室排出的工作流体的流动施加阻力；控制阀，其随着节流部件的前后压差的上升而将自泵室排出的工作流体导入至第1流体压室从而使定子的偏心量减小，并且随着前后压差的下降而将第1流体压室的工作流体排出从而使定子的偏心量增大；吸入通路，其用于引导向泵室吸入的工作流体，并且与第2流体压室始终连通；以及导通路径，其连通控制阀和第2流体压室，将自第1流体压室排出至控制阀的工作流体引导至第2流体压室。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的与驱动轴垂直的截面的剖视图。

图2是表示本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的与驱动轴平行的截面的剖视图。

图3是本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的液压回路图。

图4是本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的液压回路图，表示定子相对于转子的偏心量为最大的状态。

图5是本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的液压回路图，表示定子相对于转子的偏心量为中间的状态。

图6是本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵的液压回路图，表示定子相对于转子的偏心量为最小的状态。

图7是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵的与驱动轴垂直的截面的剖视图。

图8是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵的与驱动轴平行的截面的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

第1实施方式

参照图1～图3说明本发明的第1实施方式的可变容量式叶片泵100。

可变容量式叶片泵100(以下，简称为“叶片泵100”。)用作搭载于车辆的液压设备、例如动力转向装置、无级变速器等的液压供给源。

如图1所示，在叶片泵100中，向驱动轴1传递驱动源(未图示)的动力，使连结于驱动轴1的转子2旋转。在图1和图3中，转子2如箭头所示那样向逆时针方向旋转。

叶片泵100包括：多个叶片3，其以相对于转子2在径向上往复移动自如的方式设于转子2；以及定子4，叶片3的顶端部能够随着配置于内部的转子2的旋转而与定子4的内周的凸轮面4a滑动接触，并且该定子4能够相对于转子2的中心偏心。

如图2所示，驱动轴1借助衬套5以旋转自如的方式支承于泵体6。在泵体6形成有作为容纳定子4的凹部的泵容纳凹部6a。在泵体6的端部设有用于防止润滑油从驱动轴1的外周与衬套5的内周之间泄漏的密封件7。

在泵容纳凹部6a的底面6b配置有与转子2和定子4的一侧部相抵接的侧板8。泵容纳凹部6a的开口部利用与转子2和定子4的另一侧部相抵接的泵盖9密封。泵盖9借助螺栓10(图1)紧固于泵体6。

这样，泵盖9和侧板8以夹着转子2和定子4的两侧面的状态配置。由此，在转子2与定子4之间划分出利用各叶片3分隔而成的泵室11。

如图1和图3所示，定子4为环状的构件，包括：吸入区域，在该吸入区域内，随着转子2的旋转而使利用各叶片3之间分隔而成的泵室11的容积扩大；以及排出区域，在该排出区域内，随着转子的旋转而使利用各叶片3之间分隔而成的泵室11的容积缩小。泵室11在吸入区域吸入作为工作流体的工作油，在排出区域排出工作油。在图1中，定子4的上方为吸入区域，下方为排出区域。

在泵容纳凹部6a的内周面以包围定子4的方式嵌装有环状的接合环12。与转子2和定子4相同地，接合环12的两侧面被泵盖9和侧板8夹着。

在接合环12的内周面支承有与驱动轴1平行地延伸的支承板13。在支承板13支承有定子4，定子4在接合环12的内部以支承板13为支点而摆动。

在接合环12的内周面的与支承板13轴对称的位置形成有与驱动轴1平行地延伸的槽12a。在槽12a内以压缩了弹性构件15的状态安装有在定子4摆动时与定子4的外周面滑动接触的密封构件14。

如此，在定子4的外周的容纳空间即定子4的外周面与接合环12的内周面之间，利用支承板13和密封构件14划分有作为第1流体压室的第1液压室16和作为第2流体压室的第2液压室17。

如图1所示，在定子4的靠第2液压室17侧的外周面上设有作为施力构件的凸轮弹簧18。凸轮弹簧18安装于自侧方螺纹结合设置于泵体6的弹簧用插塞19，并经由形成于接合环12的贯通孔12b对定子4始终向第1液压室16侧施力。即，定子4被凸轮弹簧18始终向偏心量增大的方向施力。

定子4以第1液压室16的工作油和第2液压室17的工作油之间的压力差、凸轮弹簧18的作用力、定子4的内压平衡的方式以支承板13为支点摆动。通过定子4以支承板13为支点摆动，定子4相对于转子2的偏心量变化。当定子4的偏心量变化时，转子2每旋转一周的泵排量变化。

当第1液压室16的压力上升时，定子4相对于转子2的偏心量减小。该情况下，转子2每旋转一周的泵排量减小。相对于此，当第1液压室16的压力下降时，定子4相对于转子2的偏心量增大。该情况下，转子2每旋转一周的泵排量增大。这样，叶片泵100的泵排量根据定子4相对于转子2的偏心量而变化。

在泵盖9上形成有与泵室11的吸入区域相对应地呈圆弧状开口的吸入口20。另外，在侧板8上形成有与泵室11的排出区域相对应地呈圆弧状开口的排出口21。

如图2所示，吸入口20与形成于泵盖9的吸入通路22连通而形成，将吸入通路22的工作油引导至泵室11的吸入区域。排出口21与形成于泵体6的高压室23连通而形成，将自泵室11的排出区域排出的工作油引导至高压室23。

高压室23通过利用侧板8封闭在泵容纳凹部6a的底面6b开口形成的槽部6c而划分形成。高压室23的工作油通过形成于泵体6的排出通路24(参照图3)被引导至叶片泵100的外部的液压设备。

在泵体6处，在泵容纳凹部6a的底面6b中的与泵室11的吸入区域相对应的位置形成有作为第1导通路径的低压室25。低压室25通过利用侧板8封闭在与泵室11的吸入区域相对应的位置开口形成的槽部6d而划分形成。低压室25形成为与驱动轴1平行的直线状，且最里部和衬套5与密封件7之间的分界连通。低压室25始终连接于第2液压室17，用于回收泄漏到驱动轴1的外周与衬套5的内周之间的工作油并使其回流至吸入区域的泵室11。

如图1和图2所示，在泵体6处，在与驱动轴1的轴线方向正交的朝向上形成有阀容纳孔26。阀容纳孔26内容纳有用于控制第1液压室16和第2液压室17的工作油的压力的控制阀27。阀容纳孔26利用插塞28密封。

控制阀27包括：滑阀29，其以滑动自如的方式***于阀容纳孔26；第1先导室30，其面向滑阀29的一端；第2先导室31，其面向滑阀29的另一端；以及复位弹簧32，其收纳于第2先导室31内，向扩大第2先导室31的容积的方向对滑阀29施力。

滑阀29包括：第1挡圈部29a和第2挡圈部29b，其沿阀容纳孔26的内周面滑动；环状槽29c，其形成于第1挡圈部29a与第2挡圈部29b之间；第1杆部29d，其与第1挡圈部29a相结合，并在第1先导室30内延伸；以及第2杆部29e，其与第2挡圈部29b相结合，并在第2先导室31内延伸。

第1杆部29d在滑阀29向缩小第1先导室30的容积的方向移动的情况下与插塞28相抵接。第2杆部29e在滑阀29向缩小第2先导室31的容积的方向移动的情况下和阀容纳孔26的与插塞28所在侧相反一侧的端面相抵接。复位弹簧32以包围第2杆部29e的方式收纳于第2先导室31内。

如图3所示，控制阀27连接有：第1通路35和作为导通路径的第2通路36，其分别与第1液压室16和第2液压室17连通；第1导压通路38，其将自高压室23排出的、位于作为节流部件的薄壁孔37的上游的工作油引导至第1先导室30；以及第2导压通路39，其将自高压室23排出的、位于薄壁孔37的下游的工作油引导至第2先导室31。第2液压室17连接有与吸入通路22始终连通的泄油通路40。

第1通路35和第2通路36形成为向阀容纳孔26开口，并且贯通接合环12而分别向第1液压室16和第2液压室17开口。

滑阀29向由在两端面对的第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力和复位弹簧32的作用力平衡的位置滑动。第1通路35根据滑阀29的位置利用第1挡圈部29a打开或关闭，从而供给或排出第1液压室16的工作油。第2通路36无论滑阀29的位置如何始终向环状槽29c开口。

在复位弹簧32的作用力大于由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力的情况下，复位弹簧32成为伸长了的状态。在该状态下，如图1和图3所示，第1通路35和第2通路36向环状槽29c开口。由此，切断第1液压室16与第1先导室30之间的连通。

在此，第1液压室16成为通过第1通路35、环状槽29c、第2通路36以及第2液压室17而与泄油通路40连通的状态。定子4在凸轮弹簧18的作用下始终被向偏心量增大的方向施力，因此定子4相对于转子2的偏心量成为最大。

相对于此，在由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力大于复位弹簧32的作用力的情况下，滑阀29克服复位弹簧32的作用力并进行移动。该情况下，第1通路35成为打开状态而与第1先导室30连通，并通过第1先导室30与第1导压通路38连通。另外，第2通路36一直保持为打开状态而与环状槽29c连通。由此，第1液压室16与高压室23连通。由于第2液压室17经由泄油通路40与吸入通路22连通，因此随着第1液压室16的压力上升，定子4的偏心量减小。即，当第1液压室16的压力上升，定子4自第1液压室16承受的力超过定子4自凸轮弹簧18承受的力与由于定子4的内压而承受的力之和时，定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向移动。

如上所述，控制阀27的滑阀29在由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力大于复位弹簧32的作用力的情况下，压缩复位弹簧32并进行移动。

在第1先导室30和第2先导室31内分别导入有位于安装于排出通路24且对工作油的流动施加阻力的作为节流部件的薄壁孔37的上游和下游的工作油。也就是说，高压室23的工作油不经由薄壁孔37而通过第1导压通路38直接被引导至第1先导室30，并且经由薄壁孔37被引导至第2先导室31。因而，滑阀29根据薄壁孔37的前后压差进行移动。

接着，参照图4～图6说明叶片泵100的动作。图4～图6是叶片泵100的液压回路图，分别表示定子4相对于转子2的偏心量为最大、中间、最小的状态。

当向驱动轴1传递驱动源的动力而转子2旋转时，随着转子2的旋转而各叶片3之间扩大的泵室11通过吸入口20自吸入通路22吸入工作油。另外，各叶片3之间收缩的泵室11通过排出口21向高压室23排出工作油。排出到高压室23的工作油通过排出通路24被供给至液压设备。

当工作油在排出通路24中通过时，在安装于排出通路24的薄壁孔37的前后产生压力差，薄壁孔37的上游和下游的压力分别被引导至第1先导室30和第2先导室31。控制阀27的滑阀29向由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力和复位弹簧32的作用力平衡的位置滑动。

在转子2的转速为预定转速以下的泵起动时，由于转子2的转速较低且泵排出流量较少，因此薄壁孔37的前后压差较小，由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力较小。因而，复位弹簧32的作用力大于由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力，复位弹簧32成为伸长了的状态。

在该情况下，如图4所示，由于第1通路35和第2通路36向环状槽29c开口，因此第1液压室16通过环状槽29c和第2液压室17而与泄油通路40连通。在该状态下，由于在第1液压室16和第2液压室17未作用使定子4摆动的液压，因此定子4被凸轮弹簧18向相对于转子2的偏心量增大的方向施力。由此，定子4相对于转子2的偏心量成为最大。

在转子2的转速为预定转速以下的区域内，定子4相对于转子2的偏心量最大，转子2每旋转一周的泵排量最大，叶片泵100的泵排出流量成为与转子2的转速大致成比例的流量。因而，即使在转子2的转速较小的情况下，也能够向液压设备供给充分流量的工作油。

当转子2的转速增加时，薄壁孔37的前后压差变大，而由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力与复位弹簧32的作用力平衡，或略大于复位弹簧32的作用力。由此，滑阀29克服复位弹簧32的作用力开始移动。

而且，当转子2的转速增加并到达预定转速时，如图5所示，随着滑阀29的移动，第1通路35成为打开状态并与第1先导室30和环状槽29c连通，第2通路36一直保持打开状态。由此，第1液压室16与高压室23连通，第2液压室17与泄油通路40连通，因此随着第1液压室16的压力上升，定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向开始移动。

在转子2的转速超过预定转速的区域内，叶片泵100的泵排出流量大致恒定。即，当第1通路35和第2通路36成为打开状态，而定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向开始移动时，泵排出流量减小且薄壁孔37的前后压差减小。由此，复位弹簧32伸长，并再次关闭第1通路35。当第1通路35关闭时，定子4向相对于转子2的偏心量增大的方向移动，而泵排出流量增加。当泵排出流量增加时，薄壁孔37的前后压差变大，滑阀29压缩复位弹簧32并进行移动，而再次使第1通路35和第2通路36成为打开状态。如此，第1通路35打开或关闭，并以使薄壁孔37的前后压差恒定的方式被控制，因此泵排出流量大致恒定。

在转子2的转速超过预定转速的区域内，随着转子2的转速的增加，滑阀29压缩复位弹簧32并进行移动的量增大，第1通路35的开度增加，因此定子4相对于转子2的偏心量逐渐减小，转子2每旋转一周的泵排量逐渐减小。

当转子2的转速进一步增加时，如图6所示，定子4相对于转子2的偏心量成为最小，转子2的每旋转一周的泵排量成为最小。

定子4相对于转子2的偏心量即使在图6所示的最小的状态下也不会成为零，因此，叶片泵100以最低排出容量排出工作油。

如上所述，滑阀29随着转子2的转速的变化而移动，第1通路35随着滑阀29的移动而打开或关闭来调整泵排出流量。具体而言，在转子2的转速为预定转速以下的泵起动时，滑阀29关闭第1通路35，因此，定子4相对于转子2的偏心量成为最大，泵排出流量随着转子2的转速的增加而增加。另外，当转子2的转速超过预定转速时，利用滑阀29的移动调整第1通路35的开度，并以使薄壁孔37的前后压差恒定的方式进行控制，因此泵排出流量大致恒定。

在此，在转子2的转速自超过预定转速的区域下降的情况下，由第1先导室30与第2先导室31之间的压力差产生的推力下降而滑阀29向复位弹簧32伸长的方向滑动。当随着滑阀29的滑动而第1通路35与第1先导室30之间的连通闭塞时，引导至第1液压室16的高压的工作油被排出至环状槽29c，进而经由第2通路36被供给至第2液压室17。然后，第2液压室17的工作油经由泄油通路40返回至吸入通路22(图4、图5)。

由此，在定子4的偏心量随着转子2的转速的下降而增加时，定子4在自第1液压室16经由环状槽29c被引导至第2液压室17的工作油压的作用下，在偏心量增大的方向上承受力。

由于被引导至第2液压室17的工作油压高于第2液压室17经由泄油通路40始终连通的吸入通路22的工作油压，因此相比于仅利用凸轮弹簧18的作用力和由于定子4的内压而承受的力使定子4的偏心量增大的情况，能够响应性更加良好地使定子4偏心。因此，能够防止在转子2的转速下降时产生定子4的随动滞后。

根据以上的第1实施方式，起到以下所示的效果。

在随着薄壁孔37的前后压差的下降而将第1液压室16的工作油排出从而使定子4的偏心量增大时，自第1液压室16排出至环状槽29c的工作油经由第2通路36被引导至第2液压室17。

由此，在转子2的转速下降而定子4的偏心量增大时，在定子4上除了凸轮弹簧18的作用力以外，还作用有由第2液压室17的自第1液压室16经由环状槽29c被引导来的工作油压产生的力。因而，能够防止定子4的随动滞后。

另外，第2通路36向阀容纳孔26开口，并且，贯通接合环12地在接合环12的第2液压室17处的内周面开口，因此，能够缩短配置于接合环12的径向外侧配置且与该接合环12相邻的控制阀27与第2液压室17之间的距离。

由此，在转子2的转速下降而定子4的偏心量增大的情况下，能够缩短自第1液压室16排出至环状槽29c的工作油压供给至第2液压室17为止所需的时间。因此，能够提高对定子4向偏心量增大的方向施力的第2液压室17的工作油压力的上升从而更可靠地防止定子4的随动滞后。

第2实施方式

参照图7和图8说明本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵200。

本实施方式的可变容量式叶片泵200的第2通路136的构造与第1实施方式不同，其他的方面与第1实施方式相同。因而，对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。

在第1实施方式中，第2通路36向阀容纳孔26开口并且贯通接合环12地向第2液压室17开口而形成，相对于此，在本实施方式中，作为导通路径的第2通路136包括低压室25和以直线状连接低压室25的最里部和控制阀27的环状槽29c的作为第2导通路径的直线通路101。

由此，自第1液压室16排出至控制阀27的环状槽29c的工作油通过直线通路101和低压室25被导入至第2液压室17。

根据以上的第2实施方式，起到以下所示的效果。

由于第2通路136在泵容纳凹部6a的底面6b的位于泵室11的容积扩大的吸入区域内的部分开口，因此不需要在用于在定子4的外周侧划分容纳空间的接合环12设置贯通孔。因此，除了不需要在接合环12设置贯通孔以外，还不需要对接合环12的贯通孔和以与控制阀27的环状槽29c连通的方式形成于泵体6的孔进行对齐，因此能够降低制造成本并且防止定子4的随动滞后。

另外，由于第2通路136包括形成为与驱动轴1平行的直线状的低压室25和以直线状连接低压室25的最里部和控制阀27的环状槽29c的直线通路101，因此仅通过设置两个直线状的通路，就能够在泵体6形成第2通路136。因此，能够提高用于设置第2通路136的加工的容易性且能够降低制造成本。

另外，由于第2通路136的一部分由低压室25构成，因此能够通过仅设置直线通路101就形成第2通路136。因此，能够进一步提高用于设置第2通路136的加工的容易性且能够进一步降低制造成本。

以上，说明了本发明的实施方式，但所述实施方式仅示出了本发明的一个应用例，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于所述实施方式的具体结构。

例如，在所述实施方式中，例示了使用工作油作为工作流体的情况，但还可以使用工作油以外的水、水溶性代替液等流体。

另外，在所述实施方式中，例示了低压室25和直线通路101均形成为直线状的情况，但并不限定于此，还可以是至少一者形成为曲线状、在中途弯折的形状。

本申请基于2014年11月26日向日本国特许厅申请的日本特愿2014-239200号主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。

Claims (4)

1.一种可变容量式叶片泵，其中，

该可变容量式叶片泵包括：

转子，其连结于驱动轴；

多个叶片，其设于所述转子，且相对于所述转子在径向上往复移动自如；

定子，所述叶片的顶端部随着配置于该定子内部的所述转子的旋转而与该定子的内周的凸轮面滑动接触，并且该定子能够相对于所述转子偏心；

泵室，其在所述转子与所述定子之间被划分形成，并利用所述多个叶片分隔开；

第1流体压室和第2流体压室，其在所述定子的外周侧的容纳空间内被划分形成；

施力构件，其对所述定子始终向偏心量增大的方向施力；

节流部件，其对自所述泵室排出的工作流体的流动施加阻力；

控制阀，其随着所述节流部件的前后压差的上升而将自所述泵室排出的工作流体导入至所述第1流体压室从而使所述定子的偏心量减小，并且随着所述前后压差的下降而将所述第1流体压室的工作流体排出从而使所述定子的偏心量增大；

吸入通路，其用于引导向所述泵室吸入的工作流体，并且与所述第2流体压室始终连通；以及

导通路径，其连通所述控制阀和所述第2流体压室，将自所述第1流体压室排出至所述控制阀的工作流体引导至所述第2流体压室。

2.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中，

该可变容量式叶片泵还包括：

接合环，其以包围所述定子的方式呈环状设置；以及

泵体，其具有容纳所述接合环的凹部，

所述控制阀配置于所述接合环的径向外侧，且与所述接合环相邻，

所述导通路径在所述接合环的所述第2流体压室处的内周面开口。

3.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中，

该可变容量式叶片泵还包括泵体，该泵体具有用于容纳所述定子的凹部并且形成有所述导通路径，

所述导通路径在所述凹部的底面的位于所述泵室的容积扩大的吸入区域内的部分开口。

4.根据权利要求3所述的可变容量式叶片泵，其中，

所述导通路径具有：第1导通路径，其在所述凹部的底面开口，且形成为与所述驱动轴平行的直线状；以及第2导通路径，其以直线状连接所述第1导通路径和所述控制阀。