CN108496007A - 叶片泵 - Google Patents

Abstract

叶片泵(100)包括形成于转子(20)的外周面(20a)的圆环状的凹部(23、24)，凹部(23、24)的两侧面(23A、23B、24A、24B)倾斜为随着朝向底面(23C、24C)而互相靠近。

Description

叶片泵

技术领域

本发明涉及一种叶片泵。

背景技术

在日本JP2006－125210A中记载有这样的叶片泵，该叶片泵在定子的与侧板相接触的侧面上的与形成于侧板的吸入凹部相对的部分形成有缺口部。在日本JP2006－125210A所记载的叶片泵中，由吸入凹部和缺口部构成吸入口。

发明内容

在日本JP2006－125210A所记载的叶片泵中，随着转子的旋转，从形成于定子的外周与泵体孔(body bore)的内周之间的通路经由吸入口向在叶片间划分出的泵室吸入工作油。但是，在日本JP2006－125210A所记载的叶片泵中，由于从吸入口向泵室内流入的工作油的流路弯曲，因此在吸入工作油时易于产生压力损失。因此，在叶片泵高速旋转时等情况下有可能发生工作油的吸入不足。

本发明的目的在于针对叶片泵提高工作流体的吸入效率。

根据本发明的一个技术方案，叶片泵包括：转子，其被驱动而进行旋转；多个叶片，该多个叶片设于转子且在转子的径向上往复运动自如；定子，其具有随着转子的旋转供多个叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面；第1侧构件和第2侧构件，该第1侧构件和第2侧构件夹着转子和定子地配置；泵室，其是由转子、定子、相邻的叶片、第1侧构件和第2侧构件划分出的；吸入口，其用于向泵室引导工作流体；以及凹部，其为圆环状且形成于转子的外周面，凹部的两个侧面倾斜为随着朝向底面而互相靠近。

附图说明

图1是本发明的实施方式的叶片泵的剖视图。

图2是本发明的实施方式的转子、叶片及定子的主视图，且表示将转子、叶片及定子组装起来的状态。

图3是本发明的实施方式的转子的立体图。

图4是本发明的实施方式的转子的侧视图。

图5是本发明的实施方式的泵室附近的剖视放大图。

图6是本发明的实施方式的第1侧板的主视图。

图7是本发明的实施方式的定子、第1侧板及第2侧板的侧视图，且表示将第1侧板和第2侧板组装到定子的状态。

图8是本发明的实施方式的定子的后视图。

图9是本发明的实施方式的第2侧板的主视图。

图10是表示本发明的实施方式的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的叶片泵100。叶片泵100用作搭载于车辆的液压设备1(例如动力转向装置、变速器等)的液压供给源。在此，对使用工作油作为工作流体的叶片泵100进行说明，但也可以使用工作水等其他的流体来作为工作流体。

如图1所示，叶片泵100包括驱动轴10、连结于驱动轴10的转子20、设于转子20的多个叶片30、以及用于收纳转子20和叶片30的定子40。

驱动轴10旋转自如地支承于泵体50和泵盖60。当向驱动轴10传递发动机或者电动马达(省略图示)的动力时，伴随着驱动轴10的旋转驱动，转子20进行旋转。

以下，也将沿着转子20的旋转中心轴线的方向称作“轴向”，也将转子20的径向简称作“径向”，也将在叶片泵100通常工作时转子20旋转的方向简称作“旋转方向”。

此外，叶片泵100还包括作为第1侧构件的第1侧板70和作为第2侧构件的第2侧板80，该第1侧板70和第2侧板80在轴向上夹着转子20和定子40地配置。第1侧板70具有与转子20及定子40抵接的侧面70a，第2侧板80具有与转子20及定子40抵接的侧面80a。利用转子20、定子40、相邻的叶片30、第1侧板70和第2侧板80划分出泵室41。

接着，说明转子20的形状。图2是将转子20、叶片30及定子40组装起来并从泵盖60的那一侧观察得到的主视图。图3是转子20的立体图。图4是转子20的侧视图。图5是泵室41附近的剖视放大图。

如图2～图4所示，在转子20上空开预定间隔地呈放射状形成多个狭缝22，该狭缝22在外周面20a具有开口部21。

如图3～图5所示，转子20包括：两个凹部23、24，该两个凹部23、24为圆环状且形成于外周面20a；以及***部25，其为圆环状且形成于凹部23、24之间，并自转子20的外周面20a沿径向突出。

凹部23包括靠转子20的与第1侧板70相对的端面20b侧的侧面23A、靠***部25侧的侧面23B、以及在侧面23A与侧面23B之间由凹状的曲面形成的底面23C。凹部23形成为，侧面23A和侧面23B倾斜为随着朝向底面23C而互相靠近。底面23C由与侧面23A及侧面23B连续的凹状的曲面形成。

凹部24包括靠转子20的与第2侧板80相对的端面20c侧的侧面24A、靠***部25侧的侧面24B、以及在侧面24A与侧面24B之间由凹状的曲面形成的底面24C。凹部24形成为，侧面24A和侧面24B倾斜为随着朝向底面24C而互相靠近。底面24C由与侧面24A及侧面24B连续的凹状的曲面形成。

如图5所示，凹部23的侧面23A和凹部24的侧面24A设于与后述的形成于定子40的缺口43、44相对的位置。

再次参照图2。叶片30***到各狭缝22且滑动自如。叶片30的顶端部31与定子40的内周面40a相对。叶片30的基端部32位于狭缝22内，在叶片30的基端部32侧利用狭缝22和叶片30形成背压室26。

当转子20进行旋转时，对叶片30作用离心力。在该离心力的作用下，叶片30被向自狭缝22突出的方向推出，叶片30的顶端部31按压于定子40的内周面40a。

定子40的内周面40a形成为大致长圆形状。以下，也将内周面40a称作“内周凸轮面40a”。

由于定子40的内周凸轮面40a形成为大致长圆形状，因此，伴随着转子20的旋转，叶片30相对于转子20在径向上往复运动。伴随着叶片30的往复运动，泵室41反复扩张和收缩。

在本实施方式中，在转子20旋转一周的期间里，叶片30往复两次，泵室41反复扩张和收缩两次。也就是说，叶片泵100在旋转方向交替地具有泵室41进行扩张的两个扩张区域42a、42c和泵室41进行收缩的两个收缩区域42b、42d。

再次参照图1。在泵体50形成用于收纳转子20、定子40及第1侧板70的收纳凹部51。第1侧板70配置于收纳凹部51的底面51a。

在收纳凹部51的底面51a形成环状槽52。利用环状槽52和第1侧板70形成供从泵室41排出来的工作油流入的高压室53。从泵室41排出来的工作油经由高压室53被供给到液压设备1。

图6是从定子40的那一侧观察第1侧板70得到的主视图。如图1和图6所示，第1侧板70在其中心形成将第1侧板70贯通的通孔71。在通孔71中贯穿驱动轴10。

在第1侧板70设置用于将从泵室41排出的工作油向高压室53引导的两个排出口72。排出口72设置为位于各收缩区域42b、42d。

在泵室41(参照图2)通过收缩区域42b、42d的期间里，泵室41进行收缩。伴随着泵室41的收缩，泵室41内的工作油的压力上升，泵室41内的工作油从排出口72排出。也就是说，泵室41内的工作油在泵室41通过收缩区域42b、42d的期间里从排出口72排出。如此，由于在收缩区域42b、42d中排出工作油，因此收缩区域42b、42d也被称作“排出区域”。

叶片30在从收缩区域42d向扩张区域42a移动时和从收缩区域42b向扩张区域42c移动时被向狭缝22内压入得最多，此时泵室41的容积变为最小。在泵室41通过收缩区域42d、42b的期间里，泵室41的最小容量的量的工作油不从泵室41排出而残留于泵室41。如此，泵室41的最小容积不作为泵发挥功能，也称作死区容积。

在第1侧板70形成用于从高压室53向背压室26(参照图1和图2)引导工作油的两个背压通路73(参照图1和图6)。如图6所示，背压通路73形成为呈以通孔71作为中心的圆弧形状位于扩张区域42a、42c。由此，由于从高压室53向通过扩张区域42a、42c的背压室26引导工作油，因此通过扩张区域42a、42c的叶片30在背压室26内的压力的作用下自狭缝22(参照图2)突出，并被按压于定子40的内周面40a。

如此，在本实施方式中，叶片30不仅在因转子20的旋转而产生的离心力的作用下被向自狭缝22突出的方向按压，还在背压室26内的压力的作用下被向自狭缝22突出的方向按压。

再次参照图1。泵体50的收纳凹部51的内径大于定子40的外径。在定子40与泵体50之间形成从第2侧板80的外周起延伸到第1侧板70的外周的流体室54。

收纳凹部51的开口部被泵盖60密封。泵盖60利用螺栓(省略图示)固定于泵体50。在泵盖60与定子40之间配置第2侧板80。

在泵盖60形成低压室61。低压室61经由低压通路连接于流体罐2。在叶片泵100工作时，流体罐2内的工作油经由低压通路被供给到低压室61。低压室61与流体室54相连通，流体罐2内的工作油经由低压室61被供给到流体室54。

在定子40和第2侧板80设置作为用于将低压室61内的工作油向泵室41引导的吸入口的侧口81。此外，在定子40和第1侧板70设置作为用于将流体室54内的工作油向泵室41引导的吸入口的侧口74。侧口74、81设置为位于各扩张区域42a、42c。

在泵室41通过扩张区域42a、42c(参照图2)的期间里，泵室41进行扩张。伴随着泵室41的扩张，泵室41内的压力下降，从侧口74、81向泵室41内吸入工作油。也就是说，工作油在泵室41通过扩张区域42a、42c的期间里从侧口74、81被吸入到泵室41内。如此，由于在扩张区域42a、42c中工作油被吸入到泵室41内，因此扩张区域42a、42c也被称作“吸入区域”。

图7是将第1侧板70和第2侧板80组装于定子40并从径向外侧观察得到的侧视图。如图6和图7所示，在第1侧板70的侧面70a形成两个凹部75。凹部75开口于第1侧板70的外周面70b。

图8是从第1侧板70的那一侧观察定子40得到的后视图。如图7和图8所示，在定子40的与第1侧板70接触的端面40b设置将定子40的内周面和外周面连通起来的两个缺口43。缺口43位于扩张区域42a、42c，并从定子40的外周面40d起形成到内周凸轮面40a为止。

如图7所示，在将第1侧板70组装到定子40的状态下，第1侧板70的凹部75面对定子40的缺口43。流体室54(参照图1)内的工作油经由利用凹部75和缺口43形成的口被向泵室41引导。也就是说，在本实施方式中，第1侧板70的凹部75和定子40的缺口43相当于侧口74。

图9是从泵盖60的那一侧观察第2侧板80得到的主视图。如图7和图9所示，在第2侧板80的外周面80b设置两个凹部82。凹部82从第2侧板80的侧面80a起形成到第2侧板80的与侧面80a相反的那一侧的侧面80c。

如图2和图7所示，在定子40的与第2侧板80接触的端面40c设置将定子40的内周面和外周面连通起来的两个缺口44。缺口44位于扩张区域42a、42c，并从定子40的外周面40d起形成到内周凸轮面40a为止。

如图7所示，在将第2侧板80组装到定子40的状态下，第2侧板80的凹部82面对定子40的缺口44。低压室61(参照图1)内的工作油经由利用凹部82和缺口44形成的口被向泵室41引导。如此，在本实施方式中，第2侧板80的凹部82和定子40的缺口44相当于侧口81。

接着，说明叶片泵100的动作。

当向驱动轴10传递发动机或电动马达(省略图示)的动力时，伴随着驱动轴10的旋转驱动，转子20进行旋转。伴随着转子20的旋转，叶片30相对于转子20往复运动，泵室41反复膨胀和收缩。

流体罐2内的工作油经由低压室61和侧口74、81、或者经由低压室61、流体室54及侧口74被吸入到通过扩张区域42a、42c的泵室41。此时，经由侧口74、81吸入的工作油如图5中箭头所示利用形成于转子20的外周面20a的凹部23、24被朝向泵室41的轴向的中心侧引导。具体地讲，即使如图5所示的箭头A那样工作油从与转子20的外周面20a大致正交的方向被吸入，工作油的流动也被倾斜地形成的侧面23A、24A顺畅地朝向泵室41的轴向的中心侧变更流动的方向。并且，工作油被凹部23、24的底面23C、24C和侧面23B、24B朝向泵室41的轴向的中心侧引导。如此，在叶片泵100中，通过在转子20的外周面20a设置凹部23、24，从而能够将被吸入的工作油顺畅地向泵室41内的轴向的中心侧引导。由此，由于减少了吸入工作油时的压力损失，因此提高叶片泵100的吸入效率。

如此一来，吸入了工作油的泵室41随着转子20的旋转而通过收缩区域42b、42d。此时，泵室41内的工作油从排出口72排出。

在叶片泵100中，由于在转子20的外周面20a形成凹部23、24，因此泵室41的死区容积变大，但通过设置自转子20的外周面20a沿径向突出的***部25，从而抑制了泵室41的死区容积变大。在此，死区容积是指泵室41在从收缩区域42b、42d向扩张区域42a、42c过渡的期间里的容积(泵室41在从喷出口72向侧口74、81移动的期间里泵室41被闭塞时的容积)。以下，对死区容积进行详细的说明。

当在转子20的外周面20a形成凹部23、24时，叶片泵100的死区容积也增大相应的量。在该死区容积中封入有与排出口72相连通时的高压的工作油。因此，在泵室41从排出口72移动到侧口74、81而与侧口74、81相连通时，泵室41内的高压的工作油向低压的侧口74、81流入。此时，死区容积越大，流入到侧口74、81的工作油的流量越多。如此一来，当工作油从泵室41向侧口74、81流入时，妨碍了向泵室41吸入工作油，因此泵的吸入效率下降。因此，在叶片泵100中，通过设置***部25来抵消因凹部23、24而增加的容积量。也就是说，通过在转子20的外周面20a设置***部25，从而能够减小泵室41的因凹部23、24而增加的死区容积。

另外，在转子20的外周面20a与定子40的内周面40a之间不能确保用于设置***部25的量的间隙的情况下，也可以不设置***部25。此外，在图5所示的实施方式中，***部25形成为与凹部23的侧面23B、凹部24的侧面24B连续，但也可以如图10所示的变形例那样***部25形成为与凹部23、24之间空开间隔。

此外，在图5所示的实施方式中，底面23C、24C由凹状的曲面形成，但也可以如图10所示的变形例那样底面23C、24C是平面。并且，虽未图示，但也可以将平面、曲面组合起来。

根据以上的实施方式，起到以下的效果。

叶片泵100包括形成于转子20的外周面20a的圆环状的凹部23、24，凹部23、24的两个侧面23A、23B、24A、24B倾斜为随着朝向底面23C、24C而互相靠近。因而，从侧口74、81吸入的工作油被凹部23、24顺畅地向泵室41内的轴向的中心侧引导。由此，提高泵的吸入效率。

此外，凹部23的侧面23A形成在与缺口43相对的位置，凹部24的侧面24A形成在与缺口44相对的位置。此外，凹部23的侧面23A和凹部24的侧面24A形成为具有能够控制从缺口43、44吸入的工作油的流动那样的倾斜。由此，从缺口43、44吸入的工作油虽从与转子20的外周面20a大致正交的方向流入，但被凹部23的倾斜的侧面23A和凹部24的倾斜的侧面24A顺畅地向泵室41内(朝向泵室41的轴向的中心侧)引导。因而，由于减少了从缺口43、44吸入工作油时的压力损失，因此能够提高叶片泵100的吸入效率。

并且，在叶片泵100中，由于凹部23、24的底面由凹状的曲面形成，因此能够更顺畅地将从侧口74、81吸入的工作油向泵室41内引导。由此，进一步提高叶片泵100的吸入效率。

此外，叶片泵100通过具有***部25，从而能够减小因设置凹部23、24而增加的泵室41的死区容积。

归纳说明如以上那样构成的本发明的实施方式的结构、作用及效果。

叶片泵100包括：转子20，其被驱动而进行旋转；多个叶片30，该多个叶片30设于转子20且在转子20的径向上往复运动自如；定子40，其具有随着转子20的旋转而供多个叶片30的顶端部31滑动接触的内周凸轮面40a；第1侧构件(第1侧板70)和第2侧构件(第2侧板80)，该第1侧构件和第2侧构件夹着转子20和定子40地配置；泵室41，其是由转子20、定子40、相邻的叶片30、第1侧构件(第1侧板70)和第2侧构件(第2侧板80)划分出的；吸入口(侧口74、81)，其用于向泵室41引导工作流体；以及凹部23、24，该凹部23、24为圆环状且形成于转子20的外周面20a，凹部23、24的两个侧面(侧面23A和侧面23B、侧面24A和侧面24B)倾斜为随着朝向底面23C、24C而互相靠近。

在该结构中，即使从吸入口(侧口74、81)吸入的工作油从与转子20的外周面20a大致正交的方向向泵室41内流入，由于形成于转子20的外周面20a的凹部23、24的两个侧面(侧面23A和侧面23B、侧面24A和侧面24B)倾斜为随着朝向底面23C、24C而互相靠近，因此所吸入的工作油也被凹部23、24的两个侧面(侧面23A和侧面23B、侧面24A和侧面24B)朝向泵室41的轴向的中心侧顺畅地引导。因而，提高叶片泵100的吸入效率。

在叶片泵100中，吸入口(侧口74、81)是缺口43、44，该缺口43、44形成于定子40的与第1侧构件(第1侧板70)接触的端面40b和定子40的与第2侧构件(第2侧板80)接触的端面40c中的至少一者，且将定子40的内周面和外周面连通起来，凹部23的靠转子20的端面20b侧的侧面23A形成在与缺口43相对的位置，凹部24的靠转子20的端面20c侧的侧面24A形成在与缺口44相对的位置。

在该结构中，从缺口43吸入的工作油被凹部23的靠转子20的端面20b侧的侧面23A顺畅地向泵室41内引导，从缺口44吸入的工作油被凹部24的靠转子20的端面20c侧的侧面24A顺畅地向泵室41内引导。由此，提高叶片泵100的吸入效率。

就叶片泵100而言，凹部23的底面23C和凹部24的底面24C由凹状的曲面形成。

在该结构中，通过凹部23的底面23C和凹部24的底面24C由凹状的曲面形成，从而能够更顺畅地将工作油向泵室41内引导。由此，进一步提高叶片泵100的吸入效率。

在叶片泵100中，转子20具有两个凹部23、24，并且具有形成于两个凹部23、24之间且自转子20的外周面20a沿径向突出的圆环状的***部25。

在该结构中，通过在转子20的外周面20a具有***部25，从而能够减小泵室41的死区容积。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是表示了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。

在上述实施方式中，就凹部而言，设有两个凹部23、24，但根据被吸入到泵室41的工作油的流动方式，也可以是仅设置其中一个凹部的结构。

本申请基于2016年2月15日向日本国特许厅提出申请的特愿2016－025853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)

1.一种叶片泵，其中，

该叶片泵包括：

转子，其被驱动而进行旋转；

多个叶片，该多个叶片设于所述转子且在所述转子的径向上往复运动自如；

定子，其具有随着所述转子的旋转而供所述多个叶片的顶端部滑动接触的内周凸轮面；

第1侧构件和第2侧构件，该第1侧构件和第2侧构件夹着所述转子和所述定子地配置；

泵室，其是由所述转子、所述定子、相邻的所述叶片、所述第1侧构件和所述第2侧构件划分出的；

吸入口，其用于向所述泵室引导工作流体；以及

凹部，其为圆环状且形成于所述转子的外周面，

所述凹部的两个侧面倾斜为随着朝向底面而互相靠近。

2.根据权利要求1所述的叶片泵，其中，

所述吸入口是缺口，该缺口形成于所述定子的与所述第1侧构件接触的端面和所述定子的与所述第2侧构件接触的端面中的至少一者，且将所述定子的内周面和外周面连通起来，

所述凹部的靠所述转子的端面侧的侧面形成在与所述缺口相对的位置。

3.根据权利要求1所述的叶片泵，其中，

所述凹部的底面由凹状的曲面形成。

4.根据权利要求1所述的叶片泵，其中，

所述转子具有两个所述凹部，并且具有形成于两个所述凹部之间且自所述转子的外周面沿径向突出的圆环状的***部。