DE102021125998A1 - vane pump - Google Patents
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Abstract
Eine Flügelpumpe (1) hat einen Nockenring (3), einen Rotor (5), eine Vielzahl von Flügeln (6) und eine seitliche Platte (4). Die seitliche Platte (4) hat eine Erstreckungsnut. Die Form einer pumpenkammerausbildenden Fläche aus Sicht von der Drehachsenrichtung des Rotors (5) erfüllt die folgenden Erfordernisse i) und ii) zu der Zeit, wenn ein erster Flügel (6) den Basisendteil der Erstreckungsnut passiert: i) die Mittellinie der Nutbreite der Erstreckungsnut ist von der Radialrichtung des Rotors (5) geneigt; und ii) ein Schlitz, in dem ein zweiter Flügel aufgenommen ist, hat ein offenes Ende, das in einen bandförmigen Bereich fällt, der durch Erstrecken einer Nutbreite des Basisendteils der Erstreckungsnut entlang einer virtuellen Erstreckungslinie erhalten wird. A vane pump (1) has a cam ring (3), a rotor (5), a plurality of vanes (6) and a side plate (4). The side plate (4) has an extension groove. The shape of a pump chamber forming surface viewed from the rotation axis direction of the rotor (5) satisfies the following requirements i) and ii) at the time when a first vane (6) passes the base end part of the extension groove: i) is the center line of the groove width of the extension groove inclined from the radial direction of the rotor (5); and ii) a slot in which a second wing is received has an open end falling within a band-shaped area obtained by extending a groove width of the base end part of the extension groove along a virtual extension line.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flügelpumpe.The present invention relates to a vane pump.
2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Prior Art
Eine Flügelpumpe, die gestaltet ist, um, von einem Abgabeanschluss, ein Öl abzugeben, das in einen Einlassanschluss durch einen Rotor, der im Inneren einer Rotorkammer dreht, gesaugt worden ist, wird beispielsweise für einen Betrieb eines Getriebes oder dergleichen eines Fahrzeugs verwendet. Der Rotor ist derart gestaltet, dass Flügel in jeweiligen Schlitzen aufgenommen sind, die in einer radialen Weise ausgebildet sind. In solch einer Flügelpumpe, wenn sehr kleine Luftblasen, die in dem Öl umfasst sind, aufgrund einer Erhöhung eines Drucks in einem Ölabgabeschritt flach zerquetscht werden, wird eine Erosion (ein Kavitationsschaden) durch einen Schlag bzw. Stoß der Zerquetschung verursacht. In Anbetracht dessen sind verschiedene Maßnahmen gegen diese Erosion vorgeschlagen worden.A vane pump designed to discharge, from a discharge port, an oil drawn into an intake port by a rotor rotating inside a rotor chamber is used for operation of a transmission or the like of a vehicle, for example. The rotor is designed such that vanes are received in respective slots formed in a radial manner. In such a vane pump, when minute air bubbles included in the oil are crushed flat due to an increase in pressure in an oil discharge step, erosion (cavitation damage) is caused by crushing impact. In view of this, various measures against this erosion have been proposed.
In einer Flügelpumpe, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2019-210881 (
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
In der Flügelpumpe, die in
In Anbetracht dessen sieht die vorliegende Erfindung eine Flügelpumpe vor, die ein Auftreten einer Erosion wirksamer beschränken kann.In view of this, the present invention provides a vane pump that can more effectively restrain occurrence of erosion.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flügelpumpe. Die Flügelpumpe hat einen Nockenring, einen Rotor, eine Vielzahl von Flügeln und eine seitliche Platte. Der Nockenring hat eine Nockenfläche an einer Innenumfangsfläche des Nockenrings, und der Nockenring bildet eine Rotorkammer aus. Der Rotor ist gestaltet, um in einer vorbestimmten Drehrichtung im Inneren der Rotorkammer zu drehen. Der Rotor hat eine Vielzahl von Schlitzen, die in einer radialen Weise ausgebildet sind, um sich radial nach außen von einem mittleren Teil des Rotors zu erstrecken. Die Flügel sind derart vorgesehen, dass die Flügel entsprechend in den Schlitzen aufgenommen sind, und drehen zusammen mit dem Rotor. Die Flügel sind gestaltet, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zwischen der Nockenfläche und einer Außenumgangsfläche des Rotors zu definieren. Die seitliche Platte hat eine flache pumpenkammerausbildende Fläche, die den Pumpenkammern zugewandt ist. Die seitliche Platte ist derart gestaltet, dass ein Einlassanschluss, über den ein Fluid in die Rotorkammer gesaugt wird, und ein Abgabeanschluss, über den das Fluid, das in die Rotorkammer gesaugt worden ist, abgegeben wird, an der pumpenkammerausbildenden Fläche geöffnet sind. Die seitliche Platte hat eine Erstreckungsnut, die sich nach hinten in der Drehrichtung von dem Abgabeanschluss erstreckt. Die Erstreckungsnut hat eine Nutbreite, die sich von einem sich an der Abgabeanschlussseite befindlichen Basisendteil der Erstreckungsnut zu einem distalen Endteil der Erstreckungsnut allmählich verengt. Zu der Zeit, wenn ein erster Flügel von einem Paar Flügel, das eine Pumpenkammer definiert, die mit der Erstreckungsnut in Verbindung ist, wobei sich der erste Flügel an der vorderen Seite in der Drehrichtung des Rotors befindet, den Basisendteil der Erstreckungsnut passiert, hat die pumpenkammerausbildende Fläche, aus Sicht von der Drehachsenrichtung des Rotors, eine Form, die die folgenden Erfordernisse i) und ii) erfüllt. i) Eine Mittellinie der Nutbreite der Erstreckungsnut ist von bzw. bezüglich der Radialrichtung des Rotors derart geneigt, dass die Mittellinie sich einer Drehachse des Rotors an der Seite des distalen Endteils anstatt an der Seite des Basisendteils annähert. ii) Von den Schlitzen hat ein Schlitz, in dem ein zweiter Flügel von dem Paar von Flügeln, wobei der zweite Flügel sich an einer hinteren Seite in der Drehrichtung befindet, aufgenommen ist, ein offenes Ende, das in einen band- bzw. gürtelförmigen Bereich fällt, der durch Erstrecken einer Nutbreite des Basisendteils der Erstreckungsnut entlang einer virtuellen Erstreckungslinie erhalten wird, die durch weiteres Erstrecken einer Mittellinie der Nutbreite der Erstreckungsnut von dem distalen Endteil erhalten wird.One aspect of the present invention is a vane pump. The vane pump has a cam ring, a rotor, a plurality of vanes and a side plate. The cam ring has a cam surface on an inner peripheral surface of the cam ring, and the cam ring forms a rotor chamber. The rotor is designed to rotate in a predetermined rotating direction inside the rotor chamber. The rotor has a plurality of slots formed in a radial manner to extend radially outward from a central portion of the rotor. The vanes are provided such that the vanes are received in the slots, respectively, and rotate together with the rotor. The vanes are shaped to define a plurality of pumping chambers between the cam surface and an outer peripheral surface of the rotor. The side plate has a flat pumping chamber forming surface facing the pumping chambers. The side plate is configured such that an inlet port through which a fluid is sucked into the rotor chamber and a discharge port through which the fluid that has been sucked into the rotor chamber is discharged are opened on the pump chamber forming surface. The side plate has an extension groove that extends rearward in the rotating direction from the output port. The extension groove has a groove width gradually narrowing from a base end part of the extension groove located on the discharge port side to a distal end part of the extension groove. At the time when a first vane of a pair of vanes defining a pump chamber communicating with the extension groove, the first vane moves to the front side in the rotating direction of the rotor passes the base end part of the extension groove, the pump chamber forming surface has a shape that satisfies the following requirements i) and ii) when viewed from the rotation axis direction of the rotor. i) A center line of the groove width of the extending groove is inclined from the radial direction of the rotor such that the center line approaches a rotation axis of the rotor on the distal end part side instead of on the base end part side. ii) Of the slits, a slit in which a second wing of the pair of wings, the second wing being on a rear side in the rotating direction, is received has an open end formed into a belt-shaped portion obtained by extending a groove width of the base end part of the extension groove along a virtual extension line obtained by further extending a center line of the groove width of the extension groove from the distal end part.
Mit der vorstehenden Gestaltung ist es möglich, ein Auftreten einer Erosion zu beschränken.With the above configuration, it is possible to restrain occurrence of erosion.
Figurenlistecharacter list
Merkmale, Vorteile und eine technische und gewerbliche Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
-
1 ist ein Gestaltungsdiagram, das eine schematische Gestaltung einer Flügelpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. -
2 ist eine Schnittansicht der Flügelpumpe entlang einer Linie II-II in1 ; -
3A ist eine Draufsicht, die einen Rotor darstellt; -
3B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Rotors zusammen mit einem Flügel darstellt; -
4 ist eine Draufsicht, die eine Seitenplatte und einen Nockenring der Flügelpumpe darstellt; -
5A ist eine perspektivische Ansicht, die die Seitenplatte darstellt; -
5B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gehäuseabdeckung darstellt; -
6A ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von1 und stellt eine erste Erstreckungsnut und ihren Umfangsteil dar; -
6B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil VIB in6A in einer weiteren vergrößerten Weise darstellt; -
7A ist ein Gestaltungsdiagramm, das einen Teil einer Flügelpumpe gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt; und -
7B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil VIIB in7A in einer vergrößerten Weise darstellt.
-
1 14 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a vane pump according to an embodiment of the present invention. -
2 12 is a sectional view of the vane pump taken along a line II-II in FIG1 ; -
3A Fig. 14 is a plan view showing a rotor; -
3B Fig. 14 is a perspective view showing part of the rotor together with a vane; -
4 Fig. 14 is a plan view showing a side plate and a cam ring of the vane pump; -
5A Fig. 14 is a perspective view showing the side plate; -
5B Fig. 14 is a perspective view showing a case cover; -
6A is a partially enlarged view of1 and illustrates a first extension groove and its peripheral portion; -
6B is an enlarged view showing part VIB in6A in a further enlarged manner; -
7A Fig. 14 is a configuration diagram showing part of a vane pump according to a comparative example; and -
7B is an enlarged view showing part VIIB in7A in an enlarged manner.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
Ausführungsbeispielexample
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf
Die Flügelpumpe 1 ist beispielsweise an einem Getriebe angebracht, das gestaltet ist, um die Ausgangsdrehung einer Antriebsquelle (einer Maschine) eines Automobils gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen zu ändern, und ist gestaltet, um ein Getriebeöl anzusaugen und abzugeben. Das Getriebeöl, das auf diese Weise abgegeben wird, wird zum Schmieren von jedem Teil des Getriebes oder für einen Betrieb eines Stellglieds des Getriebes verwendet. Das Getriebeöl ist ein Beispiel eines Fluids in der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird das Getriebeöl einfach als Öl bezeichnet.The
Gestaltung der FlügelpumpeDesign of the vane pump
Die Flügelpumpe 1 hat ein Pumpengehäuse 2, einen Nockenring 3 und eine Seitenplatte (seitliche Platte) 4, die in dem Pumpengehäuse 2 aufgenommen sind, einen Rotor 5, der in einer Rotorkammer 30 im Inneren des Nockenrings 3 drehbar aufgenommen ist, eine Vielzahl von plattenförmigen Flügeln 6, die gestaltet sind, um zusammen mit dem Rotor 5 zu drehen, und eine Pumpenwelle 7, die mit dem Rotor 5 in einer relativ nicht drehbaren Weise verbunden ist.The
Die Pumpenwelle 7 dreht in Folge einer Aufnahme einer Drehkraft der Maschine als einer Antriebsquelle. Der Rotor 5 dreht in einer vorbestimmten Drehrichtung (eine Richtung eines Pfeils a, der in
Wie in
Der Nockenring 3 und die Seitenplatte 4 sind in dem Aufnahmeraum 20 aufgenommen, und der Rotor 5 ist im Inneren des Nockenrings 3 aufgenommen. The
Die Seitenplatte 4 ist derart angeordnet, dass ihre Rückfläche 4b einer Bodenfläche 20a des Aufnahmeraums 20 zugewandt ist, und der Nockenring 3 und der Rotor 5 sind zwischen der Seitenplatte 4 und der Gehäuseabdeckung 22 angeordnet. Der Nockenring 3 und die Seitenplatte 4 sind aus beispielsweise einem eisenbasierten metallischen Material hergestellt und sind beispielsweise durch Sintern geformt.The
Wie in
Die Pumpenwelle 7 ist durch ein Einsetzloch 216, das in dem Gehäusehauptkörper 21 ausgebildet ist, und ein Einsetzloch 40 hindurchgeführt, das in der Seitenplatte 4 ausgebildet ist, und ein erster Endteil der Pumpenwelle 7 ist in einem Sackloch 220 aufgenommen, das in der Gehäuseabdeckung 22 ausgebildet ist. Des Weiteren ist die Pumpenwelle 7 durch ein Lager 81, das in dem Einsetzloch 216 des Gehäusehauptkörpers 21 aufgenommen ist, und ein Lager 82 drehbar gestützt, das in dem Sackloch 220 der Gehäuseabdeckung 22 aufgenommen ist.The
Der Nockenring 3 hat eine Außenumfangsfläche, die in einer runden Form ausgebildet ist, und eine Innenumfangsfläche, die in einer elliptischen Form ausgebildet ist, wenn der Nockenring 3 in der Axialrichtung angesehen wird. Die Innenumgangsfläche ist eine Nockenfläche 3a, mit der distale Endteile der Flügel 6 in Anlage kommen. Eine Rotorkammer 30, in der der Rotor 5 angeordnet ist, ist im Inneren des Nockenrings 3 ausgebildet und von der Nockenfläche 3a umgeben. Der Nockenring 3 hat ein Paar Durchgangslöcher 31. Ein Paar Stifte 215 ist in einer stehenden Weise an der Bodenfläche 20a des Aufnahmeraums 20 in dem Gehäusehauptkörper 21 derart ausgebildet, dass die Stifte 215 entsprechend durch die Durchgangslöcher 31 hindurchgehen. Des Weiteren ist ein Paar Durchgangslöcher 400 (in
Wie in
Des Weiteren sind eine erste Erstreckungsnut 45, die mit dem ersten Abgabeanschluss 43 in Verbindung ist, und eine zweite Erstreckungsnut 46, die mit dem zweiten Abgabeanschluss 44 in Verbindung ist, in der Seitenplatte 4 ausgebildet. Die erste Erstreckungsnut 45 erstreckt sich von einem hinteren Endteil, in der Drehrichtung, des ersten Abgabeanschlusses 43 weiter nach hinten in der Drehrichtung. Die zweite Erstreckungsnut 46 erstreckt sich von einem hinteren Endteil, in der Drehrichtung, des zweiten Abgabeanschlusses 44 weiter nach hinten in der Drehrichtung. Des Weiteren verengt sich der Durchgangsbereich bzw. die Durchgangsfläche der ersten Erstreckungsnut 45 allmählich von ihrem Basisendteil an der Seite des ersten Abgabeanschlusses 43 zu ihrem distalen Endteil. Der Durchgangsbereich bzw. die Durchgangsfläche der zweiten Erstreckungsnut 46 verengt sich allmählich von ihrem Basisendteil an der Seite des zweiten Abgabeanschlusses 44 zu ihrem distalen Endteil.Furthermore, a
Es sei angemerkt, dass eine allgemeine Flügelpumpe auch derart gestaltet ist, dass eine Nut, die sich nach hinten in der Drehrichtung eines Rotors von einem Abgabeanschluss erstreckt, in einer Seitenplatte ausgebildet ist. Solch eine Nut wird beispielsweise als eine „Whisker-Nut“ bezeichnet und beschränkt solch eine Situation, bei der eine Erosion (ein Kavitationsschaden) oder ein Geräusch auftritt aufgrund eines Stoßes bzw. eines Schlags, der verursacht wird, wenn Luftblasen aufgrund einer plötzlichen Erhöhung eines Drucks eines Öls in einer Pumpenkammer flach zerquetscht werden. Das heißt die Whisker-Nut hat eine Funktion, um eine plötzliche Erhöhung eines Drucks im Inneren der Pumpenkammer zu beschränken, wenn die Pumpenkammer mit einem Abgabeanschluss in Verbindung kommt, durch Einleiten von einem Teil des Öls in die Pumpenkammer bevor die Pumpenkammer mit dem Abgabeanschluss direkt in Verbindung kommt.Note that a general vane pump is also configured such that a groove extending rearward in the rotating direction of a rotor from a discharge port is formed in a side plate. Such a groove is referred to as a "whisker groove", for example, and restricts such a situation that erosion (cavitation damage) or noise occurs due to impact caused when air bubbles due to sudden increase in a Pressure of an oil are crushed flat in a pump chamber. That is, the whisker groove has a function of restricting a sudden increase in pressure inside the pump chamber when the pump chamber communicates with a discharge port by introducing part of the oil into the pump chamber before the pump chamber communicates with the discharge port directly comes into contact.
Der Rotor 5 ist im Inneren der Rotorkammer 30 derart drehbar angeordnet, dass eine Außenumfangsfläche 5a des Rotors 5 der Nockenfläche 3a des Nockenrings 3 zugewandt ist. Der Rotor 5 hat eine scheibenförmige Form und ist beispielsweise durch einen gesinterten Körper gebildet, der durch Brennen eines Pulvers, das beispielsweise aus einem eisenbasierten Metall hergestellt ist, erhalten wird. Ein Passloch 50 in das ein Keilabschnitt 71 der Pumpenwelle 7 gepasst ist, ist in einem mittleren Teil des Rotors 5 ausgebildet. Der Rotor 5 ist nicht drehbar relativ zu der Pumpenwelle 7 und dreht zusammen mit der Pumpenwelle 7. Die pumpenkammerausbildende Fläche 4a der Seitenplatte 4 ist einer ersten Seitenfläche 5b des Rotors 5 zugewandt.The
Des Weiteren hat der Rotor 5, wie in
Des Weiteren ist der Rotor 5 mit Gegendruckkammern 52, die fortlaufend von jeweiligen Endteilen, an der Seite des mittleren Teils, der Schlitze 51 ausgebildet sind, derart versehen, dass der Gegendruck, der in eine Richtung gerichtet ist, um die Flügel 6 aus den Schlitzen 51 radial nach außen herauszudrücken, in die Gegendruckkammern 52 eingeleitet wird. Wenn der Rotor 5 von der Axialrichtung angesehen wird, sind die Gegendruckkammern 52 runde Löcher mit einem Durchmesser, der größer ist als die Breite der Schlitze 51, und die Gegendruckkammern 52 gehen durch den Rotor 5 in der Axialrichtung hindurch.Further, the
Ein Öffnungsumfangsteil von jedem der Schlitze 51 in dem Rotor 5 ist als ein Vorsprung 53 ausgebildet, der von einem Umfangsmittelteil zwischen zwei benachbarten Schlitzen 51 von den Schlitzen 51 radial nach außen vorsteht. Des Weiteren ist der Umfangsmittelteil zwischen den zwei Schlitzen 51, die benachbart zueinander sind, als ein ausgesparter Abschnitt 54 ausgebildet, der in der Radialrichtung des Rotors 5 von dem Vorsprung 53 ausgespart ist. Eine Bodenfläche 54a des ausgesparten Abschnitts 54 hat eine gebogene Form um die Drehachse O des Rotors 5 herum. Der Vorsprung 53 hat eine obere Fläche 53a, an der der Schlitz 51 geöffnet ist, und eine geneigte Fläche 53b, die von der oberen Fläche 53a zu der Bodenfläche 54a des ausgesparten Abschnitts 54 geneigt ist. Die geneigte Fläche 53b ist von der Radialrichtung des Rotors 5 zwischen der oberen Fläche 53a und der Bodenfläche 54a des ausgesparten Abschnitts 54 sanft geneigt.An opening peripheral portion of each of the
Da die Vorsprünge 53 in dem Rotor 5 ausgebildet sind, können die Schlitze 51 im Vergleich zu einem Fall lang gemacht werden, wo beispielsweise die gesamte Außenumfangsfläche 5a mit einem Durchmesser zwischen den Bodenflächen 54a der ausgesparten Abschnitte 54 ausgebildet ist, und dies macht es möglich, ein Neigen von jedem der Flügel 6 aufgrund einer Druckdifferenz zwischen den Pumpenkammern S, die benachbart zueinander sind, über jeden der Flügel 6 zu beschränken. Des Weiteren, da die ausgesparten Abschnitte 54 in dem Rotor 5 ausgebildet sind, kann das Volumen der Pumpenkammer S groß gemacht werden im Vergleich zu beispielsweise einem Fall, wo die gesamte Außenumfangsfläche 5a mit einem Durchmesser zwischen den oberen Flächen 53a der Vorsprünge 53 ausgebildet ist, sodass der Anteil des Volumens von Luftblasen, die in das Öl gemischt sind, an dem Volumen der Pumpenkammer S verringert wird. Dies macht es möglich, einen Schlag abzumildern, der aufgrund eines Zerquetschens der Luftblasen verursacht wird.Since the
Die Flügel 6 sind aus einem Metall, wie beispielsweise einem Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, hergestellt, das härter ist als der Rotor 5 oder die Seitenplatte 4, und sind in einer Form einer flachen Platte ausgebildet. Bei Aufnahme des Drucks (des Gegendrucks) des Öls, das in die Gegendruckkammern 52 eingeleitet wird, kommen jeweilige distale Endteile der Flügel 6, die von den Schlitzen 51 vorstehen, mit der Nockenfläche 3a in Anlage. Im Inneren der Rotorkammer 30 ist eine Vielzahl von Pumpenkammern S durch die Flügel 6 zwischen der Außenumfangsfläche 5a des Rotors 5 und der Nockenfläche 3a definiert. Hier kennzeichnet „definieren“ ein Ausbilden der Pumpenkammern S durch Unterteilen der Rotorkammer 30. Jeweilige Vorstehbeträge, von den Schlitzen 51, der Flügel 6, die die Pumpenkammern S definieren, die mit dem ersten und dem zweiten Einlassanschluss 41, 42 in Verbindung sind, erhöhen sich allmählich in Verbindung mit der Drehung des Rotors 5, und jeweilige Vorstehbeträge, von den Schlitzen 51, der Flügel 6, die die Pumpenkammern S definieren, die mit dem ersten und dem zweiten Abgabeanschluss 43, 44 in Verbindung sind, verringern sich allmählich in Verbindung mit der Drehung des Rotors 5. Die Volumina der Pumpenkammern S ändern sich gemäß der Bewegung der Flügel 6 in Verbindung mit der Drehung des Rotors 5.The
In einem Verlauf, wo sich das Volumen der Pumpenkammer S erhöht, strömt das Öl in der Pumpenkammer S von dem ersten Einlassanschluss 41 oder dem zweiten Einlassanschluss 42, und in einem Verlauf, wo sich das Volumen der Pumpenkammer S verringert, strömt das Öl, das auf diese Weise in die Pumpenkammer S strömt, zu dem ersten Abgabeanschluss 43 oder dem zweiten Abgabeanschluss 44 aus. Die Flügelpumpe 1 gibt, von dem ersten und dem zweiten Abgabeanschluss 43, 44, das Öl, das in den ersten und den zweiten Einlassanschluss 41, 42 angesaugt worden ist, durch volumetrische Änderungen der Pumpenkammern S in Verbindung mit der Drehung des Rotors 5 ab.In a course where the volume of the pump chamber S increases, the oil in the pump chamber S flows from the
Die Seitenplatte 4 hat eine erste und eine zweite Gegendrucknut 47, 48, die an der pumpenkammerausbildenden Fläche 4a ausgebildet sind, die der Seitenfläche 5b des Rotors 5 zugewandt ist. Die erste Gegendrucknut 47 ist mit den Gegendruckkammern 52 in Verbindung, die zu den Flügeln 6 korrespondieren, die die Pumpenkammer S in einem ersten Druckübergangshub definieren, in dem das Öl, das von dem ersten Einlassanschluss 41 angesaugt worden ist, von dem ersten Abgabeanschluss 43 abgegeben wird. Die zweite Gegendrucknut 48 ist mit den Gegendruckkammern 52 in Verbindung, die zu den Flügeln 6 korrespondieren, die die Pumpenkammer S in einem zweiten Druckübergangshub definieren, in dem das Öl, das von dem zweiten Einlassanschluss 42 angesaugt worden ist, von dem zweiten Abgabeanschluss 44 abgegeben wird.The
Die erste Gegendrucknut 47 hat einen ersten ansaugseitigen Gegendrucknutabschnitt 471, der im Inneren des ersten Einlassanschlusses 41 ausgebildet ist, einen ersten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 472, der im Inneren des ersten Abgabeanschlusses 43 ausgebildet ist, einen ersten verringerten Abschnitt 473, der zwischen dem ersten ansaugseitigen Gegendrucknutabschnitt 471 und dem ersten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 472 vorgesehen ist, und einen ersten Erstreckungsabschnitt 474, der sich von dem ersten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 472 nach hinten in der Drehrichtung erstreckt. Der erste ansaugseitige Gegendrucknutabschnitt 471 ist mit dem ersten Abgabedurchgang 213 über ein Verbindungsloch 401 (siehe
In gleicher Weise hat die zweite Gegendrucknut 48 einen zweiten ansaugseitigen Gegendrucknutabschnitt 481, der im Inneren des zweiten Einlassanschlusses 42 ausgebildet ist, einen zweiten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 482, der im Inneren des zweiten Abgabeanschlusses 44 ausgebildet ist, einen zweiten verringerten Abschnitt 483, der zwischen dem zweiten ansaugseitigen Gegendrucknutabschnitt 481 und dem zweiten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 482 vorgesehen ist, und einen zweiten Erstreckungsabschnitt 484, der sich in der Drehrichtung von dem zweiten abgabeseitigen Gegendrucknutabschnitt 482 nach hinten erstreckt. Der zweite ansaugseitige Gegendrucknutabschnitt 481 ist mit dem zweiten Abgabedurchgang 214 über ein Verbindungsloch 402 (siehe
Ein erster ausgesparter Abschnitt 221, der dem ersten Abgabeanschluss 43 in der Axialrichtung zugewandt ist, ein zweiter ausgesparter Abschnitt 222, der dem zweiten Abgabeanschluss 44 in der Axialrichtung zugewandt ist, ein dritter ausgesparter Abschnitt 223, der der ersten Erstreckungsnut 45 in der Axialrichtung zugewandt ist, ein vierter ausgesparter Abschnitt 224, der der zweiten Erstreckungsnut 46 in der Axialrichtung zugewandt ist, ein fünfter ausgesparter Abschnitt 225, der der ersten Gegendrucknut 47 in der Axialrichtung zugewandt ist, und ein sechster ausgesparter Abschnitt 226, der der zweiten Gegendrucknut 48 in der Axialrichtung zugewandt ist, sind an einer flachen Fläche 22a der Gehäuseabdeckung 22 ausgebildet, wobei die flache Fläche 22a an der Seite der Rotorkammer 30 ausgebildet ist. Mit der Gestaltung der Gehäuseabdeckung 22 ist eine Kraft, die an der sich an der Seite der Gehäuseabdeckung 22 befindlichen Seite des Rotors 5 und der Flügel 6 durch den Druck des Öls aufzunehmen ist, im Gleichgewicht mit einer Kraft, die an der sich an der Seite der Seitenplatte 4 befindlichen Seite des Rotors 5 und der Flügel 6 durch den Druck des Öls aufzunehmen ist, sodass die Drehung des Rotors 5 und der Flügel 6 erleichtert ist.A first recessed
Der Druck im Inneren der Pumpenkammer S erhöht sich plötzlich, wenn die Pumpenkammer S mit dem ersten Abgabeanschluss 43 oder dem zweiten Abgabeanschluss 44 in Verbindung kommt. Zu dieser Zeit, wenn viele Luftblasen in das Öl im Inneren der Pumpenkammer S gemischt sind, zerquetschen die Luftblasen, wodurch ein Schlag verursacht wird. Wenn eine Erosion an der pumpenkammerausbildenden Fläche 4a der Seitenplatte 4 aufgrund des Schlags auftritt, kann sich ein Dichtungseffekt, um die Strömung des Öls zwischen den Pumpenkammern S zu verhindern, die benachbart zueinander sind, verringern.The pressure inside the pump chamber S suddenly increases when the pump chamber S communicates with the
In dem Verlauf des sorgsamen Untersuchens einer Gestaltung einer Flügelpumpe, um eine Erosion zu beschränken, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das Folgende herausgefunden. In einer Flügelpumpe im Stand der Technik sammeln sich Luftblasen in der Mitte eines Ölwirbels, der verursacht wird, wenn das Öl von einem Abgabeanschluss in eine Pumpenkammer über eine Whiskernut strömt. Wenn die Luftblasen zerquetschen, wird ein großer Schlag verursacht, sodass eine Erosion in einer Seitenplatte auftritt. Des Weiteren tritt eine große Erosion auf, wenn die Dichte der Luftblasen größer ist. Die Erfinder sind zu solch einer Einsicht gekommen, dass, wenn die Größe (der Durchmesser) des Ölwirbels größer gemacht ist, die Dichte der Luftblasen abnimmt, wodurch es möglich ist, ein Auftreten einer großen Erosion zu beschränken.In the course of carefully studying a design of a vane pump to restrict erosion, the inventors of the present invention found the following. In a prior art vane pump, air bubbles gather in the middle of an oil vortex caused when the oil flows from a discharge port into a pump chamber via a whisker groove. When the air bubbles are crushed, a large impact is caused so that erosion occurs in a side plate. Furthermore, large erosion occurs when the density of air bubbles is larger. The inventors have come to such an understanding that as the size (diameter) of the oil vortex is made larger, the density of the air bubbles decreases, thereby making it possible to restrain large erosion from occurring.
Mit Bezug auf
Die Nutbreite der ersten Erstreckungsnut 45 verengt sich allmählich von dem Basisendteil 451 an der Seite des ersten Abgabeanschlusses 43 zu dem distalen Endteil 452, und die Form eines Schnitts der ersten Erstreckungsnut 45, wobei der Schnitt senkrecht zu der Längsrichtung (der Erstreckungsrichtung) der ersten Erstreckungsnut 45 ist, ist eine Form eines dreieckigen V-Tals. Ein Nutboden 450 als ein Boden des V-Tals hat eine gerade Form, die derart geneigt ist, dass der distale Endteil 452 näher zu der Seitenfläche 5b des Rotors 5 als der Basisendteil 451 ist. Wenn die pumpenkammerausbildende Fläche 4a von der Axialrichtung angesehen wird, überlappt die Mittellinie 45a mit dem Nutboden 450. Die Nuttiefe der ersten Erstreckungsnut 45 als eine Distanz zwischen der pumpenkammerausbildenden Fläche 4a und dem Nutboden 450 in einer Richtung senkrecht zu der pumpenkammerausbildenden Fläche 4a wird von dem Basisendteil 451 zu dem distalen Endteil 452 allmählich schmäler.The groove width of the
Der Druck der Pumpenkammer S1 erhöht sich allmählich durch das Öl, das in die Pumpenkammer S1 von dem ersten Abgabeanschluss 43 über die erste Erstreckungsnut 45 strömt, während der Rotor 5 mit dem ersten Flügel 61 dreht, der die erste Erstreckungsnut 45 in einer axialen Ansicht schneidet. Wenn der erste Flügel 61 den Basisendteil 451 der ersten Erstreckungsnut 45 passiert und die Pumpenkammer S1 mit dem ersten Abgabeanschluss 43 in Verbindung kommt, erhöht sich der Druck der Pumpenkammer S1 schnell. Das Öl, das von der ersten Erstreckungsnut 45 in die Pumpenkammer S1 strömt, wird eine Strahlströmung und bildet einen Wirbel im Inneren der Pumpenkammer S1 aus, sodass sich sehr kleine Luftblasen in dem mittleren Teil des Wirbels sammeln. Die Luftblasen zerquetschen aufgrund der Erhöhung des Drucks des Öls, wenn die Pumpenkammer S1 mit dem ersten Abgabeanschluss 43 in Verbindung kommt. In
Wie vorstehend beschrieben ist, um das Auftreten einer großen Erosion an der pumpenkammerausbildenden Fläche 4a zu beschränken, ist es wünschenswert, die Größe des Wirbels zu erhöhen, der durch das Öl verursacht wird, das von der ersten Erstreckungsnut 45 in die Pumpenkammer S1 strömt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, um das Auftreten einer Erosion aufgrund des Zerquetschens der Luftblasen in der Pumpenkammer S1 zu beschränken, ist die Form der Seitenplatte 4 wie folgt gestaltet. Das heißt, wenn die pumpenkammerausbildende Fläche 4a von der Axialrichtung zu der Zeit angesehen wird, wenn der erste Flügel 61 den Basisendteil 451 der ersten Erstreckungsnut 45 passiert, erfüllt die Form der Seitenplatte 4 die folgenden Erfordernisse (1) bis (5). (1) Die Mittellinie 45a der Nutbreite der ersten Erstreckungsnut 45 ist von bzw. bezüglich der Radialrichtung des Rotors 5 (eine Richtung, die durch eine Linie RD mit einem abwechselnd langen und kurzen Strich in
Das Erfordernis (1) kennzeichnet mit anderen Worten, dass die erste Erstreckungsnut 45 von dem Basisendteil 451 zu dem distalen Endteil 452 dem Inneren der Rotorkammer 30 zugewandt ist. Der Basisendteil 451 der ersten Erstreckungsnut 45 ist mit einer Endteilregion der ersten Abgabeanschlusses 43 in Verbindung, wobei die Endteilregion sich an der Seite der Nockenfläche 3a befindet. Der distale Endteil 452 der ersten Erstreckungsnut 45 ist angeordnet, um näher zu der Drehachse O zu sein als ein Teil eines Verbindungsabschnitts zwischen der ersten Erstreckungsnut 45 und dem ersten Abgabeanschluss 43, wobei der Teil am nächsten zu der Seite des Rotors 5 ist.In other words, the requirement (1) indicates that the
Das Erfordernis (2) kennzeichnet, dass, wenn eine Strahlströmung mit der Nutbreite W, die eine maximale Breite der ersten Erstreckungsnut 45 ist, entlang der Mittellinie 45a und der virtuellen Erstreckungslinie 90 auftritt, die Strahlströmung auf einen Bereich um das offene Ende 511 des Schlitzes 51 auftrifft, in dem der zweite Flügel 62 aufgenommen ist. Im Speziellen trifft die Strahlströmung auf einen Eckteil zwischen einer sich an der Seite des ersten Flügels 61 befindlichen Fläche 62a des zweiten Flügels 62 und der oberen Fläche 53a des Vorsprungs 53 auf.The requirement (2) indicates that when a jet flow having the groove width W, which is a maximum width of the
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Erfordernisse (1) und (2) erfüllt sind, ist die Größe des Wirbels, der durch das Öl verursacht wird, das von der ersten Erstreckungsnut 45 in die Pumpenkammer S1 strömt, groß, und die Strömung des Wirbels ist schwach im Vergleich zu beispielsweise einem Vergleichsbeispiel, das in
Das Erfordernis (3) kennzeichnet, dass die Strahlströmung mit der Nutbreite W von der ersten Erstreckungsnut 45 hauptsächlich auf die Umgebung einer Basis (die Umgebung des offenen Endes 511) des zweiten Flügels 62 auftrifft, der von dem Schlitz 51 vorsteht. Hierdurch kann ein starker Wirbel kaum verursacht werden im Vergleich zu einem Fall, wo die Strahlströmung zu der Zeit, wenn der erste Flügel 61 den Basisendteil 451 der ersten Erstreckungsnut 45 passiert, hauptsächlich auf die geneigte Fläche 53b des Vorsprungs 53 des Rotors 5 auftrifft.The requirement (3) indicates that the jet flow having the groove width W from the
Das Erfordernis (4) kennzeichnet, dass der Winkel θ1 in einen Bereich fällt, wo ein starker Wirbel des Öls durch die Strahlströmung kaum verursacht werden kann. Ein idealster Wert des Winkels θ1 ist 90°. Wenn jedoch der Winkel θ1 innerhalb eines Bereichs von 80° oder mehr, aber 100° oder weniger ist, wird das Öl, das eine Strahlströmung wird, leicht verteilt, sodass ein Wirbel des Öls mit einer starken Strömung kaum verursacht werden kann.The requirement (4) indicates that the angle θ 1 falls within a range where a strong swirl of the oil can hardly be caused by the jet flow. A most ideal value of the angle θ 1 is 90°. However, when the angle θ 1 is within a range of 80° or more but 100° or less, the oil that becomes a jet flow is easily scattered, so that a vortex of the oil with a strong flow can hardly be caused.
Das Erfordernis (5) kennzeichnet, dass sich die erste Erstreckungsnut 45 zu einer Umfangsposition erstreckt, bei der die erste Erstreckungsnut 45 einen äußeren Teil des Vorsprungs 53 in der Radialrichtung des Rotors 5 erreicht. Hierdurch ist es möglich, die Strömungsrichtung des Öls, das von der ersten Erstreckungsnut 45 in die Pumpenkammer S1 strömt, über einen langen Bereich zu steuern. Dies gestattet ein Führen der Stahlströmung zu der Umgebung des offenen Endes 511 des Schlitzes 51.
Es sei angemerkt, dass es wünschenswert ist, dass die Position des distalen Endteils 452 der ersten Erstreckungsnut 45 zu der Zeit, wenn der erste Flügel 61 den Basisendteil 451 der ersten Erstreckungsnut 45 passiert, an der Seite des ersten Flügels 61 von der Fläche 62a des zweiten Flügels 62 ist, von dem Standpunkt des Verhinderns, dass die erste Erstreckungsnut 45 mit dem ersten Einlassanschluss 41 über die Pumpenkammer S an der hinteren Seite in der Drehrichtung von der Pumpenkammer S1 in Verbindung kommt.Note that it is desirable that the position of the
In der Flügelpumpe 1A gemäß dem Vergleichsbeispiel unterscheidet sich der Neigungswinkel der ersten Erstreckungsnut 45A von bzw. bezüglich der Radialrichtung des Rotors 5, wobei sich die erste Erstreckungsnut 45A von dem ersten Abgabeanschluss 43 erstreckt, von dem Neigungswinkel der ersten Erstreckungsnut 45 von bzw. bezüglich der Radialrichtung des Rotors 5 in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel, und die erste Erstreckungsnut 45A ist ausgebildet, um sich entlang der Drehrichtung des Rotors 5 zu erstrecken. Das heißt der distale Endteil 452 der ersten Erstreckungsnut 45A ist an einer Position angeordnet, die von der Drehachse O beabstandet ist, im Vergleich zu der in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel. In dieser Gestaltung wird von den Winkeln, die zwischen der virtuellen Erstreckungslinie 90 und dem zweiten Flügel 62 ausgebildet sind, ein Winkel θ2 an der Seite der Nockenfläche 3a groß, das Öl, das entlang der Fläche 62a des zweiten Flügels 62 strömt, verursacht leicht einen starken Wirbel, und der Raum zwischen der Nockenfläche 3a und jeder von der Mittellinie 45a der ersten Erstreckungsnut 45A und der virtuellen Erstreckungslinie 90 wird klein, sodass die Größe des Wirbels, der verursacht wird, klein wird. Demzufolge sammeln sich Luftblasen in dem mittleren Teil des Wirbels mit einer hohen Dichte, sodass eine Erosion leicht auftritt. In
Andererseits ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Form der Seitenplatte 4 gestaltet, um die vorstehenden Erfordernissen (1) bis (5) zu erfüllen. Demzufolge ist es möglich, ein Auftreten einer Erosion wirksamer zu beschränken als bei der Flügelpumpe 1A gemäß dem Vergleichsbeispiel.On the other hand, in the above embodiment, the shape of the
ZusätzlichesAdditional
Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis des Ausführungsbeispiels beschrieben worden, aber das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt nicht die Erfindung gemäß den Ansprüchen. Des Weiteren sollte angemerkt werden, dass alle Kombinationen von Merkmalen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, nicht notwendigerweise wesentlich für das Mittel zum Lösen des Problems der Erfindung sind.The present invention has been described based on the embodiment, but the embodiment described above does not limit the invention according to the claims. Furthermore, it should be noted that all combinations of features described in the embodiment are not necessarily essential to the means for solving the problem of the invention.
Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung durch geeignetes Modifizieren der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, und zwar durch Weglassen einiger Gestaltungen oder Hinzufügen oder Austauschen von Gestaltungen innerhalb eines Bereichs, der von dem Kern der vorliegenden Erfindung nicht abweicht. Beispielsweise muss die Form der Seitenplatte 4 nicht notwendigerweise die Erfordernisse (3) bis (5) von den Erfordernissen (1) bis (5) erfüllen, vorausgesetzt, dass die Form der Seitenplatte 4 wenigstens die Erfordernisse (1) und (2) erfüllt.Furthermore, the present invention can be carried out by appropriately modifying the present invention by omitting some configurations or adding or exchanging configurations within a range not deviating from the gist of the present invention. For example, the shape of the
Eine Flügelpumpe (1) hat einen Nockenring (3), einen Rotor (5), eine Vielzahl von Flügeln (6) und eine seitliche Platte (4). Die seitliche Platte (4) hat eine Erstreckungsnut. Die Form einer pumpenkammerausbildenden Fläche aus Sicht von der Drehachsenrichtung des Rotors (5) erfüllt die folgenden Erfordernisse i) und ii) zu der Zeit, wenn ein erster Flügel (6) den Basisendteil der Erstreckungsnut passiert: i) die Mittellinie der Nutbreite der Erstreckungsnut ist von der Radialrichtung des Rotors (5) geneigt; und ii) ein Schlitz, in dem ein zweiter Flügel aufgenommen ist, hat ein offenes Ende, das in einen bandförmigen Bereich fällt, der durch Erstrecken einer Nutbreite des Basisendteils der Erstreckungsnut entlang einer virtuellen Erstreckungslinie erhalten wird.A vane pump (1) has a cam ring (3), a rotor (5), a plurality of vanes (6) and a side plate (4). The side plate (4) has an extension groove. The shape of a pump chamber forming surface viewed from the rotation axis direction of the rotor (5) satisfies the following requirements i) and ii) at the time when a first vane (6) passes the base end part of the extension groove: i) is the center line of the groove width of the extension groove inclined from the radial direction of the rotor (5); and ii) a slot in which a second wing is received has an open end falling within a band-shaped area obtained by extending a groove width of the base end part of the extension groove along a virtual extension line.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |