可变容量式叶片泵的制作方法

专利名称：可变容量式叶片泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作液压设备中的液压供给源的可变容 量式叶片泵。
背景技术：
作为以往的可变容量式叶片泵，有一种通过改变定子相对 于转子的偏心量来改变泵排出容量的可变容量式叶片泵。
JP2007-32517A号乂^报公开了这样一种可变容量式叶片 泵包括划分形成于定子与接合环之间的第一、第二凸轮室、 与第一、第二凸轮室相连通的第一、第二流体压通路、和借助 第一、第二流体压通路控制第一、第二凸轮室的工作流体的压 力的控制阀，其中，利用第一、第二凸轮室的压力差使定子摆 动，改变泵排出容量。
在JP2007-32517A号公报所公开的可变容量式叶片泵中， 弹簧给定子朝偏心量增加的方向施力，在主体和接合环上设有 用于收纳安装该弹簧等各构件的贯穿孔。
因此，在制造泵时，需要对主体和接合环进行孔加工，并 且需要进行将弹簧等各构件安装在主体和接合环上的工序，因 此结果导致制造成本增高。

发明内容
本发明是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提供一种 能够以简便的构造抑制制造成本的可变容量式叶片泵。
本发明提供一种可变容量式叶片泵，包括转子，其与驱 动轴相连结；多个叶片，它们能够相对于上述转子沿径向往返
4运动地设置于上述转子上；定子，其用于收容上述转子，并且 随着上述转子的旋转使上述叶片的前端部在内周的凸轮表面上 滑动；泵室，其划分形成于上述转子与上述定子之间，该可变
变上述泵室的排出容量，其特征在于，该可变容量式叶片泵包 括泵主体，其用于收容上述定子；第一流体压室以及第二流 体压室，它们划分形成于上述定子外周的收容空间内，利用相 互的压力差使上述定子相对于上述转子偏心；控制阀，其根据 泵排出压力而工作，随着上述转子的转速增加控制上述第 一 流 体压室和上述第二流体压室的工作流体的压力而使上述定子相 对于上述转子的偏心量减小；压力施加部件，其始终将自上述 泵室排出的工作流体导入上述第二流体压室中，从而对上述定 子施加朝增大相对于上述转子的偏心量的方向的压力；定子移 动限制部件，其形成于上述第二流体压室内，限制上述定子朝 相对于上述转子的偏心量减小的方向移动，从而限制上述定子 的最低偏心量。


图l是表示本发明的实施方式的可变容量式叶片泵中的垂 直于驱动轴的截面的剖视图，是表示泵排出容量为最大的状态 的图。
图2是表示本发明的实施方式的可变容量式叶片泵中的垂 直于驱动轴的截面的剖视图，是表示泵排出容量为最小的状态 的图。
图3是表示本发明的实施方式的可变容量式叶片泵中的平 行于驱动轴的截面的剖视图。
图4是本发明的实施方式的可变容量式叶片泵的油压回路图。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施方式。
参照图1 ~图4说明本发明的实施方式的可变容量式叶片 泵100。
可变容量式叶片泵(以下简称为"叶片泵")IOO用作装设
于车辆中的液压设备、例如动力转向装置、以及变速器等的液 压供给源。
叶片泵100向驱动轴1传递发动机(未图示)的动力，使与 驱动轴1相连结的转子2旋转。在图1以及图2中，转子2沿逆时 针方向旋转。
叶片泵100包括能够相对于转子2沿径向往返运动地设置 的多个叶片3、和用于收容转子2并随着转子2的旋转使叶片3的 前端部在内周的凸轮表面4a上滑动的定子4。
驱动轴1借助衬套27 (参照图3)可旋转自由地支承在泵主 体10上。在泵主体10中形成有用于收容定子4的泵收容凹部 10a。在泵主体10的端部i殳有用于防止驱动轴l的外周与衬套27 的内周之间的润滑油泄露的密封部件20。
在泵收容凹部10a的底面10b上配置有与转子2以及定子4 的 一 侧部抵接的侧板6 。泵收容凹部10 a的开口部纟皮抵接于转子 2以及定子4的另 一侧部的泵盖5封闭。在泵盖5上形成有与泵收 容凹部10a嵌合的圆形的凸出部5a,凸出部5a的端面与转子2 以及定子4的另 一侧部抵接。泵盖5借助螺栓8与泵主体10的环 状的^君部10c相连接。
这样，以夹持转子2以及定子4的两侧面的状态配置泵盖5 和侧板6。从而，在转子2与定子4之间划分形成有由各叶片3分隔而成的泵室7。
定子4是环状的构件，包括吸入区域和排出区域；上述吸 入区域随着转子2的旋转扩大由各叶片3之间分隔的泵室7的容 积；上述排出区域随着转子2的旋转缩小由各叶片3之间分隔的 泵室7的容积。泵室7利用吸入区域吸入工作油(工作流体)， 利用排出区域排出工作油。在图1以及图2中，通过定子4的中 心的水平线的上方为吸入区域，水平线的下方为排出区域。
在泵收容凹部10a的内周面上围绕定子4地嵌入安装有环 状的接合环ll。与转子2以及定子4同样地、接合环ll的两侧面 被泵盖5和侧板6夹持。
在接合环11的内周面上支承有支承销13 ，该支承销13平行 于驱动轴l地延伸，并且两端部分别插入在泵盖5以及侧板6中。 在支承销13上支承有定子4，定子4在接合环11的内部以支承销 13为支点摆动。
由于支承销13的两端部分别插入在泵盖5以及侧板6中且 支承销13支承定子4，因此该支承销13限制泵盖5以及侧板6相 对于定子4的相对^:转。
在接合环ll的内周面中与支承销13轴对称的位置上形成 有平行于驱动轴l延伸的槽lla。在槽lla中安装有在定子4摆动 时供定子4的外周面滑动接触的密封件14。
利用支承销13和密封件14在定子4外周的收容空间即定子 4的外周面与接合环ll的内周面之间划分形成有第一流体压室 31和第二流体压室32。
定子4利用第 一 流体压室31和第二流体压室32的工作油的 压力差以支承销13为支点进行摆动。通过使定子4以支承销13 为支点进行摆动，改变定子4相对于转子2的偏心量，并改变泵 室7的排出容量。在第一流体压室31的压力大于第二流体压室32的压力的情况下，定子4相对于转子2的偏心量减小，泵室7 的排出容量变小。与此相反，在第二流体压室32的压力大于第 一流体压室31的压力的情况下，定子4相对于转子2的偏心量增 大，泵室7的排出容量变大。这样，叶片泵100利用第一流体压 室31与第二流体压室32的压力差改变定子4相对于转子2的偏 心量，并改变排出容量。
在第二流体压室32内的接合环ll的内周面上形成有鼓出 部12，其用作限制定子4朝相对于转子2的偏心量减小的方向移 动的定子移动限制部件。鼓出部12用于限制定子4相对于转子2 的最低偏心量，在定子4的外周面与鼓出部12抵接的状态下， 维持转子2的轴心与定子4的轴心相错开的状态。
鼓出部12形成为，不会使定子4相对于转子2的偏心量为 零，即、即使在定子4的外周面抵接于鼓出部12的状态下也能 确保定子4相对于转子2的最低偏心量、且泵室7可排出工作油 的那样的形状。这样，鼓出部12用于保障泵室7的最低排出容量。
另外，鼓出部12也可以不形成于接合环11的内周面上、而 是形成于第二流体压室32内的定子4的外周面上。另外，在未 设置接合环ll、而是将第一流体压室31和第二流体压室32划分 形成于定子4的外周面与泵收容凹部10a的内周面之间的情况 下，可以将鼓出部12形成于泵收容凹部10a的内周面上。
在泵盖5上形成有对应于泵室7的吸入区域呈圆弧状开口 的吸入口 15 (参照图3)。另外，在侧板6上形成有对应于泵室7 的排出区域呈圆弧状开口的排出口 16。吸入口 15和排出口 16 最好形成为近似泵室7的吸入区域和排出区域的形状的圓弧 状，但只要位于与吸入区域和排出区域相连通的位置上，可以 是任意形状。由于泵盖5以及侧4反6相对于定子4的相对旋转被支承销13 限制，因此可以防止相对于泵室7的吸入区域以及排出区域的 吸入口 15以及排出口 16的位置偏移。
吸入口 15与形成于泵盖5上的吸入通^各17相连通地形成， 将吸入通^各17的工作油导向泵室7的吸入区域中。
排出口 16与形成于泵主体10上的作为高压部的高压室18 相连通地形成，将自泵室7的排出区域排出的工作油导向高压 室18中。
利用侧^反6堵塞在泵收容凹部10 a的底面10 b上呈环状地开 口而形成的槽部10d, /人而划分形成出高压室18。高压室18与 排出通路19 (参照图4)相连接，该排出通路19形成于泵主体 10上，用于将工作油导向叶片泵100外部的液压设备中。
高压室18借助节流通路36 (参照图l以及图2 )与第二流体 压室32相连通，始终将高压室18的工作油导入第二流体压室32 中。即，第二流体压室32始终给定子4施加朝相对于转子2的偏 心量变大的方向的压力。该节流通^各36相当于对定子4施加朝 相对于转子2的偏心量增大的方向的压力的压力施加部件。
另外，由于在泵主体10上形成有高压室18,因此侧板6被 导入高压室18中的工作油的压力挤压到转子2以及叶片3侧。从 而，侧寿反6相对于转子2以及叶片3的间隙变小，可以防止工作 油的泄露。这样，高压室18也作为用于防止从泵室7泄露工作 油的加载机构发挥作用。
孔29。在阀收容孔29中收容有用于控制第一流体压室31和第二 流体压室32的工作油的压力的控制阀21 。
控制阀21包括滑阀(spool) 22、第一滑阀室24、第二滑 阀室25和复位弹簧26;上述滑阀22能滑动自由地插入于阀收容孑L29中；上述第 一滑阀室24划分形成于滑阀22的 一端与用于封 闭阀收容孔29的塞柱23之间；上述第二滑阀室25划分形成于滑 阀2 2的另 一 端与阀收容孔2 9的底部之间；上述复位弹簧2 6收容 安装在第一滑阀室24内，用于向扩大第一滑阀室24的容积的方 向施力。
滑阀22包括第 一挡圏(land)部22a以及第二挡圏部22b 、环 状槽22c和制动部22d;上述第一挡圈部22a以及第二挡圏部22b 沿阀收容孔29的内周面滑动；上述环状槽22c形成在第 一 挡圈 部22a与第二挡圈部22b之间；上述制动部22d与第 一挡圏部 22a相结合，在滑阀22向缩小第二滑阀室25的容积的方向移动 的情况下抵接于阀收容孔29的底部而限制滑阀22的规定以上 的移动。
在控制阀21上连接有分别与第 一 流体压室31以及第二流 体压室32相连通的第一流体压通路33以及第二流体压通路34、 与环状槽22c相连通、同时与吸入通路17相连通的作为低压部 的泄油通路3 5 、和与第二滑阀室2 5相连通同时与高压室18相连 通的导压通路37 (参照图4)。
第 一 流体压通路3 3以及第二流体压通路3 4形成于泵主体 IO的内部，并贯穿接合环ll地形成。
滑阀22止于使由被导入划分形成于两端上的第 一 滑阀室 24以及第二滑阀室25中的工作油的压力产生的负荷、与复位弹 簧26的作用力达到平衡的位置上。根据滑阀22的位置，分别利 用第 一挡圏部22a以及第二挡圈部22b开闭第 一流体压通路33 以及第二流体压通路34，供给或排出第一流体压室31以及第二 流体压室32的工作油。
在由第 一 滑阀室24的压力产生的负荷和复位弹簧26的作 用力之和大于由第二滑阀室25的压力产生的负荷的情况下，成为复位弹簧26伸长，滑阀22的制动部22d抵接在阀收容孔29的 底部上的状态。在该状态下，如图l所示，第一流体压通路33 被滑阀22的第 一挡圏部22a阻塞，且第二流体压通路34被滑阀 22的第二挡圏部22b阻塞。从而，切断第一流体压室31与高压 室18的连通，并切断第二流体压室32与泄油通3各35的连通。在 此，由于在第二流体压室32中经由节流通路36始终导入有高压 室18的工作油，因此第二流体压室32的压力大于第 一 流体压室 31的压力，定子4相对于转子2的偏心量为最大。
与此相对，在由第一滑阀室24的压力产生的负荷、和复位 弹簧26的作用力之和小于由第二滑阀室25的压力产生的负荷 的情况下，复位弹簧26被压缩，滑阀22克服复位弹簧26的作用 力而移动。在该情况下，如图2所示，第一流体压通路33与第 二滑阀室25相连通，并借助该第二滑阀室25与导压通路37相连 通。另外，第二流体压通路34与滑阀22的环状槽22c相连通， 并借助该环状槽22c与泄油通i 各35相连通。/人而，第一流体压 室31与高压室18相连通，第二流体压室32与泄油通路35相连 通。因而，第二流体压室32的压力小于第一流体压室31的压力， 定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向移动。
第二流体压通路34与环状槽22c的连通是借助形成在滑阀 22的第二挡圏部22b上的凹口22e而进行的。从而，根据滑阀22 的移动量来增加或减少泄油通路35相对于第二流体压室32的 开口面积。
如上所述控制阀21用于控制第 一 流体压室31以及第二流 体压室32的工作油的压力，并利用安装在排出通路19中的节流 孔件28 ( orifice)(参照图4)的前后压力差进行动作。在第一 滑阀室24中导入有节流孔件28下游的工作油，在第二滑阀室25 中导入有节流孔件28上游的工作油。即、高压室18的工作油经由节流孔件28被导向第 一 滑阀室 24，同时未经由节流孔件28而是经由导压通路37被导向第二滑 阀室25中。安装在排出通路19中的节流孔件28只要对自泵室7 排出的工作油的液流施加阻力即可，既可以是可变式也可以是 固定式。
下面，说明上述那样构成的叶片泵100的动作。 在发动机的动力被传递至驱动轴l、转子2进行旋转时，各 叶片3之间随着转子2的旋转而扩大的泵室7经由吸入口 15自吸 入通路17吸入工作油。另外，各叶片3之间缩小的泵室7经由排 出口 16将工作油排出到高压室18中。排出到高压室18中的工作 油经由排出通路19供给于液压设备中。
在工作油通过排出通路19时，在安装在排出通路19中的节 流孔件28的前后产生压力差，节流孔件28下游以及上游的压力 分别被传递至第 一滑阀室24以及第二滑阀室25中。控制阀21 的滑阀22移动到使被导入第 一 滑阀室24和第二滑阀室25中的 工作油的压力差产生的负荷、与复位弹簧2 6的作用力达到平衡 的位置上。
在起动泵时，由于转子2的转速较小，所以排出通路19的 节流孔件28的前后压力差较小。因此，如图1所示，滑阀22处
底部的位置上。在该情况下，利用滑阀22切断第一流体压室31 与高压室18的连通，同时也切断第二流体压室32与泄油通路35 的连通。在此，定子4由于始终被导入第二流体压室32中的高 压室18的工作油而受到朝相对于转子2的偏心量增大的方向的 压力，因此定子4位于相对于转子2的偏心量最大的位置。
这样叶片泵100以最大排出容量排出工作油，并且排出与 转子2的转速大致成比例的流量。从而，即使在转子2的转速较
12小的情况下，也能够对液压设备供给充分流量的工作油。
与此相对，随着转子2的转速增加，排出通路19的节流孔 件28的前后压力差变大。由此，滑阀22克服复位弹簧26的作用 力而移动。在该情况下，如图2所示，第一流体压室31借助第 二滑阀室25与高压室18相连通，同时第二流体压室32借助环状 槽22c与泄油通^各35相连通，因此定子4相应于第 一流体压室31 与第二流体压室3 2的压力差朝相对于转子2的偏心量减小的方 向移动。
在定子4相对于转子2的偏心量持续减小时，定子4的外周 面与接合环11的内周面的鼓出部12抵接，从而限制定子4的移 动(图2所示的状态)。由此，定子4相对于转子2的偏心量成为 最低，泵室7成为最低排出容量。
通过这样，叶片泵100被调整成与排出通路19的节流孔件 28的前后压力差相应的泵排出容量，并且排出容量随着转子的 转速的增加而逐渐减少。另外，即使在定子4相对于转子2的偏 心量为最低的情况下，也能够以最低排出容量排出工作油。从 而，能够在车辆行驶时适当调节供给于液压设备的工作油。
另外，在转子2停止的状态、即叶片泵100停止运转的状态 下，定子4停止在使第一流体压室31以及第二流体压室32的压 力达到平衡的位置上。在该情况下，定子4利用用于限制最低 偏心量的鼓出部12而不会使相对于转子2的偏心量在零以下。 从而，即使在发动机的动力被传递给驱动轴l、叶片泵100处于 转子2开始旋转的起动状态时，叶片泵100也可稳定地开始排出 工作油。
如上所述，叶片泵100在起动泵时，利用始终被导入于第 二流体压室32中的高压室18的工作油以最大排出容量排出工 作油，排出容量随着转子2的转速的增加而逐渐减少，定子4相对于转子2的偏心量成为最低，即使在这样的情况下，通过设 置鼓出部12也可以最低排出容量排出工作油。
采用上述实施方式，起到如下所述的效果。
定子4因自泵室7排出并始终被导入于第二流体压室32中 的工作油而受到使定子4相对于转子2的偏心量变大的方向的 压力，因此在转子2的转速较小的情况下，相对于转子2的偏心 量成为最大。另外，在定子4相对于转子2的偏心量随着转子2 的转速的增加而变小时，定子4的移动被用于限定最低偏心量 的鼓出部12限制。
在以往的叶片泵中，弹簧给定子朝使泵排出容量成为最大 的方向施力。该弹簧起到防止定子相对于转子的偏心量成为零 的作用。
与此相对，本实施方式的叶片泵100在起动泵时，利用始 终被导入第二流体压室32中的高压室18的工作油以最大排出 容量排出工作油，排出容量随着转子2的转速的增加而逐渐减 少，定子4相对于转子2的偏心量成为最低，即使在这样的情况 下，也可以最低排出容量排出工作油，因此无需设置以往的叶 片泵中的弹簧。
因而，不需要设在以往的叶片泵中的弹簧，并且也不需要 在泵主体10以及接合环11上设置用于安装该弹簧的贯通孔，因 此叶片泵100的构造简便化。另外，也不需要相对于泵主体IO 以及接合环ll安装弹簧等各构件的工序。因而，可以抑制叶片 泵100的制造成本。
本发明并不限定于上述实施方式，很明显在其技术性思想 范围内可进行各种改变。
权利要求
1.一种可变容量式叶片泵，包括转子，其与驱动轴相连结；叶片，其为多个，可相对于上述转子沿径向往返运动地设置于上述转子上；定子，其用于收容上述转子，并且随着上述转子的旋转使上述叶片的前端部在该定子的内周的凸轮表面上滑动；泵室，其划分形成于上述转子与上述定子之间，该可变容量式叶片泵通过改变上述定子相对于上述转子的偏心量来改变上述泵室的排出容量，其中，该可变容量式叶片泵包括泵主体，其用于收容上述定子；第一流体压室以及第二流体压室，它们划分形成于上述定子外周的收容空间内，利用相互的压力差使上述定子相对于上述转子偏心；控制阀，其根据泵排出压力进行动作，随着上述转子的转速的增加控制上述第一流体压室和第二流体压室的工作流体的压力，使得上述定子相对于上述转子的偏心量而减小；压力施加部件，其始终将自上述泵室排出的工作流体导入上述第二流体压室中，从而对上述定子施加朝相对于上述转子的偏心量增大的方向的压力；定子移动限制部件，其形成在上述第二流体压室内，通过限制上述定子朝相对于上述转子的偏心量减小的方向的移动来限制上述定子的最低偏心量。
2. 根据权利要求l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，该接合环与上述定子的外周面之间划分形成有上述第一流体压室和上述第二流体压 室；上述定子移动限制部件是形成在上述接合环的内周面、或 形成在上述定子的外周面上的鼓出部。
3. 根据权利要求l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对自上述泵室排出的工作流体的液流施加阻力的节流孔件；上述控制阀相应于上述节流孔件的前后压力差进行动作； 在起动泵时，上述控制阀进行动作，而以切断上述第一流体压室与高压部的连通、同时切断上述第二流体压室与低压部的连通；随着上述转子的转速的增加，上述控制阀进行动作，以连 通上述第一流体压室和高压部、同时连通上述第二流体压室和 低压部。
4. 根据权利要求l ~ 3中任意一项所述的可变容量式叶片 泵，其中，在上述定子与上述定子移动限制部件抵接的状态下，上述 转子的轴心与上述定子的轴心相错开。
全文摘要
本发明提供一种可变容量式叶片泵。包括定子(4)，其随着转子(2)的旋转使叶片(3)在该定子的内周面上滑动；第一流体压室(31)以及第二流体压室(32)，其利用相互的压力差使定子相对于转子偏心；控制阀(21)，其相应于泵排出压力进行动作，随着转子的转速的增加使定子相对于转子的偏心量减小地控制第一流体压室和第二流体压室的工作流体的压力；压力施加部件(36)，其始终将自泵室(7)排出的工作流体导入第二流体压室中，从而对定子施加朝相对于转子的偏心量增大的方向的压力；定子移动限制部件(12)，其形成在第二流体压室内，通过限制定子朝相对于转子的偏心量减小的方向的移动来限制定子的最低偏心量。
文档编号F04C2/00GK101560975SQ200910134949
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者杉原雅道, 盐崎浩, 藤田朋之, 赤塚浩一朗 申请人:萱场工业株式会社