可变容量式叶片泵的制作方法
可变容量式叶片泵的制作方法
【专利摘要】一种定子进行摆动的可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵的排出口形成为排出口始端线倾斜角度与排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于叶片角度。
【专利说明】可变容量式叶片泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在流体压设备中用作流体压供给源的可变容量式叶片泵。
【背景技术】
[0002]作为以往的可变容量式叶片泵，定子以销为支点而摆动，从而使定子相对于转子的偏心量变化，使排出容量变化。
[0003]在这种可变容量式叶片泵中，由于在定子的内侧产生的内压(泵室的压力)作用于定子的内周面，因此，利用定子的内压对定子向以摆动支点为中心而向一侧摆动的方向施力。
[0004]在JP2003-74479A中公开了一种叶片泵，该叶片泵为了使定子向排出容量增大的方向返回，以定子的内压作用于返回方向的方式配置定子的摆动支点，并且设有用于对定子向返回方向施力的弹簧。
[0005]在JP2003-74479A所公开的可变容量式叶片泵中，由于定子的内压作用于定子的摆动支点的一侧根据转子的旋转位置(泵室的位置)而在第I流体压室侧和第2流体压室侧之间变化(参照图5、图6)，因此，需要设置向第2流体压室侧对定子施力的弹簧，从而存在构造变得复杂的问题。
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够废除用于对定子施力的弹簧的可变容量式叶片泵。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本发明的某实施方式的可变容量式叶片泵是用作流体压供给源的可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵包括:转子，其被驱动而进行旋转；多个叶片，其以能够进行往返移动的方式设于转子；定子，其具有内周凸轮面，叶片的顶端部随着转子的旋转而在该内周凸轮面滑动；泵室，其在相邻的叶片之间被划分出来；吸入口，其用于引导被吸入到泵室的工作流体；排出口，其用于引导自泵室排出的工作流体；以及第一流体压室和第二流体压室，其以定子的摆动支点为界而设置。可变容量式叶片泵将连结定子的摆动支点和转子的旋转中心的假想线设为摆动中心线，将连结转子的旋转中心和排出口的始端的假想线设为排出口始端线，将排出口始端线相对于定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度，将连结转子的旋转中心和排出口的终端的假想线设为排出口终端线，将排出口终端线相对于定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度，将相邻的叶片的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度，排出口形成为排出口始端线倾斜角度与排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于叶片角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵的结构图。
[0011]图2是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵的内侧的、转子等的主视图。
[0012]图3是本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的侧板的主视图。
[0013]图4是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的第一承压部的分布范围的主视图。
[0014]图5是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的第二承压部的分布范围的主视图。
[0015]图6是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的侧板的主视图。
[0016]图7是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的第一承压部的分布范围的主视图。
[0017]图8是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的第二承压部的分布范围的主视图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0019]第I实施方式
[0020]首先，参照图1和图2说明本发明的实施方式的可变容量式叶片泵100。
[0021]可变容量式叶片泵(以下，简称为“叶片泵”。)100用作搭载于车辆的液压设备(流体压设备)、例如动力转向装置、无级变速机等的液压(流体压)供给源。
[0022]叶片泵100向驱动轴I传递发动机(省略图示)的动力，使连结于驱动轴I的转子2旋转。在图1中，转子2如箭头所示那样向逆时针方向旋转。
[0023]叶片泵100包括:多个叶片3，其以能够在径向上进行往返移动的方式设于转子2 ；以及定子4，其用于容纳转子2，并且叶片3的顶端部能够随着转子2的旋转在该定子4的内周的内周凸轮面4a滑动，且该定子4能够相对于转子2的中心偏心。
[0024]如图2所示，在转子2的外表面，具有开口部的狭缝2b以隔开预定间隔的方式呈放射状形成。叶片3以滑动自如的方式插入于狭缝2b。在狭缝2b的基端侧划分出叶片背压室2a，泵排出压力被导入至该叶片背压室2a。叶片3在叶片背压室2a的压力的作用下被向自狭缝2b突出的方向按压。
[0025]驱动轴I以旋转自如的方式支承于泵体(未图示)。在泵体上形成有用于容纳定子4的泵容纳凹部。在泵容纳凹部的底面配置有与转子2和定子4的一侧部相抵接的侧板
6。泵容纳凹部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(未图示)密封。泵盖和侧板6以将转子2和定子4的两侧面隔在中间的状态配置。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7。
[0026]定子4为环状的构件，包括:吸入区域41，其在该定子4的内侧与后述的吸入口 15相对应地形成，随着转子2的旋转而扩大泵室7的容量；排出区域42，其与后述的排出口相对应地形成，随着转子2的旋转而缩小泵室7的容量；以及转变区域43、44，其将工作油(工作流体)封入泵室7内。泵室7在吸入区域41吸入工作油，在排出区域42排出工作油。
[0027]如图3所示，在侧板6上形成有用于将工作油引导至泵室7内的吸入口 15和用于将泵室7内的工作油取出并引导至液压设备的排出口 16。关于吸入口 15和排出口 16的具体形状，在后述详细说明。
[0028]在未图示的泵盖上也形成有吸入口和排出口。泵盖的吸入口经由泵室7连通于侧板6的吸入口 15，泵盖的排出口经由泵室7连通于侧板6的排出口 16。
[0029]如图1所示，吸入区域41的泵室7经由吸入通路17而与油箱9连通，油箱9的工作油通过吸入通路17自吸入口 15向泵室7供给。
[0030]排出区域42的泵室7与排出通路18连通，自排出口 16排出的工作油通过排出通路18向叶片泵100外部的液压设备(未图示)供给。
[0031]排出通路18与形成于侧板6的背压通路50 (参照图3)连通，自排出口 16排出的工作油供给至叶片背压室2a。利用叶片背压室2a的工作液压向自转子2朝向定子4突出的方向按压叶片3。
[0032]在叶片泵100工作时，叶片3在按压其基端部的叶片背压室2a的工作油压力和随着转子2的旋转而作用的离心力的作用下被向自狭缝2b突出的方向施力，该叶片3的顶端部与定子4的内周凸轮面4a滑动接触。在定子4的吸入区域41中，与内周凸轮面4a滑动接触的叶片3自转子2突出，泵室7扩张，工作油自吸入口 15被吸入到泵室7。在定子4的排出区域42中，与内周凸轮面4a滑动接触的叶片3被压入转子2，泵室7收缩，在泵室7被加压的工作油自排出口 16排出。
[0033]以下，说明使叶片泵100的排出容量(排量)变化的结构。
[0034]叶片泵100包括包围定子4的环状的接合环11。在接合环11与定子4之间夹装有支承销13。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为支点而摆动，且相对于转子2的中心O偏心。该支承销13的中心相当于定子4的摆动支点C。
[0035]在接合环11的槽Ila中夹装有在定子4摆动时与定子4的外周面滑动接触的密封材料14。在定子4的外周面与接合环11的内周面之间，利用支承销13和密封材料14划分出第一流体压室31和第二流体压室32。换句话说,第一流体压室31和第二流体压室32以定子4的摆动支点C作为界而设置。
[0036]定子4利用第一流体压室31、第二流体压室32和泵室7的压力平衡相对于摆动支点C摆动。通过定子4摆动，从而定子4相对于转子2的偏心量变化，泵室7的排出容量变化。若定子4向图1中的右侧摆动，则定子4相对于转子2的偏心量减小，泵室7的排出容量减小。相对于此，若定子4向图1中的左侧摆动，则定子4相对于转子2的偏心量增大，泵室7的排出容量增大。
[0037]在第二流体压室32内的接合环11的内周面上突出形成有限制部12，该限制部12用于限制定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向的移动。限制部12用于限制定子4相对于转子2的最小偏心量，在定子4的外周面与限制部12相抵接的状态下，维持转子2的中心O与定子4的中心偏离的状态。
[0038]限制部12确保泵室7的最小排出容量，以使得定子4相对于转子2的偏心量不为零。也就是说，限制部12形成为，即使在抵接于定子4的外周面的情况下，也能够确保定子4相对于转子2的最小偏心量，使泵室7能够排出工作油。
[0039]另外，也可以代替限制部12形成于接合环11的内周面，而是限制部12形成于第二流体压室32内的定子4的外周面。另外，在未设置接合环11的情况下，限制部12还可以形成在用于容纳泵体(未图示)的定子4的泵容纳凹部的内周面。
[0040]第二流体压通路34连接于第二流体压室32，且吸入通路17通过第二流体压通路34而与第二流体压室32连通，从而始终引导吸入通路17的吸入压力。
[0041]第一流体压通路33连接于第一流体压室31，在第一流体压通路33中夹装有控制阀21。控制阀21用于控制被引导至第一流体压室31的定子4的驱动压力。
[0042]在排出通路18中夹装有流孔板19，控制阀21利用流孔板19的前后压力差而工作。另外，流孔板19只要对自泵室7排出的工作油的流动施加阻力，就可以是可变型、固定型中的任一者。
[0043]控制阀21包括:滑阀22，其以滑动自如的方式插入于阀容纳孔29 ;第一滑阀室24，其在滑阀22的一端与阀容纳孔29之间被划分而成；第二滑阀室25，其在滑阀22的另一端与阀容纳孔29之间被划分而成；第三滑阀室26，其在环状槽22c与阀容纳孔29之间被划分而成；复位弹簧28，其收纳于第二滑阀室25内，向扩大第二滑阀室25的容积的方向对滑阀22施力；以及螺线管60，其克服复位弹簧28而驱动滑阀22。
[0044]螺线管60包括:柱塞62,其被产生于线圈61的磁场驱动；轴63,其连结柱塞62与滑阀22 ；以及辅助弹簧64，其在轴向上对轴63施力。
[0045]螺线管60利用未图示的控制器控制线圈61的励磁电流，根据励磁电流相应地使滑阀22在轴向上移动。
[0046]滑阀22包括:第一挡圈部22a和第二挡圈部22b，其沿阀容纳孔29的内周面滑动；环状槽22c，其形成于第一挡圈部22a与第二挡圈部22b之间；以及止挡部22d，其自第二挡圈部22b的一端突出。止挡部22d与阀容纳孔29的底部相抵接，从而限制滑阀22的移动范围。
[0047]排出通路18通过导压通路36而与第一滑阀室24连通，从而导入比流孔板19靠上游侧的泵排出压力。
[0048]排出通路18通过导压通路37而与第二滑阀室25连通，从而导入比流孔板19靠下游侧的泵排出压力。
[0049]吸入通路17通过导压通路35而与第三滑阀室26连通，从而导入吸入通路17的吸入压力。
[0050]滑阀22移动到被引导至在滑阀22的两端划分出的第一滑阀室24和第二滑阀室25的、流孔板19的前后压力差所带来的负载、复位弹簧28的作用力和螺线管60的驱动力平衡的位置并停止。根据滑阀22的位置的不同，第一流体压通路33利用第一挡圈部22a相对于第一滑阀室24 (导压通路36)、第三滑阀室26 (导压通路35)打开或关闭，从而供给或排出第一流体压室31的工作油。
[0051]在转子2低速旋转时，由于流孔板19的前后压力差低于预先设定的预定值，因此，第二滑阀室25的压力所带来的载荷和复位弹簧28的作用力的合计载荷大于第一滑阀室24的压力所带来的载荷和螺线管60的驱动力的合计载荷，从而复位弹簧28伸长，滑阀22处于移动到图1中的左侧后的状态。在该状态下，如图1所示，第一流体压通路33与第三滑阀室26连通，吸入通路17的吸入压力通过第一流体压通路33、第三滑阀室26及导压通路35被引导至第一流体压室31。另一方面，吸入通路17的吸入压力通过第二流体压通路34被引导至第二流体压室32。因此，第一流体压室31和第二流体压室32的压力彼此相等。
[0052]这样，在第一流体压室31和第二流体压室32的压力彼此相等的工作状态下，如图1和图2所示，定子4利用后述的作用于定子4的内压所带来的载荷在图1、图2中移动到左侧，定子4相对于转子2偏心，排出容量达到最大。
[0053]若转子2的旋转速度升高，流孔板19的前后压力差超过预先设定的预定值且上升，则第一滑阀室24的压力所带来的载荷和螺线管60的驱动力的合计载荷大于第二滑阀室25的压力所带来的载荷和复位弹簧28的作用力的合计载荷，复位弹簧28收缩，滑阀22移动到图1中的右侧。在该状态下，第一流体压通路33与第一滑阀室24连通，比流孔板19靠上游侧的泵排出压力作为驱动定子4的驱动压力通过排出通路18和导压通路36、第一滑阀室24和第一流体压通路33被引导至第一流体压室31。另一方面，吸入压力通过第二流体压通路34被引导至第二流体压室32。因此，在第一流体压室31与第二流体压室32之间产生与比流孔板19靠上游侧的泵排出压力相应的压力差。
[0054]这样，在产生了第一流体压室31与第二流体压室32的压力差的工作状态下，定子4移动到第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷与如后所述那样作用于定子4的内压所带来的载荷平衡的位置。由此，对应于泵排出压力升高，定子4偏心，排出容量逐渐减小。
[0055]如上所述，控制阀21根据流孔板19的前后压力差调节第一流体压室31的压力，改变定子4的偏心位置。而且，未图示的控制器控制螺线管60的励磁电流，从而能够改变定子4的偏心位置，能够控制排出容量。
[0056]定子4的内周凸轮面4a构成施力单元，该施力单元承受泵室7的压力(定子4的内压)，对定子4施加使定子4向排出容量增加的方向摆动的作用力。排出口 16和吸入口15将定子4相对于摆动支点C地配置，使得利用泵室7的压力而作用于定子4的内周凸轮面4a的载荷与转子2的旋转位置无关地始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侦U。由此，如现有装置那样，叶片泵100设为不具有对定子4施力的弹簧的结构。
[0057]以下，参照图3?图5说明本发明的实施方式的排出口 16和吸入口 15。
[0058]首先，说明排出口 16和吸入口 15的形状。
[0059]如图3所示，吸入口 15和排出口 16分别形成为与内周凸轮面4a的形状相对应的圆弧状。吸入口 15和排出口 16在定子4的中心与转子2的中心O—致的状态、即定子4的偏心量为零的状态下，形成为沿着内周凸轮面4a的圆弧状。
[0060]吸入口 15在其两端具有始端15b和终端15c。泵室7随着转子2的旋转而与始端15b相对，从而泵室7与吸入口 15开始处于连通状态，泵室7越过与终端15c相对的位置，从而泵室7与吸入口 15的连通状态结束。
[0061]排出口 16在其两端具有始端16b和终端16c。泵室7随着转子2的旋转而与始端16b相对，从而泵室7与排出口 16开始处于连通状态，泵室7越过与终端16c相对的位置，从而泵室7与排出口 16的连通状态结束。
[0062]在排出口 16的一端形成有切口 16d，该切口 16d的顶端成为排出口 16的始端16b。切口 16d为截面积逐渐缩小的槽。另外，排出口 16不限定于上述结构，也可以采用不具有切口 16d的结构。
[0063]在此，如下所述那样设定叶片泵100的各部。
[0064].将连结定子4的摆动支点C和转子2的旋转中心O之间的假想线(直线)设为摆动中心线Y。
[0065]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 16的始端16b之间的假想线(直线)设为排出口始端线Pb。
[0066]?将排出口始端线Pb相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度Θ b0
[0067]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 16的终端16c的假想线(直线)设为排出口终端线Pc。
[0068]?将排出口终端线Pc相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度
Θ Co
[0069].将相邻的叶片3的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度Θ d0
[0070]而且，排出口终端线倾斜角度Θ c形成为小于排出口始端线倾斜角度Θ b，且双方的差9b-0c形成为大于叶片角度0d、即0b_0c> 0d的关系。S卩，排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Qb大于排出口终端线倾斜角度Θ c与叶片角度0d之和。由此，利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侧(图2中的左侧)。
[0071]将与定子4的摆动中心线Y垂直且与转子2的旋转中心O交叉的假想线(直线)设为平衡线X，将排出口始端线Pb相对于平衡线X倾斜的角度设为Θ a，于是，排出口终端线Pc相对于平衡线X倾斜的角度Ge形成为大于叶片角度0d与角度0a之和。
[0072]如图2所示，排出区域42中的内周凸轮面4a包括:第一承压部45，使定子4向自泵室7排出的排出容量增大的方向偏心的压力作用于该第一承压部45 ;以及第二承压部46，使定子4向自泵室7排出的排出容量减小的方向偏心的压力作用于该第二承压部46。
[0073]第一承压部45以面对泵室7的方式设于定子4的内周，且相对于支承销13设于第一流体压室31侧(图2中的左侧)。利用作用于第一承压部45的泵室7内的压力向自泵室7排出的排出容量增大的方向(图2中的左侧)摆动的力作用于定子4。
[0074]第二承压部46以面对泵室7的方式设于定子4的内周，且相对于支承销13设于第二流体压室32侧(图2中的右侧)。第二承压部46以内周凸轮面4a中的与支承销13对应的位置为界而与第一承压部45相连地形成。利用作用于第二承压部46的泵室7内的压力向自泵室7排出的排出容量减小的方向(图2中的右侧)摆动的力作用于定子4。
[0075]因而,利用作用于第一承压部45的压力与第一承压部45的承压面积之乘积而向一侧摆动的力作用于定子4，利用作用于第二承压部46的压力与第二承压部46的承压面积之乘积而向另一侧摆动的力作用于定子4。
[0076]在此，由于排出区域42中的泵室7借助排出口 16连通，因此，排出区域42中的泵室7内的压力大致恒定。由此，对于定子4，在第一承压部45和第二承压部46的承压面积存在差值的情况下，作用于承压面积较大的一方的力大于作用于承压面积较小的一方的力。因而，定子4以支承销13为中心向第一承压部45和第二承压部46中的承压面积较大的一方摆动。
[0077]第一承压部45和第二承压部46的承压面积根据转子2的旋转位置(泵室7的位置)而相应地变化，但通过使第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侦U。
[0078]在图4表示第一承压部45的承压面积最小时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于吸入口 15的终端15c与排出口 16的始端16b之间的泵室7处于定子4的转变区域43中，排出口 16的排出压力不被引导至该泵室7。因而，以该状态与排出口16连通的泵室7所处于的第一承压部45的角度范围成为第一承压部45的最小角度范围Θ lmin。该第一承压部45的最小角度范围Θ Imin是连结转子2的旋转中心O和排出口 16的始端16b的排出口始端线Pb与摆动中心线Y之间的角度，与上述的排出口始端线倾斜角度0b—致。
[0079]在图5中表示第二承压部46的承压面积最大时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于排出口 16的终端16c与吸入口 15的始端15b之间的泵室7处于定子4的转变区域44中，排出口 16的排出压力被封入该泵室7内。因而，该状态下的第二承压部46的角度范围成为第二承压部46的最大角度范围Θ 2max。该第二承压部46的最大角度范围Θ 2max与上述排出口终端线倾斜角度Θ c与叶片角度Θ d之和一致。
[0080]因而，为了将第一承压部45的最小角度范围Θ Imin设定为大于第二承压部46的最大角度范围9 2maX，只要将上述排出口始端线倾斜角度0b设定为大于排出口终端线倾斜角度Qc与叶片角度0d之和即可。S卩，通过设定为0b> Θ c+0d的关系，能够使第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，从而与转子2的旋转位置无关地使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷相对于摆动支点C始终偏向第一流体压室31侦U。
[0081]以下主要参照图2说明如上所述那样形成的排出口 16的作用。
[0082]在叶片泵100启动时，由于利用限制部12限制定子4的移动，以使定子4相对于转子2的偏心量不为零，因此叶片3随着转子2旋转而进行往返移动，利用升高的泵室7的压力产生朝向第一流体压室31侧(图2中的左侧)按压定子4的力。
[0083]若利用控制阀21 (参照图1)被引导至第一流体压室31的驱动压力升高，则定子4利用作用于该定子4的外周面的第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷克服作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7的压力所带来的载荷而向排出容量减小的方向(图2的右侧)摆动，减小排出容量。
[0084]相反地，若利用控制阀21被引导至第一流体压室31的驱动压力降低，则定子4利用作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7的压力所带来的载荷克服作用于该定子4的外周面的第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷而向排出容量增大的方向(图2的左侧)摆动，增大排出容量。
[0085]由于排出口 16形成为第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，因此，利用泵室7的压力按压定子4的力与转子2的旋转位置无关地作用于第一流体压室31侧。由此，能够利用泵室7的压力与转子2的旋转位置无关地始终获得对定子4向第一流体压室31的方向施力的力，能够废除用于对定子4施力的弹簧。
[0086]如上所述，叶片泵100能够利用被引导至第一流体压室31和第二流体压室32的压力差以及作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7内的压力来控制定子4的位置，能够采用不具有用于对定子4施力的弹簧的结构。
[0087]根据以上的实施方式，能够起到以下所示的作用效果。
[0088](I)由于排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Θ b和排出口终端线倾斜角度Qc之差的绝对值I 0b-0c|大于叶片角度Θ d，因此，利用泵室7的压力使定子4相对于定子4的摆动支点C摆动的力所作用的一侧不会因转子2的旋转位置的不同而改变，能够稳定地获得在一个方向上施加于定子4的力。由此，由于能够废除用于对定子施力的弹簧，因此，不必在泵体上设置用于组装弹簧的孔等，能够使叶片泵100的构造变得简单且能够抑制制造成本。
[0089](2)由于排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Θ b大于排出口终端线倾斜角度Θ c和叶片角度Θ d之和Θ c+ Θ d,因此,第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，能够利用泵室7的压力稳定地获得对定子4向第一流体压室31的方向施加的力。
[0090](3)由于被吸入泵室7的工作流体的吸入压力始终被引导至第二流体压室32，且使定子4向排出容量减小的方向摆动的驱动压力自泵室7被引导至第一流体压室31，因此，相比于泵排出压力被引导至第二流体压室32的结构，通过使吸入压力引导至第二流体压室32，能够减少工作流体的内部泄漏量，提高泵效率。
[0091](4)由于包括用于限制定子4的移动以使定子4相对于转子2的偏心量不为零的限制部12，因此，能够利用泵室7的压力获得对定子4向第一流体压室31、第二流体压室32中的一方施加的力，能够废除用于对定子4施力的弹簧。
[0092]第2实施方式
[0093]接着，说明图6?图8所示的本发明的第2实施方式。图6是可变容量式叶片泵中的侧板106的主视图。由于该结构与第I实施方式基本相同，因此，以下仅对与第I实施方式不同的方面进行说明。另外，对与第I实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
[0094]如图6所示，吸入口 115和排出口 116分别形成为与内周凸轮面4a的形状相对应的圆弧状。吸入口 115和排出口 116在定子4的中心和转子2的中心O—致的状态、即定子4的偏心量为零的状态下，形成为沿着内周凸轮面4a而成的圆弧状。
[0095]吸入口 115在其两端具有始端115b和终端115c。泵室7随着转子2的旋转而与始端115b相对，从而泵室7与吸入口 115开始处于连通状态，泵室7越过与终端115c相对的位置，从而泵室7与吸入口 115的连通状态结束。
[0096]排出口 116在其两端具有始端116b和终端116c。泵室7随着转子2的旋转而与始端116b相对，从而泵室7与排出口 116开始处于连通状态，泵室7越过与终端116c相对的位置，从而泵室7与排出口 116的连通状态结束。
[0097]在排出口 116的一端形成有切口 116d，该切口 116d的顶端成为排出口 116的始端116b。另外，排出口 116不限定于上述的结构，还可以采用不具有切口 116d的结构。
[0098]在此，叶片泵的各部如下所述那样设定。
[0099]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 116的始端116b的假想线(直线)设为排出口始端线Pb。
[0100]?将排出口始端线Pb相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度Θ b0
[0101]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 116的终端116c的假想线(直线)设为排出口终端线Pc。
[0102]?将排出口终端线Pc相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度
Θ Co
[0103]于是，排出口始端线倾斜角度Θ b形成为小于排出口终端线倾斜角度Θ c，且形成为双方的差Θ C- Θ b大于叶片角度Θ d、即Θ C- Θ b > Θ d的关系。即,排出口 116形成为排出口终端线倾斜角度Ge大于排出口始端线倾斜角度0b和叶片角度0d之和。由此，利用泵室7的压力作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第二流体压室32侧(图6中的右侧)。
[0104]将与定子4的摆动中心线Y垂直且与转子2的旋转中心O交叉的假想线设为平衡线X，将排出口终端线Pc相对于平衡线X倾斜的角度设为Θ B,于是，排出口始端线Pb相对于平衡线X倾斜的角度Qf形成为大于叶片角度0d和角度0a之和。
[0105]在图7中表示第二承压部46的承压面积最小时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于排出口 116的终端116c与吸入口 115的始端115b之间的泵室7越过定子4的转变区域44，被封入该泵室7的排出压力被引导至吸入口 115。因而，该状态下的第二承压部46的角度范围成为第二承压部46的最小角度范围Θ 2min。该第二承压部46的最小角度范围Θ 2min与上述的排出口终端线倾斜角度Θ c 一致。
[0106]在图8中表示第一承压部45的承压面积最大时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于吸入口 115的终端115c与排出口 116的始端116b之间的泵室7越过定子4的转变区域43，排出口 116的排出压力被导入至该泵室7。因而，以该状态与排出口116连通的泵室7所处于的第一承压部45的角度范围成为第一承压部45的最大角度范围Θ Imax0该第一承压部45的最大角度范围Θ Imax与上述的排出口始端线倾斜角度Θ b和叶片角度Qd之和一致。
[0107]因而，为了将第二承压部46的最小角度范围Θ 2min设定为大于第一承压部45的最大角度范围Θ lmax，只要将上述的排出口终端线倾斜角度Θ c设定为大于排出口始端线倾斜角度Qb和叶片角度0d的和即可。S卩，通过设定为0C> 0b+0d的关系，能够使第二承压部46的承压面积的最小值大于第一承压部45的承压面积的最大值，能够与转子2的旋转位置无关地使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第二流体压室32侦U。
[0108]另外，为了使定子4向排出容量增加的方向摆动，只要采用驱动压力自泵室7引导至第二流体压室32的结构即可。
[0109]根据以上的第2实施方式，能够起到与第I实施方式相同的上述⑴?(3)的作用效果，并且能够起到以下所示的作用效果。
[0110]〔5〕由于排出口 116形成为排出口终端线倾斜角度Θ C大于排出口始端线倾斜角度Θ b和叶片角度Θ d之和Θ b+ Θ d,因此,第二承压部46的承压面积的最小值大于第一承压部45的承压面积的最大值，能够利用泵室7的压力稳定地获得向第二流体压室32的方向对定子4施加的力。由此，能够废除用于向第二流体压室32的方向对定子4施力的弹簧，因此，不必在泵体设置用于组装弹簧的孔等，就能够使叶片泵的构造变得简单，能够抑制制造成本。
[0111]以上，虽说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
[0112]本申请基于2012年3月21日向日本国特许厅申请的日本特愿2012-64132主张优先权，作为参考，该申请的全部内容被弓I入本说明书中。
【权利要求】
1.一种可变容量式叶片泵，其用作流体压供给源，其中， 该可变容量式叶片泵包括: 转子，其被驱动而进行旋转； 多个叶片，其以能够往返移动的方式设于上述转子； 定子，其具有内周凸轮面，上述叶片的顶端部随着上述转子的旋转而在该内周凸轮面滑动； 泵室，其在相邻的叶片之间被划分出来； 吸入口，其用于引导被吸入到上述泵室内的工作流体； 排出口，其用于引导自上述泵室排出的工作流体；以及 第一流体压室和第二流体压室，该第一流体压室和第二流体压室以上述定子的摆动支点为界而设置； 将连结上述定子的摆动支点和上述转子的旋转中心的假想线设为摆动中心线， 将连结上述转子的旋转中心和上述排出口的始端的假想线设为排出口始端线， 将上述排出口始端线相对于上述定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度， 将连结上述转子的旋转中心和上述排出口的终端的假想线设为排出口终端线， 将上述排出口终端线相对于上述定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度， 将相邻的上述叶片的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度， 上述排出口形成为上述排出口始端线倾斜角度与上述排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于上述叶片角度。
2.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中， 上述排出口形成为上述排出口始端线倾斜角度大于上述排出口终端线倾斜角度与上述叶片角度之和。
3.根据权利要求2所述的可变容量式叶片泵，其中， 被吸入到上述泵室的工作流体的吸入压力始终被引导至上述第二流体压室， 使上述定子向排出容量减少的方向摆动的驱动压力自上述泵室被引导至上述第一流体压室。
4.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中， 上述排出口形成为上述排出口终端线倾斜角度大于上述排出口始端线倾斜角度与上述叶片角度之和。
5.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包括限制部，该限制部限制上述定子的移动，使得上述定子相对于上述转子的偏心量不为零。
【文档编号】F04C15/00GK104220753SQ201380015270
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】赤塚浩一朗, 藤田朋之, 杉原雅道, 加藤史恭 申请人:萱场工业株式会社
【专利摘要】一种定子进行摆动的可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵的排出口形成为排出口始端线倾斜角度与排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于叶片角度。
【专利说明】可变容量式叶片泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在流体压设备中用作流体压供给源的可变容量式叶片泵。
【背景技术】
[0002]作为以往的可变容量式叶片泵，定子以销为支点而摆动，从而使定子相对于转子的偏心量变化，使排出容量变化。
[0003]在这种可变容量式叶片泵中，由于在定子的内侧产生的内压(泵室的压力)作用于定子的内周面，因此，利用定子的内压对定子向以摆动支点为中心而向一侧摆动的方向施力。
[0004]在JP2003-74479A中公开了一种叶片泵，该叶片泵为了使定子向排出容量增大的方向返回，以定子的内压作用于返回方向的方式配置定子的摆动支点，并且设有用于对定子向返回方向施力的弹簧。
[0005]在JP2003-74479A所公开的可变容量式叶片泵中，由于定子的内压作用于定子的摆动支点的一侧根据转子的旋转位置(泵室的位置)而在第I流体压室侧和第2流体压室侧之间变化(参照图5、图6)，因此，需要设置向第2流体压室侧对定子施力的弹簧，从而存在构造变得复杂的问题。
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够废除用于对定子施力的弹簧的可变容量式叶片泵。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本发明的某实施方式的可变容量式叶片泵是用作流体压供给源的可变容量式叶片泵，该可变容量式叶片泵包括:转子，其被驱动而进行旋转；多个叶片，其以能够进行往返移动的方式设于转子；定子，其具有内周凸轮面，叶片的顶端部随着转子的旋转而在该内周凸轮面滑动；泵室，其在相邻的叶片之间被划分出来；吸入口，其用于引导被吸入到泵室的工作流体；排出口，其用于引导自泵室排出的工作流体；以及第一流体压室和第二流体压室，其以定子的摆动支点为界而设置。可变容量式叶片泵将连结定子的摆动支点和转子的旋转中心的假想线设为摆动中心线，将连结转子的旋转中心和排出口的始端的假想线设为排出口始端线，将排出口始端线相对于定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度，将连结转子的旋转中心和排出口的终端的假想线设为排出口终端线，将排出口终端线相对于定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度，将相邻的叶片的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度，排出口形成为排出口始端线倾斜角度与排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于叶片角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵的结构图。
[0011]图2是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵的内侧的、转子等的主视图。
[0012]图3是本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的侧板的主视图。
[0013]图4是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的第一承压部的分布范围的主视图。
[0014]图5是表示本发明的第I实施方式的可变容量式叶片泵中的第二承压部的分布范围的主视图。
[0015]图6是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的侧板的主视图。
[0016]图7是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的第一承压部的分布范围的主视图。
[0017]图8是表示本发明的第2实施方式的可变容量式叶片泵中的第二承压部的分布范围的主视图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0019]第I实施方式
[0020]首先，参照图1和图2说明本发明的实施方式的可变容量式叶片泵100。
[0021]可变容量式叶片泵(以下，简称为“叶片泵”。)100用作搭载于车辆的液压设备(流体压设备)、例如动力转向装置、无级变速机等的液压(流体压)供给源。
[0022]叶片泵100向驱动轴I传递发动机(省略图示)的动力，使连结于驱动轴I的转子2旋转。在图1中，转子2如箭头所示那样向逆时针方向旋转。
[0023]叶片泵100包括:多个叶片3，其以能够在径向上进行往返移动的方式设于转子2 ；以及定子4，其用于容纳转子2，并且叶片3的顶端部能够随着转子2的旋转在该定子4的内周的内周凸轮面4a滑动，且该定子4能够相对于转子2的中心偏心。
[0024]如图2所示，在转子2的外表面，具有开口部的狭缝2b以隔开预定间隔的方式呈放射状形成。叶片3以滑动自如的方式插入于狭缝2b。在狭缝2b的基端侧划分出叶片背压室2a，泵排出压力被导入至该叶片背压室2a。叶片3在叶片背压室2a的压力的作用下被向自狭缝2b突出的方向按压。
[0025]驱动轴I以旋转自如的方式支承于泵体(未图示)。在泵体上形成有用于容纳定子4的泵容纳凹部。在泵容纳凹部的底面配置有与转子2和定子4的一侧部相抵接的侧板
6。泵容纳凹部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(未图示)密封。泵盖和侧板6以将转子2和定子4的两侧面隔在中间的状态配置。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7。
[0026]定子4为环状的构件，包括:吸入区域41，其在该定子4的内侧与后述的吸入口 15相对应地形成，随着转子2的旋转而扩大泵室7的容量；排出区域42，其与后述的排出口相对应地形成，随着转子2的旋转而缩小泵室7的容量；以及转变区域43、44，其将工作油(工作流体)封入泵室7内。泵室7在吸入区域41吸入工作油，在排出区域42排出工作油。
[0027]如图3所示，在侧板6上形成有用于将工作油引导至泵室7内的吸入口 15和用于将泵室7内的工作油取出并引导至液压设备的排出口 16。关于吸入口 15和排出口 16的具体形状，在后述详细说明。
[0028]在未图示的泵盖上也形成有吸入口和排出口。泵盖的吸入口经由泵室7连通于侧板6的吸入口 15，泵盖的排出口经由泵室7连通于侧板6的排出口 16。
[0029]如图1所示，吸入区域41的泵室7经由吸入通路17而与油箱9连通，油箱9的工作油通过吸入通路17自吸入口 15向泵室7供给。
[0030]排出区域42的泵室7与排出通路18连通，自排出口 16排出的工作油通过排出通路18向叶片泵100外部的液压设备(未图示)供给。
[0031]排出通路18与形成于侧板6的背压通路50 (参照图3)连通，自排出口 16排出的工作油供给至叶片背压室2a。利用叶片背压室2a的工作液压向自转子2朝向定子4突出的方向按压叶片3。
[0032]在叶片泵100工作时，叶片3在按压其基端部的叶片背压室2a的工作油压力和随着转子2的旋转而作用的离心力的作用下被向自狭缝2b突出的方向施力，该叶片3的顶端部与定子4的内周凸轮面4a滑动接触。在定子4的吸入区域41中，与内周凸轮面4a滑动接触的叶片3自转子2突出，泵室7扩张，工作油自吸入口 15被吸入到泵室7。在定子4的排出区域42中，与内周凸轮面4a滑动接触的叶片3被压入转子2，泵室7收缩，在泵室7被加压的工作油自排出口 16排出。
[0033]以下，说明使叶片泵100的排出容量(排量)变化的结构。
[0034]叶片泵100包括包围定子4的环状的接合环11。在接合环11与定子4之间夹装有支承销13。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为支点而摆动，且相对于转子2的中心O偏心。该支承销13的中心相当于定子4的摆动支点C。
[0035]在接合环11的槽Ila中夹装有在定子4摆动时与定子4的外周面滑动接触的密封材料14。在定子4的外周面与接合环11的内周面之间，利用支承销13和密封材料14划分出第一流体压室31和第二流体压室32。换句话说,第一流体压室31和第二流体压室32以定子4的摆动支点C作为界而设置。
[0036]定子4利用第一流体压室31、第二流体压室32和泵室7的压力平衡相对于摆动支点C摆动。通过定子4摆动，从而定子4相对于转子2的偏心量变化，泵室7的排出容量变化。若定子4向图1中的右侧摆动，则定子4相对于转子2的偏心量减小，泵室7的排出容量减小。相对于此，若定子4向图1中的左侧摆动，则定子4相对于转子2的偏心量增大，泵室7的排出容量增大。
[0037]在第二流体压室32内的接合环11的内周面上突出形成有限制部12，该限制部12用于限制定子4向相对于转子2的偏心量减小的方向的移动。限制部12用于限制定子4相对于转子2的最小偏心量，在定子4的外周面与限制部12相抵接的状态下，维持转子2的中心O与定子4的中心偏离的状态。
[0038]限制部12确保泵室7的最小排出容量，以使得定子4相对于转子2的偏心量不为零。也就是说，限制部12形成为，即使在抵接于定子4的外周面的情况下，也能够确保定子4相对于转子2的最小偏心量，使泵室7能够排出工作油。
[0039]另外，也可以代替限制部12形成于接合环11的内周面，而是限制部12形成于第二流体压室32内的定子4的外周面。另外，在未设置接合环11的情况下，限制部12还可以形成在用于容纳泵体(未图示)的定子4的泵容纳凹部的内周面。
[0040]第二流体压通路34连接于第二流体压室32，且吸入通路17通过第二流体压通路34而与第二流体压室32连通，从而始终引导吸入通路17的吸入压力。
[0041]第一流体压通路33连接于第一流体压室31，在第一流体压通路33中夹装有控制阀21。控制阀21用于控制被引导至第一流体压室31的定子4的驱动压力。
[0042]在排出通路18中夹装有流孔板19，控制阀21利用流孔板19的前后压力差而工作。另外，流孔板19只要对自泵室7排出的工作油的流动施加阻力，就可以是可变型、固定型中的任一者。
[0043]控制阀21包括:滑阀22，其以滑动自如的方式插入于阀容纳孔29 ;第一滑阀室24，其在滑阀22的一端与阀容纳孔29之间被划分而成；第二滑阀室25，其在滑阀22的另一端与阀容纳孔29之间被划分而成；第三滑阀室26，其在环状槽22c与阀容纳孔29之间被划分而成；复位弹簧28，其收纳于第二滑阀室25内，向扩大第二滑阀室25的容积的方向对滑阀22施力；以及螺线管60，其克服复位弹簧28而驱动滑阀22。
[0044]螺线管60包括:柱塞62,其被产生于线圈61的磁场驱动；轴63,其连结柱塞62与滑阀22 ；以及辅助弹簧64，其在轴向上对轴63施力。
[0045]螺线管60利用未图示的控制器控制线圈61的励磁电流，根据励磁电流相应地使滑阀22在轴向上移动。
[0046]滑阀22包括:第一挡圈部22a和第二挡圈部22b，其沿阀容纳孔29的内周面滑动；环状槽22c，其形成于第一挡圈部22a与第二挡圈部22b之间；以及止挡部22d，其自第二挡圈部22b的一端突出。止挡部22d与阀容纳孔29的底部相抵接，从而限制滑阀22的移动范围。
[0047]排出通路18通过导压通路36而与第一滑阀室24连通，从而导入比流孔板19靠上游侧的泵排出压力。
[0048]排出通路18通过导压通路37而与第二滑阀室25连通，从而导入比流孔板19靠下游侧的泵排出压力。
[0049]吸入通路17通过导压通路35而与第三滑阀室26连通，从而导入吸入通路17的吸入压力。
[0050]滑阀22移动到被引导至在滑阀22的两端划分出的第一滑阀室24和第二滑阀室25的、流孔板19的前后压力差所带来的负载、复位弹簧28的作用力和螺线管60的驱动力平衡的位置并停止。根据滑阀22的位置的不同，第一流体压通路33利用第一挡圈部22a相对于第一滑阀室24 (导压通路36)、第三滑阀室26 (导压通路35)打开或关闭，从而供给或排出第一流体压室31的工作油。
[0051]在转子2低速旋转时，由于流孔板19的前后压力差低于预先设定的预定值，因此，第二滑阀室25的压力所带来的载荷和复位弹簧28的作用力的合计载荷大于第一滑阀室24的压力所带来的载荷和螺线管60的驱动力的合计载荷，从而复位弹簧28伸长，滑阀22处于移动到图1中的左侧后的状态。在该状态下，如图1所示，第一流体压通路33与第三滑阀室26连通，吸入通路17的吸入压力通过第一流体压通路33、第三滑阀室26及导压通路35被引导至第一流体压室31。另一方面，吸入通路17的吸入压力通过第二流体压通路34被引导至第二流体压室32。因此，第一流体压室31和第二流体压室32的压力彼此相等。
[0052]这样，在第一流体压室31和第二流体压室32的压力彼此相等的工作状态下，如图1和图2所示，定子4利用后述的作用于定子4的内压所带来的载荷在图1、图2中移动到左侧，定子4相对于转子2偏心，排出容量达到最大。
[0053]若转子2的旋转速度升高，流孔板19的前后压力差超过预先设定的预定值且上升，则第一滑阀室24的压力所带来的载荷和螺线管60的驱动力的合计载荷大于第二滑阀室25的压力所带来的载荷和复位弹簧28的作用力的合计载荷，复位弹簧28收缩，滑阀22移动到图1中的右侧。在该状态下，第一流体压通路33与第一滑阀室24连通，比流孔板19靠上游侧的泵排出压力作为驱动定子4的驱动压力通过排出通路18和导压通路36、第一滑阀室24和第一流体压通路33被引导至第一流体压室31。另一方面，吸入压力通过第二流体压通路34被引导至第二流体压室32。因此，在第一流体压室31与第二流体压室32之间产生与比流孔板19靠上游侧的泵排出压力相应的压力差。
[0054]这样，在产生了第一流体压室31与第二流体压室32的压力差的工作状态下，定子4移动到第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷与如后所述那样作用于定子4的内压所带来的载荷平衡的位置。由此，对应于泵排出压力升高，定子4偏心，排出容量逐渐减小。
[0055]如上所述，控制阀21根据流孔板19的前后压力差调节第一流体压室31的压力，改变定子4的偏心位置。而且，未图示的控制器控制螺线管60的励磁电流，从而能够改变定子4的偏心位置，能够控制排出容量。
[0056]定子4的内周凸轮面4a构成施力单元，该施力单元承受泵室7的压力(定子4的内压)，对定子4施加使定子4向排出容量增加的方向摆动的作用力。排出口 16和吸入口15将定子4相对于摆动支点C地配置，使得利用泵室7的压力而作用于定子4的内周凸轮面4a的载荷与转子2的旋转位置无关地始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侦U。由此，如现有装置那样，叶片泵100设为不具有对定子4施力的弹簧的结构。
[0057]以下，参照图3?图5说明本发明的实施方式的排出口 16和吸入口 15。
[0058]首先，说明排出口 16和吸入口 15的形状。
[0059]如图3所示，吸入口 15和排出口 16分别形成为与内周凸轮面4a的形状相对应的圆弧状。吸入口 15和排出口 16在定子4的中心与转子2的中心O—致的状态、即定子4的偏心量为零的状态下，形成为沿着内周凸轮面4a的圆弧状。
[0060]吸入口 15在其两端具有始端15b和终端15c。泵室7随着转子2的旋转而与始端15b相对，从而泵室7与吸入口 15开始处于连通状态，泵室7越过与终端15c相对的位置，从而泵室7与吸入口 15的连通状态结束。
[0061]排出口 16在其两端具有始端16b和终端16c。泵室7随着转子2的旋转而与始端16b相对，从而泵室7与排出口 16开始处于连通状态，泵室7越过与终端16c相对的位置，从而泵室7与排出口 16的连通状态结束。
[0062]在排出口 16的一端形成有切口 16d，该切口 16d的顶端成为排出口 16的始端16b。切口 16d为截面积逐渐缩小的槽。另外，排出口 16不限定于上述结构，也可以采用不具有切口 16d的结构。
[0063]在此，如下所述那样设定叶片泵100的各部。
[0064].将连结定子4的摆动支点C和转子2的旋转中心O之间的假想线(直线)设为摆动中心线Y。
[0065]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 16的始端16b之间的假想线(直线)设为排出口始端线Pb。
[0066]?将排出口始端线Pb相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度Θ b0
[0067]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 16的终端16c的假想线(直线)设为排出口终端线Pc。
[0068]?将排出口终端线Pc相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度
Θ Co
[0069].将相邻的叶片3的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度Θ d0
[0070]而且，排出口终端线倾斜角度Θ c形成为小于排出口始端线倾斜角度Θ b，且双方的差9b-0c形成为大于叶片角度0d、即0b_0c> 0d的关系。S卩，排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Qb大于排出口终端线倾斜角度Θ c与叶片角度0d之和。由此，利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侧(图2中的左侧)。
[0071]将与定子4的摆动中心线Y垂直且与转子2的旋转中心O交叉的假想线(直线)设为平衡线X，将排出口始端线Pb相对于平衡线X倾斜的角度设为Θ a，于是，排出口终端线Pc相对于平衡线X倾斜的角度Ge形成为大于叶片角度0d与角度0a之和。
[0072]如图2所示，排出区域42中的内周凸轮面4a包括:第一承压部45，使定子4向自泵室7排出的排出容量增大的方向偏心的压力作用于该第一承压部45 ;以及第二承压部46，使定子4向自泵室7排出的排出容量减小的方向偏心的压力作用于该第二承压部46。
[0073]第一承压部45以面对泵室7的方式设于定子4的内周，且相对于支承销13设于第一流体压室31侧(图2中的左侧)。利用作用于第一承压部45的泵室7内的压力向自泵室7排出的排出容量增大的方向(图2中的左侧)摆动的力作用于定子4。
[0074]第二承压部46以面对泵室7的方式设于定子4的内周，且相对于支承销13设于第二流体压室32侧(图2中的右侧)。第二承压部46以内周凸轮面4a中的与支承销13对应的位置为界而与第一承压部45相连地形成。利用作用于第二承压部46的泵室7内的压力向自泵室7排出的排出容量减小的方向(图2中的右侧)摆动的力作用于定子4。
[0075]因而,利用作用于第一承压部45的压力与第一承压部45的承压面积之乘积而向一侧摆动的力作用于定子4，利用作用于第二承压部46的压力与第二承压部46的承压面积之乘积而向另一侧摆动的力作用于定子4。
[0076]在此，由于排出区域42中的泵室7借助排出口 16连通，因此，排出区域42中的泵室7内的压力大致恒定。由此，对于定子4，在第一承压部45和第二承压部46的承压面积存在差值的情况下，作用于承压面积较大的一方的力大于作用于承压面积较小的一方的力。因而，定子4以支承销13为中心向第一承压部45和第二承压部46中的承压面积较大的一方摆动。
[0077]第一承压部45和第二承压部46的承压面积根据转子2的旋转位置(泵室7的位置)而相应地变化，但通过使第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第一流体压室31侦U。
[0078]在图4表示第一承压部45的承压面积最小时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于吸入口 15的终端15c与排出口 16的始端16b之间的泵室7处于定子4的转变区域43中，排出口 16的排出压力不被引导至该泵室7。因而，以该状态与排出口16连通的泵室7所处于的第一承压部45的角度范围成为第一承压部45的最小角度范围Θ lmin。该第一承压部45的最小角度范围Θ Imin是连结转子2的旋转中心O和排出口 16的始端16b的排出口始端线Pb与摆动中心线Y之间的角度，与上述的排出口始端线倾斜角度0b—致。
[0079]在图5中表示第二承压部46的承压面积最大时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于排出口 16的终端16c与吸入口 15的始端15b之间的泵室7处于定子4的转变区域44中，排出口 16的排出压力被封入该泵室7内。因而，该状态下的第二承压部46的角度范围成为第二承压部46的最大角度范围Θ 2max。该第二承压部46的最大角度范围Θ 2max与上述排出口终端线倾斜角度Θ c与叶片角度Θ d之和一致。
[0080]因而，为了将第一承压部45的最小角度范围Θ Imin设定为大于第二承压部46的最大角度范围9 2maX，只要将上述排出口始端线倾斜角度0b设定为大于排出口终端线倾斜角度Qc与叶片角度0d之和即可。S卩，通过设定为0b> Θ c+0d的关系，能够使第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，从而与转子2的旋转位置无关地使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷相对于摆动支点C始终偏向第一流体压室31侦U。
[0081]以下主要参照图2说明如上所述那样形成的排出口 16的作用。
[0082]在叶片泵100启动时，由于利用限制部12限制定子4的移动，以使定子4相对于转子2的偏心量不为零，因此叶片3随着转子2旋转而进行往返移动，利用升高的泵室7的压力产生朝向第一流体压室31侧(图2中的左侧)按压定子4的力。
[0083]若利用控制阀21 (参照图1)被引导至第一流体压室31的驱动压力升高，则定子4利用作用于该定子4的外周面的第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷克服作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7的压力所带来的载荷而向排出容量减小的方向(图2的右侧)摆动，减小排出容量。
[0084]相反地，若利用控制阀21被引导至第一流体压室31的驱动压力降低，则定子4利用作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7的压力所带来的载荷克服作用于该定子4的外周面的第一流体压室31和第二流体压室32的压力差所带来的载荷而向排出容量增大的方向(图2的左侧)摆动，增大排出容量。
[0085]由于排出口 16形成为第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，因此，利用泵室7的压力按压定子4的力与转子2的旋转位置无关地作用于第一流体压室31侧。由此，能够利用泵室7的压力与转子2的旋转位置无关地始终获得对定子4向第一流体压室31的方向施力的力，能够废除用于对定子4施力的弹簧。
[0086]如上所述，叶片泵100能够利用被引导至第一流体压室31和第二流体压室32的压力差以及作用于第一承压部45和第二承压部46的泵室7内的压力来控制定子4的位置，能够采用不具有用于对定子4施力的弹簧的结构。
[0087]根据以上的实施方式，能够起到以下所示的作用效果。
[0088](I)由于排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Θ b和排出口终端线倾斜角度Qc之差的绝对值I 0b-0c|大于叶片角度Θ d，因此，利用泵室7的压力使定子4相对于定子4的摆动支点C摆动的力所作用的一侧不会因转子2的旋转位置的不同而改变，能够稳定地获得在一个方向上施加于定子4的力。由此，由于能够废除用于对定子施力的弹簧，因此，不必在泵体上设置用于组装弹簧的孔等，能够使叶片泵100的构造变得简单且能够抑制制造成本。
[0089](2)由于排出口 16形成为排出口始端线倾斜角度Θ b大于排出口终端线倾斜角度Θ c和叶片角度Θ d之和Θ c+ Θ d,因此,第一承压部45的承压面积的最小值大于第二承压部46的承压面积的最大值，能够利用泵室7的压力稳定地获得对定子4向第一流体压室31的方向施加的力。
[0090](3)由于被吸入泵室7的工作流体的吸入压力始终被引导至第二流体压室32，且使定子4向排出容量减小的方向摆动的驱动压力自泵室7被引导至第一流体压室31，因此，相比于泵排出压力被引导至第二流体压室32的结构，通过使吸入压力引导至第二流体压室32，能够减少工作流体的内部泄漏量，提高泵效率。
[0091](4)由于包括用于限制定子4的移动以使定子4相对于转子2的偏心量不为零的限制部12，因此，能够利用泵室7的压力获得对定子4向第一流体压室31、第二流体压室32中的一方施加的力，能够废除用于对定子4施力的弹簧。
[0092]第2实施方式
[0093]接着，说明图6?图8所示的本发明的第2实施方式。图6是可变容量式叶片泵中的侧板106的主视图。由于该结构与第I实施方式基本相同，因此，以下仅对与第I实施方式不同的方面进行说明。另外，对与第I实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
[0094]如图6所示，吸入口 115和排出口 116分别形成为与内周凸轮面4a的形状相对应的圆弧状。吸入口 115和排出口 116在定子4的中心和转子2的中心O—致的状态、即定子4的偏心量为零的状态下，形成为沿着内周凸轮面4a而成的圆弧状。
[0095]吸入口 115在其两端具有始端115b和终端115c。泵室7随着转子2的旋转而与始端115b相对，从而泵室7与吸入口 115开始处于连通状态，泵室7越过与终端115c相对的位置，从而泵室7与吸入口 115的连通状态结束。
[0096]排出口 116在其两端具有始端116b和终端116c。泵室7随着转子2的旋转而与始端116b相对，从而泵室7与排出口 116开始处于连通状态，泵室7越过与终端116c相对的位置，从而泵室7与排出口 116的连通状态结束。
[0097]在排出口 116的一端形成有切口 116d，该切口 116d的顶端成为排出口 116的始端116b。另外，排出口 116不限定于上述的结构，还可以采用不具有切口 116d的结构。
[0098]在此，叶片泵的各部如下所述那样设定。
[0099]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 116的始端116b的假想线(直线)设为排出口始端线Pb。
[0100]?将排出口始端线Pb相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度Θ b0
[0101]?将连结转子2的旋转中心O和排出口 116的终端116c的假想线(直线)设为排出口终端线Pc。
[0102]?将排出口终端线Pc相对于摆动中心线Y倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度
Θ Co
[0103]于是，排出口始端线倾斜角度Θ b形成为小于排出口终端线倾斜角度Θ c，且形成为双方的差Θ C- Θ b大于叶片角度Θ d、即Θ C- Θ b > Θ d的关系。即,排出口 116形成为排出口终端线倾斜角度Ge大于排出口始端线倾斜角度0b和叶片角度0d之和。由此，利用泵室7的压力作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第二流体压室32侧(图6中的右侧)。
[0104]将与定子4的摆动中心线Y垂直且与转子2的旋转中心O交叉的假想线设为平衡线X，将排出口终端线Pc相对于平衡线X倾斜的角度设为Θ B,于是，排出口始端线Pb相对于平衡线X倾斜的角度Qf形成为大于叶片角度0d和角度0a之和。
[0105]在图7中表示第二承压部46的承压面积最小时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于排出口 116的终端116c与吸入口 115的始端115b之间的泵室7越过定子4的转变区域44，被封入该泵室7的排出压力被引导至吸入口 115。因而，该状态下的第二承压部46的角度范围成为第二承压部46的最小角度范围Θ 2min。该第二承压部46的最小角度范围Θ 2min与上述的排出口终端线倾斜角度Θ c 一致。
[0106]在图8中表示第一承压部45的承压面积最大时的转子2的旋转位置。在该转子2的旋转位置处，位于吸入口 115的终端115c与排出口 116的始端116b之间的泵室7越过定子4的转变区域43，排出口 116的排出压力被导入至该泵室7。因而，以该状态与排出口116连通的泵室7所处于的第一承压部45的角度范围成为第一承压部45的最大角度范围Θ Imax0该第一承压部45的最大角度范围Θ Imax与上述的排出口始端线倾斜角度Θ b和叶片角度Qd之和一致。
[0107]因而，为了将第二承压部46的最小角度范围Θ 2min设定为大于第一承压部45的最大角度范围Θ lmax，只要将上述的排出口终端线倾斜角度Θ c设定为大于排出口始端线倾斜角度Qb和叶片角度0d的和即可。S卩，通过设定为0C> 0b+0d的关系，能够使第二承压部46的承压面积的最小值大于第一承压部45的承压面积的最大值，能够与转子2的旋转位置无关地使利用泵室7的压力而作用于定子4的载荷始终相对于摆动支点C偏向第二流体压室32侦U。
[0108]另外，为了使定子4向排出容量增加的方向摆动，只要采用驱动压力自泵室7引导至第二流体压室32的结构即可。
[0109]根据以上的第2实施方式，能够起到与第I实施方式相同的上述⑴?(3)的作用效果，并且能够起到以下所示的作用效果。
[0110]〔5〕由于排出口 116形成为排出口终端线倾斜角度Θ C大于排出口始端线倾斜角度Θ b和叶片角度Θ d之和Θ b+ Θ d,因此,第二承压部46的承压面积的最小值大于第一承压部45的承压面积的最大值，能够利用泵室7的压力稳定地获得向第二流体压室32的方向对定子4施加的力。由此，能够废除用于向第二流体压室32的方向对定子4施力的弹簧，因此，不必在泵体设置用于组装弹簧的孔等，就能够使叶片泵的构造变得简单，能够抑制制造成本。
[0111]以上，虽说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
[0112]本申请基于2012年3月21日向日本国特许厅申请的日本特愿2012-64132主张优先权，作为参考，该申请的全部内容被弓I入本说明书中。
【权利要求】
1.一种可变容量式叶片泵，其用作流体压供给源，其中， 该可变容量式叶片泵包括: 转子，其被驱动而进行旋转； 多个叶片，其以能够往返移动的方式设于上述转子； 定子，其具有内周凸轮面，上述叶片的顶端部随着上述转子的旋转而在该内周凸轮面滑动； 泵室，其在相邻的叶片之间被划分出来； 吸入口，其用于引导被吸入到上述泵室内的工作流体； 排出口，其用于引导自上述泵室排出的工作流体；以及 第一流体压室和第二流体压室，该第一流体压室和第二流体压室以上述定子的摆动支点为界而设置； 将连结上述定子的摆动支点和上述转子的旋转中心的假想线设为摆动中心线， 将连结上述转子的旋转中心和上述排出口的始端的假想线设为排出口始端线， 将上述排出口始端线相对于上述定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口始端线倾斜角度， 将连结上述转子的旋转中心和上述排出口的终端的假想线设为排出口终端线， 将上述排出口终端线相对于上述定子的摆动中心线倾斜的角度设为排出口终端线倾斜角度， 将相邻的上述叶片的中心线彼此交叉的角度设为叶片角度， 上述排出口形成为上述排出口始端线倾斜角度与上述排出口终端线倾斜角度之差的绝对值大于上述叶片角度。
2.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中， 上述排出口形成为上述排出口始端线倾斜角度大于上述排出口终端线倾斜角度与上述叶片角度之和。
3.根据权利要求2所述的可变容量式叶片泵，其中， 被吸入到上述泵室的工作流体的吸入压力始终被引导至上述第二流体压室， 使上述定子向排出容量减少的方向摆动的驱动压力自上述泵室被引导至上述第一流体压室。
4.根据权利要求1所述的可变容量式叶片泵，其中， 上述排出口形成为上述排出口终端线倾斜角度大于上述排出口始端线倾斜角度与上述叶片角度之和。
5.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包括限制部，该限制部限制上述定子的移动，使得上述定子相对于上述转子的偏心量不为零。
【文档编号】F04C15/00GK104220753SQ201380015270
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】赤塚浩一朗, 藤田朋之, 杉原雅道, 加藤史恭 申请人:萱场工业株式会社
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