叶片泵的制作方法

在2016年3月28日提出的日本专利申请2016-063779的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。

本发明涉及一种叶片泵，其通过将收容多个叶片的多个狭缝呈放射状地设置的转子的旋转，将从吸入口吸入的流体向喷出口喷出。

背景技术：

以往，叶片泵为了各种液压设备的工作等而使用，该叶片泵通过保持有多个叶片的转子在具有内周凸轮面的凸轮环内进行旋转而将从吸入口吸入的工作油向喷出口喷出。多个叶片收容于呈放射状地设于转子的狭缝而能够沿转子的径向移动，在转子的外周面与内周凸轮面之间形成多个泵室。在这样的叶片泵中，存在如下结构：凸轮环的内周凸轮面形成为椭圆状，在凸轮环内的转子室开口设有第一及第二吸入口以及第一喷出口及第二喷出口(例如，参照日本特开2001-27186号公报)。

在这样的两喷出类型的叶片泵中，转子与多个叶片一起旋转，由此从第一吸入口吸入的工作油向第一喷出口喷出，并且从第二吸入口吸入的工作油向第二喷出口喷出。并且，通过使向第一喷出口及第二喷出口喷出的工作油的流路中的节流量互不相同，而能够向工作油的供给对象供给低压及高压的工作油。

另外，日本特开2001-27186号公报记载的叶片泵为了从狭缝压出叶片而将叶片的前端压靠于内周凸轮面，具有与狭缝的里侧(转子的中心部侧)连通的第一及第二背压槽。第一背压槽连通于对形成与第一吸入口及第一喷出口连通的泵室的叶片进行收容的狭缝，第二背压槽连通于对形成与第二吸入口及第二喷出口连通的泵室的叶片进行收容的狭缝。向第一背压槽导入第一喷出口的压力，向第二背压槽导入第二喷出口的压力。

如专利文献1记载那样为了例如机动车的自动变速器的工作而使用具有2个喷出口的叶片泵的情况下，通过经由变矩器传递的发动机的旋转力来驱动转子旋转，因此转子的旋转轴成为水平。这种情况下，位于比转子的旋转轴靠上方处的叶片因自重而可能会向狭缝的里侧移动。

像这样一部分的叶片向狭缝的里侧移动时，在第一喷出口及第二喷出口中的位于上方的喷出口未产生压力，因此，也未向与该喷出口连通的背压槽导入压力。因此，例如在转子的旋转成为高速而叶片因离心力从狭缝飞出之前，位于上方的喷出口的压力不会上升。这样的现象尤其是在油的粘性升高的例如-30℃以下的极低温的起动时变得显著。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，提供一种叶片泵，其即使在转子的旋转轴以成为水平的方式配置的情况下，在转子的旋转开始时，也能够使第一喷出口及第二喷出口的流体的压力快速上升。

本发明的一方式的叶片泵包括：

凸轮环，形成转子室且具有椭圆形状的内周凸轮面，第一吸入口和第二吸入口以及第一喷出口和第二喷出口在所述转子室开口；

转子，以外周面与所述内周凸轮面相对的方式能够旋转地配置在所述转子室内，且呈放射状地形成有在所述外周面开口的多个狭缝；及

多个叶片，在各个所述狭缝中收容各个所述叶片的至少一部分，所述多个叶片与所述转子一起旋转，且所述多个叶片在所述内周凸轮面与所述转子的外周面之间形成多个泵室，

通过所述转子的旋转而同时执行第一压力转变行程和第二压力转变行程，所述第一压力转变行程将从所述第一吸入口吸入到所述泵室的流体向所述第一喷出口喷出，所述第二压力转变行程将从所述第二吸入口吸入到所述泵室的流体向所述第二喷出口喷出，第一背压槽及第二背压槽在所述转子室开口，所述第一背压槽与所述多个狭缝中的一部分狭缝连通而从所述第一喷出口向所述叶片供给背压，所述第二背压槽与所述多个狭缝中的另一部分狭缝连通而从所述第二喷出口向所述叶片供给背压，在被从所述第一背压槽供给背压的所述多个叶片中，包括形成在所述第二压力转变行程中从所述第二吸入口吸入所述流体的所述泵室的叶片。

根据本发明的叶片泵，即使在转子的旋转轴以成为水平的方式配置的情况下，在转子的旋转开始时，也能够使第一喷出口及第二喷出口的流体的压力快速上升。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是表示本发明的实施方式的叶片泵的概略的结构的构成图。

图2是叶片泵的剖视图。

图3(a)是表示叶片泵的侧板的俯视图。

图3(b)是表示叶片泵的转子的俯视图。

图4(a)是示意性地表示叶片泵的展开图。

图4(b)是将图4(a)的第一背压槽及第二背压槽选出表示的说明图。

图4(c)是表示第一背压槽及第二背压槽的剖视图。

图5(a)是表示叶片泵的状态的状态图。

图5(b)是表示叶片泵的状态的状态图。

图5(c)是表示叶片泵的状态的状态图。

具体实施方式

关于本发明的实施方式，参照图1～图5进行说明。

该叶片泵1使用于根据车速等对机动车的驱动源(发动机)的输出旋转进行变速的自动变速器，向自动变速器的动作用的促动器供给作为流体的工作油。

以下叙述叶片泵的结构。叶片泵1具备泵壳体2、收容于泵壳体2的凸轮环3及侧板4、以能够旋转的方式配置在凸轮环3的内侧的转子5、与转子5一起旋转的多个叶片6、以不能相对旋转的方式与转子5连结的泵轴7。泵轴7经由链条或齿轮机构从与作为变矩器的输出构件的涡轮动子连结的驱动轴接受旋转力，向图1所示的箭头a方向旋转，该变矩器由与发动机的曲轴连结的泵叶轮、与泵叶轮同轴配置的涡轮动子、及配置在泵叶轮与涡轮动子之间的定子构成。以下，将与泵轴7的旋转轴平行的方向称为轴向。

如图2所示，泵壳体2具有形成有收容空间20的壳体主体21、将壳体主体21的收容空间20的开口闭塞的壳体盖体22，壳体主体21与壳体盖体22通过图示省略的螺栓来紧固连结。壳体主体21及壳体盖体22由例如铝系金属材料(铝合金)构成，被压铸成形。在图1中，省略壳体盖体22的图示地示出收容空间20的内部。在图2中，示出图1的a-a线处的叶片泵1的截面。

在收容空间20内收容凸轮环3及侧板4。侧板4配置在收容空间20的底面20a侧，凸轮环3配置在侧板4与壳体盖体22之间。凸轮环3及侧板4例如由铁系金属材料构成，通过烧结而成形。

从未图示的吸入通路导入工作油的第一及第二导入部211、212(参照图1)与收容空间20连通而形成于壳体主体21。而且，在壳体主体21形成有向收容空间20的底面20a开口的第一及第二喷出通路213、214(参照图2)。泵壳体2将从油的积存部向第一及第二导入部211、212供给的工作油提高压力而从第一及第二喷出通路213、214向液压供给对象供给。泵壳体2以使图1及图2所示的下侧成为铅垂方向的下方的方式配置，泵轴7的旋转轴成为水平。

泵轴7插通到形成于壳体盖体22的插通孔220中，一端部收容于在壳体主体21形成的限动孔210内。在壳体盖体22的插通孔220配置有将插通孔220的内周面与泵轴7的外周面之间密封的密封构件81。而且，泵轴7由收容在壳体盖体22的插通孔220内的多个圆筒滚子82及收容在壳体主体21的限动孔210内的多个圆筒滚子83支承为旋转自如。

凸轮环3在从沿着转子5的旋转轴的轴向观察的情况下，外周面为圆形形状，内周面为椭圆形状。该内周面成为与叶片6的前端部滑动接触的内周凸轮面3a。即，凸轮环3在轴向观察下具有椭圆形状的内周凸轮面3a。在由内周凸轮面3a包围的凸轮环3的内部形成有配置转子5的转子室30。

另外，在凸轮环3形成有一对贯通孔31、31。在这一对贯通孔31、31中分别插通有在壳体主体21的收容空间20的底面20a竖立设置的一对柱状突起23、23。由此，凸轮环3相对于泵壳体2不能相对旋转。

如图3(a)所示，在侧板4形成有第一吸入口41、第二吸入口42、第一喷出口43、第二喷出口44、第一背压槽45及第二背压槽46。上述的吸入口41、42、喷出口43、44、背压槽45、46形成作为从侧板4的平面4a沿轴向凹陷的凹部，并向转子室30开口，该侧板4的平面4a与凸轮环3的内周凸轮面3a一起形成转子室30的内表面。需要说明的是，在壳体盖体22上，在与第一背压槽45相对的位置形成有圆弧槽222，在与第二背压槽46相对的位置形成有圆弧槽221。

第一喷出口43与第一喷出通路213连通，第二喷出口44与第二喷出通路214连通。而且，第一喷出通路213经由设于侧板4的第一背压导入路47而与第一背压槽45连通，第二喷出通路214经由设于侧板4的第二背压导入路48而与第二背压槽46连通。在图2中，第一及第二背压导入路47、48由虚线表示。

第一背压槽45及第二背压槽46沿着转子5的旋转方向，在互不相同的角度范围内呈同心状且圆弧状地延伸。关于侧板4的平面4a，第一背压槽45的开口与第二背压槽46的开口之间的部分形成作为第一及第二密封面4b、4c。第一背压槽45与第二背压槽46未由第一及第二密封面4b、4c直接连通。

在叶片泵1搭载于机动车的状态下，第一喷出口43位于比泵轴7的旋转轴靠下方处，第二喷出口44位于比泵轴7的旋转轴靠上方处。而且，在侧板4上形成有开口面积从第一喷出口43朝向转子5的旋转方向的相反方向逐渐缩小而延伸的第一收缩槽431、及开口面积从第二喷出口44朝向转子5的旋转方向的相反方向逐渐缩小而延伸的第二收缩槽441。

此外，在侧板4上形成有供泵轴7插通的插通孔490及供柱状突起23、23插通的一对贯通孔491、491。侧板4相对于泵壳体2不能相对旋转。

在凸轮环3上，在与侧板4的平面4a相对的轴向端面上形成有使泵壳体2的第一导入部211与第一吸入口41连通的第一连通路32、及使第二导入部212与第二吸入口42连通的第二连通路33。在图1中，第一连通路32及第二连通路33的轮廓由虚线表示。

转子5以使外周面5a与凸轮环3的内周凸轮面3a相对的方式，能够旋转地配置在转子室30内。转子5是例如将由铁系的金属构成的粉末进行烧成的烧结体形成的圆板状。在转子5的中心部形成有与泵轴7嵌合的嵌合孔52。在本实施方式中，泵轴7的花键嵌合部71与转子5的嵌合孔52进行花键嵌合。转子5相对于泵轴7不能相对旋转，且与泵轴7一起旋转。

另外，如图3(b)所示，向外周面5a开口的多个(在本实施方式中为12个)狭缝50呈放射状地形成于转子5。狭缝50沿轴向贯通转子5。而且，平板状的叶片6以能够沿转子5的径向移动的方式收容于各个狭缝50。叶片6的至少一部分收容于狭缝50而叶片6的前端部从转子5的外周面5a突出，叶片6的侧面6a与狭缝50的内表面中的引导面50a滑动接触而沿转子5的径向被引导。

在狭缝50的内径侧的端部(转子5的中心部侧的端部)设有与第一背压槽45及第二背压槽46连通的背压室500。背压室500在转子5的旋转方向上的规定的角度范围内与第一背压槽45连通，在另一规定的角度范围内与第二背压槽46连通。即，第一背压槽45与多个狭缝50中的一部分狭缝50连通而从第一喷出口43向叶片6供给背压，第二背压槽46与多个狭缝50中的另一部分狭缝50连通而从第二喷出口44向叶片6供给背压。

转子5的周向上的狭缝50的宽度在背压室500处与比背压室500靠径向外侧处的部分相比变宽。将叶片6从狭缝50向转子5的外方压出的方向的背压从第一背压槽45及第二背压槽46向背压室500供给。叶片6接受该背压而前端部与内周凸轮面3a抵接。

如图3(a)所示，第一背压槽45包括：设置在第一吸入口41的内侧且与第一背压导入路47连通的深槽451；设置在第一喷出口43的内侧的浅槽452；使深槽451与浅槽452连通的连通槽453；从浅槽452的与连通槽453相反的一侧的端部向转子5的旋转方向延伸出的延出槽454。

同样，第二背压槽46包括：设置在第二吸入口42的内侧且与第二背压导入路48连通的深槽461；设置在第二喷出口44的内侧的浅槽462；使深槽461与浅槽462连通的连通槽463；从浅槽462的与连通槽463相反的一侧的端部向转子5的旋转方向延伸出的延出槽464。

多个叶片6接受从第一背压槽45及第二背压槽46向背压室500供给的背压，在内周凸轮面3a与转子5的外周面5a之间形成多个泵室p。换言之，内周凸轮面3a与转子5的外周面5a之间的转子室30由多个叶片6划分成多个泵室p。泵室p是由内周凸轮面3a及转子5的外周面5a和在转子5的周向上相邻的一对叶片6划成的工作油的收容空间。

泵室p从椭圆状的内周凸轮面3a的短径部朝向长径部时其容积扩大，从长径部朝向短径部时其容积缩小。而且，伴随着容积的扩大而工作油从第一及第二吸入口41、42向泵室p流入，流入的工作油伴随着泵室p的容积的缩小而向第一喷出口及第二喷出口43、44喷出。

叶片泵1同时进行第一压力转变行程和第二压力转变行程，所述第一压力转变行程通过转子5与多个叶片6一起向箭头a方向旋转而将从第一吸入口41吸入到泵室p内的工作油向第一喷出口43喷出，所述第二压力转变行程将从第二吸入口42吸入到泵室p内的工作油向第二喷出口44喷出。第一压力转变行程由从第一吸入口41向泵室p吸入工作油的吸入行程及将吸入到泵室p内的工作油向第一喷出口43喷出的喷出行程构成。同样，第二压力转变行程由从第二吸入口42向泵室p吸入工作油的吸入行程、及将吸入到泵室p内的工作油向第二喷出口44喷出的喷出行程构成。

第一背压槽45位于比第二背压槽46靠下方处。第一背压槽45向形成主要进行第一压力转变行程的泵室p的叶片6供给背压。第二背压槽46向形成进行第二压力转变行程的泵室p的叶片6供给背压。在第一压力转变行程的喷出行程中，伴随着泵室p的容积的缩小，叶片6向狭缝50的里侧(背压室500侧)移动。由此，狭缝50的内部的工作油向第一背压槽45的浅槽452排出，排出的工作油经由连通槽453向深槽451供给。同样，在第二压力转变行程的喷出行程中，伴随着泵室p的容积的缩小，叶片6向狭缝50的里侧(背压室500侧)移动，将狭缝50的内部的工作油向第二背压槽46的浅槽462排出，排出的工作油经由连通槽463向深槽461供给。

喷出到第一喷出口43的工作油经由第一喷出通路213向泵壳体2的外部排出，喷出到第二喷出口44的工作油经由第二喷出通路214向泵壳体2的外部排出。从第一喷出通路213及第二喷出通路214排出的工作油分别经由节流阀向促动器等液压供给对象供给。节流阀的节流量根据在液压供给对象中所需的液压来设定。第一喷出口43处的喷出压及第二喷出口44处的喷出压根据该节流量来确定。

如前所述，泵轴7通过经由变矩器传递的发动机的驱动力而旋转，因此当发动机停止时，转子5的旋转也停止。此时，位于比泵轴7的旋转轴靠上方处的叶片6如图1所示有时因自重而向狭缝50的里侧移动。当转子5从此状态开始旋转时，在转子5的上侧未划成泵室p，因此第二压力转变行程未正常进行，未进行从第二背压槽46的背压的导入。并且，当该状态持续时，在第一喷出口43与第二吸入口42之间的内周凸轮面3a的短径部，移动到狭缝50的里侧的叶片6不向外方突出地与转子5一起旋转，第二喷出口44的压力不上升的状态持续。

在本实施方式的叶片泵1中，，从第一背压槽45向形成在第二压力转变行程中进行从第二吸入口42吸入工作油的吸入行程的泵室p的多个叶片6中的至少1个叶片6供给背压，由此，即使在不进行从第二背压槽46的背压的导入的状况下，处于与第二吸入口42对应的位置的叶片6由于背压也会突出。即，在本实施方式中，从第一背压槽45被供给背压的多个叶片6中包括形成在第二压力转变行程中从第二吸入口42吸入工作油的泵室p的叶片6。

更具体而言，如图3(a)所示，第一背压槽45的延出槽454延伸出至第二吸入口42的内侧。而且，第二背压槽46的深槽461的转子5的旋转方向的长度比第一背压槽45的深槽451的转子5的旋转方向的长度短，在侧板4的平面4a的第一背压槽45的延出槽454的开口与第二背压槽46的深槽461的开口之间设有第二密封面4c。转子5的旋转方向上的第二密封面4c的宽度比与该密封面4c交叉的背压室500的宽度宽，第一背压槽45的延出槽454与第二背压槽46的深槽461经由背压室500未连通。

在侧板4中，在第二吸入口42的内侧(插通孔490侧)设有第一背压槽45的延出槽454的一部分、第二背压槽46的深槽461、及第二背压槽46的连通槽463。因此，形成在第二压力转变行程中进行从第二吸入口42吸入工作油的吸入行程的泵室p的叶片6在吸入行程初期阶段接受来自第一背压槽45的背压，在吸入行程后期阶段接受来自第二背压槽46的背压。

在轴向观察下向与第二吸入口42交叉的叶片6赋予背压的背压室500伴随着转子5的旋转，最初与第一背压槽45的延出槽454连通，之后与第二密封面4c交叉，然后再与第二背压槽46的深槽461连通。叶片6在背压室500与第一背压槽45的延出槽454连通的期间，接受来自第一背压槽45的背压，在背压室500与第二背压槽46的深槽461连通的期间，接受来自第二背压槽46的背压。

图4(a)是示意性地表示图1所示的静止状态下的叶片泵1的展开图，将沿转子5的周向排列的多个叶片6呈直线状地并列图示。图4(b)是将图4(a)所示的第一背压槽45及第二背压槽46选出表示的说明图，图4(c)是与图4(b)对应地将第一背压槽45及第二背压槽46以沿着侧板4的周向的截面表示的剖视图。

如图4(b)所示，第一背压槽45的连通槽453及延出槽454的宽度比深槽451及浅槽452的宽度窄。同样，第二背压槽46的连通槽463及延出槽464的宽度比深槽461及浅槽462的宽度窄。而且，如图4(c)所示，在与侧板4的平面4a垂直的方向上，第一背压槽45的浅槽452的深度比深槽451的深度浅，连通槽453及延出槽454的深度比浅槽452的深度浅。同样，第二背压槽46的浅槽462的深度比深槽461的深度浅，连通槽463及延出槽464的深度比浅槽462的深度浅。

在图4(a)所示的叶片泵1的静止状态下，形成进行第一压力转变行程的泵室p的叶片6从转子5的狭缝50突出至前端部与内周凸轮面3a抵接为止，但是形成进行第二压力转变行程的泵室p的叶片6因自重而移动到狭缝50的里侧。

图5(a)是表示转子5的旋转开始时的叶片泵1的状态的状态图。当转子5开始旋转时，由于第一压力转变行程而第一喷出口43处的工作油的压力升高。第一喷出口43的压力经由第一背压导入路47而被导入第一背压槽45，背压室500与第一背压槽45连通的狭缝50内收容的叶片6由背压压出。

在本实施方式中，第一背压槽45的延出槽454延伸出至第二吸入口42的内侧，因此形成在第二压力转变行程中从第二吸入口42吸入工作油的泵室p的一部分的叶片6上也被赋予来自第一背压槽45的背压。因此，即便第二喷出口44的压力不升高，接受到来自第一背压槽45的背压的叶片6也向第二吸入口42侧突出。在图5(a)中，示出由于来自第一背压槽45的背压而处于与第二吸入口42对应的位置的叶片6突出规定量的状态。

这样处于与第二吸入口42对应的位置的叶片6突出，由此通过与转子5一起旋转的叶片6而工作油被送入第二喷出口44。由此，第二喷出口44的工作油的压力升高，其压力经由第二背压导入路48而被导入第二背压槽46，背压室500与第二背压槽46连通的狭缝50内收容的叶片6由背压压出。

图5(b)示出由于从第二背压槽46向背压室500供给的背压而叶片6的从狭缝50的突出量增大的状态。当叶片6的突出量增大时，第二喷出口44的工作油的压力进一步升高，叶片6的突出量进一步增大。并且，如图5(c)所示，当叶片6的前端部与内周凸轮面3a抵接时，能正常地进行第二压力转变行程，叶片泵1成为稳定地运转的状态。

对以上说明的实施方式的作用及效果进行叙述。根据上述的实施方式，形成有在第二压力转变行程中从第二吸入口42吸入工作油的泵室p的一部分的叶片6被赋予来自第一背压槽45的背压，因此即便第二喷出口44的压力不升高，叶片6也向第二吸入口42侧突出。并且，该叶片6的突出成为契机，第二吸入口42的压力升高，其压力被导入第二背压槽46。由此，在转子5的旋转开始时，能够使第一及第二喷出口43、44处的工作油的压力快速上升。

另外，形成在第二压力转变行程中进行从第二吸入口42吸入工作油的吸入行程的泵室p的叶片6在吸入后期阶段接受来自第二背压槽46的背压，因此通过与第二喷出口44的喷出压对应的背压，将与第二吸入口42交叉的叶片6从狭缝50压出。由此，即使在第二喷出口44的喷出压比第一喷出口43的喷出压高的情况下，也能够可靠地进行从第二吸入口42吸入工作油的吸入行程。