专利名称：叶片泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及叶片泵，更详细来说，涉及这样的叶片泵，其在转子内部形成流通润滑油的供油通路，通过转子的旋转把润滑油间歇地供给到泵腔内。
背景技术：
以往，已知这样的叶片泵(专利文献1)，该叶片泵设有具有大致圆形的泵腔的壳体、在相对于泵腔的中心偏心的位置旋转的转子、通过转子进行旋转而把泵腔一直划分为多个空间的叶片、通过上述转子的旋转而间歇地与泵腔连通的供油通路、与该供油通路连接而把来自液压泵的润滑油供给到供油通路的供油管、和当通过上述转子的旋转使上述供油通路与泵腔连通时将该泵腔与外部空间连通的气体通路，上述供油通路设有直径方向供油孔和轴向供油槽，该直径方向供油孔在上述转子的轴部沿其直径方向设置，该轴向供油槽设置在上述壳体上且与泵腔连通，而且，通过转子的旋转与上述直径方向供油孔的开口间歇地重叠连通。而且，上述气体通路设有直径方向气体孔和轴向气体槽，该直径方向气体孔在上述转子的轴部沿其直径方向设置，与上述供油通路连通，上述轴向气体槽设置在上述壳体上并与外部空间连通，而且，通过转子的旋转与上述直径方向气体孔的开口间歇地重叠连通。上述直径方向气体孔，当直径方向供油孔与轴向供油槽连通时，与轴向气体槽连通。在上述叶片泵中，当在供油通路的直径方向供油孔与轴向供油槽连通的状态下转子停止时，泵腔内部的负压会造成供油通路内的润滑油被吸入泵腔内。而且，如果大量的润滑油被吸入泵腔内的话，当下一次叶片泵起动时，为了将该润滑油排出要对叶片施加过大的载荷，叶片有可能会破损。然而，在具有上述构成的叶片泵中，当在供油通路的直径方向供油孔与轴向供油槽连通的状态下转子停止时，与此同时，气体通路的直径方向气体孔与轴向气体槽连通，因而，可以使外部空间的空气从气体通路流入泵腔内。因此，可以由此消除泵腔内的负压，所以可以防止大量的润滑油进入泵腔内。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-2^164号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，在上述叶片泵中，已经判明，当如发动机怠速时那样从液压泵被供给到供油通路的润滑油的液压低时，外部空间的空气会从气体通路被吸入泵腔内，而使发动机的驱动扭矩增大。本发明是鉴于这样的情形提出的，提供一种叶片泵，该叶片泵即便从液压泵被供给到供油通路的润滑油的液压低，也能够尽可能地防止空气从气体通路被吸入泵腔内，从而能够防止发动机驱动扭矩增大。用于解决课题的手段S卩，本发明为一种叶片泵，所述叶片泵设有具有大致圆形的泵腔的壳体、在相对于泵腔的中心偏心的位置进行旋转的转子、通过转子进行旋转而把泵腔一直划分为多个空间的叶片、通过所述转子的旋转而间歇地与泵腔连通的供油通路、与该供油通路连接而把来自液压泵的润滑油供给到供油通路的供油管、和当通过所述转子的旋转使所述供油通路与泵腔连通时将该泵腔与外部空间连通的气体通路，所述供油通路设有直径方向供油孔和轴向供油槽，该直径方向供油孔在所述转子的轴部沿其直径方向设置，该轴向供油槽设置在所述壳体上且与泵腔连通，而且，通过转子的旋转与所述直径方向供油孔的开口间歇地重叠连通；而且，所述气体通路设有直径方向气体孔和轴向气体槽，该直径方向气体孔在所述转子的轴部沿其直径方向设置并与所述供油通路连通，所述轴向气体槽设置在所述壳体上并与外部空间连通，而且，通过转子的旋转与所述直径方向气体孔的开口间歇地重叠连通；所述直径方向气体孔，当直径方向供油孔与轴向供油槽连通时，与轴向气体槽连通，其特征在于设所述气体通路的流路面积为S1、供油通路的流路面积为&、供油管的流路面积为S3、直径方向供油孔的直径为d2、转子的旋转方向上的轴向供油槽的宽度为L，则供油通路的流路面积&被设定在S1 < &彡SXS1的范围，而且，供油管的流路面积&被设定在& < &彡3X&的范围，进而，轴向供油槽宽度L被设定在d2 < L < 4Xd2的范围。一般情况下，当从液压泵被供给到供油通路的润滑油的液压高时，为了降低其润滑油通过气体通路朝外部空间，即发动机的内部空间的泄漏，而把上述气体通路的流路面积S1设定为尽可能小的流路面积Si。另一方面，以往，对于上述供油通路的流路面积&、供油管的流路面积&、直径方向供油孔的直径为d2、转子的旋转方向上的供油槽的宽度L，从只要所需要的润滑油被供给到泵腔即可这样的观点出发，对这些大小关系并没有格外注意。然而，本发明中，当从液压泵被供给到供油通路的润滑油的液压低时，为了尽可能防止外部空间的空气从气体通路被吸入泵腔内，把供油通路的流路面积&设定在S1 < & < 3XSi的范围。即，通过把供油通路的流路面积&相对于气体通路的尽可能小的流路面积S1设定为的三倍以内的小的流路面积，使空气难以被吸入。上述专利文献1的图3 公开的供油通路的流路面积&，从图面上的比较来看，约被设定为气体通路的流路面积S1 的16倍大。另一方面，上述供油通路的流路面积&相对于气体通路的流路面积S1设定为比气体通路的流路面积S1大，从而在叶片泵的越过怠速后的运行中把所需要的润滑油确实地供给到泵腔。接着，本发明中，把供油管的流路面积&，相对于被设定得相对小的供油通路的流路面积&设定在& < & < 3X&的范围。这是为了通过把供油管的流路面积&设定得比供油通路的流路面积&大而获得节流效果，由此，即使怠速时的少的润滑油量也能够尽可能高地保持供油通路中的液压。进而在本发明中，把轴向供油槽宽度L设定在d2<L<4Xd2&范围。上述直径方向供油孔的开口，通过转子的旋转而间歇地横切轴向供油槽，当其横切时被重叠连通。然而，当轴向供油槽的宽度L太大时，被连通的时间即叠置(才一〃一，〃 )时间变长，尤其当怠速时的供油通路的液压低时，空气容易被泵腔的真空吸入。从这样的观点出发，把轴向供油槽的宽度L设定在上述范围，对空气被吸入的情况加以抑制。
图1是表示本发明的实施例的叶片泵的正面图。图2是图1中的II-II线截面图。图3是图2中的III-III线截面图。图4是对转速和驱动扭矩的关系进行实验后的实验结果图。图5是对朝泵腔2A的供油量与驱动扭矩的关系进行实验后的实验结果图。
具体实施例方式以下对于图示实施例说明本发明，图1、图2表示本发明涉及的叶片泵1，该叶片泵 1固定在未图示的机动车的发动机的侧面，从而对未图示的制动器装置的倍力装置产生负压。该叶片泵1设有形成有大致圆形的泵腔2A的壳体2、在相对于泵腔2A的中心偏心的位置通过发动机的驱动力进行旋转的转子3、通过上述转子3进行旋转并把泵腔2A — 直划分为多个空间的叶片4、和将上述泵腔2A关闭的盖5。在上述壳体2上，分别在泵腔2A的上方设有与上述制动器的倍力装置连通用来吸引来自倍力装置的气体的进气通路6、在泵腔2A的下方设有用来把从倍力装置吸引的气体排出的排出通路7。而且，在上述进气通路6上设有特别当发动机停止时用来保持倍力装置的负压的止回阀8。上述转子3设有在泵腔2A内进行旋转的圆筒状的转子部3A，被设置成使该转子部3A的外周与泵腔2A的内周面相切，上述进气通路6相对于该转子部3A的旋转位于上游侧，在转子部3A的下游侧形成有排出通路7。另外，在转子部3A上沿直径方向形成有槽9，使上述叶片4沿着该槽9内在与转子 3的轴向正交的方向上滑动自如地移动。而且，在形成在转子部3A的中央的空心部3a与叶片4之间，流入来自后述的供油通路的润滑油。进而，在上述叶片4的两端设有帽4a，使该帽如一直与泵腔2A的内周面滑动接触并进行旋转，由此，一直把泵腔2A划分为2或3个空间。具体来说，在图1的状态下，泵腔2A被叶片4在图示左右方向划分，进而，图示右方侧的空间，泵腔被转子部3A沿上下方向划分，合计被划分成3个空间。当从图1的状态开始通过转子3的旋转使叶片4旋转到将泵腔2A的中心与转子 3的旋转中心连结的位置附近时，泵腔2A被划分为上述进气通路6侧的空间、和排出通路7 侧的空间这两个空间。图2表示上述图1中的II-II部分的截面图，在该图中，在壳体2中的泵腔2A的图示右方侧，形成有用来对构成上述转子3的轴部;3B进行枢轴支撑的的轴承部2B，上述轴
5部:3B与上述转子部3A —体地旋转。而且在上述泵腔2A的左端设有上述盖5，上述转子部3A以及叶片4的图示左方侧的端面一边与所述盖5滑动接触一边进行旋转，而且上述叶片4的右方侧的端面一边与泵腔2A的轴承部2B侧的内表面滑动接触一边进行旋转。而且，形成在上述转子3上的槽9的底面9a，被形成在比泵腔2A和叶片4的滑动接触面更靠轴部3B侧一些，在叶片4与该底面9a之间形成有间隙。进而，上述轴部;3B比壳体2的轴承部2B朝图示右方侧突出，在所述突出的位置连接着通过发动机的凸轮轴进行旋转的连接器10，上述转子3通过上述凸轮轴的旋转进行旋转。而且，在轴部;3B形成有使润滑油在内部流通的供油通路11，该供油通路11通过供油管12与未图示的通过发动机驱动的液压泵连接。上述供油通路11设有形成在轴部:3B的周向的轴向供油孔11a，和与该轴向供油孔 Ila连通并在轴部:3B的直径方向穿设的直径方向供油孔lib。而且，在上述壳体2的轴承部2B上，在与上述轴部:3B的滑动部形成有构成供油通路11的轴向供油槽11c，该轴向供油槽Ilc以把上述泵腔2A和上述直径方向供油孔lib连通的方式形成，在本实施例中，该轴向供油槽Ilc被形成在上述轴承部2B的图2所示的上方。基于该构成，如图2所示，当直径方向供油孔lib的开口部与轴向供油槽Ilc重叠连通时，润滑油从轴向供油孔Ila通过直径方向供油孔lib以及轴向供油槽Ilc朝泵腔2A 内流入，从上述叶片4与槽9的底面的间隙流入转子3的空心部3a内。而且，本实施例的叶片泵1设有气体通路13，当通过转子3的旋转使上述供油通路 11与泵腔2A连通时，更具体来说，当直径方向供油孔lib的开口部与轴向供油槽Ilc重叠时，上述气体通路13把上述泵腔2A与外部空间连通。上述气体通路13设有将构成上述供油通路11的轴向供油孔Ila贯通并穿设在轴部3B的直径方向气体孔13a，该直径方向气体孔13a形成在与上述供油通路11的直径方向供油孔lib错开90度的位置。进而，当在图3中表示图2的III-III部分的截面图时，在上述壳体2的轴承部2B 上，在与轴部3B的滑动部形成有把直径方向气体孔13a与外部空间连通的轴向气体槽13b。该轴向气体槽13b的位置被形成在相对于上述轴向供油槽Ilc沿轴承部2B旋转 90°的位置，因此，在上述供油通路11的直径方向供油孔lib与轴向供油槽Ilc连通的同时，直径方向气体孔13a与轴向气体槽1 连通。以下对具有以上构成的叶片泵1说明其动作。当与现有的叶片泵1同样地通过发动机的动作使转子3旋转时，叶片4 一边随之在转子3的槽9内往复运动一边也进行旋转， 被该叶片4划分的泵腔2A的空间对应于转子3的旋转改变其容积。结果，在由上述进气通路6侧的叶片4划分的空间，容积增大而在泵腔2A内产生负压，通过进气通路6从倍力装置吸引气体而使倍力装置中产生负压。而且被吸引的气体其后因排出通路7侧的空间的容积减小而被压缩，从排出通路7被排出。另一方面，润滑油与叶片泵1的起动一起从被发动机驱动的液压泵通过供油管12 被供给到供油通路11，当通过转子3的旋转使直径方向供油孔lib与壳体2的轴向供油槽Ilc连通时，该润滑油流入泵腔2A内。流入泵腔2A内的润滑油从形成在上述转子部3A的槽9部的底面9a和叶片4的间隙流入转子部3A的空心部3a，该润滑油从叶片4与槽9的间隙、叶片4与盖5的间隙朝泵腔2A内喷出，对它们进行润滑并对泵腔2A进行密封，该润滑油与上述气体一起从排出通路7被排出。当从上述运行状态将发动机停止时，转子3与其相应地停止，从倍力装置的进气终止。在此，由于转子3的停止而使被叶片4划分的上述进气通路6侧的空间停止在负压状态，但是，只要此时上述直径方向供油孔lib的开口部与轴向供油槽Ilc不一致，轴向供油孔Ila内的润滑油就不会流入泵腔2A内。对此，当在直径方向供油孔lib的开口部与轴向供油槽Ilc 一致的状态下转子3 停止时，由于泵腔2A变为负压，所以供油通路11内的润滑油大量流入泵腔2A内。因此，当上述直径方向供油孔lib的开口部与轴向供油槽Ilc 一致时，与此同时， 上述直径方向气体孔13a与轴向气体槽1 变为一致，因而，大气从该直径方向气体孔13a 流入而将泵腔2A内的负压消除，由此，可以防止大量润滑油流入泵腔2A内。于是，在具有上述构成的叶片泵1中，当设上述气体通路13的流路面积为S1、供油通路11的流路面积为&、供油管12的流路面积为S3、直径方向供油孔lib的直径为 d2、转子3的旋转方向上的轴向供油槽的宽度为L时，把供油通路的流路面积&设定在S1 < &彡SXS1的范围，而且，把供油管的流路面积&设定在& < &彡3X&的范围，进而， 把轴向供油槽宽度L设定在d2 < L < 4Xd2的范围，当从液压泵被供给到供油通路11的润滑油的液压低时，能够尽可能防止外部空间的空气从气体通路13被吸入泵腔2A内。为了在从液压泵被供给到供油通路11的润滑油的液压高时，降低该润滑油通过气体通路13向外部空间的泄漏，而把上述气体通路13的流路面积S1设定为尽可能小的流路面积Sp本实施例的场合，把构成气体通路13的直径方向气体孔13a的流路面积作为上述流路面积S1进行设定，构成气体通路13的另一方的轴向气体槽13b的流路面积设定为比直径方向气体孔13a的流路面积S1大。作为该直径方向气体孔13a最好为尽可能小的孔，但是为了兼顾加工技术、成本， 例如优选为采用直径为1. 5mm的孔，在该场合下，直径方向气体孔13a的流路面积S1为 1. 77mm2。接着，在本实施例中，把构成供油通路11的直径方向供油孔lib的流路面积作为上述流路面积&进行设定，构成供油通路11的其它轴向供油孔Ila以及轴向供油槽Ilc的流路面积，都被设定为比直径方向供油孔lib的流路面积&大。作为上述直径方向供油孔11b，例如最好采用直径为d2 = 2mm 2. 5mm的孔，在该场合，直径方向供油孔lib的流路面积&为3. 14 4. 91mm2。即，在该场合，直径方向供油孔lib与直径方向气体孔13a的流路面积比为，& = 1. 8XS1 2. 8XSp这样，通过把供油通路11的流路面积&设定为气体通路13的小的流路面积S1的 3倍以内的小的流路面积，可以使空气难以被吸入。另一方面，通过把供油通路11的流路面积&设定为比气体通路13的流路面积S1大，使所需要的润滑油能确实地被供给到泵腔2A。接着，在本实施例中，把供油管12的流路面积&设定为比上述供油通路11的流路面积为&大。作为上述供油管12的孔的直径，例如最好采用3. 5mm的孔，在该场合，供油管12 的流路面积&为9. 62mm2。S卩，在本实施例中，供油管12与供油通路11的流路面积比为， S3 = 2· 0X& 3XS2 的范围。这样，只要使供油管12的流路面积&大于供油通路11的流路面积为S2,就可以期待供油通路11产生节流效果，由此，即使在怠速时润滑油量少也可以尽可能高地保持供油通路11中的液压。进而，在本实施例中，上述供油通路11中的轴向供油槽Ilc的宽度L被设定在d2 < L < 4Xd2的范围。本实施例的场合，由于把上述直径方向供油孔lib的直径设定为d2 =2mm 2. 5mm的范围，因而轴向供油槽lie的宽度L在大于2mm、不足IOmm的范围。如果上述轴向供油槽宽度L太大的话，直径方向供油孔lib与轴向供油槽Ilc的叠置时间变长，尤其当怠速时的供油通路的液压低的时候，空气容易被泵腔的真空吸入，因而，把轴向供油槽宽度L设定为上述范围，抑制了空气被吸入的情况。图4、图5是分别表示实验结果的图。图4是对转速和驱动扭矩的关系进行实验后的实验结果图，把现有例的驱动扭矩的大小作为基准，用扭矩降低率(％ )来表示本发明例的驱动扭矩的增减程度。图5是对朝泵腔2A的供油量与驱动扭矩的关系进行实验后的实验结果图，与图4 的场合同样，以现有例的实验结果作为基准，用扭矩降低率(％ )来表示本发明的驱动扭矩增减的程度。在上述图4的实验中，以使各转速时的供油量为0. 3 0. 4L/分的方式调整润滑油的供给压力，而且，在图5的实验中，一边把泵的转速保持大致固定(约为300rpm)，一边以能获得图5所示供给量的方式调整润滑油的供给压力。在图4、图5中的 符号和□符号表示本发明例， 符号的是使直径方向供油孔 lib的直径d2为2mm(流路面积& = 3. 14mm2)，□符号的是使直径方向供油孔lib的直径 d2为2. 5mm(流路面积& = 4. 91mm2)。而且，现有例的直径方向供油孔的直径为3mm(流路面积 & = 7. 07mm2)。进而在各图中(包含现有例)，使上述直径方向气体孔13a的直径为1. 5mm,因此， 气体通路13的流路面积S1被设定为1. 77mm2。另外供油管12的流路面积&采用3. 5mm的 ？L，因此供油管12的流路面积&为9. 62mm2，进而上述供油通路11中的轴向供油槽Ilc的宽度L为7. 5mm。从图4的实验结果可以理解，当如本发明例( 、口)那样减小直径方向气体孔 13a的直径减小供油通路11的流路面积为&时，与供油通路11的流路面积为&大的现有例相比较，尤其在500rpm左右的低转速区域中，能够期待大的扭矩降低率。这表明，在供油通路11的流路面积为&大的现有例中，随着泵的转速变为500转以下，被吸入泵腔2A的空气量增大，为了把随着叶片4被吸入的空气再次被排出到泵腔2A 外部，驱动扭矩伴随被吸入泵腔2A的空气量的增大而变大，对此，根据本发明例，能够把被吸入泵腔2A的空气量降低。
8
另外，从图5的实验结果可以理解，根据本发明例( 、口)，尤其在供油量小的 0. 2 0. 4L/分的区域中，能够期待比现有例大的扭矩降低率。在上述各实施例中，使用设有一张叶片4的叶片泵1进行了说明，但是，也能够适用于以往已知的设有多张叶片4的叶片泵1，而且不用说其用途也不限于用来对倍力装置
产生负压.O
附图标记说明
1叶片泵2壳体
2A泵腔2B轴承部
3转子3A转子部
3B轴部4叶片
11供油通路Ila轴向供油孔
lib直径方向供油孔Ilc轴向供油槽
12供油管13气体通路
13a直径方向气体孔Hb轴向气体槽
权利要求
1.一种叶片泵，所述叶片泵设有具有大致圆形的泵腔的壳体、在相对于泵腔的中心偏心的位置进行旋转的转子、通过转子进行旋转而把泵腔一直划分为多个空间的叶片、通过所述转子的旋转而间歇地与泵腔连通的供油通路、与该供油通路连接而把来自液压泵的润滑油供给到供油通路的供油管、和当通过所述转子的旋转使所述供油通路与泵腔连通时将该泵腔与外部空间连通的气体通路，所述供油通路设有直径方向供油孔和轴向供油槽，该直径方向供油孔在所述转子的轴部沿其直径方向设置，该轴向供油槽设置在所述壳体上且与泵腔连通，而且，通过转子的旋转与所述直径方向供油孔的开口间歇地重叠连通；而且，所述气体通路设有直径方向气体孔和轴向气体槽，该直径方向气体孔在所述转子的轴部沿其直径方向设置并与所述供油通路连通，所述轴向气体槽设置在所述壳体上并与外部空间连通，而且，通过转子的旋转与所述直径方向气体孔的开口间歇地重叠连通；所述直径方向气体孔，当直径方向供油孔与轴向供油槽连通时，与轴向气体槽连通，其特征在于设所述气体通路的流路面积为S1、供油通路的流路面积为&、供油管的流路面积为&、 直径方向供油孔的直径为d2、转子的旋转方向上的轴向供油槽的宽度为L， 则供油通路的流路面积&被设定在S1 < & < SXS1的范围，而且， 供油管的流路面积&被设定在& < & < 3X&的范围，进而， 轴向供油槽宽度L被设定在d2 < L < 4Xd2的范围。
2.如权利要求1所述的叶片泵，其特征在于所述供油通路设有在所述转子内部沿其轴向设置并与所述供油管连通的轴向供油孔，所述直径方向供油孔与所述轴向供油孔连ο
3.如权利要求2所述的叶片泵，其特征在于所述直径方向气体孔与所述轴向供油孔连通。
全文摘要
本发明的叶片泵，能够尽可能地防止空气从气体通路(13)被吸入泵腔内而增大发动机的驱动扭矩。来自供油管(12)的润滑油通过供油通路(11)的轴向供油孔(11a)、直径方向供油孔(11b)、轴向供油槽(11c)被供给到泵腔(2A)。气体通路(13)设有直径方向气体孔(13a)和轴向气体槽(13b)，当直径方向供油孔(11b)与轴向供油槽(11c)连通时，直径方向气体孔(13a)与轴向气体槽(13b)连通。当设所述气体通路的流路面积为S1、供油通路的流路面积为S2、供油管的流路面积为S3、直径方向供油孔的直径为d2、转子的旋转方向上的轴向供油槽的宽度为L时，供油通路的流路面积S2被设定在S1＜S2≤3×S1的范围，供油管的流路面积S3被设定在S2＜S3≤3×S2的范围，进而，轴向供油槽宽度L被设定在d2＜L＜4×d2的范围。
文档编号F04C25/02GK102365462SQ20108001509
公开日2012年2月29日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年4月27日
发明者久野祥正, 太田原清隆, 林田喜久治, 榊原隆一 申请人:大丰工业株式会社