可变容量叶片泵的制作方法

文档序号:11585156阅读:136来源:国知局

本发明涉及可变容量叶片泵,该可变容量叶片泵能够设成与各转速区域对应的适当的油的吐出量,此外能够使用于此的构造变得很简单。



背景技术:

以往,在叶片泵中,存在各种各样的能够使吐出量变化的类型。作为其代表性的技术,存在专利文献1。在专利文献1中,公开了一种能够通过使定子(5)摆动来改变泵的吐出容量的可变容量型泵。在专利文献1的实施方式中,形成有吐出端口(12)、借助石蜡颗粒(41)的膨胀或收缩而开闭的感温阀(6)、在其下游借助油压而开闭的导向阀(7),此外在其下游形成有第2控制油室(17)。

专利文献1:日本特开2015-021400号公报。

通过在第2控制油室(17)上作用或不作用油压,使定子(5)摆动,使泵的吐出容量变化。在专利文献1的方案中存在以下的问题。首先,使用第1线圈弹簧(27)、第2线圈弹簧(28)这两个弹簧,导致零件件数增大,设置空间增大。接着,以在借助油温而开闭的感温阀(6)的下游串联、在借助油压而开闭的导向阀(7)的下游串联、第2控制油室(17)的顺序配置,由此实际上调节第2控制油室(17)的油压的为导向阀(7)。

构成为,油通路(36)和给排通路(37)仅在导向阀(7)的滑阀(52)的轴向位置是某个特定的位置时连通,仅在此时感温阀(6)与第2控制油室(17)连通,来自感温阀(6)的油压向第2控制油室(17)传输。在感温阀(6)与第2控制油室(17)不连通的情况下,油压的控制仅由导向阀(7)进行,难以使控制的自由度变高。

接着,导向阀(7)仅能够进行经由给排通路(37)向第2控制油室(17)作用油压或将油压排散的两种控制。由此,难以使控制的自由度变高。接着,构成为,连通路(35)的上游端(35a)与泄流端口(54)、油通路(36)与第2泄流端口(56)、连通路(35)的开口端(35b)与第1泄流端口(59)在所有转速中不连通。

从泵的吐出端口(12)吐出的油不从任何地方排出(释放),全部向控制油室(16、17)或主油道(13)(发动机)输送。由此,在该方案中,在假如想要设置抑制高油压时的油压上升的减压阀的情况下,需要与该方案另外地设置减压阀,带来空间及成本的增大。



技术实现要素:

所以,本发明的目的(要解决的问题)是提供一种可变容量叶片泵,该可变容量叶片泵能够设成与各转速区域对应的适当的油的吐出量,此外能够使用于此的构造变得很简单。

所以,发明者为了解决上述问题而反复进行了专门研究,结果,通过使本发明的第1技术方案为以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题,所述可变容量叶片泵具备:叶片转子,该叶片转子由能够出没地插入有多个叶片的转子部构成;内部壳体,该内部壳体具有收存该叶片转子的转子室;泵壳体,该泵壳体具有容纳室,在该容纳室中,前述叶片转子将旋转中心设为不动并且前述内部壳体移动自如;第1控制油室,该第1控制油室使该泵壳体的前述容纳室内的前述内部壳体向吐出量减少的方向移动;第2控制油室,该第2控制油室使前述泵壳体的前述容纳室内的前述内部壳体向吐出量增加的方向移动;压力调整阀,该压力调整阀将前述泵壳体的前述第2控制油室内的油排出;感温阀,吐出油的一部分流入该感温阀;弹性部件,该弹性部件设在前述泵壳体上,对前述内部壳体向使由前述叶片转子带来的吐出量增加的方向弹性施力;前述感温阀随着油温变化而流路面积逐渐变化;前述压力调整阀通过吐出油的压力的增加而排出量变化。

通过使本发明的第2技术方案为以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题,所述可变容量叶片泵在第1技术方案中,前述感温阀具有将吐出油的一部分释放的作用。通过使本发明的第3技术方案为以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题,所述可变容量叶片泵在第1技术方案中,设有使前述泵壳体的前述容纳室内的前述内部壳体向吐出量减少的方向移动的第3控制油室,该第3控制油室能够与前述感温阀连通而使吐出油的一部分流入。

本发明的第4及第5技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:前述压力调整阀具备压力缸和滑阀体,在前述压力缸上设有供吐出油的一部分流入的压力缸流入部,以该压力缸流入部侧为基点,沿着轴向形成有第1流入口、第1排出口、第2流入口和第2排出口,在前述滑阀体上,沿着轴向具有第1连通部和第2连通部,前述第1连通部将前述第1流入口与第1排出口连通,前述第2连通部将前述第2流入部与前述第2排出口连通。

本发明的第6及第7技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:前述压力调整阀具备压力缸和滑阀体,在前述压力缸上设有供吐出油的一部分流入的压力缸流入部,以该压力缸流入部侧为基点,在前述压力缸上依次形成有第1排出口、第2排出口、第3排出口,并且形成有能够与前述第1排出口、前述第2排出口、前述第3排出口连通的共通流入口,在前述滑阀体上形成有共通连通部,该共通连通部能够与前述共通流入口、前述第1排出口、前述第2排出口、前述第3排出口连通。

本发明的第8及第9技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:前述压力调整阀具备压力缸和滑阀体,在前述压力缸上设有供吐出油的一部分流入的压力缸流入部,以该压力缸流入部侧为基点,在前述压力缸上沿着轴向形成有第1流入口、第2流入口、第1排出口和第2排出口,前述滑阀体具有阀内室部、和将该阀内室部与前述滑阀体的外部连通的阀内流入孔及阀内流出孔,前述阀内流入孔与前述阀内流出孔的间隔和前述第1流入口与前述第1排出口及前述第2流入口与前述第2排出口的间隔相等。

本发明的第10及第11技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:在前述第2控制油室的流入部处设有节流孔。本发明的第12及第13技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:在前述第3控制油室的下游设有节流孔及泄流部。

本发明的第14及第15技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:前述内部壳体为方形状的板状部,在该板状部的中间部位处形成有呈圆形状的前述转子室。本发明的第16及第17技术方案通过分别作为主要的结构而做成以下这样的可变容量叶片泵,解决了上述问题:前述内部壳体由环状部和操作突出部构成,构成为,在前述泵壳体的容纳室的一部分上形成有凹状操作区域,在该凹状操作区域内配置有前述操作突出部。

在本发明中,能够使本发明的使内部壳体可动的构造变得便宜。感温阀通过做成由热蜡、形状记忆合金、双金属等非电子性结构借助油温而开闭的阀机构,能够做成由非电子性结构形成的结构,能够做成耐久性、可靠性良好的装置。进而,从第2控制油室将油排出的压力调整阀也兼具备作为减压阀的功能,不需要另外设置减压阀,所以能实现零件件数的减少、设置空间的缩小。

附图说明

图1(a)是具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的油润滑回路的略示图,图1(b)是表示叶片转子和内部壳体的每旋转1周的吐出量最小状态的略示图,图1(c)是表示叶片转子和内部壳体的每旋转1周的吐出量最大状态的略示图。

图2(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的转速恒定(750rpm)下的低油温时的动作的略示图,图2(b)是图2(a)的(i)部放大图,图2(c)是图2(a)的(ii)部放大图。

图3(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的转速恒定(750rpm)下的中油温时的动作的略示图,图3(b)是图3(a)的(iii)部放大图,图3(c)是图3(a)的(iv)部放大图。

图4(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的转速恒定(750rpm)下的高油温时的动作的略示图,图4(b)是图4(a)的(v)部放大图,图4(c)是图4(a)的(vi)部放大图。

图5(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的中油温且转速750rpm时的动作的略示图,图5(b)是图5(a)的(vii)部放大图,图5(c)是图5(a)的(viii)部放大图。

图6(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的中油温且转速1000rpm至1500rpm时的动作的略示图,图6(b)是图6(a)的(ix)部放大图,图6(c)是图6(a)的(x)部放大图。

图7(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的中油温且转速2000rpm时的动作的略示图,图7(b)是图7(a)的(xi)部放大图,图7(c)是图7(a)的(xii)部放大图。

图8(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的中油温且转速2400rpm时的动作的略示图,图8(b)是图8(a)的(xiii)部放大图,图8(c)是图8(a)的(xiv)部放大图。

图9(a)是表示具备第1实施方式的内部壳体及压力调整阀的本发明的中油温且转速3000rpm时的动作的略示图,图9(b)是图9(a)的(xv)部放大图,图9(c)是图9(a)的(xvi)部放大图。

图10(a)是表示具备本发明的第2实施方式的内部壳体的油润滑回路的略示图,图10(b)是叶片转子和内部壳体的每旋转1周的吐出量最小状态下的略示图。

图11是使用感温阀作为减压阀的实施方式的油润滑回路的略示图。

图12(a)是具备第2实施方式的压力调整阀的本发明的要部略示图,图12(b)是表示压力调整阀的第1级油排出状态的纵剖侧面略示图,图12(c)是表示压力调整阀的第2级油排出状态的纵剖侧面略示图,图12(d)是表示压力调整阀的第3级油排出状态的纵剖侧面略示图。

图13(a)是具备第3实施方式的压力调整阀的本发明的要部略示图,图13(b)是表示压力调整阀的第1级油排出状态的纵剖侧面略示图,图13(c)是表示压力调整阀的油排出的停止状态的纵剖侧面略示图,图13(d)是表示压力调整阀的第2级油排出状态的纵剖侧面略示图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。本发明的可变容量叶片泵被装入在发动机等设备的油润滑回路中。本发明的可变容量叶片泵由泵壳体1、叶片转子2、内部壳体3、感温阀4、压力调整阀5和弹性部件7构成〔参照图1(a)〕。感温阀4、压力调整阀5和泵壳体1可以是作为不同的零件独立的零件,或者也可以装入到泵壳体1中作为一体而做成单体的泵单元。

泵壳体1在壳体主体部11中形成有容纳室12。此外,在容纳室12中以叶片转子2的旋转中心位置不动的方式装配叶片转子2。在泵壳体1上,形成有将油吸入的吸入部13和将油吐出的吐出部14。

叶片转子2由转子部21和叶片22构成。在转子部21上,形成有多个叶片槽部21a,21a,…,在这些叶片槽部21a,21a,…中插入着叶片22〔参照图1(b)、图1(c)〕。转子部21以旋转中心位置相对于泵壳体1的容纳室12不动的状态组装,借助发动机的动力或马达而旋转。随着转子部21的旋转,叶片22的一部分在离心力或油压、未图示的导引环等的作用下向叶片槽部21a的外部突出,抵接在后述的内部壳体3的转子室32的内周壁上。

在泵壳体1的容纳室12中配置有内部壳体3。该内部壳体3由可动主体部31和转子室32构成。可动主体部31形成为方形状且板状,其外形是长方形或正方形〔参照图1(b)、图1(c)〕。在可动主体部31的中间位置形成有中空圆筒状的转子室32。构成为,在该转子室32中收存前述叶片转子2。

在内部壳体3中存在两个实施方式。内部壳体3的第1实施方式为直线移动型。内部壳体3能够借助外部的油压在泵壳体1的容纳室12内移动。如前述那样,叶片转子2相对于泵壳体1的容纳室12位置是不动的,内部壳体3相对于容纳室12能够移动。即,叶片转子2和内部壳体3相对地位置移动。

然后,借助内部壳体3的移动,转子室32一起移动,借助该转子室32的移动,叶片转子2的旋转中心pa与转子室32的直径中心pb的间隔变动,油的吐出量变化。并且,如果叶片转子2的旋转中心pa与转子室32的直径中心pb的间隔变小,则来自吐出部14的油吐出量变少〔参照图1(b)〕,如果旋转中心pa与直径中心pb的间隔变大,则油吐出量变多〔参照图1(c)〕。

在本发明的说明中,如果内部壳体3从第2控制油室s2侧向第1控制油室s1侧移动,则旋转中心pa与直径中心pb的间隔变大,油吐出量增加,在旋转中心pa与直径中心pb的间隔最大时,油吐出量成为最大。如果内部壳体3从第1控制油室s1侧向第2控制油室s2侧移动,则旋转中心pa与直径中心pb的间隔变小,油吐出量减少,在旋转中心pa与直径中心pb的间隔最小时,油吐出量成为最小。

此外,内部壳体3在泵壳体1的容纳室12内移动,不论是哪种位置,内部壳体3都总是能够将油从吸入部13吸入、将油从吐出部14吐出。

内部壳体3相对于泵壳体1的容纳室12以直线状往复移动。相对于形成为大致长方形状的容纳室12,在内部壳体3的移动方向两侧产生扩缩的空隙室。空隙室是前述容纳室12被内部壳体3分隔的两个以上的室。该空隙室为后述的第1控制油室s1、第2控制油室s2及第3控制油室s3(参照图1)。

第1控制油室s1和第3控制油室s3都形成在内部壳体3的同一侧(参照图1)。第2控制油室s2形成在与第1控制油室s1相反的一侧(参照图1)。此外,在内部壳体3的移动方向上位于同一侧的第1控制油室s1和第3控制油室s3被设在内部壳体3上的分隔部31a分隔〔参照图1(b)、图1(c)〕。

在容纳室12上形成有供前述分隔部31a插入的凹部12a,构成为,在内部壳体3在容纳室12内移动的同时,分隔部31a也移动,该分隔部31a在凹部12a内滑动。因而,第1控制油室s1和第3控制油室s3因分隔部31a而不连通。即,流入到第1控制油室s1中的油与流入到第3控制油室s3中的油压力不同。

在前述第2控制油室s2中设有弹性部件7。该弹性部件7对前述内部壳体3朝向第1控制油室s1侧弹性施力。即,弹性部件7起到向以下方向上弹性施力的作用:使内部壳体3相对于叶片转子2向使吐出量增加的方向移动〔参照图1(b)、图1(c)〕。

在泵壳体1的吐出部14上设有吐出主流路j〔参照图1(a)〕。该吐出主流路j是装入有发动机等需要润滑油的设备9的流路,从吐出部14经由设备9朝向吸入部13进行油的循环。也有在前述吐出主流路j内具备油盘17的情况(参照图1)。在前述吐出主流路j上,设有第1控制油路j1,该第1控制油路j1从该吐出主流路j分支而向前述第1控制油室s1输送吐出油的一部分。

将在该第1控制油路j1中流动的吐出油的一部分称作第1分支油k1。此外,同样地在前述吐出主流路j上,设有第3控制油路j3,该第3控制油路j3从该吐出主流路j分支而向前述第3控制油室s3输送吐出油的一部分。将在该第3控制油路j3中流动的吐出油的一部分称作第3分支油k3。

此外,同样地从吐出部14的吐出主流路j分支而设有向第2控制油室s2输送吐出油的一部分的第2控制油路j2。将在该第2控制油路j2中流动的吐出油的一部分称作第2分支油k2(参照图2至图4等)。第1分支油k1、第2分支油k2及第3分支油k3将其流动在图2至图4中用箭头表示。

感温阀4是借助油的温度而开闭的阀。感温阀4装入在第3控制油路j3内〔参照图1(a)〕。感温阀4由感温部41、活塞部42和压力缸部43构成。但是,感温部41为了容易感知油的温度,优选的是突入到吐出主流路j中或与其邻接。感温阀4仅在油为高油温时关闭,随着油的油温变化(从低油温逐渐上升),流路面积逐渐变化(减小)。

如果表示前述感温阀4的具体的结构,则在活塞部42上装配着感温阀部44。该感温阀部44形成为大致圆筒形的倒杯状。在其顶部形成有与上游侧的第3控制油路j3连通的流入孔44a。此外,在压力缸部43上形成有与下游侧的第3控制油路j3连通的流出口43a。油从上游侧的第3控制油路j3穿过感温阀部44的流入孔44a向压力缸部43内流入。

并且,感温部41检测油温,由此感温阀部44与活塞部42一起在压力缸部43内沿上下方向移动,将流出口43a开闭。借助这样的结构,如前述那样,随着油的油温变化(从低油温逐渐上升),感温阀部44动作(下降),使流出口43a的流路面积逐渐变化(减小)。

在感温阀4的规格中,存在两个不同的实施方式。首先,感温阀4的规格的第1实施方式起到控制泵壳体1的容纳室12内的内部壳体3的移动动作的作用(参照图1至图10)。其次,感温阀4的规格的第2实施方式起到作为在以下时刻的减压阀的作用:因伴随着吐出油的温度变化等的压力上升,需要吐出油的释放(参照图11)。

在该实施方式中,从感温阀4的压力缸部43的流出口43a将油向大气排出。即,构成为,将油从感温阀4向油盘17或泵壳体1的吸入部13侧送回。具体而言,使压力缸部43的流出口43a与油盘17经由下游侧的第3控制油路j3连通(参照图11的用实线描绘的第3控制油路j3)。

或者,使感温阀4与泵壳体1的吸入部13附近的流路经由下游侧的第3控制油路j3连通(参照图11的用假想线描绘的第3控制油路j3)。在感温阀4的规格的第2实施方式中,在泵壳体1中没有设置通向第3控制油室s3的流路,因而构成为不进行第3控制油室s3的油的流入流出(参照图11)。

压力调整阀5是将第2控制油室s2内的油排出的结构。在该压力调整阀5中存在多个实施方式。首先,说明压力调整阀5的第1实施方式。压力调整阀5主要具备压力缸51、滑阀体52和弹性部件53等。在压力缸51上,形成有压力缸流入部510、第1流入口511、第2流入口512、第1排出口513和第2排出口514。在滑阀体52上,沿着阀的轴向设有两个细径部,将其一方称作第1连通部521,将另一方称作第2连通部522。第1连通部521和第2连通部522在阀的轴向上离开,以串联状态设置(参照图1、图2、图3等)。

压力调整阀5借助排出油路j6而与前述泵壳体1的第2控制油室s2连通。该排出油路j6与压力调整阀5的第1流入口511和第2流入口512分别连通,具体而言,构成为,流路在第1流入口511和第2流入口512的附近分支为两股状〔参照图1(a)〕。

在压力缸51内具备弹性部件53,构成为,被该弹性部件53弹性施力的滑阀体52使第1排出口513、第2排出口514成为关闭状态。压力缸51的压力缸流入部510与从吐出主流路j分支的分支路j5连通,是存在于分支路j5中的油的压力作用的部位。随着存在于该分支路j5及压力缸51内的油的压力增加,滑阀体52在压力缸51内以压力缸流入部510侧的位置为基点、以从该基点的位置离开的方式移动。

另外,所谓滑阀体52的基点,是在泵的非动作时油的压力不作用的状态时滑阀体52的前端的位置。所谓该滑阀体52的前端,是与前述压力缸流入部510对置的端部。借助滑阀体52的移动,第1流入口511和第1排出口513彼此及第2流入口512和第2排出口514彼此进行连通及切断,进行油的排出的控制。第1排出口513及第2排出口514连通到油盘17或吸入部13的上游侧〔参照图1(a)〕。

滑阀体52随着在分支路j5中流动而向压力调整阀5内流入的油的压力的增减和弹性部件53的弹性作用力,在压力缸51内的轴向上往复移动。并且,随着滑阀体52在压力缸51内移动,滑阀体52的第1连通部521到达第1流入口511和第1排出口513的位置,由此第1流入口511与第1排出口513连通,能够经由排出油路j6进行第2控制油室s2内的油排出。

进而,通过滑阀体52移动,第1流入口511与第1排出口513的连通被切断,此时第2流入口512与第2排出口514不连通。并且,通过滑阀体52进一步移动,该滑阀体52的第2连通部522到达第2流入口512和第2排出口514的位置,由此使第2流入口512与第2排出口514连通,能够经由排出油路j6进行第2控制油室s2内的油排出。

此时,第1流入口511与第1排出口513的连通被切断。这样,借助转速的增加,来自分支路j5的油的压力增加,由此,遍及低转速区域到高转速区域,压力调整阀5的动作在发动机的启动初期是由全闭状态带来的油排出停止,然后,进行从第1级的第1排出口513的油排出动作及从第2级的第2排出口514的油排出动作。在从第1级的第1排出口513的油排出动作与从第2级的第2排出口514的油排出动作之间的油压力中,存在由全闭状态带来的油排出停止范围。

这样,在压力调整阀5的第1实施方式中,以两个阶段进行第2控制油室s2内的油排出,在第1阶段和第2阶段的油排出之间的油压力中,具有油排出被停止的范围。即,即使转速增加,内部壳体3也向第2控制油室s2侧移动,能够将吐出压保持为大致恒定。此外,在压力调整阀5的第1实施方式中,如前述那样,做成了使油排出动作为两个阶段的构造,但通过增加滑阀体52的连通部的数量、并且在压力缸51侧也增加流入口及流出口的数量,还能够进行设为3阶段以上的多阶段的油排出。

其次,压力调整阀5的第2实施方式如图12所示,与第1实施方式大致同样,具备压力缸51和滑阀体52,在前述压力缸51上设有压力缸流入部510,该压力缸流入部510与从吐出主流路j分支的分支路j5连通,构成为,吐出油的压力经由该分支路j5向压力缸51内传递,滑阀体52借助该油的压力而移动。

在前述压力缸51上,如图12所示,在从压力缸流入部510侧(即作为基点的位置)隔开既定间隔地离开的位置上形成有共通流入口517。进而,在压力缸51上,形成有第1排出口513、第2排出口514和第3排出口516。前述第1排出口513形成在与前述第1流入口511轴向相同的位置且周向不同的位置上。

此外,第2排出口514及第3排出口516形成在与前述第1排出口513轴向分别不同的位置、并且比该第1流入口511距压力缸流入部510更远的位置上。即,距压力缸51的压力缸流入部510的位置最近而形成第1排出口513,接着以第2排出口514、第3排出口516的顺序在轴向上离开配置。

前述共通流入口517借助排出油路j6而与泵壳体1的第2控制油室s2连通。滑阀体52由主阀部52a、前头部52b和细轴部52c构成。该细轴部52c将主阀部52a与前头部52b沿着轴向连结。此外,细轴部52c直径形成得比主阀部52a及前头部52b小。

并且,在滑阀体52上,在主阀部52a与前头部52b之间由细轴部52c形成1个凹陷,将该凹陷称作共通连通部523。此外,该共通连通部523的轴向的范围、即与主阀部52a及前头部52b的间隔是至少能够将共通流入口517、第1排出口513、第2排出口514及第3排出口516全部连通的大小(参照图12)。

滑阀体52被弹性部件53以总是朝向压力缸流入部510侧即前述基点侧的方式弹性施力,在泵的非动作状态下停止,使得滑阀体52的前头部52b侧成为压力缸流入部510侧的基点的位置〔参照图12(a)〕。在该状态时,共通流入口517及第1排出口513处于由滑阀体52的主阀部52a完全关闭的状态(全闭状态)。滑阀体52随着压力调整阀5内的油的压力经由从吐出主流路j分支的分支路j5而增减和弹性部件53的弹性作用力,在压力缸51内的轴向上往复移动。

并且,随着吐出油的压力的上升,滑阀体52向从压力缸流入部510的位置(即基点的位置)离开的方向移动,但在移动初期,是主阀部52a将共通流入口517和第1排出口513关闭的状态,不进行排出油路j6的油的流出,由此不进行第2控制油室s2的油排出。

如果滑阀体52借助油的压力的进一步的上升而继续移动,则滑阀体52的主阀部52a将共通流入口517和第1排出口513打开,共通流入口517和第1排出口513位于滑阀体52的共通连通部523的范围内,由此,共通连通部523、共通流入口517及第1排出口513连通,进行第1级的第2控制油室s2的油排出〔参照图12(b)〕。

接着,吐出油的压力持续上升,滑阀体52进一步移动,第2排出口514打开并且位于滑阀体52的共通连通部523的范围内,与前述共通流入口517连通,由此进行第2级的第2控制油室s2的油排出〔参照图12(c)〕。此时,第1排出口513也位于共通连通部523内,从第1排出口513和第2排出口514进行油的流出。

进而,通过滑阀体52的移动继续,第3排出口516打开并且位于滑阀体52的共通连通部523的范围内,与前述共通流入口517连通,由此进行第3级的第2控制油室s2的油排出〔参照图12(d)〕。此时,第1排出口513、第2排出口514也位于共通连通部523内,从第1排出口513、第2排出口514、第3排出口516进行油的流出。该从第1级到第3级的油排出以在各个阶段之间油排出不停止的情况下连续且排出量增加的方式进行〔参照图12(b)、图12(c)、图12(d)〕。

此外,在压力调整阀5的第2实施方式中,借助第1排出口513、第2排出口514及第3排出口516,能够进行3级的油排出,但根据需要,也可以做成仅有第1排出口513的1级的油排出构造,或设置4个以上的排出口而做成4级以上的多级油排出构造。

接着,压力调整阀5的第3实施方式与第1及第2实施方式大致同样,具备压力缸51和滑阀体52,在前述压力缸51上设有压力缸流入部510,该压力缸流入部510与从吐出主流路j分支的分支路j5连通,构成为,吐出油的压力经由该分支路j5向压力缸51内传递,滑阀体52借助该油的压力而移动(参照图13)。

并且,以压力缸流入部510侧为滑阀体52的基点,在前述压力缸51上,从该基点起以第1流入口511、第2流入口512、第1排出口513和第2排出口514的顺序在轴向上离开而形成。滑阀体52在内部具有作为空隙的阀内室部524。并且,具有将该阀内室部524与滑阀体52的外部连通的阀内流入孔525和阀内流出孔526。阀内流入孔525位于比阀内流出孔526靠压力缸流入部510侧的位置。滑阀体52被弹性部件53总是向压力缸流入部510侧弹性施力,在泵的非动作状态下,滑阀体52在压力缸流入部510附近的端部处停止〔参照图13(a)〕。

并且,在该状态时,第1流入口511和第2流入口512借助滑阀体52全部关闭。当滑阀体52向压力缸51内的与压力缸流入部510侧相反侧的方向移动,阀内流入孔525到达了第1流入口511的位置时,阀内流出孔526到达第1排出口513,第1流入口511与第1排出口513经由阀内室部524连通〔参照图13(b)〕。

此外,当滑阀体52进一步向与压力缸流入部510侧相反侧的方向移动,阀内流入孔525到达了第2流入口512的位置时,阀内流出孔526到达第2排出口514,第2流入口512与第2排出口514经由阀内室部524连通〔参照图13(d)〕。这样,随着滑阀体52伴随吐出油的压力的上升而移动,首先,阀内流入孔525与第1流入口511及第1排出口513与阀内流出孔526的位置一致,它们经由阀内室部524连通,进行第1级的第2控制油室s2内的油排出。

进而,如果借助吐出油的压力上升而滑阀体52向与压力缸流入部510的位置相反的一侧移动,则阀内流入孔525与第2流入口512及第2排出口514与阀内流出孔526经由阀内室部524连通,进行第2级的第2控制油室s2内的油排出。在该第3实施方式中,在第1级的油排出与第2级的油排出之间的油压力中,存在油排出的停止范围。

接着,对本发明的可变容量叶片泵的第1控制油室s1、第2控制油室s2及第3控制油室s3、和感温阀4、压力调整阀5的动作进行说明。首先,第1分支油k1总是经由从吐出主流路j分支的第1控制油路j1连通到第1控制油室s1,油压被传递给第1控制油室s1。即,在第1控制油室s1上作用与从吐出部14向吐出主流路j流动的油的吐出压大致同样的油压。

接着,在第2控制油室s2中,借助内置在该第2控制油室s2中的弹性部件7,对内部壳体3总是向吐出油的吐出量增加且为最大的方向弹性施力。第2分支油k2经由从吐出主流路j分支的第2控制油路j2向第2控制油室s2流入,油压被传递给第2控制油室s2。即,在没有向第2控制油室s2的油的流动的情况下,在第2控制油室s2上作用与从吐出部14向吐出主流路j流动的油的吐出压大致同样的油压。

进而,第2控制油室s2被排出油路j6连通到压力调整阀5。压力调整阀5的滑阀体52借助存在于从吐出主流路j分支的分支路j5中的油的压力而移动。并且,对应于来自吐出部14的吐出压的增减,滑阀体52进行移动动作,能够控制从第2控制油路j2流入的油的排出量。

接着,第3分支油k3经由从吐出主流路j分支的第3控制油路j3和感温阀4向第3控制油室s3流动。并且,通过调节向第3控制油室s3流入的油的量,能够变更第3控制油室s3的油压。

接着,基于图10说明前述内部壳体3的第2实施方式。第2实施方式的内部壳体3是摆动型。摆动型的内部壳体3由环状部35和操作突出部36构成。在环状部35的内周侧形成有转子室32,在外周侧形成有突起状的摆动基部35a。

此外,在容纳室12的内周的一部分上,形成有凹陷状的摆动承接部12b,在该摆动承接部12b中插入前述摆动基部35a。此外,在容纳室12的周向的适当的一部分上形成有凹状操作区域12c,能够摆动地配置有前述操作突出部36。

并且,内部壳体3相对于容纳室12以前述摆动基部35a和摆动承接部12b为摆动中心摆动。通过内部壳体3摆动,能够使环状部35的直径中心pb与叶片转子2的旋转中心pa的间隔变化。前述凹状操作区域12c借助内置的操作突出部36形成两个空隙部,其一方为第1控制油室s1,另一方为第2控制油室s2。

此外,在内部壳体3的环状部35的外周与容纳室12的内周且前述摆动基部35a与操作突出部36之间形成的空隙为第3控制油室s3。并且,在第1控制油室s1上连通着第1控制油路j1,在第2控制油室s2上连通着第2控制油路j2,在第3控制油室s3上连通着第3控制油路j3。

第2实施方式的可变容量叶片泵的动作与第1实施方式的可变容量叶片泵是同样的。此外,关于前述第1控制油路j1和前述第3控制油路j3,也可以为在前述第1控制油室s1上连通第3控制油路j3、在第3控制油室s3上连通第1控制油路j1的结构,在此情况下也能够进行同样的控制。但是,第1控制油室s1与第3控制油室s3不连通。

此外,存在做成以下这样的构造的实施方式:在第2控制油室s2与第2控制油路j2的连接部处设有截面积被缩小的节流孔15。当从压力调整阀5将油排出时,通过设置前述节流孔15,能够使经由第2控制油路j2作用于第2控制油室s2的油压的力和经由第1控制油路j1作用于第1控制油室s1的油压的力产生适当的差。

由此,第2控制油室s2侧压力变得比第1控制油室s1侧小,即使第1控制油室s1和第2控制油室s2的面积相同,也能够强化使内部壳体3向来自吐出部14的吐出量变少的方向移动的趋向。即,能够容易地成为总是要防止油的无用做功的趋向。

存在在第3控制油室s3的下游侧设有截面积被缩小的泄流节流孔16的实施方式。泄流节流孔16起到使第3控制油室s3的油不易排出的作用。泄流节流孔16被作为节流阀使用,使来自位于上游侧的第3控制油室s3的排出量成为微量,能够借助在第3控制油室s3中流动的油的量的大小来适当地调整该第3控制油室s3的油压,也能够用于该油压控制。另外,在设为感温阀4的规格的第2实施方式的情况下(参照图11),在泵壳体1中对于第3控制油室s3不进行油的流入流出,所以不进行借助该第3控制油室s3的油压控制。

接着,对应于各种各样的状况说明本发明的作用。首先,在使转速为恒定、油温逐渐上升的状况下进行说明。这里,转速区域为低转速区域,具体而言发动机的转速设定为750rpm。但是,低转速区域并不特别限定于这里给出的数值,数值也可以增减。此外,在图中,各种各样的状况下的油的流动或油压传递由沿着各流路记载的箭头表示。

〔低油温、转速恒定〕

低油温设定为40°c。但是,低油温的数值并不限定于此,该数值也可以增减。在低油温且低转速区域中,如图2所示,借助吐出主流路j、第1控制油路j1,压力以吐出部14的吐出压向第1控制油室s1传递。同样,借助吐出主流路j、第2控制油路j2,压力也以吐出部14的吐出压向第2控制油室s2传递。并且,第1控制油室s1和第2控制油室s2具有大致同样的油压及受压面积,第1控制油室s1的油压p1和第2控制油室s2的油压p2各自的油压作用在内部壳体3上的压力大致相等,相互抵消。

由此,在内部壳体3上仅残留有弹性部件7的弹性力的力,弹性部件7的弹性作用力原样地作用。此外,在第2控制油室s2中,不进行由排出油路j6及压力调整阀5进行的油排出〔参照图2(c)〕。

感温阀4在低油温时是全开的〔参照图2(b)〕。由此,第3控制油室s3由于油流动较大,所以产生高油压,该高油压超过弹性部件7的弹性力,内部壳体3向第2控制油室s2侧〔图2(a)的泵壳体1的左侧〕最大限度移动。由此,来自吐出部14的油吐出量成为最小,能够使每旋转1周的吐出量变少,使燃料消耗率提高。

〔中油温、转速恒定〕

中油温设定为80°c。但是,中油温的数值并不限定于此,该数值也可以增减。在中油温且低转速区域中,如图3所示,叶片转子2是低转速区域,所以来自吐出部14的吐出压是较低的原状。油压被向第1控制油室s1及第2控制油室s2传递。此外,在第2控制油室s2中,不进行借助排出油路j6及压力调整阀5的油排出〔参照图3(c)〕。

感温阀4由于中油温,所以为半开〔参照图3(b)〕,流路面积减小。由此,在第3控制油室s3中流动的油量减少,所以油压p3下降,对由前述第1控制油室s1的油压p1带来的力加上由第3控制油室s3的油压p3带来的力之后的力减小,内部壳体3向第1控制油室s1侧〔图3(a)的泵壳体1的右侧〕移动。由此,每旋转1周的吐出量增加。

〔高油温、转速恒定〕

高油温设定为120°c。但是,高油温的数值并不限定于此,该数值也可以增减。在高油温且低转速区域中,如图4所示,叶片转子2是低转速区域,所以来自吐出部14的吐出压是较低的原状。油压被向第1控制油室s1及第2控制油室s2传递。此外,在第2控制油室s2中,不进行借助排出油路j6及压力调整阀5的油排出〔参照图4(c)〕。

感温阀4由于高油温,所以为全闭〔参照图4(b)〕,油的流动停止。由此,第3控制油室s3的油压p3成为大致大气压,第1控制油室s1和第2控制油室s2的油压p1和油压p2相等,所以在内部壳体3上仅作用有弹性部件7的弹性作用力,内部壳体3向第1控制油室s1侧〔图4(a)的泵壳体1的右侧〕的位置最大限度地移动。由此,来自吐出部14的每旋转1周的吐出量成为最大。

接着,说明使油温为恒定、转速变化时的状况。这里,油温设定为80°c。但是,油温并不特别限定于这里给出的数值,数值也可以稍稍增减。

〔油温恒定及转速750rpm〕

发动机转速设定为750rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。如图5所示,借助吐出主流路j及第1控制油路j1,压力以吐出部14的吐出压向第1控制油室s1传递,借助吐出主流路j及第2控制油路j2,油压也向第2控制油室s2传递。

并且,第1控制油室s1和第2控制油室s2具有大致同样的油压及受压面积,第1控制油室s1的油压p1和第2控制油室s2的油压p2各自的油压作用在内部壳体3上的力大致相等,相互抵消。在内部壳体3上仅残留有弹性部件7的弹性力的力,弹性部件7的弹性作用力原样地作用。此外,分支路j5的油的压力的力比弹性部件53的力小,不能使滑阀体52移动到第1级开口位置,不进行借助压力调整阀5的油排出〔参照图5(c)〕。

感温阀4在80°c下是半开状态〔参照图5(b)〕。第3分支油k3经由第3控制油路j3向第3控制油室s3流入。由此,第3控制油室s3虽然产生油压,但由于感温阀4是半开状态,所以油压较低,由该油压带来的力比弹性部件7的弹性力稍大,所以内部壳体3向第2控制油室s2侧〔图5(a)的泵壳体1的左侧〕稍稍移动。由此,来自吐出部14的油吐出量成为中间状态。

〔油温恒定及转速1000rpm〕

转速设定为1000rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。如图6所示,借助吐出主流路j及第1控制油路j1,压力以吐出部14的吐出压向第1控制油室s1传递,借助吐出主流路j及第2控制油路j2,油压也向第2控制油室s2传递。

并且,第1控制油室s1和第2控制油室s2具有大致同样的油压及受压面积,第1控制油室s1的油压p1和第2控制油室s2的油压p2各自的油压作用在内部壳体3上的力大致相等,相互抵消。在内部壳体3上仅残留有弹性部件7的弹性力的力,弹性部件7的弹性作用力原样地作用。此外,分支路j5的油的压力的力比弹性部件53的力小,不能使滑阀体52移动到第1级开口位置,不进行借助压力调整阀5的油排出〔参照图6(c)〕。

感温阀4是半开状态〔参照图6(b)〕。由于吐出主流路j的压力比750rpm时高,所以第3分支油k3的流量比750rpm时大。由此,第3控制油室s3的压力比750rpm时大,由该油压带来的力比弹性部件7的弹性力大,所以内部壳体3向第2控制油室s2侧〔图6(a)的泵壳体1的左侧〕稍稍移动。由此,来自吐出部14的每旋转1周的油吐出量比转速750rpm时稍稍减少。

〔油温恒定及转速1500rpm〕

转速设定为1500rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。转速设定为1500rpm的情况下的内部壳体3、感温阀4及压力调整阀5的状态如图6所示,与将转速设定为1000rpm的情况是大致同样的。此外,由于转速增加,所以来自吐出部14的油吐出量比转速1000rpm时增加。这样,在设定为转速1000rpm至1500rpm的情况下,感温阀4及压力调整阀5的状态为大致同样的。

〔油温恒定及转速2000rpm〕

转速设定为2000rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。如图7所示,借助吐出主流路j及第1控制油路j1,压力以吐出部14的吐出压向第1控制油室s1传递,借助吐出主流路j及第2控制油路j2,油也向第2控制油室s2流入,油压向第2控制油室s2传递。

通过将转速设为2000rpm,来自吐出部14的吐出量增加,油的压力增加。由存在于分支路j5中的油的压力带来的力增加,超过弹性部件53的弹性力,滑阀体52移动。由此,第1流入口511与第1排出口513连通,第2控制油室s2内的油借助压力调整阀5进行排出〔参照图7(c)〕。因此,前述第2控制油室s2的油压p2变得比第1控制油室s1的压力小。

感温阀4是半开状态〔参照图7(b)〕,在第3分支油k3的流量不少的状态下,第3分支油k3经由第3控制油路j3向第3控制油室s3流入。由此,由第1控制油室s1和第3控制油室s3的加在一起的油的压力带来的力超过由弹性部件7的弹性力和第2控制油室s2的油的压力带来的力的合力,内部壳体3向第2控制油室s2侧〔图7(a)的泵壳体1的左侧〕移动。由此,来自吐出部14的每旋转1周的油吐出量为减少方向。

〔油温恒定及转速2400rpm〕

在图8中,转速设定为2400rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。将转速设定为2400rpm的情况下的感温阀4的状态如图8所示,与将转速设定为2000rpm(参照图7)的情况是大致同样的。

通过将转速设为2400rpm,与转速2000rpm时相比,来自吐出部14的吐出量及压力进一步增加,存在于分支路j5中的油的压力增加。由此,压力调整阀5的滑阀体52进一步向左移动,压力调整阀5暂时成为全闭状态,不进行第2控制油室s2的油的排出〔参照图8(c)〕。感温阀4是半开状态〔参照图8(b)〕。来自第2控制油路j2的油的压力原样传递给第2控制油室s2,使内部壳体3与弹性部件7一起向第1控制油室s1侧〔图8(a)的泵壳体1的右侧〕移动。由此,来自吐出部14的油吐出量为增加方向。

〔油温恒定及转速3000rpm〕

在图9中,转速设定为3000rpm。但是,该数值并不限定于此,该数值也可以稍稍增减。转速设定为3000rpm的情况下的感温阀4的状态如图9所示,与将转速设定为2400rpm的情况是大致同样的。

通过将转速设为3000rpm,与转速2400rpm时相比,来自吐出部14的吐出量及压力进一步增加,存在于分支路j5中的油的压力增加。由此,压力调整阀5的滑阀体52进一步移动,压力调整阀5的第2流入口512与第2排出口514连通而成为全开状态,进行第2控制油室s2的油的排出〔参照图9(c)〕。由此,即使转速上升,第2控制油室s2的油压上升也几乎全被抑制。随着转速上升,内部壳体3向第2控制油室s2侧〔图9(a)的泵壳体1的左侧〕移动。由此,来自吐出部14的油吐出量为减少方向。

如以上所述,使油温为恒定,随着使转速增加,借助压力调整阀5,将第2控制油室s2的油适当排出及进行排出停止,使内部壳体3向第2控制油室s2侧及第1控制油室s1侧移动。这样,即使转速增加,也能够将来自吐出部14的油的吐出压保持为大致恒定。

另外,在本实施方式中,感温阀4配置在第3控制油路j3中,压力调整阀5配置在分支路j5中。第3控制油路j3的比感温阀4靠上游的长度、分支路j5的比压力调整阀5靠上游的长度分别是任意的,也包括零。

这意味着,第3控制油路j3、分支路j5的一部分与吐出主流路j重叠,包含在本发明的思想中。

在第2实施方式中,前述感温阀具有将吐出油的一部分释放的作用,由此,相对于吐出油的压力能够进行较大范围内的释放控制。在第3实施方式中,与第3控制油室连通而设置感温阀,由此,能进行与各种各样的油温和油压对应的很细致的控制,能够使燃料消耗率提高效果进一步变大。在第4及第5实施方式中,能够进行第2控制油室中的很细致的2阶段的压力控制,由此能够进行各状况下的吐出油的调整。在第6及第7实施方式中,能够将第2控制油室内的压力调整以很简单的方案进行多阶段的压力控制。在第8及第9实施方式中,与第4及第5实施方式同样能够进行很细致的2阶段的压力控制。

在第10及第11实施方式中,在前述第2控制油室的流入部处设置节流孔,由此,当油流到第2控制油路中时,能够使第1控制油室和第2控制油室的油压产生适当的压力差,所以能够更准确地进行使用压力调整阀的控制。在第12及第13实施方式中,在前述第3控制油室的下游设置节流孔及泄流部,由此,能够通过调整油流过的量来使第3控制油室的油压成为适当的值。

在第14及第15实施方式中,借助前述内部壳体为方形状的板状部、在该板状部的中间部位形成有呈圆形状的前述转子室的结构,能够做成很便宜的构造。在第16及第17实施方式中,构成为,前述内部壳体由环状部和操作突出部构成,在前述泵壳体的容纳室的一部分上形成有凹状操作区域,在该凹状操作区域内配置有前述操作突出部,由此,能够进行精度很高的吐出量的调整。

附图标记说明

1泵壳体;11壳体主体部;12容纳室;13吸入部;14吐出部;15节流孔;16泄流节流孔;2叶片转子;21转子部;21a叶片槽部;22叶片;3内部壳体;31可动主体部;32转子室;4感温阀;5压力调整阀;51压力缸;510压力缸流入部;511第1流入口;512第2流入口;513第1排出口;514第2排出口;516第3排出口;52滑阀体;521第1连通部;522第2连通部;523共通连通部;524阀内室部;525阀内流入孔;526阀内流出孔;7弹性部件;s1第1控制油室;s2第2控制油室;s3第3控制油室;j吐出主流路;j1第1控制油路;j2第2控制油路;j3第3控制油路;j5分支路;j6排出油路;k1第1分支油;k2第2分支油;k3第3分支油。

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