可變?nèi)萘啃腿~片泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可改變排出容量的可變?nèi)萘啃腿~片泵。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，將葉片可進(jìn)出地容納于轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)，通過(guò)凸輪環(huán)的擺動(dòng)使在凸輪環(huán)內(nèi)周面、轉(zhuǎn)子外周面、葉片之間所形成的泵室的容積變化的可變?nèi)萘啃偷娜~片泵是公知的。例如，專利文獻(xiàn)I中記載的葉片泵，為了使排出流量成為所要求的值，設(shè)置對(duì)控制凸輪環(huán)的偏心量的控制閥付與作用力的螺線管，通過(guò)付與規(guī)定的作用力而控制排出流量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012 — 87777號(hào)公報(bào)
[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，專利文獻(xiàn)I記載的葉片泵，第一控制壓室及第二控制壓室的壓力差的大小關(guān)系頻繁地替換時(shí)，密封就會(huì)左右亂動(dòng)，密封的邊緣部的耐久性有可能降低。另外，當(dāng)?shù)谝豢刂茐菏壹暗诙刂茐菏彝ㄟ^(guò)凸輪環(huán)8的搖擺而產(chǎn)生控制室內(nèi)的容積變動(dòng)時(shí)，由于進(jìn)一步招致壓力變動(dòng)，密封左右亂動(dòng)的現(xiàn)象變得更加明顯。另外，在第一控制壓室及第二控制壓室的絕對(duì)壓高的狀態(tài)下從密封部起發(fā)生泄漏的情況下，產(chǎn)生工作油中的空氣引起的氣蝕。為了避免這種情況，還考慮將密封的材料設(shè)定為高硬度、高強(qiáng)度材料，但密封因第一控制壓室和第二控制壓室的壓力差變動(dòng)而亂動(dòng)時(shí)，會(huì)攻擊設(shè)置有密封的接合環(huán)，接合環(huán)的耐久性有可能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種與第一控制壓室及第二控制壓室的控制壓的狀態(tài)無(wú)關(guān)，密封部件不會(huì)亂動(dòng)的密封構(gòu)造。
[0009]用于解決課題的技術(shù)方案
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種可變?nèi)萘啃稳~片泵，其特征為，具有:泵殼，其具有泵單元容納部；驅(qū)動(dòng)軸，其軸支承于所述泵殼；轉(zhuǎn)子，其設(shè)置于所述泵殼內(nèi)，由所述驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且沿周向具有許多槽；多個(gè)葉片，其設(shè)置為在所述槽內(nèi)進(jìn)出自如；凸輪環(huán)，其設(shè)置為在所述泵單元容納部?jī)?nèi)能夠移動(dòng)，形成為環(huán)狀，在內(nèi)周側(cè)與所述轉(zhuǎn)子及所述葉片一起形成多個(gè)泵室；吸入口，其形成在所述泵殼，伴隨所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在所述多個(gè)泵室中容積增大的吸入?yún)^(qū)域開(kāi)口 ；排出口，其設(shè)置于所述壓板，伴隨所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在所述多個(gè)泵室中容積減少的排出區(qū)域開(kāi)口 ；第一密封槽及第二密封槽，其為將所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸的放射方向設(shè)定為徑向、將圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的方向設(shè)定為周向時(shí)，在所述徑向以朝向所述凸輪環(huán)的外周面開(kāi)口的方式形成于所述泵單元容納部的一對(duì)密封槽，設(shè)置為相對(duì)于所述驅(qū)動(dòng)軸配置于所述吸入口側(cè)，并在所述周向相互分離；第一密封部件及第二密封部件，其為分別設(shè)置于所述第一密封槽和所述第二密封槽的一對(duì)密封部件；第一流體壓室及第二流體壓室，其為在所述徑向形成于所述泵單元容納部和所述凸輪環(huán)之間，由所述第一密封部件及所述第二密封部件隔成的一對(duì)壓力室，所述第一流體壓室設(shè)置于所述凸輪環(huán)向所述凸輪環(huán)的偏心量增大的一側(cè)移動(dòng)時(shí)容積減少的一側(cè)，被導(dǎo)入從所述排出口排出的排出壓，以使所述第一流體壓室比所述第一密封部件和所述第二密封部件之間形成的壓力室即低壓室成為高壓，所述第二流體壓室設(shè)置于所述凸輪環(huán)向所述凸輪環(huán)的偏心量增大的一側(cè)移動(dòng)時(shí)容積增大的一側(cè)，被導(dǎo)入從所述排出口排出的排出壓，以使所述第二流體壓室比所述低壓室成為高壓；控制閥，其控制所述第一流體壓室或所述第二流體壓室的壓力。
[0011]發(fā)明效果
[0012]因此，由于周向兩側(cè)與第一流體壓室和第二流體壓室雙方都不鄰接，因此，抑制了隨著與凸輪環(huán)的振動(dòng)相伴的第一、第二流體壓室內(nèi)的壓力變化的密封部件的亂動(dòng)，能夠抑制密封部件、密封槽產(chǎn)生損傷。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是從旋轉(zhuǎn)軸向觀察實(shí)施例1的葉片泵的內(nèi)部的剖視圖；
[0014]圖2是將實(shí)施例1的接合環(huán)內(nèi)部的構(gòu)成放大的局部放大圖；
[0015]圖3是從z軸正方向側(cè)觀察實(shí)施例1的壓板41的俯視圖；
[0016]圖4是從z軸負(fù)方向側(cè)觀察實(shí)施例1的前體的圖；
[0017]圖5是表示實(shí)施例1的控制部及控制室的關(guān)系的概要圖；
[0018]圖6是實(shí)施例1的第四平面部的放大圖；
[0019]圖7是表示實(shí)施例2的凸輪環(huán)8的構(gòu)成的主視圖；
[0020]圖8是實(shí)施例3的第四平面部的放大圖；
[0021]圖9是表示實(shí)施例4的可變?nèi)萘啃腿~片泵的構(gòu)成的概略剖視圖；
[0022]圖10是將實(shí)施例5的接合環(huán)內(nèi)部的構(gòu)成放大的局部放大圖。
[0023]標(biāo)記說(shuō)明
[0024]I葉片泵、6轉(zhuǎn)子、7葉片、8凸輪環(huán)、Ila第一密封部件、Ilb第二密封部件、30控制閥、40后體、41壓板、42前體、43排出口、44吸入側(cè)背壓口、45排出側(cè)背壓口、51吸入口、52排出口、53吸入側(cè)背壓口、54排出側(cè)背壓口、61槽、400容納孔、941第一密封槽、942第二密封槽、439連通路、Rl第一流體壓室、R2第二流體壓室、R4、R6低壓室、R5中間壓室、r泵室
【具體實(shí)施方式】
[0025][實(shí)施例1]
[0026]〔葉片泵的概要〕
[0027]說(shuō)明實(shí)施例1的葉片泵I的概要。葉片泵I被用作向機(jī)動(dòng)車的液壓式促動(dòng)器的液壓供給源。具體地說(shuō)，被用作帶式的連續(xù)可變變速器CVT的液壓供給源。此外，也可以用作其它液壓式促動(dòng)器、例如，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓供給源。葉片泵I通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的曲軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，吸入、排出工作流體。作為工作流體使用工作油，具體地說(shuō)，使用CVT油。工作油具有彈性系數(shù)比較大、相對(duì)于稍微的容積變化，壓力大幅變化的性質(zhì)。葉片泵I是可改變排出容量(每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)而排出的流體量。以下稱為泵容量。)的可變?nèi)萘啃?，作為一體的單元具有吸入、排出工作油的泵部2和控制排出容量的控制部3。
[0028]〔泵部的構(gòu)成〕
[0029]圖1是從旋轉(zhuǎn)軸向觀察葉片泵I的內(nèi)部的局部剖視圖。為了方便說(shuō)明，設(shè)置三維直角坐標(biāo)系，在葉片泵I的徑向設(shè)定X軸及y軸，在葉片泵I的旋轉(zhuǎn)軸向設(shè)定z軸。在葉片泵I的旋轉(zhuǎn)軸O上設(shè)置z軸，凸輪環(huán)8的中心軸P相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸O進(jìn)行擺動(dòng)的方向設(shè)置X軸，沿與X軸及z軸正交的方向設(shè)置y軸。將圖1的紙面上方設(shè)為z軸正方向、將P相對(duì)于O離開(kāi)的一側(cè)(相對(duì)于第二封閉區(qū)域的第一封閉區(qū)域的這一側(cè)。參照?qǐng)D2。)設(shè)為X軸正方向，相對(duì)于吸入?yún)^(qū)域?qū)⑴懦鰠^(qū)域這一側(cè)設(shè)為I軸正方向。
[0030]泵部2作為主要的構(gòu)成要素具有:由曲軸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸5、由驅(qū)動(dòng)軸5驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子6、分別可進(jìn)出地被容納于形成在轉(zhuǎn)子6的外周的多個(gè)槽61的葉片7、圍繞轉(zhuǎn)子6而配置的凸輪環(huán)8、圍繞凸輪環(huán)8而配置的接合環(huán)9、配置于凸輪環(huán)8及轉(zhuǎn)子6的軸向側(cè)面，并與凸輪環(huán)8、轉(zhuǎn)子6及葉片7—起形成多個(gè)泵室r的壓板41、具有容納孔400，將壓板41容納在容納孔400的底部，并且將接合環(huán)9、凸輪環(huán)8、轉(zhuǎn)子6及葉片7容納在容納孔400內(nèi)的后體40、閉塞后體40的容納孔400，并且與凸輪環(huán)8、轉(zhuǎn)子6及葉片7—起形成多個(gè)泵室r的前體42。將這些后體40及前體42統(tǒng)稱并記載為泵殼。
[0031](接合環(huán)的構(gòu)成)
[0032]圖2是將實(shí)施例1的接合環(huán)內(nèi)部的構(gòu)成放大的局部放大圖。在后體40上形成有沿z軸向延伸的大致圓筒狀的容納孔400。在該容納孔400中設(shè)置有圓環(huán)狀的接合環(huán)9。
[0033]接合環(huán)9的內(nèi)周面構(gòu)成沿z軸向延伸的大致圓筒狀的容納孔90。在容納孔90的X軸正方向側(cè)，形成有與yz平面大致平行的第一平面部91。在容納孔90的X軸負(fù)方向側(cè)形成有與yz平面大致平行的第二平面部92。在第二平面部92的z軸向大致中央，在X軸負(fù)方向側(cè)形成有臺(tái)階部920。
[0034]在容納孔90的Y軸正方向側(cè)，即相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸O靠X軸正方向一些，形成有與z軸大致平行的第三平面部93。在第三平面部93形成有從z軸方向看為半圓狀的槽(凹部930)。在隔著凹部930的兩側(cè)形成有沿徑向貫通接合環(huán)9的連通路931、932。在凹部930的X軸正方向側(cè)的第三平面部93開(kāi)設(shè)第一連通路931，與第三平面部93的x軸負(fù)方向側(cè)鄰接地開(kāi)設(shè)第二連通路932。在容納孔90的y軸負(fù)方向側(cè)形成有與xz平面大致平行的第四平面部94。在第四平面部94上形成有從z軸方向看為長(zhǎng)方形的一對(duì)第一密封槽941、第二密封槽942。
[0035](凸輪環(huán)的構(gòu)成)
[0036]在接合環(huán)9的容納孔90內(nèi)，擺動(dòng)自如地設(shè)置有圓環(huán)狀的凸輪環(huán)8。換言之，接合環(huán)9以環(huán)繞凸輪環(huán)8的方式配置。從z軸方向看，凸輪環(huán)8的凸輪環(huán)內(nèi)周面80及凸輪環(huán)外周面81為大致圓形，凸輪環(huán)8的徑向?qū)挾却笾乱欢āＴ谕馆啳h(huán)8的J軸正方向側(cè)的凸輪環(huán)外周面81，形成有從z軸方向看為半圓狀的槽(凹部810)。
[0037]在凸輪環(huán)8的X軸負(fù)方向側(cè)的凸輪環(huán)外周面81上，X軸方向具有軸的大致圓筒狀的凹部811被穿設(shè)直到規(guī)定深度。在接合環(huán)內(nèi)周的凹部930和凸輪環(huán)外周的凹部810之間，沿z軸向延伸的銷10 (參照?qǐng)D1)以被夾入這些凹部930、810的方式與各凹部930、810抵接設(shè)置。
[0038]在上述接合環(huán)內(nèi)周的凹部940設(shè)置有密封部件11。密封部件11與凸輪環(huán)外周面81的y軸負(fù)方向側(cè)抵接。
[0039]在接合環(huán)內(nèi)周的臺(tái)階部920設(shè)置有作為彈性部件的彈簧12的一端。彈簧12為螺旋彈簧。在凸輪環(huán)外周的凹部811嵌插有彈簧12的另一端。彈簧12以壓縮狀態(tài)設(shè)置，相對(duì)于接合環(huán)9總是對(duì)凸輪環(huán)8向X軸正方向側(cè)施力。
[0040]接合環(huán)9的容納孔90的X軸方向尺寸、即第一平面部91和第二平面部92之間的距離設(shè)置為比凸輪環(huán)外周面81的直徑大。凸輪環(huán)8相對(duì)于接合環(huán)9被平面部93支承，以平面部93為支點(diǎn)擺動(dòng)自如地設(shè)置在xy平面內(nèi)。銷10抑制凸輪環(huán)8相對(duì)于接合環(huán)9的位置偏離(相對(duì)旋轉(zhuǎn))。
[0041]凸輪環(huán)8的擺動(dòng)在X軸正方向側(cè)通過(guò)凸輪環(huán)外周面81與接合環(huán)9的第一平面部91抵接而被限制，在X軸負(fù)方向側(cè)，通過(guò)凸輪環(huán)外周面81與接合環(huán)9的第二平面部92抵接而被限制。將凸輪環(huán)8的中心軸P相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸O的偏心量設(shè)為δ。在凸輪環(huán)外周面81與第二平面部92抵接的位置(最小偏心位置)，偏心量δ成為最小值。在凸輪環(huán)外周面81與第一平面部91抵接的圖2的位置(最大偏心位置)，偏心量δ成為最大。在凸輪環(huán)8擺動(dòng)時(shí)，平面部93與凸輪環(huán)外周面81滑動(dòng)連接，并且，被收裝于第一密封槽941的第一密封部件Ila及被收裝于第二密封槽942的第二密封部件Ilb與凸輪環(huán)外周面81滑動(dòng)連接。
[0042](控制室的構(gòu)成)
[0043]接合環(huán)內(nèi)周面95和凸輪環(huán)外周面81之間的空間，其ζ軸負(fù)方向側(cè)被壓板41封止，ζ軸正方向側(cè)被前體42封止，另一方面，由平面部93和第一及第二密封部件lla、llb液密地隔成兩個(gè)控制室Rl、R2。
[0044]在X軸正方向側(cè)形成有第一控制室R1，在X軸負(fù)方向側(cè)形成有第二控制室R2。第一連通路931向第一控制室Rl開(kāi)口，第二連通路932向第二控制室R2開(kāi)口。另外，在上述限制位置，在凸輪環(huán)外周和接合環(huán)內(nèi)周之間確保有規(guī)定的間隙，第一、第二控制室Rl、R2的容積為規(guī)定以上且不為零。
[0045](轉(zhuǎn)子的構(gòu)成)
[0046]在主體4(后體40、壓板41、前體42)上旋轉(zhuǎn)自如地軸支承有驅(qū)動(dòng)軸5。驅(qū)動(dòng)軸5經(jīng)由鏈條與內(nèi)燃機(jī)的曲軸結(jié)合，與曲軸同步旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)軸5的外周上，同軸固定有(花鍵結(jié)合)轉(zhuǎn)子6。轉(zhuǎn)子6為大致圓柱狀，設(shè)置于凸輪環(huán)8的內(nèi)周側(cè)。換言之，凸輪環(huán)8以環(huán)繞轉(zhuǎn)子6的方式配置。在轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)子外周面60和凸輪環(huán)8的凸輪環(huán)內(nèi)周面80和壓板41、前體42之間，形成有環(huán)狀室R3。轉(zhuǎn)子6與驅(qū)動(dòng)軸5 —起繞旋轉(zhuǎn)軸O向圖2的順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
[0047]在轉(zhuǎn)子6上放射狀形成有多個(gè)槽(槽61)。從ζ軸方向看，各槽61從轉(zhuǎn)子外周面60朝向旋轉(zhuǎn)軸O直到規(guī)定深度，沿轉(zhuǎn)子徑向延伸且直線狀設(shè)置，遍及轉(zhuǎn)子6的ζ軸向整個(gè)范圍而形成。槽61在將轉(zhuǎn)子6沿周向等分割的位置形成有11處。
[0048]葉片7為大致長(zhǎng)方形的板部件(葉片)，設(shè)置有多個(gè)(11枚)，各槽61可進(jìn)出地各容納有I枚。葉片7的轉(zhuǎn)子外徑側(cè)(離開(kāi)旋轉(zhuǎn)軸O的一側(cè))的前端部(葉片前端部70)對(duì)應(yīng)凸輪環(huán)內(nèi)周面80形成為緩和的曲面狀。另外，槽61和葉片7的數(shù)不限于11。
[0049]各槽61的轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)(朝向旋轉(zhuǎn)軸O的一側(cè))的端部(槽基端部610)形成為大致圓筒狀，從ζ軸方向看，為比轉(zhuǎn)子周向上的槽主體部611的寬度大的大徑的大致圓形。另夕卜，也可以不特別將槽基端部610形成為圓筒狀，例如，也可以形成為和槽主體部611同樣的槽形狀。在槽基端部610和容納在該該槽61的葉片7的轉(zhuǎn)子內(nèi)徑側(cè)的端部(葉片基端部71)之間，形成有該葉片7的背壓室br(受壓部)。
[0050]在轉(zhuǎn)子外周面60的與各葉片7相對(duì)應(yīng)的位置，形成有從ζ軸方向看為大致梯形的突出部62。突出部62以遍及轉(zhuǎn)子6的ζ軸向整個(gè)范圍、從轉(zhuǎn)子外周面60突出到規(guī)定高度的方式形成。在突出部62的大致中央位置設(shè)置有各槽61的開(kāi)口部。槽61的轉(zhuǎn)子徑向長(zhǎng)度(包含突出部62及槽基端部610)設(shè)置為與葉片7的轉(zhuǎn)子徑向長(zhǎng)度大致相同。
[0051]通過(guò)設(shè)置突出部62，確保了槽61的轉(zhuǎn)子徑向長(zhǎng)度為規(guī)定以上，例如，即使在第一封閉區(qū)域，葉片7自槽61最大限度地突出，也可確保槽61中的葉片7的保持性。換言之，由于通過(guò)突出部62提高了葉片7的保持性，同時(shí)從轉(zhuǎn)子外周面60除掉了突出部62以外的肉，使泵室r的容積增大該除肉量，從而提高了泵效率，且使轉(zhuǎn)子6整體輕量化，減少了動(dòng)力損失。
[0052]環(huán)狀室R3通過(guò)多個(gè)葉片7劃分成多個(gè)(11個(gè))泵室(容積室)r。以下，將在轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向(圖2的順時(shí)針?lè)较颉Ｒ韵?，僅稱為旋轉(zhuǎn)方向。)相鄰的葉片7彼此之間(兩個(gè)葉片7的側(cè)面間)的距離叫做I節(jié)距。一個(gè)泵室r的旋轉(zhuǎn)方向?qū)挾葹镮節(jié)距。此外，I節(jié)距的間隔也可以不均等。
[0053]在凸輪環(huán)8的中心軸P相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸0(向X軸正方向側(cè))偏心的狀態(tài)下，隨著從X軸負(fù)方向側(cè)向X軸正方向側(cè)，轉(zhuǎn)子外周面60和凸輪環(huán)內(nèi)周面80之間的轉(zhuǎn)子徑向距離(泵室r的徑向尺寸)變大。根據(jù)該距離的變化，葉片7從槽61進(jìn)出，由此，被隔成各泵室r，并且，X軸正方向側(cè)的泵室r相比X軸負(fù)方向側(cè)的泵室r，容積變大。因該泵室r的容積的差異，以X軸為界在I軸負(fù)方向側(cè)，隨著朝向轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向(圖2的順時(shí)針?lè)较?即X軸正方向側(cè)，泵室r的容積擴(kuò)大，而以X軸為界在I軸正方向側(cè)，隨著朝向轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向(圖2的順時(shí)針?lè)较?即X軸負(fù)方向側(cè)，泵室r的容積縮小。
[0054]〔板的構(gòu)成〕
[0055]圖3是從ζ軸正方向側(cè)觀察實(shí)施例1的壓板41的俯視圖。在壓板41上形成有吸入口 43、排出口 44、吸入側(cè)背壓口 45、排出側(cè)背壓口 46、銷設(shè)置孔47、貫通孔48。在銷設(shè)置孔47中插入且固定設(shè)置有銷10。在貫通孔48中插入且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸5。
[0056](吸入口的構(gòu)成)
[0057]吸入口 43是成為從外部向吸入側(cè)的泵室r導(dǎo)入工作油時(shí)的入口的部分，設(shè)置于根據(jù)轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)，泵室r的容積擴(kuò)大的I軸負(fù)方向側(cè)的區(qū)間。吸入口 43具有吸入側(cè)圓弧槽430和吸入孔431及432。吸入側(cè)圓弧