專利名稱:可變排量葉片泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用作各種裝置的壓力源的可變排量葉片泵。
背景技術(shù):
日本專利文獻(xiàn)JP2003-021076A表示了 一種可變排量葉片泵,它 布置成通過凸輪環(huán)的搖擺運(yùn)動來改變泵送腔室的容積,并控制成當(dāng)該 泵高速驅(qū)動時降低排氣量。在后部體的內(nèi)部抵靠表面中,在進(jìn)口孔和 出口孔之間的區(qū)域中形成有用于引入高壓的凹槽,以便減輕將凸輪環(huán) 推向后部體的力,從而抑制內(nèi)部泄漏。
發(fā)明內(nèi)容
不過,上述葉片泵遇到以下問題。(i)因?yàn)閷⒆鳛楦邏旱某隹趬?力引入在后部體和凸輪環(huán)之間的凹槽中,因此,出口壓力可能通過在 后部體和凸輪環(huán)之間的間隙而泄漏至低壓側(cè),從而降低泵效率。
(ii)而且,因?yàn)樾螤铑愃圃卵赖倪M(jìn)口孔的開口面積非常大,因 此進(jìn)口孔周圍的殼體的剛性不充分。當(dāng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸由于在出口和進(jìn) 口壓力之間施加壓力差而變形成彎曲形狀時,后部體和壓力板受到彎 曲變形的影響,且進(jìn)口孔的徑向內(nèi)側(cè)沿驅(qū)動軸的軸向方向向外變形。 而且,因?yàn)楸硥阂氩坌纬捎谶M(jìn)口孔的徑向內(nèi)側(cè),并布置成接收使各 葉片從轉(zhuǎn)子凸出的高壓,供給背壓引入槽的該高壓作用成使得進(jìn)口孔 的徑向內(nèi)側(cè)沿驅(qū)動軸的軸向方向向外變形。因此,進(jìn)口孔的徑向外側(cè) 沿軸向方向相對向內(nèi)凸出,從而推動可擺動凸輪環(huán),并引起局部磨損。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種可變排量葉片泵,用于減小將凸 輪環(huán)推向泵殼體(例如后部體)的力,并抑制通過泵殼體和凸輪環(huán)之 間的間隙向低壓側(cè)的泄漏。另一目的是提供一種可變排量葉片泵,用 于抑制非均勻磨損。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面, 一種可變排量葉片泵包括驅(qū)動軸;轉(zhuǎn)
子,該轉(zhuǎn)子適于由驅(qū)動軸驅(qū)動,該轉(zhuǎn)子形成有多個狹槽,且該轉(zhuǎn)子設(shè)
有多個葉片,每個葉片可滑動地容納在一個狹槽中;環(huán)形凸輪環(huán),在 該凸輪環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸輪環(huán)布置成可繞擺動軸線擺動, 并與在轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)之間的葉片一起限定多個泵送腔室;壓力控制裝 置;以及泵殼體,該泵殼體包圍凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子,該泵殼體包括第一 和第二側(cè)壁,該第一和第二側(cè)壁布置在凸輪環(huán)的兩側(cè)上,這樣,凸輪 環(huán)軸向位于第一和第二側(cè)壁之間;進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于第一和第 二側(cè)壁中的至少一個中;出口孔,該出口孔形成于第一和第二側(cè)壁中 的至少一個中;以及,周邊壁,該周邊壁包圍凸輪環(huán),并確定了形成 于周邊壁和凸輪環(huán)之間的第一和第二壓力腔室,該第一和第二壓力腔 室中的一個與控制閥連接,這樣,流體壓力由控制閥來控制。泵殼體 還包括壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二側(cè) 壁中的一個之間的滑動接觸表面中。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面, 一種可變排量葉片泵可以包括(i)驅(qū) 動軸,該驅(qū)動軸在中心軸線上旋轉(zhuǎn);(ii)轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子安裝在驅(qū)動軸 上,這樣,轉(zhuǎn)子由驅(qū)動軸驅(qū)動,該轉(zhuǎn)子形成有多個沿轉(zhuǎn)子的外周開口 的徑向狹槽,且該轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片,每個葉片可滑動地容納在一個 狹槽內(nèi);(iii)環(huán)形凸輪環(huán),該環(huán)形凸輪環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸 輪環(huán)布置成可繞擺動軸線沿第一方向擺動,該擺動軸線沿中心軸線延 伸,并沿第二方向與中心軸線間隔開,且該凸輪環(huán)布置成與在轉(zhuǎn)子和 凸輪環(huán)之間的葉片一起限定多個泵送腔室;以及(iv)泵殼體,該泵 殼體包圍凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子。泵殼體可以包括(iv-a)周邊壁,該周邊壁 包圍凸輪環(huán),并包括內(nèi)孔,凸輪環(huán)可在該內(nèi)孔中在擺動軸線上擺動, 且該周邊壁確定了第一和第二壓力腔室,該第一和第二壓力腔室形成 于周邊壁和凸輪環(huán)之間,并分別位于沿第一方向橫過中心軸線相對的 第一和第二橫向側(cè),這樣,在第一壓力腔室中的第一流體壓力用于迫
使凸輪環(huán)朝著第一方向的第二橫向側(cè)擺動,而在第二壓力腔室中的第二 流體壓力用于迫使凸輪環(huán)朝著第一方向的第一橫向側(cè)擺動;以及(iv-b) 第一和第二軸向側(cè)壁,該第一和第二軸向側(cè)壁布置在凸輪環(huán)的兩側(cè),
這樣,凸輪環(huán)沿軸向位于第一和第二軸向側(cè)壁之間。泵殼體還包括 (iv-c)進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于第一和第二側(cè)壁中的至少一個中, 并布置成使得工作流體進(jìn)入泵送腔室;(iv-d)出口孔,該出口孔形成 于第一和第二側(cè)壁中的至少一個中,并布置成使工作流體從泵送腔室 中流出;以及(iv-e)壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以 及第一和第二側(cè)壁中的一個之間的滑動接觸表面中。第一方向可以是
沿第一假想軸線(例如y軸)(它垂直于中心軸線)的方向,而第二方 向可以是沿第二假想軸線(例如z軸)(它垂直于第一假想軸線(y軸) 和驅(qū)動軸的中心軸線)的方向。
上述第一或第二方面的可變排量葉片泵還可以布置成使得泵殼體 包括壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二側(cè)壁 中的一個之間的滑動接觸表面中,并布置成引入比出口壓力低的壓力。
第一或第二方面的可變排量葉片泵還可以布置成使得泵殼體還包 括第一、第二、第三或第四螺栓,這些螺栓沿驅(qū)動軸延伸,并使第一 本體和第二本體連接在一起,以便形成泵體。第一和第二螺栓位于進(jìn) 口孔側(cè)(例如在驅(qū)動軸的上側(cè)),而第三和第四螺栓位于出口孔側(cè)(例 如在驅(qū)動軸的底側(cè))。第一、第二、第三和第四螺栓布置成使得在第一 和第二螺栓之間的軸間距離和第三和第四螺栓之間的軸間距離的第一 平均距離Ll以及在第一和第三螺栓之間的軸間距離和第二和第四螺 栓之間的軸間距離的第二平均距離L2中的一個比另一個短。壓力引
入槽形成于由驅(qū)動軸以及第一和第二對螺栓中的、限定第一和第二平 均距離中的較短一個的一對來確定的區(qū)域中。
第一和第二方面的可變排量葉片泵還可以布置成使得壓力引入槽
形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二板部件中的一個之間的滑動接觸表面 中,并在進(jìn)口孔側(cè)上。
第一和第二方面的可變排量葉片泵還可以布置成使得壓力引入槽
是高壓引入槽,它形成于進(jìn)口孔的徑向外側(cè),并布置成接收高壓,例 如葉片泵的出口壓力。該可變排量葉片泵還可以包括低壓引入槽,該 低壓引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二側(cè)壁中的一個之間的滑動
接觸表面中,并布置成引入比出口壓力低的壓力。
圖l是本發(fā)明第一實(shí)施例的可變排量葉片泵的縱剖圖。
圖2是沿圖1中所示的線F2-F2的剖視圖。
圖3A和3B是用于表示在圖1的葉片泵中凸輪環(huán)相對于轉(zhuǎn)子的搖 擺運(yùn)動或偏心。
圖4是表示圖1的葉輪泵中的控制閥的放大圖。
圖5是表示根據(jù)第一實(shí)施例的、圖1的葉片泵的壓力板的滑動接 觸表面的視圖。
圖6是表示根據(jù)第一實(shí)施例的、圖1的葉片泵的后部體的滑動接 觸表面的視圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的壓力板的滑動接觸表面的視圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的后部體的滑動接觸表面的視圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓力板的滑動接觸表面的視圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的后部體的滑動接觸表面的 視圖。
圖11是表示根據(jù)第一變化形式的壓力板的滑動接觸表面的視圖。 圖12是表示根據(jù)第一變化形式的后部體的滑動接觸表面的視圖。 圖13是表示根據(jù)第二變化形式的壓力板的滑動接觸表面的視圖。 圖14是表示根據(jù)第二變化形式的后部體的滑動接觸表面的視圖。 圖15是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的葉片泵的縱剖圖。 圖16是圖15的葉片泵的剖視圖(最大擺動狀態(tài))。 圖17是圖15的葉片泵的剖視圖(最小擺動狀態(tài))。 圖18是圖15的葉片泵的后部體的視圖,用于表示后部體(或第 二殼體)的x軸負(fù)側(cè)。
圖19是表示圖15的葉片泵的后部體中的變形分布的視圖。
圖20是表示在現(xiàn)有技術(shù)的對比實(shí)例的葉片泵的后部體中的變形 分布的視圖。
圖21是根據(jù)變化形式4-1的葉片泵的后部體的視圖,用于表示后 部體(或第二殼體)的x軸負(fù)側(cè)。
圖22是根據(jù)變化形式4-2的葉片泵的后部體的視圖,用于表示后 部體的x軸負(fù)側(cè)。
圖23是根據(jù)變化形式4-3的葉片泵的后部體的視圖,用于表示后 部體的x軸負(fù)側(cè)。
圖24是根據(jù)第五實(shí)施例的葉片泵的壓力板的視圖,用于表示后部 體的x軸正側(cè)。
圖25A和25B是表示在現(xiàn)有技術(shù)的對比實(shí)例中的壓力板中的壓力 分布的視圖。
圖26A和26B是表示在根據(jù)第五實(shí)施例的壓力板中的壓力分布的 視圖。
圖27是根據(jù)變化形式5-1的葉片泵的后部體的視圖,用于表示后 部體的x軸正側(cè)。
圖28是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的葉片泵的凸輪環(huán)的視圖,用于表 示凸輪環(huán)的x軸正側(cè)。
圖29是根據(jù)變化形式6-l的葉片泵的凸輪環(huán)的視圖,用于表示凸 輪環(huán)的x軸正側(cè)。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例
圖l-6是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的可變排量葉片泵的視圖。 可變排量葉片泵的概述
圖1以軸剖圖形式表示了本發(fā)明第一實(shí)施例的可變排量葉片泵1; 圖2是沿圖1中所示的線F2-F2的剖視圖。
可變排量葉片泵1包括驅(qū)動軸2、轉(zhuǎn)子3、凸輪環(huán)4、適配器環(huán)5、 壓力板6和泵體10,該泵體10包括前部體11和后部體12。后部體 12能夠用作第一板,而壓力板6可以用作第二板。下文中,驅(qū)動軸2的軸向方向設(shè)置為x軸,驅(qū)動軸2從后部體側(cè) 插入的方向定義為負(fù)方向。用于調(diào)節(jié)凸輪環(huán)4的搖擺運(yùn)動的彈簧201 (圖2中所示)的軸向方向設(shè)置為y軸,彈簧201推壓凸輪環(huán)4的方 向定義為正方向。與x軸和y軸垂直的方向設(shè)置為z軸,正方向是朝 著進(jìn)口 IN的方向。
驅(qū)動軸2穿過軸承82、密封部件81、形成于前部體ll中的軸承 部分116、壓力板6和轉(zhuǎn)子3而以所述順序沿x軸從負(fù)側(cè)向正側(cè)延伸, 并由形成于后部體12中的軸承部分來支承。因此,驅(qū)動軸2沿x軸從 第一軸端延伸至由后部體12支承的第二軸端。在x方向負(fù)側(cè)的、驅(qū)動 軸2的第一軸端用于與原動機(jī)例如發(fā)動機(jī)連接,并由該原動機(jī)驅(qū)動。
密封部件81布置在軸承82和壓力板6之間,且驅(qū)動軸2穿過密 封部件81。密封部件81液體密封地封閉由前部體11的內(nèi)周表面在密 封部件81的x軸正側(cè)(圖1中所示的右側(cè))形成的泵元件接收部分 112。
為軸向槽形式的多個狹槽31沿徑向形成于轉(zhuǎn)子3的外周部分中。 在各狹槽31中,葉片32徑向插入,這樣,葉片32能夠進(jìn)出狹槽31 運(yùn)動。各狹槽31有背壓腔室33,該背壓腔室形成于狹槽31的徑向內(nèi) 端處,并布置成當(dāng)油壓供給背壓腔室33 (參考圖2)時沿徑向向外方 向推壓相應(yīng)葉片32。
前部體11和后部體12構(gòu)成泵體10。前部體11的形狀類似杯, 有底部(111)和朝著x軸正側(cè)(圖1中向右,朝著后部體12)的開 口。成圓盤形式的壓力板6布置在前部體11的底部111上。前部體ll 包括周邊壁,該周邊壁包圍和因此確定前部體11中的泵元件接收部分 112。泵元件接收部分112包含在壓力板6的x軸正側(cè)的適配器環(huán)5、 凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3。
后部體12從x軸正側(cè)(從圖1中的右側(cè))液體密封地抵靠在適配 器環(huán)5、凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3上。因此,適配器環(huán)5、凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3 沿軸向夾在壓力板6和后部體12之間,并由前部體11的周邊壁包圍。
后部體12包括形成于第一和第二螺栓Bl和B2之間的流體(油)
通道13。流體通道13沿連接位于至少一個進(jìn)口孔(62、 121)的周向 方向基本中間處的點(diǎn)和位于至少一個出口孔(63、 122)的周向方向基 本中間處的點(diǎn)的假想線(沿z軸方向)延伸。
進(jìn)口孔62和121以及出口孑L 63和122分別在滑動接觸表面61 和滑動接觸表面120中開口 ,該滑動接觸表面61是壓力板6在x軸正 側(cè)的側(cè)表面,并與轉(zhuǎn)子3滑動接觸,而該滑動接觸表面120是后部體 12在x軸負(fù)側(cè)的側(cè)表面,并與轉(zhuǎn)子3滑動接觸。進(jìn)口孔62和121與 進(jìn)口開口IN連接。出口孔63和122與出口開口 OUT連接。進(jìn)口孔 和出口孔61、 121和62、 122的功能是朝著形成于轉(zhuǎn)子3和凸輪環(huán)4 之間的泵室B供給工作流體(油)和從該泵室排出工作流體(參考圖
適配器環(huán)5 (它能夠用作泵殼體的周邊壁)是形狀類似于橢圓形 的環(huán)形部件,有沿y軸的長軸和沿z軸的短軸。適配器環(huán)5由在徑向 外側(cè)的前部體11的周邊壁包圍,且適配器環(huán)5包圍在徑向內(nèi)側(cè)上的凸 輪環(huán)4。
凸輪環(huán)4是形狀類似于圓的環(huán)形部件,且凸輪環(huán)4的外徑基本等 于適配器環(huán)5的短軸。凸輪環(huán)4通過定位銷40來定位。圓形凸輪環(huán)4 裝入適配器環(huán)5的橢圓形內(nèi)孔中,且在凸輪環(huán)4的外周和適配器環(huán)5 的內(nèi)周之間形成有流體壓力腔室A。凸輪環(huán)4能夠在適配器環(huán)5中沿 y軸方向擺動。
(第一 )密封部件50布置在適配器環(huán)5的內(nèi)周表面53的z軸正 向端部分中(圖2中所示的上端部分)。在適配器環(huán)5的內(nèi)周表面53 的z軸負(fù)向端部分中(圖2中所示的底端部分)形成有支承表面N(徑 向?qū)χ芊獠考?0)。在該支承表面N處,適配器環(huán)5保持或支承凸 輪環(huán)4的z軸負(fù)向端(或底端)部分。上述定位銷40布置在適配器環(huán) 5的支承表面N中。通過定位銷40和(第一)密封部件50,在凸輪 環(huán)4和適配器環(huán)5之間的流體壓力腔室A分成在y軸負(fù)側(cè)(圖2中所 示的左側(cè))的第一流體壓力腔室Al和在y軸正側(cè)(圖2中所示的右 側(cè))并更靠近彈簧201的第二流體壓力腔室A2。
轉(zhuǎn)子3容納在凸輪環(huán)4中,如圖2中所示,并軸向確定于壓力板 6的滑動接觸表面61和后部體12的滑動接觸表面120之間,這些滑 動接觸表面是彼此軸向相對的平表面。轉(zhuǎn)子3的外徑小于凸輪環(huán)4的 內(nèi)周表面41的內(nèi)徑。這樣,具有更小外徑的轉(zhuǎn)子3裝入具有更大內(nèi)徑 的凸輪環(huán)4。轉(zhuǎn)子3設(shè)計成這樣,即使當(dāng)凸輪環(huán)4擺動以及轉(zhuǎn)子3和 凸輪環(huán)4彼此相對運(yùn)動時,轉(zhuǎn)子3的外周也不會抵靠在凸輪環(huán)4的內(nèi) 周表面41上。
圖3A和3B表示了凸輪環(huán)4相對于馬達(dá)3的偏心運(yùn)動。在圖3所 示的狀態(tài)下,凸輪環(huán)4相對于適配器環(huán)5的偏心(偏心量)最小,且 在圖3B所示的狀態(tài)下偏心最大。
當(dāng)凸輪環(huán)4處在圖3A所示的位置時(在該位置,凸輪環(huán)4朝著y 軸負(fù)側(cè)(右側(cè))擺動至最大程度),轉(zhuǎn)子3的軸線(Ol)位置和凸輪 環(huán)4的軸線(02)位置基本相互重合,因此偏心最小。在該狀態(tài)下, 在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41和轉(zhuǎn)子3的外周表面之間的距離基本等于在 y軸負(fù)側(cè)和y軸正側(cè)之間(在圖3A所示的左側(cè)和右側(cè)之間)的距離。 當(dāng)凸輪環(huán)4如圖3B中所示擺動至y軸正側(cè)(左側(cè))時,轉(zhuǎn)子3的軸 線(Ol)和凸輪環(huán)4的軸線(02)相互偏離,且凸輪環(huán)4相對于轉(zhuǎn)子 3處于偏離中心或偏心位置。
葉片32安裝在轉(zhuǎn)子3上并徑向布置。各葉片32的徑向長度大于 在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41和轉(zhuǎn)子3的外周表面之間的距離的最大值。 因此,不管在凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3之間的相對位置如何變化,各葉片32 都保持在使得葉片32的徑向內(nèi)部部分裝入轉(zhuǎn)子3的相應(yīng)狹槽31中, 且葉片32的徑向外部部分抵靠在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41上。各葉片 總是接收相應(yīng)背壓腔室33中的背壓,并液體密封地抵靠在凸輪環(huán)4 的內(nèi)周表面41上。因此,在凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3之間的環(huán)形空間中,相 鄰的兩個葉片32確定了總是液體密封的泵送腔室B。
在凸輪環(huán)4擺向y軸負(fù)側(cè)的偏心狀態(tài)下(圖3B中所示),分別由 相鄰的兩個葉片32確定的各泵送腔室B的容積根據(jù)轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)而 變化。通過各泵送腔室B的容積變化,工作流體通過沿轉(zhuǎn)子3的外周
形成于壓力板6和后部體12中的進(jìn)口孑Li 62和121以及出口孑L 63和 122而進(jìn)行供給或返回。
徑向通孔51形成于適配器環(huán)5的y軸負(fù)向端部分中。插頭插入孔 114形成于前部體11的y軸正向端部分中。形狀類似于有底的杯形的 插頭部件83插入前部體11的插頭插入孔114中,并布置成與前部體 11和后部體12 —起液密密封葉片泵l的內(nèi)部。
前述彈簧201裝入插頭部件83中,這樣,彈簧301能夠沿y軸方 向伸長和壓縮。彈簧201穿過適配器環(huán)5的徑向通孔51而延伸,并抵 靠在凸輪環(huán)4上。該彈簧201沿y軸正向?qū)⑼馆啳h(huán)4推向擺動位置(在 該擺動位置,凸輪環(huán)4朝著y軸的正側(cè)擺動至最大程度,且偏心最大), 從而在泵起動操作(這時壓力不穩(wěn)定)中穩(wěn)定排出量(凸輪環(huán)4的擺 動位置)。在本實(shí)例中,適配器環(huán)5的徑向通孔51的開口用作止動器, 用于限制凸輪環(huán)4沿y軸負(fù)向的擺動。不過,也可選擇利用插頭部件 83作為止動器。這時,用作止動器的插頭部件83穿過徑向通孔51而 延伸,并凸出至適配器環(huán)5的徑向內(nèi)側(cè)內(nèi)。
壓力腔室連通孔52形成于適配器環(huán)5的z軸正側(cè)部分(或上部部 分)中并在第一密封部件50的y軸負(fù)側(cè)(在密封部件50的左側(cè),如 圖2中所示)的位置處。該壓力腔室連通孔52通過形成于前部體11 中的流體(油)通道113而與控制閥7連接。該壓力腔室連通孔52 使得在y軸正側(cè)(圖2中的左側(cè))的第一壓力腔室Al與控制閥7連 接。流體通道113開口于包含控制閥7的閥接收孔115中。在泵驅(qū)動 操作中,控制壓力Pv引入第一流體壓力腔室Al。控制閥7用作壓力 控制裝置。
控制閥
圖4是表示控制閥7的放大圖??刂崎y7是包括巻軸形式的閥元 件70的閥。控制閥7由閥元件70和減壓閥71構(gòu)成。閥元件70的形 狀類似于有底的杯形,并沿y軸負(fù)向開口。偏壓彈簧72沿y軸正向推 壓閥元件70。減壓閥71裝入閥元件70中。閥元件70包括形成于外 周中的第一和第二滑動部分73和74,并布置成使得閥元件70能夠通
過第一和第二滑動部分73和74而在閥接收孔115中液體密封地滑動。 閥元件70的第一和第二滑動部分73和74是較大直徑部分,象向 外凸緣一樣擴(kuò)大。閥元件70還包括軸向(也就是沿y軸方向)形成于 第一和第二滑動部分73和74之間的較小直徑部分75,這樣,環(huán)繞在 第一和第二滑動部分73和74之間的該較小直徑部分形成環(huán)形凹口 。 因此,閥接收孔115通過第一和第二滑動部分73和74而分成三個流 體(油)腔室D1、 D2和D3。第一流體腔室Dl形成于第一滑動部分 73的y軸正側(cè);第二流體腔室D2形成于第二滑動部分74的y軸負(fù)側(cè); 且第三流體腔室D3由在第一和第二滑動部分73和74之間的較小直 徑部分而形成。
第一流體腔室Dl通過流體通道21而與出口孔63和122連接。 第二流體腔室D2通過流體通道22而與出口孔63和122連接??? 布置在流體通道22中。因此,出口壓力Pout引入第一流體腔室Dl 中。在孔8下游側(cè)的孔下游壓力Pfb引入第二流體腔室D2中。該孔 下游壓力Pfb通過由孔8引起的減壓而低于出口壓力Pout。
第三流體腔室D3通過流體通道23而與進(jìn)口開口 IN連接,這樣, 進(jìn)口壓力Pin引入第三流體腔室D3中。第三流體腔室D3還通過形成 于較小直徑部分75中的徑向孔76而與閥元件70的內(nèi)部空腔連接。在 閥元件70的內(nèi)部空腔中布置有減壓閥71,第二和第三流體腔室D2 和D3通過該減壓閥7而分開。
第一流體腔室通道113和第一流體壓力腔室連通孔52分別形成于 前部體11和適配器環(huán)5中,并在前部體11和適配器環(huán)5的z軸正側(cè) (上部)部分中的位置,且在密封部件50的y軸負(fù)側(cè)。第一流體腔室 通道113延伸至開口于閥接收孔115中的開口端113a。在泵不驅(qū)動的 狀態(tài)下,第一流體腔室通道113的該開口端113a在沿y軸方向與較小 直徑部分75交疊的位置處對著閥元件70的較小直徑部分75,從而開 口于第三流體腔室D3中。當(dāng)閥元件70沿y軸負(fù)向運(yùn)動,且第一滑動 部分73沿y軸負(fù)向運(yùn)動越過開口端113a時,第一流體通道113開口 于第一流體腔室Dl中。
閥元件70接收沿y軸負(fù)向來自第一流體腔室Dl的力Fvl、沿y 軸正向來自第二流體腔室D2的力Fv2以及沿y軸正向的彈簧72推壓 力Fcl。平衡狀態(tài)表示為
Fvl=Fv2+Fcl
因此,當(dāng)
Fvl>Fv2+Fcl ( a )
時,開口端113a位于第一滑動部分73的y軸正側(cè),因此與第一流體 腔室Dl連接。
另一方面,當(dāng)
Fvl£Fv2+Fcl ( b )
時,閥元件70沿y軸正向運(yùn)動,且開口端113a位于第一滑動部分73 的y軸負(fù)側(cè)。因此,第一流體通道113與第三流體腔室D3連接。通 過調(diào)節(jié)閥元件推壓彈簧72的推壓或彈性力,可以調(diào)節(jié)第一流體通道 113與第一或第三流體腔室Dl或D3的連通狀態(tài)。
減壓閥
減壓閥72包括閥座77、球閥元件78、彈簧保持部分79和減壓閥 彈簧80,它們以該順序從y軸負(fù)向布置。閥座77可滑動地裝入控制 閥7的閥元件70中,這樣,閥座77可相對于閥元件70軸向(沿y 軸方向)滑動。閥座77使得第二流體腔室D2和閥元件70的內(nèi)部空 腔彼此液體密封地分離。閥座77形成有軸向通孔77a,該軸向通孔77a 布置成將由于第二流體腔室D2中的流體壓力而引起的力Fv2施加在 球閥元件78上。
減壓閥彈簧80的y軸正向端由閥元件70的底部79a保持。減壓 閥彈簧80通過彈簧保持部分79而沿y軸負(fù)向推壓球閥元件78。因此, 球閥元件78從y軸負(fù)側(cè)接收第二流體腔室D2中的流體壓力的力Fv2 以及從y軸正側(cè)接收減壓閥彈簧80的推壓力Fc2。
因此,當(dāng)
Fv2^Fc2 ( c)
時,球閥元件78通過抵靠在閥座77上而關(guān)閉軸向通孔77a,從而使
第二和第三流體腔室D2和D3彼此關(guān)閉。
另一方面,當(dāng)
Fv2>Fc2 ( d )
時,球閥元件78離開閥座77,并使得第二和第三流體腔室D2和D3 相互連接。因此,第三流體腔室D3與進(jìn)口開口 IN和第二流體腔室 D2連通。因此,通過調(diào)節(jié)減壓閥彈簧80的推壓力,可以調(diào)節(jié)減壓閥 71的閥打開狀態(tài)。
在控制閥和第 一 流體腔室之間的連通
(i) 當(dāng)?shù)谝涣黧w腔室Dl和第一流體通道113連接時(滿足條件
(a) ):這時,出口壓力Pout (在孔8上游側(cè)的壓力)總是從第一流體 腔室Dl通過第一流體通道113和第一流體壓力腔室連通孔52而引入 第一流體壓力腔室Al。
(ii) 當(dāng)?shù)谌黧w腔室D3和第一流體通道113連接時(滿足條件
(b) ):這時,根據(jù)減壓閥71的打開或關(guān)閉狀態(tài),第三流體腔室D3的 壓力變化,且引入第一流體壓力腔室Al中的壓力不同。
(ii-i)當(dāng)減壓閥71處于關(guān)閉或斷開狀態(tài)時(滿足條件(c)):第二 和第三流體腔室D2和D3彼此斷開,且進(jìn)口壓力Pin通過第一通道 23和第三流體腔室D3而引入第一流體壓力腔室Al。
(ii-ii)當(dāng)減壓閥71處于打開或連通狀態(tài)時(滿足條件(d)):第 三流體腔室D3與流體通道23和第二流體腔室D2連接。第三流體腔 室D3的壓力作為進(jìn)口壓力Pin和第二流體腔室D2的孔下游壓力Pfb 的混合壓力Pm而引入(出口壓力Pout〉Pm〉進(jìn)口壓力Pin)。
因此,控制閥7向第一流體壓力腔室Al供給控制閥壓力Pv,該 控制閥壓力Pv等于在(i)時的出口壓力Pout (Pv=Pout)、在(ii-i) 時的進(jìn)口壓力Pin ( Pv=Pin )和在(ii-ii)時的混合壓力Pin ( Pv=Pm )。 也就是,控制閥7接收第一流體腔室Dl中的出口壓力Pout、第二流 體腔室D2中的孔下游壓力Pfb以及第三流體腔室D3中的進(jìn)口壓力 Pin,并通過利用在這三個壓力Pout、 Pfb和Pin之間的壓力差來產(chǎn)生 控制閥壓力Pv而控制第一流體壓力腔室Al的壓力Pl。
因?yàn)榭刂崎y壓力Pv受到閥元件推壓彈簧72的彈簧力Fcl和減壓 閥彈簧80的彈簧力Fc2的限制,因此,通過合適調(diào)節(jié)彈簧力Fcl和 Fc2,可以改變第一流體通道113與第一和第三流體腔室Dl和D3的 連通狀態(tài)以及減壓閥71的閥打開狀態(tài),從而改變控制閥壓力Pv。
壓力引入槽的結(jié)構(gòu)
圖5是當(dāng)從x軸正向(圖1中所示的右側(cè))看時壓力板6的視圖, 表示了滑動接觸表面61,該滑動接觸表面61與轉(zhuǎn)子3滑動接觸,并 朝著x軸正向(圖1中所示的向右方向)。圖6是當(dāng)從x軸負(fù)向看時后 部體12的視圖,表示了滑動接觸表面120,該滑動接觸表面120與轉(zhuǎn) 子3滑動接觸,并朝著x軸負(fù)向(圖1中所示的向左方向)。在本實(shí)例 中,滑動接觸表面61和120基本扁平和相互平行,且葉片泵的中心軸 線基本垂直于這些滑動接觸表面61和120。這些滑動接觸表面61和 120沿驅(qū)動軸2的軸向方向彼此相對。
如圖5中所示,壓力板6的滑動接觸表面61形成有第一壓力引入 槽65和第二壓力引入槽66,它們位于在該滑動接觸表面61中開口的 進(jìn)口孔62和出口孔63的徑向外側(cè)。第一壓力引入槽65形成于與第一 流體壓力腔室Al相對應(yīng)的位置。第二壓力引入槽66形成于與第二流 體壓力腔室A2相對應(yīng)的位置處。而且,滑動接觸表面61形成有接收 定位銷40的銷孔68,該銷孔68在出口孔63的中間的徑向外側(cè)位置 處。
如圖6中所示,后部體12的滑動接觸表面120形成有第一壓力引 入槽124和第二壓力引入槽125,它們位于在該滑動接觸表面120中 開口的進(jìn)口孔121和出口孔122的徑向外側(cè)。第一壓力引入槽124形 成于與第一流體壓力腔室Al相對應(yīng)的位置。第二壓力引入槽125形 成于與第二流體壓力腔室A2相對應(yīng)的位置處。而且,滑動接觸表面 120形成有接收定位銷40的銷孔127,該銷孔127在出口孔122的中 間的徑向外側(cè)位置處。
第一和第二壓力引入槽65和66形成于滑動接觸區(qū)域中,在該滑 動接觸區(qū)域中,壓力板6和凸輪環(huán)4在出口孔63和進(jìn)口孔62之間的區(qū)域中彼此滑動接觸。類似的,第一和第二壓力引入槽124和125形 成于滑動接觸區(qū)域中,在該滑動接觸區(qū)域中,后部體12和凸輪環(huán)4 在出口孔122和進(jìn)口孔123之間的區(qū)域中彼此滑動接觸。第一和第二 壓力引入槽65、 124和66、 125布置成引入低于出口壓力Pout的流體 壓力。
各第一壓力引入槽65和124包括分支槽67或126,該分支槽67 和126有形成于第一壓力引入槽65或124的徑向外側(cè)的流體(或油) 積累(或收集)部分67a或126a。這些分支槽67和126形成為使得 這些分支槽67和126總是位于與第一壓力腔室Al相對應(yīng)的位置處, 且即使在凸輪環(huán)4沿y軸正向擺動至最大偏心處的擺動狀態(tài)下,控制 壓力Pv也能夠供給第一壓力引入槽65和124。而且,為了將控制壓 力Pv高效引入第一壓力引入槽65和124中,在分支槽67和126的 前(徑向外側(cè))端分別形成具有圓形截面的流體積累部分67a和126a, 如圖5和6中所示。
第一壓力引入槽65和124與第一壓力腔室Al連通,且由控制閥 7調(diào)節(jié)的控制壓力Pv供給第一壓力引入槽65和124。另一方面,第 二壓力引入槽66和125與第二壓力腔室A2連通,且進(jìn)口壓力Pin供 給第二壓力引入槽66和125。當(dāng)出口壓力較高和滿足上述條件(a) 時,引入第一壓力引入槽65和124的控制壓力等于出口壓力Pout。 當(dāng)出口壓力Pout較低和滿足上述條件(b)時,控制壓力Pv等于中 間壓力,該中間壓力高于進(jìn)口壓力Pin和^氐于出口壓力Pout。
當(dāng)通過燒結(jié)而形成壓力板6時,第一和第二壓力引入槽65和66 成一體地同時形成于壓力板6中。當(dāng)通過鋁模鑄而形成后部體時,第 一和第二壓力引入槽124和125成一體地同時形成于后部體12中。
第一壓力腔室Al形成于凸輪環(huán)4的偏心增大的一側(cè),而第二壓 力腔室A2形成于凸輪環(huán)的偏心減小的一側(cè)。在第二壓力腔室A2側(cè), 在出口孔63或122和進(jìn)口孔62或121之間的區(qū)域中,各第一壓力引 入槽65和124形成為沿徑向方向與出口孔和進(jìn)口孔交疊,而沿周向方 向并不與出口孔和進(jìn)口孔交疊。
第一壓力引入槽65和124能夠形成于驅(qū)動軸2側(cè),且即使在凸輪 環(huán)4相對于轉(zhuǎn)子3的偏心較大的狀態(tài)下,增壓油也能夠引入凸輪環(huán)4 和后部體12和壓力板6之間的交界面中。
前部體11和后部體12通過沿x軸延伸的第一、第二、第三和第 三螺栓B1、 B2、 B3和B4而連接在一起。第一和第二螺栓B1和B2 位于進(jìn)口孔62和121側(cè)(也就是上側(cè))。第三和第四螺栓B3和B4位 于出口孔63和122側(cè)(底側(cè))。第一和第三螺栓B1和B3位于第一和 第二橫向側(cè)中的一側(cè),而第二和第四螺栓B2和B4位于第一和第二橫 向側(cè)的另一側(cè),該第一和第二橫向側(cè)是沿y軸橫過驅(qū)動軸2相對的相 對側(cè)(左側(cè)和右側(cè))。
在圖5和6中,L (Bl-B2)是在壓力板6和后部體12的各滑動 接觸表面61和120中在第一和第二螺栓Bl和B2 (的軸線)之間的 軸間距離,而L ( B3-B4 )是在壓力板6和后部體12的各滑動接觸表 面61和120中在第三和第四螺栓B3和B4 (的軸線)之間的軸間距 離。第一平均距離L1是L (Bl-B2)和L (B3-B4)的平均值。
類似的,在圖5和6中,L (Bl-B3)是在壓力板6和后部體12 的各滑動接觸表面61和120中在第一和第三螺栓Bl和B3 (的軸線) 之間的軸間距離,而L (B2-B4)是在壓力板6和后部體12的各滑動 接觸表面61和120中在第二和第四螺栓B2和B4 (的軸線)之間的 軸間距離。第二平均距離L2是L (Bl-B3)和L ( B2-B4 )的平均值。
第一和第二壓力引入槽65、 124和66、 125形成于環(huán)繞驅(qū)動軸2 的軸線O的區(qū)域中,且螺栓對確定了在第一和第二平均距離L1和L2 中的更小一個。在本實(shí)例中,沿y軸方向的軸間距離L(B1-B2)和L (B3-B4)比沿z軸方向的軸間距離L (Bl-B3)和L ( B2-B4 )更長, 且第一平均距離Ll大于第二平均距離L2 (L1>L2)。
因此,在各滑動接觸表面61和120中,第一和第二壓力引入槽 65或124和66或125形成于區(qū)域Ds中(由圖5和6中的陰影表示), 該區(qū)域Ds由第一三角形區(qū)域和第二三角形區(qū)域組成,該第一三角形 區(qū)域通過用直線段連接驅(qū)動軸2的中心軸線O以及第一和第三螺栓
Bl和B3的軸線而形成,該第二三角形區(qū)域通過用直線段連接驅(qū)動軸 2的中心軸線O以及第二和第四螺栓B2和B4的軸線而形成。在各滑 動接觸表面61和120中,第一和第二壓力引入槽65或124和66或 125形成于出口孔63或122和進(jìn)口孔62或121之間。 工作情況
在可變排量泵1中,因?yàn)橥馆啳h(huán)4部分與進(jìn)口孔62和121以及出 口孔63和122交疊,因此凸輪環(huán)4將沿y軸線移動。特別是,因?yàn)樵?形成進(jìn)口開口 IN的后部體12側(cè)的壓力較低,凸輪環(huán)4壓在后部體12 上,且在凸輪環(huán)4和壓力板6之間形成有間隙,該間隙能夠引起增壓 油的泄漏。
因此,現(xiàn)有技術(shù)的可變排量泵布置成通過將出口壓力Pout供給形 成于后部體12和凸輪環(huán)4之間的滑動接觸表面中的壓力引入凹形槽內(nèi) 而將凸輪環(huán)4推向壓力板6。
不過,供給壓力引入凹形槽內(nèi)的出口壓力Pout可以通過在后部體 12和凸輪環(huán)4之間的間隙而泄漏至低壓側(cè)(進(jìn)口壓力Pin側(cè)),從而 降低泵效率。
因此,根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例,壓力板6和后部體12形成有第一 壓力引入槽65和124以及第二壓力引入槽66和125,且控制閥壓力 Pv供給第一和第二壓力引入槽。
因此,當(dāng)出口壓力Pout較低時,在供給第一和第二壓力引入槽 65、 124、 66和125的進(jìn)口壓力Pin和控制壓力Pv之間的壓力差較小, 因?yàn)榭刂茐毫v是在出口壓力Pout和進(jìn)口壓力Pin之間的中間值。 通過該更小壓力差,本實(shí)施例的槽結(jié)構(gòu)能夠抑制泄漏。而且,第一壓 力引入槽65和124以及第二壓力引入槽66和125與出口孔分開,并 布置成使得出口壓力Pout并不供給第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125。因此,該槽結(jié)構(gòu)能夠抑制出口壓力Pout的泄漏,并提高泵 的效率。
當(dāng)出口壓力Pout較高時,控制壓力Pv等于出口壓力Pout。當(dāng)出 口壓力Pout較高時,通過減少凸輪環(huán)4的偏心來降低排出量。因此,
即使當(dāng)并不抑制出口壓力Pout泄漏時,葉片泵也不會降低泵效率。而 且,在壓力下供給槽65、 124、 66和125的油能夠用作在凸輪環(huán)4、 壓力板6和后部體12之間的滑動接觸表面的潤滑劑。因此,該結(jié)構(gòu)能 夠使得凸輪環(huán)4的搖擺運(yùn)動平滑,并提高流速的可控制性。而且,第 一壓力引入槽65和124布置成引入低于出口壓力Pout和高于進(jìn)口壓 力Pin的中間壓力。因此,該結(jié)構(gòu)能夠保證足夠的力來將凸輪環(huán)4推 向壓力板6,同時通過降低在中間壓力和進(jìn)口壓力Pin之間的壓力差 來防止泄漏。
在第一實(shí)施例中,由控制閥7控制的壓力(控制壓力Pv)象中間 壓力一樣供給第一壓力引入槽65和124。因此,該結(jié)構(gòu)簡化了葉片泵 的結(jié)構(gòu),而不需要添加用于產(chǎn)生中間壓力的特定機(jī)構(gòu)。
根據(jù)第一實(shí)施例,形成于壓力板6或后部體12與凸輪環(huán)4的相對 滑動接觸表面61和120中的各第一壓力引入槽65和124包括象圓弧 一樣彎曲的彎曲主槽,并確定于包圍假想內(nèi)部環(huán)形區(qū)域(進(jìn)口孔62 或121和出口孔63或122確定于該假想內(nèi)部環(huán)形區(qū)域中)的假想外部 環(huán)形區(qū)域中。各第一壓力引入槽65和124還包括從彎曲主槽徑向向外 伸出的分支槽67或126。不管凸輪環(huán)4相對于轉(zhuǎn)子的偏心位置如何, 分支槽67和126總是保持在對著壓力腔室A的位置處。因此,增壓 油能夠可靠地供給到槽65和124中。
在第一實(shí)施例中,第一槽65和124以及第二槽66和125分別與 壓力板6和后部體12同時形成。因此不需要用于制造這些槽的附加步 驟,并能夠減少所需的制造步驟數(shù)。
在第一實(shí)施例中,油收集部分67a和126a分別形成于分支槽67 和126的外端處。油收集部分67a和126a有效地提高了將增壓油供給 第一槽65和124中的效率。
在第一實(shí)施例中,第一和第二槽65、 124、 66和125形成于包圍 進(jìn)口孔62和121以及出口孔63和122的外部環(huán)形區(qū)域中。因此,槽 能夠?qū)⒃鰤河凸┙o到凸輪環(huán)4的幾乎整個周邊。因此,該結(jié)構(gòu)能夠潤 滑在凸輪環(huán)4和壓力板6和后部體12之間的滑動接觸表面的整個周
邊,并使得凸輪環(huán)4平滑運(yùn)動。 第一實(shí)施例的效果
(1) 第一壓力引入槽65和124以及第二壓力引入槽66和125 分別形成于壓力板6和后部體12中,并布置成使得低于出口壓力Pout 的流體壓力引入各第一和第二槽65、 124、 66和125中。該槽結(jié)構(gòu)能 夠通過降低在進(jìn)口壓力Pin和供給這些槽的壓力之間的壓力差來抑制 泄漏。而且,槽65、 124、 66和125并不供給出口壓力Pout。因此, 該槽結(jié)構(gòu)能夠抑制出口壓力Pout的泄漏,并提高泵效率。而且,供給 這些槽65、 124、 66和125的增壓油能夠用作潤滑在凸輪環(huán)4和壓力 板6和后部體12之間的滑動接觸表面的潤滑劑。因此,該槽結(jié)構(gòu)能夠 使得凸輪環(huán)4的搖擺運(yùn)動平滑,并提高流速的可控制性。
(2) 第一壓力引入槽65和124布置成使得低于出口壓力Pout 和高于進(jìn)口壓力Pin的(控制)壓力Pv引入各槽中。因此,該槽結(jié)構(gòu) 能夠通過(控制)壓力Pv來保證用于將凸輪環(huán)4推向壓力板6的力, 同時通過降低在(控制)壓力Pv和進(jìn)口壓力Pin之間的壓力差來抑制 泄漏。
(3) 第一和第二槽65、 124、 66和125布置成使得由控制閥7 控制的控制壓力Pv供給這些槽。這種槽結(jié)構(gòu)能夠簡化葉片泵的結(jié)構(gòu), 同時不需要用于產(chǎn)生中間壓力(該中間壓力低于出口壓力Pout,或者 該中間壓力^[氐于出口壓力Pout和高于進(jìn)口壓力Pin)的附加機(jī)構(gòu)。
(4) 根據(jù)第一實(shí)施例,壓力引入槽至少包括第一壓力引入槽65 或124,該第一壓力引入槽65或124形成于壓力板6或后部體12與 凸輪環(huán)4的相對滑動接觸表面中,且該第一壓力引入槽65或124包括 象圓弧一樣彎曲的彎曲主槽,并確定于包圍內(nèi)部區(qū)域(進(jìn)口孔62或 121和出口孔63或122確定于該內(nèi)部區(qū)域中)的假想外部環(huán)形區(qū)域中。 第一壓力引入槽65或124還包括分支槽67或126,該分支槽67或126 從彎曲主槽徑向向外伸出,并與第一壓力腔室Al或第二壓力腔室A2 連通。
因此,不管凸輪環(huán)4相對于轉(zhuǎn)子3的偏心位置如何,第一壓力引
入槽65或124總是保持在對著壓力腔室Al或A2的位置處。因此, 增壓油能夠可靠地供給到壓力引入槽中。
(5) 在第一實(shí)施例中,油收集部分67a和126a分別形成于分支 槽67和126的外端處。這種槽結(jié)構(gòu)能夠提高將增壓油供給第一槽65 和124中的效率。
(6) 在第一實(shí)施例中,第一和第二槽65、 124、 66和125形成于 包圍進(jìn)口孔62和121以及出口孔63和122的外部環(huán)形區(qū)域中。這種 槽結(jié)構(gòu)能夠在壓力板6或后部體12的滑動接觸區(qū)域D的整個周邊沿x 軸正向均勻變形,從而使滑動接觸區(qū)域D保持扁平和與中心軸垂直。 因此,這種槽結(jié)構(gòu)能夠通過使凸輪環(huán)4在整個周邊均勾地抵靠在后部 體12上而減少非均勻磨損。而且,通過將出口壓力引向在凸輪環(huán)4 和后部體12或壓力板6之間的滑動接觸表面,這種槽結(jié)構(gòu)能夠提高潤 滑,并進(jìn)一步降低非均勻磨損。
(7) 第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125形成于后部體 12或壓力板6的表面中。該結(jié)構(gòu)更可靠地保證上述效果(6)。
(8) 第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125與后部體12或 壓力板6同時形成。因此,制造方法簡化,且所需的制造步驟數(shù)減少, 而不需要用于形成這些槽的步驟。
(9) 各第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125象與凸輪環(huán)4 的形狀相對應(yīng)的圓弧一樣彎曲。
引入第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125的較高壓力用于 對凸輪環(huán)4產(chǎn)生反作用力。因此,通過使得第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125形成為與凸輪環(huán)4的形狀相符,可以抑制后部體12或 壓力板6的變形(在進(jìn)口孔62或121的徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)之間的臺 階尺寸)。
(10) 第一壓力引入槽65、 124成圓弧形狀,與在偏心最大狀態(tài) 下的凸輪環(huán)的形狀相符。因此,槽結(jié)構(gòu)能夠在最大偏心的狀態(tài)下可靠 抑制后部體12或壓力板6的變形。
(11) 第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125形成于包圍內(nèi)
部環(huán)形區(qū)域的外部環(huán)形區(qū)域中,進(jìn)口孔和出口孔62、 121、 63、 122 形成于該內(nèi)部環(huán)形區(qū)域中。這種槽結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃鰤河凸┙o凸輪環(huán)4的 整個周邊,潤滑在凸輪環(huán)4和后部體12或壓力板6之間的各滑動接觸 表面的整個周邊,從而使得凸輪環(huán)4的滑動平滑。
(12) 第一壓力腔室Al形成于凸輪環(huán)4的偏心增大的一側(cè);第 二壓力腔室A2形成于凸輪環(huán)4的偏心減小的一側(cè)。在第二壓力腔室 A2側(cè)在出口孑L 63或122和進(jìn)口孔62或121之間的區(qū)域中,各第一壓 力引入槽65或124形成為沿徑向方向與出口孔和進(jìn)口孔交疊,但是并 不沿周向方向與出口孔和進(jìn)口孔交疊。
因此,可以在驅(qū)動軸2側(cè)(或更靠近驅(qū)動軸2)形成第一壓力引 入槽65和124,從而即使當(dāng)偏心較大時也將增壓油引入在凸輪環(huán)4和 后部體12或壓力板6之間的間隙。
(13) 各第一壓力引入槽65或124形成于以下區(qū)域中。前部體 11和后部體12通過布置在進(jìn)口孔62或121側(cè)的第一和第二螺栓Bl 和B2而連接在一起。進(jìn)口孔62或121形成于驅(qū)動軸2的z軸正側(cè)(上 側(cè)),且第一和第二螺栓B1和B2位于驅(qū)動軸2的相同z軸正側(cè)(上 側(cè))。前部體11和后部體12還通過布置在出口孔63或122側(cè)的第三 和第四螺栓B3和B4而連接在一起。出口孔63或122形成于驅(qū)動軸 2的z軸負(fù)側(cè)(底側(cè)),且第三和第四螺栓B3和B4位于驅(qū)動軸2的相 同z軸負(fù)側(cè)(底側(cè))。第一、第二、第三和第四螺栓B1-B4布置成使 得第一平均距離(在第一和第二螺栓之間的軸間距離與在第三和第四 螺栓之間的軸間距離的平均值)和第二平均距離(在第一和第三螺栓 之間的軸間距離與在第二和第四螺栓之間的軸間距離的平均值)中的 一個比該第一和第二平均距離中的另一個更短。各第一壓力引入槽65 和124形成于由驅(qū)動軸2的中心軸線以及確定第一和第二平均距離中 的更短一個的、第一和第二對螺栓中的一對(這樣,在第一對的兩個 螺栓之間的軸間距離和在第二對的兩個螺栓之間的軸間距離的平均距 離是第一和第二平均距離中的較短一個)來限定的區(qū)域中。
(14) 第一平均距離Ll大于第二平均距離L2;且第一壓力引入
槽65和121形成于出口孔63或122和進(jìn)口孔62或121之間。
(15)后部體12形成有流體通道13,該流體通道13沿假想線在 第一和第二螺栓B1和B2之間的區(qū)域中延伸,該假想線連接基本在進(jìn) 口孔62或122的周向中間的點(diǎn)和基本在出口孔63或122的周向中間 的點(diǎn)。第一壓力引入槽65或124形成在齒口孔和進(jìn)口孔之間。
(16 )在凸輪環(huán)4和后部體12或壓力板6之間的滑動接觸表面中, 提供有形成于進(jìn)口孔62或121側(cè)上的第一壓力引入槽65或124。
(17)第一壓力引入槽65或124布置成接收比出口壓力低的壓力。 第二實(shí)施例
圖7和8表示了本發(fā)明第二實(shí)施例的可變排量葉片泵1。基本結(jié) 構(gòu)與第一實(shí)施例相同。因此,相同參考標(biāo)號用于相同部件,且省略重 復(fù)說明。圖7是當(dāng)從x軸正向看時的壓力板6的視圖,用于表示與轉(zhuǎn) 子3接觸的滑動接觸表面。圖8是當(dāng)從x軸負(fù)向看時的后部體12的視 圖,用于表示與轉(zhuǎn)子3接觸的滑動接觸表面。
在第二實(shí)施例中,與第一實(shí)施例比較,各第一壓力引入槽65和 124沿周向延伸,而各第二壓力引入槽66和125制成為周向長度較短。
各第一壓力引入槽65和124沿周向從位于出口孔63或122的徑 向外側(cè)的出口孔側(cè)端部延伸至在進(jìn)口孔62或121的徑向外側(cè)的進(jìn)口孔 側(cè)端部。各第一槽65和124的進(jìn)口孔側(cè)端部位于進(jìn)口孔62或121的 中間的y軸負(fù)側(cè)。各第一槽65和124的出口孔側(cè)端部位于出口孔63 或122的中間的y軸負(fù)側(cè)。在出口孔63或122的徑向外側(cè),各第一槽 65和124在出口孔63或122和接收銷40的銷孔68或126之間延伸。 因此,由形狀類似圓弧的各第一槽65和124對著中心(O)的角度是 大于180°和小于360。的優(yōu)角(reflex angle )。
各第二壓力引入槽66和125沿周向從出口孔側(cè)端部延伸至進(jìn)口孔 側(cè)端部。各第二槽66或125并不朝著進(jìn)口孔62或121的中部沿周向 延伸超過進(jìn)口孔62或121的y軸負(fù)側(cè)端,因此并不沿周向方向與進(jìn)口 孔62或121交疊。而且,各第二槽66或125的出口孔側(cè)端部與出口 孔63或122的y軸負(fù)側(cè)端周向分離,這樣,在第二槽66或125和出
口孔63或122之間并不沿周向方向交疊。即,在各壓力板6和后部體 12中,第二壓力引入槽66或125限制在由進(jìn)口孔62或121和出口孔 63或122的y軸負(fù)側(cè)端確定的扇形中,且第二壓力引入槽66或125 既不伸入由弧形進(jìn)口孔62或121確定的扇形內(nèi),也不伸入由弧形出口 孔63或122確定的扇形內(nèi)。在該槽結(jié)構(gòu)中,可以在更靠近驅(qū)動軸2 的徑向位置處形成第二壓力引入槽66和125。 工作情況
在第二實(shí)施例中,各第一壓力引入槽65和124形成于出口孑L 63 或122側(cè),并在出口孔63或122和用于支承定位銷40的銷孔68或 127之間。第一壓力引入槽65或124可以布置成使得第一壓力引入槽 65或124與銷孔68或127分離且沒有交疊,這樣,可以防止壓力從 第一壓力引入槽65和124泄漏。
在第二實(shí)施例中,形成于第二壓力腔室A2側(cè)的各第二壓力引入 槽66或125相對于進(jìn)口孔的y軸負(fù)側(cè)端終止于進(jìn)口孔側(cè)端部,以便并 不沿周向方向與進(jìn)口孔62或121交疊。因此,可以在更靠近驅(qū)動軸2 的徑向位置處形成第二壓力引入槽66和125,從而即使在更大偏心的 狀態(tài)下也向凸輪環(huán)4和后部體12或壓力板之間的間隙提供增壓油。
定位銷40由形成于后部體12和壓力板6中的出口孔63和122 的徑向外側(cè)上的銷孔68和127支承,并布置成防止凸輪環(huán)4相對于后 部體12和壓力板6進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。第一壓力引入槽65和124形成于 出口孔63和122以及銷孔68和127之間。第 一壓力引入槽65或124 能夠布置成使得第一壓力引入槽65或124與銷孔68或127無交疊地 分離,從而能夠防止壓力從第一壓力引入槽65和124泄漏。
第三實(shí)施例
圖9和IO表示本發(fā)明第三實(shí)施例的可變排量葉片泵1?;窘Y(jié)構(gòu) 與第一實(shí)施例相同。因此,相同參考標(biāo)號用于相同部件,并省略重復(fù) 說明。圖9是從x軸正向看時壓力板6的視圖,用于表示與轉(zhuǎn)子3接 觸的滑動接觸表面。圖10是當(dāng)從x軸負(fù)向看時后部體12的視圖,用 于表示與轉(zhuǎn)子3接觸的滑動接觸表面。在第三實(shí)施例中,與第一和第二實(shí)施例不同,各第一壓力引入槽
65和124包括多個分支槽67或126。各分支槽67或126包括形成于 第一壓力引入槽65或124的徑向外側(cè)的流體(或油)積累(或收集) 部分67a或126a。各第一壓力引入槽65和124包括象圓弧一樣彎曲 的主弧形槽,與凸輪環(huán)4的截面形狀相符,且各分支槽67或126從主 弧形槽徑向向外伸出。 工作情況
各第 一壓力引入槽65或124象圓弧一樣沿凸輪環(huán)4的截面形狀延 伸,并包括多個徑向向外伸出的分支槽67或126。這種槽結(jié)構(gòu)能夠擴(kuò) 大壓力供給范圍,并將增壓油可靠供給滑動接觸表面,而不管凸輪環(huán) 4相對于轉(zhuǎn)子3的偏心位置如何。多個分支槽67和126能夠?qū)⒃鰤河?更可靠地供給壓力引入槽,并更可靠地提供上述效果(4)。
下面是第一、第二和第三實(shí)施例的變化形式。
變化形式1
圖11是當(dāng)從x軸正向看時壓力板6的視圖,用于表示與轉(zhuǎn)子3 接觸的滑動接觸表面。圖12是當(dāng)從x軸負(fù)向看時后部體12的視圖, 用于表示與轉(zhuǎn)子3接觸的滑動接觸表面。
在圖11和12所示的變化形式1中,第二壓力引入槽66和125 分別與出口孔63和122連接,并布置成接收作為高壓的出口壓力 Pout。各第二壓力引入槽66和125沿周向從出口孔63或122伸出, 并終止于進(jìn)口孔側(cè)端部,而并不延伸超過進(jìn)口孔62或121的y軸負(fù)側(cè) 端。因此,將形成為沿周向方向并不與進(jìn)口孔交疊。
這樣,接收作為高壓的出口壓力Pout的第二壓力引入槽66和125 與接收較低進(jìn)口壓力的進(jìn)口孔62和121分離。這種槽結(jié)構(gòu)能夠抑制出 口壓力Pout泄漏至進(jìn)口壓力Pin側(cè),從而提高泵效率。
而且,第二壓力引入槽66和125與出口孔63和122連通,這樣, 出口壓力Pout供給第二壓力引入槽66和125。第二壓力引入槽66和 125主要在最小偏心狀態(tài)下用于降低出口壓力Pout。因此,這種槽結(jié) 構(gòu)能夠通過供給出口壓力Pout而保持用于將凸輪環(huán)4推向壓力板6頁
的力,同時即使在供給出口壓力Pout時也抑制泄漏的增加。
變化形式2
圖13是當(dāng)從x軸正向看時壓力板6的視圖,用于表示與轉(zhuǎn)子3 接觸的滑動接觸表面。圖14是當(dāng)從x軸負(fù)向看時后部體12的視圖, 用于表示與轉(zhuǎn)子3接觸的滑動接觸表面。在變化形式2中,第一壓力 引入槽65和124分別與進(jìn)口孔62和121連接,并布置成接收進(jìn)口壓 力Pin;而第二壓力引入槽66和125布置成將進(jìn)口壓力Pin引入第二 壓力引入槽66和125中,與第一至第三實(shí)施例相同。
比出口壓力Pout低的進(jìn)口壓力Pin引入第一槽65和124以及第 二槽66和125中。這種槽結(jié)構(gòu)能夠防止增壓油從第一槽65和124以 及第二槽66和125泄漏,從而提高泵效率。
第四實(shí)施例
圖15-20表示了本發(fā)明第四實(shí)施例的可變排量葉片泵。第四實(shí)施 例的可變排量葉片泵的基本結(jié)構(gòu)與第一、第二和第三實(shí)施例基本相同。 不過,第一實(shí)施例的第一和第二壓力引入槽65、 124、 66、 125布置成 接收中間壓力,而第四實(shí)施例的后部體12形成有高壓引入槽300,該 高壓引入槽300布置成接收出口壓力。高壓引入槽300從出口孔122 的外周伸出,并進(jìn)一步伸入進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)上的一部分中(如 圖18中所示)。
與前述實(shí)施例中相同,前部體11和后部體12通過在進(jìn)口孔62 和121側(cè)的第一和第二螺栓Bl和B2以及在出口孔63和122側(cè)的第 三和第四螺栓B3和B4而連接在一起;且在y軸方向的軸間距離L (Bl-B2)和L (B3-B4)之間的第一平均值Ll大于在z軸方向的軸 間距離L (Bl-B3)和L (B2-B4)之間的第二平均值L2 ( L1>L2 )。
因此,與前述實(shí)施例中相同,高壓引入槽300形成在由驅(qū)動軸2 的中心軸線O和限定第一和第二平均距離Ll和L2中的較小一個的 螺栓對包圍的區(qū)域中。在本實(shí)例中,在滑動接觸表面120中,高壓引 入槽300形成于區(qū)域Ds(由圖18中的陰影表示)中,該區(qū)域Ds由第 一三角形區(qū)域和第二三角形區(qū)域組成,該第一三角形區(qū)域通過用直線
段連接驅(qū)動軸2的中心軸線O以及第一和第三螺栓Bl和B3的軸線 而形成,該第二三角形區(qū)域通過用直線段連接驅(qū)動軸2的中心軸線O 以及第二和第四螺栓B2和B4的軸線而形成。在滑動接觸表面120中, 高壓引入槽300形成于出口孔122和進(jìn)口孔121之間。 葉片泵的概述
圖15以軸剖圖的形式表示了本發(fā)明第四實(shí)施例的葉片泵1;且圖 16和17是剖視圖。圖16表示了當(dāng)凸輪環(huán)4位于沿y軸負(fù)向的限定位 置處以及凸輪環(huán)4的偏心最大時的狀態(tài),而圖17表示了當(dāng)凸輪環(huán)4 位于沿y軸正向的限定位置以及凸輪環(huán)4的偏心最小時的狀態(tài)。
驅(qū)動軸2的軸向方向是x軸,且驅(qū)動軸2插入前部體11和后部體 12中的方向定義為正向。用于調(diào)節(jié)凸輪環(huán)4的搖擺運(yùn)動的彈簧201(圖 16中所示)的軸向方向設(shè)置為y軸。z軸垂直于x軸和y軸。
圖15中所示的葉片泵1包括驅(qū)動軸2、轉(zhuǎn)子3、凸輪環(huán)4、適配 器環(huán)5、壓力板6和泵體10。驅(qū)動軸2用于通過滑輪而與發(fā)動機(jī)連接, 轉(zhuǎn)子3安裝在驅(qū)動軸2上,并與驅(qū)動軸2連接,這樣,轉(zhuǎn)子3和驅(qū)動 軸2作為一個單元而旋轉(zhuǎn)。
為軸向延伸槽形式的多個徑向狹槽31沿徑向形成于轉(zhuǎn)子3中。各 徑向狹槽31徑向向外延伸,并開口于轉(zhuǎn)子3的外周中。各徑向狹槽 31接收一個葉片32,這樣,葉片32可在狹槽31中徑向運(yùn)動。各狹槽 31有形成于狹槽31的徑向內(nèi)側(cè)端處的背壓腔室33,且該背壓腔室33 設(shè)置成當(dāng)出口壓力供給背壓腔室33時沿徑向向外方向推壓相應(yīng)葉片 32。
背壓引入槽(170 )形成于壓力板6的x軸正側(cè)表面(滑動接觸表 面)61中;且背壓引入槽130形成于后部體12的x軸負(fù)側(cè)表面(滑 動接觸表面)120中。這些背壓引入槽130 (和170)將出口壓力供給 背壓腔室33中。
前部體11和后部體(第一板部件或限定側(cè)壁的部件)12連接在 一起,以便形成泵體IO。前部體ll的形狀類似杯形,并包括底部lll 和沿x軸正向從底部111軸向伸出的周邊壁(或周邊壁部分),且朝著x軸正側(cè)(圖15中向右朝著后部體12)開口。壓力板(第二板部件或 確定側(cè)壁的部件)6布置在底部111上并在由前部體11的周邊壁包圍 的內(nèi)部空腔中。在前部體11的周邊壁中限定了成柱形空心部分形式的 泵元件接收部分112。適配器環(huán)5、凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3布置在泵元件接 收部分112中并在壓力板6的x軸正側(cè)。
后部體12從x軸正側(cè)(從圖15中所示的右側(cè))液體密封地抵靠 在適配器環(huán)5、凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3上。因此,適配器環(huán)5、凸輪環(huán)4 和轉(zhuǎn)子3軸向夾在壓力板6和后部體12之間,并由前部體ll的周邊 壁包圍。
后部體12包括沿z軸在第一和第二螺栓Bl和B2之間延伸的流 體(油)通道13。流體通道13沿連接基本位于進(jìn)口孔121沿周向方 向的中部處的點(diǎn)和基本位于出口孔122沿周向方向的中部處的點(diǎn)的假 想線(沿z軸方向)延伸。
高壓引入槽300形成于后部體12的x軸負(fù)側(cè)(滑動接觸)表面 120中(如圖15和18中所示)。該高壓引入槽300形成于x軸負(fù)側(cè)表 面120的、總是與凸輪環(huán)4滑動接觸的區(qū)域中,并與出口孔122連接。 因此,高壓引入槽300將出口壓力供給在凸輪環(huán)4和后部體12之間的 滑動接觸交界面中。出口壓力基本在整個周邊長度上引入在凸輪環(huán)4 和后部體12之間的滑動接觸表面,從而使壓力均勻作用在滑動接觸表 面上。
進(jìn)口孔62和121以及出口孔63和122分別在滑動接觸表面61(該 滑動接觸表面61是壓力板6在x軸正側(cè)的側(cè)表面,并與轉(zhuǎn)子3滑動接 觸)和滑動接觸表面120 (該滑動接觸表面120是后部體12在x軸負(fù) 側(cè)的側(cè)表面,并與轉(zhuǎn)子3滑動接觸)中開口。進(jìn)口孔和出口孔61、 121、 62和122用于將工作流體(油)供給形成于轉(zhuǎn)子3和凸輪環(huán)4之間的 泵腔室B和從該泵腔室B排出(參考圖2)。
適配器環(huán)5具有形狀類似橢圓形的內(nèi)孔,它有沿y軸的長軸和沿 z軸的短軸。適配器環(huán)5由在徑向外側(cè)的前部體11周邊壁包圍,且適 配器環(huán)5中裝有凸輪環(huán)4。適配器環(huán)5裝配在前部體11的周邊壁中,
這樣,適配器環(huán)5不能相對于前部體11旋轉(zhuǎn)。在泵操作中,適配器環(huán) 5在前部體11中保持靜止。適配器環(huán)5用作包圍凸輪環(huán)4的周邊壁, 并確定第一和第二壓力腔室Al和A2。
圓形凸輪環(huán)4是形狀類似圓形的環(huán)形部件,且凸輪環(huán)4的外徑基 本等于適配器環(huán)5的短軸。圓形凸輪環(huán)4裝入適配器環(huán)5的橢圓形內(nèi) 孔中,并在凸輪環(huán)4的外周和適配器環(huán)5的內(nèi)周之間形成流體壓力腔 室A。凸輪環(huán)4可在適配器環(huán)5中沿y軸方向擺動。
第一密封部件50和銷(定位銷或支點(diǎn)銷)40分別位于適配器環(huán)5 的內(nèi)周表面53的z軸正側(cè)端區(qū)域(上端區(qū)域)和z軸負(fù)側(cè)端區(qū)域(底 端區(qū)域)中。適配器環(huán)5的內(nèi)周表面53中的z軸正側(cè)端區(qū)域(上端區(qū) 域)和z軸負(fù)側(cè)端區(qū)域(底端區(qū)域)是沿z軸橫過驅(qū)動軸2的中心軸 線O彼此徑向相對的兩個區(qū)域。通過銷40和第一密封部件50,在凸 輪環(huán)4的外周表面和適配器環(huán)5的內(nèi)周表面53之間的流體壓力腔室A 分成在y軸負(fù)側(cè)(圖16中所示的左側(cè))的第一流體壓力腔室Al和在 y軸正側(cè)(圖16中所示的右側(cè))的第二流體壓力腔室A2。
轉(zhuǎn)子3容納在凸輪環(huán)4中,如圖16中所示,并軸向確定于壓力板 6的滑動接觸表面61和后部體12的滑動接觸表面120(它們是彼此軸 向相對的扁平表面,如圖15中所示)之間。轉(zhuǎn)子3的外徑小于凸輪環(huán) 4的內(nèi)周表面41的內(nèi)徑。這樣,具有更小外徑的轉(zhuǎn)子3裝入具有更大 內(nèi)徑的凸輪環(huán)4中。轉(zhuǎn)子3設(shè)計成這樣,即使當(dāng)凸輪環(huán)4擺動時,轉(zhuǎn) 子3的外周也并不抵靠在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41上,且轉(zhuǎn)子3和凸輪 環(huán)4彼此相對運(yùn)動。
當(dāng)凸輪環(huán)4處于使它朝著y軸正側(cè)擺動至最大程度的位置處時, 在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41和轉(zhuǎn)子3的外周表面之間的距離(或間距) L在y軸負(fù)側(cè)最大。當(dāng)凸輪環(huán)4處于使它朝著y軸負(fù)側(cè)擺動至最大程 度的位置處時,在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41和轉(zhuǎn)子3的外周表面之間的 距離(或間距)L在y軸正側(cè)最大。
各葉片32的徑向長度比在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41和轉(zhuǎn)子3的外 周表面之間的距離L的最大值更大。因此,不管在凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3
之間的相對位置如何變化,各葉片32保持在使得葉片32的徑向內(nèi)部 部分裝入轉(zhuǎn)子3的相應(yīng)狹槽31中的狀態(tài),且葉片32的徑向外部部分 從狹槽31中凸出,并抵靠在凸輪環(huán)4的內(nèi)周表面41上。各葉片32 總是接收在相應(yīng)背壓腔室33中的背壓,并液體密封地抵靠在凸輪環(huán)4 的內(nèi)周表面41上。
因此,在凸輪環(huán)4和轉(zhuǎn)子3之間的環(huán)形空間中,相鄰的兩個葉片 32確定了總是液密密封的泵送腔室B。當(dāng)轉(zhuǎn)子3和凸輪環(huán)4通過搖擺 運(yùn)動而處于偏心狀態(tài)時,各泵送腔室B的容積隨著轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)而變 化。
通過各泵送腔室B的容積變化,工作流體通過沿轉(zhuǎn)子3的外周形 成于壓力板6和后部體12中的進(jìn)口孔62和121以及出口孔63和122 而供給或返回。
適配器環(huán)5形成有朝著y軸正側(cè)(朝著圖16中所示的右側(cè))開口 的徑向通孔51。前部體ll形成有在y軸正側(cè)的插頭插入孔,114。形狀 類似于具有底的杯形的插頭部件200插入前部體11的插頭插入孔114 中,且布置成與前部體11和后部體12 —起液密密封葉片泵1的內(nèi)部。
前述彈簧201裝入在插頭部件200中,這樣,彈簧201能夠沿y 軸方向伸長和壓縮。彈簧201穿過適配器環(huán)5的徑向通孔51延伸,并 抵靠在凸輪環(huán)4上。該彈簧201沿y軸負(fù)向朝著偏心最大的擺動位置 而推壓凸輪環(huán)4。
在本實(shí)例中,適配器環(huán)5的徑向通孔51的開口用作止動器,用于 限制凸輪環(huán)4沿y軸負(fù)向的擺動。不過,也可選擇利用插頭部件200 作為止動器。這時,用作止動器的插頭部件200穿過徑向通孔51而延 伸,并凸出至適配器環(huán)5的徑向內(nèi)側(cè)內(nèi)。
增壓油向第一和第二壓力腔室的供給
壓力腔室連通孔52形成于適配器環(huán)5的z軸負(fù)側(cè)部分(或上部部 分)中,并在第一密封部件50的y軸負(fù)側(cè)(在圖16中所示的密封部 件50的左側(cè))的位置處。該連通孔52通過形成于前部體11中的流體 (油)通道113而與控制閥7 (作為壓力控制裝置的主要部件)連接。
該連通孔52使得在y軸負(fù)側(cè)(在圖16中的左側(cè))的第一壓力腔室Al 與控制閥7連接。
葉片泵1的進(jìn)口壓力和出口壓力引向控制閥7,該控制閥7布置 成改變引入第一壓力腔室Al中的流體壓力。在后部體12的x軸負(fù)側(cè) 表面(滑動接觸表面)120中形成有進(jìn)口壓力引入槽123 (如圖18中 所示),以便使進(jìn)口壓力總是引入第二壓力腔室A2。
因此,凸輪環(huán)4在壓力腔室A中通過位于y軸負(fù)側(cè)的第一壓力腔 室Al中的壓力而沿y軸正向推壓,并通過位于y軸正側(cè)的第二壓力 腔室A2中的壓力而沿y軸負(fù)向推壓。
凸輪環(huán)的搖擺運(yùn)動
當(dāng)凸輪環(huán)4從第一壓力腔室Al中的油壓P1接收的、沿y軸正向 的推壓力Fl大于由于第二壓力腔室A2中的油壓P2引起的推壓力和 彈簧201的推壓力的、沿y軸負(fù)向的合力F2時,凸輪環(huán)4繞銷40沿 y軸正向朝著彈簧201擺動。通過凸輪環(huán)4的該搖擺運(yùn)動,在y軸正 側(cè)的泵送腔室By+的容積增加,在y軸負(fù)側(cè)的泵送腔室By-的容積減 小(參考圖16)。
當(dāng)在y軸負(fù)側(cè)的泵送腔室By-的容積減小時,單位時間從進(jìn)口孔 62和121供給出口孔63和122的油量減少,因此出口壓力降低。因 此,在引入出口壓力的第一壓力腔室A1中的壓力P1降低。當(dāng)在第一 壓力腔室Al中的壓力Pl降低至不能承受由第二壓力腔室A2中的壓 力和彈簧201而引起的、沿y軸負(fù)向的總推壓力F2的較低水平時, 凸輪環(huán)4沿y軸負(fù)向繞銷40的軸線擺動(參考圖17)。
沿y軸正向和負(fù)向的相對推壓力Fl和F2大約彼此相等,凸輪環(huán) 4停止在沿y軸的相對推壓力平衡的狀態(tài)中。當(dāng)出口壓力進(jìn)一步降低 時,凸輪環(huán)4進(jìn)一步沿y軸負(fù)向擺動至使得凸輪環(huán)4的軸線與轉(zhuǎn)子3 的軸線重合的(同軸)位置。在該(同軸)位置處,在y軸正側(cè)和y 軸負(fù)側(cè)的泵送腔室By+和By-的容積彼此相等,因此出口壓力等于進(jìn) 口壓力(進(jìn)口壓力=出口壓力=0)。
因此,在第一壓力腔室A1中的壓力P1等于最小水平(0),凸輪
環(huán)4通過彈簧201的推壓力F而沿y軸負(fù)向推壓。這樣,凸輪環(huán)4的
偏心度調(diào)節(jié)成使得出口孔的兩側(cè)上的壓力差恒定。 高壓引入槽的詳細(xì)說明
圖18是表示后部體12的y軸負(fù)側(cè)的正視圖。由虛線包圍的區(qū)域 D是凸輪環(huán)4的滑動運(yùn)動的滑動區(qū)域。如前所述,后部體12的x軸負(fù) 側(cè)(滑動接觸)表面120形成有高壓引入槽300,用于使壓力均勻作 用在滑動接觸表面上。高壓引入槽300與通過例如鋁模鑄的制造方法 來形成后部體12的操作同時地、成一體地形成于后部體12中,以便 減少制造步驟的數(shù)目。
本實(shí)例的高壓引入槽300包括在中心軸線O的y軸正側(cè)的第 一槽 310和在中心軸線O的y軸負(fù)側(cè)的第二槽320。各第一和第二槽310 和320從出口孔122延伸至形成于進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)的槽部分。 進(jìn)口孔121幾乎完全由第一和第二槽310和320包圍。為了可靠地將 高壓供給在凸輪環(huán)4和后部體12之間的滑動接觸表面中,高壓引入槽 300形成于滑動接觸區(qū)域D中,且各第一和第二槽310和320彎曲成 環(huán)繞中心軸線O的圓弧形狀。
本實(shí)例的進(jìn)口孔121和出口孔122的形狀類似圓弧并延伸,以便 描述成環(huán)繞接收驅(qū)動軸2的中心孔的中心軸線O的相同圓的圓弧。即, 進(jìn)口孔121離中心軸線O的徑向距離等于出口孔122離中心軸線O的 徑向距離。因此,當(dāng)在出口孑L 122的徑向距離處沿周向朝著進(jìn)口孔121 延伸時,高壓引入槽300將非常靠近進(jìn)口孔121,以便允許引入高壓 槽300的出口壓力能夠泄漏至進(jìn)口孔121中。
為了防止該泄漏,本實(shí)例的第一槽310包括第一槽段311,該 第一槽段311沿徑向方向與進(jìn)口孔121交疊;第二槽段312,該第二 槽段312使第一槽段311與出口孔122連接;以及臺階部分313,第 一和第二槽段311和312通過該臺階部分313而連接。第一槽段311 成更大圓弧的形式,第二槽段312成更小圓弧的形式,它的直徑小于 第一槽段311的更大圓的直徑。
盡管第二槽段312位于出口孔122的徑向位置,但是第二槽段312
與進(jìn)口孔121徑向分開足夠徑向距離,以便抑制出口壓力泄漏至進(jìn)口 孔121中。
均勻變形和抑制一側(cè)磨損
圖19是表示在泵驅(qū)動操作中在后部體12的x軸負(fù)側(cè)表面120上 的變形分布的視圖。如圖18中所示,具有凸輪環(huán)4的滑動接觸區(qū)域D 由虛線表示。陰影區(qū)域是沿x軸方向均勻變形的區(qū)域。
葉片泵l的出口壓力從出口孔122引入高壓引入槽300中。高壓 引入槽300的第一和第二槽310和320布置成使得出口壓力作用在幾 乎整個周邊(包括在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)的部分)上。而且,用于 將出口壓力供給轉(zhuǎn)子3的背壓腔室33的背壓引入槽130由進(jìn)口孔和出 口孔121和122包圍。這樣,出口壓力作用在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè) 和徑向內(nèi)側(cè)。
因此,在后部體12的x軸負(fù)側(cè)表面120中,在由進(jìn)口孔和出口孔 121和122包圍的假想更小圓的徑向位置處以及在包圍進(jìn)口孔和出口 孔121和122的假想更大圓的徑向位置處,出口壓力幾乎均勻地作用 在整個周邊上,這樣,沿x軸正向的變形均勻。因此,與凸輪環(huán)4滑 動接觸的區(qū)域D沿x軸正向在整個周邊上均勻變形。
因此,即使當(dāng)出口壓力通過泵的驅(qū)動操作而施加在后部體12的x 軸負(fù)側(cè)時,沿滑動接觸區(qū)域D的x軸的變形在整個區(qū)域都均勻,且滑 動接觸區(qū)域D保持扁平。因此,凸輪環(huán)4均勻地抵靠在后部體12上, 并環(huán)繞中心軸線O對稱,以便防止非均勻或不對稱磨損。
將出口壓力引入在凸輪環(huán)4和后部體12之間的滑動接觸交界面也 有效提高了潤滑,因此進(jìn)一步防止非均勻磨損。引入高壓引入槽300 中的高壓用于通過引起對凸輪環(huán)4的反作用力而抑制后部體12的變 形。因此,形狀與凸輪環(huán)4的形狀相符的高壓引入槽300能夠抑制后 部體12的變形。
在對比實(shí)例和第四實(shí)施例之間的比較
圖20顯示了在現(xiàn)有技術(shù)的對比實(shí)例的后部體12'的x軸負(fù)側(cè)表面 120'上的變形分布。陰影區(qū)域是變形均勻的區(qū)域。在該對比實(shí)例中,
高壓引入槽300'也形成于在進(jìn)口孔121'和出口孔122,之間的區(qū)域中, 并布置成引入泵的出口壓力。
不過,高壓引入槽300'并不伸入進(jìn)口孔121,的徑向外側(cè)中,這樣, 變形在與凸輪環(huán)4的滑動接觸區(qū)域D'中并不均勻。因此,可能由于該 變形而在滑動接觸區(qū)域D,中形成不規(guī)則部分,從而引起凸輪環(huán)4和后 部體12之間的非均勻磨損。
相反,第四實(shí)施例的高壓引入槽300從在出口孔122的徑向外側(cè) 的區(qū)域延伸至在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)的區(qū)域,并幾乎覆蓋進(jìn)口孔。 在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè),高壓引入槽300穿過假想中間平面從中間 平面的一側(cè)(圖19中的右側(cè))延伸至另一側(cè)(圖19中的左側(cè)),該假 想中間平面包含中心軸線,該中心軸線平行于z軸延伸,并將進(jìn)口孔 分成左右基本相等的兩半。高壓引入槽300沿周向與進(jìn)口孔121并排 延伸,并在進(jìn)口孔的徑向外側(cè),從而覆蓋進(jìn)口孔的主要部分(該主要 部分的周向長度等于進(jìn)口孔121的整個周向長度的一半)。
這樣構(gòu)成的高壓引入槽300能夠使得在后部體12的滑動區(qū)域D (該滑動區(qū)域D是與凸輪環(huán)4的滑動接觸表面)的整個周邊上沿x軸 正向的變形基本均勻,并使得滑動區(qū)域保持基本扁平。因此,除了第 一至第三實(shí)施例的效果(1) ~ (12 ),葉片泵還能夠使得凸輪環(huán)4均勻 地抵靠在后部體12的周邊上,從而抑制不希望的不規(guī)則磨損。而且, 將出口壓力引入在凸輪環(huán)4和后部體12之間的滑動接觸表面將用于提 高潤滑,并進(jìn)一步抑制不規(guī)則磨損。
而且,高壓引入槽300與出口孔63、 122連接。因此,可以將高 壓(出口壓力)引入高壓引入槽300中。
圖21、 22和23表示了第四實(shí)施例的變化形式。
第四實(shí)施例的第一變化形式4-l
在圖21所示的實(shí)例中,省略沿徑向方向與進(jìn)口孔121交疊的第一 槽段3U。本實(shí)例的第一槽310只包括從出口孔122周向伸出的(第 二)槽段312。高壓引入槽300還包括第二槽320,該第二槽320伸入 界定進(jìn)口孔121的扇形區(qū)域中,并在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)與進(jìn)口孔121交疊。因此,本實(shí)例的高壓引入槽300也能夠?qū)⒊隹趬毫σ霂?乎整個滑動區(qū)域D中,與圖18中的高壓引入槽300相同。 第四實(shí)施例的第二變化形式4-2
在圖22所示的實(shí)例中,提供了在進(jìn)口孔122的徑向外側(cè)的第三壓 力引入槽330。第三壓力引入槽330布置成使得在出口壓力和進(jìn)口壓 力之間的中間壓力引入第三壓力引入槽300中。第三壓力引入槽330 (用作較低或中間壓力引入槽)并不與出口孔122連通。當(dāng)出口壓力 較高時,通過高壓引入槽300在凸輪環(huán)4和后部體12之間施加出口壓 力將使得凸輪環(huán)4和后部體彼此分開,并增加出口壓力泄漏的可能性。 接收中間壓力的第三壓力引入槽330用于降低泄漏的可能性。在圖22 的實(shí)例中,高壓引入槽300的各第一槽310和第二槽320都不沿徑向 方向與進(jìn)口孔121交疊。
第四實(shí)施例的第三變化形式4-3
在圖23所示的實(shí)例中,提供了位于進(jìn)口孔122的徑向外側(cè)的第三 壓力引入槽330',該第三壓力引入槽330,與進(jìn)口孔121連接。進(jìn)口壓 力引入該第三壓力引入槽330,中,且即使當(dāng)出口壓力超過第二變化形 式4-2的水平進(jìn)一步增大時,葉片泵也能夠防止泄漏。
這三個變化形式能夠提供第四實(shí)施例的效果。
第五實(shí)施例
圖24和26 (26A、 26B )表示了本發(fā)明第五實(shí)施例的可變排量葉 片泵?;窘Y(jié)構(gòu)與第四實(shí)施例相同。不過第四實(shí)施例的高壓引入槽300 形成于后部體12的x軸負(fù)側(cè)表面120中,而第五實(shí)施例的葉片泵包括 形成于壓力板6的x軸正側(cè)表面中的高壓引入槽400。
壓力板的正視圖
圖24是表示第五實(shí)施例的壓力板6的x軸正側(cè)的正視圖。高壓引 入槽400形成于壓力板6的x軸正側(cè)表面61中。與第四實(shí)施例中的后 部體12的高壓引入槽300類似,第五實(shí)施例的高壓引入槽400包括在 中心軸線O的y軸正側(cè)的第一槽410和在中心軸線O的y軸負(fù)側(cè)的第 二槽420。第一和第二槽410和420沿相反周向方向(圖24中所示的
逆時針和順時針方向)伸入外部圓孤區(qū)域中,該外部圓弧區(qū)域是包圍
形成進(jìn)口孔121的內(nèi)部區(qū)域的包圍環(huán)形區(qū)域的一部分,且該外部圓弧 區(qū)域由兩個半徑(進(jìn)口孔121沿周向界定于這兩個半徑之間)來界定, 這樣,各第一和第二槽410和420在進(jìn)口孔121的徑向外側(cè)與該進(jìn)口 孔121并排地環(huán)繞中心軸線沿周向延伸,從而使得進(jìn)口孔121的周向 長度幾乎完全由第一和第二槽410和420覆蓋。為了可靠地將高壓供 給在凸輪環(huán)4和壓力板6之間的滑動接觸交界面中,高壓引入槽400 形成于滑動接觸區(qū)域D中,且各第一和第二槽410和420彎曲成環(huán)繞 中心軸線O的圓弧形狀,與圓形凸輪環(huán)4的形狀相符。
與圖18的第一槽310類似,圖24的第一槽410包括沿徑向方向 與進(jìn)口孔62交疊的第一槽段411、使第一槽段411與出口孔63連接 的第二槽段412、以及連接第一和第二槽段411和412的臺階部分413。 第一槽段411成較大圓弧的形狀,第二槽段412成直徑比第一槽段411 的較大圓的直徑更小的較小圓弧的形狀。因此,第一槽段412與進(jìn)口 孔121徑向分開足夠徑向距離,以便抑制出口壓力泄漏至進(jìn)口孔62 中。
均勻變形和抑制一側(cè)磨損
圖25A和25B表示了對比實(shí)例的壓力板6,中的變形分布,分別為 當(dāng)從x軸正側(cè)看的正視圖和沿y軸方向的側(cè)視圖。圖26A和26B表示 了第四實(shí)施例的壓力板6中的變形分布,分別為當(dāng)從x軸正側(cè)看時的 正視圖和沿y軸方向的側(cè)視圖。當(dāng)為圖25A和25B中所示的對比實(shí)例 時,壓力板6,的z軸正側(cè)(上側(cè))受到來自進(jìn)口孔62'的進(jìn)口壓力的作 用,而壓力板6'的z軸負(fù)側(cè)(底側(cè))受到來自出口孔63'的出口壓力的 作用。
因此,在z軸正側(cè)上施加的壓力與在z軸負(fù)側(cè)上施加的壓力不同, 且壓力板6,的變形在z軸正側(cè)和z軸負(fù)側(cè)之間不均勻。因此,這表現(xiàn) 為在壓力板6'的滑動接觸區(qū)域D中的不規(guī)則部分,例如凸起和凹陷, 從而導(dǎo)致壓力板6'和凸輪環(huán)4的不規(guī)則磨損。
與對比實(shí)例相反,形成于壓力板6中的高壓引入槽400用于通過
使出口壓力環(huán)繞中心軸線幾乎均勻地施加在壓力板6上而使得變形均 勾。因此,壓力板6與凸輪環(huán)4的滑動接觸表面D環(huán)繞中心軸線沿x 軸正向均勻變形,且凸輪環(huán)4均勻地抵靠在壓力板6上。這樣,第四 實(shí)施例的葉片泵能夠避免非均勻磨損。
圖27表示了第五實(shí)施例的變化形式。
第五實(shí)施例的變化形式5-l
在圖27所示的實(shí)例中,沿徑向方向與進(jìn)口孔62交疊的第一槽段 411省略。本實(shí)例的第一槽410只包括從出口孔63沿周向延伸的(第 二 )槽段412。高壓引入槽400還包括伸入界定進(jìn)口孔62的扇形區(qū)域 中的第二槽420,且該第二槽420在進(jìn)口孔62的徑向外側(cè)與進(jìn)口孔62 交疊。因此,本實(shí)例的高壓引入槽400也能夠?qū)⒊隹趬毫σ霂缀跽?個滑動區(qū)域D,與圖18所示的高壓引入槽300相同。
第六實(shí)施例
圖28表示了本發(fā)明第六實(shí)施例的可變排量葉片泵?;窘Y(jié)構(gòu)與第 四實(shí)施例相同。在第六實(shí)施例中,高壓引入槽500直接形成于凸輪環(huán) 4中(在凸輪環(huán)4的x軸正側(cè)和負(fù)側(cè)中的至少一個中)。在第六實(shí)施例 中,高壓引入槽500形成為幾乎在整個360°周邊環(huán)繞中心軸線延伸, 并布置成將出口壓力引入高壓引入槽500中。在本實(shí)例中,高壓引入 槽500沿弧形槽500從一端至另 一端的角度距離大于270°和小于360°。
該高壓引入槽500總是能夠?qū)⒊隹趬毫σ朐谕馆啳h(huán)4和后部體 12之間的滑動接觸表面中或者在凸輪環(huán)4和壓力板6之間的滑動接觸 表面中。因此,形成于凸輪環(huán)4中的高壓引入槽500能夠在滑動接觸 表面中均勻變形,并提供與第四或第五實(shí)施例中相同的效果。
第六實(shí)施例的變化形式
圖29表示了第六實(shí)施例的變化形式,其中,高壓引入槽500的形 狀與圖28中所示不同。圖29的高壓引入槽500包括用于在滑動接觸 操作過程中保持與出口孔122連通的部分501。該部分501從主圓弧 槽段徑向向內(nèi)凸出。
本發(fā)明并不局限于所示實(shí)例。在本發(fā)明范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變化
和改變。在轉(zhuǎn)子3的徑向狹槽31的徑向內(nèi)端處的背壓腔室33可以布 置成使得出口壓力Pout供給背壓腔室33。也可選擇,背壓腔室33可 以布置成使得進(jìn)口壓力Pin供給背壓腔室33。在第一至第三實(shí)施例中, 第一和第二壓力引入槽65、 124、 66和125形成于壓力板6和后部體 12中。不過,第一和第二槽可以只形成于壓力板6和后部體12中的 一個中。
根據(jù)圖1~29中所示的所有實(shí)施例和變化形式,可變排量葉片泵包 括(i)驅(qū)動軸,該驅(qū)動軸在葉片泵的中心軸線上旋轉(zhuǎn);(ii)轉(zhuǎn)子, 該轉(zhuǎn)子安裝在驅(qū)動軸上,這樣,轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn),該轉(zhuǎn)子形成 有多個沿轉(zhuǎn)子的外周開口的徑向狹槽,且該轉(zhuǎn)子提供有多個葉片,各 葉片可滑動地裝入一個狹槽內(nèi);(iii)環(huán)形凸輪環(huán),該環(huán)形凸輪環(huán)中可 旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸輪環(huán)布置成可繞擺動軸線沿第一方向擺動,該 擺動軸線沿中心軸線延伸,并沿第二方向與中心軸線間開,且該凸輪 環(huán)布置成與在轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)之間的葉片一起確定多個泵送腔室;以及 (iv)泵殼體,該泵殼體包圍凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子。泵殼體包括(iv-a)周 邊壁,該周邊壁包圍凸輪環(huán),并包括內(nèi)孔,凸輪環(huán)可在該內(nèi)孔中在擺 動軸線上擺動,且該周邊壁確定了第一和第二壓力腔室,該第一和第 二壓力腔室形成于周邊壁和凸輪環(huán)之間,并分別位于沿第一方向橫過 中心軸線相對的第一和第二橫向側(cè),這樣,在第一壓力腔室中的第一 流體壓力用于迫使凸輪環(huán)朝著第一方向的第二橫向側(cè)擺動,而在第二 壓力腔室中的第二流體壓力用于迫使凸輪環(huán)朝著第一方向的第一橫向 側(cè)擺動;以及(iv-b)第一和第二軸向側(cè)壁,該第一和第二軸向側(cè)壁 布置在凸輪環(huán)的兩側(cè),這樣,凸輪環(huán)沿軸向位于第一和第二軸向側(cè)壁 之間。泵殼體還包括進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于第一和第二側(cè)壁中的 至少一個中,并布置成使得工作流體進(jìn)入泵送腔室;出口孔,該出口
孔形成于第一和第二側(cè)壁中的至少一個中,并布置成使工作流體從泵 送腔室中流出;以及壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及 第一和第二側(cè)壁中的一個之間的滑動接觸表面中。第一方向可以是沿 第一假想軸線(例如y軸)(它垂直于中心軸線)的方向,而第二方向
可以是沿第二假想軸線(例如z軸)(它垂直于第一假想軸線(y軸) 和驅(qū)動軸的中心軸線)的方向。
根據(jù)該總體方面的上述可變排量葉片泵還可以有一個或多個以下 特征,這些特征屬于所有所示實(shí)施例和變化形式。壓力引入槽包括槽 段,該槽段形成于進(jìn)口孔的徑向外側(cè),該槽段通過在進(jìn)口孔和壓力引 入槽的槽段之間沿周向延伸的滑動接觸表面的干涉區(qū)域而與進(jìn)口孔分 開。壓力引入槽的槽段可以彎曲成類似于圓弧,并可以沿進(jìn)口孔環(huán)繞 中心軸線而周向延伸,該進(jìn)口孔也可以彎曲成類似于圓弧,并可以環(huán) 繞中心軸線沿周向延伸?;瑒咏佑|表面的干涉區(qū)域可以環(huán)繞中心軸線 在槽段和進(jìn)口孔之間沿周向延伸。
在所有所示實(shí)施例和變化形式中,出口孔形成于由銷40確定的假 想擺動軸線和由驅(qū)動軸2確定的中心軸線之間。進(jìn)口孔形成于與該出 口孔的位置徑向相對的位置處。進(jìn)口孔和出口孔彎曲成類似于圓弧, 并沿第二假想軸線(z軸)沿第二方向彼此分開,這樣,進(jìn)口孔和出 口孔沿第二假想軸線(z軸)沿第二方向橫過驅(qū)動軸2彼此相對。進(jìn) 口孔和出口孔確定于環(huán)繞中心軸線的假想環(huán)形區(qū)域內(nèi)?;瑒咏佑|表面 有假想出口側(cè)扇形部分、假想進(jìn)口側(cè)扇形部分、假想第一橫向側(cè)扇形 部分和假想第二橫向側(cè)扇形部分。各扇形部分是由兩個半徑和環(huán)繞中 心軸線的包含圓弧來界定的扇形區(qū)域。出口側(cè)扇形部分由經(jīng)過出口孔 的一個周向端的半徑和經(jīng)過出口孔的另一周向端的半徑來界定。進(jìn)口 側(cè)扇形部分由經(jīng)過進(jìn)口孔的一個周向端的半徑和經(jīng)過進(jìn)口孔的另一周 向端的半徑來界定。出口孔只形成于出口側(cè)扇形部分中,而進(jìn)口孔只 形成于進(jìn)口側(cè)扇形部分中。第一橫向側(cè)扇形部分在第一橫向側(cè)沿周向 形成于出口側(cè)扇形部分和進(jìn)口側(cè)扇形部分之間,這樣,出口側(cè)和進(jìn)口 側(cè)扇形部分通過第一橫向側(cè)扇形部分而沿周向彼此分開。第二橫向側(cè) 扇形部分在第二橫向側(cè)形成于出口側(cè)扇形部分和進(jìn)口側(cè)扇形部分之 間,這樣,出口側(cè)和進(jìn)口側(cè)扇形部分通過第二橫向側(cè)扇形部分而在第 二橫向側(cè)沿周向彼此分開。壓力引入槽可以包括弧形槽,該弧形槽沿 包圍確定進(jìn)口孔和出口孔的環(huán)形區(qū)域的假想較大圓而周向延伸,并有
形成于出口側(cè)扇形部分中的第一端部部分、通過第一和第二橫向側(cè)扇 形部分中的一個延伸的中間部分、以及在進(jìn)口孔的徑向外側(cè)形成于進(jìn)
口側(cè)扇形部分中的第二端部部分,至少如圖5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 18、 19、 21、 27、 28和29中所示?;瑒咏佑|表面還可 以形成有至少一個背壓引入槽(130、 170),該背壓引入槽布置成將出 口壓力引入形成于各徑向狹槽(31)的徑向內(nèi)端處的背壓腔室(33) 中,以便徑向向外推壓相應(yīng)葉片(32)。背壓引入槽(130、 170)形成 于由環(huán)形區(qū)域包圍的中心區(qū)域中。
在所示實(shí)施例和變化形式中,泵殼體包括第一和第二本體(本體 部件),該第一和第二本體通過布置在假想四邊形(例如矩形)的四個 頂點(diǎn)處的至少四個螺栓(B1 B4)而連接在一起,該假想四邊形由橫 過中心軸線相對的兩個第一相對側(cè)邊和橫過中心軸線相對的兩個第二 相對側(cè)邊。第一相對側(cè)邊的長度(或軸間距離)的平均值小于第二相 對側(cè)邊的長度(或軸間距離)的平均值。壓力引入槽形成于第一三角 形和第二三角形中的至少一個中,該第一三角形由兩個半徑以及兩個 第一相對側(cè)邊的第一個來確定,該第二三角形由兩個半徑以及兩個第 一相對側(cè)邊的第二個來確定(例如如圖5中的陰影所示)。當(dāng)為定心于 中心軸線(O)的矩形時,四個螺栓(B1 B4)布置在具有兩個平行 較長側(cè)邊和兩個平行較短側(cè)邊的假想矩形的四個頂點(diǎn)處,且壓力引入
槽形成于第一三角形和第二三角形中的至少一個中,該第一三角形由 兩個半徑以及兩個平行較短側(cè)邊的第一個來限定,該第二三角形由兩 個半徑以及兩個平行較短側(cè)邊的第二個來限定。
葉片泵還包括彈簧(201),用于推壓凸輪環(huán)4,以便沿第一方向 (沿y軸)朝著第一壓力腔室Al擺動,或者朝著使凸輪環(huán)的偏心最 大的位置擺動。
泵殼體還可以包括使第一壓力腔室Al與控制閥7連接的第一連 接流體通道(例如通道52和113),這樣,控制壓力引入第一壓力腔 室Al中。
泵殼體還可以包括將進(jìn)口壓力供給第二壓力腔室A2中的第二連
接流體通道(例如圖18中所示的槽123)。
第一壓力引入槽65和124形成在用于與第一壓力腔室Al連通的 位置處,這樣,控制壓力Pv供給到第一壓力引入槽65和124中,而 第二壓力引入槽66和125形成在用于與第二壓力腔室A2連通的位置 處,這樣,進(jìn)口壓力Pin供給到第二壓力引入槽66和125中,如第一 實(shí)施例、第二實(shí)施例和第三實(shí)施例。在圖11和12所示的變化形式1 中,第一壓力引入槽65和124形成在用于與第一壓力腔室Al連通的 位置處,這樣,控制壓力Pv供給到第一壓力引入槽65和124中,與 第一實(shí)施例、第二實(shí)施例和第三實(shí)施例相同,而第二壓力引入槽66 和125與出口孔連通,這樣,出口壓力Pout供給到第二壓力引入槽 66和125中。在圖13和14所示的變化形式2中,第一壓力引入槽65 和124與進(jìn)口孔62和121連接,這樣,進(jìn)口壓力Pin供給到第一壓力 引入槽65和124中,而第二壓力引入槽66和125與第二壓力腔室A2 連通,這樣,進(jìn)口壓力Pin供給到第二壓力引入槽66和125中。
在圖18所示的第四實(shí)施例、變化形式4-l (圖21)、變化形式4-2 (圖22)和變化形式4-3 (圖23)中,第一和第二壓力引入槽310和 320都與出口孔122連接。在變化形式4-2和4-3中,還提供有第三(底 部)壓力引入槽330或330'。在圖24所示的第五實(shí)施例、變化形式 5-1 (圖27)中,第一和第二壓力引入槽410和420都與出口孔63連 接。在第六實(shí)施例(圖28)和變化形式6-l (圖29)中,高壓引入槽 500形成于凸輪環(huán)4中,這樣,出口壓力引入槽500中。
本申請基于第一在先日本專利申請No.2006-311098 (申請?jiān)粸?2006年11月17日)和第二在先日本專利申請No.2005-336452 (申請 曰為2005年11月22日)。這些日本專利申請的整個內(nèi)容被本文參引。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實(shí)施例介紹了本發(fā)明,但是本發(fā)明并 不局限于此,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述教導(dǎo)將知道上述實(shí)施例的變化 和改變。本發(fā)明的范圍將由下面的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種可變排量葉片泵,包括驅(qū)動軸;轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子適于被驅(qū)動軸驅(qū)動,該轉(zhuǎn)子形成有多個狹槽,且該轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片,每個葉片可滑動地容納在一個狹槽中;環(huán)形凸輪環(huán),在該凸輪環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸輪環(huán)布置成可繞擺動軸線擺動,并與在轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)之間的葉片一起限定多個泵送腔室;壓力控制裝置;以及泵殼體,該泵殼體包圍凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子,該泵殼體包括第一和第二側(cè)壁,該第一和第二側(cè)壁布置在凸輪環(huán)的兩側(cè)上,這樣,凸輪環(huán)軸向位于第一和第二側(cè)壁之間;進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于第一和第二側(cè)壁中的至少一個中;出口孔,該出口孔形成于第一和第二側(cè)壁中的至少一個中;周邊壁,該周邊壁包圍凸輪環(huán),并限定形成于周邊壁和凸輪環(huán)之間的第一和第二壓力腔室,該第一和第二壓力腔室中的一個與壓力控制裝置連接,這樣,流體壓力由壓力控制裝置來控制;以及壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二側(cè)壁中的一個之間的滑動接觸表面中,并布置成引入比出口壓力低的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可變排量泵,其中進(jìn)口孔形成于各泵 送腔室的容積增加的區(qū)域中,而出口孔形成于各泵送腔室的容積減小 的區(qū)域中;第一和第二壓力腔室布置成控制凸輪環(huán)的偏心;壓力引入 槽布置成使得引入壓力引入槽的壓力高于進(jìn)口壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變排量泵,其中壓力引入槽布置成 使得在第一和第二壓力腔室中的一個中的壓力被引入到壓力引入槽 中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可變排量泵,其中壓力引入槽形成于滑動接觸表面中,該滑動接觸表面是第一和第二側(cè)壁中的一個的側(cè)表 面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變排量泵,其中壓力引入槽形成于 進(jìn)口孔和出口孔中的一個的徑向外側(cè)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中,壓 力引入槽包括弓形槽,該弓形槽形成于進(jìn)口孔和出口孔中的一個的 徑向外側(cè)上;以及分支槽,該分支槽從弓形槽朝著該弓形槽的徑向外 側(cè)分支,并與第一和第二壓力腔室中的一個連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變排量泵,其中分支槽從弓形槽伸 向形成有流體積累部分的槽端部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中壓力引入槽形成在進(jìn)口孔的徑向外側(cè)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中泵 殼體包括具有第一和第二側(cè)壁中的一個的部件,且壓力引入槽在形成 該部件的同時形成于該部件中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中壓 力引入槽為與凸輪環(huán)的形狀相符的圓弧形式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的可變排量泵,其中在偏心最大的狀 態(tài)下,壓力引入槽為與凸輪環(huán)的形狀相符的圓弧形式。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中壓力引入槽形成于進(jìn)口孔和出口孔的徑向外側(cè)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任意一個所述的可變排量泵,其中泵 殼體還包括高壓引入槽,該高壓引入槽形成于出口孔的徑向外側(cè)上, 并布置成引入出口壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的可變排量泵,其中高壓槽與出口孔 連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任意一個所述的可變排量泵,其中凸 輪環(huán)布置成繞銷擺動,該銷由第一和第二壁支承在出口孔的徑向外側(cè) 上的位置處,且壓力引入槽形成于出口孔和該銷之間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一個所述的可變排量泵,其中第 一壓力腔室形成于使凸輪環(huán)的偏心增加的一側(cè),而第二壓力腔室形成 于使凸輪環(huán)的偏心減少的一側(cè);壓力引入槽形成為沿徑向方向與出口 孔和進(jìn)口孔交疊,且不沿周向方向與出口孔和進(jìn)口孔交疊。
17. —種可變排量葉片泵,包括 驅(qū)動軸;轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子適于被驅(qū)動軸驅(qū)動,該轉(zhuǎn)子形成有多個狹槽,且該 轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片,每個葉片可滑動地容納在一個狹槽中;環(huán)形凸輪環(huán),在該凸輪環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸輪環(huán)布置成 可繞擺動軸線擺動,并與在轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)之間的葉片一起限定多個泵 送腔室;壓力控制裝置;以及泵殼體,該泵殼體包圍凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子,該泵殼體包括 泵體,該泵體具有內(nèi)孔;后部體,該后部體封閉泵體的內(nèi)孔;壓力板,該壓力板布置在泵體中,這樣,凸輪環(huán)沿驅(qū)動軸的軸 向方向位于壓力板和后部體之間;進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于壓力板和后部體中的至少一個中,位 于各泵送腔室的容積增加的區(qū)域中;出口孔,該出口孔形成于壓力板和后部體中的至少一個中,位 于各泵送腔室的容積減少的區(qū)域中;周邊壁,該周邊壁包圍凸輪環(huán),并限定形成于周邊壁和凸輪環(huán) 之間的第一和第二壓力腔室,以便控制凸輪環(huán)的偏心,供給到該第一 和第二壓力腔室中的一個中的流體壓力由由壓力控制裝置控制;第一、第二、第三和第四螺栓,這些螺栓使泵體和后部體連接 在一起,第一和第二螺栓位于進(jìn)口孔側(cè)上,而第三和第四螺栓位于出 口孔側(cè)上,第一、第二、第三和第四螺栓布置成使得在作為第一和第 二螺栓之間的軸間距離和第三和第四螺栓之間的軸間距離的平均值的 第 一平均距離以及在作為第 一和第三螺栓之間的軸間距離和第二和第四螺栓之間的軸間距離的平均值的第二平均距離中的一個比該第一和第二平均距離中的另一個短;以及壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及壓力板和后部 體中的一個之間的滑動接觸表面中,并布置成接收工作流體,壓力引 入槽形成于由驅(qū)動軸以及第一和第二對螺栓中的、限定第一和第二平 均距離中的較短一個的一對來確定的區(qū)域中,這樣,在第一對的兩個 螺栓之間的軸間距離和在第二對的兩個螺栓之間的軸間距離的平均距離是第一和第二平均距離中的比另一個短的一個。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的可變排量泵,其中第一平均距離比 第二平均距離長,第一對的兩個螺栓是第一和第三螺栓,第二對的兩 個螺栓是第二和第四螺栓;壓力引入槽形成于出口孔和進(jìn)口孔之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的可變排量泵,其中后部體包 括在第 一和第二螺栓之間的區(qū)域中沿假想線延伸的流體通道,該假想 線連接基本在進(jìn)口孔的周向中間的點(diǎn)和基本在出口孔的周向中間的 點(diǎn);壓力引入槽形成于出口孔和進(jìn)口孔之間。
20. —種可變排量葉片泵,包括 泵體;驅(qū)動軸,該驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地支承在泵體中;轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子安裝在泵體中的驅(qū)動軸上,適于被驅(qū)動軸驅(qū)動,該 轉(zhuǎn)子形成有多個狹槽,且該轉(zhuǎn)子設(shè)有多個葉片,每個葉片可滑動地容 納在一個狹槽中;環(huán)形凸輪環(huán),在該凸輪環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地裝入轉(zhuǎn)子,該凸輪環(huán)布置成可繞擺動軸線在泵體中擺動,并與在轉(zhuǎn)子和凸輪環(huán)之間的葉片一起限定多個泵送腔室;第一和第二板部件,該第一和第二板部件布置在凸輪環(huán)的兩側(cè)上,這樣,凸輪環(huán)沿軸向位于第一和第二板部件之間;進(jìn)口孔,該進(jìn)口孔形成于第一和第二板部件中的至少一個中,位 于各泵送腔室的容積增加的區(qū)域中;出口孔,該出口孔形成于第一和第二板側(cè)壁中的至少一個中,位于各泵送腔室的容積減小的區(qū)域中;第一和第二壓力腔室,該第一和第二壓力腔室環(huán)繞凸輪環(huán)形成, 并布置成控制凸輪環(huán)的偏心;壓力控制裝置,用于控制引入第一和第二壓力腔室中的一個內(nèi)的 流體壓力;以及壓力引入槽,該壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二板部 件中的一個之間的滑動接觸表面中,位于進(jìn)口孔側(cè)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的可變排量泵,其中壓力引入槽布置 成使得比泵的出口壓力低的流體壓力引入到壓力引入槽中。
全文摘要
一種可變排量葉片泵包括轉(zhuǎn)子、凸輪環(huán)以及泵殼體,該泵殼體包括布置在凸輪環(huán)的兩側(cè)上的第一和第二側(cè)壁以及包圍該凸輪環(huán)并限定第一和第二壓力腔室的周邊壁。壓力引入槽形成于在凸輪環(huán)以及第一和第二側(cè)壁中的一個之間的滑動接觸表面中,并布置成引入比出口壓力低的壓力。
文檔編號F04C2/344GK101182842SQ200710105029
公開日2008年5月21日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者??茟椏? 內(nèi)田由紀(jì)雄, 武藤孝雄, 添田淳 申請人:株式會社日立制作所