本發明涉及用于例如汽車的液壓動力轉向裝置的可變容量式葉片泵。
背景技術:
通常,可變容量式葉片泵具備:內部具有泵構件收容部的泵殼、由發動機旋轉驅動而將工作液吸入及排出的泵構件、將該泵構件排出的工作液向供給目標引導的排出通路、設于該排出通路中途的節流孔、基于該節流孔前后的差壓控制泵構件的工作液排出量的流量控制閥。
上述節流孔前后的差壓根據上述泵構件的排出量改變,該排出量基于上述發動機的轉速確定。即,上述可變容量式葉片泵基于上述發動機的轉速控制工作液的流量。
但是,在將這種可變容量式葉片泵用于車輛的動力轉向裝置的情況下,在幾乎不需要由液壓產生的轉向助力的車輛直行時,也會向上述動力轉向裝置排出工作液,因此,可能導致能量損耗。
因此,作為可降低安裝于上述動力轉向裝置時的能量損耗的可變容量式葉片泵,已知有以下專利文獻1所記載的葉片泵。
簡單地說,上述公報記載的可變容量式葉片泵在上述泵結構的基礎上還具備:將上述節流孔的上游側和下游側連接的旁流通路、設于該旁流通路且基于上述動力轉向裝置的負荷壓開閉上述旁流通路的壓力感應閥。
上述壓力感應閥在上述動力轉向裝置的負荷壓上升的轉向時使上述旁流通路連通,另一方面,在負荷壓低的直線前進時,切斷上述旁流通路。由此,與發動機轉速無關地,能夠降低直線前進時的泵排出量,因此,能夠降低上述動力轉向裝置的能量損耗。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:(日本)特開2003-176791號公報
技術實現要素:
但是,上述可變容量式葉片泵中,由于設有上述旁流路徑,導致流路復雜,隨之,可能不得不使裝置大型化。
本發明是鑒于上述技術問題而研發的,提供一種可變容量式葉片泵,能夠降低用于動力轉向裝置時的能量損耗,同時抑制裝置的大型化。
本發明提供一種可變容量式葉片泵,向車輛的動力轉向裝置供給工作液,其特征在于,具備:泵殼,其由第一殼體和第二殼體構成,且在該兩者間的內部具有泵構件收容部,所述第一殼體具有筒狀部和以封堵該筒狀部的一端開口的方式設置的底壁部,所述第二殼體以封堵所述筒狀部的另一端開口的方式設置;驅動軸,其插通于該泵殼內,被旋轉自如地軸支承;轉子,其收容于所述泵構件收容部內,沿圓周方向形成有多個狹縫,并且被所述驅動軸旋轉驅動;葉片,其出入自如地設于所述狹縫;環狀的凸輪環,其可移動地設于所述泵構件收容部內,與所述轉子及所述葉片一起形成多個泵室;吸入口,其設于所述泵殼,向所述多個泵室中隨著所述轉子的旋轉而容積逐漸增大的吸入區域開口;排出口,其設于所述泵殼,向所述多個泵室中隨著所述轉子的旋轉而容積逐漸減少的排出區域開口;吸入通路,其設于所述泵殼,將儲存于儲液罐的工作液向所述吸入口供給;排出通路,其設于所述泵殼,將從所述排出口排出的工作液向所述泵殼的外部供給;第一流體壓力室和第二流體壓力室,分別設于所述凸輪環的外周側,在所述凸輪環向相對于所述轉子的偏心量增大的方向移動的情況下,所述第一流體壓力室形成于容積減少的一側,所述第二流體壓力室形成于容積增大的一側;第一閥收容孔,其設于所述第一殼體的所述底壁部且所述排出通路的中途;第一閥體,其可移動地設于所述第一閥收容孔內,基于作用于一端側的吸入壓和從所述排出通路導入而作用于另一端側的排出壓之間的差壓進行移動控制,并且隨著移動改變所述排出通路的流路截面面積;第二閥收容孔,其設于所述泵殼;高壓室和控制壓室,所述高壓室設于所述第二閥收容孔的一端側,以與所述排出口連通的方式形成,所述控制壓室設于所述第二閥收容孔的另一端側,以與所述排出通路的所述第一閥收容孔的更下游側連通的方式形成;第二閥體,其可移動地設于所述第二閥收容孔內,基于所述高壓室的壓力和所述控制壓室的壓力之間的差壓控制所述第一流體壓力室的壓力。
根據本發明,能夠降低用于動力轉向裝置時的能量損耗,同時抑制裝置的大型化。
附圖說明
圖1是表示本發明實施方式的可變容量式葉片泵的立體圖。
圖2是表示該可變容量式葉片泵的縱剖視圖。
圖3是圖2的a-a線剖視圖。
圖4是表示該可變容量式葉片泵的主要部分的縱剖視圖。
圖5(a)是表示作用于第一閥體的排出壓和吸入壓之間的差壓小的情況下的圖4的主要部分放大圖,(b)是表示差壓大的情況下的圖4的主要部分放大圖。
圖6是表示本實施方式的第一閥體插入前殼體的狀態的立體圖。
圖7表示本實施方式的第一閥體,(a)是第一閥體的立體圖,(b)是第一閥體的側視圖。
圖8是圖4的b-b線剖視圖。
圖9是表示該可變容量式葉片泵中的泵轉速與排出流量之間的關系的圖。
圖10是表示隨著第一閥體移動的排出通路的流路截面面積的變化率的示意圖。
圖11是表示可用作本發明第二實施方式的螺旋彈簧的不等螺距彈簧的彈簧負載與位移之間的關系的圖。
圖12是表示可用作該實施方式的螺旋彈簧的錐形彈簧的彈簧負載與位移之間的關系的圖。
圖13是表示使壓力流體作用于該實施方式的第一閥體時的、該流體壓的壓力與節流孔開口面積之間的關系的圖。
圖14是表示本發明第三實施方式的可變容量式葉片泵的主要部分的縱剖視圖。
具體實施方式
以下,基于附圖詳細說明本發明的可變容量式葉片泵的各實施方式。此外,以下所示的各實施方式中,例如,該可變容量式葉片泵安裝于汽車的動力轉向裝置。
如圖1~圖3所示,上述可變容量式葉片泵1具備:泵殼2,內部具有圓柱狀的泵構件收容部即泵構件收容室2a;泵構件3,收容于上述泵構件收容室2a內。利用插通上述泵構件收容室2a的驅動軸4旋轉驅動上述泵構件3,由此,泵工作。
如圖1及圖2所示,上述泵殼2具有:形成為底圓筒狀的第一殼體即前殼體5、封堵該前殼體5的開口部的第二殼體即后殼體6,該兩者5、6由多個螺栓7緊固固定。
如圖2及圖3所示,上述泵構件3具備:嵌裝固定于上述前殼體5的筒狀部5a內周面的大致圓環狀的配接環8、在該配接環8的形成大致橢圓形狀的內部空間內可移動地設置的大致圓環狀的凸輪環9、與上述驅動軸4可一體旋轉地設于該凸輪環9的內周側的轉子10、配置于上述前殼體5的底壁部5b且與上述后殼體6一起夾持上述凸輪環9及轉子10的大致圓盤狀的壓板11。
如圖3所示,上述配接環8在內周面8a的下部具有板狀密封部件12。該板狀密封部件12具有密封上述配接環8和凸輪環9之間的功能,并且具有作為上述凸輪環9在上述配接環8的內部空間內移動時的滾動面的功能。
另外,在上述配接環8的內周面8a中,在徑向上與上述板狀密封部件12相對的位置,與該板狀密封部件12同樣地,設有密封上述配接環8和凸輪環9之間的密封部件13。
上述凸輪環9借助上述兩個密封部件12、13在與上述配接環8之間隔成第一流體壓力室14及第二流體壓力室15,基于這些各流體壓力室14、15間的壓力差向圖3中左右方向移動,由此,增減相對于上述轉子10的偏心量。
另外,上述凸輪環9被與其外周彈性接觸的回位彈簧16總是向相對于上述轉子10偏心量成為最大的方向施力。
另外,在上述配接環8和凸輪環9之間,且在上述板狀密封部件12的圖3中逆時針方向側即上述第二流體壓力室15側的位置設有保持上述凸輪環9的位置的位置保持銷17。該位置保持銷17除了具有保持上述凸輪環9的位置的功能之外,還具有用于限制上述凸輪環9相對于上述配接環8的過度轉動的止轉功能。
當上述驅動軸4通過未圖示的發動機被旋轉驅動時,上述轉子10隨之向圖3中的逆時針方向(箭頭方向)旋轉。另外,在上述轉子10的外周部,沿放射方向延伸的多個狹縫18切開形成于圓周方向的大致等間隔位置,并且經由各狹縫18,大致平板狀的葉片19分別沿上述轉子10的徑向出入自如地被收容。
上述各葉片19通過向上述各狹縫18的形成于轉子10內周側的背壓室20導入的工作液即工作油的壓力,總是向上述凸輪環9的內周面方向受力。
另外,上述各葉片19利用鄰接的二個葉片19、19隔開上述凸輪環9和轉子10之間的環狀空間,形成多個泵室21。
另外,在上述后殼體6的面向泵構件收容室2a的內端面6a中,在相當于隨著上述轉子10的旋轉而上述各泵室21的容積逐漸擴大的吸入區域的部位,如圖2及圖3所示,形成有圓弧狀的第一吸入口22。該第一吸入口22經由在上述后殼體6上穿設的吸入通路23與儲存工作油的儲液罐t連通。由此,儲存于該儲液罐t的工作油在上述吸入通路23內流動而導向上述第一吸入口22后,通過在上述吸入區域產生的泵吸入作用向上述各泵室21吸入。
另外,在上述前殼體5的底面和壓板11的一端面11a之間,如圖2所示,切開形成有與該第一吸入口22大致相同形狀的第二吸入口24。該第二吸入口24經由形成于上述前殼體5的低壓連通路即回流通路25,與作為密封部件收容部的密封環槽26連通。
上述密封環槽26以環狀形成于上述驅動軸4的外周側,并且在內部收容有密封上述前殼體5和驅動軸4之間的密封部件即密封環27。由此,限制從上述泵構件收容室2a向上述驅動軸4傳遞過來的工作油向上述泵殼2的外部漏出,并且使其剩余的工作油經由上述回流通路25向上述第二吸入口24回流。
另外,在上述壓板11的一端面11a中,在相當于隨著上述轉子10的旋轉而上述各泵室21的容積逐漸縮小的排出區域的部位,如圖2及圖3所示,形成有圓弧狀的排出口28。該排出口28與凹設于上述前殼體5的底壁部5b的壓力室29連通。該壓力室29起到通過內部壓力對上述壓板11向上述轉子10側施力的作用。
另外,如圖2及圖3所示,上述排出口28經由形成于上述前殼體5的底壁部5b的排出通路30,將工作油向未圖示的動力轉向裝置的旋轉閥供給。
上述排出通路30在其中途具有橫截面大致圓形的計量節流孔32,利用該計量節流孔32使工作油產生差壓。
另外,如圖2及圖3所示,在上述前殼體5的上端部配設有流量控制閥33。該流量控制閥33具備:以與上述驅動軸4正交的方式設于上述前殼體5的第二閥收容孔即控制閥收容孔34、滑動自如地收容于該控制閥收容孔34的內部的第二閥體即控制閥體35、封閉上述控制閥收容孔34的軸向一端側的開口部的塞子36、向該塞子36側對上述控制閥體35施力的閥彈簧37。
如圖3所示,在上述控制閥收容孔34的內部設有:高壓室38,設于上述塞子36和控制閥體35之間,導入上述計量節流孔32上游側的壓力(排出壓);控制壓室39,設于軸向另一端側,收容上述閥彈簧37,并導入上述計量節流孔32下游側的壓力(控制壓);低壓室41,形成于上述控制閥體35的外周側,且經由低壓通路40從上述吸入通路23導入泵吸入壓。這些各壓力室38、39及41利用上述控制閥體35的第一、第二臺階部35a、35b分別隔成。
此外,在上述排出通路30和上述控制壓室39之間設有阻尼節流孔42,該阻尼節流孔42用于降低向該控制壓室39導入的工作油的流體壓,降低脈動的影響。
而且,上述控制閥體35基于上述高壓室38的壓力和控制壓室39的壓力之間的差壓,沿軸向移動。
具體而言,在上述高壓室38和控制壓室39的壓力差較小,通過上述閥彈簧37的彈簧力,上述控制閥體35位于上述塞子36側的情況下,將上述第一流體壓力室14和控制閥收容孔34連通的連通路43向上述低壓室41開口。由此,從上述低壓室41向上述第一流體壓力室14導入吸入壓。
另一方面,在上述高壓室38和控制壓室39的壓力差較大,上述控制閥體35克服上述控制壓室39的壓力及上述閥彈簧37的作用力而向圖3中右側移動的情況下,上述低壓室41和第一流體壓力室15的連通逐漸被切斷,上述高壓室38經由連通路43與上述第一流體壓力室14連通。由此,從上述高壓室38向上述第一流體壓力室14導入高壓。
即,向上述第一流體壓力室14選擇性地導入上述低壓室41或高壓室38的液壓。
而且,向上述第二流體壓力室15總是導入泵吸入壓,且向上述第一流體壓力室14導入來自上述低壓室41的吸入壓時,基于上述回位彈簧16的作用力,上述凸輪環9向相對于上述轉子10的偏心量成為最大的位置配置,泵排出量成為最大。
另一方面,向上述第一流體壓力室14導入上述高壓室38的高壓時,基于該高壓,上述凸輪環9克服上述回位彈簧16的作用力向偏心量減少的方向即上述第二流體壓力室15側滾動,由此,泵排出量減少。
此外,在上述控制閥體35的內部形成有安全閥44。該安全閥44在上述控制壓室39的壓力成為規定以上時開閥,即動力轉向裝置側的負荷壓成為規定以上時開閥,使壓力變高的工作油經由上述低壓室41及低壓通路40向上述吸入通路23回流。
而且,如圖4所示,在上述排出通路30的計量節流孔32的正上游位置設有壓力感應閥50,該壓力感應閥50感應上述動力轉向裝置側的負荷壓,改變到達上述計量節流孔32的下游側的流路截面面積。
特別是如圖5所示,該壓力感應閥50具備:有底圓柱狀的感壓閥收容孔51,是切開形成于上述前殼體5的底壁部5b的第一閥收容孔;圓筒狀的感壓閥體52(滑閥),是在該感壓閥收容孔51的內部被滑動自如地收容的第一閥體;螺旋彈簧53,是對該感壓閥體52向上述壓板11側施力的彈簧部件。
如圖4、圖5及圖8所示,上述感壓閥收容孔51與上述驅動軸4平行且形成臺階徑狀,并具備形成于軸向的一端開口部側并收容上述感壓閥體52的大徑孔部51a和形成于軸向的另一端底部側并收容上述螺旋彈簧53的小徑孔部51b。
另外,在上述大徑孔部51a和小徑孔部51b的結合部位形成有相對于軸向正交的圓環狀的臺階面51c。在上述感壓閥體52向上述小徑孔部51b側的移動量成為規定值以上的情況下,上述臺階面51c起到限制向該小徑孔部51b側的移動的上述感壓閥收容孔51側的止擋部的作用。
另外,上述感壓閥收容孔51與上述驅動軸4平行地配置,因此,上述感壓閥體52及螺旋彈簧53分別沿著上述驅動軸4的軸向移動。
另外,上述感壓閥收容孔51在上述大徑孔部51a的軸向的大致中央位置與上述計量節流孔32連通。
上述感壓閥收容孔51還形成為:開口部與由圖6中的單點劃線表示的上述排出區域連通,且相對于該排出區域在驅動軸4的圓周方向上重疊。
如圖7(a)、(b)所示,上述感壓閥體52是形成圓筒狀的所謂滑閥,具備:設于軸向一端部且與上述大徑孔部51a的內周面滑動自如地形成的臺階部54、設于軸向另一端側且與上述臺階部54同樣地與上述大徑孔部51a的內周面滑動自如地形成的引導部55、一體設于該引導部55的軸向外端部而構成用于向后述的受壓室63導入工作油的流路的通路結構部56。
上述螺旋彈簧53的彈簧常數具有大致線性的特性。
上述臺階部54的一端面54a形成作為止擋部的圓環狀的平坦面,通過與上述感壓閥收容孔51側的止擋部即臺階面51c抵接,以限制進一步向上述感壓閥體52的一端側的移動。
上述引導部55與上述臺階部54一起在上述感壓閥收容孔51的內周面滑動,引導上述感壓閥體52的移動,抑制該感壓閥體52的晃動。
上述通路結構部56形成直徑比上述引導部55略小的圓筒狀,并且在圓周方向大致90°間隔位置具備作為槽部的4個通路槽57。上述各通路槽57是朝向上述感壓閥體52的徑向切開而形成的,截面形狀成為較大的矩形。即,上述感壓閥體52的一端部留下橫截面大致三角形狀的4個突出部58,而圓周方向的大部分被切除。
另外,在上述感壓閥體52的上述臺階部54和引導部55之間的小徑部位59的外周面形成有沿著圓周方向切開的環狀槽60。該環狀槽60在圓周方向大致90°間隔位置具有將上述感壓閥體52的內外連通的4個連通孔59a,經由上述各連通孔59a與上述感壓閥體52的內部連通。
另外,在上述感壓閥體52內部的比上述各連通孔59a更靠一端側的部位一體形成有圓盤狀的隔壁61。如圖4、圖5及圖8所示,該隔壁61將上述感壓閥收容孔51的內部空間隔成與上述排出通路30切斷的一端側的吸入壓室62、和經由上述各通路槽57與排出通路30連通且向內部導入排出壓的另一端側的受壓室63。
如圖5及圖8所示,上述吸入壓室62經由形成于上述感壓閥收容孔51的底面的低壓導入路64與上述密封環槽26連通,從該處導入低壓(吸入壓)。
另外,在構成上述吸入壓室62的感壓閥體52的一端部,如圖4、圖5及圖8所示,形成有圓柱狀的彈簧保持部即彈簧保持槽65。該彈簧保持槽65由上述隔壁61的一端面61a和上述臺階部54的內周面構成,在其內周側收容保持上述螺旋彈簧53的一部分,并且使作為槽底的上述隔壁61的一端面61a與上述螺旋彈簧53的一端部彈性接觸。另一方面,上述螺旋彈簧53的另一端部與上述感壓閥收容孔51(小徑孔部51b)的底面彈性接觸。由此,如上所述,上述螺旋彈簧53對上述感壓閥體52向上述壓板11側施力。
上述受壓室63形成于上述感壓閥體52的內周側且比上述隔壁61更靠另一端部側的部位,如圖5的箭頭所示,在使從上述通路結構部56導入的壓力流體對上述隔壁61的另一端面61b作用壓力之后,經由上述各連通孔59a及環狀槽60向上述計量節流孔32下游導出。
而且,上述感壓閥體52基于上述受壓室63的壓力和吸入壓室62的壓力之間的差壓沿軸向移動,隨之,利用上述臺階部54的外周面封堵上述計量節流孔32的一部分,由此,改變流路截面面積。
具體而言,在上述受壓室63和吸入壓室62之間的壓力差較小的情況下,通過上述螺旋彈簧53的作用力,如圖5(a)所示,上述感壓閥體52配置于上述各突出部58和壓板11抵接的圖中左側的位置。在該情況下,上述臺階部54封堵上述計量節流孔32的大致一半,因此,該計量節流孔32的流路截面面積大致減半。
另一方面,如圖5(b)所示,當上述受壓室63和吸入壓室62之間的壓力差增大,上述感壓閥體52克服螺旋彈簧53的作用力而向圖中右側移動時,上述計量節流孔32和臺階部54的重疊量逐漸減少,隨之,流路截面面積逐漸變大。而且,在上述臺階部54的一端面54a和感壓閥收容孔51的臺階面51c抵接的情況下,重疊量成為0,且流路截面面積成為最大。
此外,在上述可變容量式葉片泵1的組裝時,相對于已裝入上述螺旋彈簧53的狀態下的上述感壓閥收容孔51,從該感壓閥收容孔51的開口部側(上述大徑孔部51a側)向底部側插入上述感壓閥體52之后,利用上述壓板11封堵,由此進行組裝。
〔本實施方式的作用效果〕
因此,根據該可變容量式葉片泵1,例如,在不需要轉向助力的直行時,向上述未圖示的旋轉閥供給的工作油的大部分不會供于轉向助力,而是向上述儲液罐t回流,因此,成為動力轉向裝置側的負荷壓低的狀態。而且,隨之與動力轉向裝置連通的排出通路30內的工作油的流體壓也維持低的狀態,因此,上述感壓閥體52(臺階部54)對計量節流孔32的封堵量大,流路截面面積小。即,成為與可變節流孔的節流量多的情況相同的狀態。
因此,計量節流孔32上游側的流體壓和下游側的流體壓之間的差壓變大,檢測到該情況,上述流量控制閥33使凸輪環9向相對于轉子10的偏心量變小的方向滾動,由此,如圖9的虛線所示,泵排出量減少。
另一方面,在需要轉向助力的轉向時,供給至上述未圖示的旋轉閥的工作油不會向上述儲液罐t回流,而是向作為封閉空間的動力缸內部供給,因此,動力轉向裝置側的負荷壓上升。
于是,排出通路30內的工作油的流體壓隨之也上升,上述感壓閥體52(臺階部54)向軸向一端側移動(參照圖5(b)),因此,計量節流孔32的封堵量變小,流路截面面積變大。即,成為減輕可變節流孔中的節流的狀態。
因此,計量節流孔32上游側的流體壓和下游側的流體壓之間的差壓變小,檢測到該情況,上述流量控制閥33使凸輪環9向相對于轉子10的偏心量變大的方向滾動,由此,如圖9的實線所示,泵排出量增大。
因此,在轉向時,如圖9的實線所示,向上述動力轉向裝置供給的工作油的排出量維持較多量的狀態。
但是,在本實施方式的這種可變容量式葉片泵1的內部內裝有上述泵構件3、吸入通路23及排出通路30之類的各種結構,難以設置新的結構。
在此,作為未內裝有結構的部位,可舉出圖4中的雙點劃線所示的區域c,但該區域c中插通有驅動軸4,因此,需要避開與該驅動軸4的干涉。因此,對于伴隨復雜的動作的機構等,實際上成為無用空間,在設置新的結構時,不可避免地造成伴隨機構的外置及泵殼2的大型化等的裝置整體的大型化。
因此,本實施方式中,通過利用進行直線動作的壓力感應閥50,能夠向無用空間處進行安裝,獲得適合動力轉向裝置的排出量。
特別是在本實施方式中,將上述壓力感應閥50以沿著上述驅動軸4的軸向移動的方式設置,能夠避免與該驅動軸4的干涉。
另外,將上述感壓閥收容孔51配置成在上述驅動軸4的圓周方向上與上述排出區域重疊。由此,可縮短用于將排出壓向上述感壓閥收容孔51引導的流路,因此,能夠進一步節省空間。
另外,將上述感壓閥體52設為滑閥,僅靠改變上述臺階部54和計量節流孔32的重疊量就進行對流路截面面積的控制,因此,能夠抑制機構的復雜化及隨之而來的裝置的大型化等。
因此,根據本實施方式的可變容量式葉片泵1,能夠降低用于動力轉向裝置時的能量損耗,同時抑制裝置的大型化。
另外,將上述感壓閥收容孔51的另一端側以經由各通路槽57與上述排出區域連通的方式設置,能夠容易進行排出壓的導入。
另外,本實施方式中,在流過上述排出通路30的工作油的流體壓低的情況下,上述臺階部54封堵計量節流孔32的大致一半,并且從該狀態起,隨著流體壓的上升,臺階部54對計量節流孔32進行封堵的區域逐漸減少。
即,若考察伴隨上述感壓閥體52的移動的流路截面面積的變化,如圖10所示,在以大致直徑線x為基點且開始向y方向(開閥方向)移動的情況下,變化最大,從該狀態起,隨著朝向箭頭y的前端部而逐漸變小。換言之,由于計量節流孔32的截面圓形狀,流路截面面積的變化率隨著流過排出通路30的工作油的壓力上升而逐漸減少。
由此,在從直線前進剛進行轉向之后,流路截面面積的變化率大,流量隨之快速增大,所以能夠提高轉向響應性。另外,在從轉向剛恢復至直行之后,流路截面面積的變化率較小,流量緩慢地減少,因此,能夠抑制轉向不適感。
另外,將上述感壓閥體52從上述感壓閥收容孔51的開口部側(上述大徑孔部51a側)插入,利用上述壓板11封堵,從而進行組裝,因此,不需要密封栓(塞子)等密封部件,能夠實現成本的削減。
另外,靠近上述驅動軸4設置上述感壓閥收容孔51,因此,能夠容易地進行與連通于上述吸入區域的密封環槽26的連接。其結果,在配置于與上述吸入區域分開的位置的吸入壓室62中也能夠進行吸入壓的導入。
另外,在上述感壓閥體52的通路結構部56設置有朝向徑向切口的各通路槽57,因此,即使在上述通路結構部56與上述壓板11抵接的情況下,能夠從各通路槽57向受壓室63導入工作油。特別是各通路槽57形成為導入工作油時的輸入口面積大,因此,能夠更有效地輸入工作油。
另外,本實施方式中,如上所述,使上述臺階部54的一端面54a形成為平坦面,使該平坦面與上述感壓閥收容孔51的臺階面51c抵接,限制向上述感壓閥體52的一端側的規定以上的移動。由此,能夠避免上述螺旋彈簧53被過量壓縮,導致線性特性改變的問題。另外,將臺階部54的一端面54a和感壓閥收容孔51的臺階面51c之間密封,抑制高壓側的工作油向低壓側回流,因此,能夠實現泵效率的提高。
另外,本實施方式中,利用形成于上述感壓閥體52的一端部的上述彈簧保持槽65,能夠抑制上述螺旋彈簧53的傾倒。另外,將上述螺旋彈簧53的線圈長度加長相當于上述彈簧保持槽65的深度的量,因此,能夠更進一步抑制伴隨該螺旋彈簧53的壓縮的彈簧特性(線性特性)的變化。
另外,在考慮到對上述感壓閥體52施加的最大負載的情況下,若比較將上述計量節流孔32的面積擴大的方向(圖5右方向)和縮小的方向(圖5左方向),由于上述排出通路30的排出壓最大上升至安全壓,因此,將計量節流孔面積擴大的方向的負載更大。即,在由于異物等,上述感壓閥體52的滑動性惡化而粘結的情況下,上述感壓閥體52以上述臺階部54的一端面54a與感壓閥收容孔51的臺階面51c抵接的狀態粘結可能性高。在該狀態下,由于流路截面面積成為最大,因此,即使在兩者54a、51c之間發生粘結的情況下等,僅是無法獲得節能效果,轉向助力功能仍然能夠維持。其結果,可確保安全操作的持續性。
另外,本實施方式中,使流過上述排出通路30的壓力流體一邊對上述感壓閥體52作用壓力,一邊直接向計量節流孔32的下游側導出,因此,與經由不同的流路使壓力流體作用于上述感壓閥體52而進行該感壓閥體52的位置控制的結構等相比,可簡化在上述泵殼2內形成的流路。其結果,能夠實現裝置的簡化。
〔第二實施方式〕
圖11~圖13表示本發明的第二實施方式,基本結構與第一實施方式相同,但作為螺旋彈簧53,采用了具有非線性的彈簧常數的彈簧(非線性彈簧)。
即,本實施方式的螺旋彈簧53以線圈直徑、螺距及線徑等設計參數中的至少一個以上的參數沿著該螺旋彈簧53的軸向變化的方式形成,由此,彈簧負載f與從自然長度起的位移x(以下,簡稱為“位移x”)的關系成為非線性。
此外,圖11及圖12是表示供于本實施方式的螺旋彈簧53的一例中的彈簧負載f與位移x之間的關系的圖,圖11表示一端側和另一端側的螺距不同的所謂2段螺距彈簧,圖12表示線圈直徑從一端側朝向另一端側以錐形擴徑的所謂錐形彈簧。
〔第二實施方式的作用效果〕
上述第一實施方式中,上述螺旋彈簧53具有線性特性,作用于上述感壓閥體52的壓力流體的壓力p和向該感壓閥體52的小徑孔部51b側的移動量大致成比例。因此,伴隨上述壓力p的上升的計量節流孔32的開口面積s(以下,簡稱為“節流孔開口面積s”)的變化特性受上述計量節流孔32的截面形狀(圓形狀)的影響大,當節流孔開口面積s從最小值smin向最大值smax變化時,在上述感壓閥體52的初始移動中變化最大,另一方面,以隨著上述壓力p變大而逐漸減少的方式唯一確定(參照圖13的單點劃線)。
相比之下,本實施方式中,上述螺旋彈簧53具有非線性特性,因此,上述壓力p和向上述感壓閥體52的小徑孔部51b側的移動量不形成比例關系,在特定的壓力區域中,上述感壓閥體52大幅移動,或相反地,移動量微不足道。
于是,伴隨上述壓力p的上升的節流孔開口面積s的變化特性不僅受到上述計量節流孔32的截面形狀(圓形)的影響,還受到上述螺旋彈簧53的彈簧特性的很大影響而變化。由此,能夠將伴隨上述壓力p的上升的節流孔開口面積s的變化特性設為圖13的實線所示的非常規的特性。
而且,該變化特性通過將上述螺旋彈簧53變更成具有不同的非線性特性的彈簧,能夠在某種程度上自由地調節。
因此,根據本實施方式,由于基本結構相同,所以當然能夠得到與上述第一實施方式相同的作用效果,利用非線性特性的螺旋彈簧53,可將伴隨上述壓力p的上升的節流孔開口面積s的變化特性容易調整成期望的值,因此,能夠提高調整自由度。
〔第三實施方式〕
圖14表示本發明的第三實施方式,基本結構與第一實施方式相同,但變更了泵殼2的結構。此外,以下的說明中,對與第一實施方式相同的結構部位標注相同的符號并省略具體的說明。
即,如圖14所示,本實施方式的泵殼2由形成平板狀的第一殼體即前殼體5和形成為有底圓筒狀的第二殼體即后殼體6構成。并且,通過將上述后殼體6的開口部用上述前殼體5的后殼體6側的內端面進行封堵,在內部形成泵構件收容室2a。
另外,隨著上述泵殼2的結構變更,構成上述泵構件3的配接環8與上述后殼體6的筒狀部6b內周面嵌裝固定,并且上述壓板11配置于上述后殼體6的底壁部6c,與上述前殼體5一起夾持上述凸輪環9或轉子10。
另外,軸支承于上述泵殼2的驅動軸4使其前殼體5側的一端部4a向上述泵殼2的外部突出,并且在該突出部設有驅動軸傳遞部即帶輪66。上述帶輪66將經由未圖示的皮帶等傳遞的發動機的動力向上述驅動軸4傳遞,由此旋轉驅動該驅動軸4。
另外,隨著上述泵殼2的結構變更,本實施方式的流量控制閥33的配設部位變更至上述后殼體6的筒狀部6b的上端部。
另外,本實施方式的壓力感應閥50也隨著上述泵殼2的結構變更而變更其配設部位。即,本實施方式的壓力感應閥50使其感壓閥收容孔51配設于上述排出通路30的中途,并且感壓閥收容孔51配設于上述前殼體5的上述驅動軸4的軸向上的比上述轉子10更靠上述帶輪66側的位置。
此外,上述流量控制閥33及壓力感應閥50的其它結構及連接關系與第一實施方式相同,因此,省略具體的說明。
〔第三實施方式的作用效果〕
該實施方式的基本結構也與第一實施方式相同,因此,利用上述壓力感應閥50,在需要較大的轉向助力的轉向時能夠增大泵排出量,或在不需要轉向助力的直行時能夠減少泵排出量。由此,根據運轉狀態使泵排出量變得合適,能夠降低泵工作的能量損耗。
另外,本實施方式中,從避免與上述驅動軸4或軸支承該驅動軸4的未圖示的軸承等的干涉的觀點來看,上述前殼體5的驅動軸4附近的區域c(參照圖14中的雙點劃線)對于伴隨著復雜動作的機構等成為實際上的無用空間,而通過使上述壓力感應閥50成為進行直線性動作的簡單結構,并將其配設于上述區域c中,能夠抑制設置上述壓力感應閥50所引起的裝置的大型化。
本發明不限于上述各實施方式的結構,也能夠在不脫離發明的宗旨的范圍內變更結構。
例如,上述各實施方式中,對將上述計量節流孔32的截面形狀設為圓形的情況進行了說明,但只要是隨著流過上述排出通路30的工作油的壓力上升所引起的感壓閥體52的移動,流路截面面積的變化率逐漸減少的形狀即可,也能夠形成于截面菱形形狀等。
另外,將上述壓力感應閥50作為改變形成于上述排出通路30上的計量節流孔32的流路截面面積的閥體進行了說明,但也能夠廢除該計量節流孔32,直接改變排出通路30的流路截面面積。
另外,上述各實施方式中,說明了使在上述排出通路30內流動的壓力流體一邊對上述感壓閥體52作用壓力,一邊直接向計量節流孔32的下游側導出,但也能夠將上述壓力感應閥50設為先導閥,再設置從排出通路30分支的先導流路,通過流入該先導流路的壓力流體的先導壓使感壓閥體52移動,由此,將在排出通路30內流動的壓力流體間接地向計量節流孔32的下游側導出。
另外,上述各實施方式中,將限制向上述感壓閥體52的一端側的移動的止擋部分別設于上述感壓閥體52側(一端面54a)和感壓閥收容孔51側(臺階面51c),但止擋部只要設于上述感壓閥體52及感壓閥收容孔51的至少任一方即可。
另外,說明了通過使上述凸輪環9在上述板狀密封部件12的上端面滾動,使相對于上述轉子10的偏心量增減的實施方式,但只要可移動地設于上述泵構件收容室2a內,方法就不限于此,例如,也能夠將上述位置保持銷17設為擺動支點,通過擺動改變偏心量。