装置

申请号 CN201710161529.5 申请日 2017-03-17 公开(公告)号 CN107202008A 公开(公告)日 2017-09-26
申请人 日立汽车系统株式会社; 发明人 添田淳;
摘要 本 发明 提供一种 泵 装置,即使在破坏该 阀 体 稳定性 的 力 作用于 阀体 的情况下,也能够继续抑制减压阀开阀时的异响的产生。减压阀(42)中闭阀时供球体(45)落座的座面(52)形成为,基于作用于球体的工作液的压力的按压力(F1)中相对于减压阀收纳孔(43)的中 心轴 线(A1)的径向成分(F1x),比基于保持件(46)的倾斜而作用于球体的力(F2)的相对于中心轴线的径向成分(F2x)与基于圈状 弹簧 (47)的作用力而作用于球体的力(F3)的相对于中心轴线的径向成分(F3x)之和大。
权利要求

1.一种装置,其特征在于,具备:
泵壳,其具有泵元件收纳部;
驱动轴,其轴支承于所述泵壳;
吸入口,其设置于所述泵壳而从储油部吸入工作液;
排出口,其设置于所述泵壳;
泵元件,其收纳在所述泵元件收纳部内,被所述驱动轴驱动而旋转,从而从所述吸入口吸入工作液,并且从所述排出口排出工作液;
吸入通路,其设置于所述泵壳,并且与所述吸入口连通;
排出通路,其设置于所述泵壳,并且与所述排出口连通;
减压收纳孔,其设置于所述泵壳,并且剖面形成为大致圆形;
座阀,在以所述减压阀收纳孔内的长度方向为轴向,以与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中通过所述减压阀收纳孔的中心且与所述轴线平行的假想线为中心轴线时,该座阀设置在所述减压阀收纳孔的所述轴向的一端侧,外周面形成为沿着所述减压阀收纳孔的内周面形状的圆筒形状;
贯通孔,其为以在所述轴向上贯通的方式设置于所述座阀的轴向孔,并且形成为在所述轴向孔的两端部中的所述一端侧与所述排出通路连通,设置为在与所述座阀的所述轴向正交的剖面中的形成位置位于所述减压阀收纳孔的大致圆形的剖面的大致中心;
阀座部,其设置在所述座阀的所述轴向的另一端侧,并且以包围所述贯通孔的方式形成为环状,配置为与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中的中心相对于所述中心轴线偏移;
球状的阀体,其通过与所述阀座部的抵接和分离而进行贯通孔的开闭;
保持件,其在所述减压阀收纳孔内能够沿所述轴向移动地设置,并且与所述阀体相比配置在所述轴向的另一端侧,具有对所述阀体进行保持的阀体保持部以及形成为从所述阀体保持部向所述轴向的另一端侧延伸的轴部;
圈状弹簧,其设置在所述减压阀收纳孔内,对所述保持件施,以使保持于所述保持件的所述阀体与所述阀座部抵接;
减压孔,其设置为与所述座阀相比在所述轴向的另一端侧在所述减压阀收纳孔上开口,使所述减压阀收纳孔内的工作液向所述吸入通路侧排出;
在所述阀体抵接于所述阀座部的状态下,在以所述阀体在比环状的所述阀座部位于内侧的区域受到的所述贯通孔内的工作液的压力中相对于所述中心轴线的径向成分为F1,以由于所述保持件相对于所述中心轴线的倾斜而使所述F1减少的相对于所述中心轴线的径向的力为F2,以所述圈状弹簧的作用力中使所述F1减少的相对于所述中心轴线的径向的力为F3时,所述阀座部形成为满足
式:F1>F2+F3。
2.根据权利要求1所述的泵装置,其特征在于,
在以所述阀体保持部的外周缘与所述减压阀收纳孔的内周面之间的相对于所述中心轴线的径向间隙为e、以所述阀体的中心与所述中心轴线之间的相对于所述中心轴线的径向偏移量为h时,所述阀座部形成为满足
式:2h≤e。
3.根据权利要求1所述的泵装置,其特征在于,
所述圈状弹簧具有锥状部,所述锥状部相对于所述中心轴线的径向的大小从所述轴向的一端侧向另一端侧逐渐变大。
4.根据权利要求1所述的泵装置,其特征在于,
所述圈状弹簧为形成为线圈状的丝,
所述径向的力F3为所述阀体保持部的旋转力矩中相对于所述中心轴线的径向的力,所述阀体保持部的旋转力矩是由于所述钢丝的两端部中所述轴向一端侧的端部、与所述钢丝的相对于所述中心轴线与所述轴向一端侧的端部位于相反侧的点分别相对于所述保持件向所述轴向施加的力的差而产生。
5.根据权利要求1所述的泵装置,其特征在于,
所述减压阀收纳部形成为,所述减压阀收纳部的内径在所述轴向上与所述阀体保持部重叠的区域比与所述轴部重叠的区域大。

说明书全文

装置

技术领域

[0001] 本发明涉及适用于例如机动车的油压动转向装置的泵装置。

背景技术

[0002] 以往,众所周知,在泵装置中设有减压,该减压阀在油压过度上升时保护油压设备。该减压阀利用圈状弹簧对保持件的阀体保持部所保持的球状阀体向座阀侧施力,但是在开阀时该阀体受到在所述阀体的表面流过的工作油的影响而振动,存在伴随着该振动而产生异响的问题。
[0003] 于是,在以下专利文献1所记载的技术中,通过使在所述减压阀闭阀时供所述阀体落座的阀座部相对于收纳有所述减压阀的减压阀收纳孔的轴心向径向一方侧偏移,能够使基于作用于所述阀体的油压的按压力具有向所述径向一方侧的径向成分。由此,在所述减压阀的开阀时能够在所述径向一方侧稳定地保持所述阀体,因此能够抑制振动,并且抑制基于该振动的异响。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:(日本)特开2012-82762号公报
[0007] 然而,在所述专利文献1所记载的技术中,没有考虑到由于所述保持件的倾斜而作用于所述阀体的力、以及由于所述圈状弹簧周向上的作用力的偏置而作用于所述阀体的力。因此,在作用有这些力而向所述减压阀收纳孔的径向另一侧回按所述阀体的情况下,在所述减压阀的开阀时工作油以包围所述阀体的方式流动,伴随着该流动,所述阀体变得不稳定而发生振动,可能会导致伴随着该振动的异响。

发明内容

[0008] 本发明是鉴于这样的技术课题而做出的,其目的在于提供一种泵装置,即使在破坏该阀体稳定性的力作用于阀体的情况下,也能够继续抑制减压阀开阀时的异响的产生。
[0009] 本发明的泵装置的特征在于,具备:
[0010] 泵壳,其具有泵元件收纳部;
[0011] 驱动轴,其轴支承于所述泵壳;
[0012] 吸入口,其设置于所述泵壳而从储油部吸入工作液;
[0013] 排出口,其设置于所述泵壳;
[0014] 泵元件,其收纳在所述泵元件收纳部内,被所述驱动轴驱动而旋转,从而从所述吸入口吸入工作液,并且从所述排出口排出工作液;
[0015] 吸入通路,其设置于所述泵壳,并且与所述吸入口连通;
[0016] 排出通路,其设置于所述泵壳,并且与所述排出口连通;
[0017] 减压阀收纳孔,其设置于所述泵壳,并且剖面形成为大致圆形;
[0018] 座阀,在以所述减压阀收纳孔内的长度方向为轴向,以与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中通过所述减压阀收纳孔的中心且与所述轴线平行的假想线为中心轴线时,该座阀设置在所述减压阀收纳孔的所述轴向的一端侧,外周面形成为沿着所述减压阀收纳孔的内周面形状的圆筒形状;
[0019] 贯通孔,其为以在所述轴向上贯通的方式设置于所述座阀的轴向孔,并且形成为在所述轴向孔的两端部中的所述一端侧与所述排出通路连通,设置为在与所述座阀的所述轴向正交的剖面中的形成位置位于所述减压阀收纳孔的大致圆形的剖面的大致中心;
[0020] 阀座部,其设置在所述座阀的所述轴向的另一端侧,并且以包围所述贯通孔的方式形成为环状,配置为与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中的中心相对于所述中心轴线偏移;
[0021] 球状的阀体,其通过与所述阀座部的抵接和分离而进行贯通孔的开闭;
[0022] 保持件,其在所述减压阀收纳孔内能够沿所述轴向移动地设置,并且与所述阀体相比配置在所述轴向的另一端侧,具有对所述阀体进行保持的阀体保持部以及形成为从所述阀体保持部向所述轴向的另一端侧延伸的轴部;
[0023] 圈状弹簧,其设置在所述减压阀收纳孔内,对所述保持件施力,以使保持于所述保持件的所述阀体与所述阀座部抵接;
[0024] 减压孔,其设置为与所述座阀相比在所述轴向的另一端侧在所述减压阀收纳孔上开口,使所述减压阀收纳孔内的工作液向所述吸入通路侧排出;
[0025] 在所述阀体抵接于所述阀座部的状态下,在以所述阀体在比环状的所述阀座部位于内侧的区域受到的所述贯通孔内的工作液的压力中相对于所述中心轴线的径向成分为F1,以由于所述保持件相对于所述中心轴线的倾斜而使所述F1减少的相对于所述中心轴线的径向的力为F2,以所述圈状弹簧的作用力中使所述F1减少的相对于所述中心轴线的径向的力为F3时,所述阀座部形成为满足关系式:F1>F2+F3。
[0026] 通过使阀座部向径向偏移配置,在开阀时,阀体容易向径向一方侧打开,其结果是,能够以阀体夹在保持件与座阀之间的稳定的状态维持开阀状态。另一方面,由于使阀体所承受的工作液的径向成分F1减少的力的成分的总和F2+F3比F1大,阀体变得不稳定而成为从减压阀发出异响的原因,对此,通过使阀座部形成为满足关系式:F1>F2+F3,能够实现开阀时的阀体的稳定化,抑制来自减压阀的异响的产生。
[0027] 在本发明的泵装置中,在以所述阀体保持部的外周缘与所述减压阀收纳孔的内周面之间的相对于所述中心轴线的径向间隙为e、以所述阀体的中心与所述中心轴线之间的相对于所述中心轴线的径向偏移量为h时,所述阀座部形成为满足关系式:2h≤e。
[0028] 在径向间隙e变小时,保持件的倾斜量变大,使F1减少的成分变大,通过以满足上述式:2h≤e的方式形成阀座部,能够抑制保持件的倾斜,使关系式:F1>F2+F3容易成立。
[0029] 在本发明的泵装置中,所述圈状弹簧具有锥状部,所述锥状部相对于所述中心轴线的径向的大小从所述轴向的一端侧向另一端侧逐渐变大。
[0030] 具有锥状部的圈状弹簧成为径向尺寸从轴向一端到另一端变大的梯形形状或径向尺寸从轴向一端到轴向中间部变大、然后朝向另一端减小的木桶的形状。通过使圈状弹簧成为这样的形状,能够减小圈状弹簧的作用力的径向成分,使关系式:F1>F2+F3容易成立。
[0031] 在本发明的泵装置中,所述圈状弹簧为形成为线圈状的丝,所述径向的力F3为所述阀体保持部的旋转力矩中相对于所述中心轴线的径向的力,所述阀体保持部的旋转力矩是由于所述钢丝的两端部中所述轴向一端侧的端部、与所述钢丝的相对于所述中心轴线与所述轴向一端侧的端部位于相反侧的点分别相对于所述保持件向所述轴向施加的力的差而产生。
[0032] 由于圈状弹簧在钢丝的起绕的部分与第二卷近,与其他部分相比刚性高,因此在圈状弹簧的周向上弹簧常数不同。这成为产生圈状弹簧的F3的主要原因,通过对该钢丝的起绕部分和与该部分位于对称位置的力的差进行管理,能够适当地求出F3,其结果是,能够使关系式:F1>F2+F3容易成立。
[0033] 在本发明的泵装置中,所述减压阀收纳部形成为,所述减压阀收纳部的内径在所述轴向上与所述阀体保持部重叠的区域比与所述轴部重叠的区域大。
[0034] 由此,能够使阀体保持部与减压阀收纳部的内周面之间的径向间隙具有余量,因此能够抑制阀体保持部的倾斜,使式F1>F2+F3更容易成立。
[0035] 根据本发明,即使在破坏阀体稳定性的力作用于该阀体的情况下,也能够继续抑制减压阀开阀时的异响的产生。附图说明
[0036] 图1是表示本发明实施方式的泵装置的纵剖视图。
[0037] 图2是图1的A-A线剖视图。
[0038] 图3是图2所示的减压阀的放大剖视图。
[0039] 图4是表示图3所示的座阀的细节的放大剖视图。
[0040] 图5是表示减压阀开阀时阀体的挙動的图。
[0041] 图6是放大表示图3的主要部分的剖视图,是以向量表示基于保持件的倾斜而作用于阀体的力的图。需要说明的是,对于保持件,方便起见省略了阴影线。
[0042] 图7是从保持件侧看到的本实施方式的圈状弹簧的图。
[0043] 图8是放大表示图3的主要部分的剖面图,是以向量表示基于圈状弹簧的周向上的作用力的偏置而作用于阀体上的力的图。需要说明的是,对于保持件,方便起见,省略了阴影线。
[0044] 图9是第二实施方式的减压阀的剖视图。
[0045] 图10是放大表示第三实施方式的减压阀的主要部分的剖视图。
[0046] 图11是第四实施方式的减压阀的剖视图。
[0047] 附图标记说明
[0048] 1…泵装置,2…泵壳,2a…泵元件收纳室(泵元件收纳部),3…驱动轴,4…泵元件,21…第一吸入口,22…吸入通路,23…储油部,24…第二吸入口,28…第一排出口,30…排出通路,31…第二排出口,42…减压阀,43…减压阀收纳孔,44…座阀,45…球体(阀体),46…保持件,47…圈状弹簧,48…减压孔,49…球体保持部(阀体保持部),50…轴部,51…贯通孔,52…座面(阀座部)。

具体实施方式

[0049] 以下,基于附图对本发明的泵装置的各实施方式进行说明。需要说明的是,在以下各实施方式中,表示的是将泵装置适用于机动车的动力转向装置的情况。
[0050] 〔第一实施方式〕
[0051] 本实施方式的泵装置1是所谓的可变排量叶片泵,如图1及图2所示,具备:泵壳2,其在内部具有作为泵元件收纳部的泵元件收纳室2a;驱动轴3,其旋转自如地轴支承于该泵壳2,并且在泵元件收纳室2a内插入且贯穿;泵元件4,其收纳在所述泵元件收纳室2a内,并且被驱动轴3旋转驱动而发挥泵的作用。
[0052] 所述泵壳2由形成为有底圆筒状的前壳5和封堵该前壳5的开口部的大致圆盘状的后壳6构成。
[0053] 所述泵元件4具备:大致圆环状的接合环7,其嵌着固定在前壳5的筒状部5a的内周面;大致圆环状的凸轮环8,其能够移动地设置在该接合环7的形成为大致椭圆形状的内部空间内;转子9,其能够与驱动轴3一体旋转地设置在该凸轮环8的内周侧;大致圆盘状的压力板10,其配置在前壳5的内底面5b,与后壳6一起夹持凸轮环8和转子9。
[0054] 由定位销11确定所述接合环7和压力板10相对于泵壳2的圆周向的位置。
[0055] 另外,在所述接合环7的内周面中比定位销11位于后述第一流体压室14侧的部位设有板部件12,该板部件12作为凸轮环8在接合环7的内部空间内移动时的旋转面发挥作用,并且作为对接合环7与凸轮环8之间进行密封的密封部件发挥作用。
[0056] 另外,在所述接合环7的内周面中与板部件12在径向上对置的位置设有密封部件13,该密封部件13与该板部件12同样地具有对接合环7与凸轮环8之间进行密封的功能,利用这些板部件12和密封部件13将接合环7与凸轮环8之间隔成一对第一、第二流体压室14、
15。
[0057] 所述凸轮环8基于第一流体压室14与第二流体压室15之间的压力差而向图2中的左右方向移动,由此相对于转子9的偏心量适当地增减。另外,所述凸轮环8常时被与其外周弹性接触复位弹簧16向相对于转子9的偏心量达到最大的方向施力。
[0058] 所述转子9在驱动轴3旋转时,与其相伴地向图2中的逆时针方向(箭头方向)旋转。另外,在所述转子9的外周部,在圆周向的大致等间隔位置设有多个沿径向切口形成的狭缝
17,并且在这些各狭缝17中分别收纳有在转子9的径向上出没自如的平板状的叶片18。
[0059] 所述各叶片18被导入在各狭缝17的内端部侧形成的背压室19的工作油的压力按压在凸轮环8的内周面,通过在周向上分隔凸轮环8与转子9之间的环状空间,将该空间隔成多个泵室20。
[0060] 另外,在所述后壳6的朝向泵元件收纳室2a的内端面中、与各泵室20的容积伴随着转子9的旋转而逐渐增大的吸入区域相当的部位,形成有从正面看为沿着周向的大致月牙状的第一吸入口21。而且,该第一吸入口21经由在后壳6上穿设的吸入通路22与储油部23连通。由此,在储油部23存留的工作油通过吸入通路22向第一吸入口21导入,由于在所述吸入区域产生的泵吸入作用而被吸入各泵室20。
[0061] 另外,在所述压力板10的与转子9对置的面中与第一吸入口21对置的位置,形成有形状与该第一吸入口21大致相同的第二吸入口24。该第二吸入口24经由在前壳5上形成的还流通路25与收纳有对前壳5与驱动轴3之间进行密封的密封环26的凹部27连通。即,在该凹部27中滞留的剩余的工作油由于在所述吸入区域产生的泵吸入作用而经由还流通路25和第二吸入口24向各泵室20供给,由此能够抑制所述剩余的工作油向泵外部的漏出。
[0062] 另外,在所述压力板10的与转子9对置的面中、与各泵室20的容积伴随着该转子9的旋转而逐渐缩小的排出区域相当的部位,形成有从正面看为沿着周向的大致月牙状的第一排出口28。
[0063] 所述第一排出口28通过在前壳5的与压力板10对置的内底面凹设的压室29而与排出通路30连通,由于所述排出区域的泵作用而从各泵室20排出的工作油经由第一排出口28及排出通路30被压送到图示外的动力转向装置的油压动力缸。
[0064] 另外,在后壳6的内侧面中与第一排出口28对置的位置形成有形状与该第一排出口28大致相同的第二排出口31。这样,通过使第一、第二吸入口21、24及第一、第二排出口28、31分别隔着各泵室20在轴向上对称地设置,能够保持该各泵室20的轴向两侧的压力平衡。
[0065] 另外,在所述前壳5的上端侧的内部设有用于泵排出压力的控制的控制阀32。
[0066] 该控制阀32具备:阀孔33,其从图2中的左侧向右侧穿设于前壳5,开口端被塞36封堵;大致有底圆筒状的滑阀34,其向轴向滑动自如地收纳在该阀孔33内,与阀孔33位于相反侧的端部开口;阀弹簧35,其常时对该滑阀34向塞36侧施力。
[0067] 所述阀孔33通过收纳所述滑阀34而被隔成:高压室37,其设置在塞36与滑阀34之间,并且导入有比在排出通路30上形成的测流口30a位于上游侧的油压;中压室38,其在内部收纳阀门弹簧35,并且比导入有测流口30a位于下游侧的油压;低压室39,其形成在滑阀34的外周侧,经由低压通路40从吸入通路22导入有泵吸入压。而且,滑阀34基于其中高压室
37与中压室38的压力差向轴向移动。
[0068] 具体地进行说明,在所述高压室37与中压室38的压力差较小、滑阀34由于阀门弹簧35的作用力而位于塞36侧的情况下,连通第一流体压室14与阀孔33的连通路41在低压室39开口,该低压室39的较低的油压导入第一流体压室14。
[0069] 另一方面,在所述高压室37与中压室38的压力差较大、滑阀34克服中压室38的压力及阀门弹簧35的作用力而向图2中的右侧移动的情况下,低压室39与第一流体压室14的连通被逐渐切断,高压室37经由连通路41与第一流体压室14连通。由此,在所述第一流体压室14中导入有高压室37的高压。
[0070] 这样,在所述第一流体压室14中选择性地导入有来自低压室39或高压室37的油压。
[0071] 而且,在所述第二流体压室15中常时导入有泵吸入压,在第一流体压室14导入有低压室39的油压时,基于复位弹簧16的作用力,凸轮环8配置于相对于转子9的偏心量成为最大的位置,泵排出量达到最大。另一方面,在所述第一流体压室14导入有高压室37的油压时,基于该油压凸轮环8克服复位弹簧16的作用力而向偏心量减少的方向转动,泵排出量减少。
[0072] 另外,在所述滑阀34的内部设有减压阀42,该减压阀42在中压室38的压力超过规定的释放压力的情况下、即所述动力转向装置侧的压力超过规定的释放压力的情况下开阀,实现在排出通路30中流通的工作油的减压。
[0073] 如图3所示,该减压阀42具备:剖面为大致圆形的减压阀收纳孔43,其形成在滑阀34的内周侧;大致圆筒状的座阀44,其设置在该减压阀收纳孔43的轴向(长度方向)的一端侧、即滑阀34的开口端侧;作为球状的阀体的球体45,其与减压阀收纳孔43的座阀44相比配置在另一端侧;保持件46,其设置为能够在减压阀收纳孔43的内部向轴向移动,并且与该减压阀收纳孔43的球体45相比配置在另一端侧;圈状弹簧47,其弹性安装在减压阀收纳孔43的底面与保持件46之间,向座阀44侧对该保持件46施力。
[0074] 需要说明的是,在以下说明中,将在与沿所述减压阀收纳孔43的轴向延伸的轴线正交的剖面中通过减压阀收纳孔43的中心且与所述轴线平行的假想线称作中心轴线A1。
[0075] 所述减压阀收纳孔43形成为另一端侧的端部具有比其他部位的内径略大的内径的大径部43a,并且在加工减压阀收纳孔43时在该减压阀收纳孔43的底面与内周面之间的部产生的R部被除去。
[0076] 另外,在构成所述减压阀收纳孔43的滑阀34的周壁中比座阀44略靠另一端侧的部位沿中心轴线A1的径向贯穿地形成有多个减压孔48,减压阀收纳孔43与低压室39经由该各减压孔48连通。
[0077] 所述保持件46具备:作为阀体保持部的球体保持部49,其用于球体45的保持;轴部50,其形成为从该球体保持部49的圈状弹簧47侧的端面向减压阀收纳孔43的另一端侧延伸。
[0078] 所述球体保持部49形成为朝向圈状弹簧47侧逐渐扩径的锥状,圈状弹簧47侧的外周缘49a以微小的径向间隙与减压阀收纳孔43的内周面滑动接触。
[0079] 另外,在所述球体保持部49的座阀44侧的端面,凹设有以保持件46的轴心A2为基准旋转对称的扁平研钵状的凹部49b,球体45落座于该凹部49b,由此该球体45与保持件46的径向上的相对位移被限制,球体45的中心O位于保持件46的轴心A2上。
[0080] 另外,在所述球体保持部49的圈状弹簧47侧的端面弹性接触有作为该圈状弹簧47的一端侧的座卷部的第一座卷部47a。
[0081] 所述轴部50形成为朝向球体保持部49侧逐渐扩径的锥状,并且收纳在圈状弹簧47的内周侧,球体保持部49侧的根部的外周面与圈状弹簧47的第一座卷部47a抵接,从而限制保持件46与圈状弹簧47在径向上的规定以上的相对位移。
[0082] 所述圈状弹簧47为将钢丝53卷绕成线圈状(螺旋状)而成的一般的线圈弹簧,形成为相对于中心轴线A1的径向尺寸(簧圈径)沿轴向大致一定。另外,所述圈状弹簧47的轴向两端部即第一座卷部47a及第二座卷部47b形成为所谓的末端封闭式,各自的端面被研削加工为平面状以使相对于抵接部位的落座良好。另外,在所述圈状弹簧47由于负载不平衡等而产生倾斜时,通过外周侧与减压阀收纳孔43的内周面的抵接来抑制规定角度以上的倾倒。
[0083] 所述座阀44的外周面沿着减压阀收纳孔43的内周面形状形成,通过压入该减压阀收纳孔43的轴向一端侧而被固定,并且在内部沿着中心轴线A1贯通地形成有剖面为大致圆形的贯通孔51。
[0084] 该贯通孔51在与座阀44的减压阀收纳孔43的轴向正交的剖面中的形成位置设置为,位于减压阀收纳孔43的大致圆形剖面的大致中心。即,中心轴线A1与贯通孔51的中心大致一致。
[0085] 另外,所述贯通孔51的减压阀收纳孔43的开口端侧的一端部经由中压室38与比测流口30a位于下游侧的排出通路30连通。由此,通过使球体45从座阀44离开,在减压阀收纳孔43的内部导入比排出通路30的测流口30a位于下游侧的油压。
[0086] 另外,所述贯通孔51形成为其保持件46侧的部位具有比其他部位大的内径的大径孔部51a。
[0087] 另外,在所述座阀44的保持件46侧的端部遍及贯通孔51的大径孔部51a的孔缘整周地形成有供所述球体45落座的作为阀座部的座面52。
[0088] 如图4及图5所示,该座面52配置为,具有与球体45半径大致相同的球面的一部分而形成为环状,并且与减压阀收纳孔43的轴向正交的剖面中的中心A3相对于中心轴线A1以偏移量h向径向偏移,径向的宽度尺寸在周向上逐渐变化。
[0089] 即,所述座面52形成在宽度尺寸最大的大宽度部52a与宽度尺寸最小的小宽度部52b在径向上彼此对置的位置,并且形成为宽度尺寸在周向上从所述大宽度部52a朝向所述小宽度部52b逐渐变小。
[0090] 根据上述结构,在所述球体45以从中心轴线A向大宽度部52a侧偏移了偏移量h的状态落座于图4所示的座面52的状态下,在所述球体45上作用有来自中压室38的油压P。
[0091] 此时,所述球体45作用有按压力F1而被向开阀方向按压,该按压力F1通过将承受来自中压室38的油压P的区域、即面向大径孔部51a的区域R的面积(受压面积a)与油压P相乘而计算。然而,由于座面52的中心A3相对于中心轴线A1向大宽度部52a侧偏移,该按压力F1相对于该中心轴线A向大宽度部52a侧以偏心角θ1倾斜。
[0092] 由此,所述球体45由于按压力F1中被分解为沿着中心轴线A1的方向的轴向成分F1y被向开阀方向按压,并且由于被分解为与中心轴线A1正交的方向的径向成分F1x而被向座面52的大宽度部52a侧按压。需要说明的是,此时的按压力F1的径向成分F1x能够通过以下所示的式(1)计算。
[0093] F1x=P×a×sinθ1   (1)
[0094] 而且,在来自中压室38的油压P超过规定的释放压力时,如图5所示,所述球体45被按压力F1的径向成分F1x向大宽度部52a侧按压并且被轴向成分F1y向开阀方向挤出,一边保持座面52与大宽度部52a的抵接一边在该大宽度部52a上滚动而从小宽度部52b侧离开,进行开阀动作。
[0095] 这样,所述球体45在被按压力F1的径向成分F1x向座面52的大宽度部52a侧按压的状态下进行开闭动作,另一方面,通过实验能够验证,在该球体45上除了按压力F1之外,还作用有阻碍该按压力F1的径向成分F1x的力、即作为将球体45向座面52的小宽度部52b侧按压的力的两个力F2、F3。
[0096] 于是,本实施方式的座面52的偏移构造形成为,按压力F1的径向成分F1x与前述力F2、F3的相对于中心轴线A1的径向成分F2x、F3x的关系满足以下式(2)。
[0097] F1x>F2x+F3x   (2)
[0098] 所述力F2为使将球体45向座面52的大宽度部52a侧按压的按压力F1的径向成分F1x减少的第一要因,表示基于保持件46的倾倒而作用于球体45的力。
[0099] 具体地进行说明,如图6所示,基于座面52的偏移配置,球体45相对于中心轴线A1向大宽度部52a侧偏移配置,伴随于此所述保持件46要向大宽度部52a侧移动,但是此时减压阀收纳孔43的内周面与球体保持部49的外周缘49a之间的径向间隙极小,隔着外周缘49a的中心轴线A1而处于大宽度部52a侧的部位与减压阀收纳孔43的内周面干涉,其结果是,球体保持部49侧隔着中心轴线A1而向大宽度部52a侧倾倒。
[0100] 这样,由于保持件46的倾倒,所述圈状弹簧47的隔着中心轴线A1处于大宽度部52a侧的部位与隔着中心轴线A1处于小宽度部52b侧的部位相比被压缩,仅在大宽度部52a侧的接点P1产生基于压缩量的差的作用力F4。需要说明的是,该作用力F4能够通过将圈状弹簧47的弹簧常数k乘以该圈状弹簧47的大宽度部52a侧的部位与小宽度部52b侧的部位的压缩量的差y来计算。
[0101] 而且,在该作用力F4作用于保持件46时,前述力F2经由保持件46的凹部49b与球体45的接点P2作用于球体45。
[0102] 此外,此时,力F2从保持件46作用于球体45,同时力F2的反作用力R2从球体45作用于保持件46,基于该反作用力R2和作用力F4的绕保持件46的重心G的转矩M的等式能够计算力F2。
[0103] 即,以从保持件46的重心G到接点P1的力臂的长度为L1、以从重心G到接点P2的力臂的长度为L2,绕保持件46的重心G的转矩M的关系能够通过以下式(3)近似地求出。
[0104] F4×L1=R2×L2   (3)
[0105] 另外,对该式(3)适当地进行移项,将反作用力R2替换为力F2,能够得到以下所示的式(4)。
[0106]
[0107] 然后,通过将由该式(4)求出的力F2基于该力F2与正交于中心轴线A1的线所成的夹角θ2进行分解,能够得到式(2)所示的力F2的径向成分F2x。具体地说,所述力F2的径向成分能够通过以下式(5)求出。
[0108]
[0109] 所述力F3为使要向座面52的大宽度部52a侧按压球体45的按压力F1的径向成分F1x减少的第二要因,表示的是基于圈状弹簧47周向的作用力偏差而作用于球体45的力。
[0110] 具体地进行说明,为了便于将钢丝53卷绕为线圈状,所述圈状弹簧47在图7所示的第一座卷部47a中钢丝53的作为起绕部的一端部53a与第二卷最近,刚性变高,另一方面,在隔着中心轴线A1与该一端部53a位于相反侧的部位53b,与第二卷的距离拉开,刚性相对变低。这样,从局部看,所述圈状弹簧47具有刚性高的部位和低的部位,基于该不均匀的刚性,周向上的弹簧常数发生变化。
[0111] 而且,基于该周向上的弹簧常数的变化,在圈状弹簧47的钢丝的一端部53a产生比隔着中心轴线A1与该一端部53a位于相反侧的部位53b对保持件46施力的情况下的作用力高出力F5的作用力。
[0112] 此外,所述圈状弹簧47的钢丝53的一端部53a的位置由于使用时的振动等发生变化,以下对前述径向成分F3x最大的最差状态、即钢丝53的一端部53a隔着中心轴线A1配置在大宽度部52a侧的状态进行说明。
[0113] 即,如图8所示,在所述力F5从圈状弹簧47的钢丝53的一端部53a作用于保持件46时,前述力F3进一步经由保持件46的凹部49b与球体45的接点P2作用于球体45。此时,所述力F3与力F2的导出方法相同,能够通过对绕保持件46的重心G的转矩M的等式进行变换的以下式(6)求出。
[0114]
[0115] 而且,通过将利用该式(6)求出的力F3基于该力F3与正交于中心轴线A1的线的夹角θ2进行分解,能够得到式(2)所示的力F3的径向成分F3x。具体地说,所述力F3的径向成分能够通过以下式(7)求出。
[0116]
[0117] 〔第一实施方式的作用效果〕
[0118] 因此,在如上所述地构成的泵装置1中,以使前述式(2)成立的方式形成所述座面52,即使在圈状弹簧47的钢丝53的一端部53a配置在隔着中心轴线A1的大宽度部52a侧的最差的状态下,对球体45向大宽度部52a侧按压的方向作用的径向成分F1x胜过对球体45向小宽度部52b侧按压的方向作用的径向成分F2x及F3x之和。即,在被按压于大宽度部52a侧的状态下,所述球体45一直被按压力F1的轴向成分F1y向开阀方向按压。
[0119] 由此,在所述开阀时,一边保持与座面52的大宽度部52a的抵接一边在该大宽度部52a上滚动,能够维持从小宽度部52b侧离开的所谓的图4所示的开阀动作。其结果是,所述释放压力如图5中的箭头所示的那样向小宽度部52b侧流动,球体45在与座面52的大宽度部
52a抵接的状态下稳定地被保持,因此能够抑制球体45的振动,并且抑制伴随着该振动的减压阀42的异响的产生。
[0120] 另外,在本实施方式中,圈状弹簧47的钢丝53的一端部53a的作用力、与隔着中心轴线A1与该一端部53a位于相反侧的部位53b的作用力之差为力F5,作用于球体45的力F3能够根据该力F5通过前述式(6)计算。即,只要能够正确地测算出所述力F5,就能够由此适当地算出力F3以及该力F3的径向成分F3x。
[0121] 由此,(2)式中的径向成分F3x的值已知,仅考虑其余的径向成分F1x、F2x的关系来设定所述座面52的形成位置等即可,因此能够使式(2)容易地成立。
[0122] 另外,在本实施方式中,通过在所述减压阀收纳孔43的另一端部形成大径部43a,能够消除在减压阀收纳孔43的底面与内周面之间的角部产生的R部,能够抑制由于圈状弹簧47滑入该R部而造成的该圈状弹簧47的倾倒。由此,基于圈状弹簧47向小宽度部52b侧的倾倒的力作用于球体45,能够抑制该球体45的稳定性受到破坏等不良状况,因此能够更可靠地抑制来自减压阀42的异响的产生。
[0123] 〔第二实施方式〕
[0124] 图9所示的本发明的第二实施方式将圈状弹簧47的形状改变为所谓的木桶型。需要说明的是,在本实施方式中,对于与所述第一实施方式相同的结构标注同一附图标记,并且省略具体的说明(对于以下的各实施方式也是同样的)。
[0125] 即,本实施方式的圈状弹簧47在保持件46侧的一端部具有相对于中心轴线A1的径向大小(簧圈直径)从另一端侧向一端侧逐渐变小的第一锥状部54,并且在保持件46侧的另一端部具有簧圈直径从一端侧向另一端侧逐渐变小的第二锥状部55。
[0126] 另外,伴随着圈状弹簧47的形状的改变,在所述减压阀收纳孔43的另一端侧的端部形成有小径部43b,该小径部43b具有比其他部位的内径小的内径。
[0127] 因此,在本实施方式的泵装置中,由于在圈状弹簧47的一端部设置第一锥状部54,能够使在前述式(5)和式(7)中使用的从保持件46的重心G到接点P1的力臂的长度L1比所述第一实施方式短。由此,通过式(5)求出的径向成分F2x和通过式(7)求出的径向成分F3x均为小的值,因此能够使座面52处的式(2)更容易成立。
[0128] 然而,如果使用木桶型的圈状弹簧作为所述圈状弹簧47,在能够得到前述作用效果的基础上,形成为内径比减压阀收纳孔43的内径小的第二锥状部55相对于减压阀收纳孔43向径向偏倚,由此圈状弹簧47可能会倾倒。而且,取决于该圈状弹簧47倾倒的方向,该圈状弹簧47的作用力可能会相对于球体45向按回小宽度部52b侧的方向作用而破坏球体45的稳定性。
[0129] 与此相对,在本实施方式中,在减压阀收纳孔43的另一端部形成小径部43b,利用该小径部43b的内周面来抑制第二锥状部55向减压阀收纳孔43的径向的偏倚,能够抑制圈状弹簧47的倾倒、使该圈状弹簧47的施力方向沿着中心轴线A1。由此,能够抑制对球体45向按回小宽度部52b侧的方向的力,因此能够抑制球体45的稳定性的降低、抑制来自减压阀42的异响的产生。
[0130] 此外,在本实施方式中,使用所谓的木桶型圈状弹簧作为圈状弹簧47,但只要在保持件46侧的一端部具有第一锥状部54,则其形状不限于木桶状,可以使用例如簧圈直径从一端部向另一端部逐渐增大的从侧面看为大致梯形的锥形线圈弹簧。
[0131] 〔第三实施方式〕
[0132] 在图10所示的本发明的第三实施方式中,球体保持部49的外周缘49a的外径形成为比所述第一实施方式略小,在该外周缘49a与减压阀收纳孔43的内周面之间确保相对于中心轴线A1的径向的直径间隙e,并且座面52的偏移量h设定为满足以下式(8)。
[0133] 2h≤e   (8)
[0134] 因此,在本实施方式的泵装置1中,通过使所述座面52形成为其偏移量h在直径间隙e的一半以下,因此球体45伴随着该座面52的偏移配置而偏移,能够抑制在保持件46伴随着该偏移而发生偏移的情况下的球体保持部49的外周缘49a的大宽度部52a侧的部位与减压阀收纳孔43的内周面的干涉、以及伴随着该干涉的保持件46的倾倒。
[0135] 由此,基于保持件46的倾倒而作用于球体45的力F2以及该力F2的径向成分F2x大致为零,因此能够使座面52处的式(2)更容易成立。其结果是,能够更容易地抑制减压阀42开阀时的异响的产生。
[0136] 〔第四实施方式〕
[0137] 在图11所示的本发明的第四实施方式中,在减压阀收纳孔43的与球体保持部49在轴向上重叠的区域形成有大致圆环状的退刀槽56。即,所述减压阀收纳孔43形成为在该减压阀收纳孔43的轴向上与球体保持部49重叠的区域的内径比与轴部50重叠的区域的内径大。
[0138] 因此,根据本实施方式的泵装置1,在所述减压阀收纳孔43设置退刀槽56,因此利用该退刀槽56能够抑制保持件46伴随着座面52的偏移配置而偏移的情况下的球体保持部49的外周缘49a与减压阀收纳孔43的内周面之间的干涉、以及伴随着该干涉的保持件46的倾倒。
[0139] 由此,与所述第三实施方式相同,基于保持件46的倾倒而作用于球体45的力F2以及该力F2的径向成分F2x大致为零,因此能够使座面52上的式(2)更容易成立。其结果是,能够更容易地抑制减压阀42开阀时的异响的产生。
[0140] 本发明不限于所述各实施方式的结构,在不脱离发明主旨的范围内能够对结构进行变更。
[0141] 例如,在所述各实施方式中,对减压阀42(减压阀收纳孔43)设置在控制阀32内部的情况进行了说明,当然也可以相对于泵壳2设置另外的控制阀32。
[0142] 作为基于以上所说明的各实施方式的泵装置,例如能够设想到以下所述的形态。
[0143] 在一个形态中,泵装置具备:泵壳,其具有泵元件收纳部;驱动轴,其轴支承于所述泵壳;吸入口,其设置于所述泵壳,并且供来自储油部的工作油吸入;排出口,其设置于所述泵壳;泵元件,其收纳在所述泵元件收纳部内,被所述驱动轴驱动而旋转,从而从所述吸入口吸入工作液,并且从所述排出口排出工作液;吸入通路,其设置于所述泵壳,并且与所述吸入口连通;排出通路,其设置于所述泵壳,并且与所述排出口连通;减压阀收纳孔,其设置于所述泵壳,并且剖面形成为大致圆形;座阀,在以所述减压阀收纳孔内的长度方向为轴向,以与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中通过所述减压阀收纳孔的中心且与所述轴线平行的假想线为中心轴线时,该座阀设置在所述减压阀收纳孔的所述轴向的一端侧,外周面形成为沿着所述减压阀收纳孔的内周面形状的圆筒形状;贯通孔,其以在所述轴向上贯通的方式设置于所述座阀,并且形成为在所述轴向的两端部中的一端侧与所述排出通路连通,设置为在与所述座阀的所述轴向正交的剖面中的形成位置位于所述减压阀收纳孔的大致圆形的剖面的大致中心;阀座部,其设置在所述座阀的所述轴向的另一端侧,并且以包围所述贯通孔的方式形成为环状,配置为与在所述轴向上延伸的轴线正交的剖面中的中心相对于所述中心轴线偏移;球状的阀体,其通过与所述阀座部的抵接和分离而进行所述贯通孔的开闭;保持件,其在所述减压阀收纳孔内能够沿所述轴向移动地设置,并且与所述阀体相比配置在所述轴向的另一端侧,具有对所述阀体进行保持的阀体保持部以及形成为从所述阀体保持部向所述轴向的另一端侧延伸的轴部;圈状弹簧,其设置在所述减压阀收纳孔内,对所述保持件向保持于所述保持件的所述阀体落座于所述阀座部的方向施力;减压孔,其设置为与所述座阀相比在所述轴向的另一端侧在所述减压阀收纳孔上开口,使所述减压阀收纳孔内的工作液向所述吸入通路侧排出;在所述阀体落座于所述阀座部的状态下,在以作用于所述阀体的面向所述贯通孔的区域的基于工作液的压力的按压力F1中相对于所述中心轴线的径向成分为F1x、以基于所述保持件相对于所述中心轴线的倾斜而作用于所述阀体的力F2中以使所述按压力F1的径向成分F1x减少的方式作用的相对于所述中心轴线的径向成分为F2x,以基于所述圈状弹簧的作用力而作用于所述阀体的力F3中以使所述按压力F1的径向成分F1x减少的方式作用的相对于所述中心轴线的径向成分为F3x时,所述阀座部满足下式。
[0144] F1x>F2x+F3x
[0145] 在所述泵装置的优选的形态中,在以所述阀体保持部的外周缘与所述减压阀收纳孔的内周面之间的相对于所述中心轴线的径向的直径间隙为e、以所述阀座部的中心与所述中心轴线之间的相对于所述中心轴线的径向偏移量为h时,所述阀座部形成为满足下式。
[0146] 2h≤e
[0147] 在其他优选的形态中,在所述泵装置的任一形态的基础上,所述圈状弹簧在所述轴向的一端侧的端部具有锥状部,所述锥状部相对于所述中心轴线的径向的大小从所述轴向的另一端侧朝向一端侧逐渐变小。
[0148] 在更为优选的其他形态中,在所述泵装置的任一形态的基础上,所述圈状弹簧为形成为线圈状的钢丝,所述力F3为基于所述钢丝的两端部中的所述轴向的一端侧的端部、与所述钢丝的相对于所述中心轴线与所述轴向的一端侧的端部位于相反侧的部位分别相对于所述保持件向所述轴向施力时的力的差而作用于所述阀体的力。
[0149] 在更为优选的其他形态中,在所述泵装置的任一形态的基础上,所述减压阀收纳孔形成为在所述轴向上与所述阀体保持部重叠的区域的内径比在所述轴向上与所述轴部重叠的区域的内径大。
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