液压泵
阅读：208发布：2020-05-12
专利汇可以提供液压泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 液压 泵 ，具有： 转子 (30)、收容转子的外周部件(40)、第一板以及第二板，在第一板的排出口(10ex)连接有排出工作油的排出路径(52K)，以使设置于第二板的第二压 力 渐变槽(20M)中与经过密封区域时的输送室连通的 位置 的第二流路面积，大于设置于第一板的第一压力渐变槽(10M)中与经过密封区域时的输送室(30V)连通的位置的第一流路面积的方式，形成第一压力渐变槽和第二压力渐变槽。，下面是液压泵专利的具体信息内容。
1.一种液压泵，包括：
旋转驱动的转子；
外周部件，其具有大致圆筒状的形状来收容所述转子；
第一板，其配置为覆盖大致圆筒状的所述外周部件的一个端面侧的开口部；以及第二板，其配置为覆盖大致圆筒状的所述外周部件的另一个端面侧的开口部，在所述转子的外周面与所述外周部件的内周面之间设置有间隙，该间隙在所述转子的周向上被划分为多个输送室，
所述输送室各自的容积因所述转子的旋转而逐渐变化，
在所述第一板以及所述第二板的与所述输送室对置的面，以包括所述输送室的容积逐渐增大的区域的至少一部分的方式以凹状形成有进入口，形成于所述第一板的进入口和形成于所述第二板的进入口形成在相互对置的位置，
在所述第一板以及所述第二板的与所述输送室对置的面，以包括所述输送室的容积逐渐减小的区域的至少一部分的方式以凹状形成有排出口，形成于所述第一板的排出口和形成于所述第二板的排出口形成在相互对置的位置，
在所述第一板的所述排出口连接有排出工作油的排出路径，所述第二板的所述排出口经由到达该排出口的所述输送室和所述第一板的所述排出口而与所述排出路径连接，在所述第一板以及所述第二板的各自，以从所述排出口朝向所述进入口延伸的方式设置有压力渐变槽，该压力渐变槽在密封区域将所述排出口的工作油逐渐向经过所述密封区域时的所述输送室供给，所述密封区域是到达所述进入口的终端部之后的所述输送室到达所述排出口的开始端部为止所通过的区域，
所述液压泵的特征在于，
将在设置于所述第一板的所述压力渐变槽亦即第一压力渐变槽中与经过所述密封区域时的所述输送室连通的位置的流路的面积设为第一流路面积，将在设置于所述第二板的所述压力渐变槽亦即第二压力渐变槽中与经过所述密封区域时的所述输送室连通的位置的流路的面积设为第二流路面积，以使所述第二流路面积大于所述第一流路面积的方式形成所述第一压力渐变槽和所述第二压力渐变槽。
2.根据权利要求1所述的液压泵，其中，
通过使设置于所述第二板的所述第二压力渐变槽的条数多于设置于所述第一板的所述第一压力渐变槽的条数，从而使所述第二流路面积大于所述第一流路面积。
3.根据权利要求1或2所述的液压泵，其中，
所述第二流路面积相对于所述第一流路面积的比率以如下方式设定，即：使从所述第一压力渐变槽流入到经过所述密封区域时的所述输送室的工作油的压力、与从所述第二压力渐变槽流入到经过所述密封区域时的所述输送室的工作油的压力相等。
液压泵
技术领域
背景技术
[0003] 例如在图8表示的以往的液压泵101的情况下，具有：被绕旋转轴Z150旋转的轴150旋转驱动(在图8的例子中，向顺时针方向被旋转驱动)的转子130；具有大致圆筒形状并收容转子130的外周部件140；覆盖外周部件140的一个端面侧的第一板110(配置于图8的纸面的里侧)；以及覆盖外周部件140的另一个端面侧的第二板(配置于图8的纸面的近前侧，但省略图示)。
[0005] 在图8中，若转子130向顺时针方向旋转，则经过包括进入口110in(或进入口111in)的进入区域110K(或进入区域111K)的输送室130V的容积逐渐增大，并使工作油从进入口110in(或进入口111in)进入。
[0006] 经过包括排出口110ex(或排出口111ex)的排出区域110T(或排出区域111T)的输送室130V的容积逐渐减小，并将工作油向排出口110ex(或排出口111ex)排出。
[0007] 经过密封区域110F(或密封区域111F)时的输送室130V的容积几乎不变化，该密封区域110F(或密封区域111F)是经过进入口110in(或进入口111in)的终端部后的输送室130V到达排出口110ex(或排出口111ex)的开始端部为止的区域。
[0008] 这里，若经过密封区域110F(或密封区域111F)时的输送室130V到达排出区域110T(或排出区域111T)，则高压的工作油从排出口110ex(或排出口111ex)一下子流入到输送室130V内，而使输送室130V内的工作油的压力急剧上升，从而容易发生气泡产生和消失的现象亦即空穴现象。该空穴现象的产生成为噪声、气蚀的重要因素从而不是优选的。因此在第一板110和第二板设置有压力渐变槽110M(或压力渐变槽111M)，该压力渐变槽110M(或压力渐变槽111M)用于使来自排出口110ex(或排出口111ex)的工作油逐渐流入经过密封区域
110F(或密封区域111F)时的输送室130V，而避免输送室130V内的工作油的压力的急剧上升。另外，形成于第一板的压力渐变槽与形成于第二板的压力渐变槽设置为对置。
110F(或密封区域111F)时的输送室130V，而避免输送室130V内的工作油的压力的急剧上升。另外，形成于第一板的压力渐变槽与形成于第二板的压力渐变槽设置为对置。
[0009] 在日本特开2009-209817号公报中公开有下述液压泵，即：在图8表示的密封区域110F(或密封区域111F)中，在与泵外壳的排出口的开始端部相邻的位置形成浅底部和V字谷部(相当于压力渐变槽)，能够更可靠地防止气蚀。
[0010] 在日本特开2009-209817号公报中，没有明确记载浅底部和V字谷部是否形成于内齿轮和外齿轮的两端面侧，考虑是形成于一个端面侧。另外，假设即使形成于两端面侧，也考虑是形成有相同形状、相同尺寸的浅底部和V字谷部。
[0011] 为了更可靠地防止气蚀，更优选不使排出口的高压的工作油仅从一个端面侧流入到输送室内，而使排出口的高压的工作油从两端面侧流入到输送室内。
[0012] 但是，在单纯地将排出口的高压的工作油从两端面侧导入到输送室内的情况下，从一个端面侧流入的工作油的压力与从另一个端面侧流入的工作油的压力的压力差增大，有可能助长空穴现象的产生。在高速旋转的液压泵中的工作油产生动态的流动的状况下，即使使压力渐变槽(或浅底部和V字谷部)构成为相同形状、相同尺寸，也有因各种原因而产生压力差的情况。
发明内容
[0013] 本发明目的之一在于提供一种液压泵，该液压泵在转子的两端面侧的排出口的附近具有压力渐变槽，能够进一步降低从一个端面侧的压力渐变槽流入的工作油的压力与从另一个端面侧的压力渐变槽流入的工作油的压力的压力差，从而能够进一步抑制空穴现象的产生。
[0014] 作为本发明的一个实施方式的液压泵，包括：旋转驱动的转子；外周部件，其具有大致圆筒状的形状来收容所述转子；第一板，其配置为覆盖大致圆筒状的所述外周部件的一个端面侧的开口部；以及第二板，其配置为覆盖大致圆筒状的所述外周部件的另一个端面侧的开口部。
[0015] 在所述转子的外周面与所述外周部件的内周面之间设置有间隙，该间隙在所述转子的周向上被划分为多个输送室，所述输送室各自的容积因所述转子的旋转而逐渐变化，在所述第一板以及所述第二板的与所述输送室对置的面，以包括所述输送室的容积逐渐增大的区域的至少一部分的方式以凹状形成有进入口，形成于所述第一板的进入口和形成于所述第二板的进入口形成在相互对置的位置，在所述第一板以及所述第二板的与所述输送室对置的面，以包括所述输送室的容积逐渐减小的区域的至少一部分的方式以凹状形成有排出口，形成于所述第一板的排出口和形成于所述第二板的排出口形成在相互对置的位置，在所述第一板的所述排出口连接有排出工作油的排出路径，所述第二板的所述排出口经由到达该排出口的所述输送室和所述第一板的所述排出口而与所述排出路径连接，在所述第一板以及所述第二板的各自，以从所述排出口朝向所述进入口延伸的方式设置有压力渐变槽，该压力渐变槽在密封区域将所述排出口的工作油逐渐向经过所述密封区域时的所述输送室供给，所述密封区域是到达所述进入口的终端部之后的所述输送室到达所述排出口的开始端部为止所通过的区域。
[0016] 将在设置于所述第一板的所述压力渐变槽亦即第一压力渐变槽中与经过所述密封区域时的所述输送室连通的位置的流路的面积设为第一流路面积，将在设置于所述第二板的所述压力渐变槽亦即第二压力渐变槽中与经过所述密封区域时的所述输送室连通的位置的流路的面积设为第二流路面积，以使所述第二流路面积大于所述第一流路面积的方式形成所述第一压力渐变槽和所述第二压力渐变槽。
[0017] 在上述实施方式的液压泵中，排出路径与第一板的排出口连接，第二板的排出口经由到达该排出口的输送室和第一板的排出口而与排出路径连接。
[0018] 在该结构中，在高速旋转的液压泵中，比第二板的排出口靠近排出路径的第一板的排出口，具有工作油的压力升高的趋势。因此在设置于第一板的第一压力渐变槽和设置于第二板的第二压力渐变槽为相同形状、相同尺寸的情况下，从第一压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力比从第二压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力升高。
[0019] 因此，以使第二压力渐变槽的第二流路面积大于第一压力渐变槽的第一流路面积的方式，形成第一压力渐变槽和第二压力渐变槽。
[0020] 由此，能够进一步降低从第一压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力与从第二压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力的压力差，从而进一步抑制空穴现象的产生。
[0021] 上述实施方式的液压泵中，也可以形成为，通过使设置于所述第二板的所述第二压力渐变槽的条数多于设置于所述第一板的所述第一压力渐变槽的条数，从而使所述第二流路面积大于所述第一流路面积。
[0022] 在上述实施方式的液压泵中，作为用于使第二流路面积大于第一流路面积的结构，使第二压力渐变槽的条数多于第一压力渐变槽的条数。
[0023] 由此，能够容易地实现使第二流路面积大于第一流路面积，并且第一压力渐变槽和第二压力渐变槽的加工也比较容易。
[0024] 上述实施方式的液压泵中，也可以构成为，所述第二流路面积相对于所述第一流路面积的比率以如下方式设定，即：使从所述第一压力渐变槽流入到经过所述密封区域时的所述输送室的工作油的压力、与从所述第二压力渐变槽流入到经过所述密封区域时的所述输送室的工作油的压力相等。
[0025] 上述实施方式的液压泵中，通过适当地设定第二流路面积相对于第一流路面积的比率，能够进一步降低从第一压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力与从第二压力渐变槽流入输送室内的工作油的压力的压力差，从而进一步抑制空穴现象的产生。
附图说明
[0026] 以下，通过参照附图对本发明的优选实施方式进行详细描述，本发明的其它特征及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，
[0027] 图1是说明本发明的液压泵的构造的例子的分解立体图。
[0028] 图2是说明将液压泵组装于泵壳体的状态的轴向剖视图。
[0029] 图3A是说明从图1中的AA方向观察的第二板的外观的图，图3B是说明从图1中的BB方向观察的第一板的外观的图。
[0030] 图4是说明从图1中的CC方向观察的在转子、外周部件、第一板中各输送室的位置、进入口的位置以及排出口的位置等的图。
[0031] 图5是图4中的D-D剖视图，是说明经过密封区域时到达第一压力渐变槽和第二压力渐变槽的位置的输送室、排出路径的位置等的图。
[0032] 图6A是说明第二流路面积的图，图6B是说明第一流路面积的图。
[0033] 图7A是说明第二流路面积的图，图7B是说明第一流路面积的图。
[0034] 图8是说明以往的液压泵的例子的图。
具体实施方式
[0035] 以下使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0036] 如图1的分解立体图所示，液压泵1由第一板10、转子30、外周部件40、第二板20等构成。
[0037] 转子30被绕旋转轴Z50旋转的轴50旋转驱动。
[0038] 外周部件40具有大致圆筒状的形状并收容转子30。
[0039] 另外，外周部件40的内周面以在转子30的外周面与外周部件40的内周面之间局部形成有间隙的方式形成为大致椭圆状(参照图4)。
[0040] 另外，在转子30的外周部设置有朝向径向外侧被施力的多个叶片31。
[0041] 第一板10配置为覆盖外周部件40的一个端面侧的开口部。
[0042] 第二板20配置为覆盖外周部件40的另一个端面侧的开口部。
[0043] 如图2所示，收容有转子30的外周部件40从两端面侧被第一板10和第二板20夹入，收容并固定于泵壳体51、52，第一板10、第二板20和外周部件40固定于泵壳体51、52。而且轴50插通于转子30的贯通孔，并经由轴50旋转驱动转子30。
[0044] 在泵壳体52设置有排出路径52K，该排出路径52K是供由第一板10、第二板20、转子30以及外周部件40构成的液压泵所排出的工作油流通的路径。
[0045] 排出路径52K通过图3B表示的设置于第一板10的排出口10ex的连通孔10R、设置于排出口11ex的连通孔11R，而与排出口10ex和排出口11ex连通。
[0046] 另外，图2中，对于使工作油流入液压泵的路径亦即进入路径省略图示。
[0047] 图3A表示从图1中AA方向观察的第二板20的外观，图3B表示从图1中BB方向观察的第一板10的外观。
[0048] 如图3A所示，在第二板20的与外周部件以及转子对置的对置面形成有：形成为凹状的进入口20in、21in、形成为凹状的排出口20ex、21ex、形成为凹状的叶片用油路20B、以及贯通孔20X。
[0049] 在排出口20ex的开始端部(图3A中的排出口20ex的右侧)，以朝向进入口20in延伸的方式设置有第二压力渐变槽20M，在排出口21ex的开始端部(图3A中的排出口21ex的左侧)，以朝向进入口21in延伸的方式设置有第二压力渐变槽21M。
[0050] 如图3B所示，在第一板10的与外周部件以及转子对置的对置面形成有：形成为凹状的进入口10in、11in、形成为凹状的排出口10ex、11ex、形成为凹状的叶片用油路10B、以及贯通孔10X。另外在排出口10ex设置有与排出路径(图2中的附图标记52K)连通的连通孔10R，在排出口11ex设置有与排出路径连通的连通孔11R。
[0051] 在排出口10ex的开始端部(图3B中的排出口10ex的左侧)以朝向进入口10in延伸的方式设置有第一压力渐变槽10M，在排出口11ex的开始端部(图3B中的排出口11ex的右侧)以朝向进入口11in延伸的方式设置有第一压力渐变槽11M。
[0052] 如图2所示在组装后的状态下，进入口10in与进入口20in对置，进入口11in与进入口21in对置，排出口10ex与排出口20ex对置，排出口11ex与排出口21ex对置，第一压力渐变槽10M与第二压力渐变槽20M对置，第一压力渐变槽11M与第二压力渐变槽21M对置。
[0053] 另外，叶片31被从叶片用油路10B、20B供给的工作油朝向径向外侧施力。
[0054] 图4是说明从图1中的CC方向观察的在转子30、外周部件40、第一板10中各输送室30V的位置、进入口10in、11in的位置以及排出口10ex、11ex的位置等的图。另外在图4表示的例子中，转子30向顺时针方向旋转。
[0055] 如图4所示，在转子30的外周面与外周部件40的内周面之间，形成有在周向上被叶片31分隔的空间亦即多个输送室30V，各输送室30V的容积因转子30的旋转而逐渐变化。
[0056] 在此，将输送室30V的容积因转子30的旋转而逐渐增大的区域、且进入口10in(或进入口11in)和输送室30V相接而使工作油从进入口10in(或进入口11in)进入输送室30V内的区域设为进入区域10K(或进入区域11K)。进入口10in(或进入口11in)设置在输送室30V的容积逐渐增大的区域的至少一部分。
[0057] 将输送室30V的容积因转子30的旋转而逐渐减小的区域、且排出口10ex(或排出口11ex)和输送室30V相接而使输送室30V内的工作油朝向排出口10ex(或排出口11ex)排出的区域设为排出区域10T(或排出区域11T)。排出口10ex(或排出口11ex)设置在输送室30V的容积逐渐减小的区域的至少一部分。另外在第一板10的排出口10ex(或排出口11ex)的终端部，设置有与排出路径(图2表示的排出路径52K)连通的连通孔10R(或连通孔11R)。
[0058] 将因转子30的旋转而到达进入口10in(或进入口11in)的终端部之后的输送室30V在到达排出口10ex(或排出口11ex)的开始端部为止所通过的区域设为密封区域10F(或密封区域11F)。在密封区域10F(或密封区域11F)中，输送室30V内的工作油被密封于输送室30V内而既不流入也不流出。
[0059] 而且在密封区域10F(或密封区域11F)中，在排出口10ex(或排出口11ex)的开始端部，以朝向进入口10in(或进入口11in)延伸的方式设置有第一压力渐变槽10M(或第一压力渐变槽11M)。
[0060] 图5是图4中的D-D剖视图，是说明在经过密封区域时到达第一压力渐变槽10M和第二压力渐变槽20M的位置的输送室30V、排出路径52K的位置等的图。
[0061] 图5表示的排出口10ex与排出口20ex由经过排出区域时的输送室连通(参照图4)，排出口10ex经由连通孔10R而与排出路径52K连通。
[0062] 另外，图6A表示图5的E-E剖面中第二压力渐变槽20M的剖面，图6B表示图5的E-E剖面中第一压力渐变槽10M的剖面。
[0063] 静态观察的情况下，连通的排出口20ex内的工作油的压力、排出口10ex内的工作油的压力、将排出口20ex与排出口10ex连通的输送室内的工作油的压力、以及排出路径52K内的工作油的压力应该全部是相同的压力，但实际上转子30高速旋转而使工作油高速流动，因此各位置的工作油的压力不同。实际上，比排出口20ex靠近排出路径52K的排出口10ex内的工作油的压力(P10)高于排出口20ex内的工作油的压力(P20)(P10＞P20)。
[0064] 因此在图5中，在从排出口20ex经由第二压力渐变槽20M流入到输送室30V的工作油的量、和从排出口10ex经由第一压力渐变槽10M流入到输送室30V的工作油的量相同的情况下，考虑有可能因流入的工作油的压力差而产生空穴现象。
[0065] 因此，为了使从排出口20ex经由第二压力渐变槽20M流入到输送室30V的工作油的压力、和从排出口10ex经由第一压力渐变槽10M流入到输送室30V的工作油的压力的差更减小，而使从压力低的第二压力渐变槽20M流入到输送室30V的工作油的量多于从第一压力渐变槽10M流入的工作油的量。
[0066] 作为实现上述目的的结构，以使第二流路面积(图6A中的第二流路面积S20)大于第一流路面积(图6B中的第一流路面积S10)的方式形成第一压力渐变槽10M和第二压力渐变槽20M，其中，上述第一流路面积是在第一压力渐变槽10M中与经过密封区域时的输送室30V连通(连接)的位置(图5中的成为E-E剖面的位置)的流路的面积，上述第二流路面积是在第二压力渐变槽20M中经过密封区域时的输送室30V连通(连接)的位置(图5中的成为E-E剖面的位置)的流路的面积。
[0067] 发明人在某一液压泵中确认了以下内容，即，以使上述第二流路面积约为上述第一流路面积的2倍的方式形成第一压力渐变槽和第二压力渐变槽，从而使从第一压力渐变槽流入到输送室的工作油的压力和从第二压力渐变槽流入到输送室的工作油的压力几乎没有压力差，因而抑制了空穴现象的产生。
[0068] 另外，第二流路面积相对于第一流路面积的比率的最佳的比率根据液压泵的种类、各尺寸等而不同，更优选以使从第一压力渐变槽流入到经过密封区域时的输送室的工作油的压力和从第二压力渐变槽流入到经过密封区域时的输送室的工作油的压力相同的方式，设置第二流路面积相对于第一流路面积的比率。
[0069] 另外，在图6A以及图6B的例子中，表示了如下例子，即，通过使第二压力渐变槽20M的宽度、深度形成为比第一压力渐变槽10M的宽度、深度更宽、更深，从而使第二流路面积S20形成为比第一流路面积S10大。
[0070] 但是，也可以如图7A以及图7B所示，通过增加第二压力渐变槽20AM、20BM的条数，使第二流路面积(第二流路面积S20A+第二流路面积S20B)形成为比第一流路面积S10大。在该情况下，第二压力渐变槽的加工变得比较容易，液压泵的制造变得比较容易。
[0071] 本发明的液压泵1的结构、构造、外观、形状等，在不改变本发明的主旨的范围内能够进行各种变更、增加、删除。
[0072] 另外，在本实施方式的说明中，并不限定于在本实施方式中说明的构造的液压泵，例如也能够应用于如下内接式齿轮泵，即、使在外周面具有多个齿的内齿轮以偏心的方式与在内周面具有多个齿的外齿轮内接。
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