本發(fā)明涉及適用于例如機(jī)動車的油壓動力轉(zhuǎn)向裝置的泵裝置。
背景技術(shù):
以往,眾所周知,在泵裝置中設(shè)有減壓閥,該減壓閥在油壓過度上升時保護(hù)油壓設(shè)備。該減壓閥利用圈狀彈簧對保持件的閥體保持部所保持的球狀閥體向座閥側(cè)施力,但是在開閥時該閥體受到在所述閥體的表面流過的工作油的影響而振動,存在伴隨著該振動而產(chǎn)生異響的問題。
于是,在以下專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,通過使在所述減壓閥閉閥時供所述閥體落座的閥座部相對于收納有所述減壓閥的減壓閥收納孔的軸心向徑向一方側(cè)偏移,能夠使基于作用于所述閥體的油壓的按壓力具有向所述徑向一方側(cè)的徑向成分。由此,在所述減壓閥的開閥時能夠在所述徑向一方側(cè)穩(wěn)定地保持所述閥體,因此能夠抑制振動,并且抑制基于該振動的異響。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2012-82762號公報
然而,在所述專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,沒有考慮到由于所述保持件的傾斜而作用于所述閥體的力、以及由于所述圈狀彈簧周向上的作用力的偏置而作用于所述閥體的力。因此,在作用有這些力而向所述減壓閥收納孔的徑向另一側(cè)回按所述閥體的情況下,在所述減壓閥的開閥時工作油以包圍所述閥體的方式流動,伴隨著該流動,所述閥體變得不穩(wěn)定而發(fā)生振動,可能會導(dǎo)致伴隨著該振動的異響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于這樣的技術(shù)課題而做出的,其目的在于提供一種泵裝置,即使在破壞該閥體穩(wěn)定性的力作用于閥體的情況下,也能夠繼續(xù)抑制減壓閥開閥時的異響的產(chǎn)生。
本發(fā)明的泵裝置的特征在于,具備:
泵殼,其具有泵元件收納部;
驅(qū)動軸,其軸支承于所述泵殼;
吸入口,其設(shè)置于所述泵殼而從儲油部吸入工作液;
排出口,其設(shè)置于所述泵殼;
泵元件,其收納在所述泵元件收納部內(nèi),被所述驅(qū)動軸驅(qū)動而旋轉(zhuǎn),從而從所述吸入口吸入工作液,并且從所述排出口排出工作液;
吸入通路,其設(shè)置于所述泵殼,并且與所述吸入口連通;
排出通路,其設(shè)置于所述泵殼,并且與所述排出口連通;
減壓閥收納孔,其設(shè)置于所述泵殼,并且剖面形成為大致圓形;
座閥,在以所述減壓閥收納孔內(nèi)的長度方向為軸向,以與在所述軸向上延伸的軸線正交的剖面中通過所述減壓閥收納孔的中心且與所述軸線平行的假想線為中心軸線時,該座閥設(shè)置在所述減壓閥收納孔的所述軸向的一端側(cè),外周面形成為沿著所述減壓閥收納孔的內(nèi)周面形狀的圓筒形狀;
貫通孔,其為以在所述軸向上貫通的方式設(shè)置于所述座閥的軸向孔,并且形成為在所述軸向孔的兩端部中的所述一端側(cè)與所述排出通路連通,設(shè)置為在與所述座閥的所述軸向正交的剖面中的形成位置位于所述減壓閥收納孔的大致圓形的剖面的大致中心;
閥座部,其設(shè)置在所述座閥的所述軸向的另一端側(cè),并且以包圍所述貫通孔的方式形成為環(huán)狀,配置為與在所述軸向上延伸的軸線正交的剖面中的中心相對于所述中心軸線偏移;
球狀的閥體,其通過與所述閥座部的抵接和分離而進(jìn)行貫通孔的開閉;
保持件,其在所述減壓閥收納孔內(nèi)能夠沿所述軸向移動地設(shè)置,并且與所述閥體相比配置在所述軸向的另一端側(cè),具有對所述閥體進(jìn)行保持的閥體保持部以及形成為從所述閥體保持部向所述軸向的另一端側(cè)延伸的軸部;
圈狀彈簧,其設(shè)置在所述減壓閥收納孔內(nèi),對所述保持件施力,以使保持于所述保持件的所述閥體與所述閥座部抵接;
減壓孔,其設(shè)置為與所述座閥相比在所述軸向的另一端側(cè)在所述減壓閥收納孔上開口,使所述減壓閥收納孔內(nèi)的工作液向所述吸入通路側(cè)排出;
在所述閥體抵接于所述閥座部的狀態(tài)下,在以所述閥體在比環(huán)狀的所述閥座部位于內(nèi)側(cè)的區(qū)域受到的所述貫通孔內(nèi)的工作液的壓力中相對于所述中心軸線的徑向成分為f1,以由于所述保持件相對于所述中心軸線的傾斜而使所述f1減少的相對于所述中心軸線的徑向的力為f2,以所述圈狀彈簧的作用力中使所述f1減少的相對于所述中心軸線的徑向的力為f3時,所述閥座部形成為滿足關(guān)系式:f1>f2+f3。
通過使閥座部向徑向偏移配置,在開閥時,閥體容易向徑向一方側(cè)打開,其結(jié)果是,能夠以閥體夾在保持件與座閥之間的穩(wěn)定的狀態(tài)維持開閥狀態(tài)。另一方面,由于使閥體所承受的工作液的徑向成分f1減少的力的成分的總和f2+f3比f1大,閥體變得不穩(wěn)定而成為從減壓閥發(fā)出異響的原因,對此,通過使閥座部形成為滿足關(guān)系式:f1>f2+f3,能夠?qū)崿F(xiàn)開閥時的閥體的穩(wěn)定化,抑制來自減壓閥的異響的產(chǎn)生。
在本發(fā)明的泵裝置中,在以所述閥體保持部的外周緣與所述減壓閥收納孔的內(nèi)周面之間的相對于所述中心軸線的徑向間隙為e、以所述閥體的中心與所述中心軸線之間的相對于所述中心軸線的徑向偏移量為h時,所述閥座部形成為滿足關(guān)系式:2h≤e。
在徑向間隙e變小時,保持件的傾斜量變大,使f1減少的成分變大,通過以滿足上述式:2h≤e的方式形成閥座部,能夠抑制保持件的傾斜,使關(guān)系式:f1>f2+f3容易成立。
在本發(fā)明的泵裝置中,所述圈狀彈簧具有錐狀部,所述錐狀部相對于所述中心軸線的徑向的大小從所述軸向的一端側(cè)向另一端側(cè)逐漸變大。
具有錐狀部的圈狀彈簧成為徑向尺寸從軸向一端到另一端變大的梯形形狀或徑向尺寸從軸向一端到軸向中間部變大、然后朝向另一端減小的木桶的形狀。通過使圈狀彈簧成為這樣的形狀,能夠減小圈狀彈簧的作用力的徑向成分,使關(guān)系式:f1>f2+f3容易成立。
在本發(fā)明的泵裝置中,所述圈狀彈簧為形成為線圈狀的鋼絲,所述徑向的力f3為所述閥體保持部的旋轉(zhuǎn)力矩中相對于所述中心軸線的徑向的力,所述閥體保持部的旋轉(zhuǎn)力矩是由于所述鋼絲的兩端部中所述軸向一端側(cè)的端部、與所述鋼絲的相對于所述中心軸線與所述軸向一端側(cè)的端部位于相反側(cè)的點(diǎn)分別相對于所述保持件向所述軸向施加的力的差而產(chǎn)生。
由于圈狀彈簧在鋼絲的起繞的部分與第二卷近,與其他部分相比剛性高,因此在圈狀彈簧的周向上彈簧常數(shù)不同。這成為產(chǎn)生圈狀彈簧的f3的主要原因,通過對該鋼絲的起繞部分和與該部分位于對稱位置的力的差進(jìn)行管理,能夠適當(dāng)?shù)厍蟪鰂3,其結(jié)果是,能夠使關(guān)系式:f1>f2+f3容易成立。
在本發(fā)明的泵裝置中,所述減壓閥收納部形成為,所述減壓閥收納部的內(nèi)徑在所述軸向上與所述閥體保持部重疊的區(qū)域比與所述軸部重疊的區(qū)域大。
由此,能夠使閥體保持部與減壓閥收納部的內(nèi)周面之間的徑向間隙具有余量,因此能夠抑制閥體保持部的傾斜,使式f1>f2+f3更容易成立。
根據(jù)本發(fā)明,即使在破壞閥體穩(wěn)定性的力作用于該閥體的情況下,也能夠繼續(xù)抑制減壓閥開閥時的異響的產(chǎn)生。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明實施方式的泵裝置的縱剖視圖。
圖2是圖1的a-a線剖視圖。
圖3是圖2所示的減壓閥的放大剖視圖。
圖4是表示圖3所示的座閥的細(xì)節(jié)的放大剖視圖。
圖5是表示減壓閥開閥時閥體的挙動的圖。
圖6是放大表示圖3的主要部分的剖視圖,是以向量表示基于保持件的傾斜而作用于閥體的力的圖。需要說明的是,對于保持件,方便起見省略了陰影線。
圖7是從保持件側(cè)看到的本實施方式的圈狀彈簧的圖。
圖8是放大表示圖3的主要部分的剖面圖,是以向量表示基于圈狀彈簧的周向上的作用力的偏置而作用于閥體上的力的圖。需要說明的是,對于保持件,方便起見,省略了陰影線。
圖9是第二實施方式的減壓閥的剖視圖。
圖10是放大表示第三實施方式的減壓閥的主要部分的剖視圖。
圖11是第四實施方式的減壓閥的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
1…泵裝置,2…泵殼,2a…泵元件收納室(泵元件收納部),3…驅(qū)動軸,4…泵元件,21…第一吸入口,22…吸入通路,23…儲油部,24…第二吸入口,28…第一排出口,30…排出通路,31…第二排出口,42…減壓閥,43…減壓閥收納孔,44…座閥,45…球體(閥體),46…保持件,47…圈狀彈簧,48…減壓孔,49…球體保持部(閥體保持部),50…軸部,51…貫通孔,52…座面(閥座部)。
具體實施方式
以下,基于附圖對本發(fā)明的泵裝置的各實施方式進(jìn)行說明。需要說明的是,在以下各實施方式中,表示的是將泵裝置適用于機(jī)動車的動力轉(zhuǎn)向裝置的情況。
〔第一實施方式〕
本實施方式的泵裝置1是所謂的可變排量型葉片泵,如圖1及圖2所示,具備:泵殼2,其在內(nèi)部具有作為泵元件收納部的泵元件收納室2a;驅(qū)動軸3,其旋轉(zhuǎn)自如地軸支承于該泵殼2,并且在泵元件收納室2a內(nèi)插入且貫穿;泵元件4,其收納在所述泵元件收納室2a內(nèi),并且被驅(qū)動軸3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而發(fā)揮泵的作用。
所述泵殼2由形成為有底圓筒狀的前殼5和封堵該前殼5的開口部的大致圓盤狀的后殼6構(gòu)成。
所述泵元件4具備:大致圓環(huán)狀的接合環(huán)7,其嵌著固定在前殼5的筒狀部5a的內(nèi)周面;大致圓環(huán)狀的凸輪環(huán)8,其能夠移動地設(shè)置在該接合環(huán)7的形成為大致橢圓形狀的內(nèi)部空間內(nèi);轉(zhuǎn)子9,其能夠與驅(qū)動軸3一體旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該凸輪環(huán)8的內(nèi)周側(cè);大致圓盤狀的壓力板10,其配置在前殼5的內(nèi)底面5b,與后殼6一起夾持凸輪環(huán)8和轉(zhuǎn)子9。
由定位銷11確定所述接合環(huán)7和壓力板10相對于泵殼2的圓周向的位置。
另外,在所述接合環(huán)7的內(nèi)周面中比定位銷11位于后述第一流體壓室14側(cè)的部位設(shè)有板部件12,該板部件12作為凸輪環(huán)8在接合環(huán)7的內(nèi)部空間內(nèi)移動時的旋轉(zhuǎn)面發(fā)揮作用,并且作為對接合環(huán)7與凸輪環(huán)8之間進(jìn)行密封的密封部件發(fā)揮作用。
另外,在所述接合環(huán)7的內(nèi)周面中與板部件12在徑向上對置的位置設(shè)有密封部件13,該密封部件13與該板部件12同樣地具有對接合環(huán)7與凸輪環(huán)8之間進(jìn)行密封的功能,利用這些板部件12和密封部件13將接合環(huán)7與凸輪環(huán)8之間隔成一對第一、第二流體壓室14、15。
所述凸輪環(huán)8基于第一流體壓室14與第二流體壓室15之間的壓力差而向圖2中的左右方向移動,由此相對于轉(zhuǎn)子9的偏心量適當(dāng)?shù)卦鰷p。另外,所述凸輪環(huán)8常時被與其外周彈性接觸的復(fù)位彈簧16向相對于轉(zhuǎn)子9的偏心量達(dá)到最大的方向施力。
所述轉(zhuǎn)子9在驅(qū)動軸3旋轉(zhuǎn)時,與其相伴地向圖2中的逆時針方向(箭頭方向)旋轉(zhuǎn)。另外,在所述轉(zhuǎn)子9的外周部,在圓周向的大致等間隔位置設(shè)有多個沿徑向切口形成的狹縫17,并且在這些各狹縫17中分別收納有在轉(zhuǎn)子9的徑向上出沒自如的平板狀的葉片18。
所述各葉片18被導(dǎo)入在各狹縫17的內(nèi)端部側(cè)形成的背壓室19的工作油的壓力按壓在凸輪環(huán)8的內(nèi)周面,通過在周向上分隔凸輪環(huán)8與轉(zhuǎn)子9之間的環(huán)狀空間,將該空間隔成多個泵室20。
另外,在所述后殼6的朝向泵元件收納室2a的內(nèi)端面中、與各泵室20的容積伴隨著轉(zhuǎn)子9的旋轉(zhuǎn)而逐漸增大的吸入?yún)^(qū)域相當(dāng)?shù)牟课?,形成有從正面看為沿著周向的大致月牙狀的第一吸入?1。而且,該第一吸入口21經(jīng)由在后殼6上穿設(shè)的吸入通路22與儲油部23連通。由此,在儲油部23存留的工作油通過吸入通路22向第一吸入口21導(dǎo)入,由于在所述吸入?yún)^(qū)域產(chǎn)生的泵吸入作用而被吸入各泵室20。
另外,在所述壓力板10的與轉(zhuǎn)子9對置的面中與第一吸入口21對置的位置,形成有形狀與該第一吸入口21大致相同的第二吸入口24。該第二吸入口24經(jīng)由在前殼5上形成的還流通路25與收納有對前殼5與驅(qū)動軸3之間進(jìn)行密封的密封環(huán)26的凹部27連通。即,在該凹部27中滯留的剩余的工作油由于在所述吸入?yún)^(qū)域產(chǎn)生的泵吸入作用而經(jīng)由還流通路25和第二吸入口24向各泵室20供給,由此能夠抑制所述剩余的工作油向泵外部的漏出。
另外,在所述壓力板10的與轉(zhuǎn)子9對置的面中、與各泵室20的容積伴隨著該轉(zhuǎn)子9的旋轉(zhuǎn)而逐漸縮小的排出區(qū)域相當(dāng)?shù)牟课唬纬捎袕恼婵礊檠刂芟虻拇笾略卵罓畹牡谝慌懦隹?8。
所述第一排出口28通過在前殼5的與壓力板10對置的內(nèi)底面凹設(shè)的壓室29而與排出通路30連通,由于所述排出區(qū)域的泵作用而從各泵室20排出的工作油經(jīng)由第一排出口28及排出通路30被壓送到圖示外的動力轉(zhuǎn)向裝置的油壓動力缸。
另外,在后殼6的內(nèi)側(cè)面中與第一排出口28對置的位置形成有形狀與該第一排出口28大致相同的第二排出口31。這樣,通過使第一、第二吸入口21、24及第一、第二排出口28、31分別隔著各泵室20在軸向上對稱地設(shè)置,能夠保持該各泵室20的軸向兩側(cè)的壓力平衡。
另外,在所述前殼5的上端側(cè)的內(nèi)部設(shè)有用于泵排出壓力的控制的控制閥32。
該控制閥32具備:閥孔33,其從圖2中的左側(cè)向右側(cè)穿設(shè)于前殼5,開口端被塞36封堵;大致有底圓筒狀的滑閥34,其向軸向滑動自如地收納在該閥孔33內(nèi),與閥孔33位于相反側(cè)的端部開口;閥門彈簧35,其常時對該滑閥34向塞36側(cè)施力。
所述閥孔33通過收納所述滑閥34而被隔成:高壓室37,其設(shè)置在塞36與滑閥34之間,并且導(dǎo)入有比在排出通路30上形成的測流口30a位于上游側(cè)的油壓;中壓室38,其在內(nèi)部收納閥門彈簧35,并且比導(dǎo)入有測流口30a位于下游側(cè)的油壓;低壓室39,其形成在滑閥34的外周側(cè),經(jīng)由低壓通路40從吸入通路22導(dǎo)入有泵吸入壓。而且,滑閥34基于其中高壓室37與中壓室38的壓力差向軸向移動。
具體地進(jìn)行說明,在所述高壓室37與中壓室38的壓力差較小、滑閥34由于閥門彈簧35的作用力而位于塞36側(cè)的情況下,連通第一流體壓室14與閥孔33的連通路41在低壓室39開口,該低壓室39的較低的油壓導(dǎo)入第一流體壓室14。
另一方面,在所述高壓室37與中壓室38的壓力差較大、滑閥34克服中壓室38的壓力及閥門彈簧35的作用力而向圖2中的右側(cè)移動的情況下,低壓室39與第一流體壓室14的連通被逐漸切斷,高壓室37經(jīng)由連通路41與第一流體壓室14連通。由此,在所述第一流體壓室14中導(dǎo)入有高壓室37的高壓。
這樣,在所述第一流體壓室14中選擇性地導(dǎo)入有來自低壓室39或高壓室37的油壓。
而且,在所述第二流體壓室15中常時導(dǎo)入有泵吸入壓,在第一流體壓室14導(dǎo)入有低壓室39的油壓時,基于復(fù)位彈簧16的作用力,凸輪環(huán)8配置于相對于轉(zhuǎn)子9的偏心量成為最大的位置,泵排出量達(dá)到最大。另一方面,在所述第一流體壓室14導(dǎo)入有高壓室37的油壓時,基于該油壓凸輪環(huán)8克服復(fù)位彈簧16的作用力而向偏心量減少的方向轉(zhuǎn)動,泵排出量減少。
另外,在所述滑閥34的內(nèi)部設(shè)有減壓閥42,該減壓閥42在中壓室38的壓力超過規(guī)定的釋放壓力的情況下、即所述動力轉(zhuǎn)向裝置側(cè)的壓力超過規(guī)定的釋放壓力的情況下開閥,實現(xiàn)在排出通路30中流通的工作油的減壓。
如圖3所示,該減壓閥42具備:剖面為大致圓形的減壓閥收納孔43,其形成在滑閥34的內(nèi)周側(cè);大致圓筒狀的座閥44,其設(shè)置在該減壓閥收納孔43的軸向(長度方向)的一端側(cè)、即滑閥34的開口端側(cè);作為球狀的閥體的球體45,其與減壓閥收納孔43的座閥44相比配置在另一端側(cè);保持件46,其設(shè)置為能夠在減壓閥收納孔43的內(nèi)部向軸向移動,并且與該減壓閥收納孔43的球體45相比配置在另一端側(cè);圈狀彈簧47,其彈性安裝在減壓閥收納孔43的底面與保持件46之間,向座閥44側(cè)對該保持件46施力。
需要說明的是,在以下說明中,將在與沿所述減壓閥收納孔43的軸向延伸的軸線正交的剖面中通過減壓閥收納孔43的中心且與所述軸線平行的假想線稱作中心軸線a1。
所述減壓閥收納孔43形成為另一端側(cè)的端部具有比其他部位的內(nèi)徑略大的內(nèi)徑的大徑部43a,并且在加工減壓閥收納孔43時在該減壓閥收納孔43的底面與內(nèi)周面之間的角部產(chǎn)生的r部被除去。
另外,在構(gòu)成所述減壓閥收納孔43的滑閥34的周壁中比座閥44略靠另一端側(cè)的部位沿中心軸線a1的徑向貫穿地形成有多個減壓孔48,減壓閥收納孔43與低壓室39經(jīng)由該各減壓孔48連通。
所述保持件46具備:作為閥體保持部的球體保持部49,其用于球體45的保持;軸部50,其形成為從該球體保持部49的圈狀彈簧47側(cè)的端面向減壓閥收納孔43的另一端側(cè)延伸。
所述球體保持部49形成為朝向圈狀彈簧47側(cè)逐漸擴(kuò)徑的錐狀,圈狀彈簧47側(cè)的外周緣49a以微小的徑向間隙與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面滑動接觸。
另外,在所述球體保持部49的座閥44側(cè)的端面,凹設(shè)有以保持件46的軸心a2為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)對稱的扁平研缽狀的凹部49b,球體45落座于該凹部49b,由此該球體45與保持件46的徑向上的相對位移被限制,球體45的中心o位于保持件46的軸心a2上。
另外,在所述球體保持部49的圈狀彈簧47側(cè)的端面彈性接觸有作為該圈狀彈簧47的一端側(cè)的座卷部的第一座卷部47a。
所述軸部50形成為朝向球體保持部49側(cè)逐漸擴(kuò)徑的錐狀,并且收納在圈狀彈簧47的內(nèi)周側(cè),球體保持部49側(cè)的根部的外周面與圈狀彈簧47的第一座卷部47a抵接,從而限制保持件46與圈狀彈簧47在徑向上的規(guī)定以上的相對位移。
所述圈狀彈簧47為將鋼絲53卷繞成線圈狀(螺旋狀)而成的一般的線圈彈簧,形成為相對于中心軸線a1的徑向尺寸(簧圈徑)沿軸向大致一定。另外,所述圈狀彈簧47的軸向兩端部即第一座卷部47a及第二座卷部47b形成為所謂的末端封閉式,各自的端面被研削加工為平面狀以使相對于抵接部位的落座良好。另外,在所述圈狀彈簧47由于負(fù)載不平衡等而產(chǎn)生傾斜時,通過外周側(cè)與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面的抵接來抑制規(guī)定角度以上的傾倒。
所述座閥44的外周面沿著減壓閥收納孔43的內(nèi)周面形狀形成,通過壓入該減壓閥收納孔43的軸向一端側(cè)而被固定,并且在內(nèi)部沿著中心軸線a1貫通地形成有剖面為大致圓形的貫通孔51。
該貫通孔51在與座閥44的減壓閥收納孔43的軸向正交的剖面中的形成位置設(shè)置為,位于減壓閥收納孔43的大致圓形剖面的大致中心。即,中心軸線a1與貫通孔51的中心大致一致。
另外,所述貫通孔51的減壓閥收納孔43的開口端側(cè)的一端部經(jīng)由中壓室38與比測流口30a位于下游側(cè)的排出通路30連通。由此,通過使球體45從座閥44離開,在減壓閥收納孔43的內(nèi)部導(dǎo)入比排出通路30的測流口30a位于下游側(cè)的油壓。
另外,所述貫通孔51形成為其保持件46側(cè)的部位具有比其他部位大的內(nèi)徑的大徑孔部51a。
另外,在所述座閥44的保持件46側(cè)的端部遍及貫通孔51的大徑孔部51a的孔緣整周地形成有供所述球體45落座的作為閥座部的座面52。
如圖4及圖5所示,該座面52配置為,具有與球體45半徑大致相同的球面的一部分而形成為環(huán)狀,并且與減壓閥收納孔43的軸向正交的剖面中的中心a3相對于中心軸線a1以偏移量h向徑向偏移,徑向的寬度尺寸在周向上逐漸變化。
即,所述座面52形成在寬度尺寸最大的大寬度部52a與寬度尺寸最小的小寬度部52b在徑向上彼此對置的位置,并且形成為寬度尺寸在周向上從所述大寬度部52a朝向所述小寬度部52b逐漸變小。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在所述球體45以從中心軸線a向大寬度部52a側(cè)偏移了偏移量h的狀態(tài)落座于圖4所示的座面52的狀態(tài)下,在所述球體45上作用有來自中壓室38的油壓p。
此時,所述球體45作用有按壓力f1而被向開閥方向按壓,該按壓力f1通過將承受來自中壓室38的油壓p的區(qū)域、即面向大徑孔部51a的區(qū)域r的面積(受壓面積a)與油壓p相乘而計算。然而,由于座面52的中心a3相對于中心軸線a1向大寬度部52a側(cè)偏移,該按壓力f1相對于該中心軸線a向大寬度部52a側(cè)以偏心角θ1傾斜。
由此,所述球體45由于按壓力f1中被分解為沿著中心軸線a1的方向的軸向成分f1y被向開閥方向按壓,并且由于被分解為與中心軸線a1正交的方向的徑向成分f1x而被向座面52的大寬度部52a側(cè)按壓。需要說明的是,此時的按壓力f1的徑向成分f1x能夠通過以下所示的式(1)計算。
f1x=p×a×sinθ1(1)
而且,在來自中壓室38的油壓p超過規(guī)定的釋放壓力時,如圖5所示,所述球體45被按壓力f1的徑向成分f1x向大寬度部52a側(cè)按壓并且被軸向成分f1y向開閥方向擠出,一邊保持座面52與大寬度部52a的抵接一邊在該大寬度部52a上滾動而從小寬度部52b側(cè)離開,進(jìn)行開閥動作。
這樣,所述球體45在被按壓力f1的徑向成分f1x向座面52的大寬度部52a側(cè)按壓的狀態(tài)下進(jìn)行開閉動作,另一方面,通過實驗?zāi)軌蝌炞C,在該球體45上除了按壓力f1之外,還作用有阻礙該按壓力f1的徑向成分f1x的力、即作為將球體45向座面52的小寬度部52b側(cè)按壓的力的兩個力f2、f3。
于是,本實施方式的座面52的偏移構(gòu)造形成為,按壓力f1的徑向成分f1x與前述力f2、f3的相對于中心軸線a1的徑向成分f2x、f3x的關(guān)系滿足以下式(2)。
f1x>f2x+f3x(2)
所述力f2為使將球體45向座面52的大寬度部52a側(cè)按壓的按壓力f1的徑向成分f1x減少的第一要因,表示基于保持件46的傾倒而作用于球體45的力。
具體地進(jìn)行說明,如圖6所示,基于座面52的偏移配置,球體45相對于中心軸線a1向大寬度部52a側(cè)偏移配置,伴隨于此所述保持件46要向大寬度部52a側(cè)移動,但是此時減壓閥收納孔43的內(nèi)周面與球體保持部49的外周緣49a之間的徑向間隙極小,隔著外周緣49a的中心軸線a1而處于大寬度部52a側(cè)的部位與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面干涉,其結(jié)果是,球體保持部49側(cè)隔著中心軸線a1而向大寬度部52a側(cè)傾倒。
這樣,由于保持件46的傾倒,所述圈狀彈簧47的隔著中心軸線a1處于大寬度部52a側(cè)的部位與隔著中心軸線a1處于小寬度部52b側(cè)的部位相比被壓縮,僅在大寬度部52a側(cè)的接點(diǎn)p1產(chǎn)生基于壓縮量的差的作用力f4。需要說明的是,該作用力f4能夠通過將圈狀彈簧47的彈簧常數(shù)k乘以該圈狀彈簧47的大寬度部52a側(cè)的部位與小寬度部52b側(cè)的部位的壓縮量的差y來計算。
而且,在該作用力f4作用于保持件46時,前述力f2經(jīng)由保持件46的凹部49b與球體45的接點(diǎn)p2作用于球體45。
此外,此時,力f2從保持件46作用于球體45,同時力f2的反作用力r2從球體45作用于保持件46,基于該反作用力r2和作用力f4的繞保持件46的重心g的轉(zhuǎn)矩m的等式能夠計算力f2。
即,以從保持件46的重心g到接點(diǎn)p1的力臂的長度為l1、以從重心g到接點(diǎn)p2的力臂的長度為l2,繞保持件46的重心g的轉(zhuǎn)矩m的關(guān)系能夠通過以下式(3)近似地求出。
f4×l1=r2×l2(3)
另外,對該式(3)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行移項,將反作用力r2替換為力f2,能夠得到以下所示的式(4)。
然后,通過將由該式(4)求出的力f2基于該力f2與正交于中心軸線a1的線所成的夾角θ2進(jìn)行分解,能夠得到式(2)所示的力f2的徑向成分f2x。具體地說,所述力f2的徑向成分能夠通過以下式(5)求出。
所述力f3為使要向座面52的大寬度部52a側(cè)按壓球體45的按壓力f1的徑向成分f1x減少的第二要因,表示的是基于圈狀彈簧47周向的作用力偏差而作用于球體45的力。
具體地進(jìn)行說明,為了便于將鋼絲53卷繞為線圈狀,所述圈狀彈簧47在圖7所示的第一座卷部47a中鋼絲53的作為起繞部的一端部53a與第二卷最近,剛性變高,另一方面,在隔著中心軸線a1與該一端部53a位于相反側(cè)的部位53b,與第二卷的距離拉開,剛性相對變低。這樣,從局部看,所述圈狀彈簧47具有剛性高的部位和低的部位,基于該不均勻的剛性,周向上的彈簧常數(shù)發(fā)生變化。
而且,基于該周向上的彈簧常數(shù)的變化,在圈狀彈簧47的鋼絲的一端部53a產(chǎn)生比隔著中心軸線a1與該一端部53a位于相反側(cè)的部位53b對保持件46施力的情況下的作用力高出力f5的作用力。
此外,所述圈狀彈簧47的鋼絲53的一端部53a的位置由于使用時的振動等發(fā)生變化,以下對前述徑向成分f3x最大的最差狀態(tài)、即鋼絲53的一端部53a隔著中心軸線a1配置在大寬度部52a側(cè)的狀態(tài)進(jìn)行說明。
即,如圖8所示,在所述力f5從圈狀彈簧47的鋼絲53的一端部53a作用于保持件46時,前述力f3進(jìn)一步經(jīng)由保持件46的凹部49b與球體45的接點(diǎn)p2作用于球體45。此時,所述力f3與力f2的導(dǎo)出方法相同,能夠通過對繞保持件46的重心g的轉(zhuǎn)矩m的等式進(jìn)行變換的以下式(6)求出。
而且,通過將利用該式(6)求出的力f3基于該力f3與正交于中心軸線a1的線的夾角θ2進(jìn)行分解,能夠得到式(2)所示的力f3的徑向成分f3x。具體地說,所述力f3的徑向成分能夠通過以下式(7)求出。
〔第一實施方式的作用效果〕
因此,在如上所述地構(gòu)成的泵裝置1中,以使前述式(2)成立的方式形成所述座面52,即使在圈狀彈簧47的鋼絲53的一端部53a配置在隔著中心軸線a1的大寬度部52a側(cè)的最差的狀態(tài)下,對球體45向大寬度部52a側(cè)按壓的方向作用的徑向成分f1x勝過對球體45向小寬度部52b側(cè)按壓的方向作用的徑向成分f2x及f3x之和。即,在被按壓于大寬度部52a側(cè)的狀態(tài)下,所述球體45一直被按壓力f1的軸向成分f1y向開閥方向按壓。
由此,在所述開閥時,一邊保持與座面52的大寬度部52a的抵接一邊在該大寬度部52a上滾動,能夠維持從小寬度部52b側(cè)離開的所謂的圖4所示的開閥動作。其結(jié)果是,所述釋放壓力如圖5中的箭頭所示的那樣向小寬度部52b側(cè)流動,球體45在與座面52的大寬度部52a抵接的狀態(tài)下穩(wěn)定地被保持,因此能夠抑制球體45的振動,并且抑制伴隨著該振動的減壓閥42的異響的產(chǎn)生。
另外,在本實施方式中,圈狀彈簧47的鋼絲53的一端部53a的作用力、與隔著中心軸線a1與該一端部53a位于相反側(cè)的部位53b的作用力之差為力f5,作用于球體45的力f3能夠根據(jù)該力f5通過前述式(6)計算。即,只要能夠正確地測算出所述力f5,就能夠由此適當(dāng)?shù)厮愠隽3以及該力f3的徑向成分f3x。
由此,(2)式中的徑向成分f3x的值已知,僅考慮其余的徑向成分f1x、f2x的關(guān)系來設(shè)定所述座面52的形成位置等即可,因此能夠使式(2)容易地成立。
另外,在本實施方式中,通過在所述減壓閥收納孔43的另一端部形成大徑部43a,能夠消除在減壓閥收納孔43的底面與內(nèi)周面之間的角部產(chǎn)生的r部,能夠抑制由于圈狀彈簧47滑入該r部而造成的該圈狀彈簧47的傾倒。由此,基于圈狀彈簧47向小寬度部52b側(cè)的傾倒的力作用于球體45,能夠抑制該球體45的穩(wěn)定性受到破壞等不良狀況,因此能夠更可靠地抑制來自減壓閥42的異響的產(chǎn)生。
〔第二實施方式〕
圖9所示的本發(fā)明的第二實施方式將圈狀彈簧47的形狀改變?yōu)樗^的木桶型。需要說明的是,在本實施方式中,對于與所述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一附圖標(biāo)記,并且省略具體的說明(對于以下的各實施方式也是同樣的)。
即,本實施方式的圈狀彈簧47在保持件46側(cè)的一端部具有相對于中心軸線a1的徑向大小(簧圈直徑)從另一端側(cè)向一端側(cè)逐漸變小的第一錐狀部54,并且在保持件46側(cè)的另一端部具有簧圈直徑從一端側(cè)向另一端側(cè)逐漸變小的第二錐狀部55。
另外,伴隨著圈狀彈簧47的形狀的改變,在所述減壓閥收納孔43的另一端側(cè)的端部形成有小徑部43b,該小徑部43b具有比其他部位的內(nèi)徑小的內(nèi)徑。
因此,在本實施方式的泵裝置中,由于在圈狀彈簧47的一端部設(shè)置第一錐狀部54,能夠使在前述式(5)和式(7)中使用的從保持件46的重心g到接點(diǎn)p1的力臂的長度l1比所述第一實施方式短。由此,通過式(5)求出的徑向成分f2x和通過式(7)求出的徑向成分f3x均為小的值,因此能夠使座面52處的式(2)更容易成立。
然而,如果使用木桶型的圈狀彈簧作為所述圈狀彈簧47,在能夠得到前述作用效果的基礎(chǔ)上,形成為內(nèi)徑比減壓閥收納孔43的內(nèi)徑小的第二錐狀部55相對于減壓閥收納孔43向徑向偏倚,由此圈狀彈簧47可能會傾倒。而且,取決于該圈狀彈簧47傾倒的方向,該圈狀彈簧47的作用力可能會相對于球體45向按回小寬度部52b側(cè)的方向作用而破壞球體45的穩(wěn)定性。
與此相對,在本實施方式中,在減壓閥收納孔43的另一端部形成小徑部43b,利用該小徑部43b的內(nèi)周面來抑制第二錐狀部55向減壓閥收納孔43的徑向的偏倚,能夠抑制圈狀彈簧47的傾倒、使該圈狀彈簧47的施力方向沿著中心軸線a1。由此,能夠抑制對球體45向按回小寬度部52b側(cè)的方向的力,因此能夠抑制球體45的穩(wěn)定性的降低、抑制來自減壓閥42的異響的產(chǎn)生。
此外,在本實施方式中,使用所謂的木桶型圈狀彈簧作為圈狀彈簧47,但只要在保持件46側(cè)的一端部具有第一錐狀部54,則其形狀不限于木桶狀,可以使用例如簧圈直徑從一端部向另一端部逐漸增大的從側(cè)面看為大致梯形的錐形線圈彈簧。
〔第三實施方式〕
在圖10所示的本發(fā)明的第三實施方式中,球體保持部49的外周緣49a的外徑形成為比所述第一實施方式略小,在該外周緣49a與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面之間確保相對于中心軸線a1的徑向的直徑間隙e,并且座面52的偏移量h設(shè)定為滿足以下式(8)。
2h≤e(8)
因此,在本實施方式的泵裝置1中,通過使所述座面52形成為其偏移量h在直徑間隙e的一半以下,因此球體45伴隨著該座面52的偏移配置而偏移,能夠抑制在保持件46伴隨著該偏移而發(fā)生偏移的情況下的球體保持部49的外周緣49a的大寬度部52a側(cè)的部位與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面的干涉、以及伴隨著該干涉的保持件46的傾倒。
由此,基于保持件46的傾倒而作用于球體45的力f2以及該力f2的徑向成分f2x大致為零,因此能夠使座面52處的式(2)更容易成立。其結(jié)果是,能夠更容易地抑制減壓閥42開閥時的異響的產(chǎn)生。
〔第四實施方式〕
在圖11所示的本發(fā)明的第四實施方式中,在減壓閥收納孔43的與球體保持部49在軸向上重疊的區(qū)域形成有大致圓環(huán)狀的退刀槽56。即,所述減壓閥收納孔43形成為在該減壓閥收納孔43的軸向上與球體保持部49重疊的區(qū)域的內(nèi)徑比與軸部50重疊的區(qū)域的內(nèi)徑大。
因此,根據(jù)本實施方式的泵裝置1,在所述減壓閥收納孔43設(shè)置退刀槽56,因此利用該退刀槽56能夠抑制保持件46伴隨著座面52的偏移配置而偏移的情況下的球體保持部49的外周緣49a與減壓閥收納孔43的內(nèi)周面之間的干涉、以及伴隨著該干涉的保持件46的傾倒。
由此,與所述第三實施方式相同,基于保持件46的傾倒而作用于球體45的力f2以及該力f2的徑向成分f2x大致為零,因此能夠使座面52上的式(2)更容易成立。其結(jié)果是,能夠更容易地抑制減壓閥42開閥時的異響的產(chǎn)生。
本發(fā)明不限于所述各實施方式的結(jié)構(gòu),在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行變更。
例如,在所述各實施方式中,對減壓閥42(減壓閥收納孔43)設(shè)置在控制閥32內(nèi)部的情況進(jìn)行了說明,當(dāng)然也可以相對于泵殼2設(shè)置另外的控制閥32。
作為基于以上所說明的各實施方式的泵裝置,例如能夠設(shè)想到以下所述的形態(tài)。
在一個形態(tài)中,泵裝置具備:泵殼,其具有泵元件收納部;驅(qū)動軸,其軸支承于所述泵殼;吸入口,其設(shè)置于所述泵殼,并且供來自儲油部的工作油吸入;排出口,其設(shè)置于所述泵殼;泵元件,其收納在所述泵元件收納部內(nèi),被所述驅(qū)動軸驅(qū)動而旋轉(zhuǎn),從而從所述吸入口吸入工作液,并且從所述排出口排出工作液;吸入通路,其設(shè)置于所述泵殼,并且與所述吸入口連通;排出通路,其設(shè)置于所述泵殼,并且與所述排出口連通;減壓閥收納孔,其設(shè)置于所述泵殼,并且剖面形成為大致圓形;座閥,在以所述減壓閥收納孔內(nèi)的長度方向為軸向,以與在所述軸向上延伸的軸線正交的剖面中通過所述減壓閥收納孔的中心且與所述軸線平行的假想線為中心軸線時,該座閥設(shè)置在所述減壓閥收納孔的所述軸向的一端側(cè),外周面形成為沿著所述減壓閥收納孔的內(nèi)周面形狀的圓筒形狀;貫通孔,其以在所述軸向上貫通的方式設(shè)置于所述座閥,并且形成為在所述軸向的兩端部中的一端側(cè)與所述排出通路連通,設(shè)置為在與所述座閥的所述軸向正交的剖面中的形成位置位于所述減壓閥收納孔的大致圓形的剖面的大致中心;閥座部,其設(shè)置在所述座閥的所述軸向的另一端側(cè),并且以包圍所述貫通孔的方式形成為環(huán)狀,配置為與在所述軸向上延伸的軸線正交的剖面中的中心相對于所述中心軸線偏移;球狀的閥體,其通過與所述閥座部的抵接和分離而進(jìn)行所述貫通孔的開閉;保持件,其在所述減壓閥收納孔內(nèi)能夠沿所述軸向移動地設(shè)置,并且與所述閥體相比配置在所述軸向的另一端側(cè),具有對所述閥體進(jìn)行保持的閥體保持部以及形成為從所述閥體保持部向所述軸向的另一端側(cè)延伸的軸部;圈狀彈簧,其設(shè)置在所述減壓閥收納孔內(nèi),對所述保持件向保持于所述保持件的所述閥體落座于所述閥座部的方向施力;減壓孔,其設(shè)置為與所述座閥相比在所述軸向的另一端側(cè)在所述減壓閥收納孔上開口,使所述減壓閥收納孔內(nèi)的工作液向所述吸入通路側(cè)排出;在所述閥體落座于所述閥座部的狀態(tài)下,在以作用于所述閥體的面向所述貫通孔的區(qū)域的基于工作液的壓力的按壓力f1中相對于所述中心軸線的徑向成分為f1x、以基于所述保持件相對于所述中心軸線的傾斜而作用于所述閥體的力f2中以使所述按壓力f1的徑向成分f1x減少的方式作用的相對于所述中心軸線的徑向成分為f2x,以基于所述圈狀彈簧的作用力而作用于所述閥體的力f3中以使所述按壓力f1的徑向成分f1x減少的方式作用的相對于所述中心軸線的徑向成分為f3x時,所述閥座部滿足下式。
f1x>f2x+f3x
在所述泵裝置的優(yōu)選的形態(tài)中,在以所述閥體保持部的外周緣與所述減壓閥收納孔的內(nèi)周面之間的相對于所述中心軸線的徑向的直徑間隙為e、以所述閥座部的中心與所述中心軸線之間的相對于所述中心軸線的徑向偏移量為h時,所述閥座部形成為滿足下式。
2h≤e
在其他優(yōu)選的形態(tài)中,在所述泵裝置的任一形態(tài)的基礎(chǔ)上,所述圈狀彈簧在所述軸向的一端側(cè)的端部具有錐狀部,所述錐狀部相對于所述中心軸線的徑向的大小從所述軸向的另一端側(cè)朝向一端側(cè)逐漸變小。
在更為優(yōu)選的其他形態(tài)中,在所述泵裝置的任一形態(tài)的基礎(chǔ)上,所述圈狀彈簧為形成為線圈狀的鋼絲,所述力f3為基于所述鋼絲的兩端部中的所述軸向的一端側(cè)的端部、與所述鋼絲的相對于所述中心軸線與所述軸向的一端側(cè)的端部位于相反側(cè)的部位分別相對于所述保持件向所述軸向施力時的力的差而作用于所述閥體的力。
在更為優(yōu)選的其他形態(tài)中,在所述泵裝置的任一形態(tài)的基礎(chǔ)上,所述減壓閥收納孔形成為在所述軸向上與所述閥體保持部重疊的區(qū)域的內(nèi)徑比在所述軸向上與所述軸部重疊的區(qū)域的內(nèi)徑大。