CN112912625B - 叶轮泵 - Google Patents

Abstract

一种叶轮泵(100)具备：转子(2)，其被旋转驱动；多个叶片(3)，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于转子(2)的狭槽(2a)；凸轮环(4)，其具有与叶片(3)的顶端部(3a)滑动接触的凸轮面(4a)；侧面部件(40)，其具有与转子(2)以及叶片(3)的侧面滑动接触的滑动接触面(40a)；泵室(6)，其由转子(2)、凸轮环(4)、和相邻的叶片(3)划分而成；喷出端口(42)，其在滑动接触面(40a)上开口，并对从泵室(6)被喷出的工作流体进行引导。侧面部件(40)具有导向面(130、170)，所述导向面(130、170)被设置于在滑动接触面(40a)上开口的开口部(42、160A)的端部侧，并在转子(2)向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片(3)的端部(3a、3b)朝向侧面部件(40)的滑动接触面(40a)上推并导向。

Description

叶轮泵

技术领域

本发明涉及一种叶轮泵。

背景技术

在日本特开JP2014-163307A中，记载了一种叶轮泵，该叶轮泵具备：转子，其放射状地形成有多个狭槽；叶片，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于各狭槽；凸轮环，其具有与叶片的顶端部滑动接触的凸轮面；侧面部件，其具有与转子的侧面滑动接触的滑动接触面。在日本特开JP2014-163307A所记载的叶轮泵中，形成有作为在侧面部件的滑动接触面上开口的开口部的喷出端口以及背压端口。

从在转子、凸轮环、和相邻的叶片之间所划分成的泵室被喷出的工作流体被引导至喷出端口。被引导至喷出端口的工作流体的一部分经由背压端口而被引导至在狭槽的基端侧所设置的背压室。叶片通过背压室的压力而向从狭槽突出的方向被按压，并与凸轮面滑动接触。

发明内容

叶轮泵因其使用形态而存在逆旋转的情况。当叶轮泵逆旋转时，工作流体未被充分地供给至喷出端口以及背压端口，因此，成为未通过背压室的压力而充分地按压叶片的状态。

因此，当叶轮泵逆旋转时，叶片从凸轮面分离。由于在叶片与侧面部件之间形成有微小的间隙，因此，当叶片从凸轮面分离时，叶片成为以朝向侧面部件倾倒的方式倾斜的状态，叶片的顶端部可能落入喷出端口(开口部)，或者，叶片的基端部可能落入背压端口(开口部)。当叶片的端部落入在侧面部件的滑动接触面开口的开口部时，叶片的端部伴随着转子的逆旋转而在开口部内移动，可能因叶片的端部与开口部的端部碰撞而使侧面部件损伤。

本发明的目的在于，防止侧面部件的损伤。

根据本发明的某一方式，叶轮泵具备：转子，其具有被形成为放射状的多个狭槽，并被旋转驱动；多个叶片，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于所述狭槽；凸轮环，其具有与所述叶片的顶端部滑动接触的凸轮面；侧面部件，其具有与所述转子以及所述叶片的侧面滑动接触的滑动接触面；泵室，其由所述转子、所述凸轮环、和相邻的所述叶片划分而成；吸入端口，其在所述滑动接触面上开口，并对被吸入至所述泵室中的工作流体进行引导；喷出端口，其在所述滑动接触面上开口，并对从所述泵室被喷出的工作流体进行引导；槽状的凹口，其被设置于所述侧面部件，并从所述喷出端口的端部向与所述转子的正旋转方向相反的方向延伸；背压室，其在所述狭槽内由所述叶片的基端部划分而成，所述凹口具有：内侧凹口，其位于所述喷出端口的所述端部的径向内侧；外侧凹口，其位于所述喷出端口的所述端部的径向外侧，所述侧面部件具有顶端侧导向面，所述顶端侧导向面从所述喷出端口的所述端部连续地被设置于所述内侧凹口与所述外侧凹口之间，并在所述转子向逆旋转方向旋转的情况下，将所述叶片的顶端部朝向所述侧面部件的所述滑动接触面上推并导向。

根据本发明的另一方式，叶轮泵具备：转子，其具有被形成为放射状的多个狭槽，并被旋转驱动；多个叶片，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于所述狭槽；凸轮环，其具有与所述叶片的顶端部滑动接触的凸轮面；侧面部件，其具有与所述转子以及所述叶片的侧面滑动接触的滑动接触面；泵室，其由所述转子、所述凸轮环、和相邻的所述叶片划分而成；吸入端口，其在所述滑动接触面上开口，并对被吸入至所述泵室中的工作流体进行引导；喷出端口，其在所述滑动接触面上开口，并对从所述泵室被喷出的工作流体进行引导；背压室，其在所述狭槽内由所述叶片的基端部划分而成，所述侧面部件具有：背压端口，其在所述滑动接触面上开口，并与所述背压室连通；基端侧导向面，其被设置于所述背压端口中的、与所述背压室的连通伴随着所述转子的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在所述转子向逆旋转方向旋转的情况下，将所述叶片的基端部朝向所述侧面部件的所述滑动接触面上推并导向。

附图说明

图1为本发明的的实施方式所涉及的叶轮泵的剖视图。

图2为本发明的实施方式所涉及的叶轮泵的转子、凸轮环、以及盖侧侧面板的侧视图。

图3为本发明的实施方式所涉及的叶轮泵的盖侧侧面板的侧视图。

图4为本发明的实施方式所涉及的叶轮泵的盖侧侧面板的立体图。

图5为沿着图3的V-V线的剖视图。

图6为沿着图3的VI-VI线的剖视图。

图7A为表示叶片的顶端部与顶端侧导向面接触的情形的图。

图7B为表示叶片的顶端部沿着顶端侧导向面移动的情形的图。

图8A为表示本实施方式的比较例所涉及的叶轮泵的喷出端口、凹口以及凸轮环的图。

图8B为表示本实施方式所涉及的叶轮泵的喷出端口、凹口以及凸轮环的图。

图9为沿着图3的IX-IX线的剖视图。

图10为沿着图3的X-X线的剖视图。

图11A为表示叶片的基端部与基端侧导向面接触的情形的图。

图11B为表示叶片的基端部沿着基端侧导向面移动的情形的图。

图12A为表示被形成为曲线状的顶端侧导向面的一个示例的剖视图。

图12B为表示被形成为曲线状的顶端侧导向面的另一个示例的剖视图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式所涉及的叶轮泵100进行说明。

叶轮泵100用作搭载于车辆或者机床上的流体压力设备、例如变速器、动力转向装置等流体压力供给源。在本实施方式中，对以工作油作为工作流体的固定容量型的叶轮泵100进行说明。另外，叶轮泵100也可以为可变容量型的叶轮泵。

图1为叶轮泵100的剖视图，图2为转子2、凸轮环4、以及盖侧侧面板40的侧视图。如图1以及图2所示，叶轮泵100具备：泵主体10，其形成有泵收容凹部10A；泵盖50，其覆盖泵收容凹部10A的开口部，并被固定于泵主体10；驱动轴1，其通过轴承19a、19b而以能够自由旋转的方式被支承于泵主体10以及泵盖50；转子2，其与驱动轴1连结并被收容于泵收容凹部10A；叶片3，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于转子2的狭槽2a；凸轮环4，其具有收容转子2以及叶片3并与叶片3的顶端部3a滑动接触的凸轮面(内周面)4a。

叶轮泵100由例如发动机等驱动装置(未图示)驱动，通过与驱动轴1连结的转子2如图2的箭头所示被顺时针(正旋转)旋转驱动，从而产生流体压力。

在转子2上，呈放射状地形成有多个狭槽2a。狭槽2a在转子2的外周开口。

叶片3以能够自由滑动的方式而被插入至各狭槽2a中，并具有作为从狭槽2a突出的方向上的端部的顶端部3a、和作为与顶端部3a相反一侧的端部的基端部3b。在狭槽2a的底部侧，在狭槽2a内，由叶片3的基端部3b划分成背压室9。在背压室9中，从后述的高压室14引导有作为工作流体的工作油。叶片3通过背压室9的压力而在从狭槽2a突出的方向上被按压。

凸轮环4为具有呈大致椭圆形状的内周面、即凸轮面4a的环状的部件。当叶片3通过背压室9的压力而在从狭槽2a突出的方向上被按压时，叶片3的顶端部3a与凸轮环4的凸轮面4a滑动接触。借此，在凸轮环4的内部，由转子2的外周面、凸轮环4的内周凸轮面4a和相邻的叶片3划分成泵室6。

由于凸轮环4的凸轮面4a为大致长圆形状，因此，由伴随着转子2的旋转而在凸轮面4a上滑动接触的各叶片3划分成的泵室6的容积反复进行扩张和收缩。在泵室6扩张的吸入区域中，工作油被吸入，在泵室6所收缩的喷出区域中，工作油被喷出。

如图2所示，叶轮泵100具有供叶片3进行第一次往复移动的第一吸入区域71、第一喷出区域81、和供叶片3进行第二次往复移动的第二吸入区域72、第二喷出区域82。泵室6在转子2旋转一周的期间，在第一吸入区域71中扩张，在第一喷出区域81中收缩，在第二吸入区域72中扩张，在第二喷出区域82中收缩。虽然叶轮泵100具有两个吸入区域71、72以及两个喷出区域81、82，但并未被限于此，也可以设为具有一个或者三个以上的吸入区域以及一个或者三个以上的喷出区域的结构。

如图1所示，叶轮泵100还具备：作为第一侧面部件的主体侧侧面板30，其被设置于转子2的轴向一端侧，并与转子2以及凸轮环4中的一方的侧面抵接；作为第二侧面部件的盖侧侧面板40，其被设置于转子2的轴向另一端侧，并与转子2以及凸轮环4中的另一方的侧面抵接。

主体侧侧面板30被设置于泵收容凹部10A的底面与转子2之间。主体侧侧面板30与转子2以及叶片3的轴向一端面滑动接触，并且与凸轮环4的轴向一端面抵接。即，主体侧侧面板30的端面作为与转子2以及叶片3的侧面滑动接触的滑动接触面30a而起作用。盖侧侧面板40被设置于转子2与泵盖50之间。盖侧侧面板40与转子2以及叶片3的轴向另一端面滑动接触，并且与凸轮环4的轴向另一端面抵接。即，盖侧侧面板40的端面作为与转子2以及叶片3的侧面滑动接触的滑动接触面40a而起作用。这样，主体侧侧面板30和盖侧侧面板40被配置成和转子2以及凸轮环4的两侧面对置的状态。

主体侧侧面板30、转子2、凸轮环4、以及盖侧侧面板40被收容于泵主体10的泵收容凹部10A。在该状态下，由于在泵主体10上安装有泵盖50，因此，泵收容凹部10A被密封。

在泵体10的泵收容凹部10A的底面侧，由泵主体10和主体侧侧面板30划分成环状的高压室14。高压室14经由喷出通道62而与叶轮泵100的外部的流体压力设备70连通。

在泵盖50上形成有吸入压力室51，在泵收容凹部10A的内周面形成有与吸入压力室51连通的迂回通道13。迂回通道13被设置于隔着凸轮环4而对置的两个位置。吸入压力室51经由吸入通道61而与流体箱60连接。

图3为盖侧侧面板40的侧视图。如图3所示，盖侧侧面板40为圆板状部件，其具有：两个吸入端口41，其对被吸入至泵室6中的工作油进行引导；两个喷出端口42，其对从泵室6被喷出的工作油进行引导。

吸入端口41以与吸入区域71、72(参照图2)对应地在滑动接触面40a上开口的方式而被形成。各吸入端口41以将盖侧侧面板40的外缘部的一部分切开的方式而被形成。如图1所示，盖侧侧面板40的吸入端口41经由泵主体10的迂回通路13而与主体侧侧面板30的吸入端口31连通。因此，从吸入通路61被吸入的工作油经由主体侧侧面板30的吸入端口31以及盖侧侧面板40的吸入端口41而被引导至泵室6。

如图3所示，喷出端口42以与喷出区域81、82(参照图2)对应地在滑动接触面40a上开口的方式而被形成为圆弧状的槽，并向高压室14喷出泵室6的工作油。在盖侧侧面板40的滑动接触面40a上，呈槽状地形成有与喷出端口42的端部连通的凹口20。关于凹口20，在后面进行详细说明。

在盖侧侧面板40上形成有四个背压端口160，所述四个背压端口160在滑动接触面40a上开口，并与背压室9连通。被设置于第一吸入区域71的背压端口160A以及被设置于第一喷出区域81的背压端口160B的端部彼此由连通槽140连接，并经由连通槽140而连通。同样地，被设置于第二吸入区域72的背压端口160A以及被设置于第二喷出区域82的背压端口160B的端部彼此由连通槽140连接，并经由连通槽140而连通。

凸轮环4以及盖侧侧面板40通过两个定位销(未图示)而被限制了相对旋转。借此，实施了盖侧侧面板40的吸入端口41以及喷出端口42相对于吸入区域71、72以及喷出区域81、82的定位。

如图1所示，主体侧侧面板30为，与盖侧侧面板40同样地具有以与吸入区域71、72分别对应的方式而被形成的吸入端口31、和以与喷出区域81、82分别对应的方式而被形成的喷出端口(未图示)的圆板状部件。

吸入端口31被形成于泵收容凹部10A的与迂回通道13对应的位置。各吸入端口31以成为向径向外侧开口的凹形状的方式而被形成。各吸入端口31的外周端到达主体侧侧面板30的外周面。工作油经由吸入压力室51、迂回通路13而被供给至吸入端口31(参照图1)。吸入端口31将被供给的工作油向泵室6内进行引导。

主体侧侧面板30的喷出端口(未图示)以圆弧状地贯穿的方式而被形成，并与被形成于泵主体10的高压室14连通。该喷出端口将从泵室6被引导来的工作油向高压室14喷出。

在主体侧侧面板30的滑动接触面30a上，形成有以与上述盖侧侧面板40的背压端口160对置的方式而被形成的背压端口165。背压端口165经由背压通路166而与高压室14连通。

当通过发动机的驱动而使驱动轴1旋转时，与驱动轴1连结的转子2旋转，伴随着此，凸轮环4内的各泵室6经由主体侧侧面板30的吸入端口31以及盖侧侧面板40的吸入端口41而吸入工作油，并经由主体侧侧面板30的喷出端口(未图示)以及盖侧侧面板40的喷出端口42而向高压室14喷出工作油。流入高压室14中的工作油经由喷出通道62而被供给至叶轮泵100的外部的流体压力设备70(参照图1)。这样，凸轮环4内的各泵室6通过伴随着转子2的旋转的扩张收缩而供给排出工作油。

接着，参照图2～图5，对在盖侧侧面板40的滑动接触面40a上所形成的凹口20进行详细说明。图4为盖侧侧面板40的立体图，图5为沿着图3的V-V线的剖视图。如图2～图5所示，在本实施方式中，作为凹口20，具有内侧凹口20i以及被设置于内侧凹口20i的径向外侧的外侧凹口20o。

外侧凹口20o以及内侧凹口20i以与两个喷出端口42的各个喷出端口对应的方式而被设置于盖侧侧面板40的滑动接触面40a。喷出端口42具有：外侧圆弧部121以及内侧圆弧部122，其沿着转子2的周向而被形成为圆弧状；圆弧状的端部侧圆弧部123a、123b，其将外侧圆弧部121以及内侧圆弧部122连接。内侧圆弧部122以与外侧圆弧部121对置的方式而被设置于外侧圆弧部121的径向内侧。外侧凹口20o以及内侧凹口20i被设置于端部侧圆弧部123a，并与喷出端口42连通，所述端部侧圆弧部123a为喷出端口42中的、与泵室6的连通伴随着转子2的正旋转而开始的连通开始侧的周向端部。

外侧凹口20o以及内侧凹口20i以从作为喷出端口42的端部的端部侧圆弧部123a向与转子2的正旋转方向相反的方向延伸、且开口面积随着朝向与转子2的正旋转方向相反的方向逐渐变小的方式而被形成为槽状。此处，凹口20的开口面积是指，沿着转子2的径向的面的凹口20的截面积。外侧凹口20o被配置于比内侧凹口20i靠外周侧。即，内侧凹口20i位于喷出端口42的端部侧圆弧部123a的径向内侧，外侧凹口20o位于喷出端口42的端部侧圆弧部123a的径向外侧。外侧凹口20o以转子2的旋转方向(周向)的长度与内侧凹口20i相比较长的方式而被形成。

凹口20在从转子2的轴向观察时，呈具有从顶部朝向喷出端口42呈直线状地延伸的两条直线的三角形(参照图3)。凹口20沿着转子2的径向的面的截面形状被形成为V字状(参照图5)。另外，凹口20的槽深度以朝向转子2的正旋转方向逐渐变大的方式而被形成。

当泵室6伴随着转子2的正旋转而与凹口20连通时，相邻的泵室6经由凹口20而连通。借此，来自喷出端口42的高压的工作油从旋转方向前方侧的泵室6向旋转方向后方侧的泵室6被引导。由此，旋转方向后方侧的泵室6在与喷出端口42直接连通之前压力逐渐上升，因此，抑制了与喷出端口42直接连通时的剧烈的压力变动。

外侧凹口20o沿着外侧圆弧部121而被形成，内侧凹口20i沿着内侧圆弧部122而被形成。外侧凹口20o以外侧凹口20o的基端侧(喷出端口42侧)的径向外侧的开口缘部位于与外侧圆弧部121相比靠径向外侧的方式而被形成。换言之，外侧凹口20o以包括外侧圆弧部121和端部侧圆弧部123a的边界部的方式而被形成。

此外，如图2以及图5所示，外侧凹口20o在基端侧(喷出端口42侧)以径向外侧的开口缘部位于与凸轮环4的凸轮面4a相比靠径向外侧的方式而被形成。换言之，凸缘面4a位于与外侧凹口20o的基端侧的径向外侧的开口缘部相比靠径向内侧。因此，外侧凹口20o的基端侧的径向外侧的一部分被凸轮环4覆盖。

参照图1以及图2，对叶轮泵100的动作进行说明。

当通过发动机等驱动装置(未图示)的动力而使驱动轴1旋转驱动时，转子2在图2中箭头所示的方向上正旋转。位于吸入区域71、72的泵室6伴随着转子2的正旋转而进行扩张。借此，流体箱60内的工作油经由吸入通路61以及吸入端口31、41而被吸入至泵室6。另外，位于喷出区域81、82的泵室6伴随着转子2的正旋转而进行收缩。借此，泵室6内的工作油经由喷出端口42而被喷出至高压室14。被喷出至高压室14的工作油经由喷出通道62而被向外部的流体压力设备70供给。在本实施方式所涉及的叶轮泵100中，在转子2旋转一周的期间中，各泵室6反复进行两次工作油的吸入、喷出。

被喷出至高压室14的工作油的一部分经由背压通路166以及背压泵165、160A、160B而被供给至背压室9，并将叶片3的基端部3b朝向径向外侧进行按压。因此，叶片3通过对基端部3b进行按压的背压室9的流体压力和伴随着转子2的旋转起作用的离心力而在从狭槽2a突出的方向上被施力。借此，由于叶片3的顶端部3a一边与凸轮环4的凸轮面4a滑动接触一边进行旋转，因此，泵室6内的工作油以未从叶片3的顶端部3a与凸轮环4的凸轮面4a之间泄漏的方式而向喷出端口42被引导。

这样，在转子2进行正旋转的情况下，从吸入端口31、41被吸入至泵室6的工作油通过泵室6的收缩而被加压，并从喷出端口42被喷出。另外，喷出端口42的工作油的一部分被引导至背压室9，并通过背压室9的压力而使叶片3被按压于凸轮面4a。

然而，叶轮泵100因其使用形态而存在逆旋转的情况。当叶轮泵100逆旋转时，工作流体未被充分地供给至喷出端口42以及背压端口160、165，因此，成为未通过背压室9的压力而充分地按压叶片3的状态。

因此，当叶轮泵100逆旋转时，叶片3从凸轮面4a分离。由于在叶片3与一对侧面板30、40之间形成有微小的间隙，因此，当叶片3从凸轮面4a分离时，叶片3成为以朝向侧面板30、40的方式而倾倒的状态，叶片3的顶端部3a可能落入喷出端口(开口部)42，或者，叶片3的基端部3b可能落入背压端口(开口部)160、165。当叶片3的端部落入在侧面板30、40的滑动接触面30a、40a上开口的开口部时，伴随着转子2的逆旋转，叶片3的端部在开口部内移动，可能因叶片3的端部与开口部的端部碰撞而使侧面板30、40损伤。当侧面板30、40损伤时，产生细微的金属片，也可能因金属片咬入滑动接触面30a、40a与转子2之间而使叶轮泵100故障。

因此，在本实施方式中，在叶片3的端部(顶端部3a以及基端部3b)落入在滑动接触面30a、40a上开口的开口部(喷出端口42以及背压端口165、160)的情况下，对所落入的叶片3的端部(顶端部3a以及基端部3b)进行上推、并直至滑动接触面40a为止对其进行导向的导向面(顶端侧导向面130以及基端侧导向面170)被设置于侧面板30、40。由于被设置于主体侧侧面板30的导向面、和被设置于盖侧侧面板40的导向面为相同的结构，因此，以下，以被设置于盖侧侧面板40的导向面为代表来进行说明，并省略被设置于主体侧侧面板30的导向面的说明。

参照图3～图6，对以与喷出端口42对应的方式而被设置的顶端侧导向面130进行详细说明。图6为沿着图3的VI-VI线的剖视图。如图3～图6所示，顶端侧导向面130从喷出端口42的端部侧圆弧部123a起连续地被设置在内侧凹口20i与外侧凹口20o之间。顶端侧导向面130为，在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的顶端部3a朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a上推并导向的平坦的面。

顶端侧导向面130与内侧凹口20i和外侧凹口20o连接。顶端侧导向面130的周向长度与外侧凹口20o以及内侧凹口20i的周向长度相比较短。因此，外侧凹口20o的顶端以及内侧凹口20i的顶端位于与顶端侧导向面130相比在和正旋转方向相反的方向上分离预定距离的位置。

如图6所示，喷出端口42的端部侧圆弧部123a以与转子2的转轴平行的方式而被设置。喷出端口42的端部侧圆弧部123a以从喷出端口42的底面起垂直地立起的方式而被形成。顶端侧导向面130被形成为，从滑动接触面40a起始的深度(至滑动接触面40a为止的轴向距离)随着朝向转子2的逆旋转方向而变小的锥状。顶端侧导向面130从端部侧圆弧部123a中的与底面相反侧的端部、即靠滑动接触面40a侧的端部(图示上端部)起朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a而直线状地倾斜。另外，顶端侧导向面130也可以设为从与滑动接触面40a相反侧的端面(喷出端口42的底面)起朝向滑动接触面40a而直线状地倾斜的锥面。

从作为端部侧圆弧部123a和顶端侧导向面130的边界的角部(即，端部侧圆弧部123a的图示上端部)到滑动接触面40a为止的轴向距离h1被设定为，与叶片3的最大落入深度(即，从滑动接触面40a至最大落入的状态的叶片3的顶端部3a为止的轴向距离)d1相比较大(h1＞d1)。优选为，将顶端侧导向面130设定为，相对于滑动接触面40a的倾斜角度θ1大于0度且小于45度。

因此，当叶轮泵100逆旋转时，在叶片3的顶端部3a落入喷出端口42的情况下，如图7A所示，叶片3的顶端部3a与顶端侧导向面130接触。如图7B所示，叶片3的与顶端侧导向面130接触的顶端部3a伴随着叶片3的周向移动而一边与顶端侧导向面130滑动接触一边移动。由于叶片3的顶端部3a被顶端侧导向面130上推，因此，叶片3的斜率逐渐被矫正，并且叶片3被导向至滑动接触面40a。由于顶端侧导向面130被形成为锥状，因此，伴随着转子2的逆旋转而顺利地矫正了叶片3的斜率。

此外，顶端侧导向面130直线状地倾斜。因此，与曲线状地倾斜的情况相比，能够将沿着顶端侧导向面130移动的叶片3的顶端部3a的滑动阻力设为一定，从而能够稳定地将叶片3的顶端部3a导向至盖侧侧面板40的滑动接触面40a。

由于在未设置有顶端侧导向面130的情况下，叶片3的顶端部3a与作为从喷出端口42的底面起垂直地立起的侧壁的端部侧圆弧部123a碰撞，因此，存在端部侧圆弧部123a产生缺口等、端部侧圆弧部123a损伤的可能性。与此相对，由于在本实施方式中，叶片3的顶端部3a与顶端侧导向面130接触，并被导向至滑动接触面40a，因此，能够防止喷出端口42的损伤。

关于通过采用本实施方式所涉及的结构而获得的作用效果，与比较例比较地进行说明。图8A为针对本实施方式的比较例所涉及的叶轮泵的喷出端口92、凹口920i、920o以及凸轮环904所表示的示意图，图8B为针对本实施方式所涉及的叶轮泵100的喷出端口42、凹口20i、20o以及凸轮环4所表示的示意图。另外，在图中，关于凸轮环904、4，用双点划线表示。

如图8A所示，喷出端口92具有：外侧圆弧部921以及内侧圆弧部922，其沿着转子2的周向而被形成为圆弧状；圆弧状的端部侧圆弧部923a、923b，其将外侧圆弧部921以及内侧圆弧部922连接。内侧圆弧部922以与外侧圆弧部921对置的方式而被设置于外侧圆弧部921的径向内侧。

外侧凹口920o以及内侧凹口920i从端部侧圆弧部923a在周向上延伸。在外侧凹口920o与外侧圆弧部921之间设置有作为端部侧圆弧部923a的一部分的外侧端部923c，在外侧凹口920o与内侧凹口920i之间设置有作为端部侧圆弧部923a的一部分的中央端部923d，在内侧凹口920i与内侧圆弧部922之间设置有作为端部侧圆弧部923a的一部分的内侧端部923e。另外，外侧凹口920o在基端侧(喷出端口92侧)以径向外侧的开口缘部位于凸轮环904的凸轮面904a相比靠径向内侧的方式而被形成。

因此，在本实施方式所涉及的比较例中，在叶轮泵逆旋转、且叶片3的顶端部3a落入喷出端口92中的情况下，叶片3的顶端部3a可能与外侧端部923c、中央端部923d以及内侧端部923e中的任意一个碰撞，从而使侧面板损伤。另外，与径向内侧相比，叶片3的顶端部3a的径向外侧的落入深度较大。

与此相对，在本实施方式中，如图8B所示，外侧凹口20o以外侧凹口20o的基端侧的径向外侧的开口缘部位于与外侧圆弧部121相比靠径向外侧的方式而被形成。换言之，外侧凹口20o以包括外侧圆弧部121和端部侧圆弧部123a的边界部的方式而被形成。因此，防止了落入喷出端口42中的叶片3的顶端部3a在与外侧凹口20o相比靠径向外侧与喷出端口42的侧壁碰撞的情况。

参照图3、图4、图9以及图10，对与背压端口160A对应地被设置的基端侧导向面170进行详细说明。图9为沿着图3的IX-IX线的剖视图，图10为沿着图3的X-X线的剖视图。如图3、图4、图9以及图10所示，基端侧导向面170被设置于背压端口160A中的、与背压室9的连通伴随着转子2的正旋转而开始的连通开始侧的周向端部侧。基端侧导向面170为，在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的基端部3b朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a上推并导向的平坦的面。

背压端口160A具有：本体部161；幅窄部162，其以从本体部161的端部161a在周向上延伸的方式而被设置，并且径向的宽度与本体部161相比较窄。基端侧导向面170以从本体部161的端部161a在周向上延伸的方式，且以与幅窄部162邻接的方式而被设置。

如图10所示，本体部161的端部161a以与转子2的转轴平行的方式而被设置。本体部161的端部161a以从背压端口160的底面起垂直地立起的方式而被形成。基端侧导向面170被形成为，从滑动接触面40a起始的深度(至滑动接触面40a为止的轴向距离)随着朝向转子2的逆旋转方向而变小的锥状。基端侧导向面170从端部161a中的与底面相反侧的端部、即靠滑动接触面40a侧的端部(图示上端部)起朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a而直线状地倾斜。另外，基端侧导向面170也可以设为从与滑动接触面40a相反侧的端面(背压端口160的底面)起朝向滑动接触面40a而直线状地倾斜的锥面。

从作为本体部161的端部161a和基端侧导向面170的边界的角部(即，本体部161的端部161a的图示上端部)到滑动接触面40a为止的轴向距离h2被设定为，与叶片3的最大落入深度(即，从滑动接触面40a至最大落入的状态的叶片3的基端部3b为止的轴向距离)d2相比较大(h2＞d2)。优选为，将基端侧导向面170设定为，相对于滑动接触面40a的倾斜角度θ2大于0度且小于45度。

因此，当叶轮泵100逆旋转时，在叶片3的基端部3b落入背压端口160A的情况下，如图11A所示，叶片3的基端部3b与基端侧导向面170接触。如图11B所示，叶片3的与基端侧导向面170接触的基端部3b伴随着叶片3的周向移动而一边与基端侧导向面170滑动接触一边移动。由于叶片3的基端部3b被基端侧导向面170上推，因此，叶片3的斜率逐渐被矫正，并且叶片3被导向至滑动接触面40a。由于基端侧导向面170被形成为锥状，因此，伴随着转子2的逆旋转而顺利地矫正了叶片3的斜率。

此外，基端侧导向面170直线状地倾斜。因此，与曲线状地倾斜的情况相比，能够将沿着基端侧导向面170移动的叶片3的基端部3b的滑动阻力设为一定，从而能够稳定地将叶片3的基端部3b导向至盖侧侧面板40的滑动接触面40a。

由于在未设置有基端侧导向面170的情况下，叶片3的基端部3b与作为从背压端口160A的底面起垂直地立起的侧壁的端部161a碰撞，因此，存在端部161a产生缺口等、端部161a损伤的可能性。另外，与径向外侧相比，叶片3的基端部3b的径向内侧的落入深度较大。在本实施方式中，在背压端口160A的径向内侧设置有基端侧导向面170。借此，叶片3的落入背压端口160A中的基端部3b与基端侧导向面170接触，并被导向至滑动接触面40a，因此，能够防止背压端口160A的损伤。

另外，如图3以及图4所示，在背压端口160A上，设置有从本体部161的端部161a在周向上延伸的幅窄部162。因此，通过调节幅窄部162的周向长度，从而能够高精度地设定与背压室9连通的周向的范围，并能够向叶片3均匀地赋予背压。

根据上述实施方式，起到了以下的作用效果。

(1)盖侧侧面板40具有顶端侧导向面130，所述顶端侧导向面130从喷出端口42的端部侧圆弧部123a连续地被设置于内侧凹口20i与外侧凹口20o之间，并在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的顶端部3a朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a上推并导向。根据这种结构，在叶轮泵100逆旋转、且叶片3的顶端部3a落入喷出端口42的情况下，能够将叶片3的顶端部3a沿着顶端侧导向面130导向至盖侧侧面板40的滑动接触面40a，因此，能够防止因叶片3的顶端部3a与盖侧侧面板40的碰撞而引起的盖侧侧面板40的损伤。另外，由于也在主体侧侧面板30上同样地设置有顶端侧导向面130，因此，也能够防止因与叶片3的顶端部3a的接触而引起的主体侧侧面板30的损伤。

(2)盖侧侧面板40具有基端侧导向面170，所述基端侧导向面170被设置于背压端口160中的、与背压室9的连通伴随着转子2的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的基端部3b朝向盖侧侧面板40的滑动接触面40a上推并导向。根据这种结构，在叶轮泵100逆旋转、且叶片3的基端部3b落入背压端口160的情况下，能够将叶片3的基端部3b沿着基端侧导向面170导向至盖侧侧面板40的滑动接触面40a，因此，能够防止因叶片3的基端部3b与盖侧侧面板40的碰撞而引起的盖侧侧面板40的损伤。另外，由于也在主体侧侧面板30上同样地设置有基端侧导向面170，因此，也能够防止因与叶片3的基端部3b的接触而引起的主体侧侧面板30的损伤。

以下的变形例也在本发明的范围内，也能够将变形例所示的结构和上述实施方式中说明的结构组合，或者，将在上述不同的实施方式中说明的结构彼此组合，或者，将在以下不同的变形例中说明的结构彼此组合。

＜变形例1＞

虽然在上述实施方式中，对顶端侧导向面130以及基端侧导向面170为直线状地倾斜的锥面的示例进行了说明，但本发明并未被限定于此。如图12A以及图12B所示，顶端侧导向面230A、230B也可以为曲线状地倾斜的锥面。同样地，基端侧导向面170也可以为曲线状地倾斜的锥面。

＜变形例2＞

虽然在上述实施方式中，对以与背压端口160的幅窄部162邻接的方式设置基端侧导向面170的示例进行了说明，但本发明并未被限定于此。也可以不设置幅窄部162，而是从背压端口160的圆弧状的周向端部整体起连续地设置基端侧导向面170。另外，虽然在上述实施方式中，对将幅窄部162设置于径向外侧、并将基端侧导向面170设置于径向内侧的示例进行了说明，但也可以使幅窄部162和基端侧导向面170的配置关系相反。

＜变形例3＞

虽然在上述实施方式中，对凹口20以开口面积朝向与转子2的正旋转方向相反的方向逐渐变小的方式而被形成的示例进行了说明，但本发明并未被限定于此。例如，凹口20也可以形成为开口面积沿着转子2的旋转方向而成为一定这样的槽状。

＜变形例4＞

虽然在上述实施方式中，对外侧凹口20o与内侧凹口20i相比在周向上被形成得较长的示例进行了说明，但本发明并未被限定于此。内侧凹口20i也可以与外侧凹口20o相比在周向上被形成得较长。

＜变形例5＞

也可以在使背压端口160A和背压端口160B连通的连通槽140上设置将叶片3的基端部3b朝向滑动接触面40a上推并导向的基端侧导向面。另外，供基端侧导向面设置的连通槽140既可以以沿着背压端口160A和背压端口160B的内周侧的外缘的方式而形成，也可以以沿着背压端口160A和背压端口160B的外周侧的外缘的方式而形成。

＜变形例6＞

虽然在上述实施方式中，对在盖侧侧面板40以及主体侧侧面板30这两方上形成顶端侧导向面130以及基端侧导向面170的示例进行了说明，但本发明并未被限定于此。也可以仅在盖侧侧面板40以及主体侧侧面板30的一方上形成顶端侧导向面130以及基端侧导向面170。

＜变形例7＞

虽然在上述实施方式中，对以利用一对侧面板30、40夹住凸轮环4以及转子2的结构的叶轮泵100为示例来进行了说明，但本发明并未被限定于此。例如，也可以采用省略侧面板40、并使转子2以及叶片3与泵盖50滑动接触的结构。在该情况下，泵盖50作为侧面部件而起作用。因此，通过在泵盖50上形成顶端侧导向面以及基端侧导向面，从而能够防止叶片3与在泵盖50的滑动接触面上开口的开口部的碰撞，进而防止泵盖50的损伤。

对如上构成的本发明的实施方式的结构、作用、以及效果进行总结说明。

叶轮泵100具备：转子2，其具有被形成为放射状的多个狭槽2a，并被旋转驱动；多个叶片3，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于狭槽2a；凸轮环4，其具有与叶片3的顶端部3a滑动接触的凸轮面4a；侧面部件(主体侧侧面板30、凸轮侧侧面板40)，其具有与转子2以及叶片3的侧面滑动接触的滑动接触面30a、40a；泵室6，其由转子2、凸轮环4、和相邻的叶片3划分而成；吸入端口31、41，其在滑动接触面30a、40a上开口，并对被吸入至泵室6中的工作流体进行引导；喷出端口42，其在滑动接触面30a、40a上开口，并对从泵室6被喷出的工作流体进行引导；槽状的凹口20，其被设置于侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)，并从喷出端口42的端部(端部侧圆弧部123a)向与转子2的正旋转方向相反的方向延伸；背压室9，其在狭槽2a内由叶片3的基端部3b划分而成，凹口20具有：内侧凹口20i，其位于喷出端口42的端部(端部侧圆弧部123a)的径向内侧；外侧凹口20o，其位于喷出端口42的端部(端部侧圆弧部123a)的径向外侧；侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)具有顶端侧导向面130、230A、230B，所述顶端侧导向面130、230A、230B从喷出端口42的端部(端部侧圆弧部123a)连续地被设置于内侧凹口20i与外侧凹口20o之间，并在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的顶端部3a朝向侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a上推并导向。

在该结构中，在叶轮泵100逆旋转、且叶片3的顶端部3a落入喷出端口42的情况下，能够将叶片3的顶端部3a沿着顶端侧导向面130、230A、230B而导向至侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a，因此，能够防止因叶片3的顶端部3a与侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的碰撞而引起的侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的损伤。

叶轮泵100的顶端侧导向面130、230A、230B被形成为，从滑动接触面30a、40a起始的深度随着朝向转子2的逆旋转方向而变小的锥状。

在该结构中，伴随着转子2的逆旋转而顺利地矫正了叶片3的斜率。

叶轮泵100的顶端侧导向面130直线状地倾斜。

在该结构中，能够将沿着顶端侧导向面130而移动的叶片3的顶端部3a的滑动阻力设为一定，从而能够稳定地将叶片3的顶端部3a导向至侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a。

在叶轮泵100中，侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)具有：背压端口160、165，其在滑动接触面30a、40a上开口，并与背压室9连通；基端侧导向面170，其被设置于背压端口160、165中的、与背压室9的连通伴随着转子2的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的基端部3b朝向侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a上推并导向。

叶轮泵100具备：转子2，其具有被形成为放射状的多个狭槽2a，并被旋转驱动；多个叶片3，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于狭槽2a；凸轮环4，其具有与叶片3的顶端部3a滑动接触的凸轮面4a；侧面部件(主体侧侧面板30、凸轮侧侧面板40)，其具有与转子2以及叶片3的侧面滑动接触的滑动接触面30a、40a；泵室6，其由转子2、凸轮环4、和相邻的叶片3划分而成；吸入端口31、41，其在滑动接触面30a、40a上开口，并对被吸入至泵室6中的工作流体进行引导；喷出端口42，其在滑动接触面30a、40a上开口，并对从泵室6被喷出的工作流体进行引导；背压室9，其在狭槽2a内由叶片3的基端部3b划分而成，侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)具有：背压端口160、165，其在滑动接触面30a、40a上开口，并与背压室9连通；基端侧导向面170，其被设置于背压端口160、165中的、与背压室9的连通伴随着转子2的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在转子2向逆旋转方向旋转的情况下，将叶片3的基端部3b朝向侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a上推并导向。

在上述结构中，在叶轮泵100逆旋转、且叶片3的基端部3b落入背压端口160、165的情况下，能够将叶片3的基端部3b沿着基端侧导向面170而导向至侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a，因此，能够防止因叶片3的基端部3b与侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的碰撞而引起的侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的损伤。

叶轮泵100的基端侧导向面170被形成为，从滑动接触面30a、40a起始的深度随着朝向转子2的逆旋转方向而变小的锥状。

在该结构中，伴随着转子2的逆旋转而顺利地矫正了叶片3的斜率。

叶轮泵100的基端侧导向面170直线状地倾斜。

在该结构中，能够将沿着基端侧导向面170而移动的叶片3的基端部3b的滑动阻力设为一定，从而能够稳定地将叶片3的基端部3b导向至侧面部件(主体侧侧面板30、盖侧侧面板40)的滑动接触面30a、40a。

叶轮泵100的背压端口160A具有：本体部161；幅窄部162，其以从本体部161的端部161a在周向上延伸的方式而被设置，并且径向的宽度与本体部161相比较窄，基端侧导向面170以从本体部161的端部161a在周向上延伸的方式，且以与幅窄部162邻接的方式而被设置。

在该结构中，通过幅窄部162，能够高精度地对与背压室9连通的周向的范围进行设定。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅仅示出了本发明的应用例的一部分，并不意味着将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的结构。

本申请要求基于在2018年11月1日向日本专利局提出的日本特愿2018-206815的优先权，并通过参照的方式在本说明书中引入了该申请的全部内容。

Claims (9)

1.一种叶轮泵，其中，具备：

转子，其具有被形成为放射状的多个狭槽，并被旋转驱动；

多个叶片，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于所述狭槽；

凸轮环，其具有与所述叶片的顶端部滑动接触的凸轮面；

侧面部件，其具有与所述转子以及所述叶片的侧面滑动接触的滑动接触面；

泵室，其由所述转子、所述凸轮环、和相邻的所述叶片划分而成；

吸入端口，其在所述滑动接触面上开口，并对被吸入至所述泵室中的工作流体进行引导；

喷出端口，其在所述滑动接触面上开口，并对从所述泵室被喷出的工作流体进行引导；

槽状的凹口，其被设置于所述侧面部件，并从所述喷出端口的端部向与所述转子的正旋转方向相反的方向延伸；

背压室，其在所述狭槽内由所述叶片的基端部划分而成，

所述凹口具有：

内侧凹口，其位于所述喷出端口的所述端部的径向内侧；

外侧凹口，其位于所述喷出端口的所述端部的径向外侧，

所述侧面部件具有：

顶端侧导向面，所述顶端侧导向面从所述喷出端口的所述端部连续地被设置于所述内侧凹口与所述外侧凹口之间，并在所述转子向逆旋转方向旋转的情况下，将所述叶片的顶端部朝向所述侧面部件的所述滑动接触面上推并导向；

背压端口，其在所述滑动接触面上开口，并与所述背压室连通；

基端侧导向面，其被设置于所述背压端口中的、与所述背压室的连通伴随着所述转子的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在所述转子向逆旋转方向旋转的情况下，将所述叶片的基端部朝向所述侧面部件的所述滑动接触面上推并导向。

2.如权利要求1所述的叶轮泵，其中，

所述顶端侧导向面被形成为，从所述滑动接触面起始的深度随着朝向所述转子的逆旋转方向而变小的锥状。

3.如权利要求2所述的叶轮泵，其中，

所述顶端侧导向面直线状地倾斜。

4.如权利要求1所述的叶轮泵，其中，

所述基端侧导向面被形成为，从所述滑动接触面起始的深度随着朝向所述转子的逆旋转方向而变小的锥状。

5.如权利要求4所述的叶轮泵，其中，

所述基端侧导向面直线状地倾斜。

6.一种叶轮泵，其中，具备：

转子，其具有被形成为放射状的多个狭槽，并被旋转驱动；

多个叶片，其以能够自由滑动的方式被收纳安装于所述狭槽；

凸轮环，其具有与所述叶片的顶端部滑动接触的凸轮面；

侧面部件，其具有与所述转子以及所述叶片的侧面滑动接触的滑动接触面；

泵室，其由所述转子、所述凸轮环、和相邻的所述叶片划分而成；

吸入端口，其在所述滑动接触面上开口，并对被吸入至所述泵室中的工作流体进行引导；

喷出端口，其在所述滑动接触面上开口，并对从所述泵室被喷出的工作流体进行引导；

背压室，其在所述狭槽内由所述叶片的基端部划分而成，

所述侧面部件具有：

背压端口，其在所述滑动接触面上开口，并与所述背压室连通；

基端侧导向面，其被设置于所述背压端口中的、与所述背压室的连通伴随着所述转子的正旋转而开始的连通开始侧的端部侧，并在所述转子向逆旋转方向旋转的情况下，将所述叶片的基端部朝向所述侧面部件的所述滑动接触面上推并导向。

7.如权利要求6所述的叶轮泵，其中，

所述基端侧导向面被形成为，从所述滑动接触面起始的深度随着朝向所述转子的逆旋转方向而变小的锥状。

8.如权利要求7所述的叶轮泵，其中，

所述基端侧导向面直线状地倾斜。

9.如权利要求6所述的叶轮泵，其中，

所述背压端口具有：

本体部；

幅窄部，设置为从所述本体部的端部起在周向上延伸，并且径向的宽度比所述本体部窄，

所述基端侧导向面设置为，从所述本体部的端部起在周向上延伸，且与所述幅窄部邻接。

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