CN119301362A - 叶片泵 - Google Patents
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Abstract
一种叶片泵(100)具备主体侧侧面板(30)和盖侧侧面板(40),主体侧侧面板(30)具有分别在供转子(2)滑动接触的第一滑动接触面(30a)上开口而与背压室(5)连通,并以在转子(2)的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置的多个第一背压槽(34),盖侧侧面板(40)具有:多个第二背压槽(44),其以分别在供转子(2)滑动接触的第二滑动接触面(40a)上开口的方式与背压室连通,并被设置成与多个第一背压槽(34)相同的数量;连通槽(45),其被设置成在第二滑动接触面(40a)上开口,并将在周向上相邻的多个第二背压槽(44)连通,多个第一背压槽(34)的各自的朝向第一滑动接触面(30a)的开口的开口面积大于多个第二背压槽(44)的各自的朝向第二滑动接触面(40a)的开口的开口面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种叶片泵。
背景技术
在日本专利特开JP2017-61904A中,公开了一种叶片泵,该叶片泵具备:转子,其被旋转驱动;主体侧侧面板,其被设置于转子的轴向一端侧;盖侧侧面板,其被设置于转子的轴向另一端侧;多个狭缝,其在转子的外周具有开口部,并被形成为辐射状;叶片,其以自由滑动的方式被收纳安装于各狭缝中,并被配置于主体侧侧面板与盖侧侧面板之间;泵室,其被划分于转子与相邻的叶片之间。
在狭缝内,由叶片的基端部划分出背压室。主体侧侧面板具有:一对背压端口,其以隔着供使转子旋转驱动的驱动轴插通的贯穿孔而对置的方式被形成;一对背压槽,其被设置于相对于一对背压端口以贯穿孔作为中心而偏移大致90°的位置,一对背压端口以及一对背压槽分别与背压室连通。盖侧侧面板具有:圆弧状的四个背压槽,其以将相邻的背压室连通的方式而被形成;连通槽,其分别将相邻的背压槽连通。
发明内容
在日本专利特开JP2017-61904A所记载的叶片泵中,主体侧侧面板的一对背压端口以及一对背压槽、和盖侧侧面板的四个背压槽成为对应的结构。然而,盖侧侧面板的与连通槽对应的结构未被设置于主体侧侧面板。因此,与主体侧侧面板侧相比,转子从盖侧侧面板侧承受大了相当于被引导至连通槽的工作流体的压力的量的负载。借此,存在以下可能性,即,转子朝向主体侧侧面板被按压而接触,因在转子与主体侧侧面板之间所产生的摩擦力而对叶片泵的工作施加影响。
本发明的目的在于,使叶片泵的工作稳定。
根据本发明的某一方式,叶片泵具备:转子,其被旋转驱动;多个狭缝,其在所述转子的外周面上开口;多个叶片,其以自由滑动的方式被收纳安装于所述狭缝;凸轮环,其具有内周凸轮面,所述叶片的顶端部伴随着所述转子的旋转而与所述内周凸轮面滑动接触;第一侧面部件,其被设置成与所述凸轮环的一方的侧面接触;第二侧面部件,其被设置成与所述凸轮环的另一方的侧面接触;泵室,其由所述转子、所述凸轮环、以及一对相邻的所述叶片划分出;背压室,其在所述狭缝内由所述叶片的基端部划分出,所述第一侧面部件具有分别在供所述转子滑动接触的第一滑动接触面上开口而与所述背压室连通,并以在所述转子的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置的多个第一背压槽,所述第二侧面部件具有:多个第二背压槽,其以分别在供所述转子滑动接触的第二滑动接触面上开口的方式与所述背压室连通,并被设置成与所述多个第一背压槽相同的数量;连通槽,其被设置成在所述第二滑动接触面上开口,并将在周向上相邻的所述多个第二背压槽连通,所述多个第一背压槽的各自的朝向所述第一滑动接触面的开口的开口面积大于所述多个第二背压槽的各自的朝向所述第二滑动接触面的开口的开口面积。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的叶片泵的剖视图。
图2为转子、叶片以及凸轮环的主视图,其表示将转子、叶片以及凸轮环组装在一起的状态。
图3为从泵盖侧观察到的主体侧侧面板的主视图。
图4为从泵盖侧观察到的盖侧侧面板的主视图。
图5为从转子侧观察到的盖侧侧面板的主视图。
图6为从转子侧观察到本发明的实施方式的变形例所涉及的盖侧侧面板的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式所涉及的叶片泵进行说明。叶片泵被用作被搭载于车辆的流体压力设备(例如动力转向装置、变速器等)的流体压力供给源。此处,虽然对工作油被用作工作流体的叶片泵进行说明,但也可以使用工作水等其他流体以作为工作流体。
如图1以及图2所示,叶片泵100具备:泵主体10,其具有收容凹部10A;泵盖20,其覆盖收容凹部10A,并被固定于泵主体10;驱动轴1,其通过轴承11、12以自由旋转的方式被支持于泵主体10以及泵盖20;转子2,其与驱动轴1连结,并被旋转驱动;多个狭缝2s,其在转子2的外周面上开口;多个叶片3,其以自由滑动的方式而被收纳安装于转子2的狭缝2s;凸轮环4,其具有内周凸轮面4a,叶片3的顶端部3a伴随着转子2的旋转而与该内周凸轮面4a滑动接触。凸轮环4对转子2以及叶片3进行收容。
叶片泵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的箭头所示被逆时针旋转驱动,从而产生流体压力。
以下,将沿着转子2的旋轴的方向称为“轴向”,将以转子2的旋轴作为中心的辐射方向称为“径向”,并将在叶片泵100工作时、转子2旋转的方向称为“旋转方向”。
如图1所示,叶片泵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,并被设置成与转子2以及凸轮环4的一方的侧面接触;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,并被设置成与转子2以及凸轮环4的另一方的侧面接触。
主体侧侧面板30被设置于收容凹部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。盖侧侧面板40被设置于转子2与泵盖20之间。盖侧侧面板40与转子2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。
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。即,主体侧侧面板30和盖侧侧面板40被配置成在轴向上夹着转子2以及凸轮环4。
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的收容凹部10A。在该状态下,由于在泵主体10上安装有泵盖20,因此,收容凹部10A被密封。
如图2所示,在转子2上呈辐射状地形成多个狭缝2s。狭缝2s在转子2的外周开口。
叶片3被形成为矩形平板状。叶片3以能够自由滑动的方式而被插入至各狭缝2s中,并具有作为从狭缝2s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。在狭缝2s内,由叶片3的基端部3b划分出背压室5。如后所述,背压室5与高压室14连通,工作油从高压室14被引导至背压室5。叶片3通过被引导至背压室5的的工作油的压力而在从狭缝2s突出的方向上被按压。
凸轮环4为具有呈大致长圆形状的作为内周面的内周凸轮面4a、和供定位销8插通的销孔4b在内的环状的部件。内周凸轮面4a为多个叶片3的顶端部3a伴随着转子2的旋转而滑动接触的面。
当转子2旋转时,在叶片3上产生离心力。叶片3因该离心力而向从狭缝2s突出的方向被按压。即,叶片3通过对基端部3b进行按压的背压室5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缝2s突出的方向(径向外侧)上被按压。当叶片3向径向外侧被按压时,叶片3的顶端部3a与凸轮环4的内周凸轮面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、以及一对相邻的叶片3划分出泵室6。
内周凸轮面4a被形成为大致椭圆状。因此,伴随着转子2的旋转,泵室6的容积反复进行扩张和收缩。在泵室6扩张的扩张区域(吸入区域)中,工作油被吸入,在泵室6所收缩的收缩区域(喷出区域)中,工作油被喷出。
如图1所示,在泵主体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被设置于收容凹部10A的底面与主体侧侧面板30之间,并贮存有从泵室6被喷出的高压的工作油。高压室14经由喷出通路62而与叶片泵100的外部的流体压力设备70(例如动力转向装置、变速器等)连接。喷出通路62例如为被设置于叶片泵100侧的通路。
在泵盖20上形成有低压室21,在收容凹部10A的内周面形成有与低压室21连通的迂回通路13。迂回通路13被设置于隔着凸轮环4而对置的两个位置。低压室21经由吸入通路61而与流体箱60连接。
如图1以及图2所示,在凸轮环4上,设置有从其外周面遍及内周凸轮面4a地贯穿的缺口部4c、4d。缺口部4c在与主体侧侧面板30相接的侧面开口,缺口部4d在与盖侧侧面板40相接的侧面开口。
图3为从凸轮环4侧观察到的主体侧侧面板30的主视图。如图3所示,主体侧侧面板30为具有与叶片3的侧面滑动接触的第一滑动接触面30a、以分别对应于喷出区域50b、50d的方式而被形成的第一喷出端口31、供驱动轴1插通的第一贯穿孔32、以分别对应于吸入区域50a、50c的方式而被形成的第一吸入端口33、和供定位销8插通的销孔39在内的板状部件。
第一喷出端口31被设置于隔着第一贯穿孔32而对置的两个位置。第一喷出端口31被形成为以第一贯穿孔32作为中心的圆弧状。第一喷出端口31贯穿主体侧侧面板30,并与被形成于泵主体10的高压室14连通。第一喷出端口31将从泵室6被引导来的工作油引导至高压室14。流入高压室14中的工作油经由喷出通路62而被供给至叶片泵100的外部的流体压力设备70(参照图1)。
第一吸入端口33被设置于隔着第一贯穿孔32而对置的两个位置。第一吸入端口33被形成于收容凹部10A的与迂回通路13对应的位置。第一吸入端口33以成为向径向外侧开口的凹形状的方式而被形成。第一吸入端口33的外周端到达主体侧侧面板30的外周面。
如图1所示,在将主体侧侧面板30组装于凸轮环4的状态下,主体侧侧面板30的第一吸入端口33面向凸轮环4的缺口部4c。迂回通路13内的工作油经由缺口部4c和第一吸入端口33之间而被引导至泵室6。第一吸入端口33从低压室21向泵室6引导工作油。
如图3所示,在主体侧侧面板30的第一滑动接触面30a上形成有槽状的凹口36。凹口36被设置于第一喷出端口31中的泵室6伴随着转子2的旋转而开始连通的连通开始侧的端部,并与第一喷出端口31连通。凹口36以开口面积朝向转子2的旋转方向逐渐变大的方式而被形成。通过形成凹口36,从而在泵室6直接于第一喷出端口31上开口之前的阶段中,经由凹口36向泵室6供给工作油。借此,泵室6升压,因此,防止了高压室14的急剧的压力变动。
主体侧侧面板30具有分别在第一滑动接触面30a上开口而与背压室5连通,并以在转子2的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置的多个第一背压槽34。在本实施方式中,第一背压槽34分别在吸入区域50a、50c以及喷出区域50b、50d上各设置有一个,从而合计设置有四个。多个第一背压槽34分别被设置成相同的形状。被设置于吸入区域50a、50c的第一背压槽34a、34c被设置成隔着第一贯穿孔32而彼此对置,被设置于喷出区域50b、50d的第一背压槽34b、34d(喷出侧第一背压槽)被设置成隔着第一贯穿孔32而彼此对置。第一背压槽34被设置于第一贯穿孔32与第一喷出端口31之间。具体而言,在喷出区域50b中所设置的第一背压槽34b被设置于在相同的喷出区域50b中所设置的第一喷出端口31与第一贯穿孔32之间。关于在喷出区域50d中所设置的第一背压槽34d,也是相同的。换言之,第一喷出端口31被设置成,在喷出区域50b、50d中所设置的第一背压槽34b、34d位于第一喷出端口31与第一贯穿孔32之间。多个第一背压槽34的各自的朝向第一滑动接触面30a的开口的开口面积大于盖侧侧面板40的后述的多个第二背压槽44的各自的朝向第二滑动接触面40a的开口的开口面积。关于第一背压槽34的开口面积的详细情况,在后面进行说明。
第一背压槽34伴随着转子2的旋转而与多个背压室5重叠地连通。第一背压槽34与以贯穿主体侧侧面板30的方式而被设置的高压室14连通。借此,来自第一喷出端口31的高压的工作油经由高压室14以及第一背压槽34而被引导至背压室5。背压室5通过经由第一背压槽34而被引导来的工作油朝向内周凸轮面4a按压叶片3,从而使叶片3与内周凸轮面4a滑动接触。
图4为从泵盖20侧观察到的盖侧侧面板40的主视图。如图4所示,盖侧侧面板40为具有供驱动轴1插通的第二贯穿孔42、向泵室6引导工作油的作为吸入端口的第二吸入端口43、和供定位销8插通的销孔49的板状部件。盖侧侧面板40通过定位销8而相对于凸轮环4以及主体侧侧面板30被定位。
第二吸入端口43分别被设置于吸入区域50a、50c的各个区域,并被设置于以隔着第二贯穿孔42的方式而对置的两个位置。第二吸入端口43被形成于收容凹部10A的与迂回通路13对应的位置。第二吸入端口43被设置成向径向外侧开口。如图1所示,在将盖侧侧面板40组装于凸轮环4的状态下,盖侧侧面板40的第二吸入端口43面向凸轮环4的缺口部4d。迂回通路13以及低压室21内的工作油经由第二吸入端口43以及缺口部4d而被引导至泵室6。
图5为从转子2侧观察到的盖侧侧面板40的主视图。如图5所示,盖侧侧面板40具有:第二滑动接触面40a,其与叶片3的侧面滑动接触;第二喷出端口41,其以分别对应于喷出区域50b、50d的各个区域的方式而被形成;多个第二背压槽44,其以分别在第二滑动接触面40a上开口的方式与背压室5连通,并被设置成与多个第一背压槽34相同的数量;连通槽45,其被设置成在第二滑动接触面40a上开口,并将在周向上相邻的多个第二背压槽44连通。第二喷出端口41、第二背压槽44、连通槽45、以及被设置于第二喷出端口41的后述的凹口46未在轴向上贯穿盖侧侧面板40。
第二喷出端口41被设置于以隔着第二贯穿孔42的方式而对置的两个位置。另外,第二喷出端口41中的泵室6伴随着转子2的旋转而开始连通的连通开始侧的端部设置有凹口46。第二喷出端口41以及凹口46被设置成与第一喷出端口31以及凹口36对应。具体而言,第二喷出端口41被设置成在轴向上与第一喷出端口31重叠,并以与第一喷出端口31相同的大小设置有相同的数量。凹口46被设置成在轴向上与凹口36重叠,并以与凹口36相同的大小设置有相同的数量。第二喷出端口41与第一喷出端口31不同,未直接与高压室14连通。
第二喷出端口41经由泵室6而与第一喷出端口31连通,因此,与第一喷出端口31相同的压力作用于第二喷出端口41。由于第二喷出端口41被配置成隔着叶片3而与第一喷出端口31对置,因此,通过第一喷出端口31内的压力而作用于叶片3的力通过第二喷出端口41的压力而被抵消。借此,能够防止叶片3因第一喷出端口31内的压力而被按压于盖侧侧面板40的情况。
第二背压槽44以在转子2的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置,并在吸入区域50a、50c以及喷出区域50b、50d的各个区域中分别各设置有一个。多个第二背压槽44分别被设置为相同的形状。第二背压槽44被设置成与第一背压槽34对应。具体而言,第二背压槽44被设置成在轴向上与第一背压槽34重叠,并设置有与第一背压槽34相同的数量。第二背压槽44被设置于第二贯穿孔42与第二喷出端口41之间。具体而言,在喷出区域50b中所设置的第二背压槽44b(喷出侧第二背压槽)被设置于在相同的喷出区域50b中所设置的第二喷出端口41与第二贯穿孔42之间。关于在喷出区域50d中所设置的第二背压槽44d,也是相同的。换言之,第二喷出端口41被设置成,在喷出区域50b、50d中所设置的第二背压槽44b、44d(喷出侧第一背压槽)位于第二喷出端口41与第二贯穿孔42之间。另外,在本实施方式中,被设置于喷出区域50b、50d的第二背压槽44b、44d被设置成,第二背压槽44b、44d与第二喷出端口41之间的径向的尺寸、即外侧尺寸B大于第二背压槽44b、44d与第二贯穿孔42之间的径向的尺寸、即内侧尺寸A。关于被设置于吸入区域50a、50c的第二背压槽44a、44c,也被设置为相同的形状。
连通槽45呈圆弧状地设置有多个,并分别将第二背压槽44a与第二背压槽44b、第二背压槽44b与第二背压槽44c、第二背压槽44c与第二背压槽44d、以及第二背压槽44d与第二背压槽44a连通。多个第二背压槽44全部通过连通槽45而彼此连通。通过第二背压槽44以及连通槽45,在盖侧侧面板40上形成有朝向转子2开口的圆环状的槽。连通槽45的在第二滑动接触面40a的开口的径向上的尺寸小于多个第二背压槽44的各个背压槽的在第二滑动接触面40a的开口的径向上的尺寸。第二背压槽44以及连通槽45与背压室5连通,且未与低压室21连通。
从主体侧侧面板30的第一背压槽34被供给至背压室5的工作油经由盖侧侧面板40的第二背压槽44以及连通槽45而被供给至所有背压室5。因此,从泵室6被喷出的工作油被供给至所有背压室5。因此,叶片泵100的所有叶片3一边使顶端部3a与凸轮环4的内周凸轮面4a滑动接触,一边进行旋转。
这样,在主体侧侧面板30和盖侧侧面板40中,第一喷出端口31和第二喷出端口41、第一吸入端口33和第二吸入端口43、以及第一背压槽34和第二背压槽44分别对应,并被设置于在轴向上重叠的位置。
另外,在泵体侧面板30中,第一背压槽34在第一滑动接触面30a上开口,来自第一喷出端口31的高压的工作油经由高压室14而被引导至第一背压槽34。因此,转子2通过被引导至第一背压槽34的工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受负载。此外,在盖侧侧面板40中,第二背压槽44以及连通槽45在第二滑动接触面40a上开口,来自高压室14的高压的工作油经由主体侧侧面板30的第一背压槽34以及背压室5而被引导至第二背压槽44以及连通槽45。因此,转子2通过被引导至第二背压槽44以及连通槽45的工作油的压力而从盖侧侧面板40侧承受负载。
此处,在叶片泵100中,如上所述,主体侧侧面板30的第一背压槽34和盖侧侧面板40的第二背压槽44成为对应的结构。然而,盖侧侧面板40的与连通槽45对应的结构未被设置于主体侧侧面板30。因此,当假设第一背压槽34和第二背压槽44的朝向转子2的开口面积相同时,与主体侧侧面板30侧相比,转子2从盖侧侧面板40侧承受大了相当于被引导至连通槽45的工作油的压力的量的负载。借此,存在以下可能性,即,转子2朝向主体侧侧面板30被按压而接触,因在转子2与主体侧侧面板30之间所产生的摩擦力而对叶片泵100的工作施加影响。另外,转子2与盖侧侧面板40之间变大,因此,工作油也可能从两者之间漏出。由此,在本实施方式的叶片泵100中,第一背压槽34的朝向转子2的开口面积与多个第二背压槽44的各个背压槽相比被设置得较大。
接下来,对第一背压槽34的开口面积进行说明。
第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口中的转子2的径向的尺寸大于第二背压槽44的朝向第二滑动接触面40a的开口中的转子2的径向的尺寸。具体而言,第一背压槽34被设置成,在盖侧侧面板40中的内侧尺寸A大于外侧尺寸B的情况下,与第一贯穿孔32之间的尺寸小于内侧尺寸A,并且,被设置成,在盖侧侧面板40中的外侧尺寸B大于内侧尺寸A的情况下,与第一喷出端口31之间的尺寸小于外侧尺寸B。换言之,第一背压槽34成为将第二背压槽44朝向内侧尺寸A和外侧尺寸B中的较大的一方扩大后所形成的这样的形状。在本实施方式的叶片泵100中,盖侧侧面板40中的外侧尺寸B大于内侧尺寸A,因此,第一背压槽34被设置成与第一喷出端口31之间的尺寸小于外侧尺寸B。即,第一背压槽34成为第二背压槽44朝向第二喷出端口41扩大后所形成的这样的形状。第一背压槽34中的第一贯穿孔32侧的形状(换言之,第一背压槽34的内周面的形状)与第二背压槽44中的第二贯穿孔42侧的形状(换言之,第二背压槽44的内周面的形状)相同。第一背压槽34的内周面和第二背压槽44的内周面在轴向上重叠。另外,在盖侧侧面板40中的内侧尺寸A大于外侧尺寸B的情况下,第一背压槽34成为第二背压槽44朝向第二贯穿孔42扩大后所形成的这样的形状,第一背压槽34的外周面和第二背压槽44的外周面在轴向上重叠。
另外,将多个第一背压槽34的第一滑动接触面30a的各个开口的开口面积相加后所获得的合计开口面积与多个第二背压槽44和连通槽45的合计开口面积相同。换言之,第一背压槽34的开口面积被设置成,与第二背压槽44相比,大了相当于连通槽45的开口面积的量。
这样,在叶片泵100中,多个第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口的开口面积大于多个第二背压槽44的各自的朝向第二滑动接触面40a的开口的开口面积。因此,即便盖侧侧面板40除了具有第二背压槽44之外,还具有连通槽45,转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载也被平衡。特别地,在本实施方式的叶片泵100中,能够使转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载均衡。借此,防止了转子2朝向主体侧侧面板30被按压而接触的情况,叶片泵100的工作稳定。
另外,第一背压槽34被设置成,相对于第二背压槽44以减小内侧尺寸A和外侧尺寸B中的较大的一方的尺寸的方式扩大。由此,能够以不减小内侧尺寸A和外侧尺寸B中的较小的一方的尺寸的方式,使第一背压槽34大于第二背压槽44。因此,能够将转子2所滑动接触的区域即第一背压槽34与第一贯穿孔32之间的径向的尺寸、以及第一背压槽34与第一喷出端口31之间的径向的尺寸确保得较大。借此,防止了工作油从第一背压槽34和第一贯穿孔32之间与转子2的滑动接触面、以及第一背压槽34和第一喷出端口31之间与转子2的滑动接触面中漏出的情况。由此,叶片泵100的工作进一步稳定。
接下来,对叶片泵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旋转。位于吸入区域50a、50c的泵室6伴随着转子2的旋转而进行扩张。借此,如图1所示,流体箱60内的工作油经由吸入通路61、低压室21、第一吸入端口33以及盖侧侧面板40的第二吸入端口43而被吸入至泵室6。另外,位于喷出区域50b、50d的泵室6伴随着转子2的旋转而进行收缩。借此,泵室6内的工作油经由第一喷出端口31(参照图2)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路62而被向外部的流体压力设备70供给。在本实施方式的叶片泵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第一背压槽34而被供给至背压室5,并朝向内周凸轮面4a而按压叶片3的基端部3b。此外,被供给至背压室5的工作油经由盖侧侧面板40的第二背压槽44以及连通槽45而被供给至所有背压室5。因此,叶片3通过对基端部3b进行按压的背压室5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缝2s突出的方向上被按压。借此,由于叶片3的顶端部3a一边与凸轮环4的内周凸轮面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的内周凸轮面4a之间泄漏的方式而从第一喷出端口31被喷出。
根据以上的本实施方式,起到了以下所示的效果。
在叶片泵100中,多个第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口的开口面积大于多个第二背压槽44的各自的朝向第二滑动接触面40a的开口的开口面积。因此,即便盖侧侧面板40除了具有第二背压槽44之外,还具有连通槽45,转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载也被平衡。特别地,在叶片泵100中,能够使转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载均衡。借此,防止了转子2朝向主体侧侧面板30被按压而接触的情况,叶片泵100的工作稳定。
在叶片泵100中,第一背压槽34被设置成,相对于第二背压槽44以减小内侧尺寸A和外侧尺寸B中的较大的一方的尺寸的方式扩大。因此,即便增大第一背压槽34的开口面积,也能够将转子2所滑动接触的区域即第一背压槽34与第一贯穿孔32之间的径向的尺寸、以及第一背压槽34与第一喷出端口31之间的径向的尺寸确保得较大。借此,防止了工作油从第一背压槽34和第一贯穿孔32之间与转子2的滑动接触面、以及第一背压槽34和第一喷出端口31之间与转子2的滑动接触面中漏出的情况。由此,叶片泵100的工作进一步稳定。
接着,对本实施方式的变形例进行说明。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在上述实施方式中所说明的结构组合、或者将在以下的不同的变形例中所说明的结构彼此组合。
<变形例1>
在上述实施方式中,多个第一背压槽34的各自的朝向第一滑动接触面30a的开口的合计开口面积与多个第二背压槽44和连通槽45的合计开口面积相同。然而,若第一背压槽34为与多个第二背压槽44的各个背压槽相比、第一滑动接触面30a的开口面积较大的结构,则合计开口面积也可以与多个第二背压槽44和连通槽45的合计开口面积不同。换言之,当转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载也可以不完全均衡。即便是该结构,也能够利用被引导至第一背压槽34的工作油的压力来缓冲被引导至第二背压槽44以及连通槽45的工作油施加于转子2的负载。
另外,在上述实施方式中,主体侧侧面板30被设置于转子2与高压室14之间。因此,也可考虑到以下情况,即,主体侧侧面板30通过高压室14内的工作油的压力而从泵主体10的收容凹部10A的底面侧朝向转子2侧承受负载,并向转子2侧挠曲的情况。当主体侧侧面板30向转子2侧挠曲时,转子2与主体侧侧面板30之间的距离(轴向的距离)变小。相对于此,当使多个第一背压槽34的合计开口面积大于多个第二背压槽44与连通槽45的合计开口面积时,转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载大于从盖侧侧面板40侧承受的负载。借此,转子2成为靠近盖侧侧面板40的位置,能够确保转子2与主体侧侧面板30之间的距离。因此,即便是主体侧侧面板30向转子2侧挠曲这样的叶片泵100,也防止了转子2与主体侧侧面板30以及盖侧侧面板40接触的情况。
<变形例2>
在上述实施方式中,多个第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口面积与多个第二背压槽44的各个背压槽相比被设定得较大,转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载、和从盖侧侧面板40侧承受的负载被平衡。除此之外,如图6所示,连通槽45也可以为与第二吸入端口43连通的结构。在第二背压槽44上设置有与第二吸入端口43连通的槽48,连通槽45经由槽48以及第二背压槽44而与第二吸入端口43连通。槽48以不阻碍狭缝2s内的叶片3的滑动的方式而被设置成与转子2的辐射方向偏移。通过槽48与第二吸入端口43连通,从而使连通槽45内的工作油的压力变小。由此,转子2从被引导至连通槽45的工作油承受的负载变小,能够减小转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载与从盖侧侧面板40侧承受的负载之差。借此,防止了转子2与主体侧侧面板30接触的情况。
另外,槽48也可以为被设置于连通槽45并将连通槽45和第二吸入端口43连通的结构。另外,在本变形例中,能够减小转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载之差,因此,第一背压槽34被设置成朝向转子2的开口面积与多个第二背压槽44的各个背压槽相同。另外,第二背压槽44和连通槽45也可以为相同的宽度,并作为一个圆环槽而被设置。
以下,对本发明的实施方式的结构、作用、以及效果进行总结说明。
叶片泵100具备:转子2,其被旋转驱动;多个狭缝2s,其在转子2的外周面上开口;多个叶片3,其以自由滑动的方式被收纳安装于狭缝2s;凸轮环4,其具有内周凸轮面4a,叶片3的顶端部3a伴随着转子2的旋转而与该内周凸轮面4a滑动接触;作为第一侧面部件的主体侧侧面板30,其被设置成与凸轮环4的一方的侧面接触;作为第二侧面部件的盖侧侧面板40,其被设置成与凸轮环4的另一方的侧面接触;泵室6,其由转子2、凸轮环4、以及一对相邻的叶片3划分出;背压室5,其在狭缝2s内由叶片3的基端部3b划分出,主体侧侧面板30具有分别在供转子2滑动接触的第一滑动接触面30a上开口而与背压室5连通,并以在转子2的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置的多个第一背压槽34,盖侧侧面板40具有:多个第二背压槽44,其以分别在供转子2滑动接触的第二滑动接触面40a上开口的方式与背压室5连通,并被设置成与多个第一背压槽34相同的数量;连通槽45,其被设置成在第二滑动接触面40a上开口,并将在周向上相邻的多个第二背压槽44连通,多个第一背压槽34的各自的朝向第一滑动接触面30a的开口的开口面积大于多个第二背压槽44的各自的朝向第二滑动接触面40a的开口的开口面积。
在该结构中,多个第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口的开口面积大于多个第二背压槽44的各自的朝向第二滑动接触面40a的开口的开口面积。因此,即便盖侧侧面板40除了具有第二背压槽44之外,还具有连通槽45,转子2通过工作流体的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载也被平衡。借此,防止了转子2朝向主体侧侧面板30被按压而接触的情况,叶片泵100的工作稳定。
另外,在叶片泵100中,第一背压槽34的朝向第一滑动接触面30a的开口中的转子2的径向的尺寸大于第二背压槽44的朝向第二滑动接触面40a的开口中的转子2的径向的尺寸。
此外,在叶片泵100中,在多个第一背压槽34中,包含被设置于泵室6的容积收缩的喷出区域50b、50d中的喷出侧第一背压槽34b、34d,在多个第二背压槽44中,包含被设置于喷出区域50b、50d的喷出侧第二背压槽44b、44d,喷出侧第一背压槽34b、34d和喷出侧第二背压槽44b、44d被设置成在转子2的轴向上彼此重叠,主体侧侧面板30具有第一贯穿孔32和第一喷出端口31,所述第一贯穿孔32供使转子2旋转驱动的驱动轴1插通,所述第一喷出端口31被设置成,喷出侧第一背压槽34b、34d位于所述第一喷出端口31与第一贯穿孔32之间,盖侧侧面板40具有第二贯穿孔42和第二喷出端口41,所述第二贯穿孔42供驱动轴1插通,所述第二喷出端口41被设置成,喷出侧第二背压槽44b、44d位于所述第二喷出端口41与第二贯穿孔42之间,盖侧侧面板40被设置成,喷出侧第二背压槽44b、44d与第二贯穿孔42之间的径向的尺寸、即内侧尺寸A和喷出侧第二背压槽44b、44d与第二喷出端口41之间的径向的尺寸、即外侧尺寸B中的一方大于另一方,喷出侧第一背压槽34b、34d被设置成,在内侧尺寸A大于外侧尺寸B的情况下,与第一贯穿孔32之间的径向的尺寸小于内侧尺寸A,并且,被设置成,在外侧尺寸B大于内侧尺寸A的情况下,与第一喷出端口31之间的径向的尺寸小于外侧尺寸B。
在上述结构中,第一背压槽34被设置成,相对于第二背压槽44扩大至内侧尺寸A和外侧尺寸B中的较大的一方。因此,即便增大第一背压槽34的开口面积,也能够将第一背压槽34与第一贯穿孔32之间的径向的尺寸、以及第一背压槽34与第一喷出端口31之间的径向的尺寸确保得较大。借此,防止了工作流体从第一背压槽34和第一贯穿孔32之间与转子2的滑动接触面、以及第一背压槽34和第一喷出端口31之间与转子2的滑动接触面中漏出的情况。
另外,在叶片泵100中,将多个第一背压槽34的各自的开口面积相加后所获得的合计开口面积与多个第二背压槽44和连通槽45的合计开口面积相同。
在该结构中,能够使转子2通过工作流体的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载和从盖侧侧面板40侧承受的负载均衡。
另外,在叶片泵100中,还具备:泵主体10,其具有对转子2、凸轮环4、主体侧侧面板30、以及盖侧侧面板40进行收容的收容凹部10A;泵盖20,其覆盖收容凹部10A,并被固定于泵主体10;高压室14,其被设置于收容凹部10A的底面侧,且由泵主体10和主体侧侧面板30划分出,并且贮存有从泵室6被喷出的高压的工作流体,主体侧侧面板30被设置于转子2与高压室14之间,第一背压槽34的合计开口面积大于多个第二背压槽44与连通槽45的合计开口面积。
在该结构中,主体侧侧面板30通过高压室14内的工作流体的压力而从泵主体10的收容凹部10A的底面侧朝向转子2侧承受负载,并向转子2侧挠曲。因此,转子2与主体侧侧面板30之间的距离变小。然而,通过使多个第一背压槽34的合计开口面积大于多个第二背压槽44与连通槽45的合计开口面积时,从而转子2通过工作油的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载大于从盖侧侧面板40侧承受的负载。借此,转子2成为靠近盖侧侧面板40的位置,因此,即便是主体侧侧面板30向转子2侧挠曲这样的叶片泵100,也防止了转子2与主体侧侧面板30以及盖侧侧面板40接触的情况。
另外,在叶片泵100中,盖侧侧面板40还具有向泵室6引导工作流体的吸入端口43,连通槽45与吸入端口43连通。
在该结构中,由于连通槽45与吸入端口43连通,因此,连通槽45内的工作流体的压力变小。由此,转子2从被引导至连通槽45的工作流体承受的负载变小,能够减小转子2通过工作流体的压力而从主体侧侧面板30侧承受的负载与从盖侧侧面板40侧承受的负载之差。借此,防止了转子2与主体侧侧面板30接触的情况。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是,上述实施方式仅仅表示本发明的应用例的一部分,并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。
本申请要求基于在2022年6月30日向日本专利局提出的日本特愿2022-106446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 (6)
1.一种叶片泵,其中,具备:
转子,其被旋转驱动;
多个狭缝,其在所述转子的外周面上开口;
多个叶片,其以自由滑动的方式被收纳安装于所述狭缝;
凸轮环,其具有内周凸轮面,所述叶片的顶端部伴随着所述转子的旋转而与所述内周凸轮面滑动接触;
第一侧面部件,其被设置成与所述凸轮环的一方的侧面接触;
第二侧面部件,其被设置成与所述凸轮环的另一方的侧面接触;
泵室,其由所述转子、所述凸轮环、以及一对相邻的所述叶片划分出;
背压室,其在所述狭缝内由所述叶片的基端部划分出,
所述第一侧面部件具有分别在供所述转子滑动接触的第一滑动接触面上开口而与所述背压室连通,并以在所述转子的周向上彼此隔着间隔的方式而被设置的多个第一背压槽,
所述第二侧面部件具有:
多个第二背压槽,其以分别在供所述转子滑动接触的第二滑动接触面上开口的方式与所述背压室连通,并被设置成与所述多个第一背压槽相同的数量;
连通槽,其被设置成在所述第二滑动接触面上开口,并将在周向上相邻的所述多个第二背压槽连通,
所述多个第一背压槽的各自的朝向所述第一滑动接触面的开口的开口面积大于所述多个第二背压槽的各自的朝向所述第二滑动接触面的开口的开口面积。
2.如权利要求1所述的叶片泵,其中,
所述第一背压槽的朝向所述第一滑动接触面的所述开口中的所述转子的径向的尺寸大于所述第二背压槽的朝向所述第二滑动接触面的所述开口中的所述转子的径向的尺寸。
3.如权利要求2所述的叶片泵,其中,
在所述多个第一背压槽中,包含被设置于所述泵室的容积收缩的喷出区域中的喷出侧第一背压槽,
在所述多个第二背压槽中,包含被设置于所述喷出区域的喷出侧第二背压槽,
所述喷出侧第一背压槽和所述喷出侧第二背压槽被设置成在所述转子的轴向上彼此重叠,
所述第一侧面部件具有第一贯穿孔和第一喷出端口,所述第一贯穿孔供使所述转子旋转驱动的驱动轴插通,所述第一喷出端口被设置成,所述喷出侧第一背压槽位于所述第一喷出端口与所述第一贯穿孔之间,
所述第二侧面部件具有第二贯穿孔和第二喷出端口,所述第二贯穿孔供所述驱动轴插通,所述第二喷出端口被设置成,所述喷出侧第二背压槽位于所述第二喷出端口与所述第二贯穿孔之间,
所述第二侧面部件被设置成,所述喷出侧第二背压槽与所述第二贯穿孔之间的所述径向的尺寸、即内侧尺寸和所述喷出侧第二背压槽与所述第二喷出端口之间的所述径向的尺寸、即外侧尺寸中的一方大于另一方,
所述喷出侧第一背压槽被设置成,在所述内侧尺寸大于所述外侧尺寸的情况下,与所述第一贯穿孔之间的所述径向的尺寸小于所述内侧尺寸,并且,被设置成,在所述外侧尺寸大于所述内侧尺寸的情况下,与所述第一喷出端口之间的所述径向的尺寸小于所述外侧尺寸。
4.如权利要求1所述的叶片泵,其中,
将所述多个第一背压槽的各自的所述开口面积相加后所获得的合计开口面积与所述多个第二背压槽和所述连通槽的合计开口面积相同。
5.如权利要求1所述的叶片泵,其中,还具备:
泵主体,其具有对所述转子、所述凸轮环、所述第一侧面部件、以及所述第二侧面部件进行收容的收容凹部;
泵盖,其覆盖所述收容凹部,并被固定于所述泵主体;
高压室,其被设置于所述收容凹部的底面侧,且由所述泵主体和所述第一侧面部件划分出,并且贮存有从所述泵室被喷出的高压的工作流体,
所述第一侧面部件被设置于所述转子与所述高压室之间,
将所述多个第一背压槽的各自的所述开口面积相加后所获得的合计开口面积大于所述多个第二背压槽与所述连通槽的合计开口面积。
6.如权利要求1所述的叶片泵,其中,
所述第二侧面部件还具有向所述泵室引导工作流体的吸入端口,
所述连通槽与所述吸入端口连通。
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