CN102187098A

CN102187098A - 可变排放量叶片泵

Info

Publication number: CN102187098A
Application number: CN2009801403863A
Authority: CN
Inventors: 玄景烈
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2011-09-14
Also published as: KR101004867B1; WO2010041883A2; US20110194962A1; WO2010041883A3; KR20100039974A

Abstract

本发明涉及一种可变排放量叶片泵，其包括：泵壳体；凸轮环，其内周面和外周面具有椭圆形截面形状，且形成压缩被压缩介质的压缩室，并可旋转地容纳于所述泵壳体；转子，其外周面径向可进出地容纳多个叶片，转子在所述凸轮环的压缩室进行旋转，并压缩所述被压缩介质；凸轮环旋转控制部，其与所述凸轮环的外周面接触，并控制所述凸轮环的旋转以使当所述被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时使所述凸轮环旋转，当所述被压缩介质的排放压力小于设定压力时使所述凸轮环停止旋转。由此，可以通过改变排放压力使凸轮环旋转或使凸轮环停止旋转来改变排放量，因此可以提高排放效率。

Description

可变排放量叶片泵

技术领域

本发明涉及一种可变排放量叶片泵，更具体地涉及通过转子和凸轮环的旋转速之差改变排放量的可变排放量叶片泵。

背景技术

现有叶片泵，在泵壳体固定设置凸轮环，并在凸轮环的前后两侧分别设置吸入侧侧板和排放侧侧板。

并且，在凸轮环的内部形成有压缩被压缩媒介的大致椭圆形空间的压缩室。

在凸轮环内部的压缩室可旋转地设置支撑于驱动轴的转子，在该转子的外周面径向形成有多个叶片槽，在该叶片槽可进出地容纳叶片，并向半径方向可往复运动地被插入。

如所述构成的现有叶片泵，随着转子的旋转，叶片的前端面通过离心力与凸轮环的大致椭圆形内周面接触，同时通过吸入侧侧板吸入油等被压缩介质并吸入到凸缘环的压缩室，被吸入的被压缩介质随着凸缘环内部的容积减小而被压缩后，通过排放侧侧板被排放。

但是，现有叶片泵由于以凸缘环固定在泵壳体的状态下被设置，因此，在位于凸缘环内部的转子和凸缘环的椭圆形内部空间，即形成于压缩室的吸入区域以及排放区域总是保持一定。

由此存在无法根据压力的变化改变吸入区域以及排放区域的问题。

因此，排放容积变得最大的高压时会排放过多的流量，并且在低压时，会排放必要以上的流体，所以，存在泵效率降低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以通过改变排放压力使凸轮环旋转或使凸轮环停止旋转来改变排放量，因此可以提高排放效率的可变排放量叶片泵。

根据本发明的可变排放量叶片泵包括：泵壳体；凸轮环，其内周面和外周面具有椭圆形截面形状，形成压缩被压缩介质的压缩室，并可旋转地容纳于所述泵壳体；转子，在其外周面径向可进出地容纳多个叶片，在所述凸轮环的压缩室进行旋转，并压缩所述被压缩介质；凸轮环旋转控制部，其与所述凸轮环的外周面接触，并控制所述凸轮环的旋转以使当所述被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时，使所述凸轮环旋转，当所述被压缩介质的排放压力小于设定压力时，使所述凸轮环停止旋转。

此处，所述凸轮环旋转控制部，优选地包括：活塞，其可滑动地接触于所述凸轮环的外周面，并沿着所述凸轮环的旋转进行往复运动；弹簧，其向所述活塞提供弹力以便当所述被压缩介质的排放压力小于设定的压力时，使所述凸轮环停止旋转。

当所述被压缩介质的排放压力大于等于所设定压力时所述凸轮环旋转，同时所述活塞朝所述弹簧移动压缩所述弹簧。

所述气缸旋转控制部进一步包括调整所述弹簧位移的弹簧调整螺栓，从而可以改变施加于活塞的弹簧弹力。

进一步包括：杠杆，其设于所述活塞和所述弹簧之间，通过所述被压缩介质的排放压力上升或下降，并将所述弹簧的弹力传送至所述活塞，在所述活塞和所述杠杆相接触的、所述活塞和所述杠杆的各端部形成有具有彼此相反的倾斜度的倾斜部。

可以包括：吸入侧侧板，在其形成吸入通道，所述吸入通道向所述压缩室引导被压缩介质的吸入，设于所述凸轮环的一侧；排放侧侧板，在其形成排放信道，所述排放信道引导在所述压缩室被压缩的被压缩介质的排放，将所述凸轮环置于中间，与所述吸入侧侧板相面对配置。

根据本发明，按照排放压力的变化使凸轮环旋转或使凸轮环停止旋转，并可以通过转子和凸轮环的旋转速之差来改变排放量，因此可以提高排放效率。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的可变排放量叶片泵的截面图。

图2是图1的主要部分的分解立体图。

图3是图1的结合立体图。

图4及图5表示根据本发明的第一实施例的可变排放量叶片泵的凸轮环和凸轮环旋转控制部的动作过程的纵截面图。

图6及图7表示根据本发明的第二实施例的可变排放量叶片泵的凸轮环和凸轮环旋转控制部的动作过程的纵截面图。

具体实施方式

以下，参照幅图详细说明本发明。

说明本发明之前，在各实施例中，对具有相同构成的构成组件使用相同的符号，以第一实施例为代表进行说明，在其它实施例中，只说明与第一实施例不同的构成。

图1至图5表示根据本发明第一实施例的可变排放量叶片泵。根据本发明第一实施例的可变排放量叶片泵，具备：泵壳体11；凸轮环21，其可旋转地容纳于泵壳体11；转子25，其压缩被压缩介质；凸轮环旋转控制部31，其控制凸轮环21的旋转来改变被压缩介质的排放量。

泵壳体11形成有向压缩室23吸入被压缩介质的吸入口13。

在泵壳体11的内部可旋转地容纳凸轮环21。在凸轮环21的内部形成压缩被压缩介质的压缩室23，凸轮环21的内周面具有椭圆形截面形状。在凸轮环21的内周面接触后面叙述的转子25的叶片29。并且，根据本发明的可变排放量叶片泵凸轮环21的外周面形成有一个以上具有最大曲率半径的突起部21a，凸轮环21的外周面接触后面叙述的活塞33。由此，凸轮环21的内周面和外周面具有椭圆形截面形状。

在凸轮环21的内部，即在凸轮环21的压缩室23可旋转地设有转子25，所述转子25受未图示电机驱动轴5的支撑并压缩被压缩介质。在转子25的外周面径向形成有多个叶片槽27，在叶片槽27可进出地容纳有与凸轮环21的内周面接触的叶片29。由此，叶片29与凸轮环21的内周面接触并在转子25的半径方向进行往复运动。

凸轮环旋转控制部31接触于凸轮环21的外周面，并控制凸轮环21的旋转。凸轮环旋转控制部31包括：活塞33，其可旋转地接触于凸轮环21的外周面，随着凸轮环21的旋转进行往复运动；弹簧35，其向活塞33提供弹力使得在被压缩介质的排放压力小于设定压力时使凸轮环21停止旋转。

如图4及5所示，活塞33的一端部紧贴于凸轮环21的外周面，而活塞33的另一端支撑于弹簧35。活塞33通过凸轮环21的旋转压缩弹簧或解除所述压缩。

本实施例的弹簧35具有螺旋形状，弹簧35容纳于形成在泵壳体11的弹簧容纳部15。弹簧35的一端部支撑活塞33，弹簧35的另一端部通过弹簧支撑板37的支撑而容纳于弹簧容纳部15。

由此，当被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时，通过凸轮环21，旋转活塞33向弹簧35移动并压缩弹簧35；当被压缩介质的排放压力小于设定压力时，通过弹簧35的弹力，活塞33按压凸轮环21的外周并使凸轮环21停止旋转。

另外，弹簧35的弹力通过弹簧调整螺栓39来调整。弹簧调整螺栓39耦合于弹簧支撑板37，通过按压弹簧35或解除此按压，调整容纳于弹簧容纳部15的弹簧35的位移，从而可以改变施加于活塞33的弹簧35的弹力。

并且，根据本发明的可变排放量叶片泵，吸入侧侧板51和排放侧侧板55将凸轮环21置于中间而相面对地配置。

吸入侧侧板51设于凸轮环21的一侧，并形成有向压缩室23引导被压缩介质的吸入的吸入通道53。

排放侧侧板55设于凸轮环21的另一侧，并形成有引导在压缩室23被压缩的被压缩介质的排放的排放通道57。

此处，符号61是排放导向件，其引导从压缩室23经过排放侧侧板55的被压缩介质的排放，排放导向件61可以分为两个部分。在排放导向件61内安装有喷嘴62。

并且，符号63是覆盖泵壳体11的一侧的主盖，符号65是覆盖泵壳体11的另一侧的辅助盖。并且，符号67是轴承，所述轴承支撑分别作用于吸入侧侧板51及排放侧侧板55的推力的负荷，符号69是可旋转地支撑驱动轴5的驱动轴轴承。符号71是保持泵壳体11内部的气密性的密封垫，符号73是保持主盖63和辅助盖65的气密性的O型圈。

通过所述构成，根据本发明第一实施例的可变排放量叶片泵，当转子25通过驱动轴5的驱动进行旋转时，设于转子25的叶片29的前端部通过离心力与凸轮环21的压缩室23的内周面接触并旋转。

由此，被压缩介质经吸入口23通过吸入侧侧板51的吸入通道53被吸入到凸轮环21的压缩室23之后，通过转子25的旋转，随着容积的减小而被压缩之后，通过排放侧侧板55的排放通道57排放。

另外，随着转子25旋转，被压缩介质受到压缩并被排放，凸轮环21以转子25的旋转方向旋转。尤其，排放压力越大，凸轮环21的旋转力越增加。

即，被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时，凸轮环21的旋转力变得大于活塞33和凸轮环21外周面之间的摩擦力，由此使凸轮环21旋转，如图4所示，按压凸轮环21的外周面的活塞33沿凸轮环21的外周面滑动并向弹簧35移动压缩弹簧35。此时，通过转子25和凸轮环21之间的旋转速之差，在压缩室23被压缩排放的排放量会发生变化。另外，若转子25和凸轮环21以同样的旋转速旋转，则在凸轮环21的压缩室23不发生被压缩介质的压缩，因此排放被停止。

相反，被压缩介质的排放压力小于设定压力时，凸轮环21的旋转力变得小于活塞33和凸轮环21外周面之间的摩擦力，从而活塞不向弹簧35移动，如图5所示，活塞33无法越过凸轮环21外周面的具有最大曲率半径的突起部21a，因此凸轮环21停止旋转，此时，若转子25旋转，则被压缩介质在凸轮环21的压缩室23被压缩，排放量变得最大。

由此，作为一例，当转子25旋转10次时凸轮环21旋转10次，则排放被停止并排放量成为0。当转子25旋转10次时凸轮环21旋转5次，则排放量成为50％。当转子25旋转10次时凸轮环21停止旋转，则排放量成为100％。

从而，根据本发明第一实施例的可变排放量叶片泵，凸轮环21根据被压缩介质的所设定的排放压力变化进行旋转或停止旋转，即，在转子25和凸轮环21之间发生旋转速之差，可以改变在压缩室21被压缩而排放的排放量，由此可以提高排放效率。

图5及图6表示有根据本发明第二实施例的可变排放量叶片泵。根据本发明第二实施例的可变排放量叶片泵与所述第一实施例不同，进一步具备杠杆41，所述杠杆41设于活塞33和弹簧35之间，并向活塞33传递弹簧35的弹力。

活塞33相对于弹簧35的压缩方向可往复移动地横向设于泵壳体11。杠杆41设于活塞33和弹簧35之间，与弹簧35一同可往复移动地容纳于形成在泵壳体11的弹簧容纳部15。在杠杆41的外周面安装有多个滚轮43，所述滚轮43与弹簧容纳部15的内周面滚转运动的同时进行上升及下降。

并且，在弹簧容纳部15连通形成有流路17，所述流路17流入从压缩室23排放的被压缩介质。

活塞33和杠杆41的各端部形成有具有彼此相反的倾斜方向的倾斜部33a、41a，倾斜部33a、41a分别与杠杆41和活塞33相接触，以便活塞33随着杠杆41的往复移动进行往复移动。

由此，杠杆41通过从压缩室23排放的被压缩介质的排放压力在弹簧容纳部15内进行上升及下降，杠杆41的倾斜部41a沿活塞33的倾斜部33a进行上升及下降，由此使活塞33向压缩室23接近或从活塞33离开，根据排放压力的变化使凸轮环21旋转或停止旋转。

根据如所述构成，根据本发明第二实施例的可变排放量叶片泵，当转子25旋转时，设于转子25的叶片29的前端部通过离心力与凸轮环21的压缩室23的内周面接触并旋转，被吸入到压缩室23的被压缩介质通过转子25的旋转，并随着容积的减少被压缩，然后通过排放侧侧板55的排放通道57被排放。

另外，随着转子25旋转被压缩介质被压缩而排放，凸轮环21向转子25的旋转方向旋转，尤其排放压力越高凸轮环21的旋转力越增加。此时，被排放的局部被压缩介质流入形成在泵壳体11的流路17，由此使杠杆41进行升降。

一方面，被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时，凸轮环21的旋转力变得大于活塞33和凸轮环21外周面之间的摩擦力，由此使凸轮环21旋转，同时，通过流入到流路17的被压缩介质的排放压力杠杆41被往上推，活塞33的倾斜部33a紧贴于杠杆41的倾斜部41a，从而如图6所示，按压凸轮环21的外周面的活塞33沿凸轮环21的外周面滑动并向泵壳体11的外侧移动。此时，通过转子25和凸轮环21之间的旋转速之差，在压缩室23被压缩排放的排放量会发生变化。另外，若转子25和凸轮环21以同样的旋转速旋转，则在凸轮环21的压缩室23不发生被压缩介质的压缩，因此排放被停止。

当被压缩介质的排放压力小于设定压力时，凸轮环21的旋转力变得小于活塞33和凸轮环21外周面之间的摩擦力，同时，通过流入到流路17的被压缩介质的排放压力无法将杠杆41往上推，从而如图7所示，活塞33按压凸轮环21的外周面，活塞33无法越过凸轮环21外周面的具有最大曲率半径的突起部21a，因此凸轮环21停止旋转，此时，若转子25旋转，则被压缩介质在凸轮环21的压缩室23被压缩，排放量变最大。

因此，根据本发明的第二实施例的可变排放量叶片泵，凸轮环21根据被压缩介质的所设定的排放压力变化进行旋转或停止旋转，即，在转子25和凸轮环21之间发生旋转速之差，可以改变在压缩室21被压缩而排放的排放量，由此可以提高排放效率。

如此，根据本发明，通过设置凸轮环，其内周面和外周面具有椭圆形截面形状，形成压缩被压缩介质的压缩室，并可旋转地容纳于泵壳体；转子，其在压缩室进行旋转，并压缩被压缩介质；凸轮环旋转控制部31，其控制凸轮环的旋转以使当被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时，使凸轮环旋转，当被压缩介质的排放压力小于设定压力时，使凸轮环停止旋转，可按照排放压力的变化使凸轮环旋转或使凸轮环停止旋转从而可以改变排放量，由此可以提高排放效率。

本发明并不限定于所述实施例，可以设想，本领域的技术人员可在本发明的思想和范围内进行各种修改及变形，因此应理解为所述修改例或变形例也应属于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种可变排放量叶片泵，其包括：

泵壳体；

凸轮环，其内周面和外周面具有椭圆形截面形状，所述凸轮环形成有压缩室以压缩被压缩介质；所述凸轮环可旋转地容纳于所述泵壳体；

转子，在其外周面径向可进出地容纳多个叶片；所述转子在所述凸轮环的压缩室进行旋转，并压缩所述被压缩介质；

凸轮环旋转控制部，其与所述凸轮环的外周面接触，控制所述凸轮环的旋转，以便当所述被压缩介质的排放压力大于等于设定压力时使所述凸轮环旋转，当所述被压缩介质的排放压力小于设定压力时使所述凸轮环停止旋转。

2.根据权利要求1所述的可变排放量叶片泵，其特征在于：

所述凸轮环旋转控制部包括：

活塞，其可滑动地接触于所述凸轮环的外周面，并由于所述凸轮环的旋转进行往复运动；

弹簧，其向所述活塞提供弹力，以便当所述被压缩介质的排放压力小于设定的压力时使所述凸轮环停止旋转。

3.根据权利要求2所述的可变排放量叶片泵，其特征在于：

当所述被压缩介质的排放压力大于等于所设定压力时所述凸轮环旋转，同时所述活塞朝所述弹簧移动而压缩所述弹簧。

4.根据权利要求2所述的可变排放量叶片泵，其特征在于：

所述凸轮环旋转控制部进一步包括调整所述弹簧位移的弹簧调整螺栓。

5.根据权利要求2所述的可变排放量叶片泵，其特征在于进一步包括：

杠杆，其设于所述活塞和所述弹簧之间，通过所述被压缩介质的排放压力而上升或下降，并将所述弹簧的弹力传送至所述活塞，

所述活塞和所述杠杆的端部分别形成有倾斜部，所述倾斜部具有彼此相反的倾斜方向，所述活塞与所述杠杆在所述倾斜部相接触。

6.根据权利要求1所述的可变排放量叶片泵，其特征在于进一步包括：

吸入侧侧板，其形成有吸入通道，所述吸入通道向所述压缩室引导被压缩介质的吸入；所述吸入侧侧板设于所述凸轮环的一侧；

排放侧侧板，其形成有排放信道，所述排放信道引导在所述压缩室受到压缩的被压缩介质的排放；所述排放侧侧板与所述吸入侧侧板相面对地配置，将所述凸轮环置于所述排放侧侧板与所述吸入侧侧板中间。