CN114635854A - 电动泵 - Google Patents

电动泵 Download PDF

Info

Publication number
CN114635854A
CN114635854A CN202111515589.5A CN202111515589A CN114635854A CN 114635854 A CN114635854 A CN 114635854A CN 202111515589 A CN202111515589 A CN 202111515589A CN 114635854 A CN114635854 A CN 114635854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chamber
gear
rotor
drive shaft
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111515589.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114635854B (zh
Inventor
森达志
柏真太郎
正木大辅
吉村健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Nok Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Nok Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Nok Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of CN114635854A publication Critical patent/CN114635854A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114635854B publication Critical patent/CN114635854B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/18Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/126Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with elements extending radially from the rotor body not necessarily cooperating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/005Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0034Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps for other than the working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C15/0038Shaft sealings specially adapted for rotary-piston machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/086Carter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009Shaft sealings specially adapted for pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/40Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/60Shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

电动泵具备壳体,该壳体具有齿轮室、转子室以及马达室。电动泵具备第1密封构件、第2密封构件以及第3密封构件。第1密封构件将齿轮室与转子室之间密封。第2密封构件将齿轮室与转子室之间密封。第3密封构件将齿轮室与马达室之间密封。由第3密封构件带来的齿轮室与马达室之间的密封性比齿轮室与转子室之间的第1密封构件及第2密封构件中的哪一方的密封性都低。

Description

电动泵
技术领域
本公开涉及电动泵。
背景技术
例如日本特开2010-144576号公报所公开的电动泵具备通过驱动轴的旋转而被驱动的驱动转子及从动转子。另外,电动泵具备设置于驱动轴的驱动齿轮及设置于从动轴的从动齿轮。驱动轴的旋转由驱动齿轮及从动齿轮传递到从动转子而使从动转子旋转。另外,电动泵具备使驱动轴旋转的电动马达和具有齿轮室、转子室以及马达室的壳体。齿轮室收容驱动齿轮及从动齿轮。另外,在齿轮室中封入有向驱动齿轮及从动齿轮供给的油。转子室收容驱动转子及从动转子。马达室收容电动马达。马达室、齿轮室以及转子室在驱动轴的旋转轴线方向上按该顺序依次排列配置。
壳体具有将齿轮室与转子室隔开的第1隔壁和将齿轮室与马达室隔开的第2隔壁。在第1隔壁分别形成有供驱动轴通过的第1贯通孔及供从动轴通过的第2贯通孔。在第2隔壁形成有供驱动轴通过的第3贯通孔。并且,电动泵具备:第1密封构件,所述第1密封构件设置于第1贯通孔并且将齿轮室与转子室之间密封;第2密封构件,所述第2密封构件设置于第2贯通孔并且将齿轮室与转子室之间密封;以及第3密封构件,所述第3密封构件设置于第3贯通孔并且将齿轮室与马达室之间密封。
在电动泵的运转期间,有时吸入到转子室内的流体会侵入齿轮室内。并且,当齿轮室内的压力上升时,有可能导致齿轮室内的油向转子室内泄漏。另外,当齿轮室内的压力上升而齿轮室内与马达室内的压力差变大时,第3密封构件的对于驱动轴的压迫力(日文:緊迫力)增大。这样一来,在第3密封构件与驱动轴之间容易产生磨损,第3密封构件的耐久性会恶化,因此电动泵的可靠性有可能降低。
发明内容
一方案的电动泵具备:驱动轴,所述驱动轴具有旋转轴线;驱动转子及从动转子,所述驱动转子及从动转子通过所述驱动轴的旋转而被驱动;从动轴,所述从动轴构成为使所述从动转子旋转;驱动齿轮,所述驱动齿轮设置于所述驱动轴并构成为传递所述驱动轴的旋转;从动齿轮,所述从动齿轮设置于所述从动轴并构成为传递所述驱动轴的旋转;电动马达,所述电动马达构成为使所述驱动轴旋转;以及壳体,所述壳体具有齿轮室、转子室以及马达室,所述齿轮室收容所述驱动齿轮及所述从动齿轮并且封入有向所述驱动齿轮及所述从动齿轮供给的油,所述转子室收容所述驱动转子及所述从动转子,所述马达室收容所述电动马达。所述马达室、所述齿轮室以及所述转子室在所述驱动轴的旋转轴线方向上按该顺序依次排列配置。所述壳体具有将所述齿轮室与所述转子室隔开的第1隔壁、和将所述齿轮室与所述马达室隔开的第2隔壁。在所述第1隔壁分别形成有供所述驱动轴通过的第1贯通孔及供所述从动轴通过的第2贯通孔,在所述第2隔壁形成有供所述驱动轴通过的第3贯通孔。所述电动泵具备:第1密封构件,所述第1密封构件设置于所述第1贯通孔并且将所述齿轮室与所述转子室之间密封;第2密封构件,所述第2密封构件设置于所述第2贯通孔并且将所述齿轮室与所述转子室之间密封;以及第3密封构件,所述第3密封构件设置于所述第3贯通孔并且将所述齿轮室与所述马达室之间密封。由所述第3密封构件带来的所述齿轮室与所述马达室之间的密封性比所述齿轮室与所述转子室之间的所述第1密封构件及所述第2密封构件中的哪一方的密封性都低。
附图说明
图1是示出实施方式中的电动泵的平剖视图。
图2是电动泵的纵剖视图。
图3是示出第1密封构件与驱动轴的关系的剖视图。
图4是示出第3密封构件与驱动轴的关系的剖视图。
图5是示出第3密封构件的主唇构件与驱动轴的关系的剖视图。
图6是将第1螺旋槽的一部分放大而示出的剖视图。
图7是示出另一实施方式中的第3密封构件的主唇构件与驱动轴的关系的剖视图。
图8是示出又一实施方式中的第1密封构件与驱动轴的关系的剖视图。
图9是示出再又一实施方式中的第3密封构件与驱动轴的关系的剖视图。
具体实施方式
以下,根据图1~图6对将电动泵具体化了的一实施方式进行说明。本实施方式的电动泵搭载于燃料电池车。在燃料电池车搭载有供给氧及氢而使其发电的燃料电池系统。并且,电动泵被用作使作为从燃料电池排出的流体的氢气(氢废气)循环并再次向燃料电池供给的燃料电池车用的氢泵。
如图1所示,电动泵10的壳体11是具有马达壳体12、齿轮壳体13、转子壳体14以及罩构件15的筒状。马达壳体12是具有板状的端壁12a和从端壁12a的外周部呈筒状延伸的周壁12b的有底筒状。齿轮壳体13是具有板状的端壁13a和从端壁13a的外周部呈筒状延伸的周壁13b的有底筒状。
齿轮壳体13在齿轮壳体13的端壁13a的外表面13c与马达壳体12的周壁12b的开口端面12c对接的状态下,与马达壳体12的周壁12b的开口侧的端部连结。齿轮壳体13的端壁13a将马达壳体12的周壁12b的开口封闭。马达壳体12的周壁12b的轴心方向与齿轮壳体13的周壁13b的轴心方向分别一致。
转子壳体14是具有板状的端壁14a和从端壁14a的外周部呈筒状延伸的周壁14b的有底筒状。转子壳体14在转子壳体14的端壁14a的外表面14c与齿轮壳体13的周壁13b的开口端面13d对接的状态下,与齿轮壳体13的周壁13b的开口侧的端部连结。转子壳体14的端壁14a将齿轮壳体13的周壁13b的开口封闭。齿轮壳体13的周壁13b的轴心方向与转子壳体14的周壁14b的轴心方向分别一致。
罩构件15为板状。罩构件15在罩构件15的一端面15a与转子壳体14的周壁14b的开口端面14d对接的状态下,与转子壳体14的周壁14b的开口侧的端部连结。罩构件15将转子壳体14的周壁14b的开口封闭。
电动泵10具备以相互平行地配置于壳体11的状态被支承为能够旋转的驱动轴16及从动轴17。因此,从动轴17相对于驱动轴16平行地配置。驱动轴16及从动轴17的旋转轴线方向与各周壁12b、13b、14b的轴心方向一致。另外,电动泵10具备设置于驱动轴16的圆板状的驱动齿轮18、及设置于从动轴17的圆板状的从动齿轮19。从动齿轮19与驱动齿轮18啮合而旋转。电动泵10具备利用驱动齿轮18旋转的驱动转子20、及利用从动齿轮19旋转的从动转子21。驱动转子20设置于驱动轴16的第1端部。从动转子21设置于从动轴17的第1端部。从动转子21与驱动转子20一起旋转。驱动转子20及从动转子21通过驱动轴16的旋转而被驱动。驱动齿轮18及从动齿轮19将驱动轴16的旋转向使从动转子21旋转的从动轴17传递。
电动泵10具备使驱动轴16旋转的电动马达22。因此,电动马达22是为了使驱动轴16旋转而进行驱动的驱动源。在壳体11内形成有收容电动马达22的马达室23。马达室23由马达壳体12的端壁12a、马达壳体12的周壁12b以及齿轮壳体13的端壁13a划分出。
电动马达22具有马达转子22a和定子22b。马达转子22a以能够一体旋转的方式固定于驱动轴16。定子22b具有固定于马达壳体12的周壁12b的内周面的圆筒状的定子芯22c。定子芯22c包围马达转子22a。而且,定子22b具有卷绕于定子芯22c的线圈22d。并且,电动马达22通过向线圈22d供给电力而被驱动,马达转子22a与驱动轴16一体地旋转。
在壳体11内形成有收容驱动齿轮18及从动齿轮19的齿轮室24。齿轮室24由齿轮壳体13的端壁13a、齿轮壳体13的周壁13b以及转子壳体14的端壁14a划分出。驱动齿轮18及从动齿轮19以相互啮合的状态收容于齿轮室24。在齿轮室24中封入有向驱动齿轮18及从动齿轮19供给的油。油有助于驱动齿轮18及从动齿轮19的润滑及温度上升的抑制。驱动齿轮18及从动齿轮19通过一边浸在油中一边进行旋转,从而能够以不会烧伤或磨损的方式进行高速旋转。
在壳体11内形成有收容驱动转子20及从动转子21的转子室25。因此,壳体11具有齿轮室24、转子室25以及马达室23。转子室25由转子壳体14的端壁14a、转子壳体14的周壁14b以及罩构件15划分出。在本实施方式中,马达室23、齿轮室24以及转子室25在驱动轴16的旋转轴线方向上按该顺序依次排列配置。
转子壳体14的端壁14a在驱动轴16的旋转轴线方向上将齿轮室24与转子室25隔开。因此,转子壳体14的端壁14a是将齿轮室24与转子室25隔开的第1隔壁。齿轮壳体13的端壁13a在驱动轴16的旋转轴线方向上将齿轮室24与马达室23隔开。因此,齿轮壳体13的端壁13a是将齿轮室24与马达室23隔开的第2隔壁。罩构件15在驱动轴16的旋转轴线方向上将转子室25与壳体11的外部隔开。
在转子壳体14的端壁14a形成有供驱动轴16通过的第1贯通孔30。第1贯通孔30的第1端向转子室25开口,第1贯通孔30的第2端向齿轮室24开口。在第1贯通孔30设置有将驱动轴16支承为能够旋转的第1轴承31。另外,在第1贯通孔30设置有第1密封构件32。第1密封构件32配置在第1贯通孔30中的比第1轴承31靠近转子室25的位置。第1密封构件32将第1贯通孔30与驱动轴16之间密封。由此,第1密封构件32将齿轮室24与转子室25之间密封。
在转子壳体14的端壁14a形成有供从动轴17通过的第2贯通孔40。第2贯通孔40的第1端向转子室25开口,第2贯通孔40的第2端向齿轮室24开口。在第2贯通孔40设置有将从动轴17支承为能够旋转的第2轴承41。另外,在第2贯通孔40设置有第2密封构件42。第2密封构件42配置在第2贯通孔40中的比第2轴承41靠近转子室25的位置。第2密封构件42将第2贯通孔40与从动轴17之间密封。由此,第2密封构件42将齿轮室24与转子室25之间密封。
在齿轮壳体13的端壁13a形成有供驱动轴16通过的第3贯通孔50。第3贯通孔50的第1端向齿轮室24开口,第3贯通孔50的第2端向马达室23开口。在第3贯通孔50设置有将驱动轴16支承为能够旋转的第3轴承51。另外,在第3贯通孔50设置有第3密封构件52。第3密封构件52配置在第3贯通孔50中的比第3轴承51靠近马达室23的位置。第3密封构件52将第3贯通孔50与驱动轴16之间密封。由此,第3密封构件52将齿轮室24与马达室23之间密封。
驱动轴16贯通齿轮壳体13的端壁13a及转子壳体14的端壁14a。从动轴17贯通转子壳体14的端壁14a。因此,在转子壳体14的端壁14a贯通有驱动轴16及从动轴17。驱动轴16中的通过第3贯通孔50的部位的外径比驱动轴16中的通过第1贯通孔30的部位的外径大。驱动轴16中的通过第1贯通孔30的部位的外径与从动轴17中的通过第2贯通孔40的部位的外径相同。
在齿轮壳体13的端壁13a的内底面13e形成有轴承收容凹部60。在轴承收容凹部60设置有将从动轴17的第2端部支承为能够旋转的第4轴承61。并且,从动轴17的第1端部通过第2贯通孔40而向转子室25内突出,从动轴17的第2端部配置于轴承收容凹部60内,以能够旋转的方式被支承于第4轴承61。因此,从动轴17被悬臂支承于壳体11。
在马达壳体12的端壁12a的内底面12e形成有圆筒状的轴承部62。在轴承部62设置有将驱动轴16中的与转子室25相反的一侧的端部支承为能够旋转的第5轴承63。并且,驱动轴16的第1端部通过第1贯通孔30而向转子室25内突出,驱动轴16的第2端部配置于轴承部62的内侧,以能够旋转的方式被支承于第5轴承63。因此,驱动轴16被悬臂支承于壳体11。
如图2所示,驱动转子20及从动转子21在与驱动轴16及从动轴17的旋转轴线方向正交的剖视时形成为作为数字的8字状(沙漏形状)。驱动转子20具有两个山齿20a和形成在两个山齿20a之间的谷齿20b。从动转子21具有两个山齿21a和形成在两个山齿21a之间的谷齿21b。
并且,驱动转子20及从动转子21能够一边反复进行在驱动转子20的山齿20a进入到从动转子21的谷齿21b之后从动转子21的山齿21a进入驱动转子20的谷齿20b一边在转子室25内旋转。驱动转子20及从动转子21在转子室25内相互反向旋转。具体而言,驱动转子20向图2所示的箭头R1的方向旋转,从动转子21向图2所示的箭头R2的方向旋转。
转子壳体14具有向转子室25内吸入氢气的吸入口26、和排出转子室25内的氢气的排出口27。吸入口26及排出口27分别形成于转子壳体14的周壁14b的外周面中的隔着转子室25相对的位置。吸入口26及排出口27将转子室25与转子壳体14的外部连通。将吸入口26与排出口27连结的直线方向Z1,与驱动轴16及从动轴17的旋转轴线r1、r2中的每一个垂直地交叉。图2中的直线方向Z1与重力方向一致。
图3示出驱动轴16、第1贯通孔30以及第1密封构件32各自的关系。此外,从动轴17、第2贯通孔40以及第2密封构件42各自的关系与驱动轴16、第1贯通孔30以及第1密封构件32各自的关系相同,因此省略其详细的说明。另外,第1密封构件32及第2密封构件42各自的结构相同,因此,在图3中,详细说明第1密封构件32的结构,省略第2密封构件42的结构的详细说明。
如图3所示,第1密封构件32具有密封主体部71、唇构件72、加强环73以及保持构件74。密封主体部71为筒状。密封主体部71为橡胶制。密封主体部71具有主唇部71a、外周密封部71b以及密封连接部71c。主唇部71a、外周密封部71b以及密封连接部71c从密封主体部71的内周侧朝向外周侧按主唇部71a、密封连接部71c以及外周密封部71b的顺序配置。
外周密封部71b为筒状。外周密封部71b沿着第1贯通孔30的内周面延伸。外周密封部71b的外周面与第1贯通孔30的内周面紧贴。密封连接部71c是从外周密封部71b的内周部向密封主体部71的径向内侧延伸的环状。具体而言,密封连接部71c从外周密封部71b的内周部中的齿轮室24侧的端部向密封主体部71的径向内侧延伸。主唇部71a从密封连接部71c的内周缘向密封主体部71的径向内侧突出,并且呈筒状延伸。主唇部71a中的从密封连接部71c延伸的延伸方向是与外周密封部71b中的从密封连接部71c延伸的延伸方向相反的方向。在主唇部71a的外周部安装有环状的卡紧弹簧75。并且,主唇部71a利用卡紧弹簧75而不易从驱动轴16的外周面离开,并且与驱动轴16的外周面紧贴。并且,通过外周密封部71b的相对于第1贯通孔30的内周面的紧贴、及主唇部71a的相对于驱动轴16的外周面的紧贴的各自,从而驱动轴16的外周面与第1贯通孔30的内周面之间被第1密封构件32密封。
加强环73为金属制。加强环73保持于密封主体部71。加强环73具有延伸部73a及凸缘部73b。延伸部73a是沿着外周密封部71b的内周面延伸的筒状。凸缘部73b是沿着密封连接部71c延伸的环状。凸缘部73b在与延伸部73a的轴线方向正交的方向上延伸。凸缘部73b从延伸部73a的内周面延伸。
唇构件72为四氟乙烯树脂(PTFE:Polytetrafluoroethylene)制。唇构件72具有被保持部72a和防尘唇部72b。被保持部72a是沿着加强环73的凸缘部73b延伸的环状。防尘唇部72b是从被保持部72a的内周缘突出的圆锥筒状。防尘唇部72b随着从被保持部72a的内周缘离开而相对于主唇部71a逐渐离开同时延伸。防尘唇部72b从被保持部72a朝向驱动轴16的外周面延伸。并且,防尘唇部72b抑制异物从转子室25侵入齿轮室24。
保持构件74为金属制。保持构件74具有第1保持部74a及第2保持部74b。第1保持部74a是沿着加强环73的延伸部73a的内周面延伸的筒状。第1保持部74a将加强环73的延伸部73a以朝向外周密封部71b压靠的状态进行保持。第2保持部74b是沿着唇构件72的被保持部72a延伸的环状。第2保持部74b将唇构件72的被保持部72a及加强环73的凸缘部73b以朝向密封连接部71c压靠的状态进行保持。由此,密封主体部71、唇构件72、加强环73以及保持构件74被一体化。
如图4所示,第3密封构件52具有安装环81、橡胶构件82以及主唇构件83。安装环81为金属制,安装环81具有圆筒部81a、连结部81b以及凸缘部81c。凸缘部81c是在与圆筒部81a的轴线方向正交的方向上延伸的环状。凸缘部81c相对于圆筒部81a向圆筒部81a的径向内侧延伸。连结部81b是将圆筒部81a与凸缘部81c连结的圆锥筒状。连结部81b与圆筒部81a的轴线方向的一端缘、即第1端缘连续。连结部81b随着从圆筒部81a的第1端缘离开而朝向圆筒部81a的径向内侧逐渐延伸。连结部81b相对于圆筒部81a的轴线方向倾斜地延伸。
橡胶构件82为圆环状。橡胶构件82具有外周密封部82a、防尘唇部82b以及密封连接部82c。外周密封部82a、防尘唇部82b以及密封连接部82c从橡胶构件82的内周侧朝向外周侧按防尘唇部82b、密封连接部82c以及外周密封部82a的顺序配置。
外周密封部82a为筒状。外周密封部82a沿着安装环81的连结部81b的外周面延伸。外周密封部82a与安装环81的连结部81b的外周面紧贴。另外,外周密封部82a的外周面与第3贯通孔50的内周面紧贴。由此,外周密封部82a将安装环81与齿轮壳体13之间密封。
密封连接部82c是从外周密封部82a的内周部向橡胶构件82的径向内侧延伸的环状。密封连接部82c沿着安装环81的凸缘部81c延伸。密封连接部82c具有:第1紧贴部821c,所述第1紧贴部821c与凸缘部81c中的位于圆筒部81a侧的面紧贴;以及第2紧贴部822c,所述第2紧贴部822c与凸缘部81c中的位于与圆筒部81a相反的一侧的面紧贴。并且,密封连接部82c在第1紧贴部821c及第2紧贴部822c分别与安装环81的凸缘部81c紧贴的状态下保持凸缘部81c。因此,安装环81与橡胶构件82被一体化。
防尘唇部82b是从密封连接部82c的内周缘向橡胶构件82的径向内侧突出的圆锥筒状。防尘唇部82b随着从密封连接部82c的内周缘离开而相对于第1紧贴部821c逐渐离开同时延伸。防尘唇部82b从密封连接部82c朝向驱动轴16的外周面延伸。并且,防尘唇部82b抑制异物从马达室23侵入齿轮室24。
主唇构件83为筒状。主唇构件83为四氟乙烯树脂(PTFE:polytetrafluoroethylene)制。主唇构件83具有内周密封部83a和被保持部83b。内周密封部83a为圆锥筒状。被保持部83b是在与内周密封部83a的轴线方向正交的方向上延伸的环状。被保持部83b与安装环81的凸缘部81c平行地延伸。被保持部83b与密封连接部82c的第1紧贴部821c中的与凸缘部81c相反的一侧的部位紧贴。并且,主唇构件83通过在被保持部83b与密封连接部82c的第1紧贴部821c紧贴的状态下被保持于第1紧贴部821c,从而安装于橡胶构件82。因此,主唇构件83与橡胶构件82被一体化,主唇构件83与安装环81经由橡胶构件82被一体化。
内周密封部83a随着从被保持部83b的内周缘离开而从防尘唇部82b逐渐离开同时延伸。内周密封部83a的轴线方向与安装环81的圆筒部81a的轴线方向一致。内周密封部83a随着从被保持部83b的内周缘离开而逐渐接近驱动轴16的外周面。并且,内周密封部83a的内周面中的内周密封部83a的顶端侧的部分与驱动轴16的外周面紧贴。因此,内周密封部83a的内周面具有与驱动轴16的外周面紧贴的部分、和从驱动轴16的外周面离开的部分。因此,内周密封部83a的内周面中的与驱动轴16的外周面紧贴的部分是第3密封构件52中的与驱动轴16的密封面52a。并且,驱动轴16的外周面中的与密封面52a的滑动部位是驱动轴16中的与第3密封构件52的滑动面16a。
第3密封构件52通过将安装环81的圆筒部81a压入到第3贯通孔50,从而在第3贯通孔50的内侧固定于齿轮壳体13的端壁13a。在第3密封构件52在第3贯通孔50的内侧固定于齿轮壳体13的端壁13a的状态下,第3贯通孔50的内侧的位于比第3密封构件52的密封面52a靠齿轮室24侧的位置的第1空间K1与齿轮室24连通。因此,在第3密封构件52在第3贯通孔50的内侧固定于齿轮壳体13的端壁13a的状态下,内周密封部83a的顶端缘83e面向齿轮室24。在第3密封构件52在第3贯通孔50的内侧固定于齿轮壳体13的端壁13a的状态下,第3贯通孔50的内侧的位于比第3密封构件52的密封面52a靠马达室23侧的位置的第2空间K2与马达室23连通。因此,内周密封部83a的内周面中的从驱动轴16的外周面离开的部分面向马达室23。
如图4及图5所示,在第3密封构件52形成有第1螺旋槽53。第1螺旋槽53形成于内周密封部83a的内周面。第1螺旋槽53的第1端在内周密封部83a的顶端缘83e开口。第1螺旋槽53的第2端越过密封面52a而延伸至内周密封部83a的内周面中的从驱动轴16的外周面离开的部分。因此,在第3密封构件52的密封面52a形成有第1螺旋槽53。第1螺旋槽53从内周密封部83a的顶端缘83e越过密封面52a而连续至内周密封部83a的内周面中的从驱动轴16的外周面离开的部分。因此,第1螺旋槽53将齿轮室24内与马达室23内连通。
如图6所示,第1螺旋槽53为截面三角形状。换言之,第1螺旋槽53为截面V字形状。第1螺旋槽53具有在与内周密封部83a的内周面交叉的状态下倾斜延伸的2个槽内面53a。各槽内面53a中的位于与内周密封部83a的内周面相反的一侧的缘部彼此交叉。2个槽内面53a的交点是第1螺旋槽53的最下部。各槽内面53a所成的角度θ1例如为20度。另外,第1螺旋槽53的间距P1恒定。第1螺旋槽53的深度D1从第1螺旋槽53的第1端到第2端是恒定的。第1螺旋槽53的间距P1比第1螺旋槽53的深度D1大。
如图1所示,在马达壳体12设置有放出通路90。放出通路90的一端与马达室23内连通。放出通路90的另一端与马达壳体12的外部连通。因此,放出通路90将马达室23内与马达壳体12的外部相连。在放出通路90设置有阀芯(日文:弁体)91。阀芯91构成为,当马达室23内的压力高于预定的压力时开阀。并且,阀芯91构成为,当开阀时能够向马达壳体12的外部排出马达室23内的流体。因此,阀芯91从马达室23内向马达壳体12的外部排出流体。
接着,对本实施方式的作用进行说明。
当电动泵10的运转开始并通过电动马达22的驱动而使驱动轴16旋转时,从动轴17经由相互啮合着的驱动齿轮18及从动齿轮19的齿轮连结而相对于驱动轴16反向旋转。由此,驱动转子20及从动转子21相互反向旋转,电动泵10通过驱动转子20及从动转子21的旋转,进行经由吸入口26的向转子室25的氢气的吸入、及经由排出口27的从转子室25的氢气的排出。
另外,在电动泵10的运转期间,有时吸入到转子室25内的氢气会侵入齿轮室24。例如,在电动泵10的运转初期阶段,转子室25内的压力比齿轮室24内的压力大,因此吸入到转子室25内的氢气会侵入齿轮室24。这样一来,齿轮室24内的压力会逐渐上升。
在此,由于齿轮室24内与马达室23内经由第1螺旋槽53连通,因此由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。并且,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,作为齿轮室24内的流体的包含氢气的流体通过第1螺旋槽53而被向马达室23内排出。因此,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,齿轮室24内的流体相比于向转子室25内,更容易向马达室23内泄漏。并且,齿轮室24内的流体通过第1螺旋槽53而向马达室23内排出,从而抑制了齿轮室24内的压力的上升。并且,当马达室23内的压力高于预定的压力时,阀芯91开阀,从齿轮室24内泄漏到马达室23内的流体利用阀芯91而经由放出通路90向马达壳体12的外部排出。
在上述实施方式中能够得到以下的效果。
(1)由于由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低,因此,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,齿轮室24内的流体相比于向转子室25内,更容易向马达室23内泄漏。并且,由于齿轮室24内的流体向马达室23内泄漏,所以能够抑制齿轮室24内的压力的上升。因此,能够减小齿轮室24内与马达室23内的压力差,能够抑制第3密封构件52的对于驱动轴16的压迫力增大。其结果是,在第3密封构件52与驱动轴16之间不易产生磨损,第3密封构件52的耐久性提高。并且,由于能够抑制齿轮室24内的压力的上升,因此能够抑制齿轮室24内的油向转子室25内泄漏。以上,能够抑制齿轮室24内的油向转子室25内泄漏,并且能够提高电动泵10的可靠性。
(2)由于齿轮室24内与马达室23内经由第1螺旋槽53连通,因此由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。并且,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,能够使齿轮室24内的流体通过第1螺旋槽53而向马达室23内排出。并且,通过使齿轮室24内的流体通过第1螺旋槽53而向马达室23内排出,从而能够抑制齿轮室24内的压力的上升。
(3)第1螺旋槽53为截面三角形状。这样,截面三角形状的第1螺旋槽53形成于第3密封构件52中的与驱动轴16的密封面52a,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,适合作为用于将齿轮室24内的流体向马达室23内排出的第1螺旋槽53。
(4)在马达壳体12设置有将马达室23内与马达壳体12的外部相连的放出通路90。并且,在放出通路90设置有从马达室23内向马达壳体12的外部排出流体的阀芯91。由此,能够利用阀芯91将从齿轮室24内泄漏到马达室23内的流体经由放出通路90向马达壳体12的外部排出。
(5)驱动轴16中的通过第3贯通孔50的部位的外径比驱动轴16中的通过第1贯通孔30的部位的外径大。驱动轴16中的通过第1贯通孔30的部位的外径与从动轴17中的通过第2贯通孔40的部位的外径相同。由此,例如,与驱动轴16中的通过第3贯通孔50的部位的外径比驱动轴16中的通过第1贯通孔30的部位的外径小的情况相比,第3密封构件52的相对于驱动轴16的接触部分的周向的长度变长。第3密封构件52的相对于驱动轴16的接触部分的周向的长度越长,则齿轮室24内的流体越容易向马达室23内泄漏,因此在齿轮室24内的压力上升了的情况下,齿轮室24内的流体相比于向转子室25内,更容易向马达室23内泄漏,能够抑制齿轮室24内的压力的上升。
此外,上述实施方式能够如以下那样变更来实施。上述实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。
о如图7所示,也可以在第3密封构件52未形成第1螺旋槽53。并且,也可以在驱动轴16的外周面形成有第2螺旋槽93。第2螺旋槽93的第1端在驱动轴16的外周面中的比与内周密封部83a的顶端缘83e相对的部位稍微靠近齿轮室24的部位开口。第2螺旋槽93的第2端越过滑动面16a,在驱动轴16的外周面中延伸至与内周密封部83a的内周面中的从驱动轴16的外周面离开的部分相对的部位。因此,在驱动轴16中的与第3密封构件52的滑动面16a形成有第2螺旋槽93。并且,第2螺旋槽93将齿轮室24内与马达室23内连通。第2螺旋槽93为截面三角形状。换言之,第2螺旋槽93为截面V字形状。
由此,齿轮室24内与马达室23内经由第2螺旋槽93连通,因此由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。并且,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,齿轮室24内的流体通过第2螺旋槽93而被向马达室23内排出。因此,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,齿轮室24内的流体相比于向转子室25内,更容易向马达室23内泄漏。并且,通过使齿轮室24内的流体通过第2螺旋槽93而向马达室23内排出,能够抑制齿轮室24内的压力的上升。截面为三角形的第2螺旋槽93形成于驱动轴16中的与第3密封构件52的滑动面16a,在齿轮室24内的压力上升了的情况下,适合作为用于将齿轮室24内的流体向马达室23内排出的第2螺旋槽93。
о在图7所示的实施方式中,也可以在第3密封构件52形成有第1螺旋槽53。总之,也可以是,在第3密封构件52形成有第1螺旋槽53,而且,在驱动轴16的外周面形成有第2螺旋槽93。
о在实施方式中,也可以是,以第3密封构件52的相对于第3贯通孔50的接触面积比第1密封构件32的相对于第1贯通孔30的接触面积及第2密封构件42的相对于第2贯通孔40的接触面积小的方式构成第1密封构件32、第2密封构件42以及第3密封构件52。
由此,能够使由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。因此,在该情况下,例如也可以不在第3密封构件52形成第1螺旋槽53。
о在实施方式中,也可以是,以第3密封构件52的相对于第3贯通孔50的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积比第1密封构件32的相对于第1贯通孔30的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积及第2密封构件42的相对于第2贯通孔40的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积大、且第3密封构件52的厚度比第1密封构件32的厚度及第2密封构件42的厚度小的方式,构成第1密封构件32、第2密封构件42以及第3密封构件52。
在此,例如,第3密封构件52的相对于第3贯通孔50的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积是从将从驱动轴16的旋转轴线r1到外周密封部82a的外周面的线段作为半径而求出的面积减去将从驱动轴16的旋转轴线r1到密封面52a的线段作为半径而求出的面积而得到的面积。另外,第1密封构件32的相对于第1贯通孔30的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积是从将从驱动轴16的旋转轴线r1到外周密封部71b的外周面的线段作为半径而求出的面积减去将从驱动轴16的旋转轴线r1到主唇部71a的线段作为半径而求出的面积而得到的面积。而且,第2密封构件42的相对于第2贯通孔40的在驱动轴16的旋转轴线方向上的投影面积是从将从从动轴17的旋转轴线r2到外周密封部71b的外周面的线段作为半径而求出的面积减去将从从动轴17的旋转轴线r2到主唇部71a的线段作为半径而求出的面积而得到的面积。第3密封构件52的厚度是在第3密封构件52中将第1紧贴部821c、第2紧贴部822c、凸缘部81c以及被保持部83b各自的厚度相加而得到的厚度。第1密封构件32及第2密封构件42的厚度是将密封连接部71c、凸缘部73b、被保持部72a以及第2保持部74b各自的厚度相加而得到的厚度。
由此,能够使由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。因此,在该情况下,例如,也可以不在第3密封构件52形成第1螺旋槽53。
о在实施方式中,也可以是,以第3密封构件52的透过性比第1密封构件32及第2密封构件42的透过性高的方式构成第1密封构件32、第2密封构件42以及第3密封构件52。例如,也可以是,以第3密封构件52的透过性比第1密封构件32及第2密封构件42的透过性高的方式适当变更第1密封构件32及第2密封构件42的密封主体部71的材质、及第3密封构件52的橡胶构件82的材质。
由此,第3密封构件52的透过性比第1密封构件32及第2密封构件42的透过性高,因此能够使由第3密封构件52带来的齿轮室24与马达室23之间的密封性比齿轮室24与转子室25之间的第1密封构件32及第2密封构件42中的哪一方的密封性都低。因此,在该情况下,例如也可以不在第3密封构件52形成第1螺旋槽53。
о在实施方式中,也可以是,第1螺旋槽53的间距P1不是恒定的。
о在实施方式中,也可以是,第1螺旋槽53的深度D1从第1螺旋槽53的第1端到第2端不是恒定的。
о在实施方式中,也可以是,第1螺旋槽53的间距P1小于第1螺旋槽53的深度D1。
о在实施方式中,也可以是,第1螺旋槽53的间距P1与第1螺旋槽53的深度D1为相同的尺寸。
о在实施方式中,也可以是,第1螺旋槽53不是截面三角形状,例如也可以是截面圆弧状。总之,第1螺旋槽53只要能够将齿轮室24内与马达室23内连通即可,形状没有特别限定。
о在图7所示的实施方式中,也可以是,第2螺旋槽93不是截面三角形状,例如也可以是截面圆弧状。总之,第2螺旋槽93只要能够将齿轮室24内与马达室23内连通即可,形状没有特别限定。
о如图8所示,第1密封构件32及第2密封构件42也可以是省略了唇构件72及保持构件74的结构。此外,如图8所示,第1密封构件32及第2密封构件42也可以是密封连接部71c从外周密封部71b的内周部的转子室25侧的端部向密封主体部71的径向内侧延伸的结构。因此,外周密封部71b的从密封连接部71c延伸的延伸方向也可以是与主唇部71a的从密封连接部71c延伸的延伸方向相同的方向。
о如图9所示,第3密封构件52也可以是主唇构件83由金属制的环状的保持构件84保持的结构。
о在实施方式中,电动泵10也可以是在马达壳体12未设置放出通路90的结构。
о在实施方式中,也可以是,驱动转子20及从动转子21在与驱动轴16及从动轴17的旋转轴线方向正交的剖视时例如为三叶状或四叶状。
о在实施方式中,也可以是,驱动转子20及从动转子21例如为螺旋形状。
о在实施方式中,电动泵10也可以不是向燃料电池供给氢气的燃料电池用氢泵,也可以用于其他用途。总之,向转子室25吸入的流体不限于氢气。

Claims (9)

1.一种电动泵,其中,所述电动泵具备:
驱动轴,所述驱动轴具有旋转轴线;
驱动转子及从动转子,所述驱动转子及从动转子通过所述驱动轴的旋转而被驱动;
从动轴,所述从动轴构成为使所述从动转子旋转;
驱动齿轮,所述驱动齿轮设置于所述驱动轴并构成为传递所述驱动轴的旋转;
从动齿轮,所述从动齿轮设置于所述从动轴并构成为传递所述驱动轴的旋转;
电动马达,所述电动马达构成为使所述驱动轴旋转;以及
壳体,所述壳体具有齿轮室、转子室以及马达室,所述齿轮室收容所述驱动齿轮及所述从动齿轮并且封入有向所述驱动齿轮及所述从动齿轮供给的油,所述转子室收容所述驱动转子及所述从动转子,所述马达室收容所述电动马达,
所述马达室、所述齿轮室以及所述转子室在所述驱动轴的旋转轴线方向上按该顺序依次排列配置,
所述壳体具有将所述齿轮室与所述转子室隔开的第1隔壁、和将所述齿轮室与所述马达室隔开的第2隔壁,
在所述第1隔壁分别形成有供所述驱动轴通过的第1贯通孔及供所述从动轴通过的第2贯通孔,在所述第2隔壁形成有供所述驱动轴通过的第3贯通孔,
所述电动泵具备:
第1密封构件,所述第1密封构件设置于所述第1贯通孔并且将所述齿轮室与所述转子室之间密封;
第2密封构件,所述第2密封构件设置于所述第2贯通孔并且将所述齿轮室与所述转子室之间密封;以及
第3密封构件,所述第3密封构件设置于所述第3贯通孔并且将所述齿轮室与所述马达室之间密封,
由所述第3密封构件带来的所述齿轮室与所述马达室之间的密封性比所述齿轮室与所述转子室之间的所述第1密封构件及所述第2密封构件中的哪一方的密封性都低。
2.根据权利要求1所述的电动泵,其中,
在所述第3密封构件中的与所述驱动轴的密封面设置有第1螺旋槽,
所述第1螺旋槽将所述齿轮室内与所述马达室内连通。
3.根据权利要求2所述的电动泵,其中,
所述第1螺旋槽为截面三角形状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电动泵,其中,
在所述驱动轴中的与所述第3密封构件的滑动面设置有第2螺旋槽,
所述第2螺旋槽将所述齿轮室内与所述马达室内连通。
5.根据权利要求4所述的电动泵,其中,
所述第2螺旋槽为截面三角形状。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电动泵,其中,
所述第3密封构件的相对于所述第3贯通孔的接触面积比所述第1密封构件的相对于所述第1贯通孔的接触面积及所述第2密封构件的相对于所述第2贯通孔的接触面积小。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电动泵,其中,
所述第3密封构件的相对于所述第3贯通孔的在所述驱动轴的旋转轴线方向上的投影面积比所述第1密封构件的相对于所述第1贯通孔的在所述旋转轴线方向上的投影面积及所述第2密封构件的相对于所述第2贯通孔的在所述旋转轴线方向上的投影面积大,且所述第3密封构件的厚度比所述第1密封构件的厚度及所述第2密封构件的厚度小。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电动泵,其中,
所述第3密封构件的透过性比所述第1密封构件的透过性及所述第2密封构件的透过性高。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电动泵,其中,
在所述壳体设置有将所述马达室内与所述壳体的外部相连的放出通路,
在所述放出通路设置有从所述马达室内向所述壳体的外部排出流体的阀芯。
CN202111515589.5A 2020-12-16 2021-12-13 电动泵 Active CN114635854B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-208375 2020-12-16
JP2020208375A JP2022095194A (ja) 2020-12-16 2020-12-16 電動ポンプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114635854A true CN114635854A (zh) 2022-06-17
CN114635854B CN114635854B (zh) 2024-03-15

Family

ID=81846850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111515589.5A Active CN114635854B (zh) 2020-12-16 2021-12-13 电动泵

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11905954B2 (zh)
JP (1) JP2022095194A (zh)
CN (1) CN114635854B (zh)
DE (1) DE102021132963A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001165328A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Nok Corp オイルシール
US6290470B1 (en) * 1998-10-02 2001-09-18 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Shaft sealing assembly and compressor incorporating the same
JP2005188326A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Toyota Industries Corp 流体圧縮機
WO2006068047A1 (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Eagle Industry Co., Ltd. 軸封装置
JP2006177299A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 電動ポンプ
JP2010144576A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toyota Industries Corp 電動ルーツ型圧縮機
CN110067751A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 株式会社丰田自动织机 电动罗茨泵
JP2020084959A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社ケーヒン 燃料供給装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE790672A (fr) * 1971-10-29 1973-04-27 Copeland Corp Compresseur a chambres rotatives
JP2007024015A (ja) 2005-07-21 2007-02-01 Toyota Industries Corp 水素循環ポンプ及び該水素循環ポンプを用いた燃料電池システム
JP2009144822A (ja) 2007-12-14 2009-07-02 Nok Corp オイルシール
JP2014173566A (ja) 2013-03-12 2014-09-22 Denso Corp 回転式ポンプ装置及びこれを備えた車両用ブレーキ装置
JP2019178666A (ja) 2018-03-30 2019-10-17 株式会社豊田自動織機 燃料電池用水素ポンプ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6290470B1 (en) * 1998-10-02 2001-09-18 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Shaft sealing assembly and compressor incorporating the same
JP2001165328A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Nok Corp オイルシール
JP2005188326A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Toyota Industries Corp 流体圧縮機
WO2006068047A1 (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Eagle Industry Co., Ltd. 軸封装置
JP2006177299A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Industries Corp 電動ポンプ
JP2010144576A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toyota Industries Corp 電動ルーツ型圧縮機
CN110067751A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 株式会社丰田自动织机 电动罗茨泵
JP2020084959A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社ケーヒン 燃料供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11905954B2 (en) 2024-02-20
DE102021132963A1 (de) 2022-06-23
CN114635854B (zh) 2024-03-15
US20220186728A1 (en) 2022-06-16
JP2022095194A (ja) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10738778B2 (en) Motor-driven roots pump
CN109690082B (zh) 涡旋压缩机
US11353021B2 (en) Roots pump having a seal member with first and second projections
US11401936B2 (en) Motor-driven roots pump with smooth activation in low-temperature environment
KR102055319B1 (ko) 오일프리 스크루 압축기
US11293437B2 (en) Fluid machine
CN114635854B (zh) 电动泵
US20020168279A1 (en) Shaft seal structure of vacuum pumps
JP2017044139A (ja) 燃料ポンプ
JP2008057465A (ja) スクロール式流体機械
JP2021169796A (ja) ルーツポンプ
JP5824391B2 (ja) 内接歯車ポンプ
JP2000027768A (ja) スクロール式液体ポンプ
JP2016217289A (ja) ギアポンプ
US8770953B2 (en) Motor driven fluid pump
CN214221484U (zh) 一种流体泵
CN114109810B (zh) 电动泵
EP4310337A1 (en) Axial sealing device
JP2024064335A (ja) 外接歯車ポンプ
CN115962124A (zh) 电动泵
JP2016217290A (ja) ギアポンプ
JP3360393B2 (ja) ディスクタイプマグネットポンプ
JP5097754B2 (ja) ポンプ装置
CN114320882A (zh) 一种流体泵
CN114513091A (zh) 流体机械

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant