CN1299002C - 齿轮泵 - Google Patents

Abstract

一种具有泵部的两级齿轮泵。泵部具有位于在邻接于从动齿轮、并相对从动轴圆柱表面设置的内部空间。第一齿轮组的排出部通过连通通道与第二齿轮组的吸入部相连通。内部空间通过压力导入通道与连通通道相连通。连通通道中的压力通过压力导入通道导入到内部空间中，从而内部空间中的压力气体是一中间压力气体，其压力介于泵部的吸入压力和排出压力之间。

Description

齿轮泵

【技术领域】

本发明涉及一种用于在压力下输送流体的齿轮泵。

【背景技术】

传统地，例如在日本公开专利说明书第2001-140770号中公开的齿轮泵是公知的。该齿轮泵具有如图9所示的泵部101。泵部101具有两级齿轮组111，而每一级齿轮组111具有两对彼此相互啮合的驱动齿轮111a和从动齿轮111b。在泵部101中，用于传送流体的多个泵腔111c是由齿轮111a和111b确定的。两个驱动齿轮111a都连接在驱动轴102上，以使得它们和驱动轴102一起整体旋转，而两个从动齿轮111b都由从动轴103来支撑。

当驱动轴102旋转时，连接于该轴102上的两个驱动齿轮111a都旋转。当驱动齿轮111a旋转时，由从动轴103支撑的、并与驱动齿轮111a相啮合的相应从动齿轮111b，随着驱动齿轮111a的旋转而旋转。因此，泵腔111c传送流体，从而提高流体的压力。

在上述齿轮泵中，驱动轴102和从动轴103的每一个端部都是通过轴承104来支撑的。由于这种支撑结构的原因，在泵部101中靠近齿轮111a和111b的位置处，围绕每一个轴102和103的圆柱表面都存在有间隙，即内部空间105。因此，这将出现从泵腔111c泄漏流体到内部空间105中的问题，从而将降低齿轮泵的效率

这里有用于将例如二甲醚(此后缩写为DME)的液化气体燃料供给到汽车内燃机中的燃料供给系统。该燃料供给系统有时使用上述齿轮泵。齿轮泵不具有膨胀冲击。因此，齿轮泵在处理易于蒸发的DME时是具有优越性的。

DME具有较低的粘度，因而其易于泄漏。因此，从上述泵腔111c泄漏到内部空间105中的流体即DME将带来一系列问题。安装在汽车上的齿轮泵特别需要具有较小的尺寸。因此，在泵腔111c和内部空间105之间的泄漏路经上很难设置密封件。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种齿轮泵，其中它能减少从泵腔泄漏到内部空间的流体。

为了实现上述的目的，本发明提供一种用于在压力下传送流体的齿轮泵，该齿轮泵包含一个吸入流体和排出加压流体的泵部，其中该泵部包含：具有一对啮合齿轮的一齿轮组，其中每个齿轮确定多个用于在泵部中传送流体的泵腔；具有圆柱表面的一驱动轴，其中一个齿轮接合于驱动轴上，从而该齿轮和驱动轴一起整体旋转；以及具有圆柱表面的一从动轴，其中该从动轴支撑另一个齿轮；其中，泵部具有一内部空间，其位于在邻接于至少一个齿轮的位置处，并且相对于驱动轴和从动轴中的至少一个的圆柱表面设置，并且其中该内部空间的压力气体是一中间压力气体，其压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间；本发明的齿轮泵的特征在于：所述内部空间具有位于每个齿轮的两侧的空间，在每个齿轮的两侧的各对空间互相连通。

本发明还提供一种用于在压力下传送流体的齿轮泵，该齿轮泵包含一个吸入流体和排出加压流体的泵部，其中该泵部包含：具有一对啮合齿轮的一齿轮组，其中每个齿轮确定多个用于在泵部中传送流体的泵腔；具有圆柱表面的一驱动轴，其中一个齿轮接合于驱动轴上，从而该齿轮和驱动轴一起整体旋转；以及具有圆柱表面的一从动轴，其中该从动轴支撑另一个齿轮；其中，泵部具有一内部空间，其位于在邻接于至少一个齿轮的位置处，并且相对于驱动轴和从动轴中的至少一个的圆柱表面设置，并且其中该内部空间的压力气体是一中间压力气体，其压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间；一压力调节阀，该压力调节阀能够释放内部空间的压力，从而将内部空间的压力调节到一中间压力，该压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间；其特征在于，内部空间通过一压力调节通道连通到料箱上，料箱存储供给到泵部中的流体，并且其中压力调节阀位于在该压力调节通道中。

通过结合附图以实例的形式说明本发明的原理，本发明的其他方面和优越性将从下面的说明中呈现出来。

【附图说明】

下面通过结合附图并参照当前优选实施例的说明，将可以更好地理解本发明的目的及其优越性。

图1是按照本发明第一个实施例的泵的剖视图；

图1A是由图1中点划线1A围成区域的放大视图；

图2是沿图1中II-II线的剖视图；

图3是沿图1中III-III线的剖视图；

图4是提供有图1中泵的燃料供给系统的示意图；

图5是按照本发明第二个实施例的泵的基本部分的放大剖视图；

图6是按照本发明第三个实施例的泵的剖视图；

图7是按照本发明第四个实施例的泵的剖视图；

图8是按照本发明第五个实施例的泵的剖视图；以及

图9是现有技术泵的剖视图。

【具体实施方式】

下面将描述本发明的第一个到第五个实施例。在第二个到第五个实施例中，仅仅解释了与第一个实施例的不同点，即相同的参考标号用于表示相同或等同的元件，而省略了对它们的解释。

如图4所示，燃料供给系统具有两级齿轮泵1。燃料供给系统将燃料供给到用于驱动汽车作为驱动源的内燃机(发动机)中。泵1的吸入侧通过吸入管3连接到燃料箱2上。燃料箱2存储用作流体或液化气体燃料的DME(二甲醚)。泵1的排出侧通过排出管4连接到喷射泵5上。发动机6连接到喷射泵5的排出侧上。喷射泵5在泵1的压力下输送DME，将其以高压状态供给到发动机6中。

如图1所示，泵1具有泵壳7和泵盖9。泵盖9通过多个螺栓8固定于基本上为圆柱形的泵壳7底部的开口端上，即图1中所示的左侧端上。泵壳7和泵盖9构成泵1的泵腔。泵1以图1所示的左手侧为上端、而其右手侧为下端的状态安装在汽车上。泵壳7中容纳有固定于泵盖9内表面上的马达部10和连接于马达部10上的泵部11。从而，泵1和马达10组合在一起。换句话说，泵1不需要外部驱动源，并且泵1的内部与外部密封隔开。在泵壳7中，马达部10和泵部11的外部空间形成子燃料腔7a。在马达部10和泵部11中，提供有穿过这些部件的旋转驱动轴12。

马达部10具有底部基本上圆柱形的马达壳体10a。马达部10包含定子10b和转子10c。每个定子10b具有沿着马达壳体10a的内圆周表面设置的绕组。转子10c由定子10b围绕着状态设置的铁心构成。在马达部10中，即在马达壳体10a中，容纳定子10b和转子10c的空间构成马达腔60。转子10c固定于驱动轴12上，并且和驱动轴12一起整体旋转。每个定子10b的绕组连接于接线端15上。当电流从外部电源通过接线端15在定子10b的绕组中流过时，驱动轴12在电磁感应作用下，在绕组和转子10c的铁心之间转动。

如图1和1A所示，泵部11包含基块16、连接板19、侧板20、连接板21和端板22，并从马达部10以此顺序排列。基块16和板19-22通过多个贯穿螺栓23(见图2和3)，以驱动轴12插入在其中的状态彼此相互固定。通过多个螺栓24(在图1中仅示出了一个螺栓)将基块16的法兰部16a固定于马达壳体10a上，从而将泵部11固定于马达部10上。

驱动轴12延伸穿过基块16和板19-22。驱动轴12的上端(图1中的左侧端)是通过轴承13由马达壳体10a支撑的。在马达壳体10a的端部表面上形成有向着泵盖9打开的凹槽61。驱动轴12的上端和轴承13位于在凹槽61中。驱动轴12的下端(图1中的右侧端)是通过轴承14由端板22支撑的。端板22上形成有凹槽62。驱动轴12的下端和轴承14位于在凹槽62中。轴承13和14每一个均由用作磙子轴承的滚针轴承构成。

如图1A所示，在驱动轴12部分外圆周表面上，即在其下端附近形成有槽12a。槽12a沿着驱动轴12的轴向方向延伸。具有基本上矩形截面的键25设置在槽12a中。

如图1到3所示，在驱动轴12上提供有第一驱动齿轮26和第二驱动齿轮27，它们以此顺序从下端沿着驱动轴12的轴向方向排列。在驱动齿轮26和27的外圆周表面上分别形成有齿26a和27a。在驱动齿轮26和27的内圆周表面上分别形成有键槽26b和27b。通过使得键25接合键槽26b、27b确定的表面，从而使驱动齿轮26和27每一个均可和驱动轴12一起整体旋转。

在泵部11中，容纳有平行于驱动轴12的旋转从动轴29。从动轴29延伸穿过构成泵部11的基块16和构成泵部11的板19-22。从动轴29的上端(图1中所示的左侧端)是通过轴承30由基块16支撑的。基块16上形成有凹槽63。从动轴29的上端和轴承30位于在凹槽63中。从动轴29的下端(图1中的右端)是通过轴承31由端板22支撑的。端板22上形成有凹槽64。从动轴29的下端和轴承31位于在凹槽64中。轴承30和31每一个均由用作磙子轴承的滚针轴承构成。

在从动轴29上，提供有第一从动齿轮32和第二从动齿轮33，它们以此顺序从下端侧沿着从动轴29的轴向方向排列。在从动齿轮32和33的外圆周表面上分别形成有齿32a和33a。提供第一从动齿轮轮32以使其可相对于从动轴29旋转。第二从动齿轮33和从动轴29整体地形成。第一从动齿轮32与在驱动轴12上相应的第一驱动齿轮26啮合，而第二从动齿轮33与在驱动轴12上相应的第二驱动齿轮27啮合。

在泵壳7的外圆周表面上提供有吸入连接部35。吸入连接部35具有与子燃料腔7a连通的吸入口35a，并且与从燃料箱2(见图4)延伸出来的吸入管3相连接。在燃料箱2中的DME通过吸入管3和吸入口35a导入，并存储在子燃料腔7a中。当操作泵部11时，泵部11吸入在子燃料腔7a中的DME。泵部11将通过多个齿轮组增加DME的压力。即泵部11是串联形式的。

特别地，泵部11具有第一级齿轮组36和第二级齿轮组37，第一级齿轮组36即第一齿轮组或低压侧齿轮组，它由第一驱动齿轮26和第一从动齿轮32构成；第二级齿轮组37是由第二驱动齿轮27和第二从动齿轮33构成的第二齿轮组。第一级齿轮组36用作低压侧齿轮组。第二级齿轮组37用作高压侧齿轮组。通过使得DME连续流过第一级齿轮组36和第二级齿轮组37，泵部11将逐步增加DME的压力。在泵盖9的外部表面上提供有排出连接部39。排出连接部39具有排出口39a，并且与从喷射泵5(见图4)延伸出来的排出管4相连接。泵部11将压力升高了的DME通过第一泵部内部通道(未示出)，从排出口39a排出到排出管4中。

如图2所示，连接板21具有用于容纳第一驱动齿轮26的孔21a、和用于容纳第一从动齿轮32的孔21b。连接板21具有上游通道40和下游通道41。由于具有上游通道40和下游通道41，连接板21在第一驱动齿轮26和第一从动齿轮32啮合部的两侧具有多个空间。上游通道40和下游通道41用作DME的通道。上游通道40通过第二泵部内部通道(未示出)与子燃料腔7a相连通。虽然没有示出，但连接板19也具有孔、上游通道和下游通道，它们与连接板21中的孔21a和21b、上游通道40和下游通道41相同。

驱动轴12沿着图2中黑色箭头的方向旋转，即沿着顺时针方向旋转。从动轴29通过齿轮组36和37随着驱动轴12的旋转而旋转。换句话说，从动轴29沿着图2中白色箭头指示的方向旋转，即沿着逆时针方向旋转。当驱动轴12和从动轴29旋转时，已经传送到泵部11中的DME通过上游通道40流入到第一级齿轮组36中。第一级齿轮组36具有多个低压泵腔36a和36b。到达第一级齿轮组36中的DME通过泵腔36a和36b向着下游通道41传送。每一个泵腔36a是由第一驱动齿轮26的两个相邻齿26a和孔21a的内圆周表面确定的。每一个泵腔36b是由第一从动齿轮32的两个相邻齿32a和孔21b的内圆周表面确定的。

如图3所示，侧板20具有用于插入驱动轴12的孔20a和用于插入从动轴29的孔20b，这两个孔20a和20b彼此相邻设置。孔20a的直径设置成大于驱动轴12的直径。从而，在驱动轴12和孔20a之间提供有间隙。孔20b的直径设置成大于从动轴29的直径。从而，在从动轴29和孔20b之间提供有间隙。

侧板20具有用于将第一级齿轮组36的下游通道41连接到第二级齿轮组37的上游通道42上的连通通道43。连通通道43包含第一通道43a、第二通道43b和第三通道43c。第一通道43a沿着泵1的径向方向延伸。第二通道43b沿着泵1的轴向方向从第一级齿轮组36的下游通道41延伸，并且和第一通道43a相连通。第三通道43c沿着泵1的轴向方向从第二级齿轮组37的上游通道42延伸，并且和第一通道43a相连通。从而，由第一级齿轮组36加压后的DME通过第二通道43b、第一通道43a和第三通道43c，并且以此顺序从下游通道41传送到第二级齿轮组37的上游通道42中。

第二级齿轮组37具有多个高压泵腔37a和37b。如图1A所示，到达第二级齿轮组37中的DME通过泵腔37a或37b传送到排出口39a。每一个泵腔37a是由第二驱动齿轮27的两个相邻齿27a和在连接板19中相应孔的内圆周表面确定的。每一个泵腔37b是由第二从动齿轮33的两个相邻齿33a和在连接板19中相应孔的内圆周表面确定的。输送到排出口39a的DME，在由第二级齿轮组37增加其压力之后，通过排出管4供给到喷射泵5中。即泵部11通过泵腔36a到37b从流体传送通道中排出吸入到其中的流体，其中流体传送通道包含泵腔36a到37b。在流体传送通道起始点的压力是泵部11的吸入压力，而在流体传送通道结束点的压力是泵部11的排出压力。

泵盖9上安装有管道连接部54。管道连接部54与从燃料箱2(见图4)延伸出来的泄漏管55相连接。管道连接部54具有用于将凹槽61的内部空间连接到泄漏管55的泄漏口56。马达壳体10a具有用于将凹槽61的内部空间连接到马达腔60中的连通孔65。马达壳体10a的侧壁提供有用于将马达腔60连接到子燃料腔7a的上部空间中的排气孔57。

在马达部10中的滑动部件和在泵部11中的滑动部件，例如齿轮26、27、32和33，它们在滑动操作时将产生热量。由于受到产生热量的影响，在子燃料腔7a中的DME和从齿轮组36、37泄漏到马达腔60中的DME将可以蒸发。在该实施例中，泵1的内部与外部密封隔开。换句话说，组合马达10的泵1是轴密封型的，其中驱动轴12密封在泵壳7和泵盖9中。在轴密封型的泵1中，蒸发了的DME可能在子燃料腔7a或马达腔60中聚积。然而，在子燃料腔7a中蒸发了的DME通过排气孔57移动到马达腔60中，而在马达腔60中蒸发了的DME通过连通孔65、凹槽61的内部空间、泄漏口56和泄漏管55，并以此顺序回到燃料箱2中。因此，可以防止例如由充满DME蒸汽而导致马达部10不能充分冷却的问题的发生。

在泵部11中，围绕驱动轴12的圆柱表面12b在邻接驱动齿轮26和27的位置处存在有内部空间51。内部空间51包含第一空间51a、第二空间51b和第三空间51c。第一空间51a位于在第一驱动齿轮26和轴承14之间。第一空间51a是提供在端板22中的凹槽62的一部分。第二空间51b位于在驱动齿轮26和27之间。第三空间51c位于在第二驱动齿轮27的上侧。在驱动轴12上，从基块16的中部到驱动轴12下端范围部分的直径小于其上部的直径。第三空间51c位于在驱动轴12下端侧的该小直径部分与基块16之间。

第一空间51a和第二空间51b通过围绕键25和键槽12a的一些间隙彼此相互连通。同样地，第二空间51b和第三空间51c通过围绕键25和键槽12a的一些间隙彼此相互连通。如果需要的话，可以在第一驱动齿轮26上形成用于连接第一空间51a和第二空间51b的连通通道，或可以在第二驱动齿轮27上形成用于连接第二空间51b和第三空间51c的连通通道。

在端板22的凹槽62中，在超过轴承14的驱动轴12的下端面上存在有空间62a。空间62a通过轮轴承14所具有的间隙与第一空间51a相连通。第三空间51c通过基块16和驱动轴12的大直径部分之间的间隙、即连通孔67与马达腔60相连通。如上所述，马达腔10a中凹槽61的内部空间通过在马达壳体10a上的连通孔65与马达腔60相连通。特别地，驱动轴12的上端面所处在的空间61a通过连通孔65与马达腔60相连通。

因此，驱动轴12的上端面所处在空间61a的压力气体和驱动轴12的下端面所处在空间62a的压力气体，它们与马达腔60中的压力气体是相同的。在马达腔60中的压力大约等于泵部11的吸入压力。因此，基于凹槽61中压力而施加到驱动轴12上端面上的力、和基于凹槽62中压力而施加到驱动轴12下端面上的力是相互平衡的。其结果是，由于凹槽61中压力和凹槽62中压力的不平衡而施加到驱动轴12上的相对推动载荷将互相抵销，从而降低由轴承13所承受的推动载荷，进而提高轴承13的耐用度。

此外，第一空间51a中的压力气体与位于邻接第一空间51a处的第二空间51b中的压力气体相同，在它们之间带有第一驱动齿轮26。因此，由于在第一空间51a中压力和在第二空间51b中压力的不平衡而施加到第一驱动齿轮26上的相对推动载荷将互相抵销。其结果是，防止了第一驱动齿轮26的磨损和其他形式的损坏。同样地，第二空间51b中的压力气体与位于邻接第二空间51b处的第三空间51c中的压力气体相同，在它们之间带有第二驱动齿轮27。因此，将彼此消除由于在第三空间51c中压力和在第二空间51b中压力的不平衡而施加到第二驱动齿轮27上的相对推动载荷。其结果是，防止了第二驱动齿轮27的磨损和其他形式的损坏。

在泵部11中，围绕从动轴29的圆柱表面29a在邻接从动齿轮32和33的位置处存在有内部空间52。内部空间52包含第一空间52a、第二空间52b和第三空间52c。第一空间52a位于在第一从动齿轮32和轴承31之间。即第一空间52a是提供在端板22中的凹槽64的一部分。第二空间52b位于在从动齿轮32和33之间。第三空间52c位于在第二从动齿轮33和轴承30之间。即第三空间52c是提供在基块16中的凹槽63的一部分。

第一空间52a和第二空间52b通过在第一从动齿轮32和从动轴29的圆柱表面29a之间的一些间隙彼此相互连通。在端板22的凹槽64中，在从动轴29的下端面上存在有空间64a。空间64a通过轴承31所具有的间隙与第一空间52a相连通。在基块16的凹槽63中，在从动轴29的上端面上存在有空间63a。空间63a通过轴承30所具有的间隙与第三空间52c相连通。在基块16中处在从动轴29上端面处的空间63a，通过在从动轴29中形成的内轴通道66，与在端板22中处在从动轴29下端面处的空间64a相连通。内轴通道66沿着从动轴29的轴向方向延伸。

因此，从动轴29的上端面所处在空间63a的压力气体与从动轴29的下端面所处在空间64a的压力气体是相同的。因此，基于凹槽63中压力而施加到从动轴29上端面上的力、和基于凹槽64中压力而施加到从动轴29下端面上的力是相互平衡的。其结果是，将消除由于这两个力的不平衡而施加到从动轴29上的推动载荷。此外，第二空间52b中的压力气体与位于邻接第二空间52b处的第三空间52c中的压力气体相同，在它们之间带有第二从动齿轮33。因此，将彼此消除由于在第二空间52b中压力和在第三空间52c中压力的不平衡而产生的推力、以及由于在凹槽63中压力和在凹槽64中压力的不平衡而产生的推力，而施加到第二从动齿轮33上的相对推动载荷。其结果是，防止了第二从动齿轮33的磨损和其他形式的损坏。

此外，第一空间52a中的压力气体与位于邻接第一空间52a处的第二空间52b中的压力气体相同，在它们之间带有第一从动齿轮32。因此，将彼此消除由于在第一空间52a中压力和在第二空间52b中压力的不平衡而施加到第一驱动齿轮32上的相对推动载荷。其结果是，防止了第一从动齿轮32的磨损和其他形式的损坏。

在用于将第一级齿轮组36连通到第二级齿轮组37上的连通通道43中的压力等于第一级齿轮组36的排出压力，换句话说，即第二级齿轮组37的吸入压力。特别地，在连通通道43中的压力高于第一级齿轮组36的吸入压力，即泵部11的吸入压力；而低于第二级齿轮组37的排出压力，即泵部11的排出压力。换句话说，连通通道43中的压力气体可以说成是泵部11中具有中间压力的压力气体。在该实施例中，连通通道43用作中间压力区域。

如图1A和3所示，侧板20具有压力导入通道67。在靠近从动轴29的位置，压力导入通道67将连通通道43的第一通道43a连接到内部空间52的第二空间52b中。在连通通道43中的中间压力通过压力导入通道67导入到第二空间52b中。如上所述，第二空间52b连通到在端板22中的凹槽64的内部空间中，即连通到第一空间52a和空间64a中。凹槽64的内部空间连通到第三空间52c。因此，围绕从动轴29圆柱表面29a的内部空间中的压力气体、处在从动轴29上端面的空间63a中的压力气体、以及处在从动轴29下端面的空间64a中的压力气体，都与连通通道43中的压力气体、即泵部11中具有中间压力的压力气体相同。

带有上述结构的实施例具有下面的优越性。

(1)靠近泵部11中从动轴29的内部空间52中的压力气体，是泵部11中具有中间压力的压力气体。因此，例如当对比内部空间52中的压力气体与泵部11的吸入压力或排出压力、它们相同时，降低了在靠近从动轴29的泵腔36b、37b和内部空间52之间产生的压力差的最大值。

因此，例如当对比内部空间52中的压力等于泵部11的吸入压力的情况时，降低了从高压泵腔37b泄漏到内部空间52中DME的泄漏量。此外，例如当对比内部空间52中的压力等于泵部11的排出压力的情况时，降低了从内部空间52泄漏到低压泵腔36b中DME的泄漏量。其结果是，整体地提高了泵1的效率。

如上所述，由于降低了在靠近从动轴29的泵腔36b、37b和内部空间52之间DME的泄漏量，而没有使用密封件，从而可以制成较小尺寸的泵1。因此，该实施例的泵1适用于安装在汽车上。

(2)按照该实施例，在泵部11中，内部空间52通过压力导入通道67连通于用作中间压力区域的连通通道43。因此，通过例如压力导入通道67的简单结构，使得内部通道52制成具有中间压力的压力气体。

(3)连通第一级齿轮组36的排出侧到第二级齿轮组37的吸入侧的连通通道43形成中间压力区域。例如，当第一级齿轮组36用作中间压力区域在压力下传送过程中，对比低压泵腔36a、36b中的中间压力时，第一级齿轮组36排出的一个高压导入到内部空间52中。因此，将进一步降低在泵腔36b、37b和内部空间52之间产生的最大压力差。其结果是，进一步提高泵1的效率。

此外，例如当在压力下传送冲击的过程中，对比中间压力区域设置在泵腔36a、36b、37a、37b的情况时，压力导入通道67设置成是简单形式，其在减小泵1尺寸上具有优越性。

如图5所示，在第二个实施例中，在基块16和驱动轴12之间提供有轴密封装置71。轴密封装置71使得马达腔60不与泵部11中内部空间51的第三空间51c相连通。轴密封装置71包含例如唇形密封的密封件。侧板20具有压力导入通道72。压力导入通道72将连通通道43的第一通道43a连通到内部空间51的第二空间51b上。

因此，连通通道43的中间压力通过压力导入通道72导入到内部空间51的第二空间51b上。就是说，围绕驱动轴12的圆柱表面12b的内部空间51中的压力气体、和处在驱动轴12的下端面处的空间62a中的压力气体，都与泵部11中具有中间压力的压力气体是相同的。

在该实施例中，因此也可以降低在靠近驱动轴12的泵腔36a、37a和内部空间51之间产生的最大压力差。其结果是，在靠近驱动轴12的泵腔36a、37a和内部空间51之间的关系与上述第一个实施例的情况相同，即与靠近从动轴29的泵腔36b、37b和内部空间52之间的关系相同，从而达到降低DME泄漏的效果。由于在靠近驱动轴12的泵腔36a、37a和内部空间51之间的关系、以及在靠近从动轴29的泵腔36b、37b和内部空间52之间的关系，在这二者中都降低了DME的泄漏，从而进一步提高了泵1的效率。

如图6所示，在第三个实施例中，从上述第一个实施例中除去了在马达壳体10a中的排气孔57和在侧板20中的压力导入通道67。在凹槽63中处在从动轴29上端面的空间63a(见图1A)，通过穿过基块16的连通孔75与马达腔60相连通。靠近驱动轴12的内部空间51的第三空间51c(见图1A)，通过在基块16和驱动轴12的大直径部分之间的间隙即连通孔76与马达腔60相连通。因此，内部空间51和52中的压力气体与马达腔60中的压力气体相同。

在管道连接部54中泄漏口56的中点位置，设置有压力调节阀77。压力调节阀77是包含阀件77a和驱动弹簧77b的一种压差调节阀。根据在马达腔60侧施加到77a上的压力、和在燃料箱2(见图4)侧同样施加到阀件77a上的压力之间的压力差，压力调节阀77可以打开和关闭泄漏口56。

高压泵腔37a和37b(见图1A)用作高压区域。在高压区域中的压力高于在内部空间51和52中的压力。由于从泵腔37a和37b中DME的泄漏、也就是压力的泄漏，以及在马达腔60中DME的蒸发，从而提高在内部空间51、52和马达腔60中的压力。如果在内部空间51、52和马达腔60中的压力变成高于预定值，压力调节阀77的阀件77a将克服由驱动弹簧77b产生的沿着阀关闭方向的作用力、以及由连接到燃料箱2部分中的压力产生的沿着阀关闭方向的作用力，沿着阀打开方向移动。因此，阀件77a释放开泄漏口56。因而，通过泄漏口56将压力传送到燃料箱2中，使得在内部空间51、52和马达腔60中的压力趋向于降低，从而压力回到前面提到的预定值。

在泄漏口56打开的状态中，如果在内部空间51、52和马达腔60中的压力变成低于预定值，压力调节阀77的阀件77a将在驱动弹簧77b沿着阀关闭方向的作用力下、以及在由连接到燃料箱2部分中的压力产生的沿着阀关闭方向的作用力下，沿着阀关闭方向移动，从而关闭泄漏口56。因此，通过DME的泄漏和蒸发，使得在内部空间51、52和马达腔60中的压力趋向于升高，从而压力回到前面提到的预定值。

换句话说，压力调节阀77自动地打开和关闭泄漏口56，以使得在内部空间51、52和马达腔60中的压力保持在预定值。独立型压力调节阀77的结构比例如外部控制型的压力调节阀的结构简单。前面提到的预定值，即通过压力调节阀77而实现的在内部空间51、52和马达腔60中的压力调节目标，设置成在稳定状态操作条件下泵部11的中间压力，例如设置成第一级齿轮组36的排出压力。压力调节目标的设置具体是通过调节驱动弹簧77b的弹簧力而实现的。因此，在上述第二个实施例的情况下，内部空间51和52具有泵部11中具有中间压力的压力气体。因此，降低了在泵腔36a、36b、37a、37b和相应内部空间51、52之间DME的泄漏。

在该实施例中，通过改变压力调节阀77的操作特性，例如驱动弹簧77b的弹簧力，可以容易地改变在内部空间51和52中压力的目标值。因此，通过简单的工作，将泵与泵之间不同的在内部空间51和52中的压力校正到所希望的数值。例如，在上述第二个实施例中，为了校正泵与泵之间不同的在内部空间51和52中的压力，需要改变压力导入通道67和72的直径等。这样改变直径和其他尺寸的工作是较麻烦的。在该实施例中，压力的校正来得更容易。

从泵部11中的压力泄漏是不可避免的现象。压力泄漏使得内部空间51和52中的压力升高。在该实施例中，由于泵部11中压力泄漏是不可避免的，因此通过利用在内部空间51和52中压力升高的趋势，使得内部空间51和52具有中间压力气体。不类似于第二个实施例的泵1，在该实施例的泵1中，内部空间51和52不需要与马达腔60隔离开。在该实施例的泵1中，内部空间51、52和马达腔60彼此相互连通，例如从第二级齿轮组37泄漏的DME必然通过内部空间51、51和连通孔75、76供给到马达腔60中。其结果是，通过供给到马达腔60中的液态DME更好的冷却马达部10。从而，保持马达部10操作的稳定。

在该实施例中，连通孔75和76、马达腔60、连通孔65、凹槽61的内部空间、泄漏口56、和泄漏管道55(见图4)用作连接低压区域的燃料箱2与内部空间51、52的压力调节通道。

如图7中所示，在按照第四个实施例的泵1中，是对上述第三个实施例的泵1进行了改变。特别地，管道连接部54的泄漏口56的上游侧连通到子燃料腔7a的上部空间。泵盖9中具有用于将凹槽61的内部空间连通到子燃料腔7a上部空间中的内部通道79。在马达腔60中蒸发的DME通过连通孔65、凹槽61的内部空间、和内部通道79排出，并且通过泄漏口56和泄漏管道55，和在子燃料腔7a中蒸发的DME一起回到燃料箱2中。

在内部通道79中设置有压力调节阀77，通过如上述第三个实施例中的相同操作，以将在马达腔60中的压力调节到中间压力。在该实施例中，子燃料腔7a用作低压区域。连通孔75和76、马达腔60、连通孔65、凹槽61的内部空间、和内部通道79用作将内部空间51、52连通到低压区域、即子燃料腔7a的压力调节通道。

如图8中所示，在第五个实施例中，是对上述第三个实施例进行了改变。特别地，马达部10设置在泵壳7的下部(图8中所示的右手侧)，而泵部11设置在泵壳7的上部(图8中所示的左手侧)。换句话说，泵1以泵部11在上部位置而马达部10在下部位置的状态安装在汽车上。

通过这样的结构，泵部11和安装在泵盖9上的排出连接部39设置成彼此靠近的形式。因此，容易设置用于将泵部11连通到排出连接部39的第一泵部内部通道(未示出)，这在减小泵1的尺寸上具有优越性。此外，由于马达部10设置在泵壳7的下部，因此确保在马达腔60中DME的液面位于在马达腔60的上部。因此，定子10b和转子10c较少可能处在DME液面的上面，从而可以由DME(液体)更好地冷却它们。

在该实施例中，泄漏口56的上游侧连通到在端板22中凹槽62的内部空间中。泄漏口56和马达腔通过靠近驱动轴12的内部空间51和连通孔76彼此相互连通。因此，在马达腔60中蒸发的DME通过连通孔76、内部空间51、泄漏口56、和泄漏管道55(见图4)排出到燃料箱2中。

在DME从用作高压区域的高压泵腔37a和37b(见图1A)中泄漏的影响下，以及DME在马达腔60中蒸发的影响下，在内部空间51中的压力趋向于升高。另一方面，在内部空间51中的压力通过泄漏口56和泄漏管道55释放到燃料箱2中。通过调节泄漏口56的开口大小，以及调节从内部空间51中释放出压力的程度，从而压力调节阀77将在内部空间51中的压力调节成泵部11的中间压力。

在该实施例中，省略了连通孔75。换句话说，靠近从动轴29的内部空间52与马达腔60隔离开。然而，内部空间52通过压力导入通道67连通到齿轮组36和37之间的连通通道43上。就是说，通过如上述第一个实施例中相同的方法，使得靠近从动轴29的内部空间52制成具有泵部11中具有中间压力的压力气体。

在该实施例中，在靠近驱动轴12的内部空间51中的压力是直接通过压力调节阀77来调节的。相反地，例如在上述第三个实施例中，在马达腔60中的压力是直接调节的，而在马达腔60中组合后的压力反馈到内部空间51中的压力上。在该实施例中，因此当与上述第三个实施例对比时，压力调节阀77的操作立即反馈到内部空间51的压力上。因此，将使得在内部空间51中的压力进一步稳定。其结果是，将更有效地抑制在低压泵腔36a、高压泵腔37a和靠近驱动轴12的内部空间51之间DME的泄漏。

在该实施例中，凹槽62的内部空间、泄漏口56、和泄漏管道55(见图4)用作连通内部空间51和燃料箱2的压力调节通道。

本发明可以以下面的形式来实施。

通过改变上述第一个或第二个实施例，在第一级齿轮组36或第二级齿轮组37中，泵腔36a、36b、37a、37b在压力下传送过程中作为中间压力区域。特别地，在第一个实施例修改的情况中，内部空间51通过压力导入通道连通于中间压力区域。在第二个实施例修改的情况中，内部空间51和52通过压力导入通道连通于中间压力区域。

在上述第二个实施例中，省略了压力导入通道67。换句话说，只有内部空间51制成具有中间压力。

在上述第三个到第五个实施例中，压力调节阀77是独立型的(压差调节阀)。通过改变该阀，使用例如螺线阀的外部控制型阀用作压力控制阀。在这种情况中，在第三个到第五个实施例的修改中提供有压力传感器和控制装置(下面说明)。压力传感器检测相应内部空间51和52中的压力，或检测与所述空间具有相同压力气体的空间中的压力。例如计算机的控制装置根据从压力传感器传送过来的检测信息，控制压力控制阀的打开和关闭。因此，可以根据在相应内部空间低压区域侧中的压力，来打开和关闭连通内部空间51、52和低压区域的压力调节通道。因此，可以确保将在相应内部空间51和52中的压力调节成具有预定值。

在上述实施例中，本发明是以例如安装在燃料箱2外侧形式的泵1来实施的。通过改变这种形式，本发明可以以叫做燃料箱内部型的齿轮泵来实施，该种形式的泵包含在燃料箱2的内部。在这种情况中，可以省略泵壳7。

由齿轮泵操作的流体不仅限于是DME。本发明可以以操作不同于DME的液体(气体)的齿轮泵来实施。

在上述实施例中，本发明是以两级齿轮泵来实施的。然而，本发明不仅限于这种形式的齿轮泵。本发明可以以不同于两级的多级齿轮泵来实施，例如三级或四级齿轮泵。可选择地，本发明可以以一级齿轮来实施。

在上述实施例中，齿轮泵是轴密封型的，即马达组合在其中形式的。然而，齿轮泵可以是轴开放型的，即由外部马达驱动泵部的形式的。

按照本发明的齿轮泵不仅限于在压力下将液化气体燃料输送到内燃机的汽车齿轮泵。本发明可以应用于例如在工具机床中的在压力下用于输送液压流体等的齿轮泵。

这些实例和实施例应被认为是说明性的，而不是限定性的，并且本发明不仅限于这里给出的细节，而是可以在附加权利要求的范围和等同变换内进行修改。

Claims (15)

1.一种用于在压力下传送流体的齿轮泵，该齿轮泵包含一个吸入流体和排出加压流体的泵部，其中该泵部包含：

具有一对啮合齿轮的一齿轮组，其中每个齿轮确定多个用于在泵部中传送流体的泵腔；

具有圆柱表面的一驱动轴，其中一个齿轮接合于驱动轴上，从而该齿轮和驱动轴一起整体旋转；以及

具有圆柱表面的一从动轴，其中该从动轴支撑另一个齿轮；

其中，泵部具有一内部空间，其位于在邻接于至少一个齿轮的位置处，并且相对于驱动轴和从动轴中的至少一个的圆柱表面设置，并且其中该内部空间的压力气体是一中间压力气体，其压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间；

本发明的齿轮泵的特征在于：

所述内部空间(51，52)具有位于每个齿轮(26，27，32，33)的两侧的空间(51a-51b，51b-51c，52a-52b，52b-52c)，在每个齿轮(26，27，32，33)的两侧的各对空间(51a-51b，51b-51c，52a-52b，52b-52c)互相连通。

2.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，泵部具有包含泵腔的一流体传送通道，其中泵部通过泵腔从流体传送通道中排出吸入到其中的流体，其中该流体传送通道具有一中间压力区域，该区域中压力气体的压力是介于吸入到流体传送通道中流体的压力和从流体传送通道中排出流体的压力之间的一中间压力，并且其中泵部具有一压力导入通道，它将内部空间与中间压力区域相连通。

3.如权利要求2所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮组是多个齿轮组中的一个，多个齿轮组包含至少一第一齿轮组和一第二齿轮组，其中流体传送通道包含一连通通道，用于引导流体从第一齿轮组排出到第二齿轮组，并且其中该连通通道用作中间压力区域。

4.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，还包括一压力调节阀，该压力调节阀能够释放内部空间的压力，从而将内部空间的压力调节到一中间压力，该压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间。

5.如权利要求4所述的齿轮泵，其特征在于，泵部具有包含泵腔的一流体传送通道，其中泵部通过泵腔从流体传送通道中排出吸入到其中的流体，其中该流体传送通道具有一高压区域，该区域中的内部压力高于内部空间的压力，并且其中所述压力调节阀防止内部空间的压力由于压力从高压区域泄漏到内部空间中而造成的升高。

6.如权利要求4所述的齿轮泵，其特征在于，该内部空间通过一压力调节通道连通到料箱上，该料箱存储供给到泵部中的流体，并且其中该压力调节阀位于在该压力调节通道中。

7.如权利要求6所述的齿轮泵，其特征在于，还包括，

用于容纳泵部的一壳体；以及

一子料箱，其中该子料箱在壳体中存储从料箱中供给来的流体，以将该流体供给到泵部中，

其中该子料箱提供在位于在压力调节阀和料箱之间的压力调节通道的部分中。

8.如权利要求6所述的齿轮泵，其特征在于，还包括，

用于旋转驱动轴的一马达；以及

用于容纳泵部和马达的一壳体；

其中泵部具有用于容纳齿轮的一齿轮壳体，以及

其中泵部位于在压力调节阀和马达之间，并且其中齿轮壳体具有用于连通内部空间和压力调节阀的一通道。

9.如权利要求1至7中任意一项所述的齿轮泵，其特征在于，还包括，

用于旋转驱动轴的一马达；以及

用于容纳泵部和马达的一壳体。

10.如权利要求1至7中任意一项所述的齿轮泵，其特征在于，内部空间是一对内部空间中的一个，该一对内部空间分别是由驱动轴的圆柱表面和从动轴的圆柱表面确定的，并且其中每一个内部空间的压力气体是一中间压力气体，其压力介于吸入到泵部中流体的压力和从泵部中排出流体的压力之间。

11.如权利要求1至7中任意一项所述的齿轮泵，其特征在于，流体是液化气体燃料。

12.如权利要求1至7中任意一项所述的齿轮泵，其特征在于，齿轮泵是安装在一汽车上的。

13.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，在其中一个齿轮(26，27，32，33)的两侧的每对空间(51a-51b，51b-51c，52a-52b，52b-52c)的压力被平衡。

14.如权利要求1或13所述的齿轮泵，其特征在于，所述驱动轴(12)的两端各被一空间(61a，62a)环绕，环绕所述驱动轴(12)的两端的空间(61a，62a)互相连通，其中，所述从动轴(29)的两端各被一空间(63a，64a)环绕，环绕所述从动轴(29)的两端的空间(63a，64a)互相连通。

15.如权利要求14所述的齿轮泵，其特征在于，所述驱动轴(12)和所述从动轴(13)中的至少一个具有内轴通道(66)，用以将两端的空间(63a，64a)互相连通。

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