CN210919430U - 一种流体泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种流体泵，该流体泵中安装有主动转子(22)、与主动转子(22)啮合的从动转子(21)、及驱动主动转子(22)的转子驱动轴(33)；主动转子(22)具有供转子驱动轴插入的轴孔(220)，该轴孔(220)内壁设有内齿，转子驱动轴(33)设有与轴孔(220)内壁的内齿相啮合的外齿，转子驱动轴(33)的转动中心相对于主动转子(22)的转动中心偏心设置。本实用新型的流体泵可使用高速电机，达到可以减小流体泵整体体积，达到产品小型化的目的，同时，流体泵的小型化使得材料用量减少，从而降低制造成本，可提高产品竞争力的效果。

Description

一种流体泵

技术领域

本实用新型属于流体泵技术领域，涉及一种流体泵。

背景技术

汽车机舱内放置的零部件较多，汽车机舱的空间有限，因此针对各零部件都需小型化，另外随着汽车智能化程度越来越高，机舱内所要放置的零部件日渐增多，针对各零件的小型化要求越来越高。而目前变速器所使用的流体泵结构已然紧凑，在现有的结构上需再次缩小流体泵整体体积给本领域技术人员带来很大挑战。

以汽车变速器用的电动机油泵为例，一种应用场景是，需要油泵提供更高的油压。这种情况下，一般需要使用低速大扭矩电机来实现这一功能。然而，低速大扭矩的电机意味着庞大的电机体积，这不仅使得电动机油泵整体体积大型化，占用更大的安装空间，也使其成本大大增加。

另外一种应用场景是，在输出功率不变的前提下，减小电动机油泵所占用的安装空间。为了解决这一问题，可以采用高速电机取代普通转速电机以达到电机部分的小型化。然而，由于高速电机的扭矩较之普通电机要小，所以需要在高速电机和现有的机油泵之间增加减速机构，而增加减速机构会抵消由使用高速电机带来的小型化效果，难以达到电动机油泵整体小型化的目的。而且，增加一套减速机构意味着零部件数量的增多，导致产品成本增加。

上述两种情况都会导致产品的体积增加和成本的上升。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种流体泵，该流体泵使用高速电机驱动，同时利用减速机构增大扭矩，还能减少零部件数量，减小流体泵整体体积，降低成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种流体泵，在流体泵中安装有主动转子、与主动转子啮合的从动转子、及驱动主动转子的转子驱动轴；

主动转子具有供转子驱动轴插入的轴孔，该轴孔内壁设有内齿，

转子驱动轴设有与轴孔内壁的内齿相啮合的外齿，转子驱动轴的转动中心相对于主动转子的转动中心偏心设置。

于本实用新型的一实施例中，主动转子的外周面形成有外齿，从动转子具有容纳主动转子的孔，该孔的孔壁上形成有与主动转子的外齿相啮合的内齿。

于本实用新型的一实施例中，以主动转子的转动中心为基准，转子驱动轴的转动中心设置在从动转子的转动中心的相同一侧。

于本实用新型的一实施例中，转子驱动轴的转动中心位于主动转子的转动中心与从动转子的转动中心的连线上。

于本实用新型的一实施例中，主动转子的外周面和从动转子的外周面均形成有外齿，主动转子与从动转子外啮合。

于本实用新型的一实施例中，以主动转子的转动中心为基准，转子驱动轴的转动中心设置在从动转子的转动中心的相同一侧。

于本实用新型的一实施例中，转子驱动轴的转动中心位于主动转子的转动中心与从动转子的转动中心的连线上。

于本实用新型的一实施例中，转子驱动轴的外齿是采用齿圈固定在转子驱动轴的外周面上。

于本实用新型的一实施例中，转子驱动轴的外齿与该转子驱动轴一体成型。

如上所述本实用新型的流体泵使用减速机构来增加因使用高速电机而减小的扭矩，但是由于在转子驱动轴上设置了与该轴的轴孔内壁上的内齿相啮合的外齿以形成减速，所以无需增加通常的减速机构所需的专用零部件及其所占用的安装空间，换言之，将减速机构内置于流体泵内，使主动转子的转轴和主动转子兼用作减速机构，从而使得使用高速电机来减小流体泵体积成为可能，并且没有增加零部件的数量，满足流体泵的小型化和轻量化要求。同时，流体泵的小型化使得材料用量减少，从而降低了制造成本，提高了产品的竞争力。

附图说明

图1显示为流体泵的爆炸示意图。

图2显示为本实用新型中从动转子和主动转子内啮合时的流体泵于一实施例中的剖面示意图。

图3显示为摆线泵中泵体的主视图。

图4显示为图2中转子驱动轴位于第一种位置时的泵示意图。

图5显示为图3中的D-D剖视图。

图6显示为图2中转子驱动轴位于第二种位置时的泵示意图。

图7显示为图6的D-D剖视图。

图8显示为外啮合齿轮泵中泵体的主视图。

图9显示为图8中转子驱动轴位于第一种位置时的泵示意图。

图10显示为图8中的H-H剖视图。

图11显示为图8中转子驱动轴位于第二种位置时的泵示意图。

图12显示为图11中的H-H剖视图。

图13显示为齿圈与转子驱动轴连接示意图。

图14显示为外齿一体成型于转子驱动轴的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

作为本实用新型的一种实施方式的流体泵，图1显示了一种汽车变速箱用的电动油泵100 的爆照图。图2示意性地表示了图1电动油泵的剖视图，然而，这并不意味着本实用新型限定于电动机油泵，也不意味着本实用新型的电动油泵100的应用限定于汽车的变速器，本实用新型的电动油泵100可以是使用高速电机驱动的各种流体泵，如电动泵、机械泵，工作流体包括水、气、油等等，其服务对象也不受限。

如图1和图2所示，该电动油泵100依次设有基座1、泵体2、电机3和后盖4，基座1 与变速箱或发送机等应用对象(图中未示出)，基座1上设有进油孔11和出油孔12，当电动油泵100工作时，启动电机3，电动油泵100会将变速器内的油吸入并加压后泵出。泵体2 具有多个螺纹孔(如图1所示)，相应地，在基座1、电机3和后盖4上同样布置对应的螺纹孔，利用螺栓穿过螺纹孔将基座1、泵体2、电机3和后盖4依次固定连接。

电动油泵100还包括安装于泵体2的主动转子22、与主动转子22啮合的从动转子21、及驱动主动转子22的转子驱动轴33，如图1所示，泵体2的一侧轴向端面形成有供主动转子22、从动转子21放置的腔室23。需要说明的是，在本实施例中，转子驱动轴33同时也是电机3的输出轴。在图1中，在转子驱动轴33右侧固定电机转子32，在电机转子32的周边配置电机定子34。其中电机3可与外界电源相连，通过电源供电后其电机定子34的线圈产生磁性，和电机转子32产生相互作用，从而电机转子32带动转子驱动轴33高速旋转。

请参阅图2，在图2中，转子驱动轴33从电机3伸出并穿过泵体2，在该转子驱动轴33穿过泵体2与电动油泵100的主动转子22相啮合，驱动主动转子22动作。

请参阅图2-图4，图2显示为电动油泵100内主动转子22和从动转子21内啮合的示意图，图3显示为图2中主动转子22和从动转子21的放大图。

如图2，泵体2上安装的主动转子22具有供转子驱动轴33插入的轴孔220，该轴孔220 内壁设有内齿222，转子驱动轴33设有与该主动转子22的轴孔220内壁的内齿222相啮合的外齿331，两者形成内啮合，转子驱动轴33的转动中心相对于主动转子22的转动中心偏心设置。通过调整转子驱动轴33的外齿331和主动转子22的内齿222两者的齿数来获取所需的减速比。

目前由于例如汽车内能够安装电动油泵100的空间有限，因此针对电动油泵100的小型化要求日渐提高。在本实施例中，由于电动油泵100的整体体积主要是基于所采用的电机3 尺寸大小，为缩小电动油泵100的整体体积，可将电动油泵100内的电机3选用高转速电机，本领域技术人员易理解转速越高的电机，其体积越小；同时，由于主动转子22的转速一定，为确保高转速电机的输出转速适用于主动转子22，从而可分别调整主动转子22的内齿和转子驱动轴33的外齿的齿数来获取到合适的减速比。

本实施例的电动油泵100使用高转速电机驱动，可减小电机的体积，另外，转子驱动轴 33上设有与该主动转子22的轴孔220内壁的内齿222相啮合的外齿331，二者相啮合形成减速，因此无需增加通常的减速机构所占用的安装空间，电动油泵100的体积得以减小，满足电动油泵100的小型化和轻量化要求。

由于其电动油泵100可使用高速电机，因高速电机自身体积小，尤其是在径向上具有明显较小的尺寸，从而可减小电动油泵100在径向上的整体尺寸，进而减少电动油泵100材料用量，达到了降低制造成本，提高产品竞争力的效果。

如图2和图3所示，当主动转子22与从动转子21采用内啮合的情况下，例如电动油泵 100选用摆线泵，如图4所示，其主动转子22的外周面形成有外齿221、外齿222、外齿223、外齿224、外齿225、外齿226，从动转子21具有容纳主动转子22的中心孔211，该中心孔 211孔壁上形成有与主动转子22的内啮合的内齿212。

需要说明的是，图1中的电动油泵100选用的是摆线泵，摆线泵的工作原理如图4所示，内转子22和外转子21进行内啮合，其内转子22存在6个外齿，相应地，外转子21存在7 个内齿，内转子22按图示方向顺时针旋转，内转子22的每个外齿与外转子21的内齿的不同部位啮合，内转子22与外转子21之间形成的7个齿间空间图4中齿224与齿225、齿225 与齿226、齿226与齿221分别与外转子21构成三个齿间空间各齿间空间的容积是从大变小的，内转子22左侧分别形成压油腔281、压油腔282和压油腔283，压油腔281、压油腔282 和压油腔283分别与泵体2上的正压区28连通；齿221与齿222、齿222与齿223、齿223 与齿224之间分别与外转子21构成三个齿间空间，各齿间空间的容积是从小变大的，内转子 22右侧就构成了吸油腔271、吸油腔272和吸油腔273，吸油腔272和吸油腔273分别与泵体2上的负压区27连通。其中，负压区27连通吸油腔271、吸油腔272和吸油腔273，正压区28连通压油腔281、压油腔282和压油腔283。随着内转子22按图示方向的旋转，吸油腔 273、吸油腔272和吸油腔271中的油液被从负压区27依次送入正压区28。

在采用内啮合的情况下，其主动转子22的转动中心与从动转子21的转动中心存在偏置，图4中，其主动转子22的转动中心相对于从动转子21的转动中心向上偏置。电机3通过转子驱动轴33带动主动转子22转动，需要说明的是，转子驱动轴33与主动转子22的轴孔220的啮合点所在位置会影响电动油泵100的整体体积。图5给出了转子驱动轴33和主动转子22的啮合点所在的两种位置分布示意图，给出的位置是转子驱动轴33在主动转子22的轴孔220内的两种极端位置，转子驱动轴33的实际安装位置应设置在该两种极端位置范围内。如图4和图5中，转子驱动轴33和主动转子22的啮合点为点A，点Q是从动转子21的转动中心，点P是主动转子22的转动中心，从动转子21的转动中心Q相对于主动转子22的转动中心P而言向图3中和图4中的下侧偏置。

其中，第一种位置(如图3、图4和图5所示)，以主动转子22的转动中心P为基准，转子驱动轴33的转动中心B设置在从动转子21的转动中心Q的相同一侧。它们均位于图3 和图4中从动转子21的转动中心P的下侧，同时该啮合点A位于从动转子21的转动中心Q 与主动转子22的转动中心P相连的延长线上，可知其转子驱动轴33的转动中心B位于该延长线上，此时电动油泵100的整体宽度为a，如图5所示，图5给出了转子驱动轴33位于第一种位置时的泵示意图。

第二种位置(如图6和图7)，啮合点A’相对于啮合点A反向设置，即啮合点A’与啮合点A关于主动转子22的转动中心P大致呈中心对称设置，此时电动油泵100的整体宽度为b，从图5和图7中可明显得知a小于b。

虽然转子驱动轴33与主动转子22的啮合点设置在主动转子22的轴孔220中任何位置都能够达到减速的效果，但是从实现电动油泵100的整体体积小型化的目的出发，优选，相对于主动转子22的转动中心P而言，将转子驱动轴33与主动转子22的啮合点设置在与从动转子21的转动中心Q的偏置方向相同的一侧，进而优选采用上述给出的第一种位置设置。

图8显示了本实用新型的另一个实施方式，与其相配合作适应性改变。其中，主动转子 22和从动转子21外啮合。例如电动油泵100选用外啮合齿轮泵，其主动转子22的外周面形成有外齿227，从动转子21的外周面同样形成有外齿213，主动转子22与从动转子21外啮合。主动转子22按图示方向顺时针旋转，带动从动转子21旋转，主动转子22和从动转子21之间的啮合处上侧的轮齿逐渐退出啮合，吸油腔(未图示)体积增大，形成局部真空，油在大气压力的作用下进入吸油腔。啮合处下侧的轮齿逐渐进入啮合，压油腔体积减小，油被排出泵体2。

下面参照图8～图11说明在主动转子22与从动转子21采用外啮合的情况下转子驱动轴 33的设置位置。图9和图11给出了转子驱动轴33和主动转子22的啮合点所在的两种位置示意图，给出的位置是转子驱动轴33在主动转子22的轴孔220内的两种极端位置，转子驱动轴33的实际安装位置应设置在该两种极端位置范围内。

如图9和图10所示其中转子驱动轴33和主动转子22的啮合点为点F，点M是从动转子21的转动中心，点N是主动转子22的转动中心。

第一种位置是，相对于主动转子22的转动中心N而言，啮合点F设置在与从动转子21 的转动中心M相同的一侧，即图9和图10中主动转子22的转动中心N的左侧，同时该啮合点B位于从动转子21的转动中心M与主动转子22的转动中心N的连线上，可知其转子驱动轴33的转动中心位于该连线上，此时电动油泵100的整体宽度为e。

第二种位置是，相对于主动转子22的转动中心N而言，转子驱动轴33与主动转子22啮合点B’位于从动转子21的转动中心M的相反一侧，即啮合点B’与啮合点B关于主动转子22的转动中心N大致呈中心对称设置，此时电动油泵100的整体宽度为f，从图10和图12 中可明显得知e小于f。

虽然转子驱动轴33与主动转子22的啮合点设置在主动转子22的轴孔220中任何位置都能够达到减速的效果，但是从实现电动油泵100的整体体积小型化的目的出发，优选，相对于主动转子22的转动中心N而言，将转子驱动轴33与主动转子22的啮合点设置在与从动转子21的转动中心M的偏置方向相同的一侧，进一步优选采用上述给出的第一种位置设置。

需要说明的是，转子驱动轴33的外齿可以是选用齿圈332通过螺钉等紧固件将其固定在转子驱动轴33的外周面上，如图13所示，具体地，齿圈332的中心具有第一中心孔，可在齿圈332的侧壁上径向开设第一安装孔，相应地，在转子驱动轴33对应位置处径向开设有第二安装孔，安装时，转子驱动轴33插入第一中心孔内，并利用螺钉、螺栓或销轴等紧固件依次插入第一安装孔、第二安装孔，完成转子驱动轴33与齿圈332固接。这样方便了齿圈332和转子驱动轴33之间的拆卸，当齿圈332损坏时方便更换，可依据所需的转速比来更换齿圈。

然不限于此，转子驱动轴33的外齿也可以是与转子驱动轴33一体成型：如图14所示，在形成转子驱动轴33时，其转子驱动轴33的一侧轴端的外周面上形成外齿。采用一体成型，可以简化制造工艺，降低制造成本，提高产品的竞争力。同样，主动转子22的内齿既可以与之分体成型后进行装配组合，也可以与之一体成型，这里不再赘述。

依据图1所示的电动油泵100，说明该电动油泵100的工作原理。图中未示出的电源给电机3供电。电机3通电后，电机转子32带动转子驱动轴33高速旋转，转子驱动轴33的轴端带动主动转子22旋转，依据转子驱动轴33与主动转子22的减速比，主动转子22获取自身转速，主动转子22带动从动转子21旋转，从而将油从基座1的进油孔11吸入，从基座1 的出油孔12泵出。

本实用新型的电动油泵100使用减速机构来增加因使用高速电机而减小的扭矩，但是由于在转子驱动轴上设置了与该轴的轴孔220内壁上的内齿相啮合的外齿以形成减速，所以无需增加通常的减速机构所需的专用零部件及其所占用的安装空间，换言之，将减速机构内置于电动油泵100内，使主动转子的转轴和主动转子兼用作减速机构，从而使得使用高速电机来减小电动油泵100体积成为可能，并且没有增加零部件的数量，满足电动油泵100的小型化和轻量化要求。同时，电动油泵100的小型化使得材料用量减少，从而降低了制造成本，提高了产品的竞争力。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种流体泵，其特征在于，

在所述流体泵中安装有主动转子(22)、与所述主动转子(22)啮合的从动转子(21)、及驱动所述主动转子(22)的转子驱动轴(33)；

所述主动转子(22)具有供所述转子驱动轴插入的轴孔(220)，该轴孔(220)内壁设有内齿，

所述转子驱动轴(33)设有与所述轴孔(220)内壁的内齿相啮合的外齿，所述转子驱动轴(33)的转动中心相对于所述主动转子(22)的转动中心偏心设置。

2.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：所述主动转子(22)的外周面形成有外齿，所述从动转子(21)具有容纳所述主动转子(22)的孔，该孔的孔壁上形成有与所述主动转子(22)的外齿相啮合的内齿。

3.根据权利要求2所述的流体泵，其特征在于：以所述主动转子(22)的转动中心为基准，所述转子驱动轴(33)的转动中心设置在所述从动转子(21)的转动中心的相同一侧。

4.根据权利要求3所述的流体泵，其特征在于：所述转子驱动轴(33)的转动中心位于所述主动转子(22)的转动中心与所述从动转子(21)的转动中心的连线上。

5.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：所述主动转子(22)的外周面和所述从动转子(21)的外周面均形成有外齿，所述主动转子(22)与所述从动转子(21)外啮合。

6.根据权利要求5所述的流体泵，其特征在于：以所述主动转子(22)的转动中心为基准，所述转子驱动轴(33)的转动中心设置在所述从动转子(21)的转动中心的相同一侧。

7.根据权利要求6所述的流体泵，其特征在于：所述转子驱动轴(33)的转动中心位于所述主动转子(22)的转动中心与所述从动转子(21)的转动中心的连线上。

8.根据权利要求1～7任一所述的流体泵，其特征在于：所述转子驱动轴(33)的外齿是采用齿圈(332)固定在所述转子驱动轴(33)的外周面上。

9.根据权利要求1～7任一所述的流体泵，其特征在于：所述转子驱动轴(33) 的外齿与该转子驱动轴(33)一体成型。

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