CN212338077U - 传动组件及包括该传动组件的往复泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及传动组件，该传动组件包括：往复构件；旋转构件，该旋转构件配装成能够相对于往复构件旋转以驱动往复构件进行往复运动；该旋转构件沿轴向方向配装在往复构件的底部，其中，往复构件和旋转构件中的一者具有对称分布的突出部，往复构件和旋转构件中的另一者具有轨道部，突出部以能够在轨道部内滑动的方式接纳在轨道部中，并且其中，轨道部在轴向方向上的表面高度沿轨道部的周向方向呈周期性变化。借助于该传动组件，能够在紧凑的空间内实现旋转运动与线性往复运动的转换。本申请还涉及包括该传动组件的往复泵。

Description

传动组件及包括该传动组件的往复泵

技术领域

本申请涉及传动组件，特别是涉及一种能够在紧凑空间中实现旋转运与线性运动之间的转换的传动组件。本申请还涉及包括上述传动组件的往复泵。

背景技术

用于将旋转运动转换为线性运动的传动组件是一种常见的传动机构，其在各种活塞类组件中被广泛使用。例如，可以通过齿轮和齿条或者凸轮和凸轮轴来将马达输出轴的旋转运动转换为线性运动。在传统设计中，通常还需要减速机构来降低旋转运动的速度，从而增大输出转矩。

行星减速机作为一种有着广泛适用性的减速机构，具有体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运转平稳、性能安全等特点。然而，在传统设计中，传动组件中的构件需要垂直于行星减速机及马达输出轴的旋转轴线配装。也就是说，虽然行星减速机能够与马达输出轴沿同一轴向方向配装，但是在传统设计中，传动组件并不能和行星减速机及马达输出轴沿相同的轴向方向配装。这增加了活塞类组件的整体尺寸，在对空间利用率要求较高的应用中，传统设计难以满足足够紧凑的组装要求。

应当注意的是，本背景技术部分旨在用于举例说明本申请的技术背景，并不用于限定本申请的范围。还应当指出的是，本部分中所提供的技术内容旨在有助于本领域技术人员对本实用新型的理解，而不一定构成现有技术。

实用新型内容

在本部分中提供本实用新型的总体概要，而不是本实用新型完全范围或本实用新型所有特征的全面公开。

本公开的目的是提供一种能够沿同一轴向方向组装的传动组件，从而能够在紧凑空间中实现旋转运动与线性往复运动的转换。本公开的另一目的是提供包括该传动机构的往复泵。

根据本公开的一个方面，提供了一种传动组件，所述传动组件包括：往复构件；旋转构件，所述旋转构件配装成能够相对于所述往复构件旋转以驱动所述往复构件进行往复运动；其中，所述旋转构件沿轴向方向配装在所述往复构件的底部，所述往复构件和所述旋转构件中的一者具有对称分布的突出部，所述往复构件和所述旋转构件中的另一者具有轨道部，所述突出部以能够在所述轨道部内滑动的方式接纳在所述轨道部中，并且其中，所述轨道部在所述轴向方向上的表面高度沿所述轨道部的周向方向呈周期性变化。

在上述传动组件中，所述突出部与所述往复构件和所述旋转构件中的所述一者一体地形成。

在上述传动组件中，所述轨道部的表面高度在所述轨道部的周向方向上非均匀变化。

在上述传动组件中，所述旋转构件具有多个转向柱，所述多个转向柱固定或一体成型在所述旋转构件的底部。

在上述传动组件中，所述突出部与所述轨道部滑动接触的表面为连续光滑的曲面。

在上述传动组件中，所述突出部与所述轨道部滑动接触的表面为斜面。

根据本公开的另一个方面，提供了一种往复泵，所述往复泵包括：活塞组件，所述活塞组件包括：活塞壳体，所述活塞壳体具有活塞腔；活塞，所述活塞容置在所述活塞腔内并且能够在所述活塞腔内沿轴向方向往复运动，所述活塞沿轴向方向延伸并且所述活塞的底部构造成沿径向方向突出；马达组件，所述马达组件包括马达壳体以及从所述马达壳体中延伸出的旋转轴，所述旋转轴在梢端部处具有输出齿；其特征在于，所述往复泵还包括如上所述的传动组件，所述传动组件沿与所述活塞和所述旋转轴相同的轴向方向装配在所述活塞组件与马达组件之间，其中，所述往复构件组装成在旋转方向上是固定的并且所述往复构件的顶部抵接所述活塞的底部，所述旋转构件由所述输出齿驱动以进行旋转。

在上述往复泵中，所述往复泵还包括减速机构，所述减速机构包括多个行星轮以及齿圈，所述齿圈在旋转方向上是固定的，所述多个行星轮的外齿与所述输出齿以及所述齿圈的内齿啮合；所述旋转构件的转向柱的数目与所述减速机构的行星轮的数目相同，并且所述转向柱对应地插入至相应的所述行星轮中以随所述行星轮围绕所述旋转轴旋转。

在上述往复泵中，所述活塞组件进一步包括容置在所述活塞腔内的弹簧腔，所述弹簧腔内容纳有弹簧，所述弹簧在所述弹簧腔内处于压缩状态并且所述弹簧的一端与所述活塞的底部抵接。

在上述往复泵中，所述活塞组件进一步包括密封圈，所述密封圈设置成在径向方向上抵接所述活塞与所述活塞腔的壁部。

根据本公开的一个方面，能够实现传动组件中往复构件与旋转构件沿相同的轴向方向配装，从而减少传动组件所占用的空间体积，使得这种传动组件能够在紧凑的空间中实现旋转运与线性运动的转换。

有利地，突出部与往复构件和旋转构件中的所述一者一体地形成以减少部件个数并简化组装过程。

有利地，轨道部沿轴向方向的表面高度在轨道部的周向方向上呈非均匀变化。从而在旋转构件相对于往复构件的旋转期间，为往复构件提供不同的运动速度。

有利地，旋转构件在其底部具有多个转向柱。所述多个转向柱可以是固定至旋转构件的底部的单独件也可以与旋转构件一体地形成。借助于所述多个转向柱，旋转构件可以与行星减速机构中的行星轮同步旋转，从而在同轴组装以减少总体体积的同时提供降低的转速和增大的扭矩。

可选地，突出部与轨道部滑动接触的表面为连续光滑的曲面、例如连续光滑的球形曲面。借助于这种四周接触的滑动方式，在旋转构件相对于往复构件的旋转中，突出部可以稳定地接纳在轨道部中。

有利地，突出部与轨道部滑动接触的表面为斜面。借助于这种单面接触的设计，可以减少突出部与轨道部之间的接触面积，由此减少耐磨材料的使用量，从而进一步地降低生产成本。

有利地，往复泵的活塞组件进一步包括容置在活塞腔内的弹簧腔，并且在该弹簧腔内容纳有处于压缩状态的弹簧。该弹簧的一个端部与活塞的底部抵接。通过这种设计，可以借助于弹簧的回复力而确保活塞底部与往复构件之间的紧密接触。

有利地，活塞组件还包括密封圈，该密封圈在径向方向上与活塞和活塞腔的壁部抵接，从而为活塞提供密封。这种密封性有助于活塞对例如液压流体等进行加压。

附图说明

通过以下参照附图的详细描述，本实用新型的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解。应当理解的是，附图仅以示意性的方式示出，而本实用新型的实施方式并不限于附图中所示的方式。为清楚起见，附图中相同或相似的部件以相同的附图标记指示，在附图中：

图1示意性地示出了根据本公开的一种实施方式的传动组件的分解立体图；

图2示意性地示出了处于组装状态下的图1的传动组件的局部剖面图；

图3示意性地示出了根据本公开的一种实施方式的往复泵的分解立体图，其中，为清楚起见，省略了往复泵中的部分部件；

图4示意性地示出了根据本公开的一种实施方式的往复泵的局部剖面图；

图5示意性地示出了往复构件的轴向行程与旋转构件的周向旋转行程之间的关系；

图6示意性地示出了根据本公开的另一实施方式的传动组件的分解立体图；

图7示意性地示出了根据本公开的又一实施方式的传动组件的分解立体图；

图8示意性地示出了处于组装状态下的图7的传动组件的局部剖面图；

图9示意性地示出了根据本公开的包括图7中传动组件的往复泵的局部剖面图；

图10示意性地示出了根据本公开的又一实施方式的传动组件的分解立体图；

图11和图12示意性地示出了传动组件的突出部的其他实施方式。

具体实施方式

下面参照附图，借助示例性实施方式对本实用新型进行详细描述。应当理解的是，对本实用新型的以下详细描述仅仅是意在说明的目的，而非对本实用新型及其应用或用途进行限制。

在说明书中所使用的例如“上”、“下”之类的方位术语，仅意在结合附图起到清楚说明的目的，而不意在限制相关部件的定向方式。在实际操作中，部件之间的位置定向关系可以根据具体应用而改变。

图1示出了根据本公开的一种实施方式的传动组件的分解立体图。其中，传动组件10包括能够沿轴向方向X-X线性运动的往复构件12和能够相对于往复构件12旋转从而对往复构件12进行驱动的旋转构件14。在该实施方式中，往复构件12包括从往复构件12的底部沿轴向方向延伸的突出部16，旋转构件14包括位于顶部的轨道部18和一体成型或固定至底部的转向柱15。其中，轨道部18用于接纳往复构件12的突出部16，并且轨道部18沿轴向方向的表面高度在周向方向上呈周期性变化。示例性地，往复构件12还包括锁定槽13，该锁定槽13设置在往复构件12的周缘处以借助于与下文描述的锁定销17之间的配合而使往复构件12在旋转方向上固定。

图2示出了处于组装状态下的上述传动组件10。如示出的，往复构件12的突出部16的连续光滑的曲面形底部接纳在旋转构件14的轨道部18中。由于轨道部18的表面高度在周向方向上呈周期性变化，因此在旋转构件14沿着旋转轴线X-X相对于往复构件12的旋转过程中，往复构件12会随着突出部16的轨道部18中的起伏而在轴向方向上做线性往复运动。特别地，由于旋转构件14的旋转轴线X-X与往复构件12所做线性往复运动的轴向方向相同，因此，往复构件12可以在与旋转构件14沿相同的轴向方向组装的情况下实现旋转运动至线性往复运动的转换。相较于传统的凸轮、凸轮轴组件或齿轮、齿条组件，这种同轴组装的方式大大减小了组装空间并且因此减小了组件的整体体积，使得这种传动组件10能够在紧凑的空间中实现旋转运与线性运动的转换。

图3示出了包括上述实施方式中的传动组件10的往复泵1的分解立体图。其中，为清楚性起见，省略了部分部件。如图所示，往复泵1总体上包括活塞组件20、传动组件10、减速机构40以及马达组件30。其中，马达组件30进一步包括马达壳体31以及从马达壳体31延伸出的旋转轴32，旋转轴32在其梢端部处具有输出齿33。其他组件及机构的具体构造和配装关系将在下文参照图4详细说明。由图3中可以看出，借助于本公开提供的传动组件10，活塞组件20、传动组件10、减速机构40和马达组件30能够沿相同的轴向方向进行同轴组装，使得往复泵1的总体结构更加紧凑。

在图3所示的实施方式中，传动组件10中的往复构件12将借助于锁定槽13与锁定销17的配合以在旋转方向上固定的方式联接至活塞组件。本领域技术人员将理解的是，这种联接方式仅用于示例性说明的目的而不意在限制本实用新型。

图4进一步示出了包括上述实施方式中的传动组件10的往复泵1的局部剖面图。如图4中所示，活塞组件20进一步包括：活塞壳体21，活塞壳体21具有活塞腔22；活塞23，活塞23容置在活塞腔22内并且能够在活塞腔22内沿轴向方向往复运动，活塞23沿轴向方向延伸并且活塞23的底部构造成沿径向方向突出；容置在活塞腔22内的弹簧腔24，弹簧腔24内容纳有弹簧25，弹簧25在弹簧腔24内处于压缩状态并且弹簧25的一端与活塞23的底部抵接；以及密封圈26，密封圈26设置成在径向方向上抵接活塞23与活塞腔22的壁部。其中，活塞23的底部与传动组件10中的往复构件12的顶部相抵接。由于在弹簧腔24内处于压缩状态的弹簧25在活塞23的底部的相反侧的抵接，可以始终保持活塞23的底部与往复构件12的紧密接触。减速机构40进一步包括行星轮41和在旋转方向上固定的齿圈42。行星轮41的外齿相应地与齿圈42的内齿以及旋转轴32的输出齿33啮合。传动组件10中的旋转构件14的转向柱15一一对应地插置在相应的行星轮41中，传动组件10中的往复构件12例如通过锁定槽13与锁定销17的配合而联接至活塞壳体21，从而使得往复构件12在旋转方向上是固定的而仅沿轴向方向往复运动。具体地，锁定销17嵌置或一体成型在活塞壳体21中并且在组装时接纳在往复构件12的锁定槽13中，由此使得往复构件12的锁定槽13能够沿着锁定销17在轴向方向上做线性往复运动。同时，由于锁定槽13与锁定销17的配合，使得往复构件12在旋转方向上的运动被锁定。

在图3及图4的实施方式中，示出了减速机构40包括沿周向等间隔布置三个行星轮41，相应地旋转构件14包括三个转向柱15。但是本实用新型不限于此，可以包括任意个数的行星轮及转向柱。

在往复泵1的运行期间，借助于马达的输出齿33与行星轮41的外齿的啮合，马达组件30的旋转轴32驱动行星轮41进行旋转。同时，由于齿圈42在旋转方向上是固定的，因此与齿圈42的内齿啮合的行星轮41在进行自转的同时还将绕旋转轴32进行公转，从而使插置在行星轮41中的转向柱15以及旋转构件14随行星轮41的公转而进行同步旋转。由于齿圈42的半径明显大于输出齿33的半径，因此相对于旋转轴32的旋转速度，行星轮41绕旋转轴32的旋转运动将被减速。此外，由于旋转构件14的转向柱15插置在行星轮41中，因此行星轮41将带动旋转构件14以减速后的旋转速度旋转。

由于旋转构件14的轨道部18在周向方向上具有呈周期性变化的表面高度，因此在旋转构件14随行星轮41公转时，接纳在轨道部18中突出部16将随着轨道部18的表面高度的变化而在轴向方向上做线性往复运动，并且因此使得往复构件12和活塞23在轴向方向上做线性往复运动。由此，能够在往复构件12与旋转构件14沿相同轴向方向配装的情况下，实现旋转运动至线性往复运动的转换。

应当指出的是，图4中突出部16示出为紧固至往复构件12的单独部件，但是突出部16也可以与往复构件12一体成型。此外，应当理解的是，在不需要对旋转轴32的输出转速进行减速的情况下，往复泵1也可以不包括减速机构40。在这种情况下，旋转构件14不经过减速机构而直接由旋转轴32驱动。例如，旋转构件14的底部可以构造成具有与旋转轴32的输出齿33啮合的内齿，或者旋转构件14的转向柱15可以构造成具有与输出齿33啮合的齿部(未示出)。

图5示意性地示出了往复构件12的轴向行程h与旋转构件14的周向旋转行程S之间的关系。由于轨道部18的表面高度可以设计成沿周向方向非均匀变化，因此，对于往复构件12相同的轴向位移h₀，旋转构件14的周向位移可以对应为不同的周向行程S1、S2。这种非均匀变化将使得往复构件12的往复运动依具体应用的需要而在不同时刻具有不同的运动速度，例如在压缩活塞时旋转构件的周向行程S1较大，活塞回复时旋转构件的周向行程S2较小。往复构件12的轴向行程h与旋转构件14的周向旋转行程S之间的特定变化关系可以根据实际应用而改变。此外，应当理解的是，当需要往复构件12匀速运动时，轨道部18的表面高度也可以设计成沿周向方向均匀变化。

图6示出了上述传动组件10的一种变体。在图6的实施方式中，往复构件12具有轨道部18而旋转构件14具有突出部16。类似地，由于接纳突出部16的轨道部18的表面高度沿周向方向呈周期性变化，因此随着旋转构件14相对于往复构件12的旋转，往复构件12将在轴向方向上做线性往复运动。类似地，这种变体也可以实现往复构件12与旋转构件14的同轴组装。

图7和图8示出了传动组件10的另一种实施方式。在所示的实施方式中，轨道部18为沿周向具有不同高度的环形的斜面，对应地，突出部16构造成具有与轨道部18配合的斜面，从而能够接纳在轨道部18中。与前述实施方式中呈曲面形状的轨道部18和突出部16相比，斜面式突出部16和轨道部18的这种单面接触设计可以减少二者的接触面积。由于轨道部18与突出部16的接触部分通常优选由耐磨材料制成，这种设计可以减少耐磨材料的用量，从而降低生产成本。应当理解的是，突出部16构造为长形的，因此突出部16仅在长形的两端侧处与轨道部18接触，而在突出部的长形的侧面不与轨道部18接触，因此可以仅在突出部16的两侧斜面处采用耐磨材料。

图9示出了包括上述传动组件10的往复泵1的局部剖面图。与图4中所示情况类似地，马达组件30中的旋转轴32将驱动行星轮41旋转。由于齿圈42是旋转锁定的，行星轮41在进行自转的同时还将绕旋转轴32进行公转，从而使插置在行星轮41中的转向柱15以及旋转构件14随行星轮41的公转而进行旋转。由于旋转构件14的轨道部18为在周向方向上具有不同的轴向高度的斜面，因此随着旋转构件14相对于往复构件12的旋转，与轨道部18接触的突出部16将随着轨道部18的斜面的高度变化而在轴向方向上做线性往复运动，并且因此使得往复构件12和活塞23在轴向方向上做线性往复运动。

图10示出了上述传动组件10的一种变体。在图10的实施方式中，往复构件12具有轨道部18而旋转构件14具有突出部16。类似地，由于与突出部16接触的轨道部18的斜面高度沿周向方向呈周期性变化，因此随着旋转构件14相对于往复构件12的旋转，往复构件12将在轴向方向上做线性往复运动。

图11和图12示出了上述传动组件10中突出部16的不同实施方式。如前所述，图11和图12中的突出部16可以形成在往复构件12或旋转构件14中的任一者上。由于突出部16仅在两侧处于轨道部18进行滑动接触，因此，如图11和图12中所示，突出部16的中央部分可以设计成具有减小的体积，从而减少突出部16的用料以进一步降低整体重量及生产成本。

如上所述，本申请公开了一些实施方式，并提及了一些可能的替代方案，这些已提及的技术方案均在本申请的保护范围内。另外，本领域普通技术人员将认识到的某些显而易见的改型也将落入本申请的保护范围内。

虽然已经参照示例性实施方式对本实用新型进行了描述，但是应当理解的是，本实用新型并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式/示例，在不偏离所附权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。

Claims (10)

1.一种传动组件(10)，其特征在于，所述传动组件(10)包括：

往复构件(12)；

旋转构件(14)，所述旋转构件(14)配装成能够相对于所述往复构件(12)旋转以驱动所述往复构件(12)进行往复运动；

其中，所述旋转构件(14)沿轴向方向配装在所述往复构件(12)的底部，所述往复构件(12)和所述旋转构件(14)中的一者具有对称分布的突出部(16)，所述往复构件(12)和所述旋转构件(14)中的另一者具有轨道部(18)，所述突出部(16)以能够在所述轨道部(18)内滑动的方式接纳在所述轨道部(18)中，并且其中，所述轨道部(18)在所述轴向方向上的表面高度沿所述轨道部(18)的周向方向呈周期性变化。

2.根据权利要求1所述的传动组件(10)，其特征在于，所述突出部(16)与所述往复构件(12)和所述旋转构件(14)中的所述一者一体地形成。

3.根据权利要求2所述的传动组件(10)，其特征在于，所述轨道部(18)的表面高度在所述轨道部(18)的周向方向上非均匀变化。

4.根据权利要求3所述的传动组件(10)，其特征在于，所述旋转构件(14)具有多个转向柱(15)，所述多个转向柱(15)固定或一体成型在所述旋转构件(14)的底部。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的传动组件(10)，其特征在于，所述突出部(16)与所述轨道部(18)滑动接触的表面为连续光滑的曲面。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的传动组件(10)，其特征在于，所述突出部(16)与所述轨道部(18)滑动接触的表面为斜面。

7.一种往复泵(1)，所述往复泵(1)包括：

活塞组件(20)，所述活塞组件(20)包括：活塞壳体(21)，所述活塞壳体(21)具有活塞腔(22)；活塞(23)，所述活塞(23)容置在所述活塞腔(22)内并且能够在所述活塞腔(22)内沿轴向方向往复运动，所述活塞(23)沿轴向方向延伸并且所述活塞(23)的底部构造成沿径向方向突出；

马达组件(30)，所述马达组件(30)包括马达壳体(31)以及从所述马达壳体(31)中延伸出的旋转轴(32)，所述旋转轴(32)在梢端部处具有输出齿(33)；

其特征在于，所述往复泵(1)还包括根据权利要求1至6中的任一项所述的传动组件(10)，所述传动组件(10)沿与所述活塞(23)和所述旋转轴(32)相同的轴向方向装配在所述活塞组件与马达组件之间，其中，所述往复构件(12)组装成在旋转方向上是固定的并且所述往复构件(12)的顶部抵接所述活塞(23)的底部，所述旋转构件(14)由所述输出齿(33)驱动以进行旋转。

8.根据权利要求7所述的往复泵(1)，其特征在于，所述往复泵(1)还包括减速机构(40)，所述减速机构(40)包括多个行星轮(41)以及齿圈(42)，所述齿圈(42)在旋转方向上是固定的，所述多个行星轮(41)的外齿与所述输出齿(33)以及所述齿圈(42)的内齿啮合，并且所述旋转构件(14)的转向柱(15)的数目与所述减速机构(40)的行星轮(41)的数目相同，所述转向柱(15)对应地插入至相应的所述行星轮(41)中以随所述行星轮(41)围绕所述旋转轴(32)旋转。

9.根据权利要求7或8所述的往复泵(1)，其特征在于，所述活塞组件(20)进一步包括容置在所述活塞腔(22)内的弹簧腔(24)，所述弹簧腔(24)内容纳有弹簧(25)，所述弹簧(25)在所述弹簧腔(24)内处于压缩状态并且所述弹簧(25)的一端与所述活塞(23)的底部抵接。

10.根据权利要求9所述的往复泵(1)，其特征在于，所述活塞组件(20)进一步包括密封圈(26)，所述密封圈(26)设置成在径向方向上抵接所述活塞(23)与所述活塞腔(22)的壁部。

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