TW200837281A - Vane pump - Google Patents

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    • F04C2/3441—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C2/3442—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution

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Description

200837281 ZO3Zjpil.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種輪葉泵。 【先前技術】 * 本技術領域中已知的典型輪葉泵包括例如如圖8所示 的輪葉泵。這個輪葉泵1具有轉子室2以及以偏心的方式 容納在轉子室2中的轉子3。在轉子3上沿半徑方向形成 1 有多個輪葉槽19，且輪葉4在各個輪葉槽19中能滑動地 移動。每一個輪葉4沿轉子3的半徑方向移動自如。當轉 子3被驅動旋轉時，各個輪葉4的前端與轉子室2的内周 面2a滑動接觸，因而被轉子室2的内面、轉子3的外周面 3a和輪葉4所包圍的工作室(working compartment)5經歷 容積變化，且使得從入通口 6被吸入工作室5的工作流體 從出通口 7排出。作為一個例子，日本特開昭62-291488 號公報公開了與圖8的輪葉泵相同的輪葉泵。 在這個輪葉泵中，需要每個輪葉4的寬度W (從轉子 ^ 3的推力方向看，亦即，從軸向方向看，是與輪葉4的長 度或伸出方向P相垂直的方向上的尺寸）較大，這是為了 增加輪葉的強度，也為了使輪葉不易受輪葉4和輪葉槽 的尺寸誤差的影響，藉以確保輪葉4在轉子3的半徑方向 上穩定移動。 為了使輪葉4在輪葉槽19中穩定的移動，需要每個輪 葉4的寬度W沒有變化，寬度w不隨著輪葉4之長度方 向上的位置而改變。為此，如果輪葉4的寬度如上述增加， 7 200837281 zojzjpu.doc 輪葉4的前端就不容易與具有圓形橫截面的轉子室2的内 周面2a系松地滑動接觸。因此，工作流體容易、經由轉子室 2的内周面2a和輪葉4的前端之間的縫誠漏。因此，泵 的效率變差。 【發明内容】 問題’本發明提供一種輪葉果’其不僅能 ^曰力，㈣度且確保輪葉在轉子的半徑方向上穩定移 通能使輪葉的前端與轉子室的内周面緊密 觸，糟以提高泵的效率。 ，據，發明的—個實施例提供輪葉泵’輪葉栗包括： =容納在轉子室中的轉子；多個安裝在轉子上的輪 被輪葉具有適於與轉子室的關面滑動接觸的前 ，，’^轉^室的内面、轉子的外周面和輪葉所包圍的工作 =口工作至適於隨著轉子被驅動旋轉而經歷容積變化；入 ^口^作流體經由人通口被吸人容積正在增加的工作 ΐ室作流體經由出通口從容積正在減小的工 每個輪轉方向看’切除部形成在 的前端具有比每個輪葉的基端部更小的i度側’母個輪葉 的寬車^圭為，每個輪葉的前端寬度具有比ς除部的寬度小 ，從轉子的旋轉方向看，切 茱的則端部分的後侧。 1圯成在母個輪 較佳為，切除部呈平坦的斜面或者平滑地彎曲的表心 i.doc 200837281 行。較佳為’切除部輿前端鄰接，且與轉子的推力方向平 行的斜面為這二成與轉子的推力方向平 每個=伸出方向所成二固角：:端’這些斜面與 車=，===嶋铜部分的後側。 除每:輪葉的?側端角; :個輪_前端部分二除 輪大二 地移動：響每==輪葉在轉子的半徑方向工穩定 於提高泵的效率。^子至的内周面緊讀觸，這有利 來看除ιί^Λ’ί上述輪葉泵中，從轉子的旋轉万向 形成斜曰截部:割端部分的前側端角部來 =】每個輪葉的滑動阻力。 在下文中將參考觸圖式詳細滅本發明的實施例， 200837281
ZUJZ^JJLL.d〇C 所附圖式在此作為本發_一部分。 泵！ 實施例，圖1至圖3中所示的輪葉 成體10具有以偏心方式容納轉子3的 雌ϋ夕個輪葉4安裝在轉子3上，每個輪葉4具有 麵4室：：周面2a滑動接觸的前端。殼體10上設有 3 6和出通口7。隨著轉子3被驅動 Ο
4所勺^ 2的内面、轉子3的外周面3a和所述輪葉 工^經歷容積變化，而且從人通口 6吸入 至的工作流體經由出通口 7排出。這铲的於葦；^ j 的結構將在後面進行詳細的描述。 水、 本發明實施例的轉子3的推 部J納轉子3的殼體1G由枝於轉子3上方的上中殼L 以及配置於轉子3下方的下殼體12所組成，這兩殼體用放 置於其間的襯墊(packing)13結合在一起。圖i中的元件符 號14表不緊固件孔，緊固件插穿過緊固件孔 ，以將上殼體 11和下喊體12連結在一起。上殼體u具有從其與下殼體 12連結的連結面向上凹下的上凹部15。下殼體12具有從 其與上殼體11相連結的連結面向下凹下的下凹部16。上 凹部15和下凹部16結合在一起以形成轉子室2。 轉子3具有定位於上凹部15内的上部以及位於下凹部 16内的下部。上凹部15具有比轉子3的外徑大的内徑， 而且下凹部16具有與轉子3的外徑實質上相同的内徑。亦 即’下凹部16形成為具有比上凹部15的内徑小的内徑， 因此，當上殼體11和下殼體12結合在一起時，下凹部16 10 200837281 zojzjpn.doc 正如I子3般定位成相對於上凹部15偏心。環形 如下方式適配在上凹部15的内周 父 成轉子室2的㈣面2a。 問面形 儘管當在轉子3的推力方向看時轉子室2具有 旦但是透過改變環形件17的㈣的關形狀，可^ 二，内周面2a改變為任意形狀，例如在轉子3的推力； =看㈣橢圓形或類似的形狀。另外，在上殼體u 2通口 6和出通口 7，工作流體經由入通口 6被： 4室5，工作流體經由出通口 7從工作室$中排出 = 、：6广出通口 7經由通孔m與轉子" 二 =下毅體12的下部’配置有靠近下凹部16内底= 士轉子3具有中心轴承部18，且形成為當在 ^9為轉子3㈣沿衡㈣成有多^ 22 ΊΪ本貫加例中為四個）’且由磁石製成的磁性ί 體地安裝在轉子3的下部。在轉子 邊端部上（轉子3的頂面3b) =面的外周 除輪葉槽19之外的整個周邊長度。 邛8形成於 =子3的軸承部18可旋轉地安裝在垂直 至2的旋轉軸20,藉此將轉 甲牙、轉子 在轉子12 e H3叫下方切_地配置 2a，且:二=外周面3a面對轉子室2的内周面 且^子3的推力面（頂面3b)面對 $可it室2的内頂面2b是上凹部15的底面。旋轉軸2〇 不可旋轉地蚊在細㈣21上，_定部21=在轉 200837281
么 V7 丄.dOC 子室2的内頂面2b的偏心位置以及下凹部16的内底面的 中心位置。 輪葉4插入轉子3的各個輪葉槽19中，使得輪葉4 * 可在轉子3的半徑方向上滑動。因此，各個輪葉4可以自 • 由地伸出到轉子3的外周面3a的上方且退回到外周面3a 的下方。在每個輪葉4的前端部的頂面上，滑動接觸伸出 部24的向上伸出長度比每個輪葉4從轉子3的外周面3a 算起的最大徑向伸出長度大，滑動接觸伸出部24的頂面與 轉子室2的内頂面2b接觸。 當轉子3配置於轉子室2中時，磁性體22和定子23 彼此相鄰地放置。磁性體22和定子23構成驅動部，以沿 圖1中箭號「a」所指的方向驅動轉子3旋轉。亦即，當電 流從電源（未圖示）輸入至定子23時，驅動部藉由定子 23和磁性體22之間的磁相互作用而產生轉矩。磁性體22 和轉子3被如此產生的轉矩而驅動旋轉。 當轉子3配置於轉子室2中時，轉子3的滑動接觸伸 〇 出部8的伸出端表面和每個輪葉4的滑動接觸伸出部24 的伸出端表面適於與轉子室2的面對轉子3的頂面3b的内 頂面2b滑動接觸。因此，防止各個工作室5中的工作流體 經由轉子3的推力面和轉子室2的内頂面2b之間的縫隙洩 漏。 當被容納於轉子室2中的轉子3被驅動部驅動旋轉 時，在由轉子3的旋轉所施加離心力的作用下，各個輪葉 4從轉子3的外周面3a沿半徑方向向外伸出。因此，輪葉 12 200837281 4的前端能夠與轉子室2的内周面2a滑動接觸。因此，轉 子室2被分成多個工作室5，每個工作室被轉子室2的内 面（内周面2a、内頂面2b等）、轉子3的外周面3&和輪 葉4所包圍。由於轉子3配置於轉子室2的偏心位置，所 以轉子室2的内周面2a和轉子3的外周面3a之間的距離 隨著轉子3的角位置(angUlar position)而改變，而且同樣 地’輪葉4相對於轉子3的伸出量根據轉子3的角位置= Ο L) 變化。 亦即，轉子3的轉動使各個工作室5在轉子3的旋轉 方向上移動，在移動過程中，每個工作室5的容積在其; 限和上限之間變化。亦即，當每個工作室5定位成與二通 口f連通時，工作室5的容積隨著轉子3的旋轉而增加^ 當每個工作室5定位成與出通口 7連通時，工作室= 親著轉子3的旋轉而減小。因此，如果轉子3被動二 轉，工作流體就被吸入與入通口 6連通的工作室/ 在工作室5中被加壓，藉以經由出通口 7排出工作I: 這就實現了泵的功能。 机體。 如圖^所示，在本發明實施例的輪_丨中 轉方向的前側（圖1中箭號「a」所指的 疋 和後側（圖1中箭號「b」所指的前端 刀的-側) 在每個輪葉4的前端部分的後侧形成切“側丄中’僅 端可以做成關方向的寬度比每個輪葉，前 在這種結構下，圓周方向的寬度w 基碥邛更小， 的伸出方向和轉子3的推力方向上的寬;=輪:除4 13 doc 200837281 部27的圓周方向的寬度Wc可以比前端的圓周方 寬大度Π端的圓周方向的寬度小於每個輪葉切基 從轉子3的旋轉方向看，每個輪葉4的前 割為斜面，此斜面界定切除部27的周邊 例中’透過把每個輪葉4的前端部分後側面 細a而形成切除部27，以便當從轉子3的; Ο :子除了在每個輪葉4的寬度方向(當從 方向)上:=:，、!=輪葉4的伸出方向的 ^ 申之外，逡向母個輪葉4的基端部延伸。
::平坦的斜面27a與每個輪葉 4接％，平坦的斜面27a平行^心LE ==每個輪葉4的伸出方向而傾斜。每個= 的別^表面sLE轉與每個輪辇 ’构茶4 ο 子3的旋轉方向看，每:== =出方向垂直，從轉 側部與轉子t 2 輪f 4的與部分在輪葉4的前 的旋轉方向看，每：周苹：2;、， 的寬度方_直的賴面Sls鱗與每個輪葉4 端的相前 葉4不易=?。這:以增加輪葉4的強度並且使輪 確保輪萆4矛口輪葉槽19的尺寸誤差的影響，進而 茶在轉子3的半徑方向上穩定地移動。另外，每 14 200837281 個具有減小的寬度wE的輪葦4从义山 截面的轉子室2的内周面2a緊接:1與具有圓形橫 效率。 緊錢觸，這有利於提高系的 侧形:=:v，r=葉:的前端部分的後 葉4的前端部分的前側或者前側和後=以僅形成在每個輪 另外，在圖4所示的實施例中 Ο
Iff過__ 4㈣料分_ 7 分二過把每個輪葉4的“ 轉子3的推力方:看= = ::葉4的基端部延伸，同時在 4; :=°ΐΓ例:中，較佳為平滑地心 翊表面sLE鄰接，且與推力方向平行。 -月j _斜成當從轉==二面i7b構成。小斜 产方而二Γ 部延伸’同時在每個輪葉4的寬 二〜^向卜延伸。小斜面27b形成為，小斜面27b越靠 近母個輪葉4前端，小斜面挪 = 基一陶、斜面27b就與輪葉的伸出方向越接近平行。 德相=如圖4和5所示’僅在每個輪葉4的前端部分的 後側形成赠部27，職佳為，從轉子3的輯方向看， 15 200837281 zojzjpu.doc 絲每個輪葉4的前_肖部來軸如心啦的 /刀28。在所闡述的實施例中’斜截部* 28的側 =除部27的基端側邊更接近每個輪葉4的前^盥切= 27 -樣’斜截部分28可以為平坦的斜面面。= 子3的旋轉方向看，透過去除每個輪 的 攸‘ 形成斜截部分28,如此可以進—二角2
3:;:這2使得每個輪葉4的前端能夠與二 力為緊密地— 在上述的各個實施例中，輪葉4在 f的離心力的作用下向外伸出。但是，向 的，26(見圖8)可以被插入輪葉槽19中=在4 不依#轉子3的轉速下，輪葉4的前端 内周面2a可靠地滑動接觸。 4子至2的
C 巧上述的實施例中，在轉子3的推力面的周邊 伸出的滑動接觸伸出部8的伸出端表面 :4的滑動接觸伸出部24的伸出端表面，適於盘轉輪 = 滑動接觸。但是，使轉子3的推力面 如滑祕躺手段不局限於此。例 子室形成在轉 和於榮4 Μ ，、1子3的推力面的周邊端部的軌跡 轉^3、的=二便滑動接觸伸出部8,的伸出端面能夠歲 勺推力面的周邊端部和輪葉4滑動接觸。 、 16 200837281 ζυ JZJjpn.doc 除此之外，在上述實施例中，驅動轉子3旋轉的驅動 部分由彼此磁性作用的定子23和磁性體22構成。但是， 作為驅動部分，可以用這樣的結構··固定在轉子3上的軸 被電動馬達驅動而旋轉。另外，切除部27可以形成為當輪 葉4從轉子3的周邊表面伸出到最遠時，切除部27的^^ 侧邊定位成比轉子3的周邊表面更靠近轉子3的中心軸。 或者，當輪葉4從轉子3的周邊表面伸出到最遠時，整個 切除部27在半徑方向上可以位於轉子3的周邊表 部。
雖然關於實施例繪示且描述了本發明，但任何所 屬技術領域巾具㈣常知識者，在不脫離本發明如後 述的申請專利範圍所界定的範圍内，當可 出各種更動和潤飾。 U 【圖式簡單說明】 @ 的和說明以下實施例，將使本發明的 剖視圖 =是依照本發明-實施靖_料輪粒的水平 甲-Α和;Β七線取得的 圃和圖 剖視圖 圖3是圖1中所示的輪葉果的分解透視圖。 圖4是圖1中所示的輪葉栗的局部放的 圖5是依照本發明另—實施例的的=平剖視圖。 水平剖視圖。 〃栗的局部放大的 200837281 ^VJ^opii.doc 大的水平剖視圖施例所述的輪葉泵的眉部放 的剖;圖，i :二::照本發明再-實施例所述的輪葉泵 圖8是先前技術的輪葉泵的剖視圖。 【主要元件符號說明】
1 :輪葉泵 2 :轉子室 2a :轉子室的内周面 2b :轉子室的内頂面 3 :轉子 3a :轉子的外周面 3b ··轉子的頂面 4 =輪葉 Ο 5 :工作室 6 ··入通口 7 :出通口 8:滑動接觸伸出部 8’ ：滑動接觸伸出部 10 殼體 11 上殼體 12 下殼體 13 襯墊 18 200837281 zo^z^pn.doc 14 :緊固件孔 15 :上凹部 16 :下凹部 17 :環形件 • 17a :通孔 18 ··軸承部 19 :輪葉槽 ^ 20 :旋轉轴 ' 21 :轴固定部 22 :磁性體 23 :定子 24 :滑動接觸伸出部 26 :彈性件 27 :切除部 27a :平坦的斜面 27b :小斜面 G 28 :斜截部分 P:輪葉的長度或伸出方向 Sle ·前端表面 Sls ·輪茶的说侧面 W:圓周方向的寬度 WB :輪葉的基端部的寬度 * :切除部的圓周方向的寬度 We :輪葉前端的減小的寬度 19

Claims (1)

  1. 200837281 zoj^jpn.doc 十、申請專利範圍： Ϊ·一種輪葉泵，包括·· 轉子室； 容納在所述轉子室中的轉子，· π盥二衣在所述轉子上的輪葉，每個所述輪葉具有適 於躺述轉子室的内周面滑動接觸的前端； Ο ο 所勺子室的内面、所述轉子的外周面和所述輪葉 所述工作室適於隨著所述轉子被驅動旋 轉而經歷容積變化； m籾文 大二Γ作流難㈣述人通口被吸人容積正在增 大的所述工作室；以及 、 小的作:流體經由所述出通口從容積正在減 所述子的旋轉方向看，切除部形成在每個 所述=:紅=綱側和後侧的至少-側，每個 寬度。、㈣、、有比母個所述輪葉的基端部更小的 2.如申請專利範圍第1項所述之輪葦 述輪葉的所述前俨命痒目女L 泵其中每個所 度。 ^度具有比所述切除部的寬度小的寬 述前端部分的所述後側3!切ή域在每個所述輪葉的所 (如申請專利範圍第丨項所述之輪綠，其中所述切 20 200837281 d〇C 除部呈平坦的斜面或者平滑_ 5. 如申請專利範圍第4 。 除部與所述前卿接，錢所、’其中所述切 6. 如申請專观圍第推力方向平行。 除部包括多個配置成舆所述轉子斤其=切 該4b斜而招f^ 、、 、推力方向平行的斜面，
    個所述_荦的==述輪葉的所述前端，該些斜面與每 这輪茱的伸出方向所成的傾斜角度越大。 葉7’如申請專利範圍第3項至第6項中任—項所述之輪 ^其中所述切除部僅形成在每個所述輪葉的所述前端 4分的所述後侧。 8·如申請專利範圍第7項所述之輪葉泵，其中從所述 ^的旋轉方向看，每個職輪葉具有藉由去除每個所述 明葉的前侧端角部而形成的斜截部分。
    21
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