TW202225559A - 內轉式齒輪泵浦 - Google Patents

Abstract

本發明所提供之內轉式齒輪泵浦包含有一個泵體、一個齒輪組及一個半月塊壓力保持器。泵體具有一個腔室，腔室一方面經由一條進油通道連通一個進油口，另一方面經由一條出油通道連通一個出油口，進油通道與出油通道不位於同一軸線上，齒輪組具有一個設於腔室內之內齒圈及一個局部嚙合內齒圈之驅動軸，驅動軸之軸向平行進油通道之延伸方向與出油通道之延伸方向，半月塊壓力保持器設於內齒圈與驅動軸之外齒部之間，用以提供壓力補償效果。藉此，本發明之內轉式齒輪泵浦利用進油通道與出油通道的設計，使流體可以順暢地進出腔室而提升流動順暢度。

Description

內轉式齒輪泵浦

本發明與齒輪泵浦有關，特別是指一種內轉式齒輪泵浦。

一般習知的內轉式齒輪泵浦例如申請人先前所申請的TW102139127案或是Voith Turbo GmbH & Co. KG所申請的US 7,331,775等等這一類的內轉式齒輪泵浦都是在一本體1內利用一根心軸2驅動齒軸3，然後利用齒軸3與內齒圈4的嚙合關係帶動內齒圈4同步轉動，在兩者轉動的過程中即可將流體(例如液壓油)自進油口5吸入本體1的腔室內，然後從出油口6將加壓後的流體排出腔室外，如圖1至圖4所示。此種內轉式齒輪泵浦在腔體的內壁面會凹設有高壓油槽7，然後內齒圈4的環面上會設有複數徑向貫穿孔8，並且於腔體內利用一個半月塊壓力保持器9將腔室區分成高、低壓腔，並且對流體在徑向形成壓力補償，進而使內、外齒輪與半月塊壓力保持器之間形成幾無間隙的密封狀態。

然而以習知技術的結構，進油口5與出油口6都是以正對心軸2的方式設置(亦即進油口之延伸方向與出油口之延伸方向皆垂直於心軸2之軸向)，所以流體從進油口5進入腔室後要先由進油口5附近的低壓區經過內齒圈4上的徑向貫穿孔8到內齒圈4內，再由內向外的進入到內齒圈4的外側與高壓油槽7之間形成高壓區，最後再由高壓區向出油口6流出。而因為出油口6位在心軸2的徑向上，所以當內齒圈4轉動時若腔室內有雜質則容易造成壓力阻隔部8a、8b的刮傷，則在高壓油槽7內的高壓流體將會造成輸出的壓力無法提升及流量流失的問題，這是目前習知技術常遇到的困難問題，因此，前述內轉式齒輪泵浦在結構上尚有改進的空間。

本發明之主要目的在於提供一種內轉式齒輪泵浦，其能提升液壓油流動的順暢度。

為了達成上述主要目的，本發明之內轉式齒輪泵浦包含有一個泵體、一個齒輪組，以及一個半月塊壓力保持器。該泵體具有一個腔室、一個進油口、一條進油通道、一個出油口及一條出油通道，該進油通道之二端分別連通該腔室與該進油口，該出油通道之二端分別連通該腔室與該出油口，該進油通道與該出油通道不位於同一軸線上；該齒輪組具有一個內齒圈與一個驅動軸，該內齒圈可轉動地設於該泵體之腔室內，該驅動軸可轉動地設於該泵體，且該驅動軸之軸向平行於該進油通道之延伸方向與該出油通道之延伸方向，該驅動軸之一端具有一個外齒部，該驅動軸以該外齒部局部嚙合該內齒圈，該驅動軸之另一端具有一個凸出於該泵體外之驅動部，該驅動軸以該驅動部連接一個驅動源，使該驅動軸受驅動源之驅動時能透過該外齒部帶動該內齒輪一起轉動；該半月塊壓力保持器設於該內齒圈與該驅動軸之外齒部之間，用以提供壓力補償效果，並且讓兩者之間形成幾無間隙的密封狀態。

由上述可知，本發明之內轉式齒輪泵浦以平行該驅動軸的方式設置該進油通道與該出油通道，使液壓油從該進油通道被吸入該腔室時或者從該腔室排出至該出油通道時不會形成擾流阻礙，因為本發明之內齒泵的出油口不是設置在該內齒圈的徑向，因此本發明的齒圈外徑並未鑽有進出油孔的設計，而是設置在該內齒圈的側邊，所以如果因為雜物捲入該內齒泵內並刮傷該腔室時，也不會產生降壓或流量損失的問題，並且保持其較佳的運行效率。

較佳地，該進油通道以垂直方式連通該進油口。

較佳地， 該出油通道以垂直方式連通該出油口。

較佳地，該進油口與該出油口位於該泵體之前蓋與後蓋，以便配合其他零組件(例如管路)進行安裝。

較佳地，該泵體具有一個前蓋、一個後蓋及一個位於該前蓋與該後蓋之間之本體，該前蓋具有該進油口與該進油通道，該後蓋具有該出油口與該出油通道，該主體具有該腔室。

較佳地，該內齒圈無徑向貫穿孔設置。

有關本發明所提供對於內轉式齒輪泵浦的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請參閱圖5及圖6，本發明之內轉式齒輪泵浦10包含有一個泵體20、一個齒輪組30，以及一個半月塊壓力保持器40。

泵體20具有一個前蓋21、一個後蓋22及一個位於前蓋21與後蓋22之間的本體23。前蓋21與後蓋22以四根螺栓24固定在一起，前蓋21之後側面與後蓋22之前側面分別具有一個定位孔25，本體23之前後二端面分別具有一定位柱26，本體23以前後二個定位柱26插設於前、後蓋21、22之定位孔25內，使本體23固定在前蓋21與後蓋22之間。接下來如圖5及圖6所示，前蓋21具有一個自其頂面往下筆直延伸之進油口212，前蓋21的內部具有一條呈弧形斷面之進油通道214，進油通道214之前端垂直連通進油口212之底端，至於後蓋22具有一個自其頂面往下筆直延伸之出油口221，後蓋22之內部具有一條呈圓形斷面之出油通道223，出油通道223之後端垂直連通出油口221之底端，藉此，進油通道214與出油通道223不位於同一軸線上。另外，本體23具有一個腔室232，腔室232連通進油通道214之後端及出油通道223之前端。而在本發明中，腔室232內只有設置潤滑用的潤滑油槽233而沒有如習用技術一樣另設置高壓出口油槽。

齒輪組30具有一個內齒圈32與一個驅動軸34。如圖6及圖9所示，內齒圈32可轉動地設於腔室232內；驅動軸34自前蓋21穿設於腔室232內且位於進油通道214與出油通道223之間，驅動軸34之軸向平行於進油通道214之延伸方向與出油通道223之延伸方向。驅動軸34之一端具有一個外齒部342，驅動軸34以外齒部342局部嚙合內齒圈32，驅動軸34之前端具有一個凸出於前蓋21之驅動部344，驅動軸34以驅動部344連接一個驅動源(例如馬達，圖中未示)，使得驅動軸34在受到驅動源的驅動時即可透過外齒部342帶動內齒圈32一起轉動。而且在本發明中內齒圈32並沒有如習知技術一樣設置貫穿孔8，或是說在本發明所提供之內齒圈32不需要設置徑向貫穿孔。

如圖7、圖8及圖10所示，半月塊壓力保持器40設於內齒圈32與驅動軸34之外齒部342之間，其具有一個壓力保持器正片50、一個壓力保持器副片60、一個第一彈片70、一個第二彈片72，以及一個保壓棒74，其中:

壓力保持器正片50呈弧形且具有一個凸弧面51與一個凹弧面52，其中在凸弧面51具有一個容槽53、一個連通容槽53之第一彈片槽54及一個連通容槽53之第二彈片槽55。此外，壓力保持器正片50之左右二側面分別具有一個嵌槽56，二個嵌槽56與容槽53之間被一個支撐部57所隔開，且每一個嵌槽56設置一個固定柱76，藉由左右二個固定柱76將壓力保持器正片50與前後二個壓力板78組裝在一起。

壓力保持器副片60呈弧形且設於壓力保持器正片50之容槽53內。壓力保持器副片60之一端具有一個抵靠部62，壓力保持器副片60以抵靠部62抵靠於壓力保持器正片50之支撐部57。

第一彈片70(在此以波形彈簧為例)設於壓力保持器正片50之第一彈片槽54內且頂抵於壓力保持器副片60，用以提供彈力使壓力保持器正片50與壓力保持器副片60在受到流體作用時能順暢地張開。

第二彈片72(在此以波形彈簧為例)設於壓力保持器正片50之第二彈片槽55內且頂抵於保壓棒74，保壓棒74對壓力保持器正片50與壓力保持器副片60提供往外撐頂的效果，使壓力保持器正片50與壓力保持器副片60在相互張開時會在兩者之間形成一個導壓槽42。

由上述可知，如圖9及圖10所示，當驅動軸34帶動內齒圈32一起轉動時，從進油口212流到進油通道214的流體(例如液壓油)會隨著內齒圈32與驅動軸34的同步轉動而被夾帶至與半月塊壓力保持器40相接觸，隨著齒縫空間的減少而逐漸對流體產生加壓效果，然後再沿著出油通道223將高壓流體從出油口221擠壓出去。至於在排出高壓流體的過程中，有一部分的高壓流體會回流至導壓槽42內，此時的壓力保持器正片50與壓力保持器副片60會呈現一定角度的張開，直到高壓流體被保壓棒74所阻擋後再流出導壓槽42外。

綜上所陳，本發明之內轉式齒輪泵浦10以平行驅動軸34的方式在泵體20設置進油通道214與出油通道223，再加上內齒圈32並未設置徑向貫穿孔，使得液壓油從進油口212經由進油通道214被吸入腔室232時並且從腔室232經由出油通道223排出至出油口221時不會形成擾流阻礙，而且由於出油口221不在驅動軸34的徑向上，所以高壓液體可以由腔室232的側向大量且快速地的流出至出油通道223快速排出，及提供油泵很穩定的流量及壓力的輸出，因為高壓液體排油不在齒圈32的外徑，因此，如果齒圈32與本體在油液因故吸入異物而刮傷本體時，也不會造成壓力驟降或流量損失的大問題，這也是本油泵設計的重點。如此即可有效提升液壓油的流動順暢度。此外，由於進油口212與出油口221位於泵體20之前後蓋，使本發明之內轉式齒輪泵浦10可以方便配合其他零組件(例如管路)進行安裝。

1:本體 2:心軸 3:齒軸 4:內齒圈 5:進油口 6:出油口 7:高壓油槽 8:貫穿孔 8a:壓力阻隔區 8b:壓力阻隔區 9:半月塊壓力保持器 10:內轉式齒輪泵浦 20:泵體 21:前蓋 212:進油口 214:進油通道 22:後蓋 221:出油孔 223:出油通道 23:本體 232:腔室 233:潤滑油槽 24:螺栓 25:定位孔 26:定位柱 30:齒輪組 32:內齒圈 34:驅動軸 342:外齒部 344:驅動部 40:半月塊壓力保持器 42:導壓槽 50:壓力保持器正片 51:凸弧面 52:凹弧面 53:容槽 54:第一彈片槽 55:第二彈片槽 56:嵌槽 57:支撐部 60:壓力保持器副片 62:抵靠部 70:第一彈片 72:第二彈片 74:保壓棒

圖1為習用內轉式齒輪泵浦之外觀立體圖。 圖2為習用內轉式齒輪泵浦之剖面示意圖。 圖3為習用內轉式齒輪泵浦所提供之本體的局部剖視圖。 圖4為習用內轉式齒輪泵浦所提供之內齒圈的立體示意圖。 圖5為本發明之內轉式齒輪泵浦的立體圖。 圖6為本發明之內轉式齒輪泵浦的立體分解圖。 圖7為本發明之內轉式齒輪泵浦所提供之半月塊壓力保持器的立體圖。 圖8為本發明之內轉式齒輪泵浦所提供之半月塊壓力保持器的立體分解圖。 圖9為本發明之內轉式齒輪泵浦的縱向剖視圖。 圖10為本發明之內轉式齒輪泵浦的橫向剖視圖。

10:內轉式齒輪泵浦

21:前蓋

212:進油口

22:後蓋

221:出油孔

23:本體

344:驅動部

Claims (6)

1. 一種內轉式齒輪泵浦，包含有: 一泵體，具有一腔室、一進油口、一進油通道、一出油口及一出油通道，該進油通道之二端分別連通該腔室與該進油口，該出油通道之二端分別連通該腔室與該出油口，該進油通道設置於一前蓋，該出油通道設置於一後蓋； 一驅動組件，具有一內齒圈與一驅動軸，該內齒圈可轉動地設於該泵體之腔室內，該驅動軸可轉動地設於該泵體，該驅動軸之一端具有一外齒部，該驅動軸以該外齒部局部嚙合該內齒圈，該驅動軸之另一端具有一凸出於該泵體外之驅動部，該驅動軸之軸向平行於該進油通道之延伸方向與該出油通道之延伸方向；以及 一半月塊壓力保持器，設於該內齒圈與該驅動軸之外齒部之間。
2. 如請求項1所述之內轉式齒輪泵浦，其中，該進油通道垂直連通該進油口。
3. 如請求項1所述之內轉式齒輪泵浦，其中，該出油通道垂直連通該出油口。
4. 如請求項1所述之內轉式齒輪泵浦，其中，該進油通道垂直連通該進油口，且該出油通道垂直連通該出油口。
5. 如請求項1至4中任一項所述之內轉式齒輪泵浦，其中，該進油口與該出油口位於該泵體之同一側面。
6. 如請求項5所述之內轉式齒輪泵浦，其中，該泵體具有一設於該前蓋與該後蓋之間之本體，該前蓋具有該進油口與該進油通道，該後蓋具有該出油口與該出油通道，該主體具有該腔室。

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