TWI614408B - 液壓葉片泵之泵芯結構 - Google Patents

Description

液壓葉片泵之泵芯結構

本發明係關於一種液壓葉片泵之泵芯結構，尤指一種可讓輪葉組之葉片以較低之轉速獲得所需的液壓源，而達到低轉速可產生壓力工作、而使系統低耗能、減少機件損耗以及延長使用壽命之功效者。

按，一般之液壓葉片泵係用於對液壓油進行加壓，而利用流入泵內的液壓油經加壓後而形成高壓液壓油，產生動力輸出，藉以搭配各式有具液壓需求之機械設備進行使用。

而習用之液壓葉片泵，其泵芯主要的內部結構有內環、轉子、葉片、驅動軸。內環之內壁面係為一橢圓形，內環中設置有一個圓柱體轉子，轉子上設有多數個容置槽，每個容置槽中放置一個葉片。轉子中間為一驅動軸固定孔，固定孔內設有連結齒，用來連結驅動軸。驅動軸受外部致動單元(馬達、發動機等)驅動而高速旋轉時，轉子中的葉片因離心力而被甩出，直到抵靠內環的橢圓形內壁，因而形成多個腔。液壓油從進油口進入腔後被推移，推移時因內環的橢圓形內壁向內縮減，進而形成加壓腔，對液壓油加壓後由出油口輸出，達到動力輸出之功效。

然，以習用之液壓葉片泵而言，最低轉速也必須達到600RPM至700RPM之高轉速(甚至達900RPM)才能形成所需的離心力，使液壓葉片泵產生作動。當液壓葉片泵長期處於高轉速之轉動下工作，將使得液壓葉片泵除各元 件會造成較大磨耗，導致使用壽命降低之外，更會因高轉速驅動轉子轉動而必須耗費較多之能源。

因此，如何發明出一種液壓葉片泵之泵芯結構，以使其有效改善習用之缺失，將是本發明所欲積極揭露之處。

有鑑於上述習知技術之缺憾，發明人有感其未臻於完善，遂竭其心智悉心研究克服，進而研發出一種液壓葉片泵之泵芯結構，可以用較低之轉速，就能獲得所需的液壓動力，而達到低轉速可產生壓力工作、使系統低耗能、減少機件損耗以及延長使用壽命的目的。

為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種液壓葉片泵之泵芯結構，其包含有：一上蓋，係具有至少二第一進油口及至少二出油口；一下蓋，係位於該上蓋之一側，其具有至少二第二進油口；至少二凸環，係結合設於上蓋與該下蓋之間；一內環，係設於上蓋與該下蓋之間，該內環係具有一腔室，且該腔室係具有連通該等第一進油口、第二進油口、第三進油口；一輪葉組，係包括有兩端分別與該等凸環活動嵌接之一轉子、及活動設於轉子之多數葉片，而該等葉片係配合該等凸環於轉子中移動；以及一驅動軸，係與該轉子結合之。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該上蓋、該下蓋與該內環係以至少二固定螺絲加以結合。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該上蓋與該下蓋相對向之一面係分別設有可供該等凸環固接之一固定座。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該等凸環係分別包括有固接於該固定座，且該等凸環係分別包括有相鄰設置之一第一干涉部、一第一曲面部、一第二干涉部及一第二曲面部。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該第一干涉部與該第二干涉部係呈反向設置，且該第一曲面部與該第二曲面部係呈反向設置，而第一干涉部與該第二干涉部之高度係大於該第一曲面部與該第二曲面部，使該等凸環形成一橢圓形。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該內環包括有相鄰設置之一第一壁面、一第二壁面、一第三壁面及一第四壁面，而該第一壁面與該第三壁面間之距離係大於該第二壁面與該第四壁面間之距離，藉以形成一橢圓形內壁，且該第一壁面與該第三壁面係分別對應該第一干涉部與該第二干涉部，而第二壁面與該第四壁面則對應第一曲面部與該第二曲面部。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該等第三進油口係分別位於該第一壁面、第二壁面間及該第三壁面、第四壁面間。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該轉子之兩端面係分別具有一環形凹槽，等環形凹槽係用以容置該等凸環之第一干涉部、第一曲面部、第二干涉部及第二曲面部，且轉子周緣係設有可供容置該等葉片之多數滑槽，而該等滑槽底部係與該等環形凹槽連通。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該等葉片係分別具有位於滑槽底部之第一端、及位於滑槽頂部之第二端。

上述之液壓葉片泵之泵芯結構中，該轉子係具有與該驅動軸對接之一驅動軸固定孔。

藉此，本發明之液壓葉片泵之泵芯結構，其利用該等凸環之配合，當外部致動單元(如：馬達、發動機等)經驅動軸以低速驅動輪葉組時，就能於產生一作用力，使葉片於轉子中頂出，並抵靠在內環之橢圓形內壁中，使腔室形成多個腔，讓液壓油進入內環後被推移，推移時因橢圓形內壁向內縮減，進而形成加壓腔，對液壓油加壓後由出油口輸出，進而獲得所需的液壓源，達到低轉速可產生壓力工作、使系統低耗能、減少機件損耗以及延長使用壽命之功效。

1‧‧‧封閉結構

11‧‧‧上蓋

12‧‧‧下蓋

111、121‧‧‧固定座

13‧‧‧第一進油口

14‧‧‧出油口

15‧‧‧第二進油口

2、2a‧‧‧凸環

21、21a‧‧‧第一干涉部

22、22a‧‧‧第一曲面部

23、23a‧‧‧第二干涉部

24、24a‧‧‧第二曲面部

25、25a‧‧‧固定板

3‧‧‧內環

30‧‧‧固定螺絲

31‧‧‧腔室

311‧‧‧第一壁面

312‧‧‧第二壁面

313‧‧‧第三壁面

314‧‧‧第四壁面

32‧‧‧第三進油口

4‧‧‧輪葉組

41‧‧‧轉子

411、411a‧‧‧環形凹槽

412‧‧‧滑槽

413‧‧‧驅動軸固定孔

42‧‧‧葉片

421‧‧‧第一端

422‧‧‧第二端

5‧‧‧驅動軸

6‧‧‧O型油環

[圖1]係本發明較佳具體實施例之外觀示意圖。

[圖2]係本發明較佳具體實施例之分解示意圖。

[圖3]係本發明較佳具體實施例之另一角度分解示意圖。

[圖4]係本發明較佳具體實施例之使用狀態剖面示意圖。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

請參閱圖1~圖4，係分別為本發明較佳具體實施例之外觀示意圖、本發明較佳具體實施例之分解示意圖、本發明較佳具體實施例之另一角度分解示意圖及本發明較佳具體實施例之使用狀態剖面示意圖。如圖所示：本發明係一種液壓葉片泵之泵芯結構，其至少係包含有一上蓋11、一下蓋12、至少二凸環2、2a、一內環3、一輪葉組4以及一驅動軸5所構成。

上述所提之上蓋11係具有至少二第一進油口13及至少二出油口14，該下蓋12係位於該上蓋11之一側，其具有至少二第二進油口15，該上蓋11與 該下蓋12相對向之一面係分別設有一固定座111、121，且由該上蓋11與該下蓋12可形成一封閉結構1，藉以封閉該內環3與輪葉組4。

該等凸環2、2a係分別設於該上蓋11與下蓋12相對向之一側面，且等凸環2、2a係分別包括有固接於該固定座111、121，且該等凸環2、2a之周緣係具有相鄰設置之一第一干涉部21、21a、一第一曲面部22、22a、一第二干涉部23、23a及一第二曲面部24、24a，其中該第一干涉部21、21a與該第二干涉部23、23a係呈反向設置，且該第一曲面部22、22a與該第二曲面部24、24a係呈反向設置，而第一干涉部21、21a與該第二干涉部23、23a之高度係大於該第一曲面部22、22a與該第二曲面部24、24a，使該等凸環2、2a形成一橢圓形。

該內環3係結合設於上蓋11與該下蓋12之間，且該上蓋11、該下蓋12與該內環3係以至少二固定螺絲30加以結合，該內環3係具有一腔室31，且該腔室31係設有連通該等第一進油口13、該等出油口14與該等第二進油口15之二第三進油口32，其中該內環3之腔室31係包括有相鄰設置之一第一壁面311、一第二壁面312、一第三壁面313及一第四壁面314，而該第一壁面311與該第三壁面313間之距離係大於該第二壁面312與該第四壁面314間之距離，藉以使該腔室31形成一橢圓形內壁，且該第一壁面311與該第三壁面313係分別對應該第一干涉部21、21a與該第二干涉部23、23a，而第二壁面312與該第四壁面314則對應第一曲面部22、22a與該第二曲面部24、24a，且該等第三進油口係分別位於該第一壁面、第二壁面間及該第三壁面、第四壁面間。

該輪葉組4係活動設於該內環3之腔室31，該輪葉組4係包括有兩端分別與該等凸環2、2a作動嵌接之一轉子41、及作動設於轉子41之多數葉片42，而該等葉片42係配合該等凸環2、2a於轉子41中移動，而該轉子41之兩端面係分 別具有一環形凹槽411、411a，等環形凹槽411、411a係用以容置該等凸環2、2a之第一干涉部21、21a、第一曲面部22、22a、第二干涉部23、23a及第二曲面部24、24a，且轉子41周緣係設有可供容置該等葉片42之滑槽412，而該等滑槽412底部係與該等環形凹槽411、411a連通，其中該等葉片42係分別具有位於滑槽412底部之第一端421、及位於滑槽412頂部之第二端422，另該轉子41之中央處係具有一驅動軸固定孔413。

該驅動軸5一端另與轉子41之驅動軸固定孔413結合，另一端連接外部致動單元(馬達、發動機等)。另外，上蓋11之間係設有O型油環6。

當本發明於運用時，係將液壓油由該等第一進油口13、第二進油口15與該等第三進油口32導入該腔室31中，並以外部致動單元(馬達、發動機等)帶動驅動軸5以驅動輪葉組4之轉子41進行轉動，而由於該等凸環2、2a係分別以固定板25、25a配合固定件(圖未示)或其他之固定方式設於該上蓋11與該下蓋12之固定座111、121，因此，當外部致動單元(馬達、發動機等)於低轉速下開始驅動輪葉組4之轉子41轉動時，便可使該轉子41兩端面之環形凹槽411、411a配合該等凸環2、2a之第一干涉部21、21a、第一曲面部22、22a、第二干涉部23、23a及第二曲面部24、24a，而讓該等葉片42之第一端421(即底端)兩側受第一干涉部21、21a與第二干涉部23、23a之頂推而由滑槽412移出呈展開狀態，進而使該等葉片42之第二端422抵靠於內環3內之第一壁面311與第三壁面313(而位於第一曲面部22、22a及第二曲面部24、24a之該等葉片42則受第二壁面312與第四壁面314之抵靠而呈縮入滑槽412狀態)，如此，即可利用該等凸環2、2a之第一干涉部21、21a與第二干涉部23、23a將部分葉片42由轉子41中頂出，而不需依靠高轉速之離心力將該等葉片42由轉子41中甩出，讓輪葉組4之葉片42可以較低之轉速(約 50RPM之轉速)抵靠於內環3之腔室31之橢圓形內壁中，使腔室31形成多個腔，讓液壓油經第一進油口13與第二進油口進入內環3後被推移，推移時因橢圓形內壁向內縮減，進而形成加壓腔，藉以對液壓油進行加壓，而讓液壓油於腔室31中獲得所需的液壓源後由該等出油口14輸出，進而可達到低轉速可產生壓力工作、使系統低耗能、減少機件損耗以及延長使用壽命之功效。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧上蓋

12‧‧‧下蓋

111、121‧‧‧固定座

13‧‧‧第一進油口

14‧‧‧出油口

15‧‧‧第二進油口

2、2a‧‧‧凸環

21、21a‧‧‧第一干涉部

22、22a‧‧‧第一曲面部

23、23a‧‧‧第二干涉部

24、24a‧‧‧第二曲面部

25、25a‧‧‧固定板

3‧‧‧內環

30‧‧‧固定螺絲

31‧‧‧腔室

311‧‧‧第一壁面

312‧‧‧第二壁面

313‧‧‧第三壁面

314‧‧‧第四壁面

32‧‧‧第三進油口

4‧‧‧輪葉組

41‧‧‧轉子

411、411a‧‧‧環形凹槽

412‧‧‧滑槽

413‧‧‧驅動軸固定孔

42‧‧‧葉片

421‧‧‧第一端

422‧‧‧第二端

5‧‧‧驅動軸

6‧‧‧O型油環

Claims (6)

1. 一種液壓葉片泵之泵芯結構，其包含：一上蓋，係具有至少二第一進油口及至少二出油口；一下蓋，係位於該上蓋之一側，其具有至少二第二進油口，且該上蓋與該下蓋相對向之一面係分別設有一固定座；至少二凸環，係分別設於該上蓋與該下蓋相對向之一側面，該等凸環係分別固接於該等固定座，且該等凸環係分別包括有相鄰設置之一第一干涉部、一第一曲面部、一第二干涉部及一第二曲面部，該第一干涉部與該第二干涉部係呈反向設置，且該第一曲面部與該第二曲面部係呈反向設置，而該第一干涉部與該第二干涉部之高度係大於該第一曲面部與該第二曲面部，使該等凸環形成一橢圓形；一內環，係結合設於上蓋與該下蓋之間，該內環係具有一腔室，且該腔室係設有連通該等第一進油口、該等第二進油口與第三進油口，該內環係包括有相鄰設置之一第一壁面、一第二壁面、一第三壁面及一第四壁面，而該第一壁面與該第三壁面間之距離係大於該第二壁面與該第四壁面間之距離，藉以形成一橢圓形內壁，且該第一壁面與該第三壁面係分別對應該第一干涉部與該第二干涉部，而該第二壁面與該第四壁面則對應該第一曲面部與該第二曲面部； 一輪葉組，係活動設於該內環之腔室，該輪葉組係包括有兩端分別與該等凸環活動嵌接之一轉子、及活動設於該轉子之多數葉片，而該等葉片係配合該等凸環於該轉子中移動；以及一驅動軸，與該轉子結合。
2. 如請求項1所述之液壓葉片泵之泵芯結構，其中該上蓋、該下蓋與該內環係以至少二固定螺絲加以結合。
3. 如請求項1所述之液壓葉片泵之泵芯結構，其中該等第三進油口係分別位於該第一壁面、第二壁面間及該第三壁面、第四壁面間。
4. 如請求項1所述之液壓葉片泵之泵芯結構，其中該轉子之兩端面係分別具有一環形凹槽，等環形凹槽係用以容置該等凸環，且該轉子周緣係設有可供容置該等葉片之多數滑槽，而該等滑槽底部係與該等環形凹槽連通。
5. 如請求項5所述之液壓葉片泵之泵芯結構，其中該等葉片係分別具有位於該等滑槽底部之第一端、及位於該等滑槽頂部之第二端。
6. 如請求項1所述之液壓葉片泵之泵芯結構，其中該轉子係具有與該驅動軸對接之一驅動軸固定孔。