TWM611804U

TWM611804U - 同心式本體高壓內齒泵

Info

Publication number: TWM611804U
Application number: TW110200037U
Authority: TW
Inventors: 陳義燿
Original assignee: 峰昌機械有限公司
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2021-05-11

Abstract

本創作之同心式本體高壓內齒泵包含有一個泵體、一個驅動組件及一個壓力保持器。泵體具有一前蓋、一後蓋及一設於前蓋與後蓋之間的環狀本體，其中環狀本體具有一呈圓形斷面之腔室，腔室的中心與環狀本體的中心呈同軸對應，驅動組件具有一個內齒圈與一根驅動軸，內齒圈設於腔室內且與腔室為同軸對應設計，驅動軸穿設於泵體且局部嚙合內齒圈，並與環形本體之間為偏心設計，壓力保持器設於內齒圈與驅動軸之間，用以提供壓力補償效果。藉此，本創作所提供之環狀本體在持續高壓高速運轉之下還能讓腔室保持良好的真圓度，使內齒圈與腔室之間具有良好的同軸度，提升油泵的運轉效率。

Description

同心式本體高壓內齒泵

本創作與齒輪泵浦有關，特別是指一種同心式本體高壓內齒泵。

如圖1所示，一般習知的內齒輪泵是利用動力源(例如馬達)驅動外齒軸1，然後利用外齒軸1與內齒圈2的局部嚙合關係帶動內齒圈2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H ₁吸入本體3的腔室4內，然後從出油口H ₂將加壓後的流體排出腔室4外。此外，藉由一個壓力保持器5將腔室4區分成高、低壓腔，並且對流體在徑向形成壓力補償，進而使外齒軸1、內齒圈2與壓力保持器5之間形成幾無間隙的密封狀態。

然而以前述習知技術的結構來說，外齒軸1與本體3採用同軸心設計，至於腔室4與外齒軸1則是採用偏心設計，因為腔室4呈偏心的關係，使得本體3的壁厚會有一邊薄一邊厚的不均勻狀況，在此情況下，本體3在油泵的持續運作下逐漸升溫，並導至本體3的熱膨脹變形，由於本體3並非同心圓設計，而導至在升溫熱變形時，本體3變形為非真圓，尤其在高速高壓的狀態下，變形度更大，而失去本體3與內齒圈2的同軸度，進而造成腔室4內的高壓阻隔區8a與8b的磨損，進而導至高壓油槽6內的高壓流體由受損的高壓阻隔區8a與8b外洩其高壓流體，如此便會讓在高壓油槽6內的高壓流體輸出的壓力無法穩定及流量流失的問題。

本創作之主要目的在於提供一種同心式本體高壓內齒泵，其具有良好的同軸度，使其在高速高壓下運轉時提升油泵的可靠性。

為了達成上述主要目的，本創作之同心式本體高壓內齒泵包含有一個泵體、一個驅動組件，以及一個壓力保持器。該泵體具有一個前蓋、一個後蓋及一個環狀本體，該前蓋具有一個進油口，該後蓋具有一個出油口，該環狀本體設於該前蓋與該後蓋之間且具有一個連通該進油口與該出油口之腔室，該腔室的斷面形狀呈圓形，且該腔室的中心與該環狀本體的中心呈同軸對應；該驅動組件具有一個內齒圈與一根驅動軸，該內齒圈可轉動地設於該腔室內，且該內齒圈的中心與該腔室的中心呈同軸對應，該驅動軸可轉動地穿設於該泵體，該驅動軸以一個外齒部局部嚙合該內齒圈，該驅動軸之一端具有一個凸出於該前蓋外之驅動部，該驅動軸與該環狀本體成偏心設計；該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。

由上述可知，本創作所提供之環狀本體在油泵的持續運作下逐漸升溫，並導至環狀本體的熱膨脹變形，由於本油泵的環狀本體為同心圓設計，因此在升溫熱變形時，本設計環狀本體能均勻的以同心方向升溫變形，讓該腔室能保持良好的真圓度，使該內齒圈與該腔室之間具有良好的同軸度，讓環狀本體能在該內齒圈轉動的過程中能維持同軸運轉，不會產生因為環狀本體與齒圈的不同軸而產生磨損的現象，造成油泵的損壞，進而提升油泵使用壽命及穩定的流量與壓力輸出。

較佳地，該前蓋具有一條連通該進油口與該腔室之進油通道，該後蓋具有一條連通該出油口與該腔室之出油通道，該進油通道與該出油通道皆平行於該驅動軸之軸向且不位於同一軸線上，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。

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同一側面，以便配合其他零組件(例如管路)進行安裝。

有關本創作所提供對於同心式本體高壓內齒泵的詳細構造、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，在本創作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創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

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。

請先參閱圖2及圖3，本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵10包含有一個泵體20、一個驅動組件30，以及一個壓力保持器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之間的環狀本體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之前側面具有一個第一軸孔25與一個位於第一軸孔25一側的第二軸孔26，此外，環狀本體23之前後二端面分別具有一個第一銷孔28，前蓋21與後蓋22分別具有一個第二銷孔29，藉由二根定位銷27插設於二個第一銷孔28與二個第二銷孔29內，如圖3及圖5所示，使環狀本體23固定在前蓋21與後蓋22之間。接下來如圖4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，進油口212與出油口221位於泵體20之同一側面，且進油通道214與出油通道223不位於同一軸線上。另外，環狀本體23具有一個呈圓形斷面之腔室232，如圖3、圖4及圖6所示，腔室232的中心與環狀本體23的中心呈同軸對應，並且連通進油通道214之後端及出油通道223之前端。

驅動組件30具有一個內齒圈32與一個驅動軸34。如圖3及圖4所示，內齒圈32可轉動地設於腔室232內；驅動軸34穿設於腔室232內且在二端分別套設一個滑動軸承35，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。此外，如圖3、圖5及圖6所示，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內的齒部，驅動軸34之另一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。

壓力保持器40設於內齒圈32與驅動軸34之外齒部342之間，如圖3及圖6所示，用以提供壓力補償效果。在本實施例中，壓力保持器40具有一個壓力保持器正片41、一個壓力保持器副片42、一個第一彈片43、一個第二彈片44、一根保壓棒45、二個保壓側片46及二根頂置柱47，如圖7所示，其中:

壓力保持器正片41之外周面具有一個容槽411、一個連通容槽411之第一彈片槽412與一個連通容槽411之第二彈片槽413。此外，壓力保持器正片41之前後二側面分別具有一個嵌槽414，二個嵌槽414與容槽411之間被一個擋牆415所隔開。

壓力保持器副片42呈弧形。壓力保持器副片42設於容槽411內且以其一端抵靠於壓力保持器正片41之擋牆415作為支撐。

第一彈片43(在此以波形彈簧為例)設於壓力保持器正片41之第一彈片槽412內且頂抵於壓力保持器副片42，用以提供彈力使壓力保持器副片42在受到流體作用時能順暢地張開。

第二彈片44(在此以波形彈簧為例)設於壓力保持器正片41之第二彈片槽413內且頂抵於保壓棒45，保壓棒45則是頂抵於壓力保持器副片42，使得保壓棒45受到第二彈片44的作用力之下對壓力保持器副片42提供往內齒圈的齒部外撐頂的效果，當壓力保持器副片42張開時與壓力保持器正片41之間形成一個導壓槽50。

其中一個保壓側片46位於環狀本體23與前蓋21之間，另外一個保壓側片46位於環狀本體23與後蓋22之間，二根頂置柱47之一端嵌設於壓力保持器正片41之二個嵌槽414內，如圖3及圖5及圖7所示，二個頂置柱47之另一端分別穿過二個保壓側片46、二個背托環48及二個背托環油封49而插設於前蓋21與後蓋22的第二軸孔26內。

由上述可知，如圖4及圖6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與驅動軸外齒部342的同步轉動而被夾帶至與壓力保持器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。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50內，此時的壓力保持器正片41與壓力保持器副片42會呈現一定角度的張開，直到高壓流體被保壓棒45所阻擋後再流出導壓槽50外。

另一方面，本創作可以根據實際需要配置不同的壓力保持器。在本創作第2實施例中，如圖8所示，壓力保持器60具有一根頂置軸61，頂置軸61以其前後二端固定於前蓋21與後蓋22的第二軸孔26內，壓力保持器正片62與壓力保持器副片63皆以其一端抵靠於頂置軸61作為支撐，至於整體結構的作動原理及其他元件(例如第一彈片43、一個第二彈片44及一根保壓棒45)的配置皆與上述第1實施例相同，在此容不贅述。

綜上所陳，本創作之同心式本體高壓內齒泵10將腔室232與環狀本體23採用同軸心設計，使環狀本體23具有均勻的壁厚，如此在經過油泵的持續運作下逐漸升溫，並導致環狀本體的熱膨脹變形，由於本油泵的環狀本體為同心圓設計，因此在升溫熱變形時，本設計環狀本體能均勻的以同心方向升溫變形讓腔室232能保持良好的真圓度，使內齒圈32與腔室232之間具有良好的同軸度，讓內齒圈32轉動的過程中與環狀本體能同軸運轉，不會產生因為環狀本體不同軸的熱變形與齒圈的不同軸而產生磨損現象，造成油泵的損壞，並且能維持穩定的流量與壓力的輸出。

另外以平行驅動軸34的方式設置進油通道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時或者從腔室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不在內齒圈32的徑向上，所以可以由腔室232的側向大量且快速地的流出，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之同一側面，使本創作之同心式本體高壓內齒泵10可以方便配合其他零組件(例如管路)進行安裝。

1:外齒軸 2:內齒圈 3:本體 H ₁:進油口 H ₂:出油口 4:腔室 5:壓力保持器 6:高壓油槽 8a 8b:高壓阻隔區 10:同心式本體高壓內齒泵 20:泵體 21:前蓋 212:進油口 214:進油通道 22:後蓋 221:出油口 223:出油通道 23:環狀本體 232:腔室 24:螺栓 25:第一軸孔 26:第二軸孔 27:定位銷 28:第一銷孔 29:第二銷孔 30:驅動組件 32:內齒圈 34:驅動軸 342:外齒部 344:驅動部 35:滑動軸承 40:壓力保持器 41:壓力保持器正片 411:容槽 412:第一彈片槽 413:第二彈片槽 414:嵌槽 415:擋牆 42:壓力保持器副片 43:第一彈片 44:第二彈片 45:保壓棒 46:保壓側片 47:頂置柱 48:背托環 49:背托環油封 50:導壓槽 60:壓力保持器 61:頂置軸 62:壓力保持器正片 63:壓力保持器副片

圖1為習用齒輪泵浦的立體圖。圖2為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵的立體圖。圖3為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵的立體分解圖。圖4為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵的軸向剖視圖。圖5為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵的另一軸向剖視圖。圖6為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵的徑向剖視圖。圖7為本創作第1實施例之同心式本體高壓內齒泵所提供之壓力保持器的立體分解圖。圖8為本創作第2實施例之同心式本體高壓內齒泵所提供之壓力保持器的立體分解圖。

23:環狀本體

232:腔室

32:內齒圈

34:驅動軸

342:外齒部

40:壓力保持器

41:壓力保持器正片

42:壓力保持器副片

43:第一彈片

44:第二彈片

45:保壓棒

47:頂置柱

50:導壓槽

Claims

一種同心式本體高壓內齒泵，包含有: 一泵體，具有一前蓋、一後蓋及一環狀本體，該前蓋具有一進油口，該後蓋具有一出油口，該環狀本體設於該前蓋與該後蓋之間且具有一連通該進油口與該出油口之腔室，該腔室的斷面形狀呈圓形，且該腔室的中心與該環狀本體的中心呈同軸對應；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腔室內，該內齒圈的中心與該腔室的中心呈同軸對應，該驅動軸可轉動地設於該泵體，該驅動軸具有一外齒部，該驅動軸以該外齒部嚙合於該內齒圈的齒部，該驅動軸之一端具有一凸出於該前蓋外之驅動部，該驅動軸之軸心與環狀本體為偏心設計；以及一壓力保持器，設於該內齒圈與該驅動軸之外齒部之間。
如請求項1所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該前蓋具有一連通該進油口與該腔室之進油通道，該後蓋具有一連通該出油口與該腔室之出油通道，該進油通道與該出油通道皆平行於該驅動軸之軸向且不位於同一軸線上。
如請求項2所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該進油口與該進油通道相互垂直。
如請求項2所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該出油口與該出油通道相互垂直。
如請求項2所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該進油口與該進油通道相互垂直，且該出油口與該出油通道相互垂直。
如請求項2至5中任一項所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該進油口與該出油口位於該泵體之同一側面。
如請求項1所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該壓力保持器具有一壓力保持器正片、一壓力保持器副片、一第一彈片、一第二彈片、一保壓棒、二保壓側片及二頂置柱，該壓力保持器正片之外周面具有一容槽、一連通該容槽之第一彈片槽與一連通該容槽之第二彈片槽，且該壓力保持器正片之前後二側面分別具有一嵌槽，該壓力保持器副片設於該壓力保持器正片之容槽內且與該壓力保持器正片之間形成一導壓槽，該第一彈片設於該壓力保持器正片之第一彈片槽內且頂抵該壓力保持器副片，該第二彈片設於該壓力保持器正片之第二彈片槽內，該保壓棒抵接該壓力保持器副片與該第二彈片，使得該保壓棒受該第二彈片的頂抵而將該壓力保持器副片朝內齒圈的齒部方向推頂，該等保壓側片鄰設於該壓力保持器正片之前後二側面，該等頂置柱之一端嵌設於該壓力保持器正片之該等嵌槽內，該等頂置柱之另一端穿經該等保壓側片且固定於該前蓋與該後蓋。
如請求項7所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該壓力保持器正片具有一鄰接該等嵌槽之擋牆，該壓力保持器副片以其一端抵靠該擋牆。
如請求項1所述之同心式本體高壓內齒泵，其中，該壓力保持器具有一頂置軸、一壓力保持器正片、一壓力保持器副片、一第一彈片、一第二彈片及一保壓棒，該頂置軸之前後二端固定於該前蓋與該後蓋，該壓力保持器正片以其一端抵靠於該頂置軸，且該壓力保持器正片之外周面具有一容槽、一連通該容槽之第一彈片槽與一連通該容槽之第二彈片槽，該壓力保持器副片設於該壓力保持器正片之容槽內且以其一端抵靠於該頂置軸，使該壓力保持器副片與該壓力保持器正片之間形成一導壓槽，該第一彈片設於該壓力保持器正片之第一彈片槽內且頂抵該壓力保持器副片，該第二彈片設於該壓力保持器正片之第二彈片槽內，該保壓棒抵接該壓力保持器副片與該第二彈片，使得該保壓棒受該第二彈片的頂抵而將該壓力保持器副片朝遠離該內齒圈的齒部方向推頂。