CN114729634A

CN114729634A - 齿轮泵或齿轮马达

Info

Publication number: CN114729634A
Application number: CN202080079813.8A
Authority: CN
Inventors: 金谷顕一; 古株拓弥
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2022-07-08
Also published as: EP4098876A1; EP4098876A4; US20230032135A1; JP7367782B2; JPWO2021152767A1; WO2021152767A1

Abstract

本发明提供一种液体容易充满齿槽的齿轮泵或齿轮马达。齿轮泵(10)包括：壳体(12)；齿轮收纳室(14)；吸入通路(16)；喷出通路(18)；齿轮，收纳于齿轮收纳室(14)，包含一边啮合一边旋转的驱动齿轮(20)和从动齿轮(22；以及吸入侧连接路(30)，将作为通过驱动齿轮(20)与从动齿轮(22)啮合从而形成的封闭空间的第一空间(46)、与向吸入通路(16)开放的齿轮(20、22)的齿槽(48、50)相连。

Description

齿轮泵或齿轮马达

技术领域

本发明涉及一种齿轮泵或齿轮马达。

背景技术

以往，齿轮泵100包括壳体(casing)102、形成于所述壳体102中的齿轮收纳室104、以及收纳于所述齿轮收纳室104的驱动齿轮106和从动齿轮108(图14)。驱动齿轮106与从动齿轮108啮合，若驱动齿轮106旋转则从动齿轮108也旋转。若齿轮106、108旋转，则液体(工作油)进入向吸入通路110开放的齿槽112、114。若齿轮106、108进一步旋转而齿槽112、114向喷出通路116开放，则从齿槽112、114喷出液体。专利文献1中公开了同样结构的齿轮泵。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2017-223122号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

驱动齿轮106和从动齿轮108的旋转速度例如有时在1秒钟成为约50转以上。由所述旋转所产生的离心力使液体不易从吸入通路110进入齿槽112、114。若齿槽112、114未由液体充满，则液体的移送效率变差。

本发明的目的在于提供一种液体容易充满齿槽的齿轮泵或齿轮马达。

[解决问题的技术手段]

为了解决以上的问题，本发明的齿轮泵或齿轮马达具有以下将述那样的结构。

本发明的齿轮泵或齿轮马达包括：壳体；齿轮收纳室，形成于所述壳体的内方；吸入通路，用于从所述壳体外向齿轮收纳室供给液体；喷出通路，用于从所述齿轮收纳室向壳体外排出液体；齿轮，收纳于所述齿轮收纳室，包含一边啮合一边旋转的驱动齿轮和从动齿轮；以及吸入侧连接路，将作为通过所述驱动齿轮与从动齿轮啮合从而形成的封闭空间的第一空间、与向所述吸入通路开放的齿轮的齿槽相连。

[发明的效果]

根据本发明，液体从向吸入通路开放的齿槽流至通过齿轮的啮合而形成的第一空间，因而液体容易进入齿槽。可提高液体的移送效率。

附图说明

图1为表示本案的齿轮泵的结构的图。

图2为图1的X-X线截面图。

图3为表示液体成为压缩状态的位置的第一空间的图。

图4为表示液体并非压缩状态及膨胀状态的任一个的位置的第一空间的图。

图5为表示液体成为膨胀状态的位置的第一空间的图。

图6为表示形成有第二空间的齿轮的位置的图。

图7为表示侧板的第一面的图。

图8为表示侧板的第二面的图。

图9为表示侧板的另一形态的图。

图10为表示包含贯穿孔的吸入侧连接路的图。

图11为表示包含贯穿孔及第二面的凹部的吸入侧连接路的图。

图12为图11的Y-Y线截面图。

图13为表示设于盖的吸入侧连接路的图。

图14为表示收纳于以往的齿轮收纳室的驱动齿轮和从动齿轮的图。

具体实施方式

参照图式对本发明的实施方式的所述齿轮泵进行说明。本案的齿轮马达为与齿轮泵相同的结构，因而省略说明。

[实施方式1]

图1及图2所示的本案的齿轮泵10包括：壳体12；齿轮收纳室14，形成于所述壳体12；吸入通路16和喷出通路18，与所述齿轮收纳室14相连；齿轮20、22，收纳于齿轮收纳室14；侧板28，与所述齿轮20、22的侧面24、26相接；以及吸入侧连接路30和喷出侧连接路32，形成于所述侧板28。

[壳体]

壳体12包含本体34及盖36。在本体34的内方形成有齿轮收纳室14。齿轮收纳室14为空间，由盖36闭合。

在壳体12形成有吸入通路16及喷出通路18(图2)。吸入通路16为形成于壳体12的孔。液体(工作油)通过吸入通路16从壳体12外供给于齿轮收纳室14。喷出通路18为形成于壳体的孔。液体通过喷出通路18从齿轮收纳室14向壳体12外喷出。吸入通路16与喷出通路18以在齿轮收纳室14的长边方向中央相向的方式设置。关于吸入通路16中的对液体的压力和喷出通路18中的对液体的压力，吸入通路16相对于喷出通路18而相对较低。

[齿轮]

在齿轮收纳室14中收纳有齿轮20、22。齿轮20、22包含驱动齿轮20和从动齿轮22。驱动齿轮20与从动齿轮22啮合，若驱动齿轮20旋转则从动齿轮22也旋转。在驱动齿轮20的侧面24的中央设有驱动轴38，驱动轴38相对于驱动齿轮20的侧面24而成垂直。驱动齿轮20与驱动轴38成一体。在从动齿轮22的侧面26的中央设有从动轴40，从动轴40相对于从动齿轮22的侧面26而成垂直。从动齿轮22与从动轴40成一体。

在本体34和盖36设有轴承孔42。所述轴承孔42与齿轮收纳室14相连。在形成轴承孔42的内壁，固定有环状的套筒(bush)44。驱动轴38和从动轴40可旋转地支撑于套筒44。

[第一空间]

驱动齿轮20与从动齿轮22啮合，由驱动齿轮20和从动齿轮22形成有封闭空间(图3)。将此封闭空间设为第一空间46。通过驱动齿轮20和从动齿轮22旋转，从而第一空间46的位置移动。第一空间46视位置而形状变化，进入第一空间46中的液体的状态变化。对所述液体的状态变化进行说明。

首先，驱动齿轮20和从动齿轮22旋转而各齿52、54啮合，由此向喷出通路18开放的各齿轮20、22的齿槽48、50闭合，形成第一空间46(图3)。由驱动齿轮20及从动齿轮22将进入第一空间46中的液体压缩。第一空间26中的液体从喷出侧连接路32被挤出。

通过驱动齿轮20和从动齿轮22旋转，从而第一空间46的容积逐渐缩小。第一空间46的容积缩小至最小后(图4)，第一空间46的容积扩张(图5)。由于第一空间46的容积扩张，因而第一空间46中的液体膨胀。产生液体欲从第一空间46的外部向第一空间46中进入的力，液体通过吸入侧连接路30而进入第一空间46。

如以上那样，第一空间46中的液体从压缩状态变化至膨胀状态。进而，驱动齿轮20和从动齿轮22旋转，由此各齿轮20、22的齿槽48、50向吸入通路16开放。

[第二空间]

驱动齿轮20和从动齿轮22的齿52、54的齿尖与形成齿轮收纳室14的壳体12的内壁相接。在此状态下，驱动齿轮20和从动齿轮22旋转。由各齿轮20、22的齿槽48、50及形成齿轮收纳室14的壳体12的内壁形成封闭空间。将此封闭空间设为第二空间56(图6)。

[侧板]

侧板28为包括图7所示的第一面58和图8所示的第二面60的板体。侧板28配置于齿轮收纳室14中。侧板28的第一面58与齿轮20、22的侧面24、26相接，在此状态下，齿轮20、22旋转。侧板28包括轴孔62，在所述轴孔62穿插驱动轴38和从动轴40。

[吸入侧连接路]

吸入侧连接路30形成于侧板28的第一面58(图7)。吸入侧连接路30为使第一面58凹陷的凹部。吸入侧连接路30成为包括第一端64和第二端66的带状。吸入侧连接路30成为以驱动轴38或从动轴40为中心的圆弧状。吸入侧连接路30的内周68与各齿轮20、22的齿底70、72的轨迹(图3)一致。吸入侧连接路30的外周74只要为齿槽48、50中即可。

吸入侧连接路30的第一端64与第一空间46相连。第一端64所连接的第一空间46的容积正扩张。换句话说，在第一空间46中的液体成为膨胀状态的位置，配置有吸入侧连接路30的第一端64(图5)。吸入侧连接路30与向吸入通路16开放的齿轮的齿槽48、50相连。吸入侧连接路30将液体成为膨胀状态的第一空间46、与向吸入通路16开放的齿槽48、50相连。从齿槽48、50通过吸入侧连接路30向第一空间46输送液体。第一端64优选为配置于第一空间46的容积开始扩张的位置。在第一空间46的容积扩张起来的时间点，向第一空间46引导液体，液体容易进入齿槽48、50。

当齿槽48、50向吸入通路16开放时，液体欲进入齿槽48、50。但是，齿轮20、22高速旋转，例如以秒速约50转等而旋转，离心力作用于齿槽48、50中的液体。此离心力使液体不易进入齿槽48、50。本案利用吸入侧连接路30从齿槽48、50向第一空间46吸入液体。因此，欲向齿槽48、50吸入液体的力发挥作用，液体较以往更容易进入齿槽48、50。通过使液体充满齿槽48、50，从而空气不易进入齿槽48、50。第一端64配置于第一空间46的容积开始扩张的位置，因而在第一空间46扩张起来的时间点，液体容易进入齿槽48、50。

吸入侧连接路30的第二端66不与第二空间56相连(图6)。在即将形成第二空间56之前的位置配置有第二端66。直至即将形成第二空间56之前，在第一空间46吸入液体，因而容易由液体充满齿槽48、50，空气不易进入齿槽48、50。容易形成充分充满液体的第二空间56。第二空间56不与吸入侧连接路30相连，因而进入第二空间56的液体不会向朝吸入通路16开放的齿槽48、50及第一空间46逃逸。

[喷出侧连接路]

在侧板28的第一面58形成有喷出侧连接路32。喷出侧连接路32为使第一面58凹陷的凹部。喷出侧连接路32为四边形或与其类似的形状。设于侧板28的长边方向中央且喷出通路18侧。

喷出侧连接路32将第一空间46与向喷出通路18开放的齿槽48、50相连。此第一空间46的容积缩小，第一空间46中的液体成为压缩状态(图3)。喷出侧连接路32配置于容积经缩小的第一空间46的位置。通过液体被压缩，从而液体从第一空间46向喷出通路18流动。当驱动齿轮20与从动齿轮22啮合而形成第一空间46时，虽然处于向喷出通路18开放的齿槽48、50的液体的一部分进入第一空间46，但可将此进入第一空间46的液体通过喷出侧连接路32送至喷出通路18，可提高液体的移送效率。

在第一空间46的容积缩小至最小的位置，未配置有吸入侧连接路30和喷出侧连接路32两者(图4)。吸入侧连接路30与喷出侧连接路32不通过第一空间46相连。吸入通路16与喷出通路18不直接相连。

[高压导入槽]

在侧板28的第一面58形成有高压导入槽76。高压导入槽76为使第一面58的外周凹陷的凹部。高压导入槽76与喷出通路18相连。一部分第二空间56与高压导入槽76相连，其余的第二空间56不与高压导入槽76相连。形成第二空间56后，并非突然与高压导入槽76相连，而是稍许空开间隔而第二空间56与高压导入槽76相连。吸入通路16与喷出通路18不经由高压导入槽76及第二空间56而相连。

[垫片]

在侧板28的第二面60形成有凹部78，在所述凹部78配置有垫片80(图8)。垫片80为具有弹性的线状的构件。垫片80密接于形成齿轮收纳室14的内壁。即便侧板28的第二面60相对于形成齿轮收纳室14的内壁产生间隙，也利用垫片80使吸入通路16与喷出通路18不相连。

[液体的流动]

(1)若驱动齿轮20旋转，则伴随于此而从动齿轮22也旋转。从吸入通路16进入齿轮收纳室14的液体进入向吸入通路16开放的齿槽48、50。齿槽48、50经由吸入侧连接路30与第一空间46相连。为与吸入侧连接路30相连的第一空间46的容积变大的状态，液体从齿槽48、50通过吸入侧连接路30流至第一空间46。液体容易进入齿槽48、50中。

(2)若齿轮20、22进一步旋转，则齿尖与形成齿轮收纳室14的内壁相接，形成第二空间56。如上文所述，液体容易进入齿槽48、50中，因而与以往相比在第二空间56充满液体。第二空间56不与吸入侧连接路30相连，因而液体不会从第二空间56流至吸入侧连接路30。若第二空间56的位置逐渐移动，则第二空间56与高压导入槽76相连，第二空间56成为与喷出通路18相同的压力。

(3)若齿轮20、22进一步旋转，则齿槽48、50向喷出通路18开放，齿槽48、50中的液体流至喷出通路18。在一部分液体残留于齿槽48、50中的状态下，驱动齿轮20与从动齿轮22啮合而形成第一空间46。驱动齿轮20和从动齿轮22将进入第一空间46的液体压缩，因而液体从第一空间46通过喷出侧连接路32流至喷出通路18。

通过重复以上的(1)～(3)，从而液体从吸入通路16流至喷出通路18。

如以上那样，本案可利用吸入侧连接路30将齿槽48、50的液体送至第一空间46，液体容易进入齿槽48、50。当形成有第二空间56时，容易由液体充满第二空间56。与以往相比，本案可提高液体的移送效率。

[实施方式2]

如图9所示，吸入侧连接路82也可设置从外周74连至侧板28的外周的通路84。液体从吸入通路16直接进入第一空间46。通过液体进入第一空间46，从而向吸入通路16开放的齿槽48、50中容易充满液体。

[实施方式3]

图10的侧板86的吸入侧连接路88为从侧板86的第一面58贯穿至第二面60的贯穿孔。即便吸入侧连接路88为贯穿孔，也可与实施方式1同样地从吸入通路16向第一空间46流动液体。与实施方式1相比，吸入侧连接通路88的容积增加，通过的液体的量增加。

图11的侧板90的吸入侧连接通路92包含贯穿孔94及与此贯穿孔94相连的凹部96。第二面60的凹部96从吸入通路16连至贯穿孔94。液体通过吸入通路16、凹部96及贯穿孔94被送至第一空间46。即便侧板28变更为侧板86、90，液体也从吸入通路16通过吸入侧连接路88、92流至第一空间46。

[实施方式4]

在省略侧板28而齿轮的侧面24、26与形成齿轮收纳室14的内壁相接的情况下，也可在所述内壁形成与图7所示的吸入侧连接通路30同样的凹部。例如，在图13所示的盖36与齿轮的侧面24、26相接的情况下，在所述盖36形成吸入侧连接通路98。可与所述实施方式同样地，从吸入通路16通过吸入侧连接通路98向第一空间46供给液体。

本案只要可利用吸入侧连接通路30、88、92、98从吸入通路16向第一空间46供给液体，则吸入侧连接通路30、88、92、98的形状并无限定。

(第一项)本案的齿轮泵或马达包括：壳体；齿轮收纳室，形成于所述壳体的内方；吸入通路，用于从所述壳体外向齿轮收纳室供给液体；喷出通路，用于从所述齿轮收纳室向壳体外排出液体；齿轮，收纳于所述齿轮收纳室，包含一边啮合一边旋转的驱动齿轮和从动齿轮；以及吸入侧连接路，将作为通过所述驱动齿轮与从动齿轮啮合从而形成的封闭空间的第一空间、与向所述吸入通路开放的齿轮的齿槽相连。

根据第一项所记载的齿轮泵或马达，液体从向吸入通路开放的齿槽流至通过齿轮的啮合而形成的第一空间。液体容易进入向吸入通路开放的齿槽。可提高液体的移送效率。

(第二项)所述齿轮泵或马达包括：侧板，为包括第一面和第二面的板体，且所述第一面与所述齿轮的侧面相接而配置，所述吸入侧连接路包含形成于侧板的第一面的凹部或从侧板的第一面贯穿至第二面的贯穿孔。

根据第二项所记载的齿轮泵或马达，仅在侧板设有凹部或贯穿孔，为简单的结构。

(第三项)所述吸入侧连接路为形成于壳体的形成齿轮收纳室的内壁的凹部。

根据第三项所记载的齿轮泵或马达，仅在形成齿轮收纳室的内壁设有凹部，为简单的结构。

(第四项)所述吸入侧连接路为包括第一端及第二端的带状的凹部。

根据第四项所记载的齿轮泵或马达，可使齿槽中的液体通过吸入侧连接路流至第一空间。

(第五项)通过所述驱动齿轮和从动齿轮旋转从而第一空间中的液体从压缩状态变化为膨胀状态，在所述第一空间中液体膨胀的位置配置有所述吸入侧连接路的第一端。

根据第五项所记载的齿轮泵或马达，吸入侧连接路的第一端位于第一空间中液体为膨胀状态的位置，因而可从齿槽向第一空间引导液体。

(第六项)所述齿轮泵或马达包括：喷出侧连接路，为形成于所述侧板的第一面的凹部，将所述第一空间中的液体经压缩的位置、与向所述喷出通路开放的齿轮的齿槽相连。

根据第六项所记载的齿轮泵或齿轮马达，可使处于压缩状态的液体通过喷出侧连接路流至喷出通路。可提高液体的移送效率。

此外，本发明可在不偏离其主旨的范围基于本领域技术人员的知识以加以各种改良、修正、变更的形态实施。

[符号的说明]

10：齿轮泵

12：壳体

14：齿轮收纳室

16：吸入通路

18：喷出通路

20：驱动齿轮

22：从动齿轮

24：驱动齿轮的侧面

26：从动齿轮的侧面

28、86、90：侧板

30、82、88、92、98：吸入侧连接路

32：喷出侧连接路

34：本体

36：盖

38：驱动轴

40：从动轴

42：轴承孔

44：套筒

46：第一空间

48、50：齿槽

52、54：齿

56：第二空间

58：侧板的第一面

60：侧板的第二面

62：轴孔

64：吸入侧连接路的第一端

66：吸入侧连接路的第二端

68：吸入侧连接路的内周

70、72：齿底

74：吸入侧连接路的外周

76：高压导入槽

78：侧板的第二面的凹部

80：垫片

84：与吸入侧连接路相连的通路

94：贯穿孔

96：槽。

Claims

1.一种齿轮泵或齿轮马达，包括：

壳体；

齿轮收纳室，形成于所述壳体的内方；

吸入通路，用于从所述壳体外向齿轮收纳室供给液体；

喷出通路，用于从所述齿轮收纳室向壳体外排出液体；

齿轮，收纳于所述齿轮收纳室，包含一边啮合一边旋转的驱动齿轮和从动齿轮；以及

吸入侧连接路，将作为通过所述驱动齿轮与从动齿轮啮合从而形成的封闭空间的第一空间、与向所述吸入通路开放的齿轮的齿槽相连。

2.根据权利要求1所述的齿轮泵或齿轮马达，包括：

侧板，为包括第一面和第二面的板体，且所述第一面与所述齿轮的侧面相接而配置，

所述吸入侧连接路包含形成于侧板的第一面的凹部或从侧板的第一面贯穿至第二面的贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的齿轮泵或齿轮马达，其中，

所述吸入侧连接路为形成于壳体的形成齿轮收纳室的内表面的凹部。

4.根据权利要求2或3所述的齿轮泵或齿轮马达，其中，

所述吸入侧连接路为包括第一端和第二端的带状。

5.根据权利要求4所述的齿轮泵或齿轮马达，其中，

通过所述驱动齿轮和所述从动齿轮旋转从而第一空间中的液体从压缩状态变化为膨胀状态，

在所述第一空间中液体膨胀的位置配置有所述连接路的所述第一端。

6.根据权利要求3所述的齿轮泵或齿轮马达，包括：

喷出侧连接路，将所述第一空间中的液体经压缩的位置、与向所述喷出通路开放的所述齿轮的所述齿槽相连。