相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

本申請(qǐng)案于2015年11月16日被申請(qǐng)為pct國(guó)際專利申請(qǐng)案且主張2014年11月17日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)案第62/080,986號(hào)的權(quán)益，所述申請(qǐng)案的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

背景技術(shù)：

齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)通常包含界定入口端口和出口端口的外殼及界定膨脹容積室和收縮容積室的齒輪轉(zhuǎn)子齒輪組。電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包含閥布置以提供端口與齒輪轉(zhuǎn)子齒輪組的容積室之間的流體連通。在某些情況下，齒輪轉(zhuǎn)子齒輪組包含圍繞內(nèi)齒環(huán)形部件作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)的外齒星形部件。

在某些齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中，齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有包含主驅(qū)動(dòng)軸和閥驅(qū)動(dòng)軸的兩件式閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，和安置于與輸出軸相對(duì)的齒輪轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)后方的閥布置。在這種配置中，主驅(qū)動(dòng)軸用于將轉(zhuǎn)矩從作軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的星形部件傳輸?shù)叫D(zhuǎn)輸出軸，且閥布置可借助于與所述閥布置和星形部件兩者花鍵接合的閥驅(qū)動(dòng)軸以星形部件的一定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，如美國(guó)專利案第4,992,034號(hào)中所揭示。

在采用這種兩件式閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)星形部件作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)使閥驅(qū)動(dòng)軸作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)需要由星形部件界定的主干的軸長(zhǎng)度的一部分。因此，星形部件和驅(qū)動(dòng)閥軸之間的花鍵連接占據(jù)星形部件的花鍵的相當(dāng)大部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明大體上涉及例如低速、高轉(zhuǎn)矩齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)液壓裝置。在一個(gè)可能配置中且通過(guò)非限制性實(shí)例，旋轉(zhuǎn)液壓裝置包含閥驅(qū)動(dòng)軸，所述閥驅(qū)動(dòng)軸部分地插入至主驅(qū)動(dòng)軸中且與所述主驅(qū)動(dòng)軸接合，并且由驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器保持以防止閥布置脫離。在本發(fā)明中描述各種方面，包含(但不限于)以下方面。

在某些方面中，旋轉(zhuǎn)液壓裝置包含外殼組合件、正排量裝置、閥機(jī)構(gòu)、主驅(qū)動(dòng)軸和閥驅(qū)動(dòng)軸。外殼組合件可以包含輸出軸外殼和閥外殼部分。輸出軸外殼經(jīng)配置以可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出軸，且閥外殼部分界定流體入口和流體出口。正排量裝置與外殼組合件相關(guān)聯(lián)且包含環(huán)形部件和星形部件。星形部件針對(duì)相對(duì)的軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)偏心地安置于環(huán)形部件內(nèi)以界定由軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的膨脹流體容積室和收縮流體容積室。閥門(mén)機(jī)構(gòu)可以包含滑閥，所述滑閥可旋轉(zhuǎn)地安置于閥外殼部分處且與外殼組合件配合以提供流體入口與膨脹流體容積室之間和收縮流體容積室與流體出口之間的流體連通。主驅(qū)動(dòng)軸具有前端和后端。主驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)配置以在前端處接合輸出軸且在后端處接合星形部件以在輸出軸與環(huán)形部件之間傳輸轉(zhuǎn)矩。

為減少星形部件接合主驅(qū)動(dòng)軸和閥驅(qū)動(dòng)軸的軸長(zhǎng)度，主驅(qū)動(dòng)軸在后端處可具有用于接納閥驅(qū)動(dòng)軸的中空部。閥驅(qū)動(dòng)軸具有前端和后端，且閥驅(qū)動(dòng)軸至少部分地接納于主驅(qū)動(dòng)軸的中空部?jī)?nèi)且在閥驅(qū)動(dòng)軸的前端處在所述中空部?jī)?nèi)接合主驅(qū)動(dòng)軸，而閥驅(qū)動(dòng)軸在閥驅(qū)動(dòng)軸的后端處接合滑閥以在主驅(qū)動(dòng)軸與滑閥之間傳輸轉(zhuǎn)矩。在某些實(shí)例中，主驅(qū)動(dòng)軸與閥驅(qū)動(dòng)軸之間的接合通常與正排量裝置對(duì)準(zhǔn)。

為防止閥機(jī)構(gòu)脫離，旋轉(zhuǎn)液壓裝置可以包含經(jīng)配置以保持主驅(qū)動(dòng)軸與星形部件的接合及閥驅(qū)動(dòng)軸與主驅(qū)動(dòng)軸的接合的驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器。在某些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器可經(jīng)布置且經(jīng)配置以在星形部件圍繞正排量裝置的環(huán)形部件作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)接觸星形部件的軸向端面。

當(dāng)結(jié)合隨附圖式時(shí)，上述特征和優(yōu)點(diǎn)及本發(fā)明教示的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明教示的最佳模式的詳細(xì)描述顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理的實(shí)例低速、高轉(zhuǎn)矩齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)100的透視圖。

圖2是圖1的齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)100的橫截面圖。

圖3是圖1的齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的后向分解圖。

圖4是圖1的齒輪轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的前向分解圖。

具體實(shí)施方式

將參考圖式詳細(xì)描述各種實(shí)例，其中類似參考標(biāo)號(hào)貫穿若干視圖表示類似部分和組合件。

參看圖1，根據(jù)本發(fā)明的原理提供實(shí)例低速、高轉(zhuǎn)矩齒輪轉(zhuǎn)子液壓電動(dòng)機(jī)100。在此文件中，液壓電動(dòng)機(jī)100也被稱作旋轉(zhuǎn)液壓裝置。液壓電動(dòng)機(jī)100可以包含軸支撐殼體102、耐磨板104、齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106、端口板108，閥外殼部分110。軸支撐殼體102包含經(jīng)配置以將電動(dòng)機(jī)100安裝到預(yù)定位置的安裝凸緣112。軸支撐殼體102、耐磨板104、齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106、端口板108和閥外殼部分110可由經(jīng)配置以穿過(guò)緊固孔115(圖3)的多個(gè)緊固件114固定在一起。

參看圖2，液壓電動(dòng)機(jī)100包含放置在軸支撐殼體102內(nèi)且由一個(gè)或多個(gè)軸承元件118和120可旋轉(zhuǎn)地支撐于其中的輸出軸116。鄰近軸承元件118的后端安置的是經(jīng)配置以將輸出軸116和軸承元件118及120保持在軸支撐殼體102內(nèi)的適當(dāng)位置的耐磨板104。

耐磨板104界定經(jīng)配置以接合齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106(例如，其環(huán)形部件126和星形部件128)的鄰近端面的軸向端面122。在一些實(shí)例中，環(huán)狀密封部件(例如，o形環(huán))124安置在耐磨板104的接合端表面與軸支撐殼體102之間。

齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106可為旋轉(zhuǎn)型正排量裝置且包含內(nèi)齒環(huán)形部件126和外齒星形部件128。在一些實(shí)例中，環(huán)形部件126包含充當(dāng)內(nèi)齒的多個(gè)輥130。星形部件128偏心地安置于環(huán)形部件126內(nèi)且可比環(huán)形部件126少一個(gè)齒。在一些實(shí)例中，星形部件128相對(duì)于環(huán)形部件126作軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且此軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)界定多個(gè)膨脹和收縮流體容積室132。盡管描述環(huán)形部件為固定的且星形部件作軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)清楚地理解，根據(jù)本發(fā)明的原理，環(huán)形部件或星形部件可具有軌道或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或這兩者。此外，顯而易見(jiàn)，本發(fā)明不必限于如流體排量機(jī)構(gòu)的齒輪轉(zhuǎn)子。實(shí)例齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)104進(jìn)一步描述于美國(guó)專利案第4,533,302號(hào)和第4,992,034號(hào)中，所述兩者在此以全文引用的方式并入。

參看圖3和4，端口板108界定多個(gè)流體通道136，所述流體通道中的每一者經(jīng)安置與鄰近容積室132處于連續(xù)流體連通。在所描繪的實(shí)例中，由于環(huán)形部件126具有七個(gè)內(nèi)齒，端口板108包含七個(gè)流體通道136，且因此界定七個(gè)流體容積室132。

如圖2中所描繪，環(huán)狀密封部件(例如，o形環(huán))133安置在耐磨板104的相對(duì)軸向端面與齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106之間。同樣將另一環(huán)狀密封部件(例如，o形環(huán))135安置在齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的相對(duì)軸向端面與端口板108之間。

再次轉(zhuǎn)向圖2，閥外殼部分110經(jīng)配置以可旋轉(zhuǎn)地支撐滑閥140。閥外殼部分110包含與包圍滑閥140的環(huán)狀室144連通的流體入口端口142(也參看圖1)。閥外殼部分110進(jìn)一步包含與安置在閥外殼部分110與滑閥140之間的中心室148流體連通的流體出口端口146(也參看圖1)。閥外殼部分110還包含殼體排放端口150(圖3)，所述殼體排放端口經(jīng)插入以迫使殼體排放流體在回流壓力下流動(dòng)到端口142或146中的任一個(gè)?；y140界定多個(gè)第一閥通道152和多個(gè)第二閥通道154。第一閥通道152和第二閥通道154圍繞滑閥140交替地布置。第一閥通道152與環(huán)狀腔室144處于連續(xù)流體連通，且第二閥通道154與中心室148處于連續(xù)流體連通。在所描繪的實(shí)例中，對(duì)應(yīng)于星形部件128的六個(gè)外齒，存在六個(gè)第一閥通道152和六個(gè)第二閥通道154。滑閥140還可界定一或多個(gè)成角度的排放通道156。

滑閥140可朝向端口板108偏置以維持滑閥140與端口板108的鄰近表面164的密封接合，從而防止流體室144與148之間的跨端口泄漏。在一些實(shí)例中，使用閥座機(jī)構(gòu)160以朝向端口板108偏置滑閥140。閥座機(jī)構(gòu)160安放在由閥外殼部分110界定的環(huán)狀凹槽162內(nèi)。閥座機(jī)構(gòu)160可與排放通道156流體連通。閥座機(jī)構(gòu)160的實(shí)例揭示于美國(guó)專利案第3,572,983號(hào)和第4,533,302號(hào)中，所述兩者在此以全文引用的方式并入。

再次參看圖2，液壓電動(dòng)機(jī)100包含主驅(qū)動(dòng)軸170和閥驅(qū)動(dòng)軸172。輸出軸116包含一組內(nèi)直花鍵174，其經(jīng)配置以接合主驅(qū)動(dòng)軸170的一組前向花鍵176。主驅(qū)動(dòng)軸170的前向花鍵176可為形成于主驅(qū)動(dòng)軸170的前端175上的外部冠狀花鍵。形成于主驅(qū)動(dòng)軸170的后端177處的是主驅(qū)動(dòng)軸170的一組后向花鍵178。后向花鍵178可為外部冠狀花鍵，其經(jīng)配置以接合形成于星形部件128的內(nèi)圓周表面上的一組內(nèi)直花鍵180。在所描繪的實(shí)例中，環(huán)形部件126包含七個(gè)內(nèi)齒，且星形部件128包含六個(gè)外齒。因此，星形部件128的六個(gè)軌道導(dǎo)致其一個(gè)完整轉(zhuǎn)動(dòng)，以及主驅(qū)動(dòng)軸170和輸出軸116的一個(gè)完整轉(zhuǎn)動(dòng)。

參看圖2和3，閥驅(qū)動(dòng)軸172至少部分地接納在主驅(qū)動(dòng)軸170內(nèi)且與主驅(qū)動(dòng)軸170接合，使得主驅(qū)動(dòng)軸170與閥驅(qū)動(dòng)軸172之間的接口通常與齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106對(duì)準(zhǔn)。

在一些實(shí)例中，主驅(qū)動(dòng)軸170包含在后端177處的中空部184且具有形成于中空部184的內(nèi)圓周表面上的一組內(nèi)花鍵186。主驅(qū)動(dòng)軸170的內(nèi)花鍵186可為直花鍵。主驅(qū)動(dòng)軸170的中空部184經(jīng)配置以接納閥驅(qū)動(dòng)軸172的前端192的至少一部分，且主驅(qū)動(dòng)軸170的內(nèi)花鍵186在后端177處接合圍繞閥驅(qū)動(dòng)軸172的前端192形成的一組前向外花鍵196。在一些實(shí)例中，閥驅(qū)動(dòng)軸172的前向花鍵196可為冠狀花鍵。閥驅(qū)動(dòng)軸172在其后端194處具有一組后向外花鍵198，所述后向外花鍵經(jīng)配置以接合在滑閥140的內(nèi)周邊周圍形成的一組內(nèi)花鍵200。在一些實(shí)例中，閥驅(qū)動(dòng)軸172的后向花鍵198可為外部冠狀花鍵，且滑閥140的內(nèi)花鍵200可為直花鍵。

如所說(shuō)明，主驅(qū)動(dòng)軸170的內(nèi)花鍵186與閥驅(qū)動(dòng)軸172的外花鍵196之間的接合布置在相對(duì)平面p1與p2之間，所述相對(duì)平面分別由齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的軸向端面206和208(也參看圖3和4)界定。舉例來(lái)說(shuō)，第一平面p1由齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的軸向端面206界定，且第二平面p2由齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的軸向端面208界定。在一些實(shí)例中，主驅(qū)動(dòng)軸170的內(nèi)花鍵186與閥驅(qū)動(dòng)軸172的外花鍵196之間的接口通常與主驅(qū)動(dòng)軸170的外花鍵178與星形部件128的內(nèi)花鍵180之間的接口對(duì)準(zhǔn)。

因此，閥驅(qū)動(dòng)軸172的外花鍵196嵌套于主驅(qū)動(dòng)軸170的中空部184中的配要求齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的星形部件128的內(nèi)花鍵180的較短軸向長(zhǎng)度，且因此最大化星形部件128的花鍵180的使用效率。在某些情況下，由于要求星形部件128的內(nèi)花鍵180的較短軸向長(zhǎng)度，主驅(qū)動(dòng)軸170的花鍵186和閥驅(qū)動(dòng)軸172的花鍵196的長(zhǎng)度可經(jīng)最大化。由于所需花鍵長(zhǎng)度減小，本發(fā)明的設(shè)計(jì)還針對(duì)改良的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩效率對(duì)小排量電動(dòng)機(jī)提供高偏心率。此外，這種配置還允許使用沿旋轉(zhuǎn)軸a具有較小寬度的齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)還減小主驅(qū)動(dòng)軸170和閥驅(qū)動(dòng)軸172兩者的運(yùn)行角度，從而增加液壓電動(dòng)機(jī)100的壽命。所述設(shè)計(jì)可減少對(duì)殼體流動(dòng)(例如，泄漏狹槽)需要，并且因此增加容積效率。

再次參看圖2至4，液壓電動(dòng)機(jī)100包含用于防止線軸閥140從端口板108脫離的驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220。在本發(fā)明中，脫離可經(jīng)界定為線軸閥140從固定端口板108軸向分離。當(dāng)主驅(qū)動(dòng)軸170和閥驅(qū)動(dòng)軸172作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)，從而與齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106配合時(shí)，脫離可在主驅(qū)動(dòng)軸170及/或閥驅(qū)動(dòng)軸172朝向線軸閥140軸向滑動(dòng)時(shí)發(fā)生。脫離可引起實(shí)質(zhì)性跨端口泄漏及電動(dòng)機(jī)100停止。

在一些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220可插入且安放到形成于端口板108上的凹口222中。當(dāng)星形部件128圍繞齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的環(huán)形部件126作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220經(jīng)布置鄰近星形部件128的軸向端面。在一些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220經(jīng)布置且經(jīng)配置以在星形部件128的旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)期間接觸星形部件128的軸向端面。

驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220可經(jīng)配置以改裝端口板108以將現(xiàn)有鑄件及/或坯料用于制造端口板108，從而限制成本的增加且加速驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220的實(shí)施。在其它實(shí)例中，端口板108經(jīng)特別設(shè)計(jì)以將驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220安裝在適當(dāng)位置。

如所描繪，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220包含被配置成用于閥驅(qū)動(dòng)軸172的閥桿226(圖3)在閥驅(qū)動(dòng)軸172安裝在適當(dāng)位置時(shí)穿過(guò)其的開(kāi)口224。驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220的開(kāi)口224經(jīng)配置以在星形部件128、主驅(qū)動(dòng)軸170和閥驅(qū)動(dòng)軸172在齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的環(huán)形部件126周圍共同地作軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)將閥驅(qū)動(dòng)軸192的前端192保持在主驅(qū)動(dòng)軸170的中空部186內(nèi)。在一些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220的開(kāi)口224的中心與旋轉(zhuǎn)軸a對(duì)準(zhǔn)。

在一些實(shí)例中，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220的開(kāi)口224被設(shè)計(jì)為具有直徑d(圖3)的孔。直徑d經(jīng)配置以大于閥驅(qū)動(dòng)軸172在前端192處的最大直徑，使得閥驅(qū)動(dòng)軸172在安裝期間穿過(guò)驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220的開(kāi)口224。由于閥驅(qū)動(dòng)軸172圍繞齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的環(huán)形部件128作旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)，開(kāi)口224還經(jīng)配置以小于由閥驅(qū)動(dòng)軸172在前端192處界定的最大最外跡線(即，其外花鍵196)。這種配置用以防止閥驅(qū)動(dòng)軸172從主驅(qū)動(dòng)軸170的中空部186且因此從齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106分離或滑出。當(dāng)閥驅(qū)動(dòng)軸172傾斜且從旋轉(zhuǎn)軸a偏離并且圍繞齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的環(huán)形部件126作軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥驅(qū)動(dòng)軸172的最大最外軌道跡線由閥驅(qū)動(dòng)軸172在前端192處的外花鍵196界定。

在一些實(shí)例中，開(kāi)口224具有小于主驅(qū)動(dòng)軸170在后端177處的最大直徑的直徑，使得也防止主驅(qū)動(dòng)軸170在旋轉(zhuǎn)和軌道運(yùn)動(dòng)期間從齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106滑出。在其它實(shí)例中，由于主驅(qū)動(dòng)軸170圍繞齒輪轉(zhuǎn)子排量機(jī)構(gòu)106的環(huán)形部件128作軌道運(yùn)動(dòng)，開(kāi)口224具有小于由主驅(qū)動(dòng)軸170在后端177處界定的最大跡線(即，其外花鍵178)的直徑。

因此，驅(qū)動(dòng)止動(dòng)器220經(jīng)配置以防止滑閥140從其它閥組件(例如端口板108)脫離。脫離將另外減少容積效率且引起續(xù)流。

在此文件中，軸支撐殼體102和耐磨板104可被視為整體且被稱作輸出軸外殼。在一些實(shí)例中，軸支撐殼體102和耐磨板104可被配置成一體式零件。輸出軸外殼(包含軸支撐殼體102和耐磨板104)和閥外殼部分110可被視為整體且在本文中被稱作外殼組合件。此外，滑閥140可被視為閥機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)例中，閥機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步包含端口板108。

上文所描述的各種實(shí)例和教示僅借助于說(shuō)明提供且不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到，在不遵循本文中所說(shuō)明和描述的實(shí)例及應(yīng)用的情況下且在不脫離本發(fā)明的真正精神及范圍的情況下可作出各種修改和變化。