CN103644114A - 油泵 - Google Patents

Abstract

本发明的油泵具有在从吐出口（13）的终端部（13b）到吸入口（12）的始端部（12a）之间形成有第2分隔部（15）的泵壳体（1）。该第2分隔部（15）的宽度尺寸与低速旋转时通过第2分隔部（15）的由内转子（2）和外转子（3）构成的齿间空间（S）的形成范围相同或者稍大。此外，突出面部（6）从吐出口（13）的终端部（13b）且内径侧（13i）附近与第2分隔部（15）同一面且连续地形成。突出面部（6）和第2分隔部（15）与高速旋转时通过突出面部（6）和第2分隔部（15）的齿间空间（S）的形成范围相同或者稍大。

Description

油泵

技术领域

本发明涉及一种油泵，在转子的低速旋转和高速旋转时连结内转子的中心和外转子的中心的基准线旋转而吐出量变化的泵中，能够令其泵效率提高。

背景技术

以往以来，存在令作为连结内转子的中心和外转子的中心的线的基准线旋转移动、令泵吐出量可变的内接齿轮式油泵。作为这种油泵，存在专利文献1（日本再公表WO2010/013625号公报）、专利文献2（日本特开2010-96011号公报）所公开的技术。以下，概述专利文献1以及专利文献2所公开的油泵。另外，在说明中，符号原样地使用专利文献1以及专利文献2中使用的符号。

在专利文献1所公开的偏心式可变容量泵中，具有令外插于外转子13的调整环14、和令该调整环14的滑接部C与壳体1的引导面S滑接从而设定调整环14的姿态的引导机构G〔参照专利文献1的图（2）〕。

作为引导机构G构成为，具有以平行于驱动旋转轴芯X的姿态贯通形成于调整环14的第1臂部C1和第2臂部C2的第1引导销21和第2引导销22，与该第1引导销21以及第2引导销22对应，具有形成于壳体1的壁部1A的圆弧状的第1引导槽T1和第2引导槽T2。

第1引导槽T1和第2引导槽T2成形为下述形状：在调整环14的移动时，令从动轴芯Y进行绕驱动旋转轴芯X公转的运动，同时，令调整环14进行绕从动轴芯Y自转的运动。

此外，以往存在下述内接齿轮式油泵：在形成于吐出口终端部和吸入口始端部之间的密封台肩上形成浅槽。在专利文献2（特开2010-96011号公报）所公开的油泵中，在所述小密封台肩中，设置有从吐出口7的终端的转子外径侧向转子旋转前方延伸的槽11a〔参照专利文献2的图（1）、图（3）〕。

从所述槽11a，向泵室10的容积变为最小的位置的空间g中导入液压，令半周相反侧的外转子3和内转子2的齿相互地压接，从而两转子间的齿顶间隙缩小，从该齿顶间隙的液体泄露量变少〔参照专利文献2的图（4）a参照〕。

泵室10在吐出终点和吸入开始点之间，需要暂时切断相对于吸入口6和吐出口7的两者的连通，为了在槽11a的设置后也确保该功能，形成有令吸入口6的始端的转子外周侧的一部分向转子旋转方向前方变位的退让部12〔专利文献2的图（3）参照〕。

专利文献1：日本再公表特许WO2010/013625号公报

专利文献2：日本特开2010-96011号公报。

发明所要解决的课题

在专利文献2所公开的油泵中，在吐出口7的终端形成槽11a、在吸入口6的始端形成有退让部12，所以加工部位多，花费成本。此外，通过在吸入口6的始端形成退让部12，吸入口6的角度以及面积减少，所以不能充分吸入油而油的吸入量减少，有可能泵性能降低。

此外，在将专利文献2所公开的油泵应用于专利文献1所公开的偏心式可变容量泵时，在高速旋转时，位于形成于吐出口终端部和吸入口终端部之间的密封台肩上的空间g与吐出口7和吸入口6连通。由此，油泄漏而泵性能降低。

发明内容

本发明的目的（要解决的技术课题）在于在包括内转子和内接有该内转子的外转子的可变容量类型的内接齿轮式的泵中提高泵效率。

用于解决课题的手段

因此，发明者为了解决上述课题而锐意反复研究，结果通过令本发明的第1方式为下述油泵而解决了上述课题：在通过令连结内转子和外转子的旋转中心的基准线旋转而令从吸入口移送到吐出口的每1转的流体的量变化的油泵中，具有在从所述吐出口的终端部到所述吸入口的始端部之间形成第2分隔部的泵壳体，该第2分隔部的宽度尺寸形成为与由低速旋转时通过该第2分隔部的所述内转子和所述外转子构成的齿间空间的形成范围相同或者稍大，且形成有从所述吐出口终端部且内径侧附近与所述第2分隔部为同一面且连续的突出面部，且该突出面部和所述第2分隔部与高速旋转时通过所述突出面部和所述第2分隔部的所述齿间空间的形成范围相同或者稍大。

通过令本发明的第2方式为下述油泵而解决了上述课题，在第1方式中，突出面部形成为下述形状：沿由高速旋转时的内转子和外转子构成的齿间空间通过所述第2分隔部时的旋转后方侧的接触点的轨迹的形状。

通过令本发明的第3方式为下述油泵而解决了上述课题，在第1方式中，突出面部形成为大致方形。通过令本发明的第4方式为下述油泵而解决了上述课题，在第1方式中，突出面部形成为大致三角形。

发明的效果

在本发明的第1方式中，从吐出口的终端部且内径侧附近形成与所述第2分隔部同一面且连续的突出面部，且该突出面部和所述第2分隔部构成为与高速旋转时通过所述突出面部和所述第2分隔部的所述齿间空间的形成范围相同或者稍大。通过为这样的构成，由高速旋转时的内转子和外转子构成的齿间空间通过第2分隔部时，能够使得不由于该齿间空间而产生吐出口和吸入口的连通。

而且，由此，不会由于通过第2分隔部的齿间空间而导致泵效率降低，能够相对于低速旋转时令高速旋转时的吐出流量减少。此外，本发明不会增加第2分隔部的范围，仅在吐出口的终端部且内径侧附近将突出面部形成为必要的大小。

即，突出面部具有高速旋转时沿旋转方向延伸的齿间空间的从第2分隔部伸出的部分能够通过的宽度即可。因而，第2分隔部的大小完全不会增加，所以内转子和外转子通过第2分隔部时的摩擦不会增加，能够顺畅地进行内转子和外转子的旋转，从而能够提高泵效率。

此外，吸入口的始端部侧没有加工的必要，所以能够将制造成本也抑制得较低。进而，吸入口的实质的形成角度不会变窄，具有足够的面积，能够维持油的吸入量，能够防止泵性能的降低。

在本发明的第2方式中，突出面部形成为下述形状：沿由高速旋转时的内转子和外转子构成的齿间空间通过所述第2分隔部时的旋转后方侧的接触点的轨迹的形状，从而能够将突出面部的大小抑制为最小限。由此，能够将制造成本抑制为最小限度。

在本发明的第3方式中，突出面部形成为大致方形，从而形状简单且能够容易地加工。本发明的第4方式能够起到与第3方式大致相同的效果。

附图说明

图1（A）是本发明的主视图，（B）是（A）的（α）部放大图。

图2（A）是表示本发明的由低速旋转时的内转子和外转子构成的齿间空间和第2分隔部的要部放大图，（B）是表示本发明的由高速旋转时的内转子和外转子构成的齿间空间和第2分隔部的要部放大图。

图3（A）是表示令突出面部为方形或三角形的第2分隔部和高旋转时的齿间空间的要部放大图，（B）是表示令突出面部为与齿间空间的轨迹大致对合的形状的第2分隔部和高速旋转时的齿间空间的要部放大图。

图4（A）是本发明的包含泵壳体的主视图，（B）是本发明的分解立体图，（C）是组装了内转子和外转子和外环的立体图。

图5（A）是表示本发明的内转子、外转子、引导机构、调整机构以及泵壳体的构成的放大主视图，（B）是（A）的（β）部放大图。

附图标记说明

1…泵壳体，12…吸入口，12a…始端部，13…吐出口，13b…终端部，15…第2分隔部，2…内转子，3…外转子，6…突出面部，Pa、Pb…旋转中心，L…基准线。

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的实施方式。本发明涉及一种可变容量类型的油泵。利用引导机构4，令作为连结内转子2的旋转中心Pa和外转子3的旋转中心Pb的线的基准线L以所述内转子2的旋转中心Pa为中心旋转，从而令从吸入口12移送到吐出口13的流体的量变化，即进行可变容量。

本发明如图1、图4所示，主要包括泵壳体1、内转子2、外转子3、引导机构4以及调整机构5。泵壳体1中，如图4所示，形成有转子室11和调整机构收纳部16。在转子室11的底面部11a上，形成有安装泵驱动用的驱动轴的轴孔11b，在该轴孔11b的周围形成有吸入口12和吐出口13。

在转子室11中，内装有内转子2、外转子3以及作为引导机构4的外环41〔参照图4（A）、（B）〕。此外，调整机构收纳部16中安装有构成用于令所述外环41动作的调整机构5的部件等。所述转子室11和调整机构收纳部16借助连通室17连通。

在转子室11中沿其圆周方向在大致外周附近形成有吸入口12和吐出口13（参照图1）。关于吸入口12，将借助后述的内转子2和外转子3的旋转而形成的齿间空间S移动而最初到达所述吸入口12的区域的端部作为吸入口12的始端部12a，将该齿间空间S借助旋转而最后到达所述吸入口12的区域的端部作为终端部12b。

同样地，关于所述吐出口13，将借助所述内转子2和外转子3的旋转而形成的齿间空间S移动而最初到达吐出口13的区域的端部作为吐出口13的始端部13a，将该齿间空间S借助旋转而最后到达所述吐出口13的区域的端部作为终端部13b。

在所述吸入口12和所述吐出口13之间形成有分隔部11。该分隔部11形成在两个部位。其一个位于从吸入口12的终端部12b到吐出口13的始端部13a之间，令该分隔部11作为第1分隔部14。此外，另一个的分隔部位于从吐出口13的终端部13b到吸入口12的始端部12a之间，令其为第2分隔部15。

所述第1分隔部14以及所述第2分隔部15的表面都为平坦面。第1分隔部14是起到将从吸入口12吸入填充至所述齿间空间S内的流体封闭并向吐出口13侧移送流体的作用的分隔面。第2分隔部15是令在吐出口13侧吐出完成后的内转子2和外转子3向吸入口12侧移动的分隔面。

内转子2是大致齿轮状的转子，形成有多个外齿21、21…（参照图1、图2等）。此外，将邻接的外齿21、21之间的底部称为齿底22。在内转子2上形成驱动轴用的凸台孔23，在该凸台孔23中贯通固定有驱动轴。

凸台孔23形成为非圆形形状、或形成有键槽等。此外，驱动轴借助压入等的固定手段而固定于内转子2，内转子2利用驱动轴的旋转驱动而旋转。外转子3形成为环状，在内周侧形成有多个内齿31、31…。此外，将邻接的内齿31、31之间的底部称为齿底32。

内转子2的外齿21的个数构成为比外转子3的内齿31的个数少一个。内转子2和外转子3为内转子2旋转一周则外转子3慢一齿量地旋转的关系。利用内转子2的外齿21、21…和外转子3的内齿31、31…构成多个齿间空间S、S…。

各齿间空间S、S…为，在转子室11中旋转1周期间的过程中，各自的容积伸缩。而且，将其容积变得最大的齿间空间S称为最大齿间空间Smax，将其容积变为最小的齿间空间S称为最小齿间空间Smin。通过引导机构4动作，在低速旋转时和高速旋转时，外转子3的旋转中心Pb相对于内转子2的旋转中心Pa的位置变更（参照图2、图5）。

因而，最大齿间空间Smax和最小齿间空间Smin的位置也变化。具体而言，在低速旋转时，最小齿间空间Smin形成在第2分隔部15上，最大齿间空间Smax形成在第1分隔部14上。此外，在高速旋转时，最小齿间空间Smin在第2分隔部15附近且内转子2和外转子3的旋转方向后方侧的吐出口13的范围内形成，最大齿间空间Smax在第1分隔部14附近且内转子2和外转子3的旋转方向后方侧的吸入口12的范围内形成。

所述最小齿间空间Smin为，内转子2的外齿21处于咬入外转子3的邻接的内齿31、31之间（即齿底32部分）的状态。将最小齿间空间Smin中内转子2的外齿21和外转子3的内齿31的齿相接的点（实际上存在微小的齿顶间隙）称为接点Cf、Cr。接点Cf在内转子2（或外转子3）的旋转方向中为前方侧，接点Cr为后方侧〔参照图1（B）、图2〕。

第2分隔部15的宽度方向（与内转子2的旋转方向为同一方向）的尺寸Wa为，令构成低速旋转时通过第2分隔部15的齿间空间S（实际上成为最小齿间空间Smin）的两接点Cf、Cr的宽度方向尺寸为W1，则第2分隔部15的间隔尺寸Wa形成为与最小齿间空间Smin的间隔W1相同或者稍大〔参照图1（B）〕。

即为Wa≥W1。

在吐出口13的终端部13b的转子内径侧形成有突出面部6（参照图1至图3）。该突出面部6具体而言是从所述吐出口13的终端部13b且内径侧13i附近与所述第2分隔部15为同一面且连续地形成的平坦的面。

突出面部6起到下述作用：在高速旋转时基准线L向与所述内转子2以及外转子3的旋转方向相反的方向旋转角度θ的状态的内转子2和外转子3所构成的齿间空间S通过第2分隔部15时，将从该第2分隔部15伸出的部分密封状地支承。

因而，令突出面部6的宽度方向（与内转子2的旋转方向为同一方向）与所述第2分隔部15的宽度方向的和的范围比高速旋转时的由内转子2和外转子3构成的齿间空间S的形成范围大〔参照图2（B）以及图3〕。

令突出面部6的宽度方向（与内转子2的旋转方向为同一方向）的尺寸为Wb，令高速旋转时的由内转子2和外转子3构成的齿间空间S的形成范围的宽度方向的尺寸为W2，则为，Wa+Wb≥W2。

在此，通过第2分隔部15的齿间空间S的低速旋转时的宽度方向尺寸W1以及高速旋转时的宽度方向尺寸W2由内转子2的外齿21和外转子3的内齿31的旋转方向中的两接点Cf、Cr决定。而且，内转子2和外转子3的高速旋转时的齿间空间S的间隔（尺寸W2）比低速旋转时的齿间空间S的间隔（尺寸W1）大〔参照图2（B）〕。即为，W2＞W1。

突出面部6如前所述，与第2分隔部15连续地形成，形成于吐出口13的内部。突出面部6如前所述，是以覆盖通过第2分隔部15的齿间空间S的形成范围的方式进行支承的部位。

特别地，在高速旋转时通过第2分隔部15的齿间空间S与低速旋转时通过第2分隔部15的齿间空间S相比，以形成范围向与旋转方向相反的方向延伸的状态形成，在该状态下，齿间空间S从第2分隔部15伸出。突出面部6起到覆盖齿间空间S从第2分隔部15伸出的部分的作用。突出面部6的形状能够与所述伸出部分大致相等。

突出面部6能够为下述形状：沿由内转子2和外转子3构成的齿间空间S通过所述第2分隔部时的旋转后方侧的移动轨迹的形状〔参照图3（B）〕。具体而言，能够为沿齿间空间S的旋转方向后方侧的接点Cr的移动轨迹的形状。

此外，突出面部6有时形成为大致方形〔参照图3（A）〕。此时，该突出面部6形成得比高速旋转时的齿间空间S从第2分隔部15伸出的部分大。进而，突出面部6有时形成为大致三角形〔参照图3（A）的虚拟线〕。

接着，如图5所示，引导机构4起到令连结所述内转子2的旋转中心Pa和所述外转子3的旋转中心Pb的基准线L旋转的作用，调整机构5起到令所述引导机构4动作的作用。

在转子室11的内部配置作为引导机构4的外环41（参照图4）。该外环41包括形成为圆环状的环状本体部41a和在该环状本体部41a的外周的适宜的部位突起状地形成的凸部41b。外环41在环状本体部41a的内周侧旋转滑动自如地收容所述外转子3。

在外环41的外周部位的一部分处突设的所述凸部41b经由形成于转子室11的连通室17向调整机构收纳部16突出配设〔参照图4（A）〕。此外，在外环41上设置有多个引导销42，在转子室11中形成有与所述引导销42相同个数的引导槽43〔参照图4（B）〕。引导槽作为圆弧且长孔而形成。而且，所述引导销42被插入所述引导槽43，外环41沿引导槽43移动。

该连通室17以凸部41b能够沿外环41的圆周方向转动的方式形成为比凸部41b的宽度大的大宽度的槽形状。外环41构成为借助收容于所述调整机构收纳部16的调整机构5的弹簧部件53总是向与外转子的旋转方向相反的方向〔图4（A）中逆时针方向）受到弹性施力。

外转子3为，其旋转中心Pb沿相对于内转子2的旋转中心Pa维持既定的偏心量e的轨迹转动，并且基准线L也转动（参照图5）。而且，前述的既定的轨迹是以内转子2的旋转中心Pa为直径中心且以其半径为偏心量e的轨迹圆Q〔参照图5（B）〕。

所述外转子3的旋转中心Pb与内转子3的旋转中心Pa维持一定的偏心量e并沿轨迹圆Q转动〔参照图5（B）〕。即，按照基准线L以旋转中心Pa作为转动中心、以角度θ的范围转动的状态，所述外转子3借助引导机构4转动。在图2（B）、图3以及图5中，记载了泵的低速旋转时和高速旋转时的两方的基准线L。

此外，通过基准线L上的齿间空间S为，在所述基准线L的旋转中心Pa的一方侧存在最大齿间空间Smax，最小齿间空间Smin位于旋转中心Pa的另一方侧。无论基准线L转动而角度怎样地变化该状态都是同样的〔参照图5（A）〕。

调整机构5可以举出使用阀及弹簧、齿轮等的机构，在此举例说明使用阀的例子。阀除了利用液压令外环41转动的阀之外，也可以使用电磁阀等。所述调整机构5滑动自如地被保持在大致圆筒形状地形成于转子室11的上部的调整机构收纳部16内。

而且，包括：圆筒形状的阀本体51；封闭所述调整机构收纳部16的开口端的螺栓52；一端与该螺栓52弹性相接、另一端与所述阀本体51弹性相接、对外环41向与外转子的旋转方向相反的方向弹性施力的弹簧部件53。在阀本体51的大致中央形成有直径尺寸小的蜂腰状的保持部51a，在该保持部51a处配置所述外环41的凸部41b。

而且，在泵低速旋转时，若伴随着驱动轴的旋转而内转子2和外转子3相互的各外齿21和内齿31一边啮合一边旋转，则所述齿间空间S在吸入口12侧膨胀，在通过第1分隔部14后在吐出口13侧收缩，通过令该容积变化而进行泵作用。

在此，本发明的转子旋转方向在图中为顺时针方向。在泵低速旋转时，利用调整机构5的弹簧部件53的弹簧力，配置于阀本体51的保持部的凸部41b被推压施力，所以外环41被向逆时针方向旋转施力。

在内转子2以及外转子3的低速旋转时，外环41支承外转子3，使得由内转子2的旋转中心Pa和外转子3的旋转中心Pb构成的基准线L通过第1分隔部14的宽度方向中间位置、和第2间分隔部15的中间位置。

因而，齿间空间S在通过第1分隔部14时容积最大，在通过第2分隔部15时容积变得最小，此时，泵吐出量变得最大。而且，在内转子2以及外转子3的高速旋转时，利用调整机构5的操作，外环41的凸部41b以外环41的直径中心为中心转动操作角度θa，外转子3的旋转中心Pb以内转子2的旋转中心Pa为中心而沿轨迹圆Q移动〔参照图5（A）〕。

此时，连结旋转中心Pa和旋转中心Pb的基准线L旋转角度θ。由此，最大齿间空间Smax的通过位置比第1分隔部14的宽度方向中间位置以角度θ位于旋转方向后方侧，最小齿间空间Smin的通过位置比第2分隔部15的宽度方向中间位置以角度θ位于旋转方向后方侧。在该状态中，通过第2分隔部15的齿间空间S比最小齿间空间Smin沿旋转方向延长，宽度方向尺寸变得稍大。

而且，从所述吐出口13的终端部13b到所述吸入口12的始端部12a的第2分隔部15的间隔Wa设定为与低速旋转时通过该第2分隔部15的最小齿间空间Smin的所述两接点Cf、Cr的间隔W1大致相同、或者稍大的间隔。由此，最小齿间空间Smin能够不引起泵送损失，此外不在吸入口12和吐出口13之间连通地通过第2分隔部15上〔参照图3（a）〕。

若随着泵转速的增加而泵吐出压上升，则泵吐出压推压阀本体51的顶端侧，利用超出弹簧部件53的弹性力的基于泵吐出压的力，阀本体51向弹簧部件53侧移动。

与阀本体51同时，保持部也向右侧移动。由此，外环41的凸部41b也向右侧移动，外环41克服所述弹簧力而向逆时针方向旋转。即，外环41向与转子的旋转方向相反的方向旋转。而且，外环41在基于所述泵吐出压的力和弹簧部件8c的弹簧力平衡的位置处停止旋转。

由此，外转子3的旋转中心Pb相对于内转子2的旋转中心Pa偏心角度θ。高速旋转时，从所述吐出口13一边缩小内转子2和外转子3的齿间空间S的容积一边吐出油，基准线L向与转子的旋转方向相反的方向旋转，所以在第2分隔部15上不是容积变得最小的最小齿间空间Smin，向吸入侧先行的齿间空间S位于第2分隔部15上。

第2分隔部15上的齿间空间S的接点Cf、Cr为比从吐出口13的终端部13b到吸入口12的始端部12a的间隔Wa还分离的位置关系。但是，在吐出口13的终端部13b的内径侧形成有突出面部6，所以齿间空间S与吐出口13和吸入口12不连通，能够在第2分隔部15上通过。

如上所述地，利用突出面部6，即便在高速旋转时，位于第2分隔部15上的齿间空间S在低速旋转时能够不引起泵送损失地通过，进而在低速旋转时、高速旋转时都能够不与吐出口13、吸入口12连通地通过，所以不进行无用的工作，能够防止泵效率降低并令吐出量可变。

Claims (4)

1.一种油泵，通过令连结内转子和外转子的旋转中心的基准线旋转而令从吸入口移送到吐出口的每1转的流体的量变化，其特征在于，

具有泵壳体，在从所述吐出口的终端部到所述吸入口的始端部之间形成有第2分隔部，

该第2分隔部的宽度尺寸形成为与低速旋转时通过该第2分隔部的由所述内转子和所述外转子构成的齿间空间的形成范围相同或者稍大，

且形成有从所述吐出口终端部且内径侧附近与所述第2分隔部为同一面且连续的突出面部，

且该突出面部和所述第2分隔部与高速旋转时通过所述突出面部和所述第2分隔部的所述齿间空间的形成范围相同或者稍大。

2.根据权利要求1所述的油泵，其特征在于，

突出面部形成为下述形状：沿高速旋转时的由内转子和外转子构成的齿间空间通过所述第2分隔部时的旋转后方侧的接触点的轨迹的形状。

3.根据权利要求1所述的油泵，其特征在于，

突出面部形成为大致方形。

4.根据权利要求1所述的油泵，其特征在于，

突出面部形成为大致三角形。

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