CN103917784A - 油泵转子 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够谋求提高静音性和容积效率的油泵转子。该油泵转子在将内转子的基圆bi的直径作为φbi、将第1外滚圆Di的直径作为φDi、将第1内滚圆di的直径作为φdi、将外转子的基圆bo的直径作为φbo、将第2外滚圆Do的直径作为φDo、将第2内滚圆do的直径作为φdo、以及将内转子和外转子的偏心度作为e时,则满足φbi=n·(φDi+φdi)和φbo=(n+1)·(φDo+φdo)的关系;φDi+φdi=2e或φDo+φdo=2e的关系;以及φDo>φDi和φdi>φdo的关系,并且在将内转子和外转子的间隙作为t时,并且在φDi+φdi=2e的情况下,为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6;或,在φDo+φdo=2e的情况下,为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6。
Description
技术领域
本发明为涉及通过被形成在内转子和外转子之间的工作腔的容积变化进行吸入或吐出流体的油泵转子。
背景技术
以往的油泵包括已被形成n(n为自然数)枚的外齿的内转子和,已被形成与该外齿齿合的n+1枚的内齿的外转子以及,被形成吸入流体的吸入端口和吐出流体的吐出端口的泵壳。通过转动内转子,外齿与内齿啮合进而转动外转子,且通过被形成在两转子之间的多数的工作腔的容积变化,从而成为进行吸入或吐出流体的方式。
工作腔通过分别接触内转子的外齿和外转子的内齿而被分别地分隔在该转动方向的前侧和后侧,且通过泵壳分隔两侧面,进而通过这些构成已独立的流体输送室。而且,各工作腔在外齿和内齿的啮合过程的途中其容积变为最小后,在沿吸入端口移动时使其扩大容积且吸入流体;在其容积变为最大后,沿吐出端口移动时使其减少容积且吐出流体。
具有以上构成的油泵,由于为小型且构造简单,因此作为汽车的润滑油用泵和自动变速器用油泵等被广泛利用。在被搭载在汽车的情况下,作为油泵的驱动单元,也有通过内转子被直接耦合在引擎的曲轴进而引擎的转动所驱动的曲轴直接耦合驱动和,内转子被直接耦合和驱动在电动马达的情况。
关于以上的油泵,将降低由泵所发出的噪音和降低噪音的同时提高机械效率作为目的,在已组合内转子和外转子的状态,且在从齿合位置至已转动180℃的位置的内转子的齿尖和外转子齿尖之间设定恰当的尺寸的齿顶间隙。
可是,作为为了决定内转子ri和外转子ro的齿形的必要条件,首先,关于内转子,由于第1外滚圆Di’(直径φDi’)和第1内滚圆di’(直径φdi’)的滚动距离必须在1周完成,即,第1外滚圆Di’和第1内滚圆di’的滚动距离必须与内转子ri的基圆bi’(直径φbi’)的圆周等同,即为
φbi’=n·(φDi’+φdi’)。
同样,关于外转子ro,由于第2外滚圆Do’(直径φDo’)和第2内滚圆do’(直径φdo’)的滚动距离必须与外转子ro的基圆bo’(直径φbo’)的圆周等同,即为
φbo’=(n+1)·(φDo’+φdo’)。
其次,由于内转子ri和外转子ro齿合,因此,将两转子ri、ro的偏心度作为e’,则为
φDi’+φdi’=φDo’+φdo’=2e’。
由以上的各式,则为
n·φbo’=(n+1)·φbi’,
内转子ri和外转子ro的齿形被满足且构成这些条件。
在此,通过满足
φDo’=φDi’+t/2,φdo’=φdi’-t/2
(t:内转子的外齿和外转子的内齿的间隙),不仅形成了如图14、图15所示的前端部分的间隙t/2(齿顶间隙tt),也形成齿面间的间隙(侧隙ts)。
在图13至图15,表示已满足且构成以上关系的常规例1的油泵转子。该油泵转子,其内转子ri的基圆bi’为φbi’=44.80mm、第1外滚圆Di’为φDi’=3.60mm、第1内滚圆di’为φdi’=2.80mm、齿数n=7;外转子ro的外径为φ65mm、基圆bo’为φbo’=51.20mm、第2外滚圆Do’为φDo’=3.663mm、第2内滚圆do’为φdo’=2.737mm、齿数(n+1)=8、以及偏心度e’=3.2mm。
在被这样所构成的专利文献1的油泵转子(以下,称之为常规制品)中,由于被以内转子的齿尖的齿形比外转子的齿槽的齿形小,且内转子的齿槽的齿形也比外转子的齿尖的齿形大的方式构成两转子,因此,在轮齿隙被设定为恰当尺寸的同时,齿顶间隙也被设定为恰当尺寸。依据这些,在变小维持齿顶间隙tt的状态下,能够进一步确保轮齿隙。依据这些,尤其在被供给于油泵转子的油压和,驱动该油泵转子的转矩安定的状态下,能够抑制起因于内侧的外齿与外侧的内齿的碰触的噪音的发生。
但是,若通过这种方式调节外转子的第2外滚圆Do’和第2内滚圆do’的直径以确保齿顶间隙tt=t/2,则如图14和图15所示那样,则必然导致侧隙ts变大。因此,关于油泵转子的静音性被遗留为如下的课题。即,在发生于油泵转子的油压为微小,且驱动该油泵转子的转矩已变动的情况下,外侧的内齿与内侧的外齿发生碰触,因此,则具有这时的碰触能量转换为声音,且该声音达到可听音程度进而成为噪音的可能性。
已考虑到这样问题的油泵转子也被提案(专利文献2)。该油泵转子如图7~8所示那样,包括内转子10,其被形成n(n为自然数)枚的外齿11;外转子20,其被形成与该外齿11齿合的n+1枚的内齿21;以及泵壳50,其被形成吸入流体的吸入端口和吐出流体的吐出端口。在齿合且转动两转子10、20时,通过被形成在两转子10、20的齿面间的工作腔的容积变化从进行吸入和吐出流体,并被使用在输送流体的油泵。所述内转子10,将外接在基圆bi且通过不打滑地滚动的第1外滚圆Di所生成的外摆曲线作为齿尖的齿形;将内接在基圆bi且通过不打滑地滚动的第1内滚圆di所生成的内摆曲线作为齿槽的齿形而形成。所述外转子20,将外接在该基圆bo且通过不打滑地滚动的第2外滚圆Do所生成的外摆曲线作为齿槽的齿形;将内接在基圆bo且通过不打滑地滚动的第2内滚圆do所生成的内摆曲线作为齿尖的齿形而形成。在将内转子10的基圆bi的直径作为φbi、将第1外滚圆Di的直径作为φDi、将第1内滚圆di的直径作为φdi、将外转子20的基圆bo的直径作为φbo、将第2外滚圆Do的直径作为φDo、将第2内滚圆do的直径作为φdo以及将内转子10和外转子20的偏心度作为e时,则具有φbi=n·(φDi+φdi),φbo=(n+1)·(φDo+φdo)的关系。另外,满足φDi+φdi=2e,或φDo+φdo=2e,且φdo>φDi,φdi>φdo,(φDi+φdi)<(φDo+φdo),被构成内转子10和外转子20。在正对所述外转子20的齿尖和所述内转子10的齿槽的齿合位置的轮齿隙,以及在所述工作腔C的容积增大和减少的过程中的轮齿隙,比在所述工作腔的容积成为最大位置的轮齿隙小。
在上述专利文献2的油泵转子中,两转子10和20的颤动小,进而能够得以实现静音性优异的油泵。尤其即使发生在油泵转子的油压微小,并且驱动该油泵转子的转矩变动,也能够可靠地抑制由外侧的内齿21和内侧的外齿11碰触所发出的噪音。
专利文献1:日本专利第3734617号公报
专利文献2:日本专利第4485770号公报
在上述专利文献2的油泵转子中,在正对所述外转子20的齿尖和所述内转子10的齿槽的齿合位置的轮齿隙以及,在所述工作腔C的容积增大和减少的过程中的轮齿隙形成为比在所述工作腔的容积成为最大位置的轮齿隙小。由于在正对所述外转子20的齿尖和所述内转子10的齿槽的齿合位置的轮齿隙小,因此,即使驱动油泵转子的转矩变动,也能够可靠地抑制由外侧的内齿21和内侧的外齿11碰触所发出的噪音,但是,也担心会有伴随由外转子20的增减速度的转动变动的振动音的发生。
图9~图12为表示在常规例2的油泵转子中的内转子10的旋转角度和齿间间隙的关系的图。另外,所说的该情况下的齿间间隙是指,在转动驱动时的所述外转子20的内齿21和所述内转子10的外齿11的该外齿转动方向的间隙之意。同图,表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、VI的位置的齿间间隙和内转子10的旋转角度θ的关系。旋转角度θ表示直至为内转子10的一个齿分的角度。Ⅰ的位置为齿合外转子20的齿槽和内转子10的齿尖的位置,Ⅰ的位置的齿合若进行一个齿分的转动角度θ的1/2程度的转动,则Ⅰ的位置的齿间间隙稍有增加,而VI的位置的齿间间隙急速地减少,且在“齿合的切换点”从Ⅰ的位置至VI的位置其齿合被切换。另外,在Ⅱ的位置和Ⅲ的位置的齿间间隙也被判明具有偏差。
其次,在图10中,用箭头YI、YVI分别图示在“齿合的切换点”Ⅰ的位置和VI的位置的齿间间隙的位移速度。由于两者的位移速度不同期,因此,在齿合的切换时发生齿接触音。
再者,在图11中,于内转子10的转动角度θ中,在0度直至“齿合的切换点”的角度的范围,在Ⅰ的位置的齿间间隙已呈现为大致一定后,由于稍微增加齿间间隙直至“齿合的切换点”,因此,在“齿合的切换点”的图中左侧的外转子20为略转动速度低下的“微减速”。另一方面,已知在从“齿合的切换点”朝向在图中右侧直至VI的位置的齿间间隙的变化的倾斜转为零的之间,由于齿间间隙减少,该之间外转子20的转动增速,其后成为缓慢地增加齿间间隙的“微减速”。在这样的“齿合的切换点”的前后,也担心由于外转子20从微减速朝向增速的切换进而发生振动音。
进一步,若通过将以提高容积效率作为目的,且在成为所述工作腔C的最大的位置中的轮齿隙变小,进而使其提高液密性,则各个齿间的轮齿隙作为整体变小。由于在正对内转子的齿尖和外转子的齿槽的齿合位置的轮齿隙过于变小,也具有由于齿形偏差所导致的彼此之间发生干涉进而成为噪音的可能性。
发明内容
在此,本发明的目的在于,在以适当的形状设定内转子的齿形和外转子的齿形的同时,还能够固定两转子间的最小齿间间隙。通过这些,进而提供能够谋求提高静音性和容积效率的油泵转子。
在此所说的最小齿间间隙是指与转动方向无关系的内转子的外齿11和外转子的内齿21的最接近间隙。
技术方案1的发明,其特征在于,包括:内转子,其具有n(n为自然数)枚的外齿;外转子,其具有与所述外齿齿合的n+1枚的内齿;以及泵壳,其具有吸入流体的吸入端口和吐出流体的吐出端口,所述油泵转子用于油泵,所述油泵在齿合和转动两转子时,通过形成在两转子的齿面间的工作腔的容积变化,进行吸入或吐出流体,进而输送流体。
其中,所述内转子,其齿尖的齿形由第1外滚圆Di所生成的外摆曲线所构成,所述第1外滚圆Di与所述内转子的基圆bi外接且不打滑地滚动;并其齿槽的齿形由第1内滚圆di所生成的内摆曲线所构成,所述第1内滚圆di与所述基圆bi内接且不打滑地滚动。
所述外转子,其齿槽的齿形由第2外滚圆Do所生成的外摆曲线所构成,所述第2外滚圆Do与所述外转子的基圆bo外接且不打滑地滚动;并其齿尖的齿形由第2内滚圆do所生成的内摆曲线所构成,所述第2内滚圆do与所述基圆bo内接且不打滑地滚动。
在将所述内转子的基圆bi的直径作为φbi、所述第1外滚圆Di的直径作为φDi、所述第1内滚圆di的直径作为φdi、所述外转子的基圆bo的直径作为φbo、所述第2外滚圆Do的直径作为φDo、所述第2内滚圆do的直径作为φdo、以及所述内转子和外转子的偏心度作为e时,构成所述油泵转子的所述内转子和外转子满足:φbi=n·(φDi+φdi)和φbo=(n+1)·(φDo+φdo)的关系;φDi+φdi=2e或φDo+φdo=2e的关系;以及φDo>φDi,φdi>φdo和(φDi+φdi)<(φDo+φdo)的关系,
在将所述内转子和外转子的间隙作为t时,
在φDi+φdi=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6
或,在φDo+φdo=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6。
技术方案2的发明,其特征在于,在接近所述内转子的外齿和所述外转子的内齿的所有位置中,将所述内转子的外齿和所述外转子的内齿的最小齿间间隙的偏差设为10μm以下。
技术方案3的发明,其特征在于,将所述最小齿间间隙的偏差设为5μm以下。
技术方案4的发明,其特征在于,其所述最小齿间间隙为35μm~45μm。
技术方案5的发明,其特征在于,其所述最小齿间间隙为37.5μm~42.5μm。
若依据以上构造,由于可实现静音性优异的油泵,尤其能够同步齿合切换前后的齿间间隙的位移速度,且能够大致均一齿合的齿间间隙,进而齿接触音和由于外转子的转动所发出的噪音被抑制。并且,能够将改善容积效率作为目的,且通过在成为所述工作腔C的最大的位置的最小齿间间隙变小,进而能够在作为使其改善液密性的情况下也在其他的位置的最小齿间间隙不变小,即能够防止齿彼此之间的干涉,以及能够抑制噪音。
附图说明
图1为表示本发明的实施例1的油泵转子的俯视图。
图2为表示本发明的实施例1的图1的油泵转子的齿合部分的放大图。
图3为表示本发明的实施例1的最小齿间间隙位置的油泵转子的俯视图。
图4为表示在本发明的油泵和常规例2的油泵中的转子转动数与声压的关系的条形图。
图5为表示将本发明的油泵转子与常规例1以及2的油泵转子的最小齿间间隙加以比较的条形图。
图6为表示本发明的最小齿间间隙和内转子的转动角的关系的条形图。
图7为表示常规例2的油泵转子的俯视图。
图8为表示常规例2的图7的油泵转子的齿合部分的放大图。
图9为表示常规例2的齿间间隙和内转子的转动角的关系的条形图。
图10为表示常规例2的齿间间隙和内转子的转动角的关系的条形图,且用箭头图示齿间间隙的位移速度。
图11为表示常规例2的齿间间隙和内转子的转动角的关系的条形图,且图示外转子的微减速和增速和微减速的范围。
图12为表示常规例2的齿间间隙和内转子的转动角的关系的条形图,且图示I和VI的齿合区间。
图13为表示常规例1的油泵转子的俯视图。
图14为表示常规例1的图13的油泵转子的齿合部分的放大图。
图15为表示常规例1的油泵转子的齿合部分,且为表示在齿合外转子的齿尖和内转子的齿槽的状态的放大图。
具体实施方式
关于在本发明中适宜的实施方式参照附图加以说明。但,以下说明的实施方式,并不限定专利申请范围记载的发明内容。同时,以下说明的构成的全部,不一定是本发明的必要条件。在各实施例中,通过采用与以往不同的油泵转子,进而获得于以往所未有的油泵转子,并描述该油泵转子。
实施例1
以下,使用附图对本发明的实施例1加以详细描述。尚,与常规例为同一部位的付与同一符号加以说明。如图1~图3所示,油泵包括已被形成为n(n为自然数,在本实施方式中n=7)枚的内转子10和,已被形成与各外齿齿合的n+1(在本实施例中为8)枚的内齿的外转子20。这些内转子10和外转子20被收纳在泵壳50的内部。
在内转子10、外转子20的齿面之间,沿两转子10、20的转动方向其工作腔C被多数形成。各工作腔C通过分别接触内转子10的外齿11和外转子20的内齿21,被个别地间隔在两转子10、20的转动方向的前侧和后侧,且通过泵壳50间隔两侧面。依据这些形成已独立的流体输送室。并且,工作腔C伴随两转子10、20的转动而转动移动,进而成为将1转动作为1周期的重复容积的增大、减少的方式。
内转子10被安装在转动轴且以轴心Oi为中心被转动可能地支撑,并且将通过与内转子10的基圆bi外接且不打滑地滚动的第1外滚圆Di所生成的外摆线曲线作为齿尖的齿形,和将通过与基圆bi内接且不打滑地滚动的第1内滚圆di所生成的内摆线曲线作为齿槽的齿形而形成。
外转子20相对内转子10的轴心Oi偏心且(偏心量:e)配置轴心Oo,且将轴心Oo作为中心被转动可能地支撑在泵壳50的内部,并将通过与外转子20的基圆bo外接且不打滑地滚动的第2外滚圆Do所生成的外摆线曲线作为齿槽的齿形,和将通过与基圆bo内接且不打滑地滚动的第2内滚圆do所生成的内摆线曲线作为齿尖的齿形而形成。
在将内转子10的基圆bi的直径窄作为φbi,将第1外滚圆Di的直径作为φDi,将第1内滚圆di的直径作为φdi,将外转子20的基圆bo的直径作为φbo,第2外滚圆Do的直径窄作为φDo以及将第2内滚圆do的直径作为φdo时,在内转子10和外转子20之间形成以下的关系式。另外,在此将尺寸单位作为mm(毫米)。
首先,有关内转子10,必须在1周完成第1外滚圆Di和第1内滚圆di的滚动距离。即,第1外滚圆Di和第1内滚圆di的滚动距离必须与基圆bi的圆周等同,因此
φbi=n·(φDi+φdi)…(Ia)
同样,有关外转子20,其第2外滚圆Do和第2内滚圆do的滚动距离必须与基圆bo的圆周等同,因此
φbo=(n+1)·(φDo+φdo)…(Ib)
另外,通过相对依据第2外滚圆Do所形成的外转子20的齿槽的形状的第1外滚圆Di所形成的内转子10的齿尖的形状和,通过相对依据第1内滚圆di所形成的内转子10的齿槽的形状的第2内滚圆do所形成的外转子20的齿尖的形状,为了更好地确保在齿合的过程中被设置在两转子10、20的齿面间的轮齿隙,则必须满足
φDo>φDi、以及φdi>φdo。
在此,所说的轮齿隙,是指在齿合的过程中产生在内转子10承受负荷的齿面的相反侧的齿面和外转子20的齿面之间的间隙。
另外,由于齿合内转子和外转子,则必须满足
φDi+φdi=2e及φDo+φdo=2e中的任意一方。
进一步,在本发明中,为了使内转子10良好地转动在外转子20的内侧,并且继续确保齿顶间隙,进而寻求轮齿隙的尺寸的适当化,使其减低齿合的抵抗,因此,在内转子10和外转子20的齿合位置中,以不接着内转子10的基础圆bi和外转子20的基础圆bo的方式增大外转子20的基础圆bo的直径。即满足,
(n+1)·φbi<n·φbo。
由该式和式(Ia)以及(Ib)得到,
(φDi+φdi)<(φDo+φdo)。
尚,所说的已所述的齿合位置,是指如图2所示的在已正对外侧的内齿21的齿槽和内侧的外齿11的齿尖时的位置。
进一步,在将内转子10和外转子20的间隙作为t时,
在φDi+φdi=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6…(Ic)
或,在φDo+φdo=2e的情况下满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6…(Ic)
且构成内转子10和外转子20(以下,将(φDo+φdo)-(φDi+φdi)称之外转子20的内齿21和内转子10的外齿11的齿高的差)。
尚,“间隙t”的单位在(式Ic)中为mm(毫米)。另外,齿高为基础圆的法线方向的齿的尺寸。
另外,在正对于图2所示的齿槽和齿尖的齿合位置(在图1为最下部)中的外转子20的内齿21和内转子10的外齿11的最小齿间间隙ts,为分别被设置在内齿21和外齿11的转动方向两侧的侧隙。尚,内齿21由于在转动方向和逆转动方向具有齿间间隙,因此,在本实施例中将小的一侧的间隙称之和说明为最小齿间间隙。
图3表示最小齿间间隙ts的位置。在反时针方向转动驱动内转子10时,且为增大所述工作腔C的容积的位置(在图3为右侧),最小齿间间隙ts产生在外齿11的转动方向侧和内齿21的逆转动方向侧;在减少所述工作腔C的容积的位置(在图3为左侧),最小齿间间隙ts产生在外齿11的逆转动方向侧和内齿21的转动方向侧。另外,在正对齿尖和齿尖的非齿合位置(在图1为最上部),最小齿间间隙ts产生在外齿11和内齿21的前端之间,且该最小齿间间隙ts为间隙t的大致1/2。
另外,通过满足上述(式Ic),如图3所示,在靠近内转子10的外齿11和外转子20的内齿21的所有的位置(正对齿槽和齿尖的齿合位置和,增大或减少所述工作腔C的容积的位置以及正对齿尖和齿尖的位置)中,能够将内转子10的外齿11和外转子20的内齿21的最小齿间间隙ts大致相等。在该例中,以将在所有的位置中的最小齿间间隙ts设定为40μm,且将相对该设定值的最小齿间间隙ts的偏差设定为10μm,其优选划定为5μm以下的范围的方式所构成。相对已设定的最小齿间间隙ts,其所有的位置的最小齿间间隙ts其优选为被收纳在5μm以下的范围。
尚,在本实施例中,已满足且构成以上关系的内转子10(基础圆bi为φbi=44.8mm、第1外滚圆Di为φDi=3.60mm、第1内滚圆di为φdi=2.80mm、齿数n=7)以及,外转子20(外径为φ65.0mm、基础圆bo为φbo=51.24mm、第2外滚圆Do为φDo=3.625mm、第2内滚圆do为φdo=2.78mm),偏心量以e=3.20mm进行组合进而构成油泵转子。尚,在本实施例中,两转子的齿宽(转动轴方向的尺寸)被设定为13.2mm。依据这些,齿高的差为0.005mm。另外,间隙t为t=0.08mm(80μm)、最小齿间间隙ts为ts=0.037~0.041mm(37~41μm),(式Ic)的值为0.5。这样的最小齿间间隙ts为间隙t的大致1/2,且偏差控制在5μm以内。
其于被形成在两转子10、20的齿面间的工作腔C内,沿在容积增大过程的工作腔C且圆弧状的吸入端口(未图示)被形成在泵壳50的同时,沿在容积减少过程的工作腔C且圆弧状的吐出端口(未图示)也被形成在泵壳50。
工作腔C在外齿11和内齿21的齿合的过程的途中容积变得最小后,其成为在沿吸入端口移动时将容积扩大且吸入流体的方式;在容积成为最大后,其成为在沿吐出端口移动时将容积减少且吐出流体的方式。
上述(式Ic)表示为,将齿高的差乘上内转子10的齿数n或者表示外转子20的齿数(n+1)再用间隙t去除所得的值,且将在所有的位置中的最小齿间间隙ts向小设定,并且控制能够使最小齿间间隙ts的偏差变小的范围;若齿数变多,则需要将齿高的差变小,相反,若齿数变少,则需要将齿高的差变大,通过齿数n的增减,从而将变化的齿高的差和间隙t控制在所定比例关系的范围内。
这样,通过在φDi+φdi=2e的情况下,为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6,或在φDo+φdo=2e的情况下、为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6,能够谋求最小齿间间隙ts的均一化和缩小化以及,降低齿合噪音等和提高容积效率。若不超过0.3或超过0.6,则难以进行最小齿间间隙ts的均一化。
在图5,为表示比较在通过以往技术1(专利文献1)的油泵转子的内转子的每一转动角度位置的齿间间隙(在图5中的虚线)和,在通过以往产品2(专利文献2)的油泵转子的内转子的每一转动角度位置的齿间间隙(在图5中的短划线)以及在通过本实施例的油泵转子的内转子的每一转动角度位置的齿间间隙(在图5中的实线)的条形图。从该条形图,为通过本实施例的油泵转子的“发明产品”能够将在所有的位置中的最小齿间间隙使其变小且大致均一。虽然在以往技术中担心由于在齿间间隙的小的领域的齿形偏差所具有的齿干涉问题,但通过这些,在开发产品中由于能够确保适宜的齿间间隙,进而能够容易回避这些问题,从而能够实现顺畅的转动。尚,在图5中,仅记载了内转子的转动角度从0°至180°的齿间间隙,但由于从180°至360°(0°)的齿间间隙与在图5所示的从0°至180°的齿间间隙的变化相同,故省略了该记载。
进一步,图6为将在以往例所示的图9~图12的条形图适用于“发明产品”的条形图,且如同图的符号YI、YVI所示,由于变位速度同步,因此,能够顺畅地进行VI的位置的齿合起始且能够抑制齿碰音。另外,在“齿合的切换点”过后则稍微具有I位置和VI位置的齿间间隔的差(偏差在5μm以内,在同图中为1~3μm),进而能够提高齿合率且能够抑制齿合机械音,并且由于无外转子20的增减速度,进而能够抑制外转子20的转动噪音和,作为总体,能够提高静音性。
尚,于图4,表示在本发明的油泵和以往产品的油泵中的转子转动数和声压的关系,由此判明,发明产品改善了静音性。
另外,在靠近内转子10的外齿11和外转子20的内齿21的所有的位置(正对齿槽和齿尖的齿合位置和,增大或减少工作腔C的容积的位置,以及正对齿尖和齿尖的位置)中,将由于内转子10的外齿11和外转子20的内齿21的最小齿间间隙ts大致相等进而容积效率提高作为目的,并且通过缩小在成为所述工作腔C的最大的位置中的最小齿间间隙,从而能够确保在使其提高液密性的情况下也不会使在各个齿的最小齿间间隙变得过小,进而能够确保适当的齿间间隙。通过这些,能够防止齿的彼此之间的干涉,进而能够抑制噪音。
如上所述,本实施例包括:内转子,其具有n(n为自然数)枚的外齿;外转子,其具有与所述外齿齿合的n+1枚的内齿;以及泵壳,其具有吸入流体的吸入端口和吐出流体的吐出端口,所述油泵转子用于油泵,所述油泵在齿合和转动两转子时,通过形成在两转子的齿面间的工作腔的容积变化,进行吸入或吐出流体,进而输送流体。
其中,所述内转子,其齿尖的齿形由第1外滚圆Di所生成的外摆曲线所构成,所述第1外滚圆Di与所述内转子的基圆bi外接且不打滑地滚动;并其齿槽的齿形由第1内滚圆di所生成的内摆曲线所构成,所述第1内滚圆di与所述基圆bi内接且不打滑地滚动。
所述外转子,其齿槽的齿形由第2外滚圆Do所生成的外摆曲线所构成,所述第2外滚圆Do与所述外转子的基圆bo外接且不打滑地滚动;并其齿尖的齿形由第2内滚圆do所生成的内摆曲线所构成,所述第2内滚圆do与所述基圆bo内接且不打滑地滚动。
在将所述内转子的基圆bi的直径作为φbi、所述第1外滚圆Di的直径作为φDi、所述第1内滚圆di的直径作为φdi、所述外转子的基圆bo的直径作为φbo、所述第2外滚圆Do的直径作为φDo、所述第2内滚圆do的直径作为φdo、以及所述内转子和外转子的偏心度作为e时,构成所述油泵转子的所述内转子和外转子满足:φbi=n·(φDi+φdi)和φbo=(n+1)·(φDo+φdo)的关系;φDi+φdi=2e或φDo+φdo=2e的关系;
以及φDo>φDi,φdi>φdo和(φDi+φdi)<(φDo+φdo)的关系,
在将所述内转子和外转子的间隙作为t时,
在φDi+φdi=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6
或,在φDo+φdo=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6。
由于如此的内转子和外转子,从而能够实现静音性优异的油泵。尤其由于能够均一最小齿间间隙ts,所以能够抑制在齿合齿的切换点的齿碰音、振动音以及齿合机械音的发生,以及能够可靠地实现油泵转子的肃静性。而且,能够提高工作腔的封闭性和容积效率。在此,最小齿间间隙ts的偏差以被收纳在10μm,其优选为5μm以下的范围的方式所设定。
另外,作为实施例上的效果,通过以在φDi+φdi=2e的情况下,为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6,或,在φDo+φdo=2e的情况下,为0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6的条件,将内转子和各齿间间隙ts稳定在偏差10μm,优选为5μm以下,即使在微小控制间隙t的情况下,由于能够在齿合部确保为合适的间隙量的最小齿间间隙ts,进而能够吸收部件精度的偏差以及能够回避外齿11和内齿21的干涉,从而容易得到圆滑的转动且提高机械效率。进一步,向小控制最小齿间间隙ts,例如通过将最小齿间间隙ts控制在35μm~45μm、优选在37.5μm~42.5μm,进而增加在最大工作腔的容积位置的外齿11和内齿21之间的封闭性,从而能够谋求容积效率的提高。
再者,本发明不限定于所述实施方式,也可进行各种变通实施。
符号说明
10-内转子,11-外齿,20-外转子,21-内齿,50-泵壳,Di-内转子的外滚圆(第1外滚圆),Do-外转子的外滚圆(第2外滚圆),di-内转子的内滚圆(第1内滚圆),do-外转子的内滚圆(第2内滚圆),C-工作腔,bi-内转子的基圆,bo-外转子的基圆,Oi-内转子的轴心,Oo-外转子的轴心,t-间隙,ts-最小齿间间隙。
Claims (5)
1.一种油泵转子,其特征在于,包括:
内转子,其具有n(n为自然数)枚的外齿;
外转子,其具有与所述外齿齿合的n+1枚的内齿;以及
泵壳,其具有吸入流体的吸入端口和吐出流体的吐出端口,所述油泵转子用于油泵,所述油泵在齿合和转动两转子时,通过形成在两转子的齿面间的工作腔的容积变化,进行吸入或吐出流体,进而输送流体,其中,
所述内转子,其齿尖的齿形由第1外滚圆Di所生成的外摆曲线所构成,所述第1外滚圆Di与所述内转子的基圆bi外接且不打滑地滚动;并其齿槽的齿形由第1内滚圆di所生成的内摆曲线所构成,所述第1内滚圆di与所述基圆bi内接且不打滑地滚动,
所述外转子,其齿槽的齿形由第2外滚圆Do所生成的外摆曲线所构成,所述第2外滚圆Do与所述外转子的基圆bo外接且不打滑地滚动;并其齿尖的齿形由第2内滚圆do所生成的内摆曲线所构成,所述第2内滚圆do与所述基圆bo内接且不打滑地滚动,
在将所述内转子的基圆bi的直径作为φbi、所述第1外滚圆Di的直径作为φDi、所述第1内滚圆di的直径作为φdi、所述外转子的基圆bo的直径作为φbo、所述第2外滚圆Do的直径作为φDo、所述第2内滚圆do的直径作为φdo、以及所述内转子和外转子的偏心度作为e时,构成所述油泵转子的所述内转子和外转子满足:
φbi=n·(φDi+φdi)和φbo=(n+1)·(φDo+φdo)的关系;
φDi+φdi=2e或φDo+φdo=2e的关系;以及
φDo>φDi,φdi>φdo和(φDi+φdi)<(φDo+φdo)的关系,在将所述内转子和外转子的间隙作为t时,
在φDi+φdi=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·(n+1)/t≦0.6
或,在φDo+φdo=2e的情况下,满足
0.3≦((φDo+φdo)-(φDi+φdi))·n/t≦0.6。
2.如权利要求1所述的油泵转子,其特征在于,
在接近所述内转子的外齿和所述外转子的内齿的所有位置中,将所述内转子的外齿和所述外转子的内齿的最小齿间间隙的偏差设为10μm以下。
3.如权利要求1所述的油泵转子,其特征在于,
将所述最小齿间间隙的偏差设为5μm以下。
4.如权利要求2所述的油泵转子,其特征在于,
其所述最小齿间间隙为35μm~45μm。
5.如权利要求3所述的油泵转子,其特征在于,
其所述最小齿间间隙为37.5μm~42.5μm。
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