CN105452663A - 流体泵用内转子 - Google Patents

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Abstract

提供能容易地组装于外转子的流体泵用内转子。该流体泵用内转子具备：转子部，其沿着旋转轴心具有贯通孔；以及轴部，其与贯通孔嵌合。贯通孔的内表面中的从转子部的与旋转轴心垂直的一个端面起沿着旋转轴心的第1孔区域与轴部的外表面的第1轴区域的嵌合强度设定为比贯通孔的内表面中的第2孔区域与轴部的外表面的第2轴区域的嵌合强度大。

Description

流体泵用内转子
技术领域
本发明涉及在内接齿轮式流体泵中内接于外转子的流体泵用内转子。
背景技术
例如，如专利文献1所示，在内接齿轮式流体泵中，使用将内转子和齿数比内转子多1个的外转子进行偏心配置并组合后的转子作为泵用转子。泵用转子一般通过烧结形成。之后，进行矫正尺寸、形状的定型。
通常使用将模套、上下冲头以及芯组合后的金属模具进行泵用转子的定型。此时，例如关于内转子，由于外齿的齿面被模套挤压，因此泵用转子的齿面的直角度有时降低。此处所说的齿面的直角度是指以端面为基准的直角度，将端面与齿面所成的理想角度设为90度。如果齿面的直角度降低，则流体泵的喷出性能或脉动性能有可能变得不稳定。能通过定型后的齿面的研磨等修正齿面的直角度，但是制造成本由于追加了修正工序而变高。因此，专利文献1所记载的泵用转子不进行齿面的倾斜度修正，通过指定外转子与内转子的组装方向从而在彼此的齿面间形成适当的间隙，实现喷出性能或脉动性能的稳定化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2010－19205号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，专利文献1的泵用转子不修正齿面的直角度，因此如果弄错内转子相对于外转子的端面的组装方向，则对喷出性能或脉动性能存在不良影响。因此，为了适当地组装内转子，需要严格地管理内转子相对于外转子的端面的组装方向。
本发明的目的在于提供能对外转子容易地组装的流体泵用内转子。
用于解决问题的方案
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，具备：转子部，其沿着旋转轴心具有贯通孔；以及轴部，其与上述贯通孔嵌合，上述贯通孔的内表面中的第1孔区域与上述轴部的外表面的第1轴区域的嵌合强度设定为比上述贯通孔的上述内表面中的第2孔区域与上述轴部的上述外表面的第2轴区域的嵌合强度大，上述第1孔区域是从上述转子部的与上述旋转轴心垂直的任意一个端面起沿着上述旋转轴心的孔区域。
当内转子的转子部的贯通孔与轴部嵌合时，轴部的外表面朝向转子部的外径侧进一步按压贯通孔的内表面。因此，从轴部的外表面向贯通孔的内表面的按压力越大，转子部越易于被扩径。根据本构成，转子部的贯通孔的内表面中的从转子部的与旋转轴心垂直的一个端面起沿着旋转轴心的第1孔区域与轴部的外表面的第1轴区域的嵌合强度设定为比转子部的贯通孔的内表面中的第2孔区域与轴部的外表面的第2轴区域的嵌合强度大，因此在转子部的贯通孔的内表面的第1孔区域中受到大的按压力。这样，转子部的贯通孔的内表面的第1孔区域受到大的按压力，由此，转子部的外周面(齿面)中的第1孔区域的周围侧的区域变形为向外方鼓出的形状。由此，即使与轴部嵌合前的转子部的外周面存在以旋转轴心为基准的倾斜度，通过增大轴部相对于转子部中的外径小的一侧的贯通孔的内表面的第1孔区域的嵌合强度，也能使转子部的外径扩径，能缓和外周面的倾斜度。其结果是，由内转子相对于外转子的组装方向的差异造成的性能变化变小，能从任一端面对外转子组装内转子。
另外，转子部的齿面(外周面)的直角度的降低被缓和，由此，外转子与内转子的啮合不良等的发生频度也变小，还抑制杂音的发生。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，在上述第1轴区域形成有在周向上设有多个槽部的细齿部分，上述槽部沿着上述旋转轴心的方向。
如本构成所示，当在周向上设有多个沿着旋转轴心的方向的槽部的细齿部分形成于第1轴区域时，能利用细齿部分的按压力使转子部扩径，转子部和轴部被稳定地卡止。由此，可靠地防止转子部与轴部的相对旋转。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述轴部能从一个方向插入上述贯通孔，在上述第2轴区域内形成有引导部，该引导部先于上述细齿部分插入上述贯通孔，并形成于当将上述轴部以嵌合的方式安装于上述转子部时能与上述细齿部分的至少一部分同时抵接于上述贯通孔的上述内表面的区域。
为了将轴部适当地嵌合于贯通孔，需要进行轴部的定芯，以使轴部与贯通孔的轴心一致。因此，在本构成中，引导部形成于轴部的外表面中的第2轴区域。引导部先于细齿部分插入贯通孔，并形成于当将轴部以嵌合的方式安装于转子部时能与细齿部分的至少一部分同时抵接于贯通孔的内表面的区域。由此，在将轴部以嵌合的方式安装于转子部时，由引导部引导细齿部分与贯通孔的内表面的嵌合，因此能可靠地进行轴部的定芯。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述引导部是绕着上述旋转轴心形成的圆筒面。
根据本构成，引导部是绕着旋转轴心形成的圆筒面，因此形成引导部时的加工是容易的，也能可靠地进行轴部相对于贯通孔的定芯。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，在上述第1孔区域和上述第2孔区域之间设有台阶部，在上述第2轴区域内形成有引导部，该引导部先于上述细齿部分插入上述贯通孔，并形成于当将上述轴部以嵌合的方式安装于上述转子部时能与上述细齿部分的至少一部分同时抵接于上述贯通孔的上述内表面的区域，上述第2孔区域的内径比上述引导部的外径大。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述引导部形成为随着往上述轴部的前端方向而直径变小的锥状。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述细齿部分形成为随着往上述轴部的前端方向而直径变小的锥状。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述细齿部分随着往上述轴部的前端方向而阶梯式变小。
本发明的流体泵用内转子的特征构成在于，上述转子部包括烧结体，上述转子部由于上述轴部的嵌合而发生扩径变形，上述转子部的两面的外径尺寸相等。
如果由烧结体构成转子部，则能减少机械加工，能抑制材料的浪费或成形时的能量消耗。只是由烧结体构成的转子部由于定型时使用的金属模具的拔模斜度的不同，使齿面(外周面)的形状成为以旋转轴心的方向为基准而倾斜的锥状。因此，为了去除齿面的锥形形状，需要另外进行加工。但是，如本构成所示，即使转子部是烧结体，当转子部由于轴部的嵌合而使转子发生扩径，且转子部的两面的外径尺寸相等时，也无需对齿面进行加工。由此，能降低内转子的制造成本。
附图说明
图1是表示流体泵用转子的一例的端面图。
图2是表示轴部与转子部嵌合前的状态的图。
图3是表示轴部已与转子部嵌合的状态的图。
图4是表示在另一实施方式中轴部与转子部嵌合前的状态的图。
图5是表示在另一实施方式中轴部已与转子部嵌合的状态的图。
图6是另一实施方式的轴部的侧视图。
图7是另一实施方式的轴部的侧视图。
图8是另一实施方式的轴部的侧视图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的流体泵用内转子的实施方式。
将分别通过烧结形成的内转子2和外转子3组合后构成图1所示的流体泵用转子1。内转子2具备：转子部4，其沿着旋转轴心X具有贯通孔5；以及轴部6，其与贯通孔5嵌合。外转子3的内周的齿部3G与转子部4的外周的齿部4G咬合。外转子3使用齿数比内转子2多1个的转子。
将内转子2的转子部4和外转子3以偏心配置的方式组合而构成流体泵用转子1。例如，将流体泵用转子1收纳于具有吸入口和喷出口的泵壳(未图示)而构成内接齿轮泵。在内接齿轮泵中，轴部6与转子部4的贯通孔5嵌合，利用轴部6的驱动旋转力使内转子2的转子部4旋转。此时，外转子3进行从动旋转，通过该旋转，形成于内转子2的转子部4和外转子3之间的泵室的容积增减而进行油等流体的吸入、喷出。
如图2和图3所示，轴部6与转子部4嵌合而构成内转子2。转子部4具有形成有齿部4G的外周面10相对于转子部4的旋转轴心X的方向倾斜的锥形形状。因此，外周面10的与旋转轴心X垂直的一方端面12的外径尺寸L2大于另一方端面11的外径尺寸L1。
轴部6构成为能从转子部4的端面中的外径小的一侧(端面11的一侧)插入贯通孔5。轴部6设于轴部主体20，从轴部主体20侧朝向前端方向并沿着旋转轴心X连续地形成有大直径部21、锥部22、引导部23以及小直径部24。细齿部分25形成于大直径部21(轴部6的外表面的局部区域6A)。在细齿部分25中，在周向上设有多个沿着旋转轴心X的方向的槽部26。大直径部21的外径比引导部23的外径和小直径部24的外径大。局部区域6A是第1轴区域的一例。
如图3所示，当轴部6从转子部4的一方端面11插入贯通孔5时，从贯通孔5的内表面中的一方端面11沿着旋转轴心X的局部区域5A与轴部6的外表面的局部区域6A嵌合，贯通孔5的内表面中的剩余区域5B与轴部6的外表面的其它区域6B嵌合。在轴部6的外表面中的未形成有细齿部分25的其它区域6B中至少包含引导部23。引导部23和小直径部24先于细齿部分25插入贯通孔5。形成引导部23的区域是当将轴部6以嵌合的方式安装于转子部4时能与细齿部分25的至少一部分同时抵接于贯通孔5的内表面的区域。此外，局部区域5A是第1孔区域的一例，剩余区域5B是第2孔区域的一例，其它区域6B是第2轴区域的一例。
引导部23是绕着转子部4的旋转轴心X形成的圆筒面。这样，如果引导部23是圆筒面，则形成引导部23时的加工是容易的，还能可靠地进行轴部6相对于贯通孔5的定芯。
在内转子2的转子部4的贯通孔5与轴部6已嵌合的状态下，轴部6的外表面向转子部4的外周侧按压贯通孔5的内表面。因此，从轴部6的外表面向贯通孔5的内表面的按压力越大，转子部4越易于扩径。如上所述，大直径部21的外径比引导部23的外径和小直径部24的外径大。因此，贯通孔5的内表面中的从转子部4的某个面沿着旋转轴心X的局部区域5A与轴部6的外表面的局部区域6A的嵌合强度比贯通孔5的内表面中的剩余区域5B与轴部6的外表面的其它区域6B的嵌合强度大。
转子部4的贯通孔5的内表面的局部区域5A与剩余区域5B相比受到更大的按压力，由此转子部4的外周面(齿面)10中的、局部区域5A的周围侧的区域10A变形为向外方鼓出的形状(图3)。由此，即使与轴部6嵌合前的转子部4的外周面10存在以旋转轴心X为基准的倾斜度，也能通过增大轴部6相对于转子部4的外径小的一侧的贯通孔5的内表面的局部区域5A的嵌合强度来使转子部4的外径扩径，能缓和外周面10的倾斜度。其结果是，由内转子2相对于外转子3的组装方向的差异造成的性能变化变小，能从任一端面对外转子3组装内转子2。
例如，也能根据贯通孔5的内表面与轴部6的外表面嵌合的部分的嵌合强度、以及贯通孔5与轴部6嵌合时的转子部4向外周面10的外方的鼓出量的相对关系来形成转子部4。通过调整由轴部6与贯通孔5的嵌合强度造成的转子部4的外周面10的变形量，即使增大转子部4的成形用金属模具的拔模斜度，也能充分地缓和齿面(外周面)10的直角度的降低而形成转子部4，能制造厚度更大的转子部4。另外，转子部4的齿面(外周面)10的直角度的降低被缓和，由此，外转子3与内转子2的啮合不良等的发生频度也变少，还抑制了杂音的发生。
当在周向设有多个沿着旋转轴心X的方向的槽部26的细齿部分25形成于轴部6的局部区域6A时，能利用细齿部分25的按压力使转子部4扩径，转子部4和轴部6被稳定地卡止。由此，可靠地防止转子部4与轴部6的相对旋转。
另外，在本实施方式中，引导部23形成于轴部6的外表面中的其它区域6B。引导部23先于细齿部分25插入贯通孔5，并形成于当将轴部6以嵌合的方式安装于转子部4时能与细齿部分25的至少一部分同时抵接于贯通孔5的内表面的区域。由此，当将轴部6以嵌合的方式安装于转子部4时，由引导部23引导细齿部分25与贯通孔5的内表面的嵌合，因此能针对贯通孔5可靠地进行轴部6的定芯。
当用烧结体构成转子部4时，能减少机械加工，能抑制材料的浪费或成形时的能量消耗。只是通过烧结形成的转子部4由于定型时使用的金属模具的拔模斜度而使齿面(外周面)10的形状成为以旋转轴心X的方向为基准而倾斜的锥状。因此，为了去除齿面的锥形形状而需要另外进行加工。但是，如本构成所示，即使转子部4是烧结体，当由于轴部6与转子部4嵌合而发生扩径变形，且转子部4的两面的外径尺寸L1、L2形成为相等的尺寸时，也无需对齿面(外周面)10进行加工。由此，能降低内转子2的制造成本。
[另一实施方式]
(1)在上述实施方式中，转子部4的贯通孔5的内径是大致固定的，在沿着旋转轴心X的整个区域中，轴部6与转子部4的贯通孔5嵌合。因此，为了在贯通孔5的局部区域5A中得到转子部4的外周面10的规定的变形量而要求精度，在剩余区域5B中也为了抑制转子部4的外周面10的变形量而要求精度。但是，通过构成为贯通孔5的剩余区域5B和轴部6的其它区域6B不接触从而将贯通孔5中的要求精度的区域限定于局部区域5A。
具体地，如图4所示，在贯通孔5的局部区域5A和剩余区域5B之间设置台阶部13，使其它区域5B的内径比轴部6的引导部23的外径大，依此形成贯通孔。由此，轴部6的局部区域6A与贯通孔5的局部区域5A嵌合，在轴部6的其它区域6B和贯通孔5的剩余区域5B之间形成间隙S(图5)。
这样，通过减小贯通孔5中的要求精度的区域而简化贯通孔5的形成作业。贯通孔5的剩余区域5B与轴部6的其它区域6B不接触，因此转子部4中的剩余区域5B的周围侧的外周面10不会变形。即，转子部4的外周面10变形为仅局部区域5A的周围侧的区域10A向外方鼓出。由此，能提高外周面10的形状的校正比例，外周面10的倾斜度易于被缓和。另外，由于台阶部13而在贯通孔5中存在孔径大的一侧和小的一侧，容易确认轴部6相对于转子部4的贯通孔5的插入方向。此外，设于贯通孔5的台阶部13也可以不是形成于局部区域5A和剩余区域5B之间，而是形成于锥部22所占的区域和引导部23所占的区域之间。
(2)在上述实施方式中，示出了用烧结体构成内转子2的转子部4的例子，但也可以用烧结体以外的物质构成转子部4。
(3)在上述实施方式中，示出了轴部6的引导部23在小直径部24侧形成为圆筒状的例子，但也可以如图6所示，引导部23形成为随着往小直径部24，即随着往轴部6的前端方向而直径变小的锥状。
(4)轴部6也可以不具备引导部23而由大直径部21和小直径部24构成。在这种情况下，形成于大直径部21的细齿部分25如图7所示也可以形成为随着往小直径部24侧，即随着往轴部6的前端方向而直径变小的锥状。另外，如图8所示，也可以形成为细齿部分25的直径随着往小直径部24侧，即随着往轴部6的前端方向而阶梯式变小。
(5)在上述实施方式中，示出了细齿部分25形成于轴部6的大直径部21的例子，但大直径部21也可以是不具有细齿部分25的圆筒面。
(6)在上述实施方式中，示出了通过使轴部6的局部区域6A的直径大于其它区域6B的直径从而将转子部4的贯通孔5的局部区域5A的嵌合强度设定为比剩余区域5B的嵌合强度大的例子。也可以代替该例子，将局部区域6A的直径和其它区域6B的直径设为相同，改变局部区域6A和其它区域6B的材质或硬度等物性从而将转子部4的贯通孔5的局部区域5A的嵌合强度设定为比剩余区域5B的嵌合强度大。
工业上的可利用性
本发明能广泛地应用于各种流体泵。
附图标记说明
1流体泵用转子
2内转子
3外转子
4转子部
5贯通孔
5A局部区域(第1孔区域)
5B剩余区域(第2孔区域)
6轴部
6A局部区域(第1轴区域)
6B其它区域(第2轴区域)
10外周面(齿面)
21大直径部
23引导部
24小直径部
25细齿部分

Claims (9)

1.一种流体泵用内转子，其特征在于，具备：
转子部，其沿着旋转轴心具有贯通孔；以及
轴部，其与上述贯通孔嵌合，
上述贯通孔的内表面中的第1孔区域与上述轴部的外表面的第1轴区域的嵌合强度设定为比上述贯通孔的上述内表面中的第2孔区域与上述轴部的上述外表面的第2轴区域的嵌合强度大，上述第1孔区域是从上述转子部的与上述旋转轴心垂直的任意一个端面起沿着上述旋转轴心的孔区域。
2.根据权利要求1所述的流体泵用内转子，其中，
在上述第1轴区域形成有在周向上设有多个槽部的细齿部分，上述槽部沿着上述旋转轴心的方向。
3.根据权利要求2所述的流体泵用内转子，其中，
上述轴部能从一个方向插入上述贯通孔，
在上述第2轴区域内形成有引导部，该引导部先于上述细齿部分插入上述贯通孔，并形成于当将上述轴部以嵌合的方式安装于上述转子部时能与上述细齿部分的至少一部分同时抵接于上述贯通孔的上述内表面的区域。
4.根据权利要求3所述的流体泵用内转子，其中，
上述引导部是绕着上述旋转轴心形成的圆筒面。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的流体泵用内转子，其中，
在上述第1孔区域和上述第2孔区域之间设有台阶部，
在上述第2轴区域内形成有引导部，该引导部先于上述细齿部分插入上述贯通孔，并形成于当将上述轴部以嵌合的方式安装于上述转子部时能与上述细齿部分的至少一部分同时抵接于上述贯通孔的上述内表面的区域，
上述第2孔区域的内径比上述引导部的外径大。
6.根据权利要求3～5中的任一项所述的流体泵用内转子，其中，
上述引导部形成为随着往上述轴部的前端方向而直径变小的锥状。
7.根据权利要求3～6中的任一项所述的流体泵用内转子，其中，
上述细齿部分形成为随着往上述轴部的前端方向而直径变小的锥状。
8.根据权利要求3～6中的任一项所述的流体泵用内转子，其中，
上述细齿部分随着往上述轴部的前端方向而阶梯式变小。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的流体泵用内转子，其中，
上述转子部包括烧结体，上述转子部由于上述轴部的嵌合而发生扩径变形，上述转子部的两面的外径尺寸相等。
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