CN1576596B - 余摆线型油泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将空腔对转子表面的侵蚀控制在最小限度，减小震动和噪声，且结构极其简单的余摆线型油泵。本发明的余摆线型油泵由，具有吸入口(2)与排出口(3)的转子室(1)，和外转子(6)与内转子(5)，和在前述排出口(3)的初始端侧且因前述外转子(6)的旋转的齿底部(6b)的轨迹圆周C上形成的浅沟(3c)构成。在前述吸入口(2)的终端部(2b)与排出口(3)的初始端部(3a)间的间隔间壁部(4)，与前述外转子(6)与前述内转子(5)形成密封空间Sa，在该密封空间Sa从最大减小了的状态与前述浅沟(3c)连通。

Description

余摆线型油泵

技术领域

本发明涉及将基于空腔的转子表面侵蚀限制在最小限度，降低震动和噪声，且其结构极其简单的余摆线型油泵。

技术背景

专利文献1(特公平5-50595)公开了一种余摆线型油泵，其结构为：由外转子和内转子形成密封空间，前述密封空间从容积最大状态转变到容积减小行程时立即连通浅沟，该浅沟以圆弧状被设置在外壳上，该浅沟从排出腔的初始端部沿着反旋转的方向、至少也要沿着在容积最大时的旋转方向延伸到外转子与内转子的齿顶相接的位置。

前述圆弧状浅沟是只与容积最大状态的密封空间15连通的。专利文献1中的图4显示的浅沟是容易加工的窄槽形状。另外，在专利文献1的图5显示的是浅沟的宽度的面积变化，随着外转子和内转子的旋转，槽宽逐渐扩大。这些浅沟的前端部，即，与由外转子和内转子形成的密封空间15的交汇位置处于靠近外转子的配置区域一侧。

另外，上述浅沟的构成是，密封空间15与排出腔并不是立即开始进入连通状态，而是慢慢连通的。采用这样的构造，是为了能够使油从密封空间缓缓流入排出室，阻止油从排出室向密封空间15逆流，防止该密封空间15的压力发生变化。就是说，以阻止油从排出室向密封空间15逆流为目的，作为达到该课题目标的手段，是通过将前述浅沟形成圆弧状浅沟加以解决的。

此外，该浅沟是用于避免密封空间15与排出室急剧连通，防止油从排出室向密封空间15逆流，也是要使密封空间15与排出室间的油流变缓。这样的浅沟是为了使在密封空间15的吸入行程中的油内含有的很小的气泡以及空腔气泡容易完全破碎。为此，强化空腔破碎力，容积内发生急剧的压力变化，要降低噪声、减小转子齿的侵蚀是比较困难的。

发明内容

本发明要解决的问题就是减小与设在排出室侧的浅沟连通的密封空间15的空腔破碎力产生的影响。

本发明者经过不懈努力反复研究使上述问题得以解决。本发明解决的办法是：由具有吸入口和排出口的转子室、外转子和内转子、在前述排出口的起始端部一侧且在前述外转子旋转的齿底部位置的轨迹圆周上形成的浅沟构成余摆线型油泵；以及在前述吸入口的终端部与排出口的始端部之间的隔壁间墙和前述外转子与内转子形成的密封空间从最大到减小了的状态，被前述浅沟连通形成的余摆线型油泵；或者在前述密封空间的最大状态减少1％-6％时使之与前述浅沟连通的余摆线型油泵。

此外，以下方式也是解决上述问题的办法：将前述浅沟沿其长度的方向作为圆弧形均等或不均等状形成在前述外转子的齿底位置的轨迹圆周上，构成余摆线型油泵；或者将前述浅沟沿其长度的方向作为直线形均等或不均等状形成在前述外转子的齿底位置的轨迹圆周上，形成余摆线型油泵。

特别是，也可以用以下方式解决上述问题：由具有吸入口和排出口的转子室、和外转子和内转子、和在前述排出口的始端部且在前述外转子旋转的齿底位置的轨迹圆周上形成的浅沟构成余摆线型油泵；或者在前述吸入口的终端部与排出口的始端部之间的隔墙和前述外转子与内转子形成的最大容积的状态，使前述浅沟或者使前述吸入口与前述浅沟连通构成余摆线型油泵。

按照本发明权利要求1，能够使腔室气泡的粉碎力降低、能降低震动和噪声，且能简化其结构。其次，按照本发明权利要求2，能更进一步防止震动和噪声。若按照本发明权利要求3和4，密封空间和排出口的连通状态特别良好。按照本发明权利要求5，能降低震动和噪声，且能简化其结构。

附图说明

图1(A)是本发明的最佳实施形态的正面图，

(B)是本发明的重要部分的放大的正面图。

图2(A)是最大密封空间的容积减小后的密封空间与浅沟连通了的状态的局部放大图，

(B)是油内的气泡移动到外转子的底部慢慢破碎的状态的放大图。

图3是浅沟的第一种类型的重要部分的放大图。

图4是浅沟的第二种类型的重要部分的放大图。

图5是浅沟的第三种类型的重要部分的放大图。

图6是浅沟的第四种类型的重要部分的放大图。

图7是浅沟的第五种类型的重要部分的放大图。

图8是浅沟的第六种类型的重要部分的放大图。

图9是浅沟的第七种类型的重要部分的放大图。

图10是浅沟的第八种类型的重要部分的放大图。

图11是浅沟的第九种类型的重要部分的放大图。

图12是显示本发明第二实施形态的重要部分的正面放大图。

图13(A)是以吸入口的终端部接近左右对称线、排出口的初始端部离开左右对称线的油泵的正面图，

(B)是密封空间的放大图。

图14(A)是已有技术的正面图，

(B)是显示用已有技术的空腔被侵蚀的内转子的齿底状态的正面图。

[符号的说明]

1.转子室

2.吸入口

3.排出口

3c浅沟

5.内转子

6.外转子

C.轨迹圆周

Sa.密封空间

Sb.容积空间

具体实施方式

以下，结合附图说明本发明的最佳实施形态。本发明的余摆线型油泵如图1所示，在泵壳体内形成的转子室1内，装配有余摆线齿型的内转子5和外转子6。在前述转子室1内沿其圆周略靠外处形成有前述吸入口2和排出口3。前述吸入口2和排出口3形成在以转子室1的中心左右对称的位置。具体地说，以通过前述转子室1的宽度方向的中心的垂直线作为假象的左右对称线L，在左右对称线L的左侧配置形成吸入口2，在右侧配置形成排出口3，前述吸入口2和排出口3在左右配置着。

该内转子5的齿数比外转子6少1个，两者的关系是，内转子5旋转1周外转子6迟后旋转1个齿。该内转子5具有向外凸出的齿型部5a和向内凹的齿底部5b，同样，外转子6具有从内周侧向中心凸出的齿型6a和凹状齿底部6b。

对于该吸入口2，因内转子5和外转子6的旋转，由齿形5a和齿形6a形成的齿间空间S随之移动，在前述吸入口2最初到达的端部构成吸入口2的初始端部2a，因旋转该齿间空间S从前述吸入口2缓缓移出的端部成为终端部2b。同样，对于前述排出口3，因内转子5和外转子6的旋转形成的齿间空间S移动，在排出口最初到达的端部成为排出口3的始端部3a，因旋转前述齿间空间S从前述排出口3移出的端部成为终端部3b。

另外，吸入口2的终端部2b与排出口3的初始端部3a之间构成隔开吸入口2与排出口3间隔间壁部4。该间隔间壁部4是平坦状面。且前述内转子5和外转子6的旋转方向是顺时针旋转的。另外，在前述吸入口2与排出口3形成的位置为左右反向配置时，内转子5和外转子6的旋转方向是逆时针旋转。

在前述间隔间壁部4的位置，由前述内转子5的齿型5a和齿底部5b，与外转子6的齿型6a和齿底部6b构成的齿间空间S，如图1(A)、(B)所示，成为密封空间Sa。该密封空间Sa在间隔间壁部4区域伴随内转子5和外转子6的旋转，其容积缓缓变化，将密封空间Sa的最大容积状态称之为最大密封空间Sa_max。即，在该密封空间Sa为最大密封空间Sa_max的状态时，是与前述吸入口2与排出口3不连通的密闭状态。该最大密封空间Sa_max也是最大容积时的状况。

如图1(A)、(B)所示，在前述排出口3的始端部3a形成有前述浅沟3c。该浅沟3c是从前述间隔间壁部4朝向与排出口3的始端部3a相对的吸入口2的终端部2b形成的。而且，该浅沟3c的作用是：由前述外转子6和内转子5形成的密封空间Sa从成为最大密封空间Sa_max的状态，朝向前述排出口3一侧移动，该密封空间Sa的容积逐渐减小，在密封空间Sa内的油被压缩的状态与前述浅沟3c的前端部交汇，密封空间Sa与浅沟3c连通。该状态如图2(A)所示，从最大密封空间Sa_max的状态起，内转子6旋转角度θ₁，伴随内转子5旋转的外转子6旋转角度θ₂，密封空间Sa从密闭状态与浅沟连通，靠该连通状态密封空间Sa破坏，成为容积空间Sb。

前述浅沟3c被形成为大体的线状，该线状也被形成圆弧状或直线状。特别是，该浅沟3c的槽的方向被形成在位于前述外转子6的齿底部6b位置的假想的轨迹圆周C上，据此，前述密封空间Sa与前述浅沟3c在靠近前述外转子6的齿底部6b一侧连通。浅沟3c的槽宽度方向的两侧由外侧轮廓部3c₁和内侧轮廓部3c₂构成，前述外侧轮廓部3c₁是浅沟3c的外侧缘，前述内侧轮廓部3c₂是浅沟3c的内侧缘。另外，密封空间Sa设置成：在其移动到前述排出口3的初始端部3a的位置容积变小，内部的油持续被压缩时与前述浅沟3c连通。该密封空间Sa最好在相对于最大密封空间Sa_max的状态从最大减小了1％-6％的状态使之与前述浅沟3c连通。

下面说明浅沟3c的第一种类型。该第一种类型如图3所示，浅沟3c设置在前述外转子6的齿底部6b的位置的轨迹圆周C上，在该浅沟3c的宽度方向的中心线m被设定为使之与前述轨迹圆周C一致，前述浅沟3c的槽宽形成为均等的(包括大体均等)。该浅沟3c的形状成为沿前述轨迹圆周C上的细长圆弧状。即，前述外侧轮廓部3c₁及内侧轮廓部3c₂分别被形成为圆弧状。此处，所谓浅沟3c被形成为均等的，如上所述，是指前述浅沟3c的中心线m与轨迹圆周C的线一致。即，从前述轨迹圆周C到前述浅沟3c的外侧轮廓部3c₁的距离n₁与从前述轨迹圆周C到前述浅沟3c的内侧轮廓部3c₂的距离n₂相等，n₁＝n₂(参照图3)。另外，以前述轨迹圆周C为中心，浅沟3c的外侧轮廓部3c₁与内侧轮廓线3c₂的形状相同(包括大体相同的形状)。

浅沟3c的第二种类型如图4所示，被形成为直线型的，并且在前述轨迹圆周C上使之位于接近浅沟3c的中心线m的位置，对应轨迹圆周C上该浅沟3c为均等的(包括大体均等)。即，以其中心线m对于前述轨迹圆周C在大体切线方向上在适当范围内延伸的形式形成。该被形成为直线状的浅沟3c是细长的棒状的。在这种情况下，在中心线m和轨迹圆周C的接点位置，从该轨迹圆周到浅沟3c的外侧轮廓部3c₁的距离n₁和到浅沟3c的内侧轮廓部3c₂距离n₂是相等的。

浅沟3c的第三种类型如图5所示，是在对应前述外转子6的齿底部6b位置的前述轨迹圆周C上，浅沟3c的宽度是不均等地设置的，从该轨迹圆周C上到浅沟3c的外侧轮廓部3c₁的距离n₁和到浅沟3c的内侧轮廓部3c₂距离n₂是不相等的，n₁≠n₂。即，前述槽宽度方向的中心线m在轨迹圆周C上的位置不一致，且，前述浅沟3c的外侧轮廓部3c₁及内侧轮廓部3c₂对于前述中心线m对称的情况下，该浅沟3c被设置位于偏置状态。前述浅沟3c的的外侧轮廓部3c₁及内侧轮廓部3c₂对于前述中心线m非对称的情况下，使之在轨迹圆周C上的适宜位置对于轨迹圆周C上槽宽度成为不均等。即，浅沟3c的中心线m不在轨迹圆周C上，所以，对于轨迹圆周C而言，浅沟3c的宽度是不均等的。

浅沟3c的第四种类型如图6所示，其形状是直线形的。如前所述，是在前述外转子6的齿底部6b的位置对应前述轨迹圆周C上浅沟3c的槽宽度是不均等的，所以前述中心线m在轨迹圆周C上的位置不一致。就是说，靠近前述浅沟3c的排出口3的位置的轨迹圆周C与外侧轮廓部3c₁的距离n₁和轨迹圆周C与内侧轮廓部3c₂的距离n₂的关系为n₁≠n₂。在这种情况下，浅沟3c的宽度形状是对称的。对应轨迹圆周C上，是使浅沟3c的宽度的中心线位于内侧还是外侧，可适当选择。

另外，浅沟3c的第五种类型如图7所示，这种类型的浅沟3c，在对应前述轨迹圆周C上，在其内周侧上必定存在前述浅沟3c的一部分，该浅沟的中心线m与前述轨迹圆周C上的距离为最大，且前述轨迹圆周C上与浅沟3c的外侧轮廓部3c₁的位置一致。另外，也有如下类型的浅沟3c：当密封空间Sa与浅沟3c连通的状态，浅沟3c的内侧轮廓部3c₂在前述轨迹圆周C上一致，该浅沟3c的宽度的总体位于轨迹圆周C的外侧。图8所示是浅沟3c的第六种类型，是将前述第五种类型浅沟3c形成直线型的。

浅沟3c的第七种类型如图9所示，这是一种前述浅沟3C的形状在宽度方向上非对称的情况，由于是不均等的，所以，前述外侧轮廓部3c₁与内例轮廓部3c₂的形状不同，外侧轮廓部3c₁被形成为直线形，内侧轮廓部3c₂被形成为圆弧状的。即使在该第七种类型，从轨迹圆周C到浅沟3c的外侧轮廓部3c₁的距离n₁与到内侧轮廓部3c₂的距离n₂也是不同的，n₁≠n₂。另外，图10是浅沟3c的第八种类型，这种类型的浅沟3c的前述外侧轮廓部3c₁与内侧轮廓部3c₂被形成大体三角形状。由于该浅沟3c的槽宽度的中心不明确，若使该浅沟3c位于轨迹圆周C上，对应轨迹圆周C上浅沟的宽度为不均等。在这种情况下，即使浅沟3c的宽度的中心不明确，对应前述轨迹圆周C上使其位于在内侧最大，但使其外侧轮廓部位于与上例一样的位置。该第八种类型，在从前述轨迹圆周C到浅沟3c的槽方向的适宜位置到外侧轮廓部3c₁的距离n₁，与到内侧轮廓部3c₂的距离n₂两者不同，n₁≠n₂。且，浅沟3c的轮廓部的形状最好沿着前述轨迹圆周C的形状。至于浅沟3C的槽宽的形状，并不介意是否对称。

浅沟3c的第九种类型如图11所示，该第九种类型浅沟3c的外侧轮廓部3c₁被形成圆弧状，内侧轮廓部3c₂被形成为折线，是在浅沟3c的宽度方向以轨迹圆周C为中心的非对称形状。而且，沿前述浅沟3c的槽长方向位于适宜3个点上的轨迹圆周C与外侧轮廓部3c₁的距离n₁、与轨迹圆周C的内侧轮廓部3c₂的距离n₁’和距离n₂’，与轨迹圆周C的内侧轮廓部3c₂的距离n₁”和距离n₂”，构成为：n₁＜n₂，n₁’＞n₂’，n₁”＜n₂”，且n₁”＝n₂”。

下面对于其动作进行说明。首先，在泵的吸入行程，空腔气泡在内转子5的齿底部5b的位置大量产生，这已被空蚀(空腔侵蚀)所验证。要使空腔气泡完全不发生是不可能的，所以，着眼点在于减小因空腔气泡粉碎的影响(空蚀、噪声、震动等)，即，着眼于空腔气泡的破坏力。

在油泵的吸入行程，油内含有的空腔气泡存在于前述外转子6和内转子5的最大密封空间Sa，，但由于转子旋转的离心力，密封空间Sa内的油向外侧(外转子6一侧)，而空腔气泡存在于内侧(内转子5的齿底部5b)。这被认为是离心力的作用，使得质量比在密封空间Sa内的空腔气泡大的油向外转子6一侧靠近，所以，空腔气泡存在于相反一侧的内转子5的齿底部5b的位置。

已有油泵，其密封空间Sa在达到最大密封空间Sa_max时，与排出口3’的连通路位于外转子6’与内转子5’的啮合齿节线附近，所以，如图14(A)所示，空腔气泡从大量存在的内转子5’的齿底位置缩短为距离T₀。由于这种原因，密封空间Sa内的空腔气泡立即破碎，如图14(B)所示，其冲击对于内转子5’的齿底部5b’产生空蚀。对此，本发明是从距离空腔气泡大量存在的内转子5的齿底部5b位置为T的、位于外转子6的齿底部6b的轨迹圆周C上的浅沟3c连通排出口3，空腔气泡不是立即破碎，而是缓缓破碎，降低了冲击力。

即，本发明是：将排出开始位置设置在，从距离空腔气泡存在的内转子5的齿底部5b的位置的长度为T的、位于外转子6的齿底部6b的轨迹圆周C上的浅沟3与密封空间Sa沿轨迹圆周C方向连通的位置排出，以此使空腔气泡的破碎力降低。

另外，在密封空间Sa从最大密封空间Sa_max的状态减小1％-6％的状态时，使之与前述浅沟3c连通，使前述密封空间Sa内为正压状态，能够通过浅沟3c排出。据此，使密封空间Sa正压状态与排出口3的连通状态并不急剧，能够抑制压力变化，进一步减小空腔气泡的破碎力。而且，由于能够减小与前述排出口3的连通的冲击，还能进一步降低震动和噪声。

利用前述浅沟3c的形状的均等、不均等，能够更恰当地减少前述密封空间Sa与浅沟3c的连通比例。另外，该浅沟3c的均等、不均等，能够恰当地设定密封空间Sa与浅沟3c连通的开口的大小，例如，能够容易地设定与前述排出口3的良好连通状态(以收窄调整减缓连通)。

另外，关于前述转子室1内的吸入口2的终端部2b与排出口3的初始端部3a形成的位置，如图13(A)所示，也有的是以前述转子室1的左右对称线L为中心，将前述吸入口2的终端部2b形成在前述左右对称线L附近，将前述排出口3的初始端部3a形成在从左右对称线L离开的位置。间隔间壁部4形成在从左右对称线L靠近排出口3一侧，在图13(A)中，是被形成在对应左右对称线L的右侧。在这种情况下，其密封空间Sa与排出口3的初始端部3a的连通位置同样也是处于外转子6的齿底部6b的位置。

本发明的第二实施形态如图12所示，存在于前述间隔间壁部4的位置是容积空间Sb，该容积最大，即，成为最大容积空间Sb_max时，前述吸入口2和前述浅沟3c也是被设定为同时连通。这种情况下，前述容积空间Sb在最大时，与前述排出口3的浅沟3c连通，且，由于与前述吸入口2也具有微弱的连通，特别是在泵高速旋转时能从吸入口2增加油的吸入充填量，进而能使泵的排出量增加。这能降低减少了的空腔气泡的破碎力，从而，也能使空蚀减小。

通过只在外转子6的齿底部6b位置设置排出开始的浅沟3c这样极其简单的结构，就能够取得大幅度减小空腔气泡影响的上述效果。另外，作为这种简单的结构，也能容易地适用于各种余摆线型油泵。特别是以金属模具的压铸工艺加工成型外壳的情况下，能够在外壳成型时简单地设置本发明的浅沟。

另外，也有的被设置成在最大容积空间Sb_max时，前述吸入口2被隔开，同时前述浅沟3c被连通的。即使如此，也能减少空腔气泡的量，减小空腔气泡的破碎力。

Claims (5)

1.一种余摆线型油泵，其特征在于：由具有吸入口和排出口的转子室，和外转子与内转子，和在前述排出口的初始端侧且在由前述外转子的旋转产生的齿底部位置的轨迹圆周上形成的浅沟构成，在前述吸入口的终端部与排出口的初始端部间的间隔间壁部与前述外转子和前述内转子形成的密封空间从最大减小了的状态，使排出开始位置从内转子的齿底部位置离开，形成浅沟的沟宽位于外转子的齿底部位置的轨迹圆周上的浅沟，该浅沟和前述密封空间在轨迹圆周方向连续而连通。

2.权利要求1的余摆线型油泵，其特征在于：在前述密封空间的最大状态，容积减小了1％-6％的状态时与前述浅沟连通。

3.权利要求1或2的余摆线型油泵，其特征在于：前述浅沟沿其长度方向成为大体圆弧状或大体直线状，在前述外转子的齿底部位置的轨迹圆周上外侧轮廓部与内侧轮廓部的形状均等地形成。

4.权利要求1或2的余摆线型油泵，其特征在于：前述浅沟沿其长度方向成为大体圆弧状或直线状，在前述外转子的齿底部位置的轨迹圆周上外侧轮廓部与内侧轮廓部的形状不均等地形成。

5.一种余摆线型油泵，其特征在于：由具有吸入口和排出口的转子室，和外转子与内转子，和在前述排出口的初始端部且由前述外转子的旋转产生的齿底部位置的轨迹圆周上形成的浅沟构成，在前述吸入口的终端部与排出口的初始端部间的间隔间壁部与前述外转子和前述内转子形成的容积空间最大的状态，使排出开始位置从内转子的齿底部位置离开，形成浅沟的沟宽位于外转子的齿底部位置的轨迹圆周上的浅沟或者前述吸入口和前述浅沟连通。

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