CN211474421U - 齿轮泵用转子和齿轮泵 - Google Patents

Abstract

齿轮泵用转子具有内转子和外转子。所述内转子和所述外转子中的一方的部件具有：齿底部组，将通过使成型圆沿基于一个基础圆的次摆线曲线移动而得到的包络线作为设定曲线，该成型圆比所述基础圆小，该齿底部组分别具有沿着第1设定曲线的边缘；以及齿前部组，其分别具有沿着与所述第1设定曲线不同的第2设定曲线的边缘。将形成于所述内转子的相互相邻的两个齿与所述外转子的相互相邻的两个齿之间的空间作为室，在所述室的容积为最大时，所述内转子的径向上的所述室的最大长度比在所述内转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度和在所述外转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度中的任意一个宽度都大。

Description

齿轮泵用转子和齿轮泵

技术领域

本实用新型涉及齿轮泵用转子和齿轮泵。

背景技术

以往，使用齿轮泵来作为车载用的油泵。在齿轮泵中，为了实现排出量的增大和噪音的降低等，内转子和外转子的设计是重要的。例如，在国际公开第WO2008/111270 号中公开了相对于由数学曲线构成的齿形形状向周向进行变形和向径向进行变形的方法。作为该数学曲线，例示了摆线曲线或在次摆线曲线上具有中心的圆弧组的包络线等。

专利文献1：国际公开第WO2008/111270号

实用新型内容

实用新型要解决的课题

可是，在齿轮泵中，要求增大相对于泵体积的排出量，但并不容易在减低噪音等的同时增大排出量。

本实用新型就是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，在齿轮泵中，在降低噪音等的同时增大排出量。

用于解决课题的手段

本实用新型的第一方式提供一种齿轮泵用转子，其特征在于，该齿轮泵用转子具有：内转子，其具有朝向外侧的n个(n为2以上的整数)齿；以及外转子，其呈包围所述内转子的周围的环状，相对于所述内转子偏心地配置，具有朝向内侧的(n+1) 个齿。所述内转子和所述外转子中的一方的部件具有：齿底部组，将通过使成型圆沿着基于一个基础圆的次摆线曲线移动而得到的包络线作为设定曲线，该成型圆比所述基础圆小，该齿底部组分别具有沿着第1设定曲线的边缘；以及齿前部组，其分别具有沿着与所述第1设定曲线不同的第2设定曲线的边缘。将形成于所述内转子的相互相邻的两个齿与所述外转子的相互相邻的两个齿之间的空间作为室，在所述室的容积为最大时，所述内转子的径向上的所述室的最大长度比在所述内转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度和在所述外转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度中的任意一个宽度都大。

本实用新型的第二方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第一方式的齿轮泵用转子中，在所述内转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度比在所述外转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度大。

本实用新型的第三方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第一方式或第二方式的齿轮泵用转子中，所述内转子和所述外转子中的另一方的部件具有：其他齿底部组，其分别具有沿着第3设定曲线的边缘；以及其他齿前部组，其分别具有沿着与所述第3 设定曲线不同的第4设定曲线的边缘。

本实用新型的第四方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第一方式或第二方式的齿轮泵用转子中，所述一方的部件还具有连接部组，该连接部组设置于所述齿底部组与所述齿前部组之间，所述连接部组的边缘将所述齿底部组的边缘与所述齿前部组的边缘平滑地连接。

本实用新型的第五方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第四方式的齿轮泵用转子中，所述连接部组分别包含回旋曲线部，该回旋曲线部具有沿着一个回旋曲线的边缘。

本实用新型的第六方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第五方式的齿轮泵用转子中，所述连接部组分别还包含其他回旋曲线部，该其他回旋曲线部具有沿着其他回旋曲线的边缘，所述回旋曲线部包含表示所述一个回旋曲线的拐点的部位。

本实用新型的第七方式的齿轮泵用转子的特征在于，在第六方式的齿轮泵用转子中，所述回旋曲线部的边缘与所述其他回旋曲线部的边缘连续，所述回旋曲线部的边缘的曲率从表示所述拐点的部位朝向所述其他回旋曲线部而逐渐增大，所述其他回旋曲线部的边缘的曲率随着远离所述回旋曲线部而逐渐减小。

本实用新型的第八方式提供一种齿轮泵，其特征在于，该齿轮泵具有：上述第一方式至第七方式的任意一个方式的齿轮泵用转子；马达部，其使所述齿轮泵用转子的所述内转子旋转；以及泵壳体，其形成有吸入端口和排出端口。

本实用新型的第九方式的齿轮泵的特征在于，在第八方式的齿轮泵中，该齿轮泵进行油的输送。

实用新型效果

根据本实用新型，在齿轮泵中，能够在降低噪音等的同时增大排出量。

附图说明

图1是示出齿轮泵的结构的剖视图。

图2是示出泵室的内部的图。

图3是示出内转子的外齿的一部分的图。

图4是示出外转子的内齿的一部分的图。

图5是用于对设定曲线的导出进行说明的图。

图6是用于对设定曲线的导出进行说明的图。

图7是将室放大并进行示出的图。

具体实施方式

在本说明书中，将马达部2的旋转轴线R1方向的图1的上侧简称为“上侧”，将下侧简称为“下侧”。另外，上下方向并不表示组装到实际的设备上时的位置关系和方向。另外，将与旋转轴线R1平行的方向称为“轴向”。

图1是示出本实用新型的例示的一个实施方式的齿轮泵1的结构的剖视图。齿轮泵1是内接齿轮泵，吸入和排出规定的流体。齿轮泵1例如是车载用的电动油泵，用于变速器等。在以下的说明中，齿轮泵1所输送的流体是油。齿轮泵1可以用于车载以外，该流体也可以是油以外的流体。

齿轮泵1包含马达部2和泵部3。如后所述，通过马达部2的驱动使泵部3吸入和排出油。马达部2包含马达壳体21、转子22、定子23、轴承24以及轴25。马达壳体21呈向下侧开口的有盖的筒状。在马达壳体21的内部收纳有转子22、定子23、轴承24以及轴25。在转子22上固定有轴25。轴25以马达部2的旋转轴线R1为中心。轴25被轴承24支承为能够以旋转轴线R1为中心进行旋转。轴承24被设置于马达壳体21的保持架211保持。定子23包围以旋转轴线R1为中心的径向的转子22 的外侧。定子23安装于马达壳体21的内侧面。

泵部3设置于马达部2的下侧。泵部3包含泵壳体31和齿轮泵用转子4。泵壳体31包含泵体32和泵罩33。泵体32安装于马达壳体21的下部。在泵体32的下表面设置有凹部322。凹部322呈圆柱状，朝向马达部2凹陷。在泵体32设置有以旋转轴线R1为中心的贯通孔321。贯通孔321在凹部322的底面、即凹部322内的上侧的面开口。轴25插入于贯通孔321中。泵罩33安装于泵体32的下表面。通过泵罩33覆盖凹部322的下侧。由凹部322的侧面和底面以及泵罩33的上表面形成泵室 34。在泵罩33设置有吸入端口331和排出端口332。即，在泵壳体31形成有吸入端口331和排出端口332。吸入端口331和排出端口332在泵室34开口。

图2是示出泵室34的内部的图。在图2中，示出了从轴向的上侧朝向下方观察的泵室34的内部。另外，在图2中，用箭头表示与轴向垂直的X方向和Y方向。X 方向和Y方向相互垂直。相互平行的旋转轴线R1和后述的轴线R2配置于X方向的相同位置。即，旋转轴线R1和轴线R2在Y方向上重叠。旋转轴线R1配置于比轴线R2靠(+Y)侧的位置。在以下的说明中，除了特别进行说明的情况之外，均是沿轴向观察齿轮泵用转子4的各结构。

齿轮泵用转子4包含内转子41和外转子46。内转子41和外转子46被收纳在泵室34内。内转子41是具有朝向外侧的n个齿42的齿轮。N为2以上的整数，优选为奇数。以下，将内转子41的齿42称为“外齿42”。n个外齿42设置于内转子41 的外周，在以旋转轴线R1为中心的周向上等间隔地配置。在图2的例子中，内转子 41中的外齿42的数量为7。轴25的下侧端部嵌合于内转子41的中心孔中而被固定。由此，内转子41以旋转轴线R1为中心进行旋转。旋转轴线R1也是内转子41的中心轴线。以下，将以旋转轴线R1为中心的径向称为“内转子41的径向”，将以旋转轴线R1为中心的周向称为“内转子41的周向”。关于内转子41的外齿42的详细在后面说明。

外转子46呈以与轴向平行的轴线R2为中心的环状，包围内转子41的周围。外转子46是具有朝向内侧的(n+1)个齿47的齿轮。以下，将外转子46的齿47称为“内齿47”。(n+1)个内齿47设置于外转子46的内周，在以轴线R2为中心的周向上等间隔地配置。内齿47与内转子41的外齿42啮合。在图2的例子中，外转子46 中的内齿47的数量为8。

外转子46的外侧的边缘为以轴线R2为中心的圆形。轴线R2也是圆柱状的凹部 322的中心轴线。外转子46的外侧的边缘的直径比凹部322的直径稍小。实际上，油充满外转子46的外侧面与凹部322的侧面之间。换言之，外转子46以能够以轴线R2为中心进行旋转的状态被凹部322的侧面隔着油支承。

在后述的齿轮泵1的驱动中，通过使内齿47与外齿42啮合，从内转子41向外转子46传递旋转驱动力(扭矩)，外转子46以轴线R2为中心进行旋转。以下，将轴线R2称为“旋转轴线R2”。如上所述，旋转轴线R2的位置与内转子41的旋转轴线R1的位置不同，旋转轴线R2相对于旋转轴线R1配置于(-Y)侧。即，外转子 46相对于内转子41向(-Y)侧偏心地配置。在以下的说明中，将以旋转轴线R2为中心的径向称为“外转子46的径向”，将以旋转轴线R2为中心的周向称为“外转子 46的周向”。关于外转子46的内齿47的详细在后面说明。

如图2所示，在泵室34的下表面、即泵罩33的上表面设置有吸入槽部341和排出槽部342。吸入槽部341和排出槽部342是圆弧状的空间。例如，在用(+Y)侧的部分和(-Y)侧的部分分割圆环状的区域而得的两个区域中分别形成有吸入槽部341 和排出槽部342，其中，该圆环状的区域将以旋转轴线R1为中心的圆周作为内周缘，将以旋转轴线R2为中心的圆周作为外周缘。吸入槽部341配置于(-X)侧，排出槽部342配置于(+X)侧。吸入槽部341与吸入端口331(参照图1)连接，排出槽部 342与排出端口332连接。实际上，在泵室34的上表面、即泵体32的凹部322的底面也设置有吸入槽部341和排出槽部342。

油填充于吸入槽部341和排出槽部342。由此，降低了内转子41和外转子46与泵室34的上表面和下表面之间的滑动扭矩。在以下的说明中，在上述圆环状的区域中，将未设置吸入槽部341和排出槽部342的(+Y)侧的部分和(-Y)侧的部分分别称为“(+Y)侧的槽部非存在区域”和“(-Y)侧的槽部非存在区域”。各槽部非存在区域是在周向上相互对置的吸入槽部341的端部与排出槽部342的端部之间的区域。

在内转子41中，(+Y)侧的外齿42与外转子46的(+Y)侧的内齿47啮合。另外，在内转子41的齿面与外转子46的齿面之间形成有作为油的填充空间的室81。典型地说，各室81形成在内转子41的相互相邻的两个外齿42与外转子46的相互相邻的两个内齿47之间。各室81的轴向的两侧被泵室34的上表面和下表面覆盖。室 81是由外齿42、内齿47以及泵室34的壁部形成的空间。

在齿轮泵1的驱动中，通过马达部2使图2所示的内转子41以旋转轴线R1为中心例如逆时针旋转。与此相伴，通过(+Y)侧的外齿42和内齿47的啮合，使外转子46以旋转轴线R2为中心而逆时针旋转。在图2中，用箭头D表示内转子41和外转子46的旋转方向。此时，室81也沿旋转方向D移动。在与吸入槽部341重叠的区域中，随着从(+Y)侧的槽部非存在区域的附近朝向旋转方向D的前侧，内转子41与外转子46之间的间隙的宽度逐渐变大，室81的容积也逐渐变大。由此，吸入端口331内的油经由吸入槽部341被吸入到室81内。在(-Y)侧的槽部非存在区域、即外齿42与内齿47啮合的部分的相反侧，室81的容积为最大。在(-Y)侧的槽部非存在区域的附近，形成室81的内转子41的两个外齿42与外转子46的两个内齿47分别接触。

在与排出槽部342重叠的区域中，随着从(-Y)侧的槽部非存在区域的附近朝向旋转方向D的前侧，内转子41与外转子46之间的间隙的宽度逐渐变小，室81的容积也逐渐变小。由此，室81内的油经由排出槽部342向排出端口332排出。在(+Y) 侧的槽部非存在区域、即外齿42与内齿47啮合的部分，室81的容积为最小。如上所述，在齿轮泵1中，利用室81的容积变化吸入和排出油，从而对油进行输送。另外，在(+Y)侧的槽部非存在区域中，外齿42的前端与外转子46的齿底(后述的图4的齿底部491)接触。

图3是示出内转子41的外齿42的一部分的图，示出了后述的一个连接部451 的附近。在图3中，对内转子41赋予平行斜线。内转子41包含齿前部组43、齿底部组44以及连接部组45。齿前部组43是设置于n个外齿42的n个齿前部431的集合。各齿前部431是内转子41的外侧的缘部、即外转子46侧的缘部中的位于外齿 42的前端的部分。齿前部431包含在外齿42的边缘中距旋转轴线R1的距离为最大的位置P1。以下，将位置P1称为“齿前点P1”。在图3中，用点划线表示连结齿前点P1和旋转轴线R1的线C1。该线C1是内转子41的外齿42的中心线。

齿底部组44是设置于n个外齿42的n个齿底部441的集合。各齿底部441是内转子41的缘部中的相互相邻的两个外齿42的边界附近的部分。齿底部441包含在外齿42的边缘中距旋转轴线R1的距离为最小的位置。齿底部441还包含内转子41的缘部中的位于外齿42的根部的部分。在仅着眼于内转子41的周向的情况下，在相互相邻的两个齿前部431之间配置有1个齿底部441。在仅着眼于内转子41的径向的情况下，齿底部组44配置于比齿前部组43靠旋转轴线R1侧的位置。

连接部组45是设置于n个外齿42的2n个连接部451的集合。各连接部451是内转子41的缘部中的位于齿前部431与齿底部441之间的部分，与两者连续。连接部451在内转子41的周向和径向这两个方向上配置于齿前部431与齿底部441之间。连接部451可以被视为中间部。在内转子41的缘部，齿前部431、连接部451、齿底部441、连接部451按照该顺序沿内转子41的周向重复配置。在内转子41的周向上的各齿前部431的两侧配置有连接部451。

图4是示出外转子46的内齿47的一部分的图，示出了后述的一个连接部401 的附近。在图4中，对外转子46赋予平行斜线。外转子46包含齿前部组48、齿底部组49以及连接部组40。齿前部组48是设置于(n+1)个内齿47的(n+1)个齿前部481的集合。各齿前部481是外转子46的内侧的缘部、即旋转轴线R2侧的缘部中的位于内齿47的前端的部分。齿前部481包含在内齿47的边缘中距旋转轴线R2 的距离为最小的位置。

齿底部组49是设置于(n+1)个内齿47的(n+1)个齿底部491的集合。各齿底部491是外转子46的缘部中的相互相邻的两个内齿47的边界附近的部分。齿底部 491包含在内齿47的边缘中距旋转轴线R2的距离为最大的位置P2。以下，将位置 P2称为“齿底点P2”。在图4中，用点划线表示连结齿底点P2和旋转轴线R2的线 C2。该线C2是相互相邻的两个内齿47的边界线。在仅着眼于外转子46的周向的情况下，在相互相邻的两个齿前部481之间配置有1个齿底部491。在仅着眼于外转子 46的径向的情况下，齿前部组48配置于比齿底部组49靠旋转轴线R2侧的位置。

连接部组40是设置于(n+1)个内齿47的2(n+1)个连接部401的集合。各连接部401是外转子46的缘部中的位于齿前部481与齿底部491之间的部分，与两者连续。连接部401在外转子46的周向和径向这两个方向上配置于齿前部481与齿底部491之间。在外转子46的缘部，齿前部481、连接部401、齿底部491以及连接部 401按照该顺序沿外转子46的周向重复配置。在外转子46的周向上的各齿前部481 的两侧配置有连接部401。

接着，对内转子41和外转子46的齿形的详细进行说明。内转子41和外转子46 的齿前部431、481以及齿底部441、491具有沿着根据次摆线曲线而得到的设定曲线的边缘。这里，对设定曲线的导出进行说明。首先，如图5所示，设定具有规定的半径的基础圆91。接着，设定半径比基础圆91小的滚动圆92，在滚动圆92上设定规定的描绘点921。此时，基础圆91的圆周的长度是滚动圆92的圆周的齿数倍、即在内转子41中为n倍，在外转子46中为(n+1)倍。从滚动圆92的中心至描绘点921 的距离相对于滚动圆92的半径的比例被称为变位系数。而且，在基础圆91的外侧，在使滚动圆92在基础圆91的圆周上以不滑动的方式滚动时，得到描绘点921所描绘的轨迹作为次摆线曲线(外延次摆线曲线)T。

当得到次摆线曲线T时，如图6所示，设定半径比基础圆91小的成型圆93。在将成型圆93的中心配置在次摆线曲线T上的状态下，通过使成型圆93沿次摆线曲线 T移动，得到成型圆93的包络线。该包络线是设定曲线L。设定曲线L例如是形成于基础圆91的中心侧的包络线。如上所述，通过使比基础圆91小的成型圆93沿基于一个基础圆91的次摆线曲线T移动，得到设定曲线L。将齿数、基础圆91的半径、变位系数以及成型圆93的半径作为参数而生成设定曲线L。如上所述，齿前部431、 481和齿底部441、491具有沿基于次摆线曲线的设定曲线的边缘。因此，降低了因齿轮泵1的驱动而使内转子41的齿前部431和齿底部441与外转子46的齿前部481 和齿底部491接触时的噪音和扭矩的损失。

在图3中，用标注了标号L3、L4的虚线表示内转子41的齿前部431的设定曲线和齿底部441的设定曲线。另外，用实线表示设定曲线L3中的表示齿前部431的边缘的部分和设定曲线L4中的表示齿底部441的边缘的部分。另外，相对于齿前部 431的设定曲线L3的基础圆的中心和相对于齿底部441的设定曲线L4的基础圆的中心均与旋转轴线R1一致。设定曲线L3可以被视为齿前侧次摆线曲线，设定曲线L4 可以被视为齿底侧次摆线曲线。

基础圆的半径、变位系数以及成型圆的半径能够在齿前部431的设定曲线L3与齿底部441的设定曲线L4之间相互独立地决定。在本实施方式中，在两者之间各参数的值彼此不同。因此，如图3所示，设定曲线L3与设定曲线L4不同。也可以是，在设定曲线L3、L4之间，一部分的参数的值相同。

齿前部431的设定曲线L3位于比齿底部441的设定曲线L4靠内转子41的径向外侧的位置。在内转子41中，包含设定曲线L3中的距旋转轴线R1的距离为最大的位置P1、即齿前点P1的部分为齿前部431的边缘。齿前部431的边缘位于包围内转子41的径向外侧的外转子46与齿底部441的设定曲线L4之间。

齿底部441的设定曲线L4位于比齿前部431的设定曲线L3靠内转子41的径向内侧的位置，包含设定曲线L4中的距旋转轴线R1的距离为最小的位置的部分为齿底部441的边缘。齿底部441的边缘位于旋转轴线R1与齿前部431的设定曲线L3 之间。例如，通过使相对于设定曲线L3的基础圆的半径比相对于设定曲线L4的基础圆的半径大、或者使相对于设定曲线L3的成型圆的半径比相对于设定曲线L4的成型圆的半径小等，能够容易获取上述那样的设定曲线L3、L4。

在具有上述齿前部431和齿底部441的外齿42中，相比于使用一个设定曲线决定外齿的形状的情况，实现了增大齿高。外齿42的齿高例如是作为齿前部431的边缘中的距旋转轴线R1的距离为最大的位置与旋转轴线R1之间的距离与在齿底部441 的边缘中的距旋转轴线R1的距离为最小的位置与旋转轴线R1之间的距离之差而被求出的。上述设定曲线L3、L4也可以被视为根据需要的齿高使两个曲线错开在图3 中用箭头K1表示的距离而得的曲线。

在内转子41中，齿前部431的边缘与齿底部441的边缘通过连接部451的边缘而连接。各连接部451包含多个曲线部。详细地说，连接部451包含第1回旋曲线部 453和第2回旋曲线部454。第1回旋曲线部453具有沿第1回旋曲线V11的边缘。第2回旋曲线部454具有沿与第1回旋曲线V11不同的第2回旋曲线V12的边缘。在图3中，用粗实线表示了表示第1回旋曲线部453的边缘的第1回旋曲线V11的一部分和表示第2回旋曲线部454的边缘的第2回旋曲线V12的一部分。

第1回旋曲线部453配置于齿前部431与第2回旋曲线部454之间，与两者连续。第2回旋曲线部454配置于第1回旋曲线部453与齿底部441之间，与两者连续。在图3中，对齿前部431的边缘与第1回旋曲线部453的边缘的边界点标注标号U11，对第1回旋曲线部453的边缘与第2回旋曲线部454的边缘的边界点标注标号U12，对第2回旋曲线部454的边缘与齿底部441的边缘的边界点标注标号U13。

边界点U11处的齿前部431的边缘的切线与边界点U11处的第1回旋曲线部453 的边缘的切线相同。因此，齿前部431的边缘与第1回旋曲线部453的边缘平滑地连接。即，齿前部431的边缘与连接部451的边缘平滑地连接。例如，在边界点处的两个曲线的位置和斜率的微小偏差包含在制造内转子41时的容许误差内的情况下，可以视为边界点处的该两个曲线的两个切线是相同的。

同样地，边界点U13处的第2回旋曲线部454的边缘的切线与边界点U13处的齿底部441的边缘的切线是相同的。因此，第2回旋曲线部454的边缘与齿底部441 的边缘平滑地连接。即，连接部451的边缘与齿底部441的边缘平滑地连接。边界点U12处的第1回旋曲线部453的边缘的切线与边界点U12处的第2回旋曲线部454 的边缘的切线是相同的。因此，第1回旋曲线部453的边缘与第2回旋曲线部454 的边缘平滑地连接。这样，连接部451所包含的多个曲线部的边缘彼此也平滑地连接。

第2回旋曲线部454包含表示第2回旋曲线V12的拐点M1的部位。这里，以沿中心线C1的内转子41的径向作为x轴，以与中心线C1垂直的方向(内转子41的周向的长度方向)作为y轴，将第2回旋曲线V12表示为y＝f(x)。在该情况下，拐点M1是使作为f(x)的2次微分的f”(x)的值的正负切换的位置。在拐点M1处，第2回旋曲线V12的曲率为0。在以下的说明中，“曲率”是指曲率的大小(绝对值)。另外，在图3的例子中，作为f(x)的1次微分的f’(x)的拐点M1处的值为0。即，在拐点M1处，第2回旋曲线V12的斜率与中心线C1的斜率一致。

回旋曲线是曲率与曲线长成比例变化的线，因此，第2回旋曲线部454的边缘的曲率从表示拐点M1的部位朝向齿底部441逐渐增大。另外，第2回旋曲线部454的边缘的曲率从表示拐点M1的部位朝向第1回旋曲线部453逐渐增大。第1回旋曲线部453的边缘的曲率随着远离第2回旋曲线部454、即接近齿前部431而逐渐减小。第1回旋曲线部453的边缘不包含拐点。在图3的齿前部431，在齿前点P1处曲率为最小。配置于内转子41的周向上的齿前部431的两侧的两个连接部451呈相对于中心线C1对称的形状。第1回旋曲线部453的边缘和第2回旋曲线部454的边缘具有上述形状，由此外齿42整体为平滑的形状。

在图4中，用标注了标号L8、L9的虚线表示外转子46的齿前部481的设定曲线和齿底部491的设定曲线。另外，用实线表示设定曲线L8中的表示齿前部481的边缘的部分和设定曲线L9中的表示齿底部491的边缘的部分。另外，相对于齿前部 481的设定曲线L8的基础圆的中心和相对于齿底部491的设定曲线L9的基础圆的中心均与旋转轴线R2一致。设定曲线L8可以被视为齿前侧次摆线曲线，设定曲线L9 可以被视为齿底侧次摆线曲线。例如，使用内转子41的齿底部441的设定曲线L4 的参数的值获取外转子46的齿前部481的设定曲线L8。同样地，使用内转子41的齿前部431的设定曲线L3的参数的值获取外转子46的齿底部491的设定曲线L9。可以根据设定于外齿42与内齿47之间的间隔，适当修正上述参数的值。

如图4所示，在外转子46中，齿前部481的设定曲线L8与齿底部491的设定曲线L9也不同。详细而言，齿底部491的设定曲线L9位于比齿前部481的设定曲线L8靠外转子46的径向外侧的位置。在外转子46中，包含设定曲线L9中的距旋转轴线R2的距离为最大的位置P2、即齿底点P2的部分是齿底部491的边缘。齿底部491 的边缘位于齿前部481的设定曲线L8与外转子46的外侧的边缘之间。齿前部481 的设定曲线L8位于比齿底部491的设定曲线L9靠外转子46的径向内侧的位置，包含设定曲线L8中的距旋转轴线R2的距离为最小的位置的部分为齿前部481的边缘。齿前部481的边缘位于内转子41与齿底部491的设定曲线L9之间。

在具有上述齿前部481和齿底部491的内齿47中，相比于使用一个设定曲线来决定内齿的形状的情况，实现了增大齿高。内齿47的齿高例如是作为在齿底部491 的边缘中距旋转轴线R2的距离为最大的位置与旋转轴线R2之间的距离与在齿前部 431的边缘中距旋转轴线R2的距离为最小的位置与旋转轴线R2之间的距离之差而被求出的。上述设定曲线L8、L9可以被视为根据需要的齿高使两个曲线错开在图4中用箭头K2表示的距离而得的曲线。

在外转子46中，齿前部481的边缘与齿底部491的边缘通过连接部401的边缘而连接。连接部401包含多个曲线部。详细而言，连接部401包含第1回旋曲线部 403和第2回旋曲线部404。第1回旋曲线部403具有沿第1回旋曲线V21的边缘。第2回旋曲线部404具有沿与第1回旋曲线V21不同的第2回旋曲线V22的边缘。在图4中，用粗实线表示了表示第1回旋曲线部403的边缘的第1回旋曲线V21的一部分和表示第2回旋曲线部404的边缘的第2回旋曲线V22的一部分。

第1回旋曲线部403配置于齿前部481与第2回旋曲线部404之间，与两者连续。第2回旋曲线部404配置于第1回旋曲线部403与齿底部491之间，与两者连续。在图4中，对齿前部481的边缘与第1回旋曲线部403的边缘的边界点标注标号U21，对第1回旋曲线部403的边缘与第2回旋曲线部404的边缘的边界点标注标号U22，对第2回旋曲线部404的边缘与齿底部491的边缘的边界点标注标号U23。

边界点U21处的齿前部481的边缘的切线与边界点U21的第1回旋曲线部403 的边缘的切线是相同的，齿前部481的边缘与第1回旋曲线部403的边缘平滑地连接。同样地，边界点U23处的第2回旋曲线部404的边缘的切线与边界点U23处的齿底部491的边缘的切线是相同的，第2回旋曲线部404的边缘与齿底部491的边缘平滑地连接。并且，边界点U22处的第1回旋曲线部403的边缘的切线与边界点U22处的第2回旋曲线部404的边缘的切线是相同的，第1回旋曲线部403的边缘与第2 回旋曲线部404的边缘平滑地连接。第1回旋曲线部403包含表示第1回旋曲线V21 的拐点M2的部位。在拐点M2处，第1回旋曲线V21的曲率为0。另外，在拐点 M2处，第1回旋曲线V21的斜率与边界线C2的斜率一致。

第1回旋曲线部403的边缘的曲率从表示拐点M2的部位朝向齿前部481逐渐增大。另外，第1回旋曲线部403的边缘的曲率从表示拐点M2的部位朝向第2回旋曲线部404逐渐增大。第2回旋曲线部404的边缘的曲率随着远离第1回旋曲线部403、即接近齿底部491而逐渐减小。第2回旋曲线部404的边缘不包含拐点。在图4的齿底部491中，在齿底点P2处曲率为最小。配置于外转子46的周向上的齿底部491 的两侧的两个连接部401呈相对于边界线C2对称的形状。通过第1回旋曲线部403 的边缘和第2回旋曲线部404的边缘具有上述形状，内齿47整体成为平滑的形状。

在齿轮泵1中，外齿42的边缘中的从边界点U13附近至边界点U12附近的部位与内齿47的边缘中的从边界点U21附近至边界点U22附近的部位接触，从而内转子 41的扭矩被传递至外转子46。外齿42的边缘的上述部位是与内齿47啮合的啮合部，沿着内转子41的径向。内齿47的边缘的上述部位是与外齿42啮合的啮合部，沿着外转子46的径向。因此，能够将内转子41的扭矩高效地传递至外转子46。另外，在边界点U12、U13处，外齿42的边缘平滑地连续，在边界点U21、U22处，内齿 47的边缘平滑地连续。由此，降低了因外齿42的边缘的上述部位与内齿47的边缘的上述部位的接触而产生的噪音，并且使外转子46平滑地旋转。另外，内转子41 中的连接部451与齿前部431的边界点U11位于比外齿42的啮合部靠内转子41的径向外侧的位置。另外，外转子46中的连接部401与齿底部491的边界点U23位于比内齿47的啮合部靠外转子46的径向外侧的位置。

图7是将容积为最大时的室81放大并示出的图。在图7中，示出了配置于(-Y) 侧的槽部非存在区域的状态的室81、即图2中的最(-Y)侧的室81。如图7所示，在室81的容积为最大时，在内转子41中相互相邻的两个外齿42分别与在外转子46 中相互相邻的两个内齿47接触。在图7中，对外齿42与内齿47的接触点标注标号 H1。例如，两个接触点H1配置于Y方向上的相同位置。

在该两个外齿42中，两个连接部451(参照图3)隔着该室81在X方向上对置，两个连接部451的拐点M1配置于Y方向上的相同位置。另外，在该两个内齿47中，两个连接部401(参照图4)隔着该室81在X方向上对置，两个连接部401的拐点M2配置于Y方向上的相同位置。在图7中，用箭头X1表示隔着该室81对置的两个拐点M1之间的最短距离，用箭头X2表示两个拐点M2之间的最短距离。距离X1 是在内转子41中相互相邻的外齿42间的间隙的宽度。距离X2是在外转子46中相互相邻的内齿47间的间隙的宽度。外齿42间的间隙的宽度X1比内齿47间的间隙的宽度X2大。即，满足(X1＞X2)。根据齿轮泵用转子4的设计，也可以满足(X1 ≤X2)。在图7的例子中，隔着该室81对置的两个接触点H1之间的最短距离X3比齿间的间隙的宽度X1、X2大。

如上所述，在外转子46的内齿47的边缘中，距旋转轴线R2的距离为最大的位置是齿底点P2。在内转子41的外齿42的边缘中，距旋转轴线R1的距离为最小的位置是齿底点P3。另外，旋转轴线R2相对于旋转轴线R1配置于(-Y)侧。在室81 的容积为最大时，齿底点P2、P3配置在X方向上的相同位置，内转子41的径向上的齿底点P2、P3间的距离为最大。在图7中，用箭头Y1表示隔着室81对置的齿底点P2、P3之间的最短距离。距离Y1是室81在径向上的最大长度。在齿轮泵1中，外齿42和内齿47的齿高较大，因此室81的最大长度Y1和室81的容积也变大。室 81的最大长度Y1比齿间的间隙的宽度X1、X2中的任意一个宽度都大。即，满足(Y1 ＞X1，且Y1＞X2)。另外，在图7的例子中，室81的最大长度Y1比接触点H1间的距离X3小。

如以上说明的那样，在齿轮泵用转子4中，内转子41包含：齿底部组44，其分别具有沿设定曲线L4的边缘；以及齿前部组43，其分别具有沿与设定曲线L4不同的设定曲线L3的边缘。齿前部组43的边缘位于外转子46与设定曲线L4之间。由此，能够容易增大内转子41的外齿42的高度、即齿高。其结果是，能够增大室81 的容积，从而增大齿轮泵1中的相对于泵体积的排出量。另外，通过使设定曲线L3、 L4基于次摆线曲线，能够降低齿轮泵用转子4的噪音等。

同样地，外转子46包含：齿底部组49，其分别具有沿设定曲线L9的边缘；以及齿前部组48，其分别具有沿与设定曲线L9不同的设定曲线L8的边缘。齿前部组 48的边缘位于内转子41与设定曲线L9之间。由此，能够降低噪音等，并且容易增大外转子46的齿高。通过增大内转子41和外转子46这两者的齿高，能够进一步增大齿轮泵1的排出量。换言之，不会使理论排出量变化，而能够缩小与轴向垂直的外转子46的面积。由此，能够使与轴向垂直的齿轮泵1的面积小型化，并且能够降低损失扭矩，抑制功耗。

在齿轮泵用转子4中，在室81的容积为最大时，内转子41的径向上的室81的最大长度Y1比在内转子41中相互相邻的外齿42间的间隙的宽度X1和在外转子46 中相互相邻的内齿47间的间隙的宽度X2中的任意一个宽度都大。从这样的观点出发，在齿轮泵1中，也实现了排出量的增大。

内转子41和外转子46分别还包含设置于齿底部组与齿前部组之间的连接部组，连接部组的边缘将齿底部组的边缘和齿前部组的边缘平滑地连接。由此，能够抑制齿轮泵1的噪音和脉动。另外，连接部组分别包含具有沿一个回旋曲线的边缘的回旋曲线部，由此能够容易使齿的外形为平滑的形状。回旋曲线部包含表示该一个回旋曲线的拐点的部位，由此能够平滑地切换曲率的朝向、即曲率的正负。连接部组分别还包含具有沿其他回旋曲线的边缘的其他回旋曲线部，由此能够更加容易使齿的外形为平滑的形状。

在齿轮泵用转子4中，该回旋曲线部的边缘与该其他回旋曲线部的边缘连续，该回旋曲线部的边缘的曲率从表示拐点的部位朝向该其他回旋曲线部而逐渐增大。另外，该其他回旋曲线部的边缘的曲率随着远离回旋曲线部而逐渐减小。由此，能够容易使连接部组各自的边缘与齿前部或齿底部的边缘平滑地连接。

在上述齿轮泵用转子4和齿轮泵1中，能够进行各种变形。

在齿轮泵用转子4中，也可以是，仅内转子41和外转子46中的一方的部件包含具有沿第1设定曲线的边缘的齿底部组和具有沿与第1设定曲线不同的第2设定曲线的边缘的齿前部组。在该情况下，该齿前部组的边缘位于内转子41和外转子46中的另一方的部件与第1设定曲线之间，由此能够容易增大该一方的部件的齿高。另外，通过其他方法决定该另一方的部件的齿形。另外，优选为，该一方的部件还包含设置于齿底部组与齿前部组之间的连接部组。

在优选的齿轮泵用转子4中，像上述实施方式那样，该另一方的部件包含：其他齿底部组，其具有沿第3设定曲线的边缘；以及其他齿前部组，其具有沿与第3设定曲线不同的第4设定曲线的边缘，该其他齿前部组的边缘位于该一方的部件与第3 设定曲线之间。由此，能够容易增大内转子41和外转子46这两者的齿高，从而能够更可靠地增大齿轮泵1的排出量。

各连接部451、401也可以包含3个以上的回旋曲线部，也可以由1个回旋曲线部构成。在连接部451、401中，通过利用回旋曲线，能够容易使齿前部的边缘与齿底部的边缘平滑地相连。由此，能够抑制齿轮泵1的噪音和脉动。在车载用的电动油泵中，液压脉动的降低是重要的，因此可以说上述齿轮泵1特别适合车载用的电动油泵。回旋曲线部的边缘的形状可以依照齿底部和齿前部的形状而适当变更。在齿轮泵用转子4中，在内转子41和外转子46中的一方或双方的连接部中，也可以利用回旋曲线以外的种类的曲线。

在齿轮泵用转子4中，也可以是，在室81的容积为最大时，如果内转子41的径向上的室81的最大长度Y1比外齿42间的间隙的宽度X1和内齿47间的间隙的宽度 X2中的任意一个宽度都大，则不采用能够容易使齿高变大的上述方法。即，内转子 41的齿前部组43的边缘并不一定需要位于外转子46与齿底部组44的设定曲线L4 之间。在外转子46中也是同样的。

上述实施方式和各变形例中的结构只要不相互矛盾，则可以适当组合。

本申请基于2017年4月28日申请的美国专利申请第62/491，405号主张优先权，这里引用该米国专利申请所记载的全部记载内容。

本申请基于2017年8月9日在日本申请的作为日本特许申请的特愿2017-154253号主张优先权，这里引用该日本特许申请所记载的全部记载内容。

产业上的可利用性

本实用新型的齿轮泵用转子和齿轮泵能够用于各种用途。

标号说明

1：齿轮泵；2：马达部；4：齿轮泵用转子；31：泵壳体；40、45：连接部组； 41：内转子；42：外齿；43、48：齿前部组；44、49：齿底部组；46：外转子；47：内齿；81：室；91：基础圆；93：成型圆；331：吸入端口；332：排出端口；403、404、453、454：回旋曲线部；L、L3、L4、L8、L9：设定曲线；M1、M2：拐点；T：次摆线曲线；V11、V12、V21、V22：回旋曲线；X1、X2：齿间的间隙的宽度；Y1：室的最大长度。

Claims (9)

1.一种齿轮泵用转子，其特征在于，

该齿轮泵用转子具有：

内转子，其具有朝向外侧的n个齿，其中，n为2以上的整数；以及

外转子，其呈包围所述内转子的周围的环状，相对于所述内转子偏心地配置，具有朝向内侧的n+1个齿，

所述内转子和所述外转子中的一方的部件具有：

齿底部组，将通过使成型圆沿着基于一个基础圆的次摆线曲线移动而得到的包络线作为设定曲线，该成型圆比所述基础圆小，该齿底部组分别具有沿着第1设定曲线的边缘；以及

齿前部组，其分别具有沿着与所述第1设定曲线不同的第2设定曲线的边缘，

将形成于所述内转子的相互相邻的两个齿与所述外转子的相互相邻的两个齿之间的空间作为室，在所述室的容积为最大时，所述内转子的径向上的所述室的最大长度比在所述内转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度和在所述外转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度中的任意一个宽度都大。

2.根据权利要求1所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

在所述内转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度比在所述外转子中相互相邻的齿间的间隙的宽度大。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

所述内转子和所述外转子中的另一方的部件具有：

其他齿底部组，其分别具有沿着第3设定曲线的边缘；以及

其他齿前部组，其分别具有沿着与所述第3设定曲线不同的第4设定曲线的边缘。

4.根据权利要求1或2所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

所述一方的部件还具有连接部组，该连接部组设置于所述齿底部组与所述齿前部组之间，

所述连接部组的边缘将所述齿底部组的边缘与所述齿前部组的边缘平滑地连接。

5.根据权利要求4所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

所述连接部组分别包含回旋曲线部，该回旋曲线部具有沿着一个回旋曲线的边缘。

6.根据权利要求5所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

所述连接部组分别还包含其他回旋曲线部，该其他回旋曲线部具有沿着其他回旋曲线的边缘，

所述回旋曲线部包含表示所述一个回旋曲线的拐点的部位。

7.根据权利要求6所述的齿轮泵用转子，其特征在于，

所述回旋曲线部的边缘与所述其他回旋曲线部的边缘连续，

所述回旋曲线部的边缘的曲率从表示所述拐点的部位朝向所述其他回旋曲线部而逐渐增大，

所述其他回旋曲线部的边缘的曲率随着远离所述回旋曲线部而逐渐减小。

8.一种齿轮泵，其特征在于，

该齿轮泵具有：

权利要求1至7中的任意一项所述的齿轮泵用转子；

马达部，其使所述齿轮泵用转子的所述内转子旋转；以及

泵壳体，其形成有吸入端口和排出端口。

9.根据权利要求8所述的齿轮泵，其特征在于，

该齿轮泵进行油的输送。

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