内齿轮泵转子及使用内齿轮泵转子的内齿轮泵制造技术

本发明专利技术公开了内齿轮泵转子及使用内齿轮泵转子的内齿轮泵。本发明专利技术赋予了在设定内齿轮泵转子的齿高和齿数时的灵活性，该内齿轮泵转子包括齿数相差一个的内转子和外转子的组合，并且本发明专利技术通过增大齿高提高了内齿轮泵的排量。由形成圆（Ｂ，Ｃ）上的一个点（ｊ）的轨迹形成内转子（２）的齿顶线和齿根线中的至少一者，形成圆（Ｂ，Ｃ）满足如下移动条件：在改变从内转子的中心（ＯＩ）到形成圆的中心的距离的同时，形成圆（Ｂ，Ｃ）从移动起点（Ｓｐａ，Ｓｐｂ）移动到移动终点（Ｌｐａ，Ｌｐｂ），形成圆的中心在此过程中沿着基圆（Ａ）的径向移动了距离（Ｒ），并且形成圆（Ｂ，Ｃ）沿着与其移动方向相同的方向以恒定角速度转过了角度（θ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内齿轮泵转子以及使用内齿轮泵转子的内齿轮泵，该内齿轮泵转子包括组合起来的内转子和外转子，该内转子和该外转子的齿数相差一个。更具体来说，本专利技术 可以通过赋予在设定齿高和齿数时的灵活性来提高泵的理论排量。
技术介绍
例如，内齿轮泵用作为汽车发动机以及为自动变速器(AT)进行润滑的油泵。在内 齿轮泵中采用的一些泵转子中，齿数相差一个的内转子和外转子组合起来。此外，在这种类 型的一些转子中，转子的齿廓由余摆线形成，或者转子的齿廓由摆线形成。如图15所示，使用余摆线的齿廓是利用基圆E和滚动圆F形成的，该滚动圆F在 基圆E上滚动而不滑动。更具体来说，余摆线TC是由与滚动圆F的中心相距距离e(=内 转子的中心和外转子的中心之间的偏心量)的半径上的一个点的轨迹画出的，并且内转子 2的齿廓是由轨迹圆G的一组圆弧的包络线形成的，该轨迹圆G在余摆线TC上移动，具有位 于余摆线上的中心，并且具有固定直径(见如下专利文献1)。至于由摆线限定的齿廓，内转子的齿廓由基圆、外滚动圆的圆周上的一个点的轨 迹和内滚动圆的圆周上的一个点的轨迹形成，该外滚动圆在外切基圆的同时在该基圆上滚 动而不滑动，该内滚动圆在内切基圆的同时在该基圆上滚动而不滑动。专利文献1 日本未经审查的专利申请公开No. 61-20189
技术实现思路
要解决的技术问题对于使用余摆线的一种齿廓来说，需要设定一个基圆E、一个滚动圆F、一个轨迹 圆G和一个偏心量e。尽管为了提高具有这种齿廓的泵的排量只需要增大齿高，然而当增 大内转子和外转子之间的偏心量e以增大齿高时，齿宽变得太小或者不可能设计出这种齿 廓。因此，偏心量e受到限制，并且齿高也受到限制。为此，难以满足提高排量的要求。此外，即使当齿高保持不变时，也可以通过增大齿数来提高排量。然而，当齿数增 大时，转子的径向尺寸增大。从而，难以在不改变转子的外径的情况下满足提高排量的要 求。这也适用于采用由摆线限定的齿廓的内齿轮泵。在这种类型的泵中，转子的齿数 由基圆的直径、外滚动圆的直径和内滚动圆的直径确定，该外滚动圆和该内滚动圆通过在 基圆上滚动而不滑动来形成齿廓。此外，由于转子的齿高由外滚动圆的直径和内滚动圆的 直径确定，所以泵的排量取决于基圆的直径和滚动圆的直径。为此，在设定齿高和齿数时的 灵活性程度低，并且难以满足提高泵的排量的要求。另外，在内齿轮泵中，随着齿数增大，在内转子旋转一圈的过程中执行的从泵室 (增压室)排出的操作次数增多。因而，排出压力的波动减少。然而，如上所述，当在满足常 规内齿轮泵中的排量的同时增大齿数时，转子尺寸增大。因此，齿数的增大受到限制。本专利技术的目的在于通过赋予在设定泵转子的齿高时的灵活性来提高泵的排量以及抑制排出波动，该泵转子包括组合起来的内转子和外转子，该内转子和该外转子的齿数 相差一个。技术方案为了实现上述目的，在本专利技术中，包括组合起来的内转子(齿数为(η))和外转子 (齿数为(η+1))的内齿轮泵转子以如下方式构造而成。即形成圆B和C以满足如下条件的方式移动，并且齿廓的齿顶线和齿根线中的至 少一者由形成圆B和C上的一个点j在移动过程中画出的轨迹曲线形成，点j是与基圆A 上的基准点J重合的点，基圆A与内转子的中心O1同心。形成圆B和C的移动条件是在内转子的中心O1和形成圆的中心pa之间的距离改变距离R的同时，形成圆B和 C的中心pa从移动起点Spa和Spb移动到移动终点Lpa和Lpb，移动起点是当形成圆B和 C设置为使点j与基圆A上的基准点J重合时形成圆的中心所在的点，移动终点是当形成 圆B和C设置为使点j位于齿顶顶点Tt或者齿根底点Tb时形成圆的中心所在的点。在此 过程中，形成圆B和C沿着与其移动方向相同的方向以恒定角速度转过角度θ。作为形成圆B和C，可以想出的是这样两个圆，即在保持其直径Bd或Cd固定的 同时其中心从移动起点移动到移动终点的圆以及在减小其直径Bd或C的同时其中心从移 动起点移动到移动终点的圆。可以根据泵的所需性能来选择适当的形成圆。在内齿轮泵转子中，优选的是形成圆的中心pa在曲线AC1和AC2上移动，在曲线 AC1和AC2中，内转子的中心O1和形成圆的中心之间的距离在移动终点Lpa和Lpb处的变化 率AR是0。优选的是曲线AC1和AC2是使用正弦函数的曲线。例如，曲线AC1和AC2是与内 转子的中心O1相距的距离的变化率Δ R满足如下表达式的曲线AR = RXsin (π/2 Xm/S)其中，S是步数，且m = 0 — S。假定将连接基圆A上的基准点J以及内转子的中心O1的直线指定为直线L1,齿顶 顶点Tt设定在从直线L1转过角度θ τ的直线L2上，并且齿根底点Tb设定在从直线L1转过 角度ΘΒ的直线L3上。此外，例如，可以根据齿数以及齿顶和齿根的设定面积之比来设定直 线L1和直线L2之间的角度θ τ以及直线L1和直线L3之间的角度θ Β。齿顶形成圆B的中心的移动起点Spa和齿根形成圆C的中心的移动起点Spb在直 线L1上。此外，齿顶形成圆B的移动终点Lpa和齿根形成圆C的移动终点Lpb分别在直线 L1禾口 L2上。本专利技术还提供包括组合起来的内转子和外转子的内齿轮泵转子，该内转子具有上 述齿廓，该外转子是如下外转子。外转子的齿廓通过下列步骤来确定内转子的中心O1在圆S上回转一圈，圆S以外转子的中心Otj为中心并具有直径 (2e+t)。在此过程中，内转子旋转1/n圈。通过内转子的中心O1的回转以及内转子的旋转形成的一组齿廓曲线的包络线被画出。 这样确定出的包络线用作齿廓。这里，e表示内转子的中心和外转子的中心之间的偏心量，t表示齿顶间隙，η表示内转子的齿数。这里，以如下方式限定齿顶间隙首先，将内转子设定为处于如下状态内转子的中心位于原点，并且内转子的齿顶 顶点位于经过原点的Y轴上的负值区域内。接下来，将外转子设定为处于如下状态外转子的中心位于Y轴上的一个点，该点 与原点相距的距离与偏心量相等，并且外转子的齿顶顶点与内转子的位于Y轴上的负值区 域内的齿顶顶点会合。然后，从这种状态开始，外转子的中心在Y轴上移动而远离内转子的中心，直到内 转子的齿廓和外转子的齿廓彼此接触为止。在这样形成的齿顶间隙的测量位置，形成在内 转子的位于Y轴上的齿顶顶点和外转子的位于Y轴上的齿顶顶点之间的间隙用作齿顶间隙t.本专利技术还提供这样的内齿轮泵，在该内齿轮泵中，本专利技术的上述内齿轮泵转子容 纳在转子容纳室中，该转子容纳室设置在泵外壳中。当齿顶形成圆B和齿根形成圆C具有在移动过程中变化的直径时，可以根据目标 齿高来设定形成圆在移动起点处的直径Bdmax和Cdmax。假定形成圆的直径在移动起点和移 动终点之间的变化量是ABd和ACd，则可以通过下列表达式给出用于确定齿高的齿顶高 和齿根高(齿根深)齿顶高=R+(Bd/2) + (Bd- Δ Bd/2)齿根高=R+(Cd/2) + (Cd- Δ Cd/2)在这两个表达式中，R、Bd、ΔBcUCc^P Δ Cd都是可以任意地设定的数值。例如，可 以通过如下方式找到R、Bd、Δ BcUCc^n Δ Cd的适当值制出根据移动距离R的变化率AR 来对以上数值进行各种改变的一些齿廓模型，并且从这些模型中选择最好的一个。形成圆B和C在移动终点Lp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内齿轮泵转子（１），包括：组合起来的内转子（２）和外转子（３），内转子（２）的齿数为ｎ，外转子（３）的齿数为（ｎ＋１），所述内齿轮泵转子利用由于所述内转子和所述外转子的旋转而导致的泵室（４）的容积变化来吸入和排出流体，泵室（４）设置在所述内转子和所述外转子的齿之间，其中，形成圆（Ｂ，Ｃ）以满足下述条件的方式移动，并且由形成圆（Ｂ，Ｃ）上的一个点（ｊ）在移动过程中画出的轨迹曲线形成内转子（２）的齿廓的齿顶线和齿根线中的至少一者，所述点（ｊ）是与基圆（Ａ）上的基准点（Ｊ）重合的点，基圆（Ａ）与所述内转子的中心（Ｏ↓［Ｉ］）同心，形成圆（Ｂ，Ｃ）的移动条件是：在从所述内转子的中心（Ｏ↓［Ｉ］）到所述形成圆的中心的径向距离改变距离（Ｒ）的同时，形成圆（Ｂ，Ｃ）的中心（ｐａ）从移动起点（Ｓｐａ，Ｓｐｂ）移动到移动终点（Ｌｐａ，Ｌｐｂ），并且形成圆（Ｂ，Ｃ）沿着与其移动方向相同的方向以恒定角速度转过角度（θ），其中，所述移动起点是当形成圆（Ｂ，Ｃ）设置为使所述点（ｊ）与基圆（Ａ）上的基准点（Ｊ）重合时形成圆（Ｂ，Ｃ）的中心所在的点，所述移动终点是当形成圆（Ｂ，Ｃ）设置为使所述点（ｊ）位于齿顶顶点（Ｔ↓［Ｔ］）或者齿根底点（Ｔ↓［Ｂ］）时形成圆（Ｂ，Ｃ）的中心所在的点。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：鱼住真人，佐佐木阳充，吉田健太郎，江上雄一朗，
申请(专利权)人：住友电工烧结合金株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]