油泵转子的制作方法

文档序号:5437196阅读:131来源:国知局
专利名称:油泵转子的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于油泵的油泵转子组件,其可通过形成于内转子和外转子之间的腔室的体积变化来抽取和排放流体。
对于这种内齿轮泵而言,为了降低泵的噪音和提高机械效率,已经采用了各种技术手段,例如在内、外转子的齿尖之间设置适当大小的齿尖间隙,改进例如采用摆线而形成的齿廓,等等。更具体地说,在一些油泵中,外转子的齿廓被均匀地切削,从而保证内、外转子的齿面之间的间隙,或者使形成齿形状的摆线局部地变平以改进齿廓(例如可见日本未审查的专利申请No.Hei05-256268,第一版)。
然而,当采用传统的措施如通过均匀地切削齿廓来提供齿尖间隙,或者通过调节产生摆线的展成圆的直径或采用直线来形成一部分齿廓以使摆线变平时,即使能保证足够的齿尖间隙,但是齿面之间的间隙也会增大,这就导致了下述问题,例如因转子之间的游隙或因齿面之间的滑动而导致传动扭矩的损失增大,因转子之间的冲击而引起的泵噪音,等等。
另外,当因齿面轮廓的调节而使齿面之间的间隙不够时,可能会产生液压脉动或者加剧这种脉动,这可能会导致例如泵性能或机械效率下降、泵噪音等的问题。
为了实现上述目的,在本发明的油泵转子组件中,通过将形成齿尖的摆线在其中点处分隔开预定的距离来增大齿尖的宽度,从而可以降低在转子相互接合时形成于齿宽方向上的齿面之间的间隔(或间隙)。
更具体地说,在根据本发明第一方面的油泵转子组件中,内转子的齿尖轮廓形成为使得通过沿基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai而产生的外摆线在其中点处被均等地一分为二,从而得到两个外齿曲线部分,这两个外齿曲线部分隔开预定的距离,并用曲线或直线相互间光滑地连接。
在这种油泵转子组件中,外转子的各齿廓形成为使得可采用外摆线来形成其齿隙轮廓,此外摆线通过沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao而产生,并使得可采用内摆线来形成其齿尖轮廓,此内摆线通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo而产生。
内转子的齿隙轮廓基于内摆线来形成,此内摆线通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi来形成。
两个外齿曲线部分的分开可通过沿基圆Di的圆周来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过沿外摆线中点处的切线方向来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过首先沿基圆Di的圆周、然后沿外摆线中点处的切线方向来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过首先沿外摆线中点处的切线方向、然后沿基圆Di的圆周来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行。
而且,在此油泵转子组件中,内转子和外转子最好形成为可满足下述不等式t/4≤α≤3t/4,其中,“t”是齿尖间隙的大小(即在内转子的外齿齿尖顶点和外转子的内齿齿尖顶点彼此相对的旋转相位中沿通过内、外转子的中心的线而形成于内、外转子的齿面之间的间隔的总距离),而“α”是两个外齿曲线部分之间的预定距离。
在此油泵转子组件中,最好将两个外齿曲线部分之间的预定距离“α”设定成满足下述不等式2t/5≤α≤3t/5。
在根据本发明第二方面的油泵转子组件中,外转子的齿尖轮廓形成为使得通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo而产生的内摆线在其中点处被均等地一分为二,从而得到两个内齿曲线部分,这两个内齿曲线部分隔开预定的距离,并用曲线或直线相互间光滑地连接。
在这种油泵转子组件中,外转子的齿隙轮廓基于内摆线来形成,此内摆线通过沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao来形成。
内转子的各齿廓形成为使得可采用外摆线来形成其齿尖轮廓,此外摆线通过沿基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai而产生,并使得可采用内摆线来形成其齿隙轮廓,此内摆线通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi而产生。
两个内齿曲线部分的分开可通过沿基圆Do的圆周来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个内齿曲线部分的分开可通过沿内摆线中点处的切线方向来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个内齿曲线部分的分开可通过首先沿基圆Do的圆周、然后沿内摆线中点处的切线方向来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个内齿曲线部分的分开可通过首先沿内摆线中点处的切线方向、然后沿基圆Do的圆周来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
而且,在此油泵转子组件中,内转子和外转子最好形成为可满足下述不等式t/4≤β≤3t/4,其中,“t”是齿尖间隙的大小,而“β”是两个内齿曲线部分之间的预定距离。
在此油泵转子组件中,最好将两个内齿曲线部分之间的预定距离“β”设定成满足下述不等式2t/5≤β≤3t/5。
在根据本发明第三方面的油泵转子组件中,内转子的齿尖轮廓形成为使得通过沿基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai而产生的外摆线在其中点处被均等地一分为二,从而得到两个外齿曲线部分,这两个外齿曲线部分隔开预定的距离,并用曲线或直线相互间光滑地连接,外转子的齿尖轮廓形成为使得通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo而产生的内摆线在其中点处被均等地一分为二,从而得到两个内齿曲线部分,这两个内齿曲线部分隔开预定的距离,并用曲线或直线相互间光滑地连接。
在此油泵转子组件中,内转子的齿隙轮廓基于内摆线来形成,此内摆线通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi来形成。
外转子的齿隙轮廓基于外摆线来形成,此外摆线通过沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao而形成。
两个外齿曲线部分的分开可通过沿基圆Di的圆周来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行,两个内齿曲线部分的分开可通过沿基圆Do的圆周来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过沿外摆线中点处的切线方向来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行,两个内齿曲线部分的分开可通过沿内摆线中点处的切线方向来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过首先沿基圆Di的圆周、然后沿外摆线中点处的切线方向来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行,两个内齿曲线部分的分开可通过首先沿基圆Do的圆周、然后沿内摆线中点处的切线方向来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
两个外齿曲线部分的分开可通过首先沿外摆线中点处的切线方向、然后沿基圆Di的圆周来移动这两个外齿曲线部分的方式来进行,两个内齿曲线部分的分开可通过首先沿内摆线中点处的切线方向、然后沿基圆Do的圆周来移动这两个内齿曲线部分的方式来进行。
而且,在此油泵转子组件中,内转子和外转子最好形成为可满足下述不等式t/4≤α≤3t/4;和t/4≤β≤3t/4,其中,“t”是齿尖间隙,“α”是两个外齿曲线部分之间的预定距离,而“β”是两个内齿曲线部分之间的预定距离。
在此油泵转子组件中,最好将两个外齿曲线部分之间的预定距离“α”和两个内齿曲线部分之间的预定距离“β”设定成满足下述不等式2t/5≤α≤3t/5;和2t/5≤β≤3t/5。
在根据本发明第一到第三方面的油泵转子组件中,内转子和外转子最好形成为可满足下述等式,以便保证内、外转子的齿面之间具有适当的间隙Ai+t/2=Ao;Bi-t/2=Bo;Ai+Bi=Ao+Bo=2e;Di=n·(Ai+Bi);Do=(n+1)·(Ao+Bo);和(n+1)·Di=n·Do,其中“n”(n为自然数)是内转子的外齿的数目,(n+1)是外转子的内齿数,Di是内转子基圆Di的直径,Ai是外接展成圆Ai的直径,Bi是内切展成圆Bi的直径,Do是外转子基圆Do的直径,Ao是外接展成圆Ao的直径,Bo是内切展成圆Bo的直径,而“e”是内转子和外转子之间的偏心距。
内转子和外转子最好还形成为可满足下述等式,以便保证内、外转子的齿面之间具有适当的间隙Ai+t/(n+2)=Ao;Bi=Bo;Ai+Bi=2e;Di=n·(Ai+Bi);和Do=Di·(n+1)/n+t·(n+1)/(n+2)。
内转子和外转子最好还形成为可满足下述等式,以便保证内、外转子的齿面之间具有适当的间隙Ai=Ao;Bi+t/(n+2)=Bo;Ai+Bi=2e;Di=n·(Ai+Bi);和Do=Di·(n+1)/n+t·(n+1)/(n+2)。
根据本发明,内转子齿廓和外转子齿廓中的至少一个形成为使得齿尖的圆周厚度稍大于传统的齿尖圆周厚度,这是通过将用于形成齿廓的摆线在其中点处均等地一分为二而得到两个齿曲线部分,并沿基圆的圆周或沿摆线中点处的切线方向来移动这两个齿曲线部分而实现的;因此,可以得到这样一种油泵转子组件,其中不仅能保证适当的齿尖间隙,而且能保证适当的齿面之间的间隙。
也就是说,通过在能保证适当齿尖间隙的油泵转子组件中增大齿尖在基圆的圆周方向上或在摆线中点处的切线方向上的大小,可以使齿尖的圆周厚度大于传统的齿尖圆周厚度,无须改变齿尖顶点的位置;因此,可以得到一种与传统装置相比能发出更少噪音和具有更佳机械性能的油泵转子组件。
图2A到2C是显示了如

图1所示的油泵转子组件的内转子齿廓的放大视图。
图3A到3C是显示了如图1所示的油泵转子组件的外转子齿廓的放大视图。
图4是显示了根据本发明的油泵转子组件的第二实施例的图。
图5A到5C是显示了如图4所示的油泵转子组件的内转子齿廓的放大视图。
图6A到6C是显示了如图4所示的油泵转子组件的外转子齿廓的放大视图。
图7是显示了根据本发明的油泵转子组件的第三实施例的图。
图8A到8D是显示了如图7所示的油泵转子组件的内转子齿廓的放大视图。
图9A到9D是显示了如图7所示的油泵转子组件的外转子齿廓的放大视图。
图10是显示了根据本发明的油泵转子组件的第四实施例的图。
图11A到11D是显示了如图10所示的油泵转子组件的内转子齿廓的放大视图。
图12A到12D是显示了如图10所示的油泵转子组件的外转子齿廓的放大视图。
图1所示的油泵包括设有“n”个外齿111的内转子110(“n”为自然数,在此实施例中n=10),设有“n+1”个可与外齿111相啮合的内齿121的外转子120(在此实施例中n+1=11),以及可容纳内转子110和外转子120的外壳30。
在内转子110和外转子120的齿面之间,沿内转子110和外转子120的旋转方向形成了多个腔室C。在从内转子110和外转子120的旋转方向看去的前部和后部处,各腔室C通过内转子110的外齿111和外转子120的内齿121之间的接触区域来界定,并还在各侧部由外壳30界定,因此就形成了独立的流体传送腔。各腔室C在内转子110和外转子120旋转时运动,各腔室C的体积周期性地增大和减小,从而在一次旋转中完成一次循环。
在外壳30中形成有与体积逐渐增大的一个腔室C连通的吸入端口,以及与体积逐渐减小的一个腔室C连通的排放端口,通过吸入端口抽取到一个腔室C中的流体随转子110和120的旋转而传送,并通过排放端口而排出。
形成于内转子110的齿尖112的顶点和外转子120的齿尖122的顶点之间的间隙由齿尖间隙来表示,这两个顶点在通过转子中心Oi和Oo的线上相互面对。此齿尖间隙的大小“t1”定义为在这样一种状态下形成的齿尖间隙的大小,其中转子110和120设置成使得在通过中心Oi和Oo的线上的直径上相对的位置处相互接合的内转子110的齿尖112和外转子120的齿隙123之间的间隙为零。
当驱动转子时,内转子110的中心Oi和外转子120的中心Oo放置成在它们之间具有一偏心距,使得在齿面之间的位于通过中心Oi和Oo的线上的齿面相互面对的两个位置处形成了相同的间隙t1/2。中心Oi和Oo之间的偏心距由“e”表示。
内转子110安装在旋转轴线上以便可绕中心Oi旋转,内转子110的各外齿111的齿廓采用外摆线116和内摆线117来形成,外摆线116通过沿内转子110的基圆Di(其直径为Di)无滑动地滚动外接展成圆Ai(其直径为Ai)来产生,而内摆线117通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi(其直径为Bi)来产生。
外转子120安装成可绕中心Oo旋转,中心Oo定位成与中心Oi形成偏置(偏心距为“e”)。外转子120的各内齿121的齿廓采用外摆线127和内摆线126来形成,外摆线127通过沿外转子120的基圆Do(其直径为Do)无滑动地滚动外接展成圆Ao(其直径为Ao)来产生,而内摆线126通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo(其直径为Bo)来产生。
内转子110和外转子120之间应满足下述等式。应当注意的是,等式中的尺寸为毫米。
对于形成内转子110的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)...(I)。
类似地,对于形成外转子120的齿廓的基线来说,由于外转子120的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,
Do=(n+1)·(Ao+Bo)...(II)。
另外,由于内转子110与外转子120接合,因此Ai+Bi=Ao+Bo=2e...(III)。
根据上述等式(I),(II)和(III),得到(n+1)·Di=nDo...(IV)。
而且,对于在比顶点相互面对的旋转相位提前180度的旋转相位中形成于外齿111的齿尖112的顶点和内齿121的齿尖122的顶点之间的齿尖间隙来说,应满足下述等式Ai+t1/2=Ao...(V);和Bi-t1/2=Bo...(VI)。
下面将参考图2A到2C来详细地介绍内转子110的外齿111的轮廓。内转子110的外齿111通过在圆周方向上交错地设置齿尖112和齿隙113来形成。
为了形成齿尖112的轮廓,首先,将外接展成圆Ai所产生的外摆线116(图2A)在其中点A1处均等地分成两个部分,其分别由外齿曲线部分112a和112b来表示。这里,外摆线116的中点A1是将外摆线116对称地分成两个部分的点,它是通过在内转子110的基圆Di上将外接展成圆Ai无滑动地滚动一圈的过程中由外接展成圆Ai上的一个特定点所产生的。换句话说,中点A1是在外接展成圆Ai滚过半圈时所到达的特定点。
接着如图2B所示,外齿曲线部分112a和112b围绕中心Oi且沿基圆Di的圆周运动,使得在外齿曲线部分112a和112b之间保证存在距离“α1”。这里,由连结基圆Di的中心Oi和外齿曲线部分112a及112b的端部的两条线所形成的角为θi1。
如图2C所示,用由直线构成的补线114将外齿曲线部分112a和112b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖112的轮廓。
也就是说,齿尖112采用包括相互分开的外齿曲线部分112a和112b以及将外齿曲线部分112a和外齿曲线部分112b相连的补线114在内的连续曲线形成。
结果,齿尖112的圆周厚度大于只采用简单外摆线116形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于由连结基圆Di的中心Oi和补线114端部的两条线所形成的角θi1。在此实施例中,将外齿曲线部分112a和外齿曲线部分112b相连的补线114为直线;然而,补线114可以是曲线。
齿尖112的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙113的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地连接。
更具体地说,为了形成齿隙113的轮廓,首先,将由内切展成圆Bi产生的内摆线117(图2A)在其中点B1处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分113a和113b来表示。这里,内摆线117的中点B1是将内摆线117对称地分成两个部分的点,它是通过在内转子110的基圆Di上将内切展成圆Bi无滑动地滚动一圈的过程中由内切展成圆Bi上的一个特定点所产生的。换句话说,中点B1是在内切展成圆Bi滚过半圈时所到达的特定点。
接着如图2B所示,曲线部分113a和113b沿基圆Di的圆周运动,使得曲线部分113a和113b的端部分别与形成齿尖112的连续曲线的端部相连。此时,曲线部分113a和113b相互重叠并在中点B1处相交,由重叠部分115和基圆Di的中心Oi所形成的角等于θi1。
如图2C所示,曲线部分113a和113b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙113的齿廓。
结果,齿隙113的圆周宽度小于只用简单内摆线117所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于角θi1。
如上所述,对于内转子110的外齿111来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ai和内切展成圆Bi分别产生的外摆线116和内摆线117形成的情况相比,齿尖112的圆周厚度增大,齿隙113的圆周宽度减小。
外齿曲线部分112a和外齿曲线部分112b之间的距离“α1”设定成可满足下述不等式t1/4≤α1,距离“α1”最好设定成满足下述不等式2t1/5≤α1。这样就可以适当地保证齿面相对于外转子120之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,外齿曲线部分112a和外齿曲线部分112b之间的距离“α1”设定成可满足下述不等式α1≤3t1/4,距离“α1”最好设定成满足下述不等式α1≤3t1/5。这样就可以防止相对于外转子120的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
下面将参考图3A到3C来详细地介绍外转子120的各内齿121的轮廓。外转子120的内齿121通过在圆周方向上交错地设置齿尖122和齿隙123来形成。
为了形成齿尖122的轮廓,首先,将内切展成圆Bo所产生的内摆线126(图3A)在其中点C1处均等地分成两个部分,其分别由内齿曲线部分122a和122b来表示。这里,内摆线126的中点C1是将内摆线126对称地分成两个部分的点,它是通过在外转子120的基圆Do上将内切展成圆Bo无滑动地滚动一圈的过程中由内切展成圆Bo上的一个特定点所产生的。换句话说,中点C1是在内切展成圆Bo滚过半圈时所到达的特定点。
接着如图3B所示,内齿曲线部分122a和122b沿基圆Do的圆周运动,使得在内齿曲线部分122a和122b之间保证存在距离“β1”。这里,由连结基圆Do的中心Oo和内齿曲线部分122a及122b的端部的两条线所形成的角为θo1。
如图3C所示,用由直线构成的补线124将内齿曲线部分122a和122b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖122的轮廓。
也就是说,齿尖122采用包括相互分开的内齿曲线部分122a和122b以及将内齿曲线部分122a和内齿曲线部分122b相连的补线124在内的连续曲线形成。
结果,齿尖122的圆周厚度大于只采用简单内摆线126形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于由连结基圆Do的中心Oo和补线124端部的两条线所形成的角θo1。在此实施例中,将内齿曲线部分122a和内齿曲线部分122b相连的补线124为直线;然而,补线124可以是曲线。
齿尖122的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙123的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙123的轮廓,首先,将由外接展成圆Ao产生的外摆线127(图3A)在其中点D1处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分123a和123b来表示。这里,外摆线127的中点D1是将外摆线127对称地分成两个部分的点,它是通过在外转子120的基圆Do上将外接展成圆Ao无滑动地滚动一圈的过程中由外接展成圆Ao上的一个特定点所产生的。换句话说,中点D1是在外接展成圆Ao滚过半圈时所到达的特定点。
接着如图3B所示,曲线部分123a和123b沿基圆Do的圆周运动,使得曲线部分123a和123b的端部分别与形成齿尖122的连续曲线的端部相连。此时,曲线部分123a和123b相互重叠并在中点D1处相交,由重叠部分125和基圆Do的中心Oo所形成的角等于θo1。
如图3C所示,曲线部分123a和123b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙123的齿廓。
结果,齿隙123的圆周宽度小于只用简单外摆线127所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于角θo1。
如上所述,对于外转子120的内齿121来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ao和内切展成圆Bo分别产生的外摆线127和内摆线126形成的情况相比,齿尖122的圆周厚度增大,齿隙123的圆周宽度减小。
内齿曲线部分122a和内齿曲线部分122b之间的距离“β1”设定成可满足下述不等式t1/4≤β1,距离“β1”最好设定成满足下述不等式2t1/5≤β1。这样就可以适当地保证齿面相对于内转子110之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,内齿曲线部分122a和内齿曲线部分122b之间的距离“β1”设定成可满足下述不等式β1≤3t1/4,距离“β1”最好设定成满足下述不等式β1≤3t1/5。这样就可以防止相对于内转子110的间隙过小、锁定旋转、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
图1显示了根据下述尺寸而形成的内转子110和外转子120Di=52mm,Ai=2.5mm,Bi=2.7mm,Do=57.2mm,Ao=2.56mm,Bo=2.64mm,e=2.6mm,t1=0.12mm,α1(外齿曲线部分112a和112b之间的距离)=β1(内齿曲线部分122a和122b之间的距离)=t1/2(=0.06mm)。
由于“α1”和“β1”即齿曲线部分的运动量太小而无法以线性比例来显示,因此它们在图2A到2C和图3A到3C中放大示出,以便说明齿面的详细轮廓。因此,如图2A到2C和图3A到3C所示的齿廓与图1所示的实际齿廓相比存在着变形。
在上述实施例中,内转子110的齿尖112和外转子120的齿尖122的圆周厚度比传统的情况均更大;然而,本发明并不限于此,也可采用其它结构,其中内转子110的齿尖112和外转子120的齿尖122中的一个形成为更厚,而另一齿尖的齿廓采用未经修改的摆线来形成。
另外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子110和外转子120之间满足下述关系。
对于形成内转子110的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子120的齿廓的基线来说,由于外转子120的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,
Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子110的齿隙中心和外转子120的齿尖中心之间具有适当的间隙,在内切展成圆Bi和Bo之间应满足下述等式Bi=Bo,并且对于外转子120的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t1·(n+1)/(n+2)。
而且,对于外接展成圆Ao来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Ao=Ai+t1/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。
此外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子110和外转子120之间满足下述关系。
对于形成内转子110的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子120的齿廓的基线来说,由于外转子120的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子110的齿尖中心和外转子120的齿隙中心之间具有适当的间隙,在外接展成圆Ai和Ao之间应满足下述等式Ai=Ao,
并且对于外转子120的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t1·(n+1)/(n+2)。
另外,对于内切展成圆Bo来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Bo=Bi+t1/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。第二实施例下面将参考图4到6C来介绍根据本发明的油泵转子组件的第二实施例。
图4所示的油泵包括设有“n”个外齿211的内转子210(“n”为自然数,在此实施例中n=10),设有“n+1”个可与外齿211相啮合的内齿221的外转子220(在此实施例中n+1=11),以及可容纳内转子210和外转子220的外壳30。
在内转子210和外转子220的齿面之间,沿内转子210和外转子220的旋转方向形成了多个腔室C。在从内转子210和外转子220的旋转方向看去的前部和后部处,各腔室C通过内转子210的外齿211和外转子220的内齿221之间的接触区域来界定,并还在各侧部由外壳30界定,因此就形成了独立的流体传送腔。各腔室C在内转子210和外转子220旋转时运动,各腔室C的体积周期性地增大和减小,从而在一次旋转中完成一次循环。
在外壳30中形成有与体积逐渐增大的一个腔室C连通的吸入端口,以及与体积逐渐减小的一个腔室C连通的排放端口,通过吸入端口抽取到一个腔室C中的流体随转子210和220的旋转而传送,并通过排放端口而排出。
形成于内转子210的齿尖212的顶点和外转子220的齿尖222的顶点之间的间隙由齿尖间隙来表示,这两个顶点在通过转子中心Oi和Oo的线上相互面对。此齿尖间隙的大小“t2”定义为在这样一种状态下形成的齿尖间隙的大小,其中转子210和220设置成使得在通过中心Oi和Oo的线上的直径上相对的位置处相互接合的内转子210的齿尖212和外转子220的齿隙223之间的间隙为零。
当驱动转子时,内转子210的中心0i和外转子220的中心Oo放置成在它们之间具有一偏心距,使得在齿面之间的位于通过中心Oi和Oo的线上的齿面相互面对的两个位置处形成了相同的间隙t2/2。中心Oi和Oo之间的偏心距由“e”表示。
内转子210安装在旋转轴线上以便可绕中心Oi旋转,内转子210的各外齿211的齿廓采用外摆线216和内摆线217来形成,外摆线216通过沿内转子210的基圆Di(其直径为Di)无滑动地滚动外接展成圆Ai(其直径为Ai)来产生,而内摆线217通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi(其直径为Bi)来产生。
外转子220安装成可绕中心Oo旋转,中心Oo定位成与中心Oi形成了偏置(偏心距为“e”)。外转子220的各内齿221的齿廓采用外摆线227和内摆线226来形成,外摆线227通过沿外转子220的基圆Do(其直径为Do)无滑动地滚动外接展成圆Ao(其直径为Ao)来产生,而内摆线226通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo(其直径为Bo)来产生。
内转子210和外转子220之间应满足下述等式。应当注意的是,等式中的尺寸为毫米。
对于形成内转子210的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)...(I)。
类似地,对于形成外转子220的齿廓的基线来说,由于外转子220的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)...(II)。
另外,由于内转子210与外转子220接合,因此Ai+Bi=Ao+Bo=2e...(III)。
根据上述等式(I),(II)和(III),得到(n+1)·Di=nDo...(IV)。
而且,对于在比顶点相互面对的旋转相位提前180度的旋转相位中形成于外齿211的齿尖212的顶点和内齿221的齿尖222的顶点之间的齿尖间隙来说,应满足下述等式Ai+t2/2=Ao...(V);和Bi-t2/2=Bo...(VI)。
下面将参考图5A到5C来详细地介绍内转子210的外齿211的轮廓。内转子210的外齿211通过在圆周方向上交错地设置齿尖212和齿隙213来形成。
为了形成齿尖212的轮廓,首先,将外接展成圆Ai所产生的外摆线216(图5A)在其中点A2处均等地分成两个部分,其分别由外齿曲线部分212a和212b来表示。
接着如图5B所示,外齿曲线部分212a和212b沿外摆线216的中点A2处的切线方向运动,使得在外齿曲线部分212a和212b之间保证存在距离“α2”。
如图5C所示,用由直线构成的补线214将外齿曲线部分212a和212b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖212的轮廓。
也就是说,齿尖212采用包括相互分开的外齿曲线部分212a和212b以及将外齿曲线部分212a和外齿曲线部分212b相连的补线214在内的连续曲线形成。
结果,内转子210的齿尖212的圆周厚度大于只采用简单外摆线216形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线214。在此实施例中,将外齿曲线部分212a和外齿曲线部分212b相连的补线214为直线;然而,补线214可以是曲线。
齿尖212的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙213的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙213的轮廓,首先,将由内切展成圆Bi产生的内摆线217(图5A)在其中点B2处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分213a和213b来表示。
接着如图5B所示,曲线部分213a和213b沿内摆线217的中点B2处的切线方向运动,使得曲线部分213a和213b的端部分别与形成齿尖212的连续曲线的端部相连。此时,曲线部分213a和213b相互重叠并在中点B2处相交。
如图5C所示,曲线部分213a和213b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙213的齿廓。
结果,齿隙213的圆周宽度小于只用简单内摆线217所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖212中的补线214。
如上所述,对于内转子210的外齿211来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ai和内切展成圆Bi分别产生的外摆线216和内摆线217来形成的情况相比,齿尖212的圆周厚度增大,齿隙213的圆周宽度减小。
外齿曲线部分212a和外齿曲线部分212b之间的距离“α2”设定成可满足下述不等式t2/4≤α2,距离“α2”最好设定成满足下述不等式2t2/5≤α2。这样就可以适当地保证齿面相对于外转子220之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,外齿曲线部分212a和外齿曲线部分212b之间的距离“α2”设定成可满足下述不等式α2≤3t2/4,距离“α2”最好设定成满足下述不等式α2≤3t2/5。这样就可以防止相对于外转子220的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
下面将参考图6A到6C来详细地介绍外转子220的各内齿221的轮廓。外转子220的内齿221通过在圆周方向上交错地设置齿尖222和齿隙223来形成。
为了形成齿尖222的轮廓,首先,将内切展成圆Bo所产生的内摆线226(图6A)在其中点C2处均等地分成两个部分,其分别由内齿曲线部分222a和222b来表示。
接着如图6B所示,内齿曲线部分222a和222b沿内摆线226的中点C2处的切线方向运动,使得在内齿曲线部分222a和222b之间保证存在距离“β2”。
如图6C所示,用由直线构成的补线224将内齿曲线部分222a和222b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖222的轮廓。
也就是说,齿尖222采用包括相互分开的内齿曲线部分222a和222b以及将内齿曲线部分222a和内齿曲线部分222b相连的补线224的连续曲线来形成。
结果,齿尖222的圆周厚度大于只采用简单内摆线226形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线224。在此实施例中,将内齿曲线部分222a和内齿曲线部分222b相连的补线224为直线;然而,补线224可以是曲线。
齿尖222的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙223的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙223的轮廓,首先,将由外接展成圆Ao产生的外摆线227(图6A)在其中点D2处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分223a和223b来表示。
接着如图6B所示,曲线部分223a和223b沿外摆线227的中点D2处的切线方向运动,使得曲线部分223a和223b的端部分别与形成齿尖222的连续曲线的端部相连,曲线部分223a和223b相互重叠并在中点D2处相交。
如图6C所示,曲线部分223a和223b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙223的齿廓。
结果,齿隙223的圆周宽度小于只用简单外摆线227所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖222中的补线224。
如上所述,对于外转子220的内齿221来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ao和内切展成圆Bo分别产生的外摆线227和内摆线226形成的情况相比,齿尖222的圆周厚度增大,齿隙223的圆周宽度减小。
内齿曲线部分222a和内齿曲线部分222b之间的距离“β2”设定成可满足下述不等式t2/4≤β2,距离“β2”最好设定成满足下述不等式2t2/5≤β2。这样就可以适当地保证齿面相对于内转子210之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,内齿曲线部分222a和内齿曲线部分222b之间的距离“β2”设定成可满足下述不等式β2≤3t2/4,距离“β2”最好设定成满足下述不等式β2≤3t2/5。这样就可以防止相对于内转子210的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
图4显示了根据下述尺寸而形成的内转子210和外转子220Di=52mm,Ai=2.5mm,Bi=2.7mm,Do=57.2mm,Ao=2.56mm,Bo=2.64mm,e=2.6mm,t2=0.12mm,α2(外齿曲线部分212a和212b之间的距离)=β2(内齿曲线部分222a和222b之间的距离)=t2/2(=0.06mm)。
由于“α2”和“β2”即齿曲线部分的运动量太小而无法以线性比例来显示,因此它们在图5A到5C和图6A到6C中放大示出,以便说明齿面的详细轮廓;因此,如图5A到5C和图6A到6C所示的齿廓与图4所示的实际齿廓相比存在着变形。
在上述实施例中,内转子210的齿尖212和外转子220的齿尖222的圆周厚度比传统的情况均更大;然而,本发明并不限于此,也可采用其它结构,其中内转子210的齿尖212和外转子220的齿尖222中的一个形成为更厚,而另一齿尖的齿廓采用未经修改的摆线来形成。
另外,作为源自于上述第二实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子210和外转子220之间满足下述关系。
对于形成内转子210的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子220的齿廓的基线来说,由于外转子220的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子210的齿隙中心和外转子220的齿尖中心之间具有适当的间隙,在内切展成圆Bi和Bo之间应满足下述等式Bi=Bo,并且对于外转子220的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t2·(n+1)/(n+2)。
而且,对于外接展成圆Ao来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Ao=Ai+t2/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。
此外,作为源自于上述第二实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子210和外转子220之间满足下述关系。
对于形成内转子210的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子220的齿廓的基线来说,由于外转子220的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子210的齿尖中心和外转子220的齿隙中心之间具有适当的间隙,在外接展成圆Ai和Ao之间应满足下述等式Ai=Ao,并且对于外转子220的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t2·(n+1)/(n+2)。
另外,对于内切展成圆Bo来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Bo=Bi+t2/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。第三实施例下面将参考图7到9D来介绍根据本发明的油泵转子组件的第三实施例。
图7所示的油泵包括设有“n”个外齿311的内转子310(“n”为自然数,在此实施例中n=10),设有“n+1”个可与外齿311相啮合的内齿321的外转子320(在此实施例中n+1=11),以及可容纳内转子310和外转子320的外壳30。
在内转子310和外转子320的齿面之间,沿内转子310和外转子320的旋转方向形成了多个腔室C。在从内转子310和外转子320的旋转方向看去的前部和后部处,各腔室C通过内转子310的外齿311和外转子320的内齿321之间的接触区域来界定,并还在各侧部由外壳30界定,因此就形成了独立的流体传送腔。各腔室C在内转子310和外转子320旋转时运动,各腔室C的体积周期性地增大和减小,从而在一次旋转中完成一次循环。
在外壳30中形成有与体积逐渐增大的一个腔室C连通的吸入端口,以及与体积逐渐减小的一个腔室C连通的排放端口,通过吸入端口抽取到一个腔室C中的流体随转子310和320的旋转而传送,并通过排放端口而排出。
形成于内转子310的齿尖312的顶点和外转子320的齿尖322的顶点之间的间隙由齿尖间隙来表示,这两个顶点在通过转子中心Oi和Oo的线上相互面对。此齿尖间隙的大小“t3”定义为在这样一种状态下形成的齿尖间隙的大小,其中转子310和320设置成使得在通过中心Oi和Oo的线上的直径上相对的位置处相互接合的内转子310的齿尖312和外转子320的齿隙323之间的间隙为零。
当驱动转子时,内转子310的中心Oi和外转子320的中心Oo放置成在它们之间具有一偏心距,使得在齿面之间的位于通过中心Oi和Oo的线上的齿面相互面对的两个位置处形成了相同的间隙t3/2。中心Oi和Oo之间的偏心距由“e”表示。
内转子310安装在旋转轴线上以便可绕中心Oi旋转,内转子310的各外齿311的齿廓采用外摆线316和内摆线317来形成,外摆线316通过沿内转子310的基圆Di(其直径为Di)无滑动地滚动外接展成圆Ai(其直径为Ai)来产生,而内摆线317通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi(其直径为Bi)来产生。
外转子320安装成可绕中心Oo旋转,中心Oo定位成与中心Oi形成了偏置(偏心距为“e”)。外转子320的各内齿321的齿廓采用外摆线327和内摆线326来形成,外摆线327通过沿外转子320的基圆Do(其直径为Do)无滑动地滚动外接展成圆Ao(其直径为Ao)来产生,而内摆线326通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo(其直径为Bo)来产生。
内转子310和外转子320之间应满足下述等式。应当注意的是,等式中的尺寸为毫米。
对于形成内转子310的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)...(I)。
类似地,对于形成外转子320的齿廓的基线来说,由于外转子320的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)...(II)。
另外,由于内转子310与外转子320接合,因此Ai+Bi=Ao+Bo=2e...(III)。
根据上述等式(I),(II)和(III),得到(n+1)·Di=nDo...(IV)。
而且,对于在比顶点相互面对的旋转相位提前180度的旋转相位中形成于外齿311的齿尖312的顶点和内齿321的齿尖322的顶点之间的齿尖间隙来说,应满足下述等式Ai+t3/2=Ao...(V);和Bi-t3/2=Bo...(VI)。
下面将参考图8A到8D来详细地介绍内转子310的外齿311的轮廓。内转子310的外齿311通过在圆周方向上交错地设置齿尖312和齿隙313来形成。
为了形成齿尖312的轮廓,首先,将外接展成圆Ai所产生的外摆线316(图8A)在其中点A3处均等地分成两个部分,其分别由外齿曲线部分312a和312b来表示。
接着如图8B所示,外齿曲线部分312a和312b围绕中心Oi并沿基圆Di的圆周运动一个角θi3的量,使得在外齿曲线部分312a和312b之间保证存在距离“α’3”。
另外如图8C所示,外齿曲线部分312a和312b沿外摆线316的中点A3处的切线方向运动,使得在外齿曲线部分312a和312b之间保证存在距离“α3”。
如图8D所示,用由直线构成的补线314将外齿曲线部分312a和312b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖312的轮廓。
也就是说,齿尖312采用包括相互分开的外齿曲线部分312a和312b以及将外齿曲线部分312a和外齿曲线部分312b相连的补线314在内的连续曲线形成。
结果,内转子310的齿尖312的圆周厚度大于只采用简单外摆线316形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线314。在此实施例中,将外齿曲线部分312a和外齿曲线部分312b相连的补线314为直线;然而,补线314可以是曲线。
齿尖312的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙313的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙313的轮廓,首先,将由内切展成圆Bi产生的内摆线317(图8A)在其中点B3处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分313a和313b来表示。
接着如图8B所示,曲线部分313a和313b沿基圆Di的圆周运动,使得曲线部分313a和313b的端部分别与形成齿尖312的连续曲线的端部相连。结果,曲线部分313a和313b相互重叠并在其中点B3处相交。
另外如图8C所示,曲线部分313a和313b沿内摆线317的中点B3处的切线方向运动,使得曲线部分313a和313b的端部分别与形成齿尖312的连续曲线的端部相连。
如图8D所示,曲线部分313a和313b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙313的齿廓。
结果,齿隙313的圆周宽度小于只用简单内摆线317所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖312中的补线314。
如上所述,对于内转子310的外齿311来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ai和内切展成圆Bi分别产生的外摆线316和内摆线317来形成的情况相比,齿尖312的圆周厚度增大,齿隙313的圆周宽度减小。
外齿曲线部分312a和外齿曲线部分312b之间的距离“α3”设定成可满足下述不等式t3/4≤α3,距离“α3”最好设定成满足下述不等式2t3/5≤α3。这样就可以适当地保证齿面相对于外转子320之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,外齿曲线部分312a和外齿曲线部分312b之间的距离“α3”设定成可满足下述不等式α3≤3t3/4,距离“α3”最好设定成满足下述不等式α3≤3t3/5。这样就可以防止相对于外转子320的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
下面将参考图9A到9D来详细地介绍外转子320的各内齿321的轮廓。外转子320的内齿321通过在圆周方向上交错地设置齿尖322和齿隙323来形成。
为了形成齿尖322的轮廓,首先,将内切展成圆Bo所产生的内摆线326(图9A)在其中点C3处均等地分成两个部分,其分别由内齿曲线部分322a和322b来表示。
接着如图9B所示,内齿曲线部分322a和322b沿基圆Do的圆周运动一个角θo3的量,使得在内齿曲线部分322a和322b之间保证存在距离“β’3”。
另外如图9C所示,内齿曲线部分322a和322b沿内摆线317的中点C3处的切线方向运动,使得在内齿曲线部分322a和322b之间保证存在距离“β3”。
如图9D所示,用由直线构成的补线324将内齿曲线部分322a和322b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖322的轮廓。
也就是说,齿尖322采用包括相互分开的内齿曲线部分322a和322b以及将内齿曲线部分322a和内齿曲线部分322b相连的补线324在内的连续曲线来形成。
结果,齿尖322的圆周厚度大于只采用简单内摆线326形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线324。在此实施例中,将内齿曲线部分322a和内齿曲线部分322b相连的补线324为直线;然而,补线324可以是曲线。
齿尖322的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙323的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙323的轮廓,首先,将由外接展成圆Ao产生的外摆线327(图9A)在其中点D3处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分323a和323b来表示。
接着如图9B所示,曲线部分323a和323b沿基圆Do的圆周运动,使得曲线部分323a和323b的端部分别与形成齿尖322的连续曲线的端部相连。结果,曲线部分323a和323b相互重叠并在中点D3处相交。
另外,如图9C所示,曲线部分323a和323b沿外摆线327的中点D3处的切线方向运动,使得曲线部分323a和323b的端部分别与形成齿尖312的连续曲线的端部相连。
如图9D所示,曲线部分323a和323b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙323的齿廓。
结果,齿隙323的圆周宽度小于只用简单外摆线327所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖322中的补线324。
如上所述,对于外转子320的内齿321来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ao和内切展成圆Bo分别产生的外摆线327和内摆线326形成的情况相比,齿尖322的圆周厚度增大,齿隙323的圆周宽度减小。
内齿曲线部分322a和内齿曲线部分322b之间的距离“β3”设定成可满足下述不等式t3/4≤β3,距离“β3”最好设定成满足下述不等式2t3/5≤β3。这样就可以适当地保证齿面相对于内转子310之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,内齿曲线部分322a和内齿曲线部分322b之间的距离“β3”设定成可满足下述不等式β3≤3t3/4,距离“β3”最好设定成满足下述不等式β3≤3t3/5。这样就可以防止相对于内转子310的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
图7显示了根据下述尺寸而形成的内转子310和外转子320Di=52mm,Ai=2.5mm,Bi=2.7mm,Do=57.2mm,Ao=2.56mm,Bo=2.64mm,e=2.6mm,t3=0.12mm,α3(外齿曲线部分312a和312b之间的距离)=β3(内齿曲线部分322a和322b之间的距离)=t3/2(=0.06mm)。
由于“α3”和“β3”即齿曲线部分的运动量太小而无法以线性比例来显示,因此它们在图8A到8D和图9A到9D中放大示出,以便说明齿面的详细轮廓;因此,如图8A到8D和图9A到9D所示的齿廓与图7所示的实际齿廓相比存在着变形。
在上述实施例中,内转子310的齿尖312和外转子320的齿尖322的圆周厚度比传统的情况均更大;然而,本发明并不限于此,也可采用其它结构,其中内转子310的齿尖312和外转子320的齿尖322中的一个形成为更厚,而另一齿尖的齿廓采用未经修改的摆线来形成。
另外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子3 10和外转子320之间满足下述关系。
对于形成内转子310的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,
Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子320的齿廓的基线来说,由于外转子320的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子310的齿隙中心和外转子320的齿尖中心之间具有适当的间隙,在内切展成圆Bi和Bo之间应满足下述等式Bi=Bo,并且对于外转子320的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t3·(n+1)/(n+2)。
而且,对于外接展成圆Ao来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Ao=Ai+t3/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。
此外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子310和外转子320之间满足下述关系。
对于形成内转子310的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子320的齿廓的基线来说,由于外转子320的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子3 10的齿尖中心和外转子320的齿隙中心之间具有适当的间隙,在外接展成圆Ai和Ao之间应满足下述等式Ai=Ao,并且对于外转子320的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t3·(n+1)/(n+2)。
另外,对于内切展成圆Bo来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Bo=Bi+t3/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。第四实施例下面将参考图10到12D来介绍根据本发明的油泵转子组件的第四图10所示的油泵包括设有“n”个外齿411的内转子410(“n”为自然数,在此实施例中n=10),设有“n+1”个可与外齿411相啮合的内齿421的外转子420(在此实施例中n+1=11),以及可容纳内转子410和外转子420的外壳30。
在内转子410和外转子420的齿面之间,沿内转子410和外转子420的旋转方向形成了多个腔室C。在从内转子410和外转子420的旋转方向看去的前部和后部处,各腔室C通过内转子410的外齿411和外转子420的内齿421之间的接触区域来界定,并还在各侧部由外壳30界定,因此就形成了独立的流体传送腔。各腔室C在内转子410和外转子420旋转时运动,各腔室C的体积周期性地增大和减小,从而在一次旋转中完成一次循环。
在外壳30中形成有与体积逐渐增大的一个腔室C连通的吸入端口,以及与体积逐渐减小的一个腔室C连通的排放端口,通过吸入端口抽取到一个腔室C中的流体随转子410和420的旋转而传送,并通过排放端口而排出。
形成于内转子410的齿尖412的顶点和外转子420的齿尖422的顶点之间的间隙由齿尖间隙来表示,这两个顶点在通过转子中心Oi和Oo的线上相互面对。此齿尖间隙的大小“t4”定义为在这样一种状态下形成的齿尖间隙的大小,其中转子410和420设置成使得在通过中心Oi和Oo的线上的直径上相对的位置处相互接合的内转子410的齿尖412和外转子420的齿隙423之间的间隙为零。
当驱动转子时,内转子410的中心Oi和外转子420的中心Oo放置成在它们之间具有一偏心距,使得在齿面之间的位于通过中心Oi和Oo的线上的齿面相互面对的两个位置处形成了相同的间隙t4/2。中心Oi和Oo之间的偏心距由“e”表示。
内转子410安装在旋转轴线上以便可绕中心Oi旋转,内转子410的各外齿411的齿廓采用外摆线416和内摆线417来形成,外摆线416通过沿内转子410的基圆Di(其直径为Di)无滑动地滚动外接展成圆Ai(其直径为Ai)来产生,而内摆线417通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi(其直径为Bi)来产生。
外转子420安装成可绕中心Oo旋转,中心Oo定位成与中心Oi形成了偏置(偏心距为“e”)。外转子420的各内齿421的齿廓采用外摆线427和内摆线426来形成,外摆线427通过沿外转子420的基圆Do(其直径为Do)无滑动地滚动外接展成圆Ao(其直径为Ao)来产生,而内摆线426通过沿基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo(其直径为Bo)来产生。
内转子410和外转子420之间应满足下述等式。应当注意的是,等式中的尺寸为毫米。
对于形成内转子410的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)...(I)。
类似地,对于形成外转子420的齿廓的基线来说,由于外转子420的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)...(II)。
另外,由于内转子410与外转子420接合,因此Ai+Bi=Ao+Bo=2e...(III)。
根据上述等式(I),(II)和(III),得到(n+1)·Di=nDo...(IV)。
而且,对于在比顶点相互面对的旋转相位提前180度的旋转相位中形成于外齿411的齿尖412的顶点和内齿421的齿尖422的顶点之间的齿尖间隙来说,应满足下述等式Ai+t4/2=Ao...(V);和Bi-t4/2=Bo...(VI)。
下面将参考图1 1A到11D来详细地介绍内转子410的外齿411的轮廓。内转子410的外齿411通过在圆周方向上交错地设置齿尖412和齿隙413来形成。
为了形成齿尖412的轮廓,首先,将外接展成圆Ai所产生的外摆线416(图11A)在其中点A4处均等地分成两个部分,其分别由外齿曲线部分412a和412b来表示。
接着如图11B所示,外齿曲线部分412a和412b沿外摆线416的中点A4处的切线方向运动,使得在外齿曲线部分412a和412b之间保证存在距离“α4”。
另外如图11C所示,外齿曲线部分412a和412b沿基圆Di的圆周运动角θi4/2的量,使得在外齿曲线部分412a和412b之间保证存在距离“α4”。
如图11D所示,用由直线构成的补线414将外齿曲线部分412a和412b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖412的轮廓。
也就是说,齿尖412采用包括相互分开的外齿曲线部分412a和412b以及将外齿曲线部分412a和外齿曲线部分412b相连的补线414在内的连续曲线形成。
结果,内转子410的齿尖412的圆周厚度大于只采用简单外摆线416形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线414。在此实施例中,将外齿曲线部分412a和外齿曲线部分412b相连的补线414为直线;然而,补线414可以是曲线。
齿尖412的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙413的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙413的轮廓,首先,将由内切展成圆Bi产生的内摆线417(图11A)在其中点B4处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分413a和413b来表示。
接着如图11B所示,曲线部分413a和413b沿内摆线417的中点B4处的切线方向运动,使得曲线部分413a和413b的端部分别与形成齿尖412的连续曲线的端部相连。结果,曲线部分413a和413b相互重叠并在其中点B4处相交。
另外如图11C所示,曲线部分413a和413b沿基圆Di的圆周运动,使得曲线部分413a和413b的端部分别与形成齿尖412的连续曲线的端部相连。
如图11D所示,曲线部分413a和413b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙413的齿廓。
结果,齿隙413的圆周宽度小于只用简单内摆线417所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖412中的补线414。
如上所述,对于内转子410的外齿411来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ai和内切展成圆Bi分别产生的外摆线416和内摆线417来形成的情况相比,齿尖412的圆周厚度增大,齿隙413的圆周宽度减小。
外齿曲线部分412a和外齿曲线部分412b之间的距离“α4”设定成可满足下述不等式t4/4≤α4,距离“α4”最好设定成满足下述不等式2t4/5≤α4。这样就可以适当地保证齿面相对于外转子420之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,外齿曲线部分412a和外齿曲线部分412b之间的距离“α4”设定成可满足下述不等式α4≤3t4/4,距离“α4”最好设定成满足下述不等式α4≤3t4/5。这样就可以防止相对于外转子420的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
下面将参考图12A到12D来详细地介绍外转子420的内齿421的轮廓。外转子420的内齿421通过在圆周方向上交错地设置齿尖422和齿隙423来形成。
为了形成齿尖422的轮廓,首先,将内切展成圆Bo所产生的内摆线426(图12A)在其中点C4处均等地分成两个部分,其分别由内齿曲线部分422a和422b来表示。
接着如图12B所示,内齿曲线部分422a和422b沿内摆线426的中点C4处的切线方向运动,使得在内齿曲线部分422a和422b之间保证存在距离“β’4”。
另外如图12C所示,内齿曲线部分422a和422b沿基圆Do的圆周运动角θo4/2的量,使得在内齿曲线部分422a和422b之间保证存在距离“β4”。
如图12D所示,用由直线构成的补线424将内齿曲线部分422a和422b的分开端部相互连接,所得的连续曲线用作齿尖422的轮廓。
也就是说,齿尖422采用包括相互分开的内齿曲线部分422a和422b以及将内齿曲线部分422a和内齿曲线部分422b相连的补线424在内的连续曲线来形成。
结果,齿尖422的圆周厚度大于只采用简单内摆线426形成的齿尖的圆周厚度,多出的量对应于所插入的补线424。在此实施例中,将内齿曲线部分422a和内齿曲线部分422b相连的补线424为直线;然而,补线424可以是曲线。
齿尖422的圆周厚度大于上述传统齿尖的圆周厚度,另一方面,在此实施例中,齿隙423的宽度减小,齿廓在整个圆周上相互间光滑地相连。
更具体地说,为了形成齿隙423的轮廓,首先,将由外接展成圆Ao产生的外摆线427(图12A)在其中点D4处均等地分成两个部分,其分别由曲线部分423a和423b来表示。
接着如图12B所示,曲线部分423a和423b沿外摆线427的中点D4处的切线方向运动,使得曲线部分423a和423b的端部分别与形成齿尖412的连续曲线的端部相连,因此,曲线部分423a和423b相互重叠并在中点D4处相交。
另外,如图12C所示,曲线部分423a和423b沿基圆Do的圆周运动,使得曲线部分423a和423b的端部分别与形成齿尖422的连续曲线的端部相连。
如图12D所示,曲线部分423a和423b光滑地相互连接以形成连续的曲线,其形成了齿隙423的齿廓。
结果,齿隙423的圆周宽度小于只用简单外摆线427所形成的齿隙的圆周宽度,少出的量对应于插入到齿尖422中的补线424。
如上所述,对于外转子420的内齿421来说,与齿廓只采用由外接展成圆Ao和内切展成圆Bo分别产生的外摆线427和内摆线426形成的情况相比,齿尖422的圆周厚度增大,齿隙423的圆周宽度减小。
内齿曲线部分422a和内齿曲线部分422b之间的距离“β4”设定成可满足下述不等式t4/4≤β4,距离“β4”最好设定成满足下述不等式2t4/5≤β4。这样就可以适当地保证齿面相对于内转子410之间的间隙,并充分地提高无噪性。
另外,内齿曲线部分422a和内齿曲线部分422b之间的距离“β4”设定成可满足下述不等式β4≤3t4/4,距离“β4”最好设定成满足下述不等式β4≤3t4/5。这样就可以防止相对于内转子410的间隙过小、旋转锁定、磨损增加,并可防止油泵转子组件的使用寿命缩短。
图10显示了根据下述尺寸而形成的内转子410和外转子420Di=52mm,Ai=2.5mm,Bi=2.7mm,Do=57.2mm,Ao=2.56mm,Bo=2.64mm,e=2.6mm,t3=0.12mm,α4(外齿曲线部分412a和412b之间的距离)=β4(内齿曲线部分422a和422b之间的距离)=t4/2(=0.06mm)。
由于“α4”和“β4”即齿曲线部分的运动量太小而无法以线性比例来显示,因此它们在图11A到11D和图12A到12D中放大示出,以便说明齿面的详细轮廓;因此,如图11A到11D和图12A到12D所示的齿廓与图10所示的实际齿廓相比存在着变形。
在上述实施例中,内转子410的齿尖412和外转子420的齿尖422的圆周厚度比传统的情况均更大;然而,本发明并不限于此,也可采用其它结构,其中内转子410的齿尖412和外转子420的齿尖422中的一个形成为更厚,而另一齿尖的齿廓采用未经修改的摆线来形成。
另外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子410和外转子420之间满足下述关系。
对于形成内转子410的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子420的齿廓的基线来说,由于外转子420的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子410的齿隙中心和外转子420的齿尖中心之间具有适当的间隙,在内切展成圆Bi和Bo之间应满足下述等式Bi=Bo,并且对于外转子420的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t4·(n+1)/(n+2)。
而且,对于外接展成圆Ao来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Ao=Ai+t4/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。
此外,作为源自于上述第一实施例的另一实施例,可采用其它曲线作为基齿曲线并对其进行上述修正,使得在内转子410和外转子420之间满足下述关系。
对于形成内转子410的齿廓的基线来说,由于基圆Di的周长必须等于通过将外接展成圆Ai的每转滚动距离与内切展成圆Bi的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Di=n·π·(Ai+Bi),即,Di=n·(Ai+Bi)。
类似地,对于形成外转子420的齿廓的基线来说,由于外转子420的基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此π·Do=(n+1)·π·(Ao+Bo),即,Do=(n+1)·(Ao+Bo)。
接着,为了保证在内转子410的齿尖中心和外转子420的齿隙中心之间具有适当的间隙,在外接展成圆Ai和Ao之间应满足下述等式Ai=Ao,并且对于外转子420的基圆Do来说,应满足下述等式Do=Di·(n+1)/n+t4·(n+1)/(n+2)。
另外,对于内切展成圆Bo来说,由于基圆Do的周长必须等于通过将外接展成圆Ao的每转滚动距离与内切展成圆Bo的滚动距离之和乘以一个整数(即齿数)所得到的长度,因此Bo=Bi+t4/(n+2)。
本发明的油泵转子组件可采用满足上述关系的基线来形成。
如上所述,根据本发明的油泵转子组件,由于内转子齿廓和外转子齿廓中的至少一个形成为使得齿尖的圆周厚度比传统油泵转子组件的稍大,这是通过在可保证适当齿尖间隙的油泵转子组件中将用于形成齿廓的摆线在其中点处均等地一分为二而得到两个齿曲线部分,并沿基圆的圆周或沿摆线中点处的切线方向来移动这两个齿曲线部分而实现的,这样就可以使齿尖的圆周厚度比传统油泵转子组件的更大,无须改变齿尖顶点的位置;因此,可以得到一种与传统装置相比能发出更少噪音并具有更佳机械性能的油泵转子组件。
具体地说,通过使外齿曲线部分之间的距离“α”和内齿曲线部分之间的距离“β”等于或大于齿尖间隙的四分之一,内、外转子的齿面之间的间隙就可以形成为较小;因此,就可以防止因齿面之间的较大间隙而引起的转子之间的冲击和液压脉动,可得到一种与传统油泵转子组件相比能发出更少噪音并具有更高机械性能的油泵转子组件。
此外,通过使外齿曲线部分之间的距离“α”和内齿曲线部分之间的距离“β”等于或小于齿尖间隙的四分之三,就可以保证内、外转子的齿面之间的适当间隙;因此,可以得到一种能平滑地旋转且具有足够高使用寿命的油泵转子组件。
权利要求
1.一种油泵转子组件,包括具有“n”个外齿(“n”为自然数)的内转子(110,210,310,410);和具有“n+1”个可与所述外齿啮合的内齿的外转子(120,220,320,420),其中,所述油泵转子组件可用于油泵中,所述油泵还包括外壳(30),其具有用于抽取流体的吸入端口和用于排放流体的排放端口,所述外壳通过在相互啮合的所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的相对旋转期间形成于所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)的齿面之间的腔室(C)的体积变化来抽取和排放流体,从而传送流体,其中,所述外转子(120,220,320,420)的各齿廓形成为使其齿隙轮廓(123,223,323,423)采用由沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao所产生的外摆线(127,227,327,427)来形成,而其齿尖轮廓(122,222,322,422)采用由沿所述基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo所产生的内摆线(126,226,326,426)来形成,其中,所述内转子(110,210,310,410)的齿隙轮廓(113,213,313,413)根据通过沿基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi所形成的内摆线(117,217,317,417)来形成,和其中,所述内转子(110,210,310,410)的齿尖轮廓(112,212,312,412)形成为使得通过沿所述基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai而形成的外摆线(116,216,316,416)在其中点(A1,A2,A3,A4)处被均等地一分为二,得到两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b),所述两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b)分隔开预定的距离,并采用曲线或直线(114,214,314,414)相互间光滑地连接。
2.根据权利要求1所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(112a,112b)的分开通过沿所述基圆Di的圆周来移动所述两个外齿曲线部分(112a,112b)的方式来进行。
3.根据权利要求1所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(212a,212b)的分开通过沿所述外摆线(216)的中点(A2)处的切线方向来移动所述两个外齿曲线部分(212a,212b)的方式来进行。
4.根据权利要求1所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(312a,312b)的分开通过首先沿所述基圆Di的圆周、然后沿所述外摆线(316)的中点(A3)处的切线方向来移动所述两个外齿曲线部分(312a,312b)的方式来进行。
5.根据权利要求1所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(412a,412b)的分开通过首先沿所述外摆线(416)的中点(A4)处的切线方向、然后沿所述基圆Di的圆周来移动所述两个外齿曲线部分(412a,412b)的方式来进行。
6.根据权利要求1所述的油泵转子组件,其特征在于,在所述两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b)之间的预定距离由“α(α1,α2,α3,α4)”表示且齿尖间隙由“t(t1,t2,t3,t4)”表示时,所述“α(α1,α2,α3,α4)”设定成满足下述不等式t/4≤α≤3t/4。
7.根据权利要求6所述的油泵转子组件,其特征在于,所述预定距离“α(α1,α2,α3,α4)”设定成满足下述不等式2t/5≤α≤3t/5。
8.一种油泵转子组件,包括具有“n”个外齿(“n”为自然数)的内转子(110,210,310,410);和具有“n+1”个可与所述外齿啮合的内齿的外转子(120,220,320,420),其中,所述油泵转子组件可用于油泵中,所述油泵还包括外壳(30),其具有用于抽取流体的吸入端口和用于排放流体的排放端口,所述外壳通过在相互啮合的所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的相对旋转期间形成于所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)的齿面之间的腔室(C)的体积变化来抽取和排放流体,从而传送流体,其中,所述内转子(110,210,310,410)的各齿廓形成为使其齿尖轮廓(112,212,312,412)采用由沿基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai所产生的外摆线(116,216,316,416)来形成,而其齿隙轮廓(113,213,313,413)采用由沿所述基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi所产生的内摆线(117,217,317,417)来形成,其中,所述外转子(120,220,320,420)的齿隙轮廓(123,223,323,423)根据通过沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao而形成的外摆线(127,227,327,427)来形成,和其中,所述外转子(120,220,320,420)的齿尖轮廓(122,222,322,422)形成为使得通过沿所述基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo而产生的内摆线(126,226,326,426)在其中点(C1,C2,C3,C4)处被均等地一分为二,得到两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b),所述两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b)分隔开预定的距离,并采用曲线或直线(124,224,324,424)相互间光滑地连接。
9.根据权利要求8所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个内齿曲线部分(122a,122b)的分开通过沿所述基圆Do的圆周来移动所述两个内齿曲线部分(122a,122b)的方式来进行。
10.根据权利要求8所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个内齿曲线部分(222a,222b)的分开通过沿所述内摆线(226)的中点(C2)处的切线方向来移动所述两个内齿曲线部分(222a,222b)的方式来进行。
11.根据权利要求8所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个内齿曲线部分(322a,322b)的分开通过首先沿所述基圆Do的圆周、然后沿所述内摆线(326)的中点(C3)处的切线方向来移动所述两个内齿曲线部分(322a,322b)的方式来进行。
12.根据权利要求8所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个内齿曲线部分(422a,422b)的分开通过首先沿所述内摆线(426)的中点(C4)处的切线方向、然后沿所述基圆Do的圆周来移动所述两个内齿曲线部分(422a,422b)的方式来进行。
13.根据权利要求8所述的油泵转子组件,其特征在于,在所述两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b)之间的预定距离由“β(β1,β2,β3,β4)”表示且齿尖间隙由“t(t1,t2,t3,t4)”表示时,所述“β(β1,β2,β3,β4)”设定成满足下述不等式t/4≤β≤3t/4。
14.根据权利要求13所述的油泵转子组件,其特征在于,所述预定距离“β(β1,β2,β3,β4)”设定成满足下述不等式2t/5≤β≤3t/5。
15.一种油泵转子组件,包括具有“n”个外齿(“n”为自然数)的内转子(110,210,310,410);和具有“n+1”个可与所述外齿啮合的内齿的外转子(120,220,320,420),其中,所述油泵转子组件可用于油泵中,所述油泵还包括外壳(30),其具有用于抽取流体的吸入端口和用于排放流体的排放端口,所述外壳通过在相互啮合的所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的相对旋转期间形成于所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)的齿廓之间的腔室(C)的体积变化来抽取和排放流体,从而传送流体,其中,所述内转子(110,210,310,410)的齿尖轮廓(112,212,312,412)形成为使得通过沿基圆Di无滑动地滚动外接展成圆Ai而产生的外摆线(116,216,316,416)在其中点(A1,A2,A3,A4)处被均等地一分为二,得到两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b),所述两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b)分隔开预定的距离,并采用曲线或直线(114,214,314,414)相互间光滑地连接,其中,所述内转子(110,210,310,410)的齿隙轮廓(113,213,313,413)根据沿所述基圆Di无滑动地滚动内切展成圆Bi所形成的内摆线(117,217,317,417)来形成,其中,所述外转子(120,220,320,420)的齿隙轮廓(123,223,323,423)根据沿基圆Do无滑动地滚动外接展成圆Ao所形成的外摆线(127,227,327,427)来形成,和其中,所述外转子(120,220,320,420)的齿尖轮廓(122,222,322,422)形成为使得通过沿所述基圆Do无滑动地滚动内切展成圆Bo而形成的内摆线(126,226,326,426)在其中点(C1,C2,C3,C4)处被均等地一分为二,得到两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b),所述两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b)分隔开预定的距离,并采用曲线或直线(124,224,324,424)相互间光滑地连接。
16.根据权利要求15所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(112a,112b)的分开通过沿所述基圆Di的圆周来移动所述两个外齿曲线部分(112a,112b)的方式来进行,所述两个内齿曲线部分(122a,122b)的分开通过沿所述基圆Do的圆周来移动所述两个内齿曲线部分(122a,122b)的方式来进行。
17.根据权利要求15所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(212a,212b)的分开通过沿所述外摆线(216)的中点(A2)处的切线方向来移动所述两个外齿曲线部分(212a,212b)的方式来进行,所述两个内齿曲线部分(222a,222b)的分开通过沿所述内摆线(226)的中点(C2)处的切线方向来移动所述两个内齿曲线部分(222a,222b)的方式来进行。
18.根据权利要求15所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(312a,312b)的分开通过首先沿所述基圆Di的圆周、然后沿所述外摆线(316)的中点(A3)处的切线方向来移动所述两个外齿曲线部分(312a,312b)的方式来进行,所述两个内齿曲线部分(322a,322b)的分开通过首先沿所述基圆Do的圆周、然后沿所述内摆线(326)的中点(C3)处的切线方向来移动所述两个内齿曲线部分(322a,322b)的方式来进行。
19.根据权利要求15所述的油泵转子组件,其特征在于,所述两个外齿曲线部分(412a,412b)的分开通过首先沿所述外摆线(416)的中点(A4)处的切线方向、然后沿所述基圆Di的圆周来移动所述两个外齿曲线部分(412a,412b)的方式来进行,所述两个内齿曲线部分(422a,422b)的分开通过首先沿所述内摆线(426)的中点(C4)处的切线方向、然后沿所述基圆Do的圆周来移动所述两个内齿曲线部分(422a,422b)的方式来进行。
20.根据权利要求15所述的油泵转子组件,其特征在于,在所述两个外齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b)之间的预定距离由“α(α1,α2,α3,α4)”表示、所述两个内齿曲线部分(122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b)之间的预定距离由“β(β1,β2,β3,β4)”表示,并且齿尖间隙由“t(t1,t2,t3,t4)”表示时,所述“α(α1,α2,α3,α4)”和“β(β1,β2,β3,β4)”设定成满足下述不等式t/4≤α≤3t/4;和t/4≤β≤3t/4。
21.根据权利要求20所述的油泵转子组件,其特征在于,所述预定距离“α(α1,α2,α3,α4)”和所述预定距离“β(β1,β2,β3,β4)”设定成满足下述不等式2t/5≤α≤3t/5;和2t/5≤β≤3t/5。
22.根据权利要求1,8和15中任一项所述的油泵转子组件,其特征在于,所述内转子(110,210,3 10,410)和外转子(120,220,320,420)形成为可满足下述等式Ai+t/2=Ao;Bi-t/2=Bo;Ai+Bi=Ao+Bo=2e;Di=n·(Ai+Bi);Do=(n+1)·(Ao+Bo);和(n+1)·Di=n·Do,其中,Di是所述内转子(110,210,310,410)的基圆Di的直径,Ai是所述外接展成圆Ai的直径,Bi是所述内切展成圆Bi的直径,Do是所述外转子(120,220,320,420)的基圆Do的直径,Ao是所述外接展成圆Ao的直径,Bo是所述内切展成圆Bo的直径,“e”是所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的偏心距,而“t(t1,t2,t3,t4)”为齿尖间隙。
23.根据权利要求1,8和15中任一项所述的油泵转子组件,其特征在于,所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)形成为可满足下述等式Ai+t/(n+2)=Ao;Bi=Bo;Ai+Bi=2e;Di=n·(Ai+Bi);和Do=Di·(n+1)/n+t·(n+1)/(n+2),其中,Di是所述内转子(110,210,310,410)的基圆Di的直径,Ai是所述外接展成圆Ai的直径,Bi是所述内切展成圆Bi的直径,Do是所述外转子(120,220,320,420)的基圆Do的直径,Ao是所述外接展成圆Ao的直径,Bo是所述内切展成圆Bo的直径,“e”是所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的偏心距,而“t(t1,t2,t3,t4)”为齿尖间隙。
24.根据权利要求1,8和15中任一项所述的油泵转子组件,其特征在于,所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)形成为可满足下述等式Ai=Ao;Bi+t/(n+2)=Bo;Ai+Bi=2e;Di=n·(Ai+Bi);和Do=Di·(n+1)/n+t·(n+1)/(n+2),其中,Di是所述内转子(110,210,310,410)的基圆Di的直径,Ai是所述外接展成圆Ai的直径,Bi是所述内切展成圆Bi的直径,Do是所述外转子(120,220,320,420)的基圆Do的直径,Ao是所述外接展成圆Ao的直径,Bo是所述内切展成圆Bo的直径,“e”是所述内转子(110,210,310,410)和外转子(120,220,320,420)之间的偏心距,而“t(t1,t2,t3,t4)”为齿尖间隙。
全文摘要
一种用于油泵的油泵转子组件,其可降低噪音并同时能防止泵性能和机械效率下降。在此油泵转子组件中,内转子(110,210,310,410)的外齿和外转子(120,220,320,420)的内齿中的至少一个的齿尖轮廓形成为使得基摆线在其中点处分开,从而得到两个齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b;122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b),这两个齿曲线部分(112a,112b,212a,212b,312a,312b,412a,412b;122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b)沿基圆的圆周或沿基摆线中点处的切线方向分开预定的距离,并采用曲线或直线(114,214,314,414)相互间光滑地连接。
文档编号F04C2/08GK1475672SQ0317874
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月17日 优先权日2002年7月18日
发明者细野克明 申请人:三菱麻铁里亚尔株式会社
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