專利名稱：次擺線型油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠使耐久性提高且使排出脈動(dòng)及噪音降低，而且能夠以極簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的的次擺線型油泵。
背景技術(shù)：
日本特開平5-215079公開了下述方案使內(nèi)接齒輪泵的外齒齒輪的各齒的旋轉(zhuǎn)方向上的后側(cè)的齒面、或內(nèi)齒齒輪的各齒的旋轉(zhuǎn)方向上的前側(cè)的齒面的一部分在整個(gè)齒寬范圍內(nèi)凹陷，從而在與對(duì)置的齒面之間形成可將鄰接的收縮室間及收縮室與排出室間頸縮連通(絞り連通)的間隙。
日本特開平5-215079號(hào)專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)內(nèi)容為，跨整個(gè)齒寬地在外齒齒輪或內(nèi)齒齒輪的齒面的一部分上以平坦的平面形成凹部。即，在曲線齒形的齒面的一部分上，在該曲線齒形的齒面(曲線輪廓)的內(nèi)側(cè)形成平面狀(直線輪廓)的齒面，由該平面狀的齒面在外齒齒輪或內(nèi)齒齒輪的齒面(曲線齒形)上跨整個(gè)齒寬地形成凹部。
由該平面狀的齒面形成的間隙，在經(jīng)排出側(cè)的收縮室的適當(dāng)收縮后到達(dá)排出室的情況下，成為頸縮成較小的狀態(tài)。這是因?yàn)?，?dāng)避開外齒齒輪或內(nèi)齒齒輪的齒面上的驅(qū)動(dòng)接觸部時(shí)，該平面狀的大小成為被極大限制了的大小，由此構(gòu)成的間隙也成為被限定的范圍內(nèi)的大小。通過這樣的間隙，收縮室的液體的一部分隨著收縮室的容積減少而被排出到鄰接的收縮室與排出室，相對(duì)于該收縮室的容積減少的大小，間隙的大小并不是一邊在旋轉(zhuǎn)方向上擴(kuò)大一邊得到保持，而是間隙迅速被縮到很小，從而難以充分地與鄰接的收縮室連通。
因而，液體通過收縮而向鄰接的收縮室放出的量較少，難以防止收縮室內(nèi)的過度的壓力上升，另外難以避免由氣蝕引起的噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種油泵，其可充分確保收縮行程的齒間空間與其先行鄰接的齒間空間的連通，使得收縮行程的齒間空間中的液體的放出充分，防止收縮行程的齒間空間內(nèi)的流體過度地壓力上升，且不會(huì)產(chǎn)生由氣蝕引起的噪音或腐蝕。
因此，發(fā)明人為了解決上述問題而進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的研究，其結(jié)果，第一技術(shù)方案的發(fā)明，通過下述的次擺線型油泵解決了上述問題，其中，由具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間在吸入口與排出口之間的間隔部處開始?jí)嚎s行程，并且，所述齒間空間構(gòu)成有與處于排出行程的先行鄰接的齒間空間連通的連通間隙，該連通間隙從壓縮行程開始起到排出行程逐漸擴(kuò)大。
接著，第二技術(shù)方案的發(fā)明，通過下述的次擺線型油泵解決了上述問題，其包括具有吸入口、排出口、及位于所述吸入口與排出口之間的間隔部的轉(zhuǎn)子室，和具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子，由所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間從所述吸入口終端與排出口始端之間的所述間隔部處的封入結(jié)束起開始?jí)嚎s，并且，通過與形成在所述外轉(zhuǎn)子的齒形的齒頂部和齒根部之間的、不與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形接觸的非接觸區(qū)域，形成連通所述齒間空間與相對(duì)于該齒間空間先行鄰接的齒間空間的連通間隙，該連通間隙隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大。
接著，第三技術(shù)方案的發(fā)明，通過下述的次擺線型油泵解決了上述問題，其包括具有吸入口、排出口、及位于所述吸入口與排出口之間的間隔部的轉(zhuǎn)子室，和具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子，在所述外轉(zhuǎn)子的齒形的齒頂部和齒根部之間形成有凹部，由所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間形成有在所述吸入口處進(jìn)行的吸入行程、在間隔部處進(jìn)行的吸入結(jié)束行程及壓縮行程、及在排出口處進(jìn)行的排出行程，在所述壓縮行程的齒間空間與相對(duì)于該齒間空間先行鄰接且處于排出行程的齒間空間之間，形成有借助所述凹部形成的連通間隙，該連通間隙隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大。
接著，第四技術(shù)方案的發(fā)明，通過下述的次擺線型油泵解決了上述問題，其在上述構(gòu)成中，所述外轉(zhuǎn)子的齒形的非接觸區(qū)域處的外周緣的形狀為，中間呈彎頭狀地向所述齒形的內(nèi)側(cè)凹陷成彎曲狀或大致圓弧形狀。另外，第五技術(shù)方案的發(fā)明，通過下述的次擺線型油泵解決了上述問題，其在上述構(gòu)成中，所述連通間隙，從所述齒間空間的封入結(jié)束狀態(tài)起至少到壓縮行程結(jié)束狀態(tài)或與排出口內(nèi)交叉的狀態(tài)，持續(xù)維持?jǐn)U大。
第一技術(shù)方案的發(fā)明，在油填充到最大密閉容積時(shí)的齒間空間的旋轉(zhuǎn)區(qū)域(不會(huì)發(fā)生氣蝕的區(qū)域)中，可經(jīng)由連通間隙而適當(dāng)放出壓力以使該齒間空間的內(nèi)壓上升不會(huì)過度，降低轉(zhuǎn)子的齒頂間隙處的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向的摩擦，能夠降低旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另外，在齒間空間為最大密封空間時(shí)油難以充分填充的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，通過使與該齒間室鄰接的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)齒間室的壓力流體經(jīng)由連通間隙適當(dāng)流入，能夠降低與排出壓力之間的壓力差，能夠緩和由壓力差產(chǎn)生的沖擊，防止沖蝕的發(fā)生，能夠提高產(chǎn)品的耐久性。另外，能夠降低產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)功率損失，還能夠降低脈動(dòng)，降低噪音。第二技術(shù)方案的發(fā)明與第一技術(shù)方案的效果大致相同。
第三技術(shù)方案的發(fā)明，在上述外轉(zhuǎn)子的齒形的齒頂部與齒根部之間形成有凹陷狀的凹部，能夠容易地形成為對(duì)于構(gòu)成連通間隙來說適當(dāng)?shù)拇笮?，另外，由于能夠形成為任意的形狀故能夠容易地設(shè)定各種特性。第四技術(shù)方案的發(fā)明，將上述凹部設(shè)成，中間呈彎頭狀地向所述齒形的內(nèi)側(cè)凹陷成彎曲狀或大致圓弧形狀，能夠順暢地進(jìn)行連通間隙中的流體的流動(dòng)。第五技術(shù)方案的發(fā)明，連通間隙的持續(xù)擴(kuò)大從齒間空間的封入結(jié)束狀態(tài)至少維持到到壓縮行程結(jié)束狀態(tài)或與排出口內(nèi)交叉的狀態(tài)，由此能夠抑制氣蝕，能夠防止沖蝕的發(fā)生。另外，能夠很好地降低脈動(dòng)及噪音。


圖1(A)為本發(fā)明的主視圖，圖1(B)為圖1(A)的連通間隙附近的放大圖。
圖2(A)為吸入行程圖，圖2(B)為吸入結(jié)束行程圖，圖2(C)為壓縮行程圖，圖2(D)為開始了排出行程的狀態(tài)圖，圖2(E)為排出行程圖。
圖3(A)至圖3(C)為表示連通間隙逐漸擴(kuò)大的狀態(tài)的作用圖。
圖4為泵殼的主視圖。
圖5為內(nèi)轉(zhuǎn)子的主視圖。
圖6(A)為外轉(zhuǎn)子的主視圖，圖6(B)為圖6(A)的主要部分放大圖。
圖7(A)為外轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施例的主視圖，圖7(B)為圖7(A)的主要部分放大圖。
圖8為表示本發(fā)明的特性的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的次擺線型泵，如圖1(A)所示那樣，在形成于泵殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子室1中內(nèi)裝有次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子5及外轉(zhuǎn)子6。在上述轉(zhuǎn)子室1中，如圖1(A)所示那樣，沿著其圓周方向大致靠外周地形成有吸入口2與排出口3。具體地，如圖1(A)、圖4(A)等所示那樣，上述吸入口2與排出口3為左右非對(duì)稱的形狀，上述吸入口2的區(qū)域面積形成得比排出口3大。
在該吸入口2處，如圖1(A)所示那樣，通過內(nèi)轉(zhuǎn)子5和外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)而形成的齒間空間S移動(dòng)，最先到達(dá)上述吸入口2的區(qū)域的端部成為吸入口2的始端部2a，該齒間空間S通過旋轉(zhuǎn)而到達(dá)上述吸入口2的區(qū)域最后的端部成為終端部2b。同樣地，在前述排出口3處，通過上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5和外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)而形成的齒間空間S移動(dòng)，最先到達(dá)排出口3的區(qū)域的端部成為排出口3的始端部3a，該齒間空間S通過旋轉(zhuǎn)而到達(dá)上述排出口3的區(qū)域最后的端部成為終端部3b。
從上述吸入口2的終端部2b朝向排出口3形成有突出連通槽2c。另外，在上述排出口3的始端部3a上，朝向吸入口2側(cè)形成有突出連通槽3c。這些吸入口2的突出連通槽2c及排出口3的突出連通槽3c，分別形成為淺槽。也有這樣的情況，即、未形成有這些突出連通槽2c、3c或未形成有某一個(gè)。
在上述吸入口2與排出口3之間形成有間隔部4。該間隔部4形成在兩處，如圖4(A)所示那樣，其中一個(gè)位于吸入口2的終端部2b至排出口3的始端部3a之間，將該間隔部4稱為第一間隔部4a。另外，另一個(gè)間隔部4，位于排出口3的終端部3b至排出口2的始端部2a之間，將其稱為第二間隔部4b。上述第一間隔部4a為平坦面，為起到與泵殼的蓋一起將從吸入口2吸入填充的流體封入在齒間空間S內(nèi)、且將流體向排出口3側(cè)移送的作用的面。第二間隔部4b，為使在排出口3側(cè)排出完畢了的內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6向吸入口2側(cè)移動(dòng)的分隔面。
這里，在本實(shí)施例中，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的方向。另外，在左右相反地配置形成上述吸入口2與排出口3的形成位置的情況下，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。
該內(nèi)轉(zhuǎn)子5，如圖1(A)所示那樣，其齒數(shù)比上述外轉(zhuǎn)子6少一個(gè)，成為當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)、外轉(zhuǎn)子6慢一齒地旋轉(zhuǎn)的關(guān)系。這樣，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5，如圖5所示那樣，具有向外側(cè)突出的齒形5a及向內(nèi)側(cè)呈凹狀的齒底部5b，同樣地，外轉(zhuǎn)子6具有從內(nèi)周側(cè)朝向(旋轉(zhuǎn))中心側(cè)突出的齒形6a及凹狀的齒底部6b。于是，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6，如圖1(A)所示那樣，始終至少在一處嚙合，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a插入到上述外轉(zhuǎn)子6的齒底部6b，而外轉(zhuǎn)子6的齒形6a插入到內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒底部5b。這時(shí)，齒形6a的齒頂部6a1，可為與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒底部5b接觸或不接觸的結(jié)構(gòu)。
外轉(zhuǎn)子6，如圖6(A)、圖6(B)所示那樣，作為與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5嚙合的接觸齒面而在齒頂部6a1處設(shè)定有頂部接觸區(qū)域T1，在齒根部6a2處設(shè)定有根部接觸區(qū)域T2。另外，在上述齒頂部6a1與上述齒根部6a2之間形成有始終不與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a接觸的非接觸區(qū)域K。該非接觸區(qū)域K，為在外轉(zhuǎn)子6與內(nèi)轉(zhuǎn)子5嚙合的狀態(tài)下，以始終不與其齒形5a及齒底部5b接觸的狀態(tài)構(gòu)成后述的連通間隙J的區(qū)域。上述齒頂部6a1為齒形6a的頂端部分，另外齒根部6a2為齒形6a的根部部分，在位于齒形6a側(cè)面的靠齒底部6b側(cè)的適當(dāng)范圍內(nèi)可與內(nèi)轉(zhuǎn)子5接觸。
另外，該齒形6a的非接觸區(qū)域K，在將由構(gòu)成通常的外轉(zhuǎn)子6的齒的圓弧、或根據(jù)內(nèi)轉(zhuǎn)子得到的展成曲線構(gòu)成的輪廓[在圖6(B)所圖示的齒形6a中由虛線(雙點(diǎn)劃線)所示的部分]作為外轉(zhuǎn)子齒形外周緣的情況下，齒形6a的輪廓形成在該外轉(zhuǎn)子齒形外周緣的內(nèi)側(cè)。即，該非接觸區(qū)域K的齒側(cè)面的輪廓形狀，形成為與該外轉(zhuǎn)子6由通常的圓弧或根據(jù)內(nèi)轉(zhuǎn)子5得到的展成曲線形成時(shí)的輪廓不同的曲線。該非接觸區(qū)域K，設(shè)定于上述外轉(zhuǎn)子6的齒形6a的齒厚方向側(cè)面部位，設(shè)定在其整個(gè)齒寬方向側(cè)面上。這里，上述齒形6a的齒厚方向?yàn)檠厣鲜鐾廪D(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向表示的方向，齒寬方向?yàn)檠刂廪D(zhuǎn)子6的軸向的方向[圖6(A)紙面上的垂直方向]。
該非接觸區(qū)域K處的曲線形狀，可為組合了圓弧或任意的曲線的自由曲線或由代數(shù)方程等表示的曲線(代數(shù)曲線)，或者為通過適當(dāng)組合這些曲線而成的復(fù)合曲線等。另外，該圓弧也可為無限大的圓弧。當(dāng)將該曲線表示為代數(shù)方程時(shí)，其次數(shù)優(yōu)選以2～5表示。該外轉(zhuǎn)子6的非接觸區(qū)域K，由與通常的圓弧或根據(jù)內(nèi)轉(zhuǎn)子5得到的展成曲線不同的上述曲線形成，作為與該外轉(zhuǎn)子6嚙合的內(nèi)轉(zhuǎn)子5的由通常的次擺線曲線構(gòu)成的齒形5a，形成在兩者的嚙合狀態(tài)下維持非接觸狀態(tài)的輪廓。
另外，在上述齒頂部6a1和齒根部6a2處，成為與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a接觸的區(qū)域，具體來講，齒頂部6a1具有頂部接觸區(qū)域T1，成為與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a接觸的部位。另外，齒根部6a2同樣地成為與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a接觸的部位。齒形6a的頂部接觸區(qū)域T1及根部接觸區(qū)域T2，不一定是相對(duì)于齒形5a始終同時(shí)接觸的區(qū)域，而是上述頂部接觸區(qū)域T1或上述根部接觸區(qū)域T2的某一個(gè)與齒形5a接觸。特別地，頂部接觸區(qū)域T1及根部接觸區(qū)域T2，在內(nèi)轉(zhuǎn)子5借助驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)并將旋轉(zhuǎn)傳遞到外轉(zhuǎn)子6時(shí)，為外轉(zhuǎn)子6的齒形6a相對(duì)于內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a接觸的部位，為從齒形5a接受旋轉(zhuǎn)力的部位。
這樣，在外轉(zhuǎn)子6的齒形6a的齒面上設(shè)置不與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5接觸的非接觸區(qū)域K，另外上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5設(shè)成為由通常的次擺線曲線構(gòu)成的齒形5a，尤其在該內(nèi)轉(zhuǎn)子5側(cè)，不設(shè)置相當(dāng)于上述非接觸區(qū)域K的區(qū)域。這樣，通過將外轉(zhuǎn)子6與內(nèi)轉(zhuǎn)子5組合填裝在油泵的泵室內(nèi)，驅(qū)動(dòng)上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，該內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a與上述外轉(zhuǎn)子6的齒形6a嚙合，同時(shí)僅外轉(zhuǎn)子6的齒頂部6a1及齒根部6a2與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的由次擺線曲線形成的齒形5a的外周緣接觸。
并且，由內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a及齒底部5b和外轉(zhuǎn)子6的齒形6a及齒底部6b構(gòu)成的齒間空間S、S、...在泵殼的吸入口2與排出口3處借助由上述非接觸區(qū)域K形成的間隙部分而成為連通狀態(tài)，且在設(shè)置于上述吸入口2與排出口3之間的第一間隔部4a處，構(gòu)成由外轉(zhuǎn)子6與內(nèi)轉(zhuǎn)子5形成的最大密封空間Smax。該最大密封空間Smax，由上述吸入口2與排出口3之間的第一間隔部4a形成密封狀的齒間空間S，根據(jù)上述吸入口2的終端部2b與排出口3的始端部3a的形成配置，也有該最大密封空間Smax的容積大小不同的情況。
作為上述非接觸區(qū)域K的形狀，如圖6(A)、圖6(B)及圖7(A)、圖7(B)所示那樣形成為，相對(duì)于上述外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)方向，至少在前方側(cè)部位的面上，向上述齒形6a的內(nèi)側(cè)凹陷，將該凹陷部特別稱為凹部6c。即，以從齒形6a的次擺線展成曲線向齒形6a的齒厚方向內(nèi)側(cè)更深地引入的方式形成。該凹部6c，是在上述齒形6a的非接觸區(qū)域K與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a之間設(shè)置更大的間隔的部分，該間隔部位成為通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)其間隙寬度可相對(duì)地變化的連通間隙J。
作為該凹部6c的具體形狀，朝向上述齒形6a的內(nèi)側(cè)形成為弧狀或彎曲形狀。通過形成這樣的形狀，在第一間隔部4a處，在變化成構(gòu)成最大密封空間Smax的齒間空間S容積逐漸變小的壓縮行程時(shí)，能夠逐漸擴(kuò)大通過齒形6a的非接觸區(qū)域K的內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a的齒頂部5a1與上述齒形6a間的間隙、即連通間隙J(參照?qǐng)D3(A)～圖3(B))。另外，上述凹部6c，也有以其齒形6a為中心在齒厚方向兩側(cè)形成為左右對(duì)稱形狀的情況，實(shí)際上形成為該形狀的情況較多[參照?qǐng)D6(A)、圖6(B)]。
接著，基于圖2、圖3對(duì)本發(fā)明的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，次擺線齒形或大致次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6嚙合而形成的齒間空間S，在第一間隔部4a處，在從該吸入口2通過第一間隔部4a朝向排出口3的行程中，具有所謂吸入[參照?qǐng)D2(A)]、吸入結(jié)束[參照?qǐng)D2(B)]、壓縮[參照?qǐng)D2(C)]、排出[參照?qǐng)D2(D)或圖2(E)]這作為泵的四個(gè)行程。即，該泵行程大體上存在四個(gè)行程吸入口2的吸入行程、間隔部4的吸入流體的封入(最大密封空間Smax)、壓縮行程(旋轉(zhuǎn)到排出側(cè)，齒間空間S不直接與排出口或排出口的連通槽連通的狀態(tài))、排出口3的排出行程。對(duì)這四個(gè)行程標(biāo)注下述標(biāo)記吸入行程P1、吸入結(jié)束行程P2、壓縮行程P3、排出行程P4。
下面，對(duì)四個(gè)行程的齒間空間S進(jìn)行說明。在上述吸入行程P1中，從上述吸入口2，擴(kuò)大內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6間的齒間空間S的容積，且吸入油。在吸入結(jié)束行程P2中，齒間空間S從吸入口2向第一間隔部4a轉(zhuǎn)移而成為密封空間。進(jìn)而，在壓縮行程P3中，在上述第一間隔部4a處，外轉(zhuǎn)子6與內(nèi)轉(zhuǎn)子5間的齒間空間S從吸入結(jié)束行程P2結(jié)束而成為密封空間的狀態(tài)起，成為向排出口3側(cè)移動(dòng)，且通過其容積的縮小而被壓縮的狀態(tài)，該狀態(tài)下，不直接在排出口3或排出口3的突出連通槽3c處開口。接著，在排出行程P4中，上述齒間空間S與上述排出口3或排出口3的突出連通槽3c連通，縮小齒間空間S的容積，且油被排出到上述排出口3。
本發(fā)明的油泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a，具有通常的次擺線齒形的齒面。于是，從齒間空間S的壓縮行程P3起到排出行程P4，在與相對(duì)于該齒間空間S的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向來說先行且鄰接的齒間空間S之間構(gòu)成間隙可變的連通間隙J。該連通間隙J，雖包括在通常的齒頂間隙的概念內(nèi)，但通常的齒頂間隙是起到使內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)順暢的作用，而相對(duì)于此，特別地，該連通間隙J起到使流體在齒間空間S與先行鄰接的齒間空間S之間流通的作用。
該齒間空間S在第一間隔部4a處進(jìn)入到壓縮行程P3的動(dòng)作狀態(tài)，并且，上述連通間隙J，如圖3(A)至圖3(C)所示那樣，開始逐漸擴(kuò)大，從位于壓縮行程P3的區(qū)域的齒間空間S將流體送出到先行鄰接的齒間空間S，或與其相反地從先行鄰接的齒間空間S流入到齒間空間S中，而成為相互間的流通通路。該連通間隙J，由于能以順著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向逐漸擴(kuò)大的方式變化，所以，能夠使向先行鄰接的齒間空間S輸送的流體量逐漸增多，而且能夠使流體適當(dāng)流入齒間空間S。
另外，在齒間空間S進(jìn)入到壓縮行程P3時(shí)，如圖2(C)、圖3(A)所示那樣，先行鄰接的齒間空間S，已經(jīng)成為向上述排出口3或排出口3的突出連通槽3c開口并與其連通、從先行鄰接的齒間空間S將流體排出到排出口3的狀態(tài)，所以，來自處于壓縮行程P3的齒間空間S的流體也能夠順暢地輸入到先行鄰接的齒間空間S。另外，能夠使壓力流體從先行鄰接的齒間空間S適當(dāng)流入到齒間空間S。該連通間隙J的擴(kuò)大動(dòng)作，至少維持到上述齒間空間S開始向排出口3或排出口3的突出連通槽3c排出的排出開始位置附近[參照?qǐng)D2(E)、圖3(C)等]。即，優(yōu)選地，齒間空間S從壓縮行程P3的開始位置起到排出行程P4的開始位置，連通間隙J逐漸連續(xù)擴(kuò)大。
但是，該齒間空間S從排出行程P4的開始位置前起稍微減少連通間隙J也是可以的。這種情況下，設(shè)成為不會(huì)給壓縮行程中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向的摩擦帶來較大影響的程度。該連通間隙J，優(yōu)選地在可變齒頂間隙的最大間隙的10％以內(nèi)。
在該齒間空間S于第一間隔部4a處結(jié)束了吸入結(jié)束行程P2、流體充分地填充于最大密封空間Smax的旋轉(zhuǎn)區(qū)域，即不會(huì)發(fā)生氣蝕的區(qū)域中，被封入在齒間空間S內(nèi)的流體使該齒間空間S的內(nèi)壓上升，而上述連通間隙J使得該內(nèi)壓不會(huì)過度地上升。即，可適當(dāng)?shù)厥过X間空間S的過度的壓力從上述連通間隙J放出到先行鄰接的齒間空間S，減小與排出壓力之間的壓力差。于是，能夠降低外轉(zhuǎn)子6及內(nèi)轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向的摩擦，防止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增大。
從該齒間空間S的最大密封空間狀態(tài)的吸入結(jié)束起到壓縮行程，該齒間空間S與鄰接的先行的齒間空間S的連通間隙J漸漸擴(kuò)大，從而盡管將齒間空間S的內(nèi)壓向排出口3放出時(shí)，朝向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向增大壓縮而提高內(nèi)壓，但連通間隙J也逐漸擴(kuò)大，壓力的放出適時(shí)地緩慢進(jìn)行，能夠防止在齒間空間S內(nèi)發(fā)生過度的壓力上升。另外，在流體難以充分地填充于最大密封空間Smax的旋轉(zhuǎn)區(qū)域，即容易發(fā)生氣蝕的區(qū)域中，能夠使適當(dāng)壓力的流體借助鄰接的先行的齒間空間S通過上述連通間隙J適時(shí)適量地流入到齒間空間S，由此能夠防止因來自排出口3側(cè)的急劇的流入而產(chǎn)生的氣蝕的破壞所引起的沖蝕或振動(dòng)、噪音。
接著，通過使上述連通間隙J在齒間空間S的排出行程P4中持續(xù)漸漸地?cái)U(kuò)大，鄰接的先行的齒間空間S相對(duì)于齒間空間S的連通狀態(tài)變大，從而處于向排出口3的突出連通槽3c或排出口3連通開口的排出行程P4區(qū)域中的齒間空間S、和先行的鄰接的齒間空間S的壓力差得到調(diào)整而變小，能夠防止急劇的壓力變化，減小脈動(dòng)、噪音。
對(duì)于上述連通間隙J，以圖8所示的圖表對(duì)具體例進(jìn)行說明。將上述內(nèi)轉(zhuǎn)子5與外轉(zhuǎn)子6的通常設(shè)定的齒頂間隙作為基準(zhǔn)齒頂間隙。其大小，作為一例設(shè)定為0.10mm。該值，從吸入結(jié)束行程P2到壓縮行程P3，作為設(shè)置在上述外轉(zhuǎn)子6的齒形6a的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)與內(nèi)轉(zhuǎn)子5的齒形5a的旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)之間的連通間隙J，達(dá)到基準(zhǔn)齒頂間隙的約1.3倍的大小。
對(duì)該大小進(jìn)行詳細(xì)說明，在齒間空間S的壓縮行程P3的開始位置上，成為基準(zhǔn)齒頂間隙的大約1.3倍的連通間隙J，從該壓縮行程P3的開始位置起，排出行程P4的開始位置處的連通間隙J達(dá)到基準(zhǔn)齒頂間隙的大約1.5倍。即，在壓縮行程P3的開始及結(jié)束位置上，連通間隙J相對(duì)于基準(zhǔn)齒頂間隙來說，可從約1.3倍以上起，以約1.5倍以上(排出開始位置)的大小持續(xù)擴(kuò)大變化。優(yōu)選地，這樣跨吸入結(jié)束行程P2、壓縮行程P3、排出行程P4地構(gòu)成的連通間隙J，能夠?qū)⑦B通量持續(xù)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大變化到0.1mm～2.0mm。
另外，對(duì)該優(yōu)選范圍進(jìn)行詳細(xì)說明，在齒間空間S的壓縮行程P3的開始位置上，設(shè)定為基準(zhǔn)齒頂間隙的約1.3倍～10倍的范圍的連通間隙J，從該壓縮行程P3起，在排出行程P4的開始位置，成為基準(zhǔn)齒頂間隙的約1.5倍～20倍的范圍的連通間隙J。另外，在本發(fā)明中，上述連通間隙J優(yōu)選如前述那樣，能將連通量持續(xù)適當(dāng)擴(kuò)大變化到0.1mm～2.0mm，但并不特別限定于該范圍。該連通間隙J，賦予上述非接觸區(qū)域K的凹部6c的大小以各種變化，可獲得使擴(kuò)大的變化狀態(tài)或緩和或急劇的各種油泵特性。該連通間隙J的變化無論緩和還是急劇，只要使得連通間隙J相對(duì)于基準(zhǔn)齒頂間隙在大致壓縮行程P3期間連續(xù)地?cái)U(kuò)大變化即可。在圖8中，0.3mm和0.15mm的曲線，表示可變齒頂間隙的最大間隙設(shè)在壓縮行程P3結(jié)束位置的排出側(cè)(曲線右側(cè))的情況。
相對(duì)于基準(zhǔn)齒頂間隙，連通間隙J的變化傾向根據(jù)油泵而進(jìn)行各種設(shè)定。這樣，如果相對(duì)于上述的可變狀態(tài)以緩和的傾斜逐漸擴(kuò)大的曲線，使其變化量變大從而變化的傾斜變大、或者相反地使變化量變小從而變化的傾斜變小，則可根據(jù)油泵的大小和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)或特性等對(duì)該連通間隙J的變化的大小進(jìn)行各種設(shè)定。
該連通間隙J適當(dāng)設(shè)定為，在排出行程P4中，可在上述齒間空間S向排出口3的突出連通槽3c或排出口3適當(dāng)開口的范圍內(nèi)擴(kuò)大地變化、或縮小地變化。另外，也有可在排出行程P4開始前稍稍縮小變化的情況。但是，在這種情況下，由于在壓縮行程P3中縮小連通間隙J，所以，設(shè)成不會(huì)給旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向的摩擦帶來較大影響的程度的間隙。在這種情況下，優(yōu)選地，可進(jìn)行連通間隙J的最大間隙的約10％以內(nèi)的縮小變化。
另外，在上述排出口3上形成有突出連通槽3c的情況下，優(yōu)選地，在壓縮行程P3中，連通間隙J不在排出口3處連通開口。即，在齒間空間S向突出連通槽3c開口之前，僅從該齒間空間S的連通間隙J連通到排出側(cè)。
這里，對(duì)油泵的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的連通間隙J的作用進(jìn)行說明。在該齒間空間S為最大密封空間Smax時(shí)油填充在該齒間空間S內(nèi)的旋轉(zhuǎn)區(qū)域(也有在不發(fā)生氣蝕的區(qū)域內(nèi)低速旋轉(zhuǎn)的情況)中，可適當(dāng)將壓力從連通間隙J放出以不使該齒間空間S的內(nèi)壓上升過度，降低轉(zhuǎn)子的齒頂間隙處的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向的摩擦，能夠降低旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
另外，在齒間空間S為最大密封空間Smax時(shí)油難以充分填充的旋轉(zhuǎn)區(qū)域(也有在容易發(fā)生氣蝕的區(qū)域內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的情況)中，成為該齒間空間S的容積效率由于氣蝕的發(fā)生而較低的狀態(tài)，齒頂空間S的內(nèi)壓較低，使壓力流體從排出側(cè)適當(dāng)流入，從而能夠降低與排出壓力的壓力差。即，通過使與該齒間空間S先行鄰接的齒間空間S的壓力流體通過連通間隙J適當(dāng)流入，能夠降低與排出壓力的壓力差，能夠緩和由壓力差產(chǎn)生的沖擊，防止沖蝕的發(fā)生。另外，除了上述效果外，還能夠提高產(chǎn)品的耐久性。另外，能夠降低產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)功率損失，還能夠降低脈動(dòng)，降低噪音。
權(quán)利要求
1.一種次擺線型油泵，其特征在于，由具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間在吸入口與排出口之間的間隔部處開始?jí)嚎s行程，并且，所述齒間空間構(gòu)成有與處于排出行程的先行鄰接的齒間空間連通的連通間隙，該連通間隙從壓縮行程開始起到排出行程逐漸擴(kuò)大。
2.一種次擺線型油泵，其特征在于，包括具有吸入口、排出口、及位于所述吸入口與排出口之間的間隔部的轉(zhuǎn)子室，和具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子，由所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間從所述吸入口終端與排出口始端之間的所述間隔部處的封入結(jié)束起開始?jí)嚎s，并且，通過與形成在所述外轉(zhuǎn)子的齒形的齒頂部和齒根部之間的、不與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形接觸的非接觸區(qū)域，形成連通所述齒間空間與相對(duì)于該齒間空間先行鄰接的齒間空間的連通間隙，該連通間隙隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大。
3.一種次擺線型油泵，其特征在于，包括具有吸入口、排出口、及位于所述吸入口與排出口之間的間隔部的轉(zhuǎn)子室，和具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子，在所述外轉(zhuǎn)子的齒形的齒頂部和齒根部之間形成有凹陷狀的凹部，由所述內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的齒間空間形成有在所述吸入口處進(jìn)行的吸入行程、在間隔部處進(jìn)行的吸入結(jié)束行程及壓縮行程、及在排出口處進(jìn)行的排出行程，在所述壓縮行程的齒間空間與相對(duì)于該齒間空間先行鄰接且處于排出行程的齒間空間之間，形成有借助所述凹部形成的連通間隙，該連通間隙隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的次擺線型油泵，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子的齒形(6a)的非接觸區(qū)域處的外周緣的形狀為，中間呈彎頭狀地向所述齒形的內(nèi)側(cè)凹陷成彎曲狀或大致圓弧形狀。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的次擺線型油泵，其特征在于，所述連通間隙，從所述齒間空間的封入結(jié)束狀態(tài)起至少到壓縮行程結(jié)束狀態(tài)或與排出口內(nèi)交叉的狀態(tài)，持續(xù)維持?jǐn)U大。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠使耐久性提高且使排出脈動(dòng)及噪音降低，而且能夠以極簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的的次擺線型油泵。由具有次擺線齒形或大致次擺線狀齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)與外轉(zhuǎn)子(6)構(gòu)成的齒間空間(S)在吸入口(2)與排出口(3)之間的間隔部(4)處開始?jí)嚎s行程(P
文檔編號(hào)F04C2/00GK1796787SQ20051013412
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者遠(yuǎn)坂和郎, 笠原昌廣, 小野靖典, 藤木謙一, 甲斐圭一, 千賀義明, 金子敦史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山田制作所