在2016年2月4日提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2016-019730的公開(kāi),包括其說(shuō)明書(shū)、附圖及摘要作為參照而全部包含于此。
本發(fā)明涉及通過(guò)具有次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),而將吸入到泵室內(nèi)的油從排出口向泵室外排出的油泵。
背景技術(shù):
以往,通過(guò)具有次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而將從吸入口向泵室內(nèi)吸入的油從排出口向泵室外排出的油泵被使用于液壓機(jī)器等中。在像這樣的油泵中,在形成于內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形部與外轉(zhuǎn)子的齒形部之間的齒間室與排出口連通時(shí),由于齒間室與排出口之間的壓力差,排出口的油有時(shí)成為噴流而流入齒間室。這種現(xiàn)象在油中混有大量氣泡而齒間室的壓力不充分高的狀態(tài)下齒間室與排出口連通時(shí)變得顯著。若排出口的油成為噴流而流入齒間室,則在齒間室內(nèi)的油中混有的氣泡可能會(huì)瞬間破碎,并產(chǎn)生噪音、沖刷(腐蝕)。因此,提出具備用于緩和齒間室與排出口連通時(shí)的壓力上升而抑制噪音、沖刷的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的油泵(例如,參照日本特開(kāi)2005-42689號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2006-266161號(hào)公報(bào))。
在日本特開(kāi)2005-42689號(hào)公報(bào)中記載的油泵構(gòu)成為,在形成有與吸入口及排出口連通的泵室(轉(zhuǎn)子室)的泵殼體內(nèi),以位于外轉(zhuǎn)子的齒根部的軌道圓周上的方式形成淺槽,在齒間室的容積從最大減小時(shí),齒間室經(jīng)由該淺槽而與排出口連通。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的油泵構(gòu)成為,在相比內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒根部的軌道圓靠?jī)?nèi)周側(cè)設(shè)置與排出口連通的淺槽,該淺槽經(jīng)由內(nèi)轉(zhuǎn)子的側(cè)面與殼體之間的側(cè)隙而與齒間室連通。
油泵為了例如汽車(chē)的變速器的潤(rùn)滑及動(dòng)作而被使用,在從變速箱內(nèi)的油盤(pán)吸入油的情況下,通過(guò)齒輪的旋轉(zhuǎn)等來(lái)攪拌油,由此有時(shí)在吸入的油中含有大量氣泡。在日本特開(kāi)2005-42689號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2006-266161號(hào)公報(bào)記載的油泵中,即使能夠抑制例如由于氣蝕而產(chǎn)生的氣泡的破碎所造成的不良影響(噪音、沖刷),但在吸入的油中含有大量氣泡這樣的情況下,也擔(dān)心該抑制效果不一定充分。即,擔(dān)心排出口的油成為噴流而流入齒間室,齒間室內(nèi)的壓力急劇地上升而產(chǎn)生噪音、沖刷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于提供一種油泵,其能夠提高抑制由于內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子之間的齒間室中的油的壓力急劇上升而氣泡瞬間破碎所造成的不良影響的效果。
本發(fā)明的一種方案的油泵,具備:
泵殼體,形成有與吸入口及排出口連通的泵室;
內(nèi)轉(zhuǎn)子,在外周具有多個(gè)齒形部;及
外轉(zhuǎn)子,在內(nèi)周具有數(shù)量比所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形部多的多個(gè)齒形部,且在所述外轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成多個(gè)齒間室,其中,
通過(guò)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子及所述外轉(zhuǎn)子在所述泵殼體內(nèi)嚙合并同時(shí)偏心地向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),而從所述吸入口向所述泵室吸入油,且從所述排出口向所述泵室外排出油,其中,
多個(gè)所述齒間室彼此被所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形部和所述外轉(zhuǎn)子的齒形部接近而形成的接近部劃分,
所述泵室作為向所述內(nèi)轉(zhuǎn)子及所述外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向凹陷的凹部而形成,所述吸入口及所述排出口在所述泵室的底面具有開(kāi)口,且在所述底面設(shè)置有將所述吸入口和所述排出口分隔的分隔部,
在所述排出口的所述旋轉(zhuǎn)方向的后方的端部設(shè)有外側(cè)延伸部及內(nèi)側(cè)延伸部,所述外側(cè)延伸部在相比所述外轉(zhuǎn)子的齒根圓靠?jī)?nèi)周側(cè)且相比所述外轉(zhuǎn)子的齒頂圓靠外周側(cè)向所述旋轉(zhuǎn)方向的后方延伸,所述內(nèi)側(cè)延伸部在相比所述外轉(zhuǎn)子的齒頂圓靠?jī)?nèi)周側(cè)且相比所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒根圓靠外周側(cè)向所述旋轉(zhuǎn)方向的后方延伸,
在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子及所述外轉(zhuǎn)子向所述旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí),面臨所述分隔部的所述齒間室與所述外側(cè)延伸部及所述內(nèi)側(cè)延伸部連通后,將該齒間室與所述旋轉(zhuǎn)方向的前方的另一個(gè)齒間室劃分開(kāi)的所述接近部與所述排出口的所述開(kāi)口的外緣交叉。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種油泵,其能夠提高抑制由于內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間的齒間室中的油的壓力急劇上升而氣泡瞬間破碎所造成的不良影響的效果。
附圖說(shuō)明
前述及后述的本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面的具體實(shí)施方式的說(shuō)明并參照附圖而明確,其中,相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
圖1a是本發(fā)明的實(shí)施方式的油泵的主視圖。
圖1b是圖1a的a-a線剖視圖。
圖2是表示油泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3a是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的排出口的始端部周邊的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖3b是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的排出口的始端部周邊的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖3c是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的排出口的始端部周邊的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖4是表示排出口的始端部的立體圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1~圖4來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1a、圖1b表示本發(fā)明的實(shí)施方式的油泵,圖1a為主視圖,圖1b為圖1a的a-a線剖視圖。圖2是表示油泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。該油泵1用于例如汽車(chē)的變速器中的各部分的潤(rùn)滑及動(dòng)作,從變速箱內(nèi)的油盤(pán)吸入油并將其排出。
油泵1為次擺線型的內(nèi)接式齒輪泵,且構(gòu)成具有:泵殼體10,由主體部2及蓋部3構(gòu)成;內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5,具有收容于泵殼體10的泵室100內(nèi)的次擺線齒形;及軸6,對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子4賦予旋轉(zhuǎn)力。在圖2中表示拆下蓋部3而從軸向觀察到的油泵1。
在泵殼體10的主體部2中,泵室100形成為從與蓋部3的配合面向內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)軸線o1方向凹陷的凹部。主體部2與蓋部3由多個(gè)(4個(gè))螺栓11連接,來(lái)自主體部2與蓋部3之間的間隙的油的漏出被由橡膠等彈性體構(gòu)成的密封構(gòu)件12抑制。
內(nèi)轉(zhuǎn)子4在花鍵嵌合部40與軸6不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)地連接,由于從軸6受到的旋轉(zhuǎn)力而以旋轉(zhuǎn)軸線o1為中心旋轉(zhuǎn)。軸6利用例如由鏈條、鏈輪或齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)而受到來(lái)自汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力,使內(nèi)轉(zhuǎn)子4向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向(圖2所示的箭頭a方向)旋轉(zhuǎn)。軸6貫通在蓋部3形成的貫通孔30,且前端部收容于在泵殼體10的主體部2中形成的孔部20。
而且,內(nèi)轉(zhuǎn)子4在外周具有向外方突出的多個(gè)齒形部41,且分別在周向上相鄰的兩個(gè)齒形部41之間形成有凹部42。在本實(shí)施方式中,內(nèi)轉(zhuǎn)子4具有11個(gè)齒形部41。
外轉(zhuǎn)子5為具有在泵室100的內(nèi)周面100a上滑動(dòng)的外周面5a的環(huán)狀,且在內(nèi)周具有向內(nèi)方突出的多個(gè)齒形部51。在周向上相鄰的兩個(gè)齒形部51之間分別形成有凹部52。在本實(shí)施方式中,外轉(zhuǎn)子5具有12個(gè)齒形部51。即,外轉(zhuǎn)子5具有數(shù)量比內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒形部41多1個(gè)的齒形部51。而且,外轉(zhuǎn)子5與配置在其內(nèi)部的內(nèi)轉(zhuǎn)子4嚙合,受到內(nèi)轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)力,并以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線o1偏心的旋轉(zhuǎn)軸線o2為中心在泵室100內(nèi)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸線o2與泵室100的中心軸一致。
外轉(zhuǎn)子5在與內(nèi)轉(zhuǎn)子4之間形成多個(gè)齒間室s,且以與齒數(shù)差對(duì)應(yīng)的比內(nèi)轉(zhuǎn)子4慢的速度向與內(nèi)轉(zhuǎn)子4相同的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。齒間室s通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42與外轉(zhuǎn)子5的凹部52之間的連通而形成。各個(gè)齒間室s的容積在內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒形部41與外轉(zhuǎn)子5的齒形部51較深地嚙合的部分較小,且隨著齒形部41、51的嚙合變淺而逐漸變大。多個(gè)齒間室s彼此被內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒形部41與外轉(zhuǎn)子5的齒形部51接近而形成的接近部劃分。該接近部在齒形部41、51的嚙合較深時(shí)位于凹部42、52的底部附近,且在齒形部41、51的嚙合較淺時(shí)位于齒形部41、51的齒頂部分。在以下的說(shuō)明中,有時(shí)將齒形部41、51的接近部稱(chēng)為齒頂密封部。
在泵殼體10的主體部2中形成有吸入口21及排出口22。泵室100與吸入口21及排出口22連通。吸入口21及排出口22在泵室100的底面100b具有開(kāi)口。在圖2中,將泵室100的底面100b上的吸入口21及排出口22的開(kāi)口的外緣用虛線表示。吸入口21與設(shè)置于主體部2的入口通路23連通,排出口22與設(shè)置于主體部2的出口通路24連通。
吸入口21在齒間室s的容積逐漸增大的區(qū)域與齒間室s連通。排出口22在齒間室s的容積逐漸減小的區(qū)域與齒間室s連通。而且,通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5在泵殼體10內(nèi)一邊嚙合一邊偏心地向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),而從吸入口21向泵室100內(nèi)吸入油,從排出口22向泵室100外排出油。
在吸入口21的終端部(內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)方向上的前方的端部)與排出口22的始端部(內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)方向上的后方的端部)之間的泵室100的底面100b設(shè)置有將吸入口21與排出口22分隔的分隔部25。
圖3a~圖3c是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí)的排出口22的始端部周邊的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖4是表示排出口22的始端部的立體圖。
如圖3a所示,在位于分隔部25的位置的齒間室s的油o中含有大量的氣泡b。在該氣泡b中含有從油泵1的外部經(jīng)由入口通路23及吸入口21被導(dǎo)入的氣泡、及由于油o的氣蝕而產(chǎn)生的氣泡。需要說(shuō)明的是,在油o中存在無(wú)數(shù)的細(xì)小的氣泡b,但在圖3a、圖3b、圖3c中,為了說(shuō)明的明確化,將氣泡b圖示得比實(shí)際大。
在齒間室s的內(nèi)部,由于油o受到由內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力,因而在外轉(zhuǎn)子5的凹部52中充滿油o,氣泡b偏向存在于內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42中的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)。若該氣泡b由于齒間室s中的壓力急劇上升而瞬間破碎,則產(chǎn)生較大的噪音,并且由于沖刷而損傷內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5、泵殼體10,會(huì)無(wú)法發(fā)揮預(yù)期的性能。因此,在本實(shí)施方式的油泵1中,作為用于逐漸消除氣泡b的結(jié)構(gòu),在排出口22的始端部設(shè)置有外側(cè)延伸部221及內(nèi)側(cè)延伸部222。
在圖3b中,在與旋轉(zhuǎn)軸線o1、o2平行的軸向視圖中,將內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒形部41的齒頂面與外轉(zhuǎn)子5的齒形部51的齒頂面接近而形成的接近部(齒頂密封部s1)與排出口22的開(kāi)口的外緣交叉的交叉位置用標(biāo)號(hào)p表示。而且,在圖3b中,將外轉(zhuǎn)子5的齒頂圓c0用點(diǎn)劃線表示。而且,在圖3b中,還將外轉(zhuǎn)子5的齒根圓c1及內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒根圓c2用雙點(diǎn)劃線表示。外轉(zhuǎn)子5的齒頂圓c0相當(dāng)于外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí)的作為齒形部51的前端部的齒頂部510的移動(dòng)軌跡。外轉(zhuǎn)子5的齒根圓c1相當(dāng)于外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí)的作為凹部52的最底部的齒根部520的移動(dòng)軌跡。而且,內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒根圓c2相當(dāng)于內(nèi)轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時(shí)的作為凹部42的最底部的齒根部420的移動(dòng)軌跡。
外側(cè)延伸部221在相比外轉(zhuǎn)子5的齒根圓c1靠?jī)?nèi)周側(cè)且相比外轉(zhuǎn)子5的齒頂圓c0靠外周側(cè),相比交叉位置p向內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)方向的后方延伸。內(nèi)側(cè)延伸部222在相比外轉(zhuǎn)子5的齒頂圓c0靠?jī)?nèi)周側(cè)且相比內(nèi)轉(zhuǎn)子4的齒根圓c2靠外周側(cè),相比交叉位置p向內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)方向的后方延伸。
而且,在內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí),在面臨分隔部25的齒間室s與外側(cè)延伸部221及內(nèi)側(cè)延伸部222連通后,將該齒間室s從內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)方向前方的另一個(gè)齒間室s劃分開(kāi)的齒頂密封部s1與排出口22的開(kāi)口的外緣交叉。更具體而言,在本實(shí)施方式中,在內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)時(shí),面臨分隔部25的齒間室s與外側(cè)延伸部221連通后與內(nèi)側(cè)延伸部222連通,然后齒頂密封部s1還與排出口22的外緣交叉。在此,“面臨分隔部25”是指在將泵室100內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5從與底面100b垂直的方向觀察的情況下,齒間室s的至少一部分與分隔部25重疊的情況。
如圖4所示,在本實(shí)施方式中,內(nèi)側(cè)延伸部222由內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)軸方向的深度比外側(cè)延伸部221淺的淺槽形成。與泵室100的底面100b垂直的方向(軸向)的內(nèi)側(cè)延伸部222的深度比外側(cè)延伸部221的深度淺,內(nèi)側(cè)延伸部222的深度d為例如1~2mm。由此,從內(nèi)側(cè)延伸部222流入齒間室s的油o的流量比從外側(cè)延伸部221流入齒間室s的油o的流量少。
如圖3a所示,在齒間室s的整體位于吸入口21的終端部與排出口22的始端部之間時(shí),該齒間室s中的油o的液壓比排出口22的液壓低。因此,當(dāng)齒間室s伴隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)而與外側(cè)延伸部221連通時(shí),如圖3b中的箭頭所示,油o從外側(cè)延伸部221流入齒間室s。由此,齒間室s的壓力變高而氣泡b變小,一部分的氣泡b消失(破碎)。而且,由于從外側(cè)延伸部221流入齒間室s的油o,氣泡b向內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42中的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)集聚。
接著,齒間室s伴隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)而與內(nèi)側(cè)延伸部222連通,油o從內(nèi)側(cè)延伸部222流入齒間室s。此時(shí),內(nèi)側(cè)延伸部222最初與齒間室s連通的部位為內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42中的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)。由此,向內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42中的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)集聚的氣泡b由于壓力的上升而變得更小或消失。而且,當(dāng)將齒間室s劃分的一對(duì)齒頂密封部s1中的旋轉(zhuǎn)方向前方的齒頂密封部s1通過(guò)交叉位置p時(shí),更多的油o流入齒間室s,殘存的氣泡b的大多數(shù)會(huì)消失。
此后,由于齒間室s的容積伴隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)而逐漸變小,因而齒間室s的油o向排出口22排出。
根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式,能夠得到下述的作用及效果。
(1)在齒間室s與外側(cè)延伸部221及內(nèi)側(cè)延伸部222連通,齒間室s內(nèi)的壓力由于從外側(cè)延伸部221及內(nèi)側(cè)延伸部222流入的油o而上升后,內(nèi)轉(zhuǎn)子4與外轉(zhuǎn)子5之間的齒頂密封部s1與排出口22的外緣交叉。由此,齒間室s內(nèi)的壓力的上升得到緩和,能夠抑制由于齒間室s中的油o的壓力急劇上升而氣泡b瞬間破碎所造成的不良影響(噪音、沖刷或振動(dòng)等)。更具體而言,在齒間室s與外側(cè)延伸部221連通的階段、齒間室s與內(nèi)側(cè)延伸部222連通的階段、及齒頂密封部s1與排出口22的外緣交叉而齒間室s在外側(cè)延伸部221與內(nèi)側(cè)延伸部222之間與排出口22連通的階段這3個(gè)階段中,齒間室s內(nèi)的壓力緩慢地上升。因此,能夠抑制由于氣泡b瞬間破碎而造成的不良影響(噪音、沖刷或振動(dòng)等)。
(2)而且,在本實(shí)施方式中,在齒間室s與外側(cè)延伸部221連通后,齒間室s與內(nèi)側(cè)延伸部222連通,因此能夠通過(guò)齒間室s與內(nèi)側(cè)延伸部222的連通而高效地消除由于齒間室s與外側(cè)延伸部221的連通而向內(nèi)轉(zhuǎn)子4的凹部42中的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)集聚的氣泡b。由此,能夠更加可靠地抑制由于氣泡b瞬間破碎而造成的不良影響。
(3)內(nèi)側(cè)延伸部222由內(nèi)轉(zhuǎn)子4及外轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)軸方向的深度比外側(cè)延伸部221淺的淺槽形成,因此能夠緩和從內(nèi)側(cè)延伸部222流入齒間室s的油o的勢(shì)頭。由此,能夠抑制齒間室s與內(nèi)側(cè)延伸部222連通時(shí)的氣泡b的急劇破碎。