油泵的製作方法

2023-10-31 02:44:47

專利名稱：油泵的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種油泵。
背景技術：
所謂的次擺線泵例如通常用作潤滑汽車內燃機的機油泵。
在JP10-77973A中公開的一種油泵包括內轉子，該內轉子容納 在形成於殼體內側的轉子容納部分中，並且驅動軸的旋轉經由一對延 伸部分傳遞至該內轉子，該延伸部分形成在裝配驅動軸的軸承孔處， 並且沿徑向向內的方向延伸從而彼此面對。另外，該油泵包括以如下 方式容納在轉子容納部分中的外轉子，即外轉子可以隨著內轉子的 旋轉而繞旋轉中心旋轉，外轉子的旋轉中心相對於內轉子的旋轉中心 以預定量偏心。外轉子包括與形成於內轉子上的外齒嚙合的多個內 齒，從而在其間限定出多個泵腔。於是，突起部分形成於內轉子的相 應延伸部分的一側，從而沿軸向延伸並且被插入殼體的內膛中。以如 下方式設定相應突起部分的外周面之間的長度或者直徑，即防止在 內轉子旋轉時該突起部分與殼體的內膛滑動接觸。結果，可以確保內 轉子相對於殼體的組裝性能，同時不增加內轉子旋轉時的滑動損失。
根據在JP-77973中所公開的油泵，通過將軸承孔的內表面與驅 動軸的外表面之間的間隙設定為儘可能小來實現內轉子的定位。這 樣，由於形成於容納外轉子的轉子容納部分的內表面與外轉子的外表 面之間的間隙，可以吸收由發動機的振動引起的驅動軸的可能的振 擺。
例如外轉子的旋轉中心設定為在鉛垂線上相對於內轉子的旋轉 中心以預定量偏心。於是，外轉子承受負荷，譬如從內轉子傳遞的驅 動力和工作油的液壓力。在這樣一種結構中，在驅動力較大的情況下， 例如，使外轉子沿水平方向向一側偏壓。另外，在液壓力較大的情況下，例如，使外轉子沿水平方向向另一側偏壓。因此，當使外轉子沿 彼此相反的方向偏壓的負荷同時且頻繁地出現時，在形成於轉子容納 部分的內表面與外轉子的外表面之間的間隙內頻繁地出現外轉子的 振擺。此時，在外轉子的內齒與內轉子的外齒之間會產生一種擊打聲， 譬如叮噹聲。
因此需要一種可以抑制外轉子振擺的油泵。

發明內容
根據本發明的第一方面，油泵包括殼體，其包括位於內側的 轉子容納部分；內轉子，其容納在形成於所述殼體上的轉子容納部分 中，與驅動軸一起圍繞第一旋轉中心一體地旋轉，所述內轉子包括在 外周側順次布置的多個外齒；外轉子，其容納在所述轉子容納部分中， 並且包括在內周側順次布置的多個內齒，隨著所述內轉子的旋轉，所 述外轉子以所述內齒和所述外齒相互嚙合的方式繞第二旋轉中心旋 轉，所述第二旋轉中心相對於所述第一旋轉中心以預定量偏心；以及 限制部分，其在與偏心方向垂直的方向上限制所述外轉子的動作範 圍，所述偏心方向由連接所述第一旋轉中心和所述第二旋轉中心的直 線確定。
根據上述本發明，所述外轉子的第二旋轉中心構成為相對於所 述內轉子的第一旋轉中心以所述預定量偏心。於是，在這樣結構中諸 如驅動力和液壓力等負荷施加在所述外轉子上的情況下，在與所述偏 心方向垂直的方向上會發生所述外轉子的振擺。
在上述情況下，所述外轉子在與所述偏心方向垂直的方向上的 動作範圍受到所述限制部分的限制。結果，即使在所述外轉子的振擺 很可能發生的情況下，所述外轉子的動作範圍也受限制，從而防止所 述外轉子的振擺。此時，所述外轉子的內齒與所述內轉子的外齒之間 接觸時產生的碰撞能量降低。從而，即使由於所述內齒與所述外齒之 間的接觸而產生擊打聲，也可以使所述擊打聲最小化。
優選的是，所述限制部分即為所述轉子容納部分，並且所述轉 子容納部分和所述外轉子形成為相應的形狀從而滿足表達式a〉
&Y，式中a是所述轉子容納部分沿所述偏心方向的內徑，(3是所述 轉子容納部分沿與所述偏心方向垂直的方向的內徑，而y是所述外轉 子的外徑。
所述轉子容納部分沿與所述偏心方向垂直的方向的內徑形成
為小於所述轉子容納部分沿所述偏心方向的內徑並且等於或者大於
所述外轉子的外徑。結果，所述外轉子的外表面和所述轉子容納部分 的內表面可以設置為彼此非常接近，或者設置為相互接觸。
因此，可以顯著降低由形成在所述外轉子與所述轉子容納部分 之間的間隙造成的可能的振擺。
另外優選的是，所述轉子容納部分的形狀設定為所述轉子容 納部分的內表面在與所述偏心方向垂直的方向上的面對部分各由直 線構成，而所述轉子容納部分的內表面沿所述偏心方向的面對部分各 由弧線構成。
另外優選的是，所述轉子容納部分形成為橢圓形，其中沿所述 偏心方向的內徑大於沿與所述偏心方向垂直的方向的內徑。


根據下面參照附圖進行的詳細說明可以更清楚本發明的上述和 其它的特徵以及特性，在附圖中
圖1是根據本發明實施例的油泵的主要部分的示意圖2是示出在第二旋轉中心固定的情況下第一旋轉中心的動作 範圍的示意圖；以及
圖3A和圖3B是根據本發明的另一實施例的轉子容納部分的平 面圖。
具體實施例方式
下面參照

本發明的實施例。根據該實施例，次擺線泵 例如用作潤滑汽車的內燃機的機油泵。
如圖1所示，油泵X包括內轉子IO和外轉子20，這兩個轉子 都容納在形成於殼體1內側的轉子容納部分40中。
內轉子io具有位於中心處的軸承孔13，驅動軸30裝配於軸承 孔上。在軸承孔13的內表面與驅動軸30的外表面之間形成的間隙(即 曲柄間隙(crank clearance)，該曲柄間隙通過從軸承孔13的內徑減 去驅動軸的外徑得出)通常設定為較小。因此驅動軸30容納在軸承 孔13中，由此簡化內轉子IO相對於驅動軸30的中心定位。
以如下方式在軸承孔13的附近設置均為半月形狀的一對延伸部 分13a、 13b，即沿徑向向內的方向且彼此面對地延伸。驅動軸30 的旋轉經延伸部分13a、 13b傳遞至內轉子10。內轉子10包括沿圓 周方向順次布置在外齒部分12上的多個外齒11。內轉子10與驅動 軸30 —體地繞第一旋轉中心Zl旋轉。驅動軸30的旋轉中心與第一 旋轉中心Zl —致。內轉子10的轉速例如設計為600rpm至7000rpm。
外轉子20包括沿圓周方向順次布置在內齒部分22上的多個內 齒21。隨著內轉子10的旋轉，外轉子20以如下方式圍繞相對於第 一旋轉中心Zl以預定量偏心的第二旋轉中心Z2旋轉，S卩內齒21 和外齒11相互嚙合。形成於內齒21的每個齒頂與外齒11的每個齒 頂之間的間隙(即齒頂間隙)通常設定為較小。根據該實施例，第二 旋轉中心Z2構成為相對於第一旋轉中心Zl以預定量"e"豎直地偏 心。第二旋轉中心Z2相對於第一旋轉中心Zl的偏心方向，即通過 連接第一旋轉中心Zl與第二旋轉中心Z2的直線所確定的方向，定 義為偏心方向。根據該實施例，該偏心方向由圖1中的軸線L示出。
入口 51和出口 52相對於軸線L基本上彼此對稱地布置，該軸 線連接多個泵腔2a至2i中容積最大的泵腔2e與接合部分3。當藉助 於驅動軸30沿箭頭C的方向旋轉內轉子10時，形成於內齒21與外 齒ll之間的各泵腔2a至2i的容積變化，從而從入口 51吸入並且從 出口 52排出工作油。
轉子容納部分40容納內轉子10和外轉子20。在轉子容納部分 40的內表面與外轉子20的外表面之間形成有間隙(即體間隙，該體 間隙通過從轉子容納部分40沿偏心方向的內徑(a)減去外轉子20 的外徑(Y)得到)。
外轉子20承受負荷，譬如從內轉子10傳遞的驅動力和工作油
的液壓力。在驅動力較大的情況下，例如，向與偏心方向垂直的方向
的一側偏壓外轉子20 (即圖1中的箭頭A)。另一方面，在液壓力
較高的情況下，例如，向與偏心方向垂直的方向的另一側偏壓外轉子
20 (即圖1中的箭頭B)。因此，當沿彼此相反的方向偏壓外轉子 20的驅動力和液壓力所產生的負荷同時且頻繁地施加於外轉子20上 時，在限定於轉子容納部分40的內表面與外轉子20的外表面之間的 體間隙內發生外轉子20的振擺。
根據本發明，設有一種限制裝置R(限制部分)，其用於限制 外轉子20在與偏心方向垂直的方向上的動作範圍或運動範圍，偏心 方向由連接第一旋轉中心Zl與第二旋轉中心Z2的直線確定。作為 限制裝置R的具體實施例，轉子容納部分40以如下方式構成。也就 是說，轉子容納部分40和外轉子20形成或者構成為滿足下面的表達 式1。
表達式1:formula see original document page 7式中a是轉子容納部分40沿偏心方向的內徑，(3是轉子容納部 分40沿與偏心方向垂直的方向的內徑，而Y是外轉子20的外徑。
結果，轉子容納部分40沿與偏心方向垂直的方向的內徑P形成 為小於轉子容納部分40沿偏心方向的內徑a，從而使得轉子容納部 分40具有沿與偏心方向垂直的方向直徑較小的形狀。而且，內徑p 形成為等於或者大於外轉子20的外徑Y，從而使得外轉子20可以容 納在轉子容納部分40內。
因此，當施加沿與偏心方向垂直的方向偏壓外轉子20的力時， 在外轉子20的外表面與轉子容納部分40的內表面設置為彼此非常接 近(即，|3〉Y)的情況下，外轉子20的外表面立即與轉子容納部分 40的內表面接觸。另外，在外轉子20的外表面與轉子容納部分40 的內表面接觸(p-Y)的情況下，可靠地防止外轉子20在與偏心方向 垂直的方向上的振擺。
甚至在外轉子20的振擺很可能發生的情況下，也能限制外轉子 20的動作範圍，從而防止外轉子20的振擺。在此情況下，減少了在 外轉子20的內齒21與內轉子10的外齒11之間接觸時產生的碰撞能
量。從而，即使由於內齒21與外齒11之間的接觸而產生擊打聲，也 可以使擊打聲最小化。
例如，轉子容納部分40沿偏心方向的內徑a設定為80.00mm至 80.02mm，轉子容納部分40沿與偏心方向垂直的方向的內徑p設定 為79.73mm至79.75mm，外轉子20的外徑y設定為79.70mm至 79.72mm。在此情況下，外轉子20在與偏心方向垂直的方向上的振 擺量落入O.OlOmm至0.050mm的範圍內。
根據該實施例，設置限制裝置R，其用於在施加沿與偏心方向 垂直的方向偏壓外轉子20的力的情況下限制外轉子20的動作範圍。 即使以這樣的方式限制外轉子20的動作範圍，內轉子10與外轉子 20也可以在轉子容納部分40內部平滑地旋轉，下面將詳細地說明。
圖2示出在外轉子20的第二旋轉中心Z2固定的情況下，即外 轉子20的外表面與轉子容納部分40的內表面相互接觸(p=Y)並因 此完全地限制外轉子20的動作或者運動，內轉子20的第一旋轉中心 Zl的動作或運動範圍。
如上所述，第二旋轉中心Z2在軸線L上與第一旋轉中心Zl偏 離預定量e。第一旋轉中心Zl在半徑等於預定量e且圓心與第二旋 轉中心Z2—致的圓的弧線上運動。此時，考慮齒頂間隙和曲柄間隙 (crank clearance)，第一旋轉中心Zl的動作範圍限定為陰影部分， 即動作範圍D。在圖2中，Cl表示由齒頂間隙或曲柄間隙限定的第 一旋轉中心Z1的動作範圍，而C2表示由曲柄間隙和齒頂間隙兩者 限定的第一旋轉中心Z1的動作範圍。
根據本實施例的油泵X，即使外轉子20的動作範圍在與偏心方 向垂直的方向上受到限制，內轉子10也可以在範圍D內運動，從而 實現轉子10與20之間平滑的相對旋轉。
同時，在內轉子10的運動完全受限制的假定條件下，可以以同 樣的方式得到外轉子20的第二旋轉中心Z2的動作範圍。此時，所 考慮的間隙為體間隙和齒頂間隙。
根據上述實施例，限制裝置R由轉子容納部分40構成。然而， 限制裝置R不是必須由轉子容納部分40構成，而是可以通過其它的部件實現，只要外轉子20的動作範圍在與偏心方向垂直的方向上(箭
頭A和B)受到限制即可。例如，在轉子容納部分40在平面圖中形 成為圓形的情況下，可以在體間隙內設置限制部件，從而在與偏心方 向垂直的方向上減少體間隙。結果，即使發生外轉子20的振擺，外 轉子20在與偏心方向垂直的方向上的動作範圍受到限制，從而降低 或者防止外轉子20的振擺。
此外，轉子容納部分40在平面圖中的形狀可以設定為如圖3A 中所示。也就是說，轉子容納部分40的內表面在與偏心方向垂直的 方向上的面對部分各由直線構成，而轉子容納部分40的內表面在偏 心方向上的面對部分各由弧線構成，從而使得轉子容納部分40形成 為跑道形狀。根據這樣一種結構，在成型轉子容納部分40的內部形 狀時，進行切割加工製成直線狀和弧線狀，從而簡化工藝。弧線可以 包括相同的半徑，或者由半徑彼此不同的多個弧線的組合形成。
此外，如圖3B中所示，轉子容納部分40可以形成為橢圓形， 其中沿偏心方向的內徑a長於沿與偏心方向垂直的方向的內徑P。
權利要求
1.一種油泵(X)，包括殼體(1)，其包括位於內側的轉子容納部分(40)；內轉子(10)，其容納在形成於殼體(1)的轉子容納部分(40)中，與驅動軸(30)一起圍繞第一旋轉中心(Z1)一體地旋轉，內轉子(10)包括在外周側順次布置的多個外齒(11)；外轉子(20)，其容納在轉子容納部分(40)中，並且包括在內周側順次布置的多個內齒(21)，隨著內轉子(10)的旋轉，外轉子(20)以內齒(21)和外齒(11)相互嚙合的方式繞第二旋轉中心(Z2)旋轉，第二旋轉中心(Z2)相對於第一旋轉中心(Z1)以預定量(e)偏心；以及限制部分(R)，其在與偏心方向垂直的方向上限制所述外轉子(20)的動作範圍，偏心方向由連接第一旋轉中心(Z1)和第二旋轉中心(Z2)的直線確定。
2. 如權利要求1所述的油泵(X)，其中，限制部分(R)即為 轉子容納部分(40)，並且轉子容納部分(40)和外轉子(20)形成 為相應的形狀從而滿足表達式a>(^Y，式中ct是轉子容納部分(40) 沿偏心方向的內徑，J3是轉子容納部分(40)沿與偏心方向垂直的方 向的內徑，而y是外轉子(20)的外徑。
3. 如權利要求1所述的油泵(X)，其中，轉子容納部分(40) 的形狀設定為轉子容納部分(40)的內表面在與偏心方向垂直的方 向上的面對部分各由直線構成，而轉子容納部分(40)的內表面沿偏 心方向的面對部分各由弧線構成。
4. 如權利要求1所述的油泵(X)，其中，轉子容納部分(40) 形成為橢圓形，沿偏心方向的內徑(a)大於沿與偏心方向垂直的方 向的內徑(|3)。
全文摘要
本發明公開一種油泵(X)，包括殼體(1)，其包括轉子容納部分(40)；內轉子(10)，其容納在轉子容納部分中，與驅動軸(30)一起圍繞第一旋轉中心(Z1)一體地旋轉，內轉子(10)包括在外周側順次布置的多個外齒(11)；外轉子(20)，其容納在轉子容納部分(40)中，並且包括在內周側順次布置的多個內齒(21)，隨著內轉子(10)的旋轉，外轉子以內齒(21)和外齒(11)相互嚙合的方式繞第二旋轉中心(Z2)旋轉，第二旋轉中心(Z2)相對於第一旋轉中心(Z1)以預定量(e)偏心；以及限制部分(R)，其在與偏心方向垂直的方向上限制所述外轉子(20)的動作範圍。
文檔編號F04C2/00GK101178063SQ20071016654
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月5日 優先權日2006年11月7日
發明者小野壽, 沼波晃志 申請人:愛信精機株式會社