內接齒輪式泵的製作方法

2023-10-21 03:39:02 3

內接齒輪式泵的製作方法
【專利摘要】本發明的內接齒輪式泵包括：內轉子，相對於其旋轉中心具有規定的偏心量地旋轉的外轉子，將該外轉子旋轉自如地包持並形成有至少三個凸輪突起部的外環，具有轉子室的泵殼，數量與上述凸輪突起部相同的銷，以及使上述外環擺動的操作機構。並且上述銷的位置以如下方式設定：上述外環的包持內周部的直徑中心在上述操作機構的作用下進行順延於以上述內轉子的旋轉中心為中心、以上述偏心量為半徑的軌跡圓上的移動。
【專利說明】內接齒輪式泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種內接齒輪式泵，在通過使內轉子相接的外轉子的位置相對於該內轉子變更，能夠使流體的排出量可變的泵中，能夠簡單地製造並且能夠維持高的產品精度。
【背景技術】
[0002]以往，存在由內轉子和該內轉子相接的外轉子構成的內接齒輪式泵。並且在這種內接齒輪式泵中存在如下可變容量類型的內接齒輪式泵，即、外轉子的旋轉中心在軌跡圓上移動，所述軌跡圓在相對於使內轉子的位置不動的旋轉中心偏心的位置具有旋轉中心，並且以上述內轉子的旋轉中心為中心，以上述偏心量為半徑。
[0003]該可變容量類型的內接齒輪式泵以連結內轉子的旋轉中心與外轉子的旋轉中心的線為基準線，該基準線以內轉子的旋轉中心為中心旋轉。
[0004]這種具備使外轉子沿著規定的軌跡移動的機構的內接齒輪式泵存在多種。作為其一例，針對日本國特開2012 — 132356所記載的油泵進行概述。另外，在以下的說明中，賦予部件的附圖標記為在日本國特開2012 — 132356中使用的附圖標記。
[0005]日本國特開2012— 132356所記載的油泵具備用於使外轉子13以規定的軌跡移動的調整環14。在上述油 泵的殼體I 一側設有導向槽等凹形狀部分、導向銷或突起等凸形狀部分。並且上述調整環14經由移動機構而沿著上述凹形狀部分、上述凸形狀部分等移動。
[0006]【專利文獻I】日本國特開2012- 132356號公報。
[0007]在專利文獻I所記載的油泵中存在以下所述的問題(缺點)。一般來說，油泵的殼體I是通過鋁合金的鑄造而製造的。並且如上所述，殼體I內部的上述凹形狀以及凸形狀尤其要求高的尺寸精度。即、必須為與油泵的轉子的齒形的尺寸精度大致同等的尺寸精度。具體地說，必須是±20~30 μ m程度的尺寸精度。
[0008]但是，僅通過鋁合金的鑄造(無切削加工)難以制出±20~30 μ m的尺寸精度。因此，必須對通過鋁合金的鑄造而製造出的殼體I 一側的凹形狀部、凸形狀部進行切削加工而制出高的尺寸精度。其結果，油泵非常昂貴，並且製造時間也長。
[0009]油中存在少量的雜質(異物)等。在該雜質(異物)等附著在殼體I的導向槽等凹形狀部分上的情況下，雜質等由於凹形狀而沒有洩放場所，從而持續停留在導向槽等凹形狀部分。若成為這種狀況，則在調整環14的凸形狀部分在殼體I的凹形狀部分滑動的情況下，存在被凹形狀部分的停留了雜質等的部分鉤掛，阻礙調整環的順暢移動的可能性。

【發明內容】

[0010]為此，本發明的目的(要解決的技術問題)在於，在由內轉子和該內轉子相接的外轉子構成的可變容量類型的內接齒輪式泵中，能夠使構造非常簡單，並且通過其製造高精度地精加工出製造產品。
[0011]為此，本發明人為了解決上述問題反覆進行了銳意的研究，其結果，通過使本發明的第I技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、內接齒輪式泵包括:內轉子，相對於該內轉子的旋轉中心具有規定的偏心量地旋轉的外轉子，具有將該外轉子轉自如地包持的包持內周部、並沿著外周面的圓周方向形成有至少三個凸輪突起部的外環，具有該外環擺動自如地配置在其中的轉子室的泵殼，數量與上述凸輪突起部相同、始終與該凸輪突起部抵接並且作為與上述泵殼不同的部件安裝在上述轉子室中的銷，以及使上述外環擺動的操作機構，上述銷的位置以如下方式設定:上述外環的包持內周部的直徑中心在該操作機構的作用下進行順延於以上述內轉子的旋轉中心為中心、以上述偏心量為半徑的軌跡圓上的移動。
[0012]通過使本發明的第2技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I技術方案中，在上述銷與上述凸輪突起部的抵接以及滑動中，上述銷相對於上述凸輪突起部為相同部分的點接觸。
[0013]通過使本發明的第3技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I或者第2技術方案中，上述銷是與上述凸輪突起部抵接的部分為圓弧形狀。
[0014]通過使本發明的第4技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I至第3技術方案的任一技術方案中，上述銷為圓柱形狀。
[0015]通過使本發明的第5技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I至第4技術方案的任一技術方案中，上述銷為鉄合金。
[0016]通過使本發明的第6技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I至第5技術方案的任一技術方案中，在上述銷與上述轉子室的內周側面之間設有空隙。
[0017]通過使本發明的第7技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I至第6技術方案的任一技術方案中，在上述轉子室內，為了將上述外環的擺動角度限制在規定範圍內而形成有凸輪突起部所抵接的止擋壁面部。
[0018]通過使本發明的第8技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第I技術方案中，在上述銷與上述凸輪突起部的抵接以及滑動中，上述銷相對於上述凸輪突起部一邊轉動一邊點接觸。
[0019]通過使本發明的第9技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第8技術方案中，上述銷在上述轉子室中轉動自如地安裝。
[0020]通過使本發明的第10技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，S卩、在第8技術方案中，上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為圓管形狀並轉動自如地安裝在上述支柱部上。
[0021]通過使本發明的第11技術方案為如下的內接齒輪式泵而解決了上述問題，即、在第8技術方案中，上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為滾珠軸承。
[0022]在本發明中，使外轉子移動的外環具有將外轉子旋轉自如地包持的包持內周部、並沿著外周面的圓周方向隔開間隔地形成有至少三個凸輪突起部。而且，在泵殼的轉子室中安裝有數量與上述外環的凸輪突起部相同的銷，各自的銷始終與各自的凸輪突起部抵接。
[0023]本發明由於是外環被操作機構擺動，並且外環的凸輪突起部始終與上述銷抵接的結構，所以外環能夠按照與銷抵接的凸輪突起部的形狀沿著規定的軌跡(軌跡圓)引導移動，這樣一來，能夠調整內接齒輪式泵的排出量。
[0024]通過使本發明為以上那樣的結構，外環不是被泵殼的轉子室的內周壁的凸狀部、凹狀部引導移動，而是通過形成在外環上的凸輪突起部始終與銷抵接而引導移動。而且，銷作為與泵殼不同的部件安裝在轉子室中。因此，由於銷僅安裝在轉子室的規定位置，所以外環的擺動移動非常正確地進行。
[0025]本發明不是外環被轉子室的內周壁的凸狀部、凹狀部引導移動的類型。而且，由於外環與轉子室的內周壁不接觸，所以在轉子室的內周壁的製造中無需高的尺寸精度。進而，轉子室的內周壁能夠僅通過鑄造而製造，在泵殼的內周壁的製造之際無需進行切削加工。因此，與以往所進行的那樣將殼體的內周壁切削加工成複雜的曲線相比，如本發明那樣僅正確地穿孔出用於安裝銷的孔的位置的加工格外便宜，並且精度也高，還能夠縮短製造時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1 (A)是表示本發明的內部結構的主視圖，圖1 (B)是圖1 (A)的(α)部放大圖，圖1 (C)是圖1 (A)的(β )部放大圖，圖1 (D)是圖1 (A)的(Y)部放大圖，圖1 (E)是泵殼的主視圖，圖1 (F)是圖1 (B) Yl — Yl向剖視圖；
圖2 (A)是表示外環，外轉子以及內轉子的工作狀態的放大主視圖，圖2 (B)是圖2 (A)的(ε )部放大圖；
圖3 (A)是外轉子相對於低旋轉時的內轉子位於初期基準線的狀態圖，圖3 (B)是通過外環的擺動而外轉子相對於中旋轉時的內轉子從初期基準線移動的狀態圖；
圖4 (A)是外轉子相對於中旋轉時的內轉子從初期基準線的位置移動的狀態圖、圖4(B)是通過外環的擺動而外轉子相對於高旋轉時的內轉子到達終端基準線的狀態圖；
圖5 (A)是低旋轉時的內轉子，外轉子以及外環的狀態圖，圖5 (B)是高旋轉時的內轉子，外轉子以及外環的狀態圖；
圖6是表示凸輪突起部的凸輪滑動面的結構的放大圖；
圖7 (A)是使用了其它實施方式的銷的本發明的主要部分放大主視，圖7 (B)是使用了其它實施方式的銷的本發明的主要部分放大主視圖；
圖8 (A)是使用了第2實施方式的第I類型的銷的本發明的局部省略以及截面的主要部分放大主視圖，圖8 (B)是圖8 (A)的(λ )部放大圖，圖8 (C)是圖8 (B)的Υ2 — Υ2向首丨J視圖;
圖9 (A)是使用了第2實施方式的第I類型的銷的兩變形例的本發明的局部截面的主要部分放大主視圖，圖9 (B)是圖9 (A)的Υ3 — Υ3向剖視圖，圖9 (C)是使用了第2實施方式的第2類型的銷的本發明的主要部分放大圖，圖9 (D)是使用了第2實施方式的第3類型的銷的本發明的主要部分放大圖。
[0027]附圖標記說明:
A:泵殼，1:轉子室，Is:空隙，Id:止擋壁面部，3:內轉子，4:外轉子，5:外環，51:包持內周部，52:外周面，53:凸輪突起部，6:銷，61:支柱部，62:軸環部，7:操作機構，Ρ3:(內轉子的)旋轉中心，Ρ4:(外轉子的)旋轉中心，Ρ5:(外環的)直徑中心，Q:軌跡圓，e:偏心量。
【具體實施方式】
[0028]以下，基於附圖對本發明的實施方式進行說明。本發明如圖1(A)、圖2等所示，主要由泵殼A，內轉子3，外轉子4，引導機構B，以及操作機構7構成。而且，引導機構B由外環5和銷6構成。
[0029]如圖1(A)、圖1 (E)所示，在泵殼A中形成有轉子室I和操作室2。在轉子室I的底面Ia形成有安裝泵驅動用的驅動軸的軸孔11。在該軸孔11的周圍形成有吸入埠 12和排出埠 13。在吸入埠 12與排出埠 13之間形成有間隔部。
[0030]上述間隔部形成在轉子室I內的兩個部位。上述間隔部的一方位於從吸入埠 12的終端部12b到排出埠 13的始端部13a之間，將其稱為第I間隔部14〔參照圖1 (E)〕。而且，另一方的間隔部位於從排出埠 13的終端部13b到吸入埠 12的始端部12a之間，將其稱為第2間隔部15〔參照圖1 (E)〕。
[0031]在轉子室I中內裝有內轉子3，外轉子4以及外環5〔參照圖1 (A)、圖2 (A)等〕。而且，在操作室2中安裝有構成操作機構7的部件等。上述轉子室I與上述操作室2連通。而且，上述底面Ia的周圍為內周側面lb。
[0032]內轉子3是餘擺線形狀或者大致餘擺線形狀的齒輪。另外，在本發明的說明中，內轉子3與外轉子4的旋轉方向為順時針分析。在內轉子3上形成有多個外齒31、31、…。而且，在直徑方向中心位置形成有非圓形狀的驅動軸用的軸轂孔32。驅動軸貫通該軸轂孔32中地固定。形狀與軸轂孔32大致相同的軸固定部通過壓入等固定方式固定在上述驅動軸上，驅動軸固定在內轉子3上。該內轉子3通過驅動軸的旋轉驅動而旋轉。
[0033]外轉子4形成為環狀，在其內周一側形成有多個內齒41、41、…。並且內轉子3的外齒31的數量為至少比外轉子4的內齒41的數量少一個的齒數。由內轉子3的外齒31、31、…與外轉子4的內齒41、41、…構成多個齒間空間S、S、…，上述齒數齒間空間S構成當通過上述第I間隔部 14時封閉的空間，成為最大容積的最大齒間空間Smax。
[0034]使內轉子3的旋轉中心為P3 (參照圖2)。該旋轉中心P3的位置相對於轉子室I是不動的。使外轉子4的旋轉中心為P4。並且將連結旋轉中心P3與旋轉中心P4的假想的線稱為基準線L。該基準線L被引導機構B以及操作機構7在後述的初期基準線La與終端基準線Lb之間操作，以內轉子3的旋轉中心P3為中心在圓周方向上擺動。
[0035]內轉子3的旋轉中心P3與外轉子4的旋轉中心P4是分離的，將其分離距離稱為偏心量e。該偏心量e使內轉子3與外轉子4始終維持一定的間隔地旋轉，將內齒41、41、…與外齒31、31、…的齒頂間隙維持在最佳(參照圖2)。
[0036]引導機構B起到使上述外轉子4在基準線L從初期基準線La至終端基準線Lb為止的角度Θ的範圍內擺動的作用(參照圖3至圖5)。引導機構B由外環5與銷6構成。外環5起到使上述外轉子4的旋轉中心P4擺動而使上述基準線L的角度變更的作用。外環5形成為大致圓環狀，將其內周一側稱為包持內周部51。進而，在外環5上，從外周側面向直徑外側方向突出地形成有用於被後述的操作機構7擺動的擺動操作突起部54〔參照圖1(A)、圖 3 (A)〕。
[0037]上述包持內周部51為圓形的內壁面，包持內周部51的內徑與外轉子4的外徑相同。實際上包持內周部51的內徑比外轉子4的外徑稍大，具有餘隙地插入包持內周部51與外轉子4之間，從而上述外轉子順暢地旋轉自如，但該結構也包含在相同的概念中。
[0038]即、外環5的包持內周部51的直徑中心P5構成為位置與插入到該包持內周部51的狀態的外轉子4的旋轉中心P4相一致(參照圖2)。由於在轉子室I內形成有外環5，所以外轉子4配置在包持內周部51而以穩定的狀態被支撐，並且使外環5與外轉子4經由後述的操作機構7而沿著以內轉子3的旋轉中心P3為中心、以偏心量e為半徑的軌跡圓Q擺動(參照圖3、圖4)。
[0039]外環5內裝在泵殼A的轉子室I中，成為能夠在該轉子室I內擺動的結構。因此，轉子室I相對於外環5的外形狀稍寬地形成，富裕地設有用於外轉子4擺動的空間。
[0040]外環5的擺動的軌跡確定，外環5的直徑中心P5沿著以內轉子3的旋轉中心P3為中心、以偏心量e為半徑的軌跡圓Q擺動(參照圖2)。偏心量e如上所述，是內轉子3的旋轉中心P3與外轉子4的旋轉中心P4的分離距離。並且由於上述外環5的包持內周部51的內徑與上述外轉子4的外徑大致相等，所以成為包持內周部51的直徑中心P5與插入到該包持內周部51的外轉子4的旋轉中心P4相一致的狀態。
[0041]因此，通過外環5的擺動，外轉子4的旋轉中心P4維持上述內轉子3的旋轉中心P3與偏心量e，並且沿著軌跡圓Q在旋轉中心P3的周圍擺動。這樣一來，連結旋轉中心P3與旋轉中心P4的基準線L的角度也變化(參照圖2)。
[0042]在本發明中，由於外轉子4相對於內轉子3擺動，所以在外轉子4上存在移動的初期位置和終端位置。初期位置是上述基準線L與初期基準線La相一致的狀態，在該狀態下，在由內轉子3的外齒31、31、…與外轉子4的內齒41、41、…形成的齒間空間S、S、…中，成為最大容積的最大齒間空間Smax通過上述吸入埠 12〔參照圖2 (A)、圖3 (A)〕。[0043]而且，終端位置是上述基準線L與終端基準線Lb相一致的狀態，在該狀態下，上述最大齒間空間Smax的位置通過終端基準線Lb上，在上述第I間隔部14上，最大齒間空間Smax通過〔參照圖4 (B)〕。
[0044]並且實際上是使外環5從初期位置向終端位置擺動的角度為Θ 』，初期基準線La與終端基準線Lb所成的角度為Θ。角度Θ』小於角度Θ。即、通過操作機構7使外環5的擺動操作突起部34稍稍移動，能夠在初期基準線La與終端基準線Lb的範圍內較大地變更內轉子3與外轉子4的相對角度(參照圖2)。
[0045]沿著外環5的外周面52的圓周方向，以規定間隔形成有至少三個凸輪突起部53、53、…。凸輪突起部53是與後述的銷6抵接，並且相對於銷6滑動的部位〔參照圖1、圖2(A)、圖5等〕。具體地說，在外環5的外周面52的圓周方向上大致等間隔地形成，在凸輪突起部53形成三個的情況下，以大致120度的角度形成凸輪突起部53、53、…。
[0046]凸輪突起部53相對於外周面52的圓周方向形成在規定的範圍內。該範圍與外環5擺動到最大的情況下外環5相對於銷6滑動的範圍大致相等。在凸輪突起部53上形成有凸輪滑動面53a，凸輪突起部53的凸輪滑動面53a成為沿著圓周方向從一端朝向另一端逐漸離開外周面52的傾斜面。
[0047]具體地說，凸輪滑動面53a形成近似於以外周面52為基準的餘擺線曲線的曲線。而且，也存在鄰接的凸輪突起部53、53的傾斜方向也不與圓周方向相同而是相反的情況。而且，凸輪突起部53的凸輪滑動面53a的形狀並不僅限於餘擺線曲線形狀，也有作為平坦狀的傾斜面形成的情況。上述凸輪突起部53、53、…的數量為三個，但也有形成三個以上的情況。
[0048]銷6的數量與上述外環5的凸輪突起部53的個數相同，安裝在轉子室I的底面la。多個銷6、6、…設成包圍上述外環5，並始終與各自的凸輪突起部53、53、…抵接〔參照圖2 (A、圖3至圖5〕。並且各自的銷6、6、…的位置設定成通過後述的操作機構，上述外環5的包持內周部51的直徑中心P5進行順延於以內轉子3的旋轉中心P3為中心、以偏心量e為半徑的軌跡圓Q上的移動，凸輪滑動面53a的形狀被設定。
[0049]銷6存在多個實施方式。第I實施方式的銷6使用截面為圓形的圓柱形狀、圓筒形狀或者軸。通過銷6形成為截面為圓形狀，與上述外環5的凸輪突起部53的凸輪滑動面53a抵接的部位始終為相同的部分並成為大致點接觸〔參照圖1 (A)、圖1 (B)、圖1 (C)、圖1 (D)、圖2等〕。通過使銷6與凸輪突起部53的凸輪滑動面53a的接觸為相同部分的大致點接觸，能夠使聞的尺寸精度所必須的範圍為最小。
[0050]在此，本發明中的上述點接觸指從正面觀察本發明的情況下銷6與凸輪突起部53的接觸狀態。並且該點接觸成為從本發明的正面朝向進深方向(或者從側面觀察)銷6與凸輪突起部53的接觸點線狀地連續。
[0051]換句話說，若三維地觀察銷6與凸輪突起部53的點接觸，則加上進深方向，點接觸在進深方向上連續而成為線接觸。因此，本發明中的銷6與凸輪突起部53的點接觸也包含線接觸(也包括大致線接觸)的概念。
[0052]並且本發明中從正面觀察到的點接觸狀態具體地記載在圖1 (A)至圖1 (D)，圖2(A)，圖3至圖5，圖7，圖8 (A)，圖8 (B)，圖9 (A)中。而且，本發明的從正面沿著進深方向(或者側面)直線狀的線接觸示於圖1 (F)，圖8 (C)，圖9 (B)至圖9 (D)0
[0053]也存在僅使銷6的與凸輪突起部53的凸輪滑動面53a抵接的部分為圓弧形狀的實施方式。在該實施方式中，存在與長度方向正交的截面形狀不是圓形狀，而是一部分為半圓，其它的部分為方形狀的情況〔參照圖7 (A)〕。而且，也存在銷6的與長度方向正交的截面形狀為三角形狀，從而銷6與凸輪突起部53的凸輪滑動面53a的抵接成為點接觸的情況〔參照圖7 (B)〕。
[0054]在本發明中，外環5的移動軌跡由凸輪滑動面53a的形狀決定。由於銷6是推壓部件，所以只要銷6從外環5的凸輪滑動面53a的外側被推壓即可。因此，能夠提高該銷6的形狀自由度。該銷6由與泵殼A不同的部件構成。並且在轉子室I的底面Ia形成有安裝孔Ic,通過銷6的長度方向一端被圧入機構等固定機構埋入該安裝孔Ic中，銷6被安裝在該轉子室I的底面Ia上。這樣一來，能夠以泵殼A為鑄造鋁，銷6為鐵合金的方式選擇各自不同的材質。在此，鉄合金是鋼材等。通過使泵殼A為鑄造鋁，使銷6為鋼材，能夠使裝置整體輕量化，使必須最具耐久性的銷6的強度提高。
[0055]而且，銷6與上述轉子室I的內周側面Ib是分離的，在該分離部分設有空隙Is。該空隙Is為銷6與內周側面Ib分離的部分，但為了形成該分離部分，在內周側面Ib形成有大致半圓形狀的凹壁面部Ie〔參照圖1 (B)、圖1 (C)、圖1 (D)〕。通過形成該凹壁面部le，不必擴大轉子室I的大小即能夠在各自的銷6的安裝部位構成空隙Is。
[0056]通過設有上述空隙ls，即使假設油中的雜質(異物)等附著在銷6與外環5的凸輪突起部53的抵接部位、即滑動部上，雜質(異物)也不會停留在銷6的部分，能夠抑制雜質(異物)通過空隙Is而停留。這樣一來，能夠使外環5的移動始終平滑。
[0057]而且，在轉子室I的內周側面lb，為了將外環5的擺動角度限定在規定範圍內而形成有凸輪突起部53所抵接的止擋壁面部Id。具體地說，在內周側面Ib的圓周方向上形成有成為級差的部位，但該級差部分作為止擋壁面部Id。若外環5最大限度地在圓周方向上擺動，則凸輪突起部53與止擋壁面部Id抵接，外環5不能夠繼續擺動。
[0058]在此，外環5各自的凸輪突起部53的凸輪滑動面53a的形狀根據以下的公式描畫(參照圖6)。首先，使內轉子3的旋轉中心P3為X —Y坐標上的原點、即坐標(0、0)。並且使外環5的初期位置(低旋轉時)上的凸輪滑動面53a與銷6的抵接點的坐標M為(X、y)。該坐標M為外轉子4以及外環5位於初期狀態的位置(參照圖2)，在初期基準線La上存在最大齒間空間Smax。並且基準線L從初期基準線La的位置僅移動任意的角度。若使該移動角度中的變量為0m，則坐標Mm (x』、y』)為以下所示:
任意的X』為:
X，=(x + e*cos Θ m) *cos ( Θ m*k) - (y_e*cos Θ m) *sin ( Θ m*k)
任意的V為:
y，= (x + e*cos Θ m) *cos ( Θ m*k) + (y-e*cos Θ m) *cos ( Θ m*k) + e。
[0059]並且相對於初期基準線La，角度Θ m逐漸增加，基準線L到達終端基準線Lb為止的坐標Mm (x』、y』)的移動軌跡決定凸輪突起部53的凸輪滑動面53a的形狀(參照圖6)。根據上述公式形成的凸輪滑動面53a適應於所有的三個凸輪突起部53、53、…。
[0060]外環5的旋轉角度Θ 』為:
Θ，= k Θ m
在此，k稱為縮短係數 。該縮短係數k的值越小，則越能夠增大外轉子4相對於外環5的旋轉角度的旋轉角度。具體地說，若合適的縮短係數k的值如以下所示，則
0.3 ≤ k〈l。
[0061]因此，外環5的各自的凸輪突起部53、53、…的凸輪滑動面53a、53a、…成為滿足上述公式的形狀。一邊與銷6、6、…抵接一邊擺動，外環5的直徑中心P5沿著軌跡圓Q移動〔參照圖5 (A)、圖5 (B)〕。
[0062]在此，當內轉子3與外轉子4處於初期位置時，初期基準線La通過吸入埠 12的圓周方向中間部位，在吸入埠 12,成為齒間空間S為最大的最大齒間空間Smax,在排出埠 13，成為齒間空間S為最小的最深嚙合部Smin。
[0063]而且，當內轉子3與外轉子4處於終端位置時，齒間空間S的容積為最大的最大齒間空間Smax、容積成為最小的最深嚙合部Smin向終端基準線Lb上移動。因此，在第I間隔部14，齒間空間S為最大，同時在第2間隔部15為最小。
[0064]操作機構7使用電磁閥類型、油圧閥類型等，將油壓直接施加在外環5的擺動操作突起部54上，對該擺動操作突起部54進行操作，使外環5在圓周方向上擺動。操作機構7中的閥是在閥泵殼71中安裝閥72和彈簧73，進而具有兩個流路74、75的閥〔參照圖1(A)、圖1 (E)參照〕。
[0065]上述外環5的擺動操作突起部54形成為從外周面52向直徑方向外側突出。上述擺動操作突起部54配置在與轉子室I鄰接且連通的操作室2中。
[0066]在該操作室2內，擺動操作突起部54為其寬度(圓周)方向兩側成為油的受圧面，該擺動操作突起部54成為將操作室2水密封地一分為二的構造。因此，擺動操作突起部54具備帶彈簧的密封部件55，經由該密封部件55，擺動操作突起部54水密封地區分出操作室2。
[0067]上述操作機構7的兩個流路74、75連接成分別從其它的位置連通。並且從一方的流路74或者流路75輸送油，並且使油從另一方的流路74、75流出，在操作室2內使擺動操作突起部54在圓周方向上擺動，這樣一來，外環5擺動。
[0068]接著，對本發明中的動作進行說明。在此，操作機構7為閥72在油圧的作用下工作的構造，其油圧與泵的排出圧一同變化。首先，從泵啟動後到低旋轉時，若內轉子3與外轉子4隨著驅動軸的旋轉而使相互的外齒31、31、…與內齒41、41、…嚙合地旋轉，則上述齒間空間S在吸入埠 12的前半容積擴大，在通過了吸入埠 2的後半以及第I間隔部14後，容積收縮，通過這種使容積變化而進行泵作用。
[0069]並且在泵啟動前或者剛啟動後的泵排出圧為零或者非常低的情況下，表示外轉子4相對於內轉子3的旋轉中心P3的位置的基準線L處於初期位置線La。這樣一來，在內轉子3與外轉子4的初期位置狀態下，泵排出量為最小〔參照圖3 (A)、圖5 (A)〕。
[0070]若隨著泵轉速的増加而成為中旋轉狀態，泵排出圧上升，則操作機構7發揮作用，油從流路75向操作室2流動，外環5開始向與內轉子3和外轉子4的旋轉相同的方向(在本發明中為順時針的方向)擺動〔參照圖3 (B)、圖4 (A)〕。這樣一來，基準線L從初期基準線La移動角度Θ m，逐漸接近終端基準線Lb。角度Θ m為變量。
[0071]並且若成為基準線L到達終端基準線Lb的高旋轉狀態，則最大齒間空間Smax的通過位置為第I間隔部14上的位置〔參照圖4 (B)、圖5 (B)〕。並且以齒間空間S的容積為最大的狀態通過第I間隔部14〔參照圖4(B)〕。因此，在成為了基準線L與終端基準線Lb相一致的高旋轉的狀態下，泵排出量為最大〔參照圖5 (B)〕。
[0072]在本發明中，旋轉自如地插入了外轉子4的外環5在操作機構7的作用下在轉子室I內擺動。在此，外環5在操作機構7的作用下沿轉子室I的大致切線方向移動，由操作機構7擺動的角度(角度Θ』)小。但是，外環5自身是包持內周部51的直徑中心P5沿著以內轉子3的旋轉中心P3為中心、以偏心量e為半徑的軌跡圓Q移動。
[0073]因此，除了上述操作機構7進行的轉子室I的切線方向上的移動之外，外環5的包持內周部51的直徑中心P5也沿著軌跡圓Q進行上下方向的移動，插入到外環5中的外轉子4能夠以比外環5被操作機構7擺動的角度Θ 』大的角度Θ使外轉子4的旋轉中心P4移動〔參照圖2 (A)、圖5 (A)〕。
[0074]通過該大的移動，在初期位置的狀態下，在第I間隔部14，內轉子3與外轉子4形成的齒間空間S小，但隨著成為高旋轉，其相位偏離，第I間隔部14的齒間空間S以最大狀態通過。即、這樣一來，隨著轉速的増加，初期基準線La的齒間空間S在朝向終端基準線Lb的期間増加，在終端基準線Lb成為最大狀態，能夠使泵相對於轉速的排出量増加。
[0075]而且，在轉子室I中設有以規定間隔對外環5彈性施力的擠壓部件16〔參照圖1(A)、圖2 (A)〕。該擠壓部件16為在彈簧16b的作用下擠壓頭部16a對外環5的外周面52彈性施力，使與各自的凸輪突起部53、53、…相對應的銷6、6、…的抵接部位的抵接圧力大致相等，外環5能夠順暢地擺動的結構。而且具有將油密封的功能。
[0076]另外，在本發明中，雖沒有特別地圖示，但也有具備用於覆蓋上述泵殼A的轉子室I的罩部件，銷6安裝在該罩部件上的情況。
[0077]接著，基於圖8以及圖9對銷6的第2實施方式進行說明。該第2實施方式的銷6是在與上述外環5的凸輪突起部53的抵接以及滑動上，銷6相對於上述凸輪突起部53轉動並為點接觸。[0078]S卩、當通過與外環5的凸輪突起部53抵接並且外環5的擺動，凸輪突起部53的凸輪滑動面53a相對於銷6滑動時，有因銷6的外周部分轉動而相互為點接觸的情況。
[0079]在該銷6的第2實施方式也存在多種類型，從其第I類型開始說明。銷6由支柱部61和軸環部62構成〔參照圖8以及圖9 (A)、圖9 (B)〕。支柱部61的軸端通過壓入等固定方式固定安裝在上述轉子室I的安裝孔Ic中，軸環部62轉動自如地安裝在支柱部61從底面Ia突出的部分上。
[0080]該軸環部62是形成為內部為中空的大致圓形管狀的部件，其內徑形成得比支柱部61的外徑大，成為軸環部62相對於支柱部61轉動自如的結構。這樣一來，若通過外環5的擺動，凸輪突起部53相對於銷6的軸環部62滑動，則該軸環部62 —邊旋轉一邊擠壓凸輪突起部53。
[0081]上述軸環部62的內徑為相對於支柱部61的外徑具有餘量的大小，在軸環部62的內周側與支柱部61的外周側之間產生比較大的間隙(參照圖8)。這樣一來，軸環部62能夠順暢地轉動。
[0082]而且，第I類型的銷6存在變形例，上述軸環部62的內徑為相對於支柱部61的外徑稍大的程度〔參照圖9 (A)、圖9 (B)〕。軸環部62的旋轉中心為與支柱部61的直徑中心大致相同的位置。這樣一來，謀求了省空間化。
[0083]接著，在銷6的第2類型中，與第2類型同樣由支柱部61和軸環部62構成，該軸環部62為滾珠軸承(ball bearing)〔參照圖9 (C)〕。即、作為滾珠軸承的軸環部62原封不動地安裝在支柱部61上。
[0084]銷6的第3類型為在上述轉子室I中旋轉自如地安裝〔參照圖9(D)〕。具體地說，銷6的長度方向一端部插入形成在上述轉子室I的底面Ia上的安裝孔Ic中並轉動自如。這樣一來，若通過外環5的擺動，凸輪突起部53的凸輪滑動面53a相對於銷6滑動，則該銷6 一邊旋轉一邊支撐凸輪突起部53。
[0085]而且，在該類型中，通過銷6為使向轉子室I的安裝孔Ic插入的部分的軸徑為小直徑軸部63，使從底面Ia突出的部分為大直徑軸部64的帶級差的軸形狀，銷6能夠以非常穩定的狀態安裝在轉子室I中。在這種情況下，與外環5的凸輪突起部53抵接的銷6的部位為大直徑軸部64。
[0086]實施方式的概要
對本發明的其它的實施方式的概要進行描述。在第2實施方式中，由於在銷與凸輪突起部的抵接以及滑動中，銷以相同部分相對於凸輪突起部點接觸，所以需要精度的僅是接觸的一個部位，能夠使製造以及檢查時間為最小。
[0087]在本發明的第3實施方式中，由於通過使銷與凸輪突起部抵接的部分為圓弧形狀，即使銷與凸輪突起部的抵接的角度稍有變化也作為圓弧狀的面始終為點接觸，所以接觸的方式始終不變，能夠進行穩定的控制。
[0088]在本發明的第4實施方式中，通過使銷為圓柱形狀，能夠使安裝銷的安裝孔的結構為最簡單的圓形狀，能夠廉價地提供。在本發明的第5實施方式中，通過使銷為鉄合金，即使泵殼是通過鋁鑄造而製造的，通過僅使銷為鉄合金，能夠使磨損嚴重的部分牢固且具有耐久性。
[0089]在本發明的第6實施方式中，由於是在上述銷與上述轉子室的內周側面之間設有空隙的結構，所以通過上述空隙，即使假設油中的雜質(異物)等附著在銷的滑動部上，雜質(異物)也不會停留而向泵殼的內周側面與銷之間的空隙部流動，能夠抑制雜質(異物)停留在銷的滑動部。
[0090]在本發明的第7實施方式中，由於在轉子室內為了將外環的擺動角度限制在規定範圍內而形成有凸輪突起部所抵接的止擋壁面部，所以外環能夠在規定的擺動範圍內可靠地工作。
[0091]在本發明的第8實施方式中，由於在上述銷與上述凸輪突起部的抵接以及滑動中，上述銷相對於上述凸輪突起部轉動並且點接觸，所以銷自身追隨著外環各自的凸輪突起部的凸輪滑動面的角度變化而轉動。這樣一來，由於在銷與凸輪突起部的抵接上不是相同部位的滑動，所以耐磨損性提高，泵的耐久性也提高。
[0092]在本發明的第9實施方式中，上述銷在上述轉子室中轉動自如地安裝。根據這種最簡單的結構，能夠使銷轉動自如。在本發明的第10實施方式中，由於上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為圓管形狀，並轉動自如安裝在上述支柱部上，所以軸環部的轉動動作順暢，使外環與凸輪突起部的滑動性良好，格外地提高了耐磨損性。
[0093]在本發明的第11實施方式中，上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為滾珠軸承。這樣一來，軸環部的轉動非常順暢，不僅能夠提高耐磨損性，而且能夠減小滑動時產生的聲音。
【權利要求】
1.一種內接齒輪式泵，其特徵在於，包括:內轉子，相對於該內轉子的旋轉中心具有規定的偏心量地旋轉的外轉子，具有將該外轉子旋轉自如地包持的包持內周部、並沿著外周面的圓周方向形成有至少三個凸輪突起部的外環，具有該外環擺動自如地配置在其中的轉子室的泵殼，數量與上述凸輪突起部相同、始終與該凸輪突起部抵接並且作為與上述泵殼不同的部件安裝在上述轉子室中的銷，以及使上述外環擺動的操作機構，上述銷的位置以如下方式設定:上述外環的包持內周部的直徑中心在該操作機構的作用下進行順延於以上述內轉子的旋轉中心為中心、以上述偏心量為半徑的軌跡圓上的移動。
2.如權利要求1所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，在上述銷與上述凸輪突起部的抵接以及滑動中，上述銷相對於上述凸輪突起部為相同部分的點接觸。
3.如權利要求1或2所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷是與上述凸輪突起部抵接的部分為圓弧形狀。
4.如權利要求1至3中任一項所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷為圓柱形狀。
5.如權利要求1至4中任一項所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷為鉄合金。
6.如權利要求1至5中任一項所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，在上述銷與上述轉子室的內周側面之間設有空隙。
7.如權利要求1至6中任一項所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，在上述轉子室內，為了將上述外環的擺動角度限制在規定範圍內而形成有凸輪突起部所抵接的止擋壁面部。
8.如權利要求1所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，在上述銷與上述凸輪突起部的抵接以及滑動中，上述銷相對於上述凸輪突起部一邊轉動一邊點接觸。
9.如權利要求8所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷在上述轉子室中轉動自如地安裝。
10.如權利要求8所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為圓管形狀並轉動自如地安裝在上述支柱部上。
11.如權利要求8所述的內接齒輪式泵，其特徵在於，上述銷由支柱部和軸環部構成，該軸環部為滾珠軸承。
【文檔編號】F04C2/10GK103850928SQ201310614440
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】井筒正人, 渡邊貴俊, 宮島淳一, 小杉泰裕, 山根廣介 申請人:株式會社山田製作所