[發明專利]內嚙合齒輪泵

有效

• 申請號: 201280024540.2
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN103562552A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 魚住真人;小菅敏行
• 申請（專利權）人: 住友電工燒結合金株式會社
• 主分類號: F04C2/10
• 分類號: F04C2/10;F04C15/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及一種包括內轉子和外轉子的內嚙合齒輪泵，該內轉子的齒廓利用余擺線而形成，該外轉子的齒廓基于內轉子的一組齒廓曲線的軌跡的包絡線而形成。具體地說，本發明涉及一種如下的內嚙合齒輪泵，即使當在高排出壓力下要求高容積效率時，該內嚙合齒輪泵也能防止對齒廓精度的管理變得困難。

背景技術

一種將泵轉子容納在外殼的轉子室內而構成的內嚙合齒輪泵用作例如用于潤滑車輛發動機或用于自動變速器（AT）的油泵，該泵轉子通過將具有n個齒的內轉子和具有（n+1）個齒的外轉子相組合并且相對于彼此偏心地設置內轉子和外轉子而形成。

下述專利文獻1中披露了這種內嚙合齒輪泵的一個實例。

在專利文獻1中披露的內嚙合齒輪泵中，首先沿著離滾動圓（其無滑動地沿著基圓滾動）的中心的距離為e的固定點的軌跡繪制余擺線。然后，將中心均在余擺線上的一組軌跡圓的包絡線用作內轉子的齒廓。

利用內轉子的一組齒廓曲線的軌跡形成外轉子的齒廓。具體而言，內轉子的中心沿著直徑為（2e+t）且中心位于外轉子的中心上的圓旋轉一圈（e是內轉子和外轉子之間的偏心量，t是在理論偏心位置處內轉子和外轉子之間的齒頂間隙），同時內轉子自轉（1/n）圈。此時，將內轉子的一組齒廓曲線的包絡線用作外轉子的齒廓。

引用列表

專利文獻

PTL1：日本已審查的實用新型登記申請公開No.6-39109

發明內容

技術問題

在內嚙合齒輪泵中，如果在高排出壓力下要求高容積效率，則需要減小上述齒頂間隙t。然而，為了在滿足這種需求的同時防止具有專利文獻1所述規格的泵中出現轉子的旋轉故障，需要以高精度管理齒廓，以避免內轉子和外轉子的齒之間發生干涉。結果，制造過程變得困難，從而影響了批量生產力和成本。

本發明的目的在于提供一種如下的齒廓形成方法：即使對于在高排出壓力下要求高容積效率的泵而言，該齒廓形成方法也允許管理適合于期望齒頂間隙范圍的齒廓精度。

技術方案

為了解決上述問題，本發明提供了一種包括具有n個齒的內轉子和具有（n+1）的齒的外轉子的內嚙合齒輪泵。所述內轉子的齒廓是直徑均為C且中心在余擺線（T）上的一組軌跡圓（13）的包絡線，當滾動圓（12）無滑動地沿著基圓（11）滾動時，沿著離所述滾動圓（12）的中心的距離為e的固定點的軌跡繪制所述余擺線。所述外轉子的齒廓是成形內轉子的一組齒廓曲線的包絡線，所述包絡線通過如下方式獲得：首先繪制所述軌跡圓（13）的直徑等于由表達式（C-t）確定的C'的所述成形內轉子，使所述成形內轉子的中心（O_I）沿著直徑為2e且中心位于所述外轉子的中心（O_O）上的圓（S）旋轉一圈，并且在旋轉過程中使所述成形內轉子自轉1/n圈。在該情況下，e表示內轉子與外轉子之間的偏心量，t表示內轉子與外轉子之間的齒頂間隙。

在這種情況下，利用以下方法確定軌跡圓直徑C。具體而言，首先基于所需的規格設定外轉子的大直徑、內轉子的小直徑和泵排量。

然后，從外轉子的大直徑和內轉子的小直徑確定滿足所需規格所必要的基圓11的直徑A。此外，確定滿足所需泵排量而必要的內轉子的齒的數目n和內轉子與外轉子之間的偏心量e。

滾動圓的直徑B等于A/n。此外，如果滾動圓的半徑（C/2）小于通過使滾動圓沿著基圓滾動而繪制的余擺線T的曲率半徑ρ，則獲得具有平滑齒表面的內轉子。通過選擇滿足所需規格的數值來確定軌跡圓的直徑C。

因為滾動圓的直徑B和軌跡圓的直徑C影響內轉子的齒廓，所以在考慮例如過往數據的同時選擇不過大或過小且能夠確保適當形狀的數值。

有益效果

在現有技術的產品中：當要基于內轉子的一組齒廓曲線的包絡線繪制外轉子的齒廓時，通過使內轉子的中心沿著直徑為（2e+t）的圓旋轉來確保齒頂間隙，這樣，由于增加到圓（內轉子的中心沿著該圓旋轉）的直徑上的t的影響導致齒之間的間隔在靠近內轉子和外轉子的齒彼此嚙合的嚙合部分是小的。齒之間的間隔朝形成于內轉子和外轉子之間的齒頂間隙部分變大。

隨著齒之間的間隔變化越來越多，齒頂之間的干涉，即旋轉故障往往更容易發生。作為避免這種干擾的對策，需要嚴格管理齒廓精度。

在本發明中，利用軌跡圓直徑為C'（=C-t）的內轉子形成外轉子的齒廓，從而確保所需的齒頂間隙t。因此，當繪制外轉子的齒廓時，不必將t的值增加到內轉子的中心旋轉所圍繞的圓上。