CN107035682A - 油泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油泵，其能够提高抑制由于内转子及外转子之间的齿间室中的油的压力急剧上升而气泡瞬间破碎所造成的不良影响的效果。在通过内转子及外转子的旋转而从吸入口向泵室吸入油，从排出口向泵室外排出油的油泵中，排出口具有外侧延伸部及内侧延伸部，在面临将吸入口与排出口分隔的分隔部的齿间室与外侧延伸部及内侧延伸部连通后，将齿间室划分开的齿顶密封部与排出口的开口的外缘交叉，所述外侧延伸部在相比外转子的齿根圆靠内周侧且相比外转子的齿顶圆靠外周侧，所述内侧延伸部在相比外转子的齿顶圆靠内周侧且相比内转子的齿根圆靠外周侧。

Description

油泵
在2016年2月4日提出的日本专利申请2016-019730的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。
技术领域
本发明涉及通过具有次摆线齿形的内转子及外转子的旋转，而将吸入到泵室内的油从排出口向泵室外排出的油泵。
背景技术
以往，通过具有次摆线齿形的内转子及外转子的旋转而将从吸入口向泵室内吸入的油从排出口向泵室外排出的油泵被使用于液压机器等中。在像这样的油泵中，在形成于内转子的齿形部与外转子的齿形部之间的齿间室与排出口连通时，由于齿间室与排出口之间的压力差，排出口的油有时成为喷流而流入齿间室。这种现象在油中混有大量气泡而齿间室的压力不充分高的状态下齿间室与排出口连通时变得显著。若排出口的油成为喷流而流入齿间室，则在齿间室内的油中混有的气泡可能会瞬间破碎，并产生噪音、冲刷(腐蚀)。因此，提出具备用于缓和齿间室与排出口连通时的压力上升而抑制噪音、冲刷的产生的结构的油泵(例如，参照日本特开2005-42689号公报、日本特开2006-266161号公报)。
在日本特开2005-42689号公报中记载的油泵构成为，在形成有与吸入口及排出口连通的泵室(转子室)的泵壳体内，以位于外转子的齿根部的轨道圆周上的方式形成浅槽，在齿间室的容积从最大减小时，齿间室经由该浅槽而与排出口连通。
在专利文献2中记载的油泵构成为，在相比内转子的齿根部的轨道圆靠内周侧设置与排出口连通的浅槽，该浅槽经由内转子的侧面与壳体之间的侧隙而与齿间室连通。
油泵为了例如汽车的变速器的润滑及动作而被使用，在从变速箱内的油盘吸入油的情况下，通过齿轮的旋转等来搅拌油，由此有时在吸入的油中含有大量气泡。在日本特开2005-42689号公报、日本特开2006-266161号公报记载的油泵中，即使能够抑制例如由于气蚀而产生的气泡的破碎所造成的不良影响(噪音、冲刷)，但在吸入的油中含有大量气泡这样的情况下，也担心该抑制效果不一定充分。即，担心排出口的油成为喷流而流入齿间室，齿间室内的压力急剧地上升而产生噪音、冲刷。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种油泵，其能够提高抑制由于内转子及外转子之间的齿间室中的油的压力急剧上升而气泡瞬间破碎所造成的不良影响的效果。
本发明的一种方案的油泵，具备：
泵壳体，形成有与吸入口及排出口连通的泵室；
内转子，在外周具有多个齿形部；及
外转子，在内周具有数量比所述内转子的齿形部多的多个齿形部，且在所述外转子与所述内转子之间形成多个齿间室，其中，
通过所述内转子及所述外转子在所述泵壳体内啮合并同时偏心地向规定的旋转方向旋转，而从所述吸入口向所述泵室吸入油，且从所述排出口向所述泵室外排出油，其中，
多个所述齿间室彼此被所述内转子的齿形部和所述外转子的齿形部接近而形成的接近部划分，
所述泵室作为向所述内转子及所述外转子的旋转轴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开口，且在所述底面设置有将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转方向的后方的端部设有外侧延伸部及内侧延伸部，所述外侧延伸部在相比所述外转子的齿根圆靠内周侧且相比所述外转子的齿顶圆靠外周侧向所述旋转方向的后方延伸，所述内侧延伸部在相比所述外转子的齿顶圆靠内周侧且相比所述内转子的齿根圆靠外周侧向所述旋转方向的后方延伸，
在所述内转子及所述外转子向所述旋转方向旋转时，面临所述分隔部的所述齿间室与所述外侧延伸部及所述内侧延伸部连通后，将该齿间室与所述旋转方向的前方的另一个齿间室划分开的所述接近部与所述排出口的所述开口的外缘交叉。
根据本发明，能够提供一种油泵，其能够提高抑制由于内转子与外转子之间的齿间室中的油的压力急剧上升而气泡瞬间破碎所造成的不良影响的效果。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。
图1A是本发明的实施方式的油泵的主视图。
图1B是图1A的A-A线剖视图。
图2是表示油泵的内部结构的结构图。
图3A是表示内转子及外转子旋转时的排出口的始端部周边的动作说明图。
图3B是表示内转子及外转子旋转时的排出口的始端部周边的动作说明图。
图3C是表示内转子及外转子旋转时的排出口的始端部周边的动作说明图。
图4是表示排出口的始端部的立体图。
具体实施方式
参照图1～图4来说明本发明的实施方式。图1A、图1B表示本发明的实施方式的油泵，图1A为主视图，图1B为图1A的A-A线剖视图。图2是表示油泵的内部结构的结构图。该油泵1用于例如汽车的变速器中的各部分的润滑及动作，从变速箱内的油盘吸入油并将其排出。
油泵1为次摆线型的内接式齿轮泵，且构成具有：泵壳体10，由主体部2及盖部3构成；内转子4及外转子5，具有收容于泵壳体10的泵室100内的次摆线齿形；及轴6，对内转子4赋予旋转力。在图2中表示拆下盖部3而从轴向观察到的油泵1。
在泵壳体10的主体部2中，泵室100形成为从与盖部3的配合面向内转子4及外转子5的旋转轴线O1方向凹陷的凹部。主体部2与盖部3由多个(4个)螺栓11连接，来自主体部2与盖部3之间的间隙的油的漏出被由橡胶等弹性体构成的密封构件12抑制。
内转子4在花键嵌合部40与轴6不能相对旋转地连接，由于从轴6受到的旋转力而以旋转轴线O1为中心旋转。轴6利用例如由链条、链轮或齿轮机构构成的驱动力传递机构而受到来自汽车的发动机等驱动源的驱动力，使内转子4向规定的旋转方向(图2所示的箭头A方向)旋转。轴6贯通在盖部3形成的贯通孔30，且前端部收容于在泵壳体10的主体部2中形成的孔部20。
而且，内转子4在外周具有向外方突出的多个齿形部41，且分别在周向上相邻的两个齿形部41之间形成有凹部42。在本实施方式中，内转子4具有11个齿形部41。
外转子5为具有在泵室100的内周面100a上滑动的外周面5a的环状，且在内周具有向内方突出的多个齿形部51。在周向上相邻的两个齿形部51之间分别形成有凹部52。在本实施方式中，外转子5具有12个齿形部51。即，外转子5具有数量比内转子4的齿形部41多1个的齿形部51。而且，外转子5与配置在其内部的内转子4啮合，受到内转子4的旋转力，并以相对于旋转轴线O1偏心的旋转轴线O2为中心在泵室100内旋转。旋转轴线O2与泵室100的中心轴一致。
外转子5在与内转子4之间形成多个齿间室S，且以与齿数差对应的比内转子4慢的速度向与内转子4相同的旋转方向旋转。齿间室S通过内转子4的凹部42与外转子5的凹部52之间的连通而形成。各个齿间室S的容积在内转子4的齿形部41与外转子5的齿形部51较深地啮合的部分较小，且随着齿形部41、51的啮合变浅而逐渐变大。多个齿间室S彼此被内转子4的齿形部41与外转子5的齿形部51接近而形成的接近部划分。该接近部在齿形部41、51的啮合较深时位于凹部42、52的底部附近，且在齿形部41、51的啮合较浅时位于齿形部41、51的齿顶部分。在以下的说明中，有时将齿形部41、51的接近部称为齿顶密封部。
在泵壳体10的主体部2中形成有吸入口21及排出口22。泵室100与吸入口21及排出口22连通。吸入口21及排出口22在泵室100的底面100b具有开口。在图2中，将泵室100的底面100b上的吸入口21及排出口22的开口的外缘用虚线表示。吸入口21与设置于主体部2的入口通路23连通，排出口22与设置于主体部2的出口通路24连通。
吸入口21在齿间室S的容积逐渐增大的区域与齿间室S连通。排出口22在齿间室S的容积逐渐减小的区域与齿间室S连通。而且，通过内转子4及外转子5在泵壳体10内一边啮合一边偏心地向规定的旋转方向旋转，而从吸入口21向泵室100内吸入油，从排出口22向泵室100外排出油。
在吸入口21的终端部(内转子4及外转子5的旋转方向上的前方的端部)与排出口22的始端部(内转子4及外转子5的旋转方向上的后方的端部)之间的泵室100的底面100b设置有将吸入口21与排出口22分隔的分隔部25。
图3A～图3C是表示内转子4及外转子5旋转时的排出口22的始端部周边的动作说明图。图4是表示排出口22的始端部的立体图。
如图3A所示，在位于分隔部25的位置的齿间室S的油O中含有大量的气泡B。在该气泡B中含有从油泵1的外部经由入口通路23及吸入口21被导入的气泡、及由于油O的气蚀而产生的气泡。需要说明的是，在油O中存在无数的细小的气泡B，但在图3A、图3B、图3C中，为了说明的明确化，将气泡B图示得比实际大。
在齿间室S的内部，由于油O受到由内转子4及外转子5的旋转所产生的离心力，因而在外转子5的凹部52中充满油O，气泡B偏向存在于内转子4的凹部42中的旋转方向前方侧。若该气泡B由于齿间室S中的压力急剧上升而瞬间破碎，则产生较大的噪音，并且由于冲刷而损伤内转子4及外转子5、泵壳体10，会无法发挥预期的性能。因此，在本实施方式的油泵1中，作为用于逐渐消除气泡B的结构，在排出口22的始端部设置有外侧延伸部221及内侧延伸部222。
在图3B中，在与旋转轴线O1、O2平行的轴向视图中，将内转子4的齿形部41的齿顶面与外转子5的齿形部51的齿顶面接近而形成的接近部(齿顶密封部S1)与排出口22的开口的外缘交叉的交叉位置用标号P表示。而且，在图3B中，将外转子5的齿顶圆C0用点划线表示。而且，在图3B中，还将外转子5的齿根圆C1及内转子4的齿根圆C2用双点划线表示。外转子5的齿顶圆C0相当于外转子5旋转时的作为齿形部51的前端部的齿顶部510的移动轨迹。外转子5的齿根圆C1相当于外转子5旋转时的作为凹部52的最底部的齿根部520的移动轨迹。而且，内转子4的齿根圆C2相当于内转子4旋转时的作为凹部42的最底部的齿根部420的移动轨迹。
外侧延伸部221在相比外转子5的齿根圆C1靠内周侧且相比外转子5的齿顶圆C0靠外周侧，相比交叉位置P向内转子4及外转子5的旋转方向的后方延伸。内侧延伸部222在相比外转子5的齿顶圆C0靠内周侧且相比内转子4的齿根圆C2靠外周侧，相比交叉位置P向内转子4及外转子5的旋转方向的后方延伸。
而且，在内转子4及外转子5旋转时，在面临分隔部25的齿间室S与外侧延伸部221及内侧延伸部222连通后，将该齿间室S从内转子4及外转子5的旋转方向前方的另一个齿间室S划分开的齿顶密封部S1与排出口22的开口的外缘交叉。更具体而言，在本实施方式中，在内转子4及外转子5旋转时，面临分隔部25的齿间室S与外侧延伸部221连通后与内侧延伸部222连通，然后齿顶密封部S1还与排出口22的外缘交叉。在此，“面临分隔部25”是指在将泵室100内的内转子4及外转子5从与底面100b垂直的方向观察的情况下，齿间室S的至少一部分与分隔部25重叠的情况。
如图4所示，在本实施方式中，内侧延伸部222由内转子4及外转子5的旋转轴方向的深度比外侧延伸部221浅的浅槽形成。与泵室100的底面100b垂直的方向(轴向)的内侧延伸部222的深度比外侧延伸部221的深度浅，内侧延伸部222的深度d为例如1～2mm。由此，从内侧延伸部222流入齿间室S的油O的流量比从外侧延伸部221流入齿间室S的油O的流量少。
如图3A所示，在齿间室S的整***于吸入口21的终端部与排出口22的始端部之间时，该齿间室S中的油O的液压比排出口22的液压低。因此，当齿间室S伴随着内转子4及外转子5的旋转而与外侧延伸部221连通时，如图3B中的箭头所示，油O从外侧延伸部221流入齿间室S。由此，齿间室S的压力变高而气泡B变小，一部分的气泡B消失(破碎)。而且，由于从外侧延伸部221流入齿间室S的油O，气泡B向内转子4的凹部42中的旋转方向前方侧集聚。
接着，齿间室S伴随着内转子4及外转子5的旋转而与内侧延伸部222连通，油O从内侧延伸部222流入齿间室S。此时，内侧延伸部222最初与齿间室S连通的部位为内转子4的凹部42中的旋转方向前方侧。由此，向内转子4的凹部42中的旋转方向前方侧集聚的气泡B由于压力的上升而变得更小或消失。而且，当将齿间室S划分的一对齿顶密封部S1中的旋转方向前方的齿顶密封部S1通过交叉位置P时，更多的油O流入齿间室S，残存的气泡B的大多数会消失。
此后，由于齿间室S的容积伴随着内转子4及外转子5的旋转而逐渐变小，因而齿间室S的油O向排出口22排出。
根据以上说明的实施方式，能够得到下述的作用及效果。
(1)在齿间室S与外侧延伸部221及内侧延伸部222连通，齿间室S内的压力由于从外侧延伸部221及内侧延伸部222流入的油O而上升后，内转子4与外转子5之间的齿顶密封部S1与排出口22的外缘交叉。由此，齿间室S内的压力的上升得到缓和，能够抑制由于齿间室S中的油O的压力急剧上升而气泡B瞬间破碎所造成的不良影响(噪音、冲刷或振动等)。更具体而言，在齿间室S与外侧延伸部221连通的阶段、齿间室S与内侧延伸部222连通的阶段、及齿顶密封部S1与排出口22的外缘交叉而齿间室S在外侧延伸部221与内侧延伸部222之间与排出口22连通的阶段这3个阶段中，齿间室S内的压力缓慢地上升。因此，能够抑制由于气泡B瞬间破碎而造成的不良影响(噪音、冲刷或振动等)。
(2)而且，在本实施方式中，在齿间室S与外侧延伸部221连通后，齿间室S与内侧延伸部222连通，因此能够通过齿间室S与内侧延伸部222的连通而高效地消除由于齿间室S与外侧延伸部221的连通而向内转子4的凹部42中的旋转方向前方侧集聚的气泡B。由此，能够更加可靠地抑制由于气泡B瞬间破碎而造成的不良影响。
(3)内侧延伸部222由内转子4及外转子5的旋转轴方向的深度比外侧延伸部221浅的浅槽形成，因此能够缓和从内侧延伸部222流入齿间室S的油O的势头。由此，能够抑制齿间室S与内侧延伸部222连通时的气泡B的急剧破碎。

Claims (3)

1.一种油泵，具备：
泵壳体，形成有与吸入口及排出口连通的泵室；
内转子，在外周具有多个齿形部；及
外转子，在内周具有数量比所述内转子的齿形部多的多个齿形部，且在所述外转子与所述内转子之间形成多个齿间室，其中，
通过所述内转子及所述外转子在所述泵壳体内啮合并同时偏心地向规定的旋转方向旋转，而从所述吸入口向所述泵室吸入油，且从所述排出口向所述泵室外排出油，其中，
多个所述齿间室彼此被所述内转子的齿形部和所述外转子的齿形部接近而形成的接近部划分，
所述泵室作为向所述内转子及所述外转子的旋转轴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开口，且在所述底面设有将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转方向的后方的端部设有外侧延伸部及内侧延伸部，所述外侧延伸部在相比所述外转子的齿根圆靠内周侧且相比所述外转子的齿顶圆靠外周侧向所述旋转方向的后方延伸，所述内侧延伸部在相比所述外转子的齿顶圆靠内周侧且相比所述内转子的齿根圆靠外周侧向所述旋转方向的后方延伸，
在所述内转子及所述外转子向所述旋转方向旋转时，面临所述分隔部的所述齿间室与所述外侧延伸部及所述内侧延伸部连通后，将该齿间室与所述旋转方向的前方的另一个齿间室划分开的所述接近部与所述排出口的所述开口的外缘交叉。
2.根据权利要求1所述的油泵，其中，
所述内转子及所述外转子向所述旋转方向旋转时，面临所述分隔部的所述齿间室在与所述外侧延伸部连通后与所述内侧延伸部连通，
然后，将该齿间室与所述另一个齿间室划分开的所述接近部与所述排出口的所述开口的外缘交叉。
3.根据权利要求1或2所述的油泵，其中，
所述内侧延伸部由所述内转子及所述外转子的旋转轴方向的深度比所述外侧延伸部浅的浅槽形成。
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