專利名稱：油泵轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油泵轉(zhuǎn)子，其利用內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間形成的腔室的容積變化而吸入、排出流體。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n(n為自然數(shù))個外齒；外轉(zhuǎn)子，其形成與該外齒嚙合的n+1個內(nèi)齒；以及殼體，其形成吸入流體的吸入口及排出流體的排出口，通過使內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，外齒與內(nèi)齒嚙合而使外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用兩個轉(zhuǎn)子之間形成的多個腔室的容積變化而吸入、排出流體。
腔室在其旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)和后側(cè)，通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒分別接觸而單獨地分隔，同時將兩側(cè)面由殼體分隔，由此構(gòu)成獨立的流體輸送室。而且，各腔室在外齒和內(nèi)齒嚙合的過程的途中，在容積成為最小后，沿吸入口移動時使容積擴大而吸入流體，在容積成為最大后，沿排出口移動時使容積減少而排出流體。
具有上述結(jié)構(gòu)的油泵，由于小型且構(gòu)造簡單，所以廣泛應(yīng)用于汽車的潤滑油用泵或自動變速器用油泵等。在搭載于汽車的情況下，作為油泵的驅(qū)動單元，是在發(fā)動機的曲軸上直接連結(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)子而利用發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的曲軸直接連結(jié)驅(qū)動。
當前公開了各種油泵類型，包括使用使齒形由擺線曲線形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的類型(例如，參照專利文獻1)；使用使齒形由在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子的類型(例如，參照專利文獻2)；或者使用使齒形由彼此相接的2個圓弧形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的類型(例如，參照專利文獻3)；以及使用將上述各類型的齒形進行修正后的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的油泵。
近來，由于伴隨發(fā)動機的氣門系統(tǒng)可變化或高輸出化而追加活塞冷卻用噴油嘴等，存在油泵的排出容量增加的傾向。另一方面，為了從節(jié)省燃料費用的觀點出發(fā)而減少發(fā)動機的摩擦，要求油泵主體小型化·小直徑化。通常，為了增加油泵的排出量要減少齒數(shù)，但由于在齒數(shù)少的油泵中，每一個腔室的排出量較多，所以脈動變大，產(chǎn)生由于泵體等的振動而產(chǎn)生噪聲的問題點。
作為使脈動變小而抑制噪聲的方法，通常采用使齒數(shù)增多的方法，但由于在理論上，在利用擺線曲線等形成的齒形中，如果齒數(shù)增多則排出量減少，所以為了確保必要的排出量，不得不使轉(zhuǎn)子的外徑增大，或使軸方向的厚度增大，其結(jié)果，導(dǎo)致大型化、重量增加或摩擦增加等問題。
專利文獻1日本國特開2005-076563號公報 專利文獻2日本國特開平09-256963號公報 專利文獻3日本國特開昭61-008484號公報
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種油泵轉(zhuǎn)子，其無需增加轉(zhuǎn)子的外徑或軸方向厚度而增加排出量。
為了解決上述課題而采取的技術(shù)方案1為一種油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵轉(zhuǎn)子具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n(n為自然數(shù))個外齒；外轉(zhuǎn)子，其形成與上述外齒嚙合的n+1個內(nèi)齒；以及殼體，其形成吸入流體的吸入口及排出流體的排出口，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合而進行旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室的容積變化吸入、排出流體，從而輸送流體，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，通過下述變形中的至少一種而形成，即，相對于由數(shù)學(xué)曲線形成的齒形形狀的齒頂圓A1的半徑RA1和齒槽圓A2的半徑RA2， RA1＞RD1＞RA2 式(1) RA1＞RD2＞RA2 式(2) RD1≥RD2式(3) 將位于滿足式(1)的半徑RD1的圓D1外側(cè)的上述齒形形狀向外徑方向變形，或者將位于滿足式(2)和式(3)的半徑RD2的圓D2內(nèi)側(cè)的上述齒形形狀向內(nèi)徑方向變形。
此外，這里所說的數(shù)學(xué)曲線是指擺線曲線、在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線、由彼此相接的2個圓弧形成的圓弧曲線等，使用數(shù)學(xué)函數(shù)表述的曲線。
技術(shù)方案2為，在技術(shù)方案1中，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，通過下述變形而形成，即，將位于滿足式(1)的半徑RD1的圓D1外側(cè)的上述齒形形狀向外徑方向變形，以及將位于滿足式(2)和式(3)的半徑RD2的圓D2內(nèi)側(cè)的上述齒形形狀向內(nèi)徑方向變形。
技術(shù)方案3為，在上述技術(shù)方案1或2中，上述數(shù)學(xué)曲線為式(4)～(8)所表示的擺線曲線，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀形成為，在向上述圓D1的外側(cè)變形的情況下，將由式(9)～(12)形成的坐標作為齒頂形狀，在向上述圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(13)～(16)形成的坐標作為齒槽形狀。
X10＝(RA+Ra1)×cos θ10 -Ra1×cos〔{(RA+Ra1)/Ra1}×θ10〕 式(4) Y10＝(RA+Ra1)×sinθ10 -Ra1×sin〔{(RA+Ra1)/Ra1}×θ10〕 式(5) X20＝(RA-Ra2)×cosθ20 +Ra2×cos〔{(Ra2-RA)/Ra2}×θ20〕 式(6) Y20＝(RA-Ra2)×sinθ20 +Ra2×sin〔{(Ra2-RA)/Ra2}×θ20〕 式(7) RA＝n×(Ra1+Ra2)式(8) 其中， 使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線為Y軸， RA是擺線曲線的基圓半徑， Ra1是擺線曲線的外滾圓半徑， Ra2是擺線曲線的內(nèi)滾圓半徑， θ10是通過外滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線與X軸所成的角度， θ20為通過內(nèi)滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線與X軸所成的角度， (X10，Y10)是由外滾圓形成的擺線曲線的坐標， (X20，Y20)是由內(nèi)滾圓形成的擺線曲線的坐標。
R11＝(X102+Y102)1/2式(9) θ11＝arccos(X10/R11) 式(10) X11＝{(R11-RD1)×β10+RD1}×cosθ11 式(11) Y11＝{(R11-RD1)×β10+RD1}×sinθ11 式(12) 其中， R11是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X10，Y10)的距離， θ11是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X10，Y10)的直線與X軸所成的角度， (X11，Y11)是變形后的齒頂形狀的坐標， β10是用于變形的修正系數(shù)。
R21＝(X202+Y202)1/2式(13) θ21＝arccos(X20/R21) 式(14) X21＝{RD2-(RD2-R21)×β20}×cosθ21式(15) Y21＝{RD2-(RD2-R21)×β20}×sinθ21式(16) 其中， R21是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X20，Y20)的距離， θ21是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X20，Y20)的直線與X軸所成的角度， (X21，Y21)是變形后的齒槽形狀的坐標， β20是用于變形的修正系數(shù)。
技術(shù)方案4為，在技術(shù)方案1或2中，上述數(shù)學(xué)曲線是在由式(21)～(26)決定的次擺線曲線上具有中心的圓弧E群的包絡(luò)線，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀形成為，相對于上述齒頂圓A1和上述齒槽圓A2，在上述圓D1的外側(cè)變形的情況下，將由式(27)～(30)形成的坐標作為齒頂形狀，在上述圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(31)～(34)形成的坐標作為齒槽形狀。
X100＝(RH+RI)×cosθ100-eK×cosθ101 式(21) Y100＝(RH+RI)×sinθ100-eK×sinθ101 式(22) θ101＝(n+1)×θ100 式(23) RH＝n×RI 式(24) X101＝X100±RJ/{1+(dX100/dY100)2}1/2 式(25) Y101＝Y(jié)100±RJ/{1+(dY100/dX100)2}1/2 式(26) 其中， 使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心的直線為Y軸， (X100，Y100)是次擺線曲線上的坐標， RH是次擺線基圓的半徑， RI是次擺線發(fā)生圓的半徑， eK是次擺線發(fā)生圓的中心和產(chǎn)生次擺線曲線的點之間的距離， θ100是通過次擺線發(fā)生圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線與X軸所成的角度， θ101是通過次擺線發(fā)生圓的中心和產(chǎn)生次擺線曲線的點的直線與X軸所成的角度， (X101，Y101)是包絡(luò)線上的坐標， RJ是形成包絡(luò)線的圓弧E的半徑。
R11＝(X1012+Y1012)1/2 式(27) θ102＝arccos(X101/R11) 式(28) X102＝{(R11-RD1)×β100+RD1}×cosθ102 式(29) Y102＝{(R11-RD1)×β100+RD1}×sinθ102 式(30) 其中， R11是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X101，Y101)的距離， θ102是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X101，Y101)的直線與X軸所成的角度， (X102，Y102)是變形后的齒頂形狀的坐標， β100是用于變形的修正系數(shù)。
R21＝(X1012+Y1012)1/2式(31) θ103＝arccos(X101/R21) 式(32) X103＝{RD2-(RD2-R21)×β101}×cosθ103 式(33) Y103＝{RD2-(RD2-R21)×β101}×sinθ103 式(34) 其中， R21是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X101，Y101)的距離， θ103是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X101，Y101)的直線與X軸所成的角度， (X103，Y103)是變形后的齒槽形狀的坐標， β101是用于變形的修正系數(shù)。
技術(shù)方案5為，在技術(shù)方案1或2中，上述數(shù)學(xué)曲線由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個圓弧形成，是以式(41)～(46)表示的圓弧曲線，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀形成為，在上述圓D1的外側(cè)變形的情況下，將由式(47)～(50)形成的坐標作為齒頂形狀，在上述圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(51)～(54)形成的坐標作為齒槽形狀。
(X50-X60)2+(Y50-Y60)2＝(r50+r60)2 式(41) X60＝(RA2+r60)cosθ60 式(42) Y60＝(RA2+r60)sinθ60 式(43) X50＝RA1-r50 式(44) Y50＝0式(45) θ60＝π/n式(46) 其中， 使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心的直線為Y軸， (X50，Y50)是形成齒頂部的圓弧的中心的坐標， (X60，Y60)是形成齒槽部的圓弧的中心的坐標， r50是形成齒頂部的圓弧的半徑， r60是形成齒槽部的圓弧的半徑， θ60是通過形成齒頂部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線、與通過形成齒槽部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線所成的角度。
R51＝(X512+Y512)1/2 式(47) θ51＝arccos(X51/R51) 式(48) X52＝{(R51-RD1)×β50+RD1}×cosθ51 式(49) Y52＝{(R51-RD1)×β50+RD1}×sinθ51 式(50) 其中， (X51，Y51)是形成齒頂部的圓弧上的點的坐標， R51是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X51，Y51)的距離， θ51是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X51，Y51)的直線與X軸所成的角度， (X52，Y52)是變形后的齒頂形狀的坐標， β50是用于變形的修正系數(shù)。
R61＝(X612+Y612)1/2 式(51) θ61＝arccos(X61/R61)式(52) X62＝{RD2-(RD2-R61)×β60}×cosθ61 式(53) Y62＝{RD2-(RD2-R61)×β60}×sinθ61 式(54) 其中， (X61，Y61)是形成齒槽部的圓弧上的點的坐標， R61是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X61，Y61)的距離， θ61是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子中心和坐標(X61，Y61)的直線與X軸所成的角度， (X62，Y62)是變形后的齒槽形狀的坐標， β60是用于變形的修正系數(shù)。
技術(shù)方案6為，在技術(shù)方案1或2中，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的上述外轉(zhuǎn)子具有以下述方式形成的齒形形狀對于下述包絡(luò)線，即，使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開規(guī)定距離e的位置為中心且與上述規(guī)定距離相同的半徑e的圓D的圓周上，以角速度ω進行公轉(zhuǎn)，同時使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上，以上述公轉(zhuǎn)的角速度ω的1/n倍的角速度ω/n進行自轉(zhuǎn)而形成的包絡(luò)線，將從上述圓D的中心觀察開始公轉(zhuǎn)時上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度作為公轉(zhuǎn)角度0方向，至少使上述包絡(luò)線和上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時使上述包絡(luò)線和上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的公轉(zhuǎn)角度π/(n+1)方向的軸的交叉部分附近，與上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近相比，其向外徑方向的變形相比較小，或者相等地向外徑方向變形，并且，將包含在由公轉(zhuǎn)角度大于或等于0而小于或等于π/(n+1)而確定的區(qū)域中的部分提取出，作為部分包絡(luò)線，將上述部分包絡(luò)線以上述圓D的中心作為基點向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度α，同時將延伸至上述區(qū)域之外的部分切除，并且將在上述部分包絡(luò)線和上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸之間產(chǎn)生的間隙進行連接，形成修正部分包絡(luò)線，將上述修正部分包絡(luò)線相對于上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，線對稱地復(fù)制，形成部分齒形，進而，將上述部分齒形以上述圓D的中心為基點，每隔角度2π/(n+1)進行旋轉(zhuǎn)復(fù)制。
技術(shù)方案7為，在技術(shù)方案3中，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的上述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀為，相對于由以式(61)～(65)表示的擺線曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足RB1＞RD3＞RB2的半徑RD3的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將由式(66)～(69)形成的曲線作為齒槽形狀，在滿足RB1＞RD4＞RB2且RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(70)～(73)形成的曲線作為齒頂形狀，同時與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子滿足式(74)～(76)的關(guān)系。
X30＝(RB+Rb1)cosθ30 -Rb1×cos〔{(RB+Rb1)/Rb1}×θ30〕式(61) Y30＝(RB+Rb1)sinθ30 -Rb1×sin〔{(RB+Rb1)/Rb1}×θ30〕式(62) X40＝(RB-Rb2)cosθ40 +Rb2×cos〔{(Rb2-RB)/Rb2}×θ40〕式(63) Y40＝(RB-Rb2)sinθ40 +Rb2×sin〔{(Rb2-RB)/Rb2}×θ40〕式(64) RB＝(n+1)×(Rb1+Rb2) 式(65) 其中， 使通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為Y軸， RB是擺線曲線的基圓半徑， Rb1是擺線曲線的外滾圓半徑， Rb2是擺線曲線的內(nèi)滾圓半徑， θ30是通過外滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子的中心的直線與X軸所成的角度， θ40是通過內(nèi)滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子的中心的直線與X軸所成的角度， (X30，Y30)是由外滾圓得到的擺線曲線的坐標， (X40，Y40)是由內(nèi)滾圓得到的擺線曲線的坐標。
R31＝(X302+Y302)1/2 式(66) θ31＝arccos(X30/R31) 式(67) X31＝{(R31-RD3)×β30+RD3}×cosθ31 式(68) Y31＝{(R31-RD3)×β30+RD3}×sinθ31 式(69) 其中， R31是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X30，Y30)的距離， θ31是通過外轉(zhuǎn)子中心和坐標(X30，Y30)的直線與X軸所成的角度， (X31，Y31)是變形后的齒槽形狀的坐標， β30是用于變形的修正系數(shù)。
R41＝(X402+Y402)1/2 式(70) θ41＝arccos(X40/R41) 式(71) X41＝{RD4-(RD4-R41)×β40}×cosθ41 式(72) Y41＝{RD4-(RD4-R41)×β40}×sinθ41 式(73) 其中， R41是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X40，Y40)的距離， θ41是通過外轉(zhuǎn)子中心和坐標(X40，Y40)的直線與X軸所成的角度， (X41，Y41)是變形后的齒頂形狀的坐標， β40是用于變形的修正系數(shù)。
e10＝〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕-〔RD2-{RD2 -(RA-2×Ra2)}×β20〕/2+d10式(74) RB10’＝3/2×〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕-1/2 ×〔RD2-{RD2-(RA-2×Ra2)}×β20〕+d20 式(75) RB20’＝[〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕+〔RD2- {RD2-(RA-2×Ra2)}×β20〕]/2+d30 式(76) 其中， e10是內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和外轉(zhuǎn)子的中心之間的距離(偏心量)， RB10′是變形后的外轉(zhuǎn)子的齒槽圓半徑， RB20′是變形后的外轉(zhuǎn)子的齒頂圓半徑， d10、d20、d30是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
技術(shù)方案8為，在技術(shù)方案4中，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的上述外轉(zhuǎn)子，相對于以由式(81)～(84)表示的圓弧曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足RB1＞RD3＞RB2的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將以式(85)形成的曲線作為齒槽形狀，在滿足RB1＞RD4＞RB2 RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將以式(86)～(87)形成的曲線作為齒頂形狀。
(X200-X210)2+(Y200-Y210)2＝RJ2式(81) X2102+Y2102＝RL2 式(82) X2202+Y2202＝RB12 式(83) RB1＝(3×RA1-RA2)/2+g10 式(84) 其中， 使通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為Y軸， (X200，Y200)是形成齒頂部的圓弧的坐標， (X210，Y210)是該圓弧形成齒頂部的圓的中心坐標， (X220，Y220)是形成齒槽部的齒槽圓B1的圓弧的坐標， RL是外轉(zhuǎn)子的中心和該圓弧形成齒頂部的圓的中心之間的距離， RB1是形成齒槽部的齒槽圓B1的半徑。
X2302+Y2302＝RB1’2式(85) 其中， (X230，Y230)是變形后的齒槽形狀的坐標， RB1′是形成變形后的齒槽部的圓弧的半徑。
X201＝(1-β200)×RD4×cosθ200+X200×β200+g20 式(86) Y201＝(1-β200)×RD4×sin θ200+Y200×β200+g30 式(87) 其中， (X201，Y201)是變形后的齒頂形狀的坐標， θ200是通過外轉(zhuǎn)子中心和坐標(X200，Y200)的直線與X軸所成的角度， β200是用于變形的修正系數(shù)， g10、g20、g30是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
g10、g20、g30是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
技術(shù)方案9為，在技術(shù)方案5中，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的上述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀，相對于以由式(101)～(106)表示的圓弧曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足RB1＞RD3＞RB2的半徑RD3的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將以式(107)～(110)形成的曲線作為齒槽形狀，在滿足RB1＞RD4＞RB2且RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將以式(111)～(114)形成的曲線作為齒頂形狀，同時，與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子滿足式(115)～(117)的關(guān)系。
(X70-X80)2+(Y70-Y80)2＝(r70+r80)2 式(101) X80＝(RB2+r80)cos θ80 式(102) Y80＝(RB2+r80)sin θ80 式(103) X70＝RB1-r70 式(104) Y70＝0 式(105) θ80＝π/(n+1) 式(106) 其中， 使通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為X軸， 使與X軸正交并通過外轉(zhuǎn)子中心的直線為Y軸， (X70，Y70)是形成齒槽部的圓弧的中心坐標， (X80，Y80)是形成齒頂部的圓弧的中心坐標， r70是形成齒槽部的圓弧的半徑， r80是形成齒頂部的圓弧的半徑， θ80是通過形成齒頂部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子的中心的直線、與通過形成齒槽部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子的中心的直線所成的角度。
R71＝(X712+Y712)1/2 式(107) θ71＝arccos(X71/R71) 式(108) X72＝{(R71-RD3)×β70+RD3}×cosθ71 式(109) Y72＝{(R71-RD3)×β70+RD3}×sinθ71 式(110) 其中， (X71，Y71)是形成齒槽部的圓弧上的點的坐標， R71是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X71，Y71)的距離， θ71是通過外轉(zhuǎn)子中心和坐標(X71，Y71)的直線與X軸所成的角度， (X72，Y72)是變形后的齒槽形狀的坐標， β70是用于變形的修正系數(shù)。
R81＝(X812+Y812)1/2 式(111) θ81＝arccos(X81/R81) 式(112) X82＝{RD4-(RD4-R81)×β80}×cosθ81 式(113) Y82＝{RD4-(RD4-R81)×β80}×sinθ81 式(114) 其中， (X81，Y81)是形成齒頂部的圓弧上的點的坐標， R81是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(X81，Y81)的距離， θ81是通過外轉(zhuǎn)子中心和坐標(X81，Y81)的直線與X軸所成的角度， (X82，Y82)是變形后的齒頂形狀的坐標， β80是用于變形的修正系數(shù)。
e50＝〔{(RA1-RD1)×β50+RD1} -{RD2-(RD2-RA2)×β60}〕/2+d50式(115) RB1’＝3/2〔{RA1-RD1}×β50+RD1〕 -1/2×{RD2-(RD2-RA2)×β60}+d60 式(116) RB2’＝〔{(RA1-RD1)×β50+RD1} +{RD2-(RD2-RA2)×β60}〕/2+d70式(117) 其中， e50是內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和外轉(zhuǎn)子的中心之間的距離(偏心量)， RB1′是變形后的外轉(zhuǎn)子的齒槽圓半徑， RB2′是變形后的外轉(zhuǎn)子的齒頂圓半徑， d50、d60、d70是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
技術(shù)方案10為一種油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵轉(zhuǎn)子具有 內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n(n為自然數(shù))個外齒； 外轉(zhuǎn)子，其形成與上述外齒嚙合的n+1個內(nèi)齒；以及 殼體，其形成吸入流體的吸入口及排出流體的排出口， 在兩個轉(zhuǎn)子嚙合并旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室的容積變化而吸入、排出流體，從而輸送流體，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子形成為，作為齒頂?shù)凝X形，是將由與其基圓E外接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第1外滾圓E1產(chǎn)生的第1外切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線，作為齒槽的齒形，是將由與基圓E內(nèi)接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第1內(nèi)滾圓E2產(chǎn)生的第1內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線，上述外轉(zhuǎn)子形成為，作為齒槽的齒形，是將由與其基圓F外接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第2外滾圓F1產(chǎn)生的第2外切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后曲線，作為齒頂?shù)凝X形，是將由與基圓F內(nèi)接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第2內(nèi)滾圓F2產(chǎn)生的第2內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后的曲線。
φE＝n×(φE1×α1+φE2×α2) 式(201) φF＝(n+1)×(φF1×β1+φF2×β2) 式(202) φE1+φE2+H1＝φF1+φF2+H2＝2C式(203) 在上述式(201)、(202)、(203)中，使內(nèi)轉(zhuǎn)子的基圓E的直徑為
使第1外滾圓E1的直徑為
使第1內(nèi)滾圓E2的直徑為
使外轉(zhuǎn)子的基圓F的直徑為
使第2外滾圓F1的直徑為
使第2內(nèi)滾圓F2的直徑為
使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的偏心量為C，使外滾圓
的修正系數(shù)為α1，使內(nèi)滾圓
的修正系數(shù)為α2，使外滾圓
的修正系數(shù)為β1，使內(nèi)滾圓
的修正系數(shù)為β2，使偏心量C的校正系數(shù)為H1、H2， 其中，0＜α1＜1，0＜α2＜1，0＜β1＜1，0＜β2＜1，-1＜H1＜1，-1＜H2＜1。
發(fā)明的效果 根據(jù)技術(shù)方案1及技術(shù)方案2的發(fā)明，作為油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n(n為自然數(shù))個外齒；外轉(zhuǎn)子，其形成與外齒嚙合的n+1個內(nèi)齒；以及殼體，其形成吸入流體的吸入口及排出流體的排出口，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合而進行旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室的容積變化吸入、排出流體，從而輸送流體，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，通過下述變形中的至少一種或者這兩者而形成，即，相對于由數(shù)學(xué)曲線形成的齒形形狀的齒頂圓A1的半徑RA1和齒槽圓A2的半徑RA2， RA1＞RD1＞RA2 式(1) RA1＞RD2＞RA2 式(2) RD1≥RD2 式(3) 將位于滿足式(1)的半徑RD1的圓D1外側(cè)的齒形形狀向外徑方向變形，或者將位于滿足式(2)和式(3)的半徑RD2的圓D2內(nèi)側(cè)的齒形形狀向內(nèi)徑方向變形，從而可以不減少齒數(shù)而增加油泵的排出量。
根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，通過對于由公知的擺線曲線形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子，在將圓D1的外側(cè)變形的情況下，使齒形形狀向外徑方向變形，在將圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，使齒形形狀向內(nèi)徑方向變形，從而可以不減少齒數(shù)而增加油泵的排出量。
根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，通過對于由公知的在擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子中，在將圓D1的外側(cè)變形的情況下，使齒形形狀向外徑方向變形，在將圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，使齒形形狀向內(nèi)徑方向變形，從而可以不減少齒數(shù)而增加油泵的排出量。
根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明，通過對于由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個圓弧表示的圓弧曲線形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子，在使圓D1的外側(cè)變形的情況下，將齒形形狀向外徑方向變形，在使圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將齒形形狀向內(nèi)徑方向變形，從而可以不減少齒數(shù)而增加油泵的排出量。
根據(jù)技術(shù)方案6的發(fā)明，由于與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀為，對于下述包絡(luò)線，即，使內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開規(guī)定距離e的位置為中心且與規(guī)定距離相同的半徑e的圓D的圓周上，以角速度ω進行公轉(zhuǎn)，同時使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上，以公轉(zhuǎn)的角速度ω的1/n倍的角速度ω/n進行自轉(zhuǎn)而形成的包絡(luò)線，將從圓D的中心觀察開始公轉(zhuǎn)時內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度作為公轉(zhuǎn)角度0方向，至少使包絡(luò)線和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時使包絡(luò)線和內(nèi)轉(zhuǎn)子的公轉(zhuǎn)角度π/(n+1)方向的軸的交叉部分附近，與公轉(zhuǎn)角度0的方向的軸的交叉部分附近相比，其向外徑方向的變形相比較小，或者相等地向外徑方向變形，并且，將包含在由公轉(zhuǎn)角度大于或等于0而小于或等于π/(n+1)而確定的區(qū)域中的部分提取出，作為部分包絡(luò)線，將部分包絡(luò)線以圓D的中心作為基點向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度α，同時將延伸至區(qū)域之外的部分切除，并且將在部分包絡(luò)線和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸之間產(chǎn)生的間隙進行連接，形成修正部分包絡(luò)線，將修正部分包絡(luò)線相對于公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，線對稱地復(fù)制，形成部分齒形，進而，將部分齒形以圓D的中心為基點，每隔角度2π/(n+1)進行旋轉(zhuǎn)復(fù)制，從而可以與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子順滑地嚙合并進行旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)技術(shù)方案7的發(fā)明，通過使與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀為，相對于由公知的擺線曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足 RB1＞RD3＞RB2的半徑RD3的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將齒槽形狀向外徑方向變形，在滿足 RB1＞RD4＞RB2且RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將齒頂形狀向內(nèi)徑方向變形，同時與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的關(guān)系式，從而可以與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子順滑地嚙合并進行旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)技術(shù)方案8的發(fā)明，通過與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子，相對于由齒槽部和齒頂部彼此相接的2段圓弧表示的圓弧曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足 RB1＞RD3＞RB2的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將齒槽形狀向外徑方向變形，在滿足 RB1＞RD4＞RB2、RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將齒頂形狀向內(nèi)徑方向變形，從而可以與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子順滑地嚙合并進行旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)技術(shù)方案9的發(fā)明，通過與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀，相對于由齒槽部和齒頂部彼此相接的2段圓弧表示的圓弧曲線形成的齒形形狀中的、齒槽圓B1的半徑RB1和齒頂圓B2的半徑RB2，在滿足 RB1＞RD3＞RB2的半徑RD3的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將齒槽形狀向外徑方向變形，在滿足 RB1＞RD4＞RB2且RD3≥RD4的半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將齒頂形狀向內(nèi)徑方向變形，同時滿足與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的關(guān)系式，從而可以與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子順滑地嚙合并進行旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)技術(shù)方案10的發(fā)明，由于其特征在于，內(nèi)轉(zhuǎn)子形成為，作為齒頂?shù)凝X形，是將由與其基圓E外接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第1外滾圓E1產(chǎn)生的第1外切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線，作為齒槽的齒形，是將由與基圓E內(nèi)接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第1內(nèi)滾圓E2產(chǎn)生的第1內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線，外轉(zhuǎn)子形成為，作為齒槽的齒形，是將由與其基圓F外接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第2外滾圓F1產(chǎn)生的第2外切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后曲線，作為齒頂?shù)凝X形，是將由與基圓F內(nèi)接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第2內(nèi)滾圓F2產(chǎn)生的第2內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后的曲線，所以可以不增加轉(zhuǎn)子的外徑和寬度而使齒數(shù)增加并增加排出量，可以提供脈動小且低噪聲的小型油泵轉(zhuǎn)子。
φE＝n×(φE1×α1+φE2×α2) 式(201) φF＝(n+1)×(φF1×β1+φF2×β2) 式(202) φE1+φE2+H1＝φF1+φF2+H2＝2C式(203) 在上述式(201)、(202)、(203)中，使內(nèi)轉(zhuǎn)子的基圓E的直徑為
使第1外滾圓E1的直徑為
使第1內(nèi)滾圓E2的直徑為
使外轉(zhuǎn)子的基圓F的直徑為
使第2外滾圓F1的直徑為
使第2內(nèi)滾圓F2的直徑為
使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的偏心量為C，使外滾圓
的修正系數(shù)為α1，使內(nèi)滾圓
的修正系數(shù)為α2，使外滾圓
的修正系數(shù)為β1，使內(nèi)滾圓
的修正系數(shù)為β2，使偏心量C的校正系數(shù)為H1、H2。
圖1是本發(fā)明所涉及的油泵的實施方式1的俯視圖。
圖2是實施方式1的內(nèi)轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖3是用于形成實施方式1的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖4是實施方式1的外轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖5是用于形成實施方式1的外轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖6是將本發(fā)明所涉及的油泵和現(xiàn)有的油泵進行比較的俯視圖。
圖7是本發(fā)明所涉及的油泵的實施方式2的俯視圖。
圖8是實施方式2的內(nèi)轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖9是用于形成實施方式2的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖10是實施方式2的外轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖11是用于形成實施方式2的外轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖12是本發(fā)明所涉及的油泵的實施方式3的俯視圖。
圖13是實施方式3的內(nèi)轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖14是用于形成實施方式3的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖15是實施方式3的外轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖16是用于形成實施方式3的外轉(zhuǎn)子的說明圖。
圖17是本發(fā)明所涉及的油泵的實施方式4的說明圖。
圖18是用于形成實施方式4的外轉(zhuǎn)子的俯視圖。
圖19是本發(fā)明所涉及的油泵的實施方式5的俯視圖。
圖20是用于形成實施方式5的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說明圖。
具體實施例方式 實施方式1 基于圖1至圖6說明本發(fā)明所涉及的油泵轉(zhuǎn)子的實施方式1。
圖1所示的油泵示出將擺線曲線變形的情況下的實施方式。油 泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子10，其形成6個外齒11；外轉(zhuǎn)子20，其形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒11嚙合的7個內(nèi)齒21；以及殼體50，其形成吸入流體的吸入口40和排出流體的排出口41，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合并旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室30的容積變化而吸入、排出流體，從而輸送流體。
圖2示出內(nèi)轉(zhuǎn)子10的變形前后的形狀。齒形形狀為，對于由公知的擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀S1，在比其齒頂圓A1直徑小而比其齒槽圓A2直徑大的圓D1的外側(cè)，將齒形形狀S1向外徑方向變形，在比圓D1直徑小而比齒槽圓A2直徑大的圓D2的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S1向內(nèi)徑方向變形。
圖3是用于形成圖2的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說明圖。在圖3中，(a)是齒頂側(cè)的說明圖，(b)是齒槽側(cè)的說明圖。
首先，構(gòu)成齒形形狀S1的擺線曲線，可以使用下述式(4)至(8)表示。
X10＝(RA+Ra1)×cosθ10 -Ra1×cos〔{(RA+Ra1)/Ra1}×θ10〕 式(4) Y10＝(RA+Ra1)×sinθ10 -Ra1×sin〔{(RA+Ra1)/Ra1}×θ10〕 式(5) X20＝(RA-Ra2)×cosθ20 +Ra2×cos〔{(Ra2-RA)/Ra2}×θ20〕 式(6) Y20＝(RA-Ra2)×sinθ20 +Ra2×sin〔{(Ra2-RA)/Ra2}×θ20〕 式(7) RA＝n×(Ra1+Ra2) 式(8) 在這里，使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為X軸，使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為Y軸，在式(4)至(8)中，RA是擺線曲線的基圓半徑，Ra1是擺線曲線的外滾圓半徑，Ra2是擺線曲線的內(nèi)滾圓半徑，θ10是通過外滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線與X軸所成的角度，θ20是通過內(nèi)滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線與X軸所成的角度，(X10，Y10)是由外滾圓形成的擺線曲線的坐標，(X20，Y20)是由內(nèi)滾圓形成的擺線曲線的坐標。
即，如圖3(a)所示，通過以P1作為起點，將半徑為Ra1的外滾圓在半徑RA的基圓上旋轉(zhuǎn)一周，形成擺線曲線P1Q1(齒形形狀S1的一部分)，其成為變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的1個齒頂。然后，通過以Q1作為起點，將半徑Ra2的內(nèi)滾圓在半徑RA的基圓上旋轉(zhuǎn)一周，則如圖3(b)所示，形成擺線曲線Q1R1(齒形形狀S1的一部分)，其成為變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的1個齒槽。通過重復(fù)進行上述步驟，如圖2所示，形成以公知的擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀S1。
并且，對該齒形形狀S1進行下述變形。
首先，在圓D1的外側(cè)(齒頂側(cè))，如圖3(a)所示，將由以下述式(9)至(12)表示的坐標(X11，Y11)形成的曲線，作為變形后的齒頂形狀。
R11＝(X102+Y102)1/2 式(9) θ11＝arccos(X10/R11)式(10) X11＝{(R11-RD1)×β10+RD1}×cosθ11 式(11) Y11＝{(R11-RD1)×β10+RD1}×sinθ11 式(12) 在這里，R11是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心至坐標(X10，Y10)的距離，θ11是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X10，Y10)的直線與X軸所成的角度，(X11，Y11)是變形后的齒頂形狀的坐標，β10是用于變形的修正系數(shù)。
另一方面，在圓D2的內(nèi)側(cè)(齒槽側(cè))，如圖3(b)所示，將利用以下述式(13)至(16)表示的坐標(X21，Y21)形成的曲線，作為變形后的齒槽形狀。
R21＝(X202+Y202)1/2 式(13) θ21＝arccos(X20/R21) 式(14) X21＝{RD2-(RD2-R21)×β20}×cosθ21 式(15) Y21＝{RD2-(RD2-R21)×β20}×sinθ21 式(16) 在這里，R21是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1至坐標(X20，Y20)的距離，θ21是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X20，Y20)的直線與X軸所成的角度，(X21，Y21)是變形后的齒槽形狀的坐標，β20是用于變形的修正系數(shù)。
通過對由公知的擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀S1實施上述變形，可以形成如圖2所示的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒形狀。
另外，圖4示出外轉(zhuǎn)子20的變形前后的形狀。與內(nèi)轉(zhuǎn)子10相同地，齒形形狀為，對于由公知的擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀S2，在比其齒槽圓B1直徑小而比其齒頂圓B2直徑大的圓D3的外側(cè)，將齒形形狀S2向外徑方向變形，在比圓D3直徑小而比其齒頂圓B2直徑大的圓D4的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S2向內(nèi)徑方向變形。
圖5是用于形成圖4的外轉(zhuǎn)子20的說明圖。在圖5中，(a)是齒槽側(cè)的說明圖，(b)是齒頂側(cè)的說明圖。
其變形與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的情況相同，下面示出構(gòu)成齒形形狀S2的擺線曲線的式子，以及將齒形形狀S2進行變形的式子。
首先，構(gòu)成齒形形狀S2的擺線曲線以下述式(61)至(65)表示。
X30＝(RB+Rb1)cosθ30 -Rb1×cos〔{(RB+Rb1)/Rb1}×θ30〕 式(61) Y30＝(RB+Rb1)sinθ30 -Rb1×sin〔{(RB+Rb1)/Rb1}×θ30〕 式(62) X40＝(RB-Rb2)cosθ40 +Rb2×cos〔{(Rb2-RB)/Rb2}×θ40〕 式(63) Y40＝(RB-Rb2)sinθ40 +Rb2×sin〔{(Rb2-RB)/Rb2}×θ40〕 式(64)RB＝(n+1)×(Rb1+Rb2) 式(65) 在這里，以通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為X軸，以與X軸正交且通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為Y軸，在式(61)至(65)中，RB是擺線曲線的基圓半徑，Rb1是擺線曲線的外滾圓半徑，Rb2是擺線曲線的內(nèi)滾圓半徑，θ30是通過外滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線與X軸所成的角度，θ40是通過內(nèi)滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線與X軸所成的角度，(X30，Y30)是由外滾圓產(chǎn)生的擺線曲線的坐標，(X40，Y40)是由內(nèi)滾圓產(chǎn)生的擺線曲線的坐標。
并且，通過對該齒形形狀S2進行下述變形，形成外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)齒形狀。
首先，在圓D3的外側(cè)(齒槽側(cè))，如圖5(a)所示，將以下述式(66)至(69)形成的曲線作為齒槽形狀形成。
R31＝(X302+Y302)1/2 式(66) θ31＝arccos(X30/R31) 式(67) X31＝{(R31-RD3)×β30+RD3}×cosθ31 式(68) Y31＝{(R31-RD3)×β30+RD3}×sinθ31 式(69) 在這里，R31是從外轉(zhuǎn)子20的中心O2至坐標(X30，Y30)的距離，θ31是通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2和坐標(X30，Y30)的直線與X軸所成的角度，(X31，Y31)是變形后的齒槽形狀的坐標，β30是用于變形的修正系數(shù)。
另外，在圓D4的內(nèi)側(cè)(齒頂側(cè))，如圖5(b)所示，將以下述式(70)至(73)形成的曲線作為齒頂形狀形成。
R41＝(X402+Y402)1/2 式(70) θ41＝arccos(X40/R41)式(71) X41＝{RD4-(RD4-R41)×β40}×cosθ41 式(72) Y41＝{RD4-(RD4-R41)×β40}×sinθ41 式(73) 在這里，R41是從外轉(zhuǎn)子20的中心O2至坐標(X40，Y40)的距離，θ41是通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2和坐標(X40，Y40)的直線與X軸所成的角度，(X41，Y41)是變形后的齒頂形狀的坐標，β40是用于變形的修正系數(shù)。
另外，形成外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)齒形狀的上述式子，相對于內(nèi)轉(zhuǎn)子10來說滿足下述式(74)至(76)的關(guān)系。
e10＝〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕-〔RD2-{RD2 -(RA-2×Ra2)}×β20〕/2+d10 式(74) RB10’＝3/2×〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕-1/2 ×〔RD2-{RD2-(RA-2×Ra2)}×β20〕+d20 式(75) RB20’＝[〔{(RA+2×Ra1)-RD1}×β10+RD1〕+〔RD2- {RD2-(RA-2×Ra2)}×β20〕]/2+d30式(76) 在這里，e10是內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和外轉(zhuǎn)子20的中心O2之間的距離(偏心量)，RB10′是變形后的外轉(zhuǎn)子20的齒槽圓半徑，RB20′是變形后的外轉(zhuǎn)子20的齒頂圓半徑，d10、d20、d30是用于使外轉(zhuǎn)子20具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
圖6(a)是由具有以公知的擺線曲線形成的齒形形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20構(gòu)成的油泵，(b)是由應(yīng)用本發(fā)明而實施變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20構(gòu)成的油泵。
實施方式2 基于圖7至圖11說明本發(fā)明所涉及的油泵轉(zhuǎn)子的實施方式2。
圖7所示的油泵，是表示對由在公知的次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線形成的齒形形狀進行變形的情況下的實施方式。油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子10，其形成4個外齒11；外轉(zhuǎn)子20，其形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒11嚙合的5個內(nèi)齒21；以及殼體50，其形成吸入流體的吸入口40和排出流體的排出口41，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合并旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室30的容積變化而吸入、排出流體，從而輸送流體。
圖8示出內(nèi)轉(zhuǎn)子10變形前后的形狀。齒形形狀為，對于由公知的在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線形成的齒形形狀S1，在比其齒頂圓A1直徑小而比其齒槽圓A2直徑大的圓D1的外側(cè)，將齒形形狀S1向外徑方向變形，在比圓D1直徑小而比其齒槽圓A2直徑大的圓D2的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S1向內(nèi)徑方向變形。
圖9是用于形成圖8的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的說明圖。圖9(a)是與形成齒形形狀S1的公知的在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線相關(guān)的說明圖，圖9(b)是與該齒形形狀S1的變形相關(guān)的說明圖。
在圖9(a)中，形成齒形形狀S1的公知的在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線，以下述式(21)至(26)表示。
X100＝(RH+RI)×cosθ100-eK×cosθ101 式(21) Y100＝(RH+RI)×sinθ100-eK×sinθ101 式(22) θ101＝(n+1)×θ100 式(23) RH＝n×RI 式(24) X101＝X100±RJ/{1+(dX100/dY100)2}1/2 式(25) Y101＝Y(jié)100±RJ/{1+(dY100/dX100)2}1/2 式(26) 在這里，使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為X軸，使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為Y軸，在式(21)至(26)中，(X100，Y100)是次擺線曲線上的坐標，RH是次擺線基圓的半徑，RI是次擺線發(fā)生圓的半徑，eK是次擺線發(fā)生圓的中心OT和產(chǎn)生次擺線曲線的點之間的距離，θ100是通過次擺線發(fā)生圓的中心OT和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線與X軸所成的角度，θ101是通過次擺線發(fā)生圓的中心OT和產(chǎn)生次擺線曲線的點的直線與X軸所成的角度，(X101，Y101)是包絡(luò)線上的坐標，RJ是形成包絡(luò)線的圓弧CE的半徑。
另外，如圖9(b)所示，作為用于對該齒形形狀S1進行變形的變形式，對于齒頂形狀的變形以下述式(27)至(30)表示，對于齒槽形狀的變形以下述式(31)至(34)表示。
R11＝(X1012+Y1012)1/2 式(27) θ102＝arccos(X101/R11)式(28) X102＝{(R11-RD1)×β100+RD1}×cosθ102 式(29) Y102＝{(R11-RD1)×β100+RD1}×sinθ102 式(30) 在這里，R11是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1至坐標(X101，Y101)的距離，θ102是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X101，Y101)的直線與X軸所成的角度，(X102，Y102)是變形后的齒頂形狀的坐標，β100是用于變形的修正系數(shù)。
R21＝(X1012+Y1012)1/2 式(31) θ103＝arccos(X101/R21) 式(32) X103＝{RD2-(RD2-R21)×β101}×cosθ103 式(33) Y103＝{RD2-(RD2-R21)×β101}×sinθ103 式(34) 在這里，R21是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1至坐標(X101，Y101)的距離，θ103是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X101，Y101)的直線與X軸所成的角度，(X103，Y103)是變形后的齒槽形狀的坐標，β101是用于變形的修正系數(shù)。
另外，圖10示出外轉(zhuǎn)子20的變形前后的形狀。與內(nèi)轉(zhuǎn)子10相同地，齒形形狀為，對于由圓弧曲線構(gòu)成的齒形形狀S2，在比其齒槽圓B1直徑小而比其齒頂圓B2直徑大的圓D3的外側(cè)，將齒形形狀S2向外徑方向變形，在比圓D3直徑小而比其齒頂圓B2直徑大的圓D4的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S2向內(nèi)徑方向變形，其中上述圓弧曲線是由將齒頂部和齒槽部彼此相接的多個圓弧表示的。
圖11是用于形成圖10的外轉(zhuǎn)子20的說明圖。圖11(a)是與構(gòu)成齒形形狀S2的圓弧曲線相關(guān)的說明圖，圖11(b)是與該齒形形狀S2的變形相關(guān)的說明圖。
在圖11(a)中，構(gòu)成齒形形狀S2的圓弧曲線以下述式(81)至(84)表示。
(X200-X210)2+(Y200-Y210)2＝RJ2 式(81) X2102+Y2102＝RL2 式(82) X2202+Y2202＝RB12式(83) RB1＝(3×RA1-RA2)/2+g10 式(84) 在這里，使通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為X軸，使與X軸正交并通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為Y軸，在式(81)至(84)中，(X200，Y200)是形成齒頂部的圓弧的坐標，(X210，Y210)是該圓弧形成齒頂部的圓的中心坐標，(X220，Y220)是形成齒槽部的齒槽圓B1的圓弧的坐標，RL是外轉(zhuǎn)子的中心和其圓弧形成齒頂部的圓的中心之間的距離，RB1是形成齒槽部的齒槽圓B1的半徑，g10是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
另外，在圖11(b)中，作為用于對該齒形形狀S2進行變形的變形式，對于齒槽側(cè)以下述式(85)表示，對于齒頂側(cè)以下述式(86)至(87)表示。
X2302+Y2302＝RB1’2 式(85) 在這里，(X230，Y230)是變形后的齒槽形狀的坐標，RB1′是形成變形后的齒槽部的圓弧的半徑。
X201＝(1-β200)×RD4×cosθ200+X200×β200+g20 式(86) Y201＝(1-β200)×RD4×sinθ200+Y200×β200+g30 式(87) 在這里，(X201，Y201)是變形后的齒頂形狀的坐標，θ200是通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2和坐標(X200，Y200)的直線與X軸所成的角度，β200是用于變形的修正系數(shù)，g20、g30是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
實施方式3 基于圖12至圖16說明本發(fā)明所涉及的油泵轉(zhuǎn)子的實施方式3。
圖12所示的油泵，示出對圓弧曲線進行變形的情況下的實施方式，其中上述圓弧曲線是由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個圓弧表示的。油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子10，其形成8個外齒11；外轉(zhuǎn)子20，其形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒11嚙合的9個內(nèi)齒21；以及殼體50，其形成吸入流體的吸入口40和排出流體的排出口41，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合而進行旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室30的容積變化而吸入、排出流體，從而輸送流體。
圖13示出內(nèi)轉(zhuǎn)子10變形前后的形狀。齒形形狀為對于由圓弧曲線構(gòu)成的齒形形狀S1，在比其齒頂圓A1直徑小而比其齒槽圓A2直徑大的圓D1的外側(cè)，將齒形形狀S1向外徑方向變形，在比圓D1直徑小而比其齒槽圓A2直徑大的圓D2的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S1向內(nèi)徑方向變形，其中上述圓弧曲線是由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個圓弧表示的。
圖14是用于形成圖13的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的說明圖。圖14(a)是與構(gòu)成齒形形狀S1的圓弧曲線相關(guān)的說明圖，圖14(b)是與該齒形形狀S1的變形相關(guān)的說明圖。
在圖14(a)中，構(gòu)成齒形形狀S1的圓弧曲線以下述式(41)至(46)表示。
(X50-X60)2+(Y50-Y60)2＝(r50+r60)2 式(41) X60＝(RA2+r60)cosθ60 式(42) Y60＝(RA2+r60)sinθ60 式(43) X50＝RA1-r50 式(44) Y50＝0 式(45) θ60＝π/n 式(46) 在這里，使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為X軸，使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為Y軸，(X50，Y50)是形成齒頂部的圓弧的中心坐標，(X60，Y60)是形成齒槽部的圓弧的中心坐標，r50是形成齒頂部的圓弧的半徑，r60是形成齒槽部的圓弧的半徑，θ60是通過形成齒頂部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線、與通過形成齒槽部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線所成的角度。
另外，在圖14(b)中，作為用于使該齒形形狀S1進行變形的變形式，對于齒頂側(cè)以下述式(47)至(50)表示，對于齒槽側(cè)以下述式(51)至(54)表示。
R51＝(X512+Y512)1/2 式(47) θ51＝arccos(X51/R51)式(48) X52＝{(R51-RD1)×β50+RD1}×cosθ51 式(49) Y52＝{(R51-RD1)×β50+RD1}×sinθ51 式(50) 在這里，(X51，Y51)是形成齒頂部的圓弧上的點的坐標，R51是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1至坐標(X51，Y51)的距離，θ51是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X51，Y51)的直線與X軸所成的角度，(X52，Y52)是變形后的齒頂形狀的坐標，β50是用于變形的修正系數(shù)。
R61＝(X612+Y612)1/2 式(51) θ61＝arccos(X61/R61) 式(52) X62＝{RD2-(RD2-R61)×β60}×cosθ61 式(53) Y62＝{RD2-(RD2-R61)×β60}×sinθ61 式(54) 在這里，(X61，Y61)是形成齒槽部的圓弧上的點的坐標，R61是從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1至坐標(X61，Y61)的距離，θ61是通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1和坐標(X61，Y61)的直線與X軸所成的角度，(X62，Y62)是變形后的齒槽形狀的坐標，β60是用于變形的修正系數(shù)。
另外，圖15示出外轉(zhuǎn)子20的變形前后的形狀。與內(nèi)轉(zhuǎn)子10相同地，齒形形狀為對于由圓弧曲線構(gòu)成的齒形形狀S2，在比其齒槽圓B1直徑小且比其齒頂圓B2直徑大的圓D3的外側(cè)，將齒形形狀S2向外徑方向變形，在比圓D3直徑小且比其齒頂圓B2直徑大的圓D4的內(nèi)側(cè)，將齒形形狀S2向內(nèi)徑方向變形，其中上述圓弧曲線是由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個圓弧表示的。
圖16是用于形成圖15的外轉(zhuǎn)子20的說明圖。在圖16中，圖16(a)是與構(gòu)成齒形形狀S2的圓弧曲線相關(guān)的說明圖，圖16(b)是與該齒形形狀S2的變形相關(guān)的說明圖。
在圖16(a)中，構(gòu)成齒形形狀S2的圓弧曲線以下述式(101)至(106)表示。
(X70-X80)2+(Y70-Y80)2＝(r70+r80)2 式(101) X80＝(RB2+r80)cosθ80 式(102) Y80＝(RB2+r80)sinθ80 式(103) X70＝RB1-r70 式(104) Y70＝0 式(105) θ80＝π/(n+1) 式(106) 在這里，使通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為X軸，使與X軸正交并通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為Y軸，(X70，Y70)是形成齒槽部的圓弧的中心坐標，(X80，Y80)是形成齒頂部的圓弧的中心坐標，r70是形成齒槽部的圓弧的半徑，r80是形成齒頂部的圓弧的半徑，θ80是通過形成齒頂部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線、與通過形成齒槽部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線所成的角度。
另外，在圖16(b)中，作為用于對該齒形形狀S2進行變形的變形式，對于齒槽側(cè)以下述式(107)至(110)表示，對于齒頂側(cè)以下述式(111)至(114)表示。
R71＝(X712+Y712)1/2 式(107) θ71＝arccos(X71/R71) 式(108) X72＝{(R71-RD3)×β70+RD3}×cosθ71 式(109) Y72＝{(R71-RD3)×β70+RD3}×sinθ71 式(110) 在這里，(X71，Y71)是形成齒槽部的圓弧上的點的坐標，R71是從外轉(zhuǎn)子20的中心O2至坐標(X71，Y71)的距離，θ71是通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2和坐標(X71，Y71)的直線與X軸所成的角度，(X72，Y72)是變形后的齒槽形狀的坐標，β70是用于變形的修正系數(shù)。
R81＝(X812+Y812)1/2 式(111) θ81＝arccos(X81/R81)式(112) X82＝{RD4-(RD4-R81)×β80}×cosθ81 式(113) Y82＝{RD4-(RD4-R81)×β80}×sinθ81 式(114) 在這里，(X81，Y81)是形成齒頂部的圓弧上的點的坐標，R81是從外轉(zhuǎn)子20的中心O2至坐標(X81，Y81)的距離，θ81是通過外轉(zhuǎn)子20的中心O2和坐標(X81，Y81)的直線與X軸所成的角度，(X82，Y82)是變形后的齒頂形狀的坐標，β80是用于變形的修正系數(shù)。
另外，形成上述外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)齒形狀的上述計算式，相對于內(nèi)轉(zhuǎn)子10滿足下述式(115)至(117)的關(guān)系。
e50＝〔{(RA1-RD1)×β50+RD1} -{RD2-(RD2-RA2)×β60}〕/2+d50式(115) RB1’＝3/2〔{RA1-RD1}×β50+RD1〕 -1/2×{RD2-(RD2-RA2)×β60}+d60 式(116) RB2’＝〔{(RA1-RD1)×β50+RD1} +{RD2-(RD2-RA2)×β60}〕/2+d70式(117) 在這里，e50是內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O1和外轉(zhuǎn)子的中心O2之間的距離(偏心量)，RB1′是變形后的外轉(zhuǎn)子20的齒槽圓半徑，RB2′是變形后的外轉(zhuǎn)子20的齒頂圓半徑，d50、d60、d70是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進行轉(zhuǎn)動的校正值。
實施方式4 本發(fā)明所涉及的油泵轉(zhuǎn)子的實施方式4如圖17所示。
圖17所示的油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子10，其形成9個外齒11；外轉(zhuǎn)子20，其形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒11嚙合的10個內(nèi)齒21；以及殼體50，其形成吸入流體的吸入口40和排出流體的排出口41，在兩個轉(zhuǎn)子嚙合并進行旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室30的容積變化而吸入、排出流體，從而輸送流體。
另外，本實施方式中的內(nèi)轉(zhuǎn)子10，具有如上述實施方式1所示的將擺線曲線變形后的齒形形狀，但其變形僅是向內(nèi)徑方向(齒槽側(cè))，不進行向外徑方向(齒頂側(cè))的變形。
圖18是關(guān)于適于與該內(nèi)轉(zhuǎn)子10嚙合的外轉(zhuǎn)子20的形成的說明圖。
如圖18(a)所示，首先，使通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為X軸，使與X軸正交并通過內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的直線為Y軸，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1為原點。另外，作為從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1距離規(guī)定距離e的位置，取得坐標(e，0)，將以該坐標(e，0)為中心的半徑e的圓作為圓D。
首先，如果使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1沿該圓D的圓周以角速度ω順時針公轉(zhuǎn)，同時內(nèi)轉(zhuǎn)子10逆時針以角速度ω/n(n為內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù))自轉(zhuǎn)，則如圖18(a)所示，可以形成包絡(luò)線Z0。另外，在圖18中，將從圓D的中心(e，0)開始公轉(zhuǎn)時觀察內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1的角度、即X軸的負方向作為公轉(zhuǎn)角度0方向，以隨著順時針旋轉(zhuǎn)而值增加的方式取得公轉(zhuǎn)角度。
在這里，對于該包絡(luò)線Z0，為了得到下述曲線而進行如下所述的操作，該曲線為，至少使包絡(luò)線Z0和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時使包絡(luò)線Z0和公轉(zhuǎn)角度θ2(＝π/(n+1))方向的軸的交叉部分附近，與和上述公轉(zhuǎn)角度0的方向的軸的交叉部分附近相比，沿外徑方向的變形小或者相等地沿外徑方向變形。
如上所述，在使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O1沿圓D的圓周一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)時，在公轉(zhuǎn)角度大于或等于0并小于或等于θ1的期間，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的齒頂形狀根據(jù)擴展修正系數(shù)β1向外徑方向變形，在公轉(zhuǎn)角度大于或等于θ1至2π的期間，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的齒頂形狀根據(jù)擴展修正系數(shù)β2向外徑方向變形。其中，擴展修正系數(shù)β2的值小于擴展修正系數(shù)β1的值。另外，在本實施方式中，這些擴展修正系數(shù)β1及β2相當于上述實施方式1的修正系數(shù)β10。
由于通過上述操作，如圖18(a)所示，在內(nèi)轉(zhuǎn)子10位于虛線I0的位置時，根據(jù)擴展修正系數(shù)β1向外徑方向變形，在位于虛線I1的位置時，根據(jù)擴展修正系數(shù)β2以與β1的情況下相比較小地向外徑方向變形，所以在此情況下得到的包絡(luò)線Z1的形狀為，與包絡(luò)線Z0相比，與公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時與公轉(zhuǎn)角度θ2方向的軸的交叉部分附近，以與和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近的外徑方向變形相比較小地向外徑方向變形。
并且，如圖18(b)所示，在該包絡(luò)線Z1中，將在以公轉(zhuǎn)角度大于或等于0并小于或等于θ2的角度確定的區(qū)域W(公轉(zhuǎn)角度0方向的軸和公轉(zhuǎn)角度θ2方向的軸之間的區(qū)域)中包含的部分作為部分包絡(luò)線PZ1提取出。
并且，將提取出的部分包絡(luò)線PZ1以圓D的中心(e，0)為基點向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度α，同時將通過旋轉(zhuǎn)而延伸至區(qū)域W之外的部分切除，并且將在部分包絡(luò)線PZ1和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸之間產(chǎn)生的間隙G進行連接，從而形成修正部分包絡(luò)線MZ1。另外，在本實施方式中，間隙G以直線連接，但并不限于直線，也可以以曲線進行連接。
另外，通過將該修正部分包絡(luò)線MZ1相對于公轉(zhuǎn)角度0方向的軸軸對稱地復(fù)制而形成部分齒形PT，將該部分齒形PT以圓D的中心(e，0)為基點，每隔角度2π/(n+1)進行旋轉(zhuǎn)復(fù)制，從而形成外轉(zhuǎn)子20的齒形形狀。
通過使用將包絡(luò)線Z0變形的上述構(gòu)成的包絡(luò)線Z1形成外轉(zhuǎn)子，可以確保內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20之間的適當?shù)拈g隙。另外，通過將部分包絡(luò)線PZ1以微小角度α進行旋轉(zhuǎn)，可以得到適當?shù)凝X隙。由此，可以得到與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子10順滑地嚙合并旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子20。
另外，在本實施方式中，外轉(zhuǎn)子20形成為內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)＝9，變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂圓半徑RA1＝21.3mm，內(nèi)轉(zhuǎn)子變形時的基圓D1的半徑RD＝20.3mm，擴展修正系數(shù)從β1向β2變化的角度θ1＝90°，從包絡(luò)線Z1提取出的部分包絡(luò)線PZ1的角度θ2＝18°，擴展修正系數(shù)β1＝1.0715，β2＝1.05，e＝3.53mm，α＝0.08°。
實施方式5 基于圖19至圖20說明本發(fā)明所涉及的油泵轉(zhuǎn)子的實施方式5。
圖19所示的油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子10，其形成n(n為自然數(shù)，在本實施方式中n＝6)個外齒；外轉(zhuǎn)子20，其形成與各外齒11嚙合的n+1(在本實施方式中為7)個內(nèi)齒；以及殼體50，其形成吸入流體的吸入口40和排出流體的排出口41，這些內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20收容在殼體50的內(nèi)部。
在內(nèi)轉(zhuǎn)子10、外轉(zhuǎn)子20的齒面之間，沿兩個轉(zhuǎn)子10、20的旋轉(zhuǎn)方向形成腔室30。各腔室30在兩個轉(zhuǎn)子10、20的旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)和后側(cè)，利用內(nèi)轉(zhuǎn)子10的外齒11和外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)齒21分別接觸而分隔，并且使兩側(cè)面利用殼體50分隔，由此形成流體輸送室。另外，腔室30隨著兩個轉(zhuǎn)子10、20的旋轉(zhuǎn)而以1次旋轉(zhuǎn)作為1個周期，反復(fù)進行容積的增大、減少。
內(nèi)轉(zhuǎn)子10形成為以安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的軸心O1為中心，可旋轉(zhuǎn)地被支撐，將利用與內(nèi)轉(zhuǎn)子10的基圓E外接而不滑動地滾動的第1外滾圓E1產(chǎn)生的第1外切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線作為齒頂?shù)凝X形，將利用與基圓E內(nèi)接而不滑動地滾動的第1內(nèi)滾圓E2產(chǎn)生的內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(201)、(203)修正后的曲線作為齒槽的齒形。
外轉(zhuǎn)子20形成為將軸心O2相對于內(nèi)轉(zhuǎn)子10的軸心O1偏心(偏心量C)地配置，以軸心O2為中心可旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體50的內(nèi)部，將由與外轉(zhuǎn)子20的基圓F外接而不滑動地滾動的第2外滾圓F1產(chǎn)生的第2外切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后的曲線作為齒槽的齒形，將由與基圓F內(nèi)接而不滑動地旋轉(zhuǎn)的第2內(nèi)滾圓F2而產(chǎn)生的第2內(nèi)切擺線曲線，基于下述式(202)、(203)修正后的曲線作為齒頂?shù)凝X形。
φE＝n×(φE1×α1+φE2×α2) 式(201) φF＝(n+1)×(φF1×β1+φF2×β2) 式(202) φE1+φE2+H1＝φF1+φF2+H2＝2C式(203) 在上述式(201)、(202)、(203)中，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的基圓E的直徑為
使第1外滾圓E1的直徑為
使第1內(nèi)滾圓E2的直徑為
使外轉(zhuǎn)子的基圓F的直徑為
使第2外滾圓F1的直徑為
使第2內(nèi)滾圓F2的直徑為
使內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20之間的偏心量為C，使外滾圓E1的修正系數(shù)為α1，使內(nèi)滾圓E2的修正系數(shù)為α2，使外滾圓F1的修正系數(shù)為β1，使內(nèi)滾圓F2的修正系數(shù)為β2，使偏心量C的校正系數(shù)為H1、H2。
基于圖20對其進行說明。對于利用第1外滾圓形成的1個外切擺線曲線U1，使其起點位于X軸上，使將進行1次旋轉(zhuǎn)時的終點和軸心O1進行連結(jié)的直線為V1(與X軸所成的角度為θV1)。對于該外切擺線曲線U1，一邊維持基圓E和半徑RA1的齒頂圓之間的距離，一邊進行從V1至V1’(直線V1’與X軸所成的角度θV1’＜θV1)的壓縮變形，形成修正后的外切擺線曲線U1’。
相同地，對于內(nèi)切擺線曲線U2，使將內(nèi)切擺線曲線U2的端點和軸線O1進行連結(jié)的直線為V2(與X軸所成的角度為θV2)。并且，對于該內(nèi)切擺線曲線U2，一邊維持基圓E和半徑RA2的齒槽圓之間的距離，一邊進行從V2至V2’(直線V2’與X軸所成的角度θV2’＜θV2)的壓縮變形，形成修正后的內(nèi)切擺線曲線U2’。
以上說明內(nèi)轉(zhuǎn)子10的情況，但外轉(zhuǎn)子20的情況也相同。通過對各擺線曲線進行該變形，使齒頂?shù)凝X形和齒槽的齒形變形。
在這里，對于內(nèi)轉(zhuǎn)子10，必須將第1外滾圓E1及第1內(nèi)滾圓E2的修正滾動距離在1個圓周內(nèi)閉合。即，由于第1外滾圓E1及第1內(nèi)滾圓E2的修正滾動距離之和必須與基圓E的圓周相等，所以
即，
式(201) 相同地，對于外轉(zhuǎn)子20，由于第2外滾圓F1及第2內(nèi)滾圓F2的修正滾動距離之和必須與基圓F的圓周相等，所以
即，
式(202) 另外，由于內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20嚙合，所以必須滿足
及
中的任意一個。另外，為了使內(nèi)轉(zhuǎn)子10在外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)側(cè)良好地旋轉(zhuǎn)，同時在確保齒頂間隙的同時實現(xiàn)齒隙大小的適當化，使嚙合阻力降低，必須使用內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20之間的偏心量C的校正系數(shù)H1、H2，滿足 φE1+φE2+H1＝φF1+φF2+H2＝2C式(203)的關(guān)系，以使得在內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20的嚙合位置上，內(nèi)轉(zhuǎn)子10的基圓E和外轉(zhuǎn)子20的基圓F不相接。
在這里，修正系數(shù)α1、α2、β1、β2及校正系數(shù)H1、H2，為了將內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的間隙設(shè)定為規(guī)定值，在下述范圍進行適當調(diào)整。
0＜α1、α2、β1、β2＜1，-1＜H1、H2＜1 另外，在本實施方式中，滿足上述關(guān)系而構(gòu)成的內(nèi)轉(zhuǎn)子10(基圓E為
第1外滾圓E1為
第1內(nèi)滾圓E2為
齒數(shù)n＝6，修正系數(shù)α1＝0.7500，α2＝0.6300)以及外轉(zhuǎn)子20(外徑為
基圓F為
第2外滾圓F1為
第2內(nèi)滾圓F2為
修正系數(shù)β1＝0.8650mm，β2＝0.5975mm，H1＝0.0000，H2＝0.0029)，以偏心量C＝2.8889組合而構(gòu)成油泵轉(zhuǎn)子。
在殼體50中，在兩個轉(zhuǎn)子10、20的齒面之間形成的腔室30中，沿處于容積增大過程中的腔室30形成圓弧狀的吸入口40，同時沿處于容積減少過程中的腔室30形成圓弧狀的排出口41。
腔室30，在外齒11和內(nèi)齒21嚙合的過程的途中，在容量成為最小后，沿吸入口移動時使容積擴大而吸入流體，在容積成為最大后，沿排出口移動時使容積減少而排出流體。
其他實施方式 在上述實施方式1至3中，以對內(nèi)轉(zhuǎn)子10及外轉(zhuǎn)子20的齒頂側(cè)及齒槽側(cè)的兩者進行變形的方式構(gòu)成，但也可以對內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂側(cè)或齒槽側(cè)中的任意一個進行變形，對于外轉(zhuǎn)子，也與其配合地進行變形而構(gòu)成。另外，在上述實施方式4中，是僅將內(nèi)轉(zhuǎn)子10的齒槽側(cè)變形的結(jié)構(gòu)，但也可以是將齒頂側(cè)、或齒頂側(cè)及齒槽側(cè)兩者進行變形的結(jié)構(gòu)。
在上述的任意一種實施方式中，通過伴隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子10的變形而將外轉(zhuǎn)子20變形，可以增大腔室30的容積，增加作為油泵的排出量。
工業(yè)實用性 本發(fā)明可以作為汽車的潤滑油用泵或自動變速器用油泵等利用。
權(quán)利要求
1.一種油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵轉(zhuǎn)子具有
內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n個外齒，其中n為自然數(shù)；
外轉(zhuǎn)子，其形成與上述外齒嚙合的n+1個內(nèi)齒；以及
殼體，其形成吸入流體的吸入口及排出流體的排出口，
在兩個轉(zhuǎn)子嚙合而進行旋轉(zhuǎn)時，利用在兩個轉(zhuǎn)子的齒面間形成的腔室的容積變化吸入、排出流體，從而輸送流體，
與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的上述外轉(zhuǎn)子具有以下述方式形成的齒形形狀
對于下述包絡(luò)線，即，使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開規(guī)定距離e的位置為中心且與上述規(guī)定距離相同的半徑e的圓D的圓周上，以角速度ω進行公轉(zhuǎn)，同時使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上，以上述公轉(zhuǎn)的角速度ω的1/n倍的角速度ω/n進行自轉(zhuǎn)而形成的包絡(luò)線，
將從上述圓D的中心觀察開始公轉(zhuǎn)時上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度作為公轉(zhuǎn)角度0方向，至少使上述包絡(luò)線和上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時使上述包絡(luò)線和上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的公轉(zhuǎn)角度π/(n+1)方向的軸的交叉部分附近，與上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近相比，其向外徑方向的變形相比較小，或者相等地向外徑方向變形，并且，
將包含在由公轉(zhuǎn)角度大于或等于0而小于或等于π/(n+1)而確定的區(qū)域中的部分提取出，作為部分包絡(luò)線，
將上述部分包絡(luò)線以上述圓D的中心作為基點向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度α，同時將延伸至上述區(qū)域之外的部分切除，并且將在上述部分包絡(luò)線和上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸之間產(chǎn)生的間隙進行連接，形成修正部分包絡(luò)線，
將上述修正部分包絡(luò)線相對于上述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，線對稱地復(fù)制，形成部分齒形，
進而，將上述部分齒形以上述圓D的中心為基點，每隔角度2π/(n+1)進行旋轉(zhuǎn)復(fù)制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油泵轉(zhuǎn)子，具有內(nèi)轉(zhuǎn)子；外轉(zhuǎn)子；以及殼體，外轉(zhuǎn)子具有以下述方式形成的齒形形狀對于下述包絡(luò)線，即，使內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開規(guī)定距離e的位置為中心且與規(guī)定距離相同的半徑e的圓D的圓周上，以角速度ω進行公轉(zhuǎn)，同時使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上，以公轉(zhuǎn)的角速度ω的1/n倍的角速度ω/n進行自轉(zhuǎn)而形成的包絡(luò)線，將開始公轉(zhuǎn)時內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度作為公轉(zhuǎn)角度0方向，至少使包絡(luò)線和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時使包絡(luò)線和內(nèi)轉(zhuǎn)子的公轉(zhuǎn)角度π/(n+1)方向的軸的交叉部分附近，與公轉(zhuǎn)角度0方向的軸的交叉部分附近相比，其向外徑方向的變形相比較小，或者相等地向外徑方向變形。
文檔編號F04C2/10GK101832264SQ20101013842
公開日2010年9月15日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者小野壽, 沼波晃志 申請人:愛信精機株式會社