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(gè)外齒；外 轉(zhuǎn)子，其形成與該外齒嚙合的n+l個(gè)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，該油泵通過(guò)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(gè)轉(zhuǎn)子之間形成的多個(gè)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(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒和外轉(zhuǎn)子的 內(nèi)齒互相接觸而被分別分隔，同時(shí)兩側(cè)面由殼體分隔，由此構(gòu)成獨(dú)立 的流體輸送室。而且，各腔室在外齒和內(nèi)齒嚙合的過(guò)程的途中，在容 積成為最小后，沿吸入口移動(dòng)時(shí)使容積擴(kuò)大而吸入流體，在容積成為 最大后，沿排出口移動(dòng)時(shí)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(jiǎn)單，所以廣泛應(yīng)用于 汽車的潤(rùn)滑油用泵或自動(dòng)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(dòng)單元，是在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸上直接連結(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)子而利用發(fā) 動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的曲軸直接連結(jié)驅(qū)動(dòng)。
對(duì)于油泵，當(dāng)前公開(kāi)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(xiàn)l);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(xiàn)2);或者使用使齒形由彼此相接的2個(gè)
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(xiàn)3);以及使
用將上述各類型的齒形進(jìn)行修正后的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的油泵。 近來(lái)，由于伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)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(fèi)用的觀點(diǎn)出發(fā)而減少發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)腔室的排出量較多，所以脈動(dòng)變大，產(chǎn)生 由于泵體等的振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲的問(wèn)題點(diǎn)。
作為使脈動(dòng)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(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005 — 076563號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平09 — 256963號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)昭61 — 008484號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是著眼于上述問(wèn)題點(diǎn)而提出的，其目的在于，提供一 種不使轉(zhuǎn)子大型化而使排出量增加，同時(shí)，脈動(dòng)較小而低噪聲的油泵 轉(zhuǎn)子。
一種油泵轉(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(gè)外齒；外轉(zhuǎn)子，其形成與所述外齒嚙合的n+l 個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子嚙合而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用在所述兩個(gè)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，為了解決上 述課題， 在本發(fā)明中，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒 形形狀實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形而形成的，在實(shí)施向周方
向的變形時(shí)，維持齒頂圓Ai的半徑R^和齒槽圓A2的半徑Ra2之同
的距離。
由此，可以不使轉(zhuǎn)子大型化而使排出量增加，而且，可以提供 脈動(dòng)較小的低噪聲的油泵轉(zhuǎn)子。
此外，這里所說(shuō)的數(shù)學(xué)曲線是指使用數(shù)學(xué)函數(shù)表述的曲線，作為其優(yōu)選的例子，可以舉出擺線曲線、在次擺線曲線上具有中心的圓 弧群的包絡(luò)線、或者由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成的 圓弧曲線。
另外，作為上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的優(yōu)選實(shí)施方式之一，存在下述內(nèi)轉(zhuǎn)子，
即，所述向周方向的變形，在滿足RA1〉RC1>RA2的半徑RC1的圓 C,的外側(cè)變形的情況下，以第l變形率"進(jìn)行變形，同時(shí)，在所述 圓Q的內(nèi)側(cè)變形的情況下，以第2變形率Y2進(jìn)行變形，
所述向徑向的變形，在滿足RA1〉RD1^RC1^RD2>RA2的半徑 RD1的圓Di的外側(cè)變形的情況下，將由式(1)至(4)形成的曲線
作為齒頂形狀，在半徑Rd2的圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(5)
至(8)形成的曲線作為齒槽形狀。
R =(X 2+Y 2)1/2
0 =arccos(X /R )
X ={(R
-R ) X |3 +R
Dl 10 D
Y ={(R —R ) X /3 +R
12 12 Dl 10 E
Xcos 0 Xsin 6
式(l)
式(2) 式(3) 式(4)
其中，
(X ， Y )是向徑向變形前的齒頂形狀的坐標(biāo)， (X12， Y12)是向徑向變形后的齒頂形狀的坐標(biāo)， Ru是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(Xu， Yu)的距離， 012是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X ， Yu)的直線與X軸所成 的角度，
Pw是用于變形的修正系數(shù)。
<formula>formula see original document page 9</formula>其中，
(X21， Y21)是向徑向變形前的齒槽形狀的坐標(biāo)， (X22， Y22)是向徑向變形后的齒槽形狀的坐標(biāo)，R22是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X21， Y21)的距離， 022是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X21, Y21)的直線與X軸所成 的角度，
(320是用于變形的修正系數(shù)。
另外，作為上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的其他優(yōu)選實(shí)施方式之一，存在下述內(nèi) 轉(zhuǎn)子，即，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的穿過(guò)與所述外轉(zhuǎn)子的齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a的基準(zhǔn)
圓Ca的外側(cè)的齒頂部，以滿足0<￡<1的變形率s向徑向變形。
由此，可以使內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的齒頂部間的間隙恒定，從 而更低地抑制從油泵排出的油的脈動(dòng)。
特別地，對(duì)于作為上述數(shù)學(xué)曲線而使用擺線曲線，并對(duì)由該擺 線曲線構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施上述向周方向以及上述向徑向的變形的 內(nèi)轉(zhuǎn)子和與該內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子，作為其優(yōu)選的實(shí)施方式之一，存 在下述實(shí)施方式，即，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由基圓半徑
為Ra、外滾圓半徑為R^、內(nèi)滾圓半徑為Ru的擺線曲線構(gòu)成的齒形
形狀實(shí)施所述向周方向的變形和所述向徑向的變形而形成的，在實(shí)施
所述向周方向的變形時(shí)，將所述擺線曲線的基圓作為所述圓Cp
與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀，是通過(guò)對(duì)由基圓
半徑為Rb、外滾圓半徑為Rw、內(nèi)滾圓半徑為Rb2的擺線曲線構(gòu)成的
齒形形狀實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形而形成的，在實(shí)施向周
方向的變形時(shí)，維持齒槽圓Bi的半徑Rw和齒頂圓B2的半徑Rb2之
間的距離，
在這里，所述外轉(zhuǎn)子的向周方向的變形，在半徑Rb的基圓的外 側(cè)變形的情況下，以第3變形率83進(jìn)行變形，同時(shí)，在半徑Rb的基 圓的內(nèi)側(cè)變形的情況下，以第4變形率34進(jìn)行變形，且，
所述外轉(zhuǎn)子的向徑向的變形，在滿足RB1>RD3^Rb^RD4>RB2 的半徑Rd3的圓D3的外側(cè)變形的情況下，將由式(9)至(12)形成
的曲線作為齒槽形狀，在半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將
由式(13)至(16)形成的曲線作為齒頂形狀，
而且，所述外轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子滿足式(17)至(21)的關(guān)系。<formula>formula see original document page 11</formula>
式(9) 式(IO)
R ) X /3 +R }Xcos0 式(ll) Xsin6 式(12)
其中，
(X31， Y31)是向徑向變形前的齒槽形狀的坐標(biāo)， (X32， Y32)是向徑向變形后的齒槽形狀的坐標(biāo)， R32是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X31， Y31)的距離， 632是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X31， Y31)的直線與X軸所成 的角度，
卩30是用于變形的修正系數(shù)。
<formula>formula see original document page 11</formula>
式(13) 式(14) 式(15) 式(16)
其中，
(X41， Y41)是向徑向變形前的齒頂形狀的坐標(biāo)， (X42， Y42)是向徑向變形后的齒頂形狀的坐標(biāo)， R42是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X41， Y41)的距離， 942是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X41， Y41)的直線與X軸所成 的角度，
P40是用于變形的修正系數(shù)。 另外，
<formula>formula see original document page 11</formula>
式(17) 式(18) 式(19) 式(20) 式(21)
其中，ew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)，
Hl、 H2、 H3是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的校正值。 此外，在上述各結(jié)構(gòu)中，通過(guò)對(duì)由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形 狀進(jìn)行向周方向的變形和向徑向的變形，從而形成內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形 狀，但也可以省略向徑向的變形，僅實(shí)施向周方向的壓縮變形而形成 內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀。
艮口，可以得到一種油泵轉(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(gè)外齒；外轉(zhuǎn)子，其形成與所述外 齒嚙合的n+l個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子嚙合而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用在所述兩個(gè)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，所 述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀，在維持 齒頂圓A i的半徑RA,和齒槽圓A2的半徑RA2之間的距離的同時(shí)，實(shí) 施向周方向的壓縮變形而形成的。
由此，可以在確保轉(zhuǎn)子的直徑的同時(shí)增加排出量，而且，可以 提供脈動(dòng)較小的低噪聲的油泵轉(zhuǎn)子。
而且，對(duì)于與下述內(nèi)轉(zhuǎn)子、即對(duì)由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形 狀，實(shí)施上述向周方向以及上述向徑向的變形、或者上述向周方向的 壓縮變形而形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子，作為其優(yōu)選的實(shí)施方式之
一，存在下述外轉(zhuǎn)子，其具有以下述方式形成的齒形形狀
對(duì)于下述包絡(luò)線，gp,使所述內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開(kāi)規(guī)定
距離e的位置為中心且與所述規(guī)定距離相同的半徑e的圓F的圓周 上，以角速度o進(jìn)行公轉(zhuǎn)，同時(shí)使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向 上，以所述公轉(zhuǎn)的角速度w的1 / n倍的角速度0)/n進(jìn)行自轉(zhuǎn)而形 成的包絡(luò)線，
將從所述圓F的中心觀察開(kāi)始公轉(zhuǎn)時(shí)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度 作為公轉(zhuǎn)角度O方向，至少使所述包絡(luò)線和所述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸
的交叉部分附近向外徑方向變形，同時(shí)使所述包絡(luò)線和所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的 公轉(zhuǎn)角度兀/ (n+l)方向的軸的交叉部分附近，向外徑方向變形， 且，將在由公轉(zhuǎn)角度大于或等于0且小于或等于兀/ (n+l)而確定的區(qū)域中包含的部分提取出，作為部分包絡(luò)線，
將所述部分包絡(luò)線以所述圓F的中心作為基點(diǎn)向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度a，同時(shí)將延伸至所述區(qū)域之外的部分切除，且將在所述部分包絡(luò)線和所述公轉(zhuǎn)角度O方向的軸之間產(chǎn)生的間隙進(jìn)行連接，形成修正部分包絡(luò)線，
將所述修正部分包絡(luò)線相對(duì)于所述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，線對(duì)稱地復(fù)制，形成部分齒形，
進(jìn)而，將所述部分齒形以所述圓F的中心為基點(diǎn)，每隔角度2兀/ (n+l)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)制從而形成齒形形狀。
由此，對(duì)于對(duì)由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施上述向周方向以及上述向徑向的變形、或者上述向周方向的壓縮變形而形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子，可以容易地形成與其順滑地嚙合并旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子。


圖1是表示本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的向周方向的變形的說(shuō)明圖。圖2是表示本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的向徑向的變形的說(shuō)明圖。圖3是表示具有由變形擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀的油泵的圖。圖4是用于形成圖3的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說(shuō)明圖(向周方向的變形)。圖5是用于形成圖3的內(nèi)轉(zhuǎn)子的說(shuō)明圖(向徑向的變形)。圖6是用于形成圖3的外轉(zhuǎn)子的說(shuō)明圖(向周方向的變形)。圖7是用于形成圖3的外轉(zhuǎn)子的說(shuō)明圖(向徑向的變形)。圖8是表示由在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線構(gòu)成
的齒形形狀的說(shuō)明圖。
圖9是表示利用由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成
的圓弧曲線構(gòu)成的齒形形狀的說(shuō)明圖。
圖IO是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間的嚙合區(qū)域的圖。圖11是表示向徑向的第二變形的說(shuō)明圖。
圖12是表示內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度和齒頂間隙之間的關(guān)系的曲線圖。圖13是用于形成外轉(zhuǎn)子的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
圖1及圖2是表示用于對(duì)數(shù)學(xué)曲線實(shí)施向周方向的變形以及向徑向的變形，從而形成本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀(外齒形狀)的工序的原理圖。此外，在圖1及圖2中形成于內(nèi)轉(zhuǎn)子上的外齒中，示出1個(gè)齒頂部和齒槽部，而省略其他齒，但當(dāng)然對(duì)于所有齒進(jìn)行相同的變形。
圖1是表示對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施的向周方向的變
形的圖。在圖i中，由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀u'中，齒頂形狀ur以及齒槽形狀U2'由虛線表示，使與齒頂形狀ur內(nèi)接的齒頂圓aj勺
半徑為RA1，使與齒槽形狀U2，外接的齒槽圓八2的半徑為RA2。另外，由與滿足R^〉R。〉Ra2的圓Q的半徑Rcn相比位于外側(cè)的齒形形狀U'構(gòu)成齒頂形狀I(lǐng)V，由位于內(nèi)側(cè)的齒形形狀U'構(gòu)成齒槽形狀U2'。另外，通過(guò)在維持該齒頂圓Ai的半徑RA,和齒槽圓八2的半徑RA2之間的距離(RA1 — RA2)的同時(shí)，以規(guī)定的變形率向周方向進(jìn)行變形，可以得到變形后的齒形形狀U。在圖1中，在使半徑為RC1的圓Q的外側(cè)、即齒頂形狀I(lǐng)V進(jìn)行變形的情況下，以第1變形率i進(jìn)行變形，在使半徑為Rd的圓Ci的內(nèi)側(cè)、即齒槽形狀U2'進(jìn)行變形的情況下，以第2變形率h進(jìn)行變形。在這里，該變形率是指，將內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O和構(gòu)成齒頂形狀(齒槽形狀)的曲線的一側(cè)端部進(jìn)行連結(jié)的射線、與將內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O和該曲線的另一側(cè)端部進(jìn)行連結(jié)的射線所成的角度，在變形前后的比率。在圖1中，對(duì)于齒頂形狀
Up該角度在變形前為er，在變形后為eP因此，該齒頂形狀"
是以第1變形率Yi二6i/0i'進(jìn)行變形的。相同地，對(duì)于齒槽形狀U2，
該角度在變形前為02'，在變形后為02，因此，該齒槽形狀U2是以第
2變形率^ = 62/02'進(jìn)行變形的。通過(guò)上述向周方向的變形，可以得到變形后的齒形形狀U (齒頂形狀l^以及齒槽形狀U2)。
此外，用于得到由齒形形狀u'向周方向變形后的齒形形狀u的
變換式，通過(guò)使用變形率^或者Y2，可以如下簡(jiǎn)單地表示。S卩，對(duì)于圖1中的齒頂形狀Uf的坐標(biāo)(X1{)， Y1())，如果使該坐標(biāo)和內(nèi)轉(zhuǎn)
子的中心O之間的距離為R，使穿過(guò)該坐標(biāo)和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O的直線與x軸所成的角度為eu，則可以表示為(Rcose ， Rsine )，所以向周方向變形后的齒頂形狀1^所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)(Xu， Yn)，使用變形率Yl，可以表示為(Rcos(0uXyi) ， Rsin(9nX^) ) = (Rcose12，Rsin912)。在這里，612是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O和坐標(biāo)(X ， Y )的直線與X軸所成的角度。對(duì)于齒槽形狀，也可以相同地使用變形
率Y2進(jìn)行表示。
另外，如果將該向周方向的變形前后的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)(外齒數(shù))
分別設(shè)為n'以及n (n'以及n為自然數(shù))，則下式<formula>formula see original document page 15</formula>成立。
如上述所示，在維持齒頂圓的半徑RA1和齒槽圓A2的半徑
RA2之間的距離的同時(shí)實(shí)施的向周方向的變形，是針對(duì)在以轉(zhuǎn)子的中
心O為頂點(diǎn)的扇形區(qū)域中包含的齒形形狀，在維持該距離的同時(shí)與
該頂點(diǎn)角度的變化對(duì)應(yīng)地實(shí)施的變形。另外，作為頂點(diǎn)角度的變形前
后的比率的變形率y，在y>1時(shí)為放大變形，在7<1時(shí)為壓縮變形。圖2是表示對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀U'，實(shí)施上述的向周
方向的變形后的齒形形狀U向徑向的變形的圖。以下示出這種向徑
向的變形的一個(gè)例子。這是在滿足RA^RD^Rc^RD2〉RA2的半徑
為Rm的圓Di的外側(cè)變形的情況下，將由式(1)至(4)形成的曲線作為齒頂形狀，在半徑為Rm的圓D2的內(nèi)側(cè)變形的情況下，將由式(5)至(8)形成的曲線作為齒槽形狀。
<formula>formula see original document page 15</formula>
其中，
(X，Y)是向徑向變形前的齒頂形狀的坐標(biāo)，(X12, Y12)是向徑向變形后的齒頂形狀的坐標(biāo)，Ru是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(Xu， Y )的距離，612是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X ， Y )的直線與X軸所成
的角度，
|310是用于變形的修正系數(shù)。R =(X 2+Y 2)1/2 式(5)
22 21 21
0 =arccos(X /R ) 式(6)
22 21 22
X ={R — (R —R )X/3 }XCos6 式(7)
22 D2 D2 22 20 22
Y ={R —(R —R )X/3 }Xsin0 式(8)
22 D2 D2 22 20 22
其中，
(X21， Y21)是向徑向變形前的齒槽形狀的坐標(biāo)，(X22， Y22)是向徑向變形后的齒槽形狀的坐標(biāo)，R22是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X21， Y21)的距離，022是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X21， Y21)的直線與X軸所成的角度，
卩20是用于變形的修正系數(shù)。
圖2(a)是表示對(duì)由上述向周方向的變形形成的齒頂形狀Uj以虛線圖示)，使用上述式(1)至(4)，實(shí)施向徑向的變形的情況的圖，利用該向徑向的變形得到齒頂形狀Ulin。另外，圖2 (b)是表示對(duì)由上述向周方向的變形而形成的齒槽形狀U2 (以虛線圖示)，使用上述式(5)至(8)，實(shí)施向徑向的變形的情況的圖，利用該向徑向的變形得到齒槽形狀U^。即，在上述式(1)至(8)中，向徑向變形前的齒頂形狀Ui以及齒槽形狀U2的坐標(biāo)，分別以(Xu，Yu)、(X21， Y21)表示，向徑向變形后的齒頂形狀Unn以及齒槽形狀U加的坐標(biāo)，分別以(X12， Y12) 、 (X22， Y22)表示。其中，位于RD1和Rm之間的部分，不利用該向徑向的變形而變形。
如上述所示，通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀U'，進(jìn)行上述向周方向的變形和向徑向的變形，可以得到本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形
形狀Uh (齒頂形狀U^以及齒槽形狀U2in)。
此外，特別地，對(duì)于用于向徑向變形的修正系數(shù)(3w、 |32Q，不僅可以是大于1的值，如圖2所示，也可以使用小于1的值，但在上述情況下，選擇下述的值，g卩，與由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成并具有與本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)相同齒數(shù)n的齒形形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子，即以上述半徑
Rd的圓d為基準(zhǔn)而由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的具有n個(gè)齒頂形狀和齒槽形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子相比，使齒頂形狀或者齒槽形狀中的至少一個(gè)向徑向(齒頂形狀的情況下為外徑方向，齒槽形狀的情況下為內(nèi)徑方向)變大，以使其排出量變大。
另外，對(duì)于向周方向的變化，在圖1及圖2中，將向周方向變形前后的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)分別設(shè)為n'以及n，示出了n'〈n的情況，即變形率^、 Y2均小于1而進(jìn)行壓縮變形的情況，但也可以使該變形率^、 Y2大于l，而進(jìn)行放大變形(即，n，〉n)。此外，在此情況下，也如上述所示，對(duì)于用于向徑向變形的修正系數(shù)(31()、 p2()，選擇下述的值，即，與由上述數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成并具有與本發(fā)明中的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)相同的齒數(shù)n的齒形形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子相比，使齒頂形狀或者齒槽形狀中的至少一個(gè)向徑向(齒頂形狀的情況下為外徑方向，齒槽形狀的情況下為內(nèi)徑方向)變大，以使其排出量變大。
另外，在圖1及圖2中，在向周方向變形后，進(jìn)行向徑向的變形，但也可以將其顛倒，在向徑向變形后，在維持該齒頂圓的半徑和齒槽圓的半徑之間的距離的同時(shí)，進(jìn)行向周方向的變形。另外，在圖l中，也可以采用不設(shè)定Rd，而使齒頂形狀以及齒槽形狀以相同的變形率進(jìn)行變形的結(jié)構(gòu)。此外，對(duì)于外轉(zhuǎn)子也相同地，可以實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形，可以形成與內(nèi)轉(zhuǎn)子適當(dāng)?shù)貒Ш系凝X形形狀(內(nèi)齒形狀)。
〔由變形擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀〕
下面，使用圖3至圖7，詳細(xì)地說(shuō)明作為上述數(shù)學(xué)曲線而使用擺線曲線的情況下的內(nèi)轉(zhuǎn)子及外轉(zhuǎn)子的齒形形狀。
圖3所示的油泵，是表示對(duì)由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形的情況下的實(shí)施方式。油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子0，其形成9個(gè)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(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子嚙合而旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用在兩個(gè)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
17送流體。
圖4及圖5是用于形成圖3的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的說(shuō)明圖。其中，圖4
表示對(duì)由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施向周方向的變形后的齒形形
狀，相當(dāng)于上述圖1，圖5表示對(duì)向周方向變形后的齒形形狀，實(shí)施 向徑向的變形后的齒形形狀，相當(dāng)于上述圖2。
在圖4中，在由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀Uc'中，齒頂形狀 U^以及齒槽形狀U2C'以虛線表示。另外，如果將該擺線曲線的基圓 半徑設(shè)為Ra，將外滾圓半徑設(shè)為Ral，將內(nèi)滾圓半徑設(shè)為Ra2，則與 齒頂形狀Uu:'內(nèi)接的齒頂圓A,的半徑可以以Ra+2R^表示，與齒槽
形狀U2C'外接的齒槽圓八2的半徑可以以R廣2Ra2表示。另外，圖l
中表示齒頂部和齒槽部之間的邊界的圓Q的半徑RC1，在該圖4中
為基圓半徑Ra。即，由半徑為R^的外滾圓的擺線曲線形成齒頂形狀 Uc'，由半徑為Ra2的內(nèi)滾圓的擺線曲線形成齒槽形狀U2c'。
此外，使上述基圓半徑為Ra、外滾圓半徑為R^、內(nèi)滾圓半徑為
R^的公知的擺線曲線的坐標(biāo)，可以以下述式表示(省略附圖)。 X =(R +R ) Xcos 0
10 a al 10
—R Xcos〔KR+R )/R }X 6 〕式(31)
si a8l al 10
Y =(R+R )Xsin0
10 aaL 10
—R Xsin〔UR+R )/R }X 0 〕式(32)
al aal al 10
X =(R—R )Xcos0
20 8 a2 20
+ R Xcos〔{(R —R)/R }X6 〕式(33)
a2 a2a a2 20
Y =(R —R ) Xsin6
20 b 20
<formula>formula see original document page 18</formula>〕式(34)
<formula>formula see original document page 18</formula> 式(35)
在這里，使穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心0,的直線為X軸，使與X軸 正交并穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子IO的中心O!的直線為Y軸，在式(31)至(35) 中，61()是穿過(guò)外滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心Ch的直線與X軸所 成的角度，92()是穿過(guò)內(nèi)滾圓的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心Ch的直線與 X軸所成的角度，(Xh)， Y1())是由外滾圓形成的擺線曲線的坐標(biāo)， (X2()， Y2())是由內(nèi)滾圓形成的擺線曲線的坐標(biāo)。另外，通過(guò)在維持該齒頂圓A,的半徑Ra + 2R^和齒槽圓A2的 半徑Ra — 2Ra2之間的距離的同時(shí)，以規(guī)定的變形率向周方向進(jìn)行變 形，可以得到變形后的齒形形狀Uc。在圖4中，在基圓半徑Ra的外 側(cè)，即齒頂形狀UK:'變形的情況下，以第1變形率^ = 0^/01(:'進(jìn)行
變形，在基圓半徑Ra的內(nèi)側(cè)，即齒槽形狀U2C'變形的情況下，以第
2變形率Y2二02c/e2c，進(jìn)行變形。此外，關(guān)于該角度e^等的定義，按
照上述的記載。通過(guò)上述向周方向的變形，可以得到變形后的齒形形
狀Uc (齒頂形狀l^c以及齒槽形狀U2c)。此外，如果將該向周方向
的變形前后的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)分別設(shè)為n'以及n，則關(guān)系式n'X (6IC'
+ e2C，) =nx (elc+e2C)成立。
在這里，用于由齒形形狀Uc'得到齒形形狀Uc的變換式，通 過(guò)使用該變形率^或者Y2，可以簡(jiǎn)單地表示。例如，對(duì)于齒頂形狀， 向周方向變形前的齒頂形狀U^'為上述擺線曲線(X1()， Y1())，向周 方向變形后的齒頂形狀U^的坐標(biāo)(X ， Y ),可以以下述式(36) 至(39)表示。
<formula>formula see original document page 19</formula>i
在這里，Ru是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心C^至坐標(biāo)(X1()， Y1())的距離，
6n是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心C^和坐標(biāo)(X1()， Y1Q)的直線與X軸所成的角度。
由于對(duì)于向周方向變形后的齒槽形狀U2c的坐標(biāo)(X21， Y21)， 也可以根據(jù)向周方向變形前的齒槽形狀U2C'、即上述擺線曲線(X20，
Y2()),通過(guò)使用變形率h，同樣簡(jiǎn)單地求出，所以在這里省略。
下面，對(duì)該向周方向變形后的齒形形狀Uc，進(jìn)行如圖5所示的 徑向的變形。首先，將在滿足Ra + 2Ral>RD1^Ra^RD2〉Ra — 2Ra2 的半徑Rm的圓Di的外側(cè)(齒頂側(cè))，如圖5 (a)所示由以下述式 (1)至(4)表示的坐標(biāo)(X12， Y12)形成的曲線，作為變形后的齒 頂形狀。R =(X '+Y 2)1/2 式(l)
12 11 11
0 =arccos(X /R ) 式(2)
12 11 12
X ={(R —R )Xj3 +R }Xc〇s0 式(3)
12 12 Dl 10 Dl 12
Y ={(R —R )Xj3 +R }Xsin0 式(4)
12 12 Dl 10 Dl 12
在這里，(Xu， Y )是向徑向變形前的齒頂形狀U^的坐標(biāo)， (X12， Y12)是向徑向變形后的齒頂形狀Unn的坐標(biāo)，R!2是從內(nèi)轉(zhuǎn) 子的中心Oi至坐標(biāo)(X1P Yu)的距離，612是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心Ch 和坐標(biāo)(Xu， Yu)的直線與X軸所成的角度，|31()是用于變形的修 正系數(shù)。
另外，將在滿足Ra + 2Ral 〉 RD i ^ Ra ^ RD2 〉 Ra — 2Ra2的半徑RD2 的圓D2的內(nèi)側(cè)(齒槽側(cè))，如圖5 (b)所示由以下述式(5)至(8) 表示的坐標(biāo)(X22， Y22)形成的曲線，作為變形后的齒槽形狀。 R =(X 2+Y 2)1/2 式(5)
22 21 21
0 =arccos(X /R ) 式(6)
22 21 22
X ={R —(R —R )X/3 }XCos0 式(7)
22 D2 D2 22 20 22
Y ={R —(R —R )X/3 }Xsin6 式(8)
22 D2 D2 22 20 22
在這里，(X21， Y21)是向徑向變形前的齒槽形狀U2c的坐標(biāo)， (X22， Y22)是向徑向變形后的齒槽形狀U^的坐標(biāo)，R22是從內(nèi)轉(zhuǎn) 子的中心Oi至坐標(biāo)(X21， Y21)的距離，622是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O, 和坐標(biāo)(X21， Y21)的直線與X軸所成的角度，卩2o是用于變形的修 正系數(shù)。
艮P，通過(guò)圖5 (a)所示的向徑向的變形，由齒頂形狀U,c得到 齒頂形狀Uu。，通過(guò)圖5 (b)所示的向徑向的變形，由齒槽形狀Uk: 得到齒槽形狀U^。如上述所示，通過(guò)對(duì)由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀 U'，進(jìn)行上述向周方向的變形以及向徑向的變形，可以得到由變形 后的擺線曲線構(gòu)成的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀Uin (齒頂形狀Ulin以及齒槽 形狀U加)，可以形成圖3所示的內(nèi)轉(zhuǎn)子IO的外齒形狀。
另一方面，圖6及圖7是用于形成圖3的外轉(zhuǎn)子20的說(shuō)明圖。 其中，圖6表示對(duì)由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施向周方向的變形后的齒形形狀，相當(dāng)于對(duì)外轉(zhuǎn)子應(yīng)用上述圖1的情況，圖7表示對(duì)向周 方向變形后的齒形形狀，實(shí)施向徑向的變形后的齒形形狀，相當(dāng)于對(duì) 外轉(zhuǎn)子應(yīng)用上述圖2的情況。
在圖6中，在由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀Uc'中，齒槽形狀 U3C'以及齒頂形狀U4C'以虛線表示。另外，如果將該擺線曲線的基圓
半徑設(shè)為Rb，將外滾圓半徑設(shè)為Rw，將內(nèi)滾圓半徑設(shè)為Rb2，則與 齒槽形狀U3c'內(nèi)接的齒槽圓Bj勺半徑可以以Rb + 2Rw表示，與齒頂 形狀U4c'外接的齒頂圓B2的半徑可以以Rb — 2Rb2表示。另外，圖l 中的表示齒頂部和齒槽部之間的邊界的圓Q的半徑RC1，在該圖6 中為基圓半徑Rb。即，由半徑為Rw的外滾圓的擺線曲線形成齒槽形
狀U3C'，由半徑為Rb2的內(nèi)滾圓的擺線曲線形成齒頂形狀U4C'。
此外，使上述基圓半徑為Rb、外滾圓半徑為Rw、內(nèi)滾圓半徑為 Rb2的公知的擺線曲線的坐標(biāo)，可以以下述式表示(省略附圖)。
X =(R +R )cos6
30 b bl 30
一R Xcos〔KR+R )/R }X0 〕式(41)
bl b bl bl 30
Y = (R +R )sin 6
30 b bl 30
—R Xsin〔{(R+R )/R }X0 ]式(42)
bl b bl bl 30
X =(R —R )cos0
40 bb2 40
+R Xcos〔HR —R)/R }X0 〕式(43)
b2 b2 b b2 40
Y =(R —R )sin6
40 bb2 40
+R Xsin〔KR —R)/R }X6 〕式(44)
b2 b2 b b2 40
R =(n+l) X (R +R ) 式(45)
b bl b2
在這里，使穿過(guò)外轉(zhuǎn)子20的中心O2的直線為X軸，使與X軸 正交并穿過(guò)外轉(zhuǎn)子20的中心02的直線為Y軸，在式(41)至(45) 中，63()是穿過(guò)外滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心02的直線與X軸所 成的角度，04o是穿過(guò)內(nèi)滾圓的中心和外轉(zhuǎn)子20的中心02的直線與 X軸所成的角度，(X3()， Y3())是由外滾圓形成的擺線曲線的坐標(biāo)， (X4()， Y4())是由內(nèi)滾圓形成的擺線曲線的坐標(biāo)。
另外，通過(guò)在維持該齒槽圓Bi的半徑Rb + 2Rw和齒頂圓B2的 半徑Rb — 2Rb2之間的距離的同時(shí)，以規(guī)定的變形率向周方向進(jìn)行變
21形，可以得到變形后的齒形形狀Uc。在圖6中，在基圓半徑Rb的外側(cè)，即齒槽形狀U3c'變形的情況下，以第3變形率S3二03c/e3c'進(jìn)行
變形，在基圓半徑Rb的內(nèi)側(cè)，即齒頂形狀U4c'變形的情況下，以第
4變形率S4二e4c/04c，進(jìn)行變形。此外，該角度03C等的定義，與內(nèi)轉(zhuǎn)
子的情況相同。通過(guò)上述向周方向的變形，得到變形后的齒形形狀
UC (齒槽形狀U3c以及齒頂形狀U4c)。此外，如果將該向周方向變
形前后的外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)分別設(shè)為(n' + l)以及(n+l)，則關(guān)系式
(n， + i) x (e3C， + e4C，) = (n+i) x (e3C+e4C)成立。
在這里，用于由齒形形狀Uc'得到齒形形狀Uc的變換式，如對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子的說(shuō)明所示，可以通過(guò)使用該變形率83或者54而簡(jiǎn)單地表示。例如，對(duì)于齒槽形狀，向周方向變形前的齒槽形狀U3c'為上述擺線曲線(X3。， Y3。)，向周方向變形后的齒槽形狀U3c的坐標(biāo)(X31，Y31)，可以以下述式(46)至(49)表示。
r =(x 2+y 2)1/2 式(46)
31 30 30
6 =arccos(X /R ) 式(47)
31 30 31
X 二R Xcos(e X 3 ) 式(48)
31 31 31 3
Y =R Xsin(e X 3 ) 式(49)
31 31 3
在這里，1131是從外轉(zhuǎn)子的中心02至坐標(biāo)(X3Q， Y3Q)的距離，031是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02和坐標(biāo)(X3Q， Y3Q)的直線與X軸所成的角度。
由于對(duì)于向周方向變形后的齒頂形狀U4c的坐標(biāo)(X41， Y41)，
也可以根據(jù)向周方向變形前的齒頂形狀u4c'、即上述擺線曲線(X40，
Y40)，通過(guò)使用變形率54，同樣簡(jiǎn)單地求出，所以在這里省略。
下面，對(duì)該向周方向變形后的齒形形狀Uc，進(jìn)行如圖7所示的向徑向的變形。首先，將在滿足Rb + 2Rb^RD^Rb^rd4〉Rb — 2Rb2的半徑Rd3的圓Ds的外側(cè)(齒槽側(cè))，如圖7 (a)所示由以下述式(9)至(12)表示的坐標(biāo)(X32， Y32)形成的曲線，作為變形后的齒槽形狀。
22R =(X 2+Y 2)1/2 式(9)
32
0 =arccos(X /R ) 式(IO)
31
X 二KR —R )Xj3 +R }Xcos0 式(ll)
32 32 D3 30 D3 32
Y ={(R —R )X/3 +R }Xsin0 式(12)
32 32D3 30D3 32
在這里，(X31， Y31)是向徑向變形前的齒槽形狀U3c的坐標(biāo)，
(X32， Y32)是向徑向變形后的齒槽形狀U3。ut的坐標(biāo)，1132是從外轉(zhuǎn)
子的中心02至坐標(biāo)(X31， Y31)的距離，932是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02和坐標(biāo)(X31， Y31)的直線與X軸所成的角度，|330是用于變形的修正系數(shù)。
另外，將在滿足Rb + 2Rbl > RD3 ^ Rb ^ RD4> Rb _ 2Rb2的半徑RD4的圓04的內(nèi)側(cè)(齒頂側(cè))，如圖7 (b)所示由以下述式(13)至(16)表示的坐標(biāo)(X42， Y42)形成的曲線，作為變形后的齒頂形狀。R =(X 2+Y 2)1/2 式(13)
42 41 41
0 =arccos(X /R ) 式(14)
42 41 42
X ={R —(R —R )X/3 )Xcos0 式(15)
42 D4 D4 42 40 42
Y ={R —(R —R )X/3 }Xsin0 式(16)
42 D4 D4 42 40 42
在這里，(X41， Y41)是向徑向變形前的齒頂形狀U4c的坐標(biāo)，(X42， Y42)是向徑向變形后的齒頂形狀U化ut的坐標(biāo)，1142是從外轉(zhuǎn)子的中心02至坐標(biāo)(X41， Y41)的距離，942是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02和坐標(biāo)(X41， Y41)的直線與X軸所成的角度，卩4o是用于變形的修正系數(shù)。
此外，該外轉(zhuǎn)子20與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子10滿足式(17)至(21)的關(guān)系。
R=nX(R X y +R ) 式(17)
a al 1 a2 2
R =(n+l) X (R X S +R X S ) 式(18)
b bl 3b2 4
R =R +R +R +H1 式(19)R =R +H2 式(20)
b2 b2
e 二R +R +H3 式(21)
10 al a2
在這里，e^是內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心Ch和外轉(zhuǎn)子的中心02之間的距離(偏心量)，Hl、 H2、 H3是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的校正值。
艮P，通過(guò)圖7 (a)所示的向徑向的變形，由齒槽形狀U3c得到齒槽形狀U3。ut，通過(guò)圖7 (b)所示的向徑向的變形，由齒頂形狀U4C得到齒頂形狀U4。ut。如上述所示，通過(guò)對(duì)由擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀U'，進(jìn)行上述向周方向的變形以及向徑向的變形，可以得到由變形后的擺線曲線構(gòu)成的外轉(zhuǎn)子的齒形形狀U。ut (齒槽形狀U3。ut以及齒頂形狀U4。ut)，可以形成圖3所示的外轉(zhuǎn)子20的內(nèi)齒形狀。
此外，對(duì)于該內(nèi)轉(zhuǎn)子IO、外轉(zhuǎn)子20的形成，可以適用圖l及圖2的說(shuō)明中所記載的各種條件以及變更。
(由其他數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀的情況)
作為本發(fā)明中的數(shù)學(xué)曲線，當(dāng)然不限于擺線曲線。除此以外，
作為上述數(shù)學(xué)曲線，例如可以使用在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線，或者，由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成的圓弧曲線。
另外，通過(guò)對(duì)由上述在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線，或者，利用由將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成的圓弧曲線而構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施上述圖1及圖2中說(shuō)明的向周方向的變形以及向徑向的變形，可以得到本發(fā)明中的齒形形狀。此時(shí)，可以適用圖1及圖2的說(shuō)明中所記載的各種條件以及變更。
此外，圖8及圖9表示實(shí)施上述向周方向的變形以及向徑向的變形前的齒形形狀，即由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀。圖8 (a)表示由在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線構(gòu)成的變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀(外齒形狀)，圖8 (b)表示與變形前的上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子的齒形形狀(內(nèi)齒形狀)。
在圖8 (a)中，構(gòu)成變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀UTin'的、公知
的在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線的坐標(biāo)，以下述式(51)至(56)表示。此外，在該圖8 (a)中，齒頂圓A！以及齒槽圓A2
的半徑，分別以Ra及Ra2表示。
24X =(R+R)XCOS0—e Xcos0
100 HI 咖K 101
Y =(R+R)Xsin0—eXsin0
100 HI 100K 101
e =(n+i)xe
101 100
R =nXR
H I
X =X ±R/{l + (dX /dY )2}1/2
101 100 J 100 訓(xùn)
Y =Y ±R/U+(dY /dX ):
101 100 J 咖 100
! 1/2
式(51)式(52)式(53)式(54)式(55)式(56)
在這里，使穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心C^的直線為X軸，使與X軸正交并穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心Ch的直線為Y軸，在式(51)至(56)中，(Xhk)， Ywo)是次擺線曲線T上的坐標(biāo)，RH是次擺線基圓的半徑，Rj是次擺線發(fā)生圓的半徑，ejc是次擺線發(fā)生圓的中心OT和產(chǎn)生次擺線曲線T的點(diǎn)之間的距離，0K)o是穿過(guò)次擺線發(fā)生圓的中心Ot和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心C^的直線與X軸所成的角度，61()1是穿過(guò)次擺線發(fā)生圓
的中心OT和產(chǎn)生次擺線曲線T的點(diǎn)的直線與X軸所成的角度，(XKH，
Y1()1)是包絡(luò)線上的坐標(biāo)，Rj是形成包絡(luò)線的圓弧Ce的半徑。
另外，圖8 (b)所示的構(gòu)成變形前的外轉(zhuǎn)子的齒形形狀UT。ut'的圓弧曲線，以下述式(57)至(60)表示。此外，在該圖8 (b)中，齒槽圓B！以及齒頂圓B2的半徑，分別以R^及Rb2表示。
(X —X )2+(Y —Y )2=R2 式(57)
200 210 200 210 』
X 2 + Y 2=R2 式(58)
210 210 L
X 2+Y 2 = R 2 式(59)
220 220 Bl
R =(3XR _R )/2 + g 式(60)
Bl AlA2 10
在這里，使穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02的直線為X軸，使與x軸正交并穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02的直線為Y軸，在式(57)至(60)中，
(X2()()， Y2()())是形成齒頂部的圓弧的坐標(biāo)，(X21()， Y21())是其圓弧形成齒頂部的圓的中心的坐標(biāo)，(X22()， Y，)是形成齒槽部的齒槽圓Bi的圓弧的坐標(biāo)，Rl是外特子的中心02和其圓弧形成齒頂部的圓的中心之間的距離，Rm是形成齒槽部的齒槽圓的半徑，gu)是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的校正值。
另外，圖9 (a)表示變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀(外齒形狀)，其由利用將齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成的圓弧曲線構(gòu)成，圖9 (b)表示與變形前的上述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的外轉(zhuǎn)子的齒形形狀(內(nèi)齒形狀)。
在圖9 (a)中，構(gòu)成變形前的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒形形狀U^'的、公知的由齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧表示的圓弧曲線的坐標(biāo)，以下述式(71)至(76)表示。此外，在該圖9 (a)中，齒頂圓A！以
及齒槽圓A2的半徑，分別以R^及Ra2表示。
(X —X )2+(Y —Y )2=(r +r )2 式(71)
50 60 50 60 50 60
X =(R +r )Xcos0 式(72)
60 A2 60 60
Y =(R +r ) Xsin0 式(73)
60 A2 60 60
X =R —r 式(74)
50 Al 50
Y =0 式(75)
50
0 =71/n 式(76)
60
在這里，使穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O,的直線為X軸，使與x軸正交并穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心O,的直線為Y軸，(X5()， Y5())是形成齒頂部的圓弧的中心的坐標(biāo)，(X6()， Y6())是形成齒槽部的圓弧的中心的坐標(biāo)，r5o是形成齒頂部的圓弧的半徑，r6o是形成齒槽部的圓弧的半徑，96()是穿過(guò)形成齒頂部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的直線、與穿過(guò)形成齒槽部的圓弧的中心和內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心Ch的直線所成的角
70
另外，圖9 (b)所示的構(gòu)成變形前的外轉(zhuǎn)子的齒形形狀Us。ut'的圓弧曲線，以下述式(77)至(82)表示。此外，在該圖9 (b)中，齒槽圓Bi以及齒頂圓B2的半徑，分別以Rm及RB2表示。(X —X )2+(Y —Y )2=(r +r )2 式(77)
— — 7080 70 80
)XcosS- 式(78)
式(79)式(80)式(81)
。=兀/(11+1) 式(82)在這里，使穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02的直線為X軸，使與X軸正交并穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心02的直線為Y軸，(X7C， Y7Q)是形成齒槽
部的圓弧的中心的坐標(biāo)，(X8()， Y8Q)是形成齒頂部的圓弧的中心的坐標(biāo)，r7o是形成齒槽部的圓弧的半徑，r8o是形成齒頂部的圓弧的半
徑，98()是穿過(guò)形成齒頂部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子的中心02的直線、
與穿過(guò)形成齒槽部的圓弧的中心和外轉(zhuǎn)子的中心02的直線所成的角度。
(向徑向進(jìn)行第二變形后的齒形形狀的情況〕對(duì)由此前說(shuō)明的實(shí)施方式得到的內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂部的齒形形狀，向徑向進(jìn)一步進(jìn)行第二變形，也是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一。下面，參照?qǐng)D10及圖11，說(shuō)明向徑向的第二變形。
圖IO是用于進(jìn)行第二變形的基準(zhǔn)點(diǎn)的確定方法的說(shuō)明圖。該圖所示的油泵轉(zhuǎn)子，通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形而形成，在實(shí)施向周方向的變形時(shí)，維持齒頂圓A,的半徑RA和齒槽圓A2的半徑RA2之間的距離?；谠搩?nèi)轉(zhuǎn)子10以及外轉(zhuǎn)子20的齒形形狀，求出它們嚙合的區(qū)域。例如，在如圖IO所示的油泵的例子中，將齒槽側(cè)嚙合點(diǎn)b和齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a連結(jié)的曲線，成為內(nèi)轉(zhuǎn)子10以及外轉(zhuǎn)子20嚙合的區(qū)域。gp，在內(nèi)轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)時(shí)，在l個(gè)外齒lla中，在齒槽側(cè)嚙合點(diǎn)b處內(nèi)轉(zhuǎn)子IO和外轉(zhuǎn)子20開(kāi)始嚙合(圖10 (a))。然后，嚙合點(diǎn)逐漸向外齒lla的齒頂側(cè)滑動(dòng)，最終在齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a處，內(nèi)轉(zhuǎn)子10和外轉(zhuǎn)子20不再嚙合(圖10 (b))。
此外，在圖10中，僅對(duì)在內(nèi)轉(zhuǎn)子IO上形成的外齒11中的1個(gè)外齒lla的齒頂部，示出齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a以及齒槽側(cè)嚙合點(diǎn)b，其他齒省略，但當(dāng)然對(duì)于所有齒，存在相同的齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a以及齒槽側(cè)嚙合點(diǎn)b。
圖11是用于說(shuō)明向徑向的第二變形的說(shuō)明圖。在圖11中，由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀中，齒頂形狀向周方向進(jìn)行變形后的齒形形狀U以虛線表示，另外，向徑向變形(以下，為了方便說(shuō)明，而作為第一變形。)后的齒形形狀Uin以實(shí)線表示。對(duì)于向齒形形狀U以及齒形形狀Uin的變形，參照?qǐng)D1及圖2，如已經(jīng)說(shuō)明的所示。在圖
2711中，進(jìn)一步示出穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a的半徑為Ra的圓Ca。在向徑向的第二變形中，將圓CJ乍為基準(zhǔn)圓，使第一變形后的齒形形狀Uin中的基準(zhǔn)圓Ca的外側(cè)的齒頂部，以變形率S進(jìn)行變形。在這里，變形率￡是滿足0<￡<1的常數(shù)，第二變形成為始終向徑向內(nèi)側(cè)的變形。通過(guò)上述向徑向的第二變形，可以得到圖ll中以粗實(shí)線表示的變形后的齒形形狀U^。按照上述方式得到的內(nèi)轉(zhuǎn)子的、穿過(guò)齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a的基準(zhǔn)圓Ca的外側(cè)的齒頂部的齒形形狀Uin2，將
由式(83)至(86)形成的曲線作為齒形形狀。R =(X 2 + Y 2)1/2 式(83)
400 300 300
0=arccos(X /R ) 式(84)
400 300 400
X ={(R—R )X ￡ +R }XCOs0 式(85)
400 400 a a 400
Y ={(R —R ) X ￡ +R }Xsin6 式(86)
400 400 a a 400
在這里，(X3Q()， Y3QQ)是向徑向進(jìn)行第一變形后的齒頂形狀
Uin的坐標(biāo)，(X柳，Y柳)是向徑向進(jìn)行第二變形后的齒頂形狀Uin2
的坐標(biāo)，R柳是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心Ch至坐標(biāo)(X，， Y，)的距離，e400是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心C^和坐標(biāo)(X3()()， Y3()())的直線與X軸所成的角度。
此外，在圖11中，僅示出了內(nèi)轉(zhuǎn)子上形成的外齒中的1個(gè)齒頂部，其他齒省略，但當(dāng)然對(duì)于所有齒，進(jìn)行相同的變形。
圖12是表示伴隨內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的齒頂間隙的變化情況的曲線圖。在本例中，作為一個(gè)例子，示出下述情況的數(shù)據(jù)，即，使擺線曲線向周方向及徑向變形后，進(jìn)一步使穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a的基準(zhǔn)圓Ca的外側(cè)的齒頂部以變形率s二0.5進(jìn)行變形。此外，在該曲線圖中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度以下述位置作為基準(zhǔn)，即，內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒槽部和外轉(zhuǎn)子的齒槽部都排列在將彼此偏心的內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸心Oi和外轉(zhuǎn)子的軸心02連結(jié)的直線上的位置。
這樣，對(duì)于向徑向進(jìn)行第二變形前的齒形形狀，以在內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度為O度時(shí)齒頂間隙變?yōu)樽畲?，在半齒量旋轉(zhuǎn)時(shí)變?yōu)樽钚〉姆绞剑S著內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而以三角函數(shù)變化。另一方面，對(duì)于第二變形后的齒形形狀，無(wú)論內(nèi)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度如何，齒頂間隙保持恒定。因此，對(duì)于向徑向進(jìn)行第二變形后的齒形形狀，由于使內(nèi)轉(zhuǎn)子10及外轉(zhuǎn)子20的齒頂部之間的油的漏出量穩(wěn)定，所以可以將從油泵排出的油的脈動(dòng)抑制得更低。
(向周方向進(jìn)行壓縮變形的情況〕
在上述各結(jié)構(gòu)中，通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀進(jìn)行向周方向的變形和向徑向的變形，從而形成內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，但也可以省略向徑向的變形，實(shí)施向周方向的壓縮變形，從而形成內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀。通過(guò)如上述所示實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形，可以不使轉(zhuǎn)子大型化(抑制大型化)而增加排出量，進(jìn)而可以提供使齒數(shù)增加且脈動(dòng)較小的低噪聲的油泵轉(zhuǎn)子，但即使如上述所示僅向周方向進(jìn)行壓縮變形，也可以在確保轉(zhuǎn)子的直徑的狀態(tài)下增加排出量，進(jìn)而可以提供使齒數(shù)增加且脈動(dòng)較小的低噪聲的油泵轉(zhuǎn)子。
此時(shí)，也可以采用使齒頂形狀以及齒槽形狀以相同的變形率(在圖1中^二Y2)進(jìn)行變形的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于外轉(zhuǎn)子，當(dāng)然也可以實(shí)施相同的變形。
(外轉(zhuǎn)子的齒形形狀的其他實(shí)施方式〕
如上述實(shí)施方式所示，對(duì)于與下述內(nèi)轉(zhuǎn)子適當(dāng)?shù)貒Ш系耐廪D(zhuǎn)子，可以通過(guò)與內(nèi)轉(zhuǎn)子的變形對(duì)應(yīng)而對(duì)外轉(zhuǎn)子實(shí)施相同的變形而形成，但也可以如以下說(shuō)明的其他實(shí)施方式所示而形成，該內(nèi)轉(zhuǎn)子具有下述外齒形狀，即，對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施各種變形，即，在維
持齒頂圓A i的半徑R A,和齒槽圓A 2的半徑R A 2之間的距離同時(shí)實(shí)施的向周方向的變形和向徑向的變形，或者，向該周方向的壓縮變形。這可以適用于任意的內(nèi)轉(zhuǎn)子，使用圖13，詳細(xì)說(shuō)明該實(shí)施方式。
如圖13 (a)所示，首先，使穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心(^的直線為X軸，使與X軸正交并穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心C^的直線為Y軸，將內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心Oi作為原點(diǎn)。另外，作為從內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心Oj距離規(guī)定距離e的位置，取得坐標(biāo)(e， 0)，將以該坐標(biāo)(e， 0)為中心的半徑為e的圓作為圓F。
首先，如果使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心Ch沿該圓F的圓周以角速度(D順時(shí)針公轉(zhuǎn)，同時(shí)逆時(shí)針以角速度co/n (n為內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù))自轉(zhuǎn)，則如圖13 (a)所示，可以形成包絡(luò)線Zo。此外，在圖13中，將從圓F的中心(e， O)觀察的開(kāi)始公轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心C^的角度、即X軸的負(fù)方向作為公轉(zhuǎn)角度0方向，以相對(duì)于順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)而值增加的方式取得公轉(zhuǎn)角度。
在這里，對(duì)于該包絡(luò)線Zo，為了得到下述曲線而進(jìn)行如下所述的操作，該曲線為，至少使包絡(luò)線Zo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(shí)使包絡(luò)線Zo和公轉(zhuǎn)角度92(二兀/ (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。
如上述所示，在使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的中心O,沿圓F的圓周一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)時(shí)，在公轉(zhuǎn)角度大于或等于0并小于或等于e,的期間，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的齒頂形狀以擴(kuò)張修正系數(shù)&向外徑方向變形，在公轉(zhuǎn)角度大于或等于9i至2tt的期間，使內(nèi)轉(zhuǎn)子10的齒頂形狀以擴(kuò)張修正系數(shù)|32向外徑方向變形。其中，在本實(shí)施方式中，對(duì)擴(kuò)張修正系數(shù)p2的值與擴(kuò)張修正系數(shù)&的值相比較小的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但擴(kuò)張修正系數(shù)P2的值和擴(kuò)張修正系數(shù)^的值，可以不按照該關(guān)系取得而任意地設(shè)定。
由于通過(guò)上述操作，如圖13 (a)所示，在內(nèi)轉(zhuǎn)子10位于虛線Io的位置時(shí)，利用擴(kuò)張修正系數(shù)Pi向外徑方向變形，在位于虛線I,的位置時(shí)，利用擴(kuò)張修正系數(shù)P2，以與(^的情況相比較小的方式向外徑方向變形，所以在此情況下得到的包絡(luò)線Z！的形狀為，與包絡(luò)線Zo相比，與公轉(zhuǎn)角度O方向的軸的交叉部分附近向外徑方向變形，同時(shí)，與公轉(zhuǎn)角度02方向的軸的交叉部分附近，與和公轉(zhuǎn)角度O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。此外，在使擴(kuò)張修正系數(shù)|32的值與擴(kuò)張修正系數(shù)^的值相等的情況下，相等地向外徑方向變形。
并且，如圖13 (b)所示，在該包絡(luò)線Z,中，將在以公轉(zhuǎn)角度大于或等于0并小于或等于92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62方向的軸之間的區(qū)域)中包含的部分作為部分包絡(luò)線PZi而提取出。
并且，將提取出的部分包絡(luò)線PZi以圓F的中心(e， 0)為基點(diǎn)向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)微小角度a，同時(shí)將通過(guò)旋轉(zhuǎn)而延伸至區(qū)域W之外的部分切除，且連接在部分包絡(luò)線PZj和公轉(zhuǎn)角度0方向的軸之間產(chǎn)生的間隙G而形成修正部分包絡(luò)線MZ。此外，在本實(shí)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(jìn)行連接。
另外，通過(guò)將該修正部分包絡(luò)線MZi相對(duì)于公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，軸對(duì)稱地復(fù)制而形成部分齒形PT，將該部分齒形PT以圓F的中心(e， 0)為基點(diǎn)，每隔角度2兀/ (n+l)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)制，從而形成外轉(zhuǎn)子20的齒形形狀。
通過(guò)使用將包絡(luò)線Zo變形后的上述構(gòu)成的包絡(luò)線Zi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(dāng)?shù)拈g隙。另外，通過(guò)將部分包絡(luò)線PZ,以微小角度a進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以得到適當(dāng)?shù)凝X隙。由此，可以得到與變形后的內(nèi)轉(zhuǎn)子IO順滑地嚙合而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子20。
(其他的實(shí)施方式)在上述各實(shí)施方式中，對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀，實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形，或者，向周方向的壓縮變形，從而形成油泵轉(zhuǎn)子中的內(nèi)轉(zhuǎn)子10 (外轉(zhuǎn)子20)的外齒形狀(內(nèi)齒形狀)，但也可以僅實(shí)施向徑向的變形，而形成內(nèi)轉(zhuǎn)子IO (外轉(zhuǎn)子20)的外齒形狀(內(nèi)齒形狀)。另外，向徑向的變形，不限于對(duì)齒頂側(cè)和齒槽側(cè)這兩者進(jìn)行變形，也可以對(duì)齒頂側(cè)或者齒槽側(cè)中的任一個(gè)進(jìn)行變形。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可以應(yīng)用于利用在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間形成的腔室的容積變化而吸入、排出流體的油泵轉(zhuǎn)子。
權(quán)利要求
1.一種油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n個(gè)外齒，其中n為自然數(shù)；外轉(zhuǎn)子，其形成與所述外齒嚙合的n+1個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子嚙合而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用在所述兩個(gè)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，其特征在于，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形而形成的，在實(shí)施向周方向的變形時(shí)，維持齒頂圓A1的半徑RA1和齒槽圓A2的半徑RA2之間的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述數(shù)學(xué)曲線是擺線曲線、在次擺線曲線上具有中心的圓弧群的包絡(luò)線、或者由齒頂部和齒槽部彼此相接的2個(gè)圓弧形成的圓弧曲 線中的任一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述向周方向的變形，在滿足RA1〉RC1>RA2的半徑RC1的圓Q的外側(cè)進(jìn)行變形的情況下，以第1變形率Yi進(jìn)行變形，同時(shí)，在 所述圓Q的內(nèi)側(cè)進(jìn)行變形的情況下，以第2變形率h進(jìn)行變形，所述向徑向的變形，在滿足RA1>RD1^RC1^RD2>RA2的半徑 RD1的圓D,的外側(cè)進(jìn)行變形的情況下，將由式(1)至(4)形成的曲線作為齒頂形狀，在半徑RD2的圓D2的內(nèi)側(cè)進(jìn)行變形的情況下，將由式(5)至(8)形成的曲線作為齒槽形狀，<formula>formula see original document page 3</formula>其中，(X ， Yn)是向徑向變形前的齒頂形狀的坐標(biāo)， (X12， Y12)是向徑向變形后的齒頂形狀的坐標(biāo)， Ri2是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X ， Yu)的距離， 012是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X ， Y )的直線與X軸所成 的角度，卩H)是用于變形的修正系數(shù)， R =(X 2+Y 2)1/2 式(5)<formula>formula see original document page 3</formula>其中，(X21， Y21)是向徑向變形前的齒槽形狀的坐標(biāo)， (X22， Y22)是向徑向變形后的齒槽形狀的坐標(biāo)， R22是從內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X21， Y21)的距離， 922是穿過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X21， Y21)的直線與X軸所成 的角度，(320是用于變形的修正系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的穿過(guò)與所述外轉(zhuǎn)子的齒頂側(cè)嚙合點(diǎn)a的基準(zhǔn)圓Ca的外側(cè)的齒頂部，以滿足0<s<l的變形率s向徑向變形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油泵轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由基圓半徑為Ra、外滾圓半徑為Ral、內(nèi)滾圓半徑為Ra2的擺線曲線構(gòu)成的齒形形狀實(shí)施所述向周方向的變形和所述向徑向的變形而形成的，在實(shí)施所述向周方向的變形時(shí)，將所述擺線曲線的基圓作為所述圓q，與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒形狀，是通過(guò)對(duì)由基圓半徑為Rb、外滾圓半徑為Rb,、內(nèi)滾圓半徑為Rb2的擺線曲線構(gòu)成的 齒形形狀實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形而形成的，在實(shí)施向周 方向的變形時(shí)，維持齒槽圓Bi的半徑Rm和齒頂圓B2的半徑Rb2之 間的距離，在這里，所述外轉(zhuǎn)子的向周方向的變形，在半徑Rb的基圓的外 側(cè)變形的情況下，以第3變形率53進(jìn)行變形，同時(shí)，在半徑Rb的基 圓的內(nèi)側(cè)變形的情況下，以第4變形率84進(jìn)行變形，且，所述外轉(zhuǎn)子的向徑向的變形，在滿足RB1〉RD3^Rb^RD4>RB2 的半徑RD3的圓D3的外側(cè)進(jìn)行變形的情況下，將由式(9)至(12)形成的曲線作為齒槽形狀，在半徑RD4的圓D4的內(nèi)側(cè)進(jìn)行變形的情況下，將由式(13)至(16)形成的曲線作為齒頂形狀，而且，所述外轉(zhuǎn)子與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子滿足式(17)至(21)的關(guān)系， R =(X 2+Y 2)1/2 式(9) <formula>formula see original document page 4</formula>其中，(X31， Y31)是向徑向變形前的齒槽形狀的坐標(biāo)， (X32， Y32)是向徑向變形后的齒槽形狀的坐標(biāo)， R32是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X31， Y31)的距離， 932是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X31， Y31)的直線與X軸所成 的角度，P30是用于變形的修正系數(shù)，<formula>formula see original document page 0</formula>其中，(X41， Y41)是向徑向變形前的齒頂形狀的坐標(biāo)， (X42， Y42)是向徑向變形后的齒頂形狀的坐標(biāo)，R42是從外轉(zhuǎn)子的中心至坐標(biāo)(X41， Y41)的距離，642是穿過(guò)外轉(zhuǎn)子的中心和坐標(biāo)(X41， Y41)的直線與X軸所成 的角度，ho是用于變形的修正系數(shù)，另外，R =nX (R X y +R X y )R =(n+l) X (R X S +R X 5 )b bl 3b2 4R =R +R +R +H1R 二R +H2e =R +R +H3K) al a2其中，式(17) 式(IS) 式(19) 式(20) 式(2])eio是內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心和外轉(zhuǎn)子的中心之間的距離，即偏心量， Hl、 H2、 H3是用于使外轉(zhuǎn)子具有間隙而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的校正值。
6. —種油泵轉(zhuǎn)子，其在油泵中使用，該油泵具有 內(nèi)轉(zhuǎn)子，其形成n個(gè)外齒，其中n為自然數(shù)； 外轉(zhuǎn)子，其形成與所述外齒嚙合的n+l個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)子嚙合而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用在所述兩個(gè)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， 其特征在于，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀，是通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀， 在維持齒頂圓A!的半徑RA t和齒槽圓A2的半徑RA2之間的距離的同時(shí)，實(shí)施向周方向的壓縮變形而形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的油泵轉(zhuǎn)子，其特征在于，與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合的所述外轉(zhuǎn)子，具有以下述方式形成的齒形形狀對(duì)于下述包絡(luò)線，即，使所述內(nèi)轉(zhuǎn)子，在以從其中心離開(kāi)規(guī)定距離e的位置為中心且與所述規(guī)定距離相同的半徑e的圓F的圓周 上，以角速度to進(jìn)行公轉(zhuǎn)，同時(shí)使其在與公轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向 上，以所述公轉(zhuǎn)的角速度。的1 / n倍的角速度co/ n進(jìn)行自轉(zhuǎn)而形 成的包絡(luò)線，將從所述圓F的中心觀察開(kāi)始公轉(zhuǎn)時(shí)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的中心的角度 作為公轉(zhuǎn)角度O方向，至少使所述包絡(luò)線和所述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸 的交叉部分附近向外徑方向變形，同時(shí)使所述包絡(luò)線和所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的 公轉(zhuǎn)角度；r/ (n+l)方向的軸的交叉部分附近，向外徑方向變形， 且，將在由公轉(zhuǎn)角度大于或等于0且小于或等于7t / (n+l)而確定 的區(qū)域中包含的部分提取出，作為部分包絡(luò)線，將所述部分包絡(luò)線以所述圓F的中心作為基點(diǎn)向公轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn) 微小角度a,同時(shí)將延伸至所述區(qū)域之外的部分切除，且將在所述部 分包絡(luò)線和所述公轉(zhuǎn)角度O方向的軸之間產(chǎn)生的間隙進(jìn)行連接，形成 修正部分包絡(luò)線，將所述修正部分包絡(luò)線相對(duì)于所述公轉(zhuǎn)角度0方向的軸，線對(duì) 稱地復(fù)制，形成部分齒形，進(jìn)而，將所述部分齒形以所述圓F的中心為基點(diǎn)，每隔角度2兀 / (n+l)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)制從而形成齒形形狀。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油泵轉(zhuǎn)子，其涉及的泵具有形成n(n為自然數(shù))個(gè)外齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子和形成n+1個(gè)與該外齒嚙合的內(nèi)齒的外轉(zhuǎn)子，其目的在于，提供不使轉(zhuǎn)子大型化而使排出量增加，脈動(dòng)小的油泵轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的油泵轉(zhuǎn)子中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外齒形狀(U_1in，U_2in)是通過(guò)對(duì)由數(shù)學(xué)曲線構(gòu)成的齒形形狀(U₁’，U₂’)實(shí)施向周方向的變形(U₁，U₂)和向徑向的變形(U_1in，U_2in)而形成的，在實(shí)施向周方向的變形時(shí)，維持齒頂圓(A₁)的半徑(R_A1)和齒槽圓(A₂)的半徑(R_A2)之間的距離。通過(guò)實(shí)施向周方向的變形和向徑向的變形，可以提供不使轉(zhuǎn)子大型化而能夠使排出量增加，而且使齒數(shù)增加脈動(dòng)較小的低噪聲的油泵轉(zhuǎn)子。
文檔編號(hào)F04C2/10GK101627209SQ20078005208
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者小野壽, 沼波晃志 申請(qǐng)人:愛(ài)信精機(jī)株式會(huì)社