油泵 |
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| 申请号 | CN201410361977.6 | 申请日 | 2014-07-28 | 公开(公告)号 | CN104343679B | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 株式会社山田制作所; | 发明人 | 菅康彦; 田口广之; 西冈专太郎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种油 泵 ，包括泵主体（A）、外 转子 （91）和内转子（92），所述泵主体（A）包括：转子室（11）；形成转子室（11）的吸入端口（14）和排放端口（15）；与吸入端口（14）连通的吸入油路（14a）；与排放端口（15）连通的排放油路（15a）；泄放 阀 （2）；形成在泄放阀（2）的泄放排出侧的泄放室（18）；从泄放室（18）和吸入油路（14a）之间形成的返回油路（3），外转子（91）被转子室（11）的内周 支撑 壁部（11a）支撑，返回油路（3）在内周支撑壁部（11a）形成为凹槽状，并且沿着外转子（91）侧的外周面（91a）开口。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种油泵，包括泵主体、外转子和内转子， |
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| 说明书全文 | 油泵技术领域背景技术[0002] 传统上，存在内装有泄放阀的内接齿轮式油泵。专利文献1公开了其具体的构成。概略地讲专利文献1的构成，在配置有内外两个转子的凹形凹部6的周围形成用于安装盖24的平滑的盖安装面22，在适当位置穿设有用于固定盖24的多个螺栓孔23。 [0003] 在盖安装面22上，从排放室11附近朝向吸入室10凹设有返回通路26。该返回通路26的一端向着入口通路12开口，并且另一端延伸到与排放室11邻接的部分。由此，盖安装面 22分为围绕圆形凹部6的泵室侧部分22a和外侧部分22b，形成为两个部分。 [0004] 另外，向排放通路14开口的泄放通路27的中间位置穿设的侧孔27a在返回通路26开口。在泄放通路27安装有公知的泄放阀28，当排放压达到一定以上时，过剩压的润滑油通过侧孔27a排出至返回通路26内，向着吸入室10侧循环。 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开昭63-246482号公报。 发明内容[0007] 发明要解决的问题 [0008] 在专利文献1中，由于将所述返回通路26和所述圆形凹部6隔离，因此在返回通路26和圆形凹部6之间形成泵室侧部分22a。因此，泵壳体5在径向外侧增大泵室侧部分22a的宽度的大小。 [0009] 另外，所述返回通路26在与圆形凹部6分开的位置，以与该圆形凹部6独立的状态形成。通过这样的构成，泵壳体5的形状变得复杂，制造成本也变高。进一步地，返回通路26形成在与圆形凹部6分开的位置，因此泄放油的流路变长，泄放油的流动难以顺畅进行，甚至泄放动作很有可能变得不良。 [0010] 本发明要解决的技术问题（目的）在于，使得由泄放阀所泄放的油有效率地返回至吸入侧，使得泄放动作良好，并且抑制安装在泵主体上的转子的磨耗的发展，使其变得长寿命，并且使其集中得非常紧凑，能够简单地制造。 [0011] 因此，本发明的发明人为了解决上述问题，进行锐意研究的结果是，通过本发明的第一实施方式解决了上述问题，第一实施方式是：一种油泵，包括泵主体、外转子和内转子，所述泵主体包括：在内周侧具有内周支撑壁部的转子室；形成在该转子室的吸入端口和排放端口；与所述吸入端口连通的吸入油路；与所述排放端口连通的排放油路；使油从该排放油路向所述吸入油路泄放的泄放阀；形成在该泄放阀的泄放排出侧的泄放室；从所述泄放室和所述吸入油路之间形成的返回油路，所述外转子被所述转子室的内周支撑壁部支撑，所述内转子配置在所述外转子的内周侧，所述返回油路在所述内周支撑壁部形成为凹槽状，并且沿着所述外转子侧的外周面开口。 [0012] 通过本发明的第二实施方式的油泵解决上述问题，第二实施方式是：在第一实施方式中，所述返回油路形成在相对于最大间隙部以所述转子室的中心位置为点对称的位置及其附近，所述最大间隙部位于所述吸入端口的终端部侧和所述排放端口的始端部侧之间。通过本发明的第三实施方式的油泵解决上述问题，第三实施方式是：在第一实施方式中，所述返回油路在所述内周支撑壁部的深度方向的上端部位且在所述转子室的表面部位形成开口。通过本发明的第四实施方式的油泵解决上述问题，第四实施方式是：在第三实施方式中，所述返回油路从所述转子室的表面的深度尺寸小于所述外转子的轴向厚度的一半。 [0013] 通过本发明的第五实施方式解决上述问题，第五实施方式是：一种油泵，包括泵主体、外转子和内转子，所述泵主体包括：在内周侧具有内周支撑壁部的转子室；形成在该转子室的吸入端口和排放端口；与所述吸入端口连通的吸入油路；与所述排放端口连通的排放油路；使油从该排放油路向所述吸入油路泄放的泄放阀；形成在该泄放阀的泄放排出侧的泄放室；从所述泄放室和所述吸入油路之间形成的返回油路，所述外转子被所述转子室的内周支撑壁部支撑，所述内转子配置在所述外转子的内周侧，所述返回油路是空隙部，所述空隙部形成在位于所述泄放室和所述吸入油路之间的主体侧壁部和所述外转子的外周面之间，所述空隙部的轴向深度尺寸与所述转子室的深度尺寸相同。 [0014] 通过本发明的第六实施方式的油泵解决上述问题，第六实施方式是：在第一实施方式中，所述返回油路包括空隙部和深槽部，所述空隙部形成在所述内周支撑壁部的上方部分，所述深槽部在所述内周支撑壁部的径向外侧并且接近所述内周支撑壁部，并且形成为使所述泄放室和所述吸入油路之间连通，所述深槽部与所述空隙部连通。 [0015] 发明效果 [0016] 在本发明中，返回油路在从泄放室和吸入油路之间的转子室的内周支撑壁部形成为凹槽状，并且沿着所述外转子侧的外周面开口。通过这样的结构，返回油路使得，外转子的外周面构成返回油路的壁面的一部分。 [0017] 因此，不是现有技术所见那样的在与泵主体的转子室分离位置形成新的凹状槽，本发明的返回油路与外转子的外周面一起构成槽。由此，本发明的油泵与现有技术相比能够变得小型且轻量。 [0018] 进一步地，转子室的内周支撑壁部的返回油路部位是不与外转子的外周面接触的区域。因此，减少转子室和外转子的实质接触面，能够减小接触面积，因此能够减小摩擦阻力，降低驱动损失，导致能量效率提高。附图说明 [0019] 图1（A）是本发明的第一实施方式的一部分为截面的正面图，图1（B）是图1（A）的Y1-Y1向视截面图。 [0020] 图2（A）是第一实施方式的泵主体的一部分为截面的正面图，图2（B）是图2（A）的Y2-Y2向视截面图。 [0021] 图3（A）是显示第一实施方式的泄放动作的纵截正面图，图3（B）是图3（A）的（α）部扩大图，图3（C）是图3（A）的（β）部扩大图。 [0022] 图4（A）是图3（B）的Y3-Y3向视扩大图，图4（B）是显示抵抗外转子倾斜作用的主要部分扩大纵截侧面图。 [0023] 图5（A）是本发明的第二实施方式的主要部分纵截侧面图，图5（B）是图5（A）的（γ）部扩大图，图5（C）是本发明的第三实施方式的主要部分纵截侧面图，图5（D）是图5（C）的（δ）部扩大图。 [0024] 图6（A）是本发明的第四实施方式的一部分为截面的正面图，图6（B）是本发明的图6（A）的（ε）部扩大图，图6（C）是图6（B）的Y4-Y4向视截面图。 [0025] 图7（A）是本发明的第五实施方式的一部分为截面的正面图，图7（B）是本发明的图7（A）的（ζ）部扩大图，图7（C）是图7（B）的Y6-Y6向视截面图。 具体实施方式[0026] 以下基于附图说明本发明的实施方式。本发明主要由泵主体A、外转子91和内转子92构成（参照图1）。进一步地，泵主体A由转子室11、吸入端口14、排放端口15以及泄放阀2构成（参照图2）。 [0027] 外转子91以及内转子92是旋轮线或大致旋轮线形状的齿轮，所述外转子91在内周侧形成有多个内齿91g、91g…，所述内转子92形成有多个外齿92g、92g…。内转子92的外齿92g比外转子91的内齿91g的数量少一个，由外转子91的内齿91g、91g…和内转子92的外齿 92g、92g…构成多个齿间空间S、S…。 [0028] 所述转子室11由内周支撑壁部11a和底面部11b构成。在本发明中，还具备泵主体A和泵盖B，泵主体A和泵盖B安装在汽车等的发动机壳体的给定部位。在泵主体A的外周上形成有主体侧壁部1a。该主体侧壁部1a的顶端形成为平坦面，隔开适当间隔形成有螺栓孔1b，利用螺栓等固定用具与泵盖B固定。 [0029] 在所述转子室11的底面部11b形成有轴孔12，驱动轴8被插入其中（参照图1）。另外，在底面部11b形成吸入端口14和排放端口15。进一步地，在所述吸入端口14的终端部14t和排放端口15的始端部15f之间形成最大间隙部16，在排放端口15的终端部15t和吸入端口14的始端部14f之间形成最小间隙部17（参照图2）。 [0030] 所述吸入端口14连通有吸入油路14a。该吸入油路14a与泵主体A的外部连通，起到使得油从泵主体A的外部的润滑回路流入的作用。另外，所述排放端口15连通有排放油路15a。该排放油路15a起到将油送出至泵主体A的外部的润滑回路的作用。 [0031] 所述转子室11的内周支撑壁部11a是抱持外转子91使其旋转自如的部位。内周支撑壁部11a构成圆周状的内壁面，在吸入端口14和排放端口15交叉的部分非连续地形成（参照图2（A））。即，转子室11的内周支撑壁部11a由多个壁面区域构成，这些壁面区域成为抱持外转子91的外周面91a的结构（参照图3（A））。 [0032] 泄放阀2设在所述吸入端口14和所述排放端口15之间，当排放达到预定以上时，该泄放阀2起到使油从排放端口15侧返回至吸入端口14侧的泄放作用。在阀壳体21的内部形成阀体通路21a，该阀体通路21a的长度方向的一端形成有与所述排放油路15a连通的泄放流路21b。并且，在排放油路15a中流动的油的一部分作为泄放油从泄放流路21b流入阀体通路21a。 [0033] 另外，在阀壳体21上形成有泄放排出孔21c，借助该泄放排出孔21c使得阀壳体21内的阀体通路21a与阀壳体21的外部连通。另外，该泄放排出孔21c由后述的阀体22所开闭，通过泄放排出孔21c打开，执行泄放（参照图3（A））。 [0034] 在阀体通路21a内配置有阀体22和弹性部件23，借助该弹性部件23，阀体22被弹性施力，以便关闭所述泄放流路21b。具体而言，弹性部件23使用螺旋弹簧。在阀壳体21的泄放排出孔21c形成位置的周围形成有泄放室18（参照图1（A）、图2（A）、图3（A））。该泄放室18是使泄放排出孔21c和吸入端口14连通的空隙（空间）。所述泄放室18起到将从所述泄放排出孔21c排出的油送入吸入端口14的作用。 [0035] 接下来，说明本发明的第一实施方式的返回油路3。首先，返回油路3形成在转子室11的内周支撑壁部11a的适当区域。形成返回油路3的位置是以所述外转子91的旋转中心Pa为中心点、隔着该中心点（旋转中心Pa）与所述最大间隙部16为相反侧的位置，即与所述最大间隙部16为点对称的位置（参照图2（A））。该位置也包含其附近的区域。另外，形成返回油路3的位置在所述泄放室18和所述吸入油路14a之间是内周支撑壁部11a。 [0036] 返回油路3在内周支撑壁部11a的适当区域并且沿着转子室11的圆周方向形成为大致圆弧状的凹部（参照图2）。返回油路3从内周支撑壁部11a的上端面，跨内侧的侧面形成，使得与圆周方向正交的截面成为大致L形状。另外，返回油路的截面大致为L形状的拐角部分形成为圆弧状或是直角状态。 [0037] 在返回油路3的深度方向的下方侧，残留有内周支撑壁部11a的形状，支撑着收纳配置在转子室11中的外转子91的外周面91a（参照图1（B）、图2（B））。由此，外转子91的外周面91a被内周支撑壁部11a支撑的部分抑制外转子91向径方向的运动，能够降低外转子91的径方向的摆动，能够抑制外转子91在转子室11内的碰撞导致的碰撞声音的发生，降低外转子91的损伤。 [0038] 另外，在返回油路3中，外转子91的外周面91a通过返回油路3的区域的部分与该返回油路3一起构成大致凹形状的槽。返回油路3是连通所述泄放室18和所述吸入油路14a的流路，起到将泄放油从泄放室18侧通过返回油路3返回至吸入油路14a的作用（参照图2（A））。 [0039] 这样，在返回油路3中流动的泄放油与外转子91的外周面91a直接接触，当外转子91在转子室11内旋转时，能够将油分布到外转子91的外周面91a与内周支撑壁部11a之间（参照图3（A）、（B））。 [0040] 返回油路3沿着外转子91的外周面91a形成，由此与现有技术那样将流路形成在与转子室11分离的位置相比，能够减小泵主体A。另外，在形成返回油路3的区域，能够减小内周支撑壁部11a与外转子91的外周面91a的接触面积（参照图1（B）），因此能够减小外转子91与转子室11的摩擦阻力，能够降低驱动损失，导致能量效率提高。 [0041] 进一步地，返回油路3位于吸入端口14的终端部14t侧和排放端口15的始端部15f侧之间的最大间隙部16的隔着外转子91的旋转中心Pa的相反侧（点对称）位置，由此在返回油路3中存在从泄放室18向吸入油路14a返回的油（参照图3）。 [0042] 在返回油路3中流动的油的压力为负压，借助该负压导致的力f、f…，外转子91从最大间隙部16侧向返回油路3侧靠近（参照图3（B））。外转子91在负压导致的力f、f…作用下靠近的方向由图3（A）和（C）中记载的箭头Q表示。 [0043] 因此，最大间隙部16上的外转子91的内齿和内转子92的外齿之间的尖端空隙t变小（参照图3（C））。即，最大间隙部16上的外转子91与内转子92导致的齿间空间S的密封性提高，从排放侧向吸入侧的泄漏变小，能够提高容积效率（实际排放流量与理论排放量之比）。 [0044] 另外，在返回油路3中流动的油被送入转子室11的内周支撑壁部11a和外转子91的外周面91a的间隙中，起到润滑油的作用，外转子91能够顺畅地旋转（参照图4（A））。 [0045] 接下来说明返回油路3的深度尺寸与外转子91的厚度方向尺寸的关系。首先，设转子室11的深度方向的一半尺寸为Db，设返回油路3的深度方向尺寸为Da（参照图4（B））。图中的虚线L表示外转子厚度方向的中心线。另外，转子室11的深度方向与外转子91的厚度方向一致。并且，返回油路3的深度尺寸Da设定为小于转子室11的深度方向的一半尺寸Db。 [0046] 即，Db>Da。 [0047] 由此，形成返回油路3的区域从内周支撑壁部11a的转子室11的底面部11b的高度尺寸成为超过转子室11的深度方向的一半位置的结构。因此，即使施加旋转力M，使外转子91以返回油路3的深度方向下端位置和外转子91的外周面91a的接触点P1为中心摆动，使其相对于转子室11倾斜，但部分地支撑外转子91的外周面91a的内周支撑壁部11a的高度也大于外转子的厚度的一半。 [0048] 直到超过外周面91a的轴向重心（外转子91的厚度的中间点）的范围，外转子91都由内周支撑壁部11a支撑。因此，对于与所述接触点P1抵接的外转子91的来自接触点P1的反力F作用在超过外转子91的厚度中间点的部位（参照图4（B））。由此，外转子91成为难以在转子室11内倾斜的结构，能够抑制外转子91相对于转子室11的内周支撑壁部11a倾斜抵接，能够降低外转子91的损伤。 [0049] 作为本发明的第二实施方式，返回油路3形成在转子室11的内周支撑壁部11a的深度方向的大致中间位置（参照图5（A）、（B））。在该实施方式中，返回油路3的上下两个方向的两侧是内周支撑壁部11a，通过返回油路3的区域的外转子91的外周面91a以稳定的状态被支撑。 [0050] 作为本发明的第三实施方式，返回油路3形成在转子室11的内周支撑壁部11a的深度方向的最下位置（参照图5（C）、（D））。在该第三实施方式中，返回油路3形成在所述内周支撑壁部11的深度方向的最下位置，即下端部位，由此，返回油路3被转子室11的底面部11a和外转子91的外周面91a所包围，成为大致管路构造，能够将泄放油以最稳定的状态从泄放室送至吸入端口。 [0051] 作为本发明的第四实施方式，返回油路3不形成在所述转子室11的内周支撑壁部11a，而是形成在主体侧壁部1a的内周侧（参照图6）。在该实施方式中，返回油路3跨外转子 91的外周面91a的轴向整体存在。 [0052] 因此，在该实施方式中，通过返回油路3的形成区域的外转子91的外周面91a不与内周支撑壁部11接触，或者返回油路3能够成为大容积流路，能够将较多的泄放油从泄放室18向吸入油路14a送出。 [0053] 接下来，说明本发明的第五实施方式的返回油路3。第五实施方式的返回油路3实质上是遵循前述第一实施方式的下位概念的实施方式。前述第一实施方式的返回油路3作为凹槽状形成在内周支撑壁部11a上，并且是沿着外转子91侧的外周面91a开口的结构。与此相对，第五实施方式的返回油路3由空隙部31和深槽部32这两部分构成。并且，空隙部31和深槽部32一起形成为两者跨所述泄放室18和所述吸入油路14a之间连通。 [0054] 空隙部31是所述内周支撑壁部11a的上方部分沿着该内周支撑壁部11a的周方向被切除而形成的空隙（参照图7（C））。换言之，在内周支撑壁部11a中形成返回油路3的区域中，内周支撑壁部11a的上端形成为低于其它内周支撑壁部11a的上端。另外，形成空隙部31的部分的内周支撑壁部11a的顶部为平坦面，它们的高度相同。另外，形成在内周支撑壁部11a的上方的空隙部31成为沿着外转子91侧的外周面91a开口的结构（参照图7（C））。 [0055] 深槽部32在所述内周支撑壁部11a的径向外方侧形成，并且形成为接近该内周支撑壁部11a（参照图7（B）、（C））。并且，深槽部32是与内周支撑壁部11a同样地形成为圆弧状的流路。如前所述，深槽部32形成为连通所述泄放室18和所述吸入油路14a之间，深槽部32的上方部分成为与所述空隙部31连通的结构。 [0056] 另外，深槽部32的截面为长方形状，其底部形成为比转子室11的底面的位置更深或更浅或者形成为等同。优选的是，深槽部32位于非常接近内周支撑壁部11a的位置。这样的深槽部32和空隙部31构成的返回油路3的与所述内周支撑壁部11a的周方向正交的截面形状是大致反L形状（参照图7（C））。 [0057] 并且，内周支撑壁部11a和深槽部32之间成为形成有立起状的壁板状部的结构。这样，在第五实施方式中，构成返回油路3的空隙部31在内周支撑壁部11a中沿周方向形成，返回油路3借助空隙部31而沿着所述外转子91的外周面91a开口（参照图7（A）、（B））。 [0058] 在第五实施方式中，以空隙部31和深槽部32一起形成返回油路3，能够使较多的泄放油从泄放室18向吸入油路14a返回，能够使泄放动作极为良好。进一步地，空隙部31能够使返回油的一部分渗透到位于该空隙部31的下方的内周支撑壁部11a和外转子91的外周面91a之间，能够使得外转子91的旋转极为顺畅。 [0059] 优选的是，第五实施方式的形成返回油路3的位置与第一至第四实施方式相同，以所述外转子91的旋转中心Pa为中心点，隔着该中心点（旋转中心Pa）与所述最大间隙部16为相反侧的位置，即与其点对称的位置或者在其附近。 [0060] 在第二实施方式中，返回油路构成为位于吸入端口的终端部侧和排放端口的始端部侧之间的最大间隙部的关于外转子的旋转中心的相反侧。即，以外转子的旋转中心为对称点，返回油路存在于所述最大间隙部的点对称位置及其附近。 [0061] 从泄放室向吸入油路返回的泄放油在形成于这样位置的返回油路中流动。此时，在返回油路中流动的泄放油的压力是负压，因此外转子从最大间隙部侧向着返回油路侧靠近。 [0062] 并且，在所述最大间隙部上，内转子和外转子的尖端空隙变小，或者成为大致抵接状态，由此在外转子和内转子之间构成具有密封性的齿间空间，能够使得向吸入侧的泄漏变小，提高容积效率（实际排放的流量与理论排放量之比）。 [0063] 在第三实施方式中，返回油路构成为在所述内周支撑壁部的深度方向的上端部位并且在所述转子室的表面部位形成开口，由此能够在外转子的厚度方向上设置凹部，该凹部残留有部分地支撑外转子的外周的支撑部。即，在转子室的形成返回油路的区域中，具有内周支撑壁部。 [0064] 因此，在形成返回油路的区域中，外转子的外周面由残留的内周支撑壁部支撑，因此抑制外转子向径方向的移动，能够降低外转子在径方向的摆动，能够抑制外转子向泵主体的内周支撑壁部的碰撞导致的碰撞声音的发生，或者降低外转子的损伤。 [0065] 进一步地，返回油路在所述内周支撑壁部的深度方向上端部位且所述转子室的表面部位形成开口，在形成返回油路时，能够以利用铸造从铸模中钻出其中制品的铸孔来形成，不需要机械加工或焊接等后续加工，能够利用铸造来形成最初产生的槽，能够使得制造成本低廉。其它方面与本发明具有同等效果。 [0066] 在第四实施方式中，返回油路构成为从所述转子室的表面的深度尺寸比所述外转子的轴向厚度的一半小。由此，外转子的外周的轴向重心（外转子的厚度中间点）被内周支撑壁部所支撑，因此外转子难以倾斜，能够抑制外转子倾斜所导致的与油泵主体的内周面倾斜抵接，能够降低外转子的损伤。 [0067] 在第五实施方式中，将返回油路构成为位于所述泄放室和所述吸入油路之间的主体侧壁部与所述外转子的外周面之间形成的空隙部，由此在转子室的形成返回油路的区域中，完全没有内周支撑壁部，外转子的外周面不与内周支撑壁部接触，摩擦阻力也不存在，能够降低驱动损失，导致能量效率提高。另外，返回油路能够成为大容积的流路，能够将较多的泄放油从泄放室向吸入油路送出，能够使得泄放动作良好。进一步地，能够使得泵主体的形状简单，能够使得泵主体的铸造所涉及的模具简单。 [0068] 在第六实施方式中，返回油路由空隙部和深槽部构成，其中，空隙部形成在所述内周支撑壁部的上方部分，深槽部形成在所述内周支撑壁部的径向外侧并且接近该内周支撑壁部，使所述泄放室和所述吸入油路之间连通，该深槽部构成为与所述空隙部连通，由此利用空隙部和深槽部，能够使较多的泄放油从泄放室向吸入油路返回，能够使得泄放动作极为良好。进一步地，空隙部能够使得返回油的一部分渗透到位于该空隙部的下方的内周支撑壁部和外转子的外周面之间，能够使得外转子的旋转极为顺畅。 [0069] 符号说明 [0070] A 泵主体 [0071] B 泵盖 [0072] 11 转子室 [0073] 11a 内周支撑壁部 [0074] 14 吸入端口 [0075] 14a 吸入油路 [0076] 15 排放端口 [0077] 15a 排放油路 [0078] 18 泄放室 [0079] 2 泄放阀 [0080] 3 返回油路 [0081] 31 空隙部 [0082] 32 深槽部 [0083] 91 外转子 [0084] 92 内转子 [0085] 91a 外周面。 |
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