專利名稱：：內齒輪泵轉子及使用內齒輪泵轉子的內齒輪泵的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及內齒輪泵轉子以及使用內齒輪泵轉子的內齒輪泵，該內齒輪泵轉子包括組合起來的內轉子和外轉子，該內轉子和該外轉子的齒數相差一個。更具體來說，本發(fā)明可以通過賦予在設定齒高和齒數時的靈活性來提高泵的理論排量。
背景技術：
：例如，內齒輪泵用作為汽車發(fā)動機以及為自動變速器(AT)進行潤滑的油泵。在內齒輪泵中采用的一些泵轉子中，齒數相差一個的內轉子和外轉子組合起來。此外，在這種類型的一些轉子中，轉子的齒廓由余擺線形成，或者轉子的齒廓由擺線形成。如圖15所示，使用余擺線的齒廓是利用基圓E和滾動圓F形成的，該滾動圓F在基圓E上滾動而不滑動。更具體來說，余擺線TC是由與滾動圓F的中心相距距離e(=內轉子的中心和外轉子的中心之間的偏心量)的半徑上的一個點的軌跡畫出的，并且內轉子2的齒廓是由軌跡圓G的一組圓弧的包絡線形成的，該軌跡圓G在余擺線TC上移動，具有位于余擺線上的中心，并且具有固定直徑(見如下專利文獻1)。至于由擺線限定的齒廓，內轉子的齒廓由基圓、外滾動圓的圓周上的一個點的軌跡和內滾動圓的圓周上的一個點的軌跡形成，該外滾動圓在外切基圓的同時在該基圓上滾動而不滑動，該內滾動圓在內切基圓的同時在該基圓上滾動而不滑動。專利文獻1日本未經審查的專利申請公開No.61-20189
發(fā)明內容要解決的技術問題對于使用余擺線的一種齒廓來說，需要設定一個基圓E、一個滾動圓F、一個軌跡圓G和一個偏心量e。盡管為了提高具有這種齒廓的泵的排量只需要增大齒高，然而當增大內轉子和外轉子之間的偏心量e以增大齒高時，齒寬變得太小或者不可能設計出這種齒廓。因此，偏心量e受到限制，并且齒高也受到限制。為此，難以滿足提高排量的要求。此外，即使當齒高保持不變時，也可以通過增大齒數來提高排量。然而，當齒數增大時，轉子的徑向尺寸增大。從而，難以在不改變轉子的外徑的情況下滿足提高排量的要求。這也適用于采用由擺線限定的齒廓的內齒輪泵。在這種類型的泵中，轉子的齒數由基圓的直徑、外滾動圓的直徑和內滾動圓的直徑確定，該外滾動圓和該內滾動圓通過在基圓上滾動而不滑動來形成齒廓。此外，由于轉子的齒高由外滾動圓的直徑和內滾動圓的直徑確定，所以泵的排量取決于基圓的直徑和滾動圓的直徑。為此，在設定齒高和齒數時的靈活性程度低，并且難以滿足提高泵的排量的要求。另外，在內齒輪泵中，隨著齒數增大，在內轉子旋轉一圈的過程中執(zhí)行的從泵室(增壓室)排出的操作次數增多。因而，排出壓力的波動減少。然而，如上所述，當在滿足常規(guī)內齒輪泵中的排量的同時增大齒數時，轉子尺寸增大。因此，齒數的增大受到限制。本發(fā)明的目的在于通過賦予在設定泵轉子的齒高時的靈活性來提高泵的排量以及抑制排出波動，該泵轉子包括組合起來的內轉子和外轉子，該內轉子和該外轉子的齒數相差一個。技術方案為了實現上述目的，在本發(fā)明中，包括組合起來的內轉子(齒數為(η))和外轉子(齒數為(η+1))的內齒輪泵轉子以如下方式構造而成。即形成圓B和C以滿足如下條件的方式移動，并且齒廓的齒頂線和齒根線中的至少一者由形成圓B和C上的一個點j在移動過程中畫出的軌跡曲線形成，點j是與基圓A上的基準點J重合的點，基圓A與內轉子的中心O1同心。形成圓B和C的移動條件是在內轉子的中心O1和形成圓的中心pa之間的距離改變距離R的同時，形成圓B和C的中心pa從移動起點Spa和Spb移動到移動終點Lpa和Lpb，移動起點是當形成圓B和C設置為使點j與基圓A上的基準點J重合時形成圓的中心所在的點，移動終點是當形成圓B和C設置為使點j位于齒頂頂點Tt或者齒根底點Tb時形成圓的中心所在的點。在此過程中，形成圓B和C沿著與其移動方向相同的方向以恒定角速度轉過角度θ。作為形成圓B和C，可以想出的是這樣兩個圓，即在保持其直徑Bd或Cd固定的同時其中心從移動起點移動到移動終點的圓以及在減小其直徑Bd或C的同時其中心從移動起點移動到移動終點的圓?？梢愿鶕玫乃栊阅軄磉x擇適當的形成圓。在內齒輪泵轉子中，優(yōu)選的是形成圓的中心pa在曲線AC1和AC2上移動，在曲線AC1和AC2中，內轉子的中心O1和形成圓的中心之間的距離在移動終點Lpa和Lpb處的變化率AR是0。優(yōu)選的是曲線AC1和AC2是使用正弦函數的曲線。例如，曲線AC1和AC2是與內轉子的中心O1相距的距離的變化率ΔR滿足如下表達式的曲線AR=RXsin(π/2Xm/S)其中，S是步數，且m=0—S。假定將連接基圓A上的基準點J以及內轉子的中心O1的直線指定為直線L1,齒頂頂點Tt設定在從直線L1轉過角度θτ的直線L2上，并且齒根底點Tb設定在從直線L1轉過角度ΘΒ的直線L3上。此外，例如，可以根據齒數以及齒頂和齒根的設定面積之比來設定直線L1和直線L2之間的角度θτ以及直線L1和直線L3之間的角度θΒ。齒頂形成圓B的中心的移動起點Spa和齒根形成圓C的中心的移動起點Spb在直線L1上。此外，齒頂形成圓B的移動終點Lpa和齒根形成圓C的移動終點Lpb分別在直線L1禾口L2上。本發(fā)明還提供包括組合起來的內轉子和外轉子的內齒輪泵轉子，該內轉子具有上述齒廓，該外轉子是如下外轉子。外轉子的齒廓通過下列步驟來確定內轉子的中心O1在圓S上回轉一圈，圓S以外轉子的中心Otj為中心并具有直徑(2e+t)。在此過程中，內轉子旋轉1/n圈。通過內轉子的中心O1的回轉以及內轉子的旋轉形成的一組齒廓曲線的包絡線被畫出。這樣確定出的包絡線用作齒廓。這里，e表示內轉子的中心和外轉子的中心之間的偏心量，t表示齒頂間隙，η表示內轉子的齒數。這里，以如下方式限定齒頂間隙首先，將內轉子設定為處于如下狀態(tài)內轉子的中心位于原點，并且內轉子的齒頂頂點位于經過原點的Y軸上的負值區(qū)域內。接下來，將外轉子設定為處于如下狀態(tài)外轉子的中心位于Y軸上的一個點，該點與原點相距的距離與偏心量相等，并且外轉子的齒頂頂點與內轉子的位于Y軸上的負值區(qū)域內的齒頂頂點會合。然后，從這種狀態(tài)開始，外轉子的中心在Y軸上移動而遠離內轉子的中心，直到內轉子的齒廓和外轉子的齒廓彼此接觸為止。在這樣形成的齒頂間隙的測量位置，形成在內轉子的位于Y軸上的齒頂頂點和外轉子的位于Y軸上的齒頂頂點之間的間隙用作齒頂間隙t.本發(fā)明還提供這樣的內齒輪泵，在該內齒輪泵中，本發(fā)明的上述內齒輪泵轉子容納在轉子容納室中，該轉子容納室設置在泵外殼中。當齒頂形成圓B和齒根形成圓C具有在移動過程中變化的直徑時，可以根據目標齒高來設定形成圓在移動起點處的直徑Bdmax和Cdmax。假定形成圓的直徑在移動起點和移動終點之間的變化量是ABd和ACd，則可以通過下列表達式給出用于確定齒高的齒頂高和齒根高(齒根深)齒頂高=R+(Bd/2)+(Bd-ΔBd/2)齒根高=R+(Cd/2)+(Cd-ΔCd/2)在這兩個表達式中，R、Bd、ΔBcUCc^PΔCd都是可以任意地設定的數值。例如，可以通過如下方式找到R、Bd、ΔBcUCc^nΔCd的適當值制出根據移動距離R的變化率AR來對以上數值進行各種改變的一些齒廓模型，并且從這些模型中選擇最好的一個。形成圓B和C在移動終點Lpa和Lpb處的適當直徑大于或等于其在移動起點Spa和Spb處的直徑的0.2倍且小于或等于其在移動起點Spa和Spb處的直徑。有益效果例如，使用擺線的齒廓是由在具有固定直徑的基圓上滾動的具有固定直徑的內滾動圓和外滾動圓上的一個點的軌跡畫出的。為了建立齒廓，內滾動圓和外滾動圓各自必須繞著基圓移動，而使旋轉圈數與齒數相等。為此，轉子的形狀由基圓的直徑、滾動圓的直徑以及齒數確定。由于齒高由滾動圓本身的直徑確定，所以在改變齒高時沒有靈活性。這也適用于使用余擺線形成的齒廓。與此對比，在本發(fā)明的內齒輪泵轉子中，在內轉子的齒頂和齒根中的至少一者的齒廓上，形成圓不在具有固定直徑的基圓上滾動。雖然形成圓以恒定角速度轉過角度θ，但是形成圓不在基圓上滾動。在圖2或圖4中，可以任意地設定從內轉子的中心O1到齒頂形成圓B的移動起點(即圓心的移動起點Spa)的距離Rtl、從內轉子的中心O1到齒根形成圓C的移動起點(即圓心的移動起點Spb)的距離α、直線L2上從內轉子的中心O1到齒頂形成圓B的中心(即移動終點Lpa)的距離R1、以及直線L3上從內轉子的中心O1到齒根形成圓C的中心(即移動終點Lpb)的距離IV可以通過改變Rtl和R1之間的距離差以及rQ和Γι之間的距離差(即齒頂形成圓和齒根形成圓的徑向移動距離R)來任意地改變齒高。特別地，可以通過將徑向移動距離R設定為0或者更大來隨意地增大齒高。齒高的增大會增大限定在內轉子的齒和外轉子的齒之間的泵室的容積，從而提高泵的排量。在本發(fā)明的內齒輪泵轉子中，由于可以隨意地設定例如形成圓的直徑、形成圓的徑向移動距離和距離的變化率等條件，所以還提高了在設計齒廓時的靈活性程度。特別地，當使用在改變其直徑的同時進行移動的形成圓形成內轉子的齒頂和齒根的齒廓時，可以通過改變形成圓的直徑從移動起點到移動終點的變化量來改變齒廓。因此，會進一步提高在設計齒廓時的靈活性程度。在下文中，對直線L1L3、齒頂形成圓B的中心的移動起點Spa和移動終點Lpa、齒根形成圓C的中心的移動起點Spb和移動終點Lpb以及距離禮、R1,r0,Γι的細節(jié)進行說明。在使用擺線形成的齒廓中，齒高是內滾動圓和外滾動圓的直徑之和，并且齒高是內轉子和外轉子之間的偏心量(在下文中簡稱為偏心量)兩倍。此外，如上所述，為了建立齒廓，內滾動圓和外滾動圓各自必須繞著基圓移動，而使旋轉圈數與齒數相等。從而，如果基圓的直徑和偏心量是確定的，則齒數也是確定的。為此，在不改變轉子尺寸的情況下，在設計齒數時沒有靈活性。這也適用于使用余擺線形成的齒廓。與此對比，本發(fā)明的泵轉子沒有基圓的概念，并且可以不用考慮基圓和偏心量來確定齒數。為此，在設定齒數時有靈活性。因此，可以通過增大齒數來減少排出波動。圖1(a)是根據本發(fā)明的泵轉子的實例的端面視圖，而圖1(b)是示出轉子的泵室被封閉的狀態(tài)的端面視圖。圖2是示出用于使用具有固定直徑的形成圓形成內轉子的齒廓的方法的說明圖。圖3是示出具有固定直徑的齒頂形成圓的中心的移動狀態(tài)的映像視圖。圖4是示出用于使用直徑發(fā)生變化的形成圓形成內轉子的齒廓的方法的說明圖。圖5是示出直徑發(fā)生變化的齒頂形成圓的中心的移動狀態(tài)的映像視圖。圖6(a)是根據本發(fā)明的另一個實施例的泵轉子(使用具有固定直徑的齒頂形成圓形成內轉子的齒頂)的端面視圖，而圖6(b)是示出轉子的泵室被封閉的狀態(tài)的端面視圖。圖7(a)是根據本發(fā)明的又一個實施例的泵轉子(使用具有固定直徑的齒頂形成圓形成內轉子的齒頂)的端面視圖，而圖7(b)是示出轉子的泵室被封閉的狀態(tài)的端面視圖。圖8是使用直徑發(fā)生變化的形成圓形成內轉子的齒頂的泵轉子的實例的端面視圖。圖9是示出用于形成外轉子的齒廓的方法的視圖。圖10是采用圖1所示泵轉子的內齒輪泵的端面視圖，從該內齒輪泵上去掉了外殼的蓋子。圖11(a)和11(b)是示出在實例中采用的第一發(fā)明的泵轉子的齒廓的視圖。圖12(a)和12(b)是示出在實例中采用的第二發(fā)明的泵轉子的齒廓的視圖。圖13(a)和13(b)是示出在實例中采用的第三發(fā)明的泵轉子的齒廓的視圖。圖14(a)和14(b)是示出在實例中采用的第四發(fā)明的泵轉子的齒廓的視圖。圖15是示出用于使用余擺線形成齒廓的方法的說明圖。圖16是將余擺線用于內轉子的齒廓的常規(guī)轉子的端面視圖。圖17(a)和17(b)是示出在實例中采用的第一比較例的泵轉子中由擺線限定的齒廓的視圖。具體實施例方式下面，參照所附的圖1至圖14，對根據本發(fā)明的實施例的泵轉子進行說明。圖1所示泵轉子1是通過將齒數為n(在圖中η=6)的內轉子2和齒數為(η+1)的外轉子3組合在一起而形成的。附圖標記2a表示內轉子2的齒頂，而附圖標記2b表示內轉子2的齒根。內轉子2在其中心處具有軸孔2c。使用基圓A以及齒頂形成圓B和/或齒根形成圓C形成內轉子2的齒廓，基圓A與內轉子同心，齒頂形成圓B和齒根形成圓C具有設置在其圓周上的點j，并且點j經過作為基圓A和Y軸的交點的基準點J。作為齒廓的具體實例，可以想出的是根據下列條件形成的齒頂和齒根的組合?；鶊AA是其半徑從內轉子的中心延伸到齒頂和齒根之間的邊界點的圓，并且點j從該圓上的預定位置開始移動。在圖2中，假定L1表示連接內轉子的中心O1和基準點J的直線，L2表示連接內轉子的中心O1與齒頂頂點Tt的直線，并且θτ表示由三個點(即齒頂形成圓B的中心的移動起點Spa、內轉子的中心O1和齒頂頂點Tt)形成的角度ZSpaOJJ從直線L1到直線L2的旋轉角度)。齒頂形成圓B的中心pa朝向直線L2從移動起點Spa(在圖2中，移動起點Spa是點j與基準點J重合的位置處的齒頂形成圓B的中心位置，并且移動起點Spa在直線L1上)移動到移動終點Lpa(在直線L2上)經過角度θτ。在這種情況下，齒頂形成圓B的中心pa的周向角速度是固定的。在此過程中，齒頂形成圓B的中心pa沿著基圓A的徑向移動了距離R。當齒頂形成圓B的中心pa從移動起點Spa移動到移動終點Lpa時，齒頂形成圓B轉過角度θ，并且形成圓上的點j從基準點J移動到齒頂頂點Ττ?？梢酝ㄟ^在此過程中移動的點j的軌跡來畫出內轉子的齒頂2a的一半齒廓(還可見圖3)。在這種情況下，齒頂形成圓B的旋轉方向與角度θτ的移動方向相同。也就是說，當旋轉方向是順時針方向時，齒頂形成圓B的移動方向也是順時針方向。通過使所畫出的齒廓曲線相對于直線L2翻轉(以便使齒廓曲線關于直線L2對稱)，可以獲得內轉子的齒頂線。可以類似地畫出齒根線。在使具有直徑Cd的齒根形成圓C沿著與齒頂形成圓B的旋轉方向相反的方向以恒定角速度旋轉的同時，齒根形成圓C的中心pa從移動起點Spb朝向移動終點Lpb轉過角度ΘΒ。在這種情況下，可以通過齒根形成圓C的圓周上的一個點j在從基準點J移動到設定在直線L3上的齒根底點Tb時形成的軌跡來畫出內轉子的齒根的一半齒廓。在通過上述方法形成齒廓的過程中，齒頂形成圓B和齒根形成圓C在分別保持各自的直徑Bd和Cd恒定的同時從移動起點移動到移動終點，并且通過點j在移動過程中形成的軌跡來畫出內轉子的齒頂2a的一半齒廓。然而，齒廓形成方法不限于這些方法。還可以通過這樣的方法實現本發(fā)明的目的齒頂形成圓B和齒根形成圓C在改變其直徑的同時從移動起點移動到移動終點，并且通過點j在移動過程中形成的軌跡來畫出內轉子的齒高和齒根的一半齒廓。圖4和圖5示出了使用直徑發(fā)生變化的形成圓形成齒廓的原理。在圖4中，假定Bdmax表示齒頂形成圓B在移動起點處的直徑，L1表示連接內轉子的中心O1和基準點J的直線，L2表示連接內轉子的中心O1與齒頂頂點Tt的直線，并且θτ表示由三個點(即齒頂形成圓B的中心的移動起點Spa、內轉子的中心O1和齒頂頂點Tt)形成的角度ZSpaOJJ從直線L1到直線L2的旋轉角度)。齒頂形成圓B的中心pa朝向直線L2從移動起點Spa移動到移動終點(在直線L2上)經過角度θτ。在這種情況下，齒頂形成圓B的中心pa的周向角速度是固定的。在此過程中，齒頂形成圓B的中心pa沿著基圓A的徑向移動了距離R。在齒頂形成圓B的中心pa從移動起點Spa移動到移動終點Lpa的期間內，齒頂形成圓B在減小其直徑的同時轉過角度θ。通過轉過角度θ，齒頂形成圓B上的點j到達設定在直線L2上的齒頂頂點Tt(即具有直徑Dt的預定齒頂圓與直線L2相交的位置)。通過點j在此過程中移動時形成的軌跡來畫出內轉子的齒頂2a的一半齒廓。齒頂形成圓B的直徑已經在齒頂頂點Tt處變?yōu)锽dmin。根據這種方法，與使用具有固定直徑的形成圓畫出的齒廓相比，可以使齒頂的曲率半徑更大。此外，可以獲得齒頂間隙附近的間隙和齒頂間隙之間的差異減小的齒廓。與使用具有固定直徑的形成圓形成齒廓的情況相似，齒頂形成圓B的旋轉方向與角度θτ的移動方向相同，并且通過使利用上述方法畫出的一半齒廓相對于直線L2翻轉來形成關于直線L2對稱的齒廓?？梢灶愃频禺嫵鳊X根線。使在移動起點Spb處具有直徑Cd的齒根形成圓C沿著與齒頂形成圓B的旋轉方向相反的方向以恒定角速度旋轉，并且使齒根形成圓C在減小其直徑的同時從移動起點Spb朝向移動終點Lpb轉過角度ΘΒ。通過齒根形成圓C的圓周上的一個點j在從基準點J移動到設定在直線L3上的齒根底點Tb(即具有直徑Db的預定齒根圓與直線L3相交的位置)時形成的軌跡來畫出內轉子的齒根的一半齒廓。通過畫出關于直線L2對稱的一半齒廓，可以獲得一個齒的齒根形狀?？梢酝ㄟ^預先設定如下參數來利用上述方法形成齒廓齒數η、齒頂圓的直徑DT、齒根圓的直徑Db、從直線L1到直線L2的角度ΘΤ(ΖSpaO1T1)、從直線L1到直線L3的角度ΘΒ(ΖSpbO1Te)、齒頂形成圓B和齒根形成圓C分別在移動起點處的直徑Bdmaj^PCdmax、齒頂形成圓B和齒根形成圓C分別在移動終點處的直徑(Bdmin=Bd-ΔBd)和(Cdmin=Cd-ΔCd)以及齒頂形成圓B和齒根形成圓C的中心pa移動所沿的曲線。優(yōu)選的是齒頂形成圓B和齒根形成圓C的中心pa在曲線AC1和AC2上移動，在曲線AC1和AC2中，移動距離R在形成圓的中心的移動終點Lpa和Lpb處的變化率ΔR是0。在這種情況下，齒頂不會變尖，并且齒頂間隙附近的間隙變得穩(wěn)定。這實現了增強排出性能(提高排量)、防止泵工作過程中的噪音以及提高轉子的耐久性的效果。優(yōu)選的是例如，上述曲線AC1和AC2是使用正弦函數的曲線(移動距離R的變化率ΔR用如下表達式表示)AR=RXsin(π/2Xm/S)其中，S是步數，且m=0—S。通過這樣做，變化率AR在m=S時是0，并且可以畫出光滑的曲線。在這種情況下，給出形成圓的中心pa沿著周向的移動量Δθ如下Δθ=θT/S除了優(yōu)選的正弦曲線之外，還可以將余弦曲線、高階曲線、圓弧、橢圓曲線或者通過組合這些曲線而形成的曲線以及具有固定斜度的直線用作曲線AC1和AC2。在齒頂形成圓B減小其直徑的同時，當齒頂形成圓B的中心從移動起點Spa移動到移動終點Lpa時，優(yōu)選的是齒頂形成圓B的直徑在形成圓的中心的移動終點Lpa和Lpb處的變化率ΔΓ是0。這可以容易地增大齒頂的曲率半徑。例如，變化率ΔΓ滿足如下使用正弦函數的表達式Ar=rXsin(3i/2Xm/S)其中，S是步數，且m=0—S，r是形成圓在移動終點和移動起點之間的半徑差。所使用的外轉子3的齒數(在圖1中齒數是7)比內轉子2的齒數多一個。如圖9所示，通過如下過程形成外轉子3的齒廓。首先，內轉子2的中心O1在以外轉子3的中心Otj為中心并具有直徑(2e+t)的圓S上回轉一圈。在此過程中，內轉子2旋轉1/n圈。然后，畫出通過內轉子2的中心O1的回轉以及該內轉子的旋轉形成的齒廓曲線的包絡線。這樣確定出的包絡線用作齒廓。這里，e表示內轉子的中心和外轉子的中心之間的偏心量，t表示齒頂間隙，η表示內轉子的齒數。如上已經參照圖2和圖3或者圖4和圖5對表征本發(fā)明的曲線(在下文中稱為本發(fā)明的齒廓曲線)進行了說明，在具有應用該齒廓曲線的齒頂的內轉子2中，可以按照與使用齒頂形成圓C形成齒頂的方法相似的方法形成齒根的形狀，或者齒根的形狀也可以采用使用已知的余擺線形成的齒廓或者使用擺線形成的齒廓。類似地，在具有應用本發(fā)明的齒廓曲線的齒根的內轉子2中，齒頂的形狀也可以采用使用余擺線形成的齒廓或者使用擺線形成的齒廓。組合使用本發(fā)明的齒廓曲線和擺線的齒廓允許內轉子與用擺線表征的外轉子平穩(wěn)地嚙合，并且能夠增大齒高。從而滿足提高排量的要求。在應用本發(fā)明的齒廓曲線的齒廓中，內轉子的齒頂高和齒根高由齒頂形成圓B和齒根形成圓C的徑向移動距離R的值確定。由于可以在應用本發(fā)明的齒廓曲線的齒廓中隨意地設定徑向移動距離R的值，所以即使在齒頂和齒根中的一者具有由余擺線或者擺線限定的齒廓時，也可以保證在設定齒高時的靈活性程度。上述內轉子2和外轉子3偏心地組合布置而形成內齒輪泵轉子1。如圖10所示，內齒輪泵轉子1容納在泵外殼5的包括吸入口7和排出口8的轉子室6中，從而形成內齒輪泵9。在內齒輪泵9中，通過將驅動軸(未示出)插入內轉子2的軸孔2c中而使內轉子2與驅動軸接合，并且從該驅動軸傳遞驅動力以使內轉子2旋轉。在這種情況下，外轉子3以如下方式旋轉。隨著這樣的旋轉，限定在轉子之間的泵室4的容積增大和減小，從而例如油等流體被吸入和排出。如上所述，當形成齒廓的齒頂時，形成圓的中心在曲線上移動，從而從內轉子的中心到形成圓的中心的距離從移動開始端朝向移動結束端增大。相反，當形成齒廓的齒根時，形成圓的中心在曲線上移動，從而上述距離減小。在此過程中，形成圓進行旋轉。這樣，由形成圓的圓周上的一個點的軌跡形成內轉子2的齒高和齒根中的至少一者的齒廓。通過這樣做，可以使內轉子的齒高比采用余擺線齒廓或者擺線齒廓的常規(guī)內齒輪泵中的齒高更大。為此，限定在內轉子2的齒和外轉子3的齒之間的泵室4的容積比常規(guī)泵中的容積更大，這會提高泵的排量。作為選擇，通過這樣做，可以使內轉子的齒數比采用余擺線齒廓或者擺線齒廓的常規(guī)內齒輪泵中的齒數更多。為此，限定在內轉子2的齒和外轉子3的齒之間的泵室4的數量比常規(guī)泵中的容積更多，這會提高泵的排量。此外，由于可以隨意地設定形成齒廓的條件，所以提高了在設計齒廓時的靈活性程度。當使用每經過預定旋轉角度直徑減小預定量的齒頂形成圓或者齒根形成圓形成內轉子的齒頂線或者齒根線時，由于可以通過改變齒頂的形狀來調節(jié)齒頂間隙附近的間隙，所以在設計齒廓時的靈活性程度特別高。圖8示出了按照圖4所示方法以如下方式畫出的齒廓在內轉子2的齒頂直徑(齒頂圓的直徑)固定的條件下，在減小齒頂形成圓B的直徑的同時，使從內轉子的中心O1到齒頂形成圓B的中心的距離的變化量增加與齒頂形成圓B的直徑的減小量對應的量。在該齒廓中，與圖1所示使用具有固定直徑的齒頂形成圓B形成的內轉子的齒廓相比，可以使齒頂的曲率半徑更大，并且可以使外轉子的齒頂和齒頂附近之間的間隙更小。為此，泵的容積效率得到提高。圖6和圖7示出了根據本發(fā)明的其他實施例的泵轉子1。圖6所示內齒輪泵轉子是以如下方式設計出的將本發(fā)明的齒廓曲線應用于內轉子2的齒頂2a和齒根2b。在圖7所示內齒輪泵轉子中，將本發(fā)明的齒廓曲線應用于內轉子2的齒頂2a，并且用擺線限定齒根2b。在圖6和圖7所示內齒輪泵轉子中，使用具有固定直徑的形成圓形成本發(fā)明的齒廓曲線。從這些實施例可以看出，即使當使用具有固定直徑的形成圓時，本發(fā)明的內齒輪泵轉子也在設計齒廓時具有靈活性。實例在這里給出對本發(fā)明的泵轉子進行的性能評價試驗的結果。制造出由鐵燒結合金制成的內轉子和外轉子，內轉子具有6個齒，外轉子具有7個齒，并且將內轉子和外轉子組合成內齒輪泵轉子。在試驗中采用的內轉子的齒頂線和齒根線的組合如下第一比較例(見圖17)齒頂線擺線齒根線擺線第一發(fā)明(見圖11)齒頂線擺線齒根線本發(fā)明的齒廓曲線(齒根底點處的AR=O)第二發(fā)明(見圖12)齒頂線本發(fā)明的齒廓曲線(齒頂頂點處的AR興0)齒根線本發(fā)明的齒廓曲線(齒根底點處的AR=O)第三發(fā)明(見圖13)齒頂線本發(fā)明的齒廓曲線(齒頂頂點處的AR=O)齒根線本發(fā)明的齒廓曲線(齒根底點處的AR=O)第四發(fā)明(見圖14)齒頂線本發(fā)明的齒廓曲線(齒頂頂點處的AR=0，形成圓的直徑發(fā)生變化)齒根線本發(fā)明的齒廓曲線(齒根底點處的AR=0，形成圓的直徑發(fā)生變化)共同的規(guī)格如下外轉子的外徑60mm內轉子的內徑15mm轉子厚度15mm通過下列方法形成齒廓。在這種情況下，由通過圖9所示方法使用相應的內轉子與外轉子組合而找到的齒廓曲線的包絡線形成任何外轉子的齒廓。[第一比較例]在第一比較例中，通過使直徑為3.25mm的外滾動圓在直徑為39mm的基圓上滾動而不滑動來形成齒頂的擺線。通過使直徑為3.25mm的內滾動圓在直徑為39mm的基圓上滾動而不滑動來形成齒根的擺線。齒頂直徑(齒頂圓的直徑)和齒根直徑(齒根圓的直徑)以及所形成的內轉子和外轉子的偏心量e如下內轉子的齒頂直徑45.5mm內轉子的齒根直徑32.5mm外轉子的齒頂直徑39.Imm外轉子的齒根直徑52.Imm偏心量e:3.25mm[第一發(fā)明]在第一發(fā)明中，通過使直徑為2.4mm的外滾動圓在直徑為41mm的基圓上滾動而不滑動來形成齒頂的擺線。通過圖2所示方法使用基圓A和具有固定直徑的形成圓C來形成齒根處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad41.Omm形成圓C的直徑Cd4.5mm形成圓C的徑向移動距離R:2.3mm移動距離R的變化率AR2.3Xsin(3i/2Xm/S)步數S:30θΒ:19.5°所形成的內轉子和外轉子的齒頂直徑和齒根直徑以及偏心量e如下。這些數值在下列第二、第三、第四發(fā)明中也是相同的。內轉子的齒頂直徑45·Imm內轉子的齒根直徑31.5mm外轉子的齒頂直徑38.3mm外轉子的齒根直徑51.9mm偏心量e:3.4mm[第二發(fā)明]在第二發(fā)明中，通過圖2所示方法使用基圓A和具有固定直徑的形成圓B來形成齒頂處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad40.Omm形成圓B的直徑Bd2.3mm形成圓B的徑向移動距離R:1·Imm移動距離R的變化率AR:1·lXsin(3i/2Xm/S)步數S:30θBJO.5°通過圖2所示方法使用基圓A和具有固定直徑的形成圓C來形成齒根處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad40.Omm形成圓C的直徑Cd4.3mm形成圓C的徑向移動距離R:2.0mm移動距離R的變化率AR:2.0Xsin(3i/2Xm/S)步數S:30θτ:19.5°[第三發(fā)明]在第三發(fā)明中，通過圖2所示方法使用基圓A和具有固定直徑的形成圓B來形成齒頂處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad40.Omm形成圓B的直徑Bd2.3mm形成圓B的徑向移動距離R:1·Imm移動距離R的變化率AR:1.lXsin(3i/2Xm/S)步數S:30θτ；10.5°通過圖2所示方法使用基圓A和具有固定直徑的形成圓C來形成齒根處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad40.Omm形成圓C的直徑Cd4.3mm形成圓C的徑向移動距離R:2.0mm移動距離R的變化率AR:2·0Xsin(ii/2Xm/S)步數S:30θτ:19.5°[第四發(fā)明]在第四發(fā)明中，通過圖4所示方法使用基圓A和在移動過程中直徑發(fā)生變化的形成圓B來形成齒頂處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad:41.4_齒頂形成圓B在移動起點處的直徑Bdmax2.4mm齒頂形成圓B在移動終點處的直徑Bdmin0.6mm齒頂形成圓的直徑的變化率ΔΓ=1.8Xsin(ji/2Xm/S)齒頂形成圓B的中心的徑向移動距離R:0.7mm移動距離R的變化率AR=0.7Xsin(3i/2Xm/S)步數S:30θTJO.5°通過圖4所示方法使用基圓A和在移動過程中直徑發(fā)生變化的形成圓C來形成齒根處的本發(fā)明的齒廓曲線。在這種情況下，規(guī)格如下基圓A的直徑Ad:41.4_齒根形成圓C在移動起點處的直徑Cdmax4.5mm齒根形成圓C在移動終點處的直徑Cdmin4.Omm齒頂形成圓的直徑的變化率Δr=0.5Xsin(π/2Xm/S)齒根形成圓C的中心的徑向移動距離R2.9mm移動距離R的變化率AR=2.9Xsin(3i/2Xm/S)步數S:30θΒ:19.5°通過如下方式構造內齒輪泵將通過將具有上述規(guī)格的內轉子和外轉子組合起來而形成的內齒輪泵轉子裝入泵外殼中。然后，在下列試驗條件下對所提供的泵的排量進行比較。在如下表I中示出了比較的結果。試驗條件油的類型ATF油溫80度排出壓力2·5MPa轉數3000rpm[表I]試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從該試驗結果可以看出，與內轉子的齒廓由余擺線形成的常規(guī)泵(見圖16)或者內轉子的齒廓由擺線形成的常規(guī)泵(見圖17)相比，可以通過改變距離R來使轉子的齒高更大以及使泵的排量更高。此外，由于可以隨意地設定基圓的直徑以及齒頂形成圓和齒根形成圓的直徑，所以也可以隨意地設定齒數。從而，可以通過增加齒數來減少泵的排出波動。與比較例相比，形成圓在移動過程中其直徑逐漸變化的第四發(fā)明中的排量得到提高。根據這樣的結果，可以表明即使當形成圓在移動過程中其直徑發(fā)生變化時，也能夠實現本發(fā)明的目的。工業(yè)實用性例如，根據本發(fā)明的泵轉子及內齒輪泵可以優(yōu)選地用作為汽車發(fā)動機以及為自動變速器(AT)進行潤滑的油泵。對附圖標記的說明1泵轉子2內轉子2a齒頂2b齒根2c軸孔3外轉子4泵室5泵外殼6轉子室7吸入口8排出口9內齒輪泵A基圓Ad基圓A的直徑B齒頂形成圓Bd齒頂形成圓B的直徑Spa齒頂形成圓B的移動起點Lpa齒頂形成圓B的移動終點Bdfflax齒頂形成圓B在移動起點處的直徑Bdfflin齒頂形成圓B在移動終點處的直徑ΔBd齒頂形成圓B的直徑的變化量C齒根形成圓Cd齒根形成圓C的直徑Spb齒根形成圓C的移動起點Lpb齒根形成圓C的移動終點Cdmax齒根形成圓C在移動起點處的直徑Cdfflin齒根形成圓C在移動終點處的直徑ΔCd齒根形成圓C的直徑的變化量AC1齒頂形成圓B的中心移動所沿的曲線AC2齒根形成圓C的中心移動所沿的曲線J基圓A上的基準點j形成圓上的一個點Tt內轉子的齒頂頂點Tb內轉子的齒根底點L1連接內轉子的中心O1和基準點J的直線L2連接內轉子的中心O1和齒頂頂點Tt的直線L3連接內轉子的中心O1和齒根底點Tb的直線θτ從直線L1到直線L2的旋轉角度(ZSpaO1T1)θΒ從直線L1到直線L3的旋轉角度(ZSpaO1Te)R形成圓的移動距離ΔR距離R的變化率pa形成圓的中心R0,R1從內轉子的中心O1到齒頂形成圓B的中心的距離rQ、Γι從內轉子的中心O1到齒根形成圓C的中心的距離Dt內轉子的齒頂圓的直徑Db內轉子的齒根圓的直徑e內轉子和外轉子之間的偏心量t齒頂間隙η內轉子的齒數O1內轉子的中心0。外轉子的中心S直徑為(2e+t)的圓E基圓F滾動圓TC余擺線G軌跡圓權利要求一種內齒輪泵轉子(1)，包括組合起來的內轉子(2)和外轉子(3)，內轉子(2)的齒數為n，外轉子(3)的齒數為(n+1)，所述內齒輪泵轉子利用由于所述內轉子和所述外轉子的旋轉而導致的泵室(4)的容積變化來吸入和排出流體，泵室(4)設置在所述內轉子和所述外轉子的齒之間，其中，形成圓(B，C)以滿足下述條件的方式移動，并且由形成圓(B，C)上的一個點(j)在移動過程中畫出的軌跡曲線形成內轉子(2)的齒廓的齒頂線和齒根線中的至少一者，所述點(j)是與基圓(A)上的基準點(J)重合的點，基圓(A)與所述內轉子的中心(OI)同心，形成圓(B，C)的移動條件是在從所述內轉子的中心(OI)到所述形成圓的中心的徑向距離改變距離(R)的同時，形成圓(B，C)的中心(pa)從移動起點(Spa，Spb)移動到移動終點(Lpa，Lpb)，并且形成圓(B，C)沿著與其移動方向相同的方向以恒定角速度轉過角度(θ)，其中，所述移動起點是當形成圓(B，C)設置為使所述點(j)與基圓(A)上的基準點(J)重合時形成圓(B，C)的中心所在的點，所述移動終點是當形成圓(B，C)設置為使所述點(j)位于齒頂頂點(TT)或者齒根底點(TB)時形成圓(B，C)的中心所在的點。2.根據權利要求1所述的內齒輪泵轉子，其中，具有固定直徑的形成圓(B，C)的中心(pa)從移動起點(Spa，Spb)移動到移動終點(Lpa，Lpb)，并且由具有固定直徑的形成圓(B，C)的外周上的點(j)畫出的軌跡曲線形成內轉子(2)的齒廓的齒頂線和齒根線中的至少一者。3.根據權利要求1所述的內齒輪泵轉子，其中，在形成圓(B,C)減小其直徑的同時，形成圓(B,C)的中心(pa)從移動起點(Spa,Spb)移動到移動終點(Lpa，Lpb)，并且由直徑變化的形成圓(B，C)的外周上的點(j)畫出的軌跡曲線形成內轉子(2)的齒廓的齒頂線和齒根線中的至少一者。4.根據權利要求1至3中任一項所述的內齒輪泵轉子，其中，所述形成圓的中心(Pa)在曲線(AC1,AC2)上移動，在所述曲線(AC1,AC2)中，從所述內轉子的中心(O1)到所述形成圓的中心(pa)的距離在所述移動終點處的變化率(AR)是0。5.根據權利要求4所述的內齒輪泵轉子，其中，所述曲線(ACpAC2)是正弦曲線。6.根據權利要求4或5所述的內齒輪泵轉子，其中，所述曲線(AC1,AC2)和所述內轉子的中心(O1)之間的距離的變化率(AR)滿足如下表達式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，S是步數，且m=0—S。7.根據權利要求3至6中任一項所述的內齒輪泵轉子，其中，形成圓(B，C)在移動終點(Lpa，Lpb)處的直徑(Bd，Cd)大于或等于形成圓(B，C)在移動起點(Spa，Spb)處的直徑的0.2倍且小于或等于形成圓(B，C)在移動起點(Spa，Spb)處的直徑。8.一種內齒輪泵轉子，包括組合起來的內轉子和外轉子，所述內轉子是根據權利要求1至7中任一項所述的內齒輪泵轉子(1)中的內轉子(2)，其中，內轉子⑵的中心(O1)在圓⑶上回轉一圈，所述圓⑶以外轉子(3)的中心(O0)為中心并具有直徑(2e+t)，在此過程中，內轉子(2)旋轉1/n圈，通過所述內轉子的中心(O1)的回轉以及所述內轉子的旋轉形成的一組齒廓曲線的包絡線被畫出，所述外轉子以所確定的包絡線為齒廓，并且其中，e表示所述內轉子的中心和所述外轉子的中心之間的偏心量，t表示齒頂間隙，η表示所述內轉子的齒數。9.一種內齒輪泵，其中，根據權利要求1至8中任一項所述的內齒輪泵轉子(1)容納在轉子室(6)中，轉子室(6)設置在泵外殼(5)中。全文摘要本發(fā)明公開了內齒輪泵轉子及使用內齒輪泵轉子的內齒輪泵。本發(fā)明賦予了在設定內齒輪泵轉子的齒高和齒數時的靈活性，該內齒輪泵轉子包括齒數相差一個的內轉子和外轉子的組合，并且本發(fā)明通過增大齒高提高了內齒輪泵的排量。由形成圓(B，C)上的一個點(j)的軌跡形成內轉子(2)的齒頂線和齒根線中的至少一者，形成圓(B，C)滿足如下移動條件在改變從內轉子的中心(OI)到形成圓的中心的距離的同時，形成圓(B，C)從移動起點(Spa，Spb)移動到移動終點(Lpa，Lpb)，形成圓的中心在此過程中沿著基圓(A)的徑向移動了距離(R)，并且形成圓(B，C)沿著與其移動方向相同的方向以恒定角速度轉過了角度(θ)。文檔編號F04C2/10GK101821510SQ200980100641公開日2010年9月1日申請日期2009年8月4日優(yōu)先權日2008年8月8日發(fā)明者佐佐木陽充,吉田健太郎,江上雄一朗,魚住真人申請人:住友電工燒結合金株式會社