[发明专利]带齿的转子组件

说明书

本发明涉及一种用于泵、尤其用于内燃机的润滑油泵的带齿转子组件。该带齿转子类似于具有齿状构型的齿环泵，其中带齿转子组件的原理及功能相应于齿环泵的原理及功能。

在齿环泵中，压力室与吸入室不通过弧形的填充块分开，而是通过齿的特殊构型-基于次摆线啮合-来保证齿环与外侧小齿轮之间的密封。内齿齿环比小齿轮多一个齿，以致通过齿的相应构型齿顶可精确地对着齿啮合点接触。为了保证展滚，在外转子的齿顶及内转子的齿顶之间必需具有一个齿顶间隙。齿环泵的缺点是，在齿环泵上通过齿顶间隙将出现内部泄漏及由此容积利用率差。这样在低转速时将不能建立高压力。

与齿环泵相比有利的是根据DE-A-196 46 359的构思的一种泵。该泵构成所述类型的带齿转子组件，它由带一个内啮合部分的外环及一个偏心地接收在其中的带外啮合部分的齿轮构成，其中内啮合部分通过可转动地支承在外环中的滚子构成及比外啮合部分多一个齿，其中齿轮的外啮合部分覆盖着具有明显小模数的精细啮合部分及每个滚子在其圆周上具有相同模数的精细啮合部分，在其中啮合着齿轮的齿。

带齿转子组件的功能这样地获得：驱动转矩通过驱动轴作用在内转子上并使其转动。由带齿的内转子将一个力传递给行星轮，它一方面将一个冲击力作用到行星轮的中心，及施加一个圆周力，它引起行星轮的转矩。通过作用于支承环的冲击力将使滚支承环转动。

在迄今所使用的渐开线啮合情况下，所述类型的带齿转子组件中出现的力及转矩不能被优化。该问题尤其在于，公知的啮合如没有线接触形式的大表面压力就不能传递冲击力及圆周力。迄今公知的啮合仅适用于传递大的圆周力，而不适合传递大的冲击力，该冲击力通过行星轮的中心传递。

作为所述类型的带齿转子组件的缺点，其在于：不能保证在所有的工作条件下无啮合干扰的精密展滚。行星轮相对支承环的运动在一个位置上将达到静止。

在行星轮几乎静止及同时传递大的力的状态下，将产生使行星轮齿顶及外转子之间的润滑膜压破的危险，由此将使润滑“Coutte”流体达到静止。这样，在间隙中缺乏润滑剂形成了固体接触。由此不再有合适的液力润滑，而形成混合摩擦状态及在最不合适的状态下将附着摩擦。在混合及附着摩擦情况下将出现磨损现象及降低了带齿转子组件的使用寿命。

由公知的现有技术的缺点，就得到一个任务，即设计一种带齿转子组件，其构型能保证持续地形成润滑膜，以避免不利的摩擦状态，其中带齿转子组件必需可靠地传递所出现的力及转矩。

该任务将根据本发明通过这样一种带齿转子组件来解决，它由带支承槽的可转动支承环组成，在支承槽中设有可转动地支承的行星转子，后者构成内啮合部分；及设有一个偏心于支承环支承的带近似星状外轮廓的内转子，它具有外啮合部分；其中外啮合部分比内啮合部分少一个齿，及这两个转子系统中至少一个的啮合部分在啮合齿形状的至少部分区域中具有弧形部分。这样构型的带齿转子组件的优点在于，通过齿形状的弧形部分将出现基本为滚动摩擦而不出现滑动摩擦，以致啮合部分的磨损可减至最小。通过带齿内转子的凸构型齿顶及带齿行星转子的凹构型的齿根形成了一个接触面，而不是一个接触线。通过这种辊压匹配使赫兹压力显著下降。

该情况也适合于带齿内转子及带齿行星转子的齿缘。通过在行星转子的齿及内转子的齿槽之间包括一个齿缘间隙可保证：大的冲击力仅通过齿顶及齿根传递。由此可避免在齿缘上引起大的斜面力，该力可导致齿缘表面的损坏。此外可通过齿缘间隙使传送介质从齿槽中流出，因为否则将形成挤压油，这将引起很高的压力上升。

在本发明的一个有利方案中考虑了：在齿顶和/或齿根的区域中，齿的形状为弧状。在齿顶和/或齿根的区域中齿形状的这样构型可实现：传递很大的冲击力(径向力)，其中要传递的圆周力分量可很小。这里在展滚过程-带齿的行星转子在带齿的内转子曲线上的滚动过程-中与公知带齿转子的渐开线啮合方式相反，齿顶及齿根彼此相包容。

行星转子的凸弧形齿缘及内转子的凹弧形齿缘在齿啮合时构成较大的密封面，这在挤压室从吸入区域过渡到压力区域时使挤压室密封。并且转子直角度的偏差不会引起挤压室的泄漏损耗。