泵转子组件以及油泵的制作方法

1.本发明涉及一种车辆领域，尤其涉及车辆润滑系统和/或冷却系统的零部件。


背景技术：

2.油泵主要为车辆的润滑系统和/或冷却系统提供动力源；油泵包括泵转子组件，泵转子组件的结构与油泵的排量息息相关；通常在有些系统中，需要大排量的油泵以满足系统需求，因此如何优化泵转子组件来提高油泵的排量是在设计过程中需要考虑的一个问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种泵转子组件，有利于提高油泵的排量。
4.为实现上述目的，本发明的一种实施方式采用如下技术方案：
5.一种泵转子组件，其特征在于：所述泵转子组件包括内转子和外转子，所述外转子套设于所述内转子的外周；所述内转子的中心轴线与所述外转子的中心轴线偏置；所述外转子的内周面与所述内转子的外周面之间具有容积腔；所述外转子的内周面包括多个第一凸起部和多个第一凹部，沿着所述外转子的径向，所述第一凸起部向靠近所述外转子的中心轴线凸起设置，所述第一凹部向远离所述外转子的中心轴线的方向凹陷设置；沿着所述外转子的周向，相邻的两个所述第一凸起部具有所述第一凹部；
6.所述内转子的外周面包括多个第二凸起部和多个第二凹部，沿着所述内转子的径向，所述第二凸起部向靠近所述外转子的中心轴线凸起设置，所述第一凹部向远离所述内转子的中心轴线的方向凹陷设置；沿着所述内转子的周向，相邻的两个所述第二凸起部具有所述第二凹部；
7.所述外转子和所述内转子至少之一包括连接部，当所述外转子包括所述连接部时，定义所述外转子对应的所述连接部为第一连接部，所述第一凸起部以及与所述第一凸起部相邻的所述第一凹部之间通过所述第一连接部连接，所述外转子的齿底圆直径(d2)与所述外转子的齿顶圆直径(d1)的比值满足以下关系式：d2/d1＞1.14；
8.当所述内转子包括所述连接部时，定义所述内转子对应的所述连接部为第二连接部，所述第二凸起部以及与所述第二凸起部相邻的所述第二凹部之间通过所述第二连接部连接，将所述内转子向平行于所述内转子端面的方向正投影，在所述内转子的投影中，所述内转子的中心到所述第二连接部各处的距离小于所述内转子的中心到所述第二凸起部各处的距离。
9.本技术方案中，外转子和内转子至少之一包括连接部，当外转子包括连接部时，定义外转子对应的连接部为第一连接部，第一凸起部以及与第一凸起部相邻的第一凹部之间通过第一连接部连接，所述外转子的齿底圆直径(d2)与所述外转子的齿顶圆直径(d1)的比值满足以下关系式：d2/d1＞1.14；通过上述方式，有利于增大外转子齿顶圆与外转子齿底圆之间的距离，从而有利于相对增大第一凹部与第一凸起部之间的距离，由于第一凹部与
内转子的外周面之间具有容积腔，从而有利于第一凹部与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量；当内转子包括连接部时，定义内转子对应的连接部为第二连接部，第二凸起部以及与第二凸起部相邻的第二凹部之间通过第二连接部连接，将内转子向平行于内转子端面的方向正投影，在内转子的投影中，内转子的中心到第二连接部各处的距离小于内转子的中心到第二凸起部各处的距离,通过上述方式，通过设置第二连接部使得内转子外周面的部分轮廓能够相对向内转子的中心轴线方向靠近，由于第二连接部与外转子的内周面之间具有容积腔，从而有利于增大第二连接部与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量。
附图说明
10.图1是本技术油泵的一个剖面结构示意图；
11.图2是图1中未装配泵盖的油泵的部分结构的一个正视结构示意图；
12.图3是图1或图2中泵转子组件的一个立体结构示意图；
13.图4是图3中泵转子组件的一个正视结构示意图；
14.图5是图3或图4中外转子的一个立体结构示意图；
15.图6是图5中外转子的一个正视结构示意图；
16.图7是图6中a部的一个放大结构示意图；
17.图8是图3或图4中内转子的一个立体结构示意图；
18.图9是图4中b部的一个放大结构示意图；
19.图10是图3或图4中内转子的一个正视结构示意图；
20.图11是图10中c部的一个放大结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
22.本实施例中的油泵主要能够为车辆润滑系统和/或冷却系统的工作介质提供流动的动力，具体能够为车辆传动系统中的润滑系统和/或冷却系统的工作介质提供流动的动力；本实施例中的油泵可以是机械式油泵，也可以是电动式油泵，以下以电动式油泵为例进行详细介绍。
23.参见图1，油泵100包括泵壳体、泵转子组件1、定子组件4、电机转子组件2、泵轴3以及电控板组件5；泵转子组件1、电机转子组件2以及电控板组件5沿着油泵100的轴向排布，电机转子组件2位于泵转子组件1以及电控板组件5之间，定子组件4位于电机转子组件2的外周，泵转子组件1靠近泵轴3的一端，电机转子组件2靠近泵轴3的另一端，电机转子组件2通过泵轴3带动泵转子组件1转动；油泵100还包括第一容纳腔80和第二容纳腔90，泵转子组件1位于第一容纳腔80，定子组件4、电机转子组件2位于第二容纳腔90；参见图1，定子组件4包括定子铁芯41和线圈42，油泵100工作时，电控板组件5通过控制通过定子组件4的线圈42中的电流按照预定的规律变化，从而控制定子组件4产生变化的激励磁场，电机转子组件2在激励磁场的作用下转动，电机转子组件2能够直接或间接地带动泵转子组件1转动，泵转子组件1转动时，泵转子组件1之间的容积腔的容积发生变化，从而使得工作介质被压出至出流通道62从而产生流动的动力。
24.参见图1，泵壳体包括泵盖6、第一壳体7和第二壳体8，泵盖6与第一壳体7通过螺钉或螺栓连接，当然泵盖6与第一壳体7也可以通过其他的方式连接，譬如插接、卡接等方式；第一壳体7与第二壳体8通过螺钉或螺栓连接，具体地，本实施例中，油泵100还包括隔离件9，隔离件9可以防止第二容纳腔90内的工作介质流入电控板组件5所在的腔体，进而有利于防止第二容纳腔90内的工作介质影响电控板组件5的性能，参见图1，螺钉或螺栓依次穿过第二壳体8、隔离件9和第一壳体7从而使得第一壳体7和第二壳体8间接实现固定连接，当然，第一壳体7和第二壳体8也可以通过螺钉或螺栓直接固定连接，而不通过隔离件9，此时隔离件9的结构会相应改变，此时隔离件9可以通过与第一壳体7的内周侧壁的紧配实现定位；第一壳体7和第二壳体8通过螺钉或螺栓连接的方式有利于使得油泵的拆装更加方便，本实施例中，由于电控板组件5设置于第二壳体8和隔离件9之间的腔体内，这样还有利于油泵中电控板组件5的维修，当然第一壳体7与第二壳体8也可以通过插接、卡接或等其他的连接方式；另外，本实施例中，通过泵壳体形成第一容纳腔80和第二容纳腔90，具体地，泵盖6和第一壳体7之间形成第一容纳腔80，第一壳体7与第二壳体8之间形成第二容纳腔90，当然也可以不包括泵壳体，而是将除泵壳体以外的其他零部件直接与汽车的变速箱进行装配，此时可设置一隔部，一方面支撑泵转子组件1，另一方面隔部也可以作为第一容纳腔80和第二容纳腔90的分界。
25.再参见图1和图2，油泵100还包括进流通道61和出流通道62，进流通道61用于工作介质的流入，出流通道62用于工作介质的流出，具体地，工作介质能够通过进流通道61进入容积腔801，工作介质能够通过出流通道62离开容积腔801；本实施例中，进流通道61和出流通道62均成形于泵盖6上，当然当不含泵盖6时，可以直接将除泵盖6以外的其他零部件与汽车的变速箱或者汽车上的其他零部件进行装配，此时进流通道61和出流通道62可对应设置于变速箱或者汽车上的其他零部件上；参见图2，在泵转子组件1旋转一圈的过程中，内转子11的外周面与外转子12的内周面之间形成的容积腔的容积会发生变化，具体地，在泵转子组件1从起始处转动到某一角度的过程中，内转子11的外周面与外转子的内周面之间形成的容积腔中有部分容积腔的容积会逐渐增大从而形成局部真空，此时工作介质就从进流通道61被吸入至该容积腔801内，在内转子11和外转子12继续转动的过程中，沿着泵转子组件1的转动方向，内转子11的外周面与外转子12的内周面之间形成的容积腔中有部分容积腔之间的容积会逐渐减小，工作介质受到挤压，从而使得进入容积腔801内的工作介质被压出至出流通道62从而产生流动的动力。
26.参见图2至图4，本实施例中，泵转子组件1包括内转子11和外转子12，内转子11与图1中的泵轴3连接，本实施例中，外转子12位于内转子11的外周，内转子11和外转子12为内啮合，内转子11的外周面和外转子12的内周面之间具有多个容积腔801，当然，外转子12与内转子11也可以是外啮合，此时内转子11和外转子12并排排列；本实施例中，内转子11的中心轴线和外转子12的中心轴线偏置，也就是说，内转子11的中心轴线与外转子12的中心轴线之间存在一定的偏心距e,；参见图5和图6，外转子12的内周面包括多个第一凸起部121和多个第一凹部122，沿着外转子12的径向，第一凸起部121向靠近外转子12的中心轴线c1凸起设置，第一凹部122向远离外转子12的中心轴线c1凹陷设置；沿着外转子12的周向，相邻的两个第一凸起部121具有一个第一凹部122，或者说相邻的两个第一凹部122之间具有一个第一凸起部121，也就是说，第一凸起部121和第一凹部122间隔设置；参见图8，内转子11
的外周面包括多个第二凸起部111和多个第二凹部112，沿着内转子11的径向，第二凸起部111向远离内转子11的中心轴线c2凸起设置，第二凹部112向靠近内转子11的中心轴线凹陷设置，沿着内转子11的周向，相邻的两个第二凸起部111之间具有一个第二凹部112，或者说相邻的两个第二凹部112之间具有一个第二凸起部111，也就是说，第二凸起部111与第二凹部112间隔设置；参见图4，第二凸起部111与第一凹部122对应设置，第二凹部112与第一凸起部121对应设置；结合参见图1、图2以及图4，内转子11在转动时，内转子11的第二凸起部111与外转子12的第一凹部122啮合和/或内转子11的第二凹部112与外转子12的第一凸起部121啮合，从而使得内转子11能够带动外转子12转动。
27.参见图5至图7，本实施例中，第一凸起部121以及与第一凸起部121相邻的第一凹部122之间通过第一连接部123连接，参见图6，外转子的齿底圆直径d2与外转子的齿顶圆直径d1的比值满足以下关系式：d2/d1＞1.14，这里的数值“1.14”可以是确定的数值，也可以是经过四舍五入后的数值；这样有利于增大外转子齿顶圆与外转子齿底圆之间的距离，从而有利于增大第一凹部与第一凸起部之间的距离，由于第一凹部与内转子的外周面之间具有容积腔，从而有利于第一凹部与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量；另外，外转子的齿底圆直径d2与外转子的齿顶圆直径d1的比值还满足以下关系式：d2/d1＜1.32，这里的数值“1.32”可以是确定的数值，也可以是经过四舍五入后的数值，这样有利于防止外转子的齿顶圆越过外转子的外周边界；参见图6和图7，为了便于描述，这里引入一假想参照体：第一虚拟凹部124，第一虚拟凹部124与相邻的两个第一凸起部121的一端直接相连，第一凹部122比第一虚拟凹部124更靠近外转子的外周面，也就是说，相当于将第一凹部122相对向外移动，本实施例中，第一虚拟凹部124的齿底圆直径d3满足以下关系：d3＝1.14d1；通过上述方式，使得第一凹部122更靠近外转子12的外周面，由于第一凹部122与内转子的外周面之间具有容积腔，从而有利于第一凹部122与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量；另外，参见图5至图7，这里为了便于示出第一连接部123和第一虚拟凹部124，将第一连接部123用粗实线进行标示，将第一虚拟凹部124用虚线标示，本实施例中，第一连接部123的主体呈平面状，这里有两种情况，第一种情况是：第一连接部123的表面全部呈平面状，这样在第一连接部123与第一凸起部121、第一凹部122的连接处会形成棱，当然，也可以将第一连接部123与第一凸起部121、第一凹部122的连接处形成的棱通过打磨工艺打磨成平滑表面；第二种情况是：第一连接部123与第一凸起部121的连接处通过圆弧或曲面平滑过渡连接，和/或第一连接部123与第一凹部122的连接处通过圆弧或曲面平滑过渡连接；本实施例中，第一连接部123的主体呈平面状，当然，第一连接部123也可以呈凹面状，当第一连接部123呈凹面状时，第一连接部123向靠近外转子12的外周面的方向凹陷设置；当然，也可以在第一连接部123的局部设置小凸起，或者第一连接部123呈凸面状，此时第一连接部123的凸面要相对平缓，呈凸面状的第一连接部的截面可以是弧形，这种弧形可以是点描述形成的，也可以是圆弧构成，当然，第一连接部123也可以是曲面状或平面状、凸面状任意两种或三种以上形状的组合等。参见图5和图6，第一凹部122距离外转子12外周面120的最小距离大于等于1mm，这里“外转子12的外周面120”不包括外转子12的倒角所形成的外周面；这样有利于保证第一凹部122的结构强度，另外，这里的“1mm”为理论距离，由于在加工制造过程中会存在误差，所有在加工制造过程中的误差均在本技术的保护范围内。
28.参见图6和图7，至少第一凸起部121的至少部分外表面和第一凹部122的至少部分外表面之一呈弧面状，这里包括以下三种情况：
29.第一种情况:在第一凸起部121的外表面中，第一凸起部121与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面呈弧面状，第一连接部123与第一凸起部121中呈弧面状的外表面相切，这样当工作介质从第一连接部123流向第一凸起部121或者工作介质从第一凸起部121流向第一连接部123时，有利于提高工作介质在第一连接部123和第一凸起部123连接处的顺畅度；在第一种情况中，第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是弧面状，这里第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是一段圆弧组成的弧面，也可以是两段以上的圆弧组成的弧面，其中，一段圆弧组成的弧面和第一凸起部121中与第一连接部123直接连接的部分所对应的弧面可以是同一段圆弧，也可以是不同直径的不同段圆弧；当然，第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分也可以是由多个点拟合成的拟合曲线构成的曲面；
30.第二种情况：在第一凹部122的外表面中，第一凹部122与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面呈弧面状，第一连接部123与第一凹部122中呈弧面状的外表面相切，这样当工作介质从第一连接部123流向第一凹部122或者工作介质从第一凹部122流向第一连接部123时，有利于提高工作介质在第一连接部123和第一凹部122连接处的顺畅度；在第二种情况中，第一凹部122中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是弧面状，这里第一凹部122中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是一段圆弧组成的弧面，也可以是两段以上的圆弧组成的弧面，其中，一段圆弧组成的弧面和第一凹部122中与第一连接部123直接连接的部分所对应的弧面可以是同一段圆弧，也可以是不同直径的不同段圆弧；当然，第一凹部122中不与第一连接部123直接连接的部分也可以是由多个点拟合成的拟合曲线构成的曲面；
31.第三种情况：参见图6和图7，在第一凸起部121的外表面中，第一凸起部121与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面呈弧面状；在第一凹部122的外表面中，第一凹部122与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面呈弧面状；第一连接部123的一端与第一凸起部121中呈弧面状的外表面相切，第一连接部123的另一端与第一凹部122中呈弧面状的外表面相切，这样当工作介质从第一连接部123流向第一凹部122或者工作介质从第一凹部122流向第一连接部123时，有利于提高工作介质在第一连接部123和第一凹部122连接处的顺畅度，当工作介质从第一连接部123流向第一凹部122或者工作介质从第一凹部122流向第一连接部123时，有利于提高工作介质在第一连接部123和第一凹部122连接处的顺畅度；在第三种情况中，第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是弧面状，这里第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是一段圆弧组成的弧面，也可以是两段以上的圆弧组成的弧面，其中，一段圆弧组成的弧面和第一凸起部121中与第一连接部123直接连接的部分所对应的弧面可以是同一段圆弧，也可以是不同直径的不同段圆弧，当然，第一凸起部121中不与第一连接部123直接连接的部分也可以是由多个点拟合成的拟合曲线构成的曲面，具体地，参见图6和图7，本实施例中，第一凸起部121的外表面均呈弧面状，且第一凸起部121的全部外表面为一段圆弧构成的弧面；在第三种情况中，第一凹部122中不与第一连接部123直接连接的部分所对应的外表面可以是弧面状，这里第一凹部122中不与第一连接部123直接连接的部分所对应
的外表面可以是一段圆弧组成的弧面，也可以是两段以上的圆弧组成的弧面，其中，一段圆弧组成的弧面和第一凹部122中与第一连接部123直接连接的部分所对应的弧面可以是同一段圆弧，也可以是不同直径的不同段圆弧，当然，第一凹部122中不与第一连接部122直接连接的部分也可以是由多个点拟合成的拟合曲线构成的曲面，具体地，参见图6和图7，本实施例中，第一凹部122的外表面均呈弧面状，且第一凹部122的全部外表面为一段圆弧构成的弧面；以下以上述第三种情况为例进行详细介绍。
32.参见图5至图7，本实施例中，第一凸起部121的面积大于第一凹部122外表面的面积；针对其中一个第一凸起部121以及与第一凸起部121的两端分别相连的两个第一连接部123，相邻的两个第一连接部123关于第一凸起部121的中心面对称分布。
33.参见图4和图9，外转子12的内周面与内转子11外周面之间的最小容积腔8010中至少部分容积腔的流通面积沿着泵转子组件1的转动方向逐渐减小，本实施例中，泵转子组件1的转动方向为逆时针方向，这里的“逆时针”是将未进行剖面的电动泵如图1状态安放时从俯视的角度看过去；为了便于描述最小容积腔8010，参见图4，将外转子12的内周面与内转子11的外周面之间的容积腔所在的区域分为第一区域101和第二区域102，为了更好地在图上区分第一区域101和第二区域102，参见图4，第一区域101和第二区域102分别用了两种不同的剖面线进行区分；在第一区域101内，内转子11的外周面和外转子12的内周面形成的容积腔中的容积沿着泵转子组件1的转动方向从第一区域101的头部到第一区域101的尾部会逐渐增大，从而在第一区域内101能够形成局部真空，结合图1，此时工作介质就从进流通道61被吸入至第一区域内101内；在第二区域102内，内转子11的外周面和外转子12的内周面形成的容积腔的容积沿着泵转子组件1的转动方向从第二区域102的头部到第二区域102的尾部会逐渐减小，从而使得工作介质在第二区域内102受到挤压，进而使得位于第二区域102内的工作介质的压力逐渐增大，其中，最小容积腔8010位于第二区域102的尾部，最小容积腔8010能够连通位于第一区域101内的容积腔。
34.参见图4至图9，本实施例中，最小容积腔8010位于外转子11的其中一个第一凸起部121和内转子的其中一个第二凹部112之间；定义构成最小容积腔8010的一个侧壁所对应的第一凸起部121为第一基准凸起部1211，定义构成最小容积腔的另一侧壁所对应的第二凹部为第二基准凹部1121，将泵转子组件1向平行于泵转子组件1端面的方向正投影，定义第一基准线l1和第二基准线l2，第一基准线l1为内转子的中心o2与第二基准凹部1121的齿底切点的连线，第二基准线l1为内转子的中心o2与第一基准凸起部1211的中心的连线，第一基准线l1与第二基准线l2呈角度设置；具体地，第二基准线l2相对第一基准线l1的偏置方向与泵转子组件1的旋转方向相同，这样使得最小容积腔8010中至少有部分容积腔的流通面积能够沿着泵转子组件1的转动方向逐渐减小，这样相较于最小容积腔的容积不变的情况，当泵转子组件1在工作中，这样一方面有利于相对减少第二区域102尾部的工作介质流向第一区域101的流量，从而有利于提高泵效率，另一方面，有利于提高工作介质在最小容积腔8010流动时的平缓度，进而有利于降低工作介质的压力波动，从而有利于降低噪音；另外，本实施例中，第一基准线l1与第二基准线l2之间的角度α大于0
°
小于等于2.5
°
，这样有利于防止第一基准凸起部1211与第二基准凹部1121造成结构干涉。
35.参见图10和图11，内转子11包括第二连接部113，第二凸起部111以及与第二凸起部111相邻的第二凹部112之间通过第二连接部113连接，将内转子11向平行于内转子11端
面的方向正投影，在内转子11的投影中，内转子11的中心o2到第二连接部113各处的距离l3小于内转子11的中心o2到第二凸起部l4各处的距离；通过上述方式，通过设置第二连接部使得内转子外周面的部分轮廓能够相对向内转子的中心轴线方向靠近，由于第二连接部与外转子的内周面之间具有容积腔，从而有利于增大第二连接部与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量。参见图10和图11，针对其中一个第二凸起部111以及与第二凸起部111的两端分别相连的两个第二连接部113，相邻的两个第二连接部113关于第二凸起部111的中心面对称分布。
36.参见图10和图11，本实施例中，第二连接部113的主体呈平面状，这里有两种情况：第一种情况是：第二连接部113的表面全部呈平面状，这样在第二连接部113与第二凸起部111、第二凹部112的连接处会形成棱；第二种情况是：第二连接部113与第二凸起部111的连接处通过圆弧或曲面平滑过渡连接，和/或第二连接部113与第二凹部112的连接处通过圆弧或曲面平滑过渡连接；参见图10和图11，为了便于描述，这里引入一假想参照体：虚拟延长部114，虚拟延长部114为第二凸起部111的延长段，第二连接部113比虚拟延长部114更靠近内转子11的中心轴线，也就是说，第二连接部113相对虚拟延长部114靠近内侧设置，通过设置第二连接部113使得内转子11的外周面的部分轮廓能够向内转子11的中心轴线方向靠近，由于第二连接部113与外转子的内周面之间具有容积腔，从而有利于增大第二连接部113与内转子的外周面之间容积腔的容积，进而有利于提高油泵的排量；参见图10和图11，这里为了便于示出第二连接部113和第二凸起部111的延长部114，将第二连接部113用粗实线进行标示，第二凸起部111的延长部114用虚线进行标示；本实施例中，第二连接部113呈平面状，当然，第二连接部113也可以呈凹面状，当第二连接部113呈凹面状时，第二连接部113向靠近内转子11的中心轴线的方向凹陷设置；当然，第二连接部113也可以是平面状和凹面状的形状组合等；这里关于第二凸起部111和第二凹部112的形状可以分别参考上文中关于第一凸起部111和第二凹部112的描述，在此就不一一赘述了。
37.另外，参见图3至图11，本实施例中，外转子12具有第一连接部123，内转子11具有第二连接部113，也就是说，外转子12和内转子11上均设置有连接部，当然，外转子12和内转子11中也可以只有一个转子包括连接部，这样也可以提高油泵的排量。
38.需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。