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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 9. Juni 2011 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0055627 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Motorölpumpe, und insbesondere eine Motorölpumpe, bei der keine schnelle Druckänderung, die beim Auslassen von Öl zu einem Druckstoßgeräusch führen kann, durch Erzeugen eines Energieverbrauchs von Hochdrucköl durchgeführt wird.
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Im Allgemeinen versorgen Motorölpumpen einen Motor mit Öl.
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4A zeigt einen inneren Rotor 100 und einen äußeren Rotor 200, die in einem Pumpengehäuse 400 angeordnet sind und gedreht werden und eine Öltasche 300 bilden, die einen Raum darstellt, der beim Drehen mit Öl gefüllt wird.
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Daher wird das gepumpte Öl über die Öltasche 300 aus einem Auslassabschnitt ausgelassen und den Teilen des Motors zugeführt.
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4B zeigt eine Querschnittsstruktur der Ölkammer 300, wobei die Ölkammer 300 in dem Pfad ausgebildet ist, über den das Öl in einen Öleinlassabschnitt 600 fließt und dann an einen Ölauslassabschnitt 700 abgeführt wird, und der den Öleinlassabschnitt 600 und den Ölauslassabschnitt 700 voneinander trennt und eine dichtungsbildende Fläche 500 bildet, an welcher der innere und der äußere Rotor 100, 200 in engen Kontakt miteinander gelangen.
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Daher nimmt die Größe der Öltasche 300 von dem Öleinlassabschnitt 600 in Richtung zu der dichtungsbildenden Fläche 500 in Drehrichtung des inneren und des äußeren Rotors 100, 200 allmählich zu und erreicht das Maximum an der dichtungsbildenden Fläche 500.
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Danach nimmt die Öltasche 300 durch die dichtungsbildende Fläche 500 in der Größe allmählich ab und führt das Öl an den Ölaunlassabschnitt 700 ab.
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Jedoch wird in der Öltasche 300 der Querschnitt durch die zwischen dem Öleinlassabschnitt 600 und dem Ölauslassabschnitt 700 ausgebildete dichtungsbildende Fläche 500 plötzlich reduziert, so dass, wenn das Öl von dem Öleinlassabschnitt 600 zu dem Ölauslassabschnitt 700 fließt, der Druck an der dichtungsbildenden Fläche 500 schnell erhöht wird und dementsprechend der Druck des Öls in der Öltasche 300 erhöht wird.
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Im Gegensatz dazu steigt, wenn das Öl von der dichtungsbildenden Fläche 500 zu dem Ölauslassabschnitt 700 fließt, der Querschnitt in dem Ölauslassabschnitt 700 plötzlich an, so dass der Druck des Öls verringert wird.
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Wie oben beschrieben, wird, wenn die Änderung des Druckes groß ist, während das Öl von dem Öleinlassabschnitt 600 über die dichtungsbildende Fläche 500 zu dem Ölauslassabschnitt 700 fließt, infolge der Druckänderung zwangsläufig ein Druckstoßgeräusch erzeugt.
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Die in 4B gezeigte Querschnittsstruktur reduziert die das Druckstoßgeräusch bewirkende Druckänderung, wobei eine schnelle Änderung des Öldruckes durch Bilden einer Auslassneigung an der von der dichtungsbildenden Fläche 500 zu dem Ölauslassabschnitt 700 verlaufenden Übergangsstelle verhindert wird, so dass die Stärke des Druckstoßgeräusches weitgehend reduziert wird.
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Jedoch kann, wenn die Auslassneigung wie oben beschrieben verwendet wird, die Verhinderung einer schnellen Druckänderung nur dann wirksam erreicht werden, wenn die Länge der Schrägfläche der Auslassneigung ausreichend groß ist, wobei es schwierig ist, die Länge der Schrägfläche der Auslassneigung entsprechend der Spezifikation der Ölpumpe unterschiedlich zu gestalten, und insbesondere muss unbedingt eine optimale Gestaltung vorgenommen werden, wenn die Leistung der Ölpumpe geändert wird, so dass eine kontinuierliche Optimierung erforderlich ist.
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Mit der Erfindung wird eine Motorölpumpe geschaffen, bei welcher der Öldruck in einer Öltasche durch Verbrauchen der Energie des Öls, dessen Druck durch Reduzierung eines Querschnitts infolge einer Dichtungsfläche der beim Pumpen des bis einen temporär ölgefüllten Raum bildenden Öltasche erhöht wird, mittels eines Wirbels beträchtlich verringert werden kann, und bei der das Druckstoßgeräusch durch weitgehende Verringerung des Druckänderungsgrades des Öls, das einen von der Öltasche verlaufenden Querschnittserweiterungsabschnitt passiert, auf den verringerten Öldruck in der Öltasche erheblich vermindert werden kann.
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Gemäß der Erfindung weist eine Motorölpumpe ein Tauchbecken, das in einem Pumpengehäuse ausgebildet ist und eine rapide Änderung des Druckes von Öl, wenn das Öl über einen Ölauslassabschnitt, der ein Querschnittserweiterungsabschnitt ist, abgeführt wird, durch Erzeugen einer Wirbelströmung verhindert, wenn sich das Öl, welches durch Drehung eines inneren Rotors und eines äußeren Rotors in eine Öltasche gepumpt wird, nach dem Passieren eines Querschnittsreduzierungsabschnitts temporär ansammelt, bevor es abgeführt wird, und das den Druck durch Verbrauchen der Energie des Öls mit erhöhtem Druck durch die Wirbelströmung reduziert.
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Das Tauchbecken kann in der Öltasche ausgebildet sein.
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Das Tauchbecken kann einen Beckenraum, der ein in dem Pumpengehäuse ausgebildeter Raum ist, in dem das Öl die Wirbelströmung erzeugt, und eine Überhöhung aufweisen, die den Beckenraum in einer vorbestimmten Form an einer Seite bildet und dadurch einen Ölfluss in die Wirbelströmung erzeugt.
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Die Überhöhung kann derart ausgebildet sein, dass sie von einer Basis mit einer vorbestimmten Länge in einer Radialrichtung davon vorsteht.
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Eine Wand der Überhöhung kann in einer im Wesentlichen dreieckigen Form ausgebildet sein und eine beckenbildende Fläche, die dem Beckenraum an der Seite zugewandt ist und derart geformt ist, dass sie die Wirbelströmung in dem Öl erzeugt, und eine überhöhungsbildende Fläche aufweisen, die dem Ölauslassabschnitt an der entgegengesetzten Seite des Beckenraumes zugewandt ist.
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Die beckenbildende Fläche kann in einer Stromlinie geformt sein, die von der Basis der Überhöhung zu dem oberen Ende davon nach unten konvex ist.
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Die Überhöhung kann eine Überhöhungshöhe haben, die das Tauchbecken bildet und den Ölauslassabschnitt, über welchen das aus der Öltasche hinüberströmende Öl abgeführt wird, nicht vollständig blockiert.
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Die Größe des Beckenraumes kann entsprechend einem Überhöhungspositionsabstand, mit welchem die Überhöhung zwischen der beckenbildenden Fläche und einer Innenfläche des Beckenraumes bemessen ist, verschieden sein.
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Die Überhöhungshöhe kann kleiner oder gleich etwa 80% einer Kanalhöhe des Ölauslassabschnitts sein.
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Der Beckenraum kann dieselbe Höhe wie die einer dichtungsbildenden Fläche haben, die ein Abschnitt der rapiden Querschnittsreduzierung ist, den das Öl nach dem Passieren eines Öleinlassabschnitts derart passiert, dass es sich in der Öltasche ansammelt.
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Ein Boden des Beckenraumes kann von der Basis nach unten vertieft sein.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, eine schnelle Änderung des Öldruckes, wenn das Öl über den Querschnittserweiterungsabschnitt abgeführt wird, durch Förderung des Energieverbrauchs des Öls mittels des Wirbels in der Öltasche, die den temporär ölgefüllten Raum bildet, wenn das Öl gepumpt wird, zu verhindern.
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Ferner ist es gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung möglich, das Druckstoßgeräusch weitgehend zu vermindern, da gerade hinter dem Querschnittserweiterungsabschnitt keine schnelle Druckänderung verursacht wird, weil der Öldruck durch den in der Öltasche erzeugten Wirbel reduziert wird.
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Außerdem ist es, da gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung der Öldruck nicht von einer Auslassneigung des Querschnittserweiterungsabschnitts beeinflusst wird, durch die Verringerung des Öldruckes in der Öltasche, die den temporär ölgefüllten Raum bildet, wenn das Öl gepumpt wird, nicht erforderlich, die Optimierung der Länge der Schrägfläche der Auslassneigung entsprechend den Spezifikationen der Ölpumpe durchzuführen, was bei Verwendung der Auslassneigung nötig ist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1A und 1B Ansichten der inneren Konfiguration einer Motorölpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2A bis 2E Ansichten von modifizierten Beispielen eines Tauchbeckens, das in der Motorölpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist;
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3 ein Geräuschdiagramm der Motorölpumpe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu einer herkömmlichen Motorölpumpe; und
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4A und 4B Ansichten der inneren Konfiguration einer herkömmlichen Motorölpumpe.
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In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Mit Bezug auf 1A sind ein innerer Rotor 1 und ein äußerer Rotor 2, die durch Drehen Öl pumpen, in einem Pumpengehäuse 4 einer Motorölpumpe angeordnet, und eine Öltasche 3, die einen Raum darstellt, der temporär mit dem Öl gefüllt wird, das beim Drehen der Rotoren gepumpt und ausgelassen wird, ist in dem inneren Rotor 1 und dem äußeren Rotor 2 ausgebildet.
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Wie in 1B gezeigt, ist in dem Pumpengehäuse 4 eine dichtungsbildende Fläche 5 ausgebildet, die das Pumpengehäuse 4 an der einen Seite in einen Öleinlassabschnitt 6, in den das Öl gepumpt wird und fließt, und an der anderen Seite in einen Ölauslassabschnitt 7 trennt, über den das gepumpte Öl durch die Öltasche 3 hindurch abgeführt wird.
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Ein Tauchbecken 10, das die Öltasche 3 bildet, ist in dem durch die dichtungsbildende Fläche 5 abgetrennten Ölauslassabschnitt 7 des Pumpengehäuses 4 ausgebildet.
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Das Tauchbecken fördert den Energieverbrauch derart, dass die Energie des Öls keine Druckerhöhung verursacht, indem ein Wirbel in dem Öl erzeugt wird, das in der Öltasche 3 aufgenommen ist.
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Hierfür weist das Tauchbecken 10 einen Beckenraum 12 mit verschiedenen Formen und eine Überhöhung 11 auf, die eine Wirbelströmung erzeugt, während das Öl in den Beckenraum 12 aufgenommen wird, der einen Raum des Ölauslassabschnitts 7 des Pumpengehäuses 4 einnimmt.
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Die Überhöhung 11 steht von einer Basis 20 vor, ohne den Raum des Ölauslassabschnitts 7 vollständig zu blockieren, und ist in einer im Wesentlichen dreieckigen Form unter Bildung einer beckenbildenden Fläche 11a, die dem Beckenraum 12 zugewandt ist, und einer überhöhungsbildenden Fläche 11b, die an der entgegengesetzten Seite dem Ölauslassabschnitt 7 zugewandt ist, ausgeführt.
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Da die Überhöhung 11 das Tauchbecken 10 definiert, ist in einer beispielhaften Ausführungsform eine optimale Gestaltung des Tauchbeckens 10 durch einen Überhöhungspositionsabstand A und eine Überhöhungshöhe B der Überhöhung 11 realisiert.
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Zum Beispiel wird, wenn der Überhöhungspositionsabstand A der Überhöhung 11 ein Zahnabstand des inneren Rotors 1 oder größer ist und die Überhöhungshöhe B der Überhöhung 11 etwa 80% einer Kanalhöhe H des Ölauslassabschnitts 7 oder geringer ist, der Ölauslassabschnitt 7 nicht blockiert.
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Der Grund dafür, dass die Überhöhungshöhe B auf 80% der Kanalhöhe H begrenzt ist, liegt darin, dass bei einem größeren Verhältnis ein Widerstand in dem hinüberströmenden Öl erzeugt wird und der Druck des Tauchbeckens 10 zwangsläufig erhöht wird, so dass dies der Verhinderung der Erzeugung eines Druckstoßes entgegenwirkt.
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In dieser Struktur hat die dem Beckenraum 12 zugewandte beckenbildende Fläche 11a der Überhöhung 11 eine derartige Form, dass sie über den gesamten Bereich der Überhöhungshöhe B an der durch die Überhöhungshöhe B bestimmten Ölfläche sanft verläuft.
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In der beispielhaften Ausführungsform hat die beckenbildende Fläche 11a eine Stromlinienform, die von der Basis 20 der Überhöhung 11 zu dem oberen Ende nach unten konvex ist, so dass sie den Ölfluss in Richtung zu der Innenseite des Beckenraumes 12 lenken kann und die Bildung eines Wirbels erzeugen kann.
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Der Beckenraum 12 ist in derselben Höhe wie die dichtungsbildende Fläche 5 einstückig mit dieser ausgebildet, so dass das aufgenommene Öl sanft zu dem Ölauslassabschnitt 7 hinüberströmt.
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Ferner kann in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Boden des Beckenraumes 12 von der Basis 20 derart vertieft sein, dass eine größere Menge von Öl in dem Beckenraum 12 verbleibt.
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Der Beckenraum 12 kann verschiedene Formen haben, um das Energieverbrauchsverhältnis des Öls zu erhöhen, und die 2A bis 2E zeigen verschiedene modifizierte Beispiele für den Beckenraum 12.
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Wie in 2A gezeigt, ist die Überhöhungshöhe Ba des Beckenraumes 12 auf maximal 80% als Grenzbedingung zu der Kanalhöhe H festgelegt, so dass die für das Zurückhalten des Öls maßgebliche Tiefe am größten sein kann, wenn eine Beckenform Ka gebildet wird, bei welcher der Überhöhungspositionsabstand Aa zu der gegenüberliegenden Wand der Überhöhung 11 kleiner ist.
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Mit Bezug auf 2B ist die Überhöhungshöhe Bb des Beckenraumes 12 wie bei dem in 2A gezeigten Beckenraum 12, jedoch ist eine Beckenform Kb derart gebildet, dass der Überhöhungspositionsabstand Ab zu der gegenüberliegenden Wand der Überhöhung 11 relativ kleiner ist.
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Mit Bezug auf 2C ist die Überhöhungshöhe Bc des Beckenraumes 12 erheblich geringer als 80% als Grenzbedingung zu der Kanalhöhe H, so dass die für das Zurückhalten des Öls maßgebliche Tiefe weiter reduziert ist, wobei eine Beckenform Kc gebildet wird, bei welcher der Überhöhungspositionsabstand Ac zu der gegenüberliegenden Wand der Überhöhung 11 größer ist.
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Wie in 2D gezeigt, ist die Überhöhungshöhe Bd des Beckenraumes 12 wie bei dem in 2C gezeigten Beckenraum 12, jedoch ist eine Beckenform Kd derart gebildet, dass der Überhöhungspositionsabstand Ad zu der gegenüberliegenden Wand der Überhöhung 11 größer ist.
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Mit Bezug auf 2E ist die Überhöhungshöhe Be des Beckenraumes 12 wie bei dem in 2C gezeigten Beckenraum 12, jedoch ist eine Beckenform Ke derart gebildet, dass der Überhöhungspositionsabstand Ae zu der gegenüberliegenden Wand der Überhöhung 11 am größten ist.
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Wie oben beschrieben, ist es bei der beispielhaften Ausführungsform möglich, das Maß des sanften Hinüberströmens des in dem Beckenraum 12 aufgenommenen Öls zu dem Ölauslassabschnitt 7 beim Auslassen des Öls einzustellen, so dass es möglich ist, die Effizienz der Reduzierung des Druckstoßgeräusches durch verschiedenartige Änderung der Beckenformen Ka, Kb, Kc, Kd und Ke des Beckenraumes 12 weiter zu erhöhen.
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Wenn die Motorölpumpe angetrieben wird, wird wie bei der oben beschriebenen herkömmlichen Motorölpumpe das von dem Öleinlassabschnitt 6 über die dichtungsbildende Fläche 5 durch Drehung des inneren Rotors 1 und des äußeren Rotors 2 gepumpte Öl temporär in der Öltasche 3 gesammelt, strömt dann naturgemäß zu dem Ölauslassabschnitt 7 hinüber, und wird dann an den Ölauslassabschnitt 7 abgeführt, so dass das Öl den Teilen des Motors zugeführt werden kann.
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Bei dem oben beschriebenen Vorgang strömt das den Öleinlassabschnitt 6 passierende Öl zu der dichtungsbildenden Fläche 5, die ein Abschnitt der schnellen Querschnittsreduzierung ist, so dass der Druck zwangsläufig erhöht wird.
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Wie oben beschrieben, wird, wenn das Hochdrucköl über den Abschnitt der schnellen Querschnittsreduzierung zu dem Ölauslassabschnitt 7 hinüberströmt, durch eine große Druckänderung zwangsläufig ein Druckstoßgeräusch verursacht.
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Jedoch wird in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung durch die Wirkung des Tauchbeckens 10 eine Wirbelströmung in dem Hochdrucköl erzeugt, so dass keine große Druckänderung erzeugt wird, die ein Druckstoßgeräusch verursacht.
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Das heißt, das Öl erzeugt die Wirbelströmung infolge des Tauchbeckens 10, so dass mehr Energie verbraucht wird, die in einen Niedrigenergieniveauzustand umgewandelt wird, wodurch der Druck wieder reduziert werden kann, wenn sich das Öl in der Öltasche 3 sammelt, selbst wenn der Druck des die dichtungsbildende Fläche 5 passierenden Öls erhöht ist.
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Daher kann, selbst wenn die Motorölpumpe infolge der strukturellen Eigenschaften des Ölauslasspfades zwangsläufig eine Struktur der schnellen Querschnittsreduzierung und Querschnittserweiterung hat, der Druck des in der Öltasche 3 gesammelten Öls weitgehend reduziert werden, und dies erfordert keine Gestaltung zur Optimierung der Auslassneigung der an der Übergangsstelle der dichtungsbildenden Fläche 5 und des Ölauslassabschnitts 7 verlaufenden Schrägfläche entsprechend der Pumpenspezifikation wie nach dem Stand der Technik.
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Mit Bezug auf 3, die ein Geräuschdiagramm gemäß einem tatsächlichen Test einer Motorölpumpe zeigt, kann im Vergleich zu dem Geräuschverhalten der herkömmlichen Motorölpumpe, bei der das Druckstoßgeräusch durch die Auslassneigung der an der Übergangsstelle der dichtungsbildenden Fläche 5 und des Ölauslassabschnitts 7 verlaufenden. Schrägfläche reduziert wird, durch das Tauchbecken 10 der Motorölpumpe gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das Druckstoßgeräusch um etwa 10 dB oder mehr reduziert werden.
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Wie oben beschrieben, ist bei der Motorölpumpe gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das Tauchbecken 10 mit der die Wirbelströmung erzeugenden Überhöhung 11 in einer nach unten konvexen Stromlinienform in der Öltasche 3, d. h. in dem durch die Drehung des inneren Rotors 1 und des äußeren Rotors 2 gebildeten ölgefüllten Raum ausgebildet.
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Es ist möglich, das Druckstoßgeräusch weitgehend zu reduzieren, ohne eine für den Ölauslasspfad optimierte Auslassneigung zu verwenden, da es möglich ist, den Druck des in der Öltasche 3 gesammelten Öls durch Verbrauchen der Energie des Öls, dessen Druck beim Passieren der dichtungsbildenden Fläche 5 als ein Abschnitt der rapiden Querschnittsreduzierung nach dem Strömen in den Öleinlassabschnitt 5 erhöht wird, mittels der in dem Tauchbecken 10 erzeugten Wirbelströmung des Öls auf einem niedrigen Niveau zu halten.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „innen” und „außen” verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf ihre Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0055627 [0001]
