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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölpumpe, die bei Verbrennungsmotoren, Getrieben, Differentialgetriebeeinheiten, Transaxle-Antrieben, und dergleichen von Automobilen und dergleichen zum Einsatz kommt.
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Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer
2019-142541 , die am 1. August 2019 eingereicht wurde, und die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer
2020-091698 , die am 26. Mai 2020 eingereicht wurde, beansprucht, wobei deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
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Stand der Technik
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Eine Ölpumpe zur Schmierung sämtlicher Schmierteile ist in Verbrennungsmotoren, Getrieben, Differentialgetriebeeinheiten, Transaxle-Antrieben, und dergleichen von Automobilen und dergleichen vorgesehen. Z. B. saugt eine Ölpumpe vom Trochoid-Typ (Innenzahnrad) Öl an und stößt Öl durch das Vergrößern und das Verringern der Kapazität eines Hohlraums aus, der zwischen einem Außenrotor und einem in einer Pumpenkammer aufgenommen Innenrotor gebildet ist.
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Das Patentdokument 1 (japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer H06-20951) beschreibt eine Ölpumpe vom Trochoid-Typ, die in der Lage ist, Öl auszustoßen, um eine Schmierung hinreichend durchzuführen, und zwar unabhängig davon, ob sich eine Welle, die einen Innenrotor in Drehung versetzt, in einer bestimmten Richtung oder in der entgegen gesetzten Richtung dreht. Die im Patentdokument 1 beschriebene Ölpumpe kann Öl ansaugen und ausstoßen, und zwar unabhängig davon, ob sich die Welle in einer Vorwärtsrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung dreht, und kann z. B. jedem Schmierteil Öl unter Druck zuführen, und zwar unabhängig davon, ob sich ein Automobil vorwärts oder rückwärts bewegt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Da jedoch bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Ölpumpe eine Feder für das Rückschlagventil zum Einsatz kommt, besteht eine Schwierigkeit darin, weiteren Platz einzusparen.
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In Anbetracht der zuvor beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölpumpe bereitzustellen, die in der Lage ist, unabhängig davon, ob sich eine Welle vorwärts oder rückwärts dreht, Öl unter Druck zuzuführen, und die zudem platzsparend ist.
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Um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, schlägt die vorliegende Erfindung Folgendes vor:
- (1) Eine Ölpumpe gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Gehäuse, das eine Pumpenkammer aufweist; eine Drehwelle, die durch das Gehäuse drehbar gelagert ist; und eine Pumpeneinheit, die in der Pumpenkammer aufgenommen ist und dazu eingerichtet ist, Öl in der Pumpenkammer entsprechende der Drehung der Drehwelle abzugeben, wobei das Gehäuse eine erste Saugöffnung, die mit der Pumpenkammer in Verbindung steht, einen ersten Saugkanal, der mit der ersten Saugöffnung in Verbindung steht, eine erste Ausstoßöffnung, die mit der Pumpenkammer in Verbindung steht, einen ersten Ausstoßkanal, der mit der ersten Ausstoßöffnung in Verbindung steht, eine zweite Saugöffnung, die mit der Pumpenkammer in Verbindung steht, einen zweiten Saugkanal, der mit der zweiten Saugöffnung in Verbindung steht, eine zweite Ausstoßöffnung, die mit der Pumpenkammer in Verbindung steht, und einen zweiten Ausstoßkanal, der mit der zweiten Ausstoßöffnung in Verbindung steht, aufweist, wobei, wenn sich die Pumpeneinheit in einer Richtung dreht, die erste Saugöffnung dazu eingerichtet ist, das Öl von dem ersten Saugkanal zur Pumpenkammer zu saugen, und die erste Ausstoßöffnung das Öl zum ersten Ausstoßkanal ausstößt, wobei, wenn sich die Pumpeneinheit in der anderen Richtung dreht, die zweite Saugöffnung dazu eingerichtet ist, das Öl von dem zweiten Saugkanal zur Pumpenkammer zu saugen, und die zweite Ausstoßöffnung das Öl zum zweiten Ausstoßkanal ausstößt, und wobei der erste Saugkanal und/oder der erste Ausstoßkanal und/oder der zweite Saugkanal und/oder der zweite Ausstoßkanal ein Rückschlagventil aufweisen, das in dem ölführenden Kanal vorgesehen ist, und wobei das Rückschlagventil eine Kugel und einen Sitzabschnitt, auf dem die Kugel sitzen kann, umfasst und keine Feder verwendet.
Gemäß diesem Aspekt kann die Ölpumpe unabhängig davon, ob sich die Drehwelle vorwärts oder rückwärts dreht, Öl unter Druck zuführen. Des Weiteren wird ein Rückschlagventil mit einem einfachen Aufbau als das Öl-Rückschlagventil verwendet, wobei keine Teile mit großem Platzbedarf, wie etwa eine Feder, benötigt werden, so dass eine Platzeinsparung erzielt werden kann.
- (2) Bei dem Aspekt (1) können die erste Saugöffnung, die erste Ausstoßöffnung, die zweite Saugöffnung, und die zweite Ausstoßöffnung an einer Position angeordnet sein, an der eine vertikale Höhe gleich ist.
Gemäß diesem Aspekt können die Abmessungen in der Höhenrichtung im Vergleich zu einem Fall, bei dem die vier Öffnungen unterschiedliche Höhen haben, verringert werden.
- (3) Bei dem Aspekt (1) oder (2) können die erste Saugöffnung und die erste Ausstoßöffnung an beiden Seiten mit der Pumpenkammer dazwischenliegend angeordnet sein, und die zweite Saugöffnung und die zweite Ausstoßöffnung können an beiden Seiten mit der Pumpenkammer dazwischenliegend angeordnet sein.
Gemäß diesem Aspekt können die vier Öffnungen gleichmäßig verteilt angeordnet und die Gesamtabmessungen der Ölpumpe verringert werden.
- (4) Bei einem der Aspekte (1) bis (3) kann das Gehäuse einen Gehäuse-Hauptkörper und eine Gehäuseabdeckung umfassen, kann die Pumpenkammer zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper und der Gehäuseabdeckung gebildet sein, können die erste Saugöffnung und die erste Ausstoßöffnung in dem Gehäuse-Hauptkörper vorgesehen sein, und können die zweite Saugöffnung und die zweite Ausstoßöffnung in der Gehäuseabdeckung vorgesehen sein.
Gemäß diesem Aspekt kann eine Platzeinsparung im Vergleich mit einem Fall erreicht werden, bei dem alle vier Öffnungen in dem Gehäuse-Hauptkörper oder der Gehäuseabdeckung vorgesehen sind.
- (5) Bei einem der Aspekte (1) bis (4) kann mindestens eines der Rückschlagventile in einem Kanal angeordnet sein, der dazu eingerichtet ist, das Öl in einer vertikalen Richtung zu fördern.
Gemäß diesem Aspekt kann, da sich die Kugel, die das Rückschlagventil bildet, infolge des Eigengewichts der Kugel von selbst zum Sitzabschnitt bewegt, der Aufbau des Rückschlagventils vereinfacht sein.
- (6) Bei einem der Aspekte (1) bis (4) kann mindestens eines der Rückschlagventile eine geneigte Fläche aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Kugel zum Sitzabschnitt zu führen.
Gemäß diesem Aspekt wird die Kugel zum Sitzabschnitt geführt, während sie durch die geneigte Fläche infolge des Hydraulikdrucks des Öls oder des Eigengewichts der Kugel geführt wird. Folglich kann die Kugel durch die geneigte Fläche gleichmäßig geführt werden. Folglich kann der Aufbau des Rückschlagventils vereinfacht werden.
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Gemäß der Ölpumpe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Öl unter Druck zuzuführen, und zwar unabhängig davon, ob sich die Welle vorwärts oder rückwärts dreht, und eine Platzeinsparung zu erzielen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Explosionsdarstellung einer Ölpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine Schnittansicht der Ölpumpe in der X-Richtung.
- 3 ist eine Vorderansicht und eine Schnittansicht eines Gehäuse-Hauptkörpers von einer Pumpeneinheit der Ölpumpe aus betrachtet.
- 4 ist eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer Gehäuseabdeckung von der Pumpeneinheit der Ölpumpe aus betrachtet.
- 5 ist eine Vorderansicht der Pumpeneinheit der Ölpumpe.
- 6 ist eine Darstellung, die ein Rückschlagventil eines ersten Ausstoßkanals oder dergleichen, durch den Öl hindurchtritt, zeigt.
- 7 ist eine Darstellung, in der ein modifiziertes Beispiel des Rückschlagventils gezeigt ist.
- 8 ist eine Vorderansicht eines Gehäuse-Hauptkörpers bei Betrachtung von einer Pumpeneinheit einer Ölpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 9 ist eine Vorderansicht einer Gehäuseabdeckung bei Betrachtung von der Pumpeneinheit der Ölpumpe.
- 10 ist eine Vorderansicht der Pumpeneinheit der Ölpumpe.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der 1 bis 6 beschrieben. Eine Ölpumpe 100 gemäß dieser Ausführungsform ist z. B. in einem Motorraum eines Fahrzeugs und insbesondere in einem Differenzialgetriebe oder dergleichen angebracht. Die Ölpumpe 100 pumpt Öl von einer Ölwanne gemäß der Drehung eines Motors und gibt das Öl an ein Schmierelement, ein Kühlelement, eine Hydraulikvorrichtung und dergleichen entsprechend der Sollmenge an Öl ab. Zusätzlich kann die Ölpumpe 100 an etwas anderem als einem Fahrzeug montiert sein.
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<Ölpumpe 100>
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1 ist eine Explosionsdarstellung der Ölpumpe 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Die Ölpumpe 100 ist eine Ölpumpe vom sog. Trochiod-Typ (Innenzahnrad) und umfasst ein Gehäuse 10, eine Pumpeneinheit 3, und eine Drehwelle 4. In der folgenden Beschreibung ist die Erstreckungsrichtung der Drehwelle 4 als X-Richtung angegeben, ist die Vertikalrichtung, in der Öl zur Ölpumpe 100 hochgepumpt wird, als Z-Richtung angegeben, und ist die Horizontalrichtung senkrecht zur X-Richtung und Z-Richtung als Y-Richtung angegeben.
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<Drehwelle 4>
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Die Drehwelle 4 ist mit der Antriebswelle des Motors verbunden. Durch die Drehung der Antriebswelle dreht sich die Drehwelle 4 mit der X-Richtung als die Drehwellenrichtung, um den Innenrotor 31 in Drehung zu versetzen. Darüber hinaus kann die Drehwelle 4 mit einem beliebigen Element, wie z. B. einer Nockenwelle zusätzlich zu einer Kurbelwelle, verbunden sein. In der folgenden Beschreibung wird die Achse der Drehwelle 4 als „Achse O2“ bezeichnet.
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<Gehäuse 10>
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2 ist eine Schnittansicht der Ölpumpe 100 in der X-Richtung.
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Das Gehäuse 10 umfasst einen Gehäuse-Hauptkörper 1 und eine Gehäuseabdeckung 2. Der Gehäuse-Hauptkörper 1 und die Gehäuseabdeckung 2 sind fest miteinander verbunden, und eine Pumpenkammer PO ist zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper 1 und der Gehäuseabdeckung 2 gebildet. Die Pumpeneinheit 3 ist in der Pumpenkammer PO angeordnet. Die Drehwelle 4 durchdringt den Gehäuse-Hauptkörper 1 und die Gehäuseabdeckung 2.
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<Gehäuse-Hauptkörper 1 >
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3(A) ist eine Vorderansicht des Gehäuse-Hauptkörpers 1 bei Betrachtung von der Seite der Pumpeneinheit 3 aus. 3(B) ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I des Gehäuse-Hauptkörpers 1, der in 3(A) gezeigt ist. 3(C) ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II des in 3(A) gezeigten Gehäuse-Hauptkörpers 1.
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Der Gehäuse-Hauptkörper 1 ist in einer Kastenform gebildet und umfasst eine Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11, einen Hauptkörperseiten-Konkavabschnitt 12, einen Erstsaugkanal 13, eine erste Saugöffnung 15, eine erste Ausstoßöffnung 16, einen Erstausstoßkanal 17, eine Öl-Ansaugöffnung 1A, und einen Ölauslass 1B.
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Die Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 (siehe 2) ist eine Öffnung, die den Gehäuse-Hauptkörper 1 in der X-Richtung durchdringt und in welche die Drehwelle 4 eingesetzt ist. Der Außendurchmesser der Drehwelle 4 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11, so dass sich die Drehwelle 4 drehen kann, während sie sich durch die Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 erstreckt.
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Der Hauptkörperseiten-Konkavabschnitt 12 ist ein Konkavabschnitt, der sich zu einer ersten Seite der X-Richtung (nachfolgend als „X1-Richtung“ bezeichnet) öffnet. Der Hauptkörperseiten-Konkavabschnitt 12 umfasst einen Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120, einen ersten Saugnut-Abschnitt 121, und einen ersten Ausstoßnut-Abschnitt 122. Der Hauptkörperseiten-Konkavabschnitt 12 bildet zusammen mit einem Abdeckungsseiten-Konkavabschnitt 22, der nachfolgend beschrieben wird, eine äußere Hülle der Pumpenkammer PO.
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Der Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 ist ein Bereich, in dem die Pumpeneinheit 3 aufgenommen ist. Der Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 ist in einer solchen Weise als ein zylindrischer Raum ausgebildet, dass die Innenumfangsfläche bei Betrachtung in X-Richtung in einer kreisförmigen Form um die Achse O1 ausgebildet ist. Die Achse O1 ist parallel zur Achse O2. Die Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 ist um die Achse O2 herum ausgebildet, die bei Betrachtung in X-Richtung zur Achse O1 versetzt ist.
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Der erste Saugnut-Abschnitt 121 ist ein Nutabschnitt, der zur Seite gegenüberliegend der ersten Seite in X-Richtung (nachfolgend als „X2-Richtung“ bezeichnet) vertieft ausgebildet ist, und betrifft eine Bahn, die Öl zum Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 fördert. Der erste Saugnut-Abschnitt 121 ist weiterhin in der X2-Richtung gegenüber dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 vertieft ausgebildet. Der erste Saugnut-Abschnitt 121 umfasst einen geraden Nutabschnitt 121a und einen bogenförmigen Nutabschnitt 121b.
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Der gerade Nutabschnitt 121a ist in einer geraden Form in Y-Richtung gebildet, wie in 3 gezeigt. Die Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 befindet sich an einer ersten Seite in Y-Richtung des ersten geraden Nutabschnitts (nachfolgend als „Y1-Richtung“ bezeichnet).
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Der bogenförmige Nutabschnitt 121b ist in einem Endabschnitt des geraden Nutabschnitts 121a in Y1-Richtung und in einer bogenförmigen Form entlang der Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 gebildet. Die Nutbreite des bogenförmigen Nutabschnitts 121b vergrößert sich bei Betrachtung in X-Richtung im Verlauf im Uhrzeigersinn um die Achse O2.
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Der erste Ausstoßnut-Abschnitt 122 ist ein Nutabschnitt, der in X2-Richtung vertieft ausgebildet ist und betrifft eine Bahn, die Öl aus dem Pumpen-Aufnahmeraum 120 fördert. Der erste Ausstoßnut-Abschnitt 122 ist weiterhin in X2-Richtung gegenüber dem Pumpen-Aufnahmeraum 120 vertieft ausgebildet. Der erste Ausstoßnut-Abschnitt 122 umfasst einen geraden Nutabschnitt 122a und einen bogenförmigen Nutabschnitt 122b.
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Der gerade Nutabschnitt 122a ist in einer geraden Form in Y-Richtung ausgebildet, wie in 3 gezeigt. Die Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 befindet sich an der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite in Y-Richtung des geraden Nutabschnitts 122a (nachfolgend als „Y2-Richtung“ bezeichnet).
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Der bogenförmige Nutabschnitt 122b ist in einem Endabschnitt des geraden Nutabschnitts 122a in Y2-Richtung und in einer bogenförmigen Form entlang der Hauptkörperseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 11 ausgebildet. Die Nutbreite des bogenförmigen Nutabschnitts 122b vergrößert sich bei Betrachtung in X-Richtung im Verlauf im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2. Der Umfangswinkel β des bogenförmigen Nutabschnitts 122b ist kleiner als der Umfangswinkel α des bogenförmigen Nutabschnitts 121b.
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Der Erstsaugkanal 13 ist ein Kanal, der Öl zur ersten Saugöffnung 15 fördert. Der Erstsaugkanal 13 umfasst eine Erstsaugöffnung 13a, einen ersten Erstsaugkanal 13b, und einen zweiten Erstsaugkanal 13c. Der zweite Erstsaugkanal 13c ist mit einem darin ausgebildeten Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 versehen.
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Die Erstsaugöffnung 13a ist eine Öffnung, die in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet ist und die sich in X1-Richtung öffnet. Die Erstsaugöffnung 13a betrifft eine Öffnung, in die Öl, das von der Ölwanne gepumpt wird, durch die Öl-Saugöffnung 1A eintritt. Die Erstsaugöffnung 13a steht mit dem ersten Erstsaugkanal 13b in Verbindung. Weiterhin steht die Erstsaugöffnung 13a mit einer Zweitsaugöffnung 23a in Verbindung, die nachfolgend beschrieben wird. Die Öl-Ansaugöffnung 1A ist eine Öffnung, die in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet ist und die sich in Z2-Richtung öffnet.
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Der erste Erstsaugkanal 13b ist ein Kanal, der Öl, das von der Öl-Ansaugöffnung 1A zugeführt wird, in Y2-Richtung fördert. Der erste Erstsaugkanal 13b steht mit dem zweiten Erstsaugkanal 13c in Verbindung.
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Der zweite Erstsaugkanal 13c ist ein Kanal, der Öl, das von dem ersten Erstsaugkanal 13b zugeführt wird, zu einer ersten Seite (nachfolgend als „Z1-Richtung“ bezeichnet) entsprechend der oberen Seite in Z-Richtung fördert. Der zweite Erstsaugkanal 13c steht mit der ersten Saugöffnung 15 in Verbindung. Der zweite Erstsaugkanal 13c ist mit dem darin gebildeten Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 versehen.
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Das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 ist ein Rückschlagventil, durch das Öl in Z1-Richtung strömen kann und das ein Zurückströmen in der zur Z1-Richtung entgegen gesetzten Seite (nachfolgend als „Z2-Richtung“ bezeichnet) begrenzt. Das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 umfasst eine Kugel B, einen Sitzabschnitt S, und einen Stift P.
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Der Sitzabschnitt S ist ein ringförmiger Abschnitt, der in der Innenumfangsfläche des zweiten Erstsaugkanals 13c vorgesehen ist. Der Innendurchmesser des Sitzabschnitts S ist kleiner als der Außendurchmesser der Kugel B, so dass die Kugel B nicht durch die Innenseite des Sitzabschnitts S gelangen kann. Da die Kugel B und der Sitzabschnitt S einander ohne einen Spalt dazwischen kontaktieren, wenn die Kugel B mit dem Innenumfangsrand des Sitzabschnitts S in Kontakt kommt, strömt das Öl nicht in Z2-Richtung. Wenn das Öl in Z1-Richtung strömt, schwimmt die Kugel B über dem Sitzabschnitt S und das Öl strömt in Z1-Richtung.
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Der Stift P ist in einer kleinen säulenartigen Form ausgebildet und ist bezüglich des Sitzabschnitts S in Z1-Richtung in dem zweiten Erstsaugkanal 13c vorgesehen. Der Stift P verschließt einen Teil des Ölkanals in dem zweiten Erstsaugkanal 13c. Der Stift P verhindert (unterdrückt) einen Fall, bei dem Öl die schwimmende Kugel B kontaktiert und die Kugel B in Z1-Richtung über dem Stift P schwimmen lässt, wenn das Öl in Z1-Richtung strömt. Zusätzlich kann ein Netz oder dergleichen, das von dem Stift P verschieden ist, als ein Element verwendet werden, das die Bewegung der Kugel B reguliert.
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Die erste Saugöffnung 15 ist bezüglich der Pumpenkammer PO in der Y2-Richtung angeordnet. Die erste Saugöffnung 15 ist eine Öffnung, durch die Öl von dem Erstsaugkanal 13 zur Pumpenkammer PO gesaugt wird und die sich in X1-Richtung an der unteren Fläche des geraden Nutabschnitts 121a öffnet. Öl, welches von der ersten Saugöffnung 15 ausgestoßen wird, wird durch den ersten Saugnut-Abschnitt 121 zum Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 geleitet.
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Die erste Ausstoßöffnung 16 ist bezüglich der Pumpenkammer PO in Y1-Richtung angeordnet. Die erste Ausstoßöffnung 16 ist eine Öffnung, durch welche Öl von der Pumpenkammer PO ausgestoßen wird und die sich in X1-Richtung an der unteren Fläche des geraden Nutabschnitts 122a öffnet. Öl, welches von dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 ausgestoßen wurde, wird von der ersten Ausstoßöffnung 16 zum Erstausstoßkanal 17 durch den ersten Ausstoßnut-Abschnitt 122 ausgestoßen.
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Der erste Ausstoßkanal 17 ist ein Kanal, der Öl von der ersten Ausstoßöffnung 16 transportiert. Der erste Ausstoßkanal 17 ist an einer Position angeordnet, die punktsymmetrisch zum ersten Saugkanal 13 um die Achse O1 ist. Der erste Ausstoßkanal 17 umfasst einen ersten Erstausstoßkanal 17a, einen zweiten Erstausstoßkanal 17b, und eine Erstausstoßöffnung 17c.
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Der erste Erstausstoßkanal 17a ist ein Kanal, der Öl, welches von der ersten Ausstoßöffnung 16 ausgestoßen wurde, in Z1-Richtung fördert. Der erste Erstausstoßkanal 17a steht mit dem zweiten Erstausstoßkanal 17b in Verbindung. Der erste Erstausstoßkanal 17a ist mit einem Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 versehen.
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Das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 hat denselben Aufbau wie das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14, mit der Ausnahme, dass das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil in dem ersten Erstausstoßkanal 17a vorgesehen ist, und umfasst eine Kugel B, einen Sitzabschnitt S, und einen Stift P.
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Der zweite Erstausstoßkanal 17b ist ein Kanal, der Öl, das von dem ersten Erstausstoßkanal 17a zugeführt wird, in Y2-Richtung fördert. Öl, das von dem zweiten Erstausstoßkanal 17b ausgestoßen wird, wird unter Druck über den Ölauslass 1B einem Schmierelement eines Differentialgetriebes oder dergleichen zugeführt. Der Ölauslass 1B ist eine Öffnung, die in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet ist und die sich in Z1-Richtung öffnet. Der zweite Erstausstoßkanal 17b steht mit der Erstausstoßöffnung 17c in Verbindung. Die Erstausstoßöffnung 17c ist eine Öffnung, die in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet ist und die sich in X1 -Richtung öffnet.
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<Gehäuseabdeckung 2>
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4(A) ist eine Vorderansicht der Gehäuseabdeckung 2 bei Betrachtung von der Seite der Pumpeneinheit 3 aus. 4(B) ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III der in 4(A) gezeigten Gehäuseabdeckung 2. 4(C) ist eine Schnittansicht eines Querschnitts entlang der Linie IV-IV der in 4(A) gezeigten Gehäuseabdeckung 2.
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Die Gehäuseabdeckung 2 ist in einer kastenähnlichen Form ausgebildet und umfasst eine Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21, einen Abdeckungsseiten-Konkavabschnitt 22, einen zweiten Saugkanal 23, eine zweite Saugöffnung 25, eine zweite Ausstoßöffnung 26, und einen zweiten Ausstoßkanal 27.
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Die Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21 ist eine Öffnung, die die Gehäuseabdeckung 2 in X-Richtung durchdringt und in welche die Drehwelle 4 eingesetzt ist. Der Außendurchmesser der Drehwelle 4 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21, so dass sich die Drehwelle 4 drehen kann, während sie die Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21 durchdringt.
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Der Abdeckungsseiten-Konkavabschnitt 22 ist ein Konkavabschnitt, der sich in X2-Richtung öffnet. Der Abdeckungsseiten-Konkavabschnitt 22 umfasst einen zweiten Saugnut-Abschnitt 221 und einen zweiten Ausstoßnut-Abschnitt 222. Der Abdeckungsseiten-Konkavabschnitt 22 bildet zusammen mit dem Hauptkörper-Konkavabschnitt 12 eine äußere Hülle der Pumpenkammer PO.
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Der zweite Saugnut-Abschnitt 221 ist eine Nut, die in X1 -Richtung vertieft ausgebildet ist und betrifft eine Bahn, die Öl zum Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 fördert. Der zweite Saugnut-Abschnitt 221 ist in einer bogenförmigen Form entlang der Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21 gebildet. Die Nutbreite des zweiten Saugnut-Abschnitts 221 vergrößert sich bei Betrachtung in X-Richtung im Verlauf im Uhrzeigersinn um die Achse O2.
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Der zweite Ausstoßnut-Abschnitt 222 ist eine Nut, die in X1-Richtung vertieft ausgebildet ist und betrifft eine Bahn, die Öl von dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 fördert. Der zweite Ausstoßnut-Abschnitt 222 ist in einer bogenförmigen Form entlang der Abdeckungsseiten-Drehwellen-Einsetzöffnung 21 ausgebildet. Die Nutbreite des zweiten Ausstoßnut-Abschnitts 222 vergrößert sich bei Betrachtung in X-Richtung im Verlauf im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2.
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Der zweite Saugkanal 23 ist ein Kanal, der Öl zur zweiten Saugöffnung 25 fördert. Der zweite Saugkanal 23 erstreckt sich zur Seite gegenüberliegend dem ersten Ausstoßkanal 17 (der Z2-Richtung) bezüglich des geraden Nutabschnitts 122a. Der zweite Saugkanal 23 umfasst eine Zweitsaugöffnung 23a und einen ersten Zweitsaugkanal 23b. Der erste Zweitsaugkanal 23b ist mit einem Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 versehen.
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Die Zweitsaugöffnung 23a ist eine Öffnung, die in der Gehäuseabdeckung 2 ausgebildet ist und die sich in X2-Richtung öffnet. Die Zweitsaugöffnung 23a ist eine Öffnung, in welche Öl, das von der Ölwanne durch die Öl-Ansaugöffnung 1A gepumpt wird, eintritt. Die Erstsaugöffnung 13a steht mit dem ersten Erstsaugkanal 13b in Verbindung. Des Weiteren ist die Zweitsaugöffnung 23a so angeordnet, dass sie mit der Erstsaugöffnung 13a in einem ihr zugwandten Zustand in Verbindung stehen kann.
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Der erste Zweitsaugkanal 23b ist ein Kanal, der Öl, welches von der Zweitsaugöffnung 23a zugeführt wird, in Z1-Richtung fördert. Der erste Zweitsaugkanal 23b steht mit der zweiten Saugöffnung 25 in Verbindung. Der erste Zweitsaugkanal 23b ist mit einem Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 versehen.
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Das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 hat denselben Aufbau wie das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14, mit der Ausnahme, dass das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil in dem ersten Zweitsaugkanal 23b vorgesehen ist, und umfasst eine Kugel B, einen Sitzabschnitt S, und einen Stift P.
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Die zweite Saugöffnung 25 ist bezüglich der Pumpenkammer PO in Y1-Richtung angeordnet. Die zweite Saugöffnung 25 ist eine Öffnung, durch die Öl von dem zweiten Saugkanal 23 zur Pumpenkammer PO gesaugt wird und die sich in X2-Richtung an einer Position öffnet, in der sie dem geraden Nutabschnitt 122a in der Gehäuseabdeckung 2 gegenüberliegt. Öl, welches von der zweiten Saugöffnung 25 ausgestoßen wird, wird durch den zweiten Saugnut-Abschnitt 221 zum Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 gefördert. Weiterhin ist die zweite Saugöffnung 25 so angeordnet, dass sie der ersten Ausstoßöffnung 16 in der X-Richtung gegenüberliegt. Vorliegend können die erste Ausstoßöffnung 16 und die zweite Saugöffnung 25 miteinander in dem geraden Nutabschnitt 122a miteinander in Verbindung stehen.
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Die zweite Ausstoßöffnung 26 ist bezüglich der Pumpenkammer PO in Y2-Richtung angeordnet. Die zweite Ausstoßöffnung 26 ist eine Öffnung, durch die Öl von der Pumpenkammer PO ausgestoßen wird und die sich in X2-Richtung an einer Position öffnet, in der sie dem geraden Nutabschnitt 121a in der Gehäuseabdeckung 2 gegenüberliegt. Öl, welches von dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 ausgestoßen wird, wird zum zweiten Ausstoßkanal 27 durch den zweiten Ausstoßnut-Abschnitt 222 ausgestoßen. Darüber hinaus ist die zweite Ausstoßöffnung 26 so angeordnet, dass sie der ersten Saugöffnung 15 in X-Richtung gegenüberliegt. Vorliegend können die erste Saugöffnung 15 und die zweite Ausstoßöffnung 26 miteinander in dem geraden Nutabschnitt 121a in Verbindung stehen.
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Der Zweitausstoßkanal 27 ist ein Kanal, der Öl von der zweiten Ausstoßöffnung 26 fördert. Der Zweitausstoßkanal 27 erstreckt sich zur Seite gegenüberliegend dem Erstsaugkanal 13 (in der Z1-Richtung) bezüglich des geraden Nutabschnitts 121a. Der Zweitausstoßkanal 27 umfasst einen ersten Zweitausstoßkanal 27a, einen zweiten Zweitausstoßkanal 27b, und eine Zweitausstoßöffnung 27c.
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Der erste Zweitausstoßkanal 27a ist ein Kanal, der Öl, das von der zweiten Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen wird, in Z1-Richtung fördert. Der erste Zweitausstoßkanal 27a steht mit dem zweiten Zweitausstoßkanal 27b in Verbindung. Der erste Zweitausstoßkanal 27a ist mit einem Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 versehen.
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Das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 hat denselben Aufbau wie das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14, mit der Ausnahme, dass das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil in dem ersten Zweitausstoßkanal 27a vorgesehen ist, und umfasst eine Kugel B, einen Sitzabschnitt S, und einen Stift P.
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Der zweite Zweitausstoßkanal 27b ist ein Kanal, der Öl, das von dem ersten Zweitausstoßkanal 27a zugeführt wird, in Y1-Richtung fördert. Der zweite Zweitausstoßkanal 27b steht mit der Zweitausstoßöffnung 27c in Verbindung.
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Die Zweitausstoßöffnung 27c ist eine Öffnung, die in der Gehäuseabdeckung 2 ausgebildet ist und sich in X2-Richtung öffnet. Öl, das von der Zweitausstoßöffnung 27c ausgestoßen wird, wird unter Druck von dem Ölauslass 1B einem Schmierelement eines Differentialgetriebes oder dergleichen zugeführt. Darüber hinaus ist die Zweitausstoßöffnung 27c so angeordnet, dass sie mit der Erstausstoßöffnung 17c bei gegenüber liegender Anordnung in Verbindung stehen kann.
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Die erste Saugöffnung 15, die erste Ausstoßöffnung 16, die zweite Saugöffnung 25, und die zweite Ausstoßöffnung 26 haben dieselbe Höhe (dieselbe Position in Z-Richtung). Bei dieser Ausführungsform fluchten die Mittelpunkte der ersten Saugöffnung 15, der ersten Ausstoßöffnung 16, der zweiten Saugöffnung 25, und der zweiten Ausstoßöffnung 26 in der Z-Richtung. Vorliegend können die erste Saugöffnung 15, die erste Ausstoßöffnung 16, die zweite Saugöffnung 25, und die zweite Ausstoßöffnung 26 so angeordnet sein, dass mindestens Abschnitte davon einander in Z-Richtung überlappen.
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<Pumpeneinheit 3>
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5 ist eine Vorderansicht der Pumpeneinheit 3.
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Die Pumpeneinheit 3 ist in dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 der Pumpenkammer PO aufgenommen. Die Pumpeneinheit 3 gibt Öl ab, indem sie sich in der Pumpenkammer PO gemäß der Drehung der Drehwelle 4 dreht. Die Pumpeneinheit 3 umfasst einen Innenrotor 31 und einen Außenrotor 32. Der Innenrotor 31 und der Außenrotor 32, die in dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 aufgenommen sind, bilden eine Pumpe vom sogenannten Trochoid-Typ (Innenzahnrad).
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Der Innenrotor 31 ist in einer zylindrischen Form gebildet, um koaxial mit der Achse O2 entsprechend der Mittelachse der Drehwelle 4 angeordnet zu werden. Der Innenrotor 31 umfasst einen inneren Zylinderabschnitt 33 und eine Außenverzahnung 34. Der innere Zylinderabschnitt 33 ist an der Innenseite des Außenrotors 32 in dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 angeordnet. Die Außenverzahnung 34 ist an der Außenumfangsfläche des inneren Zylinderabschnitts 33 gebildet. Die Außenverzahnung 34 ist z. B. entlang einer trochoiden Kurve oder einer Kombination von Ellipsen gebildet.
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Der Außenrotor 32 ist in einer zylindrischen Form gebildet, um koaxial mit der Achse O1 angeordnet zu werden. Der Außenrotor 32 umfasst einen äußeren Zylinderabschnitt 35 und eine Innenverzahnung 36. Der äußere Zylinderabschnitt 35 ist in dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 aufgenommen. Der äußere Zylinderabschnitt 35 ist so ausgebildet, dass er gleitbeweglich und geringfügig kleiner als die Innenumfangsfläche des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120 ist. D. h. der Außenrotor 32 ist durch die Innenumfangsfläche des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120 derart gelagert, dass er um die Achse O1 drehbar ist. Die Innenverzahnung 36 ist an der Innenumfangsfläche des äußeren Zylinderabschnitts 35 ausgebildet. Die Innenverzahnung 36 ist z. B. entlang einer trochoiden Kurve oder einer Schar von trochoiden Kurven oder dergleichen gebildet. Die Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 34 ist um Eins geringer als die Anzahl der Innenverzahnung 36.
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<Betrieb der Ölpumpe 100>
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Nachfolgend wird der Betrieb der Ölpumpe 100 erläutert.
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Wenn sich die Drehwelle 4 im Uhrzeigersinn um die Achse O2 bei Betrachtung in X2-Richtung gemäß der Drehung der Antriebswelle dreht, dreht sich der Innenrotor 31 im Uhrzeigersinn um die Achse O2 zusammen mit der Drehwelle 4. Anschließend dreht sich der Außenrotor 32 im Uhrzeigersinn um die Achse O1 bei Betrachtung in X2-Richtung, während er mit dem Innenrotor 31 im Eingriff steht.
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Das Volumen des Hohlraums, der zwischen dem Innenrotor 31 und dem Außenrotor 32 vorhanden ist, nimmt in der Phase der ersten Saugöffnung 15, um einen Unterdruck zu erzeugen, schrittweise zu, so dass das Öl O von der ersten Saugöffnung 15 zur Pumpenkammer PO gesaugt wird. Öl O, das von der Erstsaugöffnung 13a angesaugt wird, gelangt durch das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 in Z1-Richtung, um zur ersten Saugöffnung 15 gefördert zu werden.
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Des Weiteren nimmt das Volumen des Hohlraums in der Phase der ersten Ausstoßöffnung 16 schrittweise ab, so dass Öl O von der Pumpenkammer PO durch die erste Ausstoßöffnung 16 ausgestoßen wird. Das Öl O, das von der ersten Ausstoßöffnung 16 ausgestoßen wird, gelangt durch das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 in Z1-Richtung, um zur Erstausstoßöffnung 17c gefördert zu werden.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die Richtung des Hydraulikdrucks, der an dem zweiten Saugkanal 23 und dem zweiten Ausstoßkanal 27 wirkt, entgegengesetzt zur Richtung des Hydraulikdrucks, der an dem ersten Saugkanal 13 und dem ersten Ausstoßkanal 17 wirkt. Aus diesem Grund bleiben das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 und das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 aufgrund des Hydraulikdrucks des Öls O oder des Eigengewichts der Kugel B in einem geschlossenen Zustand. D. h. das Öl O wird nicht über die zweite Saugöffnung 25 angesaugt und das Öl O wird nicht über die zweite Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen.
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Andererseits wird, wenn sich die Drehwelle 4 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2 bei Betrachtung in X2-Richtung dreht, der Innenrotor 31 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2 zusammen mit der Drehachse 4 in Drehung versetzt. Anschließend dreht sich der Außenrotor 32 bei Betrachtung in X2-Richtung im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O1, während er mit dem Innenrotor 31 im Eingriff steht.
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Das Volumen des Hohlraums nimmt in der Phase der zweiten Saugöffnung 25, um einen Unterdruck zu erzeugen, schrittweise zu, so dass das Öl O von der zweiten Saugöffnung 25 durch den geraden Nutabschnitt 121a zur Pumpenkammer PO gesaugt wird. Das Öl O, das von der Zweitsaugöffnung 23a angesaugt wird, gelangt durch das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 in Z1-Richtung, um zur zweiten Saugöffnung 25 gefördert zu werden.
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Des Weiteren nimmt das Volumen des Hohlraums in der Phase der zweiten Ausstoßöffnung 26 schrittweise ab, so dass das Öl O von der Pumpenkammer PO durch die zweite Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen wird. Das Öl O, das über die zweite Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen wird, gelangt durch das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 in Z1-Richtung, um zur Zweitausstoßöffnung 27c gefördert zu werden.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die Richtung des Hydraulikdrucks, der an dem ersten Saugkanal 13 und dem ersten Ausstoßkanal 17 wirkt, entgegengesetzt zur Richtung des Hydraulikdrucks, der an dem zweiten Saugkanal 23 und dem zweiten Ausstoßkanal 27 wirkt. Aus diesem Grund bleiben das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 und das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 aufgrund des Hydraulikdrucks des Öls O oder des Eigengewichts der Kugel B in einem geschlossenen Zustand. D. h. das Öl O wird nicht von der ersten Saugöffnung 15 angesaugt und das Öl O wird nicht über die erste Ausstoßöffnung 16 ausgestoßen.
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6 ist eine Darstellung, die das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 oder dergleichen zeigt, durch das Öl in Z1-Richtung gelangt.
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Wenn sich die Pumpeneinheit 3 im Uhrzeigersinn dreht, lässt das Öl O, das durch das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 oder dergleichen in Z1-Richtung gelangt, die Kugel B in Kontakt mit dem Sitzabschnitt S schwimmen, so dass eine Bahn R zum Pumpen des Öls O nach oben sichergestellt ist. Andererseits kommt, wenn das Öl O nicht strömt oder das Öl O versucht, in Z2-Richtung zu strömen, wenn sich die Pumpeneinheit 3 im Gegenuhrzeigersinn dreht, die Kugel B aufgrund des Eigengewichts der Kugel B oder des Hydraulikdrucks in Z2-Richtung mit dem Sitzabschnitt S in Kontakt, um das Zurückfließen des Öls O in Z2-Richtung zu verhindern (unterdrücken).
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Wie in 3 gezeigt, ist der Umfangswinkel α des bogenförmigen Nutabschnitts 121b größer als der Umfangswinkel β des bogenförmigen Nutabschnitts 122b. Aus diesem Grund ist, wenn sich die Drehwelle 4 bei Betrachtung in X2-Richtung im Uhrzeigersinn um die Achse O2 dreht, die Ausstoßleistung höher als in einem Fall, bei dem sich die Drehwelle 4 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2 dreht. D. h. dass die Ausstoßleistung zwischen dem Fall der Vorwärtsdrehung und dem Fall einer Rückwärtsdrehung der Drehwelle 4 unterschiedlich ist. Z. B. kann die Ausstoßleistung der Ölpumpe 100 in einem Vorwärtsbewegungszustand eines Automobils hoch eingestellt werden und die Ausstoßleistung davon in einem Rückwärtsbewegungszustand niedrig eingestellt werden.
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Gemäß der Ölpumpe 100 dieser Ausführungsform kann die Ölpumpe 100 Öl unter Druck zuführen, und zwar unabhängig davon, ob sich die Drehwelle 4 vorwärts oder rückwärts dreht. Darüber hinaus wird das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 oder dergleichen, welches einen einfachen Aufbau hat, in der Öl-Bahn in Vertikalrichtung als das Öl-Rückschlagventil verwendet, und werden Bauteile, die viel Platz beanspruchen, wie etwa eine Feder, nicht benötigt, so dass Platz eingespart werden kann.
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Gemäß der Ölpumpe 100 dieser Ausführungsform haben die erste Saugöffnung 15, die erste Ausstoßöffnung 16, die zweite Saugöffnung 25, und die zweite Ausstoßöffnung 26 dieselbe Höhe (dieselbe Position in Z-Richtung). Daher können bei der Ölpumpe 100 die Abmessungen in der Höhenrichtung (in der Z-Richtung) gegenüber einem Fall, bei dem die vier Öffnungen verschiedene Höhen haben, verringert sein.
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Gemäß der Ölpumpe 100 dieser Ausführungsform sind die erste Saugöffnung 15 und die erste Ausstoßöffnung 16 an beiden Seiten mit der Pumpenkammer PO dazwischen gebildet, und sind die zweite Saugöffnung 25 und die zweite Ausstoßöffnung 26 an beiden Seiten mit der Pumpenkammer PO dazwischen gebildet. Aus diesem Grund können bei der Ölpumpe 100 die vier Öffnungen gleichmäßig verteilt angeordnet werden, so dass die Gesamtabmessungen geringer sind.
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Gemäß der Ölpumpe 100 dieser Ausführungsform sind die erste Saugöffnung 15 und die erste Ausstoßöffnung 16 in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 vorgesehen, und sind die zweite Saugöffnung 25 und die zweite Ausstoßöffnung 26 in der Gehäuseabdeckung 2 vorgesehen. Demzufolge kann die Ölpumpe 100 eine Platzersparnis bewirken im Vergleich mit einem Fall, bei dem sämtliche der vier Öffnungen in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 oder in der Gehäuseabdeckung 2 vorgesehen sind.
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Gemäß der Ölpumpe 100 dieser Ausführungsform sind das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 und/oder das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 und/oder das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 und/oder das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 in dem Kanal vorgesehen, der das Öl O in der Vertikalrichtung fördert. Aus diesem Grund kann, da sich die Kugel B, die das Rückschlagventil bildet, aufgrund des Eigengewichts von selbst zum Sitzabschnitt S bewegt, der Aufbau des Rückschlagventils vereinfacht sein.
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(Zweite Ausführungsform)
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform anhand der 8, 9 und 10 beschrieben. Zusätzlich sind bei der nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsform die Ausgestaltungen, die in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, weshalb auf deren Beschreibung verzichtet wird.
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8 ist eine Vorderansicht eines Gehäuse-Hauptkörpers bei Betrachtung von der Seite der Pumpeneinheit der Ölpumpe aus (in der X1 -Richtung) gemäß der zweiten Ausführungsform. 9 ist eine Vorderansicht der Gehäuseabdeckung bei Betrachtung von der Seite der Pumpeneinheit der Ölpumpe aus (in der X2-Richtung). 10 ist eine Vorderansicht der Pumpeneinheit der Ölpumpe.
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Wie in 10 gezeigt, handelt es sich bei einer Ölpumpe 200 gemäß der zweiten Ausführungsform um eine Ölpumpe vom Typ Flügelzellenpumpe. Im Speziellen besteht ein Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform darin, dass der Aufbau einer Pumpeneinheit 103 der zweiten Ausführungsform vom Aufbau der Pumpeneinheit 3 der ersten Ausführungsform verschieden ist.
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Bei dieser Ausführungsform umfasst die Pumpeneinheit 103 einen Rotor 81, eine Mehrzahl von Flügeln 82, und einen Führungsring 83.
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Der Rotor 81 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die koaxial mit der Achse O2 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Rotors 81 ist kleiner als der Innendurchmesser des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120. Die Drehwelle 4 ist in dem Pumpen-Aufnahmeabschnitt 120 in dem Rotor 81 befestigt. D. h. dass sich der Rotor 81 um die Achse O2 in der Pumpenkammer PO gemäß der Drehung der Drehwelle 4 dreht. Der Rotor 81 ist mit einer Mehrzahl von Schlitzen 87 versehen, die sich bezüglich der Achse O2 radial erstrecken. Jeder Schlitz 87 öffnet sich zur Außenumfangsfläche des Rotors 81.
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Der Flügel 82 ist separat in jedem zuvor beschriebenen Schlitz 87 aufgenommen. Jeder Flügel 82 ist in Richtung des Pumpendurchmessers senkrecht zur Achse O2 gleitbeweglich. Die Spitzenfläche (die Fläche des äußersten Endes in Richtung des Pumpendurchmessers) des Flügels 82 ist entlang der Innenumfangsfläche des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120 gemäß der Drehung des Rotors 81 gleitbeweglich.
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Der Führungsring 83 ist an beiden Seiten in X-Richtung z. B. bezüglich des Rotors 81 in der Pumpenkammer PO angeordnet (wobei nur ein Führungsring 83 in 10 gezeigt ist). Der Führungsring 83 ist koaxial mit der Achse O1 angeordnet. Der Außendurchmesser des Führungsrings 83 ist kleiner als der Außendurchmesser des Rotors 81 und der Innendurchmesser davon ist größer als der Außendurchmesser der Drehwelle 4. Beide Endabschnitte der Drehwelle 4 in X-Richtung (die Abschnitte, die sich bezüglich des Rotors 81 außerhalb befinden) sind in den Führungsring 83 eingesetzt. Eine innere Endfläche eines jeden Flügels 82 in Richtung des Pumpendurchmessers steht mit der Außenumfangsfläche eines jeden Führungsrings 83 in Kontakt. Folglich wird eine Mehrzahl von flügelförmigen Übertragungskammern S1, die durch die Flügel 82 unterteilt werden, zwischen dem Rotor 81 und der Innenumfangsfläche des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120 gebildet. Des Weiteren kann ein Andruckelement, das den Flügel 82 in Richtung des Pumpendurchmessers nach außen drückt, in jedem Schlitz 87 anstelle des Führungsrings 83 vorgesehen sein, und der Flügel 82 kann aufgrund des Gegendrucks in Richtung des Pumpendurchmessers nach außen gedrückt werden.
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Wie in 8 gezeigt, öffnet sich bei dieser Ausführungsform die erste Saugöffnung 15 in X1-Richtung an der unteren Fläche des bogenförmigen Nutabschnitts 121b. Weiterhin umfasst der erste Saugkanal 13 einen ersten Verbindungskanal 13d, der die erste Saugöffnung 15 mit dem zweiten Erstsaugkanal 13c verbindet. Der erste Verbindungskanal 13d ist in einer geraden Form in Y-Richtung in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet.
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Bei dieser Ausführungsform öffnet sich die erste Ausstoßöffnung 16 in X1-Richtung an der unteren Fläche des bogenförmigen Nutabschnitts 122b. Darüber hinaus umfasst der erste Ausstoßkanal 17 einen zweiten Verbindungskanal 17d, der die erste Ausstoßöffnung 16 mit dem ersten Erstausstoßkanal 17a verbindet. Der zweite Verbindungskanal 17d ist in einer geraden Form in Y-Richtung in dem Gehäuse-Hauptkörper 1 ausgebildet.
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Wie in 9 gezeigt, öffnet sich bei dieser Ausführungsform die zweite Saugöffnung 25 in X2-Richtung an der unteren Fläche des zweiten Saugnut-Abschnitts 221. Weiterhin umfasst der Zweitsaugkanal 23 einen dritten Verbindungskanal 23d, der die zweite Saugöffnung 25 mit dem ersten Zweitsaugkanal 23b verbindet. Der dritte Verbindungskanal 23d ist in einer geraden Form in Y-Richtung in der Gehäuseabdeckung 2 ausgebildet.
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Bei dieser Ausführungsform öffnet sich die zweite Ausstoßöffnung 26 in X2-Richtung an der unteren Fläche des zweiten Ausstoßnut-Abschnitts 222. Zudem umfasst der zweite Ausstoßkanal 27 einen vierten Verbindungskanal 27d, der die zweite Ausstoßöffnung 26 mit dem ersten Zweitausstoßkanal 27a verbindet. Der vierte Verbindungskanal 27d ist in einer geraden Form in Y-Richtung in der Gehäuseabdeckung 2 ausgebildet.
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<Betrieb der Ölpumpe 200>
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Im Folgenden wird der Betrieb der Ölpumpe 200 beschrieben.
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Wenn sich die Drehwelle 4 um die Achse O2 bei Betrachtung in X2-Richtung im Uhrzeigersinn dreht, dreht sich der Rotor 81 um die Achse O2 zusammen mit der Drehwelle 4 im Uhrzeigersinn. Anschließend gleitet jeder Flügel 82 und bewegt sich in Richtung des Pumpendurchmessers in dem Schlitz 87, während er an der Innenumfangsfläche des Pumpen-Aufnahmeabschnitts 120 gleitet. Folglich wird die Kapazität (das Volumen) einer jeden Übertragungskammer S1 fortlaufend wiederholt einer Expansion und Kompression gemäß der Drehung des Rotors 81 unterzogen.
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Die Kapazität der Übertragungskammer S1 nimmt schrittweise zu, wenn sich der Rotor 81 dreht und sich in Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn um die Achse O2) in dem ersten Saugnut-Abschnitt 121 (der ersten Saugöffnung 15) bewegt. Ein Unterdruck wird in der Übertragungskammer S1 im Verlauf der Zunahme der Kapazität der Übertragungskammer S1 erzeugt. Dementsprechend gelangt das Öl O in dem ersten Saugkanal 13 durch die erste Saugöffnung 15 und das Öl O wird zur Übertragungskammer S1 (der Pumpenkammer PO) gesaugt.
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Die Kapazität der Übertragungskammer S1 nimmt schrittweise ab, wenn sich der Rotor 81 dreht und sich in Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn um die Achse O2) in dem ersten Ausstoßnut-Abschnitt 122 (der ersten Ausstoßöffnung 16) bewegt. Bei dem Vorgang, bei dem sich die Übertragungskammer S1 zusammenzieht, wird das Öl O in der Übertragungskammer S1 extrudiert und das Öl O wird von der Pumpenkammer PO durch die erste Ausstoßöffnung 16 in den ersten Ausstoßkanal 17 ausgestoßen.
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Zu diesem Zeitpunkt befinden sich das Zweitsaugkanal-Rückschlagventil 24 und das Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil 28 in einem geschlossenen Zustand, das Öl O wird nicht von der zweiten Saugöffnung 25 angesaugt, und das Öl O wird nicht durch die zweite Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen.
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Andererseits wird, wenn sich die Drehwelle 4 bei Betrachtung in der X2-Richtung im Gegenuhrzeigersinn um die Achse O2 dreht, der Rotor 81 um die Achse O2 zusammen mit der Drehwelle 4 im Gegenuhrzeigersinn in Drehung versetzt. Anschließend wird Öl O von der zweiten Saugöffnung 25 angesaugt und das Öl O wird durch die zweite Ausstoßöffnung 26 ausgestoßen.
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Zu diesem Zeitpunkt befinden sich das Erstsaugkanal-Rückschlagventil 14 und das Erstausstoßkanal-Rückschlagventil 18 in einem geschlossenen Zustand, das Öl O wird nicht von der ersten Saugöffnung 15 angesaugt, und das Öl O wird nicht durch die erste Ausstoßöffnung 16 ausgestoßen.
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Dabei werden derselbe Betrieb und dieselbe Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erreicht, selbst wenn bei dieser Ausführungsform die Pumpeneinheit 103 vom Flügelzellen-Typ verwendet wird. Da die Pumpeneinheit 103 vom Flügelzellen-Typ das Öl O auch bei einer langsamen Drehung mit einem hohen Druck übertragen kann, kann der Hydraulikdruck in geeigneter Weise gesteuert werden. Des Weiteren hat sich die Pumpeneinheit 103 vom Flügelzellen-Typ bei der Verringerung von Schwingungen besonders gut bewährt.
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Zusätzlich kann bei dieser Ausführungsform eine Struktur vom variablen Verschiebetyp verwendet werden, bei der die Achse O2 des Rotors 81 bezüglich der Achse O1 der Pumpenkammer PO beweglich ist.
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Wenngleich vorstehend die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben wurden, ist der genaue Aufbau nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, wobei bauliche Veränderungen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ebenfalls enthalten sind. Darüber hinaus können die in den Ausführungsformen gezeigten Komponenten und die zuvor angegebenen modifizierten Beispiele in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
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(Modifiziertes Beispiel 1)
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Es wurde z. B. ein Fall beschreiben, bei dem z. B. eine Ölpumpe vom Trochoid-Typ (Innenzahnrad) bei der ersten Ausführungsform und eine Ölpumpe vom Flügelzellen-Typ bei der zweiten Ausführungsform verwendet wurde, jedoch ist die Art der Pumpeneinheit nicht darauf beschränkt. Die Pumpeneinheit kann eine Zahnradpumpe (Außenzahnrad), eine Kolbenpumpe oder dergleichen verwenden, wobei die vorliegende Erfindung bei jedem Typ dieselbe Wirkung hat. D. h. dass die Pumpeneinheit einen drehenden Abschnitt (z. B. den Innenrotor 31 oder den Rotor 81) umfassen kann, der an der Drehwelle 4 befestigt ist, wie z. B. bei dem Trochoid-Typ oder bei dem Flügelzellen-Typ, und kann das Öl O durch das Vergrößern und Verringern der Kapazität des äußeren Bereichs des rotierenden Abschnitts gemäß der Drehung des drehenden Abschnitts abgeben.
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Des Weiteren kann die Pumpeneinheit eine Mehrzahl von Drehwellen, die sich parallel in der Pumpenkammer erstrecken, und ein Getriebe umfassen, das mit jeder Drehwelle wie bei der Getriebepumpe befestigt ist, und kann das Öl P durch das Eingreifen in die Zahnräder gemäß der Drehung einer jeden Drehwelle abgeben.
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Darüber hinaus kann die Pumpeneinheit eine Drehwelle, die an einer von der Pumpenkammer verschiedenen Position vorgesehen ist, und einen Kolben umfassen, der sich in der Pumpenkammer gemäß der Drehung der Drehwelle wie in der Kolbenpumpe bewegt.
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(Modifiziertes Beispiel 2)
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Z. B. weisen bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erste Saugkanal 13, der erste Ausstoßkanal 17, der zweite Saugkanal 23 und der zweite Ausstoßkanal 27 alle das Rückschlagventil mit der Kugel B, dem Sitzabschnitt S, und dem Stift P auf, jedoch ist der Typ des Rückschlagventils der Ölpumpe nicht darauf beschränkt. Mindestens einer von erstem Saugkanal, erstem Ausstoßkanal, zweitem Saugkanal und zweitem Ausstoßkanal kann das Rückschlagventil mit der Kugel B, dem Sitzabschnitt S, und dem Stift P aufweisen. Ein Kanal ohne Rückschlagventil in den vier Kanälen kann mit einem Rückschlagventil versehen sein, das einen anderen Aufbau mit einer Feder oder dergleichen hat.
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(Modifiziertes Beispiel 3)
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Z. B. ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform das Rückschlagventil mit der Kugel B, dem Sitzabschnitt S, und dem Stift P in dem Kanal vorgesehen, der das Öl in der Vertikalrichtung transportiert, jedoch ist der Typ des Rückschlagventils der Ölpumpe nicht darauf beschränkt. 7 ist eine Darstellung, die ein Rückschlagventil V zeigt, welches ein modifiziertes Beispiel des Rückschlagventils ist. Das Rückschlagventil V ist in einem Kanal F vorgesehen, der Öl in einer zur Vertikalrichtung geneigten Richtung transportiert. Das Rückschlagventil V umfasst die Kugel B, den Sitzabschnitt S, und den Stift P sowie eine geneigte Fläche SL. Die geneigte Fläche SL ist eine geneigte Fläche ähnlich einer konischen Innenumfangsfläche und ist zwischen dem Sitzabschnitt S und dem Stift P vorgesehen. Die geneigte Fläche SL führt die Kugel B zum Sitzabschnitt S. Da sich der Sitzabschnitt S an einer Position befindet, die weiter unten als der untere Endabschnitt der geneigten Fläche SL in der X2-Richtung ist, bewegt sich die Kugel B aufgrund der Schwerkraft von selbst zum Sitzabschnitt S. Das Öl O, das durch das Rückschlagventil V nach oben gelangt, lässt die Kugel B in Kontakt mit dem Sitzabschnitt S nach oben schwimmen, so dass die Bahn R zum Pumpen des Öls O nach oben sichergestellt ist. Andererseits wird, wenn das Öl O nicht strömt oder versucht, nach unten zu strömen, die Kugel B durch die geneigte Fläche SL aufgrund des Eigengewichts der Kugel B oder des Hydraulikdrucks so geführt, dass sie mit dem Sitzabschnitt S in Kontakt kommt, so dass das Rückfließen des Öls O, das nach unten strömt, verhindert (unterdrückt) wird. Da der Sitzabschnitt S selbst in der untersten geneigten Fläche SL weiter unten als die geneigte Fläche SL ist, bewegt sich die Kugel B von selbst zum Sitzabschnitt S. Die Kugel B bewegt sich, während sie durch die geneigte Fläche SL geführt wird, aufgrund des Hydraulikdrucks des Öls O oder des Eigengewichts der Kugel B zum Sitzabschnitt S. Folglich kann die Kugel B durch die geneigte Fläche SL gleichmäßig bewegt werden. Dementsprechend kann der Aufbau des Rückschlagventils V vereinfacht sein.
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Auf diese Weise kann das Rückschlagventil V in geeigneter Weise in dem Kanal, der mindestens ein vertikales Element in der ölführenden Richtung (der Kanalerstreckungsrichtung) hat, vorgesehen sein. Darüber hinaus kann das Rückschlagventil V in dem Kanal vorgesehen sein, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt, wenn das Rückschlagventil nur durch den Hydraulikdruck des Öls O betätigt wird.
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(Modifiziertes Beispiel 4)
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Z. B. kann bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Umfangswinkel α des bogenförmigen Nutabschnitts 121b größer als der Umfangswinkel β des bogenförmigen Nutabschnitts 122b sein, und die Ausstoßleistung kann zwischen dem Fall einer Vorwärtsdrehung und dem Fall einer Rückwärtsdrehung der Drehwelle 4 verschieden sein, jedoch ist der Typ der Pumpeneinheit nicht darauf beschränkt. Der Umfangswinkel α des bogenförmigen Nutabschnitts 121b kann mit dem Umfangswinkel β des bogenförmigen Nutabschnitts 122b übereinstimmen und die Ausstoßleistung kann zwischen dem Fall der Vorwärtsdrehung und dem Fall der Rückwärtsdrehung der Drehwelle 4 gleich sein.
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(Modifiziertes Beispiel 5)
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Z. B. können bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Außenverzahnung 34 und die Innenverzahnung 36 in links-rechts-symmetrischen Zahnformen gebildet sein, bei denen die Zahnspitzenform und die Zahngrundform in Umfangsrichtung symmetrisch sind, jedoch ist die Art der Außenverzahnung und der Innenverzahnung der Pumpeneinheit nicht darauf beschränkt. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung der Pumpeneinheit können links-rechts-asymmetrisch zueinander sein. Wenn die Außenverzahnung und die Innenverzahnung zueinander links-rechts-asymmetrisch sind, können Schwingungen und Geräusche unter verschiedenen Bedingungen, wie etwa bei einer bestimmten Anzahl von Drehungen, wenn sich die Drehwelle 4 in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung dreht, verringert werden.
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Wenngleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zuvor beschrieben und gezeigt wurden, ist klar, dass diese beispielhaft für die Erfindung sind und nicht als eine Einschränkung erachtet werden. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen, und andere Modifizierungen können erfolgen, ohne den Kerngedanken oder den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dementsprechend wird die Erfindung nicht durch die vorstehende Beschreibung beschränkt sondern ausschließlich durch den Schutzbereich der angehängten Ansprüche festgelegt.
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Daher kann mit der Ölpumpe der vorliegenden Erfindung eine Ölzufuhr unter Druck erfolgen, und zwar unabhängig davon, ob sich die Welle vorwärts oder rückwärts dreht, und es kann eine Platzersparnis realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 200
- Ölpumpe
- 120
- Pumpen-Aufnahmeabschnitt
- 10
- Gehäuse
- 1
- Gehäuse-Hauptkörper
- 2
- Gehäuseabdeckung
- 3
- Pumpeneinheit
- 4
- Drehwelle
- 13
- erster Saugkanal
- 14
- Erstsaugkanal-Rückschlagventil
- 15
- erste Saugöffnung
- 16
- erste Ausstoßöffnung
- 17
- erster Ausstoßkanal
- 18
- Erstausstoßkanal-Rückschlagventil
- 23
- zweiter Saugkanal
- 24
- Zweitsaugkanal-Rückschlagventil
- 25
- zweite Saugöffnung
- 26
- zweite Ausstoßöffnung
- 27
- zweiter Ausstoßkanal
- 28
- Zweitausstoßkanal-Rückschlagventil
- 31
- Innenrotor
- 32
- Außenrotor
- 81
- Rotor
- 82
- Flügelklappe
- 83
- Führungsring
- PO
- Pumpenkammer
- B
- Kugel
- S
- Sitzabschnitt
- P
- Stift
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2019142541 [0002]
- JP 2020091698 [0002]
