DE102022108699A1

DE102022108699A1 - Pumpvorrichtung

Info

Publication number: DE102022108699A1
Application number: DE102022108699.2A
Authority: DE
Inventors: Norio Takehana
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2022-10-27
Also published as: US11795945B2; CN115247646A; US20220341419A1; JP2022168379A

Abstract

Die Offenbarung stellt eine Pumpvorrichtung bereit, die in der Lage ist, die hydraulische Amplitude zu unterdrücken und Geräusche oder Vibrationen, die mit der hydraulischen Amplitude verbunden sind, zu reduzieren, während die Struktur vereinfacht wird. Die Pumpvorrichtung umfasst: ein Gehäuse (H), das eine Ansaugöffnung (15), eine Auslassöffnung (16) und eine Aufnahmekammer (13) definiert; und eine Pumpeneinheit (Pu), die in der Aufnahmekammer angeordnet ist und die eine Pumpenkammer (Pc) definiert, die sich ausdehnt und zusammenzieht, um eine Pumpwirkung auszuüben, die einen Ansaughub und einen Druckbeaufschlagungs- und Auslasshub auf ein Fluid umfasst. Das Gehäuse enthält eine Lufteinlassöffnung (27), die geöffnet wird, um zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung Luft in die Pumpenkammer einzuführen, unmittelbar bevor der Saughub abgeschlossen ist.

Description

HINTERGRUND
Technischer Bereich
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung, die Flüssigkeit ansaugt, unter Druck setzt und abgibt, und insbesondere auf eine Pumpvorrichtung, die einen Innenrotor und einen Außenrotor umfasst und an einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors, einer Flüssigkeitsvorrichtung oder dergleichen angebracht ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Als herkömmliche Pumpvorrichtung ist eine Trochoidpumpe bekannt, die ein Gehäuse mit einer Ansaug- und einer Auslassöffnung, einen Innenrotor und einen Außenrotor als Pumpeneinheit, die in einem Aufnahmeraum des Gehäuses untergebracht ist, und eine Pumpenwelle umfasst, die sich einstückig mit dem Innenrotor dreht und das Hydrauliköl eines Motors unter Druck setzt und zuführt (siehe z. B. Patentliteratur 1).
Bei dieser Trochoid-Pumpe dreht sich der Außenrotor in Verbindung mit der Drehung der Pumpenwelle und des Innenrotors, und der Spalt (Pumpenkammer) zwischen den inneren und äußeren Zähnen der beiden dehnt sich wiederholt aus und zieht sich zusammen, wodurch der Ansaughub zum Ansaugen des Hydrauliköls und der Druck- und Ausstoßhub zum Unterdrucksetzen und Ausstoßen des angesaugten Hydrauliköls kontinuierlich wiederholt werden.
Bei diesem Pumpenbetrieb, insbesondere wenn die Drehzahl der Pumpenwelle hoch ist, erhöht sich der Ansaugwiderstand des Hydrauliköls, und wenn der Ansaughub abgeschlossen ist, geht das Innere der Pumpenkammer in einen Unterdruckzustand. In dem Moment, in dem die Pumpenkammer, in der der Ansaughub abgeschlossen ist, mit der Seite des Auslassanschlusses in Verbindung steht, fließt das Hydrauliköl in der Pumpenkammer beim vorherigen Druckaufbau und Auslasshub zurück, und dann hört der Rückfluss auf und der Vorwärtsfluss tritt auf.
Aufgrund dieses Phänomens der Rück- und Vorwärtsströmung verursacht der hydraulische Druck des Hydrauliköls in der Pumpenkammer beim Druckbeaufschlagungs- und Druckablasshub eine Zunahme der hydraulischen Druckschwankungen (hydraulische Amplitude), die mit der Drehung der Pumpenwelle wiederholt ab- und zunimmt und dadurch Geräusche und Vibrationen verursacht. Wenn der Unterdruck zu groß wird, treten außerdem Probleme wie Aufprallgeräusche durch Kavitation und Erosion des Rotors auf.
Um die hydraulische Amplitude bei gleicher Fördermenge zu verringern, ist es außerdem denkbar, einen Innenrotor und einen Außenrotor mit einer großen Anzahl von Zähnen zu verwenden, um die Förderung in kleinere Teile zu unterteilen und die Anzahl der Fördermengen zu erhöhen. Dies führt jedoch zu einer Vergrößerung der gesamten Pumpe. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Pumpeneinheit in zwei Stufen anzuordnen und die Austragungen abwechselnd durchzuführen, um die Anzahl der Austragungen zu erhöhen, aber die Anzahl der Teile steigt, was zu hohen Kosten und einer Vergrößerung der gesamten Pumpe führt.
Des Weiteren wurde als herkömmliche Pumpvorrichtung eine ÖlPumpvorrichtung oder eine Trochoidpumpe vorgeschlagen, bei der ein Außenrotor oder ein Innenrotor zur Geräuschreduzierung in mehrere Teile unterteilt ist (siehe z. B. Patentliteratur 2 und Patentliteratur 3). Diese Pumpen lassen jedoch den Rückfluss des Hydrauliköls zu und unterdrücken nicht den Anstieg der hydraulischen Druckschwankungen (hydraulische Amplitude), der durch den Rückfluss des Hydrauliköls verursacht wird.
Stand der Technik
Patentliteratur

[Patentliteratur 1] Japanische Patentoffenlegung No. 2018-105291
[Patentliteratur 2] Japanische Patentoffenlegung Nr. 2003-293964
[Patentliteratur 3] Japanische Patentoffenlegung Nr. 2010-53785

ZUSAMMENFASSUNG
Technisches Problem
Die Offenbarung wurde in Anbetracht der oben genannten Umstände gemacht, und die Offenbarung löst die oben genannten Probleme der konventionellen Technologie und stellt eine Pumpvorrichtung bereit, die in der Lage ist, die hydraulische Amplitude zu unterdrücken und Geräusche oder Vibrationen, die mit der hydraulischen Amplitude verbunden sind, zu reduzieren, während die Struktur vereinfacht wird.
Lösung des Problems
Eine Pumpvorrichtung gemäß der Offenbarung umfasst: ein Gehäuse, das eine Ansaugöffnung, eine Auslassöffnung und eine Aufnahmekammer definiert; und eine Pumpeneinheit, die in der Aufnahmekammer angeordnet ist und die eine Pumpenkammer definiert, die sich ausdehnt und zusammenzieht, um eine Pumpwirkung auszuüben, die einen Saughub und einen Druckbeaufschlagungs- und Auslasshub auf ein Fluid umfasst. Das Gehäuse enthält eine Lufteinlassöffnung, die geöffnet wird, um zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung Luft in die Pumpenkammer einzuführen, unmittelbar bevor der Saughub abgeschlossen ist.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Lufteinlassöffnung zu einem vorbestimmten Schließzeitpunkt geschlossen wird, nachdem der Ansaughub beendet ist.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Pumpeneinheit einen inneren Rotor, der sich um eine vorbestimmte Achse dreht, und einen äußeren Rotor, der sich in Verbindung mit der Drehung des inneren Rotors dreht, umfasst.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der das Gehäuse die Lufteinlassöffnung in einem Wandteil enthält, an dem eine Endfläche des inneren Rotors und eine Endfläche des äußeren Rotors gleiten.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Lufteinlassöffnung an einer Position vorgesehen ist, an der sie von der Endfläche des Innenrotors geöffnet und geschlossen wird.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Auslassöffnung einen umgelenkten Öffnungsbereich aufweist, der abweichend in Richtung eines äußeren peripheren Seitenbereichs des Außenrotors geöffnet ist, um ein durch die Pumpenkammer unter Druck stehendes Fluid aus dem äußeren peripheren Seitenbereich des Außenrotors weg vom Innenrotor für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs auszulassen.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der der Innenrotor und der Außenrotor trochoidale Rotoren sind, die ein trochoidales Zahnprofil mit vier Schaufeln und fünf Knoten aufweisen.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der, wenn ein Drehwinkel des inneren Rotors über einen Bereich des Ansaughubs Θ ist und ein Drehwinkel des inneren Rotors vom Zeitpunkt der Öffnung bis zum Abschluss des Ansaughubs ΔΘa ist, ΔΘa in einem Bereich von 0,08 × Θ < ΔΘa < 0,12 × O eingestellt ist.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, bei der, wenn ein Drehwinkel des inneren Rotors über einen Bereich des Ansaughubs Θ ist, und ein Drehwinkel des inneren Rotors vom Zeitpunkt der Öffnung bis zum Abschluss des Ansaughubs ΔΘa ist, und ein Drehwinkel des inneren Rotors vom Abschluss des Ansaughubs bis zum Schließzeitpunkt ΔΘb ist, ΔΘa in einem Bereich von 0.08 × O < ΔΘa < 0,12 × O eingestellt wird, und ΔΘb in einem Bereich von 0,6 × ΔΘa < ΔΘb < 0,7 × ΔΘa eingestellt wird.
In der oben genannten Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, die außerdem ein Rückschlagventil enthält, das nur den Luftstrom zulässt, der von der Lufteinlassöffnung in die Pumpenkammer eingeführt wird.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, in der das Gehäuse Folgendes umfasst: einen Gehäusekörper in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form, der die Ansaugöffnung, die Auslassöffnung, eine mit einem Anwendungsobjekt zu verbindende Verbindungswand und die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel in einer flachen Plattenform, der mit dem Gehäusekörper kombiniert ist, um die Aufnahmekammer zu schließen, und das Lufteinlassloch ist in dem Gehäusedeckel vorgesehen.
In der obigen Pumpvorrichtung kann eine Konfiguration gewählt werden, in der das Gehäuse Folgendes umfasst: einen Gehäusekörper in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form, der die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel in einer flachen Plattenform, der die Ansaugöffnung, die Auslassöffnung und eine Verbindungswand definiert, um mit einem Anwendungsobjekt verbunden zu werden, und der mit dem Gehäusekörper kombiniert ist, um die Aufnahmekammer zu schließen, und das Lufteinlassloch in dem Gehäusekörper vorgesehen ist.
Wirkungen
Die Pumpvorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration ist in der Lage, die hydraulische Amplitude zu unterdrücken und die mit der hydraulischen Amplitude verbundenen Geräusche oder Vibrationen zu reduzieren und gleichzeitig die Struktur zu vereinfachen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines Systems, in dem eine Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung auf ein Anwendungsobjekt (Verbrennungsmotor) angewendet wird.
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt, bevor die Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform an dem Anwendungsobjekt (Verbrennungsmotor) angebracht wird.
3 ist eine perspektivische Außendarstellung der Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, gesehen von der der Verbindungswand gegenüberliegenden Seite, an der die Pumpvorrichtung mit dem Anwendungsobjekt verbunden ist.
4 ist eine externe perspektivische Darstellung der Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, gesehen von der Seite der Verbindungswand, an der die Pumpvorrichtung mit dem Anwendungsobjekt verbunden ist.
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 3 gezeigten Pumpvorrichtung.
6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 4 gezeigten Pumpvorrichtung.
7 ist ein Querschnittsdiagramm der Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, das entlang einer Ebene geschnitten ist, die durch die Achse der Rotationswelle verläuft.
8 ist eine Frontansicht, die die Beziehung zwischen der Pumpeneinheit (Innenrotor und Außenrotor), die in der Pumpvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, dem Ansauganschluss und dem Auslassanschluss bei abgenommenem Gehäusedeckel zeigt.
9 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
11 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Diagramm, das die Charakteristiken der hydraulischen Amplitude in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit in der Pumpvorrichtung der Offenbarung und der herkömmlichen Pumpvorrichtung zeigt.
14 ist eine Frontansicht des Gehäusekörpers, der in der Pumpvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung enthalten ist.
15 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
16 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
18 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
19 ist ein schematisches Diagramm, das ein Betriebsdiagramm der Pumpvorrichtung (Innenrotor und Außenrotor) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
20 ist ein Blockdiagramm eines Systems, in dem eine Pumpvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Offenbarung auf ein Anwendungsobjekt (Verbrennungsmotor) angewendet wird.
21 ist eine perspektivische Außendarstellung der Pumpvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Offenbarung, gesehen von der der Verbindungswand gegenüberliegenden Seite, an der die Pumpvorrichtung mit dem Anwendungsobjekt verbunden ist.
22 ist eine externe perspektivische Darstellung der Pumpvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, gesehen von der Seite der Verbindungswand, wo die Pumpvorrichtung mit dem Anwendungsobj ekt verbunden ist.
23 ist ein Querschnittsdiagramm der Pumpvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, geschnitten entlang einer Ebene, die durch die Achse der Rotationswelle verläuft.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine Pumpvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform wird an einem Verbrennungsmotor E als Anwendungsobjekt eingesetzt.
Hier, wie in 1 und 2 dargestellt ist, umfasst der Verbrennungsmotor E einen Motorhauptkörper 1 und eine Ölwanne 2, die an der Unterseite des Motorhauptkörpers 1 angebracht ist. Der Motorhauptkörper 1 umfasst eine Verbindungsfläche 3 zum Verbinden der Pumpvorrichtung M1, eine zylindrische Einbauaussparung 4, einen Auslasskanal 5 für Hydrauliköl, einen Einlasskanal 6 für Hydrauliköl, drei Schraubenlöcher 7 zum Einschrauben von Bolzen B und dergleichen.
Wie in 3 bis 6 zeigt, umfasst die Pumpvorrichtung M1 einen Gehäusekörper 10 und einen Gehäusedeckel 20 als Gehäuse H, eine um eine vorbestimmte Achse S zentrierte Rotationswelle 30, einen Innenrotor 40 und einen Außenrotor 50 als Pumpeneinheit Pu und eine Schraube b zur Befestigung des Gehäusedeckels 20 am Gehäusekörper 10.
Der Gehäusekörper 10 ist in einer mit einem Boden versehenen Rohrform unter Verwendung eines Metallmaterials wie Stahl, Gusseisen, Sinterstahl, einer Aluminiumlegierung oder ähnlichem geformt und umfasst, wie in den 5 und 6 gezeigt, eine Verbindungswand 11, eine äußere Umfangswand 12, eine Aufnahmekammer 13, ein Einlegeteil 14, eine Ansaugöffnung 15, eine Auslassöffnung 16, ein Lagerloch 17, drei Einstecklöcher 18 und ein Schraubenloch 19.
Wie in 7 dargestellt, ist die Verbindungswand 11 als flache Wand senkrecht zur Achse S ausgebildet und definiert eine äußere Wandfläche 11a, die mit der Verbindungsfläche 3 des Motorhauptkörpers 1 verbunden ist, und eine innere Wandfläche 11b, auf der die Endflächen 41 und 51 der Pumpeneinheit Pu in engem Kontakt miteinander gleiten.
Die äußere Umfangswand 12 ragt vom äußeren Randbereich der Verbindungswand 11 rohrförmig in Richtung der Achse S vor und bildet eine ringförmige Endfläche 12a.
Die Aufnahmekammer 13 ist ein Raum, der von der Verbindungswand 11 und der äußeren Umfangswand 12 begrenzt wird und die Pumpeneinheit Pu drehbar aufnimmt.
Wie in 8 dargestellt, umfasst die Aufnahmekammer 13 eine bogenförmige Oberfläche 13a, die eine zylindrische Oberfläche bildet, die auf einer Achse S1 zentriert ist, die parallel zur Achse S verläuft.
Die Bogenfläche 13a stützt gleitend eine äußere Umfangsfläche 53 des Außenrotors 50, der einen Teil der Pumpeneinheit Pu bildet. Darüber hinaus fungiert der innere Randteil der Bogenfläche 13a auch als Montageaussparung, in die ein Montagevorsprung 22 des Gehäusedeckels 20 eingepasst wird.
Das Einlegeteil 14 ragt von der Verbindungswand 11 in Richtung der Achse S nach außen und hat eine zylindrische Form, die auf der Achse S zentriert ist, und liegt eng an der Einbauaussparung 4 des Motorhauptkörpers 1 an.
Wie in den 4, 6 und 8 gezeigt, ist die Ansaugöffnung 15 in der Verbindungswand 11 ausgebildet, indem sie von der äußeren Wandfläche 11a zur inneren Wandfläche 11b durchdringt, um eine im Wesentlichen halbmondförmige Kontur zu bilden. Dann, in einem Zustand, in dem die Pumpvorrichtung M1 mit der Verbindungsfläche 3 des Motorhauptkörpers 1 verbunden ist, wird das aus dem Ausflusskanal 5 geführte Hydrauliköl durch die Ansaugöffnung 15 in eine Pumpenkammer Pc gesaugt.
Wie in den 4, 6 und 8 gezeigt, wird die Auslassöffnung 16 dadurch gebildet, dass sie von der äußeren Wandfläche 11a zur inneren Wandfläche 11b durchdringt, um eine im Wesentlichen halbmondförmige Kontur in einem Bereich der Verbindungswand 11 auf der der Ansaugöffnung 15 gegenüberliegenden Seite zu bilden, wobei das Einlagenteil 14 dazwischen angeordnet ist.
Das Lagerloch 17 hat eine zylindrische Form, die auf der Achse S im Inneren des Einlegeteils 14 zentriert ist, um einen einseitigen Bereich 31 der Rotationswelle 30 drehbar zu lagern.
Die drei Einstecklöcher 18 dienen zum Einstecken der in die Schraubenlöcher 7 des Motorhauptkörpers 1 einzuschraubenden Bolzen B und sind so geformt, dass sie von der Stirnfläche 12a zur Außenwandfläche 11a in Richtung der Achse S durchdringen.
Das eine Schraubenloch 19 ist in der Stirnfläche 12a ausgebildet, um die Schraube b, die den Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäusekörper 10 verbindet, einzuschrauben.
Der Gehäusedeckel 20 wird mit dem Gehäusekörper 10 kombiniert, um die Aufnahmekammer 13 des Gehäusekörpers 10 zu verschließen, und ist in einer flachen Plattenform aus einem Material wie Stahl, Gusseisen, Sinterstahl oder einer Aluminiumlegierung geformt.
Wie in den 5 bis 7 zeigt, umfasst der Gehäusedeckel 20 eine Anschlusswand 21, einen Passvorsprung 22, ein Lagerloch 23, einen ringförmigen Vorsprung 24, drei Einstecklöcher 25, ein kreisförmiges Loch 26 und ein Lufteinlassloch 27.
Die Anschlusswand 21 ist als ebene Wand senkrecht zur Achse S ausgebildet und ist eng mit der Stirnfläche 12a des Gehäusekörpers 10 verbunden.
Der Passungsvorsprung 22 ist in der Nähe der Mitte des Gehäusedeckels 20 scheibenförmig ausgebildet, so dass er von der Verbindungswand 21 in Richtung der Achse S mit der Achse S1 als Zentrum vorsteht, und definiert eine äußere Umfangsfläche 22a und eine innere Wandfläche 22b. Die äußere Umfangsfläche 22a ist an den inneren Randteil der Bogenfläche 13a des Gehäusekörpers 10 angepasst. Die Innenwandfläche 22b steht in engem Kontakt mit den Endflächen 42 und 52 der Pumpeneinheit Pu.
Das Lagerloch 23 hat eine zylindrische Form, die auf der Achse S zentriert ist, um einen anderen Endbereich 32 der Rotationswelle 30 drehbar zu lagern.
Der ringförmige Vorsprung 24 ist zylindrisch um das Lagerloch 23 herum geformt und ragt in Richtung der Achse S nach außen, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Die drei Einstecklöcher 25 dienen zum Einstecken der einzuschraubenden Bolzen B in die Schraubenlöcher 7 des Motorgrundkörpers 1 und sind als kreisförmige, in Richtung der Achse S durchgehende Löcher an Positionen ausgebildet, die den drei Einstecklöchern 18 des Gehäusekörpers 10 entsprechen.
Das eine kreisförmige Loch 26 dient zur Durchführung der Schraube b, die den Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäusekörper 10 verbindet, und ist in der Nähe des einen Einstecklochs 25 ausgebildet.
Die Lufteinlassöffnung 27 ist als kreisförmiges Loch ausgebildet, das in Richtung der Achse S in den Wandteil im Bereich des ringförmigen Vorsprungs 24 und im Bereich der inneren Wandfläche 22b, auf der der Innenrotor 40 gleitet, eindringt, um die Außenluft in die von der Pumpeneinheit Pu gebildete Pumpenkammer Pc einzuleiten.
Ferner wird die Lufteinlassöffnung 27 durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung geöffnet, unmittelbar bevor der Saughub durch die Pumpeneinheit Pu abgeschlossen ist, und wird durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 zu einem vorbestimmten Schließzeitpunkt geschlossen, nachdem der Saughub abgeschlossen ist.
Wie oben beschrieben, umfasst das Gehäuse H: den Gehäusekörper 10 in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form, der die Ansaugöffnung 15, die Auslassöffnung 16, die Verbindungswand 11, die mit dem Verbrennungsmotor E, der das Anwendungsobjekt ist, zu verbinden ist, und die Aufnahmekammer 13 definiert; und den Gehäusedeckel 20 in einer flachen Plattenform, der mit dem Gehäusekörper 10 kombiniert ist, um die Aufnahmekammer 13 zu verschließen; und die Lufteinlassöffnung 27 ist in dem Gehäusedeckel 20 vorgesehen.
Da, wie oben beschrieben, die Lufteinlassöffnung 27 im Gehäuse H in dem Bereich vorgesehen ist, der der Seite gegenüberliegt, die mit dem Anwendungsobjekt verbunden werden soll, gibt es kein Hindernis an der Außenseite der Lufteinlassöffnung 27 und Luft (Außenluft) kann problemlos in die Pumpenkammer Pc eingeleitet werden.
Die Rotationswelle 30 ist stabförmig ausgebildet, die sich in Richtung der Achse S erstreckt, wobei ein Stahlmaterial oder ähnliches verwendet wird; der Bereich 31 am einen Ende der Rotationswelle 30 ist in das Lagerloch 17 des Gehäusekörpers 10 eingepasst, und der Bereich 32 am anderen Ende der Rotationswelle 30 ist in das Lagerloch 23 des Gehäusedeckels 20 eingepasst, und die Rotationswelle 30 ist drehbar um die Achse S gelagert.
In 7 ist die Rotationswelle 30 in einer einfachen Form dargestellt, die in Richtung der Achse S leicht aus dem Gehäuse H herausragt, und die Details der Endteile sind weggelassen.
Eigentlich ist die Rotationswelle 30 so ausgebildet, dass sie mit einem angetriebenen Drehkörper wie einem Zahnrad, einem Ritzel oder einer Riemenscheibe am anderen Endbereich 32, der aus dem Gehäusedeckel 20 herausragt, verbunden ist, wenn beispielsweise die Antriebskraft des antreibenden Drehkörpers des Verbrennungsmotors übertragen wird, oder die Rotationswelle 30 ist so ausgebildet, dass sie mit dem antreibenden Drehkörper direkt oder über ein Übertragungselement am anderen Endbereich 32 verbunden ist, wenn beispielsweise die Antriebskraft des antreibenden Drehkörpers (wie einem Rotor oder einer Antriebswelle) des Elektromotors übertragen wird.
Die Rotationswelle 30 ist so ausgebildet, dass sie z. B. bei der Übertragung der Antriebskraft des Antriebsrotationskörpers der Brennkraftmaschine an dem aus der Gelenkwand 11 des Gehäusekörpers 10 herausragenden einseitigen Bereich 31 direkt mit dem Antriebsrotationskörper verbunden ist.
In dieser Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, ist ein Zahnrad 8 mit dem anderen Endbereich 32 verbunden, und die Antriebskraft des rotierenden Antriebskörpers des Verbrennungsmotors E wird übertragen.
Die Pumpeneinheit Pu ist in der Aufnahmekammer 13 des Gehäuses H angeordnet, definiert die Pumpenkammer Pc, die sich ausdehnt und zusammenzieht, um eine Pumpwirkung auszuüben, die einen Ansaughub und einen Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub auf das Hydrauliköl als Fluid umfasst, und ist als vierblättriger Trochoidrotor mit fünf Knoten konfiguriert, der den Innenrotor 40 und den äußeren Rotor 50 umfasst.
Der Innenrotor 40 ist als Außenzahnrad mit einem trochoidal gekrümmten Zahnprofil unter Verwendung eines Metallmaterials wie Stahl oder Sinterstahl ausgebildet. Dann, wie in 5 bis 7 dargestellt ist, umfasst der Innenrotor 40 eine Endfläche 41, die auf der Innenwandfläche 11b des Gehäusekörpers 10 gleitet, eine Endfläche 42, die auf der Innenwandfläche 22b des Gehäusedeckels 20 gleitet, ein Montageloch 43 zum Einsetzen der Rotationswelle 30, vier Vorsprünge 44 und vier Ausnehmungen 45.
Außerdem dreht sich der Innenrotor 40 zusammen mit der Rotationswelle 30 in Pfeilrichtung R um die Achse S.
Der Außenrotor 50 ist als Innenzahnrad mit einem Zahnprofil ausgebildet, das in den Innenrotor 40 eingreifen kann, indem ein Metallmaterial wie Stahl oder Sinterstahl verwendet wird. Dann, wie in 5 bis 7 gezeigt, umfasst der Außenrotor 50 eine Endfläche 51, die auf der Innenwandfläche 11b des Gehäusekörpers 10 gleitet, eine Endfläche 52, die auf der Innenwandfläche 22b des Gehäusedeckels 20 gleitet, eine zylindrische Außenumfangsfläche 53, die auf der Achse S1 zentriert ist, fünf Vorsprünge 54 und fünf Ausnehmungen 55.
Die äußere Umfangsfläche 53 liegt gleitend an der Bogenfläche 13a des Gehäusekörpers 10 an.
Die fünf Vorsprünge 54 und die fünf Vertiefungen 55 sind so geformt, dass sie teilweise mit den vier Vorsprüngen 44 und den vier Vertiefungen 45 des Innenrotors 40 ineinandergreifen.
Dann dreht sich der Außenrotor 50 in Verbindung mit der Drehung des Innenrotors 40, der sich um die Achse S dreht, und dreht sich um die Achse S1 in derselben Richtung wie der Innenrotor 40, wie in 8 gezeigt, mit einer geringeren Geschwindigkeit als die des Innenrotors 40.
Wenn der Innenrotor 40 und der äußere Rotor 50 teilweise ineinandergreifen und sich drehen, wird die sich ausdehnende und zusammenziehende Pumpenkammer Pc zwischen den beiden definiert, und der Pumpvorgang einschließlich des Ansaughubs und des Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhubs wird kontinuierlich durchgeführt.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Pumpvorrichtung M1 unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben. Ferner wird der Betriebszustand für jede Zeitreihe gezeigt, wenn sich die Rotationswelle 30 und der Innenrotor 40 gegen den Uhrzeigersinn (in Richtung des Pfeils R) drehen. Hier wird die Pumpenkammer Pc beschrieben, die hinter einem Vorsprung 44 (mit einem schwarzen Kreis markiert) des Innenrotors 40 in der Drehrichtung R definiert ist.
Zunächst wird, wie in 9 gezeigt, wenn der Innenrotor 40 den Drehwinkel θ₀ einnimmt, der Ansaughub zum Ansaugen des Hydrauliköls aus der Ansaugöffnung 15 gestartet (zu Beginn des Ansaughubs).
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₁ (hier etwa 90 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl aus dem Sauganschluss 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt (Saughub).
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₂ (hier etwa 150 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl weiter von der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt (Saughub). In diesem Zustand nähert sich die Pumpenkammer Pc der Lufteinlassöffnung 27, aber die Endfläche 42 des Innenrotors 40 verschließt die Lufteinlassöffnung 27.
Wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Rotationswinkels θ₃ (hier etwa 165 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl im Ansaughub weiter aus der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt, wie in 10 dargestellt. Der Ansaugstutzen 15 wird jedoch zusammengedrückt und wird kleiner. Außerdem befindet sich die Pumpenkammer Pc in diesem Zustand neben der Lufteinlassöffnung 27, aber die Endfläche 42 des Innenrotors 40 verschließt die Lufteinlassöffnung 27.
Wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Drehwinkels θ₄ (hier etwa 172 Grad) dreht, ist dies kurz vor Abschluss des Ansaughubs, bei dem das Hydrauliköl von der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt wird, und die Ansaugöffnung 15 wird zusammengedrückt, und der Durchlasswiderstand erhöht sich. Wenn sich die Rotationswelle 30 mit einer besonders hohen Drehzahl dreht, kann daher der Zufluss von Hydrauliköl in die Pumpenkammer Pc nicht aufholen, und die Atmosphäre in der Pumpenkammer Pc befindet sich in einem Zustand mit einem großen Unterdruck.
Unmittelbar vor Beendigung dieses Ansaughubs wird die Endfläche 42 des Innenrotors 40 von der Lufteinlassöffnung 27 gelöst und die Lufteinlassöffnung 27 wird geöffnet. Daher beginnt die Außenluft aufgrund des Unterdrucks in der Pumpenkammer Pc durch die Lufteinlassöffnung 27 in die Pumpenkammer Pc gesaugt zu werden.
Wenn sich der Innenrotor 40 dann in die Position des Drehwinkels θ₅ (hier etwa 185 Grad) dreht, nähert sich der Ansaughub, bei dem das Hydrauliköl aus der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt wird, dem Endpunkt, und die Lufteinlassöffnung 27 befindet sich immer noch in einem offenen Zustand, und aufgrund des Unterdrucks in der Pumpenkammer Pc strömt die Außenluft durch die Wirkung der Trägheitskraft weiter in die Pumpenkammer Pc. Dadurch wird der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc verringert.
Wie in 11 dargestellt, wird die Ansaugöffnung 15 geschlossen und der Ansaughub beendet, wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Drehwinkels θ₆ (hier etwa 192 Grad) dreht. Das heißt, der Abschluss des Saughubs ist der Zeitpunkt, an dem die Ansaugöffnung 15 geschlossen ist.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Lufteinlassöffnung 27 noch offen, und die Außenluft strömt durch die Wirkung der Trägheitskraft in die Pumpenkammer Pc, und der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc ist bis zu diesem Zeitpunkt ausreichend reduziert.
Außerdem beginnt die Pumpenkammer Pc in einem engen Bereich mit der Auslassöffnung 16 zu kommunizieren, und das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc beginnt (zu Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs) zur Auslassöffnung 16 zu fließen.
Auf diese Weise wird, wenn der Ansaughub abgeschlossen ist und der Prozess zum Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub übergeht, der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc durch die eingeleitete Außenluft (Luft) entlastet, und der Rückfluss von Hydrauliköl in die Pumpenkammer Pc im vorherigen Hub wird unterdrückt oder verhindert. Da der Rückfluss unterdrückt oder verhindert wird, wird auch der Druckanstieg durch den Vorwärtsfluss nach dem Rückfluss unterdrückt oder verhindert.
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₇ (hier etwa 205 Grad) dreht, wird die Lufteinlassöffnung 27 durch die Endfläche 42 des Innenrotor 40 geschlossen. Das heißt, die Lufteinlassöffnung 27 wird zu einem vorbestimmten Schließzeitpunkt (Drehwinkel θ₇) geschlossen, nachdem der Saughub abgeschlossen ist (Drehwinkel θ₆). Dann wird das in der Pumpenkammer Pc befindliche Hydrauliköl aus der Auslassöffnung 16 abgelassen, während es unter Druck steht (Druckbeaufschlagung und Auslasshub).
Anschließend dreht sich der Innenrotor 40 über die Position des Drehwinkels θ₈, die Position des Drehwinkels θ₉ und die Position des Drehwinkels θ₁₀ zur Position des Drehwinkels θ₁₁, wie in 12 dargestellt. Bei diesem Vorgang wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc weiterhin aus der Auslassöffnung 16 ausgestoßen, während es unter Druck steht (Druckbeaufschlagung und Auslasshub). Außerdem kehrt die Position an der Position des Drehwinkels θ₁₁ in die Position des Drehwinkels θ₀ zurück, die in 9 dargestellt ist.
Die Beschreibung konzentriert sich hier auf einen Vorsprung 44, aber in Wirklichkeit führen die Pumpenkammern Pc, die hinter den vier Vorsprüngen 44 definiert sind, jeweils denselben Vorgang (Pumpvorgang) aus. Daher werden der Ansaughub und der Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub kontinuierlich viermal ausgeführt, während die Rotationswelle 30 eine Umdrehung macht.
In der ersten Ausführungsform wird der Zeitpunkt der Öffnung, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geöffnet wird, auf den Drehwinkel θ₄ etwa 20 Grad vor dem Drehwinkel θ₆ eingestellt, bei dem der Ansaughub abgeschlossen ist.
Insbesondere, wenn der Drehwinkel (Drehwinkel θ₆ - Drehwinkel θ₀) des Innenrotors 40 über den Bereich des Saughubs auf Θ eingestellt ist, und der Drehwinkel (Drehwinkel θ₆ - Drehwinkel θ₄) des Innenrotors 40 vom Zeitpunkt der Öffnung (Drehwinkel θ₄) bis zum Abschluss des Saughubs (Drehwinkel θ₆) auf ΔΘa gesetzt wird, betragen O = 192 Grad, ΔΘa = 192 - 172 = 20 Grad und ΔΘa = 0.1 × Θ.
Es ist vorzuziehen, dass ΔΘa im Bereich von 0,08 × Θ < ΔΘa < 0,12 × O liegt, um die Schwankungen bei der Montage der Teile und den zulässigen Winkelbereich, in dem Luft wirksam eingeführt wird, zu berücksichtigen.
Das heißt, der Drehwinkel ΔΘa des Innenrotors 40 vom Zeitpunkt der Öffnung bis zum Abschluss des Saughubs ist sehr klein in Bezug auf den Drehwinkel Θ im Bereich des Saughubs, und der Zeitpunkt der Öffnung wird vor dem Abschluss des Saughubs auf etwa 10 % des Drehwinkels im Bereich des Saughubs.
Mit anderen Worten, der Zeitpunkt, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geöffnet wird, wird unmittelbar vor Abschluss des Ansaughubs festgelegt.
Wenn der Drehwinkel (Drehwinkel θ₇- Drehwinkel θ₆) des Innenrotors 40 von der Beendigung des Ansaughubs (Drehwinkel θ₆) bis zum Schließzeitpunkt (Drehwinkel θ₇), bei dem die Lufteinlassöffnung 27 geschlossen wird, auf ΔΘb eingestellt wird, betragen ΔΘb = 205 - 192 = 13 Grad, und ΔΘb = 0,65 × ΔΘa.
Es ist vorzuziehen, dass ΔΘb im Bereich von 0,6 × ΔΘa < ΔΘb < 0,7 × ΔΘa liegt, um die Schwankungen bei der Montage der Teile und den zulässigen Winkelbereich, in dem die Luft wirksam eingeführt wird, zu berücksichtigen.
Mit anderen Worten: Der Zeitpunkt, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geschlossen wird, wird festgelegt, wenn die Auslassöffnung 16 nach Beendigung des Saughubs mit der Pumpenkammer Pc in Verbindung tritt.
Wie oben beschrieben, kann bei der Pumpvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform durch das Vorsehen der Lufteinlassöffnung 27, die geöffnet wird, um Luft in die Pumpenkammer Pc zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung (Drehwinkel θ₄) unmittelbar vor Abschluss des Saughubs einzuführen, insbesondere der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc bei hohen Drehzahlen abgebaut werden.
Infolgedessen kann, wie in 13 gezeigt, die hydraulische Amplitude ΔP des Hydrauliköls im Vergleich zum herkömmlichen Produkt verringert werden, und die mit der hydraulischen Amplitude ΔP verbundenen Vibrationen und Geräusche können ebenfalls reduziert werden.
Darüber hinaus ist es möglich, das Auftreten von Kavitation durch übermäßigen Unterdruck und das Auftreten von Eklipse aufgrund von Kavitation zu verhindern.
Außerdem kann durch die Entlastung des Saugunterdrucks das Antriebsmoment für die Drehung der Rotationswelle 30 reduziert werden. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, wenn die Viskosität des Hydrauliköls hoch ist, wird das Schermoment des Hydrauliköls durch Einleiten von Luft in das Hydrauliköl verringert. Dadurch kann das Antriebsmoment bei niedrigen Temperaturen reduziert werden.
Bei niedriger Rotation der Rotationswelle 30 ist der Ansaugwiderstand gering, der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc ist ebenfalls gering und die Menge der durch die Lufteinlassöffnung 27 eingeleiteten Luft ist klein. Andererseits wird zum Zeitpunkt von hohen Drehzahlen der Rotationswelle 30 Luft in einem Zustand eingeführt, in dem der Ansaugwiderstand groß ist und die Ansaugung des Hydrauliköls nicht aufholen kann, und die Änderungsrate des Volumens der Pumpenkammer Pc im Bereich unmittelbar vor der Beendigung des Ansaughubs weniger als oder gleich 5 % beträgt. Daher gibt es, selbst wenn Luft zugeführt wird, fast keinen Unterschied zwischen der Ansaugmenge und der Fördermenge, und es kann eine gewünschte Fördermenge erreicht werden.
Da die Lufteinlassöffnung 27 im Wandteil des Gehäuses H vorgesehen ist und durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 geöffnet und geschlossen wird, ist es im Vergleich zu dem Fall, in dem ein spezielles Öffnungs- und Schließventil separat vom Innenrotor 40 vorgesehen ist, möglich, eine Vereinfachung des Aufbaus, eine Kostenreduzierung, eine Miniaturisierung und dergleichen zu erreichen.
Da das Lufteinlassloch 27 in der flachen, plattenförmigen Gehäuseabdeckung 20, die das Gehäuse H bildet, vorgesehen ist, muss nur ein Lochbohrverfahren durchgeführt werden, und das Lochbohrverfahren kann leicht durchgeführt werden.
14 zeigt den Gehäusekörper 110, der in der Pumpvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung enthalten ist, und die gleichen Komponenten wie die der Pumpvorrichtung M1 gemäß der ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Referenznummern bezeichnet, und die Beschreibung derselben wird weggelassen.
Die Pumpvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 110 und einen Gehäusedeckel 20 als Gehäuse H, eine um eine vorbestimmte Achse S zentrierte Rotationswelle 30, einen Innenrotor 40 und einen Außenrotor 50 als Pumpeneinheit Pu und eine Schraube b zur Befestigung des Gehäusedeckels 20 am Gehäusekörper 110.
Der Gehäusekörper 110 ist in einer mit einem Boden versehenen Rohrform unter Verwendung eines Metallmaterials wie Stahl, Gusseisen, Sinterstahl, Aluminiumlegierung oder ähnlichem geformt und umfasst eine Verbindungswand 11, eine äußere Umfangswand 12, eine Aufnahmekammer 13, ein Einlegeteil 14, eine Ansaugöffnung 15, eine Auslassöffnung 116, ein Lagerloch 17, drei Einstecklöcher 18 und ein Schraubenloch 19.
Wie in 14 dargestellt, ist die Auslassöffnung 116 in einer im Wesentlichen halbmondförmigen Kontur ausgebildet, die einen umgelenkten Öffnungsbereich 116a, der sich abgewinkelt zum äußeren peripheren Seitenbereich der Aufnahmekammer 13 öffnet, und einen vergrößerten Öffnungsbereich 116b umfasst, der vergrößert ist und sich vom umgelenkten Öffnungsbereich 116a radial nach innen öffnet.
In der Drehrichtung R der Rotationswelle 30 nimmt dann der abgewinkelte Öffnungsbereich 116a den ersten Halbbereich der Auslassöffnung 116 ein, und der vergrößerte Öffnungsbereich 116b nimmt den zweiten Halbbereich der Auslassöffnung 116 ein.
Das heißt, der Auslassanschluss 116 ist so konfiguriert, dass er den umgelenkten Öffnungsbereich 116a umfasst, der abweichend in Richtung des äußeren peripheren Seitenbereichs geöffnet ist, um das von der Pumpenkammer Pc unter Druck gesetzte Hydrauliköl aus dem äußeren peripheren Seitenbereich des Außenrotors 50 weg vom Innenrotor 40 für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs auszulassen.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Pumpvorrichtung M2 unter Bezugnahme auf die 15 bis 19 beschrieben. Ferner wird der Betriebszustand für jede Zeitreihe gezeigt, wenn sich die Rotationswelle 30 und der Innenrotor 40 gegen den Uhrzeigersinn (in Pfeilrichtung R) drehen. Hier wird die Pumpenkammer Pc beschrieben, die hinter einem Vorsprung 44 (mit einem schwarzen Kreis markiert) des Innenrotors 40 in der Drehrichtung R definiert ist.
Erstens wird, wie in 15 gezeigt, wenn sich der Innenrotor 40 im Drehwinkel θ₀ befindet, der Ansaughub zum Ansaugen des Hydrauliköls aus der Ansaugöffnung 15 gestartet (zu Beginn des Ansaughubs).
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₁ (hier etwa 90 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl aus dem Sauganschluss 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt (Saughub).
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₂ (hier etwa 150 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl weiter von der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt (Saughub). In diesem Zustand nähert sich die Pumpenkammer Pc der Lufteinlassöffnung 27, aber die Endfläche 42 des Innenrotors 40 verschließt die Lufteinlassöffnung 27.
Wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Rotationswinkels θ₃ (hier etwa 165 Grad) dreht, wird das Hydrauliköl im Ansaughub weiter aus der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt, wie in 16 dargestellt. Der Ansaugstutzen 15 wird jedoch zusammengedrückt und wird kleiner. Außerdem befindet sich die Pumpenkammer Pc in diesem Zustand neben der Lufteinlassöffnung 27, aber die Endfläche 42 des Innenrotors 40 verschließt die Lufteinlassöffnung 27.
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₄ (hier etwa 172 Grad) dreht, ist dies kurz vor dem Abschluss des Ansaughubs, bei dem das Hydrauliköl von der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt wird, und die Ansaugöffnung 15 wird zusammengedrückt, und der Durchgangswiderstand steigt. Wenn sich die Rotationswelle 30 mit einer besonders hohen Drehzahl dreht, kann daher der Zufluss von Hydrauliköl in die Pumpenkammer Pc nicht aufholen, und die Atmosphäre in der Pumpenkammer Pc befindet sich in einem Zustand mit einem großen Unterdruck. Unmittelbar vor Beendigung dieses Ansaughubs wird die Endfläche 42 des Innenrotors 40 von der Lufteinlassöffnung 27 gelöst und die Lufteinlassöffnung 27 wird geöffnet. Daher beginnt die Außenluft aufgrund des Unterdrucks in der Pumpenkammer Pc durch die Lufteinlassöffnung 27 in die Pumpenkammer Pc gesaugt zu werden.
Wenn sich der Innenrotor 40 dann in die Position des Drehwinkels θ₅ (hier etwa 185 Grad) dreht, nähert sich der Ansaughub, bei dem das Hydrauliköl aus der Ansaugöffnung 15 in die Pumpenkammer Pc gesaugt wird, dem Endpunkt, und die Lufteinlassöffnung 27 befindet sich immer noch in einem offenen Zustand, und aufgrund des Unterdrucks in der Pumpenkammer Pc strömt die Außenluft durch die Wirkung der Trägheitskraft weiter in die Pumpenkammer Pc. Dadurch wird der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc verringert.
Wie in 17 dargestellt, wird die Ansaugöffnung 15 geschlossen und der Ansaughub beendet, wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Drehwinkels θ₆ (hier etwa 192 Grad) dreht. Das heißt, der Abschluss des Saughubs ist der Zeitpunkt, an dem die Ansaugöffnung 15 geschlossen ist.
Zu diesem Zeitpunkt steht die Pumpenkammer Pc nicht mit der Auslassöffnung 116 in Verbindung und befindet sich in einem geschlossenen Trennbereich. Außerdem ist die Lufteinlassöffnung 27 noch offen, und die Außenluft befindet sich in einem Zustand, in dem sie durch die Wirkung der Trägheitskraft in die Pumpenkammer Pc strömt, und der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc ist in dem Prozess bis zu diesem Punkt ausreichend reduziert.
Auf diese Weise wird der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc durch die eingeleitete Außenluft (Luft) abgebaut, bevor der Saughub beendet ist und der Prozess zum Druckbeaufschlagungs- und Druckablasshub übergeht.
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₇ (hier etwa 205 Grad) dreht, wird die Lufteinlassöffnung 27 durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 geschlossen. Außerdem beginnt die Pumpenkammer Pc in einem engen Bereich mit dem umgelenkten Öffnungsbereich 116a des Auslassanschlusses 116 zu kommunizieren, und das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc beginnt, in Richtung des Auslassanschlusses 116 (zu Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs) ausgestoßen zu werden.
Zu Beginn dieses Druckbeaufschlagungs- und Entlastungshubs ist der Unterdruck in der Pumpenkammer Pc bereits abgebaut, so dass der Rückfluss von Hydrauliköl in die Pumpenkammer Pc im vorherigen Hub unterdrückt oder verhindert wird. Da der Rückfluss unterdrückt oder verhindert wird, wird auch der Druckanstieg durch den Vorwärtsfluss nach dem Rückfluss unterdrückt oder verhindert.
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend in die Position des Drehwinkels θ₈ dreht, wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc unter Druck aus dem umgelenkten Öffnungsbereich 116a der Auslassöffnung 116 zur stromabwärts gelegenen Seite der Auslassöffnung 116 ausgestoßen. Das heißt, das von der Pumpenkammer Pc unter Druck gesetzte Hydrauliköl wird aus dem äußeren peripheren Seitenbereich des Außenrotors 50 vom Innenrotor 40 weg ausgestoßen (Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub). Zu diesem Zeitpunkt sammelt sich die gemischte Luft (Luftblasen) in dem an die Ausnehmung 45 des Innenrotors 40 angrenzenden Bereich, ohne dass sie aufgrund der Zentrifugalkraft aus der Auslassöffnung 116 austritt.
Wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Rotationswinkels θ₉ dreht, wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc, wie in 18 gezeigt, weiterhin unter Druck aus dem umgelenkten Öffnungsbereich 116a der Auslassöffnung 116 zur stromabwärts gelegenen Seite der Auslassöffnung 116 ausgestoßen. Außerdem sammelt sich das Luftgemisch (Luftblasen) weiterhin im Bereich neben der Ausnehmung 45 des Innenrotors 40, ohne dass es aufgrund der Zentrifugalkraft aus der Auslassöffnung 116 austritt.
Wenn sich der Innenrotor 40 anschließend über die Position des Drehwinkels θ_9-2 in die Position des Drehwinkels θ_9-3 dreht, wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc hauptsächlich ausgestoßen, während es vom umgelenkten Öffnungsbereich 116a zur stromabwärts gelegenen Seite des Auslassanschlusses 116 unter Druck gesetzt wird, und wird geringfügig ausgestoßen, während es vom vergrößerten Öffnungsbereich 116b zur stromabwärts gelegenen Seite des Auslassanschlusses 116 unter Druck gesetzt wird.
In diesem Zustand wird die gemischte Luft (Luftblasen) durch Druck zerkleinert, ohne dass sie aus der Auslassöffnung 116 in einem Zustand austritt, in dem sie durch die Zentrifugalkraft im Bereich neben der Ausnehmung 45 des Innenrotors 40 gesammelt wird.
Wenn sich der Innenrotor 40 in die Position des Drehwinkels θ_9-4 dreht, wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc unter Druck aus dem umgelenkten Öffnungsbereich 116a und dem vergrößerten Öffnungsbereich 116b zur stromabwärts gelegenen Seite der Auslassöffnung 116 ausgestoßen, wie in 19 dargestellt.
In diesem Zustand befindet sich die Mischluft (Luftblasen) in einem Zustand, in dem sie durch die Zentrifugalkraft im Bereich neben der Ausnehmung 45 des Innenrotors 40 gesammelt wird, ohne aus der Auslassöffnung 116 auszutreten, durch den Druck zerquetscht wird, mit dem Hydrauliköl verschmilzt und fast verschwindet.
Anschließend dreht sich der Innenrotor 40 über die Position des Drehwinkels θ₁₀ in die Position des Drehwinkels θ₁₁. Bei diesem Vorgang wird das Hydrauliköl in der Pumpenkammer Pc weiterhin aus der Auslassöffnung 116 abgelassen, während es unter Druck steht (Druckbeaufschlagung und Auslasshub). An der Position des Drehwinkels θ₁₁ kehrt die Position zu der in 15 gezeigten Position des Drehwinkels θ₀ zurück.
Die Beschreibung konzentriert sich hier auf einen Vorsprung 44, aber in Wirklichkeit führen die Pumpenkammern Pc, die hinter den vier Vorsprüngen 44 definiert sind, jeweils denselben Vorgang (Pumpvorgang) aus. Daher werden der Ansaughub und der Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub kontinuierlich viermal ausgeführt, während die Rotationswelle 30 eine Umdrehung macht.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Zeitpunkt der Öffnung, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geöffnet wird, auf den Drehwinkel θ₄ etwa 20 Grad vor dem Drehwinkel θ₆ eingestellt, bei dem der Ansaughub abgeschlossen ist.
Das heißt, der Zeitpunkt der Öffnung, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geöffnet wird, wird unmittelbar vor Beendigung des Ansaughubs festgelegt.
Ferner wird der Schließzeitpunkt, zu dem die Lufteinlassöffnung 27 geschlossen wird, festgelegt, wenn der abgewinkelte Öffnungsbereich 116a der Auslassöffnung 116 nach Beendigung des Saughubs mit der Pumpenkammer Pc in Verbindung zu treten beginnt.
Da die Auslassöffnung 116 so ausgebildet ist, dass sie den umgelenkten Öffnungsbereich 116a umfasst, kann insbesondere das von der Pumpenkammer Pc unter Druck gesetzte Hydrauliköl vom Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs bis zu einer vorbestimmten Zeitspanne aus dem äußeren peripheren Seitenbereich des Außenrotors 50 weg vom Innenrotor 40 ausgelassen werden, ohne dass die eingeleitete Luft (Luftblasen) ausgelassen wird. Infolgedessen kann die eingeführte Luft (Luftblasen) als Dämpfungsmittel zum Absorbieren und Abschwächen der Hochdruckseite der hydraulischen Druckschwankung verwendet werden, und die hydraulische Amplitude kann effizient reduziert werden.
Wie oben beschrieben, kann bei der Pumpvorrichtung M2 gemäß der zweiten Ausführungsform wie bei der ersten Ausführungsform die hydraulische Amplitude ΔP des Hydrauliköls im Vergleich zum herkömmlichen Produkt reduziert werden, und die mit der hydraulischen Amplitude ΔP verbundenen Vibrationen und Geräusche können ebenfalls reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich, das Auftreten von Kavitation aufgrund von übermäßigem Unterdruck und das Auftreten von Eklipse aufgrund von Kavitation zu verhindern, und es ist möglich, die Vereinfachung der Struktur, Kostenreduzierung, Miniaturisierung und dergleichen zu erreichen.
Außerdem kann durch die Entlastung des Saugunterdrucks das Antriebsmoment für die Drehung der Rotationswelle 30 reduziert werden. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, wenn die Viskosität des Hydrauliköls hoch ist, wird das Schermoment des Hydrauliköls durch Einleiten von Luft in das Hydrauliköl verringert. Dadurch kann das Antriebsmoment bei niedrigen Temperaturen reduziert werden.
20 ist ein Blockdiagramm eines Systems, in dem die Pumpvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform der Offenbarung auf den Verbrennungsmotor E angewandt wird, und die gleichen Komponenten wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen sind durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Die Pumpvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 10 und einen Gehäusedeckel 20 als Gehäuse H, eine um eine vorbestimmte Achse S zentrierte Rotationswelle 30, einen Innenrotor 40 und einen Außenrotor 50 als Pumpeneinheit Pu, ein Rückschlagventil 60 und eine Schraube b zur Befestigung des Gehäusedeckels 20 am Gehäusekörper 10.
Das Rückschlagventil 60 ist zum Beispiel auf der stromabwärts gelegenen Seite der Lufteinlassöffnung 27 des Gehäusedeckels 20 angeordnet. Dann öffnet sich das Rückschlagventil 60, wenn der Druck in der Pumpenkammer Pc einen Unterdruck von einem vorbestimmten Wert oder weniger erreicht, ermöglicht einen einseitigen Luftstrom, bei dem die Außenluft durch die Lufteinlassöffnung 27 in die Pumpenkammer Pc strömt, und sperrt das Hydrauliköl daran, aus der Pumpenkammer Pc nach außen zu fließen.
Mit der Pumpvorrichtung M3 gemäß der dritten Ausführungsform können die gleichen Effekte wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden; darüber hinaus kann auch bei einem Druckanstieg im Pumpenraum Pc ein Ausfließen des Hydrauliköls nach außen zuverlässig verhindert werden.
Die bis zeigen die Pumpvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform der Offenbarung, und die gleichen Komponenten wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Pumpvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst einen Gehäusekörper 210 und einen Gehäusedeckel 220 als Gehäuse H, eine um eine vorbestimmte Achse S zentrierte Rotationswelle 30, einen Innenrotor 40 und einen Außenrotor 50 als Pumpeneinheit Pu und eine Schraube b zur Befestigung des Gehäusedeckels 220 am Gehäusekörper 210.
Der Gehäusekörper 210 ist in einer mit einem Boden versehenen Rohrform unter Verwendung eines Metallmaterials wie Stahl, Gusseisen, Sinterstahl, Aluminiumlegierung oder ähnlichem geformt und umfasst eine Bodenwand 211, eine äußere Umfangswand 212, eine Aufnahmekammer 213, ein Lagerloch 214, einen ringförmigen Vorsprung 215, drei Einstecklöcher 216, ein Schraubenloch 217 und ein Lufteinlassloch 218.
Die Bodenwand 211 ist als flache Wand senkrecht zur Achse S ausgebildet und definiert eine äußere Wandfläche 211a und eine innere Wandfläche 211b, auf denen die Endflächen 42 und 52 der Pumpeneinheit Pu in engem Kontakt zueinander gleiten.
Die äußere Umfangswand 212 ragt vom äußeren Randbereich der Bodenwand 211 rohrförmig in Richtung der Achse S vor, um eine ringförmige Endfläche 212a zu bilden.
Die Aufnahmekammer 213 ist ein Raum, der durch die Bodenwand 211 und die äußere Umfangswand 212 definiert ist und die Pumpeneinheit Pu drehbar aufnimmt.
Wie in 23 dargestellt, enthält die Aufnahmekammer 213 eine bogenförmige Oberfläche 213a, die eine zylindrische Fläche bildet, die auf einer Achse S1 zentriert ist, die parallel zur Achse S verläuft.
Die Bogenfläche 213a stützt gleitend eine äußere Umfangsfläche 53 des Außenrotors 50, der einen Teil der Pumpeneinheit Pu bildet. Darüber hinaus fungiert der innere Randteil der Bogenfläche 213a auch als Einbauaussparung, in die ein Einbauvorsprung 222 des Gehäusedeckels 220 eingepasst wird.
Das Lagerloch 214 hat eine zylindrische Form, die zu der Achse S zentriert ist, um einen anderen Endbereich 32 der Rotationswelle 30 drehbar zu lagern.
Der ringförmige Vorsprung 215 ist zylindrisch um das Lagerloch 214 herum geformt und ragt in Richtung der Achse S nach außen, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Die drei Einstecklöcher 216 dienen zum Einstecken der in die Schraubenlöcher 7 des Motorhauptkörpers 1 einzuschraubenden Bolzen B und sind so geformt, dass sie von der Außenwandfläche 211a zur Endfläche 212a in Richtung der Achse S durchdringen.
Das eine Schraubenloch 217 ist in der Endfläche 212a für die Schraube b ausgebildet, die den Gehäusedeckel 220 mit dem Gehäusekörper 210 verbindet.
Die Lufteinlassöffnung 218 ist als kreisförmiges Loch ausgebildet, das in Richtung der Achse S in den Wandteil im Bereich des ringförmigen Vorsprungs 215 und im Bereich der inneren Wandfläche 211b, auf der der Innenrotor 40 gleitet, eindringt, um die Außenluft in die von der Pumpeneinheit Pu gebildete Pumpenkammer Pc einzuleiten.
Ferner wird die Lufteinlassöffnung 218 durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung geöffnet, unmittelbar bevor der Saughub durch die Pumpeneinheit Pu abgeschlossen ist, und wird durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 zu einem vorbestimmten Schließzeitpunkt geschlossen, nachdem der Saughub abgeschlossen ist.
Da die Lufteinlassöffnung 218 am Wandteil des Gehäuses H vorgesehen ist und durch die Endfläche 42 des Innenrotors 40 geöffnet und geschlossen wird, ist es hier möglich, im Vergleich zu dem Fall, in dem ein spezielles Öffnungs- und Schließventil separat vom Innenrotor 40 vorgesehen ist, eine Vereinfachung des Aufbaus, eine Kostenreduzierung, eine Miniaturisierung und dergleichen zu erreichen.
Da das Lufteinlassloch 218 in der Bodenwand 211 des mit einem Boden versehenen rohrförmigen Gehäusekörpers 210, der das Gehäuse H bildet, vorgesehen ist, ist es nur notwendig, ein Lochbohrverfahren durchzuführen, und das Lochbohrverfahren kann leicht durchgeführt werden.
Der Gehäusedeckel 220 wird mit dem Gehäusekörper 210 kombiniert, um die Aufnahmekammer 213 des Gehäusekörpers 210 zu verschließen, und ist in einer flachen Plattenform aus einem Material wie Stahl, Gusseisen, Sinterstahl oder einer Aluminiumlegierung geformt.
Der Gehäusedeckel 220 umfasst eine Verbindungswand 221, einen Einbauvorsprung 222, ein Einlegeteil 223, eine Ansaugöffnung 224, eine Auslassöffnung 225, ein Lagerloch 226, drei Einstecklöcher 227 und ein kreisförmiges Loch 228.
Die Verbindungswand 221 ist als flache Wand senkrecht zur Achse S ausgebildet und definiert eine äußere Wandfläche 221a, die mit der Verbindungsfläche 3 des Motorhauptkörpers 1 verbunden ist, und eine innere Wandfläche 221b, die mit der Endfläche 212a des Gehäusekörpers 210 verbunden ist.
Der Einbauvorsprung 222 ist in der Nähe der Mitte des Gehäusedeckels 220 scheibenförmig ausgebildet, um von der Verbindungswand 221 in Richtung der Achse S mit der Achse S1 als Zentrum vorzustehen, und definiert eine äußere Umfangsfläche 222a und eine innere Wandfläche 222b. Die äußere Umfangsfläche 222a ist an den inneren Randteil der Bogenfläche 213a des Gehäusekörpers 210 angepasst. Die Endflächen 41 und 51 der Pumpeneinheit Pu kommen gleitend in engen Kontakt mit der Innenwandfläche 222b.
Das Einlegeteil 223 ragt von der Verbindungswand 221 in Richtung der Achse S nach außen und hat eine zylindrische Form, die auf der Achse S zentriert ist, und liegt eng an der Einbauaussparung 4 des Motorhauptkörpers 1 an.
Die Ansaugöffnung 224 hat die gleiche Form wie die Ansaugöffnung 15 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform und ist, wie in 22 gezeigt, in der Verbindungswand 221 ausgebildet, um eine im Wesentlichen halbmondförmige Kontur zu bilden, die in die Richtung der Achse S eindringt. Dann, in einem Zustand, in dem die Pumpvorrichtung M4 mit der Verbindungsfläche 3 des Motorhauptkörpers 1 verbunden ist, wird das aus dem Ausflusskanal 5 geführte Hydrauliköl durch die Ansaugöffnung 224 in eine Pumpenkammer Pc gesaugt.
Die Auslassöffnung 225 hat die gleiche Form wie die Auslassöffnung 16 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform und ist, wie in 22 gezeigt, in einer im Wesentlichen halbmondförmigen Kontur ausgebildet, um in der Richtung der Achse S in einen Bereich der Verbindungswand 221 auf der der Ansaugöffnung 224 gegenüberliegenden Seite einzudringen, wobei das Einlageteil 223 dazwischen angeordnet ist. Dann, in einem Zustand, in dem die Pumpvorrichtung M4 mit der Verbindungsfläche 3 des Motorhauptkörpers 1 verbunden ist, wird das in der Pumpenkammer Pc unter Druck stehende Hydrauliköl in Richtung des Zuflusskanals 6 durch die Auslassöffnung 225 ausgestoßen.
Das Lagerloch 226 hat eine zylindrische Form, die auf der Achse S innerhalb des Einlegeteils 223 zentriert ist, um einen einseitigen Bereich 31 der Rotationswelle 30 drehbar zu lagern.
Die drei Einstecklöcher 227 dienen zum Einstecken der einzuschraubenden Bolzen B in die Schraubenlöcher 7 des Motorgrundkörpers 1 und sind als kreisförmige, in Richtung der Achse S durchgehende Löcher an Positionen ausgebildet, die den drei Einstecklöchern 216 des Gehäusekörpers 210 entsprechen.
Das eine kreisförmige Loch 228 dient zur Durchführung einer Schraube b, die den Gehäusedeckel 220 mit dem Gehäusekörper 210 verbindet, und ist in der Nähe des einen Einführungslochs 227 ausgebildet.
Wie oben beschrieben, umfasst das Gehäuse H den mit einem Boden versehenen rohrförmigen Gehäusekörper 210, der die Aufnahmekammer 213 definiert, und den flachen plattenförmigen Gehäusedeckel 220, der die Ansaugöffnung 224, die Auslassöffnung 225 und die mit dem Anwendungsobjekt zu verbindende Verbindungswand 221 definiert und der mit dem Gehäusekörper 210 kombiniert ist, um die Aufnahmekammer 213 zu verschließen; und die Lufteinlassöffnung 218 ist im Gehäusekörper 210 vorgesehen.
Da, wie oben beschrieben, die Lufteinlassöffnung 218 im Gehäuse H in dem Bereich vorgesehen ist, der der Seite gegenüberliegt, die mit dem Anwendungsobjekt verbunden werden soll, gibt es kein Hindernis an der Außenseite der Lufteinlassöffnung 218 und Luft (Außenluft) kann problemlos in die Pumpenkammer Pc eingeleitet werden.
Bei der Pumpvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform kann, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, die hydraulische Amplitude ΔP des Hydrauliköls im Vergleich zu dem herkömmlichen Produkt verringert werden, und die mit der hydraulischen Amplitude ΔP verbundenen Vibrationen und Geräusche können ebenfalls verringert werden. Darüber hinaus ist es möglich, das Auftreten von Kavitation aufgrund von übermäßigem Unterdruck und das Auftreten von Eklipse aufgrund von Kavitation zu verhindern, und es ist möglich, die Vereinfachung der Struktur, Kostenreduzierung, Miniaturisierung und dergleichen zu erreichen.
Außerdem kann durch die Entlastung des Saugunterdrucks das Antriebsmoment für die Drehung der Rotationswelle 30 reduziert werden. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, wenn die Viskosität des Hydrauliköls hoch ist, wird das Schermoment des Hydrauliköls durch Einleiten von Luft in das Hydrauliköl verringert. Dadurch kann das Antriebsmoment bei niedrigen Temperaturen reduziert werden.
Ferner kann in der Pumpvorrichtung M4 gemäß der vierten Ausführungsform eine Auslassöffnung mit der gleichen Form wie die Auslassöffnung 116 gemäß der zweiten Ausführungsform angenommen werden, und das Rückschlagventil 60 gemäß der dritten Ausführungsform kann gewählt werden.
In den obigen Ausführungen ist die Pumpeneinheit Pu mit den trochoidalen Rotoren (Innenrotor 40 und Außenrotor 50), die ein trochoidales Zahnprofil aufweisen, als die Pumpeneinheit dargestellt, die die Pumpwirkung ausübt, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel kann eine Rotoreinheit mit einem Innenrotor und einem Außenrotor mit einem anderen Zahnprofil als dem trochoidalen Zahnprofil angenommen werden. Ferner ist die Offenlegung nicht auf die Pumpeneinheit mit dem Innenrotor und dem Außenrotor beschränkt, und es können auch andere Verdrängerpumpeneinheiten verwendet werden.
In den obigen Ausführungen sind der Innenrotor 40 und der Außenrotor 50, die die Pumpeneinheit Pu bilden, so dargestellt, dass sie aus vier Schaufeln und fünf Knoten bestehen, die ein trochoidales Zahnprofil bilden, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und eine Konfiguration, die aus anderen Zahlen besteht, kann angenommen werden.
In den obigen Ausführungen wird die Endfläche 42 des Innenrotors 40 zum Öffnen und Schließen der im Gehäuse H vorgesehenen Lufteinlassöffnungen 27 und 218 verwendet, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Lage der Lufteinlassöffnung kann geändert werden, und die Lufteinlassöffnung kann durch die Endfläche 52 des Außenrotors 50 geöffnet und geschlossen werden.
In den obigen Ausführungen ist der Gehäusedeckel 20 oder der Gehäusekörper 210, der das Gehäuse H bildet, mit den Lufteinlasslöchern 27 und 218 durch Bohrungen versehen, aber ein Filterelement zum Entfernen von Schwebstoffen in der Außenluft kann in der Mitte des Durchgangs mit den Lufteinlasslöchern 27 und 218 installiert werden.
In der obigen Ausführungsform ist ein Verbrennungsmotor, der in einem Automobil oder ähnlichem montiert ist, als Anwendungsobjekt dargestellt, an dem die Pumpvorrichtungen M1, M2, M3 und M4 angebracht sind, aber die Offenbarung ist nicht darauf beschränkt, und sie kann an einem Getriebe oder einer anderen Schmiereinrichtung angebracht werden, oder sie kann an einer Fluideinrichtung angebracht werden, die andere Fluide als Hydrauliköl verwendet.
In den obigen Ausführungen ist das Gehäuse H der Pumpvorrichtungen M1, M2, M3 und M4 mit den Verbindungswänden 11 und 221 versehen, um mit dem Anwendungsobjekt verbunden zu werden, aber die Offenbarung ist darauf nicht beschränkt und kann auf ein System angewendet werden, in dem das Fluid durch eine Verbindungsleitung oder dergleichen angesaugt und abgegeben wird, und kann unabhängig angeordnet werden, anstatt mit dem Anwendungsobjekt verbunden zu sein. In diesem Fall ist die Lufteinlassöffnung nicht auf die der Verbindungswand gegenüberliegende Seite beschränkt, sondern kann in einem geeigneten Bereich des Gehäuses vorgesehen werden.
Wie oben beschrieben, kann die Pumpvorrichtung der Offenbarung die hydraulische Amplitude unterdrücken und gleichzeitig eine Vereinfachung der Struktur erreichen, und sie kann auch die damit verbundenen Geräusche oder Vibrationen reduzieren. Daher kann sie nicht nur in einem Verbrennungsmotor eines Automobils oder eines Zweiradfahrzeugs eingesetzt werden, sondern auch in anderen Schmiergeräten, und sie ist auch in Fluidgeräten nützlich, die andere Flüssigkeiten als Hydrauliköl verarbeiten.
Bezugszeichenliste

E: Verbrennungsmotor (Anwendungsobjekt)
M1, M2, M3, M4: Pumpvorrichtung
S: Achse
H: Gehäuse
10, 110, 210: Gehäusekörper (Gehäuse)
11, 221: Verbindungswand
13, 213: Aufnahmekammer
15, 224: Ansaugöffnung
16, 116, 225: Auslassöffnung
116a: Abweichender Öffnungsbereich
20, 220: Gehäusedeckel (Gehäuse)
22b, 211b: Innere Wandfläche (Wandteil des Gehäuses)
27, 218: Lufteinlassöffnung
Pu: Pumpeneinheit
Pc: Pumpenkammer
40: Innenrotor
42: Endfläche des Innenrotors
50: Äußerer Rotor
60: Rückschlagventil

Claims

Eine Pumpvorrichtung (M1, M2, M3, M4), die Folgendes umfasst: ein Gehäuse (H), das eine Ansaugöffnung (15, 224), eine Auslassöffnung (16, 116, 225) und eine Aufnahmekammer (13, 213) definiert; und eine Pumpeneinheit (Pu), die in der Aufnahmekammer angeordnet ist und die eine Pumpenkammer (Pc) definiert, die sich ausdehnt und zusammenzieht, um eine Pumpwirkung auszuüben, die einen Ansaughub und einen Druckbeaufschlagungs- und Ausstoßhub auf ein Fluid umfasst, wobei das Gehäuse eine Lufteinlassöffnung (27, 218) aufweist, die geöffnet wird, um zu einem vorbestimmten Zeitpunkt der Öffnung Luft in die Pumpenkammer einzuleiten, unmittelbar bevor der Saughub abgeschlossen ist.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lufteinlassöffnung zu einem vorbestimmten Schließzeitpunkt nach Beendigung des Saughubs geschlossen wird.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pumpeneinheit einen Innenrotor (40), der sich um eine vorbestimmte Achse dreht, und einen Außenrotor (50) umfasst, der sich in Verbindung mit der Drehung des Innenrotors dreht.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse die Lufteinlassöffnung in einem Wandteil (22b, 211b) enthält, auf dem eine Endfläche (42) des inneren Rotors und eine Endfläche des äußeren Rotors gleiten.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Lufteinlassöffnung an einer Stelle vorgesehen ist, an der sie von der Endfläche des Innenrotors geöffnet und geschlossen wird.
Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Auslassöffnung einen umgelenkten Öffnungsbereich (116a) aufweist, der abweichend in Richtung eines äußeren peripheren Seitenbereichs des Außenrotors geöffnet ist, um ein durch die Pumpenkammer unter Druck stehendes Fluid aus dem äußeren peripheren Seitenbereich des Außenrotors weg vom Innenrotor für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Beginn des Druckbeaufschlagungs- und Auslasshubs auszulassen.
Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Innenrotor und der Außenrotor Trochoidrotoren sind, die jeweils ein trochoidales Zahnprofil mit vier Schaufeln und fünf Knoten aufweisen.
Pumpvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn ein Drehwinkel des Innenrotors über einen Bereich des Saughubs Θ und ein Drehwinkel des Innenrotors vom Zeitpunkt der Öffnung bis zur Beendigung des Saughubs ΔΘa beträgt, ΔΘa in einem Bereich von 0,08 × Θ < ΔΘa < 0,12 × Θ festgelegt ist.
Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei, wenn ein Drehwinkel des Innenrotors über einen Bereich des Saughubs Θ ist, und ein Drehwinkel des Innenrotors vom Zeitpunkt der Öffnung bis zum Abschluss des Saughubs ΔΘa ist, und ein Drehwinkel des Innenrotors vom Abschluss des Saughubs bis zum Schließzeitpunkt ΔΘb beträgt, ΔΘa in einem Bereich von 0,08 × Θ < ΔΘa < 0,12 × Θ festgelegt ist, und ΔΘb in einem Bereich von 0,6 × ΔΘa < ΔΘb < 0,7 × ΔΘa festgelegt ist.
Die Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: ein Rückschlagventil (60), das nur den von der Lufteinlassöffnung in die Pumpenkammer eingeleiteten Luftstrom zulässt.
Die Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse umfasst: einen Gehäusekörper (10, 110, 210) in einer mit einem Boden versehenen rohrförmigen Form, der die Ansaugöffnung, die Auslassöffnung, eine mit einem Anwendungsobjekt (E) zu verbindende Verbindungswand (11, 221) und die Aufnahmekammer definiert; und einem Gehäusedeckel (20, 220) in Form einer flachen Platte, der mit dem Gehäusekörper kombiniert ist, um die Aufnahmekammer zu verschließen, und die Lufteinlassöffnung ist im Gehäusedeckel vorgesehen.
Die Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse umfasst: einen Gehäusekörper (10, 110, 210) in einer mit einem Boden versehenen röhrenförmigen Form, der die Aufnahmekammer definiert; und einen Gehäusedeckel (20, 220) in Form einer flachen Platte, der die Ansaugöffnung, die Auslassöffnung und eine mit einem Anwendungsobjekt zu verbindende Verbindungswand (11, 221) definiert und der mit dem Gehäusekörper kombiniert ist, um die Aufnahmekammer zu schließen, und die Lufteinlassöffnung im Gehäusekörper vorgesehen ist.