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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Ölpumpe.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Ölpumpe mit
einem inneren und äußeren Rotor,
die in einem Gehäuse
angeordnet sind, wobei eine Welle drehbar mit dem inneren Rotor
verbunden ist, der wiederum den äußeren Rotor
dreht.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine Ölpumpe wird
in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Shou. 63-223382 beschrieben. Diese
Pumpe hat einen inneren Rotor, einen äußeren Rotor, ein Gehäuse und
eine Kurbelwelle. Der innere Rotor hat eine im Wesentlichen zylindrische
Form, wobei ein Drehmoment hierauf von der Kurbelwelle übertragen
wird. Des Weiteren hat der innere Rotor einen Zapfenabschnitt an
seinem inneren Umfang. Die innere Umfangsoberfläche des inneren Rotors erstreckt
sich entlang der äußeren Umfangsoberfläche der
Kurbelwelle. Das Gehäuse
hat einen Aufnahmeabschnitt, der den Zapfenabschnitt des inneren Rotors
aufnimmt, so dass der innere Rotor in einer eingestellten Position
gehalten wird. Diese Anordnung ist ziemlich komplex und ist gegenüber niedrigen
Toleranzen empfindlich. Daher ist präzises Herstellen des inneren
Rotors und des Gehäuses
erforderlich.
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Wenn
der Zapfenabschnitt des inneren Rotors gegen das Gehäuse gedrückt wird,
besteht ein Drehwiderstand zwischen dem Zapfenabschnitt und dem
Aufnahmeabschnitt. Diese Drehreibung bewirkt vorzeitiges Abnützen des
Aufnahmeabschnitts des Gehäuses.
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Ein
Beispiel einer internen Getriebeölpumpe ohne
einen Zapfenabschnitt an dem inneren Rotor ist in
US 5215165A offenbart, auf
der der Obergriff von Anspruch 1 basiert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Ölpumpe vor, mit: einem Gehäuse; einem äußeren Rotor, der
einen im Wesentlichen zylindrischen äußeren Umfang, der drehbar in
einer im Wesentlichen zylindrischen Aufnahme in dem Gehäuse aufgenommen ist,
und einen gezahnten inneren Umfang hat; einem inneren Rotor, der
einen gezahnten äußeren Umfang hat,
der teilweise mit den Zähnen
auf dem äußeren Rotor
kämmt;
wobei der innere Rotor auf einer Antriebswelle drehbar in dem Gehäuse montiert
und antreibbar an die Antriebswelle angeschlossen ist; wobei der
innere und der äußere Rotor
ihre Achsen zueinander versetzt haben, um eine Mehrzahl an Arbeitskammern
zwischen den Zähnen
des inneren und äußeren Rotors
zu bilden, so dass hydraulisches Fluid von einer Einlassöffnung in
dem Gehäuse
zu einer Auslassöffnung
in dem Gehäuse
gefördert
wird, wenn der innere Rotor sich den äußeren Rotor antreibend dreht;
wobei das Montieren des inneren Rotors auf der Antriebswelle durch
eine kreisförmige
Reihe an einzelnen beabstandeten Montagestegen erfolgt, die axial
erstreckende Kontaktzonen zwischen dem inneren Rotor und der Antriebswelle
definieren, wobei diese Kontaktzonen durch sich axial erstreckende Ölkanäle zwischen
dem inneren Rotor und der Antriebswelle getrennt sind.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Zusätzliche
detaillierte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachstehenden Beschreibung und aus den nachstehenden detaillierten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 eine
Vorderansicht einer Ölpumpe
gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1 ist;
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3 eine
Vorderansicht eines inneren Rotors gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist; und
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4 eine
Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3.
ist.
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Detaillierte Beschreibung
des bevorzugten Ausführungsbeispieles
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend basierend auf den Zeichnungen
erläutert
werden.
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1 und 2 zeigen
einen Aufbau einer Ölpumpe 100. 1 ist
ein Vorderansicht der Ölpumpe 100.
Die Ölpumpe 100 hat
ein Gehäuse 10,
einen inneren Rotor 21 und einen äußeren Rotor 22. Das Gehäuse 10 hat
einen Körper 11 und
eine Abdeckung 12. Der Körper 11 hat einen
zylindrischen konkaven Abschnitt 11s. Der innere Rotor 21 und
der äußere Rotor 21 sind
in dem zylindrischen konkaven Abschnitt 11s des Gehäuses 10 angeordnet.
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Wie
in 2 gezeigt ist die Ölpumpe 100 an dem
Seitenende eines Motorblocks 31 angeordnet und wird drehbar
durch eine Kurbelwelle 32 angetrieben. Eine Öldichtung 33 ist
zwischen der äußeren Umfangsfläche der
Kurbelwelle 32 und dem Körper 11 des Gehäuses 10 angeordnet.
An dem Ende der Kurbelwelle 32 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe 34 angebracht.
Die Kurbelwellenriemenscheibe 34 treibt einen Zahnriemen 35 an,
der wiederum eine Nockenwelle und eine Wasserpumpe (nicht gezeigt) antreibt.
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Die
Abdeckung 12 ist an dem Körper 11 durch zehn
Flachkopfschrauben 13 fixiert. Der Körper 11 und die Abdeckung 12 haben
Löcher 11a bzw. 12a.
Die Kurbelwelle 32 wird drehbar innerhalb der Löcher 11a und 12a des
Gehäuses 10 aufgenommen.
Der Körper 11 hat
zwei Befestigungslöcher 11b und 11k,
in die Stifte (nicht gezeigt) an dem Motorblock 31 eingeführt sind,
und hat neun Einbaulöcher 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h, 11i, 11j, 11m,
in die Bolzen (nicht gezeigt) zum Verbinden des Körpers 11 des
Gehäuses 10 an
den Motorblock 31 eingeführt sind. Der Körper 11 hat
ferner ein Loch 11n, in das ein Einbaubolzen (nicht gezeigt)
eingeführt
ist, um ein Zusatzgerät,
wie eine Wasserpumpe, eine Lichtmaschine oder eine Pumpe für eine Servolenkung
(nicht gezeigt) anzubringen. Der zylindrische konkave Abschnitt 11s des
Körpers 11 hat
einen Einlassanschluss 11p und einen Auslassanschluss 11q.
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Wie
in 1 und 3 gezeigt, hat der innere Rotor 21 zehn
Außenritzelzähne 21a auf
dessen äußerer Umfangsfläche und
ein inneres Loch 21b. Das innere Loch 21b hat
vier Vorsprünge 21c,
um die Außenfläche der
Kurbelwelle 32 zu lagern. Jeder Vorsprung 21c erstreckt
sich radial zu der Mitte der Kurbelwelle 32 hin. Die Vorsprünge 21c sind
gleich beabstandet auf dem inneren Umfang des inneren Rotors 21 angeordnet.
Dadurch sind Ölkanäle S1 zwischen
der äußeren Umfangsfläche der
Kurbelwelle 32 und der inneren Umfangsfläche des
inneren Rotors 21, wie in 3 gezeigt,
ausgebildet. Die Ölkanäle S1 haben
eine Breite von ungefähr
0,2 mm. Des Weiteren hat das innere Loch 21b ein Paar Vorsprungselemente 21d und 21e,
die mit einem Paar ebener Flächen 32a und 32b der äußeren Fläche der Kurbelwelle 32 eingreifen,
so das Umfangsgleiten des inneren Rotors 21 auf der Kurbelwelle 32 verhindert
wird. Wie in 3 gezeigt, hat das Vorsprungselement 21d einen
konkaven Graben 21h, wobei das Vorsprungselement 21e einen
konkaven Graben 21j hat. Der Freiraum S2 zwischen dem konkaven
Graben 21h und der ebenen Fläche 32b ist als ein Ölkanal vorgesehen.
Der Freiraum S3 zwischen dem konkaven Graben 21j und der
ebenen Fläche 32a ist
als ein weiterer Ölkanal
vorgesehen. Wie in 2 gezeigt, berührt die
Seitenfläche 21f des
inneren Rotors 21 eine Bodenfläche 11r des zylindrischen
konkaven Abschnitts 11s des Körpers 11, wobei die
Seitenfläche 21g des
inneren Rotors 21 gleitbar eine innere Fläche 12b der
Abdeckung 12 berührt.
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Der äußere Rotor 22 ist
auf dem zylindrischen konkaven Abschnitt 11s des Körpers 11 angeordnet.
Die Mittelachse des äußeren Rotors 22 und die
Mittelachse des inneren Rotors 21 sind durch einen vorgebenden
Abstand versetzt. Der äußere Rotor 22 hat
elf Innenritzelzähne 22a auf
seiner inneren Umfangsfläche.
Diese Innenritzelzähne 22a greifen mit
den Außenritzelzähnen 21a des
inneren Rotors 21, so das eine Mehrzahl von Pumpenkammern
R gebildet wird. Die Außenritzelzähne 21a des
inneren Rotors 21 und die Innenritzelzähne 22a des äußeren Rotors 22 sind
als trochoide Kurven konstruiert. Es gibt einen Freiraum L zwischen
der äußeren Umfangsfläche des äußeren Rotors 22 und
der inneren Umfangsfläche
des zylindrischen konkaven Abschnitts 11s. Dieser Freiraum
L beträgt
ungefähr
0,3 mm. Der Freiraum L absorbiert die Drehvibration der Kurbelwelle 32.
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Der
Betrieb der vorstehend behandelten Ölpumpe wird nachstehend beschrieben
werden.
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Der
innere Rotor 21 ist mit der Kurbelwelle 32 verbunden
und wird zusammen mit der Kurbelwelle 32 gedreht. Der innere
Rotor 21 wird in die Richtung des Pfeils Y, wie in 1 dargestellt,
gedreht. Wenn der innere Rotor 21 gedreht wird, greifen
die Außenritzelzähne 21a des
inneren Rotors 21 folgerichtig in die Innenritzelzähne 22a des äußeren Rotors 22.
Dementsprechend wird der äußere Motor 22 in
die gleiche Richtung gedreht. Zwischen den Innenritzelzähnen 22a und
den Außenritzelzähnen 21a sind
Kammern R, wie in 1 gezeigt, ausgebildet. Die
Kammern R saugen hydraulisches Öl
von dem Sauganschluss 11p und fördern das hydraulische Öl zu dem
Ausgangsanschluss 11q, wenn beide, der innere Rotor 21 und
der äußere Rotor 22,
gedreht werden. Die Kurbelwelle 32, der innere Rotor 21 und
der äußere Rotor 22 neigen
zur Vibration, wenn sie gedreht werden. Ein Grund hierfür ist, dass
die Kurbelwelle 32 nicht völlig gerade sein könnte oder
die Pumpe 100 selber nicht korrekt platziert sein könnte oder
die Kurbelwelle 32 nicht korrekt platziert sein könnte. Der
Freiraum L absorbiert diese Vibration jedoch. Zusätzlich,
wenn beide, der innere Rotor 21 und der äußere Rotor 22,
gedreht werden, könnte
hydraulisches Öl
aus den Kammern R durch den Freiraum zwischen den Seitenflächen 21f des
inneren Rotors 21 und der Bodenfläche 11r des zylindrischen konkaven
Abschnitts 11s des Körpers 11 oder
den Freiraum zwischen der Seitenfläche 21g des inneren Rotors 21 und
der Innenfläche 12b der
Abdeckung 12 entweichen. Auf diese Weise entwichenes hydraulisches Öl wird in
den Motorblock 31 durch die Kanäle S1, S2 und S3 zurückgeführt.