專利名稱：容積式泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及容積式泵，尤其涉及用于在汽車中輸送潤滑油的內齒輪泵或葉片泵。
背景技術：
為了減少空化傾向，容積式泵的吸入流可以類似于噴水泵中的情況那樣用推進射 流來附加地推動。在此情況下可以有利的是，從泵壓力側的流體中生成該推進射流。冊 2443598根據內齒輪泵直觀地描繪了該原理。DE 4436505A1公開了另一種利用該原理的內齒輪泵。借助增壓通道末端處的噴嘴 來產生推進射流，該推進射流僅指向該泵的吸入腎。增壓通道可以與噴嘴一起鑄造完成于 泵外殼中。DE 4138516A1公開了一種葉片泵，采用噴射器的推進射流來附加地推動該葉片泵 的吸入流。該噴射器作為單獨的部件被同軸地置入泵的吸入通道。該吸入通道在葉片泵 的外圈上延伸并且在那里分支成T形的雙側填充物。噴射器徑向地指向該外圈。還應當 可以旋轉該噴射器，以便另外與吸入流一起來引導推進射流。在由DE 19836628A1和DE 10037080A1公開的此類葉片泵的改進方案中，為噴射器設置兩個射流，其中，這兩個推進射 流指向鏡像對稱布置的通道分支。

發明內容
本發明的任務在于，提供一種根據開頭所說明的原理工作的容積式泵，其較好地 解決了在批量可制造性、高效率以及在寬輸送速率范圍上低空化的吸入特性之間的折中。采用權利要求1中所說明的容積式泵來解決該任務。因此，該容積式泵被設置成 將流體從吸入側輸送到壓力側并且具有外殼，在該外殼中還包括用于旋轉的排擠單元的排 擠室(Verdrangerkammer)以及吸入通道系統。該吸入通道系統包括主通道以及第一和 第二通道支路。主通道從外殼上的空吸連接端向內部深處延伸，其中，第一通道支路從主通 道經過入口成角度地分離出來并且主通道隨后延伸入第二通道支路。在接下去的過程中， 這兩個通道支路進入排擠室。此外，在外殼中還包括進入吸入通道系統的推動通道，優選在 入口的區域內。該推動通道被設置成將壓力側的流體加速成推進射流。借助該推進射流可 以推動吸入側的流體。根據本發明的容積式泵的特別特征在于，推動通道的流入軸線橫越 第一通道支路中的入口并且指向第二通道支路。在此情況下，該流入軸線預先給定了推進 射流的初始方向。該流入軸線的與現有技術相比獨特的布置與對齊是基于以下考慮的如果容積式 泵的吸入通道從外部向內部深處延伸并且從主通道成角度地分支出來，那么可以存在以下 情況與在支線上繼續延伸的通道支路相比，所分支出來的通道支路在橫截面和槽底方面 通常可以被設計得更適合于流動。更確切的說特別是因為對于向外所分支出來的通道支路 而言通常比在支線上向內部深處繼續延伸的通道支路具有更多可供使用的結構空間。因 此，根據經驗，繼續延伸的通道支路特別是在高輸送速率的情況下是不利的并且因此可能被不完全地供給。由此，該繼續延伸的通道支路中的油流可能比所分支出來的通道支路中 的油流更早地傾向于空化，即傾向于氣泡的沉積。此外，此類不對稱的分支在試驗中已表 明，甚至在流動技術上可比較地設計的通道分支情形中，所分支出來的通道支路通常有利 地用其與空吸連接端更接近一些的入口從主通道中吸取吸入流。基于這些認識而有利的是，有目的地將推進射流僅指向兩個通道支路中的一個并 且為此設置推動通道的流入軸線，以使得該流入軸線橫越所分支出來的第一通道支路的入 口并且指向繼續延伸的第二通道支路。基于這些獨特的措施可以特別是在高輸送速率情況 下有利于在支線處合適地分配吸入流并且基本上將推進射流的體積全部送入第二通道支 路。因此，有效地應對了有利地在第二通道支路中產生的可能的空化并且由此預防了空化 噪聲以及氣蝕。此外，如此實施的推進射流可以以簡單的方式被集成在，尤其是被鑄造完成 在泵的優選由多個部分組成的外殼中。在此情況下，推動通道可以節約結構空間的方式在 主通道旁邊延伸并且推動通道和主通道兩者可被設置在一個外殼部件中。此外，推動通道 可以適當的方式終止在入口處或者該入口之前或者進入吸入通道系統。最后，通過兩個進 入排擠室的通道支路可以達成容積式泵的高效率。盡管根據本發明的容積式泵由于其批量可制造性而特別適用于在汽車中輸送潤 滑油的內齒輪泵和葉片泵，但同樣可以用于其他的泵類型和使用目的。容積式泵還可以是 具有不變的或可變的輸送體積的內嚙合齒輪泵、外齒輪泵、旋轉滑閥真空泵或者擺動閥門 泵，這些泵同樣具有至少一個圍繞旋轉軸旋轉的排擠元件。


以下根據附圖進一步說明本發明的實施例。附圖示出圖1示出了在油循環中的示意性容積式泵；圖2示出了根據圖1的容積式泵的詳細截面；以及圖3示出了根據圖1的容積式泵的分解圖。
具體實施例方式圖1中示意性示出的容積式泵被連接在一油循環中并且具有外殼1，在該外殼1中 包括用于未詳細示出的旋轉的排擠單元的排擠室2。這樣的排擠單元可以尤其是內齒輪泵 的齒輪組或內嚙合齒輪泵的齒輪組、葉片泵的轉子-葉片單元，但也可以是具有至少一個 圍繞旋轉軸3旋轉的排擠元件的每一種其他排擠單元。除了容積式泵，油循環還包括油槽4以及要用油來潤滑的成套設備5，該成套設備 5可以特別是汽車中的內燃機或者變速箱。借助容積式泵，油循環中的油被從吸入側輸送到 壓力側。吸入側包括油槽4和將油槽4與外殼1處的空吸連接端7相連接的吸入導管6以 及此外還包括集成在外殼1中的吸入通道系統。油循環的壓力側具有壓力導管8，該壓力導 管8首先在外殼內部從排擠室2延伸到外殼1處的壓力連接端9并且繼續在外殼外部延伸 入成套設備5。此外過壓導管10也屬于壓力側，該過壓導管10從壓力導管8中分支出來并 且與外殼1處的另一連接端12相連接。簡單的壓力調節閥11連接入過壓導管10，該壓力 調節閥11在超過壓力導管8中調節壓力的預定值時打開。從成套設備5返回到油槽4的 導管13封閉了該油循環。
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包含在容積式泵的外殼1中的吸入通道系統包括主通道20、第一通道支路21以及 第二通道支路22。必須認識到，主通道20從外殼1處外部的空吸連接端7出發徑向向內部 深處延伸，即更接近于排擠室2的旋轉軸3。在此情況下，第一通道支路21首先從主通道 20經過入口 23大致成直角地分支出來。優選地，這意味著成90° 士 15°范圍內的角度并 且此外在本實施例中大致平行于旋轉軸3。在此之后，主通道20在過渡24處直接繼續延伸 入第二通道支路22或者在本實施例中幾乎直線地繼續延伸入第二通道支路22。在此情況 下，過渡24有利地表征在吸入通道系統中來自主通道20的油從哪個位置起僅流入第二通 道支路22。此外，在圖1中可見，兩個通道支路21和22在軸向相對的兩側14a和14b處進入 排擠室2，其中，流入區域被實施為吸入腎25和26。此外，第一通道支路21在排擠室2的 外部軸向經過并且相應地從側面14a換到側面14b。與之相反，第二通道支路22僅在排擠 室2的側面14a上延伸。此外，第一通道支路21在其最窄的位置處具有比第二通道支路22 始終更大的橫截面。這還可以取決于結構空間，因為例如在外殼1中向外比向內接近排擠 室2具有更多可供使用的結構空間。由于第一通道支路21的更大的橫截面并且因為第一 通道支路21的入口 23在用于第二通道支路22的過渡24的前面，因而第一通道支路21根 據經驗有利地進行抽吸。這已被相應的試驗所證實。特別是在增大的輸送速率的情況下， 第二通道支路22與第一通道支路21相比，必要時缺乏的油首先補流入第二通道支路22。 因此，盡管第二通道支路22較長并且具有更多的彎曲，但是在第二通道支路22中的油流比 第一通道支路21中的油流更早地傾向于氣泡的沉積。為了對此進行抑制，在外殼1中在主 通道20的區域內包括所謂的推動通道30。該推動通道如以下所描述的那樣被設置成將壓 力側的油正好加速成推進射流。借助該推進射流可以類似于噴水泵中的情況那樣來推動吸 入側的油。圖2在垂直于旋轉軸3的詳細截面中進一步示出了根據圖1的容積式泵中的吸入 通道系統以及推動通道30。再次必須認識到，主通道20從空吸連接端7出發徑向向內部深 處延伸。為此，根據排擠室2的以虛線示出的圓周來表明容積式泵的內部區域。此外再一 次說明了第一通道支路21是如何在入口 23處從主通道20軸向分離出來的或者分離到圖 平面中的。此外還示出，主通道20是如何在此之后在過渡24處直接轉入第二通道支路22 中的。“在此之后”表示在關于主通道20中吸入流28的方向上的入口 23的后面。然后，第 二通道支路22在過渡24之后同樣軸向或者進入圖平面地分離成吸入腎25。推動通道30和主通道20通過隔板27分離。推動通道30和主通道20從空吸連 接端7以及連接端12起并排平行地延伸，直到推動通道30彎曲一些并且在此與主通道20 成約13°的銳角以及最后直接在入口 23之前進入吸入通道系統。在此情況下可以清楚地 看到，推動通道30朝著其流入方向縮小成截面32。該縮小的截面32作用為用于推動流29 的噴嘴。推動流29通過過壓情況下的過壓導管10被從容積式泵的壓力側送入推動通道30 并且在推動通道30的流入處或者截面32的末端作為推進射流射出。該未詳細示出的推進 射流具有比吸入流28顯著更高的流速并且在入口 23上方銳角相遇的情況下使吸入流28 斷開。在此情況下，推動通道30的流入軸線31在獨立于射出之后可能出現的偏轉的情況 下預先給定推進射流的初始方向。在本實施例中，通過縮小的截面32的中心線的假想延長 來得到流入軸線31。
如果容積式泵在上升的轉速情況下輸送更多的油并且因此特別在第二通道支路 22中的空化傾向增大，那么油被從容積式泵的壓力側送入推動通道30。為此，推動通道30 通過壓力調節閥11與容積式泵的壓力側相連接。將壓力側的調節壓力加到壓力調節閥11。 在超過壓力導管8中調節壓力的預定值時，壓力調節閥11打開，以使得油從壓力導管8通 過過壓導管10流到連接端12并進入推動通道30。該油或者推動流29如前所述的那樣在 推動通道30中被加速成推進射流并且以獨特的方式送入吸入通道系統。因此從圖1和圖 2中可見，推動通道30的流入軸線31橫越第一通道支路21中的入口 23并且在過渡24中 指向第二通道支路22。推進射流沿著流入軸線31射出并且大部分在入口 23的上方經過。 由此沒有推進射流或者僅相對較小一部分的推進射流體積被送入第一通道支路21。與之相 反，第二通道支路22被附加地裝載入優選大于80%或90%的絕大部分推進射流。此外從 圖1中可見，流入軸線31以隔開的方式橫越入口 23。也就是說，流入軸線31以一定間隔在 入口 23的開口上方橫向延伸。有利地，推進射流可以這種方式對吸入流28的應當在入口 23的上方遠處流過的流層或者與入口 23的開口遠離地流過的流層進行不同的加速。由此， 推進射流可以有目的地推動第二通道支路22中的這些流層。如從圖1中可見的那樣，流入 軸線31導致在主通道20的與入口 23相對的半個橫截面中偏心地橫越入口 23。可替換地 或者補充地，以與主通道20成一小角度的方式設置流入軸線31，以使得流入軸線31不再像 本實施例中的那樣以不變的間隔而是以增大的間隔橫越入口 23并且推進射流類似于在壕 溝中的情況那樣在入口 23上方噴射。此外，流入軸線31還可以比所示的更遠的方式偏心 地橫越入口 23。尤其是在主通道20的在入口 23對面的三分之一橫截面中。無論如何，基 于該獨特的射流導向，特別是在高輸送速率的情況下支持了在主通道20中對吸入流28進 行合適的分配并且用推進射流的油附加地基本上全部裝載第二通道支路22。在推進射流經 過過渡24之后，該推進射流在第二通道支路22的起引導裝置33作用的壁處偏轉到吸入腎 25。為此，該被實施為壁的引導裝置33以合適的方式傾斜地安裝在流入軸線31的對面。根據圖1的容積式泵的另一方面在于，容積式泵的外殼1被實施為具有兩個相應 分界面15和16的由三個部分組成的鑄造外殼。如尤其是從圖3中可見的那樣，在圖中下 部的外殼部分19包括排擠室2、第一通道支路21的一部分以及吸入腎26。中間的外殼部 分18用分界面16軸向地接界了排擠室2并且包括主通道20、入口 23、第二通道支路22、吸 入腎25以及推動通道30和第一通道支路21的其余部分。上方的外殼部分17被實施為蓋 子并且封閉了主通道20以及推動通道30。重要的是，主通道20和推動通道30以及入口 23和第一通道支路21的隨后部分在分界面15處是敞開的并且在分界面15處從澆注技術 來說是可以脫模的。在此情況下，用于主通道20的空吸連接端7以及用于推動通道30的 連接端12可以在本實施例中被一同設置在外殼部分17中。最后還應注意，替換地，還可以 使推動通道30在不同于所提出的位置進入入口 23的吸入區域，尤其是進入入口 23的彎曲 的壁中。此外還可以使推動通道30在入口 23中和/或在入口 23上突出(fortragen) — 些，尤其是以套管的方式。
權利要求
一種用于將流體從吸入側輸送到壓力側的容積式泵，其具有外殼(1)，在所述外殼(1)中包括用于旋轉的排擠單元的排擠室(2)以及吸入通道系統，所述吸入通道系統包括主通道(20)、第一通道支路(21)和第二通道支路(22)，其中，所述主通道(20)從所述外殼(1)處的空吸連接端(7)向內部深處延伸，所述第一通道支路(21)從所述主通道(20)經過入口(23)成角度地分離出來，所述主通道(20)隨后繼續延伸入所述第二通道支路(22)，所述兩個通道支路(21，22)進入所述排擠室(2)，所述容積式泵還具有包括在所述外殼(1)中的、進入所述吸入通道系統的、用于將所述壓力側的流體加速成推進射流的推動通道(30)，借助所述推進射流能夠推動所述吸入側的流體，其中，所述推動通道(30)的流入軸線(31)橫越所述第一通道支路(21)中的入口(23)并且指向所述第二通道支路(22)。
2.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述主通道(20)從所述外殼(1)外部 的空吸連接端(7)徑向向內部深處延伸。
3.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述兩個通道支路(21，22)在相對的側 面(14a, 14b)處進入所述排擠室(2)。
4.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)以成 90° 士 15°范圍內的角度從所述主通道(20)中分離出來。
5.如權利要求3或4所述的容積式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)延伸經過 所述排擠室。
6.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)的橫截面在其 最窄的位置處始終大于所述第二通道支路(22)的橫截面。
7.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述主通道(20)在過渡(24)處繼續延 伸入所述第二通道支路(22)。
8.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)朝著其流入方向縮
9.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)在所述入口(23)的 區域中進入所述吸入通道系統。
10.如權利要求1或9所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)在所述入口 (23)之前或者在所述入口(23)處或者在所述推動通道(30)的壁中進入所述吸入通道系統。
11.如權利要求1或9所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)突出在所述入 口(23)中或者突出在所述入口(23)上方。
12.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)以及所述主通道 (20)并排地延伸。
13.如權利要求1或12所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)以與所述主 通道(20)成銳角的方式進入所述吸入通道系統。
14.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述流入軸線(31)以隔開的方式橫越 所述入口(23)。
15.如權利要求14所述的容積式泵，其特征在于，所述流入軸線(31)在所述主通道 (20)的面對所述入口(23)的半個橫截面中和/或在所述主通道(20)的面對所述入口(23) 的三分之一橫截面中橫越所述入口(23)。
16.如權利要求14或15所述的容積式泵，其特征在于，所述流入軸線(31)以不變的或 增大的間隔橫越所述入口(23)。
17.如權利要求7所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道的流入軸線(31)在過渡 (24)中指向所述第二通道支路(22)。
18.如權利要求7或17所述的容積式泵，其特征在于，所述推進射流在所述過渡(24) 之后在引導裝置(33)處偏轉到吸入腎(25)。
19.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述外殼(1)包括多個外殼部分(17， 18，19)，其中所述推動通道(30)和所述主通道(20)包括在所述外殼部分中的一個外殼部 分(18)中。
20.如權利要求19所述的容積式泵，其特征在于，所述一個外殼部分(18)是鑄造件，所 述主通道(20)和所述推動通道(30)通過鑄造技術形成在所述鑄造件中。
21.如權利要求20所述的容積式泵，其特征在于，所述主通道(20)和所述入口(23)以 及所述推動通道(30)在所述一個外殼部分(18)的分界面(15)處可通過鑄造技術被脫模。
22.如權利要求19至21中任一項所述的容積式泵，其特征在于，所述一個外殼部分 (18)在第二分界面(16)處軸向地接界所述排擠室(2)。
23.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述推動通道(30)通過壓力調節閥 (11)與所述容積式泵的所述壓力側相連接。
24.如權利要求23所述的容積式泵，其特征在于，所述壓力側的調節壓力被加到所述 壓力調節閥(11)。
25.如權利要求24所述的容積式泵，其特征在于，所述壓力調節閥(11)在超過所述調 節壓力的預定值時打開。
26.如權利要求1所述的容積式泵，其特征在于，所述容積式泵是具有不變的或可變的 輸送體積的內齒輪泵、內嚙合齒輪泵、外齒輪泵、旋轉滑閥真空泵或者擺動閥門泵，這些泵 具有至少一個圍繞旋轉軸(3)旋轉的排擠元件。
全文摘要
容積式泵的吸入流為了減小空化傾向可以類似于噴水泵中的情況那樣用推進射流來附加地推動。本發明提出，將這樣的容積式泵的推進射流僅指向兩個通道支路(21，22)中的一個，這兩個通道支路從主通道(20)中不對稱地分支出來。在此情況下，產生推進射流的推動通道(30)的流入軸線(31)橫越另一個第一通道支路(21)中的入口(23)并且指向第二通道支路(22)。由此，在流入軸線(31)中射出的推進射流特別在高輸送速率的情況下有助于在主通道(20)中合適地分配吸入流，其中，推進射流的體積絕大部分送入第二通道支路(22)。根據本發明的容積式泵由于其批量可制造性而適用于用于在汽車中輸送潤滑油的內齒輪泵或者葉片泵。
文檔編號F04C13/00GK101956702SQ20091020805
公開日2011年1月26日 申請日期2009年10月19日 優先權日2008年10月20日
發明者M·辛德勒 申請人:Fmo技術有限公司