容积式泵的制作方法

专利名称：容积式泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及容积式泵，尤其涉及用于在汽车中输送润滑油的内齿轮泵或叶片泵。
背景技术：
为了减少空化倾向，容积式泵的吸入流可以类似于喷水泵中的情况那样用推进射 流来附加地推动。在此情况下可以有利的是，从泵压力侧的流体中生成该推进射流。冊 2443598根据内齿轮泵直观地描绘了该原理。DE 4436505A1公开了另一种利用该原理的内齿轮泵。借助增压通道末端处的喷嘴 来产生推进射流，该推进射流仅指向该泵的吸入肾。增压通道可以与喷嘴一起铸造完成于 泵外壳中。DE 4138516A1公开了一种叶片泵，采用喷射器的推进射流来附加地推动该叶片泵 的吸入流。该喷射器作为单独的部件被同轴地置入泵的吸入通道。该吸入通道在叶片泵 的外圈上延伸并且在那里分支成T形的双侧填充物。喷射器径向地指向该外圈。还应当 可以旋转该喷射器，以便另外与吸入流一起来引导推进射流。在由DE 19836628A1和DE 10037080A1公开的此类叶片泵的改进方案中，为喷射器设置两个射流，其中，这两个推进射 流指向镜像对称布置的通道分支。

发明内容
本发明的任务在于，提供一种根据开头所说明的原理工作的容积式泵，其较好地 解决了在批量可制造性、高效率以及在宽输送速率范围上低空化的吸入特性之间的折中。采用权利要求1中所说明的容积式泵来解决该任务。因此，该容积式泵被设置成 将流体从吸入侧输送到压力侧并且具有外壳，在该外壳中还包括用于旋转的排挤单元的排 挤室(Verdrangerkammer)以及吸入通道系统。该吸入通道系统包括主通道以及第一和 第二通道支路。主通道从外壳上的空吸连接端向内部深处延伸，其中，第一通道支路从主通 道经过入口成角度地分离出来并且主通道随后延伸入第二通道支路。在接下去的过程中， 这两个通道支路进入排挤室。此外，在外壳中还包括进入吸入通道系统的推动通道，优选在 入口的区域内。该推动通道被设置成将压力侧的流体加速成推进射流。借助该推进射流可 以推动吸入侧的流体。根据本发明的容积式泵的特别特征在于，推动通道的流入轴线横越 第一通道支路中的入口并且指向第二通道支路。在此情况下，该流入轴线预先给定了推进 射流的初始方向。该流入轴线的与现有技术相比独特的布置与对齐是基于以下考虑的如果容积式 泵的吸入通道从外部向内部深处延伸并且从主通道成角度地分支出来，那么可以存在以下 情况与在支线上继续延伸的通道支路相比，所分支出来的通道支路在横截面和槽底方面 通常可以被设计得更适合于流动。更确切的说特别是因为对于向外所分支出来的通道支路 而言通常比在支线上向内部深处继续延伸的通道支路具有更多可供使用的结构空间。因 此，根据经验，继续延伸的通道支路特别是在高输送速率的情况下是不利的并且因此可能被不完全地供给。由此，该继续延伸的通道支路中的油流可能比所分支出来的通道支路中 的油流更早地倾向于空化，即倾向于气泡的沉积。此外，此类不对称的分支在试验中已表 明，甚至在流动技术上可比较地设计的通道分支情形中，所分支出来的通道支路通常有利 地用其与空吸连接端更接近一些的入口从主通道中吸取吸入流。基于这些认识而有利的是，有目的地将推进射流仅指向两个通道支路中的一个并 且为此设置推动通道的流入轴线，以使得该流入轴线横越所分支出来的第一通道支路的入 口并且指向继续延伸的第二通道支路。基于这些独特的措施可以特别是在高输送速率情况 下有利于在支线处合适地分配吸入流并且基本上将推进射流的体积全部送入第二通道支 路。因此，有效地应对了有利地在第二通道支路中产生的可能的空化并且由此预防了空化 噪声以及气蚀。此外，如此实施的推进射流可以以简单的方式被集成在，尤其是被铸造完成 在泵的优选由多个部分组成的外壳中。在此情况下，推动通道可以节约结构空间的方式在 主通道旁边延伸并且推动通道和主通道两者可被设置在一个外壳部件中。此外，推动通道 可以适当的方式终止在入口处或者该入口之前或者进入吸入通道系统。最后，通过两个进 入排挤室的通道支路可以达成容积式泵的高效率。尽管根据本发明的容积式泵由于其批量可制造性而特别适用于在汽车中输送润 滑油的内齿轮泵和叶片泵，但同样可以用于其他的泵类型和使用目的。容积式泵还可以是 具有不变的或可变的输送体积的内啮合齿轮泵、外齿轮泵、旋转滑阀真空泵或者摆动阀门 泵，这些泵同样具有至少一个围绕旋转轴旋转的排挤元件。


以下根据附图进一步说明本发明的实施例。附图示出图1示出了在油循环中的示意性容积式泵；图2示出了根据图1的容积式泵的详细截面；以及图3示出了根据图1的容积式泵的分解图。
具体实施例方式图1中示意性示出的容积式泵被连接在一油循环中并且具有外壳1，在该外壳1中 包括用于未详细示出的旋转的排挤单元的排挤室2。这样的排挤单元可以尤其是内齿轮泵 的齿轮组或内啮合齿轮泵的齿轮组、叶片泵的转子-叶片单元，但也可以是具有至少一个 围绕旋转轴3旋转的排挤元件的每一种其他排挤单元。除了容积式泵，油循环还包括油槽4以及要用油来润滑的成套设备5，该成套设备 5可以特别是汽车中的内燃机或者变速箱。借助容积式泵，油循环中的油被从吸入侧输送到 压力侧。吸入侧包括油槽4和将油槽4与外壳1处的空吸连接端7相连接的吸入导管6以 及此外还包括集成在外壳1中的吸入通道系统。油循环的压力侧具有压力导管8，该压力导 管8首先在外壳内部从排挤室2延伸到外壳1处的压力连接端9并且继续在外壳外部延伸 入成套设备5。此外过压导管10也属于压力侧，该过压导管10从压力导管8中分支出来并 且与外壳1处的另一连接端12相连接。简单的压力调节阀11连接入过压导管10，该压力 调节阀11在超过压力导管8中调节压力的预定值时打开。从成套设备5返回到油槽4的 导管13封闭了该油循环。
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包含在容积式泵的外壳1中的吸入通道系统包括主通道20、第一通道支路21以及 第二通道支路22。必须认识到，主通道20从外壳1处外部的空吸连接端7出发径向向内部 深处延伸，即更接近于排挤室2的旋转轴3。在此情况下，第一通道支路21首先从主通道 20经过入口 23大致成直角地分支出来。优选地，这意味着成90° 士 15°范围内的角度并 且此外在本实施例中大致平行于旋转轴3。在此之后，主通道20在过渡24处直接继续延伸 入第二通道支路22或者在本实施例中几乎直线地继续延伸入第二通道支路22。在此情况 下，过渡24有利地表征在吸入通道系统中来自主通道20的油从哪个位置起仅流入第二通 道支路22。此外，在图1中可见，两个通道支路21和22在轴向相对的两侧14a和14b处进入 排挤室2，其中，流入区域被实施为吸入肾25和26。此外，第一通道支路21在排挤室2的 外部轴向经过并且相应地从侧面14a换到侧面14b。与之相反，第二通道支路22仅在排挤 室2的侧面14a上延伸。此外，第一通道支路21在其最窄的位置处具有比第二通道支路22 始终更大的横截面。这还可以取决于结构空间，因为例如在外壳1中向外比向内接近排挤 室2具有更多可供使用的结构空间。由于第一通道支路21的更大的横截面并且因为第一 通道支路21的入口 23在用于第二通道支路22的过渡24的前面，因而第一通道支路21根 据经验有利地进行抽吸。这已被相应的试验所证实。特别是在增大的输送速率的情况下， 第二通道支路22与第一通道支路21相比，必要时缺乏的油首先补流入第二通道支路22。 因此，尽管第二通道支路22较长并且具有更多的弯曲，但是在第二通道支路22中的油流比 第一通道支路21中的油流更早地倾向于气泡的沉积。为了对此进行抑制，在外壳1中在主 通道20的区域内包括所谓的推动通道30。该推动通道如以下所描述的那样被设置成将压 力侧的油正好加速成推进射流。借助该推进射流可以类似于喷水泵中的情况那样来推动吸 入侧的油。图2在垂直于旋转轴3的详细截面中进一步示出了根据图1的容积式泵中的吸入 通道系统以及推动通道30。再次必须认识到，主通道20从空吸连接端7出发径向向内部深 处延伸。为此，根据排挤室2的以虚线示出的圆周来表明容积式泵的内部区域。此外再一 次说明了第一通道支路21是如何在入口 23处从主通道20轴向分离出来的或者分离到图 平面中的。此外还示出，主通道20是如何在此之后在过渡24处直接转入第二通道支路22 中的。“在此之后”表示在关于主通道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在过渡24之后同样轴向或者进入图平面地分离成吸入肾25。推动通道30和主通道20通过隔板27分离。推动通道30和主通道20从空吸连 接端7以及连接端12起并排平行地延伸，直到推动通道30弯曲一些并且在此与主通道20 成约13°的锐角以及最后直接在入口 23之前进入吸入通道系统。在此情况下可以清楚地 看到，推动通道30朝着其流入方向缩小成截面32。该缩小的截面32作用为用于推动流29 的喷嘴。推动流29通过过压情况下的过压导管10被从容积式泵的压力侧送入推动通道30 并且在推动通道30的流入处或者截面32的末端作为推进射流射出。该未详细示出的推进 射流具有比吸入流28显著更高的流速并且在入口 23上方锐角相遇的情况下使吸入流28 断开。在此情况下，推动通道30的流入轴线31在独立于射出之后可能出现的偏转的情况 下预先给定推进射流的初始方向。在本实施例中，通过缩小的截面32的中心线的假想延长 来得到流入轴线31。
如果容积式泵在上升的转速情况下输送更多的油并且因此特别在第二通道支路 22中的空化倾向增大，那么油被从容积式泵的压力侧送入推动通道30。为此，推动通道30 通过压力调节阀11与容积式泵的压力侧相连接。将压力侧的调节压力加到压力调节阀11。 在超过压力导管8中调节压力的预定值时，压力调节阀11打开，以使得油从压力导管8通 过过压导管10流到连接端12并进入推动通道30。该油或者推动流29如前所述的那样在 推动通道30中被加速成推进射流并且以独特的方式送入吸入通道系统。因此从图1和图 2中可见，推动通道30的流入轴线31横越第一通道支路21中的入口 23并且在过渡24中 指向第二通道支路22。推进射流沿着流入轴线31射出并且大部分在入口 23的上方经过。 由此没有推进射流或者仅相对较小一部分的推进射流体积被送入第一通道支路21。与之相 反，第二通道支路22被附加地装载入优选大于80%或90%的绝大部分推进射流。此外从 图1中可见，流入轴线31以隔开的方式横越入口 23。也就是说，流入轴线31以一定间隔在 入口 23的开口上方横向延伸。有利地，推进射流可以这种方式对吸入流28的应当在入口 23的上方远处流过的流层或者与入口 23的开口远离地流过的流层进行不同的加速。由此， 推进射流可以有目的地推动第二通道支路22中的这些流层。如从图1中可见的那样，流入 轴线31导致在主通道20的与入口 23相对的半个横截面中偏心地横越入口 23。可替换地 或者补充地，以与主通道20成一小角度的方式设置流入轴线31，以使得流入轴线31不再像 本实施例中的那样以不变的间隔而是以增大的间隔横越入口 23并且推进射流类似于在壕 沟中的情况那样在入口 23上方喷射。此外，流入轴线31还可以比所示的更远的方式偏心 地横越入口 23。尤其是在主通道20的在入口 23对面的三分之一横截面中。无论如何，基 于该独特的射流导向，特别是在高输送速率的情况下支持了在主通道20中对吸入流28进 行合适的分配并且用推进射流的油附加地基本上全部装载第二通道支路22。在推进射流经 过过渡24之后，该推进射流在第二通道支路22的起引导装置33作用的壁处偏转到吸入肾 25。为此，该被实施为壁的引导装置33以合适的方式倾斜地安装在流入轴线31的对面。根据图1的容积式泵的另一方面在于，容积式泵的外壳1被实施为具有两个相应 分界面15和16的由三个部分组成的铸造外壳。如尤其是从图3中可见的那样，在图中下 部的外壳部分19包括排挤室2、第一通道支路21的一部分以及吸入肾26。中间的外壳部 分18用分界面16轴向地接界了排挤室2并且包括主通道20、入口 23、第二通道支路22、吸 入肾25以及推动通道30和第一通道支路21的其余部分。上方的外壳部分17被实施为盖 子并且封闭了主通道20以及推动通道30。重要的是，主通道20和推动通道30以及入口 23和第一通道支路21的随后部分在分界面15处是敞开的并且在分界面15处从浇注技术 来说是可以脱模的。在此情况下，用于主通道20的空吸连接端7以及用于推动通道30的 连接端12可以在本实施例中被一同设置在外壳部分17中。最后还应注意，替换地，还可以 使推动通道30在不同于所提出的位置进入入口 23的吸入区域，尤其是进入入口 23的弯曲 的壁中。此外还可以使推动通道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。
权利要求
一种用于将流体从吸入侧输送到压力侧的容积式泵，其具有外壳(1)，在所述外壳(1)中包括用于旋转的排挤单元的排挤室(2)以及吸入通道系统，所述吸入通道系统包括主通道(20)、第一通道支路(21)和第二通道支路(22)，其中，所述主通道(20)从所述外壳(1)处的空吸连接端(7)向内部深处延伸，所述第一通道支路(21)从所述主通道(20)经过入口(23)成角度地分离出来，所述主通道(20)随后继续延伸入所述第二通道支路(22)，所述两个通道支路(21，22)进入所述排挤室(2)，所述容积式泵还具有包括在所述外壳(1)中的、进入所述吸入通道系统的、用于将所述压力侧的流体加速成推进射流的推动通道(30)，借助所述推进射流能够推动所述吸入侧的流体，其中，所述推动通道(30)的流入轴线(31)横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.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述主通道(20)从所述外壳(1)外部 的空吸连接端(7)径向向内部深处延伸。
3.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述两个通道支路(21，22)在相对的侧 面(14a, 14b)处进入所述排挤室(2)。
4.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)以成 90° 士 15°范围内的角度从所述主通道(20)中分离出来。
5.如权利要求3或4所述的容积式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)延伸经过 所述排挤室。
6.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述第一通道支路(21)的横截面在其 最窄的位置处始终大于所述第二通道支路(22)的横截面。
7.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述主通道(20)在过渡(24)处继续延 伸入所述第二通道支路(22)。
8.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)朝着其流入方向缩
9.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)在所述入口(23)的 区域中进入所述吸入通道系统。
10.如权利要求1或9所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)在所述入口 (23)之前或者在所述入口(23)处或者在所述推动通道(30)的壁中进入所述吸入通道系统。
11.如权利要求1或9所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)突出在所述入 口(23)中或者突出在所述入口(23)上方。
12.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)以及所述主通道 (20)并排地延伸。
13.如权利要求1或12所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)以与所述主 通道(20)成锐角的方式进入所述吸入通道系统。
14.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述流入轴线(31)以隔开的方式横越 所述入口(23)。
15.如权利要求14所述的容积式泵，其特征在于，所述流入轴线(31)在所述主通道 (20)的面对所述入口(23)的半个横截面中和/或在所述主通道(20)的面对所述入口(23) 的三分之一横截面中横越所述入口(23)。
16.如权利要求14或15所述的容积式泵，其特征在于，所述流入轴线(31)以不变的或 增大的间隔横越所述入口(23)。
17.如权利要求7所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道的流入轴线(31)在过渡 (24)中指向所述第二通道支路(22)。
18.如权利要求7或17所述的容积式泵，其特征在于，所述推进射流在所述过渡(24) 之后在引导装置(33)处偏转到吸入肾(25)。
19.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述外壳(1)包括多个外壳部分(17， 18，19)，其中所述推动通道(30)和所述主通道(20)包括在所述外壳部分中的一个外壳部 分(18)中。
20.如权利要求19所述的容积式泵，其特征在于，所述一个外壳部分(18)是铸造件，所 述主通道(20)和所述推动通道(30)通过铸造技术形成在所述铸造件中。
21.如权利要求20所述的容积式泵，其特征在于，所述主通道(20)和所述入口(23)以 及所述推动通道(30)在所述一个外壳部分(18)的分界面(15)处可通过铸造技术被脱模。
22.如权利要求19至21中任一项所述的容积式泵，其特征在于，所述一个外壳部分 (18)在第二分界面(16)处轴向地接界所述排挤室(2)。
23.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述推动通道(30)通过压力调节阀 (11)与所述容积式泵的所述压力侧相连接。
24.如权利要求23所述的容积式泵，其特征在于，所述压力侧的调节压力被加到所述 压力调节阀(11)。
25.如权利要求24所述的容积式泵，其特征在于，所述压力调节阀(11)在超过所述调 节压力的预定值时打开。
26.如权利要求1所述的容积式泵，其特征在于，所述容积式泵是具有不变的或可变的 输送体积的内齿轮泵、内啮合齿轮泵、外齿轮泵、旋转滑阀真空泵或者摆动阀门泵，这些泵 具有至少一个围绕旋转轴(3)旋转的排挤元件。
全文摘要
容积式泵的吸入流为了减小空化倾向可以类似于喷水泵中的情况那样用推进射流来附加地推动。本发明提出，将这样的容积式泵的推进射流仅指向两个通道支路(21，22)中的一个，这两个通道支路从主通道(20)中不对称地分支出来。在此情况下，产生推进射流的推动通道(30)的流入轴线(31)横越另一个第一通道支路(21)中的入口(23)并且指向第二通道支路(22)。由此，在流入轴线(31)中射出的推进射流特别在高输送速率的情况下有助于在主通道(20)中合适地分配吸入流，其中，推进射流的体积绝大部分送入第二通道支路(22)。根据本发明的容积式泵由于其批量可制造性而适用于用于在汽车中输送润滑油的内齿轮泵或者叶片泵。
文档编号F04C13/00GK101956702SQ20091020805
公开日2011年1月26日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年10月20日
发明者M·辛德勒 申请人:Fmo技术有限公司