專利名稱:發動機油泵的制作方法
技術領域:
本發明涉及發動機油泵,更加具體而言,涉及這樣的發動機油泵,其通過對高壓油的能量進行消耗而使得不會造成快速的壓力變化,當油被排放的時候,這樣的快速壓力變化會導致沖擊噪聲。
背景技術:
一般而言,發動機油泵向發動機供油。 圖4A示出了布置在泵殼400中并且進行旋轉的內轉子100和外轉子200,如圖中所示,內轉子100和外轉子200構成了油包(oil pocket) 300,這是一個在旋轉時進行充油的空間。因此,通過油包300,所泵送的油被排出到排放部分之外,并被輸送到發動機的各個部分。圖4B示出了油包300的橫截面的結構,如圖中所示,油包300形成在油流入進油部600以及隨后被排放到排油部700所經過的路徑上,油包300將進油部600和排油部700隔開,并形成了密封形成表面500,轉子100和200在該密封形成表面500處進行接觸。因此,在轉子100和200的轉動方向上,油包300的尺寸從進油部600朝著密封形成表面500逐漸增加,且在密封形成表面500處達到最大。此后,油包300經過密封形成表面500在尺寸上逐漸減小,并將油排放到排放部。然而,在油包300中,橫截面由于進油部600和排油部700之間形成的密封形成表面500而被突然地減小了,使得當油從進油部600流向出油部700時,壓力在密封形成表面500突然增大,結果油包300中的油壓增大了。相反,當油從密封形成表面500流向排油部700時,橫截面在排油部700處突然增大,使得油壓減小了。如上所述,在油從進油部600經過密封形成表面500流向排油部700時壓力的變化很大的時候,因壓力變化而不可避免地產生了沖擊噪聲。圖4B示出了用于減小引起了沖擊噪聲的壓力變化的橫截面結構,如圖中所示,通過在從密封形成表面500到排油部700延伸的界面處形成排放斜坡,防止了油壓的快速變化,從而大大地降低了沖擊噪聲的幅度。然而,當采用如上所述的排放斜坡時,只有當排放斜坡的傾斜表面的長度足夠大時,才能夠有效地實現防止壓力快速變化的目的;為了達到此效果,要使得排放斜坡的傾斜表面的長度根據油泵的規格而有所不同,這是相當棘手的,特別是,當油泵的性能改變時必須要進行最優設計,從而必須進行持續的優化。
公開于本發明背景技術部分中的信息僅僅是為了加強對于本發明一般背景的理解,而不應被看作是承認了或以某種形式暗示了該信息構成了已經為本領域的普通技術人員所知悉的現有技術。
發明內容
本發明的各個方面致力于提供一種發動機油泵,其能夠通過渦流消耗掉油的能量而大大地降低油包中的油壓,由于油包的密封表面而導致了橫截面的減小,從而使得油壓增大,當油被泵入時所述油包形成了臨時的充油空間,該發動機油泵還能夠通過大大地降低穿過橫截面增大的截面的油壓變化程度,從而通過降低油包中的油壓而大大地降低沖擊噪聲,所述橫截面增大的截面從油包連接到油包中降低的油壓處。在本發明的一個方面中,所述發動機油泵可以包括形成在泵殼中的陷入池(plunge pool),當通過內轉子和外轉子的旋轉而可以被泵入到油包的油在穿過橫截面減小的截面后,該油在被排放之前臨時聚集時,該陷入池通過產生渦流防止了油在通過可以 是橫截面擴大的截面的排油部時的快速油壓變化,并通過該渦流消耗掉油壓增大的能量來降低壓力。所述陷入池可以在油包處形成。所述陷入池可以具有池空間,該池空間可以為形成在泵殼中的空間,油在該池空間中產生渦流;和池岸,所述池岸在一側以預定的形狀形成所述池空間,并因此使油的流動形成了渦流流動。所述池岸可以形成為在其徑向方向上以預定長度從基部突出。其中所述池岸的壁可以形成為大致三角形;且所述壁可以包括池,該池在一側形成面向所述池空間的表面,且該表面可以成形為在油中產生渦流的形狀;和池岸,該池岸在池空間的相對側形成了面向排油部的表面。形成表面的所述池成可以成形為流線型,該流線型可以從池岸的基部到頂部向下凸起。所述池岸可以具有形成陷入池的池岸高度B,所述池岸并不完全阻斷排油部,漫流過油包的油可以通過該排油部進行排放。所述池空間的尺寸可以根據池岸位置空隙A而變化,在池岸位置空隙A處,可以在抽吸-形成表面和池空間的內表面之間測量池岸。所述池岸高度B可以小于或等于排油部的通道高度H的大約80%。所述池空間的高度可以與密封形成表面的高度相同,該密封形成表面可以為橫截面快速減小的截面,在油穿過進油部后就穿過該密封形成表面而聚集在油包中。所述池空間的底部可以從所述基部向下凹進。根據本發明的各示例性實施方式,在泵送油時,通過構成臨時充油空間的油包中的渦流而促進油的能量消耗,可以防止油在通過橫截面增大的截面而排放時的油壓快速變化。而且,根據本發明的各示例性實施方式,由于通過油包中產生的渦流而降低了油壓,因此即使在橫截面增大的截面之后也不會導致壓力的快速變化,因此能夠大大地降低沖擊噪聲。
此外,根據本發明的各示例性實施方式,由于通過降低油包(該油包在泵油時構成了臨時充油的空間)中的油壓而使得油壓不受橫截面增大的截面的排放斜坡的影響,就無需根據油泵的規格來進行排放斜坡的傾斜表面長度的優化(在采用排放斜坡時需要這樣的優化)。本發明的方法和裝置具有各種特征和優點,這些特征和優點將通過結合于本文的附圖以及以下本發明的具體實施方式
得以顯現或得到闡述,所述附圖和具體實施方式
一起用于解釋本發明的特定原理。
圖IA和IB的視圖示出了根據本發明的示例性實施方式的發動機油泵的內部結構。圖2A至2E示出了在根據本發明的示例性實施方式的發動機油泵上形成的陷入池 的修改實例。圖3為根據本發明的示例性實施方式的發動機油泵的噪聲圖。圖4A和4B的視圖示出了根據相關技術的發動機油泵的內部構造。應該理解,所附附圖并非一定是按比例的,其示出了圖解本發明的基本原理的各個特征的一定程度上的簡化畫法。本文所公開本發明的具體特征,例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由特定的預期應用和使用環境所確定。在附圖中,附圖標記在附圖的多個圖形中引用本發明的相同或等同部分。
具體實施例方式現在將詳細引用本發明的各個實施方式,其各個實例在附圖中得到了圖解并在以下進行了描述。雖然結合示例性實施方式描述了本發明,但應當理解,該描述并非是要將本發明限定于那些示例性的實施方式。相反,本發明旨在不僅要覆蓋所述示例性的實施方式,而且要覆蓋可以被包含在由所附權利要求書限定的本發明的精神和范圍之內的各種替代方式、修改方式、等價方式以及其它實施方式。以下參考附圖來詳細地描述本發明的示例性實施方式,本領域的普通技術人員能夠以各種方式來實現所述示例性實施方式,本發明并不限于所述示例性實施方式。圖IA示出了根據本發明示例性實施方式的發動機油泵的內部構造。如圖中所示,內部轉子I和外部轉子2通過旋轉來泵油,所述內部轉子I和外部轉子2布置在發動機油泵的泵殼4中,油包3形成于內轉子I和外轉子2處,所述油包3是臨時充有所泵送的油的空間,當轉子旋轉時油包3排放油。圖IB示出了根據本發明的示例性實施方式的泵殼4的內部結構,密封形成表面5形成在泵殼4中,該密封形成表面5將泵殼4隔離成進油部6和密封形成表面5,油在所述進油部6處被泵送流動,該進油部6在泵殼4的一側處形成,通過所述密封形成表面5所泵送的油經油包3而被排放,該密封形成表面5形成在另一側。構成油包3的陷入池10在泵殼4中的排油部7處形成,所述泵殼4被密封形成表面5分割。通過在油包3內聚集的油中形成渦流,陷入池10促進了能量消耗,從而使得油的能量不會造成壓力的增大。對于這種構造,陷入池10包括池空間12和池岸(bank) 11,所述池空間12具有各種形狀,通過填充由密封形成表面5所分割的泵殼4的排油部7的空間,所述池岸11在將油收集到池空間12中的同時產生渦流。池岸11從基部20突出而并不完全阻斷排油部7的空間,該池岸11利用面向抽吸空間(pull space) 12的抽吸形成表面Ila和處于相反側上的面向排油部7的池岸形成表面Ilb而形成了大致為三角形的形狀。由于池岸11限定了陷入池10,在示例性實施方式中,通過利用池岸11的池岸位置空隙A和池岸高度B,實現了陷入池10的最佳設計。例如,當池岸I的池岸空隙A為內轉子I的一個齒的距離(一齒距離)或更多時,池岸高度B被設定為排油部7的通道高度H的大約80%或更少,從而不會阻斷排油部7。
池岸高度B被限制于通道高度H的80%的原因在于,如果超過該比例,就會在漫流(overflows)的油中產生阻力,且陷入池10的壓力必然會增加,使得這會成為導致沖擊的各種因素之一并產生沖擊。在該結構中,在池岸高度B的整個橫截面上,形成面向池空間12的池岸11的表面Ila的池具有在由池岸高度B設定的油表面上呈平滑連接的形狀。在示例性實施方式中,形成表面Ila的池具有流線型形狀,該流線型形狀為從池岸11的基部20到頂部向下凸起的,從而其能夠使得油朝著池空間12的內部流動,并能夠導致渦流的產生。池空間12以與密封形成表面5的高度相同的高度一體地形成,使得所收集的油平穩地漫流到排油部7.此外,在本發明的示例性實施方式中,池空間12的底部可以從基部20凹進,從而在池空間12中保留較大量的油。同時,池空間12具有各種形狀以增大油的能量消耗比例,圖2A至2E顯示了池空間12的各種修改的實例。圖2A中所示的池空間12的池岸高度B最大適配到80%,這是對通道高度H的極限條件,從而使保持油的深度能達到最大,同時所形成的池的形狀Ka是在池岸位置空隙Aa被做成比較靠近池岸11的相對的壁時在所采用的。圖2B中所示的池空間12的池岸高度Bb設置成類似于圖2A中所示的池空間12,但所形成的池的形狀Kb是在池岸位置空隙Ab被做得相對地比較靠近池岸11的相對的壁的時候所采用的。圖2C中所示的池空間12的池岸高度Be顯著地減小了 80%,這是通道高度H的極限條件,從而使保持的油的深度更加減小了,同時所形成的池的形狀Kc是在池岸位置空隙Ac被做成較為遠離池岸11的相對的壁的時候所采用的。圖2D中所示的池空間12的池岸高度Bd設置成類似于圖2C中所示的池空間12,但所形成的池的形狀Kd是在池岸位置空隙Ad被做成較為遠離池岸11的相對的壁的時候所采用的。圖2E中所示的池空間12的池岸高度Be設置成類似于圖2C中所示的池空間12,但所形成的池的形狀Ke是在池岸位置空隙Ae被做成最遠離池岸11的相對的壁的時候所采用的。如上所述,在示例性實施方式中,通過不同地改變池空間12的池的形狀Ka、Kb、Kc、Kd和Ke,可以調整在排油時在油聚集到池空間12中之后油向排油部7漫流的平穩程度,從而能夠進一步提高降低沖擊噪聲的效率。當發動機油泵被驅動時,就如以上所描述的相關技術中一樣,通過內轉子I和外轉子2的旋轉,所泵送的油從進油部6通過密封形成表面5而臨時收集在油包3中,然后自然地漫流到油形成部(oil forming portion) 7并被排放到排油部7,從而所述油能夠被供應到發動機的多個部分。在以上描述的過程中,穿過進油部6的油流入到密封形成表面5,該密封形成表面5是橫截面迅速減小的部分,從而壓力必然增大。如上所述,當高壓的油漫流到橫截面迅速減小的排油部的時候,由于壓力的巨大 改變而必然引起了沖擊噪聲然而,在示例性實施方式中,通過陷入池10的操作,在高壓下油中產生了渦流,從而不會產生導致沖擊噪聲的較大壓力變化。換言之,因陷入池10的存在而產生了渦流,消耗掉了較多的能量,所述能量被轉換為低能量級狀態,使得即使在油穿過本身為橫截面迅速減小的部分的密封形成表面5的時候,在油收集到油包3的時候壓力也能夠降低。因此,即使發動機油泵因油的排放路徑的特性而必須具有橫截面迅速減小和橫截面迅速擴大的結構,也能夠大大地降低收集到油包3中的油的壓力,這不需要像相關技術中那樣地根據泵的規格進行設計以優化傾斜表面的排放斜坡,該傾斜表面連接密封形成表面5的和排油部7的分界處。圖3是根據發動機油泵的實際測試所得到的噪聲圖。像相關技術中一樣,如圖所示,當通過利用傾斜表面(該傾斜表面連接密封形成表面5的和排油部7的分界處)的排放斜坡而降低沖擊噪聲且發動機油泵的噪聲性能作為參考的時候,通過陷入池10,可以將沖擊噪聲降低大約IOdB或更多。如以上所述,在根據本發明的示例性實施方式的發動機油泵中,在油包3中形成了具有池岸11的陷入池10,池岸11產生了向下凸起形狀的渦流,所述油包3是由內轉子I和外轉子2旋轉所形成的充有油的空間。即使不利用對于排油路徑的優化的排放斜坡W也能夠大大地降低沖擊噪聲,這是因為通過利用在陷入池10中所產生的油渦流,來消耗掉流入到進油部6后穿過密封形成表面5(密封形成表面5為陡峭的橫截面部)時的壓力增大的油的能量,就能夠將收集在油包3中的油的壓力維持在低水平。為便于解釋和精確限定所附權利要求,術語“內”和“外”用于參考圖形中所示的特征的位置來描述示例性實施方式中的這些特征。前述對于本發明具體示例性實施方式的描述是處于圖解和說明的目的。這些描述并非是要窮盡本發明,也不是要將本發明限制于所公開的精確形式,顯然,在上述講解的啟示下可以做出許多的修改和變化。選擇示例性實施方式并進行描述是為了解釋本發明的特點原理及其實際應用,從而使得本領域的普通技術人員能夠實現和利用本發明的各種示例性實施方式及其各種替代方式和修改方式。本發明的范圍由所附權利要求書及其等價形式所限定。
權利要求
1.一種發動機油泵,包括形成在泵殼中的陷入池,當通過內轉子和外轉子的旋轉而被泵入到油包的油在穿過橫截面減小的截面后,該油在被排放之前進行臨時聚集時,該陷入池通過產生渦流防止了油在通過橫截面擴大的截面的排油部時的快速油壓變化,并通過該渦流消耗掉油壓增大的能量來降低壓力。
2.根據權利要求I所述的發動機油泵,其中所述陷入池在所述油包處形成。
3.根據權利要求2所述的發動機油泵,其中所述陷入池具有 池空間,該池空間為形成在泵殼中的空間,油在該池空間中產生渦流;和池岸,所述池岸在一側以預定的形狀形成所述池空間,并因此使得油的流動形成為渦流流動。
4.根據權利要求3所述的發動機油泵,其中所述池岸形成為在其徑向方向上以預定長度從基部突出。
5.根據權利要求4所述的發動機油泵, 其中所述池岸的壁形成為大致三角形;且 其中所述壁包括 池,該池在一側形成面向所述池空間的表面,且該表面成形為在油中產生渦流的形狀;和 池岸,該池岸在所述池空間的相對側上形成了面向排油部的表面。
6.根據權利要求5述的發動機油泵,其中形成表面的所述池被成形為流線型,該流線型從池岸的基部到頂部向下凸起。
7.根據權利要求5述的發動機油泵,其中所述池岸具有形成所述陷入池的池岸高度B,所述池岸并不完全阻斷排油部,漫流過油包的油通過該排油部進行排放。
8.根據權利要求7述的發動機油泵,其中所述池空間的尺寸根據池岸位置空隙A而變化,在池岸位置空隙A處,在抽吸-形成表面和池空間的內表面之間測量池岸。
9.根據權利要求7述的發動機油泵,其中所述池岸高度B小于或等于排油部的通道高度H的大約80%。
10.根據權利要求3述的發動機油泵,其中所述池空間的高度與密封形成表面的高度相同,該密封形成表面為橫截面快速減小的截面,在油穿過進油部后就穿過該密封形成表面而聚集在油包中。
11.根據權利要求10述的發動機油泵,其中所述池空間的底部從所述基部向下凹進。
全文摘要
本發明公開了一種發動機油泵,可以包括形成在泵殼中的陷入池,當可以通過內轉子和外轉子的旋轉而被泵入到油包的油在穿過橫截面減小的截面后,在被排放之前臨時聚集時,該陷入池通過產生渦流防止了油可以在通過橫截面擴大的截面的排油部時的快速油壓變化,并通過該渦流消耗掉油壓增大的能量來降低壓力。
文檔編號F04C15/00GK102817829SQ20111036278
公開日2012年12月12日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年6月9日
發明者鄭炳煥, 鄭元朝 申請人:現代自動車株式會社