油泵 【技术领域】
本发明涉及由引擎驱动的油泵的改进，更具体地，涉及一种具有降低排放口内脉冲压力功能的油泵的改进。
背景技术
日本实用新型临时公开No.2-43482公开了一种此类由引擎驱动的油泵。这种油泵是余摆线齿轮(trochoid)类型的，并且有如下的基本结构：在引擎驱动力的作用下，形成在内转子和外转子之间的多个泵腔的体积连续地变化增大或者减小，其中，通过吸入口吸入的油在泵腔内受到压缩，并排放到排放口，该排放口的上部分具有封闭槽，该槽的上部形成为气腔，气体在该气腔内聚集。
由于该油泵设置有气腔并且封闭槽与排放口连通，所以，多个泵腔顺序地将向排放口打开以向排放口排放油，因而产生脉冲压力。该脉冲压力可以通过气腔地缓冲作用而被吸收。
但是，在这种传统油泵的情况下，当排放口内的脉冲压力的频率与气腔的共振频率一致时，气腔中的振动增加，接着气腔内的气体会迅速地排入排放口。因此，在气腔共振的作用下气体会发生泄漏，因此，降低脉冲压力的能力快速下降。由排放出的油驱动的致动器等会因而受到影响。此外，噪音强度的急剧变化会使乘客感到不舒服。具体地，当泵产生的噪音强度几乎与引擎速度成比例地线性增加时，乘客并不会明显感到不舒服；然而，当泵产生的噪音强度在引擎速度增加期间迅速改变时，乘客会感到非常不舒服。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种改进的油泵，其能够有效地克服具有类似特性的传统油泵的缺点。
本发明的另一目的在于提供一种改进的油泵，不管引擎速度如何变化，其能够始终稳定地减小排放口内的脉冲压力。
根据本发明的第一方面，提供一种油泵，其包括限定出吸入口的部分和限定出排放口的部分。设置包括限定出多个泵腔的部分的主单元。每个泵腔的体积在引擎的驱动下连续地变化以增大或者减小，从而压缩通过吸入口吸入泵腔的油，并通过排放口将油排放出去。设置限定出油腔的部分，油流入该油腔，并使得该油腔具有垂直上侧，该上侧通过连通孔与排放口连通。
根据本发明的第二方面，提供一种油泵，其包括限定出吸入口的部分和限定出排放口的部分。设置包括限定出多个泵腔的部分的主单元。每个泵腔的体积在引擎的驱动下连续地变化以增大或者减小，从而压缩通过吸入口吸入泵腔的油，并通过排放口将油排放出去。设置限定出油腔的部分，油流入该油腔，该油腔具有垂直上侧，该上侧通过连通孔与排放口连通。此外，设置限定出油腔上部的上壁。该上壁具有内表面，该内表面以使连通孔位于油腔的垂直上侧的方式相对于水平方向倾斜。
根据本发明的第三方面，提供一种油泵，其包括限定出吸入口的部分和限定出排放口的部分。设置包括限定出多个泵腔的部分的主单元。每个泵腔的体积在引擎的驱动下连续地变化以增大或者减小，从而压缩通过吸入口吸入泵腔的油，并通过排放口将油排放出去。设置限定出油腔的部分，油流入该油腔，该油腔具有垂直上侧。此外，设置限定出连通孔的部分，油腔的垂直上侧通过该连通孔与排放口连通。连通孔具有与排放口相邻的部分。该部分具有开放区域，用于在油的表面张力下将油保持在该部分中。
【附图说明】
通过以下参照附图所作的描述，本发明的其他目的和特征将变得易于理解。附图中：
图1是基本沿图2中C-C线方向截取的侧视图，其示出根据本发明的油泵的第一实施例；
图2是与图1所示油泵的第一实施例相关的平衡装置的俯视图；
图3是基本沿图1中A-A线方向截取的剖面图；
图4是基本沿图1中B-B线方向截取的局部剖面图；以及
图5是示出油泵排放口内的脉冲压力与引擎的引擎速度之间的关系的图表，图中将根据本发明的油泵的第一实施例与两种在先技术的泵做比较。
【具体实施方式】
参照图1到图4，其示出油泵的第一实施例。如图2和图3所示，油泵1用于机动车辆，并且安装到车辆的平衡装置2上。
如图2所示，平衡装置2包括一对平衡轴4A和4B。同步齿轮6A和6B分别固定到平衡轴4A和4B上并且彼此啮合，从而沿着相反的方向转动。因此。平衡轴4A与平衡轴4B同步转动。平衡轴4A通过链(未示出)与引擎(未示出)的曲柄轴(未示出)相连。设置平衡轴4B，以驱动油泵1。平衡轴4A和4B的转速是曲柄轴的转速的两倍。平衡轴4A和4B具有各自的重量，所述平衡轴转动，以减小引擎的非缓冲质量的振动(secondary vibration)。平衡装置2与油泵1一起放入引擎底部的油盘(未示出)中。
油泵1包括泵壳7，泵壳7具有基板8和盖板9。基板8一般具有矩形截面，并与平衡装置2的支持框架3的前端部分形成为一体。盖板9固定在基板8的前表面上。板8、9具有各自的外周部分，这些外周部分通过多个螺栓10连接在一起。油泵1具有与平衡轴4B的前端部分对应的驱动轴5，平衡轴4B的该前端部分从平衡装置2的支持框架3伸出。
油泵1的主单元由余摆线齿轮类型的泵构成。油泵1的该主单元包括内转子11，该内转子11安装到驱动轴5上，并与驱动轴5作为一个整体单元一起转动。油泵1的主单元还包括外转子13，该外转子13可转动地容纳在盖板9的凹陷部分12中。内转子11和外转子13分别具有多个外齿和多个内齿，这些齿根据余摆线形成。外转子13的内齿的数量比内转子11的外齿的数量多一个。
内转子11被置于外转子13的内周侧的内部，并且相对外转子13偏心。在内转子11的一个最偏心位置部分(如图1中的E点所示)，内转子11的外齿与外转子13的内齿啮合。内转子11余下的齿在多个周向位置与外转子13的内齿可滑动地接触。在内转子11和外转子13的接触位置之间形成多个空间，这些空间被用作多个泵腔14。所述多个泵腔14的体积将随着内转子11的转动连续地增大或者减小。
如图1所示，油泵1的主单元(11，13)位于横向长的泵壳7的一侧的上部的一侧。吸入口15形成在泵壳7内的油泵主单元(11，13)的下侧。油盘(未示出)内的油通过该吸入口15被吸入到吸入区域，该区域是指与吸入口15连通的泵腔14。泵壳7还形成有排放口16，从油泵主单元(11，13)的排放区域排放的油通过排放口16被引入排放通道(未示出)。该排放区域是指与排放口16连通的泵腔14。排放通道指的是这样的通道：通过排放口16排出的油可以通过该通道被引入引擎。排放口16从油泵的主单元延伸，并通常具有U形形状以绕过平衡轴4A，然后斜向上延伸，以形成与排放通道连通的延伸端。
如图1所示，泵壳7还形成有油腔18，该油腔18通过连通孔17与排放口16连通。油腔18形成为基本沿着排放口16的上部延伸区域16A的下侧延伸。通过用作油入口的连通孔17，油腔18的垂直上侧与排放口16连通。将油腔18形成为使其具有与排放口16共振频率不同的共振频率。
如图4所示，每个排放口16和油腔18都由两部分组成，这两部分位于基板8和盖板9之间的分隔面P的相对侧上。限定出油腔18上部的上侧壁18A相对水平面或水平方向倾斜，从而使连通口17位于油腔18的垂直上侧。应该认识到，水平平面或水平方向通常对应于车辆的底盘(未示出)的平坦表面。连通孔17的截面面积小于油腔18的截面面积。与排放口16连通的、连通孔17的端部具有这样的打开区域(截面面积)：可以通过油的表面张力将油保持在其端部。
图1中的附图标记19指代安全阀(relief valve)19，该安全阀19设置在使排放口16和吸入口15连通的返回通道20内。
根据本发明的油泵1将如上所述地设置。因此，当平衡轴4B随着引擎的启动而转动时，多个泵腔14的体积随着内转子11的转动连续改变。然后，通过吸入口15吸入的油连续地排入排放口16。排放出的油具有脉冲压力；但是，该脉冲压力由于油腔18的运动而一定(certainly)得到缓冲，该油腔18平行于排放口16并通过连通口17与排放口16连通。
更具体地，引入油腔18的油含有少量的气体，因此，通过排放口16排放的脉冲压力作用在连通口17上，并由于油腔18内的油的体积发生微小变化而得到缓冲。将油腔18设置成使其共振频率与排放口16的不同，从而使排放口16和油腔18中的脉冲压力总能够互相干涉。结果，在根据本发明的油泵1中，通过排放口16排放的脉冲压力可以在很宽的频率范围内得到有效的缓冲。
另外，在根据本发明的油泵1中，油腔18的垂直上侧通过连通孔17与排放口16连通。因此，即使引擎停止运行很长时间使得油滴落并离开排放口16，油腔18中的油也不会滴落并离开。所以，不会发生当引擎停止时大量的气体被引入油腔18的情况。这样可以防止出现如下问题：在引擎启动后的一定的引擎速度范围内，气体从排放口16快速排出，从而急剧地改变脉冲压力的性质。
在根据本实施例的油泵1中，限定出油腔18的上部分的上壁18a以如下方式倾斜：其沿着对着连通口17的方向上升，从而使引入油腔18的气体有效地喷向排放口16。即使在引擎停止后排放口16中的油完全从排放口16离开的情况下，连通口17中的油的高度也不会降低，这是由于连通孔17的上端部分的直径足够小，以至于能够在油的表面张力的作用下将油保持在连通孔17的上端部分上，因此，能够防止出现如下问题：引擎重新启动时油被引入排放口16，此时，残留在连通孔17上端部分的气体进入油腔18。
图5示出设置有油腔18的本实施例的油泵1、与背景技术中提到的传统油泵类似的既没有设置油腔也没有设置气腔的第一对比油泵、以及设置有气腔的第二对比油泵之间的脉冲压力特征的对比。更具体地，第一对比的油泵除了没有设置油腔和气腔之外，其结构与本发明实施例的油泵相似，第二对比油泵除了设置有代替油腔的气腔之外，其结构与本发明实施例的油泵相似。图5的脉冲压力特征是排放口16内的脉冲压力和引擎的引擎速度之间的关系，其中，曲线A指代本实施例的油泵的特征；曲线B指代第一对比油泵的特征；曲线C代表第二对比油泵的特征。从该图表可以明显地看出：与没有设置任何腔的油泵相比，本实施例的油泵1的脉冲压力的强度在全部引擎速度范围内一定(certainly)降低。此外，在本实施例的油泵1中，可以得到线性脉冲压力特征，即脉冲压力强度大体与引擎速度的增加成比例，从而避免了出现脉冲压力强度在引擎速度上升期间快速变化的问题，而这种问题会出现在设置有气腔的油泵中。
尽管已经参照其优选实施例描述了本发明，但是，应该认识到，本发明并不局限于上述的描述。在上述实施例中，尽管油泵1的主单元设置为余摆线齿轮类型的泵，但是该主单元也可以设置为叶轮泵等等，其中，多个泵腔的体积可以连续地变化以增大或减小。此外，该油泵主单元不一定需要直接与平衡轴相连才能被驱动。但是，在油泵的主单元被高速转动的平衡轴驱动的情况下，类似本实施例中的情况，趋向于容易产生高频率的脉冲压力。因此，采用带有本发明的油腔的方法是非常有效的。
下面讨论从本实施例的描述中衍生出来的本发明其他特征和效果。
(A)连通孔的截面面积小于油腔的截面面积。此外，油腔的共振频率与排放口的不同。
这种情况下，通过排放口排放的脉冲压力和油腔内的振动始终相互干涉，因此，通过排放口排出的脉冲压力能够在很宽的频率范围内被有效地缓冲。
(B)油泵的主单元由平衡轴驱动，其减弱引擎的非缓冲质量的振动。平衡轴的转速是曲柄轴转速的两倍。
这种情况下，驱动轴的转速是曲柄轴转速的两倍，并且与平衡轴形成在一起，因此，当脉冲压力的强度升高时，脉冲压力的频率整体地增大。但是，按照上述(B)设置的油泵具有能够避免大量气体残留在油腔中的问题的油腔，因此，在脉冲压力强度如上所述地升高的情况下，该油腔对油泵是有效的。
(C)油泵的主单元是余摆线齿轮类型的泵，其包括内转子和外转子。内转子由驱动轴驱动，并且在其外周部分设置有多个具有余摆线形状的外齿。外转子设置在内转子的外周侧，并且相对内转子偏心。外转子在其内周部分有多个余摆线形状的内齿。该内齿与内转子的外齿互相啮合。
这种情况下，形成在内转子和外转子之间的多个泵腔随着驱动轴的转动顺序地打开，将油排向排放口，其中，排到排放口的脉冲压力在油腔中一定会减小。
2003年11月17提交的日本专利申请No.2003-386128的全部内容被在此引用，作为参考。