Innenzahnradpumpe |
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申请号 | EP07117875.0 | 申请日 | 2007-10-04 | 公开(公告)号 | EP1927754A1 | 公开(公告)日 | 2008-06-04 |
申请人 | ROBERT BOSCH GMBH; | 发明人 | Siegel, Heinz; | ||||
摘要 | Die Erfindung bezieht sich auf ein Förderaggregat (10) zur Förderung eines Hydraulikfluides, insbesondere zur Betätigung von Stellgliedern und/oder zur Begrenzung von Volumcnströmcn. Das Förderaggregat (10) umfasst ein Gehäuse (12), in dem ein Innenzahnrad (20) und ein Außenzahnrad (22) aufgenommen sind, die einen Förderraum (32) begrenzen. Der Förderraum (32) ist über einen Saugkanal (50) mit einem Hydraulikfluid beaufschlagt. Am Förderaggregat (10) sind druckseitig ein erster Druckkanal (52, 56) und mindestens ein weiterer, zweiter Druckkanal (54, 58) vorgesehen. | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Aus der Veröffentlichung "Ölpumpen für Verbrennungsmotoren", Pierburg AG, Alfred-Pierburg-Straße 1, D-41460 Neuss, sind stufengeregelte Ölpumpen bekannt. Moderne Verbrennungskraftmaschinen benötigen im unteren Drehzahlspektrum durch ölhydraulische Aufgaben, so z. B. zum hydraulischen Ventilspielausgleich, zur Kolbenkühlung, zur Nockenwellenverstellung usw., sowie aufgrund von Drehzahlabsenkungen im Leerlauf größere Ölvolumenströme, welche bei ungeregelten Pumpen im hohen Drehzahlbereich zu erheblichen Verlustleistungen führen. So kommen stufengeregelte Ölpumpen zum Einsatz. Stufengeregelte Ölpumpen basieren auf der Zu- beziehungsweise Abschaltung mindestens einer zusätzlichen Pumpenstufe auf der Druckseite mittels eines druckgesteuerten Ventils. Bei niedriger Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine können beide Ausgänge der stufengeregelten Ölpumpe geöffnet werden, bei hoher Drehzahl wird eine zweite Pumpe mit der Saugseite der ersten Pumpe kurzgeschlossen. Dadurch lässt sich eine sehr gute Anpassung der Fördermenge an den Bedarf der Verbrennungskraftmaschine erzielen und die Leistungsaufnahme der Pumpe herabsetzen. Die stufengeregelten Ölpumpen können sowohl als innenverzahnte als auch als außenverzahnte Ölpumpen ausgelegt werden. Bei den stufengeregelten Ölpumpen, die aus der oben genannten Veröffentlichung "Ölpumpen für Verbrennungskraftmotoren" der Firma Pierburg AG bekannt sind, ist eine Ausführungsform einer stufengeregelten Ölpumpe dargestellt, die drei nebeneinander liegend angeordnete außenverzahnte Zahnräder umfasst. Dadurch baut diese Pumpe recht breit. Erfindungsgemäß wird eine weiter vereinfachte, eine reduzierte Anzahl von Bauteilen enthaltende Innenzahnradpumpe vorgeschlagen, die lediglich ein Zahnradpaar aufweist. Das Zahnradpaar des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates umfasst ein exzentrisch zu einem stationär angeordneten Hohlrad angeordnetes Ritzel, welches auf einer angetriebenen Welle aufgenommen ist. Eine Verstellung der Fördermenge eines Hydraulikfluides, wie z. B. Getriebeöl zur Betätigung von Kupplungen eines Getriebeautomaten, wird dadurch realisiert, dass auf der Druckseite des erfindungsgemäß vorgeschlagenen, als Innenzahnradpumpe ausgebildeten Förderaggregates ein erster Druckabgang und ein zweiter Druckabgang realisiert sind. Der erste und der zweite Druckabgang sind zu einer gemeinsamen Druckleitung, die auch als gemeinsamer Druckausgang bezeichnet wird, zusammengeführt. Der erste Druckabgang ist von dem zweiten Druckabgang durch ein zwischengeschaltetes Rückschaltventil getrennt, welches keinerlei mechanische Betätigung benötigt, sondern einfach durch das Druckniveau des anliegenden Hydraulikfluides geöffnet wird, falls der Druck eine am Schlagventil eingestellte Federkraft übersteigt. Der erste Druckabgang des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates kann entweder über ein hydraulisch gesteuertes, federbelastetes Ventil oder über ein mittels eines Magneten betätigbares Magnetventil mit dem Pumpenzulauf, d. h. der Saugseite des Förderaggregates, kurzgeschlossen werden. So wird die Fördermenge des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates um den Teil reduziert, der durch den zweiten Druckabgang anderenfalls in die gemeinsame Druckleitung strömte. Durch diese Maßnahme kann die Fördermenge reduziert werden, so dass lediglich eine Förderung eines Teilvolumenstroms über den zweiten Druckausgang des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates erfolgt. Dieses hat im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung eine wesentlich geringere Bauteilanzahl und lässt sich somit einerseits sehr kompakt bauend herstellen und andererseits sehr kostengünstig in Serie produzieren. Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:
Der Darstellung gemäß In Auf der angetriebenen Antriebswelle 26 befindet sich drehfest mit dieser verbunden ein Innenzahnrad 20. Das Innenzahnrad 20 ist in Bezug auf ein dieses umschließendes Außenzahnrad 22 in einer Exzentrizität 68 gelagert (vergleiche Der Darstellung gemäß Aus der Ansicht gemäß Der Darstellung gemäß Gemäß der in Aus einem ein Hydraulikfluid enthaltenden Hydraulikreservoir 40 wird über einen ersten Saugleitungsabschnitt 42 und einen zweiten Saugleitungsabschnitt 44 Hydraulikfluid auf der Saugseite 12 des Förderaggregates 10 angesaugt und über einen dritten Saugleitungsabschnitt 46 einem hydraulischen Schaltventil 48 zugeleitet. Der zweite Saugleitungsabschnitt 44 zweigt vom ersten Saugleitungsabschnitt 42 ab und mündet in einen nierenförmig ausgebildeten Saugkanal 50, wobei sich dieser über etwa 180° entlang der Förderräume 32 erstreckt, die durch die Außenverzahnung 66 des Innenzahnrades 20 und die Innenverzahnung 64 des Außenzahnrades 22 begrenzt werden. Wie im Zusammenhang mit In Drehrichtung 30 - entgegen des Uhrzeigersinns gesehen - ist ein erster Druckkanal 52 vorgesehen. Dieser liegt ebenfalls im Bereich der sich zwischen der Innenverzahnung 64 und der Außenverzahnung 66 ergebenden Förderräume 32 des Förderaggregates 10. Der Beginn des ersten Druckkanals 52 liegt in einem ersten Winkelversatz 74 in Bezug auf das Ende des nierenförmig ausgebildeten, etwa einen 180°-Winkel umschließenden Saugkanales 50. In Drehrichtung 30 gesehen folgt auf den ersten Druckkanal 52 ein zweiter Druckkanal 54, der sich über etwa 45 bis 60 Winkelgrade in Drehrichtung 30 des Innenzahnrades 20 gesehen erstreckt. Das Ende des zweiten Druckkanales 54 liegt um einen zweiten Winkelversatz 76 vor Beginn des Saugkanales 50. Bei der in Vom ersten Druckkanal 52 zweigt eine erste Druckleitung 56 ab. Von dem zweiten, ebenfalls in Nierenform ausgebildeten Druckkanal 54 zweigt eine zweite Druckleitung 58 ab. Die erste Druckleitung 56 ist von der zweiten Druckleitung 58 durch ein Rückschlagventil 60 getrennt. Hinter dem Rückschlagventil 60 gehen die erste Druckleitung 56 und die zweite Druckleitung 58 ineinander über. Über das in der Ausführungsform gemäß Der Ausführungsform in der Darstellung gemäß In Bezug auf die Komponenten des Förderaggregates 10 gemäß der Darstellung in Das Hydraulikfluid wird in dem Hydraulikreservoir 40 bevorratet und gelangt über die Saugleitungsabschnitte 42, 44, 46 einerseits zum Magnetventil 80 und andererseits über den zweiten Leitungsabschnitt 44 in die Förderräume 32. Analog zur in Eine Reduzierung der über das Förderaggregat 10 geförderten Menge von Hydraulikfluid erfolgt dadurch, dass die erste Druckleitung 56 über das Magnetventil 80 mit dem dritten Saugleitungsabschnitt 46 und dem zweiten Saugleitungsabschnitt 44 verbunden wird. Dadurch unterbleibt eine Förderung von Hydraulikfluid über das Rückschlagventil 60 in die zweite Druckleitung 58, so dass ausschließlich komprimiertes Hydraulikfluid über den zweiten Druckkanal 54 in die zweite Druckleitung 58 und von dort in die gemeinsame Druckleitung p gefördert wird. Das Innenzahnrad 20 gemäß der in Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass auch in der Ausführungsform gemäß Das in der Ausführungsform gemäß Aufgrund der geringen Teileanzahl kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Förderaggregat eine kompakt bauende und kostengünstig herstellbare Ölpumpe bereitgestellt werden, deren Fördervolumina von der Länge des ersten Druckkanales 52 beziehungsweise des zweiten Druckkanales 54 in Umfangsrichtung der Förderräume 32 gesehen abhängig sind. Je größer beziehungsweise je kleiner die die Druckkanäle 52 beziehungsweise 54 darstellenden, im Wesentlichen nierenförmig konfigurierten Öffnungen gestaltet werden, desto größere beziehungsweise kleinere Volumenströme können über den ersten Druckkanal 52 beziehungsweise den zweiten Druckkanal 54 in die Druckleitungen 56 und 58 beziehungsweise bei Betätigung des Ventiles 48, 80 in die zweite Druckleitung 58 alleine einströmen. Das vorstehend in Bezug auf die Betätigung des Schaltventiles 48 beziehungsweise durch die Betätigung des Magnetventiles 80 erwähnte Schaltdruck kann in der Größenordnung von 10 bar liegen, dies hat sich bei Applikationen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates 10 im Rahmen der Ansteuerung von Kupplungen an Getrieben bewährt, kann jedoch auch applikationsabhängig in einer anderen Größenordnung liegend gewählt werden. Aufgrund der Winkelversätze 74 beziehungsweise 76 ist die Saugseite des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates 10, gesehen von der 12-Uhr-Lage über die 3-Uhr-Lage bis etwa zur 6-Uhr-Lage in Umfangsrichtung gesehen, von der Druckseite des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates 10, die sich im Wesentlichen von der 6-Uhr-Position über die 9-Uhr-Lage bis zur 12-Uhr-Position erstreckt, getrennt. Durch den ersten Winkelversatz 74 und den zweiten Winkelversatz 76 zwischen dem Saugkanal 52 und den beiden Druckkanälen 52, 54 ist ein Kurzschluss zwischen Saugseite und Druckseite des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates 10 ausgeschlossen, so dass der hydraulische Wirkungsgrad des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Förderaggregates 10 durch die dargestellte Anordnung des Saugkanales 50 beziehungsweise der Druckkanäle 52, 54 - jeweils in Umfangsrichtung gesehen - nicht beeinträchtigt wird. |