潤滑システム

本発明は、潤滑油の流れを圧送するためのポンプを備える潤滑システムに関するものである。本発明はまた、かかる潤滑システムを備える、内燃機関または歯車装置に関するものである。

潤滑システムは、今日ではあらゆる自動車で用いられているとともに、例えば内燃機関または歯車装置といった潤滑されるべき構成要素に、潤滑油を供給するのに役立っている。ここで、最適な潤滑効果を得ることができるようにするためには、一方では連続的な注油がとても重要であり、のみならず他方では要求に応じた注油がとても重要である。仮に、例えば高過ぎる圧力で潤滑油の流れが潤滑システムに送り出されると、潤滑効果が犠牲になる。このため、例えばベーンポンプ又は振り子スライダーポンプといった制御可能な潤滑油ポンプがしばしば用いられる。しかしながら、制御可能な潤滑油ポンプの制御は、別個の圧力センサー及び制御装置によって、それ故に比較的面倒且つ費用のかかる態様で、しばしば行われる。

特許文献1から、体積流量調整式一工程ベーンポンプが知られており、かかるベーンポンプでは、カムリングとハウジングの側壁との間の絞り間隙断面によって、カムリングの両側の調整室において圧力の増加が発生する。これによって、反応が早い調整および重大でない振動を伴う、構造的に簡単なポンプ構造が達成される。

ドイツ出願公開DE102005050216A1号

本発明は、構造的に簡単且つ好ましい価格で体積流量調節が行われる、潤滑システムのための改善された実施形態を提供するという課題に関するものである。

本発明によれば、この課題は独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。

本発明は、潤滑油の流れを圧送するための制御可能なポンプと、潤滑油タンクと、少なくとも1つの潤滑されるべき構成要素と、規定された体積流量、すなわち潤滑油の流れを通過を可能とする、通過させる量に関して調整することで、そこで発生する圧力差に関して調整可能な絞りと、を備え、絞りでの圧力差に応じてポンプの圧送量を調整するために構成されたポンプ用調整装置が設けられた潤滑システムを提供するという概念に基づいている。これによって、構造的に極めて簡単な方法で、絞りの調整によって、ポンプの圧送量を制御することが可能となる。仮に、例えば調整可能な絞りでの通過量が減少すると、不変のポンプの圧送量によって、絞りでの圧力差の増大を招く、絞りの上流の圧力が増大する。ポンプ用調整装置も設けられている管路における圧力の増大によって、圧力差の上昇が顕著になると、ポンプ用調整装置における圧力の増大により、ポンプ用調整装置のピストンが移動するとともに、その結果ポンプの圧送量を減少させる。類似したやり方では、このことも逆に機能する。すなわち、絞りで差圧が落ちると、例えば絞りが開くことによって、ポンプの圧送量の増大が引き起こされる。この場合は、圧力がポンプ用調整装置で落ち、その結果バネがピストンを押し戻し、その結果、ポンプへの接続によってその圧送量を増大させる。それ故に、調整可能な絞りによって、構造的に簡単な方法で、ポンプの圧送量を制御/調整することができる。絞りそれ自体は、例えばエンジン制御装置によって制御され、それ故に、対応する潤滑の要求に適合される。

一般に、絞りを、2つのスイッチング位置を有する切換可能な弁として、又は、比例弁として構成することができる。特に、比例弁によって、絞りを流れる体積流量を、特に正確な方法で制御することができるとともに、潤滑されるべき構成要素の対応する要求に適合させることができる。

本発明では、絞りはピストンを有する調整装置を備えている。ここで、シリンダー内で並進するように移動可能となるように、ピストンが取り付けられるとともに、ピストンには、調整室において広がっている流体圧に抗して、バネによる先行応力がかけられている。ここで、流体圧が低下した場合、バネが、ピストンの後退をもたらすとともに、それ故に、例えば5L/minといった所定の通過量まで絞りの調整をもたらす。絞りの所定の通過量は、潤滑されるべき構成要素の効率的な潤滑を保証する。ポンプの調整装置もまた同様に構成されており、これにより、ポンプの調整装置もまた、調整室における圧力が落ちた場合にポンプの圧送量の増大をもたらすバネを備えている。ここで、両バネはフェイルセーフ機能に役立つ。

本発明のさらなる重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、及び、図面を用いた図の関連する説明から明らかになる。

先に述べた及び以下でさらに詳細に説明される特徴は、個々に示された組合せのみならず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の組合せにおいて又は単独でも用いることができることが分かる。

本発明の好ましい一例としての実施形態は、図面で示されるとともに、以下の説明に置いてさらに詳細に説明され、そこにおいて、同一の参照番号は、同一の又は同様の又は機能的に同一の構成要素を参照する。

ここでは、各々図式的に示される。

調整可能な

絞りを備える、本発明に係る潤滑システムを示す図である。

調整可能な

絞りの詳細図である。

図1に示すように、本発明に係る潤滑システム1は、潤滑油の流れを圧送するための、制御可能なポンプ2と、潤滑油タンク3と、特に内燃機関または歯車装置である、少なくとも1つの潤滑されるべき構成要素4と、を備えている。以下では、常に潤滑システム1に関して言及する。勿論、潤滑システム1を通常、流体システムとして構成することができるとともに、それに応じて他の流体を収容することもできる。ここで、潤滑油の流れの量を制限するために、ポンプ2と潤滑されるべき構成要素4との間で且つ同時にポンプ2の下流に、通過させる量に関して調整することで、そこで発生する圧力差に関して調整可能な絞り5が配置されている。絞り5での差圧に応じて開閉するポンプ用調整装置6もまた設けられている。好ましい中間の開位置も勿論考えられ、それによってポンプ2の圧送量を減少させ又は個々に増大させる。ここで、ポンプ用調整装置6は、バネ7によって先行応力をかけられ、バネで力を加えられたピストン8を備えることができる。

その結果、構造的に極めて簡単な方法で、絞り5の調整によって、ポンプ2の圧送量を制御することが可能となる。仮に、例えば調整可能な絞り5での通過量が減少すると、絞り5での圧力差の増大を招く、絞り5の上流の圧力が増大する。ポンプ用調整装置6も設けられている管路11における圧力の増大によって、圧力差の上昇が顕著になると、ポンプ用調整装置6における圧力の増大により、ポンプ用調整装置6のピストン8が移動するとともに、その結果ポンプ2の圧送量を減少させる。ここで、ポンプ用調整装置6は、管路11によって、一方では絞り5の上流で、又、他方では絞り5の下流で、潤滑システム1に組み込まれる。類似したやり方では、このことも逆に機能する。すなわち、絞り5で差圧が落ちると、例えば絞り5が開くことによって、ポンプ2の圧送量の増大が引き起こされる。この場合は、圧力がポンプ用調整装置6で落ち、その結果バネ7がピストン8を押し戻し、その結果、ポンプ2への接続によってその圧送量を増大させる。ここでは、ポンプ用調整装置6とポンプ2との間の接続を、例えばアクチュエータ15とすることができる。それ故に、調整可能な絞り5によって、構造的に簡単な方法で、ポンプ2の圧送量を制御/調整することができる。

一般に、絞り5を、2つのスイッチング位置を有する切換可能な弁として、又は、比例弁として構成することができる。特に、比例弁によって、絞り5を流れる体積流量を、特に正確な方法で制御することができるとともに、潤滑されるべき構成要素4の対応する要求に適合させることができる。

図2を見れば、絞り5がピストン13を有する絞り用調整装置12を備えていることが分かる。ここで、シリンダー内で並進するように移動可能となるように、ピストン13を取り付けることができるとともに、ピストン13に、調整室14'において広がっている流体圧に抗して、バネ7'による先行応力をかけることができる。ここで、流体圧が低下した場合、バネ7'が、ピストン13の後退をもたらすとともに、それ故に、例えば5L/minといった所定の通過量まで絞り5の調整をもたらす。絞り5の所定の通過量は、潤滑されるべき構成要素4の効率的な潤滑を保証する。ポンプ2の調整装置6もまた同様に構成されており、これにより、ポンプ2の調整装置6もまた、調整装置6の調整室14における圧力が落ちた場合に、ポンプ2の圧送量の増大をもたらすそのバネ7を備えている。ここで、両バネ7、7'はフェイルセーフ機能に役立つ。

絞り5によって調整可能な体積流量を、例えば5L/minと30L/minとの間にすることができる。勿論、フィルタ9をポンプ2の上流と潤滑油タンク3の下流との間に設けることができる。ポンプ2は、例えばベーンポンプとして、又は、振り子スライダーポンプとして構成することができ、その場合には、ピストン8がローターの偏心を調整し、それ故に圧送量を調整する。

図2を見れば、絞り5を、調整装置12を備える詳細な図で見ることができる。ここで、絞り5を、専ら2つの位置の間(例えば5L/minと30L/minといった2つの通過量の間)で調整可能とすることも考えられる。第1位置では、それに応じてピストン13が突出して管路11に入り込む一方、第2位置では、ピストン13が引き抜かれる。絞り用調整装置12の制御/調整は、例えば電子制御装置ECU10によって、行うことができる。電子制御装置ECU10が故障した場合、バネ7'がピストン13の規定された位置を提供するとともに、それ故に絞り5を通る規定された通過量を提供する。絞り用調整装置12は、電気的に操作することが可能である。

ポンプ2の調整装置6を通って繋がる管路11によって、絞り5の両面が互いに接続されている。それ故に、絞りの開きを少なくするにつれて、圧力が絞り5の入力側で増大し、その結果、ポンプ用調整装置6の調整室14においても圧力が上昇する。このことは、ピストン8の移動をもたらすとともに、それ故にポンプ動作および圧力調整の減少をもたらす。それ故に、図に示す潤滑システム1によれば、独立した且つ比較的簡単な体積流量の調整が可能になる。