Die Erfindung betrifft Außenzahnrad-Ölpumpen mit mehreren Förderstufen und mit verstellbarer Fördermenge. Derartige Ölpumpen werden insbesondere für die Schmierölversorgung von Verbrennungsmotoren verwendet, wobei durch die verstellbare Fördermenge und daraus resultierend geringerer Antriebsleistung der Ölpumpe für den Verbrennungsmotor Kraftstoff-Verbrauchsvorteile erzielt werden. Mehrstufige Ölpumpen haben die Aufgabe, über eine oder mehrere Druckstufen durch deren gefördertes Öl einen Öldruck im Schmierölsystem zu erzeugen. Eine oder mehrere Förderstufen können auch als Saugstufen für Trockensumpf-Schmierölsysteme von Verbrennungsmotoren arbeiten, um rückfließendes Öl betriebssicher wieder der Ansaugseite der Druckstufe zuzuführen. In der Fördermenge verstellbare Ölpumpen werden auch als Regelölpumpen bezeichnet. Eine mehrstufig ausgebildete Außenzahnrad-Ölpumpe benötig einen ihren Funktionen gemäßen Bauraum. Im einfachsten Ausführungsfall werden die einzelnen Förderstufen hintereinanderliegend in Reihe angeordnet, wobei die Förderzahnräder der einzelnen Förderstufen dann auf gleichen Achsen liegen. Durch eine Ausbildung einer Außenzahnrad-Ölpumpe mit drei Förderzahnrädern kann in bekannter Weise gegenüber einer üblichen Ausbildung mit nur zwei Förderzahnrädern die Fördermenge verdoppelt werden, um beispielsweise größere Verbrennungsmotoren ausreichend mit Schmieröl versorgen zu können.The invention relates to external gear oil pumps with multiple stages and with adjustable flow rate. Such oil pumps are used in particular for the lubricating oil supply of internal combustion engines, wherein fuel consumption advantages are achieved by the adjustable flow rate and the resulting lower drive power of the oil pump for the internal combustion engine. Multistage oil pumps have the task of generating an oil pressure in the lubricating oil system via one or more pressure stages by means of their pumped oil. One or more conveyor stages may also operate as suction stages for dry sump lube oil systems of internal combustion engines to reliably feed backflowing oil to the suction side of the pressure stage. In the flow adjustable oil pumps are also referred to as control oil pumps. A multistage external gear oil pump requires a space according to their functions. In the simplest embodiment, the individual conveyor stages are arranged one behind the other in series, wherein the conveyor gears of the individual conveyor stages are then on the same axes. By forming an external gear oil pump with three conveyor gears, the flow rate can be doubled in a known manner compared to a conventional training with only two conveyor gears, for example, to be able to provide sufficient sufficient lubricating oil combustion engines.
Die DE 10144693 B4 zeigt eine mehrstufige Ölpumpe mit einer als Außenzahnrad-Regelölpumpe ausgebildeten Druckstufe, die mit drei weiteren Saugstufen in Reihenanordnung der Pumpenstufen ausgebildet ist. Hierbei sind die Förderzahnrädern auf Wellen bzw. Zapfen auf zwei parallelen Achsen angeordnet. Eine in Achsrichtung durch Öldruck axial bewegliche Verstelleinheit der Regelölpumpe ist so ausgebildet, das eine dem Öldruck entgegenwirkende Feder den Saugstufen gegenüberliegt.The DE 10144693 B4 shows a multi-stage oil pump with a designed as external gear oil-control pressure stage, which is formed with three other suction stages in series arrangement of the pump stages. Here, the conveyor gears are arranged on shafts or pins on two parallel axes. An axially movable in the axial direction by means of oil pressure adjustment of the control oil pump is designed so that a counter to the oil pressure spring opposite the suction stages.
Weiterhin sind auch kürzer bauende, mehrstufige Ölpumpen mit Parallelanordnung von Förderstufen und dann jedoch erhöhter Wellenanzahl bekannt. Hierzu zeigt die DE 10305781 B4 eine Ausführung mit einer Außenzahnrad-Regelölpumpe als Druckstufe und bis zu drei Saugstufen, die verschachtelt im Umfeld der Druckstufe angeordnet sind.Furthermore, shorter-build, multi-stage oil pumps with parallel arrangement of delivery stages and then increased wave number are known. This shows the DE 10305781 B4 an embodiment with an external gear oil pump as a pressure stage and up to three suction stages, which are arranged nested in the vicinity of the pressure stage.
Die DE 10 2011 114 892 A1 zeigt eine sehr kompakte Ausführung einer zweistufigen Außenzahnrad-Regelölpumpe, bei der ein gemeinsames erstes Förderzahnrad mit zwei gegenüberliegend jeweils zweiten Förderzahnrädern in Zahneingriff steht. Hierbei ist das mittlere der drei Förderzahnräder axial verstellbar ausgebildet, wobei beide Förderstufen als Druckstufe mit variabler Fördermenge arbeiten. Eine derartig zweistufige Förderstufe mit insgesamt drei Förderzahnrädern kann auch als zweiflutige Förderstufe bezeichnet werden. Für die bei zweiflutigen Förderstufen erforderliche Zusammenführung der zwei jeweiligen Saugseiten sowie der zwei jeweiligen Druckseiten zeigt die DE 10 2011 114 892 A1 eine vorteilhafte Lösung, bei der sich eine Verbindung der beiden Druckseiten und eine Verbindung der beiden Saugseiten beidseitig einer sie trennenden Dichtung eines Deckels der Ölpumpe kreuzen. Die Verbindung der beiden Druckseiten erfolgt dabei durch eine ohnehin mit Öldruck zu beaufschlagende Kammer der Verstelleinheit im Gehäuse der Ölpumpe, während die Verbindung der beiden Saugseiten andererseits der Dichtung über den Deckel erfolgt.The DE 10 2011 114 892 A1 shows a very compact design of a two-stage external gear oil pump in which a common first conveyor gear is in mesh with two opposite respective second conveyor gears. Here, the middle of the three conveyor gears is axially adjustable, both conveyor stages operate as a pressure stage with variable flow rate. Such a two-stage conveyor stage with a total of three conveyor gears can also be referred to as a double-flow conveyor stage. For the required at two-flow stages conveying the two respective suction sides and the two respective printed pages shows the DE 10 2011 114 892 A1 an advantageous solution in which a compound of the two pressure sides and a connection of the two suction sides on both sides of a seal separating a lid of the oil pump intersect. The connection of the two pressure sides takes place by an already with oil pressure to be acted upon chamber of the adjusting unit in the housing of the oil pump, while the connection of the two suction sides of the other seal on the lid.
Die DE 10 2010 051 141 B3 zeigt eine Außenzahnrad-Regelölpumpe, deren Verstelleinheit von einem Regelkolben mit bekannter Regelfunktion gesteuert wird, der eine vorteilhaft ausgebildete Regelkolbenanordnung aufweist. Der Regelkolben regelt bei einstufiger Ausbildung permanent ein konstantes Öldruckniveau. Ein zweistufig ausgebildeter Regelkolben ermöglicht über ein Magnetventil eine Umschaltung zwischen zwei verschieden hoch eingeregelten Öldruckwerten.The DE 10 2010 051 141 B3 shows an external gear oil pump whose adjusting unit is controlled by a control piston with a known control function, which has an advantageously designed control piston assembly. The control piston regulates a one-stage training permanently a constant oil pressure level. A two-stage control piston allows a changeover between two different levels of oil pressure controlled via a solenoid valve.
Die DE 10 2007 039 589 A1 zeigt eine Außenzahnrad-Regelölpumpe mit einer sich an einem Gehäuse über eine Feder abstützenden Verstelleinheit, in dessen Bolzen ein Regelkolben mit einer Regelfeder für die Regelung des Öldrucks angeordnet ist. Eine zusätzlich auf den Regelkolben wirkende Steuerfeder stützt sich am Gehäuse ab, wodurch abhängig vom Verstellweg der Verstelleinheit der Öldruck beeinflusst wird.The DE 10 2007 039 589 A1 shows an external gear oil pump with an on a housing via a spring-supporting adjustment, in the bolt a control piston is arranged with a control spring for the control of the oil pressure. An additional acting on the control piston control spring is supported on the housing, whereby the oil pressure is influenced depending on the adjustment of the adjustment.
Die Reihenanordnung der Förderstufen bei der DE 10144693 B4 ist hinsichtlich der Pumpenbaulange dadurch nachteilig, dass ihre als Druckstufe arbeitende Außenzahnrad-Regelölpumpe für eine Verstellung der Fördermenge eine Baulänge beanspruchende, axial verschiebliche Verstelleinheit aufweist. Insbesondere leistet auch die am Pumpenende befindliche Feder der Verstelleinheit einen zusätzlichen Beitrag zur Gesamtbaulänge der aus mehreren Förderstufen bestehenden Pumpe.The series arrangement of the delivery stages in the DE 10144693 B4 is disadvantageous in terms of Pumpenbaulange characterized in that their working as a pressure stage external gear oil pump for adjusting the flow has a length-consuming, axially displaceable adjustment. In particular, the spring located at the pump end of the adjusting unit also makes an additional contribution to the overall construction length of the pump consisting of several delivery stages.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Ölpumpe, bestehend aus einer Außenzahnrad-Regelölpumpe als Druckstufe und mindestens einer weiteren Förderstufe, in kompakter Bauweise auszubilden.The present invention has for its object to form a multi-stage oil pump, consisting of an external gear oil pump as a pressure stage and at least one further conveyor stage, in a compact design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung der Ölpumpe entsprechend den in Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die jeweils ersten Förderzahnräder der ersten und der zweiten Förderstufe sind auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet, während die jeweils zweiten Förderzahnräder eine gemeinsame Achse aufweisen. Die Länge der mehrstufigen Ölpumpe wird dadurch minimiert, dass die auf die Verstelleinheit der Außenzahnrad-Regelölpumpe wirkenden Federn bei maximaler Verstellung der Verstelleinheit bauraumneutral angeordnet sind. Hierzu weist ein Bolzen der Verstelleinheit, auf dem das zweite Förderzahnrad der ersten Förderstufe zwischen zwei Kolben angeordnet ist, eine axial einseitige Bohrung zur Aufnahme der ersten Feder auf. Eine die erste Feder unterstützende zweite Feder ist bei maximaler Verstellung der Verstelleinheit von einer ringförmigen Kontur eines der Kolben aufgenommen. Während die in der Bohrung des Bolzens angeordnete erste Feder einen kleinen Durchmesser bei einer größeren Länge aufweist, ist die zweite Feder bei großem Durchmesser sehr kurz ausgebildet. Daraus resultiert für die erste Feder eine eher große Federsteifigkeit, während die unterstützende zweite Feder eine nur geringe Federsteifigkeit aufweist. Bei einer großen Federsteifigkeit der ersten Feder resultiert mit zunehmendem Verstellhub der Verstelleinheit auch eine große Zunahme der Federkraft. Hierdurch kann der über die verstellbare Fördermenge einzuregelnde niedrigste Sollöldruck von beispielsweise 1,5 bar dann bei maximaler Verstellung nicht mehr einstellbar sein. Im Sinne einer vorteilhaft geringeren Federsteifigkeit der ersten Feder ist diese also mit einer möglichst großen Länge auszubilden. Die Anordnung in dem Bolzen der Verstelleinheit ist eine erste Voraussetzung für die Realisierung einer langen ersten Feder. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Federn der Verstelleinheit auf der der zweiten Förderstufe zugewandten Seite kann ein das zweite Förderzahnrad der zweiten Förderstufe lagernder Zapfen eine axial einseitige Bohrung aufweisen, um zusätzlich eine dann vorteilhaft noch längere ersten Feder der Verstelleinheit aufzunehmen.This object is achieved by a design of the oil pump according to the characterizing features of claim 1. The first conveyor gears of the first and the second conveyor stage are arranged on a common drive shaft, while the respective second conveyor gears have a common axis. The length of the multistage oil pump is minimized by the fact that the springs acting on the adjusting unit of the external gear oil pump are arranged space-neutral with maximum adjustment of the adjusting unit. For this purpose, a bolt of the adjusting unit, on which the second conveying gear of the first conveying stage is arranged between two pistons, has an axially one-sided bore for receiving the first spring. A first spring supporting the second spring is received at maximum adjustment of the adjustment of an annular contour of the piston. While arranged in the bore of the bolt first spring has a small diameter at a greater length, the second spring is formed with a large diameter very short. This results in a rather large spring stiffness for the first spring, while the supporting second spring has only low spring stiffness. At a high spring stiffness of the first spring results with increasing Verstellhub the adjustment also a large increase in the spring force. As a result, the lowest target oil pressure of, for example, 1.5 bar to be adjusted via the adjustable flow rate can not then be adjusted at maximum adjustment. In terms of an advantageously lower spring stiffness of the first spring so this is to be formed with the largest possible length. The arrangement in the bolt of the adjustment is a first requirement for the realization of a long first spring. In the inventive arrangement of the springs of the adjustment on the second conveyor stage side facing a second conveyor gear of the second conveyor stage bearing pins may have an axially einseitige bore to additionally receive a then advantageously even longer first spring of the adjustment.
Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit beigefügten Zeichnungen in Schnittdarstellung. Diese zeigen inFurther features, advantages and embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, as well as from the following description of preferred embodiments with accompanying drawings in sectional view. These show in
1 eine Außenzahnrad-Regelölpumpe als Druckstufe mit einer weiteren Förderstufe 1 an external gear oil pump as a pressure stage with another conveyor stage
2 eine Schnittdarstellung zu 1 2 a sectional view too 1
3 eine zweiflutige Außenzahnrad-Regelölpumpe als Druckstufe mit einer weiteren zweiflutigen Förderstufe 3 a two-flow external gear oil pump as pressure stage with another two-flow conveyor stage
4 eine erste Schnittdarstellung zu 3 4 a first sectional view too 3
5 eine zweite Schnittdarstellung zu 3 5 a second sectional view too 3
Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Außenzahnrad-Ölpumpe, mit einer Regelölpumpe als eine Öldruck erzeugende Druckstufe und mit einer zweiten Förderstufe mit konstanter Fördermenge. Sie weist eine in einem Gehäuse 1 gelagerte Antriebswelle 2 mit einem ersten Förderzahnrad 3 auf, das mit einem zweiten Förderzahnrad 4 in Zahneingriff steht. Das zweite Förderzahnrad 4 ist Bestandteil einer Verstelleinheit 5, die im Gehäuses 1 relativ zum ersten Förderzahnrad 3 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Verstelleinheit 5 weist zur Lagerung des Förderzahnrads 4 einen Bolzen 6 auf, auf dem rechtsseitig ein erster Kolben 7 und linksseitig ein zweiter Kolben 8 angeordnet sind. Das Gehäuse 1 ist von einem Deckel 9 verschlossen, der mit einer zylindrische Auswölbung 10 bis zum Förderzahnrad 3 in das Gehäuse 1 eintaucht. Der Kolben 7 der Verstelleinheit 5 umschließt mit eine bogenförmige Ausnehmung die Auswölbung 10 und in der gezeigten Stellung der Verstelleinheit 5 bei reduzierter Fördermenge entsprechend auch das Förderzahnrad 3. Abhängig vom in einer ersten Kammer 11 mit einer Bohrung 12 wirkenden Öldruck der Ölpumpe verschiebt sich die Verstelleinheit 5 mit Förderzahnrad 4 axial relativ zu Förderzahnrad 3, wodurch in bekannter Weise die Fördermenge der Ölpumpe verstellt werden kann. Der Verschiebung der Verstelleinheit 5 durch den in der ersten Kammer 11 herrschenden Öldruck wirkt eine erste Feder 13 entgegen, die in einer Bohrung des Bolzens 6 der Verstelleinheit 5 angeordnet ist. In eine zweite Kammer 14 kann zur Verbesserung der Regelung der Verstellung der Fördermenge über eine Bohrung 15 zusätzlich auch ein Regeldruck eingespeist werden, der von einem in 1 nicht sichtbaren Regelkolben 23 in bekannter Weise bereitgestellt wird. In der zweiten Kammer 14 kann eine zweite Feder 16 angeordnet sein. Sie ist jedoch durch ihren gegenüber der Feder 13 größeren Durchmesser und insbesondere wegen ihrer bei maximaler Verstellung der Verstelleinheit 5 bis zur axialen Anlage am Gehäuse 1 sehr kurzen Minimallänge innerhalb des Kolbens 8 nur als die Feder 13 unterstützende Nebenfeder wirksam. Die auf den Bolzen 6 wirkende Feder 13 benötigt aufgrund ihres geringen Durchmessers eine relativ große Länge, um für die Verschiebung der Verstelleinheit 5 nicht durch eine zu hohe Federrate zu steif zu sein. Eine als weitere Druckstufe ausgebildete zweite Förderstufe mit konstanter Fördermenge weist ein auf der Antriebswelle 2 angeordnetes drittes Förderzahnrad 17 auf, das mit einem vierten Förderzahnrad 18 in Zahneingriff steht. Das Förderzahnrad 18 ist auf einem Zapfen 19 gelagert, der in einem das Gehäuse 1 verschließenden Deckel 20 fixiert ist. Die Anordnung des Zapfens 19 auf einer gemeinsamen Achse 21 mit der Verstelleinheit 5 ermöglicht durch eine Abstützung der Feder 13 in einer Bohrung des Zapfens 19 und im Bolzen 6 der Verstelleinheit 5 eine vorteilhaft große Federlänge. Die erfindungsgemäße Anordnung der Federn 13 und 16 ist bauraumneutral und ermöglich dadurch eine minimale Baulänge der Ölpumpe. Die Mantelfläche des Kolbens 7 weist einen als umlaufende Nut ausgebildeten Kanal 22 auf, der bei größerer Verschiebung der Verstelleinheit 5 und dann bestehender Überdeckung mit dem Förderzahnrad 3 zwischen dessen Saug- und Druckseiten eine Verbindung herstellt. Hierdurch fließt in bekannter Weise zu viel gefördertes Öl der ersten und auch der zweiten Förderstufe als sog. Bypass-Ölmenge zur Saugseite zurück, um in extremen Betriebssituationen einen zu hohen Öldruck zu vermeiden.The 1 shows a first embodiment of an external gear oil pump according to the invention, with a control oil pump as an oil pressure generating pressure stage and with a second conveyor stage with a constant flow rate. It has one in a housing 1 mounted drive shaft 2 with a first conveyor gear 3 on top of that with a second conveyor gear 4 is in meshing. The second conveyor gear 4 is part of an adjustment unit 5 in the case 1 relative to the first conveyor gear 3 is arranged axially displaceable. The adjustment unit 5 points to the storage of the conveyor gear 4 a bolt 6 on, on the right side a first piston 7 and on the left a second piston 8th are arranged. The housing 1 is from a lid 9 closed, with a cylindrical bulge 10 to the conveyor gear 3 in the case 1 dips. The piston 7 the adjustment unit 5 encloses the bulge with an arcuate recess 10 and in the illustrated position of the adjustment 5 at reduced flow rate according to the conveyor gear 3 , Depending on in a first chamber 11 with a hole 12 acting oil pressure of the oil pump shifts the adjustment 5 with conveyor gear 4 axially relative to conveyor gear 3 , whereby the flow rate of the oil pump can be adjusted in a known manner. The displacement of the adjustment 5 through the one in the first chamber 11 prevailing oil pressure acts a first spring 13 countering that in a hole in the bolt 6 the adjustment unit 5 is arranged. In a second chamber 14 can improve the control of the adjustment of the flow through a hole 15 In addition, a control pressure to be fed in by a in 1 invisible control piston 23 is provided in a known manner. In the second chamber 14 can be a second spring 16 be arranged. She is, however, by her opposite the spring 13 larger diameter and especially because of their maximum adjustment of the adjustment 5 until axial contact with the housing 1 very short minimum length inside the piston 8th just as the spring 13 supporting secondary spring effective. The on the bolt 6 acting spring 13 Due to their small diameter, it takes a relatively long length to move the adjusting unit 5 not to be too stiff by too high a spring rate. A designed as a further pressure stage second conveyor stage with a constant flow rate has a on the drive shaft 2 arranged third conveyor gear 17 on top of that with a fourth conveyor gear 18 is in mesh. The conveyor gear 18 is on a cone 19 stored in a housing 1 closing lid 20 is fixed. The arrangement of the pin 19 on a common axis 21 with the adjustment unit 5 made possible by a support of the spring 13 in a hole of the pin 19 and in the bolt 6 the adjustment unit 5 an advantageously large spring length. The inventive arrangement of the springs 13 and 16 is space-neutral and allows thus a minimum length of the oil pump. The lateral surface of the piston 7 has a channel formed as a circumferential groove 22 on, the larger displacement of the adjustment 5 and then existing coverage with the conveyor gear 3 establishes a connection between its suction and pressure sides. As a result, too much conveyed oil of the first and also of the second delivery stage flows in the known manner as so-called bypass oil quantity back to the suction side, in order to avoid too high an oil pressure in extreme operating situations.
Die 2 zeigt die Ölpumpe von 1 in einer Schnittdarstellung senkrecht durch die Verstelleinheit 5. Unterhalb der Verstelleinheit 5 ist im Gehäuse 1 der Regelkolben 23 angeordnet, der über die Bohrung 15 in bekannter Weise in der Kammer 14 einen Regeldruck zur Steuerung der Fördermenge durch axiale Verschiebung der Verstelleinheit 5 bewirkt. Der Regelkolben 23 ist rechtsseitig mit dem Öldruck einer dritten Kammer 24 beaufschlagt, die über die Bohrung 12 in Druckverbindung mit der Kammer 11 steht. Der Regelkolben 23 stützt sich über eine in einer vierten Kammer 25 angeordneten Regelfeder 26 am Gehäuse 1 ab. Sobald der Öldruck einen durch die Kraft der Regelfeder 26 vorgegebenen Solldruck unterschreitet, verschiebt sich der Regelkolben 23 nach rechts. Hierdurch öffnet ein die Bohrung 15 abdeckender Zapfen 27 eine Druckverbindung zwischen der Kammer 24 und der Kammer 14, wodurch über eine Zentralbohrung 28 und eine Querbohrung 29 des Regelkolbens 23 sowie über die Bohrung 15 Öl in die Kammer 14 einfließt. Hierdurch wird der in Kammer 14 herrschende Regeldruck erhöht und eine Verschiebung der Verstelleinheit 5 im Sinne einer Fördermengenerhöhung zwecks dadurch resultierender Öldruckerhöhung bewirkt. Entsprechend wird bei Erreichen des Sollöldrucks die Öleinspeisung in die Kammer 14 durch den Regelkolben 23 gestoppt, bei Überschreiten des Sollöldrucks bewirkt der sich verschiebende Regelkolben 23 einen Ölabfluss aus der Kammer 14 über eine Bohrung 30 des Gehäuses 1, so dass durch Absenkung des Regeldrucks in Kammer 14 sich der Öldruck in bekannter Weise durch Reduzierung der Fördermenge wieder auf den Sollöldruck absenkt. Bei der gezeigten Ausbildung des Regelkolbens 23 kann über ein Elektroventil 50 die Kammer 25 entweder mit Öldruck beaufschlagt oder aber druckentlastet werden, wodurch sich in bekannter Weise zwei unterschiedliche Öldrücke einregeln lassen. Das Elektroventil 50 kann beispielsweise von einem Steuergerät eines mit Schmieröl zu versorgenden Verbrennungsmotors angesteuert werden, um je nach betriebsabhängigem Öldruckbedarf ein höheres oder ein geringeres Öldruckniveau einzustellen. Alternativ zum Regelkolben 23 kann der Regeldruck in Kammer 14 auch in bekannter Weise von einem nicht dargestellten, elektrisch angesteuerten Proportionalventil eingeregelt werden, wodurch dann eine stufenlos veränderliche Einstellung des Öldrucks möglich ist.The 2 shows the oil pump of 1 in a sectional view vertically through the adjustment 5 , Below the adjustment unit 5 is in the case 1 the control piston 23 Arranged over the hole 15 in a known manner in the chamber 14 a control pressure to control the flow rate by axial displacement of the adjustment 5 causes. The control piston 23 is on the right side with the oil pressure of a third chamber 24 impinged on the bore 12 in pressure communication with the chamber 11 stands. The control piston 23 relies on one in a fourth chamber 25 arranged control spring 26 on the housing 1 from. Once the oil pressure is increased by the force of the control spring 26 predetermined set pressure falls below, the control piston shifts 23 to the right. This opens a hole 15 covering pin 27 a pressure connection between the chamber 24 and the chamber 14 , which has a central bore 28 and a transverse bore 29 of the control piston 23 as well as over the hole 15 Oil in the chamber 14 flows. This will be in the chamber 14 prevailing control pressure increases and a shift of the adjustment 5 in the sense of a delivery quantity increase in order to thereby resulting oil pressure increase causes. Accordingly, upon reaching the target oil pressure, the oil feed into the chamber 14 through the control piston 23 stopped, when the set oil pressure is exceeded causes the shifting control piston 23 an oil drain from the chamber 14 over a hole 30 of the housing 1 , so by lowering the control pressure in chamber 14 the oil pressure lowers in a known manner by reducing the flow back to the target oil pressure. In the illustrated embodiment of the control piston 23 Can via an electric valve 50 the chamber 25 either acted upon by oil pressure or depressurized, which can be set in a known manner, two different oil pressures. The electrovalve 50 For example, it can be controlled by a control unit of an internal combustion engine to be supplied with lubricating oil in order to set a higher or a lower oil pressure level depending on the operating-dependent oil pressure requirement. Alternative to the control piston 23 can the control pressure in chamber 14 be adjusted in a known manner by a not shown, electrically controlled proportional valve, whereby then a continuously variable adjustment of the oil pressure is possible.
Die 3 zeigt eine Ölpumpenausführung, bei der alternativ zu 1 die Außenzahnrad-Regelölpumpe zweiflutig ausgebildet ist. Das auf der Antriebswelle 2 fixierte Förderzahnrad 3 steht mit dem Förderzahnrad 4 einer Verstelleinheit 31 in Zahneingriff. Die axial verschiebliche Verstelleinheit 31 ist in einer Position für eine minimale Fördermenge mit axialer Anlage an einem Gehäuse 32 dargestellt. Das Förderzahnrad 4 der Verstelleinheit 31 steht weiterhin mit einem Förderzahnrad 33 in Zahneingriff, dass gegenüberliegend zu Förderzahnrad 3 auf einer im Gehäuse 32 gelagerten Welle 34 angeordnet ist. Ein Deckel 35 verschließt das Gehäuse 32 mit einer Dichtung 36, wobei zwei zylindrische Auswölbungen 37 und 38 die Förderzahnräder 3 und 33 axial abdecken. Ein rechtsseitig auf dem Bolzen 6 der Verstelleinheit 31 angeordneter Kolben 39 umschmiegt mit zwei bogenförmigen Ausnehmungen die zylindrischen Auswölbungen 37 und 38 bzw. die Förderzahnräder 3 und 33. Der aus einer Kammer 40 mit Öldruck beaufschlagten Verstelleinheit 31 wirken wie in 1 bzw. 2 die Federn 13 und 16 sowie der über die Bohrung 15 vom unterhalb der Verstelleinheit 31 befindlichen Regelkolben 23 eingespeiste Regeldruck entgegen. Eine als Konstantpumpe arbeitende zweite Förderstufe in 3 ist wie die erste Förderstufe auch zweiflutig ausgebildet. Sie besteht aus dem auf der Antriebswelle 2 angeordneten Förderzahnrad 17, dem auf dem Zapfen 19 angeordneten Förderzahnrad 18 sowie einem auf der Welle 34 angeordneten Förderzahnrad 41. Ein den Zapfen 19 aufnehmender Deckel 42 verschließt linksseitig das Gehäuse 32. Die bei zweiflutigen Ölpumpen bestehenden beiden Druckseiten wie auch die beiden Saugseiten sind jeweils über eine unter Öldruck stehende Druckverbindung 43 und eine Saugverbindung 44 beidseitig der sie trennenden Dichtung 36 des Deckels 35 zusammengeführt. Die Druckverbindung 43 durchläuft die ohnehin unter Öldruck stehende Kammer 40, aus der auch die Bohrung 12 den verdeckt liegenden Regelkolben 23 mit Öldruck beaufschlagt. Die im Gehäuse 32 befindliche Bohrung 45 dient wie die drei weiteren Bohrungen zur Befestigung der Ölpumpe.The 3 shows an oil pump version, in the alternative to 1 the external gear oil pump is designed to be double-flowed. That on the drive shaft 2 fixed conveyor gear 3 stands with the conveyor gear 4 an adjustment 31 in meshing. The axially displaceable adjusting unit 31 is in a position for a minimum flow rate with axial contact with a housing 32 shown. The conveyor gear 4 the adjustment unit 31 still stands with a conveyor gear 33 in meshing, that opposite to conveyor gear 3 on one in the housing 32 stored wave 34 is arranged. A lid 35 closes the housing 32 with a seal 36 where two cylindrical bulges 37 and 38 the conveyor gears 3 and 33 cover axially. One on the right side on the bolt 6 the adjustment unit 31 arranged piston 39 surrounds with two arcuate recesses, the cylindrical bulges 37 and 38 or the conveyor gears 3 and 33 , The one from a chamber 40 Adjustment unit subjected to oil pressure 31 work like in 1 respectively. 2 the feathers 13 and 16 as well as the over the hole 15 from below the adjustment unit 31 located control piston 23 fed in control pressure. A second pumping stage working as a fixed displacement pump in 3 Like the first conveyor stage, it is double-flown. It consists of the on the drive shaft 2 arranged conveyor gear 17 , on the cone 19 arranged conveyor gear 18 as well as one on the shaft 34 arranged conveyor gear 41 , A the pin 19 receiving lid 42 closes the housing on the left side 32 , The existing in double-flow oil pumps two pressure sides as well as the two suction sides are each about a standing under oil pressure pressure connection 43 and a suction connection 44 on both sides of the seal separating them 36 of the lid 35 merged. The pressure connection 43 goes through the already under oil pressure chamber 40 , from which also the bore 12 the concealed control piston 23 pressurized with oil pressure. The in the case 32 located hole 45 serves as the three other holes for fixing the oil pump.
Die 4 zeigt einen Schnitt mittig durch die Förderzahnräder 3 und 33 der zweiflutigen Regelölpumpe aus 3. Von der maximal verschobenen Verstelleinheit 31 ist jedoch nicht das Förderzahnrad 4, sondern der Kolben 39 geschnitten zu sehen, der mit seinen bogenförmigen Ausnehmungen die Förderzahnräder 3 und 33 umschmiegt. Unterhalb des Kolbens 39 ist der auch in 2 verwendete Regelkolben 23 zu sehen. Das von allen Förderzahnrädern der mehrstufigen Außenzahnrad-Ölpumpe angesaugte Öl fließt über einen Eingangskanal 51 des Gehäuses 32 zu den Saugseiten der einzelnen Förderzahnräder, um danach unter Öldruck von deren Druckseiten über einen Ausgangskanal 52 beispielsweise einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor zugeführt zu werden. Alle Saugseiten der einzelnen Förderstufen sind über die als Bohrungen das Gehäuse 32 ausgebildete Saugverbindungen 53 und 54 und über die Saugverbindung 44 im Deckel 35 (3) zusammengeführt. Entsprechend sind auch alle Druckseiten über die als Bohrungen ausgebildeten Druckverbindungen 55 und 56 und über die Druckverbindung 43 der Kammer 40 (3) zusammengeführt. Zusätzlich sind alle Druckverbindungen (43, 55, 56) mit ”D” und alle Saugverbindungen (44, 53, 54) mit ”S” gekennzeichnet. Zur Vermeidung eines zu hohen Öldrucks in extremen Betriebssituationen, in denen trotz minimaler Fördermenge der Regelölpumpe der Ölversorgungsbedarf des Verbrennungsmotors überschritten wird, ist auch für die zweiflutige Druckstufe ein Bypass-Kurzschluss zwischen ihren Saug- und Druckseiten erforderlich. Hierzu weist der Kolben 39 der zweiflutigen Druckstufe wie die einflutige Druckstufe von 1 ebenfalls den umlaufenden Kanal 22 auf, so dass bei dessen Überdeckung mit den Druckseiten ein Rückströmen von unter Öldruck stehendem Öl zu den Saugseiten erfolgt. Alternativ zur umlaufenden Kanal 22 könnten bei der zweiflutigen Druckstufe auch zwei tangential waagerechte Ausnehmungen oder auch zwei waagerechte Bohrungen im Kolben 39 einen Ölrückfluss zwischen den Druck- und Saugseiten bewirken.The 4 shows a section through the center of the conveyor gears 3 and 33 the double-flow control oil pump 3 , From the maximum displaced adjustment unit 31 is not the conveyor gear 4 but the piston 39 to see cut, with its arcuate recesses the conveyor gears 3 and 33 umschmiegt. Below the piston 39 is also in 2 used control piston 23 to see. The oil drawn in by all the gear wheels of the multistage external gear oil pump flows through an inlet channel 51 of the housing 32 to the suction sides of the individual conveyor gears, then under oil pressure from their printed pages via an output channel 52 For example, to be supplied to an internal combustion engine, not shown. All suction sides of the individual conveyor stages are via the holes as the housing 32 trained suction connections 53 and 54 and over the suction connection 44 in the lid 35 ( 3 ) merged. Correspondingly, all printed pages on the formed as a bore pressure connections 55 and 56 and about the pressure connection 43 the chamber 40 ( 3 ) merged. In addition, all print connections ( 43 . 55 . 56 ) with "D" and all suction connections ( 44 . 53 . 54 ) marked with "S". To avoid excessive oil pressure in extreme operating situations in which, despite the minimum flow rate of the control oil pump, the oil supply requirement of the internal combustion engine is exceeded, a bypass short circuit between its suction and pressure sides is also required for the double-flow pressure stage. For this purpose, the piston 39 the double-flow pressure level as the single-flow pressure of 1 also the circulating channel 22 on, so that when it overlaps with the pressure sides of a backflow of oil under oil pressure oil to the suction takes place. Alternatively to the circulating channel 22 could also be two tangential horizontal recesses or two horizontal holes in the piston at the two-flow pressure stage 39 cause an oil return between the pressure and suction sides.
Die 5 zeigt einen weiteren Schnitt der Ölpumpe von 3 durch die drei Förderzahnräder 17, 18 und 41 der zweiten Förderstufe, die als Druckstufe mit konstanter Fördermenge im Wesentlichen die Grundversorgung des Verbrennungsmotors vornimmt. Über die Saugverbindungen 53 und 54 und über die im Deckel 35 befindliche Saugverbindung 44 (3) sind alle Saugseiten der einzelnen Förderstufen miteinander verbunden, während eine Verbindung aller Druckseiten über die Druckverbindungen 55, 56 und 43 in Kammer 40 (3) gegeben ist. Da sowohl alle Druckseiten wie auch alle Saugseiten permanent je miteinander in Verbindung stehen, wirkt die Bypass-Ölableitung über den Kanal 22 (4) für alle Druckstufen der Ölpumpe.The 5 shows a further section of the oil pump of 3 through the three conveyor gears 17 . 18 and 41 the second conveyor stage, which essentially performs the basic supply of the internal combustion engine as a pressure stage with a constant flow rate. About the suction connections 53 and 54 and about those in the lid 35 located suction connection 44 ( 3 ) All suction sides of the individual conveyor stages are connected to each other, while a connection of all printed pages on the pressure connections 55 . 56 and 43 in chamber 40 ( 3 ) given is. Since both the pressure sides as well as all suction sides are permanently connected to each other, the bypass oil drainage acts via the duct 22 ( 4 ) for all pressure stages of the oil pump.
Die zweite Förderstufe der Außenzahnrad-Ölpumpe mit den Förderzahnrädern 17, 18 und 41 kann alternativ zur bisher beschriebenen Funktion als Druckstufe auch als Saugstufe arbeiten, um dann beispielsweise bei weitgehend hydraulischer Trennung von der als Druckstufe arbeitenden ersten Förderstufe mit dieser ein Trockensumpf-Schmierölsystem zu bilden.The second stage of the external gear oil pump with the conveyor gears 17 . 18 and 41 Alternatively to the function described so far, it can also function as a suction stage, in order then to form a dry sump lubricating oil system with, for example, largely hydraulic separation from the first conveying stage operating as a pressure stage.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Förderstufen einer mehrstufigen Ölpumpe, bestehend aus einer Außenzahnrad-Regelölpumpe als Druckstufe und weiteren Förderstufen als Saugstufen oder auch weitere Druckstufen, wird eine kompakte Ölpumpeneinheit geschaffen.The inventive arrangement of delivery stages of a multi-stage oil pump, consisting of an external gear oil pump as a pressure stage and other stages as suction stages or other pressure stages, a compact oil pump unit is created.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102007039589 A1 [0006] DE 102007039589 A1 [0006]
