DE3313390C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe mit einer Durchfluß­ steuereinrichtung und mit zwei in einem Gehäuseteil unter Zwischenfügen einer Zwischenplatte axial nebeneinander und auf einer in einem Gehäusedeckel gelagerten Antriebs­ welle verschiebbar angeordneten Pumpen der Flügelzellen­ bauart, die über mindestens eine axial außen anliegende Druckplatte und jeweils eine angrenzende, mit einer Auslaßöffnung der jeweils benachbarten Pumpe in Verbindung stehende Druckkammer mit Druck beaufschlagt werden, wobei eine Verbindung der Druckkammer durch Kanäle zum verbraucherseitigen Auslaß der Ölpumpe mit der Durchflußsteuereinrichtung gesteuert wird.

Eine derartige Ölpumpe zeigt die nicht vorveröffentlichte DE-OS 31 32 285. Dabei wird die gesamte Anordnung durch ein auf die Druckplatte wirkendes Federelement nach einer Seite hin angedrückt, so daß sich an der gegenüberliegenden Seite der Auslaßkammer eine Druckanlage bildet. Zwischen der linken Pumpe und dem Gehäusedeckel ist eine zusätzliche Druckplatte angeordnet. Das bedingt eine vergrößerte Baulänge und eine vermehrte Anzahl von Bauteilen für die Ölpumpe.

Die DE-OS 29 39 405 zeigt eine gesteuerte Flügelzellen­ pumpe in einstufiger Ausführung, bei der die Druckplatte nur gegenüber dem umschließenden Pumpengehäuse abgedichtet, nicht aber federnd abgestützt ist.

Die US-PS 26 42 802 zeigt ebenfalls zwei in einem Gehäuse axial nebeneinander angeordnete, auf einer gemeinsamen Antriebswelle sitzende Pumpen der Flügelzellenbauart mit Druckplatten und Druckkammern, wobei zwischen den beiden Pumpen eine feststehende Gleitwand vorgesehen ist. Auch hier werden zusätzlich axial wirkende Federelemente verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölpumpe der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei weniger Einzelbauteilen in einer gedrängten Bauweise, insbesondere in kürzerer Ausführung bei gleicher Pumpenleistung herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale.

Die sandwichartige Anordnung der einzelnen Pumpenteile, die durch eine einzige Druckplatte unmittelbar gegen eine Wand des Pumpengehäuses gedrückt werden, ermöglicht eine einfache und schnelle Montage. Die Anpressung der Druckplatte erfolgt durch Druckbeaufschlagung der Druckplatte in der angrenzenden Druckkammer.

Dadurch wird eine ganze Reihe von Einzelteilen eingespart und es ergibt sich gleichzeitig eine gedrängte Bauweise, so daß derartige Pumpen bei gleicher Pumpenleistung in kürzerer Ausführung in Massenproduktion hergestellt werden können. Dazu kommen noch die Vorteile geringerer Kosten, leichteren Gewichts, geringeren Energieverbrauchs und einer langen Lebensdauer.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ölpumpe dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Ölpumpe eignet sich zur Durchflußmengensteuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem abgetasteten Druck.

Die Ölpumpe hat einen Aufbau, der aus einem Gehäusedeckel 1 und einem hinteren Gehäuseteil 2 besteht und ein Paar von ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 kleiner Auslaßkapazität sowie ein Paar von ersten und zweiten Steuerventilen 5 und 6 aufweist, um die Mengen oder Durchsätze an Fluid zu steuern, die unter Druck von den ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 abgegeben werden. Die ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 und die ersten und zweiten Steuerventile 5 und 6 sind über Fluiddurchgänge verbunden. Um die Energieeinsparung zu erhöhen, ist die als Hauptpumpe dienende erste Pumpe 3 für einen kleineren Durchsatz an Auslaßfluid ausgelegt als der Durchsatz an Auslaß­ fluid der zweiten Pumpe 4. Die erste Pumpe kann jedoch auch eine Auslaßkapazität haben, die ebenso groß wie oder größer als die der zweiten Pumpe 4 ist.

Die erste Pumpe 3 ist im hinteren Gehäuseteil 2 montiert, und die zweite Pumpe 4 nahe dem Gehäusedeckel 1, und zwar so, daß die Pumpe 4 unmittelbar am Gehäusedeckel 1 anliegt. Die Pumpen 3 und 4 werden von einer gemeinsamen Antriebs­ welle 7 angetrieben, die im Gehäusedeckel 1 durch eine zentrale Bohrung 1 a eingesetzt und in einem Paar von Lagern 9 und 10 drehbar gelagert ist. Außerdem ist in der zentralen Bohrung ein Öl-Dichtring 11 vorgesehen.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, hat der hintere Gehäuseteil 2 einen unten angeordneten zentralen Pumpengehäuseraum 8, der sich zum Gehäusedeckel 1 öffnet. Die ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 sind im Pumpengehäuseraum 8 angeordnet und axial hintereinander in Positionen im Abstand vom Pumpengehäuseraum 8 mon­ tiert.

Jede der ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 hat einen herkömmlichen Flügelzellenaufbau und ist z. B. mit Keil­ nuten am inneren Endteil der Antriebswelle 7 befestigt. Die ersten und zweiten Pumpen 3 und 4 weisen erste und zweite Pumpeneinsätze 14 bzw. 15 auf, die jeweils aus einem Rotor 12 mit einer Vielzahl von radialen Flügeln 12 a und einem Nockenring 13 bestehen, der an den darin angeordneten Rotor 12 angepaßt ist und eine eine Pumpen­ kammer bildende Nockenfläche besitzt.

Eine Gleitwand 16 ist axial verschiebbar zwi­ schen die Pumpeneinsätze 14 und 15 geschal­ tet. Der Pumpengehäuseraum 8 hat in seinem Boden eine Druck­ kammer 17 an einer Auslaßöffnung der ersten Pumpe 3, um in diese ein unter Druck stehendes Fluid von der ersten Pumpe 3 einzuführen, wobei die Druckkammer 17 die Form einer Aussparung mit einem kleineren Durchmesser als der Pumpengehäuseraum 8 besitzt. Eine Druckplatte 18 ist zwischen die Druckkammer 17 und den ersten Pumpenein­ satz 14 geschaltet.

Der Gehäusedeckel 1 besitzt ein Zylinderteil 1 b, das in die Öffnung des Pumpengehäuseraumes 8 im hinteren Gehäuseteil 2 eingepaßt ist und dieses abschließt. Das Zylinderteil 1 b besitzt ein inneres Ende, das in einer gegen eine Seitenfläche des zweiten Pumpeneinsatzes 15 gehaltenen Position letzteren in seiner Stellung lagert. Der Gehäusedeckel 1 dient als Druckplatte für die zweite Pumpe 4 und hat einen Hilfsdurchgang 25, der außerdem als Druckkammer an einer Auslaßöffnung der zweiten Pumpe 4 dient, um den Fluiddruck von der zweiten Pumpe 4 zum Steuerventil 5 zu führen, das die Funktion der Umschaltung von Fluiddurchgängen besitzt.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, hat der Pumpengehäuse­ raum 8 in seiner die ersten und zweiten Pumpeneinsätze 14 und 15 umgebenden Innenwand eine Druckkammer 28 bei Ansaugöffnungen der Pumpen, welche das Arbeitsfluid von einer Ansaugöffnung 36, die in einer Seite des hinteren Gehäuseteils 2 ausgebildet ist, durch Durchgangspassagen 27 a und 27 b führt. Mit dem Be­ zugszeichen 29 sind Positionierungstifte bezeichnet, um die Pumpeneinsätze 14 und 15, die Gleitwand 16, die Druckplatte 18 und den Gehäusedeckel 1 in Rotations­ richtung zu positionieren. Die Bauteile der Pumpe 3 und 4 sind nicht ausgefluchtet mit der Rotationsrich­ tung gehalten, um Schwingungen der Auslaßdrücke von den Pumpen außer Phase zu liefern und eine glatte Pumpen­ wirkung zu erzielen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Pumpen­ anordnung dient der Gehäusedeckel 1 zugleich als eine der Druckplatten. Die Pumpeneinsätze 14 und 15 und die zwischengeschaltete Gleitwand 16 sind sandwichartig zwischen dem Gehäusedeckel 1 und der Druckplatte 18 angeordnet, und zwar unter einer sich zwischen ihnen ausbildenden Druckdifferenz. Jegliche elastische Ein­ richtung, wie z. B. Federn, die herkömmlicherweise ver­ wendet werden, um die Druckplatten gegen die Pumpenein­ sätze zu drücken, können dadurch weggelassen werden. Die ver­ schiedenen Teile können in einfacher und zuverlässiger Weise abgedichtet, in ihrer Anzahl verringert und leicht zusammengebaut werden. Da die Antriebswelle 7, auf der die Pumpeneinsätze 14 und 15 tandemartig mon­ tiert sind, im Gehäusedeckel 1 drehbar gelagert ist, können die Bauteile ohne weiteres zusammengebaut werden, und die Anordnung wird in hohem Maße zuverlässig arbei­ ten.

Durch die Lagerung der An­ triebswelle 7 im Gehäusedeckel 1 ergeben sich auch keine Schwierigkeiten im Hinblick auf die koaxiale Ausfluchtung zwischen den Pumpen­ einsätzen 14 und 15, der Gleitwand 16 und der Druckplatte 18. Der Pumpengehäuseraum 8 kann im hinteren Gehäuseteil 2 eingearbeitet werden, ohne ein hohes Maß an Genauigkeit zu erfordern. Somit können die Teile in vorteilhafter Weise bearbeitet und zusammenge­ baut werden. Die obigen Vorteile resultieren auch aus der Anordnung der Druckkammer 28 an den Ansaugöffnungen der Pumpen, die sich um die Pumpeneinsätze 14 und 15 er­ streckt.

Die Druckkammer 28 steht über eine Durchgangspassage 1 c mit einem Ringschlitz 1 d in Verbindung, der innerhalb des Öl-Dichtringes 11 ausgebildet ist, welcher die Antriebs­ welle 7 innerhalb der zentralen Bohrung 1 a im Gehäusedeckel 1 abdichtet. Die Durchgangspassage 1 c ermöglicht es ferner, daß der Öl-Dichtring 11 durch Arbeitsfluid von den Ansaugöffnungen der Pumpen aus gekühlt wird. Da das Arbeits­ fluid um die Antriebswelle 7 zirkuliert, kann bei letzterer das Problem des Festfressens nicht auf­ treten, und ein zuverlässiger Betrieb ist somit gewährleistet.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion der Pum­ pen ist die dichter am hinteren Gehäuseteil 2 ange­ ordnete erste Pumpe 3 normalerweise mit der Auslaßöffnung 24 verbunden und unter einem Zustand hohen Druckes ge­ halten, so daß die Pumpen in Richtung des vorderen Gehäuse­ deckels 1 beaufschlagt werden. Wenn der Hilfs­ durchgang 25 von der zweiten Pumpe 4 über das Steuerventil 5 an die Auslaßöffnung 24 ange­ schlossen wird, werden die Pumpen durch die Druckplatte 18 in Richtung des Gehäusedeckels 1 gedrückt, und zwar aufgrund der Differenz zwischen den druckbeaufschlagten Oberflächenbereichen des Hilfsdurchganges 25 und der Druckkammer 17 an der Auslaßöffnung der ersten Pumpe 3. Somit entsteht im Betrieb keinerlei Problem.

Der obige einfache Aufbau ermöglicht es, daß die Öl­ pumpe mit den beiden eingebauten Pumpen 3 und 4 leicht bearbeitet und zusammengebaut werden kann, mit dem Ergebnis, daß die Ölpumpe mit geringeren Kosten auf der Basis einer verbesserten Massenherstellung her­ stellbar ist.

Der hintere Gehäuseteil 2 nimmt im Pumpengehäuseraum 8 eine Steuereinheit auf, die aus den beiden Steuerventilen 5 und 6 und den Fluiddurchgängen besteht, um das unter Druck stehende Fluid selektiv von den ersten und zweiten Pum­ pen 3 und 4 einer mit Druckmittelfluid betätigten Vor­ richtung zuzuführen, wie z. B. einer Servolenkeinrichtung, und zwar über die Auslaßöffnung 24, die sich am hinteren Ende des hinteren Gehäuseteils 2 öffnet.

Ein Paar von Ventillöchern 31 und 32 ist in einem oberen Bereich des hinteren Gehäuseteils 2 in paralleler, enger Relation ausgebildet. Die beiden Ventillöcher 31 und 32 öffnen sich ebenso wie der Pumpengehäuseraum 8 am Über­ gang 1 g zwischen dem Gehäusedeckel 1 und dem hinteren Gehäuseteil 2 und haben parallel zur Achse des Pumpengehäuse­ raumes 8 verlaufende Achsen. Die Ventillöcher 31 und 32 sowie der Pumpengehäuseraum 8 sind durch den Gehäusedeckel 1 mit einer fluiddichten Dichtung abgeschlossen. Das Ventilloch 32 hat einen Bereich, der sich in Richtung des Gehäusedeckels 1 erstreckt.

Ein Durchgangsloch 33 ist im hinteren Gehäuseteil 2 zwischen den Ventillöchern 31 und 32 ausgebildet und hat eine Endöffnung an der Übergangsfläche des hinteren Gehäuseteils 2. Das Durchgangsloch 33 hat eine Achse, die im wesent­ lichen zu derselben Ebene liegt, wie die Achsen der Ven­ tillöcher 31 und 32. Das offene Ende des Durchgangsloches 33 ist durch die Übergangsfläche des Gehäusedeckels 1 abgeschlossen. Das Durchgangsloch 33 steht mit dem Hilfs­ durchgang 25 in Verbindung, der sich von der zweiten Pumpe 4 durch eine Passage 34 erstreckt, welche sich in das Durchgangsloch 33 öffnet, und zwar in der Nähe seines offenen Endes. Das andere Ende des Durchgangsloches 33 verläuft axial zu einem im wesentlichen zentralen Be­ reich des Gehäuseteils 2 und ist mit einem Durchgangs­ loch 35 verbunden, das sich von einer Seite des hinteren Gehäuseteils 2 durch das Ventilloch 31 erstreckt. Das Durch­ gangsloch 35 steht in Verbindung über einen Durchgang 36, der sich in das Ventilloch 32 in seinem mittleren Be­ reich öffnet.

Ein unter Druck stehendes Fluid, das von der zweiten Pumpe 4 abgegeben wird, fließt durch den Durchgang 34 und das Durchgangsloch 33 in den zentralen Bereich des Ventilloches 31. Der Durchgang 36 ist normalerweise mit einem Steuerventil oder Steuerschieber 46 verschlossen, der verschiebbar im Ventilloch 32 angeordnet ist.

Claims (1)

1. Zweistufige Ölpumpe mit einer Durchflußsteuereinrichtung und mit zwei in einem Gehäuseteil unter Zwischenfügen einer Zwischenplatte axial nebeneinander und auf einer in einem Gehäusedeckel gelagerten Antriebswelle verschiebbar angeordneten Pumpen der Flügelzellenbauart, die über mindestens eine axial außen anliegende Druckplatte und jeweils eine angrenzende, mit einer Auslaßöffnung der jeweils benachbarten Pumpe in Verbindung stehende Druckkammer mit Druck beaufschlagt werden, wobei eine Verbindung der Druckkammer durch Kanäle zum verbraucher­ seitigen Auslaß der Ölpumpe mit der Durchflußsteuer­ einrichtung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,

   • - daß die eine Pumpe (4) unmittelbar an dem Gehäusedeckel (1) anliegt,
   • - daß der Gehäusedeckel (1) einen Hilfsdurchgang (25) aufweist, der mit der Durchflußsteuereinrichtung, Steuerventil (6), in Verbindung steht und außerdem als Druckkammer an einer Auslaßöffnung der Pumpe (4) dient,
   • - daß nur eine Druckkammer (17) mit angrenzender Druckplatte (18) in dem die Pumpen aufnehmenden Gehäuseteil (2) vorgesehen ist, die beiden Pumpen gemeinsam mit Druck beaufschlagt.