DE4203256C2 - Ölpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölpumpe und im spezi­ ellen auf eine Zahnradölpumpe, welche als Schmiermittelpumpe für einen Fahrzeugmotor dient.

Eine der vorbekannten Ölpumpen dieser Bauart ist beispiels­ weise in der JP-U 61-171885 beschrieben. Diese Ölpumpe umfaßt ein außenverzahntes Antriebsrad oder inneres Rad, welches mit einer Antriebswelle, wie etwa einer Kurbelwelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden ist, sowie ein Abtriebsrad oder äußeres Zahnrad, welches eine Innenverzah­ nung aufweist, welche mit der Außenverzahnung des inneren Zahnrades kämmt und in einem Hohlraum oder einer Pumpkammer eines Pumpengehäuses so aufgenommen ist, daß es nicht-kon­ zentrisch zu dem inneren Zahnrad zur Drehung mit diesem ist. Öl wird einem Motor usw. wegen der Volumenveränderungen eines Hohlraumes zugeführt, welcher zwischen den Kopfhöhen der beiden Zahnräder gebildet wird, wenn sich die Antriebs­ welle dreht. Zusätzlich hat das innere Zahnrad einen Schul­ terbereich zur Positionierung in dem Pumpengehäuse.

Bei der vorbekannten Ölpumpe gestattet der Schulterbereich des inneren Zahnrads die Positionierung des inneren Zahn­ rads. Da jedoch der Schulterbereich von dem inneren Zahnrad in einer axialen Richtung desselben hervorsteht, weist die Ölpumpe eine vergrößerte Gesamtlänge in axialer Richtung auf, weiterhin ist die maschinelle Herstellung des inneren Zahnrades selbst kompliziert, wodurch sich eine Zunahme der Herstellungskosten ergibt.

Die DE-OS 36 28 163 zeigt eine Lagerung für ein Antriebszahnrad einer Innenzahnradpumpe. Das Innenzahnrad ist nicht auf einer Antriebswelle gelagert, sondern wird mittels eines Gleitlagers an dem Gehäuse der Pumpe gelagert. Zu diesem Zwecke umfaßt das Gleitlager eine Lagerhülse, auf welcher das Innenzahnrad sitzt. Durch diese Ausgestaltung wird ein vollständiges Gleitlager ge­ bildet. Die gleiche Ausgestaltung zeigt auch die DE-OS 36 20 705. In beiden Fällen wird die Antriebswelle mit Spiel in das innere Zahnrad eingeführt und drehfest mit diesem gekoppelt. Die beiden Druckschriften zeigen somit jeweils die Ausgestal­ tung eines Lagers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verminderte axiale Gesamtlänge aufweist, welche einfach herstellbar ist und beim Zusammenbau eine einfache Positionierung eines inneren Zahnrades ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Haupt­ anspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist somit eine Ölpumpe geschaffen, welche durch eine um eine Achse drehbare Antriebswelle antreibbar ist und folgende Bauelemente aufweist: Ein Pumpengehäuse, eine Pum­ penabdeckung, wobei das Pumpengehäuse und die Pumpenab­ deckung eine Kammer aufweisen, wobei diese Kammer axial beabstandet zwei Endwandungen bezüglich der Achse und eine Umfangswandung, welche die beiden axial beabstandeten End­ wandungen zur Ausbildung einer Pumpenkammer verbindet, auf­ weist, ein äußeres Zahnrad, welches in der Kammer angeordnet ist, und ein inneres Zahnrad, welches eine Endfläche auf­ weist, die beim Einsetzen in die Pumpenkammer einer der beiden Endwandungen gegenüberliegt, wobei die eine der beiden Wandungen einen vorstehenden Bereich aufweist, welcher sich in Richtung auf die andere der beiden Endwan­ dungen erstreckt, und wobei das innere Zahnrad eine Ausneh­ mung aufweist, welche sich von der Endfläche nach innen er­ streckt und mit dem vorstehenden Bereich in Eingriff bring­ bar ist, um das innere Zahnrad in einer vorbestimmten gün­ stigen Position relativ zu dem äußeren Zahnrad zu halten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 Einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht, ähnlich Fig. 1, eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht, ähnlich Fig. 2, eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Öl­ pumpe, und

Fig. 5 eine Teil-Längsansicht eines vierten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung, wobei die Bezugsziffer 11 ein Pumpenge­ häuse bezeichnet, welches als Hohlraum eine kreisförmige Kammer 12 in seinem Inneren aufweist. Mit 13 ist eine Antriebswelle bezeichnet, welche um eine Achse O drehbar ist und so angeordnet ist, daß sie sich durch die Pumpkammer 12 des Pumpengehäuses 11 zur Drehung mit einer Kurbelwelle eines Motors erstreckt. Mit dem Pumpengehäuse 11 an dem Innenumfang eines ringförmigen Vorsprungs 11a eine ringför­ mige Öldichtung 14 befestigt, um eine Dichtung der Pumpkam­ mer 12 und der Antriebswelle 13 zu bewirken. Die Pumpkammer 12 ist durch eine Seitenwandung 15 gebildet, welche eine Lagerausnehmung 15a für die Antriebswelle 13 im wesentlichen in ihrem Mittelpunkt aufweist. In der Pumpkammer 12 sind ein inneres Zahnrad 16, welches drehbar an der Antriebswelle 13 gelagert ist, und ein kreisförmiges äußeres Zahnrad 17, welches exzentrisch an der Seite des äußeren Umfangs des inneren Zahnrads 16 angeordnet ist, aufgenommen. Zusätzlich ist eine Pumpenabdeckung 18 zur Abdeckung des Pumpkammer 12 an dem Pumpgehäuse 11 an dessen Innenseite mittels Schrauben befestigt, weiterhin ist ein Eingriffsvorsprung 19 an der Seitenwandung 15 an einer Kante der Lagerausnehmung 15a an der Seite der Pumpkammer 12 ausgebildet. Im speziellen ist dieser Eingriffsvorsprung 19 kreisförmig längs der Kante der Lagerausnehmung 15a ausgebildet, nämlich mit einem ausrei­ chend geringen Betrag an Vorstreckung.

Das innere Zahnrad 16 aus gesintertem Metall ist ein einem Block hergestellt und weist in seinem Zentrum eine Ein­ griffsausnehmung 16a auf, in welche die Antriebswelle 13 eingepaßt ist, sowie an seinem äußeren Umfang mehrere Außen­ zähne, welche sich in Eingriff mit mehreren Innenzähnen befinden, welche am Innenumfang des äußeren Zahnrades 17 ausgebildet sind.

Zusätzlich weist das innere Zahnrad 16 an einer Kante der Eingriffsausnehmung 16a, welche an einer Endfläche an der Seite der Seitenwandung 15 ausgebildet, eine Eingriffsaus­ nehmung 20 auf, welche in Eingriff mit dem Eingriffsvor­ sprung 19 bringbar ist. Diese Eingriffsausnehmung 20 ist kreisförmig ausgebildet und besitzt einen inneren Durch­ messer, welcher geringfügig größer ist, als der äußere Durchmesser des Eingriffsvorsprungs 19, weiterhin ist die Tiefe größer als die Höhe des Eingriffsvorsprungs 19. Wenn der Eingriffsvorsprung 19 sich innerhalb der Eingriffsaus­ nehmung 20 befindet, wird ein vorbestimmter Abstand zwischen einer Spitze des Vorsprungs 19 und einer Basis der Ausneh­ mung 20 beibehalten, ohne daß sich ein Kontakt zwischen diesen beiden ergibt.

Folglich ist bei diesem Ausführungsbeispiel das äußere Zahn­ rad 17, wenn die einzelnen Bauteile der Ölpumpe zusammenge­ baut sind und wenn das innere und das äußere Zahnrad 16, 17 zusammen in der Pumpkammer 12 des Pumpgehäuses 11 aufgenom­ men sind, in den inneren Umfang der Pumpkammer 12 eingepaßt und von dieser gelagert, während das innere Zahnrad 16 durch die Eingriffsausnehmung 20, welche sich in Eingriff mit dem Eingriffsvorsprung 19 befindet, aufgehängt gelagert ist. Somit weist das innere Zahnrad 16 eine begrenzte Versetzung in seiner radialen Richtung an den inneren Umfang des äußeren Zahnrades 17 auf, d. h., es wird von einem Herunterfallen be­ wahrt, wodurch eine Positionierung desselben in einer axialen Richtung an der Antriebswelle 13 und dem äußeren Zahnrad 17 und in einer Richtung senkrecht zu diesem erleichtert wird. Als Ergebnis kann die Antriebswelle 13 in einfacher Weise in die Eingriffsausnehmung 16a des inneren Zahnrades 16 eingebaut werden, wodurch sich Vorteile beim Zusammenbau ergeben.

Da weiterhin das innere Zahnrad 16 nicht an einem muffen­ artigen Schulterbereich, wie beim Stand der Technik, gela­ gert ist, sondern durch die Eingriffsausnehmung 20, welche sich mit dem Eingriffsvorsprung 19 in Eingriff befindet, welcher sich um einen geringen Betrag vor-erstreckt, kann die Gesamtlänge der Ölpumpe in ihrer axialen Richtung redu­ ziert werden.

Da weiterhin die Eingriffsausnehmung 20 so ausgebildet sein kann, daß sie eine Tiefe hat, welche ausreichend im Hinblick auf den Eingriffsvorsprung 19 verringert ist, ohne daß sich Erfordernisse hinsichtlich einer hohen Genauigkeit der maschinellen Bearbeitung ergeben, kann das gesamte innere Zahnrad 16 aus einem gesinterten Metall gefertigt werden, wodurch sich eine einfache Herstellung und eine Reduzierung der Herstellungskosten ergeben.

Wenn weiterhin beim Zusammenbau die Antriebswelle 13 in die Eingriffsausnehmung 16a des inneren Zahnrads 16 eingesetzt ist, wird die Gesamtheit des inneren Zahnrads 16 geringfügig angehoben, so daß die Eingriffsausnehmung 20 über dem Ein­ griffsvorsprung 19 steht, wodurch sich ein nicht kontaktie­ render Zustand zwischen den beiden Eingriffsbereichen 19 und 20 ergibt. Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Gleitrei­ bungswiderstand zwischen den Eingriffsbereichen 19 und 20 während der Pumpendrehung verhindert oder vermieden werden kann, wodurch sich eine Verringerung des Pumpenauslaß-Ver­ lustes um näherungsweise 8 bis 10% ergibt.

Die Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der kreisförmige Eingriffsvor­ sprung 19 ist an einer Kante einer Einführungsausnehmung 18a für die Antriebswelle 13 mit der Pumpenabdeckung 18 inte­ griert, während die kreisförmige Eingriffsausnehmung 20, welche mit dem Eingriffsvorsprung 19 in Eingriff zu bringen ist, mit dem inneren Zahnrad 16 an einer Seite der anderen Endfläche desselben integriert ist. Die konkrete Ausgestal­ tung des Eingriffsvorsprungs und der Eingriffsausnehmung 19 bzw. 20 ist gleich zu der Ausgestaltung des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels.

Folglich gewährt dieses Ausführungsbeispiel nicht die gleichen Effekte wie das erste Ausführungsbeispiel, sondern zusätzlich den weiteren Effekt, daß die Anordnung des Ein­ griffs 19 an der Seite der Pumpenabdeckung 18 zu einer rela­ tiven Vereinfachung der mechanischen Verarbeitung führt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Erfindung. An dem Pumpengehäuse 11 ist ein einzelner Eingriffsbolzen 21 als Vorsprung angeordnet, während die gleiche Eingriffsausnehmung 20 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in das innere Zahnrad 16 inte­ griert ist. Im einzelnen weist die Seitenwandung 15 des Pumpengehäuses 11 ein kleines Befestigungsloch 22 auf, welches axial in der Nähe eines oberen Endes der Kante der Lagerausnehmung 15a an der Seite der Pumpenkammer 12 ausge­ bildet ist, während der Eingriffsbolzen 21 in das Befesti­ gungsloch 22 an der Seite der Pumpkammer 12 eingepreßt ist. Dieser Eingriffsbolzen 21 ist zu dem Pumpengehäuse 11 durch das Befestigungsloch 22 so angeordnet, daß er sich auf einer senkrechten Linie X befindet, welche eine Achse der An­ triebswelle 13 im rechten Winkel schneidet, und sich ausreichend weit aus dem Befe­ stigungsloch 22 auf erstreckt, ähnlich wie der Eingriffs­ vorsprung 19.

Die Eingriffs-Ausnehmung 20 ist kreisförmig ausgebildet, und weist eine Achse auf, welche gering­ fügig unterhalb der Achse der Antriebswelle 13 in einem Zustand angeordnet ist, bei welchem ein oberes Ende des inneren Umfangs der Eingriffsausnehmung 20 sich in Eingriff mit dem Eingriffsbolzen 21 befindet, sowie eine Tiefe, welche geringfügig größer ist, als der Betrag der Vorer­ streckung des Eingriffsbolzens 21.

Folglich kann bei diesem Ausführungsbeispiel beim Zusammen­ bau der einzelnen Komponententeile, wenn die Eingriffsaus­ nehmung 20 des inneren Zahnrads 16 sich vorläufig in Ein­ griff mit dem Eingriffsbolzen 21 befindet, um aufgehängt zu sein, das innere Zahnrad 16 in axialer Richtung der An­ triebswelle 13 und des äußeren Zahnrads 17 positioniert werden, und es kann sich, in der Richtung senkrecht hierzu, der gleiche Effekt einstellen, wie bei jedem der oben be­ schriebenen Ausführungsbeispiele.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel weiterhin der einzige Eingriffsbolzen 21 nur durch das Befestigungsloch 22 dem Pumpengehäuse 11 ausgesetzt ist, im Unterschied zu dem Ein­ griffsvorsprung jedes oben beschriebenen Ausführungsbei­ spiels, kann nicht nur das Gewicht des Pumpengehäuses 11 reduziert werden, sondern es kann der Betrag der Vor-Er­ streckung des Eingriffsbolzens 21 eingestellt werden durch den Betrag des Einpressens desselben in das Befestigungsloch 22, wodurch eine optimale Veränderung einer Axialposition des inneren Zahnrades 16 relativ zu der Eingriffsausnehmung 20 möglich wird.

Da weiterhin kein Eingriffsvorsprung vorgesehen ist und somit die Gesamtheit einer inneren Endfläche 15b der Seiten­ wandung 15 senkrecht an einer Seite der Pumpkammer 12, welche mit hoher Genauigkeit im Zusammenhang mit den Zahn­ rädern 16 und 17 maschinell zu bearbeiten ist, bearbeitet werden kann, wird die mechanische Bearbeitung erleichtert, wodurch sich wiederum eine Verbesserung hinsichtlich der Herstellung und der Reduzierung der Herstellungskosten ergibt.

Die Fig. 5 zeigt ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem das gleiche Befestigungsloch 22 wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel in der Pumpenab­ deckung 18 ausgebildet ist, in welches der Eingriffsbolzen 21 eingepreßt ist. Zusätzlich ist die Eingriffs-Ausnehmung 20 an der anderen Endfläche des inneren Zahnrads 16 ausge­ bildet. Folglich gewährt dieses Ausführungsbeispiel die gleichen Effekte, wie das dritte Ausführungsbeispiel.

Erfindungsgemäß kann somit der Ein­ griffsvorsprung 19 nicht-kreisförmig ausgebildet, sondern intermittierend in dessen Umfangsrichtung vorgesehen sein. Weiterhin kann der Vorsprung 19 an einem Punkt an dem oberen Ende des Pumpengehäuses so ausgebildet sein, wie der Ein­ griffsbolzen 21. Diese Veränderung führt zu einem reduzier­ ten Gewicht des Pumpengehäuses 11 und einer verbesserten Be­ arbeitungs-Wirtschaftlichkeit bezüglich der inneren End­ fläche 15b der Seitenwandung 15.

Claims (4)

1. Ölpumpe, welche durch eine um eine Achse (O) drehbare Antriebswelle (13) antreibbar ist, mit einem Pumpenge­ häuse (11) und einem Pumpendeckel (18), wobei das Pum­ pengehäuse (11) und der Pumpendeckel (18) eine Kammer (12) bilden, welche axial beabstandet, bezogen auf die Achse (O), zwei Endwandungen (15) aufweist, sowie eine Umfangswandung, welche die beiden axial beabstandeten Endwandungen (15) zur Ausbildung der Kammer (12) ver­ bindet, sowie mit einem äußeren Zahnrad (17), welches in der Kammer (12) angeordnet ist, und einem inneren Zahnrad (16), welches eine Endfläche aufweist, die einer der beiden Endwandungen (15) beim Einsetzen in die Kammer (12) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Wandungen (15) mit einem sich nur über einen Teil der Umfangslänge der Wandung (15) er­ streckenden vorstehenden Bereich (19, 21) versehen ist, welcher sich in Richtung auf die andere der beiden End­ wandungen (15) erstreckt, wobei das innere Zahnrad (16) eine kreisringförmige Ausnehmung (20) aufweist, welche sich von der Endfläche nach innen erstreckt und mit dem vorstehenden Bereich (19, 21) zur Halterung des inneren Zahnrades (16) in einer vorbestimmten geeigneten Stel­ lung relativ zu dem äußeren Zahnrad (17) in Eingriff bringbar ist und daß zur Ausbildung einer nicht-kontak­ tierenden Zuordnung im montierten Zustand der Innen­ radius der Ausnehmung (20) größer ist, als der radiale Abstand des vorstehenden Bereichs (19, 21) von der Achse (O).

2. Ölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpendeckel (18) die mit dem vorstehenden Bereich (19, 21) versehene Endwandung aufweist.

3. Ölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (11) die mit dem vorstehenden Bereich (19, 21) versehene Endwandung aufweist.

4. Ölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vorstehende Bereich in Form eines Bolzens (21) ausgebildet ist.