DE69202533T2 - Hydraulische pumpe für fahrzeugmotor. - Google Patents
Hydraulische pumpe für fahrzeugmotor.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Pumpe, insbesondere eine Ölpumpe, für einen Fahrzeugmotor, mit einem von der Motorkurbelwelle getriebenen Ritzel und einem damit zusammenarbeitendem, außermittig angeordneten Zahnkranz, wobei das Ritzel und der Zahnkranz von einem Pumpengehäuse umgeben sind, das von einer am Motor befestigten Endabdeckung und einem anderen, daran befestigten Teil gebildet wird, wobei zumindest die Endabdeckung eine Öffnung für die Kurbelwelle aufweist.
- Die Verwendung einer Ölpumpe in Form einer Zahnradpumpe, die konzentrisch um die Motorkurbelwelle installiert ist und von dieser getrieben wird, ist für Fahrzeugmotoren mit Druckschmiersystemen bekannt. Nach einer gebräuchlichen Bauart, EP,A,376 901, ist das Zahnrad der Ölpumpe in einem separaten Pumpengehäuse angeordnet, das für einen abdichtenden Kontakt fest mit der Außenseite einer Endabdeckung verschraubt ist, die an einem Ende des Motorblocks angeordnet ist und zusammen mit den Seiten des Motorblocks einen Teil der Abdichtung der Innenseite des Motors bildet. Diese Endabdeckung bildet vorzugsweise eine Getriebeabdeckung, die das Getriebe der Motorkurbelwelle und möglicherweise auch das Getriebe ihrer Ausgleichwelle enthält, wobei beide durch einen Antrieb getrieben werden, der am Ende der Kurbelwelle angeordnet ist. Außerhalb der Ölpumpe ist gewöhnlich am äußersten Ende der Kurbelwelle eine Riemenscheibe für den Antrieb verschiedener Hi lfseinheiten wie Kühlwasserpumpe, Lichtmaschine und Servolenkpumpe vorhanden. In derartigen Fällen verläuft das Ende der Kurbelwelle sowohl durch die Endabdeckung als auch durch das separate Pumpengehäuse, die zusammenwirkende, spanend bearbeitete, ebene Anlageflächen aufweisen, die gegen Austritt von in der Ölpumpe unter Druck gesetztem Öl abgedichtet werden müssen. Die herkömmliche Ausführung des separaten Pumpengehäuses mit sämtlichen im Pumpengehäuse integrierten Zuleitungs- und Ableitungskanälen hat dem Pumpengehäuse ungleichmäßige Formen gegeben. Die Abdichtung zwischen den Anlageflächen ist ein Runddichtring, der in eine Nut in der Anlagefläche des Pumpengehäuses eingelegt ist und den ungleichmäßigen Formen der Ölpumpe folgt. Diese Konstruktion führt zu einem relativ zeitaufwendigen Ein- und Ausbau der Ölpumpe, da eine Anzahl Schrauben für die feste und abdichtende Anlage des Pumpengehäuses an der Endabdeckung um den Umfang des Pumpengehäuses erforderlich ist. Das Einsetzen eines separaten Pumpengehäuses an der Außenseite der Endabdeckung des Motorblacks erhöht auch die Gesamtlänge des Motors. Die ungleichmäßige Abdichtung zieht auch das Risiko undichter Stellen nach sich, da der Runddichtring bei seinem Einbau aus seiner Nut herausspringen kann.
- Nach der US-A-4 382 756 ist das Befestigen einer Kappe in einem Pumpengehäuse durch einen mit einer Nut versehenen Ring mit kreisförmigem Querschnitt bei einer hydraulischen Pumpe an sich bekannt. In diesen Fällen deckt die Kappe das Ende der Welle ab und sorgt für deren Lagerung. Um eine gute Pumpenfunktian zu gewährleisten, sind Innenteile der Pumpe durch eine Feder zur Kappe hin vorgespannt, die dadurch nach außen gepreßt und am Verschlußring anliegend gehalten werden.
- Bei einer anderen Konstruktion ist der Einbau einer kreisförmigen Endkappe in eine Turbo-Einheit bzw. auf Servopumpen, wabei die letztere Anwendung in der JP-A-H 59-115 485 dargestellt ist, durch einen konisch verlaufenden Verschlußring, der die Kappe nach innen drängt, ebenfalls bekannt. Die Absicht hierbei ist, das Einsetzen der Kappe in die gewünschte Drehstellung im Hinblick auf die Turbo-Einheit bzw. das Pumpengehäuse zu ermöglichen. Eine ähnliche Endkappe ist in der US,A,3 303 783, jedoch ohne konischen Verschlußring, dargestellt.
- Die Automobilindustrie ist in zunehmendem Maße bemüht, Herstellung und Montage zu vereinfachen, doch keine der bisher bekannten Lösungen für Zahnradpumpen, die um Kurbelwellenenden installiert sind, erreicht die gewünschte Einfachheit im Falle einer in einen Motor eingebauten hydraulischen Pumpe.
- Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Pumpe zu erhalten, die für einen Fahrzeugmotor bestimmt ist und einfacher und schneller als bisher eingebaut werden kann. Eine weitere Aufgabe ist es, die Gesamtlänge des Fahrzeugmotars mit einer um die Motorkurbelwelle angeordneten und von dieser getriebenen hydraulischen Pumpe zu reduzieren. Eine weitere Aufgabe ist es, die Dichtungen für diesen Typ einer hydraulischen Pumpe zu vereinfachen und zu verbessern.
- Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erreicht.
- Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht der erste Teil aus einer Endabdeckung, die, zusammen mit den Seiten des Motorblocks, das Innere des Motors seitlich umschließt. Diese Endabdeckung kann vorzugsweise eine Getriebeabdeckung sein, die zumindest ein durch die Kurbelwelle getriebenes Getriebe aufweist. Die Verwendung der Endabdekkung des Motorblocks für die Bildung eines Pumpengehäuses, das von einer nur durch einen Verschlußring gehaltenen Kappe geschlossen ist, erlaubt einen wesentlich einfacheren Einund Ausbau als bisher. Die Tatsache, daß die axiale Ausdehnung der Motorölpumpe dadurch reduziert werden kann, ermöglicht es, daß die zum Motor gehörigen Teile in axialer Richtung enger zusammengepackt werden können, wodurch die gesamte Axiallänge des Motors reduziert wird. Dies bringt die großen Vorteile mit sich, daß der Motor selbst bei Fahrzeugen mit kleinem Motorraum zugänglich gemacht werden kann und/oder Ausrüstungsgegenstände im verfügbaren Motorraum enger zusammengepackt werden können.
- Die Erfindung ist nachstehend durch ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel genauer beschrieben, wobei:
- Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ölpumpe entlang der Linie I-I in Fig. 2,
- Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Ölpumpe, wobei die Kappe entfernt ist,
- Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,
- Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,
- Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2,
- Fig. 6 zeigt einen Schnitt VI-VI in Fig. 2,
- Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 2, und
- Fig. 8 zeigt ein vergrößertes Detail von Fig. 2.
- Bei einem in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsmotor 1 ragt ein Ende einer im Motorblock 2 befestigten Kurbelwelle 3 aus dem Block heraus. Ausgehend vom Motorblock 2 trägt das Ende der Kurbelwelle nacheinander ein inneres Kettenritzel 4, ein äußeres Kettenritzel 5, eine Klaue 6 und eine Riemenscheibe 7, die alle nichtdrehbar am Ende der Kurbelwelle durch eine Paßfeder 8 befestigt sind. Das Kettenritzel 4 treibt die beiden (nicht dargestellten) Nockenwellen des Motors über eine Kette 9, und das Kettenritzel 5 treibt die beiden (nicht dargestellten) Ausgleichwellen des Motors in entsprechender Weise. Diese beiden Kettentriebe laufen im Inneren des Motors, werden vom Ölschmiersystem des Motors geschmiert und sind auf normale Weise von einer Endabdeckung 11 umgeben, die am Ende des Motorblocks 2 befestigt ist. Die Endabdeckung 11 nimmt eine Ölpumpe 12 auf, die durch die Kurbelwelle 3 und die Klaue 6 getrieben wird und über eine Saugleitung 13 mit einem Ölsumpf am Boden des Motors verbunden ist.
- Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Endabdeckung 11 einen umlaufenden Kragen 14 auf, der vom Motorblock 2 abgewandt ist und innen eine Kappe 15 trägt. Ein in einer Nut 16 im Kragen 14 befestigter Verschlußring 17 hält die Kappe 15 im Kragen 14 in Stellung. Die Kappe 15 dichtet zum Teil durch eine Dichtung 18 in Form eines Runddichtringes, der sich in einer umlaufenden Nut in der Kappe befindet, gegen die Innenseite des Kragens 14 auf der Endabdeckung 11 und zum Teil durch eine Dichtung 19 in Form eines Wellendichtringes gegen einen Hals 20 der Riemenscheibe 7 ab. Sollte an diesem Ende der Kurbelwelle keine Riemenscheibe vorhanden sein, kann die Kappe 15 das Ende der Kurbelwelle abdecken.
- In Fig. 2 sind die Riemenscheibe 7 und die Kappe 15 entfernt worden, um das Innere der Ölpumpe 12 genauer zu zeigen. Wie dargestellt, kämmt die Klaue 6 mit einem Ritzel 21, das wiederum mit einem außermittig angeordneten, innenverzahnten Zahnkranz 22 kämmt. Das Ritzel 21 und der Zahnkranz 22 weisen zwischen sich in herkömmlicher Weise einen halbmondförmigen Abstandhalter 23 auf, der hier mit der Endabdeckung 11 einstückig ist und sich im gleichen Hohlraum wie das Ritzel 21 und der Zahnkranz 22 befindet.
- Die Saugseite der Pumpe 12 ist mit dem Ölsumpf des Motors durch einen Einlaß 24, einen Saugkanal 25 und die Saugleitung 13 verbunden. Vom Pumpenauslaß 26 wird Öl an der Druckseite der Pumpe zu den Schmierstellen des Motors über ein in der Getriebeabdeckung 11 angeordnetes Druckminderventil 27 geleitet. Vom Druckminderventil 27 zurückkehrendes Öl kann die Saugseite der Pumpe durch eine Rücklauföffnung 28 erreichen.
- Um die auf die Dichtung 19 zwischen der Kappe 15 und der Riemenscheibe 7 ausgeübte Belastung zu vermindern, befindet sich in der Kappe 15 (siehe Fig. 3) ein Abzugskanal 29 zum Abführen von Lecköl. Der Abzugskanal 29 ist mit dem Kurbelgehäuse und dem Ölsumpf des Motors durch einen Kanal 30 in der Endabdeckung 11 verbunden.
- An der Innenseite der Kappe 15 befindet sich eine Nut 31, die am Ritzel 21 entlang über einen Teil des Umfangs desselben (siehe Fig. 1 und 2) auf der Saugseite der Pumpe verläuft. Diese Nut steht mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung und hat die Funktion, mit unter Druck gesetztem Öl zu verhindern, daß Luft von der Kurbelwelle 3 radial eingezogen wird. Dadurch wird die Dichtigkeit der Pumpe verbessert.
- Wie in Fig. 4 gezeigt, läuft unter Druck gesetztes Öl vom Auslaß 26 durch einen Kanal 32 und das Druckminderventil 27 zu einem Verteilerkanal 33, der sich im Motorblock 2 befindet und von dem aus es in bekannter Weise im Motor verteilt werden kann. Der Kanal 32 der horizontal verläuft, steht über einen vertikalen Kanal 34 und einen hier nicht genauer dargestellten Druckregler mit einem Rücklaufkanal 34 in Verbindung, durch den Öl zurück zur Rücklauföffnung 28 der Pumpe 12 fließen kann. Für die Befestigung am Motorblock 2 weist die Endabdeckung 11 eine Anzahl von Schraublöchern 36 auf, von denen einige in Fig. 2 und 6 dargestellt sind. Die genauere Konstruktion der Anordnung zum Befestigen der Kappe 15 im Kragen 14 der Endabdeckung 11 ist in Fig. 8 dargestellt. Der Verschlußring 17 ist ein bekannter Segerring und wird in der Nut 16 durch die Tatsache gehalten, daß er radial federnd nach außen drückt. Dadurch ist die Kappe 15 im Kragen 14 sicher gehalten, kann jedoch äußerst leicht eingebaut und entfernt werden. Wie gezeigt, ist die Wand 37 (links in Fig. 8) der Nut 16 leicht geneigt, so daß sich die Nut 16 radial nach innen erweitert. Der Verschlußring 17 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, weist jedoch in seinem radialen Außenbereich eine Abschrägung 38 auf, die dem Neigungswinkel der Wand 37 entspricht und mit diesem zusammenwirken soll. Das Ergebnis ist, daß der Verschlußring 17 bei einer radialen Ausdehnung (durch die gestrichelte Linie dargestellt) versucht, sich einwärts zum Motorblock 2 hin zu bewegen, wodurch die Kappe 15 sich in die gleiche Richtung bewegen muß und folglich die Teile der Pumpe zusammendrückt, so daß guter axialer Kontakt ohne Spiel zwischen ihnen entsteht. Dies bedeutet, daß die Dicke der Kappe 15, wie auch die Anordnung der Nut 16 in der axialen Richtung, innerhalb bestimmter Grenzen variiert werden kann, ohne das Funktionieren der Pumpe zu gefährden, was zu großen Vorteilen sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau führt. Nach der Erfindung ist es wesentlich, daß der Verschlußring 17 und die Nut 16 so zusammenwirken, daß sich der Verschlußring während seiner Ausdehnung in der Nut gleichzeitig zum Motor hin bewegt. Dies kann auch mit einem nichtabgeschrägten Verschlußring erreicht werden, die Ausführung mit dem dargestellten abgeschrägten Verschlußring ist jedoch aus der Sicht der Kraftübertragung vorteilhafter und erzeugt einen besseren Kontakt zwischen dem Verschlußring und der Kappe. Die beabsichtigten Funktionen können auch mit anderen Verschlußring- und Nutformen als den gezeigten erreicht werden.
- Wie in Fig. 1 deutlich gezeigt ist, kann die Riemenscheibe 7 so ausgebildet sein, daß sie den Kragen 14 zumindest teilweise umschließt, wodurch sie näher als bisher möglich am Motorblock 2 angeordnet werden kann. Dies trägt zu der erwünschten Verkürzung der gesamten Motorlänge bei.
- Die vereinfachte Konstruktion der Ölpumpe 12 ist sowohl für die Herstellung als auch den Einbau vorteilhaft. Die Endabdeckung des Motors und das darin eingebaute Pumpengehäuse können vorzugsweise als eine Einheit vormontiert werden, wodurch sich die Montagezeit für den Motor verringert. Das Einzige, was noch zu tun bleibt, nachdem das Ritzel 21, das in der Endabdeckung befestigt ist und von der Endkappe begleitet wird, mit der Klaue 6 in Eingriff gelangt ist, ist das Festziehen der Schrauben der Endabdeckung. Prüfung und Wartung der hydraulischen Pumpe werden ebenfalls erleichtert, da das einzige, was nach der Riemenscheibe entfernt werden muß, der Verschlußring und die Kappe sind. Die Motormontage ist ebenfalls durch die Tatsache erleichtert worden, daß sich das Druckminderventil 27 ebenfalls in der Getriebeabdeckung 11 befindet.
Claims (6)
1. Hydraulische Pumpe für einen Motor mit einer Kurbelwelle (3),
insbesondere Ölpumpe eines Fahrzeugmotors, mit einem von der
Motorkurbelwelle (3) getriebenen Ritzel (21) und einem Zahnkranz
(22), der von einem Pumpengehäuse umgeben ist, das von einer am
Motor befestigten Endabdeckung (11) und einem anderen Teil (15)
gebildet ist, wobei die Endabdeckung (11) und das andere Teil
(15) eine Öffnung für die Kurbelwelle (3) aufweisen, wobei die
Endabdeckung einen axialen Hohlraum aufweist, der das Ritzel
(21) und den Zahnkranz (22) und einen um den Hohlraum
angeordneten Kragen (14) aufweist, wobei das Innere des Kragens (14)
das andere Teil (15) zentriert, das die Form einer Kappe
annimmt, um den Hohlraum zu verschließen, wobei die Endabdeckung
(11) eine Getriebeabdeckung ist und wenigstens ein von der
Motorkurbelwelle getriebenes Getriebe (5, 10, 4, 9) enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (14) der Endabdeckung
(11) axial vom Motor abgewandt ist und daß der Kragen (14) eine
umlaufende Nut (16) aufweist, in der ein Verschlußring (17) so
angeordnet ist, daß er zusammen mit der Nut (16) die Kappe zum
Inneren des Hohlraumes drückt, daß der Kragen (14) radial
äußerlich von einem Abschnitt einer zum Teil nabenförmigen
Riemenscheibe (7) umgeben ist, die axial außerhalb der Pumpe (12)
angebracht ist und von der Kurbelwelle (3) getrieben wird, so
daß sich der nabenförmige Teil der Riemenscheibe und der Kragen
zumindest teilweise in der gleichen Ebene miteinander befinden.
2. Hydraulische Pumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (16) radial nach innen
erweitert und daß die Seite (37) der Nut eben ist und radial
nach innen vom Hohlraum weggeneigt ist, so daß, wenn der
Verschlußring (17) sich radial mit letzterem ausdehnt, der
Verschlußring sich zum Inneren des Hohlraums bewegt.
3. Hydraulische Pumpe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußring (17) einen im
wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt aufweist, der jedoch
eine Abschrägung (38) am radialen Außenbereich einer Seite
aufweist.
4. Hydraulische Pumpe nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenseite des Kragens
(14) und der Schalenoberfläche der Kappe (15) die in die
Innenseite des Kragens paßt, eine Dichtung (18), vorzugsweise in
Form eines Runddichtringes, in einer umlaufenden Nut in der
Kappe angeordnet ist.
5. Hydraulische Pumpe nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (15) am äußeren Ende ein
Loch aufweist und daß sich in diesem Loch eine Dichtung (19)
befindet, die gegen ein Gerät abdichten soll, das mit dem äußeren
Ende der Kurbelwelle verbunden ist, geeigneterweise einen
Halsbereich (20) einer Riemenscheibe (7).
6. Hydraulische Pumpe nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein halbmondförmiger Abstandhalter
(23), der zwischen dem Ritzel (21) und dem Zahnkranz (22)
angeordnet sein soll, mit der Endabdeckung (11) einstückig ist.
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