EP2569540A2 - Schmiermittelpumpe, regelkolben - Google Patents

Schmiermittelpumpe, regelkolben

Info

Publication number
EP2569540A2
EP2569540A2 EP11722000A EP11722000A EP2569540A2 EP 2569540 A2 EP2569540 A2 EP 2569540A2 EP 11722000 A EP11722000 A EP 11722000A EP 11722000 A EP11722000 A EP 11722000A EP 2569540 A2 EP2569540 A2 EP 2569540A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control piston
control
receptacle
housing
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11722000A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Ernst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP2569540A2 publication Critical patent/EP2569540A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/185—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by varying the useful pumping length of the cooperating members in the axial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F16J1/006—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/08—Constructional features providing for lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/028—Magnesium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity

Definitions

  • the invention relates to a lubricant pump, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, having a housing in which at least one pair of intermeshing gears for conveying lubricant is arranged, wherein a first of the gears on a drive shaft and the second of the gears for setting a variable delivery volume is rotatably mounted on an axially displaceable sliding unit, and having a in a receptacle of the housing axially displaceable control piston for hydraulically adjusting the position of the displacement unit, wherein the control piston has a central longitudinal axis and control edges comprehensive cylinder rings for releasing or closing of opening into the recording control channels.
  • the invention relates to a control piston for a lubricant pump, in particular as described above.
  • Lubricant pumps and control pistons of the type mentioned are known from the prior art.
  • the delivery volume is varied or adjusted by shifting a gear of a gear pair.
  • the first gear is fixedly arranged on a drive shaft, while the second gear is rotatably mounted on the displacement unit.
  • the displacement unit can be hydraulically displaced or displaced axially in order to change the axial position of the second gear and thus the said overlapping area.
  • an axially displaceable control piston is provided which has a central longitudinal axis and a plurality of cylinder rings.
  • the diameter of the cylinder rings is chosen to be greater than that of the central longitudinal axis, wherein the outer circumferential surfaces of the cylinder rings serve as guide means in a receptacle of the housing, and wherein the cylinder rings have control edges, which serve for adjusting fürströmungsquerêten or for enabling or closing of control channels, which open into the receptacle and fluidly connected to the sliding unit.
  • a disadvantage of the known lubricant pumps is that due to different thermal expansion coefficients of the control piston and the housing an exact Interaction between the control edges and opening into the receiving control channels over a wide operating temperature range, such as occurs in internal combustion engines, can not always be guaranteed, whereby the (axial) position of the second gear does not always correspond to the desired position.
  • the problem underlying the invention is solved in full by the features of claims 1 and 5, respectively.
  • the lubricant pump according to the invention is characterized in that the control piston is designed as a built component, wherein the cylinder rings of the control piston from a friction and / or wear to the recording reducing material are made, and the central longitudinal axis is at least partially made of a material whose Thermal expansion coefficient at least substantially equal to that of the recording. It is therefore intended that the control piston is assembled from several individual parts / is. This multi-part design is optimized by the advantageous choice of material of the items to ensure accurate adjustment of the flow rate at any time and in any operating temperature point.
  • the guided in the recording cylinder rings are made of a material that leads in combination or in cooperation with the material of the receptacle or the housing to a low friction. This ensures that the control piston can always be moved without much effort in the receptacle to set desired flow cross sections for the control channels.
  • the central longitudinal axis that is, at least the portions of the control piston between the cylinder rings is at least partially made of a material having a heat coefficient at least substantially equal to that of the housing, so that with temperature changes of the control piston and the recording a substantially equal (axial) length change Experienced. As a result, the control piston with the inclusion of the housing increases with a temperature increase, so to speak.
  • the central longitudinal axis is at least partially made of the material of the housing.
  • the central longitudinal axis is thus at least partially made of the material of the control piston bearing recording.
  • the coefficient of thermal expansion of the longitudinal axis, at least in the corresponding section exactly corresponds to that of the housing, whereby - with non-moving control piston - the distance from the control edges to the respective orifices of the control channels remains the same even with larger temperature fluctuations.
  • the cylinder rings are made of plastic.
  • the plastic cylinder rings provide for a reduced friction between the control piston and the housing of the usually metallic housing.
  • the housing is at least substantially made of aluminum or magnesium.
  • a light lubricant pump is offered, in particular, the cylinder rings made of plastic in the then also made of aluminum or magnesium recording friction are displaced.
  • a wear protection is formed by the advantageous combination of material of cylinder rings and recording or housing or allows low-wear operation, whereby a long life of the lubricant pump or a lubricant pump having internal combustion engine is ensured.
  • the control piston according to the invention is characterized in that it is designed as a built component, wherein the cylinder rings are made of plastic, and the central longitudinal axis has at least one at least substantially made of aluminum or magnesium section, in particular as described above.
  • a low-wear regulating piston is provided, which is particularly suitable for being used in lubricant pumps which have a metallic housing, in particular made of magnesium or aluminum.
  • the control piston Due to the sectional design of the longitudinal axis made of aluminum or magnesium, the control piston has an advantageous thermal expansion behavior, so that the control piston at temperature changes at least substantially according to a control piston stored recording of the housing of the lubricant pump grows or shrinks, whereby by means of the control piston always desired flow cross sections of in the Recording opening control channels are adjustable.
  • FIG. 2 shows a control piston of the lubricant pump in a perspective view.
  • the lubricant pump 1 is designed as a control oil pump 2 and for this purpose has a housing 3 made at least essentially of aluminum or magnesium, in which a pair 4 of intermeshing toothed wheels 5 is arranged.
  • the gears 5 convey a lubricant in the manner known for gear pumps.
  • One of the gears is fixedly arranged on a drive shaft, while the other - visible here - gear 5 is rotatably mounted on an axially displaceable sliding unit 6 and is driven by the first gear.
  • the displacement unit 6 essentially comprises a piston 7 which has two cylinder rings 8 spaced apart from one another. Between the cylinder rings 8, the gear 5 is held axially positive manner.
  • the cylinder rings 8 are slidably mounted with their outer shell surface slidably in a cylindrical pump receptacle 9 of the housing 3.
  • the pump receptacle 9 is designed to be longer (axially) than the displacement unit 6 such that pressure chambers 10 and 11 are formed on both sides of the displacement unit 6.
  • the pressure chambers 10,11 are fluidly connected via a respective control channel 12 or 13 with a control unit 14 of the lubricant pump.
  • a coil spring 30 is arranged, which serves as a damping axial stop for the displacement unit 6.
  • the control unit 14 essentially comprises a cylindrical receptacle 5, in which a control piston 16 is arranged longitudinally displaceable or axially displaceable.
  • the control piston 16 which is shown in an enlarged, perspective view in FIG. 2, has a central longitudinal axis 17 and four cylinder rings 18, 19, 20 and 21 whose outside diameters are each larger than that of the central longitudinal axis 17 Cylindrical rings 18 to 21 cooperate with the inside of the receptacle 15 as Axialgleitlager for the control piston 16.
  • the Cylinder rings 18 to 21 are bounded axially by two control edges, of which for reasons of clarity, only the control edges 18 ', 18 "and 19', 19" of the cylinder rings 18 and 19 are provided with reference numerals.
  • the control piston 16 is designed as a built component 31 and thus comprises several individual parts.
  • the portion 24 of the longitudinal axis 17 between the cylinder rings 18 and 19 made of a different material than the rest of the control piston 16. While at least the cylinder rings 18 to 21 are made of plastic, the portion 24 is made of the material of the housing. 3 , so made of aluminum or magnesium. As a result, the section 24 has the same thermal expansion coefficient as the housing 3. According to a development not shown here, the sections between the cylinder rings 19 and 20 and / or 20 and 21 are preferably also made of the material of the housing.
  • a coil spring 25 is held between the housing 3 and the free end face of the cylinder ring 18, against which the control piston is displaceable.
  • a channel 26 the free end face 27 of the cylinder ring 21 is acted upon hydraulically with a pressure, whereby the control piston is displaced against the spring element 25 in the direction of an arrow 28.
  • control channels 12 and 13 are released, whereby the hydraulic medium supplied through the channel 22 is conveyed through the channel 12 into the pressure chamber 10, and the hydraulic medium in the pressure chamber 11 escapes through the channel 13 and a venting channel 32 opening into the receptacle, wherein due to the pressure difference in the pressure chambers 10 and 1 1, the displacement unit 6 is displaced in the direction of an arrow 29.
  • temperature fluctuations affect the housing 3 and the control piston 16 alike, the cylinder rings 18 and 21 always have the same distance from each other, as the mouth openings of the channels 12 and 3.
  • the distance between the two control edges pairs 18 ', 18 "and 19', 19" is equal to the distance between the two mouth openings of the channels 12 and 13.
  • the control piston 16 grows, so to speak, with an increase in temperature with the housing. 3 with, so that always a safe closing and releasing the control channels 12 and 13 and thus always a secure positioning of the displacement unit or a secure setting of the desired flow rate of the lubricant pump 1 is guaranteed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelpumpe (1), insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (3), in dem mindestens ein Paar (4) miteinander kämmender Zahnräder (5) zum Fördern von Schmiermittel angeordnet ist, wobei ein erstes der Zahnräder auf einer Antriebswelle und das zweite der Zahnräder (5) zum Einstellen eines variablen Fördervolumens auf einer axial verschiebbaren Verschiebeeinheit (6) drehbar gelagert ist, und mit einem in einer Aufnahme (15) des Gehäuses (3) axial verlagerbaren Regelkolben (16) zum hydraulischen Einstellen der Position der Verschiebeeinheit (6), wobei der Regelkolben (16) eine zentrale Längsachse (17) und Steuerkanten (18', 18"; 19', 19") umfassende Zylinderringe (18-21) zum Freigeben oder Verschließen von in die Aufnahme (15) mündenden Steuerkanälen (12,13) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der Regelkolben (16) als gebautes Bauteil (31) ausgebildet ist, wobei die Zylinderringe (18-21) aus einem Reibung und/oder Verschleiß zu der Aufnahme (15) reduzierenden Material gefertigt sind, und die zentrale Längsachse (17) zumindest abschnittsweise aus einem Material gefertigt ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient zumindest im Wesentlichen dem der Aufnahme (15) entspricht. Ferner betrifft die Erfindung einen Regelkolben für eine Schmiermittelpumpe.

Description

Schmiermittelpumpe, Regelkolben
Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelpumpe, insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, in dem mindestens ein Paar miteinander kämmender Zahnräder zum Fördern von Schmiermittel angeordnet ist, wobei ein erstes der Zahnräder auf einer Antriebswelle und das zweite der Zahnräder zum Einstellen eines variablen Fördervolumens auf einer axial verschiebbaren Verschiebeeinheit drehbar gelagert ist, und mit einem in einer Aufnahme des Gehäuses axial verlagerbaren Regelkolben zum hydraulischen Einstellen der Position der Verschiebeeinheit, wobei der Regelkolben eine zentrale Längsachse und Steuerkanten umfassende Zylinderringe zum Freigeben oder Verschließen von in die Aufnahme mündenden Steuerkanälen aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung einen Regelkolben für eine Schmiermittelpumpe, insbesondere wie sie oben beschrieben wurde.
Schmiermittelpumpen und Regelkolben der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den sogenannten Regel-Schmiermittelpumpen wird das Fördervolumen durch Verschieben eines Zahnrads eines Zahnradpaares variiert beziehungsweise eingestellt. Durch den Überschneidungsbereich - axial gesehen - der beiden Zahnräder wird das zu fördernde Volumen bestimmt. Das erste Zahnrad ist dabei fest auf einer Antriebswelle angeordnet, während das zweite Zahnrad auf der Verschiebeeinheit drehbar gelagert ist. Die Verschiebeeinheit lässt sich bekanntermaßen hydraulisch axial verschieben beziehungsweise verlagern, um die axiale Position des zweiten Zahnrads und damit den genannten Überschneidungsbereich zu verändern. Zur hydraulischen Ansteuerung der Verschiebeeinheit ist ein axial verlagerbarer Regelkolben vorgesehen, der eine zentrale Längsachse sowie mehrere Zylinderringe aufweist. Der Durchmesser der Zylinderringe ist dabei größer gewählt als der der zentralen Längsachse, wobei die Außenmantelflächen der Zylinderringe als Führungsmittel in einer Aufnahme des Gehäuses dienen, und wobei die Zylinderringe Steuerkanten aufweisen, die zum Einstellen von Durchströmungsquerschnitten beziehungsweise zum Freigeben oder Verschließen von Steuerkanälen dienen, welche in die Aufnahme münden und fluidtech- nisch mit der Verschiebeeinheit verbunden sind.
Nachteilig bei den bekannten Schmiermittelpumpen ist es, dass aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des Regelkolbens und des Gehäuses ein exaktes Zusammenspiel zwischen den Steuerkanten und den in die Aufnahme mündenden Steuerkanälen über einen weiten Betriebstemperaturbereich, wie er beispielsweise bei Verbrennungsmotoren auftritt, nicht immer gewährleistet werden kann, wodurch die (axiale) Position des zweiten Zahnrads nicht immer der gewünschten Position entspricht.
Es liegt somit der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermittelpumpe und einen Regelkolben zu schaffen, bei denen auch über einen großen Betriebstemperaturbereich ein sicheres Freigeben und Verschließen der Steuerkanäle und damit eine genaue Einstellung des Fördervolumens mittels des Regelkolbens gewährleistet ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 jeweils vollständig gelöst. Die erfindungsgemäße Schmiermittelpumpe zeichnet sich dadurch aus, dass der Regelkolben als gebautes Bauteil ausgebildet ist, wobei die Zylinderringe des Regelkolbens aus einem Reibung und/oder Verschleiß zu der Aufnahme reduzierenden Material gefertigt sind, und die zentrale Längsachse zumindest abschnittsweise aus einem Material gefertigt ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient zumindest im Wesentlichen dem der Aufnahme entspricht. Es ist also vorgesehen, dass der Regelkolben aus mehreren Einzelteilen zusammengebaut ist/wird. Diese mehrteilige Ausbildung wird durch die vorteilhafte Materialwahl der Einzelteile optimiert, um ein exaktes Einstellen der Fördermenge zu jeder Zeit und in jedem Betriebstemperaturpunkt zu gewährleisten. Die in der Aufnahme geführten Zylinderringe sind dabei aus einem Material gefertigt, das in Kombination beziehungsweise im Zusammenwirken mit dem Material der Aufnahme beziehungsweise des Gehäuses zu einer geringen Reibung führt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Regelkolben stets ohne großen Kraftaufwand in der Aufnahme verschoben werden kann, um gewünschte Durchströmungsquerschnitte für die Steuerkanäle einzustellen. Die zentrale Längsachse, also zumindest die Abschnitte des Regelkolbens zwischen den Zylinderringen, ist zumindest abschnittsweise aus einem Material mit einem Wärmekoeffizienten gefertigt, der zumindest im Wesentlichen dem des Gehäuses entspricht, sodass bei Temperaturveränderungen der Regelkolben und die Aufnahme eine im Wesentlichen gleichgroße (axiale) Längenveränderung erfahren. Dadurch wächst der Regelkolben mit der Aufnahme des Gehäuses bei einer Temperaturerhöhung sozusagen mit. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Steuerkanten des Regelkolbens mit den zugeordneten Steuerkanälen - je nach Stellung/Position des Regelkolbens - stets gleich zusammenwirken. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, das Material der zentralen Längsachse zumindest abschnittsweise derart zu wählen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient den des Gehäuses übertrifft, um den gegebenenfalls kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten der Zylinderringe zu kompensieren.
Vorzugsweise ist die zentrale Längsachse zumindest abschnittsweise aus dem Material des Gehäuses gefertigt. Die zentrale Längsachse ist somit zumindest abschnittsweise aus dem Material der den Regelkolben lagernden Aufnahme gefertigt. Dadurch entspricht der Wärmeausdehnungskoeffizient der Längsachse, zumindest in dem entsprechenden Abschnitt, genau dem des Gehäuses, wodurch - bei nichtbewegtem Regelkolben - der Abstand von den Steuerkanten zu den jeweiligen Mündungsöffnungen der Steuerkanäle auch bei größeren Temperaturschwankungen gleich bleibt.
Vorzugsweise sind die Zylinderringe aus Kunststoff gefertigt. Die Kunststoff-Zylinderringe sorgen für eine reduzierte Reibung zwischen dem Regelkolben und der Aufnahme des üblicherweise metallischen Gehäuses.
Bevorzugt ist das Gehäuse zumindest im Wesentlichen aus Aluminium oder Magnesium gefertigt. Dadurch wird eine leichte Schmiermittelpumpe geboten, wobei insbesondere die Zylinderringe aus Kunststoff in der dann ebenfalls aus Aluminium oder Magnesium gefertigten Aufnahme reibungsarm verschiebbar sind. Darüber hinaus wird durch die vorteilhafte Materialkombination von Zylinderringen und Aufnahme beziehungsweise Gehäuse ein Verschleißschutz gebildet beziehungsweise ein verschleißarmer Betrieb ermöglicht, wodurch eine hohe Lebensdauer der Schmiermittelpumpe beziehungsweise eines die Schmiermittelpumpe aufweisenden Verbrennungsmotors gewährleistet wird.
Der erfindungsgemäße Regelkolben zeichnet sich dadurch aus, dass er als gebautes Bauteil ausgebildet ist, wobei die Zylinderringe aus Kunststoff gefertigt sind, und die zentrale Längsachse wenigstens einen zumindest im Wesentlichen aus Aluminium oder Magnesium gefertigten Abschnitt aufweist, insbesondere wie oben beschrieben. Dadurch wird ein verschleißarmer Regelkolben geboten, der sich insbesondere dazu eignet, in Schmiermittelpumpen eingesetzt zu werden, die ein metallisches Gehäuse, insbesondere aus Magnesium oder Aluminium, aufweisen. Durch die abschnittsweise Ausbildung der Längsachse aus Aluminium oder Magnesium weist der Regelkolben ein vorteilhaftes Wärmeausdehnungsverhalten auf, sodass der Regelkolben bei Temperaturveränderungen zumindest im Wesentlichen entsprechend einer den Regelkolben lagernden Aufnahme des Gehäuses der Schmiermittelpumpe wächst oder schrumpft, wodurch mittels des Regelkolbens stets gewünschte Durchströmungsquerschnitte von in die Aufnahme mündenden Steuerkanälen einstellbar sind. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figur 1 eine Schmiermittelpumpe in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
Figur 2 einen Regelkolben der Schmiermittelpumpe in einer perspektivischen Darstellung.
Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine Schmiermittelpumpe 1 für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Die Schmiermittelpumpe 1 ist als Re- gelölpumpe 2 ausgebildet und weist dazu ein zumindest im Wesentlichen aus Aluminium oder Magnesium gefertigtes Gehäuse 3 auf, in welchem ein Paar 4 von miteinander kämmenden Zahnrädern 5 angeordnet ist. Die Zahnräder 5 fördern ein Schmiermittel auf die für Zahnradpumpen bekannte Art und Weise. Eines der Zahnräder ist dabei fest auf einer Antriebswelle angeordnet, während das andere - hier sichtbare - Zahnrad 5 auf einer axial verschiebbaren Verschiebeeinheit 6 drehbar gelagert ist und durch das erste Zahnrad angetrieben wird.
Die Verschiebeeinheit 6 umfasst im Wesentlichen einen Kolben 7, der zwei voneinander beabstandete Zylinderringe 8 aufweist. Zwischen den Zylinderringen 8 ist das Zahnrad 5 axial formschlüssig gehalten. Die Zylinderringe 8 sind mit ihrer Mantelaußenfläche gleitend in einer zylinderförmigen Pumpenaufnahme 9 des Gehäuses 3 verschiebbar gelagert. Die Pumpenaufnahme 9 ist dabei derart (axial) länger ausgebildet als die Verschiebeeinheit 6, dass beidseitig der Verschiebeeinheit 6 Druckkammern 10 beziehungsweise 11 gebildet sind. Die Druckkammern 10,1 1 sind über jeweils einen Steuerkanal 12 beziehungsweise 13 mit einer Regeleinheit 14 der Schmiermittelpumpe 1 fluidtechnisch verbunden. In der Druckkammer 1 1 ist eine Schraubenfeder 30 angeordnet, die als dämpfender Axialanschlag für die Verschiebeeinheit 6 dient.
Die Regeleinheit 14 umfasst im Wesentlichen eine zylinderförmige Aufnahme 5, in welcher ein Regelkolben 16 längsverschieblich beziehungsweise axial verlagerbar angeordnet ist. Der Regelkolben 16, der in der Figur 2 in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung gezeigt ist, weist eine zentrale Längsachse 17 sowie vier Zylinderringe 18,19, 20 und 21 auf, deren Außendurchmesser jeweils größer sind als der der zentralen Längsachse 17. Die Mantelaußenflächen der Zylinderringe 18 bis 21 wirken mit der Innenseite der Aufnahme 15 als Axialgleitlager für den Regelkolben 16 zusammen. Die Zylinderringe 18 bis 21 werden von jeweils zwei Steuerkanten axial begrenzt, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen nur die Steuerkanten 18', 18" und 19', 19" der Zylinderringe 18 und 19 mit Bezugszeichen versehen sind. Die derart begrenzten Mantelaußenflä- chen der Zylinderringe 18 bis 21 wirken mit den Steuerkanälen beziehungsweise mit deren Mündungsöffnungen in der Aufnahme 15 derart zusammen, dass durch Verschieben des Regelkolbens 16 die Steuerkanäle 12 und 13 verschlossen oder freigegeben werden. In der dargestellten neutralen Stellung des Regelkolbens 16 sind beide Steuerkanäle 12 und 13 verschlossen. Neben den Steuerkanälen 12 und 13 mündet noch ein Hauptkanal 22 in die Aufnahme 15, durch welchen druckbeaufschlagtes Hydraulikmedium, wie beispielsweise Öl oder sonstige Schmiermittel, in die Aufnahme 15 beziehungsweise in die Regeleinheit 14 gelangt, wie durch einen Pfeil 23 angedeutet. In die Aufnahme 15 münden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel noch weitere, optionale Steuerkanäle, die für weitere Funktionen genutzt werden können.
Der Regelkolben 16 ist als gebautes Bauteil 31 ausgebildet und umfasst somit mehrere Einzelteile. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt 24 der Längsachse 17 zwischen den Zylinderringen 18 und 19 aus einem anderen Material gefertigt wie der übrige Regelkolben 16. Während zumindest die Zylinderringe 18 bis 21 aus Kunststoff gefertigt sind, ist der Abschnitt 24 aus dem Material des Gehäuses 3, also aus Aluminium oder Magnesium gefertigt. Dadurch weist der Abschnitt 24 den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Gehäuse 3 auf. Gemäß einer hier nicht dargestellten Weiterbildung sind die Abschnitte zwischen den Zylinderringen 19 und 20 und/oder 20 und 21 bevorzugt ebenfalls aus dem Material des Gehäuses gefertigt.
Im neutralen Zustand, wie in der Figur 1 dargestellt, ist zwischen dem Gehäuse 3 und der freien Stirnseite des Zylinderrings 18 eine Schraubenfeder 25 gehalten, gegen welche der Regelkolben verschiebbar ist. Hierzu wird beispielsweise durch einen Kanal 26 die freie Stirnseite 27 des Zylinderrings 21 mit einem Druck hydraulisch beaufschlagt, wodurch der Regelkolben gegen das Federelement 25 in Richtung eines Pfeils 28 verlagert wird. Dadurch werden die Steuerkanäle 12 und 13 freigegeben, wodurch das durch den Kanal 22 zugeführte Hydraulikmedium durch den Kanal 12 in die Druckkammer 10 gefördert wird, und das in der Druckkammer 11 befindliche Hydraulikmedium durch den Kanal 13 und einen in die Aufnahme mündenden Entlüftungskanal 32 entweicht, wobei aufgrund der Druckdifferenz in den Druckkammern 10 und 1 1 die Verschiebeeinheit 6 in Richtung eines Pfeils 29 verlagert wird. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Regelkolbens 16 wirken sich Temperaturschwankungen auf das Gehäuse 3 sowie auf den Regelkolben 16 gleichermaßen aus, wobei die Zylinderringe 18 und 21 stets den gleichen Abstand zueinander aufweisen, wie die Mündungsöffnungen der Kanäle 12 und 3. Hierdurch wird also sichergestellt, dass über den gesamten Betriebstemperaturbereich der Schmiermittelpumpe 1 der Abstand der beiden Steuerkanten Paare 18', 18" und 19', 19" gleich ist zu dem Abstand der beiden Mündungsöffnungen der Kanäle 12 und 13. Der Regelkolben 16 wächst sozusagen bei einer Temperaturzunahme mit dem Gehäuse 3 mit, sodass stets ein sicheres Verschließen und Freigeben der Steuerkanäle 12 und 13 und damit stets ein sicheres Positionieren der Verschiebeeinheit beziehungsweise ein sicheres Einstellen der gewünschten Fördermenge der Schmiermittelpumpe 1 gewährleistet ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
Schmiermittelpumpe
Regelölpumpe
Gehäuse
Paar
Zahnrad
Verschiebeeinheit
Kolben
Zylinderringe
Pumpenaufnahme
Druckkammer
Druckkammer
Steuerkanal
Steuerkanal
Regeleinheit
Aufnahme
Regelkolben
Längsachse
Zylinderring
' Steuerkante
" Steuerkante
Zylinderring
' Steuerkante
" Steuerkante
Zylinderring
Zylinderring
Kanal
Pfeil
Abschnitt
Schraubenfeder
Kanal
Stirnseite
Pfeil
Pfeil Schraubenfeder Bauteil
Entlüftungskanal

Claims

P AT E N TA N S P R Ü C H E
1. Schmiermittelpumpe (1 ), insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (3), in dem mindestens ein Paar (4) miteinander kämmender Zahnräder (5) zum Fördern von Schmiermittel angeordnet ist, wobei ein erstes der Zahnräder auf einer Antriebswelle und das zweite der Zahnräder (5) zum Einstellen eines variablen Fördervolumens auf einer axial verschiebbaren Verschiebeeinheit (6) drehbar gelagert ist, und mit einem in einer Aufnahme (15) des Gehäuses (3) axial verlagerbaren Regelkolben (16) zum hydraulischen Einstellen der Position der Verschiebeeinheit (6), wobei der Regelkolben (16) eine zentrale Längsachse (17) und Steuerkanten (18',18";19',19") umfassende Zylinderringe (18-21 ) zum Freigeben oder Verschließen von in die Aufnahme (15) mündenden Steuerkanälen (12,13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkolben (16) als gebautes Bauteil (31 ) ausgebildet ist, wobei die Zylinderringe (18-21 ) aus einem Reibung und/oder Verschleiß zu der Aufnahme (15) reduzierenden Material gefertigt sind, und die zentrale Längsachse (17) zumindest abschnittsweise aus einem Material gefertigt ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient zumindest im Wesentlichen dem der Aufnahme (15) entspricht.
2. Schmiermittelpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Längsachse (17) zumindest abschnittsweise aus dem Material des Gehäuses (15) gefertigt ist.
3. Schmiermittelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderringe (18-21 ) aus Kunststoff gefertigt sind.
4. Schmiermittelpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) zumindest im Wesentlichen aus Aluminium oder Magnesium gefertigt ist.
5. Regelkolben (16), insbesondere für eine Schmiermittelpumpe (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer zentralen Längsachse (17) und mit Steuerkanten (18',18";19',19") umfassenden Zylinderringen (18-21) zum Freigeben oder Verschließen von Steuerkanälen (12,13), dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkolben (16) als gebautes Bauteil (31 ) ausgebildet ist, wobei die Zylinderringe (18-21 ) aus Kunststoff gefertigt sind und die zentrale Längsachse (17) wenigstens einen zumindest im Wesentlichen aus Aluminium oder Magnesium gefertigten Abschnitt (24) aufweist.
EP11722000A 2010-05-12 2011-05-11 Schmiermittelpumpe, regelkolben Withdrawn EP2569540A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010020356A DE102010020356A1 (de) 2010-05-12 2010-05-12 Schmiermittelpumpe, Regelkolben
PCT/EP2011/002330 WO2011141165A2 (de) 2010-05-12 2011-05-11 Schmiermittelpumpe, regelkolben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2569540A2 true EP2569540A2 (de) 2013-03-20

Family

ID=44118765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11722000A Withdrawn EP2569540A2 (de) 2010-05-12 2011-05-11 Schmiermittelpumpe, regelkolben

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9181946B2 (de)
EP (1) EP2569540A2 (de)
JP (1) JP5858988B2 (de)
CN (1) CN102884323B (de)
DE (1) DE102010020356A1 (de)
WO (1) WO2011141165A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10113546B2 (en) * 2016-08-16 2018-10-30 Caterpillar Inc. Pump for an engine
CN109095122B (zh) * 2018-07-16 2020-03-31 中冶华天工程技术有限公司 一种悬挂式车轮自动对中加油装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180775A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Otix:Kk スプールバルブ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA837386A (en) * 1970-03-24 Erich Herion Slide valve
US2429426A (en) * 1942-09-14 1947-10-21 Bendix Aviat Corp Piston seal
US3068054A (en) * 1961-11-13 1962-12-11 Dagobert O Schmidt Pressure sealing piston and ring unit
US3463192A (en) * 1967-11-29 1969-08-26 Erich Herion Sr Slide valve
CA2146090C (en) * 1994-05-10 1998-11-24 Mark E. Mitchell Apparatus and method of mixing materials in a sterile environment
US5450782A (en) * 1994-08-03 1995-09-19 Westinghouse Air Brake Company Vibration desensitizing piston wear ring for railroad car control valve
JPH10192583A (ja) * 1997-01-17 1998-07-28 Juki Corp 耐摩耗性プラスチック部材
JPH11117034A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 摺動部材
JP2000170946A (ja) * 1998-12-08 2000-06-23 Unisia Jecs Corp 電磁アクチュエータ
WO2003058071A1 (de) * 2002-01-12 2003-07-17 Dieter Voigt Vorrichtung zur druckregelung von hydraulikpumpen
DE10324092B4 (de) * 2003-05-27 2010-07-01 Voigt, Dieter, Dipl.-Ing. Regelbare Schmierölpumpe mit einem Fördermengenregler
US6962487B2 (en) * 2003-08-07 2005-11-08 Versa-Matic Tool, Inc. Fluid driven pump with improved exhaust port arrangement
US7244113B2 (en) * 2004-10-07 2007-07-17 Varian, Inc. Scroll pump with controlled axial thermal expansion
JP4683463B2 (ja) * 2005-01-11 2011-05-18 株式会社リコー 画像読取装置および画像形成装置
DE102006018124A1 (de) 2006-04-19 2007-10-25 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH & Co. KG Verstellbare Rotationspumpe mit Verschleißminderung
DE102006024293B4 (de) * 2006-05-24 2012-12-13 Audi Ag Schmiermittelversorgungsvorrichtung mit einer Schmiermittelpumpe mit integriertem Regelventil

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180775A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Otix:Kk スプールバルブ

Also Published As

Publication number Publication date
US9181946B2 (en) 2015-11-10
DE102010020356A1 (de) 2011-11-17
JP2013539510A (ja) 2013-10-24
WO2011141165A2 (de) 2011-11-17
CN102884323B (zh) 2016-03-23
US20130129554A1 (en) 2013-05-23
CN102884323A (zh) 2013-01-16
JP5858988B2 (ja) 2016-02-10
WO2011141165A3 (de) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3311015B1 (de) Längenverstellbare pleuelstange
DE102006034960B4 (de) Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine
EP1853824B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur schmierölversorgung
DE102013104051B4 (de) Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller
EP2848787B1 (de) Steuerventil für eine Schmiermitteldüse
DE102012221876B4 (de) Nockenwellenverstellvorrichtung
DE102008036182A1 (de) Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102008042624A1 (de) Schieberventil zur hydraulischen Steuerung in einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe
DE102007039589A1 (de) Regelölpumpe mit verstellwegabhängiger Öldruckregelung
DE102012208809B4 (de) Steuerventil eines Nockenwellenverstellers
DE102016120967A1 (de) Längenverstellbare Pleuelstange mit einer Zylinder-Kolben-Einheit mit mehreren Kolbendichtungen
DE19908146B4 (de) Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
EP2136041B1 (de) Ventil zum Verschwenken einer Nockenwelle
DE102012202904A1 (de) Pumpenanordnung zum Erzeugen eines variablen Volumenstromes
DE102015218832A1 (de) Pumpen-Regler-Kombination mit Leistungsbegrenzung
DE102020125021A1 (de) Reihenkolbenpumpe
EP2569540A2 (de) Schmiermittelpumpe, regelkolben
EP3412944B1 (de) Steuerventil
DE102012203724A1 (de) Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Überströmventil sowie Überströmventil
DE102015210597A1 (de) Hubkolbenmotor und Kraftfahrzeug
DE102011000591B4 (de) Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller
DE102016010363B3 (de) Brennkraftmaschine mit Kolbenkühlung durch Kolbenspritzdüsen
DE102007051407A1 (de) Ventil und Herstellungsverfahren für ein Ventil
DE102017107719A1 (de) Hydraulikventil zum Einstellen eines Hydraulikflüssigkeitsstroms eines Pleuels für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung
DE102009024698A1 (de) Schmierstoffpumpensystem

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
R17D Deferred search report published (corrected)

Effective date: 20130801

17P Request for examination filed

Effective date: 20140203

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170509

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20171116