WO2002030726A1

WO2002030726A1 - Vakuumpumpe für einen servoantrieb in einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2002030726A1
Application number: PCT/DE2001/003774
Authority: WO
Inventors: Dieter Otto
Original assignee: Luk Automobilitechnik Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-04-18
Also published as: DE10194275B4; ITMI20012102A1; FR2815088B1; DE10147324A1; DE10194275D2; FR2815088A1; AU2002223455A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe (1) für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Bremskraftverstärkung, mit einer Pumpeneinheit (5), die über eine Rotorwelle (8) antreibbar ist, und mit einem mit der Pumpeneinheit verbindbaren Schmiermittelversorgungskanal (17), der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist.

Description

Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug .

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die Bremskraftverstärkung, mit einer Pumpeneinheit, die über eine in einer Lagerbohrung angeordneten, drehantreibbaren, Rotorwelle antreibbar ist, und mit einem Schmiermediumversorgungskanal, der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist.

Besitzt die Vakuumpumpe eine Pumpeneinheit, bei der bewegliche Teile aneinander gleiten, ist es notwendig, die Pumpeneinheit mit einem Schmiermedium zu versorgen. Eine gattungsbildende Vakuumpumpe ist aus der DE 42 20 659 A1 bekannt. Diese Vakuumpumpe ist an ein Motorgehäuse des Kraftfahrzeugs angeflanscht und wird über das Schmiersystem des Motors des Kraftfahrzeugs mit dem Schmiermedium, insbesondere Motoröl, versorgt. Um eine einwandfreie Funktion der Vakuumpumpe ermöglichen zu können, darf die Pumpe in keinem Betriebszustand des Kraftfahrzeugmotors mit einem Überschuss an Schmiermedium versorgt werden. Hierfür ist eine Dosiereinrichtung vorgesehen, über die eine intermittierende Schmiermediumzufuhr zu der Pumpeneinheit möglich ist. Gebildet wird diese Dosiereinrichtung durch einen in der Rotorwelle angeordneten Radialkanal, in den ein Ventilkörper beweglich eingesetzt ist. In einer Drehstellung der Rotorwelle wird der Radialkanal mit Öl gefüllt. In einer anderen Drehstellung wird das Öl durch den beweglichen Ventilkörper wieder ausgetrieben und in die Pumpenei.nheit gedrückt. Im Stillstand des Kraftfahrzeugmotors wird durch den Ventilkörper verhindert^', dass aufgrund des noch in der Pumpe vorliegenden Unterdrucks Schmiermedium über das Schmiersystem angesaugt und die Vakuumpumpe mit Schmiermedium überflutet wird. Eine ähnliche Ausgestaltung einer Vakuumpumpe mit einer intermittierenden Ölzufuhr ist auch in der DE 39 22 367 A1 beschrieben. Nachteilig bei diesen Vakuumpumpen ist, dass die Zuführung des Schmiermediums über den Radialkanal mit dem darin angeordneten Ventilkörper sehr aufwendig und daher in der Herstellung recht teuer ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumpumpe der eingangs genannten Art anzugeben, die diesen Nachteil nicht aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die Bremskraftverstärkung, wobei diese Vakuumpumpe eine Pumpeneinheit besitzt, die über eine in einer Lagerbohrung angeordneten, dre- hantreibbaren Rotorwelle antreibbar ist. Ferner ist in der Vakuumpumpe ein Schmiermediumversorgungskanal ausgebildet, der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vakuumpumpe dadurch aus, dass der Schmiermediumversorgungskanal in einer zwischen Rotorwelle und Umfangswand der Lagerbohrung liegenden Ringnut mündet, die mit der Pumpeneinheit über zumindest einen Verbindungskanal verbunden ist. Über den Ringkanal und den Verbindungskanal wird somit permanent Schmiermedium zu der Pumpeneinheit gebracht. Um die Pumpe nicht mit Schmiermedium zu überfluten, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, dass in dem Schmiermediumversorgungskanal und/oder zwischen dem Schmiermediumversorgungskanal und der Pumpeneinheit zumindest eine Drosselstelle liegt und dass mit der Ringnut ein Schmiermediumrückführkanal verbunden ist, der mit dem Schmiersystem verbindbar beziehungsweise mit der an dem Motorgehäuse angeflanschten Pumpe verbunden ist. Somit wird der in der Ringnut vorliegende Schmiermediumstrom aufgeteilt, und zwar in einen ersten Teilstrom, der zur Pumpeneinheit geleitet wird und einen zweiten Teilstrom, der über den Schmiermediumrückführkanal dem Schmiersystem wieder zugeführt wird. Es wird also ein Stromteiler für das Schmiermedium bereitgestellt. Wird der Kraftfahrzeug motor stillgesetzt, liegt innerhalb der Pumpeneinheit noch ein gewisser Unterdruck vor. Dadurch, dass der Schmiermediumrückführkanal vorgesehen ist, wird jedoch ein Ansaugen von Schmiermedium über den Schmiermediumversorgungskanal vermieden, da nun über den Schmiermediumrückführkanal Luft in die Pumpe eingesaugt werden kann, so dass sich der Unterdruck abbaut. Da derartige Vakuumpumpen üblicherweise über die Nockenwelle des Kraftfahrzeugs angetrieben werden und die Pumpe direkt an dern Motorgehäuse angeflanscht ist, kann somit aus dem belüfteten Nockenwellenraum die Luft über den Schmiermediumrückführkanal angesaugt werden, da Schmiermedium wesentlich schwerer anzusaugen ist als Luft. Bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpe kann somit auf die aufwendigen Dosiereinrichtungen für die Schmiermediumzufuhr verzichtet werden, weil der ^'Schmiermediumstrom über die Drosselstelle und den Schmiermediumrückführkanal auf die notwendige Schmiermediummenge für die Pumpeneinheit reduziert beziehungsweise gedrosselt wird. Dennoch ist ein Ansaugen von Schmiermedium im Stillstand der Pumpe verhindert, da -wie vorstehend erwähnt- über den 5 Schmiermediumrückführkanal Luft angesaugt werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Verbindungskanal als eine sich von der.Ringnut bis zur Pumpeneinheit erstreckende Axialnut realisiert ist, die zwischen Rotorwelle und Lagerwand liegt. Derartige Axialnuten sind herstel- 0 lungstechnisch einfach realisierbar.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ringnut oder die Axialnut in der Rotorwelle und die Axialnut oder die Ringnut in der Lagerwand der Lagerbohrung für die Rotorwelle ausgebildet. Bevorzugt wird jedoch ein Ausführungsbeispiel, bei dem

5 die Ringnut in der Rotorwelle und die Axialnut in der Lagerwand der Lagerbohrung liegt. An einem rotationssymmetrischen Teil wie der Rotorwelle kann eine Ringnut leicht angebracht werden. Außerdem beeinflusst die Ringnut nicht die Laufeigenschaft der Rotorwelle, da durch die Ringnut keine ungleichmäßige Gewichtsverteilung und daher keine Unwucht an der Rotorwelle auftritt. o

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine weitere Drosselstelle zwischen Schmiermediumversorgungskanal und Pumpeneinheit liegt. Diese weitere Drosselstelle kann in der Ringnut oder durch die Ringnut selbst gebildet sein, das heißt, dass der Querschnitt der Ringnut gegenüber dem Querschnitt des Schmiermedi-

5 umversorgungskanals entsprechend geringer ausgebildet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schmiermediumrückführkanal eine zwischen der Rotorwelle und der Lagerwand liegende Längsnut ist, . die einerseits zu der der Pumpeneinheit abgewandten Öffnung der Lagerbohrung ge- D öffnet ist und andererseits in der Ringnut mündet. Somit wird im Betrieb ^"der Pumpe einer der Teilströme von der Ringnut abgezweigt und über den^" Mediumrückführkanal wieder in das Nockenwellengehäuse eingebracht. Eine derartige für den Schmiermediumrückführkanal vorgesehene Längsnut ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Bevorzugt ist die Längsnut in der Lagerwand der Lagerbohrung eingebracht. Somit entsteht an der Rotorwelle keine Unwucht.

Um das Volumen des Teilstroms einzustellen, der im Betrieb der Pumpe über den Schmiermediumrückführkanal abgeleitet wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schmiermediumrückführkanal eine Drosselstelle besitzt oder als Drossel ausgebildet ist. Der Durchlassquerschnitt wird auf den des Verbindungskanals^' abgestimmt, der zur Pumpeneinheit führt.

Gelöst wird die Aufgabe weiterhin mit einer Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Bremskraftverstärkung, die eine Pumpeneinheit aufweist, die über eine Rotorwelle antreibbar ist. Ferner ist ein Schmiermediumversorgungskanal vorgesehen, der mit der Pumpeneinheit verbindbar ist. Der Schmiermediumversorgungskanal wird über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Ölpumpe, versorgt. Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Vakuumpumpe dadurch aus, dass zwischen dem Schmiermediumversorgungskanal und der Pumpeneinheit ein Mediumstromteiler mit zumindest zwei Teilkanälen liegt. Einer dieser Teilkanäle ist mit der Pumpeneinheit verbindbar. Der andere dieser Teilkanäle ist mit dem Schmiersystem verbindbar. Die über den Schmiermediumversorgungskanal bereitgestellte Schmiermediummenge wird somit aufgeteilt. Ein Teil des Schmiermediums gelangt zu der Pumpeneinheit; der andere Teil des Schmiermediums wird in das Schmiersystem des Kraftfahrzeugs zurückgeführt. Dadurch, dass der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal vorgesehen ist, kann im Stillstand der Pumpe -insbesondere bei ungünstiger Rotorwellenstellung- Luft über diesen Teilkanal angesaugt werden, wodurch verhindert wird, dass über den anderen Teilkanal Schmiermedium in die Pumpe einge- saugt werden würde. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit dem Stromteiler kann also auf Ventilkörper oder dergleichen verzichtet werden. Man macht sich bei der Erfindung zu nutze, dass die Luft leichter angesaugt werden kann als das Schmiermedium.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mit der Pumpeneinheit verbindbare Teilkanal in der Rotorwelle liegt. Durch die Drehung der Rotorwelle kann so auf einfache Art und Weise eine intermittierende Schmiermediumversorgung für die Pumpeneinheit erreicht werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der mit der Pumpeneinheit verbindbare Teilkanal in der Rotorwelle radial verläuft, vorzugsweise die Rotorwelle durchsetzt. Es kann also ein Radialkanal vorgesehen sein, der sich zumindest bereichsweise durch die Rotorwelle erstreckt. Dieser Kanal kann in einen axial in der Rotorwelle verlaufenden Kanal übergehen, der bis zum Rotor der Pumpeneinheit führt. Pro Umdrehung der Rotorwelle wird der Teilkanal dann genau einmal mit dem Schmiermediumversorgungskanal verbunden. Durchsetzt der Teilkanal die Rotorwelle in radialer Richtung vollständig, so wird bei jeder Rotorwellendrehung dieser Teilkanal zweimal mit dem Schmiermediumversorgungskanal verbunden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass der Schmiermediumversorgungskanal in dem Gehäuse der Vakuumpumpe liegt und in der die Rotorwelle lagernden . Lagerbohrung mündet. Somit kann auf einfache Art und Weise der in der Rotorwelle liegende Teilkanal in Abhängigkeit der Drehstellung der Rotorwelle mit dem Schmiermediumversorgungskanal verbunden werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der Schmiermediumversorgungskanal in der Rotorwelle liegt und in den mit der Pumpeneinheit verbindbaren Teilkanal mündet. Die Schmierölversorgung erfolgt dann über eine Welle des Kraftfahrzeugmotors, die die Rotorwelle antreibt. Vorzugsweise wird die Vakuumpumpe über die Nockenwelle der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal in einem die Lagerbohrung umgebenden Flansch, und zwar vorzugsweise in dem Bereich, in dem auch der Schmiermediumversorgungskanal in der Lagerbohrung mündet. Liegt der in der Rotorwelle angeordnete radial verlaufende Teilkanal im Bereich der Mündung des Schmierölversorgungskanals, so kann über den Radialkanal der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal mit dem Schmiermediumversorgungskanal verbunden werden, so dass eine Überströmmöglichkeit von dem Schmiermediumversorgungskanal zu dem mit dem Schmiersystem verbindbaren Teilkanal über den Teilkanal in der Rotorwelle gegeben ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal als Axialnut ausgebildet, die in der die Lagerbohrung umgebenden Lagerwand liegt. Die den Teilkanal bildende Axialnut kann besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Vakuumpumpe als Flügelzellenpumpe realisiert, insbesondere als einflügelige Flügelzellenpumpe.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in teilgeschnittener Ansicht eine an einem Motorgehäuse angeflanschte Vakuumpumpe und

Figur 2 einen Ausschnitt der Vakuumpumpe nach Figur 1 in Schnittdarstellung entlang der Linie ll-ll in Figur 1.

Figur 3 in Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vakuumpumpe, die an einem Motorgehäuse angeflanscht ist, und

Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vakuumpumpe. Anhand der Figuren 1 und 2 werden im Folgenden Ausführungsbeispiele einer Vakuumpumpe 1 beschrieben. Sie besitzt ein, vorzugsweise zweiteiliges, Gehäuse 2, welches ein topfförmi.ges Gehäusegrundteil 3 und einen Gehäusedeckel 4 umfasst. Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine Pumpeneinheit 5 angeordnet, die eine Pumpenkammer und ein darin beweglich angeordnetes Förderelement umfasst. Vorzugsweise ist die Vakuumpumpe als Flügelzellenpumpe realisiert, so dass in der Pumpenkammer ein Rotor 6 mit einem radial geführten Flügel 7 angeordnet ist, der das Förderelement bildet. Die Pumpeneinheit 5 ist über eine Rotorwelle 8 drehantreibbar, die in einer Lagerbohrung 9 angeordnet ist. An der Lagerwand 10 der Lagerbohrung 9 stützt sich also die Rotorwelle 8 mit ihrer Mantelwand 8' ab.

An dem Gehäusegrundteil 3 ist ein Flanschvorsprung 11 ausgebildet, mit dem die Vakuumpumpe 1 an einem hier lediglich schematisch angedeuteten Motorgehäuse 12 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeflanscht ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Motorgehäuse um den Zylinderblock, in dem die Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Diese Nockenwelle bildet die Antriebswelle 13 für die Vakuumpumpe 1. Die Antriebswelle 13 und die Rotorwelle 8 sind über eine Kupplungseinrichtung 14, die vorzugsweise formschlüssig ausgebildet ist, miteinander zwecks Drehmomentübertragung verbunden. Das Motorgehäuse 12 ist, insbesondere in dem Gehäuseteil, in dem die Antriebswelle 13 angeordnet ist, belüftet, das heißt mit der Atmosphäre verbunden.

Innerhalb des Motorgehäuses 12 ist ein Schmiermediumzuführkanal 15 ausgebildet, der mit einem hier nicht weiter dargestellten Schmiersystem des Kraftfahrzeugmotors verbunden ist. Vorzugsweise ist der Schmiermediumzuführkanal 15 mit der Ölpumpe des Kraftfahrzeugs verbunden, so dass der Vakuumpumpe 1 ein Schmiermediumstrom 16 zugeführt werden kann. Bei der an dem Motorgehäuse 12 angeflanschten Vakuumpumpe 1 schließt sich an den Schmiermediumzuführkanal ein Schmiermediumversorgungskanal 17 an, der in dem Pumpengehäuse 2 ausgebildet ist. Die Mündungsbereiche des Schmiermediumzuführkanals 15 und des Schmiermediumversorgungskanals 17 liegen also unmittelbar benachbart zueinander. Der Schmiermediumversorgungskanal 17 wird durch mehrere Kanalabschnitte, hier drei, 18, 19 und 20 gebildet, die vorzugsweise im Querschnitt kreisförmig realisiert sind. Der Kanalabschnitt 18 erstreckt sich parallel zur Rotorwelle 8 und, weist vorzugsweise denselben Querschnitt auf, den

5 auch der Zuführkanal 15 besitzt. Der Kanal abschnitt 19 erstreckt sich ebenfalls parallel . zur Rotorwelle 8, weist jedoch einen wesentlich geringeren Querschnitt als der Kanalabschnitt 18 auf. Der Kanal abschnitt 19 bildet somit eine erste Drosselstelle 21 , die innerhalb des Schmiermediumversorgungskanals 17 liegt. Der Kanalabschnitt 20 wird, vorzugsweise als Bohrung, von der Öffnung 22 der Lagerbohrung 9 her in das Gehäu-

0 se 2 eingebracht, wobei diese Öffnung 22 an der dem Motorgehäuse 12 zugewandten Seite des Gehäuses 2 liegt. Der Kanal abschnitt 20 weist deshalb zur Längsachse 23 der Rotorwelle 8 einen von 90° abweichenden Winkel α auf, so dass er einerseits den Kanal abschnitt 19 schneidet und andererseits in der Lagerwand 10 der Lagerbohrung 9 mündet.

5

Mit seinem Kanal abschnitt 20 mündet der Schmiermediumversorgungskanal 17 in einer Ringnut 24, die zwischen der Lagerwand 10 und der Mantelfläche 8' der Rotorwelle 8 vorliegt. Vorzugsweise wird die Ringnut 24 in der Rotorwelle 8 ausgebildet. In der Lagerwand 10 ist ferner zumindest ein Verbindungskanal 25 eingebracht, der sich parallel o zur Rotorwelle 8 erstreckt und die Ringnut 24 mit. der Pumpeneinheit 5 verbindet, so dass das über den Versorgungskanal 17 zugeführte Schmiermedium, die beweglichen Teile innerhalb der Pumpeneinheit schmieren kann. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, werden vorzugsweise zwei Verbindungskanäle 25 in der Lagerwand ausgebildet, wobei die beiden Verbindungskanäle 25 in Umfangsrichtung der Rotorwelle 8

5 einen Abstand zueinander aufweisen.

Zwischen Lagerwand 10 und Mantelfläche 8' der Rotorwelle 8 ist außerdem noch ein Schmiermediumrückführkanal 26 vorgesehen, der einerseits mit der Ringnut 24 verbunden ist und andererseits an der Öffnung 22 der Lagerbohrung 9 mündet. In bevor- 0 zugter Ausführungsform wird der Schmiermediumrückführkanal 26 als Axialnut in die Lagerwand 10 eingebracht. Die Verbindungskanäle 25 sind vorzugsweise auch als Axialnut in der Lagerwand 10 eingebracht. Sowohl die Verbindungskanäle 25 als auch der Schmiermediumrückführkanal 26 können im Querschnitt kreisabschnittförmig realisiert sein. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Axialnuten im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind. Gleiches gilt für die Ringnut 24, die in der Mantelfläche 8' der Rotorwelle 8 liegt. Denkbar wäre es auch, dass die Ringnut 24 in der Lagerwand 10 realisiert wird, wobei die Verbindungskanäle 25 dann ebenfalls in der Lagerwand 10 liegen können. In bevorzugter Ausführungsform wird innerhalb der Ringnut 24 eine zweite Drosselstelle 27 ausgebildet, die durch eine Querschnittsverringerung der Ringnut 24 realisiert sein kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ringnut insgesamt als Drossel wirkt, wobei sie dann einen geringeren Querschnitt aufweist als der Kanalabschnitt 20.

Im Betrieb der Vakuumpumpe 1 ergibt sich somit ein Schmiermittelstrom über den Zuführkanal 15, den als Drosselstelle 21 wirkenden Kanal abschnitt 19, den Schmiermediumversorgungskanal 17 in die Ringnut 24 und von dort ein erster Teilstrom 28' über die Verbindungskanäle 25 in die Pumpeneinheit 5, so dass dort die beweglichen Teile geschmiert werden. Über den Schmiermediumrückführkanal 26 fließt jedoch ein zweiter Teilstrom 28" des Schmiermittels wieder in das Gehäuse 12 des Motors der Brennkraftmaschine zurück. Der nach der Drosselstelle 21 und vor der Verzweigung bereitgestellte Gesamtschmiermittelstrom 28 ist daher so bemessen, dass der zu der Pumpeneinheit führende erste Teilstrom 28' der minimal notwendigen Schmiermediummenge entspricht. Der über den Schmiermediumrückführkanal 26 rückfließende Teilmediumstrom 28" und der Teilmediumstrom 28' zusammen ergeben also den Gesamtschmiermittelstrom 28. Wird der Kraftfahrzeugmotor hingegen abgeschaltet, ist für einige Zeit noch Unterdruck in der Pumpeneinheit 5, so dass über den Schmiermediumrückführkanal 26 Luft aus dem entlüfteten Motorgehäuse 12 angesaugt werden kann, die über die Ringnut 24 und die Verbindungskanäle 25 in die Pumpeneinheit 5 eingesaugt werden kann, wodurch sich der Unterdruck abbaut. Es wird also beim Stillsetzen des Kraftfahrzeugmotors vermieden, dass aufgrund des Unterdruckes in der Pumpeneinheit 5 Schmiermedium aus dem Schmiermediumzuführkanal 15 über den Schmiermediumversorgungskanal 17, die Ringnut 24 und die Verbindungskanäle 25 angesaugt wird. Somit ist beim Wiedereinschalten des Kraftfahrzeugs keine unzulässig große Schmiermediummenge in der Pumpeneinheit 5, wodurch unzulässig hohe Drü- cke vermieden sind.

Insgesamt wird klar, dass sich die erfindungsgemäße Vakuumpumpe 1 durch eine kostengünstig herzustellende Schmiermediumzufuhr mit begrenztem Volumenstrom auszeichnet, bei der auf eine aufwendig gearbeitete Dosiereinrichtung mit Ventilkörper verzichtet werden kann. Obwohl eine dauernde Zufuhr von Schmiermedium bei der Pumpe 1 vorgesehen ist, wird ein unzulässig hoher Schmiermediumstrom in die Pumpeneinheit 5 zuverlässig verhindert, da zumindest eine der Drosselstellen 21 beziehungsweise 27 vorgesehen ist. Auch das unerwünschte Ansaugen von Schmiermedium beim Außerbetriebsetzen des Kraftfahrzeugmotors wird verhindert, da Luft über den Schmiermediumrückführkanal 26 angesaugt werden kann.

Figur 3 zeigt eine Vakuumpumpe 101 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. Sie besitzt ein Pumpengehäuse 102, das eine Pumpeneinheit 103 aufnimmt. Das Pumpen- ^• gehäuse 102 kann zweiteilig ausgeführt sein und einen hier lediglich. teilweise darge- stellten topförmigen Gehäuseteil 104 und eine den Gehäuseteil 104 verschließende Flanschplatte 105 umfassen, von der ein rohrförmiger Flansch 106 ausgeht. Die Pumpeneinheit 103 ist in bevorzugter Ausführungsform als Flügelzellenpumpeneinheit ausgebildet. In einer hier nicht näher dargestellten Pumpenkammer der Pumpeneinheit 103 ist ein Rotor 107 angeordnet, der über eine Rotorwelle 108 drehantreibbar ist. .

Die Vakuumpumpe 101 ist an einem hier teilweise dargestellten Motorgehäuse 109 mit ihrem Gehäuse 102 angeflanscht derart, dass der Flansch 106 passend, in einer Flanschaufnahme 110 zu liegen kommt, die in einer Wandung 111 des Motorgehäuses 109 ausgebildet ist. Die Flanschaufnahme 110 geht mit einer Stufe 112 in einen Lager- durchbruch 113 über, in dem eine Antriebswelle 114 gelagert ist. Die Antriebswelle 114 ist eine drehantreibbare Welle des Motors des Kraftfahrzeugs. Vorzugsweise ist die Antriebswelle 114 die Nockenwelle. Über eine Kupplung 115 ist die Rotorwelle 108 mit der Antriebswelle 114 gekuppelt, so dass die Rotorwelle 108 und damit der Rotor 107 drehantreibbar ist. Die Kupplung 115 ist in bevorzugter Ausführungsform eine formschlüssige Kupplung. Die Rotorwelle 108 ist in einer Lagerbohrung 116 des Flansches 106 drehbar gelagert. Die Mantelfläche 117 der Rotorwelle 108 ist in bevorzugter Ausführungsform gegenüber der von der Umfangswand der Lagerbohrung 116 gebildeten Lagerwand 118 gleitgelagert.

Damit die Pumpeneinheit 103 mit einem Schmiermedium, insbesondere Öl, versorgt werden kann, ist ein Schmiermediumversorgungskanal 119 vorgesehen, der in dem Motorgehäuse 109 verläuft und in der Umfangswandung der Flanschaufnahme 110 mündet. Der Schmiermediumversorgungskanal 119 setzt sich in dem Flansch 106 fort, und zwar durchsetzt der Schmiermediumversorgungskanal den Flansch 106 in radialer Richtung, so dass der Schmierölkanal schließlich in der Lagerwand 118 der Lagerbohrung 116 mündet. Der Schmiermediumversorgungskanal 119 ist bei an das Motorgehäuse angeflanschter Pumpe 101 mit dem Schmiersystem, insbesondere der Ölpumpe, des Kraftfahrzeugs verbunden.

In der Rotorwelle 1.08 ist ein erster Teilkanal 120 ausgebildet, der die Rotorwelle 108 in radialer Richtung vollständig durchsetzt. Der Mündung 121 , die gegebenenfalls als Drossel ausgebildet, sein kann, des Schmiermediumversorgungskanals 119 in der Lagerwand 118 gegenüber liegend ist eine in axialer Richtung verlaufende Versorgungsnut 122 in die Lagerwand 118 eingebracht, die an ihrem der Stufe 112 zugewandten Ende gegenüber dem Motorgehäuse 109 verschlossen ist. Mit ihrem anderen Ende mündet die Versorgungsnut 122 in der Pumpenkammer der Pumpeneinheit 103. Bei entsprechender Drehstellung der Rotorwelle 108 kann somit über den Schmiermediumversorgungskanal 119, den Teilkanal 120 und die Versorgungsnut 122 Schmiermittel in die Pumpeneinheit 103 eingebracht werden, und zwar dann, wenn eine an der Mantelfläche 117 liegende Mündung des Teilkanals 120 mit der Mündung 121 und die andere Mündung des Teilkanals 120 mit der Versorgungsnut 122 fluchtet. Damit erfolgt die Schmiermediumversorgung für die Pumpe 101 intermittierend in Abhängigkeit der Drehstellung der Rotorwelle 108.

In der Lagerwand 118 ist weiterhin eine Axialnut 123, welche auch gegebenenfalls als Drossel ausgebildet sein kann, eingebracht, die -in axialer Richtung gesehen- je nach Blickrichtung vor beziehungsweise hinter der Mündung 121 des Schmiermittelversorgungskanals 119 angeordnet ist. Ihr eines Ende 124 liegt mit Abstand zu der Mündung 121 und ist nicht direkt, mit dem Schmiermediumkanal 119 verbunden. Der Abstand zwischen ihrem Ende 124 und der Mündung 121 ist so bemessen, dass durch den Teilkanal 120 eine Überströmmöglichkeit gegeben ist, wenn die Rotorwelle 108 in entsprechender Drehstellung ist. Der Querschnitt des Teilkanals 120 kann gegebenenfalls mehr als zweimal größer sein als der Durchlassquerschnitt des Schmiermedi- umversorgungskanals 119. Die Längsmittelachsen der Kanäle 119 und 120 verlaufen parallel, aber mit Abstand zueinander. Somit ist ein Stromteiler 126 realisiert, der den über den Schmiermediumversorgungskanal 119 bereitgestellten Schmiermediumstrom auf den Teilkanal 120 und die Versorgungsnut 122 sowie die Axialnut 123 aufteilt, die somit den zweiten Teilkanal 125 des Mediumstromteilers 126 bildet. Der Teilkanal 125 führt in das Motorgehäuse 109, so dass das über ihn abfließende Medium wieder dem Schmiersystem zugeführt wird. An das zum Motorgehäuse 109 hin offene Ende 127 der Axialnut 123 schließt sich eine in dem Wandbereich des Lagerdurchbruchs 113 ausgebildete Längsnut 128 an, die in das belüftete Motorgehäuse 109 führt. Somit ergeben sich bei der in Figur 3 dargestellten Drehstellung der Rotorwelle 108 Mediumströme, wie sie durch Pfeile 129 dargestellt sind: Im Betrieb der Vakuumpumpe 101 erge-. ben sich also immer dann ein Schmiermediumstrom in die Pumpeneinheit 103 über den Teilkanal 120 und eine Überströmmöglichkeit von dem Schmiermediumversorgungskanal 119 in den Teilkanal 125, wenn der Teilkanal 120 mit der Versorgungsnut 122, der Mündung 121 und der Axialnut 123 fluchtet. Beim Ausschalten des Kraftfahrzeugmotors kann es zu einer Stellung der Rotorwelle 108 kommen, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Das heißt, dass die Teilkanäle 120 und 125 mit dem Schmiermediumversorgungskanal 119 verbunden sind. Durch den in der Pumpe 101 noch herrschenden Unter- druck könnte so über die Versorgungsnut 122, den Teilkanal 120 und den Schmiermediumversorgungskanal 119 Schmiermedium in das Pumpengehäuse eingesaugt werden. Durch den Mediumstromteiler 126 wird dies jedoch verhindert, da im Stillstand der Pumpe über den Teilkanal 125, also über die Längsnut 128 und die Axialnut 123, und über den Teilkanal 120 Luft aus dem Motorgehäuse 109 in die Pumpeneinheit 103 eingesaugt wird. Die Ansaugung von Luft durch die Pumpeneinheit 103 wird dadurch möglich, dass der Teilkanal 125 im Innern des Motorgehäuses 109 endet, welches entlüftet ist, also eine Verbindung zur Atmosphäre besitzt.

Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Pumpe 101. Gleiche beziehungsweise gleichwirkende Teile wie in Figur 3 sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Der Schmiermediumversorgungskanal 119 ist hier als Axialkanal 119' in der Antriebswelle 114 und der Rotorwelle 108 ausgebildet. Er mündet mittig in dem radial verlaufenden Teilkanal 120, der in der Rotorwelle 108 angeordnet ist. Somit ergibt sich im wesentlichen ein T-förmiger Stromteiler 126, der durch den innerhalb der Rotorwelle

108 liegenden Abschnitt des Axialkanals 119' und den Teilkanal 120 gebildet ist. Anstelle der in der Lagerwand 118 liegenden Axialnut 123, die sich zum Motorgehäuse

109 hin öffnet, ist eine Nut 123' in der Lagerwand 118 ausgebildet, die sich lediglich zur Mantelfläche 117 der Rotorwelle 108 hin öffnet. Die Nut 123' ist jedoch mit einem axial in dem Flansch 106 verlaufenden Kanal 125', welcher gegebenenfalls als Drossel ausgebildet sein kann, verbunden, der sich in einem daran anschließenden Kanal 125" fortsetzt, der in dem Motorgehäuse 109 ausgebildet ist. Der Kanal 125" führt in das Innere des Motorgehäuses 1099. Somit ist es im Betrieb der Pumpe möglich, dass über den Schmiermediumversorgungskanal 119 Schmiermedium in die Pumpeneinheit 103 eingebracht werden kann. Ein Teilmediumstrom wird jedoch über den Teilkanal 125 wieder in das Schmiersystem zurückgeführt. Der Teilkanal 125 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Nut 123' und den Kanal 125' gebildet, der in den Kanal 125" des Motorgehäuses 109 übergeht. Bei den in den Figuren 3 und 4 beschriebenen Ausführungsbeispielen ergibt sich also eine Schmierölmengenbegrenzung im Betrieb, weil ein Teil des Schmiermediums über den Teilkanal 125 dem Schmiersystem, beispielsweise Schmierölkreis, des Kraftfahrzeugs zurückgeführt wird und der andere Teilmediumstrom für die Schmierung der Pumpeneinheit verwendet wird. Im Stillstand der Pumpe und wenn der Teilkanal 120 mit der Versorgungsnut 122, welche auch gegebenenfalls als Drossel ausgebildet sein kann, und der Nut 123' beziehungsweise Axialnut 123 fluchtet, wird jedoch eine Ansaugung von Luft über den Teilkanal 125, den Teilkanal 120 und die Versorgungsnut 122 in die Pumpeneinheit 103 ermöglicht, so dass diese nicht Schmieröl über den Schmierölversorgungskanal 119 ansaugen kann. Es wird somit bei den Vakuumpumpen 101 sicher verhindert, dass im Stillstand der Pumpe das Pumpengehäuse 102 sich mit Schmieröl füllt, das bei einem Neustart des Kraftfahrzeugs und der Pumpe 101 wieder ausgetrieben werden müsste.

Für die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele gilt, dass die Querschnitte der Teilkanäle 120 und 125 beziehungsweise der Axialnut 123 und der Versorgungsnut 122 so bemessen sind, dass sich der minimal notwendige Schmiermediumstrom durch dieses Drosselsystem in die Pumpeneinheit einstellt, wobei der über den Schmiermediumversorgungskanal 119 herangeführte Mediumstrom entsprechend aufgeteilt wird.

Dadurch, dass der Teilkanal 125 je nach Betriebszustand als Schmiermediumrückführung oder als Entlüftungkanal dient, kann die Schmiermittelversorgung der Pumpe 101 einfach realisiert und ein unerwünschtes Ansaugen von Schmiermittel sicher verhindert werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen. In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schützes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verste- hen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifi- kationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe ent- nehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche

1. Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die 5 Bremskraftverstärkung, mit einer Pumpeneinheit, die über eine in einer Lagerbohrung angeordneten drehantreibbaren Rotorwelle antreibbar ist, und mit einem Schmiermediumversorgungskanal, der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermediumversorgungskanal in einer zwischen Rotorwelle und Lagerwand der Lagerbohrung liegenden Ringnut 0 mündet, die mit der Pumpeneinheit über zumindest einen Verbindungskanal verbunden ist, dass in dem Schmiermediumversorgungskanal und/oder zwischen dem Schmiermediumversorgungskanal und der Pumpeneinheit zumindest eine Drosselstelle liegt und dass mit der Ringnut ein Schmiermediumrückführkanal verbunden ist, der mit dem Schmiersystem des Kraftfahrzeugs verbindbar ist.

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2. Vakuumpumpe, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal als eine sich von der Ringnut bis zur Pumpeneinheit erstreckende Axialnut realisiert ist, die zwischen Rotorwelle und Lagerwand liegt.

0 3. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut oder die Axialnut in der Welle oder die Axialnut oder die Ringnut in der Lagerwand der Lagerbohrung ausgebildet sind.

4. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5 gekennzeichnet, dass eine weitere Drosselstelle zwischen Schmiermediumversorgungskanal und Pumpeneinheit liegt.

5. Vakuumpumpe, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese weitere Drosselstelle in der Ringnut oder durch die Ringnut gebildet ist. o

6. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermediumrückführkanal eine zwischen der Rotorwelle und der Lagerwand liegende Längsnut ist, die einerseits zu der der Pumpeneinheit abgewandten Öffnung der Lagerbohrung geöffnet ist und andererseits in der Ringnut mündet.

7. Vakuumpumpe, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut in der Lagerwand liegt.

8. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermediumrückführkanal eine Drosselstelle besitzt oder als Drossel ausgebildet ist.

9. Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Bremskraftverstärkung, mit einer Pumpeneinheit, die über eine Rotorwelle antreibbar ist, und mit einem mit der Pumpeneinheit verbindbaren Schmiermediumversorgungskanal, der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schmiermediumversorgungskanal und der Pumpeneinheit ein Mediumstromteiler mit zumindest zwei Teilkanälen liegt und dass einer dieser Teilkanäle mit der Pumpeneinheit und der andere dieser Teilkanäle mit dem Schmiersystem verbindbar ist.

10. Vakuumpumpe, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Pumpeneinheit verbindbare Teilkanal in der Rotorwelle liegt.

11. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Pumpeneinheit verbindbare Teilkanal in der Rotorwelle radial verläuft, vorzugsweise die Rotorwelle durchsetzt.

12. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermediumversorgungskanal in dem Pumpengehäuse liegt und in der die Rotorwelle lagernden Lagerbohrung mündet.

13. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermediumversorgungskanal in der Rotorwelle liegt und in den mit der Pumpeneinheit verbindbaren Teilkanal mündet.

14. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal in einem die Lagerbohrung umgebenden Flansch des Pumpengehäuses liegt.

15. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Schmiersystem verbindbare Teilkanal als Axialnut ausgebildet ist, die in der die Lagerbohrung umgebenden Lagerwand liegt.

16. Vakuumpumpe, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Flügelzellenpumpe realisiert ist.

17. Vakuumpumpe für einen Servoantrieb in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Bremskraftverstärkung, mit einer Pumpeneinheit, die über eine Rotorwelle antreibbar ist, und mit einem mit der Pumpeneinheit verbindbaren Schmiermediumversorgungskanal, der über ein Schmiersystem des Kraftfahrzeugs versorgbar ist, gekennzeichnet durch zumindest ein in den. Anmeldungsunterlagen offenbartes erfin- derisches Merkmal.