CN102251824A - 带有机油泵模块外壳的机油泵模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有机油泵模块外壳(3)的机油泵模块(1)。机油泵模块(1)在内燃机(5)的油底壳(4)内布置在曲轴(6)的下面。在机油泵模块外壳(3)内布置有机油泵(7)和角动量平衡轴(8)的所有运动的部件。机油泵(7)的转子(9)布置在机油泵模块外壳(3)内的与角动量平衡轴(8)分开的转子轴(10)上。转子轴(10)通过机油泵模块外壳(3)内的正齿轮变速装置(11)与角动量平衡轴(8)机械地相连。

Description

带有机油泵模块外壳的机油泵模块

技术领域

本发明涉及一种带有机油泵模块外壳的机油泵模块。机油泵模块在内燃机的油底壳内布置在曲轴的下面。在机油泵模块外壳内布置有机油泵和角动量平衡轴的所有运动的部件。

背景技术

由出版物US 6,601,557 B1已知一种用于安装在活塞式发动机的油池内的组合式机油泵-和角动量均衡模块，其中，旋转的角动量平衡轴在相对置的端部具有平衡重，以便补偿活塞式发动机的不均衡的角动量力。

此外，由出版物US 6,205,970 B1已知，机油泵外壳可以与角动量平衡轴的外壳一起成型，从而减少部件的数量并且缩短组装的制造时间。图3示出了在内燃机内的这种机油泵模块的示意原理图。此外，图4示出了剖切按现有技术的机油泵的横剖面图，机油泵的转子抗扭地固定在两个角动量平衡轴中的一个上。

图3示出了已知的机油泵模块2的原理草图，其中，四缸发动机带有气缸31、32、33和34，在原理草图中只能看到气缸的连杆，其通过滑动轴承16与曲轴6共同作用，并且在此处作为方框用三个点的点画线标出的发动机舱17内共同作用。

在发动机舱17外，曲轴6具有链传动机构13的齿圈28，链传动机构13通过传动链齿轮12驱动在曲轴6下边的带有两个平衡重23和24的第一角动量平衡轴29。在该第一角动量平衡轴29上布置有传动比为1∶1的正齿轮变速装置11，其驱动第二角动量平衡轴35，在其上布置有油底壳4中的机油泵7的转子9，其中，机油泵7的抽吸口14浸入油池中。

因为角动量平衡轴29和35以与曲轴6相同的转速旋转，并且转子9抗扭地固定在角动量平衡轴35上，所以机油泵7以与曲轴6相同的转速运转。

此外，图4示出了剖切按现有技术的机油泵模块2的一部分的横剖面图，在该机油泵模块中布置有机油泵7以及其转子9。在此，转子9固定在其上也布置有平衡重23和24的第二角动量平衡轴35上。角动量平衡轴35支承在滑动轴承36和37上，其中，滑动轴承36布置在机油泵7的转子9和正齿轮变速装置11的正齿轮38之间，并且第二滑动轴承37布置在前部的第一平衡重23和后部的第二平衡重24之间。

这种已知的机油泵模块2以及其机油泵模块外壳3以角度α这样布置在曲轴之下，使得机油泵7的抽吸口14位于油池15内并且平衡重23和24在高度39之上旋转。尽管在图4中机油泵外壳40法兰连接在第二角动量平衡轴35的外壳41上，开头文件中的现有技术公开，外壳40和41可以成型为机油泵模块外壳3。尽管如此仍存在的缺点是，机油泵7转子9的转速不利地受到角动量平衡轴35的转速的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中的缺点并且创造一种机油泵模块，其中机油泵转子的转速与角动量平衡轴的转速没有联系。

该技术问题通过一种带有机油泵模块外壳的机油泵模块解决，其中该机油泵模块在内燃机的油底壳内布置在曲轴的下面。在所述机油泵模块外壳内布置有机油泵和角动量平衡轴的所有运动的部件。机油泵的转子布置在所述机油泵模块外壳内的与所述角动量平衡轴分开的转子轴上。转子轴通过所述机油泵模块外壳内的正齿轮变速装置与所述角动量平衡轴机械地相连。

由于转子轴与角动量平衡轴无关或分开，可以使机油泵的转子具有优化的转速。该转速可以高于或低于曲轴的转速。调节体积流量的叶片泵可以用作机油泵，其中，可以根据发动机主油道中的油压通过相应的液压反馈调节叶片外壳和转子轴之间的偏心率。通过机电式控油阀可以在机油泵模块外壳内接通另一个调节室，由此可以减小体积流量并且降低油压。所有为此所需的可运动的部件集成在机油泵模块的机油泵模块外壳中。

在本发明的另一种实施形式中规定，在机油泵模块外壳外在转子轴上布置一个传动链齿轮，其通过链传动机构与曲轴机械地相连。因此，以有利的方式直接通过链传动机构的变速为转子轴提供一个与角动量平衡轴所需转速无关的优化的转子转速。此外规定，机油泵模块的机油泵的抽吸口浸入油底壳的油池中。

如以上提到的，在机油泵模块外壳中布置一个带有主调节室和附加调节室的两级机油泵。除了发动机的滑动轴承和其它部件，机油泵模块外壳中的滑动轴承和/或滚动轴承也由该两级机油泵供给。机油泵模块具有驱动轴，传动链齿轮在机油泵模块外壳外抗扭地布置在该驱动轴上。驱动轴在机油泵模块外壳内的两个轴承之间具有一个传动到角动量平衡轴的正齿轮变速装置的驱动齿轮。这样设计正齿轮变速装置的驱动齿轮，使得其与布置在角动量平衡轴上的从动齿轮一起确保了传动比或减速比，该传动比或减速比在三缸发动机的情况下使角动量平衡轴以与曲轴相同的转速旋转，或在四缸发动机的情况下使角动量平衡轴以两倍于曲轴转速的转速旋转。

在此，布置在角动量平衡轴上两个轴承之间的两个平衡重用于补偿带有活塞的内燃机的转矩动量的不均衡。为此，角动量平衡轴作为带有从动齿轮的从动轴相对带有驱动齿轮的转子轴布置在机油泵模块外壳内。所以角动量平衡轴的从动齿轮与机油泵转子轴的驱动齿轮在所述机油泵模块外壳内啮合，而不是如现有技术的那样是相反的。

此外，这样设计布置在机油泵模块外壳中的正齿轮变速装置的传动比，使得在考虑到布置在所述机油泵模块外壳外的链传动机构的传动比的情况下，角动量平衡轴的转速等于曲轴的转速或等于曲轴转速的两倍。

由此，通过这种机油泵模块创造了一种可能性，即，将机油泵转子的转速与连接角动量平衡轴的曲轴的转速设计成不同，使得链传动机构的传动比或减速比定义所述机油泵转子的转子转速。

在本发明的另一种实施形式中，对于三缸发动机而言，机油泵转子的转速低于所述三缸发动机的曲轴的转速。因此，这种机油泵模块优选使用在具有带三个缸的内燃机的车辆中。

附图说明

在此借助附图进一步阐述本发明。在附图中：

图1示出按本发明的一种实施形式的机油泵模块的原理草图；

图2示出按图1的机油泵模块与内燃机的曲轴共同作用的原理草图；

图3示出一种带有按现有技术的机油泵模块的内燃机的原理草图；

图4示出剖切按图3的机油泵模块2的部分区域的示意性横剖面图。

具体实施方式

图1示出按本发明的一种实施形式的机油泵模块1的原理草图。机油泵模块1具有机油泵模块外壳3，在所述机油泵模块外壳3内布置有机油泵7和角动量平衡轴8的所有运动的部件。机油泵7的转子9在机油泵模块外壳3内布置在与角动量平衡轴8分开的、设计为驱动轴18的转子轴10上。转子轴10通过机油泵模块外壳3内的正齿轮变速装置11与角动量平衡轴8机械地相连。

也就是说，转子轴10作为驱动轴18驱动带有平衡重23和24的角动量平衡轴8。为此，角动量平衡轴8作为从动轴27具有正齿轮变速装置11的从动齿轮22。当转子轴10作为驱动轴18通过布置在机油泵模块外壳3之外的传动链齿轮12和链传动机构13被曲轴驱动时，支承在轴承25和26中的角动量平衡轴以由正齿轮变速装置11预先给定的转速旋转。

因此，正齿轮变速装置11可以具有不等于1∶1的传动比，并且因此可以补偿链传动机构13的传动比，从而确保在角动量平衡轴8和内燃机曲轴之间所需的同步运转。此外，正齿轮变速装置11可以使角动量平衡轴相对于曲轴的转动方向反转旋转方向。

这种机油泵模块的优点一方面在于，可以单独地并且最佳地设置机油泵7的转子9的转速。另一方面实现了一种紧凑的机油泵模块外壳3，其例如由两个一半的机油泵模块外壳组成，由此可以降低用于分开的机油泵外壳的成本并且减少用于角动量平衡轴外壳的外壳数量，因为一方面可以减少部件而另一方面也可以减轻质量。通过布置在机油泵模块外壳中的正齿轮变速装置，不仅再次补偿了转子轴转速和曲轴转速之间的差别，而且同时也实现了角动量平衡轴所需的旋转方向反转。

驱动轴的轴承结构通过轴承19布置在位于机油泵模块外壳3外的传动链齿轮12和正齿轮变速装置11的驱动齿轮21之间，而驱动轴18的第二轴承20则在正齿轮变速装置11的驱动齿轮21和机油泵7之间。为了支承角动量平衡轴8设有两个轴承25和26，在其间布置有正齿轮变速装置11的从动齿轮22和两个平衡重23和24。

图2示出按图1的机油泵模块1与三缸发动机30的曲轴6共同作用的原理草图，该三缸发动机具有三个气缸31、32和33，其中此处仅示出了与曲轴6的滑动轴承16共同作用的连杆。在曲轴外壳外在曲轴6上布置有齿圈28，其通过链传动机构13与用于转子轴10的传动链齿轮12相连。内燃机5的发动机舱17的区域由三个点的点画线围绕，而发动机舱17之外的链传动机构13由四个点的点画线标出。在由点画线标出的泵外壳3中的机油泵模块1相应于图1，其中，与图1中功能相同的部件用相同的附图标记表示并且不再额外说明。

由图2可以再次看出，通过链传动机构13实现了用于驱动泵7的转子9的任意传动比或减速比，通过正齿轮变速装置11在相对于曲轴6反转旋转方向的情况下可以使角动量平衡轴8的转速适应于曲轴6的转速。

图3和4已经在开头说明，所以在此不再重复。

附图标记清单

1   机油泵模块(实施形式)

2   机油泵模块(现有技术)

3   机油泵模块外壳

4   油底壳

5   内燃机

6   曲轴

7   机油泵

8   角动量平衡轴

9   转子

10  转子轴

11  正齿轮变速装置

12  传动链齿轮

13  链传动机构

14  抽吸口

15  油池

16  发动机舱内的滑动轴承

17  发动机舱

18  驱动轴

19  驱动轴的轴承

20  驱动轴的轴承

21  正齿轮变速装置的驱动齿轮

22  正齿轮变速装置的从动齿轮

23  平衡重

24  平衡重

25  平衡轴的轴承

26  平衡轴的轴承

27  从动轴或角动量平衡轴

28  齿圈

29  第一角动量平衡轴

30  三缸发动机

31  缸

32  缸

33  缸

34  缸

35  第二角动量平衡轴

36  滑动轴承

37  滑动轴承

38  正齿轮

39  油池高度

40  机油泵外壳

41  角动量平衡轴的外壳

Claims (12)

1.一种带有机油泵模块外壳(3)的机油泵模块，其中，该机油泵模块(1)在内燃机(5)的油底壳(4)内布置在曲轴(6)的下面，并且在所述机油泵模块外壳(3)内布置有机油泵(7)和角动量平衡轴(8)的所有运动部件，其中，所述机油泵(7)的转子(9)布置在所述机油泵模块外壳(3)内的与所述角动量平衡轴(8)分开的转子轴(10)上，并且其中，该转子轴(10)通过所述机油泵模块外壳(3)内的正齿轮变速装置(11)与所述角动量平衡轴(8)机械地相连。

2.按权利要求1所述的机油泵模块，其中，在所述机油泵模块外壳(3)外在所述转子轴(10)上布置有一个传动链齿轮(12)，该传动链齿轮通过链传动机构(13)与所述曲轴(6)机械地相连。

3.按权利要求1或2所述的机油泵模块，其中，所述机油泵模块(1)的机油泵(7)的抽吸口(14)浸入所述油底壳(4)的油池(15)中。

4.按前述权利要求中任一项所述的机油泵模块，其中，所述机油泵(7)是一个用于为发动机舱(17)内的滑动轴承(16)供给的两级机油泵。

5.按前述权利要求中任一项所述的机油泵模块，其中，所述机油泵模块(1)具有一个驱动轴(18)，所述传动链齿轮(12)在所述机油泵模块外壳(3)外部抗扭地布置在该驱动轴(18)上，并且其中，该驱动轴(18)在所述机油泵模块外壳(3)内的两个轴承(19、20)之间具有一个传动到所述角动量平衡轴(8)的所述正齿轮变速装置(11)的驱动齿轮(21)。

6.按权利要求2至5之一所述的机油泵模块，其中，在所述角动量平衡轴(8)上布置有两个在两个轴承(25、26)之间的平衡重(23、24)，其补偿了由所述内燃机(5)的转矩动量引起的失衡。

7.按前述权利要求中任一项所述的机油泵模块，其中，所述角动量平衡轴(8)作为带有从动齿轮(22)的从动轴(27)相对所述带有驱动齿轮(21)的转子轴(10)布置在所述机油泵模块外壳(3)中。

8.按权利要求7所述的机油泵模块，其中，在所述机油泵模块外壳(3)中，所述角动量平衡轴(8)的从动齿轮(22)与所述机油泵(7)转子轴(10)的驱动齿轮(21)啮合。

9.按前述权利要求中任一项所述的机油泵模块，其中，这样设计所述布置在机油泵模块外壳(3)中的正齿轮变速装置(11)的传动比，使得在考虑到布置在所述机油泵模块外壳(3)外的链传动机构(13)的传动比的情况下，对于三缸发动机而言角动量平衡轴(8)的转速等于所述曲轴(6)的转速，并且对于四缸发动机而言角动量平衡轴(8)的转速等于所述曲轴(6)的转速的两倍。

10.按权利要求2至9之一所述的机油泵模块，其中，所述链传动机构(13)的传动比或减速比定义所述机油泵(7)的转子(9)的转子转速。

11.按前述权利要求中任一项所述的机油泵模块，其中，对于三缸发动机(30)而言，所述机油泵(7)的转子(9)的转速低于所述三缸发动机(30)的曲轴(6)的转速。

12.将按权利要求1至11之一所述的机油泵模块应用在带有内燃机(5)的车辆中，该内燃机具有三个或四个气缸(31、32、33、34)。

Images