CN110714918A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵装置，尤其是用于机动车辆的泵装置，所述泵装置具有泵、电驱动装置、以及传动机构(31‑34)，所述泵配有两个能能相对彼此活动的泵元件(10、11)，所述电驱动装置配有驱动装置壳体(20)以及可与其相反地转动的输出轴(21)，所述传动机构将所述输出轴与所述一个泵元件相耦联并且能够通过改变所述电驱动装置的转动方向在第一和相反的第二传动比之间进行切换，其中，所述传动机构具有行星齿轮级和/或两个轴向地先后布置的超越离合器(41、42)，所述行星齿轮级配有相对于所述驱动装置壳体抗扭转的行星齿轮架(32)，和/或所述另一泵元件具有相对于所述输出轴可转动的驱动轴(50)。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及一种泵装置，尤其是用于机动车辆的泵装置，具有该泵装置的机动车辆以及用于该泵装置的方法。

背景技术

由DE 10 2017 117 600 A1公开了一种布置在机动车辆传动机构中的泵装置，该机动车辆传动机构具有电机和行星齿轮装置，该行星齿轮装置具有行星齿轮架和两个在径向上相叠地布置的超越离合器并且能够通过电机转动方向的反向在第一传动比和反向的第二传动比之间进行切换。

发明内容

本发明的实施形式的目的在于：改进泵装置，尤其是改进泵装置的运行。

上述目的由具有权利要求1所述的特征的泵装置来实现。权利要求7、8提出了具有所述泵装置的机动车辆以及用于安全地运行在此描述的泵装置的方法。本发明优选的实施形式是从属权利要求的主题。

根据本发明的一种实施形式，泵装置具有泵和电驱动装置，该泵具有两个能相对彼此活动，尤其是能转动的泵元件。在不对普遍性进行限制的情况下，这些泵元件在下文中也被称为第一泵元件和第二泵元件，该电驱动装置具有驱动装置壳体以及可(通过驱动装置或主动地或电(动)驱动地)相对于驱动装置壳体转动的、用于运行泵的输出轴。

在一种实施形式中，一个(第一)泵元件可以具有转子，尤其本身就是转子，而另一(第二)泵元件可以具有泵壳体，尤其本身就是泵壳体，在该泵壳体中(可转动地)布置有尤其是用来输送流体的转子。在另一种实施形式中，一个(第一)泵元件可以与此相反地具有泵壳体，尤其本身就是泵壳体，而另一(第二)泵元件可以具有转子，尤其本身就是被(可转动地)布置在所述泵壳体中，尤其是用来输送流体的转子。

在一扩展方案中，泵壳体相对于驱动装置壳体不能相对扭转(地布置)。由此，在一实施形式中能够实现紧凑(更紧凑)和/或稳定(更稳定)的泵装置。

在另一扩展方案中，泵装置相对于驱动装置壳体可(扭转)转动(地设置)。由此，在一实施形式中能够实现差动泵，通过泵壳体相对于驱动装置壳体的旋转以及泵壳体中的转子借助输出轴而进行的同向和/反向的旋转来优选地改变该差动泵的运行。

根据本发明的一种实施形式，泵装置具有单级或多级的传动机构，该传动机构将电驱动装置的输出轴与一个(第一)泵元件，尤其是转子或泵壳体相互(转动)耦联，以及在实施形式中能够仅通过改变电驱动装置的旋转方向或转动方向，更确切说是其输出轴的转动方向，在第一传动比和与第一传动比/速比

相反的第二传动比/速比之间进行切换。

换言之，在第一传动比下，传动机构或电驱动装置的输出轴的第一输入转动方向被转变成传动机构或(第一)泵元件的(输出)转动方向，而在第二传动比下，传动机构或电驱动装置的输出轴的、与第一输入转动方向相反的第二输入转动方向被转变成与传动机构或(第一)泵元件相同的(一致的)(输出)转动方向。由此，在本实施形式中能够优选地，尤其是在没有专用的执行器的情况下对传动机构进行切换。

在一种实施形式中，第一传动比具有与第二传动比不同的数值。由此，在本实施形式中，电驱动装置，更确切地说是其输出轴的(在数值上)相同的转速能够以不同的速度驱动泵。由此，在一实施形式中能够通过电驱动装置的(在数值上)相同的转速来有利地实现不同的泵运行工况点，尤其是具有低(更低)的输送压力和大(更大)输送量的第一运行工况点以及具有高(更高)输送压力和小(更小)输送量的第二运行工况点，并且由此在一实施形式中能够在有利(更有利)的运行范围内运行和/或紧凑(更紧凑)地构造驱动装置。在一种实施形式中，两个传动比之一等于1。由此，在实施形式中能够实现尤其有利的运行工况点。

根据本发明的一种实施形式，传动机构在其中仅具有行星齿轮级，该行星齿轮级具有相对于驱动装置壳体不能相对转动的，尤其是在泵装置的壳体上以不能相对转动的方式布置的行星齿轮架。

由此与DE 10 2017 117 600 A1中的旋转的行星齿轮架相比，在本实施形式中能够降低动态负荷，尤其是降低失衡，和/或能够紧凑(更紧凑)地构造传动机构。

作为相对于驱动装置壳体不能相对转动的行星齿轮架的附加或备选方案，根据本发明的实施形式的传动机构具有至少两个在轴向前后相继地布置或依次(布置)的，尤其是反向(作用)的超越离合器，在实施形式中通过这些超越离合器分别根据电驱动装置的输出轴的转动方向来驱动传动机构的不同的传动机构元件，而在上述行星齿轮级的实施形式中以此驱动一个(第一)泵元件。

由此，与DE 10 2017 117 600 A1相比，在本实施形式中能够(进一步)降低动态负荷，尤其是降低失衡，和/或(进一步)紧凑(更为紧凑)地构造传动机构。

作为相对于驱动装置壳体不能转动的行星齿轮架的附加或备选方案以及作为轴向地前后相继地布置的超越离合器的附加或备选方案，根据本发明的一个实施形式，另一(第二)泵元件，尤其是转子或泵壳体具有可相对于输出轴，尤其是主动地或被驱动地转动的驱动轴。

由此能够尤其有利地，尤其是紧凑(更紧凑)地驱动上述差动泵。尤其是在这种情况下，电驱动装置在本实施形式中能够在特定的运行状态或范围中以发动机的方式运转并且由此支撑或制动泵壳体或转子。

在一种实施形式中，一个(第一)泵元件在一个或所述(第一)超越离合器中与太阳轮，尤其是直接地，相连。在本实施形式中，所述一个(第一)泵元件在一个或与所述一个(第一)超越离合器相反的另外的超越离合器中备选地或附加地与传动机构的一个，尤其是所述行星齿轮级的齿圈相连。

由此，在本实施形式中能够分别地，尤其是相互结合地实现有利的传动比和/或紧凑(更紧凑)地构造传动机构。

在一种实施形式中，电驱动装置的输出轴与传动机构的一个，尤其是(上述的)行星齿轮级的太阳轮以不能相对转动的方式连接。在本实施形式中，电驱动装置的输出轴在一个，尤其是所述一个(第一)超越离合器中，附加地或备选地与所述一个泵元件相连接。

由此，在本实施形式中能够分别地，尤其是相互结合地实现有利的传动比和/或紧凑(更紧凑)地构造传动机构。根据本发明的泵装置能够尤其具有优点地应用于机动车辆，尤其是用于(机动)车辆传动机构的液压供给，尤其是润滑油供给。

根据本发明的一种实施形式，机动车辆相应地具有此所述的泵装置，该泵装置在一扩展方案中被设置，尤其是布置或应用于(机动)车辆传动机构的液压供给，尤其是润滑油供给。

在一种实施形式中，更确切地说是在尤其是用于驱动机动车辆的内燃机的实施形式中，第二驱动装置与另一(第二)泵装置的驱动轴耦联或被设置，尤其是被设计成如此或被如此应用。

由此能够特别优选地，尤其是节能(更节能)地，紧凑(更紧凑)地和/或可变/更易改变地运行本实施形式中的泵。

在一种实施形式中输出和驱动轴是并行的，而在一扩展方案中是同心的。

由此，在该实施形式中能够紧凑(更为紧凑)地构造泵装置。

为了运行所述的泵装置，根据本发明的一种实施形式，在第一运行模式下以第一转动方向，在该实施形式中以一转速，运行电驱动装置，从而尤其是在具有低(更低)的输送压力和大(更大)的输出量的第一运行工况点下运行泵，而在第二运行模式下以与第一转动方向相反的第二转动方向，在该实施形式中以(在数值上)相同的转速，运行电驱动装置，从而尤其是在具有高/更高的输送压力和小(更小)的输出量的第二运行工况点下运行泵。

附图说明

本发明的其它优选的扩展方案由从属权利要求和下文对优选实施形式的描述给出。为此，以附图部分示意性地示出：

图1示出了根据本发明的一种实施形式的泵装置；

图2示出了根据本发明的另一种实施形式的泵装置；

图3示出了根据本发明的又一种实施形式的泵装置；

图4示出了根据本发明的再一种实施形式的泵装置；以及

图5示出了根据本发明的一种实施形式的用于运行泵装置的方法。

具体实施方式

图1示出的是根据本发明的一个实施形式的泵装置的轴向或沿着旋转轴的截面图。

泵装置具有泵，泵配有可转动地支承的泵壳体10形式的一个(第一)泵元件以及可转动地布置在泵壳体10中的转子11形式的另一(第二)泵元件。

泵装置具有电驱动装置和传动机构，所述电驱动装置配有驱动装置壳体20以及可相对于该驱动装置壳体转动的输出轴21，所述传动机构配有将输出轴21与一个(第一)泵元件或泵壳体10耦联的行星齿轮级。

另一(第二)泵元件或转子11具有相对于输出轴21可转动的驱动轴50，该驱动轴同心地布置在输出空心轴21中并且在内燃机的实施形式中与第二驱动装置相互耦联(未示出)。

行星齿轮级具有与输出轴21以不能相对转动的方式连接的太阳轮31，通过轴承60相对于驱动装置壳体20可转动地支承的齿圈34，以及行星齿轮33，该行星齿轮的外齿部与太阳轮31的外齿部相啮合以及与齿圈34的内齿部相啮合，该行星齿轮被可转动地设置在行星齿轮级的行星齿轮架32上，该行星齿轮架被布置成相对于驱动装置壳体20不能相对转动的。

一个(第一)泵元件或泵壳体10在超越离合器41中与太阳轮31或输出轴21相连接，而在反向的另一超越离合器42中与齿圈34相连接。

所述两个超越离合器41、42在轴向前后相继地布置。

在第一运行模式中(图5：S10)，以第一转动方向运行电驱动装置，更确切地说是：其输出轴21相对于其驱动装置壳体20在第一转动方向上转动。

此时超越离合器41被锁止，从而使得输出轴21以及所述一个(第一)泵元件或泵壳体10共同以相同的转速转动。

由于行星齿轮架32是固定的，行星齿轮33使齿圈34在与输出轴21或泵壳体10的第一转动方向相反的转动方向上转动。此时，与超越离合器41反向的超越离合器42被开启。

在第二运行模式中(图5：S20)，以与第一转动方向相反的第二转动方向运行电驱动装置，更确切地说是：其输出轴21相对于其驱动装置壳体20在反向的第二转动方向上转动。

由于行星齿轮架32是固定的，行星齿轮33使齿圈34在与输出轴21的第二转动方向相反的转动方向上转动。此时，与超越离合器41反向的超越离合器42被锁止，并且齿圈34使所述一个(第一)泵元件或泵壳体10与输出轴21的第二转动方向相反地转动，其中超越离合器41被开启。

由此，仅通过改变电驱动装置的转动方向即可在第一传动比和相反的第二传动比之间切换传动机构。

通过改变转子11(利用驱动轴50)和泵壳体10(利用电驱动装置20、21)的转速之间的差能够有利地改变泵的运行工况点以及另外使用内燃机的驱动能。

图2示出的是根据本发明的另一实施形式的泵装置的、与图1相应的视图。相同的特征通过同样的附图标记来进行标识，由此相同的特征可参照上述内容，而下文涉及的是区别。

在图2的实施形式中，在径向相叠地布置超越离合器41、42。

图3示出的是根据本发明的又一个实施形式的泵装置的、与图1相应的视图。相同的特征通过同样的附图标记来进行标识，由此相同的特征可参照与图1相应的上述内容，而下文涉及的是区别。

在图3的实施形式中，泵壳体10相对于驱动装置壳体20是不能转动的，取消了用于驱动泵壳体10的输出轴50。

在此情况下，所述一个(第一)泵元件是转子11，而所述另一(第二)泵元件是在其中布置有转子11的泵壳体10。

传动机构或行星齿轮级将电驱动装置的输出轴21与所述一个(第一)泵元件或转子11耦联。

一个(第一)泵元件或转子11在超越离合器41中与太阳轮31或输出轴21相连接，而在反向的另一超越离合器42中与齿圈34相连接。

在第一运行模式中超越离合器41被锁止，从而使得输出轴21以及所述一个(第一)泵元件或转子11共同以相同的转速转动(传动比＝1)。

由于行星齿轮架32是固定的，行星齿轮33使齿圈34在与输出轴21或转子21的第一转动方向相反的转动方向上转动。此时，与超越离合器41反向的超越离合器42被开启。

在第二运行模式中以相反的转动方向运行电驱动装置，更确切地说是：其输出轴21相对于其驱动装置壳体20在相反的转动方向上转动。

由于行星齿轮架32是固定的，行星齿轮33使齿圈34在与输出轴21的转动方向相反的转动方向上转动。此时，与超越离合器41反向的超越离合器42被锁止，并且齿圈34使所述一个(第一)泵元件或转子11与输出轴21的转动方向相反地转动，其中超越离合器41被开启。传动比(在数值上)不等于1。

图4示出的是本发明的再一个实施形式的泵装置的、与图3相应的视图。相同的特征通过同样的附图标记来进行标识，由此相同的特征可参照与图3相应的上述内容，而下文涉及的是区别。

在图4的实施形式中，在径向相叠地布置超越离合器41、42。

尽管在上文中阐述了多个示例性的实施形式，但仍可能进行多种变化。另外，所述示例性实施形式仅涉及的是实例，无论如何不会对保护范围、应用方式以及结构进行限制。更确切地说，上述说明为本领域的技术人员提供了对至少一个示例性的实施形式进行转化的教导，其中，在不背离权利要求和等效的特征组合所给出的保护范围的情况下能够实现不同的变化，尤其是在功能和所述构件的布置方面的变化。

附图标记列表

10 泵壳体

11 转子

20 驱动装置壳体

21 输出轴

31 太阳轮

32 行星齿轮架

33 行星齿轮

34 齿圈

41、42 超越离合器

50 驱动轴

60 轴承

Claims (8)

1.一种泵装置，尤其是用于机动车辆的泵装置，该泵装置包括：

泵，所述泵具有两个能相对彼此活动的泵元件(10、11)；

电驱动装置，所述电驱动装置具有驱动装置壳体(20)和能相对于该驱动装置壳体转动的输出轴(21)；以及

传动机构(31-34)，所述传动机构将输出轴与其中一个泵元件相耦联以及能够通过使电驱动装置的转动方向反向在第一传动比和相反的第二传动比之间进行切换，

其中，所述传动机构具有行星齿轮级和/或两个在轴向前后相继地布置的超越离合器(41、42)，所述行星齿轮级具有相对于所述驱动装置壳体不能相对转动的行星齿轮架(32)，和/或另一泵元件具有相对于所述输出轴能转动的驱动轴(50)。

2.根据前述权利要求1所述的泵装置，其中，所述一个泵元件在超越离合器(41)中与太阳轮(31)相连接，和/或在尤其是反向的另一超越离合器(42)中与传动机构的行星齿轮级的齿圈(34)相连接。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的泵装置，其中，所述输出轴在超越离合器(41)中与所述一个泵元件相连接和/或与传动机构的行星齿轮级的太阳轮(31)以不能相对转动的方式相连接。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的泵装置，其中，所述一个泵元件具有转子(11)，所述另一泵元件具有泵壳体(10)，在该泵壳体中设置有转子。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的泵装置，其中，所述一个泵元件具有泵壳体(10)，所述另一泵元件具有布置在泵壳体中的转子(11)。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的泵装置，其中，第二驱动装置，尤其是内燃机与所述驱动轴耦联。

7.一种机动车辆，具有根据前述权利要求中任意一项所述的、尤其是用于车辆传动机构的液压供给的泵装置。

8.一种用于运行根据前述权利要求中任意一项所述的泵装置的方法，其中，所述电驱动装置在第一运行模式(S10)中以第一转动方向运行，而在第二运行模式(S20)中以反向的第二转动方向运行。

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