DE10045893A1

DE10045893A1 - hydraulic pump

Info

Publication number: DE10045893A1
Application number: DE2000145893
Authority: DE
Inventors: Helmut Eymueller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-09-16
Filing date: 2000-09-16
Publication date: 2002-03-28
Also published as: WO2002023044A1

Abstract

The invention relates to a hydraulic pump for lubricating powershift gearboxes pertaining to motor vehicles. Said pump comprises a pump shaft, an inner rotor, an outer rotor and a reversing housing, the inner rotor (2) and the reversing housing (4) being arranged on the pump shaft (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikpumpe für die Schmierölversorgung von Kraftfahrzeuggetrieben, insbesondere von Lastschaltgetrieben, die eine vorgegebene Ölmenge als Funktion der Getriebeeingangsdrehzahl fördert zur Betätigung von Schaltkolben, die entsprechend der Druckhöhe der Ölmenge einen Schaltvorgang im Getriebe zu lassen oder verhindern, nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.The present invention relates to a hydraulic pump for the supply of lubricating oil to motor vehicle transmissions, especially of powershift transmissions that have a predetermined Oil quantity as a function of the transmission input speed promotes for actuating switching pistons that correspond to the Pressure level of the oil quantity to a switching process in the transmission let or prevent, according to the preamble of the An saying 1.

Üblicherweise sind Lastschaltgetriebe für Kraftfahr zeuge antriebsseitig mit einer Pumpe zur Schmierölversor gung des Getriebes versehen, wobei die Pumpe außerdem die Funktion hat, in Abhängigkeit der Eingangsdrehzahl eine festgelegte Ölmenge zu fördern, welche eine Blende durch setzt. Diese Blende erzeugt in Abhängigkeit von der Ölmenge einen Druck, wobei dieser Schaltdruck einen Schaltkolben beaufschlagt, der entsprechend der anstehenden Druckhöhe eine Gangschaltung, insbesondere eine Rückschaltung, zuläßt oder verhindert. Diese Funktion muß in beide Drehrichtungen der Getriebeeingangswelle und demzufolge auch der Pumpen welle gewährleistet sein.Powershift transmissions are usually used for motor vehicles on the drive side with a pump to the lubricating oil supplier Provide the transmission, the pump also the Function, depending on the input speed to promote specified amount of oil, which is an aperture puts. This aperture produces depending on the amount of oil a pressure, this switching pressure a switching piston pressurized in accordance with the pending pressure level a gear shift, in particular a downshift, allows or prevented. This function must be in both directions the transmission input shaft and therefore also the pumps wave can be guaranteed.

Bei einem Drehrichtungswechsel ändern sich die Druck verhältnisse zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor der Hydraulikpumpe, die meistens als Innenzahnradpumpe ausge staltet ist. Dies bedeutet, dass die Druckseite zur Saug seite wird und umgekehrt. Dabei ist sicherzustellen, dass unabhängig von der Drehrichtung immer die gleiche Niere im Pumpengehäuse mit Druck beaufschlagt wird, wobei diese Nie re in Verbindung mit dem Schaltkolben steht. Dies erfolgt üblicherweise durch den im Umsteuergehäuse der Hydraulik pumpe exzentrisch gelagerten Außenrotor und durch das Ver schwenken des Umsteuergehäuses um 180°. Das Umsteuergehäuse ist im Gehäuse der Schaltsicherung üblicherweise zentriert und liegt aufgrund einer axial wirkenden Federkraft am In nenrotor an. Bei einem Drehrichtungswechsel wird das Um steuergehäuse vom Innenrotor über Reibschluß um 180° ver schwenkt, d. h. bis zu einem vorgesehenen Anschlag mitge schleppt.The pressure changes when the direction of rotation changes relationships between the inner rotor and the outer rotor of the Hydraulic pump, mostly designed as an internal gear pump is designed. This means that the pressure side is for suction side and vice versa. Make sure that regardless of the direction of rotation always the same kidney in the Pump housing is pressurized, this never re is in connection with the switching piston. this happens usually through in the reversing housing of the hydraulics pump eccentrically mounted outer rotor and through the ver swivel the reversing housing by 180 °. The reversing housing is usually centered in the housing of the switch fuse and is due to an axially acting spring force at the In rotor. If the direction of rotation changes, the Um control housing from the inner rotor via frictional engagement by 180 ° pivots, d. H. up to a planned stop drags.

Ein Beispiel einer Innenzahnradpumpe ist in der DE 198 26 367 beschrieben. Diese Innenzahnradpumpe dient zur Förderung niedrigviskoser Flüssigkeiten und weist ein in einem äußeren Pumpengehäuse mit Zulauf und Ablauf ange ordnetes inneres Pumpengehäuse auf, in dem sich die Pumpen aufnahme mit einem in ihr angeordneten geteilten Lagerkör per befindet und in diesem geteilten Lagerkörper der Radsatz der Innenzahnradpumpe axial und radial gelagert ist. Zwischen dem inneren Pumpengehäuse der Pumpenaufnahme und dem äußeren Pumpengehäuse baut sich im Betriebszustand ein Flüssigkeitsmantel auf, der die Geräuschentwicklung der Pumpe reduzieren soll und gleichzeitig die erforderliche Kühlung eines die Pumpe antreibenden Naßläufermotors ermög licht.An example of an internal gear pump is in the DE 198 26 367. This internal gear pump is used to promote low-viscosity liquids and has in an outer pump housing with inlet and outlet arranged inner pump housing in which the pumps shot with a divided storage box arranged in it by located and in this split bearing body Axle and radial bearing set of the internal gear pump is. Between the inner pump housing of the pump holder and the outer pump housing builds up in the operating state a liquid jacket on which the noise of the Pump should reduce and at the same time the required Cooling a pump driving the wet rotor motor enables light.

Es wurde festgestellt, dass bei den bekannten Hydrau likpumpen die Schmierölversorgung von Lastschaltgetrieben eine exakte Zentrierung des Umsteuergehäuses in der es auf nehmenden Gehäusebohrung sowie ein sehr geringes Radial spiel zwischen diesen beiden Bauteilen erfordert, um zwi schen den Kurvenbahnen von Innen- und Außenrotor ebenfalls ein möglichst geringes Radialspiel zu gewährleisten. Dies ist Voraussetzung für eine schmale Bandbreite des hydraulischen Wirkungsgrades der Pumpe, sodass der festgelegte Rückschaltpunkt in einem engen Toleranzfeld liegt. Ein ver größertes Radialspiel zwischen dem Umsteuergehäuse und der Gehäusebohrung zur Aufnahme des Umsteuergehäuses wirkt sich negativ auf die Geräuschentwicklung aus.It was found that in the known Hydrau lik pumps supplying lubricating oil to powershift transmissions an exact centering of the reversing housing in it taking bore and a very small radial game between these two components requires between between the inner and outer rotor to ensure the lowest possible radial play. This is a prerequisite for a narrow range of hydraulic Efficiency of the pump, so that the specified Switch-back point lies in a narrow tolerance range. A ver greater radial play between the reversing housing and the Housing bore for receiving the changeover housing has an effect negatively on the noise development.

Es wurde ferner festgestellt, dass bei dem erforderli chen geringen Radialspiel zwischen dem Umsteuergehäuse und der Gehäusebohrung die Pumpe aufgrund der üblichen Ver schmutzungen im Öl zu Ausfällen neigt. Dabei setzen sich Schmutzpartikel im Ringspalt zwischen dem Umsteuergehäuse und der Gehäusebohrung fest und verhindern ein Verschwenken des Umsteuergehäuses. Weitere Funktionsstörungen können dann auftreten, wenn aufgrund von Fertigungstoleranzen (ex zentrischer Zentrierdurchmesser zur Antriebsachse) das Reibmoment, resultierend aus der Reibkraft am Außendurch messer des Umsteuergehäuses, an dem eine radiale Kraft wirkt, die sich in der Gehäusebohrung abstützt, größer ist als das Schleppmoment durch den Innenrotor. Nachteilig wirkt sich der große Hebelarm (Zentrierradius) aus, an dem schon geringe Klemmkräfte ein großes Drehmoment erzeugen, welches gegebenenfalls größer sein kann als das Reibmoment zwischen Innenrotor und Umsteuergehäuse, sodass auch in diesem Fall ein Verschwenken des Umsteuergehäuses nicht möglich ist.It was also found that the required Chen little radial play between the reversing housing and the housing bore the pump due to the usual Ver dirt in the oil tends to fail. Sit down Dirt particles in the annular gap between the reversing housing and the housing bore and prevent pivoting of the reversing housing. Other malfunctions can then occur when due to manufacturing tolerances (ex centric centering diameter to the drive axis) Frictional torque resulting from the frictional force on the outside knife of the reversing housing, on which a radial force acts, which is supported in the housing bore, is larger than the drag torque by the inner rotor. adversely affects the large lever arm (centering radius) on the even small clamping forces generate a high torque, which may be greater than the friction torque between inner rotor and reversing housing, so that also in in this case, the pivoting of the reversing housing does not is possible.

Aufgrund dieser Unzulänglichkeiten können unzulässige Rückschaltungen bei hoher Drehzahl auftreten, die zu Über tourungsschäden am Antriebsmotor führen, der beispielsweise ein Hydromotor ist. Auch der Fahrer empfindet eine ver schlechterte Schaltqualität, wenn die Rückschaltung bei unzulässig hoher Drehzahl auftritt. Verschwenkt ferner das Umsteuerhäuse nicht bis zum Anschlag, so wird aufgrund der dann eingenommenen Zwischenstellung nicht genügend Öl ge fördert, wodurch die Schmierölversorgung des Getriebes nicht mehr ausreicht.Because of these shortcomings, inadmissible Downshifts occur at high speed that lead to over Tour damage to the drive motor, for example is a hydraulic motor. The driver also feels a ver poor shift quality when downshifting at impermissibly high speed occurs. It also pivots Reversing housing not up to the stop, because of the then intermediate position not enough oil ge promotes, whereby the lubricating oil supply to the transmission no longer sufficient.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hy draulikpumpe für die Schmierölversorgung von Kraftfahrzeug getrieben und insbesondere von Lastschaltgetrieben dahinge hend auszugestalten, dass die oben genannten Nachteile ver mieden sind.The object of the present invention is a Hy Hydraulic pump for the supply of lubricating oil to motor vehicles driven and in particular by powershift transmissions Based on the fact that the above disadvantages ver are avoided.

Ausgehend von einer Hydraulikpumpe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Starting from a hydraulic pump closer to the beginning mentioned type the solution to this problem takes place with the in characterizing part of the claim specified features; advantageous embodiments are in the subclaims described.

Die Erfindung geht also aus von einer Hydraulikpumpe für die Schmierölversorgung von Kraftfahrzeuggetrieben, die eine vorgegebene Ölmenge als Funktion der Getriebeeingangs drehzahl fördert zur Betätigung von Schaltkolben, die ent sprechend der Druckhöhe der Ölmenge einen Schaltvorgang im Getriebe zulassen oder verhindern, wobei die Pumpe eine Pumpenwelle, einen auf der Pumpenwelle gelagerten Innenro tor und einen Außenrotor aufweist, der in einem schwenkba ren Umsteuergehäuse gelagert ist. Die oben aufgezählten Nachteile werden dadurch vermieden, dass erfindungsgemäß das Umsteuergehäuse auf der Pumpenwelle gelagert ist, wobei das Lager ein Wälzlager oder ein Gleitlager sein kann.The invention is based on a hydraulic pump for the lubricating oil supply of motor vehicle transmissions, the a specified amount of oil as a function of the transmission input speed promotes the actuation of switching pistons, which ent speaking of the pressure level of the oil quantity a switching operation in the Allow or prevent gearbox, the pump a Pump shaft, an inner tube mounted on the pump shaft gate and has an outer rotor which in a swiveling ren reversing housing is stored. The ones listed above Disadvantages are avoided in that according to the invention the reversing housing is mounted on the pump shaft, wherein the bearing can be a roller bearing or a plain bearing.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung entfällt die bisher übliche und notwendige Zentrierung zwischen dem Um steuergehäuse und der Bohrung des Pumpengehäuses. Neben einer Kosteneinsparung bei der Herstellung werden noch die Vorteile erzielt, dass an der Lagerstelle des Umsteuerge häuses auf der Pumpenwelle aufgrund der Leckage immer ein Druckgefälle vorhanden ist und somit ein Ölfluß, sodass an dieser Stelle eingedrungene, vom Öl transportierte Schmutz partikel kontinuierlich ausgespült werden.The configuration according to the invention eliminates the previously usual and necessary centering between the order control housing and the bore of the pump housing. Next a cost saving in manufacturing will still be the Advantages achieved at the depository of the Umsteuerge housing on the pump shaft due to the leakage There is a pressure drop and thus an oil flow, so that dirt that has penetrated here and is transported by the oil particles are continuously rinsed out.

Da die Mantelfläche des Zentrierdurchmessers im Gehäu se der Hydraulikpumpe um ein vielfaches größer ist als die jenige der Lagerstelle, ist die Wahrscheinlichkeit erheb lich geringer, dass sich an dieser Stelle Schmutzpartikel ablagern.Since the outer surface of the centering diameter in the housing se of the hydraulic pump is many times larger than that that of the depository, the probability is high Lich less that there are dirt particles at this point deposit.

Eventuell vorhandene Fertigungstoleranzen bezüglich des Sitzes des Lagers im Umsteuergehäuse mit gewisser Ex zentrizität zur Antriebsachse wirken sich nicht negativ auf das Verschwenken des Umsteuergehäuses aus.Any existing manufacturing tolerances regarding the seat of the bearing in the reversing housing with certain Ex Centricity to the drive axis does not have a negative effect the pivoting of the reversing housing.

Die auftretende Lagerreibung trägt zusätzlich dazu bei, dass das Umsteuergehäuse in die gleiche Drehrichtung mitgeschleppt wird wie die Antriebswelle.The bearing friction that occurs also contributes to this at that the reversing housing in the same direction of rotation is dragged along like the drive shaft.

Sollten sich trotz des kontinuierlichen Ölflusses in der Lagerstelle vorübergehend kleine im Öl enthaltene Schmutzpartikel absetzen, so hilft dieses Lagerblockieren zusätzlich, das Umsteuergehäuse in die richtige Drehrich tung mitzuschleppen.Should in spite of the continuous flow of oil the deposit temporarily small in the oil If dirt particles settle, this helps to block the bearing in addition, the reversing housing in the correct direction towing.

Das Schleppmoment zum Verschwenken des Umsteuergehäu ses ist aufgrund der Reibung in der Lagerstelle immer grö ßer, als es bei den herkömmlichen Hydraulikpumpen der Fall ist, wodurch die Sicherheit gegen unzulässige Rückschaltun gen und somit Übertourungsschäden erhöht wird.The drag torque for pivoting the reversing housing Because of the friction in the bearing, it is always larger bigger than is the case with conventional hydraulic pumps is, whereby the security against impermissible downshift conditions and thus damage caused by overturning is increased.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei die einzige Figur einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäß ausgestaltete Hydraulikpumpe dar stellt.In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail, the single figure being a partial section represented by the hydraulic pump designed according to the invention provides.

Derartige Hydraulikpumpen, insbesondere Innenzahn radpumpen mit einem Innenrotor, einem Außenrotor und einem Umsteuergehäuse in einem Pumpengehäuse sind dem Fachmann gut bekannt, sodass im folgenden nur die für das Verständ nis der Erfindung notwendigen Bauteile beschrieben werden.Such hydraulic pumps, especially internal teeth wheel pumps with an inner rotor, an outer rotor and one Reversing housings in a pump housing are known to the person skilled in the art well known, so below only those for understanding necessary components of the invention are described.

Die Hydraulikpumpe für die Schmierölversorgung eines (nicht dargestellten) Lastschaltgetriebes für Kraftfahrzeu ge, die eine vorgegebene Ölmenge als Funktion der Getriebe eingangsdrehzahl fördert, zur Betätigung von im Lastschalt getriebe angeordneten Schaltkolben, die entsprechend der Druckhöhe der Ölmenge einen Schaltvorgang im Getriebe, ins besondere einen Rückschaltvorgang, zulassen oder verhin dern, weist eine Pumpenwelle 1, einen Innenrotor 2 und ei nen Außenrotor 3 auf, der exzentrisch in einem Umsteuerge häuse 4 gelagert ist. Das Umsteuergehäuse 4 sitzt in einer Bohrung 5 des Pumpengehäuses 6.The hydraulic pump for the lubricating oil supply of a (not shown) powershift transmission for motor vehicles, which promotes a predetermined amount of oil as a function of the transmission input speed, for actuating shift pistons arranged in the powershift transmission, which according to the pressure level of the amount of oil a shifting operation in the transmission, in particular a downshifting operation , allow or prevent, has a pump shaft 1 , an inner rotor 2 and egg nen outer rotor 3 , the housing 4 is mounted eccentrically in a Umsteuerge. The reversing housing 4 is seated in a bore 5 of the pump housing 6 .

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass im Gegensatz zur herkömmlichen Lösung, bei eine exakte Zentrierung und ein geringes Radialspiel zwischen dem Umsteuergehäuse 4 und der Bohrung 5 im Pumpengehäuse 6 vorzusehen war, eine Lage rung des Umsteuergehäuses 4 auf der Pumpenwelle 1 erfolgt, wobei diese Lagerstelle 7 ein Gleitlager oder ein Wälzlager aufweisen kann.According to the invention, it is now provided that, in contrast to the conventional solution, with exact centering and a small radial play between the reversing housing 4 and the bore 5 in the pump housing 6 , a position of the reversing housing 4 on the pump shaft 1 takes place, this bearing 7 can have a plain bearing or a roller bearing.

Durch die Lagerung des Umsteuergehäuses 4 auf der Pum penwelle 1 entfällt die bisher erforderliche Zentrierung zwischen Umsteuergehäuse 4 und der Bohrung 5 im Pumpenge häuse 6. Dies führt zu einer nicht unerheblichen Kostenein sparung bei der Herstellung.The storage of the reversing housing 4 on the pump pen shaft 1 eliminates the previously required centering between reversing housing 4 and the bore 5 in the pump housing 6 . This leads to a not inconsiderable cost saving in production.

Aus der einzigen Figur ist ferner ersichtlich, dass an der Lagerstelle 7 aufgrund der Leckage an der Hydraulikpum pe immer ein Druckgefälle vorhanden ist und damit ein Öl fluß und nicht eine Art Sackgasse für das Öl, wie es bei der bisher üblichen Zentrierung des Umsteuergehäuses 4 in der Bohrung 5 des Pumpengehäuses 6 der Fall war, in die Schmutzpartikel im Öl zwar eindringen können, jedoch nicht mehr ausgespült werden.From the single figure it can also be seen that there is always a pressure drop at the bearing point 7 due to the leakage at the hydraulic pump and thus an oil flow and not a kind of dead end for the oil, as was the case with the centering of the reversing housing 4 in the past The bore 5 of the pump housing 6 was the case, into which dirt particles in the oil can penetrate, but can no longer be rinsed out.

Im Gegensatz dazu wird die erfindungsgemäß vorgesehene Lagerstelle 7 kontinuierlich mit Öl durchspült.In contrast, the bearing 7 provided according to the invention is continuously flushed with oil.

Aufgrund der Tatsache, dass die Mantelfläche des La gers erheblich kleiner ist als diejenige der Bohrung 5 im Pumpengehäuse 6, ist die Wahrscheinlichkeit erheblich ver ringert, dass sich an der Lagerstelle 7 Schmutzpartikel ablagern.Due to the fact that the lateral surface of the bearing is considerably smaller than that of the bore 5 in the pump housing 6 , the likelihood is considerably reduced that 7 dirt particles are deposited at the bearing point.

Fertigungstoleranzen des Lagersitzes im Umsteuergehäu se 4 in Form von Exzentrizitäten zur Antriebsachse wirken sich nicht negativ auf ein Verschwenken des Umsteuergehäu ses 4 bei Drehrichtungsumkehr der Pumpenwelle aus.Manufacturing tolerances of the bearing seat in the Umsteuergehäu se 4 in the form of eccentricities to the drive axis do not have a negative effect on pivoting of the Umsteuergehäu ses 4 when the direction of rotation of the pump shaft is reversed.

Das Schleppmoment zum Verschwenken des Umsteuergehäu ses 4 ist aufgrund der Reibung in der Lagerstelle 7 immer größer als bei den herkömmlichen Hydraulikpumpen mit Zen trierbohrung, wodurch die Sicherheit gegen unzulässige Schaltvorgänge erhöht wird. The drag torque for pivoting the Umsteuergehäu ses 4 is due to the friction in the bearing 7 always larger than in conventional hydraulic pumps with Zen trier bore, whereby the security against impermissible switching operations is increased.

reference numeral

11

Pumpenwelle
pump shaft

22

Innenrotor
inner rotor

33

Außenrotor
outer rotor

44

Steuergehäuse
control housing

55

Bohrung
drilling

66

Pumpengehäuse
pump housing

77

Lagerstelle
depository

Claims

1.Hydraulic pump for the lubricating oil supply of motor vehicle transmissions, in particular of power shift ben, which promotes a predetermined amount of oil as a function of the transmission input speed, for actuating Schaltkol ben that allow or prevent a switching operation in the transmission according to the pressure level of the oil amount, the pump being a pump shaft , Has an inner rotor mounted on the pump shaft and an outer rotor which is mounted in a pivotable reversing housing, characterized in that the reversing housing ( 4 ) is mounted on the pump shaft ( 1 ).

2. Hydraulic pump according to claim 1, characterized in that the storage of the reversing housing ( 4 ) by means of a roller bearing ( 7 ).

3. Hydraulic pump according to claim 1, characterized in that the storage of the reversing housing ( 4 ) by means of a plain bearing ( 7 ).