DE10140876A1 - Ölpumpenaufbau bei einem Motor - Google Patents

Abstract

Bei einem Ölpumpenaufbau bei einem Motor wird vorgeschlagen, dass bei dem Motor eine Ölpumpe (18) vorgesehen ist, um Schmieröl aus einer Ölwanne (17) zu holen und unter Druck zu setzen, um es jeweiligen Bereichen des Motors zuzuführen, wobei die Ölpumpe (18) mit einem Kurbelgehäuse (16) verbunden ist, dass ferner ein Entlastungsventil (61) zum Einstellen eines Lieferdrucks in einer Entlastungsventilkammer (60) enthalten ist, die an einer Verbindungsfläche des Kurbelgehäuses (16) und der Ölpumpe (18) parallel zu einer Rotordrehwelle (33) der Ölpumpe (18) gebildet ist, und dass ein Entlastungsweg vom Entlastungsventil (61) gebildet ist durch direktes Verbinden der Entlastungsventilkammer (60) mit einer Einlasskammer der hieran angrenzenden Ölpumpe (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuartigen Aufbau einer Ölpumpe zum Versorgen verschiedener Bereiche eines Motors mit Schmieröl.

Im japanischen Patent Nr. 2688926 ist ein Ölpumpenaufbau gezeigt, bei dem Schmieröl in einer Ölwanne von einer Ölrückförderpumpe an einen Ölbehälter geliefert wird, das Schmieröl im Ölbehälter mittels einer Förderpumpe ver­ schiedenen Bereichen eines Motors zugeführt wird, ein Entlastungsventil zwischen den jeweiligen Lieferwegen der Förderpumpe und der Ölrückförder­ pumpe vorgesehen ist, und bei dem dann, wenn der Lieferdruck auf der Seite der Förderpumpe höher als ein vorbestimmter Wert wird, das Entlastungs­ ventil geöffnet wird und Schmieröl zur Seite des Lieferwegs der Ölrückförder­ pumpe entweicht.

Ferner ist aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 88820/1995 ein Ölpumpenaufbau bekannt, bei dem eine Entlastungsventilkammer, die in einer Richtung orthogonal zu einer Rotordrehwelle verläuft, einstückig mit einer Ölpumpenabdeckung vorgesehen ist, und ein Entlastungsweg kreisbogenför­ mig an einer Verbindungsfläche der Abdeckung und eines Hauptkörperbe­ reichs der Ölpumpe gebildet ist, um Schmieröl, welches aus der Entlastungs­ ventilkammer entwichen ist, zu einer Einlassseite der Ölpumpe zurückzufüh­ ren.

Hierbei treten die folgenden Probleme auf: Wenn, wie im japanischen Patent Nr. 2688926, das auf einen hohen Druck gebrachte Schmieröl vom Entlas­ tungsventil zum Ölbehälter an der Niederdruckseite entweicht, muss das Schmieröl zirkuliert werden, indem man es mittels der Förderpumpe erneut aus dem Ölbehälter herausholt, was die Pumpeneffizienz verringert.

Wenn ferner, wie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 88820/1995, die Entlastungsventilkammer einstückig mit der Ölpumpen­ abdeckung gebildet ist, wird diese Abdeckung groß und somit wird die ge­ samte Ölpumpe groß und schwer. Ein ähnliches Problem stellt der verhältnis­ mäßig lange Entlastungsweg an der Abdeckung der Ölpumpe dar. Wenn die Entlastungsventilkammer in einer Richtung orthogonal zur Rotordrehwelle lang gebildet ist, sind außerdem die Rotordrehwelle und die Kurbelwelle im All­ gemeinen parallel zueinander. Wenn dann die Ölpumpe innerhalb des Kurbel­ gehäuses angeordnet wird, steht die Entlastungsventilkammer in einen Innen­ raum des Kurbelgehäuses vor, und ein verhältnismäßig großer Raum wird benötigt, um eine Gestaltung zu ermöglichen, die ein Stören anderer Teile vermeidet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölpumpe mit sehr guter Pumpeneffizienz bereitzustellen, die sehr klein und leicht sein kann und den zur Verfügung stehenden Raum wirksam nutzen kann.

Zur Lösung des obigen Problems wird erfindungsgemäß ein Ölpumpenaufbau bei einem Motor vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Motor eine Ölpumpe vorgesehen ist, um Schmieröl aus einer Ölwanne zu holen und unter Druck zu setzen, um es jeweiligen Bereichen des Motors zuzuführen, wobei die Ölpumpe mit einem Kurbelgehäuse verbunden ist, dass ferner ein Entlastungsventil zum Einstellen eines Lieferdrucks in einer Entlastungsventil­ kammer enthalten ist, die über eine Verbindungsfläche des Kurbelgehäuses und der Ölpumpe hinweg parallel zu einer Rotordrehwelle der Ölpumpe gebil­ det ist, und dass ein Entlastungsweg vom Entlastungsventil gebildet ist durch direktes Verbinden der Entlastungsventilkammer mit einer Einlasskammer der hieran angrenzenden Ölpumpe.

Erfindungsgemäß ist die Entlastungsventilkammer derart gebildet, dass sie das Kurbelgehäuse und die Ölpumpe kreuzt, und das Entlastungsventil ist parallel zur Rotordrehwelle hierin enthalten, und daher kann die Entlastungsventilkam­ mer durch Ausnutzen des Inneren der Wandstärke des Kurbelgehäuses gebil­ det werden, die herkömmlicherweise nicht ausgenutzt worden ist, so dass der Raum sehr wirksam ausgenutzt wird. Ferner wird durch Verbinden der Öl­ pumpe mit dem Kurbelgehäuse das Entlastungsventil zwischen dem Kurbelge­ häuse und der Ölpumpe angeordnet und somit eine sehr gut montierbare Gestaltung erreicht. Ferner ist die Entlastungsventilkammer direkt an die Einlaßseite der hieran angrenzenden Ölpumpe angeschlossen, und somit kann der Entlastungsweg sehr kurz gehalten werden, so dass insgesamt ein Aufbau erzielt wird, der klein und leicht ist und eine sehr gute Pumpeneffizienz auf­ weist.

Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform erläutert werden, die einen Ölpumpenaufbau bei einem Motor für ein Motorrad betrifft:

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Teil-Seitenansicht der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht wesentlicher Bereiche entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Ölpumpe bei Betrachtung aus der gleichen Richtung wie in Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Ansicht einer Basis der Ölpumpe bei Betrachtung aus einer zu Fig. 3 entgegengesetzten Richtung; und

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 5-5 in Fig. 3.

Der Motor in Fig. 1 ist ein V-Motor mit einem ersten Zylinder 1 und einem zweiten Zylinder 2, die ein V bilden, die Bezugszeichen 3 und 4 bezeichnen Kolben, die Bezugszeichen 5 und 6 bezeichnen Pleuelstangen, Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Kurbelwelle, Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Primärzahnrad, Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Zwischenwelle, Bezugszeichen 10 bezeich­ net ein Zwischenwellenabtriebszahnrad, Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Zwischenwellenantriebszahnrad, Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Hauptwel­ le, die eine Getriebeeingangswelle bildet, Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Hauptgetriebezug, Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Gegenwelle und Bezugs­ zeichen 15 bezeichnet einen Gegengetriebezug. Die jeweils dargestellten Wellen sind nur schematisch gezeichnet, um ihre Mittelpositionen anzugeben, nicht jedoch um ihre tatsächlichen Dicken darzustellen. Ferner sind auch der Hauptgetriebezug 13 und der Gegengetriebezug 15 nur als zueinander pas­ sende Eingriffsbeispiele dargestellt.

An einem Bodenbereich eines Kurbelgehäuses 16 ist eine Ölwanne 17 vor­ gesehen, eine Ölpumpe 18 ist an einer Unterseite der Hauptwelle 12 angeord­ net, und Schmieröl wird durch einen Saugkopf 20 angesaugt, der an einem Bodenbereich 19 der Ölwanne 17 angeordnet ist. Ferner wird das Schmieröl auch durch ein Saugrohr 21 aus einer kleinen Vorderkammer 22 gesaugt, die an einer Unterseite der Kurbelwelle 7 gebildet ist. Die Bezugszeichen 23 und 24 bezeichnen Ablassbolzen, und Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Ölfilter.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Ölpumpe 18 an einem dickwandigen Bereich 26 an einem Eckbereich des Kurbelgehäuses 16 an einer Verbindungsfläche 27 vorgesehen und hieran an den Orten dreier Vorsprünge 29a, 29b und 29c mittels drei in Fig. 3 gezeigten Bolzen 28 befestigt. Zwei der Bolzen dienen zum Zusammenfügen der Ölpumpe 18. Wenn nämlich die Vorsprünge 29a und 29b durch jeweilige Verwendung der Bolzen 28 hieran befestigt werden, können ein Hauptkörperbereich 30, eine Basis 31 und eine Pumpenabdeckung 32, die die Ölpumpe 18 bilden, kombiniert und zusammengefügt werden. Außerdem sind die drei Elemente vorher verstiftet und durch Passstifte zu­ sammengefügt.

Wie in Fig. 2 zu sehen, ist die Ölpumpe 18 durch Zusammenfügen der drei Elemente gebildet, indem beide Seiten des Hauptkörperbereichs 30 durch die Basis 31 und die Pumpenabdeckung 32 sandwichförmig eingeschlossen sind. Innenrotoren 34 und 35 sind an jeweiligen Bereichen des Hauptkörperbereichs 30 und der Pumpenabdeckung 32 um eine Rotordrehwelle 33 herum vor­ gesehen, die durch die drei Elemente hindurch verläuft, und sind jeweils in Eingriff mit einem Außenrotor 36 an einer Seite des Hauptkörperbereichs 30 und einem Außenrotor 37 an einer Seite der Pumpenabdeckung 32 an Innen- und Außenseiten derselben gebracht, wodurch eine Hauptpumpe 38 und eine Unterpumpe 39 gebildet werden. Jede von diesen bildet eine bekannte Pumpe vom Tokoloid-Typ.

Die Hauptpumpe 38 ist mit einem Saugbereich 40 an einer mit dem Saugkopf 20 verbundenen Niederdruckseite und mit einem Lieferbereich 41 an einer Hochdruckseite versehen. Ferner ist auch die Unterpumpe 39 mit einem Saugbereich 42 an einer Niederdruckseite und einem Lieferbereich 43 an einer Hochdruckseite versehen, und der Saugbereich 42 steht in Verbindung mit einem Sauganschluss 44 des Hauptkörperbereichs 30, an den das Saugrohr 21 angeschlossen ist.

Der Lieferbereich 43 ist an einen am Hauptkörperbereich 30 vorgesehenen Lieferweg 45 angeschlossen, und der Lieferweg 45 liefert das Schmieröl mittels eines Lieferrohrs 46, das von einem Spitzenbereich zur Seite der Hauptwelle 12 hin verläuft, zu dieser Seite der Hauptwelle 12. Ferner liefert ein Lieferweg 45 das Schmieröl mittels eines an der Basis 31 gebildeten Lieferwegs 47 aus einem Lieferrohr 48, das in ähnlicher Weise ausgehend von der Basis 31 zur Seite der Hauptwelle 12 gerichtet ist, zu dieser Seite der Hauptwelle 12. Die Basis 31 steht in Verbindung mit einem Lieferbereich 50, der in Verbindung mit dem Lieferbereich 41 der Hauptpumpe 38 steht, und der Lieferbereich 50 steht in Verbindung mit einem Hauptlieferweg 51, der in der Zeichnung zur Unterseite der Basis 31 vorsteht.

Ein unteres Ende des Hauptlieferwegs 51 ist durch eine Kappendichtung 52 verschlossen, und das Schmieröl strömt durch einen Verbindungsweg 54, der im Wesentlichen parallel zur Rotordrehwelle 33 gebildet ist, von einer Öffnung 53, die nahe der Kappendichtung 52 vorgesehen ist, in den dickwandigen Bereich 26 des Kurbelgehäuses 16, strömt dann durch einen in der orthogo­ nalen Richtung gebildeten Einlassweg 26a und gelangt in den Ölfilter 25.

Das im Ölfilter 25 gefilterte Schmieröl strömt durch einen Weg 55, der im dickwandigen Bereich 26 in einer Richtung axial orthogonal zur Rotordreh­ welle 33 gebildet ist, und wird zu einer Hauptstrecke geliefert. Ferner ist ein Entlastungsweg 56 vorgesehen, der an einer Fläche des Ölfilters 25, die mit einer Außenseitenfläche des dickwandigen Bereichs 26 verbunden ist, in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung gebildet ist, und sein oberes Ende steht in Verbindung mit einer Entlastungsöffnung 26b, die im dickwandigen Bereich 26 parallel zum Weg 55 gebildet ist. Die Entlastungsöffnung 26b steht mittels eines Querwegs 57 in Verbindung mit einem Ölweg 58, der in einem Wand­ stärkebereich des Kurbelgehäuses 16 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung gebildet ist, und steht mittels eines Verbindungsabschnitts 62 in Verbindung mit einer Entlastungsventilkammer 60.

Die Entlastungsventilkammer 60 ist vom dickwandigen Bereich 26 hinüber zur Basis 31 parallel zur Rotordrehwelle 33 gebildet, und ein in ihrem Inneren parallel zur Rotordrehwelle 33 enthaltenes Entlastungsventil 61 wird durch eine Feder 63 in einer Schließrichtung des Verbindungsbereichs 62 zur Ver­ bindung mit dem Querweg 57 beaufschlagt. Das Entlastungsventil 61 ist innerhalb eines in die Entlastungsventilkammer 60 eingesetzten Zylinders 64 verschiebbar, eine Öffnung 65 ist an einem Seitenbereich des Zylinders 64 vorgesehen, und ein Außenraum 66 ist an einer Außenseite des Zylinders 64 gebildet.

Die Öffnung 65 ist normalerweise durch das Entlastungsventil 61 verschlos­ sen und nur dann geöffnet, wenn das Entlastungsventil 61 gegen die Feder 63 in der Zeichnung nach rechts bewegt wird, um das Entlastungsventil 61 zu öffnen und das Innere des Zylinders 64 in Verbindung mit dem Außenraum 66 zu bringen. Der Außenraum 66 ist direkt mit dem Saugbereich 40 des Hauptkörperbereichs 30 verbunden.

Wenn daher der Druck des Verbindungsbereichs 62, der in Verbindung mit dem Entlastungsweg 56 und der Entlastungsöffnung 26b steht, größer als ein vorbestimmter Wert wird, so wird das Entlastungsventil 61 gegen die Feder 63 in der Zeichnung nach rechts bewegt, um hierdurch die Öffnung 65 des Zylinders 64 zu öffnen, und das Schmieröl, das an der Seite des Verbindungs­ bereichs 62 unter hohem Druck steht, kehrt vom Inneren des Zylinders 64 über die Öffnung 65 und den Außenraum 66 zum Saugbereich 40 zurück.

Ferner ist ein Zahnrad 67 mittels eines Bolzens 68 an einem Ende der Rotor­ drehwelle 33 befestigt und mittels einer Kette angetrieben, die um ein (nicht gezeigtes) Zahnrad auf der Hauptwelle 12 herumläuft. Ferner ist am anderen Ende der Rotordrehwelle 33 ein flacher Vorsprung 69 gebildet, und die Rotor­ drehwelle 33 ist am Vorsprung 69 koaxial mit einer Antriebswelle einer nicht gezeigten Wasserpumpe verbunden.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Ölpumpe 18 in der gleichen Betrach­ tungsrichtung wie in Fig. 1. Man erkennt einen zylindrischen Aussparungs­ bereich 70 mit einem Boden, der die Entlastungsventilkammer an der Seite der Basis 31 bildet, sowie ein Durchgangsloch 71, das derart gebildet ist, dass es mit dem Saugbereich 40 an einem Bereich des Bodenbereichs desselben in Verbindung steht. Ferner bezeichnet Bezugszeichen 72 einen Saugbereich, der in Verbindung mit dem an der Basis 31 gebildeten Saugbereich 40 steht.

Wie in Fig. 4 gezeigt, sind der Lieferbereich 50 und die Verbindungsrille 72 derart gebildet, dass sie eine Rotorwellenöffnung 73, durch die die Rotor­ drehwelle 33 hindurchläuft, an einer Fläche der Basis 31 sandwichförmig einschließen, die mit dem Hauptkörperbereich 30 verbunden ist, und die Verbindungsrille 72 ist direkt mit dem Durchgangsloch 71 verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Durchgangsloch 71 derart gebildet, dass es die Wand­ stärke der Basis 31 durchläuft, um eine Verbindung mit dem Saugbereich 40 des Hauptkörperbereichs 30 herzustellen.

Als Nächstes wird eine Erläuterung der Betriebsweise der Ausführungsform gegeben werden. Wenn die Ölpumpe 18 wie in Fig. 2 gezeigt vorgesehen ist, wird das Schmieröl von der am Bodenbereich des Kurbelgehäuses 16 vor­ gesehenen Ölwanne 17 über den Saugkopf 20 zum Saugbereich 40 gesaugt, und das Schmieröl wird durch die Hauptpumpe 38 unter Druck gesetzt, vom Lieferbereich 41 über den Lieferbereich 50 und den Hauptlieferweg 51 zum Ölfilter 25 geliefert, dort gereinigt und den jeweiligen Bereichen des Motors zugeführt. Ferner saugt auch die Unterpumpe 39 das Schmieröl vom Saugrohr 21 über den Saugeinlass 44 zum Saugbereich 42, und das Schmieröl wird unter Druck gesetzt, strömt vom Lieferbereich 43 durch den Lieferweg 45 und wird von den Saugrohren 46 und 48 den jeweiligen Bereichen des Motors zugeführt.

Wenn der Öldruck im Hauptlieferweg 51 höher als ein vorbestimmter Wert wird, tritt das Hochdrucköl vom Weg 56 und dem Querweg 57 in den Ver­ bindungsbereich 62 ein und bewegt das Entlastungsventil 61 gegen die Feder 63, um hierdurch die Öffnung 65 zu öffnen und eine Verbindung von inner­ halb des Zylinders 64 zum Außenraum 66 herzustellen. Folglich kehrt das Hochdrucköl vom Außenraum 66 über das Durchgangsloch 71 und die Ver­ bindungsrille 72 zum Saugbereich 40 zurück und wird durch die Hauptpumpe 38 erneut unter Druck gesetzt und zirkuliert.

Auf diese Weise ist der Außenraum 66 über das Durchgangsloch 71 und die an der Basis 31 vorgesehene Verbindungsrille 72 direkt mit dem Saugbereich 40 des Hauptkörperbereichs 30 verbunden, und dementsprechend kann der Entlastungsweg sehr kurz gehalten werden und ist es nicht erforderlich, die Pumpenabdeckung 32 der Ölpumpe 18 zu vergrößern, so dass der Gesamt­ aufbau klein und leicht gefertigt werden kann. Ferner wird die Pumpeneffi­ zienz erhöht, da das Schmieröl bei hohem Druck zum Saugbereich 40 ent­ weicht.

Wenn ferner, wie in Fig. 2 gezeigt, die Ölpumpe 18 zusammengebaut wird, indem man den Hauptkörperbereich 30, die Basis 31 und die Pumpenabde­ ckung 32 verbindet, und mit einer Wandfläche des dickwandigen Bereichs 26 verbunden wird, die dem Inneren des Kurbelgehäuses 16 gegenüberliegt, und wenn die Vorsprünge 29a, 29b und 2% unter Verwendung der Bolzen 28 befestigt werden, wird das Entlastungsventil 61, das vorher in der Entlas­ tungsventilkammer 60 des dickwandigen Bereichs 26 enthalten war, so positioniert, dass es sandwichförmig zwischen der Ölpumpe 18 und dem dickwandigen Bereich 26 enthalten ist. Daher ist die Montierbarkeit des Entlastungsventils 61 erhöht.

Ferner sind die Entlastungsventilkammer 60 und das Entlastungsventil 61 in der Richtung axial orthogonal zur Rotordrehwelle 33 vorgesehen, und daher kann die Entlastungsventilkammer 60 innerhalb des dickwandigen Bereichs 26 gebildet werden, der unbenutzt war, und muss nicht in einen Raum innerhalb des Kurbelgehäuses 16 ragen, was eine schwierige Gestaltung wäre, so dass die Gestaltung erleichtert und der Raum effizient ausgenutzt wird.

Zusammengefasst lässt sich die Erfindung wie folgt beschreiben:
Wenn ein Entlastungsventil einstückig mit einer Ölpumpenabdeckung vor­ gesehen ist, wird die Abdeckung und somit der Gesamtaufbau groß und schwer. Außerdem sinkt die Pumpeneffizienz, wenn Öl vom Entlastungsventil zu einem Ölbehälter oder dergleichen entweicht. Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen kleinen und leichten Gesamtaufbau und eine Erhöhung der Pumpeneffizienz zu ermöglichen. Hierzu ist eine Ölpumpe 18 durch einen Hauptkörperbereich 30, eine Basis 31 und eine Pumpenabdeckung 32 gebil­ det, mit einer Rotordrehwelle 33 versehen und mit einer Hauptpumpe 38 und einer Unterpumpe 39 gebildet. Die Ölpumpe 18 ist so befestigt, dass sie mit einer Wandfläche eines dickwandigen Bereichs 26 eines Kurbelgehäuses 16 verbunden ist, eine Entlastungsventilkammer 60 ist im dickwandigen Bereich 26 parallel zur Rotordrehwelle 33 vorgesehen, und ein Entlastungsventil 61 ist hierin parallel zur Rotordrehwelle 33 enthalten. Ein Außenraum 66 in der Entlastungsventilkammer 60 ist direkt mit einem Saugbereich 40 der Ölpumpe 18 verbunden.

Claims (1)

1. Ölpumpenaufbau bei einem Motor, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Motor eine Ölpumpe (18) vor­ gesehen ist, um Schmieröl aus einer Ölwanne (17) zu holen und unter Druck zu setzen, um es jeweiligen Bereichen des Motors zuzuführen, wobei die Ölpumpe (18) mit einem Kurbelgehäuse (16) verbunden ist, dass ferner ein Entlastungsventil (61) zum Einstellen eines Lieferdrucks in einer Entlastungsventilkammer (60) enthalten ist, die über eine Ver­ bindungsfläche des Kurbelgehäuses (16) und der Ölpumpe (18) hinweg parallel zu einer Rotordrehwelle (33) der Ölpumpe (18) gebildet ist, und dass ein Entlastungsweg vom Entlastungsventil (61) gebildet ist durch direktes Verbinden der Entlastungsventilkammer (60) mit einer Einlass­ kammer der hieran angrenzenden Ölpumpe (18).