DE102006029553A1

DE102006029553A1 - Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul

Info

Publication number: DE102006029553A1
Application number: DE200610029553
Authority: DE
Inventors: Roland Kurt Klaar; Paulo Cerveira; Ralph JÖRGENS; Michael Rombach; Albert Genster
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Ein Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen weist eine Ölpumpe (11) und eine Vakuumpumpe (13) auf. Ein Ölfördermittel (16) der Ölpumpe (11) sowie ein Luftfördermittel (18) der Vakuumpumpe (13) sind auf einer gemeinsamen Antriebswelle (14) angeordnet und werden somit gemeinsam über eine einzige Welle angetrieben. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Pumpenmodul eine gemeinsame Montagefläche auf, so dass über eine Montagefläche beide Pumpen montiert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen.
Brennkraftmaschinen, wie Otto- und Dieselmotoren, weisen eine Ölpumpe zur Schmiermittelförderung auf. Die Ölpumpe wird von einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, die üblicherweise mit der Kurbelwelle verbunden ist, angetrieben. Die Ölpumpe ist innerhalb des Kurbelwellengehäuses angeordnet oder an dieses angeflanscht.
Zum Betreiben von Vakuumaggregaten sind Vakuumpumpen vorgesehen. Der Antrieb der Vakuumpumpe erfolgt ebenfalls über eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, die üblicherweise mit der Nockenwelle verbunden ist. Vakuumpumpen sind üblicherweise im Bereich des Zylinderkopfs angeordnet und in diesem Bereich an das Motorgehäuse angeflanscht.
Aus DE 101 49 388 ist es bekannt, zwei Fluidpumpen, d.h. zwei Ölpumpen, miteinander zu koppeln. Hierbei ist eine erste Ölpumpe an das Kurbelwellengehäuse angeflanscht. Die Antriebswelle der Ölpumpe ist einerseits mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine verbunden und weist andererseits eine Verbindungsmöglichkeit auf. Diese Verbindungs- oder Kopplungsmöglichkeit der Antriebswelle ist an dem dem Kurbelwellengehäuse abgewandten Ende der Antriebswelle vorgesehen. Über diese Kupplung kann eine weitere Ölpumpe mit der ersten Ölpumpe verbunden werden. Hierdurch soll ein modularer Aufbau von Ölpumpen erzielt werden, so dass, je nach Anwendungsgebiet, die gewünschte Förderleistung durch Kombination zweier Standard-Ölpumpen erzielt werden kann. Hierbei ist es erforderlich, dass die erste Ölpumpe einen Montageflansch zur Verbindung mit einer zweiten Ölpumpe aufweist. Ein weiterer Montageflansch muss an dem Kurbelwellengehäuse zur Montage der ersten Ölpumpe vorgesehen sein. Bei Montageflanschen handelt es sich um bearbeitete Oberflächen, so dass hierdurch die Fertigungskosten erhöht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatz von Ölpumpen sowie von Vakuumpumpen bei Brennkraftmaschinen zu vereinfachen und insbesondere deren Montageaufwand und Herstellungs- sowie Montagekosten zu verringern.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist ein Modul geschaffen, das sowohl die Ölpumpe als auch die Vakuumpumpe umfasst. Durch die Zusammenfassung der Ölpumpe und der Vakuumpumpe zu einem gemeinsamen ggf. vormontierbaren Modul ist der Montageaufwand erheblich verringert. Auch ist es hierdurch möglich, die Gehäuseteile, insbesondere die Gehäusehälften derart zu gestalten, dass sich diese ergänzen. Dies hat den Vorteil, dass keine zwei gesonderten Gehäuse hergestellt werden müssen. Besonders bevorzugt ist es hierbei, dass ein rotierendes Ölförderelement der Ölpumpe und ein rotierendes Luftförderelement der Vakuumpumpe auf einer gemeinsamen Antriebswelle, insbesondere drehfest, angeordnet sind. Beide Pumpen werden somit über eine gemeinsame Welle angetrieben. Dies hat den Vorteil, dass eine Antriebswelle entfällt und insbesondere nur die gemeinsame Antriebswelle gelagert werden muss.
Vorzugsweise umfasst das Modul ein erstes und ein zweites Pumpengehäuse bzw. zwei Gehäusehälften. Hierbei ist es bevorzugt, dass in jeweils einem Pumpengehäuse die Ölpumpe und in dem anderen die Vakuumpumpe angeordnet ist. Ein erstes Pumpengehäuse, bei dem es sich vorzugsweise um das Ölpumpengehäuse handelt, weist zwei einander gegenüberliegende Öffnungen auf. Aus diesen Öffnungen ragt die Antriebswelle, wobei eine der Antriebswellen mit einem Antriebselement, wie einem Zahnrad, und das andere Ende mit einem Förderelement, insbesondere dem Luftförderelement der Vakuumpumpe verbunden ist. Hierbei ist die Antriebswelle vorzugsweise einstückig ausgebildet.
In besonders bevorzugter Ausführungsform weist eines der beiden Pumpengehäuse, insbesondere das erste Pumpengehäuse, eine Montagefläche auf. Diese verläuft vorzugsweise radial zur Achse der Antriebswelle. Auf diese Montagefläche ist vorzugsweise das zweite Pumpengehäuse, bei dem es sich insbesondere um das Vakuumpumpengehäuse handelt, montierbar. Besonders bevorzugt ist es, dass die Montagefläche nicht zur Montage des zweiten Pumpengehäuses, sondern auch zur Montage des gesamten Moduls, beispielsweise an dem Kurbelwellengehäuse, dient. Dies hat den Vorteil, dass eine einzige Montagefläche für zwei Montagen genutzt wird. Hierdurch können die Herstellungskosten verringert werden, da nur eine Montagefläche bearbeitet werden muss.
Das Modul kann an dem Motorgehäuse angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es, das gesamte Modul innerhalb des Motorgehäuses, insbesondere innerhalb des Kurbelwellengehäuses, anzuordnen. Hierzu kann in dem Kurbelwellengehäuse eine insbesondere zylindrisch ausgebildete Vertiefung vorgesehen sein, in die das zweite Pumpengehäuse gesteckt wird. In der Ebene der Öffnung oder Vertiefung bzw. Ausnehmung ist eine entsprechende Montagefläche vorgesehen, an der die Montagefläche des erfindungsgemäßen Moduls anliegt. Das erfindungsgemäße Modul kann somit äußerst platzsparend, insbesondere innerhalb des Kurbelwellengehäuses, angeordnet werden. Vorzugsweise ist das zweite Pumpengehäuse ausschließlich in Richtung der Montagefläche offen. Die entsprechenden Anschlüsse für die in dem zweiten Pumpengehäuse angeordnete Pumpe, insbesondere die Vakuumpumpe, sind somit durch das erste Pumpengehäuse ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass das zweite Pumpengehäuse äußerst einfach ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt ist es, als zweites Pumpengehäuse ein topfförmiges Gehäuse, das insbesondere aus einem Metallblech hergestellt ist, vorzusehen.
Da erfindungsgemäß die Ölpumpe und die Vakuumpumpe zu einem Modul zusammengefasst sind, ist es auf einfache Weise möglich, die Vakuumpumpe mit Schmiermittel zu versorgen. Hierzu sind die beiden Pumpen in bevorzugter Ausführungsform über einen Schmiermittelkanal miteinander verbunden. Durch diesen wird von der Ölpumpe Schmiermittel zu der Vakuumpumpe gefördert. Insbesondere aufgrund des geringen Abstands der beiden Pumpen ist auf einfache Weise eine Schmierung der Vakuumpumpe sichergestellt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Moduls,
2 eine schematische Seitenansicht des Moduls, und
3 einen schematischen Längsschnitt des in 2 dargestellten Moduls.
Das erfindungsgemäße Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul weist ein erstes Gehäuse 10 auf, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um das Ölpumpengehäuse handelt. Ein zweites, topfförmig ausgebildetes Gehäuse 12 ist als Vakuumpumpengehäuse ausgebildet. Eine gemeinsame Antriebswelle 14 ist drehfest mit einem Ölförderelement 16 sowie einem Luftförderelement 18 verbunden. Das Ölförderelement 16 wirkt mit einem zweiten Förderelement 20 der Ölpumpe zusammen, wobei es sich bei der Ölpumpe im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Gerotorpumpe handelt, die Öl von einem Öleinlass 22 in Richtung eines Ölauslasses 24 fördert.
Das Ölpumpengehäuse 10 weist zwei Öffnungen 26, 27 auf, aus denen die beiden Enden der Antriebswelle hervorstehen. Die Öffnung 26 ist durch einen Gehäusedeckel 28 verschlossen, wobei die Antriebswelle 14 in einem Lager 30 des Deckels 38 gleitgelagert ist und durch den Gehäusedeckel 28 hindurch ragt. Auf dem aus dem Gehäusedeckel 28 herausstehenden Ende 32 der Antriebswelle 14 ist ein Antriebselement 34 in Form eines Kettenrads angeordnet und drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden. Das Antriebselement 34 ist mit einer Motorabtriebswelle, beispielsweise Ober ein weiteres Zahnrad oder eine Kette, verbunden.
Die Ölpumpe 11 ist somit vollständig innerhalb des von dem Gehäusedeckel 28 verschlossenen Gehäuses 10 angeordnet.
Die Vakuumpumpe 13, bei der es sich insbesondere um eine Drehschieberpumpe handelt, ist im Wesentlichen innerhalb des topfförmigen Gehäuses 12, bei dem es sich vorzugsweise um ein Gehäuse aus Metallblech handelt, angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform weist das Vakuumpumpengehäuse 2 keine Anschlüsse der Vakuumpumpe auf. Der Anschluss 36 (1) für die Vakuumpumpe ist in dem ersten Gehäuse 10, d.h. in dem Ölpumpengehäuse angeordnet. Ein in dem Vakuumpumpengehäuse 12 angeordneter Förderraum 38 ist Ober einen Kanal 40 mit dem Auslass 36 verbunden.
Das erste Gehäuse 10 weist eine Montagefläche 42 auf, die ggf. abgestuft sein kann. An der Montagefläche 42 ist das zweite Gehäuse 12 über Schrauben 44 befestigt. Da die Montagefläche 42 erfindungsgemäß über das zweite Gehäuse 12 radial hinausragt, kann das gesamte Modul Ober die verbleibende Montagefläche an oder in einem Kurbelwellengehäuse montiert werden. Bevorzugt ist die Montage in einem Kurbelwellengehäuse, wobei das zweite Pumpengehäuse 12 in eine in dem Kurbelwellengehäuse vorgesehene Ausnehmung gesteckt wird, so dass die verbleibende Montagefläche 42 an einer entsprechenden innerhalb des Kurbelwellengehäuses vorgesehenen Montagefläche anliegt. Das Modul kann sodann beispielsweise mittels Schrauben, die durch Öffnungen 46 (1) gesteckt werden, montiert werden, indem die Schrauben in Gewinde, das an der in dem Kurbelwellengehäuse vorgesehenen Montagefläche angeordnet ist, befestigt werden.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass in der Montagefläche 42 die Anschlüsse 24 und 36 für die Ölpumpe 11 bzw. die Vakuumpumpe 13 vorgesehen sind. Dies hat den Vorteil, dass bei Montage des Moduls gleichzeitig die Anschlüsse fluidisch verbunden werden.
Um die Montage des Moduls, insbesondere innerhalb des Kurbelwellengehäuses, zu vereinfachen, ist die Montagefläche 42 vorzugsweise radial zur Achse 48 der Antriebswelle 14 ausgerichtet.
Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, stellt die Montagefläche 42 ferner die Trennebene zwischen den beiden Gehäusehälften 10, 12 bzw. dem ersten Gehäuse 10 und dem zweiten Gehäuse 12 dar.
Anstelle des Vorsehens eines insbesondere aus Metallblech hergestellten topfförmigen Gehäuses 18 ist es auch möglich, ein gemeinsames Gehäuse für beide Pumpen vorzusehen. Dieses weist sodann vorzugsweise auf der in 3 linken Seite einen zweiten Deckel auf.

Claims

Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen, mit einer Ölpumpe (11) mit einem rotierenden Ölförderelement (16), und einer Vakuumpumpe (13) mit einem rotierenden Luftförderelement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Luftförderelement (18) der Vakuumpumpe (13) und das Ölförderelement (16) der Ölpumpe (11) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (14) verbunden sind.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (14) aus zwei einander gegenüberliegenden Öffnungen (26, 27) eines ersten Pumpengehäuses (10), insbesondere des Ölpumpengehäuses, ragt, wobei ein Ende (32) mit einem Antriebselement (34) und das andere Ende mit einem der Förderelemente (16, 18), insbesondere dem Luftförderelement (18), verbunden ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pumpengehäuse (10) an dem antriebsseitigen Ende (32) mit einem Gehäusedeckel (28) verschlossen ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (10) eine, insbesondere radial zur Antriebsachse (48) verlaufende, Montagefläche (42) aufweist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (10) mit einem zweiten Pumpengehäuse (12), insbesondere dem Vakuumpumpengehäuse, verbunden ist, wobei das zweite Pumpengehäuse (12) insbesondere über die Montagefläche (42) mit dem ersten Pumpengehäuse (10) verbunden ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagefläche (42) derart ausgebildet ist, dass sie zur Montage des Moduls an, insbesondere in einem Motorgehäuse geeignet ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagefläche (42) die Trennebene zwischen den beiden Gehäusen (10, 12) ausbildet.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (12) topfförmig ausgebildet ist und vorzugsweise aus Metallblech hergestellt ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass da zweite Pumpengehäuse (12) ausschließlich in Richtung der Montagefläche (42) offen ist.
Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanschlüsse (36) für die in dem zweiten Pumpengehäuse (12) angeordnete Pumpe, insbesondere die Vakuumpumpe, am ersten Pumpengehäuse (10) vorgesehen sind.