DE102006030188A1

DE102006030188A1 - Motor-Pumpen-Aggregat

Info

Publication number: DE102006030188A1
Application number: DE102006030188A
Authority: DE
Inventors: Frank Gummersbach; Martin Jordan; Stephan Hoppe
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-03
Also published as: KR101342833B1; FR2904382B1; CN101096949A; KR20080002672A; FR2904382A1; US20080003116A1; US8535019B2

Abstract

Ein Motor-Pumpen-Aggregat (10), insbesondere für eine Servolenkung in einem Kraftfahrzeug, umfaßt ein Gehäuse (18), eine Hydraulikpumpeneinheit (12) mit einem Pumpenmodul (14) und eine Motoreinheit (16) mit einem Antriebsmotor. Zur Geräuschabkopplung der Pumpeneinheit (12) ist wenigstens ein Dämpfungselement (30; 32; 34; 40; 42; 44) zwischen der Pumpeneinheit (12) und einem Teil des Gehäuses (18) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für eine Servolenkung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, eine Hydraulikpumpeneinheit mit einem Pumpenmodul und eine Motoreinheit mit einem Antriebsmotor.
Ein solches Motor-Pumpen-Aggregat ist in der DE 203 02 534 U1 gezeigt. Bei einem Motor-Pumpen-Aggregat dieser Art strahlen insbesondere die Außenflächen des die Motor- und Pumpeneinheit umgebenden Außengehäuses Schall nach außen ab. Darüber hinaus wird bei herkömmlichen Motor-Pumpen-Aggregaten ohne besondere schalldämpfende und -dämmende Maßnahmen der durch den Motor- und die Pumpeneinheit erzeugte Körperschall durch die angeschlossenen Bauteile bis in den Fahrgastraum weitergeleitet und dort als Luftschall abgestrahlt. Die angeschlossenen Bauteile können auch zu Eigenschwingungen angeregt werden, was wiederum zur Abstrahlung von Luftschall führt.
In der DE 203 15 224 U1 wird zur Minderung der Geräuschentwicklung in einem hydraulischen System mit einem Motor-Pumpen-Aggregat vorgeschlagen, wenigstens ein Teil des Motor-Pumpen-Aggregats über ein verhältnismäßig aufwendig zu realisierendes Dämpfungslager an das Außengehäuse zu koppeln.
Die Erfindung schafft ein Motor-Pumpen-Aggregat mit einer vereinfachten Möglichkeit, die Geräuschentwicklung effektiv zu reduzieren.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Motor-Pumpen-Aggregat der eingangs genannten Art zur Geräuschabkopplung der Pumpeeinheit wenigstens ein Dämpfungselement zwischen der Pumpeneinheit und einem Teil des Gehäuses vorgesehen. Das Dämpfungselement sorgt für eine Dämpfung der Vibrationen der als Schallquelle auftretenden Pumpeneinheit. Auf diese Weise ist für eine quellennahe Unterbrechung der Schallausbreitung gesorgt.
Aus den Unteransprüchen gehen eine Vielzahl weiterer effektiver Maßnahmen zur Minderung der Geräuschentwicklung hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine teilweise geschnittene perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Aggregats; und
2 eine perspektivische Schnittansicht eines Ausschnitts des zusammengebauten Motor-Pumpen-Aggregats aus 1.
In den Figuren ist ein Motor-Pumpen-Aggregat 10 für eine Servolenkung in einem Kraftfahrzeug dargestellt, dessen Aufbau dem des in der DE 203 02 534 U1 gezeigten Motor-Pumpen-Aggregats sehr ähnlich ist. Das Motor-Pumpen-Aggregat 10 umfaßt eine Pumpeneinheit 12 mit einem Pumpenmodul 14 sowie eine Motoreinheit 16 mit einem (nicht gezeigten) Antriebsmotor. Die Pumpeneinheit 12 und die Motoreinheit 16 sind in einem gemeinsamen Außengehäuse 18 untergebracht, wobei die Pumpeneinheit 12 und die Motoreinheit 16 durch einen Flansch 20 voneinander getrennt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Außengehäuse 18 einteilig, es kann aber auch unterteilt sein, z.B. in ein Gehäuse für die Pumpeneinheit 12, ein Gehäuse für die Motoreinheit 16 und ggf. ein zwischen der Pumpeneinheit 12 und der Motoreinheit 16 angeordnetes Zwischengehäuse. Die obere Stirnseite des Gehäuses 18 ist durch einen Deckel 22 abgeschlossen.
Die Stirnseiten des Pumpenmoduls 14 sind durch zwei miteinander verschraubte Deckel 24, 26 abgeschlossen. Das Pumpenmodul 14 ist in einem radial durch einen Abschnitt 28 des Außengehäuses 18 begrenzten Resonatorraum angeordnet, der das Pumpenmodul 14 ringförmig umgibt. Der Deckel 22 des Gehäuses 18 wird daher im folgenden als Resonatordeckel 22 bezeichnet. Der Resonatordeckel 22 kann sowohl dem Außengehäuse 18 als auch der Pumpeneinheit 12 zugerechnet werden.
Die axiale Fixierung des Pumpenmoduls 14 im Gehäuse 18 erfolgt über ein elastisch verformbares Federelement 30, das zwischen den Deckel 24 des Pumpenmoduls 14 und den Resonatordeckel 22 eingefügt ist. Das Federelement 30 ist gewellt (nicht dargestellt) und in einer passenden Ausnehmung des Deckels 24 aufgenommen, um ein seitliches Verrutschen zu verhindern. Das Federelement 30 drückt das Pumpenmodul 14 gegen den Flansch 20 und sorgt so für eine axiale Verspannung des Pumpenmoduls 14 im Gehäuse 18. Zur korrekten Positionierung und Befestigung, insbesondere bezüglich einer Verdrehung des Pumpenmoduls 14 relativ zum Flansch 20, sind am Pumpenmodul 14 (oder alternativ am Flansch 20) Positionierstifte 32 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen des jeweils gegenüberliegenden Bauteils eingreifen.
Die Kopplung des Antriebsmotors an die im Pumpenmodul 14 gebildete Pumpe erfolgt über eine Kupplung 34, die eine Motorwelle 36 des Antriebsmotors mit einer Antriebswelle 38 der Pumpe verbindet.
Im folgenden werden verschiedene Maßnahmen beschrieben, die zur Geräuschabkopplung der Pumpe vom Außengehäuse 18 des Motor-Pumpen-Aggregats 10 dienen. Je nach Bedarf (der insbesondere von der Frequenz der von der Pumpe verursachten Schwingungen abhängt) können die Maßnahmen einzeln oder in beliebiger Kombination vorgesehen sein.
Zwischen dem unteren Deckel 26 des Pumpenmoduls 14 und dem Flansch 20 ist ein Dämpfungselement 40 vorgesehen. Das Dämpfungselement 40 ist als beidseitig mit einem Elastomer beschichtetes Blechteil ausgeführt, es ist aber auch eine lediglich einseitige Beschichtung oder ein Bauteil mit einer zwischen zwei Blechlagen angeordneten Elastomerlage möglich. Dadurch wird eine Geräuschabkopplung des Pumpenmoduls 14 vom Flansch 20 und damit auch vom Außengehäuse 18, insbesondere von dem Teil des Gehäuses 18, der den Antriebsmotor umgibt, erreicht. Das Dämpfungselement 40 dient auch als Dichtelement zur Abdichtung des Pumpenmoduls 14 gegenüber dem Flansch 20. Das Dämpfungselement 40 kann darüber hinaus auch die Abtrennung des Hochdruckbereichs vom Niederdruckbereich der Pumpeneinheit 12 übernehmen. Die Konstruktion des unteren Deckels 26 und/oder des gegenüberliegenden Flanschs 20 vereinfacht sich, wenn das Dämpfungselement 40 als Flachdichtung ausgebildet ist. In diesem Fall müssen nämlich keine Nuten für zusätzliche Dichtelemente eingearbeitet werden. Die Flachdichtung kann ggf. mit Sicken versehen sein, um die Dichtfähigkeit zu optimieren.
Als weitere Maßnahme zur Verhinderung der Übertragung von Vibrationen vom Pumpenmodul 14 an den Flansch 20 sind die Positionierstifte 32 elastomerbeschichtet oder mit einem Schrumpfschlauch überzogen.
Eine Geräuschabkopplung des Pumpenmoduls 14 vom Resonatordeckel 22 wird dadurch erzielt, daß als Federelement 30, das das Pumpenmodul 14 axial fixiert, eine Elastomerfeder eingesetzt wird.
Zwischen dem Resonatordeckel 22 und dem an den Resonatordeckel 22 angrenzenden Gehäuseabschnitt 28, der den Resonanzraum begrenzt, ist ein Dämpfungselement 42 angeordnet. Das Dämpfungselement 42 sorgt für eine deutliche Minderung der vom Resonatordeckel 22 auf den Gehäuseabschnitt 28 übertragenen Schwingungen. Das Dämpfungselement 42 ist vorzugsweise wie das zuvor beschriebene Dämpfungselement 40 aufgebaut. Eine noch bessere Entkopplung wird durch die Verwendung von Unterlegscheiben 44 zwischen den Köpfen der Schrauben 46, die den Resonatordeckel 22 mit dem Gehäuseabschnitt 28 verbinden, und dem Resonatordeckel 22 erreicht.
Die Antriebswelle 38 der Pumpe und die Motorwelle 36 des Antriebsmotors sind vorzugsweise mittels einer Oldham-Kupplung 34 aus Stahl miteinander verbunden, die in der Mitte durch ein vibrationsdämpfendes Elastonerelement 48 zusammengehalten wird. Alternativ kann eine Kunststoffkupplung, z.B. aus PEEK, vorgesehen sein. Neben Stahl- oder Kunststoff-Kupplungen sind auch Stahl-Kunststoff- oder Stahl-Elastomer-Kupplungen möglich.

Claims

Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für eine Servolenkung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (18), eine Hydraulikpumpeneinheit (12) mit einem Pumpenmodul (14) und eine Motoreinheit (16) mit einem Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschabkopplung der Pumpeneinheit (12) wenigstens ein Dämpfungselement (30; 32; 40; 42; 44; 48) zwischen der Pumpeneinheit (12) und einem Teil des Gehäuses (18) vorgesehen ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (30; 32; 40; 42; 44; 48) ein wenigstens einseitig elastomerbeschichtetes Metallteil ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (40; 42) gleichzeitig eine Dichtfunktion übernimmt.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (40; 42) eine Flachdichtung ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (40; 42) einen Hochdruckbereich von einem Niederdruckbereich abtrennt.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmodul (14) an einer Stirnseite einen Deckel (26) aufweist, und daß das Dämpfungselement (40) zwischen dem Deckel (26) und dem Gehäuseteil (20) angeordnet ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) ein Gehäuse für die Pumpeneinheit (12) ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) ein Gehäuse für die Motoreinheit (16) ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) ein zwischen der Pumpeneinheit (12) und der Motoreinheit (16) angeordnetes Zwischengehäuse ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) ein gemeinsames Außengehäuse sowohl für die Pumpeneinheit (12) als auch für die Motoreinheit (16) ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (12) einen durch einen Gehäuseabschnitt (28) und einen Resonatordeckel (22) begrenzten Resonatorraum aufweist, in dem das Pumpenmodul (14) angeordnet ist, und daß das Dämpfungselement (42) zwischen dem Resonatordeckel (22) und dem Gehäuseabschnitt (28) angeordnet ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (30) zwischen dem Pumpenmodul (14) und einem Deckel (22) des Gehäuses (18) angeordnet ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (30) eine Elastomerfeder ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (22) mittels Schrauben (46) am Gehäuse (18) befestigt ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Köpfen der Schrauben (46) und dem Deckel (22) elastomerbeschichtete Unterlegscheiben (44) angeordnet sind.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenmodul (14) und dem Gehäuseteil Positionierstifte (32) vorgesehen sind, die elastomerbeschichtet oder mit einem Schrumpfschlauch überzogen sind.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (12) eine Antriebswelle (38) und die Motoreinheit (16) eine Motorwelle (36) aufweist, wobei die Antriebswelle (38) und die Motorwelle (36) mittels einer Kupplung (34) aneinandergekoppelt sind, die ein dämpfendes Elastomerteil (48) aufweist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinheit (12) eine Antriebswelle (38) und die Motoreinheit (16) eine Motorwelle (36) aufweist, wobei die Antriebswelle (38) und die Motorwelle (36) mittels einer Kunststoffkupplung, insbesondere einer Kupplung aus PEEK, aneinandergekoppelt sind.