DE102006030917B4 - Oil pump and vacuum pump module - Google Patents

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Abstract

Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen, miteiner Vakuumpumpe (12) und einer Ölpumpe (14), wobei die Vakuumpumpe (12) und die Ölpumpe (14) jeweils eine mit einem Antriebszahnrad (36, 38) verbundene Antriebswelle (28, 34) aufweisen, und die Antriebszahnräder (36, 38) zum gemeinsamen Antrieb beider Pumpen (12, 14) in Wirkverbindung stehen, undeinem gemeinsamen Gehäuse (10), in dem die Vakuumpumpe (12) und die Ölpumpe (14) angeordnet sind,wobei das gemeinsame Gehäuse (10) eine gemeinsame Montagefläche (18), die eine einzige Montageebene bildet, und die Pumpenanschlüsse (20, 22) beider Pumpen (12, 14) aufweist, undwobei die Montagefläche (18) Pumpenanschlüsse (20, 22) beider Pumpen (12, 14) aufweist, wobei die Montagefläche (18) der gemeinsamen Montage der beiden Pumpen (12, 14) dient.An oil pump and vacuum pump module for internal combustion engines, comprising: a vacuum pump (12) and an oil pump (14), the vacuum pump (12) and the oil pump (14) each having a drive shaft (28, 34) connected to a drive gear (36, 38), and the drive gears (36, 38) are operatively connected to drive both pumps (12, 14) together, and a common housing (10) in which the vacuum pump (12) and the oil pump (14) are disposed, the common housing (10). 10) has a common mounting surface (18) forming a single mounting plane and the pump ports (20, 22) of both pumps (12, 14), and the mounting surface (18) includes pump ports (20, 22) of both pumps (12, 14 ), wherein the mounting surface (18) of the common assembly of the two pumps (12, 14) is used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen.The invention relates to an oil pump and vacuum pump module for internal combustion engines.

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.Internal combustion engines, such as gasoline and diesel engines, have an oil pump for lubricant delivery. The oil pump is driven by an output shaft of the internal combustion engine, which is usually connected to the crankshaft. The oil pump is located within the crankshaft housing or flanged to this.

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.Vacuum pumps are provided for operating vacuum units. The drive of the vacuum pump also takes place via an output shaft of the internal combustion engine, which is usually connected to the camshaft. Vacuum pumps are usually arranged in the region of the cylinder head and flanged to the engine housing in this area.

Aus DE 101 49 388 A1 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.Out DE 101 49 388 A1 It is known to couple two fluid pumps, ie two oil pumps, to one another. Here, a first oil pump is flanged to the crankcase. The drive shaft of the oil pump is on the one hand connected to the output shaft of the internal combustion engine and on the other hand has a connection possibility. This connection or coupling possibility of the drive shaft is provided at the end remote from the crankcase of the drive shaft. About this coupling, another oil pump can be connected to the first oil pump. This is to achieve a modular design of oil pumps, so that, depending on the field of application, the desired delivery rate can be achieved by combining two standard oil pumps. In this case, it is necessary for the first oil pump to have a mounting flange for connection to a second oil pump. Another mounting flange must be provided on the crankshaft housing for mounting the first oil pump. Mounting flanges are machined surfaces, thereby increasing manufacturing costs.

Aus JP H08- 86 222 A ist ein Modul aus einer Vakuumpumpe und einer Einspritzpumpe bekannt. Die beiden Antriebswellen der Pumpen sind jeweils mit einem Antriebszahnrad verbunden, wobei die Antriebszahnräder zum gemeinsamen Antrieb beider Pumpen in Wirkzusammenhang stehen.From JP H08-86222 A a module of a vacuum pump and an injection pump is known. The two drive shafts of the pumps are each connected to a drive gear, wherein the drive gears for common drive of both pumps are in operative connection.

Aus DE 100 11 708 A1 ist eine hydraulische Arbeitsmaschine bekannt, die eine Flanschfläche aufweist, an der ein korrespondierender Anschlussstutzen einer Fluidleitung befestigt werden kann. Die Befestigung der Arbeitsmaschine erfolgt über einen separaten Flansch der Arbeitsmaschine.Out DE 100 11 708 A1 a hydraulic working machine is known, which has a flange on which a corresponding connection piece of a fluid line can be attached. The attachment of the machine via a separate flange of the machine.

US 2 346 761 A offenbart eine hydraulische Arbeitspumpe mit einem Befestigungsflansch gegenüberliegend angeordneten separaten Fluidanschlüssen. US 2 346 761 A discloses a hydraulic work pump with a mounting flange disposed opposite separate fluid ports.

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.The invention has for its object to simplify the use of oil pumps and vacuum pumps in internal combustion engines and in particular to reduce their assembly costs and manufacturing and assembly costs.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul weist eine Vakuumpumpe sowie eine Ölpumpe auf. Beide Pumpen weisen jeweils eine Antriebswelle auf, auf der je ein Antriebszahnrad angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind die beiden Antriebszahnrad zum gemeinsamen Antrieb der beiden Pumpen miteinander verbunden bzw. stehen in Wirkzusammenhang. Hierbei kann die Verbindung der beiden Zahnräder über eine Kette erfolgen, wobei es bevorzugt ist, dass eine unmittelbare Verbindung der beiden Zahräder erfolgt, so dass die Zahnräder miteinander kämmen.The oil pump and vacuum pump module according to the invention has a vacuum pump and an oil pump. Both pumps each have a drive shaft, on each of which a drive gear is arranged. According to the invention, the two drive gears are connected together for the common drive of the two pumps or are in operative connection. Here, the connection of the two gears can be made via a chain, wherein it is preferred that a direct connection of the two Zahräder takes place, so that the gears mesh with each other.

Ggf. sind zur Drehzahlanpassung ein oder mehrere Zahnräder zwischengeschaltet. Durch die erfindungsgemäße Verbindung der beiden Antriebszahnräder ist ein gemeinsames Antreiben beider Pumpen möglich. Es ist somit lediglich erforderlich, eines der beiden Antriebszahnräder mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, beispielsweise der Kurbel- oder Nockenwelle, zu verbinden.Possibly. are one or more gears interposed to adjust the speed. The inventive compound of the two drive gears a common driving both pumps is possible. It is thus only necessary to connect one of the two drive gears to an output shaft of the internal combustion engine, for example the crankshaft or camshaft.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage ist das erfindungsgemäße Pumpenmodul in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Hierdurch ist insbesondere ein Vormontieren der beiden Pumpen möglich. Das gemeinsame Gehäuse weist eine gemeinsame Montagefläche auf. Über die gemeinsame Montagefläche können die beiden Pumpen somit gemeinsam, beispielsweise an einem Kurbelwellengehäuse montiert werden. Über die Montagefläche erfolgt auch zumindest ein Teil der Pumpenanschlüsse, so dass der Montageaufwand zur Montage der Pumpenanschlüsse verringert ist.To further simplify the assembly, the pump module according to the invention is arranged in a common housing. As a result, in particular a pre-assembly of the two pumps is possible. The common housing has a common mounting surface. Via the common mounting surface, the two pumps can thus be mounted together, for example on a crankshaft housing. About the mounting surface is also at least a part of the pump connections, so that the assembly costs for mounting the pump connections is reduced.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pumpenmoduls sind die beiden Antriebswellen parallel zueinander angeordnet. Hierdurch kann der Bauraum, insbesondere bei Vorsehen eines gemeinsamen Gehäuses, verringert werden.In a particularly preferred embodiment of the pump module according to the invention, the two drive shafts are arranged parallel to one another. As a result, the space, especially when providing a common housing can be reduced.

Die beiden Antriebszahnräder, die vorzugsweise unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines Übertragungsmittels miteinander verbunden sind, d.h. insbesondere miteinander kämmen, weisen vorzugsweise einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Hierdurch kann eine Anpassung der Drehzahl der beiden Pumpen erfolgen, wobei das Antriebszahnrad der Ölpumpe vorzugsweise kleiner ist, so dass die Drehzahl der Ölpumpe höher als die Drehzahl der Vakuumpumpe ist.The two drive gears, which are preferably connected to each other directly without the interposition of a transmission means, i. in particular mesh with each other, preferably have a different diameter. As a result, an adjustment of the rotational speed of the two pumps can take place, wherein the drive gear of the oil pump is preferably smaller, so that the rotational speed of the oil pump is higher than the rotational speed of the vacuum pump.

Eines der beiden Antriebszahnrad ist vorzugsweise mit einem Verbindungszahnrad verbunden. Das Verbindungszahnrad ist sodann beispielsweise über eine Kette mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine verbunden. Das Verbindungszahnrad kann einstückig mit einem der beiden Antriebszahnräder verbunden ist, wobei es sich hierbei in besonders bevorzugter Ausführungsform um ein Stufenzahnrad handelt. Unabhängig davon, ob das Verbindungszahnrad einstückig mit einem der beiden Antriebszahnrad ausgebildet ist, ist das Verbindungszahnrad in bevorzugter Ausführungsform mit einer der beiden Antriebswellen drehfest verbunden.One of the two drive gears is preferably connected to a connecting gear. The connecting gear is then connected, for example via a chain with an output shaft of the internal combustion engine. The connecting gear may be integrally connected to one of the two drive gears, which in a particularly preferred embodiment is a step gear. Regardless of whether the connecting gear is formed integrally with one of the two drive gear, the connecting gear is rotatably connected in a preferred embodiment with one of the two drive shafts.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eines der Antriebszahnrad des Pumpenmoduls mit einer Vorrichtung zum Kräfte- und/ oder Momentenausgleich verbunden. Derartige Vorrichtungen weisen üblicherweise eine oder zwei Ausgleichswellen auf, die üblicherweise über die Kurbelwelle angetrieben werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Antrieb des Pumpenmoduls vorzugsweise über eine Verbindung zu der mindestens einen Ausgleichswelle der Vorrichtung zum Kräfte- und/ oder Momentenausgleich. Hierbei kann die entsprechende Ausgleichswelle mit dem Pumpenmodul gekoppelt sein. Hierbei kann die Verbindung wiederum über eine Kette über eines oder mehrere zwischengeschaltete Zahnräder oder unmittelbar erfolgen. Ferner ist es möglich, eine der beiden Antriebswellen des Pumpenmoduls unmittelbar mit einer Ausgleichswelle zu verbinden. Hierbei kann die Ausgleichswelle mit der Antriebswelle vorzugsweise formschlüssig verbunden werden. Ferner ist es möglich, die entsprechende Ausgleichswelle und die Antriebswelle einstückig auszubilden. Bei dieser Ausführungsform ist weiterhin auf der mit der Ausgleichswelle verbundenen Antriebswelle ein Zahnrad angeordnet, wobei es sich sodann nicht mehr um ein Antriebszahnrad zum Antrieb der entsprechenden Pumpe, sondern um ein Übertragungszahnrad zur Übertragung der Antriebsmomente auf das zweite, mit der anderen Antriebswelle des Pumpenmoduls verbundenen Antriebszahnrad handelt.In a further preferred embodiment of the invention, one of the drive gear of the pump module is connected to a device for force and / or torque compensation. Such devices usually have one or two balance shafts, which are usually driven by the crankshaft. In this embodiment of the invention, the drive of the pump module is preferably carried out via a connection to the at least one balance shaft of the device for force and / or torque compensation. In this case, the corresponding balance shaft can be coupled to the pump module. Here, the connection can in turn be made via a chain via one or more intermediate gears or directly. Further, it is possible to connect one of the two drive shafts of the pump module directly with a balancer shaft. In this case, the balance shaft can be connected to the drive shaft preferably form-fitting manner. Further, it is possible to form the corresponding balance shaft and the drive shaft in one piece. In this embodiment, a gear is further arranged on the drive shaft connected to the balance shaft, which is then no longer a drive gear for driving the corresponding pump, but a transmission gear for transmitting the drive torque to the second, connected to the other drive shaft of the pump module Drive gear acts.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht, und
  • 2 eine schematische Schnittansicht.
Show it:
  • 1 a schematic perspective view, and
  • 2 a schematic sectional view.

Die dargestellte Ausführungsform des Pumpenmoduls weist ein gemeinsames Gehäuse 10 auf, in dem die Vakuumpumpe 12 sowie die Ölpumpe 14 angeordnet sind. Das gemeinsame Gehäuse 10 ist über einen gemeinsamen Deckel 16 verschlossen. Zur Montage des Pumpenmoduls, beispielsweise an einem Kurbelwellengehäuse, ist eine gemeinsame Montagefläche 18 vorgesehen. Über die Montagefläche 18, die vorzugsweise eine einzige Montageebene bildet, ist ferner der Anschluss der beiden Pumpen 12, 14 über Pumpenanschlüsse 20, 22 vorgesehen.The illustrated embodiment of the pump module has a common housing 10 in which the vacuum pump 12 as well as the oil pump 14 are arranged. The common housing 10 is over a common cover 16 locked. For mounting the pump module, for example on a crankcase, is a common mounting surface 18 intended. About the mounting surface 18 , which preferably forms a single mounting plane, is also the connection of the two pumps 12 . 14 via pump connections 20 . 22 intended.

Bei der Vakuumpumpe 12 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Drehschieberpumpe mit einem Rotor 24 (2) sowie einem in dem Rotor 24 verschiebbar gehaltenen Schieber 26. Der Rotor 24 ist drehfest mit der Antriebswelle 28 der Drehschieberpumpe verbunden.At the vacuum pump 12 is in the illustrated embodiment, a rotary vane pump with a rotor 24 ( 2 ) and one in the rotor 24 slidably held slide 26 , The rotor 24 is non-rotatable with the drive shaft 28 the rotary vane pump connected.

Bei der Ölpumpe 14 handelt es sich um eine Verdrängerpumpe mit zwei Förderelementen 30, 32, wobei das innere Förderelement 30 drehfest mit einer Antriebswelle 34 verbunden ist.At the oil pump 14 it is a positive displacement pump with two conveying elements 30 . 32 , wherein the inner conveyor element 30 rotationally fixed with a drive shaft 34 connected is.

Die beiden Antriebswellen 28, 34 der beiden Pumpen 12, 14 sind jeweils mit einem Antriebszahnrad 36, 38 verbunden. Die beiden Zahnräder 36, 38 kämmen miteinander und sind somit unmittelbar miteinander verbunden. Der Antrieb des Zahnrads 38 erfolgt über ein Verbindungszahnrad 40, das im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Zahnrad 38 ausgebildet ist. Das Verbindungszahnrad 40 ist über eine Kette, über zwischengeschaltete Zahnräder oder unmittelbar mit einem Zahnrad einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, die beispielsweise mit der Kurbel- oder Nockenwelle verbunden ist, verbunden. Beispielsweise kann das Verbindungszahnrad auch mit einem auf einer Ausgleichswelle vorgesehenen Zahnrad verbunden sein, insbesondere kämmen.The two drive shafts 28 . 34 the two pumps 12 . 14 are each with a drive gear 36 . 38 connected. The two gears 36 . 38 mesh with each other and are thus directly connected. The drive of the gear 38 via a connecting gear 40 in the illustrated embodiment, integral with the gear 38 is trained. The connecting gear 40 is connected via a chain, via intermediate gears or directly to a gear of an output shaft of the internal combustion engine, which is connected for example to the crankshaft or camshaft. For example, the connecting gear may also be connected to a toothing provided on a balance shaft, in particular mesh.

Ggf. kann das Verbindungszahnrad 40 entfallen, wobei die Antriebswelle 34 sodann unmittelbar insbesondere formschlüssig mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine oder einer Ausgleichswelle verbunden ist. Insbesondere kann diese Verbindung zu einer Ausgleichswelle einer Vorrichtung zum Kräfte- und/ oder Momentenausgleich erfolgen.Possibly. can the connecting gear 40 omitted, the drive shaft 34 then directly in particular form-fitting manner with an output shaft of the internal combustion engine or a balance shaft is connected. In particular, this connection can be made to a balance shaft of a device for force and / or torque compensation.

Claims (7)

Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul für Brennkraftmaschinen, mit einer Vakuumpumpe (12) und einer Ölpumpe (14), wobei die Vakuumpumpe (12) und die Ölpumpe (14) jeweils eine mit einem Antriebszahnrad (36, 38) verbundene Antriebswelle (28, 34) aufweisen, und die Antriebszahnräder (36, 38) zum gemeinsamen Antrieb beider Pumpen (12, 14) in Wirkverbindung stehen, und einem gemeinsamen Gehäuse (10), in dem die Vakuumpumpe (12) und die Ölpumpe (14) angeordnet sind, wobei das gemeinsame Gehäuse (10) eine gemeinsame Montagefläche (18), die eine einzige Montageebene bildet, und die Pumpenanschlüsse (20, 22) beider Pumpen (12, 14) aufweist, und wobei die Montagefläche (18) Pumpenanschlüsse (20, 22) beider Pumpen (12, 14) aufweist, wobei die Montagefläche (18) der gemeinsamen Montage der beiden Pumpen (12, 14) dient.Oil pump and vacuum pump module for internal combustion engines, comprising a vacuum pump (12) and an oil pump (14), wherein the vacuum pump (12) and the oil pump (14) each having a drive gear (36, 38) connected to the drive shaft (28, 34), and the drive gears (36, 38) for common drive of both pumps (12, 14) are in operative connection, and a common housing (10), in the vacuum pump (12) and the oil pump (14) are arranged, wherein the common housing (10) has a common mounting surface (18) forming a single mounting plane, and the pump ports (20, 22) of both pumps (12, 14) and wherein the mounting surface (18) pump terminals (20, 22) of both pumps (12, 14), wherein the mounting surface (18) of the common assembly of the two pumps (12, 14) is used. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebszahnräder (36, 38) miteinander kämmen.Oil pump and vacuum pump module after Claim 1 , characterized in that the drive gears (36, 38) mesh with each other. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen (28, 34) zueinander parallel angeordnet sind.Oil pump and vacuum pump module after Claim 1 or 2 , characterized in that the drive shafts (28, 34) are arranged parallel to each other. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebszahnräder (36, 38) zur Drehzahlanpassung einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, wobei vorzugsweise das Antriebszahnrad (38) der Ölpumpe (14) einen kleineren Durchmesser aufweist.Oil pump and vacuum pump module according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the drive gears (36, 38) for speed adjustment have a different diameter, wherein preferably the drive gear (38) of the oil pump (14) has a smaller diameter. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Antriebszahnräder (38) mit einem Verbindungszahnrad (40) vorzugsweise einstückig verbunden ist.Oil pump and vacuum pump module according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that one of the two drive gears (38) with a connecting gear (40) is preferably integrally connected. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb eines der Antriebszahnräder (36, 38) mit einer Vorrichtung zum Kräfte- und/oder Momentenausgleich verbunden ist.Oil pump and vacuum pump module according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that for driving one of the drive gears (36, 38) is connected to a device for force and / or torque compensation. Ölpumpen- und Vakuumpumpenmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Antriebswellen (28, 34) unmittelbar mit einer Ausgleichswelle der Vorrichtung zum Kräfte- und/oder Momentenausgleich verbunden ist.Oil pump and vacuum pump module after Claim 6 , characterized in that one of the drive shafts (28, 34) is connected directly to a balance shaft of the device for force and / or torque compensation.
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