DE102012103888A1

DE102012103888A1 - Verdrängerpumpe

Info

Publication number: DE102012103888A1
Application number: DE201210103888
Authority: DE
Inventors: Johann Merz; Ludwig Kappel; Eckhard Keicher
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN103382937A

Abstract

Eine Verdrängerpumpe zum Fördern von Druckmittel zu einem Verbraucher, insbesondere Flügelzellen- oder Rollenzellenpumpe für ein Getriebe 12 eines Kraftfahrzeuges ist mit folgenden Merkmalen versehen: Ein Pumpenpaket weist einen Rotor 3, einen Kurvenring 4 und mehrere Arbeitsschieber 5 auf. Axial ist auf einer Seite ein Deckel 8 angeordnet. Zwischen dem Kurvenring 4 und dem Rotor 3 sind durch die Arbeitsschieber 5 unterteilte Arbeitskammern gebildet, welche in axialer Richtung durch Steuerplatten 6, 7 mit Versorgungsnieren 10, 11 begrenzt sind. Der Rotor 3 ist durch eine Antriebswelle 2 angetrieben. Die Antriebswelle 2 ist mit einem Bund 20 versehen. Der Bund 20 befindet sich zwischen dem Rotor 3 und einer der beiden Steuerplatten 6, 7. In dem Rotor 3 oder in der Steuerplatte 7 ist eine ringförmige Vertiefung 21 eingeformt, in die der Bund 20 ragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe zum Fördern von Druckmittel zu einem Verbraucher, insbesondere Flügelzellen- oder Rollenzellenpumpe für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs.
Flügelzellen- oder Rollenzellenpumpen sind beispielsweise aus der DE 199 09 963 B4 , DE 10 2006 052 996 A1 oder DE 102 29 809 A1 bekannt.
Eine Verdrängerpumpe weist ein Pumpenpaket mit einem Rotor, einem Kurvenring und mehreren Arbeitsschiebern, z. B. Flügel oder Rollen, auf, wobei einzelne Arbeitskammern gebildet werden. An beiden Stirnseiten bzw. in axialer Richtung ist der Rotor durch Steuerplatten begrenzt. Auf einer Seite kann die Steuerplatte auch in einem Deckel der Verdrängerpumpe integriert bzw. durch den Deckel gebildet sein.
Zur axialen Fixierung einer Antriebswelle für die Pumpe sind Sprengringe bekannt. Nachteilig dabei ist jedoch das größere Axialspiel wegen der Toleranzen. Weiterhin kann die Wellenoberfläche bei der Montage der Ringe beschädigt werden, wobei auch die Gefahr besteht, dass bei einer Fehlmontage die Sprengringe aus der Nut springen können. Darüber hinaus muss dafür Sorge getragen werden, dass die Ringe nicht an stehenden Bauteilen anlaufen, da sonst durch Kanten an den Sprengringen Späne entstehen können oder sich der Ring öffnet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere eine sichere und einfache axiale Fixierung der Antriebswelle zu erreichen, und zwar ohne zusätzliche Bauteile.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch den erfindungsgemäßen Bund und dessen Lage wird auf einfache und sichere Weise eine axiale Fixierung des Rotors in der Verdrängerpumpe erreicht.
In vorteilhafter Weise ist dabei der Bund zwischen dem Rotor und der als Deckel ausgebildeten Steuerplatte angeordnet.
Die ringförmige Vertiefung kann als Umfangsnut in den Deckel eingeformt sein. Durch diese Maßnahme wird eine präzise Fixierung und Anlaufstelle zwischen dem Deckel und dem Bund erreicht.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, dass die ringförmige Vertiefung als Umfangsnut in den Rotor eingeformt ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die ringförmige Vertiefung mit einer Schmiernut versehen ist. Die Verdrängerpumpe erzeugt bekanntlich in dem Bereich zwischen dem Deckel und dem Rotor Lecköl. Dieses Lecköl muss auch abfließen können, wobei in diesem Falle das Lecköl gleichzeitig als Schmiermedium dient.
Die Schmiernut kann dabei als Umfangsnut und/oder Axialnut ausgebildet sein.
Wenn die erfindungsgemäße Verdrängerpumpe in ein Gehäuseteil eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird, so kann vorgesehen sein, dass zum Transport der Pumpe eine in axialer Richtung verlaufende Schraube oder ein Stift die Bauteile, nämlich Deckel, Pumpenpaket und Steuerplatten zusammenhält.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
1 eine Flügelzellenpumpe in einer Explosionsdarstellung;
2 einen Längsschnitt durch die Flügelzellenpumpe nach der 1;
3a ausschnittsweise eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Antriebswelle mit dem Bund und einer ringförmigen Vertiefung in dem Deckel als Steuerplatte;
3b ausschnittsweise einen Längsschnitt durch die 3a gemäß Schnitt IIIb-IIIb;
4a ausschnittsweise eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Antriebswelle mit dem Bund und einer ringförmigen Vertiefung in dem Deckel als Steuerplatte in einer anderen Ausgestaltung;
4b ausschnittsweise einen Längsschnitt durch die 4a gemäß Schnitt IVb-IVb.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einer Flügelzellenpumpe erläutert. Selbstverständlich ist sie jedoch auch für eine Rollenzellenpumpe oder eine Zahnradpumpe geeignet.
Flügelzellenpumpen sind allgemein bekannt, wozu beispielweise auf die eingangs erwähnten Schutzrechte verwiesen wird. Aus diesem Grunde werden nachfolgend nur die für die Erfindung wesentlichen Teile näher erläutert.
Eine Flügelzellenpumpe 1 weist einen auf einer Antriebswelle 2 angeordneten Rotor 3, einen den Rotor 3 umgebenden Kurvenring 4 und mehrere über den Umfang des Rotors 3 in Schlitzen angeordnete Arbeitsschieber 5 in Form von Flügeln auf. Auf beiden Seiten des Rotors 3 und des Kurvenrings 4 befinden sich Steuerplatten 6 und 7. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerplatte 7 in einem Deckel 8 integriert bzw. stellt den Deckel dar. In den Steuerplatten 6 und 7 sind in bekannter Weise Versorgungsnieren 10 und Hinterflügelversorgungsnieren 11 eingeformt. Eine Dichtung 9 sorgt für eine Abdichtung des Druckmittels, im Allgemeinen Öl, nach außen.
Die Flügelzellenpumpe 1 nach dem Ausführungsbeispiel ist für ein Getriebe 12 eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, in das sie eingebaut wird (das Gehäuse des Getriebes ist in der 2 nur ausschnittsweise dargestellt). Zum Transport der Flügelzellenpumpe 1 ist deshalb aufgrund des fehlenden Gehäuses für die Flügelzellenpumpe eine in axialer Richtung verlaufende Schraube oder ein Stift 13 vorgesehen. Die Schraube 13 hält die Bauteile der Flügelzellenpumpe 1, nämlich das Pumpenpaket mit der Antriebswelle 2, dem Rotor 3, dem Kurvenring 4, der Steuerplatte 6 und der Steuerplatte 7 bzw. dem Deckel 8 zusammen.
Der Kurvenring 4 ist über wenigstens zwei in axialer Richtung verlaufende Stifte 14, die sich vorzugsweise gegenüberliegen, in dem Pumpenpaket zentriert. Durch die beiden Stifte 14 werden auch der Deckel 8, der Kurvenring 4 und die Steuerplatte 6 in ihren Drehlagen zueinander positioniert. Hierzu sind die beiden Stifte durch zwei Axialnuten 15, die sich am äußeren Umfang des Kurvenringes 4 befinden, durchgeschoben, und in eine Bohrung 16 in den Deckel 8 und eine Bohrung 17 in der Steuerplatte 6 eingesteckt.
Wie aus der 2 ersichtlich ist, sind der Deckel 8 und die auf der von dem Deckel abgewandten Seite des Rotors 3 angeordnete Steuerplatte 7 in dem Gehäuse 12 über einen Einpass in Form von koaxialen ringförmigen Aussparungen 18 und 19 in dem Gehäuse 12 zentriert.
Die Welle 2 ist mit einem Bund 20 versehen. Der Bund 20 befindet sich bei dem Ausführungsbeispiel zwischen dem Rotor 3 und der Steuerplatte 7 bzw. dem Deckel 8. Dabei ist er in einer ringförmigen Vertiefung 21, die in den Deckel 8 eingeformt ist, aufgenommen. Die ringförmige Vertiefung 21 ist als Umfangsnut in den Deckel 8 eingeformt.
Es hat sich herausgestellt, dass vorteilhafter die Breite des Bundes bzw. dessen axiale Länge zwischen 0,5 und 2 mm betragen sollte. Der Überstand des Bundes über den Umfang der Antriebswelle 2 liegt vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 1,5 mm. Die vorstehend genannten Dimensionen sind für eine sichere Positionierung der Antriebswelle 2 ausreichend und die Antriebswelle kann damit noch ausbalanciert werden, damit keine hydraulische Flächen geschaffen und dadurch ein Axialschub erzeugt werden würde.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch noch andere Dimensionen in Abhängigkeit von den konstruktiven Maßen der Verdrängerpumpe, insbesondere dem Durchmesser der Antriebswelle 2 möglich.
Die ringförmige Vertiefung 21 ist mit einer Schmiernut 22 zur Versorgung der Lagerung der Verdrängerpumpe mit Schmiermittel versehen. Die Ausgestaltung der Schmiernut 22 und dem Schmiermittelzulauf nebst Ablauf in Verbindung mit der ringförmigen Vertiefung 21 ist aus den beiden Ausführungsbeispielen nach den 3 und 4, welche Ausschnittsvergrößerungen darstellen, ersichtlich.
Die 3a und 3b zeigen eine Ausgestaltung des Schmiersystems für die Schmiernut 22, wobei eine Schmierung für die Antriebswelle 2 zwischen dem Bund 20 und der Steuerplatte 7 bzw. dem Deckel 8 geschaffen wird. Wie aus den 3a und 3b weiterhin ersichtlich ist, liegt ein Umfangsspalt 23 zwischen dem Bund 20 und der Umfangswand der radialen Vertiefung 21 vor, durch die ein Ölzufluss für die zwischen dem Bund 20 und dem Boden der ringförmigen Vertiefung 21 angeordneten Schmiernut 22 erfolgt. Der Umfangsspalt 23 zwischen der Umfangswand der ringförmigen Vertiefung 21 und dem Bund 20 kann auch durch eine Ansenkung der Vertiefung 21 geschaffen werden. Über eine Axialnut 24 in dem Deckel 8, die bis zur Antriebswelle 2 ragt, kann Schmiermittel wieder aus der Schmiernut 22 abfließen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 4a und 4b sind die Durchmesser des Bundes 20 und der ringförmigen Vertiefung 21 bis auf das erforderliche Spiel gleich groß (siehe 4a). Das Schmiermittel wird über eine Axialnut 25 in dem Deckel 8, die eine Art Tunnel bildet, der Schmiernut 22 zugeführt, wobei sie sich als "L" nach unten zur Antriebswelle 2 hin fortsetzt. Anstelle einer einzigen Axialnut 24 können selbstverständlich auch mehrere über den Umfang des Deckels 8 verteilt angeordnete Axialnuten 24 vorgesehen sein. Ein Abfluss des Schmiermittels kann über den geringen Ringspalt zwischen dem Bund 20 und der Umfangswand der ringförmigen Vertiefung 21 erfolgen.
Wie ersichtlich wird durch die in den 3a, 3b und 4a, 4b dargestellte Ausführungsform nicht nur eine Schmiermittelzuführung zur Schmierung den Lagerstellen zwischen der Antriebswelle 2 und den feststehenden Teilen der Verdrängerpumpe geschaffen, sondern gleichzeitig kann auf diese Weise auch das Schmiermittel wieder abfließen.
Als weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel kann zur Schmiermittelzu- und abführung zur Schmiernut 22 auch eine Kombination bzw. Mischung aus den 3 und 4 im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Antriebswelle
3: Rotor
4: Kurvenring
5: Arbeitsschieber
6: Steuerplatte
7: Steuerplatte
8: Deckel
9: Dichtung
10: Versorgungsniere
11: Hinterflügelversorgungsniere
12: Getriebe
13: Stift/Schraube
14: Stift
15: Axialnut
16: Bohrung
17: Bohrung
18: Aussparung
19: Aussparung
20: Bund
21: Vertiefung
22: Schmiernut
23: Umfangsspalt
24: Axialnut
25: Axialnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19909963 B4 [0002]
DE 102006052996 A1 [0002]
DE 10229809 A1 [0002]

Claims

Verdrängerpumpe zum Fördern von Druckmittel zu einem Verbraucher, insbesondere Flügelzellen- oder Rollenzellenpumpe für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit folgenden Merkmalen: – einem Pumpenpaket mit einem Rotor, einem Kurvenring und mehreren Arbeitsschiebern, – ein Deckel ist axial auf einer Seite des Rotors angeordnet, – zwischen dem Kurvenring und dem Rotor sind durch die Arbeitsschieber unterteilte Arbeitskammern gebildet, welche in axialer Richtung durch Steuerplatten mit Versorgungsnieren begrenzt sind, – der Rotor ist durch eine Antriebswelle angetrieben, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Antriebswelle (2) ist mit einem Bund (20) versehen, – der Bund (20) befindet sich zwischen dem Rotor (3) und einer der beiden Steuerplatten (6, 7), – in dem Rotor (3) oder in der Steuerplatte (6, 7) ist eine ringförmige Vertiefung (21) eingeformt, in die der Bund (20) ragt.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (20) zwischen dem Rotor (3) und der als Deckel (8) ausgebildeten Steuerplatte (7) angeordnet ist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Vertiefung (21) als Umfangsnut in den Deckel (8) eingeformt ist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Vertiefung (21) als Umfangsnut in den Rotor (3) eingeformt ist.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Vertiefung (21) mit einer Schmiernut (22) versehen ist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut (22) als Umfangsnut und/oder Axialnut ausgebildet ist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut (22) axial zwischen der Steuerplatte (7, 8) und dem Bund (20) angeordnet ist, wobei eine Axialnut (25) in der Steuerplatte (7, 8) einen Zulauf zu der Schmiernut (22) bildet.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialnut (25) in der Steuerplatte (7, 8) zur Schmiermittelzuführung eine radial zur Antriebswelle (2) gerichtete L-Form aufweist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf des Schmiermittels zu der Schmiernut (22) über einem Umfangsspalt (23) zwischen dem Bund (20) und der Umfangswand der ringförmigen Vertiefung (21) erfolgt.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transport der Pumpe ohne Gehäuse eine in axialer Richtung verlaufende Schraube oder ein Stift (13) die Bauteile, nämlich Deckel (8), Pumpenpaket und Steuerplatten (6, 7) zusammenhält.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (8) und die auf der von dem Deckel (8) abgewandten Seite des Rotors (3) angeordnete Steuerplatte (6) im Gehäuse (1) über einen Einpass zentriert sind.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenring (4) über wenigstens zwei in axialer Richtung verlaufende Stifte (14) positioniert ist.
Verdrängerpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Stifte (14) den Deckel (8), den Kurvenring (4) und die Steuerplatte (6) in ihren Drehlagen zueinander positionieren.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite des Bundes (20) zwischen 0,5 und 2,0 mm beträgt.
Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (20) radial zwischen 0,5 und 1,5 mm über den Umfang der Antriebswelle (2) übersteht.