DE102013209877A1

DE102013209877A1 - Pendelschieberpumpe

Info

Publication number: DE102013209877A1
Application number: DE201310209877
Authority: DE
Inventors: Edgar Ammon; Marc Johnen
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pendelschieberpumpe (1) – mit einem von einer Welle (2) durchstoßenen Deckel (3), über welchen die Pendelschieberpumpe (1) in einer Aufnahme (4) fixierbar ist, – mit einem mit der Welle (2) drehfest verbundenen Antriebsrad (6), wobei auf der Welle (2) ein drehfest angeordneter Innenrotor (7) vorgesehen ist, der über Pendel (8) mit einem Außenrotor (9) verbunden ist, – mit einem den Außenrotor (9) umgebenden Gehäuse (10) welches stirnseitig von einer von der Welle (2) durchstoßenen Druckplatte (11) verschlossen ist, – wobei die Welle (2) auf der dem Außenrotor (9) abgewandten Seite der Druckplatte (11) mittels eines Sicherungselements (12) gesichert ist und sich zwischen Sicherungselement (12) und Druckplatte ein Federelement (13) befindet, so dass sich eine zusammenhängende und gemeinsam montierbare Baugruppe ergibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pendelschieberpumpe gemäß dem Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Getriebe mit einer Aufnahme für eine derartige Pendelschieberpumpe.
Pendelschieberpumpen, die insbesondere im Bereich eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges angeordnet werden sollen, müssen höchste Anforderungen an eine kompakte Bauweise erfüllen, da Bauraum in diesem Bereich Mangelware ist. Zudem soll Gewicht eingespart werden. Aus diesem Grund werden häufig Pendelschieberpumpen, beispielsweise Ölpumpen, zur Kühlung des Getriebes oder um einen Schaltdruck in einem Automatikgetriebe aufbringen zu können, direkt in das Gehäuse des Getriebes integriert. Die Pumpe selbst wird dabei durch ein Antriebsrad mechanisch angetrieben. Nachteilig bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Bauweise ist jedoch, dass die Pendelschieberpumpe zunächst separat vergleichsweise aufwendig zusammengebaut, beispielsweise zusammengeschraubt, werden muss, um anschließend in das Gehäuse des Getriebes integriert werden zu können.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Pendelschieberpumpe eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine beispielsweise in einer Aufnahme eines Gehäuse eines Getriebes integrierbare Pendelschieberpumpe als vorgefertigte Baugruppe auszubilden, wobei die einzelnen Bauteile der Baugruppe über die Welle nacheinander aufgefädelt und mittels eines Sicherungselements aneinander gehalten werden, so dass auf eine bisher erforderliche und aufwendige Verschraubung der einzelnen Komponenten und damit ein vergleichsweise hoher Herstellungsaufwand, verzichtet werden kann. Ein mit auf die Welle in die Baugruppe aufgefädeltes Federelement kann die Bauteile der Baugruppe unter Vorspannung halten, insbesondere wenn die Baugruppe in eine Aufnahme des Getriebes montiert wird und ein am Getriebe ausgebildeter Dom auf das Federelement drückt. Die Vorspannung kann in der noch nicht in das Getriebe montierten Baugruppe bei null oder einem sehr geringen Wert liegen, da in diesem Zustand die Baugruppe nur verliersicher zusammengehalten werden muss. Keine Vorspannung ist in diesem Fall sogar besonders vorteilhaft, da die Welle immer leicht axial bewegbar sein sollte. Die erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe weist hierzu einen von einer Welle durchstoßenen Deckel auf, über welche die Pendelschieberpumpe in einer Aufnahme, beispielsweise eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, fixierbar ist. Darüber hinaus ist die Pendelschieberpumpe ein drehfest mit der Welle verbundenes Antriebsrad, wobei auf der Welle zugleich ein drehfest angeordneter Innenrotor vorgesehen ist, der in bekannter Weise über Pendel mit einem Außenrotor verbunden ist. Der Innenrotor ist dabei auf der dem Antriebsrad abgewandten Seite des Deckels angeordnet. Des Weiteren vorgesehen ist ein Außenrotor umgebendes Gehäuse, das stirnseitig von einer von der Welle durchstoßenen Druckplatte verschlossen ist. Auf der dem Außenrotor abgewandten Seite der Druckplatte ist nun die Welle mittels eines Sicherungselements und eines Federelements gesichert, so dass sich die dazwischenliegende, zusammenhängende und gemeinsam montierbare Baugruppe ergibt. Das Sicherungselement dient dazu, dass die Baugruppe bis zur Montage zusammengehalten wird. Die eigentliche Vorspannung in der Baugruppe ergibt sich bei der Montage in der Aufnahme des Getriebes. In der Aufnahme ist dazu ein Dom vorgesehen, der im montierten Zustand der Baugruppe auf das Federelement drückt und somit die zwischen Druckplatte und Federelement liegenden Bauteile komprimiert zusammen hält. Auf der dem Federelement abgewandten Seite der Welle ist das Antriebsrad montiert, so dass das Federelement sämtliche zwischen diesem und dem Antriebsrad liegende Bauteile, nämlich den Deckel, den Rotor mit Innenrotor und Außenrotor, das Gehäuse sowie die Druckplatte gegeneinander vorspannt. Die Welle ist dagegen frei drehbar, da der Dom das Federelement von dem Sicherungselement weg gegen die Druckplatte drückt. Eine bisher erforderliche aufwendige Verschraubung der einzelnen Komponenten miteinander kann dadurch entfallen. Eine Fixierung der Pendelschieberpumpe in einer entsprechenden Aufnahme eines Getriebegehäuses erfolgt dabei vorzugsweise ausschließlich über den Deckel, der hierfür entsprechende Befestigungselemente, beispielsweise Nase, besitzt. Über derartige Nasen kann der Deckel und damit die Pendelschieberpumpe mit dem Gehäuse des Getriebes verschraubt werden, wobei es selbstverständlich auch eine Fixierung beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses oder eines Sicherungsringes denkbar ist. Durch die federvorgespannte Montageart ergeben sich neben der einfachen Montage auch noch Vorteile im Betrieb der Pendelschieberpumpe, da beispielsweise im Falle eines Überdrucks oder einer Blockade der Pendel der Verbund gegen das Federelement ein wenig geöffnet werden kann und so ein Überströmen des Öls ermöglicht wird, bis der Überdruck abgebaut ist und der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden kann. Das Federelement ist darüber hinaus in der Lage, Temperaturdehnungen einzelner Komponenten auszugleichen, was mit bisherigen Verschraubungen nicht oder nur sehr schwierig möglich war.
Zweckmäßig ist das Sicherungselement als Sprengring oder als Sicherungsring ausgebildet und greift in eine Nut an der Welle ein. Ein derartiger Sprengring bzw. Sicherungsring lässt sich vergleichsweise einfach montieren, wodurch die Montage der gesamten Pendelschieberpumpe vereinfacht werden kann. Auch eine Demontage, beispielsweise zu Wartungszwecken, ist durch ein einfaches Entfernen des Sicherungselementes problemlos möglich, ohne dass hierfür eine Vielzahl von Schrauben geöffnet werden müsste.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Federelement als Tellerfeder, Blattfeder, Schraubenfeder oder als Wellringfeder ausgebildet. Bereits diese Aufzählung lässt erahnen, dass für das Federelement individuelle Federn einsetzbar sind, wobei insbesondere Tellerfedern bei vergleichsweise kurzen Federwegen hohe Federkräfte aufzubringen vermögen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Gehäuse über zumindest zwei Positionierelemente drehfest mit der Druckplatte verbunden, wobei diese Positionierelemente beispielsweise als Passstifte ausgebildet sein können. Die Positionierelemente können dabei in entsprechende Ausnehmungen sowohl an der Druckplatte als auch am Gehäuse eingesteckt werden und dadurch die drehfeste Fixierung der beiden Komponenten aneinander bewirken. Eine weitere Fixierung der Positionierelemente ist dabei nicht erforderlich. Eine direkte Ausgestaltung der Positionierelemente zum Beispiel als Zapfen/Nut Verbindung an der Pumpenbaugruppe und am Gehäuse ermöglicht eine drehfeste Fixierung ohne zusätzliche Bauteile.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe in einer Explosionsdarstellung,
2 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe.
Entsprechend den 1 und 2, weist ein erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe 1, die üblicherweise auch als Pendelschieberzellenpumpe bezeichnet ist, einen von einer Welle 2 durchstoßenen Deckel 3 auf, über welchen die Pendelschieberpumpe 1 in einer Aufnahme 4, beispielsweise eines Getriebes 5 eines im Übrigen nicht gezeigten Kraftfahrzeugs, fixierbar ist. Die Pendelschieberpumpe 1 ist üblicherweise als Ölpumpe ausgebildet. Erfindungsgemäß weist die Pendelschieberpumpe 1 darüber hinaus ein drehfest mit der Welle 2 verbundenes Antriebsrad 6, beispielsweise ein Antriebszahnrad, auf, wobei der Welle 2 zudem ein Innenrotor 7 drehfest angeordnet ist, der über Pendel 8 mit einem Außenrotor 9 verbunden ist. Umgeben ist dieser Außenrotor 9 von einem Gehäuse 10, das stirnseitig von einer von der Welle 2 durchstoßenen Druckplatte 11 verschlossen ist. Erfindungsgemäß ist nun die Welle 2 auf der dem Außenrotor 9 abgewandten Seite der Druckplatte 11 mittels eines Sicherungselements 12, beispielsweise mittels eines Sprengrings oder eines Sicherungsrings, gesichert und mittels eines Federelements 13 gegen die Druckplatte 11 vorgespannt, so dass sich eine zusammenhängende und gemeinsam montierbare Baugruppe ergibt. Das Federelement 13 kann beispielsweise als Tellerfeder, Blattfeder, Schraubenfeder oder als Wellringfeder ausgebildet sein.
Betrachtet man insbesondere die 2, so kann man erkennen, dass das Sicherungselement 12, in diesem Fall der Sprengring, in eine Nut an der Welle 2 eingreift. Durch die Verspannung des Federelements 13 gegenüber der Druckplatte 11 versucht das Federelement 13 die Welle 2 gemäß der 2 nach rechts herauszuziehen, wobei diese Bewegung aufgrund des am anderen Ende der Welle 2 drehfest montierten Antriebsrads 6 verhindert wird. Diese Vorspannung ist nicht vorhanden oder sehr gering. Bei Montage der Baugruppe in eine Aufnahme 4 des Getriebes 5 drückt ein in der Aufnahme 4 angeordneter Dom 19 auf das Federelement 13 und erzeugt somit die für den Betrieb erforderliche Vorspannung.
Das Gehäuse 10 der Pendelschieberpumpe 1 ist darüber hinaus über zumindest zwei Positionierelemente 14 drehfest mit der Druckplatte 11 verbunden, wobei die Positionierelemente 14 beispielsweise als Passstifte ausgebildet sein können. Zur leichtgängigen Lagerung der Welle 2 ist im Deckel 3 zudem eine Lagerhülse 15 angeordnet, die beispielsweise ein Wälzlager mit entsprechenden Wälzkörpern 16 umfasst.
Betrachtet man nochmals die 1, so kann man erkennen, dass am Deckel 3 Nasen 17 angeordnet sind, über welche beispielsweise ein einfaches Verschrauben und damit Fixieren der Pendelschieberpumpe 1 in der entsprechenden Aufnahme 4 des Getriebes 5 möglich ist. Anstelle der Nasen 17 kann beispielsweise auch ein Bajonettverschluss oder ein Sicherungsring vorgesehen sein. Zum dichten Einbau der Pendelschieberpumpe 1 in die Aufnahme 4 des Getriebes 5 sind bekannte O-Ringdichtungen 18 vorgesehen, die die Pendelschieberpumpe 1 gegenüber dem Gehäuse des Getriebes 5 abdichten.
Mit der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe 1 lässt sich nicht nur der Montageaufwand derselben deutlich reduzieren, sondern das eingesetzte Federelement 13 bewirkt zudem beispielsweise den Ausgleich von Temperaturdehnungen sowie auch weiterer Vorteile im Betrieb der Pendelschieberpumpe 1, da im Falle eines Überdrucks oder einer Blockade der Pendel 8 der Verbund gegen das Federelement 13 ein wenig geöffnet werden kann und so ein Überströmen des Öls bewirkt werden kann, bis der Überdruck abgebaut ist und der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Pendelschieberpumpen bietet die erfindungsgemäße Pendelschieberpumpe 1 jedoch den großen Vorteil, dass deren einzelne Komponenten 17, 7, 8, 9, 10, 14, 11, etc. nicht mehr aufwendig miteinander verschraubt werden müssen, sondern einfach über das Federelement 13 miteinander verspannt werden können. Durch die wegfallende aufwendige Verschraubung ist auch eine Wartung der erfindungsgemäßen Pendelschieberpumpe 1 erleichtert, da zu einem Auseinanderbauen lediglich das Sicherungselement 12 gelöst werden muss und anschließend die Pendelschieberpumpe 1 einfach auseinandergenommen werden kann.

Claims

Pendelschieberpumpe (1) – mit einem von einer Welle (2) durchstoßenen Deckel (3), über welchen die Pendelschieberpumpe (1) in einer Aufnahme (4) fixierbar ist, – mit einem mit der Welle (2) drehfest verbundenen Antriebsrad (6), wobei auf der Welle (2) ein drehfest angeordneter Innenrotor (7) vorgesehen ist, der über Pendel (8) mit einem Außenrotor (9) verbunden ist, – mit einem den Außenrotor (9) umgebenden Gehäuse (10) welches stirnseitig von einer von der Welle (2) durchstoßenen Druckplatte (11) verschlossen ist, – wobei die Welle (2) auf der dem Außenrotor (9) abgewandten Seite der Druckplatte (11) mittels eines Sicherungselements (12) gesichert ist und sich zwischen Sicherungselement (12) und Druckplatte ein Federelement (13) befindet, so dass sich eine zusammenhängende und gemeinsam montierbare Baugruppe ergibt.
Pendelschieberpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungselement (12) als Sprengring oder als Sicherungsring ausgebildet ist und in eine Nut der Welle (2) eingreift.
Pendelschieberpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) über zwei Positionierelemente (14) drehfest mit der Druckplatte (11) verbunden ist.
Pendelschieberpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (14) als Passstifte ausgebildet sind.
Pendelschieberpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) als Tellerfeder, Blattfeder, Schraubenfeder oder Wellringfeder ausgebildet ist.
Pendelschieberpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe durch das am Sicherungselement (12) und an der Druckplatte (11) abgestützte Federelement (13) unter Vorspannung gehalten ist.
Pendelschieberpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelschieberpumpe (1) als Ölpumpe ausgebildet ist.
Getriebe (5) eines Kraftfahrzeugs mit einer Aufnahme (4) für eine Pendelschieberpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (4) des Getriebes (5) ein Dom (19) vorgesehen ist, der bei in der Aufnahme (4) angeordneter Pendelschieberpumpe (1) auf das Federelement (13) drückt und somit eine Vorspannung der einzelnen Bauteile ermöglicht.
Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, – dass am Deckel (3) der Pendelschieberpumpe (1) zumindest eine Nase (17) angeordnet ist, über welche die Pendelschieberpumpe (1) mit dem Getriebe (5) verschraubbar ist, oder – dass die Pendelschieberpumpe (1) in der Aufnahme (4) des Getriebes (5) über einen Bajonettverschluss gehalten ist.