DE102014203193B4 - Adjustable vane pump - Google Patents
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Abstract
Verstellbare Flügelzellenpumpe (10), insbesondere Öldruckpumpe, mit einem topfförmigen Gehäuse (12) und mit einem im Gehäuse (12) um eine Rotorachse (16) drehbar gelagerten, wenigstens einen in radialer Richtung beweglich gelagerten Flügel (22) führenden Rotor (18), wobei das Gehäuse (12) quer zur Rotorachse (16) eine erste Anlauffläche (24) und eine zweite Anlauffläche (26) für den Rotor (18) samt Flügel (22) umfasst,
wobei die zweite Anlauffläche (26) von einem Gehäuseboden (30) gebildet wird,
wobei das Gehäuse (12) ein zwischen den Anlaufflächen (24, 26) angeordnetes, den Rotor (18) samt Flügel (22) umschließendes und quer zur Rotorachse (18) verstellbares Verstellgehäuse (32) und ein das Verstellgehäuse (32) umgebendes Grundgehäuse (44) umfasst, und
wobei die Axialerstreckung (A) des Grundgehäuse (44) größer ist als die Axialerstreckung (A) des Verstellgehäuses (32), des Rotors (18) und/oder des wenigstens einen Flügels(22), dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuseboden (30) ein Saugeinlass (46) und ein Druckauslass (48) vorgesehen sind, wobei der Saugeinlass (46) von einer am Gehäuseboden (30) vorgesehenen Formdichtung (50) derart umgeben ist, dass eine dem Gehäuseboden (30) zugewandte Oberseite eines vorgesehenen Kanals (76) unter Vorspannung dicht an der Formdichtung anlegbar ist, um den Saugeinlass (46) dicht mit dem Kanal (76) zu verbinden, wobei ein das Grundgehäuse (44) umgebendes Außengehäuse (52) vorgesehen ist, wobei das Außengehäuse (52) in axialer Richtung das Grundgehäuse (44) überragt und der Gehäuseboden (30) wenigstens abschnittsweise vom Außengehäuse (52) umschlossen wird, wobei zur Abdichtung des Außengehäuses (52) gegenüber dem Gehäuseboden (30) am Gehäuseboden (30) ein umlaufender Dichtungsring (58) vorgesehen ist, wobei der Gehäuseboden (30) einen Ringbund (54) aufweist, der mit einer Außenoberfläche des Außengehäuses im Wesentlichen bündig abschließt, und wobei im Bereich des Ringbunds (54) ein umlaufender Dichtungsring (56) zur dichtenden Anlage an eine die Flügelzellenpumpe (10) aufnehmende Aufnahme (74) vorgesehen ist.
Adjustable vane pump (10), in particular oil pressure pump, with a cup-shaped housing (12) and with a rotor (18) rotatably mounted in the housing (12) about a rotor axis (16) and carrying at least one vane (22) movably mounted in the radial direction, wherein the housing (12) comprises transversely to the rotor axis (16) a first contact surface (24) and a second contact surface (26) for the rotor (18) together with vanes (22),
wherein the second contact surface (26) is formed by a housing bottom (30),
wherein the housing (12) between the run-on surfaces (24, 26) arranged, the rotor (18) including wings (22) enclosing and transverse to the rotor axis (18) adjustable adjusting housing (32) and the adjusting housing (32) surrounding the base housing ( 44), and
wherein the axial extent (A) of the base housing (44) is greater than the axial extent (A) of the adjusting housing (32), the rotor (18) and / or the at least one wing (22), characterized in that in the housing bottom (30) a suction inlet (46) and a pressure outlet (48) are provided, wherein the suction inlet (46) is surrounded by a molded seal (50) provided on the housing bottom (30) such that an upper side of a channel (76) provided facing the housing bottom (30) ) can be applied under prestressing close to the mold seal to the suction inlet (46) tight with the Channel (76) to connect, wherein an outer housing (52) surrounding the base housing (44) is provided, wherein the outer housing (52) projects beyond the base housing (44) in the axial direction and the housing base (30) projects at least in sections from the outer housing (52). is enclosed, wherein for sealing the outer housing (52) relative to the housing bottom (30) on the housing bottom (30) a circumferential sealing ring (58) is provided, wherein the housing bottom (30) has an annular collar (54) having an outer surface of the outer housing is substantially flush, and wherein in the region of the annular collar (54) a circumferential sealing ring (56) for sealing engagement with a vane pump (10) receiving receptacle (74) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine verstellbare Flügelzellenpumpe, insbesondere einer Öldruckpumpe, mit einem topfförmigen Gehäuse und mit einem im Gehäuse um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor. Der Rotor führt dabei wenigstens einen in axialer Richtung beweglich am Rotor gelagerten Flügel. Das Gehäuse weist hierbei eine quer zur Rotorachse verlaufende, erste, insbesondere obere Anlauffläche und eine parallel verlaufende, zweite, insbesondere untere Anlauffläche für den Rotor samt Flügel auf. Die zweite Anlauffläche wird dabei von einem Gehäuseboden gebildet, wobei das Gehäuse ein zwischen den Anlaufflächen angeordnetes, den Rotor samt Flügel umschließendes und quer zur Rotorachse verstellbares Verstellgehäuse und ein das Verstellgehäuse umgebendes Grundgehäuse umfasst. Derartige Flügelzellenpumpen sind beispielsweise aus der
Derartige Flügelzellenpumpen finden insbesondere bei Kraftfahrzeugen in Form von Öldruckpumpen für Motor- oder Getriebeöl Verwendung. Die Pumpen, bzw. deren Rotoren, werden von einem Motor, insbesondere einem Verbrennungsmotor angetrieben, insbesondere von dessen Nockenwelle.Such vane pumps are used in particular in motor vehicles in the form of oil pressure pumps for engine or transmission oil use. The pumps, or their rotors, are driven by an engine, in particular an internal combustion engine, in particular by its camshaft.
Flügelzellenpumpen weisen in der Regel einen sichelförmigen Druckraum auf, der von dem wenigstens einen Flügel in Druckkammern unterteilt wird. Durch Drehung des Rotors, der exzentrisch zur Innenwandung des Verstellgehäuses angeordnet ist, kann ein Druckgefälle zwischen einem Saugeinlass und einem Druckauslass bereitgestellt werden.Vane pumps generally have a crescent-shaped pressure chamber, which is divided by the at least one wing in pressure chambers. By rotation of the rotor, which is arranged eccentrically to the inner wall of the adjustment, a pressure gradient between a suction inlet and a pressure outlet can be provided.
Die eingangs genannte Flügelzellenpumpe ist verstellbar bzw. variabel; durch Verstellen des Verstellgehäuses kann die Größe des sichelförmigen Druckraums verstellt werden; dadurch ändert sich auch die Pumpcharakteristik. Je nach Bedarf kann folglich die Leistung der Flügelzellenpumpe eingestellt werden.The above-mentioned vane pump is adjustable or variable; by adjusting the adjustment, the size of the crescent-shaped pressure chamber can be adjusted; this also changes the pumping characteristics. As required, therefore, the performance of the vane pump can be adjusted.
Bei derartigen Flügelzellenpumpen muss zum einen gewährleistet werden, dass die Flügelzellenpumpe einen möglichst dichten Aufbau aufweist; insbesondere muss das Grundgehäuse dicht an den Anlaufflächen anliegen. Zudem muss gewährleistet werden, dass das Verstellgehäuse und der Rotor zwischen den Anlaufflächen funktionssicher bewegt werden kann. Ferner ist aufgrund der Einbausituation der Flügelzellenpumpen wünschenswert, dass Saugeinlass und Druckauslass von der gleichen Richtung an die Flügelzellenpumpe herangeführt werden kann.In such vane pumps must be ensured on the one hand that the vane pump has a dense construction as possible; In particular, the basic housing must rest tightly against the contact surfaces. In addition, it must be ensured that the adjustment housing and the rotor between the contact surfaces can be moved reliably. Further, due to the installation situation of the vane pumps, it is desirable that the suction inlet and the pressure outlet can be brought from the same direction to the vane pump.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine eingangs genannte Flügelzellenpumpe derart weiterzubilden, dass sie den genannten Anforderungen entspricht.The present invention is based on the object of developing a vane pump mentioned above in such a way that it meets the requirements mentioned.
Dies wird durch eine Flügelzellenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Eine solche Flügelzellenpumpe sieht folglich vor, dass im Gehäuseboden ein Saugeinlass und ein Druckauslass vorgesehen sind, wobei die Axialerstreckung des Grundgehäuses größer ist als die Axialerstreckung des Verstellgehäuses des Rotors und/oder des wenigstens einen Flügels. Dadurch, dass die Axialerstreckung des Grundgehäuses wenigstens geringfügig größer ist als die Axialerstreckung der im Gehäuse vorhandenen beweglichen Bauteile kann gewährleistet werden, dass einerseits die beiden Stirnseiten des Grundgehäuses sicher an den beiden Anlaufflächen zum Anliegen kommen und dass andererseits die beweglichen Bauteile, also das Verstellgehäuse, der Rotor und der wenigstens eine Flügel, frei im Gehäuse bewegt werden können, auch dann, wenn aufgrund des im Bereich des Saugeinlasses im Gehäuse herrschenden Unterdrucks die zweite, insbesondere untere Anlauffläche hin zur ersten, insbesondere oberen Anlauffläche beaufschlagt wird. Dabei kann aufgrund der Einbaulage der Gehäuseboden hin zur ersten Anlauffläche beaufschlagt sein. Es kann folglich in axialer Richtung ein definierter Spalt zwischen den Anlaufflächen und den den Anlaufflächen zugewandten Stirnseiten der beweglichen Bauteilen bereitgestellt werden; ein Klemmen oder Verkeilen dieser Bauteile zwischen den beiden Anlaufflächen wird damit vermieden. Die Axialerstreckung ist dabei die Erstreckung der jeweiligen Bauteile in axialer Richtung zwischen den beiden Anlaufflächen.This is achieved by a vane pump with the features of claim 1. Such a vane pump therefore provides that a suction inlet and a pressure outlet are provided in the housing bottom, wherein the axial extent of the base housing is greater than the axial extent of the adjustment of the rotor and / or the at least one wing. Due to the fact that the axial extension of the base housing is at least slightly larger than the axial extent of the movable components present in the housing, it is possible to ensure that the two end faces of the base housing reliably come into contact with the two contact surfaces and, on the other hand, the movable components, ie the adjustment housing, the rotor and the at least one wing, can be moved freely in the housing, even if due to the prevailing in the region of the suction inlet in the housing vacuum, the second, in particular lower contact surface is acted upon towards the first, in particular upper contact surface. In this case, due to the installation position, the housing bottom can be acted upon towards the first contact surface. It can thus be provided in the axial direction, a defined gap between the contact surfaces and the contact surfaces facing end faces of the movable components; a jamming or wedging of these components between the two contact surfaces is thus avoided. The axial extent is the extent of the respective components in the axial direction between the two contact surfaces.
Aufgrund der wenigstens geringfügig größeren Axialerstreckung des Grundgehäuses als den anderen beweglichen Bauteilen im Gehäuse ist erfindungsgemäß im Gehäuseboden zum einen der Saugeinlass und zum anderen der Druckauslass vorgesehen. Aufgrund der Ausbildung der Pumpe kann es dennoch, obwohl der Saugeinlass im Gehäuseboden vorgesehen ist, nicht zu einem unerwünschten Verklemmen oder Verkeilen der beweglichen Bauteile innerhalb des Gehäuses kommen.Due to the at least slightly larger axial extent of the base housing than the other movable components in the housing, the suction inlet and the pressure outlet are provided according to the invention in the housing base on the one hand. However, due to the design of the pump, although the suction inlet is provided in the housing bottom, it can not lead to unwanted jamming or wedging of the movable components within the housing.
Insgesamt kann folglich nicht nur der Druckauslass, sondern auch der Saugeinlass von insbesondere axial unten an die Pumpe, in axialer Richtung durch den Gehäuseboden hindurchgeführt werden, wobei dennoch gewährleistet ist, dass die Pumpe funktionssicher arbeitet.Overall, therefore, not only the pressure outlet, but also the suction inlet of particular axially down to the pump, are passed through the housing bottom in the axial direction, while still ensuring that the pump operates reliable.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Axialerstreckung des Verstellgehäuses, des Rotors und des wenigstens einen Flügels, also die Erstreckung der Bauteile in axialer Richtung zwischen den beiden Anlaufflächen, gleich ist. It is also advantageous if the axial extension of the adjusting housing, the rotor and the at least one wing, ie the extension of the components in the axial direction between the two contact surfaces, is the same.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Axialerstreckung des Grundgehäuses im Bereich von 1/1000 mm bis 1/100 mm und vorzugsweise im Bereich von 5/1000 mm bis 5/100 mm größer ist als die Axialerstreckung des Verstellgehäuses, des Rotors und/oder des wenigstens einen Flügels. Dadurch kann ein definierter Axialspalt zwischen den Stirnseiten der Verstellgehäuse, des Rotors, des wenigstens einen Flügels und den beiden Anlageflächen bereitgestellt werden.Furthermore, it is advantageous if the axial extent of the base housing in the range of 1/1000 mm to 1/100 mm and preferably in the range of 5/1000 mm to 5/100 mm is greater than the axial extent of the adjusting housing, the rotor and / or at least a grand piano. Thereby, a defined axial gap between the end faces of the adjusting housing, the rotor, the at least one wing and the two contact surfaces can be provided.
Vorzugsweise ist das Verstellgehäuse, der Rotor und der wenigstens eine Flügel aus dem gleichen Material herstellt. Als Material kommt insbesondere Metall und vorzugsweise Stahl in Betracht. Dadurch wird gewährleistet, dass die Wärmeausdehnung des Verstellgehäuses, des Rotors und der Flügel identisch oder zumindest weitestgehend gleich sind.Preferably, the adjusting housing, the rotor and the at least one wing is made of the same material. The material is in particular metal and preferably steel into consideration. This ensures that the thermal expansion of the adjustment, the rotor and the wings are the same or at least largely the same.
Die erste, insbesondere obere Anlauffläche kann von einem Gehäusedeckel gebildet sein, der insgesamt mit dem Grundgehäuse fest verbunden sein kann.The first, in particular upper contact surface may be formed by a housing cover, which may be firmly connected in total to the base housing.
Zur Trennung von Saugeinlass und Druckauslass ist am Gehäuseboden, auf der dem Rotor abgewandten Seite, erfindungsgemäß eine Formdichtung vorgesehen, die den Saugeinlass und/oder den Druckauslass umgibt. Dadurch kann eine Trennung von Einlass und Auslass bereitgestellt werden.In order to separate the suction inlet and the pressure outlet, a molded seal, which surrounds the suction inlet and / or the pressure outlet, is provided on the housing bottom, on the side facing away from the rotor, according to the invention. Thereby, a separation of inlet and outlet can be provided.
Der Rotor wird vorteilhafterweise von einer Rotorwelle angetrieben, die den Gehäuseboden durchgreift und mittels einer Anlaufscheibe an einer am Gehäuseboden vorgesehenen Lagerbuchse drehgelagert ist, wobei dann die Formdichtung insbesondere neben dem Saugeinlass auch den Bereich der Lagerbuchse umschließt. Die Lagerbuchse kann auch einstückig mit dem Gehäuseboden ausgebildet sein. Vorzugsweise wird der Bereich der Lagerbuchse dem Saugebereich zugeordnet.The rotor is advantageously driven by a rotor shaft which passes through the housing bottom and is rotatably mounted by means of a thrust washer on a bearing bush provided on the housing bottom, in which case the molded seal encloses in particular in addition to the suction inlet and the region of the bearing bush. The bearing bush can also be formed integrally with the housing bottom. Preferably, the area of the bearing bush is assigned to the sowing area.
Ferner ist neben dem Grundgehäuse erfindungsgemäß ein das Grundgehäuse (in radialer Richtung) umgebendes Außengehäuse vorgesehen, wobei das Außengehäuse in axialer Richtung das Grundgehäuse überragt und der Gehäuseboden wenigstens abschnittsweise vom Außengehäuse umschlossen wird. Hierdurch kann eine Umkapselung von Grundgehäuse und Boden bereitgestellt werden. Zudem sind zwischen Außengehäuse und Grundgehäuse und/oder dem Gehäuseboden erfindungsgemäß weitere Dichtelemente, insbesondere in Form von umlaufenden Dichtringen zur weiteren Abdichtung vorgesehen. Der Gehäuseboden weist erfindungsgemäß auf seiner radial äußeren Seite eine umlaufende Dichtung zur dichtenden Anlage an eine die Flügelzellenpumpe aufnehmende Aufnahme auf. Entsprechend ist denkbar, dass auch das Außengehäuse derartige Dichtungen umfasst.Further, in addition to the basic housing according to the invention a the basic housing (in the radial direction) surrounding the outer housing is provided, wherein the outer housing projects beyond the base housing in the axial direction and the housing bottom is at least partially enclosed by the outer housing. As a result, an encapsulation of the base housing and the bottom can be provided. In addition, according to the invention further sealing elements, in particular in the form of circumferential sealing rings for further sealing, are provided between the outer housing and the base housing and / or the housing bottom. The housing bottom according to the invention has on its radially outer side a circumferential seal for sealing engagement with a vane pump receiving receptacle. Accordingly, it is conceivable that the outer housing also includes such seals.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Unteransicht einer Flügelzellenpumpe; -
2 einen Längsschnitt durch die Pumpe gemäß1 entlang der LinieII ; -
3 einen Längsschnitt durch die Pumpe gemäß1 entlang der LinieIII ; -
4 einen Schnitt durch die Pumpe gemäß3 entlang der LinieIV und -
5 die Pumpe im Schnitt gemäß2 in einer Einbausituation.
-
1 a bottom view of a vane pump; -
2 a longitudinal section through the pump according to1 along the lineII ; -
3 a longitudinal section through the pump according to1 along the lineIII ; -
4 a section through the pump according to3 along the lineIV and -
5 the pump in section according to2 in a mounting situation.
In den Figuren ist eine verstellbare Flügelzellenpumpe
In axialer Richtung, also in Richtung der Rotorachse
In radialer Richtung, also quer zur Rotorachse
Das Verstellgehäuse
Das Verstellgehäuse
Wie insbesondere in
Um ein funktionssicheres Rotieren des Rotors
Vorteilhafterweise ist die Axialerstreckung zwischen den Anlaufflächen
Zur radialen Führung der Flügel
Wie insbesondere aus
Aufgrund der Formdichtung
Dennoch sind Saugeinlass
Wie aus den
Zur Abdichtung des Außengehäuses
Zur positionsgenauen Anordnung des Grundgehäuses
Wie ebenfalls aus den
In der
Im Bereich des Bodens der Aufnahme
Bei steigendem Pumpendruck steigt auch der Druck im Druckkanal
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