DE102015115587A1 - Verdrängerpumpe,verfahren zum betreiben einer verdrängerpumpe,lenksystem und getriebe - Google Patents

Verdrängerpumpe,verfahren zum betreiben einer verdrängerpumpe,lenksystem und getriebe

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DE102015115587A1
DE102015115587A1 DE102015115587.7A DE102015115587A DE102015115587A1 DE 102015115587 A1 DE102015115587 A1 DE 102015115587A1 DE 102015115587 A DE102015115587 A DE 102015115587A DE 102015115587 A1 DE102015115587 A1 DE 102015115587A1
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Johann Kreutzer
Günter Lutz
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Robert Bosch Automotive Steering GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe (10), insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher (6) eines Kraftfahrzeuges, wobei der Deckel (12) und/oder die Stirnplatte (14) eine Aussparung (32, 34) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) zumindest teilweise axial zuzuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe (10) sowie ein Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies ein Getriebe (100) für ein Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben der Verdrängerpumpe, insbesondere der Flügelzellenpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft überdies ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Flügelzellenpumpen bekannter Bauart sind im Allgemeinen derart aufgebaut, dass ein Rotor in einem Kurvenring rotiert. Der Kurvenring ist von je einer Seite mit einer ein Gehäuse bildenden Stirnplatte und mit einer Steuerplatte abgeschlossen. Der Kurvenring besitzt eine zur Achse des Rotors je nach Bauart koaxial oder nicht koaxial verlaufende Kontur und bildet einen Pumpenraum aus. In der Umfangsfläche des Rotors sind über dessen Breite im Wesentlichen radial verlaufende Schlitze angeordnet, in denen radial verschiebliche Flügel geführt sind. Bei einer Rotation des Rotors um seine Achse werden die Flügel an der Kontur des Kurvenrings entlanggeführt, wobei zwischen zwei benachbarten Flügeln jeweils Kammern mit sich veränderndem Volumen gebildet sind. Entsprechend der Drehbewegung des Rotors wird ein Saugbereich und ein Pumpendruckraum oder Druckbereich ausgebildet, wobei der Saugbereich im Bereich sich vergrößernden Volumens und der Druckbereich des Pumpendruckraumes im Bereich sich verkleinernden Volumens der Kammern angeordnet ist.
  • Die WO 96/13665 offenbart eine Flügelzellenpumpe, in welcher ein Saugkanal in zwei zu Saugzonen geführte, symmetrisch angeordnete, gebogene Saugarme aufgeteilt ist, die in einer Stirnwand des Gehäuses liegen.
  • Bei Pumpen mit im Saugbereich ausgespartem Kurvenring, bei welchen ein Ansaugen hauptsächlich über Kurvenringöffnungen stattfindet, bringt diese Anordnung Befüllungsprobleme mit sich, da das radial angesaugte Fluid auf eine Mantelfläche des Rotors prallt und im Impuls zurückreflektiert wird. Dies führt zu einer Versorgungsblockade der zu befüllenden Flügelzelle. Dementsprechend kann das Saugvolumen der Flügelzelle nicht effektiv genutzt werden.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher anzugeben, welche eine effektive Befüllung des Saugvolumens der Flügelzellen ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Überdies wird die Aufgabe mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Verdrängerpumpe, insbesondere eine Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges, wobei der Deckel und/oder die Stirnplatte eine Aussparung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung der Förderkammer zumindest teilweise axial zuzuführen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe, insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges, wobei die Fluidströmung der Förderkammer über zumindest eine, in dem Deckel und/oder der Stirnplatte ausgebildete Aussparung zumindest teilweise axial zugeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung schafft überdies ein Lenksystem mit zumindest einem Verbraucher, und einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für den zumindest einen Verbraucher des Lenksystems.
  • Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Getriebe mit zumindest einem Verbraucher, und einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für den zumindest einen Verbraucher des Getriebes.
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der in dem Deckel und/oder der Stirnplatte ausgebildeten Aussparung die Fluidströmung der Förderkammer zumindest teilweise axial zuzuführen. Dadurch findet ein Ansaugen nicht nur radial über die Kurvenringöffnungen statt, sondern ebenfalls axial über die in dem Deckel und/oder der Stirnplatte ausgebildete Aussparung. Somit kann in vorteilhafter Weise eine effiziente Befüllung einer jeweiligen Förderkammer der Arbeitskammer der Verdrängerpumpe erreicht werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aussparung des Deckels und/oder die Aussparung der Stirnplatte in Radialrichtung des Deckels und/oder der Stirnplatte zumindest abschnittsweise zwischen dem Kurvenring und einem radialen Endabschnitt des Deckels und/oder der Stirnplatte ausgebildet ist. Somit kann die Fluidströmung strömungsgünstig der in dem Deckel und/oder der Stirnplatte ausgebildeten Aussparung zugeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aussparung des Deckels und/oder die Aussparung der Stirnplatte zumindest abschnittsweise eine axiale Neigung aufweist, welche sich von einer Oberfläche des Deckels und/oder der Stirnplatte zu einem, zu der zumindest einen Aussparung des Kurvenrings benachbart angeordneten Zuführungsbereich der in dem Deckel ausgebildeten Aussparung und/oder der in der Stirnplatte ausgebildeten Aussparung erstreckt. Somit kann in vorteilhafter Weise eine zumindest teilweise axiale Zuführung der Fluidströmung von dem Zuführungsbereich der in dem Deckel ausgebildeten Aussparung und/oder der in der Stirnplatte ausgebildeten Aussparung erreicht werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest abschnittsweise in dem Deckel und/oder der Stirnplatte ausgebildete axiale Neigung einen Neigungswinkel von bis zu 45°, vorzugsweise von bis zu 30°, aufweist. Somit kann die Fluidströmung dem Zuführungsbereich strömungsgünstig zugeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aussparung des Deckels und/oder die Aussparung der Stirnplatte zumindest abschnittsweise eine erste, konzentrische Krümmung und zumindest abschnittsweise eine zweite Krümmung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung von einer Axialrichtung des Deckels und/oder der Stirnplatte in eine Radialrichtung des Deckels und/oder der Stirnplatte umzulenken. Durch Vorsehen der zweiten Krümmung, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung von der Axialrichtung des Deckels und/oder der Stirnplatte in die Radialrichtung des Deckels und/oder der Stirnplatte umzulenken, kann die Fluidströmung durch die zweite Krümmung begünstigt in effizienter Weise der Saugzone der Arbeitskammer zugeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Aussparung des Deckels und/oder die Aussparung der Stirnplatte in dem, zu der zumindest einen Aussparung des Kurvenrings benachbart angeordneten Zuführungsbereich entlang der Aussparung des Kurvenrings eine dritte Krümmung aufweist, welche in die Förderkammer mündet. Durch Vorsehen der dritten Krümmung kann die Fluidströmung in vorteilhafter Weise der Förderkammer zumindest teilweise axial zugeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die in die Förderkammer mündende dritte Krümmung des Zuführungsbereichs der Aussparung des Deckels und/oder der Aussparung der Stirnplatte dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung der Förderkammer zumindest teilweise axial zuzuführen, wobei die Fluidströmung der Förderkammer in einem Winkel von 0 bis 90° zuführbar ist. Je nach Ausbildung der dritten Krümmung kann somit in vorteilhafter Weise ein Winkel bestimmt werden, in welchem die Fluidströmung der Förderkammer zugeführt wird.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
  • Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
  • Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Längsschnittansicht einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsansicht eines Teilbereiches der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine perspektivische Darstellung der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine perspektivische Darstellung der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 7 ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • 1 zeigt eine Längsschnittansicht einer Verdrängerpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Verdrängerpumpe 10 weist vorzugsweise ein Pumpengehäuse 18 auf. Das Pumpengehäuse 18 weist vorzugsweise einen Deckel 12 und eine Stirnplatte 14 auf.
  • In das Pumpengehäuse 18 ist ein Kurvenring 20 eingesetzt. Innerhalb des Kurvenrings 20 ist des Weiteren ein Rotor 24 angeordnet, welcher mittels einer Antriebswelle 22 gelagert und durch ein Antriebsritzel 23 angetrieben wird. Zwischen dem Kurvenring 20 und dem Rotor 24 ist vorzugsweise eine Arbeitskammer 26 ausgebildet. Die Arbeitskammer 26 ist vorzugsweise in axialer Richtung durch den Deckel 12 und die Stirnplatte 14 begrenzt.
  • Der Kurvenring 20 weist vorzugsweise an einem zu einer Saugzone 28 der Arbeitskammer 26 benachbarten Abschnitt 20a eine erste Aussparung 20b und eine zweite Aussparung 20c auf. Einer in der Saugzone 28 der Arbeitskammer 26 angeordneten Förderkammer 30 ist vorzugsweise eine Fluidströmung F über die erste Aussparung 20b und die zweite Aussparung 20c des Kurvenrings 20 zuführbar.
  • Alternativ zu dem Vorsehen der ersten Aussparung 20b und der zweiten Aussparung 20c kann beispielsweise der Kurvenring 20 derart ausgebildet sein, dass dieser nur eine Aussparung an einer vorgegebenen Seite des Kurvenrings aufweist, über welche die Fluidströmung F der Förderkammer 30 zuführbar ist. Der Deckel 12 weist vorzugsweise eine Aussparung 32 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung F der Förderkammer 30 zumindest teilweise axial zuzuführen. Die Stirnplatte 14 weist vorzugsweise eine Aussparung 34 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung F der Förderkammer 30 zumindest teilweise axial zuzuführen. Eine Mantelfläche 24a des Rotors 24 ist vorzugsweise konkav ausgebildet.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teilbereiches der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist vorzugsweise einen zu der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings 20 und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings 20 benachbart angeordneten Zuführungsbereich 36 auf. Der Zuführungsbereich 36 ist vorzugsweise entlang einer Länge der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings 20 und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings 20 im Bereich der Aussparung 32 des Deckels 12 ausgebildet.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist vorzugsweise eine erste, konzentrische Krümmung K1 auf, wobei die erste Aussparung 32 des Deckels 12 in Radialrichtung des Deckels 12 zwischen dem Kurvenring 20 und einem radialen Endabschnitt des Deckels 12 ausgebildet ist. Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist des Weiteren eine (in 2 nicht gezeigte) zweite Krümmung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung F von einer Axialrichtung des Deckels 12 in eine Radialrichtung des Deckels 12 umzulenken.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist überdies eine dritte Krümmung K3 auf, welche in dem Zuführungsbereich 36 ausgebildet ist und welche in die Förderkammer 30 mündet. Die in die Förderkammer 30 mündende dritte Krümmung K3 des Zuführungsbereichs 36 der Aussparung 32 des Deckels 12 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Fluidströmung F der Förderkammer 30 zumindest teilweise axial zuzuführen. Die dritte Krümmung K3 geht vorzugsweise fließend in die Förderkammer 30 der Verdrängerpumpe 10 über. Alternativ kann die dritte Krümmung K3 beispielsweise in einem definierbaren Winkel in die Förderkammer 30 der Verdrängerpumpe 10 münden.
  • Die (in 1 gezeigte) Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist vorzugsweise einen zu der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings 20 und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings 20 benachbart angeordneten (in 1 gezeigten) Zuführungsbereich 38 auf. Der Zuführungsbereich 38 ist vorzugsweise entlang einer Länge der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings 20 und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings 20 im Bereich der Aussparung 32 des Deckels 12 ausgebildet.
  • Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist vorzugsweise eine (in den Figuren nicht dargestellte) erste, konzentrische Krümmung auf, wobei die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 in Radialrichtung der Stirnplatte 14 zwischen dem Kurvenring 20 und einem radialen Endabschnitt der Stirnplatte 14 ausgebildet ist. Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist des Weiteren eine (in den Figuren nicht dargestellte) zweite Krümmung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung F von einer Axialrichtung der Stirnplatte 14 in eine Radialrichtung der Stirnplatte 14 umzulenken.
  • Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist überdies eine (in 1 gezeigte) dritte Krümmung K3 auf, welche in dem Zuführungsbereich 38 ausgebildet ist und welche in die Förderkammer 30 mündet. Die in die Förderkammer 30 mündende dritte Krümmung K3 des Zuführungsbereichs 38 der Aussparung 34 der Stirnplatte 14 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Fluidströmung F der Förderkammer 30 zumindest teilweise axial zuzuführen. Die dritte Krümmung K3 geht vorzugsweise fließend in die Förderkammer 30 der Verdrängerpumpe 10 über. Alternativ kann die dritte Krümmung K3 beispielsweise in einem definierbaren Winkel in die Förderkammer 30 der Verdrängerpumpe 10 münden.
  • 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 ist in Radialrichtung des Deckels 12 im Bereich der ersten Krümmung K1 zwischen dem Kurvenring 20 und dem radialen Endabschnitt des Deckels 12 ausgebildet. Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist in einem ersten Abschnitt 32a eine axiale Neigung α auf, welche sich von einer Oberfläche 12a des Deckels 12 zu dem, zu der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings benachbart angeordneten Zuführungsbereich 36 der in dem Deckel 12 ausgebildeten Aussparung 32 erstreckt.
  • Die in dem Deckel 12 ausgebildete axiale Neigung α weist vorzugsweise einen Neigungswinkel von 15° auf. Alternativ kann der Neigungswinkel α bis zu 30° betragen. Des Weiteren alternativ kann der Neigungswinkel α bis zu 45° betragen.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist in dem ersten Abschnitt 32a die erste, konzentrische Krümmung K1 auf, wobei der Kurvenring 20 als auch der Deckel 12 vorzugsweise ebenfalls eine konzentrische Krümmung aufweisen. Somit ist die Aussparung 32 des Deckels 12 im Bereich der ersten, konzentrischen Krümmung K1 in Radialrichtung des Deckels 12 zwischen dem Kurvenring 20 und dem radialen Endabschnitt des Deckels 12 ausgebildet.
  • Die Aussparung 32 des Deckels 12 weist vorzugsweise in einem zweiten Abschnitt 32b der Aussparung 32 eine zweite Krümmung K2 auf. Die zweite Krümmung K2 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Fluidströmung F von der Axialrichtung R1 des Deckels 12 in die Radialrichtung R2 des Deckels 12 umzulenken. Somit kann eine strömungsgünstige Zuführung des Fluides in die Förderkammer 30 erreicht werden.
  • Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 ist in Radialrichtung der Stirnplatte im Bereich der (in 3 nicht gezeigten) ersten Krümmung der Aussparung 34 zwischen dem Kurvenring 20 und dem radialen Endabschnitt der Stirnplatte 14 ausgebildet. Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist in einem ersten (in 3 nicht gezeigten) Abschnitt eine axiale Neigung auf, welche sich von einer Oberfläche der Stirnplatte 14 zu dem, zu der ersten Aussparung 20b des Kurvenrings und der zweiten Aussparung 20c des Kurvenrings benachbart angeordneten Zuführungsbereich 38 der in der Stirnplatte 14 ausgebildeten Aussparung 34 erstreckt.
  • Die in der Stirnplatte 14 ausgebildete axiale Neigung weist vorzugsweise einen Neigungswinkel von 15° auf. Alternativ kann der Neigungswinkel bis zu 30° betragen. Des Weiteren alternativ kann der Neigungswinkel bis zu 45° betragen.
  • Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist in dem ersten Abschnitt die erste, konzentrische Krümmung auf, wobei der Kurvenring 20 als auch die Stirnplatte 14 vorzugsweise ebenfalls eine konzentrische Krümmung aufweisen. Somit ist die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 im Bereich der ersten, konzentrischen Krümmung in Radialrichtung der Stirnplatte 14 zwischen dem Kurvenring 20 und dem radialen Endabschnitt der Stirnplatte 14 ausgebildet.
  • Die Aussparung 34 der Stirnplatte 14 weist vorzugsweise in einem (in 3 nicht gezeigten) zweiten Abschnitt der Aussparung 34 eine zweite Krümmung auf. Die zweite Krümmung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Fluidströmung F von der Axialrichtung R1 der Stirnplatte 14 in die Radialrichtung R2 der Stirnplatte 14 umzulenken. Somit kann eine strömungsgünstige Zuführung des Fluides in die Förderkammer 30 erreicht werden.
  • 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die erste Aussparung 20b des Kurvenrings 20 und die zweite Aussparung 20c des Kurvenrings 20 sind vorzugsweise benachbart zu dem Zuführungsbereich 36 der Aussparung 32 des Deckels 12 angeordnet. Der Zuführungsbereich 36 weist die dritte Krümmung K3 auf, welche in die Förderkammer 30 mündet. Die Fluidströmung F kann somit der Förderkammer 30 strömungsgünstig zugeführt werden, da die dritte Krümmung K3 fließend in die Förderkammer 30 übergeht. Die Fluidströmung F ist der Förderkammer 30 somit in einem Winkel von 0 bis 90° mit Bezug auf die Mantelfläche des Rotors, d.h. eine Bodenfläche der Förderkammer, zuführbar.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen S1 eines in ein Pumpengehäuse eingesetzten Kurvenrings und einer mit einem Rotor gelagerten Antriebswelle, wobei zwischen dem Kurvenring und dem Rotor eine Arbeitskammer ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen S2 des Kurvenrings an einem zu einer Saugzone der Arbeitskammer benachbarten Abschnitt mit einer ersten Aussparung und einer zweiten Aussparung, wobei einer in der Saugzone angeordneten Förderkammer eine Fluidströmung über die erste Aussparung und die zweite Aussparung des Kurvenrings zuführbar ist. Das Verfahren umfasst überdies ein Ansaugen S3 des Fluides in die Förderkammer, wobei die Fluidströmung der Förderkammer über eine in dem Deckel und der Stirnplatte ausgebildete Aussparung zumindest teilweise axial zugeführt wird.
  • Alternativ zu der Ausbildung einer Aussparung in dem Deckel und der Stirnplatte kann beispielsweise nur der Deckel oder nur die Stirnplatte eine Aussparung aufweisen. Des Weiteren alternativ zu der Ausbildung des Kurvenrings mit einer ersten Aussparung und einer zweiten Aussparung kann der Kurvenring beispielsweise nur eine Aussparung aufweisen.
  • Das Verfahren umfasst ferner, dass die Fluidströmung mittels einer, in der Aussparung des Deckels und die Aussparung der Stirnplatte abschnittsweise ausgebildeten ersten, konzentrischen Krümmung und einer abschnittsweise ausgebildeten zweiten Krümmung von einer Axialrichtung des Deckels und der Stirnplatte in eine Radialrichtung des Deckels und der Stirnplatte umgelenkt wird.
  • Das Verfahren umfasst überdies, dass eine entlang der ersten Aussparung und der zweiten Aussparung des Kurvenrings ausgebildete, dritte Krümmung eines Zuführungsbereichs der Aussparung des Deckels und der Aussparung der Stirnplatte in die Förderkammer mündet. Die Fluidströmung wird vorzugsweise der Förderkammer zumindest teilweise axial in einem Winkel von 0 bis 90° zugeführt.
  • 6 zeigt ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher des Kraftfahrzeuges gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Lenksystem 1 befindet sich in einem motorisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem Nutzfahrzeug. Das Lenksystem 1 umfasst ein vom Fahrer zu betätigendes Lenkrad 2, das über eine Lenksäule 3 ein Fahrzeugrad über ein Lenkgetriebe 4 beaufschlagt und dieses entsprechend dem Fahrerwunsch verstellt.
  • In die Lenksäule 3 ist symbolisch ein Lenkwinkel-Drehmoment-Sensor 5 eingetragen, über den zweckmäßig der Lenkwinkel, ggf. auch die Lenkwinkel-Geschwindigkeit zu ermitteln sind und als Eingangssignal einer Regel- und Steuereinheit zuzuführen sind, in der die Eingangssignale verarbeitet werden und die daraus – gemeinsam mit weiteren Fahrzeugzustands- und Betriebsgrößen – Stellsignale generiert, über die die diversen Aggregate des Fahrzeugs einschließlich des Lenksystems 1 und des Antriebsmotors einzustellen sind.
  • Das Lenksystem 1 weist zumindest einen Verbraucher bzw. Stellzylinder 6 auf. Der Stellzylinder 6 weist zwei separate Kammern 6a und 6b auf, die jeweils über Hydraulikleitungen 8a, 8b mit einem Druckregelventil 8 verbunden sind. Die Verdrängerpumpe 10 ist vorzugsweise als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Verdrängerpumpe 10 erzeugt vorzugsweise einen Hydraulikdruck, sodass dem Druckregelventil 8 über die Verdrängerpumpe 10 Hydraulikfluid unter Druck zugeführt wird. Darüber hinaus ist ein Antriebsmotor 9a vorgesehen, welcher mit der Verdrängerpumpe 10 mittels einer Kupplung 9b verbunden ist. Des Weiteren ist ein Hydraulikreservoir 11 vorgesehen, über das rückgeführtes Hydraulikmedium der Verdrängerpumpe 10 zuführbar ist.
  • 7 zeigt ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit der Verdrängerpumpe zur Förderung des Fluides für den Verbraucher gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Getriebe 100 befindet sich in einem motorisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem Nutzfahrzeug. Die Verdrängerpumpe 10 ist vorzugsweise als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Verdrängerpumpe 10 erzeugt einen Hydraulikdruck für den Verbraucher 106.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise kann die Aussparung des Kurvenrings und/oder die Aussparung des Deckels und der Stirnplatte eine andere geeignete Form bzw. Ausbildung aufweisen, welche je nach struktureller Ausbildung der Verdrängerpumpe ein effektives Füllen der Förderkammer der Saugseite der Verdrängerpumpe ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lenksystem
    2
    Lenkrad
    3
    Lenksäule
    4
    Lenkgetriebe
    5
    Lenkwinkel-Drehmoment-Sensor
    6, 106
    Stellzylinder
    6a, 6b
    Kammer
    8
    Druckregelventil
    8a, 8b
    Hydraulikleitung
    9a
    Antriebsmotor
    9b
    Kupplung
    10
    Verdrängerpumpe
    12
    Deckel
    12a
    Oberfläche des Deckels
    14
    Stirnplatte
    18
    Pumpengehäuse
    20
    Kurvenring
    20a
    Abschnitt
    20b, 20c
    Aussparung
    22
    Antriebswelle
    23
    Antriebsritzel
    24
    Rotor
    24a
    Mantelfläche des Rotors
    26
    Arbeitskammer
    28
    Saugzone
    30
    Förderkammer
    32, 34
    Aussparung
    36, 38
    Zuführungsbereich
    F
    Fluideströmung
    α
    Neigung
    K1
    erste Krümmung
    K2
    zweite Krümmung
    K3
    dritte Krümmung
    R1
    Axialrichtung
    R2
    Radialrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 96/13665 [0003]

Claims (14)

  1. Verdrängerpumpe (10), insbesondere Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher (6) eines Kraftfahrzeuges, mit einem einen Deckel (12) und eine Stirnplatte (14) aufweisenden Pumpengehäuse (18), in das ein Kurvenring (20) eingesetzt und eine Antriebswelle (22) mit einem Rotor (24) gelagert ist, wobei zwischen dem Kurvenring (20) und dem Rotor (24) eine Arbeitskammer (26) ausgebildet ist, die in axialer Richtung durch den Deckel (12) und die Stirnplatte (14) begrenzt ist, wobei der Kurvenring (20) an einem zu einer Saugzone (28) der Arbeitskammer (26) benachbarten Abschnitt (20a) zumindest eine Aussparung (20b, 20c) aufweist, wobei einer in der Saugzone (28) angeordneten Förderkammer (30) eine Fluidströmung (F) über die zumindest eine Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (12) und/oder die Stirnplatte (14) eine Aussparung (32, 34) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) zumindest teilweise axial zuzuführen.
  2. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder die Aussparung (34) der Stirnplatte (14) in Radialrichtung des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) zumindest abschnittsweise zwischen dem Kurvenring (20) und einem radialen Endabschnitt des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) ausgebildet ist.
  3. Verdrängerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder die Aussparung (34) der Stirnplatte (14) zumindest abschnittsweise eine axiale Neigung (α) aufweist, welche sich von einer Oberfläche (12a) des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) zu einem, zu der zumindest einen Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) benachbart angeordneten Zuführungsbereich (36) der in dem Deckel (12) ausgebildeten Aussparung (32) und/oder der in der Stirnplatte (14) ausgebildeten Aussparung (34) erstreckt.
  4. Verdrängerpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest abschnittsweise in dem Deckel (12) und/oder der Stirnplatte (14) ausgebildete axiale Neigung (α) einen Neigungswinkel von bis zu 45°, vorzugsweise von bis zu 30° aufweist.
  5. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder die Aussparung (34) der Stirnplatte (14) zumindest abschnittsweise eine erste, konzentrische Krümmung (K1) und zumindest abschnittsweise eine zweite Krümmung (K2) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung (F) von einer Axialrichtung (R1) des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) in eine Radialrichtung (R2) des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) umzulenken.
  6. Verdrängerpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder die Aussparung (34) der Stirnplatte (14) in dem, zu der zumindest einen Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) benachbart angeordneten Zuführungsbereich (36) entlang der Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) eine dritte Krümmung (K3) aufweist, welche in die Förderkammer (30) mündet.
  7. Verdrängerpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Förderkammer (30) mündende dritte Krümmung (K3) des Zuführungsbereichs (36) der Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder der Aussparung (34) der Stirnplatte (14) dazu ausgebildet ist, die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) zumindest teilweise axial zuzuführen, wobei die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) in einem Winkel von 0 bis 90° zuführbar ist.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Verdrängerpumpe (10), insbesondere einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Fluides für einen Verbraucher (6) eines Kraftfahrzeuges, mit den Schritten: Bereitstellen (S1) eines in ein Pumpengehäuse (18) eingesetzten Kurvenrings (20) und einer mit einem Rotor (24) gelagerten Antriebswelle (22), wobei zwischen dem Kurvenring (20) und dem Rotor (24) eine Arbeitskammer (26) ausgebildet ist; Bereitstellen (S2) des Kurvenrings (20) an einem zu einer Saugzone (28) der Arbeitskammer (26) benachbarten Abschnitt (20a) mit zumindest einer Aussparung (20b, 20c), wobei einer in der Saugzone (28) angeordneten Förderkammer (30) eine Fluidströmung (F) über die zumindest eine Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) zuführbar ist; und Ansaugen (S3) des Fluides in die Förderkammer (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) über zumindest eine, in dem Deckel (12) und/oder der Stirnplatte (14) ausgebildete Aussparung (32, 34) zumindest teilweise axial zugeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidströmung (F) mittels einer, in der Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder die Aussparung (34) der Stirnplatte (14) zumindest abschnittsweise ausgebildeten ersten, konzentrischen Krümmung (K1) und einer zumindest abschnittsweise ausgebildeten zweiten Krümmung (K2) von einer Axialrichtung (R1) des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) in eine Radialrichtung (R2) des Deckels (12) und/oder der Stirnplatte (14) umgelenkt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine entlang der zumindest einen Aussparung (20b, 20c) des Kurvenrings (20) ausgebildete, dritte Krümmung (K3) eines Zuführungsbereichs (36) der Aussparung (32) des Deckels (12) und/oder der Aussparung (34) der Stirnplatte (14) in die Förderkammer (30) mündet, wobei die Fluidströmung (F) der Förderkammer (30) zumindest teilweise axial in einem Winkel von 0 bis 90° zugeführt wird.
  11. Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug, mit: zumindest einem Verbraucher (6); und einer Verdrängerpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Förderung eines Fluides für den zumindest einen Verbraucher (6) des Lenksystems (1).
  12. Lenksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (10) durch eine Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
  13. Getriebe (100) für ein Kraftfahrzeug, mit: zumindest einem Verbraucher (106); und einer Verdrängerpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Förderung eines Fluides für den zumindest einen Verbraucher (106) des Getriebes (100).
  14. Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (10) durch eine Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
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