DE102019205824A1

DE102019205824A1 - Pump, especially an oil pump for a transmission

Info

Publication number: DE102019205824A1
Application number: DE102019205824.8A
Authority: DE
Inventors: Mario Kettlitz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2020-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe (1), umfassend eine Antriebswelle (2) und eine Exzenterscheibe (3), welche drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden und exzentrisch zu der Antriebswelle (2) liegend angeordnet ist. Dabei ist mindestens ein Kolben (9) vorgesehen, welcher in je einem Zylinder (8) verschiebbar geführt ist, wobei der mindestens eine Kolben (9) und der je eine Zylinder (8) jeweils einen zwischenliegenden Arbeitsraum (18) definieren. Um einen kompakten Aufbau bei zuverlässiger Funktionsweise zu verwirklichen, ist auf der Exzenterscheibe (3) ein Pumpenelement (4) relativ verdrehbar geführt, das in einem mit dem jeweils einen Arbeitsraum (18) verbundenen Innenbereich (10) gemeinsam mit der Exzenterscheibe (3) zumindest zwei voneinander getrennte Zwischenräume (11, 12) definiert. Dabei verdreht sich das Pumpenelement (4) bei Antrieb über die Antriebswelle (2) relativ zu der Exzenterscheibe (3), wodurch die Zwischenräume (11, 12) in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe (3) relativ zum Pumpenelement (4) in Umfangsrichtung wandern, so dass im Zuge der Bewegung des mindestens einen Kolbens (9) von dem ersten Totpunkt in den zweiten Totpunkt ein jeweiliger saugseitiger Zwischenraum (11) mit dem jeweils einen Arbeitsraum (18) und im Zuge der Bewegung des mindestens einen Kolbens (9) von dem zweiten Totpunkt in seinen ersten Totpunkt ein jeweiliger druckseitiger Zwischenraum (12) mit dem jeweils einen Arbeitsraum (18) verbunden ist.The invention relates to a pump (1), comprising a drive shaft (2) and an eccentric disk (3), which is non-rotatably connected to the drive shaft (2) and is arranged eccentrically to the drive shaft (2). At least one piston (9) is provided, which is slidably guided in a cylinder (8), the at least one piston (9) and the one cylinder (8) each defining an intermediate working space (18). In order to achieve a compact structure with reliable functionality, a pump element (4) is guided on the eccentric disk (3) in a relatively rotatable manner, which in an inner area (10) connected to the respective working space (18) together with the eccentric disk (3) at least defines two separate spaces (11, 12). The pump element (4) rotates relative to the eccentric disk (3) when driven via the drive shaft (2), whereby the spaces (11, 12) move in the circumferential direction relative to the pump element (4) depending on the angle of rotation of the eccentric disk (3) , so that in the course of the movement of the at least one piston (9) from the first dead center to the second dead center, a respective suction-side intermediate space (11) with the respective working space (18) and in the course of the movement of the at least one piston (9) from from the second dead center to its first dead center, a respective pressure-side intermediate space (12) is connected to each of the working spaces (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Ölpumpe für ein Getriebe, umfassend eine Antriebswelle und eine Exzenterscheibe, welche drehfest mit der Antriebswelle verbunden und exzentrisch zu der Antriebswelle liegend angeordnet ist, wobei mindestens ein Kolben vorgesehen ist, welcher in je einem Zylinder verschiebbar geführt ist und in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Exzenterscheibe eine Bewegung zwischen je einem ersten und je einem zweiten Totpunkt im je einen Zylinder ausführt, und wobei der mindestens eine Kolben und der je eine Zylinder jeweils einen zwischenliegenden Arbeitsraum definieren. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe, welches eine vorgenannte Pumpe aufweist.The invention relates to a pump, in particular an oil pump for a transmission, comprising a drive shaft and an eccentric disk, which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner and is arranged eccentrically to the drive shaft, with at least one piston being provided, which is guided in a cylinder and, depending on an angle of rotation of the eccentric disk, executes a movement between a first and a second dead center in each cylinder, and the at least one piston and each cylinder each defining an intermediate working space. The invention also relates to a transmission which has an aforementioned pump.

Im Bereich der Pumpen sind unter anderem sogenannte Radialkolbenpumpen bekannt, bei welchen ein oder mehrere Pumpenkolben radial umliegend um eine jeweilige Antriebswelle der jeweiligen Pumpe angeordnet sind, wobei eine oszillierende Bewegung des einzelnen Pumpenkolbens zwischen einem ersten Totpunkt und einem zweiten Totpunkt zumeist über einen Exzenter hervorgerufen wird.In the field of pumps, so-called radial piston pumps are known, among other things, in which one or more pump pistons are arranged radially around a respective drive shaft of the respective pump, with an oscillating movement of the individual pump piston between a first dead center and a second dead center mostly being caused by an eccentric .

Aus der DE 31 47 240 A1 geht eine Pumpe hervor, bei welcher auf eine Antriebswelle eine exzentrisch hierzu liegende Exzenterscheibe drehfest angeordnet ist. An der Exzenterscheibe liegen mehrere Zylinder an, in welchen jeweils je ein Kolben verschiebbar geführt ist. Die Kolben sind im Einzelnen jeweils mit einem Ende an einem umliegenden Gehäuse festgesetzt, so dass bei Antrieb über die Antriebswelle und im Zuge der Bewegung der an der Exzenterscheibe anliegenden Zylinder der einzelne Kolben in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Exzenterscheibe in dem jeweiligen Zylinder eine oszillierende Bewegung ausführt. Dabei wird bei der damit einhergehenden Bewegung des einzelnen Kolbens zwischen einem ersten und einem zweiten Totpunkt ein Ansaugen und eine Förderung von Fluid dargestellt.From the DE 31 47 240 A1 shows a pump in which an eccentric eccentric disk is arranged on a drive shaft in a rotationally fixed manner. There are several cylinders on the eccentric disk, in each of which a piston is slidably guided. The pistons are each fixed with one end to a surrounding housing, so that when driven via the drive shaft and in the course of the movement of the cylinders resting on the eccentric disk, the individual piston executes an oscillating movement depending on the angle of rotation of the eccentric disk in the respective cylinder . During the accompanying movement of the individual piston between a first and a second dead point, a suction and a delivery of fluid is shown.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pumpe zu schaffen, welche sich durch einen möglichst kompakten Aufbau bei gleichzeitig zuverlässiger Funktionsweise auszeichnet.On the basis of the prior art described above, it is now the object of the present invention to create a pump which is characterized by a construction that is as compact as possible while at the same time operating reliably.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Getriebe, welches eine vorgenannte Pumpe aufweist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 10.This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The subsequent dependent claims each reproduce advantageous developments of the invention. A transmission which has the aforesaid pump is also the subject matter of claim 10.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Pumpe eine Antriebswelle und eine Exzenterscheibe, welche drehfest mit der Antriebswelle verbunden und exzentrisch zu der Antriebswelle liegend angeordnet ist. Des Weiteren ist mindestens ein Kolben vorgesehen, welcher in je einem Zylinder verschiebbar geführt ist und in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Exzenterscheibe eine Bewegung zwischen je einem ersten und je einem zweiten Totpunkt im je einen Zylinder ausführt. Dabei definieren der mindestens eine Kolben und der je eine Zylinder jeweils einen zwischenliegenden Arbeitsraum.According to the invention, a pump comprises a drive shaft and an eccentric disk, which is non-rotatably connected to the drive shaft and is arranged eccentrically to the drive shaft. Furthermore, at least one piston is provided, which is displaceably guided in each cylinder and, as a function of an angle of rotation of the eccentric disk, executes a movement between a first and a second dead point in each cylinder. The at least one piston and the one cylinder each define an intermediate working space.

Eine Antriebsbewegung der Antriebswelle und eine damit einhergehende Rotation der Exzenterscheibe bewirkt also eine Relativverschiebung des mindestens einen Kolbens zum jeweiligen Zylinder zwischen dem jeweiligen ersten Totpunkt und dem jeweiligen zweiten Totpunkt. Dabei führt eine Bewegung des mindestens einen Kolbens von seinem ersten Totpunkt in den zweiten Totpunkt zu einer Vergrößerung des Volumens des jeweiligen Arbeitsraumes, während eine Verschiebung des mindestens einen Kolbens aus dem zweiten Totpunkt in den ersten Totpunkt eine Verkleinerung des Volumens des Arbeitsraumes nach sich zieht. Die Pumpe ist insbesondere für die Förderung von Fluid, besonders bevorzugt in Form von Öl vorgesehen. Dabei wird bei Verkleinerung des Arbeitsraumes Fluid in den Arbeitsraum gesaugt und darauffolgend bei Vergrößerung des Arbeitsraumes gefördert.A drive movement of the drive shaft and an accompanying rotation of the eccentric disk thus causes a relative displacement of the at least one piston relative to the respective cylinder between the respective first dead center and the respective second dead center. A movement of the at least one piston from its first dead center to the second dead center leads to an increase in the volume of the respective working space, while a displacement of the at least one piston from the second dead center to the first dead center results in a reduction in the volume of the working space. The pump is provided in particular for conveying fluid, particularly preferably in the form of oil. When the working space is reduced, fluid is sucked into the working space and then conveyed when the working space is enlarged.

Erfindungsgemäß weist die Pumpe mindestens einen Kolben auf, welcher in je einem Zylinder verschiebbar geführt ist. Im Rahmen der Erfindung kann hierbei genau ein Kolben vorgesehen sein, dem genau ein Zylinder zugeordnet ist. Allerdings ist es ebenso gut denkbar, dass die Pumpe mehrere Kolben aufweist, die im Einzelnen in je einem Zylinder verschiebbar geführt sind, wobei jeder Kolben und jeder Zylinder jeweils einen zwischenliegenden Arbeitsraum definieren. Der einzelne Kolben führt dabei in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe in dem je zugehörigen Zylinder eine oszillierende Bewegung zwischen seinem jeweiligen ersten Totpunkt und seinem jeweiligen zweiten Totpunkt aus.According to the invention, the pump has at least one piston which is guided displaceably in a cylinder. Within the scope of the invention, exactly one piston can be provided to which exactly one cylinder is assigned. However, it is just as well conceivable that the pump has a plurality of pistons, which are individually guided displaceably in a cylinder, each piston and each cylinder defining an intermediate working space. The individual piston executes an oscillating movement between its respective first dead center and its respective second dead center as a function of the angle of rotation of the eccentric disk in the associated cylinder.

Die Exzenterscheibe ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt dadurch drehfest mit der Antriebswelle verbunden, indem sie einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Weiter bevorzugt kann die Exzenterscheibe dabei als ein exzentrischer Abschnitt der Antriebswelle vorliegen. Alternativ dazu wäre es aber auch denkbar, dass die Exzenterscheibe als zur Antriebswelle separates Bauteil vorliegt, welches drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist.In the context of the invention, the eccentric disk is preferably connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner in that it is formed in one piece with the drive shaft. More preferably, the eccentric disk can be present as an eccentric section of the drive shaft. Alternatively, it would also be conceivable for the eccentric disk to be present as a separate component from the drive shaft, which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass auf der Exzenterscheibe ein Pumpenelement relativ verdrehbar geführt ist, die in einem mit dem jeweils einen Arbeitsraum verbundenen Innenbereich gemeinsam mit der Exzenterscheibe zumindest zwei voneinander getrennte Zwischenräume definiert. Bei Antrieb über die Antriebswelle verdreht sich das Pumpenelement relativ zu der Exzenterscheibe, wobei die Zwischenräume in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe relativ zum Pumpenelement in Umfangsrichtung wandern, so dass im Zuge der Bewegung des mindestens einen Kolbens von seinem ersten Totpunkt in seinen zweiten Totpunkt ein jeweiliger saugseitiger Zwischenraum mit dem jeweils einen Arbeitsraum und im Zuge der Bewegung des mindestens einen Kolbens von seinem zweiten Totpunkt in seinen ersten Totpunkt ein jeweiliger druckseitiger Zwischenraum mit dem jeweils einen Arbeitsraum verbunden ist.The invention now includes the technical teaching that a pump element is guided relatively rotatably on the eccentric disk, which in a with the inner area connected in each case to one working space, together with the eccentric disk, at least two intermediate spaces that are separate from one another are defined. When driven via the drive shaft, the pump element rotates relative to the eccentric disk, the gaps moving in the circumferential direction depending on the angle of rotation of the eccentric disk relative to the pump element, so that in the course of the movement of the at least one piston from its first dead center to its second dead center, a respective one suction-side intermediate space with the one working space and, in the course of the movement of the at least one piston from its second dead point to its first dead point, a respective pressure-side intermediate space is connected to each of the working spaces.

Mit anderen Worten ist also umliegend zu der Exzenterscheibe ein Pumpenelement vorgesehen, welches sich relativ zu der Exzenterscheibe verdrehen kann. Radial zwischen dem Pumpenelement und der Exzenterscheibe sind dabei mehrere voneinander getrennte Zwischenräume definiert, die bei Relativverdrehung von Exzenterscheibe und Pumpenelement ihre Position relativ zum Pumpenelement ändern. Dabei werden die Zwischenräume in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe mit dem jeweiligen Arbeitsraum verbunden, wobei dabei im Zuge einer Bewegung des mindestens einen Kolbens von seinem ersten Totpunkt in seinen zweiten Totpunkt ein Zwischenraum mit dem jeweils einen Arbeitsraum in Verbindung steht, welcher mit einer Saugseite der Pumpe kommuniziert, während bei einer entgegengesetzten Bewegung des mindestens einen Kolbens vom zweiten Totpunkt in Richtung seines ersten Totpunkts ein Zwischenraum mit dem jeweils einen Arbeitsraum verbunden ist, der mit einer Druckseite der Pumpe in Verbindung steht.In other words, a pump element that can rotate relative to the eccentric disk is provided around the eccentric disk. Radially between the pump element and the eccentric disk, several separate spaces are defined, which change their position relative to the pump element when the eccentric disk and the pump element rotate relative to each other. The gaps are connected to the respective working space as a function of the angle of rotation of the eccentric disk, whereby in the course of a movement of the at least one piston from its first dead center to its second dead center, an intermediate space is connected to the one working space, which is connected to a suction side of the The pump communicates, while when the at least one piston moves in the opposite direction from the second dead center in the direction of its first dead center, an intermediate space is connected to each of the working spaces that are connected to a pressure side of the pump.

Eine derartige Ausgestaltung einer Pumpe hat dabei den Vorteil, dass über das Pumpenelement im Zusammenspiel mit der Exzenterscheibe eine Versorgung des jeweils einen Arbeitsraumes auf zuverlässige Art und Weise bei gleichzeitig kompaktem Aufbau realisiert werden kann. Denn das Pumpenelement lässt sich umliegend zu der Exzenterscheibe mit niedrigem Bauaufwand anordnen, wobei aufgrund der relativen Verdrehbarkeit des Pumpenelements zu der Exzenterscheibe und das damit einhergehende Wandern der zwischenliegend definierten Zwischenräume in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe eine Abstimmung der Verbindung des Arbeitsraumes mit einer Saugseite und einer Druckseite der Pumpe auf die Bewegung des Kolbens auf einfache Art und Weise erreicht werden kann. Dadurch, dass nämlich auch eine Bewegung des mindestens einen Kolbens zwischen seinen Totpunkten in Abhängigkeit des Drehwinkels der Exzenterscheibe erfolgt, wird hierdurch insgesamt ein Aufbau einer Pumpe geschaffen, bei welcher eine Verbindung des jeweiligen Arbeitsraumes mit einer Druckseite und einer Saugseite der Pumpe in Abhängigkeit der jeweils aktuell stattfindenden Bewegungsrichtung des mindestens einen Kolbens erfolgt.Such a configuration of a pump has the advantage that, via the pump element in interaction with the eccentric disk, a supply of the respective work space can be realized in a reliable manner with a compact design at the same time. This is because the pump element can be arranged around the eccentric disk with little construction effort, whereby due to the relative rotatability of the pump element to the eccentric disk and the associated wandering of the intermediate spaces defined in between, depending on the angle of rotation of the eccentric disk, a coordination of the connection of the working space with a suction side and a Pressure side of the pump on the movement of the piston can be achieved in a simple manner. Because the at least one piston also moves between its dead centers as a function of the angle of rotation of the eccentric disk, this creates a pump structure in which the respective working space is connected to a pressure side and a suction side of the pump as a function of the respective currently occurring direction of movement of the at least one piston takes place.

Bei der DE 31 47 240 A1 ist ein drehfest mit der Antriebswelle gekoppelter Drehschieber vorgesehen, über welchen die Arbeitsräume wechselweise mit einer Druckseite und einer Saugseite der Pumpe in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Antriebswelle verbunden werden. Hierfür ist im Bereich der Pumpe der DE 31 47 240 A1 allerdings ein entsprechender Bauraum vorzusehen.In the DE 31 47 240 A1 a rotary valve is provided which is coupled to the drive shaft in a rotationally fixed manner and via which the working spaces are alternately connected to a pressure side and a suction side of the pump depending on the angle of rotation of the drive shaft. For this purpose, the DE 31 47 240 A1 however, a corresponding installation space must be provided.

Das Pumpenelement ist insbesondere mit einer Aufnahmebohrung auf einen Außenumfang der Exzenterscheibe aufgesetzt, wobei die Aufnahmebohrung auch den Innenbereich definiert, welcher mit dem je einen Arbeitsraum in Verbindung steht. Zudem umfasst das Pumpenelement im Sinne der Erfindung dabei bevorzugt einen ringförmigen Abschnitt, welcher die Exzenterscheibe umgibt und mit der Aufnahmebohrung auf dem Außenumfang der Exzenterscheibe sitzt, während eine Außenkontur des Abschnitts zylindrisch gestaltet ist. Dabei kann dieser ringförmige Abschnitt einziger Bestandteil des Pumpenelements sein, wobei im Rahmen der Erfindung neben dem ringförmigen Abschnitt allerdings auch weitere Bestandteile des Pumpenelements vorliegen können. Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass das Pumpenelement einen Abschnitt mit einer von einer Zylinderform abweichenden Außenkontur umfasst.The pump element is placed in particular with a receiving bore on an outer circumference of the eccentric disk, the receiving bore also defining the inner area which is connected to each of the working spaces. In addition, the pump element in the sense of the invention preferably comprises an annular section which surrounds the eccentric disk and sits with the receiving bore on the outer circumference of the eccentric disk, while an outer contour of the section is cylindrical. This annular section can be the sole component of the pump element, although other components of the pump element can also be present in addition to the annular section within the scope of the invention. As an alternative to this, it is also conceivable that the pump element comprises a section with an outer contour that deviates from a cylindrical shape.

Eine Verbindung des Innenbereichs des Pumpenelements mit dem jeweils einen Arbeitsraum ist bevorzugt über je eine Leitung hergestellt, die einerseits im je einen Arbeitsraum sowie andererseits im Innenbereich des Pumpenelements mündet. Bei Überschneidung der Mündung auf Seiten des Innenbereichs mit einem der Zwischenräume wird dementsprechend eine Verbindung des je einen Arbeitsraumes mit dem jeweiligen Zwischenraum hergestellt. Besonders bevorzugt wird eine Leitung dabei über eine oder mehrere Verbindungsbohrungen realisiert, die ganz oder teilweise im Pumpenelement verlaufen.A connection between the inner area of the pump element and the respective work space is preferably established via a line each, which opens into one work space on the one hand and into the inner area of the pump element on the other. If the opening on the side of the inner area overlaps with one of the intermediate spaces, a connection between the respective working space and the respective intermediate space is accordingly established. In this case, a line is particularly preferably implemented via one or more connecting bores which run wholly or partially in the pump element.

Radial sind die Zwischenräume über die Exzenterscheibe und das Pumpenelement begrenzt. Im Rahmen der Erfindung erfolgt eine axiale Begrenzung der Zwischenräume bevorzugt über umlaufende Stege, die axial beiderseits der Zwischenräume an der Exzenterscheibe ausgebildet sind und sich radial mit einem möglichst geringen Spalt bis zum Pumpenelement erstrecken. Des Weiteren sind die Zwischenräume in Umfangsrichtung der Exzenterscheibe voneinander getrennt.The gaps are limited radially by the eccentric disk and the pump element. In the context of the invention, the intermediate spaces are axially delimited preferably via circumferential webs which are formed axially on both sides of the intermediate spaces on the eccentric disk and extend radially with the smallest possible gap to the pump element. Furthermore, the intermediate spaces are separated from one another in the circumferential direction of the eccentric disk.

Im Rahmen der Erfindung ist mit „axial“ eine Orientierung in Richtung einer Rotationsachse der Antriebswelle der Pumpe gemeint, während „radial“ eine Orientierung in Durchmesserrichtung bedeutet.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of an axis of rotation Drive shaft of the pump meant, while "radial" means an orientation in the direction of the diameter.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Zwischenräume über Stege voneinander getrennt, die jeweils radial vorstehend an der Exzenterscheibe ausgebildet sind. Hierdurch kann eine Trennung der Zwischenräume in Umfangsrichtung auf einfache Art und Weise verwirklicht werden. Um hierbei eine zuverlässige Trennung der Zwischenräume zu erreichen, muss der einzelne Steg dabei radial so weit verlängert ausgeführt sein, dass in Umfangsrichtung auf Höhe des jeweiligen Steges nur ein möglichst geringer radialer Spalt zwischen der Exzenterscheibe und dem umliegenden Pumpenelement besteht.According to one embodiment of the invention, the interstices are separated from one another by webs which are each formed radially protruding on the eccentric disk. In this way, a separation of the spaces in the circumferential direction can be achieved in a simple manner. In order to achieve a reliable separation of the gaps, the individual web must be designed so radially lengthened that in the circumferential direction at the level of the respective web there is only the smallest possible radial gap between the eccentric disk and the surrounding pump element.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das Pumpenelement starr mit dem je einen Zylinder verbunden, wobei das Pumpenelement und der je eine Zylinder dabei insbesondere einstückig ausgebildet sind. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit ist dann der mindestens eine Kolben an einem Gehäuse angebunden. Besonders bevorzugt schließt sich der je eine Zylinder dabei einstückig an den ringförmigen Abschnitt des Pumpenelements an. Der Kolben ist auf einer dem Zylinder abgewandt liegenden Seite am Gehäuse der Pumpe befestigt und steht fest. Bei diesem Aufbau wird also die Bewegung des mindestens einen Kolbens relativ zum Zylinder zwischen den Totpunkten durch Bewegung des Zylinders gemeinsam mit dem Pumpenelement im Zuge der Rotation der Exzenterscheibe erreicht.According to one possible embodiment of the invention, the pump element is rigidly connected to the one cylinder each, the pump element and the one cylinder each being designed in particular in one piece. In a further development of this possible embodiment, the at least one piston is then connected to a housing. Particularly preferably, the one cylinder in each case adjoins the annular section of the pump element in one piece. The piston is attached to the housing of the pump on a side facing away from the cylinder and is stationary. In this construction, the movement of the at least one piston relative to the cylinder between the dead centers is achieved by moving the cylinder together with the pump element in the course of the rotation of the eccentric disk.

Gemäß einer hierzu alternativen oder auch ergänzenden Variante der Erfindung ist das Pumpenelement starr mit dem mindestens einen Kolben verbunden, wobei das Pumpenelement und der mindestens eine Kolben hierbei insbesondere einstückig ausgebildet sind. In Weiterbildung dieser Variante ist der je eine Zylinder an einem Gehäuse angebunden. Bei der einstückigen Ausführung ist der mindestens eine Kolben bevorzugt Teil des Pumpenelements, indem er radial vorstehend an einem ringförmigen Körper des Pumpenelements ausgebildet ist. Der je eine Zylinder ist insbesondere an einem Gehäuse der Pumpe befestigt oder in dem Gehäuse eingearbeitet. Der Zylinder steht bei dieser Variante dementsprechend fest. Dadurch wird die Relativbewegung des mindestens einen Kolbens zum jeweiligen Zylinder und damit dessen Bewegung zwischen den Totpunkten durch die gemeinsame Bewegung des mindestens einen Kolbens mit dem Pumpenelement im Zuge der Rotation der Exzenterscheibe dargestellt.According to an alternative or also supplementary variant of the invention, the pump element is rigidly connected to the at least one piston, the pump element and the at least one piston being designed in particular in one piece. In a further development of this variant, each cylinder is connected to a housing. In the one-piece design, the at least one piston is preferably part of the pump element in that it is formed protruding radially on an annular body of the pump element. Each cylinder is in particular attached to a housing of the pump or incorporated in the housing. The cylinder is accordingly fixed in this variant. As a result, the relative movement of the at least one piston to the respective cylinder and thus its movement between the dead centers is represented by the joint movement of the at least one piston with the pump element in the course of the rotation of the eccentric disk.

Sind bei der erfindungsgemäßen Pumpe mehrere Kolben vorgesehen, so kann eine Mischung der beiden vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeiten realisiert sein, indem einer der Kolben am Gehäuse der Pumpe angebunden ist, während ein anderer Kolben starr mit dem Pumpenelement in Verbindung steht. Es ist bei mehreren Kolben allerdings auch eine Ausführung einer Pumpe denkbar, bei welcher alle Kolben entweder gehäuseseitig oder seitens des Pumpenelements vorgesehen sind.If several pistons are provided in the pump according to the invention, a mixture of the two aforementioned design options can be implemented in that one of the pistons is connected to the housing of the pump, while another piston is rigidly connected to the pump element. In the case of several pistons, however, an embodiment of a pump is also conceivable in which all pistons are provided either on the housing side or on the side of the pump element.

In Weiterbildung der Erfindung ist der jeweilige saugseitige Zwischenraum mit einem Sauganschluss über Bohrungen verbunden, die in der Exzenterscheibe und der Antriebswelle verlaufen. Dabei verläuft eine Bohrung in der Antriebswelle insbesondere axial, während eine hieran anschließende und im Bereich des jeweiligen saugseitigen Zwischenraumes mündende Bohrung radial in der Exzenterscheibe verläuft. Hierdurch kann eine Verbindung des jeweiligen Zwischenraumes mit einem Sauganschluss der Pumpe auf einfache Art und Weise verwirklicht werden.In a further development of the invention, the respective suction-side intermediate space is connected to a suction connection via bores which run in the eccentric disk and the drive shaft. In this case, a bore in the drive shaft runs particularly axially, while an adjoining bore which opens in the area of the respective suction-side intermediate space runs radially in the eccentric disk. This enables the respective intermediate space to be connected to a suction connection of the pump in a simple manner.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist der jeweilige druckseitige Zwischenraum mit einem Druckanschluss über Bohrungen verbunden, die in der Exzenterscheibe und der Antriebswelle verlaufen. Eine Bohrung in der Antriebswelle verläuft dabei bevorzugt axial, wobei sich an dieser Bohrung dann weiter bevorzugt eine radial verlaufende Bohrung in der Exzenterscheibe anschließt, die im Bereich des jeweiligen Zwischenraumes mündet. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine Verbindung des jeweiligen Zwischenraumes mit einem Druckanschluss der Pumpe zuverlässig realisiert werden.According to one embodiment of the invention, the respective pressure-side intermediate space is connected to a pressure connection via bores which run in the eccentric disk and the drive shaft. A bore in the drive shaft preferably runs axially, and this bore is then further preferably followed by a radially running bore in the eccentric disk, which opens in the area of the respective intermediate space. In an advantageous manner, a connection of the respective intermediate space to a pressure connection of the pump can thereby be reliably implemented.

In Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine Kolben an einem jeweiligen, dem je einen Zylinder zugwandten Ende mit einer sphärischen Verdickung ausgeführt. In vorteilhafter Weise kann hierdurch auch bei Schrägstellung von Kolben und Zylinder zueinander stets eine zuverlässige Führung des Kolbens im Zylinder sichergestellt werden.In a further development of the invention, the at least one piston is designed with a spherical thickening at a respective end facing the respective cylinder. As a result, reliable guidance of the piston in the cylinder can advantageously always be ensured even when the piston and cylinder are positioned at an angle to one another.

Die erfindungsgemäße Pumpe kann bevorzugt Teil eines Getriebes sein und dient im Getriebe insbesondere als Ölpumpe, über welche Schmiermittel des Getriebes im Zuge des Antriebs der Antriebswelle der Pumpe gefördert wird.The pump according to the invention can preferably be part of a transmission and is used in the transmission in particular as an oil pump, via which lubricant of the transmission is conveyed in the course of driving the drive shaft of the pump.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not restricted to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. In addition, there are possibilities of combining individual features with one another, also insofar as they emerge from the claims, the following description of a preferred embodiment of the invention or directly from the drawings. The reference of the claims to the drawings through the use of reference signs is not intended to limit the scope of protection of the claims.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine Ansicht eines Teils einer Pumpe entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Schnittansicht der Pumpe aus 1, gezeigt in einem ersten Bewegungszustand;
3 eine weitere Schnittansicht der Pumpe aus 1, gezeigt in einem zweiten Bewegungszustand; und
4 und 5 Längsschnitte der Pumpe aus 1.

An advantageous embodiment of the invention, which is explained below, is shown in the drawings. It shows:

1 a view of part of a pump according to a preferred embodiment of the invention;
2 a sectional view of the pump 1 , shown in a first state of motion;
3 another sectional view of the pump 1 , shown in a second state of motion; and
4th and 5 Longitudinal sections of the pump 1 .

Die 1 bis 5 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Pumpe 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Pumpe 1 hierbei insbesondere als Ölpumpe für ein Getriebe konzipiert ist. Wie in 1 zu erkennen ist, welche einen Teil der Pumpe 1 in einer Seitenansicht zeigt, umfasst die Pumpe 1 eine Antriebswelle 2, die in einem Abschnitt eine Exzenterscheibe 3 bildet. Die Exzenterscheibe 3 und die Antriebswelle 2 sind dementsprechend einstückig ausgebildet und in der Folge auch drehfest miteinander verbunden, wobei die Exzenterscheibe 3 als exzentrischer Abschnitt zu dem Rest der Antriebswelle 2 ausgebildet ist.The 1 to 5 show different views of a pump 1 according to a preferred embodiment of the invention, wherein the pump 1 is designed in particular as an oil pump for a transmission. As in 1 it can be seen which part of the pump 1 shows in a side view includes the pump 1 a drive shaft 2 that have an eccentric disc in one section 3 forms. The eccentric disc 3 and the drive shaft 2 are accordingly designed in one piece and subsequently also connected to one another in a rotationally fixed manner, the eccentric disk 3 as an eccentric section to the rest of the drive shaft 2 is trained.

Axial auf Höhe der Exzenterscheibe 3 ist ferner ein Pumpenelement 4 vorgesehen, welches die Exzenterscheibe 3 mit einem ringförmigen Abschnitt 5 radial umgibt. Dabei ist das Pumpenelement 4 mit einer Aufnahmebohrung 6 an einem Außenumfang 7 der Exzenterscheibe 3 geführt, wobei das Pumpenelement 4 dabei relativ zu der Exzenterscheibe 3 verdreht werden kann. Einstückig mit dem ringförmigen Abschnitt 5 ist zudem ein Zylinder 8 ausgebildet, in welchem ein Kolben 9 verschiebbar geführt ist. Der Kolben 9 wiederum ist starr an einem - vorliegend nicht weiter dargestellten - Gehäuse der Pumpe 1 befestigt und steht dementsprechend fest. In Folge einer über die Antriebswelle 2 eingeleitete Antriebsbewegung im Gegenuhrzeigersinn wird das Pumpenelement 4 über die Exzenterscheibe 3 in Abhängigkeit von deren Drehwinkel relativ zum Kolben 9 bewegt, wobei der Zylinder 8 des Pumpenelements 4 eine im wesentlichen lineare Bewegung zum Kolben 9 ausführt, die letztendlich eine periodische Bewegung von Zylinder 8 und Kolben 9 zueinander und damit auch eine oszillierende Hubbewegung des Kolbens 9 zwischen einem unteren, ersten Totpunkt und einem oberen, zweiten Totpunkt zur Folge hat. An seinem dem Zylinder 8 zugewandten Ende weist der Kolben 9 dabei eine sphärische Verdickung auf, die in den 2 und 3 zu erkennen ist.Axially at the level of the eccentric disk 3 is also a pump element 4th provided which the eccentric 3 with an annular section 5 surrounds radially. Here is the pump element 4th with a mounting hole 6 on an outer circumference 7th the eccentric disc 3 guided, the pump element 4th thereby relative to the eccentric disc 3 can be twisted. Integral with the annular section 5 is also a cylinder 8th formed in which a piston 9 is slidably guided. The piston 9 again is rigid on a housing of the pump - not further illustrated here 1 attached and is accordingly fixed. As a result one over the drive shaft 2 initiated counterclockwise drive movement is the pump element 4th via the eccentric disc 3 depending on their angle of rotation relative to the piston 9 moves, with the cylinder 8th of the pump element 4th a substantially linear movement to the piston 9 executes which ultimately a periodic movement of cylinder 8th and piston 9 to each other and thus also an oscillating stroke movement of the piston 9 between a lower, first dead center and an upper, second dead center. On his the cylinder 8th facing end has the piston 9 thereby a spherical thickening, which in the 2 and 3 can be seen.

Wie aus den Schnittansichten in 2 und 3 hervorgeht, definieren die Exzenterscheibe 3 und das Pumpenelement 4 gemeinsam in einem Innenbereich 10, welcher durch die Aufnahmebohrungen 6 des ringförmigen Abschnitts 5 gebildet ist, zwei Zwischenräume 11 und 12. Die Zwischenräume 11 und 12 werden dabei in radialer Richtung einerseits durch den ringförmigen Abschnitt 5 des Pumpenelements 4 und andererseits durch die Exzenterscheibe 3 sowie in axialer Richtung durch umlaufende und radial vorstehende Stege 13 und 14 der Exzenterscheibe 3 begrenzt, die in den Schnittansichten in 4 und 5 zu erkennen sind. In Umfangsrichtung werden die beiden Zwischenräume 11 und 12 außerdem über Stege 15 und 16 voneinander getrennt, die ebenfalls an der Exzenterscheibe 3 ausgebildet sind. Im Zuge einer Relativverdrehung der Exzenterscheibe 3 zum Pumpenelement 4 wandern die beiden Zwischenräume 11 und 12 in der Folge relativ zum Pumpenelement 4. Der Zwischenraum 11 ist hierbei mit einer Saugseite der Pumpe 1 verbunden, während der Zwischenraum 12 mit einer Druckseite der Pumpe 1 kommuniziert.As seen from the sectional views in 2 and 3 emerges, define the eccentric disc 3 and the pump element 4th together in an indoor area 10 , which through the mounting holes 6 of the annular section 5 is formed, two spaces 11 and 12 . The spaces in between 11 and 12 are in the radial direction on the one hand through the annular section 5 of the pump element 4th and on the other hand by the eccentric disc 3 as well as in the axial direction by circumferential and radially protruding webs 13 and 14th the eccentric disc 3 that are limited in the section views in 4th and 5 can be recognized. The two spaces are in the circumferential direction 11 and 12 also over footbridges 15th and 16 separated from each other, also on the eccentric disc 3 are trained. In the course of a relative rotation of the eccentric disc 3 to the pump element 4th the two spaces wander 11 and 12 subsequently relative to the pump element 4th . The gap 11 is here with a suction side of the pump 1 connected while the interspace 12 with one pressure side of the pump 1 communicates.

Im Innenbereich 10 des Pumpenelements 4 mündet eine Bohrung 17, welche den Innenbereich 10 mit einem Arbeitsraum 18 verbindet, der zwischen dem Zylinder 8 und dem Kolben 9 definiert ist. In 2 ist die Pumpe 1 nun in einem Zustand dargestellt, in welchem sich der Kolben 9 in seinem unteren Totpunkt befindet, in welchem der Arbeitsraum 18 ein kleinstmögliches Volumen aufweist. Im Zuge der weiteren Drehbewegung der Antriebswelle 2 und damit auch der Exzenterscheibe 3 im Gegenuhrzeigersinn wird nun das Pumpenelement 4 am ringförmigen Abschnitt 5 über die Exzenterscheibe 3 vom Kolben 9 wegbewegt, was aufgrund der damit einhergehenden linearen Bewegung des Zylinders 8 zum Kolben 9 eine zunehmende Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraumes 18 nach sich zieht. Dabei wird außerdem der Zwischenraum 11 in Überdeckung mit der Bohrung 17 gebracht, so dass im Zuge der Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraumes 18 von der Saugseite der Pumpe 1 Fluid, insbesondere in Form von Öl, in den Arbeitsraum 18 gesaugt werden kann. In 3 ist der Zustand der Pumpe 1 bei Bewegung aus dem unteren Totpunkt in Richtung eines oberen Totpunkts des Kolbens 9 dargestellt.Indoor 10 of the pump element 4th opens a hole 17th showing the interior 10 with a work space 18th connects that between the cylinder 8th and the piston 9 is defined. In 2 is the pump 1 now shown in a state in which the piston 9 is in its bottom dead center, in which the work space 18th has the smallest possible volume. As the drive shaft continues to rotate 2 and thus also the eccentric disc 3 counterclockwise the pump element is now 4th on the annular section 5 via the eccentric disc 3 from the piston 9 moved away, which is due to the accompanying linear movement of the cylinder 8th to the piston 9 an increasing increase in the volume of the working area 18th entails. This also includes the space in between 11 in overlap with the hole 17th brought so that in the course of increasing the volume of the work space 18th from the suction side of the pump 1 Fluid, especially in the form of oil, into the work space 18th can be sucked. In 3 is the condition of the pump 1 when moving from bottom dead center towards a top dead center of the piston 9 shown.

Mit Erreichen des oberen Totpunkts wird die Verbindung des Zwischenraumes 11 mit der Bohrung 17 und damit auch dem Arbeitsraum 18 über den Steg 15 getrennt, so dass auch der Arbeitsraum 18 von der Saugseite der Pumpe 1 getrennt ist. Im oberen Totpunkt sind der Zylinder 8 und der Kolben 9 am weitesten auseinandergeschoben, so dass der Arbeitsraum 18 sein größtmögliches Volumen aufweist. Im Zuge der weiteren Antriebsbewegung über die Antriebswelle 2 wird der Zylinder 8 dann aufgrund der Koppelung des Pumpenelements 4 mit der Exzenterscheibe 3 wieder in Richtung des Kolbens 9 bewegt, was eine Verkleinerung des Volumens des Arbeitsraumes 18 bewirkt. Dabei wird außerdem der Arbeitsraum 18 über die Bohrung 17 mit dem druckseitigen Zwischenraum 12 verbunden, so dass mit zunehmender Verkleinerung das im Arbeitsraum 18 befindliche Fluid zu der Druckseite der Pumpe 1 gefördert wird.When the top dead center is reached, the gap is connected 11 with the hole 17th and thus also the work area 18th over the jetty 15th separated so that also the work space 18th from the suction side of the pump 1 is separated. The cylinders are in top dead center 8th and the piston 9 farthest apart so that the working space 18th has its largest possible volume. In the course of the further drive movement via the drive shaft 2 becomes the cylinder 8th then due to the coupling of the pump element 4th with the eccentric disc 3 again towards the piston 9 moves, which reduces the volume of the Working space 18th causes. The work area is also used 18th about the hole 17th with the space on the pressure side 12 connected, so that with increasing reduction in the workspace 18th located fluid to the pressure side of the pump 1 is promoted.

Die Verbindungen des Zwischenraumes 11 mit der Saugseite der Pumpe 1 und des Zwischenraumes 12 mit der Druckseite der Pumpe 1 sind vorliegend über Bohrungen 19 bis 22 realisiert, die in den Schnittansichten der 4 und 5 zu erkennen sind, in welchen die Pumpe 1 jeweils ohne Pumpenelement 4 dargestellt ist. Wie aus 4 hervorgeht, verläuft eine Bohrung 19 innerhalb der Antriebswelle 2 ausgehend von einem Druckanschluss 23 axial bis in den Bereich der Exzenterscheibe 3, wo sich eine radial verlaufende Bohrung 20 anschließt, die im Bereich des Zwischenraumes 12 mündet. Ebenso erstreckt sich, wie in 5 dargestellt ist, eine Bohrung 21 ausgehend von einem Sauganschluss 24 axial innerhalb der Antriebswelle 2 bis in den Bereich der Exzenterscheibe 3, wobei sich an die Bohrung 21 eine radial in der Exzenterscheibe 3 verlaufende Bohrung 22 anschließt, die im Zwischenraum 11 mündet.The connections of the space 11 with the suction side of the pump 1 and the space in between 12 with the pressure side of the pump 1 are present on bores 19th to 22nd realized that in the sectional views of the 4th and 5 can be seen in which the pump 1 each without pump element 4th is shown. How out 4th shows, runs a hole 19th inside the drive shaft 2 starting from a pressure connection 23 axially up to the area of the eccentric disk 3 , where there is a radially extending bore 20th that connects in the area of the gap 12 flows out. Likewise, as in 5 is shown a hole 21st starting from a suction connection 24 axially within the drive shaft 2 up to the area of the eccentric disc 3 , referring to the hole 21st one radial in the eccentric disc 3 running bore 22nd connects that in the space 11 flows out.

Die im Vorfeld beschriebene Pumpe kann natürlich dahingehend abgewandelt werden, dass anstelle des Zylinders der Kolben am Pumpenelement vorgesehen wird, während der Zylinder feststehend an einem Gehäuse der Pumpe ausgebildet ist.The pump described in advance can of course be modified in such a way that the piston is provided on the pump element instead of the cylinder, while the cylinder is designed to be stationary on a housing of the pump.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine Pumpe mit kompaktem Aufbau bei gleichzeitig zuverlässiger Funktionsweise realisiert werden.By means of the embodiment according to the invention, a pump with a compact structure and, at the same time, a reliable mode of operation can be realized.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Pumpepump
22: Antriebswelledrive shaft
33: ExzenterscheibeEccentric disc
44th: PumpenelementPump element
55: ringförmiger Abschnittannular section
66th: AufnahmebohrungMounting hole
77th: AußenumfangOuter circumference
88th: Zylindercylinder
99: Kolbenpiston
1010: InnenbereichIndoor
1111: ZwischenraumSpace
1212: ZwischenraumSpace
1313th: Stegweb
1414th: Stegweb
1515th: Stegweb
1616: Stegweb
1717th: BohrungenDrilling
1818th: Arbeitsraumworking space
1919th: Bohrungdrilling
2020th: Bohrungdrilling
2121st: Bohrungdrilling
2222nd: BohrungenDrilling
2323: DruckanschlussPressure connection
2424: SauganschlussSuction connection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 3147240 A1 [0003, 0013]

Claims

Pump (1), in particular oil pump for a transmission, comprising a drive shaft (2) and an eccentric disk (3), which is connected to the drive shaft (2) in a rotationally fixed manner and is arranged eccentrically to the drive shaft (2), with at least one piston ( 9) is provided, which is guided displaceably in a cylinder (8) and, depending on an angle of rotation of the eccentric disc (3), executes a movement between a first and a second dead center in each cylinder (8), and the at least a piston (9) and each cylinder (8) each define an intermediate working space (18), characterized in that a pump element (4) is guided in a relatively rotatable manner on the eccentric disk (3) and is in one with the one working space (18) connected inner area (10) together with the eccentric disk (3) at least two separate spaces (11, 12) define that the pump element (4) is driven by the drive shaft le (2) rotated relative to the eccentric disk (3) and the gaps (11, 12) move in the circumferential direction depending on the angle of rotation of the eccentric disk (3) relative to the pump element (4), so that in the course of the movement of the at least one piston (9) from the first dead center to the second dead center, a respective suction-side space (11) with the one working space (18) and, as the at least one piston (9) moves from the second dead center to its first dead center, a respective pressure-side space (12) is connected to each of the working spaces (18).

Pump (1) Claim 1 , characterized in that the intermediate spaces (11, 12) are separated from one another in the circumferential direction by means of webs (15, 16) which are each formed protruding radially on the eccentric disk (3).

Pump (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the pump element (4) is rigidly connected to each cylinder (8), in particular is formed in one piece with each cylinder (8).

Pump (1) Claim 3 , characterized in that the at least one piston (9) is connected to a housing.

Pump after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the pump element is rigidly connected to the at least one piston, in particular is formed in one piece with the at least one piston.

Pump up Claim 5 , characterized in that each cylinder is connected to a housing.

Pump (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective suction-side intermediate space (11) is connected to a suction connection (24) via bores (21, 22) which are formed in the eccentric disk (3) and the drive shaft (2) run away.

Pump (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective pressure-side intermediate space (12) is connected to a pressure connection (23) via bores (19, 20) which are in the eccentric disk (3) and the drive shaft (2) run away.

Pump (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one piston (9) is designed with a spherical thickening at a respective end facing each cylinder (8).

A transmission comprising a pump according to one or more of the Claims 1 to 9 .