DE19618539C2 - Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp und zugeordnetes Montierverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp und ein Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verbesserung der Vibrationsbeständigkeit und eine einfachere Montage der Axialkolbenpumpe.

Die DE 39 01 064 A1 beschreibt eine hydrostatische Axialkolbenmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit Leistungsverzweigung. Hier werden die Kolbengleitschuhe über eine formschlüssige mechanische oder hydraulische Niederhaltungseinrichtung fixiert.

Die DE-OS 14 53 423 beschreibt eine hydraulische Maschine, insbesondere eine Maschine mit rotierender Zylinderlaufbüchse und in Längsrichtung hin- und herbewegten Kolben. Hier wird ein dreiteiliges Gehäuse verwendet, in dessen Mitte eine an jeweils ihren Enden gelagerte Drehwelle verläuft.

Zum Erzielen eines besseren Verständnisses der Erfindung wird ihr technischer Hintergrund zunächst in einem bestimmten detaillierten Umfang erklärt. Die Fig. 6 zeigt eine vertikale Schnittansicht zum Darstellen einer bisher bekannten Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp. Wie diese Figur zeigt, ist in einem Gehäuse 101 mit allgemein schalenförmigem Aufbau eine Drehwelle 103 angeordnet, von der ein Endabschnitt drehbar an der Unterseite des Gehäuses 101 durch ein Nadellager 107 gehalten wird. Der andere Endabschnitt der drehbaren Welle 103 wird über ein Kugellager 105 drehbar in einem an dem offenen Ende des Gehäuses 101 befestigtem Träger 102 gehalten. Eine Riemenscheibe 108 ist fest an einem nach außen vorstehenden Abschnitt der drehbaren Welle 103 befestigt und betriebsgemäß an eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle gekoppelt, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, und zwar über ein Kraftübertragungselement, beispielsweise einem Gurt. In dem Träger 102 ist an der Außenseite des Kugellagers 105 eine kreisförmige Öldichtung 112 angeordnet, die dem fluiddichten Isolieren der Innenseite des Gehäuses 101 gegenüber der Außenseite dient.

Die Drehwelle 103 ist mit einem Keilwellenabschnitt versehen, an dem ein Zylinderblock 111 mit mehreren Zylindern 109 befestigt ist, die axial verschiebbar und zusammen mit der drehbaren Welle 103 drehbar sind. Die mehreren Zylinder 109 des Zylinderblocks 111 sind so ausgebildet, daß sie um die Drehwelle 103 mit näherungsweise gleichem Winkelabstand zwischen benachbarten Zylindern 109 angeordnet sind, und Kolben 115 sind jeweils verschiebbar in den Zylindern 109 derart aufgenommen, daß sie entlang der Axialrichtung der Taumelscheibenpumpe hin- und herbewegbar sind. Eine ringförmige Taumelscheibe (geneigte Scheibe) 117 ist an der drehbaren Welle 103 mit Spiel befestigt, und ein Schleppblech 118 ist in einer an einer Innenfläche der Taumelscheibe 117 ausgebildeten Vertiefung derart befestigt oder aufgenommen, daß die einen Enden der Kolben 115 an der Taumelscheibe 118 jeweils über zwischenliegende Gleitkörper 119 anliegen oder mit dieser in Kontakt treten. Ein Abschnitt des Außenumfangs der Taumelscheibe 117 liegt federnd an einem federnden Führungselement 120 in axialer Richtung zur linken Seite hin an, wie in Fig. 6 gezeigt ist, während ein diametral gegenüberliegender Randabschnitt der Taumelscheibe 117 an einem Stopper 122 anliegt, der in dem Gehäuse 101 derart befestigt ist, daß die äußere Seitenfläche der Taumelscheibe 117 unter Druck in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuses 110 gebracht wird. Auf diese Weise wird die Taumelscheibe 117 in dem Gehäuse 101 gesichert.

Die einzelnen Gleitkörper 119 der Kolben 115 werden durch eine ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung 123 derart gehalten, daß sie gegen das Schleppblech 118 anliegen, das in der Vertiefung angeordnet ist, die in der Taumelscheibe 117 gebildet ist. Insbesondere wird die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung 123 mit mehreren Halteöffnungen 123a gebildet, die jeweils dem Kolben 115 entsprechen, und jeder der Halteöffnungen 123a nimmt den zugeordneten Gleitkörper 119 derart auf, daß die Innenfläche der Halteöffnung 123a in Kontakt mit dem Schulterabschnitt des Gleitkörpers 119 gelangt, während ein äußerer Randabschnitt der Gleitkörperhaltevorrichtung 123 gegen einen ringförmigen Halter 125 anliegt, der an dem Außenumfangsabschnitt des Schleppblechs 118 mit Hilfe von Schrauben 124 befestigt ist. Hierdurch werden die einzelnen Gleitkörper 119 relativ zu der Taumelscheibe 117 durch das Zusammenwirken des Halters 125 und der Gleitkörperhaltevorrichtungen 123 gleitfähig gehalten.

Ferner ist in jedem der Gleitkörper 119 eine halbkugelförmige Vertiefung 119a gebildet, in der ein halbkugelförmiger Kopf 115a des zugeordneten Kolbens 115 drehbar aufgenommen ist. Hierdurch sind die halbkugelförmigen Köpfe 115a der Kolben 115 jeweils schwenk- oder drehbar in den Gleitkörpern 119 befestigt.

Zwischen der Grundfläche des Zylinderblocks 111 und der Innenfläche des Gehäuses 101 ist eine Ventilscheibe 129 eingefügt, deren Drehung durch Stifte 131 verhindert wird. Die Ventilscheibe ist mit einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal gebildet (beide sind nicht gezeigt). Der Zylinderblock 111 wird federnd nach rechts gedrückt, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und zwar durch eine Schraubenfeder 135, die an der bzw. um die Drehwelle 103 befestigt ist, wodurch die Unterseite des Zylinderblocks 111 federnd gegen die Innenfläche des Gehäuses 101 aufgrund der Wirkung der Schraubenfeder 135 über die dazwischen angeordnete Ventilscheibe 129 gedrückt wird. In jedem der Zylinder 109 des Zylinderblocks 111 ist ein Schöpfraum 110 festgelegt, der wahlweise über den in der Ventilscheibe 129 gebildeten Einlaßanschluß oder Auslaßanschluß mit einer Einlaß- oder Ansaugpassage oder einer Ausströmpassage (beide nicht gezeigt), die in dem Gehäuse 101 gebildet sind, in Verbindung steht.

Bei der oben beschriebenen Struktur der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp wird die Drehwelle 103 durch die Antriebsquelle, beispielsweise einem Motor eines (nicht gezeigten) Motorfahrzeugs, über die Riemenscheibe 108 in Drehung versetzt. Anschließend wird der Zylinderblock 110 gemeinsam mit der drehbaren Welle 103 gedreht, wodurch die in den jeweiligen Zylindern 109 aufgenommenen Kolben 105 sich zusammen mit der Welle 103 drehen. Da die einen Enden der Kolben 115 gegen die Taumelscheibe 117 über die zugeordneten Gleitkörper 119 anliegen und die Scheibe 117 relativ zu der Axialrichtung der drehbaren Welle 103 geneigt ist, bewegen sich die Kolben 115 zwangsweise innerhalb der Zylinder 109 hin und her, während die Welle 103 die Drehbewegung ausführt. Demnach wird während des Einlaß- oder Ansaughubs, in dem der Kolben 115 nach links bewegt wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist, ein Fluid wie Öl in den in dem Zylinder 109 gebildeten Schöpfraum 110 angesaugt, und zwar über den (nicht gezeigten) Eingangsanschluß der Ventilscheibe 129, und über eine in dem Gehäuse 101 gebildete (und ebenfalls nicht gezeigte) Einlaßpassage, die zu einem externen (nicht gezeigten) Ölbehälter führt, während bei einem Ausströmhub, in dem der Kolben 115 nach rechts bewegt wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist, das in dem Schöpfraum 110 eingeschlossene Betriebsöl unter Druck gesetzt wird, wodurch das Öl in die (nicht gezeigte) Ausströmpassage ausströmt, die in dem Gehäuse 110 gebildet ist, und zwar über den (ebenfalls nicht gezeigten) Ausströmanschluß der Ventilscheibe 129.

Die oben beschriebene Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp wird in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise montiert. Zunächst werden die halbkugelförmigen Köpfe 115a der Kolben 115 jeweils in die halbkugelförmigen Vertiefungen 119a der Gleitkörper 119 eingepaßt. Anschließend werden die Gleitkörper 119 in die Haltelöcher 123a eingepaßt, die in der Gleitkörperhaltevorrichtung 123 gebildet sind. Anschließend wird die Gleitkörperhaltevorrichtung 123 fest an dem äußeren Randabschnitt der Taumelscheiben 117 mit Hilfe der Schrauben 124 in dem Zustand befestigt, in dem die einen Enden der Gleitkörper 119 zuvor in Kontakt mit dem Schleppblech 118 angeordnet sind, das in der Vertiefung aufgenommen ist, in der die Taumelscheibe 117 gebildet ist. Anschließend werden die einzelnen Kolben 115 der derart montierten und aus den Kolben 115 und der Taumelscheibe 117 bestehenden Montagegruppe jeweils in die zugeordneten Zylinder 109 eingeführt, die in dem Zylinderblock 111 gebildet sind, um hierdurch die oben erwähnte Montagegruppe fest an dem Zylinderblock 111 zu befestigen. Demnach wird eine durch die Kolben 115, die Taumelscheibe 117 und den Zylinderblock 111 gebildete Montagegruppe fertiggestellt.

Anschließend werden das Kugelager 105 und die Öldichtung 112 an dem Träger 102 befestigt, während ein Endabschnitt der drehbaren Welle 103 von dem Träger 102 über das Kugellager 105 gehalten wird. Die derart gebildete Montagegruppe des Trägers 102 und der drehbaren Welle 103 wird dann mit der zuvor erläuterten Montagegruppe des Kolbens 115, der Taumelscheibe 117 und des Zylinderblocks 111 kombiniert. Insbesondere wird die Drehwelle 103 über die Taumel- oder Kurvenscheibe und die Gleitkörperhaltevorrichtung eingeführt, um den Zylinderblock 111 an dem Keilwellenabschnitt 113 zu befestigen. Anschließend wird das vordere Ende der drehbaren Welle 103 der derart gebildeten Montagegruppe durch das Gehäuse 101 in das Nadellager 107 eingeführt, das zuvor an der Unterseite des Gehäuses 101 befestigt wurde. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Ventilscheibe 129 zuvor an der unteren Innenfläche des Gehäuses 101 befestigt wurde und zuvor der Anschlag 122 und das federnde Vorspannelement 120 in dem Gehäuse 101 befestigt wurden.

Schließlich werden der Träger 102 und das Gehäuse 101 fest miteinander unter Einsatz von (nicht gezeigten) Bolzen oder dergleichen befestigt, und die Riemenscheibe 108 wird an der drehbaren Welle 103 an dem freiliegenden Endabschnitt befestigt. Zusätzlich wird ein hydraulisches Schaltelement, beispielsweise ein Regler zum Angleichen des Pumpdrucks an der Unterseite des Gehäuses 101 befestigt.

Wie sich aus den obigen Ausführungen zeigt, werden während des Zusammenbaus der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp die Kolben 115 jeweils in die Zylinder 109 eingeführt, die in dem Zylinderblock 111 gebildet sind, nachdem die Montagegruppe bestehend aus der Gleitkörperhaltevorrichtung 123 und dem Kolben 115 an der Taumelscheibe 117 befestigt ist. Demnach ist zum Einführen der Kolben 115, die ihre Positionen relativ zu den zugeordneten Gleitkörpern 119 verändern können, in die Zylinder 109 eine mühsame Vorgehensweise erforderlich. Somit weist die bekannte Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp Nachteile dahingehend auf, daß deren Montierfähigkeit gering ist, was zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads bei der Montage oder der Herstellung der Pumpe führt.

Ferner muß eine hydraulische Schaltungskomponente, beispielsweise ein (nicht gezeigter) Regler mit relativ schwerer Struktur, an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 101 befestigt werden, der an dem Träger 102 befestigt ist. In anderen Worten ausgedrückt, ist die hydraulische Schaltungskomponente wie der Regler und dergleichen an einer Position angeordnet, die erheblich von einem Ort entfernt ist, an dem der Träger 102 mit dem Hauptkörper eines Motorfahrzeuges befestigt ist, was bedeutet, daß auf den Träger 102 eine relativ große Spannung aufgrund des Einwirkens eines Moments mit großem Wert ausgeübt wird, was zu einem Problem im Zusammenhang mit der mechanischen Festigkeit des Trägers 102 führt und somit im Zusammenhang mit dessen Fähigkeit, eine Schwingung auszuhalten, was auch für die Pumpe als Ganzes gilt.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp und die Bereitstellung eines Verfahrens zum Montieren einer Axialkolbenpumpe mit erheblich verbesserten Eigenschaften im Hinblick auf die Herstellbarkeit derart, daß sich somit ein hoher Wirkungsgrad beim Montieren oder Herstellen der Pumpe gewährleisten läßt. Diese Aufgabe wird durch eine Axialkolbenpumpe gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp, bei der ein Spiel zwischen den Teilen oder Elementen der Pumpe und unter anderem ein Spiel zwischen der Taumelscheibe und dem Halteelement im wesentlichen eliminierbar ist, während diejenigen Teile, bei denen eine relative Gleitbewegung zueinander bewirkt wird, beispielsweise das Halteelement und die Gleitkörperhaltevorrichtung oder die Gleitkörper und die Taumelscheibe, gegenüber einer übermäßig starken Druckkraft oder einem übermäßig starken Druck geschützt sind, um hierdurch einen gleichmäßigen und ruhigen Betrieb der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp über eine vergrößerte Zeitdauer oder Lebensdauer zu gewährleisten.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp, die im Hinblick auf die Schwingungsbeständigkeitseigenschaft und demnach die Haltbarkeit dadurch verbessert ist, daß eine solche Struktur angewandt wird, die das Einwirken eines Moments oder einer Spannung mit großem Wert auf den Träger zum Befestigen der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp vermeidet.

Gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp geschaffen, die einen ersten Gehäuseabschnitt enthält, der mit einer Einlaßpassage versehen ist, die sich mit einem externen Ölbehälter verbinden läßt, und mit einer Ausströmpassage, über die unter Druck stehendes Öl an die Außenseite ausströmen kann, und der erste Gehäuseabschnitt weist ein geöffnetes Ende auf. Ein zweiter hohler Gehäuseabschnitt ist an einem Ende mit dem offenen Ende des ersten Gehäuseabschnitts verbunden. Ein dritter Gehäuseabschnitt ist mit dem anderen Ende des zweiten Gehäuseabschnitts verbunden. Eine Drehwelle ist in einem durch den ersten Gehäuseabschnitt, den zweiten Gehäuseabschnitt und den dritten Gehäuseabschnitt gebildeten Gehäuse aufgenommen, und deren eines Ende ist drehbar in dem ersten Gehäuseabschnitt mit einem ersten Lager gehalten und deren anderes Ende ist drehbar in dem dritten Gehäuseabschnitt durch ein zweites Lager gehalten. Ein Zylinderblock ist in den ersten und zweiten Gehäuseabschnitten angeordnet und so auf der drehbaren Welle befestigt, daß er entlang einer Axialrichtung hiervon gleiten kann und sich mit dieser dreht. Ferner enthält der Zylinderblock mehrere Zylinder, von denen jeder einen Schöpfraum bildet. Eine Endoberfläche einer Ventilscheibe liegt an einer Innenoberfläche des ersten Gehäuseabschnitts an, und die andere Endoberfläche liegt gleitbar an einer Grundoberfläche des Zylinderblocks an. Die Ventilscheibe weist einen Einlaßanschluß und einen Auslaßanschluß auf, damit die in dem ersten Gehäuseabschnitt gebildete Einlaßpassage und Ausströmpassage wahlweise mit dem Schöpfraum, der in jedem der Zylinder gebildet ist, verbunden werden kann. Die Drehwelle erstreckt sich drehend durch die Ventilscheibe. Ein ringförmiges Halteelement ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet. Eine ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung enthält mehrere Haltelöcher und wird gleitfähig an einem äußeren Randabschnitt hiervon durch das Halteelement gehalten. Mehrere der Kolben mit jeweils einem gleitfähigen Endabschnitt sind jeweils in die Zylinder eingepaßt, während Gleitkörper schwenkbar jeweils mit den anderen Enden der Kolben verbunden sind und jeweils durch die Halteöffnungen der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gehalten sind. Eine Taumelscheibe ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet und weist einen äußeren Randabschnitt auf, der an dem ringförmigen Halteelement in einem solchen Zustand anliegt, in dem die Taumelscheibe relativ zu der Mittenachse der drehbaren Welle geneigt ist. Die Taumelscheibe kann im gleitfähigen Zustand an den Gleitkörpern anliegen. Die Drehwelle erstreckt sich drehbar durch die Taumelscheibe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die oben erläuterte Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp ferner so ausgebildet sein, daß sie einen Isolator enthält, der zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt und dem dritten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, und eine an der Taumelscheibe anliegende Seitenfläche zum Halten der Taumelscheibe an deren äußerem Randabschnitt zusammen mit dem ringförmigen Halteelement aufweist. Die Drehwelle wird drehbar durch den Isolator geführt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das ringförmige Halteelement so ausgebildet sein, daß es eine ringförmige Vertiefung enthält, die in einer Endoberfläche von diesem gebildet ist, sowie einen ringförmigen Versatzabschnitt, der in einer von der ringförmigen Vertiefung in axialer Richtung beabstandeten Position gebildet ist. Der äußere Randabschnitt der Taumelscheibe steht in Eingriff mit der ringförmigen Vertiefung des ringförmigen Halteelements, während der äußere Randabschnitt der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gleitfähig an dem ringförmigen Versatzabschnitt des ringförmigen Halteelements anliegt. Ein federndes Führungselement zum Führen des ringförmigen Halteelements derart, daß es an der Taumelscheibe anliegt, kann in dem zweiten Gehäuseabschnitt an einer Seite des ringförmigen Halteelements angeordnet sein.

Gemäß einer zusätzlichen weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp ferner mit einem Träger versehen sein, der an dem anderen Ende des dritten Gehäuseabschnitts befestigt ist, und zwar zum drehbaren Halten einer mit der drehbaren Welle über eine Magnetkupplung gekoppelten Eingangswelle über ein Lager.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp so ausgebildet sein, daß sie einen Regler enthält, der im Zusammenhang mit dem zweiten Gehäuseabschnitt zum Angleichen eines Drucks eines über die Ausströmpassage ausströmenden Öls auf einen konstanten Wert vorgesehen ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp ein im Zusammenhang mit dem zweiten Gehäuseabschnitt vorgesehenes Durchgangsventil enthalten, und zwar zum Verändern der Strömungspfade des über die Ausströmpassage ausströmenden Betriebsöls.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp geschaffen, woher das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Einfügen einer Ventilscheibe mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß und eines Zylinderblocks mit mehreren Zylindern jeweils zum Festlegen von Schöpfräumen sequentiell in dieser Reihenfolge in einen ersten Gehäuseabschnitt mit einem hieran befestigten ersten Lager ausgehend von einem offenen Ende hiervon, Montieren eines zweiten Gehäuseabschnitts an dem Zylinderblock an dessen äußerem Umfang und festes Sichern einer Endfläche des zweiten Gehäuseabschnitts an einem geöffneten Ende des ersten Gehäuseabschnitts, Einführen eines ringförmigen federnden Vorspannelements, eines ringförmigen Halteelements und einer ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung mit mehreren Haltelöchern sequentiell in dieser Reihenfolge in dem zweiten Gehäuseabschnitt; Einführen mehrerer Kolben mit jeweils einem hieran schwenkbar an einem Ende hiervon befestigten Gleitkörper in jeden der Zylinder des Zylinderblocks jeweils durch die in der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gebildeten Haltelöcher, Einführen einer ringförmigen Taumelscheibe in den zweiten Gehäuseabschnitt derart, daß eine Seitenfläche der Taumelscheibe an den Gleitkörpern anliegt und ein äußerer Randabschnitt der Taumelscheibe an einer Endoberfläche des ringförmigen Halteelements anliegt, und Einführen einer drehbaren Welle, deren einer Endabschnitt drehbar in einem dritten Gehäuseabschnitt durch ein zweites Lager gehalten wird, ausgehend von dem anderen Endabschnitt, in das erste in dem ersten Gehäuseabschnitt montierten Lager durch die Taumelscheibe, die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung, das ringförmige Halteelement, das federnde Führungselement, den Zylinderblock und die Ventilscheibe und anschließendes starres Befestigen des dritten Gehäuseabschnitts an dem zweiten Gehäuseabschnitt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung, läßt sich ein ringförmiger Isolator an einer Endoberfläche des zweiten Gehäuseabschnitts vor dem Befestigen des dritten Gehäuseabschnitts zum Halten der drehbaren Welle befestigen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens können Schritte zum drehbaren Halten einer Eingangswelle mit Hilfe eines Lagers und zum Befestigen eines Trägers mit einer Magnetkupplung zum betriebsgemäßen Koppeln der Eingangswelle mit der sich drehenden Welle an dem dritten Gehäuseabschnitt vorgesehen sein.

Bei einer zusätzlichen weiteren bevorzugten Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens kann zusätzlich ein Schritt zum Befestigen eines Reglers an dem zweiten Gehäuseabschnitt vorgesehen sein, damit ein Ölausströmdruck in der Ausströmpassage auf einem konstanten Wert gehalten wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich ein Schritt vorgesehen sein, gemäß dem an dem zweiten Gehäuseabschnitt ein Durchgangsventil zum Umstellen des Strömungspfades für das über die Ausströmpassage ausströmende Betriebsöl befestigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ihre Ausführungsformen mit Referenz auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht zum Darstellen einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht derselben entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie II-II;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht derselben entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie III-III;

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsansicht zum Darstellen eines Montierverfahrens für die in Fig. 1 gezeigte Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp;

Fig. 5 ein Schaltbild zum Darstellen eines Aufbaus einer hydraulischen Schaltung, in der die in Fig. 1 gezeigte Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp in einem Benzinzuführkreis mit einem Einspritzer für einen Verbrennungsmotor eines Motorfahrzeugs eingesetzt wird; und

Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht zum Darstellen einer bisher bekannten üblichen Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp.

Nun wird die vorliegende Erfindung detailliert im Zusammenhang mit ihren bevorzugten oder typischen Ausführungsformen hiervon und unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In der folgenden Beschreibung kennzeichnen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile für alle Ansichten. Weiterhin ist anhand der folgenden Beschreibung zu erkennen, daß gleiche Begriffe wie "links", "rechts", "oben", "unten", "aufwärts", "abwärts" und dergleichen zweckdienliche Wörter sind und nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind.

Ausführungsform 1

Die Fig. 1 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht zum Darstellen einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in der Figur gezeigt ist, enthält ein Gehäuse 1, das allgemein eine zylinderförmige Form aufweist und dessen eines Ende am rechten Endabschnitt geöffnet ist, wie in der Figur gezeigt, und dessen anderes Ende zum Bilden einer Grundfläche (linker Endabschnitt) geschlossen ist, einen ersten Gehäuseabschnitt 1a zum Bilden des geschlossenen Endabschnitts des Gehäuses 1, einen zweiten Gehäuseabschnitt 1b zum Bilden eines Hauptkörperabschnitts des Gehäuses 1 und einen dritten Gehäuseabschnitt 1c zum Bilden des geöffneten Endabschnitts hievon.

In dem Gehäuse 1 ist eine Drehwelle 3 aufgenommen, die drehbar in dem Gehäuse 1 durch ein zweites Lager gehalten wird, beispielsweise ein Kugellager 5 oder dergleichen, und zwar an dem einen Endabschnitt (in der Figur als rechter Endabschnitt dargestellt), und ein erstes Lager, beispielsweise ein Nadellager 7 oder dergleichen, an dem anderen Endabschnitt (linker Endabschnitt). Ein Träger zum Halten der Taumelscheibenpumpe ist fest mit dem geöffneten Endabschnitt des Gehäuses 1 verbunden, und eine Eingangswelle 11 ist drehbar durch den Träger 8 über ein Kugellager 10 oder dergleichen gehalten. Ein Ende der Eingangswelle 11 ist betriebsgemäß mit dem rechten Endabschnitt der drehbaren Welle 3 über eine Magnetkupplung 9 gekoppelt, die in dem Träger 8 aufgenommen ist, und deren anderer Endabschnitt (rechter Endabschnitt) ist betriebsgemäß mit einer Antriebsquelle gekoppelt, beispielsweise einem Verbrennungsmotor und dergleichen eines Motorfahrzeugs (beide nicht gezeigt).

Die Magnetkupplung 9 besteht aus einem Innenmagneten 9b, der an einem Außenrand eines ringförmigen Innenjochs 9a befestigt ist, das an der drehbaren Welle 3 durch eine Mutter 4 gesichert ist, und einem Außenmagneten 9d, der an der Eingangswelle 11 koaxial zu dieser an der Außenseite des Innenjochs 9a gesichert ist, und der Innenmagnet 9b und der Außenmagnet 9d sind koaxial mit einem zwischen diesem festgelegten ringförmigen Luftspalt angeordnet. In dem zwischen dem Innen- und Außenmagnet 9b und 9d festgelegten ringförmigen Luftspalt ist ein Trennwandelement 12 mit hutartiger Form angeordnet, das zum hermetischen Abdichten des Inneren des dritten Gehäuseabschnitts 1c gegenüber der Außenseite dient und das einen zwischen dem dritten Gehäuseabschnitt 1c und dem Träger 8 in geschichteter Weise fest gesicherten Ansatz aufweist. Durch die oben beschriebene Struktur läßt sich die Drehung oder das Drehmoment an der Eingangswelle 11 auf die Drehwelle 3 über die durch den Innen- und Außenmagneten 9b und 9d gebildete Magnetkupplung übertragen.

Die Drehwelle 3 weist einen an dieser gebildeten Keilwellenabschnitt 17 auf, und ein Zylinderblock 15 mit mehreren Zylindern 13, die als koaxiales kreisförmiges Feld ausgebildet sind, werden in axialer Richtung verschiebbar und gleichzeitig mit der Welle 3 drehbar bei dem Keilwellenabschnitt 17 eingepaßt. Die in dem Zylinderblock 15 gebildeten Zylinder 13 sind um die Drehwelle 3 mit im wesentlichen gleicher Distanz zwischen diesen angeordnet, und ein in Axialrichtung gleitfähiger Kolben 21 ist in jedem dieser Zylinder 13 angeordnet.

Ferner ist eine ringartige oder kreisförmige Taumelscheibe 23 an der drehbaren Welle 3 mit Spiel befestigt, und die Taumelscheibe 23 wird durch das Gehäuse 1 entlang deren Randabschnitt fest in einem geneigten oder schrägen Zustand bezogen auf die Mittenachse der drehbaren Welle 3 gehalten. Insbesondere ist der äußere Randabschnitt der Taumelscheibe 23 satt anliegend in eine ringförmige Vertiefung 24a eingepaßt, die in einer Endoberfläche (rechte Endoberfläche) eines ringförmigen Halteelements 24 gebildet ist, und wird durch diese festgehalten, indem sie schichtartig gehalten wird, und zwar zwischen dem ringförmigen Halteelement 24 und einem ringförmigen Isolator 22, der in einem Wärmeisolationsmaterial gebildet ist und gegenüber dem Halteelement 24 mit dazwischenliegender Taumelscheibe 23 angeordnet ist. Die Endoberfläche des ringförmigen Halteelements 24, die an der Taumelscheibe 23 anliegt, ist gegenüber der Mittenachse der drehbaren Welle 3 geneigt oder schräggestellt. Entsprechend ist die Halteoberfläche des Isolators 22, die an der Taumelscheibe 23 anliegt, mit einer Neigung relativ zu der Mittenachse der drehbaren Welle 3 angeordnet und fest zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b und dem dritten Gehäuseabschnitt 1c in dem geneigten Zustand gehalten. Ein Stift 20 ist derart befestigt, daß er sich jeweils durch die äußeren Randabschnitte der Taumelscheibe 23 und das ringförmige Halteelement 24 erstreckt, und ein Endabschnitt (linker Endabschnitt) des Stifts 20 ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b eingefügt, und der andere Endabschnitt hiervon ist in den Isolator 22 derart eingefügt, daß ein Drehen der Taumelscheibe 23 und des Halteelelments 24 relativ zu dem Gehäuse 1 vermieden wird. Zusätzlich dient der Stift 20 zum Positionieren der Taumelscheibe 23 und des Halteelements 24.

Die Kolben 21 sind so ausgebildet, daß sie an einer inneren oder linken Seitenfläche der Taumelscheibe 23 jeweils an einem oder einem rechten Ende hiervon über Gleitkörper 25 anliegen. Insbesondere ist ein näherungsweise halbkugelförmiger Kopf 21a an einem Ende jedes der Kolben 21 drehbar in eine halbkugelförmige Vertiefung 25a des zugeordneten Gleitkörpers 25 eingepaßt, so daß jeder Kolben 21 schwenk- oder drehbar mit dem zugeordneten Gleitkörper 25 gekoppelt ist. Ein Abschnitt jedes Gleitkörpers 25 ist verschiebbar in Kontakt mit der einen oder der inneren Seitenfläche der Taumelscheibe 23 durch Wechselwirkung mit einer ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung 27 und dem ringförmigen oder kreisförmigen Halteelement 24 in Kontakt. Die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung 27 wird mit einer Zahl von Haltelöchern 27a gebildet, die jeweils derjenigen der Gleitkörper 25 entspricht, und die Gleitkörper 25 werden jeweils in die Haltelöcher 27a eingepaßt, während der äußere Randabschnitt der Gleitkörperhaltevorrichtung 27 an einem Versatzabschnitt 24b anliegt, der in der inneren Randfläche des ringförmigen Halteelements 24 gebildet ist. Demnach drehen sich dann, wenn die Kolben 21 zusammen mit dem Zylinderblock 15 bei einem Drehen der Welle 3 gedreht werden, die Gleitkörper 25 und die Gleitkörperhaltevorrichtung 27 um die sich drehende Welle 3 zusammen mit dem Zylinderblock 15, wodurch die Endoberflächen der einzelnen Gleitkörper 25 eine Gleitbewegung relativ zu der Taumelscheibe 23 mit Kontakt zu der letzteren durchführen, während die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung 27 eine Gleitbewegung relativ zu dem Versatzabschnitt 24b des ringförmigen Halteelements 24 durchführt.

Ferner wird das ringförmige Halteelement 24 federnd nach rechts gedrückt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar durch ein Federvorspannelement, beispielsweise einer Wellenscheibe 29, die gegen das andere oder die linke oder die linksseitige Oberfläche des Halteelements 24 anliegt, was im Ergebnis dazu führt, daß die gegenüberliegende oder rechte Seitenoberfläche des ringförmigen Halteelements 24 federnd gegen die Taumelscheibe 23 gepreßt wird, die selbst wiederum gegen die geneigte Halteoberfläche des Isolators 22 gedrückt wird, während Gleitkörper 25 durch das ringförmige Halteelement 24 und die Gleitkörperhaltevorrichtung 27 gegen die Taumelscheibe 23 gepreßt werden. Hierdurch läßt sich ein Spiel zwischen dem ringförmigen Halteelement 24 und der Taumelscheibe 23 sowie ein Spiel zwischen der Taumelscheibe 23 und der Halteoberfläche des Isolators 22 eliminieren. Es sei angemerkt, daß aufgrund der Tatsache, daß eine festgelegte Entfernung zwischen der Oberfläche der Taumelscheibe 23, die an dem ringförmigen Halteelement 24 anliegt, und der Gleitkörperhaltevorrichtung 27 vorgesehen ist, kein übermäßig hoher Kontaktdruck zwischen der Gleitkörperhaltevorrichtung 27 und dem ringförmigen Halteelement 24 ausgeübt wird, die relativ zueinander eine Gleitbewegung durchführen, sowie zwischen den Gleitkörpern 25 und der Taumelscheibe 23, die ebenfalls relativ zueinander eine Gleitbewegung durchführen. Demnach läßt sich ein ruhiger Gleitvorgang zwischen diesen gleitfähigen Elementen realisieren.

Zwischen der Unterseite (linken Seite) des Zylinderblocks 15 und der Innenoberfläche des ersten Gehäuseabschnitts 1a, das den abgeschlossenen Endabschnitt des Gehäuses 1 bildet, ist eine ringförmige Ventilscheibe 31 angeordnet, die mit einem Stift 32 fest gegenüber einer kreisförmigen Verschiebung relativ zu dem ersten Gehäuseabschnitt 1a gesichert ist. Wie sich anhand von Fig. 4 klar erkennen läßt, sind ein Einlaßanschluß 31a und ein Auslaßanschluß 31b jeweils mit einer gekrümmten Form in der Ventilscheibe 31 gebildet. Am äußeren Randabschnitt der drehbaren Welle 3 ist eine Schraubenfeder 37 angebracht, von der ein Ende durch einen Federhalter 3a gehalten wird, der an der drehbaren Welle 3 an einem Ende des Keilwellenabschnitts 17 gesichert ist, und deren anderes Ende durch einen Federhalter 15a gehalten wird, der an der inneren Randoberfläche des Zylinderblocks 15 vorgesehen ist. Demnach wird der Zylinderblock 15 federnd nach links gedrückt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar unter dem Einfluß der Schraubenfeder 37, wodurch die Unterseite des Zylinderblocks 15 gegen die Innenfläche des Gehäuses 1 bei dazwischen angeordneter Ventilscheibe 31 gedrückt wird.

Der erste Gehäuseabschnitt 1a ist mit einer Einlaßpassage 39 versehen, die mit einem äußeren Ölbehälter 53 (vgl. Fig. 3) zum Ansaugen eines Betriebsöls verbunden ist, sowie einer Ausströmpassage 41, über die Öl an eine außen liegende hydraulische Vorrichtung ausströmt, beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzung 51a (vgl. Fig. 5), und die Einlaßpassage 39 und die Ausströmpassage 41 sind jeweils mit gekrümmten Verbindungspassagen 39a und 41a verbunden, die in dem ersten Gehäuseabschnitt 1a gebildet sind und sich zu dessen inneren Oberfläche hin öffnen (vgl. Fig. 3).

Der in jedem der Zylinder 13 des Zylinderblocks 15 festgelegte Schöpfraum 14 ist so ausgebildet, daß er wahlweise mit der in dem ersten Gehäuseabschnitt 1a gebildeten Verbindungspassage 39a oder 41a über den Einlaßanschluß 31a oder einen Auslaßanschluß 31b der Ventilscheibe 31 verbunden ist, wenn sich der Zylinderblock 15 bei einem Drehen der Welle 3 mitdreht.

An der inneren Randoberfläche des dritten Gehäuseabschnitts 1c ist bei der Seite des offenen Endes des Gehäuses 1 eine ringförmige Öldichtung 43 vorgesehen, die an der Innenseite des Kugellagers 5 (an der linken Seite gemäß Fig. 1) zum fluiddichten Abdichten des Inneren des Gehäuses 1 gegenüber der Außenseite vorgesehen ist und die die innere Randfläche der Öldichtung 43 in engen Kontakt mit der äußeren Randfläche der drehbaren Welle 3 angeordnet.

Zusammen mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b, die einen Teil des Gehäuses 1 bildet, ist ein Regler 69 und ein elektromagnetisches Umstellventil 71 vorgesehen, das als Umstellventil zum Steuern eines hydraulischen Drucks und einer Steuerung des Betriebsöls in einer hydraulischen Schaltung dient, in der die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp installiert werden soll. Da der zweite Gehäuseabschnitt 1a im Vergleich mit dem ersten Gehäuseabschnitt 1b zum Bilden des geschlossenen Endabschnitts des Gehäuses 1 enger an dem Träger 8 angeordnet ist, sind der Regler 69 und das elektromagnetische Umstellventil 71 an zugeordneten Positionen angeordnet, die näher an dem Träger 8 angeordnet sind.

Die Fig. 5 zeigt ein Schaltbild zum Darstellen einer hydraulischen Schaltung, in der die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung als Hochdruckpumpe 50 eingesetzt wird, und zwar zum Zuführen von Benzin zu einer Einspritzung 51a für einen Verbrennungsmotor eines Motorfahrzeugs. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist die Ausströmpassage 41 der Hochdruckpumpe 50 mit einem Einlaßanschluß eines Verteilungsrohrs 51b verbunden, während die Einlaßpassage 39 der Hochdruckpumpe 50 mit einer Niederdruckpumpe 55 über ein Rückschlagventil 57 verbunden ist, und die Niederdruckpumpe 55 ist in dem Ölbehälter 53 angeordnet, beispielsweise einem Benzintank oder dergleichen. Der Auslaßanschluß der Niederdruckpumpe 55 ist mit dem Ölbehälter 53 über einen Niederdruckregler 59 an einer bezogen auf das Rückschlagventil 57 stromabwärtigen Position verbunden, das vorgesehen ist, damit die Strömung des Betriebsöls lediglich in Richtung von der Niederdruckpumpe 55 zu der Hochdruckpumpe 50 erfolgt, während die Strömung in umgekehrter Richtung vermieden wird. In der Ausströmpassage 41 der Hochdruckpumpe 50 ist ein Rückschlagventil 61 installiert, und die Ausströmpassage 41 steht mit der Einlaßpassage 49 über eine Bypaßölpassage 65 in Verbindung, in der ein Bypaßventil 63 an einer bezogen auf das Rückschlagventil 61 stromabwärtigen Position installiert ist. Das in der Ausströmpassage 41 installierte Rückschlagventil 61 ermöglicht das Strömen des Betriebsöls von der Hochdruckpumpe 50 zu dem Verteilungsrohr 51b, während die Strömung in umgekehrter Richtung vermieden wird. Entsprechend ermöglicht das in der Ölbypaßpassage 65 installierte Bypaßventil 63 das Strömen des Betriebsöls lediglich in Richtung von der Eingangspassage 39 zu der Ausströmpassage 41, während die Ölströmung in umgekehrter Richtung vermieden wird.

Ferner ist der Auslaßanschluß des Verteilungsrohrs 51b hydraulisch mit dem Ölbehälter 53 durch eine Parallelverbindung des Reglers 69 und des in dem Gehäuse 1 der Hochdruckpumpe 50 angeordneten elektromagnetischen Umstellventils 71 verbunden. Eine Öffnung 73 liegt zwischen dem elektromagnetischen Umstellventil 71 und einer Verbindung des Reglers 69 mit dem elektromagnetischen Umstellventil 71. Die Hochdruckpumpe 50 ist mit der Verbindung des Reglers 69 und des elektromagnetischen Umstellventils 71 über eine in dem Gehäuse gebildeten Ablaufpassage (oder Ablaufrohr) 75 verbunden.

Nun erfolgt unter Bezug auf die Fig. 4 eine Beschreibung eines Verfahrens zum Montieren der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp mit der oben beschriebenen Struktur.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden die Ventilscheibe 31 und der Zylinderblock 15 in dem ersten Gehäuseabschnitt 1a eingefügt, der den unteren Abschnitt (geschlossenen Endabschnitt) des Gehäuses 1 bildet, und zwar sequentiell in dieser Reihenfolge. Anschließend wird ein zweiter Gehäuseabschnitt 1b, der einen Hauptkörperteil des Gehäuses 1 darstellt, am Außenumfang des Zylinderblocks 15 montiert, und hierbei wird eine oder die innere Seitenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts 1b so positioniert, daß sie an der entgegengesetzten Oberfläche des ersten Gehäuseabschnitts 1a anliegt. Anschließend werden der erste Gehäuseabschnitt 1a und der zweite Gehäuseabschnitt 1b durch Einsatz mehrerer Bolzen 16 aneinandergeklammert. Anschließend werden die Wellenscheibe 29 und das ringförmige Halteelement 24 sequentiell in den zweiten Gehäuseabschnitt 1b eingeführt, und dann wird die Gleitkörperhaltevorrichtung 27 in das ringförmige Halteelement 24 derart eingepaßt, daß es an dem ringförmigen Versatzabschnitt 24b anliegt. Hierauf wird eine Montagegruppe 26 der Kolben 21 und der Gleitkörper 25, die zuvor montiert wurde, dadurch befestigt, daß die einzelnen Kolben 21 jeweils in die - in dem Zylinderblock 15 gebildeten - zugeordneten Zylinder 13 durch die Haltelöcher 27a der Gleitkörperhaltevorrichtung 27 eingeführt werden.

Anschließend wird die Taumelscheibe 23 in die ringförmige Vertiefung 24a eingepaßt, die an einer äußeren Endoberfläche des ringförmigen Halteelements 24 gebildet ist, und der Isolator 22 ist an der bei dem anderen oder rechten Ende des zweiten Gehäuseabschnitts 2b gebildeten Kopplungsoberfläche angeordnet. Nun wird der dritte Gehäuseabschnitt 1c befestigt, in dem die Drehwelle 3, die ringförmige Öldichtung 43, das Kugellager 5, das Innenjoch 9a und der Innenmagnet 9b zuvor vormontiert sind. Anschließend wird die hautartige Trennwand 12 an der äußeren Seitenfläche des dritten Gehäuseabschnitts 1c angeordnet, worauf die Befestigung des Trägers 8 folgt, bei vormontiertem Außenjoch 9c, Außenmagneten 9d, Kugellager 10 und Eingangswelle 11 in dem dritten Gehäuseabschnitt 1c, und der Träger 8 wird an dem dritten Gehäuseabschnitt 1c durch Befestigen mit mehreren Muttern 4 gesichert.

Durch vorhergehendes Vorbereiten der Montagegruppe des Kolbens 21 und des Gleitkörpers 25, sowie der drehbaren Welle 3 und des dritten Gehäuseabschnitts 1c, der Eingangswelle 11 und des Trägers 8 und anderer und durch Befestigen dieser Montagegruppen in aufeinanderfolgender Reihenfolge, wie oben beschrieben, läßt sich die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp extrem leicht und mit hohem Wirkungsgrad montieren oder herstellen. Ferner besteht kein Erfordernis, zuvor mehrere Kolben schwenkbar an der Taumelscheibe durch den ringförmigen Halter mit den Gleitkörpern und der zwischenliegenden Gleitkörperhaltevorrichtung zu befestigen und anschließend diese Montagegruppe an dem Zylinderblock zu befestigen, und es besteht kein Erfordernis, gleichzeitig mehrere schwenkbar an der Taumelscheibe befestigte Kolben jeweils in zugeordnete Zylinder einzuführen, sondern es lassen sich im Unterschied zur bekannten Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp die durch jeden Kolben 21 und dem zugeordneten Gleitkörper 25 gebildeten Montagegruppen Schritt für Schritt in die zugeordneten Haltelöcher 27a der Gleitkörperhaltevorrichtung 27 und die Zylinder 13 des Zylinderblocks sequentiell einführen. Demnach läßt sich der Wirkungsgrad beim Montieren oder Herstellen der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp erheblich verbessern.

Nun wird der Betrieb der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp, die in einer hydraulischen Schaltung installiert ist, unter Bezug auf die Fig. 1 und 5 beschrieben. Zunächst wird die Antriebsquelle, beispielsweise ein (nicht gezeigter) Verbrennungsmotor, zum Antreiben der drehbaren Welle 3 über die Eingangswelle 11 und die Magnetkupplung 9 aktiviert. Anschließend wird ein gleichzeitiges Drehen des Zylinderblocks 15 mit der sich drehenden Welle 3 bewirkt, was dazu führt, daß die in den zugeordneten Zylindern 13 aufgenommenen Kolben 21 sich zusammen mit dem Zylinderblock 15 drehen. Da die Kolben 21 jeweils Enden aufweisen, die an der Taumelscheibe 23 anliegen, die fest durch das Gehäuse 1 in dem geneigten Zustand bezogen auf die Mittenachse der drehbaren Welle 3 gehalten ist, wird ein Hin- und Herbewegen der Kolben 21 dank der Axialrichtung der Welle 3 in den zugeordneten Zylindern 13 bei einer Drehung der Kolben 21 um die sich drehende Welle 3 erreicht.

Der von der in dem Ölbehälter 53 angeordneten Niederdruckpumpe ausströmende Brennstoff, beispielsweise Benzin, wird der Einlaßpassage 39 in dem Gehäuse 1 über das Rückschlagventil 57 zugeführt. Jedoch ist in einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Starten des Motors der Einlaßdruck der durch den Motor angetriebenen Hochdruckpumpe 50 niedrig.

Demnach fließt Brennstoff in der Einlaßpassage 39 zu der Ausströmpassage 41 über die Ölbypaßpassage 65 und das Rückschlagventil 61, damit dieses dem Verteilerrohr 51b zugeführt wird, wodurch im Ergebnis Bruchteile des Brennstoffs den einzelnen Motorzylindern zugeführt werden, und der verbleibende Teil des Brennstoffs zu dem Regler 69 und dem in dem Gehäuse 1 montierten elektromagnetischen Umstellventil 71 fließt. Da das elektromagnetische Umstellventil 71 unmittelbar nach dem Start des Motors geöffnet wird, wird das durch das elektromagnetische Umstellventil 71 fließende Benzin so geregelt, daß es mit einer konstanten Strömungsrate unter einschränkender Wirkung der Öffnung 73 so fließt, daß es in den Ölbehälter 53 rückgeführt wird.

Mit steigender Drehzahl (U/min) des Motors nimmt die Saugwirkung der Hochdruckpumpe 50 zu. Demnach stehen bei einem Einlaßhub des Motors, in dem, wie in Fig. 1 gezeigt, die Kolben 21 nach rechts bewegt werden, die jeweils durch die Zylinder 13 definierten Schöpfräume in Verbindung mit dem Einlaßanschluß 31a, der in der Ventilscheibe 31 gebildet ist, und zwar aufeinanderfolgend bei sich drehendem Zylinderblock 15, wodurch der der Einlaßpassage 39 durch die Niederdruckpumpe 55 zugeführte Brennstoff in den durch den Zylinder 13 festgelegten Schöpfraum 14 aus der Einlaßpassage 39 über den Einlaßanschluß 31a der Ventilscheibe 31 angesaugt wird. Während dem Ausströmhub, während dem sich der Kolben 21 nach links bewegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, steht der Schöpfraum 14 mit dem Auslaßanschluß 31b in Verbindung, der in der Ventilscheibe 31 gebildet ist, wodurch im Ergebnis der in dem Schöpfraum 14 verbleibende Brennstoff unter Druck gesetzt wird, damit er in die Ausströmpassage 41 über den Auslaßanschluß 31b ausströmt und anschließend dem Verteilerrohr 51b über das Rückschlagventil 61 zugeführt wird. Anschließend wird ein Teil des Brennstoffs den Motorzylindern über die Benzineinspritzung 51a zugeführt, während der zurückbleibende Teil des Brennstoffs zwangsweise zu dem Regler 69 und dem in dem Gehäuse 1 montierten elektromagnetischen Umstellventil 71 strömt.

Wird nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeit der Motorbetrieb nach dem Start des Motors stabil, so wird das elektromagnetische Umstellventil 71 in den geschlossenen Zustand geschaltet. Demnach nimmt der Entladedruck der Hochdruckpumpe 50 allmählich zu. Übersteigt er einen festgelegten Wert (der durch eine Schraubenfeder des Reglers 69 festgelegt ist), so nimmt der Regler 69 einen geöffneten Zustand oder Verbindungszustand an, wodurch der Brennstoff zu dem Ölbehälter 63 über den Regler 69 rückgeführt wird. Wird andererseits der Entladedruck der Hochdruckpumpe 50 niedriger als der festgelegte Wert, so geht der Regler 69 in den geschlossenen Zustand über, um hierdurch die Verbindung zwischen dem Auslaßanschluß der Hochdruckpumpe 50 und dem Ölbehälter 53 zu unterbrechen, was zu einer Zunahme des Entladedrucks der Hochdruckpumpe 50 führt. Hierdurch wird der Entladedruck der Hochdruckpumpe 50 im wesentlichen konstant gehalten.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß solange der Entladedruck der Niederdruckpumpe 55 niedriger als ein festgelegter Wert des Niederdruckreglers 59 ist, der letztere im geschlossenen Zustand verbleibt, während dann, wenn der Entladedruck über den festgelegten Wert ansteigt, der Niederdruckregler 59 in den geöffneten Zustand übergeht, um hierdurch eine Verbindung des Auslaßanschluß der Niederdruckpumpe 55 mit dem Ölbehälter 53 zu ermöglichen.

Demnach wird der Auslaßdruck der Niederdruckpumpe 55 im wesentlichen konstant gehalten.

Der in dem Gehäuse 1 zurückbleibende Brennstoff wird zu dem Ölbehälter 53 über den Ablauf (oder das Rohr) 75 rückgeführt.

Modifikationen

Im Fall der oben beschriebenen Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp ist ein Ende der drehbaren Welle 3 mit der Eingangswelle 11 über die Magnetkupplung 9 gekoppelt. Als Modifikation kann eine Riemenscheibe an der drehbaren Welle 3 an deren einem Ende befestigt sein, und die Riemenscheibe kann betriebsgemäß mit einer Antriebsquelle, beispielsweise einem Motor, über ein Kraft/Leistungsübertragungselement wie einen Gurt oder dergleichen verbunden sein. In diesem Fall kann die Magnetkupplung 9 und die Eingangswelle 11 sowie der Träger 8 eingespart werden. Alternativ kann der Träger als Einheit mit dem dritten Gehäuseabschnitt 1c gebildet sein. Selbstverständlich kann der dritte Gehäuseabschnitt 1c durch den Träger 8 ersetzt sein.

Bei der dargestellten Struktur der Axialpumpe vom Taumelscheibentyp ist der Isolator 22 zwischen dem dritten Gehäuseabschnitt 1c und dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b angeordnet, damit eine Wärmeleitung zwischen dem Träger 8 und dem dritten Gehäuseabschnitt 1c zu dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b unterbunden wird. Jedoch kann der Isolator 22 durch ein Element ersetzt werden, das die gleiche Form wie der Isolator 22 aufweist und aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet ist, beispielsweise Aluminium oder dergleichen. Alternativ kann ein Endabschnitt des dritten Gehäuseabschnitts 1c in einer Form gebildet sein, die derjenigen des Isolators 22 entspricht.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist offensichtlich, daß sich die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp sehr leicht in erheblich einfacherer Weise montieren läßt, indem die Bestandteile oder Komponenten der Pumpe sequentiell in einer zuvor festgelegten Reihenfolge montiert werden. Demnach läßt sich der Montier- sowie der Herstellungswirkungsgrad der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp erheblich verbessern.

Ferner läßt sich das Spiel zwischen dem ringförmigen Halteelement 24 und der Taumelscheibe 23 sowie zwischen der Taumelscheibe 23 und dem Gehäuse dadurch eliminieren, daß das ringförmige Halteelement 24 gegen die Taumelscheibe 23 mit Hilfe eines federnden Führungselements gedrückt wird, beispielsweise der Wellenscheibe 29, während der Gleitkörper 25 und die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung mit geeignetem Spiel zwischen diesen durch das ringförmige Halteelement 24 und die Taumelscheibe 23 gehalten werden. Demnach läßt sich die Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp ruhig ohne Lärmerzeugung betreiben. Zusätzlich lassen sich aufgrund der Tatsache, daß sich ein Abstand zwischen der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung 27 und dem ringförmigen Halteelement 24 und zwischen dem Gleitkörper 25 und der Taumelscheibe 23 genau bilden läßt, relativ ruhige Gleitbewegungen jeweils zwischen den oben erwähnten Elementen realisieren, wodurch sich der hierauf zurückzuführende Reibungsabrieb verringern läßt, was zu einer Verbesserung der Beständigkeit und zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp führt.

Nebenbei sei erwähnt, daß es aufgrund der Tatsache, daß der Regler 69 und das elektromagnetische Umstellventil 71 im Zusammenhang mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 1b, das einen Teil des Gehäuses 1 bildet, vorgesehen sind, möglich ist, den Regler 69 und das elektromagnetische Umstellventil (Durchgangsventil) 71 an einer Position anzuordnen, die näher an dem Träger 8 liegt, als an dem ersten Gehäuseabschnitt 1a, das den geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses 1 bildet. Demnach ist im Vergleich zur bekannten Pumpenstruktur, bei der die oben erwähnten Elemente an dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses entfernt von dem Träger 8 angeordnet sind, das auf den Träger 8 wirkende Moment verringert, wodurch der Träger 8 gegenüber einer Verschlechterung der Haltbarkeit aufgrund der Einwirkung einer derart hohen Last auf die Pumpe, wie sie bei dem Auftreten von Schwingungen auftritt, geschützt ist.

Claims (11)

1. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp, enthaltend:
einen ersten Gehäuseabschnitt mit einer Einlaßpassage, die mit einem externen Ölbehälter verbindbar ist, und einer Auslaßpassage, über die ein unter Druck stehendes Öl nach außen führbar ist, derart, daß ein Ende des ersten Gehäuseabschnitts geöffnet ist;
einen zweiten hohlen Gehäuseabschnitt, der an einem Ende von diesem mit dem offenen Ende des ersten Gehäuseabschnitts verbunden ist;
einen an dem anderen Ende des zweiten Gehäuseabschnitts befestigten dritten Gehäuseabschnitt;eine Drehwelle, die in einem Gehäuse angeordnet ist, das durch den ersten Gehäuseabschnitt, den zweiten Gehäuseabschnitt und den dritten Gehäuseabschnitt gebildet ist, und von der ein Ende drehbar in dem ersten Gehäuseabschnitt durch ein erstes Lager gehalten ist und von der das andere Ende drehbar in dem dritten Gehäuseabschnitt mit Hilfe eines zweiten Lagers gehalten ist;
einen in dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordneten Zylinderblock, der an der drehbaren Welle entlang einer Axialrichtung von dieser gleitfähig befestigt ist und sich mit dieser dreht, derart, daß der Zylinderblock mehrere Zylinder aufweist, die jeweils einen Schöpfraum festlegen;
eine Ventilscheibe mit einer Endoberfläche, die an einer Innenoberfläche des ersten Gehäuseabschnitts anliegt, und einer anderen Endoberfläche, die gleitfähig an einer unteren Oberfläche des Zylinderblocks anliegt, derart, daß die Ventilscheibe einen Einlaßanschluß und einen Auslaßanschluß aufweist, damit die Einlaßpassage und die Ausströmpassage, die in dem ersten Gehäuseabschnitt gebildet sind, selektiv mit dem in jedem Zylinder festgelegten Schöpfraum verbindbar sind, wobei sich die Drehwelle drehbar durch die Ventilscheibe erstreckt;
ein ringförmiges Halteelement, das in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist;
eine ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung mit mehreren Halteöffnungen, die an einem äußeren Randabschnitt von diesem gleitfähig durch das Halteelement gehalten ist;
mehrere Kolben, von denen jeweils ein Endabschnitt gleitfähig in einen der Zylinder eingepaßt ist;
Gleitkörper, die jeweils schwenkbar mit den anderen Enden der Kolben gekoppelt sind und jeweils durch die Halteöffnungen der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gehalten sind; und
eine in dem zweiten Gehäuseabschnitt montierte Taumelscheibe mit einem äußeren Randabschnitt, der an dem ringförmigen Halteelement in geneigtem Zustand bezogen auf eine Mittenachse der drehbaren Welle anliegt, derart, daß die Taumelscheibe gleitfähig an den Gleitkörpern anliegt, wobei sich die Drehwelle drehbar durch die Taumelscheibe erstreckt.

2. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen zwischen dem zweiten Gehäuseabschnitt und dem dritten Gehäuseabschnitt angeordneten Isolator enthält, von dem eine seitliche Oberfläche an der Taumelscheibe zum Halten der Taumelscheibe an deren äußeren Randabschnitt zusammen mit dem ringförmigen Halteelement anliegt, und daß die Drehwelle sich drehbar durch den Isolator erstreckt.

3. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Halteelement eine ringförmige Vertiefung enthält, die in einer Endoberfläche von diesem gebildet ist, sowie einen ringförmigen Versatzabschnitt, der in einer zu der ringförmigen Vertiefung in axialer Richtung beabstandeten Position gebildet ist, und daß der äußere Randabschnitt der Taumelscheibe mit der ringförmigen Vertiefung in dem ringförmigen Halteelement in Eingriff steht, während der äußere Randabschnitt der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gleitfähig an dem ringförmigen Versatzabschnitt des ringförmigen Halteelements anliegt, und daß ein federndes Führungselement zum Führen des ringförmigen Halteelements derart, daß dieses an der Taumelscheibe anliegt, in dem zweiten Gehäuseabschnitt bei einer Seite des ringförmigen Halteelements angeordnet ist.

4. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Träger enthält, der an dem anderen Ende des dritten Gehäuseabschnitts angeordnet ist, zum drehbaren Halten der mit der drehbaren Welle über eine Magnetkopplung gekoppelten Eingangswelle mit einem Lager.

5. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Regler enthält, der im Zusammenhang mit dem zweiten Gehäuseabschnitt vorgesehen ist, zum Angleichen des Drucks von ausströmendem Öl derart, daß dieser in der Ausströmpassage konstant ist.

6. Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammenhang mit dem zweiten Gehäuseabschnitt ein Durchgangsventil zum Umstellen der Strömungspfade des aus der Ausströmpassage ausströmenden Betriebsöls vorgesehen ist.

7. Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp, enthaltend die Schritte:
Einfügen einer Ventilscheibe mit einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß und eines Zylinderblocks mit mehreren Zylindern jeweils zum Festlegen von Schöpfräumen sequentiell in dieser Reihenfolge in einen ersten Gehäuseabschnitt mit einem hieran befestigten ersten Lager ausgehend von einem offenen Ende hiervon;
Montieren eines zweiten Gehäuseabschnitts an dem Zylinderblock an dessen äußerem Umfang und festes Sichern einer Endfläche des zweiten Gehäuseabschnitts an einem geöffneten Ende des ersten Gehäuseabschnitts;
Einführen eines ringförmigen federnden Vorspannelements, eines ringförmigen Halteelements und einer ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung mit mehreren Halteöffnungen sequentiell in dieser Reihenfolge in dem zweiten Gehäuseabschnitt;
Einführen mehrerer Kolben mit jeweils einem hieran schwenkbar an einem Ende hiervon befestigten Gleitkörper in jeden der Zylinder des Zylinderblocks jeweils durch die in der ringförmigen Gleitkörperhaltevorrichtung gebildeten Halteöffnungen;
Einführen einer ringförmigen Taumelscheibe in den zweiten Gehäuseabschnitt derart, daß eine Seitenfläche der Taumelscheibe an den Gleitkörpern anliegt und ein äußerer Randabschnitt der Taumelscheibe an einer Endoberfläche des ringförmigen Halteelements anliegt; und
Einführen einer drehbaren Welle, deren einer Endabschnitt drehbar in einem dritten Gehäuseabschnitt durch ein zweites Lager gehalten wird, ausgehend von dem anderen Endabschnitt, in das erste in dem ersten Gehäuseabschnitt montierten Lager durch die Taumelscheibe, die ringförmige Gleitkörperhaltevorrichtung, das ringförmige Halteelement, das federnde Führungselement, den Zylinderblock und die Ventilscheibe und anschließendes starres Befestigen des dritten Gehäuseabschnitts an dem zweiten Gehäuseabschnitt.

8. Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Befestigen des dritten Gehäuseabschnitts, der die Drehwelle hält, ein ringförmiger Isolator an einer Endoberfläche des zweiten Gehäuseabschnitts befestigt wird.

9. Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner die folgenden Schritte enthält:
drehbares Halten einer Eingangswelle mit Hilfe eines Lagers; und
Befestigen eines Trägers an einem dritten Gehäuseabschnitt mit einer Magnetkupplung zum betriebsgemäßen Koppeln der Eingangswelle mit der drehbaren Welle.

10. Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner den folgenden Schritt enthält:
Befestigen eines Reglers an dem zweiten Gehäuseabschnitt zum Angleichen eines Ölausströmdrucks in der Ausströmpassage auf einen konstanten Wert.

11. Verfahren zum Montieren einer Axialkolbenpumpe vom Taumelscheibentyp nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner den folgenden Schritt enthält:
Befestigen eines Durchgangsventils an dem zweiten Gehäuseabschnitt zum Umstellen des Strömungspfads für Betriebsöl, das über die Ausströmpassage ausströmt.