DE19913897A1

DE19913897A1 - Ölpumpe

Info

Publication number: DE19913897A1
Application number: DE19913897A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Ono
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2019-03-27
Also published as: FR2777954B1; FR2777954A1; DE19913897C2; JPH11280667A; US6168391B1

Abstract

Eine Ölpumpvorrichtung umfaßt: ein Ölpumpengehäuse 1a; einen Rotor 2, 3, welcher drehbar in dem Ölpumpengehäuse 1a angeordnet ist, wobei der Rotor 2, 3 eine erste Reihe von Taschen 22g bis 22k bildet, die ein Aufnahmevermögen aufweisen, welches in Drehrichtung A1 des Rotors zunimmt, sowie eine zweite Reihe von Taschen 22b bis 22f, deren Aufnahmevermögen in Drehrichtung A1 des Rotors abnimmt; eine Mehrzahl von Saugöffnungen 31a, 31b, welche mit der ersten Reihe von Taschen 22g bis 22k verbunden sind, wobei jede der Saugöffnungen von den anderen, benachbarten Saugöffnungen isoliert ist; eine Ausströmöffnung 33, welche mit der zweiten Reihe von Taschen 22b bis 22f verbunden ist; und ein Steuerventil 7, welches ein Ventilelement 77, ein Druckteil 79 zum Drücken des Ventilelements 77 und eine Druckteilkammer 79a zum Anordnen des Druckteiles 79 umfaßt, wobei das Steuerventil 7 funktionell so angeordnet ist, daß es den Fluidstrom durch die Mehrzahl von Saugöffnungen 31a, 31b und die Ausströmöffnung 33 steuert, und das Steuerventil 7 funktionell so verbunden ist, daß es zwischen einem ersten Zustand, in welchem das Steuerventil 7 die Saugöffnungen 31a, 31b verbindet, und einem zweiten Zustand, in welchem das Steuerventil 7 die Ausströmöffnung 33 mit einer der Saugöffnungen 31a, 31b verbindet und die anderen Saugöffnungen 31a, 31b abtrennt, wählt, wobei die Druckteilkammer 79a immer mit einer der Saugöffnungen 31a, 31b verbunden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölpumpvorrichtung für ein Kraftfahr zeug und insbesondere eine Ölpumpvorrichtung, welche einen höheren Druck aufweist, wenn die Drehzahl einer Antriebsquelle, z. B. einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, ansteigt.

Hintergrund der Erfindung

In der ungeprüften Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. Hei 9-256969 ist z. B. eine Ölpumpvorrichtung des Standes der Technik offenbart. Die bekannte Ölpumpvorrichtung umfaßt:
ein Ölpumpengehäuse,
einen Rotor, welcher drehbar in dem Ölpumpengehäuse angeordnet ist, wobei der Rotor eine erste Reihe von Taschen bildet, die ein Aufnahmevermögen auf weisen, welches in Drehrichtung des Rotors zunimmt, sowie eine zweite Reihe von Taschen, deren Aufnahmevermögen in Drehrichtung des Rotors abnimmt,
eine Mehrzahl von Saugöffnungen, welche mit der ersten Reihe von Taschen verbunden sind, wobei jede der Saugöffnungen von den anderen, benachbarten Saugöffnungen isoliert ist,
eine Ausströmöffnung, welche mit der zweiten Reihe von Taschen verbunden ist, und
ein Steuerventil, welches ein Ventilelement, eine Feder zum Drücken des Ventil elements und eine Federkammer zum Anordnen der Feder umfaßt, wobei das Steuerventil funktionell angeordnet ist, um den Fluidstrom durch die Mehrzahl von Saugöffnungen und die Ausströmöffnung zu steuern, und das Steuerventil funktionell verbunden ist, um zwischen einem ersten Zustand, in welchem das Steuerventil die Saugöffnungen verbindet und einem zweiten Zustand, in wel chem das Steuerventil die Ausströmöffnung mit einer der Saugöffnungen ver bindet und die anderen Saugöffnungen abtrennt, zu wählen.

In der vorstehenden bekannten Ölpumpvorrichtung wird, wenn die Drehge schwindigkeit des Rotors erhöht wird, um den dann erforderlichen erhöhten hydraulischen Ausgangsdruck des Hydrauliköles zu erlangen, der zusätzlich erzeugte hydraulische Ausgangsdruck durch das Steuerventil zu einer der Saug öffnungen zugeführt. Infolgedessen arbeitet die Ölpumpvorrichtung effizient.

Hier, in der vorstehend beschriebenen, bekannten Ölpumpvorrichtung öffnet sich, weil sich das Volumen der Federkammer in bezug zur Bewegung des Ven tilelements ändert, die Federkammer in der Weise zur Atmosphäre, daß die Än derung des Druckes in der Federkammer das Verschieben des Ventilelements nicht verhindert. Die Öffnung der Federkammer zieht jedoch Luft in die Öl pumpvorrichtung, wenn die Ölpumpvorrichtung gedreht wird. Somit besteht die Gefahr, daß das Einziehen der Luft dazu führt, daß die Ölpumpvorrichtung uneffizient und laut wird.

Wesen der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Ölpumpvorrichtung ohne die vorstehend beschriebenen Nachteile.

Erfindungsgemäß umfaßt eine Ölpumpvorrichtung ein Ölpumpengehäuse; einen Rotor, welcher drehbar in dem Ölpumpengehäuse angeordnet ist, wobei der Rotor eine erste Reihe von Taschen bildet, die ein Aufnahmevermögen aufwei sen, welches in Drehrichtung des Rotors zunimmt, sowie eine zweite Reihe von Taschen, deren Aufnahmevermögen in Drehrichtung des Rotors abnimmt; eine Mehrzahl von Saugöffnungen, welche mit der ersten Reihe von Taschen verbun den sind, wobei jede der Saugöffnungen von den anderen, benachbarten Saugöff nungen isoliert ist; eine Ausströmöffnung, welche mit der zweiten Reihe von Ta schen verbunden ist; und ein Steuerventil, welches ein Ventilelement, ein Druck teil zum Drücken des Ventilelements und eine Druckteilkammer zum Anordnen des Druckteiles umfaßt, wobei das Steuerventil funktionell so angeordnet ist, daß es den Fluidstrom durch die Mehrzahl von Saugöffnungen und die Ausströmöff nung steuert, und das Steuerventil funktionell so verbunden ist, daß es zwischen einem ersten Zustand, in welchem das Steuerventil die Saugöffnungen verbindet, und einem zweiten Zustand, in welchem das Steuerventil die Ausströmöffnung mit einer der Saugöffnungen verbindet und die anderen Saugöffnungen abtrennt, wählt, wobei die Druckteilkammer immer mit einer der Saugöffnungen verbunden ist.

Andere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Er läuterung der anliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden sowie zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung sollen durch die folgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs beispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht wer den, in welchen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemaßen Ölpumpvorrich tung zeigt, wenn der Rotor eine niedrige Drehgeschwindigkeit auf weist;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventiles zeigt, wenn der Rotor eine niedrige bis mittlere Drehgeschwindigkeit auf weist;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventiles zeigt, wenn der Rotor eine mittlere bis hohe Drehgeschwindigkeit aufweist;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventiles zeigt, wenn der Rotor eine hohe Drehgeschwindigkeit aufweist; und

Fig. 5 ein Diagramm zeigt, welches die Charakteristik der Ausströmmenge darstellt, die von der erfindungsgemäßen Ölpumpvorrichtung gezeigt wird.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemaßen Ölpumpvorrichtung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ölpumpvorrichtung. Die Öl pumpvorrichtung ist so gestaltet, daß sie an einem Fahrzeug befestigt werden kann und durch die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors betätigt wird. Eine Ölpumpe 1 der Ölpumpvorrichtung ist mit einem Ölpumpengehäuse 1a versehen, welches aus Metall, z. B. einer Aluminium-basierten Legierung oder einer Eisen legierung hergestellt ist. In dem Ölpumpengehäuse 1a ist eine Pumpenkammer 1a1 ausgebildet. In dieser Pumpenkammer 1a1 ist ein äußerer Rotor 3 drehbar angeordnet. Der äußere Rotor 3 ist mit einer Mehrzahl von inneren Zahnrad zähnen 11 versehen, so daß er ein angetriebenes Zahnrad bildet. Weiterhin ist in der Pumpenkammer 1a1 ein innerer Rotor 2 drehbar angeordnet und innerhalb des äußeren Rotors 3 gelegen. Eine Achse des äußeren Rotors 3 und eine Achse des inneren Rotors 2 sind innerhalb eines vorbestimmten Abstands angeordnet. Der innere Rotor 2 ist mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden und wird zusammen mit der Kurbelwelle gedreht. Im allgemeinen ist der innere Rotor 2 so gestaltet, daß er sich mit einer Drehgeschwindigkeit von 600 bis 7000 Umdrehungen/Minute dreht.

Am Außenumfang des inneren Rotors 2 sind eine Mehrzahl von äußeren Zahn radzähnen 21 so vorgesehen, daß er ein Zahnrad bildet. Die inneren Zahnrad zähne 11 und die äußeren Zahnradzähne 21 sind als eine Trochoid- oder Zykloid kurve ausgebildet. Der innere Rotor 2 wird in Richtung des in Fig. 1 erkennba ren Pfeiles A1 gedreht. Wenn der innere Rotor 2 gedreht wird, greifen die äuße ren Zahnradzähne 21 des inneren Rotors 2 in die inneren Zahnradzahne 11 des äußeren Rotors 3 nacheinander ein. Dementsprechend wird der äußere Rotor 3 in derselben Richtung gedreht. Zwischen den inneren Zahnradzähnen 11 und den äußeren Zahnradzähnen 21 ist ein Pumpenraum 10 ausgebildet, welcher elf Taschen 22a bis 22k aufweist, wie dies in Fig. 1 erkennbar ist. In Fig. 1 hat die Tasche 22a das größte Volumen der Taschen 22a bis 22k und die Tasche 22f hat das kleinste Volumen von diesen.

Die Taschen 22g bis 22k, welche in bezug zur Tasche 22a stromaufwärts ange ordnet sind, erzeugen einen Eingangsdruck, weil sich deren Volumina vergrö ßern, wenn der innere Rotor 2 gedreht wird, und sie wirken in der Weise, daß sie das hydraulische Öl ansaugen. Die Taschen 22b bis 22f, welche in bezug zur Tasche 22a stromabwärts angeordnet sind, erzeugen einen Ausgangsdruck, weil sich deren Volumina vermindern, wenn der innere Rotor 2 gedreht wird, und sie wirken in der Weise, daß sie das hydraulische Öl herausdrücken.

In dem Ölpumpengehäuse 1a der Ölpumpe 1 ist eine Ausströmöffnung 33 aus gebildet. Die Ausströmöffnung 33 ist mit den Taschen 22b bis 22f verbunden und so gestaltet, das hydraulische Öl aus der Pumpenkammer 1a1 ausströmen zu lassen, wenn der innere Rotor 2 gedreht wird. In dem Ölpumpengehäuse 1a sind andererseits die Saugöffnungen 31 ausgebildet. Die Saugöffnungen 31 bestehen aus zwei Saugöffnungen 31a und 31b. Die Saugöffnung 31a ist mit den Taschen 22g bis 22i verbunden, und die Saugöffnung 31b ist mit der Tasche 22k verbun den.

In der bevorzugten Ausführungsform ist die Saugöffnung 31b in bezug zur Saug öffnung 31a in Drehrichtung des inneren Rotors 2, die mit dem Pfeil A1 be zeichnet ist, stromabwärts angeordnet. Der Öffnungsbereich der Saugöffnung 31a ist größer als der Öffnungsquerschnitt der Saugöffnung 31b. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, sind die Berührungspunkte E1 und E2 zwischen den inneren Zahnradzähnen 11 und den äußeren Zahnradzähnen 21 zwischen der Saugöff nung 31a und der Saugöffnung 31b angeordnet. Dementsprechend sind die Saugöffnung 31a und die Saugöffnung 31b entlang der Umfangsrichtung der Pumpenkammer 1a1 nicht miteinander verbunden. Somit sind die Saugöffnung 31a und die Saugöffnung 31b so gestaltet, daß sie das Hydrauliköl unabhängig voneinander ansaugen. Ein Ende eines hydraulischen Ansaugdurchlasses 66 ist mit der Saugöffnung 31a und das andere Ende des hydraulischen Saugdurch lasses 66 ist mit einem Ölspeicher, z. B. einer Ölwanne 69, einem Reservoir oder einem Öltank verbunden. Das Hydrauliköl wird von einer hydraulischen Ölauf nahmeeinheit 80 zu der Ölwanne 69 zurückgeführt.

Ein Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 ist ein Durchlaß, welcher zur Bereitstel lung eines hydraulischen Druckes des Hydrauliköles an der Hydrauliköl-Auf nahmeeinrichtung 80 geeignet ist. Der Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 besitzt einen Zweigdurchlaß 6. Der Zweigdurchlaß 6 ist mit einer ersten Ventilöffnung 71 eines Steuerventiles 7 verbunden.

Das Steuerventil 7 ist im Ölpumpengehäuse 1a angeordnet. Das Steuerventil 7 ist mit einer Ventilkammer 78, der ersten Ventilöffnung 71, einer zweiten Ventil öffnung 74, einer dritten Ventilöffnung 73, einem Ventilelement 77 und einer Feder 79 versehen. Die erste Ventilöffnung 71 ist mit dem Hydrauliköl-Zufüh rungsdurchlaß 5 über den Zweigdurchlaß 6 verbunden. Die zweite Ventilöffnung 74 ist mit der Saugöffnung 31b über einen ersten Hydraulik-Zwischendurchlaß 63 verbunden. Die dritte Ventilöffnung 73 ist mit der Saugöffnung 31a über ei nen zweiten Hydraulik-Zwischendurchlaß 62 verbunden. Sowohl der erste Hy draulik-Zwischendurchlaß 63 als auch der zweite Zwischendurchlaß 62 sind im Ölpumpengehäuse 1a ausgebildet. Außerdem ist die Ventilkammer 78 in dem Ölpumpengehäuse 1a ausgebildet. Die Ventilkammer 78 ist mit einem seitlichen Durchlaß 74a und einem seitlichen Durchlaß 73a versehen. Der seitliche Durch laß 74a ist an der zweiten Ventilöffnung 74 angeordnet, und der seitliche Durch laß 73a ist an der dritten Ventilöffnung 73 angeordnet. Zu beachten ist, daß das Ventilelement 77 in der Ventilkammer 78 verschiebbar angeordnet ist und durch die Feder 79 in Fig. 1 in Richtung nach rechts gedrückt wird. Das Ventilele ment 77 umfaßt einen ersten Stegabschnitt 77b und einen zweiten Stegabschnitt 77a. Die Ventilkammer 78 ist durch die Stegabschnitte 77a und 77b, wie in Fig. 1 erkennbar ist, in drei Räume, namlich einen Kopfraum 75, einen mittleren Raum 76 und einen Federraum 79 eingeteilt. Die erste Ventilöffnung 71 ist mit dem Kopfraum 75 verbunden. Die zweite Ventilöffnung 74 mit dem seitlichen Durchlaß 74a wird über den ersten Stegabschnitt 77b des Ventilelements 77 ent sprechend dem Druck im Kopfraum 75 gesteuert, um mit dem Kopfraum 75 und dem mittleren Raum 76 verbunden zu sein. Die dritte Öffnung 73 mit dem seitli chen Durchlaß 73a wird über den ersten Stegabschnitt 77b des Ventilelements 77 entsprechend dem Druck im Kopfraum 75 gesteuert, um mit dem Kopfraum 75 und dem mittleren Raum 76 verbunden zu sein. Hier ist, wie die Fig. 4 zeigt, die axiale Länge L1 des ersten Stegabschnitts 77b in Richtung der Ventilkammer 78 geringer als die axiale Länge L2 des seitlichen Durchlasses 73a, und ebenfalls geringer als die axiale Länge L3 des seitlichen Durchlasses 74a. Der zweite Stegabschnitt 77a des Ventilelements 77 besitzt einen Durchlaß 77c, welcher den mittleren Raum 76 und den Federraum 79 miteinander verbindet. Deshalb ist der Federraum 79 immer mit dem dritten Durchlaß 73 verbunden.

Infolgedessen ist das Steuerventil 7 in der Lage, einen ersten Zustand anzuneh men, in welchem die zweite Öffnung 74 und die dritte Öffnung 73 miteinander verbunden sind, so daß die Saugöffnung 31a mit der Saugöffnung 31b verbunden ist, wie Fig. 1 zeigt, einen zweiten Zustand, in welchem die erste Öffnung 71 und die zweite Öffnung 74 über den Kopfraum 75 miteinander verbunden sind, so daß der Zweigdurchlaß 6 mit der Saugöffnung 31 verbunden ist, wie dies Fig. 3 zeigt, und einen dritten Zustand, in welchem die erste Öffnung 71, die zweite Öffnung 74 und die dritte Öffnung 73 über den Kopfraum 75 miteinander ver bunden sind, so daß der Zweigdurchlaß 6 mit der Saugöffnung 31a und der Saug öffnung 31b verbunden ist, wie Fig. 4 zeigt. Weil die axiale Länge L1 des ersten Stegabschnitts 77b geringer ist als die axiale Länge L3 des seitlichen Durchlasses 74, wird das Steuerventil 7 so gesteuert, daß über den mittleren Raum 76 eine Verbindung zwischen der dritten Öffnung 73 und der zweiten Öffnung 74 sowie, wabrend eines Übergangszeitraumes vom ersten Zustand zum zweiten Zustand, über den Kopfraum 75 zwischen der zweiten Öffnung 74 und der ersten Öffnung 71 hergestellt wird.

In der bevorzugten Ausführungsform wird das Volumen des Federraumes 79a entsprechend der Bewegung des Ventilelements 77 verändert. Der Federraum 79a ist jedoch immer über den mittleren Raum 76 mit der dritten Öffnung 73 so verbunden, daß der Druck im Federraum 79a dem Druck an der dritten Öffnung 73 gleich ist. Deshalb ist das Ventilelement 77 in der Lage, sich leicht zu ver schieben. Zusätzlich wird die dritte Öffnung 73 durch den ersten Stegabschnitt 77b während der Übergangszeit vom zweiten Zustand in den dritten Zustand nicht geschlossen, weil die axiale Länge L1 des ersten Stegabschnitts 77b kleiner ist als die axiale Länge L2 des seitlichen Durchlasses 73. Somit ist der Federraum 79a in der Lage, während der Übergangszeit vom zweiten Zustand zum dritten Zustand mit der dritten Öffnung 73 in der Weise zu kommunizieren, daß das Ventilelement 77 sich leicht verschieben kann. Hier wird der Federraum 79a mit der Saugöffnung 31a über das Ventilelement 77 so verbunden, daß es nicht not wendig ist, einen unabhängigen Durchlaß im Ölpumpengehäuse 1a zu schaffen. Dadurch wird die Ölpumpvorrichtung nach der bevorzugten Ausführungsform kompakt, und es ist möglich, die Ölpumpvorrichtung zu relativ geringen Kosten herzustellen.

Die Funktion der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ölpumpvorrichtung soll im weiteren dargelegt werden.

Wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gering ist (erster Zustand), vermag der Druck in dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 und dem Zweigdurchlaß 6 nicht, das Ventilelement 77 gegen die Feder 79 zu verschieben, so daß die Saugöffnung 31a und die Saugöffnung 31b miteinander kommunizieren. Dies bedeutet, daß die Taschen 22g bis 22k in der Lage sind, das Hydrauliköl anzusaugen, wie in Fig. 1 erkennbar ist. Deshalb saugen die Taschen 22g bis 22k, das Hydrauliköl von der Ölwanne 69 über die Saugöffnun gen 31a und 31b an, und die Taschen 22b bis 22e lassen das Hydrauliköl über die Ausströmöffnung 33 zu dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 strömen. Das ausgegebene Hydrauliköl wird der Hydrauliköl-Aufnahmeeinheit 80 zugeführt.

In diesem Fall ergibt sich die Charakteristik der Gesamtausströmmengen, deren Drehgeschwindigkeit gering ist (Drehgeschwindigkeit N: 0 < N < N₁), wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Die in Fig. 5 dargestellte Kurve zeigt schematisch den Zu sammenhang zwischen den Drehgeschwindigkeiten des Verbrennungsmotors und den Auslaßmengen der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungs form der Ölpumpvorrichtung. Die gestrichelte Linie "α" zeigt die Charakteristik der Gesamtausströmmengen, welche aus beiden Saugöffnungen 31a und 31b ge saugt werden. Die alternative strichpunktierte Linie "β" der Zeichnung zeigt die Charakteristik der Gesamtausströmmengen, welche entweder aus der Saugöff nung 31a oder der Saugöffnung 31b gesaugt werden. Die Charakteristik der Ge samtausströmmengen, deren Drehgeschwindigkeit gering ist, stimmt mit der ge strichelten Linie "α" überein. Deshalb wird die benötigte Menge des ausströmen den Hydrauliköles erhalten.

Andererseits, wenn die Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors zwischen N1 und N2 liegt, z. B. zwischen 1500 U/min bis 2500 U/min, wird die Drehge schwindigkeit des inneren Rotors 2 entsprechend erhöht. Unter diesen Umstän den ist die Menge des aus der Ausströmöffnung 33 ausströmenden Hydrauliköles erhöht, und dadurch wird der hydraulische Druck in dem Hydrauliköl-Zufüh rungsdurchlaß 5 auf mehr als den vorbestimmten Druck (PN1) erhöht. Schließ lich wird die Betätigungskraft im Kopfraum 75 auf das Ventilelement 77, d. h. die Betätigungskraft, welche durch den Druck (PN1) in dem Hydrauliköl-Zufüh rungsdurchlaß 5 wirkt, erhöht, um die Druckkraft der Feder 79 zu überwinden, und dadurch kann, wie die Fig. 2 zeigt, das Ventilelement 77 in Richtung nach links gleiten und die Feder 79 elastisch zusammendrücken. Dadurch wird das Ventilelement 77 des Steuerventiles 7 in der Übergangsstellung angeordnet, wobei der Stegabschnitt 77b die zweite Öffnung 74 mit dem mittleren Raum 76 und dem Kopfraum 75 verbindet. In diesem Zustand saugt die Saugöffnung 31a (die Taschen 22g bis 22i) das Hydrauliköl aus der Ölwanne 69, und die Saugöff nung 31b (die Tasche 22k) saugt das Hydrauliköl aus der Saugöffnung 31a über den zweiten Hydraulik-Zwischendurchlaß 62, die dritte Öffnung 73, den mittle ren Raum 76, einen Abschnitt der zweiten Öffnung 74 und den ersten Hydraulik-Zwi schendurchlaß 63. Gleichzeitig saugt die Saugöffnung 31b das Hydrauliköl von dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 über den Zweigdurchlaß 6, die erste Öffnung 71, den Kopfraum 75, einen Abschnitt der zweiten Öffnung 74 und den ersten Hydraulik-Zwischendurchlaß 63. In diesem Fall ergibt sich die Charakte ristik der Gesamtausströmmengen, deren Umlaufgeschwindigkeitsbereich sich im Übergangsstadium (N1 < N < N2) befindet, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Hier wird, wenn das Ventilelement 77 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben ist, das Volumen des Feder raumes 79a entsprechend klein. Der Federraum 79a ist mit der Saugöffnung 31 über den Durchlaß 77c, den mittleren Raum 76, die dritte Öffnung 73 und den zweiten hydraulischen Zwischendurchlaß 62 so verbunden, daß sich das Ventil element 77 stetig verschieben kann.

Wenn die Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors sich von N2 auf N3, z. B. von 2500 U/min auf 4000 U/min verändert, erhöht sich die Drehgeschwin digkeit des inneren Rotors 2 entsprechend weiter. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erhöht sich die Betätigungskraft im Kopfraum 75 auf das Ventilelement 77, d. h. die Betätigungskraft, welche durch den Druck (PN2) in dem Hydrauliköl-Zufüh rungsdurchlaß 5 erzeugt wird, um die Druckkraft der Feder 79 zu überwinden, und dementsprechend gleitet das Ventilelement 77 nach links und drückt die Fe der 79 elastisch zusammen. Dadurch wird das Ventilelement 77 des Steuerventi les 7 im zweiten Zustand positioniert, dessen Drehgeschwindigkeit im mittleren Bereich ist. Im zweiten Zustand schließt der Stegabschnitt 77b die Verbindung zwischen der zweiten Öffnung 74 und der dritten Öffnung 73. Die Saugöffnung 31a (die Taschen 22g bis 22i) saugt das Hydrauliköl aus der Ölwanne 69. Gleich zeitig saugt die Saugöffnung 31b (Tasche 22k) das Hydrauliköl von dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 über den Zweigdurchlaß 6, die erste Öffnung 71, den Kopfraum 75, die zweite Öffnung 74 und den ersten Hydraulik-Zwischen durchlaß 63. In diesem Fall ergibt sich die Charakteristik der Gesamtausström mengen, deren Umlaufgeschwindigkeitsbereich im zweiten Zustand befindet (N2 < N < N3), wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. In Fig. 5 ist auch erkennbar, daß sich die Charakteristik der Gesamtausströmmengen des zweiten Zustandes als Differenz der Charakteristik der Saugöffnung 31b abgezogen von der Charak teristik der Gesamtausströmmengen ergibt, deren Umlaufgeschwindigkeitsbe reich niedrig ist. Hier wird, wenn sich das Ventilelement 77 von der in Fig. 2 dargestellten Stellung in die in Fig. 3 dargestellte Stellung verschiebt, das Volumen des Federraumes 79a entsprechend klein. Der Federraum 79a ist mit der Saugöffnung 31 über den Durchlaß 77c, den mittleren Raum 76, die dritte Öffnung 73 und den zweiten Hydraulik-Zwischendurchlaß 62 so verbunden, daß sich das Ventilelement 47 stetig verschieben kann.

Wenn die Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors sich weiter, z. B. auf mehr als 4000 U/min erhöht, erhöht sich auch die Drehgeschwindigkeit des inneren Rotors 2 entsprechend. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, wird die Betäti gungskraft auf das Ventilelement 77 in dem Kopfraum 75, d. h. die Betätigungs kraft, welche durch den Druck (PN3) in dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 verursacht wird, erhöht, um die Druckkraft der Feder 79 zu überwinden und dementsprechend wird das Ventilelement 77 weiter nach links verschoben, wobei die Feder 79 elastisch zusammengedrückt wird. Dadurch wird das Ventilelement 77 des Steuerventiles 7 im dritten Zustand angeordnet, dessen Drehgeschwindig keit hoch ist. In dem dritten Zustand verbindet der Stegabschnitt 77b die dritte Öffnung 73 mit dem Kopfraum 75. Dadurch saugen beide Saugöffnungen 31a und 31b das Hydrauliköl von dem Hydrauliköl-Zuführungsdurchlaß 5 an. Es er gibt sich die Charakteristik der Gesamtausströmmengen, deren Umlaufge schwindigkeitsbereich im dritten Zustand ist (N3 < N), wie sie in Fig. 5 darge stellt ist. Hier wird, wenn das Ventilelement 77 von der in Fig. 3 dargestellten Position in die in Fig. 4 dargestellte Position verschoben ist, das Volumen des Federraumes 79a entsprechend klein, und der Stegabschnitt 77b verschließt die dritte Öffnung 73 nicht. Deshalb ist der Federraum 79a mit der Saugöffnung 31a über den Durchlaß 77c, den mittleren Raum 76, die dritte Öffnung 73 und den zweiten Hydraulik-Zwischendurchlaß 62 so verbunden, daß das Ventilelement 77 sich stetig verschieben kann.

Claims

1. Ölpumpvorrichtung, umfassend:
ein Ölpumpengehäuse (1a);
einen Rotor (2, 3), welcher drehbar in dem Ölpumpengehäuse (1a) ange ordnet ist, wobei der Rotor (2, 3) eine erste Reihe von Taschen (22g bis 22k) bildet, die ein Aufnahmevermögen aufweisen, welches in Drehrichtung (A1) des Rotors zunimmt, sowie eine zweite Reihe von Taschen (22b bis 22f), die ein Aufnahmevermögen aufweisen, das in Drehrichtung (A1) des Rotors abnimmt;
eine Mehrzahl von Saugöffnungen (31a, 31b), welche mit der ersten Reihe von Taschen (22g bis 22k) verbunden sind, wobei jede der Saugöffnungen von den anderen, benachbarten Saugöffnungen isoliert ist;
eine Ausströmöffnung (83), welche mit der zweiten Reihe von Taschen (22b bis 22f) verbunden ist; und
ein Steuerventil (7), welches ein Ventilelement (77), ein Druckteil (79) zum Drücken des Ventilelements (77) und eine Druckteilkammer (79a) zum An ordnen des Druckteiles (79) umfaßt, wobei das Steuerventil (7) funktionell so angeordnet ist, daß es den Fluidstrom durch die Mehrzahl von Saugöff nungen (31a, 31b) und die Ausströmöffnung (33) steuert, und das Steuer ventil (7) funktionell so verbunden ist, daß es zwischen einem ersten Zu stand, in welchem das Steuerventil (7) die Saugöffnungen (31a, 31b) ver bindet, und einem zweiten Zustand, in welchem das Steuerventil (7) die Ausströmöffnung (33) mit einer der Saugöffnungen (31a, 31b) verbindet und die anderen Saugöffnungen (31a, 31b) abtrennt, wählt, wobei die Druckteilkammer (79a) immer mit einer der Saugöffnungen (31a, 31b) verbunden ist.

2. Ölpumpvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Steuerventil (7) wei terhin umfaßt:
eine Kammer (78), welche sich in axialer Richtung erstreckt;
einen Körper (1a) mit einer ersten Öffnung (71), welche eine Verbindung zwischen der Ausströmöffnung (33) und der Kammer (78) herstellt, einer zweiten Öffnung (74), welche eine Verbindung zwischen den anderen Saug öffnungen (31a, 31b) und der Kammer (78) herstellt, und einer dritter Öff nung (73), welche eine Verbindung zwischen einer der Saugöffnungen (31a, 31b) und der Kammer (78) herstellt, und einem Ventilelement (77);
einen ersten Stegabschnitt (77b), welcher an dem Ventilelement (77) vor gesehen ist, wobei der erste Stegabschnitt (77b) über die erste Öffnung (71) dem Fluiddruck ausgesetzt ist und das Öffnen und Schließen der ersten Öffnung (71), der zweiten Öffnung (74) und der dritten Öffnung (73) steu ert; und
einen zweiten Stegabschnitt (77a), welcher am Ventilelement (77) vorge sehen ist, wobei der zweite Stegabschnitt (77a) die Druckteilkammer (79a) zwischen der Ventilkammer (78) und einer Seite des zweiten Stegabschnitts (77a) bildet und einen Durchlaß (77c) aufweist, welcher eine Verbindung zwischen der Druckteilkammer (79a) und einer der Saugöffnungen (31a, 31b) herstellt.

3. Ölpumpvorrichtung nach Anspruch 2, in welcher die axiale Länge des ersten Stegabschnitts (77b) kleiner ist als die eine Weite der dritten Öff nung (73).