DE2255986C3

DE2255986C3 - Pump device for a hydraulic system in a motor vehicle

Info

Publication number: DE2255986C3
Application number: DE2255986A
Authority: DE
Inventors: Seiji Kanagawa Akaike (Japan)
Original assignee: ATSUGI MOTOR PARTS Co Ltd ATSUGI (JAPAN)
Current assignee: ATSUGI MOTOR PARTS Co Ltd ATSUGI (JAPAN)
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB1391225A; FR2181643A1; CA960110A; AU4827372A; JPS5715361Y2; DE2255986B2; US3814122A; DE2255986A1; FR2181643B1; JPS497392U

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pumping device for a Hydraulic system in a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Neuzeitliche Kraftfahrzeuge sind häufig mit einer Hydraulikanlage ausgerüstet, um Drucköl für unterschiedlichste Servomotoren o. ä. F-nrichtungen verfügbar zu halten. Die ölpumpe ist mit dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs gekuppelt und wird von diesem angetrieben. Die Drehzahl des Fahrzeugmotors variiert in der Regel zwischen 500 und 7000 U/min. Da die Förderleistung der ölpumpe proportional zu ihrer Drehzahl zunimmt, variiert die der hydraulischen Anlage von der Pumpe zugeführte ölmenge entsprechend der Motordrehzahl bzw. im wesentlichen auch der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Belastung der hydraulischen Anlage, die sich durch den öldurch satz der zu betätigenden Einrichtungen ausdrücken läßt, ist dagegen im wesentlichen konstant und liegt bei etwa 6 Itr/min. Ein solcher konstanter öldurchsatz muß natürlich auch dann gewährleistet sein, wenn der das Kraftfahrzeug antreibende Motor in seinem niedrigsten Drehzahlbereich arbeitet.Modern motor vehicles are often equipped with a hydraulic system in order to keep pressurized oil available for a wide variety of servo motors or similar devices. The oil pump is with the drive motor of the motor vehicle and is coupled by this driven. The speed of the vehicle engine usually varies between 500 and 7000 rpm. Since the The delivery rate of the oil pump increases proportionally to its speed, that of the hydraulic pump varies System quantity of oil supplied by the pump according to the engine speed or essentially also the driving speed of the vehicle. The load on the hydraulic system caused by the oil flow The rate of the devices to be operated can be expressed, however, is essentially constant and is approximately 6 Itr / min. Such a constant oil throughput must of course also be guaranteed if the Motor vehicle driving engine operates in its lowest speed range.

Wenn die Fördermenge der ölpumpe bei zunehmender Drehzahl des Fahrzeugmotors ansteigt, ist es daher erforderlich, die die benötigte konstante Durchsatzmenge überschreitende ölmenge aus dem Kreislauf der hydraulischen Anlage abzuführen. Zu diesem Zweck wird die überschüssige ölmenge einem Ölbehälter über ein Überströmventil zugeführt, um zu gewährleisten, daß den zu betätigenden Servocinrichtungen ohne Rücksicht auf die jeweilige Drehzahl des das Kraftfahrzeug antreibenden Motors ein konstanter ölstrom zugeführt wird.Therefore, if the delivery rate of the oil pump increases as the speed of the vehicle engine increases, it is required, the amount of oil from the circuit that exceeds the required constant throughput discharge hydraulic system. For this purpose, the excess oil is transferred to an oil container an overflow valve is supplied to ensure that the servo devices to be actuated without Taking into account the respective speed of the motor driving the motor vehicle, a constant oil flow is fed.

Bei den bekannten Hydraulikanlagen wird das überschüssige Drucköl dem Ölbehälter unter einem dem Atmosphärendruck entsprechenden Druck von etwa I bar zugeführt, wobei der erhöhte Druck des Öls am Ventilspalt des Überströmventils entsprechend abgebaut wird. Da der Förderdruck der Pumpe zwischen 10 und 80 bar liegen kann, führt die plötzliche Herabsetzung des Drucks des überschüssigen Öls von dem relativ hohen Druck auf Atmosphärendruck zu einer erheblichen Bildung von ölschaum, die auf die Expansion der inIn the known hydraulic systems, the excess pressure oil is the oil tank under one of the Atmospheric pressure corresponding pressure of about I bar supplied, with the increased pressure of the oil am Valve gap of the overflow valve is reduced accordingly. Since the delivery pressure of the pump is between 10 and 80 bar, the sudden lowering of the pressure of the excess oil leads to the relative high pressure to atmospheric pressure leads to a considerable formation of oil foam, which is due to the expansion of the in dem öl gelösten Luft zurückzuführen ist Dies ist von einem lauten und störenden Geräusch begleitet und erweist sich dann als besonders unangenehm, wenn die ölpumpe mit einer hohen Drehzahl angetrieben wird, während die Hydraulikanlage praktisch unbelastet ist, denn hierbei muß praktisch die gesamte geförderte ölmenge den engen Spalt des Überströmventils passieren, um den Druck zu senken. Wird dann durch die Pumpe aufgeschäumtes öl aus dem ölbehälter angesaugt besteht außerdem die Gefahr, daß die Schmierung der Pumpe gestört wird und daß Kavitation auftritt, die zu einem erhöhten Verschleiß der Pumpe führtThis is due to the air dissolved in the oil accompanied by a loud and annoying noise and is particularly unpleasant when the oil pump is driven at a high speed while the hydraulic system is practically unloaded, because in this case practically the entire amount of oil pumped has to enter the narrow gap of the overflow valve happen to lower the pressure. If foamed oil is then sucked in from the oil container by the pump, there is also the risk that the lubrication of the pump will be disturbed and that cavitation will occur occurs, which leads to increased wear on the pump

Aus der US-PS 29 84 187 ist zwar bereits eine Pumpeinrichtung der in Betracht kommenden Art bekanntgeworden, bei welcher die überschüssige ölmenge mittels eines als Umgehungsventil ausgebildeten Durchsatzregelventils in den Ölbehälter zurückgeleitet wird, jedoch sind bei dieser Anordnung keine besonderen Einrichtungen vorgesehen, um die Öischaumbildung wie auch die Geräuschentstehung zu verhindern. Insbesondere ist bei dieser vorbekannten Einrichtung dem Umstand nicht Rechnung getragen, daß der Pumpenförderdruck, je nach der Motordrehzahl zwischen etwa 10 und 80 bar schwankt, woraus sich die vorerwähnten Probleme ergeben.From US-PS 29 84 187 a pumping device of the type under consideration is already has become known, in which the excess amount of oil is fed back into the oil container by means of a flow control valve designed as a bypass valve, but there are none in this arrangement special facilities are provided to prevent the foaming and the generation of noise impede. In particular, this previously known facility does not take into account the fact that that the pump delivery pressure, depending on the engine speed, fluctuates between about 10 and 80 bar, from which the aforementioned problems arise.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Pumpeinrichtung der in Betracht kommenden Art die ölschaumbildung und die Erzeugung von Geräuschen zu verhindern.The invention is therefore based on the object in a pump device of the type in question prevent oil foaming and the generation of noise.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöstThe object is achieved according to the invention by those listed in the characterizing part of claim 1 Features solved

Zwar ist es auch schon aus der US-PS 32 05 789 bekanntgeworden, die ölschaumbildung bei der Drosselung einer aus einem Raum in einen anderen übertretenden ölmenge bei Bewegungsdämpfungszylindern dadurch zu verringern, daß man das öl durch eine Kammer hindurchleitet, in welcher Prallbleche mit Durchtrittsöffnungen angeordnet sind, jedoch treten hierbei nicht die zuvor erörterten Probleme auf, da die Druckdifferenz vor und hinter der Drosselstelle nur sehr gering und überdies in etwa ständig konstant ist.It is already from US-PS 32 05 789 became known, the oil foam formation when throttling one from one room to another to reduce excess oil amount in motion damping cylinders by the fact that the oil through A chamber passes through, in which baffle plates with passage openings are arranged, but occur in this case, the problems discussed above do not arise, since the pressure difference upstream and downstream of the throttle point is only very great low and, moreover, is roughly constant at all times.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpeinrichtung wird die Entstehung des unerwünschten Ölschaums weitestgehend verhindert, da das aus dem Zwischendruckbehälter austretende und in den Ölbehälter strömende Drucköl nur noch unter einem relativ niedrigen Druck steht, wodurch gleichzeitig die ansonst auftretenden Geräusche unterdrückt werden.In the case of the pump device designed according to the invention, undesired oil foam is created largely prevented, as the escaping from the intermediate pressure tank and into the oil tank flowing pressure oil is only under a relatively low pressure, which at the same time the otherwise occurring noises are suppressed.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, weiches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist. Es zeigtIn the drawing is the subject of the invention illustrated with the aid of a particularly preferred exemplary embodiment, which will be described in detail below is described in more detail. It shows

F i g. I einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Pumpeinrichtung,F i g. I a longitudinal section through a pump device designed according to the invention,

Fig.2 einen Schnitt durch die Ventilanordnung und die Zwischenkammer der Pumpeinrichtung nach Fig. 1.2 shows a section through the valve arrangement and the intermediate chamber of the pumping device according to FIG. 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die erfindungsgemäü ausgebildete Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug wie folgt aufgebaut:As can be seen from Fig. 1, the inventive trained pumping device for a hydraulic system in a motor vehicle constructed as follows:

An einer Grundplatte 2 mit Befestigungspratzen 1 ist die Pumpenwelle 3 mit ihrer Keilriemenscheibe 4 gelagert. An der Grundplatte 2 ist die Pumpe 5 befestigt, die von dem Gehäuse 8 umgeben ist; der Zwischenraum zwischen Gehäuse der Pumpe 5 und dem Gehäuse 8 dient als Ölbehälter 10. Demgemäß ist das Gehäuse 8 mittels der Dichtung 9 mit der Grundplatte 1 öldichtThe pump shaft 3 with its V-belt pulley 4 is on a base plate 2 with fastening claws 1 stored. The pump 5, which is surrounded by the housing 8, is fastened to the base plate 2; The gap between the housing of the pump 5 and the housing 8 serves as an oil container 10. The housing 8 is accordingly by means of the seal 9 with the base plate 1 oil-tight

verbunden. An dem Gehäuse der Pumpe 5 befindet sich ein Ansatz 15 mit den Einrichtungen zur Steuerung des Druckölstromes. In die Bohrung 14 im Gehäuseansatz 15 mündet der Austrittskanal 7 der ölpumpe. Der Austrittsstutzen 17 für das unter Druck stehende öl, welcher den einzelnen Verbrauchern zugeleitet wird, ist durch eine öffnung im Gehäuse 8 hindurch in die Bohrung 14 im Gehäuseansatz 15 eingeschraubt Im Innern des Austrittsstutzens 17 befindet sich die Drosselöffnung 17a. An ihrem inneren Ende ist die Bohrung 14 über den Oberströmkanal 22 mit dem Innenraum der Bohrung 23 verbunden,' in welchem der Kolbenschieber 25 gelagert ist und welcher über den Durchtrittskanal 29 mit der Zwischendruckkammer 30 verbunden ist, die über die Drosselöffnung 30a mit dem ölbehälter 10 in Verbindung stehttied together. On the housing of the pump 5 there is an approach 15 with the devices for controlling the Pressure oil flow. In the hole 14 in the housing attachment 15 the outlet channel 7 of the oil pump opens. The outlet nozzle 17 for the pressurized oil, which is fed to the individual consumers is through an opening in the housing 8 into the Bore 14 screwed into the housing extension 15. Inside the outlet nozzle 17 is the Throttle opening 17a. At its inner end, the bore 14 is via the overflow channel 22 with the Interior of the bore 23 connected, 'in which the piston valve 25 is mounted and which via the Passage channel 29 is connected to the intermediate pressure chamber 30, which via the throttle opening 30a with the oil tank 10 is in communication

Der Eintrittsstutzen 20 der ölpumpe 5 ist öldicht durch das Gehäuse 8 hindurchgeführt und im Ölbehälter 10 als Sieb 21 ausgebildet Durch den Eintrittsstutzen 20 gelangt von den Verbrauchern zurückströmendes Ö! in den ölbehälter 10 bzw. direkt in den Eintrittskanal der Pumpe 5. Auch kann die Pumpe 5 öl aus dem ölbehälter 10 durch das Sieb 21 hindurch ansaugen.The inlet connection 20 of the oil pump 5 is passed oil-tight through the housing 8 and in the oil container 10 designed as a sieve 21 Oil flowing back from the consumers passes through the inlet connection 20! in the oil container 10 or directly into the inlet channel of the pump 5. The pump 5 can also take oil from the oil container Suck 10 through the sieve 21.

Das Überströmventil 40 ist wie folgt ausgebildet: In der zylindrischen Bohrung 23 ist der Kolbenschieber 25 axial verschiebbar gelagert, der an seinem der Grundplatte 2 zugekehrten Ende mit einem Abstandszapfen 27 versehen und dessen entgegengesetztes Ende von der Druckfeder 24 beaufschlagt ist. Der Kolbenschieber steuert mit seiner Umfangskante die Verbindung zwischen dem Innenraum der Bohrung 23 und dem Überströmkanal 29, der in eine Ringnut 28 einmündet, die den Kolbenschieber 25 umgibt.The overflow valve 40 is designed as follows: The piston valve 25 is located in the cylindrical bore 23 axially slidably mounted at his the The end facing the base plate 2 is provided with a spacer pin 27 and its opposite end is acted upon by the compression spring 24. The piston valve controls the connection with its peripheral edge between the interior of the bore 23 and the overflow channel 29, which opens into an annular groove 28, which surrounds the piston valve 25.

Zwecks Steuerung des öldurchsatzes durch dar Überströmventil 40 ist der Raum der Bohrung 23, in welchem sich die Druckfeder 24 befindet, mit dem Ausströmkanal im Stutzen 17 hinter der Drosselöffnung 17a durch einen Kanal 38, 37 verbunden. Für den Fall, daß der Öldruck im Federraum plötzlich zunimmt, ist in dem Schieber ein Sicherheitsventil 34, 35, 36 angeordnet welches eine im Kolbenschieber 25 vorgesehene ölpassage 31,32 öffnet, durch welche hindurch Drucköl in die Zwischendruckkammer30 abströmen kann.In order to control the oil flow through Overflow valve 40 is the space of the bore 23 in which the compression spring 24 is located, with the The outflow channel in the connector 17 is connected behind the throttle opening 17a by a channel 38, 37. In the case, that the oil pressure in the spring chamber suddenly increases, a safety valve 34, 35, 36 is arranged in the slide which opens an oil passage 31, 32 provided in the piston valve 25, through which pressurized oil can flow into the intermediate pressure chamber 30.

Bei laufendem Fahrzeugmotor treibt dieser über einen Riementrieb, die Riemenscheibe 4 und die Pumpenwelle 3 die ölpumpe 5. Das von der Pumpe 5 geförderte Drucköl strömt über den Pumpenaustrittskanal 7 einerseits durch die Drosselöffnung 17a in den Austrittsstutzen 17 zwecks Zuleitung zu den Verbrauchern und andererseits, falls von der Pumpe 5 mehr öl gefördert wird als die Verbraucher benötigen, über die Bohrung 14 und den Überströmkar.i· 22 zum Überströmventil 40, dessen Kolbenschieber 15 gegen den Druck der Feder 24 bewegt wird, so daß das Drucköl durch den Überströmkanal 29 in die Zwischendmckkammer 30 einströmen kann. In dem Gehäuseansatz 15, in welchc-.n sich die Zwischendruckkammer 30 befindet, ist entgegengesetzt zum Überströmkanal 29, durch welchen das Drucköl in die Zwischendruckkammer 30 einströmt, eine ölaustritts- und -drosselöifnung 30a angeordnet, die die Zwischendruckkammer 30 mit dem ölbehälter 10 verbindet; letztere ist derart dimensioniert, daß sich in der Zwischendruckkammer ein Druck einstellt, der um 0,5 bis 3 bar über dem Druck im ölbehälter 10 liegtWhen the vehicle engine is running, it drives the oil pump 5 via a belt drive, the belt pulley 4 and the pump shaft 3. The pressurized oil delivered by the pump 5 flows via the pump outlet channel 7 on the one hand through the throttle opening 17a into the outlet connection 17 for the purpose of supplying the consumers and on the other hand, if pump 5 delivers more oil than consumers need, via bore 14 and overflow adapter 22 to overflow valve 40, the piston slide 15 of which is moved against the pressure of spring 24 so that the pressurized oil flows through overflow channel 29 into the Zwischenendmckkammer 30 can flow in. In the housing extension 15, in which the intermediate pressure chamber 30 is located, opposite to the overflow channel 29 through which the pressurized oil flows into the intermediate pressure chamber 30, an oil outlet and throttle opening 30a is arranged, which connects the intermediate pressure chamber 30 to the oil container 10 ; the latter is dimensioned in such a way that a pressure is established in the intermediate pressure chamber which is 0.5 to 3 bar above the pressure in the oil container 10

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pumpeinrichtung für eine Hydraulikanlage in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einer vom Fahrzeugmotor mechanisch angetriebenen Pumpe, einem Ölbehälter und einem Oberströmventil, welches die überschüssige ölmenge von der Pumpendruckseite unter Druckabbau in den Ölbehälter absteuert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oberströmventil (40) eine Zwischendruckkammer (30) nachgeschaltet ist, deren in den Ölbehälter (10) mündende Austrittsöffnung (30a; derart dimensioniert ist, daß sich in der Zwischendruckkammer (30) ein Druck einstellt, der 0,5 bis 3 bar über dem Druck im ölbehälter (10) liegt1. Pump device for a hydraulic system in a motor vehicle, consisting of one of the Vehicle engine mechanically driven pump, an oil tank and an overflow valve, which diverts the excess oil volume from the pump pressure side into the oil tank by reducing the pressure, characterized in that, that the overflow valve (40) is followed by an intermediate pressure chamber (30) whose in the Outlet opening (30a; is dimensioned such that a pressure is set in the intermediate pressure chamber (30) which is 0.5 to 3 bar above the pressure in the oil tank (10)

2. Pumpeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendruckkammer (30) langgestreckt ausgebildet ist, und daß sich die öleintrittsöfraung (29) und die ölaustrittsöffnung (3ua) an einander entgegengesetzten Enden der Kammer (30) befinden.2. Pump device according to claim 1, characterized in that the intermediate pressure chamber (30) is elongated, and that the oil inlet opening (29) and the oil outlet opening (3ua) are located at opposite ends of the chamber (30).