DE4203256C2 - Ölpumpe - Google Patents
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- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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- F04C2/086—Carter
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölpumpe und im spezi
ellen auf eine Zahnradölpumpe, welche
als Schmiermittelpumpe für einen Fahrzeugmotor dient.
Eine der vorbekannten Ölpumpen dieser Bauart ist beispiels
weise in der JP-U 61-171885 beschrieben. Diese Ölpumpe
umfaßt ein außenverzahntes Antriebsrad oder inneres Rad,
welches mit einer Antriebswelle, wie etwa einer Kurbelwelle
zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden ist, sowie ein
Abtriebsrad oder äußeres Zahnrad, welches eine Innenverzah
nung aufweist, welche mit der Außenverzahnung des inneren
Zahnrades kämmt und in einem Hohlraum oder einer Pumpkammer
eines Pumpengehäuses so aufgenommen ist, daß es nicht-kon
zentrisch zu dem inneren Zahnrad zur Drehung mit diesem ist.
Öl wird einem Motor usw. wegen der Volumenveränderungen
eines Hohlraumes zugeführt, welcher zwischen den Kopfhöhen
der beiden Zahnräder gebildet wird, wenn sich die Antriebs
welle dreht. Zusätzlich hat das innere Zahnrad einen Schul
terbereich zur Positionierung in dem Pumpengehäuse.
Bei der vorbekannten Ölpumpe gestattet der Schulterbereich
des inneren Zahnrads die Positionierung des inneren Zahn
rads. Da jedoch der Schulterbereich von dem inneren Zahnrad
in einer axialen Richtung desselben hervorsteht, weist die
Ölpumpe eine vergrößerte Gesamtlänge in axialer Richtung
auf, weiterhin ist die maschinelle Herstellung des inneren
Zahnrades selbst kompliziert, wodurch sich eine Zunahme der
Herstellungskosten ergibt.
Die DE-OS 36 28 163 zeigt eine Lagerung für ein Antriebszahnrad
einer Innenzahnradpumpe. Das Innenzahnrad ist nicht auf einer
Antriebswelle gelagert, sondern wird mittels eines Gleitlagers
an dem Gehäuse der Pumpe gelagert. Zu diesem Zwecke umfaßt das
Gleitlager eine Lagerhülse, auf welcher das Innenzahnrad sitzt.
Durch diese Ausgestaltung wird ein vollständiges Gleitlager ge
bildet. Die gleiche Ausgestaltung zeigt auch die DE-OS 36 20
705. In beiden Fällen wird die Antriebswelle mit Spiel in das
innere Zahnrad eingeführt und drehfest mit diesem gekoppelt.
Die beiden Druckschriften zeigen somit jeweils die Ausgestal
tung eines Lagers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ölpumpe der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine verminderte
axiale Gesamtlänge aufweist, welche einfach herstellbar ist
und beim Zusammenbau eine einfache Positionierung eines
inneren Zahnrades ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Haupt
anspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist somit eine Ölpumpe geschaffen, welche durch
eine um eine Achse drehbare Antriebswelle antreibbar ist und
folgende Bauelemente aufweist: Ein Pumpengehäuse, eine Pum
penabdeckung, wobei das Pumpengehäuse und die Pumpenab
deckung eine Kammer aufweisen, wobei diese Kammer axial
beabstandet zwei Endwandungen bezüglich der Achse und eine
Umfangswandung, welche die beiden axial beabstandeten End
wandungen zur Ausbildung einer Pumpenkammer verbindet, auf
weist, ein äußeres Zahnrad, welches in der Kammer angeordnet
ist, und ein inneres Zahnrad, welches eine Endfläche auf
weist, die beim Einsetzen in die Pumpenkammer einer der
beiden Endwandungen gegenüberliegt, wobei die eine der
beiden Wandungen einen vorstehenden Bereich aufweist,
welcher sich in Richtung auf die andere der beiden Endwan
dungen erstreckt, und wobei das innere Zahnrad eine Ausneh
mung aufweist, welche sich von der Endfläche nach innen er
streckt und mit dem vorstehenden Bereich in Eingriff bring
bar ist, um das innere Zahnrad in einer vorbestimmten gün
stigen Position relativ zu dem äußeren Zahnrad zu halten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei
zeigt:
Fig. 1 Einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Ölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht, ähnlich Fig. 1, eines weiteren Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine Schnittansicht, ähnlich Fig. 2, eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Öl
pumpe, und
Fig. 5 eine Teil-Längsansicht eines vierten Ausführungsbei
spiels der Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung, wobei die Bezugsziffer 11 ein Pumpenge
häuse bezeichnet, welches als Hohlraum eine kreisförmige
Kammer 12 in seinem Inneren aufweist. Mit 13 ist eine
Antriebswelle bezeichnet, welche um eine Achse O drehbar ist
und so angeordnet ist, daß sie sich durch die Pumpkammer 12
des Pumpengehäuses 11 zur Drehung mit einer Kurbelwelle
eines Motors erstreckt. Mit dem Pumpengehäuse 11 an dem
Innenumfang eines ringförmigen Vorsprungs 11a eine ringför
mige Öldichtung 14 befestigt, um eine Dichtung der Pumpkam
mer 12 und der Antriebswelle 13 zu bewirken. Die Pumpkammer
12 ist durch eine Seitenwandung 15 gebildet, welche eine
Lagerausnehmung 15a für die Antriebswelle 13 im wesentlichen
in ihrem Mittelpunkt aufweist. In der Pumpkammer 12 sind ein
inneres Zahnrad 16, welches drehbar an der Antriebswelle 13
gelagert ist, und ein kreisförmiges äußeres Zahnrad 17,
welches exzentrisch an der Seite des äußeren Umfangs des
inneren Zahnrads 16 angeordnet ist, aufgenommen. Zusätzlich
ist eine Pumpenabdeckung 18 zur Abdeckung des Pumpkammer 12
an dem Pumpgehäuse 11 an dessen Innenseite mittels Schrauben
befestigt, weiterhin ist ein Eingriffsvorsprung 19 an der
Seitenwandung 15 an einer Kante der Lagerausnehmung 15a an
der Seite der Pumpkammer 12 ausgebildet. Im speziellen ist
dieser Eingriffsvorsprung 19 kreisförmig längs der Kante der
Lagerausnehmung 15a ausgebildet, nämlich mit einem ausrei
chend geringen Betrag an Vorstreckung.
Das innere Zahnrad 16 aus gesintertem Metall ist ein einem
Block hergestellt und weist in seinem Zentrum eine Ein
griffsausnehmung 16a auf, in welche die Antriebswelle 13
eingepaßt ist, sowie an seinem äußeren Umfang mehrere Außen
zähne, welche sich in Eingriff mit mehreren Innenzähnen
befinden, welche am Innenumfang des äußeren Zahnrades 17
ausgebildet sind.
Zusätzlich weist das innere Zahnrad 16 an einer Kante der
Eingriffsausnehmung 16a, welche an einer Endfläche an der
Seite der Seitenwandung 15 ausgebildet, eine Eingriffsaus
nehmung 20 auf, welche in Eingriff mit dem Eingriffsvor
sprung 19 bringbar ist. Diese Eingriffsausnehmung 20 ist
kreisförmig ausgebildet und besitzt einen inneren Durch
messer, welcher geringfügig größer ist, als der äußere
Durchmesser des Eingriffsvorsprungs 19, weiterhin ist die
Tiefe größer als die Höhe des Eingriffsvorsprungs 19. Wenn
der Eingriffsvorsprung 19 sich innerhalb der Eingriffsaus
nehmung 20 befindet, wird ein vorbestimmter Abstand zwischen
einer Spitze des Vorsprungs 19 und einer Basis der Ausneh
mung 20 beibehalten, ohne daß sich ein Kontakt zwischen
diesen beiden ergibt.
Folglich ist bei diesem Ausführungsbeispiel das äußere Zahn
rad 17, wenn die einzelnen Bauteile der Ölpumpe zusammenge
baut sind und wenn das innere und das äußere Zahnrad 16, 17
zusammen in der Pumpkammer 12 des Pumpgehäuses 11 aufgenom
men sind, in den inneren Umfang der Pumpkammer 12 eingepaßt
und von dieser gelagert, während das innere Zahnrad 16 durch
die Eingriffsausnehmung 20, welche sich in Eingriff mit dem
Eingriffsvorsprung 19 befindet, aufgehängt gelagert ist. Somit
weist das innere Zahnrad 16 eine begrenzte Versetzung in
seiner radialen Richtung an den inneren Umfang des äußeren
Zahnrades 17 auf, d. h., es wird von einem Herunterfallen be
wahrt, wodurch eine Positionierung desselben in einer
axialen Richtung an der Antriebswelle 13 und dem äußeren
Zahnrad 17 und in einer Richtung senkrecht zu diesem
erleichtert wird. Als Ergebnis kann die Antriebswelle 13 in
einfacher Weise in die Eingriffsausnehmung 16a des inneren
Zahnrades 16 eingebaut werden, wodurch sich Vorteile beim
Zusammenbau ergeben.
Da weiterhin das innere Zahnrad 16 nicht an einem muffen
artigen Schulterbereich, wie beim Stand der Technik, gela
gert ist, sondern durch die Eingriffsausnehmung 20, welche
sich mit dem Eingriffsvorsprung 19 in Eingriff befindet,
welcher sich um einen geringen Betrag vor-erstreckt, kann
die Gesamtlänge der Ölpumpe in ihrer axialen Richtung redu
ziert werden.
Da weiterhin die Eingriffsausnehmung 20 so ausgebildet sein
kann, daß sie eine Tiefe hat, welche ausreichend im Hinblick
auf den Eingriffsvorsprung 19 verringert ist, ohne daß sich
Erfordernisse hinsichtlich einer hohen Genauigkeit der
maschinellen Bearbeitung ergeben, kann das gesamte innere
Zahnrad 16 aus einem gesinterten Metall gefertigt werden,
wodurch sich eine einfache Herstellung und eine Reduzierung
der Herstellungskosten ergeben.
Wenn weiterhin beim Zusammenbau die Antriebswelle 13 in die
Eingriffsausnehmung 16a des inneren Zahnrads 16 eingesetzt
ist, wird die Gesamtheit des inneren Zahnrads 16 geringfügig
angehoben, so daß die Eingriffsausnehmung 20 über dem Ein
griffsvorsprung 19 steht, wodurch sich ein nicht kontaktie
render Zustand zwischen den beiden Eingriffsbereichen 19 und
20 ergibt. Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Gleitrei
bungswiderstand zwischen den Eingriffsbereichen 19 und 20
während der Pumpendrehung verhindert oder vermieden werden
kann, wodurch sich eine Verringerung des Pumpenauslaß-Ver
lustes um näherungsweise 8 bis 10% ergibt.
Die Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Der kreisförmige Eingriffsvor
sprung 19 ist an einer Kante einer Einführungsausnehmung 18a
für die Antriebswelle 13 mit der Pumpenabdeckung 18 inte
griert, während die kreisförmige Eingriffsausnehmung 20,
welche mit dem Eingriffsvorsprung 19 in Eingriff zu bringen
ist, mit dem inneren Zahnrad 16 an einer Seite der anderen
Endfläche desselben integriert ist. Die konkrete Ausgestal
tung des Eingriffsvorsprungs und der Eingriffsausnehmung 19
bzw. 20 ist gleich zu der Ausgestaltung des ersten Ausfüh
rungsbeispiels.
Folglich gewährt dieses Ausführungsbeispiel nicht die
gleichen Effekte wie das erste Ausführungsbeispiel, sondern
zusätzlich den weiteren Effekt, daß die Anordnung des Ein
griffs 19 an der Seite der Pumpenabdeckung 18 zu einer rela
tiven Vereinfachung der mechanischen Verarbeitung führt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungs
beispiel der Erfindung. An dem Pumpengehäuse 11 ist ein
einzelner Eingriffsbolzen 21 als Vorsprung angeordnet,
während die gleiche Eingriffsausnehmung 20 wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel in das innere Zahnrad 16 inte
griert ist. Im einzelnen weist die Seitenwandung 15 des
Pumpengehäuses 11 ein kleines Befestigungsloch 22 auf,
welches axial in der Nähe eines oberen Endes der Kante der
Lagerausnehmung 15a an der Seite der Pumpenkammer 12 ausge
bildet ist, während der Eingriffsbolzen 21 in das Befesti
gungsloch 22 an der Seite der Pumpkammer 12 eingepreßt ist.
Dieser Eingriffsbolzen 21 ist zu dem Pumpengehäuse 11 durch
das Befestigungsloch 22 so angeordnet, daß er sich auf einer
senkrechten Linie X befindet, welche eine Achse der An
triebswelle 13 im rechten Winkel schneidet, und sich
ausreichend weit aus dem Befe
stigungsloch 22 auf erstreckt, ähnlich wie der Eingriffs
vorsprung 19.
Die Eingriffs-Ausnehmung 20 ist kreisförmig
ausgebildet, und weist eine Achse auf, welche gering
fügig unterhalb der Achse der Antriebswelle 13 in einem
Zustand angeordnet ist, bei welchem ein oberes Ende des
inneren Umfangs der Eingriffsausnehmung 20 sich in Eingriff
mit dem Eingriffsbolzen 21 befindet, sowie eine Tiefe,
welche geringfügig größer ist, als der Betrag der Vorer
streckung des Eingriffsbolzens 21.
Folglich kann bei diesem Ausführungsbeispiel beim Zusammen
bau der einzelnen Komponententeile, wenn die Eingriffsaus
nehmung 20 des inneren Zahnrads 16 sich vorläufig in Ein
griff mit dem Eingriffsbolzen 21 befindet, um aufgehängt zu
sein, das innere Zahnrad 16 in axialer Richtung der An
triebswelle 13 und des äußeren Zahnrads 17 positioniert
werden, und es kann sich, in der Richtung senkrecht hierzu,
der gleiche Effekt einstellen, wie bei jedem der oben be
schriebenen Ausführungsbeispiele.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel weiterhin der einzige
Eingriffsbolzen 21 nur durch das Befestigungsloch 22 dem
Pumpengehäuse 11 ausgesetzt ist, im Unterschied zu dem Ein
griffsvorsprung jedes oben beschriebenen Ausführungsbei
spiels, kann nicht nur das Gewicht des Pumpengehäuses 11
reduziert werden, sondern es kann der Betrag der Vor-Er
streckung des Eingriffsbolzens 21 eingestellt werden durch
den Betrag des Einpressens desselben in das Befestigungsloch
22, wodurch eine optimale Veränderung einer Axialposition
des inneren Zahnrades 16 relativ zu der Eingriffsausnehmung
20 möglich wird.
Da weiterhin kein Eingriffsvorsprung vorgesehen ist und
somit die Gesamtheit einer inneren Endfläche 15b der Seiten
wandung 15 senkrecht an einer Seite der Pumpkammer 12,
welche mit hoher Genauigkeit im Zusammenhang mit den Zahn
rädern 16 und 17 maschinell zu bearbeiten ist, bearbeitet
werden kann, wird die mechanische Bearbeitung erleichtert,
wodurch sich wiederum eine Verbesserung hinsichtlich
der Herstellung und der Reduzierung der
Herstellungskosten ergibt.
Die Fig. 5 zeigt ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei welchem das gleiche Befestigungsloch 22
wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel in der Pumpenab
deckung 18 ausgebildet ist, in welches der Eingriffsbolzen
21 eingepreßt ist. Zusätzlich ist die Eingriffs-Ausnehmung
20 an der anderen Endfläche des inneren Zahnrads 16 ausge
bildet. Folglich gewährt dieses Ausführungsbeispiel die
gleichen Effekte, wie das dritte Ausführungsbeispiel.
Erfindungsgemäß kann somit der Ein
griffsvorsprung 19 nicht-kreisförmig ausgebildet, sondern
intermittierend in dessen Umfangsrichtung vorgesehen sein.
Weiterhin kann der Vorsprung 19 an einem Punkt an dem oberen
Ende des Pumpengehäuses so ausgebildet sein, wie der Ein
griffsbolzen 21. Diese Veränderung führt zu einem reduzier
ten Gewicht des Pumpengehäuses 11 und einer verbesserten Be
arbeitungs-Wirtschaftlichkeit bezüglich der inneren End
fläche 15b der Seitenwandung 15.
Claims (4)
1. Ölpumpe, welche durch eine um eine Achse (O) drehbare
Antriebswelle (13) antreibbar ist, mit einem Pumpenge
häuse (11) und einem Pumpendeckel (18), wobei das Pum
pengehäuse (11) und der Pumpendeckel (18) eine Kammer
(12) bilden, welche axial beabstandet, bezogen auf die
Achse (O), zwei Endwandungen (15) aufweist, sowie eine
Umfangswandung, welche die beiden axial beabstandeten
Endwandungen (15) zur Ausbildung der Kammer (12) ver
bindet, sowie mit einem äußeren Zahnrad (17), welches
in der Kammer (12) angeordnet ist, und einem inneren
Zahnrad (16), welches eine Endfläche aufweist, die
einer der beiden Endwandungen (15) beim Einsetzen in
die Kammer (12) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden Wandungen (15) mit einem sich nur
über einen Teil der Umfangslänge der Wandung (15) er
streckenden vorstehenden Bereich (19, 21) versehen ist,
welcher sich in Richtung auf die andere der beiden End
wandungen (15) erstreckt, wobei das innere Zahnrad (16)
eine kreisringförmige Ausnehmung (20) aufweist, welche
sich von der Endfläche nach innen erstreckt und mit dem
vorstehenden Bereich (19, 21) zur Halterung des inneren
Zahnrades (16) in einer vorbestimmten geeigneten Stel
lung relativ zu dem äußeren Zahnrad (17) in Eingriff
bringbar ist und daß zur Ausbildung einer nicht-kontak
tierenden Zuordnung im montierten Zustand der Innen
radius der Ausnehmung (20) größer ist, als der radiale
Abstand des vorstehenden Bereichs (19, 21) von der
Achse (O).
2. Ölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Pumpendeckel (18) die mit dem vorstehenden Bereich
(19, 21) versehene Endwandung aufweist.
3. Ölpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pumpengehäuse (11) die mit dem vorstehenden Bereich
(19, 21) versehene Endwandung aufweist.
4. Ölpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der vorstehende Bereich in Form eines
Bolzens (21) ausgebildet ist.
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