WO1999060271A1 - Motorpumpenaggregat - Google Patents

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WO1999060271A1
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pump
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freewheel
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Inventor
Erhard Beck
Hans-Dieter Reinartz
Helmut Steffes
Peter Drott
Jan Hoffmann
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4018—Pump units characterised by their drive mechanisms
    • B60T8/4022—Pump units driven by an individual electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps

Definitions

  • the present invention relates to a motor pump unit according to the preamble of claim 1.
  • a motor pump unit is already known from DE 43 15 826 AI.
  • Motor pump units of this type are used in a variety of ways and are particularly suitable for use in motor vehicles.
  • a motor pump unit is known that is constructed from a pump unit and an electric motor driving it.
  • the pump unit is designed as a radial piston pump and is designed for use in motor vehicle brake systems to deliver brake fluid.
  • Patent application DE 197 04 248.1 which has not yet been published, describes a brake system for motor vehicles which contains a motor pump unit which, on the one hand, generates a pneumatic vacuum for operating a brake booster by means of a pump and, on the other hand, generates a hydraulic pressure for operating a slip control device by means of a further pump.
  • the object of the invention is therefore to present a motor pump unit which is capable of delivering as many media as possible in parallel, thereby reducing weight and space requirements to a minimum.
  • An important advantage of the invention is that at least two pump units are operated by a common drive motor and thus weight and space are saved by eliminating the additional drive motors that would otherwise be required.
  • each of the pump units can contain every possible pump principle.
  • the pumps can e.g. be constructed as piston pumps, vane pumps or gear pumps.
  • a freewheel can be arranged between the motor and the pump unit. This makes it possible to operate the pumps individually or together, depending on the direction of motor rotation.
  • these can be arranged in the motor housing or outside. If the pump units are advantageously preassembled as assemblies, the pump units can also be flanged to the motor housing from the outside.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the motor pump unit according to the invention in cross section
  • FIG. 3 shows a motor pump unit according to FIG. 1 or 2 in the illustration as a block diagram
  • Fig. 1 shows a motor pump unit 1, which is used in electronically controlled brake systems for motor vehicles.
  • the pumps 3, 5 of the motor pump unit 1, which are designed as radial piston pumps, are designed to deliver brake fluid.
  • the assembly consisting of drive motor 2, first pump unit 3 and electronic control unit 12, represents a known motor pump unit of an electronically controlled brake system for motor vehicles.
  • This unit is expanded by a second pump unit 5.
  • This second pump unit 5 is arranged on the second end face 4 of the motor 2 opposite the first pump unit 3. Both pump units are driven by the shaft (not visible) of the electric motor 2.
  • a freewheel gear (not visible) is also inserted between the second pump unit 5 and the motor 2. Depending on the direction of motor rotation, this freewheel gearbox allows both pumps to be operated jointly or separately.
  • the second pump unit 5 functions here as a precharge pump in the electronically controlled brake system.
  • 2 shows a further motor pump unit 1 for use in electronically controlled brake systems, the basic module of which likewise consists of a drive motor 2, a first pump unit 3 (only shown in part) and an electronic control unit (not shown).
  • the unit 1 is expanded by a second pump unit 5, which is arranged in the motor housing 6.
  • the second pump unit 5 is arranged on the side of the drive motor 2 opposite the first pump unit 3.
  • the pump unit 5 is designed here as a vane pump. It is composed as a complete unit from a base plate 14, a housing 15, the cover 9 and a rotor 8. The complete assembly of the unit, regardless of the drive motor 2, is made possible by a bearing pin 7 arranged in the cover 9.
  • the bearing pin 7 receives the rotor 8 and the radial bearing forces.
  • a recess for receiving a driver element 17 for driving the pump is machined in the rotor 8 in axial alignment with the receiving bore 16 of the bearing journal 7.
  • the driver element 17 is arranged on the drive end of the motor shaft 13 of the drive motor 2. This protrudes through an opening 18 in the base plate 14 into the pump unit 5.
  • the structure of the pump unit 5 shown advantageously allows the pump unit 5 to be completely pre-assembled and then to be completed with a standard motor.
  • FIG. 3 shows a block diagram of the motor pump unit according to FIG. 1 or 2 with the drive motor 2, the pump units 3 and 5 and a freewheel 10 which is arranged, for example, between the drive motor and the pump unit 3.
  • the freewheel 10 enables the two pumps 3 and 5 to operate independently.
  • the drive control of the pump units 3 and 5 is determined by the direction of rotation of the electromotive tors predetermined. Depending on the direction of rotation, both pump units can be operated in parallel or separately.
  • the freewheel 10 is arranged between the drive motor 2 and the pump unit to be operated individually.
  • the arrangement of the freewheel 10 between the pump unit 3 and the drive motor 2 enables the individual operation of the pump unit 3 and the parallel operation of the pump units 3 and 5. Accordingly, the integration of the freewheel 10 between the pump unit 5 and the drive motor 2 enables the individual operation of the pump unit 5 and Parallel operation of pump units 5 and 3.
  • the invention is not restricted to the two exemplary embodiments.
  • the pump units 3, 5 on an end face of the drive motor 2 and to operate them independently or in parallel by means of an intermediate freewheel 10.
  • the operation of the motor pump unit 1 is also not limited to the integration of two pump units 3, 5. It is conceivable that an arrangement of a transfer case and a corresponding combination of freewheels with the gear unit and the pump units of several pump units can be operated independently of one another by means of a drive motor 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein platz- und gewichtssparendes Motorpumpenaggregat, welches einen Antriebsmotor und eine durch dessen Motorwelle angetriebene Pumpeneinheit enthält. Um mit einem solchen Aggregat möglichst viele Medien parallel fördern zu können, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, zusätzlich mindestens eine zweite über die Motorwelle des Antriebsmotors angetriebene Pumpeneinheit in das Motorpumpenaggregat zu integrieren.

Description

Motorpumpenaggregat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Motorpumpenaggregat ist bereits aus der DE 43 15 826 AI bekannt.
Motorpumpenaggregate dieser Art werden in vielfältiger Weise eingesetzt und eignen sich insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen. Aus der eingangs genannten DE 43 15 826 AI ist beispielsweise ein Motorpumpenaggregat bekannt, daß aus einer Pumpeneinheit und einem diese antreibenden Elektromotor aufgebaut ist. Die Pumpeneinheit ist als Radialkolbenpumpe ausgeführt und zum Einsatz in Kraftfahrzeug- Bremssystemen zur Förderung von Bremsflüssigkeit ausgelegt. Die noch nicht veröffentlichte Patentanmeldung DE 197 04 248.1 beschreibt eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die ein Motorpumpenaggregat enthält, das einerseits mittels einer Pumpe einen pneumatischen Unterdruck zum Betrieb eines Bremskraftverstärkers und andererseits mittels einer weiteren Pumpe einen hydraulischen Drucke zum Betrieb einer Schlupfregeleinrichtung erzeugt.
Zusätzlich zu den oben aufgezeigten Medien, besteht in einem Kraftfahrzeug Bedarf zur Förderung weiterer Medien. Zur Förderung dieser Medien wie z.B. Kraftstoff und Wasser werden üblicherweise zusätzliche Motorpumpenaggregate eingesetzt. Da die Gewichts- und Raumeinsparung heute ein vorrangiges Ziel der Kraftfahrzeugindustrie ist, ist es nachteilig, eine Vielzahl von Motorpumpenaggregaten, die zusätzliches Gewicht erzeugen und zusätzlichen Raum benötigen, in einem Kraftfahrzeug einzusetzen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Motorpumpenaggregat darzustellen, das in der Lage ist möglichst viele Medien parallel zu fördern und dadurch Gewicht und Raumbedarf auf ein Minimum zu reduziert.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 wiedergegeben. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus-und Weiterbildungen der Erfindung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mindestens zwei Pumpeneinheiten von einem gemeinsamen Antriebsmotor betrieben werden und damit, durch den Wegfall der sonst benötigten weiteren Antriebsmotoren, Gewicht und Platz eingespart wird.
Prinzipiell kann jede der Pumpeneinheiten jedes mögliche Pumpenprinzip beinhalten. So können die Pumpen z.B. als Kolbenpumpen, Flügelzellenpumpen oder Zahnradpumpen aufgebaut sein. Um zu ermöglichen, daß die Pumpeneinheiten gleichzeitig oder getrennt laufen, kann zwischen Motor und Pumpeneinheit jeweils ein Freilauf angeordnet werden. Dadurch ist es möglich, je nach Motordrehrichtung die Pumpen einzeln oder gemeinsam zu betreiben. Je nach Bauvolumenbedarf der Pumpeneinheiten können diese im Motorgehäuse oder außerhalb angeordnet werden. Werden die Pumpeneinheiten vorteilhafterweise als Baugruppen vormontiert, können die Pumpeneinheiten ebenfalls von außen an das Motorgehäuse angeflanscht werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung der einzelnen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Motorpumpenaggregats. In den Zeichnungen sind der schematische Aufbau und ein Blockschaltbild der Ausführungformen des Motorpumpenaggregats dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Motorpumpenaggregats in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Motorpumpenaggregats im Querschnitt und
Fig.3 ein Motorpumpenaggregat gemäß Fig. 1 oder 2 in der Darstellung als Blockschaltbild
Fig. 1 stellt ein Motorpumpenaggregat 1 dar, welches in elektronisch gesteuerten Bremsensystemen für Kraftfahrzeuge seinen Einsatz findet. Die Pumpen 3,5 des Motorpumpenaggregats 1, die als Radialkolbenpumpen ausgebildet sind, sind zum Fördern von Bremsflüssigkeit ausgelegt. Die Baugruppe, bestehend aus Antriebsmotor 2, erster Pumpeneinheit 3 und elektronischer Steuereinheit 12, stellt ein ansich bekanntes Motorpumpenaggregat eines elektronisch gesteuerten Bremsensystems für Kraftfahrzeuge dar. Dieses Aggregat ist durch eine zweite Pumpeneinheit 5 erweitert. Diese zweite Pumpeneinheit 5 ist auf der zweiten der ersten Pumpeneinheit 3 gegenüberliegenden Stirnseite 4 des Motors 2 angeordnet. Beide Pumpeneinheiten werden durch die Welle (nicht sichtbar) des Elektromotors 2 angetrieben. Zwischen der zweiten Pumpeneinheit 5 und dem Motor 2 ist ferner ein Freilaufgetriebe (nicht sichtbar) eingefügt. Dieses Freilaufgetriebe erlaubt je nach Motordrehrichtung einen gemeinsame oder getrennten Betrieb beider Pumpen. Die zweite Pumpeneinheit 5 fungiert hierbei als Vorladepumpe in dem elektronisch gesteuerten Bremssystem. In Fig. 2 wird ein weiteres Motorpumpenaggregat 1 zum Einsatz in elektronisch geregelten Bremsensystemen gezeigt, dessen Grundmodul ebenfalls aus einem Antriebsmotor 2 , aus einer ersten ( nur ausschnittsweise gezeigten) Pumpeneinheit 3 und einer nicht gezeigten elektronischen Steuereinheit besteht. Das Aggregat 1 ist durch eine zweite Pumpeneinheit 5, welches im Motorgehäuse 6 angeordnet ist, erweitert. Die zweite Pumpeneinheit 5 ist auf der der ersten Pumpeneinheit 3 gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors 2 angeordnet. Die Pumpeneinheit 5 ist hier als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Sie ist als komplette Baueinheit aus einer Grundplatte 14, einem Gehäuse 15, dem Deckel 9 und einem Läufer 8 zusammengesetzt. Die Komplettmontage der Baueinheit, unabhängig vom Antriebsmotor 2, wird durch einen im Deckel 9 angeordneten Lagerzapfen 7 ermöglicht. Der Lagerzapfen 7 nimmt den Läufer 8 und die radialen Lagerkräfte auf. Im Läufer 8 ist, in axialer Flucht zur Aufnah- mebohrung 16 des Lagerzapfens 7, eine Aussparung zur Aufnahme eines Mitnehmerelementes 17 zum Antrieb der Pumpe eingearbeitet. Das Mitnehmerelement 17 ist am antriebseiti- gen Ende der Motorwelle 13 des Antriebsmotors 2 angeordnet. Diese ragt durch einen Durchbruch 18 in der Grundplatte 14 in die Pumpeneinheit 5 hinein.
Der aufgezeigte Aufbau der Pumpeneinheit 5, erlaubt es vorteilhafterweise die Pumpeneinheit 5 komplett vorzumontieren und diese dann mit einem Standardmotor zu komplettieren.
Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild des Motorpumpenaggregats gemäß Fig 1 oder 2 mit dem Antriebsmotor 2, den Pumpeneinheiten 3 und 5 sowie einem Freilauf 10 der beispielhaft zwischen Antreibsmotor und Pumpeneinheit 3 angeordnet ist. Der Freilauf 10 ermöglicht den unabhängigen Betrieb der beiden Pumpen 3 und 5. Die Antriebssteuerung der Pumpeneinheiten 3 und 5 wird durch die Drehrichtung des Elektromo- tors vorgegeben. Beide Pumpeneinheiten können je nach Drehrichtung parallel, als auch getrennt voneinander betrieben werden. Hierzu wird der Freilauf 10 zwischen dem Antriebsmotor 2 und der einzel zu betreibende Pumpeneinheit angeordnet. Die Anordnung des Freilaufs 10 zwischen der Pumpeneinheit 3 und dem Antriebsmotor 2 ermöglicht den Einzelbetrieb der Pumpeneinheit 3 und den Parallelbetrieb der Pumpeneinheiten 3 und 5. Entsprechend ermöglicht die Integration des Freilaufes 10 zwischen der Pumpeneinheit 5 und dem Antriebsmotor 2 den Einzelbetrieb der Pumpeneinheit 5 und den Parallelbetrieb der Pumpeneinheiten 5 und 3.
Die Erfindung ist nicht auf die beiden Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es zum Beispiel möglich die Pumpeneinheiten 3,5 auf einer Stirnseite des Antriebsmotors 2 anzuordnen und mittels eines zwischengeschalteten Freilaufs 10 unabhängig voneinander oder parallel zu betreiben. Der Betrieb des Motorpumpenaggregates 1 ist ebenfalls nicht auf die Integration zweier Pumpeneinheiten 3,5 beschränkt. Es ist denkbar, daß durch eine Anordnung eines Verteilergetriebes und einer entsprechenden Kombination von Freiläufen mit dem Getreibe und den Pumpeneinheiten mehrer Pumpeneinheiten mittels eines Antriebsmotors 2 unabhängig voneinander betrieben werden.

Claims

Patentansprüche
1. Motorpumpenaggregat, welches einen Antriebsmotor (2) und eine durch dessen Motorwelle angetriebene Pumpeneinheit (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens eine zweite über die Motorwelle des Antriebsmotors (2) angetriebene Pumpeneinheit (5) enthalten ist.
2. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeneinheit (5) an der der ersten Pumpeneinheit (3) gegenüberliegenden Stirnseite
(4) des Antriebsmotors (2) angeordnet ist.
3. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeneinheit (5) im Gehäuse (6) des Antriebsmotors (2) angeordnet ist.
4. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeneinheit
(5) eine Flügelzellenpumpe ist.
5. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerzapfen (7) im Deckel der Flügelzellenpumpe (9) angeordnet ist.
6. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor der Flügelzellenpumpe (8) am Lagerzapfen (7) gelagert ist.
7. Motorpumpenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeneinheit (5) eine Kolbenpumpe ist.
8. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Pumpeneinheiten (3,5) über einen Freilauf (10,11) mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist.
9. Motorpumpenaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeneinheit (5) mittels Freilauf (10) je nach Drehrichtung des Motors parallel zur ersten Pumpeneinheit (3) zu- oder abschaltbar ist.
10. Motorpumpenaggregat (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpeneinheit (3) mittels Freilauf (10) je nach Drehrichtung des Motors (2) parallel zur zweiten Pumpeneinheit (5) zu- oder abschaltbar ist.
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