DE3506928C2 - Internal gear pump as a lubricating oil pump for an internal combustion engine - Google Patents
Internal gear pump as a lubricating oil pump for an internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe als Schmierölpumpe für einen Verbrennungsmotor mit einem an einem Motorgehäuse befestigbaren Pumpengehäuse, mit einem Innenrotor mit Außenverzahnung, der mit einem exzentrisch dazu angeordneten Außenrotor mit Innenver zahnung kämmt, mit einem Ölzulauf und mit einem Ölab lauf, wobei eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotores zur Drehmomentübertragung über ein Verbindungsglied mit einem der beiden Rotoren verbunden ist und wobei die beiden Rotoren stirnseitig mit axialem Spiel zwi schen dem Pumpengehäuse und einem mit Abstand dazu liegenden Deckel angeordnet sind. The invention relates to an internal gear pump as Lube oil pump for an internal combustion engine with a pump housing that can be attached to a motor housing, with an inner rotor with external teeth, which with a eccentrically arranged outer rotor with inner ver toothing combs, with an oil inlet and with an oil drain run, with a crankshaft of the internal combustion engine for torque transmission via a connecting link is connected to one of the two rotors and wherein the two rotors at the end with axial play between between the pump housing and one at a distance lying lid are arranged.
Eine Zahnradpumpe dieser Art ist z. B. in der DE-OS 27 22 533, der DE-OS 30 22 419 und der DE-OS 27 58 376 beschrieben.A gear pump of this type is e.g. B. in DE-OS 27 22 533, DE-OS 30 22 419 and DE-OS 27 58 376 described.
Bei diesen Konstruktionen ist die Innenzahnradpumpe auf einer Verlängerung der Kurbelwelle angeordnet, wo bei die Zahnradpumpe über den auf der Verlängerung an geordneten Innenrotor aus angetrieben wird.In these constructions, the internal gear pump arranged on an extension of the crankshaft where at the gear pump on the on the extension orderly inner rotor is driven from.
Nachteilig ist in gewissen Fällen jedoch, daß durch diese Ausgestaltung, d. h. durch die Verlängerung der Kurbelwelle, eine entsprechend höhere Baulänge auf tritt.However, it is disadvantageous in certain cases that this configuration, d. H. by extending the Crankshaft, a correspondingly longer overall length occurs.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, eine Innenzahnradpumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die keine oder nur eine unwesentliche Verlängerung der Kurbelwelle verursacht, wobei sie einfach im Aufbau sein soll und keine Probleme durch das zwangsweise vorliegende Axialspiel der Kurbelwelle auftreten sollen.The present invention is therefore based on the object reasons, an internal gear pump of the aforementioned Kind of creating no or only insignificant Elongation of the crankshaft causes it should be simple in structure and no problems due to the forcibly present axial play of the crankshaft should occur.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Rotoren wenigstens teilweise in einer Axi albohrung in der Kurbelwelle eingebaut sind, wobei der Außenrotor über das Axialbewegungen zulassende Verbin dungsglied mit der Kurbelwelle verbunden ist und wobei die Tiefe der Axialbohrung so gewählt ist, daß zwi schen dem Deckel und der Kurbelwelle ein Axialspiel vorhanden ist, das wenigstens annähernd mindestens so groß ist wie das Axialspiel der Kurbelwelle in dem Mo torgehäuse.According to the invention, this object is achieved in that the two rotors at least partially in one axis Al bore are installed in the crankshaft, the External rotor via the connector that allows axial movement is connected to the crankshaft and wherein the depth of the axial bore is chosen so that between axial play between the cover and the crankshaft is present, at least approximately so is as big as the axial play of the crankshaft in the mo gate housing.
In der nachveröffentlichten DE-OS 35 04 306 A1 ist ei ne derartige Pumpe mit einem außenverzahnten Innenrad und einem innenverzahnten Außenrad, bei der Gleitrei bung im Bereich dieser Pumpenräder vermieden werden soll, beschrieben.In the post-published DE-OS 35 04 306 A1 is egg ne such pump with an externally toothed inner wheel and an internally toothed outer wheel on the sliding block Exercise in the area of these pump wheels can be avoided should be described.
Das Außenrad ist dabei drehfest mit dem rotierenden Antriebselement, beispielsweise einer Kurbelwelle, verbunden.The outer wheel is non-rotatable with the rotating one Drive element, for example a crankshaft, connected.
Allerdings können bei dieser Pumpe Probleme aufgrund des vorliegenden Axialspiels des Antriebselementes auftreten.However, problems may arise with this pump of the present axial play of the drive element occur.
Dadurch, daß bei der vorliegenden Erfindung die Innen zahnradpumpe im Bedarfsfalle praktisch vollständig im Inneren der Kurbelwelle angeordnet ist, wird eine Kurzbauweise erreicht. Erfindungsgemäß erfolgt dabei die Drehmomentübertragung über den Außenrotor, wobei durch die Zulässigkeit von Axialbewegungen über das Verbindungsglied dafür gesorgt ist, daß die zwangswei se bei einer Kurbelwelle auftretenden Axialverschiebun gen sich nicht auf die Innenzahnradpumpe auswirken.Because in the present invention, the inside Gear pump practically completely in need Is arranged inside the crankshaft, a Short design achieved. According to the invention, this takes place the torque transmission via the outer rotor, where through the permissibility of axial movements over the Link is ensured that the zwangswei se occurring with a crankshaft axial displacement do not affect the internal gear pump.
Von Vorteil ist es, wenn die Innenzahnradpumpe als vorgefertigte Einheit in die Axialbohrung einschiebbar und über das Pumpengehäuse an dem Motorgehäuse befe stigbar ist.It is advantageous if the internal gear pump as Prefabricated unit can be inserted into the axial bore and befe via the pump housing on the motor housing is stigbar.
Auf diese Weise wird eine wesentliche Arbeitserleich terung erreicht, denn die erfindungsgemäße Pumpe kann komplett vormontiert werden. Es ist dann lediglich nur noch erforderlich, daß sie als komplette Baueinheit in die Axialbohrung eingeschoben wird und das Pumpenge häuse z. B. über Schrauben mit dem Motorgehäuse verbun den wird. Ebenso läßt sich im Falle eines Defektes die Pumpe auch wieder komplett ausbauen und sehr schnell durch eine Austauschpumpe ersetzen.This will make essential work easier tion reached because the pump according to the invention can can be completely pre-assembled. Then it's just still required that they as a complete unit in the axial bore is pushed in and the pump shaft housing z. B. connected with screws to the motor housing that will. Likewise, in the event of a defect, the Remove the pump completely and very quickly replace with a replacement pump.
In Ausgestaltung hierfür kann vorgesehen sein, daß der Deckel mit einem zentralen zu dem Pumpengehäuse ge richteten Ansatz versehen ist, auf dem der Innenrotor frei drehbar gelagert ist.In an embodiment of this, it can be provided that the Cover with a central ge to the pump housing directed approach is provided on which the inner rotor is freely rotatable.
Durch diese Ausgestaltung übernimmt der Deckel damit gleichzeitig auch die Lagerung des Innenrotors.With this configuration, the cover takes over at the same time the bearing of the inner rotor.
Wenn der Ansatz in eine Zentrierbohrung in dem Pumpen gehäuse ragt, wird gleichzeitig damit auch eine Zent rierung zwischen dem Pumpengehäuse und dem Deckel zur Montageerleichterung erreicht.If the approach in a center hole in the pumping protrudes from the housing and becomes a cent at the same time between the pump housing and the cover Ease of assembly achieved.
In einer weiteren Ausgestaltung hierfür kann vorgese hen sein, daß das Pumpengehäuse und der Deckel durch eine in dem Ansatz angeordnete Zentrumsschraube mit einander verbunden sind.In a further embodiment, this can be done beforehand hen be that the pump housing and the cover through a center screw arranged in the approach with are connected.
Dabei wird die Zentrumsschraube in einem der beiden genannten Teile in einer Durchgangsbohrung liegen und im anderen Teil in eine Gewindebohrung eingeschraubt sein. Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache und schnelle Montage bzw. Demontage erreicht.The center screw is in one of the two mentioned parts are in a through hole and in the other part screwed into a threaded hole be. This configuration makes a simple and quick assembly or disassembly achieved.
Als Verbindungsglied zur Antriebsverbindung zum Außen rotor und der Kurbelwelle sind verschiedene Möglich keiten denkbar.As a link to the drive connection to the outside rotor and the crankshaft are different possible possible.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Verbindungsglied ein am Außenumfang des Außenrotors angeordnetes Mitnahmeglied ist, das in ei ne Aussparung in der Axialbohrung der Kurbelwelle ein greift.In one embodiment of the invention can be provided be that the link is on the outer circumference of the External rotor arranged driving link, which in ei a recess in the axial bore of the crankshaft takes hold.
Das Mitnahmeglied kann z. B. eine Paßfeder, eine zahn artige Erhebung, eine Keilnutenverbindung oder der gleichen sein. Wesentlich ist lediglich, daß das Ver bindungsglied axiale Bewegungen zuläßt, damit die In nenzahnradpumpe vom Axialspiel der Kurbelwelle unbe einflußt bleibt.The driving link can e.g. B. a key, a tooth like elevation, a keyway connection or the be the same. It is only essential that the Ver Binding member allows axial movements so that the In Gear pump from the axial play of the crankshaft remains influenced.
Eine sehr vorteilhafte und nicht naheliegende Weiter bildung der Erfindung kann darin bestehen, daß das Verbindungsglied als Schlupfkupplung ausgebildet ist, die bei hohen Drehzahlen Relativbewegungen zwischen Kurbelwelle und Außenrotor in Umfangsrichtung zuläßt.A very advantageous and not obvious next education of the invention may consist in that Connecting link is designed as a slip clutch, the relative movements between at high speeds Permits crankshaft and outer rotor in the circumferential direction.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine Abrege lung der Innenzahnradpumpe bei hohen Drehzahlen er reicht werden. Dadurch wird vermieden, daß unter ent sprechender Wärmeentwicklung und mit hohen Reibungs verlusten unnötigerweise bei hohen Drehzahlen zuviel gefördertes Öl umgewälzt werden muß.Such a configuration can be used for de-energizing inner gear pump at high speeds be enough. This avoids that under ent speaking heat development and with high friction unnecessarily lose too much at high speeds Oil must be circulated.
Als Schlupfkupplung sind die verschiedensten Ausge staltungen möglich. In Frage kommen hierfür elek trische, mechanische, hydraulische oder hydrostatische Einrichtungen, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder der Fliehkraft schlupfabhängig sind.As a slip clutch are the most varied events possible. Elek are suitable for this trical, mechanical, hydraulic or hydrostatic Devices that depend on the speed and / or the centrifugal force are dependent on slip.
Zur Ableitung von Lecköl kann vorgesehen sein, daß in der Axialbohrung wenigstens eine Leckölbohrung ange ordnet ist.To drain leakage oil can be provided that in the axial bore is at least one drain hole is arranged.
Zur genauen Zuordnung von Pumpengehäuse und Deckel beim Einbau und zur Vermeidung einer relativen Verdre hung zueinander in Umfangsrichtung kann vorgesehen sein, daß zwischen dem Pumpengehäuse und dem Deckel eine Verdrehsicherung angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß keine Verschiebungen zwischen der Saugseite und der Druckseite auftreten.For precise assignment of the pump housing and cover when installing and to avoid relative twisting Hung to each other in the circumferential direction can be provided be that between the pump housing and the cover an anti-rotation device is arranged. In this way ensures that there are no shifts between occur on the suction side and the pressure side.
In einer Ausführungsform hierfür kann vorgesehen sein, daß bei einer Ausgestaltung der Innenzahnradpumpe mit einem sichelförmigen Dichtteil zwischen Saug- und Druckbereich das Pumpengehäuse und das Dichtteil, das mit dem Deckel verbunden oder mit diesem einstückig ist, mit miteinander fluchtenden Bohrungen versehen sind, in denen als Verdrehsicherung ein Paßstift liegt. In one embodiment for this, it can be provided that that with an embodiment of the internal gear pump a crescent-shaped sealing part between suction and Pressure range the pump housing and the sealing part, the connected to the lid or in one piece with it is provided with aligned holes are in which a dowel to prevent rotation lies.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung jedoch auch noch andere Verdrehsicherungen möglich. So kann z. B. auch eine Verdrehsicherung durch geeignete Maß nahmen zwischen dem Ansatz des Deckels und dem Pumpen gehäuse getroffen sein.Of course, are within the scope of the invention other anti-rotation devices are also possible. So can e.g. B. also an anti-rotation device by a suitable dimension took between the approach of the lid and the pumping housing must be hit.
In vorteilhafter Weise wird man den Zulauf und den Ab lauf in das Motorgehäuse legen und über Zulauf- und Ablaufleitungen in dem Pumpengehäuse mit dem Saug- bzw. Druckbereich der Pumpe verbinden.Advantageously, the inlet and the outlet Place the barrel in the motor housing and over the inlet and Drain lines in the pump housing with the suction or connect the pressure range of the pump.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben. Es zeigtThe following is an embodiment of the invention described in principle with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe nach der Linie I-I der Fig. 2 in der erfindungsgemäßen Anordnung in der Bohrung einer Kurbelwelle; Fig. 1 shows a longitudinal section through the internal gear pump according to the line II of Figure 2 in the inventive arrangement in the bore of a crankshaft.
Fig. 2 Prinzipdarstellung einer Ansicht der Pumpe aus Pfeilrichtung A in der Fig. 1; Fig. 2 Schematic representation of a view of the pump from the direction of arrow A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2. Fig. 3 is a section along the line III-III of FIG. 2.
In der Zeichnung ist lediglich das Ende einer Kurbel welle 1 dargestellt, welche auf ihrer Stirnseite im Bereich ihrer Lagerstelle mit einer Axialbohrung 2 versehen ist. Die Lagerstelle kann ein Gleitlager 3 sein, über welches die Kurbelwelle 1 im Motorblock bzw. Motorgehäuse 4 gelagert ist. Die Axialbohrung 2 liegt koaxial zur Achse des Gleitlagers 3 bzw. der Bohrung in dem Motorblock 4.In the drawing, only the end of a crank shaft 1 is shown, which is provided on its end face in the region of its bearing with an axial bore 2 . The bearing point can be a slide bearing 3 , via which the crankshaft 1 is mounted in the engine block or engine housing 4 . The axial bore 2 lies coaxially with the axis of the slide bearing 3 or the bore in the engine block 4 .
In die Axialbohrung 2 ist nun eine Innenzahnradpumpe 5 als vormontierte Einheit eingeschoben. Die Innenzahn radpumpe weist ein Pumpengehäuse 6, einen Deckel 7, einen Innenrotor 8 mit einer Außenverzahnung und einen Außenrotor 9 mit einer Innenverzahnung als wesent liche Bauteile auf. Zur Abdichtung zwischen einer Saugniere 10 und einer Druckniere 11 (in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt) dient ein sichelförmiges Dichtteil 12, welches einstückig mit dem Deckel 7 ist und sich zwischen den Zähnen hindurch bis zur Anlage an dem Pumpengehäuse 6 erstreckt. Funktion und Wir kungsweise des Dichtteils 12 sind allgemein bekannt, weshalb diese hier nicht näher beschrieben werden. Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung jedoch das Dichtteil 12 nicht unbedingt erforderlich. Viel mehr ist auch eine Ausgestaltung der Innenzahnradpumpe möglich, bei der die Abdichtung von den Zähnen selbst übernommen wird.An internal gear pump 5 is now inserted as a preassembled unit into the axial bore 2 . The internal toothed wheel pump has a pump housing 6 , a cover 7 , an inner rotor 8 with external teeth and an external rotor 9 with internal teeth as the essential components. For the sealing between a suction kidney 10 and a pressure kidney 11 (shown in dashed lines in FIG. 2), a sickle-shaped sealing part 12 is used , which is in one piece with the cover 7 and extends between the teeth through to the system on the pump housing 6 . Function and We approximately the sealing part 12 are generally known, which is why they are not described here. Of course, the sealing part 12 is not absolutely necessary within the scope of the invention. A design of the internal gear pump is much more possible, in which the sealing is carried out by the teeth themselves.
Der Deckel 7 weist einen zentralen Bund oder Ansatz 13 auf, welcher sich bis in eine Bohrung 15 in dem Pum pengehäuse 6 erstreckt. Der Ansatz 13 ist koaxial zur Drehachse des Innenrotors 8, jedoch exzentrisch zur Drehachse des Außenrotors 9, der koaxial zur Längsach se 14 der Kurbelwelle 1 liegt. Die Bohrung in dem Pum pengehäuse 6 ist als Zentrierbohrung 15 ausgebildet, und eine Zentrumsschraube 16, welche in eine Gewinde bohrung in dem Ansatz 13 eingeschraubt ist, stellt die Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse 6 und dem Deckel 7 her.The lid 7 has a central collar or neck 13 , which extends into a bore 15 in the pump housing 6 pum. The approach 13 is coaxial to the axis of rotation of the inner rotor 8 , but eccentric to the axis of rotation of the outer rotor 9 , which is coaxial to the longitudinal axis 14 of the crankshaft 1 . The bore in the pump housing 6 is designed as a center hole 15 , and a center screw 16 , which is screwed into a threaded bore in the neck 13 , establishes the connection between the pump housing 6 and the cover 7 .
Da sich der Deckel radial bis zum Außenrotor 9 er streckt und mit Spiel die Axialbohrung 2 ausfüllt, sind der Innenrotor 8 und der Außenrotor 9 mit dem notwendigen axialen Spiel zwischen dem Pumpengehäuse 6 und dem Deckel 7 gehalten. Dabei können der Ansatz 13 und gegebenenfalls das Dichtteil 12 als exakte Ab standshalter dienen.Since the cover extends radially to the outer rotor 9 and fills the axial bore 2 with play, the inner rotor 8 and the outer rotor 9 are held with the necessary axial play between the pump housing 6 and the cover 7 . The approach 13 and optionally the sealing member 12 can serve as an exact spacer.
Als Verdrehsicherung dient ein Paßstift 17, welcher in miteinander fluchtende Bohrungen in dem Deckel 7 bzw. dem Dichtteil 12 und dem Pumpengehäuse 6 eingeschoben ist.A dowel pin 17 , which is inserted into mutually aligned bores in the cover 7 or the sealing part 12 and the pump housing 6 , serves as an anti-rotation device.
Ein in eine Umfangsnut eingelegter Stift 18 am Außen umfang des Außenrotors 9 dient als Verbindungsglied mit der Kurbelwelle 1. Hierzu weist ebenfalls die Axi albohrung 2 in der Kurbelwelle 1 eine Axialnut am In nenumfang auf, in die der Stift 18 einschiebbar ist.A inserted in a circumferential groove pin 18 on the outer circumference of the outer rotor 9 serves as a connecting member with the crankshaft 1st For this purpose, the axial bore 2 in the crankshaft 1 also has an axial groove on the inner circumference, into which the pin 18 can be inserted.
Wie ersichtlich, kann auf diese Weise die Innenzahn radpumpe 5 als vormontierte Einheit in die Axialboh rung 2 der Kurbelwelle 1 eingeschoben werden. An schließend wird über Schrauben 19 eine Befestigung an dem Motorgehäuse 4 erreicht.As can be seen, the internal gear wheel pump 5 can be inserted as a preassembled unit in the Axialboh tion 2 of the crankshaft 1 . At closing, an attachment to the motor housing 4 is achieved via screws 19 .
Bezüglich der Tiefe der Axialbohrung 2 in der Kurbel welle 1 ist lediglich dafür zu sorgen, daß sie so tief ist, daß zwischen der Rückseite des Deckels 7 und der Kurbelwelle 1 ein Spiel 20 verbleibt. Das Spiel sollte dabei wenigstens so groß sein, wie das im Betrieb auf tretende Axialspiel der Kurbelwelle 1.Regarding the depth of the axial bore 2 in the crank shaft 1, it is only necessary to ensure that it is so deep that a game 20 remains between the back of the cover 7 and the crankshaft 1 . The play should be at least as large as the axial play of the crankshaft 1 that occurs during operation.
Statt dem Stift 18 als Mitnahmeglied kann im Bedarfs falle auch eine Schlupfkupplung vorgesehen werden.Instead of the pin 18 as a driving link, a slip clutch can also be provided if necessary.
In der Axialbohrung im Bereich des Spieles 20 befindet sich eine Leckölbohrung 21, welche zur Ableitung des Lecköles in den Motorraum dient.In the axial bore in the area of the game 20 there is a leak oil bore 21 , which serves to drain the leak oil into the engine compartment.
Ein Zulauf 22 für das Schmieröl und ein Ablauf 23 lie gen jeweils in dem Motorgehäuse 4 (siehe Fig. 3). über eine Zulaufleitung 24 ist der Zulauf 22 mit dem Saug bereich (Saugniere 10) und über eine Ablaufleitung 25 ist der Ablauf 23 mit dem Druckbereich (Druckniere 11) der Innenzahnradpumpe verbunden. Die Zulaufleitung 24 und die Ablaufleitung 25 sind in dem Pumpengehäuse 6 angeordnet (siehe Fig. 3, in der aus Übersichtlich keitsgründen die Zentrumsschraube 16 nicht dargestellt ist). Der Innenrotor 8 ist über ein Gleitlager 26 auf dem Ansatz 13 gelagert. Statt einem Gleitlager kann selbstverständlich auch ein Nadellager, Kugellager oder dergleichen verwendet werden.An inlet 22 for the lubricating oil and an outlet 23 lie in each case in the motor housing 4 (see FIG. 3). Via an inlet line 24 , the inlet 22 is connected to the suction area (suction kidney 10 ) and via an outlet line 25 , the outlet 23 is connected to the pressure area (pressure kidney 11 ) of the internal gear pump. The inlet line 24 and the outlet line 25 are arranged in the pump housing 6 (see FIG. 3, in which the center screw 16 is not shown for reasons of clarity). The inner rotor 8 is mounted on the shoulder 13 via a slide bearing 26 . Instead of a plain bearing, a needle bearing, ball bearing or the like can of course also be used.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |