DE3114871A1

DE3114871A1 - Gear pump

Info

Publication number: DE3114871A1
Application number: DE19813114871
Authority: DE
Inventors: Kurt 7960 Aulendorf Sickinger
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1981-04-13
Filing date: 1981-04-13
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE8111149U1

Abstract

The invention relates to gear pump having a ring gear and a pinion meshing therewith, which is rotatably mounted on a supporting journal projecting from an end wall of the gear wheel housing and can be driven in a rotatable manner via a follower by means of a drive shaft projecting into the casing from outside. In a pump according to the invention, both a minimum axial extent and a minimum radial extent of the pump is achieved by the follower being designed as a sleeve which is rotatably mounted on the journal and on its outer perimeter carries the pinion in a torsion-proof and centred manner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnradpumpe gemäß demThe invention relates to a gear pump according to the

Oberbegriff des Anspruchs 1. Zahnradpumpen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind bekannt. Eine derartige Pumpe wird beispielsweise für die blversorgung von automatischen Getrieben für vorderradangetriebene Personenkraftwagen verwendet. Bei den bekannten Pumpen ist der Zwischenraum zwischen dem Kopfkreis des Ritzels und dem Kopfkreis des Hohlrades in dem der Stelle tiefsten Zahneingriffs gegenüberliegenden Bereich in allgemein üblicher, vielfach bekannter Weise durch ein Füllstück ausgefüllt, um hier eine gute Dichtung zwischen dem Ansaugbereich und dem Aus--schubbereich der Pumpe zu gewährleisten. Bei der Erfindung braucht ein solches Füllstück nicht verwendet zu werden und die Dichtung in dem genannten Bereich kann durch miteinander in Berührung oder fast in Berührung befindliche Teile der Zahnflanken und der Zahnköcfe des Ritzels und des Hohlrades bewirkt werden.Preamble of claim 1. Gear pumps with the features of the preamble of claim 1 are known. Such a pump is used, for example, for the supply of blood used by automatic transmissions for front-wheel drive passenger cars. In the known pumps, the space is between the tip circle of the pinion and the tip circle of the ring gear in the one opposite the point of deepest tooth engagement Area filled in the usual, well-known manner with a filler piece, around here a good seal between the suction area and the discharge area the pump. In the case of the invention, there is no need for such a filler piece to be used and the seal in the said area can by with each other parts of the tooth flanks and the tooth tips that are in contact or almost in contact of the pinion and the ring gear.

Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich sollen Zahnradpumpen der durch die Erfindung weitergebildeten Art eine möglichst geringe axiale Erstreckung und einen möglichst geringen Umfang haben. Die geringe axiale Erstreckung erlaubt z.B. im Kraftfahrzeugbau eine geringe Baulänge des Antriebsaggregates, was besonders beim Einbau Vorteile hinsichtlich der Fahrzeugabmessungen bringt, während der geringe Umfang eine verringerte Reibleistungsaufnahme der Pumpe während des Betriebes hat. Geringe Dimensionen sind natürlich auch bei den meisten anderen Verwendungen der Pumpe wünschenswert.Gear pumps should, in particular, be used in the automotive sector the invention further developed type as small an axial extent as possible and have as small a scope as possible. The small axial extent allows e.g. in motor vehicle construction a short overall length of the drive unit, which is particularly during installation brings advantages in terms of vehicle dimensions, while the low Scope a reduced friction absorption of the pump while of the company. Small dimensions are of course also with most of the others Uses of the pump are desirable.

Um eine geringe axiale Erstreckung zu erreichen, was im Kraftfahrzeugbau immer noch wichtiger ist als geringe radialeErstreckung, hat man bei den bekannten Pumpen am ersten Gehäuseteil einen hohlen Zapfen vorgesehen und das Ritzel auf diesem Zapfen gelagert. Die Lagerung erfolgte mittels eines Nadellagers, das jedoch, ebenso wie der Zapfen, nur eine geringere axiale Erstreckung als das Ritzel selbst aufwies, da zwi--schen dem Zapfen und dem zweiten Gehäuseteil ein mit Umfangsvorsprüngen in entsprechende Ausnehmungen am Ritzel eingreifender Flansch eines Mitnehmers umlief.In order to achieve a small axial extent, which is something in motor vehicle construction is still more important than a small radial extension, one has with the known Pumps on the first housing part provided a hollow pin and the pinion on this Journals stored. The storage was carried out by means of a needle bearing, but that was the same like the pin, only had a smaller axial extension than the pinion itself, there is one with circumferential projections between the pin and the second housing part The flange of a driver ran around engaging recesses on the pinion.

An den Flansch schloß eine Hülse des Mitnehmers an, die mittels einer entsprechenden Profilierung, wie beispielsweise einer Kerbverzahnung, auf die Antriebswelle aufgesetzt war, die sich durch das automatische Getriebe in die Pumpe hinein erstreckte. Die Axiallage der Antriebswelle war beim Stande der Technik, ebenso wie dies bei der Erfindung bevorzugt wird, außerhalb der Pumpe fixiert, während die Axiallage des Mitnehmers dadurch definiert war, daß der Flansch desselben zwischen dem zweiten Gehäuseteil der Pumpe und der Stirnfläche des hohl ausgebildeten Zapfens umlief. Die hohle Ausbildung des Zapfens war erorderlich, um; in diesem den Hülsen- oder Büchsenteil des Mitnehmers unterbringen zu können, der auf dem Wellenende saß. Diese bekannte Konstruktion fordert wegen des relativ großen Zapfendurchmessers einen großen Ritzeldurchmesser und damit auch einen großen Hohlraddurchmesser, was wiederum einen hohen Reibleistungsverbrauch mit sich bringt. Des weiteren war die Belastung der Lagerung des Ritzels auf dem Zapfen relativ hoch, ebenso erfolgt ein Kippmoment, da das Ritzel nur mit einem Teil der axialen Erstrekkung seiner Bohrung auf dem Zapfen umlaufen konnte, weil der restliche Teil der axialen Ritzelerstreckung für den Kontakt mit dem Mitnehmer erforderlich war.A sleeve of the driver connected to the flange, which by means of a corresponding profiling, such as a serration, on the drive shaft was put on, which extended through the automatic transmission into the pump. The axial position of the drive shaft was in the state of the art, as was this in of the invention is preferred to be fixed outside the pump, while the axial position of the driver was defined in that the flange of the same between the second Housing part of the pump and the end face of the hollow pin ran around. The hollow design of the pin was necessary in order to; in this the To accommodate sleeve or bushing part of the driver on the shaft end sat. This known construction requires because of the relatively large pin diameter a large pinion diameter and thus also a large ring gear diameter, what in turn brings with it a high consumption of frictional power. Furthermore was the Load on the bearing of the pinion on the pin is relatively high, and there is also a Tilting moment because the pinion only has part of the axial extent of its bore Could rotate on the pin because the remaining part of the axial pinion extension was necessary for contact with the driver.

Gegenüber diesem Stand der Technik schafft die Erfindung eine Pumpe, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist und sich durch wesentlich verkleinerten Durchmesser und damit wesentlich verkleinerte Reibleistung bei verringerter oder zumindest nicht e½höhter axialer Erstreckung auszeichnet und darüber hinaus den Vorteil mit sich bringt, daß die Lagerung des Ritzels auf dem Zapfen über die ganze Länge des Ritzels möglich ist. Das wird gemäß der Erfindung durch:die Hinzufügung der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht.Compared to this prior art, the invention creates a pump, which has the features of the preamble of claim 1 and is essential reduced diameter and thus significantly reduced frictional power with reduced or at least not e½higher axial extension and beyond has the advantage that the storage of the pinion on the pin on the entire length of the pinion is possible. This is achieved according to the invention by: the addition the features of the characterizing part of claim 1 achieved.

Das Pumpengehäuse besteht bei der Erfindung vorzugsweise aus Grauguß oder einem anderen Blechmetallwerkstoff, da dieses Material nicht nur leicht in die gewünschte Form zu bringen ist, sondern darüber hinaus auch gegenüber dem als Werkstoff für die Zahnräder bevorzugten Stahl gute oder wenigstens ausreichende Gleiteigenschaften hat. Dem Grunde nach kann bei der Erfindung die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen so verlaufen, daß die Zahnräder zum Teil in dem einen und zum Teil in dem anderen Gehäuseteil umlaufen. Bevorzugt wird jedoch, wie dies auch beim Stande der Technik der Fall ist, die normal zu den Rotationsachsen der Zahnräder verlaufende Trennebene der beiden Gehäuseteile so gelegt, daß sie mit einer Stirnfläche der Zahnräder zusammenfällt. Dann befindet sich eine Zahnradkammer nur im ersten Gehäuseteil, während das zweite Gehäuseteil keine Zahnradkammer mehr enthält, sondern nur noch den Deckel der ersten Zahnradkammer darstellt, der vorzugsweise auf der Seite sitzt, von der aus die Antriebswelle in die Pumpe hier.In the case of the invention, the pump housing is preferably made of gray cast iron or another sheet metal material, since this material is not can only be easily brought into the desired shape, but also opposite the steel preferred as the material for the gears is good or at least sufficient Has sliding properties. Basically, in the invention, the parting plane between the two housing parts extend so that the gears in part in one and partially circulate in the other housing part. However, it is preferred as this is also in the prior art the case is normal to the axes of rotation of the gears extending parting plane of the two housing parts placed so that they are with an end face the gears collapse. Then a gear chamber is only in the first one Housing part, while the second housing part no longer contains a gear chamber, but only represents the cover of the first gear chamber, which is preferably on the Side from which the drive shaft in the pump sits here.

einragt und mit der die Pumpe auch vorzugsweise am Getriebe oder Motor angeflanscht ist.protrudes and with the pump also preferably on the gearbox or motor is flanged.

Da bei der Erfindung keine Bauteile im Inneren des Tragzapfens untergebracht werden müssen, ist dieser vorzugsweise massiv. Das wirkt im Sinne einer Verringerung des Durchmessrs des Ritzels und damit auch des Hohlrades.Since in the invention no components are housed in the interior of the trunnion must be, this is preferably massive. That works in the sense of a reduction the diameter of the pinion and thus also of the ring gear.

Wenn es auch dem Grunde nach möglich ist, die Umfangslagerfläche des Zapfens und die Hülse kürzer zu halten als die axiale Erstreckung des Ritzels, so wird es jedoch bevorzugt, daß die genannte Lagerfläche und die Hülse sich über die ganze axiale Erstreckung des Ritzels erstrecken. Das erlaubt es, mit geringeren Lagerkräften und damit auch geringerem Verschleiß und geringerem Durchmesser auszukommen.Even if it is basically possible, the circumferential bearing surface of the To keep the pin and the sleeve shorter than the axial extent of the pinion, so however, it is preferred that said bearing surface and the sleeve extend over the extend the entire axial extent of the pinion. That allows with lower To get along with bearing forces and thus also less wear and a smaller diameter.

Die drehfeste und zentrierende Verbindung zwischen der Hülse und dem Ritzel wird bevorzugt dadurch bewirkt, daß letzteres außen ein Keilnutenprofil trägt, auf dem das Ritzel mit einem komolementären, hohlen Keilnutenprofil sitzt. Dem Grunde nach sind natürlich auch andere Verbindungen möglich, wie z.B. eine sogenannte Kernverzahnung oder ein glatter Schrumpfsitz. Mit dem Keilnutenprofil ist jedoch eine bessere Zentrierung möglich.The non-rotatable and centering connection between the sleeve and the Pinion is preferably caused by the fact that the latter bears a keyway profile on the outside, on which the pinion sits with a complementary, hollow keyway profile. The reason After that, of course, other connections are also possible, such as a so-called core toothing or a smooth shrink fit. However, there is better centering with the keyway possible.

Bei der Erfindung wird die Hülse selbst aus einem Lagermetall genügend hoher Festigkeit, wie z.B. einer Lagerbronze, gefertigt, um sie dann, wenn die Verschleißfestigkeit des gegossenen Zapfens nicht ausreicht, auf einer auf diesem sitzenden Stahlbüchse laufen zu lassen.In the invention, the sleeve itself made of a bearing metal becomes sufficient high strength, such as a bearing bronze, to make them more durable when the wear resistance of the cast pin is not sufficient on a steel sleeve sitting on it to run.

Hier wird man von Fall zu Fall die optimale Konstruktion auswählen müssen.Here you will choose the optimal construction from case to case have to.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Hülse auf dem Zanfen,vorzugsweise mit einer Gleitlagerbüchse, welche in die Hülse eingesetzt ist, laufen zu lassen. Dadurch kann die Gleitreibungswärme unmittelbar durch den Zapfen in die vorzugsweise nach außen freiliegende, den Zapfen tragende Gehäusestirnwand stromen, von der sie abgestrahlt oder durch Konvektion abgefördert werden kann. Die Gleitlagerbüchse besteht vorzugsweise aus einer geeigneten Gleitlagerbronze.Alternatively, there is also the possibility of the sleeve on the zanfen, preferably to run with a plain bearing bush, which is inserted into the sleeve. This allows the heat of sliding friction directly through the pin into the preferably flowing outwardly exposed housing end wall carrying the pin, from which they can be radiated or conveyed away by convection. The plain bearing bush preferably consists of a suitable plain bearing bronze.

Die Verbindung des Mitnehmers mit der Antriebswelle ist vorzugsweise gemäß Anspruch 7 bewirkt. Dadurch bleibt der ganze Bereich des Zapfens frei von ihn schwäwenden Bauteilen. Bevorzugt besitzt die Verlängerung eine mit der Innenhöhlung der Hülse fluchtende Profilbohrung, in die das komplementär profilierte Ende der Antriebswelle hineinragt. Auch hier eignet sich beispielsweise eine Keilnutenprofilierung.The connection of the driver to the drive shaft is preferred according to claim 7 causes. This means that the entire area of the pin remains free of components drain him away. The extension preferably has one with the inner cavity the sleeve aligned profile bore into which the complementary profiled end of the Drive shaft protrudes. A keyway profile is also suitable here, for example.

Nachfolgend ist die in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als erläuterndes Beispiel beschrieben.The following is the preferred embodiment shown in the drawing of the invention as an illustrative example.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch die Pumpe.The drawing shows an axial section through the pump.

Diese besitzt links ein erster Gehäuseteil 1 und rechts ein zweites Gehäuseteil 2, die miteinander durch Schrauben 3 verbunden sind, von denen der Ubersichtlichkeit halber nur eine gezeichnet ist. Die Achse des Gehäuses und des Ritzels ist bei 4 gezeigt. In radialer Richtung ist das Gehäuseteil 1 durch einen außen rundumlaufenden Flansch 6 gegen die Innenfläche eines korrespondierenden Flansches 7 des zweiten Gehäuseteils 2 zentriert. Zur Abdichtung dient ein O-Ring 8. Im ersten Gehäuseteil 1 ist eine zylindrische Zahnradkammer ausgespart, die im wesentlichen durch das Hohlrad 10 mit dessen Verzahnung 11 und das Ritzel 12 mit dessen Verzahnung 13 ausgefüllt ist. Das Hohlrad 10 und das Ritzel 12 füllen die Zahnradkammer in Axialrichtung aus, so daß die Trennebene 14 zwischen beiden Gehäuseteilen mit den.entsprechenden Stirnflächen der beiden Zahnräder zusammenfällt. In den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 ist ein Zulaufraum 16 und ein Ablaufraum 17 für die zu fördernde Flüssigkeit ausgespart. Die beiden Räume erstrecken sich jeweils etwa über ein Viertel des Umfangs der Zahnradkammer und umgreifen diese in für Innenläuferzahnradnumpen üblicher und bekannter Weise.This has a first housing part 1 on the left and a second one on the right Housing part 2, which are connected to one another by screws 3, of which the clarity only one is drawn for the sake of The axis the housing and the Pinion is shown at 4. In the radial direction, the housing part 1 is through a outer circumferential flange 6 against the inner surface of a corresponding flange 7 of the second housing part 2 is centered. An O-ring 8 is used for sealing. In the first Housing part 1 is recessed a cylindrical gear chamber, which is essentially through the ring gear 10 with its teeth 11 and the pinion 12 with its teeth 13 is completed. The ring gear 10 and the pinion 12 fill the gear chamber in Axial direction, so that the parting plane 14 between the two housing parts with the corresponding The end faces of the two gears coincide. In the two housing parts 1 and 2, an inlet space 16 and an outlet space 17 are cut out for the liquid to be conveyed. The two spaces each extend approximately over a quarter of the circumference of the gear chamber and encompass this in the usual and known manner for internal rotor gear pumps.

Um das Maß der Exzentrizität von Hohlrad zu Ritzel gegen die Mitte der Umfangsfläche der Zahnradkammer versetzt ragt von der entsprechenden Stirnfläche der Zahnradkammer, in einem Stück mit dem ersten Gehäuseteil 1 gegossen, der Zapfen 20 in die Zahnradkammer hinein. Der Zapfen kann bei entsprechender Konstruktion auch im Gehäuse eingepreßt sein.To measure the eccentricity from ring gear to pinion towards the center offset from the circumferential surface of the gear chamber protrudes from the corresponding end face the gear chamber, cast in one piece with the first housing part 1, the pin 20 into the gear chamber. The pin can with appropriate construction also be pressed into the housing.

Auf dem massiv ausgebildeten Tragzapfen 20 läuft der vorzugsweise aus Stahl bestehende Mitnehmer 21, der in seinem linken Teil als Hülse 22 ausgebildet ist. Diese ist innen mit einer Gleitbronzebuchse ausgekleidet, mit der sie auf dem Zapfen 20 läuft. Außen trägt die Hülse 22 eine übliche Keilnutenprofilierung 24, auf welcher zentriert eine korrespondierende Keilnutenprofilierung des Ritzels 12 sitzt.The preferably runs on the solidly designed support pin 20 Driver 21 made of steel, which is designed as a sleeve 22 in its left-hand part is. This is lined on the inside with a sliding bronze bushing with which it is attached to the Pin 20 runs. On the outside, the sleeve 22 has a conventional keyway profile 24, on which a corresponding keyway profile of the pinion 12 is centered sits.

Wenn auch die bisher beschriebene Konstruktion die bevorzugte ist, so ist es jedoch ebenfalls möglich, den Mitnehmer 21 und das Ritzel .12 aus einem Stück auszubilden. In diesem Falle entfallen die Keilnutenprofilierungen von Ritzel und Mitnehmer.Even if the construction described so far is the preferred one, however, it is also possible to combine the driver 21 and the pinion .12 from one Train piece. In this case, the splines of the pinion are not required and driver.

An die Hülse 22 des Mitnehmers 21 schließt in der Zeichnung nach rechts der Rest des Mitnehmers an, welcher eine zentrale Sechskantbohrung 26 trägt, in welcher das entsprechende Ende 27 der Antriebswelle 28, das ein komplementäres Sechskantprofil aufweist, geführt ist.The sleeve 22 of the driver 21 closes to the right in the drawing the rest of the driver, which carries a central hexagonal bore 26, in which the corresponding end 27 of the drive shaft 28, which has a complementary hexagonal profile has, is performed.

Die Pumpe kann in geeigneter, in der Zeichnung nicht gezeigter Weise an ein entsprechendes Getriebe oder einen Motor angeflanscht sein. Geringfügige Exzentrizitäten zwischen der Antriebswelle 28 und dem Mitnehmer 21 können in der Verbindung zwischen Mitnehmer und Welle ausgeglichen werden. Das Ritzel 12 ist über den Mitnehmer auf dem Zapfen 20 zentriert, während das Hohlrad 10 mit seiner Außenumfangsfläche gegen die Umfangswandung der Zahnradkammer zentriert ist. In Axialrichtung sind die Zahnräder an den entsprechenden Stirnflächen der Zahnradkammer geführt, während die axiale Fixierung des Mitnehmers 21 vorzugsweise durch einen entsprechend strammen Sitz, wie etwa einen Schrumpfsitz, zwischen dem Mitnehmer und dem Ritzel bewirkt ist, wenn das Ritzel und der Mitnehmer nicht aus einem Stück gefertigt sind.The pump can in a suitable manner, not shown in the drawing be flanged to a corresponding gear or motor. Minor Eccentricities between the drive shaft 28 and the driver 21 can be in the Connection between driver and Wave to be balanced. That Pinion 12 is centered on the pin 20 via the driver, while the ring gear 10 centered with its outer peripheral surface against the peripheral wall of the gear chamber is. In the axial direction, the gears are on the corresponding end faces of the Gear chamber out, while the axial fixation of the driver 21 is preferred by a correspondingly tight fit, such as a shrink fit, between the Driver and the pinion is effected when the pinion and the driver are not off are made in one piece.

Die aus der Zeichnung ersichtlichen Abmessungen, Proportionen und geometrischen Beziehungen der verschiedenen Bauteile sind, auch soweit sie nicht unabdingbar sind, bevorzugt und erfindungswesentlich. -The dimensions, proportions and dimensions shown in the drawing geometric relationships of the various components are, even if they are not are indispensable, preferred and essential to the invention. -

Claims

Gear pump claims gear pump, especially at the front end-one Lubricating oil pump that can be flange-mounted to a motor or gearbox, with a first housing part, with a gear chamber in the first housing part, with one in the inner peripheral surface the gear chamber mounted internally toothed ring gear, with an eccentric to Inner circumferential surface of the end wall of the gear chamber protruding support pin, with a pinion mounted on the trunnion and meshing with the ring gear, with a with the pinion in torque-transmitting engagement driver, which by means of one The drive shaft can be driven in rotation, with a second housing part which is connected to the first Housing part is connected, has an opening for the drive shaft, and the gear chamber closes off at the front, and with inflow and outflow channels for the liquid to be pumped in the housing, that the driver (21) has a sleeve (22) rotatably mounted on the pin (20), which rotatably and centered on its outer circumference carries the pinion (12).

2. Gear pump according to claim 1, d a d u r ch g e -k e n n z e i c h n e t that the pin (20) is solid.

3. Gear pump according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t t that the peripheral bearing surface of the pin (20) and the sleeve (22) extends over the entire axial extent of the pinion (12).

4. Gear pump according to one of claims 1 to 3, d a -.

D u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the pinion (12) and the Driver (21) are made of one piece.

5. Gear pump according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the sleeve (22) bears a keyway profile (24) on the outside, on which the pinion (12) sits with a complementary keyway profile.

6. Gear pump according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g it is not shown that the sleeve (22) has a plain bearing bush (25) on the inside carries, which runs on the pin (20).

7. Gear pump according to one of claims 1..to 6, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that an extension of the driver (21) over the pin (20) protrudes into the opening (29) and that the extension has a profile (26), which with a complementary profile of the drive shaft (28) in torque-transmitting engagement is.

8. Gear pump according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the extension is aligned with the inner cavity of the sleeve (22) Profile bore (26) into which the complementary profiled end of the drive shaft protrudes.