WO2011104163A2 - Pendelschiebermaschine - Google Patents

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WO2011104163A2
WO2011104163A2 PCT/EP2011/052352 EP2011052352W WO2011104163A2 WO 2011104163 A2 WO2011104163 A2 WO 2011104163A2 EP 2011052352 W EP2011052352 W EP 2011052352W WO 2011104163 A2 WO2011104163 A2 WO 2011104163A2
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rotor
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Christian Richter
Mark Tepler
Bernd Morthorst
Jens Struckmann
Wolfgang Vöge
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Mahle International GmbH
Volkswagen AG
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    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/10Fluid working

Definitions

  • the present invention relates to a controllable, hydraulic
  • Pendulum pusher usually for supplying bearings in an internal combustion engine with lubricant.
  • the present invention deals with the problem for a
  • Pendulum slider machine of the generic type to provide an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by an increased functionality.
  • the present invention is based on the general idea of designing a generic pendulum pusher machine such that two different pressure levels can be made available with it and thus a supply of at least two different consumers each with a different pressure level is possible.
  • a lubricant supply of an internal combustion engine in a motor vehicle with a first pressure level and at the same time a lubricant supply of a further consumer with a second pressure level and / or another medium is possible with the pendulum slide machine according to the invention.
  • the controllable hydraulic pendulum pusher machine according to the invention in this case has an inner rotor arranged in a housing, which has cylinder-like recesses (grooves).
  • Recesses engage this so-called pendulum driver, which are connected with their respective outer end for rotational drive of an outer rotor through the inner rotor to the outer rotor and together with the
  • Inner rotor and the outer rotor form variable chambers.
  • Pendulum drivers are pivotally mounted both in the recesses of the inner rotor and in corresponding recesses of the outer rotor.
  • a control for changing the eccentricity between the inner rotor and the outer rotor and thus to change a maximum possible chamber volume may be provided, by means of which the flow rate of the pendulum slide machine is precisely adjustable.
  • the pendulum drivers are each coupled to a piston, which is guided in a respectively associated recess of the inner rotor.
  • Throttle devices are needed, but the two pressure levels can be generated with the pendulum pusher machine according to the invention. This is particularly advantageous in the automotive industry, since there is often required, different units with different
  • Pendulum slide machine produces no or only low additional costs.
  • the individual pendulum drivers and the associated pistons are coupled to each other via a respective roller-shaped joint head and a fork / pincer-shaped joint receiver.
  • a joint head and an associated fork / pincer-shaped joint receptacle allow a smooth bend between the pendulum driver and the associated piston, whereby a high ease of movement of the pendulum pusher machine can be achieved.
  • rod ends and joint receptacles are able to transmit both compressive forces and tensile forces.
  • Fig. 1 is a sectional view through a first embodiment of a
  • Fig. 2 is a representation as in Fig. 1, but in an alternative
  • Fig. 3 is a schematic, perspective view of another
  • Fig. 4 in a schematic perspective detail representation at least partially another embodiment of a pendulum slider machine with pendulum slides, wherein the pendulum slide have rectangular piston
  • Fig. 5 in a schematic perspective detail view at least partially another embodiment of a pendulum slider machine with pendulum slides, wherein the pendulum slide have round bottom.
  • a controllable hydraulic pendulum pusher machine 1 has a in a housing. 2
  • the inner rotor 3 has in each case six recesses 4, which are arranged in a radial manner.
  • the inner rotor 3 is non-positively and / or positively, in particular rotatably connected to a drive shaft 5.
  • a co-rotating outer rotor 7 is mounted.
  • the outer rotor 7 has a plurality of pivotally mounted in this Pendelmit facilitator 8, which engage in the recesses 4 of the inner rotor 3 for rotational drive of the outer rotor 7 through the inner rotor 3 and form variable chambers 9.
  • the chambers 9 change their volume and thereby provide for a flow, such as a
  • Lubricant pump or is designed as an oil pump in a motor vehicle.
  • the pendulum slide machine 1 generates a first pressure level in the chambers 9.
  • the pendulum drivers 8 are each coupled to a piston 10, which is guided translationally in a respectively associated recess 4 of the inner rotor 3.
  • a piston 10 In through the recesses 4 and the associated Piston 10 limited spaces 1 1 is a different pressure level adjustable than in the chambers 9 between the inner rotor 3 and the outer rotor 7, so that with the pendulum slide machine 1 according to the invention two
  • the bearing 6 is designed as a rotary valve and accordingly about an axis 12 rotatable. A rotation of the bearing 6 causes a change in the eccentricity between the inner rotor 3 and the outer rotor 7 and thereby a change in the capacity of the pendulum slide machine.
  • the bearing 6, as shown for example in accordance with FIG. 2 may be designed as a sliding slide and move on a guide track 13 in the housing 2.
  • formed bearing 6 as shown in FIG. 1 may also be formed as a dome.
  • the pendulum driver 8 and the associated pistons 10 are coupled to each other via a respective roller-shaped condyle 14 and a fork / pincer-shaped joint receptacle, such a condyle 14 and such a fork / pincer-shaped joint receptacle not are only able to generate tensile and compressive forces, but also to compensate for directional deviations between the piston 10 and the respective associated Pendelmit musical 8.
  • the recesses 4 in the inner rotor 3 can have a polygonal or similar cylinder a round cross-section.
  • the pendulum sliding machine 1 proposed according to the invention also represents a considerable improvement with respect to an inner tightness, wherein the pendulum sliding machine 1 according to the invention can be operated quasi as a tandem pump for two different pressure levels and / or media. This is possible in particular by the piston 10 in the recesses 4 of the
  • a control of the pendulum pusher machine 1 according to the invention is easily possible by rotating as a pivot bearing formed bearing 6 as shown in FIG. 1 or by shifting the designed as a slide slide bearing 6 as shown in FIG. Of particular advantage, however, would be that with the pendulum slide machine 1 according to the invention two different
  • the pendulum pusher machine 1 according to the invention does not require an increased space requirement, so that instead of previous
  • Pendulum slide machines can be installed.
  • Pendulum slider 1 is referred to here as a rotary valve pump device 100. Further concordant terms and reference signs are listed in the following table and can be used synonymously or replaced by one another and used in FIGS. 1 to 5:
  • the rotary vane pump device 100 is provided with at least one
  • Hydraulic circuit (not shown connected), which is used to power an automatic or automated transmission (not shown) of
  • the transmission has in particular one or more friction clutches which are hydraulically actuated with switching elements and / or the transmission further to be actuated transmission components, for example. Switching elements such as
  • Double clutch transmission be designed with two friction clutches.
  • Friction clutches are especially as wet-running friction clutches
  • the rotary vane pump device 100 is designed as a pendulum vane pump 200.
  • the pendulum slider pump 200 has a housing 300. Within the housing 300 is an outer ring 400
  • the rotary vane pump apparatus 100 further includes a
  • Internal rotor 500 which is rotatably mounted and functionally effective driven by a motor, not shown.
  • the inner rotor 500 can be driven in particular by an electric motor.
  • the inner rotor 500 is disposed within the outer ring 400.
  • the outer ring 400 is arranged eccentrically relative to the inner rotor 500 or can be arranged.
  • the outer ring 400 is preferably displaceable or rotatable relative to the inner rotor 500 can be arranged.
  • the rotary vane pump apparatus 100 further includes a plurality of sliders 600.
  • the sliders 600 are disposed or disposable between the outer ring 400 and the inner rotor 500.
  • the sliders 600 extend between the outer ring 400 and the inner rotor 500.
  • the inner rotor 500 has a plurality of guide seats 700.
  • the guide receptacles 700 extend substantially in the radial direction. Within the guide receptacles 700, the slider 600 are guided.
  • the width of the slider 600 is at least partially adapted to the width of the guide receptacle 700.
  • the sliders 600 are here swinging guided in the guide seats 700.
  • a plurality of first working spaces 800 are bounded by the outer ring 400 and by the inner rotor 500 and by the slides 600.
  • FIG. 3 an embodiment of the rotary vane pump device 100 is shown, wherein seven slide 600 and thus seven, first working spaces 800 are provided. In an alternative embodiment, more or less than seven, first working spaces 800 may be provided. The first working spaces 800 are arranged between the inner rotor 500 and the outer ring 400. The sliders 600 define the respective first work spaces 800 that are partially adjacent to one another. The slide 600 and thus the first
  • Working spaces 800 rotate with the inner rotor 500.
  • Guide seats 700 are preferably circumferentially equally spaced.
  • the slides 600 are guided radially displaceably in the guide receptacles 700.
  • the guide receptacles 700 may be formed as slots or holes (not specified).
  • the guide receptacles 700 may be formed in particular as frontally open-edge slots.
  • the slider 600 are formed as pendulum slider 900, wherein the pendulum slider 900 on
  • Outer ring 400 are pivotally mounted.
  • the pendulum slider 900 are also pivotally mounted in the guide receptacles 700.
  • the pendulum slide 900 each have a head 1000, wherein the head 1000 is pivotally mounted to the outer ring 400.
  • the head 1000 is functionally effective rotatably mounted on the outer ring 400.
  • the head 1000 has a part-cylindrical surface (unspecified) or a cylinder segment surface.
  • Pendulum slider 900 are therefore mounted pivotably on the outer ring 400, in particular with the head 1000.
  • the pendulum slider 900 are here formed substantially conical, with a foot area (unspecified) of the pendulum slider 900 corresponding spherical segment surfaces or two, opposite cylinder segment surfaces, so that the
  • Pendulum slider 900 is pivotally mounted in the guide receptacles 700.
  • the pendulum slide 900 are substantially rigid here.
  • the outer ring 400 is designed in particular as an outer rotor 1 100, wherein the outer rotor 1 100 is rotatably mounted.
  • the outer rotor 1 100 is rotatably mounted in a holder 1200.
  • the holder 1200 is preferably arranged displaceably together with the outer rotor 1 100, so that the outer rotor 1 100 together with the holder 1200 relative to the inner rotor 500 is displaceable.
  • the holder 1200 is here pivotable about a pivot axis 1300, wherein by pivoting the holder 1200 about the pivot axis 1300, the relative position of the outer ring 400 and outer rotor 1 100 to the inner rotor 500 is adjustable.
  • the first working spaces 800 can be flowed through by a pressure medium (not shown); in particular, a pressure medium can flow in and out, in particular as a function thereof
  • Workrooms 800 are therefore for pressure change of the pressure medium
  • a first hydraulic circuit (not shown) can be supplied.
  • the first hydraulic circuit is used in particular for supply, namely for lubrication and cooling of the friction clutch (s) with the pressure medium, in particular an oil or for lubrication / cooling of other transmission components.
  • Guide shots 700 and the slider 600 define a second working space 1400, wherein the second working space 1400 of the pressure medium can be flowed through and the second working space 1400 for pressure change and / or promotion of the pressure medium is used.
  • the first hydraulic circuit can be used in particular as a low-pressure hydraulic circuit for supplying the friction clutches with lubricating oil.
  • the second hydraulic circuit can in particular for the supply of the switching elements of the transmission as
  • High-pressure hydraulic circuit may be formed.
  • the volume change of the first working chamber 800 is greater than the volume change of the second working chamber 1400 during operation of the rotary vane pump device 100.
  • the pressure change realized by the second working chamber 1400 is greater than the pressure change realized by the first working chamber 800.
  • the size of the second working spaces 1400 is determined essentially by the stroke of the slides 600 and the cross section of the guide receptacles 700. By an appropriate choice of the size of the guide receptacles 700 realized by the second working space 1400 displacement / delivery volume can be determined.
  • the generatable volume flow in the first working space 800 is determined essentially by the size and the eccentricity of the outer ring 400 relative to the inner rotor 500.
  • the first work spaces 800 are completely ready to supply the friction clutch with the pressure medium.
  • the pressure medium serves as a cooling oil / lubricating oil.
  • the first work spaces 800 and the second work spaces 1400 are periodically increased and decreased. In this way, a specific volume flow in the first and second working spaces 800, 1400 can be generated.
  • the first working spaces 800 are functionally effective, in particular with a cooling oil supply of a
  • the second working spaces 1400 are each connected in particular to a high-pressure hydraulic circuit for actuating one or more shifting elements of the transmission.
  • the pressure medium for the first working chamber 800 is preferably sucked from a first pressure medium reservoir (not shown) and the
  • Pressure medium for the second working chamber 1400 is preferably sucked from a second pressure medium reservoir (not shown).
  • the first working spaces 800 are preferably acted upon from the outside (radially) or axially.
  • the first working chambers 800 can be supplied with pressure medium lines through the outer ring 400, not shown, with the pressure medium or the pressure medium can be disposed of via the pressure medium lines.
  • the second working spaces 1400 within the inner rotor 500 can preferably be acted on from the inside and supplied and disposed of via a hollow bearing pin 1500.
  • the second working chambers 1400 can be acted upon axially, in particular if the guide receptacles 700 are open on the front side.
  • the second working spaces 1400 are also substantially radially biased.
  • FIGS. 4 and 5 Since the Embodiments similar to FIGS. 4 and 5 essentially become
  • FIGS. 4 and 5 partially show a rotary vane pump device 1600a and 1600b, respectively.
  • the rotary vane pump device 1600a or 1600b is referred to as
  • Pendulum slide pump 1700a and 1700b formed. A housing and a holder are not shown in Fig. 2.
  • the pendulum slide pump 1700a, 1700b has an outer ring 1800, an inner rotor 1900 and several
  • the inner rotor 1900 in turn has several
  • Guide seats 2100a are formed as slots (unspecified).
  • the guide seats 2100a are designed as frontally open-edge slots.
  • the cross section of the guide receptacles 2100a is in particular substantially rectangular.
  • the guide seats 2100b are formed as holes (not specified).
  • Guide seats 2100b are axially closed in the inner rotor 1900
  • the guide seats 2100b are axial or frontal
  • the cross section of the guide receptacles 2100b is in particular round, substantially circular.
  • the outer ring 1800 is preferably formed as an outer rotor 2700.
  • the outer rotor 2700 has an outer circumferential surface 2800, wherein the
  • the slides 2000 are designed as pendulum slide 2200, wherein the
  • Pendulum slide 2200 are pivotally mounted on the outer rotor 2700.
  • the Pendulum slides 2200 are not rigid.
  • the pendulum slides 2200 have a piston 2300a, 2300b, the piston 2300a, 2300b being guided in the guide receptacle 2100a, 2100b.
  • the cross section of the piston 2300a, 2300b is adapted to the cross section of the guide receptacles 2100a, 2100b or corresponds to the cross section of the guide receptacles 2100a, 2100b.
  • the pendulum slide 2200 also each have a pendulum piston rod 2400, wherein the pendulum piston rod 2400 is pivotally mounted on the piston 2300a, 2300b.
  • the pendulum piston rod 2400 is also functionally effective rotatably mounted on the outer ring 1800.
  • the pendulum piston rod 2400 has in each case a head 2500, wherein the head 2500 is mounted in a bearing receptacle 2600 in the outer ring 1800.
  • the bearing receptacle 2600 is open to unspecified inner circumferential surface of the outer ring 1800.
  • the outer ring 1800 is arranged eccentrically relative to the inner rotor 1900.
  • Rotary vane pumping device 1600a or 1600b has a plurality of working spaces 2900.
  • a total of seven pendulum slide 2200 and thus seven, first work spaces 2900 are provided.
  • the first working spaces 2900 are bounded by the outer ring 1800, the inner rotor 1900 and the slides 2000.
  • the first working space 2900 can be traversed by a pressure medium.
  • the first working space 2900 can be used to change the pressure of the pressure medium.
  • the first working space 2900 is connected to a first hydraulic circuit of a
  • the first working spaces 2900 can be supplied with pressure medium via pressure lines, not shown, and disposed of.
  • connections for the introduction and forwarding of the pressure medium can, for example, also be arranged axially relative to the first working space 2900.
  • Pressure change and / or promotion of the pressure medium is used.
  • the pressure change realized with the aid of the second working space 3000 is preferably greater than the pressure change realized by the first working space 2900.
  • the volume change of the first working chamber 2900 is greater than the change in volume of the second working chamber 3000 during the rotation of the inner rotor 1900 relative to the outer ring 1800.
  • Working space 2900 may in particular be connected to a low-pressure hydraulic circuit of the transmission.
  • the second working space 3000 may be connected to a high-pressure hydraulic circuit for actuating at least one switching element of the transmission.
  • the outer ring 1800 can be arranged to be displaceable relative to the inner rotor 1900.
  • the flow rate of the first working chamber 2900 and the second working chamber 3000 is adjustable.
  • the change in volume during a rotation of the inner rotor of the first working chambers 2900 and the second working chambers 3000 is dependent on the eccentricity of the inner rotor 1900 relative to the outer ring 1800.
  • the pistons 2300a as
  • Rectangular piston formed In the embodiment shown in FIG. 5, the pistons 2300b are designed as round pistons.
  • a leakage between the high pressure area of the second working space 3000 and the low pressure area of the first working space 2900 can in particular by the double rotatable mounting of the pendulum slide 22 and the
  • Pendulum piston rod 2400 in combination with pistons 2300a, 2300b can be reduced or minimized.
  • the embodiment with round piston in Fig. 5 has the advantage that the drag torque is reduced.
  • the frontal sealing of the first Work spaces 2900 preferably takes place in that the non-illustrated, frontal pump housing with a high axial force
  • Rotary vane pump device 100, 1600a, 1600b is reduced by the design as a pendulum vane pump 200, 1700a, 1700b. As a result, the proportion of drive energy is minimized, which for driving the
  • Pendulum slider pump 200, 1700a, 1700b is used. The
  • Rotary vane pump devices 100 and 1600a, 1600b can also be realized as a vane cell pump (not shown) in an alternative embodiment.
  • the trained as a wing slide are not connected to the outer ring.
  • the outer ring is not co-rotating relative to the inner rotor.
  • the wings are guided radially in the guide receptacles.
  • Working spaces takes place in that the wings are possibly pressed with a sliding shoe or the like.
  • the first working space and the second working space are preferably connected to one another. The pressure from the displacement from the outer first
  • Coupling components can be realized in particular high flow rates with low pressures, and on the other hand for the
  • Adjustment / actuation of switching elements low volume flows can be realized at high pressures.
  • Adjustment / actuation of switching elements low volume flows can be realized at high pressures.
  • Embodiment of the rotary vane pump devices according to FIGS. 3 to 5 the first working spaces for the realization of the cooling oil volume flow and the second working spaces for the realization of the volume flow for actuating the switching elements are used here in particular for geometric reasons. It is also conceivable that, for example, in another application, a high pressure with a high volume flow and a low pressure at a lower flow rate is requested, so then a
  • Low-pressure hydraulic circuit via the second working spaces would be supplied. This depends on the particular application and the specific embodiment of the rotary vane pump device or its connection to respective other hydraulic components or hydraulic circuits.
  • FIGS. 3 to 5 relates to a
  • Pendulum slider machine hereinafter called rotary vane pump device (100, 1600a, 1600b), in particular for at least one hydraulic circuit of an automatic or automated transmission of a motor vehicle, with an outer ring (400, 1800), with an inner rotor (500, 1900) and with a plurality of slides (600 , 2000), wherein the outer ring (400, 1800) is arranged eccentrically relative to the inner rotor (500, 1900), wherein the slide (600, 2000) between the outer ring (400, 1800) and the inner rotor (500, 1900) arranged or can be arranged, wherein the inner rotor (500, 1900) more Guide seats (700, 2100a, 2100b) and the slides (600, 2000) in the guide receptacles (700, 2100a, 2100b) are guided, wherein a plurality of first working spaces (800, 2900) of the outer ring (400, 1800), the inner rotor (500, 1900) and the sliders (600, 2000) are limited, wherein the first
  • Guide seats (700, 2100a, 2100b) and the slide (600, 2000) each have a second working space (1400, 3000), wherein the second working space (1400, 3000) can be flowed through by the pressure medium and the second working space (1400, 3000) Pressure change and / or promotion of the pressure medium is used.
  • Rotary vane pump are:
  • Pressure change is greater than the pressure change realized by the first working space (800, 2900),
  • pendulum slides (2200) each have a piston (2300a, 2300b) and a pendulum piston rod (2400), wherein the piston (2300a, 2300b) in the guide receptacle (2100a, 2100b) is guided and the second
  • Pendulum piston rod (2400) pivotally mounted on the piston (2300a, 2300b) and functionally effective pivotally mounted on the outer rotor (2700),
  • piston (2300a, 2300b) as a piston element of a rectangular cross-section or as a round-bottomed piston with a substantially circular
  • High-pressure hydraulic circuit and the second working spaces (1400, 3000) are connected to a low-pressure hydraulic circuit
  • Pressure medium reservoir and the pressure medium for the second working spaces is sucked from a second pressure medium reservoir or corresponding separate different pressure medium reservoirs are provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine regelbare hydraulische Pendelschiebermaschine (1) (Pumpe oder Motor) mit - einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Innenrotor (3), der zylinderartige Ausnehmungen (4) aufweist, - einem im Gehäuse (2) ausgebildeten Lager (6), in dem exzentrisch zum Innenrotor (3) ein mitdrehender Außenrotor (7) gelagert ist, der mehrere schwenkbar eingehängte Pendelmitnehmer (8) aufweist, die in die Ausnehmungen (4) des Innenrotors (3) zur Drehmitnahme des Außenrotors (7) durch den Innenrotor (3) eingreifen und veränderbare Kammern (9) bilden. Erfindungswesentlich ist dabei, - dass die Pendelmitnehmer (8) jeweils mit einem Kolben (10) gekoppelt sind, der in einer jeweils zugehörigen Ausnehmung (4) geführt ist, - dass in den durch die Ausnehmungen (4) und die zugehörigen Kolben (10) begrenzten Räumen (11) ein anderes Druckniveau einstellbar ist, als in den Kammern (9) zwischen dem Innenrotor (3) und dem Außenrotor (7), so dass mit der Pendelschiebermaschine (1) zwei unterschiedliche Druckniveaus erzeugt und zwei unterschiedliche Verbraucher versorgt werden können.

Description

Pendelschiebernnaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine regelbare, hydraulische
Pendelschiebernnaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus der DE 44 34 430 C2 ist eine gattungsgemäße regelbare, hydraulische Pendelschiebermaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Innenrotor bekannt, der zylinderartige Aufnehmungen ausweist. Drehverbunden ist dabei der Innenrotor über sogenannte Pendelmitnehmer mit einem Außenrotor, der in einem als Steuergehäuse ausgebildeten Lager gelagert ist. Die bekannte Pendelschiebermaschine ist dabei in der Lage, drehzahlunabhängig einen exakt vordefinierten Druck erzeugen zu können. Eingesetzt wird eine derartige
Pendelschiebermaschine üblicherweise zur Versorgung von Lagerstellen in einem Verbrennungsmotor mit Schmiermittel.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine
Pendelschiebermaschine der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine gesteigerte Funktionalität auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine gattungsgemäße Pendelschiebermaschine derart auszubilden, dass mit dieser zwei unterschiedliche Druckniveaus zur Verfügung gestellt werden können und dadurch eine Versorgung von zumindest zwei unterschiedlichen Verbrauchern mit jeweils unterschiedlichem Druckniveau möglich ist. Mit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine ist somit beispielsweise eine Schmiermittelversorgung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug mit einem ersten Druckniveau und gleichzeitig eine Schmiermittelversorgung eines weiteren Verbrauchers mit einem zweiten Druckniveau und/oder einem anderen Medium möglich. Hierfür war es in der Vergangenheit entweder erforderlich zwei unterschiedliche Schmiermittelpumpen, das heißt Pendelschiebermaschinen, bereitzustellen, oder aber das zweite Druckniveau beispielsweise über eine Drosseleinrichtung einzustellen. Die erfindungsgemäße regelbare, hydraulische Pendelschiebermaschine weist dabei einen in einem Gehäuse angeordneten Innenrotor auf, der zylinderartige Ausnehmungen (Nuten) besitzt. In die
Ausnehmungen greifen dabei sogenannte Pendelmitnehmer ein, welche mit ihrem jeweils äußeren Ende zur Drehmitnahme eines Außenrotors durch den Innenrotor mit dem Außenrotor verbunden sind und zusammen mit dem
Innenrotor und dem Außenrotor veränderbare Kammern bilden. Die
Pendelmitnehmer sind dabei sowohl in den Ausnehmungen des Innenrotors als auch in entsprechenden Ausnehmungen des Außenrotors schwenkbar eingehängt. Darüber hinaus kann noch eine Steuerung zur Veränderung der Exzentrizität zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor und damit zu Veränderung eines maximal möglichen Kammervolumens vorgesehen sein, mit Hilfe welcher die Förderleistung der Pendelschiebermaschine genau einstellbar ist. Erfindungswesentlich ist nun, dass die Pendelmitnehmer jeweils mit einem Kolben gekoppelt sind, der in einer jeweils zugehörigen Ausnehmung des Innenrotors geführt ist. In dem durch die Ausnehmungen und die zugehörigen Kolben begrenzten Räumen innerhalb des Innenrotors ist dabei ein anderes Druckniveau einstellbar, als in den Kammern zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor, wodurch mit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine zwei unterschiedliche Druckniveaus erzeugt und dadurch auch zwei unterschiedliche Verbraucher versorgt werden können. Dies ist mit bisher bekannten Pendelschiebermaschinen nicht möglich und stellt eine erhebliche Verbesserung der Funktionalität dar, da zur Realisierung zweier unterschiedlicher Druckniveaus nun nicht mehr zwei Pendelschiebermaschinen oder ergänzende
Drosseleinrichtungen benötigt werden, sondern die beiden Druckniveaus mit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine erzeugt werden können. Dies ist insbesondere im Kraftfahrzeugbau von besonderem Vorteil, da dort oftmals verlangt wird, unterschiedliche Aggregate mit unterschiedlichen
Schmiermitteldrücken zu versorgen, wobei ein Bauraumangebot in modernen Kraftfahrzeugen üblicherweise so gering ist, dass das Vorsehen von zwei separaten Pendelschiebermaschinen als Schmiermittelpumpen nicht oder nur schwierig möglich ist. Da die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine im Vergleich zu gattungsgemäßen Pendelschiebermaschinen keinen vergrößerten Bauraumbedarf erfordert, kann die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine anstelle bisheriger Pendelschiebermaschinen eingesetzt werden, bietet jedoch den großen Vorteil, zwei unterschiedliche Druckniveaus bereitstellen zu können. Das Bereitstellen dieser beiden unterschiedlichen Druckniveaus ist dabei konstruktiv einfach möglich, so dass die erfindungsgemäße
Pendelschiebermaschine keine oder lediglich geringe Mehrkosten erzeugt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind die einzelnen Pendelmitnehmer und die zugehörigen Kolben über jeweils einen walzenförmigen Gelenkkopf und eine gabel-/zangenförmige Gelenkaufnahme miteinander gekoppelt. Ein derartiger Gelenkkopf und eine zugehörige gabel- /zangenförmige Gelenkaufnahme erlauben eine leichtgängige Abwinkelung zwischen dem Pendelmitnehmer und dem zugehörigen Kolben, wodurch eine hohe Leichtgängigkeit der Pendelschiebermaschine erzielt werden kann. Darüber hinaus sind derartige Gelenkköpfe und Gelenkaufnahmen in der Lage, sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte zu übertragen. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1 , jedoch bei einer alternativen
Ausführungsform,
Fig. 3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung eine weitere
Ausgestaltung einer Pendelschiebermaschine,
Fig. 4 in einer schematischen, perspektivischen Detaildarstellung zumindest teilweise eine weitere Ausgestaltung einer Pendelschiebermaschine mit Pendelschiebern, wobei die Pendelschieber Rechteckkolben aufweisen, und Fig. 5 in einer schematischen, perspektivischen Detaildarstellung zumindest teilweise eine weitere Ausgestaltung einer Pendelschiebermaschine mit Pendelschiebern, wobei die Pendelschieber Rundkolben aufweisen.
Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße regelbare, hydraulische Pendelschiebermaschine 1 einen in einem Gehäuse 2
angeordneten Innenrotor 3 auf, der zylinderartige, jedoch nicht runde, sondern quaderförmige Ausnehmungen 4 (Nuten) besitzt. Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, besitzt dabei der Innenrotor 3 jeweils sechs Ausnehmungen 4, die strahlenförmig angeordnet sind. Generell kann dabei die Anzahl der
Ausnehmungen 4 jedoch beliebig sein. Der Innenrotor 3 ist kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere drehfest mit einer Antriebswelle 5 verbunden. Beim Gehäuse ist darüber hinaus ein Lager 6 vorgesehen, in dem exzentrisch zum Innenrotor 3 ein mitdrehender Außenrotor 7 gelagert ist. Der Außenrotor 7 weist mehrere schwenkbar in diesen eingehängte Pendelmitnehmer 8 auf, die in die Ausnehmungen 4 des Innenrotors 3 zur Drehmitnahme des Außenrotors 7 durch den Innenrotor 3 eingreifen und veränderbare Kammern 9 bilden. Während der Drehbewegung des Innenrotors 3 verändern die Kammern 9 ihr Volumen und sorgen dadurch für einen Förderstrom, beispielsweise eine
Schmiermittelförderung, sofern die Pendelschiebermaschine 1 als
Schmiermittelpumpe bzw. als Ölpumpe in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Dabei erzeugt die Pendelschiebermaschine 1 in den Kammern 9 ein erstes Druckniveau.
Erfindungsgemäß sind nun die Pendelmitnehmer 8 jeweils mit einem Kolben 10 gekoppelt, der in einer jeweils zugehörigen Ausnehmung 4 des Innenrotors 3 translatorisch geführt ist. In den durch die Ausnehmungen 4 und die zugehörigen Kolben 10 begrenzten Räumen 1 1 ist dabei ein anderes Druckniveau einstellbar, als in den Kammern 9 zwischen dem Innenrotor 3 und dem Außenrotor 7, so dass mit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine 1 zwei
unterschiedliche Druckniveaus erzeugt und dadurch zwei unterschiedliche Verbraucher versorgt werden können. Generell ist auch denkbar, dass in den Räumen 1 1 ein anderes Medium gepumpt wird als in den Kammern 9. Gemäß der Fig. 1 ist dabei das Lager 6 als Drehschieber ausgebildet und demgemäß um eine Achse 12 verdrehbar. Eine Verdrehung des Lagers 6 bewirkt dabei eine Veränderung der Exzentrizität zwischen dem Innenrotor 3 und dem Außenrotor 7 und dadurch eine Veränderung der Förderleistung der Pendelschiebermaschine 1 . Alternativ dazu kann das Lager 6, wie beispielsweise gemäß der Fig. 2 gezeigt ist, als Gleitschieber ausgebildet sein und sich auf einer Führungsbahn 13 im Gehäuse 2 bewegen. Selbstverständlich kann das als Schwenklager
ausgebildete Lager 6 gemäß der Fig. 1 auch als Kalotte ausgebildet sein.
Um einen möglichst leichtgängigen Betrieb der Pendelschiebermaschine 1 zu ermöglichen, sind die Pendelmitnehmer 8 und die zugehörigen Kolben 10 über jeweils einen walzenförmigen Gelenkkopf 14 und eine gabel-/zangenförmige Gelenkaufnahme miteinander gekoppelt, wobei ein derartiger Gelenkkopf 14 und eine solche gabel-/zangenförmige Gelenkaufnahme nicht nur in der Lage sind, Zug- und Druckkräfte zu erzeugen, sondern auch Richtungsabweichungen zwischen dem Kolben 10 und dem jeweils zugehörigen Pendelmitnehmer 8 zu kompensieren. Die Ausnehmungen 4 im Innenrotor 3 können dabei einen eckigen oder ähnlich einem Zylinder einen runden Querschnitt aufweisen.
Darüber hinaus kann noch eine nicht gezeigte Federeinrichtung vorgesehen sein, die das Lager 6 in eine Richtung vorspannt und dadurch ein bestimmtes Volumen der Kammern 9 vorgibt. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Pendelschiebernnaschine 1 stellt auch eine erhebliche Verbesserung bezüglich einer inneren Dichtigkeit dar, wobei die erfindungsgemäße Pendelschiebernnaschine 1 quasi als Tandempumpe für zwei unterschiedliche Druckniveaus und/oder Medien betrieben werden kann. Möglich wird dies insbesondere durch die Kolben 10 in den Ausnehmungen 4 des
Innenrotors 3 unterhalb der Pendelmitnehmer 8, die konstruktiv derart
ausgebildet sind, dass die innere Leckage des Fördermediums von den Räumen 1 1 zu den Kammern 9 zumindest minimiert wird. Dabei ist es selbstverständlich ebenso möglich, lediglich über die Kammer 9 bzw. über die Räume 1 1 ein Fluid zu fördern bzw. ein entsprechendes Druckniveau bereitzustellen.
Eine Steuerung der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine 1 ist dabei durch ein Verdrehen als Schwenklager ausgebildeten Lagers 6 gemäß der Fig. 1 oder durch ein Verschieben des als Gleitschieber ausgebildeten Lagers 6 gemäß der Fig. 2 leicht möglich. Von besonderem Vorteil dürfte jedoch sein, dass mit der erfindungsgemäßen Pendelschiebermaschine 1 zwei unterschiedliche
Druckniveaus erzeugbar sind und dadurch zwei unterschiedliche Verbraucher versorgt werden können, was mit bisherigen Pendelschiebermaschinen aufgrund der Undichtigkeit zwischen den Räumen 1 1 und den Kammer 9 nicht möglich war. Die erfindungsgemäße Pendelschiebermaschine 1 erfordert dabei keinen vergrößerten Bauraumbedarf, so dass sie anstelle bisheriger
Pendelschiebermaschinen eingebaut werden kann.
Nachfolgende Ausführungen betreffen die Fig. 3 bis 5, wobei die
Pendelschiebermaschine 1 hier als Drehschieberpumpenvorrichtung 100 bezeichnet wird. Weitere konkordierende Begriffe und Bezugszeichen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet und können synonym gebraucht bzw. durch einander ersetzt und in den Fig. 1 bis 5 benutzt werden:
Figure imgf000010_0001
Die Drehschieberpumpenvorrichtung 100 ist mit mindestens einem
Hydraulikkreislauf (nicht dargestellt verbunden), der zur Versorgung eines automatischen oder automatisierten Getriebes (nicht dargestellt) eines
Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) mit einem Druckmedium dient, insbesondere mit einem Öl. Das Getriebe weist insbesondere eine oder mehrere Reibkupplungen auf, die mit Schaltelementen hydraulisch betätigbar sind und/oder das Getriebe weitere zu betätigende Getriebekomponenten bspw. Schaltelemente wie
Schaltmuffen oder dgl. aufweist. Insbesondere kann das Getriebe als
Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Reibkupplungen ausgebildet sein. Die
Reibkupplungen sind insbesondere als nasslaufende Reibkupplungen
ausgebildet. Die Reibkupplungen werden von dem Öl gekühlt. Denkbar ist bei einem Getriebe auch der Einsatz von Trockenkupplungen, dies ist abhängig von der jeweiligen Ausführungsform. Die Drehschieberpumpenvornchtung 100 ist als Pendelschieberpumpe 200 ausgebildet. Die Pendelschieberpumpe 200 weist ein Gehäuse 300 auf. Innerhalb des Gehäuses 300 ist ein Außenring 400
angeordnet. Die Drehschieberpumpenvornchtung 100 weist ferner einen
Innenrotor 500 auf, der drehbar gelagert und funktional wirksam von einem nicht dargestellten Motor antreibbar ist. Der Innenrotor 500 ist insbesondere von einem Elektromotor antreibbar. Alternativ kann der Innenrotor 500 von einem
Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges funktional wirksam angetrieben werden. Der Innenrotor 500 ist innerhalb des Außenrings 400 angeordnet. Der Außenring 400 ist relativ zum Innenrotor 500 exzentrisch angeordnet beziehungsweise anordenbar. Der Außenring 400 ist vorzugsweise relativ zum Innenrotor 500 verschiebbar bzw. verdrehbar anordenbar.
Die Drehschieberpumpenvornchtung 100 weist ferner mehrere Schieber 600 auf. Die Schieber 600 sind zwischen dem Außenring 400 und dem Innenrotor 500 angeordnet oder anordenbar. Die Schieber 600 erstrecken sich zwischen dem Außenring 400 und dem Innenrotor 500. Der Innenrotor 500 weist mehrere Führungsaufnahmen 700 auf. Die Führungsaufnahmen 700 erstrecken sich im Wesentlichen in Radialrichtung. Innerhalb der Führungsaufnahmen 700 sind die Schieber 600 geführt. Die Breite der Schieber 600 ist zumindest teilweise an die Breite der Führungsaufnahme 700 angepasst. Die Schieber 600 sind hier pendelnd in den Führungsaufnahmen 700 geführt. Mehrere erste Arbeitsräume 800 sind von dem Außenring 400 und von dem Innenrotor 500 sowie von den Schiebern 600 begrenzt.
In Fig. 3 ist eine Ausgestaltung der Drehschieberpumpenvorrichtung 100 dargestellt, wobei sieben Schieber 600 und damit sieben, erste Arbeitsräume 800 vorgesehen sind. In alternativer Ausgestaltung können mehr oder weniger als sieben, erste Arbeitsräume 800 vorgesehen sein. Die ersten Arbeitsräume 800 sind zwischen dem Innenrotor 500 und dem Außenring 400 angeordnet. Die Schieber 600 begrenzen die jeweiligen ersten Arbeitsräume 800, die teilweise zueinander benachbart sind. Die Schieber 600 und damit auch die ersten
Arbeitsräume 800 drehen sich mit dem Innenrotor 500 mit. Die
Führungsaufnahmen 700 sind vorzugsweise umfänglich gleich beabstandet. Die Schieber 600 sind radial verschieblich in den Führungsaufnahmen 700 geführt. Die Führungsaufnahmen 700 können als Schlitze oder Bohrungen (nicht näher bezeichnet) ausgebildet sein. Die Führungsaufnahmen 700 können insbesondere als stirnseitig randoffene Schlitze ausgebildet sein. Ferner sind die Schieber 600 als Pendelschieber 900 ausgebildet, wobei die Pendelschieber 900 am
Außenring 400 schwenkbar gelagert sind. Die Pendelschieber 900 sind ferner schwenkbar in den Führungsaufnahmen 700 gelagert. Die Pendelschieber 900 weisen jeweils einen Kopf 1000 auf, wobei der Kopf 1000 schwenkbar dem Außenring 400 gelagert ist. Der Kopf 1000 ist funktional wirksam drehbar am Außenring 400 gelagert. Der Kopf 1000 weist eine teilzylindrische Oberfläche (nicht näher bezeichnet) bzw. eine Zylindersegmentfläche auf. Die
Pendelschieber 900 sind daher insbesondere mit dem Kopf 1000 schwenkbar am Außenring 400 gelagert. Die Pendelschieber 900 sind hier im wesentlichen kegelförmig ausgebildet, wobei ein Fußbereich (nicht näher bezeichnet) der Pendelschieber 900 entsprechende Kugelsegmentflächen aufweist bzw. zwei, sich entgegengesetzte Zylindersegmentflächen, so dass der
Pendelschieber 900 verschwenkbar in den Führungsaufnahmen 700 gelagert ist. Die Pendelschieber 900 sind hier im Wesentlichen starr ausgebildet.
Der Außenring 400 ist insbesondere als Außenrotor 1 100 ausgebildet, wobei der Außenrotor 1 100 drehbar gelagert ist. Der Außenrotor 1 100 ist drehbar in einer Halterung 1200 gelagert. Die Halterung 1200 ist zusammen mit den Außenrotor 1 100 vorzugsweise verschieblich angeordnet, so dass der Außenrotor 1 100 zusammen mit der Halterung 1200 relativ zum Innenrotor 500 verschiebbar ist. Dadurch ist das Maß der Exzentrität des Innenrotors 500 relativ zum
Außenrotor 1 100 einstellbar. Die Halterung 1200 ist hier um eine Schwenkachse 1300 schwenkbar, wobei durch das Schwenken der Halterung 1200 um die Schwenkachse 1300 die Relativposition des Außenrings 400 bzw. Außenrotors 1 100 zum Innenrotor 500 einstellbar ist. Die ersten Arbeitsräume 800 sind von einem Druckmedium (nicht dargestellt) durchströmbar, insbesondere kann hier ein Druckmedium ein- und ausströmen, insbesondere in Abhängigkeit
der aktuellen Lage/Position des jeweiligen ersten Arbeitsraumes 800 und/oder jeweiligen Positionierungen der Zuführ- und Abführöffnungen. Die ersten
Arbeitsräume 800 sind daher zur Druckänderung des Druckmediums
verwendbar. Mit den ersten Arbeitsräumen 800 ist ein erster Hydraulikkreislauf (nicht dargestellt) versorgbar. Der erste Hydraulikkreislauf dient insbesondere zur Versorgung, nämlich zur Schmierung und Kühlung der Reibkupplung(gen) mit dem Druckmedium, insbesondere einem Öl oder zur Schmierung/Kühlung anderer Getriebe-Komponenten.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die
Führungsaufnahmen 700 und die Schieber 600 einen zweiten Arbeitsraum 1400 begrenzen, wobei der zweite Arbeitsraum 1400 von dem Druckmedium durchströmbar ist und der zweite Arbeitsraum 1400 zur Druckänderung und/oder Förderung des Druckmediums verwendbar ist.
Dies hat den Vorteil, dass mit den zweiten Arbeitsräumen 1400 ein zweiter Hydraulikkreislauf versorgbar ist. Der erste Hydraulikkreislauf kann insbesondere als Niederdruckhydraulikkreislauf zur Versorgung der Reibkupplungen mit Schmieröl verwendet werden. Der zweite Hydraulikkreislauf kann insbesondere zur Versorgung der Schaltelemente des Getriebes als
Hochdruckhydraulikkreislauf ausgebildet sein. Die Volumenänderung des ersten Arbeitsraumes 800 ist größer als die Volumenänderung des zweiten Arbeitsraumes 1400 beim Betrieb der Drehschieberpumpenvorrichtung 100. Die durch den zweiten Arbeitsraum 1400 realisierte Druckänderung ist größer als die durch den ersten Arbeitsraum 800 realisierte Druckänderung. Die Größe der zweiten Arbeitsräume 1400 ist im Wesentlichen durch den Hub der Schieber 600 und den Querschnitt der Führungsaufnahmen 700 bestimmt. Durch eine entsprechende Wahl der Größe der Führungsaufnahmen 700 kann das durch den zweiten Arbeitsraum 1400 realisierte Verdrängungsvolumen/Fördervolumen bestimmt werden. Der erzeugbare Volumenstrom im ersten Arbeitsraum 800 wird im Wesentlichen durch die Größe und die Exzentrität des Außenrings 400 relativ zum Innenrotor 500 bestimmt. Da die zweiten Arbeitsräume 1400 innerhalb des Innenrotors 500 vorgesehen sind, sind die abgreifbaren Druckniveaus /Fördervolumina des zweiten Arbeitsraumes 1400 besser an die erforderlichen Druckniveaus zur Versorgung der Schaltelemente des Getriebes angepasst. Die ersten Arbeitsräume 800 stehen vollständig zur Versorgung der Reibkupplung mit dem Druckmedium bereit. Das Druckmedium dient hierbei als Kühlöl/Schmieröl. Bei einer Rotation des Innenrotors 500 werden die ersten Arbeitsräume 800 und die zweiten Arbeitsräume 1400 periodisch vergrößert und verkleinert. Hierdurch kann ein bestimmter Volumenstrom in den ersten und zweiten Arbeitsräumen 800, 1400 erzeugt werden. Die auf der rechten Seite der Fig. 3 dargestellten, ersten und zweiten Arbeitsräume 800 und 1400 weisen hier ein großes Volumen auf, und die auf der linken Seite der Fig. 3 dargestellten, ersten und zweiten Arbeitsräume 800 bzw. 1400 weisen ein kleines Volumen auf, da der Innenrotor 500 hier nahe am Außenring 400 positioniert ist und somit die Schieber 600 tief in die Führungsaufnahmen 700 eingeschoben sind. Die ersten Arbeitsräume 800 sind funktional wirksam insbesondere mit einer Kühlölversorgung eines
Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) verbunden. Die zweiten Arbeitsräume 1400 sind jeweils insbesondere mit einem Hochdruckhydraulikkreislauf zur Betätigung von einem oder mehreren Schaltelementen des Getriebes verbunden. Das Druckmedium für den ersten Arbeitsraum 800 wird vorzugsweise aus einem ersten Druckmediumreservoir (nicht dargestellt) angesaugt und das
Druckmedium für den zweiten Arbeitsraum 1400 wird vorzugsweise aus einem zweiten Druckmediumreservoir (nicht dargestellt) angesaugt. Das
Verdrängungsvolumen und daher die Fördermenge pro Umdrehung ergeben sich aus der Verdrängung im ersten Arbeitsraum 800 zwischen dem Innenrotor 500 und dem Außenring 400 und über den Hub der Schieber 600 in den
Führungsaufnahmen 700 bzw. aus der Verdrängung im zweiten Arbeitsraum 1400. Die ersten Arbeitsräume 800 sind vorzugsweise von außen (radial) oder axial beaufschlagt. Die ersten Arbeitsräume 800 können mit nicht dargestellten Druckmittelleitungen durch den Außenring 400 mit dem Druckmedium versorgt bzw. das Druckmedium kann über die Druckmittelleitungen entsorgt werden. Die zweiten Arbeitsräume 1400 innerhalb des Innenrotors 500 können vorzugsweise von innen beaufschlagt und über einen hohlen Lagerzapfen 1500 versorgt und entsorgt werden. Alternativ können die zweiten Arbeitsräume 1400 axial beaufschlagt sein, insbesondere sofern die Führungsaufnahmen 700 stirnseitig offen ausgebildet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die zweiten Arbeitsräume 1400 jedoch auch im Wesentlichen radial beaufschlagt.
Im Folgenden darf auf die Fig. 4 und Fig. 5 Bezug genommen werden: Da die Ausgestaltungen in Fig. 4 und 5 ähnlich sind, werden im Wesentlichen
übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In den Fig. 4 und 5 ist teilweise eine Drehschieberpumpenvorrichtung 1600a bzw. 1600b dargestellt.
Die Drehschieberpumpenvorrichtung 1600a bzw. 1600b ist als
Pendelschieberpumpe 1700a bzw. 1700b ausgebildet. Ein Gehäuse und eine Halterung sind in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Pendelschieberpumpe 1700a, 1700b weist einen Außenring 1800, einen Innenrotor 1900 und mehrere
Schieber 2000 auf. Der Innenrotor 1900 weist wiederum mehrere
Führungsaufnahmen 2100a (vgl. Fig. 4) beziehungsweise mehrere
Führungsaufnahmen 2100b (vgl. Fig. 5) auf, wobei die Schieber 2000 in den entsprechenden Führungsaufnahmen 2100a oder 2100b geführt sind. Die
Führungsaufnahmen 2100a (vgl. Fig. 4) sind als Schlitze (nicht näher bezeichnet) ausgebildet. Die Führungsaufnahmen 2100a sind als stirnseitig randoffene Schlitze ausgebildet. Der Querschnitt der Führungsaufnahmen 2100a ist insbesondere im Wesentlichen rechteckig. Die Führungsaufnahmen 2100b (vgl. Fig. 5) sind als Bohrungen (nicht näher bezeichnet) ausgebildet. Die
Führungsaufnahmen 2100b sind im Innenrotor 1900 axial geschlossen
ausgebildet. Die Führungsaufnahmen 2100b sind axial bzw. stirnseitig
geschlossen ausgebildet. Der Querschnitt der Führungsaufnahmen 2100b ist insbesondere rund, im Wesentlichen kreisförmig.
Der Außenring 1800 ist vorzugsweise als Außenrotor 2700 ausgebildet. Der Außenrotor 2700 weist eine Außenumfangsfläche 2800 auf, wobei der
Außenrotor 2700 mit der Außenumfangsfläche 2800 drehbar in einer
entsprechenden Halterung (nicht dargestellt, aber vgl. Fig. 3) gelagert ist.
Die Schieber 2000 sind als Pendelschieber 2200 ausgebildet, wobei die
Pendelschieber 2200 schwenkbar am Außenrotor 2700 gelagert sind. Die Pendelschieber 2200 sind nicht starr ausgebildet. Die Pendelschieber 2200 weisen einen Kolben 2300a, 2300b auf, wobei der Kolben 2300a, 2300b in der Führungsaufnahme 2100a, 2100b geführt ist. Der Querschnitt des Kolbens 2300a, 2300b ist an den Querschnitt der Führungsaufnahmen 2100a, 2100b angepasst bzw. entspricht dem Querschnitt der Führungsaufnahmen 2100a, 2100b. Die Pendelschieber 2200 weisen ferner jeweils eine Pendelkolbenstange 2400 auf, wobei die Pendelkolbenstange 2400 schwenkbar am Kolben 2300a, 2300b gelagert ist. Die Pendelkolbenstange 2400 ist ferner funktional wirksam drehbar am Außenring 1800 gelagert. Die Pendelkolbenstange 2400 weist jeweils einen Kopf 2500 auf, wobei der Kopf 2500 in einer Lageraufnahme 2600 im Außenring 1800 gelagert ist. Die Lageraufnahme 2600 ist zur nicht näher bezeichneten Innenumfangsflache des Außenrings 1800 geöffnet. Der Außenring 1800 ist relativ zum Innenrotor 1900 exzentrisch angeordnet. Die
Drehschieberpumpenvornchtung 1600a bzw. 1600b weist mehrere Arbeitsräume 2900 auf. Insgesamt sind sieben Pendelschieber 2200 und damit auch sieben, erste Arbeitsräume 2900 vorgesehen. Die ersten Arbeitsräume 2900 sind von dem Außenring 1800, dem Innenrotor 1900 sowie den Schiebern 2000 begrenzt. Der erste Arbeitsraum 2900 ist von einem Druckmedium durchströmbar. Der erste Arbeitsraum 2900 ist zur Druckänderung des Druckmediums verwendbar. Der erste Arbeitsraum 2900 ist mit einem ersten Hydraulikkreislauf eines
Automatikgetriebes (nicht dargestellt) verbindbar. Die ersten Arbeitsräume 2900 können über nicht dargestellte Druckleitungen mit dem Druckmedium versorgt werden und entsorgt werden.
Die Anschlüsse zur Einleitung und Weiterleitung des Druckmediums können beispielsweise auch axial zu dem ersten Arbeitsraum 2900 angeordnet sein. Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die
Führungsaufnahmen 2100a, 2100b und die Schieber 2000 einen zweiten
Arbeitsraum 3000 begrenzen, wobei der zweite Arbeitsraum 3000 von den Druckmedium durchströmbar ist und der zweite Arbeitsraum 3000 zur
Druckänderung und/oder Förderung des Druckmediums verwendbar ist.
Die mit Hilfe des zweiten Arbeitsraumes 3000 realisierte Druckänderung ist vorzugsweise größer als die durch den ersten Arbeitsraum 2900 realisierte Druckänderung. Die Volumenänderung des ersten Arbeitsraumes 2900 ist dabei größer als die Volumenänderung des zweiten Arbeitsraumes 3000 bei der Rotation des Innenrotors 1900 relativ zum Außenring 1800. Der erste
Arbeitsraum 2900 kann insbesondere mit einem Niederdruckhydraulikkreislauf des Getriebes verbunden sein. Der zweite Arbeitsraum 3000 kann mit einem Hochdruckhydrauiikkreislauf zur Betätigung von mindestens einem Schaltelement des Getriebes verbunden sein.
Wie schon bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung beschrieben wurde, kann der Außenring 1800 relativ zum Innenrotor 1900 verschieblich angeordnet sein. Dadurch ist die Fördermenge des ersten Arbeitsraumes 2900 und des zweiten Arbeitsraumes 3000 einstellbar. Die Volumenänderung bei einer Rotation des Innenrotors der ersten Arbeitsräume 2900 und der zweiten Arbeitsräume 3000 ist abhängig von der Exzentrität des Innenrotors 1900 relativ zum Außenring 1800. In der in der Fig. 4 dargestellten Ausgestaltung sind die Kolben 2300a als
Rechteckkolben ausgebildet. In der in Fig. 5 dargestellten Ausgestaltung sind die Kolben 2300b als Rundkolben ausgebildet.
Eine Leckage zwischen dem Hochdruckbereich des zweiten Arbeitsraumes 3000 und dem Niederdruckbereich des ersten Arbeitsraumes 2900 kann insbesondere durch die doppelte drehbare Lagerung des Pendelschiebers 22 bzw. der
Pendelkolbenstange 2400 in Kombination mit den Kolben 2300a, 2300b reduziert bzw. minimiert werden. Die Ausführung mit Rundkolben in Fig. 5 hat den Vorteil, dass das Schleppmoment reduziert ist. Die stirnseitige Abdichtung der ersten Arbeitsräume 2900 erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die nicht näher dargestellten, stirnseitigen Pumpengehäuse mit einer hohen Axialkraft
verpresst werden. Durch die Führung der Kolben 2300a, 2300b innerhalb des Innenrotor 1900, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ist der zweite Arbeitsraum 3000 bereits stirnseitig durch den Innenrotor 1900 begrenzt. Hierdurch ist keine hohe Axialvorspannung beim Verpressen der stirnseitigen Pumpengehäuse nötig. Der Vorteil der Verwendung einer Pendelschieberpumpe 200, 1700a, 1700b (vgl. Fig. 3 bis 5) ist, dass aus zwei getrennten Druckmediumreservoirs angesaugt werden kann. Die Pendelschieber 900, 2200 sind schwenkbar im Außenrotor 1 100, 2700 gelagert. Die mechanische Reibung innerhalb der
Drehschieberpumpenvorrichtung 100, 1600a, 1600b ist durch die Ausbildung als Pendelschieberpumpe 200, 1700a, 1700b verringert. Dadurch ist der Anteil der Antriebsenergie minimiert, welcher zum Antrieb der
Drehschieberpumpenvorrichtung 100, 1600a, 1600b bzw. der
Pendelschieberpumpe 200, 1700a, 1700b verwendet wird. Die
Drehschieberpumpenvorrichtungen 100 und 1600a, 1600b können in alternativer Ausgestaltung auch als Flügelzellpumpe (nicht dargestellt) realisiert sein. Die als Flügel ausgebildeten Schieber sind dabei nicht mit dem Außenring verbunden. Der Außenring ist relativ zum Innenrotor nicht mitdrehend angeordnet. Die Flügel sind radial in den Führungsaufnahmen geführt. Die Abdichtung der ersten
Arbeitsräume erfolgt dadurch, dass die Flügel ggf. mit einem Gleitschuh oder dgl. an die Innenumfangsfläche des Außenrings gedrückt werden. Dabei sind vorzugsweise der erste Arbeitsraum und der zweite Arbeitsraum miteinander verbunden. Der Druck aus der Verdrängung aus dem äußeren ersten
Arbeitsraum wird unter die Flügel geleitet, um beim Anlaufen des Innenrotors die Flügel gegen den Außenring zu drücken, und so eine Dichtung zwischen den Flügeln und dem Außenring herzustellen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Drehschieberpumpenvorrichtung können nun vzw. unterschiedliche voneinander getrennte Volumenströme erzeugt werden. Einerseits für die Kühlung/Schmierung von Getriebe- und/oder
Kupplungskomponenten können insbesondere hohe Volumenströme mit geringen Drücken realisiert werden, und andererseits für die
Verstellung/Betätigung von Schaltelementen können geringe Volumenströme bei hohen Drücken realisiert werden. Bei der hier dargestellten bevorzugten
Ausführungsform der Drehschieberpumpenvorrichtungen gemäß den Fig. 3 bis 5 werden insbesondere aus geometrischen Gründen hier die ersten Arbeitsräume für die Realisierung des Kühlölvolumenstromes und die zweiten Arbeitsräume für die Realisierung des Volumenstromes zur Betätigung der Schaltelemente verwendet. Denkbar ist auch, dass bspw. bei einer anderen Anwendung ein Hochdruck mit einem hohen Volumenstrom und ein Niederdruck bei einem geringeren Volumenstrom angefordert wird, so dass dann ein
Hochdruckhydraulikkreislauf über die ersten Arbeitsräume und ein
Niederdruckhydraulikkreislauf über die zweiten Arbeitsräume versorgt werden würde. Dies ist abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall und der spezifischen Ausführungsform der Drehschieberpumpenvorrichtung bzw. deren Anschluss an jeweilige weitere Hydraulikkomponenten bzw. Hydraulikkreisläufe.
Generell betrifft die Erfindung gemäß den Fig. 3 bis 5 eine
Pendelschiebermaschine, im Folgenden Drehschieberpumpenvorrichtung (100, 1600a, 1600b) genannt, insbesondere für mindestens einen Hydraulikkreislauf eines automatischen oder automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeugs, mit einem Außenring (400, 1800), mit einem Innenrotor (500, 1900) und mit mehreren Schiebern (600, 2000), wobei der Außenring (400, 1800) relativ zum Innenrotor (500, 1900) exzentrisch angeordnet ist, wobei die Schieber (600, 2000) zwischen dem Außenring (400, 1800) und dem Innenrotor (500, 1900) angeordnet oder anordenbar sind, wobei der Innenrotor (500, 1900) mehrere Führungsaufnahmen (700, 2100a, 2100b) aufweist und die Schieber (600, 2000) in den Führungsaufnahmen (700, 2100a, 2100b) geführt sind, wobei mehrere erste Arbeitsräume (800, 2900) von dem Außenring (400, 1800), dem Innenrotor (500, 1900) und den Schiebern (600, 2000) begrenzt sind, wobei die ersten Arbeitsräume (800, 2900) von einem Druckmedium durchströmbar sind und wobei die ersten Arbeitsräume (800, 2900) zur Druckänderung und/oder
Förderung des Druckmediums verwendbar sind. Hierbei begrenzen die
Führungsaufnahmen (700, 2100a, 2100b) und die Schieber (600, 2000) jeweils einen zweiten Arbeitsraum (1400, 3000), wobei der zweite Arbeitsraum (1400, 3000) von dem Druckmedium durchströmbar ist und der zweite Arbeitsraum (1400, 3000) zur Druckänderung und/oder Förderung des Druckmediums verwendbar ist.
Weitere alternative oder kumulative Merkmale der erfindungsgemäßen
Drehschieberpumpe sind:
- dass der zweite Arbeitsraum (1400, 3000) mit einem
Hochdruckhydraulikkreislauf verbunden ist,
- dass die durch den zweiten Arbeitsraum (1400, 3000) realisierte
Druckänderung größer ist als die durch den ersten Arbeitsraum (800, 2900) realisierte Druckänderung,
- dass die Volumenänderung des ersten Arbeitsraumes (800, 2900) größer ist als die Volumenänderung des zweiten Arbeitsraumes (1400, 3000) bei einer Umdrehung des Innenrotors (500, 1900),
- dass der erste Arbeitsraum (800, 2900) mit einem
Niederdruckhydraulikkreislauf, insbesondere zur Kühlölversorgung des Automatikgetriebes, verbunden ist,
- dass der Außenring (400, 1800) als Außenrotor (1 100, 2700) ausgebildet ist, wobei der Außenrotor (1 100, 2700) drehbar gelagert ist, - dass der Außenring (400, 1800) relativ zum Innenrotor (500, 1900)
verschieblich angeordnet ist,
- dass die Schieber (600, 2000) als Pendelschieber (900, 2200) ausgebildet sind, wobei die Pendelschieber (900, 2200) schwenkbar am Außenrotor (1 100, 2700) gelagert sind,
- dass die Pendelschieber (2200) jeweils einen Kolben (2300a, 2300b) und eine Pendelkolbenstange (2400) aufweisen, wobei der Kolben (2300a, 2300b) in der Führungsaufnahme (2100a, 2100b) geführt ist und den zweiten
Arbeitsraum (3000) zumindest teilweise begrenzt, wobei die
Pendelkolbenstange (2400) schwenkbar am Kolben (2300a, 2300b) und funktional wirksam schwenkbar am Außenrotor (2700) gelagert ist,
- dass die Führungsaufnahme (2100b) im Innenrotor (1900) axial geschlossen ausgebildet ist,
- dass der Kolben (2300a, 2300b) als Kolbenelement von einem rechteckigen Querschnitt oder als Rundkolben mit im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt ausgeführt ist,
- dass die ersten Arbeitsräume (800, 2900) und die zweiten Arbeitsräume
(1400, 3000) jeweils an unterschiedliche Hydraulikkreisläufe angeschlossen sind,
- dass die ersten Arbeitsräume (800, 2900) mit einem
Hochdruckhydraulikkreislauf und die zweiten Arbeitsräume (1400, 3000) mit einem Niederdruckhydraulikkreislauf verbunden sind,
- dass das Druckmedium für die ersten Arbeitsräume aus einem ersten
Druckmediumreservoir und das Druckmedium für die zweiten Arbeitsräume aus einem zweiten Druckmediumreservoir angesaugt wird bzw. entsprechende getrennte unterschiedliche Druckmediumreservoire vorgesehen sind.

Claims

Patentansprüche
1 . Regelbare hydraulische Pendelschiebermaschine (1 ) (Pumpe oder Motor) mit
- einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Innenrotor (3), der zylinderartige Ausnehmungen (4) aufweist,
- einem im Gehäuse (2) ausgebildeten Lager (6), in dem exzentrisch zum
Innenrotor (3) ein mitdrehender Außenrotor (7) gelagert ist, der mehrere schwenkbar eingehängte Pendelmitnehmer (8) aufweist, die in die
Ausnehmungen (4) des Innenrotors (3) zur Drehmitnahme des Außenrotors (7) durch den Innenrotor (3) eingreifen und veränderbare Kammern (9) bilden, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Pendelmitnehmer (8) jeweils mit einem Kolben (10) gekoppelt sind, der in einer jeweils zugehörigen Ausnehmung (4) geführt ist,
- dass in den durch die Ausnehmungen (4) und die zugehörigen Kolben (10) begrenzten Räumen (1 1 ) ein anderes Druckniveau einstellbar ist, als in den Kammern (9) zwischen dem Innenrotor (3) und dem Außenrotor (7), so dass mit der Pendelschiebermaschine (1 ) zwei unterschiedliche Druckniveaus erzeugt und/oder zwei unterschiedliche Medien gefördert und dadurch zwei unterschiedliche Verbraucher versorgt werden können.
2. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Lager (6) als Schwenklager oder als Gleitschieber ausgebildet ist.
3. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 2, erste Alternative,
dadurch gekennzeichnet, das Schwenklager als Kalotte ausgebildet ist.
4. Pendelschiebernnaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pendelmitnehmer (8) und die zugehörigen Kolben (10) über jeweils einen walzenförmigen Gelenkkopf (14) und eine gabel-/zangenförmige Gelenkaufnahme miteinander gekoppelt sind.
5. Pendelschiebermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (4) einen eckigen oder einen runden Querschnitt aufweisen.
6. Pendelschiebermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Federeinrichtung vorgesehen ist, die das Lager (6) in eine Richtung vorspannt.
7. Pendelschiebermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pendelschiebermaschine (1 ) als Ölpumpe in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
8. Pendelschiebermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pendelschiebermaschine (1 ) sechs Pendelmitnehmer (8) aufweist.
9. Pendelschiebermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenänderung der Kammer (9) oder eines ersten Arbeitsraumes (800, 2900) größer ist als die Volumenänderung des Raums (1 1 ) oder eines zweiten Arbeitsraumes (1400, 3000) bei einer Umdrehung des Innenrotors (3, 500, 1900).
10 . Pendelschiebermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Arbeitsraum (800, 2900) bzw. die Kammern (9) mit einem Niederdruckhydraulikkreislauf, insbesondere zur Kühlölversorgung eines Automatikgetriebes, verbunden ist/sind,
1 1 . Pendelschiebermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (4) oder eine Führungsaufnahme (2100a, 2100b) im Innenrotor (3, 1900) axial geschlossen ausgebildet ist.
12. Pendelschiebermaschine nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Pendelschieber (2200) jeweils einen Kolben (2300a, 2300b) und eine Pendelkolbenstange (2400) aufweisen, wobei der Kolben (2300a, 2300b) in der Führungsaufnahme (2100a, 2100b) geführt ist und den zweiten Arbeitsraum (3000) zumindest teilweise begrenzt, wobei die Pendelkolbenstange (2400) schwenkbar am Kolben (2300a, 2300b) und funktional wirksam schwenkbar am Außenrotor (7, 2700) gelagert ist.
13. Pendelschiebermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kolben (10, 2300a, 2300b) als Kolbenelement von einem rechteckigen Querschnitt oder als Rundkolben mit im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgeführt ist.
14. Pendelschiebermaschine nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckmedium für die ersten Arbeitsräume (880, 2900) oder die
Kammern (9) aus einem ersten Druckmediumreservoir und das Druckmedium für die zweiten Arbeitsräume (1400, 3000) oder die Räume (1 1 ) aus einem zweiten Druckmediumreservoir angesaugt wird bzw. entsprechende getrennte
unterschiedliche Druckmediumreservoire vorgesehen sind.
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