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1. WO2003087576 - HYDRAULIKPUMPE, INSBESONDERE FÜR EIN SERVOLENKSYSTEM

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Hydraulikpumpe, insbesondere für ein Servolenksystem

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikpumpe, insbesondere für ein Servolenksystem.

Die wesentlichen Bestandteile einer solchen Hydraulikpumpe sind die Pumpe als solche und der Antriebsmotor. Bei einer bekannten Hydraulikpumpe sind die Pumpe und der Antriebsmotor, die jeweils bereits ein eigenes Gehäuse aufweisen, in einem

Abdichrungsgehäuse verkapselt, das wiederum teilweise innerhalb eines Fluidtanks angeordnet ist.

Nachteilig bei dieser Bauweise sind der hohe Bauaufwand, die hohe Bauhöhe und die Schwierigkeiten, alle Teile mit der gewünschten Präzision zu montieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Hydraulikpumpe zu schaffen, die sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auszeichnet.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Hydraulikpumpe für ein Servolenksystem vorgesehen, mit einem Außengehäuse, einem Pumpengehäuse und einem Motorgehäuse, wobei das Außengehäuse als Vorratsbehälter für das zu pumpende Hydraulikfluid dient und wobei das Pumpengehäuse und das Motorgehäuse im Inneren des Außengehäuses angeordnet sind, so daß sie im Betrieb vom Hydraulikfluid umgeben sind. Dieser Aufbau beruht auf der Erkenntnis, daß das Abdichtungsgehäuse, das bisher verwendet wurde, nicht erforderlich ist. Auf diese Weise lassen sich Bauteile einsparen, verringern sich die Kühlungsprobleme für den Antriebsmotor der Pumpe und ergibt sich eine einfachere Montage. Die Einheit aus Pumpe und Antriebsmotor ist so kompakt, daß sie vollständig versenkt im Hydraulikfluid angeordnet werden kann, so daß sich eine sehr geringe Bauhöhe ergibt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß im Motorgehäuse ein Innenläufer-Elektromotor angeordnet ist. Ein Innenläufer-Elektromotor ist sehr kompakt, was vorteilhaft ist.

Vorzugsweise ist das Motorgehäuse an einer Montageplatte angebracht, die wiederum an dem Außengehäuse angebracht ist. Die Montageplatte kann vorteilhafterweise mehrere Funktionen vereinen, nämlich eine Kühlfunktion für den Antriebsmotor und eine Halte- und Kühlfunktion für die Ansteuerelektronik des Elektromotors. Auch kann die Montageplatte als Halterung für einen Stecker zum Anschließen der Ansteuerelektronik dienen.

Vorzugsweise ist die Montageplatte ein Gußteil, insbesondere aus Metall. Dies ergibt eine gute Wärmeleitung und eine hohe Festigkeit.

In der Montageplatte kann ein Einfüllstutzen angeordnet sein, der auf Höhe der Montageplatte einen ringabschnittsförmigen Querschnitt hat. Auf diese Weise ergibt sich ein großer Querschnitt für die Befüllung mit dem Hydraulikfluid bei gleichzeitig geringen Abmessungen in radialer Richtung.

Der Einfüllstutzen besteht zumindest teilweise aus einem transparenten Material, so daß ohne separates Schauglas immer der Füllstand des Außengehäuses kontrolliert werden kann.

Um die Montage zu vereinfachen, kann zwischen der Montageplatte und dem

Motorgehäuse eine Zentriergestaltung vorgesehen sein, beispielsweise eine umlaufende Zentriernut oder eine umlaufender Zentrierring. Gleiches gilt für die Montagefläche zwischen dem Motorgehäuse und dem Pumpengehäuse. Auf diese Weise werden Ausrichtungsfehler vermieden.

Vorzugsweise ist an der Montageplatte ein Druckanschluß gebildet, an den ein Druckschlauch angeschlossen ist, der einen Elastomeranteil aufweist. Die Elastizität des Druckschlauchs verringert Druckpulsationen im Hydraulikfluid.

Es kann vorgesehen sein, den Druckanschluß durch eine Bohrung zu bilden, die durch spanende Bearbeitung erzeugt wurde. Auf diese Weise kann ein und dieselbe Montageplatte verwendet werden, die je nach Einbausituation an der entsprechenden Stelle gebohrt wird.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das

Pumpengehäuse und das Motorgehäuse mit mehreren außenliegenden Befestigungslaschen versehen sind, so daß sie miteinander auf einem großen Radius verschraubt werden können. Dies erhöht die Steifigkeit und die Präzision der

Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse und dem Motorgehäuse.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Pumpe einen Ansaugstutzen aufweist, der auf ihrer Unterseite angeordnet ist. Auf diese Weise wird das Hydraulikfluid so tief wie möglich im Außengehäuse angesaugt, was das Risiko verringert, bei extremen Betriebsbedingungen Luft anzusaugen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Außengehäuse mehrere symmetrisch angeordnete Befestigungsaugen aufweist, so daß es in mehreren Ausrichtungen montiert werden kann. Dies ermöglicht es, die Hydraulikpumpe in mehreren Ausrichtungen im Fahrzeug zu montieren, ohne daß die

Montageplatte geändert oder ein Adapter verwendet werden muß.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

- Figur 1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht einer erfmdungs-gemäßen Hydraulikpumpe; und

- Figur 2 die Hydraulikpumpe von Figur 1 in einer schematischen Draufsicht.

Die Hydraulikpumpe enthält ein Außengehäuse 10, das als Vorratsbehälter für ein Hydraulikfluid 12 dient. Im Inneren des Außengehäuses 10 sind ein Pumpengehäuse 14 und ein Motorgehäuse 16 angeordnet. Im Motorgehäuse 16 ist ein Innenläufer-Elektromotor angeordnet, der eine im Pumpengehäuse 14 angeordnete Hydraulikpumpe antreiben kann. Das Pumpengehäuse 14 und das Motorgehäuse 16 sind an ihren einander zugewandten Seiten jeweils mit mehreren außenliegenden Befestigungslaschen 18 versehen, durch die hindurch sich jeweils eine Schraube 20 erstreckt. Die Verwendung von außenliegenden Befestigungslaschen ermöglicht es, die Schrauben 20 auf einen möglichst großen Radius anzuordnen, so daß die Verschraubung eine hohe Stabilität aufweist. Zwischen dem Pumpengehäuse 14 und dem Motorgehäuse 16 ist ferner eine (nicht dargestellte) Zentriergestaltung vorgesehen, die beispielsweise aus einem umlaufenden Ring auf der Stirnseite des Pumpengehäuses 14 und einer umlaufenden, komplementären Nut auf der Stirnseite des Motorgehäuses 16 besteht. Dies gewährleistet, daß das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse relativ zueinander ohne Ausrichtungsfehler sicher montiert werden.

Das Motorgehäuse 16 ist an einer Montageplatte 22 angebracht, die ein Metall-Gußteil ist. Auch zwischen dem Motorgehäuse 16 und der Montageplatte 22 kann eine Zentriergestaltung verwendet werden. Die Montageplatte 22 ist ihrerseits am Außengehäuse 10 befestigt, so daß die aus dem Pumpengehäuse 14 und dem Motorgehäuse 16 bestehende Einheit fest im Inneren des Außengehäuses 10 angebracht ist. Die Montageplatte 22 dient außerdem zur Befestigung von Steckern 24, mittels denen der Elektromotor an eine Stromversorgung und eine Steuerschaltung angeschlossen werden kann. In der Montageplatte 22 ist ferner eine Ansteuerelektronik für den Elektromotor angeordnet, hier symbolisiert durch den Kasten "ECU". Da die Montageplatte 22 aus Metall besteht und somit eine gute Wärmeleitung hat, dient sie gleichzeitig als Kühlelement sowohl für die Ansteuerelektronik des Elektromotors als auch, durch Wärmeleitung vom Motorgehäuse 16, für den Elektromotor.

Zur Befüllung des Außengehäuses 10 ist an der Montageplatte 22 ein Einfüllstutzen 26 angebracht. Dieser besteht in seinem oberhalb der Montageplatte 22 liegenden Bereich aus einem transparenten Material, beispielsweise einem Kunststoffschlauch, so daß die Füllhöhe des Hydraulikfluids gut sichtbar ist. Im Bereich des Durchtritts durch die Montageplatte 22 hat der Einfüllstutzen einen ringabschnittsförmigen Querschnitt (siehe Figur 2), der bei vergleichsweise geringer Abmessung in radialer Richtung dennoch einen hohen Durchflußquerschnitt aufweist. Dies ermöglicht es, das Außengehäuse 10 bei der Erstbefüllung in sehr kurzer Zeit mit einem großen Volumen von Hydraulikfluid zu befüllen. Zwischen dem ringabschnittsfδrmigen Querschnitt des Einfüllstutzens 26 und dem aus einem Kunststoffschlauch bestehenden Abschnitt mit kreisförmigem Querschnitt ist ein trichterähnlicher Übergangsabschnitt vorgesehen.

In der Montageplatte 22 ist ein Druckanschluß 28 vorgesehen, für den durch spanende Bearbeitung eine Bohrung in der Montageplatte 22 erzeugt wird. Der Druckanschluß 28 kann je nach Einbausituation der Hydraulikpumpe in ein Fahrzeug an einer jeweils vorteilhaften Stelle der Montageplatte 22 ausgebildet werden. Auf diese Weise kann eine einzige, standardisierte Montageplatte verwendet werden, bei der je nach Fahrzeugtyp der Druckanschluß an einer anderen Stelle gebohrt wird. An den Druckanschluß 28 schließt sich ein Druckschlauch 30 an, der einen Elastomeranteil enthält. Die auf diese Weise erzeugte Elastizität verringert Druckpulsationen im von der Pumpe bereitgestellten Hydraulikfluid.

Im oberen Abschnitt des Außengehäuses 10 ist ein Rücklaufanschluß 32 angeordnet, mittels dem das rücklaufende Hydraulikfluid wieder dem Hydraulik-fluidvorrat zugeführt wird. Zum Ansaugen des Hydraulikfluids durch die Pumpe ist ein Ansaugstutzen 34 vorgesehen, der auf der Unterseite des Pumpengehäuses 14 angeordnet ist. Da der Ansaugstutzen 34 zum einen im Bereich des Bodens des Außengehäuses 10 angeordnet ist und zum anderen einen vergleichsweise großen Abstand zum Rücklaufanschluß 32 aufweist, ergibt sich ein beruhigtes Ansaugen der Pumpe.

Im oberen Bereich des Pumpengehäuses 14 ist eine Entlüftungsöffnung 36 angeordnet, die gewährleistet, daß eventuell angesaugte Luft das Pumpengehäuse schnell wieder verläßt.

Die Montageplatte 22 ist mit vier außenliegenden Befestigungsaugen 38 versehen, die symmetrisch angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Hydraulikpumpe in vier verschiedenen Ausrichtungen im Fahrzeug montiert werden, ohne daß hierfür konstruktive Änderungen vorgenommen werden müssen.

Durch die beschriebene Konstruktion ergeben sich die folgenden Vorteile: Die Pumpe ist zusammen mit ihrem Antriebsmotor vollständig (mit Ausnahme der Seite der Montageplatte 22) von Hydraulikfluid umgeben. Dieses dient sowohl zur Kühlung als auch zur Geräuschdämpfung. Da das Hydraulikfluid das Innere des Außengehäuses 10 vollständig ausfüllt und bis in den Einfüllstutzen 26 hinein steht, ist bei allen Betriebslagen und Betriebszuständen zuverlässig gewährleistet, daß keine Luft angesaugt wird. Da der Motor zusammen mit dem Pumpengehäuse vollständig im Außengehäuse 10 angeordnet ist, ergibt sich eine sehr geringe Bauhöhe. Schließlich ergibt sich ein geringer Herstellungsaufwand, da die Hydraulikpumpe aus vergleichsweise wenigen Einzelteilen besteht. Dies ermöglicht es auch, auf komplizierte Kühl- und Dichtvorrichtungen zu verzichten.