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分级泵装置，外齿轮泵，分级泵装置的用途及车辆传动机构
申请号	CN202080045097.1	申请日	2020-06-17	公开(公告)号	CN114008303B	公开(公告)日	2024-04-16
申请人	纬湃技术有限公司;			发明人	C·博姆;
摘要	本发明提出一种用于向至少一个消耗装置供给润滑油的分级泵装置(2)，所述分级泵装置包括：至少两个泵抽吸级(4、6)以及至少一个泵压力级(8)，其中，泵抽吸级和泵压力级彼此间隔开地布置在泵壳体PG中并且具有共同的驱动轴 (56)，其中，泵抽吸级通过具有至少三个相互啮合的外齿轮 (12、14、16)的第一装置(ZA1)形成，其中，泵压力级通过具有两个相互啮合的外齿轮(18，20)的第二装置(ZA2)形成。在此，第一外齿轮装置的相应的齿中心(ZM1、ZM2、ZM3)中的至少两个齿中心以及第二外齿轮装置的相应的齿中心(ZM4、ZM5)布置在共同的平面(E‑E)中，所述共同的平面在纵向方向(X‑X)上与泵壳体(PG)相交。
权利要求	1.一种插入式泵，该插入式泵用于布置在用于驱动车辆的单级或至少两级的传动机构上，其中，所述插入式泵能通过法兰连接在所述传动机构的壳体(62、64)上并且伸入到所述壳体(62、64)中，该插入式泵用于向至少一个消耗装置供给润滑油，所述插入式泵包括：至少两个泵抽吸级(4、6)，用于从起干式油底壳作用的第一油容器(24)抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到起储油箱作用的第二油容器(26)中；以及至少两个泵压力级(8、10)，用于从第二油容器(26)抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到所述消耗装置，其中，所述泵抽吸级(4、6)和所述泵压力级(8、10)彼此间隔开地布置在泵壳体(PG)中并且具有共同的驱动轴(56)，其中，泵抽吸级(4、6)通过具有位于第一平面中的至少三个相互啮合的外齿轮(12、14、 16)的第一外齿轮装置(ZA1)形成，其中，泵压力级(8、10)通过具有位于第二平面中的至少三个相互啮合的外齿轮(18、20、22)的第二外齿轮装置(ZA2)形成，其中，所述第一平面和所述第二平面彼此平行，其中，第一外齿轮装置(ZA1)的相应的齿轮中心(ZM1、ZM2、ZM3)中的至少两个齿轮中心与第二外齿轮装置(ZA2)的相应的齿轮中心(ZM4、ZM5、ZM6)中的至少两个齿轮中心布置在共同的平面(E‑E)中，所述共同的平面在纵向方向(X‑X)上与泵壳体(PG)相交并且所述共同的平面本身正交于第一平面和第二平面。 2.根据权利要求1所述的插入式泵，其中，第一外齿轮装置(ZA1)的所有外齿轮(12、14、 16)的相应的齿轮中心(ZM1、ZM2、ZM3)以及第二外齿轮装置(ZA2)的所有外齿轮(18、20、22)的相应的齿轮中心(ZM4、ZM5)布置在所述平面(E‑E)中。 3.根据权利要求1或2所述的插入式泵，其中，第一油容器(24)和/或第二油容器(26)在所述传动机构的内部形成储油器。 4.根据权利要求1所述的插入式泵，其中，插入式泵构造为基本上呈圆柱形的主体。 5.根据权利要求1所述的插入式泵，其中，泵抽吸级(4、6)和/或至少一个泵压力级(8、 10)与储油器的液压连接结构相对于泵壳体(PG)的相应部段径向地实施。 6.根据权利要求5所述的插入式泵，其中，在泵壳体(PG)的伸入到传动机构的壳体(62、 64)中的端部的端侧上还设置有与至少一个泵压力级(8、10，ADD1、ADD2)的压力侧的液压连接结构。 7.根据权利要求6所述的插入式泵，其中，在泵壳体(PG)的伸入到传动机构的壳体(62、 64)中的端部的端侧上还设置有与泵抽吸级(4、6、ASS1、ASS2)的抽吸侧的液压连接结构。 8.根据权利要求6所述的插入式泵，其中，在泵壳体(PG)的伸入到传动机构的壳体(62、 64)中的端部的端侧上还设置有与泵抽吸级(4、6、ASD)的压力侧的以及与至少一个泵压力级(8、10、ADS)的抽吸侧的液压连接结构。 9.根据权利要求1或2所述的插入式泵，其中，第一油容器(24)借助于至少一个壁(W)分成至少两个区域(24I、24II)。 10.根据权利要求1或2所述的插入式泵，其中，共同的驱动轴(56)被电机驱动和/或被机械地驱动。 11.一种根据权利要求1至10中任一项所述的插入式泵的用途，该插入式泵用于向用于驱动车辆的单级或至少两级的传动机构供给润滑油。 12.根据权利要求11所述的插入式泵的用途，其中，所述插入式泵还被用于冷却用于驱动车辆的电机。 13.一种用于驱动车辆的车辆传动机构，其中，所述车辆传动机构具有根据权利要求1至10中任一项所述的插入式泵。
说明书全文	分级泵装置，外齿轮泵，分级泵装置的用途及车辆传动机构技术领域 [0001] 本发明涉及一种用于向至少一个消耗装置供给润滑油的分级泵装置(多级泵装置，Pumpenstufenanordnung)。本发明还涉及这种分级泵装置的用途，其用于向用于驱动车辆、特别是电动车辆的至少单级或两级的传动机构供给润滑油，且还涉及一种车辆传动机构。背景技术 [0002] 在车辆中，为了润滑内燃机和传动机构，使用所谓的湿式油底壳润滑系统或者干式油底壳润滑系统。 [0003] 干式油底壳润滑系统在此大多时候仅应用于跑车、越野车和摩托车。在此，该干式油底壳润滑即使在极限的转弯行驶或越野中的斜坡行驶时也确保了润滑，其方式是，干式油底壳润滑系统防止润滑油由于高的离心力或因处于相应的倾斜位置而从油泵的抽吸接管的区域中流走。这种情况由于如下原因得到保证，即，除了其本身被保持干燥的油池之外(与在湿式油底壳润滑中不同)，还使用了一个单独的、其本身储存润滑油的储油箱。在此，大多时候从被保持干燥的油池也指油底壳、也称为干式油底壳中抽吸润滑油‑空气混合物。 [0004] 由于这种油池的较小的容积，利用干式油底壳润滑系统获得更大的离地间隙，从而例如可以将发动机安装得更低，这进而获得更低的重心，并且由此使前述的跑车或越野车获益。 [0005] 干式油底壳润滑系统在此包括一个或多个泵抽吸级和一个或多个泵压力级，所述泵抽吸级用于将润滑油从油底壳输送到储油箱中，所述泵压力级用于将润滑油从储油箱输送到消耗装置。泵压力级的输送容积在此总是小于泵抽吸级的输送容积。发明内容 [0006] 本发明的一个实施方案的目的是，改进干式油底壳润滑系统。 [0007] 本发明提出一种用于向至少一个消耗装置供给润滑油的分级泵装置。在此，该分级泵装置包括： [0008] ‑至少两个泵抽吸级，用于从起干式油底壳作用的第一油容器抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到起储油箱/润滑油箱作用的第二油容器中，以及 [0009] ‑至少一个泵压力级，用于从第二油容器抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到消耗装置。 [0010] 在此，泵抽吸级和泵压力级彼此间隔开地布置在泵壳体中并且具有共同的驱动轴。 [0011] 在此，泵抽吸级通过具有位于第一平面中的至少三个相互啮合的外齿轮的第一装置形成。然而，泵压力级通过具有两个相互啮合的外齿轮的第二装置形成，其中，第一平面和第二平面彼此平行。 [0012] 在此，能借助于第一泵抽吸级经由第一入口从第一油容器的第一区域抽吸第一输送体积流，和能借助于第二泵抽吸级经由第二入口从第一油容器的第二区域抽吸第二输送体积流。这两个输送体积流在其通过相应的出口到达第二油容器之前在泵壳体中混合。 [0013] 在此还提出，第一外齿轮装置的相应的齿中心中的至少两个齿中心以及第二外齿轮装置的相应的齿中心布置在共同的第三平面中，所述共同的第三平面在纵向方向上与泵壳体相交并且其本身正交于前述的第一平面和第二平面。 [0014] 所提出的分级泵装置有利地能够实现具有仅五个外齿轮的干式油底壳系统。在此，所提出的分级泵装置是一种非常紧凑的泵方案在此，旋转构件的数量被保持为最少，这又伴随着摩擦损失的减少。此外，由此也节省了重量。 [0015] 原则上，这些外齿轮装置可以根据需要相应地扩展。 [0016] 根据本发明的一实施方式，除了至少两个泵抽吸级之外，还设置有至少两个泵压力级，所述至少两个泵压力级通过具有至少三个相互啮合的外齿轮的第二装置形成，其中，第一外齿轮装置的相应的齿中心中的至少两个齿中心以及第二外齿轮装置的相应的齿中心中的至少两个齿中心布置在共同的平面中。 [0017] 在此，能借助于第一泵压力级经由第一入口从第二油容器或储油箱抽吸第一输送体积流，和能借助于第二泵压力级经由第二入口从第二油容器或储油箱抽吸第二输送体积流。所述两个输送体积流在其通过相应的出口到达相应的消耗装置之前在泵壳体中混合。 [0018] 所提出的该实施方案有利地能够实现具有仅六个外齿轮的干式油底壳系统。这种实施方案也提供了一种非常紧凑的泵方案，在该泵方案中，旋转构件的数量被保持为最少。 [0019] 根据本发明的另一特别有利的实施方案，第一外齿轮装置的所有齿轮的相应的齿中心以及第二外齿轮装置的所有齿轮的相应的齿中心布置在所述平面中。由此能够实现一种整体上更紧凑的泵方案。 [0020] 此外提出，第一油容器和/或第二油容器在用于驱动车辆、特别是电动车辆的至少单级或两级的传动机构的内部形成储油器。 [0021] 根据本发明的另一实施方案，分级泵装置构造为插入式泵方案的一部分，该插入式泵方案用于布置在用于驱动车辆、特别是电动车辆的至少单级或两级的传动机构上，其中，所述插入式泵方案通过法兰连接在传动机构的壳体上并且伸入到壳体中。插入式泵方案在此可以有利地构造为基本上圆柱形的主体/圆柱体，其中，形成为圆柱体的泵壳体至少部分地或以适宜的方式至少绝大部分地由塑料注塑而成。 [0022] 根据本发明的另一实施方案，泵抽吸级和/或至少一个泵压力级与传动机构‑储油器的液压连接结构/液压接口相对于泵壳体的相应部段径向地实施。由此能够实现一种更紧凑的泵方案。在此，可以在泵壳体的伸入到传动机构壳体中的端部的端侧上设置有与至少一个泵压力级的压力侧的液压连接结构。 [0023] 根据本发明的另一实施方案，可以在泵壳体的伸入到传动机构壳体中的端部的端侧上设置有与泵抽吸级的抽吸侧的液压连接结构。 [0024] 根据本发明的另一实施方案，可以在泵壳体的伸入到传动机构壳体中的端部的端侧上设置有与泵抽吸级的压力侧的以及与至少一个泵压力级的抽吸侧的液压连接结构。 [0025] 根据本发明的另一实施方案，共同的驱动轴可以被电机驱动和/或被机械地驱动。 [0026] 此外提出一种包括前述类型的分级泵装置的具有多重作用的外齿轮泵。 [0027] 此外提出一种前述分级泵装置的用途，该分级泵装置用于向用于驱动车辆——特别是电动车辆——的至少单级或两级的传动机构供给润滑油。 [0028] 此外提出，分级泵装置也被用于冷却驱动电动车辆的电机。 [0029] 此外提出一种用于驱动车辆、特别是电动车辆的车辆传动机构，其中，所述车辆传动机构具有前述类型的分级泵装置。附图说明 [0030] 本发明的其它有利的改进方案由下面对优选实施方案的说明中得出。图中示意性地示出： [0031] 图1示出形成两个泵抽吸级的第一齿轮装置ZA1以及与其组合的、形成两个泵压力级的第二齿轮装置ZA2， [0032] 图1a以放大图示出在图1中所示的第一齿轮装置ZA1， [0033] 图2示出具有在图1中所示的两个齿轮装置ZA1、ZA2的泵壳体PG，[0034] 图3示出第一实施方式中的插入式泵方案， [0035] 图4示出第二实施方式中的插入式泵方案， [0036] 图5示出第三实施方式中的插入式泵方案， [0037] 图6示出齿轮构造的视图，以及 [0038] 图7示出输送流的视图。具体实施方式 [0039] 图1示出所提出的分级泵装置2，其作为具有多重作用的外齿轮泵的一部分，该分级泵装置一方面被用于为用于驱动电动车辆的至少单级或两级的车辆传动机构V1供给润滑油，另一方面被用于冷却驱动该电动车辆的电机V2，该电机本身与车辆传动机构V1形成驱动单元。 [0040] 分级泵装置2在此包括：两个泵抽吸级4、6，用于从起干式油底壳作用的第一油容器24抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到第二油容器26——实际的油容器或者说储油箱——中；以及两个泵压力级8、10，用于从第二油容器26抽吸润滑油并且用于将润滑油输送到两个消耗装置V1、V2。 [0041] 分级泵装置2在此是至少基本上呈圆柱形的插入式泵方案的一部分，该插入式泵方案本身通过法兰连接在车辆传动机构的壳体62、64上，其中，插入式泵方案伸入到壳体62、64中(参见图3、图4、图5)。形成为圆柱体的泵壳体PG在此有利地由塑料注塑而成。 [0042] 泵抽吸级4、6和泵压力级8、10彼此间隔开地布置在泵壳体PG中并且具有共同的驱动轴56。在此，该驱动轴56在这里所提出的实施方式的范围内通过电机(E‑Motor)M驱动。然而，原则上，在此提出的插入式泵方案也可以被纯机械地驱动。 [0043] 泵抽吸级4、6在此通过具有三个相互啮合的外齿轮12、14、16的第一装置ZA1形成，而泵压力级8、10通过具有三个相互啮合的外齿轮18、20、22的第二装置ZA2形成。外齿轮装置ZA1在此位于第一平面中，外齿轮装置ZA2位于与所述第一平面平行的第二平面中。在此，图2示出具有壳体件50的泵壳体PG，在该泵壳体中不仅接纳有两个外齿轮装置ZA1、ZA2、而且接纳有驱动轴56以及两个车桥(Achse)58、60。在此，驱动轴56延伸穿过齿轮12、18并且驱动这些齿轮，而车桥58延伸穿过从动齿轮14、20，车桥60延伸穿过从动齿轮16、22。在相应的设计方案中，也可以设置轴58、60来代替车桥58、60。在此，壳体件50与第一壳体盖52且与第二壳体盖54接合(参见图2)。此外，泵壳体PG、50、52、54与上述电机M组合，该电机驱动在其上布置有两个主动齿轮12、18的驱动轴56。 [0044] 在此，第一外齿轮装置ZA1的所有齿轮的相应的齿中心ZM1、ZM2、ZM3以及第二外齿轮装置ZA2的所有齿轮的相应的齿中心ZM4、ZM5、ZM6布置在共同的第三平面E‑E中，所述第三平面在纵向方向或纵向延伸范围X‑X上与泵壳体PG相交(参见图2)。平面E‑E在此正交于相应的外齿轮装置ZA1、ZA2的、前述的第一和第二平面。 [0045] 通过两个抽吸管路28、30——其分别伸入到通过壁W分开的干式油底壳24的两个区域24I、24II中的对应的一个区域中，根据填充水平抽吸润滑油或抽吸仅润滑油‑空气混合物(这是通常情况)。使干式油底壳24隔开的壁W在此有助于将干式油底壳24抽空(evakuieren)，因为干式油底壳24需要在每个车辆位置中都被保持为尽可能干燥的或者尽可能空的。 [0046] 在此，抽吸管路30通向由两个齿轮12、14形成的第一泵抽吸级4的第一泵抽吸级‑抽吸接口SEI，而抽吸管路28通向由两个齿轮12、16形成的第二泵抽吸级6的第二泵抽吸级‑抽吸接口SEII。管路32从同样由两个齿轮12、14形成的第一泵抽吸级‑压力接口SAI引导到储油箱26中。同样地，管路34从同样由两个齿轮12、16形成的第二泵抽吸级‑压力接口SAII引导到储油箱26中(参见图1a)。作为对此的替代，管路32也可以通入到管路34中，该管路34本身随后通入到储油箱中(参见图1)。 [0047] 随后，通过抽吸管路36，润滑油一方面通过第一泵压力级8的第一泵压力级‑抽吸接口DEI(参见抽吸管路38，其从抽吸管路36分支出并且通向泵压力级‑抽吸接口DEI)和第一泵压力级‑压力接口DAI——其分别通过两个齿轮18、20形成——和管路42向车辆传动机构V1输送。另一方面，润滑油也通过第二泵压力级10的第二泵压力级‑抽吸接口DEII和第二泵压力级‑压力接口DAII——其分别通过两个齿轮18、22形成——和管路42向电机V2输送。 [0048] 在所提出的插入式泵方案的第一实施方式中(参见图3)，储油箱26构造在传动机构壳体62、64的内部。在此，唯一一个或者两个泵压力级DS布置在电机M(其布置在传动机构壁侧上)与两个泵抽吸级SS之间。在此，一方面一个或多个泵压力级DS的抽吸侧(参见吸入端ADS)和另一方面泵抽吸级SS的压力侧(参见出口ASD)与储油箱26的液压连接结构分别相对于泵壳体PG的相应部段径向地实施。在此，一个或多个泵压力级DS相应地在周向上相对于所述泵抽吸级SS密封(参见密封件DI)。在此，插入式泵方案一方面与和它分离的干式油底壳24的液压连接结构和另一方面与两个前述的消耗装置的液压连接结构分别在伸入到传动机构壳体62、64中的泵端部的端侧上设置(参见相应的抽吸级SS的吸入端ASS1、吸入端ASS2和相应的压力级DS的出口ADD1、出口ADD2)。 [0049] 作为其替代方案，在所提出的插入式泵方案的第二实施方式中(参见图4)，干式油底壳24构造在传动机构壳体62、64的内部。在此，两个泵抽吸级SS布置在电机M(其布置在传动机构壁侧上)与两个泵压力级DS之间。在此，两个泵抽吸级SS与干式油底壳24的液压连接结构(参见吸入端ASS1、吸入端ASS2)分别相对于泵壳体PG径向地实施。在此，泵压力级DS相应地在周向上相对于所述泵抽吸级SS密封(参见密封件DI)。在此，插入式泵方案一方面与和它分离的储油箱26的液压连接结构和另一方面与两个前述的消耗装置V1、V2的液压连接结构分别在伸入到传动机构壳体62、64中的泵端部的端侧上设置(参见泵抽吸级SS的压力侧的出口ASD、泵压力级DS的吸入端ADS、泵压力级DS的压力侧的出口ADD1、出口ADD2)。 [0050] 而在所提出的插入式泵方案的第三实施方式中(参见图5)，储油箱26以及通过壁W分隔开的干式油底壳24I、24II两者均构造在传动机构壳体62、64的内部。在此，储油箱26还相应地相对于干式油底壳24密封(参见密封件DI)。在此，两个泵抽吸级SS布置在电机M(其布置在传动机构壁侧上)与两个泵压力级DS之间。在此，一方面两个泵抽吸级SS与干式油底壳24I、24II的液压连接结构(参见泵抽吸级SS的吸入端ASS1、吸入端ASS2)和另一方面两个泵压力级DS与储油箱26的液压连接结构(泵压力级DS的吸入端ADA1、吸入端ADA2)分别相对于泵壳体PG径向地实施。两个泵抽吸级SS的压力侧的出口ASD的液压连接结构也相对于泵壳体PG径向地引导到储油箱26中。在此，泵压力级DS相应地在周向上相对于泵抽吸级SS密封(参见密封件DI)。在此，插入式泵方案与两个前述的消耗装置V1、V2的液压连接结构分别在伸入到传动机构壳体62、64中的泵端部的端侧上设置(参见泵压力级DS的出口ADD1、出口ADD2)。 [0051] 所有这些实施方式的共同点是，电机电子设备ME布置在传动机构壳体62、64的外部(参见图3、图4、图5；分别位于法兰连接部的右侧)。这一方面能实现电机或电机电子设备ME的简单的电接触，另一方面能实现电机电子设备ME与环境的相应的热交换。 [0052] 图6示出形成两个泵抽吸级或泵压力级的、相互啮合的三个外齿轮的构造，其中，优选中间的齿轮是从动齿轮。在此，该外齿轮装置的所有三个齿轮具有相同的横截面几何结构，也就是说，也具有相同的齿数。此外，两个外侧的齿轮相对于中间的齿轮具有相同的轴距。仅右侧齿轮例如相对于另外的两个齿轮具有较短的纵向延伸长度。但是原则上这些轴距也可以不同。两个最外侧的外齿轮的齿数也可以被设定为与内侧的外齿轮的齿数不同。 [0053] 图7示意性地且示例性地示出输送流的分配和混合，如其在泵壳体PG内部一方面关于两个泵抽吸级(参见ZA1)和另一方面关于两个泵压力级(参见ZA2)所形成的。两个泵抽吸级将空气流或油‑空气流从干式油底壳24I、24II(区域24I、区域24II)输送到储油箱26中，而两个泵压力级将油流从储油箱26输送到分别配属的消耗装置V1、V2。箭头的相应厚度在此定性地说明了相应的输送体积流。原则上，可以根据需要、更确切地说通过相应的外齿轮构型(对此参见图7中的各个不同的齿轮长度)来确定关于各个泵级的相应的流入量和流出量。 [0054] 在本公开的范围内描述的插入式泵方案能分别实现非常紧凑的泵方案，其适合于与车辆传动机构V1进行所述法兰连接。在此，将旋转构件的数量保持得最小，这又伴随摩擦损失的减小。此外，由此也节省了重量。 [0055] 利用所描述的各个插入式泵方案实现了仅各具有六个外齿轮的干式油底壳系统。 [0056] 此外，应当指出的是，示例性的实施方案仅仅是示例，其并不应以任何方式限制保护范围、应用和构造。相反，通过前面的描述为本领域技术人员提供了用于实施至少一个示例性实施方案的指导，其中，特别是在所述组成部分的功能和布置方面可以进行各种改变，而不脱离本申请的保护范围。 [0057] 附图标记列表： [0058] [0059] [0060]