DE102009045028A1 - Pump with electric motor - Google Patents

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Alexander Fuchs
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Abstract

Pumpe (1) mit Elektromotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug zum Fördern eines Fluides, umfassend ein Laufrad (5) mit Förderelementen (7), von dem um eine Rotationsachse (6) eine Rotationsbewegung ausführbar ist, ein Begrenzungsteil (10), insbesondere ein Gehäuse (19), wobei das Laufrad (5) mit den Förderelementen (7) innerhalb des Begrenzungsmittels (10) angeordnet ist, einen zwischen dem Laufrad (5) und dem Begrenzungsteil (10) sich ausbildenden Arbeitsraum (11), einen Elektromotor (2) mit einem Stator (14) und einem Rotor (15) mit Permanentmagneten (16) zum Antrieb der Pumpe, wobei die Permanentmagnete (16) des Rotors (15) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Compoundmaterial (12) bestehen mit einem Grundstoff und wenigstens einem magnetischen Stoff.Pump (1) with electric motor (2), in particular for a motor vehicle for conveying a fluid, comprising an impeller (5) with conveying elements (7), of which a rotational movement about a rotation axis (6) is feasible, a limiting part (10), in particular a housing (19), wherein the impeller (5) with the conveying elements (7) within the limiting means (10) is arranged, between the impeller (5) and the limiting part (10) forming working space (11), an electric motor (2) with a stator (14) and a rotor (15) with permanent magnets (16) for driving the pump, wherein the permanent magnets (16) of the rotor (15) consist at least partially, in particular completely, of a compound material (12) a base material and at least one magnetic substance.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zur Herstellung eine Pumpe mit Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 und ein Einspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.The present invention relates to a pump with electric motor according to the preamble of claim 1, a method for manufacturing a pump with electric motor according to the preamble of claim 10 and an injection system according to the preamble of claim 15.

Stand der TechnikState of the art

Pumpen mit Elektromotor werden für die verschiedensten technischen Anwendungen zum Fördern eines Fluides eingesetzt. Beispielsweise dienen Kraftstoffpumpen zum Fördern von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor. Der Elektromotor der Pumpe umfasst einen Stator sowie einen Rotor mit Permanentmagneten. Bei der Herstellung des Rotors des Elektromotors wird zunächst der Rotor ohne den Permanentmagneten hergestellt und anschließend werden die Permanentmagnete aus einem magnetischen Material bzw. Stoff auf den Rotor aufgeklebt. Abweichend hiervon können die Permanentmagneten auch mittels eines den Rotor vollständig umschließenden Ringes oder Zylinders auf dem Rotor befestigt werden. Der Ring bzw. Zylinder stellt dabei das äußere Ende des Rotors dar und mittels des Ringes sind die Permanentmagnete zwischen dem Ring und dem übrigen Rotor eingeklemmt bzw. befestigt. Eine derartige Befestigung der Permanentmagnete an dem Rotor ist aufwendig und bedingt Einschränkungen bei der Formgebung der Permanentmagnete.Pumps with an electric motor are used for a wide variety of technical applications for pumping a fluid. For example, fuel pumps are used to deliver fuel to an internal combustion engine. The electric motor of the pump comprises a stator and a rotor with permanent magnets. In the manufacture of the rotor of the electric motor, the rotor is first produced without the permanent magnet and then the permanent magnets made of a magnetic material or substance are glued to the rotor. Notwithstanding this, the permanent magnets can also be fixed by means of a rotor completely enclosing ring or cylinder on the rotor. The ring or cylinder represents the outer end of the rotor and by means of the ring, the permanent magnets between the ring and the rest of the rotor are clamped or fastened. Such attachment of the permanent magnets to the rotor is complicated and requires restrictions in the shaping of the permanent magnets.

Die DE 10 2006 056 822 A1 zeigt ein Lamellenpaket, insbesondere für einen Rotor eines Elektromotors, umfassend eine Vielzahl von aufeinander gestapelten Einzellamellen, die jeweils über den Umfang verteilte Segmente aufweisen, welche durch radial nach innen weisende über den Umfang verteilte Sicken voneinander getrennt sind und welche jeweils mit einer Ausnehmung versehen sind, in der mindestens ein Magnet angeordnet ist, wobei die Einzellamellen mechanisch miteinander gefügt und/oder mittels magnetischer Kraft der Magnete aneinander haften.The DE 10 2006 056 822 A1 shows a disk set, in particular for a rotor of an electric motor, comprising a plurality of stacked individual slats, each having circumferentially distributed segments, which are separated by radially inwardly distributed circumferentially distributed beads and which are each provided with a recess in which at least one magnet is arranged, wherein the individual lamellae mechanically joined together and / or adhere to each other by means of magnetic force of the magnets.

Die DE 697 35 741 T2 zeigt einen Motor zum Antreiben einer Drehwelle unter Verwendung eines Reluktanz-Drehmoments, wobei der genannte Motor umfasst:
einen Statorkern, der durch Kombination einer Mehrzahl von Kernelementen in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl von Elementen Zähne, äußere Umfangsteile und Schlitze zwischen den Zähnen umfasst; eine dichte Wicklung, die um jeden der Zähne gewickelt ist und einen Rotorkern, der eine Mehrzahl von inneren Permanentmagneten von flacher, plattenartiger Form entlang einer Umfangsrichtung des Rotorkerns einschließt, wobei der Rotorkern die Drehwelle stützt und den Zähnen gegenüberliegt.The DE 697 35 741 T2 shows a motor for driving a rotating shaft using a reluctance torque, said motor comprising:
a stator core formed by combining a plurality of core elements in an annular shape, the plurality of elements comprising teeth, outer peripheral parts, and slots between the teeth; a sealed coil wound around each of the teeth and a rotor core including a plurality of inner permanent magnets of a flat plate-like shape along a circumferential direction of the rotor core, the rotor core supporting the rotary shaft and facing the teeth.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäße Pumpe mit Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, umfassend ein Laufrad mit Förderelementen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, ein Begrenzungsteil, insbesondere ein Gehäuse, wobei das Laufrad mit den Förderelementen innerhalb des Begrenzungsteiles angeordnet ist, einen zwischen dem Laufrad und dem Begrenzungsteil sich ausbildenden Arbeitsraum, einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor mit Permanentmagneten zum Antrieb der Pumpe, wobei die Permanentmagnete des Rotors wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Compoundmaterial bestehen mit einem Grundstoff und wenigstens einem magnetischen Stoff.Pump according to the invention with electric motor, in particular for a motor vehicle, for conveying a fluid, comprising an impeller with conveying elements of which a rotational movement about a rotation axis is executable, a limiting part, in particular a housing, wherein the impeller is arranged with the conveying elements within the boundary part, a working space formed between the impeller and the limiting part, an electric motor with a stator and a rotor with permanent magnets for driving the pump, wherein the permanent magnets of the rotor at least partially, in particular completely, consist of a compound material with a base material and at least one magnetic substance.

Die Permanentmagnete des Rotors können aufgrund der Ausbildung aus dem Compoundmaterial besonders einfach hergestellt und insbesondere auch besonders einfach am Rotor befestigt werden. Die Herstellung der Pumpe mit dem Elektromotor kann damit einerseits vereinfacht werden und dadurch wird die Herstellung preiswerter und andererseits die Formgebung und die Positionierung am Rotor freier, so dass dadurch ein geringeres Volumen an Compoundmaterial gegenüber herkömmlichen Permanentmagneten benötigt wird, womit in vorteilhafter Weise teure magnetisches Material bzw. magnetischer Stoff eingespart werden kann.The permanent magnets of the rotor can be made particularly simple due to the formation of the compound material and in particular also very easy to be attached to the rotor. The preparation of the pump with the electric motor can thus be simplified on the one hand and thereby the production of cheaper and on the other hand, the shape and positioning on the rotor freer, so that thereby a smaller volume of compound material compared to conventional permanent magnets is needed, which advantageously expensive magnetic material or magnetic material can be saved.

Insbesondere sind die Permanentmagnete mittels Spritzgießen hergestellt. Bei der Herstellung mittels Spritzgießens können die Permanentmagnete aus dem Compoundmaterial besonders einfach an den Rotor angespritzt werden.In particular, the permanent magnets are produced by means of injection molding. In the production by injection molding, the permanent magnets made of the compound material can be molded onto the rotor in a particularly simple manner.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Permanentmagnete in Ausnehmungen des Rotors angeordnet. Eine Anordnung der Permanentmagnete in Ausnehmungen des Rotors ermöglicht neben einer stoffschlüssigen, bei einer entsprechenden Geometrie, auch eine formschlüssige Befestigung der Permanentmagnete aus dem Compoundmaterial an dem Rotor. Dabei können die Ausnehmungen geometrisch beliebig geformt sein und diese können trotzdem in vorteilhafter Weise einfach mittels Spritzgießen hinterspritzt werden.In a further embodiment, the permanent magnets are arranged in recesses of the rotor. An arrangement of the permanent magnets in recesses of the rotor allows not only a cohesive, with a corresponding geometry, but also a positive fastening of the permanent magnets of the compound material on the rotor. In this case, the recesses may be geometrically arbitrarily shaped and these can nevertheless be back-injected in an advantageous manner simply by means of injection molding.

In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Permanentmagnete stoff- und/oder formschlüssig an dem Rotor befestigt.In a supplementary embodiment, the permanent magnets are material and / or positively secured to the rotor.

Vorzugsweise ist der Grundstoff ein, vorzugsweise thermoplastischer, Kunststoff. Preferably, the base material is a, preferably thermoplastic, plastic.

In einer Variante sind die Förderelemente Schaufeln oder Zähne eines Zahnrades.In a variant, the conveying elements are blades or teeth of a toothed wheel.

Zweckmäßig ist die Pumpe eine Zahnradpumpe.Suitably, the pump is a gear pump.

In einer weiteren Ausgestaltung bildet das Laufrad den Rotor und/oder an oder in dem Laufrad sind die Permanentmagnete angeordnet oder integriert, d. h. vorzugsweise ist die Pumpe in den Elektromotor integriert oder umgekehrt.In a further embodiment, the impeller forms the rotor and / or on or in the impeller, the permanent magnets are arranged or integrated, d. H. Preferably, the pump is integrated in the electric motor or vice versa.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Pumpe in den Elektromotor oder umgekehrt integriert, vorzugsweise stellen die Pumpe und der Elektromotor untrennbare Baueinheiten dar.In a further embodiment, the pump is integrated in the electric motor or vice versa, preferably, the pump and the electric motor are inseparable units.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht der Rotor teilweise aus Blechplatten. Vorzugsweise sind die Blechplatten mit einer Isolierschicht umgegeben. Die Isolierung um die Blechplatten sowie die Ausbildung des übrigen Rotors aus Blechplatten hat die Aufgabe, dass im Rotor keine oder nur sehr geringe Wirbelströme auftreten.In a further embodiment, the rotor is partially made of sheet metal plates. Preferably, the metal plates are surrounded by an insulating layer. The insulation around the metal plates and the formation of the rest of rotor made of sheet metal plates has the task that no or only very small eddy currents occur in the rotor.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht der Rotor wenigstens teilweise, insbesondere vollständig aus Sinterstahl.In a further embodiment, the rotor is at least partially, in particular completely made of sintered steel.

Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Pumpe mit Elektromotor, insbesondere einer in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Pumpe mit Elektromotor, zum Fördern eines Fluides, mit den Schritten: zur Verfügung stellen eines Laufrades mit Förderelementen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, zur Verfügung stellen eines Begrenzungsteiles, insbesondere eines Gehäuses, wobei das Laufrad mit den Förderelementen innerhalb des Begrenzungsteiles angeordnet wird, zur Verfügung stellen eines Elektromotors mit einem Stator und einem Rotor mit Permanentmagneten zum Antrieb der Pumpe, Montieren des Laufrades mit Förderelementen, des Begrenzungsteiles und des Elektromotors zu der Pumpe mit Elektromotor, wobei die Permanentmagnete des Rotors mittels Spritzgießen aus einem Spritzgießmaterial hergestellt werden.Method according to the invention for producing a pump with an electric motor, in particular a pump with an electric motor described in this patent application, for conveying a fluid, comprising the steps of: providing an impeller with conveying elements of which a rotational movement is executable about a rotation axis Begrenzsteiles, in particular a housing, wherein the impeller is arranged with the conveying elements within the boundary part, provide an electric motor with a stator and a rotor with permanent magnets for driving the pump, mounting the impeller with conveying elements, the limiting member and the electric motor to the pump with electric motor, wherein the permanent magnets of the rotor are produced by injection molding of an injection molding material.

Die Permanentmagnete können beim Spritzgießen somit sehr einfach hergestellt werden. Die Befestigung an dem übrigen Rotor, beispielsweise aus Blechplatten oder aus Sinterstahl, ist dabei besonders einfach, weil die Permanentmagnete lediglich an den übrigen Rotor beim Spritzgießen angespritzt werden. Damit können die Permanentmagnete eine beliebige Form aufweisen und sehr einfach an jeder beliebigen Position am Rotor positioniert und befestigt werden. Somit kann in vorteilhafter Weise Material zur Herstellung der Permanentmagnete, nämlich insbesondere ein Compoundmaterial, eingespart werden und dadurch teures magnetisches Material bzw. magnetische Stoffe eingespart werden.The permanent magnets can thus be produced very easily during injection molding. The attachment to the rest of the rotor, for example, from sheet metal plates or sintered steel, is particularly simple because the permanent magnets are molded only to the other rotor during injection molding. Thus, the permanent magnets can have any shape and are very easily positioned and fixed at any position on the rotor. Thus, material for producing the permanent magnets, namely in particular a compound material, can be saved in an advantageous manner, thereby saving expensive magnetic material or magnetic materials.

In einer ergänzenden Variante wird als Spritzgießmaterial ein Compoundmaterial mit, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff als Grundstoff und wenigstens einem magnetischen Stoff genutzt.In a complementary variant, a compound material with, preferably thermoplastic, plastic as a base material and at least one magnetic material is used as the injection molding material.

In einer weiteren Variante wird bei der Herstellung des Rotors der Rotor in das Spritzgießwerkzeug eingefügt, anschließend wird ein Spritzgießmaterial, insbesondere das Compoundmaterial, in das Spritzgießwerkzeug eingebracht, so dass die Permanentmagnete an den Rotor angespritzt werden. Der Rotor, beispielsweise aus Blechplatten oder aus Sinterstahl, wird zunächst ohne den Permanentmagneten hergestellt und anschließend in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt. Nach dem Einlegen in das Spritzgießwerkzeug wird das Compoundmaterial in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt und damit die Permanentmagnete aus dem Compoundmaterial an dem übrigen Rotor angespritzt und damit auch stoffschlüssig befestigt.In a further variant, in the manufacture of the rotor, the rotor is inserted into the injection mold, then an injection molding material, in particular the compound material, introduced into the injection mold, so that the permanent magnets are molded onto the rotor. The rotor, for example made of sheet metal plates or of sintered steel, is first produced without the permanent magnet and then inserted into an injection mold. After insertion into the injection mold, the compound material is injected into the injection mold and thus the permanent magnets molded from the compound material to the other rotor and thus also firmly bonded.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das Spritzgießmaterial in eine Ausnehmung an dem Rotor eingebracht.In a further embodiment, the injection molding material is introduced into a recess on the rotor.

Insbesondere werden die Permanentmagnete aus Spritzgießmaterial form- und/oder stoffschlüssig an dem Rotor befestigt. Bei einer entsprechenden Geometrie der Ausnehmungen des Rotors ist auch eine formschlüssige Befestigung der aus Compoundmaterial hergestellten Permanentmagnete am Rotor möglich.In particular, the permanent magnets made of injection molding material are positively and / or firmly bonded to the rotor. With a corresponding geometry of the recesses of the rotor, a positive fastening of the permanent magnets made of compound material on the rotor is possible.

Vorzugsweise ist an dem Laufrad eine Hohlwelle angeordnet und der Stator ist innerhalb der Hohlwelle ausgebildet.Preferably, a hollow shaft is arranged on the impeller and the stator is formed within the hollow shaft.

In einer Variante ist das Begrenzungsteil ein Außenzahnrad und das Laufrad mit Schaufeln ein Innenzahnrad bei einer Ausführung der Pumpe mit Elektromotor als Innenzahnradpumpe.In one variant, the limiting part is an external gear and the impeller with blades an internal gear in an embodiment of the pump with electric motor as an internal gear pump.

In einer weiteren Variante umfasst die Pumpe mit Elektromotor eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für das Fluid, die in den Arbeitsraum münden.In a further variant, the pump with electric motor comprises an inlet opening and an outlet opening for the fluid, which open into the working space.

Erfindungsgemäßes Einspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors oder zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, in ein Abgasrohr eines Verbrennungsmotors mit einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffes oder des Abgasnachbehandlungsmediums, wobei die Pumpe als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Pumpe mit Elektromotor ausgebildet ist.Inventive injection system, in particular for a motor vehicle, for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine or for injecting an exhaust aftertreatment medium, for. As a urea-water solution, in an exhaust pipe of an internal combustion engine with a pump for conveying the Fuel or the exhaust aftertreatment medium, wherein the pump is designed as a pump described in this patent application with electric motor.

Zweckmäßig umfasst die Pumpe mit, vorzugsweise integriertem, Elektromotor eine, vorzugsweise elektronische, Steuerungseinheit zur Steuerung der Bestromung der Elektromagnete.Suitably, the pump with, preferably integrated, electric motor comprises a, preferably electronic, control unit for controlling the energization of the electromagnets.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Pumpe eine Strömungsmaschine.In an additional embodiment, the pump is a turbomachine.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Querschnitt einer Pumpe in einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a cross section of a pump in a first embodiment,

2 einen Querschnitt der Pumpe in einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 a cross section of the pump in a second embodiment,

3 einen Querschnitt eines Rotors mit Permanentmagneten, 3 a cross section of a rotor with permanent magnets,

4 eine stark schematisierte Ansicht eines Einspritzsystems in einem ersten Ausführungsbeispiel, 4 a highly schematic view of an injection system in a first embodiment,

5 eine stark schematisierte Ansicht des Einspritzsystems in einem zweiten Ausführungsbeispiel, 5 a highly schematic view of the injection system in a second embodiment,

6 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges und 6 a view of a motor vehicle and

7 eine stark vereinfachte Darstellung eines Spritzgießwerkzeuges, in dem der Rotor angeordnet ist. 7 a greatly simplified representation of an injection mold, in which the rotor is arranged.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein Querschnitt einer Pumpe 1 mit integriertem Elektromotor 2 zum Fördern eines Fluides, z. B. Kraftstoff, für ein Einspritzsystem 3 dargestellt. Die als Außenzahnradpumpe 30 ausgebildete Pumpe 1 dient damit zum Fördern von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug 4.In 1 is a cross section of a pump 1 with integrated electric motor 2 for conveying a fluid, for. As fuel, for an injection system 3 shown. The as external gear pump 30 trained pump 1 thus serves to convey fuel in a motor vehicle 4 ,

Innerhalb eines Gehäuses 19 als Begrenzungsteil 10 sind zwei Laufräder 5 mit Förderelementen 7 angeordnet. Die Förderelemente 7 sind als Zähne 32 eines Zahnrades 9 ausgebildet, wobei die Zähne 32 der beiden Zahnräder 9 bzw. Laufräder 5 ineinandergreifen, so dass nur ein Laufrad 5 angetrieben werden muss und damit auch das zweite, hier rechte Laufrad 5 dadurch in eine Rotationsbewegung mit versetzt wird. Die beiden Laufräder 5 führen dabei eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse 6 aus. Die Rotationsachse 6 steht dabei senkrecht auf der Zeichenebene von 1. Das Gehäuse 19 weist dabei eine Einlassöffnung 20 und eine Auslassöffnung 21 für das zu fördernde Fluid auf. Die Bewegungsrichtung der beiden Laufräder 5 ist dabei entgegengesetzt gerichtet entsprechend der Darstellung der Pfeile in 1. Das linke Laufrad 5 bewegt sich dabei im Uhrzeigersinn und das rechte Laufrad 5 bewegt sich dabei entgegen dem Uhrzeigersinn. Zwischen den Laufrädern 5 und dem Gehäuse 19 bildet sich dabei ein Arbeitsraum 11 aus. Das linke Laufrad 5 bzw. linke Zahnrad 9 ist inneinseitig mit Permanentmagneten 16 versehen und stellt dabei einen Rotor 15 des Elektromotors 2 dar. Die Lagerung der beiden Laufräder 5, z. B. eine Gleitlagerung oder eine Wälzlagerung, ist in 1 nicht dargestellt. Innerhalb des linken Laufrades 5 ist ein Stator 14 des Elektromotors 2 vorhanden. Der Stator 14 weist Elektromagnete 17 auf, die als Spulen 18 ausgebildet sind. Die Spulen 18 werden dabei mittels einer nicht dargestellten elektronischen Steuerungseinrichtung bestromt, so dass dadurch die Spulen 18 und das durch sie erzeugte Magnetfeld der Rotor 15 in Bewegung gesetzt wird aufgrund der Kraft, die auf die Permanentmagnete 16 ausgeübt wird.Inside a housing 19 as a limitation part 10 are two wheels 5 with conveyor elements 7 arranged. The conveyor elements 7 are as teeth 32 a gear 9 trained, with the teeth 32 the two gears 9 or wheels 5 mesh, leaving only one impeller 5 must be driven and thus the second, here right wheel 5 characterized in a rotational movement is offset. The two wheels 5 thereby lead a rotational movement about an axis of rotation 6 out. The rotation axis 6 stands perpendicular to the plane of 1 , The housing 19 has an inlet opening 20 and an outlet opening 21 for the fluid to be pumped. The direction of movement of the two wheels 5 is opposite directed according to the representation of the arrows in 1 , The left wheel 5 moves clockwise and the right wheel 5 moves counterclockwise. Between the wheels 5 and the housing 19 This forms a working space 11 out. The left wheel 5 or left gear 9 is inneinseitig with permanent magnets 16 provided and provides a rotor 15 of the electric motor 2 dar. The storage of the two wheels 5 , z. As a sliding bearing or a rolling bearing is in 1 not shown. Inside the left wheel 5 is a stator 14 of the electric motor 2 available. The stator 14 has electromagnets 17 on that as coils 18 are formed. The spools 18 are energized by means of an electronic control device, not shown, so that thereby the coils 18 and the magnetic field generated by them, the rotor 15 is set in motion due to the force acting on the permanent magnets 16 is exercised.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Pumpe 1 als Kreiselpumpe 31 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellt. In analoger Weise zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Laufrades 5 der Stator 14 des Elektromotors 2 vorhanden. Am Laufrad 5 sind Schaufeln 8 als Förderelemente 7 ausgebildet. Zwischen dem Laufrad 5 und dem Gehäuse 19 der Kreiselpumpe 31 bildet sich damit der Arbeitsraum 11 aus. Das Gehäuse 19 weist dabei eine nicht dargestellte Einlassöffnung 20 und die in 2 dargestellte Auslassöffnung 21 auf. Die Einlassöffnung 20 als Saugseite ist dabei dahingehend ausgerichtet, dass die Einströmung des zu fördernden Fluides parallel zu der Rotationsachse 6 des Laufrades 5 erfolgt. Aufgrund der Schnittbildung in 2 ist diese Einlassöffnung 20 nicht dargestellt.In 2 is a second embodiment of the pump 1 as a centrifugal pump 31 shown. In the following, essentially only the differences from the first embodiment will be according to FIG 1 shown. In an analogous manner to the first embodiment is within the impeller 5 the stator 14 of the electric motor 2 available. At the wheel 5 are shovels 8th as conveying elements 7 educated. Between the wheel 5 and the housing 19 the centrifugal pump 31 thus forms the working space 11 out. The housing 19 has an inlet opening, not shown 20 and the in 2 illustrated outlet opening 21 on. The inlet opening 20 as the suction side is aligned to the effect that the inflow of the fluid to be conveyed parallel to the axis of rotation 6 of the impeller 5 he follows. Due to the sectional formation in 2 is this inlet opening 20 not shown.

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Laufrad 5 eine Hohlwelle angeordnet. Die Hohlwelle ist fest mit dem Laufrad 5 verbunden und innerhalb der Hohlwelle ist der Stator 14 ausgebildet. Die Permanentmagnete 16 sind dabei auch an der Hohlwelle angeordnet.In a further embodiment not shown is on the impeller 5 arranged a hollow shaft. The hollow shaft is fixed to the impeller 5 connected and inside the hollow shaft is the stator 14 educated. The permanent magnets 16 are also arranged on the hollow shaft.

In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Pumpe 1 mit integriertem Elektromotor 2. Dabei stellt der Rotor 15 des Elektromotors 2 auch das Laufrad 5 der Pumpe 1 dar. Der Rotor 15 weist dabei axiale Ausnehmungen 13 sowohl beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 als auch beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 auf. Die Permanentmagnete 16 des Rotors 15 sind dabei aus einem Compoundmaterial 12 hergestellt. Das Compoundmaterial 12 besteht dabei aus einem thermoplastischen Kunststoff und magnetischen Stoffen. Der thermoplastische Kunststoff dient dabei als Grundstoff für das Compoundmaterial und die magnetischen Stoffe dienen dazu, dass die Permanentmagnete 16 magnetische Eigenschaften aufweisen. Bei der Herstellung der Außenzahnradpumpe 30 und der Kreiselpumpe 31 wird zunächst der Rotor 15 bzw. das Laufrad 5 mit den Ausnehmungen 13 hergestellt. Nach der Herstellung des Rotors 15 mit den Ausnehmungen 13 wird der Rotor 15 in ein Spritzgießwerkzeug 34 eingelegt (7) und anschließend in die axialen Ausnehmungen 13 das Compoundmaterial 12 eingespritzt. Dies gilt analog auch für das zweite Ausführungsbeispiel, nämlich die Kreiselpumpe 31. Dadurch können die Permanentmagnete 16 besonders einfach an dem Rotor 15 befestigt werden. Die Geometrie der Ausnehmungen 13 ist dabei beliebig, so dass diese besonders einfach hergestellt werden können, weil die Permanentmagnete 16 lediglich in den Ausnehmungen 13 beim Spritzgießen eingespritzt werden. Damit können sehr einfach Fertigungsungenauigkeiten bei der Herstellung der Ausnehmungen 13 ausgeglichen werden. Eine weitere Befestigung oder zusätzliche Einrichtung zum Befestigen der Permanentmagnete 16 an dem Rotor 15 ist dabei in vorteilhafter Weise nicht erforderlich.In the first and second embodiments, it is a pump 1 with integrated electric motor 2 , The rotor is doing this 15 of the electric motor 2 also the impeller 5 the pump 1 dar. The rotor 15 has axial recesses 13 both in the first embodiment according to 1 as well as the second embodiment according to 2 on. The permanent magnets 16 of the rotor 15 are from a compound material 12 produced. The compound material 12 consists of a thermoplastic and magnetic materials. The thermoplastic material serves as a base material for the compound material and the magnetic substances serve to ensure that the permanent magnets 16 have magnetic properties. In the production of external gear pump 30 and the centrifugal pump 31 First, the rotor 15 or the impeller 5 with the recesses 13 produced. After the manufacture of the rotor 15 with the recesses 13 becomes the rotor 15 in an injection mold 34 inserted ( 7 ) and then in the axial recesses 13 the compound material 12 injected. This also applies analogously to the second embodiment, namely the centrifugal pump 31 , This allows the permanent magnets 16 especially easy on the rotor 15 be attached. The geometry of the recesses 13 is arbitrary, so that they can be made very easily, because the permanent magnets 16 only in the recesses 13 injected during injection molding. This can very easily manufacturing inaccuracies in the production of the recesses 13 be compensated. Another attachment or additional means for securing the permanent magnets 16 on the rotor 15 is not required in an advantageous manner.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Rotor 15 abgebildet. Der Rotor 15 dient als Rotor in einen Elektromotor 2, wobei der Elektromotor 2 und die Pumpe 1 nicht integriert sind, d. h. separate und trennbare Baueinheiten darstellen (nicht dargestellt). An dem äußeren Ende des Rotors 15 aus Blechplatten oder Sinterstahl sind sieben axiale Ausnehmungen 13 ausgebildet. Die axialen Ausnehmungen 13 weisen dabei Hinterschneidungen auf. Nach der Herstellung des Rotors 15 wird der Rotor 15 in ein Spritzgießwerkzeug 34 eingebracht. Das Spritzgießwerkzeug 34 weist dabei eine derartige Geometrie auf, dass beim Einführen von Compoundmaterial 12 in das Spritzgießwerkzeug 34 sich Permanentmagnete 16 gemäß der Form in 3 ausbilden. Die sich ausbildenden Permanentmagnete 16 greifen dabei in die Hinterschneidungen der Ausnehmungen 13 ein, so dass sich zwischen dem Permanentmagneten 16 und dem übrigen Rotor 15 neben der stoffschlüssigen Verbindung aufgrund des Anbringens der Permanentmagnete 16 beim Einspritzen auch eine formschlüssige Verbindung ausbildet. Die Permanentmagnete 16 sind somit besonders sicher und zuverlässig an dem Rotor 15 befestigt.In 3 is another embodiment of a rotor 15 displayed. The rotor 15 serves as a rotor in an electric motor 2 , where the electric motor 2 and the pump 1 are not integrated, ie represent separate and separable units (not shown). At the outer end of the rotor 15 made of sheet metal or sintered steel are seven axial recesses 13 educated. The axial recesses 13 have undercuts. After the manufacture of the rotor 15 becomes the rotor 15 in an injection mold 34 brought in. The injection mold 34 has such a geometry that during insertion of compound material 12 in the injection mold 34 permanent magnets 16 according to the form in 3 form. The forming permanent magnets 16 engage in the undercuts of the recesses 13 one, so that is between the permanent magnet 16 and the rest of the rotor 15 in addition to the cohesive connection due to the attachment of the permanent magnets 16 during injection also forms a positive connection. The permanent magnets 16 are thus particularly safe and reliable on the rotor 15 attached.

In 4 ist eine stark schematisierte Ansicht des Einspritzsystems 3 dargestellt. Das Einspritzsystem 3 dient zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine Harnstoffwasserlösung, in Abgasrohr 24 eines Verbrennungsmotors 22 des Kraftfahrzeuges 4. Die Pumpe 1 fördert dabei aus einem Vorratsbehälter 25 das Abgasnachbehandlungsmedium durch Leitungen 29 für das Abgasnachbehandlungsmedium in das Abgasrohr 24. Weitere Einrichtungen zur Steuerung der Förderleistung der Pumpe 1 oder eines Einspritzventiles zum Einspritzen des Abgasnachbehandlungsmediums in das Abgasrohr 24 sind in 4 nicht dargestellt.In 4 is a highly schematized view of the injection system 3 shown. The injection system 3 used to inject an exhaust aftertreatment medium, for. As a urea water solution, in the exhaust pipe 24 an internal combustion engine 22 of the motor vehicle 4 , The pump 1 promotes it from a reservoir 25 the exhaust aftertreatment medium through lines 29 for the exhaust aftertreatment medium in the exhaust pipe 24 , Other facilities to control the pump capacity 1 or an injector for injecting the exhaust aftertreatment medium into the exhaust pipe 24 are in 4 not shown.

In 5 ist das Einspritzsystem 3 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum 23 des Verbrennungsmotors 22 des Kraftfahrzeuges 4 dargestellt. Die Pumpe 1 fördert dabei Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 26 durch eine Kraftstoffleitung 28 zu einer Hochdruckpumpe 33. Die Hochdruckpumpe 33 fördert den Kraftstoff in ein Hochdruck-Rail 27. Aus dem Hochdruck-Rail 27 wird der Kraftstoff in den Verbrennungsraum 23 eingespritzt. Hierfür erforderliche Einspritzorgane sind in 5 nicht dargestellt.In 5 is the injection system 3 for injecting fuel into a combustion chamber 23 of the internal combustion engine 22 of the motor vehicle 4 shown. The pump 1 promotes fuel from a fuel tank 26 through a fuel line 28 to a high pressure pump 33 , The high pressure pump 33 Promotes the fuel in a high-pressure rail 27 , From the high-pressure rail 27 the fuel gets into the combustion chamber 23 injected. For this required injection elements are in 5 not shown.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Pumpe 1 mit Elektromotor 2 wesentliche Vorteile verbunden. Die Permanentmagnete 16 des Rotors 15 werden aus Compoundmaterial 12 mit thermoplastischem Kunststoff und magnetischen Stoffen hergestellt. Die Formgebung der Permanentmagnete 16 ist damit im Wesentlichen beliebig und kann auf unterschiedliche geometrische Anforderungen am Rotor 15 angepasst werden. Ferner können die Permanentmagnete 16 besonders einfach und effektiv am Rotor 15 befestigt werden und es können aufgrund der beliebigen geometrischen Form der Permanentmagnete 16 teures magnetisches Material bzw. teure magnetische Stoffe eingespart werden.Overall, are considered with the pump according to the invention 1 with electric motor 2 significant benefits. The permanent magnets 16 of the rotor 15 be made of compound material 12 made with thermoplastic and magnetic materials. The shape of the permanent magnets 16 is essentially arbitrary and can be adapted to different geometric requirements on the rotor 15 be adjusted. Furthermore, the permanent magnets 16 particularly easy and effective on the rotor 15 can be fixed and it can due to the arbitrary geometric shape of the permanent magnets 16 expensive magnetic material or expensive magnetic materials are saved.

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Claims (15)

Pumpe (1) mit Elektromotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, umfassend – ein Laufrad (5) mit Förderelementen (7), von dem um eine Rotationsachse (6) eine Rotationsbewegung ausführbar ist, – ein Begrenzungsteil (10), insbesondere ein Gehäuse (19), – wobei das Laufrad (5) mit den Förderelementen (7) innerhalb des Begrenzungsteiles (10) angeordnet ist, – einen zwischen dem Laufrad (5) und dem Begrenzungsteil (10) sich ausbildenden Arbeitsraum (11), – einen Elektromotor (2) mit einem Stator (14) und einem Rotor (15) mit Permanentmagneten (16) zum Antrieb der Pumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) des Rotors (15) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem Compoundmaterial (12) bestehen mit einem Grundstoff und wenigstens einem magnetischen Stoff.Pump ( 1 ) with electric motor ( 2 ), in particular for a motor vehicle, for conveying a fluid, comprising - an impeller ( 5 ) with conveying elements ( 7 ) of which about a rotation axis ( 6 ) a rotational movement is executable, - a limiting part ( 10 ), in particular a housing ( 19 ), The impeller ( 5 ) with the conveying elements ( 7 ) within the boundary part ( 10 ), - one between the impeller ( 5 ) and the limitation part ( 10 ) training workspace ( 11 ), - an electric motor ( 2 ) with a stator ( 14 ) and a rotor ( 15 ) with permanent magnets ( 16 ) for driving the pump, characterized in that the permanent magnets ( 16 ) of the rotor ( 15 ) at least partially, in particular completely, of a compound material ( 12 ) consist of a base material and at least one magnetic substance. Pumpe mit Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) mittels Spritzgießen hergestellt sind.Pump with electric motor according to claim 1, characterized in that the permanent magnets ( 16 ) are produced by injection molding. Pumpe mit Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) in Ausnehmungen (13) des Rotors (15) angeordnet sind.Pump with electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnets ( 16 ) in recesses ( 13 ) of the rotor ( 15 ) are arranged. Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) stoff- und/oder formschlüssig an dem Rotor (15) befestigt sind.Pump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets ( 16 ) material and / or form-fitting on the rotor ( 15 ) are attached. Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff ein, vorzugsweise thermoplastischer, Kunststoff ist.Pump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base material is a, preferably thermoplastic, plastic. Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (7) Schaufeln (8) oder Zähne (32) eines Zahnrades (9) sind.Pump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the conveying elements ( 7 ) Paddles ( 8th ) or teeth ( 32 ) of a gear ( 9 ) are. Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) eine Zahnradpumpe (30) ist.Pump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pump ( 1 ) a gear pump ( 30 ). Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (5) den Rotor (15) bildet und/oder an oder in dem Laufrad (5) die Permanentmagnete (16) angeordnet oder integriert sindPump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the impeller ( 5 ) the rotor ( 15 ) and / or on or in the impeller ( 5 ) the permanent magnets ( 16 ) are arranged or integrated Pumpe mit Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) in den Elektromotor (2) oder umgekehrt integriert ist.Pump with electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pump ( 1 ) in the electric motor ( 2 ) or vice versa. Verfahren zur Herstellung einer Pumpe (1) mit Elektromotor (2), insbesondere einer Pumpe (1) mit Elektromotor (2) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, zum Fördern eines Fluides, mit den Schritten: – zur Verfügung stellen eines Laufrades (5) mit Förderelementen (7), von dem um eine Rotationsachse (6) eine Rotationsbewegung ausführbar ist, – zur Verfügung stellen eines Begrenzungsteiles (10), insbesondere eines Gehäuses (19), – wobei das Laufrad (5) mit den Förderelementen (7) innerhalb des Begrenzungsteiles (10) angeordnet wird, – zur Verfügung stellen eines Elektromotors (2) mit einem Stator (14) und einem Rotor (15) mit Permanentmagneten (16) zum Antrieb der Pumpe (1), – Montieren des Laufrades (5) mit Förderelementen (7), des Begrenzungsteiles (10) und des Elektromotors (2) zu der Pumpe (1) mit Elektromotor (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) des Rotors (15) mittels Spritzgießen aus einem Spritzgießmaterial hergestellt werden.Method for producing a pump ( 1 ) with electric motor ( 2 ), in particular a pump ( 1 ) with electric motor ( 2 ) according to one or more of the preceding claims, for conveying a fluid, comprising the steps of: - providing an impeller ( 5 ) with conveying elements ( 7 ) of which about a rotation axis ( 6 ) a rotational movement is executable, - provide a limiting part ( 10 ), in particular a housing ( 19 ), The impeller ( 5 ) with the conveying elements ( 7 ) within the boundary part ( 10 ), - providing an electric motor ( 2 ) with a stator ( 14 ) and a rotor ( 15 ) with permanent magnets ( 16 ) for driving the pump ( 1 ), - mounting the impeller ( 5 ) with conveying elements ( 7 ), the delimiting part ( 10 ) and the electric motor ( 2 ) to the pump ( 1 ) with electric motor ( 2 ), characterized in that the permanent magnets ( 16 ) of the rotor ( 15 ) are produced by injection molding of an injection molding material. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Spritzgießmaterial ein Compoundmaterial (12) mit, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff als Grundstoff und wenigstens einem magnetischen Stoff genutzt wird.A method according to claim 10, characterized in that as injection molding a compound material ( 12 ) is used with, preferably thermoplastic, plastic as a base material and at least one magnetic material. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Rotors (15) der Rotor (15) in das Spritzgießwerkzeug (34) eingefügt wird, anschließend ein Spritzgießmaterial, insbesondere das Compoundmaterial (12) in das Spritzgießwerkzeug (34) eingebracht wird, so dass die Permanentmagnete (16) an den Rotor (15) angespritzt werden.A method according to claim 10 or 11, characterized in that in the manufacture of the rotor ( 15 ) the rotor ( 15 ) in the injection mold ( 34 ), then an injection molding material, in particular the compound material ( 12 ) in the injection mold ( 34 ) is introduced, so that the permanent magnets ( 16 ) to the rotor ( 15 ) are injected. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießmaterial (34) in eine Ausnehmung (13) an dem Rotor (15) eingebracht wird.Method according to one or more of claims 10 to 12, characterized in that the injection molding material ( 34 ) in a recess ( 13 ) on the rotor ( 15 ) is introduced. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (16) aus Spritzgießmaterial form- und/oder stoffschlüssig an dem Rotor (15) befestigt werden.Method according to one or more of claims 10 to 13, characterized in that the permanent magnets ( 16 ) of injection molding material with positive and / or material fit on the rotor ( 15 ) are attached. Einspritzsystem (3), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (4), zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum (23) eines Verbrennungsmotors (22) oder zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, in ein Abgasrohr (24) eines Verbrennungsmotors (22) mit einer Pumpe (1) zum Fördern des Kraftstoffes oder des Abgasnachbehandlungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) als eine Pumpe (1) mit Elektromotor (2) gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.Injection system ( 3 ), in particular for a motor vehicle ( 4 ), for injecting fuel into a combustion chamber ( 23 ) of an internal combustion engine ( 22 ) or for injecting an exhaust aftertreatment medium, for. B. a urea-water solution, in an exhaust pipe ( 24 ) of an internal combustion engine ( 22 ) with a pump ( 1 ) for conveying the fuel or the exhaust aftertreatment medium, characterized in that the pump ( 1 ) as a pump ( 1 ) with electric motor ( 2 ) is formed according to one or more of claims 1 to 9.
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