DE102020100595A1 - Pump-motor unit for a gearbox, for example - Google Patents
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Abstract
Pumpe-Motor-Einheit (1), umfassend:- eine Pumpe (10) mit einer Pumpenkammer (15) und einem um eine Drehachse (D) drehbaren Förderelement (11), welches in der Pumpenkammer (15) angeordnet ist,- einen Elektromotor (20) mit einem um die Drehachse (D) drehbaren Rotor (21) und einem Stator (22), und- eine mittels eines ersten Drehlagers (16) um die Drehachse (D) drehbar gelagerte Antriebswelle (30), wobei der Rotor (21) und das Förderelement (11) über die Antriebswelle (30) derart verbunden sind, dass eine Drehung des Rotors (21) eine Drehung des Förderelements (11) bewirkt.Pump-motor unit (1), comprising: - a pump (10) with a pump chamber (15) and a conveying element (11) which is rotatable about an axis of rotation (D) and is arranged in the pump chamber (15), - an electric motor (20) with a rotor (21) rotatable about the axis of rotation (D) and a stator (22), and - a drive shaft (30) rotatably mounted about the axis of rotation (D) by means of a first pivot bearing (16), the rotor ( 21) and the conveying element (11) are connected via the drive shaft (30) in such a way that a rotation of the rotor (21) causes a rotation of the conveying element (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe-Motor-Einheit mit einem Elektromotor zum Antrieb einer Pumpe. Die Pumpe und der Elektromotor bilden zusammen eine Einheit. Die Pumpe kann beispielsweise eine Öl- oder Kraftstoffpumpe sein. Die Pumpe-Motor-Einheit kann beispielsweise einen Hydromotor oder ein Getriebe, wie z.B. ein Fahrzeuggetriebe oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit Fluid versorgen, insbesondere zur Schmierung und/oder Kühlung und/oder Betätigung von Komponenten des Getriebes. Sie kann beispielsweise mit dem Getriebe eine Getriebeeinheit bilden oder an einem Getriebe befestigt sein oder zumindest strömungstechnisch, insbesondere fluidkommunizierend, mit dem Getriebe verbunden sein. Grundsätzlich kann mit der Pumpe-Motor-Einheit ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit Fluid versorgt werden, insbesondere zur Schmierung und/oder Kühlung.The invention relates to a pump-motor unit with an electric motor for driving a pump. The pump and the electric motor together form a unit. The pump can be an oil or fuel pump, for example. The pump-motor unit can, for example, supply a hydraulic motor or a transmission, such as a vehicle transmission or a transmission of a motor vehicle, with fluid, in particular for the lubrication and / or cooling and / or actuation of components of the transmission. It can, for example, form a transmission unit with the transmission or be attached to a transmission or at least be connected to the transmission in terms of flow technology, in particular in a fluid-communicating manner. In principle, the pump-motor unit can be used to supply an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine of a motor vehicle, with fluid, in particular for lubrication and / or cooling.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe-Motor-Einheit bereitzustellen, welche kompakt baut und betriebssicher ist.It is an object of the invention to provide a pump-motor unit which is compact and reliable in operation.
Die Aufgabe wird mit der Pumpe-Motor-Einheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.The object is achieved with the pump-motor unit according to
Die Erfindung geht von einer Pumpe-Motor-Einheit aus, welche eine Pumpe mit einer Pumpenkammer und einem drehbaren Förderelement, welches in der Pumpenkammer angeordnet ist, und einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator und eine mittels eines ersten Drehlagers drehbar gelagerte Antriebswelle umfasst, wobei der Rotor und das Förderelement über die Antriebswelle so verbunden sind, dass eine Drehung des Rotors eine Drehung des Förderelements bewirkt. Die Pumpe kann als Fluidpumpe, insbesondere als Flüssigkeitspumpe ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Pumpe eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Innenzahnradpumpe oder eine Außenzahnradpumpe, eine Drehschieberpumpe, eine Flügelzellenpumpe oder eine Pendelschieberpumpe sein. Solche Pumpen weisen einen drehbaren Rotor auf, der hierin, um Verwechslungen mit dem Rotor des Elektromotors zu vermeiden, als Förderelement oder erstes Förderelement bezeichnet wird. Die Pumpe ist konfiguriert, Fluid von einem Einlass oder Einlasskanal, insbesondere über die Pumpenkammer, zu einem Auslass oder Auslasskanal zu fördern. Der Einlass kann beispielsweise den Einlasskanal umfassen, über den Fluid zu der Pumpenkammer hinströmen kann, und den Auslasskanal umfassen, über den Fluid von der Pumpenkammer abströmen kann. Der Einlass bzw. der Einlasskanal und der Auslass bzw. der Auslasskanal können von einem Pumpengehäuse, insbesondere einem Gehäusegrundkörper gebildet sein.The invention is based on a pump-motor unit which comprises a pump with a pump chamber and a rotatable conveying element, which is arranged in the pump chamber, and an electric motor with a rotor and a stator and a drive shaft rotatably mounted by means of a first pivot bearing, wherein the rotor and the conveying element are connected via the drive shaft in such a way that a rotation of the rotor causes a rotation of the conveying element. The pump can be designed as a fluid pump, in particular as a liquid pump. For example, the pump can be a gear pump, in particular an internal gear pump or an external gear pump, a rotary vane pump, a vane pump or a pendulum vane pump. Such pumps have a rotatable rotor which, in order to avoid confusion with the rotor of the electric motor, is referred to herein as a delivery element or first delivery element. The pump is configured to deliver fluid from an inlet or inlet channel, in particular via the pump chamber, to an outlet or outlet channel. The inlet can, for example, comprise the inlet channel, via which fluid can flow to the pump chamber, and the outlet channel, via which fluid can flow out of the pump chamber. The inlet or the inlet channel and the outlet or the outlet channel can be formed by a pump housing, in particular a housing base body.
Die Pumpenkammer kann von dem Pumpengehäuse gebildet, insbesondere eingefasst sein. Beispielsweise kann der Gehäusegrundkörper einen Hohlraum bilden, welcher der Pumpenkammer entspricht und auf einer Seite von dem Gehäusedeckel abgedeckt sein kann. Auf einer (ersten) Stirnseite der Pumpenkammer kann das Förderelement, insbesondere das erste Förderelement, einen Dichtspalt mit dem Gehäusegrundkörper und auf der anderen (zweiten) Stirnseite der Pumpenkammer kann das Förderelement, insbesondere das erste Förderelement, einen Dichtspalt mit dem Gehäusedeckel bilden.The pump chamber can be formed, in particular enclosed, by the pump housing. For example, the housing base body can form a cavity which corresponds to the pump chamber and can be covered on one side by the housing cover. On one (first) end face of the pump chamber, the conveying element, in particular the first conveying element, can form a sealing gap with the housing base body and on the other (second) end face of the pump chamber, the conveying element, in particular the first conveying element, can form a sealing gap with the housing cover.
Das Förderelement, insbesondere das erste Förderelement ist relativ zu dem Gehäuse, insbesondere zu dem Gehäusegrundkörper und/oder dem Gehäusedeckel um eine Drehachse drehbar oder dreht sich im Betrieb um diese Drehachse.The conveying element, in particular the first conveying element, can be rotated about an axis of rotation relative to the housing, in particular to the housing base body and / or the housing cover, or rotates about this axis of rotation during operation.
Beispielsweise kann in der Pumpenkammer mindestens ein weiteres, beispielsweise ein zweites Förderelement, angeordnet sein. Beispielsweise kann das erste Förderelement ein Ritzel oder ein Zahnrad mit einer Außenverzahnung sein, wobei das zweite Förderelement ein Hohlrad mit einer Innenverzahnung sein kann, welche in einem Eingriff mit der Außenverzahnung des ersten Förderelements ist. Der Außendurchmesser des ersten Förderelements kann kleiner als der Innendurchmesser des zweiten Förderelements sein. Beispielsweise kann die Außenverzahnung des ersten Förderelements eine geringere Zähnezahl aufweisen als die Innenverzahnung des zweiten Förderelements. Das zweite Förderelement kann um eine weitere Drehachse drehbar sein, welche zu der Drehachse des ersten Förderelements parallel versetzt ist. Eine Drehung des ersten Förderelements bewirkt eine Drehung des zweiten Förderelements um die weitere Drehachse, wobei die Drehzahl des zweiten Förderelements geringer ist als die Drehzahl des ersten Förderelements.For example, at least one further, for example a second, conveying element can be arranged in the pump chamber. For example, the first conveyor element can be a pinion or a toothed wheel with external teeth, wherein the second conveyor element can be a ring gear with internal teeth that mesh with the external teeth of the first conveyor element. The outer diameter of the first conveyor element can be smaller than the inner diameter of the second conveyor element. For example, the external toothing of the first conveyor element can have a smaller number of teeth than the internal toothing of the second conveyor element. The second conveyor element can be rotatable about a further axis of rotation which is offset parallel to the axis of rotation of the first conveyor element. A rotation of the first conveyor element causes a rotation of the second conveyor element about the further axis of rotation, the speed of the second conveyor element being lower than the speed of the first conveyor element.
Das Pumpengehäuse, insbesondere der Gehäusegrundkörper, kann einen Flansch aufweisen, mit dem die Pumpe-Motor-Einheit an einer Vorrichtung, beispielsweise einem Getriebegehäuse, einem Achsgehäuse oder einem Motorgehäuse, befestigbar ist. Insbesondere kann die Pumpe an der Außenseite einer solchen Vorrichtung oder eines Gehäuses, beispielsweise eines der genannten Gehäuse, befestigt, insbesondere angebracht oder angeflanscht, sein. Beispielsweise kann der Flansch an der Vorrichtung mittels einem oder mehrerer Schraubenbolzen befestigt sein, welche sich durch von dem Flansch gebildete Bohrungen erstrecken. Optional können eine oder mehrere Zentrierhülsen zwischen der Vorrichtung und dem Flansch angeordnet sein, welche bewirken, dass die Pumpe-Motor-Einheit lagerichtig an der Vorrichtung befestigt werden kann. Der Flansch kann beispielsweise zwischen einem Kopf der einen oder mehreren Schraubenbolzen und der Vorrichtung zur Befestigung eingeklemmt sein oder werden. Beispielsweise kann der Einlass und/oder der Auslass in den Flansch, insbesondere eine Flanschaußenfläche oder eine gemeinsame Flanschaußenfläche, oder auf die Seite des Flansches, insbesondere die Flanschaußenfläche, münden, die an der Vorrichtung befestigt wird, insbesondere die Vorrichtung kontaktiert, gegebenenfalls mit einer dazwischen angebrachten Dichtung oder Dichtplatte. Insbesondere kann die Flanschaußenfläche plan sein. Die Vorrichtung kann einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal aufweisen, wobei der erste Kanal fluidkommunizierend mit dem Einlasskanal verbunden ist und der zweite Kanal fluidkommunizierend mit dem Auslasskanal verbunden ist, wenn die Pumpe-Motor-Einheit an der Vorrichtung befestigt und optional mittels der mindestens einen Zentrierhülse lagerichtig ausgerichtet ist. Alternativ können der Einlass und/oder der Auslass jeweils einen Anschluss aufweisen, der beispielsweise für die Befestigung eines Rohrs oder eines Schlauchs angepasst ist.The pump housing, in particular the housing base body, can have a flange with which the pump-motor unit can be fastened to a device, for example a gear housing, an axle housing or a motor housing. In particular, the pump can be fastened, in particular attached or flanged, to the outside of such a device or a housing, for example one of the named housings. For example, the flange can be fastened to the device by means of one or more screw bolts which extend through bores formed by the flange. Optionally, one or more centering sleeves can be placed between the Device and the flange be arranged, which have the effect that the pump-motor unit can be attached to the device in the correct position. The flange can be clamped, for example, between a head of the one or more screw bolts and the fastening device. For example, the inlet and / or the outlet can open into the flange, in particular an outer flange surface or a common outer flange surface, or on the side of the flange, in particular the outer flange surface, which is attached to the device, in particular which makes contact with the device, possibly with one in between attached seal or sealing plate. In particular, the flange outer surface can be flat. The device can have a first channel and a second channel, wherein the first channel is connected in fluid communication with the inlet channel and the second channel is connected in fluid communication with the outlet channel when the pump-motor unit is attached to the device and optionally by means of the at least one Centering sleeve is aligned in the correct position. Alternatively, the inlet and / or the outlet can each have a connection which is adapted, for example, for the attachment of a pipe or a hose.
Beispielsweise kann der Stator des Elektromotors den Rotor des Elektromotors zumindest teilweise oder vollständig umgeben. Insbesondere kann der Elektromotor als Innenläufermotor ausgebildet sein. Alternativ kann der Rotor den Stator zumindest teilweise umgeben. Insbesondere kann der Elektromotor als Außenläufermotor ausgebildet sein. For example, the stator of the electric motor can at least partially or completely surround the rotor of the electric motor. In particular, the electric motor can be designed as an internal rotor motor. Alternatively, the rotor can at least partially surround the stator. In particular, the electric motor can be designed as an external rotor motor.
Beispielsweise kann der Stator mehrere Spulen, insbesondere Statorspulen aufweisen. Die Spulen sind beispielsweise als mehrphasiges, insbesondere dreiphasiges System ausgebildet. Jede Phase kann mehrere Spulen umfassen. Die Spulen bzw. jede Phase können durch eine geeignete Schaltung oder Steuerung so angesteuert werden, dass die Spulen ein in Drehrichtung des Rotors wanderndes magnetisches Feld erzeugen, welches den Rotor veranlasst, sich um seine Drehachse zu drehen.For example, the stator can have several coils, in particular stator coils. The coils are designed, for example, as a multiphase, in particular three-phase system. Each phase can contain several coils. The coils or each phase can be controlled by a suitable circuit or controller so that the coils generate a magnetic field that moves in the direction of rotation of the rotor, which causes the rotor to rotate about its axis of rotation.
Der Rotor kann beispielsweise einen oder mehrere Magnete, insbesondere Permanentmagnete, aufweisen, welche mit dem magnetischen Feld, welches durch die Spulen erzeugt wird, wechselwirkt.The rotor can, for example, have one or more magnets, in particular permanent magnets, which interact with the magnetic field generated by the coils.
Beispielsweise kann der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet sein.For example, the electric motor can be designed as a brushless direct current motor.
Die Antriebswelle kann beispielsweise einteilig sein und/oder sich von dem Rotor bis zu dem (ersten) Förderelement erstrecken. Insbesondere kann sich die Antriebswelle durch den Rotor und/oder durch die Pumpenkammer hindurch erstrecken.The drive shaft can, for example, be in one piece and / or extend from the rotor to the (first) conveying element. In particular, the drive shaft can extend through the rotor and / or through the pump chamber.
Die Antriebswelle kann ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen. Das erste Ende kann auf der Seite der Pumpenkammer angeordnet sein, welche von dem Elektromotor abgewandt ist. Das zweite Ende kann auf der Seite des Rotors angeordnet sein, welche von der Pumpe abgewandt ist. Das erste Ende der Antriebswelle kann beispielsweise in dem Pumpengehäuse, insbesondere dem Gehäusegrundkörper, angeordnet sein. Das zweite Ende der Antriebswelle kann beispielsweise in dem Elektromotor, insbesondere einem Motorraum, angeordnet oder von einem Motorgehäuse oder einer Haltestruktur umgeben sein. Beispielsweise kann sich die Antriebswelle durch das erste Förderelement hindurch und in den Rotor zumindest hinein, insbesondere durch den Rotor hindurch erstrecken.The drive shaft can have a first end and a second end. The first end can be arranged on the side of the pump chamber which faces away from the electric motor. The second end can be arranged on the side of the rotor which faces away from the pump. The first end of the drive shaft can be arranged, for example, in the pump housing, in particular the housing base body. The second end of the drive shaft can, for example, be arranged in the electric motor, in particular an engine compartment, or be surrounded by a motor housing or a holding structure. For example, the drive shaft can extend through the first conveying element and at least into the rotor, in particular through the rotor.
Die Antriebswelle kann mittels eines ersten Drehlagers, beispielsweise eines Gleit- oder Wälzlagers, und optional eines zweiten Drehlagers, insbesondere eines Gleit- oder Wälzlagers, um die Drehachse der Antriebswelle und des (ersten) Förderelements drehbar gelagert sein. Optional kann ein drittes Drehlager vorgesehen sein, mit dem die Antriebswelle um ihre Drehachse drehbar gelagert ist. Das (erste) Förderelement, der Rotor und die Antriebswelle sind um die gleiche Drehachse drehbar.The drive shaft can be mounted rotatably about the axis of rotation of the drive shaft and the (first) conveyor element by means of a first pivot bearing, for example a sliding or roller bearing, and optionally a second pivot bearing, in particular a sliding or roller bearing. Optionally, a third pivot bearing can be provided with which the drive shaft is rotatably mounted about its axis of rotation. The (first) conveying element, the rotor and the drive shaft can be rotated about the same axis of rotation.
Das erste Drehlager kann zwischen der Pumpenkammer und dem ersten Ende und/oder auf der dem Elektromotor abgewandten Seite der Pumpenkammer angeordnet sein. Beispielsweise kann das erste Drehlager zwischen der Pumpenkammer und einem vor einem ersten Ende der Antriebswelle liegenden Bereich, insbesondere Hohlraum, angeordnet sein. Insbesondere kann sich ein Abschnitt der Antriebswelle, der von der Pumpenkammer in die vom Elektromotor abgewandte Seite der Pumpenkammer ragt, an dem Pumpengehäuse abgestützt oder drehbar gelagert sein. In Ausführungsformen kann die Pumpenkammer zwischen dem ersten Drehlager und dem Elektromotor angeordnet sein.The first rotary bearing can be arranged between the pump chamber and the first end and / or on the side of the pump chamber facing away from the electric motor. For example, the first rotary bearing can be arranged between the pump chamber and an area, in particular a cavity, located in front of a first end of the drive shaft. In particular, a section of the drive shaft that protrudes from the pump chamber into the side of the pump chamber facing away from the electric motor can be supported or rotatably mounted on the pump housing. In embodiments, the pump chamber can be arranged between the first pivot bearing and the electric motor.
Das zweite Drehlager kann beispielsweise von dem Pumpengehäuse, insbesondere in dem Gehäusedeckel gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Drehlager beispielsweise zwischen dem Rotor des Elektromotors und der Pumpenkammer und/oder auf der dem Rotor zugewandten Seite der Pumpenkammer angeordnet sein. Ein Abschnitt der Antriebswelle, der auf der dem Elektromotor zugewandten Seite der Pumpenkammer angeordnet ist, kann sich an dem zweiten Drehlager abstützen oder drehbar gelagert sein.The second pivot bearing can be formed, for example, by the pump housing, in particular in the housing cover. Alternatively or additionally, the second rotary bearing can be arranged, for example, between the rotor of the electric motor and the pump chamber and / or on the side of the pump chamber facing the rotor. A section of the drive shaft which is arranged on the side of the pump chamber facing the electric motor can be supported on the second pivot bearing or can be rotatably mounted.
Die Antriebswelle kann mittels eines dritten Drehlagers um die Drehachse drehbar gelagert sein. Das dritte Drehlager kann beispielsweise auf der von der Pumpenkammer abgewandten Seite des Rotors angeordnet sein. Beispielsweise kann sich ein Abschnitt der Antriebswelle, der von dem Rotor auf die Seite des Rotors ragt, die von der Pumpenkammer abgewandt ist, über das dritte Drehlager drehbar abstützen, insbesondere an einem Motorgehäuse, einer Haltestruktur oder einer Kontakteinheit. Die Haltestruktur und/oder die Kontakteinheit können in Bezug auf das Pumpengehäuse um die Drehachse verdrehfest sein.The drive shaft can be mounted rotatably about the axis of rotation by means of a third pivot bearing. The third pivot bearing can be arranged, for example, on the side of the rotor facing away from the pump chamber. For example, a The section of the drive shaft that protrudes from the rotor onto the side of the rotor facing away from the pump chamber can be rotatably supported via the third pivot bearing, in particular on a motor housing, a holding structure or a contact unit. The holding structure and / or the contact unit can be non-rotatable about the axis of rotation with respect to the pump housing.
Das dritte Drehlager ist - wie gesagt - optional. In Ausführungen, bei denen ein drittes Drehlager vorhanden ist, kann optional das zweite Drehlager entfallen oder aber vorhanden sein. In Ausführungen ohne zweitem Drehlager kann zwischen Pumpengehäuse, insbesondere dem Gehäusedeckel, und der Antriebswelle eine Dichtung vorgesehen sein, welche die Pumpenkammer zu dem Elektromotor, insbesondere dem Motorraum, hin abdichtet.The third pivot bearing is - as I said - optional. In designs in which a third pivot bearing is present, the second pivot bearing can optionally be omitted or it can be present. In designs without a second rotary bearing, a seal can be provided between the pump housing, in particular the housing cover, and the drive shaft, which seal seals the pump chamber from the electric motor, in particular the motor compartment.
Die Antriebswelle kann mit dem Rotor und/oder dem (ersten) Förderelement jeweils verdrehfest gefügt sein. Alternativ kann beispielsweise das (erste) Förderelement mit der Antriebswelle einteilig gebildet sein. Die starre Kopplung über die Antriebswelle bewirkt, dass sich das erste Förderelement mit der gleichen Drehzahl und in die gleiche Drehrichtung dreht wie der Rotor.The drive shaft can be joined to the rotor and / or the (first) conveying element in a rotationally fixed manner. Alternatively, for example, the (first) conveying element can be formed in one piece with the drive shaft. The rigid coupling via the drive shaft causes the first conveyor element to rotate at the same speed and in the same direction of rotation as the rotor.
Beispielsweise kann das (erste) Förderelement auf der Antriebswelle angeordnet oder von der Antriebswelle gebildet sein. Insbesondere kann das Förderelement mit der Antriebswelle kraftschlüssig (z. B. durch Aufpressen oder Aufschrumpfen) oder formschlüssig (z. B. mittels einer Welle-Nabe-Verbindung) gefügt sein. Beispielsweise kann der Rotor mit der Antriebswelle kraftschlüssig (z. B. aufgepresst oder aufgeschrumpft) oder formschlüssig (z. B. mittels einer Welle-Nabe-Verbindung) gefügt sein.For example, the (first) conveying element can be arranged on the drive shaft or formed by the drive shaft. In particular, the conveying element can be joined to the drive shaft in a force-locking manner (for example by pressing on or shrinking on) or in a form-locking manner (for example by means of a shaft-hub connection). For example, the rotor can be joined to the drive shaft in a non-positive manner (for example, pressed on or shrunk on) or in a positive-locking manner (for example by means of a shaft-hub connection).
Beispielsweise kann die Antriebswelle einen Durchgang aufweisen, über den ein auf einer ersten Seite der Pumpenkammer angeordneter Bereich, der insbesondere außerhalb des Antriebswelle sein kann, und ein auf der zweiten Seite der Pumpenkammer angeordneter Bereich, der insbesondere außerhalb der Antriebswelle sein kann, beispielweise der Motorraum oder ein Bereich des Motorraums oder mit dem Motorraum fluidkommunizierender Bereich, fluidkommunizierend verbunden sind. Der Durchgang kann den auf der ersten Seite der Pumpenkammer oder vor einem ersten Ende der Antriebswelle angeordneten Bereich, der innerhalb des Pumpengehäuses gebildet ist, und einen Bereich, der außerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist, insbesondere den auf der zweiten Seite er Pumpenkammer angeordneten Bereich, fluidkommunizierend miteinander verbinden. Allgemein können beispielsweise der erste Bereich innerhalb des Pumpgehäuses und der zweite Bereich innerhalb des Motorgehäuses angeordnet sein.For example, the drive shaft can have a passage through which an area arranged on a first side of the pump chamber, which can in particular be outside the drive shaft, and an area arranged on the second side of the pump chamber, which can in particular be outside the drive shaft, for example the engine compartment or a region of the engine compartment or an area which is fluid-communicating with the engine compartment, are connected in a fluid-communicating manner. The passage can fluid-communicating the area located on the first side of the pump chamber or in front of a first end of the drive shaft, which area is formed inside the pump housing, and an area located outside the pump housing, in particular the area located on the second side of the pump chamber connect with each other. In general, for example, the first area can be arranged within the pump housing and the second area within the motor housing.
Der Durchgang kann beispielsweise eine Bohrung, insbesondere eine konzentrische Bohrung entlang der Drehachse der Antriebswelle sein oder umfassen. Beispielsweise kann sich der Durchgang von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende erstrecken bzw. an das erste Ende und das zweite Ende der Antriebswelle münden. Mit Hilfe des Durchgangs kann ein stirnseitig vor dem ersten Ende der Antriebswelle liegender Bereich, insbesondere Hohlraum, druckentlastet werden, wobei das Fluid von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende fließt. Beispielsweise kann ein Leckagefluid, welches aus der Pumpenkammer über das erste Drehlager zu dem ersten Ende der Pumpenwelle oder dem vor dem ersten Ende der Antriebswelle liegenden Bereich gelangt, über den Durchgang in einen Motorraum, in dem sich zumindest der Rotor und optional auch der Stator des Elektromotors befinden, abgeführt werden. Dadurch können mittels des Leckagefluids Komponenten des Elektromotors geschmiert und/oder gekühlt werden. Optional kann die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet sein. Dadurch lässt sich der Durchgang auf eine einfache Weise bilden. Die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle kann zum Bereich auf der ersten Seite und dem Bereich auf der zweiten Seite geöffnet sein.The passage can for example be or comprise a bore, in particular a concentric bore along the axis of rotation of the drive shaft. For example, the passage can extend from the first end to the second end or open at the first end and the second end of the drive shaft. With the aid of the passage, an area, in particular a cavity, located at the end face in front of the first end of the drive shaft, can be relieved of pressure, the fluid flowing from the first end to the second end. For example, a leakage fluid that comes from the pump chamber via the first pivot bearing to the first end of the pump shaft or the area in front of the first end of the drive shaft can pass through the passage into an engine compartment in which at least the rotor and optionally also the stator of the Electric motor are located, are discharged. As a result, components of the electric motor can be lubricated and / or cooled by means of the leakage fluid. The drive shaft can optionally be designed as a hollow shaft. This allows the passage to be formed in a simple manner. The drive shaft designed as a hollow shaft can be open to the area on the first side and the area on the second side.
Der vor dem ersten Ende der Antriebswelle liegende Bereich kann ein von dem Pumpengehäuse, insbesondere dem Gehäusegrundkörper, gebildeter Hohlraum sein. Der Hohlraum kann über seinen Umfang von dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäusegrundkörper, und auf einer, insbesondere von der Antriebswelle abgewandten, Stirnseite von dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäusegrundkörper oder einem daran befestigten Deckel, eingefasst sein bzw. kann dadurch begrenzt werden. Die andere Stirnseite des Hohlraums kann von der Antriebswelle, insbesondere dem ersten Ende der Antriebswelle, begrenzt sein.The area in front of the first end of the drive shaft can be a cavity formed by the pump housing, in particular the housing base body. The cavity can be enclosed over its circumference by the housing, in particular the housing main body, and on an end face, in particular facing away from the drive shaft, by the housing, in particular the housing main body or a cover attached to it, or can be limited thereby. The other end face of the cavity can be delimited by the drive shaft, in particular the first end of the drive shaft.
Das erste Drehlager kann so ausgebildet sein, dass Leckagefluid aus der Pumpenkammer durch das Drehlager hindurch in den Bereich vor dem ersten Ende der Antriebswelle fließen kann. Dadurch kann das Leckagefluid das erste Drehlager kühlen und/oder schmieren. Das Leckagefluid kann über den von der Antriebswelle gebildeten Durchgang in den auf der zweiten Seite der Pumpenkammer angeordneten Bereich, insbesondere den Motorraum abgeführt werden. Dadurch kann die Kühlung/Schmierung des ersten Drehlagers sichergestellt werden.The first rotary bearing can be designed in such a way that leakage fluid can flow from the pump chamber through the rotary bearing into the area in front of the first end of the drive shaft. As a result, the leakage fluid can cool and / or lubricate the first pivot bearing. The leakage fluid can be discharged via the passage formed by the drive shaft into the area arranged on the second side of the pump chamber, in particular the engine compartment. In this way, the cooling / lubrication of the first pivot bearing can be ensured.
In einer Alternative kann der Bereich bzw. der Hohlraum vor dem ersten Ende der Antriebswelle fluidkommunizierend, beispielsweise mittels eines von dem Gehäuse oder dem Gehäusegrundkörper gebildeten Kanals, mit der Saugseite der Pumpe, insbesondere dem Einlass oder der Pumpenkammer verbunden sein. Hierfür kann der Kanal mit einem Ende in den Hohlraum und seinem anderen Ende in den Einlass oder die Pumpenkammer münden. In einer anderen Alternative kann der Bereich bzw. der Hohlraum vor dem ersten Ende der Antriebswelle fluidkommunizierend, beispielsweise mittels eines von dem Gehäuse oder dem Gehäusegrundkörper gebildeten Kanals, mit der Außenseite der Pumpe verbunden sein. Hierfür kann der Kanal mit einem Ende in den Hohlraum und seinem anderen Ende an die Außenseite, insbesondere eine Flanschaußenfläche, münden. Durch diese Alternativen kann Leckagefluid aus dem Hohlraum abgeführt werden, auch ohne den Durchgang durch die Antriebswelle.In an alternative, the area or the cavity in front of the first end of the drive shaft can be connected to the suction side of the pump, in particular the inlet or the pump chamber, in a fluid-communicating manner, for example by means of a channel formed by the housing or the housing base body. The channel can do this with one end opens into the cavity and its other end into the inlet or the pump chamber. In another alternative, the area or the cavity in front of the first end of the drive shaft can be connected to the outside of the pump in a fluid-communicating manner, for example by means of a channel formed by the housing or the housing base body. For this purpose, one end of the channel can open into the cavity and its other end to the outside, in particular a flange outer surface. With these alternatives, leakage fluid can be drained from the cavity, even without the passage through the drive shaft.
In Ausführungen kann das erste Drehlager, beispielsweise mittels einer Nut oder einem Kanal, der insbesondere von dem Gehäuse oder dem Gehäusegrundkörper gebildet sein kann, fluidkommunizierend mit einer Druckniere der Pumpe oder der Pumpenkammer verbunden sein. Beispielsweise kann ein Ende der Nut oder des Kanals in das Drehlager münden und das andere Ende der Nut oder des Kanals in die Pumpenkammer oder die Druckniere münden. Die Druckniere kann beispielsweise an der ersten Seite der Pumpenkammer angeordnet sein. Hierdurch kann dem Drehlager Fluid aus der Pumpenkammer bzw. der Druckniere zur Kühlung und/oder Schmierung zugeführt werden. Dieses Fluid kann anschließend in den Hohlraum gelangen und von dort wie beschrieben abfließen. Optional kann das Drehlager selbst mindestens eine Nut zur Fluidführung in dem Drehlager oder durch das Drehlager aufweisen.In embodiments, the first pivot bearing can be connected in fluid communication with a pressure kidney of the pump or the pump chamber, for example by means of a groove or a channel, which can be formed in particular by the housing or the housing base body. For example, one end of the groove or the channel can open into the pivot bearing and the other end of the groove or the channel can open into the pump chamber or the pressure kidney. The pressure kidney can for example be arranged on the first side of the pump chamber. In this way, fluid from the pump chamber or the pressure kidney can be fed to the rotary bearing for cooling and / or lubrication. This fluid can then get into the cavity and flow off from there as described. Optionally, the rotary bearing itself can have at least one groove for guiding fluid in the rotary bearing or through the rotary bearing.
Beispielsweise kann mit dem Leckagefluid alternativ oder zusätzlich das optional vorhandene dritte Drehlager und/oder geschmiert und/oder gekühlt und/oder die Kontakteinheit gekühlt werden. Das in dem Motorraum enthaltene Fluid kann über einen Kanal, insbesondere einen Motorraumauslass, oder ein, beispielsweise in dem Kanal angeordnetes, Ventil, welcher oder welches von der Pumpe-Motor-Einheit gebildet wird oder umfasst ist, aus dem Motorraum abgeführt werden. Beispielsweise kann der Kanal oder das Ventil von oder an dem Pumpengehäuse oder dem Motorengehäuse gebildet sein. In Ausführungsformen kann beispielsweise das Pumpengehäuse eine Öffnung, beispielsweise eine Motorraumauslassöffnung, aufweisen, mit der der Kanal, der fluidkommunizierend mit dem Motorraum verbunden ist, an die Außenseite des Pumpengehäuses mündet, insbesondere auf die Seite oder die Flanschaußenfläche, auf die oder in die der Einlass und/oder der Auslass münden. Beispielsweise kann die Öffnung oder der Kanal zumindest teilweise von dem Flansch gebildet sein.For example, the optionally present third pivot bearing and / or can be lubricated and / or cooled and / or the contact unit can be cooled with the leakage fluid as an alternative or in addition. The fluid contained in the engine compartment can be discharged from the engine compartment via a duct, in particular an engine compartment outlet, or a valve, for example arranged in the duct, which is formed or comprised by the pump-motor unit. For example, the channel or the valve can be formed by or on the pump housing or the motor housing. In embodiments, for example, the pump housing can have an opening, for example an engine compartment outlet opening, with which the channel, which is fluidly connected to the engine compartment, opens onto the outside of the pump housing, in particular onto the side or the flange outer surface onto or into which the inlet and / or the outlet open. For example, the opening or the channel can be formed at least partially by the flange.
Beispielsweise kann der Durchgang oder mindestens ein von der Antriebswelle gebildeter, beispielsweise quer zur Drehachse verlaufender, Kanal, der den Durchgang mit dem Außenumfang der Antriebswelle, insbesondere fluidkommunizierend, verbindet, in den Bereich oder den Motorraum münden. Der Bereich oder der Motorraum liegt beispielsweise auf der zweiten Seite der Pumpenkammer, d. h. der dem Elektromotor zugewandten Seite der Pumpenkammer. Beispielsweise kann der mindestens eine Kanal an einer zwischen dem zweiten Ende der Pumpenwelle und dem Pumpengehäuse, insbesondere dem Pumpendeckel, liegenden Stelle an den Außenumfang der Pumpenwelle münden.For example, the passage or at least one channel formed by the drive shaft, for example running transversely to the axis of rotation, which connects the passage with the outer circumference of the drive shaft, in particular in a fluid-communicating manner, can open into the area or the engine compartment. The area or the engine compartment is, for example, on the second side of the pump chamber, i. H. the side of the pump chamber facing the electric motor. For example, the at least one channel can open onto the outer circumference of the pump shaft at a point located between the second end of the pump shaft and the pump housing, in particular the pump cover.
Beispielsweise kann die Antriebswelle einen oder mehrere quer zur Drehachse verlaufende Kanäle aufweisen, welche an einer bzw. mehreren zwischen dem Pumpengehäuse und dem Rotor liegenden Stellen an den Außenumfang der Antriebswelle münden.For example, the drive shaft can have one or more channels running transversely to the axis of rotation, which open onto the outer circumference of the drive shaft at one or more points located between the pump housing and the rotor.
Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebswelle einen oder mehrere quer zur Drehachse verlaufende Kanäle aufweisen, welche an einer bzw. mehreren zwischen dem zweiten Ende der Antriebswelle und dem Rotor liegenden Stellen an den Außenumfang der Antriebswelle münden.Alternatively or in addition, the drive shaft can have one or more channels running transversely to the axis of rotation, which open onto the outer circumference of the drive shaft at one or more points located between the second end of the drive shaft and the rotor.
Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebswelle einen oder mehrere quer zur Drehachse verlaufende Kanäle aufweisen, welche an einer bzw. mehreren zwischen dem ersten Ende des Rotors und dem zweiten Ende des Rotors liegenden Stellen an den Außenumfang der Antriebswelle münden.Alternatively or in addition, the drive shaft can have one or more channels running transversely to the axis of rotation, which open onto the outer circumference of the drive shaft at one or more points located between the first end of the rotor and the second end of the rotor.
Allgemein können ein oder mehrere Kanäle vorgesehen sein, welche an den Außenumfang der Antriebswelle münden und den Motorraum und den Durchgang fluidkommunizierend verbinden. Insbesondere können der oder die Kanäle zwischen dem Pumpengehäuse und dem zweiten Ende der Antriebswelle oder zwischen dem Gehäusedeckel und dem zweiten Ende der Antriebswelle angeordnet sein. Beispielsweise können mehrere Kanäle über den Umfang, insbesondere gleichmäßig über den Umfang verteilt sein. Alternativ oder zusätzlich können mehrere Kanäle entlang der Längsachse, insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet sein.In general, one or more channels can be provided which open onto the outer circumference of the drive shaft and connect the engine compartment and the passage in a fluid-communicating manner. In particular, the channel or channels can be arranged between the pump housing and the second end of the drive shaft or between the housing cover and the second end of the drive shaft. For example, several channels can be distributed over the circumference, in particular evenly over the circumference. Alternatively or additionally, several channels can be arranged distributed along the longitudinal axis, in particular evenly.
Grundsätzlich können der oder die Kanäle mit ihrer Längsrichtung quer, insbesondere in radialer Richtung zu der Längsachse der Antriebswelle verlaufen oder sich erstrecken. Beispielsweise kann die Antriebswelle den oben erwähnten Durchgang aufweisen, der sich von dem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende erstreckt, insbesondere an das erste Ende und das zweite Ende der Antriebswelle mündet, insbesondere in Kombination mit dem Kanal oder den Kanälen, welche den Durchgang fluidkommunizierend mit dem Motorraum verbinden. Wenn der Durchgang sich von der ersten Stirnseite (erstes Ende) der Antriebswelle bis zu der zweiten Stirnseite (zweites Ende) der Antriebswelle erstreckt, kann die Antriebswelle optional ohne quer zur Längsachse der Antriebswelle verlaufende Kanäle, welche den Durchgang mit dem Motorraum verbinden, ausgebildet sein.In principle, the longitudinal direction of the channel or channels can run or extend transversely, in particular in the radial direction, to the longitudinal axis of the drive shaft. For example, the drive shaft can have the above-mentioned passage that extends from the first end to the second end, in particular opens out at the first end and the second end of the drive shaft, in particular in combination with the channel or channels which fluidly communicate the passage connect to the engine compartment. When the passage extends from the first end face (first end) of the drive shaft to the second End face (second end) of the drive shaft extends, the drive shaft can optionally be formed without channels running transversely to the longitudinal axis of the drive shaft, which connect the passage to the engine compartment.
In Ausführungsformen kann der Durchgang sich von dem ersten Ende der Antriebswelle in Richtung zu dem zweiten Ende der Antriebswelle erstrecken, jedoch beabstandet zu dem zweiten Ende der Antriebswelle enden. D. h., dass der Durchgang beispielsweise als Sackbohrung ausgeführt sein kann. In solchen Ausführungsformen kann der oder können die Kanäle, die quer zur Längsachse der Antriebswelle verlaufen, den Durchgang mit dem Motorraum fluidkommunizierend verbinden. Hierdurch wird erreicht, dass das aus der Pumpenkammer stammende Leckagefluid über den Durchgang und den oder die Kanäle der Antriebswelle in den Motorraum abgeführt werden kann.In embodiments, the passage can extend from the first end of the drive shaft towards the second end of the drive shaft, but terminate at a spacing from the second end of the drive shaft. This means that the passage can be designed as a blind hole, for example. In such embodiments, the duct or ducts that run transverse to the longitudinal axis of the drive shaft can fluidly connect the passage to the engine compartment. This ensures that the leakage fluid originating from the pump chamber can be discharged into the engine compartment via the passage and the channel or channels of the drive shaft.
Beispielsweise kann die Pumpe-Motor-Einheit eine Haltestruktur aufweisen, die auf einer zweiten Seite des Rotors, die von der Pumpenkammer abgewandt ist, angeordnet ist. Die Haltestruktur kann um die Drehachse des Rotors verdrehfest mit dem Pumpengehäuse, welches die Pumpenkammer bildet oder einfasst, und um die Drehachse des Rotors verdrehfest mit dem Stator verbunden sein. Die Haltestruktur kann beispielsweise gehäusefest angeordnet sein. Die Haltestruktur kann beispielsweise als Lagerschild oder Deckel ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die als Lagerschild ausgebildete Haltestruktur das dritte Drehlager bilden oder halten. Die Antriebswelle kann sich über das dritte Drehlager an der Haltestruktur abstützen. Beispielsweise kann die als Deckel und/oder als Lagerschild ausgebildete Haltestruktur den Motorraum stirnseitig begrenzen oder abschließen.For example, the pump-motor unit can have a holding structure which is arranged on a second side of the rotor that faces away from the pump chamber. The holding structure can be connected to the pump housing, which forms or encloses the pump chamber, in a rotationally fixed manner about the axis of rotation of the rotor, and to the stator in a rotationally fixed manner about the axis of rotation of the rotor. The holding structure can be arranged fixed to the housing, for example. The holding structure can be designed, for example, as a bearing plate or cover. For example, the holding structure designed as a bearing plate can form or hold the third pivot bearing. The drive shaft can be supported on the holding structure via the third pivot bearing. For example, the holding structure designed as a cover and / or as a bearing plate can delimit or close off the engine compartment at the end.
Beispielsweise kann die Haltestruktur mittels einer oder mehreren, insbesondere länglichen Verbindungsstrukturen, welche sich von der Haltestruktur bis zu dem Pumpengehäuse erstrecken, verdreh- und axialfest mit dem Pumpengehäuse verbunden sein. Die mindestens eine längliche Verbindungsstruktur kann beispielsweise mindestens ein Bolzen oder Schraubenbolzen sein. Der Schraubenbolzen kann beispielsweise ein Außengewinde aufweisen, welches in ein Innengewinde des Pumpengehäuses eingeschraubt ist.For example, the holding structure can be connected to the pump housing in a torsionally and axially fixed manner by means of one or more, in particular elongate, connecting structures which extend from the holding structure to the pump housing. The at least one elongated connecting structure can be, for example, at least one bolt or screw bolt. The screw bolt can, for example, have an external thread which is screwed into an internal thread of the pump housing.
Der Stator kann beispielsweise in einem formschlüssigen Eingriff mit der einen oder den mehreren Verbindungsstrukturen sein. Beispielsweise kann der Stator eine längliche Ausnehmung, beispielsweise eine nutförmige Ausnehmung oder einen Durchgang aufweisen, wobei sich jeweils ein Schraubenbolzen durch eine solche Ausnehmung erstreckt. Beispielsweise können die Ausnehmungen am und/oder über den Außenumfang des Rotors verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Durch den formschlüssigen Eingriff kann beispielsweise eine Zentrierung des Stators in Bezug auf die Drehachse und/oder der Stator gegen Verdrehung in Bezug auf das Pumpengehäuse und/oder die Haltestruktur um die Drehachse des Rotors oder der Antriebswelle bewirkt werden.The stator can, for example, be in positive engagement with the one or more connecting structures. For example, the stator can have an elongated recess, for example a groove-shaped recess or a passage, a screw bolt each extending through such a recess. For example, the recesses can be distributed on and / or over the outer circumference of the rotor, in particular can be arranged in a uniformly distributed manner. The positive engagement can center the stator with respect to the axis of rotation and / or the stator against rotation with respect to the pump housing and / or the holding structure about the axis of rotation of the rotor or the drive shaft.
Alternativ oder zusätzlich kann der Stator zwischen dem Pumpengehäuse und der Haltestruktur eingeklemmt sein. Beispielsweise kann das Klemmen durch ein Anziehmoment des Bolzens oder Schraubenbolzens erreicht werden. Insbesondere kann der Schraubenbolzen einen Kopf aufweisen, wobei sich der Kopf beispielsweise an der Haltestruktur abstützen kann. Insbesondere können zwischen dem Kopf des Schraubenbolzens und dem Pumpengehäuse die Haltestruktur und der Stator angeordnet oder eingeklemmt sein. Hierdurch lässt sich auf eine einfache Weise der Elektromotor an dem Pumpengehäuse, insbesondere stirnseitig, befestigen.Alternatively or additionally, the stator can be clamped between the pump housing and the holding structure. For example, clamping can be achieved by tightening the bolt or screw bolt. In particular, the screw bolt can have a head, the head being able to be supported on the holding structure, for example. In particular, the holding structure and the stator can be arranged or clamped between the head of the screw bolt and the pump housing. In this way, the electric motor can be fastened to the pump housing, in particular at the front, in a simple manner.
Die Pumpe-Motor-Einheit kann beispielsweise eine Kontakteinheit aufweisen. Der Stator kann beispielsweise mehrere Spulen aufweisen. Die Spulen können insbesondere so verschaltet sein, dass sie ein mehrphasiges, insbesondere dreiphasiges, Spulensystem bilden können. Die Kontakteinheit kann mit den Spulen des Stators kontaktiert sein. Insbesondere kann die Kontakteinheit mit jeder Phase der mehreren Spulen kontaktiert, d. h. elektrisch leitend verbunden sein. Über die Kontakteinheit kann jede Phase des Spulensystems separat mit Elektrizität beaufschlagt werden.The pump-motor unit can have a contact unit, for example. The stator can have a plurality of coils, for example. The coils can in particular be interconnected in such a way that they can form a multiphase, in particular three-phase, coil system. The contact unit can be contacted with the coils of the stator. In particular, the contact unit can be contacted with each phase of the plurality of coils, i. H. be electrically connected. Each phase of the coil system can be supplied with electricity separately via the contact unit.
Die Haltestruktur kann zwischen der Kontakteinheit auf der einen Seite und dem Rotor und/oder dem Stator auf der anderen Seite angeordnet sein. Beispielsweise kann die Kontakteinheit auf oder an der Stirnseite der Haltestruktur angeordnet sein, welche von dem Rotor und/oder dem Stator abgewandt ist. Beispielsweise kann die Kontakteinheit eine von der Haltestruktur separate oder trennbare Einheit sein, welches an der Haltestruktur angebracht oder an der Haltestruktur, beispielsweise kraft- oder formschlüssig, befestigt ist, beispielsweise mittels mindestens eines Schraubenbolzens oder einer Schnappverbindung. Insbesondere kann die Kontakteinheit bereichsweise oder mit einem Bereich in oder auf die Haltestruktur ein oder aufgesteckt sein.The holding structure can be arranged between the contact unit on one side and the rotor and / or the stator on the other side. For example, the contact unit can be arranged on or on the end face of the holding structure which faces away from the rotor and / or the stator. For example, the contact unit can be a unit that is separate or separable from the holding structure, which is attached to the holding structure or fastened to the holding structure, for example non-positively or positively, for example by means of at least one screw bolt or a snap connection. In particular, the contact unit can be plugged into or onto the holding structure in regions or with one region.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kontakteinheit zumindest teilweise mit der Haltestruktur umspritzt sein. Beispielsweise kann die Haltestruktur aus Kunststoff gebildet sein, wobei die Kontakteinheit mit Kunststoff, insbesondere im Spritzgussverfahren umspritzt ist. Die Kontakteinheit kann mit der Haltestruktur eine integrale oder untrennbare Einheit bilden.Alternatively or additionally, the contact unit can be at least partially encapsulated with the holding structure. For example, the holding structure can be formed from plastic, with the contact unit being overmolded with plastic, in particular in an injection molding process. The contact unit can form an integral or inseparable unit with the holding structure.
Die Kontakteinheit kann mehrere erste Kontaktelemente und der Stator kann mehrere zweite Kontaktelemente aufweisen, wobei die ersten Kontaktelemente jeweils mit einem zweiten Kontaktelement zur Bildung einer Steckverbindung zusammengesteckt sind. Eine Steckverbindung kann somit aus einem ersten Kontaktelement der Kontakteinheit und einem zweiten Kontaktelement des Stators gebildet sein. Eines aus erstem Kontaktelement und zweitem Kontaktelement kann als Einsteckteil und das andere aus erstem Kontaktelement und zweitem Kontaktelement kann als Einsteckteilaufnahme ausgebildet sein. Die Einsteckteilaufnahme kann das Einsteckteil aufnehmen und elektrisch kontaktieren, wenn das Einsteckteil darin eingesteckt ist. Dadurch kann vorteilhaft bewirkt werden, dass die Haltestruktur, die zusammen mit der Kontakteinheit eine gemeinsam handhabbare Einheit bildet, beispielsweise während der Montage der Pumpe-Motor-Einheit, stirnseitig an die Stirnseite des Stators, welche von dem Pumpengehäuse abgewandt ist, angebracht werden kann und durch das Anbringen die ersten Kontaktelemente mit den zweiten Kontaktelementen zusammengesteckt werden können. Beispielsweise können ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement, welche der ersten Phase zugeordnet sind, ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement, welche einer zweiten Phase zugeordnet sind, und ein erstes Kontaktelement und ein zweites Kontaktelement, welche einer dritten Phase zugeordnet sind, zusammengesteckt werden oder sein.The contact unit can have a plurality of first contact elements and the stator can have a plurality of second contact elements, the first contact elements each being plugged together with a second contact element to form a plug connection. A plug connection can thus be formed from a first contact element of the contact unit and a second contact element of the stator. One of the first contact element and the second contact element can be designed as a plug-in part and the other of the first contact element and the second contact element can be designed as a plug-in part receptacle. The plug-in part receptacle can receive the plug-in part and make electrical contact when the plug-in part is inserted therein. This can advantageously have the effect that the holding structure, which together with the contact unit forms a jointly manageable unit, for example during assembly of the pump-motor unit, can be attached to the end face of the stator facing away from the pump housing and by attaching the first contact elements can be plugged together with the second contact elements. For example, a first contact element and a second contact element, which are assigned to the first phase, a first contact element and a second contact element, which are assigned to a second phase, and a first contact element and a second contact element, which are assigned to a third phase, can be plugged together or be.
Beispielsweise können sich die ersten Kontaktelemente durch die Haltestruktur hindurch erstrecken und die Steckverbindung auf der zu dem Rotor oder Stator weisenden Seite der Haltestruktur angeordnet sein. Insbesondere können die Steckverbindungen zwischen dem Stator und der Haltestruktur angeordnet sein.For example, the first contact elements can extend through the holding structure and the plug connection can be arranged on the side of the holding structure facing the rotor or stator. In particular, the plug connections can be arranged between the stator and the holding structure.
Beispielsweise kann die Haltestruktur eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, durch welche sich die ersten Kontaktelemente zu dem Stator hin erstrecken. Beispielsweise kann je erstem Kontaktelement eine dafür vorgesehene Öffnung vorgesehen sein oder eine gemeinsame Öffnung für mehrere erste Kontaktelemente. Insbesondere können die ersten Kontaktelemente von der Haltestruktur und/oder der Kontakteinheit zu dem Elektromotor hin abragen.For example, the holding structure can have one or more openings through which the first contact elements extend towards the stator. For example, an opening provided for this purpose can be provided for each first contact element, or a common opening for a plurality of first contact elements. In particular, the first contact elements can protrude from the holding structure and / or the contact unit towards the electric motor.
Die Öffnung oder die Öffnungen können insbesondere mittels einer Dichtmasse oder Vergussmasse abgedichtet sein. Hierdurch kann verhindert werden, dass Flüssigkeit, die sich in dem Motorraum befindet, durch die Öffnungen hindurch zu dem Kontaktelement fließt.The opening or the openings can in particular be sealed by means of a sealing compound or potting compound. This makes it possible to prevent liquid which is located in the engine compartment from flowing through the openings to the contact element.
Beispielsweise kann die Kontakteinheit einen oder mehrere Sensoren, insbesondere Hallsensoren, aufweisen, welche konfiguriert und in Bezug auf den Rotor so angeordnet sind, dass mit ihm oder ihnen eine Position des Rotors in Bezug auf den Stator ermittelbar ist. Beispielsweise kann der mindestens eine Sensor zu dem Rotor hin weisen und/oder dem Rotor stirnseitig gegenüberliegend angeordnet sein, insbesondere auf der Stirnseite des Rotors, welche von dem Pumpengehäuse abgewandt ist.For example, the contact unit can have one or more sensors, in particular Hall sensors, which are configured and arranged in relation to the rotor in such a way that a position of the rotor in relation to the stator can be determined with it or them. For example, the at least one sensor can point towards the rotor and / or be arranged opposite the rotor on the end face, in particular on the end face of the rotor which faces away from the pump housing.
Die Kontakteinheit kann ein Trägerelement, insbesondere eine Leiterplatte, aufweisen, welches den mindestens einen Sensor aufweist oder auf dem der mindestens eine Sensor angebracht ist. Der oder die Sensoren können zu dem Rotor hin weisen. Alternativ oder zusätzlich können der mindestens eine Sensor und/oder das Trägerelement mit einer Vergussmasse zum Rotor hin abgedeckt oder abgedichtet sein.The contact unit can have a carrier element, in particular a printed circuit board, which has the at least one sensor or on which the at least one sensor is attached. The sensor or sensors can point to the rotor. As an alternative or in addition, the at least one sensor and / or the carrier element can be covered or sealed with a potting compound towards the rotor.
Beispielsweise können der mindestens eine Sensor und/oder das Trägerelement über seinen Umfang von einer von der Haltestruktur oder der Kontakteinheit gebildeten Einfassung eingefasst sein. Die den mindestens einen Sensor und/oder das Trägerelement abdeckende oder abdichtende Vergussmasse kann den von der Einfassung eingefassten Bereich vorzugsweise vollständig ausfüllen. Hierdurch kann verhindert werden, dass Fluid aus dem Motorraum durch den von der Einfassung eingefassten Bereich hindurch zu dem Trägerelement gelangt.For example, the at least one sensor and / or the carrier element can be enclosed over its circumference by an enclosure formed by the holding structure or the contact unit. The potting compound that covers or seals the at least one sensor and / or the carrier element can preferably completely fill the area enclosed by the border. In this way, it can be prevented that fluid from the engine compartment reaches the carrier element through the area enclosed by the enclosure.
Beispielsweise kann das Trägerelement oder ein das Trägerelement haltender Abschnitt der Kontakteinheit oder eine Einfassung der Kontakteinheit, welche das Trägerelement über seinen Umfang einfasst, sich durch eine von der Haltestruktur gebildete Öffnung durch die Haltestruktur hindurch erstrecken. Beispielsweise kann die von der Haltestruktur gebildete Öffnung die Einfassung der Kontakteinheit umgeben oder ihrerseits einfassen.For example, the carrier element or a section of the contact unit holding the carrier element or an enclosure of the contact unit which surrounds the carrier element over its circumference can extend through the holding structure through an opening formed by the holding structure. For example, the opening formed by the holding structure can surround the enclosure of the contact unit or in turn enclose it.
Der mindestens eine Sensor ist vorzugsweise auf der zum Rotor weisenden Seite der Haltestruktur und/oder des Trägerelements angeordnet und können beispielsweise dem Rotor, vorzugsweise axial, gegenüberliegen, um seine Position in Bezug auf den Stator ermitteln zu können.The at least one sensor is preferably arranged on the side of the holding structure and / or the carrier element facing the rotor and can, for example, lie opposite the rotor, preferably axially, in order to be able to determine its position in relation to the stator.
Beispielsweise kann die Kontakteinheit auf ihrer von dem Rotor abgewandten Seite mindestens einen elektrischen Steckverbinder, beispielsweise einen ersten elektrischen Steckverbinder und einen zweiten elektrischen Steckverbinder, aufweisen. Der mindestens eine Steckverbinder ist dazu konfiguriert, mit einem Gegenstück, welches daran ansteckbar ist, eine Steckverbindung zu bilden. Der mindestens eine Steckverbinder dient und ist angepasst zum Anschluss einer Energieversorgung, um die Spulen bzw. die Phasen des Stators mit elektrischem Strom zu versorgen, und/oder zum Anschluss von mindestens einer Steuerleitung zur Steuerung, insbesondere zumindest der Drehzahl oder der Drehrichtung, des Rotors des Elektromotors. Beispielsweise kann die Kontakteinheit eine Steuerung aufweisen, welche mindestens einen Schalter, insbesondere mindestens einen Transistor, so ansteuert, dass die Spulen oder Phasen des Stators selektiv mit elektrischer Energie versorgt werden. Beispielsweise kann die Steuerung über den mindestens einen Steckverbinder so angesteuert werden, dass die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Elektromotors einstellbar oder variabel, insbesondere stufenlos, einstellbar ist.For example, the contact unit can have at least one electrical connector, for example a first electrical connector and a second electrical connector, on its side facing away from the rotor. The at least one plug connector is configured to form a plug connection with a counterpart that can be plugged onto it. The at least one connector is used and is adapted to connect a power supply to supply the coils or the phases of the stator with electrical current, and / or to connect at least one control line to the controller, in particular at least the speed or the direction of rotation of the rotor of the electric motor. For example, the contact unit can have a controller which controls at least one switch, in particular at least one transistor, in such a way that the coils or phases of the stator are selectively supplied with electrical energy. For example, the control can be activated via the at least one connector in such a way that the speed and / or the direction of rotation of the electric motor is adjustable or variable, in particular continuously adjustable.
Alternativ kann die Steuerung zur Ansteuerung des mindestens einen Schalters an einem anderen Ort als auf der Kontakteinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Steuerung in der Pumpe-Motor-Einheit angeordnet sein oder außerhalb der Pumpe-Motor-Einheit angeordnet sein. In Ausführungen, bei denen die Steuerung außerhalb der Pumpe-Motor-Einheit angeordnet ist, können die Signale zur Steuerung des mindestens einen Schalters über den mindestens einen Steckverbinder zu dem mindestens einen Schalter übertragen werden.Alternatively, the control for controlling the at least one switch can be arranged at a different location than on the contact unit. For example, the control can be arranged in the pump-motor unit or can be arranged outside the pump-motor unit. In embodiments in which the control is arranged outside the pump-motor unit, the signals for controlling the at least one switch can be transmitted to the at least one switch via the at least one plug connector.
Allgemein bevorzugt ist es, wenn der mindestens eine Sensor elektrisch so mit der Steuerung verbunden ist, dass die Steuerung mittels des mindestens einen Sensors eine Drehposition des Rotors in Bezug auf den Stator ermitteln kann. Beispielsweise kann der mindestens eine Sensor mit der Steuerung der Pumpe-Motor-Einheit, insbesondere der Kontakteinheit oder in der Pumpe-Motor-Einheit enthaltenen Steuerung, kommunizieren. Alternativ kann der mindestens eine Sensor über den mindestens einen Steckverbinder mit der außerhalb der Pumpe-Motor-Einheit angebrachten Steuerung kommunizieren.It is generally preferred if the at least one sensor is electrically connected to the controller in such a way that the controller can determine a rotational position of the rotor in relation to the stator by means of the at least one sensor. For example, the at least one sensor can communicate with the controller of the pump-motor unit, in particular the contact unit or the controller contained in the pump-motor unit. Alternatively, the at least one sensor can communicate with the controller attached outside the pump-motor unit via the at least one plug connector.
In Weiterbildungen kann die Pumpe-Motor-Einheit ein Motorgehäuse, welches den Stator über seinen Außenumfang umgibt, aufweisen. Das Motorgehäuse kann einen Motorraum zumindest teilweise einfassen, insbesondere den Motorraum über den Umfang einfassen. In dem Motorraum können Komponenten des Elektromotors, wie z.B. der Stator und/oder der Rotor aufgenommen sein. Weitere Komponenten in dem Motorraum können beispielsweise die Antriebswelle und/oder die Haltestruktur und optional die Kontakteinheit sein.In further developments, the pump-motor unit can have a motor housing which surrounds the stator over its outer circumference. The engine housing can at least partially enclose an engine compartment, in particular enclose the engine compartment over the circumference. Components of the electric motor, such as the stator and / or the rotor, for example, can be accommodated in the engine compartment. Further components in the engine compartment can be, for example, the drive shaft and / or the holding structure and optionally the contact unit.
Zwischen dem Motorgehäuse und dem Pumpengehäuse kann beispielsweise eine Dichtung, insbesondere eine ringförmige Dichtung, wie z.B. ein O-Ring, angeordnet sein, welche den von dem Motorgehäuse umgebenen Motorraum nach außen hin abdichtet. Dadurch kann einerseits das Austreten von Flüssigkeit aus dem Motorraum nach außen und das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit von außen in den Motorraum verhindert werden.Between the motor housing and the pump housing, for example, a seal, in particular an annular seal, such as an O-ring, can be arranged, which seals the motor compartment surrounded by the motor housing from the outside. In this way, on the one hand, the leakage of liquid from the engine compartment to the outside and the penetration of dirt or liquid from the outside into the engine compartment can be prevented.
Zwischen dem Motorgehäuse und einer aus Haltestruktur und Kontakteinheit kann eine Dichtung, insbesondere eine ringförmige Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet sein, welche den von dem Motorgehäuse umgebenen Motorraum nach außen hin abdichtet. Dadurch kann einerseits das Austreten von Flüssigkeit aus dem Motorraum nach außen und das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit von außen in den Motorraum verhindert werden.A seal, in particular an annular seal, for example an O-ring, which seals the motor compartment surrounded by the motor housing from the outside, can be arranged between the motor housing and one of the holding structure and contact unit. In this way, on the one hand, the leakage of liquid from the engine compartment to the outside and the penetration of dirt or liquid from the outside into the engine compartment can be prevented.
Das Motorgehäuse kann beispielsweise auf seiner dem Rotor abgewandten Seite mindestens eine Öffnung aufweisen, durch welche sich mindestens ein elektrischer Steckverbinder, beispielsweise die oben erwähnten elektrischen Steckverbinder, der Kontakteinheit erstreckt. Der mindestens eine elektrische Steckverbinder der Kontakteinheit kann von außen zum Anstecken eines Gegenstücks für den elektrischen Steckverbinder zugänglich sein. Beispielsweise kann eine gemeinsame Öffnung für einen ersten und zweiten elektrischen Steckverbinder vorgesehen sein. Alternativ kann für jeden der elektrischen Steckverbinder eine separate Öffnung vorgesehen sein. Der oder die elektrischen Steckverbinder können von der Haltestruktur stirnseitig abragen. Der oder die elektrischen Steckverbinder können stirnseitig über das Ende des Motorgehäuses ragen, welches von dem Pumpengehäuse abgewandt ist.The motor housing can, for example, have at least one opening on its side facing away from the rotor, through which at least one electrical connector, for example the above-mentioned electrical connector, of the contact unit extends. The at least one electrical connector of the contact unit can be accessible from the outside for plugging in a counterpart for the electrical connector. For example, a common opening can be provided for a first and second electrical connector. Alternatively, a separate opening can be provided for each of the electrical connectors. The electrical connector (s) can protrude from the end face of the holding structure. The electrical connector (s) can protrude over the end of the motor housing which faces away from the pump housing.
In Ausführungen kann das Motorgehäuse, welches den Stator über seinen Außenumfang umgibt und/oder den Motorraum teilweise, insbesondere umfangsseitig einfasst, mit der Kontakteinheit einteilig sein. Beispielsweise kann die Kontakteinheit an dem Motorgehäuse befestigt, insbesondere verschnappt, verklebt oder verschraubt oder vernietet sein. Alternativ kann die Kontakteinheit zumindest teilweise von dem Motorgehäuse umspritzt sein. Das Motorgehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff sein, wodurch sich bei der Herstellung des Motorgehäuses die Kontakteinheit einfach umspritzen lässt. Beispielsweise kann die Kontakteinheit mit dem Motorgehäuse eine integrale Einheit bilden.In embodiments, the motor housing, which surrounds the stator over its outer circumference and / or partially surrounds the motor compartment, in particular on the circumferential side, can be in one piece with the contact unit. For example, the contact unit can be fastened to the motor housing, in particular snapped, glued, screwed or riveted. Alternatively, the contact unit can be at least partially encapsulated by the motor housing. The motor housing can be made of plastic, for example, which means that the contact unit can be simply overmolded during manufacture of the motor housing. For example, the contact unit can form an integral unit with the motor housing.
Beispielsweise kann das Motorgehäuse so ausgestaltet sein, dass es eine reine Abdeckfunktion erfüllt. Insbesondere können die Haltestruktur, die mindestens eine längliche Verbindungsstruktur, der Stator und das Pumpengehäuse eine Einheit bilden, welche bewirkt, dass der Stator dreh- und axialfest an dem Pumpengehäuse und/oder der Lagerstruktur befestigt ist. In einem solchen Beispiel kann das Motorgehäuse so ausgeführt sein, dass es keine tragende Funktion, sondern beispielsweise nur eine Abdeckfunktion und optional eine Dichtfunktion erfüllt.For example, the motor housing can be designed in such a way that it fulfills a pure covering function. In particular, the holding structure, the at least one elongated connecting structure, the stator and the pump housing can form a unit which has the effect that the stator is fastened to the pump housing and / or the bearing structure in a rotationally and axially fixed manner. In such an example, the motor housing can be designed in such a way that it does not fulfill a load-bearing function but, for example, only a covering function and optionally a sealing function.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer Beispiele und Ausführungen beschrieben. Im Folgenden werden Ausführungen der Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden je einzeln und in jeglicher Merkmalskombination den Gegenstand der Erfindung vorteilhaft weiter. Es zeigen:
-
1 eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Pumpe-Motor-Einheit, -
2 eine Schnittdarstellung der Pumpe-Motor-Einheit aus 1 , -
3 eine perspektivische Ansicht einer Haltestruktur mit einer daran befestigten Kontakteinheit, -
4 eine perspektivische Ansicht der Kontakteinheit , jedoch ohne aufgebrachte Vergussmasse, -
5 eine perspektivische Ansicht der Kontakteinheit aus4 , jedoch mit daran angebrachter Kontakteinheit, -
6 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Motor-Pumpe-Einheit, -
7 eine perspektivische Ansicht einer Motor-Pumpe-Einheit, -
8 eine weitere perspektivische Ansicht einer Motor-Pumpe-Einheit, -
9 eine perspektivische Ansicht einer Haltestruktur mit einer damit integral gebildeten Kontakteinheit ohne aufgebrachte Vergussmasse, -
10 eine perspektivische Ansicht der Haltestruktur aus9 mit aufgebrachter Vergussmasse, -
11 eine Schnittdarstellung der Pumpe-Motor-Einheit aus6 und -
12 eine Seitenansicht der Pumpe-Motor-Einheit in teilweiser Schnittdarstellung.
-
1 an exploded view of a first embodiment of a pump-motor unit, -
2 a sectional view of the pump-motor unit 1 , -
3 a perspective view of a holding structure with a contact unit attached thereto, -
4th a perspective view of the contact unit, but without applied potting compound, -
5 a perspective view of the contact unit4th , but with attached contact unit, -
6th an exploded view of a second embodiment of a motor-pump unit, -
7th a perspective view of a motor-pump unit, -
8th another perspective view of a motor-pump unit, -
9 a perspective view of a holding structure with a contact unit formed integrally therewith without potting compound applied, -
10 a perspective view of thesupport structure 9 with applied potting compound, -
11 a sectional view of the pump-motor unit6th and -
12th a side view of the pump-motor unit in a partial sectional view.
Die in den Figuren gezeigten Pumpe-Motor-Einheiten
Der Gehäusegrundkörper
Das zweite Förderelement
Der Gehäusegrundkörper
Die Antriebswelle
Optional kann ein drittes Drehlager
Die Haltestruktur
Alternativ zu den Schraubenbolzen kann beispielsweise ein Motorgehäuse vorgesehen sein, an welchem die Haltestruktur
In den gezeigten Ausführungsformen ist jedoch ein Motorgehäuse
Der Elektromotor
Der Rotor
Der Stator
Der Rotor
Alternativ kann die Flüssigkeit aus dem Motorraum an die Saugseite der Pumpe
Wie beispielsweise aus den
In den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen weist die Antriebswelle
Alternativ oder zusätzlich zu dem durchgehenden Durchgang
Die Pumpe-Motor-Einheit
Die Kontakteinheit
Wie beispielsweise aus
Die Haltestruktur
Die Kontakteinheit
Der Abschnitt
Die Kontakteinheit
Der elektrische Steckverbinder
Der elektrische Steckverbinder
In der in den
Ferner wird in der in den
Der von der Einfassung
Das Motorgehäuse
Zwischen dem Motorgehäuse
Zwischen dem Motorgehäuse
In einer Abwandlung kann die Kontakteinheit
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Pumpe-Motor-EinheitPump-motor unit
- 22
- FlanschaußenflächeFlange outer surface
- 33
- Bereich / HohlraumArea / cavity
- 44th
- Bereich / HohlraumArea / cavity
- 77th
- Dichtung/ DichtringSeal / sealing ring
- 88th
- Dichtung/ DichtringSeal / sealing ring
- 99
- drittes Drehlager third pivot bearing
- 1010
- Pumpepump
- 1111
- erstes Förderelement / Zahnradfirst conveyor element / gear
- 1212th
- zweites Förderelement / Innenzahnradsecond conveyor element / internal gear
- 1313th
- Einlassinlet
- 13a13a
- EinlassöffnungInlet opening
- 1414th
- AuslassOutlet
- 1414th
- AuslassöffnungOutlet opening
- 1515th
- PumpenkammerPump chamber
- 1616
- erstes Drehlagerfirst pivot bearing
- 1717th
- zweites Drehlagersecond pivot bearing
- 1818th
- GehäusegrundkörperHousing body
- 1919th
- Gehäusedeckel Housing cover
- 2020th
- ElektromotorElectric motor
- 2121
- Rotorrotor
- 2222nd
- Statorstator
- 2323
- SpuleKitchen sink
- 23a23a
- zweites Kontaktelementsecond contact element
- 2424
- SteckverbindungConnector
- 2525th
- HaltestrukturHolding structure
- 25a25a
- Öffnung für erstes KontaktelementOpening for the first contact element
- 25b25b
- Öffnung für das Trägerelement bzw. die EinfassungOpening for the carrier element or the enclosure
- 2626th
- VerbindungsstrukturConnection structure
- 2727
- Dichtmasse / VergussmasseSealing compound / potting compound
- 2828
- Sensorsensor
- 2929
- Dichtmasse / Vergussmasse Sealing compound / potting compound
- 3030th
- Antriebswelledrive shaft
- 3131
- Durchgang Passage
- 4040
- KontakteinheitContact unit
- 4141
- erstes Kontaktelementfirst contact element
- 4242
- TrägerelementSupport element
- 4343
- elektrischer Steckverbinderelectrical connector
- 4444
- elektrischer Steckverbinderelectrical connector
- 4545
- Abschnitt / EinfassungSection / border
- 4646
- Abschnitt / Einfassung Section / border
- 5050
- Motorgehäuse / MotorabdeckungMotor housing / motor cover
- 5151
- Öffnungopening
- 5252
- MotorraumEngine compartment
- 5353
- MotorraumauslassEngine compartment outlet
- 53a53a
- Motorraumauslassöffnung Engine compartment outlet opening
- DD.
- DrehachseAxis of rotation
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-
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