DE102020104241A1 - Electric oil pump - Google Patents
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Abstract
Eine elektrische Ölpumpe (100) hat einen Motor (10), einen Pumpenkörper (50) und eine Steuereinheit (70), die an dem Motor (10) befestigt ist und zum Steuern eines Betriebs des Motors (10) ausgebildet ist, wobei die elektrische Ölpumpe (100) ferner einen Getriebeuntersetzungsmechanismus (30) umfasst, der zwischen dem Motor (10) und dem Pumpenkörper (50) eingebaut ist und für die Reduzierung einer von dem Motor (10) an den Pumpenkörper (50) abgegebenen Drehzahl konfiguriert ist. Durch die Erfindung können die Länge des Motors und die Kosten des Motors reduziert werden, und es kann eine PCB der Steuereinheit vergrößert werden, um die EMV-Leistung der PCB zu verbessern.An electric oil pump (100) has a motor (10), a pump body (50) and a control unit (70) which is attached to the motor (10) and is designed to control an operation of the motor (10), the electric The oil pump (100) further comprises a gear reduction mechanism (30) installed between the motor (10) and the pump body (50) and configured to reduce a speed output from the motor (10) to the pump body (50). According to the invention, the length of the motor and the cost of the motor can be reduced, and a PCB of the control unit can be enlarged in order to improve the EMC performance of the PCB.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Ölpumpe, insbesondere eine elektrische Ölpumpe, die in Fahrzeugen verwendet wird.The present invention relates to an electric oil pump, particularly to an electric oil pump used in vehicles.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Bei einer elektrischen Ölpumpe eines Fahrzeugs, die einen Motor und einen Pumpenkörper hat, treibt eine Drehwelle des Motors den Pumpenkörper direkt an. Damit eine ausreichende Kraft bereitgestellt werden kann, ist der Motor entsprechend groß. Da die Fahrzeughersteller jedoch nur einen begrenzten Einbauraum für die elektrische Ölpumpe vorsehen, wird der Raum für andere Komponenten wie beispielsweise eine Motorsteuereinheit vergleichsweise eng. Die Schaltungsplatte der Motorsteuereinheit muss mehrschichtig ausgebildet sein, zum Beispiel mit mehr als sechs Schichten. Dies beeinträchtigt die Wärmeableitung der Schaltungsplatte, verschlechtert das EMV-Verhalten der Steuereinheit und erhöht die Kosten sowohl des Motors als auch der elektrischen Ölpumpe.In a vehicle electric oil pump that has a motor and a pump body, a rotating shaft of the motor directly drives the pump body. The motor is correspondingly large so that sufficient power can be provided. However, since the vehicle manufacturers only provide a limited installation space for the electric oil pump, the space for other components such as an engine control unit becomes comparatively narrow. The circuit board of the engine control unit must be made of multiple layers, for example more than six layers. This affects the heat dissipation of the circuit board, worsens the EMC performance of the control unit and increases the costs of both the motor and the electric oil pump.
ÜBERSICHTOVERVIEW
In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Ölpumpe mit geringen Kosten bereitzustellen.In view of this, the object of the invention is to provide an electric oil pump at a low cost.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Ölpumpe einen Motor, einen Pumpenkörper und eine Steuereinheit, die an dem Motor befestigt ist und ausgebildet ist zum Steuern eines Betriebs des Motors, wobei die elektrische Ölpumpe einen Getriebeuntersetzungsmechanismus umfasst, der zur Verringerung einer Länge des Motors und zur Vergrößerung der Steuereinheit zwischen dem Motor und dem Pumpenkörper eingebaut ist, um eine von dem Motor an den Pumpenkörper abgegebene Drehzahl zu reduzieren.According to one aspect of the present invention, an electric oil pump includes a motor, a pump body, and a control unit attached to the engine and configured to control an operation of the engine, the electric oil pump including a gear reduction mechanism adapted to reduce a length of the engine and to enlarge the control unit is installed between the motor and the pump body to reduce a rotational speed output from the motor to the pump body.
Vorzugsweise sind die Steuereinheit, der Motor, der Getriebeuntersetzungsmechanismus und der Pumpenkörper entlang einer axialen Richtung des Motors der Reihe nach angeordnet, wobei eine Länge der Steuereinheit größer ist als eine Summe der Längen des Motors, des Getriebeuntersetzungsmechanismus und des Pumpenkörpers.Preferably, the control unit, the motor, the gear reduction mechanism and the pump body are arranged in sequence along an axial direction of the motor, a length of the control unit being greater than a sum of lengths of the motor, the gear reduction mechanism and the pump body.
Vorzugsweise umfasst der Getriebeuntersetzungsmechanismus ein Getriebeuntersetzungsmechanismus-Gehäuse, wobei der Motor und der Pumpenkörper jeweils an zwei axialen Enden des Getriebeuntersetzungsmechanismus-Gehäuses angeordnet sind.Preferably, the gear reduction mechanism comprises a gear reduction mechanism housing, the motor and the pump body being arranged at two axial ends of the gear reduction mechanism housing, respectively.
Vorzugsweise ist der Getriebeuntersetzungsmechanismus ein Planetengetriebe und umfasst einen Zahnkranz, der in einem Hohlraum des Getriebeuntersetzungsmechanismus-Gehäuses installiert ist, ein Sonnenrad, das sich in dem Zahnkranz befindet, und eine Mehrzahl von Planetenrädern, die mit dem Zahnkranz und dem Sonnenrad kämmen, und einen Planetenträger, der an den Planetenrädern montiert ist; das Sonnenrad ist an einem Antriebsende einer Motorwelle befestigt, der Planetenträger ist zum Antreiben des Pumpenkörpers mit dem Pumpenkörper verbunden, und das Sonnenrad und die Planetenräder überlappen einander teilweise in der radialen Richtung des Motors.Preferably, the gear reduction mechanism is a planetary gear and includes a ring gear installed in a cavity of the gear reduction mechanism housing, a sun gear located in the ring gear, and a plurality of planet gears meshing with the ring gear and the sun gear, and a planet carrier which is mounted on the planet gears; the sun gear is fixed to a drive end of a motor shaft, the planetary carrier is connected to the pump body for driving the pump body, and the sun gear and the planetary gears partially overlap each other in the radial direction of the motor.
Vorzugsweise hat der Pumpenkörper ein Pumpengehäuse, das an dem Getriebeuntersetzungsmechanismus-Gehäuse montiert ist, eine Pumpenabdeckung, die an dem Pumpengehäuse montiert ist, einen inneren Drehkörper, einen äußeren Drehkörper und eine in dem Pumpengehäuse untergebrachte Pumpenwelle; eine Mehrzahl von geschlossenen Räumen ist zwischen dem inneren und dem äußeren Drehkörper gebildet, ein Ende der Pumpenwelle erstreckt sich in die Pumpenabdeckung hinein, das andere Ende der Pumpenwelle erstreckt sich in den inneren Drehkörper hinein, und der innere Drehkörper dreht sich relativ zur Pumpenwelle.Preferably, the pump body has a pump housing mounted on the gear reduction mechanism housing, a pump cover mounted on the pump housing, an inner rotating body, an outer rotating body, and a pump shaft housed in the pump housing; a plurality of closed spaces are formed between the inner and outer rotating bodies, one end of the pump shaft extends into the pump cover, the other end of the pump shaft extends into the inner rotating body, and the inner rotating body rotates relative to the pump shaft.
Vorzugsweise erstreckt sich ein Ende des Planetenträgers aus dem Getriebeuntersetzungsmechanismus heraus und ist in den inneren Drehkörper eingesetzt, wobei der Planetenträger den inneren Drehkörper zur Drehung antreibt.Preferably, one end of the planet carrier extends out of the gear reduction mechanism and is inserted into the inner rotating body, the planet carrier driving the inner rotating body to rotate.
Vorzugsweise hat die Pumpenabdeckung einen Einlass und einen Auslass, ein Bodenbereich in der Pumpenabdeckung ist mit einem Montageelement ausgebildet, das ein Inneres der Pumpenabdeckung in einen ersten inneren Hohlraum und einen zweiten inneren Hohlraum unterteilt, wobei der erste innere Hohlraum mit dem Einlass und der zweite innere Hohlraum mit dem Auslass in Verbindung steht.Preferably, the pump cover has an inlet and an outlet, a bottom area in the pump cover is formed with a mounting element which divides an interior of the pump cover into a first inner cavity and a second inner cavity, the first inner cavity with the inlet and the second inner cavity Cavity communicates with the outlet.
Vorzugsweise bildet die äußere Umfangsfläche des inneren Drehkörpers eine Mehrzahl von Außenzähnen, die innere Umfangsfläche des äußeren Drehkörpers bildet eine Mehrzahl von Innenzähnen, wobei die Zahl der Innenzähne um eins größer ist als die Zahl der Außenzähne des inneren Drehkörpers.Preferably, the outer peripheral surface of the inner rotating body forms a plurality of external teeth, the inner peripheral surface of the outer rotating body forms a plurality of internal teeth, the number of internal teeth being one greater than the number of external teeth of the internal rotating body.
Vorzugsweise hat die Steuereinheit ein Steuereinheit-Gehäuse, einen an dem Steuereinheit-Gehäuse montierten Kühlkörper und eine gedruckte Schaltungsplatte (PCB), wobei die PCB in einem Aufnahmehohlraum eingebaut ist, der zwischen dem Steuereinheit-Gehäuse und dem Kühlkörper gebildet ist und sich entlang der axialen Richtung des Motors erstreckt, wobei ein Ende der PCB in der Nähe des Motors mit einem Verbinder versehen ist und eine Mehrzahl von Anschlüssen, die in dem Verbinder montiert sind, sich aus dem Steuereinheit-Gehäuse heraus erstreckt und mit den Anschlüssen des Motors elektrisch verbunden ist.Preferably, the control unit has a control unit housing, a heat sink mounted on the control unit housing and a printed circuit board (PCB), the PCB being installed in a receiving cavity formed between the control unit housing and the heat sink and extending along the axial Direction of the motor extends, with one end of the PCB close by of the motor is provided with a connector and a plurality of terminals mounted in the connector extend out of the control unit housing and are electrically connected to the terminals of the motor.
Vorzugsweise ist die PCB eine zweischichtige gedruckte Schaltungsplatte, an deren Oberseite und/oder Unterseite elektronische Komponenten montiert sind.Preferably, the PCB is a two-layer printed circuit board with electronic components mounted on the top and / or bottom.
Vorzugsweise hat das Motorgehäuse zwei einander gegenüberliegende Montageöffnungen, und das Untersetzungsgetriebemechanismus-Gehäuse hat zwei einander gegenüberliegende zweite Montageöffnungen (
Vorzugsweise ist der Motor ein bürstenloser Motor und hat ein Motorgehäuse. Ein ringförmiger Stator ist in dem Motorgehäuse installiert. Der Stator hat einen Statorkern. Zwei Metallhülsen befinden sich außerhalb des Statorkerns und erstrecken sich in der axialen Richtung des Motors. Jede Metallhülse hat eine axiale Durchgangsöffnung. Das Motorgehäuse ist ein Spritzgussgehäuse, das an beiden Enden des Stators und an der äußeren Umfangsfläche der beiden Methallhülsen aufgeformt ist und nur einen Teil der äußeren Umfangsfläche des Statorkerns bedeckt. Die erste Montageöffnung umfasst die Durchgangsöffnung der Hülse.Preferably the motor is a brushless motor and has a motor housing. An annular stator is installed in the motor housing. The stator has a stator core. Two metal sleeves are located outside the stator core and extend in the axial direction of the motor. Each metal sleeve has an axial through opening. The motor housing is an injection molded housing that is overmolded on both ends of the stator and on the outer peripheral surface of the two metal sleeves and covers only a part of the outer peripheral surface of the stator core. The first assembly opening comprises the through opening of the sleeve.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebeuntersetzungsmechanismus zwischen dem Motor und dem Pumpenkörper vorgesehen, wodurch das an den Pumpenkörper abgegebene Drehmoment vergrößert und die Größe des Motors verkleinert wird, so dass das Volumen der Steuereinheit bei dem begrenzten Einbauraum der elektrischen Ölpumpe angemessen vergrößern lässt, wodurch auch die Schaltungsplatte der Steuereinheit effektiv größer gestaltet werden kann. Die Anzahl der Schichten der gedruckten Schaltungsplatte lässt sich reduzieren, die Wärmeableitungswirkung der gedruckten Schaltungsplatte und die EMV-Leistung werden verbessert und die Kosten der elektrischen Ölpumpe gesenkt.In the embodiments of the present invention, a gear reduction mechanism is provided between the motor and the pump body, thereby increasing the torque output to the pump body and reducing the size of the motor, so that the volume of the control unit can be increased appropriately with the limited installation space of the electric oil pump. whereby the circuit board of the control unit can also be effectively made larger. The number of layers of the printed circuit board can be reduced, the heat dissipation effect of the printed circuit board and the EMC performance can be improved, and the cost of the electric oil pump can be reduced.
FigurenlisteFigure list
Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in all diesen Figuren mit gleich gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, sind im Hinblick auf eine zweckmäßige und übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
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1 zeigt schematisch die Konstruktion einer elektrischen Ölpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der in1 gezeigten elektrischen Ölpumpe; -
3 zeigt schematisch die Konstruktion eines Motors der in1 gezeigten elektrischen Ölpumpe; -
4 ist eine schematische Darstellung der Konstruktion des Motors und der elektrischen Ölpumpe in1 aus einem anderen Winkel; -
5 ist eine auseinandergezogene schematische Darstellung eines Getriebeuntersetzungsmechanismus der in1 gezeigten elektrischen Ölpumpe; -
6 zeigt schematisch die Konstruktion eines Pumpenkörpers der in1 dargestellten elektrischen Ölpumpe; -
7 ist eine schematische Schnittansicht des Getriebeuntersetzungsmechanismus und des Pumpenkörpers der in1 dargestellten elektrische Ölpumpe; -
8 zeigt schematisch die Konstruktion einer Pumpenabdeckung des in6 dargestellten Pumpenkörpers; -
9 zeigt schematisch die Konstruktion einer Steuereinheit der in1 dargestellten elektrischen Ölpumpe.
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1 Fig. 3 schematically shows the construction of an electric oil pump according to an embodiment of the present invention; -
2 is an exploded view of the in1 shown electric oil pump; -
3 shows schematically the construction of an engine of FIG1 shown electric oil pump; -
4th FIG. 13 is a schematic diagram of the construction of the engine and the electric oil pump in FIG1 from a different angle; -
5 FIG. 13 is an exploded schematic illustration of a gear reduction mechanism of the FIG1 shown electric oil pump; -
6th shows schematically the construction of a pump body of the in1 illustrated electric oil pump; -
7th FIG. 13 is a schematic sectional view of the gear reduction mechanism and pump body of FIG1 illustrated electric oil pump; -
8th shows schematically the construction of a pump cover of the in6th illustrated pump body; -
9 shows schematically the construction of a control unit of FIG1 illustrated electric oil pump.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen umfassend und vollständig beschrieben, wobei die hier beschriebenen Ausführungsformen nicht sämtliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sondern lediglich einen Teil derselben darstellen. Sofern der Fachmann auf der Basis der vorliegend offenbarten Ausführungsformen ohne erfinderisches Zutun zu weiteren Ausführungsformen gelangt, fallen diese sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Ferner ist zu beachten, dass die Figuren lediglich Darstellungszwecken dienen. Die in den Figuren dargestellten Verbindungen dienen ebenfalls lediglich dem Zweck einer verständlichen Darstellung und stellen keine Einschränkung der Erfindung auf eine bestimmte Verbindung dar. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer der Zeichnungsfiguren erscheinen, sind in all diesen Figuren einheitlich gekennzeichnet.The technical solutions of the embodiments of the present invention are fully and fully described below with reference to the accompanying drawings, the embodiments described here not representing all embodiments of the present invention, but only a part thereof. If the person skilled in the art arrives at further embodiments on the basis of the presently disclosed embodiments without inventive input, these all fall within the scope of protection of the present invention. It should also be noted that the figures are for illustration purposes only. The connections shown in the figures also serve only the purpose of an understandable representation and do not represent a restriction of the invention to a particular connection. Identical structures, elements or parts which appear in more than one of the drawing figures are identified consistently in all these figures.
Wenn in der nachstehenden Beschreibung angegeben ist, dass ein Bauteil mit einem anderen Bauteil „verbunden“ ist, so kann diese Verbindung auf direktem Weg oder über ein zwischengeschaltetes Bauteil vorgesehen sein. Sämtliche technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, haben ihre dem Fachmann bekannte übliche Bedeutung, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, und sie dienen lediglich zur Beschreibung der Ausführungsformen und sollten nicht als Einschränkung betrachtet werden.If it is stated in the following description that a component is "connected" to another component, this connection can be provided on a direct route or via an intermediate component. All technical and scientific terms that are used in the present description have their customary meaning known to the person skilled in the art, unless expressly stated otherwise, and they serve only to describe the embodiments and should not be viewed as a restriction.
Es wird auf
Durch die Einstellung des Getriebeuntersetzungsmechanismus
Wie in den
In dieser Ausführungsform hat der Motor
Der Rotor hat eine Motorwelle
Es wird auf
Der Getriebeuntersetzungsmechanismus
In dieser Ausführungsform überlappen das Antriebsrad wie beispielsweise das Sonnenrad
Insbesondere hat der Planetenträger
Es wird auf
Die Pumpenabdeckung
Der innere Drehkörper
Die äußere Umfangsfläche des inneren Drehkörpers
Der Motor
Es wird auf
Ein Ende der PCB
Die PCB
Zwischen dem Kühlkörper
In dieser Ausführungsform hat ein dem Motor
Der Kühlkörper
Eine der PCB
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Länge des Motors
Die Erfindung wurde vorstehend anhand einiger Ausführungsformen beschrieben, die jedoch keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen. Innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung und des Erfindungsgedankens sind verschiedene Änderungen oder Modifikationen möglich.The invention has been described above on the basis of a few embodiments, which however do not represent a restriction of the present invention. Various changes or modifications are possible within the scope of the present invention and the spirit of the invention.
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