CN103237988A

CN103237988A - 内齿轮泵

Info

Publication number: CN103237988A
Application number: CN2011800581926A
Authority: CN
Inventors: J·弗兰克; A·富克斯
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-08-07
Also published as: WO2012045535A3; DE102010041995A1; EP2625426A2; WO2012045535A2

Abstract

本发明涉及一种用来输送流体的具有集成的电动机（2）的内齿轮泵（1），其尤其是用于机动车辆，该内齿轮泵包括具有内齿环（6）的内齿轮（5）、具有外齿环（9）的外齿轮（8），其中，所述内齿轮和外齿轮（5、8）的齿（7、10）啮合，该内齿轮泵包括形成在所述内齿轮（5）和外齿轮（8）之间的工作腔（32）和具有定子（11）和转子（12）的电动机（2），其中，所述外齿轮（8）由转子（12）形成，其方式是永久磁铁（13）集成到所述外齿轮（8）中，其中，所述永久磁铁（13）作为磁环（14）布置在所述外齿轮（8）上。

Description

内齿轮泵

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、具有集成的电动机的内齿轮泵和根据权利要求12的前序部分的喷射系统。

背景技术

具有集成的电动机的内齿轮泵用于输送流体，存在千变万化的用途。内齿轮泵具有内齿轮和外齿轮。在这里，所述外齿轮与内齿轮同中心地布置，并且所述内齿轮的内齿环啮合所述外齿轮的外齿环。在所述内齿轮和外齿轮之间构成用于输送流体的工作腔。在将内齿轮泵集成到电动机中时，可得到一个特别紧凑的、简单的内齿轮泵结构。

EP1933033A1示出一种具有集成的电动机的内齿轮泵。所述电动机的转子在这里也是内齿轮泵的内齿轮。在这里所述转子具有永久磁铁。

发明内容

根据本发明，一种具有集成的电动机的内齿轮泵，尤其用于机动车，用来输送流体，其包括具有内齿环的内齿轮、具有外齿环的外齿轮，其中，所述内齿轮和外齿轮的齿相互啮合；在所述内齿轮和外齿轮之间构造的工作腔；具有定子和转子的电动机，其中，所述外齿轮通过所述转子构成，其方式是永久磁铁集成到所述外齿轮中，其中，所述永久磁铁作为磁环布置在所述外齿轮上。

所述永久磁铁合并到磁环成为一个部件并且能够在制造内齿轮泵时简单地只作为一个单个部件，即磁环，固定在余下的转子上或者外齿轮简单地只在运行过程中固定，但是多个单个的永久磁铁分开地固定在所述外齿轮或转子上。由此，在制造所述内齿轮泵时以有利的方式节省成本。

在附加的设计方案中，所述磁环是单独的部件。

在补充变型中，所述磁环只是一个部件。

特别地，具有永久磁铁的磁环在外侧布置在所述外齿轮上。

在另一设计方案中，具有永久磁铁的磁环构造在所述外齿轮的径向外侧，尤其是完全构造在所述外齿轮的径向外侧。

在一个补充实施例中，所述磁环是完全封闭的磁环。所述磁环是一个完全封闭的磁环，因而在所述磁环内部形成虚拟圆，所述虚拟圆具有与所述外齿轮的旋转轴匹配的中心并且由虚拟圆撑开的端部垂直于所述外齿轮的旋转轴，这个虚拟圆完全布置在所述磁环内部。由此，所述磁环只存在于所述外齿轮或者转子的径向外侧上。

优选地，所述磁环具有相对于外齿轮或者转子的旋转轴线基本上的不变的径向延展。基本上不变的延展在这里意味着所述磁环的径向延展不变地构造有小于20%、10%、5%、2%或者1%的偏差。

在一个变型中，所述磁环由均质材料制成并且优选地，所述磁环包括永磁材料，例如钕-铁-硼或者钐-钴。所述磁环只是一个单个部件，优选只用均质材料制成或制造。在制造所述磁环时，例如在烧结方法中，用钕、铁和硼制造所述磁环，然而，所述磁环不具有永久磁铁的性能。只有在例如用钕-铁-硼或者钐-钴制造磁环后，所述环用均质材料磁化并且所述永久磁铁由此在所述环上形成为磁环，其中，所述永久磁铁不在结构方面被获得，而是仅基于所述均质材料的磁化性能得到。与此不同，所述磁环也借助喷铸，用热塑性塑料制造。此时，所述热塑性塑料附加地具有用优选永磁材料，例如钕-铁-硼或者钐-钴材料制成的附加剂。热塑性塑料与永磁材料的这种混合物输入到喷铸模具中并且借助喷铸，用均质材料制造所述磁环。只有用均质材料制造了没有磁性的环后，所述磁环内部的永磁材料被磁化并由此在用均质材料制成的环上提供永久磁铁。永磁材料因而是一种在磁化后保持磁性的材料。

便利地，所述磁环只用永磁材料制成或者所述磁环包括另外的非磁性材料，例如塑料。

在另一实施例中，所述磁环力锁合地和/或形状锁合地和/或材料锁合地固定在余下的外齿轮上。

特别地，所述磁环以粘结和/或齿连接和/或力锁合基于所述磁环和余下的外齿轮之间的径向预应力固定在所述余下的外齿轮上。因而在制造所述内齿轮泵时，首先分开制造所述余下的外齿轮或者转子，接着所述磁环只作为一个单个部件固定在所述余下的外齿轮上。因而能够以有利的方式降低用于制造所述内齿轮泵的成本。

在另一设计方案中，具有外侧磁环的所述外齿轮或者转子直接或间接支承在所述定子上。

在一个附加的设计方案中，所述磁环上的永久磁铁用均质材料借助所述环的径向磁化或者用均质材料的磁环制造或者提供。

在另一设计方案中，轴承衬套布置在所述定子上，并且具有外侧磁环的所述外齿轮或者转子利用所述轴承衬套安置在所述定子上。因此所述转子或者外齿轮外侧的磁环也附加地用作所述外齿轮的径向轴承。所述磁环的材料在这里为此选择为它也适合作为所述转子或者外齿轮的径向轴承。

借助轴承衬套，所述外齿轮间接安置在所述定子上或者在用所述磁环直接将所述外齿轮安置子所述定子上时，所述磁环直接放置所述定子的定子齿上。

在另一设计方案中，所述转子构造在所述定子内部。

在一个变型中，所述定子与所述转子同中心地构造。

在一个附加实施例中，所述电动机是永久磁铁励磁的同步电机。

在一个变型中，所述转子至少部分用烧结钢制成。

在另一设计方案中，所述转子和内齿轮分开安置。

在一个补充变型中，所述内齿轮偏心地安置。

在另一变型中，所述定子与所述转子同中心地构造。

在另一设计方案中，所述定子具有电磁铁的线圈。

根据本发明的喷射系统，尤其用于机动车，用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中或者将废气后处理介质，例如尿素水溶液，喷射到内燃机的排气管中，所述喷射系统具有用于输送所述燃料或者废气后处理介质的泵，其中，所述泵构造为在这份申请专利权的申请文件中描述的、具有集成的电动机的内齿轮泵。

在另一变型中，所述具有集成的电动机的内齿轮泵包括通到所述工作腔中的、用于流体的输入口和输出口。

附图说明

下面将参考附图，更详细地阐明本发明的实施例。附图示出：

图1内齿轮泵的横截面；

图2第一实施例中的喷射系统的非常示意性的视图；

图3第二实施例中的喷射系统的非常示意性的视图；

图4机动车视图。

具体实施方式

图1示出具有集成的电动机2的内齿轮泵1的第一实施例。内齿轮泵1用于在机动车4用喷射系统3中输送流体，例如燃料或者废气后处理介质。

内齿轮泵1包括具有内齿环6的内齿轮5和具有外齿环9的外齿轮8。内齿环6的齿7此时啮合外齿环8的齿10。在内齿轮5和外齿轮8之间形成工作腔32，用于输送所述流体，并且在支承18上，转子12位于内齿环6上。外齿轮8通过电动机2的转子12构成，永久磁铁13集成到转子12上。内齿轮5和外齿轮8分开安置，其中，内齿轮5偏心地安置。定子11与转子12同中心地构造。定子11在这里具有定子齿21，线圈20围绕定子齿21布置。线圈20与定子齿21因而构成电磁铁34。

集成到转子12或者外齿轮8中的永久磁铁13在这里在转子12上构造在磁环14上。磁环14用均质材料31，例如钕、铁和硼（Ne、Fe和B）的混合物或者合金，制成。外齿轮8的径向外侧17由此完全由磁环14构成。轴承衬套15固定在定子11上，轴承衬套15例如用塑料或者非磁性材料制成。轴承衬套15在这里用作转子12的径向轴承。因此，转子12的还冻轴承是轴承衬套15。在这里，磁环14的径向外侧17构成转子12或者外齿轮8的径向轴承16。

磁环14借助形状锁合和材料锁合连接，固定在余下的外齿轮8上，即齿连接30和粘结33固定在余下的外齿轮8上。与此不同，磁环14也可只以材料锁合连接作为粘结33固定在余下的外齿轮8上（未示出）。

因为在齿环14外侧的径向轴承16和在轴承衬套15内侧的滑动轴承之间的滑动轴承，外齿轮8或者转子12执行围绕旋转轴19的旋转运动。在制造内齿轮泵1时，用均质材料31制成的齿环14制造仅一个单个部件。磁环14在这里能够例如借助烧结方法唯一地用永磁材料，例如钕、铁和硼制造或者用永磁材料，例如钕、铁和硼及热塑性塑料的混合物借助喷铸制造。只有在用均质材料31制造这个磁环14后，其中，在制造磁环14后不具有永久磁铁13，才进行磁环14的磁化，因而用唯一的均质材料31制成的磁环14具有永久磁铁13。由此，在制造内齿轮泵1时能够节省成本，因为具有多个永久磁铁13的磁环14能够只在一个制造步骤中制造，并且接着只一个单个部件固定在余下的外齿轮8上。另外，磁环14还用作外齿轮8或者转子12的径向轴承16，因而两个功能，即在转子12上提供永久磁铁13和径向轴承16，统一在一个单个部件中，即磁环14。

图2示出喷射系统3的非常示意性的视图。喷射系统3用于喷射废气后处理介质，例如尿素水溶液到机动车4的内燃机22的排气管24中。在这里，内齿轮泵1从存储容器25将废气后处理介质通过用于废气后处理介质的管道29输入到排气管24中。在图4中没有显示用于控制内齿轮泵1或者用于将废气后处理介质喷射到排气管24的喷射阀的输送功率的进一步装置。

图3示出用于将燃料喷射到机动车4的内燃机22的燃烧室23的喷射系统3。内齿轮泵1在这里将燃料从燃料箱26通过燃料管道28输送到高压泵35。高压泵35将燃料输送到高压轨道27中。燃料从高压轨道27喷射到燃烧室22中。在图5没有示出为此所需要的喷射机构。

不同实施例的细节能够相互组合，只要没有提到相反的情形。

总之，联系根据本发明1的内齿轮泵1综合考虑基本优点。磁环14用均质材料31制成，并由此制造便宜并且在这里除提供永久磁铁13外还用于构成外齿轮8的径向轴承16。由此在制造内齿轮泵1时能够有利地节省成本。

Claims

1.用来输送流体的、具有集成的电动机（2）的内齿轮泵（1），尤其用于机动车（4），所述内齿轮泵（1）包括：

-内齿轮（5），其具有内齿环（6）；

-外齿轮（8），其具有外齿环（9）；

-其中，所述内齿轮和外齿轮（5、8）的齿（7、10）相互啮合；

-在所述内齿轮（5）和外齿轮（8）之间构造的工作腔（32）；

-电动机（2），其具有定子（11）和转子（12）；

-其中，所述外齿轮（8）通过转子（12）构成，其方式是永久磁铁（13）集成到所述外齿轮（8）中，

其特征在于，

所述永久磁铁（13）作为磁环（14）布置在所述外齿轮（8）上。

2.根据权利要求1所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

具有所述永久磁铁（13）的所述磁环（14）在外侧布置在所述外齿轮（8）上。

3.根据权利要求1或2所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

具有所述永久磁铁（13）的所述磁环（14）构造在所述外齿轮（8）的径向外侧（17）上，尤其是完全构造在所述外齿轮（8）的径向外侧（17）上。

4.根据前述任一项或多项权利要求所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

所述磁环（14）是完全封闭的磁环（14）。

5.根据前述任一项或多项权利要求所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

所述磁环（14）具有相对于所述外齿轮（8）的或所述转子（12）的旋转轴线（19）基本上不变的径向延展。

6.根据前述任一项或多项权利要求所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

所述磁环（14）用均质材料（31）制成并且优选地

所述磁环（14）包括永磁材料，例如钕-铁-硼或者钐-钴。

7.根据权利要求6所述的内齿轮泵，其特征在于，

所述齿环（14）只用所述永磁材料制成，或者所述磁环（14）包括其他非磁性材料，例如塑料。

8.根据前述任一项或多项权利要求所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

所述磁环（14）力锁合和/或形状锁合和/或材料锁合地固定在所述余下的外齿轮（8）上。

9.根据前述任一项或多项权利要求所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

所述磁环（8）利用粘结（33）和/或齿连接（30）和/或力锁合基于所述磁环（14）和余下的外齿轮（8）之间的径向预应力固定在所述余下的外齿轮（8）。

10.根据权利要求8所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

具有外侧磁环（14）的所述外齿轮（8）或转子（12）间接或直接支承在所述定子（11）上。

11.根据权利要求10所述的具有集成的电动机的内齿轮泵，其特征在于，

轴承衬套（15）布置在所述定子（11）上，并且具有外侧磁环（14）的所述外齿轮（8）或转子（12）利用所述轴承衬套（15）支承在所述定子（11）上。

12.喷射系统（3），尤其用于机动车（4）的喷射系统，用于将燃料喷射到内燃机（22）的燃烧室（23）中或者将废气后处理介质、例如尿素水溶液喷射到内燃机（22）的排气管（24）中，该喷射系统具有用于输送燃料或者废气后处理介质的泵（1），其特征在于，

所述泵（1）构造为根据前述任一项或多项权利要求所述的、具有集成的电动机（2）的内齿轮泵（1）。