CN117616202A - 高压马达泵单元 - Google Patents

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Abstract

用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元(1)。该马达泵单元包括电机(2),电机具有电机定子和电机转子,电机定子保持圆形阵列的线圈,电机转子具有电机转子本体,电机转子本体具有外周转子表面以保持圆形阵列的磁体。电机转子本体定位在电机定子内以将磁体保持为与线圈相对。泵(3)可驱动地连接到电机转子。外壳本体(41)设置有泵室(410)以容纳泵,圆柱形的线圈支撑件(42)用于支撑圆形阵列的线圈。外壳包括连接到线圈支撑件(42)的至少一个外壳端盖(43),该外壳端盖设置有翅片图案(45)以用于外壳到环境的空气冷却。

Description

高压马达泵单元
技术领域
本发明涉及一种用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元。
特别是,液压马达泵单元设置有月牙形齿轮泵。这种月牙形齿轮泵适合于在如下器具中使用,在该器具中,马达泵单元连续操作(即,持续至少10分钟),且马达泵单元在高压(即,大约150巴)下操作。
更特别的是,液压马达泵单元构造成在车辆上安装的稳定器系统中使用。更特别的是,在如下这种稳定器系统中使用,在该稳定器系统中,由稳定杆施加的侧倾抑制力可通过可操作地连接到液压马达泵单元的致动器的操作而改变。
背景技术
JP-A-2002-518245公开了一种主动稳定器系统,在该主动稳定器系统中,以电动机作为驱动源的致动器布置成使得由稳定杆施加的侧倾抑制力可通过控制致动器的操作而改变。作为驱动源的电动机经由诸如逆变器的驱动器来控制。
已知的液压马达泵单元的问题通常是液压马达泵单元的散热较差。许多已知的液压马达泵单元通常适合于附带地用于例如致动传输启动马达。在至少100巴的高压下连续操作时,这些已知的液压马达泵单元易于变得过热。特别是在400V或者甚至800V的高电压下,线圈将产生大量的热,这些热量将大大缩短可能的操作持续时间,并将使这些液压泵单元不适合用于在高压下连续操作,例如不适合在主动侧倾稳定系统中使用。
特别是,另一个目的在于提供一种液压马达泵单元,该液压马达泵单元具有与由内月牙形齿轮泵提供的高泵效率相结合的紧凑结构。该紧凑结构使得液压马达泵单元能够安装在狭窄的建筑空间内。
关于上文提到的现有技术,需要注意的是,对本说明书中所包括的文献、法案、材料、设备、文章等的任何讨论都是为了提供本发明的背景的目的,而不应视为承认任何此类事项形成现有技术的一部分,或者是在本申请的每一项权利要求的优先权日之前,与本发明相关的领域中的公知常识。
发明内容
本发明的总体目的在于至少部分地消除上文提到的缺点和/或提供可用的替代方案。更具体地,本发明的目的在于提供一种具有紧凑构造的液压马达泵单元,月牙形泵齿轮和电驱动器一体地容纳在该紧凑构造中,其中,马达泵单元设置有有效的冷却,以防止马达泵单元在高压下连续操作时过热。
根据本发明的第一方面,该目的通过根据权利要求1所述的液压马达泵单元来实现。
在第一方面,提供一种用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元。该液压马达泵单元包括:
-电机,具有电机定子和电机转子,电机定子保持圆形阵列的线圈,电机转子具有电机转子本体,电机转子本体具有外周转子表面以保持圆形阵列的磁体,其中,电机转子本体定位在电机定子内以将磁体保持为与线圈相对;
-可驱动地连接到电机转子的泵;以及
-外壳,具有外壳本体和圆柱形的线圈支撑件,外壳本体设置有泵室以容纳泵,线圈支撑件用于支撑圆形阵列的线圈,
其中,外壳包括连接到线圈支撑件的至少一个外壳端盖,该外壳端盖设置有翅片图案以用于外壳到环境的空气冷却。
根据本发明的第一方面的液压马达泵单元的有利之处在于:液压马达泵单元可以在至少100巴、特别是至少150巴的高压下执行至少10分钟、特别是至少20分钟的连续持续时间,以提供至少15升/分钟、特别是至少20升/分钟的流量。马达泵单元具有紧凑构造。在一个或两个外壳端盖处存在翅片图案,有利于提供空气冷却。由此,提供干式概念的马达泵单元。
在根据本发明的实施例中,外壳具有前外壳端盖和后外壳端盖,前外壳端盖和后外壳端盖中的每一个设置有翅片图案,其中,线圈支撑件夹在前外壳端盖和后外壳端盖之间。由此,马达泵单元具有有利的紧凑构造并包括适当的空气冷却。
在根据本发明的实施例中,外壳端盖的端面表面中的至少50%,特别是至少70%,更特别是至少90%的部分由翅片图案覆盖。
在根据本发明的实施例中,至少一个外壳端盖与外壳本体一体成形。
在根据本发明的实施例中,至少一个外壳端盖设置有与泵室流体连通的出口端口和入口端口,其中,入口端口和出口端口定位在外壳端盖的端面的中心区域。
在根据本发明的实施例中,出口端口和入口端口中的至少一个分别通过用于对致动器进行加压的压力管线和用于使液压流体返回到泵室的返回管线而流体连接到泵室,其中,压力管线和/或返回管线沿着冷却路径延伸穿过外壳端盖,以向外壳端盖提供液体冷却。
在根据本发明的进一步的实施例中,源自入口端口的返回管线沿着冷却流路径延伸横跨外壳端盖,以冷却外壳端盖,其中,相对于压力管线,返回管线沿着明显更长的冷却路径长度延伸穿过外壳,特别是沿着至少长3倍的冷却路径长度延伸穿过外壳。
在根据本发明的实施例中,冷却路径延伸横跨外壳端盖的横截面区域的至少60%,特别是至少80%。
在根据本发明的实施例中,外壳本体具有中心通道以接纳电机转子本体,其中,中心通道设置有第一轴承和第二轴承,以对电机转子本体进行轴颈支撑,其中,泵室定位在第一轴承和第二轴承之间。
在根据本发明的实施例中,第一轴承和/或第二轴承是滑动轴承,使得源自泵室的液压流体的润滑通流能够到达相应的第一轴承和/或第二轴承的相对侧。
在根据本发明的实施例中,第二滑动轴承处的润滑通流传递到返回管线,以使润滑通流返回到泵室。
在根据本发明的实施例中,电机是无刷电机,特别是无刷DC电机,更特别是高压无刷DC电机。有利地,无刷电机可进一步有助于马达泵单元的紧凑性。
在根据本发明的实施例中,电机的线圈在后外壳端盖处具有电连接,其中,压力管线和返回管线仅延伸穿过前外壳端盖。这可进一步有助于马达泵单元的紧凑性。
在根据本发明的实施例中,泵是齿轮泵,特别是内齿轮泵。优选地,齿轮泵是包括月牙形构件的月牙形齿轮泵。月牙形构件定位在外齿轮内部,在内齿轮旁边。特别是,内齿轮由电机转子驱动,其中,内齿轮连接到电机转子,特别是连接到电机转子轴。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,齿轮泵是双向泵,或者所谓的可逆泵。齿轮泵具有第一端口和第二端口,第一端口和第二端口根据驱动电机的旋转方向而用作抽吸端口或压力端口。第一端口和第二端口通过第一管线和第二管线与第一泵室流体连通,第一管线和第二管线根据驱动电机的旋转方向而用作压力管线或返回管线。
在根据本发明的实施例中,电机转子本体包括转子轴,转子轴具有沿着轴向轴线居中定位、与入口端口流体连通的内转子轴通道。
在根据本发明的进一步的实施例中,转子轴通道从第一轴承延伸超过第二轴承,以使得液压流体流能够回到入口端口。
在根据本发明的实施例中,转子轴在远端处连接到转子法兰和圆柱形的磁体保持器。
在根据本发明的进一步的实施例中,转子法兰和磁体保持器结合成单件物件。
在根据本发明的实施例中,电机转子本体连接到角度解码器,以确定电机转子本体的旋转位置。
此外,在第一方面,本发明涉及一种车辆,该车辆包括根据本发明的液压马达泵单元。特别是,本发明涉及一种车辆子组件,该车辆子组件包括根据本发明的马达泵单元,其中,车辆子组件布置成在高压,特别是至少100巴的高压下连续操作,特别是持续至少10分钟。更特别的是,本发明涉及一种车辆主动侧倾稳定系统,该车辆主动侧倾稳定系统包括定位在左车轮悬架和右车轮悬架之间的稳定杆以及连接到稳定杆的液压致动器,其中,液压致动器由控制单元控制并由根据本发明的马达泵单元致动。
P35097--01
在根据本发明的第二方面,提供一种用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元,该液压马达泵单元包括月牙形齿轮泵。这种月牙形齿轮泵适合于在如下器具中使用,在该器具中,马达泵单元连续操作(即,持续至少10分钟),且马达泵单元在高压(即,大约150巴)下操作。
更特别的是,液压马达泵单元构造成在车辆上安装的稳定器系统中使用。更特别的是,液压马达泵单元在如下这种稳定器系统中使用,在该稳定器系统中,由稳定杆施加的侧倾抑制力可通过可操作地连接到液压马达泵单元的致动器的操作而改变。
WO16126251提供对现有技术的介绍,指出传统月牙形内齿轮泵通常包括可旋转地被驱动、相互啮合的环形齿轮和小齿轮,环形齿轮和小齿轮以偏心的关系设置在圆柱形齿轮外壳内。环形齿轮、小齿轮和外壳夹在前盖和端盖之间。月牙部径向地设置在小齿轮和环形齿轮的中间位置。在泵的操作期间,环形齿轮和小齿轮可旋转地被驱动,且在环形齿轮和小齿轮的齿与月牙部之间的扩大间隙内携带来自齿轮外壳中的流体入口的流体。当环形齿轮和小齿轮继续旋转时,间隙缩小,迫使携带的流体通过流体出口离开齿轮外壳。
通常与上述类型的月牙形内齿轮泵相关联的缺点是这种泵的效率高度依赖于泵的部件之间的间隙的精度。例如,泵效率受到环形齿轮和小齿轮的表面与前盖和端盖的表面之间的间隙尺寸的影响,还受到前盖与月牙部的端部之间的间隙的存在和尺寸的影响。在理想情况下,前盖与月牙部的端部之间不存在间隙。
在通常的实践中,传统月牙形内齿轮泵所需的严格公差利用精密加工甚至手工研磨来实现。这促使制造业使用非常昂贵的机器和加工技术。通常,还需要以费时、费力的方式对部件进行分类,以便识别实现期望的相对间隙的部件组合。更进一步,各个部件通常必须保持公差,对于特定部件而言,需要超过该公差,以便在组装部件时考虑公差叠加。
鉴于前文所述,有利的是提供一种高效的月牙形内齿轮泵,该泵可以在不对泵的各个部件施加严格公差的情况下来制造。
根据实施例的示例性的不依赖公差的月牙形内齿轮泵可包括前盖、端盖、环形齿轮和小齿轮,环形齿轮和小齿轮以偏心、相互啮合的关系设置在齿轮外壳内,外壳设置在前盖和端盖的中间位置,月牙部径向地设置在环形齿轮和小齿轮的中间位置,该月牙部部分地延伸到端盖中的互补槽中。齿轮外壳、环形齿轮和小齿轮可具有基本上相同的厚度。示例性的不依赖公差的月牙形内齿轮泵可进一步包括垫片,垫片设置在端盖和齿轮外壳的中间位置,以在端盖和齿轮外壳之间建立期望的间隙。
根据实施例的制造不依赖公差的月牙形内齿轮泵的示例性方法可包括:使齿轮外壳、环形齿轮、小齿轮、前盖和端盖形成为单独的部件,其中,月牙部形成为其长度大于齿轮外壳、环形齿轮和小齿轮的厚度。该方法可进一步包括:将齿轮外壳、环形齿轮和小齿轮匹配地打磨至基本上相同的厚度。该方法可进一步包括:将月牙部部分地插入端盖中的互补槽中,其中,月牙部的从槽突出来的部分的长度大于齿轮外壳、环形齿轮和小齿轮的厚度。该方法可进一步包括:使用机械紧固件初步组装齿轮外壳、环形齿轮、小齿轮、前盖和端盖,由此使月牙部的前表面与前盖接合。该方法可进一步包括:拧紧机械紧固件,以使齿轮外壳、环形齿轮、小齿轮、前盖和端盖产生彼此牢固的纵向接合,由此前盖强制驱动月牙部进一步进入槽中。
JP11210642A2公开了一种内月牙形齿轮泵,该内月牙形齿轮泵可减少零部件物件的数量,且可实现小尺寸。在内齿轮泵1中,内齿齿轮23具有转子35,在转子35的外周上固定有多个磁体37,布置在转子的外侧的定子线圈31设置在内齿齿轮23的外侧,给定子线圈31供电,以驱动内齿齿轮23旋转。由于题述的齿轮泵1本身形成有所谓的无刷电机,因此可通过供电来直接驱动内齿轮泵1。由于不需要单独准备驱动电机,因此实现的结构简单,且可减少零部件物件的数量。
这种已知的液压马达泵单元是有利的,因为其紧凑结构与由内月牙形齿轮泵提供的高泵效率相结合。该紧凑结构使得液压马达泵单元能够安装在狭窄的建筑空间内。
然而,该液压马达泵单元的问题是液压马达泵单元的散热较差。这种已知的液压马达泵单元通常适合于附带地用于例如致动传输启动马达。在至少100巴的高压下连续操作时,这种已知的液压马达泵单元易于变得过热。特别是在400V或者甚至800V的高电压下,线圈将产生大量的热,这些热量将大大缩短可能的操作持续时间,并将使该液压泵单元不适合用于在高压下连续操作,例如不适合在主动侧倾稳定系统中使用。
关于上文提到的现有技术,需要注意的是,对本说明书中所包括的文献、法案、材料、设备、文章等的任何讨论都是为了提供本发明的背景的目的,而不应视为承认任何此类事项形成现有技术的一部分,或者是在本申请的每一项权利要求的优先权日之前,与本发明相关的领域中的公知常识。
本发明的总体目的在于至少部分地消除上文提到的缺点和/或提供可用的替代方案。更具体地,根据本发明的第二方面,本发明的目的在于提供一种具有紧凑构造的液压马达泵单元,月牙形泵齿轮和电驱动器一体地容纳在该紧凑构造中,其中,马达泵单元设置有有效的冷却,以防止马达泵单元在高压下连续操作时过热。
在根据本发明的第二方面,该目的通过根据条款1所述的液压马达泵单元来实现。
提供一种用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元。
该马达泵单元包括电机,电机具有电机定子和电机转子。电机定子保持圆形阵列的线圈。电机转子包括电机转子本体,电机转子本体使圆形阵列的磁体保持在与电机定子的线圈相对的位置处。在电机定子和电机转子之间形成内部空间。
此外,马达泵单元包括可驱动地连接到电机转子的月牙形齿轮泵。月牙形齿轮泵包括内齿轮和外齿轮。内齿轮由轴构件进行轴颈支撑。外齿轮连接到电机转子本体。月牙形构件定位在外齿轮内部,在内齿轮旁边。
此外,马达泵单元包括外壳以容纳月牙形齿轮泵。外壳通过将第一外壳部分夹紧在第二外壳部分上而形成。月牙形齿轮泵定位在第一外壳部分和第二外壳部分之间。
第一外壳部分包括第一泵室。第一泵室构造成接纳月牙形齿轮泵。第一泵室通过径向形状配合来对电机转子,特别是外齿轮进行轴颈支撑。第一泵室具有第一泵室底部和第一泵室周向壁。第一泵室周向壁形成滑动轴承,以对电机转子,特别是外齿轮进行轴颈支撑。第一泵室周向壁的尺寸设计成可旋转地接纳电机转子。
根据本发明的第二方面的马达泵单元的改进之处在于:通过月牙形构件和轴构件的预定高度来提供月牙形齿轮泵在第一外壳部分和第二外壳部分之间的轴向形状配合。月牙形构件的预定高度和轴构件的预定高度限定轴向形状配合。换句话说,在内部空间(即,齿轮泵空间)中,月牙形齿轮泵被锁定在第一外壳部分和第二外壳部分之间的位置处,该内部空间(即,齿轮泵空间)具有由月牙形构件和轴构件的预定高度确定的空间高度。月牙形构件的预定高度和轴构件的预定高度限定保留在电机转子与第一外壳部分和第二外壳部分的顶侧或底侧的相对表面之间的预定轴向间隙。不仅轴构件而且月牙形构件确定轴向间隙,这样保证齿轮泵在相对高压下操作的精确间隙,且减少由于外壳部分的可能变形而导致的对间隙的可能损害。由此,第一外壳部分和第二外壳部分形成电机转子,特别是外齿轮的推力轴承。推力轴承是滑动轴承。预定轴向间隙使得液压流体的径向定向的流能够沿着外齿轮行进到电机转子和电机定子之间的内部空间。由此,推力轴承作为静压轴承来操作。
对轴向形状配合的改进(其使得液压流体的流能够行进到电机转子和电机定子之间的内部空间)有利于冷却马达泵单元。源自齿轮泵空间的液压流体沿着由电机定子保持的线圈流入内部空间。提供冷却路径。线圈产生的热量通过液压流体的流而散发。
轴构件和月牙形构件定位在第一泵室中。月牙形构件可包含在第一外壳部分中。优选地,月牙形构件与第一外壳部分一体地形成。特别是,月牙形构件与第一泵室一体成形。优选地,月牙形构件与第一外壳部分一体地形成为单件。月牙形构件的预定高度可通过在夹持工具中进行加工(例如,平面珩磨)而获得,在夹持工具中加工月牙形构件的高度,且还加工轴构件的高度。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,月牙形构件可具有由第一止动件端面和第二止动件端面形成的月牙形构件端面。第一止动件端面和第二止动件端面中的每一个可由突起形成。每个突起形成接触表面,该接触表面在组装马达泵单元时与第一外壳部分和第二外壳部分之一的相对表面抵接,特别是与第二外壳部分的底侧抵接。
在根据本发明的马达泵单元的进一步的实施例中,第一突起和第二突起可由第一销形止动件和第二销形止动件形成。每个销形止动件可以是固定到第一外壳部分的单独物件。每个止动件具有与第二外壳部分的底侧抵接的止动件端面。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,第一外壳部分的第一泵室与压力管线和返回管线流体连通,压力管线和返回管线分别与出口端口和入口端口流体连通,以分别用于向液压回路中的液压致动器供应液压流体以及使来自液压回路中的液压致动器的液压流体返回。
月牙形构件与第二外壳部分的底侧抵接。优选地,第二外壳部分包括第二泵室以接纳月牙形齿轮泵,其中,月牙形构件与第二泵室的泵室底表面抵接。第一泵室和第二泵室对电机转子进行轴颈支撑。在两个不同的高度处对电机转子,特别是外齿轮进行轴颈支撑。在底部区域和顶部区域对电机转子进行轴颈支撑。有利地,通过第一泵室和第二泵室对电机转子进行轴颈支撑,提高了电机转子的稳定性,这在月牙形齿轮泵的高转速下尤其有利。可减少可能由电机转子的转动引起的不稳定性和伴随的效率降低。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,月牙形构件可与第二外壳部分一体地形成。优选地,月牙形构件与设置有压力管线和返回管线的第一外壳部分一体地形成。
通过轴构件对内齿轮进行轴颈支撑。内齿轮可直接附接到轴构件。替代地,内齿轮可包括径向轴承,特别是滑动轴承,以支承在轴构件上。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,轴构件是中空轴。优选地,中空轴是单独物件。第一外壳部分可包括与螺纹孔对准的盲孔,以在盲孔中接纳中空轴并通过中心螺栓紧固中空轴。盲孔相对于第一泵室偏心定位。因此,内齿轮相对于外齿轮以预定偏移定位。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,第二外壳部分包括通孔以接纳中空轴,来使第二外壳部分在第一外壳部分上对准。第二外壳部分的通孔的孔长度的尺寸根据轴构件的长度来设计。延伸穿过中空轴的中心螺栓具有螺栓头,特别是包括螺栓环的螺栓头,从而延伸横跨中空轴以夹紧第二外壳部分。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,第一外壳部分和第二外壳部分进一步沿周向彼此夹紧。多个螺栓可沿着外壳部分之一的周向边缘布置,以将外壳部分夹紧在一起。中心螺栓保证月牙形构件邻接外壳部分之一。由此,中心螺栓有利地确保马达泵单元的操作效率。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,返回通道在内部空间和返回管线之间延伸,以使得液压流体能够从内部空间流动回到第一泵室。返回通道可由从第一外壳部分的外表面延伸到返回管线的钻孔形成。返回通道使得液压流体能够从第一泵室循环到内部空间,随后从内部空间循环回到第一泵室。返回管线相对于压力管线具有低压,使得从内部空间抽吸液压流体流以产生循环。由于经过内部空间的循环,使得从线圈中散发热量。热量从线圈转移出去并从马达泵单元排出。
在根据本发明的马达泵单元的进一步的实施例中,月牙形齿轮泵是双向泵,或者所谓的可逆泵。月牙形齿轮泵具有第一端口和第二端口,第一端口和第二端口根据电机的旋转方向而用作抽吸端口或压力端口。第一端口和第二端口通过第一管线和第二管线与第一泵室流体连通,第一管线和第二管线根据电机的旋转方向而用作压力管线或返回管线。第一管线和第二管线中的每一个与源自内部空间的返回通道流体连通。每个返回通道设置有单向阀。单向阀布置成当第一管线或第二管线中的流体压力高于内部空间中的流体压力时关闭。因此,仅用作返回管线的第一管线或第二管线用于使液压流体循环。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,线圈适于将热量传递到电机定子和电机转子之间的内部空间中的液压流体。每个线圈至少部分地浸没于内部空间中存在的液压流体中。每个线圈由缠绕的线圈线形成,其中,线圈线电隔离。为了改善传热,每个线圈热暴露于内部空间中的液压流体,其中,每个线圈没有围绕的隔热件,特别是包含塑料或树脂的材料。在不存在这种隔热件的情况下,每个线圈与内部空间中的液压流体直接热接触,这有利地有助于传热。
在根据本发明的马达泵单元的实施例中,线圈可设置有保护性覆盖物,特别是金属外层,例如铝涂层。由此,可保护线圈免受由液压流体造成的氧化或解体的损害。
此外,本发明涉及一种车辆,该车辆包括根据本发明的液压马达泵单元。特别是,本发明涉及一种车辆子组件,该车辆子组件包括根据本发明的马达泵单元,其中,车辆子组件布置成在高压,特别是至少100巴的高压下连续操作,特别是持续至少10分钟。更特别的是,本发明涉及一种车辆主动侧倾稳定系统,该车辆主动侧倾稳定系统包括定位在左车轮悬架和右车轮悬架之间的稳定杆以及连接到稳定杆的液压致动器,其中,液压致动器由控制单元控制并由根据本发明的马达泵单元致动。
根据本发明的第二方面的实施例由以下条款限定:
1.用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元(1),其中,马达泵单元包括:
-电机(2),具有电机定子(20)和电机转子(24),电机定子(20)保持圆形阵列的线圈(22),电机转子(24)包括电机转子本体(25),电机转子本体(25)使圆形阵列的磁体(29)保持在与电机定子(20)的线圈(22)相对的位置处,其中,在电机定子(20)和电机转子(24)之间形成内部空间(IS);
-可驱动地连接到电机转子(24)的齿轮泵(3),其中,齿轮泵(3)包括:
-外齿轮(32),其中,外齿轮(32)连接到电机转子本体(25);
-内齿轮(31),由轴构件(26)进行轴颈支撑并定位在外齿轮(32)内部;以及
-月牙形构件(39),定位在外齿轮(32)内部,在内齿轮(31)旁边;
-用于容纳齿轮泵(3)的外壳(4),其中,外壳(4)通过将第一外壳部分(411)夹紧在第二外壳部分(412)上而形成,其中,齿轮泵(3)定位在第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之间的齿轮泵空间(GPS)中,其中,第一外壳部分(411)包括第一泵室(4101)以容纳齿轮泵(3),其中,第一泵室(4101)的泵室周向壁(415)通过提供径向形状配合(RB1)来对电机转子(24),特别是外齿轮(32)进行轴颈支撑,其中,从泵室底表面(414)测量的轴构件(26)的预定轴高度和月牙形构件(39)的预定高度提供齿轮泵(3)在第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之间的轴向形状配合(TB1),使得在电机转子(24)与第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之一的相对表面之间保留预定轴向间隙,以使得沿着冷却路径(37)的液压流体的径向定向的流能够沿着外齿轮(32)行进到电机转子(24)和电机定子(20)之间的内部空间(IS)。
2.根据条款1所述的液压马达泵单元(1),其中,月牙形构件(39)与第一外壳部分(411)一体地形成,特别是与第一泵室(4101)一体地形成。
3.根据条款1或2所述的液压马达泵单元(1),其中,月牙形构件具有第一止动件端面(391)和第二止动件端面(392),第一止动件端面(391)和第二止动件端面(392)特别是由第一突起和第二突起形成,其中,每个止动件端面构造成与第二外壳部分(412)的底侧抵接。
4.根据前述条款中任一项所述的液压马达泵单元(1),其中,第二外壳部分(412)包括第二泵室(4102)以容纳月牙形齿轮泵(3),其中,第一泵室(4101)和第二泵室(4102)通过径向形状配合而对电机转子(24),特别是外齿轮(32)进行轴颈支撑。
5.根据条款4所述的液压马达泵单元(1),其中,月牙形构件(39)与第二泵室(4102)的泵室底部抵接。
6.根据前述条款中任一项所述的液压马达泵单元(1),其中,轴构件是中空轴,中空轴特别是由单独物件形成,其中,第一外壳部分(411)包括盲孔,盲孔与螺纹孔对准,以接纳中空轴并通过中心螺栓(418)紧固中空轴。
7.根据前述条款中任一项所述的液压马达泵单元(1),其中,第二外壳部分(412)包括通孔以接纳中空轴,并且其中,中心螺栓布置成将第二外壳部分(412)夹紧在第一外壳部分(411)上。
8.根据前述条款中任一项所述的液压马达泵单元(1),其中,返回通道(340)在内部空间(IS)和返回管线(34)之间延伸,以使得液压流体能够从内部空间(IS)流动回到第一泵室(4101)。
9.根据条款8所述的液压马达泵单元(1),其中,月牙形齿轮泵(3)是具有第一管线和第二管线的双向泵,第一管线和第二管线根据月牙形齿轮泵(3)的旋转方向而用作压力管线(33)和返回管线(34),其中,第一返回通道和第二返回通道分别在内部空间(IS)与压力管线(33)和返回管线(34)之一之间延伸,其中,第一返回通道和第二返回通道(340)中的每一个设置有单向阀(341)。
10.根据前述条款中任一项所述的液压马达泵单元(1),其中,线圈(22)没有隔热件,使得线圈直接热暴露于内部空间(IS)中的液压流体。
11.根据条款10所述的液压马达泵单元(1),其中,线圈(22)设置有保护性金属覆盖物,例如铝涂层,以防止线圈解体。
12.车辆子组件,包括根据条款1至11中任一项所述的液压马达泵单元,其中,车辆子组件布置成在行驶期间连续起作用至少10分钟,其中,液压马达泵单元随后能够在至少100巴的高压下操作,以致动液压致动器。
13.根据条款12所述的车辆子组件,其中,车辆子组件是车辆主动侧倾稳定系统,车辆主动侧倾稳定系统包括定位在左车轮悬架和右车轮悬架之间的稳定杆,并包括连接到稳定杆的液压致动器,其中,液压致动器由控制单元控制并由马达泵单元(1)致动。
14.车辆,包括根据条款1至11中任一项所述的液压马达泵单元和/或根据条款12或13所述的车辆子组件。
15.用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元(1),其中,马达泵单元包括:
-电机(2),具有电机定子(20)和电机转子(24),电机定子(20)保持圆形阵列的线圈(22),电机转子(24)包括电机转子本体(25),电机转子本体(25)使圆形阵列的磁体(29)保持在与电机定子(20)的线圈(22)相对的位置处,其中,在电机定子(20)和电机转子(24)之间形成内部空间(IS);
-可驱动地连接到电机转子(24)的齿轮泵(3),其中,齿轮泵(3)包括:
-外齿轮(32),其中,外齿轮(32)连接到电机转子本体(25);
-内齿轮(31),由轴构件(26)进行轴颈支撑并定位在外齿轮(32)内部;以及
-月牙形构件(39),定位在外齿轮(32)内部,在内齿轮(31)旁边;
-用于容纳齿轮泵(3)的外壳(4),其中,外壳(4)通过将第一外壳部分(411)夹紧在第二外壳部分(412)上而形成,其中,齿轮泵(3)定位在第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之间的齿轮泵空间(GPS)中,其中,第一外壳部分(411)包括第一泵室(4101)以容纳齿轮泵(3),
其中,第一泵室(4101)的泵室周向壁(415)通过提供径向形状配合(RB1)来对电机转子(24),特别是外齿轮(32)进行轴颈支撑,其中,从泵室底表面(414)测量的月牙形构件(39)的预定高度提供齿轮泵(3)在第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之间的轴向形状配合(TB1),使得在电机转子(24)与第一外壳部分(411)和第二外壳部分(412)之一的相对表面之间保留预定轴向间隙,以使得沿着冷却路径(37)的液压流体的径向定向的流能够沿着外齿轮(32)行进到电机转子(24)和电机定子(20)之间的内部空间(IS)。
附图说明
将参考附图更详细地解释本发明。附图示出了根据本发明的实践实施例,其不可解释成限制本发明的范围。还可以考虑使特定特征脱离所示出的实施例,且可以考虑在更广泛的背景下将这些特定特征作为所示出的实施例的限定特征,以及作为落入所附权利要求的范围内的所有实施例的共同特征,在附图中:
图1示出了根据本发明的第一方面的马达泵单元的实施例的前透视图;
图2示出了图1的马达泵单元的后透视图;
图3示出了图2的马达泵单元的俯视图;
图4示出了图3中的沿IV-IV线的剖视图;
图5示出了图4中的沿V-V线的剖视图;
图6示出了图5的左侧的放大图;
图7示出了图5的右侧的放大图;
图8示出了根据本发明的第二方面的马达泵单元的实施例的透视图;
图9和图10示出了图8的马达泵单元的分解图,图中包括带有线圈的电机定子、电机转子和月牙形齿轮泵;
图11示出了图8的马达泵单元的透视图,图中不存在外壳的顶部;
图12示出了图11的马达泵单元的外壳的底部部分,图中包括中心区域,中心区域具有泵室以容纳月牙形齿轮泵;
图13示出了图12的底部的剖视图,图中包括返回通道,以使液压流体沿着冷却路径穿过电机定子和电机转子之间的内部空间来循环;
图14以剖视图示出了图8的马达泵单元的组件,其中,通过中心螺栓将外壳的顶部夹紧到外壳的底部;
图15示出了外壳的顶部和底部之间的齿轮泵空间的放大图,图中包括由泵室的周向壁形成的第一径向轴承和第二径向轴承;和
图16示出了齿轮泵空间的放大图,图中包括由泵室的底表面形成的轴向轴承。
具体实施方式
在图1至图7中,马达泵单元总体上由附图标记1表示。在附图中使用相同的附图标记来指示相同或功能相似的部件。为了便于理解说明书和权利要求,词语“纵向”、“轴向”、“前”、“近端”、“后”、“远端”以非限制性的方式使用。
图1示出了根据本发明的第一方面的液压马达泵单元1。液压马达泵单元构造成对液压回路中的液压流体进行加压。特别是,马达泵单元1构造成对包括稳定杆的车辆稳定器系统进行加压。更特别的是,马达泵单元1构造成对车辆侧倾稳定系统进行加压。
马达泵单元包括用于驱动外壳4内的泵3的电机2。
电机2具有电机定子20和电机转子24,电机定子20包括圆形阵列的线圈22,电机转子24具有电机转子本体25。电机转子本体25具有保持圆形阵列的磁体29的外周转子表面。磁体29嵌入外周转子表面中并由磁体保持器28保持。电机转子本体25定位在电机定子20内,使得磁体29定位成与线圈22相对。
泵3可驱动地连接到电机转子24。该泵包括内齿轮泵30。该内齿轮泵定位在外壳4的泵室410内。
内齿轮泵30包括内齿轮31和外齿轮32。这里,内齿轮31可驱动地连接到电机转子24。内齿轮31连接到转子轴26的近端。在远端处,转子轴26连接到转子法兰27,该转子法兰在外周处连接到磁体保持器28。
压力管线33和返回管线34分别在泵室410与位于外壳4的外表面处的出口端口35和入口端口36之间延伸。返回管线34形成冷却路径37。源自外部的液压流体通过入口端口36进入马达泵单元,并沿着冷却路径37流动到泵室410。冷却路径37延伸穿过外壳的主要部分,以有助于外壳的冷却。
外壳4具有位于中心的外壳本体41,外壳本体41设置有泵室410以容纳泵3。这里,外壳本体41由第一外壳部分411和第二外壳部分412形成。
此外,外壳4具有圆柱形的线圈支撑件42以支撑圆形阵列的线圈22。线圈支撑件42由沿着轴向方向堆叠的环形构件形成。在堆叠的内侧,缠绕有线圈22的阵列。在外侧,线圈支撑件42被壳体48包围。
外壳4包括至少一个外壳端盖43。优选地,外壳端盖43由铝材料制成。这里,外壳4包括前外壳端盖43和后外壳端盖44。线圈支撑件42夹在前外壳端盖43和后外壳端盖44之间。外壳端盖43、44中的至少一个设置有翅片图案45。优选地,两个外壳端盖均带有翅片。翅片图案45设计成提供外壳到环境的空气冷却。由此,提供干式概念的马达泵单元MPU。干式概念MPU包括空气冷却。线圈支撑件42处的线圈22产生的热量传导到外壳端盖43,并通过翅片图案45散发到环境中。
如图1所示,翅片图案45覆盖外壳端盖的端面表面的50%以上。特别是,翅片图案45覆盖端面表面的70%以上,更特别的是,翅片图案覆盖端面表面的90%以上。这里,翅片图案45具有十字形翅片图案,其中,翅片沿着垂直方向定向。优选地,前外壳端盖43和后外壳端盖44均设置有翅片图案45。
如图1所示,在中心区域,外壳端盖43设置有出口端口35和入口端口36。出口端口和入口端口并排定位在外壳端43的中心区域。
优选地,外壳端盖43与外壳本体41一体成形,特别是与第一外壳部分411一体成形。入口端口36通过返回管线34与泵室410流体连通。出口端口35通过压力管线33与泵室410流体连通。优选地,返回管线34和压力管线33中的至少一个用于冷却外壳4。作为与泵室直接流体连接的替代,返回管线34和/或压力管线33沿着冷却路径37延伸穿过外壳4一定距离。特别是,冷却路径37延伸横跨外壳端盖的横截面区域的至少60%,特别是至少80%。冷却路径可以从外壳端盖的外径延伸到内径。例如,冷却路径37可螺旋地延伸穿过外壳端盖。由此,通过液压流体流来冷却外壳端盖。压力管线33和返回管线34均可用于外壳端盖的液体冷却。
优选地,返回管线34构造成用于外壳端盖43的液体冷却。相对于压力管线35,返回管线34可沿着明显更长的冷却路径长度延伸穿过外壳4。特别是,返回管线34的冷却路径长度比压力管线35的路径长度长至少3倍。更特别的是,返回管线34的冷却路径长度比压力管线35的路径长度长至少10倍。从外部供应到外壳4的液压流体可以在流动经过入口端口36之前由环境冷却。
如图4所示,外壳41具有中心通道以容纳电机转子本体25,特别是电机转子本体25的转子轴26。第一轴承46和第二轴承47定位在中心通道中,以对电机转子本体进行轴颈支撑。第一轴承和第二轴承中的每一个是滑动轴承。滑动轴承使得源自泵室的液压流体的润滑通流能够流动到相应的第一轴承和/或第二轴承的相对侧。
如图5和图6所示,转子轴26设置有转子轴通道260。转子轴通道260从转子轴26的近端沿着第一轴承46和第二轴承47轴向延伸,且流体地连接到通道分支261,通道分支261与泵室外部的内部空间流体连通。液压流体可以从第二轴承后面流动穿过转子轴通道260和外壳通道430,回到返回管线36中。
马达泵单元1包括无刷电机,特别是无刷DC电机,更特别的是高压DC电机。无刷电机特别是800V或400V DC电机。如图所示,电连接23设置在马达泵单元的后侧。电连接23定位在后外壳端盖44处。电连接23定位在马达泵单元的与设置有入口端口35和出口端口36的端面相对的端面上。这里,压力管线33和返回管线34仅延伸穿过前外壳端盖43。
虽然已详细描述了本发明,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可以在不脱离如上文请求保护的本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。意图将所有此类改变和修改包含在本公开和权利要求的范围内。
因此,本发明提供一种用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元1。该马达泵单元包括电机2,电机2具有电机定子和电机转子,电机定子保持圆形阵列的线圈,电机转子具有电机转子本体,电机转子本体具有外周转子表面以保持圆形阵列的磁体。电机转子本体定位在电机定子内以将磁体保持为与线圈相对。泵3可驱动地连接到电机转子。外壳本体41设置有泵室410以容纳泵,圆柱形的线圈支撑件42用于支撑圆形阵列的线圈。外壳包括连接到线圈支撑件42的至少一个外壳端盖43,该外壳端盖设置有翅片图案45以用于外壳到环境的空气冷却。
在图8至图15中,根据本发明的第二方面,湿式概念的马达泵单元MPU总体上由附图标记1表示。在湿式概念中,MPU采用液体来冷却。不需要翅片图案。在附图中使用相同的附图标记来指示相同或功能相似的部件。
为了便于理解说明书和权利要求,词语“纵向”、“轴向”、“前”、“近端”、“后”、“远端”以非限制性的方式使用。将在本文中使用诸如“前”、“后”、“径向”、“轴向”、“横向”、“纵向”等术语来描述马达泵单元及其各个部件的相对放置和定向,每个部件相对于马达泵单元1的几何形状和方向,如图9和图10所呈现的。
特别是,图9中的马达泵单元1的左侧应称为马达泵单元1的“底部”或“后部”,以及图9中的马达泵单元1的右侧应称为马达泵单元1的“顶部”或“前部”。术语“长度”和“厚度”应在本文中可互换地使用,以指代马达泵单元1的各个部件在上下方向、纵向方向或轴向方向上的尺寸。上文提到的术语将包括特别提到的词语、其派生词以及具有类似含义的词语。
图8以透视图示出了根据本发明的第二方面的液压马达泵单元1的实施例。马达泵单元1布置成对液压回路中的液压流体进行加压。马达泵单元1包括定位在外壳4内的马达2和月牙形齿轮泵3。
外壳4具有外壳本体41以容纳电机2和月牙形齿轮泵3。外壳本体41通过将第一外壳部分411和第二外壳部分412彼此夹紧而成。第一外壳部分411和第二外壳部分412通过多个周向定位的螺栓419而安装到彼此上。
这里,环形的第三外壳部分413设置为单独物件,该第三外壳部分413夹在第一外壳部分411和第二外壳部分412之间。替代地,环形的第三外壳部分413可与第一外壳部分411和第二外壳部分412之一一体成形。
电缆23从外部延伸穿过第二外壳部分412,到达位于外壳4内的电机2。这里,外部电缆23在外壳4的顶侧T处连接到马达泵单元1。
图9和图10示出了马达泵单元1的分解图。马达泵单元1是一体式马达泵单元,其将电机2和泵3容纳在公共外壳4中。电机2具有电机定子20和电机转子24。
电机定子20布置成保持圆形阵列的线圈22。线圈22围绕马达泵单元1的轴向轴线A-A定位。这里,电机定子20由保持线圈22的环形的第三外壳部分413形成。
电机转子24包括电机转子本体25。电机转子本体25具有圆柱形部分。多个磁体29布置在圆柱形部分的外周表面上。在组装马达泵单元1时,多个磁体29定位在与电机定子20的线圈22相对的圆形阵列中。在磁体29和线圈22之间设置有间隙。该间隙在电机定子20和电机转子24之间形成内部空间IS。如下文将进一步详细解释的,内部空间IS与齿轮泵空间GPS流体连通,以通过液压流体流实现对线圈22的冷却。
齿轮泵3是月牙形齿轮泵30。图11进一步以透视图示出了由第一外壳部分411和第三外壳部分413容纳的电机2和月牙形齿轮泵30的子组件。月牙形齿轮泵30包括内齿轮31、外齿轮32和月牙形构件39。通过轴构件26对内齿轮31进行轴颈支撑。轴构件26固定到第一泵外壳411。轴构件26形成径向滑动轴承以使得内齿轮31能够自由旋转。内齿轮31和月牙形构件39并排定位在外齿轮32内。内齿轮31定位成从外齿轮32的中心轴线偏移,以产生泵容量。外齿轮32连接到可驱动的电机转子本体25。由此,月牙形齿轮泵30可通过驱动外齿轮32来操作。
外法兰321布置成将外齿轮32安装到电机转子本体25。可以想到多种将外齿轮32安装到电机转子本体25的方式。这里,如图9和图10示例性所示,外齿轮32具有外法兰321。这里,外法兰321设置有圆形阵列的通孔,电机转子本体25设置有圆形阵列的螺纹孔,以通过螺栓将外齿轮32安装到电机转子本体25。
图12和图13以透视图和剖视图示出了第一外壳部分411。第一外壳部分411具有从基部部分突出的中心部分。在组装马达泵单元时,在电机转子本体25的底侧的中空空间中接纳中心部分。
第一泵室4101定位在中心部分的顶侧。第一泵室4101构造成接纳月牙形齿轮泵30。第一泵室4101通过加深而形成。第一泵室4101具有泵室底表面414和泵室周向壁415。
进一步如图12所示,月牙形构件39与第一外壳部分411一体成形。特别是,月牙形构件39与第一泵室4101成一体。月牙形构件39不是要安装到第一外壳部分11的单独物件。月牙形构件39和第一外壳部分411是单件物件。
月牙形构件39具有月牙形构件端面390。月牙形构件端面390适于定位成与第二外壳部分412抵接,在组装马达泵单元1时,第二外壳部分412与第一外壳部分411相对。月牙形构件39相对于泵室底表面414具有一定高度,该高度决定了容纳月牙形齿轮泵30的齿轮泵空间GPS的高度。沿着轴向方向A-A测量该高度。月牙形构件39可与第一泵室4101一起加工,使得精确地设计月牙形构件端面390相对于泵室底表面414的高度的尺寸。由于精确地设计齿轮泵空间GPS的高度的尺寸,因此在月牙形齿轮泵30,特别是外齿轮32与第一外壳部分和第二外壳部分412之间获得精确的轴向间隙。精确的轴向间隙向月牙形齿轮泵提供静压轴承。此外,精确的轴向间隙使得液压流体流能够在径向方向上沿着月牙形齿轮泵流向内部空间IS。液压流体流有利于向与内部空间IS中存在的液压流体热接合的线圈22提供冷却。
这里,如图12所示,月牙形构件端面390由第一止动件端面391和第二止动件端面392形成。每个止动件端面由月牙形构件39的顶表面处的突起形成。每个止动件端面相对于泵室底表面414具有精确高度。由两点限定的精确高度有利地有助于精确地设计第一外壳部分411和第二外壳部分412之间的齿轮泵空间GPS的轴向尺寸。
图12和图13的剖视图,进一步示出了第一泵室4101中用于接纳轴构件26的中心孔。中心孔与螺纹孔对准。轴构件26是中空轴构件。轴构件26具有轴长度。在组装马达泵单元1时,从泵室底表面414延伸的轴高度与月牙形构件39的预定高度一起决定了齿轮泵空间GPS的高度,因此决定了在第一外壳部分411侧和第二外壳部分412侧的月牙形齿轮泵30之间的轴向间隙。
轴长度决定了从第一泵室底表面414测量的轴构件26的轴高度。为了获得精确的轴高度,可以在将轴构件26放置在中心孔中之后对轴构件26进行加工。优选地,轴构件26的顶端面与月牙形构件端面390一起加工以获得齿轮泵空间GPS的高度的精确尺寸。
如图14中的马达泵单元1的剖视图所示,第二外壳部分412具有通孔以接纳轴构件26。在将第二外壳部分412放置在第一外壳部分411的顶部之后,通过中心螺栓418夹紧第二外壳部分412,使得第二外壳部分412的顶表面与轴构件26的顶端面齐平。由此,轴构件26确定第二外壳部分412相对于第一外壳部分411的定位,因此确定齿轮泵空间GPS中的轴向间隙。这里,中心螺栓418具有螺栓头,在组装马达泵单元时,螺栓头由间隔环支撑,其中,间隔环使第二外壳部分412与轴构件26的端面对准。
轴构件26的轴高度和月牙形构件39的高度一起确定齿轮泵空间GPS的高度。轴高度可形成除了月牙形构件的第一止动件端面391和第二止动件端面392之外的第三点。通过第一点、第二点、第三点确定齿轮泵空间GPS的高度,有利于获得精确的高度。通过夹紧中心螺栓418,相对于月牙形构件39引入动量。将第二外壳部分412夹紧在轴构件26上,有助于在齿轮泵空间GPS中获得精确的轴向间隙。第一点、第二点、第三点均位于第一泵室4101内,有利于在月牙形齿轮泵3定位时获得精确的高度。
进一步如图13所示,第一外壳部分411的中心部分设置有压力管线33和返回管线34。压力管线33具有出口端口35,返回管线34具有入口端口36。这里,端口35、36定位在第一外壳部分411的底侧,这还在图3中示出。压力管线33和返回管线34与第一泵室4101流体连通。这里,齿轮泵3是可逆齿轮泵。根据旋转方向,端口和管线可用作压力管线33或返回管线34。
如图13所示,液压流体可沿着冷却路径37从齿轮泵空间GPS流动到内部空间IS。设置至少一个返回通道340以使液压流体返回到齿轮泵空间GPS。返回通道340与月牙形齿轮泵30的返回管线33流体连通。
这里,月牙形齿轮泵30是可逆泵。两条管线均可用作压力管线33或返回管线34,每条管线设置有返回通道340。每个返回通道340包括单向阀341,以防止流体从压力管线33经过返回通道340流向内部空间IS。
在图15和图16中,进一步详细示出了在径向方向和轴向方向上,用于支承齿轮泵空间GPS中的齿轮泵3的轴承。
图15示出了由至少一个泵室410确定的齿轮泵3的径向形状配合。这里,设置第一泵室4101和第二泵室4102以在齿轮泵3的底部区域和顶部区域径向地定位齿轮泵3。每个泵室4101、4102具有泵室周向壁415,泵室周向壁415布置成对电机转子24进行轴颈支撑。
泵室周向壁415与电机转子24的径向外表面一起形成径向滑动轴承RB1、RB2。这里,电机转子24的径向外表面是外齿轮32的径向外表面322。这里,每个径向滑动轴承RB1、RB2接合到外齿轮32的径向外表面3221、3222。每个径向滑动轴承RB1、RB2包括允许流体流通过的轴向间隙。在月牙形齿轮泵的操作中,液压流体从齿轮泵空间GPS穿过径向滑动轴承RB1、RB2,沿着冷却路径37流向电机定子20和电机转子24之间的内部空间IS。
图16示出了齿轮泵空间GPS内的齿轮泵3的轴向形状配合。所获得的齿轮泵空间GPS的精确高度确定齿轮泵3下方和上方的轴向间隙。每个推力轴承TB1、TB2由泵室底表面414和齿轮端面323形成。每个推力轴承TB1、TB2包括允许流体流通过的径向间隙。每个推力轴承TB1、TB2用作静压轴承。在月牙形齿轮泵30的操作中,来自齿轮泵空间GPS的液压流体沿着冷却路径37经过推力轴承TB1、TB2,到达电机定子20和电机转子24之间的内部空间IS。
因此,本发明提供一种液压马达泵单元1,液压马达泵单元1具有高压齿轮泵3,高压齿轮泵3包括位于夹紧的第一外壳部分411和第二外壳部分412之间的齿轮泵空间GPS中的月牙形构件39。月牙形构件39的预定高度和对内齿轮31进行轴颈支撑的轴构件26的预定轴高度提供精确的轴向形状配合TB1,以使得液压流体的径向定向流能够沿着冷却路径37穿过轴向间隙,以沿着外齿轮32行进离开齿轮泵空间,到达电机转子24和电机定子20之间的内部空间IS。有利地,电机线圈22产生的热量通过经过的液压流体而有效地从内部空间(IS)散发。在此,图16是说明性的。
虽然已详细描述了本发明,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可以在不脱离如下文请求保护的本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。意图是使所有此类改变和修改包含在本公开和上文提到的条款的范围内。
附图标记列表,图1至图7:
A-A轴向轴线 32外齿轮 33压力管线
1马达泵单元 34返回管线
2电机 35出口端口
3泵 36入口端口
4外壳 37冷却路径
20电机定子 4外壳
22线圈 41外壳本体
23连接件; 电连接 410泵室
24电机转子 411第一外壳部分
25电机转子本体 412第二外壳部分
26转子轴 42线圈支撑件
260转子轴通道 43前外壳端盖
261通道分支 430通道
27转子法兰 44后外壳端盖
28磁体保持器 45翅片图案
29磁体 46第一轴承;第一滑动轴承
47第二轴承;第二滑动轴承
30内齿轮泵48壳体50解码器
31内齿轮
附图标记列表,图8至图15:
A-A轴向轴线 2电机
B底部 3齿轮泵
T顶部 4外壳
GPS齿轮泵空间
IS内部空间 20电机定子
RB径向轴承 21
TB推力轴承;轴向轴承 22线圈
23连接件;电连接;电缆
1马达泵单元
24电机转子 392第二止动件端面
25电机转子本体
圆柱形部分 4外壳
41外壳本体
26转子轴;轴构件 410泵室
260转子轴通道 4101第一泵室
261通道分支 4102第二泵室
27转子法兰
28磁体保持器 411第一外壳部分
29磁体 中心部分
基部部分
30月牙形齿轮泵 412第二外壳部分
31内齿轮 413第三外壳部分
32外齿轮
321外法兰 414泵室底表面
322外齿轮径向外表面 415泵室周向壁
323齿轮端面
33压力管线 418中心螺栓
34返回管线 419螺栓
340返回通道
341单向阀 42线圈支撑件
35出口端口 43前外壳端盖
36入口端口 430通道37冷却路径44后外壳端盖
45翅片图案39月牙形构件 46第一轴承;第一滑动轴承390月牙形构件端面 47第二轴承;第二滑动轴承391第一止动件端面 48外壳
50解码器。

Claims (22)

1.用于对液压回路中的液压流体进行加压的液压马达泵单元(1),其中,所述马达泵单元包括:
-电机(2),具有电机定子和电机转子,所述电机定子保持圆形阵列的线圈,所述电机转子具有电机转子本体,所述电机转子本体具有外周转子表面以保持圆形阵列的磁体,其中,所述电机转子本体定位在所述电机定子内以将所述磁体保持为与所述线圈相对;
-可驱动地连接到所述电机转子的泵(3);以及
-外壳(4),具有外壳本体(41)和圆柱形的线圈支撑件(42),所述外壳本体设置有泵室(410)以容纳所述泵,所述线圈支撑件(42)用于支撑所述圆形阵列的线圈,
其中,所述外壳包括连接到所述线圈支撑件(42)的至少一个外壳端盖(43),该外壳端盖设置有翅片图案(45)以用于所述外壳到环境的空气冷却。
2.根据权利要求1所述的马达泵单元(1),其中,所述外壳具有前外壳端盖(43)和后外壳端盖(44),所述前外壳端盖和所述后外壳端盖中的每一个设置有翅片图案,其中,所述线圈支撑件(42)夹在所述前外壳端盖和所述后外壳端盖之间。
3.根据权利要求1或2所述的马达泵单元(1),其中,所述外壳端盖的端面表面中的至少50%,特别是至少70%,更特别是至少90%的部分由所述翅片图案覆盖。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述至少一个外壳端盖(43)与所述外壳本体(41)一体成形。
5.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述至少一个外壳端盖(43)设置有与所述泵室(410)流体连通的出口端口(35)和入口端口(36),其中,所述入口端口和所述出口端口定位在所述外壳端盖(43)的端面的中心区域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述出口端口和所述入口端口中的至少一个分别通过用于对致动器进行加压的压力管线和用于使液压流体返回到所述泵室的返回管线而流体连接到所述泵室,其中,所述压力管线和/或所述返回管线沿着冷却路径延伸穿过所述外壳端盖,以向所述外壳端盖提供液体冷却。
7.根据权利要求6所述的马达泵单元(1),其中,源自所述入口端口的所述返回管线沿着冷却流路径延伸横跨所述外壳端盖,以冷却所述外壳端盖,其中,相对于所述压力管线(35),所述返回管线(34)沿着明显更长的冷却路径长度延伸穿过所述外壳,特别是沿着至少长3倍的冷却路径长度延伸穿过所述外壳。
8.根据权利要求6或7所述的马达泵单元(1),其中,所述冷却路径延伸横跨所述外壳端盖的横截面区域的至少60%,特别是至少80%。
9.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述外壳本体(41)具有中心通道以接纳所述电机转子本体(25),其中,所述中心通道设置有第一轴承(46)和第二轴承(47),以对所述电机转子本体进行轴颈支撑,其中,所述泵室(410)定位在所述第一轴承(46)和所述第二轴承(47)之间。
10.根据权利要求9所述的马达泵单元(1),其中,所述第一轴承和/或所述第二轴承是滑动轴承,使得源自所述泵室(410)的液压流体的润滑通流能够到达相应的所述第一轴承和/或所述第二轴承的相对侧。
11.根据权利要求10所述的马达泵单元(1),其中,所述第二滑动轴承(47)处的润滑通流传递到所述返回管线(34),以使所述润滑通流返回到所述泵室(410)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述电机(2)是无刷电机,特别是无刷DC电机,更特别是高压无刷DC电机。
13.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述电机的线圈在所述后外壳端盖处具有电连接(23),其中,所述压力管线和所述返回管线仅延伸穿过所述前外壳端盖(43)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述泵是齿轮泵,特别是内齿轮泵。
15.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述电机转子本体(25)包括转子轴(26),所述转子轴具有沿着轴向轴线居中定位、与所述入口端口(36)流体连通的内转子轴通道(260)。
16.根据权利要求15所述的马达泵单元(1),其中,所述转子轴通道(260)从所述第一轴承(46)延伸超过所述第二轴承(47),以使得液压流体流能够回到所述入口端口(36)。
17.根据权利要求15或16所述的马达泵单元(1),其中,所述转子轴(26)在远端处连接到转子法兰(27)和圆柱形的磁体保持器(28)。
18.根据权利要求17所述的马达泵单元(1),其中,所述转子法兰和所述磁体保持器结合成单件物件。
19.根据前述权利要求中任一项所述的马达泵单元(1),其中,所述电机转子本体(25)连接到角度解码器(50),以确定所述电机转子本体的旋转位置。
20.车辆子组件,包括根据权利要求1至19中任一项所述的液压马达泵单元,其中,所述车辆子组件布置成在行驶期间连续起作用至少10分钟,其中,所述液压马达泵单元随后能够在至少100巴的高压下操作,以致动液压致动器。
21.根据权利要求20所述的车辆子组件,其中,所述车辆子组件是车辆主动侧倾稳定系统,所述车辆主动侧倾稳定系统包括定位在左车轮悬架和右车轮悬架之间的稳定杆,并包括连接到所述稳定杆的液压致动器,其中,所述液压致动器由控制单元控制并由所述马达泵单元(1)致动。
22.车辆,包括根据权利要求1至19中任一项所述的液压马达泵单元和/或根据权利要求20或21所述的车辆子组件。
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