DE102011012586A1

DE102011012586A1 - Gerotorpumpe mit Außenringantrieb

Info

Publication number: DE102011012586A1
Application number: DE102011012586A
Authority: DE
Inventors: jun. Rosalik Martin E.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2011-12-01
Anticipated expiration: 2031-03-01
Also published as: CN102192141B; DE102011012586B4; US20110217192A1; US8376720B2; CN102192141A

Abstract

Eine Gerotorpumpe umfasst einen inneren Ring und einen äußeren Ring. Der innere Ring ist um eine Achse drehbar, wobei der innere Ring eine Außendurchmesser-Kontaktfläche aufweist. Der äußere Ring weist eine Innendurchmesser-Kontaktfläche auf, die eine zentrale Öffnung definiert. Die zentrale Öffnung nimmt den inneren Ring auf und ein Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche steht mit einem Abschnitt der Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings in Eingriff. Ein Motor mit einem Rotor und einem Stator, der den Rotor umgibt, ist enthalten. Der Rotor umgibt den äußeren Ring und übt eine Antriebskraft auf den äußeren Ring aus, so dass sich der äußere Ring um den inneren Ring dreht. Die Innendurchmesser-Kontaktfläche des äußeren Rings und die Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings erzeugen mehrere Kammern. Die Drehung zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring expandiert und kontrahiert die Kammern, um Fluid aus der Gerotorpumpe auszutreiben.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Gerotorpumpe mit einem inneren Ring, einem äußeren Ring und einem Motor und insbesondere auf eine Gerotorpumpe, bei der der äußere Ring durch einen Rotor des Motors angetrieben wird.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt geben lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung an und können, müssen jedoch nicht Stand der Technik bilden.
Getriebeölpumpen sind typischerweise am Getriebegehäuse über dem Ölfüllstand angebracht und werden durch einen separaten Elektromotor wie z. B. einen Motor vom Permanentmagnettyp angetrieben. Die Getriebeölpumpe erfordert ein relativ hohes Startdrehmoment vom Motor, insbesondere bei kälteren Temperaturen (gewöhnlich weniger als etwa –25°C). Manchmal ist der Motor außerstande, das erforderliche Startdrehmoment bereitzustellen, was dazu führt, dass die Getriebeölpumpe zum Stillstand kommt.
Außerdem umfassen typische Getriebeölpumpen einen hydraulischen Durchgang wie z. B. ein Saugrohr, das verwendet wird, um Öl von einer Ölwanne zur Getriebeölpumpe zuzuführen. Mehrere Probleme können jedoch entstehen, wenn ein Saugrohr verwendet wird, um Öl zur Getriebeölpumpe zuzuführen. Das Saugrohr ist beispielsweise typischerweise durch einen O-Ring abgedichtet, der versagen kann, was ein Ölleck verursacht. Da die Getriebeölpumpe über dem Ölfüllstand des Getriebes angeordnet ist, kann überdies eine Kavitation in den Saugrohren während hoher Durchflussraten auftreten und die Anfüllzeit der Ölpumpe kann verlängert werden.
Obwohl gegenwärtige Getriebeölpumpen ihren beabsichtigten Zweck erfüllen, besteht folglich ein Bedarf an einer neuen und verbesserten Getriebeölpumpe, die von den Standpunkten eines verbesserten Startdrehmoments, einer verringerten Kavitation und eines verringerten Lecks eine verbesserte Leistung aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Gerotorpumpe mit einem inneren Ring und einem äußeren Ring. Der innere Ring ist um eine Achse drehbar, wobei der innere Ring eine Außendurchmesser-Kontaktfläche aufweist. Der äußere Ring weist eine Innendurchmesser-Kontaktfläche auf, die eine zentrale Öffnung innerhalb des äußeren Rings definiert. Die zentrale Öffnung nimmt den inneren Ring auf und ein Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche steht mit einem Abschnitt der Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings in Eingriff. Ein Motor mit einem Rotor und einem Stator, der den Rotor umgibt, ist vorgesehen. Der Rotor umgibt den äußeren Ring und übt eine Antriebskraft auf den äußeren Ring aus, so dass sich der äußere Ring um den inneren Ring dreht. Die Innendurchmesser-Kontaktfläche des äußeren Rings und die Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings erzeugen mehrere Kammern. Die Drehung zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring expandiert und kontrahiert die Kammern, um Fluid aus der Gerotorpumpe auszutreiben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Rotor und der äußere Ring zu einer einzigen Komponente integriert.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Rotor mit dem äußeren Ring entweder durch ein Antriebselement oder einen Keileingriff verbunden.
In einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motor ein Drehstrommotor.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motor endgewickelt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Motor mehrere Wicklungen, die Wärme an Fluid ableiten, das sich in der Gerotorpumpe befindet.
In einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Gerotorpumpe eine Einlassseite, wobei die Einlassseite ein Einlasssieb umfasst.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Gerotorpumpe eine Auslassöffnung, wobei die Auslassöffnung Fluid in einen Einlass eines Steuerventils austreibt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Gerotorpumpe ein Gehäuse, das ein Teil des Steuerventilkörpers ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Getriebe mit einem Reservoir und einer Gerotorpumpe geschaffen. Das Reservoir dient zum Aufnehmen von Fluid und umfasst ein Innenvolumen. Die Gerotorpumpe ist zumindest teilweise in dem Innenvolumen des Reservoirs angeordnet. Die Gerotorpumpe umfasst einen inneren Ring und einen äußeren Ring. Der innere Ring ist um eine Achse drehbar, wobei der innere Ring eine Außendurchmesser-Kontaktfläche aufweist. Der äußere Ring weist eine Innendurchmesser-Kontaktfläche auf, die eine zentrale Öffnung innerhalb des äußeren Rings definiert. Die zentrale Öffnung nimmt den inneren Ring auf und ein Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche steht mit einem Abschnitt der Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings in Eingriff. Ein Motor mit einem Rotor und einem Stator, der den Rotor umgibt, ist vorgesehen. Der Rotor umgibt den äußeren Ring und übt eine Antriebskraft auf den äußeren Ring aus, so dass sich der äußere Ring um den inneren Ring dreht. Die Innendurchmesser-Kontaktfläche des äußeren Rings und die Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings erzeugen mehrere Kammern. Die Drehung zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring expandiert und kontrahiert die Kammern, um Fluid aus der Gerotorpumpe auszutreiben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Reservoir eine Getriebeölwanne.
Weitere Anwendungsgebiete werden aus der hier gegebenen Beschreibung ersichtlich. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur für Erläuterungszwecke bestimmt und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht begrenzen.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur Erläuterungszwecken und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung keineswegs begrenzen.
1 ist eine Darstellung eines beispielhaften Fluidzuführungssystems mit einem Reservoir und einer Pumpe;
2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Pumpe, wobei die Pumpe einen Motor und eine Gerotorpumpe umfasst;
3 ist eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Pumpe;
4 ist eine alternative Ausführungsform der in 3 dargestellten Pumpe; und
5 ist eine weitere alternative Ausführungsform der in 3 dargestellten Pumpe.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht begrenzen.
In 1 ist ein Fluidzuführungssystem im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fluidzuführungssystem 10 umfasst einen Sumpf oder ein Reservoir 20 und eine Pumpe 22, wobei die Pumpe 22 zumindest teilweise in einem Innenvolumen des Reservoirs 20 angeordnet ist. Das Reservoir 20 kann ein beliebiger Typ von Behälter zum Aufnehmen einer Menge an Fluid wie beispielsweise Getriebeöl sein. In dem Beispiel, wie dargestellt, ist das Fluidzuführungssystem 10 ein Teil eines Getriebes (nicht dargestellt), wobei das Reservoir 20 eine Getriebeölwanne oder ein Getriebeölsumpf ist, die/der an einer Unterseite des Getriebes angeordnet ist. Die Pumpe 22 saugt eine Menge an Getriebeöl aus der Ölwanne 20 und führt Öl zu den internen Komponenten des Getriebes zu. Es sollte erkannt werden, dass das Fluidzuführungssystem 10 nur beispielhaft ist und dass verschiedene Konfigurationen von Fluidzuführungssystemen bei der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können.
Die Pumpe 22 umfasst einen Pumpeneinlass 30 und eine Pumpenauslassöffnung 32. Zumindest der Pumpeneinlass 30 ist in Fluid eingetaucht, das sich im Innenvolumen des Reservoirs 20 befindet. Folglich wird Fluid direkt vom Reservoir 20 in den Pumpeneinlass 30 gesaugt. Alternativ kann die Pumpe 22 vollständig innerhalb des Reservoirs 20 eingetaucht sein. Der Pumpeneinlass 30 umfasst ein Sieb 34, das als Filter zum Entfernen von Verunreinigungen aus Fluid, das sich im Reservoir 20 befindet, wirkt, bevor es in das Innere der Pumpe 22 eintritt. Das Sieb 34 ist an der Pumpe 22 unter Verwendung irgendeines Typs von Befestigungskonfiguration, wie beispielsweise eines Schnappeingriffs zwischen dem Sieb 34 und einem Gehäuse 36 der Pumpe 22, befestigt. In einer Ausführungsform ist das Sieb 34 aus einem Material auf Polymerbasis aufgebaut. Das Sieb 34 kann bei einer Bestrebung, die gesamte Oberfläche zu vergrößern, auch einen im Allgemeinen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt umfassen.
Die Pumpe 22 ist an dem Ort untergebracht, an dem der Ölfilter typischerweise in einer herkömmlichen Getriebekonfiguration zu finden wäre. Das Sieb 34 der Pumpe 22 filtert Verunreinigungen aus dem Fluid, das sich im Reservoir 20 befindet, folglich ist ein separater Ölfilter nicht erforderlich. Überdies ist der Pumpeneinlass 30 in Fluid eingetaucht, das sich im Innenvolumen des Reservoirs 20 befindet, folglich kann auf ein separates Saugrohr zum Zuführen von Fluid vom Reservoir 20 zur Pumpe 22 verzichtet werden. Da das Sieb 34 an der Pumpe 22 befestigt ist, ist die Komplexität und Gesamtzahl von Teilen, die zu dem Getriebe gehören, auch verringert. Beispielsweise können ein separater Ölfilter und die zugehörigen Befestigungsmerkmale vom Fluidzuführungssystem 10 weggelassen werden.
Die Pumpe 22 empfängt Fluid vom Pumpeneinlass 30 durch eine Einlassöffnung 28, die sich in einer unteren Lagerstützplatte 78 befindet, und die Pumpe 22 führt Fluid durch die Auslassöffnung 32 ab, die sich in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 36 befindet. Die Auslassöffnung 32 treibt Fluid in einen Einlass 40 eines Steuerventils (nicht dargestellt) aus, wobei der Einlass 40 am Gehäuse 36 durch eine ringförmige Dichtung S abgedichtet ist. Obwohl 1 den Einlass 40 des Steuerventils und das Gehäuse 36 als separate Komponenten darstellt, kann der Einlass 40 des Steuerventils auch ebenso in das Gehäuse 36 integriert sein und ist in nachstehend in 5 dargestellt.
2 ist eine Darstellung der internen Komponenten der Pumpe 22. Die Pumpe 22 umfasst einen Elektromotor 52 und eine Gerotorpumpe 50, wobei der Motor 52 die Gerotorpumpe 50 umgibt. Der Motor 52 umfasst eine Drehachse A-A und die Gerotorpumpe 50 umfasst eine zweite Drehachse B-B. Mit Bezug auf beide 1–2 ist die Pumpe 22 im Reservoir 20 derart orientiert, dass die Drehachse A-A des Motors 52 und die zweite Drehachse B-B der Gerotorpumpe 50 im Allgemeinen auf den Einlass 40 des Steuerventils ausgerichtet sind. Die Achsen A-A und B-B sind jedoch relativ zueinander parallel und versetzt.
Mit Bezug auf 2 umfasst der Motor 52 einen Stator 54 und einen Rotor 56. Der Stator 54 ist am Gehäuse 36 (1) befestigt und ist eine im Allgemeinen ringförmige Komponente, die den Rotor 56 umgibt. Ein Luftspalt 58 befindet sich zwischen dem Stator 54 und dem Rotor 56. In dem Beispiel, wie dargestellt, ist der Motor 52 ein Drehstrommotor vom Induktionstyp, ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch, dass ein beliebiger Typ von Elektromotor verwendet werden kann. Der Stator 54 ist der stationäre Abschnitt des Motors 52, der mehrere Wicklungen 46 umfasst, die mit einer Leistungsquelle (nicht dargestellt) verbunden sind. Wenn Leistung zu den Wicklungen 46 des Stators 54 zugeführt wird, wird ein Magnetfeld B erzeugt.
Der Rotor 56 ist der nicht stationäre Abschnitt des Motors 52, wobei der Rotor 56 um die Drehachse A-A des Motors 52 drehbar ist. Der Rotor 56 umfasst mehrere Leiter 48, die bewirken, dass sich der Rotor 56 in einer Richtung R gegen den Uhrzeigersinn dreht, wenn das Magnetfeld B einen Strom in den Leitern 48 induziert. Alternativ umfasst der Rotor 56 in einer anderen Ausführungsform die Wicklungen 46 und der Stator 54 umfasst die Leiter 48. Der Rotor 56 ist im Allgemeinen ringförmig und umgibt einen äußeren Ring 60 der Gerotorpumpe 50. Der äußere Ring 60 ist mit dem Rotor 56 derart gekoppelt, dass der Rotor 56 eine Antriebskraft F am äußeren Ring 60 ausübt und der äußere Ring 60 sich mit dem Rotor 56 in der Richtung R um die Drehachse A-A dreht. In dem Beispiel, wie dargestellt, ist der Rotor 56 mit dem äußeren Ring 60 durch mehrere Zugstangen 62 gekoppelt, ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch, dass andere Typen von Befestigungsmethoden statt dessen verwendet werden können, wie beispielsweise ein Keileingriff oder ein Presssitz.
Der äußere Ring 60 umfasst eine Innendurchmesser-Kontaktfläche 64, die eine zentrale Öffnung 64 im äußeren Ring 60 definiert. Die zentrale Öffnung 64 nimmt einen inneren Ring 66 der Gerotorpumpe 50 auf. Der innere Ring 66 umfasst eine Außendurchmesser-Kontaktfläche 70, die selektiv mit einem Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche 68 des äußeren Rings 60 in Eingriff steht. Die zentrale Öffnung 64 des äußeren Rings 60 weist mehrere Nocken oder Zähne 72 auf, wobei die Anzahl von Zähnen 72 durch die Größe N + 1 festgelegt ist. Der innere Ring 66 umfasst mehrere Gegenzähne 74 entlang der Außendurchmesser-Kontaktfläche 70, wobei die Anzahl von Gegenzähnen 74 durch die Größe N festgelegt ist. In der Ausführungsform, wie gezeigt, umfasst der innere Ring 66 zwölf Gegenzähne 74 und der äußere Ring 60 umfasst dreizehn Zähne 72, ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch, dass eine beliebige Anzahl von Zähnen für den inneren und den äußeren Ring verwendet werden kann, solange der äußere Ring 60 einen Zahn mehr als der innere Ring umfasst.
Der Eingriff zwischen den Zähnen 72 des äußeren Rings 60 und den Gegenzähnen 74 des inneren Rings 66 überträgt die Antriebskraft F vom äußeren Ring 60 auf den inneren Ring 66. Die Antriebskraft F drängt den inneren Ring 66 zu einer Drehung in der Richtung R gegen den Uhrzeigersinn um die zweite Drehachse B-B. Die zweite Achse B-B ist von der Drehachse A-A des äußeren Rings 60 versetzt, da der innere Ring 66 einen Gegenzahn 74 weniger als der äußere Ring 60 umfasst. Der innere Ring 66 ist durch eine Welle 84 abgestützt und dreht sich um diese. Die Welle 84 ist durch die Lagerstützplatte 78, die in der Unterseite des Gehäuses 36 (1) angeordnet ist, drehbar gelagert und wird durch eine mittlere Schraube 88 (1) an der Stelle gehalten.
Die Zähne 72 verzahnen mit den Gegenzähnen 74, wobei die Zähne 72 und die Gegenzähne 74 miteinander zusammenwirken, um mehrere Räume oder Kammern 80 zwischen dem inneren und dem äußeren Ring 60 und 66 zu erzeugen. Die Drehung des inneren Rings 66 um die zweite Achse B-B und des äußeren Rings 60 um die Drehachse A-A expandiert und kontrahiert das Volumen der Kammern 80. Mit Rückbezug auf 1 nehmen die Kammern 80 Fluid von der Einlassöffnung 28 der Pumpe 22 auf. Die Expansion und Kontraktion der Kammern 80 erzeugen eine Pumpwirkung, die den Druck des Fluids, das sich innerhalb der Kammern 80 befindet, erhöht. Das Druckfluid wird ausgetrieben, wenn sich die Kammern 80 in der Größe kontrahieren, wobei das Fluid in die Auslassöffnung 32 ausgetrieben wird, die sich im Gehäuse 36 befindet.
Zumindest einige Typen von herkömmlichen Getriebeölpumpen werden durch einen externen Elektromotor angetrieben, wobei der Elektromotor die Welle antreibt, die den inneren Ring der Gerotorpumpe abstützt. Diese Typen von herkömmlichen Pumpen umfassen auch eine Dichtung zwischen der Welle des externen Elektromotors und der Ölpumpe, die versagen kann, was ein Leck verursacht. Dagegen ist der Motor 52 innerhalb der Pumpe 22 ungeordnet und treibt den äußeren Ring 60 anstelle des inneren Rings 66 der Gerotorpumpe 50 an. Da der Motor 52 innerhalb der Pumpe 22 angeordnet ist, kann die Pumpe 22 überdies weniger komplex sein und weniger Teile erfordern als einige Typen von herkömmlichen Getriebeölpumpen, was zu niedrigeren Kosten führt. Die Dichtung, die normalerweise zwischen der Welle des externen Elektromotors und der Ölpumpe angeordnet ist, kann beispielsweise bei der Pumpe 22 weggelassen werden.
In den 2–3 hat der Motor 52 einen Gesamtaußendurchmesser D und eine Höhe H. Da der Motor 52 sowohl den inneren als auch den äußeren Ring 60 und 66 der Gerotorpumpe 50 umgibt, ist der Durchmesser D des Motors 52 mehrere Male größer als der Durchmesser von einigen Typen von herkömmlichen Motoren, die verwendet werden, um die Welle anzutreiben, die den inneren Ring einer Gerotorpumpe abstützt. Der relativ große Durchmesser D des Motors 52 erzeugt höhere Drehmomentniveaus im Vergleich zu herkömmlichen Motoren, die verwendet werden, um Gerotorpumpen anzutreiben, da das Motordrehmoment zum Durchmesser des Motors proportional ist. In einer Ausführungsform könnte der Motor 52 ein induktiver Motor sein, der eine kostengünstigere Alternative zum Permanentmagnetmotor ist, der für einige Typen von herkömmlichen Ölpumpen verwendet wird. Der Motor 52 umfasst auch ein relativ großes Durchmesser-Höhen-Verhältnis, wobei der Durchmesser D mehrere Male größer ist als die Höhe H des Motors 52.
In 3 ist das Gehäuse 36 der Pumpe 22 so bemessen, dass es den Durchmesser D und die Höhe H des Motors 52 aufnimmt. Das Gehäuse 36 umfasst einen Durchmesser D2 und eine Höhe H2, wobei der Durchmesser D2 mehrere Male größer ist als die Höhe H2. In einer Ausführungsform ist der Durchmesser D2 des Gehäuses 36 etwa neun Zoll und die Höhe H2 ist etwa eineinhalb Zoll, ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch, dass eine beliebige Anzahl von verschiedenen Kombinationen für Abmessungen für das Gehäuse 36 verwendet werden kann. Da das Gehäuse 36 eine relativ kurze Höhe H2 im Vergleich zum Durchmesser D2 umfasst, kann die Pumpe 22 im Reservoir 20 (1) an einer Stelle untergebracht werden, an der ein Ölfilter typischerweise in einer herkömmlichen Getriebekonfiguration zu finden wäre.
4 ist eine alternative Ausführungsform einer Pumpe 122 mit einen Motor 152 und einer Gerotorpumpe 150, wobei der Motor 152 die Gerotorpumpe 150 umgibt. Der Motor 152 umfasst einen Stator 154 und einen Rotor 156. In der Ausführungsform, wie gezeigt, sind der Rotor 156 und ein äußerer Ring der Gerotorpumpe 152 (wie z. B. der in 1–3 dargestellte äußere Ring 60) zu einer einzelnen, einheitlichen Komponente integriert. Der Rotor 156 ist aus einem beliebigen Typ von leitendem Material wie beispielsweise einem Metallpulver aufgebaut. Der Rotor 156 umfasst mehrere Leiter 148. Ein Magnetfeld B1, das durch mehrere Wicklungen 146 des Stators 154 erzeugt wird, induziert einen Strom in den Leitern 148, was bewirkt, dass sich der Rotor 156 um eine Drehachse A1-A1 dreht. Der Rotor 156 umfasst eine zentrale Öffnung 164 zum Aufnehmen eines inneren Rings 166 der Gerotorpumpe 150, wobei die zentrale Öffnung 164 des Rotors 156 durch eine Innendurchmesser-Kontaktfläche 168 definiert ist. Der innere Ring 166 umfasst eine Außendurchmesser-Kontaktfläche 170, die selektiv mit einem Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche 168 des Rotors 156 in Eingriff steht. Der Eingriff zwischen dem Rotor 156 und dem inneren Ring 166 dreht den inneren Ring 166 um eine zweite Drehachse B1-B1. Die Drehung des inneren Rings 166 um die zweite Achse B1-B1 und des Rotors 156 um die Drehachse A1-A1 expandiert und kontrahiert mehrere Kammern 180, was eine Pumpwirkung erzeugt, die den Druck des Fluids, das sich innerhalb der Kammern 180 befindet, erhöht. Das Druckfluid wird aus der Gerotorpumpe 150 und in eine Auslassöffnung 132 ausgetrieben, die sich im Gehäuse 136 befindet.
In der Ausführungsform, wie dargestellt, sind die mehreren Wicklungen 146 endgewickelt, was bedeutet, dass die Wicklungen 146 an einem Ende 188 des Stators 154 angeordnet sind. Die Verwendung von endgewickelten Wicklungen 146 kann mehrere Vorteile schaffen. Bei relativ kalten Temperaturen (gewöhnlich weniger als etwa –25°C) wird beispielsweise Wärme in den Wicklungen 146 erzeugt. Da die Pumpe 122 in Fluid eingetaucht ist, das sich im Innenvolumen eines Reservoirs (d. h. des in 1 dargestellten Reservoirs 20) befindet, wird die durch die Wicklungen 146 erzeugte Wärme an das Fluid im Reservoir abgeleitet. Das erwärmte Fluid strömt dann durch eine Einlassöffnung 128. Wärmeres Fluid erzeugt weniger Kavitation in der Einlassöffnung 128 als kälteres Fluid. Überdies nutzt wärmeres Fluid ebenso dem Getriebe (nicht dargestellt). Dies liegt daran, dass wärmeres Fluid, das durch den Einlass 40 zum Steuerventil (1) geschickt wird, weniger viskose Kraft als ein kälteres Fluid erzeugt, was die Fluidströmung im Ventilkörper des Steuerventils sowie die Kupplungsfüllzeiten für den ersten Kupplungseingriff des Getriebes verbessert. Wärmeres Fluid verringert auch die Menge an elektrischer Leistung, die verwendet wird, um die Pumpe 122 zu betreiben, während des Anfahrens bei kälteren Temperaturen, was wiederum die Last an den elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs wie z. B. des Wechselstromgenerators und der Batterie verringert. Die Aufnahme von endgewickelten Wicklungen 146 kann schließlich auch möglicherweise ermöglichen, dass der Druck an der Einlassöffnung 128 und der Auslassöffnung 132 ausgeglichen wird, was dazu führt, dass durch die Pumpe 122 während des Betriebs weniger Geräusch erzeugt wird.
In einer anderen Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, ist eine Pumpe 222 vorgesehen, die integral mit einem Einlass 240 ist, der sich in einem Körper 292 eines Steuerventils befindet. Insbesondere definiert der Ventilkörper 292 einen Hohlraum 294 zum Aufnehmen eines Motors 252 und einer Gerotorpumpe 250 der Pumpe 222. Der Motor 252 und die Gerotorpumpe 250 sind jeweils durch eine Lagerstützplatte 278 abgestützt, die mindestens eine Einlassöffnung 228 umfasst. Der Motor 252 umfasst einen Stator 254 und einen Rotor 256, wobei der Stator 254 am Ventilkörper 292 befestigt ist.
Der Rotor 256 und ein äußerer Ring der Gerotorpumpe 252 (wie z. B. der in 1–3 dargestellte äußere Ring 60) sind zu einer einzelnen, einheitlichen Komponente integriert. Der Rotor 256 umfasst mehrere Leiter 248. Ein Magnetfeld B2, das durch mehrere Wicklungen 246 des Stators 254 erzeugt wird, induziert einen Strom in den Leitern 248, was bewirkt, dass sich der Rotor 256 um eine Drehachse A2-A2 dreht. Der Rotor 256 umfasst eine zentrale Öffnung 264 zum Aufnehmen eines inneren Rings 266 der Gerotorpumpe 250, wobei die zentrale Öffnung 264 des Rotors 256 durch eine Innendurchmesser-Kontaktfläche 268 definiert ist. Der innere Ring 266 umfasst eine Außendurchmesser-Kontaktfläche 270, die selektiv mit einem Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche 268 des Rotors 256 in Eingriff steht. Der Eingriff zwischen dem Rotor 256 und dem inneren Ring 266 dreht den inneren Ring 266 um eine zweite Drehachse B2-B2. Die Drehung des inneren Rings 266 um die zweite Achse B2-B2 und des Rotors 256 um die Drehachse A2-A2 expandiert und kontrahiert mehrere Kammern 280, was eine Pumpwirkung erzeugt, die den Druck von Fluid, das sich innerhalb der Kammern 280 befindet, erhöht. Das Druckfluid wird aus der Gerotorpumpe 250 und in den Ventilkörper 292 durch den Einlass 240 ausgetrieben.
Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und Veränderungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Solche Veränderungen sollen nicht als Abweichung vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Gerotorpumpe, die umfasst: einen inneren Ring, der um eine Achse drehbar ist, wobei der innere Ring eine Außendurchmesser-Kontaktfläche aufweist; einen äußeren Ring mit einer Innendurchmesser-Kontaktfläche, die eine zentrale Öffnung innerhalb des äußeren Rings definiert, wobei die zentrale Öffnung den inneren Ring aufnimmt und wobei ein Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche mit einem Abschnitt der Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings in Eingriff steht; und einen Motor mit einem Rotor und einem Statur, der den Rotor umgibt, wobei der Rotor den äußeren Ring umgibt und eine Antriebskraft auf den äußeren Ring ausübt, so dass sich der äußere Ring um den inneren Ring dreht und der innere Ring sich um die Achse dreht, und wobei die Innendurchmesser-Kontaktfläche des äußeren Rings und die Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings mehrere Kammern erzeugen, wobei die Drehung des inneren Rings und des äußeren Rings die Kammern expandiert und kontrahiert, um eine Pumpwirkung zu erzeugen, die den Druck von Fluid, das sich innerhalb der Kammern befindet, erhöht, und wobei das Fluid aus der Gerotorpumpe ausgetrieben wird, wenn sich die Kammern in der Größe kontrahieren.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei der Rotor und der äußere Ring zu einer einzigen Komponente integriert sind.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit dem äußeren Ring entweder durch ein Antriebselement oder durch einen Keileingriff verbunden ist.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei der Motor ein Drehstrommotor ist.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei der Motor endgewickelt ist.
Gerotorpumpe nach Anspruch 5, wobei der Motor mehrere Wicklungen umfasst, die Wärme an Fluid ableiten, das sich in der Gerotorpumpe befindet.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei die Gerotorpumpe eine Einlassseite umfasst und wobei die Einlassseite ein Einlasssieb umfasst.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei die Gerotorpumpe eine Auslassöffnung umfasst, wobei die Auslassöffnung Fluid in einen Einlass eines Steuerventils austreibt.
Gerotorpumpe nach Anspruch 1, wobei die Gerotorpumpe ein Gehäuse umfasst, das ein Teil eines Steuerventilkörpers ist.
Getriebe, das umfasst: ein Reservoir zum Aufnehmen von Fluid, wobei das Reservoir ein Innenvolumen umfasst; eine Gerotorpumpe, die zumindest teilweise im Innenvolumen des Reservoirs angeordnet ist, wobei die Gerotorpumpe umfasst: einen inneren Ring, der um eine Achse drehbar ist, wobei der innere Ring eine Außendurchmesser-Kontaktfläche aufweist; einen äußeren Ring mit einer Innendurchmesser-Kontaktfläche, die eine zentrale Öffnung innerhalb des äußeren Rings definiert, wobei die zentrale Öffnung den inneren Ring aufnimmt und wobei ein Abschnitt der Innendurchmesser-Kontaktfläche mit einem Abschnitt der Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings in Eingriff steht; und einen Motor mit einem Rotor und einem Stator, der den Rotor umgibt, wobei der Rotor den äußeren Ring umgibt und eine Antriebskraft auf den äußeren Ring ausübt, so dass sich der äußere Ring um den inneren Ring dreht und der innere Ring sich um die Achse dreht, und wobei die Innendurchmesser-Kontaktfläche des äußeren Rings und die Außendurchmesser-Kontaktfläche des inneren Rings mehrere Kammern erzeugen, wobei die Drehung des inneren Rings und des äußeren Rings die Kammern expandiert und kontrahiert, um eine Pumpwirkung zu erzeugen, die den Druck von Fluid, das sich innerhalb der Kammern befindet, erhöht, und wobei das Fluid aus der Gerotorpumpe ausgetrieben wird, wenn sich die Kammern in der Größe kontrahieren.