DE102017219004A1

DE102017219004A1 - Elektromotorische Ölpumpe mit Rückschlagventil

Info

Publication number: DE102017219004A1
Application number: DE102017219004.3A
Authority: DE
Inventors: Stephan Roos
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20200340462A1; WO2019081465A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Ölpumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (5), in dem elektromotorisch angetriebener Pumpenrotor (15) angeordnet ist, und mit einem gehäuseseitigen Druckstutzen (2), in dem ein Rückschlagventil (12) aufgenommen ist, das einen zwischen einem Ventilsitz (12d) und einer Abstützfläche (27) beweglich angeordneten, vorzugsweise kugelförmigen, Schließkörper (12a) und einen in den Druckstutzen (2) eingebrachten und die Abstützfläche (27) bildenden sowie Durchströmabschnitte (24) aufweisenden Schließkörperhalter (12b) aufweist, der unter Herstellung einer verliersicheren Halterung in den Druckstutzen (2) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische beziehungsweise elektromotorisch be- oder angetriebene Ölpumpe mit einem einen Druckstutzern aufweisenden Pumpengehäuse, in dem ein vom Elektromotor angetriebener Pumpenrotor angeordnet ist, und mit einem Rückschlagventil im Druckstutzen. Unter Ölpumpe wird hierbei insbesondere eine solche für ein Kraftfahrzeug verstanden.
In der Kraftfahrzeugtechnik dient eine elektrische Ölpumpe typischerweise zum Fördern von Öl als Schmiermittel für bewegte Teile oder Komponenten des beispielsweise verbrennungsmotorisch, hybridtechnisch oder elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. In einem solchen hydraulischen System erzeugt die Ölpumpe aufgrund deren Fördereigenschaften einen Ölkreislauf und dient insbesondere zur Schmierung von Getriebeteilen eines Fahrzeuggetriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes. Das geförderte Öl dient hierbei häufig auch zur Kühlung von Komponenten oder Zusatzkomponenten des Antriebsstranges eines derartigen Fahrzeugs.
Als Pumpenrotor derartiger Ölpumpen, wozu auch Drehschieber- oder Flügelzellenpumpen als Verdrängerpumpen zählen, werden häufig Rotor- oder Zahnradsätze eingesetzt. Eine relativ kostengünstige und hierbei vergleichsweise pulsationsfreie Pumpenart ist eine Ölpumpe mit einem sogenannten G-Rotor (G-Rotor-Pumpe). Der Pumpenrotor ist hierbei ein Rotorsatz (Zahnradsatz) mit einem innen verzahnten Außenrotor (Außenzahnring) und mit einem außen verzahnten Innenrotor (Innenzahnring).
Um in einem solchen hydraulischen System, in dem ein Systemdruck von bis zu 40 bar herrschen kann, einen Rückfluss des geförderten Mediums oder Öls zu verhindern, wird häufig ein Rückschlagventil eingesetzt. Andernfalls würde der Elektromotor als Generator betrieben, was zu einer Beschädigung oder sogar zur Zerstörung der den Elektromotor steuernden Elektronik (Motorelektronik) führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete elektromotorische Ölpumpe mit zuverlässig arbeitendem sowie einfach aufgebautem Rückschlagventil anzugeben. Insbesondere soll das Rückschlagventil auch ventilfederlos ausführbar und einfach montierbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die elektromotorische Ölpumpe weist ein Pumpengehäuse mit einem Druckstutzen und ein darin aufgenommenes Rückschlagventil auf. Im Pumpengehäuse ist ein vom Elektromotor angetriebener Pumpenrotor angeordnet. Der Pumpenrotor ist geeigneterweise ein sogenannter G-Rotor (Grotor) und die Ölpumpe somit als eine G-Rotor-Pumpe ausgeführt. Hierzu ist der Pumpenrotor zweckmäßigerweise mit zwei Zahnrädern ausgeführt, von denen geeigneterweise ein Zahnrad nämlich ein im Pumpengehäuse exzentrisch gelagertes und mittels des Elektromotors angetriebenes, außen verzahntes Innenzahnrad (Innenrotor) angetrieben ist, das von einem innen verzahnten Außenzahnrad (Außenrotor) aufgenommen ist.
Das Rückschlagventil ist dazu vorgesehen und eingerichtet, um einerseits im geöffneten Zustand einen ausreichenden Strömungsquerschnitt für das geförderte Medium (Öl) bereitzustellen, sodass die Druckdifferenz zwischen Zu- und Abströmseite der Ölpumpe und somit der Druckabfall möglichst gering (klein) ist, und um andererseits im geschlossenen Zustand den Rückfluss des Mediums (Öl) zuverlässig zu verhindern, den Druckstutzen also sicher abzudichten.
Hierzu weist das Rückschlagventil einen im Druckstutzen aufgenommenen Schließ- oder Ventilkörper auf, der vorzugsweise in Form einer oder als Kugel (Stahlkugel) ausgeführt ist. Der Durchmesser des nachfolgend als Schließkörper bezeichneten Ventilkörpers ist kleiner als der Innendurchmesser des Druckstutzens bzw. dessen innerer Umfangswand. Dadurch steht im Bereich des Schließkörpers ein ausreichend großer Durchströmquerschnitt für das geförderte Medium (Öl) zur Verfügung. Der Schließkörper ist zwischen einem eine Ventilöffnung umgebenden Ventilsitz und einer Abstützfläche in Längsrichtung des Druckstutzens (Stutzenlängsrichtung) beweglich angeordnet. Die Stutzenlängsrichtung entspricht der Strömungsrichtung des über den Druckstutzen ausströmenden, von der Ölpumpe geförderten Mediums.
Das Rückschlagventil weist des Weiteren einen, vorzugsweise gitter- oder käfigartigen, Schließkörperhalter auf. Dieser ist in den Druckstutzen eingesetzt, nachdem der Schließkörper in den Druckstutzen eingebracht worden ist. Der Schließkörperhalter bildet die Abstützfläche. Mit anderen Worten stellt der Schließkörperhalter die Abstützfläche bereit bzw. weist diese auf. Der Schließkörperhalter ist derart ausgebildet, dass innerhalb des Druckstutzens ein ausreichender Strömungs- oder Durchströmquerschnitt bereitgestellt ist. Hierzu weist der Schließkörperhalter eine Anzahl von Durchströmabschnitten auf, die im Betrieb der Ölpumpe vom Medium umströmt und/oder durchströmt werden. Zudem weist der Schließkörperhalter eine Fügekontur auf, die direkt oder über ein Fügeelement indirekt mit einer korrespondierenden Fügekontur des Druckstutzens, d.h. dessen Innen- oder Umfangswand unter Herstellung einer verliersicheren Halterung des Schließkörperhalters im Druckstutzen zusammenwirkt.
Mit anderen Worten korrespondieren die halter- und stutzenseitigen Fügekonturen derart, dass ein möglichst einfach herstellbarer und dennoch zuverlässiger Sitz des Schließkörperhalters im Druckstutzen hergestellt ist. Besonders vorteilhaft ist hierzu zwischen dem Schließkörperhalter und dem Druckstutzen eine formschlüssige Verbindung in Stutzenlängsrichtung und somit in Strömungsrichtung des über den Druckstutzen ausströmenden Mediums hergestellt, sodass eine Relativbewegung zwischen dem Schließkörperhalter und dem Druckstutzen in Stutzenlängsrichtung formbedingt gesperrt wird.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Schließkörperhalters weist dieser eine hohlzylindrische Wandung mit einer Anzahl von in Längsrichtung des Druckstutzens verlaufenden Wandabschnitten auf, zwischen denen die Durchströmabschnitte gebildet sind. Die hohlzylindrische Wandung des Schließkörperhalters ist somit zweckmäßigerweise gitter- oder käfigartig mit in Stutzen- oder Halterlängsrichtung verlaufenden und in Umfangsrichtung vorzugsweise äquidistanten Streben als Wandabschnitte ausgebildet, zwischen denen sich die Durchströmabschnitte als offene, vorzugsweise rechteckförmige Fenster unter Bereitstellung des ausreichenden Strömungsquerschnitts befinden.
Im Betrieb der Ölpumpe hebt der Schließkörper unter Freigabe der Ventilöffnung vom Ventilsitz ab und das Medium strömt über die Ventilöffnung und innerhalb des Druckstutzens am Schließkörper vorbei sowie über die Durchströmabschnitte in der hohlzylindrischen Wandung des Schließkörperhalters aus dem Druckstutzen heraus. Zur weiteren Vergrößerung des Strömungs- oder Durchströmquerschnitts weist der Druckstutzen zwischen dessen (stutzenseitigen) Fügekontur und dem Ventilsitz eine Durchströmkammer auf, in welcher der Schließkörperhalter unter Bildung eines Ringspalts beabstandet zur Umfangswand (Innenwand) des Druckstutzens in diesem aufgenommen ist. Der Ringspalt ist hierbei als umfangsseitige Ringspaltabschnitte anzusehen, welche aufgrund der vorzugsweise gitter- oder käfigartigen Struktur des Schließkörperhalters bzw. dessen hohlzylindrischer Wandung zwischen den Streben (Wandabschnitten) und der umfangsseitig geschlossenen Innenwandung des ebenfalls zylindrischen Druckstutzens gebildet sind.
Der Schließkörperhalter ist zweckmäßigerweise ein Kunststoffteil (Kunststoffspritzteil) und weist geeigneterweise mindestens einen ringförmigen, vorzugsweise umfangsseitig geschlossenen, Wandabschnitt auf. An diesen sind die in Längsrichtung des Druckstutzens verlaufenden Wandabschnitte (Streben) angeformt. Hierdurch ist einerseits eine insgesamt ausreichend stabile, insbesondere ausreichend verwindungssteife Konstruktion des Schließkörperhalters gegeben. Andererseits sind die Streben oder strebenartigen (gitter- oder käfigartigen) Wandabschnitte ausreichend elastisch verformbar, um die gewünschte Fügeverbindung (Formschlussverbindung), vorzugsweise durch Verrasten oder Verclipsen des Schließkörperhalters im Druckstutzen, zu erreichen.
Der oder einer dieser vorzugsweise umfangsseitig geschlossenen Wandabschnitte kann zur Bereitstellung der Abstützfläche für den Schließkörperhalter dienen. Dieser Wandabschnitt bildet dann eine ringförmige Anschlag- oder Anlagekontur mit der Abstützfläche für den Schließkörperhalter. Alternativ ist die Anlagekontur nicht als umfangsseitig geschlossener, sondern als von den Durchströmabschnitten unterbrochener Ringabschnitt ausgebildet. Diese, als unterbrochener Ringabschnitt ausgeführte Abstützfläche bzw. Anlagekontur ist geeigneterweise entlang der hohlzylindrischer Wandung und dabei beispielsweise in deren mittleren Bereich sowie innenseitig an die Streben (Wandabschnitte) des Schließkörperhalters angeformt. Die Anlagekontur weist je nach deren Anordnung und Ausführung geigneterweise ringinnenseitige und/oder ringaußenseitige Durchströmbereiche auf, welche mit den Durchströmabschnitten fluchten bzw. in diese übergehen.
Die Abstützfläche ist zweckmäßigerweise als Zentrierfläche für den Schließkörper ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Abstützfläche an die Oberfläche des Schließkörpers derart angepasst, das dieser während des Pumpenbetriebs am oder im vorzugsweise käfig- oder gitterartigen Schließkörperhalter zentriert wird. Hierdurch wird der Schließkörper einerseits sicher am oder im Schließkörperhalter gehalten. Andererseits werden dadurch Schwingungen des Schließkörpers vermieden oder zumindest reduziert. Hierdurch wiederum werden unerwünschte Geräusche vorteilhaft vermieden oder zumindest reduziert, welche ansonsten durch Schwingungen und/oder infolge eines Anschlagens des Schließkörpers gegen die Umfangswand des Druckstutzens verursacht werden können. Der bevorzugt käfig- oder gitterartige Schließkörperhalter übernimmt somit zusätzlich zur Haltefunktion und zur Zentrierfunktion für den Schließkörper praktisch auch eine Dämpfungsfunktion zur Dämpfung (Reduzierung) mechanischer Schwingungen des Schließkörpers.
Zur Herstellung der indirekten Füge- oder Formschlussverbindung ist geeigneterweise ein Fügeelement in Form eines Sprengrings vorgesehen. Die korrespondierende Fügekontur des Druckstutzens ist dann vorzugsweise eine in dessen (innenseitige) Umfangswand eingebrachte Ringnut, in welche der Sprengring eingesetzt (eingelegt) ist oder wird, nachdem der Schließkörper und anschließend der Schließkörperhalter in den Druckstutzen aufgenommen worden sind. Anschließend wird der Schließkörperhalter zurückgezogen und mit dem Sprengring gefügt, z.B. verrastet oder verclipst. Der Druckstutzten ist hierbei besonders vorteilhaft einteilig ausgeführt, und der Schließkörper wird von der Öffnungs- oder Ausströmseite des Druckstutzens her in diesen eingesetzt, woraufhin der Schließkörperhalter und der Sprengring ebenfalls von dieser Seite her in den Druckstutzen eingesetzt und die Fügeverbindung hergestellt wird.
Zur Herstellung der direkten Füge- oder Formschlussverbindung ist geeigneterweise als (halterseitige) Fügekontur des Schließkörperhalter ein an dessen Außenumfang angeformter Rastvorsprung und als korrespondierende (stutzenseitige) Fügekontur des Druckstutzens eine in dessen Umfangswand eingebrachte Hintergriffskante vorgesehen. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Druckstutzen vorteilhafterweise einteilig ausgeführt, und der Schließkörper wird ebenfalls von der Öffnungs- oder Ausströmseite des Druckstutzens her in diesen eingesetzt, woraufhin wiederum der Schließkörperhalter in den Druckstutzen eingesetzt und die Fügeverbindung hergestellt wird.
Das Pumpengehäuse weist eine den Pumpenrotor aufnehmendes Gehäuseteil und einen Pumpenflansch auf, an dem der Druckstutzen vorgesehen ist. Im Einbauzustand der Ölpumpe, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, erstreckt sich der Druckstutzen vorzugsweise senkrecht (vertikal). Das Rückschlagventil ist dann vorzugsweise ohne Ventilfeder - also ventilfederlos - und geeigneterweise als Kugelrückschlagventil ausgeführt. Mit anderen Worten ist der Schließkörper vorzugsweise ventilfederlos im Druckstutzen zwischen dem Ventilsitz und der Abstützfläche angeordnet. Der Schließkörper wird infolge eines Rückflusses des Mediums gegen den Ventilsitz im Druckstutzen gepresst. Im Fall des bevorzugt senkrechten (vertikalen) Einbaus des Schließkörpers wird dieser bei stromlosem Elektromotor, wenn die Ölpumpe nicht in Betrieb ist, bereits allein aufgrund dessen Gewichtskraft gegen den Ventilsitz im Druckstutzen gedrückt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass aufgrund des Ventilaufbaus mit nur wenigen Bauteilen, nämlich dem Schließkörper und dem Schließkörperhalter sowie der einteiligen Ausführung des Druckstutzens eine besonders einfache Montage (einfacher Montageprozess) des Rückschlagventils ermöglicht ist. Dabei sind eine Ventilfeder, ein zusätzlicher Rohrstutzen, zusätzliche Schrauben und ein Dichtelement nicht erforderlich. Insbesondere wegen der Möglichkeit, den Druckstutzens einteilig auszuführen, werden zudem eine hohe Fertigungsgenauigkeit und eine enge Form sowie geringe Lage- und Positionstoleranzen erreicht. Des Weiteren sind wegen der weiteren Möglichkeit, einen metallischen Schließkörper, insbesondere in Form einer Stahlkugel, zu verwenden, lediglich die metallischen Bauteile druckbelastet.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 in perspektivischer Darstellung eine elektromotorische (elektrische) Ölpumpe mit einem Pumpengehäuse, das aus einem Gehäuseteil für einen Pumpenrotor und einem Pumpenflansch mit einem einteiligen Druckstutzten gebildet ist, und mit einem ventilfederlosen Rückschlagventil im Druckstutzen,
2 die elektromotorische (elektrische) Ölpumpe gemäß 1 in einer Schnittdarstellung,
3 in einer Schnittdarstellung ausschnittsweise in größerem Maßstab den Pumpenflansch mit Druckstutzen und darin aufgenommenem Rückschlagventil im geöffneten Zustand, mit einer Kugel als Schließkörper und mit einem gitter- oder käfigartigen Schließkörperhalter, der zur Rückhaltung der Kugel direkt im Druckstutzen verrastet ist, und
4 in einer Darstellung gemäß 3 eine alternative Ausführung des Rückschlagventils im geschlossenen Zustand, wobei dessen Schließkörperhalter zur Rückhaltung der Kugel indirekt mittels eines Sprengrings im Druckstutzen verclipst (verrastet) ist.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt die elektromotorische Ölpumpe 1 in deren bevorzugter Einbaulage oder -orientierung mit senkrecht (vertikal) orientiertem, einteiligem Druckstutzen 2. Die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verbaute Ölpumpe 1 ist dort in ein hydraulisches System integriert, um beispielsweise in einem Ölkreislauf das Öl als Medium bzw. als Schmierstoff für rotierende Teile, beispielsweise Getriebeteile, zu fördern. Der Systemdruck kann dabei bis zu 40bar betragen. Mit anderen Worten beträgt die Druckdifferenz zwischen einer Zuströmseite und einer Ausströmseite der Ölpumpe 1 entsprechend ebenfalls bis zu etwa 40bar.
Auf der Zuströmseite der Ölpumpe 1 strömt das Medium über einen Saugstutzen 3 in die Ölpumpe 1 und tritt aus dieser über den Druckstutzen 2 aus. Der Saugstutzen 3 und der Druckstutzen 2 sind in einen Pumpenflansch 4 eines Pumpengehäuses 5 integriert. Der Pumpenflansch 4 ist an ein weiteres Gehäuseteil 6 des Pumpengehäuses 5 montiert, beispielsweise schraubbefestigt. Am Pumpengehäuse 5 wiederum ist ein Motorgehäuse 7 eines Elektromotors angesetzt und mit diesem verbunden, beispielsweise ebenfalls verschraubt. An das Motorgehäuse 7 schließt sich ein Elektronikgehäuse 8 an, in welchem eine Elektronik (Motorelektronik) untergebracht ist. Das Elektronikgehäuse 8 weist Kühlkörper 9 zur Kühlung von Leistungsteilen, beispielsweise Halbleiterschaltern, der Motorelektronik auf. Anschlusslanschen oder -flansche 10,11 am Elektronikgehäuse 8 bzw. am Pumpenflansch 4 dienen zur Befestigung der Ölpumpe 1 beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.
2 zeigt die Ölpumpe 1 in einem Längsschnitt. Vergleichsweise deutlich erkennbar ist im vorteilhafterweise einteiligen Druckstutzen 2 des Pumpenflansches 4 ein ventilfederloses Rückschlagventil 12 mit einem Ventil- oder Schließkörper 12a und einem Ventil- bzw. Schließkörperhalter 12b angeordnet. Der vorzugsweise als Kugel (Stahlkugel) ausgeführte Schließkörper 12a dient zum Verschließen einer Ventilöffnung 12c, welche von einem Ventilsitz 12d umgeben ist. Wenn die Ölpumpe 1 nicht betrieben und insbesondere der Elektromotor stromlos ist, wird der Schließkörper 12a aufgrund dessen Gewichtskraft gegen den Ventilsitz 12d gedrückt und verschließt dort die Ventilöffnung 12c.
Die Ventilöffnung 12c ist über einen Strömungskanal 13 innerhalb des Pumpenflansches 4 mit einer im Gehäuseteil 6 des Pumpengehäuses 5 vorgesehenen Pumpenkammer 14 strömungstechnisch verbunden. Innerhalb der Pumpenkammer 14 ist ein sogenannter G-Rotor (Grotor) als Pumpenrotor 15 drehbeweglich angeordnet. Der Pumpenrotor 15 umfasst einen als außen verzahntes Innenzahnrad ausgeführten Innenrotor 15a und ein als innen verzahntes Außenzahnrad ausgeführten Außenrotor 15b. Der Außenrotor 15b, in welchem der Innenrotor 15a einliegt (einsitzt), ist zentrisch gelagert. Der Innenrotor 15a ist exzentrisch gelagert und mit der Motorwelle 16 des Elektromotors 17 gekoppelt. Der Elektromotor 17 ist auf der sogenannten A-Seite in einem ersten Lager (Kugellager) 18a gelagert, welches im Gehäuseteil 6 des Pumpengehäuses 4 angeordnet ist. Auf der sogenannten B-Seite ist die Motorwelle 16 innerhalb des Motorgehäuses 7 in einem weiteren Lager (Kugellager) 18b gelagert. Der Rotor 19 des Elektromotors 17 ist vorzugsweise als Rotorpaket (Blechpaket) mit Taschenmagneten ausgeführt. Der den Rotor 19 umgebende Stator 20 des Elektromotors 17 ist mit geeignet verschalteten Spulen unter Herstellung einer Stator- oder Motorwicklung versehen und vorzugsweise mit Kunststoff umspritzt. Die geeigneterweise dreiphasige Motorwicklung ist mit einer im Elektronikgehäuses 8 angeordneten Motorelektronik 21 elektrisch verbunden und wird von dieser bestromt und angesteuert.
Die Zuströmseite und die Ausströmseite der Ölpumpe 1 sind somit über die Pumpenkammer 14 verbunden, in welche der Saugstutzen 3 einmündet, was aufgrund der in 2 gewählten Schnittansicht nicht erkennbar ist. Die Pumpenkammer 14 mündet über den Strömungskanal 13 und den Druckstutzen 2 in den an diesen angeschlossenen Kreislauf oder dergleichen aus. Beim Betrieb der Ölpumpe 1 treibt der Elektromotor 17 über dessen Motorwelle 16 den Pumpenrotor 15 an, wobei das Medium bzw. Öl verdichtet wird und mit hohem Druck über den Druckstutzen aus der Ölpumpe 1 ausströmt.
3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des ohne Ventilfeder ausgeführten Rückschlagventils 12, und insbesondere dessen Schließkörperhalter 12b. Dieser ist vorzugsweise ein Kunststoffteil und geeigneterweise nach Art eines Käfigs ausgebildet. Hierzu weist der Schließkörperhalter 12b eine hohlzylindrische Wandung 22 mit einer Anzahl von in Längsrichtung (Stutzenlängsrichtung) L des Druckstutzens 2 verlaufenden, steg- oder strebenartigen Wandabschnitten 23 auf, zwischen denen Durchströmabschnitte 24 gebildet sind. Die strebenartigen Wandabschnitte 23 sind beidendseitig an ringförmige, vorzugsweise umfangsseitig geschlossene Wandabschnitte, nämlich einen in Längsrichtung L gesehen oberen und unteren Wandabschnitt 25 bzw. 26 angeformt. Im Bereich des unteren Wandabschnitts 26 ist der Ventilsitz 12b im Druckstutzen 2 gebildet bzw. vorgesehen.
Der Schließkörperhalter 12b weist eine nachfolgend als Abstützfläche 27 bezeichnete Stützkontur auf, gegen welche der bevorzugt als Kugel ausgeführte Schließkörper 12a beim Betrieb der Ölpumpe 1 aufgrund des hohen Drucks des geförderten Mediums (Öldrucks) gepresst wird. In dieser Position des Schließkörpers 12a ist das Rückschlagventil 12 geöffnet, indem dessen Schließkörper 12a vom Ventilsitz 12d abgehoben und die Ventilöffnung 12c freigegeben ist.
Die Abstützfläche 27 ist an einer in Umfangsrichtung partiell unterbrochenen, ringförmigen Anschlag- oder Anlagekontur 28 gebildet, welche an die strebenartigen Wandabschnitte 23 des Schließkörperhalters 12b innenseitig (innenwandseitig) angeformt ist. Die Unterbrechungen 29 der Anlagekontur 28 bilden Durchströmbereiche und fluchten mit den Durchströmabschnitten 24 des Schließkörperhalters 12d. Dadurch ist erreicht, dass das Medium während des Betriebs der Ölpumpe 1 ohne oder nur mit geringem Druckverlust am Schließkörper 12a vorbei in Strömungsrichtung S, welche der Stutzenlängsrichtung L entspricht, aus dem Druckstutzen 2 ausströmen kann.
Erkennbar ist die von der Anlagekontur 28 gebildete Abstützfläche 27 an die Oberfläche des Schließkörpers 12a angepasst, also vorzugsweise kugelflächig ausgeführt und hierzu als zur Austrittsöffnung 30 des Druckstutzens 2 hin sich verjüngende Rampenkontur ausgebildet. Hierdurch ist der als Kugel ausgeführte Schließkörper 12a in der dargestellten Position bei geöffnetem Rückschlagventil 12 innerhalb des Schließkörperhalters 12b und somit innerhalb des Druckstutzens 2 zentriert gehalten. Dabei sitzt der Schließkörper 12a während des Betriebs der Ölpumpe 1 zumindest annähernd schwingungsfrei im Schließkörperhalter 12b ein, und wird in dieser Position sicher gehalten. Hierdurch werden Geräusche während des Betriebs der Ölpumpe 1 zuverlässig gedämpft.
Im Zuge der Montage des Rückschlagventils 12 wird in den Druckstutzen 2 zunächst der Schließkörper 12a eingesetzt. Anschließend wird der Schließkörperhalter 12b in die Drucköffnung 2 eingesetzt und darin verliersicher gehalten. Hierzu ist geeigneterweise eine Formschlussverbindung als Fügeverbindung zwischen dem Schließkörperhalter 12b und dem Druckstutzen 2 hergestellt. Dabei erfolgt das gewünschte Sperren einer Relativbewegung zwischen Schließkörperhalter 12b und Druckstutzen 2 in Stutzenlängsrichtung L, welche der Strömungsrichtung S des geförderten Mediums entspricht, durch korrespondierende, zusammenwirkende Füge- oder Formkonturen und somit formbedingt. Hierzu weist der Schließkörperhalter 12b an dessen stegartigen Wandabschnitten 23 außenseitig halterseitige Fügekonturen 31 in Form von rastartigen Nocken oder Schultern auf. Der der Druckstutzen 2 weist hierzu an dessen innenseitiger Umwandung 32 eine korrespondierende Füge- oder Sperrkontur 33 als Hinterschnittkante auf. Für eine einfache Handhabbarkeit im Zuge der Montage des Rückschlagventils 12 sind die streben-, käfig- oder gitterartigen Wandabschnitte 23 des Schließkörperhalters 12b quer zur Stutzenlängsrichtung zumindest geringfügig elastisch verformbar.
Geeigneterweise weist der Druckstutzen 2 zwischen dessen Fügekontur (Hinterschnittkante) 33 für den Schließkörperhalter 12b und dem Ventilsitz 12d eine Durchströmkammer 34 auf, in welche der Schließkörperhalter 12b unter Bildung eines Ringspalts 35 beabstandet zur Umfangswand 32 des Druckstutzens 2 in diesem aufgenommen ist.
Während bei der Ausführungsform gemäß 3 die halterseitige Fügekontur 31 des Schließkörperhalters 12b, welche aus den an den strebenartigen Wandabschnitten 23 außenseitig abgeformten Nocken oder Stützschultern gebildet sind, mit der als Hinterschnittkante (Hinterschnitt) ausgeführten stutzenseitigen Fügekontur 33 direkt zusammenwirkt, ist bei der Ausführungsform gemäß 4 ein indirektes Zusammenwirken einer halterseitigen Fügekontur 31' mit einer korrespondieren stutzenseitigen Fügekontur 33' hergestellt. Hierzu ist ein Fügeelement 36 in Form eines Sprengrings vorgesehen, welcher in die als umlaufende Ringnut in der Umfangswandung (Umfangswand) 32 des Druckstutzens 3 ausgeführte stutzenseitige Fügekontur 33' eingebracht ist. Dadurch bildet das als Sprengring ausgeführte Fügeelement 36 quasi den Hinterschnitt für die entsprechend ausgebildete, halterseitige Fügekontur 31' des Schließkörperhalters 12b.
Der Schließkörperhalter 12b gemäß der Ausführung nach 4 ist wiederum gitter- oder käfigartig mit sich in Stutzenlängsrichtung L erstreckenden, strebenartigen Wandabschnitten 23 ausgeführt, zwischen denen die Durchströmabschnitte 24 gebildet sind. Auch sind die strebenartigen Wandabschnitte 23 über einen oberen und unteren Wandabschnitt 25 bzw. 26 verbunden und hierzu an diese angeformt. Der untere, ringförmige Wandabschnitt 26 dient dabei als Anschlag- bzw. Anlagekontur 28 mit der Abstützfläche 27. Bei dieser Ausführungsform ist die Abstützfläche 27 bzw. die Anlagekontur 28 im Gegensatz zur Ausführungsform nach 3 nicht ringinnenseitig, sondern ringaußenseitig partiell unterbrochen und mit den Durchströmbereichen (Unterbrechungen) 29 ausgeführt, welche wiederum mit den fensterartigen Durchströmabschnitten 24 des Schließkörperhalters 12b fluchten.
Beide Ausführungsformen des Schließkörperhalters 12b gemäß den 3 und 4 bieten einen ausreichenden Strömungsquerschnitt für das geförderte Medium (Öl). Während 3 den als Kugel ausgeführten Schließkörper 12a im geöffneten Zustand des Rückschlagventils 12 zeigt, ist in 4 das Rückschlagventil 12 im geschlossenen Zustand dargestellt. Hierbei sitzt der Schließkörper 12a unter Abdichtung der Ventilöffnung 12c am Ventilsitz 12d.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Zusammenfassend ist eine elektrische Ölpumpe 1 beschrieben, die in einem Pumpengehäuse 5 einen elektromotorisch angetriebenen Pumpenrotor 15 und ein in einem gehäuseseitigen Druckstutzen 2 aufgenommenes Rückschlagventil 12 aufweist, das einen im Druckstutzen 2 beweglich angeordneten Schließkörper 12a sowie einen Durchströmabschnitte 24 aufweisenden Schließkörperhalter 12b umfasst, der unter Herstellung einer verliersicheren Halterung in den Druckstutzen 2 mit darin aufgenommenem Schließkörper 12a eingesetzt ist.
Bezugszeichenliste

1: Ölpumpe
2: Druckstutzen
3: Saugstutzen
4: Pumpenflansch
5: Pumpengehäuse
6: Gehäuseteil
7: Motorgehäuse
8: Elektronikgehäuse
9: Kühlkörper
10: Anschlussflansch/-lasche
11: Anschlussflansch/-lasche
12: Rückschlagventil
12a: Ventil-/Schließkörper (Kugel)
12b: Ventil-/Schließkörperhalter
12c: Ventilöffnung
12d: Ventilsitz
13: Strömungskanal
14: Pumpenkammer
15: Pumpenrotor/G-Rotor
15a: Innenrotor
15b: Außenrotor
16: Motorwelle
17: Elektromotor
18a: A-seitiges Lager
18b: B-seitiges Lager
19: Rotor
20: Stator
21: Motorelektronik
22: hohlzylindrische Wandung
23: streben-/stegartiger Wandabschnitt
24: Durchströmabschnitt
25: oberer ringförmiger Wandabschnitt
26: unterer ringförmiger Wandabschnitt
27: Abstützfläche
28: Anschlag-/Anlagekontur
29: Unterbrechung/Durchströmbereich
30: Austrittsöffnung
31: halterseitige Fügekontur
32: Umfangswandung
33: stutzenseitige Fügekontur/Hinterschnittkante
33': stutzenseitige Fügekontur/Ringnut
34: Durchströmkammer
35: Ringspalt
36: Fügeelement/Sprengring
L: Stutzen-/Längsrichtung
S: Strömungsrichtung

Claims

Elektromotorische Ölpumpe (1) mit einem Pumpengehäuse (5), in dem ein vom Elektromotor (17) angetriebener Pumpenrotor (15) angeordnet ist, und mit einem am Pumpengehäuse (5) vorgesehenen Druckstutzen (2) sowie mit einem, vorzugsweise ventilfederlosen, Rückschlagventil (12), aufweisend - einen im Druckstutzen (2) aufgenommenen, vorzugsweise kugelförmigen, Schließkörper (12a), der zwischen einem eine Ventilöffnung (12c) umgebenden Ventilsitz (12d) und einer Abstützfläche (27) beweglich angeordnet ist, und - einen in den Druckstutzen (2) eingebrachten und die Abstützfläche (27) bildenden, vorzugsweise gitter- oder käfigartigen, Schließkörperhalter (12b) mit einer Anzahl von Durchströmabschnitten (24) und mit einer Fügekontur (31, 31'), die direkt oder über ein Fügeelement (36) indirekt mit einer korrespondierenden Fügekontur (33, 33') des Druckstutzens (2) unter Herstellung einer verliersicheren Halterung des Schließkörperhalter (12b) im Druckstutzen (2) zusammenwirkt.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperhalter (12b) eine hohlzylindrische Wandung (22) mit einer Anzahl von in Längsrichtung (L) des Druckstutzens (2) verlaufenden Wandabschnitten (23) aufweist, zwischen denen die Durchströmabschnitte (24) gebildet sind.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstutzen (2) zwischen dessen Fügekontur (33, 33') und dem Ventilsitz (12d) eine Durchströmkammer (34) aufweist, in welcher der Schließkörperhalter (12b) unter Bildung eines Ringspalts (35) beabstandet zur Umfangswand (32) des Druckstutzens (2) in diesem aufgenommen ist.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperhalter (12b) mindestens einen ringförmigen, vorzugsweise umfangsseitig geschlossenen, Wandabschnitt (25, 26) aufweist, an den die in Längsrichtung (L) des Druckstutzens (2) verlaufenden Wandabschnitte (23) angeformt sind.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörperhalter (12b) eine die Abstützfläche (27) für den Schließkörperhalter (12b) aufweisende, ringförmige Anlagekontur (28) mit ringinnenseitigen und/oder ringaußenseitigen Durchströmbereichen (29) aufweist, welche mit den Durchströmabschnitten (24) fluchten.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Fügeelement (36) ein Sprengring und als korrespondierende Fügekontur (33') des Druckstutzens (2) eine in dessen Umfangswand (32) eingebrachte Ringnut zur Aufnahme des Fügeelement (36) vorgesehen ist.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Fügekontur (31) des Schließkörperhalter (12b) ein an dessen Außenumfang () angeformter Rastvorsprung und als korrespondierende Fügekontur (33) des Druckstutzens (2) eine in dessen Umfangswand (32) eingebrachte Hintergriffskante vorgesehen ist.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche (27) des Schließkörperhalters (12b) als Zentrierfläche für den Schließkörper (12a) ausgebildet ist.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (5) ein den Pumpenrotor (15) aufnehmendes Gehäuseteil (6) und einen Pumpenflansch (4) aufweist, an dem der Druckstutzen (2) vorgesehen ist.
Elektromotorische Ölpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenrotor (15) als Zahnradsatz mit einem im Pumpengehäuse (5) exzentrisch gelagerten Innenrotor (15a) und mit einem diesen aufnehmenden, im Pumpengehäuse (5) zentrisch gelagerten Außenrotor (15b) ausgeführt ist.
Elektrische Ölpumpe (1) mit einem elektromotorisch angetriebenen Pumpenrotor (15) in einem Pumpengehäuse (5) und mit einem in einem Druckstutzen (2) angeordneten Rückschlagventil (12), das einen im Druckstutzen (2) beweglichen Schließkörper (12a) sowie einen Durchströmabschnitte (24) aufweisenden Schließkörperhalter (12b) aufweist, der im Anschluss an den Schließkörper (12a) in den Druckstutzen (2) eingesetzt und darin verliersicher gehalten ist.