DE102019118708A1

DE102019118708A1 - Pressure supply device with a gear pump

Info

Publication number: DE102019118708A1
Application number: DE102019118708.7A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-14
Also published as: WO2021005151A1; DE112020003258A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckversorgungseinrichtung mit einem in einem Antriebsgehäuse (18, 22) angeordneten elektromotorischen Antrieb (21, 23) und einer von diesem angetriebenen Zahnradpumpe (Z), wobei der Antrieb (21, 23) einen Stator (23) und einen Rotor (21) aufweist und die Zahnradpumpe (Z) ein mit dem Rotor (21) gekuppeltes Zahnrad (2) aufweist, wobei eine Wandung (18, 40) zwischen dem Rotor (21) und dem Zahnrad (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Dichtung (13.1) zwischen Rotor (21) und Zahnrad (2) angeordnet ist, derart, dass der Rotor (21) ein trockenlaufender Rotor ist, der nicht von dem vom Zahnrad (2) gefördertem Medium umströmt und/oder umgeben ist.The invention relates to a pressure supply device with an electric motor drive (21, 23) arranged in a drive housing (18, 22) and a gear pump (Z) driven by this, the drive (21, 23) having a stator (23) and a rotor ( 21) and the gear pump (Z) has a gear (2) coupled to the rotor (21), a wall (18, 40) being arranged between the rotor (21) and the gear (2), characterized in that at least one seal (13.1) is arranged between the rotor (21) and the gearwheel (2) in such a way that the rotor (21) is a dry-running rotor which is not surrounded by and / or surrounded by the medium conveyed by the gearwheel (2).

Description

Stand der TechnikState of the art

Zahnradpumpen oder Zahnringpumpen sind weit verbreitet für mittlere bis hohe Fördermengen. Im Druckbereich ist die Zahnradpumpe infolge der vielen Spaltabdichtungen beschränkt, teilweise werden auch Stufenpumpen eingesetzt, bei denen die Druckbelastung pro Pumpe kleiner wird. Zahnradpumpen werden meist für Anwendungen von einem Druck von bis zu 300 bar eingesetzt.Gear pumps or gerotor pumps are widely used for medium to high flow rates. In the pressure range, the gear pump is limited due to the large number of gap seals; in some cases, multi-stage pumps are used where the pressure load per pump is lower. Gear pumps are mostly used for applications with a pressure of up to 300 bar.

Meist werden Zahnradpumpen von Elektromotoren angetrieben. Hierbei ist es weit verbreitet, eine Reihenschaltung vorzusehen, d. h. Elektromotor und Pumpe getrennt auszubilden wobei auch eine gemeinsame Antriebswelle, wie in DE 102017106927 A mit einer Kupplung offenbart, einzusetzen. Dies erfordert viel Einbauraum, was insbesondere bei Anwendung in einem Aggregat mit eingeschränktem Raumangebot, wie zum Beispiel bei einem integrierten Bremssystem oder einer Getriebesteuerung, nachteilig ist.Gear pumps are mostly driven by electric motors. It is widespread here to provide a series connection, ie to design the electric motor and pump separately, with a common drive shaft as in FIG DE 102017106927 A disclosed with a clutch to use. This requires a lot of installation space, which is disadvantageous in particular when used in a unit with limited space, such as an integrated brake system or a transmission control.

Aus WO 01/42069 ist eine klein bauende Motorpumpeneinheit vorbekannt, bei der die Pumpe im Wesentlichen innerhalb des Läufers bzw. dem Rotor angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist jedoch die Baugröße der Pumpe auf die Rotorgröße beschränkt und die Motorlagerung und die Anordnung des Motorwinkelsensors aufwendig.Out WO 01/42069 a small motor-pump unit is previously known in which the pump is arranged essentially within the rotor or the rotor. In this arrangement, however, the size of the pump is limited to the size of the rotor and the motor mounting and the arrangement of the motor angle sensor are complex.

Aus DE 4113373 ist eine Kraftstoffpumpe für niedriges Druckniveau kleiner 10 bar bekannt, mit Lagerung der Pumpe in einer Art Flansch, jedoch ohne Verbindung zu einem Hydraulikblock mit Steuerventilen. Zusätzlich liegen Saug- und Druckanschluss nicht zusammen im Lagerflansch. Der Motor wird von dem zu pumpenden Medium umströmt, was einen Einsatz der Pumpe als Hochdruckpumpe verhindert.Out DE 4113373 a fuel pump for low pressure levels of less than 10 bar is known, with the pump mounting in a type of flange, but without a connection to a hydraulic block with control valves. In addition, the suction and pressure connections are not located together in the bearing flange. The medium to be pumped flows around the motor, which prevents the pump from being used as a high-pressure pump.

Der Aufbau einer Zahnradpumpe wird zusätzlich dadurch erschwert und komplex, wenn diese auf zwei Hydraulikkreise wirken soll, wie in WO2012/103925 , DE 102014212538 und DE 102014117189 offenbart.The construction of a gear pump is made more difficult and complex if it is to act on two hydraulic circuits, as in WO2012 / 103925 , DE 102014212538 and DE 102014117189 disclosed.

Wie eingangs erwähnt ist der Druckbereich und auch Wirkungsgrad abhängig von der Anzahl der abzudichtenden Dichtungsflächen, welche abhängig sind u.a. von dem Spiel zwischen den Zähnen der ineinandergreifenden Zahnräder sowie dem Spiel bzw. Abstand zwischen der Gehäuseinnenwandung und den daran entlangleitenden Zahnspitzen. Auch kommt es auf die Dichtigkeit zwischen den Zahnrädern und den axial angrenzenden Gehäusewandungen an. Je größer der axiale Spalt zwischen Gehäuse und Zahnrad, desto geringer ist die Leistung und der mögliche maximal erzielbare Druck.As mentioned at the beginning, the pressure range and also the degree of efficiency depend on the number of sealing surfaces to be sealed, which are dependent, among other things, on the play between the teeth of the intermeshing gears and the play or distance between the inner wall of the housing and the tooth tips that guide along it. The tightness between the gears and the axially adjacent housing walls is also important. The larger the axial gap between the housing and the gear, the lower the performance and the maximum possible pressure that can be achieved.

Nennenswerte Kosten entstehen zudem durch die Lagerung der sich drehenden Teile. Dies ist z.B. problematisch, wenn Motor und Pumpe getrennt ausgebildet sind.The storage of the rotating parts also incurs significant costs. This is problematic, for example, if the motor and pump are designed separately.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckversorgungseinrichtung mit Zahnradpumpe und integriertem Elektromotor mit kleiner Abmessung und hohem Wirkungsgrad bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a pressure supply device with a gear pump and an integrated electric motor with small dimensions and high efficiency.

Lösungsolution

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird vorteilhaft mit einer Druckversorgungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Druckversorgungseinrichtung gemäß Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.The object according to the invention is advantageously achieved with a pressure supply device according to claim 1. Advantageous further developments of the pressure supply device according to claim 1 result from the features of the subclaims.

Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass Sie ein Motorgehäuse mit darin angeordnetem elektromotorischen Antrieb aufweist, welcher eine Zahnradpumpe antreibt. Der Antrieb hat dafür einen Stator und einen Rotor. Über den Rotor des Antriebs wird ein inneres Zahnrad der Zahnradpumpe bewegt. Der Antrieb ist dabei erfindungsgemäß mittels mindestens einer Dichtung, welche zwischen Rotor und innerem Zahnrad angeordnet ist, als Trockenläufer ausgebildet bzw. weist einen trockenlaufenden Rotor auf, d.h. der Rotor des Antriebs wird nicht von dem von der Zahnradpumpe gefördertem Medium umströmt und/oder ist nicht von dem Medium umgeben. Durch die Ausbildung als Trockenläufer dreht der Rotor ohne größere Reibungs- und Strömungswiderstände, wodurch höhere Drehzahlen und ein besserer Wirkungsgrad erzielbar ist.The pressure supply device according to the invention is characterized in that it has a motor housing with an electric motor drive arranged in it, which drives a gear pump. The drive has a stator and a rotor for this. An internal gear wheel of the gear pump is moved via the rotor of the drive. According to the invention, the drive is designed as a dry runner by means of at least one seal, which is arranged between the rotor and the inner gear wheel, or has a dry running rotor, ie the rotor of the drive is not surrounded by the medium conveyed by the gear pump and / or is not surrounded by the medium. Because it is designed as a dry runner, the rotor rotates without major friction and flow resistance, which means that higher speeds and better efficiency can be achieved.

Eine besonders kompakte und einfache Druckversorgungseinrichtung ergibt sich, wenn das Motorgehäuse eine Seitenwandung aufweist, an der die Zahnradpumpe angeordnet ist, insbesondere diese eine Ausnehmung aufweist, in der die Zahnradpumpe zumindest teilweise oder ganz einliegt. Die Seitenwandung des Motorgehäuses kann dabei von einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Welle durchgriffen sein, wobei das Zahnrad entweder drehfest mit der Welle verbunden ist oder über ein zwischengeschaltetes Getriebe und/oder einer Kupplung mit der Welle gekoppelt ist.A particularly compact and simple pressure supply device is obtained when the motor housing has a side wall on which the gear pump is arranged, in particular this has a recess in which the gear pump is at least partially or completely inserted. The side wall of the motor housing can be penetrated by a shaft connected to the rotor in a rotationally fixed manner, the gear wheel either being connected to the shaft in a rotationally fixed manner or being coupled to the shaft via an interposed gear and / or a coupling.

Eine vorteilhafte kompakte und integrierte Ausbildung der zuvor beschriebenen Druckversorgungseinrichtung erhält man, wenn der Anrieb mit seinem Gehäuse an einem Hydraulikgehäuse mit mindestens einem darin angeordneten Ventil und/oder Hydraulikleitungen bzw. -kanälen anliegt oder mit diesem eine Einheit bildet. Die Seitenwandung des Antriebsgehäuses kann dabei an der Seitenwandung des Hydraulikgehäuses anliegen bzw. anstoßen, insbesondere an dieser befestigt sein, wobei die, insbesondere topfförmige, Ausnehmung die Zahnradpumpe zumindest teilweise oder ganz aufnimmt und hin zum Hydraulikgehäuse geöffnet ist. Bei aneinander angeordneten Gehäusen kann die Zahnradpumpe entweder ganz in der Ausnehmung der Wandung des Antriebsgehäuses, ganz in einer Ausnehmung des Hydraulikgehäuses oder aber sowohl in einer Ausnehmung der Seitenwandung des Antriebsgehäuses als auch in einer Ausnehmung der Seitenwandung des Hydraulikgehäuses einliegen. Im letzteren Fall sind die Öffnungen der beiden Ausnehmungen dann zueinander zugewandt. Zusätzliche Dichtungen können dabei vorgesehen sein, um die beiden Gehäuse zueinander und nach außen hin abzudichten.An advantageous, compact and integrated design of the pressure supply device described above is obtained when the drive with its housing rests against a hydraulic housing with at least one valve and / or hydraulic lines or channels arranged therein or forms a unit with it. The side wall of the drive housing can abut or abut the side wall of the hydraulic housing, in particular be fastened to it, the particularly cup-shaped recess receiving the gear pump at least partially or entirely and being open to the hydraulic housing. In the case of housings arranged next to one another, the gear pump can either rest entirely in the recess in the wall of the drive housing, entirely in a recess in the hydraulic housing, or both in a recess in the side wall of the drive housing and in a recess in the side wall of the hydraulic housing. In the latter case, the openings of the two recesses then face one another. Additional seals can be provided in order to seal the two housings to one another and to the outside.

Die vorbeschriebene Ausnehmung in der Seitenwandung des Antriebsgehäuses ist dabei vorteilhaft nach außen hin, und sofern ein Hydraulikgehäuse vorhanden, zu diesem hin geöffnet. Die Ausnehmung kann selbst vorteilhaft topfförmig ausgebildet sein. Auch kann sie einen zylindrischen im Querschnitt kreisförmigen Abschnitt aufweisen, in dem die Zahnradpumpe mit ihren Zahnrädern einliegt.The above-described recess in the side wall of the drive housing is advantageously open to the outside and, if a hydraulic housing is present, to this open. The recess itself can advantageously be designed in the shape of a pot. It can also have a cylindrical section which is circular in cross section and in which the gear pump rests with its gears.

Die Seitenwandung des Antriebsgehäuses kann zudem vorteilhaft als Flansch ausgebildet sein, mit dem der Antrieb an einem anderen Teil oder Aggregat befestigbar ist.The side wall of the drive housing can also advantageously be designed as a flange with which the drive can be attached to another part or unit.

Die bei der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung eingesetzte Zahnradpumpe kann eine Innenzahnradpumpe mit Sichel, eine Außenzahnradpumpe oder Zahnringpumpe sein.The gear pump used in the pressure supply device according to the invention can be an internal gear pump with a sickle, an external gear pump or a toothed ring pump.

Die Zahnradpumpe kann zudem vorteilhaft axial neben dem Stator und/oder dem Rotor des Antriebs angeordnet sein, ist deren Aufbau und Größe nicht durch die Zahnradpumpe nachteilig beschränkt. Auch ist die Zahnradpumpe dann in ihrer Größe und ihrem Aufbau nicht abhängig von den Abmessungen des Stators und des Rotors.The gear pump can also advantageously be arranged axially next to the stator and / or the rotor of the drive, its structure and size is not disadvantageously limited by the gear pump. The size and structure of the gear pump is then not dependent on the dimensions of the stator and the rotor.

Das Antriebsgehäuse kann mindestens zweiteilig ausgebildet sein, wobei die Seitenwandung Teil eines ersten Gehäuseteils ist oder dieses bildet. Das zweite Gehäuseteil kann z.B. topfförmig ausgebildet sein und den Stator und den Rotor des Antriebs aufnehmen.The drive housing can be designed in at least two parts, the side wall being part of a first housing part or forming this. The second housing part can, for example, be cup-shaped and accommodate the stator and the rotor of the drive.

Der Rotor ist, wie bereits ausgeführt, mit dem Zahnrad mittels einer Antriebswelle direkt oder über ein Getriebe und/oder eine Kupplung verbunden. Dabei kann das Zahnrad entweder mittels einer kraftschlüssigen Verbindung oder mittels eines Formschlusses, welcher insbesondere mittels eines Stifts oder Kerbverzahnung gebildet ist, mit der Antriebswelle drehfest verbunden sein. Bei der Zahnringpumpe ist das innere Zahnrad exzentrisch auf einem mit der Antriebswelle verbundenem Teil, insbesondere in Form einer Scheibe oder einer Nockenscheibe, angeordnet.As already stated, the rotor is connected to the gearwheel by means of a drive shaft directly or via a transmission and / or a clutch. The gear wheel can be connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner either by means of a non-positive connection or by means of a form fit, which is formed in particular by means of a pin or serration. In the gerotor pump, the inner gear is arranged eccentrically on a part connected to the drive shaft, in particular in the form of a disk or a cam disk.

Sowohl bei der Ausbildung der Zahnradpumpe der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung als Innenzahnradpumpe oder als Zahnringpumpe, ist zu dem inneren Zahnrad auch noch ein äußerer Innenzahnkranz notwendig. Der Innenzahnkranz wird bei der Innenzahnradpumpe mittels des von der Antriebswelle angetriebenen inneren Zahnrades um seine Drehachse verdreht, wobei das innere Zahnrad exzentrisch zu dem Innenzahnkranz angeordnet ist. Der Innenzahnkranz dreht sich dabei in einem äußeren, ihn umgebenden Ring oder Zylinder. Zusätzlich ist noch eine Sichel vorzusehen, welche in dem sich durch die Exzentrizität ergebenden Raum zwischen Innenzahnkranz und innerem Zahnrad angeordnet sein muss.Both when the gear pump of the pressure supply device according to the invention is designed as an internal gear pump or as a toothed ring pump, an external internal gear rim is also necessary in addition to the internal gear. In the case of the internal gear pump, the internal gear ring is rotated about its axis of rotation by means of the internal gear wheel driven by the drive shaft, the inner gear wheel being arranged eccentrically to the internal gear ring. The inner ring gear rotates in an outer ring or cylinder surrounding it. In addition, a sickle must be provided, which must be arranged in the space between the inner ring gear and the inner gearwheel resulting from the eccentricity.

Im Gegensatz zur Innenzahnradpumpe ist bei der Zahnringpumpe der Innenzahnkranz fest angeordnet, wobei das innere Zahnrad aufgrund seiner exzentrischen Lagerung auf der von der Antriebswelle gedrehten Scheibe in dem Innenzahnkranz abrollt. Eine Sichel wie bei der Innenzahnradpumpe ist nicht erforderlich.In contrast to the internal gear pump, the internal gear rim is fixed in the gerotor pump, with the inner gear rolling due to its eccentric mounting on the disk in the internal gear rim that is rotated by the drive shaft. A sickle as with the internal gear pump is not required.

Die Antriebswelle kann erfindungsgemäß entweder

a) im Motorgehäuse einerseits, sowie in der Zahnradpumpe und/oder im Hydraulikgehäuse andererseits oder
b) nur in der Zahnradpumpe oder
c) im Hydraulikgehäuse und im Motorgehäuse oder
d) in der Zahnradpumpe und im Hydraulikgehäuse

abgestützt bzw. mittels geeigneter Lager, insbesondere Radiallager, in Form von Kugel- oder Rollenlagern, und/oder Axiallagern, gelagert sein.According to the invention, the drive shaft can either

a) in the motor housing on the one hand, and in the gear pump and / or in the hydraulic housing on the other hand, or
b) only in the gear pump or
c) in the hydraulic housing and in the motor housing or
d) in the gear pump and in the hydraulic housing

supported or supported by means of suitable bearings, in particular radial bearings, in the form of ball or roller bearings, and / or axial bearings.

Sofern ein Hydraulikgehäuse vorgesehen ist, so kann sich die Antriebswelle bis in das Hydraulikgehäuse hinein erstrecken, insbesondere bis zu dessen dem Antrieb gegenüberliegender Seite. So kann an der Antriebswelle ein Target für einen Sensor angeordnet sein, wobei der Sensor in der Steuer- und Regeleinheit (ECU) angeordnet ist. Dabei können zusätzliche Dichtungen verhindern, dass das geförderte Medium in die Steuer- und Regeleinheit gelangt. Es ist auch möglich, dass sich die Antriebswelle durch das Hydraulikgehäuse ganz hindurch erstreckt und in dem sich daran anschließenden Gehäuse, z.B. einer Steuer- und Regeleinheit, endet.If a hydraulic housing is provided, the drive shaft can extend into the hydraulic housing, in particular up to its side opposite the drive. For example, a target for a sensor can be arranged on the drive shaft, the sensor being arranged in the control and regulating unit (ECU). Additional seals can prevent the conveyed medium from entering the control and regulation unit. It is also possible that the drive shaft extends all the way through the hydraulic housing and ends in the adjacent housing, e.g. a control unit.

Die Zahnradpumpe als Innenzahnradpumpe kann unterschiedlich ausgebildet sein. So können in einer ersten Ausführung das innere Zahnrad, der Innenzahnkranz, die Sichel und der Außenring zwischen zwei Scheiben angeordnet sein, wobei nach entsprechender Zentrierung und Justierung der Teile zueinander die Scheiben mit dem Außenring stoffschlüssig verbunden werden. Dabei kann sich die stoffschlüssige Verbindung ganz um den Umfang herum erstrecken, so dass sich eine stabile und kompakte Ausführungsform ergibt, bei der die einzelnen sich bewegenden Teile nur kleine Spiele und Spalte zueinander aufweisen, wodurch ein guter Wirkungsgrad erreicht wird und ein hoher Druck erzielbar ist.The gear pump as an internal gear pump can be designed differently. Thus, in a first embodiment, the inner gear, the inner ring gear, the sickle and the outer ring can be arranged between two disks, the disks being connected to the outer ring in a materially bonded manner after the parts have been appropriately centered and aligned. The material connection can extend all the way around the circumference, resulting in a stable and compact embodiment in which the individual moving parts have only small clearances and gaps to one another, whereby a good degree of efficiency is achieved and a high pressure can be achieved .

Bei einer Weiterentwicklung der vorbeschriebenen Ausführungsform sind die eine seitliche Scheibe und der Außenring zu einem topfförmigen Teil zusammengefasst, so dass nur noch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem topfförmigen Teil und der einen Scheibe herzustellen ist.In a further development of the embodiment described above, the one lateral disk and the outer ring are combined to form a cup-shaped part, so that only a material connection between the cup-shaped part and the one disk needs to be established.

Auch bei der Ausbildung der Zahnradpumpe als Zahnringpumpe können die beweglichen Teile zwischen zwei Scheiben angeordnet werden, welche mit einem Außenring oder dem Innenzahnkranz stoffschlüssig verbunden sind. Ebenso ist es möglich, den Außenring bzw. den Innenzahnkranz mit einer Scheibe als ein Bauteil auszubilden, welches dann wiederum mit der verbleibenden Scheibe stoffschlüssig nach dem Einsetzen der Übrigen Teile in das topfförmige Teil verbunden wird.Even when the gear pump is designed as a toothed ring pump, the moving parts can be arranged between two disks, which are materially connected to an outer ring or the inner ring gear. It is also possible to design the outer ring or the inner ring gear with a disk as a component, which in turn is connected to the remaining disk in a materially bonded manner after the other parts have been inserted into the cup-shaped part.

Bei den Zahnradpumpen mit sich drehendem Innenzahnkranz kann vorteilhaft ein Lager, insbesondere Kugel- oder Wälzlager, zwischen der radialen Außenwandung des Innenzahnkranzes und dem den Innenzahnkranz umfassenden äußeren Ring bzw. der zylindrischen Innenwandung des topfförmigen Teils vorgesehen sein, um die Reibung möglichst klein zu halten.In gear pumps with a rotating internal gear rim, a bearing, in particular a ball or roller bearing, can advantageously be provided between the radial outer wall of the internal gear rim and the outer ring comprising the internal gear rim or the cylindrical inner wall of the cup-shaped part in order to keep the friction as low as possible.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Innenzahnradpumpen und Zahnringpumpen können vorteilhaft in eine Ausnehmung einer Wandung eingesetzt werden. Damit sich die Zahnradpumpe in der Ausnehmung verdreht, kann entweder ein Formschluss mittels einer nicht kreisförmigen Form der Ausnehmung und der entsprechenden Kontur der Zahnradpumpe vorgesehen werden oder aber eine Verdrehsicherung, z.B. in Form eines Bolzens, etc. vorgesehen werden.The above-described embodiments of the internal gear pumps and gerotor pumps can advantageously be used in a recess in a wall. So that the gear pump rotates in the recess, either a form fit by means of a non-circular shape of the recess and the corresponding contour of the gear pump can be provided or an anti-twist device, e.g. in the form of a bolt, etc. can be provided.

Die hydraulischen Anschlüsse für die Zahnradpumpe können vorteilhaft direkt in der Wandung bzw. Ausnehmung und/oder der mindestens einen Scheibe bzw. des topfförmigen Teils vorgesehen werden. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Ausführung der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung. Dichtungen können zur Abdichtung der Anschlüsse an die Kanäle vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise in der Mündungsöffnung des Kanals, einer um die Kanalöffnung herumlaufende Nut einer Wandung, etc. einliegen.The hydraulic connections for the gear pump can advantageously be provided directly in the wall or recess and / or the at least one disk or the cup-shaped part. This results in a compact design of the pressure supply device according to the invention. Seals can be provided to seal the connections to the channels. This can, for example, lie in the mouth opening of the channel, a groove in a wall running around the channel opening, etc.

Bei allen der vorbeschriebenen Ausführungsformen kann das Innenzahnrad auf der Welle kippbar angeordnet sein. Dies kann über eine schmale Anlagefläche des Innenzahnrads auf der Welle oder eine elastische Verbindung zwischen Welle und Innenzahnrad erfolgen. Hierdurch können Toleranzen gut ausgeglichen werden, was zu einem ruhigeren Lauf der Zahnradpumpe führt und zudem den Wirkungsgrad vorteilhaft erhöht.In all of the embodiments described above, the internal gear can be arranged tiltably on the shaft. This can be done via a narrow contact surface of the internal gear on the shaft or an elastic connection between the shaft and the internal gear. This allows tolerances to be well balanced, which leads to a smoother running of the gear pump and also advantageously increases the efficiency.

Sofern zwischen dem Antriebsgehäuse und der Steuer- und Regeleinheit ein Hydraulikgehäuse angeordnet ist, können vorteilhaft die elektrischen Anschlussleitungen des elektrischen Antriebes durch das Hydraulikgehäuse hindurch zu dem Gehäuse der Steuer- und Regeleinheit, insbesondere in mindestens einem Kanal, hindurchgeführt sein.If a hydraulic housing is arranged between the drive housing and the control and regulating unit, the electrical connection lines of the electric drive can advantageously be passed through the hydraulic housing to the housing of the control and regulating unit, in particular in at least one channel.

Die Zahnradpumpe kann zudem vorteilhaft in axialer Richtung ganz oder zum Teil neben dem Rotor und/oder dem Stator angeordnet sein, wodurch der Stator und/oder Rotor und auch die Zahnradpumpe voneinander unabhängig ausgebildet sein können.The gear pump can also advantageously be arranged wholly or partially next to the rotor and / or the stator in the axial direction, whereby the stator and / or rotor and also the gear pump can be designed independently of one another.

Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinrichtung kann vorteilhaft als Druckquelle für ein Bremssystem und/oder ein Getriebe dienen.The pressure supply device according to the invention can advantageously serve as a pressure source for a brake system and / or a transmission.

Wie bereits ausgeführt, wird durch die Integration der Zahnradpumpe in die Seitenwandung des Antriebsgehäuses bzw. den Lagerflansch des Antriebs eine klein bauende Baueinheit geschaffen, bei der ein größeres Bauvolumen sowohl für eine einstufige als auch für eine zweistufige Pumpe zur Verfügung steht. Die Lagerung kann vereinfacht werden, indem der Rotor des Elektromotors nur mit einem im Antriebsgehäuse angeordneten Lager und mit einem zweiten in der Zahnradpumpe angeordneten Lager gelagert ist. Wie vorbeschrieben ist es aber auch möglich, die gesamte Lagerung des Rotors in der Zahnradpumpe vorzusehen. Die Anordnung kann sowohl für einen bürstenlosen Motor als auch einen Motor mit Bürsten verwendet werden.As already stated, the integration of the gear pump into the side wall of the drive housing or the bearing flange of the drive creates a compact structural unit in which a larger structural volume is available for both a single-stage and a two-stage pump. The mounting can be simplified in that the rotor of the electric motor is mounted only with one bearing arranged in the drive housing and with a second bearing arranged in the gear pump. As described above, however, it is also possible to provide the entire bearing of the rotor in the gear pump. The arrangement can be used for both a brushless motor and a motor with brushes.

Die erfindungsgemäße Druckversorgungseinrichtung kann vorteilhaft bei allen Systemen eingesetzt werden, bei der mit einer Druckversorgungsquelle ein Hydraulikdruck bereitgestellt und dieser auch eingeregelt werden muss, wie z.B. bei integrierten Bremssystemen, Getriebesteuerungen, Robotik, Sondermaschinen usw..The pressure supply device according to the invention can advantageously be used in all systems in which a hydraulic pressure is provided with a pressure supply source and this must also be regulated, such as in integrated brake systems, gear controls, robotics, special machines, etc.

Wie bereits ausgeführt, ist es für den Wirkungsgrad wichtig, dass mit kleinen Spalten gearbeitet wird, deshalb wird ein Aufbau mit Scheiben und/oder topfförmigen Teilen, innerem Zahnrad, Innenzahnkranz, Abstands- und Außenringe so gewählt, dass kleine Toleranzen eingehalten werden können, wobei sich eine geschlossene Baueinheit ergibt, bei der die Teile nach Justierung am Außendurchmesser stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, verlötet oder verklebt, werden.As already stated, it is important for the efficiency to have small gaps work is carried out, therefore a structure with disks and / or cup-shaped parts, inner gear, inner ring gear, spacer and outer rings is chosen so that small tolerances can be maintained, resulting in a closed structural unit in which the parts are materially bonded after adjustment on the outer diameter connected to one another, in particular welded, soldered or glued.

Sofern im Antriebsgehäuse lediglich ein Elektromotor vorgesehen ist, so kann mit den vorbeschriebenen Druckversorgungseinrichtungen lediglich ein Hydraulikkreis versorgt werden. Es ist jedoch auch im Sinne der Erfindung, dass in dem Antriebsgehäuse mehrere Elektromotoren angeordnet sind, welche mehrere Zahnradpumpen antreiben, wobei die Zahnradpumpen wie vorbeschrieben ausgeführt sind, wobei eine derartige Druckversorgungseinrichtung zur Versorgung von mehreren Hydraulikkreisen geeignet ist. Ebenso können mehrere einkreisige erfindungsgemäße Druckversorgungseinrichtungen zusammen in einem Modul zusammengefasst werden, wobei dann das Modul auch zur Versorgung von mehreren Hydraulikkreisen bzw. Aggregaten einsetzbar ist. If only one electric motor is provided in the drive housing, only one hydraulic circuit can be supplied with the pressure supply devices described above. However, it is also within the meaning of the invention that several electric motors are arranged in the drive housing which drive several gear pumps, the gear pumps being designed as described above, such a pressure supply device being suitable for supplying several hydraulic circuits. Likewise, several single-circuit pressure supply devices according to the invention can be combined together in one module, in which case the module can also be used to supply several hydraulic circuits or units.

Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen können die Zahnradpumpen sowohl als einstufige, als auch als mehrstufige Zahnradpumpen, sog. Stufenpumpen, ausgebildet sein.In all of the embodiments described above, the gear pumps can be designed both as single-stage and multi-stage gear pumps, so-called step pumps.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert.Possible embodiments of the pressure supply device according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:

1: eine erste mögliche Ausführungsform einer Zahnradpumpe einer erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung, wobei die Zahnradpumpe als 1-stufige Zahnradpumpe ausgebildet ist, und die Antriebswelle u.a. über das innere Zahnrad der Zahnradpumpe gelagert ist;
1a: einen Schnitt durch die Innenzahnradpumpe gemäß 1;
1b: einen Schnitt durch den Bereich der Zahnradpumpe gemäß 1, in dem die feststehenden äußeren Teile der Zahnradpumpe miteinander verschweißt sind;
1c: eine leicht abgewandelte Ausführungsform der Zahnradpumpe gegenüber der in 1a gezeigten Ausführungsform mit geschlitzter Sichel und deren Lagerung über einen Bolzen;
2: eine Ausführungsform der Zahnradpumpe mit einem Kugellager zwischen Innenzahnkranz und äußerem Ring, wobei die Antriebswelle in der Zahnradpumpe ebenfalls über das innere Zahnrad gelagert ist;
3: eine Ausführungsform, bei der die Antriebswelle mittels Wälzlager in der Zahnradpumpe gelagert ist;
4: eine 2-stufige Zahnradpumpe mit teilweiser Lagerung der Antriebswelle in der Zahnradpumpe;
5: eine 2-stufige Zahnradpumpe, wobei die Antriebswelle vollständig, d.h. ausschließlich in der Zahnradpumpe gelagert ist;
6: eine Motorlagerung sowohl im Antriebsgehäuse als auch in der Zahnradpumpe, wobei das erste Lager mit magnetischer Verspannung ausgebildet ist und das zweite Lager in der Zahnradpumpe angeordnet ist;
6a: eine Motorlagerung mit beiden Lagern in der Zahnradpumpe;
7: einen Bürstenmotor mit einer 1-stufigen Zahnradpumpe;
7a: einen Bürstenmotor ohne Zahnradpumpe;
8: eine Montagevorrichtung für eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe.

Show it:

1 : a first possible embodiment of a gear pump of a pressure supply device according to the invention, wherein the gear pump is designed as a 1-stage gear pump and the drive shaft is supported, among other things, via the internal gear of the gear pump;
1a : a section through the internal gear pump according to 1 ;
1b : a section through the area of the gear pump according to 1 in which the fixed outer parts of the gear pump are welded together;
1c : a slightly modified embodiment of the gear pump compared to that in 1a embodiment shown with a slotted sickle and its mounting via a bolt;
2 : an embodiment of the gear pump with a ball bearing between the inner ring gear and the outer ring, the drive shaft in the gear pump also being supported via the inner gear;
3 : an embodiment in which the drive shaft is mounted in the gear pump by means of roller bearings;
4th : a 2-stage gear pump with partial bearing of the drive shaft in the gear pump;
5 : a 2-stage gear pump, the drive shaft being completely, ie exclusively, mounted in the gear pump;
6th : a motor bearing both in the drive housing and in the gear pump, the first bearing being designed with magnetic tension and the second bearing being arranged in the gear pump;
6a : an engine mount with both bearings in the gear pump;
7th : a brush motor with a 1-stage gear pump;
7a : a brush motor without a gear pump;
8th : a mounting device for a gear pump according to the invention.

Die 1 und 1a zeigen eine mögliche Ausführungsform einer Innenzahnradpumpe mit Antriebswelle 1, innerem Zahnrad 2, Innenzahnkranz 3, Führungsteil in Form einer Sichel 5, wobei letztere über den Bolzen 6 mit den Außenscheiben 7.1 und 7.2 verbunden und damit fixiert ist. Die vorgenannten Teile sind in die beiden Außenscheiben 7.1 und 7.2 zusammen mit dem Au-ßenring 4 eingebettet, wobei der Außenring 4 mit den beiden Außenscheiben 7.1 und 7.2 durch Schweißung LS miteinander verbunden ist, was vergrößert in 1b dargestellt ist. Die beiden Außenscheiben 7.1 und 7.2 bilden zusammen mit dem Außenring 4 das Pumpengehäuse ZG der Zahnradpumpe Z, welches in der Ausnehmung 18b der Wandung 18 gelagert ist. Die Wandung 18 bildet dabei einen Flansch an dem bzw. mit dem das Antriebsgehäuse an dem Hydraulikgehäuse befestigbar ist.The 1 and 1a show a possible embodiment of an internal gear pump with a drive shaft 1 , inner gear 2 , Internal ring gear 3 , Guide part in the shape of a sickle 5 with the latter over the bolt 6th with the outer panes 7.1 and 7.2 connected and thus fixed. The aforementioned parts are in the two outer panes 7.1 and 7.2 together with the outer ring 4th embedded, with the outer ring 4th with the two outer panes 7.1 and 7.2 by welding LS is connected to what magnifies in 1b is shown. The two outer panes 7.1 and 7.2 form together with the outer ring 4th the pump housing ZG the gear pump Z , which in the recess 18b the wall 18th is stored. The wall 18th forms a flange on or with which the drive housing can be fastened to the hydraulic housing.

In 1b ist dargestellt, dass der Außendurchmesser der für die Verschweißung LS vorgesehenen Bereiche 7.1a, 7.2a und 4a der Außenscheiben 7.1, 7.2 und des Außenrings 4 kleiner als der größte Außendurchmesser D_A der Teile, damit die Montage in die Ausnehmung 18b, welche mittels einer Bohrung ausgebildet sein kann, nicht durch die Schweißnaht LS behindert wird. Die Montage und Justierung dieser Teile wird in 8 beschrieben.In 1b it is shown that the outside diameter is the one for the weld LS provided areas 7.1a, 7.2a and 4a of the outer panes 7.1 , 7.2 and the outer ring 4th smaller than the largest outer diameter D _{A of} the parts, so that the assembly in the recess 18b which can be formed by means of a bore, not through the weld seam LS is hindered. The assembly and adjustment of these parts is described in 8th described.

Entscheidend für die Verluste durch Leckfluß ist der Spalt bzw. das Spiel zwischen dem drehenden inneren Zahnrad 2 und dem Innenzahnkranz 3 zum Zahnradpumpengehäuse ZG, was durch die Außenscheiben 7.1 und 7.2 und vor allem durch den Außenring 4 gebildet ist. Durch Flachschleifen lassen sich die Scheiben 7.1, 7.2 und der Außenring 4 sehr genau fertigen, sodass kleine Spalt- oder Spielmaße möglich sind.The gap or play between the rotating one is decisive for the losses due to leakage flow inner gear 2 and the internal ring gear 3 to the gear pump housing ZG what through the outer panes 7.1 and 7.2 and above all by the outer ring 4th is formed. The disks can be flat-ground 7.1 , 7.2 and the outer ring 4th Manufacture very precisely so that small gaps or clearances are possible.

Das innere Zahnrad 2 ist auf der Antriebswelle 1 durch den kurzen Bund 11 geführt. Dies hat den Vorteil, dass kleine Winkeltoleranzen zwischen Zahnrad 2 und Welle 1 nicht zu einem Klemmen des Zahnrades 2 im Gehäuse ZG führen. Das Drehmoment zum Zahnrad 2 wird über einen Mitnehmer 10 übertragen. Dieses Drehmoment wird auch vom Arretierungsbolzen 9 auf die Wandung bzw. den Flansch 18 übertragen. Stirnseitig wirken sowohl Saug- als auch Druckanschlüsse mit Dichtungen, welche mit dem Hydraulikgehäuse HCU verbunden sind.The inner gear 2 is on the drive shaft 1 through the short collar 11 guided. This has the advantage that there are small angular tolerances between the gear 2 and wave 1 not to jamming of the gear 2 in the housing ZG to lead. The torque to the gear 2 is via a driver 10 transfer. This torque is also used by the locking bolt 9 on the wall or the flange 18th transfer. At the front, both suction and pressure connections act with seals, which are connected to the hydraulic housing HCU are connected.

Die Außenscheibe 7.2 ist mit einer Dichtung 14 zum Hydraulikgehäuse HCU versehen. Zusätzlich wirken die Wellendichtungen 13.1 und 13.2. Die Antriebswelle 1 besitzt noch einen Wellenzapfen 8, welcher zur Montage des Pumpengehäuses ZG, s. 8, benötigt wird. Zur Reduzierung der Reibung infolge der Druckkräfte auf den Innenzahnkranz 3 kann zwischen diesem und dem Außenring 4 ein Wälzlager, Nadel- oder Kugellager 17a, siehe 2, eingebaut werden.The outer pane 7.2 is with a seal 14th to the hydraulic housing HCU Mistake. The shaft seals also work 13.1 and 13.2 . The drive shaft 1 still has a shaft journal 8th , which is used to assemble the pump housing ZG , s. 8th , is required. To reduce the friction caused by the pressure forces on the internal gear rim 3 can between this and the outer ring 4th a roller bearing, needle or ball bearing 17a , please refer 2 , to be built in.

Die 1a zeigt die Zahnradpumpe Z im Schnitt. Eine wichtige Rolle für die Dichtungsfunktion kommt der sogenannten Sichel 5 zu, welche hier einteilig mit Mittenlagerung 6 ausgeführt ist. Hierbei wirken auf die Sichel 5 die Druckkräfte der umschlossenen Flächen. Die Sichel 5 ist hier auf einem Zapfen 6 mittig gelagert, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. In der 1a sind auch die Anschlüsse für das Ansaugen S und der Druckausgang mit Druck P mit Drehrichtung eingezeichnet. Selbstverständlich ändert sich die Strömungsrichtung, sobald das Zahnrad 2 in die andere Richtung dreht, wodurch die Ansaugseite S zum Druckausgang P und umgekehrt wird.The 1a shows the gear pump Z on average. The so-called sickle plays an important role in the sealing function 5 to which one here is one-piece with central bearing 6th is executed. Here act on the sickle 5 the compressive forces of the enclosed areas. The sickle 5 is here on a peg 6th centrally stored, as is known from the prior art. In the 1a are also the connections for suction S. and the pressure output with pressure P shown with direction of rotation. Of course, the direction of flow changes as soon as the gear wheel 2 rotates in the other direction, causing the suction side S. to the pressure outlet P and vice versa.

Wie in 1c dargestellt, ist es auch möglich, die Sichel 5 durch eine beidseitige Fixierung 6a, 6b ohne Welle mit Ausgleichsfeder zweiteilig auszugestalten, wodurch sich eine noch bessere Dichtfunktion ergibt. Hierbei kann der Druckausgleich durch Aussparungen auf der Sichel 5 und auch axial zu den Außenscheiben 7.1 und 7.2 optimiert werden.As in 1c illustrated, it is also possible to use the sickle 5 by fixing on both sides 6a To design 6b in two parts without a shaft with a compensating spring, which results in an even better sealing function. The pressure equalization can be achieved through recesses on the sickle 5 and also axially to the outer discs 7.1 and 7.2 be optimized.

Es kann auch anstelle der Innenzahnradpumpe eine Zahnringpumpe eingesetzt werden, welche keine Sichel und einen feststehenden Innenzahnkranz aufweist. Das innere Zahnrad ist dabei auf einem von der Antriebswelle angetriebenem Exzenter außermittig gelagert und rollt in dem feststehenden Innenzahnkranz ab. Als Verzahnung wird eine Trochoidenverzahnung bevorzugt. Das Lecköl muss über Leckflußkanal zu S abgeleitet werden, um die Dichtungen zu entlasten.Instead of the internal gear pump, a gerotor pump can also be used, which does not have a sickle and a fixed internal gear rim. The inner gear is mounted eccentrically on an eccentric driven by the drive shaft and rolls off in the stationary inner ring gear. A trochoidal tooth system is preferred as the tooth system. The leakage oil must be diverted to S via the leakage flow channel in order to relieve the seals.

Die 2 zeigt denselben Aufbau der Zahnradpumpe Z gemäß 1, mit dem Unterschied einer beidseitigen Gleitlagerung 16 der Antriebswelle 1 in den beiden Außenscheiben 7.1 und 7.2. Damit entfällt die getrennte Motorlagerung, wie sie z.B. in den 6 und 6a dargestellt sind. Die Leckölkanäle 15 sind hier modifiziert.The 2 shows the same structure of the gear pump Z according to 1 , with the difference of a sliding bearing on both sides 16 the drive shaft 1 in the two outer panes 7.1 and 7.2 . This eliminates the need for a separate motor mount, as is the case in the 6th and 6a are shown. The leakage oil channels 15th are modified here.

Die 3 zeigt ebenfalls den ähnlichen Aufbau der Druckversorgungseinrichtung gemäß der 1 und 2, mit dem Unterschied des Einsatzes von Wälzlager 17 zur Minimierung der Lagerreibung. Zudem sind die Außenscheibe 7.1 und der Außenring 4 durch das Teil 7.1b ersetzt, welches topfförmig ist und das innere Zahnrad 2 sowie den Innenzahnkranz 3 aufnimmt. Bei dieser Ausbildung ist lediglich eine Schweißnaht LS erforderlich, welche das Teil 7.1b und die Außenscheibe 7.2 stoffschlüssig verbindet.The 3 also shows the similar structure of the pressure supply device according to FIG 1 and 2 , with the difference in the use of roller bearings 17th to minimize bearing friction. In addition, the outer pane 7.1 and the outer ring 4th replaced by part 7.1b, which is cup-shaped and the inner gear 2 as well as the internal ring gear 3 records. In this training there is only one weld seam LS required, which is part 7.1b and the outer pane 7.2 materially connects.

Die 4 zeigt eine 2-stufige Innenzahnradpumpe. Diese Pumpe verwendet dieselben Elemente, wie Antriebswelle 1, Inneres Zahnrad 2, Innenzahnkranz 3, Führungsteil (Sichel) 5, Fixierungen 6 und 6a., Mitnehmer 10, Außenring 4, wobei alle diese Teile doppelt vorgesehen sind.The 4th shows a 2-stage internal gear pump. This pump uses the same elements as the drive shaft 1 , Inner gear 2 , Internal ring gear 3 , Guide part (sickle) 5 , Fixations 6th and 6a ., Carrier 10 , Outer ring 4th , all of these parts being duplicated.

Der zusätzliche Unterschied liegt im Saugkanal S und in der Baulänge und der Mittelscheibe 19, welche auch einen Kanal vom P-Ausgang der 1. Stufe hin zum Saugkanal der 2. Stufe beinhaltet.The additional difference lies in the suction channel S. and in the overall length and the center disc 19th , which also contains a channel from the P output of the 1st stage to the suction channel of the 2nd stage.

Auch hier ist eine zusätzliche Motorlagerung im Antriebsgehäuse notwendig gegenüber der Druckversorgungseinrichtung gemäß 5, welche im Prinzip der Lagerung von 2 entspricht und keine zusätzliche Motorlagerung erfordert.Here, too, an additional motor mounting in the drive housing is necessary compared to the pressure supply device according to FIG 5 , which in principle is the storage of 2 and does not require any additional motor mounting.

Die 6 zeigt eine Darstellung der gesamten Baueinheit bestehend aus Motor 22, Pumpe Z, HCU und ECU, welche in der Lage ist, die Druckregelung und Steuerung für Systeme wie z.B. Bremse, Getriebe usw. auszuüben. Hierbei soll im Wesentlichen die Kombination Motor mit Pumpe dargestellt werden. Im Lagerflansch 18 ist, wie in den 1 bis 5 gezeigt, die Pumpe angeordnet oder in einem separaten Pumpengehäuse 40, wie es in der oberen Bildhälfte dargestellt ist an HCU oder ECU befestigt. In 6 ist die einfachste Version entsprechend 1 gezeigt, welche ein zusätzliches Motorlager 20 benötigt, in welchem die Welle 1 gelagert ist. Der Motor setzt sich wie üblich zusammen aus Rotor 21, welcher über den Mitnehmer 10a mit der Welle 1 verbunden ist. Der Rotor 21 wird über einen Permanentmagneten im Gehäuse 30 durch seine Kraft axial vorgespannt. Dies ist eine Lösung für den Motorhersteller, welcher Motor mit Gehäuse 22 und Stator und Wicklung 23 fertigt, prüft und an den Systemlieferanten zuliefert. Hierbei wird der Motor ohne Pumpe mit einer Hilfswelle geprüft. Danach wird bei Ausbau der Welle der Rotor durch die axiale Magnetkraft zentriert, so dass anschließend bei der Endmontage die Welle 1 mit dem Rotor zusammengebaut werden kann. Das Antriebsgehäuse muss hier zusätzlich mit dem Flansch 18 bei 25a - in der unteren Bildhälfte dargestellt - zusammengefügt und befestigt werden, z. B. mit Federn, welche segmentförmig über drei Verbindungen aufgesteckt werden. Hierbei ist auch eine Gehäusedichtung 31 notwendig. Die Befestigung kann durch Verstemmen, bei 25 von Motorflansch mit HCU oder ECU, siehe obere Bildhälfte 28, erfolgen. Hier ist die Version Pumpe mit Pumpengehäuse dargestellt. Der Motor ist hier als bürstenloser Motor dargestellt, der einen Motorsensor für die Kommutierung und Steuerung der Volumenförderung der Pumpe braucht. Dieser Motorsensor ist entfernt vom Antriebsgehäuse 22 angeordnet, wobei eine Sensorwelle 26, welche an der Antriebswelle 1 angeordnet bzw. befestigt ist, ein Sensortarget 27 trägt. Dieses Target 27 wirkt auf das Sensorelement 28, welches auf der Leiterplatte der ECU angeordnet ist. Die Wicklung ist über Kontaktschienen 24 mit der ECU verbunden.The 6th shows a representation of the entire unit consisting of the motor 22nd , Pump Z , HCU and ECU which is able to perform pressure regulation and control for systems such as brakes, gears, etc. The main focus here is on the combination of motor and pump. In the bearing flange 18th is like in the 1 to 5 shown, the pump arranged or in a separate pump housing 40 as shown in the upper half of the picture HCU or ECU attached. In 6th is the simplest version accordingly 1 shown which an additional engine mount 20th needed in which the shaft 1 is stored. As usual, the motor consists of a rotor 21st , which over the driver 10a with the wave 1 connected is. The rotor 21st is via a permanent magnet in the housing 30th axially preloaded by its force. This is a solution for the motor manufacturer which motor with housing 22nd and stator and winding 23 manufactures, tests and delivers to the system supplier. Here the motor is tested without a pump with an auxiliary shaft. Then, when the shaft is removed, the rotor is centered by the axial magnetic force, so that the shaft can then be used during final assembly 1 can be assembled with the rotor. The drive housing must also be connected to the flange 18th at 25a - shown in the lower half of the picture - put together and attached, e.g. B. with springs, which are attached in segments over three connections. There is also a housing seal here 31 necessary. The fastening can be done by caulking, at 25th of motor flange with HCU or ECU , see upper half of the picture 28 , respectively. The pump version with pump housing is shown here. The motor is shown here as a brushless motor that needs a motor sensor for commutation and control of the volume delivery of the pump. This motor sensor is remote from the drive housing 22nd arranged, with a sensor shaft 26th , which on the drive shaft 1 is arranged or attached, a sensor target 27 wearing. This target 27 acts on the sensor element 28 , which is on the circuit board of the ECU is arranged. The winding is via contact bars 24 with the ECU connected.

Der Motor mit Lagerflansch 18 kann direkt mit dem Hydraulikgehäuse HCU, welches Ventile oder sonstige hydr. Komponenten beinhaltet, mit der Pumpe verbunden werden. Wenn dies nicht der Fall ist, so bietet sich eine Verbindung des Antriebsgehäuses 22, 18 direkt mit dem Gehäuse der ECU an.The motor with a bearing flange 18th can be connected directly to the hydraulic housing HCU , which valves or other hydr. Includes components to be connected to the pump. If this is not the case, the drive housing can be connected 22nd , 18th directly to the housing of the ECU at.

Es ist ebenso möglich, die Zahnradpumpe Z in einem Pumpengehäuse 40 anzuordnen, welches direkt mit Hydraulikgehäuse HCU verbunden wird, wie es in 6 in der oberen Hälfte der Antriebswelle 1 dargestellt ist. Vor dem Zusammenbau von Pumpengehäuse 40 und Hydraulikgehäuse HCU bzw. Pumpengehäuse 40 und ECU wird zunächst die Zahnradpumpe Z im Pumpengehäuse 40 integriert bzw. montiert, wobei anschließend der Rotor 21 auf die Welle 1 aufgepresst und anschließend mit dem Lager 20 zusammengebaut wird. Hierbei kann die Zugkraft des Magneten 30 zusätzlich auf den Rotor 21 und das Lager 20 wirken, womit das Lager wie ein Vierpunktlager wirkt. Damit ist das Motorgehäuse 22 mit der Zahnradpumpe Z und deren Pumpengehäuse 40 verbunden und kann im nächsten Schritt mit dem Hydraulikgehäuse HCU bzw. dem Elektronikgehäuse ECU verbunden werden. Dazu wird die Befestigungsschraube 41 verwendet. Die Welle 1 ist zuvor in den Außenscheiben 7.1 und 7.2 zentriert, so dass das Pumpengehäuse 40 vor der Verschraubung mit dem Hydraulikgehäuse HCU bzw. dem Elektronikgehäuse ECU mit der Welle 1 zentriert ist.It is also possible to use the gear pump Z in a pump housing 40 to arrange which directly with hydraulic housing HCU connected as it is in 6th in the upper half of the drive shaft 1 is shown. Before assembling the pump housing 40 and hydraulic housing HCU or pump housing 40 and ECU is first the gear pump Z in the pump housing 40 integrated or mounted, then the rotor 21st on the wave 1 pressed on and then with the bearing 20th is assembled. Here the pulling force of the magnet 30th additionally on the rotor 21st and the camp 20th act, making the bearing look like a four-point bearing. So that is the motor housing 22nd with the gear pump Z and their pump housing 40 and can be connected to the hydraulic housing in the next step HCU or the electronics housing ECU get connected. This is done using the fastening screw 41 used. The wave 1 is previously in the outer panes 7.1 and 7.2 centered so that the pump housing 40 before screwing it to the hydraulic housing HCU or the electronics housing ECU with the wave 1 is centered.

Die Druckversorgungseinrichtung gemäß 6a verwendet eine 2-stufige Pumpe mit langer Gleit- oder Wälzlagerung entsprechend 2, 3 und 5, welche keine getrennte Motorlagerung erfordert. Dementsprechend ist der Motoraufbau mit Gehäuse vereinfacht. Der Rotor 21 sitzt mit Mitnehmer 10a auf der Motorwelle und ist axial mit dem Sicherungsring verbunden. Das Pumpengehäuse ragt hier etwas in die HCU hinein.The pressure supply device according to 6a uses a 2-stage pump with long plain or roller bearings accordingly 2 , 3 and 5 which does not require separate engine storage. Accordingly, the motor structure with the housing is simplified. The rotor 21st sits with driver 10a on the motor shaft and is axially connected to the locking ring. The pump housing protrudes slightly into the here HCU inside.

Die 7 zeigt eine 1-Stufen Zahnradpumpe mit einem Bürstengleichstrommotor, welcher der DE 102013217257 entnommen ist. Anstelle der sogenannten Kolbenrückförderpumpe für ABS ist nun die erfindungsgemäße Zahnradpumpe eingesetzt. Diese kann den Ausführungsformen gemäß der 1, 2 und 3 entsprechen. Gezeichnet ist die 1 mit Antriebswelle 1, innerem Zahnrad 2, Innenzahnkranz 3 und den verschweißten Scheiben 7.1, 7.2 mit Außenring 4. Entsprechend einer Pumpenversion wie in 2, 3 und 6a gezeichnet, kann auch auf ein Motorlager verzichtet werden.The 7th shows a 1-stage gear pump with a brush DC motor, which the DE 102013217257 is taken. Instead of the so-called piston return pump for ABS, the gear pump according to the invention is now used. This can be the embodiments according to 1 , 2 and 3 correspond. That is drawn 1 with drive shaft 1 , inner gear 2 , Internal ring gear 3 and the welded panes 7.1 , 7.2 with outer ring 4th . According to a pump version as in 2 , 3 and 6a an engine mount can also be dispensed with.

Die 7a zeigt den Anlieferungszustand vom Motorhersteller ohne Zahnradpumpe, nur mit Antriebswelle 1. Für die Endprüfung ist die Welle 1 im Lagerflansch 18 gelagert.The 7a shows the delivery status from the engine manufacturer without gear pump, only with drive shaft 1 . The shaft is used for the final test 1 in the bearing flange 18th stored.

Die 8 zeigt die Montagevorrichtung zum Schweißen der Scheiben 7.1 und 7.2 zusammen mit Außenring 4. Hierzu wird eine Hülse 37 über die Antriebswelle geschoben und mit dem Sicherungsring axial fixiert. Danach werden über die Zentrierhülse 35 die Scheiben 7.1, 7.2 und Außenring zentriert. Auf der Gegenseite werden mit der Mutter 34 über die Montagescheibe 33 die Scheiben 7.1, 7.2 mit dem Außenring axial zusammengespannt. Nach Entfernung der Zentrierhülse kann dann vorzugsweise lasergeschweißt LS werden. Hierzu wird die Hülse drehbar eingespannt. Wie 1b zeigt, ist der Durchmesser der Schweißung kleiner, so dass die spätere Montage in den Flansch nicht behindert wird.The 8th shows the assembly device for welding the panes 7.1 and 7.2 together with the outer ring 4th . A sleeve is used for this 37 pushed over the drive shaft and axially fixed with the locking ring. Then over the centering sleeve 35 the disks 7.1 , 7.2 and outer ring centered. Be on the opposite side with the mother 34 over the mounting washer 33 the disks 7.1 , 7.2 axially clamped together with the outer ring. After removing the centering sleeve, laser welding can then preferably be carried out LS will. For this purpose, the sleeve is clamped in a rotatable manner. As 1b shows, the diameter of the weld is smaller, so that the subsequent assembly in the flange is not hindered.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Antriebswelledrive shaft
1b1b: Ende der AntriebswelleEnd of the drive shaft
22: Innenrad (Zahnring)Internal gear (toothed ring)
33: InnenzahnkranzInternal ring gear
44th: AußenringOuter ring
55: Führungsteil (Sichel)Guide part (sickle)
5a5a: 2-teilige Sichel2-part sickle
5b5b: AusgleichsfederBalancing spring
66th: Fixierung der SichelFixation of the sickle
6a6a: Fixierung alternativAlternative fixation
7.17.1: Außenscheibe 1Outer pane 1
7.27.2: Außenscheibe 2Outer pane 2
88th: GewindezapfenThreaded stud
99: VerdrehsicherungAnti-twist device
1010: MitnehmerCarrier
10a10a: Mitnehmer zum RotorDriver to the rotor
1111: FührungsbandLeader tape
1212: Wellenwaves
13.113.1: Dichtungpoetry
13.213.2: Dichtungpoetry
1414th: Dichtung AußenscheibeOuter pane seal
1515th: LeckflußkanalLeakage flow channel
1616: Gleitlagerbearings
1717th: Wälzlagerroller bearing
17a17a: Wälzlagerroller bearing
1818th: Wandung des Antriebsgehäuses, welche als erstes Gehäuseteil des Motorgehäuses, insbesondere als Lagerflansch oder Seitenwandung, ausgebildet istWall of the drive housing, which is designed as the first housing part of the motor housing, in particular as a bearing flange or side wall
18b18b: Ausnehmung in der SeitenwandungRecess in the side wall
18f18f: fensterartige Ausnehmung für Antriebswellewindow-like recess for drive shaft
18k18k: Kanalchannel
1919th: MittelscheibeCenter disk
2020th: MotorlagerEngine mount
2121st: Rotorrotor
21a21a: Statorstator
2222nd: MotorgehäuseMotor housing
2323: MotorwicklungMotor winding
2424: MotorkontaktierungMotor contacting
2525th: GehäusebefestigungHousing mounting
25a25a: alternative Gehäusebefestigungalternative housing mounting
2626th: SensorwelleSensor shaft
2727: TargetTarget
2828: Sensorelement auf LeiterplatteSensor element on circuit board
2929: SicherungsringLocking ring
3030th: Gehäuse mit MagnetHousing with magnet
3131: GehäusedichtungHousing seal
3232: BürstengleichstrommotorBrush DC motor
3333: MontagescheibeMounting washer
3434: Muttermother
3535: ZentrierhülseCentering sleeve
3636: MomentenabstützungMoment support
3737: HülseSleeve
3838: SicherungsringLocking ring
3939: Wälzlagerroller bearing
4040: PumpengehäusePump housing
4141: BefestigungsschraubeFastening screw
4545: Seitenwandung des HydraulikgehäusesSide wall of the hydraulic housing
4646: Ausnehmung in der Seitenwandung 46 des HydraulikgehäusesRecess in the side wall 46 of the hydraulic housing
4848: Kanal für elektrische LeitungenChannel for electrical cables
BB.: Axiale Breite des inneren Zahnrades 2Axial width of the inner gear 2
DD.: Dichtungpoetry
SS.: Sauganschluss mit DichtungSuction connection with seal
PP: Druckanschluss mit DichtungPressure connection with seal
LSLS: LaserschweißungLaser welding
HCUHCU: HydraulikblockHydraulic block
HCU_s1 HCU _s1: dem Antriebsgehäuse zugewandte Seite des Hydraulikgehäusesside of the hydraulic housing facing the drive housing
HCU_s2 HCU _s2: dem Elektronikgehäuse zugewandte Seite des Hydraulikgehäusesthe side of the hydraulic housing facing the electronics housing
ECUECU: elektronische Steuereinheitelectronic control unit
Sa, PaSa, Pa: Mündungsöffnungen der Kanäle S und POrifices of the channels S. and P
ZZ: ZahnradpumpeGear pump
ZGZG: ZahnradpumpengehäuseGear pump housing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017106927 A [0002]
WO 0142069 [0003]
DE 4113373 [0004]
WO 2012/103925 [0005]
DE 102014212538 [0005]
DE 102014117189 [0005]
DE 102013217257 [0057]

Claims

Pressure supply device with an electromotive drive (21, 23) arranged in a drive housing (18, 22) and a gear pump (Z) driven by this, the drive (21, 23) having a stator (23) and a rotor (21) and the gear pump (Z) has a gear (2) coupled to the rotor (21), a wall (18, 40) being arranged between the rotor (21) and the gear (2), characterized in that at least one seal ( 13.1) is arranged between the rotor (21) and the gearwheel (2) in such a way that the rotor (21) is a dry-running rotor that is not surrounded by and / or surrounded by the medium conveyed by the gearwheel (2).

Pressure supply device according to Claim 1 , characterized in that the drive housing (18, 22) has a side wall (18) on which the gear pump (Z) is arranged or in which, in particular in a recess (18b) in the side wall (18), the gear pump (Z) at least partially or completely.

Pressure supply device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the wall (18, 40), in particular in the form of a side wall of the drive housing or a pump housing (40), is penetrated by a drive shaft (1) connected in a rotationally fixed manner to the rotor (21), the gearwheel (2) rotatably connected to the drive shaft (1) or is coupled to the drive shaft (1) via an interposed gear and / or a coupling.

Pressure supply device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the drive (21, 23) rests on a hydraulic housing (HCU) with at least one valve and / or hydraulic lines or channels arranged therein or forms a unit with this, the gear pump (Z) both in the recess (18b) of the side wall (18) and also in a recess (45) of the hydraulic housing (HCU), the openings of the recesses (18b, 41) facing one another.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (18b) is open towards the hydraulic housing (HCU), in particular is pot-shaped.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one seal (D) is arranged in the side wall (18) and / or in a first hydraulic housing side wall (40) corresponding to the side wall (18) and / or the at least one seal ( 14), in particular in the cylindrical outer wall, at least one bearing plate (7.1, 7.2) is arranged.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive housing (18, 22) is constructed in at least two parts, the side wall (18a) being part of a first housing part (18).

Pressure supply device according to Claim 7 , characterized in that a second housing part (22) is cup-shaped and accommodates the stator (23) and the rotor (21) of the electric motor drive.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear pump (Z) is arranged in a pump housing (40) which is attached to the drive housing (18, 22), a hydraulic housing (HCU) or an electronics housing (ECU).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (21) is coupled to the gearwheel (2) by means of a drive shaft (1) directly or via a gear.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear wheel (2) is non-rotatably connected to the drive shaft (1) by means of a force-locking connection or by means of a form-fit connection, which is formed in particular by means of a pin or serration.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear pump (Z) is either - an internal gear pump with, in particular movable or fixed, one or multi-part, in particular two-part, sickle (5), - an external gear pump or - a ring gear pump.

Pressure supply device according to Claim 11 , characterized in that the internal gear pump (Z), in addition to the gear (2), which is designed as an inner gear, also has an outer internal gear (3) and a sickle (5), the rotor (21) with the inner gear ( 2) is coupled by means of a drive shaft (1) directly, via a coupling and / or via a transmission.

Pressure supply device according to Claim 13 , characterized in that the sickle (5) is displaceable in the gear pump (Z), in particular between two bearing parts or fixings (6, 6a), is stored.

Pressure supply device according to Claim 13 or 14th , characterized in that the sickle (5) is in one or two parts (5a, 5b).

Pressure supply device according to one of the Claims 13 to 15th , characterized in that the sickle (5) by means of an adjusting mechanism (6, 6a), in particular in the form of a spring or a rotatable part (5b), in particular in the form of an eccentric, which is designed as a pin, relative to the internal gear (2) is adjustable or lockable.

Pressure supply device according to one of the Claims 13 to 16 , characterized in that the sickle (5), in particular its contact surface to the inner gear (2), and / or the teeth of the inner gear (2) at their outer radial ends, depressions, in particular in the form of grooves, which are in particular in Extend circumferential direction, have to equalize pressure.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (1) is either a) in the drive housing (22) on the one hand and in the gear pump (Z) and / or in the hydraulic housing (HCU) on the other hand, or b) only in the gear pump (Z) or c) in the hydraulic housing (HCU) and in the drive housing (22) or d) in the gear pump (Z) and in the hydraulic housing (HCU) or is supported by means of suitable bearings, in particular radial bearings.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (1) is non-rotatably connected to the rotor (21).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the side wall (18) has a window-like opening (18f), in particular in the form of a bore, through which the drive shaft (1) extends, one encompassing the drive shaft (1) The ring seal (13.1) is used to seal the window-like opening (18f).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the pump housing (40) has a window-like opening, in particular in the form of a bore, through which the drive shaft (1) extends, an annular seal (13.1) encompassing the drive shaft (1) ) serves to seal the window-like opening.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the side wall (18) or the first housing part (18) is designed as a bearing flange and is fastened or can be fastened to the hydraulic housing (HCU) by fastening means, in particular screws.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that a control and regulating device (ECU) with its housing (ECU _G ) is arranged on the first hydraulic housing side (HCU _s1 ) opposite side (HCU _S2 ) of the hydraulic housing (HCU).

Pressure supply device according to Claim 23 , characterized in that the drive shaft (1) or a sensor shaft (26) arranged thereon extends into the hydraulic housing (HCU), in particular up to its opposite side (HCU _S2 ), or extends completely through the hydraulic housing (HCU).

Pressure supply device according to Claim 24 , characterized in that the drive shaft (1) or the sensor shaft (26) arranged thereon at one end (26a) which forms the end of the region of the drive shaft (1) or the sensor shaft (26) which is inserted into the hydraulic housing ( HCU) extends into it or completely extends through it, in particular extends into the housing (ECU _G ) of the control and regulating unit (ECU), carrying a target (27).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear pump (Z) has a first bearing plate (7.1) and a second bearing plate (7.2), which are formed in particular by disks, between which the gears (2, 3) and the Outer ring (4) are arranged.

Pressure supply device according to Claim 26 , characterized in that the outer ring (4) is connected to both the first bearing plate (7.1) and the second bearing plate (7.2), in particular welded, preferably welded all around, and form a structural unit.

Pressure supply device according to one of the Claims 1 to 25th , characterized in that the gear pump (Z) has a cup-shaped part (7.1b) and a bearing plate (7.2), which is formed in particular by a disk, the gears (2, 3) in the cup-shaped part (7.1b) are inserted and the cup-shaped part (7.1b) and the bearing plate (7.2) are connected to one another, in particular by means of a material bond by welding, soldering or gluing.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear pump (Z) rotatably in the recess (18b) by means of an anti-twist device (9), in particular having a bolt which engages in a further recess (18c) of the recess (18b) the side wall (18) rests.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that mouth openings (Sa, Pa) for at least two channels (S, P) are provided in the first hydraulic housing side wall (46) corresponding to the side wall (18) or the pump housing (40), wherein one channel (S) for the suction connection and one channel (P) for the pressure connection of the gear pump (Z) is used.

Pressure supply device according to Claim 30 , characterized in that a seal (D) rests in the mouth opening (Sa, Pa) and / or a seal (D) rests in a groove (47) of the hydraulic side wall (46) and engages around the mouth opening (Sa, Pa) which also rests sealingly on the second bearing plate (7.2).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal gear (2) has a maximum axial width (B), the axial length of the contact surface with which the internal gear (2) rests on the drive shaft (1) is shorter than the maximum axial width (B) and / or the internal gear (2) is arranged tiltably on the drive shaft (1).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical connections (24) of the electrical drive (21, 23) are passed through a channel (18k) in the side wall (18) and a channel (48) in the hydraulic housing (HCU).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (1) is mounted with its second end (1b) in the second housing (22).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear pump (Z) is arranged wholly or partially next to the rotor (21) in the axial direction.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft (1) is rotatably mounted in the cup-shaped part (7.1b) and / or a bearing plate (7.1, 7.2), in particular by means of roller bearings (17).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that a magnet (30) is provided for forming a magnetic preload of the motor bearing.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure supply device serves as a pressure source for a brake system and / or a transmission.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that several electric motors and gear pumps (Z) are arranged in a drive housing and / or several gear pumps are arranged in or on a hydraulic housing (HCU).

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that several pressure supply devices are combined to form a module or structural unit.

Pressure supply device according to one of the preceding claims, characterized in that a bearing, in particular in the form of a ball or roller bearing, between the radial outer wall of the inner gear rim (3) and the outer ring (4) comprising the inner gear rim (3) or the cylindrical inner wall of the cup-shaped part (40) are provided in order to keep the friction as small as possible.

Brake system or transmission with a pressure supply device according to one of the preceding claims.