DE102021105822A1 - Gerotorpumpe mit Kupplung - Google Patents

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Rene Wagner
Nick Schubert
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gerotorpumpe (1) aufweisend ein Gerotorpumpengehäuse (2), umfassend eine Pumpenkammer und eine Motorkammer, wobei die Pumpenkammer ein Zahnrad (20) und einen Zahnring (10) einhaust, wobei das Zahnrad (20) eine Nabe (22) aufweist, die Motorkammer einen Elektromotor einhaust, der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor drehfest mit einer Welle (40) verbunden ist, und der Elektromotor über die Welle (40) das Zahnrad (20) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (40) zahnradseitig einen Endabschnitt (42) aufweist, wobei der Endabschnitt (42) im Wesentlichen als Zapfen ausgebildet ist, ein Kupplungselement (30) auf den zapfenförmigen Endabschnitt (42) aufgesteckt ist, die Außenkontur des Kupplungselements (30) korrespondierend zur Nabe (22) des Zahnrads (20) geformt ist und das Zahnrad (20) auf das Kupplungselement (30) aufgesteckt ist, und mit dem Kupplungselement (30) ein Drehmoment zwischen Welle (40) und Zahnrad (20) übertragen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gerotorpumpe, eine Verwendung einer Gerotorpumpe als Pumpe zur Förderung eines Fördermittels in einem Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer Gerotorpumpe.
  • Eine Gerotorpumpe wird, beispielsweise in einem Fahrzeug, zur Förderung eines Fördermittels verwendet. Dabei pumpt eine Gerotorpumpe das Fördermittel, indem ein Zahnrad und ein Zahnring zusammen rotieren. Hierfür ist das Zahnrad exzentrisch zum Zahnring angeordnet, sodass ein Fördermittel in einem Raum zwischen einem Zahnradzahn und einer entsprechenden Zahnlücke des Zahnrings während der Drehung des Zahnrads und des Zahnrings komprimiert wird. Das Zahnrad wird über eine Welle von einem Elektromotor angetrieben, wobei der Zahnring durch den Kontakt mit dem Zahnrad rotiert.
  • Es kann dabei zu dem Problem kommen, dass die Pumpe durch eine ungenaue Fertigung von Bauteilen, beispielsweise ungenügende Rundheit der Welle oder ein Spiel in einer Lagerung der Welle, eine erhöhte Geräuschentwicklung hat und/oder zur Pulsation neigt. Insbesondere ist dies problematisch, wenn eine unrunde Welle bei dem Zahnrad mittels Presspassung montiert wird, da eine ungleichmäßige Kraftverteilung am Wellenumfang/Zahnradinnenumfang entsteht, wodurch der Verschleiß erhöht ist. Andererseits können auch Kräfte des Elektromotors so auf die Welle wirken, dass diese unrund läuft. Auch in diesem Fall sind eine erhöhte Geräuschentwicklung und/oder Pulsation die Folgen.
  • Als Konsequenz sinken die Lebensdauer der Pumpe, die Pumpleistung und/oder der Komfort von Personen im Fahrzeug.
  • Solche Gerotorpumpen werden in der DE 10 2018 008 905 A1 , der US 2019/0353168 A1 , der DE 11 2018 001 540 T5 und US 2020/0141407 A1 gezeigt.
  • Bei diesen ist die Welle jeweils bei dem Zahnrad eingepresst, wodurch die Bauteile der Gerotorpumpe, wie vorstehend beschrieben ist, eine Geräuschentwicklung haben und Pulsation ausgelöst wird.
  • Eine Lösung für diese Problematik sind Maßnahmen wie eine hochgenaue Fertigung der Bauteile sowie eine Steuerung des Elektromotors in Abhängigkeit vom Rundlauf der Welle. Jedoch sind diese Maßnahmen mit hohen Kosten verbunden und nicht wirtschaftlich umsetzbar.
  • Es ist also eine Aufgabe der Erfindung, eine Gerotorpumpe bereitzustellen, bei der eine Geräuschentwicklung und eine Pulsation vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gerotorpumpe gemäß dem Hauptanspruch gelöst, wobei abhängige Ansprüche erfindungsgemäße Weiterbildungen und nebengeordnete Ansprüche weitere erfindungsgemäße Aspekte zeigen.
  • Die vorstehend genannte Gerotorpumpe weist auf ein Gerotorpumpengehäuse, umfassend eine Pumpenkammer und eine Motorkammer, wobei die Pumpenkammer ein Zahnrad und einen Zahnring einhaust, wobei das Zahnrad eine Nabe aufweist, die Motorkammer einen Elektromotor einhaust, der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor drehfest mit einer Welle verbunden ist, und der Elektromotor über die Welle das Zahnrad antreibt.
  • Die erfindungsgemäße Gerotorpumpe sieht dabei erstmals vor, dass die Welle zahnradseitig einen Endabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt im Wesentlichen als Zapfen ausgebildet ist, ein Kupplungselement auf den zapfenförmigen Endabschnitt aufgesteckt ist, die Außenkontur des Kupplungselements korrespondierend zur Nabe des Zahnrads geformt ist und das Zahnrad auf das Kupplungselement aufgesteckt ist, und mit dem Kupplungselement ein Drehmoment zwischen Welle und Zahnrad übertragen wird.
  • Das Kupplungselement hat dabei eine solche Form, dass es im gesamten Toleranzbereich der Welle auf die Welle gesteckt werden kann. Dabei bleibt die Außenkontur des Kupplungselements an die Nabe des Zahnrads angepasst und liegt an dieser flächig an. So kann die Drehmomentübertragung von der Welle über das Kupplungselement an das Zahnrad ausgeführt werden, wobei Fertigungsabweichungen der Welle und der Mitnahmegeometrie des Innenrotors ausgeglichen werden. Da diese Abweichungen ausgeglichen werden und eine kontinuierliche Drehmomentübertragung bei gleichmäßig verteilter Kraft auf das Zahnrad wirkt, ist der Verschleiß nicht erhöht und werden eine erhöhte Geräuschentwicklung und eine Pulsation vermieden.
  • Folglich ist es ein Vorteil der Erfindung, dass die vorstehende Problematik mit einer konstruktiven Änderung gelöst wird. Es wird keine hochgenaue Fertigung und Prüfung der Bauteile benötigt. Somit löst die erfindungsgemäße Gerotorpumpe die Aufgabe kostengünstig.
  • Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Fertigung der Einzelbauteile, wie beispielsweise der Welle, mit größeren Toleranzen möglich ist. Aufgrund dessen, dass ein höher tolerierter Rundlauf der Welle durch die Buchse ausgeglichen wird, kann die Welle schneller und mit größeren Toleranzen gefertigt werden. Somit ist für die Fertigung weniger Zeit erforderlich. Ferner gibt es weniger Ausschuss und eine Zeit für Nacharbeit wird gesenkt. Die Fertigungskosten für die Welle sinken.
  • In einer Ausführungsform ist die Nabe mit zumindest einer Nut ausgebildet, umfasst der Endabschnitt eine lange Seite, und sind die zumindest eine Nut und die lange Seite des Endabschnitts rechtwinklig zueinander ausgerichtet.
  • Durch die vorstehend beschriebene Nut in Verbindung mit dem rechtwinkligen Versatz zwischen einer langen Seite des Endabschnitts und der Nut, d.h. ein Versatz von 90°, ist eine Drehmomentübertragung zwischen dem Endabschnitt der Welle und dem Zahnrad verbessert. Dies ist vorteilhaft, da eine Verzögerung der Drehmomentübertragung somit vermieden werden kann und die Verzögerung vom Anschalten der Pumpe bis zum laufenden Pumpenbetrieb verkürzt ist.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass die Drehmomenübertragung verbessert wird. Ohne den Eingriff des Endabschnitts mit einer langen Seite in das Kupplungselement und ohne den Eingriff des Kupplungselements in die Nut der Nabe kann die Drehmomenübertragung ausschließlich durch einen Kraftschluss im Sinne von Reibung geschehen. Durch die Eingriffe des Endabschnitts mit einer langen Seite in das Kupplungselement und den Eingriff des Kupplungselements in die Nut der Nabe ist zusätzlich zum Kraftschluss ein Formschluss zwischen den Bauteilen gegeben.
  • In einer anderen Ausführungsform besteht das Kupplungselement aus einem metallischen Material.
  • Ein Kupplungselement bestehend aus einem Metall ist beständiger, beispielsweise gegen zu übertragende Drehmomente und gegen Verschleiß, als ein Kupplungselement bestehend aus einem Kunststoff. Ferner kann, wenn zwischen Kupplungselement und Welle oder zwischen Kupplungselement und Zahnrad eine Presspassung bestehen soll, ein Einpressen bei hohen Kräften durchgeführt werden. Ein drehfestes Einpressen kann einfacher durchgeführt werden.
  • Das Kupplungselement bestehend aus Metall hat nur geringe elastische Eigenschaften des Werkstoffs bzw. eine nicht-elastische Ausführung. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Aufschwingen des Kupplungselements vermieden werden kann. Eine erhöhte Geräuschentwicklung und eine Pulsation des Zahnrads können vermieden werden.
  • In einer anderen Ausführungsform besteht das Kupplungselement aus einem nicht-metallischen Material, bevorzugt Kunststoff.
  • Ein Kupplungselement bestehend aus einem nicht-metallischen Werkstoff kann diverse Vorteile bieten. Beispielsweise weist ein Kupplungselement bestehend aus einem Kunststoff in vielen Fällen eine bessere Medienbeständigkeit als ein metallisches Kupplungselement auf. Als weiteres Beispiel weist ein Kupplungselement bestehend aus Graphit bzw. einem graphitbeschichteten Werkstoff eine Eigenschmierung auf, wodurch eine Gleitreibung zwischen Kupplungselement und Welle oder zwischen Kupplungselement und Zahnrad verbessert ist und die Lebensdauer der Pumpe erhöht ist.
  • Das Kupplungselement bestehend aus Kunststoff hat nur geringe elastische Eigenschaften des Werkstoffs bzw. eine nicht-elastische Ausführung. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Aufschwingen des Kupplungselements vermieden werden kann. Eine erhöhte Geräuschentwicklung und eine Pulsation des Zahnrads können vermieden werden.
  • In einer anderen Ausführungsform lagert der Endabschnitt das Kupplungselement gleitend und lagert das Kupplungselement das Zahnrad gleitend.
  • Durch die Gleitlagerung zwischen Kupplungselement und Welle und zwischen Kupplungselement und Zahnrad können relative Verschiebungen oder Passungsabweichungen zwischen Bauteilen, die beispielweise durch den normalen Betrieb oder durch Fertigungsabweichungen verursacht werden, ausgeglichen werden. Das Kupplungselement kann weiterhin ein Drehmoment von der Welle auf das Zahnrad übertragen, ohne dass eine ungleiche Drehmomentverteilung am Zahnrad eine erhöhte Geräuschentwicklung oder eine Pulsation verursacht.
  • In einer anderen Ausführungsform lagert der Endabschnitt das Kupplungselement in Richtung der langen Seite des Endbaschnitts gleitend und lagert das Kupplungselement das Zahnrad in axialer Richtung der zumindest einen Nut gleitend.
  • In dieser Ausführungsform kann das Kupplungselement auf dem Endabschnitt in Richtung der langen Seite des Endabschnitts gleiten. So ist eine relative Bewegung in dieser Richtung möglich. Ferner wird eine relative Bewegung des Kupplungselements und des Zahnrads durch die Gleitlagerung in Richtung der zumindest einen Nut ermöglicht. Beide Gleitlagerungen stellen sicher, dass Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden. Ein geschmeidiger Betrieb der Pumpe ist sichergestellt.
  • In einer anderen Ausführungsform besteht zwischen dem Kupplungselement und dem Zahnrad Spiel in Richtung der zumindest einen Nut.
  • Das Spiel zwischen dem Kupplungselement und dem Zahnrad bietet den Vorteil, dass Passungsabweichungen zwischen Bauteilen, die beispielweise durch den normalen Betrieb oder durch Fertigungsabweichungen verursacht werden, ausgeglichen werden. Das Kupplungselement kann weiterhin ein Drehmoment von der Welle auf das Zahnrad übertragen, ohne dass eine ungleiche Drehmomentverteilung am Zahnrad eine erhöhte Geräuschentwicklung oder eine Pulsation verursacht.
  • In einer anderen Ausführungsform besteht zwischen dem Endabschnitt der Welle und dem Kupplungselement Spiel in Richtung der langen Seite des Endabschnitts.
  • Das Spiel zwischen dem Endabschnitt der Welle und dem Kupplungselement bietet den Vorteil, dass Passungsabweichungen zwischen Bauteilen, die beispielweise durch den normalen Betrieb oder durch Fertigungsabweichungen verursacht werden, ausgeglichen werden. Das Kupplungselement kann weiterhin ein Drehmoment von der Welle auf das Zahnrad übertragen, ohne dass eine ungleiche Drehmomentverteilung am Zahnrad eine erhöhte Geräuschentwicklung oder eine Pulsation verursacht.
  • In einer anderen Ausführungsform hat der Endabschnitt die Form eines Teilkreises.
  • Der Teilkreis als Form für den Endabschnitt dient unter anderem dazu, einen rechten bzw. spitzen Außenwinkel zu vermeiden. Durch die Teilkreisform des Endabschnitts sind die Außenwinkel der Ecken des Endabschnitts stumpfe Winkel, wobei Belastungen, wie beispielsweise Kerbkräfte, für das Kupplungselement verringert werden. Die Lebensdauer des Kupplungselements und folglich der Pumpe ist verlängert.
  • Ein Aspekt bezieht sich auf die Verwendung der Gerotorpumpe als Pumpe zur Förderung eines Fördermittels in einem Fahrzeug. Die erfindungsgemäße Gerotorpumpe kann als Pumpe, beispielsweise Ölpumpe, in einem Fahrzeug verwendet werden. Unter Berücksichtigung des vorstehend Diskutierten ist sie besonders kostengünstig und hat eine lange Lebensdauer. Somit ist es vorteilhaft, die Pumpe mit der vorstehend diskutierten Konfiguration in einem Fahrzeug zu verwenden.
  • Ein anderer Aspekt bezieht sich auf ein Fahrzeug mit der Gerotorpumpe als Pumpe zur Förderung eines Fördermittels in einem Fahrzeug. In dem Fahrzeug fungiert die erfindungsgemäße Gerotorpumpe als Pumpe, beispielsweise als Ölpumpe. Unter Berücksichtigung des vorstehend Diskutierten ist sie besonders kostengünstig und hat eine lange Lebensdauer. Somit ist es vorteilhaft, ein Fahrzeug mit der Pumpe mit der vorstehend diskutierten Konfiguration bereitzustellen.
  • Elemente verschiedener Aspekte oder Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden, solange kein technischer Grund der Kombination entgegensteht. Es wird außerdem angemerkt, dass benutzte Begriffe oder genannte Beispiele nicht einschränkend gemeint sind, womit auch andere nicht-genannte Beispiele nicht ausgeschlossen werden. Des Weiteren können Elemente, die bei mehreren Ausführungsformen oder Aspekten vorhanden sind, die gleichen Spezifikationen und/oder Variationen aufweisen.
  • Beim Gerotorpumpengehäuse können mehr oder weniger Gehäuseteile als eine Pumpenkammer und eine Motorkammer vorgesehen sein. Es ist zum Beispiel denkbar, dass das Motorgehäuse ausgelassen ist und die Gerotorpumpe von einem Elektromotor angetrieben wird, der sich nicht innerhalb des gleichen Gerotorpumpengehäuses wie die Pumpenkammer befindet. Wenn sich der Elektromotor nicht im Gerotorpumpengehäuse befindet, ändert dies die Konfiguration der anderen Bauteile nicht.
  • Es ist ferner denkbar, dass statt eines Zahnrads und eines Zahnrings zwei Zahnräder vorgesehen sind, wie von Außenzahnradpumpen bekannt ist. Dabei können beide Zahnräder über ein jeweiliges Kupplungselement einer jeweiligen Welle angetrieben sein. Dabei sind die Zahnräder, die Kupplungselemente und die Wellen ausgeführt, wie es vorstehend beschrieben ist. Es kann auch nur ein Zahnrad angetrieben sein. Dann ersetzt das zweite Zahnrad lediglich den Zahnring, wobei die Pumpenkammer eine angepasste Geometrie hat.
  • Erfindungsgemäß ist das Kupplungselement auf den zapfenförmigen Endabschnitt aufgesteckt. Das Kupplungselement kann allerdings auch mit einem Nut-Feder-System an dem Endabschnitt befestigt sein. Im Falle eines erwünschten Gleitens zwischen dem Kupplungselement und dem Endabschnitt kann die Nut größer dimensioniert bzw. in axialer Richtung länger sein als die Feder, sodass die Feder in der Nut gleiten bzw. sich bewegen kann.
  • In einer Ausführungsform ist beschrieben, dass die Nabe mit einer Nut ausgebildet ist. Statt einer Nut kann die Nabe aber auch eine anderweitige Ausnehmung, wie beispielsweise eine T-Nut, aufweisen. Diese muss lediglich so definiert sein, dass das Kupplungselement mit der Ausnehmung in Eingriff stehen kann.
  • Es ist ferner beschrieben, dass der Endabschnitt eine lange Seite umfasst und die zumindest eine Nut und die lange Seite des Endabschnitts rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Der Endabschnitt kann allerdings eine beliebige Form haben. Der Endabschnitt kann beispielsweise eine Kreuzform, eine Sanduhrform oder eine doppelT-Form haben. Ferner müssen die Nut und die lange Seite des Endabschnitts nicht zwingend rechtwinklig ausgerichtet sein. Der Winkel zwischen Nut und langer Seite des Endabschnitts muss lediglich versetzt sein. So kann dieser Winkel beispielsweise auch 30°, 45°, 60° oder 75° sein.
  • Nach einer Ausführungsform kann das Kupplungselement aus einem Metall bestehen. Herkömmlicherweise werden für Bauteile, die auch als Gleitlager fungieren, Werkstoffe wie Bronze, Weißmetall oder Messinglegierungen verwendet. Allerdings können andere Metalle, wie beispielsweise Aluminiumlegierungen, verwendet werden. Obwohl es nicht erwähnt wird, sind auch Hybridwerkstoffe möglich.
  • Nach einer Ausführungsform kann das Kupplungselement aus einem nicht-metallischen Werkstoff bestehen. Bevorzugt kann ein Kunststoff oder ein faserverstärkter Kunststoff verwendet werden. Jedoch kann es sich bei dem nicht-metallischen Werkstoff um vielfältige Stoffe handeln, wobei eine Auswahl, beispielsweise aufgrund der zu erwartenden Belastung und benötigten Eigenschaften, getroffen wird. Es kann beispielsweise Graphit oder ein graphitbeschichteter anderer Werkstoff für das Kupplungselement verwendet werden, da Graphit selbstschmierende Eigenschaften aufweist. Werden höhere konstante Kräfte erwartet, kann das Kupplungselement aus Keramik ausgeführt sein. Keramik weist im Verhältnis zu Graphit eine hohe mechanische Festigkeit und Formstabilität auf.
  • Nach einer Ausführungsform hat der Endabschnitt die Form eines Teilkreises. Wie schon vorstehend diskutiert, kann die Form auch eine andere Form sein.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittdarstellung durch eine Pumpenkammer einer erfindungsgemäßen Gerotorpumpe in einer Ebene eines Zahnrads und eines Zahnrings.
    • 2 ist eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Gerotorpumpe ohne Elektromotor.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Im Folgenden wird die beiliegende Zeichnung detailliert beschrieben.
  • In 1 ist eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Gerotorpumpe 1. Es wird dabei die Pumpenkammer in einem Gerotorpumpengehäuse 2 in einer Ebene eines Zahnrads 20 und eines Zahnrings 10 geschnitten.
  • Dabei haust die Pumpenkammer das Zahnrad 20 und den Zahnring 10 ein. Das Zahnrad 20 weist eine Nabe 22 auf, die mit einer Nut 24 versehen ist. Eine innere Fläche der Nabe 22 mit der Nut 24 weist zu einem Kupplungselement 30. Dieses Kupplungselement 30 hat eine äußere Form, die an die Nabe 22 mit der Nut 24 angepasst ist. Dabei befindet sich der Hauptteil des Kupplungselements 30 im Bereich der Nabe 22, während ein Teil 32 des Kupplungselements 30 radial nach außen in die Nut 24 hineinragt. Das Kupplungselement 30 kann mit der Nabe 22 und der Nut 24 in Kontakt sein. Jedoch ist das Kupplungselement 30 nicht so dimensioniert, dass es an der Nabe 22 und der Nut 24 jederzeit umfänglich anliegt. Vielmehr ist das Kupplungselement 30 so dimensioniert, dass zwischen dem mit der Nabe 22 konzentrischen Kupplungselement 30 und der Nabe 22 eine Relativbewegung in axialer Richtung möglich ist.
  • An einem Innenumfang ist das Kupplungselement 30 auf einen Endabschnitt 42 einer Welle 40 gesteckt. Wie es in 1 gezeigt wird, ist der Endabschnitt 42 teilkreisförmig ausgeführt. Dabei umfasst der Endabschnitt 42 lange Seiten 44. Die langen Seiten 44 sind dabei so ausgerichtet, dass sie senkrecht zu den Nuten 24 stehen. Mit anderen Worten besteht zwischen der Ausrichtung der langen Seiten 44 und der Ausrichtung der Nuten 24 ungefähr ein rechter Winkel. Durch diesen Winkel kann eine Verzögerung einer Drehmomentübertragung von den langen Seiten 44 über das Kupplungselement 30 auf das Zahnrad 20 vermieden werden. Ferner ist das Kupplungselement 30 so dimensioniert, dass zwischen dem Endabschnitt 42 und dem mit dem Endstück konzentrischen Kupplungselement 30 und dem Endabschnitt 42 ein Spalt vorhanden ist. Somit können Fertigungsungenauigkeiten bzw. große Toleranzen durch ein Gleiten kompensiert werden, um einen ruhigen Lauf sicherzustellen.
  • Wird nun die Welle 40 von einem Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben, dreht sich der Endabschnitt 42 mit der Welle 40. Aufgrund der Form des Endabschnitts 42 berühren die äußeren Bereiche des Endabschnitts 42 das Kupplungselement 30 zuerst. Aufgrund der Form des Endabschnitts 42 mit den langen Seiten 44 wird ab dem Moment der Berührung zwischen dem Endabschnitt 42 und dem Kupplungselement 30 das Wellendrehmoment formschlüssig an das Kupplungselement 30 übertragen.
  • Das Kupplungselement 30 ist mit geringen elastischen Eigenschaften bzw. nichtelastisch ausgeführt. Eine elastische Verformung des Kupplungselements 30 verursacht durch das Wellendrehmoment ist folglich sehr gering. Somit wird das Kupplungselement 30 mit geringer Verzögerung bzw. unverzüglich ab der Berührung des Endabschnitts 42 in Gänze in Drehung versetzt. Zusätzlich, wie schon vorstehend erwähnt, trägt auch die senkrechte Versetzung der Ausrichtung der langen Seiten 44 und der Nut 24 zur Vermeidung einer Verzögerung bei der Drehmomentübertragung bei.
  • Sobald das Kupplungselement 30 mit dem Zahnrad 20 in Berührung ist, wird auch das Zahnrad 20 in Drehung versetzt. Dabei besteht zwischen dem Teil 32 des Kupplungselements 30 und der Nut 24 des Zahnrads 20 ein Formschluss, über den ein Drehmoment effizient übertragen werden kann. Mit anderen Worten überträgt der Endabschnitt 42 der Welle 40 über das Kupplungselement 30 ein Drehmoment auf das Zahnrad 20.
  • Durch diese Übertragung kann die Gerotorpumpe 1 bestimmungsgemäß und ohne unerwünschte Nebeneffekte, wie beispielsweise eine erhöhte Geräuscherzeugung oder eine Pulsation, ein Fördermittel pumpen.
  • Die Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Gerotorpumpe wird in 2 genauer gezeigt. In 2 sind der Zahnring 10, das Zahnrad 20, das Kupplungselement 30, die Welle 40 mit dem Endabschnitt 42 und das Gerotorpumpengehäuse 2 gezeigt.
  • Wie eindeutig in 2 zu sehen ist, werden die dargestellten Bauteile ohne Schrauben oder etwaige andere Fixierungselemente montiert. Dabei ist es vorteilhaft, zunächst alle Montageschritte vor einem Einführen der Welle 40 in das Gerotorpumpengehäuse 2 durchzuführen. Eine Vormontage der Welle 40 mit den damit verbundenen Bauteilen ermöglicht es, das Gerotorpumpengehäuse 2 so lange wie möglich zur Montage anderer Bauteile, beispielsweise des Elektromotors, verwenden zu können.
  • So kann angenommen werden, dass zunächst das Kupplungselement 30 auf den Endabschnitt 42 der Welle 40 aufgesteckt wird. Nachfolgend wird das Zahnrad 20 auf das Kupplungselement 30 aufgesteckt. Wie bereits vorstehend beschrieben, besteht Spiel zwischen dem Kupplungselement 30 und dem Zahnrad 20. Neben den vorstehend beschriebenen Vorteilen, kann das Zahnrad 20 leicht auf das Kupplungselement 30 aufgesteckt werden und Beschädigungen werden vermieden.
  • Nun kann die Welle 40 in das Gerotorpumpengehäuse 2 eingeführt werden. Nachfolgend wird der Zahnring 10 so aufgesteckt, dass ein Zahn des Zahnrads 20 mit einer Ausbuchtung des Zahnrings 10 in Eingriff steht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gerotorpumpe
    2
    Gerotorpumpengehäuse
    10
    Zahnring
    20
    Zahnrad
    22
    Nabe
    24
    Nut
    30
    Kupplungselement
    32
    Kupplungselementbereich entsprechend der Nut
    40
    Welle
    42
    Endabschnitt
    44
    Lange Seite des Endabschnitts
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018008905 A1 [0005]
    • US 2019/0353168 A1 [0005]
    • DE 112018001540 T5 [0005]
    • US 2020/0141407 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Gerotorpumpe (1), aufweisend: ein Gerotorpumpengehäuse (2), umfassend eine Pumpenkammer und eine Motorkammer, wobei die Pumpenkammer ein Zahnrad (20) und einen Zahnring (10) einhaust, wobei das Zahnrad (20) eine Nabe (22) aufweist, die Motorkammer einen Elektromotor einhaust, der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor drehfest mit einer Welle (40) verbunden ist, und der Elektromotor über die Welle (40) das Zahnrad (20) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (40) zahnradseitig einen Endabschnitt (42) aufweist, wobei der Endabschnitt (42) im Wesentlichen als Zapfen ausgebildet ist, ein Kupplungselement (30) auf den zapfenförmigen Endabschnitt (42) aufgesteckt ist, die Außenkontur des Kupplungselements (30) korrespondierend zur Nabe (22) des Zahnrads (20) geformt ist und das Zahnrad (20) auf das Kupplungselement (30) aufgesteckt ist, und mit dem Kupplungselement (30) ein Drehmoment zwischen Welle (40) und Zahnrad (20) übertragen wird.
  2. Gerotorpumpe (1) nach Anspruch 1, wobei die Nabe (22) mit zumindest einer Nut (24) ausgebildet ist, der Endabschnitt (42) eine lange Seite (44) umfasst, und die zumindest eine Nut (24) und die lange Seite des Endabschnitts (44) rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind.
  3. Gerotorpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Kupplungselement (30) aus einem metallischen Material besteht.
  4. Gerotorpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Kupplungselement (30) aus einem nicht-metallischen Material, bevorzugt Kunststoff, besteht.
  5. Gerotorpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Endabschnitt (42) das Kupplungselement (30) gleitend lagert, und das Kupplungselement (30) das Zahnrad (20) gleitend lagert.
  6. Gerotorpumpe (1) nach Anspruch 5, wobei der Endabschnitt (42) das Kupplungselement (30) in Richtung der langen Seite (44) des Endabschnitts (42) gleitend lagert, und das Kupplungselement (30) das Zahnrad (20) in axialer Richtung der zumindest einen Nut (24) gleitend lagert.
  7. Gerotorpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Kupplungselement (30) und dem Zahnrad (20) Spiel in Richtung der zumindest einen Nut (24) besteht.
  8. Gerotorpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Endabschnitt (42) der Welle (40) und dem Kupplungselement (30) Spiel in Richtung der langen Seite (44) des Endabschnitts (42) besteht.
  9. Gerotorpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Endabschnitt (42) die Form eines Teilkreises hat.
  10. Verwendung der Gerotorpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Pumpe zur Förderung eines Fördermittels in einem Fahrzeug.
  11. Fahrzeug mit der Gerotorpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Pumpe zur Förderung eines Fördermittels in einem Fahrzeug.
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