DE102021133692A1 - Automotive electric fluid pump - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) insbesondere betrifft die Erfindung eine elektrische Wasserpumpe zur Versorgung eines Kraftfahrzeug-Kühlkreislaufs. Die erfindungsgemäße elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) umfasst einen feststehenden Spalttopf (22), der einen Motorrotor (32) und einen Motorstator (34) eines einen Pumprotor (16) antreibenden Elektromotors (30) fluidisch voneinander trennt, und eine feststehenden Rotorachse (14), auf der der den Pumprotor (16) antreibende Motorrotor (32) des Elektromotors (30) drehbar gelagert ist, wobei die Rotorachse (14) mittels einer Kegelsitzverbindung (20) mittelbar oder unmittelbar in dem Spalttopf (22) kraftschlüssig gelagert ist. Dies erlaubt eine relativ kostengünstige Herstellung des Spalttopfes (22) und ferner eine besonders einfache und kostengünstige Montage der Rotorachse (14).The invention relates to an electric motor vehicle fluid pump (10), in particular the invention relates to an electric water pump for supplying a motor vehicle cooling circuit. The electric motor vehicle fluid pump (10) according to the invention comprises a fixed containment shell (22) which fluidly separates a motor rotor (32) and a motor stator (34) of an electric motor (30) driving a pump rotor (16), and a fixed rotor axis (14 ), on which the motor rotor (32) of the electric motor (30) driving the pump rotor (16) is rotatably mounted, with the rotor axis (14) being mounted directly or indirectly in the containment shell (22) in a non-positive manner by means of a conical seat connection (20). This allows the containment shell (22) to be manufactured relatively inexpensively and also allows the rotor axis (14) to be assembled in a particularly simple and inexpensive manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe, insbesondere betrifft die Erfindung eine elektrische Wasserpumpe zur Versorgung eines Kraftfahrzeug-Kühlkreislaufs.The invention relates to an electric motor vehicle fluid pump, in particular the invention relates to an electric water pump for supplying a motor vehicle cooling circuit.

Kraftfahrzeug-Fluidpumpen werden zumeist in Druckkreisläufen eingesetzt, in denen die Medien überwiegend in flüssiger Phase auftreten wie beispielsweise in Kühl- oder Schmierkreisläufen, können aber auch in Druckkreisläufen zur Anwendung kommen, in denen das Medium teils flüssig und teils gasförmig ist, wie in Spülkreisläufen von Kraftstofftanks.Motor vehicle fluid pumps are mostly used in pressure circuits in which the media are predominantly in the liquid phase, such as in cooling or lubricating circuits, but can also be used in pressure circuits in which the medium is partly liquid and partly gaseous, such as in flushing circuits of fuel tanks.

Derartige elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug-Fluidpumpen umfassen einen elektrischen Antriebsmotor mit einer elektronischen Kommutierung, die es ermöglicht, den Motorrotor und den Motorstator fluidisch zu trennen, indem zwischen Motorrotor und Motorstator ein zumeist metallischer Spalttopf angeordnet ist, der durch den Luftspalt zwischen Motorrotor und Motorstator verläuft. Auf diese Weise werden innerhalb des Pumpengehäuses ein Nassraum, in dem der Motorrotor angeordnet ist, und ein Trockenraum, in dem der Motorstator und die Leistungselektronik angeordnet sind, gebildet.Such electrically driven motor vehicle fluid pumps include an electric drive motor with an electronic commutation, which makes it possible to separate the motor rotor and the motor stator fluidically by arranging a mostly metallic can between the motor rotor and motor stator, which runs through the air gap between the motor rotor and motor stator. In this way, a wet space, in which the motor rotor is arranged, and a dry space, in which the motor stator and the power electronics are arranged, are formed within the pump housing.

Der Motorrotor, der vorzugsweise im Inneren des Spalttopfes angeordnet ist, ist häufig drehbar auf einer feststehenden Rotorachse gleitend gelagert. Um die Rotorachse zu lagern, wird üblicherweise eine zylindrische Lagerbuchse am Boden des Spalttopfes genutzt, in die die Rotorachse eingepresst oder eingeklebt wird. Die Lagerbuchse kann dazu entweder als separates Bauteil ausgebildet sein, das beispielsweise mit dem Spalttopf verschweißt wird oder die Lagerbuchse kann einstückig in den Spalttopf integriert sein.The motor rotor, which is preferably arranged inside the containment shell, is often rotatably and slidably mounted on a fixed rotor axis. In order to mount the rotor axis, a cylindrical bearing bush on the bottom of the containment shell is usually used, into which the rotor axis is pressed or glued. For this purpose, the bearing bush can either be in the form of a separate component which is welded to the containment shell, for example, or the bearing bush can be integrated into the containment shell in one piece.

Beispielhaft sei hier die DE 10 2007 016 255 B4 erwähnt, die einen Spalttopf mit einer integrierten kragenartigen und zylindrischen Lagerbuchse offenbart, in die eine zylindrische Rotorachse eingesteckt ist. Der Motorrotor, der drehfest mit einem Pumprotor verbunden ist, ist drehbar auf der feststehenden Rotorachse gelagert und wird mittels des Motorstators elektromagnetisch angetrieben.Here is an example DE 10 2007 016 255 B4 mentioned, which discloses a containment shell with an integrated collar-like and cylindrical bearing bush, into which a cylindrical rotor axis is inserted. The motor rotor, which is non-rotatably connected to a pump rotor, is rotatably mounted on the fixed rotor axis and is driven electromagnetically by the motor stator.

Insbesondere dann, wenn die Rotorachse in die Lagerbuchse eingepresst wird, werden hohe Anforderungen hinsichtlich der Durchmessertoleranzen sowie der Oberflächenbeschaffenheiten an die Oberflächen der zu fügenden Bauteile gestellt. Der Einsatz einer Klebeverbindung zwischen Rotorachse und Lagerbuchse lässt zwar gröbere Toleranzen der zu fügenden Bauteile zu als bei einer zylindrischen Pressverbindung, jedoch ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt für das Einkleben der Rotorachse notwendig. Ferner entstehen aufgrund des zusätzlich benötigten Klebstoffs höhere Materialkosten als bei einer Pressverbindung.In particular when the rotor axis is pressed into the bearing bush, high demands are placed on the surfaces of the components to be joined with regard to the diameter tolerances and the surface properties. The use of a glued connection between the rotor axis and the bearing bush allows coarser tolerances for the components to be joined than with a cylindrical press connection, but an additional work step is necessary for gluing in the rotor axis. Furthermore, due to the additionally required adhesive, higher material costs arise than with a press connection.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine besonders kostengünstig herstellbare elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe zu schaffen.The present invention is therefore based on the object of creating an electric motor vehicle fluid pump that can be produced particularly cost-effectively.

Diese Aufgabe wird mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an electric motor vehicle fluid pump according to the invention with the features of claim 1.

Eine erfindungsgemäße elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe umfasst einen feststehenden Spalttopf, der innerhalb eines vorzugsweise mindestens zweiteiligen Pumpengehäuses angeordnet ist. Der Spalttopf trennt einen Motorrotor und einen Motorstator eines einen Pumprotor der elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe antreibenden Elektromotors fluidisch voneinander. Der Spalttopf verläuft in dem sogenannten Luftspalt zwischen dem vorzugsweise an der Innenseite des Spalttopfes angeordneten Motorrotor und dem vorzugsweise an der Außenseite des Spalttopfes angeordneten und den Motorrotor umgebenden Motorstator. Dadurch wird innerhalb des Pumpengehäuses ein rotorseitiger Nassraum gebildet, der vorzugsweise mit dem Pumpmedium gefüllt ist. Der Nassraum ist mittels des Spalttopfes von dem statorseitigen Trockenraum fluidisch getrennt, wodurch der feuchtigkeitsempfindliche Motorstator nicht mit dem Pumpmedium in Kontakt kommt. Der Spalttopf ist vorzugsweise aus einem metallischen und nicht-magnetischen Werkstoff hergestellt, der das von dem Motorstator erzeugte und den Motorrotor antreibende Magnetfeld nicht beeinflusst.An electric motor vehicle fluid pump according to the invention comprises a fixed containment shell which is arranged within a pump housing which preferably consists of at least two parts. The containment shell fluidly separates a motor rotor and a motor stator of an electric motor that drives a pump rotor of the electric motor vehicle fluid pump from one another. The containment shell runs in the so-called air gap between the motor rotor, which is preferably arranged on the inside of the containment shell, and the motor stator, which is preferably arranged on the outside of the containment shell and surrounds the motor rotor. As a result, a rotor-side wet space is formed within the pump housing, which is preferably filled with the pumped medium. The wet space is fluidically separated from the dry space on the stator side by means of the containment shell, as a result of which the moisture-sensitive motor stator does not come into contact with the pumped medium. The can is preferably made of a metallic and non-magnetic material that does not affect the magnetic field generated by the motor stator and driving the motor rotor.

Der den Pumprotor antreibende Motorrotor ist auf einer feststehenden Rotorachse drehbar gelagert. Dazu kann der Motorrotor beispielsweise eine Gleitlagerbuchse aufweisen, die drehfest mit dem Motorrotor verbunden ist und die direkt auf der vorzugsweise metallischen Rotorachse läuft. Alternativ kann der Motorrotor beispielsweise über eine Wälzlagerung auf der Rotorachse gelagert sein. Die Rotorachse ist mittels einer Kegelsitzverbindung mittelbar oder unmittelbar in dem Spalttopf kraftschlüssig gelagert, d.h. die Rotorachse ist über eine friktionale Fügeverbindung in einer korrespondierenden Rotorachsenaufnahme fixiert. Die Rotorachsenaufnahme kann beispielsweise eine separate mit dem Spalttopf verbundene Lagerbuchse sein.The motor rotor driving the pump rotor is rotatably mounted on a fixed rotor axis. For this purpose, the motor rotor can have, for example, a plain bearing bushing which is connected to the motor rotor in a torque-proof manner and which runs directly on the preferably metallic rotor axis. Alternatively, the motor rotor can be mounted on the rotor axis via a roller bearing, for example. The rotor axis is mounted directly or indirectly in the containment shell by means of a conical seat connection, i.e. the rotor axis is fixed in a corresponding rotor axis mount via a friction joint connection. The rotor axle receptacle can be, for example, a separate bearing bush connected to the containment shell.

Vorzugsweise ist die Rotorachsenaufnahme einstückig mit dem Spalttopf ausgebildet, d.h. die Rotorachsenaufnahme ist in den Spalttopf integriert, wodurch ein zusätzlicher Montageschritt für das Verbinden einer separaten Lagerbuchse mit dem Spalttopf entfällt. Dadurch gestaltet sich der Montageprozess der elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe besonders simpel und kostengünstig, sodass die Gesamtkosten der elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe gegenüber den bekannten Pumpen aus dem Stand der Technik deutlich gesenkt werden können.Preferably, the rotor axle mount is formed in one piece with the containment shell, ie the rotor axle mount is integrated into the containment shell, resulting in an additional assembly step for connecting a separate bearing bush to the gap pot omitted. As a result, the assembly process of the electric motor vehicle fluid pump is particularly simple and inexpensive, so that the overall costs of the electric motor vehicle fluid pump can be significantly reduced compared to the known pumps from the prior art.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Spalttopf eine konisch ausgebildete Rotorachsenaufnahme auf. Ferner ist mindestens ein Endabschnitt, also ein Abschnitt an einem der beiden axialen Enden der Rotorachse in korrespondierender Weise konisch ausgebildet, d.h. der Konus der Rotorachse entspricht hinsichtlich seiner grundlegenden Abmessungen wie Länge, Durchmesser und Winkel im Wesentlichen dem Konus in der Rotorachsenaufnahme, sodass durch das Einpressen des konischen Endabschnitts der Rotorachse in die konische Rotorachsenaufnahme eine Kegelsitz- oder Kegelpressverbindung gebildet ist, deren Kraftschluss die Rotorachse in der Rotorachsenaufnahme axial und rotatorisch sichert, sodass eine drehfeste Lagerung der Rotorachse in der Rotorachsenaufnahme sichergestellt ist.In a preferred embodiment of the invention, the containment shell has a conical rotor axle receptacle. Furthermore, at least one end section, i.e. a section on one of the two axial ends of the rotor axle, is conical in a corresponding manner, i.e. the cone of the rotor axle essentially corresponds to the cone in the rotor axle holder in terms of its basic dimensions such as length, diameter and angle, so that the Pressing the conical end section of the rotor axis into the conical rotor axis mount forms a conical seat or cone press connection, the frictional connection of which secures the rotor axis axially and rotationally in the rotor axis mount, so that a non-rotatable mounting of the rotor axis in the rotor axis mount is ensured.

Der Spalttopf ist vorzugsweise als tiefgezogenes Blechteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine relativ einfache und kostengünstige Herstellung des Spalttopfes. Besonders bevorzugt ist die Rotorachsenaufnahme als tiefgezogener ringförmiger Kragen ausgebildet, der sich vorzugsweise ausgehend von dem Spalttopfboden axial in Richtung des Spalttopfinneren erstreckt. Der Kragen ist derart geformt, dass eine konische Innenwand gebildet ist, die sich nach innen hin in Richtung Spalttopfboden verjüngt. Die Rotorachsenaufnahme ist überhaupt erst durch ihre Konizität mittels Tiefziehens herstellbar, da grundsätzlich zumindest eine geringfügige Entformungsschräge notwendig ist, um den Tiefziehdorn nach dem Tiefziehvorgang wieder entfernen zu können. Durch die Anwendung des Tiefziehverfahrens ist die Rotorachsenaufnahme daher relativ einfach in einem Arbeitsschritt herstellbar und erlaubt aufgrund der für eine Kegelsitzverbindung ausreichenden Genauigkeit eine unmittelbare Aufnahme des konischen Endabschnitts der Rotorachse. Durch die Konizität der zu fügenden Flächen können sowohl die Rotorachsenaufnahme als auch die Rotorachse hinsichtlich ihrer Fertigungstoleranzen gröber toleriert werden. Im Gegensatz zu einer zylindrischen Pressverbindung können bei einer Kegelpressverbindung toleranzbedingte Maßunterschiede, insbesondere Durchmesserunterschiede, zwischen den beiden zu fügenden Teilen durch entsprechendes fortschreitendes Ineinanderschieben der Konen bis zum Verpressen relativ leicht kompensiert werden, wodurch bei der Fertigung deutlich weniger Ausschuss produziert wird als bei der Verwendung einer zylindrischen Übermaßpassung.The containment shell is preferably designed as a deep-drawn sheet metal part. This enables the containment shell to be produced in a relatively simple and cost-effective manner. Particularly preferably, the rotor axle receptacle is designed as a deep-drawn annular collar, which preferably extends axially, starting from the bottom of the containment shell, in the direction of the interior of the containment shell. The collar is shaped in such a way that a conical inner wall is formed which tapers inwards in the direction of the bottom of the can. The rotor axle receptacle can only be produced at all by means of deep-drawing due to its conicity, since at least a slight draft angle is necessary in order to be able to remove the deep-drawing mandrel again after the deep-drawing process. By using the deep-drawing process, the rotor axle mount can therefore be produced relatively easily in one work step and, due to the accuracy sufficient for a conical seat connection, allows the conical end section of the rotor axle to be directly accommodated. Due to the conicity of the surfaces to be joined, both the rotor axle receptacle and the rotor axle can be tolerated more roughly with regard to their manufacturing tolerances. In contrast to a cylindrical press connection, tolerance-related dimensional differences, in particular differences in diameter, between the two parts to be joined can be relatively easily compensated for with a cone press connection by progressively pushing the cones into each other until they are pressed, which means that significantly less waste is produced during production than when using a cylindrical interference fit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Endabschnitt der Rotorachse, sprich der Abschnitt an dem anderen axialen Ende der Rotorachse in identischer Weise zu dem ersten Endabschnitt der Rotorachse ausgebildet. Dies ermöglicht ein einfacheres Montageverfahren der elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe, da die vorgefertigte Achse vor dem Montieren nicht erst entsprechend orientiert werden muss, sondern mit einem beliebigen axialen Ende in die Rotorachsenaufnahme eingepresst werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the second end section of the rotor axis, ie the section at the other axial end of the rotor axis, is designed in an identical manner to the first end section of the rotor axis. This enables a simpler assembly method for the electric motor vehicle fluid pump, since the prefabricated axle does not first have to be oriented accordingly before assembly, but can be pressed into the rotor axle receptacle with any axial end.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Kegelwinkel der Kegelpressverbindung, der maßgeblich von dem Kegelwinkel des Rotorachsenendabschnitts definiert wird, kleiner als 10°. Besonders bevorzugt liegt der Kegelwinkel zwischen 3° und 7°, wodurch sich die Rotorachse und die Rotorachsenaufnahme relativ leicht fügen lassen und dennoch ein hoher Kraftschluss zwischen den Fügeflächen erzeugt wird, der einen besonders sicheren Sitz der Rotorachse in der Rotorachsenaufnahme gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the cone angle of the cone press connection, which is decisively defined by the cone angle of the rotor axis end section, is less than 10°. The cone angle is particularly preferably between 3° and 7°, which means that the rotor axis and the rotor axis holder can be joined relatively easily and yet a high frictional connection is generated between the joining surfaces, which ensures a particularly secure fit of the rotor axis in the rotor axis holder.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ragt der Boden der Rotorachsenaufnahme axial in Richtung des Spalttopfäußeren nicht über den Spalttopfboden hinaus. Da der Spalttopfboden häufig zur Kühlung von Leistungselektronikbauteilen zur Steuerung des Elektromotors verwendet wird, wird ein großflächiger Kontakt zwischen dem Spalttopfboden und einer die Leistungselektronik tragenden Leiterplatte bevorzugt. Somit sollte die Rotorachsenaufnahme nicht über die Grundebene des Spalttopfbodens, die von der die Rotorachsenaufnahme umgebenden Stirnfläche des Spalttopfes gebildet wird, in Richtung Leiterplatte hinausragen.In an advantageous embodiment of the invention, the base of the rotor axle receptacle does not protrude axially beyond the base of the containment shell in the direction of the exterior of the containment shell. Since the bottom of the can is often used to cool power electronic components for controlling the electric motor, contact over a large area between the bottom of the can and a printed circuit board carrying the power electronics is preferred. Thus, the rotor axle mount should not protrude in the direction of the printed circuit board beyond the base plane of the can bottom, which is formed by the end face of the can surrounding the rotor axle mount.

Die Kegelpressverbindung zwischen der Rotorachse und dem Spalttopf ermöglicht die Verwendung eines tiefgezogenen Spalttopfes mit einer in den Spalttopf integrierten tiefgezogenen Rotorachsenaufnahme, die die Rotorachse unmittelbar aufnimmt. Dadurch ist die erfindungsgemäße elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe besonders kostengünstig herstellbar und einfach montierbar.The tapered press connection between the rotor axle and the containment shell enables the use of a deep-drawn containment shell with a deep-drawn rotor axle mount integrated into the containment shell, which accommodates the rotor axle directly. As a result, the electric motor vehicle fluid pump according to the invention can be produced particularly cost-effectively and is easy to assemble.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe in einem Längsschnitt entlang der Rotorachse, und
  • 2 eine vergrößerte Detailansicht der Kegelsitzverbindung der in 1 gezeigten elektrischen Kraftfahrzeug-Fluidpumpe.
A preferred exemplary embodiment of the electric motor vehicle fluid pump according to the invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an electric motor vehicle fluid pump according to the invention in a longitudinal section along the rotor axis, and
  • 2 an enlarged detailed view of the conical seat connection in 1 automotive electric fluid pump shown.

1 zeigt eine elektrische Wasserumwälzpumpe 10 zur Versorgung eines Nebenkühlkreislaufs eines Kraftfahrzeugs. Die Wasserumwälzpumpe 10 umfasst ein zweiteiliges Pumpengehäuse 12 mit einem topfartigen Motorgehäuse 121 und einem Pumpendeckel 122, der zumindest teilweise eine Pumpkammer 15 mit einer Volute 151 bildet und einen axialen Saugstutzen 17 umfasst. Ferner umfasst die Wasserumwälzpumpe 10 einen Pumprotor 16 mit einem Pumprad 161, das in der Pumpkammer 15 drehbar angeordnet ist und nach dem Zentrifugalprinzip arbeitet. Die Wasserumwälzpumpe 10 umfasst ferner einen elektronisch kommutierten Elektromotor 30, der den Pumprotor 16 antreibt. Der Elektromotor 30 umfasst einen innenliegenden drehbaren Motorrotor 32 der von einem den Motorrotor 32 umfänglich umgebenden Motorstator 34 elektromagnetisch antreibbar ist. In einem zwischen dem Motorrotor 32 und dem Motorstator 34 verlaufenden Ringspalt ist ein tiefgezogener Spalttopf 22 aus austenitischem Stahlblech angeordnet, der den Motorrotor 32 fluidisch von dem Motorstator 34 trennt und dadurch einen rotorseitigen Nassraum und einen statorseitigen Trockenraum innerhalb des Pumpengehäuses 12 bildet. 1 shows an electric water circulation pump 10 for supplying an auxiliary cooling circuit of a motor vehicle. The water circulating pump 10 comprises a two-part pump housing 12 with a pot-like motor housing 121 and a pump cover 122 which at least partially forms a pump chamber 15 with a volute 151 and includes an axial suction port 17 . Furthermore, the water circulating pump 10 comprises a pump rotor 16 with a pump wheel 161, which is rotatably arranged in the pump chamber 15 and works according to the centrifugal principle. The water circulation pump 10 also includes an electronically commutated electric motor 30 which drives the pump rotor 16 . The electric motor 30 comprises an internal rotatable motor rotor 32 which can be driven electromagnetically by a motor stator 34 surrounding the motor rotor 32 . A deep-drawn containment shell 22 made of austenitic sheet steel is arranged in an annular gap running between the motor rotor 32 and the motor stator 34.

Zusätzlich zu dem Motorstator 34 ist in dem Trockenraum eine Leiterplatte 40 angeordnet, die mit Leistungselektronikkomponenten zur Steuerung des Elektromotors 30 bestückt ist. Die Leiterplatte 40 ist parallel und in angrenzender Weise, d.h. in einem großflächigen wärmeübertragenden Kontakt zu dem Spalttopfboden 222 angeordnet, sodass das in dem Nassraum zirkulierende Wasser die durch die Leistungselektronikkomponenten erzeugte und auf den Spalttopfboden 222 übertragene Wärme abführt.In addition to the motor stator 34 , a printed circuit board 40 is arranged in the dry space, which is equipped with power electronic components for controlling the electric motor 30 . The printed circuit board 40 is arranged parallel and in an adjacent manner, i.e. in a large-area heat-transferring contact with the can bottom 222, so that the water circulating in the wet room dissipates the heat generated by the power electronic components and transferred to the can bottom 222.

Der Spalttopf umfasst eine konische Rotorachsenaufnahme 221 die durch einen in den Spalttopf 22 integrierten tiefgezogenen und in das Spalttopfinnere 224 ragenden ringförmigen Kragen 223 gebildet ist. In die Rotorachsenaufnahme 221 ist eine metallische Rotorachse 14 eingepresst, die an ihren beiden axialen Enden über konische Endabschnitte 141,142 verfügt, die beide hinsichtlich ihres Kegelwinkels a von 5°, ihres Basisdurchmessers d und ihrer Kegellänge L, die mindestens dem 1,5-fachen des Basisdurchmessers d entspricht, im Wesentlichen dem Konus in der Rotorachsenaufnahme 221 entsprechen, wobei der erste konische Endabschnitt 141 derart in die konische Rotorachsenaufnahme 221 eingepresst ist, dass eine Kegelsitzverbindung 20 (siehe auch 2) gebildet ist, die die Rotorachse 14 kraftschlüssig in dem Spalttopf 22 lagert, sodass die Rotorachse 14 axial fixiert und gegen Verdrehen gesichert ist. Die Rotorachsenaufnahme 221 ragt axial in Richtung der Leiterplatte 40 nicht über den Spalttopfboden 222 hinaus, sodass die Leiterplatte 40 relativ nah an dem Spalttopfboden 222 platziert sein kann, wodurch ein relativ großflächiger Kontakt zwischen Leiterplatte 40 und Spalttopfboden 222 ermöglicht wird, der eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet.The containment shell comprises a conical rotor axle receptacle 221 which is formed by a deep-drawn annular collar 223 integrated into the containment shell 22 and protruding into the interior 224 of the containment shell. A metallic rotor axle 14 is pressed into the rotor axle receptacle 221, which has conical end sections 141, 142 at both of its axial ends, both of which have a cone angle a of 5°, their base diameter d and their cone length L, which is at least 1.5 times the Base diameter d corresponds essentially to the cone in the rotor axle receptacle 221, with the first conical end section 141 being pressed into the conical rotor axle receptacle 221 in such a way that a tapered seat connection 20 (see also 2 ) is formed, which frictionally supports the rotor axis 14 in the containment shell 22, so that the rotor axis 14 is fixed axially and secured against rotation. The rotor axle receptacle 221 does not protrude axially in the direction of the printed circuit board 40 beyond the containment shell base 222, so that the printed circuit board 40 can be placed relatively close to the containment shell base 222, which enables a relatively large-area contact between the printed circuit board 40 and the containment shell base 222, which ensures good heat dissipation .

Der Pumprotor 16 und der Motorrotor 32 sind drehfest miteinander verbunden, wobei der Motorotor 32 mittelbar über eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse 162 des Pumprotors 16 drehbar auf der Rotorachse 14 gelagert ist. Zusätzlich wird der Pumprotor 16 an seinem pumpradseitigen axialen Ende durch einen in dem Pumpendeckel 122 sitzenden axial wirkenden Gleitlagerring 45 axial gesichert. Der von dem Motorstator 34 angetriebene Motorrotor 32 treibt wiederum den Pumprotor 16 mit dem Pumprad 161 an, wodurch Wasser durch einen in dem Saugstutzen 17 verlaufenden Einlasskanal 11 axial in das Pumprad 161 eingesaugt wird und aufgrund der Zentrifugalkraft in radialer Richtung in die Volute 151 der Pumpkammer 15 ausgestoßen wird.The pump rotor 16 and the motor rotor 32 are connected to one another in a rotationally fixed manner, with the motor rotor 32 being rotatably mounted indirectly on the rotor axis 14 via a plastic plain bearing bushing 162 of the pump rotor 16 . In addition, the pump rotor 16 is secured axially at its pump wheel-side axial end by an axially acting plain bearing ring 45 seated in the pump cover 122 . The motor rotor 32 driven by the motor stator 34 in turn drives the pump rotor 16 with the pump wheel 161, as a result of which water is sucked in axially through an inlet channel 11 running in the suction connection 17 into the pump wheel 161 and due to the centrifugal force in the radial direction into the volute 151 of the pump chamber 15 is ejected.

Die Kegelpressverbindung 20 stellt eine relativ sichere und einfach zu montierende Verbindung zwischen der Rotorachse 14 und dem Spalttopf 22 dar. Zusätzlich ermöglicht die Kegelpressverbindung 20, dass die Rotorachsenaufnahme 221 als tiefgezogener Kragen 223 einstückig mit dem tiefgezogenen Spalttopf 22 ausgebildet werden kann, woraus sich relativ geringe Produktionskosten für die erfindungsgemäße Wasserumwälzpumpe 10 ergeben.The conical press connection 20 represents a relatively secure connection between the rotor axle 14 and the containment shell 22 that is easy to assemble Production costs for the water circulation pump 10 according to the invention result.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102007016255 B4 [0005]DE 102007016255 B4 [0005]

Claims (8)

Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) mit einem feststehenden Spalttopf (22), der einen Motorrotor (32) und einen Motorstator (34) eines einen Pumprotor (16) antreibenden Elektromotors (30) fluidisch voneinander trennt, und einer feststehenden Rotorachse (14), auf der der den Pumprotor (16) antreibende Motorrotor (32) des Elektromotors (30) drehbar gelagert ist, wobei die Rotorachse (14) mittels einer Kegelsitzverbindung (20) mittelbar oder unmittelbar in dem Spalttopf (22) kraftschlüssig gelagert ist.Automotive electric fluid pump (10) with a stationary can (22) which fluidly separates a motor rotor (32) and a motor stator (34) of an electric motor (30) driving a pump rotor (16), and a fixed rotor axis (14) on which the pump rotor (16) driving motor rotor (32) of the electric motor (30) is rotatably mounted, wherein the rotor axis (14) is mounted directly or indirectly in the containment shell (22) in a non-positive manner by means of a conical seat connection (20). Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Spalttopf (22) eine konisch ausgebildete Rotorachsenaufnahme (221) aufweist, und mindestens ein in die Rotorachsenaufnahme (221) eingepresster Endabschnitt (141) der Rotorachse (14) in korrespondierender Weise konisch ausgebildet ist, sodass die Rotorachse (14) drehfest in der Rotorachsenaufnahme (221) gelagert ist.Automotive electric fluid pump (10) according to claim 1 , wherein the containment shell (22) has a conical rotor axle mount (221), and at least one end section (141) of the rotor axle (14) pressed into the rotor axle mount (221) is correspondingly conical, so that the rotor axle (14) is non-rotatably in the rotor axle mount (221) is mounted. Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Spalttopf (22) als tiefgezogenes Blechbauteil ausgebildet ist.Electric motor vehicle fluid pump (10) according to one of the preceding claims, wherein the containment shell (22) is designed as a deep-drawn sheet metal component. Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rotorachsenaufnahme (221) einstückig mit dem Spalttopf (22) ausgebildet ist.Electric motor vehicle fluid pump (10) according to one of the preceding claims, wherein the rotor axle receptacle (221) is formed in one piece with the containment shell (22). Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Rotorachsenaufnahme (221) als ein in Bezug auf den Boden (222) des Spalttopfes (22) axial in Richtung des Spalttopfinneren (224) ragender tiefgezogener Kragen (223) ausgebildet ist.Automotive electric fluid pump (10) according to any one of claims 2 until 4 , wherein the rotor axle receptacle (221) is designed as a deep-drawn collar (223) projecting axially in relation to the base (222) of the containment shell (22) in the direction of the interior of the containment shell (224). Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Endabschnitt (142) der Rotorachse (14) in identischer Weise zu dem ersten Endabschnitt (141) der Rotorachse (14) ausgebildet ist.Motor vehicle electric fluid pump (10) according to one of the preceding claims, wherein the second end section (142) of the rotor axis (14) is formed in an identical manner to the first end section (141) of the rotor axis (14). Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kegelwinkel (a) der Kegelpressverbindung (20) kleiner als 10° ist und vorzugsweise zwischen 3° und 7° liegt.An automotive electric fluid pump (10) according to any one of the preceding claims, wherein the taper angle (a) of the taper interference fit (20) is less than 10° and preferably between 3° and 7°. Elektrische Kraftfahrzeug-Fluidpumpe (10) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Boden (226) der Rotorachsenaufnahme (221) axial in Richtung des Spalttopfäußeren (225) nicht über den Spalttopfboden (222) hinausragt.Automotive electric fluid pump (10) according to any one of Claims 5 until 7 , wherein the base (226) of the rotor axle receptacle (221) does not protrude axially in the direction of the containment shell exterior (225) beyond the containment shell base (222).
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