DE102022208139A1 - Pump, especially gear oil pump - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe 10, insbesondere eine Getriebeölpumpe. Die Pumpe 10 umfasst einen Elektromotor 20 mit einem Stator 30 und einem Motorrotor 40 und eine zentrale Achse 50. Ferner umfasst die Pumpe 10 eine Pumpeinrichtung 60 mit einer Zahnradpumpe 70, welche ein innenverzahntes Außenrad 80 und ein außenverzahntes Innenzahnrad 90 aufweist, welche ineinanderlaufen. Die Pumpeinrichtung 60 ist innerhalb des Elektromotors 20 angeordnet. Ferner weist die Pumpeinrichtung eine obere Seitenplatte 100 und eine untere Seitenplatte 110 auf. Die Pumpeinrichtung und der Elektromotor 20 sind auf einer Basisplatte 120 angeordnet und von einem Gehäuse 130 umschlossen. Die erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich dadurch aus, dass die Pumpeinrichtung 60 radial innerhalb des Elektromotors 20 angeordnet ist und das Außenzahnrad 80 der Pumpeinrichtung 60 vom Motorrotor 40 angetrieben wird.The present invention relates to a pump 10, in particular a transmission oil pump. The pump 10 comprises an electric motor 20 with a stator 30 and a motor rotor 40 and a central axis 50. The pump 10 further comprises a pump device 60 with a gear pump 70, which has an internally toothed external gear 80 and an externally toothed internal gear 90, which run into one another. The pump device 60 is arranged within the electric motor 20. Furthermore, the pump device has an upper side plate 100 and a lower side plate 110. The pump device and the electric motor 20 are arranged on a base plate 120 and enclosed by a housing 130. The pump according to the invention is characterized in that the pump device 60 is arranged radially within the electric motor 20 and the external gear 80 of the pump device 60 is driven by the motor rotor 40.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Getriebeölpumpe umfassend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Motorrotor, eine zentrale Achse, eine Pumpeinrichtung mit einer Zahnradpumpe mit einem innenverzahnten Außenzahnrad und einem außenverzahnten Innenzahnrad, die ineinanderlaufen, wobei die Pumpeinrichtung eine obere Seitenplatte und eine untere Seitenplatte umfasst, ferner umfassend eine Grundplatte und ein Pumpengehäuse.The present invention relates to a pump, in particular a gear oil pump, comprising an electric motor with a stator and a motor rotor, a central axis, a pump device with a gear pump with an internally toothed external gear and an externally toothed internal gear, which run into one another, the pump device having an upper side plate and a lower one Side plate includes, further comprising a base plate and a pump housing.
Derartige Pumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den bekannten elektrischen Ölpumpen sind die einzelnen Komponenten, nämlich der Elektromotor, die Pumpeinrichtung und die Elektronik entlang derselben Achse, sprich axial hintereinander angeordnet. Üblicherweise ist dabei die Anordnung wie folgt: Elektromotor, Pumpeinrichtung, Elektronik. Die Antriebswelle des Elektromotors ist mit der Pumpeinrichtung gekoppelt. Sowohl der Elektromotor als auch die Pumpeinrichtung weisen Gehäuse auf.Such pumps are known from the prior art. In the known electric oil pumps, the individual components, namely the electric motor, the pump device and the electronics, are arranged along the same axis, i.e. axially one behind the other. The arrangement is usually as follows: electric motor, pump device, electronics. The drive shaft of the electric motor is coupled to the pump device. Both the electric motor and the pump device have housings.
Aufgrund der axialen Anordnung der unterschiedlichen Komponenten kann es häufig zu einer Fehlausrichtung von Antriebswelle des Elektromotors und Motorrotor und auch dem Pumpenrotor, der auf der Welle angeordnet ist, kommen. Des Weiteren ist bei derartigen Pumpen aufgrund der axialen Anordnung ein großer Bauraum notwendig. Auch besteht die Gefahr bei der axialen Anordnung der einzelnen Komponenten einer Fehlausrichtung des Pumpenrotors, was wiederum zu einer Exzentrizität der Druck beaufschlagten Bereiche in der Pumpeinrichtung und zu größeren Seitenkräften auf die Lager führt, die vom Lager kompensiert werden müssen. Entsprechend groß ausgelegte Lager sind in der Pumpeinrichtung erforderlich.Due to the axial arrangement of the different components, misalignment of the drive shaft of the electric motor and motor rotor as well as the pump rotor, which is arranged on the shaft, can often occur. Furthermore, such pumps require a large installation space due to the axial arrangement. There is also a risk of misalignment of the pump rotor due to the axial arrangement of the individual components, which in turn leads to eccentricity of the pressurized areas in the pump device and to larger lateral forces on the bearings, which must be compensated for by the bearing. Correspondingly large bearings are required in the pumping device.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße elektrische Pumpe vorteilhaft weiterzubilden, eine kompakte Pumpe bereitzustellen und die Nachteile der bekannten elektrischen Pumpen zu eliminieren. Against this background, the present invention is based on the object of advantageously developing a generic electric pump, providing a compact pump and eliminating the disadvantages of the known electric pumps.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 vor, bei der die Pumpeinrichtung radial innerhalb des Elektromotors angeordnet ist und das Außenzahnrad der Pumpeinrichtung vom Motorrotor angetrieben wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.To solve this problem, the invention proposes a pump according to the preamble of claim 1, in which the pump device is arranged radially within the electric motor and the external gear of the pump device is driven by the motor rotor. Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.
Durch die Anordnung der Pumpeinrichtung radial innerhalb des Elektromotors reduziert sich der Bauraum für die Pumpe erheblich und eine Fehlausrichtung durch den die Pumpeinrichtung antreibenden Elektromotor wird verhindert.By arranging the pump device radially within the electric motor, the installation space for the pump is significantly reduced and misalignment caused by the electric motor driving the pump device is prevented.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Außenzahnrad der Pumpeinrichtung in den Motorrotor eingepresst. Hierdurch gelingt es, dass der Motorrotor das Außenzahnrad unmittelbar antreibt und beide Komponenten um dieselbe Achse rotieren und somit zentrisch um ein und dieselbe Achse. Im Gegensatz zu den bekannten Pumpen erfolgt der Antrieb der Pumpeinrichtung durch das Außenzahnrad als antreibendes Zahnrad der Pumpeinrichtung. Eine Antriebswelle vom Motor zur Pumpeinrichtung gibt es nicht.In one embodiment of the invention, the external gear of the pump device is pressed into the motor rotor. This makes it possible for the motor rotor to directly drive the external gear and for both components to rotate around the same axis and thus centrically around one and the same axis. In contrast to the known pumps, the pump device is driven by the external gear as the driving gear of the pump device. There is no drive shaft from the motor to the pumping device.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Innenzahnrad der Pumpeinrichtung auf einer Lagerhülse (Buchse) in der Pumpeinrichtung exzentrisch zur zentralen Achse drehbar gelagert ist. Das Innenzahnrad ist dabei das angetriebene Zahnrad in der Pumpeinrichtung und muss keine großen Kräfte aufnehmen und damit auch nicht die Lagerhülse (Buchse), wodurch die Gefahr einer Fehlausrichtung zwischen Motorrotor, Außenzahnrad und Innenzahnrad erheblich reduziert ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the internal gear of the pump device is rotatably mounted on a bearing sleeve (bushing) in the pump device eccentrically to the central axis. The internal gear is the driven gear in the pumping device and does not have to absorb large forces and therefore neither does the bearing sleeve (bushing), which significantly reduces the risk of misalignment between the motor rotor, external gear and internal gear.
In einer Ausführungsform ist die Lagerhülse (Buchse) auf einem Befestigungselement angeordnet ist, welches sich exzentrisch zur zentralen Achse durch die obere Seitenplatte der Pumpeinrichtung, das Innenzahnrad, die untere Seitenplatte in die Basisplatte der Pumpe erstreckt. Die obere Seitenplatte, das Innenzahnrad und die untere Seitenplatte sind damit in einer definierten Position zueinander angeordnet. In one embodiment, the bearing sleeve (bushing) is arranged on a fastening element which extends eccentrically to the central axis through the upper side plate of the pump device, the internal gear, the lower side plate into the base plate of the pump. The upper side plate, the internal gear and the lower side plate are thus arranged in a defined position relative to one another.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die untere Seitenplatte als Druckplatte ausgeführt.In a further embodiment, the lower side plate is designed as a pressure plate.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Motorrotor über eine Lagerhülse (Buchse) auf der unteren Seitenplatte drehbar gelagert.In a further embodiment, the motor rotor is rotatably mounted on the lower side plate via a bearing sleeve (bushing).
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Motorrotor über eine Lagerhülse (Buchse) an der unteren Seitenplatte und über eine Lagerhülse (Buchse) an der oberen Seitenplatte drehbar gelagert ist. Die antreibende Rotationskräfte des Motorrotors und des mit diesem verbundenen Außenzahnrads wirken somit ausschließlich auf die Seitenplatten und sind reduziert. Die Gefahr einer Fehlausrichtung der unter Druck stehenden Bereiche in der Pumpeinrichtung, die zur Exzentrizität führen kann, ist reduziert und hiermit einhergehend die Größe der zu verwendenden Lagern.In an advantageous development of the invention, the motor rotor is rotatably mounted via a bearing sleeve (bushing) on the lower side plate and via a bearing sleeve (bushing) on the upper side plate. The driving rotational forces of the motor rotor and the external gear connected to it therefore act exclusively on the side plates and are reduced. The risk of misalignment of the pressurized areas in the pumping device, which can lead to eccentricity, is reduced and, with this, the size of the bearings to be used.
Erfindungsgemäß ist der Stator auf der Basisplatte angeordnet ist. Dies führt zu einem kompakten und einfachen Aufbau der Pumpe.According to the invention, the stator is arranged on the base plate. This leads to a compact and simple design of the pump.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Basisplatte und die die untere Seitenplatte einstückig ausgebildet, wodurch sich der Aufbau weiter vereinfacht und die Anzahl der Komponenten der Pumpe reduziert ist.According to one embodiment of the invention, the base plate and the lower side plate are formed in one piece, which further simplifies the structure and reduces the number of components of the pump.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse mit der Basisplatte lösbar verbunden. Die einzelnen Komponenten der Pumpe können so zunächst mit der Basisplatte verbaut werden und im letzten Schritt das Gehäuse angebracht werden.According to a further embodiment, the housing is detachably connected to the base plate. The individual components of the pump can first be installed with the base plate and the housing can be attached in the final step.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 : eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt, -
2 : eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt, und und -
2a : eine Ansicht der Pumpe entlang der Linie AA in2 .
-
1 : a first embodiment of the pump according to the invention in section, -
2 : a second embodiment of the pump according to the invention in section, and and -
2a : a view of the pump along line AA in2 .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.
Die Pumpe 10 umfasst einen Elektromotor 20 mit einem Stator 30 und einem Motorrotor 40 mit einer zentralen Achse 50. Radial innerhalb des Elektromotors 20 ist eine Pumpeinrichtung 60 mit einer Zahnradpumpe 70 angeordnet. Die Zahnradpumpe 70 weist ein innenverzahntes Außenzahnrad 80 und ein in diesem laufendes, außenverzahntes Innenzahnrad 90 auf. In der Pumpeinrichtung 60 schließt sich, mit Bezug auf
Die Pumpeinrichtung 60, der Elektromotor 20 und eine nicht dargestellte Elektronik sind auf einer Basisplatte 120 angeordnet und von einem lediglich schematisch angedeuteten Gehäuse 130 umschlossen.The
Der Elektromotor 20 ist auf bekannte Weise aufgebaut. Der Stator 30 sitzt bei der vorliegenden Ausführungsform auf der Basisplatte 120, nämlich auf einem Fortsatz 140 der Basisplatte 120, wodurch die Positionierung des Stators 30 in der Pumpe 10 festgelegt ist. Der Motorrotor 40 ist auf bekannte Weise radial innerhalb des Stators 30 vorgesehen.The
Das innenverzahnte Außenzahnrad 80 der Pumpeinrichtung 60 ist derart in den Motorrotor 40 eingepresst, dass zwischen dem Motorrotor 40 und dem Außenzahnrad 80 eine drehfeste Verbindung hergestellt ist, wodurch die Rotation des Motorrotors 40 auf das Außenzahnrad 80 übertragen wird, der Motorrotor 40 folglich das Außenzahnrad 80 antreibt, in dem er es antreibt.The internally toothed
Das in dem Außenzahnrad 80 radial innen mit diesem laufende, außenverzahnten Innenzahnrad 90 ist auf einer Lagerhülse 150 drehbar gelagert. Mittels eines Befestigungselements 160, welches exzentrisch zur der zentralen Achse 50 angeordnet ist, ist die Pumpeinrichtung 60 auf der Basisplatte 120 fixiert. Das Befestigungselement 160 erstreckt sich dabei durch die obere Seitenplatte 100, durch das sich axial in Richtung der Basisplatte 120 anschließende Innenzahnrad 90 und durch die untere Seitenplatte 110 in die Basisplatte 120 und fixiert so die Pumpeinrichtung 60 in der Basisplatte 120. Das Befestigungselement 160 ist in der Basisplatte 120 fixiert, z.B. eingeschraubt und dient damit der definierten Positionierung der oberen Seitenplatte 100, des Innenzahnrads 90, der unteren Seitenplatte 110 und der Basisplatte 120. Die Lagerhülse 150 ist auf dem Befestigungselement 160 angeordnet. Es ist aber auch möglich, das Innenzahnrad 90 direkt auf dem Befestigungselement 160 drehbar anzuordnen und dabei auf die Lagerhülse 150 zu verzichten.The externally toothed
Die drehfeste Verbindung aus Motorrotor 40 und Außenzahnrad 80 ist auf einer Lagerhülse 170 gelagert, welche am Außenumfang der unteren Seitenplatte 110 angeordnet ist.
Das lediglich schematisch angedeutete Gehäuse 130 ist auf der Basisplatte 120 lösbar befestigt, hier kann auf bekannte lösbare Verbindungen, wie zum Beispiel Verschraubung, verwiesen werden.The
Die Pumpeinrichtung 60, bestehend aus der oberen Seitenplatte 100, dem sich axial daran anschließenden Innenzahnrad 90, welches in dem Außenzahnrad 80 läuft, ist über ein Befestigungselement 160, welches sich durch die obere Seitenplatte 100 und das Innenzahnrad 90 in die Basisplatte 120 erstreckt, exzentrisch zur zentralen Achse 50 auf der Basisplatte 120 fixiert. Eine Lagerhülse 190 ist auf dem Befestigungselement 160 angeordnet. Die Lagerhülse 190 fungiert als Rotationslager für das Innenzahnrad 90. Die untere Seitenplatte 110 der
Die drehfeste Verbindung des Motorrotors 40 mit Außenzahnrad 80 ist bei der Ausführungsform nach
Der Elektromotor 20 und die Pumpeinrichtung 60 sowie die nicht dargestellte Elektronik sind vom Gehäuse 130 umschlossen, das auf der Basisplatte 120 lösbar befestigt ist.The
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weisen miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Pumpepump
- 2020
- ElektromotorElectric motor
- 3030
- Statorstator
- 4040
- MotorrotorMotor rotor
- 5050
- zentrale Achsecentral axis
- 6060
- PumpeinrichtungPumping device
- 7070
- ZahnradpumpeGear pump
- 8080
- Außenzahnradexternal gear
- 9090
- InnenzahnradInternal gear
- 100100
- obere Seitenplattetop side plate
- 110110
- untere Seitenplattelower side plate
- 120120
- BasisplatteBase plate
- 130130
- GehäuseHousing
- 140140
- Fortsatzappendage
- 150150
- Lagerhülsebearing sleeve
- 160160
- Befestigungselementfastener
- 170170
- Lagerhülsebearing sleeve
- 180180
- Lagerhülsebearing sleeve
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