DE19617554A1 - Flüssigkeitspumpe und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe und ein Ver­ fahren zu deren Herstellung nach dem Oberbegriff des Haupt­ anspruchs.

Es ist bekannt, den rotierenden Anker eines Elektromotors in Lagerbuchsen an beiden Enden einer Ankerwelle radial zu lagern. Auch bei Elektromotoren, die ein ebenfalls rotie­ rendes Pumpenelement einer Flüssigkeitspumpe antreiben, wird diese Art der Lagerung angewandt. Insbesondere bei Flüssigkeitspumpen, die zur Förderung und Dosierung von Kraftstoff in den Motorraum eines Kraftfahrzeuges eingebaut werden, stellen die Baumaße, das Gewicht und die Anzahl der Herstellungsschritte eine kritische Größe dar.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist insbesondere da­ durch vorteilhaft, daß durch die Lagerung des Ankers direkt in den Magneten des Elektromotors sowohl die Lagerbuchsen als auch die Ankerwelle entfallen können. Somit kann die Herstellung der Flüssigkeitspumpe durch den Wegfall der entsprechenden Bearbeitungsschritte stark vereinfacht wer­ den und es verringern sich insbesondere die axialen Baumaße und das Gewicht der Flüssigkeitspumpe.

Auch der Wirkungsgrad der Flüssigkeitspumpe wird dadurch erhöht, daß der Ankerluftspalt minimiert werden kann und die zu fördernde Flüssigkeit am Anker vorbei und/oder durch zentrale Bohrungen im Anker hindurch geführt werden kann und dadurch auf einfache Weise eine Kühlung des Ankers be­ wirkt wird.

Die axiale Lagerung des mit seiner Rotationsachse senkrecht stehenden Ankers kann in vorteilhafter Weise durch ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Gewicht des Ankers mitsamt der Andruckkraft der Kollektorbürsten und der Magnetkraft des Permanentmagneten bewirkt werden. Es ist aber auch möglich, durch ein Anlaufen der unteren Ankerstirnseite an das Gehäuse der Flüssigkeitspumpe eine einfache axiale La­ gerung des Ankers vorzusehen.

Bei einem vorteilhaften Herstellungsverfahren für die er­ findungsgemäße Flüssigkeitspumpe werden die Magnete in ei­ nem ersten Herstellungsschritt mit einem Kunststoff um­ spritzt und in einem zweiten Herstellungsschritt innen, zur Aufnahme des rotierenden Ankers, geschliffen. Ein ebenfalls vorteilhaft anzuwendendes Herstellungsverfahren sieht vor, daß die Magnete in ein vorgefertigtes röhrenartiges Kunst­ stoffteil eingesetzt und die Zwischenbereiche ebenfalls mit vorgefertigten Kunststoffteilen ausgefüllt werden. Durch bei der Herstellung einfach einzubringende axiale Nuten in den Kunststoffteilen kann zumindest ein Teil der zu för­ dernden Flüssigkeit geleitet werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flüssigkeits­ pumpe wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Flüssigkeitspum­ pe,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes Beispiel für die Bauweise der Magnete und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites Beispiel für die Bauweise der Magnete der Flüssigkeitspumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der Schnittdarstellung einer Flüssigkeitspumpe nach Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 mit Magneten 2 gezeigt, durch das eine zu fördernde Flüssigkeit in Richtung der Pfeile 3 ge­ führt wird. Die Magnete 2 sind in eine Kunststoffumsprit­ zung 4 eingebettet. Zentral im Inneren des Gehäuses 1 be­ findet sich ein rotierender Anker 5, der unter Gewährlei­ stung eines erforderlichen Lagerspiels in die Magnete 2 mit der Umspritzung 4 eingepaßt ist; die Einbaulage der Flüs­ sigkeitspumpe ist hier derart vorgegeben, daß die Rotati­ onsachse des Ankers 5 senkrecht steht.

Eine axiale Lagerung des Ankers 5 wird dadurch erreicht, daß ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Gewicht des Ankers 5 mitsamt der Andruckkraft von Kollektorbürsten 6 und der Magnetkraft der Magnete 2 hergestellt wird.

Die zu fördernde Flüssigkeit wird auch durch eine zentrale Bohrung 7 im Anker 5 geführt. Dies ist möglich, da bei der vorgeschlagenen Art der Lagerung sowohl die zentralen La­ gerbuchsen als auch die Ankerwelle entfallen kann.

Die Kraftübertragung vom rotierenden Anker 5 auf ein Laufrad 8 eines Pumpenelements erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel über ein an den Anker 5 angespritztes Kreissegment 9. Das Pumpenlaufrad 8 fördert die Flüssigkeit im Gehäuse 1 und ist dabei radial außen in einem Zwischen­ gehäuse 10 gelagert. Alternativ ist auch eine Lagerung des Pumpenlaufrades 8 an einem hier nicht dargestellten Achs­ stummel möglich.

Bei einem nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist auch ein Antrieb des Pumpenlaufrades 8 über eine vom Anker 5 mitgenommene Welle zu bewerkstelligen. Hier können die Kreissegmente 9 entfallen, jedoch ist die Anbringung einer zentralen Bohrung 7 nicht möglich, so daß hier die Flüssigkeit über axiale Nuten in der Kunststoffumspritzung 4 transportiert wird.

In Fig. 2 ist ein schematischer Aufbau der Magnete 2 im Gehäuse 1 dargestellt. Hier werden bei der Herstellung der Flüssigkeitspumpe zunächst die Magnete 2 mit dem Kunststoff 4 umspritzt und dann von innen geschliffen, so daß der ro­ tierende Anker 5 das notwendige Lagerspiel erhält. Alterna­ tiv hierzu werden gemäß Fig. 3 fertig geschliffene Magnete 2 in das Gehäuse 1 eingesetzt und dann mit ebenfalls vorge­ fertigten Kunststoffteilen 4 eingepaßt.

Claims (9)

1. Flüssigkeitspumpe, mit

• - einem elektromotorischen Antrieb für ein rotierendes Pum­ penelement (8), dadurch gekennzeichnet, daß - ein Anker (5) des elektromotorischen Antriebs derart im Ma­ gnetfeld der Magnete (2) mit einer senkrechten Rotationsachse rotiert, daß die Magnete (2) und die zumindest teilweise zwi­ schen dem Anker (5) und den Magneten (2) hindurchströmende zu fördernde Flüssigkeit die radiale Lagerung bildet.

2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die axiale Lagerung des Ankers (5) durch ein Kräftegleich­ gewicht zwischen dem Gewicht des Ankers (5) mitsamt der An­ druckkraft von Kollektorbürsten (6) und der Magnetkraft des Magneten (2) bewirkt wird.

3. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die axiale Lagerung des Ankers (5) durch eine axiales An­ laufen der unteren Stirnseite des Ankers (5) am Gehäuse (1) der Flüssigkeitspumpe erfolgt.

4. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - der Anker (5) an seiner unteren Stirnseite im Bereich der Rotationsachse ein Kreissegment (9) aufweist, das in ein Laufrad (8) des Pumpenelements eingreift und die Rotation des Laufrades (8) bewirkt.

5. Flüssigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - der Anker (5) an seiner unteren Stirnseite im Bereich der Rotationsachse durch eine Welle an ein Laufrad (8) gekoppelt ist.

6. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Magnet (2) in eine Kunststoffumspritzung (4) eingebet­ tet ist und daß in der Kunststoffumspritzung (4) axiale Nuten für die durchströmende Flüssigkeit vorhanden sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeitspumpe nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Magnet (2) in einem ersten Herstellungsschritt mit ei­ nem Kunststoff (4) umspritzt wird und in einem zweiten Her­ stellungsschritt innen zur Aufnahme des rotierenden Ankers (5) geschliffen wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkeitspumpe nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der zur Aufnahme des Ankers (5) geschliffene Magnet (2) in das Gehäuse (1) eingesetzt wird und die Bereiche zwischen den auf dem Umfang verteilten Einzelmagneten (2) mit vorgefertig­ ten Kunststoffteilen (4) ausgefüllt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, durch gekennzeichnet, daß

• - in der Kunststoffumspritzung (4) axiale Nuten für die durchströmende Flüssigkeit vorhanden sind.