EP4259935A1 - Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches system eines kraftfahrzeugs, hydraulisches system - Google Patents

Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches system eines kraftfahrzeugs, hydraulisches system

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Publication number
EP4259935A1
EP4259935A1 EP21836093.1A EP21836093A EP4259935A1 EP 4259935 A1 EP4259935 A1 EP 4259935A1 EP 21836093 A EP21836093 A EP 21836093A EP 4259935 A1 EP4259935 A1 EP 4259935A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle
pump device
housing
stator housing
delivery
Prior art date
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Granted
Application number
EP21836093.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4259935B1 (de
Inventor
Heino Schiller
Andrea Obtmeier
Markus Meier
Ralf LÜDERS
Ugur Goekhan BILBAL
Fabian Szyrzik
Jakob Duwald
Thomas Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4259935A1 publication Critical patent/EP4259935A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4259935B1 publication Critical patent/EP4259935B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/16—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

Definitions

  • the invention relates to a pump device for a hydraulic system of a motor vehicle, with an electric drive motor, with a delivery spindle coupled to the drive motor, and with a cylindrical housing in which the delivery spindle is rotatably mounted, with the delivery spindle forming delivery chambers together with the housing move from a fluid inlet to a fluid outlet of the housing by a rotary movement of the feed screw.
  • the invention relates to a hydraulic system for a motor vehicle, in particular a lubricant system, coolant system, fuel system, exhaust gas aftertreatment system or the like, with at least one pump device as described above.
  • Pump devices of the type mentioned are known from the prior art.
  • published application DE 10 2017 210 770 A1 discloses a generic pump device which is designed as a screw pump.
  • the known pump device has two screw spindles, which are arranged parallel to one another, engage in one another and, together with the housing surrounding them, each form pumping chambers for pumping the fluid.
  • Another generic pump device is known from published application JP 2002-257053 A.
  • Further pump devices with screw spindles are known from the published patent applications US Pat. Nos. 6,499,966 B1 and US 2020/0056462 A1.
  • the present invention is based on the object of creating an improved pump device which, with a high delivery volume, has a reduced number of parts and can be integrated into a hydraulic system in a space-saving manner.
  • a pump device having the features of claim 1 .
  • This is characterized in that an axis of rotation of the conveyor spindle is arranged eccentrically to a central longitudinal axis of the housing in the housing, that the housing as an outer spindle has a spindle structure on its inner side facing the conveyor spindle, with the conveyor spindle and the outer spindle intermeshing to form the conveyor chambers form, and that the outer spindle or the housing is rotatably mounted about the central longitudinal axis.
  • the The pump device thus has two delivery spindles, of which the delivery spindle forms an inner spindle and the other delivery spindle forms an outer spindle, which interact to form the delivery chambers between them.
  • both the housing and the delivery spindle are rotatably mounted and these two are in engagement with one another, it is sufficient for the operation of the pump device to drive either the delivery spindle or the housing.
  • the rotational movement of one element is transmitted to the other element by the interlocking spindle structures. Due to the interlocking spindles of the pump device according to the invention, a high displacement volume or a high delivery rate can be achieved in a small space.
  • the drive motor is connected either to the outer spindle or to the feed spindle.
  • the drive motor of the drive motor is connected to the feed spindle or the outer spindle directly or through a transmission gear in order to transmit the torque from the drive motor to the pump device.
  • the outer spindle is designed as an inner rotor of the drive motor.
  • the outer spindle itself thus forms a drive shaft of the drive motor and is therefore integrally formed in the drive motor.
  • the drive motor drives the outer spindle of the pump device directly and is arranged particularly close to the conveyor spindle and outer spindle, which saves further installation space.
  • mechanical losses in particular between the drive motor and the outer spindle are minimized.
  • a stator associated with the internal rotor is particularly preferably held in a stator housing, with the outer spindle and/or the conveyor spindle being rotatably mounted on the stator housing.
  • the stator housing thus forms a pump housing of the pump device, in which the essential components of the pump device, namely the outer spindle, delivery spindle and drive motor, are at least essentially arranged and protected from external influences.
  • the stator housing has a bearing plate on the end face for the rotatable mounting of the conveyor spindle.
  • the respective end shield extends in particular over the respective end face of the stator housing, so that the end shield axially covers both the conveyor spindle and the outer spindle.
  • the conveyor spindle is slide-mounted in the respective bearing plate.
  • the slide bearing ensures a particularly compact design of the pump device, which can also be implemented cost-effectively by dispensing with separate rolling element bearings.
  • the conveyor spindle is supported by the one rolling element bearing in the respective end shield in order to minimize friction losses.
  • At least one of the end shields is preferably formed separately from the stator housing and attached to it, for example welded, screwed and/or glued.
  • the bearing plate is particularly preferably connected to the stator housing in a form-fitting manner, in particular in the circumferential direction and/or radial extent, in order to ensure permanently secure positioning of the bearing plate on the stator housing and thus permanently secure positioning of the conveyor spindle in the outer spindle.
  • at least one of the end shields is preferably formed in one piece with the stator housing. This ensures a permanently secure connection between the end shield and the stator housing.
  • the end shield is designed separately from the stator housing, it preferably forms at least one anti-rotation lock or anti-twist lock with the stator housing, which acts in a form-fitting manner in the circumferential direction.
  • the anti-rotation lock ensures that the end shield cannot rotate relative to the stator housing, which would change the position of the feed spindle in the outer spindle.
  • the anti-rotation device is formed in particular by at least one axial projection of the bearing plate or the stator housing, which engages with at least one axial recess in the stator housing or the bearing plate. Unintentional twisting of the end shield is thus reliably prevented and clear positioning of the end shield during assembly is ensured using simple means.
  • the outer casing wall of the outer spindle forms a sliding bearing for the rotatable mounting of the outer spindle with an inner casing wall of the stator housing.
  • the outer spindle or the housing is thus slide-mounted directly in the stator housing, which creates a space-saving design of the pump device.
  • the slide bearing or a rolling element bearing should be selected.
  • the stator housing preferably extends axially beyond the stator in at least one direction.
  • the stator housing is axially longer than the stator, which ensures that a sufficiently long delivery distance of the pump device through the outer spindle and delivery spindle within the stator housing can be guaranteed, regardless of the dimensioning of the drive motor.
  • the outer spindle and inner spindle preferably also extend axially beyond the drive motor or the stator.
  • the stator housing extends axially on both sides of the stator, so that connection pieces for further elements of a hydraulic system, such as hydraulic lines, in particular hydraulic hoses, are provided through the stator housing on both sides of the drive motor.
  • the conveyor spindle and the outer spindle are each designed as a screw spindle, ie as an outer screw spindle and an inner screw spindle. This creates advantageous delivery chambers that ensure a high delivery volume during operation of the pump device.
  • the respective shield has one or more flow openings for the fluid to be pumped.
  • the fluid to be pumped enters the pump device axially and also exits the pump device again axially. This avoids flow losses, which are necessary, for example, due to deflections in the case of radial entry directions. This further increases the efficiency of the present pump device.
  • the outer spindle and the conveyor spindle are designed in such a way that their axial extension is at least 1.2 times longer than a conveyor chamber formed between the outer spindle and the inner spindle. This ensures safe fluid delivery through the pump device during operation. By reversing the direction of rotation when driving the pump device, a reversal of the conveying direction is also achieved, so that a reversal of the conveying direction is made possible by a corresponding activation of the drive motor without any special additional means.
  • At least one seal and/or at least one leakage opening is formed between the outer casing wall of the outer spindle and the stator housing.
  • the seal ensures that the fluid to be pumped does not get to the drive motor and, for example, impair its function.
  • at least one leakage opening is formed between the outer wall of the jacket and the stator housing, through which part of the fluid to be pumped also reaches the drive motor and, for example, a control unit of the drive motor in order to cool them during operation of the pump device.
  • separate cooling devices for the pump device can be dispensed with.
  • Figure 1 shows an advantageous pump device in a perspective
  • FIG. 2 shows the pump device in a perspective longitudinal section
  • FIGS 4A and 4B individual parts of the pump device in perspective views.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an advantageous pump device 1 for a hydraulic system 2 (not shown in detail here), which is designed, for example, as a coolant system, lubricant system, or resource system for a motor vehicle.
  • the pump device 1 has a drive motor 3 which is designed to drive a hydraulic pump 4 by an electric motor.
  • the drive motor 3 has a stator 5 which interacts with a rotatably mounted rotor 6 which is arranged coaxially thereto in the stator 5 and which drives the pump 4 .
  • the stator 5 has an annular stator yoke 7 from which a plurality of stator teeth 8 extend radially inwards in the direction of the rotor 6 , with each of the stator teeth 8 being assigned a drive winding or part of a drive winding 9 of the drive motor 3 .
  • FIG. 2 shows the pump device 1 from FIG. 1 in a perspective longitudinal section.
  • the stator teeth 8 end on their side facing away from the stator yoke 7 on or in a stator housing 10, so that the stator teeth 8 are at least substantially lie outside of the stator housing 10.
  • the stator housing 10 itself is cylindrical and extends axially beyond the stator 5 on both of its end faces, so that the overall axial length of the stator 5 or of the drive motor 3 is significantly smaller in relation to the axial length of the stator housing 10 .
  • the pump 4 is formed in the stator housing 10 and the rotor 6 of the drive motor 3 is arranged.
  • the rotor 6 is rotatably mounted in the cylinder housing 10, in particular with the interposition of a roller bearing, a plain bearing or a hydrodynamic bearing.
  • the stator housing 10 For receiving the rotor 6 , the stator housing 10 has a receiving section 11 which has an inner diameter which corresponds at least essentially to the outer diameter of the rotor 6 and/or the rolling element bearing carrying the rotor 6 .
  • the rest of the stator housing 10 has an inside diameter that is smaller than the inside diameter in the receiving section 11 .
  • the stator housing 10 has a bearing section 12 on each of its end faces, which is designed to support a housing 14 , designed as an outer spindle 13 , of the pump 4 .
  • the pump 4 has the aforementioned outer spindle 13 and a delivery spindle 15, the outer spindle 13 being designed in the manner of a hollow shaft with an inwardly projecting spindle structure which interacts with the spindle structure of the delivery spindle 15 to form delivery chambers 16 for the fluid to be delivered to train.
  • Outer spindle 13 and conveyor spindle 15 are each designed as screw spindles, both of which are rotatably mounted in stator housing 10 .
  • the outer spindle 13 is rotatably mounted directly in the stator housing 10, with the inner diameter of the stator housing 10 in the bearing sections 12 preferably corresponding at least substantially to the outer diameter of the outer casing wall of the outer spindle 13, so that there is an advantageous sliding bearing between the outer spindle 13 and the stator housing 10 in the bearing sections 12 is guaranteed.
  • the stator 10 has a larger outer diameter between the bearing sections 12, so that the outer spindle 13 does not rest on the entire surface or only in certain areas of the stator housing 10 with its outer jacket wall.
  • the outer spindle 13 is advantageously rotatably supported in the stator housing 10 by the plain bearing 17 .
  • the outer spindle 13 is arranged coaxially to the stator housing 10 in the stator housing 10 so that the central longitudinal axis 18 of the outer spindle 13 and of the stator housing 10 are aligned or correspond to one another.
  • the feed spindle 15 is arranged in the stator housing 10 in such a way that the central longitudinal axis
  • the stator housing 10 has a bearing plate 20 on each of its front ends for mounting and positioning the conveyor spindle.
  • the respective end shield has an outer circular ring 21, the outer diameter of which corresponds in particular to the outer diameter of the stator housing 10 and which is arranged coaxially with the stator housing 10. Furthermore, the ring 21 carries a bearing 22 for the conveyor spindle 15. The bearing 22 is connected in particular in one piece to the ring 21 by a plurality of struts 23, which in particular extend radially.
  • the bearing 22 has, for example, a bearing pin 24 which rests in a bearing pin receptacle 25 which is central in cross-section in one of the end faces of the conveyor spindle 15 . If both bearing plates 20 are of the same design, the conveyor spindle 15 is held on the end face of a bearing pin 24 or pushed onto it and is thereby rotatably mounted on the bearing plate 20 .
  • the bearing pin or the bearing 22 is arranged eccentrically to the ring 21 so that the central longitudinal axis 19, as already mentioned, is offset from the central longitudinal axis 18 of the housing 14 and the stator housing 10.
  • FIGS. 3A and 3B each show an axial plan view of the pump device, the bearing plate 20 being removed in FIG. 3A and the bearing plate being mounted in FIG. 3B.
  • FIG. 3A shows that the central longitudinal axes 19 and 18 are offset from one another and that the spindle structures of the conveyor spindle 15 and the outer spindle 13 engage in one another.
  • the respective end shield 20 connects the ring 21 to the bearing 22 by means of a plurality of, here three, struts 23 .
  • the struts 23 are arranged or formed so as to be distributed uniformly over the circumference of the bearing 22 . This creates flow openings 26 between the struts 23, through which a fluid to be pumped can enter or exit the pump 4, depending on the pumping direction of the pump 4.
  • FIGS. 4A and 4B show individual parts of the pump 4, namely the outer spindle 13 in Figure 4A and the feed spindle 15 in Figure 4B.
  • the conveyor spindle 15 in Figure 4B is designed according to an alternative embodiment, in which the conveyor spindle 15 itself has the bearing pin 24 at the end, so that the respective bearing 22 then has the bearing pin receptacle 25 in accordance with it, in which the respective bearing pin 24 rests in a rotatably mounted manner.
  • the spindle structures of the outer spindle 13 and the feed spindle 15 are designed as screw spindles. Due to the eccentric arrangement of the central longitudinal axes 18, 19 of the two spindles, as shown in particular in FIG.
  • the outer spindle 13 and the delivery spindle 15 form the advantageous delivery chambers 16 between them. It is preferably provided that the maximum outer diameter of the conveyor spindle 15 within the outer spindle 13 is smaller than the smallest inner diameter of the outer spindle 13, so that rotation of the conveyor spindle 15 within the outer spindle 13 is reliably ensured at all times. Due to the fact that the spindle structures are designed to form the pressure chambers 16 and due to the offset arrangement of the central longitudinal axes, the result is that the spindle structures are in engagement with one another in certain areas. This ensures that at least one elevation of the spindle structure of the conveyor spindle 15 always rests in a depression of the spindle structure of the outer spindle 13 . As a result, the spindles are always positively coupled or connected to one another, viewed in the direction of rotation, and the delivery chambers 16 are securely formed.
  • the rotor 6 is non-rotatably connected to the outer spindle 13 so that when the drive motor 3 is activated, the rotor 6 takes the outer spindle 13 with it or applies a torque.
  • the inner conveyor spindle 15 is also driven by the interlocking spindle structures, so that the conveyor chambers 16, which are formed between the conveyor spindles 15 and the outer spindle 13, are moved from one end face to the opposite end face of the stator housing 10, whereby fluid flows from one end face to the other Front side is promoted.
  • stator housing 10 protrudes axially from the drive motor 3 in both directions, the stator housing 10 can, for example, simply be pushed into hydraulic lines or hydraulic hoses on both sides or at the front in order to achieve the hydraulic connection to the hydraulic system.
  • the fluid is then conveyed from one direction to the other and one end shield 20 then serves as an inlet and the other end shield 20 as an outlet 4 on the pressure side.
  • the length L of the pump 4 or the outer spindle 13 and the delivery spindle 15 is at least 1.2 times longer than the delivery chamber 16 formed between the spindles.
  • the end shields 20 are not formed in one piece but separately on the stator housing 10, which simplifies the assembly of the pump device 1, the end shields 20 are held on the stator housing in a form-fitting manner, in particular with the aid of an anti-rotation lock 28, to prevent twisting and thus an adjustment of the eccentric position of the feed spindle 15 relative to the outer spindle 13 to prevent reliably.
  • the respective anti-rotation device 28 is ensured in particular by a positive connection between the end shield 20 and the stator housing 10 acting in the circumferential direction.
  • an axial projection of the end shield 20 can be arranged or is arranged in a complementary front-side depression of the stator housing 10 in order to prevent the end shield 20 from twisting relative to the stator housing 10 .
  • the anti-rotation device 28 has a plurality of such projections and receiving recesses that interact with them.
  • One of the end shields is particularly preferably designed in one piece with the stator housing 10 and the other end shield 20 as a separate component in order to ensure simple assembly of the pump device 1 with as few individual parts as possible.
  • At least one sealing element 29 is preferably arranged between the outer spindle 13 and the stator housing 10, in particular adjacent to the bearing sections 12, so that the fluid to be pumped cannot get into the area of the stator housing 10 in which the drive motor 3 or the rotor 6 is located.
  • the respective sealing element 29 is designed in particular as a ring seal or peripheral seal which rests on the outer wall of the outer spindle 13 on the one hand and on the inner wall or side of the outer casing of the stator housing 10 on the other hand.
  • a leakage opening or a leakage gap 30 is formed between the outer spindle 13 and the stator housing 10 in the area of the bearing sections 12, for example by an axially extending groove, which is formed in the stator housing 10 or the outer spindle 13, and the one Leakage flow of the fluid into the area of the stator housing 10 between the bearing sections 12 is permitted and which is then used to cool the drive motor 3, in particular the rotor 6 or a control device or unit that may be arranged in the area of the drive motor 3 during operation of the pump device 1 .
  • the exemplary embodiment with the seal 29 is drawn in the image plane to the left of the drive motor 3 and the exemplary embodiment with the leakage gap 30 to the right of the drive motor for a better understanding of both exemplary embodiments.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung (1) für ein hydraulisches System (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor (3), mit einer mit dem Antriebsmotor (3) gekoppelten Förderspindel (15), und mit einem zylinderförmigen Gehäuse (14), in welchem die Förderspindel (15) drehbar gelagert ist, wobei die Förderspindel (15) zusammen mit dem Gehäuse (14) Förderkammern (16) ausbildet, die sich durch eine Drehbewegung der Förderspindel (15) von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass des Gehäuses (14) bewegen. Es ist vorgesehen, dass eine Mittellängsachse (19) der Förderspindel (15) exzentrisch zu einer Mittellängsachse (18) des Gehäuses (14) angeordnet ist, das Gehäuse (14) als Außenspindel (13) auf seiner der Förderspindel (15) zugewandten Innenseite eine Spindelstruktur aufweist, wobei die Förderspindel (15) und die Außenspindel (13) bereichsweise ineinander greifen, um die Förderkammern (16) auszubilden, und dass die Außenspindel (15) um die Mittellängsachse (18) drehbar gelagert ist.

Description

Beschreibung
Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, hydraulisches System
Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor, mit einer mit dem Antriebsmotor gekoppelten Förderspindel, und mit einem zylinderförmigen Gehäuse, in welchem die Förderspindel drehbar gelagert ist, wobei die Förderspindel zusammen mit dem Gehäuse Förderkammern ausbildet, die sich durch eine Drehbewegung der Förderspindel von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass des Gehäuses bewegen.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Hydrauliksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Schmiermittelsystem, Kühlmittelsystem, Kraftstoff system, Abgasnachbehandlungssystem oder dergleichen, mit zumindest einer Pumpenvorrichtung, wie sie obenstehend beschrieben wurde.
Pumpenvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift DE 10 2017 210 770 A1 eine gattungsgemäße Pumpenvorrichtung, die als Schraubenspindelpumpe ausgebildet ist. Die bekannte Pumpenvorrichtung weist zwei Schraubenspindeln auf, die parallel zueinander angeordnet sind, ineinander greifen und mit dem sie umgebenden Gehäuse jeweils Förderkammern zur Förderung des Fluids ausbilden. Eine weitere gattungsgemäße Pumpenvorrichtung ist aus der Offenlegungsschrift JP 2002-257053 A bekannt. Weitere Pumpenvorrichtungen mit Schraubenspindeln sind aus den Offenlegungsschriften US 6,499,966 B1 und US 2020/0056462 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Pumpenvorrichtung zu schaffen, die bei hohem Fördervolumen eine reduzierte Teilezahl aufweist und bauraumsparend in ein hydraulisches System integrierbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Pumpenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass eine Rotationsachse der Förderspindel exzentrisch zu einer Mittellängsachse des Gehäuses in dem Gehäuse angeordnet ist, das das Gehäuse als Außenspindel auf seiner der Förderspindel zugewandten Innenseite eine Spindelstruktur aufweist, wobei die Förderspindel und die Außenspindel ineinander greifen, um die Förderkammern auszubilden, und dass die Außenspindel beziehungsweise das Gehäuse um die Mittellängsachse drehbar gelagert ist. Die Pumpenvorrichtung weist somit zwei Förderspindeln auf, von denen die Förderspindel eine Innenspindel und die weitere Förderspindel eine Außenspindel ausbildet, die Zusammenwirken, um die Förderkammern zwischen sich auszubilden. Dadurch, dass sowohl das Gehäuse als auch die Förderspindel drehbar gelagert sind und diese beiden miteinander in Eingriff stehen, reicht es aus, für den Betrieb der Pumpenvorrichtung entweder die Förderspindel oder das Gehäuse anzutreiben. Die Drehbewegung des einen Elements wird durch die ineinandergreifenden Spindelstrukturen auf das andere Element übertragen. Durch die ineinanderlaufenden Spindeln der erfindungsgemäßen Pumpenvorrichtung ist ein hohes Verdrängervolumen beziehungsweise eine hohe Förderleistung auf kleinem Bauraum erzielbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor entweder mit der Außenspindel oder mit der Förderspindel verbunden. Hierdurch eine einfache mechanische Lösung zum Antrieb der Pumpenvorrichtung geschaffen. So ist der Antriebsmotor des Antriebsmotors beispielsweise direkt oder durch ein Übersetzungsgetriebe mit der Förderspindel oder der Außenspindel verbunden, um das Drehmoment von dem Antriebsmotor auf die Pumpenvorrichtung zu übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Außenspindel als Innenläuferrotor des Antriebsmotors ausgebildet. Damit bildet die Außenspindel selbst eine Antriebswelle des Antriebsmotors aus und ist damit integral in den Antriebsmotor ausgebildet. Dadurch treibt der Antriebsmotor die Außenspindel der Pumpenvorrichtung direkt an und ist besonders nahe zu Förderspindel und Außenspindel angeordnet, wodurch weiterer Bauraum eingespart wird. Darüber hinaus werden insbesondere mechanische Verluste zwischen Antriebsmotor und Außenspindel minimiert.
Besonders bevorzugt ist ein dem Innenläuferrotor zugeordneter Stator in einem Statorgehäuse gehalten, wobei an dem Statorgehäuse die Außenspindel und/oder die Förderspindel drehbar gelagert sind. Das Statorgehäuse bildet somit ein Pumpengehäuse der Pumpenvorrichtung aus, in welchem die wesentlichen Bestandteile der Pumpenvorrichtung, nämlich Außenspindel, Förderspindel und Antriebsmotor, zumindest im Wesentlichen angeordnet und vor äußeren Einflüssen geschützt sind.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Statorgehäuse stirnseitig jeweils einen Lagerschild zur drehbaren Lagerung der Förderspindel aufweist. Der jeweilige Lagerschild erstreckt sich insbesondere über die jeweilige Stirnseite des Statorgehäuses, sodass der Lagerschild axial sowohl die Förderspindel als auch die Außenspindel überdeckt. Durch die Lagerung der Förderspindel an dem Lagerschild ist diese sicher in dem Statorgehäuse in der exzentrisch zu der Außenspindel liegenden Anordnung positionierbar und drehbar. Die Förderspindel wird insbesondere durch eine Drehbewegung der Außenspindel in eine eigene Drehbewegung um ihre exzentrisch zur Mittellängsachse des Gehäuses liegende Mittellängsachse oder Rotationsachse versetzt.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Förderspindel in dem jeweiligen Lagerschild gleitgelagert ist. Durch die Gleitlagerung wird eine besonders kompakte Bauform der Pumpenvorrichtung gewährleistet, die außerdem durch den Verzicht auf separate Wälzkörperlager auch kostengünstig realisierbar ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Förderspindel durch das eine Wälzkörperlager in dem jeweiligen Lagerschild gelagert, um Reibungsverluste zu minimieren.
Zumindest einer der Lagerschilde ist vorzugsweise separat von dem Statorgehäuse ausgebildet und an diesem befestigt, beispielsweise verschweißt, verschraubt und/oder verklebt. Besonders bevorzugt ist der Lagerschild formschlüssig mit dem Statorgehäuse insbesondere in Umfangsrichtung und/oder Radialerstreckung verbunden, um eine dauerhaft sichere Positionierung des Lagerschilds an dem Statorgehäuse und damit eine dauerhaft sichere Positionierung der Förderspindel in der Außenspindel zu gewährleisten. Alternativ ist zumindest einer der Lagerschilde bevorzugt einstückig mit dem Statorgehäuse ausgebildet. Hierdurch wird eine dauerhaft sichere Verbindung von Lagerschild und Statorgehäuse gewährleistet.
Ist der Lagerschild separat zu dem Statorgehäuse ausgebildet, so bildet er bevorzugt mit dem Statorgehäuse zumindest eine Drehsicherung oder Verdrehsicherung aus, die formschlüssig in Umfangsrichtung wirkt. Die Drehsicherung bewirkt, dass sich der Lagerschild nicht relativ zu dem Statorgehäuse verdrehen kann, wodurch die Position der Förderspindel in der Außenspindel verändert werden würde. Die Drehsicherung ist insbesondere durch zumindest ein Axialvorsprung des Lagerschilds oder des Statorgehäuses, der mit zumindest einer Axialaussparung des Statorgehäuses oder des Lagerschilds in Eingriff steht, gebildet. Ein ungewolltes Verdrehen des Lagerschilds wird somit sicher verhindert und eine eindeutige Positionierung des Lagerschilds bei der Montage mit einfachen Mitteln gewährleistet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet die Mantelaußenwand der Außenspindel mit einer Mantelinnenwand des Statorgehäuses ein Gleitlager zur drehbaren Lagerung der Außenspindel aus. Die Außenspindel beziehungsweise das Gehäuse ist somit direkt in dem Statorgehäuse gleitgelagert, wodurch eine bauraumsparende Ausbildung der Pumpenvorrichtung geschaffen ist. Alternativ ist zumindest ein Wälzkörperlager zwischen Statorgehäuse und Außenspindel vorhanden, um Reibungsverluste zu reduzieren. Je nach vorhandenem Bauraum und gewünschter Förderleistung beziehungsweise Dimensionierung der Pumpenvorrichtung ist die Gleitlagerung oder eine Wälzkörperlagerung zu wählen. Bevorzugt erstreckt sich das Statorgehäuse axial zumindest in eine Richtung über den Stator hinaus. Dadurch ist das Statorgehäuse axial länger ausgebildet als der Stator, wodurch erreicht wird, dass unabhängig von der Dimensionierung des Antriebsmotors eine ausreichend lange Förderstrecke der Pumpenvorrichtung durch Außenspindel und Förderspindel innerhalb des Statorgehäuses gewährleistbar ist. Vorzugsweise erstrecken sich auch Außenspindel und Innenspindel axial über den Antriebsmotor beziehungsweise den Stator hinaus. Insbesondere erstreckt sich das Statorgehäuse auf beiden Seiten des Stators axial hinaus, sodass beidseitig des Antriebsmotors durch das Statorgehäuse Anschlussstutzen für weitere Elemente eines hydraulischen Systems, wie beispielsweise Hydraulikleitungen, insbesondere Hydraulikschläuche, geboten werden.
Vorzugsweise sind die Förderspindel und die Außenspindel jeweils als Schraubenspindel, also als Schraubenaußenspindel und Schraubeninnenspindel, ausgebildet. Hierdurch werden vorteilhafte Förderkammern geschaffen, die ein hohes Fördervolumen im Betrieb der Pumpenvorrichtung gewährleisten.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das jeweilige Schild ein oder mehrere Durchströmungsöffnungen für das zu fördernde Fluid aufweist. Dadurch tritt das zu fördernde Fluid axial in die Pumpenvorrichtung ein und tritt auch axial aus der Pumpenvorrichtung wieder aus. Dadurch werden Strömungsverluste, die beispielsweise durch Umlenkungen bei radialen Eintrittsrichtungen notwendig sind, vermieden. Damit wird die Effizienz der vorliegenden Pumpeneinrichtung weiter erhöht.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Außenspindel und die Förderspindel derart ausgebildet sind, dass sie ihre Axialerstreckung mindestens um den Faktor 1 ,2 länger ist als eine zwischen Außenspindel und Innenspindel ausgebildete Förderkammer. Dadurch ist eine sichere Fluidförderung durch die Pumpenvorrichtung im Betrieb gewährleistet. Durch eine Drehrichtungsumkehr beim Antrieb der Pumpenvorrichtung ist außerdem auch eine Förderrichtungsumkehr erreicht, sodass ohne besondere zusätzliche Mittel eine Förderrichtungsumkehr durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors ermöglicht ist.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zwischen der Mantelaußenwand der Außenspindel und dem Statorgehäuse zumindest eine Dichtung und/oder zumindest eine Leckageöffnung ausgebildet ist. Durch die Dichtung wird gewährleistet, dass das zu fördernde Fluid nicht zu dem Antriebsmotor gelangt und beispielsweise dessen Funktion beeinträchtigt. Ist der Antriebsmotor jedoch selbst fluiddicht oder feuchtigkeitsdicht ausgebildet, so ist bevorzugt zumindest eine Leckageöffnung zwischen Mantelaußenwand und Statorgehäuse ausgebildet, durch welche ein Teil des zu fördernden Fluids auch zu dem Antriebsmotor und beispielsweise einer Steuereinheit des Antriebsmotors gelangt, um diese im laufenden Betrieb der Pumpenvorrichtung zu kühlen. Dadurch kann auf separate Kühleinrichtungen für die Pumpenvorrichtung verzichtet werden.
Das erfindungsgemäße hydraulische System mit den Merkmalen des Anspruchs 14 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Pumpenvorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
Figur 1 eine vorteilhafte Pumpenvorrichtung in einer perspektivischen
Darstellung,
Figur 2 die Pumpeneinrichtung in einer perspektivischen Längsschnittdarstellung,
Figuren 3A und 3B die Pumpeneinrichtung in einer axialen Draufsicht ohne und mit Lagerdeckel und
Figuren 4A und 4B Einzelteile der Pumpenvorrichtung in perspektivischen Darstellungen.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vorteilhafte Pumpenvorrichtung 1 für ein hier nicht näher dargestelltes hydraulisches System 2, das beispielsweise als Kühlmittelsystem, Schmiermittelsystem oder Betriebsmittelsystem für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Die Pumpenvorrichtung 1 weist einen Antriebsmotor 3 auf, der dazu ausgebildet ist, eine hydraulische Pumpe 4 elektromotorisch anzutreiben. Dazu weist der Antriebsmotor 3 einen Stator 5 auf, der mit einem koaxial dazu in dem Stator 5 angeordneten Rotor 6, der drehbar gelagert ist, zum Antrieb der Pumpe 4 zusammenwirkt. Der Stator 5 weist ein kreisringförmiges Statorjoch 7 auf, von dem sich mehrere Statorzähne 8 radial nach innen in Richtung des Rotors 6 erstrecken, wobei jedem der Statorzähne 8 jeweils eine Antriebswicklung oder ein Teil einer Antriebswicklung 9 des Antriebsmotors 3 zugeordnet ist.
Figur 2 zeigt die Pumpenvorrichtung 1 aus Figur 1 in einer perspektivischen Längsschnittdarstellung. Die Statorzähne 8 enden an ihrer von dem Statorjoch 7 abgewandten Seite an oder in einem Statorgehäuse 10, sodass die Statorzähne 8 zumindest im Wesentlichen außerhalb des Statorgehäuses 10 liegen. Das Statorgehäuse 10 ist selbst zylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich axial über den Stator 5 an beiden seiner Stirnseiten hinaus, sodass die axiale Länge des Stators 5 beziehungsweise des Antriebsmotors 3 insgesamt bezogen auf die axiale Länge des Statorgehäuses 10 deutlich kleiner ist.
In dem Statorgehäuse 10 ist die Pumpe 4 ausgebildet und der Rotor 6 des Antriebsmotors 3 angeordnet. Der Rotor 6 ist drehbar in dem Zylindergehäuse 10 gelagert, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Wälzkörperlagers, einer Gleitlagerung oder einer hydrodynamischen Lagerung.
Das Statorgehäuse 10 weist zur Aufnahme des Rotors 6 einen Aufnahmeabschnitt 11 auf, der einen Innendurchmesser aufweist, der zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Rotors 6 und/oder das den Rotor 6 tragenden Wälzkörperlagers entspricht. Im übrigen Statorgehäuse 10 weist dieses einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser in dem Aufnahmeabschnitt 11 . Insbesondere weist das Statorgehäuse 10 an seinen Stirnseiten jeweils einen Lagerabschnitt 12 auf, der zur Lagerung eines als Außenspindel 13 ausgebildeten Gehäuses 14 der Pumpe 4 ausgebildet ist.
Die Pumpe 4 weist die bereits genannte Außenspindel 13 sowie eine Förderspindel 15 auf, wobei die Außenspindel 13 in der Art einer Hohlwelle mit einer nach innen vorstehenden Spindelstruktur ausgebildet ist, die mit der Spindelstruktur der Förderspindel 15 zusammenwirkt, um Förderkammern 16 für das zu fördernde Fluid auszubilden. Außenspindel 13 und Förderspindel 15 sind jeweils als Schraubenspindel ausgebildet, die beide drehbar in dem Statorgehäuse 10 gelagert sind.
Dabei ist die Außenspindel 13 direkt in dem Statorgehäuse 10 drehbar gelagert, wobei dazu der Innendurchmesser des Statorgehäuses 10 in den Lagerabschnitten 12 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Mantelaußenwand der Außenspindel 13 entspricht, sodass eine vorteilhafte Gleitlagerung zwischen Außenspindel 13 und Statorgehäuse 10 in den Lagerabschnitten 12 gewährleistet ist. Zwischen den Lagerabschnitten 12 liegt zum einen der Aufnahmeabschnitt 11 für den Rotor 6 und zum anderen weist der Stator 10 zwischen den Lagerabschnitten 12 einen größeren Außendurchmesser auf, sodass die Außenspindel 13 nicht vollflächig beziehungsweise nur bereichsweise an dem Statorgehäuse 10 mit ihrer Mantelaußenwand anliegt. Durch die Gleitlager 17 ist die Außenspindel 13, deren Außenmantelwand kreisförmig ausgebildet ist, vorteilhaft drehbar in dem Statorgehäuse 10 gelagert. Insbesondere ist die Außenspindel 13 dabei koaxial zu dem Statorgehäuse 10 in dem Statorgehäuse 10 angeordnet, sodass die Mittellängsachse 18 der Außenspindel 13 sowie des Statorgehäuses 10 miteinander fluchten beziehungsweise einander entsprechen. Die Förderspindel 15 ist derart in dem Statorgehäuse 10 angeordnet, das die Mittellängsachse
19 der Förderspindel 15 parallel und exzentrisch beziehungsweise radial versetzt zu der Mittellängsachse 18 angeordnet ist. Zur Lagerung und Positionierung der Förderspindel weist das Statorgehäuse 10 an seinen Stirnenden jeweils einen Lagerschild 20 auf. Die Lagerschilde
20 sind dabei entweder einstückig mit dem Statorgehäuse 10 ausgebildet oder als separate Bauteile hergestellt und an den Stirnseiten des Statorgehäuses 10 insbesondere form- und/oder stoffschlüssig befestigt. Der jeweilige Lagerschild weist einen außenliegenden Kreisring 21 auf, dessen Außendurchmesser insbesondere dem Außendurchmesser des Statorgehäuses 10 entspricht und der koaxial zu dem Statorgehäuse 10 angeordnet ist. Weiterhin trägt der Ring 21 ein Lager 22 für die Förderspindel 15. Das Lager 22 ist durch mehrere sich insbesondere radial erstreckende Streben 23 mit dem Ring 21 insbesondere einstückig verbunden. Das Lager 22 weist beispielsweise einen Lagerbolzen 24 auf, der in eine im Querschnitt zentrale Lagerbolzenaufnahme 25 in einer der Stirnseiten der Förderspindel 15 einliegt. Sind beide Lagerschilde 20 gleich ausgebildet, so ist damit die Förderspindel 15 stirnseitig jeweils an einem Lagerbolzen 24 gehalten beziehungsweise auf diesem aufgeschoben und dadurch drehbar an dem Lagerschild 20 gelagert. Der Lagerbolzen beziehungsweise das Lager 22 ist dabei exzentrisch zu dem Ring 21 angeordnet, sodass die Mittellängsachse 19, wie eingangs bereits erwähnt, versetzt zu der Mittellängsachse 18 von Gehäuse 14 und Statorgehäuse 10 liegt.
Figuren 3A und 3B zeigen dazu jeweils eine axiale Draufsicht auf die Pumpenvorrichtung, wobei in Figur 3A der Lagerschild 20 entfernt wurde und in Figur 3B der Lagerschild montiert ist.
Insbesondere Figur 3A zeigt, dass die Mittellängsachsen 19 und 18 versetzt zueinander liegen, und dass die Spindelstrukturen der Förderspindel 15 sowie der Außenspindel 13 ineinander greifen.
In Figur 3B ist ersichtlich, dass der jeweilige Lagerschild 20 durch mehrere, vorliegend drei Streben 23 den Ring 21 mit dem Lager 22 verbindet. Insbesondere sind die Streben 23 dabei gleichmäßig über den Umfang des Lagers 22 verteilt angeordnet beziehungsweise ausgebildet. Zwischen den Streben 23 entstehen dadurch Durchströmungsöffnungen 26, durch welche ein zu förderndes Fluid in die Pumpe 4 eintreten oder austreten kann, je nach Förderrichtung der Pumpe 4.
Figuren 4A und 4B zeigen Einzelteile der Pumpe 4, nämlich die Außenspindel 13 in Figur 4A und die Förderspindel 15 in Figur 4B. Dabei ist die Förderspindel 15 in Figur 4B gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ausgebildet, bei welchem die Förderspindel 15 selbst endseitig die Lagerbolzen 24 aufweist, sodass dann entsprechend das jeweilige Lager 22 die Lagerbolzenaufnahme 25 aufweist, in welcher der jeweilige Lagerbolzen 24 drehbar gelagert einliegt. Wie in Figuren 4A und 4B zu erkennen, sind die Spindelstrukturen der Außenspindel 13 und der Förderspindel 15 als Schraubenspindeln ausgebildet. Durch die exzentrische Anordnung der Mittellängsachsen 18, 19 der beiden Spindeln, wie insbesondere in Figur 3A gezeigt, bilden die Außenspindel 13 und die Förderspindel 15 zwischen sich die vorteilhaften Förderkammern 16 aus. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der maximale Außendurchmesser der Förderspindel 15 innerhalb der Außenspindel 13 kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Außenspindel 13, sodass eine Drehung der Förderspindel 15 innerhalb der Außenspindel 13 jederzeit sicher gewährleistet ist. Dadurch, dass die Spindelstrukturen zur Ausbildung der Druckkammern 16 ausgebildet sind, und durch die versetzte Anordnung der Mittellängsachsen ergibt sich, dass die Spindelstrukturen bereichsweise in Eingriff miteinander stehen. So ist immer gewährleistet, dass stets zumindest eine Erhebung der Spindelstruktur der Förderspindel 15 in einer Vertiefung der Spindelstruktur der Außenspindel 13 einliegt. Dadurch sind die Spindeln in Rotationsrichtung gesehen stets formschlüssig miteinander gekoppelt beziehungsweise verbunden und die Förderkammern 16 werden sicher ausgebildet.
Der Rotor 6 ist drehtest mit der Außenspindel 13 verbunden, sodass dann, wenn der Antriebsmotor 3 angesteuert wird, der Rotor 6 die Außenspindel 13 mitnimmt beziehungsweise mit einem Drehmoment beaufschlagt. Durch die ineinandergreifenden Spindelstrukturen wird dabei auch die innenliegende Förderspindel 15 angetrieben, sodass die Förderkammern 16, die zwischen den Förderspindeln 15 und der Außenspindel 13 gebildet sind, von einer Stirnseite zur gegenüberliegenden Stirnseite des Statorgehäuses 10 bewegt werden, wodurch Fluid von der einen Stirnseite zur anderen Stirnseite gefördert wird.
Dadurch, dass das Statorgehäuse 10 von dem Antriebsmotor 3 axial in beide Richtungen vorsteht, kann das Statorgehäuse 10 beispielsweise einfach in Hydraulikleitungen oder Hydraulikschläuche beidseitig oder stirnseitig eingeschoben werden, um die hydraulische Verbindung zu dem hydraulischen System zu erreichen. Je nach Drehrichtung des Antriebsmotors wird das Fluid dann von der einen in die andere Richtung gefördert und der eine Lagerschild 20 dient dann als Einlass und der andere Lagerschild 20 als druckseitiger Auslass 4.
Um eine sichere Förderung des Fluids von dem Einlass zu dem Auslass zu gewährleisten, ist die Länge L der Pumpe 4 beziehungsweise der Außenspindel 13 und der Förderspindel 15 mindestens 1 ,2 mal länger als die jeweils zwischen den Spindeln ausgebildete Förderkammer 16. Sind die Lagerschilde 20 nicht einstückig, sondern separat an dem Statorgehäuse 10 ausgebildet, wodurch die Montage der Pumpenvorrichtung 1 vereinfacht wird, so sind die Lagerschilde 20 insbesondere mithilfe einer Drehsicherung 28 an dem Statorgerhäuse formschlüssig gehalten, um ein Verdrehen und damit ein Verstellen der exzentrischen Position der Förderspindel 15 relativ zu der Außenspindel 13 sicher zu verhindern. Die jeweilige Drehsicherung 28 wird insbesondere durch eine in Umfangsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung zwischen Lagerschild 20 und Statorgehäuse 10 gewährleistet. Insbesondere ist dazu beispielsweise ein Axialvorsprung des Lagerschilds 20 in einer komplementär dazu ausgebildeten stirnseitigen Vertiefung des Statorgehäuses 10 anordenbar beziehungsweise angeordnet, um ein Verdrehen des Lagerschilds 20 relativ zu dem Statorgehäuse 10 zu verhindern. Optional weist die Drehsicherung 28 mehrere derartige Vorsprünge und damit zusammenwirkende Aufnahmevertiefungen auf. Besonders bevorzugt ist einer der Lagerschilde einstückig mit dem Statorgehäuse 10 ausgebildet und der andere Lagerschild 20 als separates Bauteil, um eine einfache Montage der Pumpenvorrichtung 1 mit möglichst wenigen Einzelteilen zu gewährleisten.
Zwischen der Außenspindel 13 und dem Statorgehäuse 10 ist bevorzugt zumindest ein Dichtelement 29 angeordnet, insbesondere jeweils an die Lagerabschnitte 12 angrenzend, sodass das zu fördernde Fluid nicht in den Bereich des Statorgehäuses 10 gelangen kann, in welchem der Antriebsmotor 3 beziehungsweise der Rotor 6 liegt. Das jeweilige Dichtelement 29 ist dabei insbesondere als Ringdichtung ausgebildet oder Umfangsdichtung, die an der Mantelaußenwand der Außenspindel 13 einerseits anliegt und an der Mantelinnenwand oder -seite des Statorgehäuses 10 andererseits.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist zwischen der Außenspindel 13 und dem Statorgehäuse 10 im Bereich der Lagerabschnitte 12 jeweils eine Leckageöffnung oder ein Leckagespalt 30 ausgebildet, beispielsweise durch eine sich axial erstreckende Nut, die in dem Statorgehäuse 10 oder der Außenspindel 13 ausgebildet ist, und die ein Leckagestrom des Fluids in den Bereich des Statorgehäuses 10 zwischen den Lagerabschnitten 12 erlaubt und welcher dann dazu genutzt wird, den Antriebsmotor 3, insbesondere den Rotor 6 oder eine gegebenenfalls im Bereich des Antriebsmotors 3 angeordnete Steuereinrichtung oder -einheit im laufenden Betrieb der Pumpenvorrichtung 1 zu kühlen. In Figur 2 ist das Ausführungsbeispiel mit der Dichtung 29 in der Bildebene links von dem Antriebsmotor 3 eingezeichnet und das Ausführungsbeispiel mit dem Leckagespalt 30 rechts von dem Antriebsmotor zum besseren Verständnis beider Ausführungsbeispiele. Bezugszeichenhste
Pumpenvorrichtung hydraulisches System
Antriebsmotor
Pumpe
Stator
Rotor
Statorjoch
Statorzahn
Antriebswicklung
Statorgehäuse
Aufnahmeabschnitt
Lagerabschnitt
Außenspindel
Gehäuse
Förderspindel
Förderkammer
Gleitlager
Mittellängsachse
Mittellängsachse
Lagerschild
Ring
Lager
Strebe
Lagerbolzen
Lagerbolzenaufnahme
Durchströmungsöffnung
Drehsicherung
Dichtung
Leckagespalt

Claims

Patentansprüche Pumpenvorrichtung (1 ) für ein hydraulisches System (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor (3), mit einer mit dem Antriebsmotor (3) gekoppelten Förderspindel (15), und mit einem zylinderförmigen Gehäuse (14), in welchem die Förderspindel (15) drehbar gelagert ist, wobei die Förderspindel (15) zusammen mit dem Gehäuse (14) Förderkammern (16) ausbildet, die sich durch eine Drehbewegung der Förderspindel (15) von einem Fluideinlass zu einem Fluidauslass des Gehäuses
(14) bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittellängsachse (19) der Förderspindel (15) exzentrisch zu einer Mittellängsachse (18) des Gehäuses (14) angeordnet ist, das Gehäuse (14) als Außenspindel (13) auf seiner der Förderspindel
(15) zugewandten Innenseite eine Spindelstruktur aufweist, wobei die Förderspindel (15) und die Außenspindel (13) bereichsweise ineinander greifen, um die Förderkammern
(16) auszubilden, und dass die Außenspindel (15) um die Mittellängsachse (18) drehbar gelagert ist. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) drehtest mit der Förderspindel (15) oder mit der Außenspindel (13) verbunden ist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenspindel (13) als Innenläuferrotor des Antriebsmotors (3) ausgebildet ist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Innenläuferrotor zugeordneter Stator (5) an einem Statorgehäuse (10) gehalten ist, wobei in dem Statorgehäuse (10) die Außenspindel (13) und/oder die Förderspindel (15) drehbar gelagert sind. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (10) stirnseitig jeweils einen Lagerschild (20) zur drehbaren Lagerung der Förderspindel (15) aufweist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderspindel (15) in dem jeweiligen Lagerschild (20) gleitgelagert ist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Lagerschilde (20) separat von oder einstückig mit dem Statorgehäuse (10) ausgebildet ist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der separat ausgebildete Lagerschild (20) mit dem Statorgehäuse (10) zumindest eine formschlüssige Drehsicherung (28) ausbildet. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelaußenwand der Außenspindel (13) mit einer Mantelinnenwand des Statorgehäuses (10) ein Gleitlager (17) zur drehbaren Lagerung der Außenspindel (13) bildet. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Statorgehäuse (10) axial zumindest in eine Richtung über den Stator (5) hinaus erstreckt. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Lagerschild (20) eine oder mehrere Durchströmungsöffnungen (26) für das zu fördernde Fluid aufweist. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenspindel (13) und die Förderspindel (15) derart ausgebildet sind, dass ihre Axialerstreckung mindestens 1 ,2 mal länger ist als ein zwischen Außenspindel (13) und Förderspindel (15) ausgebildete Förderkammer (16). Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mantelaußenwand der Außenspindel (13) und dem Statorgehäuse (10) zumindest eine Dichtung (29) und/oder zumindest eine Leckageöffnung (30) ausgebildet ist. Hydraulisches System (2) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Schmiermittelsystem, Kühlmittelsystem, Kraftstoff system, Abgasnachbehandlungssystem, Betriebsmittelsystem, mit zumindest einer Pumpenvorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2451474A1 (fr) * 1979-03-14 1980-10-10 Orszagos Koolaj Gazipari Moteur hydraulique pour forages profonds
US4482305A (en) * 1977-12-28 1984-11-13 Orszagos Koolaj Es Gazipari Troszt Axial flow apparatus with rotating helical chamber and spindle members
US20100092317A1 (en) * 2006-12-20 2010-04-15 Heishin Sobi Kabushiki Kaisha Uniaxial Eccentric Screw Pump
JP6585382B2 (ja) * 2015-05-27 2019-10-02 古河産機システムズ株式会社 ねじポンプ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT956647B (it) * 1971-06-24 1973-10-10 Kramer H Dispositivo di trasporto partico larmente pompa
WO2000008338A1 (en) 1998-08-06 2000-02-17 Automotive Motion Technology Limited A motor driven pump
JP2002257053A (ja) 2001-02-26 2002-09-11 Koyo Seiko Co Ltd ポンプ装置及びこれを用いたパワーステアリング装置
NL1029087C2 (nl) * 2005-05-20 2006-11-21 Maria Mantel Transmissie VanBeek-4D.
KR100786591B1 (ko) * 2007-02-05 2007-12-21 박승종 전동기 일체형 스크류 펌프
US9784269B2 (en) * 2014-01-06 2017-10-10 Baker Hughes Incorporated Hydraulic tools including inserts and related methods
CN104033381B (zh) 2014-05-15 2016-04-13 西安交通大学 一种交流伺服直驱型二级五螺杆电液泵
DE202015006862U1 (de) * 2015-10-02 2015-10-23 Beinlich Pumpen Gmbh Pumpe für hydraulische Medien
DE102017100715A1 (de) * 2017-01-16 2018-07-19 Hugo Vogelsang Maschinenbau Gmbh Regelung der Spaltgeometrie in einer Exzenterschneckenpumpe
DE102017210770B4 (de) 2017-06-27 2019-10-17 Continental Automotive Gmbh Schraubenspindelpumpe, Kraftstoffförderaggregat und Kraftstofffördereinheit
US20200056462A1 (en) 2018-08-16 2020-02-20 Saudi Arabian Oil Company Motorized pump
DE102018220811A1 (de) * 2018-12-03 2020-06-04 Audi Ag Vorrichtung zum Fördern eines Kühlfluids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482305A (en) * 1977-12-28 1984-11-13 Orszagos Koolaj Es Gazipari Troszt Axial flow apparatus with rotating helical chamber and spindle members
FR2451474A1 (fr) * 1979-03-14 1980-10-10 Orszagos Koolaj Gazipari Moteur hydraulique pour forages profonds
US20100092317A1 (en) * 2006-12-20 2010-04-15 Heishin Sobi Kabushiki Kaisha Uniaxial Eccentric Screw Pump
JP6585382B2 (ja) * 2015-05-27 2019-10-02 古河産機システムズ株式会社 ねじポンプ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2022122858A1 *

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