EP4259935B1 - Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches system eines kraftfahrzeugs, hydraulisches system - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor 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, Kraftstoffsystem, 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. Weitere Pumpenvorrichtungen sind aus der Patentschrift EP 1 888 943 B1 , den Offenlegungsschriften WO 2008/096963 A1 , US 2010/092317 A1 , JP 6 585382 B2 , US 4 482 305 A und FR 2 451 474 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 drehfest 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.
Bezugszeichenliste

1

Pumpenvorrichtung

2

hydraulisches System

3

Antriebsmotor

4

Pumpe

5

Stator

6

Rotor

7

Statorjoch

8

Statorzahn

9

Antriebswicklung

10

Statorgehäuse

11

Aufnahmeabschnitt

12

Lagerabschnitt

13

Außenspindel

14

Gehäuse

15

Förderspindel

16

Förderkammer

17

Gleitlager

18

Mittellängsachse

19

Mittellängsachse

20

Lagerschild

21

Ring

22

Lager

23

Strebe

24

Lagerbolzen

25

Lagerbolzenaufnahme

26

Durchströmungsöffnung

28

Drehsicherung

29

Dichtung

30

Leckagespalt

Claims (14)

1. Pumpenvorrichtung (1) für ein hydraulisches System (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektrischen Antriebsmotor (3), 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, wobei eine Mittellängsachse (19) der Förderspindel (15) exzentrisch und parallel 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 Außenspindel (13) um die Mittellängsachse (18) des Gehäuses drehbar gelagert ist, wobei der Antriebsmotor (3) entweder mit der Außenspindel (13) oder mit der Förderspindel (15) verbunden ist, und wobei die Förderspindel (15) und die Außenspindel (13) bereichsweise ineinander greifen, so dass sie die Förderkammern (16) ausbilden und so dass durch ineinandergreifende Spindelstrukturen eine Drehbewegung der Förderspindel (15) auf die Außenspindel (13) oder eine Drehbewegung der Außenspindel (13) auf die Förderspindel (15) übertragen wird.
2. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) drehfest mit der Förderspindel (15) oder mit der Außenspindel (13) verbunden ist.
3. Pumpenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenspindel (13) als Innenläuferrotor des Antriebsmotors (3) ausgebildet ist.
4. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein 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.
5. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (10) stirnseitig jeweils einen Lagerschild (20) zur drehbaren Lagerung der Förderspindel (15) aufweist.
6. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderspindel (15) in dem jeweiligen Lagerschild (20) gleitgelagert ist.
7. Pumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Lagerschilde (20) separat von oder einstückig mit dem Statorgehäuse (10) ausgebildet ist.
8. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der separat ausgebildete Lagerschild (20) mit dem Statorgehäuse (10) zumindest eine formschlüssige Drehsicherung (28) ausbildet.
9. Pumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelaußenwand der Außenspindel (13) mit einer Mantelinnenwand des Statorgehäuses (10) ein Gleitlager (17) zur drehbaren Lagerung der Außenspindel (13) bildet.
10. Pumpenvorrichtung nach einem Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Statorgehäuse (10) axial zumindest in eine Richtung über den Stator (5) hinaus erstreckt.
11. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Lagerschild (20) eine oder mehrere Durchströmungsöffnungen (26) für das zu fördernde Fluid aufweist.
12. 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).
13. Pumpenvorrichtung nach Anspruch 9, 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.
14. Hydraulisches System (2) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Schmiermittelsystem, Kühlmittelsystem, Kraftstoffsystem, Abgasnachbehandlungssystem, Betriebsmittelsystem, mit zumindest einer Pumpenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.