EP4453425A1 - Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe - Google Patents

Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe

Info

Publication number
EP4453425A1
EP4453425A1 EP22839747.7A EP22839747A EP4453425A1 EP 4453425 A1 EP4453425 A1 EP 4453425A1 EP 22839747 A EP22839747 A EP 22839747A EP 4453425 A1 EP4453425 A1 EP 4453425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
pump
ecu
motor
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP22839747.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4453425B1 (de
Inventor
Christian Böhm
Alexander SCHALJA
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of EP4453425A1 publication Critical patent/EP4453425A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4453425B1 publication Critical patent/EP4453425B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/18—Lubricating

Definitions

  • the present invention relates to a housing device for an electric fluid pump. It shows construction and connection concepts for such an electric fluid pump.
  • control unit PCB is attached to a heat sink with good heat transfer properties, e.g. aluminum, which dissipates the heat to the surrounding air or to the oil that the pump is pumping.
  • the circuit board is sealed and sealed to separate the electronics from the oil that would e.g. chemically attack and damage them.
  • a housing device for an electric fluid pump according to claim 1, in which the housing device has a printed circuit board, which printed circuit board has SMT components on one side, the printed circuit board being arranged on the lower part of the housing body with a sealing adhesive, the lower part of the housing body being at least an opening is provided through which fluid or oil can pass, and wherein the housing body cover and the housing body lower part are installed fluid-tight with one another.
  • the printed circuit board is attached to the lower part of the housing body and at the same time sealed against oil in the wet area. Fluid or oil can reach the underside of the printed circuit board through the at least one opening. This enables the circuit board to be cooled directly by the fluid.
  • the prerequisite for cooling is the presence of the fluid in the engine compartment, which is made possible by appropriate management of the leakage volume flow of the pump.
  • the housing body cover and the housing body bottom part are sealed together to protect against environmental influences.
  • the aim is to seal the individual housing parts, as well as the printed circuit board seal against oil and wet areas, with the same adhesive sealant and to apply it in one process step.
  • the printed circuit board has contacting elements on the side facing away from the housing body cover for making contact with contact elements emanating from the electric motor, which extend through the at least one opening therein. Since electrical contacting elements are designed as SMT contacts, they do not require a through hole on the circuit board. Since the printed circuit board is made of epoxy material and no through-holes are required, the printed circuit board can act as a separating and sealing layer against fluid/oil or the wet room.
  • the printed circuit board can be connected via an electrical connecting element.
  • the housing body cover is a
  • ECU housing upper part and the housing body lower part an ECU housing lower part.
  • An advantageous embodiment provides that the lower part of the ECU housing is arranged on the motor housing of the electric motor and forms the upper part of the housing of the motor housing.
  • One possible arrangement is to mount the pump housing on the side of the engine housing facing away from the ECU housing base.
  • seals are provided between the respective housing parts arranged on one another.
  • a geometrically complex seal or a seal consisting of several parts can thus be dispensed with.
  • the housing body cover is an ECU housing upper part and the housing body lower part is an upper housing part of the motor housing of the electric motor.
  • a pump is preferably arranged in the pump housing on the side of the motor housing facing away from the ECU housing top part.
  • the ECU housing body top, the motor housing and the pump housing are sealed together.
  • the housing body cover can be an ECU housing upper part and the housing body lower part can be an upper housing part of a pump housing.
  • an electric motor is arranged on the side of the pump housing facing away from the ECU housing top part.
  • the ECU housing body upper part, the pump housing and the motor housing are connected to one another in a sealing manner. These are thus sealed against environmental influences.
  • the lower part of the ECU housing, the motor housing and the pump housing are preferably screwed together.
  • the housing device is particularly preferably made of plastic.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a first embodiment of the housing device according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view of a second embodiment of the housing device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a sectional view of a third embodiment of the housing device according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a housing device 10 according to the invention, as is used, for example, for an electric oil pump.
  • the housing device 10 comprises a pump 20, a motor 30 and an electronic control unit, ECU, 40.
  • the housing device 10 further comprises a housing body cover 50 which simultaneously represents the ECU housing upper part 50 and a housing body lower part 60 which also represents the ECU housing lower part 60 .
  • the upper ECU housing part 50 and the lower ECU housing part 60 are installed together by means of a seal 70 and, as the upper housing part 80 , are screwed onto a motor housing 90 of the electric motor 30 by means of a sealing element 100 .
  • the electric motor 30 includes a shaft 110, a rotor 120 and a stator 130, here a brushless DC motor with the motor housing 90 and is constructed in a known manner.
  • the pump 20 is arranged on the motor housing 90 of the electric motor 30 with a pump housing 150.
  • the shaft 110 of the motor 30 and the pump 20 is in one piece and extends from the pump housing 150 into the Motor housing 90.
  • Pump housing 150, motor housing 90 and the ECU lower housing part 60 are connected to one another by means of a screw connection 160, in each case between the pump housing 150 and the Motor housing 90 and the motor housing 90 and the ECU housing base 60 sealing means 100.0160 are provided.
  • a printed circuit board 170 is also arranged inside the ECU housing 50,60, namely on the ECU housing lower part 60 by means of a sealing adhesive 180, e.g. B. epoxy adhesive glued.
  • the ECU lower housing part 60 has openings 190 through which cooling media (typically the fluid delivered by the pump 20) can occur and through direct contact of the fluid, e.g. B. the oil with the circuit board 170 in the region of the openings 190 cool heat sources.
  • the design of the pump 20 ensures some oil exchange of the oil contacting the hot spots (i.e., transistors, controllers, power traces) of the circuit board 170 to also transfer heat through oil movement.
  • the leakage oil inside the pump is used to ensure the oil exchange in the required cooling volumes.
  • the printed circuit board 170 can be electrically connected by means of a connecting pin 200 which extends through the ECU housing lower part 60 in the direction out of the housing lower part 60 into a connection area 210 .
  • Circuit assemblies 220 SMT components, e.g. B. Mosfets arranged. It is also possible, although not shown, to mount the components on the side of the circuit board 170 that is bonded to the ECU case base 60 by incorporating pockets in the case to accommodate the electronic components. These circuit arrangements 220, which are designed as SMT components, do not require any through-holes on the printed circuit board 170. Since the printed circuit board 170 is made of epoxy material and no through-holes are required, it can be used as a separating or sealing plane with respect to the oil or act as a wet room.
  • SMT male pins 230 are attached, which are in contact with the stator 130 of the motor 30 outgoing SMT female pins 240 for electrical contact with the motor 30.
  • the SMT male pins 230 can also emanate from the stator 130 for electrical contacting with SMT-female pins 240, which are arranged on the printed circuit board 170.
  • the motor phases are connected through the openings 190 formed in the ECU housing base 60.
  • the motor phase contacts are typically contacts which are without special assembly force support on the printed circuit board 170 or can be connected without it at all.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the housing device 10 according to the invention, only the extent to which the housing devices 10 differ being discussed.
  • the case device 10 in this embodiment includes a case body cover 250 which is an ECU case 250 which is fully open on the side facing the motor case 90 .
  • the ECU housing 250 is arranged on the adjoining motor housing 90, namely screwed, with the ECU housing 250 and the motor housing 90 being installed tightly by means of a seal 260.
  • the electric motor 30 accommodated in the motor housing 90 corresponds to that from FIG. 1, to the description of which reference is made.
  • the pump 20 with the pump housing 150 connects to the motor housing 90 in the same way as in the embodiment according to FIG.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that the printed circuit board 170 is also arranged inside the ECU housing 250, but is glued to the upper housing section 270 of the motor housing 90 by means of sealing adhesive 180.
  • openings 280 are provided in the upper housing section 270 of the motor housing 90, through which the cooling medium can reach the rear side of the printed circuit board 170, and the necessary cooling of the same takes place through the oil exchange.
  • connection pin 200 extends through the ECU housing 250 to the terminal area 210 for electrical connection.
  • circuit arrangements 220 are provided on the side of the circuit board 170 facing away from the motor housing 90 . Reference is made to the description there.
  • FIG. 3 shows a housing device 10 in which the arrangement of pump 20 with pump housing 150, electric motor 30 with motor housing 90 and electric control unit 40 with ECU housing 250 differs from the arrangement of the same in FIGS.
  • the case device 10 of this embodiment includes the case body cover 250, which also forms the ECU case 250 here.
  • the ECU case 250 is fully open on the pump case 150 side.
  • Adjacent to the ECU housing 250 is the pump housing 150 with the pump 20, to which the ECU housing 250 is attached by means of a screw connection.
  • the motor housing 90 with the electric motor 30 is arranged on the side facing away from the ECU housing 250 .
  • the ECU case, the pump case 150 and the motor case 90 are assembled together with screws 290 .
  • Seals 260, 300 are arranged between the ECU housing 250 and the pump housing 150 and the pump housing 150 and the motor housing 90 in order to seal the interior of the housing device in a fluid-tight manner and to the outside towards the wet room.
  • the printed circuit board 170 is glued to the upper housing area 310 of the pump housing 150 with a sealing adhesive 160 . Openings 320 are formed in the upper housing area 310 of the pump housing 150, through which cooling medium can reach the rear side of the circuit board 170 from the interior of the pump housing 150 and the circuit board 170 is cooled by this exchange of oil. The heat of the circuit board 170 is thus dissipated close to where it is generated. As a result, very small cooling surfaces with good heat dissipation can be implemented. Due to this direct cooling of the printed circuit board 170, the housing material is no longer the primary factor in cooling the printed circuit board. Thus, cheaper materials such as plastic can be used for the housing material, and the size of the pump can be reduced.
  • circuit arrangements 220 On the side of the circuit board 170 facing away from the pump housing 150, namely on the side which is not glued to the pump housing 150, circuit arrangements 220, SMT components, e.g. B. Mosfets arranged.
  • SMT female pins 240 are mounted on the side of circuit board 170 facing pump housing 150, which are in contact with SMT male pins 230 for electrical contact with motor 30.
  • SMT male pins 230 extend from stator 130 of the motor 30 through the pump 20 through the openings in the upper housing area 310 of the pump housing 150 and contact the SMT female pins 240 provided on the printed circuit board 170 in the area of the openings 320.
  • the number of motor phase contacts is reduced due to the low insertion forces Parts and the sealing effort for the housing device. Likewise, a good assembly is given.
  • Housing devices of the type described above can be used, for example, in motor vehicle hydraulic systems, electric drives for electric and hybrid vehicles, automatic transmissions, commercial vehicles, oil delivery systems, in nautical applications, battery cooling systems and lubrication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäusevorrichtung (10) für eine elektrische Fluidpumpe, insbesondere eine Kühlpumpe oder Ölpumpe, umfassend eine Pumpe (20) mit einem Pumpengehäuse (150), einen elektrischen Motor (30) mit einem Motorgehäuse (90) und ein Elektronikmodul (40) mit einem ECU-Gehäuse (50,60) mit einem Gehäuse. Letzteres bestehend aus einem Gehäusekörperdeckel und einem Gehäusekörperunterteil (60), einer darin angeordneten Leiterplatte (170). Die Leiterplatte (170) weist auf einer Seite eine elektrische Schaltungsanordnung (220) auf und ist mit einem Dichtkleber (180) auf dem Gehäusekörperunterteil (60), angeordnet. Im Gehäusekörperunterteil (60) ist wenigstens eine Öffnung (190) vorgesehen, durch die Öl treten kann, und der Gehäusekörperdeckel (50) und das Gehäusekörperunterteil (60) sind dicht miteinander verbaut.

Description

Beschreibung
Gehäusevorrichtung für eine Fluidpumpe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäusevorrichtung für eine elektrische Fluidpumpe. Sie zeigt Aufbau- und Verbindungskonzepte für eine derartige elektrische Fluidpumpe.
Elektrische Fluidpumpen, insbesondere Ölpumpen mit bürstenlosen Gleichstrommotoren BLDC und integriertem Steuergerät, insbesondere für den Einsatz im Automotivbereich zum Zwecke der Kühlung, Schmierung und Aktuierung, müssen die Verlustwärme der Steuergeräte abführen, um die Steuergerättemperatur unter bauteilspezifischen kritischen Werten zu halten. Typischerweise ist die Leiterplatte des Steuergeräts an einen Kühlkörper mit guten Wärmeübergangswerten befestigt, z.B. Aluminium, der die Wärme an die Umgebungsluft oder an das Öl, welches die Pumpe fördert, abgibt. Außerdem ist die Leiterplatte versiegelt und abgedichtet, um die Elektronikteile vom Öl zu trennen, dass diese z.B. chemisch angreifen und beschädigen würde.
Die Probleme bei einer Leiterplattenkühlung des Stands der Technik sind relativ hohe Kosten für Aluminiumkühlkörper, für Wärmepasten und für eine zuverlässige Abdichtung, um das Fluid (u.a. Öl) von den Elektronikteilen zu trennen. Lösungen mit Kunststoffkühlkörpern haben typischerweise Einschränkungen hinsichtlich der Wärmeableitungswerte und schränken den Einsatz der Pumpen ein. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die Wärmequelle auf der Leiterplatte typischerweise nicht gleichmäßig verteilt ist. Es existieren mehrere spezifische Hot-Spots (d.h. Transistoren, Controller, Stromleiterbahnen) auf der Leiterplatte, die mit Kühlkörpern verbunden werden müssen, um die Wärme über eine vergrößerte Oberfläche abzuführen. Außerdem besteht ein Konflikt zwischen der Schaffung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Steuergerät und den Motorphasen und einem kosteneffizienten Design mit einer geringen Anzahl von Teilen und Dichtungen und einer kostengünstigen Montierbarkeit der Pumpe. Im Allgemeinen ist es auch aus Kosten- und Bauraumgründen vorzuziehen, die Größe der Pumpe und das Gewicht zu reduzieren.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen und einen Kompromiss zwischen der Menge an benötigten Teilen, Teilekosten und den Kühlungsfähigkeiten der Pumpen-Steuergeräte bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Gehäusevorrichtung für eine elektrische Fluidpumpe gemäß Anspruch 1 gelöst, bei dem die Gehäusevorrichtung eine Leiterplatte aufweist, welche Leiterplatte auf einer Seite SMT-Bauteile aufweist, wobei die Leiterplatte mit einem Dichtkleber auf dem Gehäusekörperunterteil angeordnet ist, wobei im Gehäusekörperunterteil wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, durch die Fluid bzw. Öl durchtreten kann, und wobei der Gehäusekörperdeckel und das Gehäusekörperunterteil fluiddicht miteinander verbaut sind. Die Leiterplatte ist dabei auf dem Gehäusekörperunterteil befestigt und gleichzeitig zum Nassraum gegen Öl abgedichtet. Durch die wenigstens eine Öffnung kann Fluid bzw. Öl an die Unterseite der Leiterplatte gelangen. Dies ermöglicht eine direkte Kühlung der Leiterplatte durch das Fluid. Die Voraussetzung für die Kühlung ist das Vorhandensein des Fluids in dem Motorraum, was durch entsprechende Führung des Leckagevolumenstroms der Pumpe ermöglicht wird. Gehäusekörperdeckel und Gehäusekörperunterteil sind gegen Umwelteinflüsse auf diese Weise dicht miteinander verbaut. Es wird angestrebt die Dichtung der einzelnen Gehäuseteile, wie auch die Leiterplattendichtung gegen Öl- und Nassraum mit demselben Dichtungskieber zu realisieren und in einem Prozessschritt zu applizieren.
In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte auf der dem Gehäusekörperdeckel abgewandten Seite Kontaktierungselemente zum Kontakt mit von dem elektrischen Motor ausgehenden Kontaktelemente auf, welche sich durch die wenigstens eine Öffnung darin erstrecken. Da elektrischen Kontaktierungslemente als SMT-Kontakte ausgeführt sind, erfordern sie somit keine Durchgangsbohrung auf der Leiterplatte. Da die Leiterplatte aus Epoxi-Material besteht und keine Durchgangsbohrungen erforderlich sind, kann die Leiterplatte als Trenn- und Dichtungsebene gegenüber Fluid/ Öl bzw. dem Nassraum fungieren.
Günstig ist es, wenn die Leiterplatte über ein elektrisches Verbindungselement verbindbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Gehäusekörperdeckel ein
ECU-Gehäuseoberteil und das Gehäusekörperunterteil ein ECU-Gehäuseunterteil. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das ECU-Gehäuseunterteil auf dem Motorgehäuse des elektrischen Motors angeordnet ist und das Gehäuseoberteil des Motorgehäuses bildet.
Eine Anordnungsmöglichkeit ist es, das Pumpengehäuse auf der dem ECU-Gehäuseunterteil abgewandten Seite des Motorgehäuses anzubringen.
Vorteilhaft ist es, wenn das ECU-Gehäuseunterteil, das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse miteinander verschraubt sind.
Erfindungsgemäß sind dabei zwischen den jeweiligen aneinander angeordneten Gehäuseteilen Dichtungen vorgesehen. Auf eine geometrisch aufwendige bzw. aus mehreren Teilen bestehende Dichtung kann so verzichtet werden.
Bei einer Ausführungsform ist das Gehäusekörperdeckel ein ECU-Gehäuseoberteil und das Gehäusekörperunterteil ein Gehäuseoberteil des Motorgehäuses des elektrischen Motors.
Vorzugsweise ist eine Pumpe im Pumpengehäuse auf der dem ECU-Gehäuseoberteil abgewandten Seite des Motorgehäuses angeordnet.
Bei einer Ausführungsform ist das ECU-Gehäusekörperoberteil, das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse dichtend miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß können das Gehäusekörperdeckel, ein ECU-Gehäuseoberteil sein und das Gehäusekörperunterteil ein Gehäuseoberteil von einem Pumpgehäuse sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein elektrischer Motor auf der dem ECU-Gehäuseoberteil abgewandten Seite des Pumpengehäuses angeordnet.
Vorzugsweise sind das ECU-Gehäusekörperoberteil, das Pumpengehäuse und das Motorgehäuse dichtend miteinander verbunden sind. Diese sind somit gegen Umwelteinflüsse abgedichtet.
Bevorzugt sind das ECU-Gehäuseunterteil, das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse miteinander verschraubt.
Besonders bevorzugt ist der Gehäusevorrichtung aus Kunststoff gefertigt. Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäusevorrichtung;
Figur 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäusevorrichtung; und
Figur 3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäusevorrichtung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gehäusevorrichtung 10, wie sie beispielsweise für eine elektrische Ölpumpe zum Einsatz kommt. Die Gehäusevorrichtung 10 umfasst dabei eine Pumpe 20, einen Motor 30 und ein elektronisches Steuergerät, ECU, 40.
Die Gehäusevorrichtung 10 umfasst bei dieser Ausführungsform des Weiteren einen Gehäusekörperdeckel 50, welcher gleichzeitig das ECU-Gehäuseoberteil 50 darstellt und ein Gehäusekörperunterteil 60, welches gleichzeitig das ECU-Gehäuseunterteil 60 darstellt. Das ECU-Gehäuseoberteil 50 und das ECU-Gehäuseunterteil 60 sind mittels einer Dichtung 70 miteinander verbaut und als Gehäuseoberteil 80 auf ein Motorgehäuse 90 des elektrischen Motors 30 mittels Dichtungselement 100 verschraubt.
Der elektrische Motor 30 umfasst eine Welle 110, einen Rotor 120 und einen Stator 130, hier einen bürstenlosen Gleichstrommotor mit dem Motorgehäuse 90 und ist auf bekannte Weise aufgebaut. Auf der dem ECU-Gehäuse 50,60 abgewandten Seite ist die Pumpe 20 an dem Motorgehäuse 90 des elektrischen Motors 30 angeordnet mit einem Pumpengehäuse 150. Die Welle 110 des Motors 30 und der Pumpe 20 ist einstückig und erstreckt sich aus dem Pumpengehäuse 150 in das Motorgehäuse 90. Pumpengehäuse 150, Motorgehäuse 90 und das ECU-Gehäuseunterteil 60 sind mittels Schraubverbindung 160 miteinander verbunden, wobei jeweils zwischen dem Pumpengehäuse 150 und dem Motorgehäuse 90 und dem Motorgehäuse 90 und dem ECU-Gehäuseunterteil 60 Dichtungsmittel 100,0160 vorgesehen sind.
In Figur 1 ist ferner eine Leiterplatte 170 im Innern des ECU-Gehäuses 50,60 angeordnet und zwar auf dem ECU-Gehäuseunterteil 60 mittels eines Dichtklebers 180, z. B. Epoxidkleber, geklebt. Das ECU-Gehäuseunterteil 60 weist dabei Öffnungen 190 auf, durch welche Kühlmedien (typischerweise das von der Pumpe 20 geförderte Fluid) treten können und durch direkten Kontakt des Fluids, z. B. des Öls mit der Leiterplatte 170 im Bereich der Öffnungen 190 Wärmequellen kühlen. Dabei gewährleistet die Konstruktion der Pumpe 20 einen gewissen Ölaustausch des Öls, das die heißen Stellen (d. h. Transistoren, Controllers, Stromleiterbahnen) der Leiterplatte 170 berührt, um die Wärme auch durch Ölbewegungen zu übertragen. Vorzugsweise wird das pumpeninterne Leckageöl verwendet, um den Ölaustausch in den erforderlichen Kühlvolumina zu gewährleisten.
Die Leiterplatte 170 ist mittels eines Verbindungsstifts 200, welcher sich durch das ECU-Gehäuseunterteil 60 in Richtung aus dem Gehäuseunterteil 60 in einen Anschlussbereich 210 erstreckt elektrisch verbindbar.
Auf der dem Motorgehäuse 90 abgewandten Seite der Leiterplatte 170 sind Schaltungsanordnungen 220, SMT-Komponenten, z. B. Mosfets, angeordnet. Es ist auch möglich, wenn auch hier nicht dargestellt, die Komponenten auf der Seite der Leiterplatte 170 anzubringen, die mit dem ECU-Gehäuseunterteil 60 verklebt ist, indem Taschen in dem Gehäuse zur Aufnahme der elektronischen Komponenten eingebracht werden. Diese Schaltungsanordnungen 220, die als SMT-Komponenten ausgeführt sind, erfordern keine Durchgangsbohrungen auf der Leiterplatte 170. Da die Leiterplatte 170 aus Epoxi-Material besteht, und keine Durchgangsbohrungen erforderlich sind, kann sie als Trenn- bzw. Dichtungsebene gegenüber dem Öl- bzw. Nassraum fungieren.
Auf der dem Motorgehäuse 90 zugewandten Seite der Leiterplatte 170 sind SMT-male Pins 230 angebracht, welche in Kontakt mit vom Stator 130 des Motors 30 ausgehenden SMT-female Pins 240 stehen zur elektrischen Kontaktierung mit dem Motor 30. Die SMT-male Pins 230 können auch vom Stator 130 ausgehen zur elektrischen Kontaktierung mit SMT-female Pins 240, die an der Leiterplatte 170 angeordnet sind. In beiden Fällen erfolgt der Anschluss der Motorphasen durch die in dem ECU-Gehäuseunterteil 60 ausgebildeten Öffnungen 190. Bei den Motorphasenkontakten handelt es sich typischerweise um Kontakte, die ohne besondere Montagekraftunterstützung auf der Leiterplatte 170 oder gänzlich ohne angeschlossen werden können.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäusevorrichtung 10, wobei lediglich darauf eingegangen wird, inwieweit sich die Gehäusevorrichtungen 10 unterscheiden.
Der Gehäusevorrichtung 10 umfasst bei dieser Ausführungsform einen Gehäusekörperdeckel 250, welcher ein ECU-Gehäuse 250 darstellt, das auf der zum Motorgehäuse 90 hin gewandten Seite vollständig offen ist. Das ECU-Gehäuse 250 ist auf dem angrenzenden Motorgehäuse 90 angeordnet, nämlich verschraubt, wobei das ECU-Gehäuse 250 und das Motorgehäuse 90 mittels einer Dichtung 260 dicht verbaut sind.
Der in dem Motorgehäuse 90 aufgenommene elektrische Motor 30 entspricht dem aus Figur 1 , auf dessen Beschreibung Bezug genommen wird. Die Pumpe 20 mit dem Pumpengehäuse 150 schließt sich an das Motorgehäuse 90 in gleicher weise an, wie bei der Ausführung nach Figur 1 .
Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sich von der in Figur 1 dadurch, dass die Leiterplatte 170 zwar ebenfalls im Innern des ECU-Gehäuses 250 angeordnet ist, aber mittels Dichtkleber 180 auf dem oberen Gehäuseabschnitt 270 des Motorgehäuses 90 geklebt ist. In dem oberen Gehäuseabschnitt 270 des Motorgehäuses 90 sind dabei Öffnungen 280 vorgesehen, durch welche das Kühlmedium auf die Rückseite der Leiterplatte 170 gelangen kann, und durch den Ölaustausch die erforderliche Kühlung derselben erfolgt.
Von der Leiterplatte 170 erstreckt sich der Verbindungsstift 200 durch das ECU-Gehäuse 250 zum Anschlussbereich 210 für die elektrische Verbindung.
Genau wie bei der Ausführungsform in Figur 1 sind auf der dem Motorgehäuse 90 abgewandten Seite der Leiterplatte 170 Schaltungsanordnungen 220 vorgesehen. Es wird auf die dortige Beschreibung verwiesen.
Auch die Motorphasenkontakte 230, 240 sind entsprechend denen der Figur 1 ausgebildet. Figur 3 zeigt eine Gehäusevorrichtung 10 bei der sich die Anordnung von Pumpe 20 mit Pumpengehäuse 150, elektrischem Motor 30 mit Motorgehäuse 90 und elektrisches Steuergerät 40 mit ECU-Gehäuse 250 von der Anordnung derselben in den Figuren 1 und 2 unterscheidet.
Die Gehäusevorrichtung 10 dieser Ausführungsform umfasst den Gehäusekörperdeckel 250, welcher auch hier das ECU-Gehäuse 250 bildet. Das ECU-Gehäuse 250 ist auf der zum Pumpengehäuse 150 zugewandten Seite vollständig offen. Angrenzend an das ECU-Gehäuse 250 ist das Pumpengehäuse 150 mit der Pumpe 20 angeordnet, auf das das ECU-Gehäuse 250 mittels Schraubverbindung angebracht ist. Auf der dem ECU-Gehäuse 250 abgewandten Seite ist das Motorgehäuse 90 mit elektrischem Motor 30 angeordnet. Das ECU-Gehäuse, das Pumpengehäuse 150 und das Motorgehäuse 90 sind über Schrauben 290 miteinander verbaut. Jeweils zwischen dem ECU-Gehäuse 250 und dem Pumpengehäuse 150 und dem Pumpengehäuse 150 und dem Motorgehäuse 90 sind Dichtungen 260, 300 angeordnet, um das Innere der Gehäusevorrichtung fluiddicht zu verschließen und nach aussen zum Nassraum hin.
Die Leiterplatte 170 ist mit einem Dichtkleber 160 auf dem oberen Gehäusebereich 310 des Pumpengehäuses 150 geklebt. In dem oberen Gehäusebereich 310 des Pumpengehäuses 150 sind dabei Öffnungen 320 ausgebildet, durch welche Kühlmedium aus dem Inneren des Pumpengehäuses 150 an die Rückseite der Leiterplatte 170 gelangen kann und durch diesen Ölaustausch die Kühlung der Leiterplatte 170 erfolgt. Die Wärme der Leiterplatte 170 wird also nahe an der Stelle abgeführt, an der sie entsteht. Hierdurch können sehr kleine Kühlflächen mit guter Wärmeableitung realisiert werden. Durch diese direkte Kühlung der Leiterplatte 170 ist das Gehäusematerial nicht mehr in erster Linie ausschlaggebend für die Leiterplattenkühlung. Somit können für das Gehäusematerial kostengünstigere Materialien, wie Kunststoff, verwendet werden und die Größe der Pumpe kann reduziert werden.
Auf der dem Pumpengehäuse 150 abgewandten Seite der Leiterplatte 170, nämlich auf der Seite, die nicht auf das Pumpengehäuse 150 geklebt ist, sind auch bei dieser Ausführungsform Schaltungsanordnungen 220, SMT-Komponenten, z. B. Mosfets, angeordnet. Auch hier besteht die Möglichkeit, wie schon bei der Ausführungsform der Figur 1 , die Komponenten auf der mit dem Pumpengehäuse 150 verklebten Seite der Leiterplatte 170 vorzusehen. Auf der dem Pumpengehäuse 150 zugewandten Seite der Leiterplatte 170 sind SMT-female Pins 240 angebracht, welche in Kontakt mit SMT-male Pins 230 stehen zur elektrischen Kontaktierung mit dem Motor 30. Die SMT-male Pins 230 erstrecken sich von dem Stator 130 des Motor 30 durch die Pumpe 20 durch die Öffnungen in dem oberen Gehäusebereich 310 des Pumpengehäuses 150 und kontaktieren die an der Leiterplatte 170 vorgesehenen SMT-female Pins 240 im Bereich der Öffnungen 320. Auch bei dieser Ausführungsform reduziert sich aufgrund der geringen Steckkräfte der Motorphasenkontakte die Anzahl der Teile und der Dichtungsaufwand für die Gehäusevorrichtung. Ebenso ist eine gute Montierbarkeit gegeben.
Gehäusevorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art sind beispielsweise bei KFZ-Hydrauliksystemen, elektrischen Antrieben für Elektro- und Hybridfahrzeuge, Automatikgetrieben, Nutzfahrzeugen, Ölfördersystemen, in der nautischen Anwendung, Batteriekühlsystemen und Schmiersystemen einsetzbar.
Bezugszeichenliste
10 Gehäusevorrichtung
20 Pumpe
30 Motor
40 Elektrisches Steuergerät, ECU
50 ECU-Gehäuseoberteil
60 ECU-Gehäuseunterteil
70 Dichtung
80 Gehäusekörperdeckel
90 Motorgehäuse
100 Dichtungselement
110 Welle
120 Rotor
130 Stator
140 Pumpe
150 Pumpengehäuse
160 Dichtungsmittel
170 Leiterplatte
180 Dichtkleber
190 Öffnungen
200 Verbindungsstift
210 Anschlussbereich
220 Schaltungsanordnung
230 SMT-male-Pins
240 STM-female-Pins
250 Gehäusekörperdeckel
260 Dichtung
270 Oberer Gehäusebereich des Motorgehäuses 90
280 Öffnungen im Motorgehäuse 90
290 Schraubverbindung
300 Dichtungselement
310 Oberer Gehäusebereich des Pumpengehäuses 150
320 Öffnungen

Claims

Patentansprüche
1 . Gehäusevorrichtung (10) für eine Fluidpumpe, insbesondere eine Kühlpumpe oder Ölpumpe, umfassend eine Pumpe (20) mit einem Pumpengehäuse (150) , einen elektrischen Motor (30) mit einem Motorgehäuse (90) und ein Elektronikmodul (40) mit einem ECU-Gehäuse (50,60) , mit einem Gehäuse, bestehend aus einem Gehäusekörperdeckel (50) und einem Gehäusekörperunterteil (60, 90, 150), einer darin angeordneten Leiterplatte (170) , welche Leiterplatte (170) auf einer Seite eine elektrische Schaltungsanordung (220) aufweist, wobei die Leiterplatte (170) mit einem Dichtkleber (180) auf dem Gehäusekörperunterteil (60) angeordnet ist, wobei im Gehäusekörperunterteil (60) wenigstens eine Öffnung (190) vorgesehen ist, durch die Öl durchtreten und an die Leiterplatte (170) gelangen kann, und wobei der Gehäusekörperdeckel (50) und das Gehäusekörperunterteil (60,90,150) dicht miteinander verbaut sind.
2. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Leiterplatte (170) auf der dem Gehäusekörperdeckel (50) abgewandten Seite Kontaktierungselemente (230,240) zum Kontakt mit von dem elektrischen Motor (30) ausgehenden Kontaktelemente (240,230) aufweist, welche sich durch die wenigstens eine Öffnung (190) darin erstrecken.
3. Gehäusevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Leiterplatte (170) über ein elektrisches Verbindungselement (200) verbindbar ist.
4. Gehäusevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehäusekörperdeckel (50) ein ECU-Gehäuseoberteil (50) und das Gehäusekörperunterteil ein ECU-Gehäuseunterteil (60) ist.
5. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei das ECU-Gehäuseunterteil (60) auf dem Motorgehäuse (90) des elektrischen Motors (30) angeordnet ist und das Gehäuseoberteil des Motorgehäuses (90) bildet.
6. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei das Pumpengehäuse (150) auf der dem ECU-Gehäuseunterteil (60) abgewandten Seite des Motorgehäuses (90) angeordnet ist.
7. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei das ECU-Gehäuseunterteil (60), das Motorgehäuse (90) und das Pumpengehäuse (150) miteinander verschraubt sind.
8. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei zwischen den jeweiligen aneinander angeordneten Gehäuseteilen (60,90,150) Dichtungen (70,100,160) vorgesehen sind.
9. Gehäusevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehäusekörperdeckel ein ECU-Gehäuseoberteil (250) und das Gehäusekörperunterteil ein Gehäuseoberteil des Motorgehäuses (90) des elektrischen Motors (30) ist.
10. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die Pumpe (20) im Pumpengehäuse (150) auf der dem ECU-Gehäuseoberteil (250) abgewandten Seite des Motorgehäuses (90) angeordnet ist.
11 . Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei das ECU-Gehäuseoberteil (250), das Motorgehäuse (90) und das Pumpengehäuse (150) dichtend miteinander verbunden sind.
12. Gehäusevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gehäusekörperdeckel ein ECU-Gehäuseoberteil (250) ist und das Gehäusekörperunterteil (310) ein Gehäuseoberteil von einem Pumpengehäuse (150) sind.
13. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei ein elektrischer Motor (30) auf der dem ECU-Gehäuseoberteil (250) abgewandten Seite des Pumpengehäuses (150) angeordnet ist.
14. Gehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei das ECU-Gehäusekörperoberteil (250), das Pumpengehäuse (150) und das Motorgehäuse (90) dichtend miteinander verbunden sind.
15. Gehäusevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Gehäusekörper aus Kunststoff gefertigt ist.
EP22839747.7A 2021-12-21 2022-12-16 Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe Active EP4453425B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021214755.0A DE102021214755A1 (de) 2021-12-21 2021-12-21 Gehäusevorrichtung für eine Fluidpumpe
PCT/EP2022/086427 WO2023117784A1 (de) 2021-12-21 2022-12-16 Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4453425A1 true EP4453425A1 (de) 2024-10-30
EP4453425B1 EP4453425B1 (de) 2026-02-11

Family

ID=84888863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22839747.7A Active EP4453425B1 (de) 2021-12-21 2022-12-16 Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4453425B1 (de)
DE (1) DE102021214755A1 (de)
WO (1) WO2023117784A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023207408A1 (de) 2023-08-02 2025-02-06 Vitesco Technologies GmbH Fluidpumpe, Kraftfahrzeug, Herstellverfahren für eine solche Fluidpumpe und Verwendung einer solchen Fluidpumpe in einem Wärmetransportmittelkreis(lauf)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10328213A1 (de) * 2003-06-24 2005-01-13 Robert Bosch Gmbh Elektrische Pumpvorrichtung für ein Fluid, insbesondere Hochdruck-Kraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine
US9169833B2 (en) * 2012-10-04 2015-10-27 Carter Fuel Systems, Llc Device for fastening and electrically connecting a circuit board to a motor
CN104769221B (zh) * 2012-10-29 2019-06-04 皮尔伯格泵技术有限责任公司 机动车电液泵
JP6365209B2 (ja) 2014-10-09 2018-08-01 株式会社デンソー 電気装置、電気装置の製造方法、および電動圧縮機
CN105932810B (zh) * 2015-02-27 2019-10-22 博泽沃尔兹堡汽车零部件有限公司 电机结构组件
AT518125B1 (de) 2015-11-16 2020-01-15 Melecs Ews Gmbh & Co Kg Gehäusedeckel für eine elektrische Maschine
JP6387997B2 (ja) * 2016-03-28 2018-09-12 株式会社豊田自動織機 流体機械
US11821420B2 (en) * 2017-06-30 2023-11-21 Tesla, Inc. Electric pump system and method
DE102017214859A1 (de) 2017-08-24 2019-02-28 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpenaggregat für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
DE102018104770A1 (de) * 2018-03-02 2019-09-05 Nidec Gpm Gmbh Elektrische Kühlmittelpumpe
US11784591B2 (en) 2019-10-23 2023-10-10 Nidec Motor Corporation Dual motor system with flow control
JP7389680B2 (ja) * 2020-02-28 2023-11-30 株式会社ミツバ モータ装置及び電動ポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021214755A1 (de) 2023-06-22
WO2023117784A1 (de) 2023-06-29
EP4453425B1 (de) 2026-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4422113C2 (de) Elektronikmodul
DE10207873A1 (de) Kühlvorrichtung für elektronische/elektrische Komponenten
DE102015217020A1 (de) Motorbaugruppe
EP3762964B1 (de) Kühleinrichtung zur kühlung eines leistungsbauelements
EP3467317A1 (de) Flüssigkeitspumpe
EP3467854A1 (de) Elektrische baueinheit in gehäuse aus unterschiedlichen materialien
EP4453425B1 (de) Gehäusevorrichtung für eine fluidpumpe
DE102005032969B4 (de) Umrichtermotor
DE102012220280A1 (de) Elektronikgehäuse
EP3468320B1 (de) Elektrische baueinheit in gehäuse aus unterschiedlichen materialien
DE102021129376A1 (de) Gehäuseeinheit für ein elektronisches Bauteil eines elektrischen Kältemittelverdichters
EP3467855A2 (de) Elektrische baueinheit in gehäuse aus unterschiedlichen materialien
DE4435510C1 (de) Frequenzumrichtergespeistes Pumpenaggregat
DE102019109693B4 (de) Antriebseinheit mit einer elektrischen Maschine und mit einer Steuereinheit
DE102012207675A1 (de) Anordnung zur Wärmeableitung für ein Kunststoffgehäuse mit darin angeordneten elektronischen Bauelementen
DE60204340T2 (de) Motor-gebläse, inbesondere für eine heizungs- und/oder klimaanlage eines fahrzeuges
EP4268552B1 (de) Kühlvorrichtung zur kühlung eines halbleitermoduls und umrichter mit der kühlvorrichtung
DE102018113099A1 (de) Gehäusebaugruppe für einen elektrischen Antrieb oder eine elektrische Antriebseinheit, Motor und Fahrzeug
DE10316449A1 (de) Elektronisches Steuergerät mit integrierter Kühlung
DE10313355B4 (de) Kühlanordnung
DE102018222748B4 (de) Kühlvorrichtung
WO2017016912A1 (de) VENTILATOR MIT AUßENELEKTRONIK
EP4098088B1 (de) Antrieb, aufweisend einen umrichter
EP4337897B1 (de) Heizeinrichtung und verfahren zur herstellung einer heizeinrichtung
DE102024210628B3 (de) Vorrichtung zur übertragung von wärme

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240722

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20250919

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: F10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-F10-F00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260211

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502022007050

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Free format text: CASE NUMBER: UPC_APP_0012133_4453425/2026

Effective date: 20260408