WO2011012350A2 - Innenzahnradpumpe - Google Patents

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WO2011012350A2
WO2011012350A2 PCT/EP2010/057621 EP2010057621W WO2011012350A2 WO 2011012350 A2 WO2011012350 A2 WO 2011012350A2 EP 2010057621 W EP2010057621 W EP 2010057621W WO 2011012350 A2 WO2011012350 A2 WO 2011012350A2
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WO
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electric motor
internal gear
rotor
gear pump
integrated electric
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PCT/EP2010/057621
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WO2011012350A3 (de
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Josef Frank
Alexander Fuchs
Klaus Ortner
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to an internal gear pump with integrated
  • Internal gear pumps with integrated electric motor are used for various applications for conveying fluids.
  • Internal gear pumps have an internal gear and an external gear. That's it
  • EP 1 933 033 A1 shows an internal gear pump with an integrated electric motor.
  • the rotor of the electric motor also represents the internal gear of the internal gear pump.
  • the rotor has permanent magnets.
  • Internal gear pump according to the invention with integrated electric motor in particular for a motor vehicle, for conveying a fluid, comprising Internal gear with an internal toothed ring, an external gear with a
  • Electric motor is a reluctance electric motor.
  • the rotor which also forms the internal gear, at least partially preferably consists of a soft magnetic material, for. Iron.
  • Reluctance electric motors are inexpensive to manufacture and easy to manufacture
  • the manufacturing cost of the internal gear pump are thus low in an advantageous manner. Further, the internal gear pump with the integrated electric motor as a reluctance electric motor due to the simple and robust construction of the reluctance electric motor, for. B. no rotor winding or permanent magnets, even in an operation in harsh environments or with high rotor speeds are best used.
  • the rotor is formed inside the stator.
  • the stator is formed concentrically around the rotor.
  • the rotor has no permanent magnet.
  • the rotor at an inner portion of the outer ring of a different material and / or has another
  • the rotor is subjected to high mechanical stress at the inner section with the outer toothed ring, because the outer toothed ring engages in the inner toothed ring of the inner toothed wheel.
  • the inner portion is at least partially, in particular completely, formed by a bush and the
  • Exterior section consists of several with surrounded by insulation Sheet metal plates.
  • the metal plates are made of iron as a soft magnetic material.
  • the formation of the metal plates with an insulating layer around the
  • the outer portion 20 to 150 preferably 50 to 100, sheet metal plates.
  • the rotor consists at least partially of sintered steel.
  • Sintered steel has the advantage that generally no or only very small eddy currents occur in the sintered steel.
  • the outer portion of the rotor consists at least partially, in particular completely, of sintered steel.
  • the rotor has axial recesses.
  • the rotor requires rotor teeth.
  • the rotor is therefore preferably cylindrical on the outside and by means of axial recesses within the rotor nevertheless the rotor teeth required for the functionality are present due to their magnetic properties.
  • the axial recesses are preferably not soft magnetic material, eg. As plastic filled.
  • the rotor is cylindrical on the outside.
  • the rotor and the internal gear are mounted separately.
  • the internal gear is mounted eccentrically.
  • stator is formed concentrically around the rotor.
  • stator has coils as electromagnets.
  • Inventive injection system in particular for a motor vehicle, for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine or for injecting an exhaust aftertreatment medium, for.
  • the internal gear pump with integrated electric motor comprises an inlet opening and an outlet opening for the fluid, which open into the working space.
  • Fig. 1 shows a cross section of an internal gear pump in one
  • Fig. 2 shows a cross section of the internal gear pump in one
  • Fig. 3 is a simplified longitudinal section of the internal gear pump with
  • FIG. 4 is a highly schematic view of an injection system
  • Fig. 5 is a highly schematic view of an injection system
  • FIG. 6 is a view of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an internal gear pump 1 with an integrated electric motor 2.
  • the internal gear pump 1 serves to convey a fluid, for. As fuel or one
  • the internal gear pump 1 has an internal gear 5 with an internal gear ring 6 and an external gear 8 with an external gear ring 9. Teeth 7 of the
  • the external gear 8 is formed on a rotor 12 of the electric motor 2 as a reluctance electric motor 33.
  • the rotor 12 consists of an inner portion 13 which is formed as a bush 15, and on the bush 15, the outer gear 8 and the outer ring gear 9 is formed, wherein the bushing 15 and the outer ring gear 9 high
  • the bush 15 is therefore made of steel.
  • the outer portion 14 consists of approximately seventy sheet metal plates 16 which are surrounded by an insulation (not shown). The metal plates 16 are aligned parallel to the plane of Fig. 1, so that in Fig. 1, only one
  • Sheet metal 16 is visible due to the sectional formation of Fig. 1.
  • the geometry of the outer portion 14 is designed so that four rotor teeth 31 form.
  • the layer structure of the outer portion 14 with the metal plates 16 is required so that no larger eddy currents form in the outer portion 14. This is possible because of the electrical insulation on the outside of the metal plates 16.
  • the rotor teeth 31 are required for the functionality of the reluctance electric motor 33, because 31 magnetic poles are formed on two opposing rotor teeth.
  • the internal gear 5 and the external gear 8 are stored separately, the
  • Internal gear 5 is mounted eccentrically.
  • a stator 1 1 is formed concentrically around the rotor 12.
  • the stator 1 1 has stator teeth 21 around which coils 20 are arranged.
  • the coils 20 with the stator teeth 21 thus form electromagnets 34.
  • Fig. 2 the second embodiment of the internal gear pump 1 is shown with the reluctance electric motor 33.
  • the rotor 12 is cylindrical on the outside, so that when a movement of the rotor 12 in a liquid low friction losses occur within a liquid.
  • the outside of the rotor 12 is formed by a bush 15.
  • the required for the operability of the rotor 12 rotor teeth 31 are present because the rotor teeth 31 due to axial recesses 17 of the rotor 12 occur.
  • In the axial recesses 17 of the rotor 12 is not a material or non-magnetic material, for. As plastic, arranged.
  • FIG. 3 shows a simplified longitudinal section of the internal gear pump 1 with integrated reluctance electric motor 33.
  • the rotor 12 is arranged inside the stator 1 1.
  • an axis 30 is formed, which is mounted by means of a bearing 19 as a sliding bearing.
  • the internal gear 5 is mounted by means of an eccentric bearing, not shown.
  • Fig. 4 is a highly schematic view of the injection system 3 is shown.
  • the injection system 3 is used for injecting a
  • Exhaust aftertreatment medium the exhaust aftertreatment medium in the exhaust pipe 24 a.
  • Exhaust gas aftertreatment medium in the exhaust pipe 24 are not shown in Fig. 4.
  • Fig. 5 the injection system 3 for injecting fuel into a combustion chamber 23 of an internal combustion engine 22 of a motor vehicle 4 is shown.
  • the internal gear pump 1 with integrated reluctance electric motor 33 thereby promotes fuel from a fuel tank 26 through a fuel line 28 to a high pressure pump 35.
  • the high pressure pump 35 delivers the fuel into a high pressure rail 27. From the high pressure rail 27, the fuel is injected into the combustion chamber 22 , For this required injection members are not shown in Fig. 5.
  • the internal gear pump 1 with integrated reluctance electric motor 33 has a compact and small structure and is inexpensive to manufacture and also in harsh conditions, eg. As high temperatures and high pressures, good use.

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Abstract

Innenzahnradpumpe (1) mit integriertem Elektromotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, umfassend ein Innenzahnrad (5) mit einem Innenzahnring (6), ein Außenzahnrad (8) mit einem Außenzahnring (9), wobei die Zähne (7, 9) des Innen- und Außenzahnrades (5, 8) ineinander greifen, einen zwischen dem Innenzahnrad (5) und dem Außenzahnrad (9) sich ausgebildeten Arbeitsraum (32), einen Elektromotor (2) mit einem Stator (11) und einem Rotor (12), wobei das Außenzahnrad (9) durch den Rotor (12) gebildet ist, wobei der Elektromotor (2) ein Reluktanzelektromotor (33) ist.

Description

Beschreibung
Titel
Innenzahnradpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit integriertem
Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Einspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Stand der Technik
Innenzahnradpumpen mit integriertem Elektromotor werden für verschiedenste Anwendungen zum Fördern von Fluiden eingesetzt. Innenzahnradpumpen weisen ein Innenzahnrad und ein Außenzahnrad auf. Dabei ist das
Außenzahnrad konzentrisch um das Innenzahnrad angeordnet und ein
Innenzahnring des Innenzahnrades greift in einen Außenzahnring des
Außenzahnrades. Zwischen dem Innen- und Außenzahnrad bildet sich ein Arbeitsraum zum Fördern des Fluides aus. Bei einer Integration der
Innenzahnradpumpe in einen Elektromotor kann ein besonders kompakter und einfacher Aufbau der Innenzahnradpumpe ermöglicht werden.
Die EP 1 933 033 A1 zeigt eine Innenzahnradpumpe mit einem integrierten Elektromotor. Der Rotor des Elektromotors stellt dabei auch das Innenzahnrad der Innenzahnradpumpe dar. Dabei weist der Rotor Permanentmagnete auf.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung Erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Fördern eines Fluides, umfassend ein Innenzahnrad mit einem Innenzahnring, ein Außenzahnrad mit einem
Außenzahnring, wobei die Zähne des Innen- und Außenzahnrad ineinander greifen, einen zwischen dem Innenzahnrad und dem Außenzahnrad sich ausgebildeten Arbeitsraum, einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, wobei das Außenzahnrad durch den Rotor gebildet ist, wobei der
Elektromotor ein Reluktanzelektromotor ist.
Der Rotor, welcher auch das Innenzahnrad bildet, besteht wenigstens teilweise vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Material, z. B. Eisen.
Reluktanzelektromotoren sind in der Herstellung kostengünstig und einfach in der
Ansteuerung. Die Herstellungskosten der Innenzahnradpumpe sind damit in vorteilhafter weise niedrig. Ferner kann die Innenzahnradpumpe mit dem integrierten Elektromotor als Reluktanzelektromotor aufgrund des einfachen und robusten Aufbaus des Reluktanzelektromotors, z. B. keine Rotorwicklung oder Permanentmagnete, auch in einem Betrieb in rauen Umgebungen oder mit hohen Rotordrehzahlen bestens eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotor innerhalb des Stators ausgebildet. In einer Variante ist der Stator konzentrisch um den Rotor ausgebildet.
Insbesondere weist der Rotor keinen Permanentmagneten auf.
In einer weiteren Ausgestaltung besteht der Rotor an einem Innenabschnitt am Außenzahnring aus einem anderen Material und/oder weist einen anderen
Aufbau auf als an einem Außenabschnitt. Der Rotor ist am Innenabschnitt mit dem Außenzahnring hohen mechanischen Beanspruchen ausgesetzt, weil der Außenzahnring in den Innenzahnring des Innenzahnrades eingreift. Am
Außenabschnitt ist der Rotor keinen derartigen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt und muss lediglich den Bedürfnissen des Reluktanzelektromotors genügen, beispielsweise aus weichmagnetischem Material bestehen, für die Funktionsfähigkeit des Reluktanzelektromotors.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Innenabschnitt wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, von einer Buchse gebildet und der
Außenabschnitt besteht aus mehreren mit von einer Isolierung umgebenen Blechplatten. Die Blechplatten bestehen aus Eisen als weichmagnetisches Material. Die Ausbildung der Blechplatten mit einer Isolierschicht um die
Blechplatten herum ist erforderlich, damit sich am Außenabschnitt keine
Wirbelströme bilden, welche die Funktionsfähigkeit des Reluktanzelektromotors verringern. An der Buchse ist dabei der Außenzahnring ausgebildet mit einer hohen mechanischen Verschleißfestigkeit.
Vorzugsweise weist der Außenabschnitt 20 bis 150, vorzugsweise 50 bis 100, Blechplatten auf.
In einer Variante besteht der Rotor wenigstens teilweise aus Sinterstahl.
Sinterstahl hat den Vorteil, dass im Allgemeinen keine oder nur sehr geringe Wirbelströme im Sinterstahl auftreten. Zweckmäßig besteht der Außenabschnitt des Rotors wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Sinterstahl.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Rotor axiale Ausnehmungen auf. Für die Funktionsfähigkeit des Rotors benötigt der Rotor Rotorzähne. Bei einer Anordnung des Rotors in einer Flüssigkeit treten dadurch hohe Reibungsverluste auf aufgrund der Bewegung des Rotors mit den Rotorzähnen innerhalb der Flüssigkeit. Der Rotor ist deshalb vorzugsweise außen zylinderförmig auszubilden und mittels axialer Ausnehmungen innerhalb des Rotors sind trotzdem die für die Funktionsfähigkeit erforderlichen Rotorzähne aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften vorhanden. Die axialen Ausnehmungen werden dabei vorzugsweise mit nicht weichmagnetischem Material, z. B. Kunststoff, ausgefüllt.
Insbesondere ist der Rotor außenseitig zylinderförmig.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotor und das Innenzahnrad separat gelagert.
In einer ergänzenden Variante ist das Innenzahnrad exzentrisch gelagert.
In einer weiteren Variante ist der Stator konzentrisch um den Rotor ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung weist der Stator Spulen als Elektromagnete auf.
Erfindungsgemäßes Einspritzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors oder zum Einspritzen eines Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine
Harnstoff-Wasser-Lösung, in ein Abgasrohr eines Verbrennungsmotors mit einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffes oder des Abgasnachbehandlungsmediums, wobei die Pumpe als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor ausgebildet ist.
In einer weiteren Variante umfasst die Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für das Fluid, die in den Arbeitsraum münden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Innenzahnradpumpe in einem
ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Querschnitt der Innenzahnradpumpe in einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 einen vereinfachten Längsschnitt der Innenzahnradpumpe mit
einer Lagerung für einen Rotor, Fig. 4 eine stark schematisierte Ansicht eines Einspritzsystems
in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine stark schematisierte Ansicht eines Einspritzsystems
in einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 6 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges. Ausführungsformen der Erfindung In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Innenzahnradpumpe 1 mit einem integrierten Elektromotor 2 dargestellt. Die Innenzahnradpumpe 1 dient zum Fördern eines Fluides, z. B. Kraftstoff oder eines
Abgasnachbehandlungsmediums, in einem Einspritzsystem 3. Die Innenzahnradpumpe 1 weist ein Innenzahnrad 5 mit einem Innenzahnring 6 und ein Außenzahnrad 8 mit einem Außenzahnring 9 auf. Zähne 7 des
Innenzahnringes 6 greifen dabei in Zähne 10 des Außenzahnringes 8. Zwischen dem Innenzahnrad 5 und dem Außenzahnrad 8 bildet sich ein Arbeitsraum 32 zum Fördern des Fluides aus. Das Außenzahnrad 8 ist dabei an einem Rotor 12 des Elektromotors 2 als Reluktanzelektromotor 33 ausgebildet. Der Rotor 12 besteht dabei aus einem Innenabschnitt 13, der als Buchse 15 ausgebildet ist, und an der Buchse 15 ist das Außenzahnrad 8 bzw. der Außenzahnring 9 ausgebildet, wobei die Buchse 15 und der Außenzahnring 9 hohen
mechanischen Belastungen standhält wegen des Ineinandergreifens der Zähne 7 des Innenzahnringes 6 und der Zähne 10 des Außenzahnringes 9. Vorzugsweise besteht die Buchse 15 deshalb aus Stahl. Konzentrisch um den Innenabschnitt 13 des Rotors 12 ist ein Außenabschnitt 14 des Rotors 12 vorhanden. Der Außenabschnitt 14 besteht dabei aus ungefähr siebzig Blechplatten 16, die von einer Isolierung (nicht dargestellt) umgeben sind. Die Blechplatten 16 sind parallel zu der Zeichenebene von Fig. 1 ausgerichtet, so dass in Fig. 1 nur eine
Blechplatte 16 aufgrund der Schnittbildung von Fig. 1 sichtbar ist. Dabei ist die Geometrie des Außenabschnittes 14 so ausgelegt, dass sich vier Rotorzähne 31 ausbilden. Der Schichtaufbau des Außenabschnittes 14 mit den Blechplatten 16 ist erforderlich, damit sich im Außenabschnitt 14 keine größeren Wirbelströme ausbilden. Dies ist möglich wegen der elektrischen Isolierung außenseitig auf den Blechplatten 16. Die Rotorzähne 31 sind für die Funktionsfähigkeit des Reluktanzelektromotors 33 erforderlich, weil sich an zwei gegenüberliegenden Rotorzähnen 31 magnetische Pole ausbilden. Das Innenzahnrad 5 und das Außenzahnrad 8 sind separat gelagert, wobei das
Innenzahnrad 5 exzentrisch gelagert ist. Ein Stator 1 1 ist konzentrisch um den Rotor 12 ausgebildet. Der Stator 1 1 weist dabei Statorzähne 21 auf, um welche Spulen 20 angeordnet sind. Die Spulen 20 mit den Statorzähnen 21 bilden damit Elektromagnete 34.
In Fig. 2 ist das zweite Ausführungsbeispiel der Innenzahnradpumpe 1 mit dem Reluktanzelektromotor 33 dargestellt. Im Nachfolgenden werden dabei nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschrieben. Der Rotor 12 ist außenseitig zylinderförmig, so dass bei einer Bewegung des Rotors 12 in einer Flüssigkeit geringe Reibungsverluste innerhalb einer Flüssigkeit auftreten. Die Außenseite des Rotors 12 wird dabei von einer Buchse 15 gebildet. Die für die Funktionsfähigkeit des Rotors 12 erforderlichen Rotorzähne 31 sind vorhanden, weil die Rotorzähne 31 aufgrund von axialen Ausnehmungen 17 des Rotors 12 auftreten. In den axialen Ausnehmungen 17 des Rotors 12 ist kein Material oder nichtmagnetisches Material, z. B. Kunststoff, angeordnet.
Damit treten geringe Reibungsverluste bei einer Anordnung des Rotors 12 in einer Flüssigkeit auf. Der Rotor 12 ist mittels einer Gleitlagerung an dem Stator 1 1 gelagert, weil der Rotor 12 außenseitig zylinderförmig ist. In Fig. 3 ist ein vereinfachter Längsschnitt der Innenzahnradpumpe 1 mit integriertem Reluktanzelektromotor 33 dargestellt. Der Rotor 12 ist dabei innerhalb des Stators 1 1 angeordnet. Am Rotor 12 ist eine Achse 30 ausgebildet, die mittels einer Lagerung 19 als Gleitlagerung gelagert ist. Das Innenzahnrad 5 ist mittels einer nicht dargestellten exzentrischen Lagerung gelagert.
In Fig. 4 ist eine stark schematisierte Ansicht des Einspritzsystems 3 dargestellt. Das Einspritzsystem 3 dient zum Einspritzen eines
Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine Harnstoffwasserlösung, in
Abgasrohr 24 eines Verbrennungsmotors 22 eines Kraftfahrzeuges 4. Die Innenzahnradpumpe 1 fördert dabei aus einem Vorratsbehälter 25 das
Abgasnachbehandlungsmedium durch Leitungen 29 für das
Abgasnachbehandlungsmedium das Abgasnachbehandlungsmedium in das Abgasrohr 24 ein. Weitere Einrichtungen zur Steuerung der Förderleistung der Innenzahnradpumpe 1 oder eines Einspritzventiles zum Einspritzen des
Abgasnachbehandlungsmediums in das Abgasrohr 24 sind in Fig. 4 nicht dargestellt. In Fig. 5 ist das Einspritzsystem 3 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum 23 eines Verbrennungsmotors 22 eines Kraftfahrzeuges 4 dargestellt. Die Innenzahnradpumpe 1 mit integriertem Reluktanzelektromotor 33 fördert dabei Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 26 durch eine Kraftstoffleitung 28 zu einer Hochdruckpumpe 35. Die Hochdruckpumpe 35 fördert den Kraftstoff in ein Hochdruck-Rail 27. Aus dem Hochdruck-Rail 27 wird der Kraftstoff in den Verbrennungsraum 22 eingespritzt. Hierfür erforderliche Einspritzorgane sind in Fig. 5 nicht dargestellt.
Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Innenzahnradpumpe 1 und dem erfindungsgemäßen Einspritzsystem 3 erhebliche Vorteile verbunden.
Die Innenzahnradpumpe 1 mit integriertem Reluktanzelektromotor 33 weist einen kompakten und kleinen Aufbau auf und ist in der Herstellung preiswert sowie ferner auch unter rauen Bedingungen, z. B. hohen Temperaturen und hohen Drücken, gut einsetzbar.

Claims

Ansprüche
1 . Innenzahnradpumpe (1 ) mit integriertem Elektromotor (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (4), zum Fördern eines Fluides, umfassend
- ein Innenzahnrad (5) mit einem Innenzahnring (6),
- ein Außenzahnrad (8) mit einem Außenzahnring (9),
- wobei die Zähne (7, 9) des Innen- und Außenzahnrades (5, 8)
ineinander greifen,
- einen zwischen dem Innenzahnrad (5) und dem Außenzahnrad (9) sich ausgebildeten Arbeitsraum (32),
- einen Elektromotor (2) mit einem Stator (1 1 ) und einem Rotor (12),
- wobei das Außenzahnrad (8) durch den Rotor (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) ein Reluktanzelektromotor (33) ist.
2. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) keinen Permanentmagneten aufweist.
3. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) an einem Innenabschnitt (13) am Außenzahnring (9) aus einem anderen Material besteht und/oder einen anderen Aufbau aufweist als an einem Außenabschnitt (14).
4. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenabschnitt (13) wenigstens teilweise von einer Buchse (15) gebildet ist und der Außenabschnitt (14) aus mehreren mit von einer Isolierung umgebenen Blechplatten (16) besteht.
5. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenabschnitt (14) 20 bis 150, vorzugsweise 50 bis 100, Blechplatten (16) aufweist.
6. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) wenigstens teilweise aus Sinterstahl besteht.
7. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenabschnitt (14) des Rotors (12) wenigstens teilweise aus Sinterstahl besteht.
8. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) axiale Ausnehmungen (17) aufweist.
9. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) außenseitig zylinderförmig ist.
10. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) und das Innenzahnrad (5) separat gelagert sind.
1 1 . Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenzahnrad (5) exzentrisch gelagert ist.
12. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1 1 ) konzentrisch um den Rotor (12) ausgebildet ist.
13. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1 1 ) Spulen (20) als Elektromagnete (34) aufweist.
14. Einspritzsystem (3), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (4), zum
Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum (23) eines
Verbrennungsmotors (22) oder zum Einspritzen eines
Abgasnachbehandlungsmediums, z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung, in eine Abgasrohr (24) eines Verbrennungsmotors (22) mit einer Pumpe (1 ) zum Fördern des Kraftstoffes oder des Abgasnachbehandlungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1 ) als ein Innenzahnradpumpe (1 ) mit integriertem
Elektromotor (2) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104136779A (zh) * 2012-02-27 2014-11-05 麦格纳动力系巴德霍姆堡有限责任公司 泵装置
CN112039306A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 本田技研工业株式会社 电动油泵

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5145329A (en) * 1990-06-29 1992-09-08 Eaton Corporation Homoplanar brushless electric gerotor
WO2001073295A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-04 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Motorpumpenaggregat
WO2003067030A2 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 The Texas A&M University System Gerotor apparatus for a quasi-isothermal brayton cycle engine
JP2004251202A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Toshiba Corp トロコイドポンプ
US20060039815A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Allan Chertok Fluid displacement pump
EP1803938A1 (de) * 2005-12-27 2007-07-04 Techspace Aero S.A. Hochintegrierte Pumpeneinheit mit elektrischem Motor
DE102006007554A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-23 Hydraulik-Ring Gmbh Förderpumpe, insbesondere für Harnstoffwasserlösung als Abgasnachbehandlungsmedium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007009787A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Hitachi Ltd モータ一体型内接歯車式ポンプ及び電子機器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5145329A (en) * 1990-06-29 1992-09-08 Eaton Corporation Homoplanar brushless electric gerotor
WO2001073295A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-04 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Motorpumpenaggregat
WO2003067030A2 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 The Texas A&M University System Gerotor apparatus for a quasi-isothermal brayton cycle engine
JP2004251202A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Toshiba Corp トロコイドポンプ
US20060039815A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Allan Chertok Fluid displacement pump
EP1803938A1 (de) * 2005-12-27 2007-07-04 Techspace Aero S.A. Hochintegrierte Pumpeneinheit mit elektrischem Motor
DE102006007554A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-23 Hydraulik-Ring Gmbh Förderpumpe, insbesondere für Harnstoffwasserlösung als Abgasnachbehandlungsmedium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104136779A (zh) * 2012-02-27 2014-11-05 麦格纳动力系巴德霍姆堡有限责任公司 泵装置
CN104136779B (zh) * 2012-02-27 2016-10-26 麦格纳动力系巴德霍姆堡有限责任公司 泵装置
CN112039306A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 本田技研工业株式会社 电动油泵

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