WO2012045535A2 - Innenzahnradpumpe - Google Patents

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WO2012045535A2
WO2012045535A2 PCT/EP2011/065265 EP2011065265W WO2012045535A2 WO 2012045535 A2 WO2012045535 A2 WO 2012045535A2 EP 2011065265 W EP2011065265 W EP 2011065265W WO 2012045535 A2 WO2012045535 A2 WO 2012045535A2
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WO
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magnetic ring
electric motor
internal gear
external gear
integrated electric
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PCT/EP2011/065265
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Josef Frank
Alexander Fuchs
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04C15/008—Prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/56—Bearing bushings or details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/12—Magnetic properties

Definitions

  • the present invention relates to an internal gear pump with integrated
  • Electric motor according to the preamble of claim 1 and an injection system according to the preamble of claim 12.
  • 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
  • the permanent magnets are combined to form a magnetic ring as a component and can thus easily in the manufacture of the internal gear pump as only a single component, namely the magnetic ring on the remaining rotor or external gear are mounted in only one step without a large number of Einzelpermanentmagneten is to be attached separately to the external gear or the rotor. As a result, costs can be saved in an advantageous manner in the manufacture of the internal gear pump.
  • the magnetic ring is a separate component.
  • the magnetic ring with the permanent magnets is arranged on the outside of the external gear.
  • the magnetic ring is a completely closed magnetic ring.
  • the magnetic ring is a completely closed magnetic ring, so that a fictitious circle within the magnetic ring, which a
  • Center has, corresponding to the axis of rotation of the external gear and a plane defined by the fictitious circle plane perpendicular to the
  • Rotation axis of the outer wheel is, this fictitious circle is disposed completely within the magnetic ring.
  • the magnetic ring has a substantially constant radial extension with respect to the axis of rotation of the external gear or of the rotor.
  • a substantially constant extent means that the radial extent of the magnetic ring is designed to be constant with a deviation of less than 20%, 10%, 5%, 2% or 1%.
  • the magnetic ring is constructed of a homogeneous material and preferably the magnetic ring comprises permanent magnetic material, for. As neodymium-iron-boron or samarium cobalt.
  • the magnetic ring is only a single component, which is constructed or manufactured, preferably exclusively, from homogeneous material. In the manufacture of the magnetic ring of the magnetic ring is made, for example, in the sintering process of neodymium, iron and boron, which, however, still has no permanent magnetic properties.
  • the magnetic ring Only after the production of the magnetic ring, for example, neodymium-iron-boron or samarium cobalt, the ring is magnetized from the homogeneous material and thereby arise on the ring as a magnetic ring, the permanent magnets, the permanent magnets are not constructive to capture, but themselves merely due to the magnetized properties of the homogeneous material. Notwithstanding this, the magnetic ring can also be produced by injection molding of thermoplastic material. In this case, the thermoplastic material additionally has an additive of a, preferably permanent magnetic, material, such. As neodymium-iron-boron or samarium-cobalt.
  • thermoplastic material and the permanent magnetic material is introduced into an injection mold and produced by injection molding the magnetic ring of homogeneous material. Only after this production of the ring without magnetic properties of homogeneous material, the permanent magnetic material is magnetized within the magnetic ring, thereby providing the permanent magnets on the ring of homogeneous material available.
  • a permanent magnetic material is thus a material which retains the magnetic properties after magnetization.
  • the magnetic ring is constructed exclusively of the permanent magnetic material or the magnetic ring includes other, non-magnetic material, eg. B. plastic. In another embodiment, the magnetic ring is on the rest
  • the magnetic ring with an adhesive connection and / or a tooth connection and / or non-positively due to a radial bias between the magnetic ring and the rest of the external gear is attached to the remaining external gear.
  • the remaining outer gear or the rotor can thus be produced separately first, and then the magnetic ring can be attached to the remaining outer gear as a single component. The cost of producing the
  • Internal gear pump can be lowered in an advantageous manner.
  • the external gear or the rotor with the outside magnetic ring is mounted directly or indirectly on the stator.
  • Magnet ring made of homogeneous material by means of a radial magnetization of the ring or magnetic ring made of homogeneous material or provided.
  • a bearing bush is arranged on the stator and with the bearing bush the external gear or the rotor with the outside magnet ring is mounted indirectly on the stator.
  • the magnetic ring on the outside of the rotor or external gear thus also serves as a radial bearing for the external gear.
  • the material of the magnetic ring is chosen so that this is also suitable as a radial bearing for the rotor or the external gear.
  • the external gear can be mounted indirectly on the stator or in a direct storage of the external gear with the magnetic ring on the stator of the magnetic ring is located directly on the
  • the rotor is formed inside the stator.
  • the stator is formed concentrically around the rotor.
  • the electric motor is a permanent magnet synchronous motor.
  • the rotor consists at least partially of sintered steel.
  • 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. 2 is a highly schematic view of an injection system
  • Fig. 3 is a highly schematic view of an injection system
  • Fig. 4 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
  • Inner toothed ring 6 engage in teeth 10 of the outer ring gear 8.
  • a working space 32 for conveying the fluid forms and on a support 18 of the rotor 12 is located on the
  • Electric motor 2 formed by 12 permanent magnets 13 are integrated in the rotor.
  • the internal gear 5 and the external gear 8 are mounted separately, wherein 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.
  • Permanent magnets 13 are on the outside of the rotor 12 at a
  • Magnetic ring 14 is formed.
  • the magnetic ring 14 is made of a homogeneous material 31, z. B. a mixture or alloy of neodymium, iron and boron (Ne, Fe and B).
  • a radial outer side 17 of the outer gear 8 is thereby completely formed by the magnetic ring 14.
  • On the stator 1 1 is a
  • Bearing bush 15, z As plastic or a non-magnetic material, attached to the stator teeth 21.
  • the bearing bush 15 serves as a radial bearing This is thus a sliding bearing of the rotor 12 on the position bushing 15.
  • the radial outer side 17 of the magnet ring 14 forms a radial bearing 16 of the rotor 12 or of the external gearwheel 8.
  • the magnet ring 14 is attached to the remaining external gear 8 by means of a positive and cohesive connection, namely a tooth connection 30 and an adhesive bond 33 on the remaining external gear 8. Deviating from this, the magnetic ring 14 can be fastened to the remaining external gearwheel 8 only with the cohesive connection as adhesive bond 33 (not shown).
  • the magnetic ring 14 is made of homogeneous material 31 as a single component.
  • the magnetic ring 14 can, for example, by means of a
  • thermoplastic by injection molding. Only after the production of this magnetic ring 14 from the homogeneous material 31, wherein after the production of the magnetic ring 14 still has no permanent magnets 13, there is a radial magnetization of the magnetic ring 14, so that composed of only homogeneous material 31 magnetic ring 14 the
  • Permanent magnets 13 has. As a result, costs can be saved in the production of the internal gear pump 1, because the magnet ring 14 with the plurality of permanent magnets 13 can be produced in only one production step and subsequently only a single component on the rest
  • Fig. 2 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.
  • FIG. 3 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 thereby promotes fuel from a
  • 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 magnetic ring 14 is made of homogeneous
  • Material 31 is therefore inexpensive to manufacture and serves in addition to the provision of permanent magnets 13 also to a

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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, 10) des Innen- und Außenzahnrades (5, 8) ineinander greifen, einen zwischen dem Innenzahnrad (5) und dem Außenzahnrad (8) sich ausgebildeten Arbeitsraum (32), einen Elektromotor (2) mit einem Stator (11) und einem Rotor (12), wobei das Außenzahnrad (8) durch den Rotor (12) gebildet ist, indem in das Außenzahnrad (8) Permanentmagnete (13) integriert sind, wobei die Permanentmagnete (13) als ein Magnetring (14) an dem Außenzahnrad (8) angeordnet sind.

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 12.
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 Außenzahnrades 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, indem in das Außenzahnrad Permanentmagnete integriert sind, wobei die Permanentmagnete als ein Magnetring an dem Außenzahnrad angeordnet sind.
Die Permanentmagnete sind zu einem Magnetring zusammengefasst als ein Bauteil und können damit bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe einfach als nur ein einziges Bauteil, nämlich der Magnetring, an dem übrigen Rotor bzw. Außenzahnrad einfach in nur einem Arbeitsschritt befestigt werden, ohne dass eine Vielzahl von Einzelpermanentmagneten separat an dem Außenzahnrad bzw. dem Rotor zu befestigen ist. Dadurch können in vorteilhafter Weise Kosten bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe eingespart werden.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der Magnetring ein separates Bauteil.
In einer ergänzenden Variante ist der Magnetring nur ein einziges Bauteil.
Insbesondere ist der Magnetring mit den Permanentmagneten außenseitig an dem Außenzahnrad angeordnet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Magnetring mit den Permanentmagneten an einer radialen Außenseite des Außenzahnrades, insbesondere vollständig, ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Magnetring ein vollständig geschlossener Magnetring. Der Magnetring ist ein vollständig geschlossener Magnetring, so dass ein fiktiver Kreis innerhalb des Magnetringes, welcher einen
Mittelpunkt aufweist, der der Rotationsachse des Außenzahnrades entspricht und eine von dem fiktiven Kreis aufgespannte Ebene senkrecht zu der
Rotationsachse des Außenrades steht, dieser fiktive Kreis vollständig innerhalb des Magnetringes angeordnet ist. Dadurch ist an der radialen Außenseite des Außenzahnrads bzw. des Rotors ausschließlich der Magnetring vorhanden. Vorzugsweise weist der Magnetring eine im Wesentlichen konstante radiale Ausdehnung bezüglich der Rotationsachse des Außenzahnrades bzw. des Rotors auf. Eine im Wesentlichen konstante Ausdehnung bedeutet dabei, dass die radiale Ausdehnung des Magnetringes mit einer Abweichung von weniger als 20 %, 10 %, 5 %, 2 % oder 1 % konstant ausgebildet ist.
In einer Variante ist der Magnetring aus einem homogenen Material aufgebaut und vorzugsweise umfasst der Magnetring dauermagnetisches Material, z. B. Neodym-Eisen-Bor oder Samarium-Cobalt. Der Magnetring ist nur ein einziges Bauteil, welches, vorzugsweise ausschließlich, aus homogenem Material aufgebaut oder hergestellt ist. Bei der Herstellung des Magnetringes wird beispielsweise im Sinterverfahren aus Neodym, Eisen und Bor der Magnetring hergestellt, welcher jedoch noch keine permanentmagnetischen Eigenschaften aufweist. Erst nach der Herstellung des Magnetringes, beispielsweise aus Neodym-Eisen-Bor oder Samarium-Cobalt, wird der Ring aus dem homogenen Material magnetisiert und dadurch entstehen an dem Ring als Magnetring die Permanentmagnete, wobei die Permanentmagnete jedoch nicht konstruktiv zu erfassen sind, sondern sich lediglich aufgrund der magnetisierten Eigenschaften des homogenen Materiales ergeben. Abweichend hiervon kann der Magnetring auch mittels Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden. Dabei weist der thermoplastische Kunststoff zusätzlich einen Zusatz aus einem, vorzugsweise dauermagnetischen, Material, wie z. B. Neodym-Eisen-Bor oder Samarium-Cobalt auf. Diese Mischung aus thermoplastischem Kunststoff und dem dauermagnetischen Material wird in ein Spritzgusswerkzeug eingeführt und mittels Spritzgießen der Magnetring aus homogenem Material hergestellt. Erst nach dieser Herstellung des Ringes ohne magnetische Eigenschaften aus homogenem Material wird das dauermagnetische Material innerhalb des Magnetringes magnetisiert und dadurch die Permanentmagnete an dem Ring aus homogenem Material zur Verfügung gestellt. Ein dauermagnetisches Material ist somit ein Material, welches nach einer Magnetisierung die magnetischen Eigenschaften beibehält.
Zweckmäßig ist der Magnetring ausschließlich aus dem dauermagnetischen Material aufgebaut oder der Magnetring umfasst anderes, nicht magnetisches Material, z. B. Kunststoff. In einer weiteren Ausführungsform ist der Magnetring an dem übrigen
Außenzahnrad kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig befestigt.
Insbesondere ist der Magnetring mit einer Klebeverbindung und/oder einer Zahnverbindung und/oder kraftschlüssig aufgrund einer radialen Vorspannung zwischen dem Magnetring und dem übrigen Außenzahnrad an dem übrigen Außenzahnrad befestigt. Bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe kann somit separat zunächst das übrige Außenzahnrad bzw. der Rotor hergestellt werden und anschließend der Magnetring als nur ein einziges Bauteil an dem übrigen Außenzahnrad befestigt werden. Die Kosten für die Herstellung der
Innenzahnradpumpe können dadurch in vorteilhafter Weise gesenkt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Außenzahnrad bzw. der Rotor mit dem außenseitigen Magnetring mittelbar oder unmittelbar an dem Stator gelagert.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind die Permanentmagnete an dem
Magnetring aus homogenem Material mittels einer radialen Magnetisierung des Ringes bzw. Magnetringes aus homogenem Material hergestellt oder zur Verfügung gestellt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist an dem Stator eine Lagerbuchse angeordnet und mit der Lagerbuchse ist das Außenzahnrad bzw. der Rotor mit dem außenseitigen Magnetring mittelbar an dem Stator gelagert. Der Magnetring außenseitig an dem Rotor bzw. Außenzahnrad dient somit auch zusätzlich als Radiallager für das Außenzahnrad. Das Material des Magnetringes ist dabei dahingehend gewählt, dass dieses auch als Radiallager für den Rotor bzw. das Außenzahnrad geeignet ist.
Mittels einer Lagerbuchse kann das Außenzahnrad mittelbar an dem Stator gelagert werden oder bei einer unmittelbaren Lagerung des Außenzahnrades mit dem Magnetring an dem Stator liegt der Magnetring unmittelbar auf dem
Statorzähnen des Stators auf.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Rotor innerhalb des Stators ausgebildet. In einer Variante ist der Stator konzentrisch um den Rotor ausgebildet. In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Elektromotor ein permanentmagneterregter Synchronmotor. In einer Variante besteht der Rotor wenigstens teilweise aus Sinterstahl.
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 der Innenzahnradpumpe,
Fig. 2 eine stark schematisierte Ansicht eines Einspritzsystems
in einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 eine stark schematisierte Ansicht eines Einspritzsystems
in einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 4 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 für ein
Kraftfahrzeug 4.
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 und an einer Auflage 18 liegt der Rotor 12 an dem
Innenzahnring 6 auf. Das Außenzahnrad 8 ist durch einen Rotor 12 des
Elektromotors 2 gebildet, indem in den Rotor 12 Permanentmagnete 13 integriert sind. 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.
Die in den Rotor 12 bzw. das Außenzahnrad 8 integrierten
Permanentmagnete 13 sind dabei außenseitig an dem Rotor 12 an einem
Magnetring 14 ausgebildet. Der Magnetring 14 besteht aus einem homogenen Material 31 , z. B. eine Mischung bzw. Legierung von Neodym, Eisen und Bor (Ne, Fe und B). Eine radiale Außenseite 17 des Außenzahnrades 8 ist dadurch vollständig von dem Magnetring 14 gebildet. An dem Stator 1 1 ist eine
Lagerbuchse 15, z. B. aus Kunststoff oder einem nicht magnetischen Material, an den Statorzähnen 21 befestigt. Die Lagerbuchse 15 dient dabei als Radiallager für den Rotor 12. Es handelt sich somit um eine Gleitlagerung des Rotors 12 an der Lagebuchse 15. Dabei bildet die radiale Außenseite 17 des Magnetringes 14 ein Radiallager 16 des Rotors 12 bzw. des Außenzahnrades 8.
Der Magnetring 14 ist an dem übrigen Außenzahnrad 8 mittels einer form- und stoffschlüssigen Verbindung, nämlich einer Zahnverbindung 30 und einer Klebeverbindung 33 an dem übrigen Außenzahnrad 8 befestigt. Abweichend hiervon kann der Magnetring 14 auch nur mit der stoffschlüssigen Verbindung als Klebeverbindung 33 an dem übrigen Außenzahnrad 8 befestig sein (nicht dargestellt).
Aufgrund der Gleitlagerung zwischen dem Radiallager 16 außenseitig an dem Magnetring 14 und der innenseitigen Gleitlagerung an der Lagerbuchse 15 führt das Außenzahnrad 8 bzw. der Rotor 12 eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse 19 aus. Bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe 1 wird der Magnetring 14 aus homogenem Material 31 als nur ein einziges Bauteil hergestellt. Der Magnetring 14 kann dabei beispielsweise mittels eines
Sinterverfahrens ausschließlich aus einem dauermagnetischen Material, z. B. Neodym, Eisen und Bor hergestellt werden oder aus einer Mischung aus dem dauermagnetischen Material wie z. B. Neodym, Eisen und Bor sowie
thermoplastischem Kunststoff mittels Spritzgießen. Erst nach der Herstellung diese Magnetringes 14 aus dem homogenen Material 31 , wobei nach der Herstellung der Magnetring 14 noch keine Permanentmagnete 13 aufweist, erfolgt eine radiale Magnetisierung des Magnetringes 14, so dass der aus ausschließlich homogenem Material 31 aufgebaute Magnetring 14 die
Permanentmagnete 13 aufweist. Dadurch können bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe 1 Kosten eingespart werden, weil der Magnetring 14 mit der Vielzahl an Permanentmagneten 13 in nur einem Herstellungsschritt hergestellt werden kann und anschließend nur ein einziges Bauteil an dem übrigen
Außenzahnrad 8 zu befestigen ist. Ferner dient der Magnetring 14 auch als Radiallager 16 für das Außenzahnrad 8 bzw. den Rotor 12, so dass beide Funktionen, d. h. das zur Verfügung stellen von Permanentmagneten 13 an dem Rotor 12 und eines Radiallagers 16, in nur einem einzigen Bauteil, nämlich dem Magnetring 14, vereint sind. In Fig. 2 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. 3 ist das Einspritzsystem 3 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum 23 eines Verbrennungsmotors 22 eines Kraftfahrzeuges 4 dargestellt. Die Innenzahnradpumpe 1 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 wesentliche Vorteile verbunden. Der Magnetring 14 besteht aus homogenem
Material 31 und ist dadurch in der Herstellung preiswert und dient dabei neben der zur Verfügungstellung von Permanentmagneten 13 auch dazu, ein
Radiallager 16 für das Außenzahnrad 8 zu bilden. Dadurch können bei der Herstellung der Innenzahnradpumpe 1 in vorteilhafter Weise Kosten eingespart werden.

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, 10) des Innen- und Außenzahnrades (5, 8) ineinander greifen,
- einen zwischen dem Innenzahnrad (5) und dem Außenzahnrad (8) 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, indem in das Außenzahnrad (8) Permanentmagnete (13) integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (13) als ein Magnetring (14) an dem
Außenzahnrad (8) angeordnet sind.
2. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) mit den Permanentmagneten (13) außenseitig an dem Außenzahnrad (8) angeordnet ist.
3. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) mit den Permanentmagneten (13) an einer radialen Außenseite (17) des Außenzahnrades (8), insbesondere vollständig, ausgebildet ist.
4. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) ein vollständig geschlossener Magnetring (14) ist.
5. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) eine im Wesentlichen konstante radiale Ausdehnung bezüglich einer Rotationsachse (19) des Außenzahnrades (8) bzw. des Rotors (12) aufweist.
6. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) aus einem homogenen Material (31 ) aufgebaut ist und vorzugsweise
der Magnetring (14) dauermagnetisches Material, z. B. Neodym-Eisen- Bor oder Samarium-Cobalt, umfasst.
7. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) ausschließlich aus dem dauermagnetischen Material aufgebaut ist oder der Magnetring (14) anderes, nicht magnetisches Material, z. B. Kunststoff, umfasst.
8. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (14) an dem übrigen Außenzahnrad (8) kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig befestigt ist.
9. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetring (8) mit einer Klebeverbindung (33) und/oder einer
Zahnverbindung (30) und/oder kraftschlüssig aufgrund einer radialen Vorspannung zwischen dem Magnetring (14) und dem übrigen
Außenzahnrad (8) an dem übrigen Außenzahnrad (8) befestigt ist.
10. Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenzahnrad (8) bzw. der Rotor (12) mit dem außenseitigen Magnetring (14) mittelbar oder unmittelbar an dem Stator (1 1 ) gelagert ist.
1 1 . Innenzahnradpumpe mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stator (1 1 ) eine Lagerbuchse (15) angeordnet ist und mit der Lagerbuchse (15) das Außenzahnrad (8) bzw. der Rotor (12) mit dem außenseitigen Magnetring (14) mittelbar an dem Stator (1 1 ) gelagert ist.
12. 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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