WO2020015999A1 - Elektromotor sowie pumpe mit einem solchen elektromotor - Google Patents

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WO2020015999A1
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stator
centering
electric motor
screw
axial direction
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Nico WIESSMANN
Peter SUDERMANN
Stephan Roos
Alexander Volkamer
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Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a rotor and with a stator, which has continuous feedthroughs for screw elements in the axial direction, and with a function carrier arranged on an end face of the stator with screw receptacles for the screw elements. Furthermore, the invention relates to a pump, in particular an oil pump for a motor vehicle, with such an electric motor.
  • Motor vehicles typically have an oil pump that delivers oil in an oil circuit.
  • the oil pump is used, for example, to control a vehicle transmission or to cool or lubricate components of a drive train.
  • Such an oil pump is driven in particular by an electric motor, the electric motor of which has a function carrier to which the stator of the electric motor is attached.
  • the function carrier includes control electronics or a speed sensor in example.
  • the function carrier has, for example, a bearing seat for a shaft bearing for the shafts of the electric motor.
  • the function carrier is arranged on one end side with respect to the motor axis, in particular the B side, of the stator.
  • screw elements are used, for example, which are introduced in the axially extending (continuous) bushings of the stator.
  • extending (centering) domes are provided on the function carrier, which are received in hole-like receptacles corresponding to these and made in the stator.
  • Sol- Cheome domes are typically formed from a plastic and in particular molded onto the function carrier.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly suitable electric motor, on which in particular the most reliable fixing and centering of the stator of the function carrier is realized. Furthermore, a pump with such an electric motor is to be specified. According to the invention, this object is achieved by an electric motor having the features of claim 1. With regard to the pump, the object is achieved according to the invention by the features of claim 7. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims.
  • the electric motor which is provided and set up in particular for an oil pump, has a rotor and a stator, which is suitably arranged on the outer circumferential side of the rotor.
  • the stator in turn has continuous (screw) bushings for screw elements in the axial direction.
  • the screw elements serve to fasten the stator to a function carrier of the electric motor, the function carrier being arranged on an end face of the stator.
  • the end face is the side that extends in a plane parallel to the axial direction of the electric motor.
  • the functional support is expediently arranged on the end face facing away from the driven side of the electric motor, which end face is also referred to as the B end.
  • the function carrier also has a system contour for the stator and screw receptacles for the screw elements.
  • the screw removed in the axial direction from the contact contour of the function carrier towards the stator.
  • the screw receptacles thus stand up to the contact contour in the axial direction.
  • the screw receptacles are included in the stator bushings.
  • the screw mounts have a double function. On the one hand, they serve to hold the stator on the function carrier by means of the screw elements, on the other hand they serve to center and fix the stator in a designated position on the function carrier.
  • two centering pairs are provided, the centering means of which are each formed by means of one of the screw receptacles and by means of one of the bushings. The centering pairs are therefore provided and set up for centering and fixing the function carrier on the stator.
  • the centering means of one of the centering pairs which is also referred to as the first centering pair, have mutually corresponding circular cross sections. As a result, only a rotational degree of freedom remains when the function carrier is mounted on the stator. In other words, the first centering pair forms a two-value bearing.
  • This rotational degree of freedom is canceled by means of the other (second) centering pair.
  • one of the centering means of the second centering pair has a circular cross section and the other centering means of this second centering pair has a substantially rectangular, in particular sword-shaped, oval or arched cross section.
  • the screw receptacle is thus spaced apart in a radial direction perpendicular to the axial direction for the inner conversion of the receptacle formed by the bushing.
  • the screw receptacle is mounted on the inside wall of the bushing.
  • a system for screwing in the circumferential direction is thus formed by means of the bushing.
  • the rotational degree of freedom with regard to the mounting of the stator on the function carrier is thus eliminated.
  • a statically determined system is thus formed in this way, the bushings and the screw receptacles serving as centering means for centering the function carrier on the stator.
  • the section plane for the respective cross section is oriented perpendicular to the axial direction of the electric motor.
  • the screw receptacles form both a fastening means for the screw elements and a centering dome for centering and fixing the stator on the function carrier.
  • both screw receptacles have a circular cross section according to a suitable embodiment.
  • one of the bushings is expanded in a plane perpendicular to the axial direction and the other (second) bushing in this plane is substantially rectangular, in particular oval, arched or sword-shaped.
  • the bushings each have a circular cross section, the bushings expediently being expanded circularly to form a receptacle for the screw receptacles in a plane perpendicular to the axial direction. Furthermore, the screw receptacles each form one for centering the function carrier on the stator
  • Centering dome one of which has a circular cross section and the other has a substantially rectangular, in particular oval, arc-shaped or sword-shaped cross section, which is elongated in the circumferential direction.
  • a statically determined bearing system is formed by means of two centering pairs, each with two centering means, the centering means being formed in each case by means of one of the bushings and one of the screw receptacles.
  • the bushings are introduced into radial tabs of the laminated core of the stator. These are suitably arranged on the outside of the stator facing away from the rotor and in a juxtaposition.
  • the screw receptacles are each formed by means of a threaded bushing with a corresponding cross-sectional shape.
  • these are introduced into the function carrier by plastic injection molding in the course of the freezing position thereof.
  • the threaded bushes partially protrude from the contact contour to the stator.
  • the threaded bushings are formed from a metal, so that the screw receptacles are advantageously comparatively robust against a load.
  • the corresponding cross-sectional shape of the respective screw receptacle can be implemented in a simple manner by a suitable choice of the threaded bushing. Due to the design of the threaded bushings made of metal, the above-mentioned scraping of plastic particles during the assembly is also advantageously prevented.
  • a pump which is provided and configured in particular as an oil pump for a motor vehicle, has an electric motor in one of the variants described above.
  • its function carrier points upward in the axial direction to the contact contour for the stator
  • Screw adapters which are included in the bushings of the stator.
  • FIG. 1 is a perspective exploded view of a pump with an electric motor having a function carrier and a stator, the function carrier being arranged on the end face of the stator, and the function carrier having screw receptacles axially rising up to a support surface for the stator,
  • FIG. 2a, b in a perspective view, the areas 11a and Mb of FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIG. 3 in a perspective view, the rotor and the stator, the stator having screw bushings on the outside in the axial direction, which on the Functional end facing extended circular or sword-shaped
  • 4a, b in a perspective view the areas IVa and IVb of FIG. 3 on an enlarged scale
  • FIG. 5 in a perspective view the pump with an alternative embodiment of its electric motor, the screw receptacles rising up to the bearing surface have a circular or sword-shaped cross section
  • FIGS. 6a, b show, in perspective view, the areas Via and VIb of FIG. 5 on an enlarged scale
  • FIGS. 6a, b show, in perspective view, the areas Via and VIb of FIG. 5 on an enlarged scale
  • Fig. 7 is a perspective view of the rotor and the stator of the alternative
  • the electric motor 4 comprises a rotatably mounted rotor 6, which is rotatably driven when a stator winding 8 of the stator 10 is suitably energized about an axis of rotation extending in the axial direction A.
  • the stator 10 is arranged radially on the outside of the rotor 6. In other words, the electric motor 4 is designed as a so-called inner rotor.
  • the stator 10 has two radial tabs 16 formed by means of its laminated core 14, which are arranged on the outside of the stator 10 facing away from the rotor 6.
  • a bushing 18 is introduced, which extends continuously in the axial direction A.
  • a screw ment 20 added, by means of which the stator 10 is attached to a function carrier 22.
  • the function carrier 22 comprises electronics (not shown) and a speed sensor for controlling the electric motor 4.
  • the function carrier 22 has a shaft bearing seat 24 for the shaft 26 of the electric motor 4.
  • the pump 2 comprises a pump module 28, the pump housing 30 of which is provided with two flanges 32, the flange bushings of which are aligned with the bushings 18 of the stator 10 for receiving the screw elements 20 and thus for holding the pump housing 30 on the stator 10.
  • the pump module 28 has pumping means (conveying means) (not shown) for conveying oil.
  • the function carrier 22 is arranged on an end face 34 with respect to the axial direction A of the stator 10.
  • the functional carrier 22 has a bearing contour 36 for the stator 10, which protrudes in the axial direction A toward the stator 10.
  • the functional support 22 has two screw receptacles 38 for the screw elements 20. These protrude in the axial direction A from radial tabs 39 of the contact contour 36 in the axial direction towards the stator 10. The screw receptacles 38 are received in the bushings 18 of the stator 10 in the assembled state.
  • the screw receptacles 38 are designed as threaded bushings 40. These are introduced into the functional support 22 by means of plastic injection molding, the threaded bushings 40 partially protruding vertically from the contact contour 36, with the formation of so-called centering domes.
  • the screw receptacles 38 have a circular cross section in a plane perpendicular to the axial direction A. The screw receptacle 38 is thus designed as a threaded bush 40 with a circular cross section.
  • the two bushings 18 are also formed in a plane perpendicular to the axial direction, forming a respective receptacle for the screw receptacles 38. niet.
  • One of the bushings 18 is expanded in a circular manner in this plane, so that this bushing 18 and one of the screw receptacles 38 have contours that correspond to one another.
  • This bushing 18 and the corresponding screw receptacle 38 each form a centering means of a first centering pair, by means of which only a rotational degree of freedom of the stator 10 with respect to the function carrier 22 remains.
  • the other bushing 18 is oval in a plane perpendicular to the axial direction, that is to say is essentially rectangular.
  • the sheets forming the laminated core 14, in which the bushing 18 is expanded, are therefore not axially symmetrical with respect to the axis of rotation of the rotor 6.
  • the bushing 18 is elongated in the radial direction R, ie perpendicular to the axial direction A. In this way, an adjustment movement of the screw receptacle 38 accommodated in this bushing 18 is made possible in the radial direction R, in the circumferential direction U, that is to say in a rotational manner, but is prevented. A spacing in the radial direction R is thus formed in this centering pair between the screw receptacle 38 and the inner wall of the bushing 18, the screw receptacle 38 being mounted on the inner wall of the bushing 18 in the circumferential direction U. In other words, a system for the screw receptacle in the circumferential direction U is formed by means of the bushing 18.
  • the bushings 18 are only expanded at their end facing the functional support 22. Consequently, there is a play, that is to say a movement in a plane perpendicular to the axial direction A, of the screw elements 20 accommodated in the bushings 18.
  • FIGS. 5 to 7 show the pump 2 with an alternative embodiment of the electric motor 4.
  • the pump 2 is formed analogously to the variant shown in Figures 1 to 4, so that these features are not further described.
  • both bushings 18 are expanded in a circular manner to form a corresponding receptacle for the screw receptacles 38 at the end thereof facing the functional support 22.
  • the bushings 18 thus have a circular cross section there.
  • one of the screw receptacles 38 has a circular cross section in a plane perpendicular to the axial direction A and the other screw receptacle in this plane has an essentially oval, that is to say a particularly rectangular, cross section.
  • the respective centering dome is formed by means of a threaded bushing 40 with a circular cross section or by means of a threaded bushing with an essentially oval, that is to say in particular a rectangular cross section.
  • the outer circumference of the cross section of the threaded bush is circular or rectangular.
  • a statically determined bearing system is formed in this way by means of two centering pairs, each with two centering means, the centering means using one of the bushings 18 and one of the
  • Screw receptacles 38 are formed.
  • the screw receptacles 38 form both a fastening means for the screw elements 20 and the centering dome.
  • the screw receptacles 38 therefore have a double function.
  • two centering pairs each with two centering means, are provided and set up for centering the function carrier 22 on the stator 10.
  • the two centering means are formed by means of one of the screw receptacles 38 and one of the bushings 18.
  • the centering means of one of the centering pairs have circular cross sections corresponding to one another, so that only a rotational degree of freedom remains when the function carrier 22 is mounted on the stator 10. In other words, a bivalent bearing is formed here. This rotational degree of freedom is canceled by means of the other (second) centering pair.
  • one of these centering means of the two- The centering pair has a circular cross-section and the other centering means of this centering pair has a substantially rectangular, in particular oval cross-section, the screw receptacle 38 being spaced apart in the radial direction R for the inner conversion of the receptacle formed by the bushing 18.
  • the screw receptacle 38 is mounted on the inner wall of the bushing 18.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (4), insbesondere für eine Ölpumpe (2), mit einem Rotor (6) und mit einem Stator (10), wobei der Stator (10) in Axialrichtung (A) durchgehende Durchführungen (18) für Schraubelemente (20) aufweist, sowie mit einem an einer Stirnseite (34) bezüglich der Axialrichtung (A) des Stators (10) angeordneten Funktionsträger (22) mit einer Anlagekontur (36) für den Stator (10) sowie mit Schraubaufnahmen (38) für die Schraubelemente (20), wobei die Schraubaufnahmen (38) in Axialrichtung (A) aus der Anlagekontur (36) für den Stator (10) herausragen, und wobei die Schraubaufnahmen (38) in den Durchführungen (18) aufgenommen sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Pumpe (2) mit einem solchen Elektromotor (4).

Description

Beschreibung
Elektromotor sowie Pumpe mit einem solchen Elektromotor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Rotor und mit einem Stator, der in Axialrichtung durchgehende Durchführungen für Schraubelemente aufweist, sowie mit einem an einer Stirnseite des Stators angeordneten Funktionsträger mit Schraubaufnahmen für die Schraubelemente. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Pumpe, insbesondere eine Ölpumpe für ein Kraftfahrzeug, mit einem solchen Elektromotor.
Kraftfahrzeuge weisen typischerweise eine Ölpumpe auf, welche Öl in einem Öl- kreislauf fördert. Die Ölpumpe dient dabei beispielsweise der Steuerung eines Fahrzeuggetriebes oder der Kühlung oder Schmierung von Komponenten eines Antriebsstrangs. Eine solche Ölpumpe wird insbesondere elektromotorisch ange- trieben, wobei deren Elektromotor einen Funktionsträger aufweist, an welchem der Stator des Elektromotors befestigt ist. Der Funktionsträger umfasst dabei bei spielsweise eine Steuerelektronik oder einen Drehzahlsensor. Des Weiteren weist der Funktionsträger beispielsweise einen Lagersitz für ein Wellenlager für die Wel- le des Elektromotors auf.
So ist der Funktionsträger an einer Stirnseite bezüglich der Motorachse, insbe- sondere B-seitig, des Stators angeordnet. Zur Befestigung des Stators am Funkti- onsträger werden beispielsweise Schraubelemente herangezogen, welche in sich in Axialrichtung erstreckende (durchgehende) Durchführungen des Stators einge- bracht sind. Zur Fixierung und Zentrierung des Stators am Funktionsträger sind dabei beispielsweise am Funktionsträger sich in Axialrichtung zum Stator hin er- streckende (Zentrier-)Dome vorgesehen, welche in zu diesen korrespondierenden und in den Stator eingebrachten lochartigen Aufnahmen aufgenommen sind. Sol- che Dome sind dabei typischerweise mittels eines Kunststoffs gebildet und insbe- sondere am Funktionsträger angespritzt.
Jedoch weisen solche Dome eine vergleichsweise geringe Festigkeit auf. So kön- nen diese unter Belastung vom Funktionsträger abbrechen, sodass der Stator in einer unzureichend definierten Position am Funktionsträger gehalten ist. Ferner können im Zuge der Montage Kunststoffpartikel am Blechpaket des Stators abge- schabt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Elektro- motor anzugeben, an welchem insbesondere eine möglichst zuverlässige Fixie- rung und Zentrierung dessen Stator am Funktionsträger realisiert ist. Des Weite- ren soll eine Pumpe mit einem solchen Elektromotor angegeben werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich der Pumpe wird die Aufgabe erfin- dungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbil- dungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Der, insbesondere für eine Ölpumpe vorgesehene und eingerichtete, Elektromotor weist einen Rotor und einen Stator auf, welcher geeigneter Weise außenumfangs- seitig des Rotors angeordnet ist.
Der Stator wiederum weist in Axialrichtung durchgehende (Schraub- )Durchführungen für Schraubelemente auf. Die Schraubelemente dienen dabei der Befestigung des Stators an einem Funktionsträgers des Elektromotors, wobei der Funktionsträger an einer Stirnseite des Stators angeordnet ist. Die Stirnseite ist dabei diejenige Seite, welche sich in einer zur Axialrichtung des Elektromotors parallelen Ebene erstreckt. Zweckmäßigerweise ist dabei der Funktionsträger an der der Abtriebsseite des Elektromotors abgewandten Stirnseite angeordnet, wel- che auch als B-Seite bezeichnet wird.
Der Funktionsträger weist des Weiteren eine Anlagekontur für den Stator sowie Schraubaufnahmen für die Schraubelemente auf. Hierbei ragen die Schraubauf- nahmen in Axialrichtung aus der Anlagekontur des Funktionsträgers zum Stator hin heraus. Somit stehen die Schraubaufnahmen zur Anlagekontur in Axialrichtung empor. Die Schraubaufnahmen sind dabei in den Durchführungen des Stators aufgenommen.
Die Schraubaufnahmen erfüllen dabei eine Doppelfunktion. Zum einen dienen die se zum Halten des Stators am Funktionsträger mittels der Schraubelemente, zum anderen dienen diese der Zentrierung und der Fixierung des Stators in einer vor- gesehenen Position am Funktionsträger. Hierbei sind gemäß einer geeigneten Weiterbildung zwei Zentrierpaare vorgesehen, deren Zentriermittel jeweils mittels einer der Schraubaufnahmen und mittels einer der Durchführungen gebildet sind. Die Zentrierpaare sind also zur Zentrierung und Fixierung des Funktionsträgers am Stator vorgesehen und eingerichtet. Zudem weisen die Zentriermittel eines der Zentrierpaare, welches auch als erstes Zentrierpaar bezeichnet wird, zueinander korrespondierende kreisrunde Querschnitte auf. Infolge dessen verbleibt lediglich ein rotatorischer Freiheitsgrad bei der Lagerung des Funktionsträgers am Stator. Mit anderen Worten bildet das erste Zentrierpaar ein zweiwertiges Lager.
Dieser rotatorische Freiheitsgrad wird mittels des anderen (zweiten) Zentrierpaa- res aufgehoben. Hierzu weist eines der Zentriermittel des zweiten Zentrierpaares einen kreisrunden Querschnitt und das andere Zentriermittel dieses zweiten Zentrierpaares einen im Wesentlichen rechteckförmigen, insbesondere schwert- förmigen, ovalen oder bogenförmigen, Querschnitt auf. Die Schraubaufnahme ist somit in einer zur Axialrichtung senkrechten Radialrichtung beabstandet zur In- nenwandlung der mittels der Durchführung gebildeten Aufnahme. In Umfangsrich- tung jedoch ist die Schraubaufnahme an der Innenwand der Durchführung gela- gert. So ist mittels der Durchführung eine Anlage für die Schraubaufnahme in Um- fangsrichtung gebildet. Somit ist der rotatorische Freiheitsgrad bezüglich der Lage- rung des Stators am Funktionsträger aufgehoben. Auf diese Weise ist also ein statisch bestimmtes System gebildet, wobei die Durchführungen und die Schraub- aufnahmen als Zentriermittel zur Zentrierung des Funktionsträgers am Stator die nen . Die Schnittebene für den jeweiligen Querschnitt ist dabei senkrecht zur Axial- richtung des Elektromotors orientiert. Zusammenfassend bilden die Schraubaufnahmen sowohl ein Befestigungsmittel für die Schraubelemente, als auch einen Zentrierdom zur Zentrierung und Fixie- rung des Stators am Funktionsträger.
In einer ersten Variante des Elektromotors weisen gemäß einer geeigneten Aus- gestaltung beide Schraubaufnahmen einen kreisrunden Querschnitt auf. Unter Bildung einer jeweiligen Aufnahme für die Schraubaufnahmen ist eine der Durch- führungen in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung kreisrund erweitert und die andere (zweite) Durchführung in dieser Ebene im Wesentlichen rechteckförmig, insbesondere oval, bogen- oder schwertförmig, erweitert.
Gemäß einer zweiten Variante des Elektromotors weisen die Durchführungen je- weils einen kreisrunden Querschnitt auf, wobei die Durchführungen zweckmäßi- gerweise zur Bildung einer Aufnahme für die Schraubaufnahmen in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung kreisrund erweitert sind. Weiterhin bilden zur Zentrie- rung des Funktionsträgers am Stator die Schraubaufnahmen jeweils einen
Zentrierdom, von denen einer einen kreisrunden Querschnitt und der andere einen im Wesentlichen rechteckförmigen, insbesondere ovalen, bogen- oder schwert- förmigen, und in Umfangsrichtung länglichen Querschnitt aufweist.
Allenfalls ist in beiden Varianten ein statisch bestimmtes Lagersystem mittels zweier Zentrierpaare mit jeweils zwei Zentriermitteln gebildet, wobei die Zentrier- mittel jeweils mittels einer der Durchführungen und einer der Schraubaufnahmen gebildet sind.
Die Durchführungen sind in zweckmäßiger Ausgestaltung in Radiallaschen des Blechpakets des Stators eingebracht. Geeigneterweise sind diese hierbei an der dem Rotor abgewandten Außenseite des Stators und in Gegenüberstellung ange- ordnet.
Die Schraubaufnahmen sind in zweckmäßiger Ausgestaltung jeweils mittels einer Gewindebuchse mit entsprechender Querschnittsform gebildet. Insbesondere werden diese im Zuge der Fierstellung des Funktionsträgers mittels Kunststoffum- spritzen in diesen eingebracht. Hierbei ragen die Gewindebuchsen teilweise aus der Anlagekontur zum Stator hin hinaus. Die Gewindebuchsen sind aus einem Metall gebildet, sodass die Schraubaufnahmen vorteilhafterweise vergleichsweise robust gegen eine Belastung sind. Zudem ist die entsprechende Querschnittsform der jeweiligen Schraubaufnahme in einfacher Weise durch eine geeignete Wahl der Gewindebuchse realisierbar. Aufgrund der Ausbildung der Gewindebuchsen aus Metall ist des Weiteren vorteilhaft das eingangs erwähnte Abschaben von Kunststoffpartikeln im Zuge der Montage verhindert.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist ein Pumpe, welche insbesondere als Ölpumpe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und eingerichtet ist, einen Elektromotor in einer der oben beschriebenen Varianten auf. Insbesondere weist also dessen Funkti- onsträger in Axialrichtung zur Anlagekontur für den Stator emporstehende
Schraubaufnahmen auf, welche in den Durchführungen des Stators aufgenommen sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Pumpe mit einem einen Funktionsträger und einem Stator aufweisenden Elektromotor, wobei der Funktionsträger stirnseitig am Stator angeordnet ist, und wo- bei der Funktionsträger axial zu einer Auflagefläche für den Stator em- porstehende Schraubaufnahmen aufweist,
Fig. 2a, b in perspektivischer Ansicht die Bereiche lla bzw. Mb der Fig. 1 in ver- größertem Maßstab, Fig. 3 in perspektivischer Ansicht den Rotor und den Stator, wobei der Stator außenseitig in Axialrichtung durchgehende Schraubdurchführungen aufweist, welche an der dem Funktionsträger zugewandten Ende kreis- förmig bzw. schwertförmig erweitert sind, Fig. 4a, b in perspektivischer Ansicht die Bereiche IVa bzw. IVb der Fig. 3 in ver- größertem Maßstab, Fig. 5 in perspektivischer Ansicht die die Pumpe mit einer alternative Ausge- staltung dessen Elektromotors, wobei die zur Auflagefläche emporste- henden Schraubaufnahmen einen kreisrunden bzw. einen schwertför- migen Querschnitt aufweisen, Fig. 6a, b in perspektivischer Ansicht die Bereiche Via bzw. Vlb der Fig. 5 in ver- größertem Maßstab, und
Fig. 7 in perspektivischer Ansicht den Rotor und den Stator der alternativen
Ausgestaltung des Elektromotors, wobei die im Stator angeordneten Schraubdurchführungen an deren dem Funktionsträger zugewandten Ende kreisförmig erweitert sind.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 bis 4 ist eine als Ölpumpe für ein nicht weiter dargestelltes Kraft- fahrzeug ausgebildete Pumpe 2 mit einer ersten Variante eines Elektromotors 4 gezeigt. Der Elektromotor 4 umfasst einen drehbar gelagerten Rotor 6, welcher bei entsprechender Bestromung einer Statorwicklung 8 des Stators 10 um eine sich in Axialrichtung A erstreckende Drehachse rotatorisch angetrieben wird. Dabei ist der Stator 10 radial außenseitig des Rotors 6 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Elektromotor 4 als ein sogenannter Innenläufer ausgebildet.
Der Stator 10 weist zwei mittels dessen Blechpakets 14 gebildete Radiallaschen 16 auf, welche an der dem Rotor 6 abgewandten Außenseite des Stators 10 in Gegenüberstellung angeordnet sind. In jeder der Radiallaschen 16 des Blechpa- kets 14 ist dabei eine Durchführung 18 eingebracht, welche sich durchgehend in Axialrichtung A erstreckt. In den Durchführungen 18 ist jeweils ein Schraubele- ment 20 aufgenommen, mittels welchen der Stator 10 an einem Funktionsträger 22 befestigt ist. Der Funktionsträger 22 umfasst dabei eine nicht weiter dargestell- te Elektronik und einen Drehzahlsensor zur Ansteuerung des Elektromotors 4. Des Weiteren weist der Funktionsträger 22 einen Wellenlagersitz 24 für die Welle 26 des Elektromotors 4 auf.
Des Weiteren umfasst die Pumpe 2 ein Pumpenmodul 28, dessen Pumpengehäu- se 30 mit zwei Flanschen 32 versehen ist, dessen Flanschdurchführungen mit den Durchführungen 18 des Stators 10 zur Aufnahme der Schraubelemente 20 und somit zum Halten des Pumpengehäuses 30 am Stator 10 fluchten. Ferner weist das Pumpenmodul 28 nicht weiter dargestellte Pumpmittel (Förderungsmittel) zur Förderung von Öl auf.
Der Funktionsträger 22 ist an einer Stirnseite 34 bezüglich der Axialrichtung A des Stators 10 angeordnet. Hierbei weist der Funktionsträger 22 eine Anlagekontur 36 für den Stator 10 auf, welche in Axialrichtung A zurn Stator 10 hin emporsteht. Zu dem weist der Funktionsträger 22 zwei Schraubaufnahmen 38 für die Schrau- belemente 20 auf. Diese ragen in Axialrichtung A aus Radiallaschen 39 der Anla- gekontur 36 in Axialrichtung zum Stator 10 hin heraus. Die Schraubaufnahmen 38 sind dabei im Montagezustand in den Durchführungen 18 des Stators 10 aufge- nommen.
Wie in den Figuren 2a und 2b in vergrößertem Maßstab gezeigt ist, sind die Schraubaufnahmen 38 als Gewindebuchsen 40 ausgeführt. Diese sind in den Funktionsträger 22 mittels Kunststoffumspritzen eingebracht, wobei die Gewinde- buchsen 40 teilweise unter Bildung sogenannter Zentrierdome senkrecht aus An- lagekontur 36 herausragen. Hierbei weisen die Schraubaufnahmen 38 in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung A einen kreisrunden Querschnitt auf. So ist die Schraubaufnahme 38 als eine Gewindebuchse 40 mit einem kreisrunden Quer- schnitt ausgebildet.
Die beiden Durchführungen 18 sind ferner unter Bildung einer jeweiligen Aufnah- me für die Schraubaufnahmen 38 in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung er- weitert. Dabei ist eine der Durchführungen 18 in dieser Ebene kreisrund erweitert, sodass diese Durchführung 18 sowie eine der Schraubaufnahmen 38 zueinander korrespondierende Konturen aufweisen. Diese Durchführung 18 und die entspre- chende Schraubaufnahme 38 bilden dabei jeweils ein Zentriermittel eines ersten Zentrierpaares, mittels welchem lediglich ein rotatorischer Freiheitsgrad des Sta- tors 10 bezüglich des Funktionsträgers 22 bleibt.
Die andere Durchführung 18 ist dabei in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung oval, also im Wesentlichen Rechteckförmig erweitert. Diejenigen das Blechpaket 14 bildenden Bleche, bei welche die Durchführung 18 erweitert sind, sind somit nicht achsensymmetrisch bezüglich der Drehachse des Rotors 6.
Dabei ist die Durchführung 18 in Radialrichtung R, also senkrecht zur Axialrich- tung A, länglich ausgebildet. Auf diese Weise ist eine Verstell beweg ung der in die- se Durchführung 18 aufgenommenen Schraubaufnahme 38 in Radialrichtung R ermöglicht, in Umfangsrichtung U, also rotatorisch, jedoch verhindert. Also ist bei diesem Zentrierpaar ein Abstand in Radialrichtung R zwischen der Schraubauf- nahme 38 und der Innenwand der Durchführung 18 gebildet, wobei die Schrau- baufnahme 38 an der Innenwand der Durchführung 18 in Umfangsrichtung U ge- lagert ist. Mit anderen Worten ist mittels der Durchführung 18 eine Anlage für die Schraubaufnahme in Umfangsrichtung U gebildet.
Das erste Zentrierpaare sowie das zweite, mittels der oval erweiterten Durchfüh- rung 18 und mittels der entsprechenden Schraubaufnahme 38 gebildete, Zentrier- paar bilden somit ein (statisch) bestimmtes (Lager-)System.
Die Durchführungen 18 sind dabei lediglich an deren dem Funktionsträger 22 zu- gewandten Ende erweitert. Folglich ist ein Spiel, also eine Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung A, der in den Durchführungen 18 aufgenom- menen Schraubelemente 20 verringert.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen die Pumpe 2 mit einer alternativen Ausgestaltung des Elektromotors 4. Mit Ausnahme des im Folgenden Beschriebenen ist die Pumpe 2 analog zu der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Variante ausgebildet, sodass diese Merkmale nicht weiter beschrieben sind. Gemäß dieser zweiten Variante des Elektromotors 4 sind beide Durchführungen 18 unter Bildung einer entsprechen- den Aufnahme für die Schraubaufnahmen 38 an deren Funktionsträger 22 zuge- wandten Ende kreisrund erweitert. Die Durchführungen 18 weisen dort also einen kreisrunden Querschnitt auf.
Zur Zentrierung des Funktionsträgers 22 am Stator 10 weist einer der Schraub- aufnahmen 38 in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung A einen kreisrunden Querschnitt und die andere Schraubaufnahme in dieser Ebene einen im Wesentli- chen ovalen, also einen insbesondere rechteckförmigen Querschnitt auf. So ist der jeweilige Zentrierdom mittels einer Gewindebuchse 40 mit einem kreisrunden Querschnitt bzw. mittels einer Gewindebuchse mit einem im Wesentlichen ovalen, also einem insbesondere rechteckförmigen Querschnitt, gebildet. Mit anderen Worten ist der Außenumfang des Querschnitts der Gewindebuchse kreisrund bzw. rechteckförmig. In analoger Weise ist auf diese Weise ein statisch bestimmtes La- gersystem mittels zweier Zentrierpaare mit jeweils zwei Zentriermitteln gebildet, wobei die Zentriermittel mittels einer der Durchführungen 18 und einer der
Schraubaufnahmen 38 gebildet sind.
Zusammenfassend für beide Varianten bilden die Schraubaufnahmen 38 sowohl ein Befestigungsmittel für die Schraubelemente 20, als auch den Zentrierdom. Die Schraubaufnahmen 38 weisen also eine Doppelfunktion auf. Weiter zusammenfassend sind zur Zentrierung des Funktionsträgers 22 am Stator 10 zwei Zentrierpaare mit jeweils zwei Zentriermitteln vorgesehen und eingerich- tet. Die beiden Zentriermittel sind dabei mittels einer der Schraubaufnahmen 38 sowie mittels einer der Durchführungen 18 gebildet. Dabei weisen die Zentriermit- tel eines der Zentrierpaare zueinander korrespondierende kreisrunde Querschnitte auf, sodass lediglich ein rotatorischer Freiheitsgrad bei der Lagerung des Funkti- onsträgers 22 am Stator 10 bleibt. Mit anderen Worten ist hierbei ein zweiwertiges Lager gebildet. Dieser rotatorische Freiheitsgrad wird mittels des anderen (zwei- ten) Zentrierpaares aufgehoben. Hierzu weist eines dieser Zentriermittel des zwei- ten Zentrierpaares einen kreisrunden Querschnitt und das andere Zentriermittel dieses Zentrierpaares einen im Wesentlichen rechteckförmigen, insbesondere in ovalen Querschnitt auf, wobei die Schraubaufnahme 38 in Radialrichtung R beab- standet zur Innenwandlung der mittels der Durchführung 18 gebildeten Aufnahme ist. In Umfangsrichtung U jedoch ist die Schraubaufnahme 38 an der Innenwand der Durchführung 18 gelagert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung vom Fach- mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlas- sen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbei- spielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kom- binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Pumpe
4 Elektromotor
6 Rotor
8 Statorwicklung
10 Stator
14 Blechpaket
16 Radiallasche
18 Durchführung
20 Schraubelemente
22 Funktionsträger
24 Wellenlagersitz
26 Welle
28 Pumpenmodul
30 Pumpengehäuse
32 Flansch
34 Stirnseite
36 Anlagekontur
38 Schraubaufnahme
39 Radiallaschen der Anlagekontur
40 Gewindebuchse
A Axialrichtung
R Radialrichtung
U Umfangsrichtung

Claims

Ansprüche
1. Elektromotor (4), insbesondere für eine Ölpumpe (2), aufweisend
- einen Rotor (6) und einen Stator (10), wobei der Stator (10) in Axialrich- tung (A) durchgehende Durchführungen (18) für Schraubelemente (20) aufweist,
- einen an einer Stirnseite (34) bezüglich der Axialrichtung (A) des Stators (10) angeordneten Funktionsträger (22) mit einer Anlagekontur (36) für den Stator (10) sowie mit Schraubaufnahmen (38) für die Schraubele- mente (20),
- wobei die Schraubaufnahmen (38) in Axialrichtung (A) aus der Anlage- kontur (36) für den Stator (10) herausragen, und
- wobei die Schraubaufnahmen (38) in den Durchführungen (18) aufge- nommen sind.
2. Elektromotor (4) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
- dass zur Zentrierung des Funktionsträgers (22) am Stator (10) zwei Zentrierpaare mit jeweils zwei Zentriermitteln vorgesehen sind, welche mittels einer der Schraubaufnahmen (38) und mittels einer der Durch- führungen (18) gebildet sind,
- wobei die Zentriermittel eines der Zentrierpaare zueinander korrespon- dierende kreisrunde Querschnitte aufweisen, und
- wobei eines der Zentriermittel des anderen Zentrierpaares einen kreis- runden Querschnitt und das andere Zentriermittel dieses Zentrierpaares einen im Wesentlichen rechteckförmigen, insbesondere ovalen, bogen- oder schwertförmigen, Querschnitt aufweist.
3. Elektromotor (4) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Schraubaufnahmen (38) einen kreisrunden Querschnitt aufwei- sen, und - dass unter Bildung einer jeweiligen Aufnahme für die Schraubaufnah- men (38) eine der Durchführungen (18) in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung (A) kreisrund erweitert und die andere Durchführung (18) in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung im Wesentlichen rechteck- förmig, insbesondere oval, bogen- oder schwertförmig, erweitert ist.
4. Elektromotor (4) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Durchführungen (18) jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, und
- dass zur Zentrierung des Funktionsträgers (22) am Stator (10) die
Schraubaufnahmen (38) jeweils einen Zentrierdom bilden, von denen einer einen kreisrunden Querschnitt und der andere einen im Wesentli- chen rechteckförmigen, insbesondere ovalen, bogen- oder schwertför- migen, Querschnitt aufweist.
5. Elektromotor (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchführungen (18) in Radiallaschen (16) des Blechpakets (14) des Stators (10) eingebracht sind.
6. Elektromotor (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraubaufnahmen (38) in den Funktionsträger (22) eingebrachte Gewindebuchsen (40) sind.
7. Pumpe (2), insbesondere Ölpumpe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elekt- romotor (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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