WO2024013124A1 - Elektrische fluidpumpe für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2024013124A1
WO2024013124A1 PCT/EP2023/069102 EP2023069102W WO2024013124A1 WO 2024013124 A1 WO2024013124 A1 WO 2024013124A1 EP 2023069102 W EP2023069102 W EP 2023069102W WO 2024013124 A1 WO2024013124 A1 WO 2024013124A1
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housing
drive
electric fluid
stator
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PCT/EP2023/069102
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English (en)
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Inventor
Nico WIESSMANN
Julian MÜLLER
Stephan Roos
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Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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Publication date
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    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Definitions

  • the invention relates to an electric fluid pump for a motor vehicle, having a pump head and an electric motor drive.
  • An electric fluid pump and in particular a so-called auxiliary or additional pump is regularly used in motor vehicles to pump oil for control tasks or for cooling, in particular, moving parts or components, for example a vehicle (motor vehicle) powered by an internal combustion engine, hybrid technology or electrically.
  • a fluid pump usually creates an oil circuit due to its delivery properties.
  • An auxiliary or additional pump for example driven electrically or by an electric motor, is often also used for at least temporary lubrication or additional lubrication of transmission parts of a vehicle transmission, in particular an automatic transmission.
  • the oil produced also serves to cool the components or additional components of the drive train of such a vehicle.
  • the fluid pump usually has a housing in which the electric motor drive is arranged.
  • the pump head is often arranged in a pocket arranged on the outside of the housing, with a pump wheel of the pump head being coupled to an output shaft of the electric motor drive. This is known, for example, from EP 3 770 434 A1.
  • the disadvantage is that vehicle transmissions are often used in different designs, which often require different fluid pumps. This usually requires a redesign of the entire fluid pump.
  • the invention is based on the object of improving the usability of an electric fluid pump.
  • the electric fluid pump according to the invention is designed and intended for use in a motor vehicle.
  • the fluid pump preferably forms an oil pump, for example for gear oil.
  • the fluid pump according to the invention has an electric motor drive with a stator, a rotor - preferably forming an internal rotor - and a rotor shaft carrying the rotor.
  • the fluid pump also has a pump head with at least one pump wheel, which is coupled to the rotor shaft in a rotationally fixed manner.
  • the fluid pump has a pump housing on which the pump head is mounted, as well as a drive housing manufactured separately from the pump housing, in which the stator is mounted in a rotationally fixed manner at a drive interface.
  • the drive housing and the pump housing are also nested within one another and connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the entire fluid pump can be used in a comparatively modular manner. Because if only the drive is changed (compared to a previous version), a complete adaptation of a common (one-piece) housing is no longer required. Rather, the drive can be changed and only the drive housing can be adapted in the areas assigned to the drive, specifically the drive interface. Dimensions of contact points to the pump housing can advantageously remain unchanged. Conversely, even if only the pump head is changed, For example, if a change in size of the impeller is required, only the pump housing in the area where the pump head is coupled to the pump housing (ie coupled during assembly of the fluid pump) can be changed. The contact points with the drive housing can remain unchanged. This means that a particularly high number of identical parts can be used and the need to change entire production lines can be avoided.
  • the pump head has a pump flange, which serves to fluidically connect a fluid inlet and a fluid outlet (also: outlet).
  • the corresponding connections are preferably fluidly separated from one another and assigned to a pump or a suction side of the pump head.
  • the pump flange is mounted non-rotatably on a pump interface of the pump housing, in particular pressed into the pump interface.
  • the drive interface as well as the pump interface are preferably areas of the respective housing (drive housing or pump housing) that are adapted to the external shape and external dimensions of the stator or pump head.
  • stator in particular, like the pump head
  • the stator is pressed into the drive interface of the drive housing. Additional components, e.g. B. screws can therefore be omitted. So the weight can be saved.
  • both the pump housing and the drive housing are each deep-drawn from a sheet metal blank. This means that the two housings can be manufactured cost-effectively, since machining can be omitted or is only required for local post-processing.
  • the drive housing and the pump housing are pressed into one another. This means you can also do this here Additional components during assembly, for example screws and the like, are advantageously eliminated, which contributes to weight and component savings.
  • the drive housing and pump housing pressed into one another preferably form a double-walled cup, in the interior of which the stator is arranged and on the outside of the bottom of which the pump head is arranged.
  • the pump housing surrounds the drive housing on the outside and is specifically placed on it.
  • the drive housing is “recessed” in the pump housing.
  • the “cup rim” is formed by a free edge of the pump housing, with which the pump housing protrudes over the drive housing.
  • the pump housing has a hub-like (or tube-like) collar, which forms a plain bearing that supports the rotor shaft.
  • this collar is arranged approximately centrally in the “bottom” of the pump housing.
  • the arrangement of the plain bearing on the pump housing has the advantage that tolerances between the plain bearing and the pump interface are often easier to maintain if they are formed on the same component and, due to the deep-drawing process, regularly in one production step or at least in coupled production steps (e.g. multi-stage Deep drawing).
  • the hub-like collar preferably projects in the direction of the drive housing, i.e. is directed away from the outside of the pump housing which has the pump interface.
  • the drive housing has an annularly closed, ie in particular a tubular, support collar. This is preferably formed centrally in the “bottom” of the drive housing.
  • the drive housing is supported with this support collar on the outside on the collar (slide bearing) of the pump housing.
  • the hub-like collar of the pump housing is inserted, preferably pressed, into the support collar.
  • the drive housing is advantageously fixed particularly stably on or in the pump housing.
  • this can also be due to By increasing the overall wall thickness, the stability of the hub-like collar can be increased.
  • the electric fluid pump has a controller assembly.
  • the controller assembly comprises a carrier body, a circuit board equipped to form the controller (forming part of the controller assembly, i.e. the actual) controller, which is held on the carrier body, and in particular a heat sink.
  • the controller assembly in particular its carrier body, closes a drive space containing the stator.
  • the controller assembly or its carrier body serves as a lid for the above-mentioned (housing) cup formed by the two housings pressed into one another.
  • the carrier body is attached to the pump housing, specifically on its free edge, and is sealed against it by means of a sealing body.
  • the rotor shaft and/or the plain bearing are designed in such a way, for example selected in terms of their fit, that a leakage flow of a liquid to be conveyed, in particular an oil, causes lubrication of the plain bearing.
  • the liquid to be pumped preferably the oil
  • grooves or grooves are also incorporated into the rotor shaft or the plain bearing, through which the liquid, specifically the oil, can flow into the plain bearing area.
  • the plain bearing is not sealed at any of its axial ends, so that during normal operation the liquid or oil flows into the drive chamber of the drive housing located behind the plain bearing (from the perspective of the pump head) for cooling (in particular the stator arranged there, possibly also indirectly via the carrier body away from the controller).
  • the drive housing and/or the pump housing expediently also has a (drain) hole through which the liquid, specifically the oil, from the drive chamber can be returned to the “normal” circuit.
  • the electric fluid pump described above is used for modular production, in other words, manufactured within the framework of modular production.
  • the drive interface of the drive housing is adapted to a corresponding (in particular compared to a first, previously used size)
  • the size of the stator was adjusted and, in particular, the latter was also pressed in.
  • the pump interface is adapted to a corresponding size of the pump head (in particular compared to a first, previously used size) before the drive housing and pump housing are joined together and/or or the pump flange.
  • the invention thus enables a certain modularity through the design with the pump housing and drive housing initially separated from one another, so that only the corresponding interface in the pump housing or in the drive housing (and the pump head or the drive) needs to be changed without having to change the entire pump production , while all other parts can continue to be used as identical parts even after such changes.
  • the contact points between the drive and pump housings remain unchanged.
  • FIG. 1 shows a schematic partial sectional view of a fluid pump for a motor vehicle.
  • a fluid pump 1 is shown schematically in a partial sectional view (longitudinal section).
  • the fluid pump 1 is designed as a low-pressure pump for (transmission) oil of a motor vehicle transmission. Since motor vehicle transmissions also vary within a motor vehicle manufacturer's model series, the quantities to be produced are comparatively small. This often affects the production costs of additional elements.
  • the fluid pump 1 described in more detail using the present exemplary embodiment is intended to at least partially resolve these problems.
  • the fluid pump 1 comprises an electric drive 2 and a pump head 4.
  • the electric drive 2 has a stator 6, a rotor 8 designed as an internal rotor and a rotor shaft 10 coupled to the rotor 8 in a rotationally fixed manner (in particular by means of a press fit).
  • the pump head 4 has a pump flange 12, which encloses a pump chamber 14 and provides an inlet 16 and an outlet 18 and thus serves for the fluidic connection of the fluid pump 1. Furthermore, the pump head 4 has a pump wheel 20. Specifically, the fluid pump 1 is designed as a so-called gerotor pump. The pump head 4 therefore also has a pump ring 22 which is slidably mounted in the pump flange 12. The pump wheel 20 and the pump ring 22 are each designed in the manner of a spur gear or as an internal gear, with the pump ring 22 having a higher number of teeth than the pump wheel 20. During normal operation, the pump wheel 20 rolls in the pump ring 22 and drags it with. For this purpose, the pump wheel 20 is coupled to the rotor shaft 10 in a rotationally fixed manner (in particular by means of a press fit).
  • the fluid pump 1 has a controller assembly 30.
  • This in turn has a controller 32, which is formed by a populated circuit board 34, and a carrier body 36 on which the controller 32 is mounted.
  • An interconnection of the controller 32 with the electric drive 2 is not shown.
  • it has two partial housings, specifically a drive housing 40 and a pump housing 42. Both partial housings are manufactured separately from one another as a cup-like deep-drawn component.
  • the drive housing 40 is then inserted, specifically pressed, into the pump housing 42 in a rotationally fixed manner.
  • the drive housing 40 has a step-like taper (also referred to as drive interface 44), into which the stator 6 is pressed on the inside.
  • the pump housing 42 surrounds the drive housing 40 radially to the rotor shaft 10 over its entire length. Together, the drive housing 40 and the pump housing 42 form a type of double-walled cup.
  • the pump housing 42 On the (cup) bottom side, the pump housing 42 has a pump interface 46 in the form of a pocket or recess directed inwards (i.e. towards the stator 6).
  • the pump housing 42 has a (specifically rotationally symmetrical) collar, which in turn protrudes in the direction of the stator 6 and forms a hub, specifically a plain bearing 48, for the rotor shaft 10.
  • the rotor shaft 10 is rotatably mounted in this plain bearing 48.
  • the pump flange 12 is pressed into the pump interface 46.
  • the drive housing 40 also has a comparable collar (hereinafter: “support collar 50”). This rests on the outside of the collar forming the plain bearing 48 and is specifically pressed onto it.
  • the plain bearing 48 is designed in such a way that, during normal operation, the oil is not only conveyed through the pump chamber 14 between the inlet 16 and the outlet 18, but can also flow through the plain bearing 48 into the interior of the drive housing 40 and thereby both for lubrication of the plain bearing 48 as well as for cooling the stator 6 (as well as the controller 32).
  • the oil can drain out of the drive housing 40 through a bore 52 through the drive and pump housings 40 and 42. Due to the design of the drive and pump housings 40 and 42 described above, if, for example, only the electric drive 2 on the drive housing 40 is changed, only the drive interface 44 needs to be changed (smaller or larger diameter, optionally also larger length), while the other components remain unchanged. Accordingly, only the pump housing 40 can be adapted, specifically its pump interface 46 can be widened, tapered or the like, if another, for example a larger pump wheel 20 (correspondingly also a larger pump ring 22) is required.
  • the controller assembly 30 is arranged opposite the pump head 4.
  • the carrier body 36 is partially inserted into the pump housing 42 and sealed against it by means of a sealing ring 60.
  • the controller 32 and the carrier body 36 are covered by a cover 62 (which here forms part of the controller assembly 30).
  • the cover 62 also serves as a heat sink.
  • a sealing ring 66 is arranged in the area of a flange 64 of the pump housing 42, since the present fluid pump 1 is set up for installation in the associated transmission. Furthermore, two sealing rings 68 and 70 are arranged on the pump head 4, specifically on the pump flange 12, which serve to seal the inlet 16 and the outlet 18.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Fluidpumpe (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen elektromotorischen Antrieb (2) mit einem Stator (6), einem Rotor (8) und einer den Rotor (8) tragenden Rotorwelle (10), einen Pumpenkopf (4) mit wenigstens einem Pumpenrad (20), das drehfest mit der Rotorwelle (10) gekoppelt ist, ein Pumpengehäuse (42), an dem der Pumpenkopf (4) gelagert ist, und ein von dem Pumpengehäuse (42) separat gefertigtes Antriebsgehäuse (40), in dem der Stator (6) an einer Antriebsschnittstelle (44) drehfest gelagert ist. Das Antriebsgehäuse (40) und das Pumpengehäuse (42) sind dabei ineinander geschachtelt und miteinander drehfest verbunden.

Description

Beschreibung
Elektrische Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine elektrische Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug, aufweisend einen Pumpenkopf und einen elektromotorischen Antrieb.
Eine elektrische Fluidpumpe und insbesondere auch eine sogenannte Hilfs- oder Zusatzpumpe dient bei Kraftfahrzeugen regelmäßig zum Fördern von Öl für Steuerungsaufgaben oder zur Kühlung für insbesondere bewegte Teile oder Komponenten, beispielsweise auch eines verbrennungsmotorisch, hybridtechnisch oder elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (Kraftfahrzeugs). Eine derartige Fluidpumpe erzeugt üblicherweise aufgrund deren Fördereigenschaften einen Ölkreislauf. Eine beispielsweise elektrisch oder elektromotorisch angetriebene Hilfs- oder Zusatzpumpe dient häufig auch zur zumindest zeitweisen Schmierung oder Zusatzschmierung von Getriebeteilen eines Fahrzeuggetriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes. Das geförderte Öl dient auch zur Kühlung der Komponenten oder von Zusatzkomponenten des Antriebsstranges eines derartigen Fahrzeugs.
Üblicherweise weist die Fluidpumpe ein Gehäuse auf, in dem der elektromotorische Antrieb angeordnet ist. Der Pumpenkopf ist dabei häufig in einer außenseitig am Gehäuse angeordneten Tasche angeordnet, wobei ein Pumpenrad des Pumpenkopfs mit einer Abtriebswelle des elektromotorischen Antriebs gekoppelt ist. Dies ist beispielsweise aus EP 3 770 434 A1 bekannt.
Nachteilig ist jedoch, dass Fahrzeuggetriebe häufig in verschiedenen Ausführungen zum Einsatz kommen, die häufig auch unterschiedliche Fluidpumpen erfordern. Hierbei ist meist ein Umkonstruieren der gesamten Fluidpumpe erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendbarkeit einer elektrischen Fluidpumpe zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Fluidpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer solchen elektrischen Fluidpumpe für eine modulare Fertigung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Die erfindungsgemäße elektrische Fluidpumpe ist zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug eingerichtet und vorgesehen. Vorzugsweise bildet die Fluidpumpe eine Ölpumpe, beispielsweise für Getriebeöl. Die erfindungsgemäße Fluidpumpe weist einen elektromotorischen Antrieb mit einem Stator, einem - vorzugsweise einen Innenläufer bildenden - Rotor und mit einer den Rotor tragenden Rotorwelle auf. Die Fluidpumpe weist außerdem einen Pumpenkopf mit wenigstens einem Pumpenrad auf, das drehfest mit der Rotorwelle gekoppelt ist. Ferner weist die Fluidpumpe ein Pumpengehäuse auf, an dem der Pumpenkopf gelagert ist, sowie ein von dem Pumpengehäuse separat gefertigtes Antriebsgehäuse, in dem der Stator an einer Antriebsschnittstelle drehfest gelagert ist. Das Antriebsgehäuse und das Pumpengehäuse sind außerdem ineinander geschachtelt und miteinander drehfest verbunden.
Dadurch, dass die Fluidpumpe für den Antrieb und den Pumpenkopf jeweils ein gesondert gefertigtes Gehäuse aufweist, kann die gesamte Fluidpumpe vergleichsweise modular eingesetzt werden. Denn bei einer Änderung nur am Antrieb (gegenüber einer vorhergehenden Version) ist nun keine komplette Anpassung eines gemeinsamen (einteiligen) Gehäuses mehr erforderlich. Vielmehr kann der Antrieb verändert und nur das Antriebsgehäuse in dem Antrieb zugeordneten Bereichen, konkret der Antriebsschnittstelle, angepasst werden. Maße von Kontaktstellen zum Pumpengehäuse können dabei vorteilhafterweise unverändert bleiben. Entsprechend umgekehrt kann auch bei Änderung nur des Pumpenkopfs, bspw. wenn eine Größenänderung des Pumpenrads erforderlich ist, nur das Pumpengehäuse in dem Bereich, an dem der Pumpenkopf mit dem Pumpengehäuse gekoppelt ist (d. h. bei der Montage der Fluidpumpe gekoppelt wird), verändert werden. Die Kontaktstellen mit dem Antriebsgehäuse können dabei unverändert bleiben. Dadurch kann eine besonders hohe Anzahl an Gleichteilen verwendet werden, und auch ein Umstellen kompletter Fertigungslinien vermieden werden.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist der Pumpenkopf einen Pumpenflansch auf, der zum fluidischen Anschluss eines Fluid-Zulaufs und eines Fluid-Auslaufs (auch: Ablauf) dient. Vorzugsweise sind die entsprechenden Anschlüsse fluidisch voneinander getrennt und einer Pump- bzw. einer Saugseite des Pumpenkopfs zugeordnet. Der Pumpenflansch ist dabei drehfest an einer Pumpenschnittstelle des Pumpengehäuses gelagert, insbesondere in die Pumpenschnittstelle eingepresst.
Bei der Antriebsschnittstelle sowie auch bei der Pumpenschnittstelle handelt es sich vorzugsweise um Bereiche des jeweiligen Gehäuses (Antriebsgehäuse bzw. Pumpengehäuse), die an die Außenform und Außenmaße des Stators bzw. des Pumpenkopfs angepasst sind.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Stator (insbesondere gleichfalls wie der Pumpenkopf) in die Antriebsschnittstelle des Antriebsgehäuses eingepresst. Zusätzliche Bauteile, z. B. Schrauben, können somit entfallen. So das Gewicht eingespart werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführung sind sowohl das Pumpengehäuse als auch das Antriebsgehäuse jeweils aus einem Blechzuschnitt tiefgezogen. Dadurch können die beiden Gehäuse kostengünstig gefertigt werden, da eine spanende Bearbeitung entfallen kann oder lediglich für lokale Nachbearbeitung erforderlich ist.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung sind das Antriebsgehäuse und das Pumpengehäuse ineinander eingepresst. Dadurch können auch hier Zusatzbauteile bei der Montage, bspw. Schrauben und dergleichen, vorteilhafterweise entfallen, was zu Gewichts- und auch Bauteileinsparung beiträgt.
Vorzugsweise bilden die ineinander eingepressten Antriebsgehäuse und Pumpengehäuse einen doppelwandigen Becher, in dessen Innenraum der Stator und an dessen Bodenaußenseite der Pumpenkopf angeordnet sind. Insbesondere umgreift das Pumpengehäuse also das Antriebsgehäuse außenseitig, ist konkret auf dieses aufgesetzt. Vorzugsweise ist das Antriebsgehäuse in dem Pumpengehäuse „versenkt“. Der „Becherrand“ wird also durch einen freien Rand des Pumpengehäuses gebildet, mit dem das Pumpengehäuse über das Antriebsgehäuse übersteht.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Pumpengehäuse einen nabenartigen (oder rohrartigen) Kragen auf, der ein die Rotorwelle lagerndes Gleitlager bildet. Insbesondere ist dieser Kragen etwa zentral im „Boden“ des Pumpengehäuses angeordnet. Die Anordnung des Gleitlagers am Pumpengehäuse hat dabei den Vorteil, dass Toleranzen zwischen dem Gleitlager und der Pumpenschnittstelle häufig einfacher zu halten sind, wenn diese am gleichen Bauelement ausgebildet und aufgrund des Tiefziehprozesses regelmäßig auch in einem Fertigungsschritt oder zumindest in miteinander gekoppelten Fertigungsschritten (bspw. mehrstufiges Tiefziehen) gefertigt werden. Vorzugsweise steht der nabenartige Kragen in Richtung auf das Antriebsgehäuse vor, ist also von der die Pumpenschnittstelle aufweisenden Außenseite des Pumpengehäuses weg gerichtet.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Antriebsgehäuse einen ringförmig geschlossenen, d. h. insbesondere einen rohrartigen, Stützkragen auf. Dieser ist vorzugsweise zentral im „Boden“ des Antriebsgehäuses ausgebildet. Insbesondere ist das Antriebsgehäuse mit diesem Stützkragen außenseitig auf dem Kragen (Gleitlager) des Pumpengehäuses abgestützt. Anders ausgedrückt ist der nabenartige Kragen des Pumpengehäuses in den Stützkragen eingesteckt, vorzugsweise eingepresst. Dadurch ist das Antriebsgehäuse vorteilhafterweise besonders stabil am oder im Pumpengehäuse fixiert. Außerdem kann dadurch auch aufgrund einer Erhöhung der gesamten Wandstärke die Stabilität des nabenartigen Kragens erhöht werden.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist die elektrische Fluidpumpe eine Controllerbaugruppe auf. Die Controllerbaugruppe umfasst dabei einen Trägerkörper, eine zur Bildung des (Teil der Controllerbaugruppe bildenden, also des eigentlichen) Controllers bestückte Leiterplatte, die an dem Trägerkörper gehaltert ist, und insbesondere einen Kühlkörper. Die Controllerbaugruppe, insbesondere deren Trägerkörper, verschließt dabei einen den Stator enthaltenden Antriebsraum. Anders ausgedrückt dient die Controllerbaugruppe bzw. deren Trägerkörper als Deckel für den vorstehend genannten, durch die beiden ineinander gepressten Gehäuse gebildeten (Gehäuse-) Bechers. Insbesondere ist der Trägerkörper dabei am Pumpengehäuse, konkret an dessen freien Rand, angeschlagen und gegen diesen mittels eines Dichtungskörpers abgedichtet.
In einer vorteilhaften Ausführung sind die Rotorwelle und/oder das Gleitlager derart ausgebildet, bspw. hinsichtlich ihrer Passung derart gewählt, dass ein Leckstrom einer zu fördernden Flüssigkeit, insbesondere eines Öls, eine Schmierung des Gleitlagers bewirkt. Die zu fördernde Flüssigkeit, vorzugsweise das Öl, kann also beim Durchfließen des Pumpenkopfs in den vorzugsweise nicht abgedichteten Spalt zwischen Rotorwelle und Gleitlager eindringen und dort für einen Schmierfilm sorgen. Optional sind in die Rotorwelle oder das Gleitlager auch Rillen oder Nuten eingebracht, durch die hindurch die Flüssigkeit, konkret das Öl, in den Gleitlagerbereich einfließen kann. Vorzugsweise ist das Gleitlager an keinem seiner Axialenden abgedichtet, so dass im bestimmungsgemäßen Betrieb die Flüssigkeit bzw. das Öl den (aus Sicht des Pumpenkopfs) hinter dem Gleitlager liegenden Antriebsraum des Antriebsgehäuses zur Kühlung (insbesondere des dort angeordneten Stators, gegebenenfalls auch mittelbar über den Trägerkörper hinweg des Controllers) durchfließt. Zweckmäßigerweise weist das Antriebsgehäuse und/oder das Pumpengehäuse auch eine (Abfluss-) Bohrung auf, durch die hindurch die Flüssigkeit, konkret das Öl, aus dem Antriebsraum wieder in dem „normalen“ Kreislauf zurückgeführt werden kann. Erfindungsgemäß wird die vorstehend beschriebene elektrische Fluidpumpe für eine modulare Fertigung eingesetzt, anders ausgedrückt im Rahmen einer modularen Fertigung hergestellt. Dabei wird zur Anpassung des (elektrischen) Antriebs an eine (insbesondere gegenüber bisherigen Anforderungen veränderte) vorgegebene Leistung vor dem Zusammenfügen von Antriebsgehäuse und Pumpengehäuse (insbesondere nur) die Antriebsschnittstelle des Antriebsgehäuses an eine entsprechende (insbesondere gegenüber einer ersten, bisher verwendeten Größe, veränderte) Größe des Stators angepasst und insbesondere letzterer auch eingepresst. Zur Anpassung des Pumpenkopfs (insbesondere gegenüber bisherigen Anforderungen) wird alternativ (oder auch zusätzlich zur Anpassung des Antriebs) die Pumpenschnittstelle vor dem Zusammenfügen von Antriebsgehäuse und Pumpengehäuse an eine entsprechende (insbesondere gegenüber einer ersten, bisher verwendeten Größe, veränderte) Größe des Pumpenkopfs und/oder des Pumpen- flanschs angepasst.
Die Erfindung ermöglicht somit durch den Aufbau mit zunächst voneinander separiertem Pumpengehäuse und Antriebsgehäuse eine gewisse Modularität, so dass, ohne die gesamte Pumpenfertigung umstellen zu müssen, lediglich die entsprechende Schnittstelle im Pumpengehäuse oder im Antriebsgehäuse (und der Pumpenkopf bzw. der Antrieb) verändert werden braucht, während alle anderen Teile als Gleichteile auch über derartige Veränderung hinweg weiterverwendet werden können. Vorzugsweise bleiben auch die Kontaktstellen von Antriebs- und Pumpengehäuse zueinander unverändert.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur (Fig. 1 ) in einer Teilschnittansicht schematisch eine Fluidpumpe für ein Kraftfahrzeug. In Fig. 1 ist schematisch eine Fluidpumpe 1 in einer Teilschnittansicht (Längsschnitt) dargestellt. Die Fluidpumpe 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Niederdruckpumpe für (Getriebe-) Öl eines Kraftfahrzeug-Getriebes ausgelegt. Da Kraftfahrzeug-Getriebe auch innerhalb einer Modellreihe eines Kraftfahrzeugherstellers variieren, sind zu produzierende Stückzahlen vergleichsweise gering. Dies wirkt sich häufig auf die Produktionskosten auch von Zusatzelementen aus. Die anhand des vorliegenden Ausführungsbeispiels näher beschriebene Fluidpumpe 1 soll diese Probleme zumindest teilweise beheben.
Die Fluidpumpe 1 umfasst einen elektrischen Antrieb 2 und einen Pumpenkopf 4. Der elektrische Antrieb 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Stator 6, einen als Innenläufer ausgebildeten Rotor 8 sowie eine mit dem Rotor 8 drehfest (insbesondere mittels einer Presspassung) gekoppelte Rotorwelle 10 auf.
Der Pumpenkopf 4 weist einen Pumpenflansch 12 auf, der einen Pumpenraum 14 umschließt und einen Zulauf 16 und einen Auslauf 18 bereitstellt und somit zum fluidischen Anschluss der Fluidpumpe 1 dient. Des Weiteren weist der Pumpenkopf 4 ein Pumpenrad 20 auf. Konkret ist die Fluidpumpe 1 als sogenannte Gero- torpumpe ausgebildet. Somit weist der Pumpenkopf 4 auch einen Pumpenring 22 auf, der in dem Pumpenflansch 12 gleitend gelagert ist. Das Pumpenrad 20 und der Pumpenring 22 sind jeweils nach Art eines Stirnzahnrads bzw. als innenver- ahntes Zahnrad ausgebildet, wobei der Pumpenring 22 eine höhere Zähnezahl aufweist als das Pumpenrad 20. Im bestimmungsgemäßen Betrieb rollt das Pumpenrad 20 in dem Pumpenring 22 ab und schleppt diesen mit. Dazu ist das Pumpenrad 20 drehfest (insbesondere mittels einer Presspassung) mit der Rotorwelle 10 gekoppelt.
Zur Steuerung der Fluidpumpe 1 , konkret also des elektrischen Antriebs 2, weist die Fluidpumpe 1 eine Controllerbaugruppe 30 auf. Diese weist wiederum einen Controller 32 auf, der durch eine bestückte Leiterplatte 34 gebildet ist, sowie einen Trägerkörper 36, an dem der Controller 32 gelagert ist. Eine Verschaltung des Controllers 32 mit dem elektrischen Antrieb 2 ist nicht dargestellt. Um nun die Fluidpumpe 1 auf einfache Weise an unterschiedliche Einsatzszenarien anpassen zu können, weist diese zwei Teilgehäuse auf, konkret ein Antriebsgehäuse 40 und ein Pumpengehäuse 42. Beide Teilgehäuse sind separat voneinander jeweils als becherartiges Tiefziehbauteil hergestellt. Hiernach ist das Antriebsgehäuse 40 in das Pumpengehäuse 42 drehfest eingesetzt, konkret eingepresst. Das Antriebsgehäuse 40 weist eine stufenartige Verjüngung (auch als Antriebsschnittstelle 44 bezeichnet) auf, in die innenseitig der Stator 6 eingepresst ist.
Das Pumpengehäuse 42 umgibt das Antriebsgehäuse 40 radial zur Rotorwelle 10 über dessen komplette Länge. Gemeinsam bilden das Antriebsgehäuse 40 und das Pumpengehäuse 42 eine Art doppelwandigen Becher. (Becher-) Bodenseitig weist das Pumpengehäuse 42 eine Pumpenschnittstelle 46 in Form einer einwärts (d. h. Richtung auf den Stator 6) gerichteten Tasche oder Vertiefung auf. Innerhalb dieser Pumpenschnittstelle 46 weist das Pumpengehäuse 42 einen (konkret rotationssymmetrischen) Kragen auf, der wiederum in Richtung Stator 6 vorsteht und eine Nabe, konkret ein Gleitlager 48 für die Rotorwelle 10 bildet. Die Rotorwelle 10 ist in diesem Gleitlager 48 rotierbar gelagert. Der Pumpenflansch 12 ist in die Pumpenschnittstell 46 eingepresst.
Zur zusätzlichen Abstützung des Gleitlagers 48 weist auch das Antriebsgehäuse 40 einen vergleichbaren Kragen (im Folgenden: „Stützkragen 50“) auf. Dieser liegt außenseitig auf dem das Gleitlager 48 bildenden Kragen auf, ist konkret auf diesen aufgepresst.
Das Gleitlager 48 ist derart gestaltet, dass im bestimmungsgemäßen Betrieb das Öl nicht nur durch den Pumpenraum 14 zwischen Zulauf 16 und Auslauf 18 gefördert wird, sondern auch durch das Gleitlager 48 in den Innenraum des Antriebsgehäuses 40 einfließen kann und dabei sowohl zur Schmierung des Gleitlagers 48 als auch zur Kühlung des Stator 6 (sowie auch des Controllers 32) dient. Ein Abfluss des Öls aus dem Antriebsgehäuse 40 ist durch eine Bohrung 52 durch Antriebs- und Pumpengehäuse 40 und 42 ermöglicht. Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung des Antriebs- und des Pumpengehäuses 40 und 42 braucht bei einer Änderung bspw. nur des elektrischen Antriebs 2 am Antriebsgehäuse 40 lediglich die Antriebsschnittstelle 44 verändert werden (kleinerer oder größerer Durchmesser, optional auch größere Länge), während die übrigen Bauelemente unverändert verbleiben. Entsprechend kann auch nur das Pumpengehäuse 40 angepasst, konkret dessen Pumpenschnittstelle 46 verbreitert, verjüngt oder dergleichen werden, wenn ein anderes, bspw. ein größeres Pumpenrad 20 (entsprechend auch ein größerer Pumpenring 22) erforderlich ist.
Gegenüberliegend zum Pumpenkopf 4 ist die Controllerbaugruppe 30 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Trägerkörper 36 teilweise in das Pumpengehäuse 42 eingesetzt und gegen dieses mittels eines Dichtungsrings 60 abgedichtet. Außenseitig sind der Controller 32 und der Trägerkörper 36 mittels eines Deckels 62 (der hier einen Teil der Controllerbaugruppe 30 bildet) abgedeckt. Der Deckel 62 dient dabei auch als Kühlkörper.
Im Bereich eines Flanschs 64 des Pumpengehäuses 42 ist ein Dichtungsring 66 angeordnet, da die vorliegende Fluidpumpe 1 zum Einbau in das zugehörige Getriebe eingerichtet ist. Des Weiteren sind am Pumpenkopf 4, konkret am Pumpenflansch 12, zwei Dichtungsringe 68 und 70 angeordnet, die zur Abdichtung des Zulaufs 16 und des Auslaufs 18 dienen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste
1 Fluidpumpe
2 Antrieb
4 Pumpenkopf
6 Stator
8 Rotor
10 Rotorwelle
12 Pumpenflansch
14 Pumpenraum
16 Zu lauf
18 Auslauf
20 Pumpenrad
22 Pumpenring
30 Controllerbaugruppe
32 Controller
34 Leiterplatte
36 Trägerkörper
40 Antriebsgehäuse
42 Pumpengehäuse
44 Antriebsschnittstelle
46 Pumpenschnittstelle
48 Gleitlager
50 Stützkragen
52 Bohrung
60 Dichtungsring
62 Deckel
64 Flansch
66 Dichtungsring
68 Dichtungsring
70 Dichtungsring

Claims

Ansprüche Elektrische Fluidpumpe (1 ) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend
- einen elektromotorischen Antrieb (2) mit einem Stator (6), einem Rotor (8) und einer den Rotor (8) tragenden Rotorwelle (10),
- einen Pumpenkopf (4) mit wenigstens einem Pumpenrad (20), das drehfest mit der Rotorwelle (10) gekoppelt ist,
- ein Pumpengehäuse (42), an dem der Pumpenkopf (4) gelagert ist, und
- ein von dem Pumpengehäuse (42) separat gefertigtes Antriebsgehäuse (40), in dem der Stator (6) an einer Antriebsschnittstelle (44) drehfest gelagert ist, wobei das Antriebsgehäuse (40) und das Pumpengehäuse (42) ineinander geschachtelt und miteinander drehfest verbunden sind. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Pumpenkopf (4) einen Pumpenflansch (12) aufweist, der zum fluidischen Anschluss eines Zulaufs (16) und eines Auslaufs (18) dient, wobei der Pumpenflansch (12) drehfest an einer Pumpenschnittstelle (46) des Pumpengehäuses (42) gelagert, insbesondere in die Pumpenschnittstelle (46) eingepresst ist. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stator (6) in die Antriebsschnittstelle (44) des Antriebsgehäuses (40) eingepresst ist. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Pumpengehäuse (42) und das Antriebsgehäuse (40) jeweils aus einem Blechzuschnitt tiefgezogen sind. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Antriebsgehäuse (40) und das Pumpengehäuse (42) ineinander eingepresst sind, insbesondere wobei das Antriebsgehäuse (40) und das Pumpengehäuse (42) einen doppelwandigen Becher bilden, in dessen Innenraum der Stator (6) und an dessen Bodenaußenseite die Pumpenkopf (4) angeordnet sind. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Pumpengehäuse (42) einen nabenartigen Kragen (48) aufweist, der ein die Rotorwelle (10) lagerndes Gleitlager bildet. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach Anspruch 6, wobei das Antriebsgehäuse (40) mit einem ringförmig geschlossenen Stützkragen (50) außenseitig auf dem Kragen (48) des Pumpengehäuses (42) abgestützt ist. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Controllerbaugruppe (30) mit einem Trägerkörper (36), einer zur Bildung des Controllers (32) bestückten Leiterplatte (34), die an dem Trägerkörper (36) gehaltert ist, und insbesondere mit einem Kühlkörper, wobei die Controllerbaugruppe (30), insbesondere der Trägerkörper (36), einen den Stator (6) enthaltenden Antriebsraum verschließt. Elektrische Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Rotorwelle (10) und/oder der Kragen (48) derart ausgebildet sind, dass ein Leckstrom einer zu fördernden Flüssigkeit, insbesondere ein Öl, eine Schmierung des Gleitlagers bewirkt, insbesondere wobei die Flüssigkeit auch den Antriebsraum zur Kühlung durchfließt. Verwendung einer elektrischen Fluidpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für eine modulare Fertigung, wobei zur Anpassung des Antriebs (2) an eine vorgegebene Leistung vor dem Zusammenfügen von Antriebsgehäuse (40) und Pumpengehäuse (42) die Antriebsschnittstelle (44) des Antriebsgehäuses (40) an eine entsprechende Größe des Stators (6) angepasst wird und/oder zur Anpassung des Pumpenkopfs (4) die Pumpenschnittstelle (46) vor dem Zusammenfügen von Antriebsgehäuse (40) und Pumpengehäuse (42) an eine entsprechende Größe des Pumpenkopfs (4) und/oder des Pumpen- flanschs (12) angepasst wird.
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