WO2024099508A1 - Gerotor-elektropumpe mit im aussenzahnrad integriertem motor-rotor - Google Patents

Gerotor-elektropumpe mit im aussenzahnrad integriertem motor-rotor Download PDF

Info

Publication number
WO2024099508A1
WO2024099508A1 PCT/DE2023/100804 DE2023100804W WO2024099508A1 WO 2024099508 A1 WO2024099508 A1 WO 2024099508A1 DE 2023100804 W DE2023100804 W DE 2023100804W WO 2024099508 A1 WO2024099508 A1 WO 2024099508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
external
internal
electric pump
gerotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2023/100804
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Greb
Laszlo Man
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN202380065451.0A priority Critical patent/CN119855973A/zh
Publication of WO2024099508A1 publication Critical patent/WO2024099508A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • 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
    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • 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
    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/008—Enclosed motor pump units
    • 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
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008—Prime movers
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors

Definitions

  • the present invention relates to a gerotor electric pump in which an integrated rotor of an electric motor is formed by integrating permanent magnets in the external gear.
  • Gerotor electric pumps are assumed to be well known. They have an external gear with internal teeth and an internal gear with external teeth located in the external gear, whereby the internal gear has one tooth less than the external gear.
  • the electric motor is usually connected to the external or internal gear via a shaft connection. This is particularly disadvantageous in applications where space is critical. Such space-critical applications are found, for example, in automobile construction, where gerotor electric pumps can be used to drive hydraulic actuators.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the problems known from the prior art.
  • the gerotor electric pump according to the invention comprises an internally toothed external gear rotatable about an external axis and an externally toothed internal gear rotatable about an internal axis, wherein the external axis and the internal axis are aligned parallel to each other, wherein the internal gear has an internal number of at least two teeth and the external gear has an external number of teeth, wherein the external number is at least one more than the internal number and the internal gear in the Interior of the external gear and is characterized in that a plurality of permanent magnets are formed integrally with the external gear on the outer circumference of the external gear.
  • the external gear can simultaneously function as the rotor of an electric motor.
  • the electric motor can be integrated directly into the gerotor electric pump without the need for any further connection, for example via a shaft. This reduces the amount of space required in the axial direction for installing the gerotor electric pump.
  • the outer number and the inner number are natural numbers, with the outer number being at least one, preferably one, greater than the inner number. As the outer gear and the inner gear rotate, this results in volumes between the teeth of the outer gear and the inner gear that constantly change and thus generate negative and positive pressure through which a liquid can be pumped.
  • the gerotor electric pump is preferably used as a pump for conveying hydraulic medium, such as hydraulic oil in particular.
  • hydraulic medium such as hydraulic oil in particular.
  • use in motor vehicle construction is preferred, where the gerotor electric pump is used to supply one or more consumers with hydraulic medium.
  • a consumer is in particular a hydraulic actuator.
  • Such an actuator is preferably used, for example, to operate a clutch or the like.
  • the external gear and internal gear are preferably made of a plastic such as polyethylene, polyamide and/or a fiber-reinforced plastic such as a glass and/or carbon fiber-reinforced plastic.
  • the permanent magnets are preferably evenly distributed in the circumferential direction.
  • the inner axis and outer axis are parallel, but not coaxial.
  • the external gear forms a rotor of an electric motor that is surrounded by a stator on the outside. This allows the electric motor to be connected directly to a gerotor electric pump to form a single unit.
  • the external gear or rotor acts as an internal rotor.
  • the permanent magnets are glued to the external gear. This enables the external gear or rotor to be formed in a simple manner. In this case, recesses are formed in the external gear, for example if it is injection-molded from a plastic. The permanent magnets are then glued into the recesses.
  • the permanent magnets are connected to the external gear in a form-fitting manner, in particular by overmolding. This allows efficient and rapid production of the external gear or rotor.
  • a drive shaft for driving another element is operatively connected to the internal gear.
  • the drive shaft is connected to the internal gear by a material fit or via a gearing or a freewheel. This enables the connection and drive of another element by the electric motor.
  • the drive shaft is led out of the gerotor electric pump and connected to another element.
  • the inner axis is coaxial with the drive shaft. This enables a simple design of the drive of the additional element.
  • the external gear and the internal gear are preferably designed in such a way that a transmission ratio between the speed of the electric motor and the speed of the drive shaft is specified.
  • This enables the drive of another element with a specific transmission ratio without the need for an additional transmission.
  • the drive shaft can be used to actuate something, such as a parking brake or something similar.
  • the speed transmission between the external gear and the internal gear means that a mechanical transmission to reduce the speed and increase the torque can preferably be dispensed with.
  • the gerotor electric pump is used directly as a transmission transmission.
  • a sensor target can transmit the angle of rotation or speed information of the internal gear or the drive shaft using a sensor attached to the internal gear or the drive shaft.
  • a freewheel is also integrated centrally in the internal gear in order to drive the drive shaft or not by reversing the direction of rotation of the electric motor.
  • first primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, and in particular do not necessarily specify any dependency and/or sequence of these objects, sizes or processes in relation to one another. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it is obvious to the expert when studying the specifically described design.
  • Fig. 1 a first view of an example of a gerotor electric pump
  • Fig. 2 a second view of an example of a gerotor electric pump.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a gerotor electric pump 1.
  • This comprises an internally toothed external gear 2 and an externally toothed internal gear 3, which is formed within the external gear 2.
  • the number of teeth of the external gear 2 is referred to as the external number and the number of teeth of the internal gear 3 is referred to as the internal number.
  • the internal number is a natural number and is at least two.
  • the external number is one greater than the internal number. In the present example, the external number is eight and the internal number is seven.
  • the external gear 2 is rotatable about an external axis 4 and the internal gear 3 is rotatable about an internal axis 5.
  • Internal axis 5 and external axis 4 are parallel, but not coaxial. xial. There is therefore a small distance between inner axis 5 and outer axis 4.
  • Inner axis 5 and outer axis 6 are shown as points in Fig. 1.
  • External gear 2 and internal gear 3 produce a pumping effect which can be used, for example, to convey hydraulic medium, in particular in hydraulic actuation systems such as hydraulic actuators, in particular in motor vehicles.
  • External gear 2 and internal gear 3 are preferably made of a plastic, in particular polyethylene, polyamide and/or a fiber-reinforced plastic.
  • the external gear 2 has a plurality, here eight, permanent magnets 7 on its outer circumference 6, which are only partially provided with reference symbols for the sake of clarity.
  • the permanent magnets 7 are evenly distributed in the circumferential direction over the outer circumference 6.
  • the permanent magnets 7 are formed as one piece with the external gear 2, in particular glued to it or overmolded. Due to the formation of the permanent magnets 7, the external gear 2 can simultaneously act as a rotor 8 of an electric motor 9.
  • the rotor 8 is formed within a stator 10 of the electric motor 9.
  • a drive shaft 11 is operatively connected to the internal gear 3 and extends out of the gerotor electric pump 1.
  • a further element, not shown here, can be driven by the electric motor 9 via this drive shaft 111.
  • the external gear 2 and internal gear 3 and in particular the external number and internal number a transmission ratio can be created between the electric motor 9 and the drive shaft 11, so that the formation of an additional gear can be dispensed with.
  • the gerotor electric pump 1 can thus be used directly as a transmission gear for the drive shaft 11.
  • Fig. 2 shows the gerotor electric pump 1 in the closed state.
  • the electric motor 9 is covered by a housing 12.
  • the power is supplied via a plug 13.
  • supply of the electric motor 9 with electricity and the control of a control unit 14, which controls the electric motor 9.
  • the gerotor electric pump 1 also comprises a first hydraulic connection 15 and a second hydraulic connection 16.
  • One of the hydraulic connections 15, 16 is connected to a reservoir (not shown) for hydraulic medium, and a consumer can be supplied with hydraulic medium from the reservoir via the other hydraulic connection 16, 15.
  • a further element can be driven via the drive shaft 11.
  • the gerotor electric pump 1 presented here allows the integration of the electric motor 9 into the gerotor electric pump 1 by forming permanent magnets 7 on the outer circumference 6 of the external gear 2, which can be surrounded on the outside by the stator 10 to form the electric motor 9. This means that an additional connection between the electric motor 9 and the gerotor electric pump 1 can be dispensed with, so that axial installation space is saved and costs are saved.
  • the external gear 2 and the internal gear 3 act as a gear, via which a further element (not shown here) can be driven via a drive shaft 11, which is connected to the internal gear 3 in a rotationally fixed manner.

Landscapes

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

Abstract

Die hier vorgestellte Gerotor-Elektropumpe (1) erlaubt die Integration des Elektromotors (9) in die Gerotor-Elektropumpe (1) über die Ausbildung von Permanentmagneten (7) am Außenumfang (6) des Außenzahnrades (2), welches vorn Stator (10) zur Bildung des Elektromotors (9) außen umgebbar ist. Hierdurch kann auf eine zusätzliche Verbindung zwischen Elektromotor (9) und Gerotor-Elektropumpe (1) verzichtet werden, so dass axialer Bauraum eingespart und Kosten eingespart werden. Gleichzeitig wirken Außenzahnrad (2) und Innenzahnrad (3) als Getriebe, über welches über eine Antriebswelle (11), die mit dem Innenzahnrad (3) drehfest verbunden ist, ein weiteres Element (hier nichtgezeigt) angetrieben werden kann.

Description

GEROTOR-ELEKTROPUMPE MIT IM AUSSENZAHNRAD INTEGRIERTEM MOTOR-ROTOR
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gerotor-Elektropumpe, bei der durch Integration von Permanentmagneten im Außenzahnrad ein integrierter Rotor eines Elektromotors gebildet ist.
Gerotor-Elektropumpen werden als bekannt angenommen. Diese weisen ein Außenzahnrad mit Innenverzahnung und ein im Außenzahnrad liegendes Innenzahnrad mit Außenverzahnung auf, wobei das Innenzahnrad einen Zahn weniger aufweist als das Außenzahnrad. Üblicherweise ist der Elektromotor über eine Wellenanbindung mit Außen- oder Innenzahnrad verbunden. Insbesondere bei bauraumkritischen Anwendungen ist dies nachteilhaft. Solche bauraumkritischen Anwendungen liegen beispielsweise im Automobilbau vor, bei dem Gerotor-Elektropumpen als Antrieb für hydraulische Aktuatoren benutzt werden können.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Die erfindungsgemäße Gerotor Elektropumpe, umfasst ein um eine Außenachse drehbares innen verzahntes Außenzahnrad und ein um eine Innenachse drehbares außen verzahntes Innenzahnrad, wobei Außenachse und Innenachse parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei das Innenzahnrad eine Innenzahl von mindestens zwei an Zähnen und das Außenzahnrad eine Außenzahl an Zähnen aufweist, wobei die Außenzahl um mindestens eins über der Innenzahl liegt und das Innenzahnrad im Inneren des Außenzahnrades ausgebildet ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass am Außenumfang des Außenzahnrades eine Mehrzahl von Permanentmagneten einteilig mit dem Außenzahnrad ausgebildet sind.
Durch die Ausbildung des Außenzahnrades mit Permanentmagneten kann das Außenzahnrad simultan als Rotor eines Elektromotors fungieren. So kann der Elektromotor direkt in die Gerotor-Elektropumpe integriert werden, ohne, dass es einer weiteren Anbindung beispielsweise über eine Welle bedarf. So sinkt der in axialer Richtung notwendige Bauraum für den Einbau der Gerotor-Elektropumpe.
Außenzahl und Innenzahl sind natürliche Zahlen, wobei die Außenzahl um mindestens eins, bevorzugt eins, größer ist als die Innenzahl. Hierdurch ergeben sich bei der Rotation von Außenzahnrad und Innenzahnrad zwischen den Zähnen von Außenzahnrad und Innenzahnrad Volumina, die sich ständig ändern und dadurch Unterdrück und Überdruck erzeugen, durch den eine Flüssigkeit gefördert werden kann.
Die Gerotor-Elektropumpe ist bevorzugt als Pumpe zur Förderung von Hydraulikmedium wie insbesondere einem Hyrauliköl einsetzbar. Insbesondere ist der Einsatz im Kraftfahrzeugbau bevorzugt, bei der die Gerotor-Elektropumpe zur Versorgung eines oder mehrerer Verbraucher von Hydraulikmedium eingesetzt wird. Ein solcher Verbraucher ist insbesondere ein hydraulischer Aktuator. Ein solcher Aktuator wird beispielsweise bevorzugt zur Betätigung einer Kupplung oder ähnlichem eingesetzt.
Bevorzugt sind Außenzahnrad und Innenzahnrad aus einem Kunststoff wie Polyethylen, Polyamid und/oder einem faserverstärkten Kunststoff wie einem Glas- und/oder Carbonfaser verstärktem Kunststoff ausgebildet. In Umfangsrichtung sind die Permanentmagneten bevorzugt gleich verteilt. Innenachse und Außenachse sind parallel, aber nicht koaxial.
Bevorzugt bildet Außenzahnrad einen Rotor eines Elektromotors, der von einem Stator außen umgeben ist. So kann der Elektromotor direkt mit einer Gerotor- Elektropumpe zu einer Einheit verbunden werden. Das Außenzahnrad beziehungsweise der Rotor wirkt dabei als Innenläufer. Bevorzugt sind die Permanentmagneten mit dem Außenzahnrad verklebt. Dies ermöglicht die Ausbildung des Außenzahnrades bzw. Rotors auf einfache Art und Weise. Hierbei werden Aussparungen im Außenzahnrad gebildet, wenn dieses beispielsweise aus einem Kunststoff gespritzt wird. Nachfolgend werden die Permanentmagneten in die Aussparungen eingeklebt.
Bevorzugt sind die Permanentmagneten mit dem Außenzahnrad formschlüssig, insbesondere durch Umspritzen, verbunden. Dies erlaubt eine effiziente und schnelle Herstellung des Außenzahnrades bzw. Rotors.
Bevorzugt ist eine Antriebswelle zum Antrieb eines weiteren Elementes mit dem Innenzahnrad wirkverbunden. Insbesondere ist die die Antriebswelle stoffschlüssig oder über eine Verzahnung oder einen Freilauf mit dem Innenzahnrad verbunden. Dies ermöglicht die Anbindung und den Antrieb eines weiteren Elementes durch den Elektromotor. Die Antriebswelle wird aus der Gerotor-Elektropumpe herausgeführt und an ein weiteres Element angebunden.
Bevorzugt ist die Innenachse koaxial mit der Antriebswelle. Dies ermöglicht eine einfache Ausgestaltung des Antriebs des weiteren Elementes.
Bevorzugt sind das Außenzahnrad und das Innenzahnrad so ausgebildet, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl des Elektromotors und der Drehzahl der Antriebswelle vorgegeben ist. Dies ermöglicht den Antrieb eines weiteren Elementes mit einer bestimmten Übersetzung, ohne dass ein zusätzliches Getriebe ausgebildet werden muss. Beispielsweise kann durch die Antriebswelle eine Betätigung erfolgen, beispielsweise einer Feststellbremse oder ähnliches. Durch die Drehzahlübersetzung zwischen Außenzahnrad und Innenzahnrad kann bevorzugt auf ein mechanisches Getriebe zur Reduzierung der Drehzahl und zur Erhöhung des Drehmomentes verzichtet werden. In diesem Fall wird die Gerotor-Elektropumpe direkt als Übersetzungsgetriebe genutzt. Ein Sensortarget kann in diesem Fall mittels einem am Innenzahnrad oder an der Antriebswelle angebrachten Sensor die Drehwinkel- bzw. Drehzahlinformation des Innenzahnrades bzw. der Antriebswelle übermitteln. Bevorzugt wird in das Innenzahnrad zusätzlich zentral ein Freilauf integriert, um durch Drehrichtungsumkehr des Elektromotors wahlweise Antriebswelle anzutreiben oder nicht. Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,... ) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 : eine erste Ansicht eines Beispiels einer Gerotor-Elektropumpe; und
Fig. 2: eine zweite Ansicht eines Beispiels einer Gerotor-Elektropumpe.
Fig. 1 zeigt schematisch eine geschnittene Ansicht einer Gerotor-Elektropumpe 1. Diese umfasst ein innenverzahntes Außenzahnrad 2 und ein außenverzahntes Innenzahnrad 3, welches innerhalb des Außenzahnrades 2 ausgebildet ist. Die Zahl der Zähne des Außenzahnrades 2 wird als Außenzahl und die Zahl der Zähne des Innenzahnrades 3 als Innenzahl bezeichnet. Die Innenzahl ist eine natürliche Zahl und beträgt mindestens zwei. Die Außenzahl ist um eines größer als die Innenzahl. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Außenzahl acht und die Innenzahl sieben.
Das Außenzahnrad 2 ist um eine Außenachse 4 und das Innenzahnrad 3 ist um eine Innenachse 5 drehbar. Innenachse 5 und Außenachse 4 sind parallel, aber nicht koa- xial. Es besteht also ein kleiner Abstand zwischen Innenachse 5 und Außenachse 4. Innenachse 5 und Außenachse 6 sind in Fig. 1 als Punkte darsgestellt.
Durch das Zusammenwirken von Außenzahnrad 2 und Innenzahnrad 3 wird eine Pumpwirkung erzeugt, die beispielsweise zur Förderung von Hydraulikmedium eingesetzt werden kann, insbesondere in hydraulischen Betätigungssystemen wie hydraulischen Aktuatoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen. Außenzahnrad 2 und Innenzahnrad 3 sind bevorzugt aus einem Kunststoff ausgebildet, insbesondere Polyethylen, Polyamid und/oder einem faserverstärkten Kunststoff.
Das Außenzahnrad 2 weist an seinem Außenumfang 6 eine Mehrzahl, hier acht, Permanentmagnete 7 auf, die der Übersichtlichkeit halber nur zum Teil mit Bezugszeichen versehen sind. Die Permamentmagnete 7 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig über den Außenumfang 6 verteilt. Die Permanentmagnete 7 sind einteilig mit dem Außenzahnrad 2 ausgebildet, insbesondere mit diesem verklebt oder umspritzt. Durch die Ausbildung der Permanentmagnete 7 kann das Außenzahnrad 2 gleichzeitig als Rotor 8 eine Elektromotor 9 wirken. Der Rotor 8 ist dabei innerhalb eines Stators 10 des Elektromotors 9 ausgebildet. Durch diese Integration des Elektromotors 9 in die Gerotor-Elektropumpe 1 kann eine zusätzliche Anbindung zwischen Gerotor- Elektropumpe 1 und Elektromotor 9 zum Antrieb der Gerotor-Elektropumpe 1 unterbinden. So können Wellenverbindungen zwischen Gerotor-Elektropumpe 1 und Elektromotor 9 unterbleiben, so dass axialer Bauraum eingespart wird.
Mit dem Innenzahnrad 3 ist eine Antriebswelle 11 wirkverbunden, die aus der 1 Gerotor-Elektropumpe 1 herausgeführt ist. Über diese Antriebswelle 111 kann ein weiteres, hier nicht gezeigtes, Element vom Elektromotor 9 angetrieben werden. Durch Auslegung von Außenzahnrad 2 und Innenzahnrad 3 und insbesondere von Außenzahl und Innenzahl kann eine Übersetzung zwischen Elektromotor 9 und Antriebswelle 11 geschaffen werden, so dass hier auf die Ausbildung eines zusätzlichen Getriebes verzichtet werden kann. Die Gerotor-Elektropumpe 1 kann somit direkt als Übersetzungsgetriebe für die Antriebswelle 11 genutzt werden.
Fig. 2 zeigt die Gerotor-Elektropumpe 1 im geschlossenen Zustand. Hier ist der Elektromotor 9 durch ein Gehäuse 12 abgedeckt. Über einen Stecker 13 erfolgt die Versor- gung des Elektromotors 9 mit Strom und die Ansteuerung einer Steuereinheit 14, die den Elektromotor 9 ansteuert. Weiterhin umfasst die Gerotor-Elektropumpe 1 einen ersten Hydraulikanschluss 15 und einen zweiten Hydraulikanschluss 16. Über einen der Hydraulikanschlüsse 15, 16 erfolgt eine Verbindung mit einem nicht gezeigten Reservoir für Hydraulikmedium, über den jeweils anderen Hydraulikanschluss 16, 15 ist ein Verbraucher mit Hydraulikmedium aus dem Reservoir versorgbar. Über die Antriebswelle 11 kann ein weiteres Element angetrieben werden.
Die hier vorgestellte Gerotor-Elektropumpe 1 erlaubt die Integration des Elektromotors 9 in die Gerotor-Elektropumpe 1 über die Ausbildung von Permanentmagneten 7 am Außenumfang 6 des Außenzahnrades 2, welches vom Stator 10 zur Bildung des Elektromotors 9 außen umgebbar ist. Hierdurch kann auf eine zusätzliche Verbindung zwischen Elektromotor 9 und Gerotor-Elektropumpe 1 verzichtet werden, so dass axialer Bauraum eingespart und Kosten eingespart werden. Gleichzeitig wirken Außenzahnrad 2 und Innenzahnrad 3 als Getriebe, über welches über eine Antriebswelle 11 , die mit dem Innenzahnrad 3 drehfest verbunden ist, ein weiteres Element (hier nicht gezeigt) angetrieben werden kann.
Bezuqszeichenliste
Gerotor-E lektropum pe
Außenzahnrad
Innenzahnrad
Außenachse
Innenachse
Außenumfang
Permanentmagnet
Rotor
Elektromotor
Stator
Antriebswelle
Gehäuse
Stecker
Steuereinheit
Erster Hydraulikanschluss
Zweiter Hydraulikanschluss

Claims

Patentansprüche Gerotor Elektropumpe (1 ), umfassend ein um eine Außenachse (4) drehbares innen verzahntes Außenzahnrad (2) und ein um eine Innenachse (5) drehbares außen verzahntes Innenzahnrad (3), wobei Außenachse (4) und Innenachse (5) parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei das Innenzahnrad (3) eine Innenzahl von mindestens zwei an Zähnen und das Außenzahnrad (2) eine Außenzahl an Zähnen aufweist, wobei die Außenzahl um mindestens eins über der Innenzahl liegt und das Innenzahnrad (3) im Inneren des Außenzahnrades (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang (6) des Außenzahnrades (2) eine Mehrzahl von Permanentmagneten (7) einteilig mit dem Außenzahnrad (2) ausgebildet sind. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach Anspruch 1 , bei der das Außenzahnrad (2) einen Rotor (8) eines Elektromotors (9) bildet, der von einem Stator (10) außen umgeben ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ), bei der die Permanentmagneten (7) mit dem Außenzahnrad (2) verklebt sind. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Permanentmagneten (7) mit dem Außenzahnrad (2) formschlüssig, insbesondere durch Umspritzen, verbunden sind. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Antriebswelle (11 ) zum Antrieb eines weiteren Elementes mit dem Innenzahnrad (3) wirkverbunden ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach Anspruch 5, bei der die Antriebswelle (11 ) mit den Innenzahnrad (3) stoffschlüssig verbunden ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach Anspruch 5, bei der die Antriebswelle (11 ) über eine Verzahnung mit dem Innenzahnrad (3) verbunden ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach Anspruch 5, bei der die Antriebswelle (11 ) über einen Freilauf mit dem Innenzahnrad (3) verbunden ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der die Antriebswelle (11 ) koaxial zur Innenachse (5) ist. Gerotor-Elektropumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei der das Außenzahnrad (2) und das Innenzahnrad (3) so ausgebildet sind, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl des Elektromotors (9) und der Drehzahl der Antriebswelle (11 ) vorgegeben ist.
PCT/DE2023/100804 2022-11-11 2023-11-02 Gerotor-elektropumpe mit im aussenzahnrad integriertem motor-rotor Ceased WO2024099508A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380065451.0A CN119855973A (zh) 2022-11-11 2023-11-02 具有集成在外齿轮中的马达转子的摆线转子电子泵

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022129887.6A DE102022129887A1 (de) 2022-11-11 2022-11-11 Gerotor-Elektropumpe mit im Außenzahnrad integriertem Rotor
DE102022129887.6 2022-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024099508A1 true WO2024099508A1 (de) 2024-05-16

Family

ID=88778733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2023/100804 Ceased WO2024099508A1 (de) 2022-11-11 2023-11-02 Gerotor-elektropumpe mit im aussenzahnrad integriertem motor-rotor

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN119855973A (de)
DE (1) DE102022129887A1 (de)
WO (1) WO2024099508A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5145329A (en) * 1990-06-29 1992-09-08 Eaton Corporation Homoplanar brushless electric gerotor
US20100130327A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multi-Drive Fluid Pump
DE102011089609A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Innenzahnradpumpe
DE102017222754A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-19 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Gerotor Pumpe
DE102016200013B4 (de) * 2016-01-04 2022-11-03 Röchling Automotive SE & Co. KG Pumpe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622722A1 (de) * 1996-06-06 1997-12-11 Fraunhofer Ges Forschung Mikromotor und Mikropumpe
DE102006007554A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-23 Hydraulik-Ring Gmbh Förderpumpe, insbesondere für Harnstoffwasserlösung als Abgasnachbehandlungsmedium
DE102009028148A1 (de) * 2009-07-31 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Zahnradpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5145329A (en) * 1990-06-29 1992-09-08 Eaton Corporation Homoplanar brushless electric gerotor
US20100130327A1 (en) * 2008-11-25 2010-05-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Multi-Drive Fluid Pump
DE102011089609A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Innenzahnradpumpe
DE102016200013B4 (de) * 2016-01-04 2022-11-03 Röchling Automotive SE & Co. KG Pumpe
DE102017222754A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-19 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Gerotor Pumpe

Also Published As

Publication number Publication date
CN119855973A (zh) 2025-04-18
DE102022129887A1 (de) 2024-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10160466C1 (de) Kraftfahrzeug-Antriebseinrichtung
EP2459879B1 (de) Zahnradpumpe
DE102011054956A1 (de) Antriebseinheit für einen Stellantrieb mit einem Elektromotor und zugehöriger Stellantrieb
DE102011088060A1 (de) Pumpeneinheit mit einer Pumpe und einem Hybridantrieb
WO2007093479A1 (de) Nockenwellenversteller mit einem überlagerungsgetriebe
WO2021185489A1 (de) Getriebeölfiltermodul
DE102017223715A1 (de) Gerotorpumpe und Verfahren zur Herstellung einer solchen
DE102019204189A1 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102017222754A1 (de) Gerotor Pumpe
DE102011011012A1 (de) Radnabenantrieb
DE102021208238A1 (de) Hydrauliksystem für ein Kraftfahrzeug
DE102004048196A1 (de) Exzentergetriebe, insbesondere mit Zykloiden-Triebstock-Verzahnung
DE102013213051A1 (de) Fördereinrichtung zur Förderung von Öl aus einem Vorratsbehälter zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges
DE102018124220A1 (de) Elektrischer Pumpenaktor und Kupplung, sowie Verfahren zur Montage eines Pumpenaktors
EP2073358A2 (de) Kompakter Stellantrieb
DE102013110349A1 (de) Stellantrieb
DE102022129887A1 (de) Gerotor-Elektropumpe mit im Außenzahnrad integriertem Rotor
EP3289191B1 (de) Nebenaggregatsantriebsvorrichtung
DE102014104288A1 (de) Zahnrad
DE102010011818A1 (de) Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine
DE102005032644B4 (de) Zahnradpumpe, insbesondere Zahnradölpumpe für Fahrzeuge
DE68901750T2 (de) Druckschmiervorrichtung fuer getriebesysteme fuer motorfahrzeuge mit querliegendem getriebegehaeuse.
DE10149388A1 (de) Fluidpumpe, insbesondere Hydraulik- oder Schmiermittelpumpe, für eine Brennkraftmaschine, sowie Baueinheit aus mindestens zwei Fluidpumpen für eine Brennkraftmaschine
WO2024028294A1 (de) Pumpe, insbesondere getriebeölpumpe
DE102017116732A1 (de) Nockenwellenversteller zur variablen Einstellung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine und Anordnung zur Abdichtung eines Nockenwellenverstellers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23804901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380065451.0

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202380065451.0

Country of ref document: CN

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23804901

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1