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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC MOTOR-PUMP ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/013067
Kind Code:
A2
Abstract:
A compact electric motor-pump assembly is disclosed. Essential features are as follows: the pump housing (9) is made of plastic and fitted into the housing case (2) of the electric motor in such a way that the housing case encloses the pump housing from outside and thus gives it stability. The pump bores (15, 16) are led radially outwards and closed off by plugs (22, 23) which lie against the inside of the electric motor housing (2). Since the pump housing is made from plastic, it can also serve as the brush carrier plate for the brushes (24, 25) of the electric motor.

Inventors:
Reinartz
Hans-dieter, Dinkel
Dieter
Application Number:
PCT/EP1996/003433
Publication Date:
April 10, 1997
Filing Date:
August 03, 1996
Export Citation:
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Assignee:
ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH REINARTZ
Hans-dieter, Dinkel
Dieter
International Classes:
B60T8/36; B60T8/40; F04B17/03; F04B53/16; H02K7/14; H02K5/14; H02K5/22; (IPC1-7): F04B17/03; F04B53/16; H02K7/14
Foreign References:
DE4315826A11994-11-17
DE3839689A11990-05-31
DE4120665A11992-12-24
DE3438680A11985-05-15
EP0509883A11992-10-21
EP0358127A11990-03-14
DE4338896A11994-06-30
DE3701857A11988-08-04
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Claims:
Patentanεprüche
1. ElektromotorPumpenAggregat mit einem Elektromotor (1) der in einem zu einer Seite hin offenen Gehäuse (2) angeordnet iεt, wobei die Motorwelle in der Symmetrie¬ achse des Gehäuseε verläuft, mit einer Pumpe, die in einer in radialer Richtung auεgedehnten Gehäuse ausge¬ bildet ist, wobei daε Gehäuεe mit Kanälen zur Führung der Pumpenkolben versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich deε Gehäuεetopfeε (2) des Elektro¬ motors (1) daε Pumpengehäuεe (9) am Außenumfang umfaßt.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achεen der Pumpenkanäle (15,16) innerhalb deε Ge¬ häuεetopfeε (2) verlaufen.
3. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkanäle (15,16) in die Seitenwand (12) des Pumpengehäuses (9) einmünden.
4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkanäle (15,16) durch Stopfen verschloεεen sind, die an der Innenεeite deε Gehäusetopfes (2) an¬ liegen.
5. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertiefung (16) im Gehäuse (9) vorgesehen ist, in der die Pumpenkanäle (15,16) einmünden, und in dessen Bereich ein an der Motorwelle (4) auεgebildeter Exzen¬ ter (7) vorgeεehen ist.
6. Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durh gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (9) aus Kunstεtoff gefertigt iεt.
7. Aggregat nach Anεpruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürεten (24,25) deε Elektromotors (1) auf dem Kunstoffgehäuse (9) aufgesetzt sind.
8. Aggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (26) zur Stromversorgung der Bürsten im Pumpengehäuεe (9) verlaufen.
9. Aggregat nach einem der vorhergehenden Anεprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Pum pengehäuεeε (9) Anεchlußzapfen hervorεtehen, deren zen¬ trale Durchbrüche mit den Pumpenkammern (21,21) verbun¬ den εind.
10. Aggregat nach Anεpruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile, die die Saug und Druckventile der Pumpe bilden, außerhalb des Pumpengehäuseε (9) an¬ gebracht sind.
11. ElektromotorPumpenAggregat mit einem Elektromotor, einer Pumpe, einem Ventilgehäuse dadurch gekennzeich¬ net, daß die Pumpe in einem Gehäuse (9) aus Kunstεtoff angeordnet iεt, die alε Verεchluß für daε Elektromotor gehäuεe (2) dient, wobei daε Pumpengehäuεe über An¬ εchlußzapfen verfügt, die in einem Ventilgehäuse ein¬ steckbar sind.
Description:
Elektromotor-Pumpen-Aggregat

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit einem zu einer Seite offenen Gehäuse in dessen Symmetrieachse eine Motorwelle angeordnet ist, sowie mit einer Pumpe, die in einem bezogen auf die Mσtorwelle in radialer Richtung ausge¬ dehntem Gehäuse angeordnet ist, in dem Kanäle zur Führung von Pumpenkolben ausgebildet sind.

Aus der DE 43 158 26 AI ist ein derartiges Aggregat bekannt, bei dem das Pumpengehäuse eine erste dem Elektromotor zu¬ gewandte Grundfläche und eine zweite dem Elektromotor abge¬ wandte Grundfläche aufweist, die sich jeweils bezogen auf die Motorwelle in rodialer Richtung erstrecken. Zur Bildung des Motor-Pumpen-Aggregats wird das Elektromotorgehäuse mit seiner offenen Seite auf das Pumpengehäuse aufgesetzt und an der Grundseite mit dem Pumpengehäuse verbunden.

Das Pumpengehäuse ragt dabei in radialer Richtung über den Umfang des Elektromotorgehäuses hinaus.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, ein leicht zu¬ sammensetzbares Elektromotor-Pumpen-Aggregat zu schaffen, das darüber hinaus eine möglichst geringe radiale Ausdehnung aufweisen soll.

Dazu schlägt die Erfindung vor, daß der Wandbereich eines topfförmigen Elektromotorgehäuses derart in axialer Richtung verlängert ist, daß es das Pumpengehäuse am Außenumfang um-

faßt ,

Dabei kommen die Achsen der Kanäle zur Führung der Pumpen¬ kolben innerhalb des Elektromotorgehäuses zu liegen.

Diese Anordnung hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Pum¬ penkanäle, die in die Seitenwand des Pumpengehäuses einmün¬ den, nicht aufwendig verschlossen werden müssen. Es reicht wenn ein Stopfen eingesetzt wird, der von der Topfwand des Elektromotorgehäuses gehalten wird.

Im Pumpengehäuse ist ein zentraler Durchbruch vorgesehen, in den die Pumpenkanäle einmünden, wobei sich innerhalb des Durchbruchs ein exzentrisch ausgebildeter Bereich der Motor¬ welle befindet.

Das Elektromotorgehäuse wird üblicherweise aus Metall ge¬ fertigt, da es den magnetischen Rückschluß der Magnetfelder der Permanentmagnete des Stators sicherstellen soll.

Da das Elektromotorgehäuse das Pumpengehäuse umfaßt, kann dieses auε Kunststoff hergestellt werden, da die Umfassung dem Pumpengehäuse eine ausreichende Stabilität verleiht.

Die Ausbildung des Pumpengehäuses in Kunststoff hat darüber hinaus den Vorteil, daß an der ersten Grundfläche die Bür¬ sten des Elektromotors aufgesetzt werden können, so daß das Pum¬ pengehäuse gleichzeitig als Bürstentrageplatte fungiert.

Darüber hinaus können im Pumpengehäuse Leiterbahnen einge¬ gossen werden, mit denen die Stromzuführung zu den Bürsten realisiert wird.

Aus der zweiten Grundfläche des Pumpengehäuses ragen An¬ schlußzapfen hervor, deren Anschlußkanäle senkrecht in die

Pumpenkanäle einmünden. Die Anschlußzapfen werden in einem Ventilgehäuse aus Aluminium eingesteckt, wobei in dem Alumi¬ niumgehäuse Kanäle ausgebildet sind, die unter anderem auch die Saug- und Druckventile der Pumpen beinhalten.

Die Erläuterung der Erfindung erfolgt im folgenden anhand von drei Figuren.

Dabei zeigt die

Figur 1 einen Querschnitt durch eine erste Aus¬ führungsform des Aggregats, die

Figur 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungs- form des Aggregats und die

Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Ventil¬ blocks .

Zunächst soll auf die Figur 1 Bezug genommen werden.

Bei dem Elektromotor 1 handelt es sich um einen Gleichstrom¬ kommutatormotor. Sein Gehäuse 2 besteht aus einem tiefgezo¬ genen Blechtopf, der zu einer Seite hin offen ist. Im Boden des Gehäuses ist eine erste Lagerstelle 3 für eine Motorwel¬ le 4 vorgesehen, die sich in der Synmetrieachse des Gehäuses 2 befindet. Die Motorwelle 4 trägt einen Anker 5, einen Kol¬ lektor 6 sowie einen Exzenter 7, der auf die glatt durch¬ geschliffene Welle 4 aufgepreßt ist. An der Innenseite der Gehäusewand sind Permanentmagnete 8 befestigt bzw. aufge¬ klebt, die in Wechselwirkung mit dem stromdurchflutenden Anker 5 eine Drehbewegung der Welle 4 hervorrufen.

Die Permanentmagnete 8 sowie der Anker 5 sind nahe des Bodens des Elektromotorgehäuses 2 angeordnet.

Die offene Seite des Gehäusetopfes des Elektromotors wird durch das Pumpengehäuse 9 begrenzt. Dabei handelt es sich um eine verdickte Scheibe, deren erste Grundfläche 10 dem Elek¬ tromotor zugewandt ist, während ihre zweite Grundfläche 11 nach außen weist und in etwa mit dem Rand des Gehäusetopfes 2 abschließt.

Die Außenwand 12 des Pumpengehäuses 9 hat die Form eines Zy¬ linders, dessen Durchmesser den Innendurchmesser des Gehäuse¬ topfes 2 entspricht. Das Pumpengehäuse 9 kann somit passend in die offene Seite des Gehäusetopfes 2 eingesetzt werden. Im Zentrum des Pumpengehäuses 9 befindet sich eine Vertiefung 13 in der sich der Exzenter 7 der Welle 4 befindet. In der Aus¬ führung nach Figur 1 ist die Vertiefung 13 als zentraler Durchbruch 14 ausgebildet.

Im Pumpengehäuse 9 verlaufen mindestens zwei Pumpenkanäle

15,16 jeweils in radialer Richtung, wobei das jeweils eine

Ende eines Kanals in die Vertiefung 13 und das jeweilε andere

Ende eines Kanals in der Außenwand 12 enden.

In den Kanälen 15,16 sind Pumpenkolben 17,18 geführt, die mit ihren innenliegenden Stirnflächen über eine Lagerung am Exzen¬ ter 7 der Welle 4 anliegen. Die äußeren Stirnflächen der Pum¬ penkolben 17,18 begrenzen jeweils einen Pumpenraum 20,21, der nach außen hin jeweils durch einen Stopfen 22,23 begrenzt wird. Die Außenstirnfläche der Stopfen 22,23 liegen an der Innenwand des Gehäusetopfeε 2 an. Dies bedeutet, daß für diese Stopfen 22,23 keine weiteren Befestigungen im Pumpengehäuse 9 vorgesehen werden brauchen.

Das Pumpengehäuse 9 ist aus Kunststoff hergestellt. Dies er¬ möglicht eε, die Bürεten 24,25 deε Elektromotor 1 bzw. deren Köcher unmittelbar auf die erεte Grundfläche 10 deε Pumpen¬ gehäuses 9 zu befestigen. Das Pumpengehäuse hat damit auch die Funktion einer Bürstentrageplatte.

Die Stromverεorgung der Bürεten 24,25 erfolgt über Leiterbah¬ nen 26, die in daε Pumpengehäuεe 9 eingegoεεen werden. Die Leiterbahnen 26 befinden εich in einer Ebene zwiεchen der erεten Grundfläche 10 und den Pumpenkanälen 15,16.

Aus der zweiten Grundfläche 11 erheben sich zwei Anschlußzap¬ fen 27,28 mit jeweils einer zentralen Bohrung, die in die Pumpenkammern 20,21 einmünden.

Die Anschlußzapfen 27,28 ragen über den Randbereich des Gehäu¬ setopfes 2 hinaus und sind daher geeignet in entsprechende Aufnehmungen eines Ventilblocks eingesteckt zu werden.

Wie schon erwähnt, ist die Vertiefung 13 als zentraler Durch¬ bruch 14 ausgebildet, der an seinem Ende, das in die zweite Grundfläche einmündet, stufig erweitert ist (Stufe 29), in die über eine Teillänge ein Außenring eines Kugellagers 30 einge¬ steckt werden kann. Der Innenring des Kugellagers 30 ist auf einen Endzapfen 31 der Welle 4 aufgesteckt.

Das Kugellager 30 ragt somit auch über der Grundfläche hervor und ist geeignet, in eine entsprechende Aufnehmung eines Ven- tilgehäuεeε eingeεteckt zu werden.

Um daε Pumpengehäuse 9 in axialer Richtung fixieren zu können, sind im Gehäusetopf 2 ein oder mehrere Eindrückungen 32 vor¬ gesehen, die einen Anschlag für das Pumpengehäuse 9 bilden.

Damit das Pumpengehäuse 9 möglichst kippsicher im Gehäusetopf 2 einεteckbar ist, weiεt eε an seinem Außenrand eine nach innen weiεende umlaufende Erhebung 60 auf, deren Höhe in etwa der Höhe der Bürεten 24 entεpricht und deren Außendurchmeεεer dem Innendurchmeεser deε Gehäuεetopfeε 2 entspricht. Auf dieεe Weiεe wird die axiale Baulänge verkürzt.

Die Figur 2 zeigt eine Abwandlung der Auεführung nach Figur 1, die Vertiefung 13 iεt nicht alε Durchbruch ausgebildet, εondern durch ein einεtückig mit dem Pumpengehäuεe 9 auεge- bildeten Lagertopf 33 nach außen verschlossen. Der Topf hält in seinem Inneren das Kugellager 30.

Die Figur 3 zeigt einen gegenüber der Schnittfläche der Fi¬ gur 1 verdrehte Anεicht und zwar in etwa εenkrecht zur Achεe der Pumpenkanäle. Dieεe sind daher nicht sichtbar. Man er¬ kennt, daß das Pumpengehäuse 9 soweit dies möglich ist, Aus¬ nehmungen 35 aufweist, die der Materialersparniε dienen εol¬ len. Außerdem erkennt man, daß im Pumpengehäuεe 9 ein inte¬ grierter Motorstecker 34 vorgesehen ist, der sich in axialer Richtung durch das Pumpengehäuse erstreckt und auf seiner innen liegenden Seite die Leiterbahnen 26 kontaktiert. In der Verlängerung des Motorsteckerε ist im noch zu beεchrei- benden Ventilgehäuεe ein Kanal vorgesehen, durch den die Zuleitungen zum Motorstecker verlaufen, und mit dem der Mo¬ tor mit einer Steuerung, die auf der anderen Seite des Ven- tilgehäuεeε angebracht, verbunden ist.

Zur Belüftung deε Motorinnenraumeε ist eine Belüftungsmem¬ bran 36 vorgesehen, die in einer Vertiefung in der Außenwand 12 des Pumpengehäuses 9 eingesetzt ist. Dieεe Vertiefung 36 εteht über einen Kanal 38 mit den Ausnehmungen 35 in Verbin¬ dung. Die Auεnehmung 35 widerum εtehen über einen weiteren Kanal 38', der in der Figur 3 geεtrichelt angedeutet iεt, weil der nicht unbedingt in der gezeigten Ebene angebracht εein muß, mit dem Motorinnenraum in Verbindung.

Die Vertiefung εteht widerum über eine Bohrung 39 in der Wand deε Gehäuεetopfeε 2, die ebenfallε nicht in der gezeig¬ ten Ebene angeεetzt εein muß, mit der Außenluft in Verbin¬ dung.

Wie εchon mehrfach erwähnt iεt daε Pumpengehäuεe 9 εo auεge-

bildet, daß eε auf einen Ventilblock 40 aufεteckbar iεt. Ein εolcher Ventilblock 40 iεt in der Figur 4 perεpektivisch dargeεtellt. Er beεteht auε einem quaderförmigen Aluminium¬ block, der mit εeiner erεten Grundfläche 41 daε Pumpengehäu¬ εe 9 kontaktiert. Daher iεt eine zentrale Aufnahme 42 für daε Kugellager 30 vorgeεehen. Der Durchmesεer dieεer Auε- nehmung 42 entεpricht dem Außendurchmeεεer deε Kugellagerε 30. Im Abεtand dazu iεt eine erεte Zapfenaufnahme 43 vor¬ geεehen, in der ein Anschlußzapfen 27 eingesteckt werden kann. Diametral zur Aufnahme 43 ist eine weitere Zapfenauf¬ nahme vorgesehen, die hier der übersichtlichkeitshalber nicht dargestellt ist. Um 90° versetzt gegenüber den Zapfen¬ aufnahmen 43 ist eine Steckeraufnahme 44 vorgesehen, in der der Motorstecker 34 eingeführt werden kann, und durch die der Gegenstecker hindurch verläuft. Die Zapfenaufnahme 43 wird von einem Querkanal 45 durchstoßen, der mehrfach ge¬ stuft ist. Die Stufen dienen dazu, um Patronen mit Rück¬ schlagventilen aufzunehmen, die die Saug- und Druckventile für die Pumpen bilden.

Der ersten Grundfläche 41 gegenüber liegt eine zweite Grund¬ fläche 50, die mehrere Ventilaufnahmen 51 aufweiεt. Hier εind Ventilpatronen einsteckbar, mit denen die Druckmittel¬ zufuhr von der Pumpe zu angeschlossenen Elementen gesteuert wird.

Da die beschriebene Anlage vorzugsweiεe in einer Bremsanlage eingesetzt werden soll, werden an dem Ventilblock einerεeitε Radbremεen an Radbremεanεchlüεsen 52 an einer Seitenwand 54 deε Quaders angeschlossen, andererseitε einen Hauptzylinder der über einen Anεchluß in der ersten Grundεeite 41 verfügt.

Weitere Elemente sind ein Niederdruckspeicher 55 sowie eine Dämpfungskammer 56. Die Dämpfungskammer ist in einer Bohrung ausgebildet, die in eine Seitenfläche des Quaders mündet, die Seitenfläche mit den Radbremsanεchlüεεen gegenüberliegt.

Die Aufnahmebohrung für den Niederdruckspeicher 55 verläuft quer zur Aufnahmebohrung für die Dämpfungskammer 56 und par¬ allel zu den Grundflächen.

Bezugszeichenliste

1 Elektromotor

2 Gehäusetopf

3 erstes Lager

4 Motorwelle

5 Anker

6 Kollektor

7 Exzenter

8 Permanentmagnete

9 Pumpengehäuse

10 erste Grundfläche

11 zweite Grundfläche

12 Außenwand

13 Vertiefung

14 Durchbruch

15 Pumpenkanal

16 Pumpenkanal

17 Pumpenkolben

18 Pumpenkolben

19 Nadellager

20 Pumpenraum

21 Pumpenraum

22 Stopfen

23 Stopfen

24 Bürsten

25 Bürsten

26 Leiterbahn

27 Anschlußzapfen

28 Anεchlußzapfen

29 Stufe

30 Kugellager

31 Endzapfen

32 Eindrückungen

33 Lagertopf

Motorstecker Auεnehmung Belüftungεmembran Auεnehmung Kanal Kanal Bohrung Ventilblock erεte Grundfläche Kugellageraufnahme Zapfenaufnahme Steckeraufnahme Querbohrung zweite Grundfläche Ventilaufnahme Radbremεanεchlüsse Hauptzylinderanschluß Niederdruckspeicher Dämpfungskammer Erhebung