Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Pumpe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2020 130486 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Pumpe weist einen ersten Stator und einen zweiten Stator auf. Des Weiteren weist die Pumpe einen mittels des ersten Stators antreibbaren und dadurch um eine Drehachse relativ zu den Statoren drehbaren ersten Rotor auf, welcher drehfest mit einem ersten Pumpenrad zum Fördern eines Fluids verbunden ist. Die Pumpe weist außerdem einen mittels des zweiten Stators antreibbaren und dadurch um die Drehachse relativ zu den Statoren drehbaren, zweiten Rotor auf, welcher drehfest mit einem zweiten Pumpenrad zum Fördern eines Fluids verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pumpe der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, dass ein besonders geringer Bauraumbedarf der Pumpe realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um eine Pumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders geringer Bauraumbedarf der Pumpe realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erste Rotor als Außenläufer und der zweite Rotor als Innenläufer ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere in axialer Richtung, das heißt entlang der Drehachse betrachtet, der Bauraumbedarf der Pumpe besonders gering gehalten werden, so dass die Pumpe besonders vorteilhaft beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verbaut werden kann.

Da die Pumpe die zwei Statoren und die zwei Rotoren sowie die zwei Pumpenräder aufweist, ist die erfindungsgemäße Pumpe als eine Doppelpumpe ausgebildet. Insbesondere handelt es sich bei dem jeweiligen Fluid um eine Flüssigkeit, die mittels des jeweiligen Pumpenrads gefördert werden kann. Es ist denkbar, dass das erste Pumpenrad dazu ausgebildet oder vorgesehen ist, ein erstes Fluid zu fördern, wobei das zweite Pumpenrad dazu ausgebildet ist, ein zusätzlich zu dem ersten Fluid vorgesehenes und beispielsweise von dem ersten Fluid unterschiedliches, zweites Fluid zu fördern. Ferner kann es sich bei dem Fluid, welches mittels den Pumpenrädern gefördert werden kann, um das gleiche Fluid handeln, so dass beispielsweise ein erster Teil des Fluids mittels des ersten Pumpenrads und ein zweiter Teil des Fluids mittels des zweiten Pumpenrads gefördert werden kann.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Üblicherweise benötigen Doppelpumpen, welche wenigstens oder genau zwei Pumpen aufweisen, einen großen Bauraum, da zu jeder Pumpe der Doppelpumpe ein eigener Rotor, ein eigener Stator und eine Elektronik, insbesondere ein Leistungssatz gehört. Der jeweilige Rotor und der jeweilige Stator bilden beispielsweise einen jeweiligen Motor zum Antreiben des jeweiligen Pumpenrads, wobei der jeweilige Motor beispielsweise als ein Radialflussmotor, das heißt als eine Radialflussmaschine ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass der erste Stator und der erste Rotor Bestandteile einer ersten elektrischen Maschine sind, welche auch als erster Motor oder erster Elektromotor bezeichnet wird. Ferner ist es denkbar, dass der zweite Rotor und der zweite Rotor Bestandteile einer zweiten elektrischen Maschine sind, welche auch als zweiter Motor oder zweiter Elektromotor bezeichnet wird. Vorzugsweise ist die jeweilige elektrische Maschine als eine Radialflussmaschine, mithin als ein Radialflussmotor ausgebildet. Dadurch kann der Bauraumbedarf der Pumpe besonders gering gehalten werden.

Durch eine geschickte Zuleitung können die Rotoren und/oder Statoren in eine Ebene gelegt werden. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest jeweilige Teilbereich der Statoren oder der Rotoren entlang der Drehachse und somit in axialer Richtung der Pumpe betrachtet auf der gleichen Höhe angeordnet sind, wodurch der zweite Stator den zweiten Rotor, der erste Stator den zweiten Stator und den zweiten Rotor und der erste Rotor den ersten Stator, den zweiten Stator und den zweiten Rotor in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung der Pumpe, insbesondere vollständig umlaufend, umgreift.

Beispielsweise bilden der erste Stator und der erste Rotor eine erste magnetisch wirksame Paarung der Pumpe, insbesondere eines Antriebs der Pumpe, wobei beispielsweise der zweite Stator und der zweite Rotor eine zweite magnetisch wirksame Paarung der Pumpe, insbesondere des Antriebs, bilden. Vorzugsweise ist dabei eine axiale Überdeckung der magnetischen Paarungen vorgesehen, so dass, wie zuvor ausgeführt wurde, zumindest die jeweiligen Teilbereich der Statoren und der Rotoren entlang der Drehachse betrachtet auf der gleichen Höhe angeordnet sind.

Bei unterschiedlichen Leistungsansprüchen, das heißt beispielsweise dann, wenn eine der elektrischen Maschinen eine größere, insbesondere elektrische, Leistung aufweist als die andere elektrische Maschine, ist es vorteilhaft, die die größere, insbesondere elektrische, Leistung aufweisende, elektrische Maschine beziehungsweise deren magnetische Paarung in radialer Richtung und somit senkrecht zur Drehachse der Pumpe betrachtet außen anzuordnen, mithin außerhalb der die geringere Leistung aufweisenden elektrischen Maschine beziehungsweise deren magnetischen Paarung anzuordnen.

Die Erfindung ermöglicht es, die Pumpe als eine Doppelpumpe oder Doppelpumpenanordnung auszugestalten und dabei eine insbesondere in axialer Richtung und somit entlang der Drehachse verlaufende Bauhöhe der erfindungsgemäßen Pumpe besonders gering zu halten. Gleichzeitig können die Statoren, die Rotoren und die Pumpenräder koaxial angeordnet und mithin verbaut werden. Es ist möglich, die Statoren und Rotoren, mithin die elektrischen Maschinen mit Hilfe einer einzigen, den elektrischen Maschinen gemeinsamen Elektronik zu betreiben, so dass beispielsweise die Pumpe nur einen einzigen Stecker aufweisen kann, um die Pumpe mit elektrischer Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine zu versorgen. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer als Doppelpumpe ausgebildeten Pumpe; und

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Pumpe.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine erste Ausführungsform einer als Doppelpumpe ausgebildeten Pumpe 10, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Pumpe 10 weist einen ersten Stator 12, einen zweiten Stator 14, einen ersten Rotor 16 und einen zweiten Rotor 18 auf. Insbesondere sind der Stator 12 und der Rotor 16 Bestandteile einer ersten elektrischen Maschine 20, welche auch als erster Motor oder erster Elektromotor bezeichnet wird. Der Stator 14 und der Rotor 18 sind Bestandteile einer zweiten elektrischen Maschine 22, welche auch als zweiter Motor oder zweiter Elektromotor bezeichnet wird. Die elektrischen Maschinen 20 und 22 sind Radialflussmaschinen, mithin Radialflussmotoren. Die elektrischen Maschinen 20 und 22 und somit die Statoren 12 und 14 und die Rotoren 16 und 18 sind koaxial zueinander angeordnet. Der erste Rotor 16 ist mittels des ersten Stators 12 antreibbar und dadurch um eine den Rotoren 16 und 18 gemeinsame Drehachse 24, welche in axialer Richtung der Pumpe 10 verläuft beziehungsweise mit der axialen Richtung der Pumpe 10 zusammenfällt, relativ zu den Statoren 12 und 14 und relativ zu einem Gehäuse 26 der Pumpe 10 drehbar. Der zweite Rotor 18 ist mittels des zweiten Stators 14 antreibbar und dadurch um die Drehachse 24 relativ zu den Statoren 12 und 14 und relativ zu dem Gehäuse 26 drehbar. Es ist erkennbar, dass Statoren 12 und 14 und die Rotoren 16 und 18 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Gehäuse 26 angeordnet sind. Beispielsweise weist das Gehäuse 26 ein erstes Gehäuseteil 28 insbesondere als nasses Gehäuseteil oder nasses Gehäuse und ein zweites Gehäuseteil 30 insbesondere als trockenes Gehäuse oder trockenes Gehäuseteil auf. Die Gehäuseteile 28 und 30 können beispielsweise separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sein.

Die Pumpe 10 weist außerdem ein erstes Pumpenrad 32 auf, welches drehfest mit dem ersten Rotor 16 verbunden und somit um die Drehachse 24 relativ zu den Statoren 12 und 14 und relativ zum Gehäuse 26 drehbar ist. Des Weiteren weist die Pumpe 10 ein zweites Pumpenrad 34 auf, welches drehfest mit dem Rotor 18 verbunden und dadurch um die Drehachse 24 relativ zu dem Gehäuse 26 und relativ zu den Statoren 12 und 14 drehbar ist. Insbesondere können die Pumpenräder 32 und 34 um die Drehachse 24 relativ zueinander gedreht werden. Mittels der Pumpenräder 32 und 34 kann durch Drehen der Pumpenräder 32 und 34 ein insbesondere flüssiges Fluid, mithin eine Flüssigkeit, gefördert werden, vorliegend derart, dass beispielsweise mittels des Pumpenrads 32 ein erster Teil des Fluids und mittels des Pumpenrads 34 ein zweiter Teil des Fluids gefördert werden kann. Dabei veranschaulichen Pfeile 36 und 38 eine Strömung des mittels des Pumpenrads 32 zu fördernden oder geförderten, ersten Teil des Fluids, und Pfeile 39 und 40 veranschaulichen eine Strömung des mittels des Pumpenrads 34 zu fördernden oder geförderten, zweiten Teils des Fluids. Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise mittels des Pumpenrads 32 ein erstes Fluid und mittels des Pumpenrads 34 ein zusätzlich zu dem ersten Fluid vorgesehenes und beispielsweise von dem ersten Fluid unterschiedliches, zweites Fluid gefördert werden kann, wobei es denkbar ist, dass das erste Fluid und das zweite Fluid jeweiligen Flüssigkeiten sind.

Hinsichtlich dieser Ausführungsform veranschaulichen beispielsweise die Pfeile 36 und 38 eine Strömung des ersten Fluids, wobei die Pfeile 39 und 40 eine Strömung des zweiten Fluids veranschaulichen. Wenn im Folgenden die Rede von den Teilen des Fluids ist, so sind darunter auch die zwei Fluide zu verstehen und umgekehrt, so dass unter dem ersten Teil des Fluids auch das erste Fluid und unter dem zweiten Teil des Fluids auch das zweite Fluid verstanden werden kann und umgekehrt.

Die Pfeile 36 veranschaulichen einen ersten Zulauf des ersten Fluids zu dem ersten Pumpenrad 32, welcher um das erste Fluid über den ersten Zulauf, welcher beispielsweise auf einer Saugseite des Pumpenrads 32 angeordnet ist, zuführbar ist oder zugeführt wird. Der Pfeil 38 veranschaulicht einen ersten Ablauf, welcher auch als erster Auswurf oder erster Pumpenauswurf bezeichnet wird und beispielsweise auf einer Druckseite des Pumpenrads 32 angeordnet ist. Über den ersten Auswurf ist oder wird das erste Fluid von dem Pumpenrad 32 abführbar oder abgeführt, insbesondere derart, dass das Pumpenrad 32 das erste Fluid von der Saugseite des Pumpenrads 32 auf die Druckseite des Pumpenrads 32 fördert. Der Pfeil 39 veranschaulicht einen zweiten Zulauf der Pumpe 10, wobei über den zweiten Zulauf das Pumpenrad 34 mit dem zweiten Fluid versorgbar ist oder versorgt wird. Insbesondere ist der zweite Zulauf auf einer Saugseite des zweiten Pumpenrads 34 angeordnet. Der jeweilige Zulauf wird auch als Pumpenzulauf bezeichnet. Der Pfeil 40 veranschaulicht einen zweiten Ablauf, welcher auch als zweiter Auswurf oder zweiter Pumpenauswurf bezeichnet wird. Über den zweiten Pumpenauswurf ist oder wird das zweite Fluid von dem zweiten Pumpenrad 34 abführbar oder abgeführt, insbesondere derart, dass das Pumpenrad 34 das zweite Fluid von der Saugseite des zweiten Pumpenrads 34 auf eine Druckseite des zweiten Pumpenrads 34 fördert. Dabei ist der zweite Pumpenauswurf auf der Druckseite des zweiten Pumpenrads 34 angeordnet. Außerdem sind in Fig. 1 beispielsweise als Wälzlager oder aber als Gleitlager ausgebildete Lager mit 42 und 44 bezeichnet, wobei beispielsweise der Rotor 16 und/oder der Rotor 18 und somit das Pumpenrad 32 und/oder das Pumpenrad 34 über das jeweilige Lager 42, 44 drehbar, insbesondere an dem Gehäuse 26, gelagert ist. Außerdem weist die Pumpe 10 eine in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Elektronikplatine 46 auf. Die Elektronikplatine 46 ist eine den elektrischen Maschinen 20 und 22 gemeinsame Elektronikplatine, mittels welcher beide elektrischen Maschinen 20 und 22 betrieben, das heißt beispielsweise mit elektrischer Energie versorgt werden können.

Um nun insbesondere in axialer Richtung und somit entlang der Drehachse 24 der Pumpe 10 betrachtet einen besonders geringen Bauraumbedarf, mithin eine besonders geringe Bauhöhe der Pumpe 10 realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass der erste Rotor 16 als Außenläufer und der zweite Rotor 18 als Innenläufer ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist der erste Rotor 16 bezogen auf den zum ersten Rotor 16 gehörenden Stator 12 als Außenläufer der elektrischen Maschine 20 ausgebildet, und der zweite Rotor 18 ist bezogen auf den zum zweiten Rotor 18 gehörenden zweiten Stator 14 als Innenläufer der elektrischen Maschine 22 ausgebildet. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform sind die Statoren 12 und 14 und die Rotoren 16 und 18 entlang der Drehachse 24 betrachtet auf der gleichen Höhe angeordnet, wodurch der zweite Stator 14 den zweiten Rotor 18, der erste Stator 12 den zweiten Stator 14 und den zweiten Rotor 18 und der erste Rotor 16 den ersten Stator 12, den zweiten Stator 14 und den zweiten Rotor 18 in um die Drehachse verlaufender Umfangsrichtung der Pumpe 10 umgreift. Die Umfangsrichtung ist in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 48 veranschaulicht.

Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform sind die Pumpenräder 32 und 34 auf der gleichen, gemeinsamen Seite S1 der Statoren 12 und 14 und der Rotoren 16 und 18 angeordnet. Dabei sind zumindest jeweilige Teilbereich der Pumpenräder 32 und 34 entlang der Drehachse 24 betrachtet auf der gleichen Höhe angeordnet, vorliegend derart, dass das zweite Pumpenrad 34 zumindest teilweise an dem ersten Pumpenrad 32 angeordnet ist. Dadurch umgreift das erste Pumpenrad 32 das zweite Pumpenrad 34 in Umfangsrichtung der Pumpe 10.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine zweite Ausführungsform der Pumpe 10. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass das zweite Pumpenrad 34 auf der ersten Seite S1 der Statoren 12 und 14 und der Rotoren 16 und 18 angeordnet ist, während das Pumpenrad 32 auf einer zweiten Seite S2 der Statoren 12 und 14 und der Rotoren 16 und 18 angeordnet ist, wobei die zweite Seite S2 in axialer Richtung der Pumpe 10 und somit entlang der Drehachse 24 betrachtet von der ersten Seite S1 wegweist. Somit sind bei der zweiten Ausführungsform die Statoren 12 und 14 und die Rotoren 16 und 18 in axialer Richtung der Pumpe 10 zwischen den Pumpenrädern 32 und 34 angeordnet.

Die Pumpe 10 wird auch als Doppelpumpe bezeichnet, wobei beispielsweise das Pumpenrad 32, der Stator 12 und der Rotor 16 eine erste Pumpe der Doppelpumpe bilden oder Bestandteil einer ersten Pumpe der Doppelpumpe sind. Dem entsprechend bilden das Pumpenrad 34, der Stator 14 und der Rotor 18 eine zweite Pumpe der Doppelpumpe oder sind Bestandteil einer zweiten Pumpe der Doppelpumpe. Beide Pumpen der Doppelpumpe können mittels derselben Elektronikplatine 46 betrieben werden. Die Pumpe 10 ist oder umfasst den Außenläufer, welcher auf dem ersten Stator 12 läuft. Die zweite Pumpe der Doppelpumpe ist oder umfasst den Innenläufer, der in dem zweiten Stator 14 läuft. Beide Pumpen der Doppelpumpe beziehungsweise beide elektrischen Maschinen 20 und 22 sind in Radialflusstechnik ausgebildet. Der Außenläufer wird beispielsweise auf der auch als Rotationsachse bezeichneten Drehachse 24 an nur einer Lagerstelle gelagert, insbesondere mittels des Lagers 42. Eine Hohlwelle wird nicht benötigt. Außerdem kann das Lager 42 und/oder das Lager 44 vorteilhaft klein ausgestaltet werden. Die zweite Pumpe der Doppelpumpe, mithin die zweite elektrische Maschine 22 ist als klassischer Innenläufer insbesondere mit wenigstens oder genau zwei Lagerstellen ausgebildet, an welchen der Innenläufer drehbar, insbesondere an dem Gehäuse 26, gelagert ist. Durch die Ausführung der ersten Pumpe der Doppelpumpe als Außenläufer, mithin durch die Ausführung des Rotors 16 als Außenläufer können sich folgende Möglichkeiten ergeben:

Bei der ersten Ausführungsform ist das Pumpenrad 32 in der gleichen Ebene wie das Pumpenrad 34 angeordnet, insbesondere in axialer Richtung der Pumpe 10 betrachtet. Durch ein entsprechendes Kanalsystem können von den Fluiden durchströmbare Kreisläufe getrennt voneinander gehalten werden und entsprechend die Fluide getrennt voneinander gepumpt werden, wobei insbesondere durch das Kanalsystem die beispielsweise getrennten Zuläufe und die getrennten Auswürfe dargestellt werden können. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Pumpenrad 32 in axialer Richtung gegenüber dem Pumpenrad 34 angeordnet. Die auch als Elektronikteil bezeichnete oder als Elektronikteil ausgebildete Elektronikplatine 46 ist beispielsweise umlaufend, insbesondere als ringförmige Platine und/oder in dem trockenen Gehäuse, ausgestaltet und untergebracht. Bei der zweiten Ausführungsform würden sich unterschiedliche Temperaturniveaus, insbesondere der Fluide, nicht so stark auf das jeweils kältere Fluid beziehungsweise auf den jeweiligen kälteren Kreislauf auswirken. Die Statoren 12 und 14 können entweder, insbesondere komplett, separat voneinander ausgeführt werden, wobei Feldlinien zwischen den Statoren 12 und 14 entsprechend umgeleitet werden sollten, insbesondere durch geeignete Maßnahmen. Ferner ist es denkbar, die Statoren 12 und 14 mit einem gemeinsamen Kern auszustatten oder zu versehen, ähnlich bei einem Axialflussstator, mithin bei einem Stator einer Axialflussmaschine, wie sie beispielsweise in der WO 2020/121 083 beschrieben ist.