Pumpe, insbesondere Getriebeölpumpe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Getriebeölpumpe umfassend einen Elektromotor mit einem Stator und einem Motorrotor, eine zentrale Achse, eine Pumpeinrichtung mit einer Zahnradpumpe mit einem innenverzahnten Außenzahnrad und einem außenverzahnten Innenzahnrad, die ineinanderlaufen, wobei die Pumpeinrichtung eine obere Seitenplatte und eine untere Seitenplatte umfasst, ferner umfassend eine Grundplatte und ein Pumpengehäuse.

Derartige Pumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den bekannten elektrischen Ölpumpen sind die einzelnen Komponenten, nämlich der Elektromotor, die Pumpeinrichtung und die Elektronik entlang derselben Achse, sprich axial hintereinander angeordnet. Üblicherweise ist dabei die Anordnung wie folgt: Elektromotor, Pumpeinrichtung, Elektronik. Die Antriebswelle des Elektromotors ist mit der Pumpeinrichtung gekoppelt. Sowohl der Elektromotor als auch die Pumpeinrichtung weisen Gehäuse auf.

Aufgrund der axialen Anordnung der unterschiedlichen Komponenten kann es häufig zu einer Fehlausrichtung von Antriebswelle des Elektromotors und Motorrotor und auch dem Pumpenrotor, der auf der Welle angeordnet ist, kommen. Des Weiteren ist bei derartigen Pumpen aufgrund der axialen Anordnung ein großer Bauraum notwendig. Auch besteht die Gefahr bei der axialen Anordnung der einzelnen Komponenten einer Fehlausrichtung des Pumpenrotors, was wiederum zu einer Exzentrizität der Druck beaufschlagten Bereiche in der Pumpeinrichtung und zu größeren Seitenkräften auf die Lager führt, die vom Lager kompensiert werden müssen. Entsprechend groß ausgelegte Lager sind in der Pumpeinrichtung erforderlich.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße elektrische Pumpe vorteilhaft weiterzubilden, eine kompakte Pumpe bereitzustellen und die Nachteile der bekannten elektrischen Pumpen zu eliminieren. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 vor, bei der die Pumpeinrichtung radial innerhalb des Elektromotors angeordnet ist und das Außenzahnrad der Pumpeinrichtung vom Motorrotor angetrieben wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Anordnung der Pumpeinrichtung radial innerhalb des Elektromotors reduziert sich der Bauraum für die Pumpe erheblich und eine Fehlausrichtung durch den die Pumpeinrichtung antreibenden Elektromotor wird verhindert.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Außenzahnrad der Pumpeinrichtung in den Motorrotor eingepresst. Hierdurch gelingt es, dass der Motorrotor das Außenzahnrad unmittelbar antreibt und beide Komponenten um dieselbe Achse rotieren und somit zentrisch um ein und dieselbe Achse. Im Gegensatz zu den bekannten Pumpen erfolgt der Antrieb der Pumpeinrichtung durch das Außenzahnrad als antreibendes Zahnrad der Pumpeinrichtung. Eine Antriebswelle vom Motor zur Pumpeinrichtung gibt es nicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Innenzahnrad der Pumpeinrichtung auf einer Lagerhülse (Buchse) in der Pumpeinrichtung exzentrisch zur zentralen Achse drehbar gelagert ist. Das Innenzahnrad ist dabei das angetriebene Zahnrad in der Pumpeinrichtung und muss keine großen Kräfte aufnehmen und damit auch nicht die Lagerhülse (Buchse), wodurch die Gefahr einer Fehlausrichtung zwischen Motorrotor, Außenzahnrad und Innenzahnrad erheblich reduziert ist.

In einer Ausführungsform ist die Lagerhülse (Buchse) auf einem Befestigungselement angeordnet ist, welches sich exzentrisch zur zentralen Achse durch die obere Seitenplatte der Pumpeinrichtung, das Innenzahnrad, die untere Seitenplatte in die Basisplatte der Pumpe erstreckt. Die obere Seitenplatte, das Innenzahnrad und die untere Seitenplatte sind damit in einer definierten Position zueinander angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die untere Seitenplatte als Druckplatte ausgeführt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Motorrotor über eine Lagerhülse (Buchse) auf der unteren Seitenplatte drehbar gelagert.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Motorrotor über eine Lagerhülse (Buchse) an der unteren Seitenplatte und über eine Lagerhülse (Buchse) an der oberen Seitenplatte drehbar gelagert ist. Die antreibende Rotationskräfte des Motorrotors und des mit diesem verbundenen Außenzahnrads wirken somit ausschließlich auf die Seitenplatten und sind reduziert. Die Gefahr einer Fehlausrichtung der unter Druck stehenden Bereiche in der Pumpeinrichtung, die zur Exzentrizität führen kann, ist reduziert und hiermit einhergehend die Größe der zu verwendenden Lagern.

Erfindungsgemäß ist der Stator auf der Basisplatte angeordnet ist. Dies führt zu einem kompakten und einfachen Aufbau der Pumpe.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Basisplatte und die die untere Seitenplatte einstückig ausgebildet, wodurch sich der Aufbau weiter vereinfacht und die Anzahl der Komponenten der Pumpe reduziert ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse mit der Basisplatte lösbar verbunden. Die einzelnen Komponenten der Pumpe können so zunächst mit der Basisplatte verbaut werden und im letzten Schritt das Gehäuse angebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 : eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt,

Figur 2: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt, und und

Figur 2a: eine Ansicht der Pumpe entlang der Linie AA in Figur 2.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe 10. Eine derartige, nachfolgend beschriebene Pumpe, insbesondere Getriebeölpumpe, kann in vielen technischen Bereichen verwendet werden, wie beispielsweise bei KFZ-Hydraulik-Systemen, Automatikgetrieben, in Nutzfahrzeugen, in Ölfördersystemen, bei nautischen Anwendungen, für Batteriekühlsysteme und für Schmiersysteme.

Die Pumpe 10 umfasst einen Elektromotor 20 mit einem Stator 30 und einem Motorrotor 40 mit einer zentralen Achse 50. Radial innerhalb des Elektromotors 20 ist eine Pumpeinrichtung 60 mit einer Zahnradpumpe 70 angeordnet. Die Zahnradpumpe 70 weist ein innenverzahntes Außenzahnrad 80 und ein in diesem laufendes, außenverzahntes Innenzahnrad 90 auf. In der Pumpeinrichtung 60 schließt sich, mit Bezug auf Figur 1 bezeichnet, axial oberhalb der beiden Zahnräder 80, 90 eine obere Seitenplatte 100 an sowie axial unterhalb der beiden Zahnräder 80, 90 eine untere Seitenplatte 110.

Die Pumpeinrichtung 60, der Elektromotor 20 und eine nicht dargestellte Elektronik sind auf einer Basisplatte 120 angeordnet und von einem lediglich schematisch angedeuteten Gehäuse 130 umschlossen.

Der Elektromotor 20 ist auf bekannte Weise aufgebaut. Der Stator 30 sitzt bei der vorliegenden Ausführungsform auf der Basisplatte 120, nämlich auf einem Fortsatz 140 der Basisplatte 120, wodurch die Positionierung des Stators 30 in der Pumpe 10 festgelegt ist. Der Motorrotor 40 ist auf bekannte Weise radial innerhalb des Stators 30 vorgesehen. Das innenverzahnte Außenzahnrad 80 der Pumpeinrichtung 60 ist derart in den Motorrotor 40 eingepresst, dass zwischen dem Motorrotor 40 und dem Außenzahnrad 80 eine drehfeste Verbindung hergestellt ist, wodurch die Rotation des Motorrotors 40 auf das Außenzahnrad 80 übertragen wird, der Motorrotor 40 folglich das Außenzahnrad 80 antreibt, in dem er es antreibt.

Das in dem Außenzahnrad 80 radial innen mit diesem laufende, außenverzahnten Innenzahnrad 90 ist auf einer Lagerhülse 150 drehbar gelagert. Mittels eines Befestigungselements 160, welches exzentrisch zur der zentralen Achse 50 angeordnet ist, ist die Pumpeinrichtung 60 auf der Basisplatte 120 fixiert. Das Befestigungselement 160 erstreckt sich dabei durch die obere Seitenplatte 100, durch das sich axial in Richtung der Basisplatte 120 anschließende Innenzahnrad 90 und durch die untere Seitenplatte 110 in die Basisplatte 120 und fixiert so die Pumpeinrichtung 60 in der Basisplatte 120. Das Befestigungselement 160 ist in der Basisplatte 120 fixiert, z.B. eingeschraubt und dient damit der definierten Positionierung der oberen Seitenplatte 100, des Innenzahnrads 90, der unteren Seitenplatte 110 und der Basisplatte 120. Die Lagerhülse 150 ist auf dem Befestigungselement 160 angeordnet. Es ist aber auch möglich, das Innenzahnrad 90 direkt auf dem Befestigungselement 160 drehbar anzuordnen und dabei auf die Lagerhülse 150 zu verzichten.

Die drehfeste Verbindung aus Motorrotor 40 und Außenzahnrad 80 ist auf einer Lagerhülse 170 gelagert, welche am Außenumfang der unteren Seitenplatte 110 angeordnet ist. Figur 1 zeigt eine weitere Lagerhülse 180, welche an der oberen Seitenplatte 100 am Außenumfang angeordnet ist. Für die radiale Lagerung des Motorrotors 40 mit dem Außenzahnrad 80 sind nicht beide Lagerhülsen 170, 180 zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, lediglich eine der Lagerhülsen 170 oder 180 vorzusehen.

Das lediglich schematisch angedeutete Gehäuse 130 ist auf der Basisplatte 120 lösbar befestigt, hier kann auf bekannte lösbare Verbindungen, wie zum Beispiel Verschraubung, verwiesen werden. Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe 10 im Schnitt, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet sind. Des Weiteren zeigt Figur 2a die Ansicht entlang der Linie A in Figur 2. Die Pumpe 10 in Figur 2 unterscheidet sich von der Pumpe 10 aus Figur 1 darin, dass lediglich eine Seitenplatte, nämlich die obere Seitenplatte 100, vorgesehen ist. Der Stator 30 des Elektromotors 20 ist auf dem Fortsatz 140 der Basisplatte 120 angeordnet. Das innenverzahnte Außenrad 80 der Pumpeinrichtung 60 ist auf die gleiche Weise wie in Figur 1 in den Motorrotor 40 eingepresst, das heißt drehfest mit diesem verbunden, und wird von diesem angetrieben.

Die Pumpeinrichtung 60, bestehend aus der oberen Seitenplatte 100, dem sich axial daran anschließenden Innenzahnrad 90, welches in dem Außenzahnrad 80 läuft, ist über ein Befestigungselement 160, welches sich durch die obere Seitenplatte 100 und das Innenzahnrad 90 in die Basisplatte 120 erstreckt, exzentrisch zur zentralen Achse 50 auf der Basisplatte 120 fixiert. Eine Lagerhülse 190 ist auf dem Befestigungselement 160 angeordnet. Die Lagerhülse 190 fungiert als Rotationslager für das Innenzahnrad 90. Die untere Seitenplatte 110 der Figur 1 wird hier von dem Fortsatz 140 der Basisplatte 120 gebildet.

Die drehfeste Verbindung des Motorrotors 40 mit Außenzahnrad 80 ist bei der Ausführungsform nach Figur 2 auf einer Lagerhülse 200 gelagert. Die Lagerhülse 200 ist bei dieser Ausführungsform auf dem stufenförmig ausgebildeten Fortsatz 140 der Basisplatte 120 angeordnet. Die Lagerung des Motorrotors 40 mit dem mit diesen verbundenen Außenzahnrad 80 erfolgt folglich bei dieser Ausführungsform auf der Basisplatte 120.

Der Elektromotor 20 und die Pumpeinrichtung 60 sowie die nicht dargestellte Elektronik sind vom Gehäuse 130 umschlossen, das auf der Basisplatte 120 lösbar befestigt ist.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weisen miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Pumpe

20 Elektromotor

30 Stator

40 Motorrotor

50 zentrale Achse

60 Pumpeinrichtung

70 Zahnradpumpe

80 Außenzahnrad

90 Innenzahnrad

100 obere Seitenplatte

110 untere Seitenplatte

120 Basisplatte

130 Gehäuse

140 Fortsatz

150 Lagerhülse

160 Befestigungselement

170 Lagerhülse

180 Lagerhülse