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Title:
PUMP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/032485
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pump device (100), in particular for a fluid circuit in a motor vehicle, comprising a stator (201; 202; 203), which has a stator core (203) and a main body (201; 202), and a rotor (200), the rotor (200) being capable of being set in rotation relative to the stator (201; 202; 203), the stator core (203) being enclosed by the main body (201; 202) in a fluid-tight manner, and the main body (201; 202) comprising a thermosetting plastic and a thermoplastic.

Inventors:
GROTHE BENJAMIN (DE)
NIESS DOMINIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/072013
Publication Date:
February 25, 2021
Filing Date:
August 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
International Classes:
H02K3/52; H02K5/02; H02K5/10; H02K5/132
Foreign References:
CN208749589U2019-04-16
US20130028765A12013-01-31
EP2781758A12014-09-24
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Claims:
Pumpvorrichtung

Patentansprüche

1. Pumpvorrichtung (100), insbesondere für einen Fluidkreislauf in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Stator (201 ; 202; 203) mit einem Statorpa ket (203) und einem Grundkörper (201 ; 202) und einen Rotor (200), wobei der Rotor (200) relativ zum Stator (201 ; 202; 203) in Rotation versetzbar ist, wobei das Statorpaket (203) von dem Grundkörper (201 ; 202) fluiddicht um geben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (201 ; 202) einen Duroplast und einen Thermoplast umfasst.

2. Pumpvorrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Bereich (201) des Grundkörpers (201; 202) den Duroplast und ein äußerer Bereich (202) des Grundkörpers (201 ; 202) den Thermoplast um fasst.

3. Pumpvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Duroplast einen Basisbereich des Grundkörpers bil det.

4. Pumpvorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Thermoplast eine Ummantelung des Basisbereichs bil det.

5. Pumpvorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ummantelung mit einerweiteren Komponente (205; 207) der Pumpvorrichtung (100) verbunden ist.

6. Pumpvorrichtung (100) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung eine oder mehrere Schweißzonen (206; 208) umfasst. 7. Pumpvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung (100) eine Dichtung (204) umfasst, wobei die Dichtung (204) zwischen dem Thermoplast und dem Duroplast angeordnet ist.

8. Pumpvorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Dichtung (204) ringförmig ausgebildet ist.

9. Pumpvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Statorpaket (203) Wicklungen elektromagnetischer Spulen umfasst.

10. Kraftfahrzeug, umfassend einen Fluidkreislauf und eine Pumpvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Pumpvorrichtung (100) dazu ausgebildet ist, ein Fluid durch den Fluidkreislauf zu pumpen.

Description:
Pumpvorrichtung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betriff eine Pumpvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Pumpvorrichtung kann insbesondere für einen Fluidkreislauf in ei nem Kraftfahrzeug geeignet sein.

Aus dem Stand der Technik sind Pumpvorrichtungen mit einem Stator und einem Ro tor bekannt. Der Rotor wird dabei elektromagnetisch angetrieben. Zu diesem Zweck weist der Stator ein Statorpaket mit Wicklungen einer elektromagnetischen Spule auf. Dieses Statorpaket muss vom mittels der Pumpvorrichtung gepumpten Fluid abge schirmt werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird das Statorpaket im Stand der Technik mit einem Grundkörper umspritzt. Der Grundkörper besteht dabei aus einem Duroplast mit einem vergleichbaren Wärmeausdehnungsko effizienten wie das Statorpaket, damit bei einer Erwärmung des Statorpakets und des Grundkörpers während des Betriebs der Pumpvorrichtung keine Risse im Grundkör per entstehen, die eine Undichtigkeit verursachen können.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfacher herzustellende Pumpvorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Pumpvorrich tung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Kraftfahr zeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den ab hängigen Ansprüchen angegeben.

Eine Pumpvorrichtung im Sinne dieser Beschreibung kann auch als Pumpe oder Pum peneinheit bezeichnet werden.

Die Pumpvorrichtung kann insbesondere für einen Fluidkreislauf in einem Kraftfahr zeug ausgebildet sein. Sie umfasst einen Stator mit einem Statorpaket und einem Grundkörper. Das Statorpaket kann beispielsweise mehrere Bleche umfassen. Das Statorpaket kann außerdem Wicklungen einer elektromagnetischen Spule umfassen. Es ist möglich, dass das Statorpaket vom Grundkörper umspritzt ist. Die Wicklungen können in einer oder mehreren Nuten des Statorpakets angeordnet sein. Die Pumpvorrichtung umfasst außerdem einen Rotor, der relativ zum Stator in Rotation versetzt werden kann. Dies kann beispielsweise mittels elektromagnetischer Kräfte er folgen. Das Statorpaket kann vom Grundkörper fluiddicht umgeben sein. Hierunter wird im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere verstanden, dass das Statorpaket vom mittels der Pumpvorrichtung gepumpten Fluid abgeschirmt ist.

Der Grundkörper umfasst einen Duroplast und einen Thermoplast. Aufgrund dieses mehrkomponentigen Grundkörpers kann der Grundkörper einen Wärmeausdehnungs koeffizienten aufweisen, der mit dem des Statorpakets vergleichbar ist. Gleichzeitig kann der Bereich des Grundkörpers mit dem Thermoplast dazu verwendet werden, um den Grundkörper mit anderen Komponenten der Pumpvorrichtung zu verbinden. Der Thermoplast lässt sich beispielsweise einfacher mit anderen Komponenten ver schweißen, verschrauben und/oder verrasten als der Duroplast. Somit wird die Her stellung der Pumpvorrichtung vereinfacht.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann ein innerer Bereich des Grundkör pers den Duroplast und ein äußerer Bereich des Grundkörpers den Thermoplast um fassen. Unter dem inneren Bereich wird dabei ein Bereich verstanden, der dem Rotor zugewandt ist. Unter dem äußeren Bereich wird dabei ein Bereich verstanden, der eine Außenseite des Grundkörpers darstellt und vom Rotor weg gerichtet ist. Dies ist vorteilhaft, da weitere Komponenten der Pumpvorrichtung häufig mit der Außenseite des Grundkörpers verbunden werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Duroplast einen Basisbereich des Grundkörpers bilden. Unter einem Basisbereich wird dabei im Rahmen dieser Be schreibung insbesondere ein Bereich verstanden, der mehr als die Hälfte des Volu mens des Grundkörpers ausmacht. Vorzugsweise kann der Basisbereich mehr als drei Viertel des Volumens des Grundkörpers ausmachen. Dadurch, dass der Basisbe reich aus dem Duroplast besteht, ist der Wärmeausdehnungskoeffizient des Grund körpers signifikant durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Duroplasts be stimmt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Thermoplasts hat dagegen nur sehr geringen Einfluss.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Thermoplast eine Ummantelung des Basisbereichs bilden. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass zumindest ein Teil des Basisbereichs von der Ummantelung umschlossen ist. So kann beispielsweise eine Außenseite des Grundkörpers aus dem Thermoplast bestehen und somit beson ders einfach mit anderen Komponenten verbunden werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Ummantelung mit einerweiteren Komponente der Pumpvorrichtung verbunden sein. Beispielsweise kann die weitere Komponente mit der Ummantelung verschweißt, verschraubt und/oder verrastet sein. Die weitere Komponente kann beispielsweise ein Gehäuse und/oder ein Deckel sein. Im Sinne dieser Beschreibung kann das Gehäuse auch als Pumpengehäuse bezeich net werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Ummantelung eine oder mehrere Schweißzonen umfassen. Die Schweißzone(n) kann/können kranzförmig nach außen abstehen und umlaufend um die Ummantelung herum angeordnet sein. Unter einer Schweißzone wird im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere eine Zone verstan den, die dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise mit anderen Komponenten ver schweißt zu werden. Hier kann insbesondere die Materialdicke im Vergleich zu ande ren Bereichen der Ummantelung erhöht sein.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Pumpvorrichtung eine Dichtung umfassen. Die Dichtung kann zwischen dem Thermoplast und dem Duroplast ange ordnet sein. Die Dichtung kann beispielsweise einen Spalt zwischen dem Thermoplast und dem Duroplast abdichten. Auf diese Weise wird die Dichtigkeit des Grundkörpers gegenüber dem Fluid erhöht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Dichtung ringförmig ausgebildet sein.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Statorpaket Wicklungen elektro magnetischer Spulen umfassen. Außerdem kann das Statorpaket mehrere Bleche umfassen. Die Wicklungen können in Nuten angeordnet sein, die von diesen Blechen gebildet werden.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Pumpvorrichtung nach ei ner Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Pumpvorrichtung aus Fig. 1.

Die Pumpvorrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 101, einen Einlass 102 und einen Auslass 103. Die Pumpvorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, mit dem Einlass 102 und dem Auslass 103 an einen Fluidkreislauf angeschlossen zu werden. Im Betrieb verur sacht die Pumpvorrichtung 100 eine Strömung des Fluids im Fluidkreislauf.

Zu diesem Zweck ist innerhalb der Pumpvorrichtung 100 ein Rotor 200 angeordnet, der im Betrieb relativ zu einem Stator rotiert. Der Stator umfasst einen inneren Bereich 201 und einen äußeren Bereich 202. Der innere Bereich 201 ist dem Rotor 200 zuge wandt, während der äußere Bereich 202 vom Rotor 200 weg gerichtet ist. Der innere Bereich 201 besteht aus einem Duroplast, während der äußere Bereich 202 aus ei nem Thermoplast besteht. Außerdem umfasst der Stator ein Statorpaket 203 mit meh reren Wicklungen einer elektromagnetischen Spule, die zum Antrieb des Rotors 200 verwendet wird.

Das Statorpaket 203 ist im Duroplast des inneren Bereichs 201 eingebettet. Der Duro plast weist einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Statorpaket 203 auf. Bei einer Erwärmung des Statorpakets 203 im Betrieb dehnt sich der Duroplast also in ähnlicher Weise aus wie das Statorpaket 203, sodass die Gefahr von Rissen oder Beschädigungen verringert wird.

Der Thermoplast im äußeren Bereich 202 eignet sich besser als der Duroplast für eine Verbindung mit anderen Bauteilen. Der äußere Bereich 202 ist beispielsweise mit ei nem Deckel 205 im Bereich 206 verschweißt. Die Schweißzone verläuft hierbei ring förmig innerhalb des äußeren Bereichs 202. Außerdem ist der äußere Bereich 202 mit einem Gehäuse 207 im Bereich 208 verschweißt. Hier weist der äußere Bereich 202 einen umlaufenden Kranz auf.

Eine Dichtung 204 ist zwischen dem inneren Bereich 201 und dem äußeren Bereich 202 angeordnet, die verhindert, dass das Fluid in einen Spalt zwischen dem Duroplast und dem Thermoplast eindringt. So wird das Statorpaket 203 zuverlässig vor dem Fluid abgeschirmt.

Bezugszeichenliste

100 Pumpvorrichtung

101 Gehäuse

102 Einlass

103 Auslass

200 Rotor

201 Innerer Bereich

202 Äußerer Bereich

203 Statorpaket

204 Dichtung

205 Deckel

206 Bereich

207 Gehäuse

208 Bereich