流体泵的制作方法

文档序号:5467356阅读:93来源:国知局
流体泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种流体泵(1),其具有壳体(2)和作为驱动装置的设置在壳体内的电动机(3),其中所述电动机(3)包括连接到输送单元(4)的转子(5)和定子(6)。本实用新型的特征在于:-待输送的流体(9)轴向地流过所述流体泵(1);-所有待输送的流体(9)沿轴向方向至少流过电动机(3)的部件(6,8)并冷却它们。
【专利说明】流体泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种流体泵,其包括壳体和作为驱动装置的设置在壳体内的电机。
【背景技术】
[0002]从DE102007036240A1已知一种包括壳体的通用流体泵,其中吸力侧和压力侧通过可驱动的流体叶轮彼此分离。在壳体的压力侧的至少一个出口和在供应区中的至少一个入口通过至少一个流体通道互相连接,其中所述流体通道至少部分地热连接于与热量将被消散的元件。
[0003]从DE102007003247A1中已知用于具有集中绕组电机的冷却系统,其中冷却剂直接流到电动机定子绕组和所有相邻定子绕组之间。电机壳体辅助将冷却液分布在定子绕组之间。此外,绝缘材料层和/或管能够插入在集成的电机定子绕组之间。
[0004]从DE102004009474A1中和从DE60311177T2中已知其他的电动机驱动的泵。
[0005]对于已知的具有电动机驱动装置的流体泵,通常需要消散在电机运行过程中变热的电机元件的热。通常,为了这个目的,使用冷却系统,所述冷却系统至少在某些区域冷却电机,其中冷却系统可配置为空气冷却或液体冷却。
实用新型内容
[0006]本实用新型涉及的问题是,为通用型流体泵提供一种改进的实施例,所述实施例特别的特征在于设计紧凑和效率高。
[0007]用于输送流体的流体泵,包括壳体和作为驱动装置的设置在壳体内的电动机,其中所述电动机包括定子和具有输送单元的转子,其中,
[0008]-待输送的流体在所述转子的轴线方面轴向地流过所述流体泵,
[0009]-所有待输送的流体沿轴向方向至少流过电动机的部件并冷却它们。
[0010]所述流体绕流所述电动机的定子或至少绕流定子的各个定子绕组并且冷却它们。
[0011]在轴向方向上在输送单元和电动机之间设置有带有导槽的轴承盖,所述轴承盖一方面安放所述转子并且另一方面影响待输送的流体的流动偏转。
[0012]所述导槽相对于所述转子的轴线倾斜最大45°并且影响轴向吸入的流体的束状分布。
[0013]所述导槽适配于设置在各个定子绕组之间的中间空间(10)。
[0014]多个导槽对应设置在各个定子绕组之间的多个中间空间。
[0015]设有保护装置,所述保护装置保护所述电动机的待被冷却的部件,免于与待输送的流体直接接触。
[0016]所述轴承盖设计为塑料注射成型件或轻金属压铸件。
[0017]所述电动机具有以减摩式轴安装,轴安装的或摩擦安装的转子作为具有外定子的内转子。[0018]其中,所述电动机设计为具有内定子和外转子的外转子电机;所述转子具有开口,以便所述待输送的流体能够流入到所述定子的区域中。
[0019]所述流体泵被设计为冷却流体泵或油泵。
[0020]本实用新型基于实现流体泵的结构简单和紧凑设计的总体思路,其中待输送的流体轴向地流过流体泵并且整个待输送的流体流也被用于至少冷却电动机的部件,并且,在该情况下,沿轴向方向至少流过电动机的部件。在上下文中,“轴向”指转子轴线。流体泵具有壳体以及作为驱动装置的设置在壳体中的电动机,其中所述电动机具有定子和连接到输送单元的转子,所述流体泵例如能够设计成用于机动车内燃机的冷却流体泵。因此,在根据本实用新型的流体泵中,电动机集成在实际的泵中,并且此外,因此所有由输送单元输送的流体流过电动机和/或冷却电动机,所述输送单元例如为叶轮。因此不需要例如通过一个单独的冷却系统进行的额外冷却,这意味着一个特别紧凑的设计并且因此能够实现一个小的安装所需空间。此外,通过电动机有效的冷却,能够改进其效率,从而也间接增加流体泵的效率。根据本实用新型的流体泵在液压侧吸入,使得吸入侧位于叶轮上游,电动机和因此流体泵的压力侧位于输送单元的下游。一般情况下,所有已知的泵的原理可用于根据本实用新型的流体泵的输送单元。
[0021]在根据本实用新型的解决方案的一个有利的方案中,所述待输送的流体绕流所述电动机的定子和/或各个绕组并且以这种方式特别有效地冷却它们。为了优化在流体泵的壳体中流体引导,在轴向方向上在输送单元,即叶轮和电动机之间设置有带有导槽的轴承盖,其中所述轴承盖一方面支撑所述转子并且另一方面影响待输送的流体的流动偏转,特别是朝向电动机的定子方向。因此,轴承盖具有两个功能,即,一方面安放转子,另一方面引导流过壳体的流体流。基于这一事实,在轴向方向上相对短的构造是可能的。
[0022]轴承盖例如能够由塑料制成,特别是构成为塑料注射成型件,或者构成为轻金属压铸件。两个实施例允许,一方面高质量的生产,另一方面相对低的生产成本,其中在设计为塑料注射成型件的情况下,即使复杂的形状也能够以特别有效和简单的方式制造。
[0023]有利地,导槽相对于所述转子的轴线倾斜最大45°并且影响通过输送单元轴向排放的流体的束状分布。由流体泵输送的流体因此在输送单元的吸入侧吸入并且随后被转移到压力侧和设置在那的轴承盖。在此,能够发生转移,例如通过环形槽,所述环形槽然后同样将输送的流体分开到各个导槽中。由于它们的倾斜,其相对于转子的轴线在最大45°时尽可能小,能够实现在流体泵的壳体内优化的流动。然而,主要要考虑如下两方面:一方面,导槽相对于转子轴线的比较大的角度能够获得流体泵短的轴向构造长度;然而,它也导致较高的流动阻力。导槽的非常小的角度降低流动阻力,但是反过来增加壳体的轴向尺寸。
[0024]在根据本实用新型的解决方案的一个有利的方案中,设有保护装置,所述保护装置保护所述电动机的待被冷却的部件,例如定子绕组,免于与待输送的流体直接接触。该保护装置例如可配置为防护罩,并因此保护电动机待被被冷却的部件,例如电动机的定子绕组免受灰尘颗粒,并且另外提供在流过电动机的待被冷却的各个部件期间的流动优化。如果不提供这种保护装置,一方面,灰尘颗粒可以直接到达电动机的敏感的定子绕组,例如,以不希望的研磨效果方式磨蚀它们,另一方面,定子绕组的相对粗糙的表面会导致湍流并且因此导致增加的流动阻力,这反过来也会对电动机的效率产生负面影响,因此也对流体泵产生负面影响。因此,保护装置实现了两个功能。[0025]有利地,流体泵设计为冷却流体泵或油泵。这两种泵在现代汽车中是必需性的部件,由于其相对高的功率,它们经常必须被冷却。然而,泵油或冷却流体泵驱动装置的单独的冷却要求另一个冷却系统,其需要额外的安装空间而且增加成本。利用根据本实用新型的流体泵,将流体,因此,在目前情况下,待输送的冷却剂和/或待输送的油用于冷却流体泵,使得通常可以省略用于冷却流体泵的单独的冷却系统。
[0026]从从属权利要求、附图以及基于附图的相关【专利附图】

【附图说明】中得到本实用新型更重要的特征和优点。
[0027]应该理解的是,在不脱离本实用新型的范围的情况下,上述的特征以及在下文中将进行解释的特征不仅能够用于相应所述的组合而且能够用于其它组合或者单独使用。
[0028]本实用新型的一个优选实施例在图中示出并且在以下描述的更详细地解释。
【专利附图】
附图
【附图说明】
[0029]在附图中,示意地示出:
[0030]图1示出具有以减摩式安装的内转子的根据本实用新型的流体泵的剖面图,
[0031]图2示出如图1的剖面图,但成一定角度,
[0032]图3示出图1的根据本实用新型的流体泵的以减摩式安装的内转子剖面图,
[0033]图4a示出从电机的绕组侧观察,以减摩式安装的内转子的轴承防尘圈,
[0034]图4b示出从液压侧观察,以减摩式安装的内转子的轴承防尘圈,
[0035]图5示出具有以减摩式安装的内转子的根据本实用新型的流体泵的另一可能的实施例,
[0036]图6示出具有轴装内转子的根据本实用新型的流体泵,
[0037]图7示出具有外转子的根据本实用新型的流体泵的视图。
【具体实施方式】
[0038]根据图1和图2以及图5-7,根据本实用新型的流体泵1具有壳体2,在所述壳体内设置有作为流体泵1的驱动装置的电动机3。在此电动机3包括连接到叶轮4’的转子
5,或者,在一般情况下,输送单兀4(液压),和定子6。磁铁7,例如永久磁铁,安装在电动机3的转子5上。定子6由各个定子绕组8构成(同样参见图2,3和5-7)。根据本实用新型,在此以流动箭头示出的待输送的流体9轴向地流过流体泵1。整个流体流,即所有的流体9,至少流经电动机3的部件,在目前的情况下,通过在各个定子绕组8之间的中间空间10 (参见图3),从而冷却它们。因此,流体流绕流定子6或定子的各个定子绕组并且有效地冷却它们。
[0039]在流体泵1轴向方向上,在输送单元4与电机3之间设有带有导槽12的轴承盖11,该轴承盖一方面支撑转子5并且另一方面影响待输送的流体流动偏转。例如在图4A和4B示出带有相应导槽12的轴承盖11。
[0040]转子5本身由轴13和叶轮4’组成,所述叶轮抗扭地连接于所述轴,其中在根据图1和图2的实施例中,轴13以减摩式安装,即,经由减摩轴承14相对于壳体2和轴承盖11安装。减摩轴承14配置为球轴承,其中当然滚针轴承也是可以的。在根据图1和图2的流体泵1的实施例中,转子5配置为内转子并且具有外定子6。导槽12相对于转子5的轴线15倾斜最大45°并且以这种方式影响轴向吸入的流体9束状分布。在导槽12和转子5的轴线15之间的倾斜角α是尽可能大的并允许相对短的轴向结构长度的倾斜角α和对射流来说最佳的相对小的倾斜角度α之间的妥协。导槽12本身适配于绕组的窗口,即设置在定子的各个绕组8之间的中间空间10,其中多个导槽12对应多个中间空间10或设置在各个定子绕组8之间绕组的窗口。
[0041]此外,能够设置有保护装置16,其一方面保护定子绕组8免受在流体流9中所携带的灰尘颗粒,另一方面有助于避免在定子绕组8的相对粗糙的表面上的湍流。因此该保护装置16同时可以完成两个功能。特别是,它防止定子绕组8与待输送的流体9直接接触。
[0042]轴承盖11可以由塑料制成,尤其是塑料注射成型件,或可设计为金属件,特别是设计为轻金属压铸件,其中在所有的实施例中所示出高质量,同时成本有利的生产是可能的。电动机3通过电源线17提供电源。
[0043]一般来说,存在用于用作为根据图1和图2所示的转子5的以减摩式安装的内转子的替代方案,该替代方案根据图5-7示出。根据图5,流体泵1包括作为转子5的以减摩式安装的内转子,其中滑动轴承18提供转子5的轴13相对于轴承盖11的安装。滑动轴承18稳固地压入到轴承盖11中,其中轴承盖11还具有流体有利的轮廓。
[0044]在根据图6的流体泵1的实施例中,转子5设计为轴装内转子并且通过滑动轴承18相对于固定轴19安装。如图5所示,定子6围绕转子5。轴19紧紧压在壳体(壳体)2中,其中转子5承载管磁体7并且驱动液压系统,在这种情况下液压系统是叶轮4’。同时,转子5容纳滑动轴承18。在吸入侧上的接口 21和在压力侧上的接口 20与根据图1和图2实施例相同。
[0045]根据图7,转子5构造为外转子并通过滑动轴承18相对于同样固定轴19安装。在这种情况下,定子6在转子5内。这样的结构的优点特别在于,定子6可以以成本有利的方式从外部缠绕。此外,设计为外转子的转子5提供一个更紧凑的设计并且运行非常流畅且在转矩方面是有利的。在此,转子5安装在压入到壳体2中的固定轴19上,所述固定轴19同时将同样固定定子6定心。转子5以已知方式驱动叶轮4’,其中流体9集中在接口 21处吸入并且径向向外朝接口 20输送或通过开口 23输送到定子6中。
[0046]利用根据本实用新型的流体泵1,特别是可能实现流体泵1,其在效率方面非常有效,并且此外,尺寸也是非常紧凑的。可以设置有单独的冷却系统,因为待输送的流体9同时可以用于冷却电动机3。在转子5设计成以减摩式安装内转子的实施例中,减摩轴承14中的一个可以直接安装在轴承盖11的相关的轴承座中,这同样能够实现非常紧凑的设计。例如,接口 21可以是一个盖22的一个组成部分,借助于盖在压力侧封闭壳体2。
[0047]各个导槽12适配于设置在各个定子绕组8之间的中间空间10(绕组窗口),其中特别地导槽12的数量对应在各个定子绕组8之间的中间空间10数量。
【权利要求】
1.用于输送流体(9)的流体泵(1),包括壳体(2)和作为驱动装置的设置在壳体内的电动机(3),其中所述电动机(3)包括定子(6)和具有输送单元(4)的转子(5),其特征在于,-待输送的流体(9)在所述转子(5)的轴线(15)方面轴向地流过所述流体泵(1),-所有待输送的流体(9)沿轴向方向至少流过电动机(3)的部件(6,8)并冷却它们。
2.根据权利要求1的流体泵,其特征在于,所述流体(9)绕流所 述电动机(3)的定子(6)或至少绕流定子的各个定子绕组(8)并且冷却它们。
3.根据权利要求1的流体泵,其特征在于,在轴向方向上在输送单元(4)和电动机(3)之间设置有带有导槽(12)的轴承盖(11),所述轴承盖一方面安放所述转子(5)并且另一方面影响待输送的流体(9)的流动偏转。
4.根据权利要求3的流体泵,其特征在于,所述导槽(12)相对于所述转子(5)的轴线(15)倾斜最大45°并且影响轴向吸入的流体(9)的束状分布。
5.根据权利要求3的流体泵,其特征在于,所述导槽(12)适配于设置在各个定子绕组(8)之间的中间空间(10)。
6.根据权利要求3的流体泵,其特征在于,多个导槽(12)对应设置在各个定子绕组(8)之间的多个中间空间(10)。
7.根据权利要求5或6的流体泵,其特征在于,设有保护装置(16),所述保护装置保护所述电动机(3)的待被冷却的部件,免于与待输送的流体(9)直接接触。
8.根据权利要求3的流体泵,其特征在于,所述轴承盖(11)设计为塑料注射成型件或轻金属压铸件。
9.根据权利要求1的流体泵,其特征在于,所述电动机(3)具有以减摩式轴安装,轴安装的或摩擦安装的转子(5)作为具有外定子(6)的内转子。
10.根据权利要求1的流体泵,其特征在于,-所述电动机(3)设计为具有内定子(6)和外转子(5)的外转子电机,-所述转子(5)具有开口(23),以便所述待输送的流体能够流入到所述定子(6)的区域中。
11.根据权利要求1的流体泵,其特征在于,所述流体泵(1)被设计为冷却流体泵或油泵。
【文档编号】F04D13/06GK203516125SQ201320404681
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2012年7月16日
【发明者】阿尔弗雷德·埃尔泽塞尔, 阿希姆·戈梅尔, 克里斯蒂安娜·迈施 申请人:马勒国际有限公司
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