泵‑马达‑单元的制作方法

本发明涉及一种泵-马达-单元。

背景技术：

泵-马达-单元尤其用在用于输送液压流体、尤其润滑油或燃料的车辆领域中。从油箱中输送并且密封流体的泵的转子由马达、通常由电动马达驱动。所述电动马达的轴将电动马达的转子设置成与泵的转子连接用于驱动所述泵。为此，通常所述电动马达的轴借助于电动马达中的轴承装置可旋转地进行支承。所述泵的不可相对扭转地与泵的转子连接的泵轴借助于其它轴承装置支承在泵中。为了使所述轴与泵轴连接而构造了接合器。

由此，现有技术的泵-马达-单元具有至少两个轴承装置以及接合器，由此产生了较高的开发以及制造成本。此外，在构造多个轴承装置时考虑增加的摩擦损耗，因为轴承装置的每个轴承部位产生摩擦损耗。较高的摩擦损耗又意味着在泵功率相同时增加了电动马达的所需的马达功率。

技术实现要素：

本发明的任务现在是提供一种成本低廉地并且有效地构造的泵-马达-单元。

按本发明通过下述技术方案来解决所述任务，泵-马达-单元，包括马达和泵，所述泵具有第一转子和第一壳体，所述马达构造成电动马达并且具有第二转子、定子和第二壳体，

其中所述第一转子至少部分地和第二转子不可相对转动地与共同的轴连接，从而通过所述轴实现将所述第二转子的旋转传递到所述第一转子上。本发明的有利的设计方案连同适宜的并且非通用的改进方案在下述技术方案中得到说明：在上述的泵-马达-单元中，至少部分地与所述轴固定的第一转子和/或所述第二转子借助于压配合与所述轴连接；

在上述的泵-马达-单元中，所述轴借助于第一径向轴承和第二径向轴承沿径向得到支承，其中所述第一转子布置在第一径向轴承和第二径向轴承之间；

在上述的泵-马达-单元中，所述第一径向轴承和/或所述第二径向轴承构造成滑动轴承的形式；

在上述的泵-马达-单元中，所述第一壳体具有第一壳体区段和第二壳体区段，其中所述第一壳体区段构成所述第一径向轴承并且其中所述第二壳体区段构成所述第二径向轴承；

在上述的泵-马达-单元中，所述第一壳体区段构造成泵的壳体盖；

在上述的泵-马达-单元中，所述径向轴承由含铝的材料构成；

在上述的泵-马达-单元中，含铝的材料是AlSi10Mg；

在上述的泵-马达-单元中，所述第一转子构造用于轴向支承所述轴；

在上述的泵-马达-单元中，所述第一壳体构造用于限制所述第一转子沿着所述轴的轴向方向或者沿着所述轴的两个轴向方向的运动，从而构成对所述轴的轴向支承；

在上述的泵-马达-单元中，所述轴的第一端部以及所述轴的背向第一端部构造的第二端部构造成从所述第一壳体伸出；

在上述的泵-马达-单元中，所述轴由钢制成；

在上述的泵-马达-单元中，所述泵-马达-单元构造成湿式空气泵；

在上述的泵-马达-单元中，所述泵构造成摆线泵的形式；

在上述的泵-马达-单元中，泵定子与所述第一壳体构造成一体的；

在上述的泵-马达-单元中，所述轴分段暴露地构造在所述第一壳体和所述第二转子之间；

在上述的泵-马达-单元中，其在所述第一转子的端侧上具有吸入区域，所述吸入区域构成通过流体通道与暴露的轴区段保持流体连接；

在上述的泵-马达-单元中，所述泵-马达-单元构造成输出机油泵。

按本发明，所述泵-马达-单元包括马达和泵，其中泵具有第一转子和第一壳体，并且其中马达构造成电动马达并且具有第二转子、定子和第二壳体，其中所述第一转子至少部分地和第二转子不可相对转动地（drehfest）与共同的轴连接，从而通过所述轴实现将第二转子的旋转传递到第一转子上。

由于在第一转子和第二转子之间促成连接的共同的轴，实现了成本低廉的并且有效的泵-马达-单元，第一转子至少部分地与所述轴连接。相比于具有第二轴的需求的现有技术，按本发明的泵-马达-单元只需一个唯一的轴。

由此通过减少部件给出了成本减少，因为可以放弃第二轴。此外，由于唯一的轴通过该轴的成本有利地构造的支承给出了成本减少。通常用至少两个轴承来支承轴。只要存在两个轴，如现有技术中那样，这就意味着为了可靠地进行支承而设置了至少四个轴承。由此，轴的数量的减少引起了轴承的减少，由此进一步成本降低地构造所述泵-轴-单元。

所述轴承的减少又导致了摩擦损耗的减少，因为每个轴承在运行中引起了摩擦损耗。轴承数量越少，那么摩擦损耗就越小。这意味着，用按本发明的泵-马达-单元能够在电动马达的功率较小时实现相同的泵功率并且促成有效的泵-马达-单元。因此电动马达并且由此整个泵-马达-单元在功率较小的情况下相比于现有技术能够构造得更小并且更紧凑。

额外的优点是提供紧凑的泵-马达-单元，因为降低了轴承的数量并且由此泵-马达-单元至少能够在其轴向延伸方向构造得紧凑。

通过消除为了在两个轴之间的力传递而构造的接合器实现了其它的节省措施或者说成本降低。

除了成本低廉地制造泵-马达-单元之外的其它优点视作泵-马达-单元的延长的使用寿命，因为由于部件数量的减少，更少数量的部件会遭受磨损和/或脱落（Ausfall）。

在本发明的设计方案中，至少部分地与轴固定的第一转子和/或第二转子借助于压配合与该轴连接。转子和轴之间的压配合或者说压配合连接的形式的传力的连接相对于其它的连接具有多个优点。借助于压配合连接可以以简单的方式形成可靠的连接。相比于例如螺纹连接，不需要额外的固定元件。这种连接可能也可以用相应的力消耗再次松开，其中在形成压配合连接时考虑在相应的力消耗下的可松开性。这种可行的可松开性是相对于材料融合的连接的优点，材料融合的连接在转子和轴之间实现了不可松开的连接。

在另一设计方案中，所述轴借助于第一径向轴承和第二径向轴承得到径向的支承，其中所述第一转子布置在第一径向轴承和第二径向轴承之间。为了径向支承具有转子的轴，设置了两个径向轴承。这两个径向轴承用于将所述轴沿径向可靠地定位在泵-轴-单元中。所述第一转子在两个径向轴承之间的定位的优点是实现很少弯曲直到不弯曲的轴以及由此实现减少磨损的泵-轴单元，因为通过转子和径向轴承的相应的定位可以促成旋转动态不平衡降低的（unwuchtreduziert）系统，其轴承负载很小。

由于第一转子在两个径向轴承之间的布置，所述第二转子可以支承在轴的与第一转子对置的侧面上，其中在第一转子和第二转子之间定位了两个径向轴承中的一个。由此构造了旋转系统，该旋转系统沿着所述轴具有一系列布置的轴承-转子-配对。所述定位在第二径向轴承之间的第一转子如此与两个径向轴承隔开地布置，从而由于其质量产生了轴的弯曲，这种弯曲可以通过第二转子的相应的定位根据其质量进行补偿，因为所述两个径向轴承中的一个布置在两个转子之间。如果相比于此例如将两个转子布置在两个径向轴承之间，那么其引起所述轴的强烈弯曲，由于径向轴承范围内所谓的边缘承载（Kantentragen）而增加摩擦地施加所述弯曲。相同的负面作用会在两个径向轴承在两个转子之间定位时出现。由此，通过第一转子在两个径向轴承之间的定位以成本低廉的方式实现磨损降低的泵-马达-单元。

只要所述第一径向轴承和/或第二径向轴承构造成滑动轴承的形式，那么实现了泵-马达-单元的另一种成本有利的制造，因为能够相比于滚动轴承成本有利地制造滑动轴承。

在另一设计方案中，所述第一壳体具有第一壳体区段和第二壳体区段，其中第一壳体区段构成第一径向轴承，并且其中第二壳体区段构成第二径向轴承。由此，在泵壳体中构造两个径向轴承，并且取消所述轴在电动马达中的径向支承。由此，又可以促成紧凑的沿着其轴向延伸方向较短的泵-马达-单元，因为不必预留相应的结构空间用于将径向轴承布置在电动马达中，从而在电动马达的背向泵构造的侧面上例如可以将用于触发泵-马达-单元的控制电子器件直接连接到电动马达上。

在另一设计方案中，所述第一壳体区段构造为泵的壳体盖，由此有利地简化了径向轴承的装配。所述第一径向轴承可以从盖的内表面出发，由此从盖的面对第一转子构造的表面出发，沿着第一壳体的轴向延伸方向的方向装入盖中，并且例如借助于压配合接合到盖中。此外，也显著简化了第二径向轴承的安装，因为第二径向轴承同样可以通过容纳第一转子的内部区域置入壳体中。

在另一设计方案中，所述径向轴承由含铝的材料构成。含铝的材料以及铝合金的突出之处在于，在强度较大的同时的较小的重量。由此，根据合金元素能够实现较高的强度的径向轴承，其尤其在构造成滑动轴承形式的径向轴承中对于出现的滑动轴承摩擦来说是有利的，因为由于较高的强度降低了磨损。含铝的材料AlSi10Mg证实是特别有利的。

为了泵-马达-单元的进一步的部件减少以及由此成本的降低，有利地构造用于轴向支承所述轴的第一转子。由此能够以简单的方式消除其它轴向轴承形式的部件。

有利地构造所述第一壳体用于限制第一转子沿着所述轴的轴向方向或者沿着所述轴的两个轴向方向的运动，从而促成所述轴的轴向支承。所述第一转子邻接地定位在第一壳体的内壁上，其中由于第一转子可以靠在内壁上可以避免第一转子沿着第一方向通过内壁影响泵-马达-单元的功能的轴向移动，该内壁有利地构造在壳体盖中。通过第一转子靠在第一壳体上能够限制第一转子沿着背向壳体盖的方向的轴向移动。

在另一设计方案中，所述轴的第一端部和所述轴的背向该第一端部构造的第二端部构造成从第一壳体伸出。从第一壳体伸出的端部的优点视作促成泵-马达-单元的运行固定的（betriebsfest）装配。如此，例如在形成泵-马达-单元时首先将泵的第一转子通过压配合连接与所述轴接合。随后将所述轴放入第二壳体区段中，其中两个端部通过第二壳体区段延伸地进行布置。紧随其后同样将壳体盖推动到轴上，直到在第一转子和壳体盖之间仅仅构造了用于第一转子的旋转运动的运动缝隙。所述轴的两个端部在该装配过程结束时从第一壳体伸出地进行布置。最后，所述电动马达的第二转子通过压配合连接与所述轴接合，其中第二转子在所述轴的第二端部上与其几乎平齐封闭地进行布置。因为在特定的压力载荷下或者说在特定的力消耗下实现压配合连接，所以利用从第一壳体伸出的第一端部以便承受用于位置精确地装配第二转子的反压力（Gegendruck）或者说反力（Gegenkraft）。通过第一端部超出第一壳体的超出部可以在第二转子的装配期间避免由施加的挤压力引起所述轴连接至第一转子的损坏。由此可以要求遵循在第二转子的区域内可以作用特定的挤压力用于将第二转子可靠地装配在所述轴上，而没有造成泵的损坏。

在另一设计方案中，为了实现径向轴承和所述轴的优选的因此摩擦损耗最小化的摩擦副，所述轴由钢制成。

将泵-马达-单元构造成湿式空气泵具有以下优点，即为了支承所述轴而布置的径向轴承与轴向轴承可以以简单的方式供给润滑剂，因为有待输送的润滑剂可以进入泵中并且可以从泵中流出。由此实现了泵-马达-单元的特别高的使用寿命。

在另一设计方案中，所述泵构造成摆线泵的形式，其表示在输送量相同时相对于其它输送泵成本有利的替代方案，并且其中能够特别好地通过泵转子承受轴向力。在摆线泵中，外环形齿轮表现得与滑动轴承类似，并且经由大的运行范围在部件之间进行积极的液体摩擦。

在按本发明的泵-马达-单元的另一设计方案中，所述轴分段暴露地构造在第一壳体和第二转子之间。这具有以下优点，即所述泵-马达-单元可以以成本有利的模块结构进行制造，因为可以使用用于具有配合泵-马达-单元使用的长度的电动马达的转子组。

附图说明

本发明的其它优点、特征以及细节从优选实施例的以下描述中并且根据附图获得。前面在说明书中所述的特征和特征组合以及下面在附图说明中所述的并且/或者仅仅在附图中所示的特征和特征组合不仅能够以相应说明的组合进行使用，而且也可以以其它组合或者单独地进行使用，而没有离开本发明的范围。为相同的或者功能相同的元件分配了相同的附图标记。出于清晰的缘故，可行的是，所述元件没有在所有附图中设有其附图标记，然而未丧失其配属。在附图中：

图1以纵剖图示出了按本发明的泵-马达-单元与控制马达的控制电子器件的连接，

图2以透视图示出了按本发明的泵-马达-单元，

图3以侧视图示出了按图2的泵-马达-单元，

图4以纵剖图沿着剖切线IV-IV示出了按图3的泵-马达-单元。

图5示出了摆线泵，以及

图6示出了具有泵的传动装置的示意图。

具体实施方式

根据图1构造按本发明的泵-马达-单元10。该泵-马达-单元10包括在该实施例中设计成摆线泵形式的泵20。基本上其它的齿环泵也是可行的。

此外，所述泵-马达-单元10包括构造成电动马达形式的马达30以及控制装置50。所述泵-马达-单元10实施成输出机油泵（Sekundaeroelpumpe）的形式。

图2以透视图示出了按本发明的泵-马达-单元10。

在图3中以侧视图示出了按本发明的泵-马达-单元10。

图4示出了泵20以及按本发明的泵-马达-单元10的电动马达30的截取部分。

所述泵20具有带有第一转子部件211的第一转子21以及包围第一转子部件211的第二转子部件212，在该第二转子部件中容纳了第一转子部件211。所述转子部件211、212构造成环形盘状的（ringscheibenförmig），其中在第一转子部件211的周向面213上布置了外齿部形式的多个第一齿214并且在第二转子部件212的内表面215上布置了内齿部形式的多个第二齿216，它们在泵20运行时相互啮合。齿214的数量与齿216的数量不同，使得转子部件211、212以不同的转速旋转。所述泵转子21布置在泵定子22中，该泵定子在实施例中与泵20的第一壳体200、泵腔室壳体构造成一体的。

所述第一壳体200具有圆柱形的凹处201，该凹处形成了腔室，在该腔室中可旋转地容纳了第一转子21并且由电动马达30的轴40旋转地进行驱动。所述轴40具有转动轴线41。第一转子部件211不可相对扭转地与轴40连接，其中在第一转子部件211和轴40之间构造了压配合形式的连接。所述电动马达30与第一壳体200的端侧202相对置地进行布置。

所述轴40可旋转地容纳在第一壳体200的构造在第一壳体200中的容纳开口203中，其中该容纳开口203在该实施例中构造成孔的形式并且沿着转动轴线41轴向延伸。所述第一转子部件211的第一旋转轴线217实施成与转动轴线41同轴。

所述轴40构造成超出第一壳体200进行延伸，其中所述轴40的第一端部42和该轴40的第二端部43通过第一壳体200伸出，如此使得该轴40完全通过所述腔室201进行延伸。

所述电动马达30的第二转子31在所述轴40的第二端部43上不可相对转动地与轴40连接。在第一转子21和第二转子31之间布置了第一壳体200的壳体盖204。所述轴40暴露于壳体盖204和第二转子31之间。所述电动马达30具有在图1中所示的第二壳体32，该第二壳体容纳第二转子31以及包围第二转子31的定子33。

在所述腔室201中布置了第一转子21，其中所述第一转子部件211与轴40同轴地布置在轴40的泵侧的区段上。

在所述第一壳体200的背向端侧202构造的背侧220上设计了吸入接口205以及压力接口206，参见图2。所述吸入接口205通过构造成第一壳体200中环形扇形状的（ringsegmentartig）凹槽的吸入肾状物（Ansaugniere）209与腔室201的吸入区域210保持连接，相反，所述压力接口206通过构造成第一壳体200中环形扇形状的凹槽的排出肾状物(Ausstossniere)207与腔室201的排出区域208保持连接。所述吸入肾状物209优选沿直径方向与所述排出肾状物208对置地布置，但是其它的布置（例如以关于中心150°间隔开）也是可行的。

包围第一转子部件211的由此构造成外转子的第二转子部件212基本上相对于腔室201同轴可旋转地支承在柱形的腔室201中，其中所述腔室201的纵轴线221相应于第二旋转轴线218并且其与平行于转动轴线41相应的第一转动轴线217错开。此外要指出，所述第二转子部件212的内齿部具有比相对于第二转子部件212偏心布置的第一转子部件211的外齿部更多的齿。

所述第一转子部件211的转动，由于第一转子部件211和第二转子部件212的齿部的相互啮合而使得第二转子部件212一起转动。多个第一齿214和多个第二齿216的相互局部啮合的齿仅仅在特定的角度范围内完全相互啮合，其中在刚好对置的角度范围内，多个第一齿214和多个第二齿216相互隔开并且没有相互啮合。

所述第一转子21的旋转通过多个第一齿214引起了所谓的沿着多个第二齿216的转动方向的检修。在第一转子部件211和第二转子部件212的相应两个对置的齿之间，在旋转期间产生了在其尺寸方面交替的间隙219。一旦由于旋转而消除了第一转子部件211和第二转子部件212的对置的齿的啮合，那么间隙219增大直至最大尺寸。在继续旋转中，间隙219的尺寸又变小，直到从第一转子部件211和第二转子部件212的对置的齿的部分啮合出发引起所述齿的完全啮合。一旦构成完全的啮合，就消除了间隙219。

在增加间隙219的旋转阶段期间，其通过吸入肾状物209进行运动，使得通过吸入接口205输入的液压介质吸入间隙219中。在降低间隙219的旋转阶段期间，其通过排出肾状物207进行运动，使得液压介质通过排出肾状物207以增加的压力引导至压力接口206。

按本发明，所述第一转子部件211和第二转子31与共同的轴40不可相对转动地进行连接，从而通过所述轴40实现了将第二转子31的旋转传递到第一转子21上。所述第二转子31同样借助于压配合与所述轴40不可相对扭转地进行连接。

所述轴40借助于滑动轴承沿径向支承在壳体200中。构造了壳体200的壳体盖204中的、壳体200的第一壳体区段224中的第一径向轴承222以及在壳体200的具有背侧220的第二壳体区段225中的第二径向轴承223。由此，所述第一转子21布置在第一径向轴承222和第二径向轴承223之间。同样也可以构造例如滚动轴承形式的径向轴承222、223。

限制所述轴40沿着转动轴线41的轴向运动的轴向支承是借助于第一转子21而促成的，其沿轴向邻近地布置在第一壳体区段224上，该第一壳体区段在该实施例中设计成壳体盖204的形式。由此构造了第一壳体200用于轴向支承所述轴40。

为了降低摩擦损耗，所述径向轴承222、223由含铝的材料制成，尤其由材料AlSi10Mg制成。由钢构成所述轴40引起了相互接触的部件224、225、40的有利的因此特别低摩擦的配对。

所述泵-马达-单元10构造成所谓的湿式空气泵的形式并且布置在没有详细示出的传动装置的没有详细示出的油底壳中。其用作补充的油泵，用作用于传动装置的输出机油泵，只要没有详细示出的主油泵是静止的。在输出机油泵的运行中，油通过吸入接口205从油底壳中吸出，该油密封在泵20中并且通过压力接口206输入传动装置，该传动装置间接地或者直接地通过油管道与压力接口206连接。

所述控制装置50的控制电子器件51在泵-马达-单元10的背向泵20布置的侧面上与其连接。所述控制装置50具有第三壳体60。

作为湿式空气泵的构造有利于轴承222、223的润滑油的供给。在第一壳体的背侧220上的由完全通过第一壳体200延伸的容纳开口203形成的流通口226允许设置用于输送的润滑油流入泵20中以及从泵20中流出，由此能够为轴承222、223以及为了轴向支承而构造的第一转子部件211供给润滑剂。同样通过流通口226进入的润滑剂也可以通过电动马达30中的泵通过在电动马达30的背向泵20的端部上构造的马达盖34出去，并且反之亦然。优选地，在泵转子211、212的端侧上的吸入区域209、210与容纳开口203通过流体通道227保持流体连接，以便也通过吸入区域209、210实现将油输入容纳开口203并且实现轴的更好的润滑。

图5示例性示出了摆线泵30的构造。泵30的转子具有内齿轮302和外齿环303，外齿环的内齿部与内齿轮啮合。齿轮302和齿环303是彼此偏心布置的，并且它们具有不同数量的齿。由此齿轮302和齿环303以不同的转速转动，使得在这些齿之间的空腔在转动时在最大容积和最小容积之间变化。泵30具有流体入口304和流体出口305。流体入口304通过未示出的通道与齿轮302的端侧和齿环303的端侧在其中在预先给定的转动方向的情况下空腔变大并且因此形成负压的区域中保持流体连接，且流体出口305通过未示出的通道与齿轮302的端侧和齿环303的端侧在其中在预先给定的转动方向的情况下空腔变小并且因此形成超压的区域中保持流体连接，以便由此将待输送的流体挤压出来。

图6示出了具有示意性标示的壳体372的传动设备370的可行的示意性结构，在所述壳体中在下面设置了传动装置油360。本质上的机械的传动装置354必须在运行中以传动装置油360来润滑。为此，设置了第一传动装置油主泵350，其由传动装置354通过设备352机械地驱动，并且传动装置油360通过管路358泵送至传动装置354。但传动装置油主泵350仅在传动装置354运动时起作用。在传动装置354的静止状态中，机械驱动的传动装置油主泵未激活，并且传动装置354的润滑尤其在传动装置354起动时未可靠地保证。因此设置了通过电动马达30能驱动的传动装置油附加泵31，并且这可以在需要时通过管路356和止回阀357将传动装置油360泵送到管路358中并且由此泵送到传动装置354中。止回阀357设置用于禁止传动装置油从泵350流到泵31中。泵送至传动装置354的传动装置油360随后再次向下流回并且可以重新向上被泵送。泵31当然可替换地也可以用作为传动装置油主泵。

当然可以在本发明的范围内实现多种多样的改进方案和修改方案。