电动机驱动的流体泵制造技术

一种流体泵(10)，包括壳体(12)、电动机(18)、输送装置(28)、以及电子功率单元(34)，所述壳体具有抽吸接头(14)和压力接头(16)，在所述电动机中设有定子(20)和转子(22)，由所述转子旋转驱动的所述输送装置(28)具有分别与所述抽吸接头和所述压力接头连通的吸入口(30)和压力出口(32)，所述电子功率单元(34)用于位于所述壳体的隔壁(36)的后侧上的所述电动机，所述隔壁在所述转子附近并且横向于所述转子的旋转轴线(26)延伸。为了具有紧凑结构同时使冷却最优化，所述吸入口设置在距所述旋转轴线一高度(h

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动的流体泵
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的电动机驱动的流体泵。具体来说，本专利技术涉及在汽车工业中大规模使用的流体泵(近来主要由塑料部件制成)，例如润滑油泵、冷却油泵、辅助油泵或致动器泵，由于本专利技术的流体泵低重量且可以因应需要进行功率驱动控制，本专利技术的流体泵有助于减小燃料消耗和二氧化碳的排放。技术背景已知的是，机动车在操作期间的低污染物排放和最低可能的燃料消耗在开发新车辆和车辆概念中具有重要作用；也由于法律规制，这些方面将会在未来更加成为开发人员的焦点。考虑到这个目的，可以在机动车的传动系统的领域中(尤其在变速器内使用以及也在传动领域中使用)多方面地使用可调节的电动油泵。因此，泵在例如无段自动变速器(CVT变速器)、无级变速器(IVT变速器)和双离合变速器中不仅可用作润滑油泵，但还可用作冷却油或致动泵，具体地说，适合于符合需求以及使在性能方面最优化，因为这些泵利用转速和流量调节能力运行。与传统的油泵相反，所讨论的泵不是通过与例如内燃机或变速器的轴机械耦合来驱动，而是通过电动机来驱动，所述电动机由来自在机动车上的电源或电池的功率能推动。因此，在特定情况下，例如当内燃机在机动车的启动/停止操作中停止时，可以输送润滑和/或冷却用的油。对泵的进一步要求在于泵在机动车中的安装位置位于需要输送的介质(例如在油底壳中)附近或位于一位置附近，在该位置需要输送的介质来实现润滑和/或冷却目的，即是通常在变速器的壳体内或至少在变速器的壳体附近。一方面，在变速器的壳体内或在变速器的壳体附近的可用安装空间通常尺寸非常小，使得所述泵必须构造成尽可能紧凑。另一方面，需要确保所述泵在相对大的温度范围内有可靠的机能，该温度范围可以例如在-40℃(在冬季操作中使用冷发动机)至+150℃(在夏季操作中使用热发动机)的范围之间。这些要求是相互矛盾的：对于一给定的泵输出(例如在变速器应用中压力高达30巴或容积流量高达每分钟25升)，泵的结构越紧凑，必会越难确保泵在大的温度范围内有可靠的机能。在这情况下，可以证明在低温度范围内，油的高粘度加上细小的流动横截面特别成问题，而在高温的情况下，主要挑战是电动机有足够的散热。关于这方面，构成权利要求1的前序部分的文献JP2013-183603A(图1至图3(b))公开了一种电动机驱动的流体泵，其包括具有抽吸接头和压力接头的壳体。电动机与壳体成一体，用作内转子电动机，该电动机包括定子和转子，所述转子容纳在所述定子中，二者之间留有环形间隙，所述转子被驱动围绕旋转轴线旋转。输送装置是G型转子(Generatedrotor)泵装置，该输送装置与所述转子传动连接，并且具有与该抽吸接头流体连接的吸入口和与该压力接头流体连接的压力出口。另外提供了类似地设置在壳体中的电子功率单元，以用于启动电动机。更确切地说，所述转子具有隔壁，所述隔壁基本上横向于所述旋转轴线延伸并且位于所述转子附近，所述隔壁限定了流溢式电机内部空间，电子功率单元安装在远离所述转子的所述隔壁的干侧上。在该现有技术中，泵部件已经布置好，以致于经由壳体的抽吸接头进入流体泵的流体在到达输送装置的吸入口之前最初必须通过该电机内部空间，这样做的目的是在转子和定子的区域中冷却电动机。在这情况下，同样会产生热并传递热的电子功率单元与所述电机内部空间远远间隔开(甚至在壳体的隔壁中或在所述隔壁处为两个端部转子轴承中的一个留有空间)，使得实际上所述电子功率单元不会对所述电机内部空间进行更大程度的加热。然而，仍需注意要使由所述电子功率单元产生的热得到充分散热。此外，在该结构中，存在不可忽略的轴向安装空间需求，这限制了使用这种泵的可能性。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种电动机驱动的流体泵，特别是一种应用于机动车中的变速器的流体泵，所述流体泵具有可能的最轻和最紧凑的结构并且避免了上述缺点以及与上述的现有技术相比能使冷却最优化。
技术实现思路
这目的由权利要求1所表明的特征来实现。本专利技术有利的或权宜的改进是权利要求2至15的主题。根据本专利技术，在电动机驱动的流体泵中，所述流体泵包括用于接纳电动机的壳体、输送装置、以及电子功率单元，所述壳体具有抽吸接头和压力接头，所述电动机包括定子和转子，所述转子容纳在所述定子，二者留有环形间隙，所述转子被驱动围绕旋转轴线旋转，所述输送装置与所述转子传动连接，并且具有与所述抽吸接头流体连接的吸入口以及与所述压力接头流体连接的压力出口，所述电子功率单元用于驱动所述电动机，其中所述壳体具有隔壁，所述隔壁基本上横向于所述旋转轴线延伸并且在所述转子附近，所述电子功率单元安装在远离所述转子的所述隔壁的一侧上，所述输送装置的所述吸入口设置在距所述旋转轴线一径向高度处，所述径向高度小于所述环形间隙的内半径，所述转子具有至少一个通道，所述通道在距所述旋转轴线一径向高度处延伸，所述径向高度在朝向所述输送装置的所述吸入口的方向上基本上是恒定不变的或者逐渐增大，使得通过所述壳体的所述抽吸接头由所述输送装置的所述吸入口引入的流体有一部分被所述转子与所述定子之间的所述环形间隙约束并引导，并且所述壳体的所述隔壁使所述流体发生偏转，所述流体在经过所述转子的所述通道到达所述输送装置的所述吸入口之前冷却所述隔壁。首先，在根据本专利技术的流体泵中，为了冷却目的，因此有利地在输送装置的抽吸侧上使用流体。在类似的现有技术方案中，为了冷却泵，输送的流体有一部分在输送装置的压力侧上被分流。本专利技术较类似的现有技术方案更有效率是因为，其一，可以在压力侧通过压力接头传递所有由输送泵输送的流体，因此不用为了冷却目的而被分流；其二，可以更容易输送在输送装置的抽吸侧被电动机和电子功率单元“加热”的流体(例如润滑油)，因为温度引致的粘度变化使流体中的内部摩擦变小。此外，在根据本专利技术的流体泵中，由于所述输送装置的所述吸入口相对于转子与定子之间的环形间隙的物理结构以及在所述转子中的相对于所述转子的所述旋转轴线的至少一个通道的物理结构，在泵壳体中具有预定方向的流动被约束在所述电动机的区域中。具体地说，通过所述壳体的抽吸接头进入所述转子与所述定子之间的环形间隙中的流体被进一步强制流过所述环形间隙，在所述壳体的隔壁被偏转并且被引导通过在所述转子中的至少一个通道到达输送装置的吸入口。在这情况下，不仅流过所述环形间隙的流体冷却所述定子，使由定子绕组产生的热散去，而且电子功率单元产生的热也会被散去，由电子功率单元产生的热由所述隔壁传导，所述引入的流体经过所述隔壁时会带走热，产生冷却效果。在流体的进一步路径中，所述流体通过所述转子中的至少一个通道到达所述输送装置的吸入口，在任何情况下，由所述转子的旋转产生的离心力(在基本上恒定的径向高度的通道的路径)不会制止所述流体的流动，反而可能有助于所述流体的流动(朝向输送装置的吸入口的通道的“上升”路径)。因此，根据本专利技术的流体泵在所述电动机和所述电子功率单元的区域中的冷却被最优化。与本文技术背景部分所述的现有技术相比，这进而使电动机，特别是所述电动机的定子，以及电子功率单元更彼此靠近或更靠近在一起，这不仅是流体泵的特别紧凑的设计所需要的，而且由于壳体质量减小导致重量减轻。以高功率密度执行的这种紧凑结构使得根据本专利技术的流体泵正正适用于例如作为油泵直接安装在变速器壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机驱动的流体泵(10)，所述流体泵(10)包括用于接纳电动机(18)的壳体(12)、输送装置(28)、以及电子功率单元(34)，所述壳体(12)具有抽吸接头(14)和压力接头(16)，所述电动机包括定子(20)和转子(22)，所述转子容纳在所述定子(20)，二者之间留有环形间隙(24)，所述转子被驱动围绕旋转轴线(26)旋转，所述输送装置(28)与所述转子(22)传动连接，并且具有与所述抽吸接头(14)流体连接的吸入口(30)以及与所述压力接头(16)流体连接的压力出口(32)，所述电子功率单元(34)用于驱动所述电动机(18)，其中所述壳体(12)包括隔壁(36)，所述隔壁基本上横向于所述旋转轴线(26)延伸并且在所述转子(22)附近，所述电子功率单元(34)安装在远离所述转子(22)的所述隔壁的一侧上，其特征在于，所述输送装置(28)的所述吸入口(30)设置在距所述旋转轴线(26)一径向高度(h

【技术特征摘要】
2015.12.09 DE 102015015863.51.一种电动机驱动的流体泵(10)，所述流体泵(10)包括用于接纳电动机(18)的壳体(12)、输送装置(28)、以及电子功率单元(34)，所述壳体(12)具有抽吸接头(14)和压力接头(16)，所述电动机包括定子(20)和转子(22)，所述转子容纳在所述定子(20)，二者之间留有环形间隙(24)，所述转子被驱动围绕旋转轴线(26)旋转，所述输送装置(28)与所述转子(22)传动连接，并且具有与所述抽吸接头(14)流体连接的吸入口(30)以及与所述压力接头(16)流体连接的压力出口(32)，所述电子功率单元(34)用于驱动所述电动机(18)，其中所述壳体(12)包括隔壁(36)，所述隔壁基本上横向于所述旋转轴线(26)延伸并且在所述转子(22)附近，所述电子功率单元(34)安装在远离所述转子(22)的所述隔壁的一侧上，其特征在于，所述输送装置(28)的所述吸入口(30)设置在距所述旋转轴线(26)一径向高度(hS)处，所述径向高度小于所述环形间隙(24)的内半径(rR)，所述转子(22)具有至少一个通道(40)，所述通道在距所述旋转轴线(26)一径向高度(hD)处延伸，所述径向高度(hD)在朝向所述输送装置(28)的所述吸入口(30)的方向上基本上是恒定不变的或者逐渐增大，使得通过所述壳体(12)的所述抽吸接头(14)由所述输送装置(28)的所述吸入口(30)引入的流体有一部分被所述转子(22)与所述定子(20)之间的所述环形间隙(24)约束并引导，并且所述壳体(12)的所述隔壁(36)使所述流体发生偏转，所述流体在经过所述转子(22)的所述通道(40)到达所述输送装置(28)的所述吸入口(30)之前冷却所述隔壁。2.根据权利要求1所述的流体泵(10)，其特征在于，所述电动机(18)的所述定子(20)包括多个金属定子叠层(124)，所述多个定子叠层承载定子绕组(126)并其径向内端(132)邻接所述环形间隙(24)，其中所述定子叠层(124)与所述定子绕组(126)被塑料注塑壳罩(128,130)连接在一起，连接的方式使得所述定子叠层(124)的所述径向内端(132)没有被所述塑料注塑壳罩(128,130)罩住。3.根据权利要求2所述的流体泵(10)，其特征在于，所述定子叠层(124)的所述径向内端(132)径向向内地凸出超过所述塑料注塑壳罩(128,130)和所述壳罩限定的凹槽(134)，尤其是轴向凹槽，所述凹槽基本上平行于所述旋转轴线(26)延伸。4.根据权利要求3所述的流体泵(10)，其特征在于，所述凹槽(134)至少延伸超过所述转子(22)的长度。5.根据前述权利要求中任一项所述的流体泵(10)，其特征在于，所述电动机(18)的所述转子(22)悬臂安装在所述壳体(12)中远离所述隔壁(36)的所述转子(22)的一侧上。6.根据前述权利要求中任一项所述的流体泵(10)，其特征在于，所述壳体(12)的所述隔壁(36)在其面向所述转子(22)的一侧上具有使流体偏转的凸块(142...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·鲁尔，M·迪拉夫，
申请(专利权)人：FTE汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE