流體泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種流體泵（1），其具有殼體（2）和作為驅動裝置的設置在殼體內的電動機（3），其中所述電動機（3）包括連接到輸送單元（4）的轉子（5）和定子（6）。本實用新型的特征在于：-待輸送的流體（9）軸向地流過所述流體泵（1）；-所有待輸送的流體（9）沿軸向方向至少流過電動機（3）的部件（6，8）并冷卻它們。
【專利說明】流體泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種流體泵，其包括殼體和作為驅動裝置的設置在殼體內的電機。
【背景技術】
[0002]從DE102007036240A1已知一種包括殼體的通用流體泵，其中吸力側和壓力側通過可驅動的流體葉輪彼此分離。在殼體的壓力側的至少一個出口和在供應區(qū)中的至少一個入口通過至少一個流體通道互相連接，其中所述流體通道至少部分地熱連接于與熱量將被消散的元件。
[0003]從DE102007003247A1中已知用于具有集中繞組電機的冷卻系統(tǒng)，其中冷卻劑直接流到電動機定子繞組和所有相鄰定子繞組之間。電機殼體輔助將冷卻液分布在定子繞組之間。此外，絕緣材料層和/或管能夠插入在集成的電機定子繞組之間。
[0004]從DE102004009474A1中和從DE60311177T2中已知其他的電動機驅動的泵。
[0005]對于已知的具有電動機驅動裝置的流體泵，通常需要消散在電機運行過程中變熱的電機元件的熱。通常，為了這個目的，使用冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)至少在某些區(qū)域冷卻電機，其中冷卻系統(tǒng)可配置為空氣冷卻或液體冷卻。
實用新型內容
[0006]本實用新型涉及的問題是，為通用型流體泵提供一種改進的實施例，所述實施例特別的特征在于設計緊湊和效率高。
[0007]用于輸送流體的流體泵，包括殼體和作為驅動裝置的設置在殼體內的電動機，其中所述電動機包括定子和具有輸送單元的轉子，其中，
[0008]-待輸送的流體在所述轉子的軸線方面軸向地流過所述流體泵，
[0009]-所有待輸送的流體沿軸向方向至少流過電動機的部件并冷卻它們。
[0010]所述流體繞流所述電動機的定子或至少繞流定子的各個定子繞組并且冷卻它們。
[0011]在軸向方向上在輸送單元和電動機之間設置有帶有導槽的軸承蓋，所述軸承蓋一方面安放所述轉子并且另一方面影響待輸送的流體的流動偏轉。
[0012]所述導槽相對于所述轉子的軸線傾斜最大45°并且影響軸向吸入的流體的束狀分布。
[0013]所述導槽適配于設置在各個定子繞組之間的中間空間(10)。
[0014]多個導槽對應設置在各個定子繞組之間的多個中間空間。
[0015]設有保護裝置，所述保護裝置保護所述電動機的待被冷卻的部件，免于與待輸送的流體直接接觸。
[0016]所述軸承蓋設計為塑料注射成型件或輕金屬壓鑄件。
[0017]所述電動機具有以減摩式軸安裝，軸安裝的或摩擦安裝的轉子作為具有外定子的內轉子。[0018]其中，所述電動機設計為具有內定子和外轉子的外轉子電機；所述轉子具有開口，以便所述待輸送的流體能夠流入到所述定子的區(qū)域中。
[0019]所述流體泵被設計為冷卻流體泵或油泵。
[0020]本實用新型基于實現(xiàn)流體泵的結構簡單和緊湊設計的總體思路，其中待輸送的流體軸向地流過流體泵并且整個待輸送的流體流也被用于至少冷卻電動機的部件，并且，在該情況下，沿軸向方向至少流過電動機的部件。在上下文中，“軸向”指轉子軸線。流體泵具有殼體以及作為驅動裝置的設置在殼體中的電動機，其中所述電動機具有定子和連接到輸送單元的轉子，所述流體泵例如能夠設計成用于機動車內燃機的冷卻流體泵。因此，在根據(jù)本實用新型的流體泵中，電動機集成在實際的泵中，并且此外，因此所有由輸送單元輸送的流體流過電動機和/或冷卻電動機，所述輸送單元例如為葉輪。因此不需要例如通過一個單獨的冷卻系統(tǒng)進行的額外冷卻，這意味著一個特別緊湊的設計并且因此能夠實現(xiàn)一個小的安裝所需空間。此外，通過電動機有效的冷卻，能夠改進其效率，從而也間接增加流體泵的效率。根據(jù)本實用新型的流體泵在液壓側吸入，使得吸入側位于葉輪上游，電動機和因此流體泵的壓力側位于輸送單元的下游。一般情況下，所有已知的泵的原理可用于根據(jù)本實用新型的流體泵的輸送單元。
[0021]在根據(jù)本實用新型的解決方案的一個有利的方案中，所述待輸送的流體繞流所述電動機的定子和/或各個繞組并且以這種方式特別有效地冷卻它們。為了優(yōu)化在流體泵的殼體中流體引導，在軸向方向上在輸送單元，即葉輪和電動機之間設置有帶有導槽的軸承蓋，其中所述軸承蓋一方面支撐所述轉子并且另一方面影響待輸送的流體的流動偏轉，特別是朝向電動機的定子方向。因此，軸承蓋具有兩個功能，即，一方面安放轉子，另一方面引導流過殼體的流體流?；谶@一事實，在軸向方向上相對短的構造是可能的。
[0022]軸承蓋例如能夠由塑料制成，特別是構成為塑料注射成型件，或者構成為輕金屬壓鑄件。兩個實施例允許，一方面高質量的生產，另一方面相對低的生產成本，其中在設計為塑料注射成型件的情況下，即使復雜的形狀也能夠以特別有效和簡單的方式制造。
[0023]有利地，導槽相對于所述轉子的軸線傾斜最大45°并且影響通過輸送單元軸向排放的流體的束狀分布。由流體泵輸送的流體因此在輸送單元的吸入側吸入并且隨后被轉移到壓力側和設置在那的軸承蓋。在此，能夠發(fā)生轉移，例如通過環(huán)形槽，所述環(huán)形槽然后同樣將輸送的流體分開到各個導槽中。由于它們的傾斜，其相對于轉子的軸線在最大45°時盡可能小，能夠實現(xiàn)在流體泵的殼體內優(yōu)化的流動。然而，主要要考慮如下兩方面:一方面，導槽相對于轉子軸線的比較大的角度能夠獲得流體泵短的軸向構造長度；然而，它也導致較高的流動阻力。導槽的非常小的角度降低流動阻力，但是反過來增加殼體的軸向尺寸。
[0024]在根據(jù)本實用新型的解決方案的一個有利的方案中，設有保護裝置，所述保護裝置保護所述電動機的待被冷卻的部件，例如定子繞組，免于與待輸送的流體直接接觸。該保護裝置例如可配置為防護罩，并因此保護電動機待被被冷卻的部件，例如電動機的定子繞組免受灰塵顆粒，并且另外提供在流過電動機的待被冷卻的各個部件期間的流動優(yōu)化。如果不提供這種保護裝置，一方面，灰塵顆?？梢灾苯拥竭_電動機的敏感的定子繞組，例如，以不希望的研磨效果方式磨蝕它們，另一方面，定子繞組的相對粗糙的表面會導致湍流并且因此導致增加的流動阻力，這反過來也會對電動機的效率產生負面影響，因此也對流體泵產生負面影響。因此，保護裝置實現(xiàn)了兩個功能。[0025]有利地，流體泵設計為冷卻流體泵或油泵。這兩種泵在現(xiàn)代汽車中是必需性的部件，由于其相對高的功率，它們經常必須被冷卻。然而，泵油或冷卻流體泵驅動裝置的單獨的冷卻要求另一個冷卻系統(tǒng)，其需要額外的安裝空間而且增加成本。利用根據(jù)本實用新型的流體泵，將流體，因此，在目前情況下，待輸送的冷卻劑和/或待輸送的油用于冷卻流體泵，使得通常可以省略用于冷卻流體泵的單獨的冷卻系統(tǒng)。
[0026]從從屬權利要求、附圖以及基于附圖的相關【專利附圖】

【附圖說明】中得到本實用新型更重要的特征和優(yōu)點。
[0027]應該理解的是，在不脫離本實用新型的范圍的情況下，上述的特征以及在下文中將進行解釋的特征不僅能夠用于相應所述的組合而且能夠用于其它組合或者單獨使用。
[0028]本實用新型的一個優(yōu)選實施例在圖中示出并且在以下描述的更詳細地解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]在附圖中，示意地示出:
[0030]圖1示出具有以減摩式安裝的內轉子的根據(jù)本實用新型的流體泵的剖面圖，
[0031]圖2示出如圖1的剖面圖，但成一定角度，
[0032]圖3示出圖1的根據(jù)本實用新型的流體泵的以減摩式安裝的內轉子剖面圖，
[0033]圖4a示出從電機的繞組側觀察，以減摩式安裝的內轉子的軸承防塵圈，
[0034]圖4b示出從液壓側觀察，以減摩式安裝的內轉子的軸承防塵圈，
[0035]圖5示出具有以減摩式安裝的內轉子的根據(jù)本實用新型的流體泵的另一可能的實施例，
[0036]圖6示出具有軸裝內轉子的根據(jù)本實用新型的流體泵，
[0037]圖7示出具有外轉子的根據(jù)本實用新型的流體泵的視圖。
【具體實施方式】
[0038]根據(jù)圖1和圖2以及圖5-7，根據(jù)本實用新型的流體泵1具有殼體2，在所述殼體內設置有作為流體泵1的驅動裝置的電動機3。在此電動機3包括連接到葉輪4’的轉子
5,或者,在一般情況下，輸送單兀4(液壓)，和定子6。磁鐵7,例如永久磁鐵，安裝在電動機3的轉子5上。定子6由各個定子繞組8構成(同樣參見圖2，3和5-7)。根據(jù)本實用新型，在此以流動箭頭示出的待輸送的流體9軸向地流過流體泵1。整個流體流，即所有的流體9，至少流經電動機3的部件，在目前的情況下，通過在各個定子繞組8之間的中間空間10 (參見圖3)，從而冷卻它們。因此，流體流繞流定子6或定子的各個定子繞組并且有效地冷卻它們。
[0039]在流體泵1軸向方向上，在輸送單元4與電機3之間設有帶有導槽12的軸承蓋11，該軸承蓋一方面支撐轉子5并且另一方面影響待輸送的流體流動偏轉。例如在圖4A和4B示出帶有相應導槽12的軸承蓋11。
[0040]轉子5本身由軸13和葉輪4’組成，所述葉輪抗扭地連接于所述軸，其中在根據(jù)圖1和圖2的實施例中，軸13以減摩式安裝，即，經由減摩軸承14相對于殼體2和軸承蓋11安裝。減摩軸承14配置為球軸承，其中當然滾針軸承也是可以的。在根據(jù)圖1和圖2的流體泵1的實施例中，轉子5配置為內轉子并且具有外定子6。導槽12相對于轉子5的軸線15傾斜最大45°并且以這種方式影響軸向吸入的流體9束狀分布。在導槽12和轉子5的軸線15之間的傾斜角α是盡可能大的并允許相對短的軸向結構長度的傾斜角α和對射流來說最佳的相對小的傾斜角度α之間的妥協(xié)。導槽12本身適配于繞組的窗口，即設置在定子的各個繞組8之間的中間空間10，其中多個導槽12對應多個中間空間10或設置在各個定子繞組8之間繞組的窗口。
[0041]此外，能夠設置有保護裝置16，其一方面保護定子繞組8免受在流體流9中所攜帶的灰塵顆粒，另一方面有助于避免在定子繞組8的相對粗糙的表面上的湍流。因此該保護裝置16同時可以完成兩個功能。特別是，它防止定子繞組8與待輸送的流體9直接接觸。
[0042]軸承蓋11可以由塑料制成，尤其是塑料注射成型件，或可設計為金屬件，特別是設計為輕金屬壓鑄件，其中在所有的實施例中所示出高質量，同時成本有利的生產是可能的。電動機3通過電源線17提供電源。
[0043]一般來說，存在用于用作為根據(jù)圖1和圖2所示的轉子5的以減摩式安裝的內轉子的替代方案，該替代方案根據(jù)圖5-7示出。根據(jù)圖5，流體泵1包括作為轉子5的以減摩式安裝的內轉子，其中滑動軸承18提供轉子5的軸13相對于軸承蓋11的安裝?；瑒虞S承18穩(wěn)固地壓入到軸承蓋11中，其中軸承蓋11還具有流體有利的輪廓。
[0044]在根據(jù)圖6的流體泵1的實施例中，轉子5設計為軸裝內轉子并且通過滑動軸承18相對于固定軸19安裝。如圖5所示，定子6圍繞轉子5。軸19緊緊壓在殼體(殼體)2中，其中轉子5承載管磁體7并且驅動液壓系統(tǒng)，在這種情況下液壓系統(tǒng)是葉輪4’。同時，轉子5容納滑動軸承18。在吸入側上的接口 21和在壓力側上的接口 20與根據(jù)圖1和圖2實施例相同。
[0045]根據(jù)圖7，轉子5構造為外轉子并通過滑動軸承18相對于同樣固定軸19安裝。在這種情況下，定子6在轉子5內。這樣的結構的優(yōu)點特別在于，定子6可以以成本有利的方式從外部纏繞。此外，設計為外轉子的轉子5提供一個更緊湊的設計并且運行非常流暢且在轉矩方面是有利的。在此，轉子5安裝在壓入到殼體2中的固定軸19上，所述固定軸19同時將同樣固定定子6定心。轉子5以已知方式驅動葉輪4’，其中流體9集中在接口 21處吸入并且徑向向外朝接口 20輸送或通過開口 23輸送到定子6中。
[0046]利用根據(jù)本實用新型的流體泵1，特別是可能實現(xiàn)流體泵1，其在效率方面非常有效，并且此外，尺寸也是非常緊湊的?？梢栽O置有單獨的冷卻系統(tǒng)，因為待輸送的流體9同時可以用于冷卻電動機3。在轉子5設計成以減摩式安裝內轉子的實施例中，減摩軸承14中的一個可以直接安裝在軸承蓋11的相關的軸承座中，這同樣能夠實現(xiàn)非常緊湊的設計。例如，接口 21可以是一個蓋22的一個組成部分，借助于蓋在壓力側封閉殼體2。
[0047]各個導槽12適配于設置在各個定子繞組8之間的中間空間10(繞組窗口)，其中特別地導槽12的數(shù)量對應在各個定子繞組8之間的中間空間10數(shù)量。
【權利要求】
1.用于輸送流體(9)的流體泵(1)，包括殼體(2)和作為驅動裝置的設置在殼體內的電動機(3)，其中所述電動機(3)包括定子(6)和具有輸送單元(4)的轉子(5)，其特征在于，-待輸送的流體(9)在所述轉子(5)的軸線(15)方面軸向地流過所述流體泵(1)，-所有待輸送的流體(9)沿軸向方向至少流過電動機(3)的部件(6，8)并冷卻它們。
2.根據(jù)權利要求1的流體泵，其特征在于，所述流體(9)繞流所 述電動機(3)的定子(6)或至少繞流定子的各個定子繞組(8)并且冷卻它們。
3.根據(jù)權利要求1的流體泵，其特征在于，在軸向方向上在輸送單元(4)和電動機(3)之間設置有帶有導槽(12)的軸承蓋(11)，所述軸承蓋一方面安放所述轉子(5)并且另一方面影響待輸送的流體(9)的流動偏轉。
4.根據(jù)權利要求3的流體泵，其特征在于，所述導槽(12)相對于所述轉子(5)的軸線(15)傾斜最大45°并且影響軸向吸入的流體(9)的束狀分布。
5.根據(jù)權利要求3的流體泵，其特征在于，所述導槽(12)適配于設置在各個定子繞組(8)之間的中間空間(10)。
6.根據(jù)權利要求3的流體泵，其特征在于，多個導槽(12)對應設置在各個定子繞組(8)之間的多個中間空間(10)。
7.根據(jù)權利要求5或6的流體泵，其特征在于，設有保護裝置(16)，所述保護裝置保護所述電動機(3)的待被冷卻的部件，免于與待輸送的流體(9)直接接觸。
8.根據(jù)權利要求3的流體泵，其特征在于，所述軸承蓋(11)設計為塑料注射成型件或輕金屬壓鑄件。
9.根據(jù)權利要求1的流體泵，其特征在于，所述電動機(3)具有以減摩式軸安裝，軸安裝的或摩擦安裝的轉子(5)作為具有外定子(6)的內轉子。
10.根據(jù)權利要求1的流體泵，其特征在于，-所述電動機(3)設計為具有內定子(6)和外轉子(5)的外轉子電機，-所述轉子(5)具有開口(23)，以便所述待輸送的流體能夠流入到所述定子(6)的區(qū)域中。
11.根據(jù)權利要求1的流體泵，其特征在于，所述流體泵(1)被設計為冷卻流體泵或油泵。
【文檔編號】F04D13/06GK203516125SQ201320404681
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權日:2012年7月16日
【發(fā)明者】阿爾弗雷德·埃爾澤塞爾, 阿希姆·戈梅爾, 克里斯蒂安娜·邁施 申請人:馬勒國際有限公司