本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的電動機驅(qū)動的流體泵。具體來說，本發(fā)明涉及在汽車工業(yè)中大規(guī)模使用的流體泵(近來主要由塑料部件制成)，例如潤滑油泵、冷卻油泵、輔助油泵或致動器泵，由于本發(fā)明的流體泵低重量且可以因應(yīng)需要進行功率驅(qū)動控制，本發(fā)明的流體泵有助于減小燃料消耗和二氧化碳的排放。

技術(shù)背景

已知的是，機動車在操作期間的低污染物排放和最低可能的燃料消耗在開發(fā)新車輛和車輛概念中具有重要作用；也由于法律規(guī)制，這些方面將會在未來更加成為開發(fā)人員的焦點。考慮到這個目的，可以在機動車的傳動系統(tǒng)的領(lǐng)域中(尤其在變速器內(nèi)使用以及也在傳動領(lǐng)域中使用)多方面地使用可調(diào)節(jié)的電動油泵。因此，泵在例如無段自動變速器(CVT變速器)、無級變速器(IVT變速器)和雙離合變速器中不僅可用作潤滑油泵，但還可用作冷卻油或致動泵，具體地說，適合于符合需求以及使在性能方面最優(yōu)化，因為這些泵利用轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)能力運行。與傳統(tǒng)的油泵相反，所討論的泵不是通過與例如內(nèi)燃機或變速器的軸機械耦合來驅(qū)動，而是通過電動機來驅(qū)動，所述電動機由來自在機動車上的電源或電池的功率能推動。因此，在特定情況下，例如當內(nèi)燃機在機動車的啟動/停止操作中停止時，可以輸送潤滑和/或冷卻用的油。

對泵的進一步要求在于泵在機動車中的安裝位置位于需要輸送的介質(zhì)(例如在油底殼中)附近或位于一位置附近，在該位置需要輸送的介質(zhì)來實現(xiàn)潤滑和/或冷卻目的，即是通常在變速器的殼體內(nèi)或至少在變速器的殼體附近。一方面，在變速器的殼體內(nèi)或在變速器的殼體附近的可用安裝空間通常尺寸非常小，使得所述泵必須構(gòu)造成盡可能緊湊。另一方面，需要確保所述泵在相對大的溫度范圍內(nèi)有可靠的機能，該溫度范圍可以例如在-40℃(在冬季操作中使用冷發(fā)動機)至+150℃(在夏季操作中使用熱發(fā)動機)的范圍之間。這些要求是相互矛盾的：對于一給定的泵輸出(例如在變速器應(yīng)用中壓力高達30巴或容積流量高達每分鐘25升)，泵的結(jié)構(gòu)越緊湊，必會越難確保泵在大的溫度范圍內(nèi)有可靠的機能。在這情況下，可以證明在低溫度范圍內(nèi)，油的高粘度加上細小的流動橫截面特別成問題，而在高溫的情況下，主要挑戰(zhàn)是電動機有足夠的散熱。

關(guān)于這方面，構(gòu)成權(quán)利要求1的前序部分的文獻JP 2013-183603A(圖1至圖3(b))公開了一種電動機驅(qū)動的流體泵，其包括具有抽吸接頭和壓力接頭的殼體。電動機與殼體成一體，用作內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機，該電動機包括定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子容納在所述定子中，二者之間留有環(huán)形間隙，所述轉(zhuǎn)子被驅(qū)動圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。輸送裝置是G型轉(zhuǎn)子(Generated rotor)泵裝置，該輸送裝置與所述轉(zhuǎn)子傳動連接，并且具有與該抽吸接頭流體連接的吸入口和與該壓力接頭流體連接的壓力出口。另外提供了類似地設(shè)置在殼體中的電子功率單元，以用于啟動電動機。更確切地說，所述轉(zhuǎn)子具有隔壁，所述隔壁基本上橫向于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸并且位于所述轉(zhuǎn)子附近，所述隔壁限定了流溢式電機內(nèi)部空間，電子功率單元安裝在遠離所述轉(zhuǎn)子的所述隔壁的干側(cè)上。

在該現(xiàn)有技術(shù)中，泵部件已經(jīng)布置好，以致于經(jīng)由殼體的抽吸接頭進入流體泵的流體在到達輸送裝置的吸入口之前最初必須通過該電機內(nèi)部空間，這樣做的目的是在轉(zhuǎn)子和定子的區(qū)域中冷卻電動機。在這情況下，同樣會產(chǎn)生熱并傳遞熱的電子功率單元與所述電機內(nèi)部空間遠遠間隔開(甚至在殼體的隔壁中或在所述隔壁處為兩個端部轉(zhuǎn)子軸承中的一個留有空間)，使得實際上所述電子功率單元不會對所述電機內(nèi)部空間進行更大程度的加熱。然而，仍需注意要使由所述電子功率單元產(chǎn)生的熱得到充分散熱。此外，在該結(jié)構(gòu)中，存在不可忽略的軸向安裝空間需求，這限制了使用這種泵的可能性。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種電動機驅(qū)動的流體泵，特別是一種應(yīng)用于機動車中的變速器的流體泵，所述流體泵具有可能的最輕和最緊湊的結(jié)構(gòu)并且避免了上述缺點以及與上述的現(xiàn)有技術(shù)相比能使冷卻最優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

這目的由權(quán)利要求1所表明的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明有利的或權(quán)宜的改進是權(quán)利要求2至15的主題。

根據(jù)本發(fā)明，在電動機驅(qū)動的流體泵中，所述流體泵包括用于接納電動機的殼體、輸送裝置、以及電子功率單元，所述殼體具有抽吸接頭和壓力接頭，所述電動機包括定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子容納在所述定子，二者留有環(huán)形間隙，所述轉(zhuǎn)子被驅(qū)動圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述輸送裝置與所述轉(zhuǎn)子傳動連接，并且具有與所述抽吸接頭流體連接的吸入口以及與所述壓力接頭流體連接的壓力出口，所述電子功率單元用于驅(qū)動所述電動機，其中所述殼體具有隔壁，所述隔壁基本上橫向于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸并且在所述轉(zhuǎn)子附近，所述電子功率單元安裝在遠離所述轉(zhuǎn)子的所述隔壁的一側(cè)上，所述輸送裝置的所述吸入口設(shè)置在距所述旋轉(zhuǎn)軸線一徑向高度處，所述徑向高度小于所述環(huán)形間隙的內(nèi)半徑，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個通道，所述通道在距所述旋轉(zhuǎn)軸線一徑向高度處延伸，所述徑向高度在朝向所述輸送裝置的所述吸入口的方向上基本上是恒定不變的或者逐漸增大，使得通過所述殼體的所述抽吸接頭由所述輸送裝置的所述吸入口引入的流體有一部分被所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間的所述環(huán)形間隙約束并引導，并且所述殼體的所述隔壁使所述流體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所述流體在經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子的所述通道到達所述輸送裝置的所述吸入口之前冷卻所述隔壁。

首先，在根據(jù)本發(fā)明的流體泵中，為了冷卻目的，因此有利地在輸送裝置的抽吸側(cè)上使用流體。在類似的現(xiàn)有技術(shù)方案中，為了冷卻泵，輸送的流體有一部分在輸送裝置的壓力側(cè)上被分流。本發(fā)明較類似的現(xiàn)有技術(shù)方案更有效率是因為，其一，可以在壓力側(cè)通過壓力接頭傳遞所有由輸送泵輸送的流體，因此不用為了冷卻目的而被分流；其二，可以更容易輸送在輸送裝置的抽吸側(cè)被電動機和電子功率單元“加熱”的流體(例如潤滑油)，因為溫度引致的粘度變化使流體中的內(nèi)部摩擦變小。

此外，在根據(jù)本發(fā)明的流體泵中，由于所述輸送裝置的所述吸入口相對于轉(zhuǎn)子與定子之間的環(huán)形間隙的物理結(jié)構(gòu)以及在所述轉(zhuǎn)子中的相對于所述轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸線的至少一個通道的物理結(jié)構(gòu)，在泵殼體中具有預定方向的流動被約束在所述電動機的區(qū)域中。具體地說，通過所述殼體的抽吸接頭進入所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間的環(huán)形間隙中的流體被進一步強制流過所述環(huán)形間隙，在所述殼體的隔壁被偏轉(zhuǎn)并且被引導通過在所述轉(zhuǎn)子中的至少一個通道到達輸送裝置的吸入口。在這情況下，不僅流過所述環(huán)形間隙的流體冷卻所述定子，使由定子繞組產(chǎn)生的熱散去，而且電子功率單元產(chǎn)生的熱也會被散去，由電子功率單元產(chǎn)生的熱由所述隔壁傳導，所述引入的流體經(jīng)過所述隔壁時會帶走熱，產(chǎn)生冷卻效果。在流體的進一步路徑中，所述流體通過所述轉(zhuǎn)子中的至少一個通道到達所述輸送裝置的吸入口，在任何情況下，由所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力(在基本上恒定的徑向高度的通道的路徑)不會制止所述流體的流動，反而可能有助于所述流體的流動(朝向輸送裝置的吸入口的通道的“上升”路徑)。

因此，根據(jù)本發(fā)明的流體泵在所述電動機和所述電子功率單元的區(qū)域中的冷卻被最優(yōu)化。與本文技術(shù)背景部分所述的現(xiàn)有技術(shù)相比，這進而使電動機，特別是所述電動機的定子，以及電子功率單元更彼此靠近或更靠近在一起，這不僅是流體泵的特別緊湊的設(shè)計所需要的，而且由于殼體質(zhì)量減小導致重量減輕。以高功率密度執(zhí)行的這種緊湊結(jié)構(gòu)使得根據(jù)本發(fā)明的流體泵正正適用于例如作為油泵直接安裝在變速器殼體內(nèi)，不過由于小結(jié)構(gòu)空間需求，本發(fā)明的流體泵通常還可以安裝在變速器殼體外部而不存在問題。

在流體泵的有利改進中，所述電動機的所述定子具有多個金屬定子疊層，所述多個定子疊層承載定子繞組并其徑向端鄰接所述環(huán)形間隙，所述定子疊層與所述定子繞組可被塑料注塑殼罩連接在一起，連接的方式使得所述定子疊層的所述徑向內(nèi)端沒有被所述塑料注塑殼罩罩住。首先，關(guān)于這方面應(yīng)當強調(diào)的是，塑料的傳熱性能優(yōu)于空氣；有利地，由塑料注塑包圍的定子繞組的線圈因此較僅被空氣包圍的情況能更有效分配熱。如果定子具有塑料注塑殼罩，則也可以省去定子鐡芯的個別導線的昂貴固定工序。另外，如果定子疊層的徑向內(nèi)端沒有被塑料注塑殼罩罩住，則通過流體得到特別好的散熱，該流體經(jīng)過沒有被罩住的定子疊層端部并且通過環(huán)形間隙被引入。

在這情況下，定子疊層的徑向內(nèi)端原則上可以與所述環(huán)形間隙中的塑料注塑殼罩齊平。然而，一方面，相對于定子與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形間隙的最大可用流動橫截面，另一方面，在定子疊層端部與轉(zhuǎn)子之間的小的、節(jié)能的徑向間距，優(yōu)選的是，所述定子疊層的徑向內(nèi)端徑向向內(nèi)地凸出超過塑料注塑殼罩和所述殼罩限定的凹槽，所述凹槽有利地形成流動路徑的一部分。優(yōu)選地，設(shè)有基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸的軸向凹槽，因而確保短的流動路徑。然而，凹槽的其它路徑同樣是可以想到的，例如基本上螺旋形路徑，所述螺旋形路徑在相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向的適當定向的情況下可以在所述環(huán)形間隙中提供額外的輸送效果。

在這情況下，由塑料注塑包圍定子所形成的凹槽原則上可較環(huán)形間隙短。然而，再相對于所述環(huán)形間隙的區(qū)域中的最大可用流動橫截面，優(yōu)選的是，凹槽至少延伸超過所述轉(zhuǎn)子的長度。

在流體泵的一個特別優(yōu)選的實施例中，所述電動機的轉(zhuǎn)子還可以懸臂安裝在所述殼體中遠離所述隔壁的所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)上。這是需要的，一方面，為了所述流體泵的短軸向構(gòu)造；另一方面，這與將轉(zhuǎn)子(也)安裝在隔壁上相比具有優(yōu)點，因為引入的流體能更好地沿隔壁流動，并且可以冷卻更大面積。

為了進一步尋求本發(fā)明的概念，殼體的隔壁在其面向轉(zhuǎn)子的一側(cè)上可以(但不一定要)具有使流體偏轉(zhuǎn)的凸塊，該凸塊相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線同軸布置并且在轉(zhuǎn)子的方向上凸出。這樣的凸塊有利地促進所述引入的流體流動從所述分隔壁偏轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子的至少一個通道。在這情況下，所述凸塊可以具有中心凹部，與所述轉(zhuǎn)子連接的磁體容納在所述中心凹部中，所述磁體用于檢測所述轉(zhuǎn)子圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的角位置。對于電動機的電子換向(即是無刷換向)，如果的確需要用于檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的磁體，設(shè)置在所述凸塊中的內(nèi)部空間可以節(jié)省空間的方式容納所述磁體。

此外，所述轉(zhuǎn)子可具有多個通道，所述通道具體地基本上平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸，并且與所述旋轉(zhuǎn)軸線相距徑向高度，所述徑向高度等于或大于所述凸塊的外半徑。通過在轉(zhuǎn)子中提供多個通道，可以在開始時增大由轉(zhuǎn)子引入的流體的流動橫截面。原則上，在這情況下，通道可例如以螺旋結(jié)構(gòu)的形式延伸，特別當這通道與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)一起產(chǎn)生額外的輸送作用。然而，可更簡單和更便宜地制造平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸的通道。藉著所述通道處于所述凸塊高度的徑向位置或者處于所述凸塊直徑之外的徑向位置，可以獲得進一步的效果，即所述凸塊使所述引入的流體直接偏轉(zhuǎn)入所述通道中。這還有利于在所述引入的流體到達所述輸送裝置的吸入口之前，所述引入的流體在流體泵的殼體中進行想要的循環(huán)。

另外，所述流體泵設(shè)有旁路接頭，以改善冷態(tài)運轉(zhuǎn)特性，從流動方向看，所述旁路接頭在所述環(huán)形間隙的前面將所述殼體的所述抽吸接頭與所述輸送裝置的所述吸入口連接起來。因此，在特別低溫和高粘度流體的情況下，可以確保所述引入的流體有一部分能夠繞過定子與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形間隙，使得即使在這些困難的先決條件下，也可以實現(xiàn)泵在流體泵的壓力接頭處想要的通量和/或壓力。在一個特別簡單的實施例中，在這情況下，可以由所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓周表面與所述殼體的壁表面之間的另一個環(huán)形間隙形成所述旁路接頭。

此外，在流體泵的有利的改進中，在遠離所述轉(zhuǎn)子的所述隔壁的一側(cè)上可由金屬蓋閉合所述殼體，所述金屬蓋向外延伸到所述電子功率單元附近并延伸超過所述電子功率單元，以進行散熱，任選地，在所述金屬蓋遠離所述電子功率單元的一側(cè)上設(shè)有諸如冷卻肋的增大表面的結(jié)構(gòu)。在較高泵輸出和相對地較高效的電子功率單元的情況下，有利的是以這種方式通過所述殼體的一部分實現(xiàn)輔助散熱。

雖然電動機的轉(zhuǎn)子和與所述轉(zhuǎn)子傳動連接的輸送裝置基本上可以一個接一個地設(shè)置在流體泵的旋轉(zhuǎn)軸線上(任選地，彼此之間有間距)，對于具有特別短的軸向結(jié)構(gòu)的流體泵而言，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)子具有基本上杯形的結(jié)構(gòu)，并且限定了內(nèi)部空間，所述輸送裝置的至少一部分容納在所述內(nèi)部空間中。

在流體泵的一個特別簡單的實施例中(所述流體泵特別在大規(guī)模生產(chǎn)時更為經(jīng)濟)，所述殼體還可以主要由塑料組成，所述電動機的所述轉(zhuǎn)子通過電機軸直接安裝在所述殼體的塑料中，即是在這里不需要諸如球軸承或類似組件的專用軸承。在這情況下，優(yōu)選地，所述流體泵布置成所述電動機的轉(zhuǎn)子經(jīng)由所述電機軸與所述輸送裝置傳動連接，該電機軸通過相應(yīng)的軸承安裝在所述殼體中所述輸送裝置的任一側(cè)上，其中，所述電機軸的軸承距離所述轉(zhuǎn)子更遠，并且由所述電機軸上與所述輸送裝置連接的傳動接頭潤滑，從而可以省去用于軸承潤滑的額外措施。

最后，原則上，可以使用各種類型的泵作為輸送裝置：因此，根據(jù)本發(fā)明的流體泵的輸送裝置可構(gòu)造成例如活塞泵、葉片泵、輥式泵、離心泵或任何形式的齒輪泵。針對相對地低的壓力范圍，特別是對于低制造成本方面，的一個流體泵的優(yōu)選的實施例，其中，所述輸送裝置被構(gòu)造成內(nèi)齒輪泵的形式，其包括齒輪以及環(huán)形齒輪，所述齒輪由電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述齒輪相對于旋轉(zhuǎn)軸線同軸布置并且具有外齒部，所述環(huán)形齒輪與所述外齒部嚙合，所述環(huán)形齒輪在殼體中相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線偏心地被引導，并且包括內(nèi)齒部，所述內(nèi)齒部與所述外齒部配合以便輸送所述流體。這樣的輸送裝置因而僅需要兩個(任選地燒結(jié)的)轉(zhuǎn)子部件(齒輪和環(huán)形齒輪)。

附圖說明

在下文，參照所附的部分示意性的附圖通過優(yōu)選的實施例來更詳細地闡釋本發(fā)明，其中為了簡化，彈性體或彈性部件以無變形的狀態(tài)示出，圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的處于未安裝的狀態(tài)的電動機驅(qū)動的流體泵的平面圖，圖中望向流體泵的液壓連接側(cè)，所述流體泵的殼體在該液壓連接側(cè)具有抽吸接頭和壓力接頭；

-圖2是根據(jù)圖1的流體泵，相應(yīng)于圖1中的截面線II-II的截面圖，其中輸送的流體的流動方向由箭頭標示；

-圖3是根據(jù)圖1的流體泵，相應(yīng)于圖2中的平截面的截面圖，為了清楚示出所述殼體中的進一步細節(jié)，圖中省略了所述電動機的旋轉(zhuǎn)部件和所述流體泵的輸送裝置；

-圖4是根據(jù)圖1的流體泵，相應(yīng)于圖2中的截面線IV-IV的，具體地說取自可以看見所述電動機及與所述電動機傳動連接的所述輸送裝置的進一步細節(jié)的一個平面的截面圖；

-圖5是根據(jù)圖1的流體泵，相應(yīng)于圖4中的細節(jié)圓V的比例放大的部分截面圖，圖中更清楚地示出在電動機的轉(zhuǎn)子與定子之間形成的環(huán)形間隙以及在所述定子內(nèi)圓周處與所述轉(zhuǎn)子和所述定子鄰接的軸向凹槽；

-圖6是從下方和右后方傾斜看圖1的流體泵的透視分解圖，視圖從所述殼體的金屬蓋開始，將圖1的平面逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°；

-圖7是圖6中的細節(jié)VII的放大圖，圖中具體示出了所述殼體的金屬蓋、電子功率單元和電機殼體部分；

-圖8是圖6中的細節(jié)VIII的放大圖，圖中具體示出了所述電動機的安置在電機軸上的轉(zhuǎn)子、所述殼體的泵殼體部分以及所述輸送裝置的環(huán)形齒輪和齒輪；以及

-圖9是圖6中的細節(jié)IX的放大圖，圖中具體示出了所述殼體的連接殼體部分，在所述連接殼體部分形成所述流體泵的抽吸接頭和壓力接頭。

具體實施方式

在附圖中，附圖標記10總地標示可用于機動車的變速器中或變速器處的電動機驅(qū)動的流體泵，具體地說，作為冷卻和/或潤滑用的油泵。流體泵10包括由附圖標記12總地標示的殼體，所述殼體12具有抽吸接頭14和壓力接頭16。具體來說，如圖2所示，電動機18設(shè)置在殼體12中，并且包括位于所述殼體處的定子20和內(nèi)部轉(zhuǎn)子22。轉(zhuǎn)子22容納在定子20內(nèi)，二者之間留有環(huán)形間隙24，轉(zhuǎn)子22被驅(qū)動圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26旋轉(zhuǎn)。在圖2和圖4中，輸送裝置由附圖標記28總地標示，所述輸送裝置28具有與殼體12的抽吸接頭14流體連接的吸入口30和與殼體12的壓力接頭16流體連接的壓力出口32，所述輸送裝置28與電動機18的轉(zhuǎn)子22可傳動地連接。另外，用于啟動電動機18的電子功率單元34設(shè)在殼體12中。在這情況下，殼體12具有隔壁16，所述隔壁基本上橫向于旋轉(zhuǎn)軸線26延伸，并且在轉(zhuǎn)子22附近。隔壁36限定了殼體12的內(nèi)部空間38，所述內(nèi)部空間在操作時被待輸送的流體充溢，轉(zhuǎn)子22因而在所述內(nèi)部空間38中進行濕態(tài)運轉(zhuǎn)。電子功率單元34安裝在殼體12中遠離轉(zhuǎn)子22的隔壁36的干側(cè)上。

下文將作更詳細的描述，輸送裝置28的吸入口30設(shè)置在距旋轉(zhuǎn)軸線26一徑向高度h_S處，所述徑向高度h_S小于環(huán)形間隙24的內(nèi)半徑r_R(如圖2和圖4所示)。因此，從沿著旋轉(zhuǎn)軸線26的方向看，吸入口30(至少部分地)徑向地位于環(huán)形間隙24內(nèi)。同時，轉(zhuǎn)子22具有至少一個通道40(在圖8所示的實施例中，甚至有四個通道40圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26均勻地有角度地隔開)，如圖2所示，所述至少一個通道40在距旋轉(zhuǎn)軸線26一徑向高度h_D處延伸，所述徑向高度h_D基本上是恒定不變(或者，在朝向所述輸送裝置的所述吸入口的方向上逐漸增大，未示出)。換句話說，沿著通道40的方向看，轉(zhuǎn)子22中的內(nèi)部通道40與旋轉(zhuǎn)軸線26之間的徑向間距不變(但或者，在轉(zhuǎn)子的替代實施例中(未示出)，從隔壁朝向所述輸送裝置的方向看，所述徑向間距沿所述通道增大)。這種在流體泵10中的流動截面的徑向設(shè)置限制了待輸送的流體的抽吸側(cè)主流，其中通過殼體12的抽吸接頭14由輸送裝置28的吸入口30引入的流體有一部分被定子20與轉(zhuǎn)子22之間的環(huán)形間隙24約束并引導，并且所述流體在經(jīng)過轉(zhuǎn)子22的通道40(或多個通道)到達輸送裝置28的吸入口30之前，殼體12的隔壁36使所述流體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并冷卻所述隔壁36。在殼體12的內(nèi)部空間38中產(chǎn)生的從殼體22的吸入接頭14越過轉(zhuǎn)子22的圓周流向隔壁36并從所述隔壁通過轉(zhuǎn)子22的內(nèi)部返回輸送裝置28的這種主流如圖2中箭頭S_P所示。該主流S_P使電動機18的定子20冷卻，還使被電子功率單元34加熱的殼體12的隔壁36，或者使部分由定子20以及電子功率單元34產(chǎn)生的熱散去。

另外，在所示的實施例中，流體泵10設(shè)有旁路接頭42，以改善冷態(tài)運轉(zhuǎn)特性，從流動方向看，旁路接頭42在定子20與轉(zhuǎn)子22之間的環(huán)形間隙24前面將殼體12的抽吸接頭14與輸送裝置28的吸入口30連接起來。這里，由轉(zhuǎn)子22的內(nèi)圓周表面46與殼體12的壁表面48之間的另一個環(huán)形間隙44形成旁路接頭42。輸送裝置28引入的流體會有旁流，如圖2中箭頭S_S所示，這樣的旁流主要發(fā)生在流體泵10初始運轉(zhuǎn)或冷態(tài)運轉(zhuǎn)時。因此，即使在流體泵10的冷態(tài)運轉(zhuǎn)時，也可保證所希望的輸送體積，特別是當待輸送的流體是高粘度油。

主要由塑料注塑的殼體12的進一步細節(jié)可具體從圖3和圖6至圖9推導出。相應(yīng)地，殼體12基本上由四個部件或部分組成，即是如圖3中從右到左可見：連接殼體部分50、泵殼體部分52、電機殼體部分54和蓋56，在所示的實施例中，所述四個部分形成為金屬(更具體地是鋁合金)的單個殼體部分。

如圖1中的頂部及圖2和圖3的右方所示，流體泵10的抽吸接頭14和壓力接頭16在連接殼體部分50的外側(cè)上一體地形成。O形環(huán)58安裝在每個接頭14,16的外圓周上，用于相對于變速器側(cè)連接配合件(未示出)進行密封。根據(jù)圖9，凹部60基本上是圓環(huán)形的并且與抽吸接頭14相交，因此凹部60與抽吸接頭14連通，如圖2和圖3的左方所示，在連接殼體部分50的內(nèi)側(cè)上形成凹部60。如在平面圖可見，輸送裝置28的壓力出口32基本上為腰形，壓力出口32徑向設(shè)在環(huán)形凹部60內(nèi)并與環(huán)形凹部60分開(參見圖9)，所述壓力出口延伸穿過連接殼體部分50，并且根據(jù)圖2和圖3所示在流體泵10的壓力接頭16中打開。如在平面圖可見，壓力出口32基本上為腰形，徑向設(shè)置在環(huán)繞凹部60內(nèi)并與環(huán)繞凹部60分開(參見圖9)，所述出口延伸穿過連接殼體部分50，并且根據(jù)圖2和3中所示在流體泵10的壓力接頭16中打開。

另外，連接殼體部分50在其遠離接頭14,16的一側(cè)上具有套環(huán)62，通過所述套環(huán)62將連接殼體部分50插入電機殼體部分54的相關(guān)聯(lián)的環(huán)形凸塊64上。如圖1和圖9所示，在套環(huán)62的外圓周上形成具有通孔68的緊固孔眼66。如在圖4和圖7中可見，在電機殼體部分54的外圓周上具有緊固孔眼70，所述緊固孔眼70分別通過螺釘孔72與連接殼體部分50的緊固孔眼66相關(guān)聯(lián)。通過緊固螺釘74將連接殼體部分50緊固到電機殼體部分54(見圖1,圖4和圖9)，所述螺釘74延伸穿過連接殼體部分50的緊固孔眼中的通孔68并且擰入電機殼體部分54的緊固孔眼70的螺釘孔72中，以便抵靠電機殼體部分54夾持連接殼體部分50。圓形彈性體密封環(huán)76插入電機殼體部分54的環(huán)形凸塊64與連接殼體部分50的套環(huán)62之間，以相對于外界封閉殼體12的內(nèi)部空間38。

如圖2和圖3另外所示，泵殼體部分52同時保持在連接殼體部分50與電機殼體部分54之間，以相對于旋轉(zhuǎn)軸線26置中，具體地說，通過環(huán)形緊固凸緣78在連接殼體部分50與電機殼體部分54之間軸向夾緊在位。在這情況下，泵殼體部分52通過兩個銷(未示出)定位并且還圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26在角位置定向，所述兩個銷安裝在電機殼體部分54上，并且穿過泵殼體部分52的緊固凸緣78中相關(guān)聯(lián)的切口80(見圖8)，并插入連接殼體部分50的相應(yīng)的定位孔82(參見圖9)。

杯形區(qū)域與泵殼體部分58的緊固凸緣78徑向向內(nèi)鄰接，所述杯形區(qū)域在內(nèi)部空間38的方向上凸出，所述杯形區(qū)域具有徑向外圓周部分84和基部86，所述外圓周部分形成上述的壁表面48，根據(jù)圖3，基部86與連接殼體部分50一起限定用于容納輸送裝置28的移動部分的容納空間88，這些將會在下文作更詳細的描述。輸送裝置38的吸入口30(如在平面圖可見，吸入口30被形成為基本上腰形)設(shè)置在基部86中(參見圖8)，如圖2和圖3所示，泵殼體部分52的緊固凸緣78設(shè)有多個(這里有六個)均勻地有角度地隔開的通孔90，通孔90位于距旋轉(zhuǎn)軸線26一徑向高度處，以將連接殼體部分50中的環(huán)形凹部60與電機殼體部分54的內(nèi)部空間38連接，環(huán)形凹部60與抽吸接頭14連通。

根據(jù)圖1,圖4和圖7，電機殼體部分54在外面還具有兩個另外的較大的緊固孔眼92，這些緊固孔眼92相對于旋轉(zhuǎn)軸線26沿直徑上彼此對置并且套有加固套筒94，所述較大的緊固孔眼92用于將流體泵10安裝在變速器殼體的壁上(未示出)。在這情況下，安裝在電機殼體部分54的外圓周上的圓形密封環(huán)96相對于所述變速器殼體的壁封閉電機殼體部分54。

具體地說，如圖7所示，電機殼體部分54還限定了電子室98，如在平面圖可見，電子室98基本上為矩形，用于容納電子功率單元34。在這方面，隔壁36將轉(zhuǎn)子側(cè)的內(nèi)部空間38與干電子室98分隔開，在流體泵操作時，內(nèi)部空間38被待輸送的流體充溢或填滿。在所示的實施例中，電子功率單元34的電路板100通過緊固螺釘102安裝在螺釘基座104上，緊固螺釘102穿過電路板100中的緊固孔103(見圖7)，螺釘基座104于電機殼體部分54處形成并且伸入電子室98中，使得電路板100延伸至非常接近隔壁36并延伸超過隔壁36，任選地，電路板100甚至與隔壁36接觸(如圖2和圖3中可見)。在這情況下，電子功率單元34的電路板100放置成通過嵌入電機殼體部分54中的電觸頭106以未詳細說明的方式與電動機18的定子20電接觸，以及與流體泵10的電端子(在圖1,圖4和圖7中于108處表示)電接觸。

最后，在遠離轉(zhuǎn)子22的隔壁36的一側(cè)由金屬蓋56閉合殼體12，金屬蓋56向外延伸到電子功率單元34附近并延伸超過電子功率單元34，以進行散熱。在所示的實施例中，在蓋56遠離電子功率單元34的一側(cè)上設(shè)有增大表面的結(jié)構(gòu)110(在這里為冷卻肋的形式)，使得蓋56還可用作冷卻體。為了將蓋56置中緊固到電機殼體部分54，電機殼體部分54的端面(在圖2和圖3中的左方)上設(shè)有軸向凸出的環(huán)形邊緣112，邊緣112插入蓋56中具有互補形狀的環(huán)形凹槽114中。在這情況下，根據(jù)圖7，基本上矩形的蓋56在其轉(zhuǎn)角處于凹槽114的外面(從徑向方向看)設(shè)有通孔116。緊固螺釘118穿過蓋56中的通孔116并且被擰入電機殼體部分54中的相關(guān)聯(lián)的螺釘孔120中。流體密封件122在將蓋56插入電機殼體部分54并且將蓋56與電機殼體部分54螺紋連接之前(見圖2和圖3)插入凹槽114中，流體密封件122防止水分在流體泵10的操作時進入電子室98。

可從圖2至圖5推導出流體泵10的電動機18的進一步細節(jié)。電動機18的定子20具有形成定子20的鐵芯的多個金屬定子疊層124(在這里大約有50層)。定子疊層124以本身已知的方式承載電定子繞組126，定子疊層124與定子繞組126被塑料注塑殼罩固定地連接在一起。在這情況下，如在圖2至圖5中可見，塑料注塑殼罩包括在定子疊層124堆與定子繞組126之間的具有初步的塑料注塑殼罩128和最后的塑料注塑殼罩130，所述最后的塑料注塑殼罩130在電機殼體部分54成形的時候產(chǎn)生，定子20通過所述最后的塑料注塑殼罩130并入電機殼體部分54中，結(jié)果使定子20與殼體12的電機殼體部分54成一體。根據(jù)圖4和圖5，定子疊層124的徑向內(nèi)端132與環(huán)形間隙24鄰接或徑向向外地限定所述環(huán)形間隙。在這情況下，定子疊層124與定子繞組126通過上述的塑料注塑殼罩128,130連接在一起，連接的方式使得定子疊層124的徑向內(nèi)端132沒有被塑料注塑殼罩128,130罩住，因此成為“金屬坯件”，使得在流體泵10操作時流過環(huán)形間隙24的流體可以直接經(jīng)過定子疊層124的徑向內(nèi)端132，特別是很好地將來自定子疊層124的熱轉(zhuǎn)移到經(jīng)過的流體。

特別地，如圖3和圖5另外所示，上述的塑料注塑殼罩128,130的形成使得定子疊層124的徑向內(nèi)端132徑向向內(nèi)地凸出超過所述塑料注塑殼罩和所述殼罩限定的凹槽134(在所示的實施例中為軸向凹槽)，凹槽134基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線26延伸。根據(jù)圖2，凹槽134在環(huán)形間隙24的區(qū)域中提供額外的流動橫截面，凹槽134延伸超過轉(zhuǎn)子22的軸向長度。

具體地說，從圖2推導出電動機18的轉(zhuǎn)子22的細節(jié)?；旧媳蔚霓D(zhuǎn)子22由鐵氧體組成，所述鐵氧體摻合塑料中并且在金屬電機軸136上注塑成型，轉(zhuǎn)子22通過該金屬電機軸上注塑成型而直接安裝在待圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26旋轉(zhuǎn)的殼體12的塑料中。更具體而言，轉(zhuǎn)子22通過電機軸136懸臂安裝在殼體12中遠離隔壁36的轉(zhuǎn)子22的一側(cè)上。在這情況下，產(chǎn)生電動機18的轉(zhuǎn)子22與輸送裝置28之間的傳動連接的電機軸136延伸穿過輸送裝置28，并且通過相應(yīng)的軸承(具體地說，位于泵殼體部分52的基部86中的較接近轉(zhuǎn)子22的中心軸承138以及在連接殼體部分50的內(nèi)側(cè)上較遠離轉(zhuǎn)子22的中心軸承140)安裝在殼體12中的輸送裝置28的任何一側(cè)上(也見圖3)。

如圖2的左方的轉(zhuǎn)子22側(cè)所示，殼體12的隔壁36在其面向轉(zhuǎn)子22的一側(cè)上具有使主流S_P偏轉(zhuǎn)的凸塊142，凸塊142相對于旋轉(zhuǎn)軸線26同軸布置并且在轉(zhuǎn)子22的方向上凸出?？紤]到在轉(zhuǎn)子22處對軸向載荷的低磨損接受性，在電機軸136上形成的環(huán)形軸環(huán)144在轉(zhuǎn)子22的一個端表面處通過止推墊圈與凸塊142的環(huán)形端表面146配合，而在轉(zhuǎn)子22相對的另一個端表面上，圍繞電機軸136的止推墊圈148插入轉(zhuǎn)子22與泵殼體部分52中的軸承138之間。在圖2和圖3中還可見，凸塊142具有容納磁體152的中心凹部150，磁體152通過電機軸136與轉(zhuǎn)子22連接，并且在所示的實施例中，磁體152與在電子功率單元34的電路板100上傳感器(未具體示出)配合，用于檢測轉(zhuǎn)子22圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26的角位置。所測得的角位置數(shù)據(jù)以本身已知的方式用于無刷直流電動機18的電換向。

另外，在圖2和圖8中清楚可見，在基本上杯形的轉(zhuǎn)子22的基部154中形成上述的四個通道40，，這些通道40具體地基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線26延伸。在這情況下，通道40與旋轉(zhuǎn)軸線26相距徑向高度h_D，徑向高度h_D大于凸塊142的外半徑R_F，使得偏轉(zhuǎn)的主流S_P能夠直接穿過轉(zhuǎn)子22。此外，在圖2中可見，轉(zhuǎn)子22的基部154與轉(zhuǎn)子22的中空圓柱形圓周部分156一起限定內(nèi)部空間158，輸送裝置28的一部分容納在該內(nèi)部空間中或容納在該內(nèi)部空間內(nèi)，使得該裝置的結(jié)構(gòu)在軸向上非常緊湊。

還可具體地從圖2和圖4推導出輸送裝置28的細節(jié)。因此，所述的實施例中的輸送裝置28被構(gòu)造成內(nèi)齒輪泵的形式，其具有作為燒結(jié)的內(nèi)齒輪油泵的齒輪160和環(huán)形齒輪162。在這情況下，齒輪160由電動機18的轉(zhuǎn)子22通過電機軸136旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述齒輪160相對于旋轉(zhuǎn)軸線26同軸布置并設(shè)有外齒部164，環(huán)形齒輪162具有內(nèi)齒部166并且通過泵殼體部分52的圓周部分84在殼體12中相對于旋轉(zhuǎn)軸線26偏心地被引導，根據(jù)圖4，圓周部分84形成為相對于旋轉(zhuǎn)軸線26橫向偏移。當電機軸136旋轉(zhuǎn)時，齒輪160的外齒部164與環(huán)形齒輪162的內(nèi)齒部166嚙合，以便將流體從吸入口30輸送到壓力出口32。在泵殼體部分52的基部86中和在連接殼體部分50的內(nèi)側(cè)上設(shè)置相應(yīng)的淺腰形件(shadow kidney)168,170，形成為塑料殼體12上的凹部，淺腰形件168,170分別相對于吸入口30和壓力出口32圍繞旋轉(zhuǎn)軸線26偏移180°，以使流體流動均勻并抑制壓力脈動。最后根據(jù)圖2，電機軸136與齒輪160之間的傳動連接通過花鍵齒172實現(xiàn)，該花鍵齒172的特征是在連接殼體部分50中的距離轉(zhuǎn)子22更遠的軸承140由該傳動接頭潤滑。

一種流體泵，包括殼體、電動機、輸送裝置、以及電子功率單元，所述殼體具有抽吸接頭和壓力接頭，在所述電動機中設(shè)有定子和轉(zhuǎn)子，由所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述輸送裝置具有分別與所述抽吸接頭和所述壓力接頭連通的吸入口和壓力出口，所述電子功率單元用于位于所述殼體的隔壁的后側(cè)上的所述電動機，所述隔壁在所述轉(zhuǎn)子附近并且橫向于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。為了具有緊湊結(jié)構(gòu)同時使冷卻最優(yōu)化，吸入口設(shè)置在距所述旋轉(zhuǎn)軸線一高度處，所述高度小于定子與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形間隙的內(nèi)半徑，所述轉(zhuǎn)子具有通道，所述通道優(yōu)選地在距所述旋轉(zhuǎn)軸線一恒定的高度處延伸，使得經(jīng)由所述抽吸接頭引入的流體有一部分被所述環(huán)形間隙約束并引導，并且所述隔壁使所述流體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所述流體在經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子通道到達所述吸入口之前冷卻所述隔壁。

附圖編號列表

10 流體泵

12 殼體

14 抽吸接頭

16 壓力接頭

18 電動機

20 定子

22 轉(zhuǎn)子

24 環(huán)形間隙

26 旋轉(zhuǎn)軸線

28 輸送裝置

30 吸入口

32 壓力出口

34 電子功率單元

36 隔壁

38 內(nèi)部空間

40 通道

42 旁路接頭

44 另一個環(huán)形間隙

46 內(nèi)圓周表面

48 壁表面

50 連接殼體部分

52 泵殼體部分

54 電機殼體部分

56 蓋

58 O形環(huán)

60 環(huán)形凹部

62 套環(huán)

64 環(huán)形凸塊

66 緊固孔眼

68 通孔

70 緊固孔眼

72 螺釘孔

74 緊固螺釘

76 圓形密封環(huán)

78 緊固凸緣

80 切口

82 定位孔

84 圓周部分

86 基部

88 容納空間

90 通孔

92 緊固孔眼

94 加固套筒

96 圓形密封環(huán)

98 電子室

100 電路板

102 緊固螺釘

103 緊固孔

104 螺釘基座

106 電觸頭

108 電端子

110 增大表面的結(jié)構(gòu)

112 邊緣

114 凹槽

116 通孔

118 緊固螺釘

120 螺釘孔

122 流體密封件

124 定子疊層

126 定子繞組

128 初步的塑料注塑殼罩

130 最后的塑料注塑殼罩

132 徑向內(nèi)端

134 凹槽

136 電機軸

138 軸承

140 軸承

142 凸塊

144 環(huán)形軸環(huán)

146 環(huán)形端表面

148 止推墊圈

150 凹部

152 磁體

154 基部

156 圓周部分

158 內(nèi)部空間

160 齒輪

162 環(huán)形齒輪

164 外齒部

166 內(nèi)齒部

168 淺腰形件

170 淺腰形件

172 花鍵齒/傳動接頭

h_D 轉(zhuǎn)子中的通道的徑向高度

h_S 吸入口的徑向高度

r_R 環(huán)形間隙的內(nèi)半徑

R_F 凸塊的外半徑

S_P 主流

S_S 旁流