DE102014202281A1

DE102014202281A1 - Oil pump drive

Info

Publication number: DE102014202281A1
Application number: DE102014202281.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Ahrens; Andreas Wall
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ölpumpenantrieb (1), umfassend einen Elektromotor (2), mit einem bewickelten Stator (3), einem in zwei Lagern (7, 8) statisch bestimmt gelagerten permanentmagnetischen Rotor (4), welcher im Betrieb in einem Ölgefüllten Rotorraum (5) drehbar angeordnet ist, und eine Ölpumpe (10) mit einer Eingangswelle (9), welche mit einer Rotorwelle (6) des Elektromotors (2) über ein Wellenkupplungselement (11) drehfest verbunden ist. Aufgabe der Erfindung ist es bei einem Ölpumpenantrieb der eingangs genannten Gattung dafür zu sorgen, dass ein Drehmoment der Rotorwelle auf die Eingangswelle übertragbar ist und dabei sowohl Winkelfehler als auch ein Versatz der Wellen zueinander ausgleichbar ist, bei nur geringer Verschleißneigung. Weiter soll das rotatorische Spiel zwischen den Wellen gering sein, ein Schmier- und Kühlmitteldurchlass, ein geräusch- und vibrationsarmer Lauf und ein geringer hydrodynamischer Widerstand bei direkter Anströmung gewährleistet sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.The invention relates to an oil pump drive (1) comprising an electric motor (2) with a wound stator (3), a permanently magnetically mounted rotor (4) statically mounted in two bearings (7, 8), which in operation in an oil-filled rotor space ( 5) is rotatably disposed, and an oil pump (10) having an input shaft (9) which is rotatably connected to a rotor shaft (6) of the electric motor (2) via a shaft coupling element (11). The object of the invention is in an oil pump drive of the type mentioned to ensure that a torque of the rotor shaft is transferable to the input shaft and both angle error and an offset of the waves is compensated to each other, with only a slight tendency to wear. Next, the rotational play between the waves should be low, a lubricant and coolant passage, a low-noise and low-vibration run and a low hydrodynamic resistance to be ensured in direct flow. This object is achieved by the characterizing part of claim 1.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölpumpenantrieb (1), umfassend einen Elektromotor (2), mit einem bewickelten Stator (3), einem in zwei Lagern (7, 8) statisch bestimmt gelagerten permanentmagnetischen Rotor (4), welcher im Betrieb in einem Ölgefüllten Rotorraum (5) drehbar angeordnet ist, und eine Ölpumpe (10) mit einer Eingangswelle (9), welche mit einer Rotorwelle (6) des Elektromotors (2) über ein Wellenkupplungselement (11) drehfest verbunden ist. The invention relates to an oil pump drive ( 1 ) comprising an electric motor ( 2 ), with a wound stator ( 3 ), one in two camps ( 7 . 8th ) statically determined mounted permanent magnetic rotor ( 4 ), which in operation in an oil-filled rotor space ( 5 ) is rotatably disposed, and an oil pump ( 10 ) with an input shaft ( 9 ), which with a rotor shaft ( 6 ) of the electric motor ( 2 ) via a shaft coupling element ( 11 ) is rotatably connected.

Ölpumpenantriebe bestehen in der Regel aus einem Elektromotor, dessen Rotor über zwei Lager drehbar gelagert ist und eine angeflanschte Ölpumpe, die über eigene Lager verfügt. Da es unvermeidlich ist, dass beim Anbau der Ölpumpe an den Elektromotor toleranzbedinge Winkel und Koaxialitätsungenauigkeiten auftreten, muss für einen Ausgleich gesorgt werden. Oil pump drives usually consist of an electric motor whose rotor is rotatably supported by two bearings and a flanged oil pump, which has its own bearings. Since it is inevitable that when mounting the oil pump to the electric motor tolerance angles and Koaxialitätsungenauigkeiten occur, must be provided for a balance.

Aufgabe der Erfindung ist es bei einem Ölpumpenantrieb der eingangs genannten Gattung dafür zu sorgen, dass ein Drehmoment der Rotorwelle auf die Eingangswelle übertragbar ist und dabei sowohl Winkelfehler als auch ein Versatz der Wellen zueinander ausgleichbar ist, bei nur geringer Verschleißneigung. Weiter soll das rotatorische Spiel zwischen den Wellen gering sein, ein Schmier- und Kühlmitteldurchlass, ein geräusch- und vibrationsarmer Lauf und ein geringer hydrodynamischer Widerstand bei direkter Anströmung gewährleistet sein. The object of the invention is in an oil pump drive of the type mentioned to ensure that a torque of the rotor shaft is transferable to the input shaft and both angle error and an offset of the waves is compensated to each other, with only a slight tendency to wear. Next, the rotational play between the waves should be low, a lubricant and coolant passage, a low-noise and low-vibration run and a low hydrodynamic resistance to be ensured in direct flow.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Da die Rotorwelle, die Eingangswelle und das Wellenkupplungselement hohl ausgebildet sind, ist es möglich die Wellen als Strömungskanal zu nutzen, der einen Ölaustausch erlaubt. Die Verzahnungen sind erforderlich um eine Drehmomentübertragung zu gewährleisten. Eine geometrische Überbestimmung wird zuverlässig vermieden indem sowohl die motorseitige als auch die pumpenseitige Verzahnungspaarung einen begrenzten Winkelversatz zulassen. This object is achieved by the characterizing part of claim 1. Since the rotor shaft, the input shaft and the shaft coupling element are hollow, it is possible to use the waves as a flow channel, which allows an oil exchange. The gears are required to ensure a torque transmission. A geometric over-determination is reliably avoided by allowing both the motor-side and the pump-side gear pairing a limited angular displacement.

Hierdurch sind neben einer Korrektur von Winkelabweichungen auch Koaxialitätsfehler ausgleichbar. Das Wellenkupplungselement wirkt dabei wie ein kardanisches Gelenk. As a result, in addition to a correction of angular deviations and coaxial errors can be compensated. The shaft coupling element acts like a gimbal joint.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungen des Wellenkupplungselements als geringfügig ballige Außenverzahnungen ausgebildet sind und die Rotorwelle, sowie die Eingangswelle mit Innenverzahnungen versehen sind. Aufgrund dieser Ausführung ist eine wirtschaftliche Herstellung der Verzahnung und eine ausreichende Auslenkbarkeit der miteinander zu verbindenden Wellen möglich. Zudem ist das Wellenkupplungselement platzsparend innerhalb der Rotor- und Eingangswelle aufgenommen. Aufgrund der geringfügen Balligkeit der Außenverzahnung richtet sich das Wellenkupplungselement bei Belastung selbst aus. Further developments of the invention are shown in the subclaims. According to a first embodiment of the invention, it is provided that the teeth of the shaft coupling element are formed as slightly convex external teeth and the rotor shaft, and the input shaft are provided with internal teeth. Due to this design, an economical production of the teeth and a sufficient deflectability of the shafts to be joined together is possible. In addition, the shaft coupling element is added to save space within the rotor and input shaft. Due to the low joining crown of the external toothing, the shaft coupling element aligns itself under load.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Verzahnungen des Wellenkupplungselements als Innenverzahnungen ausgebildet und die Rotorwelle sowie die Eingangswelle mit geringfügig balligen Außenverzahnungen versehen sind. Alternatively, it can also be provided that the teeth of the shaft coupling element are formed as internal teeth and the rotor shaft and the input shaft are provided with slightly convex external teeth.

Die jeweilige Innenverzahnungen sind gerade ausgebildet. Dadurch lassen sie sich einfacher und wirtschaftlich herstellen. The respective internal teeth are straight. This makes them easier and more economical to produce.

Da bei Drehrichtungsänderungen unangenehme Geräusche entstehen können ist es vorteilhaft die Verzahnungen als Passverzahnung auszuführen. Die Ölbenetzten Zahnflanken haben eine gewisse dämpfende Wirkung und helfen dadurch zusätzlich Geräusche zu vermeiden. Passverzahnungen werden auch als Steckverzahnungen bezeichnet. Es handelt sich dabei um eine Vielfach-Mitnehmerverbindung. Das Drehmoment wird von den Zahnflanken übertragen. Das Drehmoment wird hier weitgehend gleichmäßig auf alle Zähne verteilt, wodurch eine hohe Belastbarkeit gegeben ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Lagerbelastung entsteht, welche durch nicht ausgeglichene Zahnkräfte an dem Wellenkupplungselement verursacht ist. Since unpleasant noises can occur when changing the direction of rotation, it is advantageous to carry out the toothings as a splined toothing. The oil-wetted tooth flanks have a certain damping effect and thus help to avoid additional noise. Splines are also referred to as splines. It is a multiple driver connection. The torque is transmitted by the tooth flanks. The torque is distributed here largely uniformly on all teeth, whereby a high load capacity is given. Another advantage is that there is no bearing load caused by unbalanced tooth forces on the shaft coupling element.

Weiter ist vorgesehen, dass die Passverzahnung flankenzentriert ist und nur wenig Flankenspiel aufweist. Bei einer Flankenzentrierung haben der Grunddurchmesser und der Außendurchmesser der Verzahnung keinen Einfluss auf die Koaxialität und die Winkelausrichtung des Zahneingriffs. Hierdurch wird der Winkelausgleich erleichtert. It is further provided that the spline is flank-centered and has little backlash. In the case of an edge centering, the basic diameter and the outer diameter of the toothing have no influence on the coaxiality and the angular orientation of the tooth engagement. As a result, the angle compensation is facilitated.

Damit ein gewisser Axialspielausgleich gegeben ist, Metall zu Metall-Kontakte und auch Leckageverluste vermeidbar sind und die Bewegungsfreiheit des Wellenkupplungselements eingeschränkt ist, wird vorgeschlagen dass zwischen dem Wellenkupplungselement und der Rotorwelle als auch zwischen dem Wellenkupplungselement und der Eingangswelle axial elastische Ringe angeordnet sind. Die Ringe bestehen aus einem Elastomermaterial. Vorzugsweise werden handelsübliche O-Ringe, die auch als Ringschnurdichtungen bezeichnet werden, verwendet. Für eine einfachere Zentrierung der O-Ringe ist es sinnvoll, dass axiale Enden leicht gerundete Stirnseiten aufweisen, sie können auch kegelförmig ausgebildet sind. So that a certain axial play compensation is given, metal to metal contacts and leakage losses are avoidable and the freedom of movement of the shaft coupling element is limited, it is proposed that axially elastic rings are arranged between the shaft coupling element and the rotor shaft and between the shaft coupling element and the input shaft. The rings are made of an elastomeric material. Preferably, commercial O-rings, also referred to as ring cord seals, are used. For a simpler centering of the O-rings, it makes sense that axial ends have slightly rounded end faces, they can also be tapered.

Es sind Einsatzfälle denkbar bei denen eine Übertragung von Axialkräften zu vermeiden ist. Für solche Fälle ist vorgesehen, dass zwischen Wellenkupplungselement und einem elastischen Ring oder zwischen dem Wellenkupplungselement und der Rotorwelle oder zwischen dem Wellenkupplungselement und der Eingangswelle ein Axialspiel besteht. There are applications in which a transmission of axial forces is to be avoided. For such cases it is provided that between Shaft coupling element and an elastic ring or between the shaft coupling element and the rotor shaft or between the shaft coupling element and the input shaft is an axial play.

Weiter ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser der Rotorwelle mit dem Außendurchmesser der Eingangswelle übereinstimmt und sich ringförmige Axialbereiche der Rotorwelle und der Eingangswelle gegenüberstehen. Dies ergibt eine platzsparende und sicher zu handhabende Konstruktion. It is further provided that the outer diameter of the rotor shaft coincides with the outer diameter of the input shaft and facing annular axial regions of the rotor shaft and the input shaft. This results in a space-saving and safe to handle design.

Zweckmäßigerweise sollte der Innendurchmesser der hohlen Rotorwelle, der hohlen Eingangswelle und des hohlen Wellenkupplungselements zumindest annähernd gleich groß sein, wodurch der hydrodynamische Widerstand gering ist. Durchmesserabweichungen sollten dabei nicht mehr als 10% betragen. Conveniently, the inner diameter of the hollow rotor shaft, the hollow input shaft and the hollow shaft coupling element should be at least approximately equal, whereby the hydrodynamic resistance is low. Diameter deviations should not be more than 10%.

Besonders bei einem Einsatz als Antrieb für ein Stoßdämpfungssystem in einem Kraftfahrzeug, bei dem sich die Drehrichtung dynamisch ändert wodurch ein Ölaustauch erschwert wird, ist es wichtig für einen geringen Strömungswiderstand zu sorgen. Especially when used as a drive for a shock absorption system in a motor vehicle, in which the direction of rotation changes dynamically, whereby an oil immersion is difficult, it is important to ensure a low flow resistance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 eine Wellenkupplung eines Ölpumpenmotors, 1 a shaft coupling of an oil pump motor,

2 eine Wellenkupplung mit einfacher Steckverzahnung, 2 a shaft coupling with simple splines,

3 ein Wellenkupplungselement mit Innenverzahnungen, 3 a shaft coupling element with internal teeth,

4 eine vereinfachte Darstellung eines Koaxialitätsfehlers, 4 a simplified representation of a coaxiality error,

5 eine vereinfachte Darstellung eines Winkelfehlers, 5 a simplified representation of an angle error,

6 eine vereinfachte Darstellung einer Kombination aus 4 und 5, 6 a simplified representation of a combination of 4 and 5 .

7 eine Teilschnittdarstellung der idealen Wellenkupplung, 7 a partial sectional view of the ideal shaft coupling,

8 eine stilisierte Darstellung von 7, 8th a stylized representation of 7 .

9 eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit Achsversatz, 9 a stylized representation of the shaft coupling with axial offset,

10 eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit Winkelversatz und 10 a stylized representation of the shaft coupling with angular offset and

11 eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit einem kombinierten Achsversatz und Winkelversatz. 11 a stylized representation of the shaft coupling with a combined misalignment and angular misalignment.

Hinweis: Bezugszeichen mit Apostroph und entsprechende Bezugszeichen ohne Apostroph bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung. Es handelt sich dabei um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik und/oder die Einzelheit ist eine Variante. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Apostroph. Note: Reference numerals with apostrophe and corresponding reference numerals without apostrophe designate same-named details in the drawings and the description of the drawings. It is the use in another embodiment, the prior art and / or the detail is a variant. The claims, the introduction to the description, the list of reference numerals and the abstract contain, for the sake of simplicity, only reference symbols without an apostrophe.

1 zeigt eine Wellenkupplung eines Ölpumpenmotors, mit einer Rotorwelle 6, einer Eingangswelle 9 für eine Ölpumpe und ein Wellenkupplungselement 11, wobei die Rotorwelle 6, die Eingangswelle 9 und das Wellenkupplungselement 11 hohl ausgebildet sind. Alle Innendurchmesser sind aufeinander abgestimmt, so dass der Strömungswiderstand insgesamt gering ist. Die axialen Enden des Wellenkupplungselements 11 weisen kegelförmige Stirnflächen 24 auf, welche teilweise an elastischen Ringen 16 anliegen, die sich über diese Form mit dem Wellenkupplungselement 11 zentrieren. Das Wellenkupplungselement 11 weist eine rotorseitige Außenverzahnung 12 und eine pumpenseitige Außenverzahnung 13 auf. Die Rotorwelle 6 ist mit einer als Innenverzahnung ausgebildete Gegenverzahnung 14 und die Eingangswelle 9 mit einer ebenfalls als Innenverzahnung ausgebildete Gegenverzahnung 15 auf. Die Außenverzahnungen 12, 13 des Wellenkupplungselement 11 sind leicht ballig ausgebildet, während die Gegenverzahnungen 14, 15 der Rotorwelle 6 und der Eingangswelle 9 nicht ballig ausgeführt sind. 1 shows a shaft coupling of an oil pump motor, with a rotor shaft 6 , an input shaft 9 for an oil pump and a shaft coupling element 11 , wherein the rotor shaft 6 , the input shaft 9 and the shaft coupling element 11 are hollow. All inner diameters are coordinated so that the flow resistance is low overall. The axial ends of the shaft coupling element 11 have conical faces 24 partly on elastic rings 16 abut, which is about this shape with the shaft coupling element 11 Center. The shaft coupling element 11 has a rotor-side outer toothing 12 and a pump-side external toothing 13 on. The rotor shaft 6 is formed with a counter toothing designed as an internal toothing 14 and the input shaft 9 with a likewise formed as an internal toothing counter teeth 15 on. The external gears 12 . 13 the shaft coupling element 11 are slightly convex, while the counter teeth 14 . 15 the rotor shaft 6 and the input shaft 9 are not executed crowned.

2 zeigt eine nicht erfindungsgemäße alternative Wellenkupplung 33‘ mit einfacher Steckverzahnung 17‘, mit einer Rotorwelle 6‘ mit einer geringfügig ballig ausgeführten Außenverzahnung 18‘, einer Eingangswelle 9‘ mit einer geraden Innenverzahnung 19‘. Beide Wellenenden sind unmittelbar ohne Zwischenelement miteinander über die Verzahnung gekuppelt. Ein Ausgleich von Koaxialitätsfehlern wird nur durch die Wahl eines großen Flankenspiels erreicht. Dies hat jedoch Nachteile, z. B. sind die Zähne u. U. nicht gleichmäßig belastet, so dass das zu übertragende Drehmoment von ein oder zwei Zahnpaaren aufgenommen werden muss. Dies führt bei großen Abweichungen zu einer Überlastung der Verzahnung. Radialkräfte werden nicht ausgeglichen, wodurch die Lager des Elektromotors und der Ölpumpe durch Radialkräfte belastet werden. 2 shows an alternative shaft coupling not according to the invention 33 ' with simple spline 17 ' , with a rotor shaft 6 ' with a slightly convex external teeth 18 ' , an input shaft 9 ' with a straight internal toothing 19 ' , Both shaft ends are coupled directly without intermediate element with each other via the toothing. Compensation of coaxial errors is only achieved by choosing a large backlash. However, this has disadvantages, for. B. are the teeth u. U. not evenly loaded, so that the torque to be transmitted must be absorbed by one or two pairs of teeth. This leads to large deviations to an overload of the teeth. Radial forces are not balanced, whereby the bearings of the electric motor and the oil pump are loaded by radial forces.

3 zeigt eine Wellenkupplung 33‘‘ mit einem Wellenkupplungselement 11‘‘, das eine rotorseitige Innenverzahnung 20‘‘ und einer pumpenseitigen Innenverzahnung 21‘‘ aufweist, wobei die beiden Innenverzahnungen 20‘‘, 21‘‘ mit einer rotorseitigen Außenverzahnung 22‘‘ bzw. einer pumpenseitigen Außenverzahnung 23‘‘ in Eingriff sind. Auch diese alternative Lösung hat Nachteile. Ein Nachteil besteht darin, dass das Wellenkupplungselement 11‘‘ axial nicht festgelegt ist und daher in Grenzen beweglich ist. Dies hat unangenehme Geräusche zur Folge. Besonders nachteilig ist der vom Wellenkupplungselement 11‘‘ eingenommene Bereich kaum nutzbar ist. 3 shows a shaft coupling 33 '' with a shaft coupling element 11 '' , which has a rotor-side internal toothing 20 '' and one pump-side internal toothing 21 '' having, wherein the two internal teeth 20 '' . 21 '' with a rotor-side external toothing 22 '' or a pump-side external toothing 23 '' are engaged. This alternative solution also has disadvantages. A disadvantage is that the shaft coupling element 11 '' is not fixed axially and therefore is movable within limits. This results in unpleasant noises. Particularly disadvantageous is the shaft coupling element 11 '' occupied area is hardly usable.

4 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Koaxialitätsfehler in Form eines Achsversatzes zwischen der Rotorwelle 6 und der Eingangswelle 9, mit einem Rotor 4, einem Motorlager 7, einem pumpenseitigen Lager 8, einem Pumpenrotor 27, einem Pumpenlager 26 und einem motorseitigen Lager 25. Die Rotorwelle 6 und somit eine Motordrehachse 28 ist hier toleranzbedingt parallel versetzt zur Eingangswelle 9 und damit einer Pumpendrehachse 29 angeordnet, jedoch ohne Winkelfehler. An einer Schnittstelle 30 treffen sich die Motordrehachse 28 und die Pumpendrehachse nicht. 4 shows a simplified representation of a Koaxialitätsfehler in the form of an axial offset between the rotor shaft 6 and the input shaft 9 , with a rotor 4 , an engine mount 7 , a pump-side bearing 8th , a pump rotor 27 , a pump warehouse 26 and a motor-side bearing 25 , The rotor shaft 6 and thus a motor rotation axis 28 is here due to tolerances offset parallel to the input shaft 9 and thus a pump rotation axis 29 arranged, but without angle error. At an interface 30 meet the engine rotation axis 28 and the pump rotation axis is not.

5 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Winkelfehlers zwischen der Rotorwelle 6 und der Eingangswelle 9, mit dem Rotor 4, dem Motorlager 7, dem pumpenseitigen Lager 8, dem Pumpenrotor 27, dem Pumpenlager 26 und dem motorseitigen Lager 25. Die Eingangswelle 9 ist hier toleranzbedingt gegenüber der Rotorwelle 9 geneigt. Die Drehachsen 28, 29 schneiden sich an der Schnittstelle 30. 5 shows a simplified representation of an angular error between the rotor shaft 6 and the input shaft 9 , with the rotor 4 , the engine mount 7 , the pump side bearing 8th , the pump rotor 27 , the pump bearing 26 and the engine-side bearing 25 , The input shaft 9 is here due to tolerance to the rotor shaft 9 inclined. The axes of rotation 28 . 29 intersect at the interface 30 ,

6 zeigt eine vereinfachte Darstellung aus einem Koaxialitätsfehler in Form eines Achsversatzes und einem Winkelfehler zwischen der Rotorwelle 6 und der Eingangswelle 9, mit dem Rotor 4, dem Motorlager 7, dem pumpenseitigen Lager 8, dem Pumpenrotor 27, dem Pumpenlager 26 und dem motorseitigen Lager 25. Die Eingangswelle 9 ist hier toleranzbedingt parallel gegenüber der Rotorwelle 6 versetzt und zugleich um einen Winkel geneigt. Im Normalfall sind die Drehachsen 28, 29 hierbei windschief. In einem Spezialfall wandert ein Schnittpunkt 31 zwischen der Motordrehachse 28 und der Pumpendrehachse 29 von der Schnittstelle 30 weg, hier in Richtung Elektromotor. 6 shows a simplified representation of a Koaxialitätsfehler in the form of an axial offset and an angular error between the rotor shaft 6 and the input shaft 9 , with the rotor 4 , the engine mount 7 , the pump side bearing 8th , the pump rotor 27 , the pump bearing 26 and the engine-side bearing 25 , The input shaft 9 is here due to tolerances parallel to the rotor shaft 6 offset and inclined at the same time by an angle. Normally, the axes of rotation 28 . 29 this skewed. In a special case, an intersection wanders 31 between the motor axis of rotation 28 and the pump rotation axis 29 from the interface 30 away, here in the direction of electric motor.

7 zeigt eine Teilschnittdarstellung der idealen Wellenkupplung, mit der Rotorwelle 6, der Eingangswelle 9 und dem Wellenkupplungselement 11. 8 zeigt die gleiche Wellenkupplung in stilisierter Art. 7 shows a partial sectional view of the ideal shaft coupling, with the rotor shaft 6 , the input shaft 9 and the shaft coupling element 11 , 8th shows the same shaft coupling in a stylized way.

9 zeigt eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit Achsversatz, wobei die Rotorwelle 6 und die Eingangswelle 9 parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine Wellenkupplungsdrehachse 32 schneidet sich an zwei verschiedenen Stellen 33, 34 einerseits mit der Motordrehachse 28 und andererseits mit der Pumpendrehachse 29. 9 shows a stylized representation of the shaft coupling with misalignment, wherein the rotor shaft 6 and the input shaft 9 are aligned parallel to each other. A shaft coupling axis of rotation 32 cuts in two different places 33 . 34 on the one hand with the motor axis of rotation 28 and on the other hand with the pump rotation axis 29 ,

10 zeigt eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit Winkelversatz, wobei die Rotorwelle 6 und die Eingangswelle 9 keinen Achsversatz zueinander haben. Das Wellenkupplungselement ist hier sowohl zur Rotorwelle 6 als auch zur Eingangswelle 9 um etwa den gleichen Betrag geneigt. Die Motorwellenachse 28 und die Pumpenwellenachse 29 schneiden sich in einem gemeinsamen Punkt, der Schnittstelle 30 mit der Wellenkupplungsdrehachse 32. 10 shows a stylized representation of the shaft coupling with angular misalignment, wherein the rotor shaft 6 and the input shaft 9 have no axial offset to each other. The shaft coupling element is here both to the rotor shaft 6 as well as to the input shaft 9 inclined by about the same amount. The motor shaft axis 28 and the pump shaft axis 29 intersect in a common point, the interface 30 with the shaft coupling axis of rotation 32 ,

11 zeigt eine stilisierte Darstellung der Wellenkupplung mit einem kombinierten Achsversatz und Winkelversatz. Auch hier sind Schnittpunkte zwischen der Motordrehachse 28 und der Wellenkupplungsdrehachse 32, zwischen der Pumpendrehachse 29 und der Wellenkupplungsdrehachse 32 und zwischen der Motordrehachse 28 und der Pumpendrehachse 29 möglich aber zunehmend unwahrscheinlich. 11 shows a stylized representation of the shaft coupling with a combined misalignment and angular misalignment. Again, there are points of intersection between the motor axis of rotation 28 and the shaft coupling rotation axis 32 , between the pump rotation axis 29 and the shaft coupling rotation axis 32 and between the engine rotational axis 28 and the pump rotation axis 29 possible but increasingly unlikely.

Die 4 bis 11 zeigen nur einige (übertrieben deutliche) Beispiele, welche Toleranzverhältnisse grundsätzlich ausgleichbar sind. Achswinkelabweichungen sind in jeder Raumrichtung möglich und auch ein Achsversatz kann in beliebige Richtungen vorliegen, so dass normalerweise windschiefe Anordnungen entstehen, die ebenso ausgleichbar sind. The 4 to 11 Only a few (exaggeratedly clear) examples show which tolerance ratios can be compensated in principle. Achswinkelabweichungen are possible in each spatial direction and also an axial offset can be present in any direction, so that normally skewed arrangements arise, which are also compensable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Ölpumpenantrieb Oil pump drive
2 2: Elektromotor electric motor
3 3: Stator stator
4 4: Rotor rotor
5 5: Rotorraum rotor chamber
6 6: Rotorwelle rotor shaft
7 7: Motorlager motor bearings
8 8th: Pumpenseitiges Lager Pump side bearing
9 9: Eingangswelle input shaft
10 10: Ölpumpe oil pump
11 11: Wellenkupplungselement Shaft coupling element
12 12: rotorseitige Verzahnung rotor-side toothing
13 13: pumpenseitige Verzahnung Pump-side toothing
14 14: rotorseitige Gegenverzahnung Rotor-side counter-toothing
15 15: pumpenseitige Gegenverzahnung Pump-side counter-toothing
16 16: elastischer Ring elastic ring
17 17: Steckverzahnung splines
18 18: Außenverzahnung external teeth
19 19: Innenverzahnung internal gearing
20 20: rotorseitige Innenverzahnung Rotor-side internal toothing
21 21: pumpenseitige Innenverzahnung Pump-side internal toothing
22 22: rotorseitige Außenverzahnung rotor-side external toothing
23 23: pumpenseitige Außenverzahnung Pump-side external toothing
24 24: Kegelförmige Stirnfläche Conical face
25 25: motorseitiges Lager motor-side bearing
26 26: Pumpenlager pump bearings
27 27: Pumpenrotor pump rotor
28 28: Motordrehachse Motor rotational axis
29 29: Pumpendrehachse Pump rotational axis
30 30: Schnittstelle interface
31 31: Schnittpunkt intersection
32 32: Wellenkupplungsdrehachse Shaft coupling axis of rotation
33 33: Wellenkupplung shaft coupling

Claims

Oil pump drive ( 1 ) comprising an electric motor ( 2 ), with a wound stator ( 3 ), one in two camps ( 7 . 8th ) statically determined mounted permanent magnetic rotor ( 4 ), which in operation in an oil-filled rotor space ( 5 ) is rotatably disposed, and an oil pump ( 10 ) with an input shaft ( 9 ), which with a rotor shaft ( 6 ) of the electric motor ( 2 ) via a shaft coupling element ( 11 ) is rotatably connected, characterized in that the rotor shaft ( 6 ), the input shaft ( 9 ) and the shaft coupling element ( 11 ) are hollow, the shaft coupling element ( 11 ) a rotor-side and a pump-side toothing ( 12 . 13 ), which with Gegenverzahnungen ( 14 . 15 ) of the rotor shaft ( 6 ) or the input shaft ( 9 ) are in engagement and that both the motor-side and the pump-side toothing pairing ( 12 . 14 respectively. 13 . 15 ) allows a limited angular offset.

Oil pump drive according to claim 1, characterized in that the teeth of the shaft coupling element ( 11 ) as slightly crowned external teeth ( 12 . 13 ) are formed and the rotor shaft ( 6 ), as well as the input shaft ( 9 ) with internal teeth ( 14 . 15 ) are provided.

Oil pump drive according to claim 1, characterized in that the teeth of the shaft coupling element ( 11 ) are formed as internal gears and the rotor shaft and the input shaft with slightly convex external teeth ( 12 . 13 ) are provided.

Oil pump drive according to claim 2 or 3, characterized in that the respective internal toothings ( 14 . 15 ) have straight teeth.

Oil pump drive according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the toothings ( 12 . 14 respectively. 13 . 15 ) are designed as a spline.

Oil pump drive according to claim 5, characterized in that the interference toothing is flank-centered and has little backlash.

Oil pump drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the shaft coupling element ( 11 ) and the rotor shaft ( 6 ) and between the shaft coupling element ( 11 ) and the input shaft ( 9 ) are arranged axially elastic rings.

Oil pump drive according to claim 7, characterized in that axial ends of the shaft coupling element ( 11 ) rounded or conical end faces ( 24 ) having.

Oil pump drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that between shaft coupling element ( 11 ) and an elastic ring ( 16 ) or between the shaft coupling element ( 11 ) and the rotor shaft ( 6 ) or the input shaft ( 9 ) exists an axial play.

Oil pump drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the hollow rotor shaft ( 6 ), the hollow input shaft ( 9 ) and the hollow shaft coupling element ( 11 ) are at least approximately equal.

Oil pump drive according to one of claims 1, 2 or 7 to 10, characterized in that the outer diameter of the rotor shaft ( 6 ) with the outer diameter of the input shaft ( 9 ) and annular axial areas of the rotor shaft ( 6 ) and the input shaft ( 9 ).

Oil pump drive according to at least one of the preceding claims, characterized in that it serves as a drive for a shock absorption system in a motor vehicle.