[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102016103902B4 - Rotor arrangement for a pump and pump unit - Google Patents

Rotor arrangement for a pump and pump unit Download PDF

Info

Publication number
DE102016103902B4
DE102016103902B4 DE102016103902.0A DE102016103902A DE102016103902B4 DE 102016103902 B4 DE102016103902 B4 DE 102016103902B4 DE 102016103902 A DE102016103902 A DE 102016103902A DE 102016103902 B4 DE102016103902 B4 DE 102016103902B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
drive shaft
axial
section
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016103902.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016103902A1 (en
Inventor
Andreas Blechschmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Nidec GPM GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec GPM GmbH filed Critical Nidec GPM GmbH
Priority to DE102016103902.0A priority Critical patent/DE102016103902B4/en
Priority to EP17158319.8A priority patent/EP3214310A1/en
Publication of DE102016103902A1 publication Critical patent/DE102016103902A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016103902B4 publication Critical patent/DE102016103902B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0076Fixing rotors on shafts, e.g. by clamping together hub and shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/602Gap; Clearance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/603Centering; Aligning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/60Shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine Rotoranordnung für eine Pumpe (01); beispielweise für eine Zahnringmaschine in einem Pumpenaggregat. Die erfindungsgemäße Rotoranordnung umfasst einen Rotor (09) zum Fördern eines Mediums. Der Rotor (19) weist eine Öffnung (18) auf, mit welcher er drehfest auf einer Antriebswelle (08) sitzt. Erfindungsgemäß ist der Rotor (09) an einer axialen Position der Antriebswelle (08) gegenüber der Antriebswelle (08) um jede beliebige Achse senkrecht zur Antriebswelle (08) kippbar. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Pumpenaggregat, welches die erfindungsgemäße Rotoranordnung umfasst.The present invention initially relates to a rotor arrangement for a pump (01); for example for a gear ring machine in a pump unit. The rotor arrangement according to the invention comprises a rotor (09) for conveying a medium. The rotor (19) has an opening (18) with which it sits in a rotationally fixed manner on a drive shaft (08). According to the invention, the rotor (09) can be tilted about any axis perpendicular to the drive shaft (08) at an axial position of the drive shaft (08) relative to the drive shaft (08). Furthermore, the invention relates to a pump unit, which comprises the rotor arrangement according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine Rotoranordnung für eine Pumpe, beispielsweise für eine Zahnringmaschine in einem Pumpenaggregat. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Pumpenaggregat, welches die erfindungsgemäße Rotoranordnung umfasst.The present invention initially relates to a rotor arrangement for a pump, for example for a gear ring machine in a pump unit. Furthermore, the invention relates to a pump unit, which comprises the rotor arrangement according to the invention.

Aus dem Stand der Technik sind Pumpen bekannt, in denen eine Zahnradpumpe zum Fördern eines Mediums ausgebildet ist. Derartige Zahnradpumpen sind beispielsweise als eine Zahnringmaschine ausgebildet, welche auch als Gerotor bezeichnet wird. Ein innerer Zahnring bildet einen Rotor der Pumpe, auf welchen infolge des erzeugten Druckes eine Querkraft wirkt, welcher durch eine entsprechende Lagerung entgegengewirkt werden muss. Wenn diese Querkraft nicht hinreichend kompensiert werden kann, kommt es zu einer Verlagerung des Rotors, was sich insbesondere auf die Laufeigenschaften negativ auswirken kann.Pumps are known from the prior art in which a gear pump is designed to convey a medium. Gear pumps of this type are designed, for example, as a gear ring machine which is also referred to as a gerotor. An inner toothed ring forms a rotor of the pump, on which, due to the pressure generated, a transverse force acts, which has to be counteracted by an appropriate bearing. If this transverse force cannot be compensated for sufficiently, the rotor will be displaced, which can have a negative effect on the running properties in particular.

Die JP 2012-026294 A zeigt eine Fluidpumpe mit einer Zahnringmaschine, deren Innenring auf einer Antriebswelle und auf einem an einem Gehäuse ausgebildeten Achsstummel gelagert ist.The JP 2012-026294 A shows a fluid pump with a gear ring machine, the inner ring of which is mounted on a drive shaft and on an axle journal formed on a housing.

Die JP 2015-048784 A lehrt eine elektrische Ölpumpe mit einer Zahnringmaschine. Eine Antriebswelle der Ölpumpe ist an einem axialen Ende der Antriebswelle in einem Gehäuse gelagert.The JP 2015-048784 A teaches an electric oil pump with a gear ring machine. A drive shaft of the oil pump is mounted in a housing at an axial end of the drive shaft.

Aus der DE 10 2012 204 191 A1 ist eine elektrische Ölpumpe bekannt, bei welcher ein Gehäuse einen Lagerabschnitt zur Lagerung eines spitzen Endabschnittes einer Welle aufweist, um die Welle ergänzend zu stützen.From the DE 10 2012 204 191 A1 an electric oil pump is known in which a housing has a bearing section for mounting a pointed end section of a shaft in order to additionally support the shaft.

Die EP 1 580 431 A1 , die JP 2015-108306 A und die EP 2 570 672 A2 zeigen Zahnradpumpen, bei denen ein äußerer Zahnring durch eine Gleitlagerung gelagert ist.The EP 1 580 431 A1 , the JP 2015-108306 A and the EP 2 570 672 A2 show gear pumps in which an outer ring gear is supported by a plain bearing.

Die DE 35 00 799 A1 , die DE 10 2004 028 127 A1 , die DE 10 2011 000 533 A und die DE 10 2013 223 999 A1 beschreiben ebenfalls einen zugrunde liegenden Stand der Technik aus der Gattung der ZahnradpumpenThe DE 35 00 799 A1 , the DE 10 2004 028 127 A1 , the DE 10 2011 000 533 A and the DE 10 2013 223 999 A1 also describe an underlying prior art from the gear pump category

Schließlich offenbaren die WO 2015/ 019 859 A1 , die US 2014/ 0 178 234 A1 und insbesondere die DE 10 2011 011 384 A1 Details von Rotoranordnungen, die der Erfindung als nächstliegender Stand der Technik zugrunde gelegt werden.Finally, they reveal WO 2015/019 859 A1 , the US 2014/0 178 234 A1 and especially the DE 10 2011 011 384 A1 Details of rotor arrangements on which the invention is based as the closest prior art.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, den unerwünschten Einfluss einer Querkraft auf den Rotor einer Pumpe aufwandsarm zu minimieren.Starting from the prior art, the object of the present invention is to minimize the undesirable influence of a transverse force on the rotor of a pump.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Rotoranordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch ein Pumpenaggregat gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 7.The stated object is achieved by a rotor arrangement according to the attached claim 1 and by a pump unit according to the attached independent claim 7.

Die erfindungsgemäße Rotoranordnung ist für eine Pumpe zum Fördern eines Mediums vorgesehen. Die Pumpe bildet bevorzugt gemeinsam mit einem Elektromotor ein Pumpenaggregat. Die Rotoranordnung umfasst einen Rotor, welcher durch Rotation zum unmittelbaren Fördern des Mediums dient und somit einen Pumpenrotor bildet. Die Ausführung des Rotors ist entsprechend dem angewendeten Prinzip der Pumpe zu wählen. Ist die Pumpe beispielsweise durch eine Zahnradpumpe gebildet, so handelt es sich bei dem Rotor um ein Zahnrad bzw. um einen Zahnring. Bei dem Medium handelt es sich bevorzugt um eine Flüssigkeit, besonders bevorzugt um ein Öl.The rotor arrangement according to the invention is intended for a pump for conveying a medium. The pump preferably forms a pump unit together with an electric motor. The rotor arrangement comprises a rotor, which by rotation serves to directly convey the medium and thus forms a pump rotor. The design of the rotor must be selected according to the principle of the pump used. If the pump is formed, for example, by a gear pump, the rotor is a gear or a toothed ring. The medium is preferably a liquid, particularly preferably an oil.

Der Rotor weist eine Öffnung auf, mit welcher er drehfest auf einer Antriebswelle sitzt, sodass eine Rotation der Antriebswelle zu einer Rotation des Rotors führt. Somit ist ein Drehmoment von der Antriebswelle auf den Rotor übertragbar. Die Antriebswelle ragt zumindest in die Öffnung hinein oder bevorzugt durch diese hindurch. Die Öffnung bildet eine Drehachse des Rotors. Die Öffnung stellt eine Nabe des Rotors dar und ist bevorzugt durchgehend ausgebildet. Die Antriebswelle bildet eine Komponente der Rotoranordnung.The rotor has an opening with which it sits in a rotationally fixed manner on a drive shaft, so that rotation of the drive shaft leads to rotation of the rotor. Torque can thus be transmitted from the drive shaft to the rotor. The drive shaft protrudes at least into the opening or preferably through it. The opening forms an axis of rotation of the rotor. The opening represents a hub of the rotor and is preferably continuous. The drive shaft forms a component of the rotor arrangement.

Erfindungsgemäß ist der Rotor in einem Betriebszustand an einer axialen Position der Antriebswelle gegenüber der Antriebswelle um jede beliebige Achse senkrecht zur Antriebswelle kippbar, d. h. verkippbar. Die genannte Achse der Kippbarkeit schneidet die Antriebswelle in der genannten axialen Position der Antriebswelle. Die genannte Achse der Kippbarkeit weist einen beliebigen Drehwinkel in Bezug auf die Antriebswelle auf, sodass die Kippbarkeit des Rotors unabhängig vom Drehwinkel der Antriebswelle ist. Bei dem Betriebszustand handelt es sich um einen Zustand, in welchem der Rotor vollständig auf der Antriebswelle montiert ist, sodass der Rotor drehfest auf der Antriebswelle sitzt und die Rotoranordnung für ihre Funktion in der Pumpe verwendbar ist.According to the invention, the rotor can be tilted in an operating state at an axial position of the drive shaft with respect to the drive shaft about any axis perpendicular to the drive shaft, i. H. tiltable. Said axis of tiltability intersects the drive shaft in said axial position of the drive shaft. Said axis of tiltability has an arbitrary angle of rotation with respect to the drive shaft, so that the tiltability of the rotor is independent of the angle of rotation of the drive shaft. The operating state is a state in which the rotor is completely mounted on the drive shaft, so that the rotor is seated on the drive shaft in a rotationally fixed manner and the rotor arrangement can be used for its function in the pump.

Da der Rotor an der genannten axialen Position um jede Achse senkrecht zu der der Querkraft nachgebenden Antriebswelle kippbar ist, kann der Rotor einer auftretenden Querkraft folgen, ohne dabei gegenüber der Rotationsachse zu verkippen. Die der Querkraft nachgebende Antriebswelle liegt dann nämlich nicht mehr genau in der Rotationsachse. Da jedoch der Rotor aufgrund seiner Kippbarkeit gegenüber der Antriebswelle in der Rotationsachse verbleiben kann, ist seine Funktion in der Pumpe nicht eingeschränkt. Insbesondere kommt es nicht dazu, dass der Rotor im Falle einer Verkippung gegenüber der Rotationsachse mit einer erhöhten Reibung gegenüber anderen ruhenden oder rotierenden Komponenten der Pumpe rotiert. Vielmehr verlagert sich der Rotor parallel zu seiner Haupterstreckungsebene.Since the rotor can be tilted about each axis perpendicular to the drive shaft yielding the transverse force at the said axial position, the rotor can follow an occurring transverse force without tilting relative to the axis of rotation. The drive shaft yielding the lateral force is then no longer exactly in the axis of rotation. However, since the rotor can be tilted in relation to the drive shaft in the axis of rotation its function in the pump is not restricted. In particular, it does not occur that the rotor rotates with increased friction compared to other stationary or rotating components of the pump in the event of a tilt with respect to the axis of rotation. Rather, the rotor shifts parallel to its main plane of extension.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Rotoranordnung besteht darin, dass durch eine aufwandarme Gewährleistung der genannten Verkippbarkeit eine Lagerung der Antriebswelle und des Rotors beidseitig des Rotors nicht notwendig ist. Es bedarf lediglich einer Lagerung auf einer Seite des Rotors, da es dem Rotor erfindungsgemäß ermöglicht ist, gegenüber der der Querkraft nachgebenden Antriebswelle zu verkippen.A particular advantage of the rotor arrangement according to the invention is that a bearing of the drive shaft and the rotor on both sides of the rotor is not necessary due to the fact that the tiltability can be ensured with little effort. All that is required is a bearing on one side of the rotor, since according to the invention the rotor is able to tilt relative to the drive shaft yielding the transverse force.

Die Kippbarkeit des Rotors gegenüber der Antriebswelle ist begrenzt, sodass der Rotor bis zu einem maximalen Verkippwinkel gegenüber der Antriebswelle verkippbar ist. Der maximale Verkippwinkel ist bevorzugt so groß, dass eine bei einem Betrieb der Rotoranordnung maximal auftretende Verbiegung der Antriebswelle ausgleichbar ist, sodass der Rotor gegenüber der Rotationsachse nicht verkippt. Der maximale Verkippwinkel beträgt bevorzugt höchstens 5° und besonders bevorzugt höchstens 1°. Der maximale Verkippwinkel beträgt bevorzugt mindestens 0,1° und weiter bevorzugt mindestens 0,5°.The tiltability of the rotor relative to the drive shaft is limited, so that the rotor can be tilted up to a maximum tilt angle relative to the drive shaft. The maximum tilt angle is preferably so large that a maximum deflection of the drive shaft that occurs during operation of the rotor arrangement can be compensated for, so that the rotor does not tilt relative to the axis of rotation. The maximum tilt angle is preferably at most 5 ° and particularly preferably at most 1 °. The maximum tilt angle is preferably at least 0.1 ° and more preferably at least 0.5 °.

Die Öffnung weist einen ersten axialen Abschnitt auf, der auch einen ersten axialen Abschnitt der Antriebswelle bildet. In diesem ersten axialen Abschnitt ist in der Öffnung des Rotors zwischen dem Rotor und der Antriebswelle ein um die Antriebswelle umlaufender Spalt ausgebildet, der ein Spiel in radialer Richtung zwischen dem Rotor und der Antriebswelle darstellt. Der umlaufende Spalt ist in axialer Richtung zunehmend ausgebildet. Somit nimmt die sich in radialer Richtung erstreckende Größe des Spaltes, d. h. die Spaltbreite in axialer Richtung zu. Dieser in axialer Richtung größer werdende Spalt erlaubt die erfindungsgemäße Kippbarkeit des Rotors gegenüber der Antriebswelle, ohne dass das Spiel zwischen dem Rotor und der Antriebswelle unnötig groß ist.The opening has a first axial section, which also forms a first axial section of the drive shaft. In this first axial section, a gap is formed around the drive shaft in the opening of the rotor between the rotor and the drive shaft, which gap represents a play in the radial direction between the rotor and the drive shaft. The circumferential gap is increasingly formed in the axial direction. Thus, the size of the gap extending in the radial direction, i. H. the gap width in the axial direction. This gap, which increases in the axial direction, allows the rotor according to the invention to be tilted relative to the drive shaft, without the play between the rotor and the drive shaft being unnecessarily large.

Die genannte radiale Richtung ist auf die Rotationsachse bezogen; d. h. dass die radiale Richtung senkrecht zur Rotationsachse ist, nämlich in Richtung der Radien ausgehend von der Rotationsachse. Die genannte axiale Richtung ist die Richtung der Rotationsachse.The radial direction mentioned is related to the axis of rotation; d. H. that the radial direction is perpendicular to the axis of rotation, namely in the direction of the radii starting from the axis of rotation. The axial direction mentioned is the direction of the axis of rotation.

Die Öffnung weist weiterhin einen zweiten axialen Abschnitt auf, der auch einen zweiten axialen Abschnitt der Antriebswelle bildet. Im zweiten axialen Abschnitt besitzt die Öffnung einen unrunden Querschnitt, zu welchem die Antriebswelle einen korrespondierenden Querschnitt besitzt, sodass der Rotor im zweiten axialen Abschnitt formschlüssig auf der Antriebswelle sitzt und ein Drehmoment von der Antriebswelle auf den Rotor übertragbar ist. Der Querschnitt liegt in einer Ebene, die senkrecht zur Antriebswelle bzw. senkrecht zur Öffnung liegt. Der unrunde Querschnitt der Öffnung bzw. der dazu korrespondierende Querschnitt der Antriebswelle ist bevorzugt durch einen Mehrkant oder durch einen Einfach- oder Mehrfachflach gebildet. Der Mehrkant ist bevorzugt durch einen Vierkant gebildet. Das Mehrfachflach ist bevorzugt durch ein Zweiflach gebildet. Zwischen dem unrunden Querschnitt der Öffnung und dem dazu korrespondierenden Querschnitt der Antriebswelle ist in radialer Richtung bevorzugt ein Spiel vorhanden, welches bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,5 mm beträgt.The opening further has a second axial section, which also forms a second axial section of the drive shaft. In the second axial section, the opening has a non-circular cross-section to which the drive shaft has a corresponding cross-section, so that the rotor in the second axial section sits positively on the drive shaft and a torque can be transmitted from the drive shaft to the rotor. The cross section lies in a plane that is perpendicular to the drive shaft or perpendicular to the opening. The non-circular cross section of the opening or the corresponding cross section of the drive shaft is preferably formed by a polygon or by a single or multiple flat. The polygon is preferably formed by a square. The multiple flat is preferably formed by a double. Between the non-circular cross section of the opening and the corresponding cross section of the drive shaft, there is preferably a play in the radial direction, which is preferably between 0.05 mm and 0.5 mm.

Der erste axiale Abschnitt ist in einen ersten axialen Teilabschnitt und in einen zweiten axialen Teilabschnitt geteilt. Die sich in radialer Richtung erstreckende Größe des umlaufenden Spaltes, d. h. die Spaltbreite ist in den beiden axialen Teilabschnitten jeweils in axialer Richtung konstant, jedoch unterscheidet sie sich zwischen den beiden axialen Teilabschnitten, damit der umlaufende Spalt in axialer Richtung zunehmend ausgebildet ist. Somit ist zwischen den beiden axialen Teilabschnitten eine Stufe des Spaltes ausgebildet. Der abgestufte Spalt kann dadurch gegeben sein, dass die Öffnung im Rotor in den beiden axialen Teilabschnitten unterschiedliche Durchmesser aufweist oder/und dass die Antriebswelle in den beiden axialen Teilabschnitten unterschiedliche Durchmesser aufweist.The first axial section is divided into a first axial section and a second axial section. The size of the circumferential gap extending in the radial direction, i. H. the gap width is constant in the axial direction in each of the two axial sections, but it differs between the two axial sections so that the circumferential gap is increasingly formed in the axial direction. A step of the gap is thus formed between the two axial sections. The stepped gap can be given by the fact that the opening in the rotor has different diameters in the two axial subsections and / or that the drive shaft has different diameters in the two axial subsections.

Der umlaufende Spalt weist im zweiten axialen Teilabschnitt eine geringere sich in radialer Richtung erstreckende Größe, d. h. eine geringere Spaltbreite, als im ersten axialen Teilabschnitt auf. Somit ist das Spiel in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor im zweiten axialen Teilabschnitt am kleinsten. Insbesondere ist das Spiel in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor im zweiten axialen Teilabschnitt bevorzugt minimal.The circumferential gap has a smaller size extending in the radial direction in the second axial section, i. H. a smaller gap width than in the first axial section. The play in the radial direction between the drive shaft and the rotor is thus the smallest in the second axial section. In particular, the play in the radial direction between the drive shaft and the rotor in the second axial section is preferably minimal.

Der erste axiale Abschnitt umfasst bevorzugt mindestens die Hälfte der axialen Länge der Öffnung und kann aber auch die gesamte axiale Länge der Öffnung umfassen.The first axial section preferably comprises at least half of the axial length of the opening and can also comprise the entire axial length of the opening.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rotoranordnung weist die Antriebswelle in einem den Rotor tragenden axialen Bereich, insbesondere im ersten axialen Abschnitt, einen konvexen Längsschnitt auf. Der Längsschnitt liegt in einer Ebene, in welcher auch die Rotationsachse liegt. Die Konvexität ist gegenüber der Wellenlagerfläche in der Öffnung des Rotors ausgebildet und erlaubt die Verkippung des Rotors gegenüber der Antriebswelle.In preferred embodiments of the rotor arrangement according to the invention, the drive shaft has a convex longitudinal section in an axial region carrying the rotor, in particular in the first axial section. The longitudinal section lies in a plane in which the axis of rotation also lies. The convexity is formed in relation to the shaft bearing surface in the opening of the rotor and allows the rotor to tilt relative to the drive shaft.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rotoranordnung weist der Rotor im Bereich seiner Öffnung, insbesondere im ersten axialen Abschnitt seiner Öffnung, einen konvexen Längsschnitt auf. Der Längsschnitt liegt in einer Ebene, in welcher auch die Rotationsachse liegt. Die Konvexität ist gegenüber der Antriebswelle ausgebildet und erlaubt die Verkippung des Rotors gegenüber der Antriebswelle.In preferred embodiments of the rotor arrangement according to the invention, the rotor has a convex longitudinal section in the region of its opening, in particular in the first axial section of its opening. The longitudinal section lies in a plane in which the axis of rotation also lies. The convexity is formed in relation to the drive shaft and allows the rotor to be tilted in relation to the drive shaft.

Die Antriebswelle weist bevorzugt weiterhin einen axialen Motorabschnitt auf, in welchem die Antriebswelle eine Komponente eines Elektromotors zum Antrieb der Pumpe bildet; insbesondere eine Motorwelle eines Motorrotors. Der axiale Motorabschnitt ist axial beabstandet zum ersten axialen Abschnitt und zum zweiten axialen Abschnitt. Der axiale Motorabschnitt ist axial beabstandet zum Rotor der Pumpe und dessen Öffnung angeordnet. Im Elektromotor wird ein Drehmoment erzeugt und auf die Antriebswelle übertragen. Das Drehmoment wird weiter von der Antriebswelle auf den Rotor der Pumpe übertragen.The drive shaft preferably also has an axial motor section in which the drive shaft forms a component of an electric motor for driving the pump; in particular a motor shaft of a motor rotor. The axial motor section is axially spaced from the first axial section and the second axial section. The axial motor section is axially spaced from the rotor of the pump and its opening. Torque is generated in the electric motor and transmitted to the drive shaft. The torque is further transmitted from the drive shaft to the pump rotor.

Der erste axiale Abschnitt der Antriebswelle ist bevorzugt axial zwischen dem zweiten axialen Abschnitt und dem axialen Motorabschnitt angeordnet. Dabei ist der zweite axiale Abschnitt der Antriebswelle bevorzugt an einem der beiden axialen Enden der Antriebswelle ausgebildet. Die Antriebswelle ragt mit ihrem axialen Ende bevorzugt vollständig in die Öffnung des Rotors hinein. Dabei kann sie mit einem axialen Spiel durch die Öffnung des Rotors hindurchragen.The first axial section of the drive shaft is preferably arranged axially between the second axial section and the axial motor section. The second axial section of the drive shaft is preferably formed on one of the two axial ends of the drive shaft. The drive shaft preferably protrudes completely into the opening of the rotor with its axial end. It can protrude through the opening of the rotor with an axial play.

In dem ersten axialen Abschnitt weisen die Öffnung und die Antriebswelle bevorzugt jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt liegt in einer Ebene, die senkrecht zur Antriebswelle bzw. senkrecht zur Öffnung liegt.In the first axial section, the opening and the drive shaft each preferably have a circular cross section. The cross section lies in a plane that is perpendicular to the drive shaft or perpendicular to the opening.

Der umlaufende Spalt weist in den beiden axialen Teilabschnitten bevorzugt jeweils die Form eines Hohlzylinders auf.The circumferential gap preferably has the shape of a hollow cylinder in each of the two axial sections.

Die Öffnung im Rotor weist im ersten axialen Abschnitt bevorzugt die Form eines Zylinders auf. Insofern die Öffnung in den beiden axialen Teilabschnitten unterschiedliche Durchmesser aufweist, so weist die Öffnung in den beiden axialen Teilabschnitten bevorzugt jeweils die Form eines Zylinders auf.The opening in the rotor preferably has the shape of a cylinder in the first axial section. Insofar as the opening in the two axial sections has different diameters, the opening in the two axial sections preferably each has the shape of a cylinder.

Die Antriebswelle weist im ersten axialen Abschnitt bevorzugt die Form eines Zylinders auf. Insofern die Antriebswelle in den beiden axialen Teilabschnitten unterschiedliche Durchmesser aufweist, so weist die Antriebswelle in den beiden axialen Teilabschnitten bevorzugt jeweils die Form eines Zylinders auf.The drive shaft preferably has the shape of a cylinder in the first axial section. Insofar as the drive shaft has different diameters in the two axial sections, the drive shaft in the two axial sections preferably has the shape of a cylinder.

Der zweite axiale Teilabschnitt ist bevorzugt zwischen dem ersten axialen Teilabschnitt und dem zweiten axialen Abschnitt angeordnet. Folglich befindet sich der zweite axiale Teilabschnitt in einem mittleren axialen Bereich der Öffnung. Bevorzugt befindet sich der zweite axiale Teilabschnitt in einer axialen Mitte der Öffnung.The second axial section is preferably arranged between the first axial section and the second axial section. As a result, the second axial section is located in a central axial region of the opening. The second axial section is preferably located in an axial center of the opening.

Der umlaufende Spalt weist im zweiten axialen Teilabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende Größe, d. h. eine Spaltbreite auf, die bevorzugt zwischen einem Tausendstel und einem Hundertstel des Durchmessers der Antriebswelle im zweiten axialen Teilabschnitt beträgt. Der umlaufende Spalt weist im zweiten axialen Teilabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende Größe, d. h. eine Spaltbreite auf, die bevorzugt zwischen 0,01 mm und 0,07 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,03 mm und 0,05 mm beträgt.The circumferential gap has a size extending in the radial direction in the second axial section, i. H. a gap width, which is preferably between a thousandth and a hundredth of the diameter of the drive shaft in the second axial section. The circumferential gap has a size extending in the radial direction in the second axial section, i. H. a gap width which is preferably between 0.01 mm and 0.07 mm, particularly preferably between 0.03 mm and 0.05 mm.

Der umlaufende Spalt weist im ersten axialen Teilabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende Größe, d. h. eine Spaltbreite auf, die bevorzugt zwischen einem Hundertstel und einem Zehntel des Durchmessers der Antriebswelle im ersten axialen Teilabschnitt beträgt. Der umlaufende Spalt weist im zweiten axialen Teilabschnitt eine sich in radialer Richtung erstreckende Größe, d. h. eine Spaltbreite auf, die bevorzugt zwischen 0,08 mm und 0,3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,2 mm beträgt.The circumferential gap in the first axial section has a size extending in the radial direction, i. H. a gap width, which is preferably between a hundredth and a tenth of the diameter of the drive shaft in the first axial section. The circumferential gap has a size extending in the radial direction in the second axial section, i. H. a gap width which is preferably between 0.08 mm and 0.3 mm, particularly preferably between 0.1 mm and 0.2 mm.

Der erste axiale Teilabschnitt weist bevorzugt eine axiale Länge auf, die zwischen einem Zehntel und fünf Zehnteln der axialen Länge der Öffnung beträgt. Besonders bevorzugt beträgt diese axiale Länge zwischen zwei Zehnteln und vier Zehnteln der axialen Länge der Öffnung.The first axial section preferably has an axial length that is between one tenth and five tenths of the axial length of the opening. This axial length is particularly preferably between two tenths and four tenths of the axial length of the opening.

Der zweite axiale Teilabschnitt weist bevorzugt eine axiale Länge auf, die zwischen einem Zehntel und fünf Zehnteln der axialen Länge der Öffnung beträgt. Besonders bevorzugt beträgt diese axiale Länge zwischen zwei Zehnteln und vier Zehnteln der axialen Länge der Öffnung. Der zweite axiale Teilabschnitt weist alternativ bevorzugt eine technisch minimale axiale Länge auf, sodass er eine umlaufende Kante bildet, an der die Antriebswelle und der Rotor mit einem minimalen Spiel in radialer Richtung anstoßen. Diese Kante bildet den Drehpunkt zum Verkippen des Rotors.The second axial section preferably has an axial length that is between one tenth and five tenths of the axial length of the opening. This is particularly preferably axial Length between two tenths and four tenths of the axial length of the opening. As an alternative, the second axial section preferably has a technically minimal axial length, so that it forms a peripheral edge against which the drive shaft and the rotor abut with a minimal play in the radial direction. This edge forms the fulcrum for tilting the rotor.

Der zweite axiale Abschnitt weist bevorzugt eine axiale Länge auf, die zwischen einem Zehntel und fünf Zehnteln der axialen Länge der Öffnung beträgt. Besonders bevorzugt beträgt diese axiale Länge zwischen zwei Zehnteln und vier Zehnteln der axialen Länge der Öffnung.The second axial section preferably has an axial length that is between one tenth and five tenths of the axial length of the opening. This axial length is particularly preferably between two tenths and four tenths of the axial length of the opening.

Die Öffnung weist weiterhin bevorzugt einen axialen Einführungsabschnitt auf, in welchem sie gegenüber dem umlaufenden Spalt erweitert ist. Bevorzugt ist die Öffnung konusförmig gegenüber dem umlaufenden Spalt erweitert. Die Antriebswelle ragt beginnend am Einführungsabschnitt in die Öffnung des Rotors hinein.The opening further preferably has an axial insertion section in which it is widened with respect to the circumferential gap. The opening is preferably widened conically with respect to the circumferential gap. The drive shaft protrudes into the opening of the rotor starting at the insertion section.

Die Antriebswelle weist im zweiten axialen Abschnitt bevorzugt eine geringere Ausdehnung in radialer Richtung als im ersten axialen Abschnitt auf. So weist die Antriebswelle im zweiten axialen Abschnitt bevorzugt einen äußeren Durchmesser der unrunden Querschnittsform auf, der kleiner als der Durchmesser im ersten axialen Abschnitt, insbesondere kleiner als der Durchmesser im zweiten axialen Teilabschnitt ist.The drive shaft preferably has a smaller extent in the radial direction in the second axial section than in the first axial section. The drive shaft in the second axial section preferably has an outer diameter of the non-circular cross-sectional shape that is smaller than the diameter in the first axial section, in particular smaller than the diameter in the second axial section.

Die Antriebswelle weist zwischen dem ersten axialen Abschnitt und dem zweiten axialen Abschnitt bevorzugt eine umlaufende Phase auf, die bevorzugt am Übergang von der größeren Ausdehnung in radialer Richtung im ersten axialen Abschnitt zu der kleineren Ausdehnung in radialer Richtung im zweiten axialen Abschnitt ausgebildet ist. Bei dieser Phase handelt es sich um eine umlaufende Abschrägung des beschriebenen Überganges. Durch die Phase ist eine ausreichende Kippbarkeit gewährleistet, ohne dass es einer größeren Spaltbreite im zweiten axialen Abschnitt bedarf.The drive shaft preferably has a circumferential phase between the first axial section and the second axial section, which is preferably formed at the transition from the larger extension in the radial direction in the first axial section to the smaller extension in the radial direction in the second axial section. This phase is a circular bevel of the transition described. The phase ensures sufficient tiltability without requiring a larger gap width in the second axial section.

Zwischen dem ersten axialen Abschnitt und dem zweiten axialen Abschnitt ist zwischen der Antriebswelle und dem Rotor bevorzugt ein sich in axialer Richtung erstreckender Freiraum ausgebildet. Dieser Freiraum führt zu einem Spiel in axialer Richtung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor, welches ein Anschlagen seitliches Anschlagen beim Verkippen des Rotors verhindert.Between the first axial section and the second axial section, a free space extending in the axial direction is preferably formed between the drive shaft and the rotor. This free space leads to play in the axial direction between the drive shaft and the rotor, which prevents striking sideways when the rotor tilts.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rotoranordnung ist die Antriebswelle durch eine Motorwelle eines Elektromotors gebildet. Der Elektromotor ist zum Antrieb des Rotors und somit zum Antrieb der Pumpe ausgebildet. Die Motorwelle weist den oben genannte axialen Motorabschnitt und einen axialen Pumpenabschnitt auf, wobei der axiale Pumpenabschnitt in der Öffnung des Rotors sitzt.In preferred embodiments of the rotor arrangement according to the invention, the drive shaft is formed by a motor shaft of an electric motor. The electric motor is designed to drive the rotor and thus to drive the pump. The motor shaft has the above-mentioned axial motor section and an axial pump section, the axial pump section being seated in the opening of the rotor.

Die Motorwelle weist bevorzugt genau zwei axiale Lagerabschnitte auf, in denen sie rotativ lagerbar ist; in denen sie insbesondere zur Aufnahme in ein Gleitlager oder in ein Wälzlager ausgebildet ist. Einer der genau zwei Lagerabschnitte ist an einem dem Pumpenabschnitt gegenüberliegenden axialen Ende der Motorwelle angeordnet, sodass er sich im axialen Motorabschnitt befindet. Der andere der genau zwei Lagerabschnitte ist zwischen dem axialen Motorabschnitt und dem axialen Pumpenabschnitt angeordnet.The motor shaft preferably has exactly two axial bearing sections in which it can be rotatably supported; in which it is designed in particular for inclusion in a plain bearing or in a roller bearing. One of the exactly two bearing sections is arranged on an axial end of the motor shaft opposite the pump section, so that it is located in the axial motor section. The other of the exactly two bearing sections is arranged between the axial motor section and the axial pump section.

Jedenfalls befindet sich bevorzugt an demjenigen axialen Ende der Antriebswelle, welches sich im axialen Pumpenabschnitt befindet, kein Lagerabschnitt, d. h. die Antriebswelle ist dort nicht zur rotativen Lagerung ausgebildet. Es ist nämlich ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Rotoranordnung, dass auf eine rotative Lagerung der Antriebswelle an diesem axialen Ende verzichtet werden kann, da sich die Antriebswelle unter Last geringfügig verbiegen kann, ohne dass der Rotor gegenüber der Rotationsachse verkippt wird.In any case, there is preferably no bearing section at that axial end of the drive shaft which is located in the axial pump section, i. H. the drive shaft is not designed for rotary mounting there. It is namely a particular advantage of the rotor arrangement according to the invention that a rotary mounting of the drive shaft at this axial end can be dispensed with, since the drive shaft can bend slightly under load without the rotor being tilted relative to the axis of rotation.

Der Rotor ist entsprechend dem realisierten Arbeitsprinzip der Pumpe ausgebildet, wobei es sich um ein beliebiges Arbeitsprinzip mit rotierenden Komponenten handeln kann. Bevorzugt handelt es sich bei der Pumpe um eine Zahnradpumpe, insbesondere um eine Zahnringmaschine, die auch als Gerotor bezeichnet wird. Somit ist der Rotor bevorzugt durch ein Zahnrad, insbesondere durch einen inneren Zahnring gebildet.The rotor is designed in accordance with the working principle of the pump, which can be any working principle with rotating components. The pump is preferably a gear pump, in particular a gear ring machine, which is also referred to as a gerotor. The rotor is thus preferably formed by a gear wheel, in particular by an inner tooth ring.

Der Rotor, insbesondere der innere Zahnring ist dazu ausgebildet, in der Pumpe ein axiales Spiel von bevorzugt weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,02 mm aufzuweisen.The rotor, in particular the inner toothed ring, is designed to have an axial play in the pump of preferably less than 0.1 mm, particularly preferably less than 0.02 mm.

Bei der Pumpe handelt es sich bevorzugt um eine Pumpe zum Fördern einer Betriebsflüssigkeit in einem Kraftfahrzeug; beispielsweise um eine Ölpumpe.The pump is preferably a pump for conveying an operating fluid in a motor vehicle; for example an oil pump.

Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat dient zum Fördern eines Mediums. Das Pumpenaggregat umfasst eine in einem axialen Pumpenabschnitt des Pumpenaggregats ausgebildete Pumpe zum unmittelbaren Fördern eines Mediums. Das Pumpenaggregat umfasst weiterhin einen in einem axialen Motorabschnitt des Pumpenaggregats ausgebildeten Elektromotor zum Antrieb der Pumpe. Das Pumpenaggregat umfasst die erfindungsgemäße Rotoranordnung. Die Antriebwelle der Rotoranordnung bildet eine Motorwelle des Elektromotors und ist drehfest mit dem in der Pumpe angeordneten Rotor verbunden. Der Elektromotor besitzt bevorzugt einen die Motorwelle umfassenden Motorrotor und einen Motorstator. Der Rotor der Pumpe ist bevorzugt durch einen Innenring gebildet, wobei die Pumpe bevorzugt weiterhin einen Außenring umfasst, wobei der Innenring und der Außenring eine Zahnringmaschine bilden.The pump unit according to the invention serves to convey a medium. The pump unit comprises a pump designed in an axial pump section of the pump unit for the direct delivery of a medium. The pump unit further comprises an electric motor designed to drive the pump in an axial motor section of the pump unit. The pump unit comprises the rotor arrangement according to the invention. The drive shaft of the rotor arrangement forms a motor shaft of the electric motor and is non-rotatably connected to the rotor arranged in the pump. The electric motor preferably has a motor rotor comprising the motor shaft and a motor stator. The rotor of the pump is preferably formed by an inner ring, the pump preferably further comprising an outer ring, the inner ring and the outer ring forming a gear ring machine.

Das Pumpenaggregat umfasst bevorzugt eine der bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rotoranordnung. Im Übrigen weist das Pumpenaggregat bevorzugt auch diejenigen Merkmale auf, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Rotoranordnung und deren bevorzugten Ausführungsformen angegeben sind.The pump unit preferably comprises one of the preferred embodiments of the rotor arrangement according to the invention. Otherwise points the pump unit also prefers those features which are specified in connection with the rotor arrangement according to the invention and its preferred embodiments.

Bei dem Pumpenaggregat handelt es sich bevorzugt um eine elektrische Ölpumpe für ein Kraftfahrzeug.The pump unit is preferably an electric oil pump for a motor vehicle.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

  • 1: eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pumpenaggregates;
  • 2: das in 1 gezeigte Pumpenaggregat in einer Längsschnittansicht;
  • 3: eine erfindungsgemäße Rotoranordnung des in 1 gezeigten Pumpenaggregates; und
  • 4: das in 1 gezeigte Pumpenaggregat in einer perspektivischen Detailansicht.
Further advantages, details and developments of the invention result from the following description of an embodiment of the invention, with reference to the drawing. Show it:
  • 1 : a side view of an embodiment of a pump unit according to the invention;
  • 2nd : this in 1 shown pump unit in a longitudinal sectional view;
  • 3rd : an inventive rotor arrangement of the in 1 pump unit shown; and
  • 4th : this in 1 shown pump unit in a perspective detailed view.

1 zeigt eine seitliche Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pumpenaggregates, welches zur Förderung von Öl in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Das Pumpenaggregat umfasst eine Pumpe 01 und einen Elektromotor 02 zum Antrieb der Pumpe 01. Die Pumpe 01 umfasst einen Einlass 03 und einen Auslass 04 für das zu pumpende Öl. 1 shows a side view of an embodiment of a pump unit according to the invention, which is designed to convey oil in a motor vehicle. The pump set includes a pump 01 and an electric motor 02 to drive the pump 01 . The pump 01 includes an inlet 03 and an outlet 04 for the oil to be pumped.

2 zeigt das in 1 gezeigte Pumpenaggregat in einer Längsschnittansicht. Der Elektromotor 02 umfasst einen Motorstator 06 und einen Motorrotor 07. Der Motorrotor 07 umfasst eine Motorwelle 08, die gleichzeitig eine Antriebswelle der Pumpe 01 bildet. Die Pumpe 01 umfasst einen Innenring 09 und einen Außenring 11, welche eine Zahnringmaschine bilden. Der Innenring 09 sitzt drehfest auf der Antriebswelle 08 und bildet einen Rotor der Pumpe 01. 2nd shows that in 1 shown pump unit in a longitudinal sectional view. The electric motor 02 includes a motor stator 06 and a motor rotor 07 . The motor rotor 07 includes a motor shaft 08 which is simultaneously a drive shaft of the pump 01 forms. The pump 01 includes an inner ring 09 and an outer ring 11 which form a gear ring machine. The inner ring 09 sits rotatably on the drive shaft 08 and forms a rotor of the pump 01 .

Die Antriebswelle 08 ist an genau zwei axialen Positionen mit jeweils einem Wälzlager 12 rotativ gelagert; nämlich beidseitig des Motorrotors 07, sodass das eine der beiden Wälzlager 12 axial zwischen dem Motorotor 07 und dem Innenring 09 angeordnet ist. Folglich ist die Antriebswelle 08 nur auf einer der beiden Seiten des Innenringes 09 gelagert, sodass ein in der Pumpe 01 angeordnetes axiales Ende 13 der Antriebswelle 08 nicht gelagert ist.The drive shaft 08 is at exactly two axial positions, each with a roller bearing 12 stored in rotation; namely on both sides of the motor rotor 07 , so that one of the two bearings 12 axially between the motor rotor 07 and the inner ring 09 is arranged. Hence the drive shaft 08 only on one of the two sides of the inner ring 09 stored so one in the pump 01 arranged axial end 13 the drive shaft 08 is not stored.

Mithilfe der Pumpe 01 ist ein auf das zu fördernde Öl wirkender Druck zwischen 3 bar und 25 bar erzeugbar. Aufgrund des Wirkprinzips der durch den Innenring 09 und den Außenring 11 gebildeten Zahnringmaschine wirkt über den Innenring 09 eine Querkraft auf die Antriebswelle 08 aus Richtung des Einlasses 03. Da die Antriebswelle 08 an ihrem axialen Ende 13 nicht gelagert ist, kommt es zu einer Verbiegung der Antriebswelle 08 im Bereich des axialen Endes 13, sodass die Antriebswelle 08 in diesem Bereich gegenüber einer Rotationsachse 14 verkippt wird. Diese Verkippung führt aber nicht dazu, dass auch der Innenring 09 gegenüber der Rotationsachse 14 verkippt wird, da erfindungsgemäß der Innenring 09 gegenüber der Antriebswelle 08 verkippbar ist. Diese Verkippbarkeit ist unabhängig vom Drehwinkel der Antriebswelle 08 gegeben, sodass der Innenring 09 bei jedem beliebigen Drehwinkel der Antriebswelle 08 gegenüber der Antriebswelle 08 kippbar ist. Diese Verkippbarkeit ist durch eine besondere Gestaltung der Antriebswelle 08 in ihrem den Innenring 09 tragenden axialen Bereich ermöglicht. Dieser axiale Bereich umfasst zunächst einen ersten axialen Abschnitt 16 und einen zweiten axialen Abschnitt 17. Der zweite axiale Abschnitt 17 dient der Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle 08 auf den Innenring 09, wofür die Antriebswelle 08 im zweiten axialen Abschnitt 17 als Querschnitt einen Vierkant aufweist, welcher mit einem radialen Spiel von wenigen Zehntel Millimetern im Innenring 09 sitzt. Eine die Antriebswelle 08 aufnehmende Öffnung 18 im Innenring 09 weist im zweiten axialen Abschnitt 17 einen vierkantigen Querschnitt auf, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 ausgebildet ist.Using the pump 01 a pressure of between 3 bar and 25 bar on the oil to be pumped can be generated. Due to the principle of action of the inner ring 09 and the outer ring 11 The gear ring machine formed acts via the inner ring 09 a shear force on the drive shaft 08 from the direction of the inlet 03 . Because the drive shaft 08 at its axial end 13 is not stored, the drive shaft bends 08 in the area of the axial end 13 so that the drive shaft 08 in this area opposite an axis of rotation 14 is tilted. This tilt does not mean that the inner ring 09 opposite to the axis of rotation 14 is tilted because, according to the invention, the inner ring 09 opposite the drive shaft 08 is tiltable. This tiltability is independent of the angle of rotation of the drive shaft 08 given so that the inner ring 09 at any angle of rotation of the drive shaft 08 opposite the drive shaft 08 is tiltable. This tiltability is due to a special design of the drive shaft 08 in her the inner ring 09 supporting axial area. This axial area initially comprises a first axial section 16 and a second axial section 17th . The second axial section 17th is used to transmit torque from the drive shaft 08 on the inner ring 09 what the drive shaft for 08 in the second axial section 17th has a square cross section, which has a radial play of a few tenths of a millimeter in the inner ring 09 sits. A the drive shaft 08 receiving opening 18th in the inner ring 09 points in the second axial section 17th a square cross-section, so that a non-rotatable connection between the drive shaft 08 and the inner ring 09 is trained.

Der erste axiale Abschnitt 16 ist in einen ersten axialen Teilabschnitt 19 und in einen ersten axialen Teilabschnitt 21 geteilt. Im gesamten ersten axialen Abschnitt 16 weisen die Antriebswelle 08 und die Öffnung 18 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf. Im gesamten ersten axialen Abschnitt 16 ist zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 in der Öffnung 18 ein umlaufender Spalt 22 (dargestellt in 3) vorhanden, sodass ein Spiel in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 gegeben ist. Allerdings ist der umlaufende Spalt 22 im ersten axialen Teilabschnitt 19 etwa 0,15 mm und im zweiten axialen Teilabschnitt 21 nur etwa 0,04 mm breit. Folglich ist der Spalt 22 im ersten axialen Teilabschnitt 19 in radialer Richtung größer als im zweiten axialen Teilabschnitt 21. Der umlaufene Spalt 22 kann auch als Freischnitt in der Antriebswelle 08 beschrieben werden.The first axial section 16 is in a first axial section 19th and in a first axial section 21st divided. Throughout the first axial section 16 point the drive shaft 08 and the opening 18th each have a circular cross-section. Throughout the first axial section 16 is between the drive shaft 08 and the inner ring 09 in the opening 18th a circumferential gap 22 (shown in 3rd ) is present, so that there is play in the radial direction between the drive shaft 08 and the inner ring 09 given is. However, the circumferential gap 22 in the first axial section 19th about 0.15 mm and in the second axial section 21st only about 0.04 mm wide. Hence the gap 22 in the first axial section 19th in the radial direction larger than in the second axial section 21st . The circumferential gap 22 can also be used as a free cut in the drive shaft 08 to be discribed.

Die Antriebswelle 08 und der einen Rotor der Pumpe 01 darstellende Innenring 09 bilden eine erfindungsgemäße Rotoranordnung, welche durch die Verkippbarkeit des Rotors 09 gegenüber Antriebswelle 08 unabhängig vom Drehwinkel der Antriebswelle 08 gekennzeichnet ist.The drive shaft 08 and the one rotor of the pump 01 performing inner ring 09 form a rotor arrangement according to the invention, which by the tiltability of the rotor 09 opposite drive shaft 08 regardless of the angle of rotation of the drive shaft 08 is marked.

3 zeigt die aus der Antriebswelle 08 und dem einen Rotor darstellenden Innenring 09 gebildete Rotoranordnung des in 1 und 2 gezeigten Pumpenaggregates im Detail. Im zweiten axialen Teilabschnitt 21 ist der umlaufende Spalt 22 nur etwa 0,04 mm breit. Folglich ist der umlaufende Spalt 22 sehr klein, sodass das Spiel in radialer Richtung zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 im zweiten axialen Teilabschnitt 21 sehr klein ist. Der zweite axiale Teilabschnitt 21 bildet den Drehpunkt für die Verkippung des Innenringes 09 gegenüber der Antriebswelle 08. Der zweite axiale Teilabschnitt 21 weist eine axiale Länge a auf, welche etwa ein Drittel einer axialen Länge b der Öffnung 18 beträgt. 3rd shows that from the drive shaft 08 and the inner ring representing a rotor 09 formed rotor assembly of the in 1 and 2nd Pump unit shown in detail. In the second axial section 21st is the circumferential gap 22 only about 0.04 mm wide. Hence the circumferential gap 22 very small, so the play in the radial direction between the drive shaft 08 and the inner ring 09 in the second axial section 21st is very small. The second axial section 21st forms the fulcrum for the tilting of the inner ring 09 opposite the drive shaft 08 . The second axial section 21st has an axial length a, which is about a third of an axial length b of the opening 18th is.

Auf der dem Elektromotor 02 (gezeigt in 2) zugewandten Seite weist die Öffnung 18 eine konusförmige Erweiterung 24 in Form einer Phase auf. Die Antriebswelle 08 weist an demjenigen Ende des ersten axialen Abschnittes 16, welches dem zweiten axialen Abschnitt 17 zugewandt ist, eine Phase 26 auf, welche ebenfalls zur Verkippbarkeit beiträgt. Zwischen dem ersten axialen Abschnitt 16 und dem zweiten axialen Abschnitt 17 ist zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 ein sich in axialer Richtung erstreckender Freiraum 27 vorhanden, sodass zwischen der Antriebswelle 08 und dem Innenring 09 auch ein Spiel in axialer Richtung gegeben ist, welches ebenfalls zur Verkippbarkeit beiträgt.On the electric motor 02 (shown in 2nd ) facing side has the opening 18th a conical extension 24th in the form of a phase. The drive shaft 08 points at that end of the first axial section 16 , which corresponds to the second axial section 17th is facing a phase 26 which also contributes to the tiltability. Between the first axial section 16 and the second axial section 17th is between the drive shaft 08 and the inner ring 09 a free space extending in the axial direction 27 present so that between the drive shaft 08 and the inner ring 09 there is also play in the axial direction, which also contributes to the tiltability.

4 zeigt das in 1 und 2 gezeigte Pumpenaggregat in einer perspektivischen Detailansicht, in welcher die Pumpe 01 in einem geöffneten Zustand dargestellt ist. Es sind insbesondere die durch den Innenring 09 und den Außenring 11 gebildete Zahnringmaschine und die Antriebswelle 08 erkennbar. Die Antriebswelle 08 weist im zweiten axialen Abschnitt 17 (gezeigt in 3) einen vierkantförmigen Querschnitt auf. 4th shows that in 1 and 2nd Pump unit shown in a perspective detail view, in which the pump 01 is shown in an open state. It is especially the one through the inner ring 09 and the outer ring 11 formed gear ring machine and the drive shaft 08 recognizable. The drive shaft 08 points in the second axial section 17th (shown in 3rd ) has a square cross-section.

BezugszeichenlisteReference symbol list

0101
Pumpepump
0202
ElektromotorElectric motor
0303
Einlassinlet
0404
AuslassOutlet
0505
--
0606
MotorstatorMotor stator
0707
MotorrotorMotor rotor
0808
Motorwelle/AntriebswelleMotor shaft / drive shaft
0909
Innenring/Rotor der PumpeInner ring / rotor of the pump
1010th
--
1111
AußenringOuter ring
1212
Wälzlagerroller bearing
1313
axiales Endeaxial end
1414
RotationsachseAxis of rotation
1515
--
1616
erster axialer Abschnittfirst axial section
1717th
zweiter axialer Abschnittsecond axial section
1818th
Öffnungopening
1919th
erster axialer Teilabschnittfirst axial section
2020th
--
2121st
zweiter axialer Teilabschnittsecond axial section
2222
umlaufender Spaltcircumferential gap
2323
--
2424th
konusförmige Erweiterungconical extension
2525th
--
2626
Phasephase
2727th
Freiraumfree space

Claims (7)

Rotoranordnung für eine Pumpe (01), umfassend einen Rotor (09) zum Fördern eines Mediums, welcher eine Öffnung (18) aufweist, mit welcher er auf einer Antriebswelle (08) sitzt, wobei der Rotor (09) drehfest an der Antriebswelle (08) befestigt ist; wobei der Rotor (09) an einer axialen Position der Antriebswelle (08) gegenüber der Antriebswelle (08) um jede beliebige Achse senkrecht zur Antriebswelle (08) kippbar ist; wobei die Öffnung (18) einen ersten axialen Abschnitt (16) aufweist, in welchem zwischen dem Rotor (09) und der Antriebswelle (08) ein umlaufender Spalt (22) ausgebildet ist, der eine sich in radialer Richtung erstreckende Spaltbreite aufweist, die in axialer Richtung zunehmend ausgebildet ist; und wobei die Öffnung (18) weiterhin einen zweiten axialen Abschnitt (17) aufweist, in welchem sie einen unrunden Querschnitt besitzt, zu welchem die Antriebswelle (08) einen korrespondierenden Querschnitt aufweist, sodass der Rotor (09) im zweiten axialen Abschnitt (17) der Öffnung (18) formschlüssig auf der Antriebswelle (08) sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste axiale Abschnitt (16) in einen ersten axialen Teilabschnitt (19) und in einen zweiten axialen Teilabschnitt (21) geteilt ist, wobei der Spalt (22) in den beiden axialen Teilabschnitten (19, 21) in axialer Richtung jeweils konstant groß ist, und wobei der Spalt (22) im zweiten axialen Teilabschnitt (21) eine geringere Spaltbreite als im ersten axialen Teilabschnitt (19) aufweist.Rotor arrangement for a pump (01), comprising a rotor (09) for conveying a medium, which has an opening (18) with which it sits on a drive shaft (08), the rotor (09) being fixed to the drive shaft (08 ) is attached; wherein the rotor (09) at an axial position of the drive shaft (08) relative to the drive shaft (08) can be tilted about any axis perpendicular to the drive shaft (08); wherein the opening (18) has a first axial section (16), in which a circumferential gap (22) is formed between the rotor (09) and the drive shaft (08) and has a gap width that extends in the radial direction, which axial direction is increasingly formed; and wherein the opening (18) further has a second axial section (17), in which it has a non-circular cross section, to which the drive shaft (08) has a corresponding cross section, so that the rotor (09) in the second axial section (17) of the opening (18) sits positively on the drive shaft (08), characterized in that the first axial section (16) is divided into a first axial section (19) and a second axial section (21), the gap (22 ) in the two axial sections (19, 21) is always constant in the axial direction, and the gap (22) in the second axial section (21) has a smaller gap width than in the first axial section (19). Rotoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (09) im Bereich seiner Öffnung (18) und/oder die Antriebswelle (08) in einem den Rotor (09) tragenden axialen Bereich einen konvexen Längsschnitt aufweist.Rotor arrangement after Claim 1 , characterized in that the rotor (09) has a convex longitudinal section in the region of its opening (18) and / or the drive shaft (08) in an axial region carrying the rotor (09). Rotoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Spalt (22) im ersten axialen Teilabschnitt (19) eine Spaltbreite zwischen 0,08 mm und 0,3 mm und im zweiten axialen Teilabschnitt (21) eine Spaltbreite zwischen 0,01 mm und 0,07 mm aufweist.Rotor arrangement after Claim 1 or 2nd , characterized in that the circumferential gap (22) has a gap width between 0.08 mm and 0.3 mm in the first axial section (19) and a gap width between 0.01 mm and 0.07 mm in the second axial section (21). Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (18) weiterhin einen axialen Einführungsabschnitt (24) aufweist, in welchem sie konusförmig gegenüber dem umlaufenden Spalt (22) erweitert ist, wobei die Antriebswelle (08) beginnend am Einführungsabschnitt (24) in die Öffnung (18) des Rotors (09) hineinragt.Rotor arrangement according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the opening (18) further has an axial insertion section (24) in which it is widened in a cone shape with respect to the circumferential gap (22), the drive shaft (08) starting in the insertion section (24) into the opening (18 ) of the rotor (09) protrudes. Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (08) weiterhin einen axialen Motorabschnitt aufweist, in welchem die Antriebswelle (08) eine Komponente eines Elektromotors (02) zum Antrieb der Pumpe (01) bildet.Rotor arrangement according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the drive shaft (08) further comprises an axial motor section in which the drive shaft (08) forms a component of an electric motor (02) for driving the pump (01). Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor durch einen Innenring (09) einer Zahnringmaschine (09, 11) gebildet ist.Rotor arrangement according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the rotor is formed by an inner ring (09) of a gear ring machine (09, 11). Pumpenaggregat zum Fördern eines Mediums, umfassend eine in einem axialen Pumpenabschnitt ausgebildete Pumpe (01), einen in einem axialen Motorabschnitt ausgebildeten Elektromotor (02) und eine Rotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antriebwelle (08) eine Motorwelle des Elektromotors (02) bildet und drehfest mit dem in der Pumpe (01) angeordneten Rotor (09) verbunden ist.Pump unit for conveying a medium, comprising a pump (01) formed in an axial pump section, an electric motor (02) formed in an axial motor section and a rotor arrangement according to one of the Claims 1 to 6 , The drive shaft (08) forms a motor shaft of the electric motor (02) and is connected in a rotationally fixed manner to the rotor (09) arranged in the pump (01).
DE102016103902.0A 2016-03-04 2016-03-04 Rotor arrangement for a pump and pump unit Active DE102016103902B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103902.0A DE102016103902B4 (en) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor arrangement for a pump and pump unit
EP17158319.8A EP3214310A1 (en) 2016-03-04 2017-02-28 Rotor assembly for a pump and pump unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016103902.0A DE102016103902B4 (en) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor arrangement for a pump and pump unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016103902A1 DE102016103902A1 (en) 2017-09-07
DE102016103902B4 true DE102016103902B4 (en) 2020-06-04

Family

ID=58192159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016103902.0A Active DE102016103902B4 (en) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor arrangement for a pump and pump unit

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3214310A1 (en)
DE (1) DE102016103902B4 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3500799A1 (en) 1984-04-25 1985-10-31 Facet Enterprises Inc., Tulsa, Okla. RELIEF AND PRESSURE RELIEF VALVE FOR A SUBMERSIBLE PUMP IN ROTOR DESIGN
DE102004028127A1 (en) 2003-06-11 2005-01-05 Denso Corp., Kariya Fuel injection pump for internal combustion engine e.g. diesel engine, having pump drive shaft protected inside casing which has section that absorbs angle misalignment arising due to pumping force or in course of manufacturing process
EP1580431A1 (en) 2002-12-24 2005-09-28 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric internal gear pump
JP2012026294A (en) 2010-07-20 2012-02-09 Aisin Seiki Co Ltd Fluid pump
DE102011000533A1 (en) 2011-02-07 2012-08-09 Zf Lenksysteme Gmbh Variable displacement pump for steering system of motor vehicles, has rotor elements that coincide with point contact, which are made to abut against sintered cam track
DE102011011384A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 Festool Gmbh Hand machine tool, particularly grinding machine, polishing machine or screwing tool, has pneumatic multi-disk motor that has stator housing, which has rotor chamber
DE102012204191A1 (en) 2011-03-30 2012-10-04 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric oil pump
EP2570672A2 (en) 2011-09-17 2013-03-20 Jtekt Corporation Electric oil pump
US20140178234A1 (en) 2012-12-24 2014-06-26 Denso Corporation Internal rotor-type fluid machine
WO2015019859A1 (en) 2013-08-09 2015-02-12 アイシン精機株式会社 Fluid-pump inner rotor
JP2015048784A (en) 2013-09-02 2015-03-16 株式会社ジェイテクト Electric oil pump device
DE102013223999A1 (en) 2013-11-25 2015-05-28 Mahle International Gmbh Vane pump or pendulum vane pump
JP2015108306A (en) 2013-12-03 2015-06-11 本田技研工業株式会社 Oil pump

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3500799A1 (en) 1984-04-25 1985-10-31 Facet Enterprises Inc., Tulsa, Okla. RELIEF AND PRESSURE RELIEF VALVE FOR A SUBMERSIBLE PUMP IN ROTOR DESIGN
EP1580431A1 (en) 2002-12-24 2005-09-28 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric internal gear pump
DE102004028127A1 (en) 2003-06-11 2005-01-05 Denso Corp., Kariya Fuel injection pump for internal combustion engine e.g. diesel engine, having pump drive shaft protected inside casing which has section that absorbs angle misalignment arising due to pumping force or in course of manufacturing process
JP2012026294A (en) 2010-07-20 2012-02-09 Aisin Seiki Co Ltd Fluid pump
DE102011000533A1 (en) 2011-02-07 2012-08-09 Zf Lenksysteme Gmbh Variable displacement pump for steering system of motor vehicles, has rotor elements that coincide with point contact, which are made to abut against sintered cam track
DE102011011384A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 Festool Gmbh Hand machine tool, particularly grinding machine, polishing machine or screwing tool, has pneumatic multi-disk motor that has stator housing, which has rotor chamber
DE102012204191A1 (en) 2011-03-30 2012-10-04 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric oil pump
EP2570672A2 (en) 2011-09-17 2013-03-20 Jtekt Corporation Electric oil pump
US20140178234A1 (en) 2012-12-24 2014-06-26 Denso Corporation Internal rotor-type fluid machine
WO2015019859A1 (en) 2013-08-09 2015-02-12 アイシン精機株式会社 Fluid-pump inner rotor
JP2015048784A (en) 2013-09-02 2015-03-16 株式会社ジェイテクト Electric oil pump device
DE102013223999A1 (en) 2013-11-25 2015-05-28 Mahle International Gmbh Vane pump or pendulum vane pump
JP2015108306A (en) 2013-12-03 2015-06-11 本田技研工業株式会社 Oil pump

Also Published As

Publication number Publication date
EP3214310A1 (en) 2017-09-06
DE102016103902A1 (en) 2017-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3187736B1 (en) Multi-stage horizontal centrifugal pump for pumping a fluid and method for repairing the same
DE102008064815B3 (en) Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft
EP2916007B1 (en) Screw spindle pump
DE19613833A1 (en) Gear pump with meshing internal and external toothed wheels
DE1525193A1 (en) Training and assignment of warehouse parts
EP2233747B1 (en) Multi stage motor pump unit
DE102009055945B4 (en) Vane pump
DE102006031156A1 (en) Storage facility and x-ray tube
DE102008015694B4 (en) Differential gear with a lubrication structure
DE102016103902B4 (en) Rotor arrangement for a pump and pump unit
EP2707629B1 (en) Apparatus for sealing off a pump space of a rotary piston pump, and rotary piston pump having same
EP3084126B1 (en) Swashplate pump comprising a shaft mounted in the stator
DE4442060C1 (en) Eccentric screw pump for highly viscous media
EP3913187B1 (en) Screw spindle pump
EP3001039B1 (en) Vacuum pump
DE112014004828B4 (en) Burr Resistant Fastener Mounted Bearing Assembly
EP2758678A1 (en) Connecting rod
DE102009006482B4 (en) Gearbox with counter bearing
DE19963173B4 (en) Screw vacuum pump
DE102022110474A1 (en) Fluid dynamic bearing system for rotary mounting of a spindle motor
DE102009054066A1 (en) Fluid dynamic bearing system for spindle motor for driving storage disk of hard disk drive, has axial bearing formed by front bearing surface of bearing sleeve and hub, and reducing unit reducing amount of fluid that flows through duct
DE102018108670B4 (en) Shaft arrangement and electric drive with the shaft arrangement
WO2024061583A1 (en) Foil bearing and bearing block for receiving a foil bearing
EP1734269B1 (en) Bearing with an oil funnel
WO2024170272A1 (en) Shaft device and motor vehicle comprising a shaft device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: KUHNEN & WACKER PATENT- UND RECHTSANWALTSBUERO, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final