设有电动机的泵 |
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申请号 | CN201180055754.1 | 申请日 | 2011-10-12 | 公开(公告)号 | CN105960749B | 公开(公告)日 | 2019-08-16 |
申请人 | 罗伯特·博世有限公司; | 发明人 | J·弗兰克; A·富克斯; R·赖纳; R·皮希勒; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及设有 电动机 的用于输送 流体 的 泵 ,该泵尤其用于机动车,该泵包括:一个具有输送部件的工作轮,由它可绕旋 转轴 线进行旋转运动;一个在所述工作轮旁边的工作室;一个具有一 定子 (13)及一 转子 的电动机,其中,所述定子(13)包括一个软磁芯(32)尤其一个叠片组(33)、作为电磁 铁 (15)的绕组(14)及电的 接触 件(34);一个壳体,其中具有所述输送部件的所述工作轮及所述电动机被设置在所述壳体内,及优选所述泵被组合在所述电动机中或相反地所述电动机被组合在所述泵中,其方式是所述转子由所述工作轮构成,其中,所述电的接触件(34)被作为密封套(31)的插头框(55)包围,由所述插头框(55)上的至少一个 密封件 (53)相对所述壳体密封所述插头框(55)。 | ||||||
权利要求 | 1.设有电动机(4)的泵(5),该泵用于输送流体,该泵包括: |
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说明书全文 | 设有电动机的泵技术领域[0001] 本发明涉及设有电动机的泵,用于制造设有电动机的泵的方法及高压喷射系统。 背景技术[0002] 设有电动机的泵对于不同技术应用领域被用来输送流体。例如燃料泵用于对内燃机输送燃料。该泵的电动机包括一个定子及一个带有永久磁铁的转子。在此情况下电动机及泵被设置在一个壳体内部。因此在壳体内部形成一个空间,尤其一个工作室,待输送的流体位于其中。在壳体的外部可能有一些物质,如盐水,应防止它们侵入动泵壳体内部,因为这些物质例如会通过腐蚀引起定子损坏。并且固体物质、例如灰尘污物或小颗粒当其侵入动被壳体封闭的内空间时既可引起电动机又可引起泵的损坏。出于该原因就需要设有电动机的泵持久液密地密封,以便一方面防止待输送的流体、例如燃料向壳体外部流出及另一方面防止有害物质或介质侵入到设有泵及电动机的被壳体封闭的内空间。 [0003] DE 299 13 367 U1给出了一个内齿轮泵,其具有一个带内齿的空心齿轮及一个与它啮合的带外齿的工作轮,后者设有或不设有月牙空槽,及具有一个电驱动装置,该电驱动装置这样地构成:空心齿轮被布置在一个无刷电动机的转子内部及与该转子相邻地布置了一个定子,其中包含空心齿轮的转子在外侧被一个轴承或一个滑动轴承可转动地支承,及其中定子相对转子并相对泵的内部被这样地隔离及密封,即位于定子与转子之间的轴承或滑动轴承是不透液体的及在它的两个端面上各与一个端盖密封地连接。 发明内容[0004] 根据本发明的设有电动机的用于输送流体的泵尤其用于机动车,该泵包括:一个具有输送部件的工作轮,由它可绕一个旋转轴线进行一个旋转运动,一个在工作轮旁边的工作室,一个具有一定子及一转子的电动机,其中定子包括一个软磁芯尤其一个叠片组、作为电磁铁的绕组及电的接触件,一个壳体,其中具有输送部件的工作轮及电动机被设置在壳体内及优选泵被组合在电动机中或相反地组合,其方式是转子由工作轮构成,其中电的接触件被一个作为密封套的一个插头框包围及由该插头框上的至少一个密封件相对壳体地密封插头框。 [0005] 因此设有电的接触件的插头框可简单地与壳体的其余密封无关地被密封。在此情况下电的接触件最好在插头框处件部分地被插头框或密封套包围,以致电的接触件的端部可由插头框伸出及并构成一个用于电的接触件的电接触的电接口或插头。 [0006] 在一个附加的构型中作为对插头框的补充,定子至少部分地、尤其完全地被密封套包围和/或密封套被构成一个压力注塑包封件或热压冷缩件和/或密封套与定子材料锁合地连接。密封套、尤其插头框在压力注塑包封件的情况下借助压力注塑或例如作为收缩软管或收缩成型件通过热压冷缩被施加在定子上。 [0007] 插头框尤其被构成塑料压力注塑包封件。 [0008] 定子被密封套或封装件包围及由此定子、即定子的至少一个组成部分如软磁芯和/或绕组和/或电的接触件被密封套包围并由此定子的至少一个组成部分相对包围定子的液体被液密地密封。因此以有利的方式使待输送的液体、如燃料不会侵入定子及此外在定子侧有害的介质或物质、如盐水也不会侵入定子的部件,因为其至少一个部件被密封套包围并由此被液密地密封。 [0009] 设有电动机的泵尤其也用作内燃机的高压喷射系统上的前置输送泵。为此该电动前置输送泵被设置在一个高压泵上及该高压泵在此情况下又被固定在内燃机上。由于电动前置输送泵间接地固定在内燃机上该电动前置输送泵作为设有电动机的泵经受高的机械负荷、尤其基于振动的负荷及热负荷。这将导致定子各部件之间的相对运动。基于包围定子的包封或封装或密封套,定子的这些部件被机械地固定,以致定子各部件之间的相对运动基本上可被排除及因此可减小由此产生的定子磨损,这就使设有电动机的泵的使用寿命显著地增长。 [0010] 在一个补充的方案中密封套至少部分地、尤其完全地由由塑料尤其热塑性的塑料组成和/或插头框被设置在壳体的、尤其一个壳体罐的空槽或开口中。因此插头框与壳体形状锁合地连接及在高机械负荷或泵的高加速度时插头框可支撑在壳体上,以致由此在密封件上基本上不出现变形并可保证插头框相对壳体的既可靠又安全的密封。 [0011] 在一个补充的实施形式中密封套具有至少一个用于接收一个密封件的功能性几何构型、例如槽或空槽,并优选该槽和/或空槽比绕组相对旋转轴线具有更大的距离和/或该密封件被组合在密封套中。在密封件、如密封圈组合的情况下,该密封件不是被放置在功能性几何构型中及并非与密封套形状锁合地连接,而是与密封套材料锁合地连接,例如密封件被密封套注塑包封或被粘接在密封套上。 [0012] 在另一构型中借助在密封套上的一个密封件、尤其一个密封圈使壳体完全地密封或密封套上的密封件仅被构成在插头框上及在壳体罐与一个壳体盖之间设有另一密封件。在壳体用至少一个密封件完全密封的情况下该密封件最好被构成一个密封圈,以致该密封圈可完全密封壳体。在此情况下在密封套上可对立地设有两个密封圈。当密封件设置在一个区域中或在密封套上仅设置在插头框(作为密封套的组成部分)上的情况下在壳体的两部分之间需要一个附加的密封件,以便密封壳体的其余区域。 [0013] 在一个补充的实施形式中在工作轮中组合了永久磁铁,以致转子由工作轮构成。 [0014] 在另一构型中输送部件为一个叶片或一个齿轮的齿。 [0015] 在一个补充的方案中泵为一个齿轮泵,尤其一个内齿轮泵。 [0016] 在一个附加的构型中软磁芯和/或作为电磁铁的绕组至少部分地、尤其完全地被密封套包围及电的接触件部分地被作为插头框的密封套包围,以致接触件的一部分被设置在作为插头框的密封套以外。 [0017] 在一个补充的实施形式中定子,尤其软磁芯、绕组及部分的电的接触件被密封套液密地封闭。 [0018] 根据本发明的用于制造泵、尤其在本专利申请中所述的用于输送流体的设有电动机的泵的方法,具有下列步骤:提供一个具有输送部件的工作轮;提供一个壳体;提供一个具有一定子及一转子的用于驱动泵的电动机;其中具有输送部件的工作轮及电动机被设置在壳体内;在壳体内将具有输送部件的工作轮及电动机组装成设有电动机的泵;其中电的接触件被一个作为密封套的插头框包围及由插头框上的一个密封件相对壳体地密封插头框。 [0019] 在一个附加的实施形式中作为对插头框的补充,定子至少部分地、尤其完全地被密封套包围和/或定子借助压力注塑或热压冷缩由密封套包围。 [0020] 最好密封套由塑料尤其热塑性的塑料制造和/或定子被密封套液密地、尤其完全地包围。 [0021] 在另一构型中在密封套上设有至少一个密封件、尤其一个密封圈及借助密封套上的至少一个密封件使壳体完全地并也在插头框上密封,或密封套上的密封件仅被设置在插头框上及在壳体罐与壳体盖之间设有另一密封件来密封壳体的其余部分。因此借助另一密封件可密封壳体的空槽或开口以外的壳体部分。 [0022] 在一个补充的构型中软磁芯及作为定子的电磁铁的绕组完全地被密封套包围及电的接触件部分地被密封套包围。 [0023] 根据本发明用于内燃机的高压喷射系统尤其用于机动车,及包括:一个高压泵,一个高压轨,一个用于将燃料由一个燃料箱输送给高压泵的电动前置输送泵,其中电动前置输送泵被构成根据本专利申请中所述的泵。 [0024] 在另一构型中工作轮构成转子和/或在工作轮上或在工作轮中设置或组合永久磁铁,这就是说尤其泵被组合在电动机中或相反地组合。 [0025] 在另一实施形式中泵被组合在电动机中或相反地组合,尤其泵与电动机为一个不可分割的结构单元。 [0027] 在另一构型中转子至少部分地、尤其完全地由烧结钢组成。 [0028] 合乎目的地至少一个密封件是有弹性的,例如作为弹性体,和/或由塑料组成。 [0029] 在另一方案中设有电动机的泵包括用于流体的一个入口及一个出口,它们通到工作室中。 [0030] 在另一构型中该泵是一个外齿轮泵或一个离心泵或一个叶子泵。 [0031] 合乎目的地该设有尤其组合的电动机的泵最好包括用于控制电磁铁通电的、一个最好为电子的控制单元。 [0035] 以下将参照附图来详细描述本发明的实施例。附图表示: [0036] 图1:一个高压喷射系统的极其概要的示意图, [0037] 图2:一个无壳体的前置输送泵及一个无密封套的定子的透视图,[0038] 图3:一个第一实施例中的带有壳体的前置输送泵的解体图, [0039] 图4:第一实施例中的带有密封套的定子的一个截面图, [0040] 图5:一个第二实施例中的带有壳体的前置输送泵的解体图, [0041] 图6:第二实施例中的带有密封套的定子的第一透视图, [0042] 图7:第二实施例中的带有密封套的定子的第二透视图, [0043] 图8:第三实施例中的带有密封套的定子的一个透视图,及 [0044] 图9:一个机动车的视图。 [0045] 具体实施形式 [0046] 图1中表示一个高压喷射系统2的一个泵装置1。一个电动的前置输送泵3由一个燃料箱41通过燃料导管35输送燃料。接着燃料被电动的前置输送泵3输送到一个高压泵7。高压泵7由一个内燃机39借助驱动轴44来驱动。 [0047] 电动前置输送泵3具有一个电动机4及一个泵5(图2及3)。这里泵5的电动机4被组合在泵5中及此外该电动前置输送泵3可被直接地设置在高压泵7上。高压泵7通过一个高原燃料导管36将处于高压下的燃料、例如压力为1000,3000或4000巴的燃料输送给一个高压轨42。处于高压下的燃料从高压轨42再由一个喷射器43输送给内燃机39的一个未示出的燃烧室。不为燃烧所需的燃料借助一个回流燃料导管37又回输到燃料箱41中。电动输送泵3的转移口28(图2)无外部连接部分地与高压泵7连接。在此情况下这样地选择电动前置输送泵3在高压泵7上的安装位置:即通过短的液压连接燃料可由前置输送泵3的压力侧导向高压泵7的抽吸侧。再由燃料箱41到电动输送泵3的燃料导管35中设有一个燃料过滤器38。由此能以有利的方式成本上有利地构成由燃料箱41到电动前置输送泵3的燃料导管35,因为它无需承受过压。电动前置输送泵3的电动机4(图2及3)由三相电流或交流电流驱动及在功率上是可控制和/或可调节的。用于电动机4的三相电流或交流电流由一个机动车40的车用电网的直流电压源通过一个未示出的大功率电子装置来供给。因此该电动前置输送泵3是一个电子换向的前置输送泵3。 [0048] 电动前置输送泵3具有一个包括一个壳体罐10及一个壳体盖9的壳体8(图3及5)。在前置输送泵3的壳体8的内部设有构成内齿轮泵6或齿轮泵26的泵5及电动机4。壳体罐10设有一个空槽57(图5)或一个开口58(图3)。电动机4具有一个包括作为电磁铁15的绕组14及一个作为软磁芯32的软铁心45的定子13,软磁芯被构成叠片组33。在定子13内部放置了一个作为内齿轮泵6的泵5,该泵具有一个包括内齿圈23的内齿轮22及一个包括外齿圈25的外齿轮24。因此内齿轮与外齿轮22,24为一个齿轮20与一个工作轮18及内齿圈与外齿圈23, 25具有作为输送部件19的齿21。在内齿轮与外齿轮22,24之间构成了一个工作室47。在外齿轮24中安装了永久磁铁17,以致外齿轮24也构成了电动机4的转子16。因此电动机4被组合在泵5中或相反地组合。定子13的电磁铁15被交替通过电流,以致由于在电磁铁15上形成的磁场使转子16或外齿轮24处于一个绕旋转轴线27的的旋转运动。 [0049] 壳体盖9用作内齿轮或外齿轮22,24的轴承11或轴向轴承11或滑动轴承11。此外在壳体盖19中还加工出了各作为转移口28的一个抽吸转移口29及一个压力转移口30。通过抽吸转移口使待输送的流体、即燃料流到前置输送泵3中,燃料通过压力转移口30再由前置输送泵3流出。此外壳体罐9及壳体盖10各具有三个孔46,在其中放置未示出的用于将壳体罐9与壳体盖10拧到一起的螺丝。 [0050] 图3及4中表示定子13的一个第一实施例,该定子被一个作为封装的密封套31完全包围。该电动前置输送泵3在其它方面相应于图2中的结构。这里在根据图4的视图中定子13仅一半被切割。密封套31在这里为一个压力注塑包封件31或一个喷涂包封件31及借助压铸在一个压铸模具中制造并在此情况下与定子材料锁合地连接。在此情况下作为定子13的组成部分无论是电磁铁15还是定子13的软铁心45均完全地被密封套31所包围。作为定子13的其它组成部分的电的接触件34包括接插销48及接触导体49。这里在定子13上设有多个接插销48与所属的接触导体49,以致定子13因此也具有多个电的接触件34。图4中仅表示出电的接触件34。借助电的接触件34使底子13的绕组14通电流。这里接插销48部分地未被热塑性塑料作的密封套31包围,以致在电的接触件34的该未被密封套31包围的部分上该电的接触件可与一个未示出的对方接触件形成机械的及电的连接以使具有定子13的绕组导线56的绕组14通电流及由此插头框55与接插销55构成了一个插头。在此情况下密封套31还具有一个插头框55。这里插头框55(图3及4)在电动前置输送泵3组装后被设置在壳体罐10的一个作为具有任意横截面的孔的开口58中(未示出)。插头框55还设有一个功能性几何构型50。该功能性几何构型50可在压铸时简单地仅基于压铸模具的形状来制造。在图4所示的带有密封套31的定子13的第一实施例中插头框55仅具有一个槽51来作为用于接收一个密封圈 54的功能性几何构型50。借助作为密封件53的完全环绕插头框55的密封圈54及槽51可使插头框55在开口58处相对壳体罐10及壳体盖9液密地密封。此外在壳体罐10与壳体盖9之间设有一个作为密封圈54的密封件53(未示出),以便密封开口58以外的壳体8的其余部分。因此密封圈54一方面防止有害物质侵入到被壳体8封闭的内空间及另一方面使由内齿轮泵6输送的流体、即燃料不能到达壳体8的外部。外齿轮24(在图4中未示出)在密封套31上可直接地支承在密封套31的一个滑动轴承52上。基于图4中定子13的部分截面圆形的滑动轴承52仅一次地被切割及由此在图4中仅可看到一个标记。 [0051] 图5至7中表示壳体8及定子13的一个第二实施例。该电动前置输送泵3在其它方面相应于图2中的结构。以下仅主要地描述它相对根据图3及4的第一实施例的区别。定子13仅部分地被用压铸方法制造的作为封装的密封套31包围。插头框55被设置在壳体罐10的一个空槽57中。这里在密封套31上对立地设有两个完全环绕的槽51,在这些槽中各放置了一个密封圈54。在此情况下这些密封圈54各接触在在壳体罐10及壳体盖9上及由此完全地密封壳体8。功能性几何构型50、即槽51在这里相对旋转轴线27具有比绕组14大的距离。在此情况下槽51由此被设置轴定子13或密封套31的外径上,以致由此对于槽51不需要在绕组14与外齿轮24之间的径向的附加结构空间, [0052] 图8中表示壳体8及定子13的一个第三实施例。以下仅主要地描述它相对根据图5的第二实施例的区别。密封套31在一个槽51中设有一个密封件53,其中由于该密封件53的几何形状可完全地密封壳体8,并也在插头框55处形成密封。密封件53完全地环绕插头框55及由于密封件53作为一个完全环绕的密封线设置在壳体罐9与壳体盖10之间的一个接触区域上故也可用密封件53来密封壳体8的其余部分。 [0053] 总地来看根据本发明的设有电动机4的泵5与一些显著的优点相联系。借助插头框55上的密封件53可使作为密封套31的一部分的插头框53以低成本可靠地密封,因为当压铸带有插头框55的密封套31时可简单地无附加成本地仅基于压铸模具的形状来制造出槽51。 |