(57)【要約】  本発明は、ポンプ、特に歯車ポンプ又はベーンポンプ用のブラシレスの電気モータ（１）に関するものであって、ハウジング（１０）を有し、前記ハウジング内にステータ（１１）とロータ（１２）が配置されており、かつ軸受カバー（２０）を有しており、前記軸受カバーがハウジング（１０）を長手軸方向に閉鎖し、その場合にロータ（１２）がロータ軸（１２ａ）を有し前記ロータ軸がカバー側のロータ軸受（１２ｂ）と軸受カバー（２０）の中央の開口部（２１）とを通って延びている。本発明は、軸受カバー（２０）がポンプ媒体のための流入開口部（２２）を有しており、前記流入開口部がカバー側のロータ軸受（１２ｂ）の領域内で開口しているので、ポンプ媒体が前記ロータ軸受（１２ｂ）を介してハウジング内へ達することができることを、特徴としている。本発明は、さらに、この種の電気モータを有するポンプ及び冷却方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ、特に歯車ポンプ又はベーンポンプ用のブラシレスの電気モータ（１）であって、ハウジング（１０）を有し、前記ハウジング内にステータ（１１）とロータ（１２）が配置されており、かつ軸受カバー（２０）を有しており、前記軸受カバーがハウジング（１０）を長手軸方向に閉鎖し、ロータ（１２）がロータ軸（１２ａ）を有し前記ロータ軸がカバー側のロータ軸受（１２ｂ）と軸受カバー（２０）の中央の開口部（２１）とを通って延びている、ものにおいて、
軸受カバー（２０）が、ポンプ媒体のための流入開口部（２２）を有しており、前記流入開口部がカバー側のロータ軸受（１２ｂ）の領域内で開口しているので、ポンプ媒体が前記ロータ軸受（１２ｂ）を介してハウジング内へ達することができる、ことを特徴とするポンプ用のブラシレスの電気モータ。
【請求項２】
流入開口部（２２）が、中央の開口部（２１）の拡幅によって形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電気モータ（１）。
【請求項３】
ロータ軸（１１ａ）と中央の開口部（２１）の端縁との間に環状間隙（２３）が形成されており、前記環状間隙が流入開口部（２２）を形成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気モータ（１）。
【請求項４】
軸受カバー（２０）が、流入開口部（２２）に加えて、あるいはその代わりに、透孔を有しており、前記透孔が中央の開口部（２１）から分離されており、かつカバー側のロータ軸受（１２ｂ）の領域内に開口している、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気モータ（１）。
【請求項５】
軸受カバー（２０）が流出通路（２５）を有しており、前記流出通路が流入通路（２２）に対して離隔して軸受カバー（２０）を通って延びている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気モータ（１）。
【請求項６】
流出通路（２５）が、軸受カバー（２０）の吸引ポーティング（２７）と接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の電気モータ（１）。
【請求項７】
ステータ（１１）内に、あるいはステータ（１１）、特にステータ薄板パケット（１１ｂ）とハウジング（１０）との間に、少なくとも１つの還流通路（１７）が形成されており、前記還流通路が流出通路（２５）と流体接続されている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気モータ（１）。
【請求項８】
還流通路（１７）が絶縁部分（１３）を通って延びており、前記絶縁部分がステータ（１１）と軸受カバー（２０）との間に配置されている、ことを特徴とする請求項７に記載の電気モータ（１）。
【請求項９】
絶縁部分（１３）が収集環状通路（１４）を有しており、全収集環状通路が絶縁部分（１３）と軸受カバー（２０）とによって画成されている、ことを特徴とする請求項８に記載の電気モータ（１）。
【請求項１０】
軸受カバー（２０）が付加的な流入通路（２４）を有しており、前記流入通路が軸受カバー（２０）の圧力ポーティング（２６）と接続されている、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電気モータ（１）。
【請求項１１】
ロータ軸（１２ａ）が羽根車（１５）を有しており、前記羽根車がステータ（１１）と軸受カバー（２０）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電気モータ（１）。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の電気モータ（１）とポンプ室（２）を有し、前記ポンプ室が少なくとも部分的に電気モータ（１）の軸受カバー（２０）によって画成されている、ポンプ、特にオイルポンプ。
【請求項１３】
流入開口部（２２）及び／又は流入開口部（２４）がポンプ室（２）をハウジング（１０）の内部空間（１６）と接続している、ことを特徴とする請求項１２に記載のポンプ。
【請求項１４】
流出通路（２５）が還流通路（１７）をポンプ室（２）と接続している、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のポンプ。
【請求項１５】
ポンプの、特に請求項１２から１４のいずれか１項に記載のポンプの、電気モータ（１）を冷却する方法であって、ポンプのポンプ室（２）を通って流れるポンプ媒体が、少なくとも部分的に電気モータ（１）のカバー側のロータ軸受（１２ｂ）を通って内部空間（１６）内へ、かつ電気モータ（１）のロータ（１２）とステータ（１１）の間において電気モータ（１）のハウジング（１０）のハウジング底（１０ａ）まで案内されて、還流通路（１７）を介してポンプ室（２）内へ還流され、前記還流通路がステータ（１１）を通り、あるいはステータ（１１）に沿ってハウジング底（１０ａ）から軸受カバー（２０）へ延びている、ことを特徴とするポンプの電気モータを冷却する方法。
【請求項１６】
ポンプ媒体がオイルであって、オイルの一部が漏れオイルとして電気モータ（１）を冷却するために貫流する、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
電気モータ（１）がパワーエレクトロニクスを有しており、前記パワーエレクトロニクスが、ハウジング（１０）の内部空間内で循環するポンプ媒体によって冷却される、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
カバー側のロータ軸受（１２ｂ）及び／又は底側のロータ軸受（１２ｃ）が、ハウジング（１０）の内部空間内で循環するポンプ媒体によって潤滑される、ことを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前文に記載された、ポンプ、特に歯車ポンプ又はベーンポンプ用の電気モータに関する。本発明はさらに、この種の電気モータを有するポンプ及びポンプの電気モータのための冷却方法に関する。冒頭で挙げた種類の電気モータは、たとえば独国特許出願第６０３１１１７７（Ｔ２）号明細書から知られている。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願第６０３１１１７７（Ｔ２）号明細書は、電気モータを有する電気ポンプを記述しており、その電気ポンプはポンプ媒体によって冷却される。電気モータは、ブラシレスの電気モータとして形成されており、ステータとロータを有し、その場合にロータがロータ軸を有し、そのロータ軸が軸受カバーのロータ軸受内に回転するように軸承されている。ロータ軸はポンプホィールと結合されており、そのポンプホィールがモータオイルを移送する。移送されるモータオイルは、ステータを通して電気モータの後ろ側へ案内される。電気モータの後ろ側からモータオイルは、最終的に前側へ、特にポンプホィールへ戻るように案内され、その場合にモータオイルが電気モータのロータを貫流する。付加的に、第２の冷却手段パスが設けられており、その冷却手段パスは電気モータの後ろ側に形成されており、かつパワーエレクトロニクスを冷却するために用いられ、そのパワーエレクトロニクスは電気的に電気モータと接続可能である。
【０００３】
前に知られている電気モータの構造は、比較的複雑である。冷却手段が電気モータを長手軸方向に貫流することにより、電気モータの後ろ側では冷却手段ガイドが必要であって、それが電気モータの組み立て大きさを増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願第６０３１１１７７（Ｔ２）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これを背景として、本発明の課題は、構造的に簡単な構造とコンパクトな組み立て形状を有する、ポンプ用の電気モータを提供することである。さらに本発明の課題は、この種の電気モータを有するポンプ及びポンプの電気モータのための冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は、電気モータに関しては特許請求項１の対象によって、ポンプに関しては特許請求項１２の対象によって、そして冷却方法に関しては特許請求項１５の対象によって解決される。
【０００７】
本発明は特に、ハウジングと軸受カバーとを有し、その場合にハウジング内にステータとロータが配置されている、ポンプ用、特に歯車ポンプ又はベーンポンプ用のブラシレスの電気モータを提供する、という考えに基づいている。軸受カバーがハウジングを長手軸方向に閉鎖している。ロータはロータ軸を有し、そのロータ軸がカバー側のロータ軸受と軸受カバーの中央の開口部とを通して延びている。軸受カバーはさらに、ポンプ媒体用の流入開口部を有しており、その場合に流入開口部はカバー側のロータ軸受の領域内で開口しているので、ポンプ媒体はカバー側のロータ軸受を介してハウジング内へ達することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、ロータ軸受はポンプ媒体を電気モータ内へ供給するために利用される。それによって付加的な流入開口部が回避される。そのためにロータ軸受は、好ましくは開放した軸受として、特にカバーディスクのない軸受として形成することができる。また、ロータ軸受内に通路を設けることができ、その通路が、ポンプ媒体が電気モータの内部空間内へ達することを、可能にする。いずれにせよ軸受カバー内にしかるべき流入開口部が設けられており、それによってポンプ媒体はロータ軸受へ達することができる。したがって本発明に係る電気モータは、特に簡単な構造を特徴としている。ポンプ媒体はロータ軸受を介して直接電気モータの内部空間内へ達するので、さらに、電気モータを中心とする冷却手段通路の複雑な形成が不要となる。したがって電気モータは、コンパクトな組み立て大きさを有している。
【０００９】
本発明の好ましい形態において、流入開口部は中央の開口部を拡幅することによって形成されている。これがさらに、電気モータの構造の簡略化に寄与する。特にロータ軸と中央の開口部の端縁との間に環状間隙を形成することができ、その環状間隙が流入開口部を形成する。すなわちポンプ媒体は、環状間隙を介して直接カバー側のロータ軸受へ達し、かつカバー側のロータ軸受を介して電気モータ内へ達することができる。流入開口部のこの形態が、軸受フランジ内の付加的な孔を回避し、したがって電気モータの形成を容易にする。
【００１０】
流入開口部の代わりに、あるいはそれに加えて、軸受カバーは透孔を有することができ、その透孔は中央の開口部から分離されており、かつカバー側のロータ軸受の領域内で開口している。言い換えると、透孔が他の流入開口部を形成することができ、それは、中央の開口部の拡幅によって形成された流入開口部の他に設けられている。したがってこの変形例において、軸受カバーは２つの流入開口部を有しており、その場合に一方の流入開口部はロータ軸受と中央の開口部の間の環状間隙によって形成されており、他の開口部が透孔であって、その透孔は中央の開口部から離隔して、もしくは分離して形成されている。代替的に、軸受カバーが唯一の流入開口部を有し、それが透孔として形成されており、その場合に透孔が中央の開口部から分離されていることが、考えられる。いずれにせよ透孔は、それが付加的な流入開口部として用いられるか、あるいはそれが唯一の流入開口部として用いられるかに関係なく、カバー側のロータ軸受の領域内で開口しているので、ポンプ媒体は直接カバー側のロータ軸受へ案内することができる。流入開口部もしくは透孔のすべての変形例について、流入開口部もしくは透孔は軸受カバーを形成する際に形成される。特に流入開口部もしくは透孔は、軸受カバーを鋳造する際に直接一緒に形成することができる。したがって流入開口部もしくは透孔を形成するための付加的な加工ステップが回避される。
【００１１】
軸受カバーは、さらに流出通路を有することができ、その流出通路は流入開口部から離隔して軸受カバーを通って延びている。一般的に電気モータにおいて、ポンプ媒体用の入口とポンプ媒体用の出口は軸受カバー内に配置することができる。したがって電気モータのハウジング内の付加的な流入開口部及び／又は流出開口部は不要である。特にハウジング底は、開口部なしで形成することができる。これが、電気モータの形成を簡単にする。というのは、軸受カバー内にしかるべき開口部を設ければ済むからである。これが同時に、電気モータのコンパクトな構造に寄与する。特に、電気モータのハウジング底の領域内の付加的な冷却手段通路を省くことができる。
【００１２】
流出通路は、軸受カバーの吸引ポーティングと接続することができる。吸引ポーティングは、一般的には、軸受カバー内の切り欠きとすることができ、それを介してポンプ媒体がポンプによって吸引される。特に吸引ポーティングは、軸受カバーのポンプ側の外表面内の湾曲した切り欠きである。吸引ポーティングは、特に腎臓形状又は半月形状の輪郭を有している。吸引ポーティングの領域内では、ポンプ運動によって負圧が支配し、その負圧は、流出通路が吸引ポーティングの領域内に配置されることにより、電気モータの内部空間へも作用することができる。すなわちポンプによって発生された負圧は、電気モータからポンプ媒体を吸い出すために効果的に使用することができる。
【００１３】
電気モータの内部に、好ましくは還流通路が形成されており、その還流通路が流出通路と流体接続されている。特に還流通路は、ステータを通って延びることができ、あるいはステータ、特にステータ薄板パケットと電気モータのハウジングとの間に形成することができる。好ましくは、電気モータの内部に複数の還流通路が形成されている。複数の還流通路はステータを通って、あるいはステータと電気モータのハウジングとの間に延びることができる。また、個々の還流通路がステータ内で、他の還流通路がステータとハウジングとの間で、ハウジング底から軸受カバーへ延びることも、可能である。少なくとも１つの還流通路によって、電気モータの冷却循環が閉成される。
【００１４】
実質的に、ポンプ媒体の形式の冷却手段を流入開口部とロータ軸受とを介して電気モータの内部空間内へ案内することができる。ポンプ圧によって、ポンプ媒体が流入開口部とロータ軸受とを通して電気モータ内へ圧入される。ポンプ媒体は、電気モータのロータとステータの間において冷却手段としてハウジング底の方向へ流れる。したがって電気モータのハウジング底も冷却される。それは、好ましくはハウジング底に配置されているパワーエレクトロニクスを、同様にポンプ媒体によって冷却することができる、という付加的な利点を有している。その場合にハウジング底は、パワーエレクトロニクスと電気モータの内部空間との間の熱伝達部材として用いられる。ハウジング底から始まって、ポンプ媒体は好ましくは還流通路に沿って軸受カバーへ流れ、流出通路を介して電気モータを離れる。流出通路は、好ましくは、ポンプの吸引領域もしくは負圧領域内で開口するように配置されているので、負圧によってポンプ媒体が電気モータから吸い出される。
【００１５】
実質的に、上述したやり方によって、ポンプ媒体、特にオイルが電気モータを通して循環され、それによって電気モータ及びハウジング底に配置されているパワーエレクトロニクスの冷却を可能にする。したがってポンプ媒体としてオイルが使用される場合に、同時に電気モータの、特に電気モータのロータ軸受の、潤滑も得られる。
【００１６】
少なくとも１つの還流通路が、ステータと軸受カバーとの間に配置された絶縁部分を通って延びることができる。絶縁部分は、軸受カバーもしくは電気モータのハウジングとステータとの間の電気的な絶縁をもたらす。同時に絶縁部分は、電気モータのハウジングの内部でステータをプレスする場合に支援作用するように、形成することができる。
【００１７】
絶縁部分は、収集環状通路を有することができ、その収集環状通路は絶縁部分と軸受カバーとによって画成されている。収集環状通路は、好ましくは少なくとも１つの還流通路と流体接続されている。特に複数の還流通路を収集環状通路と接続することができるので、電気モータの内部空間から吸引されたポンプ媒体を収集環状通路内に集めることができる。特に好ましい実施形態においては、収集環状通路は絶縁部分内に形成されている。それに対して、収集環状通路が軸受カバー内に形成されることも、可能である。さらに、絶縁部分も軸受カバーも共通に収集環状通路を形成することができる。一般的に、収集環状通路は軸受カバー内に、あるいは絶縁部分内に、あるいは部分的に軸受カバー内と絶縁部分内に形成することができる。
【００１８】
本発明に係る電気モータの他の好ましい形態において、軸受カバーが付加的な流入通路を有しており、その流入通路が軸受カバーの圧力ポーティングと接続されている。付加的な流入通路は、透孔によって形成することができ、その透孔は中央の開口部から分離されており、かつロータ軸受の領域内で開口している。言い換えると、流入通路は軸受カバーの圧力ポーティングをロータ軸受と接続することができる。圧力ポーティングは、好ましくは軸受カバーのポンプ側の外表面内の切り欠きとして形成されている。吸引ポーティングと同様に、圧力ポーティングは、腎臓形状又は半月形状の輪郭を有することができる。圧力ポーティングは、好ましくはポンプの高圧側に対応づけられている。圧力ポーティングの領域内を支配する高圧によって、ポンプ媒体が電気モータ内へ押しやられる。
【００１９】
電気モータ内部のポンプ媒体の循環を改良するために、ロータ軸は羽根車を有することができる。羽根車は、好ましくは電気モータの内部の、特に軸受カバーとハウジング底との間に配置されている。具体的には、羽根車は、ステータと軸受カバーとの間に配置することができる。それによってロータ軸受を介して電気モータの内部空間内へ進入するポンプ媒体は、羽根車によって電気モータの内部で均一に分配される。したがって電気モータの任意の組み込み位置における確実な冷却が保証されている。
【００２０】
本発明の枠内において、さらに、上述した電気モータを有するポンプ、特にオイルポンプが開示され、かつ請求される。ポンプは、好ましくはポンプ室を有しており、そのポンプ室が少なくとも部分的に電気モータの軸受カバーによって画成されている。言い換えると、電気モータの軸受カバーがポンプ軸受シールドを形成するので、軸受カバーの外表面が実質的にポンプ室の内表面を形成する。
【００２１】
ポンプの好ましい変形例において、流入開口部及び／又は流入通路がポンプ室をハウジングの内部空間と接続する。その場合に流入開口部及び／又は流入通路は、透孔によって形成することができ、その透孔は軸受カバー内に中央の開口部から離隔して形成されている。同様に、ポンプにおいて、軸受カバー内の流出開口部が少なくとも１つの貫流通路をポンプ室と接続することができる。
【００２２】
本発明の併置された視点は、ポンプの、特に上述したポンプの、電気モータを冷却する方法に関するものであって、その場合にポンプのポンプ室を通って流れるポンプ媒体が少なくとも部分的に、電気モータのカバー側のロータ軸受を通って電気モータの内部区間内へ、そして電気モータのロータとステータの間において電気モータのハウジングのハウジング底まで案内される。還流通路を介してポンプ媒体がポンプ室内へ還流され、その場合に還流通路はステータを通り、あるいはステータに沿って、ハウジング底から軸受カバーへ延びている。
【００２３】
電気モータ及びポンプに関連して挙げた好ましい展開とその利点は、ここで説明する冷却方法についても当てはまる。
【００２４】
ポンプ媒体がオイルであり、オイルの一部が漏れオイルとして冷却するために電気モータを貫流すると、特に効果的である。その場合に漏れオイルは、電気モータの冷却だけでなく、パワーエレクトロニクスの冷却ももたらすことができる。特に好ましくは、電気モータがパワーエレクトロニクスを有しており、そのパワーエレクトロニクスが、ハウジングの内部空間内で循環するポンプ媒体によって冷却されることができる。パワーエレクトロニクスは、電気モータのハウジングのハウジング底と結合され、特に熱的に結合されている。具体的には、パワーエレクトロニクスは、ハウジング底の外側に取り付けることができる。したがってハウジング底は、パワーエレクトロニクスの熱を、電気モータの内部で循環するポンプ媒体に伝達するための熱伝達媒体として用いられる。
【００２５】
カバー側のロータ軸受及び／又は底側のロータ軸受は、ハウジングの内部空間内で循環するポンプ媒体によって潤滑することができる。
【００２６】
具体的に、冷却手段として使用される漏れオイルは、付加的に電気モータの軸受の潤滑をもたらすことができる。すなわち特にロータ軸受は、オイル潤滑を有することができる。したがって本発明に係る冷却方法は、二重の機能、すなわち電気モータの冷却と、電気モータのロータ軸受の潤滑、を満たす。それが、電気モータの構造を著しく簡単にする。
【００２７】
以下、添付の図式的な図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】好ましい実施例に基づく本発明に係る電気モータを示す縦断面図である。
【図２】他の好ましい実施例に基づく本発明に係る電気モータを示す縦断面図である。
【図３】他の実施例に基づく本発明に係る電気モータを示す縦断面図であって、その場合にロータ軸には、電気モータ内のポンプ媒体を分配するための羽根車が設けられている。
【図４】ステータとハウジングとの間に形成された還流通路を有する、好ましい実施例に基づく電気モータを示す横断面図である。
【図５】他の好ましい実施例に基づく本発明に係る電気モータを示す横断面図であって、その場合に還流通路はステータ内に形成されている。
【図６】好ましい実施例に基づく本発明に係る電気モータの軸受カバーを示す縦断面図であって、その場合に軸受カバー内に付加的な流入通路が形成されている。
【図７】他の実施例に基づく本発明に係る電気モータを示す縦断面図であって、その場合にロータ軸がカバー側及びポンプ内部のロータ軸受によって回転可能に軸承されている。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１から３にはそれぞれブラシレスの電気モータ１が縦断面で示されており、その場合に電気モータはステータ１１とロータ１２を有している。ステータ１１とロータ２は、ハウジング１０内に配置されている。ハウジング１０は、ハウジング底１０ａと側壁１８とを有している。側壁１８は、好ましくは円筒状に形成されている。側壁１０ｂに対して同軸に、ロータ１２のロータ軸１２ａがハウジング１０の中央を通って延びている。ロータ軸は、ロータ軸受１２ｂ、１２ｃによってハウジング１０内に軸承されている。
【００３０】
ハウジング１０は、さらに軸受カバー２０を有しており、その軸受カバーはハウジング底１０ａに対して実質的に平行に配置されており、かつハウジング１０を長手軸方向に閉鎖している。軸受カバー２０は、同時にポンプ室２のための境界を形成しており、そのポンプ室を通ってポンプ媒体が流れる。具体的には、ロータ軸１２ａは軸受カバー２０を通って延びて、ポンプ室１２内へ張り出している。ロータ軸１２ａ上にポンプホィールを配置することができる。ポンプホィールは、ロータ軸１２ａと相対回動不能に結合されており、かつポンプ室２の内部で回転する。
【００３１】
軸受カバー２０を通してロータ軸１２ａを挿通するために、軸受カバー２０は中央の開口部２１を有している。ここに示される実施例において、中央の開口部２１は、ロータ軸１２ａの横断面直径よりも大きい横断面直径を有している。特にロータ軸１２ａと中央の開口部２１との間に、環状間隙２３が形成されている。環状間隙２３は、カバー側のロータ軸受１２ｂへ向かって開放している。その限りにおいて環状間隙２３は、流入開口部２２を形成しており、その流入開口部がカバー側のロータ軸受１２ｂの領域内に開口している。このようにして、ポンプ媒体、特にオイルがポンプ室２からカバー側のロータ軸受１２ｂへ達することができる。カバー側のロータ軸受１２ｂは、好ましくは、ポンプ媒体がカバー側のロータ軸受１２ｂを通って流れることができるように、形成されている。その限りにおいて、カバー側のロータ軸受１２ｂの領域内の流入開口部２２を通ってポンプ室２から電気モータ１の内部空間１６内への流体路が準備される。
【００３２】
図１に示す実施例において、カバー側のロータ軸受１２ｂは転がり軸受として、特にカバーディスクを持たない開放した玉軸受として形成されている。代替的に、カバー側のロータ軸受１２ｂ内に、あるいはカバー側のロータ軸受１２ｂに沿って、通路を設けることが考えられ、その通路がポンプ室２と電気モータ１の内部空間１６との間の流体接続を可能にする。
【００３３】
ロータ軸１２ａは、底側の端部において同様にロータ軸受１２ｃ内に、特に底側のロータ軸受１２ｃ内に、回転可能に軸承されている。図１に示す実施例において、底側のロータ軸受１２ｃは、同様に転がり軸受として、特に玉軸受として形成されている。底側のロータ軸受１２ｃは、ハウジング底１０ａの底側の軸受収容部１８内に相対回動不能に保持されている。底側のロータ軸受の代わりに、ポンプ内部のロータ軸受を設けることもできる。この種の実施例については、後に図７に関連して詳しく説明する。
【００３４】
ハウジング１０の内部空間１６の外部において、ハウジング底１０ａにエレクトロニクス室３が連続している。言い換えると、ハウジング底１０ａがハウジング１の内部空間１６を電気モータ１のエレクトロニクス室３から分離している。エレクトロニクス室３内には、好ましくは、パワーエレクトロニクスが配置されており、それが電気モータ１のステータ１１と電気的に接続されている。パワーエレクトロニクスは、好ましくは熱的にハウジング底１０ａと結合されている。すなわちハウジング１０の内部空間１６を通って流れるポンプ媒体によって、パワーエレクトロニクスから熱を取り出すこともできる。その場合にハウジング底１０ａは、パワーエレクトロニクスとハウジング１０の内部空間１６内のポンプ媒体との間の熱伝達部材として用いられる。
【００３５】
ステータ１１の長手軸側の両方の端部は、ハウジング底１０ａから、そして軸受カバー２０から離隔して配置されている。スペースホルダとして、特に２つの絶縁部分１３が用いられ、それらはそれぞれステータ１１の長手軸方向端部に配置されている。特に、一方の絶縁部分１３は、ステータ１１と軸受カバー２０の間に配置されている。他方の絶縁部分１３は、ステータ１１とハウジング底１０ａとの間に配置されている。これらの絶縁部分１３は、実質的にリング形状に形成されており、Ｕ字状の横断面輪郭を有している。その場合にＵ字状の絶縁部分１３の脚が、ステータ１１を覆っている。Ｕ字状の絶縁部分１３の他の脚が、ハウジング１０の側壁１０ｂに対して平行かつ距離をおいて延びている。この他の脚は、コイルワイヤがロータ１２の方向に滑ることを阻止する。脚の間に接続フランジが延びており、その接続フランジは特に、ステータ１１とハウジング１０の間のスペースホルダとして用いられる。ステータ１１上に載置される、絶縁部分１３の接続フランジが、巻き線ワイヤ１１ａをステータ薄板パケット１１ｂから分離する。一般的に、絶縁部分１３はステータ１１とハウジング１０との間の間隔を維持する課題を有するだけでなく、さらに、コイルワイヤを案内するために用いられ、このコイルワイヤをステータ１１及びハウジング１０から絶縁する。
【００３６】
ステータ１１内もしくはステータ１１に沿って、好ましくは還流通路１７が形成されている。還流通路１７は、ハウジング底１０ａから軸受カバー２０へ延びている。しかし、還流通路１７はハウジング底１０ａに対して間隔を有しているので、ハウジング底１０ａに沿って流れるポンプ媒体は、還流通路１７内へ吸い込み可能である。還流通路１７は、好ましくは軸受カバー２０内まで、もしくは軸受カバー２０を通って延びている。特に軸受カバー２０は、流出通路２５を有しており、その流出通路が還流通路１７と流体接続されている。流出通路２５は、軸受カバー２０を通って延びている。好ましくは、流出通路２５は、中央の開口部２１から離隔して配置されている。図１から３に示す実施例において、流出通路２５が軸受カバー２０の外端縁に配置されていることが、認識できる。
【００３７】
一般的に、すべての実施例において、軸受カバー２０内には流入開口部２２が形成されており、その流入開口部はカバー側のロータ軸受１２ｂの領域内で開口している。さらに、軸受カバー２０内には流出通路２５が形成されており、その流出通路が還流通路１７と流体接続されている。その場合に還流通路１７は、ステータ１１を通って延びることができ、あるいはステータ１１とハウジング１０の側壁１０ｂとの間に形成することができる。
【００３８】
図１に示す実施例において、軸受カバー２０が圧力ポーティングと吸引ポーティングを有していることが、認識できる。圧力ポーティング２６と吸引ポーティング２７は、好ましくは軸受カバー２０内に腎臓形状もしくは半月形状の切り欠きとして設けられている。圧力ポーティング２６と吸引ポーティング２７は、ポンプ室２へ向けられている。図１において、軸受カバー２０を通って延びる流出通路２５が接続通路２９によって吸引ポーティング２７と接続されていることが、よく認識できる。したがってポンプ室２内で吸引ポーティング２７の領域内を支配する負圧は、接続通路２９、流出通路２５及び還流通路１７を介してポンプ媒体をハウジング１０の内部空間１８から吸い出すために、効率的に利用することができる。
【００３９】
添付の図において、破線で示す矢印によって、電気モータ１の内部のポンプ媒体の流れ推移が示されている。すなわち、図１に示す実施例においては、中央の開口部２１の環状間隙２３として形成されている流入開口部２２を介して、ポンプ室２からポンプ媒体がカバー側のロータ軸受１２ｂへ達する。ポンプ媒体は、カバー側のロータ軸受１２ｂを貫流して、ロータ１２とステータ１１との間においてハウジング底１０ａまで案内される。その場合にポンプ媒体は、電気モータ１とパワーエレクトロニクスから熱を吸収し、そのパワーエレクトロニクスはエレクトロニクス室３内に配置されている。ポンプ媒体は、さらに、貫流通路１７内へ案内されて、還流通路１７を介して軸受カバー２０内の流出通路２５へ流れる。ポンプ流体は、流出通路２５から接続通路２９を介して吸引ポーティング２７へ流れて、それによって再びポンプ室２内へ達する。
【００４０】
軸受カバー２０内で、付加的にポンプ室側に収集環状通路１４を配置することができる。収集環状通路を介して複数の還流通路１７からポンプ媒体を集めることができる。
【００４１】
図２は電気モータ１を示しており、その電気モータは実質的に図１に示す電気モータと同一の基本構造を有している。特に電気モータ１は、ロータ１２とステータ１１を有しており、その場合にロータ１２がロータ軸１２ａを有し、そのロータ軸がロータ軸受１２ｂ、１２ｃ内に回転可能に軸承されている。もちろん図１に示す実施例とは異なり、底側のロータ軸受１２ｃは滑り軸受として形成されている。底側のロータ軸受１２ｃは、底側の軸受収容部１８内に配置されており、その軸受収容部はハウジング底１０ａの成形部によって形成されている。ロータ１２は、カバー側においてカバー側のロータ軸受１２ｂ内に回転可能に軸承されており、その場合にカバー側のロータ軸受１２ｂは、カバー側の軸受収容部２８内に相対回動不能に固定されている。カバー側の軸受収容部２８は、軸受カバー２０に形成されている。
【００４２】
図２に示す実施例と図１に示す実施例の間の他の違いは、収集環状通路１４の配置にある。図１に示す実施例においては、収集環状通路１４は軸受カバー２０のポンプ室側に配置されているが、図２に示す実施例においては、収集環状通路１４は絶縁部分１３内に形成される。特にカバー側の絶縁部分１３は溝を有しており、その溝は絶縁部分１３の脚内に形成されており、その脚が側壁１０ｂに添接する。収集環状通路が還流通路１７を互いに接続するので、還流通路１７を通って流れるポンプ媒体は、収集環状通路１４を介して集めて、流出通路１５へ引き渡すことができる。
【００４３】
図２に示す電気モータ１を通る流体の流れは、図１に示す実施例に対して実質的に同様に行われる。特にポンプ媒体はポンプ室２から流入開口部２２もしくは中央の開口部２１を介してカバー側のロータ軸受１２ｂ内へ達する。ポンプ媒体は、カバー側のロータ軸受１２ｂを貫流して、ロータ１２とステータ１１の間においてハウジング底１０ａへ案内される。ハウジング底１０ａの領域内でポンプ媒体は、一方で、ハウジング底１０ａの後ろ側に配置されているパワーエレクトロニクスから熱エネルギを吸収するために利用される。他方で、ポンプ媒体、特にオイルは、底側のロータ軸受１２ｃを潤滑するために用いられ、そのロータ軸受は、図２に示す実施例において滑り軸受として形成されている。ポンプ媒体は、ハウジング底１０ａから還流通路１７を介して吸い出されて、収集環状通路１４内へ達する。絶縁部分１３内の収集環状通路１４からポンプ媒体は流出通路２５を通って接続通路２９内へ流入する。接続通路２９がポンプ媒体を吸引ポーティング２７へ案内するので、ポンプ媒体は再びポンプ室２内へ達する。
【００４４】
図３に示す電気モータ１は、同様に基本構造を有しており、その基本構造は、図と２に示す実施例の基本構造に実質的に相当する。特にブラシレスの電気モータ１は、ロータ１２とステータ１１を有しており、それらがハウジング１０内に配置されている。ステータ１１は、長手軸方向に絶縁部分１３の間に配置されている。カバー側の絶縁部分１３内には、図２に示す実施例と同様に収集環状通路４が形成されている。ロータ１２は、ロータ軸受１２ｂ、１２ｃ内に回転可能に軸承されており、その場合にロータ軸受１２ｂ、１２ｃは図２に示す実施例と同様に形成されている。特にカバー側の軸受１２ｂが設けられており、それは、軸受カバー２０のカバー側の軸受収容部２８内に相対回動不能に固定されている。カバー側のロータ軸受１２ｂは、転がり軸受として、特に開放した玉軸受として、形成されている。底側のロータ軸受１２ｃは、ハウジング底１０ａ内に形成された底側の軸受収容部１８内に保持されている。底側のロータ軸受１２ｃは、滑り軸受として形成されており、その滑り軸受は、ポンプ媒体によって潤滑することができる。
【００４５】
ポンプ媒体によって電気モータ１の内部空間１６をより良好に貫流するために、ロータ１２は羽根車１５を支持している。羽根車１５は、ロータ軸１２ａと相対回動不能に結合されている。その場合に羽根車１５は、長手軸方向にステータ１１と軸受カバー２０との間に配置されている。特に羽根車１５は、カバー側のロータ軸受１２ｂとロータ薄板パケット１２ｄとの間に配置されている。
【００４６】
図１と２に示す実施例とは異なり、図３に示す軸受カバー２０においては、流出通路２５が直接ポンプ室２内へ連通している。その限りにおいて、流出通路２５と吸引ポーティング２７との間の接続が省かれている。もちろん、流出通路２５を接続通路２９によって吸引ポーティング２７と接続することも、可能である。
【００４７】
流入通路２２は、ここでも中央の開口部２１を拡幅することによって形成されている。特に中央の開口部２１が環状間隙２３を形成している。環状間隙２３が流入開口部２２を形成する。
【００４８】
電気モータ１を通る流体の流れは、図１と２に示す実施例と実質的に同様に行われる。特に、ポンプ媒体はポンプ室２から流入開口部２２を通り、かつカバー側のロータ軸受１２ｂを通ってハウジング１０の内部空間１６内へ流入する。羽根車１５が、内部空間１６の内部で流入するポンプ媒体を分配する。特に羽根車１５は、ポンプ媒体をロータ１２とステータ１１との間でハウジング底１０ａの方向に押しやる。ハウジング底１０ａにおいてポンプ媒体は、ハウジング底１０ａと熱的に結合されているパワーエレクトロニクスの熱エネルギを吸収するために利用される。同時に、好ましくはオイルポンプからの漏れオイルによって形成されるポンプ媒体は、底側のロータ軸受１２ｃを、特にロータ軸１２ａの底側の滑り軸受を、潤滑するために利用される。その後ポンプ媒体は、ハウジング底１０ａから還流通路１７を介して軸受カバー２０の方向に案内される。還流通路１７を介して案内されるポンプ媒体は、カバー側の絶縁部分１３内に形成された収集環状通路１４内に集められる。流出通路２５を介してポンプ媒体が収集環状通路１４を出て、ポンプ室２内へ戻る。
【００４９】
図４と５には、還流通路１７の代替的な形態が示されている。特に電気モータ１の横断面が示されており、その場合に見やすくする理由からロータ１２は表示されていない。電気モータ１はハウジング１０の側壁１０ｂを有しており、そのハウジング内にステータ１１が配置されている。ステータ１１はステータ薄板パケット１１ｂを有しており、それがステータホーン１１ｃを形成する。ステータホーン１１ｃの回りに巻き線ワイヤ１１ａが巻かれている。ステータホーン１１ｃの間をポンプ媒体が軸受カバー２０からハウジング底１０ａへ流れる。
【００５０】
還流させるために、還流通路１７が設けられている。したがって還流通路１７を介してポンプ媒体がハウジング底１０ａから軸受カバー２０の方向へ戻る。その場合に還流通路１７は、ステータ１１とハウジング１０の側壁１０ｂとの間に形成することができる。この変形例が、図４に示されている。特にステータ薄板パケット１１ｂは外周に複数の、特に３つの、通路形状の打ち抜きを有しており、それらの打ち抜きが側壁１０ｂによって画成される。それによって還流通路１７が形成され、その還流通路は実質的に三角形状の横断面を有している。ステータ薄板パケット１１ｂの外周の打ち抜きは、ステータ薄板パケット１１ｂの個々の薄板を打ち抜く際に一緒に打ち抜くことができる。
【００５１】
代替的に、還流通路１７を直接ステータ１１内に、特にステータ薄板パケット１１ｂ内に、形成することが可能である。この種の変形例が、図５に示されている。その場合にステータ薄板パケット１１ｂの個々の薄板に穴が打ち抜かれており、薄板１１ｂを重ねた場合にそれらの穴がパイプ形状の還流通路１７を形成する。ステータ１１の安定性を維持し、かつ磁束を妨げないようにするために、好ましくは、還流通路１７はステータホーン１１の領域内に配置されている。
【００５２】
図６は、電気モータ１の他の実施例を示しており、その場合に軸受カバー２０が実質的に示されている。一般的に、図６に示す実施例において、電気モータ１は図１から３に示す実施例の１つに従って形成されている。ただ、図６に示す実施例においては、軸受カバー２０が変更されている。
【００５３】
特に図６に示す実施例においては、軸受カバー２０は付加的な流入通路２４を有している。流入通路２４は、軸受カバー２０内の透孔として形成されている。特に流入通路２４は、流入開口部２２から分離して、特に中央の開口部２１から分離して、設けられている。流入通路２４は、特に軸受カバー２０の、中央の開口部２１と流出通路２５との間に配置された半径上に位置している。
【００５４】
流入通路２４は、一方で、直接ハウジング１０の内部空間１６内へ連通している。他方では、流入通路２４は軸受カバー２０の圧力ポーティング２６と接続されている。したがってポンプ媒体、特にオイルは、流入通路２４を介してカバー側のロータ軸受１２ｂを迂回しながら直接電気モータ１のハウジング１０内へ達することができる。軸受カバー２０のこの種の形態は、特に、電気モータ１を冷却し、かつ／又はその中に配置されているロータ軸受１２ｂ、１２ｃを潤滑するためには、ポンプからの漏れオイルが充分でない場合に、設けられる。
【００５５】
さらに、図６に示す軸受カバー２０において、収集環状通路１４がハウジング１０の内部空間１６へ向かって形成されている。言い換えると、複数の還流通路を互いに接続する収集環状通路１４が軸受カバー２０内に形成されており、その場合に収集環状通路１４は、軸受カバー２０の内部空間１６へ向いた側に配置されている。
【００５６】
したがって収集環状通路１４に関しては、一般的に、この収集環状通路はカバー側の絶縁部分１３内に、あるいは軸受カバー２０内に形成することができる。その代わりに、収集環状通路１４が２つの部分通路によって形成されており、その場合に第１の部分通路がカバー側の絶縁部分１３内に、そして第２の部分通路がカバー軸受２０内に形成されることも、可能である。収集環状通路１４が完全に軸受カバー２０内に形成されている場合には、収集環状通路は軸受カバー２０のハウジング１０の内部空間１６へ向いた側に、あるいは軸受カバー２０のポンプ室２へ向いた側に、形成することができる。
【００５７】
収集環状通路１４は、軸受カバー２０の鋳造プロセスによって軸受カバー２０内に一緒に簡単に形成することができる。言い換えると、鋳造する際に軸受カバー２０内に収集環状通路１４を直接形成するために、軸受カバー２０用の鋳造型がしかるべき環状の隆起部を有することができる。絶縁部分１３は、好ましくはプラスチック射出成形部品である。その限りにおいて、収集環状通路が絶縁部分１３内に形成される場合に、収集環状通路１４は、絶縁部分１３のプラスチックを射出形成する際に直接形成することができる。したがって収集環状通路１４は、ここに記述されるすべての変形例において、簡単に形成プロセスに統合することができる。
【００５８】
図７は、電気モータ１を示しており、その構造は図２に示す電気モータ１の構造に実質的に似ている。それとは異なり、図７に示す実施例は、底側のロータ軸受１２ｃが省かれている。底側のロータ軸受１２ｃの代わりに、ポンプ室２の内部にポンプ内部のロータ軸受が設けられている。ポンプ内部のロータ軸受は、滑り軸受とすることができる。この実施例においては、ロータ軸１２ａは、一方ではカバー側のロータ軸受１２ｂによって、そして他方ではポンプ内部のロータ軸受によって、ハウジング１０の内部に回転可能に軸承されている。
【００５９】
さらに、図２に示す実施例とは異なり、図７に示す電気モータ１においては、カバー側のロータ軸受１２ｂに沿って流入通路２４が延びている。流入通路２４は、中央の開口部２１もしくは流入開口部２２において始まって、カバー側のロータ軸受１２ｂを回っている。その限りにおいて、流入通路２４はポンプ室２からのオイルのためのバイパスを形成している。したがってオイルガイドは、ロータ軸受を迂回して延びている。図７に示す電気モータ１の他の構造に関しては、図２に示す実施例についての説明を参照することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    電気モータ
２    ポンプ室
３    エレクトロニクス室
１０    ハウジング
１０ａ    ハウジング底
１０ｂ    側壁
１１    ステータ
１１ａ    巻き線ワイヤ
１１ｂ    ステータ薄板パケット
１１ｃ    ステータホーン
１２    ロータ
１２ａ    ロータ軸
１２ｂ    カバー側のロータ軸受
１２ｃ    底側のロータ軸受
１２ｄ    ロータ薄板パケット
１３    絶縁部分
１４    収集環状通路
１５    羽根車
１６    内部空間
１７    還流通路
１８    底側の軸受収容部
２０    軸受カバー
２１    中央の開口部
２２    流入開口部
２３    環状間隙
２４    流入通路
２５    流出通路
２６    圧力ポーティング
２７    吸引ポーティング
２８    カバー側の軸受収容部
２９    接続通路
【図１】
2019500843.tif 000003
【図２】
2019500843.tif 000004
【図３】
2019500843.tif 000005
【図４】
2019500843.tif 000006
【図５】
2019500843.tif 000007
【図６】
2019500843.tif 000008
【図７】
2019500843.tif 000009
【国際調査報告】
2019500843.tif 000010
2019500843.tif 000011
2019500843.tif 000012
2019500843.tif 000013