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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet elektronischer Ölpumpe für Fahrzeug mit neuer Energie und insbesondere auf eine integrierte elektronische Ölpumpe und ihr Arbeitsverfahren.
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STAND DER TECHNIK
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Mit der rasanten Entwicklung der Automobilelektronik und Fahrzeuge mit neuer Energie werden integrierte hochpräzis ausgelegte elektronische Ölpumpen aufgrund ihrer hohen Effizienz, Energieeinsparung und flexiblen Steuerung zunehmend eingesetzt.
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Derzeit besteht eine elektronische Ölpumpe hauptsächlich aus drei Teilen: eine Rotorpumpe, ein Motor, eine Steuerung und andere Komponenten, wobei die Steuerung den Betrieb des Motors steuert und dann die Rotorpumpe in Drehung treibt, um den Betrieb der elektronischen Ölpumpe zu realisieren.
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Allerdings weist die bestehende elektronische Ölpumpe die Nachteile einer komplexen Struktur und einer geringen Effizienz der Kühlölzirkulation auf, und es gibt noch Raum für Verbesserungen.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ANMELDUNG
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Vor diesem Hintergrund besteht ein Zweck der vorliegenden Anmeldung darin, eine integrierte elektronische Ölpumpe und ein Arbeitsverfahren dafür bereitzustellen. Die elektronische Ölpumpe bietet die Vorteile eines einfachen Designs, einer kompakten Struktur und einer hohen Arbeitseffizienz.
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In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Anmeldung eine integrierte elektronische Ölpumpe bereit, die ein Pumpengehäuse, eine Öleinlassbohrung und eine Ölauslassbohrung umfasst und außerdem Folgendes umfasst: eine feststehende Welle, die ist im Pumpengehäuse vorgesehen ist, wobei die feststehende Welle mit einem Strömungskanal für den Durchlass von Kühlöl versehen ist; ein Innenzahnrad, das exzentrisch und mit der feststehenden Welle drehbar verbunden ist; ein Außenzahnrad, das koaxial mit der feststehenden Welle verbunden und im Pumpengehäuse drehbar verbunden ist, wobei das Außenzahnrad am Außenumfang des Innenzahnrads angeordnet ist und mit dem Innenzahnrad kämmen kann; einen Motorrotor, der fest mit dem Außenumfang des Außenzahnrads verbunden ist; einen Motorstator, der sich am Außenumfang des Rotors befindet und fest mit dem Pumpengehäuse verbunden ist; wobei ein Ende des Strömungskanals mit der Öleinlassbohrung verbunden ist und das Kühlöl durch den Strömungskanal eine interne Zirkulation erreichen kann.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung wird ein Außenzahnrad im Motorrotor bereitgestellt, so dass das Außenzahnrad in den Motorrotor integriert und einstückig integriert wird, was zu einer einfacheren und kompakteren Struktur führt. Der Strömungskanal in der feststehenden Welle kann die feststehende Welle kühlen, wenn das Kühlöl durchläuft, und gleichzeitig kann das Kühlöl den oberen und unteren Raum der elektronischen Ölpumpe durch den Strömungskanal verbinden, so dass das Kühlöl von unterhalb des Strömungskanals einfließt, um das Innenzahnrad, das Außenzahnrad, den Motorrotor und den Motorstator zu kühlen, was die Zirkulationseffizienz des Kühlöls verbessert.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts können die projizierten Bereiche des Motorstators, des Motorrotors, des Außenzahnrads, des Innenzahnrads und des feststehenden Welle auf einer Ebene, die durch die Achsenmitte der feststehenden Welle verlaufen kann, zumindest teilweise überlappen.
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Durch Anwenden der obigen technischen Lösung können die folgenden technischen Effekte erzielt werden. Erstens wird die Höhe der elektronischen Ölpumpe reduziert, was das Systemvolumen und das Systemgewicht erheblich reduziert und die Material- und Produktionskosten des Systems erheblich senkt. Zweitens wird die Höhe der Ölpumpe verringert, was den Weg des unter Druck stehenden Kühlöls verkürzt, die Reibung im Raum der Rotorpumpe wirksam verringert und zur Verbesserung der Systemeffizienz beiträgt. Drittens ist die Struktur einfach, was den kumulativen Montagefehler reduziert, die Koaxialität von dem Motorrotor, dem Motorstator und dem Außenzahnrad verbessert und die versteckte Gefahr einer Luftspalt-Exzentrizität wirksam vermeidet. Viertens ist die Struktur stabiler, wodurch Vibrationsgeräusche beim Betrieb des Pumpenkörpers effektiv reduziert werden, die Leistung des Pumpenkörpers verbessert, die Zuverlässigkeit des Pumpenkörpers verbessert und die Lebensdauer des Pumpenkörpers verlängert wird. Fünftens reduziert dieses minimalistische Strukturdesign effektiv die Arbeitsvibrationen und Geräusche der Pumpe und verbessert die NVH-Leistung der elektronischen Ölpumpe, wodurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ölpumpe verbessert wird.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass die elektronische Ölpumpe auch ein Wellenlager umfasst, wobei ein Ende der feststehenden Welle fest mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, wobei die feststehende Welle über das Wellenlager mit dem Innenzahnrad verbunden ist.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung wird das Wellenlager zwischen der festen Welle und dem Innenzahnrad angeordnet, so dass sich das Innenzahnrad relativ zur feststehenden Welle reibungsloser dreht und gleichzeitig die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Montageposition zwischen dem Innenzahnrad und der feststehenden Welle verbessert werden können.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass das Außenzahnrad und das Pumpengehäuse über ein Wellenlager miteinander verbunden sind.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung kann die Stabilität des Außenzahnrads während der Drehung verbessert und der Stirnflächenspalt, der Radialspalt und der Luftspalt des Motors effektiv verbessert werden, wodurch die Leistung und Effizienz der elektronischen Ölpumpe erheblich verbessert wird.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass die elektronische Ölpumpe auch eine obere Abdeckung umfasst, wobei die beiden Enden des Innenzahnrads und die beiden
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Enden des Außenzahnrads mit der oberen Abdeckung und dem Pumpengehäuse verbunden und gemeinsam umschlossen sind, um eine Öldurchlasskammer zu bilden.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass die obere Abdeckung mit einem Durchgangsloch versehen ist, wobei der Strömungskanal durch das Durchgangsloch mit der Öldurchlasskammer verbunden ist.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung drehen sich das Innenzahnrad und das Außenzahnrad relativ zueinander, um das Kühlöl in der Öldurchlasskammer zirkulieren zu lassen, und der Strömungskanal ist mit der Öldurchlasskammer durch das Durchgangsloch in Verbindung, so dass das Kühlöl hin und her in die Öldurchlasskammer hinein strömt oder aus dieser heraus strömt. Diese Lösung kann die Zirkulationseffizienz des Kühlöls verbessern und dadurch die Kühleffizienz und Schmiereffizienz der elektronischen Ölpumpe verbessern.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass mehrere Öldurchlasskammern zwischen dem Außenzahnrad und dem Innenzahnrad umschlossen ausgebildet sind, wobei das Volumen der jeweiligen Öldurchlasskammer entlang der Drehrichtung des Außenzahnrads zunächst schrittweise zunehmen und dann schrittweise abnehmen kann. Das Pumpengehäuse ist mit einer Öleinlassbohrung und einer Ölauslassbohrung versehen, wobei der Öleinlass der Öldurchlasskammer der Öleinlassbohrung entsprechen kann, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise vergrößert, wobei der Ölauslass der Öldurchlasskammer der Ölauslassbohrung entsprechen kann, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise verringert.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass das Kühlöl durch die Öleinlassbohrung in die Öldurchlasskammer fließen kann, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise vergrößert, wobei das Kühlöl in der Öldurchlasskammer unter Druck gesetzt und aus der Ölauslassbohrung abgegeben wird, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise verringert.
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In einigen Ausführungen des ersten Aspekts ist es vorgesehen, dass der Strömungskanal mit der Öleinlassbohrung verbunden ist, das Kühlöl durch den Strömungskanal und das Durchgangsloch in die Öldurchlasskammer fließen kann, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise vergrößert, wobei das Kühlöl in der Öldurchlasskammer unter Druck gesetzt werden und aus dem Durchgangsloch in den Strömungskanal strömen kann, wenn sich die Öldurchlasskammer schrittweise verringert.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung fließt ein Teil des Öls direkt in das Durchgangsloch entlang dem Strömungskanal unter der Druckumgebung, die durch die Drehung der exzentrischen Struktur des Innen- und Außenzahnrads entsteht, wenn das Öl von der Öleinlassbohrung absorbiert wird, wobei an dem Durchgangsloch der Druck in der Öldurchlasskammer nimmt, die durch die exzentrische Strukturkonstruktion des Innenzahnrads und des Außenzahnrads gebildet wird, allmählich zu und allmählich ab, so dass das Kühlöl in die Öldurchlasskammer zirkuliert hin und her einfließt oder aus dieser heraus strömt, und die im Motor und Pumpenkörper erzeugte Wärme wird mit der Kühlölzirkulation abgeführt und strömt aus der Ölauslassbohrung ab. Das Design der doppelten Öleinlässe beschleunigt die Ölzirkulation, verbessert die Zirkulationseffizienz des Öls erheblich und verbessert somit die Kühleffizienz und Schmiereffizienz elektronischer Ölpumpe in Anwendungen.
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Im zweiten Aspekt stellt die vorliegende Anmeldung ein Arbeitsverfahren einer integrierten elektronischen Ölpumpe bereit, das für die im ersten Aspekt beschriebene integrierte elektronische Ölpumpe geeignet ist und die folgenden Schritte umfasst:
- der Motorrotor und das Außenzahnrad drehen sich, wodurch das Innenzahnrad in Drehung versetzt wird;
- das Innenzahnrad und das Außenzahnrad setzen das Kühlöl unter Druck;
- ein Teil des unter Druck stehenden Kühlöls strömt durch den Strömungskanal zum Motorstator, und der andere Teil des unter Druck stehenden Kühlöls wird aus dem Pumpengehäuse abgeführt.
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Im dritten Aspekt stellt die vorliegende Anmeldung ein weiteres Arbeitsverfahren einer integrierten elektronischen Ölpumpe bereit, das für die im ersten Aspekt beschriebene integrierte elektronische Ölpumpe geeignet ist und die folgenden Schritte umfasst:
- der Motorrotor und das Außenzahnrad drehen sich, wodurch das Innenzahnrad in Drehung versetzt wird;
- das Innenzahnrad und das Außenzahnrad setzen das Kühlöl in der Öldurchlasskammer zyklisch unter Druck und entlasten das Kühlöl;
- wenn der Druck des Kühlöls zunimmt oder abnimmt, gelangt ein Teil des Kühlöls in der Öldurchlasskammer durch das Durchgangsloch in den Strömungskanal oder das Kühlöl tritt aus dem Strömungskanal durch das Durchgangsloch in die Öldurchlasskammer gelangen, wobei die Wärme im Pumpengehäuse durch die Zirkulation des Kühlöls abgeführt wird;
- wobei der andere Teil des Kühlöls in der Öldurchlasskammer aus der Ölauslassbohrung abgeführt wird.
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Durch die Übernahme der oben genannten technischen Lösung realisiert das Design mit zwei Ölleitungen die Funktion der Pumpe und kann auch eine Selbstkühlung durchführen, wodurch Effizienz und Lebensdauer verbessert werden.
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Zusammenfassend weist die vorliegende Anmeldung mindestens eine der folgenden vorteilhaften technischen Wirkungen auf:
- 1. Die Höhe der elektronischen Ölpumpe wird reduziert, das Systemvolumen wird reduziert, das Gewicht wird reduziert und die Kosten werden gesenkt. Die Struktur ist einfach, die Montagepräzision ist hoch, die Arbeitseffizienz ist hoch und die Lebensdauer des Produkts wird verlängert. Die elektronische Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung weist ein kleineres Seitenverhältnis auf, die Pumpenkörperstruktur ist stabiler, wobei der Einfluss der temperaturbedingten Wärmeausdehnung verschiedener Materialien auf den axialen und radialen Stirnflächenspalt des Pumpenkörpers verringert wird und der Wirkungsgrad der elektronischen Ölpumpe verbessert wird. Durch die Nutzung des Arbeitsverfahrens der elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung kann sie bei gleichzeitiger Realisierung der Funktion der Pumpe auch eine Selbstkühlung durchführen und so die Effizienz und Lebensdauer verbessern.
- 2. Bei der elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung gibt es keine Wellenlager oder Mutter und es wird keine exzentrische Kalibrierungskomponente verwendet, wobei die Oberseite der Welle direkt in die obere Abdeckung eingesetzt und damit befestigt wird, und die Unterseite der Welle wird direkt in die Unterseite des Pumpengehäuses eingesetzt, ohne dass andere Bauteile verbunden oder befestigt werden. Dieses minimalistische hochintegrierte Strukturdesign vermeidet effektiv Bearbeitungsfehler bei mehreren bearbeiteten Teilen und reduziert effektiv die Anhäufung von Toleranzen, die beim Zusammenbau mehrerer Teile entstehen, wodurch die Präzision der elektronischen Ölpumpe effektiv verbessert und die Arbeitseffizienz der elektronischen Ölpumpe verbessert wird.
- 3. Dieses minimalistische hochintegrierte Strukturdesign ermöglicht eine hochgradige und kompakte Verbindung von Gehäuse, Welle und Pumpenzahnrad zu einem Ganzen, was den Stirnflächenspalt, den Radialspalt der elektronischen Ölpumpe und den Luftspalt des Motors sehr effektiv verbessert und dadurch die Leistung und die Effizienz der elektronischen Ölpumpe deutlich verbessert.
- 4. Durch eine solche minimalistische und hochintegrierte Struktur können Änderungen des Stirnflächenspalts und des Radialspalts des Pumpenkörpers mit der Temperatur, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten verschiedener Materialien der verschiedenen Bauteile (wie Gehäuse, Welle, Pumpenzahnrad oder dergleichen) verursacht werden, wirksam vermieden werden, was sehr vorteilhaft ist, die Präzisionsstruktur der elektronischen Ölpumpe zu verbessern.
- 5. Dieses minimalistische hochintegrierte Strukturdesign eliminiert mehrere Bauteile, spart Materialkosten, vereinfacht Produktions- und Montagekosten und spart somit Ölpumpenkosten. Gleichzeitig kann dieses minimalistische Strukturdesign Vibrationen und Geräusche beim Betrieb der Pumpe wirksam reduzieren und die NVH-Leistung der elektronischen Ölpumpe verbessern, wodurch die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ölpumpe deutlich verbessert wird.
- 6. Bei diesem Design gibt es zwei Öleinlässe, wobei der untere Öleinlass einer herkömmlichen elektronischen Ölpumpe ähnelt und sich an der Unterseite des Pumpengehäuses befindet und sich der andere obere Öleinlass an der oberen Abdeckung befindet. Durch die Zusammenarbeit mit der Hohlwelle kann diese doppelte Öleinlässe die Funktion der Ölzirkulation realisieren. Wenn das Öl vom unteren Öleinlass absorbiert wird, fließt ein Teil des Öls unter der Druckumgebung, die durch die Drehung der exzentrischen Struktur des Innen- und Außenzahnrads verursacht wird, entlang der Hohlwelle direkt in den oberen Öleinlass. Am oberen Öleinlass nimmt der Druck im Ölraum, der durch das exzentrische strukturelle Design des Innen- und Außenrotors ausgebildet ist, allmählich zu und ab, so dass das Öl hin und her zirkuliert in den Raum oder aus diesem heraus fließen kann, und die im Motor und Pumpenkörper erzeugte Wärme wird durch die Ölzirkulation abgeführt und aus dem Ölauslass abfließen. Das Design der doppelten Öleinlässe beschleunigt die Ölzirkulation, verbessert die Zirkulationseffizienz des Öls erheblich und verbessert somit die Kühleffizienz und Schmiereffizienz elektronischer Ölpumpe in Anwendungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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- 1 ist eine schematische strukturelle Aussehensdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 2 ist eine dreidimensionale schematische Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 3 ist eine strukturelle Schnittansicht von oben auf das Innere des ersten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 4 ist eine strukturelle schematische Darstellung von unten auf das Innere des ersten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 5 ist eine schematische strukturelle Darstellung der Unterseite des Pumpengehäuses des ersten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 6 ist eine dreidimensionale schematische strukturelle Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 7 ist eine strukturelle schematische Darstellung von unten auf das Innere des dritten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 8 ist eine passende strukturelle schematische Darstellung der exzentrischen Kalibrierungskomponente des dritten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung;
- 9 ist eine schematische strukturelle Explosionsansicht der Montageteile der feststehenden Welle und des Innenzahnrads des dritten Ausführungsbeispiels der integrierten elektronischen Ölpumpe der vorliegenden Anmeldung.
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Erläuterung der Bezugszeichen:
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1. Pumpengehäuse; 11. Öleinlassbohrung; 12. Ölauslassbohrung; 13. Unterseite des Pumpengehäuses; 131. Befestigungsloch; 132. Ölaufnahmeöffnung; 133. Ölaustrittsöffnung; 134. Trennabschnitt; 135. Montageführungsloch; 14. Filtersieb; 15. Gehäuse; 16. Luftspalt; 2. Feststehende Welle; 21. Strömungskanal; 22. Wellenhülse; 23. Exzentrische Kalibrierungskomponente; 231. Positionierungsloch; 3. Innenzahnrad; 4. Außenzahnrad; 41. Öldurchlasskammer; 5. Motorrotor; 6. Motorstator; 61. Statorwicklung; 7. Stromkreis-Steuermodul; 71. Steuerung; 72. Hub; 8. Obere Abdeckung; 81. Durchgangsloch; 82. Sensor; 9. Kugellager.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Um den Zweck, die technischen Lösungen und die Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung deutlicher zu machen, wird die vorliegende Erfindung weiter im Folgenden im Detail in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Komponenten der hierin in den Figuren beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen der vorliegen Erfindung können allgemein in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die der Durchschnittsfachmann in diesem Gebiet auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele in der vorliegenden Erfindung ohne kreative Tätigkeit erhält, gehören zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Es ist zu beachten, dass ähnliche Bezugszeichen und Buchstaben in den folgenden Zeichnungen ähnliche Elemente darstellen. Sobald ein Element in einer Zeichnung definiert ist, bedarf es daher keiner weiteren Definition und Erläuterung in den nachfolgenden Zeichnungen.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist anzugeben, dass, sofern nicht anders angegeben und eingeschränkt, die Begriffe „Installation“, „Anbindung“, „Verbindung“ oder dergleichen weit zu verstehen sind, beispielsweise kann es sich um eine feste Verbindung oder eine lösbare Verbindung oder integrale Verbindung handeln; es kann sich um mechanische oder elektrische Verbindung handeln; es kann sich um direkte Verbindung handeln oder um indirekte Verbindung über zwischengeschaltetes Medium handeln und kann sich um eine interne Kommunikation zweier Elemente handeln. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann die spezifischen Bedeutungen der vorstehenden Begriffe in der vorliegenden Erfindung gemäß spezifischen Situationen verstehen.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung sollte verstanden sein, dass die durch die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ und dergleichen angezeigten Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen die auf den Zeichnungen basierenden gezeigten Ausrichtungen oder Positionsbeziehungen sind und nur der Bequemlichkeit der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung und der Vereinfachung der Beschreibung dienen, anstatt anzugeben oder zu implizieren, dass die genannte Vorrichtung oder das Element eine bestimmte Ausrichtung oder eine bestimmte Ausrichtung aufweisen oder in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben werden muss, und sollten daher nicht als Einschränkung der vorliegenden Anmeldung ausgelegt werden.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Merkmale in den unten beschriebenen Ausführungsbeispielen können ohne Konflikt miteinander kombiniert werden.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Unter Bezugnahme auf die 1-5 wird eine integrierte elektronische Ölpumpe offenbart.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst die integrierte elektronische Ölpumpe ein Pumpengehäuse 1, eine Öleinlassbohrung 11 und eine Ölauslassbohrung 12.
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Bezugnehmend auf 2 ist das Pumpengehäuse 1 mit einem Stromkreis-Steuermodul 7, einer feststehenden Welle 2, einem Innenzahnrad 3, einem Außenzahnrad 4, einem Motorrotor 5 und einem Motorstator 6 versehen. Das Pumpengehäuse 1 ist mit einem Befestigungsloch 131 versehen und die feststehende Welle 2 ist im Befestigungsloch 131 angeordnet. Die feststehende Welle 2 ist mit einem Strömungskanal 21 für den Durchlass von Kühlöl versehen, wobei das Innenzahnrad 3 exzentrisch und mit der feststehenden Welle 2 drehbar verbunden ist, wobei eine Wellenhülse 22 zwischen der feststehenden Welle 2 und dem Innenzahnrad 3 angeschlossen ist, um den Drehwiderstand zu verringern und die Arbeitsstabilität zu verbessern. Das Außenzahnrad 4 ist koaxial mit der feststehenden Welle 2 verbunden und im Pumpengehäuse 1 drehbar verbunden, wobei das Außenzahnrad 4 am Außenumfang des Innenzahnrads 3 angeordnet ist und mit dem Innenzahnrad 3 kämmen kann, wobei ein Ende des Strömungskanals 21 mit der Öleinlassbohrung 11 verbunden ist und das Kühlöl durch den Strömungskanal 21 eine interne Zirkulation erreichen kann. Der Motorrotor 5 ist fest mit dem Außenumfang des Außenzahnrads 4 verbunden, wobei sich der Motorstator 6 am Außenumfang des Rotors befindet und fest mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden ist, wobei zwischen dem Motorrotor 5 und dem Motorstator ein Luftspalt 16 besteht.
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Ein Filtersieb 14 ist mit einem Ende der Öleinlassbohrung 11 zum Filtern des Kühlöls verbunden. Das Kühlöl strömt durch das Filtersieb 14 von der Ölaufnahmeöffnung 132 in die Öldurchlasskammer 41 zwischen dem Innenzahnrad 3 und dem Außenzahnrad 4 und wird dann aus der Ölauslassbohrung 12 an der Unterseite des Pumpengehäuses 1 abgegeben.
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Das Stromkreis-Steuermodul 7 umfasst: einen Hub 72, der im Pumpengehäuse 1 vorgesehen und sich oberhalb des Motors befindet, und eine Steuerung 71, die sich oberhalb des Hubs 72 befindet. Die Funktion des Hubs 72 besteht darin, die ankommenden und abgehenden Drähte der Statorwicklung 61 zu sammeln, so dass die Verteilung der Drahtenden regelmäßig und klar ist, und die Drahtenden sind an dem Hub 72 verschweißt, was den Vorgang einfach und erfrischend macht. Eine weitere Funktion des Hubs 72 besteht darin, die Steuerung 71 und den Motorteil zu trennen, und auf diese Weise zirkuliert das Öl nur im Motorteil und bildet einen Kühl- und Schmierkreislauf, um zu verhindern, dass das Öl in die Steuerung 71 gelangt.
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Oberhalb der Statoranordnung ist ein Hub 72 vorgesehen. Die Pins der Statorwicklung 61 werden durch den Hub 72 geführt, was das Design der elektronischen Steuerkomponente vereinfacht und den herkömmlichen Wicklungsaufbau vereinfacht.
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Die Steuerung 71 kann eine schnelle Reaktion erzielen, verfügt über Eigenschaften wie einen Schaltungsverpolungsschutz, verhindert Signalinterferenzen, überwacht die Öltemperatur, verhindert Übertemperaturen, verfügt über einen unabhängigen Kommunikationskanal, erfasst die Motorwinkelposition, empfängt und berechnet die Motordrehzahl und vergleicht und regelt die tatsächliche Rotordrehzahl.
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Da das Außenzahnrad in den Motorrotor integriert ist, sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Motorstators 6 und des Pumpenkörpers konsistent, wodurch der Einfluss der Temperatur auf den Ölpumpenspalt erheblich reduziert wird, der Pumpe-Stirnflächenspalt genau sichergestellt wird, und der Einfluss der Temperatur auf die Durchflusseffizienz des Systems effektiv reduziert oder vermieden wird.
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Während des Betriebs steuert das Stromkreis-Steuermodul 7 die Bestromung der mehreren Statorwicklungen 61, und dann interagiert das erzeugte Magnetfeld mit dem Permanentmagnetfeld des Magnets des Motorrotors 5, um den Motorrotor 5 in Drehung zu versetzen. Der Motorrotor 5 ist am Außenzahnrad 4 befestigt, das heißt, die Magnete des Motorstators 6 und des Motorrotors 5 wirken zusammen, um das Außenzahnrad 4 in Drehung zu versetzen, und das Außenzahnrad 4 treibt wiederum das Innenzahnrad 3 zur Drehung an, wodurch eine relative Drehung zwischen dem Innenzahnrad 3 und dem Außenzahnrad 4 erreicht wird.
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Das Pumpengehäuse 1 ist mit einem Gehäuse 15 zur Trennung der Steuerung 71 und des Hubs 72 versehen, wobei das Gehäuse 15 die Ölleitung und den elektronischen Steuerteil trennen, die Abdichtung verbessern und sicherstellen kann, dass die Steuerung 71 bei einer geeigneten Temperatur arbeitet. Am Gehäuse 15 ist ein PTC-Temperatursensor 82 (in der Figur nicht markiert) zur Erfassung und Rückmeldung der Kühlöltemperatur montiert, wobei der PTC-Temperatursensor 82 elektrisch mit der Steuerung 71 verbunden ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der PTC-Temperatursensor 82 die Öltemperatur auf 0,1 °C genau erfassen.
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Insbesondere können die projizierten Bereiche des Motorstators 6, des Motorrotors, des Außenzahnrads 4, des Innenzahnrads 3 und des feststehenden Welle 2 auf einer Ebene, die durch die Achsenmitte der feststehenden Welle 2 verlaufen kann, zumindest teilweise überlappen. Daher unterscheidet sich die technische Lösung der vorliegenden Anmeldung von der Serienstruktur von Motor und Pumpe in der herkömmlichen elektronischen Ölpump, wobei die technische Lösung der vorliegenden Anmeldung kompakter im Aufbau, kürzer in der Ölleitung, höher im Wirkungsgrad ist und im Hinblick auf Montagekomfort, Arbeitszuverlässigkeit und Arbeitseffizienz deutlich verbessert ist.
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Bezug nehmend auf die 3 und 4 ist der Motorstator 6 entlang seiner Umfangsrichtung mit mehreren Statorwicklungen 61 versehen, wobei der Motorrotor 5 auf dem Umfangsaußenkreis des Außenzahnrads 4 aufgesetzt ist, und die Umfangsaußenwand des Motorrotors 5 entspricht der Umfangsinnenwand des Motorstators 6. Mit der feststehenden Welle 2 ist außerdem eine obere Abdeckung 8 verbunden, wobei die beiden Enden des Innenzahnrads 3 und die beiden Enden des Außenzahnrads 4 mit der oberen Abdeckung 8 und dem Pumpengehäuse 1 verbunden und gemeinsam umschlossen sind, um mehrere Öldurchlasskammern 41 zu bilden, wobei das Volumen der jeweiligen Öldurchlasskammer 41 entlang der Drehrichtung des Außenzahnrads 4 zunächst schrittweise zunehmen und dann schrittweise abnehmen kann. Die obere Abdeckung 8 weist ein Durchgangsloch 81 auf, das mit der Öldurchlasskammer 41 kommuniziert, wobei der Strömungskanal 21 das Kühlöl von der Öleinlassbohrung 11 durch das Durchgangsloch 81 in die Öldurchlasskammer 41 zwischen dem Innenzahnrad 3 und dem Außenzahnrad 4 einleiten kann, wodurch die Kühl- und Schmiereffizienz verbessert wird. Der Strömungskanal 21 kann auch das Kühlöl von der Öleinlassbohrung 11 zur Kühlung in den Motorstator 6, den Motorrotor 5 und andere Komponenten leiten, wodurch mehrere interne Zirkulationen erreicht und die Kühleffizienz verbessert werden.
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Bezug nehmend auf die 4 und 5 ist der Boden des Pumpengehäuses 1 integral mit einer Öleinlassbohrung 11 ausgebildet, und die Umfangsaußenwand ist integral mit einer Ölauslassbohrung 12 ausgebildet. Die Unterseite des Pumpengehäuses 1 ist integral mit einem Boden des Pumpengehäuses 1 ausgebildet, der die Öleinlassbohrung 11 und die Ölauslassbohrung 12 abdecken kann, wobei ein Befestigungsloch 131, das fest mit einem Ende der feststehenden Welle 2 verbunden ist, axial an der Stirnfläche des Bodens des Pumpengehäuses 1 ausgebildet ist. Die feststehende Welle 2 wird in das Befestigungsloch 131 eingeführt und die Umfangsaußenwand der feststehenden Welle 2 passt eng an die Lochwand des Befestigungslochs 131 an. Die Stirnfläche der Unterseite des Pumpengehäuses 1 ist mit einer Ölaufnahmeöffnung 132, die mit der Öleinlassbohrung 11 verbunden ist, und einer Ölaustrittsöffnung 133 versehen, die mit der Ölauslassbohrung 12 verbunden ist. Die Unterseite des Pumpengehäuses 1 ist mit einem Trennabschnitt 134 zum Trennen der Ölaufnahmeöffnung 132 und der Ölaustrittsöffnung 133 ausgebildet, nachdem die Ölaufnahmeöffnung 132 und die Ölaustrittsöffnung 133 vorgesehen sind, wobei eine Seite des Trennabschnitts 134 an einer Seite des Innenzahnrads 3 anliegen kann, um die Dichtungsleistung zwischen der Ölaufnahmeöffnung 132 und der Ölaustrittsöffnung 133 zu verbessern.
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Wenn die Öldurchlasskammer 41 schrittweise zunimmt, entsteht ein Unterdruck, wobei die Öldurchlasskammer 41 der Öleinlassbohrung 11 entspricht, und das Kühlöl strömt durch die Öleinlassbohrung 11 in die Öldurchlasskammer 41; wenn die Öldurchlasskammer 41 schrittweise abnimmt, steigt der Druck, wobei die Öldurchlasskammer 41 der Ölauslassbohrung 12 entspricht, und das Kühlöl in der Öldurchlasskammer 41 wird unter Druck gesetzt und aus der Ölauslassbohrung 12 abgegeben.
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Der Mechanismus, durch den das Kühlöl in diesem Ausführungsbeispiel die Statoranordnung kühlt, ist wie folgt:
- der Motorrotor 5 und das Außenzahnrad 4 treiben gemeinsam das Innenzahnrad 3 zur Drehung an, um das durch die Öleinlassbohrung 11 einströmende Kühlöl unter Druck zu setzen, so dass das unter Druck stehende Teil des Kühlöls durch den hohlen Strömungskanal 21 der feststehenden Welle 2 zur Statoranordnung strömt, um die Statoranordnung zu kühlen, und das wärmegetauschte Kühlöl fließt zurück in den Niederdruckbereich.
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Darüber hinaus wird das andere unter Druck stehende Teil des Kühlöls direkt aus der Ölauslassbohrung 12 durch den Hochdruckbereich abgeführt.
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Der spezifische Prozess zum Kühlen der Statoranordnung in der vorliegenden Erfindung ist wie folgt:
- 1) Zuerst wird das Gerät eingeschaltet und zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerung 71 eingeschaltet, wobei die Steuerung 71 Elektrizität in Dreiphasenstrom umwandelt, um die Statorwicklung 61 mit Strom zu versorgen, und die elektromagnetische Kraft treibt den Motorrotor 5 und das Außenzahnrad 4 in Drehung, wobei durch die Drehung des Motorrotors 5 und des Außenzahnrads 4 das von der Öleinlassbohrung 11 einströmende Kühlöl durch das Filtersieb 14 gelangt und dann in den Niederdruckbereich gelangt;
- 2) der Motorrotor 5 und das Außenzahnrad 4 treiben gemeinsam das Innenzahnrad 3 zur Drehung um die feststehende Welle 2 an, um das durch die Öleinlassbohrung 11 einströmende Kühlöl unter Druck zu setzen, so dass das unter Druck stehende Teil des Kühlöls durch die feststehende Welle 2 zur Statoranordnung strömt, um die Statoranordnung zu kühlen, und das wärmegetauschte Kühlöl fließt zurück in den Niederdruckbereich, wobei das Kühlöl mit der Druckdifferenz unter Druck gesetzt wird, die durch die Exzentrizitätsdifferenz zwischen dem Innenzahnrad 3 und dem Außenzahnrad 4 entsteht. Zu diesem Zeitpunkt erfasst der PTC-Temperatursensor 82 den aktuellen Temperaturwert des Öls und gibt diesen Temperaturwert an die Steuerung 71 zurück, wobei die Steuerung 71 den aktuellen Öltemperaturwert an das externe Steuersystem zurückgibt;
- 3) Das andere unter Druck stehende Teil des Kühlöls strömt durch den Hochdruckbereich und wird direkt aus der Ölauslassbohrung 12 abgeführt.
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Da die Höhe der gesamten elektronischen Ölpumpe im Vergleich zur herkömmlichen elektronischen Ölpumpe verringert ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zeit, die das unter Druck stehende Kühlöl benötigt, um zur Statoranordnung zu fließen, kürzer und die Kühlwirkung ist besser. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Motorstator 6 aus Siliziumstahlblechen, um die Herstellungskosten zu senken und die Reibkraft rotierender Teile zu verringern; im Vergleich zu den herkömmlichen 1,6 mm kann der Drahtdurchmesser der Statorwicklung 61 1,8 mm betragen, wodurch die Leistung der Rotorpumpe erheblich verbessert wird.
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Der Außenumfang des Pumpengehäuses 1 ist ebenfalls mit einem O-Dichtring versehen, und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Material des O-Dichtrings Gummi. Zur horizontalen und axialen Verformung kann ein O-Dichtring zum Einsatz kommen, der sich vorteilhaft auf die Abdichtung auswirken, Ölaustritt und Hochdruckbildung reduzieren kann, kostengünstig, einfach zu montieren, langlebig und wartungsfreundlich ist.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Bezug nehmend auf 6 besteht der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass zwischen dem Außenzahnrad 4 und dem Pumpengehäuse 1 ist ein Kugellager 9 vorgesehen, um die Stabilität der Drehung des Außenzahnrads 4 zu verbessern. Um die leistungsstarke elektronische Ölpumpe kalt zu starten, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Sensor 82 fest mit der Oberseite der oberen Abdeckung 8 verbunden, die fest mit dem Außenzahnrad 4 verbunden ist, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Sensor 82 ein magnetischer Transformator ist. In anderen speziellen Anwendungen kann der Sensor 82 auch fest mit der Oberseite der feststehenden Welle 2 verbunden sein.
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Im Vergleich zum herkömmlichen Motorrotor 5 der elektronischen Ölpumpe, der in die Halterung des Kugellagers 9 und dann in das Kugellager 9 und das Pumpenzahnrad eingepresst wird, ist die Halterung des Kugellagers 9 in der vorliegenden Anmeldung nicht vorgesehen, wobei einerseits die gesamte Höhe der elektronischen Ölpumpe verkürzt wird, so dass der Weg des unter Druck stehenden Kühlöls zur Statoranordnung kurz ist, wobei wenige Zeit benötigt ist und eine bessere Kühlwirkung besteht; andererseits werden kumulative Montagefehler vermieden und es besteht keine versteckte Gefahr einer Luftspalt-Exzentrizität.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Bezug nehmend auf die 7-9 besteht der Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass ein exzentrische Kalibrierungskomponente 23 zwischen der feststehenden Welle 2 und dem Innenzahnrad 3 vorgesehen ist, um eine Exzentrizität zwischen dem Innenzahnrad 3 und der feststehenden Welle 2 zu erreichen, wobei die exzentrische Kalibrierungskomponente 23 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Halbmondhülse ist, wobei die genaue exzentrische Positionierung des Innenzahnrads 3 relativ zur feststehenden Welle 2 durch die Halbmondhülse erreicht werden kann. Zur Reduzierung der Gleitreibung ist zwischen der feststehenden Welle 2 und dem Innenzahnrad 3 eine Wellenhülse 22 vorgesehen.
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Eine Seite der Halbmondhülse ist mit einem Positionierungsloch 231 versehen. Die Unterseite des Pumpengehäuses 1 ist mit einem Montageführungsloch 135 versehen, das dem Positionierungsloch 231 entspricht, wobei das Montageführungsloch 135 und das Befestigungsloch 131 (siehe 5) exzentrisch angeordnet sind, so dass die Halbmondhülse, während das Außenzahnrad 4 mit der feststehenden Welle 2 drehbar verbunden ist, auch mit dem Innenzahnrad 3 drehbar verbunden werden kann, wodurch der koaxiale und exzentrische Rotationseffekt des Innenzahnrads 3 und des Außenzahnrads 4 erreicht wird. Während der relativen Drehung des Innenzahnrads 3 und des Außenzahnrads 4 ändern sich die Volumina der mehreren Öldurchlasskammern 41 zwischen dem Innenzahnrad 3 und dem Außenzahnrad 4, und die Volumenänderungen führen zu Druckänderungen, wodurch die Zirkulation des Kühlöls realisiert wird.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel offenbart ein Arbeitsverfahren einer elektronischen Ölpumpe, das für die elektronische Ölpumpe in dem obigen Ausführungsbeispiel geeignet ist und die folgenden Schritte umfasst:
- der Motorrotor 5 und das Außenzahnrad 4 drehen sich, wodurch das Innenzahnrad 3 in Drehung versetzt wird;
- das Innenzahnrad 3 und das Außenzahnrad 4 setzen das Kühlöl unter Druck;
- ein Teil des unter Druck stehenden Kühlöls strömt durch den Strömungskanal 21 zum Motorstator 6, und der andere Teil des unter Druck stehenden Kühlöls wird aus dem Pumpengehäuse 1 abgeführt.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel offenbart ein anderes Arbeitsverfahren einer elektronischen Ölpumpe, das für die elektronische Ölpumpe in dem ersten Ausführungsbeispiel bis dem dritten Ausführungsbeispiel geeignet ist und die folgenden Schritte umfasst:
- der Motorrotor 5 und das Außenzahnrad 4 drehen sich, wodurch das Innenzahnrad 3 in Drehung versetzt wird;
- das Innenzahnrad 3 und das Außenzahnrad 4 setzen das Kühlöl in der Öldurchlasskammer 41 zyklisch unter Druck und entlasten das Kühlöl;
- wenn der Druck des Kühlöls zunimmt oder abnimmt, gelangt ein Teil des Kühlöls in der Öldurchlasskammer 41 durch das Durchgangsloch 81 in den Strömungskanal 21 oder das Kühlöl tritt aus dem Strömungskanal 21 durch das Durchgangsloch 81 in die Öldurchlasskammer 41 gelangen, wobei die Wärme im Pumpengehäuse 1 durch die Zirkulation des Kühlöls abgeführt wird;
- wobei der andere Teil des Kühlöls in der Öldurchlasskammer 41 aus der Ölauslassbohrung 12 abgeführt wird.
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Die Grundprinzipien, Hauptmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wurden oben gezeigt und beschrieben. Der Fachmann auf diesem Gebiet sollte verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass die obigen Ausführungsbeispiele und Beschreibungen lediglich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wird die vorliegende Erfindung verschiedene Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen und Variationen aufweisen, und diese Änderungen, Modifikationen, Ersetzungen und Variationen fallen alle in den Umfang der beanspruchten vorliegenden Erfindung.