DE102020008093A1 - Motor vehicle oil pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe (2) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Pumpenkopf (4) und einen elektromotorischen Antrieb (6) sowie eine Elektronikeinheit (8), wobei die Elektronikeinheit (8) einen spritzgegossenen Elektronikträger (14) und einen Deckel (16) aufweist, zwischen denen ein Elektronikfach (12) zur Aufnahme einer Elektronik (10) vorgesehen ist, und wobei in dem Elektronikfach (12) ein Absorptionselement (24) zur Absorption von Öl und/oder Feuchtigkeit angeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Pumpenkopf und einen elektromotorischen Antrieb sowie eine Elektronikeinheit.The invention relates to an oil pump of a motor vehicle, having a pump head and an electric motor drive as well as an electronics unit.
Eine elektrische Ölpumpe und insbesondere auch eine sogenannte Hilfs- oder Zusatzpumpe dient zum Fördern von Öl für Steuerungsaufgabe oder zur Kühlung für insbesondere bewegte Teile oder Komponenten, beispielsweise auch eines verbrennungsmotorisch, hybridtechnisch oder elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (Kraftfahrzeugs). Eine derartige Ölpumpe erzeugt üblicherweise aufgrund deren Fördereigenschaften einen Ölkreislauf, mit einem Druck- und Volumenstrom. Eine beispielsweise elektrisch oder elektromotorisch angetriebene Hilfs- oder Zusatzpumpe dient häufig zur zumindest zeitweisen Schmierung oder Zusatzschmierung von Getriebeteilen eines Fahrzeuggetriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes. Das geförderte Öl dient auch zur Kühlung der Komponenten oder Zusatzkomponenten des Antriebsstranges eines derartigen Fahrzeugs.An electric oil pump and in particular also a so-called auxiliary or additional pump is used to pump oil for control tasks or for cooling, in particular for moving parts or components, for example also of a vehicle (motor vehicle) powered by an internal combustion engine, hybrid technology or electricity. Such an oil pump usually generates an oil circuit due to its delivery properties, with a pressure and volumetric flow. For example, an auxiliary or additional pump that is driven electrically or by an electric motor is often used for at least temporary lubrication or additional lubrication of transmission parts of a vehicle transmission, in particular an automatic transmission. The pumped oil is also used to cool the components or additional components of the drive train of such a vehicle.
Aus der
In einer typischen Einbausituation ist die Elektronikeinheit- und somit die Elektronik - zusammen mit der Ölpumpe in einem Ölsumpf des Fahrzeuggetriebes angeordnet. Hierbei liegt die Elektronikeinheit vollständig oder zumindest teilweise direkt im Öl ein.In a typical installation situation, the electronics unit—and thus the electronics—is arranged together with the oil pump in an oil sump of the vehicle transmission. In this case, the electronics unit lies completely or at least partially directly in the oil.
Derartige Elektronikgehäuse sind für relativ große Temperaturbereiche auszulegen beziehungsweise konstruktiv zu gestalten. Der zu beherrschende oder zu berücksichtigende Temperaturbereich im Ölsumpf liegt typischerweise zwischen beispielsweise -40°C und +130°C. Zu berücksichtigen ist hierbei auch, dass das verwendete Schmiermittel (Öl) eine Viskosität aufweist, die temperaturabhängig ist und mit zunehmender Temperatur abnimmt, das heißt bei niedrigeren Temperaturen größer ist als bei höheren Temperaturen. Ferner kann das eingesetzte Schmiermittel oder Öl aggressive Additive aufweisen, welche die Elektronik angreifen und schädigen können.Electronics housings of this type are to be designed or structurally designed for relatively large temperature ranges. The temperature range to be controlled or taken into account in the oil sump is typically between -40°C and +130°C, for example. It must also be taken into account here that the lubricant (oil) used has a viscosity that is temperature-dependent and decreases with increasing temperature, ie it is greater at lower temperatures than at higher temperatures. Furthermore, the lubricant or oil used can contain aggressive additives that can attack and damage the electronics.
Insbesondere bei höheren Betriebstemperaturen oder bei betriebsbedingt steigenden Temperaturen nimmt daher auch die Gefahr von Leckagen zu. Grund hierfür ist, dass einerseits die Vermeidung von Leckagen ein entsprechend dichtes Elektronikfach bedingt, während andererseits aufgrund der hohen Temperaturschwankungen Materialdehnungen der Elektronikeinheit bei zunehmenden Temperaturen und damit sinkender Viskosität des eingesetzten Öls oder Schmiermittels zunehmend zu Leckagen neigen, welche bei niedrigen Temperaturen und somit hoher Viskosität des Öls beziehungsweise des Schmiermittels eine vergleichsweise wenig ausgeprägte Neigung zeigen. Nachteiligerweise verstärken Druckänderungen der im Elektronikfach eingeschlossenen Luft derartige Neigungen zu Leckagen, sodass hohe mechanische Anforderungen an die Fluiddichtigkeit des Elektronikfachs gestellt sind.In particular, at higher operating temperatures or at operationally increasing temperatures, the risk of leaks therefore also increases. The reason for this is that, on the one hand, the avoidance of leaks requires an appropriately sealed electronics compartment, while on the other hand, due to the high temperature fluctuations, material expansions of the electronics unit with increasing temperatures and thus decreasing viscosity of the oil or lubricant used increasingly tend to leaks, which occur at low temperatures and thus high viscosity of the oil or the lubricant show a comparatively less pronounced tendency. The disadvantage is that pressure changes in the air enclosed in the electronics compartment increase such tendencies to leaks, so that high mechanical requirements are placed on the fluid-tightness of the electronics compartment.
In der Regel ist bei solchen Elektronikfächern daher zumindest eine gewisse Leckage zulässig. Mit anderen Worten ist eine bestimmte Menge an Öl spezifiziert, welche in das Elektronikfach eintreten darf, beziehungsweise welche sich in dem Elektronikfach beziehungsweise auf der Elektronik befinden darf. Ein übermäßiger oder unzulässiger Eintritt von Öl ist jedoch zum Schutz der Elektronik zu vermeiden.As a rule, at least a certain amount of leakage is therefore permissible with such electronics compartments. In other words, a specific quantity of oil is specified which may enter the electronics compartment or which may be located in the electronics compartment or on the electronics. However, to protect the electronics, excessive or impermissible entry of oil must be avoided.
Die
In der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Ölpumpe anzugeben.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable oil pump.
Die hinsichtlich der Ölpumpe wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.With regard to the oil pump, the object is achieved with the features of claim 1 according to the invention. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Ölpumpe ist als ein elektrisches oder elektromotorisches Pumpenaggregat ausgeführt. Die Ölpumpe weist hierbei einen Pumpenkopf zur Förderung eines Öls, sowie einen damit antriebstechnisch gekoppelten elektromotorischen Antrieb auf. Zur Steuerung und/oder Regelung sowie zur elektrischen Kontaktierung ist eine Elektronikeinheit vorgesehen.The oil pump according to the invention is designed as an electric or electromotive pump unit. In this case, the oil pump has a pump head for pumping an oil and an electric motor drive coupled thereto in terms of drive technology. An electronic unit is provided for control and/or regulation as well as for electrical contacting.
Die Elektronikeinheit weist hierbei einen spritzgegossenen Elektronikträger und einen insbesondere metallischen Deckel auf, zwischen denen ein Elektronikfach zur Aufnahme einer darin angeordneten Elektronik vorgesehen ist.In this case, the electronics unit has an injection-molded electronics carrier and a cover, in particular a metal one, between which an electronics compartment is provided for accommodating electronics arranged therein.
Der Elektronikträger ist als ein Spritzgussteil ausgeführt. Bevorzugterweise wird hierzu ein thermoplastisches Kunststoffmaterial verwendet, das chemisch inert bezüglich eines Kontakts mit dem Öl ist, bevorzugterweise ein Polyamid- (PA), Polybutylenterephthalat- (PBT), oder Polyphenylensulfid-Material (PPS). Dadurch ist ein mechanisch stabiler Elektronikträger bereitgestellt. Der Deckel ist beispielsweise ein Druckgussteil aus einem Aluminiummaterial und wirkt somit auch als ein Kühldeckel für die Elektronik.The electronics carrier is designed as an injection molded part. A thermoplastic material is preferably used for this purpose which is chemically inert with regard to contact with the oil, preferably a polyamide (PA), polybutylene terephthalate (PBT) or polyphenylene sulfide (PPS) material. This provides a mechanically stable electronics mount. The cover is, for example, a die-cast part made from an aluminum material and thus also acts as a cooling cover for the electronics.
Erfindungsgemäß ist in dem Elektronikfach ein Absorptionselement zur Absorption von Öl und/oder Feuchtigkeit vorgesehen. Dies bedeutet, dass ein in das Elektronikfach eintretendes Öl und/oder eine eintretende Feuchtigkeit von dem Absorptionselement absorbiert, also aufgenommen oder gebunden oder gehalten wird, so dass sich das Öl und/oder die Feuchtigkeit nicht frei im Elektronikfach bewegen kann. Mit anderen Worten wird eine eintretende Flüssigkeit von dem Absorptionselement vorzugsweise schwammartig aufgesaugt, und in dem Absorptionselement gehalten. Dadurch wird ein ungewünschter Kontakt von Flüssigkeit mit der Elektronik vermieden. Durch das Absorptionselement innerhalb des Elektronikfachs sind somit Spezifikationen hinsichtlich einer zulässigen Flüssigkeitsmenge innerhalb der Elektronikeinheit einfacher einzuhalten.According to the invention, an absorption element for absorbing oil and/or moisture is provided in the electronics compartment. This means that oil and/or moisture entering the electronics compartment is absorbed by the absorption element, ie is taken up or bound or held, so that the oil and/or moisture cannot move freely in the electronics compartment. In other words, an incoming liquid is preferably sucked up by the absorption element like a sponge and held in the absorption element. This avoids undesired contact of liquid with the electronics. The absorption element inside the electronics compartment makes it easier to comply with specifications with regard to a permissible amount of liquid inside the electronics unit.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and/or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.
Bei der Ölpumpe handelt es sich vorzugsweise um eine elektromotorische Hilfs- oder Zusatzpumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Ölpumpe zur Schmierung von Getriebeteilen eines Fahrzeuggetriebes. Das geförderte Fluid ist hierbei zweckmäßigerweise Öl, beispielsweise ATF-ÖI (Automatic transmission fluid), und dient beispielsweise auch zur Kühlung der Komponenten oder Zusatzkomponenten eines Antriebsstranges eines derartigen Kraftfahrzeugs. Der Begriff Öl ist hierbei insbesondere nicht einschränkend auf mineralische Öle zu verstehen. Vielmehr können auch ein vollsynthetisches oder teilsynthetisches Öl, ein Silikonöl oder andere ölartige Flüssigkeiten wie beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Kühlschmierstoff verwendet werden. Der Begriff Feuchtigkeit oder Feuchte bezieht sich hierbei insbesondere auf eine Anwesenheit von Wasser.The oil pump is preferably an electric motor auxiliary or additional pump for a motor vehicle, in particular an oil pump for lubricating transmission parts of a vehicle transmission. The fluid conveyed is expediently oil, for example ATF oil (automatic transmission fluid), and is also used, for example, to cool the components or additional components of a drive train of such a motor vehicle. The term oil is not to be understood here in particular as being restricted to mineral oils. Rather, a fully synthetic or partially synthetic oil, a silicone oil or other oily liquids such as a hydraulic fluid or a cooling lubricant can also be used. In this context, the term moisture or moisture relates in particular to the presence of water.
In einer denkbaren Ausführungsform ist das Absorptionselement aus einem Filzmaterial, also als ein textiles Flächengebilde aus einem Fasergut, ausgeführt. Dadurch ist ein konstruktiv einfaches und kostengünstiges Absorptionselement realisiert.In a conceivable embodiment, the absorption element is made from a felt material, ie as a textile fabric made from a fibrous material. As a result, a structurally simple and cost-effective absorption element is realized.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Absorptionsmaterial ein Bindemittel für das Öl und/oder die Feuchtigkeit auf. Mit anderen Worten ist ein Bindemittel in dem Absorptionsmaterial eingebettet oder aufgenommen, oder das Absorptionsmaterial ist zumindest teilweise aus einem Bindemittelmaterial hergestellt. Dadurch ist eine besonders sichere Aufnahme und Bindung der eintretenden Flüssigkeit gewährleistet.In an advantageous development, the absorption material has a binder for the oil and/or the moisture. In other words, a binder is embedded or incorporated in the absorbent material, or the absorbent material is at least partially made of a binder material. This ensures that the liquid that enters is absorbed and bound in a particularly reliable manner.
Unter einem Bindemittel wird hier und im Folgenden insbesondere ein Stoff oder Material verstanden, welches an den Phasengrenzen zu dem Öl und/oder der Feuchtigkeit chemische Bindungen herstellt oder begünstigt oder Effekte wie Kohäsion, Adsorption und Adhäsion bzw. Reibung auslöst oder vergrößert. Das Bindemittel bindet das Öl und/oder die Feuchtigkeit, indem es diese aufnimmt, anlagert, zusammenhält, vernetzt oder verklebt.A binder is understood here and below in particular to be a substance or material that produces or promotes chemical bonds at the phase boundaries with the oil and/or moisture or triggers or increases effects such as cohesion, adsorption and adhesion or friction. The binder binds the oil and/or moisture by absorbing, accumulating, holding, crosslinking or gluing them.
Die Elektronik weist beispielsweise eine Platine oder Leiterplatte auf, welche mittels Abstandselementen beabstandet zu einem Boden des Elektronikträgers gehalten ist. Der Boden des Elektronikträgers ist in einem Einbauzustand der Ölpumpe vorzugsweise etwa parallel zum Untergrund angeordnet, so dass durch die beabstandete Anordnung oder Halterung der Platine zum Boden ein Kontakt von eindringendem Öl und der Elektronik vermieden wird.The electronics have, for example, a printed circuit board or printed circuit board, which is held at a distance from a bottom of the electronics mount by means of spacer elements. When the oil pump is installed, the bottom of the electronics mount is preferably arranged approximately parallel to the ground, so that the arrangement or mounting of the circuit board at a distance from the ground avoids contact between penetrating oil and the electronics.
In einer denkbaren Ausbildungsform ist das Absorptionselement am Boden des Elektronikträgers unterhalb der Platine angeordnet. Dadurch ist eine besonders zweckmäßige und zuverlässige Absorption von Öl realisiert. In einer ebenso denkbaren Ausführung ist das Absorptionselement insbesondere auf der Elektronik, insbesondere auf der Platine angeordnet, wodurch der Schutz der Elektronik vor eintretenden Flüssigkeiten verbessert wird.In a conceivable embodiment, the absorption element is arranged on the bottom of the electronics mount below the circuit board. As a result, a particularly expedient and reliable absorption of oil is realized. In an embodiment that is also conceivable, the absorption element is arranged in particular on the electronics, in particular on the printed circuit board, as a result of which the protection of the electronics against ingress of liquids is improved.
Erfindungsgemäß wird ein Absorptionselement verwendet um eintretendes (Leckage-)Öl in einem Elektronikfach einer Ölpumpe zu absorbieren.According to the invention, an absorption element is used in order to absorb entering (leakage) oil in an electronics compartment of an oil pump.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischen und vereinfachten Darstellungen:
-
1 in Seitenansicht eine Ölpumpe mit einem Pumpenkopf und einem Antrieb sowie einer Elektronikeinheit, und -
2 in Schnittdarstellung ein Elektronikfach der Elektronikeinheit.
-
1 in side view an oil pump with a pump head and a drive as well as an electronics unit, and -
2 a sectional view of an electronics compartment of the electronics unit.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.
Die in
Die Elektronikeinheit 8 weist einen Elektronikträger 14 und einen Deckel 16 auf, zwischen denen das Elektronikfach 12 gebildet ist. Der Elektronikträger 14 ist als ein thermoplastisches Spritzgussteil mit integrierten Stanzgitter oder Leiterbahnen ausgeführt, wobei der Deckel 16 insbesondere als ein Aluminium-Druckgussteil ausgebildet ist. Zwischen dem Deckel 16 und dem Elektronikträger 14 ist eine Dichtung 18 zur Abdichtung des Elektronikfachs 12 vorgesehen.The electronics unit 8 has an electronics mount 14 and a
An den Boden des Elektronikfachs 12 beziehungsweise des Elektronikträgers 14 sind eine Anzahl von Abstandselementen 20 als Halterungen oder Fortsätze angeformt, mittels welchen eine Platine 22 der Elektronik 10 beabstandet zum Boden gehalten ist. Unterhalb der Platine 22 ist ein Absorptionselement 24 am Boden des Elektronikträgers 14 angeordnet, mittels welchem Öl, welches in das Elektronikfach 12 eintritt, absorbiert wird. Das Absorptionselement 24 ist beispielsweise aus einem Filzmaterial hergestellt. Vorzugsweise weist das Absorptionselement 24 ein Bindemittel für das Öl auf.A number of
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiment described above. On the contrary, other variants of the invention can also be derived from this by a person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways within the scope of the disclosed claims, without departing from the subject matter of the invention.
So ist es beispielsweise möglich, das Absorptionselement 24 auf der Elektronik 10, insbesondere auf der Platine 22, anzuordnen. Weiterhin kann das Absorptionselement 24 bzw. dessen Bindemittel zusätzlich oder alternativ auch für das Absorbieren oder Binden von Feuchtigkeit, insbesondere von Wasser, ausgeführt sein.For example, it is possible to arrange the
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Ölpumpeoil pump
- 44
- Pumpenkopfpump head
- 66
- Antriebdrive
- 88th
- Elektronikeinheitelectronics unit
- 1010
- Elektronikelectronics
- 1212
- Elektronikfachelectronics compartment
- 1414
- Elektronikträgerelectronics carrier
- 1616
- Deckellid
- 1818
- Dichtungpoetry
- 2020
- Abstandselementspacer element
- 2222
- Platinecircuit board
- 2424
- Absorptionselementabsorption element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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