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DE19927741A1 - Elektrisch angetriebene Fluidpumpenvorrichtung mit Steuerungsschaltung - Google Patents

Elektrisch angetriebene Fluidpumpenvorrichtung mit Steuerungsschaltung

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Publication number
DE19927741A1
DE19927741A1 DE19927741A DE19927741A DE19927741A1 DE 19927741 A1 DE19927741 A1 DE 19927741A1 DE 19927741 A DE19927741 A DE 19927741A DE 19927741 A DE19927741 A DE 19927741A DE 19927741 A1 DE19927741 A1 DE 19927741A1
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DE
Germany
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fluid
fluid pump
pump device
substrate
output shaft
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DE19927741A
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English (en)
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DE19927741B4 (de
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Daisuke Kuribayashi
Mitsuhiko Matsushita
Eizou Takahashi
Kazutaka Suzuki
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd, Denso Corp filed Critical Asmo Co Ltd
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Application granted granted Critical
Publication of DE19927741B4 publication Critical patent/DE19927741B4/de
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Abstract

Eine Fluidpumpenvorrichtung weist Leistungstransistoren (15) zur Zuführung elektrischer Antriebsenergie, eine bürstenlose Elektromotoreinheit (1) zur Erzeugung einer Antriebskraft bei Empfang der Antriebsenergie und eine Pumpeneinheit (2) zum Saugen eines Fluids in ein Pumpengehäuse (10, 11) und zur Abgage des Fluids aus dem Pumpengehäuse (10, 11) bei Empfang der Antriebskraft auf. Die Leistungstransistoren (15) sind in der Pumpeneinheit (2) mit dem Pumpengehäuse (10, 11) direkt oder über ein wärmeleitendes Bauteil (16, 20, 30) in Kontakt stehend, bereitgestellt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidpumpen­ vorrichtung, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, um ein Fluid wie etwa ein Kühlmittel in einem Kraftfahrzeugmotorkühlsystem anzusaugen und abzugeben.
Viele herkömmliche Fluidpumpenvorrichtungen weisen eine Elektromotoreinheit und eine Pumpeneinheit auf. Die Elektromotoreinheit dient zum Antrieb der Pumpeneinheit. Die Pumpeneinheit ist dergestalt konstruiert, daß sie ein Pumpengehäuse, das mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß ausgebildet ist, und einen Flügelkörper aufweist, der mit der Abtriebswelle der Elektromotor­ einheit verbunden und innerhalb des Pumpengehäuses drehbar angeordnet ist. Wenn die Elektromotoreinheit Strom führt, um den Flügelkörper mittels der Abtriebs­ welle zu drehen, wird von dem Flügelkörper ein Fluid durch den Fluideinlaß hindurch in das Pumpengehäuse gesaugt und durch den Fluidauslaß hindurch abgegeben.
Um den Elektromotorbetrieb zu steuern, ist eine elektro­ nische Steuerungsschaltung vorgesehen. Die Steuerungs­ schaltung umfaßt Schalteinrichtungen wie etwa Leistungs­ transistoren und ist an einem Motorgehäuse angebracht. Da die Schalteinrichtungen im Betrieb Wärme erzeugen, können die Schalteinrichtungen durch die erzeugte Wärme leicht beschädigt werden.
Einige Fluidpumpenvorrichtungen sind als eine luftge­ kühlte Bauart konstruiert, bei der an den Schalteinrich­ tungen Kühlrippen angebracht sind, um die erzeugte Wärme in die Umgebungsluft abzustrahlen. Bei dieser Konstruk­ tion ist es in Hinblick auf eine effiziente Kühlung jedoch erforderlich, daß die Rippen groß genug sind. Da die Wärme von den Rippen in die Umgebungsluft abgestrahlt werden muß, muß außerdem für einen ausreichenden Zwischenraum gesorgt und ein Ventilationsmechanismus bereitgestellt werden. Es ergeben sich somit Beschränkungen in Hinblick auf den Einbauort der Pumpenvorrichtung.
Andere Fluidpumpenvorrichtungen sind als eine fluid­ gekühlte Bauart konstruiert, bei der an den Schalt­ einrichtungen ein Fluidrohr angebracht ist, um die Schalteinrichtungen durch das in die und aus der Pumpen­ einheit fließende Fluid zu kühlen. Bei dieser Konstruk­ tion ist es jedoch erforderlich, daß das Fluidrohr zu der Außenseite des Motorgehäuses hin verlängert wird. Die verlängerte Leitungsanordnung ist somit kompliziert und senkt den Wirkungsgrad des Pumpenbetriebs.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fluidpumpenvorrichtung zu schaffen, die ohne Senkung des Pumpenbetrieb-Wirkungsgrads klein gestaltet werden kann.
Eine erfindungsgemäße Fluidpumpenvorrichtung weist eine Schalteinrichtung wie etwa Leistungstransistoren zur Zuführung elektrischer Antriebsenergie, eine Elektro­ motoreinheit zur Erzeugung einer Antriebskraft bei Empfang der Antriebsenergie und eine Pumpeneinheit zum Saugen eines Fluids in ein Pumpengehäuse und zur Abgabe des Fluids aus dem Pumpengehäuse bei Empfang der Antriebskraft auf. Die Schalteinrichtung ist in der Pumpeneinheit mit dem Pumpengehäuse direkt oder über ein wärmeleitendes Bauteil in Kontakt stehend angeordnet.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden, auf die beigefügte Zeichnung Bezug nehmenden Beschreibung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Fluidpumpenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Anordnung von Leistungs­ transistoren auf einem Block bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Fluidpumpenvorrichtung gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels in Fig. 1; und
Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer Fluidpumpen­ vorrichtung gemäß einer weiteren Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Die Beschreibung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel und auf Abwandlungen, bei denen eine Fluidpumpenvorrichtung dergestalt konstruiert ist, daß bei einem Kraftfahrzeug zwischen einem Motor und einem Kühler ein Motorkühlungsmittelfluid im Kreislauf umgepumpt wird.
Gemäß Fig. 1 weist eine Fluidpumpenvorrichtung eine bürstenlose Innenrotor-Elektromotoreinheit 1 und eine Pumpeneinheit 2 auf.
Die bürstenlose Motoreinheit 1 umfaßt ein Motorgehäuse 3, einen Stator 4, eine Abtriebswelle 5 und einen Rotor 6. Das Motorgehäuse 3 weist eine mit Boden versehene Zylinderform auf. Der Stator 4 weist Kerne 4a und um die Kerne 4a gewundene Spulenwicklungen 4b auf und ist fest auf der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses 3 ange­ bracht. Die Abtriebswelle wird an ihrem einen Ende von einem Lager 7 gestützt, das in der Bodenmitte des Motor­ gehäuses 3 bereitgestellt ist, so daß die Abtriebswelle 5 bezüglich des Motorgehäuses 3 drehbar gehalten wird. Das andere Ende der Abtriebswelle 5 erstreckt sich durch das offene Ende des Motorgehäuses 3 hindurch. Der Rotor 6 weist ungefähr eine Zylinderform auf, wobei um die äußere Umfangsfläche des Rotors 6 herum in einer dem Stator 4 zugewandten Weise Permanentmagneten 6a fest angebracht sind. Der Rotor 6 ist an der einen Endseite der Abtriebs­ welle 5 innerhalb des Motorgehäuses 3 befestigt. An dem Mittelabschnitt der Abtriebswelle 5 ist eine ringförmige Platte 8 befestigt. An dem Außenumfang der ringförmigen Platte 8 ist ein Sensormagnet 9 angebracht.
Die Pumpeneinheit 2 weist ein Paar aus einem wärmeleiten­ den Material hergestellter Pumpengehäuse 10 und 11 und einen Flügelkörper 12 mit einer Vielzahl von Flügeln auf. Das Pumpengehäuse 10, das auf der Seite der bürstenlosen Motoreinheit 1 gelegen ist, umfaßt einen scheibenförmigen Abschnitt 10a mit einem Mittelloch, einen inneren zylin­ derförmigen Abschnitt 10b, der sich von dem Mittelloch des Scheibenteils 10a zu der bürstenlosen Motoreinheit 1 hin erstreckt, und einen äußeren zylinderförmigen Abschnitt 10c, der sich von dem Außenumfang des scheiben­ förmigen Abschnitts 10a zu dem Motorgehäuse 3 hin erstreckt. Der äußere zylinderförmige Abschnitt 10c weist einen Vorsprung 10d auf, der sich in Axialrichtung erstreckt, derart daß er in das offene Ende des Motor­ gehäuses 3 eingepaßt ist. Der innere zylinderförmige Abschnitt 10b weist des weiteren auf seiner inneren Umfangsfläche eine ringförmige Nut 10e auf.
Das Pumpengehäuse 11, das auf der zu der bürstenlosen Motoreinheit 1 entgegengesetzten Seite gelegen ist, umfaßt einen scheibenförmigen Abschnitt 11a mit einem Mittelloch, eine Fluideinlaßöffnung 11b, die sich von dem Mittelloch des scheibenförmigen Abschnitts 11a aus in einer zu dem Pumpengehäuse 11 entgegengesetzten Richtung erstreckt, und einen äußeren zylinderförmigen Abschnitt 11c, der sich von dem Außenumfang des scheibenförmigen Abschnitts 11a aus zu dem Pumpengehäuse 10 hin erstreckt. Der äußere zylinderförmige Abschnitt 11c weist einen Vorsprung 11d auf, der sich in Axialrichtung erstreckt, derart daß er auf den Außenumfang des Pumpengehäuses 10 anliegt. Die auf diese Weise zusammengefügten Pumpen­ gehäuse 10 und 11 bilden eine Fluidkammer X aus. In dem äußeren zylinderförmigen Abschnitt 11c ist ein Fluid­ auslaßloch 11e ausgebildet, um das von der Fluideinlaß­ öffnung 11b aus in die Kammer X gesaugte Fluid zur Außenseite der Pumpeneinheit 2 abzugeben.
Unter der Bedingung, daß die Pumpengehäuse 10 und 11 mittels des Vorsprungs 10d auf das offene Ende des Motorgehäuses 3 gesetzt sind, verläuft die Abtriebswelle 5 durch den inneren zylinderförmigen Abschnitt 10b hindurch. Demzufolge wird die Abtriebswelle 5 an dem axialseitigen Ende des inneren zylinderförmigen Abschnitts 10b drehbar von einem Lager 13 gestützt. An dem anderen Ende der Abtriebswelle 5 in der Fluidkammer x ist ein Flügelkörper 12 befestigt, um das Fluid von der Fluideinlaßöffnung 11b aus zuzuführen. Der Flügelkörper 12 ist somit zwischen der Fluideinlaßöffnung 11b und dem Fluidauslaßloch 11e angeordnet, so daß er das Fluid, wenn er gedreht wird, von der Fluideinlaßöffnung 11b aus ansaugt und durch das Fluidauslaßloch 11e hindurch abgibt. Eine mechanische Dichtung 14 dichtet in bekannter Weise den Spalt zwischen dem inneren zylinderförmigen Abschnitt 10b und der Abtriebswelle 5 ab.
Das Motorgehäuse 3 und das Pumpengehäuse 10 legen dazwischen eine Kammer Y fest. In dieser Kammer Y sind über einen Block 16, der aus einem gut wärmeleitenden Material wie etwa Aluminium oder Kupfer hergestellt ist, an dem Gehäuse 10 Leistungstransistoren 15 befestigt, die als Motorstromführungs-Schalteinrichtungen verwendet werden. Genauer weist der Block 16, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ungefähr eine U-förmige Scheibenform mit einer Aussparung 16b auf und ist in direktem Kontakt mit dem Pumpengehäuse 10 stehend durch Schrauben 17 an dem Pumpengehäuse 10 befestigt. Der Block 16 ist bezüglich der Abtriebswelle 5 in senkrechter Weise angeordnet.
Die Leistungstransistoren 15 weisen eine Plattenform auf und sind in drei Paaren angeordnet, um die Spulen­ wicklungen 4b in drei Phasen zu erregen. Jeder Leistungs­ transistor 15 ist in direktem Kontakt mit dem Block 16 stehend durch eine Schraube 18 derart an dem Block 16 befestigt, daß seine Dickenrichtung mit der Axialrichtung der Abtriebswelle 5 übereinstimmt. Die Leistungs­ transistoren 15 sind außerdem entlang der Außenumfangs­ seite des Blocks 16 angeordnet. Die Leistungstransistoren 15 sind in bezug auf eine Mittellinie L, die durch die Aussparung 16b des Blocks 16 hindurchläuft, in linien­ symmetrischer Weise angeordnet. Der Block 16 weist darüber hinaus vier Durchgangslöcher 16a auf, die eben­ falls in bezug auf die Mittellinie in liniensymmetrischer Weise angeordnet sind.
Wie die gestrichelte Linien in Fig. 1 angibt, steht die Nut 10e des Pumpengehäuses 10 über einen in der Aus­ sparung 16b des Blocks 16 bereitgestellten Durchlaß T mit der Außenseite des Pumpengehäuses 10 in Verbindung. Das heißt, daß das Fluid durch die Nut 10e und den Durchlaß T hindurch zur Außenseite des Pumpengehäuses 10 abgegeben wird, wenn das Fluid in der Fluidkammer X durch die mechanische Dichtung 14 leckt. Das Fluid in der Fluid­ kammer X wird auf diese Weise daran gehindert, in die Kammer Y einzudringen.
Innerhalb der Kammer Y ist eine elektronische Steuerungs­ schaltung 19 mit Schaltungsabschnitten 19a und 19b angeordnet, die die Leistungstransistoren 15 steuern. Innerhalb der Kammer Y ist ein Substrat 20 angeordnet und weist ungefähr eine Ringform mit einem Mittelloch auf. Das Substrat 20 liegt fest um die äußere Umfangsfläche des inneren zylinderförmigen Abschnitts 10b des Pumpen­ gehäuses 10 herum an, so daß seine Dickenrichtung mit der Axialrichtung der Abtriebswelle 5 übereinstimmt. Die Schaltungsabschnitte 19a und 19b sind auf dem Substrat 20 angebracht und bezüglich der Abtriebswelle 5 in senkrech­ ter Weise angeordnet.
Die Schaltungsabschnitte 19a entsprechen einer Bauart, die im Betrieb mehr Wärme erzeugt, und sind auf der einen Seite des Substrats 20 angeordnet, die den Leistungs­ transistoren 15 und dem Pumpengehäuse 10 zugewandt ist. Die Schaltungsabschnitte 19b entsprechen einer Bauart, die im Betrieb weniger Wärme erzeugt, und sind auf der anderen Seite des Substrats 20 angeordnet, die dem Motorgehäuse 3 zugewandt ist.
Die Schaltungsabschnitte 19a, die mehr Wärme erzeugen, sind mit den Leistungstransistoren 15 parallel geschaltet und umfassen vier Kondensatoren 21 und dergleichen. Die Kondensatoren 21 weisen zur Glättung von extern aufge­ brachten Eingangsspannungen eine größere Kapazität auf und sind zylinderförmig. Die Kondensatoren 21 sind so angeordnet, das sie durch die Durchgangslöcher 16a des Blocks 16 hindurchgehen und von Vertiefungen 10f aufge­ nommen werden, die in dem Pumpengehäuse 10 ausgebildet sind. Die Schaltungsabschnitte 19b, die weniger Wärme erzeugen, umfassen eine integrierte Hall-Schaltung (Hall-IC) 22, integrierte Analogschaltungen, integrierte Digitalschaltungen, Kondensatoren mit kleinerer Kapazität und dergleichen. Die integrierte Hall-Schaltung 22 ist fest auf dem Substrat 20 angebracht, derart daß sie dem Sensormagneten 9 zugewandt ist, um die Drehung des Sensormagneten 9 zu erfassen. Durch die integrierte Hall-Schaltung 22 wird somit die Drehwinkelposition der Abtriebswelle 5 erfaßt, um das Ausgangssignal der integrierten Hall-Schaltung 22, das die Drehgeschwindig­ keit der Abtriebswelle 5 angibt, zur Steuerung der Stromführung der Motoreinheit 1 zu verwenden.
Die Leistungstransistoren 15 sind über elektrische Leitungsdrähte 23 mit der Steuerungsschaltung 19 und über elektrische Leitungsanschlüsse 24 an die Spulenwicklungen 4b angeschlossen. Die Steuerungsschaltung 19 ist an eine externe Gleichstromversorgungseinheit und eine (nicht gezeigte) Steuerungseinheit angeschlossen, so daß Steue­ rungssignale von der externen Einheit und eine Gleich­ stromeingangsspannung von der Stromversorgungseinheit angelegt sind.
Genauer werden die Leistungstransistoren 15 durch die Steuerungsschaltung 19 im Ansprechen auf die Steuerungs­ signale von der externen Einheit ein- und ausgeschaltet, so daß die Leistungstransistoren 15 die Spulenwicklungen 4b mit den Dreiphasen-Antriebsströmen versorgen. Der Stator 4 erzeugt ein sich drehendes Magnetfeld, um den Rotor 6, die Abtriebswelle 5 und den Flügelkörper 12 als Ganzes zu drehen. Während sich der Flügelkörper 12 in Drehung befindet, wird das Fluid durch die Fluideinlaß­ öffnung 11b hindurch angesaugt und durch das Fluidauslaß­ loch 11e hindurch abgegeben.
Die obengenannte Fluidpumpenvorrichtung ergibt folgende Wirkungen und Vorteile.
  • (1) Die Leistungstransistoren 15, die mehr Wärme erzeugen, wenn sie zur Zuführung der Dreiphasen- Ansteuerungsströme betätigt werden, werden mit dem Pumpengehäuse 10 über den eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Block 16 fest in Kontakt gehalten. Infolge­ dessen können die Leistungstransistoren 15 effizient gekühlt werden. Da das Pumpengehäuse 10 in Kontakt mit dem Fluid in der Fluidkammer X steht, muß das Fluid zudem zwecks Fluidkühlung nicht zur Außenseite der Pumpen­ gehäuse 10 und 11 herausgeführt werden. Der Pumpen­ betrieb-Wirkungsgrad wird daher nicht gesenkt, und es wird keine Fluidleitungsanordnung benötigt, was eine kompakte Gestaltung der Vorrichtung ermöglicht.
  • (2) Die Leistungstransistoren 15 sind in der Kammer Y angeordnet, die zwischen dem Motorgehäuse 8 und dem Pumpengehäuse 10 geschaffen ist. Das heißt, daß dadurch, daß die Leistungstransistoren 15 zwischen den Pumpen­ gehäusen 10, 11 und den Spulenwicklungen 4b der Motor­ einheit 1 angeordnet sind, die elektrischen Leitungs­ drähte 23 und die elektrischen Leitungsanschlüsse 24, die die Leistungstransistoren 15 und die Spulenwicklungen 4b verbinden, verkürzt werden können. Infolgedessen kann der elektrische Leitungsverlust gesenkt werden, der durch den Widerstand dieser elektrischen Leitungen hervorgerufen wird, und können elektrische Störgeräusche verringert werden, die von durch diese elektrischen Leitungen hindurchfließende hochfrequente Ströme hervorgerufen werden. Diese Verringerung der Störgeräusche ist insofern vorteilhaft, als bei einer Verwendung der Vorrichtung in Kraftfahrzeugen, um ein Motorkühlungsmittelfluid im Kreislauf umzupumpen, Radiostörgeräusche verringert werden.
  • (3) Da die Steuerungsschaltung 19 in der Kammer Y ange­ ordnet ist, können die elektrischen Leitungsdrähte 23 verkürzt werden, die die Steuerungsschaltung 19 und die Leistungstransistoren 15 verbinden.
  • (4) Die Schaltungsabschnitte 19a, die im Betrieb mehr Wärme erzeugen, sind auf dem Substrat 20 auf der dem Pumpengehäuse 10 zugewandten Seite angebracht, und die Schaltungsabschnitte 19b, die im Betrieb weniger Wärme erzeugen, sind auf dem Substrat 20 auf der dem Motor­ gehäuse 3 zugewandten Seite angebracht, die zu dem Pumpengehäuse 10 entgegengesetzt ist. Da die Schaltungs­ abschnitte 19a nahe an dem Block 16 und dem Pumpengehäuse 10 positioniert sind, können somit die Schaltungs­ abschnitte 19a effizienter als die Schaltungsabschnitte 19b gekühlt werden. Infolgedessen läßt sich eine Lebens­ dauerverkürzung der Schaltungsabschnitte 19a vermeiden.
  • (5) Das Substrat 20 ist in Ringform ausgebildet, um so die Abtriebswelle 5 zu umgeben, und ist derart positio­ niert, daß es den Leistungstransistoren 15 zugewandt ist. Daher können die elektrischen Leitungsdrähte 23 verkürzt werden, die die Steuerungsschaltung 19 und die Leistungs­ transistoren 15 verbinden. Da das Substrat 20 über einen großen Bereich dem Pumpengehäuse 10 (dem Block 16) zugewandt ist, können die Schaltungsabschnitte 19a effizient gekühlt werden.
  • (6) Die Leistungstransistoren 15 sind derart angeordnet, daß ihre Dicke in der Richtung liegt, die mit der Axial­ richtung der Abtriebswelle 5 übereinstimmt. Somit läßt sich die Größe der Vorrichtung in Axialrichtung verkürzen.
  • (7) Die Leistungstransistoren 15 sind auf dem Block 16 in bezug auf die Mittellinie L in liniensymmetrischer Weise angeordnet. Die Leistungstransistoren 15 lassen sich somit gleichmäßig kühlen.
Das obengenannte Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt werden.
Zum Beispiel können die Leistungstransistoren 15 ohne Verwendung des Blocks 16 in direktem Kontakt mit dem scheibenförmigen Abschnitt 10a des Pumpengehäuses 10 angebracht sein.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, können die Leistungs­ transistoren 15 außerdem so angeordnet sein, daß ihre Dickenrichtung mit der Radialrichtung der Abtriebswelle 5 übereinstimmt, während der innere zylinderförmige Abschnitt 10b des Pumpengehäuses 10 in Axialrichtung der Abtriebswelle 5 verlängert ist, um daran den Block 16 anzubringen.
Das Substrat 20 muß nicht in Form der ringförmigen Scheibe vorliegen, sondern kann auch die Form einer rechteckigen Platte aufweisen und in der Motoreinheit 1 angeordnet sein. In diesem Fall ist das Motorgehäuse 3 derart ausgebildet, daß es eine Aufnahmekammer 3a aufweist, die radial nach außen hervorsteht, um darin das Substrat 20 und die Schaltungsabschnitte 19a, 19b aufzunehmen.
Das Substrat 20 und die die Schaltungselemente 19a und 19b umfassende Steuerungsschaltung 19 können mit einem wärmeleitenden Harz hoher Wärmeleitfähigkeit gefüllt und über das wärmeleitende Harz mit dem Block 16 oder dem Pumpengehäuse 10 gekoppelt sein. Durch diese Anordnung wird die Kühlung der Steuerungsschaltung 19 ebenfalls verbessert.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, können die Leistungs­ transistoren 15 in Form eines bloßliegenden Chips konstruiert sein und über eine keramische Anschlußfläche 33 auf dem Substrat 20 angebracht sein. Das Substrat 20 kann eine Platte auf Keramik- oder Metallbasis sein. Auch die Schaltungsabschnitte 19a und 19b sind auf dem Substrat 20 angebracht. Dieses Substrat 20 wird über eine leitende Harzschicht 30 hoher Wärmeleitfähigkeit mit dem Pumpengehäuse 10a in Kontakt gehalten. Diese Teile sind von einem Harzhalter 31 umgeben, wobei ein Formharz 32, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, den Zwischen­ raum in dem Harzhalter 31 ausfüllt.

Claims (17)

1. Fluidpumpenvorrichtung, mit
einer Schalteinrichtung (15) zur Zuführung elektrischer Antriebsenergie;
einer Elektromotoreinheit (1) zur Erzeugung einer Antriebskraft bei Empfang der Antriebsenergie; und
einer Pumpeneinheit (2) zum Saugen eines Fluids in ein Pumpengehäuse (10, 11) und zur Abgabe des Fluids aus dem Pumpengehäuse (10, 11) bei Empfang der Antriebskraft, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalteinrichtung (15) in der Pumpeneinheit (2) mit dem Pumpengehäuse (10, 11) direkt oder über ein wärme­ leitendes Bauteil (16, 20, 30) in Kontakt stehend bereit­ gestellt ist.
2. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektromotoreinheit (1) ein Motorgehäuse (3) mit einem geschlossenen Boden und eine sich bezüglich des Motorgehäuses (3) koaxial erstreckende Abtriebswelle (5) aufweist;
das Pumpengehäuse (10, 11) mit einem offenen Ende des Motorgehäuses (3) gekoppelt ist und mit dem Motor­ gehäuse (3) eine Kammer (Y) festlegt; und
die Schalteinrichtung (15) innerhalb der Kammer (Y) gelegen ist.
3. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei inner­ halb der Kammer (Y) eine Steuerungsschaltung (19) zur Steuerung der Schalteinrichtung (15) gelegen ist.
4. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuerungsschaltung (19) auf einem scheibenförmigen Substrat (20) angebracht ist, das derart angeordnet ist, daß es die Abtriebswelle (5) umgibt.
5. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Substrat (20) bezüglich der Abtriebswelle (5) in senkrechter Weise angeordnet ist;
ein erster Schaltungsabschnitt (19a, 21), der mehr Wärme erzeugt, auf dem Substrat (20) auf einer dem Pumpengehäuse (10, 11) zugewandten ersten Seite ange­ bracht ist; und
ein zweiter Schaltungsteil (19b), der weniger Wärme erzeugt, auf dem Substrat (20) auf einer zu der ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite angebracht ist.
6. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Substrat (20) eine Aussparung (16b) aufweist, durch die hindurch die Abtriebswelle (5) verläuft.
7. Fluidpumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Steuerungsschaltung (19) mit einem wärme­ leitenden Harz geformt und über das Harz mit dem Pumpen­ gehäuse (10, 11) gekoppelt ist.
8. Fluidpumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Schalteinrichtung (15) derart angeordnet ist, daß ihre Dickenrichtung mit der Axialrichtung der Abtriebswelle (5) übereinstimmt.
9. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das wärmeleitende Bauteil (16, 20, 30) ein Substrat (20) ist, auf dem die Schalteinrichtung (15) angebracht ist.
10. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Substrat (20) eine Platte auf Metallbasis ist.
11. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Substrat (20) eine Platte auf Keramikbasis ist.
12. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Substrat (20) mit einem wärmeleitenden Harz geformt ist, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
13. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Pumpengehäuse (10, 11) ein Gehäusepaar umfaßt, das dazwischen eine Fluidkammer (X) für das Fluid fest­ legt;
innerhalb der Kammer (X) ein Flügelkörper (12) gelegen ist, um durch eine Abtriebswelle (5) der Motor­ einheit (1) angetrieben zu werden;
die Motoreinheit (1) ein Motorgehäuse (3) aufweist, das in gegenüber der Fluidkammer (X) fluidabgedichteter Weise mit einem der Gehäuse (10) eine Schaltungsaufnahme­ kammer (Y) festlegt; und
sich die Schalteinrichtung (15) innerhalb der Kammer (Y) befindet.
14. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Schalteinrichtung (15) eine Vielzahl von Leistungs­ transistoren umfaßt, die derart angeordnet sind, daß sie die Abtriebswelle (5) umgeben.
15. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das wärmeleitende Bauteil (16, 20) eine Scheibenform aufweist und in der Kammer (Y) bezüglich der Abtriebs­ welle (5) in senkrechter Weise gelegen ist; und
die Leistungstransistoren (15) auf dem wärmeleiten­ den Bauteil (16, 20) angebracht sind.
16. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 15, wobei das wärmeleitende Bauteil (16, 20) eine Aussparung (16b) aufweist; und
die Leistungstransistoren (15) in bezug auf eine Mittellinie der Aussparung (16b) in liniensymmetrischer Weise angeordnet sind.
17. Fluidpumpenvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei auf dem wärmeleitenden Bauteil (20) außerdem eine Steuerungsschaltung (19) zur Steuerung der Leistungs­ transistoren (15) angebracht ist.
DE19927741.9A 1998-06-18 1999-06-17 Elektrisch angetriebene Fluidpumpenvorrichtung mit Steuerungsschaltung Expired - Lifetime DE19927741B4 (de)

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