[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben,
ein hydraulisches System mit einer hydraulischen Druckversorgungseinheit, welche eine
Gehäusestruktur und eine durch einen Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe umfasst,
und mindestens einem durch die Druckversorgungseinheit beaufschlagbaren, hydraulischen
Verbraucher, wobei der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor mit Außen-Motorstator
und Innen-Motorrotor ausgeführt ist und die Hydraulikpumpe einen auf einem Lagerzapfen
drehbar gelagerten, mit dem Motorrotor drehgekoppelten Pumpenrotor umfasst.
[0002] Hydraulische Systeme mit mindestens einem durch eine hydraulische Druckversorgungseinheit
beaufschlagbaren hydraulischen Verbraucher sind in einer unüberschaubaren Vielfalt
von Ausführungen bekannt und im Einsatz. Je nach der konkreten Anwendung unterscheiden
sich die zu dem System miteinander verknüpften Komponenten (Hydraulikpumpe, Elektromotor,
Verbraucher) konstruktiv oder sogar konzeptionell. Von Einfluss für die Gestaltung
der Komponenten und deren Abstimmung aufeinander sind beispielsweise Aspekte wie der
verbraucherseitige Kraft- und Leistungsbedarf, das Raumangebot, die sonstige Einbausituation
wie z. B. die Zugänglichkeit für Wartungszwecke, die Charakteristika des Auslegungs-Betriebsprofils,
die vorhandene elektrische Energieversorgung, besondere Anforderungen wie z. B. Lärmschutz,
etc.
[0003] Ein gattungsgemäßes, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechendes hydraulisches
System ist dabei aus der
WO 2017/192036 A1 bekannt. Dieses Dokument offenbart insbesondere verschiedene hydraulische Druckversorgungseinheiten
(unter anderem solche mit einem Elektromotor in Form eines in Innenläufer-Bauweise
ausgeführten bürstenlosen Gleichstrommotors), bei denen der Pumpenrotor der - als
schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe ausgeführten - Hydraulikpumpe und der Motorrotor
einen ausschließlich auf dem Lagerzapfen der Hydraulikpumpe drehbar gelagerten einstückigen
gemeinsamen Rotor bilden. Angestrebt wird dabei eine besondere Eignung für den Einsatz
auf dem Kraftfahrzeugsektor, bei dem - angesichts des beschränkten Raumangebots und
des Komfortanspruchs der Fahrzeuginsassen - ein besonderes günstiges Verhältnis besteht
zwischen der Leistungsdichte, dem Platzbedarf, den Herstellungskosten, dem Wartungsbedarf
und der Geräuschemission.
[0004] Ebenfalls gibt es umfassenden Stand der Technik zu Hydraulik- bzw. Flüssigkeitspumpen
als solchen bzw. zu derartige Hydraulik- bzw. Flüssigkeitspumpen umfassenden hydraulischen
Druckversorgungseinheiten. So offenbaren beispielsweise die
EP 1840327 A2 und die
JP 2008057444 A jeweils eine hydraulische Druckversorgungseinheit mit einer durch einen Elektromotor
angetriebenen Hydraulikpumpe in Form einer Zahnradpumpe. Und die
JP 03015672 A und die
JP 02161175 A offenbaren jeweils eine hydraulische Druckversorgungseinheit mit einer durch einen
Elektromotor angetriebenen Hydraulikpumpe in Form einer schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpe.
[0005] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, ein hinsichtlich der Praxistauglichkeit
weiter verbessertes hydraulisches System der gattungsgemäßen Art bereitzustellen.
Insbesondere wird eine gesteigerte Betriebssicherheit auch bei vergleichsweise kostengünstig
hergestellten hydraulischen Systemen angestrebt.
[0006] Gelöst wird die vorstehende Aufgabenstellung durch das in Anspruch 1 angegebene hydraulische
System. Demnach zeichnet sich das erfindungsgemäße hydraulische System namentlich
dadurch aus, dass es sich bei dem Motorrotor und dem Pumpenrotor um separat hergestellte
Komponenten handelt, wobei die Drehkoppelung des Pumpenrotors mit dem Motorrotor axialverschieblich
ausgeführt ist und der Motorrotor mit einer ersten Lagerstelle an der Gehäusestruktur
und mit einer zweiten, gegenüberliegenden Lagerstelle an jenem Lagerzapfen drehgelagert
ist, auf dem auch der Pumpenrotor drehgelagert ist.
[0007] Entscheidend für das erfindungsgemäße hydraulische System sind somit mehrere in Kombination
zusammenwirkende Besonderheiten. So ist, unter grundlegender Abkehr von dem Konzept
nach der
WO 2017/192036 A1, zum einen eine beidseitige als Dreh-Lagerung ausgeführte Abstützung des Motorrotors,
nämlich einerseits am Lagerzapfen der Hydraulikpumpe und andererseits an der Gehäusestruktur,
realisiert. Durch eben die erfindungsgemäße beidseitige Abstützung des Motorrotors
lässt sich ein gravierender Nachteil des Systems nach der
WO 2017/192036 A1 vermeiden. Denn bei dem gattungsgemäßen System nach diesem Dokument ist entweder
der gemeinsame Rotor nur an seinem einen Endbereich (in dem Pumpenrotor-Bereich) fliegend
gelagert, so dass eine extrem aufwendige, teure Herstellung erforderlich ist, um jegliche
- mit einer spürbaren Lärmemission verbundene - Unwucht zu vermeiden; oder aber der
Lagerzapfen muss sich - für eine Unterstützung des gemeinsamen Rotors auch in seinem
Motorrotor-Bereich - durch den Motorrotor hindurch erstrecken, was allerdings zu einer
Beeinträchtigung der magnetischen Situation innerhalb des Motorrotors und somit zu
einer Leistungseinbuße führen kann. Die erfindungsgemäß realisierte beidseitige Abstützung
des Motorrotors reduziert das Risiko nachteiliger unwuchtbedingter Auswirkungen und
erlaubt zugleich die Optimierung der magnetischen Situation innerhalb des Motorrotors
im Interesse einer hohen Leitungsdichte. Dies ist insbesondere dann von Nutzen, wenn
anwendungsbedingt für die Druckversorgungseinheit nur ein sehr geringer Bauraum zur
Verfügung steht.
[0008] Im synergistischen Zusammenwirken mit der vorstehend erläuterten spezifischen Abstützung
des Motorrotors ist bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen System weiterhin vorgesehen,
dass es sich bei dem Motorrotor und dem Pumpenrotor um separat hergestellte Komponenten
handelt und dass die Drehkoppelung des Pumpenrotors mit dem Motorrotor axialverschieblich
ausgeführt ist. Insbesondere kann dabei auf den Elektromotor eine Vorspannfeder mit
axialer Spannrichtung dergestalt wirken, dass Motor und Pumpe relativ zueinander axial
gespreizt werden. Namentlich kann eine solche Vorspannfeder mit axialer Spannrichtung
auf den Motorrotor wirken und sich an dem Pumpenrotor abstützen; alternativ kann auf
den Motorstator eine sich ortsfest zu der Gehäusestruktur abstützende Vorspannfeder
mit axialer Spannrichtung wirken. Infolge der axialverschieblichen Drehkoppelung des
Pumpenrotors mit dem Motorrotor lässt sich ein Toleranz- und ein Dehnungsausgleich
für den Motorrotor realisieren. Beides ist von großem Vorteil in wirtschaftlicher
Hinsicht; denn typischerweise weisen für die Herstellung von Magnetrotoren für BLDC-Motoren
geeignete Materialien im unteren Preissegment einen vergleichsweise hohen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten auf; und die Herstellungstoleranzen für solche eher kostengünstigen
Magnetrotoren sind vergleichsweise grob. Anders als im Falle der Realisierung eines
gemeinsamen Rotors durch ein einstückiges Bauteil gemäß der
WO 2017/192036 A1 gestattet die Erfindung ferner eine Optimierung der beiden Teile im Hinblick auf
die jeweils an sie gestellten (mechanischen bzw. magnetischen) Anforderungen. So lassen
sich hydraulische Systeme mit besonders kompakten und trotzdem leistungsfähigen und
betriebssicheren hydraulischen Druckversorgungseinheiten bereitstellen.
[0009] Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Gehäusestruktur
einen Gehäusemantel und eine mit diesem verbundenen Deckelanordnung auf, wobei die
erste Lagerstelle an der Deckelanordnung angeordnet ist. Besonders günstig ist dabei,
wenn die Deckelanordnung einen abgeschlossenen Hohlraum aufweist, in dem eine Motorsteuereinheit
geschützt untergebracht ist. Dies ist namentlich dann von großem Vorteil, wenn der
Elektromotor als Unterölmotor ausgeführt ist (s. u.).
[0010] Weiterhin erweist sich als günstig, wenn die Deckelanordnung eine deckelseitige Stützstruktur
für den Motorstator aufweist. Namentlich kann sich die deckelseitige Stützstruktur
in einen zwischen dem Motorstator und dem Gehäusemantel bestehenden Ringspalt hinein
erstrecken. Durch die zusätzliche Abstützung des Motorstators an der Deckelstruktur
erfolgt - über die Deckelstruktur - eine ideale Zentrierung von Motorrotor und Motorstator
relativ zueinander an dem der Hydraulikpumpe abgewandten Ende, wodurch sich sehr geringe
Spaltweiten zwischen Motorstator und Motorrotor realisieren lassen, was sich günstig
auf die Leistungscharakteristik auswirkt.
[0011] Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Lagerzapfen
an einem in der Gehäusestruktur aufgenommenen Pumpen-Grundkörper fixiert. Besonders
vorteilhaft ist dabei, wenn der Pumpengrundkörper weiterhin eine pumpenseitige Stützstruktur
für den Motorstator aufweist. So kann auch pumpenseitig eine optimale Zentrierung
von Motorstator und Motorrotor relativ zueinander erreicht werden mit den bereits
weiter oben dargelegten vorteilhaften Auswirkungen. Wiederum kann sich in einer besonders
bevorzugten Ausgestaltung die pumpenseitige Stützstruktur für den Motorstator in einen
zwischen dem Motorstator und dem Gehäusemantel bestehenden Ringspalt hinein erstrecken.
[0012] Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, dass stirnseitig an den Pumpengrundkörper eine hydraulische Steuer- und Leitungsanordnung
angesetzt ist. In dieser sind für das Betriebsverhalten des Systems relevante Schalt-
und Steuerelemente (wie beispielsweise diverse Ventile, Drosseln, Filter, etc.) untergebracht.
Ganz besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die hydraulische Steuer- und Leitungsanordnung
eine Steuerplattenanordnung umfasst, wobei an mindestens einer stirnseitigen Oberfläche
der mindestens einen Steuerplatte Strömungskanäle ausgeführt sind, über die eine Vernetzung
der sonstigen Schalt- und Steuerelemente erfolgt. Bevorzugt liegt eine Stapelanordnung
mit mehreren geschichtet angeordneten Steuerplatten vor. Indem bei dieser Weiterbildung
zumindest ein Teil der Strömungskanäle der hydraulischen Steuer- und Leitungsanordnung
an einer Stirnfläche der mindestens einen Steuerplatte ausgeführt sind, lassen sich
verschiedene erhebliche Vorteile erreichen. Insbesondere lässt sich eine deutlich
kompaktere hydraulische Verschaltung, d. h. eine deutliche dichtere räumliche Anordnung
der über die Strömungskanäle miteinander verbundenen hydraulische Schalt- und Steuerelemente
der hydraulischen Steuer- und Leitungsanordnung realisieren, als dies gemäß dem Stand
der Technik möglich ist. Dabei kann mindestens ein umfangsseitig an einer Steuerplatte
mündender Strömungskanal vorgesehen sein, der mit einem an der Gehäusestruktur vorgesehenen
Durchbruch kommuniziert. Der besagte Durchbruch kann dabei einen Anschluss bilden,
was namentlich dann besonders vorteilhaft ist, wenn der von der Motor-Pumpe-Einheit
zu beaufschlagende Verbraucher einen sich ringförmig um die Gehäusestruktur herum
erstreckenden hydraulischen Arbeitsraum umfasst, der durch den besagten Durchbruch
in der Gehäusestruktur hindurch direkt an die Steuer- und Leitungsanordnung angeschlossen
ist.
[0013] Für die endseitige Lagerung des Motorrotors kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung
mehrere vorteilhafte Ausgestaltungen in Betracht. Beispielsweise kann die betreffende
Lagerung - einseitig oder beidseitig - mindestens einen Drehzapfen aufweisen, welcher
in einer in der Deckelanordnung bzw. in dem Lagerzapfen aufgenommenen Gleitlagerbuchse
drehbar aufgenommen ist. So lassen sich besonders geräuscharme Systeme realisieren.
Umgekehrt kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Motorrotor an seinem deckelseitigen
Endbereich eine zentrische Aussparung aufweist, in der eine Gleitlagerbuchse aufgenommen
ist, in welche ein an der Deckelanordnung vorgesehener Stützzapfen eingreift. Und
in entsprechender Weise kann der Motorrotor an seinem pumpenseitigen Endbereich eine
zentrische Aussparung aufweisen, in der eine Gleitlagerbuchse aufgenommen ist, in
welche der Lagerzapfen eingreift. Statt einer direkten Lagerung des Motorrotors mit
seinem pumpenseitigen Endbereich auf dem Lagerzapfen kommt auch eine indirekte Lagerung
auf diesem dergestalt in Betracht, dass der Motorrotor an seinem pumpenseitigen Endbereich
eine zentrische Aussparung aufweist, in welche ein Stützvorsprung des - auf dem Lagerzapfen
drehbar gelagerten - Pumpenrotors eingreift.
[0014] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dreier in der Zeichnung veranschaulichter
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
- Fig. 1
- ein beispielhaft als Höhen-Verstelleinrichtung, welche der Verstellung der Lage des
oberen Fußpunkts der Feder der Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs dient, ausgeführtes
hydraulisches System,
- Fig. 2
- eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 modifizierte Druckversorgungseinheit
eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems,
- Fig. 3
- ein wiederum als Höhen-Verstelleinrichtung, welche der Verstellung der Lage des oberen
Fußpunkts der Feder der Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs dient, ausgeführtes hydraulisches
System nach einem dritten Ausführungsbeispiel der der Erfindung und
- Fig. 4
- einen Ausschnitt der Fig. 3 in vergrößerter Darstellung.
[0015] Das in Fig. 1 gezeigte hydraulische System, welches als "Höhen-Verstelleinrichtung"
der Verstellung der Lage des oberen Fußpunkts 1 der Feder 2 der Radaufhängung eines
Kraftfahrzeugs relativ zur Basisstruktur 3 des Kraftfahrzeug-Fahrgestells, dient,
umfasst als Hauptkomponenten eine als Motor-Pumpe-Einheit 4 ausgeführte hydraulische
Druckversorgungseinheit 5 und einen durch diese beaufschlagbaren hydraulischen Verbraucher
6 in Form einer Zylinder-Kolben-Anordnung 7, welche über einen Konnektor 8 auf den
oberen Fußpunkt 1 der Feder 2 einwirkt.
[0016] Die Motor-Pumpe-Einheit 4 umfasst eine als schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe ausgeführte
Hydraulikpumpe 9, deren Pumpenrotor 10 durch einen Elektromotor 11 drehend angetrieben
ist. Der Pumpenrotor 10 ist auf einem in dem Pumpen-Grundkörper 12 fixierten Lagerzapfen
13 drehbar gelagert. Er weist - in als solches bekannter Weise - Radialbohrungen 14
auf, in denen Pumpenkolben 15 radial oszillierend geführt sind, wobei die - während
der Drehung des Pumpenrotors 10 - oszillierende Bewegung den Pumpenkolben 15 durch
das zu der Rotationsachse X exzentrische Kugellager 16 aufgeprägt wird. Ein druckseitiger
Strömungskanal 17 und ein saugseitiger Strömungskanal 18 erstrecken sich, in Steuerschlitzen
19, 20 endend, in dem Lagerzapfen 13, wodurch dieser einen kombinierten Steuer- und
Lagerzapfen bildet.
[0017] Der Elektromotor 11 ist als bürstenloser Gleichstrommotor in Innenläuferbauweise
ausgeführt. Er umfasst einen eine Spulenanordnung 21 aufweisenden (außenliegenden)
Stator 22 und einen (innenliegenden) Rotor 23, welcher im Wesentlichen aus einem Rotorkern
24 und mehreren umfangsseitig daran angebrachten Permanentmagneten 25 besteht. Der
Motorrotor 23 ist beidseitig, d. h. an seinen beiden stirnseitigen Endbereichen drehgelagert
abgestützt. Über eine erste Lagerstelle 26 erfolgt eine Abstützung gegenüber der Deckelanordnung
27 einer Gehäusestruktur 28, welche weiterhin einen einseitig durch die Deckelanordnung
27 verschlossenen Gehäusemantel 29 umfasst. Hierzu greift ein an der Deckelanordnung
27 vorgesehener Stützzapfen 30 in eine Gleitlagerbuchse 31 ein, welche in einer zentrischen
Aussparung 32 des Motorrotors 23 aufgenommen ist. An der - der ersten Lagerstelle
26 gegenüberliegend angeordneten - zweiten Lagerstelle 33 ist der Motorrotor 23 dadurch
(mittelbar) an dem Lagerzapfen 13 drehgelagert, dass seine zentrische Aussparung 32
auf einer - einen Stützvorsprung 34 bildenden - hülsenförmigen Verlängerung 35 des
Pumpenrotors 10 gelagert ist, welcher seinerseits (unmittelbar) auf dem Lagerzapfen
13 drehgelagert ist. (Bei einer im Wesentlichen funktionsgleichen Modifikation könnte
erkennbar der Stützvorsprung 34 des Pumpenrotors 10 entfallen und der Motorrotor 23
statt dessen direkt auf dem Lagerzapfen 13 drehgelagert sein.)
[0018] Zur Drehkoppelung des Pumpenrotors 10 mit dem Motorrotor 23 ist an dem Rotorkern
24 endseitig ein Mitnehmerring 36 angeformt, der in korrespondierende Bohrungen 37
des Pumpenrotors 10 eingreifende Mitnehmerstifte 38 aufweist. Die Drehkoppelung von
Pumpenrotor 10 und Motorrotor 23 ist dabei axialverschieblich ausgeführt, indem die
Mitnehmerstifte 38 in den zugeordneten Bohrungen 37 axialverschieblich aufgenommen
sind und zudem auch die Lagerung des Rotorkerns 24 auf der hülsenförmigen Verlängerung
35 des Pumpenrotors 10 axialverschieblich ist. Zwischen dem Motorrotor 23 und dem
Pumpenrotor 10 wirkt dabei eine sich an dem Pumpenrotor 10 abstützende Vorspannfeder
39 mit axialer Spannrichtung; sie sorgt für eine definierte Anlage des Motorrotors
23 an dessen der Hydraulikpumpe abgewandten Stirnseite an dem Scheibenabschnitt 40
der Gleitlagerbuchse 31.
[0019] Der Gehäusemantel 29 umschließt sowohl den Pumpengrundkörper 12 als auch den - als
Unterölmotor ausgeführten - Elektromotor 11; er ist auf diese Weise eine einstückige
Komponente eines kombinierten Pumpen- und Motorgehäuses. Die abgedichtet stirnseitig
in den Gehäusemantel 29 eingesetzte Deckelanordnung 27 weist einen Hohlraum 41 auf,
in dem eine Motorsteuereinheit 42 untergebracht ist. Ferner weist die Deckelanordnung
27 eine deckelseitige erste Stützstruktur 43 für den Motorstator 22 auf, indem sich
ein angeformter, den Motorstator 22 umgreifender Stützring 44 in den zwischen dem
Motorstator 22 und dem Gehäusemantel 29 bestehenden Ringspalt 45 hinein erstreckt.
In seinem gegenüberliegenden, pumpenseitigen Endbereich ist der Motorstator 22 mittels
einer zweiten Stützstruktur 46 gelagert, welche Teil des Pumpengrundkörpers 12 ist.
Hierzu erstreckt sich ein an den Pumpengrundkörper 12 angeformter, den Motorstator
22 umgreifender Stützring 47 in den zwischen dem Motorstator 22 und dem Gehäusemantel
29 bestehenden Ringspalt 45 hinein.
[0020] Der Gehäusemantel 29 ist integraler Teil der Kolbenstruktur 48 der Zylinder-Kolben-Anordnung
7. Er weist an seiner äußeren Umfangsfläche eine Ringkolbenstruktur 49 auf. Diese
ist dichtend in der Zylinderstruktur 50 der Zylinder-Kolben-Anordnung 7 geführt. Sie
grenzt einen ringförmig den Gehäusemantel 29 umschließenden, sich zwischen diesem
und der Zylinderstruktur 50 erstreckenden hydraulischen Arbeitsraum 51 von einem sich
ebenfalls ringförmig zwischen dem Gehäusemantel 29 und der Zylinderstruktur 50 erstreckenden
Hydraulikflüssigkeits-Vorratsbehälter 52 ab, dessen Volumen durch axiale Bewegung
des kombinierten Pumpen- und Motorgehäuses und der Zylinderstruktur 50 relativ zueinander
gegensinnig zum Volumen des hydraulischen Arbeitsraumes 51 der Zylinder-Kolben-Anordnung
7 veränderbar ist.
[0021] Fig. 1 veranschaulicht auch die Einbindung des hydraulischen Systems (der "Höhen-Verstelleinrichtung")
in die technische Umgebung. So stützt sich die Gehäusestruktur 28 an der Basisstruktur
3 des Kraftfahrzeug-Fahrgestells ab, wohingegen mit der Zylinderstruktur 50 der Konnektor
8 fest verbunden ist. Dieser weist einen ringförmigen Teller 53 auf, an dem sich mit
ihrem oberen Fußpunkt 1 die Feder 2 abstützt.
[0022] Die anwendungsspezifischen hydraulischen Funktionalitäten der Höhen-Verstelleinrichtung
sind in einer hydraulischen Steuer- und Leitungsanordnung 54 untergebracht, welche
funktional zwischen die in dem Lagerzapfen 13 verlaufenden Strömungskanäle 17, 18
und die beiden Räume (Arbeitsraum 51 und Hydraulikflüssigkeits-Vorratsbehälter 52)
der Zylinder-Kolben-Anordnung 7 geschaltet ist. Die Steuer- und Leitungsanordnung
54 umfasst einen aus zwei Steuerplatten 55 und einer Abschlussplatte 56 bestehenden,
stirnseitig an den Pumpengrundkörper 12 angesetzten Plattenstapel 57. Zur dichten
Anschlusses des Stapels 57 an dem Pumpengrundkörper 12 längs einer ebenen, auf der
Achse X senkrecht stehenden Trennfläche 58, der Steuerplatten 55 untereinander und
der Abschlussplatte 56 an der benachbarten Steuerplatte 55 dienen (nicht dargestellte)
Schrauben, welche sich durch den Stapel 57 hindurch in den Grundkörper 12 erstrecken.
Durch ihre spezifische Anordnung bewirken die Schrauben zusätzlich eine eindeutige
Orientierung der einzelnen Elemente (Steuerplatten 55, Abschlussplatte 56 sowie ggf.
zusätzlich vorgesehene Dichtungsplatten) der Steuer- und Leitungsanordnung 54 untereinander
und relativ zum Grundkörper 12.
[0023] Beide Steuerplatten 55 weisen an ihren beiden stirnseitigen Oberflächen Strömungskanäle
59 auf, die sich entlang der jeweiligen Oberfläche erstrecken. Über die Strömungskanäle
59 sind sonstige, in den Steuerplatten 55 untergebrachte Steuerelemente (Ventile,
etc.) hydraulisch miteinander verschaltet.
[0024] Auch der Steuerplattenstapel 57 ist von dem Gehäusemantel 29 umschlossen, zu welchem
Zweck dieser sich über den Grundkörper 12 hinaus nach unten erstreckt. Über sich längs
des jeweiligen Umfangs erstreckende O-Ringe 60 sind die Steuerplatten 55 und die Abschlussplatte
56 gegenüber dem Gehäusemantel 29 abgedichtet. An den beiden Steuerplatten 55 ist
jeweils ein umfangsseitig mündender Strömungskanal 61 vorgesehen. Einer dieser Strömungskanäle
61 kommuniziert über einen in dem Gehäusemantel 29 vorgesehenen ersten Durchbruch
62 mit dem hydraulischen Arbeitsraum 51. Der andere dieser Strömungskanäle 61 kommuniziert
über einen in dem Gehäusemantel 29 vorgesehenen zweiten Durchbruch 62 mit dem Hydraulikflüssigkeits-Vorratsbehälter
52.
[0025] Das in Fig. 2 im Umfang allein der Druckversorgungseinheit veranschaulichte zweite
bevorzugte Ausführungsbeispiel erklärt sich weitgehend durch die vorstehenden Erläuterungen
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Relevante Abweichungen betreffen im Wesentlichen
allein die Lagerung des Motorrotors 23. Und zwar ist hier die erste, den Motorrotor
23 an der Gehäusestruktur 28 abstützende Lagerstelle 26 realisiert, indem in ein rotorseitiger
erster Drehzapfen 63 drehbar in einer Gleitlagerbuchse 64 aufgenommen ist, welche
ihrerseits in eine in der Deckelanordnung 27 vorgesehene Bohrung 65 eingesetzt ist.
In entsprechender Weise ist die zweite Lagerstelle 33 des Motorrotors 23 realisiert,
indem in ein rotorseitiger zweiter Drehzapfen 66 drehbar in einer Gleitlagerbuchse
67 aufgenommen ist, welche ihrerseits in eine stirnseitig in dem Lagerzapfen 13 vorgesehene
Bohrung 68 eingesetzt ist. So erfolgt hier, in Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1, nicht eine indirekte, sondern vielmehr eine direkte Drehlagerung des
Motorrotors 23 an dessen zweiter Lagerstelle 33 an dem Lagerzapfen 13.
[0026] Die Steuer- und Leitungsanordnung 54 ist hier nicht näher ausgeführt. Es versteht
sich, dass sie beispielsweise analog zu derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels
- aber auch anderweitig ausgeführt sein kann. Entsprechendes gilt für einen durch
die Druckversorgungseinheit beaufschlagbaren, hier nur schematisch angedeuteten hydraulischen
Verbraucher 6.
[0027] Varianten im Sinne der Realisierung der ersten Lagerstelle 26 gemäß dem einem und
der zweiten Lagerstelle 33 gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel sind erkennbar ebenfalls
möglich.
[0028] Was das in den Figuren 3 und 4 veranschaulichte dritte Ausführungsbeispiel angeht,
so weist dieses hydraulische System erhebliche Parallelen zu demjenigen nach Fig.
1 auf. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auch die entsprechenden vorstehenden
Erläuterungen verwiesen, wobei für einen erleichterten Vergleich in Fig. 1 einerseits
und in den Figuren 3 und 4 andererseits funktionsgleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind. Markante Abweichungen zwischen dem erstem und dem dritten Ausführungsbeispiel
werden nachstehend erläutert.
[0029] Der Motorrotor 23' umfasst hier eine beidseitig aus der Rotorarmatur 70 herausstehende
Welle 71. Diese ist einerseits in der Deckelstruktur 27' drehgelagert, zu welchem
Zweck in eine Aufnahme 72 der Deckelstruktur 27' eine Lagerbuchse 73 eingesetzt ist;
der deckelseitige Überstand der Welle 71 übernimmt auf diese Weise die Funktion des
Drehzapfens 63 des in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels. An der gegenüberliegenden
Stirnseite des Motorrotors 23' ist ein Lager-Adapter 74 vorgesehen. Dieser ist mit
einem Ringvorsprung 75 in eine korrespondierende Aufnahme 76 der Rotorarmatur 70 eingepresst
und weist seinerseits eine das zugeordnete Ende der Welle 71 aufnehmende Bohrung auf.
Der Lager-Adapter 74 wirkt mit der hülsenförmigen Verlängerung 35' des Pumpenrotors
10' im Sinne einer drehfesten aber axial-verschieblichen Abstützung zusammen.
[0030] Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Deckelstruktur 27', deren axiale
Lage in dem Gehäusemantel 29' im Übrigen durch einen Sicherungsring 76 gesichert ist,
bei dieser Ausgestaltung nicht zur Aufnahme elektronischer Komponenten hergerichtet,
d. h. er weist keinen entsprechenden Aufnahmehohlraum auf.
[0031] Die Drehsicherung des Motorstators 22' erfolgt über einen Zwischenring 77, welcher
über eine stirnseitige Verzahnung 78 formschlüssig in eine korrespondierende Verzahnung
an der zugeordneten Stirnseite des Stators 22' eingreift, wobei der Zwischenring 77
seinerseits drehfest aber axial-verschieblich auf einem den Außenring des Kugellagers
16' aufnehmenden Tragring 79 geführt ist. Der Tragring 79 ist drehfest in den Gehäusemantel
29' eingesetzt; er stützt sich auf der Stirnseite des PumpenGrundkörpers 12' ab. Zwischen
dem Tragring 79 und dem Zwischenring 77 wirkt, mit axialer Wirkrichtung, eine als
Ring-Wellfeder 80 ausgeführte Vorspannfeder 39'.
[0032] Weiterhin ist bei dem dritten, in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
die hydraulische Steuer- und Leitungsanordnung 54' - samt zugehöriger Ventile 81 -
nicht in einer Steuerplattenanordnung untergebracht, sondern vielmehr direkt in dem
Pumpen-Grundkörper 12'. Ferner ist erkennbar, dass bei der - den Verbraucher 6' bildenden
- Zylinder-Kolben-Anordnung 7' der Zylinder 82 einen Zylindermantel 83, der durch
den endseitig einstückig angeformten Bund 84 zugleich die Funktion des Konnektors
8 des ersten Ausführungsbeispiels ausübt, sowie einen in den Zylindermantel 83 eingesetzten
Boden 88 umfasst. So kann die Ringkolbenstruktur 49' durch einen an den Gehäusemantel
29' angeformten Bund 85 realisiert sein. Erkennbar ist ferner ein Balg 86, welcher
zwischen dem den unteren Abschluss der Gehäusestruktur 28' bildenden Boden 87 und
dem Zylinder 82 wirkt. Schließlich ist hinzuweisen auf eine dem Pumpenrotor 10' zugeordnete
Lagerhülse 89. Andere spezifische Besonderheiten erschließen sich dem Fachmann ohne
weiteres ohne weitergehende Erläuterungen.
1. Hydraulisches System mit einer hydraulischen Druckversorgungseinheit (5) und mindestens
einem durch diese beaufschlagbaren hydraulischen Verbraucher (6, 6'), wobei die Druckversorgungseinheit
(5) eine Gehäusestruktur (28, 28') und eine durch einen Elektromotor (11), welcher
als bürstenloser Gleichstrommotor mit Außen-Motorstator (22, 22') und Innen-Motorrotor
(23, 23') ausgeführt ist, angetriebene Hydraulikpumpe (9) umfasst, welche einen auf
einem Lagerzapfen (13, 13') drehbar gelagerten, mit dem Motorrotor (23, 23') drehgekoppelten
Pumpenrotor (10, 10') umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
- es sich bei dem Motorrotor (23, 23') und dem Pumpenrotor (10, 10') um separat hergestellte
Komponenten handelt,
- die Drehkoppelung des Pumpenrotors (10, 10') mit dem Motorrotor (23, 23') axialverschieblich
ausgeführt ist und
- der Motorrotor (23, 23') mit einer ersten Lagerstelle (26) an der Gehäusestruktur
(28, 28') und mit einer zweiten, gegenüberliegenden Lagerstelle (33) an dem Lagerzapfen
(13, 13') drehgelagert ist.
2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusestruktur (28, 28') einen Gehäusemantel (29, 29') und eine mit diesem verbundene
Deckelanordnung (27, 27') aufweist, wobei die erste Lagerstelle (26) an der Deckelanordnung
(27, 27') angeordnet ist.
3. Hydraulisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelanordnung (27) einen Hohlraum (41) aufweist, in dem eine Motorsteuereinheit
(42) untergebracht ist.
4. Hydraulisches System nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelanordnung (27) eine deckelseitige Stützstruktur (43) für den Motorstator
(22) aufweist, wobei sich die deckelseitige Stützstruktur (43) bevorzugt in einen
zwischen dem Motorstator (22) und dem Gehäusemantel (29) bestehenden Ringspalt (45)
hinein erstreckt.
5. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Motorrotor (23) eine Vorspannfeder (39) mit axialer Spannrichtung wirkt,
die sich an dem Pumpenrotor (10) abstützt.
6. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Motorstator (22') eine Vorspannfeder (39') mit axialer Spannrichtung wirkt,
die sich ortsfest zu der Gehäusestruktur (28') abstützt.
7. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzapfen (13, 13') an einem in der Gehäusestruktur (28, 28') aufgenommenen
Pumpen-Grundkörper (12, 12') fixiert ist.
8. Hydraulisches System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpengrundkörper (12) eine pumpenseitige Stützstruktur (46) für den Motorstator
(22) aufweist, wobei sich die pumpenseitige Stützstruktur (46) bevorzugt in einen
zwischen dem Motorstator (22) und dem Gehäusemantel (29) bestehenden Ringspalt (45)
hinein erstreckt.
9. Hydraulisches System nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig an den Pumpengrundkörper (12) eine hydraulische Steuer- und Leitungsanordnung
(54) angesetzt ist.
10. Hydraulisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steuer- und Leitungsanordnung (54) eine Steuerplattenanordnung umfasst,
wobei an mindestens einer stirnseitigen Oberfläche der mindestens einen Steuerplatte
(55) Strömungskanäle (59) ausgeführt sind und/oder mindestens ein umfangsseitig an
einer Steuerplatte (55) mündender Strömungskanal (61) vorgesehen ist, der mit einem
an der Gehäusestruktur (28) vorgesehenen Durchbruch (62) kommuniziert.
11. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorrotor (23) endseitig mindestens einen Drehzapfen (63, 66) aufweist, welcher
in einer in der Deckelanordnung (27) bzw. in dem Lagerzapfen (13) aufgenommenen Gleitlagerbuchse
(64, 67) drehbar aufgenommen ist.
12. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorrotor (23) an seinem deckelseitigen Endbereich eine zentrische Aussparung
(32) aufweist, in der eine Gleitlagerbuchse (31) aufgenommen ist, in welche ein an
der Deckelanordnung (27) vorgesehener Stützzapfen (30) eingreift.
13. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorrotor (23) an seinem pumpenseitigen Endbereich eine zentrische Aussparung
aufweist, in der eine Gleitlagerbuchse aufgenommen ist, in welche der Lagerzapfen
(13) eingreift.
14. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorrotor (23) an seinem pumpenseitigen Endbereich eine zentrische Aussparung
aufweist, in welche ein Stützvorsprung (34) des Pumpenrotors (10) eingreift.
15. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (9) als schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe ausgeführt ist.
16. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) als Unterölmotor ausgeführt ist.
17. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Verbraucher (6, 6') einen die Druckversorgungseinheit (5) umgebenden
ringförmigen Arbeitsraum (51, 51') umfasst.