一种无刷电子水泵的制作方法

本发明涉及一种电子水泵，尤其涉及一种无刷电子水泵。

背景技术：

目前的电子水泵包括电机定子和电机转子，转子轴连接在水泵的外磁钢上，水泵的内磁钢放入外磁钢内，内磁钢上连接有叶轮，这种电子水泵的电机定子和电子转子配合，外磁钢和内磁钢配合，从而完成了叶轮的驱动旋转。这种结构实际就是电机和水泵的两种简单叠加，其成本高，并且体积大，转换效率低。

专利号为ZL 201410425454.3的一种电子水泵公开了另一种结构的水泵，包括外壳体、隔离套、定子部件、转子部件，隔离套将电子水泵内的空间分隔成容置腔和流体腔，转子部件包括转子铁芯、叶片注塑体、转轴、转子部件的转轴上端和下端均需要转动安装于第一轴承和第二轴承上，而第一轴承又安装于支撑座上，支撑座安装于支架上，这种安装方式存在以下缺点：1.设置了支撑座和支架，从而占用了进水空间，造成进水量减少；2.第一轴承设置于支撑座上，而支撑座的周围始终是流动的液体，虽然可以采用密封配合进行隔离，但是由于转子总成是始终转动，因此密封可靠性非常低，第一轴承就可能始终浸泡在水中，时间一长第一轴承容易生锈，这样第一轴承就旋转不畅，转子总成的旋转阻力增加，效率越来越低，甚至会因过度磨损而造成电子水泵损坏的现象发生。3.转子部件在高速旋转，会对支撑座和支架产生一定的冲击，尤其是安装在汽车上使用时，电子水泵始终处于一个颠簸的环境中，因此要求支撑座和支架更加的牢固，而支架和支撑座一般采用塑料材质，且需要方便液体流过，因此，其安装的位置和结构本身就限制了其结构并不牢固，支架只是若干根杆状结构支撑着支撑座，从而电子水泵的可靠性低，使用寿命缩短；4该专利的叶片注塑体为敞开式结构，即叶片注塑体的叶片处在第一壳体内，液体进入到第一壳体内后被旋转的叶片波动从出口导出，其出水压力小，出水量小。5这种电子水泵的散热效果非常差，由于PCB板安装于第二壳体内且只是依靠一块散热铝板进行散热，且导出的热量依旧在第二壳体内，因此该电子水泵工作时温度高，影响PCB板的正常工作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无刷电子水泵，该无刷电子水泵的转子无需设置轴承，且不占用进水空间，提高了无刷电子水泵的可靠性，延长其使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种无刷电子水泵，包括可拆卸固定的外壳体、隔离套和上盖，所述隔离套与外壳体之间构成了安装腔室，所述隔离套与上盖之间构成了流体腔室，所述流体腔室和安装腔室相互独立，所述安装腔室内固定有定子总成和PCB板，所述流体腔室内转动安装有与定子总成配合的转子总成，所述上盖上设置有进水口和出水口，所述转子总成包括叶轮和设置于叶轮底部的连接筒，所述连接筒的内孔内同心嵌入固定有耐磨润滑嵌件，所述耐磨润滑嵌件上设置有与连接筒的内孔同心设置的中心孔，所述连接筒的外部同心套装固定有磁轭筒，磁轭筒的外部同心套装固定有磁环筒，所述隔离套上设置有定位中心轴，所述定位中心轴插入所述中心孔内，所述外壳体上设置有与PCB板导热连接的散热装置。

作为一种优选的方案，所述连接筒包括相互连接且同心设置的大径筒段和小径筒段，所述大径筒段的一端与叶轮底部固定连接，所述小径筒段的一端与大径管段的另一端相连，另一端设置有加强连接板，所述加强连接板上设置有加强嵌孔，所述磁轭筒和磁环筒均套装固定于小径管段上且磁环筒的外径与大径筒段的外径相等，且所述磁环筒的端部设置有嵌入所述加强嵌孔内的嵌入凸脚。

作为一种优选的方案，所述连接筒的内孔上设置有向内凸伸的至少一个上凸台和至少一个下凸台，对应的，所述耐磨润滑嵌件的上端设置有与上凸台对应配合的上缺口，所述耐磨润滑嵌件的下端设置有与下凸台对应配合的下缺口。

作为一种优选的方案，所述耐磨润滑嵌件的中心孔内设置有至少一个轴向凹槽，所述轴向凹槽轴向贯通所述中心孔，所述耐磨润滑嵌件的上端面和下端面分别设置有轴向凹槽的上端和下端相连的上导流凹槽和下导流凹槽。

作为一种优选的方案，所述耐磨润滑嵌件的下端面高于连接筒的下端面，所述耐磨润滑嵌件的下端面与连接筒的内孔之间构成了插装腔，所述隔离套上的流体腔室内设置有插入所述插装腔内的插装凸起，所述插装凸起的上端与耐磨润滑嵌件之间设置有下垫圈，所述流体腔室的底部与加强连接板之间设置有杂质容纳腔。

作为一种优选的方案，所述定子总成包括铁芯和包裹于铁芯且与铁芯形状匹配的绝缘体，所述绝缘体上缠绕有定子绕组，所述绝缘体的上端部设置有若干个圆周均布的挂耳，所述挂耳与绝缘体的上端面之间设置有绕线缺口，所述绝缘体的下端设置也有插装嵌脚，对应的PCB板上设置也有与插装嵌脚插装配合的固定嵌孔，所述铁芯的下端设置有与PCB板连接的接地端子。

作为一种优选的方案，所述绝缘体的上端面上设置有方便与自动绕线机定位配合的定位凹口，绝缘体的下端部设置有方便定子绕组穿过的穿线嵌口。

作为一种优选的方案，所述散热装置包括散热座、密封圈、导热垫片和导热压片，所述外壳体的底部设置有安装通孔，所述导热压片设置于外壳体内部，所述散热座设置于外壳体的外部且与导热压片之间紧固件固定并将所述导热垫片压紧，所述密封圈安装于散热座与外壳体的底部之间，所述导热压片与PCB板之间设置有导热胶。

作为一种优选的方案，所述散热座包括成弧形的散热底板和设置于散热底板底部的散热鳍片，所述散热底板上设置有嵌入凸起，所述导热压片的底部设置有螺孔柱，所述嵌入凸起上设置有螺孔柱匹配的螺孔柱凹槽，所述密封圈套装在嵌入凸起上，所述嵌入凸起塞入所述安装通孔内且与导热压片螺钉固定，所述外壳体的底部设置有防水透气阀。

作为一种优选的方案，所述叶轮包括下叶轮半体和上叶轮半体，所述下叶轮半体与所述连接筒一体成型，所述下叶轮半体的上端面上设置有若干个叶片槽，每个叶片槽上设置有至少一个榫眼，所述上叶轮半体的下端面上设置有若干个与叶片槽一一对应的叶片，所述叶片上设置有与榫眼一一对应的榫头，所述上叶轮半体上设置有进水通道。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于所述转子总成包括叶轮和设置于叶轮底部的连接筒，所述连接筒的内孔内同心嵌入固定有耐磨润滑嵌件，所述耐磨润滑嵌件上设置有与连接筒的内孔同心设置的中心孔，所述连接筒的外部同心套装固定有磁轭筒，磁轭筒的外部同心套装固定有磁环筒，所述隔离套上设置有定位中心轴，所述定位中心轴插入所述中心孔内，所述外壳体上设置有与PCB板导热连接的散热装置，因此，该转子总成直接利用耐磨润滑嵌件的中心孔套装在定位中心轴上实现旋转，从而无需在进水口处设置支架和轴承，提高了进水口的进水量，也避免了轴承生锈或润滑失效，从而使转子总成始终顺畅的旋转，旋转阻力小，出水效率高，电子水泵的可靠性更高，使用寿命更长。而转子总成内设置了磁轭筒，约束感应线圈产生的磁力线向外散放，使磁力线束集中在感应线圈周围，并起磁屏蔽作用，这样也提高了电磁转换的效率。

又由于所述连接筒包括相互连接且同心设置的大径筒段和小径筒段，所述大径筒段的一端与叶轮底部固定连接，所述小径筒段的一端与大径管段的另一端相连，另一端设置有加强连接板，所述加强连接板上设置有加强嵌孔，所述磁轭筒和磁环筒均套装固定于小径管段上且磁环筒的外径与大径筒段的外径相等，且所述磁环筒的端部设置有嵌入所述加强嵌孔内的嵌入凸脚，该连接筒的加强连接板可以磁轭筒和磁环筒的固定更加牢固，并且利用嵌入凸脚和加强嵌孔的配合，使整个转子总成在高速旋转的过程中磁环筒不会发生位置偏移，使电子水泵的可靠性更高。

又由于所述连接筒的内孔上设置有向内凸伸的至少一个上凸台和至少一个下凸台，对应的，所述耐磨润滑嵌件的上端设置有与上凸台对应配合的上缺口，所述耐磨润滑嵌件的下端设置有与下凸台对应配合的下缺口，该结构可以提高耐磨润滑嵌件与连接筒内孔之间的牢固程度，避免耐磨润滑嵌件和连接筒之间发生旋转偏移。耐磨润滑嵌件一般采用石墨材质制成。

又由于所述耐磨润滑嵌件的中心孔内设置有至少一个轴向凹槽，所述轴向凹槽轴向贯通所述中心孔，所述耐磨润滑嵌件的上端面和下端面分别设置有轴向凹槽的上端和下端相连的上导流凹槽和下导流凹槽，转子总成高速旋转时会产生的碳屑以及其他细微杂质可从上导流凹槽进入到轴向凹槽内，避免转子总成与定位中心轴之间空隙不足从而引起的运转不良的情况发生。

又由于所述耐磨润滑嵌件的下端面高于连接筒的下端面，所述耐磨润滑嵌件的下端面与连接筒的内孔之间构成了插装腔，所述隔离套上的流体腔室内设置有插入所述插装腔内的插装凸起，所述插装凸起的上端与耐磨润滑嵌件之间设置有下垫圈，所述流体腔室的底部与加强连接板之间设置有杂质容纳腔，该插装凸起可直接与耐磨润滑嵌件定位配合，转子总成旋转更加顺畅，并且，杂质容纳腔可容纳杂质，最终流动的水会将杂质容纳腔中的杂质带出。

又由于所述定子总成包括铁芯和包裹于铁芯且与铁芯形状匹配的绝缘体，所述绝缘体上缠绕有定子绕组，所述绝缘体的上端部设置有若干个圆周均布的挂耳，所述挂耳与绝缘体的上端面之间设置有绕线缺口，所述绝缘体的下端设置也有插装嵌脚，对应的PCB板上设置也有与插装嵌脚插装配合的固定嵌孔，所述铁芯的下端设置有与PCB板连接的接地端子。由于绝缘体的设置，因此，定子绕组更加容易缠绕，避免定位绕组的线皮磨损，而插装嵌脚方便PCB和绝缘体固定，并且接地端子直接与PCB连接，防止电气零部件烧坏，而挂耳方便与外壳体接触，保证其他零部件的安装距离。

又由于所述绝缘体的上端面上设置有方便与自动绕线机定位配合的定位凹口，绝缘体的下端部设置有方便定子绕组穿过的穿线嵌口，该定位凹口可方便定子总成可在自动绕线机上自动绕线，而穿线缺口方便对线端进行固定。

又由于所述散热装置包括散热座、密封圈、导热垫片和导热压片，所述外壳体的底部设置有安装通孔，所述导热压片设置于外壳体内部，所述散热座设置于外壳体的外部且与导热压片之间紧固件固定并将所述导热垫片压紧，所述密封圈安装于散热座与外壳体的底部之间，所述导热压片与PCB板之间设置有导热胶，该散热装置结构合理，散热座设置在外壳体的外部，PCB产生的热量直接传导至外部的散热座上，从而提高了散热效果，确保PCB板始终在较低的温度下工作，确保电器元件的稳定性。

又由于所述散热座包括成弧形的散热底板和设置于散热底板底部的散热鳍片，所述散热底板上设置有嵌入凸起，所述导热压片的底部设置有螺孔柱，所述嵌入凸起上设置有螺孔柱匹配的螺孔柱凹槽，所述密封圈套装在嵌入凸起上，所述嵌入凸起塞入所述安装通孔内且与导热压片螺钉固定，所述外壳体的底部设置有防水透气阀，该散热座的安装非常合理，导热和密封效果均比较好，且利用防水透气阀可以提高外壳体的透气效果。

又由于所述叶轮包括下叶轮半体和上叶轮半体，所述下叶轮半体与所述连接筒一体成型，所述下叶轮半体的上端面上设置有若干个叶片槽，每个叶片槽上设置有至少一个榫眼，所述上叶轮半体的下端面上设置有若干个与叶片槽一一对应的叶片，所述叶片上设置有与榫眼一一对应的榫头，所述上叶轮半体上设置有进水通道，所述上叶轮半体上设置有进水通道，该叶轮采用封闭式的结构，水从进水口进入到进水通道内，上叶轮半体和下叶轮半体使叶片成封闭状，这样出水压力更高，电子水泵的有效功率更大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的正面示意图；

图3是图2在A-A处的剖视图；

图4是本发明电子水泵的一部分零部件的爆炸图；

图5是本发明电子水泵的另一部分的爆炸图；

图6是本发明定子总成和外壳体的正视图；

图7是图6在B-B处的剖视图；

图8是定子总成的立体图；

图9是转子总成和隔离套的正面示意图；

图10是图9在C-C处的剖视图；

图11是转子总成的爆炸示意图；

图12是转子总成的另一个爆炸示意图；

附图中：1.外壳体；101防水透气阀；102.接插头；103.连接端子；2.上盖；201.进水口；202.出水口；3.散热装置；301.散热座；3011.散热底板；3012.散热鳍片；3013.嵌入凸起；3014.螺孔柱凹槽；302.密封圈；303.导热垫片；304.导热压片；3041.螺孔柱；4.定子总成；401.绝缘体；4011.挂耳；4012.绕线缺口；4013.定位凹口；4014.插装嵌脚；4015.穿线嵌口；402.铁芯；4021.接地端子；5.转子总成；501.叶轮；5011.上叶轮半体；50111.叶片；50112.榫头；50113.进水通道；5012.下叶轮半体；50121.叶片槽；50122.榫眼；502.连接筒；5021.大径筒段；5022.小径筒段；5023.上凸台；5024.下凸台；503.加强连接板；504.加强嵌孔；505.耐磨润滑嵌件；5051.中心孔；5052.轴向凹槽；5053.上导流凹槽；5054.上缺口；5055.下缺口；5056.下导流凹槽；506.磁轭筒；507.磁环筒；5071.嵌入凸脚；6.PCB板；7.隔离套；701.定位中心轴；702.导流板部；703.盲套部；704.插装凸起；705.杂质容纳腔；706.流体腔室；8.上密封圈；9.弹性挡圈；10.上垫圈；11.下垫圈。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本实施例中的上下方位是将电子水泵按照图2的摆放位置确定。

如图1至图12所示，一种无刷电子水泵，包括可拆卸固定的外壳体1、隔离套7和上盖2，所述外壳体1为圆筒状，外壳体1的底部设置有安装通孔，用来安装散热装置3，外壳体1的底部还设置有防水透气阀101，用来增加透气效果的同时实现防水效果。所述上盖2上设置有进水口201和出水口202，上盖2和隔离套7之间通过上密封圈8密封，隔离套7与外壳体1之间也密封配合。上盖2、隔离套7和外壳体1之间螺钉固定，所述隔离套7与外壳体1之间构成了安装腔室，所述隔离套7与上盖2之间构成了流体腔室706，所述流体腔室706和安装腔室相互独立，液体是在流体腔室706内流动，与安装腔室内的电器元件通过隔离套7隔离开，避免内部电器元件接触液体。

如图4和图10所示，所述隔离套7包括盲套部703和设置于盲套部703上方的导流板部702，导流板部702上设置有方便液体导向出水口202的导向槽，所述流体腔室706设置于盲套部703上，盲套部703内设置了定位中心轴701，流体腔室706的底部设置有插装凸起704，定位中心轴701固定于插装凸起704上，该隔离套7为一体成型设置，采用塑料材质制成。

所述安装腔室内固定有定子总成4和PCB板6，所述流体腔室706内转动安装有与定子总成4配合的转子总成5。

如图4、图9、图10、图11和图12所示，所述转子总成5包括叶轮501和设置于叶轮501底部的连接筒502，所述连接筒502的内孔内同心嵌入固定有耐磨润滑嵌件505，所述耐磨润滑嵌件505上设置有与连接筒502的内孔同心设置的中心孔5051，所述连接筒502的外部同心套装固定有磁轭筒506，磁轭筒506的外部同心套装固定有磁环筒507，所述隔离套7上设置有定位中心轴701，所述定位中心轴701插入所述中心孔5051内，实现转子总成5的旋转安装，所述外壳体1上设置有与PCB板6导热连接的散热装置3。

所述叶轮501包括下叶轮半体5012和上叶轮半体5011，所述下叶轮半体5012与所述连接筒502一体成型，所述下叶轮半体5012的上端面上设置有若干个叶片槽50121，每个叶片槽50121上设置有至少一个榫眼50122，优选的，本实施例中每个叶片槽50121上设置了三个榫眼50122，所述上叶轮半体5011的下端面上设置有若干个与叶片槽50121一一对应的叶片50111，所述叶片50111上设置有与榫眼50122一一对应的榫头50112，所述上叶轮半体5011上设置有进水通道50113，上叶轮半体5011和下叶轮半体5012通过榫头50112和榫眼50122实现榫接固定。该叶轮501为封闭式叶轮，可产生更大的出水压力，同样转速下出水压力更大，出水量更多，出水效率更高。

所述连接筒502包括相互连接且同心设置的大径筒段5021和小径筒段5022，所述大径筒段5021的一端与叶轮501底部固定连接，所述小径筒段5022的另一端设置有加强连接板503，所述加强连接板503上设置有加强嵌孔504，连接筒502和下叶轮半体5012整体为一体成型，其材料为塑料材质。

如图11和图12所示，所述磁轭筒506和磁环筒507均套装固定于小径管段上且磁环筒507的外径与大径筒段5021的外径相等，这样整个磁环筒507和大径管段的外周尺寸一致，方便安装于隔离套7内。所述磁环筒507的端部设置有嵌入所述加强嵌孔504内的嵌入凸脚5071，本实施例中，磁环筒507的下端部设置有嵌入凸脚5071，嵌入加强嵌孔504内，磁环筒507的上端部同样也设置了嵌入凸脚5071，而大径管段的下端部设置有与该嵌入凸脚5071匹配的加强嵌口。

再如图10所示，所述连接筒502的内孔上设置有向内凸伸的至少一个上凸台5023和至少一个下凸台5024，优选的上凸台5023和下凸台5024的数量为多个且圆周均匀布置，对应的，所述耐磨润滑嵌件505的上端设置有与上凸台5023对应配合的上缺口5054，所述耐磨润滑嵌件505的下端设置有与下凸台5024对应配合的下缺口5055。这样，耐磨润滑嵌件505与连接筒502之间不易发生错位。耐磨润滑嵌件505采用石墨材质制成，所述耐磨润滑嵌件505的中心孔5051内设置有至少一个轴向凹槽5052，所述轴向凹槽5052轴向贯通所述中心孔5051，本实施例中，轴向凹槽5052的数量为三个，所述耐磨润滑嵌件505的上端面和下端面分别设置有轴向凹槽5052的上端和下端相连的上导流凹槽5053和下导流凹槽5056。上导流凹槽5053和下导流凹槽5056方便杂质进入到轴向凹槽5052内，避免杂质进入到中心孔5051和定位中心轴701的配合面之间而造成转子总成55旋转不畅。当然，也方便杂质随着流动的水道流出。

如图3和图10所示，所述耐磨润滑嵌件505的下端面高于连接筒502的下端面，所述耐磨润滑嵌件505的下端面与连接筒502的内孔之间构成了插装腔，所述隔离套7上的流体腔室706内设置有插入所述插装腔内的插装凸起704，所述插装凸起704的上端与耐磨润滑嵌件505之间设置有下垫圈11，所述流体腔室706的底部与加强连接板503之间设置有杂质容纳腔705。下叶轮本体5012与定位中心轴701之间安装上垫圈10和弹性挡圈9，限制转子总成55的轴向窜动。

上述的转子总成55整体是采用注塑的方式实现一体成型，其中上叶轮本体5011单独成型，上叶轮本体5011、下叶轮本体5012和连接筒502为塑料材质，磁环筒507采用粘结钕铁硼，在下叶轮本体5012、连接筒502的注塑过程中将磁轭筒506和耐磨润滑嵌件505放入注塑模具中，同时将粘结钕铁硼粉末成型磁环筒507。

如图3、图4、图6、图7和图8所示，所述定子总成4包括铁芯402和包裹于铁芯402且与铁芯402形状匹配的绝缘体401，所述绝缘体401上缠绕有定子绕组，图中省略了定子绕组，所述绝缘体401的上端部设置有若干个圆周均布的挂耳4011，所述挂耳4011与绝缘体401的上端面之间设置有绕线缺口4012，该挂耳4011为L型的挂耳4011，该挂耳4011方便与外壳体1的上端部配合，并且方便确定各部件的间距。所述绝缘体401的下端设置也有插装嵌脚4014，对应的PCB板6上设置也有与插装嵌脚4014插装配合的固定嵌孔，所述铁芯402的下端设置有与PCB板6连接的接地端子4021。外壳体1底部的接插头102上的连接端子103插入PCB板6上与PCB板6电连接。铁芯402为矽钢片相互叠置而成。绝缘体401的注塑过程中包袱整个铁芯402的凸极。

所述绝缘体401的上端面上设置有方便与自动绕线机定位配合的定位凹口4013，定位凹口4013的数量为三个且圆周均布，绝缘体401的下端部设置有方便定子绕组穿过的穿线嵌口4015，方便定子绕组的漆包线穿过。

如图3和图5所示，所述散热装置3包括散热座301、密封圈302、导热垫片303和导热压片304，所述外壳体1的底部设置有安装通孔，所述导热压片304设置于外壳体1内部，导热压片304的尺寸大于安装通孔，所述散热座301设置于外壳体1的外部且与导热压片304之间紧固件固定并将所述导热垫片303压紧，导热垫片303方便导热压片304和散热座301之间导热，所述密封圈302安装于散热座301与外壳体1的底部之间，所述导热压片304与PCB板6之间设置有导热胶。

所述散热座301包括成弧形的散热底板3011和设置于散热底板3011底部的散热鳍片3012，该散热鳍片3012采用多柱矩阵环形排列，增强了散热片的散热性能，所述散热底板3011上设置有嵌入凸起3013，所述导热压片304的底部设置有螺孔柱3041，所述嵌入凸起3013上设置有螺孔柱3041匹配的螺孔柱凹槽3014，所述密封圈302套装在嵌入凸起3013上，所述嵌入凸起3013塞入所述安装通孔内且与导热压片304螺钉固定，所述外壳体1的底部设置有防水透气阀101。散热座301处于外壳体1的外部，PCB板6通过导热胶、导热压片304、导热垫片303传递给外部的散热座301，散热座301的散热面积大，热量直接传至外壳体1的外部，从而散热效果更好。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。