带改进转子单元的电动流体泵、其转子单元及其构造方法
【专利说明】带改进转子单元的电动流体泵、其转子单元及其构造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年9月25日提交的序列号为62/055，034的美国临时申请的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0003]本公开总体上涉及在机动车辆中使用的类型的电动流体栗，并且更具体地涉及具有转子单元的电动流体栗以及构造该转子单元的方法，该转子单元具有包括固定在一起的一对同轴部件的磁体承载组件。
【背景技术】
[0004]本部分提供了与本公开相关的背景信息，该背景信息并不必然是现有技术。
[0005]众所周知的是，水栗使液态冷却剂循环通过车辆的冷却剂系统以使来自发动机的热量转移从而使发动机性能优化以及用于加热乘客舱。水栗主要分成两类:包括机械水栗和电动水栗。机械水栗通常由发动机经由辅助驱动系统(即，带轮与带系统)来驱动。因此，机械水栗的流量特性主要取决于发动机转速。为了提供独立于发动机转速的流量的可变控制，冷却剂系统配装有电动水栗。电动水栗通常包括由通过控制装置或控制系统控制的变速电马达驱动的叶轮。随着配装有电动水栗的车辆的数目持续增涨，存在开发能够提供增强的性能和耐久性的电操作式栗部件的需求。
[0006]在许多常规的电动水栗中，转子单元包括“模制的”磁体承载装置，多个磁体完全封装在该“模制的”磁体承载装置内。美国专利N0.8，747，082中公开了电动水栗的转子中的包覆模制的磁性承载装置的一个示例。然而，在将磁体包覆模制于塑料承载装置内的过程由于如下各种特性而复杂化:所述特性包括但不限于磁体容差、过量溢出、充型性差、磁体保持力不充分和不平衡的问题。因此，已认识到需要确认和开发电动水栗中的转子单元用替代性磁体保持系统。
【发明内容】
[0007]该部分提供了本公开的总体概述而不旨在表示本公开的所有特征、优点、方面和/或目标的全面概述。
[0008]本公开的一方面在于提供一种电动流体栗，该电动流体栗具有包括非包覆模制的磁体承载组件的转子单元。
[0009]本公开的另一方面在于提供一种电动流体栗，该电动流体栗具有转子单元，该转子单元包括构造成用以定位并保持多个磁体的多件式承载组件。
[0010]本公开的另一方面在于提供一种电动流体栗，该电动流体栗具有转子单元，该转子单元包括构造成用以定位并保持多个暴露的磁体、优选地为铁氧体磁体的多件式承载组件。
[0011]本公开的另一方面在于提供一种具有转子单元的电动流体栗，该转子单元配装有经热熔接例如声波熔接的两件式磁体承载组件。
[0012]根据本发明的一方面而构造的转子单元包括承载组件，该承载组件具有绕中心转子轴线延伸的管状轴套部分。承载组件具有从管状轴套部分径向地向外定位的多个在周向上间隔开的贯通开口，并且在该管状轴套部分上支承有金属管状构件。多个磁体容置在贯通开口中并且接合金属管状构件，并且其中，承载组件具有通过多个在周向上间隔开的结合连接部而彼此固定的第一承载构件和第二承载构件。
[0013]本公开的另一方面在于提供一种构造电动流体栗的方法，该电动流体栗具有包括经结合的两件式磁体承载组件的转子单元。
[0014]本公开的另一方面在于提供一种构造电动流体栗用转子单元的方法，其中，转子单元具有经结合的两件式磁体承载组件。
[0015]根据本发明的一方面的构造转子单元的方法包括:设置第一承载构件和第二承载构件；将金属管状构件支承在第一承载构件和第二承载构件中的至少一者的管状轴套部分上；将多个磁体设置在由第一承载构件和第二承载构件限定的多个贯通开口内；以及将第一承载构件和第二承载构件彼此相结合以将磁体固定在贯通开口内。
[0016]本发明的相关方面在于提供一种两件式承载组件，该两件式承载组件构造成包括毂部和保持件板，毂部和保持件板各自具有在其间限定磁体保持袋区的多个在周向上间隔开的且轴向对准的突耳。每个突耳的凸轮部分都构造成用以在将磁体和通量芯预组装到磁体袋区中时与磁体的互补的凸轮部分相接合。在将轴向对准的突耳热熔接至彼此时，突耳的凸轮部分与磁体的凸轮部分的由于分开的承载组件部件相对于彼此的至少轻微的旋转而得以促进的相互作用使磁体在径向上向内移动成与通量芯完全接触。在完成热熔接过程、优选地为声波熔接过程时，两件式承载组件用于在轴向上和径向上精确地定位并保持磁体，以便用在平衡良好的转子单元中。
[0017]本发明的又一方面在于通过使用位于承载组件的部件中的至少一者上的压挤肋来消除和适应磁体尺寸的公差变化，所述承载组件的部件包括毂部和保持件板，其中，所述压挤肋在声波熔接过程期间至少部分地熔融和/或变形。
[0018]本公开的又一方面在于采用声波熔接过程，其中，至少毂部和保持件板中的一者相对于毂部和保持件板中的另一者旋转。
[0019]本公开的这些方面及其他方面涉及电动流体栗例如水栗并且实施于电动流体栗例如水栗中，该电动流体栗具有定子单元和被定子单元包围的转子单元，该定子单元适于响应于控制信号而产生磁场，该转子单元适于响应于由定子单元产生的磁场而相对于定子单元旋转。转子单元包括保持件板和毂部、通量芯以及多个磁体，保持件板和毂部构造成用以限定两件式磁体承载组件。毂部是构造成包括如下部分的塑料部件:板部分、从板部分的第一面表面轴向地延伸的圆筒形的第一轴套部分、从板部分的第二面表面轴向地延伸的圆筒形的第二轴套部分、以及从板部分的第一面表面轴向地延伸的多个在周向上间隔开的突耳部分。中心毂部孔口延伸穿过板部分以及第一轴套部分和第二轴套部分。毂部突耳部分具有相对于第一轴套部分的外表面在径向上向外地间隔开的端部表面以在第一轴套部分的外表面与毂部突耳部分的端部表面之间限定环形的毂部通道。保持件板是构造成包括如下部分的塑料部件:具有中心孔口的板部分、以及从板部分的第一面表面轴向地延伸的多个在周向上间隔开的突耳部分。保持件突耳部分具有与中心孔口在径向上向外地间隔开的端部表面以限定环形的保持件通道。通量芯是适于安装在毂部的毂部通道以及保持件板的保持件通道中的金属管状部件。通量芯具有构造成用以环绕第一轴套部分的外表面的内径表面以及构造成用以与毂部突耳的端部表面和保持件突耳的端部表面相接合的外径表面。所述多个磁体包括弓形的磁体部段，其中，每个磁体部段都定位在毂部的一对相邻的毂部突耳部分之间以及保持件板的一对相邻的保持件突耳部分之间，毂部的一对相邻的毂部突耳部分与保持件板的一对相邻的保持件突耳部分一起限定磁体保持袋区。毂部突耳部分包括构造成与每个磁体部段的互补的凸轮表面相接合的凸轮表面。同样地，保持件突耳部分包括构造成每个磁体部段的互补的凸轮表面相接合的凸轮表面。在预组装转子单元的部件之后，执行结合过程以将毂部突耳部分热熔接至保持件突耳部分。在结合过程期间，毂部与保持件板之间绕转子轴线的相对旋转引起磁体部段的凸轮表面与毂部突耳部分的凸轮表面和保持件突耳部分的凸轮表面之间的凸轮作用，从而有效地将磁体部段在径向上向内驱动成与通量芯的外表面相接触，这又将磁体部段精确地定位并保持在经结合的两件式承载组件的磁体保持袋区内。
[0020]其他应用领域将从本文中提供的描述而变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅用于说明性的目的而非意在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0021]图1为适于结合本公开的教示的电动水栗的示例性实施方式的立体图；
[0022]图2为大体上沿着图1的线2-2截取的电动水栗的截面图；
[0023]图3示出了与图1和图2的电动水栗相关联的湿式套筒；
[0024]图4示出了与图1和图2的电动水栗相关联的马达壳体；
[0025]图5为图1中示出的电动水栗的俯视图；
[0026]图6示出了与图1的电动水栗相关联的控制板；
[0027]图7为适于结合本公开的教示的电动水栗的另一示例性实施方式的顶部立体图；
[0028]图8为图7中示出的电动水栗的底部立体图；
[0029]图9为与图7和图8的电动水栗相关联的电马达部件的立体图；
[0030]图10为图7和图8的电动水栗的俯视图；
[0031]图11为大体上沿着图10的线11-11截取的图7和图8中示出的电动水栗的截面图；
[0032]图12为与图7至图11的电动水栗相关联的转子单元和控制板的分解立体图；
[0033]图13为图12中示出的部件的组装立体图；
[0034]图14为与图7至图11的电动水栗相关联的定子单元的立体图；
[0035]图15为适于与以上示出版本的电动水栗一起使用并且结合有本公开的教示的转子单元的分解