电子水泵及车辆的制作方法

文档序号:17428747发布日期:2019-04-17 03:12阅读:247来源:国知局
电子水泵及车辆的制作方法

本发明涉及水泵技术领域,具体而言,涉及一种电子水泵及包含该电子水泵的车辆。



背景技术:

目前,鉴于能源节俭的大环境,现代高端汽车和电动汽车大多用电子冷却水泵代替了原有的机械水泵。相较于传统水泵,电子冷却水泵具有控制精确、效率更高的优势,一般采用无刷直流电机,具有低电压、大电流的特点。但是,大电流往往使电控板上的电气元件发热严重,影响电控板的性能。为此,传统电子水泵将电控板放置在电机后端盖处,将冷却液部分引入电机内部,利用冷却液来冷却电控板。但是,冷却液进入电机内部的流量比较小,冷却效果比较差。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题至少之一,本发明的一个目的在于提供一种电子水泵。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述电子水泵的车辆。

为了实现上述目的,本发明第一方面的技术方案提供了一种电子水泵,包括:机壳组件,其内部限定有水循环通道和第一安装腔;电控板,封装在所述第一安装腔内;其中,所述水循环通道的两端分别形成为所述电子水泵的进水口及出水口,所述第一安装腔的至少部分外壁面构成所述水循环通道的内壁面的一部分。

本发明第一方面的技术方案提供的电子水泵,在其机壳组件内部设置了水循环通道,且水循环通道的两端分别形成为电子水泵的进水口和出水口,因而流经电子水泵的冷却液全部通过水循环通道流出;由于电控板封装在机壳组件内部的第一安装腔内,且第一安装腔的至少部分外壁面构成水循环通道的内壁面的一部分,因而流经水循环通道这部分壁面的冷却液均能够对电控板进行冷却降温,从而显著增加了对电控板进行冷却降温的冷却液的流量,进而显著提升了对电控板的冷却效果;且相较于为电控板加装大的散热片,对电子水泵的内部流路进行改进,有利于缩小产品体积,节约安装空间,简化产品结构。

另外,本发明提供的上述技术方案中的电子水泵还可以具有如下附加技术特征:

在上述技术方案中,所述机壳组件包括泵壳组件和与所述泵壳组件相连的机壳定子组件,所述泵壳组件设有所述进水口和所述出水口,所述机壳定子组件内部限定有所述第一安装腔、至少部分所述水循环通道和第二安装腔;所述电子水泵的叶轮转子组件能够转动地安装在所述机壳组件内,且至少部分位于所述第二安装腔内,所述机壳定子组件包括与所述叶轮转子组件隔离开来的定子组件。

将机壳组件拆分为泵壳组件和机壳定子组件,既简化了机壳组件各部分的结构,便于加工成型,也便于机壳组件内电控板等部件的装配;泵壳组件设有进水口和出水口,实现电子水泵的进水功能和出水功能;机壳定子组件内设有第一安装腔、至少部分水循环通道和第二安装腔,第一安装腔用于安装电控板,第二安装腔用于安装叶轮转子组件的至少一部分(如转子部分);且机壳定子组件包括与叶轮转子组件隔离开来的定子组件,因而有效防止了定子组件与冷却液接触,从而提高了定子组件的使用可靠性。

在上述技术方案中,所述机壳定子组件为一体式结构,包括封装体和封装于所述封装体内部的所述定子组件。

将机壳定子组件设计为一体式结构,即:将机壳与定子组件集成为一体,既实现了机壳的功能,也实现了定子的功能,且使得电机的定子组件与转子组件完全隔离密封,相较于额外设置电机内部密封系统来隔离电机转子和定子,省去了电机内部密封系统,提高了电机的可靠性。

同时,定子组件封装在封装体内部,叶轮转子组件的至少一部分和水循环通道的至少一部分均位于机壳定子组件内部,而定子组件需与叶轮转子组件的转子部分嵌套配合以实现电机的相应功能,因而这相当于将冷却液全部引入电机内部,既能够对封装在第一安装腔内的电控板起到有效的水冷作用,也能够对电机的定子组件等结构起到有效的水冷作用,且充分利用了流经电子水泵的冷却液,解决了低压大电流电机定子温升高的问题。

在上述技术方案中,所述机壳定子组件为采用注塑成型的一体式结构,所述封装体为注塑体,所述定子组件的定子铁芯及其绕组埋注于所述注塑体内部。

机壳与定子组件采用一体注塑的方式即可成型出机壳定子组件,工艺较为成熟,且便于加工复杂的形状,有利于优化产品的结构。具体制备过程中,将定子铁芯及其绕组作为预埋件放入模具中,然后注入液态塑料,待液态塑料固化后成为注塑体,而定子铁芯及其绕组则埋住于注塑体内部,形成一体式结构,且保证了定子组件被可靠密封。当然,机壳定子组件也可以采用其他方式成型,比如先加工出机壳,然后将定子组件装入机壳内,再将机壳密封起来,使其成为一体式结构。

在上述任一技术方案中,所述封装体内部设有至少一个与所述定子组件隔离开来的过水通道,所述过水通道的两端分别与所述进水口及所述出水口相连通。

在封装体内部设置过水通道,且过水通道的两端分别与进水口及出水口相连通,因而冷却液能够经进水口进入过水通道并经出水口流出,故而过水通道构成了水循环通道的至少一部分,且与定子组件之间相距较近;由于过水通道与定子组件隔离开来,在保证定子组件不会接触冷却液的基础上,能够充分利用流经过水通道的冷却液对定子组件进行水冷,从而防止定子组件温升过高,提高了定子组件的使用可靠性。进一步地,对于机壳定子组件采用注塑成型的方案而言,过水通道可以在注塑的过程中直接得到,结构和原理均较为简单,易于实现。

在上述技术方案中,所述过水通道的数量为多个,多个所述过水通道绕所述叶轮转子组件的旋转轴线均匀分布;和/或,所述过水通道的截面呈弧形。

设置多个过水通道,能够有效提高电子水泵的水流量,进而提高电子水泵的工作效率;多个过水通道绕叶轮转子组件的旋转轴线均匀分布,既有利于充分利用冷却液对定子组件、电控板及其他部件进行均匀散热,也有利于电子水泵内部各部位受力均衡,从而提高电子水泵的使用可靠性。

由于电机转子一般都是圆柱形,故而封装体的截面一般也是圆形,相应将过水通道的截面设计为弧形,优选为与叶轮转子组件的旋转轴线同心的圆弧形,这增加了过水通道的截面积,进而增加了过水通道的体积,进而进一步提高了冷却液的流量,从而进一步提高了对电子水泵内部结构的冷却效果及电子水泵的工作效率。

在上述技术方案中,所述过水通道位于所述叶轮转子组件的径向外侧,所述叶轮转子组件包括叶轮和与所述叶轮同轴相连的转子,所述叶轮位于所述进水口与所述过水通道之间,能够利用其离心力促使冷却液进入所述过水通道。

将过水通道设置在叶轮转子组件的径向外侧,并将叶轮转子组件的叶轮布置在进水口与过水通道之间,则电子水泵工作时,叶轮旋转产生的离心力能够带动冷却液快速进入过水通道,在实现电子水泵泵水功能的基础上,也提高了对电子水泵内部电控板、定子组件等结构的冷却效果。

在上述技术方案中,所述泵壳组件包括与所述机壳定子组件的前端相连的前泵壳,所述前泵壳设有所述进水口及与所述进水口相连通的进水空腔,所述叶轮位于所述进水空腔内,所述转子位于所述第二安装腔内。

泵壳组件包括前泵壳,前泵壳与机壳定子组件的前端相连,则装配过程中可以先将叶轮转子组件与机壳定子组件装配在一起,然后再安装前泵壳,因而便于叶轮转子组件的装配;前泵壳设有进水口及进水空腔,使叶轮位于进水空腔内,有利于缩短叶轮与进水口之间的距离,从而提高进水速度,将转子安装在第二安装腔内,有利于缩短与定子组件之间的距离,从而提高与定子组件的配合可靠性。

在上述技术方案中,所述叶轮的旋转轴线与所述进水口的中心轴线共线;和/或,所述前泵壳还设有与所述叶轮的形状相适配的定位槽,所述叶轮的局部插入所述定位槽内;和/或,所述第二安装腔内设有支撑轴,所述转子能够转动地安装在所述支撑轴上;和/或,所述第二安装腔具有朝向所述进水口的开口端,且其开口端的中心轴线与所述进水口的中心轴线共线;和/或,所述进水空腔包括进水管腔和与所述进水管腔的后端相连的前泵腔,所述叶轮位于所述前泵腔内。

叶轮的旋转轴线与进水口的中心轴线共线,保证了由进水口进入的冷却液能够到达叶轮的中间位置,然后被均匀地甩向四周,从而实现冷却液的均匀分散,提高了产品的使用可靠性。

前泵壳还设有定位槽,定位槽与叶轮的形状相适配,安装时可以先将叶轮的局部插入定位槽内,然后再固定前泵壳或其他部件,从而实现了良好的定位作用,有利于提高装配效率。

在第二安装腔内设置支撑轴,将转子套装在支撑轴上,便于转子的装配。进一步地,对于前述机壳定子组件为注塑成型的一体式结构的方案而言,支撑轴也一体注塑得到。

第二安装腔具有开口端,便于转子组件的装配;开口端朝向进水口,且开口端的中心轴线与进水口的中心轴线共线,使得叶轮的旋转轴线与进水口的中心轴线共线,便于叶轮均匀甩水,且结构较为规整,便于加工成型。

进水空腔包括进水管腔和前泵腔,进水管腔的前端形成为进水口,便于与外部管道相连,进水管腔的后端连接前泵腔,前泵腔的截面大于进水管腔的截面,既便于安装叶轮并提供叶轮的旋转空间,也便于前泵壳与机壳定子组件连接。进一步地,前泵壳上设有上述定位槽。

在上述技术方案中,所述泵壳组件还包括与所述机壳定子组件的后端相连的后泵壳,所述后泵壳设有所述出水口及与所述出水口相连通的出水空腔,所述进水空腔、所述过水通道及所述出水空腔依次连通形成所述水循环通道。

泵壳组件还包括后泵壳,后泵壳与机壳定子组件的后端相连,便于机壳定子组件内部靠后的部件(如电控板)的安装;后泵壳设有出水口及出水空腔,且进水空腔、过水通道及出水空腔依次连通形成水循环通道,则工作过程中冷却液由前泵壳的进水口进入,经进水空腔进入机壳定子组件的过水通道,然后经后泵壳的出水空腔到达出水口流出,从而实现了冷却液在电子水泵内的流动。

在上述技术方案中,所述出水空腔包括出水管腔和与所述出水管腔的前端相连的后泵腔,所述后泵腔罩设在所述第一安装腔的后方;和/或,所述前泵壳通过紧固件与所述机壳定子组件固定连接;和/或,所述后泵壳通过紧固件与所述机壳定子组件固定连接;和/或,所述前泵壳与所述机壳定子组件之间设有密封圈;和/或,所述后泵壳与所述机壳定子组件之间设有密封圈。

出水空腔包括出水管腔和后泵腔,出水管腔的后端形成为出水口,便于与外部管道相连,出水管腔的前端连接后泵腔,后泵腔的截面大于出水管腔的截面,便于后泵壳与机壳定子组件连接。

前泵壳通过紧固件(如螺钉)与机壳定子组件固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。具体地,可以在前泵壳上设置连接柱,在机壳定子组件上设置连接孔,利用螺钉等紧固件穿过连接柱及连接孔实现前泵壳与机壳定子组件之间的紧固连接。

后泵壳通过紧固件(如螺钉)与机壳定子组件固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。具体地,可以在后泵壳上设置连接柱,在机壳定子组件上设置连接孔,利用螺钉等紧固件穿过连接柱及连接孔实现后泵壳与机壳定子组件之间的紧固连接。

在前泵壳与机壳定子组件之间设置密封圈,有效提高了前泵壳与机壳定子组件之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

在后泵壳与机壳定子组件之间设置密封圈,有效提高了后泵壳与机壳定子组件之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

在上述任一技术方案中,所述第一安装腔包括一端敞口的腔体和与所述腔体的敞口端相适配的盖板,所述盖板能够封盖所述腔体的敞口端以将所述电控板封装在所述第一安装腔内。

第一安装腔包括腔体和盖板,腔体一端敞口,便于安装电控板,盖板与腔体的敞口端相适配,因而能够封盖腔体的开口端,保证电控板能够被封装在第一安装腔内,以防止电控板直接接触冷却液,保证了电控板的使用可靠性。进一步地,对于前述机壳定子组件为注塑成型的一体式结构的方案而言,腔体也一体注塑得到。

在上述技术方案中,所述腔体的敞口端朝向所述出水口,所述盖板朝向所述出水口的板面构成所述水循环通道的内壁面的一部分,所述电控板与所述盖板背离所述出水口的板面相贴合。

腔体的敞口端朝向出水口,则装配完成后盖板也朝向出水口,而盖板朝向出水口的板面构成水循环通道的内壁面的一部分,因而冷却液会直接流经盖板与盖板直接接触,因而使电控板与盖板背离出水口的板面相贴合,使得电控板的热量能够直接经盖板传递至冷却液,有效提高了冷却液与电控板之间的热交换效率,从而进一步提高了对电控板的冷却效果;同时,由于机壳定子组件内的冷却液会汇集后由出水口流出,因而使盖板朝向出水口,能够充分增加与盖板接触的冷却液的流量,相当于利用冷却液对电控腔的后盖起到了水冷作用,从而进一步提高对电控板的冷却效果。

在上述技术方案中,所述电控板与所述盖板之间设有导热涂层;和/或,所述腔体的敞口端的中心轴线与所述出水口的中心轴线共线。

在电控板与盖板之间设置导热涂层,能够有效提高电控板与盖板之间的传热效率,从而进一步提高电控板的冷却效率。

腔体的敞口端的中心轴线与出水口的中心轴线共线,使得产品的结构较为规整,便于加工成型。进一步地,对于前述多个过水通道绕叶轮转子组件的旋转轴线均匀分布的方案而言,这样设置使得多个过水通道的冷却液均能够流经盖板,进而充分利用各个过水通道的冷却液来对电控板进行水冷,从而进一步提高了对电控板的冷却效果。

在上述技术方案中,所述盖板通过紧固件与所述腔体固定连接;和/或,所述盖板与所述腔体之间设有密封圈。

盖板通过紧固件(如螺钉)与腔体固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。

在盖板与腔体之间设置密封圈,有效提高了盖板与腔体之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

在上述任一技术方案中,所述电控板卡接在所述第一安装腔内。

利用卡接的方式将电控板固定在第一安装腔内,装配方式较为快捷,有利于提高装配效率。

在上述技术方案中,所述电控板上设有卡孔,所述第一安装腔内设有支撑柱,所述支撑柱的一端设有与所述卡孔相配合的卡接部。

在电控板上设置卡孔,在第一安装腔内设置支撑柱,利用支撑柱端部的卡接部与电控板上的卡孔相配合,即可实现电控板的卡接固定,结构简单,装配便捷。

在上述技术方案中,所述卡接部包括卡槽和卡凸,所述卡凸能够穿过所述卡孔并与所述电控板相抵靠,使所述电控板的局部嵌入所述卡槽内;和/或,所述卡孔的数量为多个,多个所述卡孔沿所述电控板的周向方向均匀分布,所述支撑柱的数量与所述卡孔的数量相等且一一对应。

卡接部包括卡槽和卡凸,卡凸的尺寸略大于卡孔,在穿过卡孔的过程中发生适当的弹性变形,待穿过卡孔后复位并与电控板相抵靠,防止其在不受外力的作用下反向脱出卡孔;同时,电控板的局部嵌入卡槽内,对电控板起到固定作用,防止电控板沿着支撑柱滑动,从而对电控板起到了卡接固定的作用。

将卡孔的数量设计为多个,支撑柱的数量与卡孔的数量相等且一一对应,能够实现多重固定,从而提高了电控板的固定可靠性;且多个卡孔沿电控板的周向方向均匀分布,使得电控板的结构较为规整,且受力较为均衡,也有利于提高电控板的可靠性。

在上述任一技术方案中,所述进水口的中心轴线与所述出水口的中心轴线共线。

进水口的中心轴线与出水口的中心轴线共线,形成轴流式结构,结构简单,易于实现。优选地,进水口的中心轴线及出水口的中心轴线与叶轮转子组件的旋转轴线共线。

本发明第二方面的技术方案提供了一种车辆,包括:车体;和如第一方面技术方案中任一项所述的电子水泵,安装在所述车体中。

本发明第二方面的技术方案提供的车辆,因包括第一方面技术方案中任一项所述的电子水泵,因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果,在此不再赘述。

在上述任一技术方案中,所述车辆为新能源汽车。

当然,不局限于新能源汽车领域,也可以应用于传统燃油车、混合动力车等领域。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明一些实施例所述的电子水泵的分解结构示意图;

图2是图1中机壳定子组件的立体结构示意图;

图3是图1所示电子水泵装配后的剖视结构示意图。

其中,图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:

10机壳定子组件,11第一安装腔,111支撑柱,112卡凸,12第二安装腔,121支撑轴,13过水通道,20电控板,30叶轮转子组件,31叶轮,32转子,40前泵壳,41进水口,42进水管腔,43前泵腔,44定位槽,50后泵壳,51出水口,52出水管腔,53后泵腔,60盖板,70密封圈;

其中,图3中的箭头示意冷却液的流动方向。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述的电子水泵及车辆。

如图1至图3所示,本发明第一方面的实施例提供的电子水泵,包括:机壳组件和电控板20。

具体地,机壳组件内部限定有水循环通道和第一安装腔11;电控板20封装在第一安装腔11内;其中,水循环通道的两端分别形成为电子水泵的进水口41及出水口51,第一安装腔11的至少部分外壁面构成水循环通道的内壁面的一部分。

本发明第一方面的实施例提供的电子水泵,在其机壳组件内部设置了水循环通道,且水循环通道的两端分别形成为电子水泵的进水口41和出水口51,因而流经电子水泵的冷却液全部通过水循环通道流出;由于电控板20封装在机壳组件内部的第一安装腔11内,且第一安装腔11的至少部分外壁面构成水循环通道的内壁面的一部分,因而流经水循环通道这部分壁面的冷却液均能够对电控板20进行冷却降温,从而显著增加了对电控板20进行冷却降温的冷却液的流量,进而显著提升了对电控板20的冷却效果;且相较于为电控板20加装大的散热片,对电子水泵的内部流路进行改进,有利于缩小产品体积,节约安装空间,简化产品结构。

下面结合一些实施例来详细描述本申请提供的电子水泵的具体结构。

实施例一

如图3所示,机壳组件包括泵壳组件和与泵壳组件相连的机壳定子组件10,泵壳组件设有进水口41和出水口51,机壳定子组件10内部限定有第一安装腔11、至少部分水循环通道和第二安装腔12;电子水泵的叶轮转子组件30能够转动地安装在机壳组件内,且至少部分位于第二安装腔12内,机壳定子组件10包括与叶轮转子组件30隔离开来的定子组件。

将机壳组件拆分为泵壳组件和机壳定子组件10,既简化了机壳组件各部分的结构,便于加工成型,也便于机壳组件内电控板20等部件的装配;泵壳组件设有进水口41和出水口51,实现电子水泵的进水功能和出水功能;机壳定子组件10内设有第一安装腔11、至少部分水循环通道和第二安装腔12,第一安装腔11用于安装电控板20,第二安装腔12用于安装叶轮转子组件30的至少一部分(如转子部分);且机壳定子组件10包括与叶轮转子组件30隔离开来的定子组件,因而有效防止了定子组件与冷却液接触,从而提高了定子组件的使用可靠性。

进一步地,机壳定子组件10为一体式结构,包括封装体和封装于封装体内部的定子组件。

将机壳定子组件10设计为一体式结构,即:将机壳与定子组件集成为一体,既实现了机壳的功能,也实现了定子的功能,且使得电机的定子组件与转子组件完全隔离密封,相较于额外设置电机内部密封系统来隔离电机转子32和定子,省去了电机内部密封系统,提高了电机的可靠性。

同时,定子组件封装在封装体内部,叶轮转子组件30的至少一部分和水循环通道的至少一部分均位于机壳定子组件10内部,而定子组件需与叶轮转子组件30的转子部分嵌套配合以实现电机的相应功能,因而这相当于将冷却液全部引入电机内部,既能够对封装在第一安装腔11内的电控板20起到有效的水冷作用,也能够对电机的定子组件等结构起到有效的水冷作用,且充分利用了流经电子水泵的冷却液,解决了低压大电流电机定子温升高的问题。

进一步地,机壳定子组件10为采用注塑成型的一体式结构,封装体为注塑体,定子组件的定子铁芯及其绕组埋注于注塑体内部。

机壳与定子组件采用一体注塑的方式即可成型出机壳定子组件10,工艺较为成熟,且便于加工复杂的形状,有利于优化产品的结构。具体制备过程中,将定子铁芯及其绕组作为预埋件放入模具中,然后注入液态塑料,待液态塑料固化后成为注塑体,而定子铁芯及其绕组则埋住于注塑体内部,形成一体式结构,且保证了定子组件被可靠密封。当然,机壳定子组件10也可以采用其他方式成型,比如先加工出机壳,然后将定子组件装入机壳内,再将机壳密封起来,使其成为一体式结构。

进一步地,封装体内部设有至少一个与定子组件隔离开来的过水通道13,过水通道13的两端分别与进水口41及出水口51相连通,如图2和图3所示。

在封装体内部设置过水通道13,且过水通道13的两端分别与进水口41及出水口51相连通,因而冷却液能够经进水口41进入过水通道13并经出水口51流出,故而过水通道13构成了水循环通道的至少一部分,且与定子组件之间相距较近;由于过水通道13与定子组件隔离开来,在保证定子组件不会接触冷却液的基础上,能够充分利用流经过水通道13的冷却液对定子组件进行水冷,从而防止定子组件温升过高,提高了定子组件的使用可靠性。进一步地,对于机壳定子组件10采用注塑成型的方案而言,过水通道13可以在注塑的过程中直接得到,结构和原理均较为简单,易于实现。

优选地,过水通道13的数量为多个,多个过水通道13绕叶轮转子组件30的旋转轴线均匀分布,如图2所示。

设置多个过水通道13,能够有效提高电子水泵的水流量,进而提高电子水泵的工作效率;多个过水通道13绕叶轮转子组件30的旋转轴线均匀分布,既有利于充分利用冷却液对定子组件、电控板20及其他部件进行均匀散热,也有利于电子水泵内部各部位受力均衡,从而提高电子水泵的使用可靠性。

优选地,过水通道13的截面呈弧形,如图2所示。

由于电机转子32一般都是圆柱形,故而封装体的截面一般也是圆形,相应将过水通道13的截面设计为弧形,优选为与叶轮转子组件30的旋转轴线同心的圆弧形,这增加了过水通道13的截面积,进而增加了过水通道13的体积,进而进一步提高了冷却液的流量,从而进一步提高了对电子水泵内部结构的冷却效果及电子水泵的工作效率。当然,过水通道13的截面也可以是圆形、多边形或其他形状,在此不再一一列举,由于均能够实现本发明的目的,且均未脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。

进一步地,过水通道13位于叶轮转子组件30的径向外侧,如图3所示,叶轮转子组件30包括叶轮31和与叶轮31同轴相连的转子32,叶轮31位于进水口41与过水通道13之间,能够利用其离心力促使冷却液进入过水通道13。

将过水通道13设置在叶轮转子组件30的径向外侧,并将叶轮转子组件30的叶轮31布置在进水口41与过水通道13之间,则电子水泵工作时,叶轮31旋转产生的离心力能够带动冷却液快速进入过水通道13,在实现电子水泵泵水功能的基础上,也提高了对电子水泵内部电控板20、定子组件等结构的冷却效果。

进一步地,泵壳组件包括与机壳定子组件10的前端相连的前泵壳40,如图1和图3所示,前泵壳40设有进水口41及与进水口41相连通的进水空腔,叶轮31位于进水空腔内,转子32位于第二安装腔12内,如图3所示。

泵壳组件包括前泵壳40,前泵壳40与机壳定子组件10的前端相连,则装配过程中可以先将叶轮转子组件30与机壳定子组件10装配在一起,然后再安装前泵壳40,因而便于叶轮转子组件30的装配;前泵壳40设有进水口41及进水空腔,使叶轮31位于进水空腔内,有利于缩短叶轮31与进水口41之间的距离,从而提高进水速度,将转子32安装在第二安装腔12内,有利于缩短与定子组件之间的距离,从而提高与定子组件的配合可靠性。

优选地,叶轮31的旋转轴线与进水口41的中心轴线共线,如图3所示。

叶轮31的旋转轴线与进水口41的中心轴线共线,保证了由进水口41进入的冷却液能够到达叶轮31的中间位置,然后被均匀地甩向四周,从而实现冷却液的均匀分散,提高了产品的使用可靠性。

优选地,前泵壳40还设有与叶轮31的形状相适配的定位槽44,叶轮31的局部插入定位槽44内,如图3所示。

前泵壳40还设有定位槽44,定位槽44与叶轮31的形状相适配,安装时可以先将叶轮31的局部插入定位槽44内,然后再固定前泵壳40或其他部件,从而实现了良好的定位作用,有利于提高装配效率。

进一步地,第二安装腔12内设有支撑轴121,如图2所示,转子32能够转动地安装在支撑轴121上,如图3所示。

在第二安装腔12内设置支撑轴121,将转子32套装在支撑轴121上,便于转子32的装配。进一步地,对于前述机壳定子组件10为注塑成型的一体式结构的方案而言,支撑轴121也一体注塑得到。

进一步地,第二安装腔12具有朝向进水口41的开口端,且其开口端的中心轴线与进水口41的中心轴线共线,如图3所示。

第二安装腔12具有开口端,便于转子组件的装配;开口端朝向进水口41,且开口端的中心轴线与进水口41的中心轴线共线,使得叶轮31的旋转轴线与进水口41的中心轴线共线,便于叶轮31均匀甩水,且结构较为规整,便于加工成型。

进一步地,进水空腔包括进水管腔42和与进水管腔42的后端相连的前泵腔43,叶轮31位于前泵腔43内,如图3所示。

进水空腔包括进水管腔42和前泵腔43,进水管腔42的前端形成为进水口41,便于与外部管道相连,进水管腔42的后端连接前泵腔43,前泵腔43的截面大于进水管腔42的截面,既便于安装叶轮31并提供叶轮31的旋转空间,也便于前泵壳40与机壳定子组件10连接。进一步地,前泵壳40上设有上述定位槽44。

进一步地,泵壳组件还包括与机壳定子组件10的后端相连的后泵壳50,如图1所示,后泵壳50设有出水口51及与出水口51相连通的出水空腔,进水空腔、过水通道13及出水空腔依次连通形成水循环通道,如图3所示。

泵壳组件还包括后泵壳50,后泵壳50与机壳定子组件10的后端相连,便于机壳定子组件10内部靠后的部件(如电控板20)的安装;后泵壳50设有出水口51及出水空腔,且进水空腔、过水通道13及出水空腔依次连通形成水循环通道,则工作过程中冷却液由前泵壳40的进水口41进入,经进水空腔进入机壳定子组件10的过水通道13,然后经后泵壳50的出水空腔到达出水口51流出,从而实现了冷却液在电子水泵内的流动。

进一步地,出水空腔包括出水管腔52和与出水管腔52的前端相连的后泵腔53,后泵腔53罩设在第一安装腔11的后方,如图3所示。

出水空腔包括出水管腔52和后泵腔53,出水管腔52的后端形成为出水口51,便于与外部管道相连,出水管腔52的前端连接后泵腔53,后泵腔53的截面大于出水管腔52的截面,便于后泵壳50与机壳定子组件10连接。

进一步地,前泵壳40通过紧固件与机壳定子组件10固定连接,后泵壳50通过紧固件与机壳定子组件10固定连接。

前泵壳40通过紧固件(如螺钉)与机壳定子组件10固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。具体地,可以在前泵壳40上设置连接柱,在机壳定子组件10上设置连接孔,利用螺钉等紧固件穿过连接柱及连接孔实现前泵壳40与机壳定子组件10之间的紧固连接。

后泵壳50通过紧固件(如螺钉)与机壳定子组件10固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。具体地,可以在后泵壳50上设置连接柱,在机壳定子组件10上设置连接孔,利用螺钉等紧固件穿过连接柱及连接孔实现后泵壳50与机壳定子组件10之间的紧固连接。

进一步地,前泵壳40与机壳定子组件10之间设有密封圈70,如图1和图3所示,后泵壳50与机壳定子组件10之间设有密封圈70。

在前泵壳40与机壳定子组件10之间设置密封圈70,有效提高了前泵壳40与机壳定子组件10之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

在后泵壳50与机壳定子组件10之间设置密封圈70,有效提高了后泵壳50与机壳定子组件10之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

实施例二

与实施例一的区别在于:在实施例一的基础上,进一步地,第一安装腔11包括一端敞口的腔体和与腔体的敞口端相适配的盖板60,如图1和图3所示,盖板60能够封盖腔体的敞口端以将电控板20封装在第一安装腔11内。

第一安装腔11包括腔体和盖板60,腔体一端敞口,便于安装电控板20,盖板60与腔体的敞口端相适配,因而能够封盖腔体的开口端,保证电控板20能够被封装在第一安装腔11内,以防止电控板20直接接触冷却液,保证了电控板20的使用可靠性。进一步地,对于前述机壳定子组件10为注塑成型的一体式结构的方案而言,腔体也一体注塑得到。

进一步地,腔体的敞口端朝向出水口51,如图3所示,盖板60朝向出水口51的板面构成水循环通道的内壁面的一部分,电控板20与盖板60背离出水口51的板面相贴合。

腔体的敞口端朝向出水口51,则装配完成后盖板60也朝向出水口51,而盖板60朝向出水口51的板面构成水循环通道的内壁面的一部分,因而冷却液会直接流经盖板60与盖板60直接接触,因而使电控板20与盖板60背离出水口51的板面相贴合,使得电控板20的热量能够直接经盖板60传递至冷却液,有效提高了冷却液与电控板20之间的热交换效率,从而进一步提高了对电控板20的冷却效果;同时,由于机壳定子组件10内的冷却液会汇集后由出水口51流出,因而使盖板60朝向出水口51,能够充分增加与盖板60接触的冷却液的流量,相当于利用冷却液对电控腔的后盖起到了水冷作用,从而进一步提高对电控板20的冷却效果。

进一步地,电控板20与盖板60之间设有导热涂层。

在电控板20与盖板60之间设置导热涂层(如导热硅脂),能够有效提高电控板20与盖板60之间的传热效率,从而进一步提高电控板20的冷却效率。

优选地,腔体的敞口端的中心轴线与出水口51的中心轴线共线,如图3所示。

腔体的敞口端的中心轴线与出水口51的中心轴线共线,使得产品的结构较为规整,便于加工成型。进一步地,对于前述多个过水通道13绕叶轮转子组件30的旋转轴线均匀分布的方案而言,这样设置使得多个过水通道13的冷却液均能够流经盖板60,进而充分利用各个过水通道13的冷却液来对电控板20进行水冷,从而进一步提高了对电控板20的冷却效果。

进一步地,盖板60通过紧固件与腔体固定连接。

盖板60通过紧固件(如螺钉)与腔体固定连接,连接较为牢靠,可靠性高。进一步地,如前所述,对于前述机壳定子组件10为注塑成型的一体式结构的方案而言,由于腔体也一体注塑得到,因而盖板60实质上通过紧固件与机壳定子组件10固定连接。

进一步地,盖板60与腔体之间设有密封圈70,如图1和图3所示。

在盖板60与腔体之间设置密封圈70,有效提高了盖板60与腔体之间的密封性,防止二者的连接部位处发生漏水等情况,从而提高了产品的使用可靠性。

实施例三

与实施例二的区别在于:在实施例二的基础上,进一步地,电控板20卡接在第一安装腔11内,如图3所示。

利用卡接的方式将电控板20固定在第一安装腔11内,装配方式较为快捷,有利于提高装配效率。当然,电控板20也可以利用紧固件、插接、粘接等方式固定在第一安装腔11体,在此不再一一列举,由于均能够实现本发明的目的,且均未脱离本发明的设计思想和宗旨,因而均应在本发明的保护范围内。

进一步地,电控板20上设有卡孔,如图3所示,第一安装腔11内设有支撑柱111,支撑柱111的一端设有与卡孔相配合的卡接部。

在电控板20上设置卡孔,在第一安装腔11内设置支撑柱111,利用支撑柱111端部的卡接部与电控板20上的卡孔相配合,即可实现电控板20的卡接固定,结构简单,装配便捷。

进一步地,卡接部包括卡槽和卡凸112,卡凸112能够穿过卡孔并与电控板20相抵靠,使电控板20的局部嵌入卡槽内,如图3所示。

卡接部包括卡槽和卡凸112,卡凸112的尺寸略大于卡孔,在穿过卡孔的过程中发生适当的弹性变形,待穿过卡孔后复位并与电控板20相抵靠,防止其在不受外力的作用下反向脱出卡孔;同时,电控板20的局部嵌入卡槽内,对电控板20起到固定作用,防止电控板20沿着支撑柱111滑动,从而对电控板20起到了卡接固定的作用。

优选地,卡孔的数量为多个,多个卡孔沿电控板20的周向方向均匀分布,支撑柱111的数量与卡孔的数量相等且一一对应。

将卡孔的数量设计为多个,支撑柱111的数量与卡孔的数量相等且一一对应,能够实现多重固定,从而提高了电控板20的固定可靠性;且多个卡孔沿电控板20的周向方向均匀分布,使得电控板20的结构较为规整,且受力较为均衡,也有利于提高电控板20的可靠性。

进一步地,进水口41的中心轴线与出水口51的中心轴线共线,如图3所示。

进水口41的中心轴线与出水口51的中心轴线共线,形成轴流式结构,结构简单,易于实现。优选地,进水口41的中心轴线及出水口51的中心轴线与叶轮转子组件30的旋转轴线共线,如图3所示。

本发明第二方面的实施例提供的车辆(图中未示出),包括:车体和如第一方面实施例中任一项的电子水泵,安装在车体中。

本发明第二方面的实施例提供的车辆,因包括第一方面实施例中任一项的电子水泵,因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果,在此不再赘述。

在上述任一实施例中,车辆为新能源汽车。

当然,不局限于新能源汽车领域,也可以应用于传统燃油车、混合动力车等领域。

下面结合一个具体实施例来详细描述本申请提供的车辆,并与现有技术进行对比。

鉴于能源节俭的大环境,现代高端汽车和电动汽车大多用电子冷却水泵代替了原有的机械水泵,电子冷却水泵相比传统水泵具有控制精确、效率更高的优势,电子冷却水泵采用无刷直流电机,低电压、大电流,而大电流往往使电控板上电气元件发热严重。传统电子水泵将电控板放置在电机后端盖处,将冷却液部分引入电机内部,利用冷却液冷却电控板,或者给电控板加装大的散热片。由于传统冷却水泵由于电机定子不得与冷却液接触,因此必须将电机转子和定子隔开,增加了电机内部密封系统,可靠性降低。同时,冷却液进入电机内部流量比较小,冷却效果比较差。

基于此,本申请提供了一种汽车,包括一种新型的轴流自冷却电子水泵结构,将泵出水口51安置到电控板20一侧,使得整个水循环通道中的冷却液过流定子部件和控制板冷却器,充分利用了泵入口大流量冷却液的冷却效果,同时机壳定子组件10的一体注塑,使得定转子完全密封隔离,省去了密封系统,提高了电机的可靠性。

具体地,水泵电机结构(即电子水泵)分为水力部、电机部和控制部。水力部包括前泵壳40、叶轮转子组件30的叶轮部分和后泵壳50,水力部工作形式为:水泵冷却液自前泵壳40入水口(即进水口41)流入泵腔,经叶轮转子组件30离心力作用进入机壳定子组件10,流经机壳定子组件10内部四个环形过水通道13,最终由后泵壳50出水口51流出,形成流经电机内部的水循环通道。电机部包括机壳定子组件10、叶轮转子组件30的转子32。控制部包括电控板20和电控腔后盖(即盖板60)。前泵壳40与机壳定子组件10通过螺钉紧固,叶轮转子32放置于机壳定子组件10内腔(即第二安装腔12),后泵壳50与机壳定子组件10后端面通过螺钉紧固,电控板20放置于机壳定子组件10后端控制腔(即第一安装腔11)内,前泵壳40、机壳定子组件10、后泵壳50、控制腔盖板60间装有密封圈70。

进一步地,机壳定子组件10通过一体注塑而成,定子铁芯及其绕组埋注于注塑体内部,注塑体内部开有四个环形过水通道13,前端部有圆形转子空腔(即第二安装腔12),空腔中心有一体注塑而成的圆柱形支撑轴121,后端有圆形电控腔(即第一安装腔11),内有四个圆柱形电控板20卡槽(即设有卡槽的支撑柱111)。

进一步地,前泵壳40与机壳定子组件10通过螺钉连接,形成水泵入水空腔(即进水空腔),后泵壳50与机壳定子组件10通过螺钉连接形成水泵出水空腔,机壳定子组件10注塑体内部设有过水空腔(即过水通道13),三者形成轴流式自冷却水泵的内部水通道(即水循环通道)。

进一步地,电控板20放置于机壳定子组件10电控腔内,通过圆柱形电控板20卡槽固定,电控腔盖板60和机壳定子组件10由螺钉紧固,控制板与电控腔盖板60之间涂有导热硅脂。

由此,该电子冷却泵结构,其定子与机壳一体注塑起到定子自密封作用,轴流式水通道内的冷却液有效降低了定子发热问题,同时对电控腔后盖起到了水冷作用,解决了低压大电流电机定子温升高、电控散热片尺寸大以及电子冷却水泵密封等问题。

综上所述,本发明提供的电子水泵,在其机壳组件内部设置了水循环通道,且水循环通道的两端分别形成为电子水泵的进水口和出水口,因而流经电子水泵的冷却液全部通过水循环通道流出;由于电控板封装在机壳组件内部的第一安装腔内,且第一安装腔的至少部分外壁面构成水循环通道的内壁面的一部分,因而流经水循环通道这部分壁面的冷却液均能够对电控板进行冷却降温,从而显著增加了对电控板进行冷却降温的冷却液的流量,进而显著提升了对电控板的冷却效果;且相较于为电控板加装大的散热片,对电子水泵的内部流路进行改进,有利于缩小产品体积,节约安装空间,简化产品结构。

在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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