CN103133356A - 电动水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动水泵，与传统技术相比，所述电动水泵不仅可以保证更为可靠的防水和冷却性能，而且提供增强的耐用性和操作可靠性，并且能够减少零件数目和具有更为紧凑的结构。

Description

电动水泵

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月29日提交的韩国专利申请第10-2011-0125948号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明大致上涉及电动水泵，更具体地，本发明涉及一种电动水泵的结构，其设置为用于为车辆发动机循环冷却剂。

背景技术

正如本领域技术人员所公知的，用于发动机的水泵设置为循环冷却发动机所使用的冷却剂。近年来增加了电动水泵的使用，所述电动水泵独立于发动机而操作并且能够优化冷却剂的流速，因此提高了发动机的燃料效率。

这种电动水泵基本上具有以电力为动力的电动机和电子设备。因此必须保证可靠的防水和冷却性能。另外，耐用性和操作可靠性必须足够高。此外，电动水泵优选构造成紧凑的。

现有技术的一个例子是韩国专利申请No.10-2011-0055279A。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种电动水泵，与传统技术相比，所述电动水泵不仅可以保证更为可靠的防水和冷却性能，而且可以提供增强的耐用性和操作可靠性，并且能够减少零件数目和具有更为紧凑的结构。

本发明的各个方面提供一种电动水泵，包括：旋转轴；转子组件，所述转子组件装配在所述旋转轴的周向外表面，所述转子组件可旋转地安装在泵送的冷却剂能够流动通过的空间中；定子组件，所述定子组件包围所述转子组件并且使用从外部供应的电流提供磁力以旋转所述转子组件；以及密封罐，所述密封罐形成所述定子组件的内表面，从而在所述定子组件的内表面和所述转子组件的周向外表面之间限定间隙，所述密封罐能够包围并可旋转地支撑所述转子组件的后端部和所述旋转轴的后端部。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为显示根据本发明的示例性电动水泵的外形的立体图。

图2为沿着图1中的线Ⅱ-Ⅱ所获得的截面图。

图3为显示图1的电动水泵的定子组件的立体图。

图4为沿着图3中的线Ⅳ-Ⅳ所获得的截面图。

图5为显示图3的相对面的立体图。

图6为显示根据本发明的示例性电动水泵的截面图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

参考图1至5，根据本发明的各个实施方式的电动水泵包括旋转轴1、转子组件3、定子组件5和密封罐7。转子组件3装配在旋转轴1的周向外表面并且可旋转地安装在泵送的冷却剂可以流动通过的空间中。定子组件5包围转子组件3并且使用从外部供应的电流提供磁力以旋转转子组件3。密封罐7形成定子组件5的内表面，从而在其和转子组件3的周向外表面之间限定间隙。密封罐7完全包围转子组件3和旋转轴1的后端部并且可旋转地支撑所述后端部。

具体地，密封罐7形成定子组件5的一部分，并且是具有可以包围和支撑转子组件3和转子组件3的旋转轴1的后端部的形状的壳体。密封罐7提供防水功能，所述防水功能可以避免流动通过密封罐7（其中设置有转子组件3）的内部空间的冷却剂泄露到密封罐7的外部。

在旋转轴1的前端部上设置有叶轮9从而泵送冷却剂。密封罐7被构造成其前端部朝向旋转轴1安装叶轮9的前端部开口，而其后端部封闭以覆盖旋转轴1与叶轮9相对的后端部。

后轴承11联接至旋转轴1的后端部。支撑后轴承11的支撑肋13从密封罐7向内突出。具体地，支撑肋13从密封罐7的后端部的内表面突出并且形成阶梯部分。在后轴承11和旋转轴1的后端部之间形成冷却剂通道15，冷却剂可以沿着所述冷却剂通道15流动。

旋转轴1的后端部由后轴承11可旋转地支撑，所述后轴承11由密封罐7中的支撑肋13支撑。冷却剂可以通过冷却剂通道15环绕后轴承11和旋转轴1的后端部流动，因此冷却剂不仅可以冷却这些部分，并且冷却剂的振动吸收功能可以防止由旋转轴1造成的旋转振动损坏支撑部件（例如支撑肋13）。另外，该冷却剂提供冷却驱动器19的效果，所述驱动器19设置在将在随后说明的驱动器安装空间17中。

定子组件5包括设置在密封罐7外部的多个绝缘子21，缠绕在绝缘子21周围的线圈23，和支撑绝缘子21的定子芯部25。定子组件5还包括BMC（整块模制复合物）箱体27，当绝缘子21、线圈23和定子芯部25已经固定在密封罐7的外表面上之后，所述BMC（整块模制复合物）箱体27通过在高压下挤出从而与密封罐7、绝缘子21、线圈23和定子芯部25整体地和/或一体地形成。

密封罐7通过注塑PPS（聚苯硫醚）而形成，所述PPS（聚苯硫醚）为工程塑料的一种。

换言之，定子组件5通过双注塑工艺而形成，其中首先通过注塑形成密封罐7，将绝缘子21、线圈23和定子芯部25固定在密封罐7的外表面上，然后使用BMC整体地和/或一体地注塑，所述BMC为钾基化合物材料并且为低收缩材料。

这样，如果定子组件5通过双注塑工艺而形成，可以防止在定子组件5中形成可能由不同材料和成分的组合所造成的空气层。这防止了电动机效率下降，因此增强了电动机的性能。另外，这有助于维持电动机性能的一致性。

此外，BMC材料具有卓越的散热特性。最后，密封罐7的特定形状，PPS材料卓越的防湿和防水功能，以及BMC箱体27的卓越的散热特性可以显著地增强电动水泵的操作可靠性。

在BMC箱体27中整体地安装孔式传感器板29，所述孔式传感器板29可以具有孔式传感器从而感测转子组件3的旋转。

阻挡突出部31从密封罐7的前端部沿径向方向向外突出。阻挡突出部31插入BMC箱体27，从而增强密封罐7和BMC箱体27之间的联接力。密封联接端部35从阻挡突出部31向前突出，因此其周向内表面挤压密封构件33并且支撑密封构件33，从而密封并使密封罐7的内部与外部隔离。

这样，密封罐7可以通过阻挡突出部31更紧密地和更强有力地联接至BMC箱体27。

参考图2，电动水泵还包括泵罩43、本体罩47、驱动器箱体49和驱动器罩51。泵罩43具有：入口37，冷却剂通过所述入口37吸入；出口39，冷却剂通过所述出口39排出；以及泵送空间41，叶轮9在所述泵送空间41中旋转。本体罩47联接至泵罩43并且沿着泵罩43限定泵送空间41。本体罩47限定与泵送空间41隔离的电动机空间45，在所述电动机空间45中安装构成电动机的定子组件5和转子组件3。驱动器箱体49联接至本体罩47并且沿着本体罩47限定电动机空间45。驱动器箱体49限定与电动机空间45隔离的驱动器安装空间17，在所述驱动器安装空间17中安装控制电动机的驱动器19。驱动器罩51密封驱动器箱体49。

与现有文献的技术相比，本发明的上述结构不需要在现有技术中在驱动器罩51和定子组件5之间围绕旋转轴1的后端部所设置的密封构件，以防止冷却剂在容纳转子组件3的空间中泄露。因此，该结构可以减少零件数目。此外，由具有改进形状的密封罐7所带来的防水性能显著优于由密封构件所带来的防水性能并且比其更为可靠。

此外，密封构件33介于密封罐7的密封联接端部35和本体罩47之间，从而使得密封罐7的内部得以密封并与外部隔离。连通孔53形成在本体罩47中并且设置在密封构件33的径向内部。连通孔53形成通道，泵送空间41可以通过所述通道与设置转子组件3的空间相连通。可旋转地支撑旋转轴1的前端部的前轴承55设置在本体罩47中并且设置在连通孔53的径向内部。

这样，旋转轴1可旋转地设置，使得其前端部由本体罩47上的前轴承55支撑，而其后端部由密封罐7上的后轴承11支撑。从泵送空间41泵送的一些冷却剂通过连通孔53流入密封罐7。密封构件33防止该冷却剂从密封罐7泄露出来。

驱动器箱体49被安装为，使得其前壁与密封罐7的后表面紧密接触。使驱动器19与驱动器箱体49的前壁紧密接触。

因此，从驱动器19产生的热可以通过围绕密封罐7的后端部流动的冷却剂有效地散逸。

如图6中所示，不同实施方式的大致构造与上文描述的相同，但是本体罩47联接至泵罩43并且沿着泵罩43限定泵送空间41，并且本体罩47限定了与泵送空间41隔离的电动机空间，在所述电动机空间中安装构成电动机的定子组件5和转子组件3，还限定了驱动器安装空间，在所述驱动器安装空间中安装控制电动机的驱动器19。此外，驱动器罩51联接至本体罩47，使得本体罩47通过与驱动器罩51直接接触而封闭。另外，散热鳍片57从驱动器罩51的后端部的外表面向后突出，并且散逸从驱动器19产生的热。

换言之，与上文描述的不同之处是，定子组件5和驱动器19使用相同的空间，从而省略了驱动器箱体、驱动器箱体和其它零件之间的O型环和联接螺栓等，因此减少了零件数目、制造工艺数目、产品重量和制造成本。

驱动器罩51的前端部插入本体罩47并且用于将定子组件5固定在正确位置。特别地，驱动器19设置为使得其与驱动器罩51的后端部紧密接触，所述驱动器罩51上设置有散热鳍片57，从而使得驱动器19可以有效地被驱动器罩51冷却。

正如上文所述，在根据本发明的电动水泵中，密封件不仅可以提供更为可靠的防水和冷却性能，也可以增强电动水泵的耐用性和操作可靠性。此外，与传统技术相比，本发明减少了零件数目并且具有更为紧凑的结构。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前”或“后”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (12)

1.一种电动水泵，包括：

旋转轴；

转子组件，所述转子组件装配在所述旋转轴的周向外表面，所述转子组件可旋转地安装在泵送的冷却剂流动通过的空间中；

定子组件，所述定子组件包围所述转子组件并且使用电流提供磁力以旋转所述转子组件；以及

密封罐，所述密封罐形成所述定子组件的内表面，从而在所述定子组件的内表面和所述转子组件的周向外表面之间限定间隙，所述密封罐能够包围并可旋转地支撑所述转子组件的后端部和所述旋转轴的后端部。

2.根据权利要求1所述的电动水泵，其中在所述旋转轴的前端部上设置有叶轮以泵送冷却剂，并且

所述密封罐被构造成其前端部朝向所述旋转轴设置有叶轮的前端部开口，而其后端部封闭以覆盖所述旋转轴与所述叶轮相对的后端部。

3.根据权利要求1所述的电动水泵，其中后轴承联接至所述旋转轴的后端部，

支撑肋从所述密封罐向内突出，所述支撑肋支撑所述后轴承，

其中所述支撑肋从所述密封罐的后端部的内表面突出并且形成阶梯部分，从而在所述后轴承和所述旋转轴的后端部之间形成冷却剂通道，使得冷却剂沿着所述冷却剂通道流动。

4.根据权利要求1所述的电动水泵，其中所述定子组件包括：

设置在所述密封罐外部的多个绝缘子；

缠绕在所述绝缘子周围的线圈；

支撑所述绝缘子的定子芯部；

整块模制复合物（BMC）箱体，当所述绝缘子、所述线圈和所述定子芯部已经固定在所述密封罐的外表面上之后，所述整块模制复合物（BMC）箱体通过在高压下挤出从而与所述密封罐、所述绝缘子、所述线圈和所述定子芯部整体地形成。

5.根据权利要求4所述的电动水泵，其中在所述整块模制复合物箱体中整体地安装孔式传感器板，所述孔式传感器板具有孔式传感器以感测所述转子组件的旋转。

6.根据权利要求4所述的电动水泵，其中所述密封罐通过注塑聚苯硫醚（PPS）形成。

7.根据权利要求4所述的电动水泵，其中阻挡突出部从所述密封罐的前端部沿径向方向向外突出，所述阻挡突出部插入所述整块模制复合物箱体以增强联接力，并且

密封联接端部从所述阻挡突出部向前突出，使得其周向内表面挤压并支持密封构件，从而密封并使所述密封罐的内部与外部隔离。

8.根据权利要求1所述的电动水泵，还包括：

泵罩，所述泵罩具有入口、出口和泵送空间，所述冷却剂通过所述入口吸入其中，所述冷却剂通过所述出口从其排出，而所述叶轮在所述泵送空间中旋转；

本体罩，所述本体罩联接至所述泵罩并且沿着所述泵罩限定所述泵送空间，所述本体罩限定与所述泵送空间隔离的电动机空间，在所述电动机空间中容纳构成电动机的定子组件和转子组件；

驱动器箱体，所述驱动器箱体联接至所述本体罩并且沿着所述本体罩限定所述电动机空间，所述驱动器箱体限定与所述电动机空间隔离的驱动器安装空间，在所述驱动器安装空间中容纳控制所述电动机的驱动器；以及

驱动器罩，所述驱动器罩密封所述驱动器箱体。

9.根据权利要求8所述的电动水泵，其中在所述密封罐的前端部上设置密封联接端部，并且密封构件介于所述密封联接端部和所述本体罩之间，使得所述密封罐的内部得以密封并与外部隔离，

连通孔形成在所述本体罩中并且设置在所述密封构件的径向内部，所述连通孔使所述泵送空间与安装所述转子组件的空间相连通，并且

前轴承设置在所述本体罩中并且设置在所述连通孔的径向内部，所述前轴承可旋转地支撑所述旋转轴的前端部。

10.根据权利要求8所述的电动水泵，其中使所述驱动器箱体的前壁与所述密封罐的后表面紧密接触，并且

使所述驱动器与所述驱动器箱体的前壁紧密接触。

11.根据权利要求1所述的电动水泵，还包括：

泵罩，所述泵罩具有入口、出口和泵送空间，所述冷却剂通过所述入口吸入其中，所述冷却剂通过所述出口从其排出，而所述叶轮在所述泵送空间中旋转；

本体罩，所述本体罩联接至所述泵罩并且沿着所述泵罩限定所述泵送空间，所述本体罩限定与所述泵送空间隔离的电动机空间和驱动器安装空间，在所述电动机空间中容纳构成电动机的定子组件和转子组件，在所述驱动器安装空间中容纳控制所述电动机的驱动器；以及

驱动器罩，所述驱动器罩联接至所述本体罩从而密封所述本体罩的后端部，所述驱动器罩具有多个散热鳍片，所述散热鳍片从所述驱动器罩的后端部的外表面向后突出，所述散热鳍片散逸从所述驱动器产生的热。

12.根据权利要求11所述的电动水泵，其中所述驱动器罩的前端部设置在所述本体罩中并固定所述定子组件，并且

使所述驱动器与在其上设置有散热鳍片的驱动器罩的后端部紧密接触。

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