CN103291613A - 一种电动汽车用电动助力转向泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电动汽车用电动助力转向泵,包括电机和泵体,所述电机与泵体之间通过泵机连接体连接并进行密封,所述电机的输出轴的端部加工外花键,所述输出轴穿过所述泵机连接体并通过外花键与泵体的油泵转子连接,进而直接驱动泵体的油泵转子运转。本发明所述的电动汽车用电动助力转向泵,电机和泵体共用同一个传动轴,可以省略电机端盖的设计以及相应地省略电机端盖与输出轴之间的密封系统的设计;通过循环油路的设计,使电机的散热效率得到进一步提升,可以延长设备的使用寿命,节省使用及维护成本。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域,涉及一种电动助力转向泵,尤其涉及一种电动汽车用电动助力转向泵。
背景技术
如图1-2所示,目前电动汽车的动力转向泵,采用电机1’驱动泵体2’,电机1’的输出轴11’和泵体2’的输入轴21’之间通过花键连接进行驱动。其中,基于动力传动要求,电机1’的输出轴11’端部为内花键,泵体2’的输入轴21’端部为外花键。由于花键的加工工艺非常复杂,所以这样的结构设计成本非常高。
在该动力转向泵的驱动结构中,电机1’的端部设有电机端盖12’密封,泵体2’的端部设有泵体联接体22’,泵体联接体22’与电机端盖12’之间密封连接;在电机端盖12’与电机的输出轴11’之间设有一套密封结构,在泵体联接体22’与泵体的输入轴21’之间也设有一套密封结构。两套密封结构的功能重叠,造成设计成本、加工成本提高。
同时该动力转向泵在运转的时候,电机会产生大量的热,通常这些热量通过电机后部的风扇进行散热,其散热效率相对较低,所以会影响电机的使用寿命,使动力转向泵的设计成本、使用成本进一步提高。
基于上述内容,需要设计一种生产成本低、使用寿命长的电动汽车用电动助力转向泵。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产成本低、使用寿命长的电动汽车用电动助力转向泵,通过电机轴直驱泵体,并通过自循环式的冷却系统进行散热。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
一种电动汽车用电动助力转向泵,包括电机和泵体,所述电机与泵体之间通过泵机连接体连接并进行密封,所述电机的输出轴的端部加工外花键,所述输出轴穿过所述泵机连接体并通过外花键与泵体的油泵转子连接,进而直接驱动泵体的油泵转子运转。
优选地,电机输出轴为空心结构,其具有沿轴线延伸的孔状吸油通道,吸油通道在输出轴靠近泵体一端的开口为吸油孔,电机输出轴的另一端封闭形成封闭端,在靠近封闭端的轴壁上开设出油孔;出油孔通过管道与油泵腔体连通;所述吸油通道的内壁设有双螺旋凹槽,在输出轴旋转的过程中,双螺旋凹槽可以推动油液前进,以促进油液的循环。
优选地,在电机壳体中开有导油通道,所述吸油通道通过出油孔与所述导油通道连通;所述导油通道通过回油管与油泵泵体的配流室连通;所述导油通道和回油管之间设有电控泵,用于保持导油通道和回油管之间的压力差,提高回油的速度并能够防止配流室内部的油体反冲到回油管中。
优选地,在所述输出轴与电机壳体之间设有两个密封圈,两个密封圈之间保持一定距离;将出油孔开设在两个密封圈之间的输出轴上。
优选地,在输出轴的另一端的中心设有负压室;所述负压室内部安装有若干个串联的叶轮,所述叶轮的叶片与所述负压室的内壁固定。
优选地,在所述输出轴与电机壳体之间设有两个密封圈,两个密封圈之间保持一定距离,将出油孔开设在两个密封圈之间的输出轴上;所述出油孔与负压室及导油通道连通;所述导油通道穿过电机壳体并通过回油管与油泵泵体的配流室连通。
进一步地,也可在所述回油管上设有电控泵。
优选地,在叶轮的叶片外边缘设有一体的卡块,并对应所述卡块在负压室的内壁开有轴向设置的卡槽,使叶片可以固定于卡槽中。
优选地,负压室为孔状,将孔状吸油通道、孔状负压室以及负压室中的叶轮设置成与输出轴同轴,以使油液在输出轴运转的过程中不会对输出轴产生阻力。
优选地,密封圈固定在输出轴上,密封圈的边缘与电机壳体之间密封连接。
优选地,油泵转子的外部安装有叶片,所述叶片位于油泵转子和油泵定子之间,所述油泵定子安装在泵体内部,在所述油泵定子和油泵转子的远离电机侧设有配流盘,所述配流盘位于泵体的配流室内部;配流盘上设有若干个均布的导流槽以及与导流槽相对应的导油孔,所述导油孔与所述输出轴的吸油孔相应,所述导油孔位于所述配流盘的中心或围绕配流盘的中心均匀分布,所述导流槽的一端与所述导油孔连通,另一端延伸至所述配流盘的外边缘,所述导流槽呈弧形。
优选地,导油通道在所述电机壳体的内部侧面呈S形盘绕。
优选地,所述输出轴的吸油孔呈外扩的锥形。
优选地,在电机输出轴的另一端末端安装有散热风扇,散热风扇外设防护罩。
本发明所述的电动汽车用电动助力转向泵,电机和泵体共用同一个传动轴,只需要在输出轴的端部加工外花键即可,并可以省略电机端盖的设计以及相应的省略电机端盖与输出轴之间的密封系统的设计,这样可以总体上使设计、制造成本大为降低;而通过循环油路的设计,使电机的散热效率得到进一步提升,可以延长设备的使用寿命,节省使用及维护成本。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是现有技术电动汽车用电动助力转向泵结构的结构图。
图2是现有技术电动汽车用电动助力转向泵结构的分解结构图。
图3是本发明一优选实施例电动汽车用电动助力转向泵的结构示意图。
图4是图3中的A-A截面剖视图。
图5是图3中的B处局部放大图。
图6是图3中负压室位置输出轴的截面图,图中同时示出叶轮结构。
图7是配流盘的一个实施例原理示意图。
图8是配流盘的另一实施例原理示意图。
图9是本发明另一优选实施例电动汽车用电动助力转向泵的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如图3所示,本发明一个优选实施例的电动汽车用电动助力转向泵,包括电机1和泵体2,电机1与泵体2之间通过泵机联接体3连接并进行密封,泵机连接体3为电机前端盖与油泵后端盖的统一体。
电机的动力输出轴和油泵的输入轴是同一根轴,相比于现有技术,同时省去了电机输出轴的内花键加工,保证了同心度,消除了装配过程中的积累误差,减少了噪声,延长了使用寿命,缩短了安装长度。
所述电机的输出轴11在泵体侧的轴端外部加工有外花键形成花键段,与泵体2的油泵转子21的内花键配合,从而传递动力,直接驱动泵体的油泵转子运转。
油泵转子21的外部安装有叶片22,所述叶片22位于油泵转子21和油泵定子23之间,所述油泵定子23安装在泵体2内部,在所述油泵定子23和油泵转子21的外侧设有配流盘24,所述配流盘24位于泵体的配流室25内部。
电机输出轴11为空心结构,其具有沿轴线延伸的孔状吸油通道12,吸油通道在输出轴11靠近泵体一端的开口为吸油孔,电机输出轴11的另一端封闭形成封闭端,在靠近封闭端的轴壁上开设出油孔;出油孔通过管道与油泵腔体连通;所述吸油通道12的孔内壁设有双螺旋凹槽(尤其如图5所示)。在输出轴旋转的过程中,双螺旋凹槽结构随着输出轴一起旋转,油液在双螺旋凹槽中,由于离心作用而紧贴于双螺旋凹槽的内壁,从而利用双螺旋凹槽推动油液前进,促进油液的循环。
优选地,通过设置封头将电机输出轴11的另一端封闭形成封闭端。
由于油液本身具有粘滞性,这样油液如果在光滑的输出轴11内壁中流动的时候,输出轴11自身的旋转会降低油液的流动性能,而将输出轴11的内壁设置为双螺旋凹槽的结构,可以通过双螺旋凹槽的旋转来驱动油液前进。
优选地,如图9所示,在电机壳体16中开有导油通道19,所述吸油通道12通过出油孔与所述导油通道连通;所述导油通道通过回油管31与油泵泵体的配流室25连通。
为了更好地保持导油管和回油管之间的压力差,提高回油的速度并可以防止配流室25内部的油体反冲到回油管31中,进一步地,可在所述导油管和回油管之间设有电控泵32。现有设计的泵体的配流室的高度高于电机壳体的底部的高度,所以这一设计就更为必要,一方面可以补偿配流室与电机壳体的底部之间的压力差,另一方面可以在双螺旋凹槽提供的推进力不足时保证油路系统的正常循环。
优选地,在所述输出轴11与电机壳体16之间设有两个密封圈17,两个密封圈17之间保持一定距离,并将出油孔18开设在两个密封圈17之间的输出轴11上,所述出油孔18与导油通道19连通;所述导油通道19穿过电机壳体16并通过回油管31与所述配流室25连通。
为了更好地进行吸油,加速油的循环以更好地带走热量,进一步优选地,在输出轴11的另一端的中心设有负压室13,负压室13的作用是使负压室两端形成压力差。负压室可以采用多种方式形成。
优选地,如图6所示,所述负压室13内部安装有若干个串联的叶轮14,更好地形成负压。所述叶轮14的叶片与所述负压室13的内壁固定,固定方式可以有多种。本实施例示出的附图中,在叶轮14的叶片外边缘设有一体的卡块,并对应所述卡块在负压室13的内壁开有轴向设置的卡槽,使叶片可以固定于卡槽中,输出轴11在转动的过程中带动叶轮14旋转,进而使负压室13内部形成一定的负压,与所述吸油通道12配合,使吸油通道12进行吸油动作,并进而促进油液在输出轴11内部的流动。在实施的过程中,不限于上述公开的实施例,也可以采用其他可以实现叶轮与输出轴的负压室的方式,如采用焊接、卡接、过盈配合等方式。
优选地,在所述负压室13的外部可以设置封头15进行密封。所述封头安装在所述输出轴11的端部,封头15的密封方式可以为多种。优选地,在所述输出轴11与电机壳体16之间设有两个密封圈17,两个密封圈17之间保持一定距离,并将出油孔18开设在两个密封圈17之间的输出轴11上,所述出油孔18与负压室13及导油通道19连通;所述导油通道19穿过电机壳体16并通过回油管31与所述配流室25连通。
上述技术方案中,通过输出轴11的转动带动负压室13中的叶轮14的转动,进而产生负压,使配流室中的油液被吸入吸油通道12中,借助吸油通道12的双螺旋凹槽结构,使油液的导通更为顺畅,这个过程是由输出轴11的自身结构完成,不需要采用额外的辅助装置配合。
由于流体动力学是一门非常复杂的学科,流体流动会受到许多因素影响。为更好地提高回油的速度,保持导油管和回油管之间的压力差,优选地,也可以在所述导油管和回油管之间设有电控泵32,以进一步确保配流室25内部的油体不会反冲到回油管31中。
实施的过程中,最好将所述吸油通道12、负压室13以及负压室13中的叶轮14设置成与输出轴11同轴,以使油液在输出轴11运转的过程中不会对输出轴产生阻力。
所述密封圈17固定在输出轴11上,密封圈17的边缘与电机壳体16之间密封连接。
优选地,所述配流盘24上设有若干个均布的导流槽26以及与导流槽26相对应的导油孔27,所述导油孔27与所述输出轴11的吸油通道12相通,所述导油孔27围绕配流盘24的中心均匀分布(如图7所示)或位于所述配流盘24的中心(如图8所示),所述导流槽26的一端与所述导油孔27连通,另一端延伸至所述配流盘24的外边缘,所述导流槽26呈弧形,电机输出轴11在旋转的过程中,形成的负压使得导流槽26自动将配流室25中的油液吸取,并沿着弧形的导流槽26向位于配流盘中心的导油孔27中送入,进入输出轴11的吸油通道12中,进而促进油液循环。
具体地,如图8所示,所述导油孔27设置在所述配流盘24的中心,导油孔27与每个导流槽26连通,油液从外部进入导流槽26后,通过导油孔27进入吸油通道12中。
如图7所示,所述导油孔27设为多个,并且围绕所述配流盘的中心均匀布置,相对应的每个所述导油孔27与一个导流槽26连通,多个所述导油孔27与所述输出轴11的吸油口正对应,以使导油孔27流出的油液被吸入所述吸油孔中。
如图4所示,所述导油通道19在所述电机壳体16的侧面呈S形盘绕,以进一步增大电机壳体16与散热油路的接触面积,带走更多的热量,提高散热效率。
所述吸油通道12的开口部位即吸油孔呈扩张锥状,以提高吸油通道12的吸油速度。
优选地,在电机输出轴的另一端末端安装有散热风扇20。进一步地,散热风扇外设防护罩,以保证运行安全。
本发明所述的电动汽车用电动助力转向泵,电机和泵体共用同一个传动轴,只需要在输出轴的端部加工外花键即可,并可以省略电机端盖的设计以及相应的省略电机端盖与输出轴之间的密封系统的设计,这样可以总体上使设计、制造成本大为降低,而通过循环油路的设计,使电机的散热效率得到进一步提升,可以延长设备的使用寿命,节省使用及维护成本。
最后应说明的是: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,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
Claims (10)
1.一种电动汽车用电动助力转向泵,包括电机和泵体,其特征在于:所述电机与泵体之间通过泵机连接体连接并进行密封,所述电机的输出轴的端部加工外花键,所述输出轴穿过所述泵机连接体并通过外花键与泵体的油泵转子连接,进而直接驱动泵体的油泵转子运转。
2.如权利要求1所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:电机输出轴为空心结构,其具有沿轴线延伸的孔状吸油通道,吸油通道在输出轴靠近泵体一端的开口为吸油孔,电机输出轴的另一端封闭形成封闭端,在靠近封闭端的轴壁上开设出油孔;出油孔通过管道与油泵腔体连通;所述吸油通道的内壁设有双螺旋凹槽,在输出轴旋转的过程中,双螺旋凹槽可以推动油液前进,以促进油液的循环。
3.如权利要求2所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:在电机壳体中开有导油通道,所述吸油通道通过出油孔与所述导油通道连通;所述导油通道通过回油管与油泵泵体的配流室连通;所述导油通道和回油管之间设有电控泵,用于保持导油通道和回油管之间的压力差,提高回油的速度并能够防止配流室内部的油体反冲到回油管中;优选地,在所述输出轴与电机壳体之间设有两个密封圈,两个密封圈之间保持一定距离;将出油孔开设在两个密封圈之间的输出轴上。
4.如权利要求2所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:在输出轴的另一端的中心设有负压室;所述负压室内部安装有若干个串联的叶轮,所述叶轮的叶片与所述负压室的内壁固定;所述出油孔与负压室及导油通道连通;所述导油通道穿过电机壳体并通过回油管与油泵泵体的配流室连通;优选地,在所述输出轴与电机壳体之间设有两个密封圈,两个密封圈之间保持一定距离;将出油孔开设在两个密封圈之间的输出轴上。
5.如权利要求4所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:在叶轮的叶片外边缘设有一体的卡块,并对应所述卡块在负压室的内壁开有轴向设置的卡槽,使叶片可以固定于卡槽中。
6.如权利要求4或5所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:负压室为孔状,将孔状吸油通道、孔状负压室以及负压室中的叶轮设置成与输出轴同轴,以使油液在输出轴运转的过程中不会对输出轴产生阻力。
7.如权利要求4-6任一所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:在所述回油管上设有电控泵。
8.如权利要求2-7任一所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:油泵转子的外部安装有叶片,所述叶片位于油泵转子和油泵定子之间,所述油泵定子安装在泵体内部,在所述油泵定子和油泵转子的远离电机侧设有配流盘,所述配流盘位于泵体的配流室内部;配流盘上设有若干个均布的导流槽以及与导流槽相对应的导油孔,所述导油孔与所述输出轴的吸油孔相应,所述导油孔位于所述配流盘的中心或围绕配流盘的中心均匀分布,所述导流槽的一端与所述导油孔连通,另一端延伸至所述配流盘的外边缘,所述导流槽呈弧形。
9.如权利要求3-8任一所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:导油通道在所述电机壳体的内部侧面呈S形盘绕。
10.如权利要求2-9任一所述的电动汽车用电动助力转向泵,其特征在于:所述输出轴的吸油孔呈外扩的锥形。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20140528 Termination date: 20160614 |
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