CN105471143A - 带改进转子单元的电动流体泵、其转子单元及其构造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电动流体泵、用于该电动流体泵的转子单元及其构造方法。流体泵包括定子单元，该定子单元构造成响应于控制信号而产生磁场。转子单元被接纳在定子单元内，其中，转子单元构造成响应于由定子单元产生的磁场而绕中心转子轴线旋转。转子单元包括多个磁体，所述多个磁体容置在具有第一承载构件和第二承载构件的承载组件的贯通开口中，其中，第一承载构件和第二承载构件通过结合连接部固定至彼此。

Description

带改进转子单元的电动流体泵、其转子单元及其构造方法
相关申请的交叉引用
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
本公开总体上涉及在机动车辆中使用的类型的电动流体泵，并且更具体地涉及具有转子单元的电动流体泵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
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。
众所周知的是，水泵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。水泵主要分成两类：包括机械水泵和电动水泵。机械水泵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，机械水泵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泵。电动水泵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。随着配装有电动水泵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泵部件的需求。
在许多常规的电动水泵中，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No.8,747,082中公开了电动水泵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泵中的转子单元用替代性磁体保持系统。
发明内容
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。
本公开的一方面在于提供一种电动流体泵，该电动流体泵具有包括非包覆模制的磁体承载组件的转子单元。
本公开的另一方面在于提供一种电动流体泵，该电动流体泵具有转子单元，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。
本公开的另一方面在于提供一种电动流体泵，该电动流体泵具有转子单元，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。
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泵，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。
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。
本公开的另一方面在于提供一种构造电动流体泵的方法，该电动流体泵具有包括经结合的两件式磁体承载组件的转子单元。
本公开的另一方面在于提供一种构造电动流体泵用转子单元的方法，其中，转子单元具有经结合的两件式磁体承载组件。
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。
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。
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。
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。
本公开的这些方面及其他方面涉及电动流体泵例如水泵并且实施于电动流体泵例如水泵中，该电动流体泵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。
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
图1为适于结合本公开的教示的电动水泵的示例性实施方式的立体图；
图2为大体上沿着图1的线2-2截取的电动水泵的截面图；
图3示出了与图1和图2的电动水泵相关联的湿式套筒；
图4示出了与图1和图2的电动水泵相关联的马达壳体；
图5为图1中示出的电动水泵的俯视图；
图6示出了与图1的电动水泵相关联的控制板；
图7为适于结合本公开的教示的电动水泵的另一示例性实施方式的顶部立体图；
图8为图7中示出的电动水泵的底部立体图；
图9为与图7和图8的电动水泵相关联的电马达部件的立体图；
图10为图7和图8的电动水泵的俯视图；
图11为大体上沿着图10的线11-11截取的图7和图8中示出的电动水泵的截面图；
图12为与图7至图11的电动水泵相关联的转子单元和控制板的分解立体图；
图13为图12中示出的部件的组装立体图；
图14为与图7至图11的电动水泵相关联的定子单元的立体图；
图15为适于与以上示出版本的电动水泵一起使用并且结合有本公开的教示的转子单元的分解立体图；
图16为图15中示出的转子单元的组装视图；
图17为图16中示出的转子单元的第一端部视图；
图18为图16中示出的转子单元的第二端部视图；
图19为大体上沿着图17的线“19-19”截取的转子单元的截面图；
图20为大体上沿着图16的线“20-20”截取的转子单元的截面图；
图21为图20中示出的转子单元的圆圈区域21的局部放大图；
图22为与图15至图21中示出的转子单元相关联的保持板的等轴测视图；
图23为与图15至图21中示出的转子单元相关联的毂部的等轴测视图；
图24和图25为适于与多个版本的电动水泵一起使用并且实施本公开的教示的转子单元的替代性构型的分解立体图；
图26为图24和图25中示出的转子单元的组装视图；
图27为与图24至图26中示出的转子单元相关联的保持板的端部视图；
图28为与图24至图26中示出的转子单元相关联的毂部的端部视图；
图29和图30为实施本公开的教示的转子单元的另一替代性构型的分解立体图；
图31为图29和图30中示出的转子单元的组装视图；
图32为与图29至图31中示出的转子单元相关联的毂部的端部视图；以及
图33为与图29至图31中示出的转子单元相关联的保持板的端部视图。
具体实施方式
总体参照所有的附图，本文中所描述的本公开及教示涉及特别适合在机动车辆应用中使用的类型的电动水泵。尽管本公开的电动水泵是根据一个或更多个特定的示例性结构来公开的，但本公开的电动水泵可以是使流体移动的任何电动泵，所述流体可以包括但不限于空气、水、防冻剂、冷却剂或油。所公开的发明理念总体上涉及用于在电动水泵中使用的各种版本的改进的转子单元。改进的转子单元包括两件式磁体承载组件。两件式承载组件优选地由能够在不使用机械紧固件的情况下被固定在一起的塑料材料制成。热熔接过程如声波熔接过程是一种优选的连接方法。承载组件在不使用包覆模制过程的情况下对一个或更多个磁体进行定位及保持并且利用凸轮作用来提供增强的磁体定位及保持特性。
首先参照图1至图6，总体上示出了示例性电动流体泵，在下文中电动流体泵被称为水泵2，水泵2示出为包括泵壳体10、马达壳体20以及用于将泵壳体10连接至马达壳体20的紧固件如带夹22。泵壳体10示出为包括与蜗形流体室18流体连通的入口12和出口14。泵壳体10还示出为包括电源连接器16。水泵2还包括环形定子单元24和转子单元26，环形定子单元24可以被保持(即，压配合)在形成于马达壳体20中的马达室内，转子单元26设置在定子单元24内并被定子单元24环绕。如已知的，定子单元24构造成响应于电控制信号而产生磁场，而转子单元26构造成响应于由定子单元24产生的磁场而在定子单元24内旋转。在示出的特定实施方式中，管状湿式套筒30将转子单元26与定子单元24分隔开并且封闭隔离，其中，湿式套筒30总体构造成用以禁止流体接触定子单元24。转子单元26以可旋转的方式支承在轴38上，轴38具有第一端部和第二端部，第一端部保持在形成于马达壳体20中的轴套中，第二端部保持在形成于泵壳体10中的轴套中。叶轮28固定至转子单元26或与转子单元26成一体地形成，以用于响应于定子单元24的通电而与转子单元26共同地相联地旋转。如已知的，叶轮28的旋转使车辆的冷却剂系统内的流体从入口12穿过涡形流体室18流动至出口14。
图3示出了湿式套筒30的构型，湿式套筒30包括帽部32、套筒部34，套筒部34配装在定子单元24内并且容置转子单元26。帽部32包括与定子单元24电连接的电源适配器。套筒部34包括座部36，座部36的尺寸设定成用以被保持在马达壳体20中的轴套42内，并且座部36支承轴38的下端部。驱动器单元如电子控制板40位于湿式套筒30的外侧并且构造成用以使定子单元24的绕组与电源连接器16经由多个电源端子46电子地互联。
现在参照图7至图14，示出了电动水泵102的替代性实施方式。电动水泵102的与电动水泵2共用的部件或与电动水泵2的部件相似的部件通过与以上使用的相同的附图标记相差因数100的附图标记来识别。大体上，电动水泵102具有泵壳体110、马达壳体120、入口112、出口114，但是电动水泵102与水泵2的不同之处在于电子装置与底部相邻地定位，使得现在的电源连接器116延伸穿过马达壳体120。修改后的部件设置最佳地示出于图11中，其中，湿式套筒130定位在电子控制板140上方。如所观察到的，湿式套筒130限定出使转子单元126暴露于冷却剂的腔室125。一对套管115支撑转子单元126以用于在轴138上旋转。轴138的下端部延伸穿过电子控制板140的铜环137，并且锁定螺母141将电子控制板140固定至湿式套筒130。湿式套筒130包括凸缘127，凸缘127在定子单元124的顶部上方延伸。定子单元124定位成围绕湿式套筒130并且使用任何合适的保持机构或方法而连接至湿式套筒130。
电动流体泵——在下文中被称为水泵2和水泵102——的构型允许在转子单元26、126上使用铁氧体磁体。使用铁氧体磁体的成本效益更好，并且与稀土磁体相比较可以提供更好的磁性能，其中，稀土磁体需要被嵌入和屏蔽(封装或包覆模制)到转子单元中以避免暴露于冷却剂，从而使稀土磁体产生的磁场的强度减弱。
参照图11至图13，示出了转子单元126、叶轮128和电子控制板140的构型。具体地，转子单元126包括一件式磁体承载装置129，该承载装置129具有用于接纳和定位铁氧体磁体143的孔口139。在示出的设置中，承载装置129是构造成用以将磁体143保持在其中的模制部件。
本公开总体上涉及改进的转子单元，所述改进的转子单元具有暴露的铁氧体磁体用磁体保持设置，并且所述改进的转子单元消除了将磁体包覆模制在承载装置内的需要。为此，图15至图23示出了根据本发明的一个方面而构造的适于在本文中总体上公开的并且如上所论述的类型的电动水泵中使用的改进的转子单元300的第一示例性实施方式。转子单元300可以安装在轴38、138上以便与轴38、138相联地旋转。大体上，转子单元300包括在下文中被称为毂部302的第一承载构件、在下文中被称为保持件304的第二承载构件、在下文中被称为通量芯306的管状通量芯构件、多个弓形磁体308以及一对套筒套管310、312。如将详细描述的，通量芯306和磁体308构造并设置成安装在毂部302和保持件304中并且被保持在毂部302与保持件304之间，毂部302和保持件304一起限定两件式承载组件314。
毂部302是制成为包括如下部分的塑料部件：板部分320、从板部分320的第一面表面324轴向地延伸的第一管状轴套部分322、从板部分320的第二面表面328轴向地延伸的第二管状轴套部分326、以及从第一面表面324向外轴向地延伸并且围绕第一轴套部分322的多个在周向上间隔开的突出部，所述突出部也被称为突耳部分330。第一面表面324大致是平的并且横向于或基本横向于转子轴线RA延伸。如从图23最佳地观察到的，多个(四个)突耳部分330——表示为毂部突耳330A至330D——被示出为绕第一轴套部分322等距地间隔开。毂部突耳330A至330D与板部分320的第一面表面324配合协作以限定多个(四个)毂部袋区331A至331D(图23)。每个毂部突耳330都呈大致T形并且都包括径向地延伸的长形的腿部332以及一对反向的周向地延伸的弓形的臂部334。腿部332包括平的摩擦表面336、一对侧壁表面338、以及弓形的端壁表面340。每个臂部334都包括平的摩擦表面342和渐缩的内凸轮表面344。臂部334的摩擦表面342与腿部332上的摩擦表面336对准成共面的关系以限定连续的大致平的毂部突耳安装表面337。如所观察到的，臂部334的凸轮表面344相对于腿部332的侧壁表面338成角度地延伸。端壁表面340相对于第一轴套部分322的外圆筒表面346沿径向向外的方向径向地偏移以在端壁表面340与外圆筒表面346之间限定环状毂部通道348。长形的中心通道或孔口350形成为沿着中心轴向转子轴线RA大致同轴地延伸穿过毂部302的第一轴套部分322和第二轴套部分326。
保持件304是制成为包括板部分360和多个在周向上间隔开的突出部的塑料部件，其中，板部分360具有延伸穿过板部分360的中心孔口362，所述突出部也被称为突耳部分364，突耳部分364从板部分360的第一面表面363向外轴向地延伸。第一面表面363大致是平的并且横向于或基本横向于转子轴线RA延伸。如从图17中最佳地观察到的，多个(四个)突耳部分364彼此周向地等距间隔开并表示为保持件突耳364A至364D。保持件突耳364A至364D与板部分360的第一面表面363配合协作以限定多个(四个)保持件袋区365A至365D(图22)。每个保持件突耳都呈大致T形并且都包括径向地延伸的长形腿部366以及一对反向的周向地延伸的弓形臂部368。腿部366包括大致平行于第一面表面363延伸的平的摩擦表面370、一对侧壁表面372、以及弓形的端壁表面374。每个臂部368都包括大致平行于第一面表面363延伸的平的摩擦表面376、以及渐缩的内凸轮表面378。腿部366上的摩擦表面370与臂部368上的摩擦表面376对准成共面的关系，以限定与第一面表面363成平行关系定向的连续的平的保持件突耳安装表面375。臂部368的凸轮表面378相对于腿部366的侧壁表面372成角度地延伸。端壁表面374以与中心孔口362间隔开的关系径向地偏移以限定环形保持件通道379。如所观察到的，在保持件304上的每个突耳364的保持件突耳安装表面375上都形成有一对凸起的熔接肋380。另外，在位于保持件袋区365A至365D中的每个袋区内的板部分360的第一面表面363上都形成有一对凸起的径向地延伸的压挤肋382。
管状的通量芯306是示出为限定管状套筒的钢部件，管状套筒具有外圆筒表面390、内圆筒表面392、平的第一端部表面394和平的第二端部表面396。通量芯306的尺寸设定成以紧密配合的方式设置在毂部302的通道348内，使得通量芯306的内表面392环绕并接合第一轴套部分322的外表面346，并且通量芯306的外表面390由毂部突耳330的弓形端壁表面340围绕并且与毂部突耳330的弓形端壁表面340相接合。同样地，通量芯306设置在保持件304的通道379内使得通量芯306的外表面390由保持件突耳364的弓形端壁表面374围绕并且与保持件突耳364的弓形端壁表面374相接合。当承载组件314被组装时，通量芯306的第一端部表面394接合毂部302的第一面表面324，而通量芯306的第二端部表面396接合保持件304的第一面表面363(参见图19)。
磁体308包括多个(四个)磁体部段308A至308D，每个磁体部段都具有周向尺寸以及约等于通量芯306的轴向尺寸的轴向尺寸。每个磁体308都包括外表面400、内表面402、第一侧壁404、第二侧壁406以及一对边缘表面408。磁体308的轴向尺寸AD(图19)在相反的第一侧壁404与第二侧壁406之间延伸，而周向尺寸CD(图20)在相反的边缘表面408的径向最外侧区域之间延伸。如从图15、图20和图21中最佳地观察到的，渐缩的外凸轮表面410形成在外表面400与各个边缘表面408之间。如所构造的，每个磁体308的内表面402都适于在磁体部段308A至308D被设置在轴向对准的成对的毂部袋区331A至331D和保持件袋区365A至365D中时接合通量芯306的外表面390。特别地，毂部袋区331A与保持件袋区365A轴向地对准以限定用于定位磁体部段308A的第一磁体保持袋区。类似的轴向地对准的成对的毂部袋区331B与对应的保持件袋区365B、毂部袋区331C与对应的保持件袋区365C、毂部袋区331D与对应的保持件袋区365D限定用于其他三个磁体部段308B至308D的对应的第二磁体保持袋区、第三磁体保持袋区和第四磁体保持袋区。保持袋区形成为贯通开口或开放式窗口，从而允许每个磁体308的外表面400和内表面402在磁体308被保持于保持袋区中时保持被开放地暴露。
在预组装前述部件时，采用结合操作来将毂部302和保持件304沿着转子轴线RA以彼此同轴地对准的方式相结合，并且特别地，结合操作将毂部突耳330上的安装表面337与保持件突耳364上的安装表面375相结合。优选地，采用熔接操作例如声波熔接过程来将毂部302热结合至、刚性地互连至以及固定至保持件304以限定经结合的两件式塑料承载组件314。在将两个件302、304结合在一起时，磁体308的外表面400保持暴露，从而使磁体308与对应的定子单元的磁耦合最大化。本公开的发明理念提供了这样的装置，所述装置用于将四个弧形的——也被称为弓形的——磁体308保持在经结合的塑料承载组件314中，以使分开容置的磁体308在径向上抵靠与所述磁体相接触的钢通量芯306精确地定位，并且，磁体308还被轴向地且成角度地精确保持在承载组件314内，从而使转子单元300的性能最大化。
如所公开的，形成下面进一步详细论述的承载组件314中的磁体保持袋区的贯通开口被横向于或垂直于转子单元300的旋转轴线RA延伸的平面P(图16)分成两半或大致两半。为此，毂部突耳330和保持件突耳364的轴向长度尺寸设置成磁体308的轴向长度尺寸的一半或大约一半，并且因此设置成通量芯306的轴向长度尺寸的一半或大约一半。因此，如所示出的，仅作为示例而非限制地，形成于毂部突耳330与保持件突耳364之间的结合连接部基本上是共面的。毂部302和保持件304是在磁体308被插入到其相应的磁体保持袋区中之后以及在通量芯306被插入到毂部通道348和保持件通道379中之后被结合在一起的。在结合——例如通过当前优选的声波熔接来结合——期间，如图21中最佳地示出的，毂部302和保持件304绕轴向地延伸的转子轴线RA沿相反的方向430、432相对于彼此旋转，使得突耳330上的相应的径向地面向内的内凸轮表面344和突耳364上的相应的径向地面向内的内凸轮表面378接合磁体308的互补的径向地面向外的外凸轮表面410，从而迫使磁体308在通过凸轮相互作用所施加的偏置作用下径向地向内移动，并且因此使且迫使每个磁体308的内表面402与通量芯306的外表面390相接合。为了便利于使毂部302和保持件304在结合过程期间相对于彼此旋转，可以在保持件304的板部分360的第二面表面422中形成驱动槽420(图18)，以接受用于使保持件304抵靠毂部302和磁体308而旋转的工具。图21中的箭头430表示在优选的声波熔接过程期间的毂部302的顺时针旋转，而箭头432表示在优选的声波熔接过程期间的保持件304的逆时针旋转。熔接肋380构造成在声波熔接过程期间熔融或至少部分地熔融，并且提供用于将毂部突耳330热结合至保持件突耳364的初始熔融材料。同样地，压挤肋382构造成在声波熔接过程期间至少部分地变形或熔融以吸收与磁体308的轴向长度相关联的轴向松弛容差。在相应的毂部突耳内凸轮表面344和保持件突耳内凸轮表面378与磁体外凸轮表面410之间提供的凸轮作用由箭头434和436示出，并且凸轮作用表示磁体308在设置凸轮和结合过程期间如何被径向地向内驱动、以及如何被轴向地且成角度地定位且保持在承载组件314内。应当认识到的是，在使两个部分——毂部302和保持件304——经由形成在毂部突耳部分330与保持件突耳部分364之间的多个在周向上间隔开的结合连接部而彼此结合时，磁体308被锁定就位，其中，磁体308被外覆的凸轮表面344、378限制以免径向地向外运动。因此，磁体308的周向尺寸CD大于在突耳的凸轮表面的径向最外侧的相对边缘之间延伸的周向尺寸CD’(图20)。套管310和312是在熔接过程完成之后安装在毂部302的中心孔口350中的。防旋转轴套槽438和互补的套管突耳440将套筒套管310、312联接成用于与承载组件314一起共同地相联地旋转。
本领域技术人员将理解的是，可以对转子单元300的部件做出各种属于本公开的范围内的修订和替代性设置。例如，突耳、磁体、磁体袋区等的数目可以与所公开的和所示出的多个(四个)不同，只要其数目便利于将弧形磁体保持于其中就行。同样地，保持件突耳364上的熔接肋380的数目、位置和尺寸可以被改变，并且压挤肋382的数目、位置和尺寸也可以被改变。实际上，可以将这种肋380、382定位在保持件板304上；或者在替代性方案中，可以将这种肋380、382与毂部302上的类似的肋相组合；或者在另一替代性方案中，在超声波熔接过程不需要的情况下完全消除这种肋以在毂部突耳与保持件突耳之间建立刚性结合的熔接接合部。
现在参照图24至图28，示出了转子单元300A的替代性结构。如所观察到的，多个部件例如磁体308、通量芯306和套筒套管310、312未被示出但是被理解为其以与转子单元300的关联性相类似的方式与转子单元300A相关联。考虑到与转子单元300A和300相关联的许多部件的通用性，也使用共用的附图标记来辨识这种类似的部件。总体上，转子单元300A与转子单元300的不同之处仅在于，叶轮440示出为被固定至毂部302的第二轴套部分326或者与毂部302的第二轴套部分326成一体地形成。另外，已经从保持件304除去压挤肋382，并且熔接肋380A现在被示出为与保持件304上的保持件突耳364相关联。
现在参照图29至图33，示出了实施本公开的教示的转子单元300B的另一替代性结构。同样，使用共用的附图标记来辨识转子单元300B的在结构和/或功能上与转子单元300和300A的那些部件相类似的部件。在该特定的实施方式中，毂部302的第一轴套部分322B已经轴向地延伸为穿过保持件304中的中心孔口362，从而允许将叶轮440固定至第一轴套部分322B。另外，长形的套管杆442被压配合到毂部302的长形轴套部分322B的中心孔口350中。套管杆442具有中心孔口444，轴38、138延伸穿过该中心孔口444。优选地，套管杆442由碳填充材料制成并且作用为消除套管310、312。如所观察到的，熔接肋380现在示出为与毂部302上的毂部突耳330相关联。
根据本公开，承载组件314的部件由能够被热结合的塑料材料制成。一种用于毂部302和保持件板304的优选的但非限制性的材料是PPSPoly(聚苯硫醚)。另外，熔接肋380和压挤肋382的数目、位置和尺寸可以被改变以在毂部突耳330与保持件突耳364之间提供期望的熔接接合部。此外，尽管本公开旨在描述转子单元的轴向熔接的版本，但预期的是两件式塑料承载组件概念能够同样地适于径向熔接的版本，其中，部件将具有适于声波熔接的在径向上交叠的突耳。
本领域技术人员将认识到的是，本文中描述的非包覆模制式磁体承载装置的实施方式可以与在电子驱动的马达组件中使用的任何其他类型的转子单元一起使用，而并不仅限于电动水泵。另外，发明人认识到并且意欲本文中所公开的发明理念能够在适于固定成与中心转子轴一起旋转的转子单元中使用。在这种应用中，转子轴可以被压配合到套筒套管310、312或套管杆442中。替代性地，转子单元可以构造成没有轴套部分，从而允许通量芯306与旋转轴直接连接，美国专利No.8,747,082中示出的这种设置的示例提出两件式承载组件提供了磁体相对于通量芯的在轴向上的、在径向上的以及成角度的保持。
已经为说明和描述的目的而提供了实施方式的前述描述。实施方式的前述描述不意在穷举或限制公开内容或权利要求。特定实施方式的单个元件或特征通常并不限于该特定实施方式，而是在适当的情况下是能够互换的，并且即使在没有具体示出或描述的情况下仍能够在选择的实施方式中使用。特定实施方式的单个元件或特征也可以以许多方式改变。这种变化不应被视为偏离本公开，并且所有这种修改都趋于被包括在本公开内容和权利要求的范围内，其中，权利要求最终限定本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种电动流体泵，包括：
定子单元，所述定子单元构造成用以响应于控制信号而产生磁场；
转子单元，所述转子单元被接纳在所述定子单元内，所述转子单元构造成用以响应于在所述定子单元处产生的所述磁场而绕中心转子轴线旋转；
控制装置，所述控制装置用于提供所述控制信号以使所述定子单元通电；并且
其中，所述转子单元包括多个磁体，所述多个磁体容置在两件式承载组件的贯通开口中，所述两件式承载组件具有通过结合连接部而固定至彼此的第一承载构件和第二承载构件。
2.根据权利要求1所述的电动流体泵，其中，所述结合连接部是经热熔接的结合连接部。
3.根据权利要求1所述的电动流体泵，其中，所述第一承载构件和所述第二承载构件具有凸轮表面，并且所述磁体具有凸轮表面，所述第一承载构件的所述凸轮表面和所述第二承载构件的所述凸轮表面与所述磁体的所述凸轮表面相接合以在径向上向内地对所述磁体进行偏置。
4.根据权利要求3所述的电动流体泵，其中，所述转子单元包括关于所述中心转子轴线以同轴的关系延伸的金属管状构件，所述磁体由所述凸轮表面偏置成与所述金属管状构件的外表面相接合。
5.根据权利要求4所述的电动流体泵，其中，所述第一承载构件和所述第二承载构件中的一者具有管状轴套部分，所述金属管状构件设置在所述管状轴套部分上。
6.根据权利要求5所述的电动流体泵，其中，所述第一承载构件和所述第二承载构件各自具有基本横向于所述转子轴线延伸的大致平的面以及从所述面向外地延伸的多个在周向上间隔开的突耳部分，所述第一承载构件上的所述突耳部分与所述第二承载构件上的所述突耳部分相结合。
7.根据权利要求6所述的电动流体泵，其中，所述磁体容置在所述突耳部分之间。
8.根据权利要求1所述的电动流体泵，其中，所述第一承载构件和所述第二承载构件各自具有基本横向于所述转子轴线延伸的大致平的面以及从所述面向外地延伸的多个在周向上间隔开的突耳部分，所述第一承载构件上的所述突耳部分与所述第二承载构件上的所述突耳部分相结合。
9.根据权利要求8所述的电动流体泵，其中，多个所述突耳部分具有至少部分地熔融的肋，所述肋形成作为经结合的所述突耳部分的结合连接部。
10.根据权利要求8所述的电动流体泵，其中，所述磁体容置在所述突耳部分之间。
11.根据权利要求10所述的电动流体泵，其中，所述磁体具有与所述平的面相接合的相反的侧壁。
12.根据权利要求11所述的电动流体泵，其中，所述平的面具有与所述磁体相接合的至少部分地变形的肋。
13.根据权利要求8所述的电动流体泵，其中，所述突耳部分大致呈T形，每个突耳部分都具有径向地延伸的腿部以及一对周向地延伸的臂部。
14.根据权利要求13所述的电动流体泵，其中，所述臂部具有凸轮表面，所述凸轮表面与所述磁体相接合以在径向上向内地对所述磁体进行偏置。
15.根据权利要求14所述的电动流体泵，其中，所述磁体中的每一者都具有一对与所述臂部的所述凸轮表面相接合的凸轮表面。
16.一种构造电动流体泵的方法，所述方法包括：
设置定子单元，所述定子单元构造成用以响应于控制信号而产生磁场；
配置控制装置以提供所述控制信号，从而使所述定子单元通电；
设置第一承载构件；
设置第二承载构件；
将多个磁体设置在由所述第一承载构件和所述第二承载构件限定的多个贯通开口内；
将所述第一承载构件和所述第二承载构件彼此相结合，并且将所述磁体固定在所述贯通开口内以形成转子单元；以及
将所述转子单元设置在所述定子单元内。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：采用热熔接过程来执行所述结合。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：通过声波熔接过程来执行所述热熔接过程。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：在将所述第一承载构件和所述第二承载构件彼此相结合的同时使所述第一承载构件和所述第二承载构件相对于彼此旋转。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：将所述第一承载构件和所述第二承载构件设置成具有凸轮表面，所述凸轮表面在所述结合过程期间在径向上向内地对所述磁体进行偏置。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：设置金属管状构件；以及将所述磁体偏置成与所述金属管状构件的外表面相接合。
22.根据权利要求16所述的方法，还包括：将所述第一承载构件和所述第二承载构件设置成具有基本横向于转子轴线延伸的大致平的面以及从所述面向外地延伸的多个在周向上间隔开的突耳部分；以及，将所述第一承载构件上的所述突耳部分与所述第二承载构件上的所述突耳部分相结合。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：将所述磁体容置在所述突耳部分之间。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括：将所述突耳部分设置成大致T形，每个突耳部分都具有径向地延伸的腿部以及一对周向地延伸的臂部，其中，所述臂部具有凸轮表面；以及，使所述凸轮表面与所述磁体相接合以在径向上向内地对所述磁体进行偏置。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：将所述磁体中的每一者设置成具有一对凸轮表面；以及，使所述磁体的凸轮表面与所述臂部的所述凸轮表面相接合。
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