CN105604932B - G‑转子泵组件 - Google Patents

Abstract

公开一种G‑转子泵组件。该组件使用一种具有泵/马达外壳部分以及横向突出的外壳部分的外壳。电动马达被布置在泵/马达外壳部分内。控制器具有电路板，该电路板的一部分被设置在泵/马达外壳部分内以便与电动马达大致轴向对准并且靠近电动马达。下盖被配置为与外壳接合，以将控制器与电动马达封装在外壳内。

Description

G-转子泵组件

技术领域

本公开涉及泵，更具体而言，涉及通常用于机动车辆应用中的G-转子泵。

背景技术

本部分中的阐述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

电动马达驱动泵，并且尤其是内齿轮油泵型泵(Gerotor type pumps)(在下文中称“G-转子”泵)，常常被用于广泛形式的应用中，并尤其与机动车辆相关联。具体地，G-转子泵经常被用作具有液压马达和动力转向单元的燃料泵、油泵，仅例举一些机动车辆相关的应用。

通常，G-转子子系统由马达(通常为电动马达)驱动，但是有时也由驱动轴或者其他形式的输出轴驱动。当电动马达被用作驱动装置时，该马达通常由位于独立的电路板上或者位于远离马达的独立模块中的电子控制器所控制。该独立的电路板或者模块通常通过电线束、带状电缆或类似的电气电缆线路联接到电动马达。通过这种方式，电子控制器可以控制电动马达的运转，并从而控制G-转子泵的运转。

以上描述的由位于远程的控制器控制的电动马达与G-转子泵的配置，在处理电磁干扰(EMI)时会面临挑战。将位于远程的电子控制器联接到电动马达的电缆线路有时可用作天线来接收(pick up)电磁干扰，电磁干扰可能不利地干扰电动马达的预期的运转和/或电子控制器的可能运转。现在随着大量的电子设备被用于当代机动车辆，其中许多可能发出电磁干扰，这对于车辆设计人员来说已成为越来越大的挑战。此外，往往不可能以这样的方式将电气电缆线路安排于G-转子马达与控制器之间来确保电磁干扰不成为问题。

更进一步，对于比目前能获得的需要连接到远程控制器的G-转子泵系统更紧凑的G-转子泵组件的需求在增长。

发明内容

按照一个方面，本公开涉及一种G-转子泵组件。G-转子泵组件可包括具有泵/马达外壳部分和横向突出的外壳部分的外壳。电动马达可被布置在所述泵/马达外壳部分内。控制器可具有电路板，所述电路板的一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达大致轴向对准并且靠近所述电动马达。可包括下盖，该下盖被配置为与所述外壳接合以将所述控制器和所述电动马达封装在所述外壳内。

按照另一方面，本公开可包括一种G-转子泵组件，所述G-转子泵组件包括外壳、下盖、电动马达和控制器。所述外壳可具有泵/马达外壳部分和横向突出的外壳部分。所述下盖可被固定到所述外壳。所述电动马达可被布置在所述泵/马达外壳部分内。所述控制器可具有电路板，所述电路板的第一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达大致轴向对准并且靠近所述电动马达。所述电路板可包括设置在所述横向突出的外壳部分内的第二部分，而且所述第一部分进一步被夹在所述电动马达和所述下盖之间，并且所述电动马达和所述控制器被封装在所述外壳和所述下盖内。

按照又一方面，本公开涉及一种G-转子泵组件，所述G-转子泵组件包括外壳、下盖、电动马达和控制器。所述外壳可具有泵/马达外壳部分和横向突出的外壳部分。所述下盖可被固定到所述外壳。电动马达可具有定子、电枢和马达轴，所述电动马达被布置在所述泵/马达外壳部分内。所述控制器可具有包括第一部分和第二部分的电路板，所述第一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达大致轴向对准并且靠近所述电动马达，所述第二部分被设置在所述横向突出部分内。所述第一部分可包括用于使所述马达轴的一部分能够从中穿过的开口，而且所述第一部分被进一步夹在所述电动马达与所述下盖之间。所述电动马达和所述控制器可被封装在所述外壳和所述下盖内。下马达支撑构件可被设置在所述下盖内以帮助支撑所述电动马达。

根据在此提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。应当理解，本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于例示的目的，而非旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1为根据本公开的G-转子泵组件的一个实施例的透视图；

图2为图1的G-转子泵组件的分解透视图；以及

图3为大致沿图1中的剖面线3-3截取的图1的组装的G-转子泵组件的侧剖面视图。

具体实施方式

以下的描述本质上仅仅是示例性的，而非旨在限制本公开、本申请或应用。应理解，全部附图中相同的附图标记表示相似或相应的部件和特征。

参照图1，根据本公开的教导构造的G-转子泵组件总体上由附图标记10表示。G-转子泵组件10可包括外壳组件12、内齿轮油泵型泵14、电动马达16、控制器18以及外壳盖20。

外壳组件12可具有外壳22以及盖24。外壳22可由诸如压铸铝的合适的材料一体形成，并可限定泵/马达外壳部分26和用于容纳控制器18的横向突出部分28。盖24可通过多个螺纹紧固件30固定到泵/马达外壳部分26。泵/马达外壳部分26可限定安装凸缘32，安装凸缘32具有使外壳组件12能够通过一组螺纹紧固件(未示出)安装到另一结构的安装孔32a。

参照图2和图3，可详细地看到G-转子泵组件10的各种内部零部件。盖24可通过多个螺纹紧固件30被固定到泵/马达外壳部分26的轴向端面36，多个螺纹紧固件30延伸通过盖24中相应的孔39并进入外壳22的轴向端面36中的螺纹盲孔38。诸如金属丝网过滤筛的过滤元件40可被设置于盖24中的凹座42中，并且可被用于过滤进入内齿轮油泵型泵14中的入口44的流体。泵/马达外壳部分26可进一步限定流体出口46，退出内齿轮油泵型泵14的加压流体可流动通过该流体出口46。在所提供的特定示例中，流体出口46形成于在第一O形环密封件48与第二O形环密封件52之间的外壳组件12的圆柱部分上，第一O形环密封件48被安装在形成于外壳22的泵/马达外壳部分26上的密封凹槽50中，而第二O形环密封件52被安装在形成于盖24上的密封凹槽54中。

外壳组件12的泵/马达外壳部分26形成大致中空的圆柱形腔60，内齿轮油泵型泵14的部件被容纳在该圆柱形腔60中。内齿轮油泵型泵14可包括具有内转子62和外转子64的常规内齿轮油泵型泵。泵/马达外壳部分26被配置为将电动马达16和内齿轮油泵型泵14容纳在其中。

电动马达16可包括：马达轴70、第一帽72、第一转子帽74、电枢76、定子78、第二转子帽80以及第二帽82。内齿轮油泵型泵14的内转子62可联接到马达轴70以共同旋转。密封件86可被接收在泵/马达外壳部分26的腔88中，并且可在定子78与内齿轮油泵型泵14之间沿马达轴70的旋转轴线90轴向布置。轴承92可被安装到泵/马达外壳22上，并且能够可旋转地支撑马达轴70的第一端94。密封件86可密封地接合泵/马达外壳部分26和马达轴70，并且可以防止从内齿轮油泵型泵14泄漏出的流体越过容纳电动马达16的泵/马达外壳部分26中的腔88。如果需要，从内齿轮油泵型泵14泄漏的流体可用于润滑轴承92和/或密封件86接触马达轴70的部分。可选的，外壳组件12可包括流体路径96，使从内齿轮油泵型泵14泄漏的流体能够返回至集油槽或储液器(未示出)，在集油槽或储液器中，流体可通过内齿轮油泵型泵14的入口44输入至内齿轮油泵型泵14将是可利用的。将理解，马达轴70可被过盈配合或者以其他方式固定至电枢76，以便当电动马达16接通电源时使马达轴70随着电枢76的旋转而被旋转地驱动。第一转子帽74与第二转子帽80帮助马达轴70在定子78内保持同轴居中。

G-转子泵组件10的一个重要的特征是合并了控制器18，控制器18被容纳于由外壳22的横向突出部分28所限定的控制器腔100内。控制器18被配置为与诸如CAN、LIN或VAN的车辆网络或数据总线通信，以接收操作命令来操作G-转子泵组件10和/或交互与G-转子泵组件10的操作有关的数据(例如，流体压力)。控制器18包括具有第一部分112和第二部分114的电路板110，第一部分112在所提供的特定示例中具有大致环形的形状，而第二部分114在所提供的特定示例中具有大致矩形的形状。

第一部分112可被容纳在泵/马达外壳部分26中，并且可包括开口118，当G-转子泵组件10完全组装时，马达轴70的一部分120可穿过开口118。第一部分112可与电动马达16大致轴向成直线排列，并且可使用电路板110上的线迹和可选的短长度的电线(未示出)(长度大致为0.125-0.25英寸或者更短)电联接到电动马达16。以此方式配置可显著减少或消除电磁干扰，这种电磁干扰对于距离常规的G-转子泵的电动马达较远的电子控制器部件会经历到，其需要相当长长度的电气电缆线路以能够在控制器和G-转子泵的电动马达之间通信。电路板110的第二部分114可被容纳于外壳组件12的横向突出部分28内。有利地，这使得控制器18、电动马达16和内齿轮油泵型泵14能够形成单个的、一体的、相对紧凑的组件。以集成的方式将这些子部件配置在单个外壳中还可意味着比之前采用的利用位于远程的控制器的G-转子泵组件节省空间。

G-转子泵组件10可进一步包括具有圆形凹座132的马达支撑构件130。轴承134可被设置在凹座132中，以接合马达轴70的第二端135。下方的支撑构件130还包括一对凸台136，该凸台136可安置为抵靠定子78上的凸缘138。下方的支撑构件130可放置于形成在外壳盖20上的凸台140上。外壳盖20可被成形为与外壳组件12接合，以将控制器18和电动马达16完全地封入外壳组件12内。轴承92和134进一步帮助支撑马达轴70旋转，并且使电枢76及其马达轴70在定子78内保持同轴居中。当完全组装后，电路板110的第一部分112被夹在电动马达16与下方的马达支撑构件130和外壳盖20的组合体之间。第一部分112可被配置有传感器，例如，霍尔效应传感器，其可以被用来感测电枢76的一部分并产生相关联的信号，控制器18可利用该信号来确定电枢76相对于定子78的旋转位置(例如，用于控制通信)。

外壳盖20可包括多个大致方形的开口150，而外壳组件12包括多个突出部(tab)152。突出部152与开口150被布置为使外壳组件12和外壳盖20可被推在一起，以便突出部152接合在开口150中，从而将外壳组件12以其间类似于卡扣的接合固定至外壳盖20。大致连续的横档156形成在外壳盖20的外周的一部分内，从而在外壳盖20的内表面和横档156之间形成通道158。当外壳盖20被固定到外壳组件12时，外壳组件12的边缘可置于通道158中。

外壳组件12的一体构造与采用分离的内齿轮油泵(gerotor)、马达和控制器部件的组件相比有几个优点。一个优点涉及改善马达轴70和内齿轮油泵型泵(即，内齿轮油泵型泵14)的定位。另一个优点涉及改善散热性能。就这点而言，将理解，在G-转子泵组件10运转期间产生的热量可被释放到外壳组件12。在所提供的特定示例中，由于外壳组件12由铝制成，所以它可以起到相对较大的散热器的作用。此外，诸如多个凸起肋的散热器特征部160可被形成到外壳组件12的所需部分中，诸如横向突出部分28的与外壳盖20相反的一侧。

控制器18以一种空间高效的方式嵌套地设置在外壳组件12的横向突出部分28与外壳盖20之间，并且电路板110的第一部分112与定子78大致轴向对准。因而，只需要很短长度的电导体将电动马达16电联接到控制器18。将理解，与控制器18相关联的端子180与外壳盖20的周围部分182协同以形成一个或多个连接器184，该连接器184适合匹配到电线束(未示出)上的一个或多个对接连接器(未示出)，以使数据和动力能够被传输到控制器18。

尽管已经描述各个实施例，本领域技术人员将意识到在不偏离本公开的情况下可能做出修改和变型。该示例例示各种实施例并非旨在限制本公开。因此，说明书和权利要求书应当仅受鉴于相关的现有技术所必要这样的限制被开放地解释。

Claims (10)

1.一种G-转子泵组件，包括：

外壳，具有限定从中延伸通过的纵向轴线的泵/马达外壳部分和相对于所述纵向轴线横向延伸的横向突出的外壳部分；

电动马达，被布置在所述泵/马达外壳部分内，并具有马达轴；

第一轴承和第二轴承，用于支撑所述马达轴相反的两端；

控制器，具有包括第一部分和第二部分的电路板，所述第一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达的纵向轴线相交，所述第二部分相对于所述第一部分横向延伸并被设置在所述横向突出的外壳部分内，所述第一部分在其中具有与所述马达轴对准的开口；

上帽和下帽，用于帮助将所述电动马达支撑在所述泵/马达外壳部分内，所述上帽和所述下帽与所述马达轴轴向对准；

下方支撑构件，与所述马达轴轴向对准并且邻近所述下帽布置；

下盖，被配置为与所述外壳接合以将所述控制器和所述电动马达封装在所述外壳内；

所述电路板的所述第一部分位于所述下帽和所述下方支撑构件之间，并且由所述下帽的一部分支持，所述马达轴轴向穿过所述下帽和所述电路板的所述第一部分中的所述开口，并且所述马达轴的末端被安置在所述下方支撑构件中的凹座内；并且

其中所述外壳形成封装所述控制器、所述第一轴承和所述第二轴承以及布置在所述第一轴承和所述第二轴承之间的所述电路板的单件外壳。

2.如权利要求1所述的G-转子泵组件，其中所述控制器的一些部分被设置在所述泵/马达外壳部分与所述横向突出的外壳部分两者之内。

3.如权利要求1所述的G-转子泵组件，其中：

所述第一轴承支撑所述马达轴的所述末端；

所述凹座接收所述第一轴承。

4.如权利要求1所述的G-转子泵组件，其中：

所述电动马达包括定子、布置在所述定子内以作旋转运动的电枢、设置在所述电枢内并由所述电枢旋转驱动的所述马达轴；并且

其中所述上帽和所述下帽被设置在所述定子相反的两端上，以帮助将所述定子固定在所述泵/马达外壳部分内。

5.如权利要求4所述的G-转子泵组件，进一步包括：

第一转子帽，用于与所述马达轴的第一端接合；

第二转子帽，用于与所述马达轴的所述末端接合；

所述第一转子帽和所述第二转子帽协同以保持所述马达轴同轴对准所述定子的轴向中心线。

6.一种G-转子泵组件，包括：

外壳，具有限定从中延伸通过的纵向轴线的泵/马达外壳部分和相对于所述纵向轴线横向延伸的横向突出的外壳部分；

能够固定到所述外壳的下盖；

电动马达，被布置在所述泵/马达外壳部分内，并具有马达轴；

第一轴承和第二轴承，用于支撑所述马达轴；

控制器，具有包括第一部分和第二部分的电路板，所述第一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达的纵向轴线相交，所述第二部分相对于所述第一部分横向延伸并被设置在所述横向突出的外壳部分内，并且所述电动马达和所述控制器被封装在所述外壳和所述下盖内；

所述电路板的所述第一部分进一步包括与所述马达轴轴向对准的开口，并且允许所述马达轴穿过所述开口；

上帽和下帽，用于帮助将所述电动马达支撑在所述泵/马达外壳部分内；

下方支撑构件，与所述马达轴轴向对准并且邻近所述下帽布置，所述下方支撑构件包括凹座，并且所述第二轴承被安置于所述凹座中；

所述电路板的所述第一部分位于所述下帽和所述下方支撑构件之间，并且由所述下帽的一部分支持，所述马达轴轴向穿过所述下帽和所述电路板的所述第一部分中的所述开口，并且所述马达轴的末端被安置在所述第二轴承内；

其中所述外壳形成封装所述电动马达、所述第一轴承和所述第二轴承以及所述控制器的所述电路板的单件外壳。

7.如权利要求6所述的G-转子泵组件，其中所述电动马达包括定子、布置在所述定子内以作旋转运动的电枢，并且其中所述马达轴被布置在所述电枢内并由所述电枢旋转驱动。

8.如权利要求7所述的G-转子泵组件，其中：

所述下方支撑构件被配置为放置在所述下盖内；并且

所述第一轴承被支撑在所述泵/马达外壳部分内。

9.如权利要求7所述的G-转子泵组件，进一步包括一对轴套，用于与所述马达轴的相反两端接合，以帮助保持所述马达轴与所述定子的共轴中心轴向对准。

10.一种G-转子泵组件，包括：

外壳，具有限定从中延伸通过的纵向轴线的泵/马达外壳部分和相对于所述纵向轴线横向延伸的横向突出的外壳部分；

能够固定到所述外壳的下盖；

电动马达，具有定子、电枢和马达轴，并且被布置在所述泵/马达外壳部分内，所述马达轴具有第一端和第二端；

第一轴承，支撑所述马达轴的所述第一端；

第二轴承，在所述定子的与所述第一轴承相反的一侧上支撑所述马达轴，所述第二轴承被设置在所述定子和所述马达轴的所述第二端之间；

密封件，密封地接合到所述泵/马达外壳部分和所述马达轴，所述密封件被设置在所述第二轴承和所述定子的离所述第二轴承最近的轴向端之间；

控制器，具有包括第一部分和第二部分的电路板，所述第一部分被设置在所述泵/马达外壳部分内，以便与所述电动马达的纵向轴线相交，所述第二部分相对于所述第一部分横向延伸并被设置在所述横向突出的外壳部分内，所述第一部分包括与所述马达轴轴向对准以使所述马达轴的一部分能够从中穿过的开口，所述第一部分进一步被夹在所述电动马达与所述下盖之间，并且所述电动马达和所述控制器被封装在所述外壳和所述下盖内；

上帽和下帽，用于帮助将所述电动马达支撑在所述泵/马达外壳部分内，所述上帽和所述下帽与所述马达轴轴向对准；

下方支撑构件，与所述马达轴轴向对准并且邻近所述下帽布置；

所述电路板的所述第一部分位于所述下帽和所述下方支撑构件之间，并且由所述下帽的一部分支持，所述马达轴轴向穿过所述下帽和所述电路板的所述第一部分中的所述开口，并且所述马达轴的第二端被安置在所述第二轴承内，所述第二轴承被设置在所述下方支撑构件中的凹座内；并且

其中所述外壳形成具有足以封装所述电动机、所述控制器、所述密封件以及所述第一轴承和第二轴承的长度的单件外壳。