CN105649999A - 车用电子泵 - Google Patents

Abstract

一种车用电子泵，包括第一壳体、第二壳体、转子组件、定子组件以及电路板；电子泵包括一泵轴，泵轴包括位于流通腔的第一段，与隔离套固定的第二段以及位于容纳腔的第三段；转子组件可以围绕泵轴的第一段转动，定子组件与第三段固定设置，使得转子组件的转动轴线、定子组件的中心线与泵轴的中心轴线基本重合设置，这样能够保证定子组件和转子组件的同轴度，提高磁场力。

Description

车用电子泵

【技术领域】

本发明涉及一种离心泵，具体涉及一种车用电子泵。

【背景技术】

近几十年来，汽车行业迅猛发展，随着汽车性能向着更安全，更可靠，更稳定，全自动智能化和环保节能方向发展。车用电子泵已经渐渐取代传统的机械泵，并被大量运用于车用散热循环系统中。车用电子泵具有无电磁干扰，高效环保，无极调速等优点，能很好的满足市场的要求。

车用电子泵的定子组件与转子组件由隔离套完全隔离，避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题，但是隔离套隔离的定子组件和转子组件的同轴度很难保证，电子泵运转时存在磁场能量的损耗。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种能够保证定子组件和转子组件同轴度的车用电子泵。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种车用电子泵，包括第一壳体、第二壳体、转子组件、定子组件以及电路板；所述第一壳体和所述第二壳体形成所述电子泵的内腔；所述电子泵的内腔被一隔离套分隔为可以有工作介质流过的流通腔和无工作介质流过的容纳腔，所述转子组件设置于所述隔离套与所述第一壳体形成的所述流通腔，所述定子组件和所述电路板设置于所述隔离套与所述第二壳体形成的所述容纳腔；所述电子泵包括一泵轴，所述泵轴贯穿所述隔离套并与所述隔离套注塑固定；沿所述泵轴的纵向，所述泵轴包括位于流通腔的第一段，与所述隔离套固定的第二段以及位于所述容纳腔的第三段；所述转子组件套设于所述第一段并能够围绕所述泵轴的中心轴转动，所述转子组件通过限位装置限位于所述第一段；所述泵轴的第三段插入所述定子组件内部，所述泵轴与所述定子组件基本同轴设置。

所述隔离套成形有固定所述泵轴的固定部，所述固定部包括自所述隔离套的底部向所述容置腔围绕所述泵轴形成的凸起环，所述凸起环与所述隔离套一体注塑成形；所述凸起环包裹所述泵轴的第二段。

所述泵轴第二段的外表面加工成形有凹槽结构或螺纹结构或网状结构，所述凹槽结构、螺纹结构以及网状结构沿所述泵轴纵向的长度小于所述凸起环沿所述泵轴纵向的长度。

所述泵轴的第二段包括第一部分，所述第一部分通过一圆柱切割而成，所述第一部分的横向截面的主体为一圆形，并且自所述圆形的边缘成形有欠缺部，所述第一部分的横向截面为由线段和圆弧围成的平面，所述第一部分的中心轴通过所述圆形的中心，所述圆弧部分对应于所述圆形的直径的长度大于所述直线部分对应于圆形直径的长度。

所述限位装置包括设置于所述第一段的环形凹槽以及限位于所述环形凹槽内的限位卡簧，所述转子组件套设于所述泵轴上并限位于所述限位卡簧和所述隔离套的底部之间。

所述泵轴的第三段的横向截面的主体为一圆形，并且自所述圆形的边缘成形有欠缺部，所述第三段的横向截面为由线段和圆弧围成的平面，所述泵轴的中心轴通过所述圆形的中心；所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯中心设置有铁芯内孔，所述铁芯内孔的形状与所述泵轴的第三段的形状相配设置，所述泵轴的中心轴线与所述铁芯内孔的中心轴基本重合设置；所述泵轴的第三段的外表面与所述铁芯内孔的内表面配合设置，使所述定子铁芯与所述泵轴基本同轴设置，并限制所述定子组件围绕所述泵轴的转动。

所述泵轴的第三段的末端设置有螺纹孔，所述螺纹孔自所述第三段末端向所述隔离套方向延伸，所述电路板通过一连接部以及所述螺纹孔与所述泵轴和/或所述第二壳体机械连接并固定，同时所述电路板通过所述连接部与所述定子组件电连接。

所述连接部包括连接装置和螺栓，所述连接装置包括固定本体和接线端子，所述固定本体包括上段、台阶以及凸缘，贯穿所述固定本体的上下表面设置有本体内孔；所述上段插入所述铁芯内孔，所述台阶与所述定子组件抵接，所述螺栓穿过所述本体内孔与所述泵轴的所述螺纹孔连接，使所述定子组件在所述泵轴的纵向固定，所述接线端子可以电连通所述电路板和所述定子组件的定子绕组。

所述电子泵还包括一密封结构，所述密封结构设置于所述容纳腔内，所述密封结构设置于所述隔离套与所述泵轴外表面之间的结合处。

所述密封结构包括密封圈以及密封圈固定结构，所述密封圈安装于所述密封圈安装结构内并固定，所述密封圈安装结构包括所述隔离套的底部成形的环形凹槽，所述密封圈安装于所述环形凹槽和所述泵轴外表面之间，并通过所述定子组件的端面压紧所述密封圈。

与现有技术相比，本发明的车用电子泵泵轴与隔离套注塑固定，泵内腔由隔离套隔离，避免了泄露问题，同时通过将转子组件和定子组件通过泵轴同轴设置，保证转子组件的旋转轴与定子组件的安装轴的同轴度，减小了磁场能量损失。

【附图说明】

图1是本发明第一实施方式中电子泵的结构示意图；

图2是图1所示第一壳体的结构示意图；

图3是图1所示第二壳体与泵轴的注塑组合体结构示意图；

图4是图1所示转子组件的结构示意图；

图5是图1所示转子组件的剖面示意图；

图6是图5所示轴套结构示意图；

图7是图3所示泵轴的结构示意图；

图8是图7所示泵轴的在A-A处截面示意图；

图9是图7所示泵轴的在B-B处截面示意图；

图10是图1所示定子组件中的定子铁芯结构示意图；

图11是图1所示连接装置结构示意图；

图12是图11所示连接装置的A向示意图；

图13是本发明第二实施方式中电子泵的结构示意图；

图14是图11所示电子泵的A部的局部放大示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

参见图1所示，车用电子泵100包括第一壳体1、第二壳体2、转子组件4、定子组件5、泵轴6、电路板7；第一壳体1和第二壳体2固定连接并形成泵内腔，本实施例中，第一壳体1和第二壳体2之间的连接部分设置有环形密封圈9；电子泵100具有一隔离套3，隔离套3将泵内腔分隔为流通腔20和容纳腔30，流通腔20内可以有工作介质流过，转子组件4设置于流通腔20，容纳腔30无工作介质通过，定子组件5和电路板7的设置于容纳腔30内；电子泵的控制电路包括电路板7以及电路板7上的电子元器件等，定子组件5以及电路板7等电子部件通过插接件(图中未示出)与外部线路连接，电路板7通过连接装置8和泵轴6与隔离套3机械连接；本实施例中，隔离套3与第二壳体2为一体注塑件，以泵轴6为注塑嵌件注塑形成第二壳体2；本实例中，车用电子泵100为外转子式电子泵，外转子式电子泵是指以泵轴6为中心，转子组件4的转子部分位于定子组件5的外周，即转子部分围绕定子组件5外周设置。

如图2所示，第一壳体1为注塑件，注塑成形有进流口11和出流口12，电子泵100工作时，工作介质通过进流口11进入泵内腔，经过流通腔20后，工作介质通过出流口12离开泵内腔；第一壳体1成形有第一连接部13，第一壳体1的第一连接部13用于与第二壳体2连接固定，贯穿第一连接部13设置有通孔131，在第一连接部13的下表面第一壳体1设置有用于安装第一密封圈9的第一安装凹槽14。

如图3所示，第二壳体2为注塑成形，本实施例中，第二壳体2以泵轴6为嵌件注塑成型；第二壳体2包括外壳体21和隔离套3，外壳体21和隔离套3一体注塑成形；外壳体21成形有第二连接部211，第二连接部211设置有台阶孔211a，螺钉穿过第一连接部13的通孔131以及第二连接部211的台阶孔211a，使第一壳体1与第二壳体2固定连接并形成泵内腔；第二壳体2还成形有第一密封圈9的固定部22，固定部22和第一安装槽14配合，将第一密封圈9压紧，可以阻止流通腔20内的工作介质通过第一壳体1和第二壳体2的连接部渗出到电子泵100外部。

具体地，隔离套3包括开口朝下的呈U形的隔离部31和与外壳体21连接的连接部32，隔离部31包括底部310和侧壁312，底部310设置有与泵轴6固定的固定部311，固定部311沿泵轴延伸方向自隔离部的底部310向容纳腔30方向凸起形成包裹泵轴6的凸起环。

如图1所示，转子组件4设置于流通腔20中；如图4至图6所示，转子组件4包括叶片部分41、转子部分42以及轴套43，转子组件4为一体注塑成形，以轴套43为嵌件通过注塑形成叶片部分41和转子部分42；叶片部分41和转子部分42与轴套43的外周面注塑固定；轴套43可围绕泵轴6转动；具体地，轴套43包括轴套内孔431，转子组件4通过轴套内孔431可转动的套设于泵轴6上，电子泵100运转时，使转子组件4可以围绕泵轴6转动，为工作介质的流动提供动力；为了提高轴套43的耐磨性，轴套43可以为陶瓷材料；为了限制转子组件4沿泵轴6向进流口11方向运动，电子泵100还包括用于对转子组件4限位固定的限位装置，具体地，限位装置包括一卡簧44以及设置于泵轴6上的环形凹槽69，卡簧44设置于环形凹槽69内，环形凹槽69设置于泵轴6位于流通腔20的一末端；同时电子泵100还包括两个垫圈，两个垫圈套设于泵轴6上，两个垫圈分别为第一垫圈48和第二垫圈49，第一垫圈48设置于卡簧44和轴套43一末端之间，第二垫圈49设置于隔离套3和轴套43的另一末端之间，电子泵100工作，轴套43的两末端与卡簧44以及隔离套3之间分别设置第一垫圈48和第二垫圈49，可以阻止轴套43对卡簧44以及隔离套3的摩擦，减少摩擦损失，提高电子泵产品的使用寿命。

定子组件5设置于隔离套3与第二壳体2之间的容纳腔30内，定子组件5包括定子铁芯51和绕组(图中未示出)；如图10所示，定子铁芯51包括铁芯本体511和铁芯内孔512，铁芯内孔512在截面方向大致呈D型，铁芯内孔512为圆筒面512a和平面512b的组合成形的通孔；定子组件5通过铁芯内孔512的中心轴与泵轴6的中心轴同轴设置，定子组件5的铁芯内孔512的中心轴为圆筒面512a的中心轴；本实施例中铁芯内孔512的截面大致呈D形，铁芯内孔512的形状与泵轴6的第三段的形状相配设置，泵轴6的中心轴线与铁芯内孔512的中心轴基本重合设置；泵轴6的第三段的外表面与铁芯内孔512的内表面配合设置，使定子铁芯51与泵轴6基本同轴设置，并限制定子组件5围绕泵轴6的转动。。

如图3、图7至图9所示，沿泵轴6的纵向，泵轴6包括第一段61、第二段62以及第三段63，其中第二段62与隔离套3固定设置，第一段61伸入到流通腔20内部，第三段63伸入到容纳腔30内部；泵轴6的第一段61、第二段62以及第三段63同轴设置，图中7中点划线为泵轴6的轴心630；以下为了便于表述，泵轴6长度延伸方向为纵向，与泵轴62两末端平行的并与纵向相垂直的方向为横向。

具体地，第一段61呈圆柱形，第一段61的横向截面为圆形，泵轴6成形有一环形凹槽69，环形凹槽69在第一段61上并靠近进流口的一段设置，环形凹槽69用于容纳卡簧44，在电子泵100工作时，转子组件4套设在第一段61上并围绕泵轴6转动，卡簧44用于限制转子组件4在转动时向进流口11方向的运动。

具体地，第三段63的横向截面大致呈D形，第三段63的横向截面包括圆弧部分633和直线部分634，所述圆弧部分633的对应圆弧部分构成的圆形的直径的长度大于所述直线部分634对应的圆形的直径的长度；第三段63的横向截面的面积大于第一段61的横向截面面积；第三段63的外表面为圆柱部分和平面部分的组合，通过对圆柱部分切削形成平面部分，第三段63的中心轴通过圆柱部分的中心轴；本实施例中第三段63的横向截面大致呈D形，这样可以防止定子组件相对转动，当然也可以为其他形状，比如可以为四分之一圆形，或者其他以圆柱为主体的带有欠缺部形状，都可以防止定子组件相对于泵轴的旋转。

具体地，第二段62包括第一部分、过渡部分以及第二部分，第一部分的横向截面与所述第一段61的横向截面相同，由于第二部分的截面面积比第一部分的截面面积大，过渡部分为第一部分和第二部分之间形成的呈圆锥形的部分，第二部分成形有环形凹槽621，第二段62的第二部分对应于环形凹槽621段的横向截面为圆形，第二段62的第二部分未设置环形凹槽621的部分的横向截面大致呈D形；第二段62的横向截面面积大于等于第一段61的横向截面面积，过渡部分还包括一呈锥面的第一过渡段622，第一过渡段622的截面靠近环形凹槽的部分呈D形面，靠近第一段61的部分呈圆形。本实施例中，第一段61的截面圆形面对应的直径小于等于第二段62和第三段63截面的圆弧对应的直径，其中第二段62和第三段63的平面可以通过切削成形；本实施例中第二段62包括呈D形截面的部分，可以防止泵轴相对于隔离套转动，当然也可以为其他形状，比如四分之一圆形，或者其他以圆柱为主体的带有欠缺部的形状，同样可以防止泵轴相对于隔离套的转动。

第二壳体2与泵轴6注塑成形，隔离套3与泵轴6通过隔离套3的固定部311注塑固定，固定部311包裹泵轴6的第二段62，第二段611包括环形凹槽621，这一结构可以阻止泵轴6与固定部311之间的上下运动，尤其是车用电子泵100安装在车辆这样的运动载体上，防止零部件之间的运动是需要考虑的一个方面；第二段62还通过切削形成一平面部分623a，平面623a能够阻止泵轴6相对于固定部311的转动，当泵的功率增加时，转子组件4的转速较快，可能导致泵轴6的运动趋势，利用在圆柱结构切削形成平面结构能够防止泵轴6相对于固定部311的转动导致隔离套3失效，提高电子泵的产品寿命。

第二壳体2与泵轴6注塑成形后，转子组件4套设于泵轴6的第一段6，并通过限位装置进行轴向限位；定子组件5通过铁芯内孔512套设于泵轴6的第三段63，铁芯内孔512的平面与泵轴6的第三段63的平面配合，这样可以限制定子组件5相对于泵轴6的转动；定子组件5安装时，通过铁芯内孔512圆柱面与泵轴6的第三段63圆柱面过紧配合，为定子组件中心定位，即泵轴6的第三段63的圆柱面为定子组件5的横向限位，通过平面限制定子组件5相对于泵轴6的转动；这样定子组件5的轴向中心通过第三段63的圆柱面的中心也就是泵轴6的中心轴，也是转子组件4在工作时的转动中心轴；通过泵轴6保证了定子组件5和转子组件4的同轴。

泵轴6的第三段63的末端设置有一螺纹孔631，螺纹孔631用于安装对定子组件5的轴向限位装置。

如图11和图12所示，电子泵100还包括一连接装置8，连接装置8包括一固定本体81和接线柱端子82，接线柱端子82与固定本体81注塑固定；固定本体81包括上端面811、下端面812以及台阶813和凸缘814，其中，连接装置8连接后，上端面811与泵轴6第三端63靠近设置，下端面812与电路板7靠近设置，固定本体81包括一贯穿上下端面的内孔815，在上端面811和台阶813之间的固定本体81的外圆周面810的截面形状为D形；靠近下端面设置有凸缘814，接线柱端子82设置于凸缘814上。连接装置8装配时，上端面811插入定子铁芯51的铁芯内孔511内，台阶813抵住铁芯下表面，将电路板7与接线柱端子82对应连接，通过螺栓80(如图1所示)将电路板7以及连接装置8与泵轴6固定连接，台阶813支撑定子组件5的下表面，使得定子组件5在轴向不会产生移动，使得定子组件5沿泵轴6的轴向限位。

如图13和图14所示，其中图14为图13中A部局部放大示意图；泵轴6和隔离套3的材质可以不相同，材料的膨胀系数不同，为了防止泵轴6和隔离套3之间产生因冷热变化膨胀不同而导致工作介质渗漏，即导致工作介质自流通腔20进入容纳腔30使产品失效，电子泵100还包括第二密封圈90，第二密封圈90设置于隔离套3和泵轴6的部分结合处之间。

具体地，第二密封圈90的截面呈圆形或者长方形，第二密封圈90设置于容纳腔30内，第二密封圈90安装于固定部311与泵轴6之间形成的环形凹槽内，通过定子组件5的上表面压紧固定第二密封圈90；这样在隔离套3和泵轴6之间设置第二密封圈90，在冷热状态交替变化时，可以阻止工作介质通过隔离套3和泵轴6之间的间隙从流通腔20向容纳腔30的泄露。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种车用电子泵，包括第一壳体、第二壳体、转子组件、定子组件以及电路板；所述第一壳体和所述第二壳体形成所述电子泵的内腔；所述电子泵的内腔被一隔离套分隔为可以有工作介质流过的流通腔和无工作介质流过的容纳腔，其特征在于：所述转子组件设置于所述隔离套与所述第一壳体形成的所述流通腔，所述定子组件和所述电路板设置于所述隔离套与所述第二壳体形成的所述容纳腔；所述电子泵包括一泵轴，所述泵轴贯穿所述隔离套并与所述隔离套注塑固定；沿所述泵轴的纵向，所述泵轴包括位于流通腔的第一段，与所述隔离套固定的第二段以及位于所述容纳腔的第三段；所述转子组件套设于所述第一段并能够围绕所述泵轴的中心轴转动，所述转子组件通过限位装置限位于所述第一段；所述泵轴的第三段插入所述定子组件内部，所述泵轴与所述定子组件基本同轴设置。

2.根据权利要求1所述的车用电子泵，其特征在于：所述隔离套成形有固定所述泵轴的固定部，所述固定部包括自所述隔离套的底部向所述容置腔围绕所述泵轴形成的凸起环，所述凸起环与所述隔离套一体注塑成形；所述凸起环包裹所述泵轴的第二段。

3.根据权利要求2所述的车用电子泵，其特征在于：所述泵轴第二段的外表面加工成形有凹槽结构或螺纹结构或网状结构，所述凹槽结构、螺纹结构以及网状结构沿所述泵轴纵向的长度小于所述凸起环沿所述泵轴纵向的长度。

4.根据权利要求1所述的车用电子泵，其特征在于：所述泵轴的第二段包括第一部分，所述第一部分通过一圆柱切割而成，所述第一部分的横向截面的主体为一圆形，并且自所述圆形的边缘成形有欠缺部，所述第一部分的横向截面为由线段和圆弧围成的平面，所述第一部分的中心轴通过所述圆形的中心，所述圆弧部分对应于所述圆形的直径的长度大于所述直线部分对应于圆形直径的长度。

5.根据权利要求1所述的车用电子泵，其特征在于：所述限位装置包括设置于所述第一段的环形凹槽以及限位于所述环形凹槽内的限位卡簧，所述转子组件套设于所述泵轴上并限位于所述限位卡簧和所述隔离套的底部之间。

6.根据权利要求1所述的车用电子泵，其特征在于：所述泵轴的第三段的横向截面的主体为一圆形，并且自所述圆形的边缘成形有欠缺部，所述第三段的横向截面为由线段和圆弧围成的平面，所述泵轴的中心轴通过所述圆形的中心；所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯中心设置有铁芯内孔，所述铁芯内孔的形状与所述泵轴的第三段的形状相配设置，所述泵轴的中心轴线与所述铁芯内孔的中心轴基本重合设置；所述泵轴的第三段的外表面与所述铁芯内孔的内表面配合设置，使所述定子铁芯与所述泵轴基本同轴设置，并限制所述定子组件围绕所述泵轴的转动。

7.根据权利要求6所述的车用电子泵，其特征在于：所述泵轴的第三段的末端设置有螺纹孔，所述螺纹孔自所述第三段末端向所述隔离套方向延伸，所述电路板通过一连接部以及所述螺纹孔与所述泵轴和/或所述第二壳体机械连接并固定，同时所述电路板通过所述连接部与所述定子组件电连接。

8.根据权利要求7所述的车用电子泵，其特征在于：所述连接部包括连接装置和螺栓，所述连接装置包括固定本体和接线端子，所述固定本体包括上段、台阶以及凸缘，贯穿所述固定本体的上下表面设置有本体内孔；所述上段插入所述铁芯内孔，所述台阶与所述定子组件抵接，所述螺栓穿过所述本体内孔与所述泵轴的所述螺纹孔连接，使所述定子组件在所述泵轴的纵向固定，所述接线端子可以电连通所述电路板和所述定子组件的定子绕组。

9.根据权利要求1-8任一项所述的车用电子泵，其特在在于：所述电子泵还包括一密封结构，所述密封结构设置于所述容纳腔内，所述密封结构设置于所述隔离套与所述泵轴外表面之间的结合处。

10.根据权利要求9所述的车用电子泵，其特在在于：所述密封结构包括密封圈以及密封圈固定结构，所述密封圈安装于所述密封圈安装结构内并固定，所述密封圈安装结构包括所述隔离套的底部成形的环形凹槽，所述密封圈安装于所述环形凹槽和所述泵轴外表面之间，并通过所述定子组件的端面压紧所述密封圈。