CN107248789A - 定子组件、电机、电子水泵以及定子的组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定子组件、电机、电子水泵以及定子的组装方法。该定子组件包括定子铁芯(1)、绕组(2)以及包覆于定子铁芯(1)和绕组(2)的外表面的注塑层(3)，定子铁芯(1)包括环形的轭部(11)以及沿轭部(11)径向向内内部伸出的多个定子齿(12)，在轭部(11)上设置有定子安装孔(111)和注塑孔(112)，注塑层(3)通过注塑孔(112)注塑成型并具有与定子安装孔(111)对应的注塑层安装孔(301)。因此，本发明的定子组件是一种外部包覆有注塑层的定子组件，且注塑层通过其注塑孔贯穿于整体，使得该定子组件不仅具有良好的防水性能，而且其结构强度也得到进一步地提升。同时，该定子组件还更有利于安装。

Description

定子组件、电机、电子水泵以及定子的组装方法
技术领域
本发明涉及电子水泵领域，具体地，涉及一种定子组件、电机、电子水泵以及定子的组装方法。
背景技术
在节俭能源的大环境下，电子冷却水泵相比传统水泵具有控制精确、效率更高等优势，现代高端汽车和电动汽车大多用电子水泵代替了原有的机械水泵，这种电子水泵一般为微型自吸式水泵，用于一些汽车的水循环、冷却或车上供水系统。
常见的电子水泵会将冷却液引入其电机内部进行冷却，而电机的定子组件由于具有导电性能，不能接触冷却液，因此必须将电机的定子组件和转子组件分开。基于防水性设计的考虑，从而增加了电机内部密封系统的设计的难度，使得电机的可靠性降低。例如，现有技术的电子水泵中，由于电机的定子组件通常安装于机壳之中，定、转子组件之间通常通过设置隔离套筒来保证定子组件不接触进入电机内部冷却液，但是隔离套筒的制作工艺又相对复杂，且机壳和隔离套筒的存在加大了电机的制造工艺难度和制造成本。此外，往往需要通过增加隔离套的厚度来提高定子组件的强度，而不可避免地增加了定、转子组件间的气隙，降低了电机的输出功率和效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种定子铁芯，该定子铁芯不仅能具有防水的功能，而且便于安装、结构强度较高。
为了实现上述目的，本发明提供一种定子组件，所述定子组件包括定子铁芯、绕组以及包覆于定子铁芯和绕组的外表面的注塑层，所述定子铁芯包括环形的轭部以及沿所述轭部径向向内内部伸出的多个定子齿，在所述轭部上设置有定子安装孔和注塑孔，所述注塑层通过所述注塑孔注塑成型并具有与所述定子安装孔对应的注塑层安装孔。
优选地，所述轭部包括沿所述定子铁芯的周向分布的多个扇环形结构的所述轭部单元。
优选地，所述轭部单元的对应所述定子齿的部分设置有作为所述注塑孔或所述定子安装孔的轴向通孔。
优选地，每个所述轭部单元的中部对应一个所述定子齿，所述注塑孔和所述定子安装孔沿所述定子铁芯的周向交替设置。
另外，本发明还提供了一种电机，所述电机包括定子组件转子组件，所述定子组件与所述转子组件之间形成有气隙，该定子组件上述所述的定子组件。
此外，本发明还提供了一种电子水泵，所述电子水泵包括：电机，所述电机为上述所述的电机，所述电机的轴向两端设置有前端盖和后端盖；水力组件，所述水力组件包括泵壳、转轴和容置于所述泵壳内的叶轮，所述转轴的一端穿过所述前端盖与所述叶轮相连以驱动所述叶轮旋转，所述转轴与所述转子组件固定连接且分别可旋转地安装于所述前端盖和后端盖；其中，所述注塑层与所述转子组件、所述前端盖和所述后端盖限定液体流通区，所述前端盖上形成有用于将所述泵壳内的冷却液引入所述液体流通区的前端盖通孔，所述转轴形成有沿轴向贯穿的中心轴孔，所述后端盖上设置有用于将所述液体流通区与所述中心轴孔相连通的连通结构。
优选地，所述电机通过紧固件在所述安装孔处固定连接于所述前端盖上。
优选地，所述电子水泵包括控制组件，所述控制组件包括用于控制所述电机操作的控制板，所述电子水泵包括安装于所述后端盖的后盖板，所述后端盖和后盖板限定与所述液体流通区相隔离的用于安装所述控制组件的控制组件容腔，所述控制板安装于所述后端盖的底面上。
本发明还提供了一种定子的组装方法，所述方法包括：
S1、将绕组安装于定子铁芯以形成定子主体，所述定子铁芯包括环形的轭部以及沿所述轭部径向向内内部伸出的多个定子齿，所述轭部上设置有定子安装孔和注塑孔；
S2、通过所述注塑孔注塑形成包覆定子主体的注塑层，并使所述注塑层封堵所述注塑孔并形成与所述定子安装孔对应的注塑层安装孔。
优选地，所述轭部包括沿所述定子铁芯的周向分布的多个扇环形结构的所述轭部单元，每个所述轭部单元的中部对应一个所述定子齿，，步骤S1包括：
S11、将所述绕组分别安装于多个所述定子齿以形成多个主体单元；
S12、将多个所述主体单元拼合为环状的所述定子主体。
通过上述技术方案，由于在本发明的定子组件中采用了注塑层替代现有技术的隔离套筒和机壳等结构，因此该定子组件是一种外部包覆有注塑层的定子组件，且该注塑层通过其注塑孔贯穿于整个定子组件，从而使得该定子组件不仅具有良好的防水性能，而且其结构强度也得到进一步地提升。同时，该定子组件上还设有便于安装的定子安装孔和对应的注塑层安装孔，因此该定子组件还更有利于安装。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的具体实施方式的定子组件的立体图；
图2是根据本发明的具体实施方式的定子组件的俯视图；
图3是定子铁芯的结构示意图；
图4是根据本发明的具体实施方式的电子水泵的结构示意图；
图5是根据本发明的具体实施方式的电子水泵的剖视图。
附图标记说明
1 定子铁芯 2 绕组
3 注塑层 4 前端盖
5 后端盖 6 转子组件
7 定子铁芯 8 泵壳
9 控制板 10 叶轮
11 轭部 12 定子齿
41 前端盖通孔 61 转轴
301 注塑层安装孔 610 中心轴孔
110 轭部单元
111 定子安装孔 112 注塑孔
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。“前端、后端”的区分主要以电子水泵中的冷却液的流向为基准，靠近整机的冷却液入口的一端为前端，冷却液流向的下游的一端为后端。
现有技术中的电机的定子组件通常是采用隔离套筒防护等方式来确保定子组件的防水性能，隔离套其本身的设计就具有一定复杂性，因而导致设有隔离套筒的电机的内部结构及可靠性难以保证，对此，本发明特别地提供了一种定子组件，如图3所示，该定子组件包括定子铁芯1、绕组2以及包覆于定子铁芯1和绕组2的外表面的注塑层3，定子铁芯1包括环形的轭部11以及沿轭部11径向向内内部伸出的多个定子齿12，在轭部11上设置有定子安装孔111和注塑孔112，注塑层3通过注塑孔112注塑成型并具有与定子安装孔111对应的注塑层安装孔301。
由于在本发明的定子组件中采用了注塑层3替代现有技术中的隔离套筒等结构，因此该定子组件是一种外部包覆有注塑层3的定子组件，且该注塑层3通过其注塑孔112贯穿于整个定子组件，另外，注塑层3还具有结构稳定等优点，从而使得该定子组件不仅具有良好的防水性能，而且其结构强度也得到进一步地提升。同时，该定子组件上还设有便于安装的定子安装孔111和对应的注塑层安装孔301，因此该定子组件还更有利于安装。
定子铁芯通常为一体式结构(包括齿轭分离式)，在本发明的定子组件中，发明人设计了一种分割式的定子铁芯1，如图1和图2所示，轭部11包括沿定子铁芯1的周向分布的多个扇环形结构的轭部单元110，由于定子齿12形成在轭部11上，因此该定子铁芯1可看成为多个周向分布的多个定子铁芯单元，而多单元的分割式定子铁芯1更有利于线圈绕组2的安装，因此相较于现有技术一体式结构的定子铁芯，本发明的定子铁芯1更用于线圈绕组2的安装。
其中，所述轭部单元110的对应定子齿12的部分优选地设置有作为注塑孔112或定子安装孔111的轴向通孔，以使得定子铁芯1上的轴向通孔布置更为均匀、便于加工。
进一步地，每个所述轭部单元110的中部对应一个定子齿12，注塑孔112和定子安装孔111沿定子铁芯1的周向交替设置。这样就确保了定子安装孔111能沿定子组件的周向更均匀地间隔布置，以使得该定子组件在安装使用后能受力更均匀。同时，注塑孔112也呈周向更均匀地间隔布置，加强了定子组件的强度。
本发明还提供了一种电机，电机包括定子组件和转子组件6，定子组件与转子组件6之间形成有气隙，该定子组件为上述所述的定子组件。因此本发明的电机具有上述定子组件的优点，不再赘述。
另外，本发明还提供了一种电子水泵，该电子水泵包括电机和水力组件。如图4和图5所示，该电机即为上述的电机，电机的轴向两端设置有前端盖4和后端盖5。水力组件包括泵壳8、转轴6 1和容置于泵壳8内的叶轮10，转轴61的一端穿过前端盖4与叶轮10相连以驱动叶轮10旋转，转轴61与转子组件6固定连接且分别可旋转地安装于前端盖4和后端盖5。
其中，所述注塑层3与转子组件6、前端盖4和后端盖5限定液体流通区，前端盖4上形成有用于将泵壳8内的冷却液引入液体流通区的前端盖通孔41，转轴61形成有沿轴向贯穿的中心轴孔610，后端盖5上设置有用于将液体流通区与中心轴孔610相连通的连通结构。
进一步地，电机通过紧固件在安装孔111处固定连接于前端盖4上，以方便电机的安装。当然，为进一步加强电机的安装的稳定性，根据实际情况，还可以增加其他的安装方式，比如电机与后端盖的固定连接等。
需要说明的是，在该电子水泵正常工作时，通常冷却液从泵壳8的冷却液入口进入，然后再通过前端盖4的前端盖通孔41将冷却液引入液体流通区，即进入电机的内部气隙中，起到对电机内部结构的冷却。
由于本发明的电子水泵包括了上述电机和定子组件，其电机的定子组件具有防水性能。在该电子水泵中，当冷却液流经位于液体流通区的电机时，也不会影响电机的正常工作，进而确保了电子水泵的工作性能。
通常，电子水泵包括控制组件，该控制组件包括用于控制电机操作的控制板9，电子水泵包括安装于后端盖5的后盖板7，后端盖5和后盖板7限定与液体流通区相隔离的用于安装控制组件的控制组件容腔，控制板9安装于后端盖5的底面上。即控制组件容腔内没有冷却液的流入以保证控制板9的正常工作。
另外，本发明提供了一种定子的组装方法，该方法包括：
步骤一、将绕组2安装于定子铁芯1以形成定子主体。其中，定子铁芯1包括环形的轭部11以及沿轭部11径向向内内部伸出的多个定子齿12，轭部11上设置有定子安装孔111和注塑孔112。
步骤二、通过注塑孔112注塑形成包覆定子主体的注塑层3，并使注塑层3封堵注塑孔112并形成与定子安装孔111对应的注塑层安装孔301。
通过上述步骤以得到定子组件。由于该定子铁芯1的注塑层3包括了贯穿注塑孔112的注塑部分，因此该方法得到的定子组件的强度更强。另外，如图3所示，该定子组件的轴向端部还包括了定子安装孔111和注塑层安装孔301，因此该定子组件更适合安装。
在上述步骤一的定子铁芯1中，定子铁芯1可以为一体式结构，也可以为分隔的多单元结构。因此，为使得定子铁芯1更适于线圈绕组的安装，优选地，轭部11包括沿定子铁芯1的周向分布的多个扇环形结构的轭部单元110，每个轭部单元110的中部对应一个定子齿12，对此，上述步骤一包括：
首先，将绕组2分别安装于多个定子齿12以形成多个主体单元；
然后，将多个主体单元拼合为环状的定子主体。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，所述定子组件包括定子铁芯(1)、绕组(2)以及包覆于定子铁芯(1)和绕组(2)的外表面的注塑层(3)，所述定子铁芯(1)包括环形的轭部(11)以及沿所述轭部(11)径向向内内部伸出的多个定子齿(12)，在所述轭部(11)上设置有定子安装孔(111)和注塑孔(112)，所述注塑层(3)通过所述注塑孔(112)注塑成型并具有与所述定子安装孔(111)对应的注塑层安装孔(301)。
2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述轭部(11)包括沿所述定子铁芯(1)的周向分布的多个扇环形结构的所述轭部单元(110)。
3.根据权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述轭部单元(110)的对应所述定子齿(12)的部分设置有作为所述注塑孔(112)或所述定子安装孔(111)的轴向通孔。
4.根据权利要求3所述的定子组件，其特征在于，每个所述轭部单元(110)的中部对应一个所述定子齿(12)，所述注塑孔(112)和所述定子安装孔(111)沿所述定子铁芯(1)的周向交替设置。
5.一种电机，其特征在于，所述电机包括定子组件和转子组件(6)，所述定子组件与所述转子组件(6)之间形成有气隙，该定子组件为权利要求1～4中任意一项所述的定子组件。
6.一种电子水泵，其特征在于，所述电子水泵包括：
电机，所述电机为权利要求5所述的电机，所述电机的轴向两端设置有前端盖(4)和后端盖(5)；
水力组件，所述水力组件包括泵壳(8)、转轴(61)和容置于所述泵壳(8)内的叶轮(10)，所述转轴(61)的一端穿过所述前端盖(4)与所述叶轮(10)相连以驱动所述叶轮(10)旋转，所述转轴(61)与所述转子组件(6)固定连接且分别可旋转地安装于所述前端盖(4)和后端盖(5)；
其中，所述注塑层(3)与所述转子组件(6)、所述前端盖(4)和所述后端盖(5)限定液体流通区，所述前端盖(4)上形成有用于将所述泵壳(8)内的冷却液引入所述液体流通区的前盖通孔(41)，所述转轴(61)形成有沿轴向贯穿的中心轴孔(610)，所述后端盖(5)上设置有用于将所述液体流通区与所述中心轴孔(610)相连通的连通结构。
7.根据权利要求6所述的电子水泵，其特征在于，所述电机通过紧固件在所述安装孔(111)处固定连接于所述前端盖(4)上。
8.根据权利要求6所述的电子水泵，其特征在于，所述电子水泵包括控制组件，所述控制组件包括用于控制所述电机操作的控制板(9)，所述电子水泵包括安装于所述后端盖(5)的后盖板(7)，所述后端盖(5)和后盖板(7)限定与所述液体流通区相隔离的用于安装所述控制组件的控制组件容腔，所述控制板(9)安装于所述后端盖(5)的底面上。
9.一种定子的组装方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、将绕组(2)安装于定子铁芯(1)以形成定子主体，所述定子铁芯(1)包括环形的轭部(11)以及沿所述轭部(11)径向向内内部伸出的多个定子齿(12)，所述轭部(11)上设置有定子安装孔(111)和注塑孔(112)；
S2、通过所述注塑孔(112)注塑形成包覆定子主体的注塑层(3)，并使所述注塑层(3)封堵所述注塑孔(112)并形成与所述定子安装孔(111)对应的注塑层安装孔(301)。
10.根据权利要求9所述的定子的组装方法，其特征在于，所述轭部(11)包括沿所述定子铁芯(1)的周向分布的多个扇环形结构的所述轭部单元(110)每个所述轭部单元(110)的中部对应一个所述定子齿(12)，步骤S1包括：
S11、将所述绕组(2)分别安装于多个所述定子齿(12)以形成多个主体单元；
S12、将多个所述主体单元拼合为环状的所述定子主体。
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