CN108331765A - 一种车用电子水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用电子水泵，属于水泵技术领域，包括泵壳，泵壳内设有电机、叶轮及控制板，电机包括输出轴、转子组件及定子组件，叶轮固设于输出轴上，还包括固定组件，控制板通过固定组件设于泵壳内。本发明提供的车用电子水泵，对现有电子水泵的结构进行了改进，在现有电子水泵的基础上加设了固定组件，控制板通过固定组件固定于泵壳内，散热及固定效果好，控制板在振动工况下不易松动、移位。另外，控制板通过固定组件实现固定，不直接连接电机定子组件的骨架，远离了电机的主要发热源，如此能有效降低控制板的工作温度，有利于延长控制板上各功率元器件的使用寿命，进一步有利于延长车用电子水泵整体的使用寿命。

Description

一种车用电子水泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，尤其涉及一种车用电子水泵。

背景技术

目前，随着纯电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车的迅猛发展，电子水泵得到了广泛应用。电子水泵作为汽车冷却系统的重要部件，其主要目的在于对发动机、涡轮增压器、电池、驱动电机及驱动控制器等部件进行循环冷却。电子水泵在对发动机和涡轮增压器进行冷却时，电子水泵的工作温度一般在50℃以上，其内部循环冷却液的温度可达90℃以上，这对电子水泵的工作性能提出了极高的要求。由于电子水泵内部集成了电机、控制板等元器件，电子水泵工作时，电机及控制板等功率元器件均会产生热量，如此会进一步提高电子水泵工作时的内部温度，有时可达100℃以上。当电子水泵内部的温度高于80℃时，每升高10℃，控制板上各功率元器件的寿命减半，因此，控制板的使用寿命很大程度上决定了电子水泵的使用寿命。另外，车用电子水泵工作的同时存在振动工况，如此会影响控制板上各接插件的连接可靠性，进一步影响了电子水泵的使用寿命及可靠性。

现有车用电子水泵的控制板一般固定于电机定子尾部的塑料骨架上，由于电机定子为电子水泵的主要发热源，导致控制板处于高温工作区域，且由于塑料骨架的导热系数低、散热性能差，进一步导致控制板所处环境的温度过高，会严重影响控制板的使用寿命。此外，现有控制板上的各电子元器件通常直接焊接在控制板上，电解电容、电感等体积较大的元器件缺乏固定结构，使用时，各电子元器件在振动工况下容易松动，影响电子水泵的使用寿命。再者，现有电子水泵的输入端及输出端通常直接焊接于控制板上，没有转接结构，焊接位置受限，焊接点存在焊接失效的风险。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种能有效固定控制板且能有效降低控制板工作温度的车用电子水泵。

为了实现上述技术目的，本发明提供的车用电子水泵，包括泵壳，泵壳内设有电机、叶轮及控制板，电机包括输出轴、转子组件及定子组件，叶轮固设于输出轴上，还包括固定组件，控制板通过固定组件设于泵壳内。

优选的，所述固定组件包括支架，支架一侧设有用于容纳控制板的凹腔，支架固定于泵壳内，控制板位于凹腔与泵壳内壁围合形成的空间内。

优选的，所述支架通过胶粘方式固定于泵壳内；或者，所述固定组件还包括螺钉，支架上设有供螺钉穿过的安装孔，控制板上设有供螺钉穿过的通孔，泵壳上设有供螺钉拧入的紧固孔，螺钉穿过安装孔与通孔后拧紧于紧固孔中使支架固定于泵壳内。

优选的，所述控制板的周向边缘处设有定位槽，凹腔的侧壁上设有凸出于凹腔侧壁且与定位槽匹配的定位筋，控制板嵌于凹腔内时定位筋卡于定位槽内；所述支架设有凹腔一侧的周向间隔设有若干凸柱，泵壳上设有与凸柱对应的插孔，支架固定于泵壳内时凸柱插设于插孔中。

优选的，所述泵壳外壁上固设有插座，插座上固设有若干输入插针，输入插针的一端伸入泵壳内，支架上设有与输入插针一一对应的输出插针，各输出插针固接于对应的输入插针。

优选的，所述输入插针伸入泵壳内的一端垂直于支架，输出插针的一端平行于输入插针伸入泵壳内的一端，输出插针的一端通过锡焊或点焊固接于输入插针伸入泵壳内的一端。

优选的，所述控制板上固设有与各输出插针一一对应的导柱，支架上设有供导柱穿入的限位孔，各输出插针的另一端伸入限位孔内并固接于对应的导柱。

优选的，所述电机设有若干相线，控制板上固设有与各相线一一对应的簧片，各相线固接于对应的簧片。

优选的，所述簧片的一端设有叉开的前支脚与后支脚、另一端设有L形的接线部，簧片的前、后支脚固接于控制板上，电机各相线固接于对应簧片的接线部。

优选的，所述控制板包括电解电容，支架上设有与电解电容匹配的限位凹槽，电解电容卡于限位凹槽内且与控制板电连接。

采用上述技术方案后，本发明提供的车用电子水泵具有如下优点：

1、本发明提供的车用电子水泵，对现有电子水泵的结构进行了改进，在现有电子水泵的基础上加设了固定组件，控制板通过固定组件固定于泵壳内，控制板与泵壳直接接触，散热效果好，且控制板在振动工况下不易松动、移位。另外，控制板通过固定组件实现固定，不直接连接电机定子组件的骨架，远离了电机的主要发热源，如此能有效降低控制板的工作温度，有利于延长控制板上各功率元器件的使用寿命，进一步有利于延长车用电子水泵整体的使用寿命。

2、固定组件包括支架，支架的一侧设置凹腔，支架固定在泵壳的内部，控制板限位设置于凹腔与泵壳内壁之间，车用电子水泵工作过程中，控制板不易松动、移位，控制板的固定效果好，有利于提高电子水泵整体的工作稳定性。

3、支架通过胶粘方式或螺钉固定于泵壳内，固定结构简单、便于组装，且固定效果好。

4、控制板与支架之间设置相互配合的定位槽与定位筋，通过定位槽与定位筋的配合实现控制板与支架间的定位安装，有利于提高组装效率。

支架与泵壳之间设置相互配合的凸柱与插孔，通过凸柱与插孔的配合实现支架与泵壳间的定位安装，亦有利于缩短组装工时，提高组装效率。

5、泵壳外壁上固定插座，插座内固定输入插针，支架上设置输出插针，输出插针固接于输入插针，控制板的输入端设置由输入插针与输出插针构成的转接结构，避免电子水泵的输入端直接焊接在控制板上，能有效提高输入端与控制板之间的连接稳定性，避免输入端在振动工况下松动、脱落。

6、输入插针伸入泵壳内的端部与输出插针的一端均垂直于支架，有利于增大输入插针与输出插针之间的焊接面积，进一步有利于提高输入插针与输出插针之间的焊接强度，提高输入插针与输出插针之间的连接稳定性。

7、控制板上固定导柱，输出插针的另一端伸入限位孔内并固定连接于导柱，通过输出插针与导柱的配合实现电流的导通，连接结构简单，便于装配。

8、控制板上设置簧片，电机的相线通过簧片连接于控制板，控制板的输出端设置了由簧片构成的转接结构，避免电机的相线直接焊接在控制板上，能有效提高电机相线与控制板之间的连接稳定性，避免电机相线在振动工况下松动、脱落。

9、簧片一端设置前后叉开的前支脚与后支脚、另一端设置L形的接线部，簧片与控制板之间及簧片与电机相线之间的焊接区域大，避免产生搭接或短接的不良情况，有利于提高焊接有效性及焊接强度。

10、支架上设置限位凹槽，电解电容卡设于限位凹槽内，能有效提高电解电容的安装稳定性，避免电解电容在振动工况下松动、脱落，进一步提高车用电子水泵整体的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一车用电子水泵中控制板通过固定组件固定于泵壳内的示意图；

图2为本发明实施例一车用电子水泵中控制板及其上功率元器件的示意图；

图3、图4为本发明实施例一车用电子水泵中支架的立体图；

图5为本发明实施例一车用电子水泵中插座的立体图；

图6为本发明实施例一车用电子水泵中输入插针的立体图；

图7为本发明实施例一车用电子水泵中导柱的立体图；

图8为本发明实施例一车用电子水泵中簧片的立体图。

图中，1-泵壳，2-控制板，21-定位槽，3-支架，31-凹腔，32-安装孔，33-定位筋，34-凸柱，35-输出插针，351-针脚，36-限位孔，37-通槽，38-限位凹槽，4-螺钉，5-插座，51-输入插针，6-导柱，61-大径段，62-小径段，7-相线，8-簧片，81-前支脚，82-后支脚，83-接线部，9-电解电容。

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。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1、图2所示，本发明实施例一提供的车用电子水泵，包括泵壳1，泵壳内设有电机、叶轮及控制板2，电机包括输出轴、转子组件及定子组件，叶轮固设于输出轴上。本实施例的车用电子水泵还包括固定组件，控制板2通过固定组件设于泵壳1内。

如图3、图4所示，固定组件包括支架3，支架一侧设有用于容纳控制板2的凹腔31，支架固定于泵壳1内时，控制板2位于凹腔31与泵壳1内壁围合形成的空间内。

固定组件还包括螺钉4，支架3上设有供螺钉穿过的安装孔32，控制板上设有供螺钉穿过的通孔，泵壳1上设有供螺钉拧入的紧固孔，螺钉4穿过安装孔32与通孔后拧紧于紧固孔中，从而使支架3固定于泵壳1内。支架与泵壳间的固定结构简单、便于组装，且固定效果好。

如图2所示，控制板2的周向边缘处设有定位槽21，如图3所示，凹腔31的侧壁上设有凸出于凹腔侧壁且与定位槽匹配的定位筋33，控制板2嵌于凹腔内时定位筋33卡于定位槽21内。通过定位槽21与定位筋33的配合实现控制板2与支架3间的定位安装，有利于提高组装效率。

支架3设有凹腔31一侧的周向间隔设有若干凸柱34，泵壳1上设有与凸柱对应的插孔，支架固定于泵壳内时凸柱插设于插孔中。通过凸柱34与插孔的配合实现支架3与泵壳1间的定位安装，有利于缩短组装工时，提高组装效率。

泵壳1外壁上固设有插座5，如图5所示，插座上固设有若干输入插针51，输入插针51的一端伸入泵壳1内，支架3上设有与输入插针51一一对应的输出插针35，各输出插针35固接于对应的输入插针51。

本实施例中，输入插针51通过注塑方式固定嵌于插座5内，输出插针35亦通过注塑方式嵌于支架3内。如图6所示，输入插针51经两次折弯成型，呈形，输入插针的两端平行。

输入插针51伸入泵壳1内的一端垂直于支架3，输出插针35的一端平行于输入插针伸入泵壳内的一端，输出插针35的一端通过锡焊或点焊固接于输入插针51伸入泵壳1内的一端。输入插针51伸入泵壳1内的端部与输出插针35的一端均垂直于支架3，有利于增大输入插针与输出插针之间的焊接面积，进一步有利于提高输入插针与输出插针之间的焊接强度，提高输入插针与输出插针之间的连接稳定性。

控制板2上固设有与各输出插针35一一对应的导柱6，支架3上设有供导柱穿入的限位孔36，各输出插针另一端的针脚351伸入限位孔36内，各针脚351固接于对应的导柱6。通过输出插针与导柱的配合实现电流传递，连接结构简单，便于装配。

如图7所示，本实施例中，导柱6具有导电性，导柱沿轴向设有一体的大径段61与小径段62，大径段的端面通过贴片方式固定于控制板2上，小径段伸入支架3上的限位孔36内，各输出插针35的针脚351通过锡焊或点焊固接于对应的导柱6。限位孔的孔径介于大径段的外径与小径段的外径之间，对导柱6形成限位，能有效避免导柱在振动工况下松动、移位。

电机设有若干相线7，控制板2上固设有与各相线一一对应的簧片8，各相线7固接于对应的簧片8。控制板的输出端设置了由簧片构成的转接结构，避免电机的相线直接焊接在控制板上，能有效提高电机相线与控制板之间的连接稳定性，避免电机相线在振动工况下松动、脱落。

如图8所示，本实施例中，簧片8通过冲压、折弯成型，簧片的一端设有叉开的前支脚81与后支脚82、另一端设有L形的接线部83。簧片前、后支脚的末端齐平，接线部83的末端垂直于控制板2且背向控制板延伸，簧片的前、后支脚81、82通过贴片方式固定在控制板2上，电机各相线7通过点焊或锡焊固定连接于对应簧片的接线部83。簧片与控制板之间及簧片与电机相线之间的焊接区域大，避免产生搭接或短接的不良情况，有利于提高焊接有效性及焊接强度。

为了避免支架3对簧片8及簧片8与相线7之间的连接造成干涉，支架上设有对应的通槽37。

本实施例中，控制板2还包括电解电容9，支架3上设有与电解电容9匹配的限位凹槽38，电解电容卡于限位凹槽内且与控制板2电连接。如此能有效提高电解电容的安装稳定性，避免电解电容在振动工况下松动、脱落，提高车用电子水泵整体的工作稳定性。

本实施例中，控制板2采用PCB板，其材质为铝或陶瓷。

输入插针51与输出插针35各设有三根，分别对应于电源正极、PWM调速端、电源负极。相应的，导柱6设有三根，各导柱对应连接于相应输出插针35的针脚351。电机设有三根相线7，分别为U相线、V相线与W相线，相应的，控制板2上固定有三个簧片8，每根相线固定连接于相应的簧片。

工作时，输入电流自输入插针51、输出插针35及导柱6后传递至控制板2，控制板根据汽车冷却系统的工作指令作出反应，通过簧片8与相线7的配合向电机发出驱动信号，电机工作带动叶轮转动，实现冷却液的循环流动。

本实施例中，控制板2通过固定组件固定于泵壳1内，固定效果好，控制板在振动工况下不易松动、移位。另外，控制板通过固定组件实现固定，不直接连接电机定子组件的骨架，远离了电机的主要发热源，如此能有效降低控制板的工作温度，有利于延长控制板上各功率元器件的使用寿命。泵壳采用金属材料制成，控制板固定在泵壳内与泵壳直接接触，有利于散热。

实施例二

本发明实施例二与上述实施例一的区别之处在于，支架3通过胶粘的方式固定于泵壳1内。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.一种车用电子水泵，包括泵壳，泵壳内设有电机、叶轮及控制板，电机包括输出轴、转子组件及定子组件，叶轮固设于输出轴上，其特征在于，还包括固定组件，控制板通过固定组件设于泵壳内。

2.根据权利要求1所述的车用电子水泵，其特征在于，所述固定组件包括支架，支架一侧设有用于容纳控制板的凹腔，支架固定于泵壳内，控制板位于凹腔与泵壳内壁围合形成的空间内。

3.根据权利要求2所述的车用电子水泵，其特征在于，所述支架通过胶粘方式固定于泵壳内；或者，所述固定组件还包括螺钉，支架上设有供螺钉穿过的安装孔，控制板上设有供螺钉穿过的通孔，泵壳上设有供螺钉拧入的紧固孔，螺钉穿过安装孔与通孔后拧紧于紧固孔中使支架固定于泵壳内。

4.根据权利要求2所述的车用电子水泵，其特征在于，所述控制板的周向边缘处设有定位槽，凹腔的侧壁上设有凸出于凹腔侧壁且与定位槽匹配的定位筋，控制板嵌于凹腔内时定位筋卡于定位槽内；所述支架设有凹腔一侧的周向间隔设有若干凸柱，泵壳上设有与凸柱对应的插孔，支架固定于泵壳内时凸柱插设于插孔中。

5.根据权利要求2-4任一项所述的车用电子水泵，其特征在于，所述泵壳外壁上固设有插座，插座上固设有若干输入插针，输入插针的一端伸入泵壳内，支架上设有与输入插针一一对应的输出插针，各输出插针固接于对应的输入插针。

6.根据权利要求5所述的车用电子水泵，其特征在于，所述输入插针伸入泵壳内的一端垂直于支架，输出插针的一端平行于输入插针伸入泵壳内的一端，输出插针的一端通过锡焊或点焊固接于输入插针伸入泵壳内的一端。

7.根据权利要求6所述的车用电子水泵，其特征在于，所述控制板上固设有与各输出插针一一对应的导柱，支架上设有供导柱穿入的限位孔，各输出插针的另一端伸入限位孔内并固接于对应的导柱。

8.根据权利要求5所述的车用电子水泵，其特征在于，所述电机设有若干相线，控制板上固设有与各相线一一对应的簧片，各相线固接于对应的簧片。

9.根据权利要求8所述的车用电子水泵，其特征在于，所述簧片的一端设有叉开的前支脚与后支脚、另一端设有L形的接线部，簧片的前、后支脚固接于控制板上，电机各相线固接于对应簧片的接线部。

10.根据权利要求5所述的车用电子水泵，其特征在于，所述控制板包括电解电容，支架上设有与电解电容匹配的限位凹槽，电解电容卡于限位凹槽内且与控制板电连接。