CN109983232B - 电动汽车冷却剂泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车冷却剂泵，包括具有泵单元(8)和电动机单元(6)的壳体(4)，其中电动机单元(6)具有借助轴承器件(24)支承在壳体(4)中的电动机转子(22)以及电动机定子(28)，其中电动机转子(22)具有叶轮机构(9)和沿轴向延伸的、带有旋转轴线(10)的驱动机构(20)，其中泵单元(8)的叶片元件(12)布置在叶轮机构(9)上，其中，设有分别带有中心轴线(34)的进入口和排出口(30、33)，其允许泵单元的冷却流体流过电动机单元(6)，其中泵单元(8)的排出口(33)设置在叶轮机构(9)中，其中排出口(33)设置在电动机转子(22)中，其中，沿排出方向观察、排出口(33)的中心轴线(34)与旋转轴线(10)在相应排出口(33)中的投影包围的角度在α＝10°和α＝135°之间。

Description

电动汽车冷却剂泵

本发明涉及一种电动汽车冷却剂泵，包括具有泵单元和电动机单元的壳体，其中电动机单元具有借助轴承器件支承在壳体中的电动机转子以及电动机定子，其中电动机转子具有叶轮机构和沿轴向延伸并具有旋转轴线的驱动机构，其中泵单元的叶片元件布置在叶轮机构上，其中设置带有相应的中心轴线的进入口和排出口，所述进入口和排出口实现泵单元的冷却流体流过电动机单元，其中在叶轮机构中设置泵单元的排出口，其中排出口设置在电动机转子中。

从现有技术中已知电动汽车冷却剂泵，其包括用于流体连接到泵单元的吸入侧的排出口。例如，DE 199 48 972 A1公开了一种包括泵单元和电动机单元的电动机泵，其中电动机单元包括电动机转子，该电动机转子设计为外转子并且包括具有叶片元件的叶轮机构。为了冷却电动机单元，已知的是将待泵送的冷却流体从泵单元的压力侧通过电动机单元导引到电动机单元的吸入侧。在此，根据DE 199 48 972 A1，在泵单元的区域中在壳体中设置开口，冷却流体通过该开口进入电动机单元，其中冷却流体通过空心设计的电动机转子轴再次离开电动机单元。此外已知的是，冷却流体可以经由电动机转子轴的轴承区域中的开口离开电动机单元。在这两种情况下，汽车冷却剂泵的功能和寿命可能会因包含在冷却流体中的颗粒(例如铸造砂)的沉积而受到损害。特别是在通过轴承区域排出冷却流体的情况下，会出现水力磨料流动，这将导致轴承的严重的径向和轴向磨损。在这方面，从DE 102009 009898 A1和US 2004/0234395 A1中已知的是，在叶轮机构中设置排出口以便通过该排出口排出污染物颗粒，然而，轴承区域仍然也会总发生污染。

在这方面，从EP 3 012 457 A1中已知，将排出口布置在叶片元件的背离电动机转子的中心的端部的区域中，其中，孔和进而排出口的中心轴线朝叶片元件的方向延伸。尽管这样的实施例使得可以防止轴承的磨损，但仍然观察到污染物颗粒保留在叶轮机构的朝向电动机单元的空间中并因此增加冷却剂泵失效的可能性。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，以简单和廉价的方式避免上述缺点。

根据本发明这样解决上述技术问题，即沿排出方向观察、排出口的中心轴线(向外指向地)与旋转轴线在相应排出口中的投影包围的角度在α＝10°和α＝135°之间。通过所述冷却剂泵的实施例，污染物颗粒将通过排出口几乎完全漏出，而污染物颗粒不会保留在电动机转子的区域中并且也不会损坏泵单元。

在一种特别优选的实施形式中，所述排出口基本上沿相对于叶轮机构的被投影的旋转轴线的切向或径向延伸。在此优选地，角度α在45°和65°之间。因此，由于污染物颗粒将被输送到叶片元件的区域中，因此保证了污染物颗粒的特别安全的排放。

以有利的方式，排出口设计为沿圆周方向均匀错开地圆形布置的孔。由于本发明提供的冷却剂泵的实施形式，例如，三个排出孔足以有效排出污染物颗粒。

根据特别优选的实施形式，电动机转子设计为罐形的，其中驱动机构是圆柱形的。尽管电动机转子采用罐形设计，但污染物颗粒将从电动机转子内部排出而没有残留物。以特别有利的方式，电动机转子是外转子。

以特别有利的方式，排出口设置在叶轮机构的最外部区域中，或者在电动机转子的罐形设计的情况下、在从叶轮机构到驱动机构的过渡区域中设置在叶轮机构中或者圆柱形驱动机构中。通过这种方式可以特别有效地避免污染物颗粒残留在罐形的电动机转子中。

以有利的方式，电动机单元是电子换向的电动机。

此外，以有利的方式，进入口可以设计为在壳体和圆柱形驱动机构之间的环形间隙。特别是在湿式电动机原理的情况下，在圆柱形驱动机构和壳体之间固有地存在环形间隙，该环形间隙可以以简单的方式形成进入口。

以下参考附图更详细地解释本发明，在附图中：

图1示出按照本发明的汽车冷却剂泵的剖视图，

图2示出图1中的汽车冷却剂泵的示意剖视图，

图3示出图1中的叶轮机构的立体外视图，其具有所示的出口中心轴线平面和所示的旋转轴线平面，以及

图4示出图3中的叶轮机构的透视的内视图。

图1示出按照本发明的汽车冷却剂泵2的剖视图。在此，汽车冷却剂泵2包括由塑料制成的多件式壳体4，在该多件式壳体4中主要设置有电动机单元6和泵单元8。泵单元8基本上包括具有旋转轴线10的叶轮机构9。叶轮机构9包括以已知方式模制的叶片元件12。在该实施例中，通过叶轮机构9以已知的方式在泵单元8的壳体部分14中引起压力形成，由此冷却流体可以经由入口接头16输入并且通过出口接头18导出。泵单元8的叶轮机构9与发动机单元6的圆柱形驱动机构20一体式地连接并且通过这种方式形成罐形电动机转子22。这种布置通常称为外转子。电动机转子22以已知的方式通过轴承器件24支撑在壳体4的分离罐26中。因此，在此电动机转子22与电动机定子28一起形成电子换向电动机(或称为电整流电动机)，其中，在电动机转子22的驱动机构20中，设置有嵌入式永磁体(未详细示出)，使得电动机转子22通过电动机定子28中可产生的旋转运动的磁场被带动并且置于旋转状态。在本实施例中，在壳体4、此处是壳体件14和圆柱形驱动机构20之间的环形缝隙设置为用于冷却电动机单元6的冷却流体的进入口30。因此，冷却流体通过该进入口30从泵单元8的压力侧32循环到圆柱形驱动机构20和分离罐18之间的间隙中，到达排出口33(排出口33本身具有中心轴34)，朝泵单元8的吸入侧36输送。冷却流体中可能存在的污染颗粒由于污染颗粒的离心力而被收集在圆柱形驱动机构20和叶轮机构9之间的过渡部38中，使得它们不会对电动机单元6和在此尤其是轴承器件24造成损坏。

图2以示意图示出了冷却流体从壳体4和驱动机构20之间的进入口30经由驱动机构20和分离罐26之间的间隙流向排出口33。

图3以立体图再次示出了叶轮机构9和排出口33，该排出口33在此设计为孔并且彼此偏移120°地圆形布置。这里的排出口33具有切向方向。它们的中心轴线34与投影到相应排出口33中的旋转轴线10形成65°的角度α。在此，排出口33由于其沿流动方向定向、因此利用了叶轮机构9和冷却流体之间的速度差。由此引起冷却流体从发动机转子22的内部区域以流体指向的方式导引进壳体件14中，由此有效地避免了污染物颗粒的积聚。

图4现在以透视图示出了图2中的叶轮机构9的内部。由于根据本发明的排出孔布置，在叶轮机构9的罐弯曲处不再有污染物颗粒累积。在叶轮机构9的内径为35mm的情况下，排出口33的直径为4mm，并且布置在半径为15.5mm的圆形路径上。

在此还可行的是，排出口实施为沿径向延伸的排出孔。

Claims (6)

1.一种电动汽车冷却剂泵，包括具有泵单元(8)和电动机单元(6)的壳体(4)，其中电动机单元(6)具有借助轴承器件(24)支承在壳体(4)中的电动机转子(22)以及电动机定子(28)，其中电动机转子(22)设计为外转子并且具有叶轮机构(9)和沿轴向延伸的、带有旋转轴线(10)的驱动机构(20)，其中泵单元(8)的叶片元件(12)布置在叶轮机构(9)上，其中设有进入口(30)和分别带有中心轴线(34)的排出口(33)，所述进入口和排出口允许泵单元的冷却流体流过电动机单元(6)，其中泵单元(8)的排出口(33)设置在叶轮机构(9)中，其中排出口(33)设置在电动机转子(22)中，其特征在于，沿排出方向观察、排出口(33)的中心轴线(34)与旋转轴线(10)在相应排出口(33)中的投影包围的角度α在45°和65°之间，所述电动机转子(22)是罐形的，其中所述驱动机构(20)是圆柱形的。

2.根据权利要求1所述的电动汽车冷却剂泵，其特征在于，所述排出口(33)基本上在相对于所述叶轮机构(9)的被投影的旋转轴线(10)的切向或径向方向上延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车冷却剂泵，其特征在于，所述排出口(33)设计为沿圆周方向均匀错开地圆形布置的孔。

4.根据权利要求1或2所述的电动汽车冷却剂泵，其特征在于，所述排出口(33)设置在所述叶轮机构的最外侧区域中，或者在所述电动机转子(22)设计为罐形的情况下，所述排出口(33)在叶轮机构(9)向驱动机构(20)的过渡区域中设置在叶轮机构(9)中或者所述驱动机构(20)中。

5.根据权利要求1或2所述的电动汽车冷却剂泵，其特征在于，所述电动机单元(6)是电子换向电动机。

6.根据权利要求1所述的电动汽车冷却剂泵，其特征在于，所述进入口(30)设计为在所述壳体(4)和所述驱动机构(20)之间的环形间隙。

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