CN111149282B

CN111149282B - 泵装置

Info

Publication number: CN111149282B
Application number: CN201880064932.9A
Authority: CN
Inventors: M.格雷青格; G.法泽卡斯; R.施密特; H.施波纳尔; R.格鲁普
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2038-08-22
Also published as: WO2019068389A1; DE102017217616A1; CN111149282A

Abstract

本发明从泵装置、尤其是机动车泵装置出发，其用于传送液体，该泵装置具有定子和马达壳体，在马达壳体中布置定子，其中，定子具有带定子节段的定子本体，在这些定子节段上布置具有至少一个绕组端部的绕组。提出，在定子本体上布置至少一个缺口，在所述缺口中防丢失地、尤其是力锁合和/或形状锁合地紧固所述至少一个绕组端部。

Description

泵装置

技术领域

本发明从一种根据独立权利要求类属的泵装置出发。

背景技术

由现有技术已知以不同实施方式的用于机动车的泵装置、尤其是冷却循环泵。冷却循环例如可以使驱动马达、增压空气换热器、电池和/或机动车的控制设备冷却。

已知的泵装置一般具有定子，定子具有定子本体和定子节段。由现有技术已知用绕组缠绕这些定子节段。如果泵装置受到抖动或振动负载，那么对应的绕组端部可能断裂并在结构空间中发生自由运动。

发明内容

发明优点

具有独立权利要求特征的根据本发明的泵装置具有如下优点，即，通过将绕组力锁合和/或形状锁合地紧密接收在定子本体上可以以有利的方式减少施加到绕组的可能断裂部位上的负载力矩并由此可以阻止可能的绕组断裂。断裂开始一般在微观的材料缺陷或切口上进行，机械应用集中在这些材料缺陷或切口上。通过将绕组端部在定子本体上的缺口中引导可以在潜在断裂部位的区域内优化应力分布并由此通过预防措施可能地阻止了绕组断裂。附加于此，根据本发明的泵装置具有如下优点，即，如果绕组端部在可能由于运行中的抖动和振动负载而引起的可能的绕组断裂之后折断，那么折断的绕组端部被防丢失地紧固在缺口中。通过预防绕组断裂和在绕组断裂之后保险绕组端部的组合效应可以决定性地改善泵装置的品质。

通过在从属权利要求中列举的措施获得在独立权利要求中给出的措施的有利的改进方案和改善方案。

根据本发明的泵装置或者说有利的改进方案的特征在于，处于定子的壳外壁上的缺口被构造为环绕的槽。一实施方式具有布置在定子本体内侧面上的、在周缘上分布的定子节段，这些定子节段具有对应的绕组，尤其在该实施方式中，相应的绕组端部可以在其从定子内侧向定子的壳外侧贯穿引导之后以有利的方式防丢失地紧固在壳外壁上。

此外，绕组线材在置入在定子的壳外壁上的缺口中的引导能够以有利的方式实现绕组端部在相对于绕组的一可能断裂部位最接近的附近被紧固，该断裂部位可能在与操控电子装置进行接触的区域内出现。通过绕组端部在相对于对应绕组的一可能断裂部位的很短距离上被保持或者说固定可以以有利的方式使负载力矩最小化，并可以优化沿着绕组线材的应力分布。

在本发明的范畴内，环绕的槽可以被理解为边缘侧敞开的槽，该槽沿定子的或者说定子本体的周缘方向延伸。根据本发明，根据本发明的缺口不被限制为具有完全环绕的槽的实施方式。确切地说也可以考虑，缺口仅区段环绕地被构造在定子的周缘上。这种根据本发明的环绕的槽能够以有利的方式分别通过缺口的沿径向方向延伸的顶端表面实现轴向力的、也就是说沿转动轴线方向的力的接收。

在本发明的范畴内，转动轴线可以被理解为无端部延伸的假想直线，泵装置的转子在运行中绕该直线旋转。此外，轴向方向基本上可以被理解为转动轴线的方向。此外，在本发明的范畴内，定子本体的壳外侧可以被理解为定子本体的基本上沿轴向方向延伸的外表面，该外表面沿径向方向限界了定子。

根据本发明的一有利实施方式，定子本体具有至少一个接收区段，该接收区段具有用于接收接触元件的至少一个第一接收槽。根据本发明，接触元件被构造用于使定子与操控电子装置机械地和或电性地接触。根据本发明的一有利实施方式，缺口被布置在接收区段的区域内。

就像已经阐释的那样，绕组断裂经常可能在接触部的区域，也就是说在接收区段的区域中出现。在布置在接收区段区域中的缺口中将对应的绕组端部进行防丢失的紧固能够以有利的方式实现绕组端部的断裂部位附近的固定。

根据本发明的一实施方式，接收区段被构造为接收兜部。这里讨论的形式的根据本发明的接触元件例如可以是冲制栅格。但是，也可以考虑另外的接触元件，它们适用于使定子或者说定子的绕组与操控电子装置电性和/或机械地连接。

根据本发明的一有利实施方式，第一接收槽作为边缘侧敞开的缺口被置入到接收区段中。优选地，第一接收槽具有与接触元件对应的横截面。接收槽在此基本上沿定子的周缘方向延伸。

就像已经阐释的那样，接触元件被构造用于使定子与操控电子装置电性地接触。在电路板侧可以提供这种电性连接，尤其是通过将接触元件压入到电路板中。但是也可以考虑，接触元件被钎焊在电路板上。在此情况下，本发明重要的仅是，接触元件沿轴向方向、也就是说沿泵装置转子的转动轴线方向可以简单接合。

根据按照本发明的泵装置的一有利改进方案，缺口具有至少一个突起部。通过这种突起部可以用特别简单的器具提供绕组端部在缺口中的力锁合和/或形状锁合的紧固。

根据本发明的一特别有利的实施方式，该至少一个突起部被布置在缺口内。一个或者说多个突起部在缺口中的这种布置导致缺口的局部横截面变窄并因此造成地导致插入的绕组端部的相应挤压。绕组端部在相应的接合步骤期间被弹性和/或塑性地变形，使得可以提供具有特别简单器具的对应绕组端部的防丢失紧固。

优选地，突起部被构造为半柱体形并沿径向方向在缺口的两个顶端表面中的至少一个上延伸。

在本发明的范畴内，缺口的顶端表面可以被理解为基本上沿径向方向延伸的表面，该表面沿轴向方向限界到缺口中。

在本发明的范畴内，半柱体形突起部基本上可以被理解为如下这样的突起部，该突起部具有半圆形基础表面，该基础表面沿着一直线被推移一固定的路段、优选缺口的径向深度。平行路段的总体性形成所属的半柱体表面。基于突起部的倒圆形状，绕组端部被简单地压入到缺口中可以以有利的方式是能够实现的。

通过在至少一个顶端表面上布置一突起部或者说多个突起部可以以有利的方式减小缺口的开口横截面并由此有利地阻止绕组端部的掉出。特别优选地设置多个突起部，这些突起部环绕交替地布置在缺口的对应顶端表面上。以这种方式可以用简单的器具在同时简单地将绕组端部压入到缺口中的情况下提供优化的防丢失紧固。

根据本发明的另一有利实施方式，马达壳体贴靠在缺口上并至少部分地沿径向方向关闭缺口。在定子沿轴向推入到马达壳体中时，在缺口中引导的绕组端部在马达壳体的内壁部和缺口之间被围入并由此以有利的方式防止掉出。以这种方式可以保证绕组端部的防丢失紧固。

优选地，马达壳体在其内壁部上具有沿轴向方向延伸的肋，这些肋贴靠在缺口上并且优选区段地沿径向方向关闭该缺口。通过构造贴靠在缺口上的肋，可以沿径向方向形状锁合地在缺口中保持绕组端部。此外，肋基于减小的摩擦表面能够实现定子沿轴向方向简单地推入到马达壳体中。

优选地，接收区段具有用于接收绕组的第二接收槽，该第二接收槽横向于缺口布置。根据本发明，优选被构造为边缘敞开缺口的第二接收槽沿径向方向从定子内侧向定子的壳外表面延伸。根据本发明，绕组在卷绕定子节段之后被沿径向向外引导穿过对应的第二接收槽。尤其在根据本发明的缺口布置在第二接收槽脚部上的这种实施方式中，在绕组线材从定子内侧沿径向向外贯穿引导穿过第二绕组槽之后可以通过使绕组端部简单弯曲将该绕组端部简单地插入或者说压入到缺口中。

根据本发明的一有利实施方式，接触元件被构造为切夹式接线端子元件（Schneidklemmelement）。尤其在使用切夹式接线端子技术的情况下，在将接触元件推入到接收区段中时可能出现绕组的切口。该切口导致应力超高并由此产生地导致预先限定的断裂部位。通过绕组端部在布置在定子上的缺口中的根据本发明的引导可以以有利的方式应付绕组断裂。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并在后面的描述中被详细阐释。其中：

图1示出了根据本发明的泵装置的示意图；

图2在立体图中示出了根据本发明的定子在缠绕状态下的一截段；

图3示出了具有根据本发明的马达壳体的根据图2的根据本发明的定子的一截段。

具体实施方式

图1示例性示出了泵装置10，该泵装置通过电性驱动器12来驱动。这种泵装置10例如可以作为水泵装置在机动车的冷却循环中使用。作为附加水泵，泵装置10此外可以用于冷却增压空气、控制设备的电池或机动车的另外的组件。

要指出的是，电性驱动器12在图1中仅示意性示出，因为适当的电动马达的结构和功能性由现有技术被充分已知，使得这里为了说明的简洁和简单目的取消了对电性驱动器12的深入描述。

如图1中所示，泵装置10或者说电性驱动器12具有转子14和定子24。转子14布置在泵装置10的接收壳体16、这里的泵罐中。在此，通过泵装置10的抽吸接管18来抽吸并经由压力接管20继续导引水或另外的流体。转子14一方面形成了泵装置10的电性驱动器12的磁性部件并且另一方面在液压侧上形成了叶轮22。

在根据本发明的泵装置10的图1中示出的示例中，绕接收壳体16在外地设置定子24，该定子驱动转子14或者说运转轮。定子24布置在马达壳体26中，该马达壳体与接收壳体16分开地构造，使得没有水能够进入到该区域中。图1中示出的马达壳体26尤其借助于喷铸法制造。沿轴向在下方，也就是说在马达壳体26或者说定子24的背离叶轮22的侧上布置操控电子装置30，该操控电子装置具有电路板以及布置在其上的机械的、电子机械的、电性的和/或电子的结构元件。为了遮盖操控电子装置30，泵装置10具有壳体盖32，该壳体盖优选被紧固在马达壳体26上。

在运行中，当转子14绕假想转动轴线34旋转并通过电性驱动器12的定子24被驱动时，冷却液体通过抽吸接管18被抽吸。图1中示出的定子24具有带多个定子节段36的定子本体35，并被布置在马达壳体26中。定子24的定子节段36设有绕组38。如图1中可以识别的那样，定子节段36沿径向在外分别在周缘侧彼此连接，其中，定子24在其背离转动轴线34的侧上沿径向由壳外表面39限界。定子24就像图1中示出那样由接地环37包围夹持。

为了使定子24与操控电子装置30电性和/或机械地接触，根据本发明的泵装置10就像图1中示意性示出那样具有至少一个接触元件40。接触元件40为此目的不仅接触操控电子装置30，而且接触定子24的绕组38。通常地，基本上沿轴向方向延伸的接触元件以它的一端部被压入到操控电子装置30的电路板中。但是，也可以考虑接触元件40与操控电子装置30的另外的连接。

如图1中示出的那样，接触元件40根据本发明的一实施方式被构造为切夹式接线端子元件，也就是说，可以借助于切夹式接线端子技术提供接触元件40与绕组38之间的无钎焊的连接。切夹式接线端子连接通过如下方式来保证，即，接触元件40在其背离操控电子装置30的侧上具有接收狭缝41。该接收狭缝41具有如下这样的宽度，该宽度被设计为，在成功装配之后在接触元件40和绕组38之间产生经预紧的连接。在图1中示出的实施变型中，接收狭缝41具有波纹廓线或者说锯齿廓线，其中，替换地也可以使用另外的廓线形状，它们适用于在卡入期间剥除绕组38的绝缘部，而在此绕组38或者说铜线材横截面不被割开。

接触元件40和绕组38在绕组线材弹性和塑性压入到接收狭缝41中时发生变形并在其轮廓方面彼此适配。以这种方式，绕组38接触接触元件40，由此可以实现绕组38和操控电子装置30之间的电性连接。但是经常地，绕组38在它被压入到接收狭缝41中的部位上承受小的切口。切口作用可以决定性地减弱绕组38，使得该部位示出了针对绕组38的可能的断裂部位。切夹式接线端子技术由现有技术充分已知，使得这里为了说明简洁目的取消了更多的描述。

图2示出了根据本发明的定子24的两个相邻的定子节段36的放大的立体细节视图。如图2中明显可以识别的那样，每个定子节段36具有被构造为接收兜部的接收区段44。接收区段44被布置在定子24的面对操控电子装置30的顶端侧上。

如图2中明显可以识别的那样，使沿周缘方向延伸的第一接收槽46在接收区段44上进入。第一接收槽46被构造为顶端侧边缘敞开的槽46。第一接收槽46用于接收相应的接触元件40。每个接收区段44除了相应的第一接收槽46之外具有第二接收槽48。第二接收槽48也分别被构造为顶端侧边缘敞开的槽。第二接收槽48沿径向方向延伸。通过这些第二接收槽48分别沿径向从内向外地引导绕组38的绕组端部50。在此，对应的第一和第二接收槽以如下方式交叉，使得接触元件40被布置在经限定的位置上并且接收狭缝41接收绕组线材。以这种方式可以在接触元件40和绕组38之间提供位置准确的电性连接。

如图2中可以识别的那样，将沿周缘方向延伸的环绕的缺口51被置入到定子的壳外表面39中。该缺口51在本发明的图2中示出的实施方式中被布置在第二接收槽48的脚部52上。在将绕组38贯穿引导穿过相应的第二接收槽48之后，绕组端部50被弯曲为，使得其在缺口51中被防丢失地引导。

对应的绕组端部50在缺口51中的引导和固定具有如下优点，即，在经常在切夹式接线端子的区域中出现的绕组38的断裂之后，折断的绕组端部50不是松散地在马达空间中运动，而是在缺口中被防丢失地保持。绕组端部50在缺口51中的固定此外具有预防的优点，即，通过绕组端部50的弯曲和固定可以将作用到绕组38的通过切夹式接线端子技术减弱的部位上的负载力矩最小化并由此以有利的方式可以阻止绕组38的可能的断裂。

在该处明确要提到的是，在本发明的范畴内，防丢失的紧固可以被理解为如下这种紧固，该紧固承受常见的、在根据本发明的泵装置中已有的摇摆、振动和热力学负载。

适宜地，第二接收槽48就像其在图2和3中示出的那样所有都布置在定子24的一顶端侧上。根据本发明的另一实施方式，所有绕组端部50朝相同的方向弯曲，使得存在绕组端部50的沿周缘方向均匀的分布。

根据本发明的一实施方式，缺口被构造为环绕的槽。在这一点上，环绕的槽可以被理解为沿周缘方向延伸的槽。可以考虑，槽完全在定子24的整个周缘上延伸。但是也可以考虑，环绕的槽仅仅区段地在周缘上分布地被置入到定子24的壳表面39中。

根据本发明的一有利实施方式，缺口51的沿径向深度58被选择为，使得绕组端部50以其整个横截面在缺口51中进入。但是也可以考虑，绕组端部50仅部分地处于缺口51中并具有伸出缺口51的区段。在这种实施方式中，通过与马达壳体26的挤压可以提供绕组端部50的防丢失的紧固。

本发明的图2中所示的实施方式示出了具有基本上矩形横截面的缺口51。但是也可以考虑另外的实施方式。因此，缺口51例如可以具有圆形的、与绕组30直径适配的横截面。此外可以考虑，这样地选择缺口51的横截面，使得绕组端部50通过挤压适配坐落在缺口51中并由此以有利的方式被防丢失地固定。

为了绕组端部50在缺口51中防丢失地紧固，缺口51具有突起部54。如图2中能够识别的那样，突起部54在这里所示的实施方式中被构造为沿径向方向延伸的、半柱体形的突起部54。根据图2中所示的实施方式，突起部54在缺口51的相应的顶端表面56的整个沿径向深度58上延伸。但是在该处明确要提出的是，也可以考虑这种突起部54，这些突起部仅区段地被布置在缺口51的相应的顶端表面56上。此外，突起部54在图2中所示的实施方式中分别沿周缘方向交替地布置在缺口56的上和下顶端表面56上。通过突起部54在缺口51中的该交替布置，对应的绕组端部50在其定位时在缺口51中被挤压并由此以有利的方式在缺口中被力锁合和形状锁合地保持。

在该处明确要提出的是，也可以考虑另外的突起部54或保持器具。因此例如也可以考虑，突起部54具有矩形或三角形横截面。此外也可以考虑，突起部54被构造为接片，该接片使得缺口开口减小并由此在绕组38可能地断裂之后阻止了绕组端部50的掉出。在此情况下，本发明重要的仅仅是，通过突起部54将相应的绕组端部50防丢失地保持在缺口51中。

在图2中所示的实施方式中，交替地在顶端侧布置的突起部54相对彼此这样地间隔开，使得弯曲的绕组端部50分别由三个突起部54保持。以这种方式可以提供绕组端部50的优化的力导入和紧固。

根据本发明在图2中示出的实施方式，突起部54相对于假想的、沿轴向方向延伸穿过第二接收槽48的直线被轴线对称地布置。以这种方式可以与对应的绕组端部50在其被贯穿引导穿过第二接收槽48之后所选择的弯曲方向无关地提供绕组端部50的相同的接收和固定。

图3示出了定子24在马达壳体26中装配好的状态下的在图2中示出的截段。为了构件的更好可视性，包围夹持定子24的马达壳体26被透明地示出。如图3中示出那样，在装配好的状态下，接触元件40被推入到接收区段44的对应的第一接收槽46中并由此电性地接触在相应的第二接收槽48中引导的绕组38。绕组端部50在其被贯穿引导穿过对应的第二接收槽48之后在处在定子24的壳外表面39上的环绕的缺口51中被引导。

在装配泵装置10或者说电性驱动器12时，在第一装配步骤中用相应的绕组30缠绕定子节段36。对应的绕组端部50接下来沿径向向外被引导穿过相应的第二接收槽48，弯曲并插入到沿周缘方向延伸的缺口51中。接下来，定子24沿轴向被推入到马达壳体26中，使得马达壳体26沿径向方向至少部分地关闭缺口51的开口。以这种方式，相应的绕组端部也沿径向方向通过马达壳体26防止了掉出。

为了使定子24与操控电子装置30电性接触，在接下来的装配步骤中将构造为切夹式接线端子元件的接触元件40沿轴向推移到对应的第一接收槽46中。通过推入接触元件40，将该接触元件用其对应的接收狭缝41以如下方式经由在第二接收槽48中引导的绕组36引导，即，绕组36被绝缘并建立了绕组36和接触元件40之间的电性连接。但是，在该处就像开头描述的那样可以出现绕组的切口和因此产生的材料减弱。

如果电性驱动器12在运行中经受抖动负载、振动和热力学负载，那么尤其可以在切夹式接线端子连接的部位上出现线材断裂。通过相应的绕组端部51在缺口51中利用相应的突起部54和沿径向在缺口51的开口上贴靠的马达壳体26的根据本发明的防丢失紧固可以阻止折断的绕组端部51的掉出。

根据本发明的图3中所示的实施方式，马达壳体26在其内壁部上具有沿轴向方向延伸的肋60。这些肋在装配好的状态下贴靠在相应的缺口51的开口上，并以有利的方式沿径向方向关闭该开口。由此，所描述的泵装置10可以以简单的方式被装配，其中，提供了绕组端部50的防丢失的紧固。

Claims

1.泵装置（10），其用于传送液体，所述泵装置具有定子（24）和马达壳体（26），在所述马达壳体中布置所述定子（24），其中，所述定子（24）具有带定子节段（36）的定子本体（35），在所述定子节段上布置具有至少一个绕组端部（50）的绕组（38），其特征在于，在所述定子本体（35）的一端侧布置至少一个缺口（51），在所述缺口的至少一个顶端表面（56）上布置至少一个突起部（54），使得所述缺口（51）的局部横截面被减小并且所述至少一个绕组端部（50）在其定位时在缺口（51）中被挤压并因此被防丢失地紧固在所述缺口（51）中。

2.根据权利要求1所述的泵装置（10），其特征在于，所述泵装置（10）是机动车泵装置。

3.根据权利要求1所述的泵装置（10），其特征在于，所述至少一个绕组端部（50）被力锁合和/或形状锁合地紧固在所述缺口（51）中。

4.根据权利要求1所述的泵装置（10），其特征在于，所述缺口（51）在所述定子（24）的壳外壁上被构造为环绕的槽。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的泵装置（10），其特征在于，所述定子本体（35）具有至少一个接收区段（44），所述接收区段具有用于接收接触元件（40）的至少一个第一接收槽（46），其中，所述接触元件（40）被构造用于使所述定子（24）与操控电子装置（30）机械和/或电性地接触，并且其中，所述缺口（51）布置在所述接收区段（44）的区域中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的泵装置（10），其特征在于，所述突起部（54）被半柱体形构造并沿径向方向在所述缺口（51）的至少一个顶端表面（56）上延伸。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的泵装置（10），其特征在于，所述突起部（54）环绕地、交替地布置在所述缺口（51）的对应的顶端表面（56）上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的泵装置（10），其特征在于，所述马达壳体（26）贴靠在所述缺口（51）上并至少部分沿径向方向关闭所述缺口（51）。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的泵装置（10），其特征在于，所述马达壳体（26）在其内壁部上具有沿轴向方向延伸的肋（60），其中，所述肋（60）贴靠在所述缺口（51）上。

10.根据权利要求5所述的泵装置（10），其特征在于，所述接收区段（44）具有用于接收所述绕组（38）的第二接收槽（48），其中，所述第二接收槽（48）横向于所述缺口（51）布置。

11.根据权利要求10所述的泵装置（10），其特征在于，所述缺口（51）布置在所述第二接收槽（48）的脚部上。

12.根据权利要求5所述的泵装置（10），其特征在于，所述接触元件（40）被构造为切夹式接线端子元件。