CN111315995A - 水泵和用于制造水泵的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泵，所述水泵具有泵轮，所述泵轮由电机驱动，所述水泵包括：壳体盖和螺旋件，所述螺旋件具有入口和出口；和外罩，在所述外罩中安置有电机的定子和转子和电子电路板，所述电子电路板在侧部上与泵轮分开地固定并且由外罩壳体覆盖，其特征在于，定子叠片组由第一塑料材料注塑包封，并且至少定子叠片组、金属线和插接器由第二塑料材料注塑包封，以构成柱形的环形外罩和冷却体，所述冷却体密封外罩的柱形的开口。

Description

水泵和用于制造水泵的方法
技术领域
本发明涉及一种水泵，所述水泵具有泵轮，所述泵轮由电机驱动，所述水泵包括：壳体盖和螺旋件，所述螺旋件具有入口和出口；和外罩，在所述外罩中安置有电机的定子和转子和电子电路板，所述电子电路板在侧部上与泵轮分开地固定并且由外罩壳体覆盖，其中定子叠片组是注塑包封的。
本发明还涉及一种用于制造水泵的方法。
背景技术
水泵通常包括定子和转子。转子与泵轮连接，用于流体的运动。流体穿过螺旋件中的入口进入到泵中，与泵轮接触并且运动穿过螺旋件中的出口。转子和定子叠片组含在壳体中，所述壳体与螺旋件连接。通常，转子和定子通过磁性气隙分开，并且转子和定子叠片组含稀土金属，使得可以抑制在转子和定子之间的磁性气隙，以至于转子在使用期间转动并且以至于转子、定子或二者在使用期间相对于流体隔离并且继续工作。稀土金属的使用然而可以通过流体损坏，使得稀土金属可能需要附加的封装，以便防止损坏。
US 9360015 B1公开了电水泵和尤其具有改进的湿套筒的电水泵，使得水泵不具有壳体。电水泵包括具有轴的泵转子。
湿套筒包围转子并且具有：盖；套筒，在所述套筒中安置有转子；和基座，所述基座与转子的轴连接，使得基座辅助将轴支撑在定子上。包围湿套筒和转子的螺旋件覆盖转子的、湿套筒的和定子的上部部段。电水泵还包括橡胶外罩，所述橡胶外罩覆盖转子的、湿套筒的和定子的下部部段并且与螺旋件连接以形成覆盖件。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种水泵，所述水泵具有优化的构造，尤其具有集成部件。
提供的解决方案是具有泵轮的水泵，所述泵轮由电机驱动，所述水泵具有：壳体盖和螺旋件，所述螺旋件具有入口和出口；和外罩，在所述外罩中安置有电机的定子和转子和电子电路板，所述电子电路板在侧部上与泵轮分离地固定并且由外罩壳体覆盖，其中定子叠片组由第一塑料材料注塑包封，并且至少定子叠片组、金属线和插接器由第二塑料材料注塑包封，用于构成柱形的环形外罩和冷却体，所述冷却体密封外罩的柱形的开口。
本发明能够实现具有减少的部件和减少的耗费的设备装置。由于部件完全注塑包封这一事实，热传递是更好的。这也基于，与标准化的压铸泵相比，尺寸可以减小并且水泵的重量更小。泵具有高的振动强度。通过完整地注塑包封定子，排除被包围在部件、如例如定子叠片组、插接器和铜线之间的空气，由此提高散热。
有利的是，冷却体是承载转子轴的单独的设备。通过简单的装置，至少弃用密封件。
对此替选地有利的是，冷却体是承载转子轴并且与外罩共同成形的设备。在用于低温应用的泵变型形式的该情况下，冷却体也是集成的并且可以弃用两个密封件。
有利的是，将电子电路板在用于制造水泵的方法中连同定子一起注塑包封。在电子电路板的腔中包含的空气的体积出于如下两个原因降低：热传递提高，并且对于如下情况总体积减小：其必须由树脂填充成如下程度，保持用于发动机安装应用的部件稳定。有利的是，盖具有边缘，所述边缘构成螺旋件和盖壳体的连接。连接通过卡扣构造来进行，以将盖壳体和螺旋线锁定在稳定位置中，而无需螺丝/旋拧工序。
对于所述目的有利的是，边缘至少包括用于引入钩的狭口。
本发明此外包括一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的水泵的方法，所述方法包括如下步骤：
·将定子叠片组用第一塑料材料注塑包封，
·至少固定金属线和插接器，
·将固定的定子用第二塑料材料注塑包封，以构成柱形的环形外罩，所述环形外罩具有边缘，
·将内部的柱形开口通过冷却体密封。
附图说明
本发明在附图中和下面的说明书中描述。
图1示出根据现有技术的水泵，并且为无壳体的水泵2的横截面图，
图2示出根据本发明的水泵，
图3示出水泵的横截面，
图4和图5示出分解图，
图6示出泵的两个中央部段。
具体实施方式
水泵2包括螺旋件10、外罩20和固定卡箍22，所述固定卡箍将外罩20和螺旋件10固定。螺旋件10包括入口12和出口14。螺旋件包括电流供应端子16。螺旋件10经由固定卡箍22在形成覆盖件4的情况下与外罩20连接，所述覆盖件包围内部部件并且包围用于安置供应线路46的电流供应端子16。无壳体的水泵2的内部部件包括定子24，所述定子压配合到外罩20中。定子24包围转子26。转子26通过湿套筒30与定子24分开。转子26和定子24通过磁性气隙以间隔(A)分离。湿套筒30防止，流体接触定子24。转子26包括轴38和泵轮28，用于当流体进入到入口12中时移动流体。泵轮28使流体移动穿过出口14用于应用。电子电路板40在湿套筒30之外定位，使得电子电路板40与无壳体的泵2之内的全部流体分离。
图2至图9示出根据本发明的具有减少的部件、尤其不具有湿套筒的水泵的一个实施方式。泵2具有外罩20，所述外罩将不同的功能组合：外罩限定泵的外环周；外罩覆盖定子24；和湿套筒功能；并且安置转子26。冷却体5固定在外罩20中，转子轴38安放在所述外罩中。呈O形环的形式的密封件6将冷却体5相对于外罩20的内环周在开口50中密封。外罩20具有柱形环的形状，其中具有柱形开口50。在环中，定子的设备定位在开口中，定子26围绕轴38固定。
泵外罩通过定子24的注塑包封产生，由此消除在不同的部件、例如定子叠片组7、供应插接器9和铜线8之间的气隙。通过注塑包封提高定子的散热。
将定子叠片组7在工艺期间用第一材料M1注塑包封。第一材料例如为塑料材料：玻璃纤维增强的PA66-GF30。材料是纤维增强的并且具有良好的耐热老化性。材料M1应具有高的强度和形状稳定性并且必须指定用于产生热绝缘部件。
在注塑包封定子叠片组7的所述第一步骤之后，引入供应插接器9并且将其与金属线连接，并且金属线8的绕组终止。在金属线和插接器接触以及电控制之后，将组件用第二材料M2注塑包封。材料M2例如是PPS-GF34，所述材料相对于老化、化学制剂和辐射具有良好的耐受性并且形成外罩，所述外罩是牢固的且刚性的。
在将外罩作为注塑包封的唯一的部件制成之后，将承载轴38的冷却体5沿着外罩20的内环周固定。冷却体5在开口50中借助O形环6相对于外罩密封。
对具有单独的冷却体5的解决方案替选地，外罩的底部可以通过成形工艺封闭并且包括用于轴38的底座。
所述封闭的解决方案可以在如下情况下使用：温度高于大致90°，由此产生降低密封要求的部件。
电子电路板40在冷却体5中在外罩20的面上背离泵轮28的部段固定。围绕电子电路板40所包围的空气的体积降低。这引起水泵的总体积的降低和改进的热传导率。在需要用塑料材料填充体积的情况下，为了将部件保持稳定，可以在借助材料M2进行最后的注塑包封工艺之前，将电子电路板固定。
电子电路板和外罩的长度l的第一部段P1由壳体盖41的一部分覆盖，外罩的长度l的第二部段P2通过螺旋件10的一部分覆盖。螺旋件和盖壳体借助环相对于外罩的外环周密封。
在图6中示出两个中间的部件，外罩20和冷却体6。图6a在分解图中示出由塑料材料制成的外罩，所述外罩具有柱形的开口50。在图6c中在沿着图6b的A-A的横截面中可更清楚看到的开口50构成用于，在一侧上由冷却体5封闭，如在图6b中示出的那样。图6e是如下情形，在安装冷却体5之后在外罩的开口中具有密封件6。图6f示出在安装冷却体之后的外罩的底部的视图。在图6的实施方式中，在定子24的注塑包封工艺中，成形边缘43。边缘43包围外罩20的整个环周并且与外罩的直径相比以更大的直径延伸。边缘是随后阐述的紧固和固定设备的一部分。边缘43在该实施方式中包括四个凸起42，所述凸起包围边缘中的狭口44。狭口沿着径向长度设置并且遵循外罩的半径。凸起42构成为壁，所述壁包围在边缘的外环周上的狭口44，并且部分地包围狭口的两个端侧。
在图4和图5中示出整个水泵的分解图。在右侧上将螺旋件10作为完成的水泵的一部分示出。所述螺旋件10包括轴向钩11，所述轴向钩设置在设备的外环周上。轴向钩11通过L形的钩结构52限定，并且其中钩沿着螺旋件10的直径延伸。钩结构52的开口围绕直径设置，使得钩开口、两个相邻的轴向钩的L的较小的臂全部彼此间隔开并且指向相同的方向。钩11不提高螺旋件的直径，而是仅沿轴向方向延伸。
为了安装水泵，外罩20具有带有狭口44的框架43。盖壳体41构造有径向钩45构造，其中径向钩的开口径向朝向盖壳体41的直径之外定向。径向钩通过舌状件53固定，所述舌状件固定在盖壳体的外侧上，由此提供限定的灵活性。通常，径向钩与盖壳体在一个步骤中成形。
在图7、图8和图9中阐述水泵的固定工艺。
在第一步骤中，螺旋件10借助轴向钩11安置在外罩20上并且轴向钩11进入到外罩的边缘43的狭口中。为了简单的引入，狭口44具有边缘42，以更好地引导轴向钩11。将钩11引入如下深度，使得L形的轴向钩的较小的臂完全引导穿过狭口。狭口是足够宽的，以便容易地与钩接合。所述引入通过如下方式支持：钩如下构成，即遵循螺旋件的环周轮廓，图8a、8b。
在第二步骤中，将两个部件、外罩20和螺旋件10沿着其中轴线朝向钩的开口的方向转动，使得L形的轴向钩的较小的臂与外罩的边缘重叠，如在图8c中可见的那样。
螺旋件因此固定在外罩上。
边缘43中的狭口44为了与盖壳体41的径向钩45的卡扣连接而保持得足够宽。
径向钩45是柔性的，并且可行的是，为了通过钩的向外延伸的凸起固定而将所述径向钩按压经过狭口44的剩余空间。
紧固和固定方法借助两个覆盖部件中的两个钩类型起作用，所述固定部件共同地具有宽度b1和b2，用于填充边缘中的狭口中的空间。
盖壳体的钩阻挡螺旋件向回转动到固定初始位置中并且完成水泵安装工艺。
附图标记列表：
2 水泵
4 覆盖件
5 冷却体
6 密封件
7 定子叠片组
8 金属线
9 插接器
10 螺旋件
11 轴向钩
12 入口
14 出口
16 电流供应端子
20 外罩
22 卡箍
24 定子
26 转子
30 湿套筒
38 轴
28 泵轮
40 电子电路板
41 盖壳体
42 凸起
43 边缘
44 狭口
45 径向钩
46 供应装置
50 开口
52 钩设备
53 舌状件
M1 第一材料
M2 第二材料

Claims (10)

1.一种水泵(2)，所述水泵具有泵轮(28)，所述泵轮由电机驱动，所述水泵包括：壳体盖(41)和螺旋件(10)，所述螺旋件具有入口(12)和出口(14)；和外罩(20)，在所述外罩中安置有所述电机的定子(24)和转子(26)和电子电路板(40)，所述电子电路板在侧部与所述泵轮(28)分开地固定并且由外罩壳体(41)覆盖，
其特征在于，
定子叠片组(7)由第一塑料材料(M1)注塑包封，并且至少所述定子叠片组(7)、金属线(8)和插接器(9)由第二塑料材料(M2)注塑包封，以构成柱形的环形外罩(20)和冷却体(5)，所述冷却体密封所述外罩(20)的柱形的开口(50)。
2.根据权利要求1所述的水泵(2)，
其特征在于，
所述冷却体(5)是承载转子轴(38)的单独的设备。
3.根据权利要求1所述的水泵(2)，
其特征在于，
所述冷却体(5)是承载转子轴(38)并且与所述外罩(20)共同成形的设备。
4.根据权利要求2所述的水泵(2)，
其特征在于，
将所述冷却体(5)借助O形环(6)密封。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水泵(2)，
其特征在于，
将所述电子电路板(40)连同所述定子(24)一起注塑包封。
6.根据上述权利要求中任一项所述的水泵(2)，
其特征在于，
所述外罩(20)具有径向延伸的边缘(43)，所述边缘构成所述螺旋件(10)和所述盖壳体(41)的连接。
7.根据上述权利要求中任一项所述的水泵(2)，
其特征在于，
所述边缘(43)至少包括狭口(44)。
8.一种用于制造根据上述权利要求所述的水泵(2)的方法，所述方法包括如下步骤：
·将定子叠片组(7)用第一塑料材料(M1)注塑包封，
·至少固定金属线(8)和插接器(9)，
·将固定的定子(24)用第二塑料材料(M2)注塑包封，以构成具有边缘(43)的柱形的环形外罩(20)，
·将内部的柱形的开口(50)通过冷却体(5)密封。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中将所述冷却体(5)连同所述外罩(20)一起成形。
10.根据权利要求8或9所述的方法，
其中将所述电子电路板(40)连同所述定子(24)的部件一起注塑包封。
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