CN113653556B - 一种汽车的电子水泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车的电子水泵装置，包括壳体、叶轮、定子、转子和控制器，定子与转子之间通过隔水套与壳体的密封连接相互隔水，壳体的后部设置有轴承基座，特点是壳体的侧部固定设置有密封控制舱体，控制器通过引线与定子电连接，转子的转轴的内部开设有中心轴孔，壳体内设置有第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道与叶轮的侧部出水孔连通并依次经过内通水孔和内通水腔，内通水腔与中心轴孔连通，第二冷却通道与叶轮的侧部出水孔连通并依次经过第一外通水孔、外通水腔、外通水槽及第二外通水孔，第二外通水孔与中心轴孔连通；优点是整体尺寸较小，两条冷却通道各自独立冷却，对电子水泵的各个部件的冷却效果较好，提升整体工作性能。

Description

一种汽车的电子水泵装置

技术领域

本发明涉及一种水泵装置，尤其是一种汽车的电子水泵装置。

背景技术

汽车热管理系统主要是从系统集成和整体的角度出发，统筹热量与发动机及整车之间的关系，其主要是给对系统的加热或冷却以及对整个系统温度的控制，从而优化整车的环保和节能目的；电子水泵作为该系统中重要零部件，其主要是通过控制器驱动定转子的旋转带动叶轮使冷却液在整个系统中循环流动，达到冷却及加热的目的；但电子水泵自身工作期间产生的热量也是我们作为产品开发者需要解决的一大技术问题。

现在市场上大多数电子水泵都具有自冷却循环系统，其作用是通过冷却液在电子水泵内部流动带走电机和控制器工作时产生的热量而达到降温的目的，然而电子水泵的结构往往都是控制器安装在定转子的正后方，使产品的整体尺寸较大，无法满足对空间布置要求高的应用环境；一般仅在电子水泵的壳体内设置一条冷却通道，冷却液从前往后流动的过程中，先经过定子和转子之间，带走定子和转子工作时产生的部分热量后，再经过控制器，此时冷却液的温度较初始已经有一定的升高，因此对控制器的冷却效果不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷却效果较好且整体尺寸较小的汽车的电子水泵装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车的电子水泵装置，包括壳体、叶轮、定子、转子和控制器，所述的定子与所述的转子之间通过隔水套与所述的壳体之间的密封连接相互隔水，所述的壳体的后部设置有轴承基座，所述的转子的转轴的后部转动设置在所述的轴承基座内，所述的壳体的侧部固定设置有用于固定安装所述的控制器的密封控制舱体，所述的控制器通过依次穿过所述的密封控制舱体及所述的壳体的引线与所述的定子电连接，所述的转轴的内部开设有与所述的叶轮的底部开孔连通的中心轴孔，所述的壳体内设置有第一冷却通道和第二冷却通道，所述的第一冷却通道与所述的叶轮的侧部出水孔连通并依次经过所述的壳体的前端面设置的内通水孔和所述的隔水套与所述的转子之间形成的内通水腔，所述的内通水腔与所述的中心轴孔连通，所述的第二冷却通道与所述的叶轮的侧部出水孔连通并依次经过所述的壳体的前端面斜向后部外侧设置的第一外通水孔、所述的密封控制舱体的底部设置的外通水腔、所述的壳体的后部沿前后方向设置的外通水槽及所述的壳体的后端面径向设置的第二外通水孔，所述的第二外通水孔与所述的中心轴孔连通。

所述的外通水腔包括凹陷设置在所述的密封控制舱体的底部的密封腔和凹陷设置在所述的密封腔的腔底的冷却槽，所述的冷却槽的顶部水平面积小于所述的密封腔的底部水平面积，所述的冷却槽的前侧设置有与所述的第一外通水孔连通的第一外通水口，所述的冷却槽的后侧设置有与所述的外通水槽连通的第二外通水口，所述的密封腔内从底部向外依次设置有密封垫和密封压板，所述的密封垫上设置有与所述的冷却槽的顶部形状对应的开槽，所述的密封压板将所述的密封垫固定压接于所述的密封腔内且将所述的冷却槽与所述的控制器之间密封。在密封控制舱体的底部开设密封腔，并且在密封腔内进一步向下凹陷设置冷却槽，由于冷却槽的顶部水平面积小于密封腔的底部水平面积，能够方便密封垫和密封压板的压接安装，密封压板厚度较薄，对冷却作用的影响不大，密封垫上设置有与冷却槽的顶部形状对应的开槽，使冷却液仅在冷却槽和开槽内流通，在保证冷却效果的同时更好的将冷却槽与控制器之间密封。

所述的冷却槽为整体空槽结构。大面积的对控制器整体进行降温。

所述的冷却槽为均布于所述的控制器的底面的S型弯道结构。S型弯道结构根据控制器的电路结构设计，对发热量高的部分对应弯道的宽度较宽，从而有针对性的对控制器进行合理降温；采用S型弯道结构能够在一定程度上降低流经的冷却液的流速，从而使降温过程更加充分，从而有效的提升降温效果。

所述的密封控制舱体包括底座和盖设在所述的底座上的舱盖，所述的底座与所述的舱盖之间设置有密封圈，所述的控制器固定设置在所述的底座的底面上，所述的底座的侧部设置有线束插座，所述的底座上设置有第一穿线孔组，所述的壳体上设置有与所述的第一穿线孔组的位置对应的第二穿线孔组，所述的引线依次穿过所述的第一穿线孔组及所述的第二穿线孔组并电连接于所述的控制器与所述的定子之间。冷却槽内的冷却液带走控制器工作时产生的热量，第一穿线孔组及所述的第二穿线孔组均避开冷却槽的位置设置；线束插座用于与外部线束插头电连接从而对控制器提供控制信号。

所述的密封控制舱体与所述的壳体一体连接。整体加工较为方便。

所述的密封控制舱体通过螺钉与所述的壳体可拆卸的固定连接。密封控制舱体可以独立出来作为一个部件，根据不同客户的应用进行模块化设计来匹配电子水泵主体，并且在有故障时能直接更换一个新的带有控制器的密封控制舱体，将发生故障的密封控制舱体拆下后进行检查维修，从而不影响水泵的连续使用。

所述的轴承基座包括环形固定座、三个径向向内设置在所述的环形固定座内的定位爪，所述的定位爪之间设置有弧形连接片，三个所述的定位爪及所述的弧形连接片之间形成定位孔，所述的定位孔内设置有用于转动连接所述的转轴的轴承，所述的弧形连接片上开设有分别与所述的第二外通水孔及所述的中心轴孔连通的基座通水口。在定位爪之间设置弧形连接片，在轴承安装时的定位效果较佳，并且增强了转轴转动时轴承的稳定性，轴承不容易发生偏移和变形；在弧形连接片上开设内通水口保证了冷却液的流通。

所述的壳体包括主壳和固定设置在所述的主壳的后侧的后盖，所述的内通水孔和所述的第一外通水孔从内至外依次设置在所述的主壳的前侧，所述的密封控制舱体固定设置在所述的主壳的侧部，所述的轴承基座固定设置在所述的后盖的内侧。壳体前后方向的长度大大缩短，减小电子水泵整体尺寸，从而满足对空间布置要求高的应用环境。

与现有技术相比，本发明的优点在于安装有控制器的密封控制舱体设置在壳体的侧部，减小了电子水泵前后方向的长度，从而减小电子水泵的整体尺寸，能够满足对空间布置要求高的应用环境；

由于叶轮的旋转使得叶轮中心区域为低压区，冷却液从叶轮的侧部出水孔流出的区域为高压区，在高压区附近的壳体的前端面上设置第一冷却通道和第二冷却通道的开口，不同冷却通道的大小和结构通过模拟仿真软件来优化，高压区的部分液体从第一冷却通道依次经过壳体的前端面设置的内通水孔和隔水套与转子之间形成的内通水腔后，从中心轴孔及叶轮的底部开孔回流至叶轮内，完成对壳体内的转子及定子的内部循环冷却；高压区的另一部分液体从第二冷却通道依次经过壳体的前端面设置的第一外通水孔、密封控制舱体的底部设置的外通水腔、壳体的后部沿前后方向设置的外通水槽及壳体的后端面径向设置的第二外通水孔后，与第一冷却通道的冷却液汇合后并入中心轴孔内并由叶轮的底部开孔回流至叶轮内，实现对侧部的密封控制舱体内控制器的循环冷却，其中，轴承基座一般采用三爪式结构来安装轴承和转轴，因此留有通水的间隙；两条冷却通道各自独立冷却，对电子水泵的各个部件的冷却效果较好，提升整体工作性能并且增加使用寿命；

第一外通水孔在壳体的前端面斜向后部外侧设置，适配从叶轮中甩出的液体流向，有效提升引流效果从而提升对控制器部分的冷却效果，并且在现有电子水泵的壳体上加工较为方便。

附图说明

图1为实施例一的结构爆炸图；

图2为实施例一的结构部分剖视图；

图3为实施例二中后盖的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图1、图2所示，一种汽车的电子水泵装置，包括壳体、叶轮11、定子12、转子13和控制器15，定子12与转子13之间通过隔水套16与壳体之间的密封连接相互隔水，壳体的后部设置有轴承基座17，转子13的转轴14的后部转动设置在轴承基座17内，壳体的侧部固定设置有用于固定安装控制器15的密封控制舱体2，密封控制舱体2与壳体一体连接，控制器15通过依次穿过密封控制舱体2及壳体的引线（图未显示）与定子12电连接，转轴14的内部开设有与叶轮11的底部开孔111连通的中心轴孔141，壳体内设置有第一冷却通道和第二冷却通道，第一冷却通道与叶轮11的侧部出水孔112连通并依次经过壳体的前端面设置的内通水孔31和隔水套16与转子13之间形成的内通水腔32，内通水腔32与中心轴孔141连通，第二冷却通道与叶轮11的侧部出水孔112连通并依次经过壳体的前端面斜向后部外侧设置的第一外通水孔41、密封控制舱体2的底部设置的外通水腔、壳体的后部沿前后方向设置的外通水槽421及壳体的后端面径向设置的第二外通水孔422，第二外通水孔422与中心轴孔141连通，外通水腔包括凹陷设置在密封控制舱体2的底部的密封腔43和凹陷设置在密封腔43的腔底的冷却槽44，冷却槽44为均布于控制器15的底面的S型弯道结构，冷却槽44的顶部水平面积小于密封腔43的底部水平面积，冷却槽44的前侧设置有与第一外通水孔41连通的第一外通水口441，冷却槽44的后侧设置有与外通水槽421连通的第二外通水口（图未显示），密封腔43内从底部向外依次设置有密封垫45和密封压板46，密封垫45上设置有与冷却槽44的顶部形状对应的开槽451，密封压板46将密封垫45固定压接于密封腔43内且将冷却槽44与控制器15之间密封，壳体包括主壳51和固定设置在主壳51的后侧的后盖52，内通水孔31和第一外通水孔41从内至外依次设置在主壳51的前侧，密封控制舱体2固定设置在主壳51的侧部，轴承基座17固定设置在后盖52的内侧；

密封控制舱体2包括底座21和盖设在底座21上的舱盖22，底座21与舱盖22之间设置有密封圈211，控制器15固定设置在底座21的底面上，底座21的侧部设置有线束插座23，底座21上设置有第一穿线孔组（图未显示），壳体上设置有与第一穿线孔组的位置对应的第二穿线孔组（图未显示），引线依次穿过第一穿线孔组及第二穿线孔组并电连接于控制器15与定子12之间。其中，内通水孔31还可以在壳体前端面的另一侧对称的位置上再设置一个，从而进一步增加冷却效果。

实施例二：如图3所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于轴承基座17包括环形固定座61、三个径向向内设置在环形固定座61内的定位爪62，定位爪62之间设置有弧形连接片63，三个定位爪62及弧形连接片63之间形成定位孔64，定位孔64内设置有用于转动连接转轴14的轴承65，弧形连接片63上开设有分别与第二外通水孔422及中心轴孔141连通的基座通水口66。

实施例三：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于冷却槽44为整体空槽结构（图未显示）。

实施例四：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于密封控制舱体2通过螺钉（图未显示）与壳体可拆卸的固定连接。

Claims (8)

1.一种汽车的电子水泵装置，包括壳体、叶轮、定子、转子和控制器，所述的定子与所述的转子之间通过隔水套与所述的壳体之间的密封连接相互隔水，所述的壳体的后部设置有轴承基座，所述的转子的转轴的后部转动设置在所述的轴承基座内，其特征在于所述的壳体的侧部固定设置有用于固定安装所述的控制器的密封控制舱体，所述的控制器通过依次穿过所述的密封控制舱体及所述的壳体的引线与所述的定子电连接，所述的转轴的内部开设有与所述的叶轮的底部开孔连通的中心轴孔，所述的壳体内设置有第一冷却通道和第二冷却通道，所述的第一冷却通道与所述的叶轮的侧部出水孔连通并依次经过所述的壳体的前端面设置的内通水孔和所述的隔水套与所述的转子之间形成的内通水腔，所述的内通水腔与所述的中心轴孔连通，所述的第二冷却通道与所述的叶轮的侧部出水孔连通并依次经过所述的壳体的前端面斜向后部外侧设置的第一外通水孔、所述的密封控制舱体的底部设置的外通水腔、所述的壳体的后部沿前后方向设置的外通水槽及所述的壳体的后端面径向设置的第二外通水孔，所述的第二外通水孔与所述的中心轴孔连通；

所述的外通水腔包括凹陷设置在所述的密封控制舱体的底部的密封腔和凹陷设置在所述的密封腔的腔底的冷却槽，所述的冷却槽的顶部水平面积小于所述的密封腔的底部水平面积，所述的冷却槽的前侧设置有与所述的第一外通水孔连通的第一外通水口，所述的冷却槽的后侧设置有与所述的外通水槽连通的第二外通水口，所述的密封腔内从底部向外依次设置有密封垫和密封压板，所述的密封垫上设置有与所述的冷却槽的顶部形状对应的开槽，所述的密封压板将所述的密封垫固定压接于所述的密封腔内且将所述的冷却槽与所述的控制器之间密封。

2.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的冷却槽为整体空槽结构。

3.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的冷却槽为均布于所述的控制器的底面的S型弯道结构。

4.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的密封控制舱体包括底座和盖设在所述的底座上的舱盖，所述的底座与所述的舱盖之间设置有密封圈，所述的控制器固定设置在所述的底座的底面上，所述的底座的侧部设置有线束插座，所述的底座上设置有第一穿线孔组，所述的壳体上设置有与所述的第一穿线孔组的位置对应的第二穿线孔组，所述的引线依次穿过所述的第一穿线孔组及所述的第二穿线孔组并电连接于所述的控制器与所述的定子之间。

5.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的密封控制舱体与所述的壳体一体连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的密封控制舱体通过螺钉与所述的壳体可拆卸的固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的轴承基座包括环形固定座、三个径向向内设置在所述的环形固定座内的定位爪，所述的定位爪之间设置有弧形连接片，三个所述的定位爪及所述的弧形连接片之间形成定位孔，所述的定位孔内设置有用于转动连接所述的转轴的轴承，所述的弧形连接片上开设有分别与所述的第二外通水孔及所述的中心轴孔连通的基座通水口。

8.根据权利要求1所述的一种汽车的电子水泵装置，其特征在于所述的壳体包括主壳和固定设置在所述的主壳的后侧的后盖，所述的内通水孔和所述的第一外通水孔从内至外依次设置在所述的主壳的前侧，所述的密封控制舱体固定设置在所述的主壳的侧部，所述的轴承基座固定设置在所述的后盖的内侧。

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