CN116677612A - 泵头及应用其的电子水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵头及应用其的电子水泵，涉及电子水泵及其零部件技术领域，其包括相互独立设置的泵头本体和轴芯支架；泵头本体上分别形成贯穿其自身内外两侧的进水口和出水口，轴芯支架插接并固定在泵头本体的内侧。本发明主要解决如何为电子水泵提供结构合理的泵头的问题；本发明的泵头及应用其的电子水泵，通过将泵头本体和轴芯支架相互独立设置，解决了轴芯支架不易脱模的问题，同时又不至于影响电子水泵的性能，且生产制造成本较低；泵头本体和轴芯支架的连接可靠性高，无轴向脱落或周向旋转的问题，同时也能改善电子水泵的振动和噪声问题。

Description

泵头及应用其的电子水泵

技术领域

本发明涉及电子水泵及其零部件技术领域，具体为一种泵头及应用其的电子水泵。

背景技术

电子水泵具有较高的输出效率且能够实现精确的流量控制，因而，电子水泵被广泛应用于汽车、家用电器以及工业设备上，尤其是新能源汽车通常有两个甚至更多的电子水泵，电子水泵是新能源汽车整个冷却系统的动力来源，新能源汽车的动力电池、驱动电机等均需要依靠电子水泵带动冷却液进行循环冷却。

泵头是电子水泵中的重要零部件之一，其不仅构成了外壳的一部分，更重要的是，电子水泵的进水口和出水口均设置在泵头上，通过泵头能够构成电子水泵的进出水主流道；此外，在泵头的内侧还会设置有轴芯支架，通过该轴芯支架来支撑轴芯的一端，避免轴芯发生径向晃动。

在一些应用场景下，电子水泵的进水管布置空间不足，需要在电子水泵的泵头上配置进水弯管，以适配进水管布置空间的需求。

然而，配置进水弯管后，与泵头一体成型的轴芯支架存在不易脱模的问题，为了解决轴芯支架不易脱模的问题，需要将轴芯支架配置到与进水弯管齐平的高度，显然，此时的轴芯支架由于过于接近进水弯管的端口，会影响电子水泵的进水流道性能，实验表明，其至少使电子水泵的工况损失3L/min的过流性能，难以满足产品性能要求。

在另一种技术方案下，可以采用旋融工艺将进水弯管与泵头旋融成型，然而，进水弯管与泵头的连接处结构强度不足，如果使进水弯管脱位，这种致命风险显然是难以被允许的。

综上所述，如何为电子水泵提供结构合理的泵头，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵头及应用其的电子水泵，能够为电子水泵提供结构合理的泵头。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种泵头，其包括相互独立设置的泵头本体和轴芯支架；所述泵头本体上分别形成贯穿其自身内外两侧的进水口和出水口，所述轴芯支架插接并固定在所述泵头本体的内侧。

上述技术方案中，所述轴芯支架包括轴芯插接部、连接爪以及连接部；所述轴芯插接部和所述连接部分列于所述轴芯支架的两端，所述连接爪的两端分别连接所述轴芯插接部和所述连接部；所述轴芯支架的连接部插接并固定在所述泵头本体的内侧。

上述技术方案中，所述轴芯支架的连接部以超声波焊接的方式固定在所述泵头本体的内侧。

上述技术方案中，所述泵头本体的内侧形成与所述轴芯支架之连接部匹配的连接槽；所述泵头本体的连接槽内设置有第一超声线，所述轴芯支架的连接部之端面设置有与所述第一超声线匹配的第二超声线；所述轴芯支架的连接部插接在所述泵头本体的连接槽之中，且所述轴芯支架的第二超声线与所述泵头本体的第一超声线相互对位。

上述技术方案中，所述轴芯支架的连接部与所述泵头本体的连接槽，其中一者设置有定位肋，另外一者设置有与所述定位肋匹配的定位槽。

上述技术方案中，所述轴芯支架与所述进水口的出口端共轴设置。

上述技术方案中，所述进水口与所述泵头本体的端面形成夹角D。

上述技术方案中，所述进水口与所述泵头本体的连接处设置有封胶筋。

上述技术方案中，所述泵头本体的内侧形成若干个用于减少紊流的流道辅助槽。

上述技术方案中，所述轴芯支架的端面覆盖有止推垫片。

一种电子水泵，其包括了上述的泵头。

本发明的电子水泵还包括泵壳、定子组件、转子组件、轴芯、驱动电路板以及端盖；所述泵壳自内而外依次形成转子室和定子室，且所述泵壳在所述转子室中形成轴芯座；所述泵壳与所述泵头本体相互结合，以屏蔽所述转子室，并在所述泵盖的内侧形成与所述转子室相互连通的腔室，固定在所述泵头本体上的轴芯支架与所述泵壳的轴芯座相互对位；所述轴芯的两端分别被插接到所述轴芯支架与所述轴芯座之中，使轴芯被支撑在所述转子室与所述腔室之中，所述转子组件转动连接在所述轴芯上；所述定子组件被装入所述泵壳的定子室之中，所述驱动电路板也被装入所述泵壳之中并与所述定子组件电性连接；所述端盖盖合在所述泵壳相对于所述泵盖本体的另一端，以屏蔽所述驱动电路板和所述定子组件。

所述轴芯座拔起于所述泵壳的底部；所述轴芯座的底面与所述泵壳的底面之距离为A；所述轴芯座的总深度为B；所述轴芯的长度为L；则有：A≥5mm，且B≥L/4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的泵头及应用其的电子水泵，通过将泵头本体和轴芯支架相互独立设置，解决了轴芯支架不易脱模的问题，同时又不至于影响电子水泵的性能，且生产制造成本较低；泵头本体和轴芯支架的连接可靠性高，无轴向脱落或周向旋转的问题，同时也能改善电子水泵的振动和噪声问题。

附图说明

图1为本发明中的泵头本体与轴芯支架的结构视图之一。

图2为本发明中的泵头本体与轴芯支架的结构视图之二。

图3为本发明中的泵头本体与轴芯支架的分解视图。

图4为本发明中的电子水泵的立体视图。

图5为本发明中的电子水泵的剖面视图。

图6为本发明中的泵壳与轴芯的装配示意图。

附图标记为：1、泵头本体；11、进水口；111、封胶筋；12、出水口；13、连接槽；131、第一超声线；132、定位肋；14、流道辅助槽；2、轴芯支架；21、轴芯插接部；22、连接爪；23、连接部；231、第二超声线；232、定位槽；24、止推垫片；3、泵壳；31、转子室；32、定子室；33、轴芯座；4、定子组件；41、定子支架；42、线圈；43、端子；5、转子组件；51、转子支架；52、磁环；53、轴承；54、叶轮本体；6、轴芯；7、驱动电路板；8、端盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本实施例提供一种泵头，包括相互独立设置的泵头本体1和轴芯支架2。

其中，泵头本体1为工程塑料材质的盖体，轴芯支架2则为工程塑料材质的工件。

泵头本体1上分别形成贯穿其自身内外两侧的进水口11和出水口12，实际上，该进水口11和出水口12均呈管状，并与泵头本体1一体成型，本实施例中，进水口11与泵头本体1的端面形成夹角D，使进水口11倾斜于泵头本体1的端面，使进水口11能够适配较窄的安装空间和管道插接空间。

轴芯支架2插接并固定在泵头本体1的内侧。

具体地，轴芯支架2包括轴芯插接部21、连接爪22以及连接部23，其中，轴芯插接部21和连接部23均为圆盘状，且轴芯插接部21上形成轴孔，连接爪22则为柱状；轴芯插接部21和连接部23分列于轴芯支架2的两端，连接爪22的两端分别连接轴芯插接部21和连接部23，实际上，轴芯插接部21、连接爪22以及连接部23均一体注塑成型，连接爪22沿周向分布有2-5个，例如，本实施例中为3个；轴芯支架2的连接部23插接并固定在泵头本体1的内侧。

具体地，轴芯支架2的连接部23以超声波焊接的方式固定在泵头本体1的内侧。

进一步具体地，泵头本体1的内侧形成与轴芯支架2之连接部23匹配的连接槽13，具体来说，该连接槽13为成型在泵头本体1内侧的圆形槽，能够供轴芯支架2之连接部23插接在其中，且使轴芯支架2之连接部23的外壁紧贴于连接槽13的内壁；泵头本体1的连接槽13内设置有第一超声线131，轴芯支架2的连接部23之端面设置有与第一超声线131匹配的第二超声线231，实际上，该第一超声线131和第二超声线231能够在超声波的作用下相互熔接，使轴芯支架2的连接部23与泵头本体1结合为一体；轴芯支架2的连接部23插接在泵头本体1的连接槽13之中，且轴芯支架2的第二超声线231与泵头本体1的第一超声线131相互对位；通过相互匹配的第一超声线131和第二超声线231，降低了轴芯支架2的连接部23与泵头本体1的连接槽13在超声波焊接时的工艺难度。

进一步地，轴芯支架2的连接部23与泵头本体1的连接槽13，其中一者设置有定位肋132，另外一者设置有与定位肋132匹配的定位槽232，以定位轴芯支架2的插接角度，使第一超声线131与第二超声线231能够准确对位；本实施例中，泵头本体1的连接槽13内设置有定位肋132，轴芯支架2的连接部23则设置有定位槽232。

进一步地，轴芯支架2与进水口11的出口端共轴设置，实际上，仅需在进水口11的出口端处开设连接槽13，即可实现轴芯支架2与进水口11的出口端共轴设置。

进一步地，进水口11与泵头本体1的连接处设置有封胶筋111，实际上，该封胶筋111与泵头本体1一体成型；设置封胶筋111，能够有效提高进水口11与泵头本体1之连接处的机械强度，避免进水口11脱位。

进一步地，泵头本体1的内侧形成若干个用于减少紊流的流道辅助槽14，该流道辅助槽14通常需要设置4个，而本实施例中，流道辅助槽14设置有6个；在泵头本体1的内侧设置该流道辅助槽14，能够有效降低紊流的产生，从而提高电子水泵的效率。

进一步地，轴芯支架2的端面覆盖有止推垫片；具体来说，该止推垫片为金属片，止推垫片通过自身形成的卡扣，扣接在轴芯支架2的轴芯插接部21上。

本实施例还提供一种电子水泵，其包括了上述的泵头。

请参阅图4-图6，本实施例的电子水泵，还包括泵壳3、定子组件4、转子组件5、轴芯6、驱动电路板7以及端盖8。

其中，泵壳3为一体压铸成型或一体机加工成型的金属壳体，或者为一体注塑成型的工程塑料壳体，本实施例中，该泵壳3的外轮廓大致为圆柱状；定子组件4包括定子支架41以及绕制在定子支架41上的线圈42，其中，该定子支架41为金属材质或者工程塑料材质的支架，用于为定子组件4提供结构支撑基础，线圈42为漆包铜线绕制一定圈数后形成；轴芯6为金属材质的圆柱形轴体，用于支撑转子组件5；驱动电路板7基于印刷电路板，驱动电路板7上搭载有主控、用于驱动定子组件4运行的电力电子器件及其周边电路；端盖8为一体压铸成型的金属材质盖板。

泵壳3自内而外依次形成转子室31和定子室32，实际上，该转子室31呈圆柱形，该定子室32则呈圆环形，二者共轴设置并且相互隔离，使经过转子室31的水流不能进入到定子室32之中；泵壳3在转子室31中形成轴芯座33，以供轴芯6的一端插接在其中；泵壳3与泵头本体1相互结合(二者通过螺钉相互固定，且二者之间设置有密封圈)，以屏蔽转子室31，并在泵头本体1的内侧形成与转子室31相互连通的腔室，此时，固定在泵头本体1上的轴芯支架2与泵壳3的轴芯座33相互对位；轴芯6的两端分别被插接到轴芯支架2与轴芯座33之中，使轴芯6被支撑在转子室31与腔室之中，转子组件5转动连接在轴芯6上。

定子组件4被装入泵壳3的定子室32之中，驱动电路板7也被装入泵壳3之中并与定子组件4电性连接；具体来说，驱动电路板7固定在泵壳3中，位于定子室32的端面，驱动电路板7可以通过卡扣或者螺钉的固定方式，实现与泵壳3的相互固定；定子组件4的定子支架41上插接有硬质的端子43，该端子43的其中一端与线圈42电性连接，另外一端焊接在驱动电路板7上，以完成驱动电路板7与定子组件4的电性连接。

转子组件5包括转子支架51、磁环52、轴承53以及叶轮本体54；其中，转子支架51为一体注塑成型的工程塑料支架，磁环52具有磁性，轴承53为石墨轴承或者陶瓷轴承，叶轮本体54上带有若干的叶片，其材质与转子支架51相同；磁环52套设在转子支架51的外侧，轴承53则穿设在转子支架51的内侧，转子支架51、磁环52以及轴承53通常采用模内注塑工艺结合为一体，叶轮本体54则通过超声波焊接的方式，固定在转子支架51的一端；转子组件5的轴承53套设在轴芯6上，使整个转子组件5能够绕轴芯6旋转。

装配完成后，叶轮本体54位于腔室中，定子组件4环绕在转子组件5的磁环52之外。

端盖8盖合在泵壳3相对于泵头本体1的另一端(二者通过螺钉相互固定)，以屏蔽驱动电路板7和定子组件4；可以理解的是，端盖8与泵壳3之间设置有密封圈。

本实施例的电子水泵在使用时，向驱动电路板7供电，驱动电路板7驱动定子组件4运行，使定子组件4的内腔中产生旋转磁场，该旋转磁场能够磁耦合连动整个转子组件5旋转；在腔室中旋转的叶轮本体54，能够驱动腔室中的水流流动，形成一定的负压，电子水泵外部的水流能够从进水口11被吸入腔室，并从出水口12被排出，实现了驱动水流定向流动的功能。

进一步地，如图6所示，轴芯座33拔起于泵壳3的底部；轴芯座33的底面与泵壳3的底面之距离为A；轴芯座33的总深度为B；轴芯6的长度为L；则有：A≥5mm，且B≥L/4；以此设置，能够确保轴芯6与轴芯座33的同心度，避免轴芯6径向偏置。

本实施例的泵头及应用其的电子水泵，通过将泵头本体1和轴芯支架2相互独立设置，解决了轴芯支架2不易脱模的问题，同时又不至于影响电子水泵的性能，且生产制造成本较低；泵头本体1和轴芯支架2的连接可靠性高，无轴向脱落或周向旋转的问题，同时也能改善电子水泵的振动和噪声问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种泵头，其特征在于，包括相互独立设置的泵头本体和轴芯支架；

所述泵头本体上分别形成贯穿其自身内外两侧的进水口和出水口，所述轴芯支架插接并固定在所述泵头本体的内侧。

2.根据权利要求1所述的泵头，其特征在于：所述轴芯支架包括轴芯插接部、连接爪以及连接部；

所述轴芯插接部和所述连接部分列于所述轴芯支架的两端，所述连接爪的两端分别连接所述轴芯插接部和所述连接部；

所述轴芯支架的连接部插接并固定在所述泵头本体的内侧。

3.根据权利要求2所述的泵头，其特征在于：所述轴芯支架的连接部以超声波焊接的方式固定在所述泵头本体的内侧。

4.根据权利要求3所述的泵头，其特征在于：所述泵头本体的内侧形成与所述轴芯支架之连接部匹配的连接槽；

所述泵头本体的连接槽内设置有第一超声线，所述轴芯支架的连接部之端面设置有与所述第一超声线匹配的第二超声线；

所述轴芯支架的连接部插接在所述泵头本体的连接槽之中，且所述轴芯支架的第二超声线与所述泵头本体的第一超声线相互对位。

5.根据权利要求4所述的泵头，其特征在于：所述轴芯支架的连接部与所述泵头本体的连接槽，其中一者设置有定位肋，另外一者设置有与所述定位肋匹配的定位槽。

6.根据权利要求1-5任一所述的泵头，其特征在于：所述轴芯支架与所述进水口的出口端共轴设置。

7.根据权利要求1-5任一所述的泵头，其特征在于：所述进水口与所述泵头本体的端面形成夹角D。

8.根据权利要求7所述的泵头，其特征在于：所述进水口与所述泵头本体的连接处设置有封胶筋。

9.根据权利要求1-5任一所述的泵头，其特征在于：所述泵头本体的内侧形成若干个用于减少紊流的流道辅助槽。

10.根据权利要求1-5任一所述的泵头，其特征在于：所述轴芯支架的端面覆盖有止推垫片。

11.一种电子水泵，其特征在于，包括了权利要求1-10任一所述的泵头。

12.根据权利要求11所述的电子水泵，其特征在于：还包括泵壳、定子组件、转子组件、轴芯、驱动电路板以及端盖；

所述泵壳自内而外依次形成转子室和定子室，且所述泵壳在所述转子室中形成轴芯座；

所述泵壳与所述泵头本体相互结合，以屏蔽所述转子室，并在所述泵头本体的内侧形成与所述转子室相互连通的腔室，固定在所述泵头本体上的轴芯支架与所述泵壳的轴芯座相互对位；

所述轴芯的两端分别被插接到所述轴芯支架与所述轴芯座之中，使轴芯被支撑在所述转子室与所述腔室之中，所述转子组件转动连接在所述轴芯上；

所述定子组件被装入所述泵壳的定子室之中，所述驱动电路板也被装入所述泵壳之中并与所述定子组件电性连接；

所述端盖盖合在所述泵壳相对于所述泵头本体的另一端，以屏蔽所述驱动电路板和所述定子组件。

13.根据权利要求12所述的电子水泵，其特征在于：所述轴芯座拔起于所述泵壳的底部；

所述轴芯座的底面与所述泵壳的底面之距离为A；

所述轴芯座的总深度为B；

所述轴芯的长度为L；

则有：A≥5mm，且B≥L/4。