CN204419667U - 一种汽车水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车水泵，包括顶壳、上壳体、下壳体、定子、转子、转轴、叶轮、上轴承、下轴承、止抵件和自调节件；上壳体底部设置于下壳体顶部；上壳体内形成有相互隔离的干燥区和液体区，液体区位于干燥区内；上轴承和下轴承固定于液体区内；转子位于上轴承和下轴承之间；定子位于干燥区内；转轴穿设于上轴承、转子和下轴承内；自调节件和止抵件均套设于转轴上并位于上轴承和转子之间；自调节件为弹性体，自调节件过盈填充于止抵件与转子之间；顶壳设置于上壳体上，冷却剂入口沿转轴轴向设置，冷却剂出口沿叶轮旋转的切向设置，转子为永磁体，定子为绕组。本实用新型提供的汽车水泵在长时间使用后，效率仍较高，衰减慢，且散热效果好。

Description

一种汽车水泵

技术领域

本实用新型涉及一种汽车水泵。

背景技术

传统机械式汽车水泵的动力均来自于发动机主轴，主轴的动力通过皮带或链条传到汽车水泵轴上，从而汽车水泵叶轮对冷却剂做功使冷却液在冷却系统中循环以冷却汽车相关零部件。这类的公开文献较多，如专利号为ZL200820208937.8的中国实用新型专利《汽车冷却水泵》(授权公告号为CN201344134Y)；还可以参考专利号为201220652462.8的中国实用新型专利《一种汽车冷却水泵》(授权公告号为CN202926650U)。由于皮带或链条传动的特性决定了皮带或链条在传动过程中必须对泵轴施加一较大的径向力，因此机械式汽车水泵必须装配一轴承，用于承载皮带或链条对泵施加的径向力。

近几年，现有技术中出现了汽车电子水泵。相比传动机械式汽车水泵，汽车电子水泵主要区别在于两者的动力来源不同。机械式汽车水泵动力来自于发动机主轴，而汽车电子水泵的动力来自于电动机。因此，汽车电子水泵不需要皮带或链条进行动力传动。只需将汽车电子水泵的接线端口与汽车电源接线端口连接。

但是，现有的汽车水泵的效率衰减较快。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中汽车水泵的效率衰减较快的问题，提供一种汽车水泵。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种汽车水泵，包括顶壳、上壳体、下壳体、定子、转子、转轴、叶轮、上轴承、下轴承、止抵件和自调节件；所述上壳体底部设置于下壳体顶部；所述上壳体内形成有相互隔离的干燥区和液体区，所述液体区位于干燥区内；所述上轴承和下轴承固定于所述液体区内；所述转子位于所述液体区内，并位于上轴承和下轴承之间；所述定子位于所述干燥区内；所述转轴位于所述液体区内，并同时穿设于所述上轴承、转子和下轴承内，所述转轴与转子固定；所述自调节件和止抵件均套设于所述转轴上，并位于上轴承和转子之间；所述自调节件为弹性体，自调节件过盈填充于止抵件与转子之间；所述顶壳设置于上壳体上，所述顶壳上具有冷却剂入口和冷却剂出口，所述冷却剂入口连通至所述液体区，冷却剂入口沿所述转轴轴向设置，冷却剂出口沿叶轮旋转的切向设置； 所述叶轮位于顶壳内，并固定于转轴顶端，所述转子为永磁体，所述定子为绕组。

进一步的，所述止抵件固定于所述自调节件上；所述自调节件固定于所述转子上。

进一步的，所述止抵件为陶瓷。

进一步的，所述转轴内具有通孔，所述通孔沿转轴轴向贯穿所述转轴，并与所述液体区连通。

进一步的，所述汽车水泵还包括隔离壳体；所述隔离壳体位于上壳体内，并且隔离壳体底部固定于下壳体顶部，隔离壳体顶部与上壳体固定连接，隔离壳体与上壳体和下壳体在上壳体内共同形成所述干燥区和液体区。

进一步的，所述下壳体与上壳体的连接处、所述下壳体与隔离壳体的连接处、所述隔离壳体与上壳体的连接处、所述上壳体与顶壳的连接处中的一处或多处设置有密封圈。

进一步的，所述上轴承和下轴承均为滑动轴承；所述上轴承固定于上壳体上，所述下轴承固定于下壳体上。

进一步的，所述下壳体底部形成有用于容纳控制器的密封的内腔。

进一步的，所述定子相对于转子偏向上壳体顶部设置。

通常，汽车水泵在使用时，需保证叶轮与顶壳之间具有的一定的间隙，间隙过小易导致叶轮在旋转中与顶壳之间产生摩擦，间隙过大易导致冷却剂大量泄漏而大大降低汽车水泵的效率。而现有的汽车水泵在使用过程中，易出现磨损等情况，导致转轴在其轴向产生松动，此时固定于转轴顶端的叶轮与顶壳之间的间隙会变小，导致叶轮与顶壳发生干涉，降低汽车水泵效率，磨损叶轮减少寿命。即，汽车水泵的效率衰减较快。

本实用新型提供的汽车水泵中，在转子与上轴承之间设置有自调节件和止抵件，其中自调节件为弹性体，且自调节件过盈填充于止抵件和转子之间。此时，自调节件处于压缩状态。当上轴承与止抵件的接触面出现磨损时，处于压缩状态的自调节件释放压缩的形变，对上轴承端面的磨损起到补偿效果。通过止抵件和自调节件对转子的抵止作用，从而有效的避免了相互固定的转子和转轴在轴向上的运动，从而避免了位于转轴端部的叶轮与顶壳之间的间隙减小，使汽车水泵在长时间内保持较高的效率，避免工作效率过快衰减，同时，冷却剂入口沿所述转轴轴向设置，冷却剂出口沿叶轮旋转的切向设置，进而可以提高汽车水泵的散热效果及使用寿命。

同时，由于该汽车水泵内的液体区连通至冷却剂入口，并且转轴、转子均位于液体区内，通过流通的冷却剂可有效的对转轴和转子等部件进行散热。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式提供的汽车水泵的立体图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的汽车水泵的剖视图；

图3是图2中A处局部放大图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、顶壳；101、冷却剂入口；102、冷却剂出口；2、上壳体；3、下壳体；4、底盖；5、隔离壳体；6、叶轮；7、转轴；701、通孔；8、定子；9、转子；10、上轴承；11、下轴承；12、干燥区；13、液体区；14、内腔；15、自调节件；16、止抵件。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的汽车水泵包括顶壳、上壳体、下壳体、定子、转子、转轴、叶轮、上轴承、下轴承、止抵件和自调节件；所述转子为永磁体，所述定子为绕组。所述上壳体底部设置于下壳体顶部；所述上壳体内形成有相互隔离的干燥区和液体区，所述液体区位于干燥区内；所述上轴承和下轴承固定于所述液体区内；所述转子位于所述液体区内，并位于上轴承和下轴承之间；所述定子位于所述干燥区内；所述转轴位于所述液体区内，并同时穿设于所述上轴承、转子和下轴承内，所述转轴与转子固定；所述自调节件和止抵件均套设于所述转轴上，并位于上轴承和转子之间；所述自调节件为弹性体，自调节件过盈填充于止抵件与转子之间；所述顶壳设置于上壳体上，所述顶壳上具有冷却剂入口和冷却剂出口，所述冷却剂入口连通至所述液体区；所述叶轮位于顶壳内，并固定于转轴顶端。顶壳作为封装叶轮的壳体设置于上壳体上。冷却剂入口沿所述转轴轴向设置，所述冷却剂出口沿所述叶轮旋转的的切向设置。冷却剂通过冷却剂入口流入顶壳内，被叶轮置于旋转状态并向外运动至冷却剂出口并沿切向流出。同时，所述冷却剂入口连通至所述液体区，以使冷却剂可顺利流入液体区，从而对液体区内的转轴等部件进行散热，进而可以提高汽车水泵的散热效果及使用寿命。

汽车水泵用于给汽车内燃机或电动机等的冷却系统提供介质循环动力，冷却剂优选为汽车专用防冻液，也可用水。汽车水泵具有基本上分成两部分的泵壳，泵壳又基本上由金属的且圆柱形的泵身壳体以及安装于纵向端部上的由金属或塑料制成的叶轮壳体组成。

本实用新型中，泵身壳体至少包括上述上壳体和下壳体。所述上壳体底部设置于下壳体顶部。上述上壳体和下壳体可通过现有的各种结构进行连接，例如，上壳体和下壳体上均具有环形装配法兰，通过装配法兰将上壳体和下壳体沿径向和轴向相互固定。两个装配法兰构成插接式法兰连接，如同已知的管道连接。

在上述下壳体的底部形成有用于容纳控制器的密封的内腔，在内腔内安装有控制器。

根据本实用新型，所述上壳体内形成有相互隔离的干燥区和液体区。冷却剂可进入液体区内但无法进入干燥区。上述液体区用于容纳转子、转轴等部件。干燥区内用于容纳定子。

在上壳体内形成上述干燥区和液体区的方式或结构可以采用常规的各种，例如，本实用新型中，为简化结构，利于装配，优选情况下，所述汽车水泵还包括隔离壳体；所述隔离壳体位于上壳体内，并且隔离壳体底部固定于下壳体顶部，隔离壳体顶部与上壳体固定连接，隔离壳体与上壳体和下壳体在上壳体内共同形成所述干燥区和液体区。所述液体区位于干燥区内。

本实用新型中，上轴承和下轴承在转轴径向为转轴提供两个支撑点。所述上轴承和下轴承固定于所述液体区内。具体的，所述上轴承和下轴承均为滑动轴承；所述上轴承固定于上壳体上，所述下轴承固定于下壳体上。

在圆柱形的上壳体内安装有驱动电动机，它主要具有定子和转子。驱动电动机被设计为分隔罐电动机，亦即整个电动机转子安置在液体区内并且相对于定子被冷却剂密封屏蔽。

具体的，所述转子位于上轴承和下轴承之间。本实用新型中，上述转子为永磁体。

作为电动机的另一重要部分，本实用新型中，定子采用线圈绕组，并且定子可电连接至外接电源，通过外接电源供电，与转子配合，实现电动机的正常工作。具体的，所述定子位于所述干燥区内。

本实用新型中，优选情况下，所述定子相对于转子偏向上壳体顶部设置。当在定子在通电状态下，可驱动转子转动；同时定子可对转子施加偏向上壳体顶部的电磁吸引力，避免通过转轴固定至转子的叶轮随转子偏向上壳体底部移动而使叶轮与顶壳之间的间隙过大。

根据本实用新型，转轴位于液体区内并同时穿设于所述上轴承、转子和下轴承内。同时，转轴与转子固定。当转子在定子作用下转动时，可带动转轴进行自转。

同时，转轴穿设与上轴承和下轴承内，由上轴承和下轴承对转轴提供径向支撑。本实用新型中，转轴可相对于上轴承和下轴承运动。

根据本实用新型，优选情况下，所述转轴内具有通孔，所述通孔沿转轴轴向贯穿所述转轴，并与所述液体区连通。在此结构下，冷却剂可更好的对转轴和转子进行散热，同时冷却剂可与作为内腔壁的下壳体更好的接触，从而对内腔进行散热，保证内腔内的控制器在更好的环境下工作。

重要的是，本实用新型中，转轴上还套设有自调节件和止抵件。

上述自调节件为弹性体，例如橡胶。止抵件为硬质耐磨材料，更优选为止抵件具有光滑表面。止抵件具体可采用陶瓷材料。

自调节件和止抵件设置于上轴承和转子之间。并且，自调节件过盈填充于止抵件与转子之间，提供预紧力。当止抵件与上轴承之间出现磨损，间距减小时，自调节件产生形变，体积增大，从而对上述因磨损而增大的间距，避免转子带动转轴和叶轮产生轴向运动而减小叶轮与顶壳之间的间距，有效的保证了汽车水泵的效率。

优选情况下，所述止抵件固定于所述自调节件上；所述自调节件固定于所述转子上。此时，自调节件和止抵件之间更稳定。

所述叶轮位于顶壳内，并固定于转轴顶端。通常，叶轮正对冷却剂入口。

根据本实用新型，为提供更好的密封，优选情况下，所述下壳体与底盖的连接处、所述下壳体与上壳体的连接处、所述下壳体与隔离壳体的连接处、所述隔离壳体与上壳体的连接处、所述上壳体与顶壳的连接处中的一处或多处设置有密封圈。

下面结合图1-图3对本实用新型优选实施方式提供的汽车水泵的具体结构进行进一步说明。

参见图1-图3，该汽车水泵具体包括底盖4、下壳体3、上壳体2、顶壳1、上轴承10、下轴承11、定子8、转子9、转轴7、隔离壳体5、自调节件15、止抵件16和叶轮6。

下壳体3大体呈圆柱状，其底部开口。底盖4在下壳体3底部开口处与下壳体3固定，并且在底盖4与下壳体3的连接处设置有密封圈实现密封，从而在下壳体3内形成密闭的内腔14，用于安装控制器。

上壳体2同样为圆柱体状。上壳体2的底部通过装配法兰固定于下壳体3顶部，并且在上壳体2与下壳体3连接处设置有密封圈进行密封。

隔离壳体5位于上壳体2内部。隔离壳体5底部固定于下壳体3顶部，并且在隔离壳体5与下壳体3的连接处设置有密封圈进行密封。同时，隔离壳体5的顶部固定于上壳体2上，并且在隔离壳体5与上壳体2的连接处设置有密封圈进行密封。

通过隔离壳体5、上壳体2和下壳体3共同形成相互隔离的液体区13和干燥区12，液体区13位于干燥区12内部。

同时，下轴承11固定于下壳体3顶部，上轴承10固定于上壳体2顶部。上轴承10和下轴承11均位于液体区13内，并且上轴承10和下轴承11同轴设置。

作为转子9的永磁体设置于液体区13内，并位于上轴承10和下轴承11之间。转轴7同时穿设于上轴承10、下轴承11和转子9内，并且转轴7与转子9固定连接。转轴7可相对于上轴承10和下轴承11运动。转轴7内部具有沿其轴向贯穿转轴7的通孔701，通孔701连通至液体区13。

作为止抵件16的陶瓷套设于转轴7上，并位于上轴承10和转子9之间。作为自调节件15的橡胶弹性体套设于转轴7上，并位于止抵件16和转子9之间。自调节件15过盈填充于止抵件16和转子9之间。

通过线圈绕组形成定子8，并固定于上壳体2内的干燥区12。定子8相对于转子9偏向上壳体2顶部设置，用于在定子8通电状态下，驱动转子9转动；同时定子8可对转子9施加偏向上壳体2顶部的电磁吸引力，避免通过转轴7固定至转子9的叶轮6随转子9偏向上壳体2底部移动而使叶轮与顶壳1之间的间隙过大。

叶轮6固定于转轴7的顶端。

顶壳1固定于上壳体2顶部，并且在顶壳1与上壳体2的连接处设置有密封圈进行密封。

顶壳1将叶轮6封装于顶壳1内，并且顶壳1内壁与叶轮6之间具有间隙。

顶壳1顶部具有冷却剂入口101，冷却剂入口101与叶轮6正对，并且与转轴7同轴。同时，顶壳1上还设置有冷却剂出口102。冷却剂出口102位于叶轮6旋转的切线方向。

上述汽车水泵通过上述止抵件16和自调节件15的配合，可大大减慢汽车水泵的效率衰减速度，提高汽车水泵的使用寿命，同时，该汽车水泵散热性能好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车水泵，其特征在于，包括顶壳（1）、上壳体（2）、下壳体（3）、定子（8）、转子（9）、转轴（7）、叶轮（6）、上轴承（10）、下轴承（11）、止抵件（16）和自调节件（15）；

所述上壳体（2）底部设置于下壳体（3）顶部；

所述上壳体（2）内形成有相互隔离的干燥区（12）和液体区（13），所述液体区（13）位于干燥区（12）内；

所述上轴承（10）和下轴承（11）固定于所述液体区（13）内；

所述转子（9）位于所述液体区（13）内，并位于上轴承（10）和下轴承（11）之间；所述定子（8）位于所述干燥区（12）内；

所述转轴（7）位于所述液体区（13）内，并同时穿设于所述上轴承（10）、转子（9）和下轴承（11）内，所述转轴（7）与转子（9）固定；

所述自调节件（15）和止抵件（16）均套设于所述转轴（7）上，并位于上轴承（10）和转子（9）之间；所述自调节件（15）为弹性体，自调节件（15）过盈填充于止抵件（16）与转子（9）之间；

所述顶壳（1）设置于上壳体（2）上，所述顶壳（1）上具有冷却剂入口（101）和冷却剂出口（102），所述冷却剂入口（101）连通至所述液体区（13），所述冷却剂入口（101）沿所述转轴（7）轴向设置，所述冷却剂出口（102）沿所述叶轮（6）旋转的切向设置；

所述叶轮（6）位于顶壳（1）内，并固定于转轴（7）顶端，所述转子（9）为永磁体，所述定子（8）为绕组。

2.根据权利要求1所述的汽车水泵，其特征在于，所述止抵件（16）固定于所述自调节件（15）上；所述自调节件（15）固定于所述转子（9）上。

3.根据权利要求2所述的汽车水泵，其特征在于，所述止抵件（16）为陶瓷。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车水泵，其特征在于，所述转轴（7）内具有通孔（701），所述通孔（701）沿转轴（7）轴向贯穿所述转轴（7），并与所述液体区（13）连通。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的汽车水泵，其特征在于，所述汽车水泵还包括隔离壳体（5）；

所述隔离壳体（5）位于上壳体（2）内，并且隔离壳体（5）底部固定于下壳体（3）顶部，隔离壳体（5）顶部与上壳体（2）固定连接，隔离壳体（5）与上壳体（2）和下壳体（3）在上壳体（2）内共同形成所述干燥区（12）和液体区（13）。

6.根据权利要求5所述的汽车水泵，其特征在于，所述下壳体（3）与上壳体（2）的连接处、所述下壳体（3）与隔离壳体（5）的连接处、所述隔离壳体（5）与上壳体（2）的连接处、所述上壳体（2）与顶壳（1）的连接处中的一处或多处设置有密封圈。

7.根据权利要求6所述的汽车水泵，其特征在于，所述上轴承（10）和下轴承（11）均为滑动轴承；

所述上轴承（10）固定于上壳体（2），所述下轴承（11）固定于下壳体（3）上。

8.根据权利要求6所述的汽车水泵，其特征在于，所述下壳体（3）底部形成有用于容纳控制器的密封的内腔（14）。

9.根据权利要求6所述的汽车水泵，其特征在于，所述定子（8）相对于转子（9）偏向上壳体（2）顶部设置。