DE60300780T2

DE60300780T2 - Spaltrohrpumpe

Info

Publication number: DE60300780T2
Application number: DE60300780T
Authority: DE
Inventors: Hideki Nakano-ku Sunaga; Shiro Nakano-ku Nakamura; Kazunori Nakano-ku Yamada; Katsuhiro Nakano-ku Machida; Yoshinori Nakano-ku Asayama; Hiroyuki Nakano-ku Kamioka; Satoshi Nakano-ku Kuramochi
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: US20040037719A1; EP1335135B1; JP4034077B2; EP1335135A1; US6896494B2; DE60300780D1; JP2003222094A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spaltrohrpumpe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Bisher ist eine Spaltrohrpumpe zusammengesetzt, um einen Antriebsschaltkreis zum Antreiben der Pumpe in einem Gehäuse zu montieren und um den Antriebsschaltkreis durch ein unteres Gehäuse abzudecken. Als eine Einrichtung zum Kühlen eines MOS-FET-Typs (Metal Oxide Semiconductur type Field Effect Transistor), der ein Abschnitt des Antriebsschaltkreises ist, wird die Endabdeckung zum Abdecken des MOS-FET-Typs als eine Wärmesenke zum Kühlen des MOS-FET-Typs verwendet.
Demzufolge ist in der herkömmlichen Spaltrohrpumpe der MOS-FET-Typ an der Endabdeckung mittels Schrauben befestigt und eine elektrische Bleileitung des MOS-FET-Typs ist an einem Schaltkreissubstrat des Antriebsschaltkreises gelötet, um keine Beanspruchung auf das getötete Teil auszuüben, nachdem das Schaltkreissubstrat an der Endabdeckung befestigt ist (siehe JP-2001-304198 als die ähnliche Technik).
In solch einer herkömmlichen Spaltrohrpumpe ist es notwendig, die Endabdeckung durch ein Material vorzunehmen, das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, z. B. durch Aluminium, da die Endabdeckung als die Wärmesenke verwendet wird.
Da jedoch die Endabdeckung eine tassenförmige Form hat ist es schwierig, sie durch stranggepresstes Aluminium herzustellen.
Falls die Endabdeckung durch Spritzgießen von Aluminium hergestellt wird, wird eine Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit verursacht.
Falls die Endabdeckung durch Schmieden von Aluminium hergestellt wird, das eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, werden die Herstellungskosten erhöht.
Andererseits ist in der vorerwähnten herkömmlichen Spaltrohrpumpe eine Abfolge des Lötverfahrens der elektrischen Bleileitung des MOS-FET-Typs ebenso begrenzt. Unter solchen Umständen wird eine weitere Verbesserung der herkömmlichen Spaltrohrpumpe gefordert.
Die EP 1 085 213A betrifft eine elektrische Radialpumpe, die eine Gehäuseschale aufweist, in der ein Impeller angeordnet worden ist, eine Gehäuseabdeckung, in der eine Statoranordnung eine Welle, einen Stator, einen Rotor und Lager aufweist, die angeordnet worden sind, und wobei eine Basisplatte zwischen der Gehäuseschale und der Gehäuseabdeckung angeordnet worden ist. Überdies wird es gezeigt, dass ein elektronisches Modul die Steuerlogik aufweist und die Leistungshalbleiter auf der Grundplatte durch Wärmekontakt montiert sind.
Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Spaltrohrpumpe, wie oben angezeigt, zu verbessern, um in der Lage zu sein, eine gute Kühlung, ohne die Funktion einer Wärmesenke in der Endabdeckung zu haben, beizubehalten.
Diese Aufgabe wird entsprechend der vorliegenden Erfindung durch eine Spaltrohrpumpe gelöst, die ein Gehäuse aufweist; einen Rotor, der in dem Gehäuse enthalten ist; ein Schaltkreissubstrat, das in dem Gehäuse gelagert ist; eine Endabdeckung, die mit dem Gehäuse verbunden ist, um das Schaltkreissubstrat abzudecken; eine Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung, die mit dem Schaltkreissubstrat verbunden ist; und eine Wärmesenke, wobei die Wärmesenke eine Wärmeabstrahleinrichtung zum Kühlen der Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung aufweist und mit dem Schaltkreissubstrat verbunden ist, um die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung abzudecken, und wobei die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung auf einer Oberfläche des Schaltkreissubstrats, der Endabdeckung zugewandt, montiert ist, und die Wärmeabstrahlung der Wärmesenke aus einer Mehrzahl von Rippen zusammengesetzt ist.
Die Spaltrohrpumpe weist außerdem eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Wärmesenke auf, die z. B. aus einem Fenster, gebildet in der Endabdeckung, besteht, durch das die Wärmeabstrahlungseinrichtung in die Atmosphäre freigelegt ist.
Die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung ist z. B. aus einem MOS-FET-Typ zusammengesetzt.
Ein Signal-Steuerschaltkreis in einer Schaltkreisanordnung ist mit der anderen Oberfläche des Schaltkreissubstrats gegenüberliegend zu der Oberfläche verbunden, zu der die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung verbunden ist.
Der Rotor führt den Pumpenbetrieb der Spaltrohrpumpe aus und hat einen Positionierungsstift in einer Durchgangsbohrung, die in dem Schaltkreissubstrat vorgesehen ist, um das Substart in dem Rotor zu positionieren.
Das Gehäuse ist zumindest mit einem Sitz zum Montieren des Schaltkreissubstrats daran und zumindest einem Lagerteil zum Befestigen des Schaltkreissubstrats daran gebildet.
Die Spaltrohrpumpe weist außerdem eine Statoranordnung auf, die in dem Gehäuse enthalten ist und die einen Kern enthält, der Vorsprünge hat, die in Nuten, die in dem Gehäuse gebildet sind, eingesetzt sind. Der Kern wird in dem Gehäuse durch eine Verriegelungseinrichtung in dem Fertigstellungsschritt des Einsetzens des Kerns in das Gehäuse verriegelt. Ein Spalt zwischen dem Schaltkreissubstrat und einer Basis des Positionierungsstiftes ist ebenfalls vorgesehen und der Positionierungsstift ist in einer konischen Form gebildet.
Der Positionierungsstift ist ein Anschnitt von geschmolzenem Kunststoff, wenn das wasserbeständige untere Gehäuse für den Rotor gebildet wird. Das untere Gehäuse ist mit dem Gehäuse verbunden.
Zumindest eine Nut ist rund um die Basis des Positionierungsstiftes gebildet. Der Rotor hat auch eine Mehrzahl von Anschlussstiften zum Eingreifen mit den Umfangsabschnitten des Schaltkreissubstrates, wobei nach diesem Eingriff die Stifte auf dem Schaltkreissubstrat durch Schweißen gelagert sind.
Die Anschlussstifte sind in Positionen angeordnet, die bei einem Winkel von 120 Grad voneinander, in dem Gehäuse mittig, beabstandet sind.
Die Rippen der Wärmesenke sind in das Fenster, das in der Endabdeckung gebildet ist, eingesetzt. In einem Ausführungsbeispiel ist das untere Gehäuse mit dem Gehäuse durch Spritzgießen einstückig gebildet.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit mittels mehrer Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Ausführungsbeispiel einer Spaltrohrpumpe entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 eine Schnittdarstellung ist, die entlang der SA-SA-Linie in der 1 genommen wurde.
3 eine perspektivische Ansicht ist, die nur eine obere Anordnung in der 1 zeigt.
4 eine perspektivische Ansicht der oberen Anordnung, gezeigt in der 3, ist.
5 eine Schnittdarstellung eines unteren Gehäuses, gezeigt in der 4, ist.
6 eine Vorderansicht von der Seite eines Impellers eines Rotors, gezeigt in der 4, ist.
7 eine Schnittdarstellung entlang der SB-SB-Linie in der 6 ist.
8 eine Vorderansicht eines Jochs, gezeigt in der 7, ist.
9 eine Schnittdarstellung entlang der SC-SC-Linie in der 7 ist.
10 eine vergrößerte Schnitdarstellung eines Abschnittes D in der 9 ist.
11 eine Vorderansicht eines Lagers, gezeigt in der 7, ist.
12 eine Schnitdarstellung, genommen entlang der SE-SE-Linie in der 11, ist.
13 eine perspektivische Ansicht ist, die nur eine untere Anordnung in der 1 zeigt.
14 eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung der unteren Anordnung ist, die in der 13 gezeigt ist.
15 eine vergrößerte, beispielhafte Ansicht eines Abschnittes G in der 2 ist.
Einige Ausführungsbeispiele einer Spaltrohrpumpe entsprechend der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den 1 bis 15 erläutert.
In den 1 und 2 bezeichnet die Zahl 1 die Spaltrohrpumpe. Die Spaltrohrpumpe weist eine obere Anordnung 2 und eine untere Anordnung 3 auf.
Die obere Anordnung 2 enthält ein unteres Gehäuse 4, ein oberes Gehäuse 5, eine Welle 6, die im Querschnitt eine zylindrische Form hat, deren gegenüberliegenden Enden 6a und 6b jeweils an dem unteren Gehäuse 4 und 5 befestigt sind, einen Rotor 7 und ein Einlassrohr 9.
Das Einlassrohr 9 ist durch einen ersten O-Ring 8 mit dem oberen Gehäuse 5 mittels der Schrauben 14 und der Unterlegscheiben 15, wie in der 2 gezeigt, befestigt. Ein Flansch 4a des untere Gehäuses 4 und ein Flansch 5a des oberen Gehäuses sind miteinander mittels der Schrauben 14 und der Unterlegscheiben 15 (siehe 3) befestigt, während ein zweiter O-Ring 11 zwischen dem unteren und dem oberen Gehäuse 2 und 5 (siehe 2) angeordnet werden können.
Unterlagen 10, 10 können auch zwischen dem Ende 6a und dem unteren Gehäuse 4 und zwischen dem Ende 6b und dem oberen Gehäuse 5 angeordnet werden. Die Bezugszahl 16 bezeichnet ein Auslassrohr, das in dem oberen Gehäuse 5 gebildet ist. Das obere Gehäuse 5 ist mit einem ersten konkaven Abschnitt 12 versehen, in dem der erste O-Ring eingesetzt ist und das untere Gehäuse 4 ist mit einem zweiten konkaven Abschnitt 13 versehen, in den der zweite O-Ring 11 eingesetzt ist.
Das Bezugszeichen 7a bezeichnet einen Impeller des Rotors 7. Das untere Gehäuse 4 ist in einer zylindrischen Form aus Kunststoff gebildet.
Wie in der 5 gezeigt ist, ist das untere Gehäuse 4 mit einer Innenseite eines Bodens 4b an einem Eingriffsteil 4c, mit dem die Welle 6 im Eingriff ist und an einer Außenseite des Bodens 4b mit einem Positionierungsstift 19 gebildet, der in eine Durchgangsbohrung 64, vorgesehen in einem Schaltkreissubstrat 51 einer Schaltkreisanordnung 47, eingesetzt wird, was später beschrieben wird.
Der Positionierungsstift 7 kann nicht nur ein zylindrischer Stift, sondem auch ein konischer Stift sein.
Der Positionierungsstift 19 bildet auch einer der Anschnitte eines Gießens zum Bilden des unteren Gehäuses 4, wie in der 5 gezeigt ist.
Der Rotor 7 ist in der zylindrischen Form im Querschnitt gebildet und hat vier Magnete 21, die zu dem Schaltkreissubstrat 61, wie nachstehend beschrieben wird, benachbart angeordnet sind, ein hohles Joch 22, angeordnet nach innen des Magnets 21, ein Längsrohr 23 aus Kunststoff und ein hohles zylindrisches Lager 24, angeordnet innerhalb des Rohres 23, wie in den 6 bis 12 gezeigt ist. Der Rotor 7 ist durch das Lager 24 auf der Welle 6 drehbar gelagert. Allgemein gesagt, wenn der Rotor gedreht wird, wird Flüssigkeit in das Einlassrohr 9 eingeführt und wird dann durch den Rotor von dem Auslassrohr 16 durch einen Pumpenbetrieb des Rotors nach außen abgegeben. Die Magnete 21, das Joch 22, das Lager 24 und das Rohr 23 bilden den Rotor 7. Die Magnete 21 können als Sensor-Magnete durch die Verlängerung der Magnete 21 als das Joch 22 verwendet werden, um eine Richtung des Magnetflusses der Magnete zu einer radialen Richtung des Rotors rechtwinklig zu richten.
Zu der Zeit des Bildens des Rohres 23 ist es möglich das Joch 22 längs (nach rechts und nach links in der 7) zu halten. Die Positionen der Magnete 21 und des Lagers 24 zu dem Joch 22 werden gemeinsam bestimmt. Mit anderen Worten, der Rotor 7 kann durch gleichzeitiges Bilden gebildet werden, um die Kasten für die Herstellung zu erniedrigen.
Noch genauer, ein Ende 22a des Jochs 22 ist mit einem Flansch 26 versehen, der zwei Durchgangsbohrungen 25 zum Positionieren hat, in die die Stifte eines Formwerkzeuges (nicht gezeigt) eingesetzt werden können, und das andere Ende 22b des Jochs mit Positionierungsbohrungen 28 für die Einsetzstifte (nicht gezeigt) des Formwerkzeuges versehen ist, um das Joch 22 zu veranlassen, in Längsrichtung zu bleiben (nach recht und nach links in der 7), außerdem kann eine radiale Innenfläche des Jochs 22 durch einen oder durch mehrere Stifte (nicht gezeigt) des Formwerkzeuges gehalten werden.
In den 6 und 7 bezeichnen die Bezugszeichen 29, 29 Bohrungen, in die die Stifte (nicht gezeigt) des Formwerkzeuges gehalten werden. In der 6 bezeichnet das Bezugszeichen 6 eine Bohrung, die in der Lage ist einen Stift (nicht gezeigt) des Formwerkzeuges einzusetzen, der auch in einer der Durchgangsbohrungen 25 des Flanschs 26 in dem Joch 22 eingesetzt ist.
Ein äußeres Umfangsende 26a des Flanschs 26 erstreckt sich in eine Position nahe einer Außenoberfläche 23a des Rohres 23 in dem Rotor 2, mit anderen Worten, in eine Position, ausgesetzt von der Außenoberfäche 23a, um den ausgesetzten Abschnitt im Ausgleich zu bilden, was den Rotor ausgleicht.
Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Bohrung zum Positionieren des vorerwähnten Stiftes (nicht gezeigt), um das Umfangsende 26a des Flanschs 26, gebildet in dem Rohr 23, in dem Joch zu halten. Die Positionen der Bohrungen 29 können verwendet werden, um die Polarität der Magnete 21 zu positionieren, wenn sie magnetisiert werden.
Das Joch 22 wird ausführlich in Verbindung mit den 8 bis 10 wie folgt erläutert.
Das Joch 22 ist in einer hohlen zylindrischen Form gebildet, die einen Innendurchmesser von 30 mm und eine Länge von 38 mm hat. Eine Durchschnittsdicke der Wand des Jochs beträgt 2 mm und die minimale Dicke beträgt 1,9 mm. Das Material des Jochs ist z. B. SPCE, dessen Oberfläche mit geeignetem Rostschutz behandelt wird.
Das Umfangsende 26a des Flanschs 26 hat einen Durchmesser von 44 mm und die Durchgangsbohrungen 25 sind 39 mm beabstandet, wobei jede der Bohrungen an einer Position von 14,9 mm von der Mittellinie des Jochs angeordnet ist. Ein Durchmesser jeder der Durchgangsbohrungen beträgt 2 mm. Der Flansch ist ebenfalls rechtwinklig zu dem Joch 22 mit der minimalen Biegekrümmung gebogen, wie in der 10 ausführlich gezeigt.
Das Lager 24 ist aus einem Material gebildet, das einen homogenen Kohlenstoff, überwiegend Hs 60, hoher Dichte enthält, oder das PPS (Polyphenylen-Sulfid) darin enthält. Die Flansche 35 sind an den gegenüberliegenden enden in der Längsrichtung des Lagers 24 gebildet. Das äußere Umfangsende jedes Flanschs des Lagers 24 ist mit zumindest einer Schulter 36 versehen, in der ein Abschnitt von geschmolzenem Kunststoff des Rohres 23 eingesetzt wird, wenn das Rohr gebildet wird. In dem Ausführungsbeispiel, das in der 1 gezeigt ist, sind drei Schultern an jedem der Flansche gebildet. Die drei Schultern 36 sind an Winkelpositionen durch Winkel von 120 Grad gleichbeabstandet. Jede der drei Schultern hat z. B. eine Tiefe von 1,5 mm.
In dem Ausführungsbeispiel, das in der 7 gezeigt ist, ist das Lager 24 aus zwei Abschnitten zusammengesetzt, die in Längsrichtung des Lagers separat sind und in einem separaten Bereich 37 verbunden sind. Ein Abschnitt 39 dieser Abschnitte ist in der 12 gezeigt. Dieser Abschnitt 39 hat eine Durchgangsbohrung 41, die zu dem Flansch 35 benachbart ist, und eine Durchgangsbohrung 42, benachbart zu der Durchgangsbohrung 42 (41 ?) und in einem Endabschnitt 38 von dem Flansch 35 entfernt. Die Durchgangsbohrung 42 ist mit einem geneigten Abschnitt 40 versehen, die gebildet ist, um sich in der Richtung zu der separaten Fläche 37 zu verbreitern, wie in der 12 gezeigt ist. Die Durchgangsbohrung 41 hat einen Innendurchmesser von z. B. 8 mm, und der maximale Ionendurchmesser des geneigten Abschnittes 40 beträgt 8,5 mm.
Zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Welle 6 und dem geneigten Abschnitt 40 des Lagers 24 ist ein Raum gebildet, in dem eine Flüssigkeit enthalten sein kann, um den Kreislauf der Flüssigkeit zu verbessern.
Die gesamte Länge des Lagers 24 beträgt z. B. ungefähr 25 mm. Die Durchgangsbohrung 42, die den geneigten Abschnitt 40 hat, ist durch einen Bereich von einer Position von 12 mm von dem Ende des Flanschs 35 zu der separaten Fläche 37 gebildet, um einen abgestuften Unterschied von 0,25 mm auf einer Seite, oder einen gestuften Unterschied eines hinzukommenden Verjüngungswinkels des Formwerkzeuges der vorhergehenden gestuften Unterschiedes zu bilden.
Wie in den 2 und 14 gezeigt, weist die untere Anordnung 3 ein hohles, zylindrisches Gehäuse 45 auf, eine Statoranordnung 46, in dem Gehäuse 45 enthalten, die Schaltkreisanordnung 47 und eine Endabdeckung 48 und hat eine Verkabelungsanordnung 49. Die Endabdeckung 48 ist mit dem Gehäuse 45, wie nachstehend beschrieben wird, verbunden.
Das Gehäuse 45 wird durch Spritzgießen von Aluminium gebildet und hat an seiner Innenseite Nuten 45a, in die Vorsprünge 55a eines Kerns 55, wie später beschrieben wird, eingesetzt wird. Ein Spalt zwischen der Bodenoberfläche jeder Nut 45a und der Mittelachse des Gehäuses 45 ist entlang der axialen Richtung des Gehäuses unterschiedlich.
Noch genauer, der Spalt ist an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 45 größer als ein Zwischenabschnitt zwischen den gegenüberliegenden Enden.
Der Spalt ist an einer Position in der Seite der Endabdeckung 48 kleiner, um eine vorstehende Stelle als Verriegelungsmittel für den Kern zu bilden. Wenn der Kern 55 in dem Gehäuse 45 beim Einsetzen der Vorsprünge 55a des Kerns 55 in die Nuten 45a des Gehäuses 45 bei dem abschließenden Schritt des Einsetzens enthalten ist, ist das Ende jedes Vorsprungs in der Seite der Endabdeckung 48, geht weiter über die vorstehende Stelle und somit ist das Ende des Vorsprungs im Eingriff mit der vorstehenden Stelle, um den Kern in dem Gehäuse zu verriegeln, um somit den Kern am Entfernen nach außen (siehe 15) zu hindern.
Vorgesehen an einer äußeren Umfangswand an einem Endabschnitt des Gehäuses 45 sind zwei Innengewindeabschnitte 51, in die die Schrauben 50 verschraubt werden, um die Endabdeckung 48 an dem Gehäuse 45 zu befestigen. Das Gehäuse 45 hat auch in einer inneren Umfangswand an demselben Endabschnitt zwei Innengewindeabschnitte 52, in denen Schrauben (nicht gezeigt) verschraubt werden, um die zusammen gebauten Isolatoren 57 und 58 zu lagern und einen Sitz 53, der bestimmt ist, die zusammengebauten Isolatoren 57 und 58 vorübergehend zu lagern.
Die Innengewindeabschnitte 52 und 53 sind wechselseitig um einen Winkel von 120 Grad in Richtung des Umfanges des Gehäuses 45 beabstandet. Gebildet an einer Außenseite eines Endes des Gehäuses 45, entfernt von der Endabdeckung 48, ist eine Verbindungsplatte 54, mit der ein Verbindungshalter 71 der Verkabelungsanordnung 49 durch Wärme verbunden ist.
Die Statoranordnung 46 ist aus dem Kern 55, den Spulen 55, die um den Kern 55 gewickelt sind, die Isolatoren 57 und 58 zusammengesetzt. Ein Isolator 57 ist mit drei Anschlussstiften 59 versehen.
Die Schaltkreisanordnung 47 weist das Substrat 61 auf, das aus Epoxidmaterial, das Glasfasern enthält, hergestellt ist, eine Wärmesenke 62, die mit dem Substrat 61 verbunden ist, und die durch Strangpressen von Aluminium gebildet ist, und einen Leistungs-Halbleiter, z. B. vom MOS-FET-Typ (Metal Oxide Semiconductur type Field Effect Transistor(s)) 63, montiert auf einer Oberfläche des Substrats in der Seite der Endabdeckung 48. Die Anzahl des MOS-FET-Typs kann wahlweise aus einem Typ oder mehreren Typen ausgewählt werden. Eine Durchgangsbohrung 64 ist in der Mitte des Substrats 61 vorgesehen.
Die Wärmesenke 62 deckt den MOS-FET-Typ von der Seite der Endabdeckung 48 ab. Eine Oberfläche der Wärmesenke 62 in der Seite der Endabdeckung 48 ist mit einer Wänrmeabstrahlungseinrichtung zum Kühlen des MOS-FET-Typs versehen. Die Wärmeabstrahlungseinrichtung ist mit einer Mehrzahl von Rippen 62a, gezeigt in dem Ausführungsbeispiel in der 14, versehen. Die von dem MOS-FET-Typ abgeleitete Wärme wird durch die Wärmesenke 62 gekühlt. Die Kühleinrichtung ist außerdem für das Kühlen der Wärmesenke 62 vorgesehen. Die Kühleinrichtung ist zusammengesetzt aus einem Fenster 67, gebildet in der Endabdeckung 48, um die Rippen zu der Atmosphäre freizulegen, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt. Mit der Kühleinrichtung ist es möglich die Leistungsfähigkeit zum Kühlen des MOS-FET-Typs weiter zu verbessern.
Die Wärmeleitfähigkeit der Wärmesenke 62 beträgt z. B. 210 w/m·K, mehr als zweimal im Vergleich mit jener der Endabdeckung 100 w/m·K.
In einem Ausführungsbeispiel, wenn die Endabdeckung mit dem Gehäuse verbunden ist, sind die Rippen in das Fenster der Endabdeckung eingesetzt und jede der Rippen 62a ist mit einer Außenoberfläche der Endabdeckung bündig oder in dem Fenster um 1 mm von der Außenoberfläche der Endabdeckung platziert. In dem Ausfüh rungsbeispiel sind die vorauslaufenden Enden der Rippen in dem Fenster angeordnet. Die Anschlussstifte 59 sind in Umfangsrichtung des Gehäuses 45 mit einem Winkel von 120 Grad mit dem Substrat 61 in der Nähe eines äußeren Umfangsabschnittes desselben angeordnet, und werden danach in dem Substrat verschweißt. Die Abschnitte, mit denen die Stifte im Eingriff sind, werden mit Öffnungen gebildet, in denen eine Quelle der zwei MOS-FET-Typen und ein Ablauf eingesetzt und elektrisch durch die Anschlussstifte 59 mit dem Substrat verbunden sind. Die Anschnitte der MOS-FET-Typen sind in dem Substrat geerdet.
Ein Spalt ist zwischen der Basis des Positionierungsstiftes 19 und dem Substrat 61 vorgesehen. Der konische Positionierungsstift 19, vorgesehen in dem unteren Gehäuse 4, kann in die Durchgangsbohrung 64 des Substrates 61 eingesetzt werden. Einmal mehr, der Positionierungsstift 19 wirkt als der Anschnitt des geschmolzenen Kunststoffes, wenn das untere Gehäuse aus Kunststoff gebildet wird. Eine Nut 19a ist rund um die Basis des Positionierungsstiftes 19 gebildet.
Das Substrat 61 ist an einer Oberfläche, nämlich an der Oberfläche, die der Endabdeckung 48 zugewandt ist, mit einem Leistungs-Steuerschaltkreis ausgerüstet, der einen Kondensator enthält, eine Spule und den MOS-FET-Typ usw., und an der anderen Oberfläche, nämlich an der Oberfläche, die dem Isolator 57 zugewandt ist, einem integrierten Schaltkreis, der ein Signalschaltkreis ist. Die Wärmesenke 62 ist vorgesehen, um den Leistungs-Steuerschaltkreis abzudecken.
Demzufolge ist der Leistungs-Steuerschaltkreis, der einen großen Teil der Wärme abstrahlt, von dem integrierten Schaltkreis mittels der Wärresenke 62 getrennt, um dadurch keine Wärme auf den integrierten Schaltkreis zu übertragen.
Die Endabdeckung 48 wird durch Spritzgießen von Aluminium gebildet und ist mit Lagerabschnitten 66, durch die die Schrauben 50 in die Innengewindeabschnitte 51 des Gehäuses 45 verschraubt werden, und einer Durchgangsbohrung 68 zum Einsetzen einer isolierten Durchführungshülse 72 der Verkabelungsanordnung 49 versehen.
Die Verkabelungsanordnung 49 ist aus einem Verbinder 70, dem Verbinderhalter 71, der isolierten Durchführungshülse 72 und Abdeckungen 74 zum Abdecken der Verkabelungsanordnung 49 zusammengesetzt.
Zum Zusammenbauen der Spaltrohrpumpe wird die Statoranordnung 46, die den Kern 55 und die Isolatoren 57 und 58 enthält, die in dem Gehäuse 45 mit den Vorsprüngen 55a des Kerns 55 enthalten sind, in die Nuten 45a des Gehäuses 45 eingesetzt und die obere Anordnung 2, die das untere Gehäuse 4, den Rotor 7 und das obere Gehäuse 5 enthält, werden mit dem Gehäuse 45 verbunden.
Anschließend wird die Schaltkreisanordnung 47, die das Substart 61, den MOS-FET-Typ 63 und die Wärmesenke 62 zum Abdecken des MOS-FET-Typs enthält, auf der Statoranordnung 46, die mit dem Gehäuse 45 verbunden ist, gelagert.
In diesem Fall wird der Positionierungsstift 19, der in dem unteren Gehäuse 4 vorgesehen ist, in die Durchgangsbohrung 64 des Substrates 61 und die Quelle usw. des MOS-FET-Typs 63 eingesetzt, kommt mit dem Anschlussstiften 59, die an dem Isolator 57 der Statoranordnung 46 vorgesehen sind, in Eingriff.
Als nächstes wird die Endabdeckung 48 mit dem Gehäuse 45 verbunden, um die Wärmesenke 62 abzudecken und die Spaltrohrpumpe zu bilden.
In den vorerwähnten Ausführungsbeispielen ist eine Innenoberfläche des Fensters 67 der Endabdeckung 48 mit einer oder mit mehreren Rippen versehen, die leicht von der Innenoberfläche, wie in der 2 gezeigt, vorspringen. In diesem Fall sind die Rippen vorgesehen, um sich in eine Position zu erstrecken, die in der Nähe des Substrates ist, um die Wärmesenke 62 zu umgeben.
Bei solch einem Aufbau blockieren die Rippen direkt die von der Wärmesenke oder ihrem Umfang abgestrahlte Wärme, um einen elektrischen Kondensator, der eine geringe Temperaturbelastung usw. hat, vor der Wärme zu schützen. Die Rippen können auch ein Geräusch, das von dem MOS-FET-Typ 63 erzeugt wird, gemeinsam mit der Wärmesenke ableiten, um somit das Geräusch zu eliminieren.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel können sie, obwohl das untere Gehäuse und das Gehäuse getrennt gebildet werden, z. B. durch Spritzgießen einstückig gebildet werden. Falls das untere Gehäuse und das Gehäuse einstückig gebildet werden, ist die Wärme des Substrates vorgesehen, in die Seite des fließenden Fluids des unteren Gehäuses zu entweichen, um die Temperatur zu vermindern. Es ist auch möglich das Geräusch, das von der Seite des Impellers 7a des Rotors 7 abgestrahlt wird, zu blockieren, um die Geräuschabstrahlung zu beseitigen. Es ist auch möglich die Herstellungskosten zu vermindern und die wasserdichte Eigenschaft zu verbessern, da eine oder mehrere Dichtungen (O-Ringe) zwischen dem unteren Gehäuse und dem Gehäuse weggelassen werden können.
Selbstverständlich ist die Innenoberfläche der Endabdeckung nicht auf die Ausbildung der Rippen begrenzt, sondern kann z. B. in einem flachen Zustand gebildet werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es, wie oben beschrieben, da die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung mit der Oberfläche des Substrates, das der Endabdeckung zugewandt ist, verbunden ist und die Wärmesenke zum Abdecken der Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung auf dem Substrat montiert ist, nicht notwendig, die Wärmesenke oder irgendeine Kühleinrichtung zum Kühlen der Halbleitereinrichtung an der Endabdeckung zu montieren. Demzufolge ist es möglich die Endabdeckung kostengünstiger herzustellen, während die Effektivität des Kühlens des Halbleiters durch die Wärmesenke beibehalten wird.
Da der Leistungs-Steuerschaltkreis mit einer Oberfläche des Substrates verbunden ist und der Signal-Steuerschaltkreis mit der anderen Oberfläche des Substrates verbunden ist und die Wärmesenke den Leistungs-Steuerschaltkreis abdeckt, wird die von dem Leistungs-Steuerschaltkreis abgestrahlte Wärme nicht auf den Signal-Steuerschaltkreis übertragen, um den Signal-Steuerschaltkreis an der Beschädigung durch die Wärme zu schützen.
Da die Kühleinrichtung zum Kühlen der Wärmesenke vorgesehen ist, ist es möglich, den Leistungs-Steuerschaltkreis, der die Halbleitereinrichtung enthält, vorteilhaft zu kühlen.
Da der Positionierungsstift des Rotors in die Durchgangsbohrung des Substrates eingesetzt werden kann ist es möglich, das Substrat in dem Rotor leicht zu positionieren und das Substrat in dem Rotor leicht zusammenzusetzen.
Es ist möglich den Kern des Gehäuses fest und sicher zu verbinden, da die Vorsprünge des Kerns in die Nuten des Gehäuses eingesetzt werden und nach dem Einsetzen des Kerns die Vorsprünge in den Nuten verriegelt sind. Es ist möglich das Substrat am Aufschwimmen zu hindern, da der Spalt zwischen dem Substart und der Basis des Positionierungsstiftes vorgesehen ist.
Da der Positionierungsstift auch eine konische Form hat, wird das Substart konstant stabil in dem unteren Gehäuse in einer geeigneten Position gelagert, um die Erfassungspräzision eines Bohrungssensors, der mit dem Substrat verbunden ist, zu verbessern.
Da der Positionierungsstift auch ein Anschnitt für den geschmolzenen Kunststoff ist, ist es. wenn das untere Gehäuse des Rotors aus Kunststoff gebildet wird, falls eine Oberflächensenke in dem Rotor infolge der Wärme usw. hervorgerufen wird, möglich, den Positionierungsstift am Abweichen zu hindern.
Es ist möglich den Rotor, falls eine Oberflächensenke in dem Rotor beim Bilden von ihm auftritt, durch Korrigieren des Positionierungsstiftes, infolge der Nut, die rund um die Basis des Positionierungsstiftes vorgesehen ist, in einer richtigen Position zu halten.
Da die Anschlussstifte des Rotors geschweißt werden, nachdem sie mit dem Substrat im Eingriff sind, ist es möglich, einen Abschlusshorizont des Substrates sicher zu stellen. Es ist möglich eine gleiche Wärme zwischen den Anschlussstiften des Rotors zu emittieren, da die Anschlussstifte in gleichen Abständen angeordnet sind.

Claims

Spaltrohrpumpe, die aufweist: ein Gehäuse (45); einen Rotor (7) in dem Gehäuse (45); ein Schaltkreissubstrat (61), gelagert in dem Gehäuse (45); eine Endabdeckung (48), die mit dem Gehäuse (45) verbunden ist, um das Schaltkreissubstrat (61) abzudecken; eine Halbleitereinrichtung (63) zur Leistungssteuerung, die mit dem Schaltkreissubstrat (61) verbunden ist; und eine Wärmesenke (62), dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (62) eine Wärmeabstrahlungseinrichtung aufweist, um die Halbleitereinrichtung (63) für die Leistungssteuerung zu kühlen, und mit dem Schaltkreissubstrat (61) verbunden ist, um die Halbleitereinrichtung (63) für die Leistungssteuerung abzudecken, wobei die Halbleitereinrichtung (63) für die Leistungssteuerung auf einer Oberfläche des Schaltkreissubstrats (61), der Endabdeckung zugewandt, montiert ist, und die Wärmeabstrahlungseinrichtung der Wärmesenke (62) aus einer Mehrzahl von Rippen (62a) zusammengesetzt ist.
Spaltrohrpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Wärmesenke (62).
Spaltrohrpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung aus einem Fenster (67) besteht, das in der Endabdeckung (48) gebildet ist, durch das die Wärmeabstrahlungseinrichtung zur Atmosphäre freigelegt ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitereinrichtung für die Leistungssteuerung aus einem FET (63) vom MOS-Typ besteht.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalsteuerschaltkreis mit der Oberfläche des Schaltkreissubstrats (61) gegenüber der Oberfläche verbunden ist, mit der die Halbleitereinrichtung (63) für die Leistungssteuerung verbunden ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) einen Positionierungsstift (19) hat, der in eine Durchgangsbohrung (64), vorgesehen in dem Schaltkreissubstrat (61), eingesetzt ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (45) mit zumindest einem Sitz (53) gebildet ist, an dem das Schaltkreissubstrat (61) montiert ist, und mit zumindest einem Lagerungsteil, das in der Lage ist, das Schaltkreissubstrat (61) daran zu befestigen.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Statoranordnung (46), die in dem Gehäuse (45) angeordnet ist und die einen Kern (55) aufweist, wobei der Kern (55) Vorsprünge (55a) hat, die in Nuten (45a), gebildet in dem Gehäuse, eingesetzt sind, und Verriegelungsmittel zwischen den Vorsprüngen (55a) und den Nuten (45a) vorgesehen sind.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt zwischen dem Schaltkreissubstrat (61) und einer Basis des Positionierungsstifts (19) vorgesehen ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungsstift (19) in einer konischen Form gebildet ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungsstift (19) ein Anschnitt aus geschmolzenem Kunststoff ist, wenn ein wasserfestes unteres Kunststoffgehäuse (4) für den Rotor (7) gebildet wird.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Nut (19a) rund um die Basis des Positionierungsstiftes (19) gebildet ist.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) eine Mehrzahl von Anschlussstiften (59) zum In-Eingriff- Kommen mit Umfangsabschnitten des Schaltkreissubstrates (61) hat, wobei nach diesem Eingriff die Stifte (59) auf dem Schaltkreissubstrat (61) durch Schweißen gelagert sind.
Spaltrohrpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstifte (59) an Positionen angeordnet sind, die unter einem Winkel von 120 Grad voneinander um eine Mittelachse des Gehäuses (45) beabstandet sind.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (62a) der Wärmesenke (62) in das Fenster (67) der Endabdeckung (48) eingesetzt sind.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabdeckung (48) Rippen hat, die sich in einer Position nahe des Schaltkreissubstrats (61) erstrecken, um die Wärmesenke (62) zu umgeben.
Spaltrohrpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) in einem unteren Gehäuse (4), das mit dem Gehäuse (45) verbunden ist, enthalten ist.
Spaltrohrpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Gehäuse (4) mit dem Gehäuse (45) durch Druckgießen einstöckig gebildet ist