汽车电动液泵制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车电动液泵(10)，具有由泵壳主体(32)限定的泵壳(30)。泵(10)设有静态导热隔离罐(20)，该隔离罐包括罐部(21)和罐凸缘部(22)，该隔离罐将汽车电动液泵(10)的泵壳(30)内的湿区(12)与干区(14)流体分离。泵(10)还包括用于驱动汽车电动液泵(10)的电动机(50)，该电动机(50)包括布置在干区(14)内的不可旋转的电动机定子(52)和布置在湿区(12)内的可旋转的电动机转子(55)。电动机转子(55)经由可旋转的转子轴(16)可共同旋转地连接至泵轮(15)。泵(10)还包括印刷电路板(60)和不可旋转的导热冷却套(40)，所述印刷电路板(60)设有用于驱动电动机(50)的电子器件(45)，所述不可旋转的导热冷却套(40)在干区(14)内周向围绕电动机定子(52)，并且与电动机定子(52)和隔离罐(20)直接物理传热接触。冷却套(40)传导由电动机定子(52)产生的热量，并通过隔离罐(20)将该热量传递至泵送的液体。冷却套(40)由此防止泵(10)在泵壳(30)内发生热量积聚。泵(10)在泵壳(30)内发生热量积聚。泵(10)在泵壳(30)内发生热量积聚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车电动液泵


[0001]本专利技术涉及一种具有改进的散热的汽车电动液泵，尤其是一种用于机动车的电动水循环泵。

技术介绍

[0002]由于电动液泵的电动机产生大量热量，因此电动机部件的有效散热对于高效泵来说是至关重要的。电动液泵优选设有电子换向电动机，其中电动机定子和电动机转子由限定干区和湿区的隔离罐流体隔离。
[0003]电动机转子布置在由被泵送的液体持久地冷却的湿区中。相比之下，静态电动机定子与电子功率部件一起布置在干区中，因此并不被泵送的液体有效冷却。为了提供经济高效且重量轻的泵，现有技术的电动液泵的泵壳是由塑料材料制成的。由于塑料的低导热性，通过泵壳的散热是不充分的。
[0004]在WO 2015/121051 A1(D1)中公开了这种电动液泵的一个例子。
[0005]由于散热不足，泵的性能受到塑料泵壳的最大耐热性的限制，因此泵的最大泵送性能较低。
[0006]例如，为了提高泵的最大峰值性能，CN 208831261 U(D2)公开了一种如上文所述的电动液泵，但是该电动液泵还设有环形通道，该环形通道流体连接至泵送室，并且作为定子的冷却套工作。所述环形通道周向围绕电动机定子，使得泵送的液体从泵送室沿周向流过环形通道，从而将定子产生的热量分散在其整个圆周上。
[0007]与D1相比，D2的附加冷却套实际上允许泵的峰值性能提高，但是在径向上需要更大的安装空间，这对于汽车应用是不利的。此外，泵的设计结构更复杂，导致较高的材料和生产成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个目的是提供一种具有改善的散热的经济高效的汽车电动液泵。
[0009]这个目的通过本专利技术的具有权利要求1的特征的汽车电动液泵来实现的。
[0010]本专利技术的汽车电动液泵包括由泵壳主体限定的泵壳，该泵壳用于将泵的内部与环境密封隔离。所述汽车电动液泵还包括具有罐部和罐凸缘部的静态导热隔离罐。所述罐部例如可以由具有两个开口轴向端的管状主体限定，或者由具有一个开口轴向端和一个封闭轴向端的罐状主体限定。所述隔离罐将泵的内部流体隔离成湿区和干区。在湿区中，内部泵部件与由汽车电动液泵泵送的液体流体接触。干区与湿区密封隔离，使得没有任何泵送的液体进入干区，从而防止敏感的电气和电子元件与液体接触。所述汽车电动液泵由内部电动机驱动，该电动机包括不可旋转的电动机定子和可旋转的电动机转子。电动机定子在干区内布置在隔离罐外，而电动机转子在湿区内布置在隔离罐内。电动机转子通过可旋转的转子轴可共同旋转地连接至泵轮，从而驱动泵轮以泵送液体，使其流过液体冷却回路。
[0011]电动机定子设有用于产生磁场的感应线圈，该磁场电磁地驱动电动机转子，并且
因转子和定子的物理隔离而被电子地换向。为了对磁场进行电子换向，所述泵设有印刷电路板，该印刷电路板设有电力电子器件。由于感应线圈的电流流动，作为线圈的共享铁芯的电动机定子变热。定子的热量导致向泵壳输入大量热量。由于泵壳优选由塑料材料制成，这种不良导热材料不能充分地将定子产生的热量通过泵壳散发到环境中，因此热量在泵壳内积聚。
[0012]为了避免泵壳内的热量积聚，所述汽车电动液泵设有不可旋转的导热冷却套，以消散由电动机定子产生的热量。该冷却套布置在泵的干区内，并且周向围绕电动机定子，使得冷却套和定子彼此直接物理接触。冷却套优选由圆柱形冷却套限定，该圆柱形冷却套朝向泵的液体导引部沿轴向延伸，例如向泵轮的方向延伸。由于最有效的冷却是通过泵室内的循环液体实现的，因此冷却套与隔离罐直接物理接触。隔离罐与被泵送的液体持久地流体接触，因此特别适合于消散承受热负荷的泵部件的热量。
[0013]所述冷却套优选由具有足够的热导率的金属材料制成，该热导率优选至少为30W/mK。由于较高的热导率，冷却套持久地吸收由电动机定子产生的热量，并将其传递至导热隔离罐。作为强制对流的结果，隔离罐又将热量传递至在隔离罐内循环的泵送液体。因此，定子的热量持续并有效地从定子间接传递到液体回路中，从而至少减少或完全避免泵壳内的相关热量积聚。
[0014]在本专利技术的汽车电动液泵的一个优选实施例中，所述冷却套压入配合到电动机定子上。因此，例如在泵的组装期间，冷却套通过过盈配合的摩擦连接与定子连接，以将冷却套固定在定子上。所述压入配合连接提供了冷却套与定子之间的直接物理接触，并且确保冷却套与定子和冷却套之间的较大的传热接触表面的紧密配合，使得较大量的热量被传递至冷却套。由此，冷却套吸收由电动机定子在感应线圈中的电流的作用下产生的任何相关热量，并将其向泵的液体导引段传递，在该液体导引段，热量被传递至液体，并由此被输送到车辆的液体回路中。
[0015]在本专利技术的一个优选实施例中，所述隔离罐设有圆柱形突出部，用于提供与冷却套的直接物理传热接触。该圆柱形突出部在隔离罐的开口的轴向端从径向罐凸缘部沿轴向延伸，该开口轴向端朝向泵的液体导引段。所述圆柱形突出部朝向电动机定子延伸，使得冷却套能够在径向外侧或径向内侧与圆柱形突出部接触。
[0016]优选地，所述冷却套与圆柱形突出部径向接触，以确保较大的传热表面，从而将较大的热量传递至隔离罐。热量经由径向罐凸缘部传递至与泵送液体流体接触的罐部，或者直接从罐凸缘部传递至液体，使得热量有效地从泵传递到液体回路中。
[0017]在本专利技术的一个优选实施例中，所述冷却套压入配合到圆柱形突出部中。冷却套由此通过摩擦连接(例如通过过盈配合)连接至隔离罐的圆柱形突出部。所述径向压入配合连接确保冷却套与隔离罐之间通过具有较大热量传递能力的圆柱形突出部形成较大的传热接触表面。被冷却套吸收的热量由此经由径向罐凸缘部有效地传递至隔离罐，并且被传递至泵的液体导引部(例如泵送室)内的液体。然后，液体通过热对流吸收热量，并将热量从泵输送到液体回路中。
[0018]或者，冷却套与圆柱形突出部之间的连接例如可以是激光焊接的，以提供材料结合连接。经由焊接或经由任何其它等效连接方法产生的材料结合连接使冷却套和隔离罐的材料融合，从而形成经由融合材料的金属结构实现的直接传热连接，与压入配合连接相比，
这能够增加热传递。
[0019]优选地，所述泵壳主体设有用于限定冷却套的轴向位置的轴向止挡部。该轴向止挡部精确地限定冷却套的轴向位置，以确保冷却套在两个轴向端部处与电动机定子和隔离罐有足够的轴向重叠。该轴向止挡部例如可以由泵壳的内部径向侧的平台状结构限定，在冷却套被插入泵壳期间，冷却套移动至该平台状结构。由此简化了组装，并且在组装期间不需要耗时地测量冷却套的轴向位置。
[0020]在本专利技术的汽车电动液泵的一个优选实施例中，所述泵的泵壳主体是由塑料材料制成的。塑料泵壳的应用在减轻泵壳的重量和提高泵的成本效率方面具有很大的优势。尤其是在汽车应用中，减少牵引系统的外围部件的重量是车辆制造商的一个重要采购理由，前提是泵的性能不受这一措施的影响。在现有技术的泵中，必须对泵的性能加以限制，以避免泵内部的热量积聚，从而保护对热量敏感的塑料泵壳。相比之下，利用本专利技术的汽车电动液泵，尽管泵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种汽车电动液泵(10)，具有由泵壳主体(32)限定的泵壳(30)，静态导热隔离罐(20)，其包括罐部(21)和罐凸缘部(22)，该隔离罐将汽车电动液泵(10)的泵壳(30)内的湿区(12)与干区(14)流体分离，用于驱动汽车电动液泵(10)的电动机(50)，该电动机(50)包括布置在干区(14)内的不可旋转的电动机定子(52)和布置在湿区(12)内的可旋转的电动机转子(55)，该电动机转子(55)通过可旋转的转子轴(16)可共同旋转地连接至泵轮(15)，印刷电路板(60)，其设有用于驱动电动机(50)的电子器件(45)，以及不可旋转的导热冷却套(40)，其在干区(14)内周向围绕电动机定子(52)，并且与电动机定子(52)和隔离罐(20)直接物理传热接触。2.如权利要求1所述的汽车电动液泵(10)，其中所述冷却套(40)是由圆柱形冷却套主体(41)限定的。3.如权利要求1或2所述的汽车电动液泵(10)，其中所述冷却套(40)是由导热金属材料制成的。4.如前述权利要求之一所述的汽车电动液泵(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：皮尔伯格泵技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：