電動水泵的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種電動水泵，包括：泵蓋，具有冷卻劑流過的入口；定子室，具有根據控制信號而產生磁場的定子；轉子室，具有根據通過定子產生的磁場而旋轉的轉子；分隔壁，被配置為使定子室與轉子室分離；軸，具有中心軸線，該軸被固定至轉子，以便軸與轉子一起繞軸的中心軸線旋轉；以及葉輪，被固定至軸的前部以便與軸一起旋轉，該葉輪使通過入口流入的冷卻劑加壓，其中，軸的一部分上形成有至少一個翼部，以加強冷卻劑的流動。
【專利說明】電動水泵
[0001]相關申請的交叉引證
[0002]本申請要求于2015年4月2日提交給韓國知識產權局的韓國專利申請第10-2015-0046992號的優先權權益，通過引證將其全部內容結合于此。
技術領域
[0003]本公開內容涉及一種電動水栗。更具體地，本公開內容涉及一種具有翼部的電動水栗，所述翼部用于加強冷卻劑的流動。
【背景技術】
[0004]通常，水栗使冷卻劑循環至發動機和加熱器，以使發動機冷卻并且加熱客艙。從水栗流出的冷卻劑循環穿過發動機、加熱器和/或散熱器并且與發動機、加熱器和/或散熱器交換熱量，并且流回到水栗中。
[0005]水栗連接至帶輪，該帶輪被固定至發動機的曲軸，并且水栗根據曲軸的旋轉(即，發動機的旋轉)而被驅動。因此，根據發動機的旋轉速度確定來自機械水栗流動的冷卻劑量。然而，不管發動機的旋轉速度如何，加熱器和散熱器中需要的冷卻劑量都是特定值。因此，在發動機轉速緩慢的情況下，加熱器和散熱器不能適當地運行。為了正常操作加熱器和散熱器，必須增大發動機轉速。然而，如果增大發動機轉速，則也增加車輛的燃料消耗。
[0006]電動水栗由通過控制設備控制的電動機進行驅動。不管旋轉速度如何，電動水栗可以確保冷卻劑量，并且與機械水栗相比，可以減少60%_70%的所需功率。此外，考慮到機械水栗上的封裝，電動水栗是有利的。
[0007]直流電動機，具體地，BLDC(無刷直流)電動機，通常用于電動水栗中。可以控制BLDC電動機的控制器設置在電動機中，并且電路內置在控制器的內部。隨著控制器的操作，在電氣裝置中生成熱量。因此，為了防止過熱，在其中需要足夠的冷卻。
[0008]BLDC電動機具有在線圈纏繞的定子與具有永磁體的轉子之間的冷卻劑管線。然而，為了起到作用，定子與轉子之間的空間應該在幾毫米的范圍內。由于此種空間限制，在定子與轉子之間流動的冷卻劑量不充足，并且冷卻劑流動不平穩。因此，在電動水栗中產生的熱量難以從其中去除。
[0009]本背景部分中公開的上述信息僅用于增強對本公開內容【背景技術】的理解，并且因此，本公開內容可能包含在該國家中不構成本領域普通技術人員所知的現有技術的信息。
【發明內容】
[0010]本公開內容已經在致力于提供一種用于加強冷卻劑的流動的電動水栗。本公開內容的示例性實施方式提供了具有翼部的電動水栗，以加強冷卻劑的流動并且提高冷卻性會K。
[0011]電動水栗可包括:栗蓋，具有冷卻劑流過的入口；定子室，具有根據控制信號產生磁場的定子;轉子室，具有根據通過定子產生的磁場而旋轉的轉子;分隔壁，被配置為使定子室與轉子室分離;軸，具有中心軸線，該軸被固定至轉子，以便與轉子繞中心軸線一起旋轉；以及葉輪，被固定至軸的前部以便與軸一起旋轉，該葉輪使流動通過入口的冷卻劑加壓，其中，軸的一部分上形成有至少一個翼部，以便加強冷卻劑的流動。翼部可以形成在軸的前端部或后端部。該軸可包括:主干部，沿著中心軸線延伸并穿過分隔壁的中心；以及延伸部，該延伸部的直徑小于主干部，并且從主干部的前部或后部沿著中心軸線延伸，其中，翼部具有至少一個可旋轉的葉片，該葉片從主干部的前部或后部突出，以加強冷卻劑的流動。翼部可具有至少一個可旋轉的葉片，該葉片在徑向方向上從主干部或延伸部的外部周緣部向外突出，以加強冷卻劑的流動。翼部可具有在徑向方向上逐漸變窄的錐形，并且具有尖端部。翼部可包括:至少一個長葉片，被配置為從外部周緣部在徑向向外的方向上突出；以及至少一個短葉片，被配置為從外部周緣部在徑向向外的方向上突出，至少一個短葉片的旋轉半徑小于長葉片。至少一個長葉片和至少一個短葉片可交替地布置。電動水栗可進一步包括:主體，具有定子室和轉子室；以及驅動器殼，安裝在主體的后端處，驅動器殼具有在向前方向上突出的固定構件，以便使分隔壁固定到驅動器殼。在分隔壁的后表面與驅動器殼的前表面之間可形成有分隔空間。固定構件的前端部可以布置為與分隔壁的后表面分離。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據本公開內容的示例性實施方式的電動水栗的截面圖。
[0013]圖2是部分A的放大示意圖。
[0014]圖3是根據本公開內容的示例性實施方式的應用于電動水栗的翼部的立體圖。
[0015]圖4是根據本公開內容的示例性實施方式的應用于電動水栗的翼部的截面圖。
【具體實施方式】
[0016]在下文中將參照附圖對本公開內容的示例性實施方式進行詳細描述。
[0017]貫穿整個說明書和所附權利要求書，除非有明確相反的說明，否則詞語“包括(comprise)”以及其諸如“包含(comprises)”或者“含有(comprising)”的變形應被理解為表示包括所述元件，但并不排除任何其他元件。
[0018]為了更好的理解并便于描述，附圖的左側的方向稱為“前表面”、“前部”或“向前”，并且反方向稱為“后側”、“后部”或“向后”。
[0019]貫穿本說明書，用相同參考標號表示的部件是相同或相似部件。
[0020]圖1是根據本公開內容的示例性實施方式的電動水栗的截面圖。
[0021]根據本公開內容的示例性實施方式的電動水栗I包括栗蓋10、主體30、驅動器殼50以及驅動器蓋70。
[0022]主體30接合至栗蓋10的后端，以便形成渦卷室14和轉子室35。驅動器殼50接合至主體30的后端以形成定子室45，并且驅動器蓋70接合至驅動器殼50的后端以形成驅動器室85ο
[0023]此外，渦卷室14中安裝有葉輪17，并且轉子室35中安裝有固定至軸100的轉子37。定子室45中安裝有定子47，并且驅動器室85中安裝有驅動器80。軸100具有中心軸線X，并且轉子37以及軸100繞中心軸線X旋轉。定子47與軸100的中心軸線X同軸地布置。
[0024]栗蓋10在其前端部設置有入口 12并且在其側部設置有出口 15。冷卻劑通過入口 12流入電動水栗I中，并且電動水栗I中的加壓冷卻劑通過出口 15流出。水栗I的入口 12的后端部20處形成有斜面3，并且后端部20從斜面3向后延伸。栗蓋10的后端部20通過固定裝置(諸如，螺栓B)覆蓋主體30的安裝部32。斜面3相對于軸100的中心軸線X傾斜。
[0025]用于使冷卻劑加壓的渦卷室14形成在栗蓋10中，并且使通過出口15的冷卻劑加壓的葉輪17安裝在渦卷室14中。葉輪17被固定至軸100的前端部并且與軸100—起旋轉。為此目的，螺栓孔29形成在葉輪17的中間部，并且螺紋形成在螺栓孔29的內周緣處。插入螺栓孔29中的葉輪螺栓28被螺擰至軸100的前端部，使得葉輪17被固定至軸100。墊圈w可以插在葉輪17與葉輪螺栓28之間。
[0026]通過將葉輪17和轉子37(水栗I的旋轉元件)的中心以及定子47(水栗I的固定元件)的中心布置在中心軸線X上，可以平穩地引導流動到水栗I中的冷卻劑并且可以改善水栗I的性能。
[0027]此外，葉輪17由多個葉片18分成多個區域。流動到多個區域中的冷卻劑通過葉輪17的旋轉而加壓。同時，如圖1中的箭頭所標記的，流入入口 12中的冷卻劑經由葉輪17傳送到轉子室35中。
[0028]主體30具有朝向后面開放的中空圓柱形，并且被接合至栗蓋10的后端部。主體30包括適配器25、分隔壁90、定子室45和轉子室35。
[0029]適配器25在后端部處支撐分隔壁90。軸承安裝部26從適配器25向后突出，并且軸承插在軸承安裝部26與軸100之間，以便使軸100平穩旋轉并且防止軸100傾斜。
[0030]適配器25的中間部形成有穿孔27，使得軸100的前端部通過該穿孔27突出至渦卷室14中。葉輪17固定至軸100的前部。本說明書描述的是，葉輪17通過葉輪螺栓28固定至軸100。然而，葉輪17還可壓裝至軸100的外部周緣。
[0031]在軸承安裝部26的徑向向外處，連接孔34形成在適配器25中。因此，如箭頭所標記的，流動通過葉輪17的冷卻劑通過連接孔34被傳遞到轉子室35中。此外，流入轉子室35中的冷卻劑經過在分隔壁90與轉子37之間形成的間隙5。通過水栗I的操作，在軸100、轉子37和定子47處產生的熱量通過冷卻劑流進行冷卻。因此，可以提高水栗I的耐用性。進一步地，防止冷卻劑中的漂浮物聚集在轉子室35中。
[0032]分隔壁90形成為在葉輪17的方向上敞開的杯型，并且被插在定子47與轉子37之間。定子47在徑向方向上向外布置，并且轉子37在徑向方向上向內布置。
[0033]分隔壁90包括前表面91，在栗蓋10與前表面91之間形成渦卷室14。分隔壁90的前表面91設置有從外部周緣至其中心順序形成的第一隔板92和第二隔板93。
[0034]第一隔板92接合至栗蓋10的后端部20。密封裝置(諸如，O形環O)可介于第一隔板與后端部20之間，以防止從渦卷室14泄漏冷卻劑。
[0035]第二隔板93從前表面91向后突出，并且限定定子室45與轉子室35之間的邊界。定子47在第二隔板93的徑向方向上向外安裝。
[0036]定子室45在徑向上形成在分隔壁90的外部處，并且定子47安裝在定子室45中。定子47直接或間接固定至主體30，并且根據從外部源獲得的控制信號而產生磁場。
[0037]轉子室35徑向形成在分隔壁90的內部處，并且支撐部60、轉子37和軸100安裝在轉子室35中。
[0038]支撐部60由彈性橡膠材料制成，并且減輕軸100施加至軸承31的推力。同時，當支撐部60與軸承31直接連接時，在軸承31與橡膠材料的支撐部60之間可能產生旋轉摩擦，并且可能使水栗I的性能劣化。因此，將推力環65安裝在軸承31與支撐部60之間，并且可以減少旋轉摩擦。
[0039]通過例如壓裝或者焊接，轉子37被固定至圓柱形的軸100的外部周緣部。轉子37處安裝有永久磁鐵，并且通過定子47中產生的磁場使轉子37旋轉。
[0040]參考圖2至圖4，以下將詳細地描述軸100。
[0041]圖2是部分A的放大示意圖，圖3是根據本公開內容的示例性實施方式的應用于電動水栗的翼部的立體圖，以及圖4是根據本公開內容的示例性實施方式的應用于電動水栗的翼部的截面圖。
[0042]如圖2至圖4所示，軸100包括主干部105、延伸部120和翼部110。主干部105沿著中心軸線X在分隔壁90的中心中延伸。延伸部120在軸向方向上從主干部105向前或向后延伸，該延伸部具有小于主干部105的半徑。
[0043]至少一個或多個翼部110可設置在軸100的前部或后部上。如果軸100旋轉，則翼部110與軸100—起旋轉。翼部110形成為翼形，以便當軸100旋轉時使流體產生更多流動。換言之，翼部110可以在軸向方向上從主干部105的前側或后側延伸，并且可在徑向向外的方向上從延伸部120的外部周緣延伸。
[0044]翼部110形成為普通葉片，并且這對本領域技術人員來說是眾所周知的。因此，隨著翼部110與軸100的旋轉一起旋轉，通過翼部110產生的動能加強流體的流動。水栗I可以通過穿過軸100與分隔壁90之間的間隙5的冷卻劑被迅速冷卻。
[0045]同時，本說明書中的翼部110是整體形成在軸100的后端部的形狀，但是本公開內容不限于此。翼部110還可設置或者形成在軸100的任何部分處，包括冷卻劑流過的軸100的前端部。
[0046]根據本公開內容的示例性實施方式，如圖3至圖4所示，翼部110被設置為從主干部105的側表面或者延伸部120的外部周緣突出。翼部110包括至少一個長葉片111和至少一個短葉片112。
[0047]參考圖4，每個長葉片111形成在延伸部120的外部周緣處，并且在徑向向外的方向上比短葉片112延伸得更多。另外，每個短葉片112可以布置在每個長葉片111之間。
[0048]因此，當軸100旋轉時，流動的變化可以高于將長葉片111和短葉片112形成為相同尺寸時所產生的流動。因此，可以提高冷卻性能。
[0049]盡管每個長葉片111和每個短葉片112在徑向向外的方向上延伸，但是在徑向向外的方向上每個葉片的厚度可以變薄。例如，長葉片111和短葉片112可以呈錐形。長葉片111和短葉片112的端部可以形成為尖的形狀。因此，每個長葉片111和每個短葉片112的側面可以形成為是傾斜的，并且軸100旋轉便可加強冷卻劑的流動，同時受到轉矩抗力的影響最小。
[0050]驅動器殼50被接合至主體30的后端以形成定子室45。如圖2所示，驅動器殼50包括第一固定構件51和第二固定構件52，它們向前突出以便支撐分隔壁90。分隔壁90的一部分可以插入第一固定構件51與第二固定構件52之間，并且固定在它們之間。
[0051]可以在分隔壁90的后表面與驅動器殼50的前表面之間形成分隔空間Dl、D2和D3。分隔空間D1、D2和D3中的每個可以形成在分隔壁90的后端表面與驅動器殼50的前端表面之間，分隔壁90的后表面與第一固定構件51的前端之間，以及分隔壁90的后表面與第二固定構件52的前端之間。這些分隔空間Dl、D2和D3防止由軸100的推力產生的振動施加至驅動器80，該驅動器布置在驅動器殼50的后部處。
[0052]驅動器蓋70在軸線方向上從驅動器殼50的表面開始形成，并且呈圓盤形。通過固定方式(諸如，螺栓)驅動器蓋70被接合至驅動器殼50，以便形成驅動器室85。密封裝置(諸如，O形環O)可徑向向外地插入驅動器蓋70，以防止外來物(諸如，灰塵)進入驅動器室85。
[0053]控制水栗I的操作的驅動器80安裝在驅動器室85中。驅動器80包括微處理器和印刷電路板(PCB)。驅動器80電連接至布置在電動水栗I的外部的控制器(未示出)，并且從控制器接收控制信號。
[0054]如上所述，根據本公開內容的示例性實施方式，軸100與轉子37—起旋轉，并且軸100設置有翼部110。因此，加強穿過軸100與分隔壁90之間的間隙5的冷卻劑的流動。因此，電動水栗I可具有高冷卻效率和高性能水平。
[0055]盡管已結合目前被視為實用的示例性實施方式，對本公開內容進行了描述，但應當理解，本公開內容不限于所公開的實施方式。相反，本公開內容旨在涵蓋包含在所附權利要求的精神和范圍內的各種修改和等同布置。
【主權項】
1.一種電動水栗，所述電動水栗包括: 栗蓋，具有供冷卻劑流過的入口 ； 定子室，具有根據控制信號而產生磁場的定子； 轉子室，具有通過所述磁場而旋轉的轉子； 分隔壁，配置為使所述定子室與所述轉子室相分離； 軸，具有中心軸線，所述軸被固定至所述轉子，以與所述轉子一起繞所述中心軸線旋轉；以及 葉輪，固定至所述軸的前部，所述葉輪與所述軸一起旋轉并且對流過所述入口的冷卻劑加壓， 其中，在所述軸的一部分上形成有至少一個翼部，以加強所述冷卻劑的流動。2.根據權利要求1所述的電動水栗，其中，所述翼部形成在所述軸的前端部處或后端部處。3.根據權利要求2所述的電動水栗，其中，所述軸包括: 主干部，沿著所述中心軸線延伸穿過所述分隔壁的中央；以及 延伸部，所述延伸部的直徑小于所述主干部的直徑，并且所述延伸部從所述主干部的前部或后部沿著所述中心軸線延伸， 其中，所述翼部具有至少一個能旋轉的葉片，所述葉片從所述主干部的前部或后部突出，以加強所述冷卻劑的流動。4.根據權利要求3所述的電動水栗，其中，所述翼部具有至少一個能旋轉的葉片，所述葉片在徑向方向上從所述主干部或者所述延伸部的外部周緣部向外突出，以加強所述冷卻劑的流動。5.根據權利要求4所述的電動水栗，其中，所述翼部具有在徑向方向上逐漸變窄的錐形形狀，并且具有尖端部。6.根據權利要求4所述的電動水栗，其中，所述翼部包括: 至少一個長葉片，配置為從所述外部周緣部在徑向向外的方向上突出；以及至少一個短葉片，配置為從所述外部周緣部在徑向向外的方向上突出，所述至少一個短葉片的旋轉半徑小于所述至少一個長葉片的旋轉半徑。7.根據權利要求6所述的電動水栗，其中，所述至少一個長葉片和所述至少一個短葉片交替地布置。8.根據權利要求4所述的電動水栗，所述電動水栗進一步包括: 主體，所述主體具有所述定子室和所述轉子室；以及 驅動器殼，安裝在所述主體的后端處，所述驅動器殼具有在向前方向上突出的固定構件，以將所述分隔壁固定到所述驅動器殼。9.根據權利要求8所述的電動水栗，其中，在所述分隔壁的后表面與所述驅動器殼的前表面之間形成有分隔空間。10.根據權利要求9所述的電動水栗，其中，所述固定構件的前端部被布置為與所述分隔壁的后表面相分離。
【文檔編號】F04D29/58GK106050725SQ201510845960
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年11月26日
【發明人】李鳳相
【申請人】現代自動車株式會社