电动的机动车辆流体泵的制作方法

1.本发明涉及一种电动的机动车辆流体泵，特别地，本发明涉及一种用于机动车辆冷却循环供应的电动水泵。


背景技术：

2.机动车辆流体泵大多用在介质主要以液相出现的压力循环中，例如用在冷却循环或者润滑油循环中，但是也可以用在介质部分为液态并且部分为气态的压力循环中，例如在燃油箱的冲洗循环中。
3.这种电动驱动的机动车辆流体泵包括具有电子整流的驱动电机，通过在电机转子与电机定子之间布置穿过电机转子与电机定子之间的气隙伸长的、大多为金属的间隔罐(spalttopf)，这使得流体地分离电机转子和电机定子成为可能。以此方式，在泵壳体内形成电机转子被布置于其中的湿室以及电机定子和电力电子装置被布置于其中的干室。
4.优选地布置在间隔罐内部中的电机转子通常可转动地、滑动地支承在固定的转子轴上。为了支承转子轴，通常利用间隔罐底部上的圆柱形轴承套，其中转子轴被压入或者粘贴到轴承套中。为此，轴承套可以被设计为例如与间隔罐焊接的单独的构件，或者轴承套可以一体地集成到间隔罐中。
5.示例性地，在此提到了de 10 2007 016 255 b4，其公开了具有集成的凸缘状且圆柱形的轴承套的间隔罐，圆柱形的转子轴被插入轴承套中。与泵转子抗相对旋转地连接的电机转子可转动地支承在固定的转子轴上，并且借助于电机定子，电磁地驱动该电机转子。
6.特别地，当转子轴被压入到轴承套中时，在直径公差和表面特性方面对待接合构件的表面提出了高要求。虽然相较于圆柱形的压接连接，在转子轴与轴承套之间使用粘合连接允许待接合构件有更粗略的公差，但是需要额外的工作步骤来粘入转子轴。进一步地，由于额外需要粘合剂，相较于压接连接产生了更高的材料成本。


技术实现要素：

7.因此，本发明的目的在于完成一种可以特别成本低廉地制造的电动的机动车辆流体泵。
8.该目的通过一种根据本发明的、具有权利要求1的特征的、电动的机动车辆流体泵得以实现。
9.根据本发明的电动的机动车辆流体泵包括固定的间隔罐，其被布置在优选地至少为两件式的泵壳体内。间隔罐将电动机的电机转子和电机定子相互流体地分离，其中电动机驱动电动的机动车辆流体泵的泵转子。间隔罐在优选地布置在间隔罐内侧上的电机转子与优选地布置在间隔罐外侧上且环绕电机转子的电机定子之间的所谓的气隙中伸长。由此，在泵壳体内形成转子侧的湿室，其优选地以泵介质注满。湿室借助于间隔罐与定子侧的干室流体地分离，湿度敏感的电机定子由此不与泵介质接触。间隔罐优选地由金属非磁性的材料制成，其不会影响由电机定子产生且驱动电机转子的磁场。
10.驱动泵转子的电机转子被可转动地支承在固定的转子轴上。为此，电机转子可以例如具有滑动轴承套，其抗相对旋转地与电机转子相连并且直接在优选金属的转子轴上运转。替代地，电机转子可以例如通过滚动轴承支承在转子轴上。转子轴借助于锥形座连接部间接地或者直接地、力配合地支承在间隔罐中，即转子轴通过摩擦的接合连接而被固定在对应的转子轴容纳部中。转子轴容纳部可以例如是与间隔罐连接的、单独的轴承套。
11.优选地，转子轴容纳部被设计为与间隔罐是一体的，即转子轴容纳部被集成到间隔罐中，由此省去了额外的安装步骤来将单独的轴承套与间隔罐相连。由此，电动的机动车辆流体泵的安装过程变得特别简单且成本低廉，使得电动的机动车辆流体泵的总成本可以相对于根据现有技术已知的泵明显降低。
12.在本发明的一种优选设计方案中，间隔罐具有锥形设计的转子轴容纳部。进一步地，以对应的方式将至少一个端部部段，即转子轴的两个轴向端部中一个上的部段设计为锥形，即转子轴的锥体在其诸如长度、直径和角度等基础尺寸方面基本上对应于转子轴容纳部中的椎体，使得通过将转子轴的锥形端部部段压入到锥形的转子轴容纳部中，形成锥形座连接部或者锥形压接连接部，其力配合(kraftschluss)将转子轴轴向地并且旋转地锁止在转子轴容纳部中，从而保证了转子轴在转子轴容纳部中抗相对旋转的支承。
13.间隔罐优选地被设计为深冲的板材件。这使得相对简单且成本低廉地制造间隔罐具备可能。特别优选地，转子轴容纳部被设计为深冲的环形凸缘，其优选地从间隔罐底部开始，朝间隔罐内部的方向轴向地延伸。成型凸缘，使得形成锥形的内壁，其向里朝间隔罐底部的方向逐渐变细。总的来说，只有通过其锥度，才可借助于深冲来制造转子轴容纳部，因为原则上，为了能够在深冲过程后再次移除深冲冲头，需要至少一个微小的脱模斜度。因此，通过应用深冲工艺，可以相对简单地在一个工作步骤中制造转子轴容纳部，并且由于对于锥形座连接部而言足够的精度，转子轴容纳部允许直接容纳转子轴的锥形端部部段。通过待接合面的锥度，可以在其制造公差方面更粗略地规定转子轴容纳部和转子轴的公差。不同于圆柱形的压接连接，在锥形压接连接部中，通过对应地、累进地收缩锥体直至压缩而相对轻松地补偿两个待接合零件之间的取决于公差的尺寸差异，特别是直径差异，由此，相较于使用圆柱形的过盈配合，在制造过程中产生明显更少的废料。
14.在本发明的一种优选设计方案中，以与转子轴的第一端部部段相同的方式设计转子轴的第二端部部段，即转子轴另一轴向端部处的部段。这使得电动的机动车辆流体泵能够有更简单的安装方法，因为不必在安装之前才将预制的轴对应地定向，而是能够将其以任意轴向端部压入到转子轴容纳部。
15.在本发明的一种特别优选的设计方案中，锥形压接连接部的锥角小于10
°
，其中该锥角决定性地由转子轴端部部段的锥角限定。特别优选地，锥角处于3
°
到7
°
之间，由此可以相对轻松地接合转子轴和转子轴容纳部，然而，在接合面之间产生了较高的力配合，其确保了转子轴特别稳定地位于转子轴容纳部中。
16.在本发明的一种有利的设计方案中，转子轴容纳部的底部在间隔罐外部的方向上不轴向地伸出到间隔罐底部之外。因为间隔罐底部通常被用于冷却用于控制电动机的电力电子构件，所以间隔罐底部与承载电力电子装置的印刷电路板之间的大面积接触是优选的。因此，转子轴容纳部不应在印刷电路板方向上伸出到间隔罐底部的基准平面之外，其中该基准平面由间隔罐的环绕转子轴容纳部的端面形成。
17.转子轴与间隔罐之间的锥形压接连接部使得深冲的间隔罐的使用成为可能，其包括集成到间隔罐中的深冲的转子轴容纳部，该转子轴容纳部直接容纳转子轴。由此，可以特别成本低廉地制造并且简单地安装根据本发明的电动的机动车辆流体泵。
附图说明
18.在下文中，根据附图，详细地阐述根据本发明的电动的机动车辆流体泵的优选实施方案。在附图中：
19.图1以沿着转子轴的纵向剖面示出了根据本发明的电动的机动车辆流体泵的示意图，并且
20.图2示出了图1中所示的电动的机动车辆流体泵的锥形座连接部的放大细节视图。
具体实施方式
21.图1示出了一种用于供应机动车辆的辅助冷却循环的电动循环水泵10。循环水泵10包括两件式的泵壳体12，该泵壳体包括罐状的电机壳体121和泵盖板122，其至少部分地形成具有涡旋盘(volute)151的泵室15并且包括轴向的吸入套管17。进一步地，循环水泵10包括具有泵轮161的泵转子16，其中泵轮可转动地布置在泵室15内并且按照离心原理工作。循环水泵10还包括电子整流的电动机30，其驱动泵转子16。电动机30包括内置的、可转动的电机转子32，其可由周向上环绕电机转子32的电机定子34电磁地驱动。在于电机转子32和电机定子34之间伸长的环状间隙中布置有由奥氏体钢板制成的深冲的间隔罐22，其将电机转子32与电机定子34流体地分离并且由此在泵壳体12内形成转子侧的湿室和定子侧的干室。
22.除了电机定子34外，在干室内还布置有印刷电路板40，其装备有用于控制电动机30的电力电子部件。以邻接的方式，即以与间隔罐底部222大面积热传递地接触的方式，平行地布置印刷电路板40，使得在湿室内循环的水带走由电力电子部件产生并且被传递至间隔罐底部222的热量。
23.间隔罐包括锥形的转子轴容纳部221，该转子轴容纳部由集成在间隔罐22中的、深冲的并且伸入间隔罐内部224中的环形凸缘223形成。在转子轴容纳部221中压入了金属的转子轴14，其在其两个轴向端部处具有锥形的端部部段141、142，二者在其5
°
的锥角a、其底径d及其至少对应于底径d的1.5倍的锥长l的方面基本上对应于转子轴容纳部221中的锥体，其中第一锥形端部部段141被压入到锥形的转子轴容纳部221中，使得形成锥形座连接部20(也参见图2)，其将转子轴14力配合地支承在间隔罐22中，使得转子轴14被轴向地固定并且锁止以防扭转。转子轴容纳部221在印刷电路板40的方向上不轴向地伸出到间隔罐底部222之外，使得印刷电路板40可以被放置得离间隔罐底部222相对较近，由此使印刷电路板40与间隔罐底部222之间能有相对大面积的接触，其确保良好的散热。
24.泵转子16和电机转子32抗相对旋转地相互连接，其中电机转子32间接地通过泵转子16的塑料滑动轴承套162，可转动地支承在转子轴14上。额外地，泵转子16在其泵轮侧的轴向端部处，被位于泵盖板122中的、轴向上起作用的滑动轴承环45在轴向上锁止。由电机定子34驱动的电机转子32又驱动泵转子16连同泵轮161，水由此通过在吸入套管17中伸长的入口通道11，在轴向上被吸入到泵轮161中，并且由于离心力而在径向方向上被喷向泵室
15的涡旋盘151。
25.锥形压接连接部20呈现了转子轴14与间隔罐22之间的相对安全且安装简单的连接。额外地，锥形压接连接部20使得转子轴容纳部221可以被设计为与深冲的间隔罐22一体的深冲凸缘223，由此就根据本发明的循环水泵10而言有相对较低的生产成本。

技术特征：
1.一种电动的机动车辆流体泵(10)，包括：固定的间隔罐(22)，所述间隔罐将驱动泵转子(16)的电动机(30)的电机转子(32)和电机定子(34)相互流体地分离，以及固定的转子轴(14)，所述电动机(30)的驱动所述泵转子(16)的电机转子(32)能转动地支承在所述转子轴上，其中所述转子轴(14)借助于锥形座连接部(20)间接地或者直接地、力配合地支承在所述间隔罐(22)中。2.根据权利要求1所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述间隔罐(22)具有锥形设计的转子轴容纳部(221)，并且所述转子轴(14)的至少一个被压入所述转子轴容纳部(221)的端部部段(141)以对应的方式被设计为锥形，使得所述转子轴(14)抗相对旋转地支承在所述转子轴容纳部(221)中。3.根据前述权利要求中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述间隔罐(22)被设计为深冲的板材构件。4.根据前述权利要求中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述转子轴容纳部(221)被设计为与所述间隔罐(22)是一体的。5.根据权利要求2到4中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述转子轴容纳部(221)被设计为参照所述间隔罐(22)的底部(222)，朝间隔罐内部(224)的方向轴向地突出的深冲凸缘(223)。6.根据前述权利要求中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中以与所述转子轴(14)的第一端部部段(141)相同的方式设计所述转子轴(14)的第二端部部段(142)。7.根据前述权利要求中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述锥形压接连接部(20)的锥角(a)小于10
°
并且优选地处于3
°
到7
°
之间。8.根据权利要求5到7中任一项所述的电动的机动车辆流体泵(10)，其中所述转子轴容纳部(221)的底部(226)在间隔罐外部(225)的方向上不轴向地伸出到所述间隔罐的底部(222)之外。

技术总结
本发明涉及一种电动的机动车辆流体泵(10)，特别地，本发明涉及一种用于机动车辆冷却循环供应的电动水泵。根据本发明的电动的机动车辆流体泵(10)包括固定的间隔罐(22)，其将驱动泵转子(16)的电动机(30)的电机转子(32)和电机定子(34)相互流体地分离；以及固定的转子轴(14)，电动机(30)的驱动泵转子(16)的电机转子(32)能转动地支承在转子轴上，其中转子轴(14)借助于锥形座连接部(20)间接地或者直接地、力配合地支承在间隔罐(22)中。这允许相对成本低廉地制造间隔罐(22)，并且进一步地允许特别简单且成本低廉地安装转子轴(14)。特别简单且成本低廉地安装转子轴(14)。特别简单且成本低廉地安装转子轴(14)。


技术研发人员：罗纳德
受保护的技术使用者：皮尔伯格泵技术有限责任公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/6/20