泵组的制作方法

泵组
1.本发明涉及用于车辆冷却系统的泵组。
2.在描述的过程中，术语“车辆”是指包括内燃机的任何移动工具和混合动力车辆，而不受与类型或大小相关的任何限制，即机动汽车或铰接式车辆。
3.换句话说，本发明涉及汽车行业，并且详细地涉及车辆的热管理系统。
4.具体地，所述冷却系统专用于使车辆的“操作组”冷却。
5.具体地，在本说明书中，“操作组”是指专用于执行车辆运动所必需的特定操作的部件或部件组。在一优选的实施方式中，“操作组”包括例如吸热型或电动型的发动机组。
6.在其他实施方式中，“操作组”包括车辆的其他部件，即机械型部件(例如变速器组件)和电气型部件(例如包括在车辆中的“电池组件”)二者。
7.在现有技术中，已知用于操作组的冷却系统的泵组在致动器的大小和类型方面彼此不同的多个实施方式。
8.具体地，本发明的泵组就是其中一种，其具有电型驱动器。换句话说，本发明的泵组包括至少一个电动机，该至少一个电动机控制包括在其中的叶轮的旋转运动，从而控制在可与泵组流体地连接的冷却系统中流动的冷却液的移动。
9.已知包括电驱动器的泵组的多种技术解决方案，其中，这种类型的泵组具有无法回避的主要问题，即需要有效地冷却泵组的电动机及其相关部件。
10.具体地，已知泵组的多个实施方式，其中，存在于容纳叶轮的室中的冷却液还用于使电动机及其相关部件冷却。甚至更具体地，在现有技术中，已知存在对利用冷却液来使包括在其中的转子冷却的关注。
11.此外，已知泵组的多个实施方式，在这些实施方式中，与定子的冷却相关联的问题也得到解决。
12.在一些实施方式中，泵组已经设计成有利于定子冷却，使其热朝向外部环境发散。
13.然而，在其他实施方式中，在定子室中提供一定量的油，目的是通过对流来使容纳油的定子室冷却。示出这一泵组解决方案的实例例如在本技术人的文献wo2020/07562中示出。
14.另一方面，这些实施方式有效冷却转子和/或定子，但是未能对泵组的其他部分进行有效冷却。
15.因此，本发明的目的是提供一种用于车辆操作组的冷却系统的泵组，该泵组有效冷却整个电子控制部件，从而消除如上所述的问题。
16.该目的通过根据权利要求1的泵组来实现。从属权利要求涉及具有其他有利方面的优选实施方式变型。
17.在下文中借助于附图来详细描述本发明的目的，在附图中：
[0018]-图1示出了根据第一可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中示出了电机表面上的导热树脂膜；
[0019]-图2示出了根据第二可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中示出了电机表面上的导热树脂膜和定子管状表面上的树脂膜/树脂层；
[0020]-图3示出了根据第三可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中示出了电机表面上的导热树脂膜、定子管状表面上的树脂膜/树脂层以及第二分离壁上的树脂膜；
[0021]-图4示出了根据第四可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中一定量的导热树脂填充定子室和指令室；
[0022]-图5示出了根据第五可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中示出了电机表面上的导热树脂层；
[0023]-图6示出了根据第六可能的实施方式的根据本发明的泵组的纵向截面图，其中一定量的导热树脂和传统的油填充定子室和指令室；
[0024]-图7示出了图1中所示的泵组的一部分的放大图。
[0025]
在以上列表中，参考标记1总体上表示用于车辆操作组的冷却系统的泵组，优选地用于使发动机组(例如内燃型)冷却的泵组。
[0026]
本发明的泵组1在长度上主要相对于轴线x-x延伸。
[0027]
本发明的泵组1包括可以相对于所述轴线x-x旋转的叶轮2。换句话说，所述叶轮2具有位于所述轴线x-x上的旋转中心。
[0028]
优选地，叶轮2是专门成形为优选地在轴向方向上对冷却液执行抽吸作用并且优选地在径向方向上执行推动作用的径向类型叶轮。具体地，“冷却液”是水基液，例如包括水和乙二醇的溶液，水基液在车辆的冷却系统中循环，本发明的泵组1可流体地连接到该冷却系统。
[0029]
此外，根据本发明，泵组1包括在长度上沿着轴线x-x延伸的轴3。优选地，所述轴3包括旋转端32，叶轮2整体地安装在该旋转端上。
[0030]
根据本发明，泵组1包括适于驱动轴3旋转的电动机4。
[0031]
电动机4包括转子41和定子42。根据一优选实施方式，转子41和定子42相对于轴线x-x同中心地布置。
[0032]
根据本发明，转子41整体地安装(例如用键连接)在所述轴3上：轴3的旋转且进而叶轮2的旋转与转子41的电控旋转对应。定子42轴向地且周向地包围转子41。具体地，定子42包括形成定子的多个定子线圈。
[0033]
根据本发明，泵组1包括平行于且主要围绕轴线x-x延伸的泵本体6。泵本体6适于包含泵组1的多种操作部件并且适于可流体地连接到车辆冷却系统。
[0034]
根据本发明，泵本体6沿着轴线x-x包括：
[0035]-第一壳体61，该第一壳体将叶轮2容纳在叶轮室610中；
[0036]-第二壳体62，在第二壳体中，电动机4容纳在电机室620中；具体地，电机室620容纳转子41和定子42。
[0037]
根据本发明，第二壳体62包括中间管状壁625，该中间管状壁平行于轴线x-x延伸并定位在转子41和定子42之间。
[0038]
所述中间管状壁625在第二壳体62中划分转子室621和定子室622。换句话说，电机室620被分成转子室621和定子室622。优选地，转子室621和定子室622相互密封地隔开。
[0039]
根据一优选实施方式，所述第一壳体61且具体地包括在其中的叶轮室610可以与冷却液在其中流动的冷却系统的管道流体连接。
[0040]
根据本发明，第一壳体61和第二壳体62由第一分离壁624隔开。所述第一分离壁624轴向地限定并紧密地密封电机室620。
[0041]
具体地，根据本发明，所述第一分离壁624包括沿轴向面向叶轮2的叶轮表面628，并且包括沿轴向面向电动机4的电机表面629。换句话说，叶轮表面628轴向地界定叶轮室610，而电机表面629轴向地界定电机室620。
[0042]
优选地，所述第一分离壁624包括在第一壳体61中。
[0043]
在一替代实施方式中，第一分离壁624包括在第二壳体62中。
[0044]
在另一实施方式中，第一分离壁624的一部分包括在第一壳体61中的部分且另一部分包括在第二壳体62中。
[0045]
优选地，第一分离壁624由轴3横穿并支撑该轴。
[0046]
根据一优选实施方式，第一分离壁624包括至少一个冷却孔624’，该冷却孔适于使转子室621与叶轮室610流体连通，以便允许冷却液也在所述叶轮室610中流动。换句话说，冷却孔624’穿过第一分离壁624。
[0047]
根据一优选实施方式，轴3包括主要沿着轴线x-x延伸的轴向孔300。
[0048]
优选地，冷却液在所述轴向孔300内部流动。优选地，轴向孔300沿着轴3穿过。
[0049]
根据一优选实施方式，泵组6包括第三壳体63，在第三壳体中，电子指令板5容纳在指令室630中。
[0050]
根据一优选实施方式变型，第三壳体63和第二壳体62界定流体地连接到转子室621的辅助冷却室631，使得冷却液也以流体方式到达所述辅助冷却室631。
[0051]
具体地，根据一优选实施方式，第二分离壁623包括中央部分6231，该中央部分在靠近辅助冷却室631的区域中面向指令板5。
[0052]
根据一优选实施方式，第二壳体62和第三壳体63由第二分离壁623隔开。
[0053]
换句话说，指令室630和定子室622由第二分离壁623隔开。所述第二分离壁623与第一分离壁624一起轴向地限定并紧密地密封电机室620。
[0054]
在第一优选实施方式中，第二分离壁623包括在第二壳体62中。
[0055]
在第二优选实施方式中，第二分离壁623包括在第三壳体61中。
[0056]
在另一实施方式中，第二分离壁623的一部分包括在第二壳体62中的部分并且另一部分包括在第三壳体63中。
[0057]
根据一优选实施方式，所述第二分离壁623包括至少一个流体通道，该至少一个流体通道适于流体地连接定子室622和指令室630。
[0058]
在一优选实施方式中，第二壳体62包括环形侧壁627，该环形侧壁平行于轴线x-x延伸。此外，所述侧壁627径向地限定电机室620，优选地定子室622。
[0059]
优选地，侧壁627紧密地接合第一分离壁624和第二分离壁623。
[0060]
如前所述，第二壳体62包括中间管状壁625，该中间管状壁平行于轴线x-x延伸并定位在转子41和定子42之间，从而将电机室620分成转子室621和定子室622。
[0061]
根据一优选实施方式，中间管状壁625包括沿径向面向定子42的定子管状表面626并且包括沿径向面向转子41的转子管状表面626’。
[0062]
根据一优选实施方式，中间管状壁625沿着轴线x-x延伸且包括：第一端625’，靠近第一壳体61，优选地紧密地接合第一分离壁624(优选地是电机表面629)；以及第二相对端
625”。优选地，所述第二端625”接合第二壳体62的底部。优选地，所述第二端625”靠近第三壳体62，紧密地密封第二分离壁623。
[0063]
因此，根据一优选实施方式，中间管状壁625(具体地是其第一端625’)将电机表面629分成至少两个不同的表面。具体地，中间管状壁625将第一分离壁624(并且具体地是电机表面629)分成沿轴向面向转子41的转子部分6291以及沿轴向面向定子42的定子部分6292。
[0064]
换句话说，电机表面629包括所述转子部分6291和所述定子部分6292。
[0065]
根据本发明，泵组1包括导热树脂。
[0066]
优选地，例如，所述导热树脂是导热环氧树脂。
[0067]
优选地，例如，所述导热树脂是双组分，例如它由聚二甲基硅氧烷制成。
[0068]
具体地，导热树脂具有较高的导热性，并且因此适于在泵本体6中形成优先热矢量。换句话说，导热树脂的放置有助于通过热传导对电动机4进行冷却。
[0069]
根据本发明，所述导热树脂至少部分地覆盖包括在第一分离壁624中的电机表面629，以便通过热传导使定子室622冷却。
[0070]
具体地，事实上，第一分离壁624(具体地是叶轮表面628)由冷却液润湿并冷却。同时，第一分离壁624还包括面向定子室629的定子部分6292。因此，由定子62产生的热对所述定子部分6292进行加热。
[0071]
根据以上内容，在叶轮表面628和定子部分6292之间存在温度梯度，并且导热树脂形成影响温度梯度的优先热矢量以便引导温度梯度。
[0072]
换句话说，由定子62产生并且存在于定子室620中的热是由导热树脂实现热矢量的对象，并且该热因此经由通过第一分离壁624的热传导从定子室620传递到叶轮室610。
[0073]
根据一优选实施方式，导热树脂至少部分地覆盖定子管状表面626，以便通过热传导使定子室620冷却。
[0074]
具体地，在中间管状壁625上，在定子管状表面626与转子管状表面626’之间存在温度梯度，该定子管状表面由存在于定子室622中的热加热，该转子管状表面由在转子室621中流动的冷却液冷却。经由通过中间管状壁625的热传导发生从定子室622到转子室621的热传递，并且导热树脂的存在有助于这种热交换。
[0075]
根据另一优选实施方式，导热树脂至少部分地覆盖第二分离壁623，以便通过热传导使指令室630冷却。
[0076]
在一优选实施方式中，电子指令板5在靠近第二分离壁624的区域中容纳在指令室630中。
[0077]
在一优选实施方式变型中，电子指令板5固定(例如螺栓固定或胶合)到第二分离壁623。
[0078]
在一优选实施方式中，导热树脂放置在第二分离壁623与电子指令板5之间。
[0079]
由此，通过存在于指令室630中的热穿过第二分离壁623的热传导进行的传递得到优化。换句话说，电子指令板5由于存在覆盖所述第二分离壁623的导热树脂而被更有效地冷却。
[0080]
在一优选实施方式变型中，电子指令板5固定(例如螺栓固定或胶合)到第二分离壁623，并且导热树脂也放置在所述电子指令板5周围。
[0081]
根据一优选实施方式，导热树脂至少部分地覆盖面向指令室630的中央部分6231，以便通过对流使指令室630冷却。
[0082]
具体地，此时在由电子指令板5产生的热加热的中央部分6231与由冷却液冷却的辅助冷却室631之间存在温度梯度。
[0083]
换句话说，电子指令板5在更大程度上得到更有效的冷却。
[0084]
根据一优选实施方式，在上述实施方式中，导热树脂以膜的形式定位在前述壁上。
[0085]
换句话说，导热树脂以最小的厚度定位在相关的壁上。
[0086]
在其他实施方式中，导热树脂以层的形式定位在前述壁和表面上。因此，与前述以膜的形式的实施方式不同，它具有更大的厚度。
[0087]
具体地，优选地，导热树脂的厚度使得导热树脂在一侧上与其所在的相应壁接触并且在另一侧上与包括在面向部件中的表面(例如定子的表面)接触。
[0088]
根据一优选实施方式，例如图2中示出的，导热树脂定位成轴向地接触电机表面629和定子41的上表面，例如多种定子线圈的整个上表面。
[0089]
根据一优选实施方式，导热树脂定位成径向地接触定子管状表面626和所述定子41的内表面。
[0090]
因此，在这些优选实施方式中，导热树脂的存在使得直接通过其进行热传递，从而使相应的壁和表面连通并接触。换句话说，消除了相关的壁和表面之间的空气的存在。
[0091]
根据一优选实施方式，除了存在导热树脂的区域之外，空气存在于定子室622中以及优选地指令室630中。
[0092]
在一优选实施方式变型中，定子室622以及优选地指令室630填充有油，以便通过对流分别使定子62和优选地电子指令板5冷却。换句话说，油润湿存在导热树脂的区域。
[0093]
换句话说，定子62和优选地电子指令板5处于油池(oil bath)中。
[0094]
此外，所述油与导热树脂接触并通过对流将存在于所述定子室622和优选地所述指令室630中的热传递到导热树脂。
[0095]
换句话说，由于油和导热树脂的组合存在，进一步改善了整个电子部件的冷却。
[0096]
在一个实施方式中，油以一定量存在于定子室622和指令室630中，使得油在车辆内部在泵组的任何取向上接触导热树脂。
[0097]
优选地，油是介电型的，即其不允许电流在其中传导。
[0098]
优选地，第三壳体63包括封闭盖635，该封闭盖适于紧密地密封容纳电子指令板5的指令室630。
[0099]
在第三优选实施方式变型中，定子室622和优选地指令室630完全填满导热树脂。换句话说，定子62和优选地电子指令板5浸没在导热树脂中。
[0100]
由此，整个电子部件的冷却借助于完全覆盖定子62和优选地电子指令板5的导热树脂的存在而进一步改善。
[0101]
根据一优选实施方式，应注意，第二分离壁623包括至少一个流体通道623’，该至少一个流体通道适于流体地连接定子室622和指令室630。
[0102]
优选地，所述流体通道623’适于促进定子室622和指令室630之间的热交换。优选地，所述热交换通过导热树脂或通过油进行。
[0103]
根据一优选实施方式，导热树脂以基本上流体的形式定位在所需的壁上或者定位
在所需的室内部，以然后进行聚合且然后固化。
[0104]
根据一优选实施方式，流体形式的导热树脂的粘度低于1700mpa*s(或1700cp)。
[0105]
根据一优选实施方式，导热树脂的电导率大于0.3w/mk，优选地为0.5w/mk。
[0106]
根据一优选实施方式，导热树脂具有尽可能快的聚合时间。优选地，温度在25℃至50℃之间的流体形式的导热树脂在3小时至20分钟之间的时间段内聚合。
[0107]
根据一优选实施方式，聚合的导热树脂基本上为橡胶质的，即它不是刚性的。
[0108]
根据这一优选实施方式，导热树脂用作减振元件，导热树脂优选具有橡胶性质。
[0109]
创新地，泵组通过克服现有技术的典型问题完全实现了预期的目的。
[0110]
有利地，事实上，泵组包括覆盖泵本体的靠近被加热的部件(具体是定子、转子和指令电子器件)的表面的导热树脂，从而有助于通过热传导使所述部件冷却，且有助于所述高温部件与泵本体的“液压部”之间的热交换。
[0111]
有利地，由电子部件产生的热通过导热树脂有效地传导和传递。
[0112]
有利地，油和导热树脂的组合存在允许加强对被加热的部件的冷却，从而有助于通过对流使所述部件冷却。
[0113]
有利地，导热树脂有利于抑制振动。
[0114]
有利地，在本发明的泵组中，“绝缘”效应通常由于存在其中有空气的空间而极大地降低。事实上，有利的是，消除了空气构成由定子和/或指令板产生的热的绝缘屏障的可能性。
[0115]
有利地，完全填充有导热树脂的定子室和指令室的存在允许加强对被加热的部件的冷却，从而有助于通过热传导对所述部件进行冷却。
[0116]
有利地，导热树脂允许泵组在均匀的温度下操作。有利地，定子室和指令室中的油的存在允许均匀的温度。
[0117]
有利地，相对于具有相同尺寸的已知的泵组，本发明的泵组具有更大的功率。有利地，相对于具有相同功率的已知的泵组，本发明的泵组具有更紧凑的尺寸。
[0118]
有利地，泵组可以以任何空间位置定位在车辆内部中。
[0119]
显而易见的是，本领域中的技术人员可以对如上所述的

技术实现要素：
进行改变以满足偶然的需求，所有这些全部落入所附权利要求中所限定的保护范围内。

技术特征：
1.一种泵组(1)，用于车辆的例如发动机组的操作组的冷却系统，所述泵组相对于轴线(x-x)延伸并且包括：i)叶轮(2)，能围绕所述轴线(x-x)旋转；ii)轴(3)，所述轴沿着所述轴线(x-x)延伸并操作性地连接到所述叶轮(2)；iii)电动机(4)，包括：转子(41)，整体地安装在所述轴(3)上；以及定子(42)，轴向地且周向地包围所述转子(41)；iv)泵本体(6)，沿着所述轴线(x-x)包括：-第一壳体(61)，在所述第一壳体中，所述叶轮(2)容纳在叶轮室(610)中，制冷流体在所述叶轮室中循环；-第二壳体(62)，在所述第二壳体中，所述电动机(4)容纳在电机室(620)中，其中，所述第二壳体(62)包括中间管状壁(625)，所述中间管状壁平行于所述轴线(x-x)延伸并定位在所述转子(41)和所述定子(42)之间，使得在所述电机室(620)中限定转子室(621)和定子室(622)，其中，所述第一壳体(61)和所述第二壳体(62)由第一分离壁(624)隔开，所述第一分离壁包括沿轴向面向所述叶轮(2)的叶轮表面(628)和沿轴向面向所述电动机(4)的电机表面(629)；其中，所述泵组(1)包括导热树脂，所述导热树脂至少部分地覆盖所述电机表面(629)，以经由通过所述电机表面(629)的热传导使所述定子室(622)冷却。2.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述电机表面(629)包括沿轴向面向所述转子(41)的转子部分(6291)，并且包括沿轴向面向所述定子(42)的定子部分(6292)，其中，所述导热树脂至少部分地覆盖所述定子部分(6292)，以经由通过所述电机部分(6292)的热传导使所述定子室(622)冷却。3.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述中间管状壁(625)包括沿径向面向所述定子(42)的定子管状表面(626)，并且包括沿径向面向所述转子(41)的转子管状表面(627)，其中，所述导热树脂至少部分地覆盖所述定子管状表面(626)。4.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，包括第三壳体(63)，在所述第三壳体中，电子指令板(5)容纳在指令室(630)中，其中，所述第二壳体(62)和所述第三壳体(63)由第二分离壁(623)隔开，其中，所述导热树脂至少部分地覆盖所述第二分离壁(623)，以经由通过所述第二分离壁(623)的热传导使所述指令室(630)冷却。5.根据权利要求4所述的泵组(1)，其中，所述电子指令板(5)在靠近所述第二分离壁(623)的区域中容纳在所述指令室(630)中。6.根据权利要求5所述的泵组(1)，其中，所述导热树脂位于所述第二分离壁(623)和所述电子指令板(5)之间。7.根据权利要求4至6中任一项所述的泵组(1)，其中，所述转子室(621)流体地连接到所述叶轮室(61)，并且其中，所述第三壳体(63)和所述第二壳体(62)界定流体地连接到所述转子室(621)的辅助冷却室(631)，使得所述冷却液也以流体方式到达所述辅助冷却室(631)。8.根据权利要求7所述的泵组(1)，其中，所述第二分离壁(623)包括中央部分(6231)，所述中央部分在靠近所述辅助冷却室(631)的区域中面向所述指令板(5)，其中，所述导热
树脂至少部分地覆盖所述中央部分(6231)，以经由通过所述中央部分(6231)的热传导使所述指令室(630)冷却。9.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述导热树脂还用作减振元件，所述导热树脂优选具有橡胶性质。10.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述定子室(622)填充有一定量的油以通过对流使所述定子(42)冷却。11.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述指令室(630)填充有一定量的油以通过对流使所述电子指令板(5)冷却。12.根据权利要求10所述的泵组(1)，其中，所述第三壳体(63)包括封闭盖(635)，所述封闭盖紧密地密封所述指令室(630)。13.根据权利要求10至12中任一项所述的泵组(1)，其中，所述油是介电型的。14.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，定位在前述壁和表面上的所述导热树脂是膜的形式。15.根据权利要求1至13中任一项所述的泵组(1)，其中，定位在前述壁和表面上的所述导热树脂是层的形式，并且所述导热树脂的厚度使得所述导热树脂在一侧上与所述导热树脂所在的相应壁接触并且在另一侧上与包括在面向部件中的表面接触，所述表面例如所述定子的表面。16.根据权利要求1至9中任一项所述的泵组(1)，其中，所述定子室(622)填充有导热树脂。17.根据权利要求1至9中任一项所述的泵组(1)，其中，所述指令室(630)填充有导热树脂。18.根据权利要求4至8中任一项所述的泵组(1)，其中，所述第二分离壁(623)包括至少一个流体通道(623')，所述至少一个流体通道适于将所述定子室(622)流体地连接到所述指令室(630)。

技术总结
本发明是一种泵组(1)，该泵组可流体地连接到车辆的例如内燃机、电动机或电池组的操作组的冷却系统。泵组(1)包括叶轮(2)和轴(3)，叶轮(2)整体地安装在该轴上。泵组(1)具有至少一个电动型驱动器，该至少一个电动型驱动器事实上包括电动机(4)，该电动机包括：转子(41)，整体地安装在轴(3)上；以及定子(42)。此外，泵组(1)包括泵本体(6)，该泵本体包括：-第一壳体(61)，该第一壳体将叶轮(2)容纳在叶轮室(610)中；-第二壳体(62)，在第二壳体中，电动机(4)容纳在电机室(620)中，其中，第二壳体(62)包括中间管状壁(625)，该中间管状壁定位在转子(41)和定子(42)之间，使得转子室(621)和定子室(622)限定在电机室(620)中并相互密封地隔开；具体地，第一壳体(61)和第二壳体(62)由第一分离壁(624)隔开，该第一分离壁包括面向叶轮室(610)的叶轮表面(628)和面向电机室(620)的电机表面(629)。甚至更具体地，泵组(1)包括导热树脂，该导热树脂至少部分地覆盖电机表面(629)以通过热传导使定子室(622)冷却。(629)以通过热传导使定子室(622)冷却。(629)以通过热传导使定子室(622)冷却。


技术研发人员：阿方索
受保护的技术使用者：萨乐锐伊塔洛工业有限公司
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2023/8/14