一种具可连通泵送冷却液结构的电机及电动水泵的制作方法

1.本发明涉及一种具可连通冷却液结构的电机，尤其涉一种应用具可连通冷却液结构的电机的电动水泵，其ipc分类号为h02k 5/20。


背景技术：

2.现有带散热结构的电机，其散热结构有两种：一种是在壳体外侧面设置散热翅片，通过与外界环境之间进行自然对流的方式散热；另一种是在电机壳体上设循环冷却液道，通过循环冷却液进行散热。上述电机应用于驱动冷却液时，电机的散热效率可以进一步提高。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了以下的技术方案：
4.一种具可连通泵送冷却液结构的电机,包括机壳、定子和转子,其特征在于：机壳为金属柱状体，其中心通孔形成容纳腔，容纳腔的环形腔壁与柱状的外周壁之间具有间隙形成两端可以连通冷却液的第一冷却通道，容纳腔被位于其中央的隔水套及两端的第一端盖、第二端盖分隔形成外侧密封的定子腔、内侧两端可以连通冷却液的转子腔，且放置于定子腔的定子的铁心外壁与环形腔壁导热接触。
5.本实用新型的具可连通泵送冷却液结构的电机，机壳的容纳腔的径向外侧设第一冷却通道，机壳的容纳腔内设有将其分隔成转子腔和防止冷却液进其内部的封闭的定子腔，液体可进入转子腔和第一冷却通道分别对转子、定子进行散热，解决电机因发热量过大，导致烧坏或过热不工作的问题。
6.进一步地，隔水套与第一端盖或第二端盖一体注塑而成。
7.进一步地，机壳的柱状的外表面径向凸起有散热翅片。
8.本实用新型还提供一种电动水泵：
9.一种电动水泵，包括上述任一项的具可连通泵送冷却液结构的电机、安装于转子上的叶轮、盖设于第一端盖的泵盖、电路板、设置于第二端盖内部空腔的导热盖，导热盖轴向将内部空腔分隔成第二冷却通道和安装电路板的电器腔，泵盖与第一端盖盖合形成容纳叶轮的叶轮腔，第一端盖靠近轴线处设有连通叶轮腔与转子腔的中心通孔，其远离轴线处设有连通叶轮腔与第一冷却通道的侧通孔，第二端盖靠近轴线处设连通转子腔与第二冷却通道的第一通孔，在远离轴线处设连通第一冷却通道与第二冷却通道的第二通孔。
10.本实用新型的电动水泵，第二端盖利用导热管将其内部空腔分隔成第二冷却通道和安装电路板的电器腔，叶轮腔内的水依次流入第一冷却通道、第二冷却通道、转子腔分别对定子、电路板、转子进行液冷散热，该结构的零件加工和装配简单，解决电动水泵，尤其是带有电路板的电动水泵因发热量大导致电动水泵烧坏或过热不工作的问题。
11.进一步地，导热盖为金属制成，其轴向上端面设导热翅片，电路板安装于导热盖背向导热翅片的一端。
12.进一步地，第一端盖轴向下凹形成容纳叶轮的容纳槽，该容纳槽的外侧设有由凸筋所围成的螺旋流道，叶轮包括有叶轮盘，该叶轮盘上设轴向的叶轮盘通孔。
13.更进一步地，侧通孔设于螺旋流道外侧，凸筋上设将螺旋流道穿越至螺旋流道外侧的过流槽。
14.更进一步地，该电动水泵还包括设置于机壳和第一端盖之间的安装板，安装板上设有将叶轮腔分别与第一冷却通道和转子腔连通的通孔。
附图说明
15.图1是本实用新型具可连通泵送冷却液结构的电机的第一实施例的剖面图；
16.图2是本实用新型金属机壳的立体结构示意图；
17.图3是本实用新型具可连通泵送冷却液结构的电机的第二实施例的剖面图；
18.图4是本实用新型电动水泵的第一实施例的剖面图；
19.图5是本实用新型导热盖的立体结构示意图；
20.图6是本实用新型第一端盖的立体结构示意图
21.图7是本实用新型第二端盖的立体结构示意图；
22.图8是本实用新型电动水泵的第二实施例的剖面图；
23.图9是本实用新型电动水泵的第三实施例的剖面图；
24.图10是本实用新型安装板的立体结构示意图；
25.其中：10-叶轮腔、20-定子腔、30-转子腔、40-第二冷却通道、50-电器腔、100-金属机壳、110-容纳腔、120-第一冷却通道、130-散热翅片、200-第一端盖、200
′‑
第一端盖、210
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容纳槽、220-螺旋流道、230-侧通孔、222-凸筋、223-过流槽、240-轴向端面、250-中心通孔、280-安装板、281-安装板第一通孔、282-安装板第二通孔、300-第二端盖、310-第一通孔、320-第二通孔、350-内部空腔、351-台阶端面、400-定子、410-铁心、411-铁心外壁、 500-转子、510-叶轮、511-叶轮盘、512-叶轮盘通孔、513-叶片、600-泵盖、700-电路板、 800-导热盖、810-导热翅片、900-隔水套、900
′‑
隔水套、910-第一密封圈、920-第二密封圈、 930-第三密封圈、940-第四密封圈
具体实施方式
26.见图1和图2，本实用新型提供一种具可连通泵送冷却液结构的电机，其包括：机壳100、设置于机壳100轴向一端的第一端盖200、设置于金属机壳100轴向另一端的第二端盖300、定子400、转子500和隔水套900。机壳100为金属柱状体，其中心的通孔形成容纳腔110，容纳腔110的环形腔壁111与柱状的外周壁112之间具有间隙形成两端可以连通冷却液的第一冷却通道120。定子400包括铁心410和线圈绕组(未图示)，转子500包括转轴和与转轴固定连接的磁芯。隔水套900为管状，其设置于机壳100的容纳腔110内，并且与设置于机壳100的轴向两端的第一端盖200和第二端盖300将容纳腔110分隔围成定子腔20和转子腔 30。装配时，机壳100与第一端盖200之间设第一密封圈910，机壳100与第二端盖300之间设第二密封圈920，隔水套900分别与第一端盖200和第二端盖300之间设第三密封圈930, 经上述装配后，定子腔20形成防止冷却液进其内部的封闭的腔室。转子500可转动地安装于转子腔30内，定子400安装于定子腔20内。在安装状态，转子铁心410的铁心外壁411与容纳腔的环形
腔壁111导热接触。本实施例的导热接触时指铁心外壁411与环形腔壁111直接接触或铁心外壁411通过导热介质与环形腔壁111热传导接触。
27.本实用新型的具可连通泵送冷却液结构的电机，机壳的容纳腔的径向外侧设第一冷却通道，机壳的容纳腔内设有将其分隔成转子腔和防止冷却液进其内部的封闭的定子腔，液体可进入转子腔和第一冷却通道分别对转子、定子进行散热，解决电机因发热量过大，导致烧坏或过热不工作的问题。
28.见图2，本实用新型的机壳100为中空柱状的金属壳体，其柱状外表面径向凸起有散热翅片130，经该设计后可进一步提升电机的散热效率。因机壳100为中空柱状的结构，优选用金属材料挤压成型(如铝合金材料挤压成型)，该制造与金属铸造的机壳相比，避免铸造成型过程中出现裂纹、气孔、缩孔、壁厚不均等缺陷，有利于提升机壳的产品材料利用率和成品合格率。
29.图3是本实用新型具可连通泵送冷却液结构的电机的第二实施例的剖面图，该实施例与上述实施例的具可连通泵送冷却液结构的电机的区别特征为第一端盖与隔水套的连接结构。本实施例中第一端盖200
′
和隔水套900
′
为模具注塑一体成型。该设计利于安装的同时减少隔水套与第一端盖或第二端盖的接驳，降低漏冷却液的风险。当然，在其它施例中，也可以是隔水套900与第二端盖300注塑一体成型。
30.本实用新型还公开了一种应用上述的具可连通泵送冷却液结构的电机的电动水泵。
31.实施例一：
32.见图4，本实用新型公开一种电动水泵，包括上述的具可连通泵送冷却液结构的电机、安装于转子500上的叶轮510、泵盖600、电路板700和导热盖800。泵盖600盖设于第一端盖200上，并与第一泵盖200之间的空间形成叶轮腔10，叶轮510安装于叶轮腔10内。见图4和图7，第二端盖300为盆状，其具有轴向截面呈阶梯下沉的内部空腔350。导热盖800 安装于第二端盖300的内部空腔350的台阶端面351上，并轴向将内部空腔350分隔成靠近转子500的第二冷却通道40和远离转子500的电器腔50，电路板700安装于电器腔50上。见图4、图6和图7，第一端盖200设有靠近轴线的中心通孔250和远离轴线的侧通孔230，第二端盖300设有靠近轴线的第一通孔310和远离轴线的第二通孔320，在安装状态，中心通孔250将叶轮腔10与转子腔30连通，侧通孔230将叶轮腔10与第一冷却通道120连通；第一通孔310将转子腔30与第二冷却通道40连通，第二通孔320将第一冷却通道120与第二冷却通道40连通。其中，靠近轴线是指第一端盖的轴线至中心通孔的径向距离小于转子腔的内径，第二端盖的轴线至第一通孔的径向距离小于转子腔的内径；远离轴线是指第一端盖的轴线至侧通孔的径向距离大于转子腔的内径，第二端盖的轴线至第二通孔的径向距离大于转子腔的内径。
33.见图4，电动水泵工作时，冷却液散热的流通路径如下：叶轮腔内10内的冷却液穿过侧通孔230进入第一冷却通道120对定子进行散热，在第一冷却通道120内的冷却液穿过第二通孔320流进第二冷却通道40对电路板700进行散热，在第二冷却通道40内的冷却液穿过第一通孔310流进转子腔30对转子500进行散热，在转子腔30内的冷却液穿过中心通孔250 再回流至叶轮腔10。
34.本实用新型的电动水泵，通过将叶轮腔内的冷却液引进第一冷却通道、第二冷却通道和转子腔，分别对定子、电路板和转子进行散热，提升电动水泵的散热效率，解决电动
水泵因发热量过大，导致电动水泵烧坏或过热不工作的问题。
35.见图4和图6，第一端盖200的轴向端面240轴向下凹形成容纳槽210，在该容纳槽210 的径向外侧设有由凸筋222所围成的螺旋流道220。叶轮510包括叶轮盘511和设置于该叶轮盘上的叶片513，叶轮盘511上设轴向的叶轮盘通孔512。电动水泵工作时，在转子腔30 内的冷却液穿越中心通孔250后再穿过叶轮盘通孔512排出，该设计在提升电动水泵排水效率的同时可减少从转子腔30回流至叶轮腔10的冷却液对叶轮510的背面冲击，提升电动水泵工作的稳定性。
36.进一步地，见图6，侧通孔230为设于第一端盖200的螺旋流道220外侧的轴向端面240 上，凸筋222上设将螺旋流道220穿越至螺旋流道220外侧的过流槽223。因侧通孔230设置于螺旋流道220的外侧，该设计可减少侧通孔230对螺旋流道220内的冷却液流动时产生的阻力，有利于提高电动水泵的流量。
37.见图5，导热盖800为金属材料制成，其轴向端面设导热翅片810。安装时，见图4，第二端盖300与机壳100之间设第二密封圈920，导热盖800安装于第二端盖300的内部空腔 350的台阶端面351上，并且导热盖800与台阶端面351之间设第四密封圈940，导热盖800 的导热翅片810位于第二冷却通道40内，电路板700安装于导热盖800背向导热翅片810的一侧的端面上。该结构增大导热盖与冷却液的接触面积，提升电路板的散热效率。
38.实施例二：
39.图8是本实用新型电动水泵的第二实施例的剖面图，本实施例与实施例一的电动水泵的区别特征为第一端盖与隔水套的连接结构。本实施例中第一端盖200
′
和隔水套900
′
为模具注塑一体成型。该设计利于安装的同时减少隔水套与第一端盖或第二端盖的接驳，降低漏冷却液的风险。
40.实施例三：
41.图9是本实用新型电动水泵的第三实施例的剖面图，本实施例与实施例一的电动水泵的区别特征为在机壳100和第一端盖200之间的安装板280，该设计可简化机壳的结构，便于机壳的加工和机壳与其它零件的安装。见图10，安装板280为柱状，其在靠近轴线的位置设安装板第一通孔281，在远离轴线的位置设安装板第二通孔282。安装后，叶轮腔10内的冷却液可穿过侧通孔230和安装板第二通孔282进入第一冷却通道120，转子腔30内的冷却液可穿过安装板第一通孔281和中心通孔250回流至叶轮腔10内。
42.本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。