离心泵马达的制作方法

本发明涉及一种离心泵马达(1)，其包括永磁体转子(2)、通过隔离罐(3)与永磁体转子(2)分离的绕线式的定子(4)、电路板(5)和具有插接器接头(9)的马达壳体(8)，大电子构件电联接到电路板(5)上。大电子构件可以是圆的或非圆的构件，其具有多倍电路板厚度的直径或厚度/宽度。在电路板上也可以联接有多于一个的大的构件。

背景技术：

在机动车领域内的内燃机马达中，通常由曲轴经由齿带驱动的机械的离心泵作为主冷却水泵存在。作为支持或替代性地，在内燃机马达停机时使用电动的附加冷却水泵，其通常被构造为电子换向的直流马达。主冷却水泵也可以电动运行。由于装入关系狭窄且热负载高以及在发动机舱中的使用，所以对稳固性、排热特性以及紧凑的结构空间利用有特别高的要求。同样地，冷却水泵也用在混合动力和电动车辆中。在那里，主要用在电池散热的冷却循环回路中。因为在电子换向的直流马达中，通常，具有多个电子构件的电路板是必需的，所以经常出现在有限的电路板表面上安置这些电子构件的问题。此外，经常设置有插接器接头，其在装配对应插接器时必须吸收很大的力，这在直接机械和电地固定在电路板上的插接接触部中会导致损坏。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是在这种离心泵马达中提供稳固的结构形式，由此避免在装配中和在运行时的损坏，此外电子构件应该尽可能节省空间且紧凑地布置，以便能够实现对电子构件的最佳排热。此外，应该得到简单的可制造性。

该任务根据本发明通过设备权利要求1和方法权利要求19的特征解决。

通过将大电子构件布置在第二平面中，在所提到的构件之下的电路板表面可以用于较小的smd构件。由此，可以实现特别紧凑的电路。将构件容纳在载体板上允许了挤压力施加到构件上，并且将构件夹紧在马达壳体与载体板之间。由此，有利于热传递和具有较少的空腔的紧凑的结构形式。此外，在电路板上的电接触部由此不受损坏。

本发明的改进方案在从属权利要求中示出。一个特别有利的改进方案在于，设置有针对必须承受装配力的至少一个接触元件的止挡部。在该思路的改进方案中，接触元件具有两个弯折部位，其中，在弯折部位之间的区段贴靠在止挡部上，或者通过作用到接触元件上的力加载，尤其是在装配对应插接器期间能够贴靠到止挡部上。止挡部吸收机械力，从而不会导致接触元件和电路板的电连接部的损坏。

本发明的另一重要的方面的特征在于，载体板无间隙地保持在电路板与马达壳体之间。由此，阻止了在运行期间由振动导致的损坏，并且促进了结构的紧凑性。载体板和电路板在此无间隙地保持在定子与马达壳体之间。因此，电路板也相应地被抗振且紧凑地装配。为此，定子具有绝缘元件，其在轴线平行的方向上直接贴靠在电路板上。

该绝缘元件优选贴靠在电路板的边缘区域上的至少三个部位上。这通过形成三点承托得到限定的关系，并且阻止了由公差导致的基于拼接配对件之间的未限定的缝隙间距导致的振动源。

本发明的一个特别优选的改进方案设置的是，绝缘元件与马达壳体焊接。由此，载体板和电路板可以按限定的方式长时间固定在通过装配所占据的中间位置中。

载体板优选具有多个贴靠在绝缘元件上的凸起，这些凸起限定了定子相对载体板且相对电路板的间距。对于针对电路板的结构空间的径向限界来说，在载体板上设置有多个容纳部。此外，绝缘元件的径向结构空间也通过容纳部被径向限界。

载体板(10)具有针对电路板(5)的定心功能，其尤其是能够通过容纳部(17)并且/或者通过削去肋(61)建立。电路板由此被保持并夹紧。

为了加固载体板，至少部分环绕的凸缘在底板的边缘上与该底板一体式地构造。此外，设置有加固倾斜部，其导致对凸缘的径向加固。

为了最佳排热并且为了电子构件的可靠的机械连接，容纳几何结构与载体板是一体式的，容纳几何结构优选匹配于电子构件的几何结构。

为了可以尽可能紧凑地构建，针对电子构件设置有凹部，其允许该电子构件更深地沉入载体板中。因此，使轴向的空间需求最小化。

通过如下方式有利于经由马达壳体的特别高效的热输出，即，马达壳体在其底部区域具有隆起部，其匹配于电子构件。为了改进热传递可以附加地在电子构件与隆起部之间引入导热介质，尤其是导热膏。通过机械压力(其可以通过三明治状的结构建立)，导热介质可以被挤压到所有剩留的空缺中。

电子结构元件和多个电子构件都可以安置在载体板上，并且以相应的容纳几何结构保持。优选地，设置有至少一个电解电容器和扼流线圈。因为电解电容器通常具有较大的直径，所以马达壳体的底部上的隆起部和载体板上的容纳几何结构也相应被较大地定规格。

该任务的第二解决方案通过方法权利要求提出，据此设置有如下的装配顺序：

a)提供马达壳体(8)；

b)提供由定子(4)、电路板(5)和载体板(10)构成的预先装配好的结构组件；

c)将预先装配好的结构组件装配到马达壳体(8)中；

d)在加载力的情况下压制结构组件且将定子(4)的绝缘元件(15)焊接在马达壳体(8)上；

e)装配隔离罐(3)和永磁体转子(2)；

f)装配泵头(22)。

在该方法的改进方案中提出的是，借助激光穿射焊接(laserdurchstrahlschweiβen)将绝缘元件焊接在马达壳体上。这是将塑料部分相互连接的被证实为有用的方法。壳体材料为此由对于激光来说是透明的材料构成，而绝缘元件由吸收同一激光的材料构成。绝缘元件经由三个焊接区域与马达壳体焊接。另外的绝缘元件利用在很大程度上连贯的焊缝与马达壳体焊接。三个焊接区域挠性地与绝缘元件连接，并且提供了长度补偿可能性。靠近电路板布置的绝缘元件应该可以吸收较大的轴向力，并且因此在大的周向区域上或在整个周向上被焊接起来。在焊接连接部的区域中，绝缘元件的外直径大于马达壳体的内直径。由此，得到马达壳体和绝缘元件之间的过盈配合(presspassung)。从外部指到马达壳体上的激光射束仅稍微减弱地穿透该马达壳体，并且到达绝缘元件的焊接区域，并且在那里大部分被吸收，并且因此加热了焊接区域和邻接的马达壳体直到塑料材料熔化。由于过盈配合，使得马达壳体和绝缘元件在焊接区域中稍微彼此运动，并且相互紧密地连接。为了建立良好的焊接连接部，焊接配对件相互贴靠的整个区域必须得到加热。为此，焊接区域的宽度匹配于激光射束的直径。

附图说明

本发明的实施例随后借助附图详细阐述。其中：

图1示出根据本发明的离心泵马达的剖视图；

图2示出图1的放大的部分片段a；

图3示出载体板的前视图；

图4示出穿过图3的第一剖面a-a；

图5示出穿过图3的第二剖面b-b；

图6示出载体板的俯视图；

图7示出载体板的后视图；

图8示出离心泵马达的立体图；

图9示出替选的载体板的前视图；

图10示出替选的载体板的立体图；

图11示出替选的载体板的侧视图；并且

图12示出替选的载体板的俯视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的离心泵马达1的剖视图，其具有绕线式的定子4、永磁体转子2、隔离罐3、泵头22、电路板5、载体板10和马达壳体8。定子4、电路板5和载体板10位于干室25中。永磁体转子2以能围绕轴心27转动的方式支承在湿室26中，该轴心在一侧固定在隔离罐3中，而在另一侧固定在泵头22中。隔离罐3具有隔离罐法兰47，泵头22具有泵头法兰48。马达壳体8罐状地构造并且具有壳体法兰28和插接器插口29。泵头法兰48、隔离罐法兰47和壳体法兰28具有带螺栓51的螺接孔49，通过螺栓，泵头22和隔离罐3与马达壳体8螺接。在隔离罐法兰47的两侧布置有作为密封元件的o形圈54。电路板5装备有多个smd构件。更大的构件，如电解电容器6和扼流线圈7，机械地保持在载体板10上，但在电路板5上电接触。电路板5和载体板10在定子4与马达壳体8之间轴向固定。电路板5在定子4与载体板10之间轴向地且径向地固定。在载体板10中机械地容纳有接触元件12，该接触元件同样与电路板5电连接。罐状的马达壳体8的底部30具有隆起部21，其匹配于电解电容器6的形状。在电解电容器6与隆起部21之间引入导热介质31。此外，在图1中还示出了泵叶轮52，其与空心轴53是一体式的。泵叶轮52具有盖盘55。具有泵叶轮52的永磁体转子2经由第一固定轴承56和第二球面轴承57以能转动运动的方式在轴心27上并且在泵头22与隔离罐3之间受支承。固定轴承56布置在围绕空心轴53注塑的与塑料结合的环形磁体58与轴心27之间，并且不仅径向地支承泵叶轮52，而且还经由空心轴53的端部和止推垫片20轴向地支承泵叶轮52(参见图2)，止推垫片贴靠在与隔离罐3是一体式的紧固套59上。

图2示出了图1的放大的部分片段图a，其具有定子4、马达壳体8、电路板5、载体板10、容纳在容纳几何结构19中的扼流线圈7、插接器插口29、接触元件12、隔离罐3和永磁体转子2。定子4由叠片组32、绝缘元件15和绕组33构成。绝缘元件15的凸出的区域34在电路板的边缘区域中贴靠在电路板5上的三个部位上。载体板10的容纳部17在凸出的区域34的区域中径向限界绝缘元件15的装入空间。同样地，电路板5的装入空间由载体板10的容纳部17被径向限界。接触元件12在载体板10的止挡部11与壳体凸起35之间沿轴向方向形状锁合地(formschlüssig)保持在马达壳体的底部30中。此外，接触元件12还沿径向方向保持在壳体凸起35与载体板10的径向限界部36之间。接触元件12具有两个弯折部位13。弯折部位13之间的区域14在一侧贴靠在止挡部11上，而在另一侧贴靠在壳体凸起35上。接触元件12容纳在接触通道44中，容纳通道能够实现与电路板5的连接。隔离罐3在其潮湿区域中具有散热引脚64，并且在其干燥侧具有凹陷部65，凹陷部能够被填充以导热介质31，例如导热膏。马达壳体8、绝缘元件15、载体板10、隔离罐3和泵头22由能以喷注成型技术加工的塑料材料构成。此外，壳体材料还由对激光是透明的材料构成，而绝缘元件15由吸收同一激光的材料构成。绝缘元件15经由三个焊接区域37借助激光穿射焊接法与马达壳体焊接。为此，绝缘元件15的外直径大于马达壳体8在焊接区域37中的内直径。由此，得到马达壳体8与绝缘元件15之间的过盈配合。从外部指到马达壳体8上的激光束仅稍微减弱地穿透该马达壳体，并且到达绝缘元件15的焊接区域37，并且在那里大部分地被吸收，并且因此加热了焊接区域37和邻接的马达壳体8，直到塑料材料熔化。由于过盈配合，马达壳体8和绝缘元件15在焊接区域37中稍微彼此运动并且相互紧密地连接。为了建立好的焊接连接，焊接配对件相互贴靠的整个区域必须得到加热。为此，焊接区域37的宽度匹配于激光束的直径。此外，还能够看到紧固套59、止推垫片20和环形磁体58。

图3示出了载体板10及其装备侧。在边缘处，载体板10具有凸缘18，径向向内指向的加固倾斜部38与该凸缘联接，加固倾斜部加固了底板39。容纳几何结构19从底板39凸出来，该容纳几何结构在很大程度上匹配于待装配的构件。在容纳几何结构19内部设置有凹部40，这些凹部能够实现待装配的构件的稍微的下沉，并且因此节约了结构空间。此外，在底板39中还存在有多个穿引部41和凹部40的扩宽部42，待装配的构件的联接线可以穿引过它们。扩宽部42被用于扼流线圈7的联接线的穿引，因此，扩宽部布置在凹部40的相背置的侧上。在凸出的平台43上布置有止挡部11，该止挡部吸收接触元件12的装配力(参见图1和2)。在此设置有三个接触元件，它们在不同的错开方向上被装配(在插接接触定位与电路板接触定位之间错开)。在载体板10的外部边缘上成形入三个凹口45，它们与马达壳体8的相应的对应轮廓(纵向肋)协同作用，并且防止载体板10转动。

图4示出穿过载体板10的第一剖面a-a，其具有底板39、容纳部19、缺口40、凸缘18和凸起16、容纳部17、止挡部11、接触通道44，在接触通道中可以装配接触元件12。凸起16被用作针对电路板5的贴靠面。容纳部17沿径向方向限制了针对电路板5的容纳空间。大约布置在载体板10的中间的支撑榫头46被用作电路板5上的附加的贴靠部位。该支撑榫头46阻止了电路板在装配时抵抗导热介质的压力地变弯。在凸起16和容纳部17的区域中设置有回缩部45。电路板5同样设有回缩部，容纳部17嵌入该回缩部中。以该方式，也防止电路板5转动。载体板10的边缘上的工具凹部60被用作针对装配工具的穿通部，用于支撑电路板5。此外，示出了削去肋61，其被用作电路板容纳部。这些削去肋61被如下这样地定规格，即，其在电路板5过大时能够被折断或者被削去，从而得到无间隙的连接。

图5示出穿过载体板10的剖面b-b，其具有底板39、容纳部19、缺口40、凸缘18、凸起16、容纳部17、削去肋61和支撑榫头46。

图6示出载体板10的俯视图，其具有容纳部19、凸缘18、凸起16、容纳部17、削去肋61、回缩部45和支撑榫头46。

图7示出载体板10的后视图，其具有底板39、凹部40、穿引部41、扩宽部42、凸起16、容纳部17、削去肋61、回缩部45、工具凹部60、用于容纳接触元件12的接触通道44和支撑榫头46。

图8示出离心泵马达1的立体图，其具有泵头22、抽吸接套23、压排接套24、泵头法兰48、与隔离罐3是一体式的隔离罐法兰47、具有壳体法兰28的马达壳体8、底部30、插接器插口29和用于容纳电解电容器6的隆起部21。此外，还能够看到螺接孔49，其在泵头法兰48、隔离罐法兰47和壳体法兰28中被构造为扩宽部，并且能够实现螺接。在马达壳体8上构造有轴向锁定部50，其用于轴向锁定绕马达壳体8放置的环形的紧固装置。

图9示出替选的载体板10a和其装备侧的前视图。在边缘处，载体板10a具有凸缘18a，径向向内指向的加固倾斜部38a与该凸缘联接，加固倾斜部加固了底板39a。容纳几何结构19a从底板39a凸出来，容纳几何结构在很大程度上匹配于待装配的构件。在容纳几何结构19a内部设置有凹部40a，其能够实现待装配的构件的稍微的下沉，并且因此节约了结构空间。此外，在底板39a中存在多个穿引部41a和其中一个凹部40a的扩宽部42a，待装配的构件的联接线可以穿引过它们。扩宽部42a被用于扼流线圈的联接线的穿引，因此扩宽部布置在凹部40a的相背置的侧上。在凸出的平台43a上布置有止挡部11a，其吸收装配力。在此可以容纳有三个接触元件，它们可以在不同的错开方向上被装配(在插接接触定位与电路板接触定位之间错开)。在载体板10a的外部边缘上成形入三个凹口45a，它们与马达壳体的相应的对应轮廓(纵向肋)协同作用，并且防止载体板10a转动。加固壁62a提高了载体板10a的抗弯强度。与第一实施方式的不同之处在于，载体板10a在其基本形状中是大致d形的。由此，载体板10a的未被利用的区域被挖空。这简化了所需的注塑工具，并且减小了与注塑过程相关的收缩问题。

图10示出了替选的载体板10a的立体图，其具有凸缘18a、底板39a、凸缘18a与底板39a之间的加固倾斜部38a、一方面用于电解电容器而另一方面用于扼流线圈的容纳几何结构19a、具有用于更简单地导入电解电容器的楔形的倒棱的拼接辅助件63a、工具留空部60a、凸起16a、容纳部17a、平台43a和回缩部45a。

图11示出了替选的载体板10a的侧视图，其具有凸缘18a、凸起16a、容纳部17a、容纳部17a上的具有变细部的削去肋61a、回缩部45a和支撑榫头46a。

图12示出了替选的载体板10a的俯视图，其具有凸缘18a、容纳几何结构19a、凸起16a、容纳部17a、削去肋61a、回缩部45a、工具留空部60a和支撑榫头46a。

附图标记列表

1离心泵马达31导热介质

2永磁体转子32叠片组

3隔离罐33绕组

4定子34凸出的区域

5电路板35壳体凸起

6电解电容器36径向限界部

7扼流线圈37焊接区域

8马达壳体38加固倾斜部

9插接器接头39底板

10载体板40凹部

11止挡部41穿引部

12接触元件42扩宽部

13弯折部位43平台

14区段44接触通道

15绝缘元件45回缩部

16凸起46支撑榫头

17容纳部47隔离罐法兰

18凸缘48泵头法兰

19容纳几何结构49螺接孔

20止推垫圈50轴向锁定部

21隆起部51螺栓

22泵头52泵叶轮

23抽吸接套53空心轴

24压排接套54o形圈

25干室55盖盘

26湿室56固定轴承

27轴心57球面轴承

28壳体法兰58环形磁体

29插接器插口59紧固套筒

30底部60工具留空部

61削去肋

62加固壁

63拼接辅助件

64散热引脚

65凹陷部