电子油泵的制作方法

allin2025-04-24  17


本技术涉及新能源汽车电子油泵,特别涉及一种低阻力、高稳定性的电子油泵。


背景技术:

1、随着汽车电子化和新能源车的快速发展,集成式高精密设计的电子油泵以其效率高、节能和控制灵活多样等特点得到越来越多的应用。

2、目前电子油泵主要由三部分组成:转子泵、电机、控制器等部件,通过控制器控制电机工作,进而驱动转子泵旋转,实现电子油泵的工作。

3、然而,现有的电子油泵存在结构复杂、体积大、阻力高、稳定性低等缺点,因此仍然存在不少改进空间。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种电子油泵,其具有结构紧凑、体积小、阻力低、稳定性好、工作效率高等优点。

2、本技术提供了一种电子油泵,包括泵壳,还包括:

3、定轴,设置于所述泵壳内;

4、内齿轮,与所述定轴偏轴心且转动连接;

5、外齿轮,与所述定轴同轴心连接、并转动连接于所述泵壳内,所述外齿轮位于所述内齿轮外周且与所述内齿轮啮合;

6、电机转子,固定连接于所述外齿轮的外周;

7、电机定子,位于所述转子外周且与所述泵壳固定连接,所述电机定子和所述泵壳的热膨胀系数相同;

8、其中,在穿过所述定轴轴心的平面上,所述电机定子、所述电机转子、所述外齿轮、所述内齿轮和所述定轴的投影的面积至少部分重合。

9、通过采用上述技术方案,在电机转子内部设置外齿轮,使得外齿轮集成于电机转子中并合为一体。这样的设计具有如下优点。第一,减小了电子油泵的高度,答复减少系统的体积,减轻系统重量,明显降低系统材料和生产成本。第二,油泵高度减小,缩短了加压的冷却油路径,有效减少转子泵腔体摩擦,有利于提高系统效率。第三,结构简单,减小了累加的安装误差,提升了电机转子、电机定子和外齿轮的同轴度,有效避免了气隙偏心的隐患。第四,结构更加稳定,有效减少泵体工作时的振动噪音,提高泵体的性能,提高泵体的可靠性,延长泵体的工作寿命。

10、在一些实施方案中,还包括第一轴承,所述外齿轮通过所述第一轴承与所述定轴的一端转动连接,所述定轴的另一端与所述泵壳连接,所述外齿轮连接有电机转子外圆,所述第一轴承设置于所述电机转子外圆和所述定轴之间且所述第一轴承端面不高于所述电机转子外圆端面。

11、在一些实施方案中,还包括第二轴承,所述定轴的一端通过所述第二轴承与所述泵壳转动连接,所述定轴的另一端与所述外齿轮同轴连接。

12、传统的定轴与泵壳的安装是通过在泵壳的底部设计有台阶来实现的,其中定轴的固定端穿过台阶并与螺母螺纹连接,螺母抵接在台阶的端面上,通过螺母与台阶抵接产生的摩擦力,实现定轴与泵壳的固定连接。然而,螺母安装的松紧度会影响泵体的轴向端面间隙。在工作状态中,泵壳内的温度升高,由于泵壳、定轴和螺母的材料(例如泵壳的铝材料、定轴的不锈钢材料、螺母的钢材料)热膨胀系数不同,会引起轴向端面间隙发生变化,进而影响泵体的性能。通过采用上述技术方案,轴承直接与定轴连接,减小电子油泵中的纵横比。大直径轴承与转轴有较大的纵横比,使得电子油泵的结构稳定性较差,导致电子油泵工作时电机和泵齿轮相对于转轴的同心度会差。改用转轴底部安装小尺寸轴承可实现诸多优点。例如,泵体结构系统呈现较小的纵横比,泵体结构更加稳定,且能够有效提高电机,泵齿轮和转轴的同心度。其次,大大简化齿轮泵结构、转轴和泵体机壳的组装难度,有利于确保泵体系统结构同心度,有助于提高电机定子和电机转子的空气间隙精度,使得电机工作始终处于精密且均匀的磁场分布中,电机工作更稳定,对电机磁场的利用效率更高,最终保证电子油泵高效率运转。再次,减少了大尺寸轴承与齿轮泵外齿轮及泵体机壳的大面积接触界面,减少多个接触界面带来的组装偏差累积,有效减少泵体结构旋转工作时产生的摩擦阻力,降低大尺寸轴承旋转时带来的较大离心度问题,减小因温度引起的不同材料热膨胀对泵体轴向和径向端面间隙的影响,提高了电子油泵效率和稳定性。

13、在一些实施方案中,电子油泵还包括位于所述定轴和所述内齿轮之间的偏心校准件,所述偏心校准件为设置于所述定轴的周向外壁上的半月套,所述半月套设置有供所述定轴嵌入的弧形槽,所述半月套设置为使所述内齿轮与所述定轴偏心转动连接。优选地,所述半月套与所述泵壳固定连接。

14、通过采用上述技术方案,偏心校准件能够补偿多个零件如泵壳、定轴和电机因加工和组装产生的同心度偏差,从而有效确保了泵壳、定轴和电机的同心度。在外齿轮与定轴转动连接的同时,偏心集合体能够与内齿轮转动连接,实现内齿轮和外齿轮同轴且偏心的效果。同时,由于定轴与泵壳同心设置,电机转子可借助定轴实现与定轴、泵壳的高同心度,有效补偿了因加工和组装产生了公差累计而导致同心精度不够的问题。定轴的周向侧壁部分嵌入弧形槽内,使定轴的周向侧壁与半月套的周向外壁形成与内齿轮转动连接的偏心集合体,实现内齿轮和外齿轮同轴且偏心的效果,有效补偿了因加工和组装产生了公差累计而导致电机圆心与轴心的偏心度不够的问题,也保持了转子泵内齿轮和外齿轮基于离心度设计的相互驱动。

15、在一些实施方案中,还包括轴套,所述内齿轮通过所述轴套与所述半月套和所述定轴转动连接。

16、通过采用上述技术方案,轴套能够降低内齿轮和定轴、半月套之间的摩擦,降低摩擦阻力,提升转动效率。

17、在一些实施方案中,所述外齿轮和所述内齿轮之间围合形成有多个吞吐油腔,所述吞吐油腔的体积沿外齿轮转动方向先逐级增大再逐级减小,所述泵壳设置有进油孔和出油孔,当所述吞吐油腔逐级增大时,所述吞吐油腔的进油口与所述进油孔对应,当所述吞吐油腔逐级减小时,所述吞吐油腔的出油口与所述出油孔对应。

18、在一些实施方案中,当所述吞吐油腔逐级增大时,冷却油通过所述进油孔流入所述吞吐油腔,当所述吞吐油腔逐级减小时,所述吞吐油腔内的冷却油被从出油孔压出。

19、通过采用上述技术方案,外齿轮内圆的周向内壁、外齿轮外圆的内侧端面和内齿轮的周向外壁围合成多个闭合的吞吐油腔。当内齿轮和外齿轮相对转动时,吞吐油腔在逐级增大的过程中通过进油孔进行吞油,吞吐油腔中的油量随着体积增大而增大,吞油过程中温度较低的油与内齿轮和外齿轮的齿接触,油吸收齿的热量。吞吐油腔在逐级减小的过程中通过出油孔进行吐油,吞吐油腔中的油量随着体积减小而减小,吞油过程中吸热后的温度较高的油从出油孔排出泵体,从而实现内齿轮和外齿轮的降温和润滑以及泵体的降温,保证了泵的工作温度和效率。

20、在一些实施方案中,还包括电路控制模块,所述电路控制模块包括设置于所述泵壳内的控制器和集线器,所述电机定子设置于所述集线器上,所述电机定子沿自身周向设置有多个定子绕组,所述电机转子套设于所述外齿轮的周向外圆,所述电机转子的周向外壁与所述电机定子的周向内壁对应。

21、通过采用上述技术方案,控制器控制集线器对电机定子上多个定子绕组线圈进行通电,多个定子绕组通电后产生磁场与转子磁铁的永磁场相互作用驱动电机转子转动,电机转子集成在齿轮泵外转子上,即电机定子和转子磁铁相互作用驱动转子外齿轮泵转动,转子齿轮泵外齿轮进而驱动内齿轮转动,实现内齿轮和外齿轮的相对转动。

22、在一些实施方案中,泵壳外周还设有o型密封圈。

23、在所述技术方案中,o形密封圈可沿水平方向和轴向变形,有利于密封降低漏油和形成高压,经济高效,易于组装,使用寿命长,便于维护。

24、综上所述,本技术能够实现以下至少一种有益技术效果:

25、1、本技术的电子油泵降低了电子油泵的高度,减小了系统体积,减轻了重量,降低了成本。结构简单,装配精度高,工作效率高,延长了产品的工作寿命。

26、2、本技术一些实施方案中的电子油泵呈现较小的纵横比,泵体结构更加稳定,且能够有效提高电机、泵齿轮和转轴之间的同心度。这种设计可大幅减少齿轮泵结构、转轴和泵体机壳的组装难度,有利于确保泵体系统结构同心度,非常有助于提高电机定子和电机转子的空气间隙,使得电机工作始终处于精密且均匀的磁场分布中,电机工作更稳定、更精密,对电机磁场的利用效率更高,最终保证电子油泵高效率运转。

27、3、在采用第二轴承的情况下,轴承尺寸减小,从而减少轴承与齿轮泵外齿轮及泵体机壳的接触界面面积,减少多个接触界面带来的组装偏差累积,有效减少泵体结构旋转工作时产生的摩擦阻力,减少大尺寸轴承旋转时带来的较大离心度,提高电子油泵效率,提高电子油泵的稳定性。

28、4、通过设置第二轴承,使得转轴底部与泵体机壳固定为一体,轴上部与外齿轮顶盖直接连接,确保精密的泵体端面间隙和径向间隙,避免因不同零部件的不同材料温度系数所导致的随温度变化时产生的热膨胀效应。同时,通过设置第二轴承,电子泵结构更加稳定,有效减少泵体工作时的振动噪音,提高泵体的nvh性能,提高泵体的可靠性,延长泵体的工作寿命。


技术特征:

1.一种电子油泵,包括泵壳(1),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的电子油泵,其特征在于,包括第一轴承(6),所述外齿轮(2)通过所述第一轴承(6)与所述定轴(4)的一端转动连接,所述定轴(4)的另一端与所述泵壳(1)连接,所述外齿轮(2)连接有电机转子外圆(24),所述第一轴承(6)设置于所述电机转子外圆(24)和所述定轴(4)之间且所述第一轴承(6)端面不高于所述电机转子外圆(24)端面。

3.根据权利要求1所述的电子油泵,其特征在于,包括第二轴承(6),所述定轴(4)的一端通过所述第二轴承(6)与所述泵壳(1)转动连接,所述定轴(4)的另一端与所述外齿轮(2)同轴连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电子油泵,其特征在于,还包括位于所述定轴(4)和所述内齿轮(3)之间的偏心校准件(5),所述偏心校准件(5)为设置于所述定轴(4)的周向外壁上的半月套,所述半月套设置有供所述定轴(4)嵌入的弧形槽(51),所述半月套设置为使所述内齿轮(3)与所述定轴(4)偏心转动连接。

5.根据权利要求4所述的电子油泵,其特征在于,还包括轴套(7),所述内齿轮(3)通过所述轴套(7)与所述半月套和所述定轴(4)转动连接。

6.根据权利要求1所述的电子油泵,其特征在于,所述定轴(4)或所述外齿轮(2)固定连接有用于冷启动的传感器。

7.根据权利要求1-3任一项所述的电子油泵,其特征在于,所述外齿轮(2)和所述内齿轮(3)之间围合形成有多个吞吐油腔(21),所述吞吐油腔(21)的体积沿外齿轮(2)转动方向先逐级增大再逐级减小,所述泵壳(1)设置有进油孔(11)和出油孔(12),当所述吞吐油腔(21)逐级增大时,所述吞吐油腔(21)的进油口与所述进油孔(11)对应,当所述吞吐油腔(21)逐级减小时,所述吞吐油腔(21)的出油口与所述出油孔(12)对应。

8.根据权利要求7所述的电子油泵,其特征在于,当所述吞吐油腔(21)逐级增大时,冷却油通过所述进油孔(11)流入所述吞吐油腔(21),当所述吞吐油腔(21)逐级减小时,所述吞吐油腔(21)内的冷却油被从出油孔(12)压出。

9.根据权利要求1所述的电子油泵,其特征在于,还包括电路控制模块(9),所述电路控制模块(9)包括设置于所述泵壳(1)内的控制器(91)和集线器(92),所述电机定子(93)设置于所述集线器(92)上,所述电机定子(93)沿自身周向设置有多个定子绕组(94),所述电机转子(8)套设于所述外齿轮(2)的周向外圆,所述电机转子(8)的周向外壁与所述电机定子(93)的周向内壁对应。

10.根据权利要求9所述的电子油泵,其特征在于,泵壳(1)外周还设有o型密封圈。


技术总结
本申请公开了一种电子油泵,其包括泵壳,还包括:定轴,设置于所述泵壳内;内齿轮,与所述定轴偏轴心且转动连接;外齿轮,与所述定轴同轴心连接、并转动连接于所述泵壳内,所述外齿轮位于所述内齿轮外周且与所述内齿轮啮合;电机转子,固定连接于所述外齿轮的外周;电机定子,位于所述转子外周且与所述泵壳固定连接;其中,在穿过所述定轴轴心的平面上,所述电机定子、所述电机转子、所述外齿轮、所述内齿轮和所述定轴的投影的面积至少部分重合。由于采用小尺寸轴承,本申请提供的电子油泵具有高度小、结构紧凑、阻力低、稳定性高等优点。

技术研发人员:王利平,张国俊,王锐楠,华和照,赵毅,卢志学
受保护的技术使用者:杭州象限科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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