包括带有中间环形式的插接连接结构的电机的泵

本发明涉及一种具有方案1的特征的泵和一种具有方案11的特征的电驱动装置。

水泵通常具有直流电机。所述直流电机包括与电机轴连接并可转动地支承在壳体中的转子。所述转子设有永磁体。在所述转子中设置定子，所述定子在铁芯上带有一定数量的绕组。在适当地操控时，所述绕组产生磁场，所述磁场驱动所述转子转动。绕组通常缠绕成三相的并且相应地设有三个电接线端，通过这些接线端可以将绕组与控制单元(ECU)连接。在功率较小时，可以采用导体线路箔形式的汇流排。在功率较高时，绕组连线通过由铜板制成的汇流排接通。

为了对电机进行几何描述，假定电机的转动轴为中心轴和对称轴。所述转子同心于转动轴绕定子设置。

在这里所述的电机中，除了功率数据和重量以外，尺寸也是重要的。因此，始终对电机的结构提出这样的要求，即例如沿中心轴的方向不能超过确定的轴向长度。在这种情况下，电机所要求的功率数据主要确定了定子组以及转子连同设置在转子上的电磁铁的轴向长度。接通定子的绕组连接线所需的汇流排单元对于所述轴向长度有所贡献。

由专利文献US 7588444 B2已知一种带有电机的泵，所述泵具有汇流排单元，所述汇流排单元具有多个汇流排，汇流排支架由不导电的热塑性树脂材料注塑制成。

本发明的目的是，改进具有电机的泵，使得所述泵占据较小的结构空间并且同时具有尽可能少的构件。

所述目的由具有方案1的特征的泵和具有方案11的特征的电驱动装置来实现。

据此提出一种具有电机的泵，所述电机具有转子，所述转子绕转动轴可转动地安装，并且所述转子周向围绕定子，所述定子具有定子芯和缠绕在所述定子芯上的线圈，并且绕组由具有绕组线端部段的绕组线形成，所述绕组线端部段在端侧与印刷电路板电接通，其中，所述印刷电路板相对于所述转动轴在周向由插接组件包围，所述插接组件具有触头，所述触头注塑到所述插接组件中，所述触头以第一端与所述印刷电路板电接通，并以第二端至少部分地沿径向向外定向，以构成用于使所述印刷电路板与电控装置接通的插接件。所述插接组件使得能将电路板简单地电连接到电控装置上，这会带来明显的成本降低。此外，还可以简化密封并将接触部位减至最少，因为不需要中间插接件，由此可以明显降低发生失效的概率。绕组线端部段与印刷电路板之间的电接通优选直接进行，即，没有设置中间插接件或其他连接元件。这种连接特别是通过绝缘位移触头，优选是IDC(绝缘位移连接器)进行。

优选地，所述转子和定子由电机壳体包围，泵壳体至少部分地容纳在所述电机壳体中，所述插接组件沿转动轴的方向设置在电机壳体与泵壳体之间。插接组件的一个很大的优点是，由此实现很小的泵结构空间。

优选地，所述泵壳体具有壳体部分，所述壳体部分具有基板和居中地从基板伸出的凸轴，所述基板和凸轴具有贯穿的中央开口，定子固定地配合在凸轴的外侧上，电机的电机轴穿过所述壳体部分的所述中央开口，所述电机轴与转子不可相对转动地连接的。

在一个优选的实施形式中，所述插接组件具有圆柱形的基体，所述基体具有护套和圆形的底面，所述基体优选与转动轴同心地设置，从护套的外侧沿径向向外凸出有连接区域，所述触头被引入所述连接区域中，并且所述连接区域构成所述插接件。插接组件的触头可以是压配合触头或焊接触头。

电机壳体、插接组件和水泵壳体之间的连接结构和密封结构由此优选具有简单的圆形轮廓。

所述插接组件可以具有在护套的内侧上向内凸出并且平行于转动轴延伸的肋部，用于在插接组件上对电机壳体进行对中。这些肋部也可以用于支撑印刷电路板。

优选所述泵壳体的所述壳体部分具有对中环，印刷电路板配合在所述对中环上。

所述插接组件优选以第一侧面环状地贴靠在电机壳体上，并以第二侧面环状地贴靠在泵壳体部分上。这里，插接组件优选嵌入这些壳体之间，使得在外侧上只有所述插接件凸出并且其余部分保持泵的圆柱形几何形状。

也可以设定的是，所述电机壳体和所述插接组件以注塑工艺一体制成。所述电机壳体连同插接组件此时直接与泵壳体接触。这里，电机壳体可以为设有通孔的罐状或圆柱形。

所述泵构造成干转子泵，特别是水泵，优选构造成用于机动车辆的冷却剂泵。

此外，一般性地提出具有前面所述的插接组件的电驱动装置。

下面参考附图详细说明本发明的优选实施形式。相同的或作用相同的构件在图中用相同的附图标记表示。其中：

图1示出具有电机和插接组件的泵的纵向剖视图；

图2示出图1的插接组件的立体图；

图3示出另一个具有电机和集成的插接组件的泵的纵向剖视图；

图4示出另一个具有电机和集成的插接组件的泵的纵向剖视图；

图5示出图1中所示泵的第一装配步骤的示意图；

图6示出图1中所示泵的第二装配步骤的示意图；

图7示出图1中所示泵的第三装配步骤的示意图；以及

图8示出图1中所示泵的第四装配步骤的示意图。

图1、3和4示出水泵1，所述水泵具有电机2，所述电机2具有电机壳体3。在电机壳体3中设置转子4和定子5。所述转子4同心于转动轴100围绕定子5。所述转子4与电机轴6连接，以传递转矩。水泵1构造成干转子泵。电机2是无刷直流电机。定子5具有定子芯(未示出)，所述定子芯同轴于转动轴100延伸并具有多个定子芯部段(未示出)，围绕每个所述定子芯部段分别缠绕线圈7。线圈7仅示意性示出。所述定子5固定地安装在电机壳体3的内部并且设置成用于通过线圈7产生随时间变化的磁场。磁化的转子4在周向围绕定子5。所述转子设置成用于，通过与由线圈7产生的随时间变化的磁场的相互作用而发生转动。

电机壳体3具有用于泵壳体8的连接结构。所述泵壳体8包括壳体部分9，所述壳体部分具有基板10和居中地从基板10伸出的凸轴(Dom)11。所述基板10和凸轴11具有贯穿他们的中央开口12。所述定子5固定地配合在凸轴11的外侧上。电机轴6穿过壳体部分的所述中央开口12并且可转动地支承在凸轴11的内部。凸轴11内部的密封件、特别是机械密封件确保要泵送的液体不会进入电机2中。电机壳体3间接或直接地配合在泵壳体8上。凸轴11构成导热路径。

图1示出具有在图2中示出的插接组件13的泵1的优选实施形式。所述插接组件13具有基本上圆柱形的基体14，所述基体具有护套15和圆形的底面。连接区域16从护套15的外侧沿径向向外凸出，在该连接区域中引入用于将印刷电路板18连接到电控装置上的触头17。

所述插接组件13沿转动轴100的方向设置在电机壳体3和泵壳体8、9之间。因此，所述插接组件以第一侧面19环状地贴靠在电机壳体3上，并以第二侧面20环状地贴靠在泵壳体9上。所述插接组件13在周向围绕电路板18。触头17穿过连接区域16并且从护套15的内侧伸出。所述连接区域16构成插接件。

触头17优选在构成压配合连接的情况下与印刷电路板18连接。但也可以设置传统的焊针连接或平焊连接触头，以便建立连接。

所述插接组件13在护套15的内侧上具有向内伸出并且平行于转动轴100延伸的肋部(Stege)21，所述肋部21用作对中元件。所述对中元件21沿轴向略微凸出并且构成插接组件的内径。所述肋部以确定的方式与电机壳体3接合，以便确保围绕转动轴实现对中。此外，所述对中元件21还用于支撑印刷电路板18。所述对中元件贴靠在电路板18上并且形成轴向支撑。由壳体部分9的基板10在外侧上形成对中环22，并且所述对中环在周向围绕凸轴11。所述对中环用于在泵壳体和插接组件之间进行定位对中。

所述插接组件13用注塑法制造并且优选由塑料形成。

在图3和4中示出泵1的另外的实施形式。下面解释与前面说明的实施形式的区别。

图3示出与集成的插接组件13一体构成的电机壳体3。在制作电机壳体3时触头17用塑料包围注塑并且由此集成地构成。因此所述电机壳体3构造成罐状

电机壳体3用注塑法制造并且优选由塑料形成。插接组件13和电机壳体3由此制作成单一的共同的注塑件。

图4示出另一个可能的实施形式，这里也仅说明区别。电机壳体3基本上成形为带有环状底部的圆柱形，并且具有贯穿的开口23。电机壳体3与针对图3所说明的插接组件13一体地构成。盖子25在远离泵壳体的端部上覆盖电机壳体3。通过电机壳体3的开口23可以简单地装入电机2。

图5至8示出在图1中所示泵1的各个装配步骤。

如由图5可见，在第一步骤中，沿转动轴的方向将插接组件13套装到电路板18上。电机的定子5已经与印刷电路板18连接。由于插接组件13在周向围绕电路板18，因此存在足够的自由空间用于将插接触头17焊接在电路板18上。另一方面，在压配合装配时，能够实现良好的支撑。轴向的装配位置通过插接组件的肋部21和在压配合时的力-位移监控来确定。

可以设定的是，印刷电路板在周向由插接组件的圆柱形的基体14包围并且为了保护构件用灌封材料浇注。

图6示出下一个装配步骤的结果。将定子5压装在泵壳体8的壳体部分9的凸轴11上并且通过凸轴对中。凸轴11在压装时略微变形。印刷电路板18保持在壳体部分9和插接组件的肋部21之间。

在接下来的在图7中示出的装配步骤中，安装具有转子4和电机轴(未示出)的转子组件。此时，将电机轴装入位于泵壳体8的中央开口12内的支承结构中。

图8示出最后一个装配步骤的结果。电机壳体3沿轴向方向套装到已预装配的组件上。通过插接组件上的肋部实现沿径向的对中。优选将电机壳体3和插接组件13相焊接，以及将插接组件13与泵壳体8、9相焊接，优选通过激光进行焊接，或者是粘合。