水泵装配结构、水泵及汽车

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种水泵装配结构、水泵及汽车。

背景技术

发动机上通常设置有为冷却液流动提供动力的水泵，现有技术中通常先将水泵支架安装至发动机的缸体上，再将水泵与水泵支架组合连接形成水泵总成。

但水泵与水泵支架本身具有制造误差，且二者在连接过程中还存在安装误差，若依照现有技术中的发动机装配顺序，先装水泵支座再装水泵，会存在累计公差较大难以装配的问题，降低了水泵结构的可靠性，容易导致水泵结构在使用过程中漏水。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种水泵装配结构、水泵及汽车，用以解决现有技术中水泵装配困难、水泵可靠性低且容易漏水的问题。

第一方面，本申请提供一种水泵装配结构，包括水泵支架及水泵机壳，水泵支架设置有第一安装部，水泵机壳设置有第二安装部，其中，所述第一安装部与所述第二安装部其中一者设置有基准孔，另一者设置有条形孔，所述基准孔及所述条形孔用于供连接于发动机缸体的安装件穿过，所述基准孔的深度方向与所述条形孔的深度方向平行，且所述基准孔设置于所述条形孔的长度延伸方向上。

在上述方案中，水泵支架与水泵机壳连接成一体后，可以利用基准孔与条形孔准确定位于发动机缸体上，因为条形孔的长度方向上具有一定活动空间，即便水泵支架与水泵机壳装配后有一定误差，也能保证水泵支架与水泵机壳能轻松装配至发动机缸体上，降低了装配难度，提高了水泵的使用可靠性。

在一种可能的设计中，所述安装件包括第一紧固件及第二紧固件，所述第一紧固件具有与所述基准孔的直径相同的第一圆柱部，所述第二紧固件具有第二圆柱部，第二圆柱部的直径与所述条形孔的宽度相同，以使所述第二紧固件能在所述条形孔内沿所述条形孔的长度方向滑动，但不能沿所述条形孔的宽度方向运动。

在上述方案中，第一紧固件与基准孔抵接配合，第二紧固件与条形孔抵接配合，使得水泵支架与水泵机壳精确地安装于发动机缸体。

在一种可能的设计中，所述第一紧固件与所述第二紧固件均为螺栓。

在上述方案中，采用螺栓作为第一紧固件与第二紧固件能同时起到定位及锁紧的作用，减少了水泵装配结构的零件数量，提高了水泵装配结构拆装的效率。

在一种可能的设计中，所述水泵机壳设置有第一配合面，所述第一配合面的中部凹陷形成容纳腔，所述水泵机壳设置有用于与所述第一配合面抵接的第二配合面，所述第二配合面的中部形成有用于与发动机缸体连通的进水口及出水口，所述第一配合面与所述第二配合面之间设置有密封件，所述密封件沿所述第二配合面的周边环绕设置，以使所述容纳腔、所述进水口及所述出水口相互连通且与外界隔离。

在上述方案中，密封件夹设于第一配合面与第二配合面之间，提高了水泵支架与水泵机壳之间的密封性。

在一种可能的设计中，所述密封件为首尾相连的橡胶圈。

在上述方案中，采用橡胶圈作为密封件能进一步提高水泵装配结构的密封性能，避免水泵使用时漏水。

在一种可能的设计中，所述第一配合面上设置有两个第一定位孔，所述第二配合面上设置有两个第二定位孔，两个所述第一定位孔与两个所述第二定位孔一一对应设置。

在上述方案中，相对应的第一定位孔与第二定位孔可以采用销钉连接，从而提高水泵支架与水泵机壳之间的装配精度，进而提高叶轮与水泵机壳的间隙控制精度，从而提升水泵的效率。

在一种可能的设计中，所述第一安装部设置于所述水泵支架远离所述水泵机壳的一侧，所述第二安装部设置于所述水泵机壳远离所述水泵支架的一侧。

在上述方案中，第一安装部与第二安装部以相距较远的方式安装在发动机缸体上，提高了水泵支架与水泵机壳相对于发动机缸体的位置精度。

第二方面，本申请提供一种水泵，所述水泵包括水流驱动件、无刷电机及上述任一项所述的水泵装配结构，所述水流驱动件转动设置于所述水泵机壳内，所述无刷电机与所述水流驱动件连接，所述无刷电机用于驱动所述水流驱动件转动。

在上述方案中，水流驱动件采用无刷电机驱动，电机运转更顺畅，使用寿命长，且不受电火花干扰，噪音低。

结合第二方面，在一种可能的设计中，所述无刷电机内的定子绕组采用三角形绕制接法。

在上述方案中，电机内的定子绕组采用三角型绕制，能降低漆包线线径，有利于绕制，同时减少公共点，降低断开风险。

第三方面，本申请还提供一种汽车，所述汽车包括权利要求上述任一项所述的水泵装配结构或者上述任一项所述的水泵。其显然具有上述水泵装配结构或水泵的优点。

本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的水泵装配结构的组装示意图；

图2为本申请实施例提供的水泵装配结构定位原理图；

图3为本申请实施例提供的水泵机壳的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的水泵机壳另一视角的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的水泵机壳又一视角的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的水泵支架的结构示意图。

附图标记：

100、水泵装配结构；1、水泵支架；11、第一安装部；12、基准孔；13、第二配合面；131、进水口；132、出水口；133、第二定位孔；2、水泵机壳；21、第二安装部；22、条形孔；23、第一配合面；231、容纳腔；232、第一定位孔；3、密封件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

现有技术中的水泵装配结构通常包括水泵支架及水泵机壳，二者组合形成水泵总成的主要构件并安装于发动机的缸体上。为保证水泵总成能精准、稳固地安装于发动机缸体上，可以在水泵支架及水泵机壳上分别设置与发动机缸体连接的连接点，但是这样对水泵支架及水泵机壳的形状精度及装配精度要求非常高，一旦水泵支架与水泵机壳之间的装配误差过大，或者二者各自的形状误差过大，会直接影响两个连接点之间的相对位置关系，进而导致水泵总成与发动机缸体之间装配困难，甚至影响水泵结构的可靠性，导致水泵结构在使用过程中漏水。

水泵总成与发动机缸体之间的装配误差主要来自于：

(1)水泵支架在制造过程中本身的形位误差及水泵支架加工定位孔时产生的加工误差。

(2)水泵机壳在制造过程中本身的形位误差及水泵机壳加工定位孔时产生的加工误差。

(3)水泵机壳与水泵支架连接过程中产生的装配误差。

若直接加严生产、装配的要求虽然可以在一定程度上压减上述误差，但是会极大地增加产品的成本。为此，本申请提供一种装配结构方案以解决上述问题。

下面根据本申请实施例提供的水泵装配结构的结构，对其具体实施例进行说明。

第一方面，本申请提供一种水泵装配结构100，包括水泵支架1及水泵机壳2，水泵支架1设置有第一安装部11，水泵机壳2设置有第二安装部21，其中，第一安装部11与第二安装部21其中一者设置有基准孔12，另一者设置有条形孔22，基准孔12及条形孔22用于供连接于发动机缸体的安装件穿过，基准孔12的深度方向与条形孔22的深度方向平行，且基准孔12设置于条形孔22的长度延伸方向上。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5及图6，水泵支架1与水泵机壳2可以采用螺栓、螺钉等安装件连接成一体，水泵支架1设置有第一安装部11，第一安装部11可以是自水泵支架1的主体部分向外延伸设置的结构，水泵机壳2设置有第二安装部21，第二安装部21可以是自水泵机壳2的主体部分向外延伸设置的结构。

请参阅1，第一安装部11与第二安装部21其中一者设置有基准孔12，另一者设置有条形孔22，即：基准孔12设置于第一安装部11时，条形孔22设置于第二安装部21上；基准孔12设置于第二安装部21时，条形孔22设置于第一安装部11上。在本实施例中，基准孔12设置于第一安装部11，条形孔22设置于第二安装部21。基准孔12为圆孔，其深度方向为圆孔的轴线方向，条形孔22的深度方向为条形孔22的贯穿方向，条形孔22的长度延伸方向为安装件可在条形孔22内沿条形孔22内壁移动的方向。其中一个安装件在穿过基准孔12后连接于发动机缸体，以实现基准孔12相对于发动机缸体的定位，另一个安装件在穿过条形孔22后同样连接于发动机缸体，以实现条形孔22相对于发动机缸体的定位。安装件可以是销钉等定位结构，安装件也可以是螺栓，如此，能同时实现定位与锁紧功能。

本实施例中的水泵装配结构100可以依照以下方式装配：

首先将水泵支架1及水泵机壳2互相连接使得二者组成水泵总成，再利用安装件穿过第一安装部11上的基准孔12与发动机缸体上的定位孔，此时水泵总成具有绕基准孔12转动的自由度，随后两水泵总成转动至条形孔22与发动机缸体上另一个定位孔对应的位置，即可采用另一个安装件穿过条形孔22与该定位孔连接。

综上，请参阅图2，为水泵装配结构100的定位原理图，图中条形孔22可绕基准孔12形成扇形扫描范围，当水泵装配结构100变形后发动机缸体上的定位孔仍落于该扇形范围内时，水泵支架1与水泵机壳2能装配至发动机缸体上。也就是说，水泵支架1与水泵机壳2连接成一体后，可以利用基准孔12与条形孔22准确定位于发动机缸体上，因为条形孔22的长度方向上具有一定活动空间，即便水泵支架1与水泵机壳2装配后有一定误差，也能保证水泵支架1与水泵机壳2能轻松装配至发动机缸体上，降低了装配难度，提高了水泵的使用可靠性。

在其中一个实施例中，安装件包括第一紧固件(图中未示出)及第二紧固件(图中未示出)，第一紧固件具有与基准孔12的直径相同的第一圆柱部，第二紧固件具有第二圆柱部，第二圆柱部的直径与条形孔22的宽度相同，以使第二紧固件能在条形孔22内沿条形孔22的长度方向滑动，但不能沿条形孔22的宽度方向运动。

本实施例中，第一圆柱部与基准孔12的直径相同能使得二者准确配合，提高位置精度，第二圆柱部的直径与条形孔22的宽度相同能使得二者准确配合，避免第二圆柱部在条形孔22的宽度方向有活动空间。在本实施例中，第一紧固件与基准孔12抵接配合，第二紧固件与条形孔22抵接配合，使得水泵支架1与水泵机壳2能准确地安装于发动机缸体。

在其中一个实施例中，第一紧固件与第二紧固件均为螺栓。

螺栓是常用紧固零件，利用螺栓连接的方式能保证水泵支架1与水泵机壳2稳固地安装于发动机缸体。进一步地，为保证第一紧固件与第二紧固件能同时起到定位及锁紧的作用，可以将第一紧固件与第二紧固件的上端设置直径较大的圆柱部，该圆柱部能与基准孔12及条形孔22高精度配合，在第一紧固件与第二紧固件的下端可以设置直径比圆柱部小的螺纹部，利用螺纹部与发动机缸体上的定位孔连接。

本实施例采用螺栓作为第一紧固件与第二紧固件，能同时起到定位及锁紧的作用，减少了水泵装配结构100的零件数量，提高了水泵装配结构100拆装的效率。

现有技术中水泵安装面通常将进水口131、出水口132集成在同一安装面上，并采用两个单独的密封圈分别对进水口131及出水口132进行密封，对密封圈的密封性能要求更高，而且两个水口分开密封对于两个密封圈有间隙要求，整体上将占据较大的空间。

请参阅图4，为解决上述问题，在其中一个实施例中，水泵机壳2设置有第一配合面23，第一配合面23的中部凹陷形成容纳腔231，水泵机壳2设置有用于与第一配合面23抵接的第二配合面13，第二配合面13的中部形成有用于与发动机缸体连通的进水口131及出水口132，第一配合面23与第二配合面13之间设置有密封件3，密封件3沿第二配合面13的周边环绕设置，以使容纳腔231、进水口131及出水口132相互连通且与外界隔离。

请参阅图4，第一配合面23的中部凹陷形成容纳腔231，该容纳腔231主要用来容纳叶轮或其他能够驱动液体流动的部件，因为第一配合面23的中部凹陷，所以第一配合面23的边缘部分自然形成环绕式的封闭图形，基于类似的理由，第二配合面13的中部形成有用于与发动机缸体连通的进水口131及出水口132，所以第二配合面13的边缘部分自然形成环绕式的封闭图形。密封件3夹设于第一配合面23与第二配合面13之间，且沿第二配合面13的周边环绕设置，如此，只需要一个单独的密封件3即可将容纳腔231、进水口131及出水口132与外界隔离，简化了零件，降低了装配难度。而水泵内的水流则可以依次经过进水口131、容纳腔231及出水口132并在水泵系统内循环流动。本实施例提高了水泵支架1与水泵机壳2之间的密封性。

在其中一个实施例中，密封件3为首尾相连的橡胶圈。

请参阅图4，橡胶圈具有一定弹性，其能在受挤压的条件下产生一定形变，从而填补第一配合面23与第二配合面13所接触部位的缝隙，从而进一步提高水泵装配结构100的密封性能，避免水泵使用时漏水。

因为水泵机壳2与水泵支架1配合后由二者内部的腔体组合构成水泵内腔，所以若二者之间的配合不够准确会影响水泵内部的流道形态进而降低水泵的水利效率，除此之外，还会影响叶轮与水泵机壳2之间的位置精度。

请参阅图4及图6，在其中一个实施例中，第一配合面23上设置有两个第一定位孔232，第二配合面13上设置有两个第二定位孔133，两个第一定位孔232与两个第二定位孔133一一对应设置。

本实施例中，相对应的第一定位孔232与第二定位孔133可以采用销钉连接，从而提高水泵支架1与水泵机壳2之间的装配精度，进而提高叶轮与水泵机壳2的间隙控制精度，从而提升水泵的效率。

在其中一个实施例中，第一安装部11设置于水泵支架1远离水泵机壳2的一侧，第二安装部21设置于水泵机壳2远离水泵支架1的一侧。

请参阅图1，根据定位原理，两点定位中的两个定位点相距越远，则定位越准确。因此，本实施例中，第一安装部11与第二安装部21以相距较远的方式安装在发动机缸体上，提高了水泵支架1与水泵机壳2相对于发动机缸体的位置精度。

第二方面，本申请提供一种水泵，水泵包括水流驱动件、无刷电机及上述任一项的水泵装配结构100，水流驱动件转动设置于水泵机壳2内，无刷电机与水流驱动件连接，无刷电机用于驱动水流驱动件转动。

现有技术中的水泵中常使用的有刷电机来驱动水流驱动件(例如叶轮)，其物理结构上易产生电火花，且运转不顺、噪音较大，无法满足日益提高的的发动机寿命及噪音需求。因此，本实施例中的水流驱动件采用无刷电机驱动，电机运转更顺畅，使用寿命长，且不受电火花干扰，噪音低。

结合第二方面，在其中一个实施例中，无刷电机内的定子绕组采用三角形绕制接法。

现有技术中电机绕组主要采用星形绕制接法，其启动电流较大，会影响电机寿命，且不利于绕制。本实施例中的电机内的定子绕组采用三角型绕制，能降低漆包线线径，有利于绕制，同时减少公共点，降低断开风险。

第三方面，本申请还提供一种汽车，汽车包括权利要求上述任一项的水泵装配结构100或者上述任一项的水泵。其显然具有上述水泵装配结构100或水泵的优点。

本申请中的水泵装配结构100或者水泵可以应用于电动车/电动汽车(ElectricVehicle，简称EV)、纯电动汽车(Pure Electric Vehicle/Battery Electric Vehicle，简称：PEV/BEV)、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，简称：HEV)、增程式电动汽车(Range Extended Electric Vehicle，简称REEV)、插电式混合动力汽车(Plug-in HybridElectric Vehicle，简称：PHEV)、新能源汽车(New Energy Vehicle)中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。