CN105508688B - 具有改进的封闭器的可取出的阀组及包括该阀组的泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却回路的泵(1)的阀组(10)及包括该阀组的泵，其中，泵包括泵体(2)，该泵体具有容纳隔室(200)，所述阀组(10)能以可取出方式插入容纳隔室。阀组(10)适于布置在关闭构造中，在关闭构造中，阻止液体的转移。阀组(10)包括阀体(12)和封闭器(30)，阀体装配有通过管道(14)，封闭器容纳在所述管道(14)中，封闭器围绕旋转轴线Y‑Y旋转；所述封闭器(30)包括活动部分(31)，活动部分相对于所述旋转轴线Y‑Y而以偏移的方式旋转，并且活动部分在封闭器(30)旋转期间径向地移动。

Description

具有改进的封闭器的可取出的阀组及包括该阀组的泵
本申请是申请日为2013年9月16日、申请号为201380056416.9(国际申请的申请号为PCT/IB2013/058583)的中国发明专利申请“具有改进的封闭器的可取出的阀组”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于冷却回路的泵的阀组，特别是用于车辆(诸如汽车或摩托车)的阀组。
背景技术
众所周知的是冷却泵以及构成冷却泵的部件是用于热力发动机的冷却回路内的最重要的元件，尤其是在车辆领域中。因此，高度重视这些部件的正确设计及其性能的持续提高。
在本申请人署名的文献EP-A1-1503083、PCT/IT2009/000269、PCT/IB2011/050256中示出了冷却泵的实例。
特别地，在文献PCT/IT2009/000269、PCT/IB2011/050256的范围内，定位在转子的下游的封闭器具有重要作用；此外，在文献PCT/IB2011/050256的范围内，阀组是可从泵中取出的套筒(cartridge，衬套)的形式，这也特别重要。
现有技术中典型的所述实施方式的主要缺点是不能有效地对冷却液的通路进行封闭，因此冷却液的通路经常会泄漏，并且甚至在不需要的时候也会提供通路。
发明内容
本发明的目的在于制造一种包括封闭器的阀组，该阀组特别适于在冷却泵的范围中使用，使消除冷却液的不期望转移的点最小化。
通过一种阀组实现了这个目的。所述阀组用于冷却回路的泵，其中，所述泵包括泵体，所述泵体具有容纳隔室，所述阀组以能取出的方式插入所述容纳隔室中，其中，所述阀组具有关闭构造，在所述关闭构造中阻止液体的转移，并且所述阀组包括：阀体，所述阀体由沿旋转轴线延长的元件构成，所述阀体装配有通过管道，所述管道具有至少一个入口嘴和至少一个出口嘴，冷却液通过所述入口嘴进入并且通过所述出口嘴离开；以及封闭器，所述封闭器容纳在所述管道中且围绕所述旋转轴线旋转，其中，所述封闭器包括活动部分，所述活动部分以相对于所述旋转轴线偏移的方式旋转，并且所述封闭器在所述关闭位置中适于封闭液体通过所述管道的通路，其中，所述活动部分在所述封闭器旋转期间径向地移动，以便更靠近待封闭的所述入口嘴或所述出口嘴。
本发明还提供了一种泵，所述泵用于冷却回路，所述泵包括泵体和转子，所述转子通过抽吸部分而抽吸冷却液并在压力下将所述冷却液发送至输送部分；其中，在所述泵体中形成有输送室和输送管道，所述输送室位于所述转子的下游，所述输送管道连接至所述输送室，所述泵体能连接至所述冷却回路的输送部分，所述泵体包括上述阀组，其中，容纳所述阀组的容纳隔室定位在所述输送室与所述输送管道之间。
附图说明
将根据附图且通过非限制性实例的方式，从下文给出的说明中使根据本发明的阀组的特点和优点变得显而易见，附图中：
-图1a和图1b示出了包括根据本发明的一个实施方式的阀组的冷却泵分别处于打开构造和关闭构造中的示意图；
-图2a和图2b示出了根据本发明的第一实施方式中的阀组分别处于打开构造和关闭构造中的两个轴测视图；
-图2a’和图2b’分别示出了沿图2a和图2b中的阀组的横向平面的截面图；
-图3和图3’示出了两个视图，这两个视图分别是本发明涉及的阀组的封闭器的一实施方式的立体图和俯视图；
-图4a和图4b示出了根据本发明的第二实施方式的阀组分别处于打开构造和关闭构造中的两个轴测视图；
-图4a’和图4b’分别示出了沿图4a和图4b中的阀组的横向平面的截面图；
-图5a、图5b、图5b’和图5b”分别示出了如在图4a、图4b、图4a’和图4b’中的阀组的封闭器的立体图、侧视图以及根据横向平面示出活动部分的两个位置的两个截面图；
-图6a、图6b和图6b’分别示出了又一实施方式中的封闭器的立体图、侧视图以及根据横向平面的截面图；
-图7示出了容纳有根据本发明的阀组的泵的细节。
具体实施方式
根据本发明的一个实施方式，参考标号1总体表示特别是用于车辆的冷却回路的泵，该泵包括泵体2以及容纳在泵体2中的转子4，该转子例如具有大体圆形的形状。优选地，泵1机械地操作。
泵体2可连接至马达的冷却回路，特别地，该泵体可在上游处连接至抽吸回路的吸出液体的部分，并且该泵体可在下游处连接至回路的朝向马达供给加压液体的输送(delivery)部分。
转子4布置成围绕转子旋转轴线旋转，该转子适于从抽吸部分吸出液体并以加压的形式将液体发送到输送部分。
在转子的下游，泵体2具有输送室6和输送管道8，该输送室优选地具有涡形外形，该输送管道从输送室6延伸。输送室6和输送管道8除了输送管道的朝向冷却回路下游部分的开口之外不具有任何朝向其他管道的开口。
在优选的实施方式中，泵1包括阀组10以根据指令限制液体从输送室6到输送管道8的通路。
特别地，阀组10适于定位成打开构造(其中，允许转移液体)和关闭构造(其中，该关闭构造对从输送室6到输送管道8的通路进行封闭，从而限制或优选地消除或防止液体从输送室6转移到输送管道8)。换言之，当阀组10处于关闭构造时，输送室6被关闭并且将液体保持在该输送室内，并由旋转的转子搅动。
在打开构造中，阀组10允许预定量的液体从输送室6转移至输送管道8。优选地，在最大孔径的构造中，阀组10允许可能最大量的冷却液的转移。
根据本发明，泵体2具有容纳隔室200，并且阀组10可插入容纳隔室中并且可从其中取出，该阀组设置有套筒结构。
特别地，阀组10包括阀体12，该阀体由沿旋转轴线Y-Y延长的元件(优选为柱形)形成，该阀体设置有通过管道14。换言之，阀组10构造成使得界定出一通路，冷却液适于穿过该通路而流动。
在优选的实施方式中，管道14由位于底部上的板16、由从板16轴向突出的侧壁18以及由管状头部20界定，该侧壁被内部地模制以便例如借助于文丘里效应(Venturieffect)而促进管道中的冷却液的流动，该管状头部在与板16相对的一侧上覆盖并连接侧壁18。
在优选的实施方式中，管道14还具有至少一个入口嘴14’和至少一个出口嘴14”，冷却液通过入口嘴进入阀组10的内部，冷却液通过出口嘴而从阀组10流出。优选地，分别由入口边缘141和出口边缘142界定至少一个入口嘴14’和至少一个出口嘴14”。
在一个实施方式中，阀体12被制造成一体件；在其他实施方式中，阀体12由两个相互接合的部件制成。
优选地，阀体12设置有例如密封条22形式和/或O形环24形式的外密封件，该密封条容纳在设置于侧壁18的外表面上的槽中，该O形环容纳在设置于头部20或板16外部的槽中。
在优选实施方式中，阀组10包括封闭器30，该封闭器容纳在阀体12的管道14中以围绕旋转轴线Y-Y旋转，从而在关闭位置中封闭通过管道14的液体通路。
优选地，封闭器30包括活动部分31，该活动部分相对于旋转轴线Y-Y以偏移的方式旋转，该活动部分适于采用允许液体通路的打开位置和封闭该通路的关闭位置。
特别地，活动部分31适于密封地接合阀体12以便堵塞冷却液的通路。优选地，事实上，活动部分31适于接合至少一个入口嘴14’或至少一个出口嘴14”，以阻止输送室6与输送管道8之间的冷却液通路。优选地，活动部分31适于接合至少一个入口嘴14’，从而阻止管道14内的冷却液的流动。
优选地，借助于包括在阀组12中的衬垫50来实现活动部分31与阀体12之间的所述密封接合。
在优选的实施方式中，所述衬垫50布置在封闭器30上，并且特别地该衬垫布置在封闭器的活动部分31上。例如，所述衬垫50装配在封闭器30上，特别地该衬垫装配在封闭器的活动部分31上。或此外，在另一实施方式中，所述衬垫50热焊接至封闭器30上，特别地衬垫热焊接至封闭器的活动部分31上；在一些实施方式中，活动部分31包括专用的中空件310，该中空件适于容纳所述衬垫50的一部分，使得甚至在多次运行周期之后该衬垫仍长时间保持就位。
在另一实施方式中，所述衬垫50替代地朝向管道14内部地位于阀体12内，优选地，位于入口嘴14’和/或出口嘴14”处，特别地，位于入口边缘141和/或出口边缘142处。
根据上述实施方式，正如管道14的形状并且具体地如至少一个入口嘴14’和/或至少一个出口嘴14”的形状一样，活动部分31的形状和封闭器30的形状被设计为有利于部件的所述互相接合。例如活动部分31是与至少一个入口嘴14’和/或至少一个出口嘴14”大致互补的形状。优选地，活动部分31具有比至少一个入口嘴14’或至少一个出口嘴14”的自由转移空间更大的尺寸，使得当该活动部分定位在入口嘴和出口嘴中的一个的前面时，阻止液体的通路。换言之，封闭器31的尺寸保证了与阀组12和相关衬垫50的接合。
优选地，当旋转到打开位置时，活动部分31以这样的方式(例如利用文丘里效应)定位成有利于冷却液的移动。
此外，在优选的实施方式中，活动部分31具有可变的截面，以便在布置在位于打开位置时不影响管道14内的冷却液的流动。换言之，借助于与旋转轴线Y-Y垂直的横向平面来截取封闭器30的截面，活动部分具有可变的形状。活动部分31实际上确定(优选地大体平行于旋转轴线Y-Y)高边缘311和锋利边缘312，其中，高边缘311具有比锋利边缘312更大的厚度。在打开构造中，锋利边缘312布置在管道14的接近于出口嘴14”的出口附近，从而有利于冷却液的流动。
此外，所述活动部分31不但能旋转，还能相对于旋转轴线Y-Y偏移，在一些实施方式中，甚至能径向地移动。
换言之，例如在图4a、图4b、图4a’、图4b’、图5a、图5b、图5b’以及图5b”中示出的实施方式中，当封闭器30在打开位置与关闭位置之间完全旋转时，活动部分31径向地移动。
具体地，实际上，在封闭器30围绕旋转轴线Y-Y旋转期间，活动部分31径向地移动，以便使其更靠近待封闭的入口嘴14’或出口嘴14”。特别地，如果衬垫50装配至阀体12，则活动部分31朝向衬垫50移动，从而改善部件的互相接合并获得所需的密封。
在优选的实施方式中，借助于在阀体12上制成的凸轮体120实现了所述运动，该凸轮体适于接合所述活动部分31。优选地，所述活动部分31在与作用在入口嘴14’或出口嘴14”上的表面相对的一侧上包括控制部分319，该控制部分适于与凸轮体120相互作用。
优选地，凸轮体120和控制部分319两者都是拱形形状。优选地，具有定位在头部20和板16附近的两个凸轮体120；优选地，封闭器30包括适于与凸轮体120相互作用的两个控制部分319。
在又一实施方式中，诸如在图6a、图6b和图6b’中示出的，封闭器30是大致柱形形状的；封闭器30内具有次级管道145，该次级管道由活动部分31(呈圆形扇壁的形状)和支撑壁35(与活动部分31相对)界定。
在封闭器30的关闭位置中，活动部分31定位在入口嘴14’或出口嘴14”的前面，从而阻挡流体的通路。在封闭器30的打开位置中，次级管道145定位在与阀体12的管道14相同的方向上，以便从而允许两个管道中的冷却液的通路。
此外，泵1包括致动装置，该致动装置适于作用在阀组12上，并且特别地作用在封闭器30上以将其从关闭位置移动到打开位置，反之亦然。
根据优选的实施方式，阀组10还包括移动装置，该移动装置适于允许封闭器30与致动装置之间的相互作用。所述移动装置包括轴40，该轴具有沿旋转轴线Y-Y的主延伸部，该主延伸部连接至封闭器30。
一些实施方式提供了轴40，该轴轴向地穿过封闭器30并与板16和头部20接合，以用于封闭器30的旋转支撑。轴40还从阀体12的头部20轴向向外突出。
或在其他实施方式中，轴40分为两个主要部件，这两个主要部件都连接到封闭器30：头端40’和底端40”；头端40’适于与板16接合，并且和底端40”适于与头部20接合；在所述实施方式中，因此，内部不存在占据空间或影响冷却液的流动的轴。
或此外，在又一实施方式中，移动装置包括加强主轴400，该主轴连接头端40’和底端40”，从而对封闭器部件30进行加强并避免在其使用寿命期间的结构弯曲或破坏的危险。所述主轴400优选地具有比轴40的直径更小的直径。
此外，优选地，移动装置包括盘42和销44，该盘连接至轴40，特别地连接至轴的从头部20突出的部分，该销在相对于旋转轴线Y-Y的偏心位置中连接至盘42。
优选地，致动装置包括杆46，该杆根据命令设置成平移运动，该杆连接至销44以便旋转。
根据一个实施方式变型，杆连接到致动器，例如真空致动器、电磁致动器、液压或气动致动器、电致动器等。
杆46的平移从而确定封闭器30的旋转。
此外，根据优选的实施方式，阀组包括插在轴40上的油保持器元件。
此外，泵1包括检测装置，该检测装置适于检测车辆的运转条件，例如热检测装置适于检测冷却液的温度或发动机部件的温度。所述致动装置可操作地连接至检测装置以调节封闭器的孔。
优选地，热检测装置检测发动机部件的温度并将这样的信息传送至致动装置，只要发动机是冷的，该驱动装置就将封闭器保持在关闭构造中。逐步地，随着发动机的温度增加或根据预定功能，致动装置使封闭器进入打开构造中。
创造性地，本发明涉及的阀组和容纳该阀组中的冷却泵特别适于在车辆的冷却系统的范围中使用。
有利地，阀组以有效的方式封闭冷却液的通路；特别地，阀组确保尤其在封闭器和阀体的相互接合中的良好密封，使消除泄漏现象和冷却液的不需要转移的点最小化。
此外，有利地，由转子移动导致的运动中的冷却液有助于封闭器与阀体之间的密封接合。优选地，特别是在封闭器通过将其本身定位在入口嘴上而封闭管道中的入口时出现这种情况，其中，在衬垫布置在封闭器上的情况下以及在衬垫布置在阀体上的情况下，液体压在封闭器上，从而改善了密封。
根据另一有利的方面，在活动部分径向移动的实施方式中，由于所述进一步的运动而使密封效果进一步加强。
有利地，封闭器组适于不影响冷却液在转移中的移动，该封闭器居中地占据管道内的有限空间，并且该封闭器具有活动部分，该活动部分定位成从旋转轴偏移并定位在冷却管道的周缘处。由于封闭器组的这种布置，液体在管道中流动而不受阻止。
根据又一有利的方面，阀组(以及特别是管道和封闭器组)具有截面几何形状以利用例如文丘里效应而有利于冷却液的流动。
有利地，实现了非常有效的密封，并且因此实现了冷却液的通路的优良控制结果，甚至具有套筒形式的可插入的并从泵体中可取出的阀组，并且因此该阀组可更换。
显然，本领域技术人员可对上述阀组和泵进行修改，以满足可能的要求，所有这些修改均包含在由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (15)

1.一种阀组(10)，所述阀组用于冷却回路的泵(1)，其中，所述泵包括泵体(2)，所述泵体具有容纳隔室(200)，所述阀组(10)以能取出的方式插入所述容纳隔室中，其中，所述阀组(10)具有关闭构造，在所述关闭构造中阻止液体的转移，并且所述阀组包括：阀体(12)，所述阀体由沿旋转轴线(Y-Y)延长的元件构成，所述阀体装配有通过管道(14)，所述通过管道具有至少一个入口嘴(14’)和至少一个出口嘴(14”)，冷却液通过所述入口嘴进入并且通过所述出口嘴离开；以及封闭器(30)，所述封闭器容纳在所述通过管道(14)中且围绕所述旋转轴线(Y-Y)旋转，其中，所述封闭器包括活动部分(31)，所述活动部分以相对于所述旋转轴线(Y-Y)偏移的方式旋转，并且所述封闭器在关闭位置中适于封闭液体通过所述通过管道(14)的通路，其中，所述活动部分(31)在所述封闭器(30)旋转期间径向地移动，以便更靠近待封闭的所述入口嘴(14’)或所述出口嘴(14”)。
2.根据权利要求1所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)适于密封地接合所述阀体(12)以阻挡冷却液的通路。
3.根据权利要求2所述的阀组(10)，其中，所述阀组(10)包括衬垫(50)，所述衬垫适于在所述活动部分(31)与所述阀体(12)之间形成密封。
4.根据权利要求3所述的阀组(10)，其中，所述衬垫(50)装配在所述封闭器(30)的所述活动部分(31)上。
5.根据权利要求3所述的阀组(10)，其中，所述衬垫(50)朝向所述通过管道(14)的内部而定位在所述阀体(12)上。
6.根据权利要求5所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)朝向所述衬垫(50)移动，从而改善互相的接合。
7.根据权利要求1所述的阀组(10)，其中，所述阀体(12)包括：板(16)，所述板位于底部上；侧壁(18)，所述侧壁从所述板(16)轴向地突出；以及管状头部(20)，所述管状头部在与板(16)相对的侧部上覆盖并连接所述侧壁(18)，所述通过管道(14)限定在所述侧壁(18)之间。
8.根据权利要求7所述的阀组(10)，其中，所述阀体(12)包括凸轮体(120)，所述凸轮体适于接合所述活动部分(31)从而实现所述活动部分的径向移动。
9.根据权利要求8所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)在与作用在所述入口嘴(14’)或所述出口嘴(14”)上的表面相对的一侧上包括控制部分(319)，所述控制部分适于与所述凸轮体(120)相互作用。
10.根据权利要求9所述的阀组(10)，其中，所述控制部分(319)和所述凸轮体(120)两者都是拱形形状。
11.根据权利要求9所述的阀组(10)，所述阀组包括位于所述头部(20)和所述板(16)附近的两个凸轮体(120)，其中，所述封闭器(30)包括适于与所述凸轮体(120)相互作用的两个控制部分(319)。
12.根据权利要求1所述的阀组(10)，所述阀组还包括移动装置，所述移动装置用于移动所述封闭器(30)，所述移动装置包括轴(40)和销(44)，所述轴连接至所述封闭器(30)，所述销偏心地连接至所述轴(40)，所述销定位在盘(42)上，所述盘固定在所述轴(40)上。
13.一种泵(1)，所述泵用于冷却回路，所述泵包括泵体(2)和转子(4)，所述转子通过抽吸部分而抽吸冷却液并在压力下将所述冷却液发送至输送部分；
其中，在所述泵体(2)中形成有输送室(6)和输送管道(8)，所述输送室位于所述转子(4)的下游，所述输送管道连接至所述输送室(6)，所述泵体能连接至所述冷却回路的输送部分，所述泵体包括根据权利要求1所述的阀组(10)，其中，容纳所述阀组(10)的容纳隔室(200)定位在所述输送室与所述输送管道(8)之间。
14.根据权利要求13所述的泵(1)，所述泵包括致动装置，所述致动装置适于作用在包含在所述阀组(10)中的所述封闭器(30)上，以将所述封闭器从关闭位置带到打开位置，在所述打开位置中，所述封闭器允许冷却液的通路，反之亦然。
15.根据权利要求14所述的泵(1)，所述泵包括根据权利要求12所述的阀组，其中，所述致动装置包括杆(46)，所述杆能根据指令平移，所述杆以旋转方式连接至销(44)，从而使所述销(44)沿着所述销的偏心轨迹移动。
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