CN105814315A - 具有改进的封闭器的可取出的阀组以及泵 - Google Patents

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Abstract

用于冷却回路的泵(1)的阀组(10)，该阀组特别地用于车辆。该阀组(10)适于以可取出的方式插入所述泵(1)中，阀组沿着旋转轴线(Y?Y)延伸并且横向于旋转轴线(Y?Y)确定冷却液的通过管道(14)。阀组(10)包括封闭器(30)，该封闭器围绕旋转轴线(Y?Y)旋转，其中，该封闭器(30)包括活动部分(31)，该活动部分相对于所述旋转轴线(Y?Y)以偏移的方式旋转并且在关闭位置中适于封闭和/或阻塞液体通过该管道(14)的通路。活动部分(31)沿着假想的圆周(Cir)延伸一段弧形，该假想的圆周具有偏离旋转轴线(Y?Y)的假想的中心(C)。

Description

具有改进的封闭器的可取出的阀组以及泵
本发明的目的是一种用于冷却回路的泵的阀组，特别是用于车辆(例如汽车或摩托车)的阀组。
已知冷却泵和构成冷却泵的部件是用于热力发动机的冷却回路中最重要的元件，特别是在车辆领域中。因此，高度重视这些部件的正确设计及其性能的连续提高。
冷却泵的实例在本申请人的文献EP-A1-1503083、PCT/IT 2009/000269和PCT/IB2011/050256中示出。
具体地，关于文献PCT/IT 2009/000269和PCT/IB 2011/050256，放置在转子的下游的封闭器具有重要的作用；此外，关于文件PCT/IB2011/050256，尤其重要的是还包括以下事实，即阀组适于作为套筒(cartridge，衬套)从泵中取出。
所述类型的阀组的主要问题是：以有效的方式封闭冷却液的通道使得该通道不会泄漏并且因此不具有有冷却液的多余通道。然而，这种封闭必须以简单的且将来可再现的方式进行。也就是说，阀组在封闭操作中必须是有效的，而且没有损害它们的使用寿命，并且没有影响移动阀组的适于进行所述封闭的特定部件的移动装置。
与现有技术的解决方案相比，所述部件的研发旨在寻求解决所述技术问题的阀组，该阀组的特征在于冷却液所通过的封闭器的部分或全部的操作显著有效，以使得在任何情况下这些改进不会影响为所述操作而设计的阀组的部件的使用寿命和调节。
因此，本发明的目的是提供一种适于解决现有技术的阀组的所述问题的包括封闭器的阀组。
通过根据权利要求1制造的阀组实现了该目的。该目的通过根据权利要求12的包括所述阀组的泵进一步实现。
参考附图，通过以下说明性的而非限制性的实例进行的描述，根据本发明的阀组的特征和优点将变得显而易见，附图中：
-图1a和图1b分别示出了根据本发明的根据第一实施方式的包括阀组的冷却泵处于打开构造和关闭构造中的实例；
-图2a和图2b分别示出了根据本发明的根据第二实施方式的包括阀组的冷却泵处于打开构造和关闭构造中的实例；
-图3a和图3b分别示出了根据本发明的根据另一实施方式的包括阀组的冷却泵处于打开构造和关闭构造中的实例；
-图4a和图4b分别示出了根据本发明的根据又一实施方式的包括阀组的冷却泵处于打开构造和关闭构造中的实例；
-图5和图5’分别示出了根据本发明的一个实施方式中的阀组处于前视图和后视图中的两个轴测视图；
-图6和图6’示出根据一个实施方式的阀组的的细节(特别是封闭器)的两个轴测视图；
-图7示出根据本发明的根据另一实施方式的阀组的立体图；
-图8示出根据本发明的包含阀组的泵的细节。
根据本发明的一个实施方式，参考标号1表示特别是用于车辆的冷却回路的泵，该泵包括泵体2和容纳在泵壳2中的转子4，例如，该转子具有大致圆形形状。优选地，泵1被机械致动。
泵体2可连接至发动机的冷却回路，并且尤其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供应回路的朝向发动机供应加压液体的部分。
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在压力下将液体传送至供应部分。
在转子的下游处，泵体2具有供应室6和至少一个供应管道8，该供应室优选地具有涡形外形(volute pattern)，该供应管道从供应室6延伸。供应室6和至少一个供应管道8除了供应管道的朝向冷却回路的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，泵体2包括两个供应管道8，即主供应管道8’和次供应管道8”，这两个供应管道分别适于允许冷却液在两个分开的回路中流动，例如专用于冷却发动机的第一冷却回路和专用于冷却包含在车辆中的其他组件的第二冷却回路。
在优选的实施方式中，泵1包括阀组10以根据指令限制供应室6中的液体到至少一个供应管道8的通路。
具体地，阀组10适合于被构造为打开构造和关闭构造，在打开构造下阀组允许液体通过，在关闭构造下阀组阻挡液体从供应室6到供应管道8的通路，限制或优选地消除或防止液体从供应室6到供应管道8的通路。
因此，在一些实施方式中，在阀组10处于关闭构造时，供应室6关闭并且液体保留在供应室中，例如由旋转转子4持续搅动。
优选地，在打开构造中，阀组10允许可能的最大量的冷却液通过。
在另一优选的实施方式中，阀组10适于在“混合”构造中作用；例如，在打开结构中阀组10适于允许冷却液在次供应管道8’中通过，而至少部分地阻挡冷却液在主供应管道8”中通过。
根据本发明，泵体2具有容纳隔室200并且阀组10可插入所述容纳隔室200中并从其中取出。
优选地，阀组10沿着旋转轴线Y-Y延伸。此外，优选地，横向于所述旋转轴线Y-Y，阀组10确定冷却液的通过管道14。换言之，在供应室6中通过转子4朝向至少一个供应管道8移动的冷却液通过存在的阀组10被强制流到实际上由阀组10本身的存在所界定的通路(即管道14)中。
优选地，管道14因此适于确定出口嘴141，冷却液通过该出口嘴流出管道14进入供应管道8。因此，在包括主供应管道8’和次供应管道8”的实施方式中，可分别限定主出口嘴141’和次出口嘴141”。
换言之，根据优选的实施方式，管道14是冷却液适于在其内部流动通过插入容纳隔室200中的阀组10的通路；因此出口嘴141是液体进入供应管道8之前在阀组10的内部的管道14的最后部分。
根据优选的实施方式，阀组10具有套筒结构，该结构特别有利于阀组10在泵体2中的插入和/或取出的操作。
根据优选的实施方式，阀组10包括可围绕所述旋转轴线Y-Y旋转的封闭器30。
优选地，所述封闭器30基本容纳在管道1中使得该封闭器适于执行管道的封闭操作。
优选地，封闭器30沿着所述旋转轴线Y-Y延伸。
根据优选的实施方式，布置成旋转的封闭器30适于定位成处于打开位置中和处于至少一个关闭位置中，在打开位置中封闭器允许液体通过管道14的通路，在关闭位置中封闭器30适于阻挡和/或阻塞冷却液通过管道14的通路。根据一些实施方式，处于打开位置中的封闭器30进一步适于促进和/或引导冷却液朝向出口嘴141流动。
根据优选的实施方式，封闭器30包括活动部分31，该活动部分适于阻挡和/或阻塞冷却液通过管道14的通路。
根据优选的实施方式，所述活动部分31以偏移的方式相对于所述旋转轴线Y-Y旋转。换言之，在活动部分31和旋转轴线Y-Y之间存在预定距离。实际上，优选地，在封闭器30容纳在管道14内部时，活动部分31从冷却液的入口向远侧定位。
优选地，活动部分31适于布置在管道的出口嘴141的前面以便阻挡和/或阻塞冷却液从管道14到供应管道8的通路。
根据优选的实施方式，实际上，在阀组10中的冷却液的入口的远端(例如由管道14的入口嘴142确定的)处，活动部分31包括衬垫310或者适合于容纳衬垫，该衬垫具体地适于与出口嘴141一起操作来执行对冷却液的通道的封闭。
优选地，活动部分31具有与出口嘴141基本互补的形状以便以有效的方式进行对出口嘴的封闭。在其他实施方式中，衬垫310具有与出口嘴141互补的形状。
在一些优选的实施方式中，活动部分31适于通过封闭至少一个出口嘴141而完全封闭冷却液的通路；在其他实施方式中，活动部分31适于仅部分地封闭至少一个出口嘴141通过减缓冷却液的流动速率而部分地封闭冷却液的通路；在包括主出口嘴141’和次出口嘴141”的实施方式中，具有封闭器30的活动部分31在打开位置中适于允许冷却液从主出口嘴141’自由通过而部分地封闭次出口嘴141”。
根据优选的实施方式，活动部分31沿着假想的圆周Cir延伸一段弧形；优选地，所述假想的圆周Cir具有偏离旋转轴线Y-Y的假想的中心C。就是说，所述假想的中心C没有位于所述旋转轴线Y-Y上。
根据优选的实施方式，活动部分31具有相对于所述旋转轴线Y-Y不对称的外形。
换言之，活动部分31具有通过垂直于旋转轴线Y-Y的平面截取横截面，活动部分31呈现出第一脊311和第二脊312，其中所述第一脊311比第二脊312距旋转轴线Y-Y更远。
根据优选的实施方式，封闭器30进一步包括末端32，优选地，该末端与活动部分31相对，就是说定位为邻近冷却液进入阀组10的入口。因此末端32适于作为封闭器30在阀组10中遇到冷却液的第一部分，该第一部分被定位为邻近冷却液的入口。
根据阀组10和管道14的各个实施方式，所述末端32将具有或多或少的拱形形状，或者具有或多或少的圆形形状，以有利于冷却液的流动。
根据优选的实施方式，活动部分31和末端32两者均沿着封闭器30的延伸轴线(旋转轴线Y-Y)在长度上连续延伸，例如沿着管道14的横截面的全部长度。
此外，优选地，封闭器30还包括滑动壁35，该滑动壁在所述活动部分31和所述末端32之间延伸。换言之，滑动壁35连接活动部分31和末端32。
根据优选的实施方式，滑动壁35包括至少一个凹部351，该凹部适于促进冷却液朝向管道14的出口流动。换言之，在滑动壁35的至少一个部分上，活动部分31和滑动壁35之间存在凹部351，即凹陷。在一些实施方式中，所述凹部351沿着整个滑动壁35从末端32连续延伸至活动部分31。
根据优选的实施方式，所述凹部351具有这样的外形，借此，在封闭器30放置在关闭位置的情况下，冷却液在所述滑动壁35上的并且尤其是所述凹部351上的作用力适于生成在封闭器30上的作用力，以使封闭器换成打开位置。
此外，在一些实施方式中，在封闭器30放置在打开位置的情况下，滑动壁35并且尤其是凹部351适于将冷却液朝向阀组10的出口引导。
优选地，根据出口嘴141的位置，封闭器30基于不同的情况可能具有彼此不同的形状，但仍保持上述特征。
根据优选的实施方式，封闭器30在沿着垂直于旋转轴线Y-Y的截面的横截面中具有大体三角形形状，除了例如倒角角度或尖端处并且除了滑动壁351的凹部351(在设置有该凹部时)。在一些实施方式中，封闭器30具有大体楔形形状的横截面，换言之，具有细长的横截面，使活动部分31与末端32尽可能大的间隔开(例如在图1a、图1b、图3a、图3b、图6、图6’中示出的)。在一些实施方式中，封闭器30具有大体三角形形状的短的横截面，使活动部分31非常接近末端32(例如在图2a、图2b、图4a、图4b中示出的)。
优选地，在一些实施方式中，壳体200包括特定的容纳腔225，该容纳腔在封闭器30处于打开位置的情况下，专门用于容纳活动部分31。具体地，容纳腔225的形状基于活动部分31的形状形成。
在另外优选的实施方式中，所述容纳腔225的形状形成为即使封闭器30处于关闭位置中也至少部分地容纳活动部分31，。
优选地，在包括相对于旋转轴线Y-Y不对称的活动部分31的实施方式中，在封闭器30布置在打开位置中的情况下，第一脊311接触腔225，具体地接触界定腔225的壁，而第二脊312与腔间隔开。换言之，腔225和活动部分31之间的接触基本界定在邻近所述第一脊311的部分处。
优选地，在一些实施方式中，出口嘴141的形状形成为使得活动部分31利用第一脊311和第二脊312与该出口嘴相互作用，从而在封闭器布置在关闭位置时进行封闭。
根据一些实施方式，阀组10适于包括阀体12，阀体由沿着旋转轴线Y-Y伸长的优选成柱形形状的构件组成。优选地，所述阀体12适于容纳并且保护封闭器30。优选地，通过管道14穿过所述阀体12。
根据优选的实施方式，管道14由在底部的板16、由从板16轴向伸出的侧壁18、以及由管状顶部20界定，管状顶部在板16的相对侧上位于侧壁18上并连接侧壁。
根据优选的实施方式，所述侧壁18的形状整体形成为使得侧壁能促进冷却液在其中流动，例如通过文丘里效应(Venturi effect)。优选地，所述侧壁18的形状形成为使得侧壁在与封闭器30的形状有关的情况下同样能促进冷却液在其中流动。
优选地，在所述实施方式中，管道14的入口和出口不是像没有设置阀体12的实施方式中一样的假设的部分，而是位于所述阀体12本身上。换言之，阀体12上具有入口嘴142和至少一个出口嘴141。
根据优选的实施方式，根据供应管道8的数量，阀体12的内部具有相应的通过管道14。换言之，在包括双供应管道(主供应管道8’和次供应管道8”)8的实施方式中，阀体12中具有主出口嘴141’和次出口嘴141”。
根据所述实施方式，因此封闭器30适于基本容纳在阀体12的内部以使得活动部分31在关闭位置下适于与容纳在所述阀体12中的出口嘴141接合。
优选地，在封闭器30由阀体12包围的实施方式中，上述容纳腔225布置在阀体12上，优选地，布置在侧壁18中的一个上。
在一个实施方式中，阀体12形成为单个部件；在另一实施方式中，阀体12形成彼此可接合的两个或更多个部分。
优选地，阀体12设置有外部密封件，例如该外部密封件以容纳在设置于侧壁18的外表面上的凹槽中的条22的形式，和/或以容纳在设置于顶部20或板16的外部的凹槽中的O形环24的形式。
或者此外，在另外的实施方式中，阀体12包括从该阀体向外伸出的专用的密封构件，例如围绕管道14的入口嘴142和出口嘴141，适于以直接的方式与界定壳体200的壁相互作用，从而确保所述阀体12和泵体2之间的密封，从而进一步防止泄露现象。
此外，泵1包括致动装置，该致动装置适于作用在阀组10上并且尤其适于作用在封闭器30上，使得封闭器从关闭位置至打开位置，反之亦然。根据优选的实施方式，阀组10包括移动装置，该移动装置适于允许封闭器30和致动装置之间的所述相互作用。所述移动装置包括轴40，该轴具有沿着旋转轴线Y-Y的主延伸方向并被连接至封闭器。
在一些实施方式中，将轴40设置成轴向穿过封闭器40并且与板16和顶部20接合，以便可旋转地支撑封闭器30。轴40从阀体12的顶部20进一步轴向向外伸出。
优选地，此外，移动装置包括盘42和销44，具体地，盘在从顶部20伸出的部分处连接至轴40，销在相对于旋转轴线Y-Y的偏心位置处连接至盘42。
优选地，致动装置包括杆46，该杆可根据命令平移，并以可转动的方式连接至销44。
根据实施方式的变型，杆连接至致动器，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的移动从而确定封闭器30的旋转。
根据优选的实施方式，此外，阀组包括插入到轴40上的密封唇构件。
此外，泵1包括检测装置，该检测装置适于检测车辆的运行情况，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，以调节封闭器的打开。
优选地，热检测装置检测发动机部件的温度并且将这样的信息传送至致动装置，该致动装置将封闭器保持在关闭位置下直至发动机冷却。逐渐地，在发动机温度增加时，致动装置根据默认功能(default function)使封闭器转换成打开构造。
换言之，本发明的阀组对象在具有封闭器组件的实施方式中，封闭器组件适于在设置有阀体的实施方式中在接合阀体时封闭和/或阻塞管道，在其他时候接合引导泵体。
创新性地，本发明的阀组对象和容纳阀组的冷却泵尤其适于在车辆的冷却系统内使用。
有利地，阀组以有效的方式封闭冷却液的通路；尤其是，该阀组确保高度密封，使其中的冷却液的泄露现象和多余通路最小化直至消除。这些都是通过适于以有效和简单的方式移动的封闭器有利地获得的，因此提高了封闭器以及移动该封闭器的装置的使用寿命。
进一步有利地，通过转子移动的移动冷却液有助于密封地接合处于关闭位置中的封闭器，以使得活动部分很好地封闭冷却液的通路。
另一有利的方面还与以下事实有关，即封闭器形成为有利于在关闭位置和打开位置之间移动的形状。
有利地，在作用于封闭器上的移动装置的错误操作的情况下，封闭器适于将其本身自动放置在打开位置。
根据另一有利的方面，在一些实施方式中，封闭器的形状形成为使得在供应室中的压力在阈值以上时，冷却液对所述封闭器的作用使得其自动从关闭位置移动至打开位置。
根据另一有利的方面，阀组并且尤其是通道以及封闭器具有以下几何形状和横截面，该几何形状和横截面例如利用文丘里效应促进冷却液的流动。
有利地，布置在关闭位置的封闭器的活动部分在一些实施方式中适于布置在容纳腔中，其中所述活动部分仅通过脊与所述腔接合，以使得使封闭器至打开位置所要克服的摩擦力最小。
根据另一有利的方面，阀组的摩擦和磨损因此最小化，因而对阀组使用寿命具有显著的好处。
有利地，在设置有阀体的实施方式中，阀组具有相同的阀体，但是具有不同的封闭器，阀组可以根据汽车或摩托车的使用寿命过程中出现的需要以可更换的方式插入泵组中。因此，这样的实施方式的另一有利的方面是将泵的设计并且尤其是容纳腔的设计与具体需要的封闭器完全分开。
很明显本领域技术人员可以对上述阀组和泵进行改变以满足特定和偶然的需要，但这些均落在所附权利要求中限定的保护范围内。

Claims (17)

1.一种用于冷却回路的泵(1)的阀组(10)，所述阀组特别地用于车辆，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)沿着旋转轴线(Y-Y)延伸并且横向于所述旋转轴线(Y-Y)确定用于冷却液的通过管道(14)，所述阀组(10)包括封闭器(30)，所述封闭器围绕所述旋转轴线(Y-Y)旋转，其中，所述封闭器(30)包括活动部分(31)，所述活动部分相对于所述旋转轴线(Y-Y)以偏移方式旋转并且在关闭位置中适于封闭和/或阻塞液体通过所述通过管道(14)的通路，其中，所述活动部分(31)从所述冷却液进入所述阀组(10)的入口向远侧定位并且沿着假想的圆周(Cir)延伸一段弧形，所述假想的圆周具有偏离所述旋转轴线(Y-Y)的假想的中心(C)。
2.根据权利要求1所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)具有相对于所述旋转轴线(Y-Y)不对称的外形，其中，在利用垂直于所述旋转轴线(Y-Y)的平面截取的横截面中，所述封闭器(30)呈现出第一脊(311)和第二脊(312)，其中，所述第一脊(311)比所述第二脊(312)距所述旋转轴线(Y-Y)更远。
3.根据权利要求2所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)在所述封闭器(30)布置在打开位置时适于容纳在容纳腔(225)中。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，其中，所述封闭器(30)包括与所述活动部分(31)相对的顶端(32)，即，所述顶端布置为邻近所述冷却液进入所述阀组(10)的入口，所述顶端适于作为所述封闭器(31)的遇到所述冷却液的第一部分。
5.根据权利要求4所述的阀组(10)，其中，所述封闭器(30)进一步包括滑动壁(35)，所述滑动壁在所述活动部分(31)和所述顶端(32)之间延伸，并且所述滑动壁包括具有凸起外形的至少一个凹部(351)，以使得在所述封闭器(30)处于关闭位置的情况下，所述冷却液在所述滑动壁(35)上的作用适于在所述封闭器(30)上产生相对于所述旋转轴线(Y-Y)的作用，以使所述封闭器进入到打开位置。
6.根据权利要求5所述的阀组(10)，其中，所述滑动壁(35)在所述封闭器处于打开位置的情况下适于将所述冷却液朝向所述阀组(10)的出口引导。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，其中，所述阀组(10)包括阀体(12)，所述阀体优选为柱形，所述通过管道(14)形成在所述阀体内部，其中，所述阀体(12)包括：底部上的板(16)；从所述板(16)轴向伸出的侧壁(18)；以及管状顶部(20)，所述管状顶部在所述板(16)的相对侧上位于所述侧壁(18)上并连接所述侧壁。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，其中，所述通过管道(14)具有至少一个出口嘴(141)，所述冷却液通过所述至少一个出口嘴从所述阀组(10)流出，其中，在所述封闭器(30)处于关闭位置的情况下，所述活动部分(31)至少部分地关闭所述至少一个出口嘴(141)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，其中，所述通过管道(14)具有主出口嘴(141’)和次出口嘴(141”)，所述冷却液通过所述主出口嘴和所述次出口嘴从所述阀组(10)流出，其中，在所述封闭器(30)处于关闭位置的情况下，所述活动部分(31)完全关闭所述主出口嘴(141’)，并且至少部分地关闭所述次出口嘴(141”)。
10.根据权利要求9所述的阀组(10)，其中，所述封闭器(30)具有基本楔形形状的横截面。
11.根据权利要求8至10中的任一项和权利要求6所述的阀组(10)，其中，所述至少一个出口嘴(141)在所述阀体(12)中形成。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，其中，所述活动部分(31)包括衬垫(310)，在所述封闭器(30)处于关闭位置的情况下，所述衬垫适于提高对所述冷却液的通路的封闭。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，所述阀组进一步包括用于移动所述封闭器(30)的移动装置，所述移动装置包括：轴(40)，所述轴连接至所述封闭器(30)；销(44)，所述销偏心地连接至所述轴(40)，所述销例如定位在盘(42)上，所述盘固定在所述轴(40)上。
14.一种用于冷却回路的泵(1)，所述泵特别地用于车辆，所述泵包括：
-泵体(2)；
-以及转子(4)，通过吸出部分吸出冷却液并且将所述冷却液在压力下传送至输送部分，其中，布置在所述转子(4)的下游处的输送室(6)和连接至所述输送室(6)的至少一个输送管道(8)在所述泵体中形成，适于连接至所述冷却回路的所述输送部分；
-根据前述权利要求中的任一项所述的阀组(10)，
其中，所述泵体(2)的容纳所述阀组(10)的容纳隔室(200)定位在所述输送室和所述至少一个输送管道(8)之间。
15.根据权利要求14所述的泵(1)，所述泵包括致动装置，所述致动装置适于作用于所述阀组(10)的所述封闭器(30)上，以使得所述封闭器从关闭位置移动至允许冷却液通过的打开位置，反之亦然。
16.根据权利要求15所述的泵(1)，所述泵包括根据权利要求13所述的阀组，其中，所述致动装置包括杆(46)，所述杆能根据命令例如通过致动器平移，所述杆以转动的方式连接至所述销(44)，以使得所述销(44)沿着所述销的偏心轨迹移动。
17.根据权利要求15和16中的任一项所述的泵(1)，所述泵包括检测装置，所述检测装置适于检测车辆的运转情况，例如热检测装置适于检测所述冷却液的温度或发动机部件的温度，所述检测装置能操作地连接至所述致动装置，所述致动装置根据所述检测装置所检测到的情况而使所述封闭器(30)移动。
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