CN107208645A - 具有调整装置的冷却泵组 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机的冷却回路的泵组(1)，包括泵体(2)、转子(3)以及适用于调整由转子(3)移动的液体的量的调整装置(10)，其中，该调整装置(10)包括：i)阀组(100)，该阀组沿着主轴(X‑X)延伸；其中，所述阀组(100)包括围绕主旋转轴(X‑X)可旋转的闭塞器(130)，该闭塞器适于移动至无数个角度位置中，在这些无数个角度位置中闭塞器允许冷却液通过、使冷却液偏向或阻碍冷却液的通过；ii)致动设备(200)，该致动设备与闭塞器(130)接合，该致动设备包括马达(210)，且该马达适于调整闭塞器(130)在上述角度位置中的角度位置。

Description

具有调整装置的冷却泵组

本发明涉及适于移动预定量的冷却液的、用于内燃机的冷却回路的泵组。

在汽车工业中，用于调节冷却包括在车辆中的发动机和/或其他部件的方法的冷却泵方案已知有一段时间。

事实上，直观的是，在使用过程中，在无数条件下，发现汽车需要不同的冷却模式。例如，已知的是，在一些阶段中，诸如当发动机启动时，而且另外当发动机处于运动时，发动机不需要被冷却，或者与发动机以全功率使用或长时间段使用相比，需要更少冷却。此外，应考虑到，用于冷却发动机的期望方法也可根据汽车周围的条件而改变，诸如，例如，环境或道路条件。

在一些已知方案中，该问题已被解决并且仅部分解决。事实上，已知的技术方案是，使用特殊阻碍元件按照指令，中断在冷却回路中循环的冷却液的流动；换言之，已知的方案是，通过使用置于转子下游的闭塞器，借助于施加于所述闭塞器上的开/关切换命令，使通过转子移动的冷却液被阻断或允许在机动车辆的冷却系统中流动。

因此，这些已知方案并未有效解决问题，因为它们不允许根据机动车辆的使用的许多变量而进行自定义调整。

本发明的目的是提供一种解决现有技术的该问题的泵组，即，提供一种提供以自定义方式调整的能力的泵组，即，提供一种基于机动车辆(并且更常见地，汽车的冷却系统)的使用的需求和变化条件，来冷却马达的方法，该汽车除了上述发动机以外，可包括甚至其他部件。

该目的通过根据权利要求1所述的泵组实现。从属权利要求示出具有进一步有利方面的优选实施方式变型。

以下借助于附图，详细描述本发明的目的，其中：

-图1和图1a是示出根据可能实施方式的本发明所覆盖的泵组的两个立体图，其中，分别使得调整装置被覆盖和未被覆盖；

-图2a和图2b是图1的泵组的分别从上至下分离零件的两个立体图；

-图3a、图3b和图3c是图1的泵组的三个截面图，其中，闭塞器分别处于闭合位置、可定位的无数偏向(partialize，部分通过)位置中的一个位置，以及打开位置。

参考上述表，参考标号1总体标识根据本发明的实施方式变型的用于发动机(优选地，内燃机)的冷却回路的冷却泵组。

优选地，泵组1适于在内燃机(例如，机动车辆或摩托车)的冷却回路中循环预定量的冷却液。换言之，本发明的泵组1适于通过闭塞器元件调整泵组的出口开口，由此使得通过泵组1移动的冷却液的流动速率变化。

根据优选实施方式，泵组1包括泵体2，该泵体的上游包括至少一个入口通道21并且下游包括至少一个出口通道22。

具体地，泵组1包括置于转子室20中的转子3，该转子室在泵体2中的所述通道之间且适于使冷却液通过出口通道22移动。

优选地，转子3是径向类型：入口通道21到达径向转子3的前方，同时出口通道22相对于转子周向切向地定位。

根据优选实施方式，泵体2包括泵壳291和支撑壳292，其中，通过泵壳与支撑壳的相互接合，界定转子室20。换言之，除了界定通道以及用于冷却液的通过的室以外，泵体2用作包括在泵组1中的所有部件的承重元件，该承重元件具有用于多种部件的特殊外壳腔体或底座或者具有部件牢固连接至的特殊支撑件，所有这些根据以下提供的描述以及附图。优选地，上述壳体由铝制成。优选地，上述外壳通过压铸制成。

根据优选实施方式，泵组1还包括调整装置10，该调整装置适于调节通过转子3移动的液体量。优选地，如提及的，所述调整装置10容纳在泵体2中和/或由泵体支撑。

换言之，泵组1具有调整装置10，该调整装置以这样的方式操作转子3的下游，即，调节通过其移动的冷却液量。

根据优选实施方式，调整装置10包括具有调节冷却液的特定目的的阀组100。具体地，事实上，阀组100放置在基本横向于出口通道22的位置中，并且在获得冷却液通过的期望调整的无数构造中可调整，由此产生期望的冷却模式。

根据优选实施方式，阀组100容纳在对应形成在泵体2中的底座25中，如所述的，该底座沿着出口通道22定位。

优选地，阀组100在基本横向于出口通道22的方向上，沿着主轴X-X延伸。

阀组100包括围绕主旋转轴X-X可旋转的、适于移动至无数角度位置中的闭塞器130，在该无数角度位置中闭塞器允许冷却液进入出口通道22、使进入出口通道的冷却液偏向，或阻碍冷却液进入出口通道。

换言之，闭塞器130适于放置在：角度打开位置中，在该角度打开位置中闭塞器允许冷却液通过，而不阻碍流动；角度闭塞或闭合位置中，在该角度闭塞或闭合位置中，闭塞器闭塞冷却液的通过，阻止冷却回路中的循环；无数角度阻挡位置中，在这些无数角度阻挡位置中，闭塞器阻碍冷却液的通过，由此调整在冷却回路中循环的液体的量。

优选地，角度打开位置和角度闭塞位置是极限位置，同时角度阻挡位置是它们之间的中间位置。

本发明所覆盖的泵组1不限于闭塞器130的特定形式。在优选实施方式中，出乎意料地适于预期目的，闭塞器130包括活动部分131，该活动部分适于根据闭塞器130的角度位置，执行阻碍或偏向、将其自身放置在基本横向于冷却液出口的方向的无数位置中的动作。在所述具体实施方式中，活动部分131相对于主轴X-X偏置，以便围绕所述主轴X-X以一距离旋转。例如，在优选实施方式中，活动部分131具有圆形扇形形状或相似于圆形扇形的不规则几何结构，例如逗号形(在图3a、图3b和图3c中示出具有活动部分的实施方式实例)。

又换言之，维持转子3、闭塞器130(并且具体地，活动部分131)的相同转速适于以横向于出口通道22的“门(gate)”的方式将它们自身插入，由此使得截面变化，并且因此引起处于循环的冷却液量的改变。

根据优选实施方式，闭塞器130包括旋转轴135，其优选地以平行于主轴X-X的高度延伸或者沿着所述主轴X-X延伸，使得在其上的动作引入其旋转以及闭塞器130的相继的角度定位。

根据优选实施方式，阀组10沿着主轴X-X以可移除方式可插入在底座25中，如同筒状物。所以，有利地，阀组100以简单和最小的维护操作可更换，例如，不需要完全拆卸泵组1本身或机动车辆的泵组1。

优选地，阀组100包括诸如由沿着主轴X-X延长的元件形成的阀体120，以确定其中容纳闭塞器130的、用于冷却液的贯穿通道120’，使得其角度位置阻碍、使偏向或允许冷却液从通道120’排出。

优选地，此外，调整装置10包括致动设备200，该致动设备与闭塞器130接合并且适于调整闭塞器130在上述预定角度位置中的角度定位。

具体地，为了该目的，致动设备200包括电马达210。

根据优选实施方式，电马达210包括驱动轴215，该驱动轴通常被命令旋转以作为电马达210本身的输出。

另外，优选地，致动设备200包括传动装置250，该传动装置适于以这样的方式允许旋转轴135与驱动轴215之间的接合，即，马达210所指令的驱动轴215的旋转与旋转轴130的旋转相对应，并且因此，闭塞器130处于预定角度位置。基本上，驱动轴215的角度调整以及闭塞器130的同时定位以360°可执行。

根据优选实施方式，传动装置250包括接合至驱动轴215的至少一个马达齿轮251以及与旋转轴135接合的至少一个开关件齿轮253。在该处理中，术语“齿轮”指的是所有类型的机械运动传动元件，诸如齿轮、蜗杆螺钉、齿条和齿轮耦接等。

优选地，至少一个马达齿轮251与至少一个闭塞器齿轮253相互连接，以便实现旋转轴135的旋转转数相对于驱动轴215的转数的减速。

根据优选实施方式，传动装置250还提供一个或多个蜗轮。

根据优选实施方式，与闭塞器130的致动所必需的转数相比，电马达210的转数(并且因此，驱动轴215的转数)相当高，这需要驱动轴215的转数与闭塞器135的转数之间的高减速比，以便允许尽可能精确地进行闭塞器130的角度调整。

优选地，传动装置250被结构化以便使得闭塞器轴135/驱动轴215的减速比在1:300与1:600之间，例如1:500。

优选地，传动装置250被结构化为，使得闭塞器轴135的控制转速优选地，在4与10转/分之间。

优选地，闭塞器135具有十分之一度的角度精确度。

优选地，本发明所覆盖的泵组1不限于运动链的类型以及齿轮的类型，例如，如果不是本文示出的目的和特性，齿轮的齿的数量和形状或者齿轮本身的类型，为圆锥形而不是所述齿轮的直线形。

此外，传动装置250(并且因此，运动传动链)可设计为适于允许电马达210的定位，其中，驱动轴215定位为平行于主轴X-X或垂直于主轴X-X。例如，在一些实施方式中，电马达210可容纳在特殊成形的外壳底座中。

根据优选实施方式，致动设备200进一步包括适于检测旋转轴135的角度位置的旋转传感器280。因此，优选地，由于旋转传感器280，随时间监控闭塞器130的角度位置，因此使得能够精确管理泵组1的调整。

根据优选实施方式，所述旋转传感器280放置在闭塞器齿轮253和/或旋转轴135上。

优选地，旋转传感器280包括适于放置为与闭塞器130的旋转一起运动的第一传感器元件281以及适于检测第一传感器元件281的位置的所述改变的第二传感器元件282。

优选地，第一传感器元件281和第二传感器元件282相互磁性敏感。换言之，第二传感器元件282适于根据第一传感器元件281的位置，通过检测磁场改变来检测第一传感器元件281的位置的改变，或者反之亦然。

优选地，第一传感器元件281由磁性材料制成，同时第二传感器元件282由铁磁材料制成或者是电路。然而，不同方案或混合方案是可预想的，其中，第一传感器元件281由铁磁材料制成或者是电路，并且反之亦然，第二传感器元件282由磁性材料制成。第一传感器元件281的角度定位直接受作用于闭塞器130的角度位置的功能确保其恒定和精确监控。

根据优选实施方式，致动设备200通过电子控制单元可控制，该电子控制单元适于控制电马达210的启动和移动方向。

优选地，所述电子控制单元转而被包括在泵组1本身中。

然而，存在如下实施方式，其中，致动设备200的管理由机动车辆本身的控制单元代表，该控制单元例如连接至机动车辆的其他传感器。

或者再次，在进一步实施方式中，通过包括在泵组1中的电子控制单元的输入或通过机动车辆的控制单元的输入而获得致动设备200的管理。

根据优选实施方式，致动设备200集成至泵体2中，例如分别由泵壳291和/或支撑壳292容纳和/或支撑。取决于实施方式以及致动设备200的位置(并且因此，马达210和传动装置250的位置)，阀组10在与它接合至致动设备200的侧面的相对的侧面上，从底座25可插入并且可移除。

根据另一实施方式，泵组1包括保护盖300，优选地，该保护盖安装在泵体2上、适于通过固定密封件来保护致动设备200免受外部物质影响。

优选地，在进一步优选实施方式中，包括在传动装置中的一些部件(例如，一些齿轮)由保护盖300支撑。

创新地，泵组适于解决现有技术的问题，并且具体地，适于确保冷却液的流动的自定义和连续调整。

有利地，事实上，由本发明覆盖的泵组确保机动车辆的冷却的有效和通用调整。事实上，在泵组中，闭塞器的角度位置的调整根据例如，出现在机动车辆中的任何周围条件(即，机动车辆的使用的模式)以及出现在车辆中的任何周围条件(即，围绕它的环境条件，道路的类型、道路的斜率等)的任何需要而可变。

此外，有利地，泵组允许随时间进行期望冷却模式的连续调整，诸如例如，与机动车辆的速度或道路的类型相关的期望冷却模式。换言之，有利地，泵组的调整不限于开/关情形或打开-闭合情形，这提供具有闭塞器本身的无数定位的多种情形。

有利地，使车辆冷却的有效调整导致机动车辆本身的性能的总体提高，诸如(以举例的方式)气体排放的模式，其中，二氧化碳排放降低。

进一步优势在于如下事实：闭塞器的位置的调整通过致动设备(并且具体地，通过马达的致动)以控制的方式发生，其给出针对待获得的期望条件的立即响应。此外，有利地，根据需要，泵组的非凡的多功能性及其调整模式允许例如通过按照指令增加冷却或降低冷却，来进行冷却的即时调整，即，通过在打开或闭合方向上致动闭塞器的旋转。

更进一步优势与驱动轴的运动向闭塞器轴的传输的模式相关，其转而确保闭塞器的定位的特别精确度。

有利地，阀组机械可靠，这提供致动设备直接在闭塞器轴上的接合，其因此可缩放至更小尺寸。

此外，有利地，由于对于大多数部件，调整装置容纳在泵体中，泵组通过维持大致相同的尺寸和覆盖区来实现上述目的。

更进一步的优势在于存在特殊传感器，该特殊传感器允许实时控制闭塞器的角度位置，因此允许与闭塞器的定位相关的反馈。

有利地，马达的致动模式的管理由特殊电子控制单元或机动车辆本身的电子控制单元代表，该电子控制单元根据需要远程可编程。

更进一步优势在于如下事实，与已知技术的方案(其中，闭塞器的旋转被大致限制为预定角度，例如高至70°)相反，闭塞器根据大的旋转角度(甚至高达围绕主轴的360°)以优选角度位置可调整。所以，有利地，出口通道可设计为例如使得它们的位置、它们的数量或它们的形状不限于链接至闭塞器。

对于上述泵组的实施方式，为了满足特定需要，本领域的技术人员可做出变型或进行元件与其他功能等效的元件的替代。但这些变型被包括在如由所附权利要求限定的保护范围内。

此外，所描述的属于可能实施方式的变型中的每一个皆可独立于所描述的其他变型而实现。

Claims (15)

1.一种用于内燃机的冷却回路的泵组(1)，该泵组适于移动预定量的冷却液，所述泵组包括：

-泵体(2)，所述泵体的上游包括至少一个入口通道(21，21’)，并且下游包括至少一个出口通道(22)；

-转子(3)，所述转子放置在转子室(20)中，所述转子室制成在所述泵体(2)且在所述通道之间，所述转子适于使冷却液移动通过所述出口通道(22)；

-调整装置(10)，适于调整通过所述转子(3)移动的液体的量，所述调整装置容纳在所述泵体(2)中和/或由所述泵体支撑，并且所述调整装置包括：

i)阀组(100)，沿着主轴(X-X)延伸，所述阀组容纳在所述泵体的横向于所述出口通道(22)的对应成形底座(25)中，其中，所述阀组(100)包括闭塞器(130)，所述闭塞器围绕主要旋转轴(X-X)是能够旋转的，并且适于移动至无数角度位置中，在无数角度位置中所述闭塞器允许冷却液通往所述出口通道(22)、使所述冷却液偏向或阻碍所述冷却液通往所述出口通道；

ii)致动设备(200)，与所述闭塞器(130)接合，所述致动设备包括电马达(210)且适于在上述预定角度位置中调整所述闭塞器(130)的角度位置。

2.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述闭塞器(130)包括旋转轴(135)，并且所述电马达(210)包括驱动轴(215)，并且其中，所述致动设备(200)包括适于允许所述旋转轴(135)与所述驱动轴(215)之间的接合的传动装置(250)。

3.根据权利要求2所述的泵组(1)，其中，所述传动装置(250)包括与所述驱动轴(215)接合的至少一个马达齿轮(251)以及与所述旋转轴(135)接合的至少一个闭塞器齿轮(253)，其中，所述齿轮相互连接以实现所述旋转轴(135)的转数相对于所述驱动轴(215)的转数的降低。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的泵组(1)，其中，所述传动装置(250)适于允许所述电马达(210)的定位，以使得所述驱动轴(215)平行于所述主轴(X-X)或垂直于所述主轴(X-X)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的泵组(1)，其中，所述致动设备(200)进一步包括适于检测所述旋转轴(135)的角度位置的旋转传感器(280)。

6.根据权利要求5结合权利要求2和3中任一项所述的泵组(1)，其中，所述旋转传感器(280)放置在所述闭塞器齿轮(253)上和/或所述旋转轴(135)上。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的泵组(1)，其中，所述旋转传感器(280)包括适于放置为与所述闭塞器(130)的旋转一起运动的第一传感器元件(281)，以及适于检测所述第一传感器元件(281)的位置改变的第二传感器元件(282)。

8.根据权利要求7所述的泵组(1)，其中，所述第一传感器元件(281)和所述第二传感器元件(282)彼此磁性敏感。

9.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述阀组(10)沿着所述主轴以能够移除方式能够如筒状件一样地插入在所述底座(25)中。

10.根据权利要求9所述的泵组(1)，其中，所述阀组(10)在与所述阀组接合至所述致动设备(200)的侧面的相对的侧面上，从所述底座(25)能够插入且能够移除。

11.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述阀组(100)包括由沿着所述主轴(X-X)的细长元件形成的阀体(120)，以确定容纳所述闭塞器(130)的、用于所述冷却液的贯穿通道(120’)，使得所述闭塞器的角度位置阻碍冷却液、使冷却液偏向或允许冷却液从所述通道(120’)离开。

12.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述闭塞器(130)具有活动部分(131)，所述活动部分适于根据所述闭塞器(130)的角度位置，执行阻碍或偏向动作、将所述闭塞器自身放置在基本横向于冷却液的出口方向的无数位置中，其中，所述活动部分(131)以这样的方式从所述主轴(X-X)偏置：围绕所述主轴(X-X)以一距离旋转。

13.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述泵体(2)包括泵壳(291)和支撑壳(292)，其中，通过所述泵壳和所述支撑壳的互相接合界定所述转子室(20)，其中，所述致动设备(200)整合在所述泵体(2)中，例如，分别通过所述泵壳(291)和/或所述支撑壳(292)容纳和/或通过所述泵壳和/或所述支撑壳支撑。

14.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述致动设备(200)由电子控制单元控制，所述电子控制单元适于控制所述电马达(210)的启动和移动方向。

15.根据权利要求14所述的泵组(1)，其中，进一步地，所述电子控制单元转包括在所述泵组(1)中。