CN110621883B - 具有固定元件的泵组 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的冷却系统的泵组(1)，包括：围绕轴线(X‑X)旋转的叶轮(2)，和具有定子(51)及转子(52)的电动机(5)。泵组(1)包括泵结构(10)，该泵结构包括主体(100)和叶轮体(200)，主体具有适于容纳电动机(5)的电机室(150)，叶轮体附接到主体(100)并适于容纳叶轮(2)。叶轮体(200)包括第一半壳(210)和第二半壳(220)，第一半壳和第二半壳限定了叶轮(2)容纳于其中的叶轮室(250)，其中，第二半壳(220)包括在电机室(150)内延伸的管状元件(225)，以将电机室分成定子室(151)和转子室(152)。泵结构(10)还包括固定元件(300)，该固定元件可轴向地卡扣锁定到主体(100)上，从而将叶轮体(200)轴向地固定到主体上。

Description

具有固定元件的泵组

技术领域

本发明涉及一种用于冷却系统(特别是用于车辆)的泵组。具体地，作为本发明的目的的泵组在车辆冷却系统中使用，用于冷却其发动机组，例如内燃类型的发动机组，或者用于冷却车辆的其他部件，例如变速箱或传动组或涡轮组或废气再循环组。

更具体地，作为本发明的目的的泵组是电驱动类型的，其中包括电控电动机，该电控电动机根据需要驱动叶轮旋转，使冷却剂在冷却回路中循环。

背景技术

在现有技术中，已经知道这种类型的泵组。

然而，这种泵组存在的问题是既包含必须与冷却剂直接接触的部件，又包含必须与冷却剂分离的电气部件。

为此，在现有技术解决方案中，已知泵组的实施方式由大量具有特别复杂的形状和几何形状的部件构成。因此，直观地，所述部件的数量越大，泵组的形状和几何形状就越复杂，并且特别是包括在泵组中的部件本身的形状和几何形状。类似地，这种部件的数量越大，组装其就越困难，并且生产和组装的成本越高。

发明内容

将本发明置于前述背景中，其目的是产生一种用于车辆冷却系统的泵组，该泵组解决了困扰现有技术解决方案的上述技术问题；换句话说，本发明的目的是向市场提供一种泵组，该泵组具有简单的结构和几何形状，易于设计和生产，并且提供简单的组装和拆卸过程。

这个目的通过本发明的泵组来实现。

附图说明

现在将借助于附图详细描述本发明的目的，该附图通过说明性和非限制性的实施方式来提供，在附图中：

图1示出了根据本发明的泵组的透视图；

图2示出了图1所示的泵组的纵向透视截面图；

图3示出了图1所示的泵组的纵向透视截面图；

图4示出了图1所示的泵组的剖视图；

图5示出了包括在以上图中示出的泵组中的泵结构的实施方式的单独部件的透视图；

图6示出了如图5所示的泵结构的纵向截面图。

具体实施方式

参考附图，用于冷却回路的泵组整体以参考数字1表示。优选地，所述泵组1可与车辆的冷却回路流体连接，以控制冷却剂在其管道内的循环。

作为本发明的目的的泵组1在高度上沿着主轴线X-X并围绕主轴线X-X延伸。

泵组1包括围绕轴线X-X旋转的叶轮2。优选地，所述叶轮2是径向类型的，即，其在基本上平行于所述轴线X-X的方向上接收冷却剂，并且通过其旋转使冷却剂在径向方向上移动。

叶轮2的运动由包括在泵组1中的电动机5控制。所述电动机5包括定子51和转子52，其可操作地连接到叶轮2以驱动叶轮2旋转。

优选地，泵组1包括叶轮轴4，叶轮2一体地连接在叶轮轴4上，并且电动机5可操作地连接到叶轮轴4。所述叶轮轴4将在下面详细描述。

本发明的目的的泵组1包括在高度上沿着轴线X-X延伸的泵结构10。优选地，泵结构10适于容纳和支撑叶轮2和电动机5。

根据本发明，泵结构10包括主体100、叶轮体200和固定元件300。

主体100适于容纳电动机5。主体100实际上在内部限定了电机室150，其中容纳有电动机5，即定子51和转子52。

根据本发明，主体100沿着轴线X-X延伸，限定两个轴向端部，第一侧110和第二侧120。

优选地，主体100在其第一侧110上具有允许接近电机室150的出入口，而在第二侧120上其具有封闭物或底壁。因此，根据一个优选实施方式，主体100基本上是杯形的。

优选地，主体100由金属材料制成，例如，从铝合金中选择。在可能的变型实施方式中，主体100由塑料材料制成，例如PA66和PPS。

根据一个优选实施方式，主体100制造为单个整体件。

叶轮体200适于包含叶轮2，并适于在其第一侧110上接合主体100。优选地，叶轮体200适于封闭主体100的第一侧110上的出入口。

优选地，叶轮体200可流体地连接到车辆冷却系统的管道，具有至少一个入口201(优选地是轴向的)和至少一个出口202(优选地是径向的)。

根据一个优选实施方式，叶轮体200包括限定叶轮室250的第一半壳210和第二半壳220，叶轮2容纳在叶轮室250中。

优选地，第一半壳210和第二半壳220以这样的方式成形，使得其可在轴向方向上一个插入到另一个上，以界定叶轮室250的壁。

优选地，第二半壳220相对于轴线X-X基本上径向地延伸，具有限定叶轮室250的底部的基本上扁平的壁。然而，替代地，第一半壳210形成为具有限定叶轮蜗壳以及冷却剂的入口201和出口202的形状。

根据一个优选实施方式，第一半壳210由塑料材料制成，例如PA66和PPS。

根据一个优选实施方式，第二半壳220由塑料材料制成，例如PA66和PPS。

固定元件300适于轴向地锁定主体100和叶轮体200。

优选地，固定元件300适于径向插入地接合主体100和第一半壳210。

优选地，径向插入的固定元件300适于也接合第二半壳220。

在一个优选实施方式中，固定元件300可径向地插入到叶轮体200和主体100中，与主体卡扣接合。

根据一个优选实施方式，实际上，主体100在第一侧110上具有轴环118，在该轴环上可能装配叶轮体200。

具体地，第一半壳210可轴向地插入到轴环118上。优选地，实际上，第一半壳210包括可插入到轴环118上的第一插入环218，优选地插入到轴环118的外侧上。

根据一个优选实施方式，第二半壳220也可轴向地插入到轴环118上。优选地，实际上，第二半壳220包括可插入到轴环118上的第二插入环228，优选地插入到轴环118的外侧上。

优选地，相对于轴线X-X，轴环118、第一插入环218和第二插入环228彼此是同心的。

如附图中的实例所示，轴环118、第一插入环218和第二插入环228的尺寸构造为彼此互补以允许上述相互轴向插入。

根据一个优选实施方式，第一插入环218和第二插入环228轴向地延伸，使得第二插入环228可插入到轴环118，而第一插入环218可插入到第二插入环228，以在其之间限定叶轮室250。

优选地，固定元件300通过在其上的卡扣锁定而接合轴环118，延伸穿过第一插入环218。优选地，固定元件300也延伸穿过第二插入环228。

实际上，根据一个优选实施方式，主体100、第一插入环218以及可能第二插入环228在其几何形状方面设计为允许固定元件300的这种接合，使得主体100和叶轮体200相互轴向锁定。

根据一个优选实施方式，轴环118具有紧固凹槽119，固定元件300适于容纳在该紧固凹槽119中。优选地，所述紧固凹槽119沿着整个轴环118周向延伸。优选地，紧固凹槽119以使其开口向外翻转的方式定位。

根据一个优选实施方式，第一插入环218包括第一对直径上相互相对的狭缝219。

优选地，第二插入环228也包括第二对直径上相互相对的狭缝229。

根据这种优选实施方式，在第二插入环228和第一插入环218插入到轴环118上的插入构造中，第一对狭缝219和第二对狭缝229处于相同的角位置(换句话说，成角度地对准，再换句话说，径向地对准)并且允许固定元件300的插入。优选地，第一对狭缝219和第二对狭缝229与紧固凹槽119处于相同的轴向高度。

根据一个优选实施方式，固定元件300具有中心体310，两个锁定臂315从该中心体310延伸，适于卡扣接合到主体100上。优选地，所述中心体310在插入和移除操作中是可抓握的。

换句话说，固定元件300具有基本上“U”形或“C”形。

优选地，主体100和叶轮体200容纳在锁定臂315之间限定的空间中。

根据一个优选实施方式，根据上面描述的内容，所述锁定臂315适于容纳在轴环118的紧固凹槽119中，和/或第一半壳210和/或第二半壳220的狭缝中。

根据一个优选实施方式，两个锁定臂315特别设计为允许固定元件300径向插入到主体100上并且在锁定位置被夹持到主体100上。

根据一个优选实施方式，每个锁定臂315具有：适于允许固定元件300插入到主体100上的滑动壁315'，以及主体100容纳于其中的锁定凹部315”。

换句话说，当固定元件300在径向方向上插入到主体100和叶轮体200上时，可看出以下内容：

-第一时刻，其中，每个锁定臂315使主体100与滑动壁315'接合；滑动壁315'实际上特别地成形为经受推动动作，该推动动作与插入操作配合地使两个锁定臂315彼此远离地移动；

-第二时刻，其中，在到达滑动壁315'的端部时，主体100处于其径向面对锁定凹部315”的位置；因此，在这种位置，主体100以这样的方式容纳在锁定凹部315”中，使得两个臂不经受任何作用而返回到其起始位置，从而卡扣闭合到主体100上。

相反，移除固定元件的操作涉及相反顺序的相同时刻。

优选地，锁定臂315特别地成形为配合到紧固凹槽中和所提供的狭缝中。类似地，优选地，每个锁定凹部315”以与轴环118的紧固凹槽119互补的方式成形。

根据一个优选实施方式，如附图中通过实例示出的，固定元件300的高度，特别是其锁定臂315的高度，特别是其被称为锁定凹部315”的部分的高度，在高度(几何公差的净值)上基本等于限定紧固凹槽119和第一对狭缝219及第二对狭缝229的高度的壁：因此，插入到主体100上和叶轮体200上的固定元件300适于防止各种部件的轴向运动。

此外，根据本发明的目的，第二半壳220包括管状元件222，该管状元件222在电机室150内沿着轴线X-X延伸，即，在相对于叶轮2放置于其上的一侧的相对侧上延伸。

所述管状元件222长度上在主体100的第一侧和第二侧之间延伸。例如，在所述第二侧120是底壁的实施方式中，管状元件222接合所述底壁(例如，其特别成形为具有特殊环形挡块)。在其他实施方式中，管状元件222替代地适于与设置在第二侧120上的开口的特殊封闭元件接合。

优选地，管状元件222将电机室150分成其中容纳定子51的定子室151和替代地其中容纳转子52的转子室152。

根据一个优选实施方式，转子室152是湿的，定子室151是干的。优选地，转子52是湿转子型。

根据一个优选实施方式，第二半壳220具有通道孔225，该通道孔225适于允许冷却剂从叶轮室250通向转子室152，以用冷却剂填充转子室152，直到与第二侧120接触为止。

根据一个优选实施方式，叶轮轴4在叶轮室152中沿着轴线X-X在长度上延伸。优选地，实际上，叶轮轴4具有叶轮端部42，叶轮2固定到叶轮端部42，因此叶轮2容纳在叶轮室250中。此外，叶轮轴4包括与第二侧120旋转地接合的底端41；叶轮轴4由第二侧120和第二半壳220旋转地支撑。

根据一个优选实施方式，叶轮轴2在两个所述端部之间具有电机部分45，转子52安装在该电机部分45上。

根据一个优选实施方式，根据本发明的泵结构10包括最小数量的垫圈。优选地，泵结构10还包括位于第一半壳210和第二半壳220之间的第一垫圈61以及位于第二半壳220和主体100之间的第二垫圈62。优选地，泵结构10包括位于管状元件222和第二侧120之间的第三垫圈63。

根据一个优选实施方式，本发明的目的的泵组1还包括指令室，该指令室适于包含根据需要命令电动机5的电气指令装置。优选地，所述指令室(未在附图中示出)位于第二侧120上。在第二侧120是后壁的优选实施方式中，所述指令室位于相对于壳体室150的一侧的相对侧上。

优选地，所述指令室由第二侧120和可移除地安装在其上的盖界定。在其他实施方式中，指令室由特殊形状的指令体界定。

本发明的目的的泵组1的其他未示出的变型实施方式也是可能的，这些实施方式具有相同的发明构思。例如，在一些优选实施方式中，根据以上描述，第二半壳220完全接合到第一半壳210，并且第一半壳210装配到主体100并通过固定元件300固定到主体100。类似地，在一些优选实施方式中，根据以上描述，第二半壳220完全接合到主体100，并且第一壳210装配到主体100并通过固定元件300固定到主体100。

创新地，本发明的目的的泵组解决了困扰现有技术中典型的泵组解决方案的问题。

有利地，本发明的目的的泵组具有简单的结构。

有利地，本发明的目的的泵组具有直观和即时的组装/拆卸操作。有利地，主体和叶轮体在单个插入操作中彼此相互卡扣锁定。有利地，主体和叶轮体可在单个移除操作中彼此解锁。有利地，通过单个“夹具”元件，即固定元件，将主体和叶轮体轴向锁定。

有利地，叶轮体可使用塑料材料设计和生产，允许设计者对部件进行细致的设计：有利地，实际上，管状元件具有减小到最小的厚度，改进电动机的性能；有利地，叶轮体由两个半壳以这样的方式组成，使得根据需要，设计者可自由设计第一壳体的最佳形状，包括一个或多个入口和/或出口嘴或特定的蜗壳。

此外，有利地，泵单元是极其模块化和灵活的。

有利地，主体由确保泵组本身的坚固性和可靠性的单件构成。

很明显，为了满足可能的需要，本领域技术人员可对泵组件进行改变，所有这些改变都包含在由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (14)

1.一种用于车辆的冷却回路的泵组(1)，包括：围绕轴线(X-X)旋转的叶轮(2)，以及具有定子(51)及转子(52)的电动机(5)，所述转子操作地连接到所述叶轮(2)以驱动所述叶轮旋转，其中，所述泵组(1)包括沿着所述轴线(X-X)延伸以容纳所述叶轮(2)和所述电动机(5)的泵结构(10)，其中，所述泵结构(10)包括：

-主体(100)，在内部限定适于容纳所述电动机(5)的电机室(150)，其中，所述主体(100)沿着所述轴线(X-X)延伸，并轴向地具有第一侧(110)和第二侧(120)；

-叶轮体(200)，适于在所述主体的第一侧(110)上接合所述主体(100)，其中，所述叶轮体(200)包括第一半壳(210)和第二半壳(220)，所述第一半壳和所述第二半壳限定了将所述叶轮(2)容纳于其中的叶轮室(250)，其中，所述第二半壳(220)包括管状元件(222)，所述管状元件沿着所述轴线(X-X)从所述第一侧(110)延伸到所述第二侧(120)，以将所述电机室(150)分成定子室(151)和转子室(152)；

-固定元件(300)，适于轴向地锁定所述主体(100)和所述叶轮体(200)，其中，所述固定元件(300)能径向地插入到所述叶轮体(200)中和所述主体(100)中，通过卡扣接合所述主体。

2.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述固定元件(300)具有能由使用者抓握的中心体(310)，两个锁定臂(315)从所述中心体延伸，这两个锁定臂适于通过卡扣接合所述主体(100)。

3.根据权利要求2所述的泵组(1)，其中，所述两个锁定臂(315)专门设计为允许所述固定元件(300)径向插入到所述主体(100)上，并且在锁定位置夹持到所述主体上。

4.根据权利要求3所述的泵组(1)，其中，所述两个锁定臂(315)具有滑动壁(315')和锁定凹部(315”)，该滑动壁适于允许所述固定元件(300)插入到所述主体(100)上，其中，所述主体(100)在夹紧构造中容纳于所述锁定凹部中。

5.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述主体(100)在第一侧(110)上具有轴环(118)，所述第一半壳(210)能与第一插入环(218)一起轴向地插入到所述轴环上，所述第一插入环与所述轴环(118)同心。

6.根据权利要求5所述的泵组(1)，其中，所述第二半壳(220)也能轴向地插入到所述轴环(118)上，所述第二半壳具有与所述轴环(118)和所述第一插入环(218)同心的第二插入环(228)。

7.根据权利要求6所述的泵组(1)，其中，所述固定元件(300)通过所述第一插入环(218)并且通过所述第二插入环(228)与所述轴环(118)接合，并且所述固定元件卡扣锁定到所述轴环上。

8.根据权利要求7所述的泵组(1)，其中，所述轴环(118)具有紧固凹槽(119)，所述固定元件(300)适于容纳在所述紧固凹槽中。

9.根据权利要求6所述的泵组(1)，其中，所述第一插入环(218)包括直径上相互相对的第一对狭缝(219)，以允许插入所述固定元件(300)从而接合所述轴环(118)。

10.根据权利要求9所述的泵组(1)，其中，所述第二插入环(228)包括直径上相互相对的第二对狭缝(229)，使得在所述第一插入环(218)和所述第二插入环(228)插入到所述轴环(118)上的插入构造中，所述第一对狭缝(219)和所述第二对狭缝(229)成角度地对准，并允许所述固定元件(300)插入。

11.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述泵结构(10)还包括位于所述第一半壳(210)和所述第二半壳(220)之间的第一垫圈(61)，以及位于所述第二半壳(220)和所述主体(100)之间的第二垫圈(62)。

12.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述第二半壳(220)具有通道孔(225)，该通道孔适于以使得所述转子室(152)是湿的并且所述定子室(151)是干的方式允许冷却剂从所述叶轮室(250)通向所述转子室(152)。

13.根据权利要求1所述的泵组(1)，还包括沿着所述轴线(X-X)延伸的叶轮轴(4)，该叶轮轴具有：叶轮端部(42)，所述叶轮(2)固定至该叶轮端部；底端部(41)，该底端部与所述第二侧(120)能旋转地接合；以及在这两个端部之间的电机部分(45)，所述转子(52)安装在该电机部分上。

14.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述主体(100)在其第一侧(110)上具有允许接近所述电机室(150)的出入口，而在其第二侧(120)上具有封闭壁。

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