CN112543846B

CN112543846B - 泵组

Info

Publication number: CN112543846B
Application number: CN201980051587.XA
Authority: CN
Inventors: 乔瓦尼·特巴尔迪尼
Original assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Current assignee: Industrie Saleri Italo SpA
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2039-06-13
Also published as: IT201800007845A1; EP3830421A1; EP3830421B1; US20210199116A1; MX2021001132A; WO2020026044A1; CN112543846A

Abstract

本发明是一种用于车辆的发动机冷却系统的泵组(1)。该泵组(1)包括：叶轮(2)；延伸的轴(3)，该轴包括叶轮端(32)和控制端(31)，叶轮安装在叶轮端上，控制端适于接收旋转控制作用；此外，泵组(1)包括泵主体(4)，该泵主体包括：i)叶轮主体(42)，容纳叶轮(2)；ii)轴主体(43)，部分地容纳并支撑自由旋转的轴(3)；iii)控制主体(44)，一体地连接到轴主体(43)，控制主体包括控制开口(440)，轴(3)的控制端(31)穿过该控制开口轴向延伸。此外，泵组(1)包括机械驱动器(5)，该机械驱动器包括：l)旋转构件(51)，以自由旋转的方式安装在控制主体(44)上并适于接收来自例如来自传动元件的外部组的外部作用；m)旋转鼓(52)，一体地连接到轴(3)的控制端(31)；n)控制装置(53)，能配置为接合配置和分离配置，在接合配置中，旋转构件(51)和旋转鼓(52)相互接合以一起旋转，在分离配置中，旋转构件(51)与旋转鼓(52)分离并且旋转构件独自旋转。

Description

泵组

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的发动机冷却系统的泵组。具体地，该冷却系统专门用于冷却发动机，例如但不一定是车辆的内燃型发动机。

背景技术

在现有技术中，存在许多已知的用于发动机冷却系统的泵组的实施方式，这些泵组在尺寸和驱动类型上彼此不同。

特别地，在此背景下，本发明的泵组实物包括机械式驱动器。换句话说，本发明的泵组实物包括机械驱动器，该机械驱动器控制泵组实物中所包括的叶轮的旋转运动，从而控制流入到可与泵组流体连接的冷却系统中的冷却液的运动。

在现有技术中，存在许多泵组的技术方案，其中，所述机械驱动器适于例如通过特定的传动元件(诸如带和/或链)从泵组外部的组接收旋转控制作用，继而将该旋转控制作用转换为叶轮的旋转作用，这些外部的组也包括在车辆中。

根据一些实施方式，机械驱动器是滑轮、电磁滑轮、包括离合器组(例如离心式离合器)的滑轮。

根据优选的已知实施方式，机械驱动器直接安装在安装有叶轮的轴上。

因此，在属于现有技术的泵组的解决方案中遇到的问题是需要适于支撑机械驱动器的力和惯性的驱动轴。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆的发动机冷却系统的泵组，例如用于内燃发动机的发动机冷却系统的泵组，该泵组解决了上述问题。特别地，本发明的目的必须针对参考领域，即汽车领域，并且因此提供的泵组尺寸紧凑并且生产简单，该泵组适于容纳在车辆中，优选地容纳在包括在车辆中的发动机的附近。

本发明涉及一种用于车辆的发动机冷却系统的泵组，该泵组包括：叶轮，能相对于轴线旋转，叶轮适于使一定量的冷却液移动到发动机冷却系统中；轴，在长度上沿着轴线延伸，轴包括叶轮端和控制端，叶轮一体地安装在叶轮端上，控制端适于接收旋转控制作用；泵主体，包括：i)叶轮主体，将叶轮容纳在叶轮室中；ii)轴主体，部分地容纳并支撑自由旋转的轴；iii)控制主体，一体地连接到轴主体，控制主体包括控制开口，轴穿过控制开口延伸，使得控制端从控制主体轴向突出；其中，控制主体的形状是基本上轴对称的，控制主体包括：具有轴向延伸的中心管状部分，其中在中心管状部分内部获得控制开口，控制开口的尺寸与轴基本互补，使得轴通过限定控制开口的壁而保持在轴线上；支撑部分，位于轴线的远侧位置，并且支撑部分适配成与轴主体接合；径向部分，相对于轴线基本径向地延伸，以使中心管状部分与支撑部分一体地结合；机械驱动器，控制轴的旋转，机械驱动器包括：l)旋转构件，以相对于轴线自由旋转的方式安装在中心管状部分外部的控制主体上，其中，旋转构件适于接收来自包括在车辆中的外部组的外部旋转作用，例如来自传动元件的外部旋转作用；m)旋转鼓，一体地连接到轴的控制端；n)控制装置，能配置为接合配置和分离配置，在接合配置中，旋转构件和旋转鼓相互接合以一起旋转，在分离配置中，旋转构件与旋转鼓分离并且旋转构件独自旋转。

附图说明

下面借助于附图详细描述本发明的目的，在附图中：

-图1a和图1b示出了根据可能实施方式的根据本发明的泵组的两个透视图。

-图2示出了如图1a和图1b所示的泵组的侧视图；

-图3示出了图2中的泵组的纵向截面图；

-图4以分开的部件示出了图1a和图1b中的泵组的透视图；

-图5以分开的部件示出了图1a和图1b中的泵组的纵向截面图。

具体实施方式

在前述图中，用于车辆的发动机冷却系统的泵组，优选地用于冷却发动机(例如，内燃发动机)的泵组共同用参考标号1表示。具体地，根据本发明的目的，泵组1适于使预定量的冷却液在发动机的发动机冷却系统的管道中移动。优选地，所述冷却液是基于水和乙二醇和/或油的液体溶液。具体地，本发明不受限于冷却液的类型的性质。

根据本发明的目的，泵组1优选在长度上相对于轴线X-X延伸。

根据本发明的目的，泵组1包括可相对于所述轴线X-X旋转的叶轮2。换句话说，所述叶轮2的旋转中心位于所述轴线X-X上。

优选地，叶轮2是径向型的，该叶轮被具体地成形以优选在轴向方向上对冷却液执行抽吸作用，以及优选在轴向方向上执行推进作用。

换句话说，叶轮2特别适于使一定量的冷却液在发动机冷却系统中移动。

此外，根据本发明，泵组1包括沿轴线X-X的长度延伸的轴3。

轴3包括叶轮端32和控制端31，叶轮2一体地安装在叶轮端上，控制端适于接收来自机械驱动器5的旋转控制作用，该机械驱动器也包括在泵组1中，如下文详细描述的。

根据本发明，泵组1包括泵主体4，泵主体支撑和容纳泵组1的各个部件。特别地，实际上，泵组1适于流体地连接到车辆的发动机冷却系统的各个管道。

根据本发明，泵主体4分为多个特定的构件/主体：

-叶轮主体42，其将叶轮2容纳在具体成形的叶轮室420中；

-轴主体43，其部分地容纳并支撑自由旋转的轴3(在附图中该轴主体示出为包括相应的轴承组件)；

-控制主体44，其包括控制开口440，轴3延伸穿过控制开口，使得轴的控制端31从所述控制主体44轴向地突出。

根据本发明，控制主体44与轴主体43一体地连接。

根据本发明，泵组1包括机械驱动器5，该机械驱动器的目的是通过接收来自外部组(例如马达组)的外部作用来控制轴3的旋转，该机械驱动器通过传动组或传动元件(例如带、链或运动学齿轮机械)连接到外部组。

具体地说，如在附图中清楚可见的，所述机械驱动器5适于接合安装在所述控制主体44上的轴3。

机械驱动器5实际上包括：

l)旋转构件51，以相对于轴线X-X自由旋转的方式安装在控制主体44上，其中旋转构件51适于接收来自外部组的外部作用，例如，来自传动元件或带的外部作用，这使旋转构件以旋转的方式运动；

m)旋转鼓52，一体地连接到轴3的控制端31；

n)控制装置53，可配置为接合配置和分离配置，在接合配置中旋转构件51和旋转鼓52相互接合以一起旋转，在分离配置中，旋转构件51与旋转鼓52分离并且旋转构件独自旋转。

根据优选实施方式，旋转构件51相对于轴线X-X具有基本轴对称的形状。

根据本发明，旋转构件51具有大致环形的形状。

具体地，根据优选实施方式，旋转构件51在第一轴向端处包括操作腔510，旋转鼓52和控制装置53的一部分容纳在该操作腔中。

此外，根据优选实施方式，旋转构件51在第二轴向端处包括主体容纳腔511，控制主体44至少部分地容纳在该主体容纳腔中。例如，在附图中，整个控制主体44容纳在主体容纳腔511中。

根据优选实施方式，旋转构件51包括盖518，该盖适于关闭操作腔510，从而防止从外部接近操作腔，例如保护操作腔免受其他因素的影响。

根据优选实施方式，旋转构件51包括平行于轴线X-X延伸的外周壁515；因此，该外周壁位于所述轴线X-X的远侧位置。

优选地，外周壁515适于被外部组接合以接收外部旋转作用；因此，优选地，可以在所述外周壁515上缠绕驱动带。

根据本发明，旋转构件51还包括平行于轴线X-X延伸的内壁513，该内壁适于通过轴承组512(优选进而包括在机械驱动器5中)与控制主体44接合；因此，优选地，内壁513位于靠近所述轴线X-X的位置。

根据优选实施方式，旋转构件51包括径向壁514，该径向壁相对于所述轴线X-X径向地延伸，以使内壁513与外周壁515一体地结合。

换句话说，径向壁514使操作腔510与主体容纳腔511轴向地分开。操作腔510和主体容纳腔511由内壁513和外周壁515径向地限定。

根据优选实施方式，旋转鼓52一体地安装在轴3上，安装在轴3的从控制主体44突出的控制端31上。

优选地，旋转鼓52具有相对于轴3基本上径向的延伸部。

根据优选实施方式，控制装置53在轴向方向上执行作用，这允许配置在接合配置和分离配置之间改变，反之亦然。

根据优选实施方式，控制装置53包括容纳在控制主体44中的第一控制构件531和容纳在旋转鼓52中的第二控制构件532。

所述第一控制构件531和所述第二控制构件532彼此磁敏感。

优选地，第一控制构件531是包括适配成产生磁场的电或电子传感器或线圈的类型，而第二控制构件532是包括磁敏感元件的类型，该磁敏感元件适于经受由第一控制构件531产生的所述磁场的作用。

根据优选实施方式，第二控制构件532包括盘元件532'，该盘元件装配成可在轴3上轴向移动。

根据优选实施方式，第二控制构件532包括多个移动元件532”，移动元件容纳在旋转鼓52上并且是磁敏感的。

优选地，移动元件532”与盘元件532'接合，从而控制盘元件介于接合位置和分离位置之间的轴向位置，在接合位置中，旋转构件51驱动盘元件旋转，从而经由移动元件532”将旋转运动传递到旋转鼓52(对应于接合配置)，在分离位置中，盘元件与旋转构件51轴向分离，然后旋转构件以单独模式旋转(对应于分离配置)。

根据优选实施方式，所述移动元件532”包括弹性构件，弹性构件适配成通常对盘元件532'执行一作用，使得盘元件保持在分离位置，弹性构件还适配成仅在第一控制构件531产生的磁作用的命令下在盘元件532'上实施将盘元件带入接合位置的作用。

根据附图中所示的优选实施方式，移动元件532”是弹性的翼元件。

根据优选实施方式，处于接合位置(对应于接合配置)的盘元件532'在旋转构件51上施加摩擦作用。换句话说，盘元件532'和旋转构件51之间的相互接合作用是由于两个部件之间的摩擦造成的。优选地，盘元件532'具有为此目的专门设计的带有摩擦材料的部分。

因此，优选地，机械驱动器5适于轴向地装配在控制主体44上，控制主体具体地成形以容纳轴3的控制端31，并且还与该控制端一起操作。

具体地，根据优选实施方式，控制主体44具有基本不对称的形状，该控制主体包括具有轴向延伸的中心管状部分441，其中在中心管状部分441内获得控制开口440。

根据优选实施方式，控制开口440在尺寸上与轴3基本互补。优选地，由于中心管状部分441，轴3通过限定所述控制开口440的壁保持在轴线X-X上。

优选地，旋转构件51安装在中心管状部分441的外部；具体地，轴承组512容纳在中心管状部分441上。

此外，根据优选实施方式，控制主体44还包括远离轴线X-X的支撑部分443，该支撑部分适于与轴主体43接合。

根据优选实施方式，支撑部分443具有与主体容纳腔511基本互补的尺寸。

此外，根据优选实施方式，控制主体44还包括径向部分442，该径向部分相对于所述轴线X-X基本上径向地延伸，以使中心管状部分441和支撑部分443一体地结合。

根据优选实施方式，控制主体44是单件。优选地，控制主体44是由合金钢制成的单个元件。

根据优选实施方式，控制主体44具有从相对于轴线X-X的近侧部分(即中心管状部分441)开始到相对于轴线X-X的远侧部分(即支撑部分443)增加的截面。

优选地，中心管状部分441、径向部分442和支撑部分443以弯曲轮廓彼此连接。根据优选实施方式，中心管状部分441、径向部分442和支撑部分443不具有锋利的边缘。

优选地，第一控制构件531容纳在所述支撑部分443中。

根据本发明，还可以设想双重式的泵组的实施方式，即，除了所描述的机械驱动器之外还包括电控驱动器。

根据该优选实施方式，电控驱动器进而接合轴3以引导轴旋转，优选地，这在轴不由机械驱动器5驱动旋转的配置中进行(优选地，在分离配置中控制)。

根据优选实施方式，所述电控驱动器包括电控马达并且位于叶轮2和机械驱动器5之间。

优选地，泵主体4包括容纳所述电动马达的电驱动器主体，该电驱动器主体位于轴主体与控制主体之间或叶轮主体与轴主体之间。

创新地，作为本发明目的的泵组明确地满足本发明的目的。

有利地，作为本发明的目的的泵组分别包括机械驱动器和泵主体，机械驱动器和泵主体分别被具体地成形以防止机械驱动器的所有力和惯性被释放到轴上。有利地，可以根据轴必须经历的作用来确定轴的尺寸。有利地，轴的尺寸，特别是直径，小于已知泵组的轴。

有利地，泵组具有简单且紧凑的形状和尺寸。

有利地，在作为本发明的目的的泵组中，泵主体和机械驱动器被具体地成形，以使得机械驱动器沿轴线保持对齐。

有利地，泵主体具有高的结构强度。

有利地，控制主体适于充分利用旋转构件内部(即机械驱动器内部)的空间。

有利地，当在接合配置和分离配置之间切换时，机械驱动器具有简单、精确和可靠的操作。

有利地，可预见充分利用上述优点的双泵组的实施方式。

显然，本领域技术人员为了满足不特定的需求，可以对泵组进行改变，所有这些都包含在所附权利要求所限定的保护范围内。

此外，被描述为属于可能实施方式的每个变型可以独立于所描述的其他变型来实现。

Claims

1.泵组(1)，用于车辆的发动机冷却系统，所述泵组包括：

-叶轮(2)，能相对于轴线(X-X)旋转，所述叶轮适于使一定量的冷却液移动到所述发动机冷却系统中；

-轴(3)，在长度上沿着所述轴线(X-X)延伸，所述轴包括叶轮端(32)和控制端(31)，所述叶轮(2)一体地安装在所述叶轮端上，所述控制端适于接收旋转控制作用；

-泵主体(4)，包括：

i)叶轮主体(42)，将所述叶轮(2)容纳在叶轮室(420)中；

ii)轴主体(43)，部分地容纳并支撑自由旋转的所述轴(3)；

iii)控制主体(44)，一体地连接到所述轴主体(43)，所述控制主体包括控制开口(440)，所述轴(3)穿过所述控制开口延伸，使得所述控制端(31)从所述控制主体(44)轴向突出；其中，所述控制主体(44)的形状是基本上轴对称的，所述控制主体包括：

-具有轴向延伸的中心管状部分(441)，其中在所述中心管状部分(441)内部获得所述控制开口(440)，所述控制开口(440)的尺寸与所述轴(3)基本互补，使得所述轴(3)通过限定所述控制开口(440)的壁而保持在所述轴线(X-X)上；

-支撑部分(443)，远离所述轴线(X-X)，并且所述支撑部分适配成与所述轴主体(43)接合；

-径向部分(442)，相对于所述轴线(X-X)基本径向地延伸，以使所述中心管状部分(441)与所述支撑部分(443)一体地结合；

-机械驱动器(5)，控制所述轴(3)的旋转，所述机械驱动器包括：

l)旋转构件(51)，以相对于所述轴线(X-X)自由旋转的方式安装在所述中心管状部分(441)外部的所述控制主体(44)上，其中，所述旋转构件(51)适于接收来自包括在所述车辆中的外部组的外部旋转作用；

m)旋转鼓(52)，一体地连接到所述轴(3)的所述控制端(31)；

n)控制装置(53)，能配置为接合配置和分离配置，在所述接合配置中，所述旋转构件(51)和所述旋转鼓(52)相互接合以一起旋转，在所述分离配置中，所述旋转构件(51)与所述旋转鼓(52)分离并且所述旋转构件独自旋转。

2.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述旋转构件(51)的形状相对于所述轴线(X-X)基本上轴对称，并且所述旋转构件在第一轴向端处包括操作腔(510)，所述控制装置(53)的一部分和所述旋转鼓(52)容纳在所述操作腔中，所述旋转构件在第二轴向端处包括主体容纳腔(511)，所述控制主体(44)至少部分地容纳在所述主体容纳腔中。

3.根据权利要求2所述的泵组(1)，其中，所述旋转构件(51)包括适配成关闭所述操作腔(510)的塞子(518)，从而防止从外部接近。

4.根据前述权利要求中任一项所述的泵组(1)，其中，所述旋转构件(51)包括：

-外周壁(515)，远离所述轴线(X-X)并且平行于所述轴线(X-X)延伸，其中，所述外周壁(515)适于由外部单元接合以接收外部旋转作用；

-内壁(513)，位于靠近所述轴线(X-X)的位置并且平行于所述轴线(X-X)延伸，其中，所述内壁(513)通过轴承组(512)与所述控制主体(44)接合；

-径向壁(514)，相对于所述轴线(X-X)基本上径向地延伸，以使所述内壁(513)与所述外周壁(515)一体地结合。

5.根据权利要求2所述的泵组(1)，其中，所述支撑部分(443)的尺寸与所述主体容纳腔(511)基本互补。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的泵组(1)，其中，所述控制装置(53)在轴向方向上执行一作用，所述作用允许所述控制装置的配置在所述接合配置和所述分离配置之间改变，也允许所述控制装置的配置在所述分离配置和所述接合配置之间改变。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的泵组(1)，其中，所述控制装置(53)包括容纳在所述控制主体(44)中的第一控制构件(531)和容纳在所述旋转鼓(52)中的第二控制构件(532)，其中所述第一控制构件(531)和所述第二控制构件(532)彼此磁敏感。

8.根据权利要求7所述的泵组(1)，其中，所述第一控制构件(531)是包括适于产生磁场的电子传感器的类型，而所述第二控制构件(532)是包括磁敏感元件的类型，所述磁敏感元件适于经受由所述第一控制构件(531)产生的磁场的作用。

9.根据权利要求8所述的泵组(1)，其中，所述第二控制构件(532)包括盘元件(532')和移动元件(532”)，所述盘元件装配成能在所述轴(3)上轴向地移动，所述移动元件容纳在所述旋转鼓(52)上，所述移动元件是磁敏感的并且与所述盘元件(532')接合，从而控制所述盘元件的介于接合位置和分离位置之间的轴向位置，在所述接合位置中，所述旋转构件(51)驱动所述盘元件旋转，从而经由所述移动元件(532”)将旋转运动传递到所述旋转鼓(52)，在所述分离位置中，所述盘元件与所述旋转构件(51)轴向分离。

10.根据权利要求9所述的泵组(1)，其中，所述移动元件(532”)包括弹性构件，所述弹性构件适配成通常对所述盘元件(532')执行一作用，使得将所述盘元件保持在所述分离位置，所述弹性构件还适配成仅在所述第一控制构件(531)产生的磁作用的命令下在所述盘元件(532')上实施将所述盘元件带入所述接合位置的作用。

11.根据权利要求9或10所述的泵组(1)，其中，处于对应于所述接合配置的所述接合位置的所述盘元件(532')在所述旋转构件(51)上施加摩擦作用。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的泵组(1)，还包括电控驱动器，所述电控驱动器适配成接合所述轴(3)以引导所述轴旋转，其中，所述电控驱动器包括电控马达，并且所述电控驱动器位于所述叶轮(2)和所述机械驱动器(5)之间，其中，所述泵主体(4)包括容纳所述电控马达的电驱动器主体，所述电驱动器主体位于所述轴主体和所述控制主体之间或位于所述叶轮主体和所述轴主体之间。

13.根据权利要求1所述的泵组(1)，其中，所述旋转构件(51)适于接收来自传动元件的外部旋转作用。