CN117881582A - 分配装置和液体分配执行器 - Google Patents

Abstract

一种分配装置D，所述分配装置用于为车辆的各个清洁部位(RS＝清洁部位)RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n供给压力加载的液体。在此，分配装置D具有：壳体G、2、4，壳体具有输入联接部A_Z、用于各个清洁部位RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n的多个输出联接部A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n、和回流联接部A_R；以及布置在壳体中的、可电动驱动的、能以可转动的方式调整的形式为盘的分配件6，在该盘中成型出液体容纳件和液体引导件。在此，分配件6能以可转动的方式调整到相对于壳体G、2、4的限定的位置中，以便实现液体供给或中断液体供给。在此，盘6通过形式为径向槽的端侧S_I、S_II的液体容纳件和液体引导件控制或引导液体到达分配装置的期望的部位处。

Description

分配装置和液体分配执行器

技术领域

本发明涉及一种用于液体分配执行器的分配装置和一种具有这种分配装置的液体分配执行器。

发明内容

本发明的目的是，改进用于车辆清洁的水分配，并且考虑到车辆传感器的数量增加。

该目的通过根据权利要求1提出的并且要求保护的分配装置实现。此外，提出一种具有这种分配装置的液体分配执行器并对其要求保护(参考权利要求6)。此外，提出一种清洁设备以及一种车辆并对其要求保护(参考权利要求7和8)。从属权利要求的主题是本发明的有利的实施方式。

提出一种用于为车辆的各个清洁部位供给压力加载的液体的分配装置。

在此，分配装置具有：壳体，壳体具有输入联接部、多个用于各个清洁部位的输出联接部、和回流联接部；以及布置在壳体中的、可电动驱动的、能以可转动的方式调整的形式为盘的分配件，在该盘中成型出液体容纳件和液体引导件。在此，分配件能以可转动的方式调整到相对于壳体的限定的位置中，以便实现液体供给或中断液体供给。

在此，分配盘通过形式为径向槽或径向通道的端侧的液体容纳件和液体引导件控制或引导液体到达分配装置的期望的部位处。

所提出的水分配机构简化了车辆清洁设备或车辆清洁系统，并且由此降低了与此相关的成本，因为通过这种水分配机构可节省液体输送泵以及带有可独立操纵的阀的阀组。因此，进而也伴随着重量节省。通过省去输送泵，也简化了相应的泵操控。

此外，所提出的水分配机构降低了清洗液消耗。并且这又表现为填充一次清洗液容器或清洗液储存箱可实现的车辆的有效行驶距离的提高。特别是，这适用于未来全自动行驶的车辆，与目前的车辆相比，这种车辆具有数量显著更多的传感器——包括与安全相关的传感器，并且必须确保其功能性。

此外，节省所需的设备或系统部件也相应地有利于这种设备或这种系统的紧凑性，从而整体需要的结构空间更少。

在此，清洁部位可以理解成与车辆传感器相关联的清洁部位。在此，清洁部位不必自身是传感器的一部分，反之清洁部位可以布置成与传感器隔开，即，例如在挡风玻璃上的部位，等。但是，清洁部位也可以是车辆传感器的一部分，例如与摄影机相关联的清洁部位。但是，清洁部位也可以是其他本身与车辆传感器无关的车辆部位，例如另一在所述挡风玻璃上的部位，在前大灯上的部位，等。

在此，在最简单的情况下，液体或清洗液可以理解成水，但有利地，理解成含水的清洗剂溶液，也就是说水与清洗剂添加剂组合。在此，此外有利地，清洗剂溶液可以包含本身降低清洗剂溶液的冰点的防冻或防雾剂。

在此，分配装置的分配件构造为相对于分配装置的壳体无密封。因此提出，设置向储存箱的液体回流。为了这个目的，在分配装置的运行中在盘和壳体之间被所输送的液体填充的、连续的空间与回流联接部流动连接。

在分配装置的运行中，盘在端侧与分别相关联的壳体件或壳体部段一起形成限定的轴向间隙，所输送的液体通过该轴向间隙分散在壳体中，在端侧形成将分配件与壳体隔开的液体泄漏膜或液体泄漏流。

还提出，分配盘构造为以与分配盘的纵轴线正交的轴线为基准对称或镜像对称，以便能够在壳体中或在分配件或分配盘处产生流体静力平衡。

在此，此外提出，盘设有形式为通孔的压力平衡件。

此外，提出一种液体分配执行器，该液体分配执行器包括以上描述的类型的分配装置或配给装置以及用于驱动分配装置的能以可转动的方式调整的分配件的电机。

此外，提出一种用于清洁在车辆处的多个清洁部位的、用于车辆的清洁设备或清洁系统，其中，清洁设备或清洁系统包括至少一个以上描述的类型的液体分配执行器。

此外，还提出一种具有以上描述的类型的清洁设备的车辆。

在此，车辆理解成任意类型的车辆，该车辆或者以内燃机的方式和/或以电机的方式运行，但特别是，车辆为乘用汽车和/或商用汽车。在此优选地，车辆是部分自动且特别是全自动运行的车辆。

附图说明

下面参考附图详细说明本发明。由从属权利要求和以下对优选实施方案的描述中得到本发明的其他有利的改进方案。其中：

图1以第一透视图示出所提出的液体分配执行器，

图2以第二透视图示出在图1中示出的执行器，

图3以第三透视图示出在图1中示出的执行器，

图4以透视图示出在图1中示出的分配件，

图5以透视图示出在图1中示出的第一壳体件，以及

图6以透视图示出在图1中示出的第二壳体件。

具体实施方式

所提出的液体分配执行器A用于为车辆的各个清洁部位(RS＝清洁部位；RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n)供给压力加载的液体或清洗液。

在此，执行器A包括分配或配给装置D，该分配或配给装置具有例如基本上呈柱形的壳体G，壳体具有第一壳体件2以及第二壳体件4。在此，两个壳体件2、4在接合的状态中形成壳体腔，分配件6——或分配盘6——以能以可转动的方式调整的方式布置在壳体腔中(图1)。在此，两个壳体件2、4以及分配盘6例如由热固性塑料或热塑性塑料——例如PPS-GF材料——制成。

此外，执行器A包括电机或电动马达E，其与壳体件2接合在一起并且例如与两个壳体件2、4螺栓连接(对此参见在图2或图3中的紧固螺栓BFS)。作为螺栓连接的替代，壳体件2、4例如也可以相互包卷，例如借助于板套。在此，这种包卷例如也可以同时包括电动马达E。在此，电动马达E例如构造为干式转子电机。对此替代地，电动马达E也可以构造为湿式转子电机，并且此时具有将湿腔与干腔分离的分离盆或分离管，并且在该分离盆或分离管中电动马达E的转子被所输送的液体冲刷或环流(湿腔)。反之，此时电动马达E的定子位于干腔中。在此，电动马达E的轴W穿过壳体件2和密封元件DE延伸到分配件6中，密封元件布置在壳体件2中并且此时将壳体件2以及轴W密封，其中，轴端部WE形锁合地接合到分配件6中(图1)。

图2示出执行器A的液压联接侧的端部，该端部包括多个液压的联接部。具体地，该端部包括一个输入联接部A_Z、多个输出联接部A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n——相应于车辆的所述清洁部位RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n的数量——以及另一个形式为回流联接部A_R的输出联接部。在此，图2此外示出单个的液压的联接元件，这些联接元件本身例如被拧入壳体件4的对应的螺纹孔中。

图3示出执行器A的电动的部段以及带有电触点或针的执行器A的电联接侧的端部。

图4示出以上所述的分配件6，该分配件构造为盘的形式。在此，分配件6的两个端侧S_I、S_II构造为相同的，也就是说以与分配件6的纵轴线X-X正交的轴线Y-Y、Z-Z为基准对称或镜像对称，以使得在执行器A的运行中能够在分配件6处或者在壳体G、2、4之内建立——在方向X-X上——的流体静力平衡，从而分配件6保持与壳体隔开。在此，径向位于内部的以及径向位于外部的通孔DL_i、DL_a延伸穿过分配件6，这些通孔全都有助于形成流体静力平衡。

此外，在两个端侧S_I、S_II处成型出形式为凹部的缺口。在此，第一位于内部的形式为第一内部的环形槽RN_i的凹部包围所述的轴孔WL，构造为与轴孔互补的轴端部WE(图1)形锁合地接合到该轴孔中。此外，在该环形槽RN_i中，例如布置四个通孔DL_i并且在此例如布置成彼此距离相同。

形式为通过槽DN——其本身形成径向通道——的纵向槽或径向纵向槽从该环形槽RN_i径向向外延伸到位于外部的凹部的两个端部之间，该位于外部的凹部形式为第二外部的——不完整或不封闭地环绕的——环形槽RN_a，虽然该环形槽RN_a不完全包围环形槽RN_i，但是大部分包围环形槽RN_i。在此，在该环形槽RN_a中例如布置有11个通孔DL_a并且在此例如布置成彼此距离相同。

在此，在图4中，通过槽DN构造为封闭的或封闭地环绕的异型部。也就是说，通过槽不延伸到分配盘6的径向周边侧的外表面。

此外，两个径向槽部段RN_A从环形槽RNa中分支出来，该径向槽部段本身构造在通过槽DN两侧并且布置成相对于通过槽错位90°(参考图4)。

图5示出壳体件4，该壳体件具有数量与液压的联接部的数量相应的通孔DL_Z、DL_A、DL_RSi、DL_RSi+1、…、DL_RSi+n——在这种情况下，例如总共11个通孔，此外，这些通孔设有螺纹，以用于可以从相对置的侧或者壳体件2的端侧拧入开头所述的液压的联接元件。

此外，在壳体件4(参考图5)中构造有紧固孔或通孔BFL，通过该紧固孔或通孔将两个壳体件2、4相互螺栓连接。相反地，电动马达-E仅仅与壳体件2螺栓连接(例如参考图3)。

此外，在壳体件4中可看到形式为例如盲孔SL的定位销孔或销钉孔，通过该定位销孔或销钉孔使壳体件2、4彼此对齐并且彼此销钉连接或接合。

此外，在壳体件4的中心成型出盲孔SL_WE，轴端部WE可以延伸到该盲孔中。在该盲孔旁边存在输入通孔DL_Z，液体通过该输入通孔被输送到壳体件G、2、4中。

图6示出壳体件2，在紧固孔BFL¹——例如形式为具有内螺纹的盲孔——和定位销孔SL¹——例如形式为盲孔——方面，该壳体件构造为与壳体件4相似。此外，在壳体件2的中心存在用于容纳开头所述的密封元件DE的缺口AD。

此外，在两个壳体件2、4处，也可以在端侧并且以分别面对分配盘6的方式成型出形式为凹部的缺口，该凹部本身——除了分配盘6的端侧的凹部之外——有助于在分配盘的整个调整范围上形成分配盘6的平衡的液压支承，或者确保这种液压支承。在此，在壳体件2、4中的附加的缺口或凹部可以构造或成型成相同的，并且此外刚好彼此相对置。

在另一个实施方案中，或者仅仅壳体件2或者仅仅壳体件4构造为在端侧并且以分别面对分配盘6的方式具有至少一个这种形式为凹部的缺口。

在另一个实施方案中，在壳体2处和/或在壳体件4处，在端侧并且以分别面对分配盘6的方式附加地设计有槽，该槽本身将在分配盘6的周边侧或者分配盘6的径向周边侧的外表面和壳体件G、2、4之间的径向间隙与回流联接部A_R流动连接。有利地，这种槽降低了在分配盘6的所谓的冲洗位置-或冲洗状态-或中间位置-或中间状态-中的压力降低，其中，以下还将描述冲洗位置和中间位置。

在另一替代的实施方案中，壳体G还包括封闭地环绕的定距环，该定距环本身布置在壳体件2和壳体件4之间，并且将两个壳体件2、4彼此隔开。在此，该定距环同时形成容纳分配盘6的壳体腔。

接下来描述所提出的分配机构的工作原理。

在执行器A的运行中，分配件6或分配盘6在壳体件G、2、4的容纳该分配件/分配盘的腔内被所输送的液体冲洗或环流。

通过输入联接部A_Z和输入通孔DL_Z，为分配装置D供给压力加载的液体。此时，输入联接部A_Z例如偏心地位于壳体G、4处，并且此外位于分配盘6(参考图4)的端侧S_I的位于内部的环形槽RN_i的高度上。因此，液体首先到达该环形槽RN_i，随后，液体通过该环形槽分配到整个壳体腔上。在此，一方面液体经由通孔DL_i到达分配盘6的相对置的端侧S_II上。通过分配盘6在端侧与相应关联的壳体件2、4以限定的方式形成的两个轴向间隙，液体扩散到相应的端侧S_I、S_II上，并且在此形成相应地将分配盘6与相关联的壳体件2、4隔开的端侧的液体泄漏膜或端侧的液体泄漏流。

此时，液体还到达在分配盘6的周边侧和壳体G、2、4之间的径向间隙中。这两个径向槽部段RNA此时有利于或辅助液体从径向间隙中流向所述的回流联接部A_R(图2)或者所述的输出通孔或回流通孔DL_R(图5)。

此外，液体到达径向通过槽DN中，分配盘6借助于该径向通过槽——根据分配盘6在壳体腔中的定向——控制或引导液体到达分配装置的期望的部位处。

根据分配盘6的定向或转动调整，为车辆的所述清洁部位之一供给液体，在其中相应地通过径向通过槽DN加载输出联接部A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n之一，或者通过分配盘6占据所谓的冲洗位置或冲洗状态的方式来完全中断液体供给。在后一种情况下，使分配盘6如此相对于壳体G、2、4定向，使得液体直接加载回流联接部A_R(图2)或者输出通孔或回流通孔DL_R(图5)，液体通过该输出通孔或回流通孔被引导回之前从中将其输送出来的液体储存箱中。

在该冲洗状态中，所输送的液体在车辆的清洁设备的循环中进行循环，该循环属于液体分配执行器A。此时，可以对分配装置D以及清洁设备进行冲洗和/或通风。此外，此时在所述壳体腔中产生最低压力水平。

此外，还可以设置分配盘6的另一位置——所谓的中间位置或中间状态，在该另一位置中分配盘6能以可转动的方式调整，并且在该另一位置中，径向通过槽DN加载在回流通孔DL_R和联接通孔AL_i之间的部位(参考图5)。在该中间位置中，也中断各个清洁部位的液体供给。与以上描述的位置——在其中，径向通过槽DN直接加载回流联接部A_R(图2)或者输出通孔或回流通孔DL_R(图5)——相比，此时在壳体腔中产生更高的或最高的压力水平。

在分配盘6的该中间位置——或也称为锁止位置——中，所有引导到清洁部位的输出联接部A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n都保持封闭——除了回流联接部A_R之外。这通过以下方式实现，即，为输出联接部A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n中的每个配设相应的——未示出的——阻断阀，该阻断阀从确定的液体压力开始才打开。此时，仅仅通过回流联接部A_R将在该中间位置中出现的液体泄漏引导出或引导回液体储存箱。

在此，这两个不同的压力水平可以用于诊断目的。

在此，在壳体腔中的压力或压力水平例如约为3至8bar。

通过确定电动马达E的转子在周向方向上的位置或方位ΔΦ，也可以确定所述的径向通过槽DN相对于壳体的各个部位的相对位置。

在此，至少一个安装在电动马达E中和/或处的传感器、例如霍尔传感器提供转子的所述位置或方位。此外附加地或替代地，也可直接使用来自电动马达E的电流和电压信息以用于确定转子位置或转子方位。

与分配盘6的位置无关地，在壳体腔中在两个轴向间隙处以及在径向间隙中出现的液体泄漏——至少从在壳体腔中的确定的最低压力水平开始——通过回流通孔DL_R(参考图5)和回流联接部A_R(参考图2)被引导回液体储存箱中(液体回流)。也对此有贡献的是，回流通孔DL_R(参考图5)和回流联接部A_R(参考图2)位于环形槽RN_a的高度上。

所提出的分配机构的突出之处在于在运行中的最小端侧轴向间隙，该轴向间隙本身使在壳体腔中的液体泄漏最少。

在此有利地，出现的轴向间隙在直至约10μm的范围内。也就是说，在分配盘6和壳体G、2、4之间的轴向间隙总共为最大约20μm。

在此，通过该最小轴向间隙减小的在壳体腔中的液体体积此外有利于分配装置D的高防冻安全性。

在此，对称的或至少基本上对称的分配盘6的突出之处还在于，分配盘几乎可不受力地可转动地调整并且此外具有小的惯性矩。有利地，这伴随着相对低的能量需求以及用于分配盘6的转动调整的非常短的切换时间。

在通过附图说明的实施例中，电动马达E的驱动轴W借助于壳体侧的固定轴承和与该固定轴承隔开的活动轴承——其例如分别可以构造为滚动球轴承的形式——容纳或支承。

但对此替代地，也可设置这样的轴容纳部或轴支承部，即，通过该轴容纳部或轴支承部，使壳体侧的轴端部WE压靠壳体件4或布置在壳体件4中的球，并且在此在分配装置的运行中形成流体动力的轴承。

在另一个实施方式中，壳体G、2、4自身可以形成驱动单元或电动马达E的一部分。此时，分配盘6可以由磁性的材料制成。此时，至少一个包围分配盘6的壳体件形成例如形式为同步或磁阻电机的电动马达的定子。

由此，具有以上描述的分配机构的执行器A还可以设计得更紧凑。

虽然在上述描述中说明了示例性的实施方案，但应指出的是，可实现多种改型方案。此外应指出的是，示例性的实施方案仅仅是举例，其不应该以任何方式限制保护范围、应用和结构。反之，通过以上描述，为本领域技术人员给出实现至少一种示例性的实施方案的指导思想，其中，特别是在所描述的组成部分的功能和布置方案方面，可以进行多种改变，而不离开从权利要求和等效的特征组合中得到的保护范围。

Claims (8)

1.一种分配装置(D)，所述分配装置用于为车辆的各个清洁部位(RS＝清洁部位；RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n)供给压力加载的液体，

其中，分配装置(D)具有：壳体(G、2、4)，壳体具有输入联接部(A_Z)、用于各个清洁部位(RS_i、RS_i+1、…、RS_i+n)的多个输出联接部(A_RSi、A_RSi+1、…、A_RSi+n)、和回流联接部(A_R)；以及布置在壳体中的、能电动驱动的、能以可转动的方式调整的形式为盘的分配件(6)，在所述盘中成型出液体容纳件和液体引导件，其中，分配件(6)能以可转动的方式调整到相对于壳体(G、2、4)的限定的位置中，以便实现液体供给或中断液体供给，

其中，盘(6)通过形式为径向槽的端侧(S_I、S_II)的液体容纳件和液体引导件控制液体到达分配装置的期望的部位处。

2.根据权利要求1所述的分配装置，其中，在分配装置(D)的运行中在盘(6)和壳体(G、2、4)之间被所输送的液体填充的、连续的空间与回流联接部(A_R)流动连接。

3.根据权利要求2所述的分配装置，其中，盘(6)在端侧与分别相关联的壳体部段(G、2、4)一起形成限定的轴向间隙，所输送的液体通过所述轴向间隙分散在壳体(G、2、4)中，在端侧(S_I、S_II)形成将分配件(6)与壳体(2、4)隔开的液体泄漏膜。

4.根据前述权利要求中任一项所述的分配装置，其中，盘(6)构造为以与盘的纵轴线(X-X)正交的轴线为基准对称。

5.根据前述权利要求中任一项所述的分配装置，其中，盘(6)具有形式为通孔(DL_i、DL_a)的压力平衡件。

6.一种液体分配执行器，所述液体分配执行器包括：

根据前述权利要求中任一项所述的分配装置(D＝配给装置)，以及

用于驱动分配装置(D)的能以可转动的方式调整的分配件(6)的电机(E)。

7.一种用于清洁在车辆处的多个清洁部位的、用于车辆的清洁设备，其中，所述清洁设备包括至少一个根据权利要求6所述的液体分配执行器。

8.一种车辆，所述车辆具有根据权利要求7所述的清洁设备。