CN208578775U - 阀门组件及具有该阀门组件的车辆的冷却回路的泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种阀门组件(10)及具有该阀门组件的车辆的冷却回路的泵(1)，阀门组件包括在叶轮(4)下游具有容纳室(200)的泵体(2)，所述阀门组件(10)可以可移除方式插入到该容纳室中。阀门组件(10)沿着轴线(Y‑Y)延伸，该轴线横向于其确定通过式管道(14)并且平行于其确定冷却液的通过区域(140)。阀门组件(10)包括可驱动旋转的开闭器(30)，该开闭器包括可以偏移方式的旋转的操作构件(31)，即操作构件随着其相对于轴线(Y‑Y)的旋转角的变化而与确定通道开口(140’)的通过区域(140)共同操作，以提供具有预定趋势的张开角(α)/冷却液流量(Q)的比率(R)。根据本实用新型，能够确保对冷却液的流动的预定调节。

Description

阀门组件及具有该阀门组件的车辆的冷却回路的泵

技术领域

本实用新型涉及一种用于冷却回路的泵的阀门组件，该冷却回路的泵包括所述阀门组件以及在另一实施方式中的冷却回路的泵。

背景技术

具体地，本实用新型溶入汽车行业，泵是冷却系统的组件，优选地，车辆(例如，汽车或摩托车)发动机。

众所周知冷却泵以及构成冷却泵的组件是(尤其车辆中的)热力发动机的冷却回路的最重要的元件。因此，很大的注意力都放在了这些组件的合适设计以及对它们的性能连续改善上；冷却系统的有效的操作模式导致车辆整体的性能得到改善，尤其内燃机，例如，其污染排放有所限制或减少。

具体地，研究工作的目的在于在其使用的所有阶段中实现热力发动机的有效冷却；事实上优选地实现在高操作温度的存在下和/或发动机全速的情况下推行的高冷却，但不期望或者仅最低程度地期望发动机在初始工作阶段(例如紧接着点火之后)冷却。

在该申请人名下已知多个专利文献，其中，描述了用于阀门组件或冷却泵的阀门组件的几个解决方案，其中已解决了管理在回路中循环的冷却液的量的问题：例如，文献BS2012A000355、BS2014A000088以及 BS2015A000006。

然而，已知阀门组件的主要问题是对液体的流动没有有效且精确的控制。

具体地，事实上，已知阀门组件通过以下方式调节阻塞物，即例如通过作用于冷却液流动通过的管道的入口嘴或出口嘴，例如通过合适的凸轮装置在前面但远离所述嘴的位置中引导开闭器而使阀门组件自身处于打开、关闭或截流(partialise)的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种阀门组件和适于解决这个问题的冷却泵，从而确保对冷却液的流动的预定调节。

这个目的是通过根据本实用新型实现的阀门组件实现的。该目的还通过根据本实用新型的包括所述阀门组件的泵和通过根据本实用新型所述的泵来实现。这些权利要求从属权利要求描述了具有其他有利的方面的优选实施方式的变形。

附图说明

参考附图，根据下面以非限制性实例提供的描述，根据本实用新型的阀门组件的特征和优点将会变得显而易见，其中：

-图1a和图1b示出包括分别在打开结构和关闭结构中的根据本实用新型并根据第一实施方式的阀门组件的冷却泵的示意性实例；

-图2a、图2b以及图2c示出包括分别在第一打开结构、第二打开结构以及关闭结构中的根据本实用新型并根据另一实施方式的阀门组件的冷却泵的示意性实例；

-图1’和2’分别示出根据本实用新型的目的在上述图1和图2中示出的冷却泵的示意性实例，在图1和图2中冷却泵放在中间结构中；

-图3a和图3b表示根据优选的实施方式的分别设有和没有阀门组件的冷却泵的示意剖面；

-图3c示出沿着横截平面V-V的泵3a的截面。

-图4和图4’示出根据本实用新型、根据第一实施方式的阀门组件的分开部分的视图；

-图4a和图4b表示根据在图4和图4’中参考的实施方式阀门组件分别在打开结构和关闭结构的两个立体图；

-图4a’和图4b’示出在图4a和图4b中示出的阀门组件的两个剖面图；

-图5和图5’示出根据本实用新型、根据另一实施方式的阀门组件的分开部分的视图；

-图5a、图5b以及图5c表示根据在图5和图5’中参考的实施方式的阀门组件分别在第一打开结构、第二打开结构和关闭结构的三个立体图；

-图5a’、5b’以及5c’示出在图5a、5b以及5c中示出的阀门组件的三个截面图；

-图6’、6”以及6”’示出根据本实用新型并根据三个优选的实施方式的阀门组件的三个立体图；

-图7是示出分别相对于已知技术的实施方式和本实用新型的方案的实施方式的在张开角与冷却液的流量之间的比率的趋势的示图。

具体实施方式

在该说明书中，参考标号1指示冷却回路的泵，具体地，用于车辆的冷却回路的泵，包括泵体2和容纳在泵体2中的叶轮4。

优选地，泵1是机械致动的。

泵体2可连接至发动机的冷却回路，并且具体地，可连接至上游的抽吸回路的区段，液体从该抽吸回路中被吸入，并且，可连接到下游的输出回路的区段，在压力下液体朝向发动机被进给至该输出回路。

在叶轮的下游，泵体2具有至少一个输出通道8。在一些优选的实施方式中，泵体2包括多个输出通道8。

在优选实施方式中，泵1包括阀门组件10，本实用新型的主题适于按照指令限制输出通道8中的冷却液的通过。

具体地，本实用新型的阀门组件10适于以打开结构、关闭结构以及多个中间结构来设置，在打开结构中，该阀门组件允许冷却液通过，在关闭结构中，该阀门组件阻断通道，取消冷却液的转移，并且在中间结构中，该冷却液的量被截取。

优选地，泵体2包括在叶轮4下游的容纳室200，在该容纳室中可容纳所述阀门组件10。

在优选实施方式中，阀门组件10可以以可从其移除的方式插入到所述容纳室200中。根据优选的实施方式，阀门组件10具有盒结构，具体地，便于阀门组件10在泵体2中插入和/或提取的操作。

优选地，阀门组件10沿着轴线Y-Y延伸。此外，优选地，阀门组件 10横向于所述轴线Y-Y确定冷却液的通过式管道14。换言之，冷却液由于阀门组件10的存在被迫在由阀门组件10本身界定的通道(即，管道14) 内部流动。

优选地，阀门组件10平行于轴线Y-Y确定冷却液的通过区域140。

优选地，此外，管道14因此适于分别确定冷却液通过其进入和离开管道14的入口嘴14’和出口嘴14”。

根据优选的实施方式，阀门组件10包括可驱动旋转的开闭器30。

优选地，所述开闭器30包括操作构件31，该操作构件可以以在关闭位置、打开位置以及处于关闭位置与打开位置之间的多个中间位置之间相对于所述轴线Y-Y偏移的方式旋转。

换言之，操作构件31的每个位置对应于阀门组件10的相应上述布置。因此，在该说明书中，“打开”是指操作构件31允许可能的最大量的冷却液转移的位置；“关闭”是指操作构件31不允许冷却液通过的位置；“中间”是指操作构件31允许预定量的冷却液通过的位置。

根据优选的实施方式，操作构件31随着其相对于轴线Y-Y的旋转角的变化以形成通道开口140’的方式与通过区域140配合。

优选地，所确定的通道开口140’诸如实现为使张开角α/冷却液流量Q 的比率R具有预定趋势。

在优选实施方式中，例如，如图7中以非限制性方式示出的，张开角α/冷却液流速Q的比率R具有线性趋势。

换言之，开闭器30的旋转导致操作构件31的角度位置能够适于以限制管道14的区段的方式与通过区域140配合，冷却液通过管道的该区段朝向唯一的通道开口140’转移。

优选地，在打开结构中(即，开闭器30在打开位置)，通道开口140’对应于通过区域140。

优选地，通过区域140具有朝向操作构件31的关闭位置渐缩的形状。

根据优选的实施方式，通过区域140由合适地成形的单个窗口141界定。举例来说，附图示出通过区域140的多个形状，优选地，由单个窗口 141构成的，其中示出了通过区域的渐缩趋势。

在另一优选实施方式中(附图中未示出)，通过多个特定形状的窗141 界定通过区域140。

换言之，在优选实施方式中，所述通道开口140’可认为具有管道14 的入口嘴14’和/或出口嘴14”。因此，优选地，在优选实施方式中，操作构件31与所述入口嘴14’配合。

根据优选的实施方式，阀门组件10包括横向包含管道14的在高度上延伸的阀体12(优选地，圆柱形的)，其中，在管道14内部，操作构件 31被旋转地引导。换言之，在优选实施方式中，阀体12适于包含操作构件31。优选地，在阀体12上确定入口嘴14’和出口嘴14”。

根据优选的实施方式，通过区域140形成在阀体12上。优选地，例如，所述通过区域140由入口嘴14’和/或出口嘴14”界定。

根据优选的实施方式，操作构件31包括相对于不同的半径的轴线Y-Y 布置的主动部分310和被动部分320，即它们径向地相对面对。

优选地，主动部分310和被动部分320可分别绕轴线Y-Y旋转驱动。此外，根据优选的实施方式，主动部分310适于接合被动部分320，例如以优选地在其打开位置与关闭位置之间的通道中拖拽旋转。

在另外优选的实施方式中，操作构件31包括弹性装置350(例如，螺旋弹簧)，该弹性装置适于接合主动部分310和被动部分320，例如以将主动部分310相对于被动部分320保持在预定角度位置，例如如下所述以将主动部分310相对于被动部分320保持在关闭的一部分中。

事实上，根据优选的实施方式，通过区域140形成在所述被动部分320 上并且通道开口140’是在主动部分310相对于被动部分320的旋转中确定的。

换言之，被动部分320可旋转以便横向于管道14设置，从而以这样的方式将通过区域140横向于其放置，即，使得能够随着主动部分310的旋转角的变化来界定所述通道开口140’。

本实用新型还包括具有上述特性的以及根据如前所述还包括阀门组件10的车辆的冷却回路的泵1。

优选地，泵1包括和开闭器30相接合的包含电动机的致动装置，该致动装置适于连续地调节开闭器30的角度位置。优选地，致动装置包括在文献BS2015A000006中描述和示出的所有的特性。在另外的实施方式中，致动装置包括气压和/或液压致动器。

此外，本实用新型还包括车辆的冷却回路的泵1，该泵包括上述泵体 2和叶轮4，叶轮容纳在泵体2中用于抽吸冷却液并且在压力下供应下游的冷却液，叶轮包括至少一个输出通道8。

泵1包括横向于输出通道8放置的调节阀门组件，确定上游的入口部分8’和下游的出口部分8”，其中，阀门组件包括可在关闭位置、打开位置以及关闭位置与打开位置之间的多个中间位置之间移动的开闭器。

优选地，本实用新型的泵1具有输出通道8，横向于该输出通道，该输出通道确定以这样的方式，即，开闭器随着其位置的变化相对于所述通过区域140可用，具体成形的通过区域140，从而确定通道开口140’。所述通道开口140’能够随着开闭器的运动的变化具有预定趋势的冷却液的流量，其中，在优选实施方式中，所述趋势是线性的。

换言之，泵体2(具体地，输出通道8)成型为，使得通过区域140 在在与开闭器接合时界定出能够允许调节流量的通道开口140’，例如随着开闭器的位置的变化该流量具有线性趋势。例如，在图3b中示出了根据如上所述的泵体2的方案。

在优选实施方式中，在设计过程中，泵体2提供所述形状并且因此制造成直接包括适于确定通过区域140的输出通道8的形状。

根据另一优选的实施方式，确定通过区域140的输出通道8的部分改为由可以插入至阀门组件前面的泵体2中并且适于与其一起操作的插入件组成。

优选地，在泵体2内部，泵1包括横向于入口部分8’与出口部分8”之间的输出通道8延伸的容纳室200，其中阀门组件以可移除的方式插入容纳室中。

根据优选的实施方式，开闭器30可驱动旋转，该开闭器包括相对于轴线Y-Y轴向偏移的操作构件31。

优选地，泵包括致动装置，该致动装置与开闭器30相接合并且包括适于连续地调节开闭器30的位置的电动机。优选地，致动装置包括在文献BS2015A000006中描述和示出的所有的特性。

在另外的实施方式中，与开闭器30一起操作的致动装置包括气压和/ 或液压致动器。

优选地，根据如上所述，在附图中示出在开闭器30或阀体12上的通过区域140的每个实施方式还可再现在泵体2上。

创新地，本实用新型的目标阀门组件、包含该阀门组件的冷却泵以及本实用新型的目标冷却泵具体地适合用于作为车辆的冷却系统的部件，解决如上所述的已知技术的问题。

有利地，可以预定的方式(例如，线性方式)调节冷却液输出的流量，从而允许冷却液在冷却回路中精确且有效循环。

有利地，通过对通过区域的形状的设计并通过该通过区域与开闭器的相互作用以具有特定形状的通道开口来调节液体流量，从而允许调节冷却液的流动。

此外，有利地，随着开闭器的角度位置的变化泵单元表现出液体流量的线性趋势，并且，具体地，当从关闭位置开始通过小角度的旋转进行旋转时。

优选地，阀门组件包括可驱动旋转的开闭器，并且，有利地，例如，通过电致动装置对该开闭器进行角度定位，允许调节冷却液的流动，优选地，使张开角与冷却液的流量之间保持线性比率。

有利地，阀门组件确保高密封性，从而使渗出现象最小化至零并且确保其内部的冷却液不通过。有利地，所有这些通过适于以简单且有效的方式移动的开闭器得到，从而提高开闭器本身和移动其的装置两者的使用寿命。

根据另一有利的方面，阀门组件，并且具体地，管道和开闭器组件具有几何形状和区段使得促进冷却液的流动，从而减小负载损失。

有利地，在提供阀体的实施方式中，阀体相同但开闭器不同的阀门组件根据在汽车或摩托车的生命周期的历程中同样可能出现的需求可互换地插入到泵组件中。因此，这种实施方式的另一有利的方面为使泵(具体地，壳体空腔)的设计完全不受开闭器的具体需求的约束。

有利地，泵设计成包括特定通过区域，该特定通过区域通过与任何形状的开闭器一起起作用而解决问题。

另一有利的方面还在于泵体包括可插入到其中形成有通过区域的输出通道中的插入件的事实。

再一有利的方面在于由于冷却液流动通过可变通道开口的规律性开闭器位置的管理被简化。有利地，滞后影响不那么明显，从而允许在开闭器旋转角的评估中使用不那么准确的传感器。

此外，有利地，在解决方案中，本实用新型的阀门组件和泵调节冷却液特别有效，在这些方案中，它们分别配合或包括具有在文献 BS2015A000006中描述且示出的所有的特征的致动装置。

在另外优选的实施方式中，在通过区域的设计方面，具体地，在通过区域的形状设计中，与具有渐缩的通过区域相反，通过区域非常大；有利地，这解决了任何负载损失的问题。

很明显，为了满足具体需求，本领域技术人员可以对上述阀门组件和泵进行改变，所有都包含在由以下权利要求限定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种阀门组件(10)，在泵(1)的叶轮(4)的下游位置，以能从车辆的冷却液的所述泵(1)的泵体(2)的容纳室(200)移除的方式插入到所述容纳室(200)中，其中，所述阀门组件(10)沿着轴线(Y-Y)延伸，横向于所述轴线(Y-Y)确定通过式管道(14)并且平行于所述轴线(Y-Y)确定所述冷却液的通过区域(140)；

其中，所述阀门组件(10)包括能驱动旋转的开闭器(30)，所述开闭器包括以能够在关闭位置和打开位置之间相对于所述轴线(Y-Y)偏移的方式旋转的操作构件(31)，

其特征在于，所述通过区域(140)具有朝向所述操作构件(31)的所述关闭位置渐缩的形状，并且，所述操作构件(31)在所述关闭位置和所述打开位置之间的多个中间位置能够旋转，其中，随着其相对于所述轴线(Y-Y)的旋转角的变化与所述通过区域(140)共同操作，所述通过区域确定通道开口(140’)，所述冷却液通过所述通道开口流动，其中，所述通道开口(140’)通过限定具有线性趋势的张开角(α)/冷却液流量(Q)的比率(R)而形成。

2.根据权利要求1所述的阀门组件(10)，其特征在于，所述通过区域(140)由单个窗口(141)界定。

3.根据权利要求1或2所述的阀门组件(10)，其特征在于，所述阀门组件(10)包括横向包含所述管道(14)、在高度上延伸的阀体(12)，所述阀体为圆柱形的，在所述管道内部，所述操作构件(31)被旋转地引导。

4.根据权利要求3所述的阀门组件(10)，其特征在于，所述通过区域(140)形成在所述阀体(12)上。

5.根据权利要求1或2所述的阀门组件(10)，其特征在于，所述操作构件(31)包括相对于所述轴线(Y-Y)布置在不同的半径上的主动部分(310)和被动部分(320)，即所述主动部分和被动部分彼此径向相对并且能够分别旋转地引导，其中，所述通过区域(140)形成在所述被动部分(320)上并且在所述主动部分(310)相对于所述被动部分(320)的旋转中确定所述通道开口(140’)。

6.根据权利要求1或2所述的阀门组件(10)，其特征在于，所述管道(14)具有入口嘴(14’)和出口嘴(14”)，其中，所述操作构件(31)与所述入口嘴(14’)共同操作。

7.一种车辆的冷却回路的泵(1)，其特征在于，包括叶轮(4)和包含所述叶轮(4)的泵体(2)，所述泵体在所述叶轮(4)的下游具有容纳室(200)和根据权利要求1至6中任一项所述的阀门组件(10)。

8.根据权利要求7所述的泵(1)，其特征在于，包括与所述开闭器(30)接合的致动装置，所述致动装置包括适于连续调节所述开闭器(30)的角度位置的电动机。

9.一种车辆的冷却回路的泵(1)，包括：

-泵体(2)；

-叶轮(4)，容纳在所述泵体(2)中，用于抽吸冷却液并且在压力下供应下游的冷却液，所述叶轮包括至少一个输出通道(8)；

-阀门组件(10)，在所述叶轮(4)的下游位置，以能从所述泵体(2)的容纳室(200)移除的方式插入到所述容纳室(200)中，横向于所述输出通道(8)，确定在上游的入口部分(8’)和在下游的出口部分(8”)，所述出口部分包括在关闭位置、打开位置以及在所述关闭位置与所述打开位置之间的多个中间位置之间能移动的开闭器；

其中，其特征在于，所述输出通道(8)横向于其确定通过区域(140)，所述通过区域成形为以所述开闭器随着其位置的变化相对于所述通过区域(140)能被放置的方式朝向操作构件(31)的关闭位置渐缩，确定通道开口(140’)，冷却液通过所述通道开口流动，其中，所述通道开口(140’)通过限定具有线性趋势的张开角(α)/冷却液流量(Q)的比率(R)而形成。

10.根据权利要求9所述的泵(1)，其特征在于，在所述泵体(2)内部包括：

-容纳室(200)，横向于所述输出通道(8)在所述入口部分(8’)与所述出口部分(8”)之间延伸，所述阀门组件以能移除的方式插入到所述容纳室中。

11.根据权利要求9或10所述的泵(1)，其特征在于，所述开闭器(30)能旋转地驱动，包括相对于轴线(Y-Y)轴向偏移的操作构件(31)。

12.根据权利要求9或10所述的泵(1)，其特征在于，还包括与所述开闭器(30)接合的致动装置，所述致动装置包括适于连续调节所述开闭器(30)的位置的电动机。

13.根据权利要求9或10所述的泵(1)，其特征在于，所述输出通道(8)的限定所述通过区域(140)的部分由能插入到所述泵体(2)中的插入件构成。