CN112513467A - 泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵，所述泵具有多件式壳体，所述多件式壳体具有泵室(P)，其中，在所述泵室(P)中布置有工作轮(90)，其中，所述泵室由所述多件式壳体的泵壳体(10)和另外的壳体部件(20)限定，其中，所述泵壳体(10)和所述另外的壳体部件(20)分别具有一个法兰面，各法兰面彼此贴靠，并且其中，这两个法兰面中的一个法兰面具有至少一个环形槽(203)，并且这两个法兰面中的另一个法兰面具有至少一个环绕的接片(102)，所述接片嵌入到所述环形槽(203)中。

Description

泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵
技术领域
本发明涉及一种泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵。
背景技术
从文献DE 10 2011 055 599 A1中已知一种这样的泵。该泵具有多件式壳体，该多件式壳体具有泵室、马达室和电子室。在泵室中布置有工作轮，该工作轮由布置在马达室内的马达驱动。在电子室中设置有电路，利用该电路可以控制和/或调节马达。
由泵输送的液体通过工作轮的旋转被压缩。工作轮在此将液体从内向外输送到螺旋空间中。该螺旋空间在径向方向上观察处于工作轮与泵室的壁之间的工作轮的外部。螺旋空间接收从工作轮流出的液体并将该液体引导到泵室的出口或泵的出口。液体的流动在此跟随朝向出口的压力降。压力通过工作轮的旋转而建立。由于存在于螺旋空间中的压力而可能出现的是，液体从泵室中排出，其方式为：液体例如在泵壳体与泵的限定泵室的另外的壳体部件之间穿过。
发明内容
本发明基于此。
本发明的任务在于，改进泵、尤其是泵壳体，使得仅出现少量不期望的压力损失和液体损失。
根据本发明，该任务通过以下方式解决，即，泵壳体和另外的壳体部件分别具有法兰面并且这些法兰面彼此贴靠，并且这两个法兰面中的一个法兰面具有至少一个环形槽，并且这两个法兰面中的另一个法兰面具有至少一个环绕的接片，所述接片嵌入到环形槽中。
如果没有设置环形槽和环绕的接片，则代替环形槽和环绕的接片，泵壳体和马达壳体的平坦的表面彼此贴靠。而通过环形槽和环绕的接片形成一种类型的迷宫式密封部，该迷宫式密封部在没有附加密封器件的情况下就已经确保泵室和泵外的空间之间的改善的密封。
环形槽和接片的另一效果是，通过在泵室中、尤其是在泵室的螺旋空间中的扩张减小了泵壳体的扩张。
泵壳体可以具有法兰，在该法兰上设置有带有环绕的接片的法兰面。所述另外的壳体部件也可以具有法兰，在该法兰上可以设置具有环形槽的法兰面。各法兰可以借助螺栓彼此紧固。
附图说明
下面借助附图更详细阐述本发明。在此，示出：
图1示出根据本发明的第一泵的透视图，
图2示出第一泵的透视分解图，
图3示出穿过第一泵的纵截面，
图4作为分解图示出第一泵的纵截面，
图5示出根据本发明的第二泵的纵截面，
图6示出根据本发明的第二泵的横截面，
图7示出根据本发明的第三泵的纵截面，
图8示出根据本发明的第四泵的纵截面，
图9示出四个示出的根据本发明的泵中的一个泵的泵壳体的透视图，和
图10示出四个所示泵中的一个泵的横截面。
具体实施方式
在附图中示出的根据本发明的泵是非常相似的并且仅在少数部件中或甚至仅在一部分中具有区别。因此，在接下来探讨根据本发明的第二、第三和第四泵的区别之前，参考图1至图4和图9和10首先描述示出的根据本发明的第一泵。
第一泵具有多件式壳体，该多件式壳体具有泵壳体10、马达壳体20、电子壳体30和盖40，其中，在电子壳体30中设置有泵的马达的定子50。泵的马达由转子60完善，该转子可旋转地支承在马达壳体20上并且定子50埋入到该转子中。定子50又埋入到马达壳体20中。此外，设置有电路载体70，在所述电路载体上设置有电子电路80，通过所述电子电路给马达供应电能并且对马达进行控制。布置有电路载体70和电路80的电子室E由电子壳体30和壳体的盖40限定。
壳体部件可以由塑料制成，例如由Vyncolit(酚醛模塑料)制成。定子50铸造在电子壳体30中，优选地铸造在电子壳体30的挡板301中。
泵壳体10、电子壳体30和盖40分别具有法兰101、302、401。马达壳体20具有两个法兰201、202，即在面向泵壳体10的一侧上的第一法兰和在面向电子壳体30和盖40的一侧上的第二法兰。通过螺栓100，泵壳体10和马达壳体20互相连接，所述螺栓穿过泵壳体10的法兰101引入马达壳体20的第一法兰201中。通过螺栓110，盖40和电子壳体30互相连接以及电子壳体30和马达壳体20互相连接，所述螺栓穿过盖40和电子壳体30的法兰401引入马达壳体20的第二法兰202中。
为了实现泵壳体10与马达壳体20之间的抗压连接，泵壳体10的法兰101具有环绕的接片102，该接片形状配合地嵌入到环形槽203中，该环形槽设置在马达壳体的第一法兰201中。由此，能够避免或至少减少泵壳体10和马达壳体20在泵运行时由于在那里存在的压力而膨胀。
泵具有工作轮90，所述工作轮可旋转地布置在泵壳体10中并且为此紧固在转子60的轴601上，所述轴伸入到泵壳体10中。
泵壳体10和马达壳体的壁204、即由马达轴601穿过的壁包围泵室P，工作轮90处于所述泵室P中。泵室P能够通过泵壳体10的抽吸接管103与管路连接，待泵送的液体通过该管路被抽吸。抽吸接管103与转子60的旋转轴线同轴地布置。
泵室P通过排出接管104能与管道连接，泵送的液体被压入所述管路。泵壳体10的外壁与工作轮90限定了螺旋空间S，该螺旋空间S朝泵室的出口以螺旋的方式扩大。工作轮90以本身已知的方式构造，例如以在文献DE 10 2011 055 599 A1的图2、图3或图5中示出的方式构造，对所述方式进行参考以便更详细阐述适用于根据本发明的泵的工作轮90。
所述工作轮90具有优选由金属制成的衬套，该衬套具有中央的通孔，所述转子轴601***到该通孔中，使得所述工作轮90以所述衬套901不可相对旋转地优选以压配合的方式处于所述转子轴601上。平行于衬套901的中央通孔，衬套具有一个或多个凹槽902，所述凹槽与转子轴601一起形成通孔，液体可以通过该通孔从工作轮90的面向马达壳体20的一侧流到工作轮90的面向入口的一侧。在所示的示例中，存在三个凹槽902。
在泵室P的螺旋空间S以螺旋方式扩大的程度上，泵壳体10的在径向方向上限定泵室P的壁逐渐缩小。在该壁中设置有凹部105，各所述凹部朝向马达壳体20的方向敞开。在附图所示的示例中，各凹部105具有近似直柱体的形状，该形状具有类似于圆环的扇形的底面。因此，在所示的实施例中，柱体的底面类似于圆环的扇形，其中，所述凹部105的内壁跟随泵室P的径向边界的螺旋形或者说泵室P的螺旋空间S的螺旋形状。由此得到沿环周方向逐渐缩小的凹部105。此外由此得到的是，各凹部105是不同的。
在面向泵壳体20的、由转子轴601穿过的壁204上，与所述凹部105互补地设置了突起205，各所述突起在泵的组装状态下伸入到凹部105中。
通过凹部105和互补的突起205，泵壳体10和马达壳体20在装配泵时仅能够在明确的位置中被组装。
泵壳体10和马达壳体20的明确的位置也可以以其它方式实现。
凹部105和突起205也具有另外的效果。泵壳体10和马达壳体20的设置有凹部105或突起205的区域将泵室P或螺旋空间S的高压区域和低压区域分开。高压区域和低压区域必须尽可能好地相对于彼此密封，从而尽可能防止在液体回路上通过连接到泵上的管路的液体流动并且泵可以尽可能有效地工作。如果不设置突起205和凹部105，则代替该突起和凹部，泵壳体10和马达壳体20的平坦的面彼此贴靠。而通过突起205和凹部105形成一种类型的迷宫式密封部，该迷宫式密封部在没有附加的密封器件的情况下就已经确保用于高压区域和低压区域之间的改善的密封。
在已经提到的由所述转子轴601穿过的壁204中构造了衬套206，该衬套用作所述转子轴601的轴承。同样可能的是，用于支承转子轴的衬套206***到已经提到的壁204中并且与其余的马达壳体20固定地连接。衬套206具有通孔，该通孔的横截面与转子轴601适配。在通孔的壁中轴向地设置有一个或多个、优选两个凹槽207(在图3中不可见)，在转子轴601***时，液体能够通过该凹槽在泵室P和由马达壳体20和挡板301限定的马达室M之间流动，并且反之亦然。少量的通过凹槽207引导的液体在转子旋转时由轴601携带并且确保在转子轴601和衬套206之间的润滑。
在由转子轴601穿过的壁204中，在螺旋空间S的区域中设置有一个或多个通孔208，在所示出的示例中设置有三个通孔208，所述通孔建立螺旋空间S与由马达壳体20、电子壳体30的挡板301和端壁303所限定的环形室R之间的连接。液体可以通过通孔208从处于工作轮90的高压侧上的螺旋空间输送到环形室R中。
环形室R通过挡板301中的一个或多个径向通孔304而与马达室M连接。通孔304设置在端壁303附近。从环形室R转移到马达室M中的液体可以被输送经过马达室M，例如经过转子60和挡板301之间的间隙，到达马达室M的如下侧，该侧相对于转子60面向泵室P。通过已经提到的在转子轴601的轴承衬套206中的凹槽和在工作轮90的衬套901中的凹槽902，液体能够被输送到工作轮90的入口侧，即输送到工作轮90的低压侧。因此，存在从螺旋空间S、即泵室P的高压侧经由螺旋空间S与环形室R之间的通孔208到环形室R中的连续连接，从环形室经由环形室R与马达室M之间的通孔304到马达室M中，并且从马达室M经由轴承衬套206中的凹槽207和工作轮90的衬套901中的凹槽902到达工作轮90的入口侧、泵室P的低压侧。在泵的运行中，沿着所述路径出现液体流，所述液体流虽然明显小于由泵输送到出口中的流，但是大到使得在额定运行中实现泵的充分冷却。
在通过沿着所述流动路径的液体流冷却泵时，可能由于任何原因而出现的是，尤其在电子壳体30的转子60和端壁303之间的空间中聚集空气，所述空气处于液体回路中。聚集在该空间中的空气几乎不可能从该空间逸出或被输送离开该空间。在该空间中的液体和空气在泵的运行中由于转子的运动而处于旋转中。由此产生的离心力相应于在那里聚集的介质的密度而导致在该空间中的分层。这导致空气聚集在空间的中心，而液体聚集在外部区域中并且从外部区域中可能通过定子50与转子60之间的环形间隙被继续输送。
空气聚集对于冷却所述泵、尤其对于冷却转子60和电子电路80具有缺点。
如果转子60的轴601设有中央孔，则可以对此进行补救。该中央孔可以在轴60的整个长度上延伸并且因此将在电子壳体的转子60和端壁303之间的空间与泵室P的低压侧连接。也可能的是，中央孔仅从轴601的朝向该空间的端部一直延伸到转子60的另一侧。通过转子轴601中的这些纵向孔和横向孔，空气可以从转子60的一侧输送到转子的另一侧。空气可以经由用于转子的轴承衬套中的凹槽306到达该空气的已经描述的其它路径，以便被引导到泵室P的低压侧。
通过轴601的中央孔运输空气使得中央孔和可能的横向孔的制造是必要的，这是耗费的。此外必须考虑的是，与由实心材料制成的轴601相比，通过该孔得到轴的其它特性。这种对轴的其它特性的考虑可能引起另外的耗费。
因此，在根据附图的第一泵至第四泵中选择其它变型方案。
在第一泵中，在轴与永磁体之间的转子的区域中设有第一通孔603和第二通孔604。第一通孔603在与轴601直接相邻的区域中平行于轴601延伸。第二通孔604进一步径向远离转子轴601并且因此更靠近永磁体607。
第一通孔603具有的优点是，第一通孔更靠近旋转的中心开始并且因此也更靠近聚集的空气的中心开始。由此可以实现不形成大的气泡。然而，第一通孔603具有的缺点是，包括永磁体607并且被转子轴穿过的转子体602在几乎没有可用材料的区域中被第一通孔603削弱。这导致转子体602在第一通孔603的区域中的小的壁厚，这必须被特别考虑。转子体602优选由塑料制成。
第二通孔604由更多的材料包围，这具有相对于第一通孔603的结构优点。而空气不能像通过第一通孔603那样好地经由第二通孔604排出。
在根据本发明的泵中可能的是，如针对根据本发明的第一泵(图3和图4)和根据本发明的第四泵(图8)所示，设置第一和第二通孔603、604，如针对根据本发明的第二泵(图5和图6)所示，仅设置第一通孔603，或者仅设置第二通孔604。
此外，第一泵和第四泵的区别还在于转子轴601。第二泵具有光滑的圆柱形的轴601，而第四泵的转子轴601具有收缩部和凸肩，所述收缩部和凸肩引起在轴和包围永磁体607的转子体602之间的改进的连接。
第三泵具有用于通孔的另一种解决方案，所述通孔用于使在转子60和电子壳体30的端壁303之间的空间排气。对于这种解决方案来说，在转子体602与轴601之间设置衬套605，所述衬套相应于工作轮90的衬套901并且优选与工作轮90的衬套901相同。轴601是光滑的且圆柱形的。通过为工作轮90和转子60使用相同的衬套605、901，即通过使用相同部件，可以实现多个优点。一方面，在转子60中以及在工作轮90中实现用于冷却剂流的凹槽606、902，所述凹槽靠近转子轴601地被引导。这为通过转子60的冷却剂流提供了改善排气的可能性，而不必为此特别地设计轴601。凹槽能实现非常靠近旋转轴线引导的通孔，而为此不必使包罩永磁体607的转子体602在几乎不存在材料的区域中被削弱。
根据本发明的第四泵(该泵也可以设置在所有其它根据本发明的泵中)的有利的特点是，电子壳体30的端壁303的背离马达室M的侧是平坦的。这使得可能的是，承载电子电路80的电路载体70平坦地贴靠在端壁303的该侧上。优选地，电路载体70能够粘接在端壁303的该侧上，优选地利用粘合剂粘接，该粘合剂以特殊的方式传导热量并且因此将热量从电路80或者电路载体70一侧通过端壁303运输到在马达室M中循环的液体中。于是可以省去借助于其它器件进行的紧固。如果优选将电路载体可拆卸地紧固在电子壳体中，则这可以通过可拆卸的紧固器件实现。然而为了实现从电路载体70到端壁303的良好的热传递，可以在电路载体70和端壁303之间设置导热膏。
附图标记列表
10 泵壳体
101 法兰
102 接片
103 抽吸接管
104 排出接管
105 凹部
20 马达壳体
201 第一法兰
202 第二法兰
203 环形槽
204 马达壳体的壁
205 突起
206 衬套
207 凹槽
208 通孔
30 电子壳体
301 挡板
302 法兰
303 端壁
304 通孔
40 盖
401 法兰
50 定子
60 转子
601 转子轴
602 转子体
603 第一通孔
604 第二通孔
605 衬套
606 凹槽
607 永磁体
70 电路载体
80 电路
90 工作轮
901 衬套
902 凹槽
100 螺栓
110 螺栓

Claims (6)

1.一种泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵、例如冷却剂泵，所述泵具有多件式壳体，所述多件式壳体具有泵室(P)，其中，在所述泵室(P)中布置有工作轮(90)，其中，所述泵室由所述多件式壳体的泵壳体(10)和另外的壳体部件(20)限定，
其特征在于，
所述泵壳体(10)和所述另外的壳体部件(20)分别具有一个法兰面，各所述法兰面彼此贴靠，并且
这两个法兰面中的一个法兰面具有至少一个环形槽(203)，并且这两个法兰面中的另一个法兰面具有至少一个环绕的接片(102)，所述接片嵌入到所述环形槽(203)中。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述泵壳体(10)具有法兰(101)，在所述法兰上设置有法兰面，所述法兰面具有环绕的接片(102)。
3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述另外的壳体部件(20)具有法兰(201)，在所述法兰上设置有法兰面，所述法兰面具有环形槽(203)。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的泵，其特征在于，各所述法兰(101、201)借助于螺栓(100)彼此紧固。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的泵，其特征在于，所述至少一个环形槽(203)和所述至少一个环绕的接片(203)沿径向方向形成迷宫式密封部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的泵，其特征在于，各凹部(105)彼此不同。
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