CN112534141B - 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，所述泵例如是包括多件式的壳体(10、20、30、40)的冷却剂泵，所述壳体具有泵室(P)和马达室(M)，其中，在泵室(P)中设置叶轮(90)，所述叶轮由在马达室(M)中设置的转子(60)驱动，并且转子(60)具有转子轴(601)和转子体(602)，转子轴(601)引导通过所述转子体，其中，转子(60)具有通孔(603、604)，所述通孔将在马达室(M)的转子(60)的第一侧上的空间与马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间相互连接。

Description

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，所述泵例如是冷却剂泵。
背景技术
由文件DE 10 2011 055 599 A1已知这样的泵。所述泵具有包括泵室、马达室和电子室的多件式的壳体。在所述泵室中设置叶轮，所述叶轮由在马达室中设置的马达驱动。在电子室中设置电路，利用所述电路，可以控制和/或调节马达。
由泵输送的液流也可以用于冷却泵。为此一部分可以从液流分支，所述部分引导至泵的如下区域，在所述区域中出现热量，所述热量借助分支的液流输出。在如在文件DE10 2011 055 599 A1中公开的泵中，热量可以尤其是在马达和在电子的电路中产生。为了使在马达和电路产生的热量输出，分支的液流可以尽可能通过马达并且尽可能靠近电路地引导经过。分支的液流可以然后例如引导通过马达室，转子可转动地设置在所述马达室中。所述液流可以在周围冲刷转子。通过在泵的运行中的转子的旋转，在马达室中的液体也置于旋转中。
基于在马达室中的液体的旋转，可以发生分支的流体的液体和由液体运输的颗粒或气泡的分层。所述气泡可以由此在旋转的液体的中心或靠近所述中心收集并且颗粒可以由此在外部区域中收集。尤其是气泡会限制热量从马达或从电路输送离开。
发明内容
在这里开始本发明。
本发明的任务是，改善马达和电路的冷却。
该任务首先由此解决，即，转子具有通孔，所述通孔将马达室的在转子的第一侧上的空间与马达室的在转子的第二侧上的空间相互连接。所述通孔可以尤其是设置在转子的在转子轴之外的区域中。所述通孔优选在转子体中并且不在转子轴中设置。
按照本发明的泵的转子可以具有衬套，所述衬套设置在转子轴和转子体之间。所述衬套可以由金属制造。该衬套可以具有通孔，转子轴设置在所述通孔中。所述转子体可以具有通孔，衬套设置在所述通孔中。
将马达室的在转子的第一侧上的空间与马达室的在转子的第二侧上的空间相互连接的通孔可以设置在衬套中。
可能的是，将马达室的在转子的第一侧上的空间与马达室的在转子的第二侧上的空间相互连接的通孔至少部分通过转子轴限定。
可能的是，例如在衬套的接纳转子轴的通孔的壁中或在转子体的接纳衬套的通孔的壁中或在衬套的外部的壁中设置槽，并且所述槽的壁和转子轴、衬套和/或转子体限定通孔，所述通孔将马达室的在转子的第一侧上的空间与马达室的在转子的第二侧上的空间相互连接。
按照本发明的泵的壳体可以具有包围定子的环形室。所述定子可以由此处于马达室和环形室之间。
在泵室、尤其是泵室的高压侧和环形室之间可以存在流动连接。通过该流动连接，可以从泵室中分支用于马达和/或电路的冷却的液流。
在环形室和马达室的在转子的第一侧上的空间之间可以同样存在流动连接。通过该流动连接，用于冷却马达和/或电路的液流可以进一步引导到马达室中并且更确切地说是到转子的第一侧上。
通过在转子中的第一通孔，用于冷却马达和/或电路的液流可以从转子的第一侧引导到转子的第二侧上。
在马达室的在转子的第二侧上的空间和泵室、尤其是泵室的低压侧之间可以同样存在流动连接。所述流动连接可以通过在通孔中的槽进行，转子轴引导通过所述槽。
通过马达室的在转子的第二侧上的空间和泵室之间的流动连接，可以于是产生从泵室、尤其是泵室的高压侧通过环形室和马达室往回至泵室、尤其是至泵室的低压侧的流动路径，通过所述流动路径，可以输送用于冷却马达和/或电路的液流。
按照本发明的泵的壳体可以具有电子室，其中，在电子室中设置电路，利用所述电路，马达可被提供电能、可被控制和/或可被调节。电子室可以具有壁，所述壁将马达室和电子室分开，其中，所述壁具有限定电子室的壁侧，用于电路的电路载体面状地贴靠在所述壁侧上。通过面状的贴靠，可以进行在电子的电路中产生的热量通过电路载体到壁中并且从壁到马达室中的液体中的特别良好的传递。热传递可以通过胶粘剂或导热膏改善，所述胶粘剂或导热膏可以填充在电路载体和壁之间的间隙。优选电路载体的一半、更好地甚至还2/3或更多面状地贴靠在马达室和电子室之间的壁上。
附图说明
借助附图接着进一步解释本发明。在此：
图1示出按照本发明的第一泵的透视图；
图2示出第一泵的透视分解视图；
图3示出通过第一泵的纵剖面；
图4示出作为分解视图通过第一泵的纵剖面；
图5示出通过按照本发明的第二泵的纵剖面；
图6示出通过按照本发明的第二泵的横截面；
图7示出通过按照本发明的第三泵的纵剖面；
图8示出通过按照本发明的第四泵的纵剖面；
图9示出四个示出的按照本发明的泵之一的泵壳的透视图以及
图10示出通过四个示出的泵之一的横截面。
具体实施方式
在图中示出的按照本发明的泵非常类似并且只在少量的部分中或甚至只在一部分中具有差别。因此参考图1至4和9以及10首先说明示出的按照本发明的第一泵，然后随后说明按照本发明的第二、第三和第四泵的差别。
第一泵具有多件式的壳体，所述壳体具有泵壳10、马达壳体20、电子壳体30和盖40，其中，在电子壳体30中设置泵的马达的定子50。泵的马达通过转子60变完整，所述转子可转动地支撑在马达壳体20上并且沉入定子50中。定子50又沉入马达壳体20中。此外设置电路载体70，电子的电路80设置在所述电路载体上，通过所述电路，马达被提供电能并且被控制。电子室E由电子壳体30和壳体的盖40限定，电路载体70和电路80设置在所述电子室中。
壳体部件可以由塑料制造，例如由Vyncolit制造。定子50在电子壳体30中、优选在电子壳体30的遮挡部中注入。
泵壳10、电子壳体30和盖40分别具有凸缘101、302、401。马达壳体20具有两个凸缘201、202，即在朝向泵壳10的侧上的第一凸缘和在朝向电子壳体30和盖40的侧上的第二凸缘。通过螺钉100，泵壳10和马达壳体20相互连接，所述螺钉穿过泵壳10的凸缘101引导到马达壳体20的第一凸缘201中。通过螺钉110，盖40和电子壳体30以及电子壳体30和马达壳体20相互连接，所述螺钉穿过盖40和电子壳体30的凸缘401引导到马达壳体20的第二凸缘202中。
为了实现泵壳10和马达壳体20之间的较抗压力的连接，泵壳10的凸缘101具有环绕的接片102，所述接片形锁合地嵌接到环形槽203中，所述环形槽设置在马达壳体的第一凸缘201中。由此在泵的运行中，泵壳10和马达壳体20的膨胀可以基于在那里存在的压力避免或至少减少。
所述泵具有叶轮90，所述叶轮在泵壳10中可转动地设置并且为此紧固在转子60的轴601上，所述轴伸入泵壳10中。
泵壳10和马达壳体的壁204、即由马达轴601伸出穿过的壁包围泵室P，叶轮90处于所述泵室中。泵室P通过泵壳10的抽吸接管103可与导管连接，通过所述导管，抽吸要泵送的液体。抽吸接管103同轴于转子60的旋转轴线设置。
泵室P可通过排出接管104与导管连接，泵送的液体挤压到所述导管中。泵壳10的外壁和叶轮90限定螺旋空间S，所述螺旋空间朝泵室的排出口螺旋状地扩大。叶轮90以本身已知的方式构成，例如以在文件DE 10 2011 055 599 A1的图2、3或5中示出的方式构成，为了进一步解释对于按照本发明的泵所考虑的叶轮90参阅上述内容。
叶轮90具有优选由金属制成的衬套，包括中央的通孔，转子轴601***所述中央的通孔，从而叶轮90与衬套901不可相对转动地优选在压配合中安装在转子轴601上。平行于衬套901的中央的通孔，衬套具有一个或多个槽902，所述槽与转子轴601一起形成通孔，通过所述通孔，液体从叶轮90的朝向马达壳体20的侧可以流动到叶轮90的朝向入口的侧上。在示出的示例中为三个槽902。
泵壳10的径向限定泵室P的壁以泵室P的螺旋空间S螺旋状扩大的程度收缩。在该壁中设置空隙105，所述空隙朝马达壳体20的方向敞开。在所述图中示出的示例中，所述空隙105大致具有带有基面的正圆柱体的形状，所述基面与圆环的区段相像。缸体的基面在示出的示例中因此类似于圆环的扇区，因为空隙105的内部的壁跟随泵室P或泵室P的螺旋空间S的径向的限定的螺旋形。由此产生沿周向变细的空隙105。由此此外产生，各空隙105不同。
与所述空隙105互补，在朝向泵壳10的由转子轴601伸出穿过的壁204上设置突出部205，所述突出部在泵的装配的状态中伸入所述空隙105中。
通过空隙105和互补的突出部205，泵壳10和马达壳体20在装配泵时只可以在明确的位置中组装。
泵壳10和马达壳体20的明确的位置也可能以另一种方式达到。
空隙105和突出部205也具有另一种效果。泵壳10和马达壳体20的设置空隙105或突出部205的区域将泵室P或螺旋空间S的高压区和低压区分开。所述高压区和低压区必须尽可能良好地相对密封，从而尽可能阻止在液体回路上经过连接到泵上的导管的液流，并且所述泵可以尽可能有效地工作。如果不设置突出部205和空隙105，则代替于此地，泵壳10和马达壳体20的平的面彼此贴靠。通过突出部205和空隙105与此相反产生一种迷宫式密封，所述迷宫式密封已经没有附加的密封机构地用于在高压区和低压区之间的改善的密封。
在由转子轴601伸出穿过的已经提到的壁204中构成衬套206，所述衬套用作为转子轴601的支承部。同样可能的是，用于支撑转子轴的衬套206嵌入已经提到的壁204中并且固定地与马达壳体20的其余部分连接。衬套206具有通孔，所述通孔的横截面与转子轴601适配。轴向在通孔的壁中设置一个或多个、优选两个槽207(在图3中不可看出)，通过所述槽，在转子轴601嵌入时，液体可以在泵室P和由马达壳体20和遮挡部301限定的马达室M之间流动并且相反地流动。引导通过槽207的液体的少的量在转子旋转时由轴601带动并且用于在转子轴601和衬套206之间的润滑。
在由转子轴601伸出穿过的壁204中在螺旋空间S的区域中设置一个或多个通孔208，在示出的示例中是三个通孔208，所述通孔提供螺旋空间S和由马达壳体20、遮挡部301和电子壳体30的端壁303限定的环形室R之间的连接。液体可以通过通孔208从螺旋空间输送到环形室R中，所述螺旋空间处于叶轮90的高压侧上。
环形室R通过在遮挡部301中的一个或多个径向的通孔304与马达室M连接。通孔304设置在端壁303的附近。从环形室R转移到马达室M中的液体可以通过马达室M、例如通过在转子60和遮挡部301之间的间隙输送至马达室M的关于转子60朝向泵室P的侧。通过在转子轴601的轴承衬206中的已经提到的槽和在叶轮90的衬套901中的槽902，液体可以输送到叶轮90的进入侧上、亦即叶轮90的低压侧上。借此存在连续的连接，所述连接从螺旋空间S、亦即从泵室P的高压侧通过螺旋空间S和环形室R之间的通孔208到环形室R中，从那里出来通过在环形室R和马达室M之间的通孔304到马达室M中，并且从马达室M通过在轴承衬206中的槽207和在叶轮90的衬套901中的槽902至叶轮90的进入侧、泵室P的低压侧。在泵的运行中，沿该行程产生液流，所述液流虽然显著小于从泵输送到排出部中的流体，但这样大，使得在额定运行中实现泵的足够的冷却。
在泵通过沿所述流动路径的液流的冷却中，可以产生：尤其是空气收集在转子60和电子壳体30的端壁303之间的空间中，所述空气处于液体回路中，出于该原因也总是如此。在该空间中收集的空气几乎不可以从该空间中逸出或从该空间中输送走。不仅液体而且空气在该空间中在泵的运行中基于转子的运动置于旋转中。由此产生的离心力导致在该空间中对应于在那里聚集的介质的密度的分层。这导致：空气收集在所述空间的中心中，而液体收集在外部区域中并且可以从那里通过在定子50和转子60之间的环状间隙进一步输送。
空气收集对于冷却泵、尤其是对于冷却转子60和电子的电路80具有缺点。
当为转子60的轴601设置中央的孔时，可以对此进行补救。所述孔可以在轴60的整个长度上延伸并且从而将转子60和电子壳体的端壁303之间的空间与泵室P的低压侧连接。也可能的是，中央的孔只从轴601的朝向该空间的端部延伸直到转子60的另一侧。通过在转子轴601中的该纵向孔和横向孔，空气于是可以从转子60的一侧输送至转子的另一侧。所述空气可以通过在用于转子的轴承衬中的槽306采取其另一个已经说明的路径，以便引导至泵室P的低压侧。
空气输送通过轴601的中央的孔使得需要制造中央的孔和必要时横向孔，这是复杂的。此外必须考虑，通过所述孔，相比于由实心的材料制成的轴601产生轴的其他特性。轴的其他的特性的这种考虑会带来其他的花费。
在按照所述图的第一至第四泵中，因此选择其他变型。
在第一泵中，在轴和永磁体之间的转子的区域中设置第一通孔603和第二通孔604。第一通孔603平行于轴601在直接相邻于轴601的区域中延伸。第二通孔604径向进一步与转子轴601远离并且借此更靠近永磁体607。两个通孔连接在转子的第一侧上的马达室的空间和在转子的第二侧上的马达室的空间。
第一通孔603具有优点，即，其更多地在旋转的中心并且借此也开始更多地在聚集的空气的中心开始。由此可以实现，没有大的气泡形成。但第一通孔603具有缺点，即，转子体602通过第一通孔603在一个区域中削弱，在所述区域中提供少的材料，所述转子体包围永磁体607并且转子轴601引导通过所述转子体。这导致在第一通孔603的区域中的转子体602的小的壁厚，这是必须特别考虑的。转子体602优选由塑料制造。
第二通孔604由更多材料包围，这相对于第一通孔603具有结构上的优点。与此相反，空气通过第二通孔604不可以如通过第一通孔603那样良好地导出。
可能的是，在按照本发明的泵中，第一和第二通孔603、604，如对于按照本发明的第一泵(图3和4)和按照本发明的第四泵(图8)示出的，只设置第一通孔603，或如对于按照本发明的第二泵(图5和6)示出的，只设置第二通孔604。
第一和第四泵此外主要通过转子轴601区分。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，这引起在轴和转子体602之间的改善的连接，所述转子体包裹永磁体607。
第三泵具有用于通孔的另一种解决方案，所述通孔用于在转子60和电子壳体30的端壁303之间的空间的排气。对于该解决方案，在转子体602和轴601之间设置衬套605，所述衬套对应于叶轮90的衬套901并且优选相同于叶轮90的衬套901。轴601是光滑并且圆柱形的。通过使用用于叶轮90和转子60的相同的衬套605、901、亦即通过使用相同部件，可以实现多个优点。在转子60中，如也已经在叶轮90中地设置用于冷却剂流的槽902、606，所述槽靠近转子轴601引导。这对于通过转子60的冷却剂流提供改善的排气的可能性，而无须为此将轴601特别地构造。所述槽能够实现非常靠近旋转轴线引导的通孔，而无须为此在一个区域中削弱包裹永磁体604的转子体602，少的材料存在于所述区域中。
按照本发明的第四泵的有利的特点是，电子壳体30的端壁303的背离马达室M的侧是平的，所述泵也可以在所有其他的按照本发明的泵中设置。这使得可能的是，载有电子的电路80的电路载体70面状贴靠在端壁303的该侧上。优选地，电路载体70可以在端壁303的该侧上粘着，优选以粘合剂粘着，热量以特别的方式引导并且这样从电路80或电路载体70一方面通过端壁303运输到在马达室M中滚动的液体中。于是可以取消借助其他机构的紧固。如果应该优选电路载体在电子壳体中的可脱开的紧固，则这可以通过可脱开的紧固机构实现。然而为了实现从电路载体70到端壁303中的良好的热传递，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
101凸缘
102接片
103抽吸接管
104排出接管
105空隙
20马达壳体
201第一凸缘
202第二凸缘
203环形槽
204马达壳体的壁
205突出部
206衬套
207槽
208通孔
30电子壳体
301遮挡部
302凸缘
303端壁
304通孔
40盖
401凸缘
50定子
60转子
601转子轴
603第一通孔
604第二通孔
605衬套
606槽
607永磁体
70电路载体
80电路
90叶轮
901衬套
902槽
100螺钉
110螺钉

Claims (14)

1.泵，所述泵包括多件式的壳体(10、20、30、40)，所述壳体具有泵室(P)和马达室(M)，其中，在泵室(P)中设置叶轮(90)，所述叶轮由在马达室(M)中设置的转子(60)驱动，并且转子(60)具有转子轴(601)和转子体(602)，转子轴(601)引导通过所述转子体，
其特征在于，
转子(60)具有通孔，所述通孔将马达室(M)的在转子(60)的第一侧上的空间与马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间相互连接，其中，所述通孔包括第一通孔(603)和第二通孔(604)，第二通孔(604)相比于第一通孔(603)径向进一步与转子轴(601)远离，所述第一通孔(603)和第二通孔(604)设置在转子(60)的在转子轴(601)之外的区域中，并且所述第一通孔(603)和第二通孔(604)设置在所述转子体(602)中。
2.按照权利要求1所述的泵，其特征在于，所述转子(60)具有衬套(605)，所述衬套设置在转子轴(601)和转子体(602)之间，所述衬套(605)具有衬套通孔，转子轴(601)设置在所述衬套通孔中，并且转子体(602)具有转子体通孔，衬套(605)设置在所述转子体通孔中。
3.按照权利要求1所述的泵，其特征在于，将马达室(M)的在转子(60)的第一侧上的空间和马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间相互连接的通孔至少部分通过转子轴(601)限定。
4.按照权利要求2所述的泵，其特征在于，将马达室(M)的在转子(60)的第一侧上的空间和马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间相互连接的通孔至少部分通过转子轴(601)限定。
5.按照权利要求4所述的泵，其特征在于，在转子轴(601)引导通过的通孔的壁中或在衬套(605)所嵌入的通孔的壁中或在衬套(605)的外部的壁中设置槽，并且所述槽的壁和转子轴(601)、衬套(605)和/或转子体(602)限定将马达室(M)的在转子(60)的第一侧上的空间和马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间相互连接的所述通孔。
6.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述壳体(10、20、30、40)具有环形室(R)，所述环形室包围定子(607)。
7.按照权利要求6所述的泵，其特征在于，在泵室(P)和环形室(R)之间存在流动连接。
8.按照权利要求7所述的泵，其特征在于，在环形室(R)和马达室(M)的在转子(60)的第一侧上的空间之间存在流动连接。
9.按照权利要求8所述的泵，其特征在于，在马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间和泵室(P)之间存在流动连接。
10.按照权利要求1所述的泵，其特征在于，所述壳体(10、20、30、40)具有电子室(E)，其中，在电子室(E)中设置电路(80)，利用所述电路，马达能被提供电能、能被控制和/或能被调节，其中，设置壁(303)，所述壁将马达室(M)和电子室(E)分开，其中，所述壁(303)具有限定电子室的壁侧，用于电路(80)的电路载体(70)面状地贴靠在所述壁侧上。
11.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述泵用于车辆中的液体回路。
12.按照权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述泵是冷却剂泵。
13.按照权利要求7所述的泵，其特征在于，在泵室的高压侧和环形室(R)之间存在流动连接。
14.按照权利要求9所述的泵，其特征在于，在马达室(M)的在转子(60)的第二侧上的空间和泵室的低压侧之间存在流动连接。
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