CN117927476A - 泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵，特别是用于车辆中的液体回路的泵，例如冷却剂泵，具有多件式的壳体(10、20、30、40)，该壳体具有环形室(R)和马达室(M)，所述泵的马达(50、60)的转子(60)设置在所述马达室中，其中，马达(50、60)具有所述转子(6)和定子(50)，环形室(R)包围定子(50)，并且定子(50)由此位于马达室(M)和环形室(R)之间，其中，在环形室(R)与马达室(M)的位于转子(60)的第一侧上的空间之间存在流动连接。

Description

泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵

本申请是名称为“泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵”、国际申请日为2020年5月27日、国际申请号为PCT/EP2020/064667、国家申请号为202080042158.9的发明专利申请的分案申请。

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，例如包括多件式的壳体的冷却剂泵，所述壳体具有入口、泵室、排出口、马达室和用于驱动运行轮的马达；

-运行轮设置在泵室中；

-马达室径向向外由第一壁限定，马达的定子嵌入所述第一壁中；

-马达的转子设置在马达室中；

-转子通过轴不可相对转动地与运行轮连接；

-所述轴在衬套中支承在泵室和马达室之间的第二壁中。

背景技术

由文件DE 10 2011 055 599 A1和具有官方文件号DE 10 2018 125031的德国专利申请已知这样的泵。所述泵具有包括泵室、马达室和电子设备室的多件式的壳体。运行轮设置在泵室中，所述运行轮由设置在马达室中的马达驱动。在电子设备室中设置电路，利用所述电路可以控制和/或调节马达。

运行轮和马达的转子通过轴相互连接。所述轴引导通过壳体的壁，泵室和马达室通过所述壁彼此分开。在壁中设置轴承衬套，轴和还有转子和运行轮可转动地支承在所述轴承衬套中。

在申请DE 10 2018 125 031中所述的泵的马达室和泵室之间的壁中的衬套在内侧具有槽。通过这些槽，也在嵌入在衬套中的轴中实现在马达室和泵室之间的连接。通过该连接，液体可以从马达室运输到泵室中。

该通过槽建立的连接具有一些优点，所述优点在申请DE 10 2018125 031中说明。但缺点是，在通过衬套的槽输送的液体中包含的颗粒可以在衬套中扩散，所述衬套形成用于轴的轴承。这会导致污染或对轴承的特性的其他的影响或甚至导致轴承的损坏。

发明内容

本发明的任务是，建立在马达室和泵室之间的连接，而不会出现对轴的轴承的影响。

避免对轴的支承的影响的一种可能性是，通过在轴中的通道建立马达室和泵室之间的连接，但这导致其他缺点并且也非常复杂。发明人因此放弃空心轴的可能性。

而是发明人通过如下方式解决所述任务，即：

-在泵室和马达室之间的第二壁中径向在衬套外设置至少一个通孔，所述通孔将马达室和泵室相互连接；或

-在衬套的外侧上设置至少一个槽，所述至少一个槽与第二壁一起形成通孔，所述通孔将马达室和泵室相互连接。

通过按照本发明的通孔，建立在马达室和泵室之间的连接，而不会出现引导通过孔的液体与轴承的接触并且轴承通过在液体中携带的颗粒被影响。

按照本发明可能的是，运行轮具有衬套，所述衬套不可相对转动地与轴连接，而运行轮的其余部分不可相对转动地与衬套连接。在所述运行轮的其余部分中可以于是在运行轮的衬套的径向外部设置至少一个通孔。通过这样的通孔可以实现轴向负载的补偿，所述轴向负载例如基于在运行轮的朝向入口的侧上和运行轮的朝向马达室的侧上的不同的压力作用到由转子和运行轮构成的单元上。

运行轮的衬套和/或用于支承轴的衬套在内部的壁中具有至少一个槽。在马达室和泵室之间按照本发明设置的通孔当然可能具有缺点，即，气泡、尤其是聚集在转子的转动轴线的区域中的气泡没有或只不充分地从马达室中导出。导出于是例如通过轴和衬套之间的间隙进行，所述间隙优选对于在运行中的液动的支承持续以液体填充。然而如果气体收集在马达室中，则这会导致马达的不充分的冷却。因此会合适的是，补充于按照本发明设置的通孔，在衬套的内侧上具有至少一个槽，以便避免气体聚集。该至少一个槽可以具有对于液体输送可供使用的净横截面，所述净横截面小于所述至少一个通孔的净横截面。所述至少一个槽的横截面可以例如是所述至少一个通孔的净横截面的一小部分。马达室和泵室之间形成的流体的主要部分然后引导通过通孔。在液体中的颗粒基于其相比于液体并且相比于气泡高的密度由该径向进一步在外面流动的主流体输送。在马达室和泵室之间的第二壁中在衬套中的所述至少一个槽与此相反只引导较小的液体量和气体，所述气体基于其小的密度收集在马达室的中心。

在第一壁和径向处于第一壁外的第三壁之间可以形成环形室。该环形室可以通过至少一个通孔与泵室连接。

附图说明

借助附图接着进一步解释本发明。在此示出：

图1示出泵的透视图；

图2示出通过图1的泵的纵剖面；以及

图3示出如在图2中的纵剖面，然而包括液体通过泵的由箭头表征的行程。

具体实施方式

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、电子设备壳体30和盖40，其中，在电子设备壳体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承在马达壳体20上并且定子50沉入所述转子中。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。电路载体70和电路80设置在其中的电子设备室E由电子设备壳体30和壳体的盖40限定。

所述壳体部件可以由塑料、例如Vyncolit制造。定子50在电子设备壳体30中、优选在第一壁301中注入，所述第一壁由电子设备壳体30的挡板形成。

通过未示出的螺钉，泵壳10和马达壳体20相互连接。通过同样未示出的螺钉，盖40和电子设备壳体30以及电子设备壳体30和马达壳体20相互连接。

为了实现泵壳10和马达壳体20之间的更抗压力的连接，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马达壳体的环形槽203中，所述环形槽设置在马达壳体20的第一凸缘201中。由此可以避免或至少减少泵壳10和马达壳体20在泵的运行中基于在那里存在的压力的膨胀。

泵壳10和马达壳体的壁204、即由马达轴601穿过的第二壁包围泵室P，运行轮90处于所述泵室中。泵室P可通过泵壳10的抽吸接管103与导管连接，通过所述导管，对待泵吸的液体进行抽吸。抽吸接管103同轴于转子60的旋转轴线设置。

泵室P通过排出接管104可与导管连接，泵吸的液体挤压到所述导管中。泵壳10的外壁和运行轮90限定螺旋空间S，所述螺旋空间螺旋状地扩展至泵室的排出口。运行轮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，为了详细解释关于按照本发明的泵所考虑的运行轮90而参阅上述内容。

所述泵具有运行轮90，所述运行轮在泵壳10中可转动地设置并且为此紧固在转子60的轴601上，所述轴伸入泵壳体10中。

运行轮90在背离马达壳体20的侧上具有凸环903。所述凸环903嵌接到泵壳10中的环形槽106中。环形槽106和凸环903具有比入口接管103的自由的横截面大的直径。凸环903因此不妨碍从入口接管103到泵室P中的液流。因为凸环903沉入环形槽106中，所以凸环903也不与流入的液体接触。凸环903的运动因此不影响流入的液体。

运行轮90的凸环903在泵壳10的环形槽106中引导。

内部的或外部的环状间隙存在于凸环903和环形槽104的内部的壁108之间以及凸环903和环形槽106的外部的壁107之间。沉入环形槽106中的凸环903阻止经过运行轮90从抽吸接管103至排出口的液流。必要时通过环状间隙的小的泄漏流量是可能的。

运行轮90具有优选由金属制成的衬套901，所述衬套包括中央的通孔，转子轴601***所述通孔中，从而运行轮90利用衬套901不可相对转动地、优选以压配合安装在转子轴601上。平行于衬套901的中央的通孔地，转子具有通孔902，通过所述通孔，液体从运行轮90的朝向马达壳体20的一侧可以流动到运行轮90的朝向入口的一侧。

在由转子轴601穿过的已经提到的壁204中设置衬套206，所述衬套用作为转子轴601的支承部。用于支承转子轴的衬套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。可以轴向在通孔的所述壁中设置一个或多个槽(未示出)，通过所述槽，在转子轴601装入时，液体可以在泵室P和由马达壳体20和挡板301限定的马达室M之间并且相反地流动。小量的引导通过槽207的液体在转子旋转时由轴601带动并且负责用于在转子轴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的区域中设置一个或多个通孔208，所述通孔提供在螺旋空间S和由马达壳体20、电子设备壳体30的挡板301和端壁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，所述螺旋空间处于运行轮90的高压侧上。

环形室R通过在挡板301中的一个或多个径向的通孔304与马达室M连接。通孔304在端壁303的附近设置。从环形室R中转移到马达室M中的液体可以通过马达室M、例如通过在转子60和挡板301之间的间隙输送至马达室M的关于转子60朝向泵室P的一侧。

在所述泵中，转子60的在轴和永磁体之间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603径向进一步与转子轴601远离并且借此与在转子中嵌入的永磁体较近。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。

通过转子60中的通孔603、604、在转子轴601的轴承衬套206中的已经提到的并且可选地设置的槽、在壁204中的通孔209和在运行轮90中的通孔902，液体可以输送到运行轮90的进入侧、亦即运行轮90的低压侧上(参见图3)。借此存在从螺旋空间S、亦即泵室P的高压侧、通过在螺旋空间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通过通孔603、604并且必要时通过支承衬套206中的槽207、通孔209和在运行轮90的衬套901中的通孔902至运行轮90的进入侧、泵室P的低压侧的连续的连接。在泵的运行中，液流沿该行程形成，所述液流虽然显著小于从泵输送到排出口中的流体，但这样大小，以便在额定运行中实现泵的足够的冷却。

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

106环形槽

107外部的壁

108内部的壁

20马达壳体

201第一凸缘

203环形槽

204第二壁

206衬套

207槽

208通孔

209通孔

30电子设备壳体

301挡板、第一壁

303端壁

304通孔

40盖

50定子

60转子

601转子轴

603第一通孔

604第二通孔

70电路载体

80电路

90运行轮

901衬套

902通孔

903凸环

E电子设备室

P泵室

S螺旋空间

Claims (13)

1.泵，特别是用于车辆中的液体回路的泵，例如冷却剂泵，具有多件式的壳体(10、20、30、40)，该壳体具有环形室(R)和马达室(M)，所述泵的马达(50、60)的转子(60)设置在所述马达室中，其中，马达(50、60)具有所述转子(6)和定子(50)，环形室(R)包围定子(50)，并且定子(50)由此位于马达室(M)和环形室(R)之间，

其特征在于，

在环形室(R)与马达室(M)的位于转子(60)的第一侧上的空间之间存在流动连接。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述定子(50)注入所述多件式的壳体(10、20、30、40)的电子设备壳体(30)中，即注入电子设备壳体(30)的挡板(301)中，

优选地，为了所述流动连接，环形室(R)通过在挡板(301)中的一个或多个径向的通孔(304)与马达室(M)连接。

3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，所述环形室(R)由多件式的壳体(10、20、30、40)的马达壳体(20)、所述挡板(301)和所述多件式的壳体(10、20、30、40)的电子设备壳体(30)的端壁(303)限定，

优选地，所述通孔(304)设置在所述端壁(303)的附近。

4.根据权利要求2或3所述的泵，其特征在于，在所述泵的转子(60)与挡板(301)之间设置有间隙，通过该间隙能将液体通过马达室(M)输送至马达室(M)的关于转子(60)朝向泵室(P)的第二侧。

5.根据权利要求1至4之一所述的泵，其特征在于，所述转子(60)可转动地支承在马达壳体(20)上，

优选地，所述转子(60)具有转子轴(601)，所述转子轴穿过面向所述多件式的壳体(10、20、30、40)的泵壳体(10)的壁(204)伸出。

优选地，在所述壁(204)中构成有衬套(206)。

优选地，所述衬套(206)具有通孔，该通孔的横截面与转子轴(601)适配。

优选地，沿轴向在所述通孔的壁中设置有一个或多个槽(207)，通过所述槽，在转子轴(601)装入时液体能在泵室(P)和马达室(M)之间并且相反地流动。

6.根据权利要求1至5之一所述的泵，其特征在于，所述马达室(M)由马达壳体(20)和挡板(301)限定。

7.根据权利要求1至6之一所述的泵，其特征在于，在泵室(P)、特别是泵室的高压侧与环形室(R)之间存在流动连接。

8.根据权利要求1至7之一所述的泵，其特征在于，在形成所述泵室的高压侧的螺旋空间(S)的区域中设置有一个或多个通孔(208)，所述一个或多个通孔提供在螺旋空间(S)和环形室(R)之间的流动连接。

9.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，在所述马达室(M)的位于转子(60)第二侧上的空间与泵室(P)、尤其是泵室的低压侧之间存在流动连接，

优选地，所述泵具有运行轮(90)，所述运行轮设置在泵室(P)中并且所述运行轮由转子(60)驱动，

优选地，所述运行轮(90)具有衬套(901)，该衬套具有中央的通孔，转子轴(601)***所述中央的通孔中，从而运行轮(90)利用衬套(901)不可相对转动地安装在转子轴(601)上。

优选地，平行于衬套(901)的中央的通孔地，衬套(901)具有通孔(902)，液体能通过这些通孔从运行轮(90)的朝向马达壳体(20)的一侧流动到运行轮(90)的朝向入口的一侧。

10.根据权利要求5所述的泵，其特征在于，所述马达室(M)径向向外由第一壁(301)限定，马达的定子(50)嵌入所述第一壁中，所述转子轴(601)在衬套(206)中支承在泵室(P)和马达室(M)之间的第二壁(204)中。

11.根据权利要求10所述的泵，其特征在于，

在泵室(P)和马达室(M)之间的第二壁(204)中在衬套(206)径向之外设置有至少一个通孔(209)，所述至少一个通孔将马达室(M)和泵室(P)相互连接，或者

在衬套(206)的外侧上设置至少一个槽，该至少一个槽与第二壁(204)一起形成通道，所述通道将马达室(M)和泵室(P)相互连接。

12.根据权利要求9所述的泵，其特征在于，

所述运行轮(90)在朝向入口(103)的一侧上与运行轮的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个凸环(903)，而所述多件式的壳体在朝向泵室(P)的一侧上并且与运行轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口的至少一个环形槽(104)，凸环(903)嵌入到所述环形槽中；

或者所述运行轮(90)在朝向入口(103)的一侧上并且与运行轮(90)的转动轴线同轴地具有包围所述入口(103)的至少一个环形槽，而多件式的壳体具有朝向泵室(P)的、包围所述入口的至少一个凸环，所述凸环嵌入环形槽中。

13.根据权利要求12所述的泵，其特征在于，所述凸环和所述环形槽构成在入口和泵室之间的密封装置，

优选地，转子(60)和/或运行轮(90)支承在所述多件式的壳体(10、20、30、40)中的第一轴承中，所述凸环和所述环形槽构成用于支承运行轮和/或转子的第二轴承，

优选地，所述转子轴(601)可转动地支承在所述多件式的壳体的分隔泵室(P)和马达室(M)的壁(204)中的衬套(206)中，由此构成所述第一轴承。