本發(fā)明涉及適于移動預定量的冷卻液的、用于內燃機的冷卻回路的泵組。
在汽車工業(yè)中,用于調節(jié)冷卻包括在車輛中的發(fā)動機和/或其他部件的方法的冷卻泵方案已知有一段時間。
事實上,直觀的是,在使用過程中,在無數條件下,發(fā)現(xiàn)汽車需要不同的冷卻模式。例如,已知的是,在一些階段中,諸如當發(fā)動機啟動時,而且另外當發(fā)動機處于運動時,發(fā)動機不需要被冷卻,或者與發(fā)動機以全功率使用或長時間段使用相比,需要更少冷卻。此外,應考慮到,用于冷卻發(fā)動機的期望方法也可根據汽車周圍的條件而改變,諸如,例如,環(huán)境或道路條件。
在一些已知方案中,該問題已被解決并且僅部分解決。事實上,已知的技術方案是,使用特殊阻礙元件按照指令,中斷在冷卻回路中循環(huán)的冷卻液的流動;換言之,已知的方案是,通過使用置于轉子下游的閉塞器,借助于施加于所述閉塞器上的開/關切換命令,使通過轉子移動的冷卻液被阻斷或允許在機動車輛的冷卻系統(tǒng)中流動。
因此,這些已知方案并未有效解決問題,因為它們不允許根據機動車輛的使用的許多變量而進行自定義調整。
本發(fā)明的目的是提供一種解決現(xiàn)有技術的該問題的泵組,即,提供一種提供以自定義方式調整的能力的泵組,即,提供一種基于機動車輛(并且更常見地,汽車的冷卻系統(tǒng))的使用的需求和變化條件,來冷卻馬達的方法,該汽車除了上述發(fā)動機以外,可包括甚至其他部件。
該目的通過根據權利要求1所述的泵組實現(xiàn)。從屬權利要求示出具有進一步有利方面的優(yōu)選實施方式變型。
以下借助于附圖,詳細描述本發(fā)明的目的,其中:
-圖1和圖1a是示出根據可能實施方式的本發(fā)明所覆蓋的泵組的兩個立體圖,其中,分別使得調整裝置被覆蓋和未被覆蓋;
-圖2a和圖2b是圖1的泵組的分別從上至下分離零件的兩個立體圖;
-圖3a、圖3b和圖3c是圖1的泵組的三個截面圖,其中,閉塞器分別處于閉合位置、可定位的無數偏向(partialize,部分通過)位置中的一個位置,以及打開位置。
參考上述表,參考標號1總體標識根據本發(fā)明的實施方式變型的用于發(fā)動機(優(yōu)選地,內燃機)的冷卻回路的冷卻泵組。
優(yōu)選地,泵組1適于在內燃機(例如,機動車輛或摩托車)的冷卻回路中循環(huán)預定量的冷卻液。換言之,本發(fā)明的泵組1適于通過閉塞器元件調整泵組的出口開口,由此使得通過泵組1移動的冷卻液的流動速率變化。
根據優(yōu)選實施方式,泵組1包括泵體2,該泵體的上游包括至少一個入口通道21并且下游包括至少一個出口通道22。
具體地,泵組1包括置于轉子室20中的轉子3,該轉子室在泵體2中的所述通道之間且適于使冷卻液通過出口通道22移動。
優(yōu)選地,轉子3是徑向類型:入口通道21到達徑向轉子3的前方,同時出口通道22相對于轉子周向切向地定位。
根據優(yōu)選實施方式,泵體2包括泵殼291和支撐殼292,其中,通過泵殼與支撐殼的相互接合,界定轉子室20。換言之,除了界定通道以及用于冷卻液的通過的室以外,泵體2用作包括在泵組1中的所有部件的承重元件,該承重元件具有用于多種部件的特殊外殼腔體或底座或者具有部件牢固連接至的特殊支撐件,所有這些根據以下提供的描述以及附圖。優(yōu)選地,上述殼體由鋁制成。優(yōu)選地,上述外殼通過壓鑄制成。
根據優(yōu)選實施方式,泵組1還包括調整裝置10,該調整裝置適于調節(jié)通過轉子3移動的液體量。優(yōu)選地,如提及的,所述調整裝置10容納在泵體2中和/或由泵體支撐。
換言之,泵組1具有調整裝置10,該調整裝置以這樣的方式操作轉子3的下游,即,調節(jié)通過其移動的冷卻液量。
根據優(yōu)選實施方式,調整裝置10包括具有調節(jié)冷卻液的特定目的的閥組100。具體地,事實上,閥組100放置在基本橫向于出口通道22的位置中,并且在獲得冷卻液通過的期望調整的無數構造中可調整,由此產生期望的冷卻模式。
根據優(yōu)選實施方式,閥組100容納在對應形成在泵體2中的底座25中,如所述的,該底座沿著出口通道22定位。
優(yōu)選地,閥組100在基本橫向于出口通道22的方向上,沿著主軸x-x延伸。
閥組100包括圍繞主旋轉軸x-x可旋轉的、適于移動至無數角度位置中的閉塞器130,在該無數角度位置中閉塞器允許冷卻液進入出口通道22、使進入出口通道的冷卻液偏向,或阻礙冷卻液進入出口通道。
換言之,閉塞器130適于放置在:角度打開位置中,在該角度打開位置中閉塞器允許冷卻液通過,而不阻礙流動;角度閉塞或閉合位置中,在該角度閉塞或閉合位置中,閉塞器閉塞冷卻液的通過,阻止冷卻回路中的循環(huán);無數角度阻擋位置中,在這些無數角度阻擋位置中,閉塞器阻礙冷卻液的通過,由此調整在冷卻回路中循環(huán)的液體的量。
優(yōu)選地,角度打開位置和角度閉塞位置是極限位置,同時角度阻擋位置是它們之間的中間位置。
本發(fā)明所覆蓋的泵組1不限于閉塞器130的特定形式。在優(yōu)選實施方式中,出乎意料地適于預期目的,閉塞器130包括活動部分131,該活動部分適于根據閉塞器130的角度位置,執(zhí)行阻礙或偏向、將其自身放置在基本橫向于冷卻液出口的方向的無數位置中的動作。在所述具體實施方式中,活動部分131相對于主軸x-x偏置,以便圍繞所述主軸x-x以一距離旋轉。例如,在優(yōu)選實施方式中,活動部分131具有圓形扇形形狀或相似于圓形扇形的不規(guī)則幾何結構,例如逗號形(在圖3a、圖3b和圖3c中示出具有活動部分的實施方式實例)。
又換言之,維持轉子3、閉塞器130(并且具體地,活動部分131)的相同轉速適于以橫向于出口通道22的“門(gate)”的方式將它們自身插入,由此使得截面變化,并且因此引起處于循環(huán)的冷卻液量的改變。
根據優(yōu)選實施方式,閉塞器130包括旋轉軸135,其優(yōu)選地以平行于主軸x-x的高度延伸或者沿著所述主軸x-x延伸,使得在其上的動作引入其旋轉以及閉塞器130的相繼的角度定位。
根據優(yōu)選實施方式,閥組10沿著主軸x-x以可移除方式可插入在底座25中,如同筒狀物。所以,有利地,閥組100以簡單和最小的維護操作可更換,例如,不需要完全拆卸泵組1本身或機動車輛的泵組1。
優(yōu)選地,閥組100包括諸如由沿著主軸x-x延長的元件形成的閥體120,以確定其中容納閉塞器130的、用于冷卻液的貫穿通道120’,使得其角度位置阻礙、使偏向或允許冷卻液從通道120’排出。
優(yōu)選地,此外,調整裝置10包括致動設備200,該致動設備與閉塞器130接合并且適于調整閉塞器130在上述預定角度位置中的角度定位。
具體地,為了該目的,致動設備200包括電馬達210。
根據優(yōu)選實施方式,電馬達210包括驅動軸215,該驅動軸通常被命令旋轉以作為電馬達210本身的輸出。
另外,優(yōu)選地,致動設備200包括傳動裝置250,該傳動裝置適于以這樣的方式允許旋轉軸135與驅動軸215之間的接合,即,馬達210所指令的驅動軸215的旋轉與旋轉軸130的旋轉相對應,并且因此,閉塞器130處于預定角度位置?;旧?,驅動軸215的角度調整以及閉塞器130的同時定位以360°可執(zhí)行。
根據優(yōu)選實施方式,傳動裝置250包括接合至驅動軸215的至少一個馬達齒輪251以及與旋轉軸135接合的至少一個開關件齒輪253。在該處理中,術語“齒輪”指的是所有類型的機械運動傳動元件,諸如齒輪、蝸桿螺釘、齒條和齒輪耦接等。
優(yōu)選地,至少一個馬達齒輪251與至少一個閉塞器齒輪253相互連接,以便實現(xiàn)旋轉軸135的旋轉轉數相對于驅動軸215的轉數的減速。
根據優(yōu)選實施方式,傳動裝置250還提供一個或多個蝸輪。
根據優(yōu)選實施方式,與閉塞器130的致動所必需的轉數相比,電馬達210的轉數(并且因此,驅動軸215的轉數)相當高,這需要驅動軸215的轉數與閉塞器135的轉數之間的高減速比,以便允許盡可能精確地進行閉塞器130的角度調整。
優(yōu)選地,傳動裝置250被結構化以便使得閉塞器軸135/驅動軸215的減速比在1:300與1:600之間,例如1:500。
優(yōu)選地,傳動裝置250被結構化為,使得閉塞器軸135的控制轉速優(yōu)選地,在4與10轉/分之間。
優(yōu)選地,閉塞器135具有十分之一度的角度精確度。
優(yōu)選地,本發(fā)明所覆蓋的泵組1不限于運動鏈的類型以及齒輪的類型,例如,如果不是本文示出的目的和特性,齒輪的齒的數量和形狀或者齒輪本身的類型,為圓錐形而不是所述齒輪的直線形。
此外,傳動裝置250(并且因此,運動傳動鏈)可設計為適于允許電馬達210的定位,其中,驅動軸215定位為平行于主軸x-x或垂直于主軸x-x。例如,在一些實施方式中,電馬達210可容納在特殊成形的外殼底座中。
根據優(yōu)選實施方式,致動設備200進一步包括適于檢測旋轉軸135的角度位置的旋轉傳感器280。因此,優(yōu)選地,由于旋轉傳感器280,隨時間監(jiān)控閉塞器130的角度位置,因此使得能夠精確管理泵組1的調整。
根據優(yōu)選實施方式,所述旋轉傳感器280放置在閉塞器齒輪253和/或旋轉軸135上。
優(yōu)選地,旋轉傳感器280包括適于放置為與閉塞器130的旋轉一起運動的第一傳感器元件281以及適于檢測第一傳感器元件281的位置的所述改變的第二傳感器元件282。
優(yōu)選地,第一傳感器元件281和第二傳感器元件282相互磁性敏感。換言之,第二傳感器元件282適于根據第一傳感器元件281的位置,通過檢測磁場改變來檢測第一傳感器元件281的位置的改變,或者反之亦然。
優(yōu)選地,第一傳感器元件281由磁性材料制成,同時第二傳感器元件282由鐵磁材料制成或者是電路。然而,不同方案或混合方案是可預想的,其中,第一傳感器元件281由鐵磁材料制成或者是電路,并且反之亦然,第二傳感器元件282由磁性材料制成。第一傳感器元件281的角度定位直接受作用于閉塞器130的角度位置的功能確保其恒定和精確監(jiān)控。
根據優(yōu)選實施方式,致動設備200通過電子控制單元可控制,該電子控制單元適于控制電馬達210的啟動和移動方向。
優(yōu)選地,所述電子控制單元轉而被包括在泵組1本身中。
然而,存在如下實施方式,其中,致動設備200的管理由機動車輛本身的控制單元代表,該控制單元例如連接至機動車輛的其他傳感器。
或者再次,在進一步實施方式中,通過包括在泵組1中的電子控制單元的輸入或通過機動車輛的控制單元的輸入而獲得致動設備200的管理。
根據優(yōu)選實施方式,致動設備200集成至泵體2中,例如分別由泵殼291和/或支撐殼292容納和/或支撐。取決于實施方式以及致動設備200的位置(并且因此,馬達210和傳動裝置250的位置),閥組10在與它接合至致動設備200的側面的相對的側面上,從底座25可插入并且可移除。
根據另一實施方式,泵組1包括保護蓋300,優(yōu)選地,該保護蓋安裝在泵體2上、適于通過固定密封件來保護致動設備200免受外部物質影響。
優(yōu)選地,在進一步優(yōu)選實施方式中,包括在傳動裝置中的一些部件(例如,一些齒輪)由保護蓋300支撐。
創(chuàng)新地,泵組適于解決現(xiàn)有技術的問題,并且具體地,適于確保冷卻液的流動的自定義和連續(xù)調整。
有利地,事實上,由本發(fā)明覆蓋的泵組確保機動車輛的冷卻的有效和通用調整。事實上,在泵組中,閉塞器的角度位置的調整根據例如,出現(xiàn)在機動車輛中的任何周圍條件(即,機動車輛的使用的模式)以及出現(xiàn)在車輛中的任何周圍條件(即,圍繞它的環(huán)境條件,道路的類型、道路的斜率等)的任何需要而可變。
此外,有利地,泵組允許隨時間進行期望冷卻模式的連續(xù)調整,諸如例如,與機動車輛的速度或道路的類型相關的期望冷卻模式。換言之,有利地,泵組的調整不限于開/關情形或打開-閉合情形,這提供具有閉塞器本身的無數定位的多種情形。
有利地,使車輛冷卻的有效調整導致機動車輛本身的性能的總體提高,諸如(以舉例的方式)氣體排放的模式,其中,二氧化碳排放降低。
進一步優(yōu)勢在于如下事實:閉塞器的位置的調整通過致動設備(并且具體地,通過馬達的致動)以控制的方式發(fā)生,其給出針對待獲得的期望條件的立即響應。此外,有利地,根據需要,泵組的非凡的多功能性及其調整模式允許例如通過按照指令增加冷卻或降低冷卻,來進行冷卻的即時調整,即,通過在打開或閉合方向上致動閉塞器的旋轉。
更進一步優(yōu)勢與驅動軸的運動向閉塞器軸的傳輸的模式相關,其轉而確保閉塞器的定位的特別精確度。
有利地,閥組機械可靠,這提供致動設備直接在閉塞器軸上的接合,其因此可縮放至更小尺寸。
此外,有利地,由于對于大多數部件,調整裝置容納在泵體中,泵組通過維持大致相同的尺寸和覆蓋區(qū)來實現(xiàn)上述目的。
更進一步的優(yōu)勢在于存在特殊傳感器,該特殊傳感器允許實時控制閉塞器的角度位置,因此允許與閉塞器的定位相關的反饋。
有利地,馬達的致動模式的管理由特殊電子控制單元或機動車輛本身的電子控制單元代表,該電子控制單元根據需要遠程可編程。
更進一步優(yōu)勢在于如下事實,與已知技術的方案(其中,閉塞器的旋轉被大致限制為預定角度,例如高至70°)相反,閉塞器根據大的旋轉角度(甚至高達圍繞主軸的360°)以優(yōu)選角度位置可調整。所以,有利地,出口通道可設計為例如使得它們的位置、它們的數量或它們的形狀不限于鏈接至閉塞器。
對于上述泵組的實施方式,為了滿足特定需要,本領域的技術人員可做出變型或進行元件與其他功能等效的元件的替代。但這些變型被包括在如由所附權利要求限定的保護范圍內。
此外,所描述的屬于可能實施方式的變型中的每一個皆可獨立于所描述的其他變型而實現(xiàn)。