專利名稱：機(jī)械式冷卻液泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻液泵。
背景技術(shù)：
機(jī)械式冷卻液泵是一種由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的冷卻液泵，例如利用驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)該冷卻液泵的驅(qū)動(dòng)輪來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在內(nèi)燃機(jī)冷的時(shí)候，僅需要最少的冷卻液流量。因此，機(jī)械式冷卻液泵可用于改變冷卻液流量的大小。在內(nèi)燃機(jī)冷的時(shí)候，流量最小，結(jié)果內(nèi)燃機(jī)預(yù)熱階段縮短。
可改變冷卻液流量大小的現(xiàn)有機(jī)械式冷卻液泵可由US4752183獲知。此泵包括外殼和供泵輪裝載于其上的轉(zhuǎn)子軸，其中，該泵輪徑向向外泵送冷卻液。泵輪包括基盤(pán)和分離的閥盤(pán)?；P(pán)具有軸向進(jìn)口且固定在轉(zhuǎn)子軸上。閥盤(pán)單獨(dú)設(shè)置在盤(pán)軸上，其中，盤(pán)軸被并入轉(zhuǎn)子軸內(nèi)且可軸向移動(dòng)，以便泵輪能夠通過(guò)改變基盤(pán)與閥盤(pán)即泵輪的徑向出口之間的軸向距離來(lái)改變冷卻液流量。供基盤(pán)裝載于其上的轉(zhuǎn)子軸是泵的進(jìn)口區(qū)域，使得該轉(zhuǎn)子軸對(duì)利用泵輪軸向吸入的冷卻液具有相當(dāng)大的流阻。此流阻導(dǎo)致冷卻液流內(nèi)發(fā)生紊亂，由此即便泵以最小流量泵送，該泵的能耗也相當(dāng)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種流阻減小的機(jī)械式冷卻液泵。此目的利用具有權(quán)利要求I所述特征的機(jī)械式冷卻液泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)權(quán)利要求I的內(nèi)燃機(jī)用機(jī)械式冷卻液泵包括靜止的主泵體和由該主泵體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的泵輪。泵輪是包括基盤(pán)和閥葉片的葉輪。冷卻液泵具有中央軸向進(jìn)口。泵輪從進(jìn)口徑向向外泵送冷卻液。泵輪具有可軸向移位的閥盤(pán)，該閥盤(pán)利用致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)且在閥盤(pán)的封閉位置即遠(yuǎn)側(cè)閥盤(pán)位置封閉軸向進(jìn)口。在閥盤(pán)開(kāi)放位置，閥盤(pán)位于泵輪的軸向近端處。泵輪由主泵體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐且軸向進(jìn)口能夠利用可軸向移位的閥盤(pán)封閉，這個(gè)事實(shí)提供一種流阻最小化的冷卻液泵，特別是當(dāng)閥盤(pán)位于開(kāi)放位置時(shí)在進(jìn)口區(qū)域無(wú)流阻。另夕卜，此泵構(gòu)造提供一種通用的冷卻液泵的方案，即，適用于所有潛在內(nèi)燃機(jī)的可控冷卻液泵，而無(wú)論有或沒(méi)有渦殼和/或有或沒(méi)有完整外殼。因?yàn)殚y被集成到泵輪內(nèi)，所以不需要外殼。優(yōu)選地，泵輪附接在轉(zhuǎn)子軸上，該轉(zhuǎn)子軸由主泵體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。優(yōu)選地，閥盤(pán)附接在盤(pán)軸上，盤(pán)軸具有永久磁鐵。通過(guò)驅(qū)動(dòng)靜止的電磁線圈，盤(pán)軸處的永久磁鐵被磁鐵吸引或者排斥。這是一種無(wú)接觸地、液密地且連續(xù)地驅(qū)動(dòng)閥盤(pán)的簡(jiǎn)單致動(dòng)器。依據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施例，轉(zhuǎn)子軸具有軸向圓柱狀凹進(jìn)，盤(pán)軸在該圓筒狀凹進(jìn)內(nèi)受到軸向引導(dǎo)。圓柱狀凹進(jìn)支撐被軸向引導(dǎo)的盤(pán)軸，且允許閥盤(pán)在開(kāi)放位置與封閉位置之間移位。
優(yōu)選地，泵輪具有遠(yuǎn)側(cè)蓋環(huán)，軸向進(jìn)口是該蓋環(huán)的中央孔。蓋環(huán)與泵葉片一起形成經(jīng)由該蓋環(huán)的中央孔軸向吸入冷卻液的葉輪。另外，當(dāng)閥盤(pán)位于封閉位置時(shí)，蓋環(huán)是該閥盤(pán)的軸向止動(dòng)器。優(yōu)選地，閥盤(pán)受到推壓彈簧的預(yù)應(yīng)力，該閥盤(pán)被預(yù)應(yīng)力的推壓彈簧推入開(kāi)放位置。推壓彈簧可以是設(shè)在蓋環(huán)的環(huán)形凹進(jìn)內(nèi)的壓縮彈簧。推壓彈簧被支撐在閥盤(pán)的遠(yuǎn)側(cè)。蓋環(huán)內(nèi)的凹進(jìn)在處于封閉位置的閥盤(pán)與蓋環(huán)之間提供最小的間隙，此間隙盡可能小，以便軸向進(jìn)口能夠近似液密地封閉。另外，推壓彈簧在致動(dòng)器的電力損失的情況下使泵自動(dòng)防止故障。選擇性地，閥盤(pán)受到拉伸彈簧的預(yù)應(yīng)力，且該閥盤(pán)被預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧拉入開(kāi)放位置。此彈簧可設(shè)在基盤(pán)的凹進(jìn)內(nèi)并固定在閥盤(pán)的近側(cè)處，以便閥盤(pán)被拉伸彈簧拉入開(kāi)放位置。另一可供選擇的方式是將拉伸彈簧設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的軸向圓柱狀凹進(jìn)中，以便盤(pán)軸 被彈簧拉動(dòng)。通過(guò)拉動(dòng)盤(pán)軸，閥盤(pán)被拉入開(kāi)放位置。拉伸彈簧的這種選擇性布置使得可以提供一種不需要任何彈簧用引導(dǎo)部件的泵輪。依據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施例，泵輪具有至少一個(gè)用于軸向引導(dǎo)閥盤(pán)的軸向引導(dǎo)部件，該引導(dǎo)部件位于蓋環(huán)與基盤(pán)之間。在開(kāi)放位置與封閉位置之間軸向移位的過(guò)程中，引導(dǎo)部件支撐閥盤(pán)。引導(dǎo)部件可用軸桿、狹縫或軌道來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，若引導(dǎo)部件是軸桿，則彈簧與該引導(dǎo)部件同軸設(shè)置。兩部件即引導(dǎo)部件和彈簧的同軸設(shè)置使得流經(jīng)泵輪的冷卻液的流阻最小化。依據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施例，致動(dòng)器是電磁致動(dòng)器。選擇性地，致動(dòng)器可以是溫控部件、氣動(dòng)部件或者液壓部件。電磁致動(dòng)器使得可以獨(dú)立于冷卻液溫度地控制盤(pán)軸。另外，電磁致動(dòng)器可以液密地設(shè)在主泵體內(nèi)，以便可以無(wú)接觸地驅(qū)動(dòng)閥盤(pán)或者盤(pán)軸。電磁致動(dòng)器可以將閥盤(pán)定位在中間位置。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子軸和盤(pán)軸由非鐵磁性材料制成。這使得可在盤(pán)軸具有永久磁鐵時(shí)利用電磁致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)該盤(pán)軸。


以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，附圖中圖Ia和Ib示出位于開(kāi)放和封閉位置的機(jī)械式冷卻液泵的剖視圖，圖2示出處于封閉位置的機(jī)械式冷卻液泵的第二實(shí)施例，以及圖3示出處于封閉位置的機(jī)械式冷卻液泵的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I中，示出用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻液泵10。機(jī)械式冷卻液泵10包括靜止的主泵體12和由該主泵體12可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的泵輪14。泵輪14從該泵輪14的進(jìn)口 16徑向向外泵送冷卻液。機(jī)械式冷卻液泵10直接經(jīng)由法蘭48安裝在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)組(engine block)上，或者可具有未示出的額外的外殼部。泵輪14包括基盤(pán)36、固定在該基盤(pán)36的遠(yuǎn)側(cè)(distal side)上的多個(gè)葉片40、以及設(shè)在該葉片40的遠(yuǎn)端處的蓋環(huán)28。蓋環(huán)28具有中央軸向進(jìn)口 16。泵輪14包括可軸向移位且如圖Ib所示在封閉位置封閉軸向進(jìn)口 16的閥盤(pán)18。當(dāng)閥盤(pán)18在開(kāi)放位置時(shí)，該閥盤(pán)18位于基盤(pán)36的環(huán)凹進(jìn)50中，以使該閥盤(pán)18的遠(yuǎn)側(cè)和基盤(pán)36的遠(yuǎn)側(cè)處于一個(gè)平面內(nèi)。靜止的主泵體12支撐利用內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)帶(未示出)驅(qū)動(dòng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸20，該驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)子軸20連接的驅(qū)動(dòng)輪42，該轉(zhuǎn)子軸20與泵輪14連接。轉(zhuǎn)子軸20由非鐵磁性材料制成。驅(qū)動(dòng)輪42設(shè)在主泵體12的與泵輪14相反的軸端上，且直接與轉(zhuǎn)子軸20連接。轉(zhuǎn)子軸20由兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸軸承44可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，這兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸軸承44設(shè)在主泵體12內(nèi)的電磁致動(dòng)器38的軸向兩側(cè)處。軸承44可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何類型軸承。致動(dòng)器38優(yōu)選是電磁環(huán)圈，且位于軸承44之間。致動(dòng)器38驅(qū)動(dòng)閥盤(pán)18。閥盤(pán)18附接在盤(pán)軸22上，且永久磁鐵24設(shè)在該盤(pán)軸22的軸向遠(yuǎn)端處，即位于該盤(pán)軸22的與閥盤(pán)18相反的端部處。盤(pán)軸22由非鐵磁性材料制成。盤(pán)軸22設(shè)在軸向圓柱狀凹進(jìn)26內(nèi)并在 其內(nèi)受引導(dǎo)，該圓柱狀凹進(jìn)26位于轉(zhuǎn)子軸20中。閥盤(pán)18還受作為桿狀件的軸向引導(dǎo)部件34引導(dǎo)。引導(dǎo)部件34位于泵輪14的蓋環(huán)28與基盤(pán)36之間。引導(dǎo)部件34在開(kāi)放位置(圖Ia)與封閉位置(圖Ib)之間軸向引導(dǎo)閥盤(pán)18。推壓彈簧30與引導(dǎo)部件34同軸設(shè)置。推壓彈簧30是設(shè)在蓋環(huán)28的環(huán)凹進(jìn)51中的壓縮彈簧。當(dāng)致動(dòng)器38不啟動(dòng)時(shí)，推壓彈簧30把閥盤(pán)18的遠(yuǎn)側(cè)推入如圖Ia所示的開(kāi)放位置。此布置使得泵10在致動(dòng)器38電力損失的情況下自動(dòng)防止故障。當(dāng)致動(dòng)器38啟動(dòng)時(shí)，閥盤(pán)18被驅(qū)動(dòng)，使得該閥盤(pán)18移入如圖Ib所示的封閉位置，或者移入中間位置(未示出)以便改變泵的冷卻液流量。圖2示出處于封閉位置的機(jī)械式冷卻液泵10’的另一實(shí)施例，其中，閥盤(pán)18受到拉伸彈簧32的預(yù)應(yīng)力，使得該閥盤(pán)18被拉伸彈簧32拉入開(kāi)放位置(未示出)。拉伸彈簧32設(shè)在基盤(pán)36的環(huán)凹進(jìn)50中且在閥盤(pán)18的近側(cè)處，以便該閥盤(pán)18被拉入開(kāi)放位置。拉伸彈簧32與引導(dǎo)部件34同軸設(shè)置。圖3示出泵輪14的處于封閉位置的機(jī)械式冷卻液泵10"的第三實(shí)施例，其中，閥盤(pán)18受到拉伸彈簧32的預(yù)應(yīng)力，使得該閥盤(pán)18被拉伸彈簧32拉入開(kāi)放位置(未示出)。拉伸彈簧32設(shè)在轉(zhuǎn)子軸20的軸向圓柱狀凹進(jìn)26的內(nèi)部，且與盤(pán)軸22連接。通過(guò)拉動(dòng)盤(pán)軸22,閥盤(pán)18被拉入開(kāi)放位置(未不出)。拉伸彈簧32的這樣的布置使得可以提供一種不需要彈簧引導(dǎo)部件34 (圖2)的泵輪14。閥盤(pán)18在開(kāi)放位置(未示出)與封閉位置之間經(jīng)由盤(pán)軸22在轉(zhuǎn)子軸20的軸向圓柱狀凹進(jìn)26內(nèi)引導(dǎo)，如圖3所示。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻液泵(10)，包括靜止的主泵體(12)和由所述主泵體(12)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的泵輪(14)，其中，所述泵輪(14)具有中央軸向進(jìn)口(16)，且所述泵輪(14)從所述進(jìn)口( 16)徑向向外泵送所述冷卻液，其特征在于， 所述泵輪(14)具有可軸向移位的閥盤(pán)(18)，所述閥盤(pán)(18)由致動(dòng)器(38)驅(qū)動(dòng)，并且在所述閥盤(pán)(18)的封閉位置封閉所述軸向進(jìn)口(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述泵輪(14)附接在轉(zhuǎn)子軸(20 )上，所述轉(zhuǎn)子軸(20 )由所述主泵體(12 )可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述轉(zhuǎn)子軸(20)具有軸向圓柱狀凹進(jìn)(26)，所述盤(pán)軸(22)在所述圓筒狀凹進(jìn)(26)內(nèi)受到軸向引導(dǎo)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述泵輪(14)具有遠(yuǎn)側(cè)蓋環(huán)(28 )，所述軸向進(jìn)口( 16 )是所述蓋環(huán)(28 )的中央孔。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述閥盤(pán)(18)受到推壓彈簧(30)的預(yù)應(yīng)力，且所述閥盤(pán)(18)被預(yù)應(yīng)力的所述推壓彈簧(30)推入開(kāi)放位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述閥盤(pán)(18)受到拉伸彈簧(32)的預(yù)應(yīng)力，且所述閥盤(pán)(18)被預(yù)應(yīng)力的所述拉伸彈簧(32)拉入開(kāi)放位置。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述泵輪(14)具有至少一個(gè)用于軸向引導(dǎo)所述閥盤(pán)(18)的軸向引導(dǎo)部件(34)，所述引導(dǎo)部件(34)位于所述蓋環(huán)(28)與基盤(pán)(36)之間。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述彈簧(30；32)沿著所述引導(dǎo)部件(34)縱向設(shè)置。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述致動(dòng)器(38)是電磁致動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述閥盤(pán)(18)附接在盤(pán)軸(22)上，且所述盤(pán)軸(22)具有永久磁鐵(24)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述轉(zhuǎn)子軸(20)由非鐵磁性材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)械式冷卻液泵(10)，其中，所述盤(pán)軸(22)由非鐵磁性材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式冷卻液泵(10)。此機(jī)械式冷卻液泵(10)包括靜止的主泵體(12)和由該主泵體(12)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的泵輪(14)，其中，泵輪(14)即是包括基盤(pán)(36)和閥盤(pán)(18)的葉輪，具有中央軸向進(jìn)口(16)，且泵輪(14)從該進(jìn)口(16)徑向向外泵送冷卻液。泵輪(14)具有可軸向移位的閥盤(pán)(18)，該閥盤(pán)(18)由致動(dòng)器(38)驅(qū)動(dòng)，且在閥盤(pán)(18)的封閉位置即遠(yuǎn)側(cè)閥盤(pán)位置封閉軸向進(jìn)口(16)。在閥盤(pán)開(kāi)放位置，閥盤(pán)(18)位于泵輪(14)的軸向近端處。
文檔編號(hào)F04D15/00GK102792029SQ201080063539
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者A.布羅梅爾, J-M.杜蘭德 申請(qǐng)人:皮爾伯格泵技術(shù)有限責(zé)任公司