具有冷卻的濕運(yùn)行區(qū)域的電動(dòng)液體泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)液體泵。所述泵的轉(zhuǎn)子配備有多個(gè)器件，這些器件在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行中在泵驅(qū)動(dòng)裝置的濕運(yùn)行區(qū)域中產(chǎn)生至少部分軸向取向的液體流。通過(guò)該液體流能夠冷卻泵的布置在濕運(yùn)行區(qū)域中或濕運(yùn)行區(qū)域處的部件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有冷卻的濕運(yùn)行區(qū)域的電動(dòng)液體泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有泵軸的電動(dòng)液體泵，該泵軸具有軸和構(gòu)造為濕運(yùn)行區(qū)域的電動(dòng)的泵驅(qū)動(dòng)裝置，該泵驅(qū)動(dòng)裝置具有布置在泵軸上的轉(zhuǎn)子以及通過(guò)環(huán)形間隙包圍該轉(zhuǎn)子的定子。
【背景技術(shù)】
[0002]這種液體泵(流體泵)例如作為冷卻流體泵、潤(rùn)滑劑泵等用在機(jī)動(dòng)車(chē)中，特別是作為水泵、油泵和類(lèi)似物。
[0003]在許多情況下都希望用這種液體泵冷卻濕運(yùn)行區(qū)域(泵驅(qū)動(dòng)裝置)，從而例如將布置在那里的電動(dòng)或者電子部件保持在盡可能低的溫度中。為此例如設(shè)計(jì)一種實(shí)施方式，其中，穿透的軸確保在濕運(yùn)行區(qū)域(連接葉輪出口上的壓力)和泵的抽吸側(cè)之間的扼流短路。然而在此的缺點(diǎn)是成本較高以及泵的效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種開(kāi)頭所再現(xiàn)的類(lèi)型的電動(dòng)液體泵，其利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)確保濕運(yùn)行區(qū)域(泵驅(qū)動(dòng)裝置)的特別良好的散熱。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該目的在利用所給出類(lèi)型的電動(dòng)液體泵時(shí)由此實(shí)現(xiàn)，即轉(zhuǎn)子配有多個(gè)器件，這些器件在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行中在泵驅(qū)動(dòng)裝置的濕運(yùn)行區(qū)域中產(chǎn)生至少部分軸向取向的液體流。
[0006]因此，根據(jù)本發(fā)明確保在電動(dòng)液體泵的轉(zhuǎn)子和定子之間的濕運(yùn)行區(qū)域的強(qiáng)制穿流。通過(guò)強(qiáng)制的液體流產(chǎn)生冷卻效果，借此可以冷卻布置在濕運(yùn)行區(qū)域中或濕運(yùn)行區(qū)域處的部件，例如在熱連接該區(qū)域的電子件。
[0007]在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，這些器件由轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)空腔和在兩個(gè)轉(zhuǎn)子端側(cè)上的用于空腔的開(kāi)口構(gòu)成，其中優(yōu)選地，在一個(gè)端側(cè)上的一個(gè)開(kāi)口比相對(duì)設(shè)置的端側(cè)上的開(kāi)口位于徑向更靠外處。在此，在自身轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的空腔內(nèi)的液壓分布確保液體穿過(guò)在徑向上布置在內(nèi)部的開(kāi)口流入，并且確保液體穿過(guò)在徑向上布置在外部的開(kāi)口流出。于是產(chǎn)生穿過(guò)轉(zhuǎn)子空腔的液體流方向，并且結(jié)合轉(zhuǎn)子和定子之間的環(huán)形間隙總體上產(chǎn)生在泵驅(qū)動(dòng)裝置的濕運(yùn)行區(qū)域中的環(huán)形液體流。
[0008]因此根據(jù)本發(fā)明，利用簡(jiǎn)單的器件產(chǎn)生電動(dòng)液體泵的濕運(yùn)行區(qū)域的穿流，并且因此以簡(jiǎn)單并低成本的方式實(shí)現(xiàn)冷卻濕運(yùn)行區(qū)域中/處的部件，例如為熱連接在該區(qū)域的電子件。
[0009]特別地，由轉(zhuǎn)子端壁中的通孔構(gòu)成在兩個(gè)轉(zhuǎn)子端側(cè)上的用于轉(zhuǎn)子空腔的開(kāi)口。因此，轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)空腔優(yōu)選地在轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端面上利用端壁(合適的金屬片)遮蓋，在這些端壁內(nèi)設(shè)計(jì)有通孔。兩個(gè)端壁的區(qū)別在于，在其中一個(gè)端壁上設(shè)計(jì)了至少一個(gè)通孔，其比設(shè)計(jì)在相對(duì)設(shè)置的端壁上的至少一個(gè)通孔布置在徑向更靠外的位置上。優(yōu)選地，為每個(gè)端壁設(shè)計(jì)了多個(gè)開(kāi)口或通孔，它們例如能夠以相同的周向間距布置。每個(gè)端壁的通孔的合適的數(shù)量是三個(gè)。
[0010]轉(zhuǎn)子可以具有一個(gè)或者多個(gè)在其內(nèi)部的空腔。這些空腔可以單獨(dú)地構(gòu)成或者彼此連接。特別優(yōu)選的是一種實(shí)施方式，其中，轉(zhuǎn)子具有圓柱體形狀并且具有多個(gè)以周向間距布置的、通過(guò)接片彼此分開(kāi)的空腔，這些空腔分別在一個(gè)端側(cè)上配有一個(gè)開(kāi)口。因此，在這種實(shí)施方式中，液體穿流過(guò)每個(gè)空腔，這是因?yàn)閷?duì)于每個(gè)空腔來(lái)說(shuō)，通過(guò)開(kāi)口在端側(cè)上的不同的徑向布置而產(chǎn)生相應(yīng)的強(qiáng)制流動(dòng)。
[0011]在這種實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子特別是在橫截面中具有近似三角形的、通過(guò)輪輻式的接片彼此分開(kāi)的空腔。相應(yīng)的輪輻式的接片確保了轉(zhuǎn)子所需的穩(wěn)定性，而空腔確保所期望的強(qiáng)制流動(dòng)效果。
[0012]因此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地產(chǎn)生強(qiáng)制液體流，其設(shè)計(jì)為穿過(guò)轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)空腔、徑向靠外的開(kāi)口、在轉(zhuǎn)子和定子之間的環(huán)形間隙和徑向靠?jī)?nèi)的開(kāi)口的環(huán)流。環(huán)流確保了在濕運(yùn)行區(qū)域中足夠大的液體循環(huán)，并且因此確保了所期望的冷卻效果。在此能夠與電動(dòng)液體泵的主液體流進(jìn)行交換，由此進(jìn)一步推動(dòng)散熱效果。
[0013]泵驅(qū)動(dòng)裝置的濕運(yùn)行區(qū)域優(yōu)選地通過(guò)縫隙式管限定，該縫隙式管在轉(zhuǎn)子和定子之間延伸并且包圍住轉(zhuǎn)子。因此，在轉(zhuǎn)子和定子之間形成的間隙在該實(shí)施例中位于縫隙式管和轉(zhuǎn)子之間，通過(guò)這些間隙進(jìn)行液體循環(huán)。這種縫隙式管特別是構(gòu)造成盆形，并且圍繞著具有軸和軸承的轉(zhuǎn)子延伸，直至轉(zhuǎn)輪(葉輪)區(qū)域中，在這里實(shí)現(xiàn)與被輸送的流體的液體流的連接，例如連接泵的螺旋形殼體。
[0014]縫隙式管可以與定子或者泵殼體或者螺旋形殼體連接，但是也可以設(shè)計(jì)為插入定子中的單獨(dú)部件，此后定子被插入縫隙式管中。
[0015]因此，縫隙式管限定濕運(yùn)行區(qū)域的范圍，其中，在縫隙式管內(nèi)部進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的液體循環(huán)。
[0016]正如已經(jīng)提到的那樣，通過(guò)在濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的液體循環(huán)實(shí)現(xiàn)冷卻布置在濕運(yùn)行區(qū)域中或者濕運(yùn)行區(qū)域出的部件。這特別適用于布置在轉(zhuǎn)子背離轉(zhuǎn)輪(葉輪)一側(cè)上的部件，并且這些部件接觸濕運(yùn)行區(qū)域的部件，或者說(shuō)與位于轉(zhuǎn)子的這個(gè)端側(cè)區(qū)域中的部件相鄰布置。由在這個(gè)區(qū)域中的相應(yīng)部件提供的熱量傳遞到濕運(yùn)行區(qū)域的液體上，并且通過(guò)根據(jù)本發(fā)明引起的液體循環(huán)從這個(gè)區(qū)域向外導(dǎo)出。通過(guò)液體循環(huán)產(chǎn)生相應(yīng)的冷卻效果。加熱的液體到達(dá)與葉輪相鄰的濕運(yùn)行區(qū)域中，在此可以與泵的主液體流進(jìn)行交換，由此進(jìn)一步推動(dòng)冷卻效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面借助實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其示出:
[0018]圖1是穿過(guò)液體泵的一個(gè)實(shí)施例的縱剖面圖，和
[0019]圖2是圖1的液體泵的轉(zhuǎn)子的細(xì)節(jié)圖，其中，在左圖中在縱剖面中示出轉(zhuǎn)子，在右圖中在左視圖中示出轉(zhuǎn)子。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在圖中示出的液體泵是常見(jiàn)構(gòu)造類(lèi)型的機(jī)動(dòng)車(chē)的液體泵。對(duì)本發(fā)明沒(méi)有重要意義的相應(yīng)部件在這里僅簡(jiǎn)短說(shuō)明。泵具有入口 2和具有螺旋形殼體4和布置在驅(qū)動(dòng)軸5上的葉輪3的泵區(qū)域。電動(dòng)泵的泵驅(qū)動(dòng)裝置具有環(huán)形構(gòu)造的定子7和布置在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子6，該轉(zhuǎn)子布置在驅(qū)動(dòng)軸5上。用于轉(zhuǎn)軸5的軸承用9示出。在泵的圖中右邊部分中存在示意性示出的電子件10。所有的部件都安置在合適的泵殼體I內(nèi)。
[0021]轉(zhuǎn)子6位于縫隙式管8內(nèi)，該縫隙式管被構(gòu)造成盆形的，并且從葉輪區(qū)域或螺旋形殼體4出發(fā)延伸穿過(guò)定子7和轉(zhuǎn)子6之間的間隙，并且包圍在圖中右邊端側(cè)上的轉(zhuǎn)子?？p隙式管8從四周限定出濕運(yùn)行區(qū)域的范圍，其連接螺旋形殼體4內(nèi)的液體流。在圖1中用12表示濕運(yùn)行區(qū)域，在此它被填充了要輸送的液體。
[0022]一般來(lái)說(shuō)，在泵運(yùn)行并且轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)期間，濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的液體處于相對(duì)非運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。然而，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子6如下地構(gòu)成(在圖1中未示出)，即，在濕運(yùn)行區(qū)域12內(nèi)，當(dāng)泵在轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)，借助液體循環(huán)傳遞到濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的液體上的熱量，例如來(lái)自電子結(jié)構(gòu)單元10，能夠在圖中軸向上從右向左導(dǎo)出并且輸送給電動(dòng)泵的主液體流。在圖1中通過(guò)所示箭頭示意性示出電子件10在濕運(yùn)行區(qū)域12上用于散熱的可能的熱連接方式。
[0023]為了實(shí)現(xiàn)理想的液體循環(huán)，轉(zhuǎn)子6在其內(nèi)部具有空腔13 (見(jiàn)圖2)，它通過(guò)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端側(cè)上的合適的通孔14，15與包圍著轉(zhuǎn)子的濕運(yùn)行區(qū)域12連接。在每個(gè)端側(cè)上布置了三個(gè)通孔，其中，在圖中的左邊端側(cè)上的通孔14布置在比圖中的右端側(cè)上的通孔15徑向更靠外處。在此，自身轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的空腔13內(nèi)的液壓分布確保液體穿過(guò)布置在徑向靠?jī)?nèi)的開(kāi)口 15流入，并且確保液體通過(guò)徑向靠外的開(kāi)口 14流出。于是得出穿過(guò)轉(zhuǎn)子基本上在圖2中軸向上從右向左的液體流，并且結(jié)合在轉(zhuǎn)子和定子(在轉(zhuǎn)子和縫隙式管)之間的環(huán)形間隙總體上在泵驅(qū)動(dòng)裝置的濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生環(huán)形的液體流動(dòng)(液體循環(huán))。
[0024]因此，根據(jù)附圖，濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)通過(guò)電子件10加熱的液體能夠穿過(guò)轉(zhuǎn)子6的開(kāi)口15流入空腔13，從軸向上穿流過(guò)空腔13并且從在徑向上更靠外布置的開(kāi)口 14出發(fā)從轉(zhuǎn)子向外流出，并且在相應(yīng)的濕運(yùn)行區(qū)域12內(nèi)發(fā)出熱能。于是液體就可以在相反的軸向上經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子和縫隙式管8之間的間隙11，并且再次到達(dá)轉(zhuǎn)子的另一個(gè)端側(cè)區(qū)域。因此以這種方式利用簡(jiǎn)單的器件實(shí)現(xiàn)濕運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的液體循環(huán)，借助液體循環(huán)能夠?yàn)橄鄳?yīng)的結(jié)構(gòu)單元散熱。
【權(quán)利要求】
1.一種具有泵軸的電動(dòng)的液體泵，所述泵軸具有軸和構(gòu)造為濕運(yùn)行區(qū)域的電動(dòng)的泵驅(qū)動(dòng)裝置，所述泵驅(qū)動(dòng)裝置具有布置在所述軸上的轉(zhuǎn)子以及通過(guò)環(huán)形間隙包圍所述轉(zhuǎn)子的定子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(6)配有多個(gè)器件，所述器件在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行中在所述泵驅(qū)動(dòng)裝置的所述濕運(yùn)行區(qū)域(12)中產(chǎn)生至少部分軸向取向的液體流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體泵，其特征在于，用于產(chǎn)生所述至少部分軸向取向的液體流的所述器件包括實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)子(6)的軸向穿流的轉(zhuǎn)子空腔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體泵，其特征在于，用于所述空腔(13)的開(kāi)口(14，15)形成在兩個(gè)轉(zhuǎn)子端側(cè)上，其中，在一個(gè)端側(cè)上的一個(gè)開(kāi)口(14)比相對(duì)設(shè)置的所述端側(cè)上的開(kāi)口(15)位于徑向更靠外處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體泵，其特征在于，所述開(kāi)口(14，15)由轉(zhuǎn)子端壁中的通孔構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的液體泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(6)具有圓柱體形狀，并且具有多個(gè)以周向間距布置的、通過(guò)接片彼此分開(kāi)的空腔，所述空腔分別在端側(cè)配有開(kāi)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(6)在橫截面中具有近似三角形的、通過(guò)輪輻形的接片彼此分開(kāi)的空腔。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的液體泵，其特征在于，所述液體泵在濕運(yùn)行區(qū)域(12)具有待冷卻的、特別是電動(dòng)/電子的結(jié)構(gòu)單元(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的液體泵，其特征在于，所述液體流設(shè)計(jì)為穿過(guò)至少一個(gè)所述空腔(13)、徑向靠外的開(kāi)口(14)、在所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的所述環(huán)形間隙和徑向靠?jī)?nèi)的開(kāi)口(15)的環(huán)流。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的液體泵，其特征在于，所述泵驅(qū)動(dòng)裝置的所述濕運(yùn)行區(qū)域(12)由縫隙式管(8)限定，所述縫隙式管在所述轉(zhuǎn)子(6)和所述定子(7)之間延伸，并且包圍所述轉(zhuǎn)子(6)。
【文檔編號(hào)】F04D29/58GK103502652SQ201280005729
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月21日
【發(fā)明者】德特勒夫·科魯特澤, 彼得·克普勒 申請(qǐng)人:大陸汽車(chē)有限責(zé)任公司