[发明专利]流体泵

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的流体泵，其具有一电机，该电机具有一设置在电机外壳内的转子和一定子，其中，所述转子至少抗扭地设置在一驱动轴上，一固定在驱动轴上的工作轮，至少一个导向叶轮，该导向叶轮在要输送的流体的流动方向上设置在所述工作轮的后面，以及一围绕电机外壳、工作轮和导向叶轮的泵外壳，并且在该泵外壳上的两个轴向端部分别对置地设置一压力接管和一抽吸接管，在一位于径向外部的泵外壳部分和一位于径向内部的第一电机外壳部分之间设置支撑肋，所述电机外壳部分径向包围电机，其中，所述位于径向外部的泵外壳部分与电机外壳部分和支撑肋一体地设计。

用于内燃机的流体泵尤其被用作冷却液回路中的冷却液泵。虽然在过去与电机的转速存在直接的关联，并且所述泵通过带传动或链传动驱动，但在更新的发动机中越来越多地使用转速可调的、带有缝隙管的电冷却液泵，以便实现现代的热管理。因此可以避免输送功率的过剩，从而可以，比如说在冷启动之后更快地加热内燃机。输送量可以根据实际需要的冷却功率调节。

例如MTZ Nr.11 2005年(872-877页)公开了一种这一类型的泵。这种电冷却液泵包括一作为驱动装置的EC-电机，并且具有一带有轴向入口和切向出口的泵头部。然而，在此使用的部件，并且尤其是外壳部分对泵的功率消耗来说太大，因此必须使用较大的驱动电机。

因此，US2002/0106290 A1公开了一种半轴流式电流体泵，在电机的功率消耗相同时，使用这种半轴结构使该电机为达到更大的转速可被设计得更小，从而在更小的结构下达到相同的输送量。该电流体泵具有完全包封的电机，在所述电机的外侧设计有一导向叶轮。然而，在流动方向上看，在导向叶轮后面形成有防止与电子单元建立电接触的障碍。

在工作轮侧，整个电机通过密封件相对环境密封。在转动的部件上的这类密封到何种程度才算足够至少还有争议。

泵的外壳设计为两部分，并且具有不同的阶梯和用于电接触的通孔。根据所希望的最高输送量来开发不同的电机和外壳。由于导向叶片较短，很可能无法实现完全没有涡旋的流动。此外，因用于电接触的通孔造成的压力损失也相当高，因此，相对电机的功率消耗的增益由于出现的压力损失而被部分削弱。

FR2.222.885公开了一种半轴流式泵，其具有一多部段的外壳，它的中间部段围绕电机，并且用作一体的电机及泵外壳，其中，所述泵外壳与电机外壳通过支撑肋连接。电接触件在流动方向上在这些外壳部分后面通过额外的管道向外引导。

DE20201183U1公开了一种轴流式泵，其同样具有这种一体的电机暨泵外壳部分。但没有公开向外的电接触件。

在这两种泵中，支撑肋都被设计为直的，因此不用作减少涡旋的导向叶轮，而是相反产生高的压力损失，因为流动的切向分量的能量几乎完全转化为摩擦损失。

因此，本发明所要解决的技术问题是，在输送功率相同时减小泵并从而也减小电机的尺寸，并且避免压力损失，亦即提高泵的效率。此外应减小泵的重量及部件数量。

该技术问题由此解决，即，所述支撑肋被这样地设计，即，使其用作流体泵的导向叶轮并且具有这样的宽度，使得电接触元件可从电子单元通过一个或多个支撑肋中一孔引导至定子绕组。因此，支撑肋承担将切向流动分量没有更高压力损失地转化为轴向流动分量的额外功能。效率被提高，部件数目减少。穿过肋的电接触件减小了流动阻力，并提高了泵的效率，因为取消了流动内侧的结构。与公知的实施形式相比，可以使泵外壳的壁厚较小，因为通过支撑肋获得了足够的强度。因此，部件的数目和重量被减少。

在一种进一步发展的实施形式中，位于径向外部的泵外壳部分设计为圆柱状，由此可简单地建立抽吸侧的泵外壳部分和压力侧的泵外壳部分的连接，并且出现小的损失。

在一特别的实施形式中，在流动方向上扩张的抽吸侧的泵外壳部分与一接在上游的阀的外壳部分一体地构造。因此，可以实现一带有接在上游的旁通阀或恒温器阀的模块式结构，由此再次减少了部件，并节约了成本。

第一电机外壳部分优选在抽吸侧限定电机。制造、例如通过铝压力浇铸仍然可以廉价地进行，其中，这又使得部件数目减少，被腐蚀的敏感性小并且避免了装配错误。

因此创造了一种电机，其具有少的部件数目，小的重量，易于装配，减少了流动损失，因此相对公知的泵提高了效率。

本发明的一种实施形式已在附图中示出，并在下文加以说明。

图中以剖视图示出了一按本发明的流体泵的侧视图。