具有使密封间隙最小化的密封垫圈的插入式冷却剂泵的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆的插入式冷却剂泵，该插入式冷却剂泵具有方案1的前序部分的特征。

背景技术：

在水冷式内燃机中，通常使用被设计为离心泵的冷却剂泵，这种冷却剂泵的轴承轴由发动机曲轴直接驱动，例如借助于皮带传动。已知这种冷却剂泵被设计为自身不具有蜗壳的插入式泵。在这种情况下，由马达上的相应的配合轮廓限定的叶轮上的密封间隙对于容积效率至关重要。使用具有盖盘的封闭式叶轮。泵和配合轮廓的制造公差的增大通常导致密封间隙高度大，从而导致容积效率的显著降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于机动车辆的插入式冷却剂泵，该插入式冷却剂泵具有良好的容积效率，不受制造公差的影响。

该目的通过具有方案1的特征的用于机动车辆的插入式冷却剂泵来实现。

因此，提供了一种用于机动车辆的插入式冷却剂泵，所述插入式冷却剂泵具有被泵壳体围绕的叶轮，所述叶轮借助于泵轴而能够围绕纵向轴线被驱动，并且所述泵轴穿过所述泵壳体，并且用于密封载送冷却剂的所述泵壳体的密封件设置在所述泵轴与所述泵壳体之间，所述泵壳体具有固定圆顶，密封垫圈固定在所述固定圆顶上，所述密封垫圈在具有压力斜率的泵入口与所述开式叶轮之间设定密封间隙。所述密封间隙可通过使用所述密封垫圈在所述泵侧上进行调节，并因此不受马达缸体的制造公差的影响。由于使用了所述密封垫圈，所以所述叶轮可以是开式的。开式叶轮更经济。

优选地，所述密封垫圈与所述泵轴同心地布置，并且所述密封垫圈被设计为密封环。

优选地，所述密封垫圈在径向方向上远离所述叶轮向内弯曲，并且具有与所述叶轮的形状相对应的形状。

优选地，设置电动马达以驱动所述泵轴。

在优选实施例中，所述密封垫圈通过固定销附接到所述固定圆顶上。优选地，设置在纵向轴线的圆周方向上均匀分布的至少三个固定圆顶。

有利的是，所述固定圆顶在纵向方向上终止于所述泵壳体的边缘并因此不突出。

在有利的实施例中，所述密封垫圈具有密封唇。

上述插入式冷却剂泵旨在安装在机动车辆的内燃机的发动机缸体的安装孔中。

此外，一种机动车辆的内燃机设置有发动机缸体和上述插入式冷却剂泵，所述发动机缸体具有安装孔，所述插入式冷却剂泵附接到所述发动机缸体上，其中，密封唇密封位于所述密封垫圈与所述发动机缸体之间的间隙。优选地，所述发动机缸体具有泵入口。所述马达缸体还可以包括蜗壳。优选地，所述泵壳体完全位于所述马达缸体的外部。

具体实施方式

下面参照图1更详细地说明本发明的优选实施例。图1示出了沿着泵轴2穿过冷却剂泵1的纵向截面。叶轮30不可旋转地固定于泵轴2，并且被泵壳体3包围。泵轴2穿过泵壳体3。唇形密封件4布置在泵轴2与泵壳体3之间，以密封运载冷却剂的泵壳体3。泵轴2优选地由电动马达驱动以围绕纵向轴线100旋转，该电动马达未示出，并且优选地被设计为干式转子。冷却剂泵1被设计为插入式泵，即泵壳体1通过接口6连接到机动车辆的内燃机的发动机缸体5。泵的入口7和未示出的螺旋管道位于发动机缸体5中。接口6通常具有相对应的孔8、9，发动机缸体5和泵壳体3通过孔8、9被螺纹连接在一起。泵壳体3基本上呈杯形并且具有边缘10，接口6布置在该边缘10上。泵轴2在纵向100上突出超过泵壳体10的边缘。马达缸体5具有位于入口7中的安装孔11。泵轴2靠近叶轮的一端纵向伸入安装孔11中。叶轮30自身完全地位于马达缸体5的外部。

设置固定圆顶12，该固定圆顶12是泵壳体3的一部分，并且从泵壳体13的靠近叶轮一侧的底部突出并平行于纵向轴线100延伸。固定圆顶12在围绕纵向轴线100的圆周方向上均匀分布。优选地，设置至少三个固定圆顶12。固定圆顶12由此沿着半径紧邻叶轮30布置。环形间隙14设置在叶轮的外壳与固定圆顶的外壳之间，使得叶轮30可无障碍地旋转。固定圆顶12的端面与泵壳体10的边缘大致齐平。固定圆顶12的形状近似为圆柱形，并且具有沿着圆顶的纵向轴线延伸的中心孔15。密封垫圈16搁置在固定圆顶12的端面上，并且也具有与固定圆顶的孔相对应的孔17，这样可以使用固定销18将密封垫圈16牢固地固定在圆顶12上。密封垫圈16具有外半径和内半径，外半径的尺寸使得密封垫圈搁置在圆顶12的整个表面上，但不会很大程度地超过圆顶。密封垫圈的宽度被定义为外半径与半径之间的差。密封垫圈的高度是密封垫圈的平行于纵向轴线100的延伸长度。密封垫圈的宽度明显大于高度。宽度在外半径的10％至30％之间的范围内，优选地，在1mm至3mm之间的范围内。密封垫圈16在发动机缸体5的方向上朝向纵向轴线100向内弯曲。在径向方向上，密封垫圈16位于安装孔11内。在径向方向上，密封垫圈16不向内朝向中心突出超过安装孔11或入口7。在轴向方向上，密封垫圈16径向向内突出到安装孔11中，从而使得密封垫圈16形成到位于发动机缸体5中的吸入室的过渡区域。密封垫圈16与纵向轴线100同心地布置。密封垫圈16是旋转对称的。密封垫圈16的形状与开式叶轮30的形状相适应，使得位于叶轮30与密封垫圈16之间的密封间隙19可被设置为最小尺寸。由于密封间隙19由密封垫圈16和叶轮30的位置和设计限定，因此形成的密封间隙19的尺寸与发动机缸体的安装孔11的制造公差无关。在密封垫圈16与发动机缸体的安装孔11之间可以形成间隙20，该间隙20通过密封唇21密封。密封唇21附接到密封垫圈16并且从密封垫圈16沿径向方向从内向外弯曲，从而使得密封唇21垂直于纵向轴线100抵靠安装孔11。密封垫圈优选地具有凸缘，唇形密封件被按压在凸缘上或者被硫化到凸缘上。特别优选地，在径向方向上观察，密封唇21从外部被按压或硫化到凸缘上。密封唇21是柔性的，并且由于泵压力与入口压力之间的压力梯度而密封发动机缸体5与密封垫圈16之间的间隙20。优选地，密封垫圈由钢制成。

在冷却剂泵1的运行状态下，冷却剂经由位于发动机缸体5中的入口7轴向地流动到叶轮30，并且通过叶片被径向地引导到未示出的通道中。通过密封垫圈16的密封防止回流。

密封垫圈16的使用还允许使用开式叶轮，开式叶轮因为不需要额外的盖盘而具有非常低的制造成本。插入式泵的效率可显著提高，因此可以使用单独的电动马达代替皮带驱动器作为驱动器。

技术特征：

1.一种用于机动车辆的插入式冷却剂泵(1)，所述插入式冷却剂泵(1)具有被泵壳体(3)围绕的开式叶轮(30)，所述开式叶轮(30)借助于泵轴(2)而能够围绕纵向轴线(100)被驱动，并且所述泵轴(2)穿过所述泵壳体(3)，并且其中，密封件(4)设置在所述泵轴(2)与所述泵壳体(3)之间，以密封载送冷却剂的所述泵壳体(3)，其特征在于，所述泵壳体(3)具有固定圆顶(12)，密封垫圈(16)固定在所述固定圆顶(10)上，所述密封垫圈(16)在具有压力斜率的泵入口与所述开式叶轮(30)之间设定密封间隙(19)。

2.根据权利要求1所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述密封垫圈(16)与所述泵轴(2)同心地布置，并且所述密封垫圈(16)是密封环。

3.根据权利要求1或2所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述密封垫圈(16)在径向方向上远离所述叶轮向内弯曲，并且具有与所述叶轮(30)的形状相对应的形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述插入式冷却剂泵设置有驱动所述泵轴(2)的电动马达。

5.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述密封垫圈(16)通过固定销(18)固定到所述固定圆顶(12)上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述插入式冷却剂泵包括相对于所述纵向轴线(100)在圆周方向上均匀分布的至少三个所述固定圆顶(12)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述固定圆顶(12)在纵向方向(100)上终止于所述泵壳体(10)的边缘。

8.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵，其特征在于，所述密封垫圈(16)具有密封唇(21)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵(1)，所述插入式冷却剂泵(1)用于安装在机动车辆的内燃机的发动机缸体(5)的安装孔中。

10.一种机动车辆的内燃发动机，所述内燃发动机具有发动机缸体(5)和根据前述权利要求中任一项所述的插入式冷却剂泵(1)，所述发动机缸体(5)具有安装孔(11)，所述插入式冷却剂泵(1)固定于所述发动机缸体(5)，密封唇(21)密封位于所述密封垫圈(16)与所述发动机缸体(5)之间的间隙(20)。

11.根据权利要求10所述的内燃发动机，其特征在于，所述发动机缸体(5)具有泵入口(7)。

12.根据权利要求10或11所述的内燃发动机，其特征在于，所述泵壳体(3)完全位于所述发动机缸体(5)的外部。

技术总结
本发明涉及一种用于机动车辆的插入式冷却剂泵(1)，所述插入式冷却剂泵(1)具有被泵壳体(3)围绕的叶轮(30)，其中，所述叶轮(30)借助于泵轴(2)而能够围绕纵向轴线(100)被驱动，所述泵轴(2)穿过所述泵壳体(3)，并且其中，密封件(4)设置在所述泵轴(2)与所述泵壳体(3)之间以密封载送冷却剂的所述泵壳体(3)，其中，所述泵壳体(3)具有固定圆顶(12)，密封垫圈(16)固定在所述固定圆顶(12)上，所述密封垫圈(16)在具有压力斜率的泵入口与所述开式叶轮(30)之间设定密封间隙(19)。

技术研发人员：F·帕韦勒克
受保护的技术使用者：尼得科盖普美有限责任公司
技术研发日：2019.09.10
技术公布日：2021.08.10