用于冷卻系統(tǒng)的冷卻泵的制作方法
【專利摘要】冷卻泵從加熱系統(tǒng)接收流體和將冷卻的流體供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。冷卻泵包括本體殼體和覆蓋殼體。覆蓋殼體附接到本體殼體以限定內(nèi)部泵送腔室。內(nèi)部泵送腔室限定在本體殼體的出口通道和入口通道之間。腔室出口開口限定在內(nèi)部泵送腔室和出口通道之間從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且進(jìn)入出口通道。覆蓋殼體包括傾斜壁，傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道。傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分在腔室出口開口和凸起部分之間，以將流體引導(dǎo)通過出口通道且進(jìn)入發(fā)動機(jī)。
【專利說明】用于冷卻系統(tǒng)的冷卻泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及用于冷卻系統(tǒng)的冷卻泵。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)冷卻劑、發(fā)動機(jī)油和變速器油在冷起動之后的迅速升溫可改善車輛燃料經(jīng)濟(jì)性。冷起動是車輛在車輛已經(jīng)不運轉(zhuǎn)且發(fā)動機(jī)和變速器相對冷時的啟動。發(fā)動機(jī)升溫對柴油機(jī)和混合動力應(yīng)用來說是尤其困難的，因為有更少的燃料燃燒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種冷卻泵，配置為從加熱系統(tǒng)接收流體且將冷卻流體供應(yīng)到車輛的發(fā)動機(jī)。冷卻泵包括本體殼體和盒組件。本體殼體限定入口通道和出口通道。入口通道配置為從加熱系統(tǒng)接收流體。出口通道配置為供應(yīng)冷卻的流體到發(fā)動機(jī)。出口通道包括第一部分。盒組件包括覆蓋殼體、驅(qū)動構(gòu)件、和推進(jìn)器。覆蓋殼體操作性地附接到本體殼體從而本體殼體和覆蓋殼體限定內(nèi)部泵送腔室。驅(qū)動構(gòu)件配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)。推進(jìn)器設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室中且操作性地連接到驅(qū)動構(gòu)件，從而推進(jìn)器繞軸線旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于驅(qū)動構(gòu)件繞軸線的旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道抽取到內(nèi)部泵送腔室。內(nèi)部泵送腔室限定為在入口通道和出口通道之間流體連通。本體殼體在內(nèi)部泵送腔室和出口通道的第一部分之間限定腔室出口開口，從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且通過腔室出口開口進(jìn)入出口通道的第一部分。覆蓋殼體包括傾斜壁，所述傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道的第一部分。傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分位于腔室出口開口和凸起部分之間。
[0004]在另一方面，冷卻系統(tǒng)配置為將冷卻流體供應(yīng)到車輛的發(fā)動機(jī)。冷卻系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻泵。冷卻泵流體地連接到加熱系統(tǒng)且配置為流體地連接到發(fā)動機(jī)。冷卻泵包括本體殼體和盒組件。本體殼體限定入口通道和出口通道。入口通道從加熱系統(tǒng)接收流體。出口通道配置為供應(yīng)冷卻的流體到發(fā)動機(jī)。出口通道包括第一部分。盒組件包括覆蓋殼體、驅(qū)動構(gòu)件、和推進(jìn)器。覆蓋殼體操作性地附接到本體殼體從而本體殼體和覆蓋殼體限定內(nèi)部泵送腔室。驅(qū)動構(gòu)件配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)。推進(jìn)器設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室中且操作性地連接到驅(qū)動構(gòu)件，從而推進(jìn)器配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于驅(qū)動構(gòu)件繞軸線的旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道抽取到內(nèi)部泵送腔室。內(nèi)部泵送腔室限定為在入口通道和出口通道之間流體連通。本體殼體在內(nèi)部泵送腔室和出口通道的第一部分之間限定腔室出口開口，從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且通過腔室出口開口進(jìn)入出口通道的第一部分。覆蓋殼體包括傾斜壁，所述傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道的第一部分。傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分位于腔室出口開口和凸起部分之間。
[0005]另一方面，用于車輛的動力傳動系包括發(fā)動機(jī)、加熱系統(tǒng)、和冷卻泵。冷卻系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻泵。冷卻泵流體連接在加熱系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)之間。冷卻泵包括本體殼體和盒組件。本體殼體限定入口通道和出口通道。入口通道從加熱系統(tǒng)接收流體。出口通道將冷卻的流體供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。出口通道包括第一部分。盒組件包括覆蓋殼體、驅(qū)動構(gòu)件、和推進(jìn)器。覆蓋殼體操作性地附接到本體殼體從而本體殼體和覆蓋殼體限定內(nèi)部泵送腔室。驅(qū)動構(gòu)件配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)。推進(jìn)器設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室中且操作性地連接到驅(qū)動構(gòu)件，從而推進(jìn)器配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于驅(qū)動構(gòu)件繞軸線的旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道抽取到內(nèi)部泵送腔室。內(nèi)部泵送腔室限定為在入口通道和出口通道之間流體連通。本體殼體在內(nèi)部泵送腔室和出口通道的第一部分之間限定的腔室出口開口，從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且通過腔室出口開口進(jìn)入出口通道的第一部分。覆蓋殼體包括傾斜壁，所述傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道的第一部分。傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分位于腔室出口開口和凸起部分之間。
[0006]在下文結(jié)合附圖進(jìn)行的對實施本發(fā)明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是具有冷卻系統(tǒng)的車輛，冷卻系統(tǒng)包括冷卻泵；和
[0008]圖2是圖1冷卻泵的示意性橫截面。
【具體實施方式】
[0009]參見附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在幾幅圖中代表相同的部件，圖1顯示了車輛10，其具有動力傳動系12和冷卻系統(tǒng)14，其可操作為為車輛10增加效率。動力傳動系12包括具有發(fā)動機(jī)缸體18的發(fā)動機(jī)16。動力傳動系12還包括變速器20，其操作性地連接到發(fā)動機(jī)16且被發(fā)動機(jī)16驅(qū)動，以推進(jìn)車輛10的車輪22。
[0010]冷卻系統(tǒng)14包括冷卻泵24和加熱系統(tǒng)26。加熱系統(tǒng)26可以包括加熱器28和散熱器30。冷卻泵24設(shè)置為在發(fā)動機(jī)16和加熱系統(tǒng)26之間流體地連通。更具體地,冷卻泵24配置為將從加熱器28和/或散熱器30接收的流體進(jìn)行泵送且將泵出的流體供應(yīng)到發(fā)動機(jī)缸體18。流體在其被泵送通過冷卻泵24時冷卻。流體可以是冷卻劑。通過非限制性的例子，可以使用乙烯-乙二醇基冷卻劑，例如DEX-C00L?商標(biāo)的冷卻劑。應(yīng)理解其他冷卻劑也可以被使用。
[0011]現(xiàn)在參見圖2，冷卻泵24包括盒組件32和本體殼體34。盒組件32包括驅(qū)動構(gòu)件36、覆蓋殼體38、推進(jìn)器40、軸42、和軸承44。覆蓋殼體38操作性地附接到本體殼體34從而本體殼體34和覆蓋殼體38協(xié)作以限定內(nèi)部泵送腔室46。本體殼體34限定入口通道48，其打開到內(nèi)部泵送腔室46。流體從加熱器28和/或散熱器30接收并進(jìn)入入口通道48且從入口通道48流動到內(nèi)部泵送腔室46。本體殼體34還限定腔室出口開口 50和出口通道52。腔室出口開口 50從內(nèi)部泵送腔室46打開到出口通道52。流體從內(nèi)部泵送腔室46流動通過腔室出口開口 50且進(jìn)入出口通道52，如在下文詳細(xì)描述的。出口通道52與發(fā)動機(jī)缸體18流體連通。
[0012]軸承44在內(nèi)部泵送腔室46中支撐軸42，所述軸可在軸線54上旋轉(zhuǎn)且可旋轉(zhuǎn)地被覆蓋殼體38支撐。更具體地，驅(qū)動構(gòu)件36、覆蓋殼體38、推進(jìn)器40、軸42、和軸承44可以沿軸線54壓配合在一起，從而推進(jìn)器40、一部分軸42和軸承44設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室46中。軸42沿軸線54延伸且可旋轉(zhuǎn)地將驅(qū)動構(gòu)件36和推進(jìn)器40互連。更具體地，在運行中，附屬驅(qū)動傳動帶(未示出)與驅(qū)動構(gòu)件36連接，以讓軸42和推進(jìn)器40旋轉(zhuǎn)，以讓泵運行。在這樣的運行中驅(qū)動構(gòu)件36可以是帶輪，如圖2所示。替換地，軸42可以通過接合驅(qū)動構(gòu)件36的齒輪或馬達(dá)(未示出)直接地驅(qū)動。
[0013]入口通道48通常沿軸線54延伸進(jìn)入內(nèi)部泵送腔室46。推進(jìn)器40的旋轉(zhuǎn)將流體沿軸線54從入口通道48抽入流體到內(nèi)部泵送腔室46中。進(jìn)一步地，推進(jìn)器40的旋轉(zhuǎn)將流體從內(nèi)部泵送腔室46通過腔室出口開口 50排出。腔室出口開口 50通常設(shè)置為與垂直軸線54垂直。流體從內(nèi)部泵送腔室46通過腔室出口開口 50排出且進(jìn)入出口通道52。
[0014]出口通道52包括第一部分56、第二部分58、和轉(zhuǎn)彎部分60。第一部分56以與軸線54大致平行的關(guān)系延伸。轉(zhuǎn)彎部分60將第一部分56和第二部分58互連從而第二部分58通常從第一部分56垂直延伸。
[0015]覆蓋殼體38包括傾斜壁62，所述傾斜壁延伸進(jìn)入出口通道52的第一部分56。傾斜壁62面對腔室出口開口 50。傾斜壁62在腔室出口開口 50和末端64之間延伸。傾斜壁62包括凹入部分66和凸起部分68。凹入部分66設(shè)置為靠近腔室出口開口 50從而凹入部分66在腔室出口開口 50和凸起部分68之間延伸。凸起部分68設(shè)置為靠近轉(zhuǎn)彎部分60。因而，流體通過腔室出口開口 50流動進(jìn)入第一部分56從而流體分別通過凹入部分66、凸起部分68、和轉(zhuǎn)彎部分60引導(dǎo)。第一部分56進(jìn)一步包括與傾斜壁62相對設(shè)置的后壁70。后壁70在腔室出口開口 50和轉(zhuǎn)彎部分60之間延伸。
[0016]凹入部分66具有第一半徑72且凸起部分68具有第二半徑74，其中第二半徑74小于第一半徑72。更具體地，凸起部分68的第二半徑74可以為凹入部分66的第一半徑72的10%到20%。在一個實施例中，第二半徑74為第一半徑72的15%到16%。凹入部分66和凸起部分68每一個通常呈現(xiàn)四分之一圓形部分(quadrant) 76,從而四分之一圓形部分76相對彼此對角地設(shè)置且傾斜壁62在腔室出口開口 50和末端64之間呈波狀。
[0017]轉(zhuǎn)彎部分60包括角部78和凹壁80。在后壁70和第二部分58之間，凹壁80設(shè)置為與角部78成間隔開的關(guān)系。角部78設(shè)置在靠后的傾斜壁62和第二部分58之間。角部78可以基本上是直角從而第二部分58以與第一部分56大致垂直的關(guān)系延伸。凹壁80為彎曲的且具有第三半徑82。第三半徑82通常呈現(xiàn)與凸起部分68的第二半徑74的四分之一圓形部分76基本相同的四分之一圓形部分76。第三半徑82小于凹入部分66的第一半徑72小且大于凸起部分68的第二半徑74。第三半徑82為第一半徑72的60%到70%。更具體地，第三半徑82基本上是第一半徑72的69%。同樣，第二半徑74基本上是第三半徑82 的 16%。
[0018]第一部分56進(jìn)一步包括設(shè)置在轉(zhuǎn)彎部分60的角部78和末端64之間的突出壁84。突出壁是延伸了距離86的直線延伸的壁。距離86小于第一半徑72和第二半徑74每一個。距離86為第二半徑74的50%到60%。更具體地，距離86基本上是第二半徑74的57%。
[0019]第二部分58在轉(zhuǎn)彎部分和發(fā)動機(jī)缸體18之間延伸。另外，第二部分58從轉(zhuǎn)彎部分分出。
[0020]因此，流動通過腔室出口開口 50的流體被分別引導(dǎo)通過第一部分56、轉(zhuǎn)彎部分60、和第二部分58。更具體地，與不使用該組合的設(shè)計相比，凹入部分66、凸起部分68和突出壁84形成減小漩渦結(jié)構(gòu)，且因此形成更高流量。更具體地，與第一部分56僅具有凹入部分66的設(shè)計相比，可以獲得有約16%的流量增益，在泵頭(未示出)處有輕微的壓力降。流體到發(fā)動機(jī)缸體18的更高流量改善發(fā)動機(jī)16的冷卻。進(jìn)一步，由于減小的出口限制，可以實現(xiàn)第二部分58潤凹(cavitation)的減少。
[0021]盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實施本發(fā)明的許多替換設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻泵，配置為從加熱系統(tǒng)接收流體且將冷卻的流體供應(yīng)到車輛的發(fā)動機(jī)，冷卻泵包括: 本體殼體，限定了入口通道和出口通道； 其中入口通道配置為從加熱系統(tǒng)接收流體； 其中出口通道配置為供應(yīng)冷卻的流體到發(fā)動機(jī)； 其中出口通道包括第一部分；和 盒組件，包括: 覆蓋殼體,操作性地附接到本體殼體從而本體殼體和覆蓋殼體限定內(nèi)部泵送腔室； 驅(qū)動構(gòu)件，配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)； 推進(jìn)器，設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室中且操作性地連接到驅(qū)動構(gòu)件，從而推進(jìn)器被連接為繞軸線旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于驅(qū)動構(gòu)件繞軸線的旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道抽取到內(nèi)部泵送腔室；其中內(nèi)部泵送腔室限定為在入口通道和出口通道之間流體連通； 其中本體殼體在內(nèi)部泵送腔室和出口通道的第一部分之間限定腔室出口開口，從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且通過腔室出口開口進(jìn)入出口通道的第一部分； 其中覆蓋殼體包括傾斜壁，所述傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道的第一部分。 其中傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分位于腔室出口開口和凸起部分之間。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻泵，其中凹入部分具有第一半徑且凸起部分具有比第一半徑小的第二半徑。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻泵，其中第二半徑為第一半徑的10%到20%。
4.如權(quán)利要求2所述的冷卻泵，其中凹入部分和凸起部分每一個呈現(xiàn)四分之一圓形部分，從而相應(yīng)四分之一圓形部分對角地與彼此相對且傾斜壁在腔室出口開口和末端之間呈波狀。
5.如權(quán)利要求4所述的冷卻泵，其中第一部分進(jìn)一步包括與傾斜壁以間隔開的關(guān)系設(shè)置的后壁； 其中出口通道進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)彎部分，所述轉(zhuǎn)彎部分設(shè)置在第一部分和第二部分之間； 其中轉(zhuǎn)彎部分包括角部和以與角部間隔開的關(guān)系設(shè)置的凹壁； 其中角部設(shè)置在傾斜壁和第二部分之間；和 其中凹壁設(shè)置在后壁和第二部分之間且具有比第一半徑小的第三半徑。
6.如權(quán)利要求5所述的冷卻泵，其中第二半徑通常為第一半徑的10%到20%。
7.如權(quán)利要求4所述的冷卻泵，其中第二部分從轉(zhuǎn)彎部分延伸且配置為將流體供應(yīng)到發(fā)動機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的冷卻泵，其中第一部分進(jìn)一步包括設(shè)置在末端和轉(zhuǎn)彎部分的角部之間的突出壁； 其中突出壁直線地延伸比第一半徑小的距離。
9.如權(quán)利要求8所述的冷卻泵，其中所述距離通常為第一半徑的50%到60%。
10.一種冷卻系統(tǒng)，配置為將冷卻的流體供應(yīng)到車輛的發(fā)動機(jī)，冷卻系統(tǒng)包括: 加熱系統(tǒng)；和冷卻泵，流體地連接到加熱系統(tǒng)且配置為流體地連接到發(fā)動機(jī)，冷卻泵包括: 本體殼體，限定了入口通道和出口通道； 其中入口通道從加熱系統(tǒng)接收流體； 其中出口通道配置為供應(yīng)冷卻的流體到發(fā)動機(jī)； 其中出口通道包括第一部分；和 盒組件，包括: 覆蓋殼體,操作性地附接到本體殼體從而本體殼體和覆蓋殼體限定內(nèi)部泵送腔室； 驅(qū)動構(gòu)件，配置為繞軸線旋轉(zhuǎn)； 推進(jìn)器，設(shè)置在內(nèi)部泵送腔室中且操作性地連接到驅(qū)動構(gòu)件，從而推進(jìn)器被連接為繞軸線旋轉(zhuǎn)，以響應(yīng)于驅(qū)動構(gòu)件繞軸線的旋轉(zhuǎn)而將流體從入口通道抽取到內(nèi)部泵送腔室；其中內(nèi)部泵送腔室限定為在入口通道和出口通道之間流體連通； 其中本體殼體在內(nèi)部泵送腔室和出口通道的第一部分之間限定腔室出口開口，從而流體從內(nèi)部泵送腔室流動且通過腔室出口開口進(jìn)入出口通道的第一部分； 其中覆蓋殼體包括傾斜壁，所述傾斜壁延伸進(jìn)入腔室出口開口和末端之間的出口通道的第一部分。 其中傾斜壁具有凹入部分和凸起部分，所述凸起部分設(shè)置為使得凹入部分位于腔室出口開口和凸起部分之間。`
【文檔編號】F01P5/10GK103711562SQ201310468091
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月9日
【發(fā)明者】S.普, J.A.格雷厄姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司