具有可调节输出容积的冷却剂泵
阅读：262发布：2021-11-11
专利汇可以提供具有可调节输出容积的冷却剂泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于输送 内燃机 的 冷却剂回路 中的冷却剂的冷却剂 泵 ，包括：壳体；通过壳体可旋转地安装并由内燃机旋转地驱动的 驱动轴 ；由驱动轴旋转地驱动的径向供给轮，径向供给轮用于将冷却剂从径向内部流入区域输送到径向更外部的流出区域内；设定结构，该设定结构通过控制 流体 相对于壳体可调节到不同的 位置 中，用于调节影响泵在给定旋转速度下的输出容积的流动几何特性；控制 阀 ，用于设定确定设定结构的位置的控制流体的压 力 或容积流量；以及伺服泵，该伺服泵是包括至少一个伺服泵轮的旋转泵并且能够通过驱动轴旋转地驱动，用于将控制流体输送到 控制阀 。，下面是具有可调节输出容积的冷却剂泵专利的具体信息内容。
1.一种用于输送内燃机的冷却剂回路中的冷却剂的冷却剂泵，所述冷却剂泵包括：
a)壳体(1)；
b)驱动轴(4)，所述驱动轴(4)通过所述壳体(1)可旋转地安装，用于由所述内燃机旋转地驱动；
c)径向供给轮(2)，所述径向供给轮(2)能够由所述驱动轴(4)旋转地驱动并且以不旋转的方式连接到所述驱动轴(4)上，用于将所述冷却剂从径向内部流入区域(5)输送到径向更外部的流出区域(6)内；
d)设定结构(10)，所述设定结构(10)能够通过控制流体相对于所述壳体(1)被调节到不同的位置中，用于调节流动几何特性，其中，所述流动几何特性影响所述冷却剂泵在给定旋转速度下的输出容积；
e)控制阀(7)，所述控制阀(7)用于设定由所述冷却剂形成的所述控制流体的压力或容积流量，其中所述压力或容积流量确定所述设定结构(10)的位置；以及f)除所述径向供给轮(2)外，用于将所述控制流体输送至所述控制阀(7)的伺服泵(20；50)，
其特征在于，
g)所述伺服泵(20；50)是能够由所述驱动轴(4)旋转地驱动的旋转泵，并包括能够被旋转地驱动的至少一个伺服泵轮(21；51，52)。
2.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述驱动轴(4)直接由所述内燃机旋转地驱动。
3.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述流动几何特性为在包括所述流入区域(5)、所述径向供给轮(2)和所述流出区域(6)的所述冷却剂的流动路径上的流动截面或流动型面。
4.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵轮(21；51，52)与所述驱动轴(4)同轴地设置并且以不旋转的方式连接到所述驱动轴(4)上。
5.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵(20；50)是(i)侧通道泵(50)，或
(ii)离心泵(50)，或
(iii)齿轮泵(20)，或
(iv)叶片泵，或
(v)摆式滑动泵，或
(vi)滚子泵。
6.根据权利要求5所述的冷却剂泵，其特征在于，所述侧通道泵(50)是多级侧通道泵。
7.根据权利要求5所述的冷却剂泵，其特征在于，所述齿轮泵(20)是内齿轮泵。
8.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵(20；50)连接到所述冷却剂回路上，所述伺服泵(20；50)的入口(25；55，56)在所述冷却剂泵的所述壳体(1)内连接到所述冷却剂回路上。
9.根据权利要求8所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵(20；50)的入口(25；55，
56)在所述径向供给轮(2)的离心力区域内或所述径向供给轮(2)的下游连接到所述冷却剂回路上。
10.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)联接到活塞(15)上或所述设定结构(10)自身形成活塞，所述控制流体能够被施加到所述活塞上以便调节所述设定结构(10)；并且所述冷却剂泵设置有压力保持装置(28)或压力限制器(29)，所述压力保持装置(28)用于保持所述伺服泵(20；50)与所述控制阀(7)之间的所述控制流体的压力，所述压力施加到所述活塞(15)上，所述压力限制器(29)用于限制施加到所述活塞(15)上的所述控制流体的压力。
11.根据权利要求10所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)自身形成环形活塞。
12.根据权利要求10所述的冷却剂泵，其特征在于，所述活塞(15)是弹性体活塞或橡胶活塞。
13.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵轮(21；51，52)设置在伺服泵壳体(23)中，所述伺服泵壳体(23)设置在所述冷却剂泵的所述壳体(1)中。
14.根据权利要求13所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)联接到活塞(15)上或所述设定结构(10)自身形成活塞，所述控制流体能够被施加到所述活塞上以便调节所述设定结构(10)；并且设置有压力保持装置(28)或压力限制器(29)，所述压力保持装置(28)用于保持所述伺服泵(20；50)与所述控制阀(7)之间的所述控制流体的压力，所述压力施加到所述活塞(15)上，所述压力限制器(29)用于限制施加到所述活塞(15)上的所述控制流体的压力，所述压力保持装置(28)或所述压力限制器(29)设置在所述伺服泵壳体(23)中。
15.根据权利要求13或14所述的冷却剂泵，其特征在于，所述冷却剂泵的所述壳体(1)的盖(13)还形成所述伺服泵壳体(23)的盖。
16.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)是相对于所述径向供给轮(2)能够被轴向地调节到不同位置中的环形滑动器或导向滑动器，其中：
(i)当所述设定结构(10)被实施为环形滑动器(10)时，所述设定结构(10)在所述位置中的至少一个位置中在外周上至少部分地轴向交叠所述径向供给轮(2)，并环绕所述径向供给轮(2)，从而形成围绕所述径向供给轮(2)的整个外周的环形间隙，使得从所述径向供给轮(2)通向所述流出区域内的流动过渡截面能够变化，以及
(ii)当所述设定结构(10)被实施为导向滑动器时，所述设定结构(10)以不旋转的方式连接到所述径向供给轮(2)上并且轴向地设置在所述径向供给轮(2)与固定地连接到所述冷却剂泵的所述壳体(1)上的覆盖结构之间，使得轴向地调节所述导向滑动器改变由所述覆盖结构和所述导向滑动器限制的流动截面的轴向宽度。
17.根据权利要求13所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)沿着导向件(12)在导向接触部中轴向地导向，所述导向接触部距所述驱动轴(4)的旋转轴线(R)一径向距离，所述径向距离大于所述径向供给轮(2)的外周的半径的一半或大于所述伺服泵轮(21；51，52)的外周的半径，所述导向件(12)环绕所述伺服泵壳体(23)。
18.根据权利要求17所述的冷却剂泵，其特征在于，所述导向接触部为滑动接触部。
19.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)在靠近所述设定结构(10)的外周的导向接触部中沿着导向件(12)轴向地导向，插入在所述冷却剂泵的所述壳体(1)内的导向套筒形成所述导向件(12)。
20.根据权利要求19所述的冷却剂泵，其特征在于，所述导向接触部为滑动接触部。
21.根据权利要求17-20中的任一项所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)在径向地面向所述导向件(12)的周向表面上沿周向方向交替地包括轴向地延伸的支撑部(16)和凹部，所述设定结构(10)的所述支撑部(16)与所述导向件(12)滑动接触。
22.根据权利要求17-20中的任一项所述的冷却剂泵，其特征在于，所述导向件(12)由钢制成，并且是钢套筒。
23.根据权利要求1所述的冷却剂泵，还包括下列特征中的至少一个特征：
(i)所述冷却剂泵的所述壳体(1)由铝或铝基合金制成；
(ii)所述设定结构(10)由塑料制成并且是塑料注射模制结构。
24.根据权利要求23所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)由热塑性塑料制成。
25.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵(20；50)连接至所述冷却剂回路，孔口(2a；48)设置在所述径向供给轮(2)的离心力区域内，所述孔口(2a；48)连接至所述伺服泵(20；50)的入口(25；55，56)，其中，所述孔口(2a；48)通过所述径向供给轮(2)或所述驱动轴(4)连接至所述伺服泵(20；50)的所述入口(25；55，56)。
26.根据权利要求25所述的冷却剂泵，其特征在于，所述孔口(2a；48)设置在所述径向供给轮(2)中或所述径向供给轮(2)的上游。
27.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述伺服泵(20；50)连接至所述冷却剂回路，过滤器(26；36；40；43)设置在所述伺服泵轮(21；51，52)的上游，以便使由所述冷却剂承载的颗粒远离所述伺服泵轮(21；51，52)。
28.根据权利要求27所述的冷却剂泵，其特征在于，所述过滤器(26；36；40；43)设置在所述冷却剂泵的所述壳体(1)中或设置在所述壳体(1)上。
29.根据权利要求27或28所述的冷却剂泵，还包括下列特征中的至少一个特征：
(i)所述过滤器以传递扭矩的方式连接到所述驱动轴(4)上，使得当所述驱动轴(4)旋转地运动时，位于所述过滤器上或位于所述过滤器中的颗粒通过离心力从所述过滤器移除；
(ii)清洁装置(41；44)被分配给所述过滤器，所述清洁装置(41；44)和所述过滤器中的一个以传递扭矩的方式连接到所述驱动轴(4)上，并且能够相对于所述清洁装置(41；
44)和所述过滤器中的另一个旋转，其中，所述清洁装置(41；44)在相对旋转运动期间扫过所述过滤器，以便以机械方式或流体方式清洁所述过滤器；
(iii)清洁装置(44)被分配给所述过滤器，由所述伺服泵(20；50)输送的控制流体能够通过所述清洁装置(44)施加到所述过滤器的后侧上，以便冲洗所述过滤器。
30.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述设定结构(10)能够沿着调节轴线(R)被调节，并通过设置成围绕所述设定结构(10)的所述调节轴线(R)分布的至少两个可弹性变形的保持臂(34)安装，所述保持臂(34)相对于所述调节轴线(R)形成和设置为使得当所述设定结构(10)被调节时，所述保持臂(34)使所述设定结构(10)相对于所述调节轴线(R)保持对中。
31.根据权利要求1所述的冷却剂泵，其特征在于，所述控制阀(7)联接到控制器上，所述控制器联接到温度传感器、旋转速度传感器、载荷传感器、通流传感器、位置传感器或距离传感器上，这些传感器检测所述冷却剂的温度、质量通流或体积通流、所述内燃机的旋转速度或载荷、所述设定结构(10)的位置、或当所述设定结构(10)与所述设定结构(10)的基准位置相比被调节时所述设定结构(10)行进的距离，并向所述控制器馈送对应的传感器信号，所述控制器根据所述传感器信号控制所述控制阀(7)。
具有可调节输出容积的冷却剂泵
技术领域
背景技术
[0002] 对用于机动车辆的内燃机的研发集中于减少废气排放和燃料消耗。一种用于减少燃料消耗与排放的方案是使还包括冷却剂泵的各种辅助单元的操作更精确地适应发动机的需求。这些努力的目的是在冷启动之后更快速地加热发动机，并减少冷却剂泵所需的操作输出，特别是在发动机的高旋转速度下。比如为电驱动冷却剂泵和可切换摩擦滚柱驱动器的批量制造设计使得关于成本和可靠性考虑其他可替代方案似乎是值得的。开口环滑动器代表已经被已知数十年的方案，用于影响蜗轮机以及具有径向设计的泵和压缩机的输送特性，其中，在外周上包围泵的供给轮的环形滑动器轴向地移位，形成环形间隙，供给轮的外周上的流动截面因此而改变。环形滑动器用作供给轮的流出区域中的闸门。用于致动开口环滑动器的不同方案是已知的。
[0003] 例如，CH 133892 B描述了通过直接利用由泵自身形成的压力差来致动开口环滑动器。该文献不仅描述了轴向地可调节的开口环滑动器，还描述了旋转地可调节的开口环滑动器。但是，泵不适用于车辆的驱动马达的冷却需要。
[0004] US 1,813,747 B描述了一种多级泵系统，该多级泵系统包括用于第一级的开口环滑动器，该开口环滑动器经由轴和外部带齿的正齿轮由外齿轮马达旋转地驱动。环形滑动器也处于轴向运动叠加在环形滑动器的旋转运动上的螺纹啮合中。外齿轮马达是蒸汽驱动式。然而，以此方式致动环形滑动器不适于调节机动车辆中的冷却剂泵的输出容积。
[0005] 从DE 2007 019 263 B3已知一种通过加压空气致动的环形滑动器。这种气动设计要求连接到加压空气源，而这在很多安装情况中是有问题的。
[0006] 在例如从WO 2009/138058 A1中已知的一种冷却剂泵中，开口环滑动器通过以电磁方式操作的轴向活塞伺服泵而液压地调节。以电磁方式产生往复活塞运动需要大量的能量，伺服泵的设计是复杂的并且电磁活塞驱动器是温度敏感的。
[0007] WO 2009/143832 A2公开了一种用于机动车辆的可调节冷却剂泵，该可调节冷却剂泵经由发动机的辅助单元带驱动装置而被驱动。为了能够在高环境温度向以及在有限的安装空间中采用泵，并以简单且可标准化并因此有成本效益的方式制造泵，其中，泵也应该仅需要小的驱动输出并且不应需要在工厂被真空地填充，并且应当具有良好的失效保护特性，因此提出经由设置在冷却剂泵的壳体中的轴向活塞泵通过冷却剂以液压方式致动开口环滑动器。通过附连在供给轮的后侧上的斜板而将往复轴向运动施加在轴向活塞泵上，其中，往复轴向运动的往复频率随着冷却剂泵的驱动旋转速度而增大。由此产生的液压工作压力经由在没有电流时打开的磁阀，被引导到环形滑动器在轴向上固定地连接其上的环形活塞上。复位弹簧反作用于液压工作压力。冷却剂泵包括需要以高精度水平制造和组装的相对较大数量的单独部件。冷却剂泵还具有大的轴向设计长度，这限制了用于在可利用安装空间中设置冷却剂泵的设计范围。大概为了这个目的，供给轮的驱动轴通过距泵的供给轮有较大空间距离的滚动支承单元旋转地安装。这在滚动支承单元产生了由径向力引起的高扭矩。由于磨损随着冷却剂泵的使用寿命而增大的滚动支承处的支承间隙也限制了供给轮可以被准确地导向的范围，使得供给轮摩擦环形滑动器的危险或冷却剂泵的壳体的吸入供给随着泵的使用寿命而增大。这个作用必须通过相当大的周向间隙来克服，而该周向间隙影响了冷却剂泵的效能。最后，斜板与轴向活塞之间的滑动接触也使得对用于斜板和轴向活塞的材料的耐磨性有很高的要求。斜板还对往复轴向活塞施加横向力。
[0008] 除了在外周上包围转子轮的开口环滑动器外，用于为了调节输出容积而改变流动截面或流动型面的几何特性的其他设计也是已知的。根据几何结构的变化特性，开口环滑动器在这些设计中由另一个设定结构替代。
[0009] DE 10 2005 056 200 A1例如提出一种可调节的流入套筒，使用该可调节的流入套筒，可以调节通向用于供给轮的流入区域内的入口截面。该入口截面通过蜡式恒温器调节。取决于冷却剂温度的蜡材料的材料膨胀被转换成用作流入区域中的截面改变流入闸门的流入套筒的轴向调节运动。然而，在使用蜡式恒温器时，控制输出容积的能力是受限制的。流入区域中的流量也被中断，并且切换速度相对较低。
[0010] US 4,828,455 B提供一种作为调节结构的导向板，该导向板与供给轮轴向相对地定位，并可以经由被轴向地调节的供给轮的直径来改变用于冷却剂的有效流动截面。该导向板设置有缺口，供给轮的叶片通过缺口突出。如果导向板朝向供给轮的基部轴向地调节，则在导向板的、轴向地背离供给轮的一侧上的流动截面的轴向宽度在流入区域与流出区域之间增大。如果调节导向板远离供给轮的基部，则该有效流动截面的轴向宽度减小。在供给轮的给定旋转速度下的输出容积相应地增大和减小。蜡式恒温器设置在流入区域中以便致动设定结构(导向板)，其中，冷却剂围绕蜡式恒温器流动，并且蜡材料中的温度感应材料膨胀使得导向板被轴向地调节。
[0011] DE 199 01 123 A1公开了利用调节结构来调节输出容积，该调节结构以相似于US4,828,455 B的方式也形成为导向板，即形成为改变流动截面超出供给轮的轴向宽度的设定结构。再次使用蜡式恒温器作为致动器。还公开了一种设定结构，该设定结构设置在流出区域中的供给轮的稍微的下游，并可以改变壳体中的冷却剂排出截面。
[0012] WO 2010/028921 A1也公开了通过轴向地可运动的导向板来调节输出容积。然而，该设定结构在轴向方向上以电磁方式调节。电磁致动器设置在驱动供给轮的驱动轴的、背向供给轮的轴向端部上，并经由轴向地延伸通过中空驱动轴的柱塞连接到设定结构上。
[0013] 比如从DE 10 2008 027 157 A1已知在冷却剂泵中使用的又一种类型的调节结构，该调节结构由包围供给轮的一圈导向叶片中的可调节导向叶片和可旋转地调节的设定环形成。设定结构，即可调节导向叶片和设定环，通过致动器的提升杆而被调节，其中提到，致动器可以以气动方式、液压方式、电气方式或磁方式进行致动。
[0014] 虽然DE 10 2008 027 157 A1将导向叶片设置成使可以被枢转地调节，但US4,932,835 B公开了如下导向叶片，导向叶片设置在离心压缩机的扩压器区域中并且不能够相对于彼此运动，以及刚性地连接到轴向地可调节的环形杯状物上。由环形杯状物和轴向地突出的导向叶片形成的设定结构可以通过手轮经由齿轮联接而被轴向地调节，以便改变供给轮与导向叶片之间的轴向交叠。
发明内容
[0015] 本发明的目的是提供一种冷却剂泵，该冷却剂泵具有可调节的输出容积并且是坚固和紧凑的，使得该冷却剂泵可以设置在紧密的安装空间中，并且在主要存在于机动车辆内燃机，特别是驱动马达的冷却系统中的温度以及其他操作条件下可靠地运行，而且该冷却剂泵的设计简单且具有成本效益。尽管优选的是以与内燃机固定的旋转速度关系驱动冷却剂泵，但如果在冷却剂供给的不同设计中，冷却剂泵能够灵活地采用其输出特征，即关于其输出容积，则同样是有利的。
[0016] 本发明的主题是用于输送冷却剂循环中，优选地机动车辆冷却剂循环中的冷却剂的冷却剂泵。冷却剂泵特别地可以设置在驱动马达的冷却剂回路中，例如内燃机的驱动马达的冷却剂回路中，以便对其进行冷却。冷却剂优选地是冷却液体，例如水基液体。本发明涉及冷却剂泵本身并涉及其在机动车辆中的使用，特别是作为用于车辆的驱动马达的冷却剂泵。该冷却剂泵也可以有利地用于冷却固定内燃机，例如用于产生电力的固定内燃机。
[0017] 冷却剂泵包括：壳体；驱动轴，该驱动轴通过壳体安装，使得驱动轴能够围绕旋转轴线旋转；以及供给轮，该供给轮能够由驱动轴旋转地驱动，用于输送冷却剂。该冷却剂泵以径向设计方式实施，即其是径向泵或离心泵。供给轮相应地是径向供给轮，用于将冷却剂从径向内部流入区域输送到径向更外部的流出区域内。流出区域特别地能够在外周上包围径向供给轮，使得冷却剂从径向供给轮沿径向方向流出；然而，原则上，流出区域也可以与供给轮的径向外周区域轴向相对地设置。
[0018] 冷却剂泵优选地构造成由内燃机驱动。在简单的优选实施方式中，安装的冷却剂泵可以由内燃机以固定的旋转速度关系驱动。然而，原则上，不应排除冷却剂泵由例如为其自身的驱动装置的另外的驱动装置或由内燃机经由变速驱动装置被驱动的可能性。冷却剂泵可以包括优选地为驱动轮的驱动构件，该驱动构件以不旋转的方式连接到驱动轴上，例如通过与驱动轴形成一体件或优选地通过与驱动轴独立地形成并以不旋转的紧固方式结合到驱动轴上，使得驱动轴的旋转轴线同时也是驱动构件的旋转轴线。
[0019] 冷却剂泵还包括设定结构，该设定结构用于调节流动几何特性，流动几何特性影响泵在给定旋转速度下的输出容积，并且该设定结构能够为此被调节到相对于壳体的不同位置中。在这种能够被调节的能力的范围内，设定结构也可以优选地相对于供给轮而调节。能够通过调节设定结构而改变的流动几何特性，特别地可以是冷却剂从流动区域流入壳体的流出区域内所通过的过渡截面，过渡截面在径向供给轮处直接延伸并与供给轮一起旋转。可以通过设定结构改变的流动几何特性也可以位于壳体的流出区域的这种过渡截面的下游。然而，可变化的流动几何特性也可以是从壳体的流入区域到径向供给轮的过渡截面或进入流入区域的入口截面，例如已关于现有技术所提到的。如果在径向供给轮处通向外部的流动截面的轴向宽度如关于现有技术所提及地实施为可变化的，则可变化的流动几何特性也可以是直接在径向供给轮处的流动截面。在另一实施方式中，流动几何特性可以通过可调节地设置在流入区域中的旋转脉冲发生器而改变。该设定结构在冷却剂上施加旋转脉冲。形成为旋转脉冲发生器的设定结构可以通过以下方式调节，使得在一个调节位置中，设定结构在冷却剂上施加旋转脉冲，该旋转脉冲引起冷却剂沿径向供给轮的旋转方向的旋转运动，以及在另一个调节位置中，设定结构在冷却剂上施加与径向供给轮的旋转方向相反的旋转脉冲。在所有实施方式中，设定结构是几何特性变化器，即流动几何特性变化器，该几何特性变化器在被调节时，改变用于冷却剂的流动几何特性并因此以特定方式改变冷却剂泵的输送容量。
[0020] 设定结构通过控制流体以流体方式调节。冷却剂泵包括用于将控制流体施加到设定结构上的致动器装置。该致动器装置包括用于设定控制流体的压力或容积流量的控制阀，控制流体的压力或容积流量确定设定结构的位置。控制流体由输送媒介——冷却剂——自身形成。为了产生调节设定结构所需的流体能量，除径向供给轮外，冷却剂泵还包括能够由驱动轴驱动的伺服泵，用于将控制流体输送至控制阀。尽管冷却剂在原则上可以是冷却气体，然而其更优选地是液体。因此，设定结构在优选实施方式中以液压方式调节。
[0021] 根据本发明，伺服泵实施为包括至少一个伺服泵轮的旋转泵。伺服泵联接到驱动轴上，使得当径向供给轮被旋转地驱动时，伺服泵同样由驱动轴旋转地驱动。在优选的实施方式中，至少一个伺服泵轮以不旋转的紧固方式连接到驱动轴上。伺服泵轮原则上可以与驱动轴形成一体件，但更优选地与驱动轴独立地形成并以不旋转的紧固方式结合到驱动轴上。在该实施方式中，伺服泵轮可以以强制配合或摩擦配合连接到驱动轴上。词语“或者”在这里如同在其他地方由本发明理解为其通常的逻辑涵义“包含或”，即，它包括“和”的意思，也包括“或者...或者...”的意思，除非从相应的特定上下文中能够唯一地得出这两个意思中的仅一个意思。关于结合到驱动轴上的伺服泵轮，这意味着伺服泵轮在第一实施方式中仅能够以强制配合结合到驱动轴上，在第二实施方式中仅以摩擦配合结合到驱动轴上，并且在优选的第三实施方式中以强制配合和摩擦配合结合到驱动轴上。在可替代的实施方式中，替代强制配合或摩擦配合或者除强制配合或摩擦配合之外，至少一个伺服泵轮可以以材料配合连接到驱动轴上。
[0022] 用于产生调节所需的控制流体能量的伺服泵或附加泵与用于以受控方式应用由此产生的流体能量的控制阀的组合，使得控制流体或流体能量的应用能够灵活地适应一个或更多个不同的消耗装置的要求，并因此使得设定结构以及由此的冷却剂泵的输出容积能够在主要存在于冷却剂回路中的条件下被调节，上述条件例如特别是冷却剂温度以及相邻单元和机器部件的温度，并且该组合还几乎不容易被弄脏。旋转泵比现有技术中已知的包括轴向活塞泵的系统更耐磨，因为旋转泵以驱动轴的旋转速度连续地旋转。比如被优选地采用的排量式旋转泵可以设计成非常小且紧凑，特别是轴向上较短，用于产生所需的流体能量。一个基本优势还在于简单的驱动装置，因为省略了比如用于产生轴向活塞泵的往复运动所需的易受磨损的联接器。结果是产生紧凑并且坚固但同时又具有成本效益的致动器装置，与已知的设计相比，在该致动器装置中不需要对触发(triggering)设定结构的灵活性和精度进行任何折衷；相反，控制阀能够实现最高的灵活度和精度。
[0023] 控制阀可以通过信号线连接到内燃机的控制器上，在车辆发动机的情况下，连接到发动机控制器上，控制阀可以从该上一级的控制器接收确定控制阀的操作的控制信号。如果控制阀实施为切换阀，则控制阀通过控制信号分别运动或切换到其切换位置之一。控制信号可以根据测量的温度，特别是在冷却剂回路中测量的温度，而方便地产生。温度传感器可以设置在冷却剂回路中的典型位置处，温度传感器的传感器输出信号被馈送给控制器，控制器由传感器输出信号形成用于控制阀的控制变量，并将控制变量馈送至控制阀。在一个研发方案(development)中，温度传感器设置在冷却剂回路中的多个典型位置中的每一个位置处，并且温度传感器的传感器输出信号被馈送至控制器，该控制器由多个传感器输出信号形成用于控制阀的控制变量。
[0024] 代替温度或除了温度之外，另外的典型控制变量，例如内燃机的旋转速度或载荷或者冷却剂的质量通流或体积通流，也可以被引出，以便形成用于控制阀的控制变量。调节设定结构的位置可以基于所测量的温度、旋转速度、载荷、冷却剂通流或其他相关的控制变量而叠加在控制上。冷却剂泵则可以具有位置传感器，该位置传感器检测设定结构相对于冷却剂泵的壳体或相对于径向供给轮的轴向位置。替代位置传感器或除位置传感器之外，还可以设置有距离传感器，该距离传感器对设定结构在其相应地采取的调整位置中相对于轴向基准位置所采取的轴向距离进行测量。
[0025] 根据本发明，术语“控制”理解为控制而不调节的意思或理解为控制和调节。如果一个或更多个传感器信号被反馈，例如来自冷却回路的典型温度信号或用于设定结构的位置信号，因此关于设定结构的温度或调节位置来调节冷却剂泵。替代调节，输出容积的调节也可以构成不具有调节的控制，例如，如果设定结构仅根据不依赖于冷却剂泵的输出容积的内燃机的旋转速度或载荷而被触发。
[0026] 控制阀优选地设置在冷却剂泵的壳体上或壳体中，并且控制阀同样优选地在壳体内连接到伺服泵和设定结构上。
[0027] 在简单的实施方式中，设定结构和致动器装置可被构造成仅在分别由邻接部预先确定的轴向端部位置之间切换设定结构，使得设定结构采取具有与径向供给轮的外周的最大轴向交叠的调节位置或具有最小轴向交叠的设定位置，而没有中间位置。在另外的研发方案中，设定结构和致动器装置可以构造成还将设定结构设定在最小交叠调节位置与最大交叠调节位置之间的一个或更多个离散地预先确定的中间位置。在另一研发方案中，致动器装置也可以构造成将设定结构设定在两个轴向端部位置之间的任意中间位置，优选地根据使设定结构回复到两个极限位置之一的弹性力，使得轴向交叠能够被连续地，即非递增地调节。
[0028] 伺服泵可以特别坚定地实施为齿轮泵。将伺服泵实施为内齿轮泵特别有利于冷却剂泵在视为整体时的紧凑性。然而，伺服泵也可以是包括外部带齿的第一伺服泵轮和与第一伺服泵轮齿啮合的外部带齿的第二伺服泵轮的外齿轮泵，其中伺服泵轮中的一个优选旋转地固定到驱动轴上。外齿轮泵包括外部带齿的内齿轮和与内齿轮齿啮合的内部带齿的外齿轮，该内部带齿的外齿轮具有多于内齿轮的至少一个齿以便与内齿轮形成输送单元，该输送单元在低压侧上尺寸增大并在高压侧上尺寸再次减小。如优选地，如果伺服泵是这种内齿轮泵，则外齿轮或优选地内齿轮可以以不旋转的方式连接到驱动轴上。尽管齿轮泵，特别是内齿轮泵，对于本发明的目的是特别有利的，但伺服泵在可替代的实施方式中也可以实施为叶片泵，并且伺服泵例如包括移位或枢转叶片或适用于仅一个这种叶片。伺服泵也可以实施为滚子泵。
[0029] 伺服泵可以是排量式泵，如上所述。然而，作为替代，伺服泵还可以有利地实施为流体流动机，特别是离心泵。侧通道泵是优选的伺服泵的一个示例。侧通道泵也被认为是排量式泵与离心泵的混合形式。侧通道泵的一个优点在于当输送量低时，侧通道泵能够实现高压。例如与齿轮泵进行比较，侧通道泵还具有低的易磨损性，其中磨损由承载在输送流体中的尘埃颗粒引起。这特别是当由伺服泵输送的流体由冷却剂直接形成时是有利的，其中冷却剂在其操作过程期间逐渐增多地载有尘埃颗粒。侧通道泵的另一个优点在于，侧通道泵是自吸式的并且也可以没有任何问题地输送液-气混合物，并且如果需要并且被构造，甚至可以分离液体与气体。
[0030] 为了以高压输送控制流体，在优选的实施方式中提供多级伺服泵，该多级伺服泵包括第一级以及与第一级串联连接的至少第二级，使得控制流体从第一级的出口输送至第二级的入口。第一级的入口同时也是伺服泵的入口。如优选地，伺服泵仅为两级泵，则第二级的出口也是伺服泵的出口。
[0031] 当伺服泵实施为侧通道泵时，伺服泵包括：具有例如为叶轮的转子轮单元的转子轮，该转子轮形成至少一个伺服泵轮；以及至少一个侧通道，至少一个侧通道轴向地，即横向地面向所述至少一个转子轮并在伺服泵轮旁边围绕伺服泵轮的旋转轴线沿周向方向轴向地延伸。如果侧通道泵仅包括一个侧通道，则该侧通道连接到伺服泵的入口并且沿周向方向间隔开地连接到伺服泵的出口。侧通道也可以横向地设置在至少一个伺服泵轮的左侧和右侧中的每一侧上。如果侧通道泵是多级泵并且包括第一伺服泵轮以及至少另一个第二伺服泵轮，则可以仅设置横向地面向第一伺服泵轮的一个侧通道或者两侧的每一侧上的一个侧通道，以及可以仅设置横向地面向第二伺服泵轮的一个侧通道或者两侧的每一侧上的一个侧通道。因此，例如可以仅设置用于第一伺服泵轮的一个侧通道和用于第二伺服泵轮的一个另外的侧通道，或者设置用于伺服泵轮中的一个的一个侧通道以及用于伺服泵轮中的另一个的两个侧通道。其中侧通道在左侧和右侧中的每一侧上面向第一伺服泵轮并且侧通道在左侧和右侧中的每一侧上也面向第二伺服泵轮的实施方式是优选的。如果泵是顺序地分级的，如果控制流体从第一伺服泵轮的侧通道中的一个输送至第一伺服泵轮的另一个侧通道，并且由此输送至第二伺服泵轮的侧通道中的一个，并接着经由第二伺服泵轮的另一个侧通道朝向控制阀输送，则是优选的。
[0032] 伺服泵包括低压侧上的入口和高压侧上的出口。控制流体，即冷却剂，通过入口流入伺服泵的、旋转地设置有至少一个伺服泵轮的输送腔内，并通过伺服泵的出口流向控制阀。伺服泵的入口可以有利地连接到径向供给轮的流入区域，即伺服泵可以从流入区域吸入控制流体。然而，作为替代或附加地，伺服泵的入口也可以连接至流入区域上游的冷却剂回路。在优选的实施方式中，为了使尘埃颗粒远离伺服泵的入口或为了至少缓解设置在伺服泵的入口中或入口处的过滤器，伺服泵的孔口或入口位于径向供给轮的离心力区域内。
[0033] 径向供给轮则可以包括至少一个孔，优选地为设置成围绕旋转轴线分布的多个孔，由径向供给轮输送的冷却剂可以通过至少一个孔流到伺服泵的入口。至少一个孔或多个孔形成用于伺服泵的孔口。在另外的优选实施方式中，孔口设置在冷却剂泵的流入区域中，但设置在由径向供给轮产生的离心力区域内并且在关于离心力区域的中央内部区域中，其中，由径向供给轮吸入的冷却剂在伺服泵的离心力区域中通过孔口被转向至伺服泵。在该实施方式中，孔口优选地设置在径向供给轮的上游。孔口可以由一个或更多个孔形成。
孔口可以有利地设置在驱动轴上。然后，孔口可以由驱动轴的周向表面上的一个或更多个开口形成。孔口可以通过驱动轴连接到伺服泵的入口。作为替代或附加地，作为离心力区域内的中央的孔口也可以由径向供给轮的靠近旋转轴线的一个或更多个开口形成，并且孔口可以将冷却剂导入驱动轴内，在此，冷却剂可以继续朝向伺服泵入口流动。替代通过驱动轴导向冷却剂，特别是在径向供给轮环绕驱动轴的实施方式中，可以在驱动轴的外周上或环绕驱动轴的径向供给轮的内周上设置至少一个流体通道或优选地多个流体通道，例如以一个或更多个凹部、特别是凹槽的形式设置在这两个圆周中的一个上或者还设置在相互面对的圆周的两者上。一个或更多个凹部则可以形成在径向供给轮的内周上并且延伸到径向供给轮的上游端上，使得冷却剂可以轴向地流入。附加地或作为替代，凹部也可以延伸到径向供给轮的下游端上。凹部特别地可以是一个或更多个轴向线性凹部。如果一个或更多个凹部形成在驱动轴的外周上，则这些凹部优选地延伸超过径向供给轮的上游端，以便直接并且对中地通延伸到离心力区域内。冷却剂中的尘埃颗粒在离心力区域中被向外推送，使得只有载有比由径向供给轮输送的冷却剂更小范围的尘埃颗粒的冷却剂进入伺服泵的、关于离心力区域对中央的孔口。离心力引起一定的分离。这抵消了由尘埃颗粒引起的伺服泵的磨损。另外，包括过滤材料的过滤器可以设置在伺服泵的端口与实际入口之间；但是，这种过滤器可以被简单地省略并且至少不会为此成为优选实施方式。
孔口可以有利地设置在驱动轴上。然后，孔口可以由驱动轴的周向表面上的一个或更多个开口形成。孔口可以通过驱动轴连接到伺服泵的入口。作为替代或附加地，作为离心力区域内的中央的孔口也可以由径向供给轮的靠近旋转轴线的一个或更多个开口形成，并且孔口可以将冷却剂导入驱动轴内，在此，冷却剂可以继续朝向伺服泵入口流动。替代通过驱动轴导向冷却剂，特别是在径向供给轮环绕驱动轴的实施方式中，可以在驱动轴的外周上或环绕驱动轴的径向供给轮的内周上设置至少一个流体通道或优选地多个流体通道，例如以一个或更多个凹部、特别是凹槽的形式设置在这两个圆周中的一个上或者还设置在相互面对的圆周的两者上。一个或更多个凹部则可以形成在径向供给轮的内周上并且延伸到径向供给轮的上游端上，使得冷却剂可以轴向地流入。附加地或作为替代，凹部也可以延伸到径向供给轮的下游端上。凹部特别地可以是一个或更多个轴向线性凹部。如果一个或更多个凹部形成在驱动轴的外周上，则这些凹部优选地延伸超过径向供给轮的上游端，以便直接并且对中地通延伸到离心力区域内。冷却剂中的尘埃颗粒在离心力区域中被向外推送，使得只有载有比由径向供给轮输送的冷却剂更小范围的尘埃颗粒的冷却剂进入伺服泵的、关于离心力区域对中央的孔口。离心力引起一定的分离。这抵消了由尘埃颗粒引起的伺服泵的磨损。另外，包括过滤材料的过滤器可以设置在伺服泵的端口与实际入口之间；但是，这种过滤器可以被简单地省略并且至少不会为此成为优选实施方式。
[0034] 特别是在冷却剂在径向供给轮的离心力区域内被转向至伺服泵的的更外部的实施方式中，如果被转向的冷却剂经由包括过滤材料的过滤器被导向至伺服泵轮或多级伺服泵的第一伺服泵轮，则是有利的。过滤器可以直接设置在伺服泵的入口处。有利地，过滤器设置在冷却剂泵的壳体上或壳体中。
[0035] 在包括过滤器的第一实施方式中，过滤器可以以传递扭矩的方式连接到驱动轴上，优选地以不旋转的方式。优选地，过滤器例如以不旋转地定位在驱动轴上的方式直接连接到驱动轴上。然而，作为替代，过滤器也可以经由与驱动轴一起旋转的另一个部件，例如径向供给轮或伺服泵轮，以不旋转的方式间接地连接到驱动轴上。尘埃颗粒由过滤器收集并通过泵运行时产生的离心力远离过滤器地向外输送，即向外远离过滤器的过滤材料地加速。
[0036] 在包括过滤器的第二实施方式中，过滤器配备有清洁装置。该清洁装置和过滤器设置成使得当径向供给轮旋转时，在清洁装置与过滤器之间产生相对旋转运动，在该旋转运动中，清洁装置清洁带颗粒的过滤器。因此，清洁装置和过滤器中的一个以传递扭矩的方式，优选地以不旋转的方式，直接或间接地连接到驱动轴上，并且清洁装置和过滤器中的一个可以相对于另一个旋转。清洁装置和过滤器中的另一个优选地设置成使其不能够相对于冷却剂泵的壳体运动。清洁装置有利地可以设置成使其在相对旋转运动期间扫过过滤器，并因此以机械方式或流体方式清洁过滤器。
[0037] 清洁装置例如可以实施为机械刮片。该刮片设置成使其在相对于优选地为静止的过滤器的旋转运动期间刮擦过滤材料，并因此从过滤材料的接触面移除尘埃颗粒。当清洁装置实施为刮片时，清洁装置优选地设置在过滤器的上游并设置在过滤器的紧前方。清洁装置特别地可以形成为叶轮。
[0038] 在可替代的变型中，清洁装置也可以设置在过滤器的下游，设置在过滤器的后方。下游清洁装置可以实施为使其以流体方式清洁过滤器。由伺服泵输送的控制流体可以通过流体清洁装置施加到过滤器的下游后侧。控制流体通过流体清洁装置与通向伺服泵的向外流动方向相反地施加到过滤器上，并且过滤器因此沿与向外流动方向相反的方向被冲洗和清洁。这可以通过闭锁元件实现，该闭锁元件使高压侧与清洁装置分离，并且该闭锁元件在冷却剂泵的运行状态中仅建立用于这种反向流动冲洗的连接，在冷却剂泵的运行状态中不需要用于调节设定结构的由伺服泵泵送的控制流体。如优选地，如果清洁装置包括设置有一个或更多个叶片的叶轮，一个或更多个叶片总是仅与过滤材料的、流体可以流过的表面的部分交叠，则这种闭锁元件可以省略，并且伺服泵的高压侧的控制流体可以恒定地导向过滤器的后侧。冷却剂在相对旋转期间的相应的时刻流过不与叶轮交叠的过滤区域，同时，在相应的交叠过滤区域中，伺服泵的高压侧的控制流体沿相反方向同时流过叶片并流过过滤器，冲洗并因此清洁过滤器。
[0039] 在一个改进方案中，设置在过滤器下游并以流体方式清洁的清洁装置可以设置成使其不能够相对于过滤腔运动或至少不能够相对于过滤器旋转，并可以被构造成在冷却剂泵的运转状态下将由伺服泵输送的控制流体施加到过滤器的下游后侧，在冷却剂泵的运转状态中，调节设定结构不需要由伺服泵泵送的控制流体。控制流体通过这种流体清洁装置与通向伺服泵的流入方向相反地施加到过滤器，并且过滤器因此沿与流入方向相反的方向被冲洗和清洁。不能够相对于过滤器运动的清洁装置方便地包括设置在从伺服泵的高压侧通向过滤器的后侧的流体连接中的闭锁元件，其中，所述闭锁元件可以阻断流体连接并在冷却剂泵的运转状态中打开流体连接，在所述冷却剂泵的运转状态中，调整设定结构不需要由伺服泵泵送的控制流体。
[0040] 设置在过滤器后面的清洁装置可以包括具有一个或更多个叶片的叶轮，一个或更多个叶片形成并设置成使其在相对旋转运动期间以小距离扫过过滤器的后侧，并且因此清洁装置在过滤器的后侧上施加压力，该压力沿所述相反方向作用，并沿相反方向将尘埃颗粒从过滤器的过滤材料压出，远离伺服泵的入口。过滤器也可以以此方式流体地清洁。然而，叶轮优选地不接触过滤器。基于通过相对旋转运动流体动力地建立压力的该清洁装置，可以与基于用控制流体冲洗的清洁装置中的一个相结合，例如在以上两段中描述的清洁装置。
[0041] 伺服泵优选地包括其自身的伺服泵壳体，该伺服泵壳体包括输送腔，在输送腔中可旋转地容置有至少一个伺服泵轮，或者在具有多个伺服泵轮的实施方式中，旋转地容置有在输送接合中配合用于输送目的的伺服泵轮。如果伺服泵是内齿轮泵，则伺服泵壳体可以特别地安装有外齿轮，使得外齿轮可以围绕其旋转轴线直接以旋转滑动接触旋转。伺服泵壳体优选地设置在冷却剂泵的壳体中。伺服泵壳体有利地设置在径向供给轮的轴向附近。
[0042] 如果冷却剂泵的壳体的盖也形成伺服泵壳体的盖则是有利的。共用盖可以减少泵的部件的数量或减小径向供给轮与伺服泵轮之间的轴向距离，并因此减小泵的长度。轴向简短设计对于使径向供给轮最大可能地轴向接近驱动轴的旋转支承也是有利的。
[0043] 为了能够以流体方式调节设定结构，将设定结构联接到活塞上，或者设定结构直接形成可以施加控制流体的活塞。在设定结构自身形成活塞的实施方式中，该活塞可以与设定结构形成为一体件，或可以单独地形成并固定地结合到设定结构上。该实施方式对于与通过齿轮系统，例如杆结构或齿轮联动系统(a toothed wheel gear system)，来联接设定结构和活塞相比的最大可能的紧凑性和坚固性方面是优选的。活塞被单独地制造并固定地结合到设定结构上的实施方式是特别优选的。在所有实施方式中，活塞可以特别地由有弹性的柔性材料形成，例如弹性体或橡胶。活塞可以特别地实施为环形活塞并可以围绕驱动轴的旋转轴线以一定的径向距离周向地延伸，优选地也距离驱动轴的外周一定的径向距离。根据安装情况，有利的是，设置有围绕旋转轴线分布的多个单独的活塞，例如三个单独的活塞，而非一个环形活塞。
[0044] 在研发方案中，冷却剂泵包括用于对调节设定结构的控制流体的压力进行限制的压力限制器。压力限制器方便地是压力限制阀并且可以特别地实施为回流阀。如果伺服泵包括其自身的伺服泵壳体，则将压力限制器设置在伺服泵壳体中有利于冷却剂泵的紧凑性并简化了伺服泵的组装。
[0045] 冷却剂泵可以包括压力保持装置，该压力保持装置防止控制流体在伺服泵停止时通过伺服泵，例如通过不可避免的泄漏，而流出。压力保持装置特别地可以以与在外周上包围径向供给轮的环形滑动器结合的方式设置，以便在内燃机停止时防止或至少延迟冷却剂经由径向供给轮的回流。压力保持装置确保环形滑动器通过控制流体保持在具有最大轴向交叠的调节位置中。因此在内燃机已经被关闭之后，冷却剂继续被保持在其冷却截面中，使得内燃机在已被关闭之后更缓慢地冷却下来。压力保持装置可以方便地实施为保持阀(holding valve)并在简单的优选实施方式中实施为回流阀。如果伺服泵包括其自身的伺服泵壳体，则压力保持装置可以设置在伺服泵壳体中，这有利于冷却剂泵的紧凑性并且还简化了冷却剂泵的组装。
[0046] 设定结构可以在概念上对应于关于现有技术所讨论的设定结构。因此，设定结构可以例如实施为导向叶片结构，该导向叶片结构包括设置在径向供给轮的外周上的导向叶片。原则上如同由现有技术已知的，该设定结构可以相对于径向供给轮是轴向地可调节的，使得能够改变径向供给轮与导向叶片结构之间的轴向交叠。替代地或附加地，这种导向叶片也可以是枢转导向叶片，以便能够优选地通过将导向叶片共同地连接到可旋转地调节的环上来改变导向叶片在流出区域中的接合，控制流体可以施加到可旋转地调节的环上，可旋转地调节的环自身可以形成为活塞或者可以以适于旋转地调节可旋转地调节的环的方式联接到这种活塞上。在可替代的实施方式中，设定结构可以是设置在流入区域中的可调节的入口闸门。
[0047] 在优选的实施方式中，设定结构形成为比如其类型已知并且在关于现有技术的开始部分所讨论的环形滑动器或导向滑动器。在作为导向滑动器的实施方式中，设定结构不旋转地连接到径向供给轮上，但可以相对于径向供给轮轴向地调节，使得设定结构可以在径向供给轮与壳体的轴向相对的壁之间来回调节。调节导向滑动器改变了流入区域与流出区域之间的流动通道的轴向宽度，这与冷却剂泵在径向供给轮的给定的旋转速度下，即在旋转速度没有变化的情况下的输出容积的变化相关。
[0048] 如果设定结构实施为轴向可调节的环形滑动器，则对于输送泵的紧凑性是有益的。环形滑动器可以简单地形成和设置，并且可以稳定地实施并以简单的方式致动。环形滑动器在其不同的轴向调节位置中的至少一个中在外周上环绕径向供给轮并且与径向供给轮交叠，在轴向方向上至少部分地形成环形间隙，使得可以改变从径向供给轮导入流出区域内的流量过渡截面。环形滑动器作用为出口闸门。环形滑动器优选地设置成使得环形滑动器在径向供给轮的外周上与径向供给轮直接形成环形间隙。然而，作为替代，环形滑动器也可以设置在径向供给轮的外周的稍微的下游；但是，其中环形滑动器在至少部分地交叠的位置中直接包围径向供给轮的设置对于冷却剂泵的效能是有利的。
[0049] 在优选的实施方式中，设定结构沿着导向件在导向接触部中轴向地导向。导向接触部优选地是滑动接触部。导向接触部优选地直接存在于设定结构与导向件之间。导向接触部对于设定结构的紧凑性和稳定性是有利的，扩展到冷却剂泵，如果导向接触部不靠近驱动轴的周向表面而是径向地远离驱动轴的周向表面，并且作为替代，如在径向上测量的，比驱动轴的旋转轴线更靠近径向供给轮的外周，并且优选地，比驱动轴的与导向接触部轴向齐平地定位的周向表面更靠近径向供给轮的外周，则是有利的。尽可能径向地在外部的导向件有助于减小设计空间，因为需要用于轴向调节运动的连接支撑部(connecting stay)不需要如现有技术那样从驱动轴的周向表面径向地向外延伸到设定结构，例如为优选的环形滑动器。关于伺服泵，与至少一个伺服泵轮的外周相比，设定机构的导向接触部可以具有距离驱动轴的旋转轴线更大的径向距离。如果伺服泵包括彼此处于输送接合中的两个或甚至更多个伺服泵轮，则驱动轴的旋转轴线的导向接触部优选径向地设置在环绕驱动轴和所有伺服泵轮的旋转轴线的圆的外部。
[0050] 在优选的实施方式中，设定结构环绕伺服泵。如果设定结构在轴向导向接触部中导向，则导向接触部优选地也在伺服泵壳体的径向外部。伺服泵壳体则可以例如在伺服泵壳体的外周上直接形成用于设定结构的导向件。
[0051] 用于设定结构的导向件可以由冷却剂泵的壳体直接形成，或如已经提到的，如果伺服泵包括其自身的伺服泵壳体，则用于设定结构的导向件由伺服泵壳体或由相结合的冷却剂泵的壳体和伺服泵壳体形成。但是，在优选的实施方式中，导向套筒插入冷却剂泵的壳体内，其中导向套筒的内周表面或优选地外周表面形成导向件。特别地，如果设置有伺服泵壳体，则这种导向套筒可以滑动到伺服泵壳体上，即可以环绕伺服泵壳体。
[0052] 导向接触部优选地通过设定结构的支撑实现，因为设定结构的径向地面向导向件的周向表面，优选地为内周表面，包括沿周向方向交替地连续的轴向延伸的支撑部和凹部，并且因为设定结构的支撑部与导向件处于滑动导向接触。
[0053] 关于材料的选择，如果冷却剂泵的壳体由轻金属，优选铝或铝基合金，形成则是有利的。特别地，壳体则可以被铸造，如果要设置支承点或配件，则可以在相应的位置处对壳体进行机械切削或机械磨削。设定结构同样可以由金属制造；更优选地，设定结构由塑性材料形成。特别地，设定结构可以是塑料注射模制部件。所提到的导向件同样可以由塑料制成，但优选地由有利于与设定结构的优选滑动导向接触的材料制成。然而，更优选地，导向件由金属材料构成，例如同样由轻金属或钢构成。由塑料制成的设定结构和由钢制成的导向件也产生对于设定结构的滑动导向接触特别有利的低摩擦润滑运动副。至少一个伺服泵轮，或者，如果有多个伺服泵轮，则为这些轮中的一个或更多个或全部，可以由金属材料或塑料制成。如果设定结构或伺服泵轮由塑料制成，则可以为此考虑热塑性塑料以及硬塑料。
[0054] 在其中设定结构可以沿着调节轴线，优选地沿着驱动轴的旋转轴线，被调节的实施例中，可以经由替代导向件的或除导向件之外的保持臂，即通过可弹性地变形的保持臂，平行于调节轴线以弹性地可弯曲的方式支撑设定结构。尽管设置成围绕调节轴线分布、优选地以两重旋转对称方式设置的两个这种保持臂在原则上是足够的，但如果三个这种保持臂关于调节轴线以优选地三重旋转对称的方式设置则是特别有利的。多于三个这种保持臂的设置产生几何冗余度，使得准确地设置三个可弹性地变形的保持臂是优选的。保持臂优选地关于调整轴线形成和设置，使得当关于调节轴线调节保持臂时，优选地在每个调节位置中，保持臂将设定结构保持居中。通过保持臂，也可以同时设置弹簧装置，该弹簧装置确保调节结构被张紧到特别的调节位置中，并且可以通过控制流体的压力从该调节位置调节到另一个调节位置。然而，原则上，除在该实施方式中优选地沿与保持臂相同的方向将弹簧力施加到设定结构上的另外的弹簧装置外，还可以设置可弹性地变形的保持臂。
[0055] 在简单的实施方式中，冷却剂泵可被构造成仅为内燃机供应用于冷却目的的冷却剂。然而，也可以构造成还为一个或更多个其他单元，例如车辆加热器的热交换器，供应已被内燃机加热的冷却剂。在这种实施方式中，冷却剂泵可以是多级流量泵，该多级流量泵包括用于内燃机的第一流出区域和用于另外的单元的第二流出区域。二级流量或可适用的更多级流量可以以所述方式各自装备有其自身的设定结构，以便能够根据需要与每个情况中的另一级流量分离地控制各级流量。然而也可以在流出通道中或其下游设置分支，使得例如仅是单级流量泵的冷却剂泵输送全部的冷却剂，并通过相应的阀仅将冷却剂输送至内燃机或径向供给轮的下游的待供给的一个或更多个另外的单元。
[0058] 图1以透视图示出冷却剂泵；
[0059] 图2以纵截面示出冷却剂泵；
[0060] 图3以纵截面示出冷却剂泵的中央区域；
[0061] 图4示出冷却剂泵的压力限制器；
[0062] 图5以第一截面示出冷却剂泵；
[0063] 图6以第二截面示出冷却剂泵；
[0064] 图7示出改进的设定结构；
[0065] 图8示出包括旋转过滤器的冷却剂泵；
[0066] 图9以径向供给轮上的视图示出图8的冷却剂泵；
[0067] 图10以过滤器上的视图示出图8的冷却剂泵；
[0068] 图11示出包括过滤器和机械清洁装置的冷却剂泵；
[0069] 图12以过滤器上的视图示出图11的冷却剂泵；
[0070] 图13示出包括过滤器和流体清洁装置的冷却剂泵；
[0071] 图14以过滤器上的视图示出图13的冷却剂泵；
[0072] 图15以详细图示示出过滤器和清洁装置；
[0073] 图16示出包括作为伺服泵的侧通道泵的冷却剂泵；以及
[0074] 图17以伺服泵上的视图示出图16的冷却剂泵。
具体实施方式
[0075] 图1示出根据本发明的冷却剂泵，该冷却剂泵能够用作用于燃烧发动机，优选地为机动车辆的内燃机的冷却剂泵。该冷却剂泵是具有径向设计的冷却剂泵。在冷却剂泵的壳体1中，径向供给轮2安装成使其能够围绕旋转轴线R旋转。壳体1包括用于将壳体1组装在内燃机的冷却循环中，优选地组装到内燃机上的组装点。当组装时，冷却剂泵联接到内燃机上以便驱动冷却剂泵，即冷却剂泵由内燃机经由比如为牵引驱动装置的适当的齿轮系统旋转地驱动。驱动轮3相应地设置在冷却剂泵的一个驱动侧上，驱动轮3例如通常为皮带轮，然而在链传动的情况中也可以由链轮替代，或者由用于替代牵引驱动装置的可选择齿轮驱动装置的齿轮替代。驱动轮3与径向供给轮2同轴地设置，因此能够围绕同一旋转轴线R旋转。径向供给轮2以扭矩固定的方式连接到驱动轮3上。两个轮2和3例如各自以不旋转的紧固方式连接到共用驱动轴4上，驱动轴4通过壳体1旋转地安装。当泵运转时，径向供给轮2将优选为液体冷却剂的冷却剂从中央流入区域5，即泵的吸入侧，输送到在外周上围绕径向供给轮2延伸的流出区域6内。径向供给轮2在吸入侧经由流入区域5连接至冷却剂储存器，并在压力侧经由流出区域6连接至待供给冷却剂的内燃机或连接至一个或更多个另外的消耗装置，例如加热器。
[0076] 为了能够使由径向供给轮2输送的冷却剂流量适应内燃机或另一个可选择消耗装置的需求，冷却剂泵能够就其输送流量进行调节。输送流量通过改变流动几何特性来调节，例如通过改变从径向供给轮2到如就径向泵而言的流出区域6内的过渡部的流动截面，流出区域6由壳体1的已被移除并且在图1中未示出的部分的环形通道或部分环形通道形成。环形通道或部分环形通道在径向供给轮2的外周上围绕径向供给轮2完整地延伸360°，或者围绕径向供给轮2的周长的至少一部分延伸。设定结构10用于改变流动几何特性，设定结构10形成为环形滑动器，比如优选为开口环滑动器，并且设定结构10能够被来回轴向地调节到相对于壳体1和径向供给轮2的不同的调节位置中。设定结构10与径向供给轮2一起直接形成包围径向供给轮2的环形间隙；设定结构10因此用作开口环滑动器。设定结构10能够在第一轴向调节位置与第二轴向调节位置之间被来回地调节。在图1中，其采取第一调节位置，在第一调节位置中，从径向供给轮2到流出区域6内的过渡部截面位于最大值处。在第二调节位置中，该过渡部截面位于最小值处。在第一调节位置中，设定结构10例如使径向供给轮2在径向供给轮2的整个有效轴向输送宽度上暴露。在第二调节位置中，优选但仅作为示例地，设定结构10完全交叠径向供给轮2的有效输送宽度。因此能够通过设定结构10在例如对应于零输送的最小输出容积与最大输出容积之间调节。设定结构10能够优选地调节到第一调节位置与第二调节位置之间的任意中间位置中并设定到期望的调节位置，即保持在适当的位置。
[0077] 为了能够自动地调节输出容积，冷却剂泵包括致动器装置，该致动器装置包括优选但仅作为示例地形成为电磁作用阀的控制阀7。电能和控制信号可以经由端口8馈送至控制阀7。控制阀7能够经由端口8特别地连接至内燃机的控制器或用于车辆加热器的控制器上，内燃机的控制器例如在机动车辆的驱动马达的例子中是发动机控制器。
[0078] 设定结构10能够通过由被输送的冷却剂形成的控制流体流体地调节。为此，设定结构10在壳体1中联接到由控制阀7控制的活塞上，控制流体的压力施加在该活塞上。控制信号能够经由端口8馈送至控制阀7。控制信号可以根据所测量的温度产生，特别是在冷却剂回路中测量的温度，例如冷却剂温度。温度传感器因此可以设置在冷却剂回路中的典型位置处，优选地设置在多个典型位置中的每个位置处，并且温度传感器的传感器输出信号馈送至控制器，控制器根据传感器信号形成用于控制阀7的控制变量。
[0079] 图2以纵截面示出冷却剂泵。在图示中，驱动轴4被划分成功能性轴向部4a到4e，并且驱动轴4通过壳体1安装在壳体1中，使得驱动轴4能够通过滚动支承在轴部4d中旋转。径向供给轮2在前端部4a中以不旋转的紧固方式连接到驱动轴4上。驱动轮3设置在后轴部4e中，当从径向供给轮2观察时后轴部4e在旋转支承部4d之后轴向地背离轴部4a，驱动轮3在轴部4e以不旋转的紧固方式连接到轴4上。由于轴4在轴部中轴向旋转地安装在用于径向供给轮2的支撑部与用于驱动轮3的支撑部之间，因此保持了轴4的旋转支承与径向供给轮2之间的轴向短距离，并且减小了可能发生在输送动作期间并被吸收在驱动轴4的旋转支承的部分4d中的弯矩。
[0080] 为了产生调节设定结构10所需的控制流体压力，冷却剂泵包括另外的泵20，该另外的泵20在下文中被称为伺服泵20，以便在概念上使其与实际冷却剂泵区分开。伺服泵20是排量泵，并优选但仅作为示例地实施为内齿轮泵。伺服泵20包括内齿轮21和围绕内齿轮21的内部带齿的外齿轮22，内齿轮21以不旋转的紧固方式连接到轴4上并设置有外齿，内齿轮21与外齿轮22彼此处于输送啮合中，即齿啮合，在齿啮合中，当轴4被旋转地驱动时，内齿轮21与外齿轮22周期性地形成围绕旋转轴线R周向地尺寸增大并且再次周向地尺寸减小的输送单元。在该例子中为冷却剂的控制流体在输送单元尺寸增大的区域中，即在伺服泵20的低压侧，被尺寸增大的输送单元吸入。控制流体在单元尺寸减小的区域中，即在伺服泵20的高压侧，以增加的压力再次被排出。伺服泵20经由压力通道31在伺服泵20的高压侧连接至控制阀7。
[0081] 从伺服泵20的出口延伸至控制阀7的，即包括压力通道31的控制流体区域形成伺服泵20的高压侧。控制流体在高压侧上的压力利用控制阀7来设定。在该高压侧，控制流体作用在活塞15上，活塞15被导向使得活塞15能够在冷却剂泵的壳体1中轴向地运动，并且活塞15联接到设定结构10上使得设定结构10朝向调整位置平移，该调整位置在相应的控制流体压力施加到活塞15上时呈现径向供给轮2的最大轴向交叠。优选地，活塞15轴向固定地连接到设定结构10上，使得设定结构10沿活塞15的轴向运动被简单地驱动。弹簧力由弹簧装置沿相反的轴向方向施加到设定结构10上，弹簧装置包括设置成围绕旋转轴线R均匀分布的弹簧17。使设定结构10朝向其在图2中采取的最小交叠调节位置回复的弹簧力因此反作用于作用在活塞15上的控制流体压力。
[0082] 控制阀7例如可以是歧管阀，该歧管阀能够在不同的切换位置之间切换，并且在第一切换位置阻塞伺服泵20的高压侧，在第二切换位置使伺服泵20的高压侧与冷却剂回路短路并优选地为此目的使伺服泵20的高压侧连接至冷却剂泵的压力侧。伺服泵20有利地构造成使得即使当内燃机不工作时，由伺服泵20产生的控制流体压力足以在控制阀7位于第一切换位置，即阻塞位置中时将设定结构10调节到最大交叠调节位置。优选地，如果最大交叠调节位置对应于完全交叠，则径向供给轮2实际上不输送冷却剂。这使得内燃机在从冷却状态起动时被快速地加热。还减少了冷却剂泵的能量消耗。
[0083] 如果另一个单元，例如当内燃机是车辆的驱动马达时的机动车辆加热器，也被供给由径向供给轮2输送的冷却剂，则该附加单元的分流部可以设置在供给轮2的下游，可以设置另外的控制阀以便将冷却剂可选地引导至内燃机或另一个单元，这还包括冷却剂可以经由该控制阀被同时引导至内燃机和另一个单元两者的方案。根据可选的附加单元的需要，如果设定结构10在最大交叠调节位置中在外周上未完全地轴向交叠径向供给轮2而仅交叠轴向局部部分，则这因此也是有利的。
[0084] 在简单的实施方式中，控制阀7可以总共仅具有提到的两个切换位置，并且也总是采用这些切换位置中的一个。在该简单的实施方式中，设定结构10能够被触发，使得设定结构10能够分别地仅采用两个极限位置中的一个，即最大交叠调节位置或最小交叠调节位置。在一个研发方案中，控制阀7能够被构造成足够快地在两个切换位置之间来回切换，使得设定结构10也能够被轴向地设定到两个极限位置之间的任意调节位置。在另一个研发方案中，控制阀7可以构造成将控制流体的压力连续地设定为特定值，并因此根据控制流体压力与复位弹簧力之间的力的均衡，将设定结构10设定到特定位置或设定到最大交叠调节位置和最小交叠调节位置之间的任意期望的位置。
[0085] 防止控制流体能够流回到伺服泵20内的压力保持装置28设置在伺服泵20与控制阀7之间。在阻断位置中，压力保持装置28相对于流向伺服泵20的回流阻断流动截面，但允许朝向控制阀7的向外流动。仅当压力保持装置28的靠近伺服泵20的上游入口处的控制流体的压力超过压力保持装置28的靠近控制阀7的下游出口处的控制流体的压力时，压力保持装置28打开。进入阻断位置内的弹簧力施加到压力保持装置28上，即压力保持装置28采取相等压力下的阻断位置。作用在阻断位置中的弹簧力确定为使得压力保持装置28至少在内燃机不工作以及作用在活塞15上的压力对应于环境压力时朝向控制阀7打开。优选但仅作为示例地，压力保持装置28实施为回流阀。
[0086] 当控制阀7阻断时，由于控制流体被阻止经由伺服泵20流回，因此设定结构10由于压力保持装置28而能够在内燃机已被关闭之后在最大交叠调节位置中保持相对较长的时间。优选地，如果设定结构10关闭并且在该调节位置中在径向供给轮2的外周上很大程度地密封过渡截面，则按照过渡截面上的密封的长度，与如果在伺服泵20的高压侧上迅速地解除压力的情况相比，冷却剂可以被更久地抑止在径向供给轮2的上游。在内燃机已被关闭之后，内燃机可以更缓慢地冷却，并且冷却过程可以被加强。
[0087] 如果设置压力保持装置28，则伺服泵20和压力保持装置28优选地构造成使得当内燃机不工作时，由伺服泵20产生的压力足以将设定结构10调节到最大交叠调节位置。通过相应地触发控制阀7，即使当内燃机不工作时，该压力能够被保持或减小并且设定结构
10的位置因此能够根据需要而设定。这优选地也适用于内燃机的任意其他运转状态，只要由伺服泵20产生的控制流体压力足以克服朝向最小交叠位置作用在设定结构10上的复位弹簧力即可。
10的位置因此能够根据需要而设定。这优选地也适用于内燃机的任意其他运转状态，只要由伺服泵20产生的控制流体压力足以克服朝向最小交叠位置作用在设定结构10上的复位弹簧力即可。
[0088] 控制流体压力通过在图4中示出的压力限制器29限制在最大值，使得甚至在伺服泵20的高旋转速度和相应的高输出容积下，控制流体压力也不会超过该值。限制控制流体压力限制了设定结构10在最大交叠调节位置中能够相对于轴向邻接部按压到最大值的力，该最大值根据控制流体压力和活塞15的有效压力表面得出。压力限制器29的入口连接至控制流体施加到活塞15上的空间。压力限制器29的出口将控制流体引导回由径向供给轮2输送的冷却剂的主流中。优选而仅作为示例地，压力限制器29形成为回流阀。压力限制器29设置成围绕旋转轴线R沿周向方向相对于压力保持装置28偏移。图4中示出的纵截面相对于图2和图3中的纵截面沿周向方向相应地偏移。
[0089] 伺服泵轮21和22容置在它们自身的伺服泵壳体23中。伺服泵壳体23在滑动接触部中旋转地安装在外齿轮22的外周上。将伺服泵轮21和22容置在它们自身的伺服泵壳体23中便于组装冷却剂泵，因为能够安装预组装的伺服泵20。伺服泵壳体23设置在冷却剂泵的壳体1中，优选地设置在环形设定结构10内。压力保持装置28和压力限制器29同样设置在伺服泵壳体23中。
[0090] 图3以与图2相同的纵截面示出冷却剂泵的中央区域的放大图示。设置在中央的伺服泵壳体23在其面向径向供给轮2的轴向面对侧上由盖13覆盖。盖13还同时在所讨论的侧面上覆盖冷却剂泵的壳体1。盖板24也轴向地设置在伺服泵壳体23与盖13之间并直接地交叠伺服泵壳体23，其中伺服泵20的入口25和出口27形成在盖板24中。阻止粉尘颗粒的过滤器26，例如过滤网，设置在盖板24的入口25中。当驱动轴24旋转时，伺服泵20从离心力区域内的位置，优选地在径向供给轮2的外周上或附近，通过入口25吸入冷却剂，并且通过出口27以增大的压力排出冷却剂以作为控制流体。出口27经由压力保持装置28连接到压力通道31，并且压力通道31连接到活塞15的背离径向供给轮2的后侧上。
压力保持装置28采取图3中的阻断位置。伺服泵20停止，或在控制阀7阻断的情况下，泵速刚好被降低。
压力保持装置28采取图3中的阻断位置。伺服泵20停止，或在控制阀7阻断的情况下，泵速刚好被降低。
[0091] 伺服泵20设置在轴向地连接到轴部4a上的轴部4b中。封堵壳体1的例如形式为滑动环密封件或唇形密封件的轴密封件19设置在伺服泵壳体23与形成旋转支承的轴部4d之间的轴部4c中。如还不只从图3中可以所看到的，实施为旋转泵的伺服泵20有利地轴向较细，这使得径向供给轮2能够轴向地设置成特别地靠近形成在轴部4d中的旋转支承。由于该实施方式为内齿轮泵，因此该轴向距离可以被保持得特别地小。
[0092] 设定结构10在滑动导向接触部中沿导向件12轴向地导向。导向件12是插入壳体1内的套筒，优选但仅作为示例地，该套筒为钢套筒。导向件12围绕伺服泵壳体23并且例如直接地在伺服泵壳体23上滑动。导向件12因此向内地支撑在伺服泵壳体23上。导向件12也通过在壳体1中以滑动方式，优选地通过按压在壳体1的自由周向表面上而同样支撑在壳体1上。壳体1优选地由铝材料制成并且特别地可以由铝或铝基合金铸造而成。
[0093] 设定结构10特别地可以是塑性结构，例如由热塑性塑料制成的注射模制部件。活塞15有利地由弹性体或天然橡胶形成。活塞15容置在环形缸空间中，使得活塞15能够轴向地来回运动。环形缸空间通过壳体1的内周表面在外侧上限制并通过导向件12在内侧上限制。利用金属表面限制环形缸空间有利于与活塞15的相应摩擦运动副。如已经提到的，控制流体施加到活塞15的自由侧上。活塞15设置在设定结构10的优选地背离径向供给轮2的轴向端部处，并且活塞15可以例如以材料配合(material fit)的方式连接到，特别是固定地连接到设定结构10上。然而，原则上，活塞15也可以沿控制流体施加其上的方向仅与设定结构10压力接触。如所提及的，设置成围绕旋转轴线R分布的多个弹簧17反作用于控制流体的压力并分别在一端处支撑在盖13上并在另一端处支撑在形成在设定结构10上的弹簧座18上。弹簧17例如实施为螺旋压力弹簧。弹簧17设置在环形空间中，该环形空间在内侧由导向件12径向地限制并在外侧由设定结构10径向地限制。
[0094] 在设定结构10与导向件12的导向接触中，设定结构10通过由轴向地延伸的支撑部16形成的支承而支撑在导向件12上。支撑部16形成在设定结构10的径向地面向导向件12的内周侧上。
[0095] 图5以与伺服泵轮21和22轴向齐平的截面示出冷却剂泵。从内侧向外径向地能够看到轴4、以不旋转的紧固方式设置在轴4上的内齿轮21、与内齿轮21处于输送啮合的外齿轮22、泵壳体23以及围绕泵壳体23的导向件12。还能够看到形成在伺服泵壳体23中以便形成压力限制器29的容置空间以及连接通道，该连接通道经由盖板24和盖13连接至伺服泵20的出口27(图3)，并且连接至通向控制阀7且其中形成压力保持装置28的压力通道31。另一个连接通道33连接至泄压通道32。泄压通道32连接至控制阀7。泄压通道32从控制阀7经由连接通道33导回到冷却剂循环中。在控制阀7的切换位置的一个中，控制阀7将压力通道31连接至泄压通道32，使得只有相对较低的压力施加到活塞15上(图3)，并且设定结构10通过弹簧17的力保持在图2和图3所示的最小交叠调节位置中。
[0096] 在图5中也能够看到形成在设定结构10的内周侧上并且由内周侧上的沿周向方向分别相邻的凹部释放(released)的轴向支撑部16，其中所述支撑部确保用于设定结构10的完全轴向导向。设定结构10通过凸出到设定结构10上的相应的互补导向部内的杆状旋转块14相对于冷却剂泵的壳体1以不旋转的紧固方式导向。旋转块14中的一个也能够在图3中看到。旋转块14从壳体盖13的后侧轴向地突出。最后，在图5中也能够看到设定结构10上的用于弹簧17支撑位置，即弹簧座18。
[0097] 图6再次以与形成在轴部4d中的旋转支承轴向地齐平的另一个截面示出冷却剂泵。截面平面沿压力通道31和泄压通道32延伸。关于旋转支承还应当补充的是，旋转支承由彼此轴向地间隔开的至少两个支承凹槽和围绕旋转轴线R设置在支承凹槽中的滚动体以及在外部包住滚动体的支承套筒9形成。支承凹槽直接地形成在驱动轴4的外周侧上。支承套筒9被压入壳体1内。驱动轴4和滚动支承和/或彼此轴向地间隔开的多个滚动支承以及支承套筒9一起形成当组装冷却剂泵时被插入壳体1内的设计单元。
[0098] 图7示出与所述冷却剂泵中使用的设定结构10相比就其支承已被改进的设定结构10。改进的设定结构10以未组装的单独形式在其安装时背离径向供给轮2的后侧上的视图中示出。活塞15设置在该后侧上。弹性保持臂34以围绕旋转轴线R均匀分布的形式设置在设定结构10的后侧上，并且弹性保持臂34例如优选地围绕旋转轴线R形成为螺旋。保持臂34可以在设定结构10的后侧上由相应地形成的裂口形成，例如槽形裂口。设定结构10在其后侧上可以包括基部以便形成保持臂34。可替代地，保持臂34也可以形成在设定结构10的外周附近，以能够形成与图1到图6中示出的冷却剂泵的设定结构10一致的结构。在该再次改进的实施方式中，保持臂34将形成在设定结构10的后侧上的外部区域中，优选地仍然径向上在活塞15的外部。保持臂34可以直接形成在设定结构10上，或者可以单独地形成并结合到设定结构10上。如果保持臂34轴向固定地连接到壳体1上，则保持臂34可以替代弹簧17。
[0099] 图8、图9和图10示出包括用于清洁流向伺服泵20的冷却剂的改进的过滤器的伺服泵的纵截面和两个正视图。除了具有附图标记36的过滤器外，冷却剂泵对应于上述冷却剂泵，因此对在这方面作出的陈述进行参考，并采用与图1到图7中相同的附图标记。
[0100] 过滤器36替代过滤器26(图3)。不同于固定地连接到伺服泵壳体23上的过滤器26，过滤器36以使其不能够旋转的方式连接到驱动轴4上，使得过滤器36从动于驱动轴4的旋转运动。当过滤器36旋转时，由伺服泵20的过滤器36保持的尘埃颗粒通过离心力向外加速远离旋转轴线R并因此也远离过滤器36，因此过滤器36被清洁。过滤器36在驱动轴4上滑动到与轴部4b的强制配合接合(positive-fit engagement)内，因此提供了无旋转连接。优选但仅作为示例地，也可以设置成使得过滤器36至少基本上不能够相对于驱动轴4轴向地运动。
[0101] 过滤器36包括保持器37和由保持器37保持的过滤材料38。保持器37在中央保持器区域中以不旋转的方式连接到轴4上，并且在其径向外周缘上形成对伺服泵壳体23的密封，使得由伺服泵20吸入的冷却剂不能绕过过滤器36，而是仅能够通过过滤材料38流到伺服泵入口25。对于外围密封，保持器37可以在周缘上例如以弹性力压靠伺服泵壳体23的轴向接触面上，并且保持器37可以例如在其周缘上包括弹性密封唇件。但是，在示例性实施方式中，凹部，例如凹槽，围绕旋转轴线R周向地形成在伺服泵壳体23的轴向接触侧上，其中，保持器37的外周缘与所述凹部接合。周缘和凹部一起形成曲径式密封。
[0102] 保持器37包括冷却剂能够渗透的保持器区域，其中流体能够流过的过滤材料38覆盖保持器区域或可以设置在保持器区域中。为了形成可渗透的保持器区域，保持器37可以包括以星形从中央保持器区域向外延伸的保持器支撑部，如在示例性实施方式中以及如能够在图10中的针对过滤器36的正视图中所看到的。优选地，存在于保持器支撑部之间的孔延伸到保持器37的外周缘或延伸到保持器37的外周缘附近，并且这些孔一起形成可渗透的保持器区域。
[0103] 过滤器36设置在轴向地位于径向供给轮2和伺服泵壳体23之间的间隙中。由径向供给轮2输送的冷却剂通过径向供给轮2流到过滤器36并通过过滤器36流到伺服泵20的入口25。径向供给轮2相应地是可渗透的。优选地但仅作为示例地，径向供给轮2包括在靠近旋转轴线R的中央区域中围绕旋转轴线R分布的多个孔2a，能够在图9中看到。
[0104] 图11和图12示出如同图1到图7中的冷却剂泵的冷却剂泵，该冷却剂泵包括用于清洁流到伺服泵20的冷却剂的过滤器40，其中过滤器40是静止的，即不能相对于壳体1旋转。然而，不同于图1到图7中的冷却剂泵，过滤器40配有在驱动轴4旋转时以机械方式清洁过滤器的清洁装置41。除此以外，该冷却剂泵也对应于图1到图7的冷却剂泵。
[0105] 清洁装置41由以不能够旋转的方式连接到驱动轴4上的刮器形成，当沿伺服泵20的流动方向看时，清洁装置41设置在上游，即过滤器40的前面。清洁装置41在驱动轴4上滑动到与轴部4b的强制配合接合内，因此提供不旋转连接。当驱动轴4旋转时，清洁装置41扫过过滤器40的面向清洁装置41的前侧，并在此相对旋转期间刮去尘埃颗粒。优选地但仅作为示例地，清洁装置41形成为包括多个突出的叶片42的叶轮，如可以在图12中的针对包括过滤器40和清洁装置41的结构的正视图中所看到的。叶片42中的每一个均可用作刮器。在改进的方案中，过滤器40可以利用用作刷子的清洁装置以机械方式清洁，而非利用刮擦清洁装置41或刮擦与刷洗的组合，例如通过将叶片42形成为刷子，或通过将叶片42中的至少一个形成为刷子以及将其他叶片42中的至少一个形成为刮器。
[0106] 图13到图15示出包括用于清洁流到伺服泵20的冷却剂的过滤器43并包括用于清洁过滤器43的清洁装置44的冷却剂泵的纵向截面、正视图以及细节。除了过滤器43与清洁装置44的组合外，冷却剂泵对应于图1到图7中的冷却剂泵，因此对在这方面作出的陈述进行参考，并且再次使用与图1到图7相同的附图标记。过滤器43设置成使其相对于壳体1是固定的，特别是相对于壳体1不能旋转，并且清洁装置44以不旋转的方式连接到驱动轴4上。在这方面中，过滤器清洁组合43、44对应于图11和图12的组合40、41。然而，不同于组合40、41，清洁装置44通过用已由伺服泵20吸入并被过滤器43清洁的冷却剂与通向伺服泵入口25的向外流动方向相反地冲洗过滤器43来以流体方式清洁过滤器43。
[0107] 清洁装置44以两种方式通过这种反流冲洗来清洁过滤器43。方式中的一种是，将来自伺服泵20的高压侧的控制流体经由清洁装置44施加到过滤器43的后侧上。另一种方式是，清洁装置44在转动时扫过过滤器43的后侧，其中在过滤器的后侧与清洁装置44的面向前侧之间保持有轴向地较窄的间隙，即，没有执行基于接触的机械清洁，而执行基于以流体动力方式增大压力的流体清洁。在简化的实施方式中，也可以仅实现这两个反流冲洗方式中的一个。
[0108] 以流体方式作用的清洁装置44设置在过滤器43的下游，在示例中在过滤器43的紧后方，并且清洁装置44作用在过滤器43的后侧上。清洁装置44包括流体供给部46(图15和图16)，流体供给部46连接到伺服泵20的高压侧上并通过旋转密封件相对于泵20的低压侧密封，来自泵20的高压侧的控制流体经由流体供给部46施加到过滤器43的后侧上。优选地但仅作为示例地，流体供给部46是在清洁装置44的中央区域中形成在清洁装置44的后侧上的分配器通道。清洁装置44包括从中央区域突出的多个叶片45，并且对于叶片45的区域中的控制流体是可渗透的。叶片45连接到将控制流体导向到叶片45的流体供给部46，控制流体通过流体供给部46到达过滤器的后侧。清洁装置44仅在叶片的区域中是可渗透的，使得控制流体在相对旋转运动的过程中，仅在当前由叶片45交叠的表面区域中相应地施加到过滤器的后侧上，同时冷却剂能够从清洁装置在叶片之间自由地流到伺服泵20。叶片45中的每一个均包括提供叶片45的渗透性的至少一个通道，在该示例中，每个叶片包括多个通道47。清洁装置44可以形成为中空体以便提供流体供给部46以及朝向过滤器43的渗透性。但是，更优选地，如在该示例中，供给部46在清洁装置44的后侧上形成为开口凹部，并且通道47形成为从叶片45的后侧到前侧是连续的。仅需要确保使得泵20的高压侧没有经由清洁装置44与泵20的低压侧短路的密封。这可以通过伺服泵壳体23——在示例性实施方式中为盖13——与清洁装置44的后侧之间的充分紧的间隙来确保。
[0109] 当清洁装置44相对于过滤器43旋转时，叶片45在过滤器43的后侧上局部地产生压力负载，该压力负载以与向外流动方向相反地从设置有清洁装置44的空间中压出过滤的冷却剂，并返回通过过滤器43。该流体动力冲洗效应不需要流体流过清洁装置44。如果叶片45的面向过滤器43的前侧中的每一个均包括通过相应的叶片45的密封支撑部限制在旋转方向中并与旋转方向相反的袋形凹部，则该效应能够被放大。
[0110] 关于包括叶轮的清洁装置，例如清洁装置41和43(图11至图15)，可以指出的是，只要提到多个叶片，则相应的叶轮也可以由仅包括一个叶片的叶轮替代，例如仅包括叶片41或45中的一个。
[0111] 图16和图17示出包括形成为侧通道泵的伺服泵50而非伺服泵20的冷却剂泵。伺服泵50是多级泵，优选地是两级泵，其中泵级串联连接以便实现高输送压力。该冷却剂泵与其他示例性实施方式的不同还在于冷却剂被供给至伺服泵50的方式。
[0112] 在由径向供给轮2产生的离心力区域中，冷却剂在中央经由形成在中央处的孔口48与冷却剂泵的流入区域5同时从主流转向，并通过驱动轴4被导向至伺服泵50。孔口48由开设在驱动轴4的外周上的至少一个入口开口形成。孔口48优选地由沿周向方向彼此间隔开的多个入口开口共同地形成。由伺服泵50吸入的冷却剂通过孔口53流入并轴向地通过驱动轴4流到同样开设在驱动轴4的外周上的出口49，并且通过出口49流入连接至伺服泵50的入口的流体空间55，在图中不能看到伺服泵50的入口。出口49也可以包括多个这种出口开口。由于转向位于离心力区域的中央，另外通过孔口48通入到至少大致轴向地延伸的外周表面上的离心力区域内的事实的辅助，只有由于离心力的作用而已被清除尘埃颗粒的冷却剂到达伺服泵50。
[0113] 伺服泵50包括第一伺服泵轮51和第二伺服泵轮52。有利地但不是必要地，伺服泵轮51和52自身是相同的。泵轮51和52是单元轮(cell wheel)，泵轮中的每一个均包括中央区域、周向外部环以及环形区域，环形区域位于中央区域和外部环之间并通过单元支撑部(cell stays)再分成轴向可渗透的输送单元53，如可以从图16和图17的总图中看到的，其中输送单元53通过单元支撑部沿周向方向彼此分隔开。通过省略在外部径向地环绕输送单元53的外部环，也能够将伺服泵轮51和52形成为在外侧打开的叶轮。
[0114] 侧通道在伺服泵壳体23中形成在伺服泵轮51和52旁边，并且侧通道中的每一个均沿周向方向延伸并在小于360°的角度上与输送单元53径向地齐平。因此，第一侧通道56和第二侧通道57中的每一个均在第一泵轮51旁边延伸，一个在第一泵轮51左侧旁，另一个在第一泵轮51右侧旁，第三侧通道58和第四侧通道59中的每一个均在第二泵轮52旁边延伸，一个在第二泵轮52左侧旁，另一个在第二泵轮52右侧旁。侧通道56到59中的每一个均在壳体23中形成为朝向所指定的泵轮51或52的输送单元53轴向地打开的凹部，使得流体，在该例子中为冷却剂，能够在输送单元53与相应的泵轮51或52的侧通道56、
57以及58、59之间来回流动，以便实现压力的增大，该压力的增大从侧通道泵得知并基于输送单元53与相应侧通道之间的多重转换中的脉冲传播。第一侧通道56经由伺服泵50的入口连接至流体空间55。第二侧通道57连接至第三侧通道58，并且第四侧通道连接至伺服泵50的出口28。当伺服泵被旋转地驱动时，伺服泵经由伺服泵50的入口将冷却剂从流体空间55吸入侧通道56内，并因此吸入由泵轮51以及侧通道56和57形成的第一泵级内。所吸入的冷却剂通过第二侧通道57的内部出口以增大的压力输送至第三侧通道58的内部入口，并通过朝向压力保持装置28的伺服泵出口28以进一步增大的压力排出到由泵轮52以及侧通道58和59形成的第二泵级中。
57以及58、59之间来回流动，以便实现压力的增大，该压力的增大从侧通道泵得知并基于输送单元53与相应侧通道之间的多重转换中的脉冲传播。第一侧通道56经由伺服泵50的入口连接至流体空间55。第二侧通道57连接至第三侧通道58，并且第四侧通道连接至伺服泵50的出口28。当伺服泵被旋转地驱动时，伺服泵经由伺服泵50的入口将冷却剂从流体空间55吸入侧通道56内，并因此吸入由泵轮51以及侧通道56和57形成的第一泵级内。所吸入的冷却剂通过第二侧通道57的内部出口以增大的压力输送至第三侧通道58的内部入口，并通过朝向压力保持装置28的伺服泵出口28以进一步增大的压力排出到由泵轮52以及侧通道58和59形成的第二泵级中。
[0115] 图16和图17的示例性实施方式将侧通道泵与利用离心力清洁冷却剂相结合。清洁冷却剂的这种方式也可替代地与根据本发明的任意其他类型的伺服泵结合，例如其他示例性实施方式的伺服泵20。替代如在最后的示例性实施方式中基于离心力排他性地清洁的是，使用过滤材料进行清洁或由过滤器或过滤器和指定的清洁装置组成的任意结构能够同样地与单级或多级侧通道泵结合，以仅提及在本发明的上下文中可能的一些变型。
[0116] 参考标记：
[0117] 1 壳体
[0118] 2 径向供给轮
[0119] 2a 孔口、孔
[0120] 3 驱动轮
[0121] 4 驱动轴
[0122] 4a-e 轴部
[0123] 5 流入区域
[0124] 6 流出区域
[0125] 7 控制阀
[0126] 8 孔口
[0127] 9 支承套筒
[0128] 10 设定结构、环形滑动器
[0129] 11 壳体支撑
[0130] 12 导向件、导向套筒
[0131] 13 盖
[0132] 14 旋转块
[0133] 15 活塞、密封件
[0134] 16 导向支撑部
[0135] 17 回复弹簧
[0136] 18 弹簧座、弹簧导向部
[0137] 19 密封件
[0138] 20 伺服泵
[0139] 21 伺服泵轮、内齿轮
[0140] 22 伺服泵轮、外齿轮
[0141] 23 伺服泵壳体
[0142] 24 盖板
[0143] 25 入口
[0144] 26 过滤器
[0145] 27 出口
[0146] 28 压力保持装置
[0147] 29 压力限制器
[0148] 30 连接通道
[0149] 31 压力通道
[0150] 32 泄压通道
[0151] 33 连接通道
[0152] 34 保持臂
[0153] 35-
[0154] 36 过滤器
[0155] 37 保持器
[0156] 38 过滤材料
[0157] 39-
[0158] 40 过滤器
[0159] 41 清洁装置、刮片
[0160] 42 叶片
[0161] 43 过滤器
[0162] 44 流体清洁装置
[0163] 45 叶片
[0164] 46 流体供给部
[0165] 47 流体孔
[0166] 48 孔口、入口
[0167] 49 出口
[0168] 50 伺服泵
[0169] 51 伺服泵轮
[0170] 52 伺服泵轮
[0171] 53 输送单元
[0172] 54-
[0173] 55 流体空间
[0174] 56 侧通道
[0175] 57 侧通道
[0176] 58 侧通道
[0177] 59 侧通道
[0178] R 旋转轴线
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