[发明专利]冷却剂泵

说明书

技术领域

本发明涉及用于为内燃机泵送冷却剂的机械式的燃烧发动机冷却剂泵。

背景技术

机械式冷却剂泵是一种由内燃机驱动的冷却剂泵，例如通过使用驱动带驱动泵的驱动轮。只要内燃机是冷却的，就只需要最少的冷却剂流或者甚至不需要冷却剂流。因此，人们采用可切换的机械式冷却剂泵，其设置有用于使驱动轮与泵送冷却剂的泵轮接合的离合器。只要燃烧发动机是冷却的，离合器就分离，使得冷却剂的循环最小化或者停止，从而使内燃机暖机加速。

常见类型的离合器是由电磁体致动的机械式摩擦离合器。如果电磁体通电(energized)，则它吸引离合器的相反的摩擦盘来接合两个摩擦盘。如果电磁体失效，则离合器保持为分离状态，从而无法确保充足的冷却剂循环，并会致使内燃机严重损坏。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有机电式切换的摩擦离合器的失效安全的燃烧发动机冷却剂泵。

本发明的目的通过具有以下特征的燃烧发动机冷却剂泵得以实现。

该燃烧发动机冷却剂泵设置有：由内燃机驱动的驱动轮；由驱动轮驱动的泵轮；和可切换的摩擦离合器。所述可切换的摩擦离合器用于结合驱动轮和泵轮。轴向预紧弹簧通过预紧力预紧该离合器使之进入分离状态。永久磁化的磁体产生轴向的磁吸引力，以使离合器进入接合状态。如果电磁体与永磁体一起布置在磁路中，则当电磁体通电时，电磁体以相反的极性作用于永磁体的极性，使永磁体的磁吸引力减小或者被抵消如此之多，以致离合器被预紧弹簧推入分离位置。

如果电磁体未通电，则离合器就保持为或者切换到接合状态，因为永磁体克服预紧弹簧的弹力将离合器的两个摩擦片拉到一起。如果电磁体失效，则离合器保持为或者切换到接合状态，以使泵轮连接到驱动轮，从而积极地泵送和循环冷却剂。如果预紧弹簧断裂，由于永磁体保持有最小的吸引力，所以泵能一直运行在接合状态。这样就使该冷却剂泵确实是失效安全的。

根据本发明的一优选实施例，如果电磁体未通电并且离合器处于分离状态，则永磁体的吸引力大于预紧弹簧的预紧力。如果离合器处于分离状态并且电磁体未通电，则永磁体的有效吸引力必需足够高以抵抗预紧弹簧的预紧力来将离合器切换成接合状态。

根据本发明的另一优选实施例，永磁体固定到驱动轮。通常，永磁体也可以是非旋转的静止部件。如果永磁体固定到驱动轮，则削弱永磁体的接合吸引力的磁隙的数量能够减至最小。如果永磁体直接设置在驱动轮上，而驱动轮形成摩擦离合器的两个摩擦片中的一个，则永磁体相对于离合器的泵轮侧摩擦片的吸引力将最大化。

优选是，电磁体固定到静止的泵座(pump frame)上。静止的泵座也可以是泵壳。但是，电磁体是静止的并且是非旋转的泵部件。这样，电磁体的电连接简单又耐用。

根据本发明的一优选实施例，离合器设置有位于驱动轮侧的第一摩擦盘和位于泵轮侧的第二摩擦盘。泵轮侧摩擦盘被预紧弹簧预紧。预紧弹簧为保持泵轮侧摩擦盘的盘形弹簧。盘形预紧弹簧不一定是封闭的环形，也可以由两个或多个径向弹簧臂形成。与泵轮侧摩擦盘一起的是对应于泵轮的摩擦环的环形体。

根据一优选实施例，泵轮侧摩擦盘的环形体由与驱动轮侧的永磁体相互作用的铁磁材料制成。

根据一优选实施例，永磁体为环形体，而非圆柱体，并且是轴向地磁化，而非径向地磁化。

优选是，电磁体设置有受到激励时产生环形电磁场的环状励磁线圈。此外，背铁体(back iron body)设置成将电磁体产生的电磁场引导向永磁体，以有效地减小或抵消永磁体相对于泵轮侧摩擦盘的吸引力。

根据一优选实施例，励磁线圈的轴向投影与永磁体环形体重叠。这种布置使得励磁线圈产生的电磁场能够有效地减小或抵消永磁体相对于泵轮侧摩擦盘的永久吸引力。

根据一优选实施例，驱动轮是滑轮(pulley)，该滑轮用于由内燃机驱动的驱动带。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明的实施例：

图1以透视图示出了机械式摩擦离合器由电磁体致动的燃烧发动机冷却剂泵的截面。

具体实施方式

图1示出了可切换的冷却剂泵10的纵向剖面，该冷却剂泵10由内燃机(未示出)驱动，并且经由内燃机缸体(未示出)的冷却剂通道泵送液体冷却剂。

冷却剂泵10设置有：具有用于驱动带14的滑轮13的驱动轮12、由转轴18支撑的泵轮16、和通过电磁体22切换的摩擦离合器20。摩擦离合器20在接合状态时使驱动轮12与泵轮16连接。