[发明专利]具有能切换的离合器的机动车真空泵

说明书

本发明涉及一种机械式的机动车真空泵，其具有用于锁定和解锁离合器的液压式能切换的形状配合式离合器装置(“刚性离合器”)。

在机动车中真空泵主要用于提供例如小于绝对值为500毫巴的负压作为用于传动机构，例如用于气动式的制动力放大器的势能。在为制动力放大器供给时，例如在机动车每次运行开始时和在每次制动过程后，为此很少用到真空泵的泵工作。机械式的真空泵通过机动车内燃机机械式地驱动。为了使磨损和用于驱动真空泵的能量消耗减小到最低程度，真空泵配设有离合器，通过该离合器使由内燃机机械式驱动的连接元件与构造为压缩器的泵转子能够有针对性地相互抗扭地锁定或者相互脱离。

一种简单的离合器装置是摩擦离合器。为了可靠的运行和防故障的设计，摩擦离合器必须通过相应的弹簧元件预紧到连接状态中。因此为了打开摩擦离合器需要比较高的打开力。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种带有离合器装置的机械式机动车真空泵，该机械式机动车真空泵是防故障的并且具有很小的切换力。

按照本发明，真空泵具有能切换的形状配合式的离合器装置，该离合器装置用于在锁定状态中使连接元件与泵转子抗扭地锁定和用于在解锁状态中使连接元件与泵转子脱离。连接元件用于抗扭地连接在内燃机上，使连接元件总是以与内燃机转速成正比的转速转动。泵转子是优选地构造为容积式泵的泵装置的泵组装件。

形状配合式离合器装置以形状配合相互锁定，以便能以很高的可靠性传递很高的扭矩。在锁定状态中离合器装置不能滑转。因为在锁定状态中力传递通过形状配合进行，所以为离合器的闭合和打开基本上不需要大的操纵力。优选地，离合器装置液压式地切换。

离合器装置具有与泵转子或者连接元件抗扭地连接的锁定保持件，该锁定保持件具有至少一个径向的锁定导引装置和能在锁定导引装置中移动的锁定体。锁定导引装置不必具有精确的径向定向，但具有径向的部件，以便带有径向部件的锁定体不必一定精确地径向地在锁定导引装置中在径向内部与径向外部之间移动。锁定导引装置不必一定横向于锁定体的移动方向地完全封闭地构造，而是也可以槽式开口地构造。锁定体例如可以栓式地构造，但优选地构造为球体。

锁定保持件配有能轴向移动的具有向轴线倾斜的导引面的导引体。通过向轴线倾斜的导引面使锁定体径向地移动到锁定位置中或者被迫使到锁定位置。导引面是在导引体向锁定位置中移动时使导引体径向地移动到锁定位置中或者被迫使到锁定位置的面。在此，导引面向轴线的倾斜确定在导引体的轴向移动与锁定体的径向移动之间的机械杠杆。

此外，离合器装置具有与连接元件或者泵转子抗扭地连接的具有至少一个转动的定位凹陷的定位体，锁定体在其锁定位置中径向地嵌接到定位凹陷中。定位体基本在锁定保持件的横向平面中并且与锁定保持件同轴地绕泵轴线能转动地支承。定位凹陷基本上布置在锁定导引装置的平面或者横向平面中。在定位凹陷的区域中这样地选择定位凹陷的底部的半径，使锁定体部分地向定位凹陷中突伸和部分地保持在锁定保持件的锁定导引装置中。以这种方式构成锁定保持件与定位体的形状配合的连接。在定位凹陷的外部，定位体的半径基本相当于例如相邻的锁定保持件的半径。

优选地，锁定保持件与泵转子抗扭地连接，定位体与连接元件抗扭地连接。优选地，锁定保持件布置在定位体的径向内部。只要锁定保持件转动，锁定体就通过离心力径向地向外地朝定位体移动和必要时移动到定位凹陷中。在解锁状态中，泵转子与锁定保持件一起静止，使锁定体通过继续转动的定位体保持在锁定保持件的锁定导引装置的内部。在导引体从解锁状态移动到锁定状态中时，倾斜的导引面才径向地向外压锁定体，使锁定体最终嵌接到定位体的定位凹陷中和使锁定保持件与转动的定位体共同随泵转子联动。

优选地，在锁定保持件中配设具有多个锁定体的多个锁定导引装置，其中，在定位体上配设相应数量的定位凹陷。由此改进能传递的扭矩和过盈或者故障安全性。

按照优选的设计方案，在导引体上配设圆柱形锁止面，通过锁止面使锁定体锁阻在锁定体的锁定位置中。优选地，锁止面与导引面轴向地直接邻接。以这种方式，为了使锁定体保持在其解锁位置中，只须在解锁位置中施加非常小的保持力。

按照优选的设计方案，导引体通过预紧元件机械式地预紧到锁定位置中。在用于使导引体移动的传动机构故障的情况下，导引体通过预紧元件总是移动到锁定位置中，以便离合器装置保持在其锁定位置中或者被带至锁定位置中。由此使离合器装置防故障地构造。