CN105264195B - 有塑性粘结磁体的冷却剂泵 - Google Patents
有塑性粘结磁体的冷却剂泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105264195B CN105264195B CN201380075940.0A CN201380075940A CN105264195B CN 105264195 B CN105264195 B CN 105264195B CN 201380075940 A CN201380075940 A CN 201380075940A CN 105264195 B CN105264195 B CN 105264195B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- pump
- driving wheel
- combustion engine
- coolant pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
- F04D13/024—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling a magnetic coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/14—Safety means against, or active at, failure of coolant-pumps drives, e.g. shutting engine down; Means for indicating functioning of coolant pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P5/12—Pump-driving arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/162—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by cutting in and out of pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/002—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for driven by internal combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于将冷却剂泵送到内燃机的冷却剂泵(10)。所述泵(10)设置有固定泵架(20)、可通过燃烧发动机驱动的驱动轮(30)、可通过驱动轮(30)驱动的泵轮(40),以及用于将驱动轮(30)与泵轮(40)耦合的可切换摩擦离合器(50)。离合器(50)包括可移动离合器盘(51)和相应摩擦表面(52),可移动离合器盘(51)由铁磁性材料制成,与泵轮(40)连接并且与泵轮(40)共同旋转,并且能够在接合位置与脱开位置之间轴向地移动,相应摩擦表面(52)被布置在驱动轮(30)处,轴向预紧弹簧(53)将可移动离合器盘(51)用预紧力预紧到脱开位置,永磁体(54)被永久磁化并且产生迫使可移动离合器盘(51)朝着摩擦表面(52)进入到接合位置的轴向磁性吸引力,和电磁体(55),其与永磁体(54)一起布置在磁回路中,被激励的电磁体(55)极化地运转,以产生与永磁体(54)的极化相反的极化,从而减少永磁体(54)对于可移动离合器盘(51)的总磁性吸引力,使得可移动离合器盘(51)被预紧弹簧(53)推入脱开位置。永磁体(54)是有嵌入到塑性基质材料内的永磁颗粒的塑性粘结磁体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于泵送冷却剂到内燃机的机械式燃烧发动机冷却剂泵。
背景技术
机械式冷却剂泵是由燃烧发动机驱动的冷却剂泵,例如通过使用驱动所述泵的驱动轮的驱动带。出于效率原因,只要内燃机的温度是低的或者还未达到工作范围,只有最小的冷却剂流是必要的,或者甚至无需冷却剂流。因此,可切换的机械式冷却剂泵被使用,其设置有用于将驱动轮与泵送冷却剂的泵轮耦合的离合器。只要内燃机是冷的,则离合器脱开,冷却剂的循环因此被最小化或停止,其结果是燃烧发动机暖机加速。当冷却剂循环是必需的时,该离合器被切换到接合位置。
一种已知类型的离合器是通过预紧弹簧、永磁体和电磁体的相互作用致动的机械式摩擦离合器,如在EP 2299 085 A1中所描述的。永磁体产生的永磁吸引力迫使离合器进入到接合位置。当电磁体通电时,永磁体的磁力减小,使得离合器被弹簧迫使进入到脱开位置。永磁体是有高的磁性性能的单独的小环,例如由烧结钕制成的永磁体。这些类型的磁体,即稀土材料磁体,是昂贵的并且难以加工的。另外,铁磁体对于在永磁体与离合器盘之间传导磁场是必需的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有可机电切换的摩擦离合器的燃烧发动机冷却剂泵,所述摩擦离合器有简单并且经济效益的离合器装置。
这个目的是用有权利要求1的特征的燃烧发动机冷却剂泵解决的。
冷却剂泵设置有固定泵架、能够通过燃烧发动机驱动的驱动轮,能够通过驱动轮驱动的泵轮,以及用于耦合驱动轮与泵轮的可切换摩擦离合器。所述离合器包括与泵轮连接的可移动离合器盘,和相应的第二离合器盘或仅是布置在驱动轮上与可移动离合器盘相对的相应摩擦表面。可移动离合器盘与泵轮共同旋转,并且能够在离合器的接合位置与脱开位置之间轴向地移动。在接合位置上,可移动离合器盘被迫使朝向相应摩擦表面移动,使得驱动轮的旋转被传递至泵轮。在脱开位置上,可移动离合器盘不与相应摩擦表面接触。可移动离合器盘是由铁磁性材料制成的,使得可移动离合器盘能够由磁场移动。
轴向预紧弹簧朝向或在脱开位置的方向上用预紧力预紧可移动离合器盘。预紧弹簧与泵轮共同旋转,并且优选地是杯状弹簧或片状弹簧。杯状弹簧不一定具有封闭环形状,而是也可以由两个或多个径向弹簧臂形成。弹簧也可以是螺旋弹簧、弹性体弹簧或任何其它种类的弹簧。
永久磁化的永磁体产生迫使可移动离合器盘朝向摩擦表面移动到接合位置的轴向磁性吸引力。电磁体与永磁体一起布置在磁回路中。当电磁体通电时,电磁体极化地运转,以产生与永磁体的极化相反的极化。这导致对永磁体的磁性吸引力的降低或补偿,使得可移动离合器盘被预紧弹簧的预紧力迫使进入或推入脱开位置。如果电磁体未通电或被关闭,由于永磁体抵抗预紧弹簧的弹簧力朝向相应摩擦表面迫使或拉动可移动离合器盘,可移动离合器盘保持在或被移入接合位置。
所述永磁体是塑性粘结永磁体,其具有嵌入到塑性基质材料的永磁颗粒,所述塑性基质材料特别是热塑性基质材料,所述永磁颗粒特别是磁体粉末。两个成分,即磁体粉末和塑性基质材料,优选地是混合的、压制的或在改进的注塑机中加工的。塑性粘结磁体重量轻并且可自由成形。由此,将永磁体模制或形成为个别并且适合的形式或形状是可能的,特别是适合于冷却剂泵组件、磁体位置和/或操作的物理条件。此外,由于相对重的磁性颗粒可以在塑性体的体积中均匀地分布或集中,永磁体的质量或重量、质心和/或磁性性能的中心可被单独地创建和调整。由此,永磁体可以根据个性化需求而单独地成形。永磁体可完全包封或集成在冷却剂泵的另一部件中。永磁体可以通过胶合、挤压或夹持而固定或安装在冷却剂泵的部件的主体上。此外,永磁体本身可以成形或提供作为冷却剂泵的另一基本部件,例如泵架,同时还能够作为永磁体而运转。在一般情况下,用于传导磁性力的附加铁磁体不是必要的,这节省了冷却剂泵的重量和成本。
根据本发明的一个优选实施例,永磁体的磁性颗粒由硬铁氧体材料制成。硬铁氧体是磁性材料的常见类型。由于铁氧体磁体颗粒以足够的量而被嵌入到塑性基质材料中,永磁体能够提供强的磁性性能。
根据本发明的另一实施例,永磁体的磁性颗粒是由诸如钕的稀土磁性材料制成的。因此,永磁体可以被成形为冷却剂泵的小部件,同时仍然能够提供足够迫使离合器盘到接合位置的磁性性能。一般地,永磁体的磁性颗粒可以是硬铁氧体材料颗粒和稀土磁性材料颗粒的混合物,或任何其他磁性材料的颗粒的混合物。
优选地,永磁体是有两个开口前端的环状体或圆柱体。其结果是,永磁体可完美地适应于到冷却剂泵的容易装配。一般地,永磁体可设置有任何种类的形状,特别是对应于冷却剂泵的另一部件的形状,诸如邻近或靠近永磁体布置的部件,例如泵架、驱动轮或冷却剂泵的任何其它部件。
根据本发明的优选实施例,永磁体的轴向长度是驱动轮的轴向长度的至少1/4。在一般情况下,永磁体可被冷却剂泵的任何部件完全地或部分地包封。优选地,永磁体被驱动轮包封或容纳。此外,永磁体优选地是固定部件,而驱动轮是旋转部件,因此小的间隙形成在永磁体与所述驱动轮之间。机械间隙也是磁性间隙,并且相对于磁场从永磁体至驱动轮的传导可导致磁阻增加。如果永磁体的轴向长度是驱动轮的轴向长度的至少1/4,驱动轮和永磁体的整个表面的相对大的部分可布置为重叠的,即布置为彼此邻近。其结果是,总磁阻是相对低的,使得由永磁体产生的磁场能够通过该间隙而没有磁性力的显著损失。在一般情况下,冷却剂泵的另一铁氧体部件,例如泵架,可以被布置在永磁体与驱动轮之间。此外,永磁体可以支撑或包封冷却剂泵的一个或多个其它部件,诸如电磁体。
根据本发明的优选实施例,永磁体被固定到泵架。泵架是固定的并且还可以是泵壳体。然而,永磁体也可以是诸如驱动轮的旋转部件的一部分。如果永磁体被固定到驱动轮,则削弱永磁体的接合吸引力的磁隙的数量可以减少到最低。此外,如果永磁体被直接地设置在驱动轮处,并且所述驱动轮形成所述摩擦离合器的两个摩擦表面之一,则用于接合离合器的永磁体的吸引力最大。然而,固定到驱动轮的永磁体暴露于振动和热,特别是由摩擦离合器产生的热。振动、热或旋转部件的其它负面效应可引起永磁体的磁性性能的劣化或减小。其结果是,永磁体迫使可移动离合器盘进入到接合位置内的磁性力越来越减少。最终,永磁体的磁性力低于预紧弹簧的预紧力,使得可移动离合器盘被切换到或移入脱开位置。由此,足够的冷却剂循环不能被保证,燃烧发动机的严重损坏可以出现。此外,离合器不是故障安全的。因此,永磁体优选地是固定地布置的,优选地布置在泵架处。
根据本发明的优选实施例,永磁体支撑、固定和/或包封电磁体。一般,永磁体也可以支撑冷却剂泵的其它部件。在一般情况下,电磁体也可以直接地固定到固定泵架上或固定到冷却剂泵的另一部件上。如果电磁体被永磁体支撑,则电磁体可以由永磁体完全地或部分地包封,使得永磁体的表面和电磁体的表面的相对大的部分被布置为彼此相邻。其结果是,由电磁体产生的磁场经由相邻布置的表面的相对大的部分传导到永磁体,使得磁阻降低到最低。由此,提供有相对低的磁性性能的电磁体以完全补偿永磁体的磁性力是足够的。因此,电磁体在尺寸上可以相对较小,其结果是,冷却剂泵的重量及尺寸可以减小。
根据本发明的一个优选实施例,所述离合器包括由铁磁材料制成的并且能够传导磁场的分离的铁磁体或背铁体(back iron body)。特别地,铁磁体设置为将永磁体产生的磁场从永磁体传导到可移动离合器盘,以便迫使可移动离合器盘进入到接合位置内。另外,铁磁体也可设置为将电磁体产生的磁场传导到永磁体。
优选地,分离的铁磁体固定到固定泵架。在一般情况下,铁磁体也可以是诸如驱动轮的旋转部件的一部分。然而,振动和冲击可在铁磁体中导致微裂纹,其可导致铁磁体的导磁性的恶化或降低。其结果是,永磁体的磁场的传导被恶化,使得可移动离合器盘不能切换成或不能保持在接合位置。因此,足够的冷却剂循环不能被保证。因此,铁磁体优选地是固定地布置的。
根据本发明的一个优选实施例,分离的铁磁体支撑、固定和/或包封永磁体和/或电磁体。电磁体和/或永磁体可被分离的铁磁体完全或部分地包封。反过来,分离的铁磁体可被静止的泵座和/或驱动轮完全或部分地包封。由此,冷却剂泵的尺寸可以减小到最低。此外,电磁体和/或永磁体和铁磁体的表面的很大一部分可以布置为重叠的,即布置成彼此相邻。由此,导致磁阻增加的磁隙的数量可以被减少到最低。由此,电磁体和/或永磁体的磁场可以通过表面的相对大的重叠区域传导到铁磁体。
根据本发明的一个优选实施例,分离的铁磁体是有嵌入到塑性基质材料的铁磁性颗粒的塑性粘结铁氧体主体。塑性粘结铁氧体是轻质的并且可自由地成形。由此,将分离的铁磁体模制或成形为个别并且适合的形式或形状是可能的,特别是适合于冷却剂泵组件、铁磁体的位置和/或操作的物理条件。此外,分离的铁磁体可设置有在塑性体的体积中均匀地分布或集中的磁性颗粒。因此,分离的铁磁体的质量或重量、质心和/或的磁传导性的中心可被单独地创建和调整。分离的铁磁体可以通过胶合、挤压或夹持而固定或安装在冷却剂泵的部件的主体上。可选地,铁磁体本身可以成形或提供作为冷却剂泵的另一基本部件,诸如泵架,同时还能够传导磁场。
根据本发明的一个优选实施例,永磁体的轴向长度至少是分离的铁磁体的轴向长度的1/2。优选地,分离的铁磁体包封、容纳永磁体或布置为邻近所述永磁体。因此,永磁体的表面和铁磁体的表面的相对大的部分可以被布置为彼此邻近。由此,由永磁体产生的磁场可以通过邻近地布置的表面的相对大的部分传导到铁磁体,使得磁阻是相对低的。由此,提供磁性性能相对低的永磁体是足够的。因此,永磁体是相对便宜的。此外,永磁体可被设计为支撑或包封冷却剂泵的一个或多个部件,诸如电磁体。
优选地,电磁体设置有环状线圈。通常地,励磁线圈可以轴向地重叠永磁体的环形主体。这种构造允许由环状线圈产生的电磁场有效地减少或补偿由永磁体产生的磁场。
优选地,如果电磁体未通电,永磁体的吸引力高于预紧弹簧的预紧力。如果可移动离合器盘是在脱开位置中并且所述电磁体未通电,则永磁体的有效吸引力对于抵抗预紧弹簧的预紧力将可移动离合器盘移动到接合位置是足够高的。由此,故障保护位置是接合位置。
根据本发明的优选实施例,驱动轮与永磁体之间的径向间隙小于1.0mm。优选地,永磁体是固定部分而驱动轮是旋转部分,使得机械间隙设置在冷却剂泵的这些部件之间。驱动轮优选地由铁磁材料制成,使得永磁体产生的磁场可以通过驱动轮的主体传导到可移动离合器盘。驱动轮与永磁体之间的机械间隙也是磁隙,其削弱或恶化由永磁体产生的磁场。如果机械间隙是小的,即小于1.0mm,磁隙可以被降低到最低,使得磁阻是相对低的。由此,提供有相对低的磁性性能的便宜的永磁体是足够的。
附图说明
本发明的三个实施例参考附图进行描述,其中:
图1示出了燃烧发动机冷却剂泵的第一实施例的剖面,其具有支撑电磁体的永磁体,
图2示出了燃烧发动机冷却剂泵的第二实施例的剖面,其具有支撑永磁体以及电磁体的分离的铁磁体,以及
图3在燃烧发动机冷却剂泵的剖面中示出了磁场线,所述燃烧发动机冷却剂泵具有支撑永磁体的分离的铁磁体。
具体实施方式
图1示出了可切换冷却剂泵10的纵截面,所述冷却剂泵10由内燃机(未示出)驱动,并且泵送液体冷却剂通过内燃机缸体(未示出)中的冷却剂通道。下面的描述参考纵截面视图。
冷却剂泵10设置有固定泵架20、驱动轮30、和通过旋转轴41支撑的泵轮40。驱动轮30包括由驱动皮带341驱动的共转皮带轮34。可切换摩擦离合器50被布置到冷却剂泵10,摩擦离合器50可通过永磁体54、电磁体55和预紧弹簧53的相互作用而在接合位置与脱开位置之间切换。在接合位置中,摩擦离合器50连接驱动轮30与泵轮40。
可旋转驱动轮30在横截面上是U形的,其中,所述驱动轮30的开口侧被轴向地定向到泵轮40。U形驱动轮30的径向外腿(outside leg)31是圆柱形的,其限定圆柱形皮带轮34。驱动轮30的径向内腿32也是圆柱形的,并且收缩在套筒14上,所述套筒14共同旋转地支撑在驱动轮30上。两个驱动轮腿31、32通过径向环状连接板33连接。驱动轮30是单体地制造的,并且由铁磁材料制成。
驱动轮30的连接板33设置有若干开口35,其围绕连接板33圆周地分布。开口35被对应于可移动离合器盘51布置,所述可移动离合器盘特别地在摩擦表面52的区域内布置到连接板33内。由此,从外腿31传导到内腿32或相反地传导的磁场经由连接板33的剩余材料(即小棒)传导。由永磁体54产生的磁场导致朝向连接板33拉动可移动离合器盘51的磁性吸引力,特别是朝向对应的摩擦表面52。由此,离合器50被切换到处于接合位置中,使得驱动轮30的转动被传递到泵轮40。此外,一旦可移动离合器盘51在开口35区域中与连接板33接触,则可移动离合器盘51作为磁桥运转,使得由永磁体54产生的磁场通过连接板33的小棒以及通过可移动离合器盘51传导。
套筒14由外球轴承11支撑,并且支撑内球轴承12,特别地,套筒14是外球轴承11的内圈,并且是内球轴承12的外圈。外球轴承11由固定泵架20的圆柱部分21支撑。内球轴承12支撑旋转轴41。
泵轮40由旋转轴41共转地支撑。旋转轴41在冷却剂泵10的近端设置有泵转子42,并在冷却剂泵10的远端设置有轮毂体43。旋转轴41由内球轴承12可转动地支撑,其进而由套筒14支撑。套筒14由外球轴承11可转动地支撑,其进而由固定泵架20支撑。固定泵架20设置有将要固定到内燃机缸体(未示出)上的凸缘。旋转轴41通过轴密封而密封到泵架20。
摩擦离合器50被布置在冷却剂泵10的远端,并包括可轴向移动的离合器盘51和相应摩擦表面52。作为摩擦表面52的变体,可以布置第二摩擦离合器盘。相应摩擦表面52布置为与可移动离合器盘51相对,并邻近连接驱动轮30的两腿31、32的径向连接板33的轴向外(远端)表面。可移动离合器盘51通过预紧弹簧53支撑,所述预紧弹簧53固定到在旋转轴41处的轮毂体43。可移动离合器盘51是由铁磁材料制成的摩擦环体,其通过三个弹性连接器13弹性地连接到预紧弹簧53。
预紧弹簧53轴向地预紧可移动离合器盘51,使其远离相应摩擦面52进入到离合器50的脱开位置。弹簧53由三个径向弹簧臂形成,所述弹簧臂这样地布置使得所述臂的径向外端与可移动离合器盘51接触,并且所述臂的径向内端相切地固定到支撑环。所述支撑环是由旋转轴41和轮毂体43共转地支撑的。
永磁体54布置在U形驱动轮30的环状空间内部,特别是径向地布置在两腿31、32之间。永磁体54具有轴向磁化的环体形状。永磁体54由固定泵架20的圆柱部分21支撑,并且是非旋转部件。由永磁体54所产生的磁场被传导至驱动轮30。为了这个目的,永磁体54被布置为使得永磁体54的三个表面邻近驱动轮30的表面布置。特别地,磁场经由外腿31的径向内侧、经由内腿32的径向外侧并且经由连接板33的近侧从永磁体54传导至驱动轮30。小的间隙被设置在固定永磁体54与旋转驱动轮30之间,使得永磁体54未与驱动轮30机械地接触。永磁体54支撑由分离的铁磁体56部分地包封的电磁体55。
铁磁体56邻近永磁体54布置,并也被U形驱动轮30包封。铁磁体56由泵架20支撑并且是非旋转部件。分离的铁磁体56形成为以减少或补偿永磁体54产生的磁场和磁力的方式沿着永磁体54传导由电磁体55产生的电磁场。
电磁体55包括环状励磁线圈。当电磁体55通电时,它产生有恒定极化的环状电磁场,其运转为与由永磁体54产生的磁场的极化相对。其结果是,永磁体54的总磁力被减小到预紧弹簧53的轴向力比永磁体54的总轴向磁力高的水平。由此,可移动离合器盘51被迫使进入或移入脱开位置。只要电磁体55被激励,所述可移动离合器盘51就保持在脱开位置。当电磁体55未通电时,总轴向磁力对应于永磁体54的磁力。由此,永磁体54的磁力足够强,从而抵抗预紧弹簧53的力将可移动离合器盘51拉入接合位置。因此,如果电磁体55发生故障时,可移动离合器盘51接合和/或保持接合,使得离合器50是失效安全的。
图2示出了可切换冷却剂泵10的另一实施例的纵向剖面图。
冷却剂泵10设置有固定泵架20、驱动轮30、泵轮40和离合器50。在图2中的离合器50设置有永磁体54,其被成形为套筒状主体,并且被布置为紧邻驱动轮30的外腿31的内侧。永磁体54是轴向地磁化的,并且具有固定泵架20的圆柱部分21的轴向长度的至少2/3的轴向长度。因此,永磁体54包括布置为邻近驱动轮30的相对大的表面。由此,永磁体54的磁场经由相对大面积的重叠表面从永磁体54传导至驱动轮30,使得磁阻相对较低。因此,提供磁性性能相对低的永磁体54是足够的。
永磁体54被布置于径向地在泵架20的圆柱部分21与驱动轮30的外腿31之间的位置上。径向间隙被布置在固定永磁体54与可旋转驱动轮30之间,使得永磁体54不与驱动轮30接触。永磁体54由分离的铁磁体56支撑,所述铁磁体56进而由泵架20的圆柱部分21支撑。铁磁体56可以收缩在泵架20的圆柱部分21上。铁磁体56还支撑电磁体55,其布置为紧邻驱动轮30的外腿31的内侧,轴向地邻近(远端)永磁体54。永磁体54、电磁体55和铁磁体56被U形驱动轮30包封。
因此,如图2所示,冷却剂泵10是紧凑并且薄型的设计。
该图3示出了在可切换冷却剂泵10的纵向剖面处可视化的磁场线,所述可切换冷却剂泵10类似于图1的冷却剂泵。
图3示出了摩擦离合器50被切换到接合位置的冷却剂泵10。
冷却剂泵10设置有成形为套筒状体的永磁体54。永磁体54被布置于径向地在驱动轮30的内腿32与外腿31之间的位置上,特别是布置为紧邻驱动轮30的内腿32的径向外侧。永磁体54设置有被布置为邻近驱动轮30的相对大的表面。由此,由永磁体54产生的磁场经由相对大面积的重叠表面传导到驱动轮30,因此磁阻是相对低的。
径向间隙被布置在固定永磁体54与可旋转驱动轮30之间,所以,永磁体54不与驱动轮30接触。所述间隙是小的,例如小于1.0mm,使得磁隙阻是低的。由永磁体54所产生的磁场的磁力线在图3中示出为顺时针方向的箭头。如果电磁体55被通电,它产生有恒定极化的环状电磁场,其运转为与由永磁体54产生的磁场的极化相对。由电磁体55产生的磁场的磁力线在图3中示出为逆时针方向的箭头。
永磁体54由分离的铁磁体56支撑,所述铁磁体56也径向地布置在驱动轮30的内腿32与外腿31之间。铁磁体56可以通过泵架(在图3中未示出)支撑。铁磁体56还支撑电磁体55,其紧邻外腿31的内侧布置。永磁体54、电磁体55和铁磁体56被U形驱动轮30包封。
驱动轮30的连接板33设置有围绕连接板33周向地分布的轴向开口35。连接板33的剩余材料(即小棒)布置在开口35之间。被切换到接合位置的可移动离合器盘51被永磁体54的磁场拉向连接板33,特别是拉向相应摩擦表面52。因此,可移动离合器盘51作为磁桥运转,使得永磁体54的磁场从内腿32经由内腿32与外腿31之间的小棒以及经由可移动离合器盘51传导至外腿31。因此,可移动离合器盘51被磁性吸引力迫使进入到接合位置。
参考标号
10 冷却剂泵
11 外球轴承
12 内球轴承
13 连接器
14 套筒
20 泵架
21 圆柱部分
30 驱动轮
31 外腿
32 内腿
33 连接板
34 皮带轮
341 驱动带
35 开口
40 泵轮
41 轴
42 转子
43 轮毂体
50 离合器
51 可移动离合器盘
52 摩擦表面
53 预紧弹簧
54 永磁体
55 电磁体
56 铁磁体
58 塑形粘结永磁体
Claims (11)
1.用于将冷却剂泵送到内燃机的燃烧发动机冷却剂泵(10),其具有
固定泵架(20),
能够通过所述燃烧发动机驱动的驱动轮(30),
能够通过所述驱动轮(30)驱动的泵轮(40),以及
用于耦合所述驱动轮(30)与所述泵轮(40)的可切换摩擦离合器(50),所述离合器(50)包括
可移动离合器盘(51)和相应摩擦表面(52),所述可移动离合器盘(51)由铁磁性材料制成,与所述泵轮(40)连接并且与所述泵轮(40)共同旋转,并且能够在接合位置与脱开位置之间轴向地移动,所述相应摩擦表面(52)被布置在所述驱动轮(30)处,
轴向预紧弹簧(53),其将所述可移动离合器盘(51)用预紧力预紧到所述脱开位置,
永磁体(54),其被永久磁化并且产生迫使所述可移动离合器盘(51)朝着所述摩擦表面(52)进入到所述接合位置的轴向磁性吸引力,和
电磁体(55),其与永磁体(54)一起布置在磁回路中,所述电磁体(55)极化地运转,以产生与所述永磁体(54)的极化相反的极化,从而减少所述永磁体(54)对于所述可移动离合器盘(51)的总磁性吸引力,使得所述可移动离合器盘(51)被所述预紧弹簧(53)推入所述脱开位置,
其特征在于
所述永磁体(54)是塑性粘结永磁体(58),其包括嵌入到塑性基质材料内的永磁颗粒,
所述永磁体(54)固定到所述固定泵架(20),并且
所述离合器(50)还包括分离的铁磁体(56),所述分离的铁磁体(56)固定到所述固定泵架(20),并且支撑所述永磁体(54)和/或所述电磁体(55)。
2.根据权利要求1所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)的所述永磁颗粒是由硬铁氧体制成的。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)的所述永磁颗粒是由稀土制成的。
4.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)是环状体。
5.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)的轴向长度是所述驱动轮(30)的轴向长度的至少1/4。
6.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)支撑所述电磁体(55)。
7.根据权利要求1所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述分离的铁磁体(56)是塑性粘结铁氧体,其包括嵌入到塑性基质材料内的铁磁颗粒。
8.根据权利要求1所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述永磁体(54)的轴向长度是所述分离的铁磁体(56)的轴向长度的至少1/2。
9.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述电磁体(55)设置有环状线圈。
10.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,如果所述电磁体(55)未通电,则所述永磁体(54)的吸引力高于所述预紧弹簧(53)的所述预紧力。
11.根据权利要求1或2中的任一项所述的燃烧发动机冷却剂泵(10),其中,所述驱动轮(30)与所述永磁体(54)之间的径向间隙小于1.0mm。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2013/062315 WO2014198326A1 (en) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Coolant pump with plastic bonded magnet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105264195A CN105264195A (zh) | 2016-01-20 |
CN105264195B true CN105264195B (zh) | 2018-06-26 |
Family
ID=48692440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380075940.0A Expired - Fee Related CN105264195B (zh) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | 有塑性粘结磁体的冷却剂泵 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9850905B2 (zh) |
EP (1) | EP3008305A1 (zh) |
JP (1) | JP6473143B2 (zh) |
CN (1) | CN105264195B (zh) |
WO (1) | WO2014198326A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014204736A1 (de) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Bistabiler elektromagnetischer Aktuator und chirurgisches Instrument |
CN105570341B (zh) * | 2015-04-17 | 2017-10-24 | 盖茨胜地汽车水泵产品(烟台)有限责任公司 | 电磁离合器 |
KR20170009348A (ko) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 엘에스산전 주식회사 | 영구자석을 포함한 전기자동차용 릴레이 및 그 제조방법 |
EP3574226B1 (en) | 2017-01-30 | 2023-08-02 | Litens Automotive Partnership | Clutched vacuum pump system |
DE102019129134A1 (de) * | 2019-10-29 | 2021-04-29 | Licos Trucktec Gmbh | Elektromagnetische Reibscheibenkupplung, Nebenaggregat eines Verbrennungsmotors und Verfahren |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2638944A1 (de) * | 1976-08-28 | 1978-03-02 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Magnetisch betaetigte reibungskupplung oder -bremse |
JPS5725524A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-10 | Suzuki Seisakusho:Kk | Electromagnetic clutch |
JPS5816509A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-01-31 | Daido Steel Co Ltd | 強磁性成形体 |
US4419644A (en) * | 1983-01-14 | 1983-12-06 | Max Baermann Gmbh | Switchable permanent magnetic holding device |
DE4038760A1 (de) * | 1990-12-05 | 1992-06-11 | Bosch Gmbh Robert | Drehsteller |
JP3700727B2 (ja) * | 1993-07-06 | 2005-09-28 | ベルクロ インダストリーズ,ビー.ヴィッ. | 成形プロセスに使用されるフック/ループ式インサート |
JP3082565B2 (ja) * | 1994-03-16 | 2000-08-28 | 神鋼電機株式会社 | 無励磁作動型電磁ブレ−キ/クラッチ |
WO1998038654A1 (fr) * | 1997-02-25 | 1998-09-03 | Tdk Corporation | Materiau magnetique a base d'oxyde, particule de ferrite, aimant obtenu par frittage, aimant issu d'une liaison, support d'enregistrement magnetique et moteur |
JPH10270235A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Ricoh Co Ltd | プラスチックマグネット用組成物、その組成物より成るプラスチックマグネット、並びにその製造方法 |
JP2000102201A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Toshiba Corp | 永久磁石ロータ及びその製造方法 |
JP2001246510A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-11 | Hitachi Seiki Co Ltd | 電動チャック装置 |
JP4861516B2 (ja) | 2007-10-31 | 2012-01-25 | エーベーエム−パプスト ザンクト ゲオルゲン ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー | 電動機 |
EP2299085B1 (en) * | 2009-09-10 | 2017-08-02 | Pierburg Pump Technology GmbH | Coolant pump |
CN102568736A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 上海爱普生磁性器件有限公司 | 一种刚性各向异性粘结钕铁硼永磁体 |
-
2013
- 2013-06-14 US US14/897,648 patent/US9850905B2/en active Active
- 2013-06-14 EP EP13731066.0A patent/EP3008305A1/en not_active Withdrawn
- 2013-06-14 CN CN201380075940.0A patent/CN105264195B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-06-14 JP JP2016518847A patent/JP6473143B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-06-14 WO PCT/EP2013/062315 patent/WO2014198326A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105264195A (zh) | 2016-01-20 |
EP3008305A1 (en) | 2016-04-20 |
JP2016522373A (ja) | 2016-07-28 |
JP6473143B2 (ja) | 2019-02-20 |
US20160115960A1 (en) | 2016-04-28 |
US9850905B2 (en) | 2017-12-26 |
WO2014198326A1 (en) | 2014-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105264195B (zh) | 有塑性粘结磁体的冷却剂泵 | |
CN105605121B (zh) | 电磁离合器 | |
RU2006102133A (ru) | Устройство для передачи вращательного движения на ведомый вал, в частности, для рециркуляционных насосов для текучей среды | |
JP6016910B2 (ja) | 磁束漏れ路遮断器を有する回転結合装置 | |
US9695743B2 (en) | Device for driving an ancillary unit of an internal combustion engine | |
CN102791985B (zh) | 机械式内燃机冷却剂泵 | |
CN104747620B (zh) | 电磁离合器 | |
US20140010678A1 (en) | Automotive fluidic pump | |
CN102022175B (zh) | 冷却剂泵 | |
US9709111B1 (en) | Rotational coupling device with non-contact anti-rotation mechanism | |
US11920598B2 (en) | Coolant pump for a vehicle | |
CN205478360U (zh) | 一种小直径皮带轮调速水泵 | |
JP7295268B2 (ja) | 磁束を導くベアリングシールドを備える回転結合装置 | |
CN107923404A (zh) | 机械可切换的汽车冷却剂泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180626 Termination date: 20190614 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |