CN1821556A - 尤其是液体循环泵中向从动轴传递旋转运动的装置 - Google Patents

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Abstract

一种从运动生成装置(21)向从动轴(2)传递旋转运动的装置，包括至少一个摩擦联轴器(20)和至少一个感应耦合器(30)，安装在所述运动生成装置(21)和从动轴(2)之间并且相互之间同轴，其中，所述运动生成装置包括一个圆环(21)，在该圆环的外圆周边缘上有一个皮带轮(21a)，该皮带轮(21a)与对应的传动皮带(3)相配合；所述运动生成圆环(21)安装在楔在从动轴(2)的固定支座体(11)上的轴承(40)上；形成皮带轮(21a)形状的圆环部分(21)轴向设置在摩擦联轴器(20)的固定控制元件(22)的外部。

Description

尤其是液体循环泵中向从动轴传递旋转运动的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制发动机尤其是汽车发动机的冷却液循环装置的装置。
背景技术
众所周知，在发动机尤其是内燃机的生产领域中，有必要通过循环由对应的循环泵驱动的冷却液对所述发动机进行冷却，循环泵的叶轮被由皮带轮和与从动轴相连的皮带驱动的轴带动旋转。
同样众所周知，冷却液循环的速率必须与实际冷却要求对应，实际冷却要求是由使用的实际条件和外部温度决定，从而避免做有用功的装置以最高速度时的持续地、不必要地旋转，这种旋转会增加汽车各个部件的磨损和耗油量。
同样众所周知，为了解决这个问题，提出了摩擦联轴器和寄生电流耦合装置，所述装置可以产生两种不同的泵轴转速，即最高转速和较低转速。
DE10158732和EP1353051中有这些装置的例子。
发明内容
尽管这些装置实现了它们的功能，但仍有限制其应用的缺陷。第一种装置的缺陷在于，尽管轴向尺寸较小，可它设计了一种用于较低转速的磁感应耦合器，这种较低转速不能获得传递给泵轴的大转矩，这样使得该装置不适用于如用于重型汽车上的高负载泵，特别是发动机每分钟转速很低但泵的转数大的重型汽车。
第二种装置设计的径向尺寸大于联轴器转子的尺寸，所述转子一般与连在从动轴上的皮带轮形成一个整体，这样就很难将泵安装在汽车发动机的不同隔间里。
因此，引起的技术问题是要提供一种控制汽车发动机冷却液循环装置的装置，或者类似的可以使所述循环装置的叶轮转速根据发动机实际工作要求产生变化的装置。
在这个问题的范围内，还要求这种装置具有小尺寸，特别是具有小的径向尺寸，但同时又能在发动机较低转速时产生大转矩，以同样适用于有着低转速发动机的重型汽车的高性能泵。
同样要求这个装置易于生产和组装并且成本低的，还能易于安装到泵体上而不需要特殊的调整。
根据本发明权利要求1所述特征的传递旋转运动的装置可以得到这些效果。
附图说明
参照附图，通过下面对反映发明目的的实施例的描述可以得出更多细节，这些实施例对本发明没有限制，其中：
图1示出依据本发明的装置的第一实施例的局部剖视图；
图2示出体据本发明的装置的第二实施例；
图3示出依据图2所示装置的实施例的变型。
具体实施方式
如图1所示，汽车等的冷却液循环泵的叶轮1安装在由固定组件10支承的轴2的第一端部上，固定组件10包括固定在汽车发动机基座11a上的泵体11。
泵体11的内部安装有一个与轴2同轴的密封轴承12和一个有叶轮的轴2键入其内圈的轴承13。
泵体11有一个键在其外部的第二轴承40，第二轴承40的外圈40a与圆环21形成一个整体，圆环21适应性成形并且其外圆周边缘上形成一个皮带轮21a，皮带轮21a与向环21传递运动的皮带3相配合。
因为皮带3的拉力传递给外部轴承40，所以就可以限制内部轴承13的尺寸，内部轴承不承载动力载荷，这样就延长了工作寿命并且降低了整体尺寸。
圆环21沿轴向有一个伸出部分21b，这个伸出部分形成了电磁联轴器20的转子，电磁联轴器包括一个装入所述转子21的对应支座内的固定电磁铁22和一个由摩擦材料制成并且安装在与电磁铁相对那侧上对着转子21且与弹性膜片24形成一个整体的电枢23，弹性膜片24反过来被由通过对应的衬套14a安装在轴2上的法兰14构成的从动元件限制。
有了这个联轴器，电枢23可以朝着或远离转子21沿轴向运动，但是被锁定成不能相对于法兰14做相对转动。
如图1所示，也设计了一个安装在电磁铁22的固定式支座上的永磁铁60。
转子21上安装着一个带有可磁化元件32的导电支座32a，可磁化元件32形成第二傅科(Foucault)电流感应耦合器30的第一部分，耦合器30的第二部分由多个小磁铁31形成，这些小磁铁31与连在从动轴2上的圆形法兰14形成一个整体，从而以预定空隙轴向面对所述可磁化元件32。
带有可磁化元件32的转子部分21在转子的磁导中有中断21c，如图1所示，从而产生磁通量线的环形闭合。
泵驱动装置的运行是常规类型的：
当电磁铁22断电时，电枢23会不断被磁铁60吸引抵靠转子21，电枢23与转子21轴向接合，把转子的运动传递给从动轴2，因此从动轴2和叶轮1一起以与皮带轮21a相同的速度旋转(“失效保护”操作)。
当电磁铁22通电时，消除了所述磁铁60的作用，跟着发生电枢23与转子21的分离，在这种情况下，傅科(Foucault)电流耦合器30介入并且引起从动轴2旋转，由于转子21和法兰14的相对滑动从动轴2的转速比转子21的转速更小。
因此可以看出，根据本发明的装置如何使循环发动机冷却液的旋转装置，如水泵进行高效的运转，但同时又保持电枢23和转子21的径向小尺寸。
由于径向尺寸的减少以及将电枢23轴向安装在转子21的外部，可以获得小尺寸的皮带轮21a，跟着由皮带3传递的转数加倍，这就使装置，从而使泵也适用于发动机转速低但又要求冷却泵转速高并且由摩擦联轴器产生的转矩传递大的汽车，尽管后者使用的电枢/转子从动表面积比感应耦合器使用的转子表面积小。
另外，电枢23独立于耦合器30这一事实改善了后者的运行条件，因为避免了在所述电枢发生磨损时与转子一体的磁铁和可磁化元件32的支座之间的危险接触。
永磁铁60的存在保证了，在发生电气故障的情况下，电枢也会一直与转子接合，保证冷却液的循环(“失效保护”模式)。
图2示出了依据本发明的装置的第二实施例，在这种简化形式中，法兰114的径向尺寸基本上限制在轴承40的径向尺寸内并且没有傅科(Foucault)耦合器30。
有了这种配置，就可能进行开/关型运转，叶轮l的转速是单一的，否则，叶轮1处于空档保持静止。
图3示出了图2所示装置的第二实施例的变型。在这种配置中，除了减小法兰114的径向尺寸外，还设计电磁铁122是常规类型的，产生一定转速以及常规类型空档的开/关型运转。

Claims (28)

1.一种从运动生成装置(21)向从动轴(2)传递旋转运动的装置，包含至少一个安装在所述运动生成装置(21)和从动轴(2)之间的摩擦联轴器(20；120)，其特征在于：
所述运动生成装置由一个圆环(21)构成，在该圆环的外圆周边缘上有一个皮带轮(21a)，该皮带轮(21a)与对应的传动皮带(3)相配合；
所述运动生成圆环(21)安装在键入在从动轴(2)的固定支座体(11)上的轴承(40)上；
做成皮带轮(21a)形状的圆环部分(21)轴向设置在摩擦联轴器(20；120)的固定控制元件(22)的外部。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，圆形法兰(14；114)安装在所述从动轴(2)上，与运动生成环(21)轴向相对。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摩擦联轴器(20，120)是电磁式的。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述摩擦联轴器(20)包括一个固定电磁铁(22，122)和一个沿轴向安装在运动生成环(21)相对侧上的电枢(23)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述摩擦联轴器(20)包括一个安装在电磁铁(22)的固定支座上的永磁铁(60)。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电枢(23)通过弹性膜片(24)与从动轴(2)连成一个整体，可以朝着或远离转子(21)沿轴向运动，并防止电枢相对于从动轴做相对旋转。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电枢(23)与安装在从动轴(2)上的圆形法兰(14；114)形成一个整体。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述圆形法兰(114)的径向尺寸基本上限制在轴承(40)的径向尺寸内。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述圆形法兰(14)的径向尺寸超出轴承(40)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，它包括至少一个感应耦合器(30)。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述感应耦合器(30)与摩擦联轴器(20)同轴。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，感应耦合器(30)包括至少一个与运动生成环(21)形成一体的可磁化环(32)和多个与从动轴的法兰(14)形成一体的永磁铁(31)。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述可磁化环(32)插入与电磁联轴器(20)的转子形成一体的导电支座(32a)的内部。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述从动轴(2)是驱动循环泵的叶轮(1)的轴。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环泵是用于汽车冷却液的泵。
16.一种用于循环冷却液的泵，该泵包含从运动生成装置(21)向与泵的从动轴(2)一体的叶轮(1)传递旋转运动的装置，所述装置包括至少一个安装在所述运动生成装置(3，21)和从动轴(2)之间的摩擦联轴器(20；120)，其特征在于：
所述运动生成装置由一个圆环(21)构成，在该圆环的外圆周边缘轴向截面上有一个皮带轮(21a)，该皮带轮(21a)与对应的皮带(3)相配合；
所述运动生成圆环(21)安装在键入在从动轴(2)的固定支座体(11)上的轴承(40)上；
所述圆环部分(21)形成皮带轮(21a)形状，并轴向设置在泵的叶轮(1)与摩擦联轴器(20，120)的固定式控制元件(22)之间。
17.如权利要求16所述的泵，其特征在于，一个圆形法兰(14；114)安装在所述从动轴(2)上，与运动生成环(21)轴向相对。
18.如权利要求16所述的泵，其特征在于，所述摩擦联轴器(20，120)是电磁式的。
19.如权利要求18所述的泵，其特征在于，所述摩擦联轴器(20)包括一个固定电磁铁(22，122)和一个沿轴向安装在运动生成环(21)相对侧的电枢(23)。
20.如权利要求19所述的泵，其特征在于，所述摩擦联轴器(20)包括一个安装在电磁铁(22)的固定支座上的永磁铁(60)。
21.如权利要求19所述的泵，其特征在于，所述电枢(23)通过弹性膜片(24)与从动轴(2)连成一个整体，可以朝着或远离转子(21)沿轴向运动，并防止电枢相对于从动轴做相对旋转。
22.如权利要求21所述的泵，其特征在于，所述电枢(23)与安装在从动轴(2)上的圆形法兰(14，114)形成一个整体。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述圆形法兰(114)的径向尺寸基本上限制在轴承(40)的径向尺寸内。
24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述圆形法兰(14)的径向尺寸超出轴承(40)。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，它包括至少一个感应耦合器(30)。
26.如权利要求25所述的泵，其特征在于，所述感应耦合器(30)与摩擦联轴器(20)同轴。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，感应耦合器(30)包括至少一个与运动生成环(21)形成一体的可磁化环(32)和多个与从动轴的法兰(14)形成一体的永磁铁(31)。
28.如权利要求26所述的装置，所述可磁化环(32)插入与电磁联轴器(20)的转子形成一体的导电支座(32a)的内部。
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