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Die Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2009-0120065 , die am 4. Dezember 2009 beim koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin Bezugnahme mit aufgenommen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Wasserpumpe für ein Fahrzeug. Im Besonderen betrifft die Erfindung eine Wasserpumpe für ein Fahrzeug, welche mit einer elektrischen Kupplung ausgestattet ist.
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Gegenwärtig versuchen Fahrzeughersteller zwei Ziele zu erreichen (d. h., den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Abgase zu reduzieren). Insbesondere wird der Katalysatorbetrag, der dem Abgassystem aufgelastet ist, erhöht, oder die Kapazität eines Abgasrückführungskühlers (EGR-Kühler) wird vergrößert, um die Emissionsregulierungen einzuhalten, obwohl Kosten und Gewicht dadurch stark vergrößert werden.
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Im Allgemeinen zirkuliert ein Kühlmittel zwangsweise im Fahrzeug. Zu diesem Zweck ist ein Kühlmittelpfad in einem Zylinder und in einem Zylinderkopf des Verbrennungsmotors ausgebildet, und das Kühlmittel wird durch den Betrieb einer Wasserpumpe zwangsweise dem Kühlmittelpfad zugeführt. Dadurch wird die Temperatur des Verbrennungsmotors stabil aufrecht erhalten.
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Die Wasserpumpe zum Zuführen des Kühlmittels an den Kühlmittelpfad wird durch Drehmoment betrieben, das durch einen Riemen übertragen wird, und zirkuliert das Kühlmittel in der Sequenz „Kühler → Zylinder → Zylinderkopf → Kühler”. Dadurch verhindert die Wasserpumpe, dass der Verbrennungsmotor überhitzt und in seiner Leistungsfähigkeit verschlechtert wird.
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Ein Pumpenrad mit z. B. sechs Blättern wird durch das Drehmoment, dass von dem Verbrennungsmotor zur Wasserpumpe übertragen wird, durch den Riemen rotiert und pumpt das Kühlmittel zum Zylinder. Die Drehzahl des Pumpenrads ist gemäß dem Riemenradverhältnis eingestellt, aber liegt etwa im Bereich des 1,2 bis 1,6-fachen von der Drehzahl der Kurbelwelle.
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Die Wasserpumpe wird stets durch das von dem Riemen übertragene Drehmoment betätigt, wenn der Verbrennungsmotor arbeitet. Daher arbeitet die Wasserpumpe stets und zirkuliert stets Kühlmittel, unabhängig von den Aufwärmbedingungen oder der Kühlbedienung des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor arbeitet.
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Daher können der Kraftstoffverbrauch und das Abgas in einem Zustand stabilisiert werden, in welchem die Aufwärmphase des Verbrennungsmotors abgeschlossen ist, aber die Aufwärmphase des Verbrennungsmotors kann durch die Zirkulation des Kühlmittels verzögert sein in einem Zustand, in welchem der Verbrennungsmotor gestartet wird, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors noch gering ist. Daher sind der Reibwiderstand an einem kühlen Teil und der Verschleiß davon erhöht.
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Zusätzlich, da die Verbrennungseffizienz beim Verbrennungsmotor unter niedriger Temperatur verschlechtert ist, steigt der Kraftstoffverbrauch an, der Temperaturanstieg des Abgases kann verzögert sein und die Aktivierungszeit des Katalysators kann ebenfalls verzögert sein. Daher kann das Abgas mit einem erhöhten Betrag an Schadstoffen ausgestoßen werden und die Emission kann instabil sein.
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Da ein stetiger Betrieb der Wasserpumpe als Last auf die Kurbelwelle wirkt, können die Ausgangseffizient des Verbrennungsmotors und der Kraftstoffverbrauch verschlechtert sein.
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Dies liegt daran, dass die Wasserpumpe stets über den Riemen mit der Kurbelwelle verbunden ist.
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Die Informationen dieses Hintergrundabschnitts dienen nur dem allgemeinen Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und stellen nicht den dem Fachmann bekannten Stand der Technik dar.
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Die Erfindung wurde gemacht, um eine Wasserpumpe für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche Vorteile im Hinblick auf das selektive Pumpen von Kühlmittel als eine Folge davon mit sich bringt, dass die Wasserpumpe mit einer elektrischen Kupplung bereitgestellt ist, wobei ein Betrieb der elektrischen Kupplung gemäß einem Antriebszustand eines Verbrennungsmotors und einem Kühlmitteltemperaturzustand gesteuert wird.
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Gemäß der Erfindung wird z. B. eine Wasserpumpe für ein Fahrzeug bereitgestellt, aufweisend: ein Riemenrad, dass mit einer Durchgangsöffnung in einem Mittelabschnitt davon ausgebildet ist, eine Kupplungskammer, die an einer hinteren Fläche entlang eines Umfangs der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, eine Bremsbacke, die an einer Innenfläche der Kupplungskammer des Riemenrads ausgebildet ist, eine Kupplungsscheibe, die in der Kupplungskammer des Riemenrads korrespondierend zu der Bremsbacke angeordnet ist, eine Nabe, die über ein Riemenradlager mit der Durchgangsöffnung des Riemenrads verbunden ist und über eine Mehrzahl von Federzapfen mit der Kupplungsscheibe verbunden ist, die an einem Außenumfangsabschnitt davon montiert sind, eine Rückstellfeder, die an dem Federzapfen zwischen der Kupplungsscheibe und der Nabe montiert ist und eine elastische Kraft auf die Kupplungsscheibe ausübt, eine Feldspule, die in der Kupplungskammer des Riemenrads angeordnet ist und von einem Wicklungsgehäuse und einer Abdeckung umgeben ist und die zu der hinteren Fläche der Kupplungsscheibe korrespondiert, und eine Hauptwelle, die über ein Pumpenlager drehbar an dem Pumpenkörper montiert ist und mit einem Endabschnitt mit einem Mittelabschnitt der Nabe verbunden ist und mit dem anderen Endabschnitt mit dem Pumpenrad unter Zwischenordnung einer Dichteinheit verbunden ist, wobei die Kupplungsscheibe eine Mehrzahl von ersten Ringelementen, die koaxial aufgeschichtet sind, aufweist, wobei jedes Ringelement einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist, und wobei erste Formabschnitte, welche als nicht magnetische Kleber dienen bzw. ausgebildet sind, zwischen den ersten Ringelementen ausgebildet sind.
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Die ersten Ringelemente können über die ersten Formabschnitte integral miteinander ausgebildet sein, und die ersten Formabschnitte können als Schlitze der Kupplungsscheibe dienen.
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Das Wicklungsgehäuse kann eine erste Gehäusefläche, die an einem Innenumfang davon ausgebildet ist, eine zweite Gehäusefläche, die an einem Außenumfang davon ausgebildet ist, und eine dritte Gehäusefläche aufweisen, die einen Endabschnitt der ersten Gehäusefläche mit einem Endabschnitt der zweiten Gehäusefläche verbindet.
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Die dritte Gehäusefläche kann eine Mehrzahl von zweiten Ringelementen, die koaxial aufgeschichtet sind, aufweisen, wobei jedes zweite Ringelement einen unterschiedlichen Durchmesser haben kann. Zweite Formabschnitte, welche als nicht magnetische Kleber dienen bzw. ausgebildet sind, können zwischen den zweiten Ringelementen sowie zwischen den zweiten Ringelementen und der ersten und der zweiten Gehäusefläche ausgebildet sein.
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Die zweiten Ringelemente und die erste und die zweite Gehäusefläche können durch die zweiten Formabschnitte integral miteinander ausgebildet sein, und die zweiten Formabschnitte können als Schlitze des Wicklungsgehäuses dienen.
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Die ersten Ringelemente können zu den zweiten Formabschnitten korrespondierend angeordnet sein, und die zweiten Ringelemente können zu den ersten Formabschnitten korrespondierend angeordnet sein.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, welche im weiteren Detail aus den begleitenden Zeichnungen und aus der nachfolgenden Detailbeschreibung der Erfindung ersichtlich werden.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer exemplarischen Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung.
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2 ist eine Querschnittansicht einer exemplarischen Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung.
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Kupplungsscheibe, die in der Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung verwendet wird.
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4 ist eine Querschnittansicht der Kupplungsscheibe von 3.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Wicklungsgehäuses, das bei einer Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung verwendet wird.
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6 ist eine Querschnittansicht des Wicklungsgehäuses von 5.
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7 ist eine schematische Ansicht, welche den Betrieb einer exemplarischen Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung darstellt.
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Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf die zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von welchen Beispiele in den angehängten Zeichnungen illustriert und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese exemplarischen Ausführungsformen beschränkt. Im Gegensatz dazu ist es vorgesehen, dass die Erfindung auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und weitere Ausführungsformen umfasst, insofern vom Umfang der angehängten Patentansprüche abgedeckt.
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Ferner sind die Abmessungen und die Dicken der Komponenten, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, nicht unbedingt maßstabsgetreu, sondern sind teilweise zum besseren Gesamtverständnis in abweichenden Dicken oder sonstigen Größen dargestellt.
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Die Dicke der Komponenten kann zum besseren Verständnis in den Zeichnungen teilweise stark vergrößert sein.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung, und 2 ist eine Querschnittansicht einer Wasserpumpe für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen führt eine Wasserpumpe 100 für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung zwangsweise Kühlmittel einem Kühlmittelpfad zu mittels Drehmoments eines Verbrennungsmotors, das über einen Riemen übertragen wird, und hält die Temperatur des Verbrennungsmotors dadurch stets aufrecht.
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Die Wasserpumpe 100 für ein Fahrzeug weist auf: einen Pumpenkörper 110, ein Riemenrad 130, das mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, das drehbar mit einer Seite des Pumpenkörpers 110 verbunden ist und das das Drehmoment des Verbrennungsmotors über die Kurbelwelle erhält, und ein Pumprad 150, das drehbar an dem Pumpenkörper 110 montierbar ist, sodass es gemäß der Drehung des Riemenrads 130 dreht und das Kühlmittel pumpt.
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Wenn daher der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird das Riemenrad 130 von dem Drehmoment gedreht, das über den Riemen von der Kurbelwelle aus übertragen wird. Daher dreht das Pumprad 150 und pumpt Kühlmittel.
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Dadurch wird Kühlmittel dem Kühlmittelpfad, der in einem Zylinder (nicht gezeigt) ausgebildet ist, durch das Drehmoment des Pumprads 150 zugeführt, und die Temperatur des Verbrennungsmotors wird von dem Kühlmittel stabil aufrecht erhalten.
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Gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform ist die Wasserpumpe 100 für ein Fahrzeug ausgestattet mit einer elektrischen Kupplung und steuert den Betrieb der elektrischen Kupplung gemäß einem Antriebszustand des Verbrennungsmotors, gemäß einer Kühlmitteltemperatur und gemäß einer Fahrerfahrabsicht, sodass das Kühlmittel selektiv gepumpt wird.
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Zu diesem Zweck weist die Wasserpumpe 100 für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung auf: eine Bremsbacke 210, eine Kupplungsscheibe 220, eine Nabe 230, eine Rückstellfeder 240, eine Feldspule 260 und eine Hauptwelle 270 sowie den Pumpenkörper 110, das Riemenrad 130 und das Pumpenrad 150 wie oben beschrieben.
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Der Pumpenkörper 110 ist mit dem Riemenrad 130 an einer Seite davon sowie mit dem Pumprad 150 an der anderen Seite davon ausgestattet. Das Riemenrad 130 ist selektiv mit dem einen Endabschnitt der Hauptwelle 270 verbunden und wird rotiert, und das Pumprad 150 ist mit dem anderen Endabschnitt der Hauptwelle 270 verbunden und wird rotiert.
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Das Riemenrad 130 zum Erhalten des Drehmoments von der Kurbelwelle (die in der Zeichnungen nicht dargestellt ist) des Verbrennungsmotors durch den Riemen ist mit einer Durchgangsöffnung oder einer Durchgangsbohrung 131, die in einem Mittelabschnitt davon ausgebildet ist, versehen. Ein Riemenradlager 133 ist in der Durchgangsöffnung 131 montiert.
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Eine Kupplungskammer oder ein Kupplungsraum 135 ist an der hinteren Fläche des Riemenrads 130 entlang der Durchgangsbohrung oder der Durchgangsöffnung 131 ausgebildet, und eine Montagenut 137 zum Montieren der Bremsbacke 210 ist in einer Innenfläche der Kupplungskammer 135 entlang der Durchgangsöffnug 131 ausgebildet.
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Die Bremsbacke 210 hat eine Ringform und ist aus Stahlmaterial gemacht. Die Bremsbacke 210 ist an einer hinteren Fläche des Riemenrads 130 montiert. D. h., die Bremsbacke 210 ist in die Montagenut 137, die an der Innenfläche der Kupplungskammer 135 ausgebildet ist, eingesetzt und in dieser festgelegt.
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Die Kupplungsscheibe 220 ist in der Kupplungskammer 135 des Riemenrads 130 zu der Bremsbacke 210 korrespondierend angeordnet und hat eine Scheibenform. Die Kupplungsscheibe 220 ist in der Lage, um mit der Bremsbacke 210 in engen Kontakt zu gelangen.
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Das dem Riemenrad 130 zugeführte Drehmoment kann selektiv der Nabe 230 zugeführt werden, gemäß der selektiven (Kontakt-)Verbindung der Kupplungsscheibe 220 mit der Bremsbacke 210.
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Gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform weist die Kupplungsscheibe 220 eine Mehrzahl von ersten Ringelementen 221 auf, die wie in 3 und in 4 gezeigt, koaxial zueinander aufgeschichtet sind. Jedes erste Ringelement 221 hat einen unterschiedlichen Durchmesser. Erste Formabschnitte 223 sind zwischen den ersten Ringelementen 221 angeordnet.
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Die ersten Ringelemente 221 sind mittels der ersten Formabschnitte 223, nicht durch eine Brücke, miteinander verbunden. Jedes der ersten Ringelemente 221 hat die gleiche Dicke und ist mit einem gleichen Spalt koaxial zum nächsten angeordnet. Da der Spalt zwischen den ersten Ringelementen 221 mit den ersten Formabschnitten 223 ausgefüllt ist, sind die ersten Ringelemente 221 mit den ersten Formabschnitten 223 integral ausgebildet. Es ist zu verstehen, dass die ersten Ringelemente über die ersten Formabschnitte sicher aneinander fixiert sind. Es ist auch zu verstehen, dass die ersten Formabschnitte in situ zwischen den ersten Ringelementen gegossen bzw. geformt sein können.
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D. h., die ersten Ringelemente 221 mit ihren voneinander verschiedenen Durchmesser sind koaxial angeordnet, um dazwischen jeweils einen gleichen Spalt auszubilden, und die ersten Formabschnitte 223, welche als nicht magnetische Kleber arbeiten, sind in dem Spalt zwischen den ersten Ringelementen 221 geformt bzw. gegossen. Da die ersten Ringelemente 221 über die ersten Formabschnitte 223 aneinander fixiert sind, sind die ersten Ringelemente 221 durch die ersten Formabschnitte 223 integral miteinander ausgebildet. Erneut ist zu verstehen, dass die ersten Ringelemente durch die ersten Formabschnitte sicher aneinander fixier sind. Es ist auch zu verstehen, dass die ersten Formabschnitte in situ zwischen die ersten Ringelemente geformt sein können.
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Da die ersten Formabschnitte 223 zwischen den ersten Ringelementen 221 ausgebildet sind, arbeiten die ersten Formabschnitte 223 als Schlitze der Kupplungsscheibe 220 (bzw. stellen derartige Schlitze zwischen sich bereit), in welche die ersten Ringelemente 221 eingesetzt sind, gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung.
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Die Nabe 230 ist drehbar mit der Durchgangsöffnung 131 des Riemenrads 130 über das Riemenradlager 133 gekuppelt und ist über eine Mehrzahl von Federzapfen 231 (siehe 1) mit der Kupplungsscheibe 220 verbunden.
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Die Federzapfen 231 verbinden den Außenumfangsabschnitt der Nabe 230 mit einem Innenumfangsabschnitt der Kupplungsscheibe 220. Zu diesem Zweck ist der (jeweilige) Federzapfen 231 verbindend in ein erstes Montageloch 233, das am Außenumfangsabschnitt der Nabe 230 ausgebildet ist sowie in ein zweites Montageloch 224, das am Innenumfangsabschnitt der Kupplungsscheibe 220 ausgebildet ist, montiert.
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D. h., jeder Federzapfen 231 durchdringt das erste und das zweite Montageloch 233 und 224, wobei ein Endabschnitt des Federzapfens 233 von dem Außenumfangsabschnitt der Nabe 230 gestützt ist und wobei der andere Endabschnitt des Federzapfens 231 von dem Innenumfangsabschnitt der Kupplungsscheibe 220 abgestützt ist.
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Die Rückstellfeder 240 kann eine Schraubenfeder sein. Die Rückstellfeder 240 ist auf dem Federzapfen 231 zwischen der Kupplungsscheibe 220 und der Nabe 230 montiert und übt eine elastische Kraft auf die Kupplungsscheibe 220 aus.
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Die Feldspule 260 erhält elektrischen Strom gemäß einem Steuersignal von außen und erzeugt entsprechend eine magnetische Kraft. Die Feldspule 260 ist in der Kupplungskammer 235 des Riemenrads 130 montiert, korrespondierend zur hinteren Fläche der Kupplungsscheibe 220.
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Die Feldspule 260 ist in das Wicklungsgehäuse 261 montiert, das von der magnetischen Kraft magnetisiert wird. Da das Wicklungsgehäuse 261 von einer Abdeckung 263 abgedeckt ist, ist die Feldspule 260 in dem Kupplungsgehäuse 261 angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform weist das Kupplungsgehäuse 261 zum Aufnehmen der Feldspule 260 auf: eine erste Gehäusefläche 265a, die an einem Innenumfang davon ausgebildet ist, eine zweite Gehäuseflaäche 265b, die an einem Außenumfang davon ausgebildet ist, und eine dritte Gehäusefläche 265c, die einen Endabschnitt der ersten Gehäusefläche 265a mit einem Endabschnitt der zweiten Gehäusefläche 265b verbindet, wie in den 5 und 6 gezeigt ist.
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Das Wicklungsgehäuse 261 ist mit einem zu der Kupplungsscheibe 220 korrespondierenden Loch ausgebildet, und der Außenumfang des Lochs wird von der ersten Gehäusefläche 265a gebildet. Zusätzlich wird eine Fläche, die zu der hinteren Fläche der Kupplungsscheibe 220 korrespondierend ist, von der dritten Gehäusefläche 265c gebildet.
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Die dritte Gehäusefläche 265c weist eine Mehrzahl von zweiten Ringelementen 267, die koaxial zueinander aufgeschichtet sind, auf, wobei jedes zweite Ringelement 267 einen unterschiedlichen Durchmesser hat. Zweite Formabschnitte 268, die als nicht magnetische Kleber vorgesehen sind, sind zwischen den zweiten Ringelementen 267 sowie zwischen den zweiten Ringelementen 267 und der ersten und der zweiten Gehäusefläche 265a und 265b ausgebildet.
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Die zweiten Ringelemente 267 sind über die zweiten Formabschnitte 268, und nicht über eine Brücke, miteinander verbunden. Jedes zweite Ringelement 267 hat die gleiche Dicke und ist mit einem gleichen Spalt koaxial zum jeweiligen Nächsten angeordnet. Da der Spalt zwischen den zweiten Ringelementen 267 mit den zweiten Formabschnitten 268 ausgefüllt ist, sind die zweiten Ringelemente 267 und die erste und die zweite Gehäusefläche 265a und 265b durch die zweiten Formabschnitte 268 integral miteinander ausgebildet. Es ist zu verstehen, dass die erste und die zweite Gehäusefläche durch die zweiten Formabschnitte sicher aneinander fixiert sind. Es ist auch zu verstehen, dass die zweiten Formabschnitte in situ zwischen die Gehäuseflächen geformt bzw. gegossen sein können.
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D. h., die zweiten Ringelemente 267 mit unterschiedlichen Durchmessern sind koaxial zueinander angeordnet, um den gleichen Spalt dazwischen auszubilden, und die zweiten Formabschnitte 268, welche als nicht magnetische Kleber arbeiten, sind in dem Spalt zwischen den zweiten Ringelementen 267 geformt. Daher sind die zweiten Ringelemente 267 durch die zweiten Formabschnitte 268 integral miteinander ausgebildet und bilden die dritte Gehäusefläche 265c. Es ist zu verstehen, dass die zweiten Ringelemente über die zweiten Formabschnitte sicher aneinander fixiert sind. Es ist auch zu verstehen, dass die zweiten Formabschnitte in situ zwischen die zweiten Ringelemente geformt sein können.
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Hiernach ist die dritte Gehäusefläche 265c zwischen der ersten und der zweiten Gehäusefläche 265a und 265b im Abstand von diesen 265a und 265b angeordnet, und die zweiten Formabschnitte 268 sind in die Spalte zwischen der dritten Gehäusefläche 265c und der ersten Gehäusefläche 265a und zwischen der dritten Gehäusefläche 265c und der zweiten Gehäusefläche 265b angeordnet.
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Da die zweiten Formabschnitte 268 zwischen den zweiten Ringelementen 267 der dritten Gehäusefläche 265c und zwischen der dritten Gehäusefläche 265c und der ersten und der zweiten Gehäusefläche 265a und 265b geformt sind, bilden die zweiten Formabschnitte 268 Schlitze der dritten Gehäusefläche 265c, in welchen die zweiten Ringelemente 267 eingesetzt sind, gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform.
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Die Hauptwelle 270 ist über ein Pumpenlager 271 drehbar am Pumpenkörper 110 montiert. Das eine Ende der Hauptwelle 270 ist mit der Mitte der Nabe 230 verbunden, und das andere Ende der Hauptwelle 270 ist, unter Zwischenlegen einer Dichtungseinheit 273 zum Abdichten des Pumpenkörpers 110, mit dem Pumpenrad 150 verbunden.
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Gemäß der Wasserpumpe 100 für ein Fahrzeug wird die Kupplungsscheibe 220 durch die elastische Kraft der Rückstellefeder 240 in einem Normalzustand, in welchem kein elektrischer Strom der Feldspule 260 zugeführt wird, eng in Kontakt mit der Bremsbacke 210 gebracht, wie aus 2 zu sehen ist.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die Kupplungsscheibe 220 über die Federzapfen 231 mit der Nabe 230 verbunden und ist im engen Berührungskontakt mit der Bremsbacke 210. Falls das Drehmoment des Verbrennungsmotors über den Riemen dem Riemenrad 130 zugeführt wird, wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors über die Kupplungsscheibe 220 und die Nabe 230 gemäß der Rotation des Riemenrads 130 der Hauptwelle 270 zugeführt. Damit rotiert die Hauptwelle 270 und das Pumpenrad 150 wird durch die Rotation der Hauptwelle 270 rotiert und pumpt Kühlmittel.
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Das Kühlmittel wird gepumpt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl größer ist als eine vorbestimmte Rotationsdrehzahl (d. h. der Verbrennungsmotor arbeitet bei hoher Drehzahl) oder wenn die Verbrennungsmotordrehzahl unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl ist, aber die Temperatur des Kühlmittels höher als oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist.
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Zusätzlich, um die Insassenkabine des Fahrzeugs schnell aufzuwärmen, wird das Kühlmittel gepumpt, wenn ein Heizungsschalter angestellt ist, unabhängig von der Motordrehzahl und von der Temperatur des Kühlmittels. Wenn jedoch die obigen Bedingungen nicht erfüllt sind, d. h., der Verbrennungsmotor arbeitet bei einer kleinen Drehzahl, die Temperatur des Kühlmittels ist kleiner als die vorbestimmte Temperatur, und/oder der Heizungsschalter ist ausgeschaltet, dann erhält die Feldspule 260 elektrischen Strom gemäß dem Steuersignal und erzeugt eine magnetische Kraft.
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Zu diesem Zeitpunkt wird das Wicklungsgehäuse 261 von der magnetischen Kraft, die an der Feldspule 260 erzeugt wird, magnetisiert, und das Wicklungsgehäuse 261 zieht die Kupplungsscheibe 220 durch die magnetische Kraft an, wie in 7 gezeigt ist.
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Dann überwindet die Kupplungsscheibe 220 die elastische Kraft der Rückstellfeder 240 und bewegt sich in Richtung zu dem Wicklungsgehäuse 261. Dadurch wird die Kupplungsscheibe 200 von der Bremsbacke 210 gelöst.
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Wenn die Kupplungsscheibe 220 von der Bremsbacke 210 gelöst wird, dann wird die Verbindung der Kupplungsscheibe 220 und der Bremsbacke 210 unterbrochen. Daher wird kein Drehmoment auf die Hauptwelle 270 durch die Nabe 230 übertragen, und das Riemenrad 130 läuft leer herum. Daher rotiert das Pumprad 150 diesen Fall nicht, und Kühlmittel wird nicht gepumpt.
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Wie oben beschrieben wird als eine Folge davon, dass die Kupplung gemäß der Antriebsbedingung des Verbrennungsmotors und der Temperatur des Kühlmittels von dem Steuersignal elektrisch betätigt wird, das auf das Riemenrad 130 übertragene Drehmoment entweder zum Pumpenrad 150 übertragen oder nicht, gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Pumpen des Kühlmittels wird demgemäß selektiv von dem Pumprad 150 durchgeführt.
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Da eine stabile Emission gesichert ist, obwohl der Lastbetrag des Katalysators, der das Abgas reinigt, nicht erhöht ist, können Kosten reduziert werden. Da zusätzliche Komponenten dem Abgassystem nicht hinzugefügt werden, kann das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden und der Kraftstoffverbraucht kann verbessert werden.
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Da die Zirkulation des Kühlmittels verhindert ist, wenn der Verbrennungsmotor im Kaltstart ist, wird die Temperatur des Verbrennungsmotoröls schnell erhöht. daher wird Reibung reduziert, und Verschleiß der jeweiligen Antriebskomponenten kann weiter reduziert werden, wodurch die Haltbarkeit insgesamt verbessert wird.
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Gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform wird die Zirkulation des Kühlmittels aktiv beim anfänglichen Starten des Verbrennungsmotors gesteuert. Daher kann die Aktivierungszeit des Verbrennungsmotors und des Katalysators verkürzt werden, kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden als eine Folge der stabilen Verbrennung, und kann die Emission stabilisiert werden.
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Ferner, wenn der elektrische Strom auf die Feldspule 260 ausgeübt wird und das Drehmoment nicht auf die Hauptwelle 270 übertragen wird, hat ein magnetisches Feld, dass an der Feldspule 260 erzeugt wird, eine Ausrichtung durch das Wicklungsgehäuse 261 und bildet einen magnetischen Fluss, der entlang dem Wicklungsgehäuse 261 fließt, gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ein derartiger magnetischer Fluss fließt durch die erste Gehäusefläche 265a oder durch die zweite Gehäusefläche 265b des Wicklungsgehäuses 261 und bildet einen ersten Pol zum ersten Ringelement 221 der Kupplungsscheibe 220 hin.
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Zusätzlich fließt der magnetische Fluss, der dem ersten Ringelement 221 der Kupplungsscheibe 220 zugeführt wird, nicht durch den ersten Formenabschnitt 223 der Kupplungsscheibe 220 und bildet einen zweiten Pol in Richtung zu dem zweiten Ringelement 267 des Wicklungsgehäuses 261.
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Zusätzlich fließt der magnetische Fluss, der von dem zweiten Ringelement 221 der Kupplungsscheibe 220 dem zweiten Ringelement 267 des Wicklungsgehäuses 261 zugeführt wird, nicht durch den zweiten Formabschnitt 268 des Kupplungsgehäuses 261 und bildet einen dritten Pol in Richtung zu dem ersten Ringelement 221 der Kupplungsscheibe 220.
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Da die Kupplungsscheibe 220 durch Formen der ersten Formabschnitte 223 aus den nicht magnetischen Klebern zwischen den ersten Ringelementen 221 ausgebildet ist, und da das Wicklungsgehäuse 261 durch Formen der zweiten Formabschnitte 268 aus nicht magnetischen Klebern zwischen den zweiten Ringelementen 267 geformt ist, werden eine Mehrzahl von Polen an den ersten Ringelementen 221 der Kupplungsscheibe 220 und en zweiten Ringelementen 267 des Wicklungsgehäuses 261 erzeugt, gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
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Da die ersten Formabschnitte 223 der Kupplungsscheibe 220 und die zweiten Formabschnitte 2268 des Wicklungsgehäuses 261 überkreuzt (versetzt zueinander) verlaufen und als die Schlitze der ersten und der zweiten Ringelemente 221 und 267 arbeiten, fließt kein magnetischer Fluss in den Formabschnitten 223 und 268 und wird wechselweise den ersten und den zweiten Ringelementen 221 und 267 zugeführt. Daher wird eine Mehrzahl von Polen ausgebildet.
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Da die magnetische Kraft proportional zu der Anzahl von Polen ist, die an der Kupplungsschiebe 220 und dem Wicklungsgehäuse 261 erzeugt werden, kann durch das gleiche magnetische Feld eine stärkere Magnetkraft erzeugt werden. Damit kann die Stromzufuhreffizienz durch die Kupplungsscheibe 220 erhöht werden.
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Da die Zielmagnetkraft mit einem schwächeren Magnetfeld erzeugt wird durch Erzeugen einer Mehrzahl von Polen gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform, können die Anzahl an Windungen der Feldspule 260 und der Stromverbrauch reduziert werden, und das Gewicht der Feldspule 260 und der Pumpe 100 kann reduziert werden.
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Wie oben erläutert, als Konsequenz daraus, dass die Kupplung von dem Steuersignal gemäß der Antriebsbedingung des Verbrennungsmotors und der Temperatur des Kühlmittels elektrisch betätigt wird, wird das Drehmoment des Riemenrads entweder auf das Pumprad übertragen oder nicht, gemäß der vorliegenden Erfindung. Damit erfolgt das Pumpen des Kühlmittels selektive durch das Pumprad.
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Da stabile Emission gesichert ist, obwohl der Lastbetrag des Katalysators, der das Abgas reinigt, nicht erhöht ist, können Kosten reduziert werden. Da zusätzliche Komponenten dem Abgassystem nicht hinzugefügt werden, kann das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden und der Kraftstoffverbrauch kann verbessert werden.
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Da die Zirkulation des Kühlmittels verhindert ist, wenn der Verbrennungsmotor im Kaltstartbetrieb ist, kann die Temperatur des Verbrennungsmotoröls schnell erhöht werden. Daher kann die Reibung reduziert werden, und der Verschleiß von jeder Antriebskomponente kann minimiert werden, und die Haltbarkeit kann verbessert werden.
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Gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform wird die Zirkulation des Kühlmittels beim anfänglichen Starten des Verbrennungsmotors aktiv gesteuert. Daher ist die Aktivierungszeit des Verbrennungsmotors und des Katalysators verkürzt, der Kraftstoffverbrauch ist als Folge einer stabilen Verbrennung reduziert, und die Emission kann stabilisiert werden.
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Da die ersten Formabschnitte der Kupplungsscheibe und die zweiten Formabschnitte des Wicklungsgehäuses einander kreuzen (zueinander versetzt angeordnet sind) und als Schlitze der ersten und der zweiten Ringelemente arbeiten, fließt kein magnetischer Fluss in den Formabschnitten und wird wechselweise auf die ersten und die zweiten Ringelemente aufgebracht. Daher kann eine Mehrzahl von Polen geformt werden.
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Da die Magnetkraft proportional zu der Anzahl an Polen ist, die an der Kupplungsscheibe und dem Wicklungsgehäuse generiert werden, kann eine stärkere magnetische Kraft durch das gleiche magnetische Feld erzeugt werden. Die Stromzufuhreffizienz durch die Kupplungsscheibe kann verbessert werden.
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Da die Zielmagnetkraft mit einem schwächeren Magnetfeld durch Erzeugen einer Mehrzahl von Polen gemäß der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform erzeugt wird, können die Anzahl an Windungen der Feldspule und der elektrische Stromverbrauch reduziert werden, und das Gewicht der Feldspule und der Pumpe kann reduziert werden.
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Zur Erleichterung der Erklärung und der akkuraten Definition in den angehängten Ansprüchen werden Ausdrücke wie „obere” oder „untere”, „vordere” oder „hintere”, „innere” oder „äußere” usw. dazu verwendet, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsform mit Bezug auf die Positionen jener Merkmale wie in den Figuren dargestellt zu beschreiben.
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Die vorausgehenden Beschreibungen der spezifischen, exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung dienen dem Zwecke der Illustration und Beschreibung der Erfindung. Sie sind nicht dazu vorgesehen, die Erfindung erschöpfend oder einschränkend zu beschreiben, sondern es sind viele Modifikationen und Variationen möglich, insofern vom Schutzumfang der angehängten Ansprüche umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2009-0120065 [0001]
