機械式內燃機驅動流體泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械式流體泵，其由內燃機驅動，并提供液體、壓縮氣體或真空到汽車單元。
【背景技術】
[0002]流體泵可以是潤滑劑泵、冷卻劑泵、真空泵或提供例如壓縮空氣的加壓液體或氣體的泵。機械式流體泵不由電動機驅動，而是直接地連接到內燃機。其結果是，所述流體泵的旋轉速度與內燃機的旋轉速度成正比，使得流體泵始終旋轉，即使不需要流體供應或抽吸活動來產生真空亦始終旋轉。
[0003]在US 7422093 B2中描繪了用于為液壓動力轉向提供加壓液體的流體泵。所述流體泵設置有磁流變離合器，使得泵的性能可以根據動力轉向的流體需求和壓力需求而進行控制。
[0004]對于至關重要的流體泵，故障的風險是不可接受的，所述至關重要的流體泵諸如是潤滑劑泵、冷卻劑泵或用于氣動制動輔助單元的真空泵。包括離合器的流體泵應盡可能緊湊。在許多應用中，相對高的轉矩必須由離合器耦合。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種帶有緊湊磁流變離合器的機械式內燃機驅動流體泵。
[0006]這個目的是用有權利要求1的特征的機械式內燃機驅動流體泵解決的。
[0007]根據本發(fā)明的流體泵設置有被內燃機直接驅動的輸入軸，并且設置有帶有泵轉子的泵送單元，所述泵送單元用于泵送可以是液體或氣體的流體。術語“直接驅動”應被理解為在發(fā)動機的旋轉元件與泵的輸入軸之間沒有可脫離的離合器。泵的輸入軸可以由發(fā)動機經由帶、齒輪驅動，或通過與發(fā)動機的凸輪軸或曲軸直接耦合而驅動。
[0008]離合器被實現為一種多片離合器形式的磁流變離合器。所述離合器設置有至少兩個徑向輸入離合器盤和至少兩個徑向輸出離合器盤，由此所述離合器盤在它們之間限定許多徑向離合器液體間隙。磁流變離合器的多盤構造允許離合器的緊湊直徑，并允許從離合器輸入傳遞高轉矩到離合器輸出。
[0009]軸向布置在輸入離合器盤與輸出離合器盤之間的徑向離合器液體間隙充有磁流變離合器液體，其當磁場存在時具有相對高的粘度，而當沒有磁場時具有相對低的粘度。在磁流變液體的語境中的術語液體不應從字面上理解，而是應被理解為一種磁流變流體，其在由磁場激活時也可以在某種程度上是固體。用于增加磁流變離合器液體的粘度的磁場不是由電磁裝置產生的，而是由在脫離位置與接合位置之間可移動的永磁體元件產生，在所述脫離位置中，在離合器液體間隙中永磁體元件的磁場穿透通量較低，而在所述接合位置中，在離合器液體間隙中的磁場穿透通量較高。在它的接合位置中，永磁體被定位靠近所述離合器液體間隙，并在脫離位置中，永磁體距離合器液體間隙更加遙遠。永磁體元件可以設置為與輸入離合器盤共同旋轉，使得永磁體元件始終以所述輸入軸的旋轉速度而旋轉。
[0010]永磁體元件通過分離的磁體元件致動器在接合位置與脫離位置之間移動。
[0011]由于用于穿透所述離合器液體間隙和在其中的磁流變離合器液體的磁場不是由電磁體產生的，如果泵的控制裝置和用于致動離合器的控制裝置發(fā)生故障，則所述磁流變離合器一般也可以接合。
[0012]一般地，磁流變渦流離合器也可以與其它在或不在發(fā)動機周圍的汽車設備結合，或者甚至與在汽車應用外部的汽車設備結合。
[0013]優(yōu)選地，永磁體元件設置為在軸向方向上可移動。優(yōu)選地，永磁體元件是在圓周方向上磁化的。
[0014]永磁體元件可以優(yōu)選地由被動式預緊元件預緊到其接合位置。如果致動器發(fā)生故障，則所述預緊元件推壓永磁體元件到接合位置。這種布置使得所述離合器概念是完全地故障保護的。例如，所述被動式預緊元件可以是彈簧或另一永磁體。然而，被動式預緊元件不需要用以提供預緊力的任何外部能量。
[0015]根據優(yōu)選的實施例，磁體腔室設置在離合器盤的徑向內部。永磁體元件在磁體腔室中設置為在接合位置與脫離位置之間可移動。離合器盤徑向向外地布置，并且布置為徑向鄰近磁體腔室。優(yōu)選地，離合器液體間隙的徑向平面與在其接合位置中的永磁體元件相交。換言之，接合的永磁體元件的磁場大致徑向地穿透流體液體間隙。當永磁體元件處于其接合位置時，這種布置允許徑向流體液體間隙的均勻穿透。
[0016]磁體腔室是其中永久磁體元件可移動地布置在其接合位置與脫離位置之間的腔室。優(yōu)選地，磁體腔室壁與離合器液體間隙的平面相交的縱向接合部分由非鐵磁材料制成。其結果是，永磁體元件的磁場在徑向上未屏蔽在磁體腔室壁的接合部分中，使得永磁體元件的磁場穿透離合器液體間隙而沒有任何實質性的削弱。磁體腔室壁在接合部分中的徑向厚度應盡可能地小，以將在永磁體元件與離合器液體間隙之間的磁隙最小化。
[0017]根據優(yōu)選的實施例，磁體腔室壁的縱向脫離部分由鐵磁材料制成，以在永磁體元件的脫離位置中相對于離合器液體間隙屏蔽永磁體元件的磁場。永磁體在它的脫離位置的磁屏蔽越好，在永磁體元件的脫離位置中輸入離合器盤與輸出離合器盤之間傳遞的轉矩越小。
[0018]優(yōu)選地，致動器可被設置為真空致動器。所述真空致動器是磁中性的，并且不產生任何可穿透充有磁流變離合器液體的離合器液體間隙的電磁場。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的一個實施例參考附圖進行描述，其中
[0020]圖1以縱向橫截面示出了處于接合狀態(tài)下具有磁流變多盤離合器的機械式內燃機驅動的流體泵。
[0021]圖2示出了處于脫離狀態(tài)下的圖1的流體泵。
【具體實施方式】
[0022]圖1和圖2示出了由內燃機12和內燃機12直接驅動的機械式流體泵10組成的典型汽車布置。所述流體泵10可以被設計為真空泵10，但也可以被設置為潤滑劑泵、冷卻劑泵等。內燃機12機械地直接連接到真空泵10的離合器16的輸入軸20，以便輸入軸20總是以正比于內燃機12轉速的轉速共同旋轉。
[0023]離合器16布置在輸入軸20與輸出軸21之間，并被設計為磁流變多盤離合器16。如圖1所示，所述離合器16在離合器接合狀態(tài)下連接輸入軸20與輸出軸21，而如圖2所示，在脫