有塑性粘結(jié)磁體的冷卻劑泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于栗送冷卻劑到內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械式燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑栗。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械式冷卻劑栗是由燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的冷卻劑栗，例如通過使用驅(qū)動(dòng)所述栗的驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)帶。出于效率原因，只要內(nèi)燃機(jī)的溫度是低的或者還未達(dá)到工作范圍，只有最小的冷卻劑流是必要的，或者甚至無需冷卻劑流。因此，可切換的機(jī)械式冷卻劑栗被使用，其設(shè)置有用于將驅(qū)動(dòng)輪與栗送冷卻劑的栗輪耦合的離合器。只要內(nèi)燃機(jī)是冷的，則離合器脫開，冷卻劑的循環(huán)因此被最小化或停止，其結(jié)果是燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)加速。當(dāng)冷卻劑循環(huán)是必需的時(shí)，該離合器被切換到接合位置。
[0003]一種已知類型的離合器是通過預(yù)緊彈簧、永磁體和電磁體的相互作用致動(dòng)的機(jī)械式摩擦離合器，如在EP 2299 085 A1中所描述的。永磁體產(chǎn)生的永磁吸引力迫使離合器進(jìn)入到接合位置。當(dāng)電磁體通電時(shí)，永磁體的磁力減小，使得離合器被彈簧迫使進(jìn)入到脫開位置。永磁體是有高的磁性性能的單獨(dú)的小環(huán)，例如由燒結(jié)釹制成的永磁體。這些類型的磁體，即稀土材料磁體，是昂貴的并且難以加工的。另外，鐵磁體對于在永磁體與離合器盤之間傳導(dǎo)磁場是必需的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有可機(jī)電切換的摩擦離合器的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑栗，所述摩擦離合器有簡單并且經(jīng)濟(jì)效益的離合器裝置。
[0005]這個(gè)目的是用有權(quán)利要求1的特征的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑栗解決的。
[0006]冷卻劑栗設(shè)置有固定栗架、能夠通過燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪，能夠通過驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的栗輪，以及用于耦合驅(qū)動(dòng)輪與栗輪的可切換摩擦離合器。所述離合器包括與栗輪連接的可移動(dòng)離合器盤，和相應(yīng)的第二離合器盤或僅是布置在驅(qū)動(dòng)輪上與可移動(dòng)離合器盤相對的相應(yīng)摩擦表面?？梢苿?dòng)離合器盤與栗輪共同旋轉(zhuǎn)，并且能夠在離合器的接合位置與脫開位置之間軸向地移動(dòng)。在接合位置上，可移動(dòng)離合器盤被迫使朝向相應(yīng)摩擦表面移動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)被傳遞至栗輪。在脫開位置上，可移動(dòng)離合器盤不與相應(yīng)摩擦表面接觸。可移動(dòng)離合器盤是由鐵磁性材料制成的，使得可移動(dòng)離合器盤能夠由磁場移動(dòng)。
[0007]軸向預(yù)緊彈簧朝向或在脫開位置的方向上用預(yù)緊力預(yù)緊可移動(dòng)離合器盤。預(yù)緊彈簧與栗輪共同旋轉(zhuǎn)，并且優(yōu)選地是杯狀彈簧或片狀彈簧。杯狀彈簧不一定具有封閉環(huán)形狀，而是也可以由兩個(gè)或多個(gè)徑向彈簧臂形成。彈簧也可以是螺旋彈簧、彈性體彈簧或任何其它種類的彈簧。
[0008]永久磁化的永磁體產(chǎn)生迫使可移動(dòng)離合器盤朝向摩擦表面移動(dòng)到接合位置的軸向磁性吸引力。電磁體與永磁體一起布置在磁回路中。當(dāng)電磁體通電時(shí)，電磁體極化地運(yùn)轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生與永磁體的極化相反的極化。這導(dǎo)致對永磁體的磁性吸引力的降低或補(bǔ)償，使得可移動(dòng)離合器盤被預(yù)緊彈簧的預(yù)緊力迫使進(jìn)入或推入脫開位置。如果電磁體未通電或被關(guān)閉，由于永磁體抵抗預(yù)緊彈簧的彈簧力朝向相應(yīng)摩擦表面迫使或拉動(dòng)可移動(dòng)離合器盤，可移動(dòng)離合器盤保持在或被移入接合位置。
[0009]所述永磁體是塑性粘結(jié)永磁體，其具有嵌入到塑性基質(zhì)材料的永磁顆粒，所述塑性基質(zhì)材料特別是熱塑性基質(zhì)材料，所述永磁顆粒特別是磁體粉末。兩個(gè)成分，即磁體粉末和塑性基質(zhì)材料，優(yōu)選地是混合的、壓制的或在改進(jìn)的注塑機(jī)中加工的。塑性粘結(jié)磁體重量輕并且可自由成形。由此，將永磁體模制或形成為個(gè)別并且適合的形式或形狀是可能的，特別是適合于冷卻劑栗組件、磁體位置和/或操作的物理?xiàng)l件。此外，由于相對重的磁性顆粒可以在塑性體的體積中均勻地分布或集中，永磁體的質(zhì)量或重量、質(zhì)心和/或磁性性能的中心可被單獨(dú)地創(chuàng)建和調(diào)整。由此，永磁體可以根據(jù)個(gè)性化需求而單獨(dú)地成形。永磁體可完全包封或集成在冷卻劑栗的另一部件中。永磁體可以通過膠合、擠壓或夾持而固定或安裝在冷卻劑栗的部件的主體上。此外，永磁體本身可以成形或提供作為冷卻劑栗的另一基本部件，例如栗架，同時(shí)還能夠作為永磁體而運(yùn)轉(zhuǎn)。在一般情況下，用于傳導(dǎo)磁性力的附加鐵磁體不是必要的，這節(jié)省了冷卻劑栗的重量和成本。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，永磁體的磁性顆粒由硬鐵氧體材料制成。硬鐵氧體是磁性材料的常見類型。由于鐵氧體磁體顆粒以足夠的量而被嵌入到塑性基質(zhì)材料中，永磁體能夠提供強(qiáng)的磁性性能。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，永磁體的磁性顆粒是由諸如釹的稀土磁性材料制成的。因此，永磁體可以被成形為冷卻劑栗的小部件，同時(shí)仍然能夠提供足夠迫使離合器盤到接合位置的磁性性能。一般地，永磁體的磁性顆?？梢允怯茶F氧體材料顆粒和稀土磁性材料顆粒的混合物，或任何其他磁性材料的顆粒的混合物。
[0012]優(yōu)選地，永磁體是有兩個(gè)開口前端的環(huán)狀體或圓柱體。其結(jié)果是，永磁體可完美地適應(yīng)于到冷卻劑栗的容易裝配。一般地，永磁體可設(shè)置有任何種類的形狀，特別是對應(yīng)于冷卻劑栗的另一部件的形狀，諸如鄰近或靠近永磁體布置的部件，例如栗架、驅(qū)動(dòng)輪或冷卻劑栗的任何其它部件。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，永磁體的軸向長度是驅(qū)動(dòng)輪的軸向長度的至少1/4。在一般情況下，永磁體可被冷卻劑栗的任何部件完全地或部分地包封。優(yōu)選地，永磁體被驅(qū)動(dòng)輪包封或容納。此外，永磁體優(yōu)選地是固定部件，而驅(qū)動(dòng)輪是旋轉(zhuǎn)部件，因此小的間隙形成在永磁體與所述驅(qū)動(dòng)輪之間。機(jī)械間隙也是磁性間隙，并且相對于磁場從永磁體至驅(qū)動(dòng)輪的傳導(dǎo)可導(dǎo)致磁阻增加。如果永磁體的軸向長度是驅(qū)動(dòng)輪的軸向長度的至少1/4，驅(qū)動(dòng)輪和永磁體的整個(gè)表面的相對大的部分可布置為重疊的，即布置為彼此鄰近。其結(jié)果是，總磁阻是相對低的，使得由永磁體產(chǎn)生的磁場能夠通過該間隙而沒有磁性力的顯著損失。在一般情況下，冷卻劑栗的另一鐵氧體部件，例如栗架，可以被布置在永磁體與驅(qū)動(dòng)輪之間。此外，永磁體可以支撐或包封冷卻劑栗的一個(gè)或多個(gè)其它部件，諸如電磁體。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，永磁體被固定到栗架。栗架是固定的并且還可以是栗殼體。然而，永磁體也可以是諸如驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)部件的一部分。如果永磁體被固定到驅(qū)動(dòng)輪，則削弱永磁體的接合吸引力的磁隙的數(shù)量可以減少到最低。此外，如果永磁體被直接地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輪處，并且所述驅(qū)動(dòng)輪形成所述摩擦離合器的兩個(gè)摩擦表面之一，則用于接合離合器的永磁體的吸引力最大。然而，固定到驅(qū)動(dòng)輪的永磁體暴露于振動(dòng)和熱，特別是由摩擦離合器產(chǎn)生的熱。振動(dòng)、熱或旋轉(zhuǎn)部件的其它負(fù)面效應(yīng)可引起永磁體的磁性性能的劣化或減小。其結(jié)果是，永磁體迫使可移動(dòng)離合器盤進(jìn)入到接合位置內(nèi)的磁性力越來越減少。最終，永磁體的磁性力低于預(yù)緊彈簧的預(yù)緊力，使得可移動(dòng)離合器盤被切換到或移入脫開位置。由此，足夠的冷卻劑循環(huán)不能被保證，燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞可以出現(xiàn)。此外，離合器不是故障安全的。因此，永磁體優(yōu)選地是固定地布置的，優(yōu)選地布置在栗架處。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，永磁體支撐、固定和/或包封電磁體。一般，永磁體也可以支撐冷卻劑栗的其它部件。在一般情況下，電磁體也可以直接地固定到固定栗架上或固定到冷卻劑栗的另一部件上。如果電磁體被永磁體支撐，則電磁體可以由永磁體完全地或部分地包封，使得永磁體的表面和電磁體的表面的相對大的部分被布置為彼此相鄰。其結(jié)果是，由電磁體產(chǎn)生的磁場經(jīng)由相鄰布置的表面的相對大的部分傳導(dǎo)到永磁體，使得磁阻降低到最低。由此，提供有相對低的磁性性能的電磁體以完全補(bǔ)償永磁體的磁性力是足夠的。因此，電磁體在尺寸上可以相對較小，其結(jié)果是，冷卻劑栗的重量及尺寸可以減小。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述離合器包括由鐵磁材料制成的并且能夠傳導(dǎo)磁場的分離的鐵磁體或背鐵體(back iron body)。特別地，鐵磁體設(shè)置為將永磁體產(chǎn)生的磁場從永磁體傳導(dǎo)到可移動(dòng)離合器盤，以便迫使可移動(dòng)離合器盤進(jìn)入到接合位置內(nèi)。另外，鐵磁體也可設(shè)置為將電磁體產(chǎn)生的磁場傳導(dǎo)到永磁體。
[0017]優(yōu)選地，分離的鐵磁體固定到固定栗架。在一般情況下，鐵磁體也可以是諸如驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)部件的一部分。然而，振動(dòng)和沖擊可在鐵磁體中導(dǎo)致微裂紋，其可導(dǎo)致鐵磁體的導(dǎo)磁性的惡化或降低。其結(jié)果是，永磁體的磁場的傳導(dǎo)被惡化，使得可移動(dòng)離合器盤不能切換成或不能保持在接合位置。因此，足夠的冷卻劑循環(huán)不能被保證。因此，鐵磁體優(yōu)選地是固定地布置的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，分離的鐵磁體支撐、固定和/或包封永磁體和/或電磁體。電磁體和/或永磁體可被分離的鐵磁體完全或部分地包封。反過來，分離的鐵磁體可被靜止的栗座和/或驅(qū)動(dòng)輪完全或部分地包封。由此，冷卻劑栗的尺寸可以減小到最低。此外，電磁體和/或永磁體和鐵磁體的表面的很大一部分可以布置為重疊的，即布置成彼此相鄰。由此，導(dǎo)致磁阻增加的磁隙的數(shù)量可以被減少到最低。由此，電磁體和/或永磁體的磁場可以通過表面的相對大的重疊區(qū)域傳導(dǎo)到鐵磁體。
[0019]