[发明专利]用于摩擦离合器的螺线管组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年11月12日提交的美国专利申请序列号61/725,470的优先权，该美国专利申请与2011年4月13日提交的且题为“摩擦离合器组件(Friction Clutch Assemblies)”的美国专利申请序列号61/474,928(当时于2012年4月10日提交的PCT/US 2012/032863)相关联。

技术领域

在此披露了用于摩擦离合器机构的、尤其用于双模式冷却剂/水泵的螺线管组件。

背景

水泵被用于水冷式发动机中，主要用于如带有内燃发动机的汽车和载重车的车辆的运行。这些水泵典型地是由皮带驱动，该皮带被附接到发动机曲轴上并因此以一定比例的发动机转速运转。这些泵具有一个叶轮，该叶轮用于将发动机冷却剂从发动机循环到散热器并且返回发动机以便使该冷却剂保持在可接受的温度极限之内。

如今正不断努力减少发动机附件(如水泵)的功率消耗以便改善燃油经济性并减少排放。美国专利申请序列号61/474,928公开了一种独特双模式水泵，该双模式水泵以较小功率运行，减少发动机负荷，提高燃油经济性，并减少不希望的排放。

序列号61/474,928中公开的水泵具有两种运行模式，由发动机皮带机械驱动的第一模式，以及由电动机，如无刷DC(BLDC)电机操作的第二模式。用于这两种运行模式的部件被容纳在一个壳体中，该壳体包括作为该壳体一部分的皮带轮构件。连接到该水泵的叶轮上的一个轴是被定位在该壳体中并且是根据某些因素而通过一种或另一种运行模式来进行控制的。

该壳体由定位在该皮带轮构件上的发动机皮带以输入速度转动。在该壳体内定位了一个摩擦离合器组件以用于选择性地允许由皮带轮构件对水泵进行机械操作。使用一个螺线管来对该摩擦离合器组件的运行进行控制。

该水泵在其大部分运行范围内通常由电动机驱动。当需要峰值冷却时，采取机械运行模式并且该水泵由皮带轮构件直接驱动。该摩擦离合器组件可以包括一个软化的弹簧构件，该弹簧构件使该离合器消耗的电功率最小化。该双模式冷却泵还可以采用变速控制，这样导致更少的功率消耗。

发明概述

披露了一种用于摩擦离合器机构的改进的螺线管组件，该螺线管组件可以用来改善摩擦离合器机构的运行，并且进而改善双模式水泵的运行。

该螺线管组件包括定位在螺线管芯中的一个线圈。一个通量板将该线圈固定在该芯中。该通量板具有在一些位置通过小的桥接构件或连接构件相连接的一个内环和一个外环。一个电枢板被定成邻近该螺线管组件。一个止挡构件用于防止电枢板与通量板接触。

在使用中，该电枢板控制一个摩擦构件的运动，该摩擦构件用于选择性地激活该水泵的机械模式。该螺线管组件被激活时，提供了克服弹簧偏置力并与该离合器脱离接合的一个力。

该独特螺线管组件在保持相同的螺线管力的同时减少了磁阻和电流。较小的电流对应于较小的功率消耗并且增加了该控制电路的可靠性。

当结合附图和权利要求来考虑时，本发明另外的目的、特征和益处将在本发明的以下说明中给出。

附图的简要说明

图1展示了根据本发明的一个实施例的一个水泵。

图2是图1所示的水泵的截面视图。

图3是如图1和图2所示的水泵的组成部分的分解图。

图4展示了一个可以与双模式水泵一起使用的摩擦离合器实施例。

图5是如图4所示的摩擦离合器的分解图。

图6是一个可以与双模式水泵一起使用的压缩弹簧的实施例。

图7是采用本发明的螺线管组件的实施例的双模式水泵的一部分的截面视图。

图8是图7的一部分的一个放大的示意性局部截面视图。

图9是如图7和图8所示的独特螺线管组件的一些部件的分解图。

优选实施方式的说明

为了促进和理解本发明的原理的目的，现在将参见在附图中所展示的这些实施例并且将使用特定的语言对它们进行说明。尽管如此，应理解在此并不旨在限制本发明的范围。本发明包括在所展示的螺线管组件和所说明的方法中以及本发明的原理的进一步应用中的任何替代方案以及其他修改，这些将是在本发明所涉及的领域中的人员或普通技术人员通常会想到的。