专利名称：用于车辆的水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的水泵。更具体而言，本发明涉及一种具有电动离合器 的用于车辆的水泵。
背景技术：
当前，车辆制造商力求实现两个目标(亦即，改进燃料消耗和减少排放)。特别地， 装载在排气系统中的催化剂的量增大或者EGR冷却液的容量增大，以满足排放要求，但是 成本和重量会极大地增大。一般地，冷却液在车辆中强制地循环。为此，在发动机的汽缸和汽缸盖中形成冷却 液路径，冷却液通过水泵的操作而在所述冷却液路径中强制地供给。因此，发动机的温度被 稳定地保持住。用于将冷却液供给到所述冷却液路径中的水泵在通过皮带而输送的扭矩的作用 下而运行，并且按照“散热器一汽缸一汽缸盖一散热器”的顺序使所述冷却液循环。因此， 所述水泵防止了发动机过热或者损毁。具有大约六个叶片的推进器在从发动机通过皮带而输送到水泵的扭矩的作用下 发生旋转，并且将所述冷却液泵压到所述汽缸。所述推进器的旋转速度根据滑轮比而进行 设置，但是其大约是曲柄的速度的1. 2到1. 6倍。当发动机运行时，所述水泵总是在通过皮带输送的扭矩的作用下而运行。因此，当 发动机运行时，无论发动机的加热状态或者冷却状态如何，所述水泵总是运行并且使冷却 液循环。因此，燃料消耗和废气可以稳定在一定状态，在该状态下，发动机的加热得以完 成，但是发动机的加热可能由于一定状态下的冷却液的循环而推迟，在该状态下，当发动机 的温度被降低时，发动机被启动。因此，在冷却了的部分的摩擦阻力及其摩擦力增大。此外，因为燃烧效率被低温的发动机所降低，所以增大了燃料的消耗，废气的温度 提升可能会推迟，并且催化剂的激活时间被推迟。因此，具有大量有害材料的废气可能会耗 尽并且排放可能会变得不稳定。因为在对曲柄轴施加负载时水泵发生连续的操作，所以发动机的输出效率可能会 降低且燃料消耗可能会增大。这些是因为水泵总是通过皮带与曲柄轴相连接。本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应 作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认和任何形式的暗示。
发明内容
本发明致力于提供一种用于车辆的水泵，其优点在于，由于水泵具有电动离合器 并且该电动离合器根据发动机的驱动状态和冷却液温度的状态而受到控制，从而所述水泵 选择性地泵压冷却液。根据本发明的用于车辆的水泵，可以包括滑轮，其具有在其中间部分形成的通 孔，并且具有沿着通孔的圆周而在所述滑轮的后表面形成的离合器隔室；刹车片，其安装在 所述滑轮的所述离合器隔室的内表面上；离合器盘，其对应于所述刹车片而布置于所述滑 轮的所述离合器隔室中；盘毂，其通过滑轮轴承联接至所述滑轮的通孔，并且通过多个弹簧 销而与所述离合器盘相连接，所述弹簧销安装于所述盘毂的外圆周部分；回复弹簧，其在所 述离合器盘和所述盘毂之间安装于所述弹簧销，并且将弹性力施加于所述离合器盘；励磁 线圈，其布置于所述滑轮的所述离合器隔室中，并且被线圈外壳和盖所包围，所述励磁线圈 对应于所述离合器盘的后表面；和主轴，其通过泵轴承而能够旋转地安装于泵体，并且具有 与所述盘毂的中间部分相连接的一个端部部分以及通过在二者之间插置密封单元而与推 进器相连接的另一个端部部分，其中，所述离合器盘包括多个同轴布置的第一环形构件和 多个第一成型部分，每个第一环形构件具有不同的直径，作为非磁性粘合物而被操作的所 述多个第一成型部分在第一环形构件之间形成。所述第一环形构件可以通过第一成型部分而彼此成为一体，并且所述第一成型部 分作为所述离合器盘的插槽而被操作。所述线圈外壳可以包括第一外壳表面，其在所述线圈外壳的内圆周处形成；第 二外壳表面，其在所述线圈外壳的外圆周处形成；和第三外壳表面，其使所述第一外壳表面 的端部部分和所述第二外壳表面的端部部分相连接。所述第三外壳表面可以包括多个同轴地排列在一起的第二环形构件，并且每个第 二环形构件具有不同的直径。作为磁性粘合物而被操作的第二成型部分可以在所述第二环 形构件之间以及所述第二环形构件与所述第一和第二外壳表面之间形成。所述第二环形构件和所述第一和第二外壳表面可以通过所述第二成型部分而彼 此成为一体，并且所述第二成型部分可以作为所述线圈外壳的插槽而被操作。所述第一环形构件可以对应于所述第二成型部分而布置，并且所述第二环形构件 可以对应于所述第一成型部分而布置。本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请 文件中的附图以及下面的具体实施方式
中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述， 其中附图以及具体实施方式
一起用于解释本发明的一些原理。
图1是根据本发明的用于车辆的示例性的水泵的立体分解图。图2是根据本发明的用于车辆的示例性的水泵的剖视图。图3是应用于根据本发明的用于车辆的水泵的示例性的离合器盘的立体图。图4是图3中所示的离合器盘的剖视图。图5是应用于根据本发明的用于车辆的水泵的示例性的线圈外壳的立体图。图6是图5中所示的线圈外壳的剖视图。
图7是示出了根据本发明的用于车辆的示例性的水泵的操作的示意图。
具体实施例方式以下将详细参考本发明的不同实施例，本发明的实例在附图中示出并在下面进行 描述。虽然本发明将结合示例性实施例进行描述，但应了解该描述不是旨在将本发明限制 于那些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例，还覆盖可以包括在权 利要求书所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其它实施例。此外，为了更好的理解以及便于描述，图中所示的元件的尺寸和厚度可以与元件 的真实的尺寸和真实的厚度不同。为了清楚的表达，元件的厚度可以在多个部分在图中被放大。图1是根据本发明的用于车辆的水泵的拆分立体图，图2是根据本发明的用于车 辆的水泵的剖视图。参考附图，根据本发明的用于车辆的水泵100通过发动机的扭矩而强制地将冷却 液供给到冷却液路径中并且稳定地保持发动机的温度，所述扭矩通过皮带而输送。用于车辆的水泵100包括泵体110 ；滑轮130，其与所述发动机的曲柄轴相连接， 并且能够旋转地与泵体110的一侧相联接，所述滑轮130通过所述曲柄轴接收所述发动机 的扭矩；推进器150，其能够旋转地安装于泵体110，以根据滑轮130的旋转而旋转，并且泵 压所述冷却液。因此，当所述发动机启动时，滑轮130在通过皮带从所述曲柄轴输送而来的扭矩 的作用下旋转。因此，推进器150旋转并且泵压所述冷却液。因此，所述冷却液通过推进器150的扭矩而被供给到形成于汽缸(未示出)中的 冷却液路径中，并且发动机的温度被所述冷却液稳定地保持住。根据本发明的示例性实施例，用于车辆的水泵100具有电动离合器，并且根据发 动机的驱动状态、冷却液温度以及驾驶员的意愿而控制所述电动离合器的运行，从而选择 性地泵压所述冷却液。为此，根据本发明的用于车辆的水泵100包括刹车片210、离合器盘220、盘毂230、 回复弹簧对0、励磁线圈260和主轴270，以及如上文所述的泵体110、滑轮130和推进器 150。泵体110在一侧具有滑轮130，在另一侧具有推进器150。滑轮130选择性地与主 轴270的一个端部连接并且发生旋转，推进器150与主轴270的另一端部相连接并且发生旋转。用于通过皮带接收来自发动机的曲柄轴(图中未示出)的扭矩的滑轮130具有在 其中间部分形成的通孔或者通孔131。滑轮轴承133安装在通孔131中。离合器隔室或者离合器空间135沿着所述通孔或者通孔131在所述滑轮130的后 表面形成，用于安装刹车片210的安装凹槽137沿着通孔131在离合器隔室135的内表面 形成。刹车片210具有环形外形并且由钢材料制成。刹车片210安装在滑轮130的后表 面。亦即，刹车片210插入到形成于离合器隔室135的内表面的安装凹槽137中并与该安 装凹槽137结合在一起。
离合器盘220对应于刹车片210而布置在滑轮130的离合器隔室135中，并且具 有盘形外形。离合器盘220能够紧密地与刹车片210相接触。输送到滑轮的扭矩130能够根据离合器盘220和刹车片210的选择性连接而选择 性地输送到盘毂230。根据本发明的示例性实施例，离合器盘220包括多个第一环形构件221，这些第一 环形构件221同轴地排列在一起，如图3和图4所示。每个第一环形构件221具有不同的 直径。第一成型部分223在第一环形构件221之间形成。第一环形构件221通过第一成型部分223而彼此相连接，而没有通过桥梁。每个第 一环形构件221具有相同的厚度并且按照平均的空间同轴地布置。因为第一环形部分221 之间的空间被第一成型部份223所填充，所以第一环形部分221与第一成型部分223 —体 地形成。本领域的一般技术人员将了解，所述第一环形部分通过所述第一成型部分而稳固 地相互固定。本领域的一般技术人员还将了解，所述第一成型部分可以现场在所述第一环 形部分之间形成。亦即，具有不同直径的第一环形构件221同轴地布置，从而在它们之间形成平均 的空间，作为磁性粘合物而被操作的第一成型部分223在第一环形构件221之间的空间中 成型。因为第一环形构件221通过第一成型部分223而彼此结合起来，所以第一环形构件 221通过第一成型部分223而彼此一体地形成。再次，本领域的一般技术人员将了解，所述 第一环形部分通过所述第一成型部分而彼此稳固地固定。本领域的一般技术人员还将了 解，所述第一成型部分可以现场在所述第一环形部分之间成型。根据本发明的示例性实施例，因为第一成型部分223在第一环形构件221之间形 成，所以第一成型部分223作为离合器盘220的插槽而被操作，第一环形构件221插入到所 述离合器盘220中。盘毂230通过滑轮轴承133而可旋转地与滑轮130的通孔131联结，并且通过多 个弹簧销231与离合器盘220相连接(见图1)。弹簧销231将盘毂230的外圆周部分与离合器盘220的内圆周部分相连接。为此， 弹簧销231连贯地安装在第一安装孔233和第二安装孔224中，所述第一安装孔233在盘 毂230的外圆周部分形成，所述第二安装孔2M在所述离合器盘220的内圆周部分形成。亦即，每一弹簧销231穿过第一和第二安装孔233和224，弹簧销231的一个端部 部分被盘毂230的外圆周部分所支承，而弹簧销231的另一端部部分被离合器盘220的内 圆周部分所支承。回复弹簧240可以是卷簧。回复弹簧240在离合器盘220和盘毂230之间安装在 弹簧销231上，并且将弹性力施加于离合器盘220上。励磁线圈260根据外部控制信号接收电能并且产生磁力。励磁线圈260对应于离 合器盘220的后表面而安装在滑轮130的离合器隔室135中。励磁线圈260安装在受到磁力磁化的线圈外壳中。因为线圈外壳261被盖 263所覆盖，所以励磁线圈260布置在线圈壳体沈1中。根据本发明的示例性实施例，用于容纳励磁线圈260的线圈外壳包括第一外 壳表面沈如，其形成于线圈外壳261的内圆周；第二外壳沈恥，其形成于线圈外壳261的外 圆周；和第三外壳表面265c，其将第一外壳表面的端部部分与第二外壳表面沈恥的端部部分相连接，如图5和图6所示。线圈外壳261形成有孔，该孔对应于离合器盘220，并且所述孔的外圆周是第一外 壳表面沈^1。并且，与离合器盘220的后表面对应的表面时第三外壳表面^5c。第三外壳表面包括多个同轴地排列在一起的第二环形构件267，每个第二环 形构件267具有不同的直径。作为磁性粘合物而被操作的第二成型部分268在第二环形构 件267之间以及在第二环形构件267和第一以及第二外壳表面和沈恥之间形成。第二环形构件267通过第二成型部分268而彼此相连接，而不是通过桥梁。每个 第二环形构件267具有相同的厚度，并且按照平均的空间同轴地布置。因为第二环形构件 267之间的空间被第二成型部分268所填充，所以第二环形构件267和第一和第二外壳表面 265a和沈恥通过第二成型部分268而彼此一体地形成。本领域的一般技术人员将了解的 是，所述第一和第二外壳表面通过第二成型部分而彼此稳固地连接。本领域的一般技术人 员还将了解的是，所述第二成型部分可以现场在所述外壳表面之间成型。亦即，具有不同直径的第二环形构件沈7同轴的布置以在它们之间形成平均的空 间，作为磁性粘合物而被操作的第二成型部分268在第二环形构件267之间的空间中成型。 因此，第二环形构件267通过第二成型部分268而彼此一体地形成，并且形成第三外壳表面 ^55c。本领域的一般技术人员将了解的是，所述第二环形构件通过所述第二成型部分而稳 固地彼此固定。本领域的一般技术人员还将了解的是，所述第二成型部分可以现场在所述 第二环形构件之间形成。其后，第三外壳表面远离第一和第二外壳表面和沈釙地布置在第一和 第二外壳表面沈如和沈恥之间，第二成型部分268在第三外壳表面和第一外壳表面
之间以及在第三外壳表面和第二外壳表面沈恥之间成型为空间。根据本发明的示例性实施例，因为第二成型部分268在第三外壳表面的第二 环形部分267之间和第三外壳表面与第一和第二外壳表面和沈恥之间形成，所 以第二成型部分268作为第三外壳表面的插槽而被操作，第二环形构件267插入到第 二成型部分268中。主轴270能够旋转地通过泵轴承271安装于泵体110。主轴270的一端与盘毂230 的中心相连接，主轴270的另一端通过插置密封单元273而与推进器150相连接，所述密封 单元273用于在它们之间密封泵体110。根据用于车辆的水泵100，离合器盘220通过在常规状态的回复弹簧240的弹性力 而紧密地与刹车片210相接触，在所述常规状态下，电能没有施加于励磁线圈260上，如图 2所示。此时，离合器盘220通过弹簧销231与盘毂230相连接并且与刹车片210紧密接 触。如果发动机的扭矩通过皮带而输送到滑轮130上，则所述发动机的扭矩根据滑轮130 的旋转而通过离合器盘220和盘毂230传送到主轴270上。因此，主轴270发生旋转，推进 器150通过主轴270的旋转而旋转并且泵压冷却液。当发动机的速度大于预定旋转速度(亦即，发动机高速运行时)或者当发动机的 速度小于预定旋转速度但是冷却液的温度高于或等于预定温度时，冷却液受到泵压。此外，为了快速地使车仓升温，在加热器开关打开时，无论发动机的速度和冷却液 的温度如何，冷却液都受到泵压。
然而，如果没有满足上述条件，亦即，发动机在低速下运行，冷却液的温度小于预 定温度，或者加热器被关闭，则励磁线圈260根据控制信号接收电能并且产生磁力。此时，线圈外壳261被励磁线圈260处产生的磁力所磁化，线圈外壳通过磁力 拉住离合器盘220，如图7所示。然后，离合器盘220克服回复弹簧240的弹力并且朝向线圈外壳261移动。因此， 离合器盘200与刹车片210相分离。如果离合器盘220与刹车片210相分离，则离合器盘220与刹车片210之间的连 接被切断。因此，所述扭矩没有通过盘毂230输送至主轴270，则滑轮130空转。因此，推进 器150不旋转，冷却液没有受到泵压。如上文所述，根据本发明，离合器根据发动机的驱动状态和冷却液的温度而在控 制信号的作用下电动运行，该运行的结果是，滑轮130的扭矩被输送到推进器150或者没有 被输送到推进器150。冷却液的泵压通过推进器150而选择性地完成。尽管净化废气的催化剂的装载量没有增加，但是因为保证了稳定的排放，所以可 以降低成本。因为没有向废气系统增加另外的部件，所以可以减小车辆的重量，并且可以提 高燃料的英里数。因为在发动机的冷启动时防止了冷却液的循环，所以发动机的温度可以快速的升 高。因此，可以减小摩擦，可以使得每一驱动元件的摩擦最小化，并且可以改进耐用性能。根据本发明的示例性实施例，冷却液的循环在发动机的初始启动时得到主动的控 制。因此，发动机和催化剂的激活时间可以缩短，稳定的燃烧可以提高燃料里程，并且可以 使得排放稳定化。同时，根据本发明，如果电能被施加于励磁线圈沈0并且所述扭矩被输送到主轴 270，则在励磁线圈260处所产生的磁场具有线圈外壳沈1导致的定向，并且形成沿着线圈 外壳261流过的磁通量。所述磁通量流过线圈外壳261的第一外壳表面沈如或者第二外壳表面沈恥，并且 形成朝向离合器盘220的第一环形构件221的第一磁极。此外，传送到离合器盘220的第一环形构件221的磁通量没有流经离合器盘220 的成型部分223，并且朝向线圈外壳的第二环形构件267形成第二磁极。此外，从离合器盘220的第一环形构件221输送到线圈外壳沈1的第二环形构件 267的磁通量没有流经线圈外壳的第二成型部分沈8，并且其形成了朝向离合器盘220 的第一环形构件221的第三磁极。根据本发明的示例性实施例，因为离合器盘220是通过在第一环形构件221之间 使非磁性粘合物的第一成型部分223成型而形成的，并且线圈外壳261是通过在第二环形 构件267之间使非磁性粘合物的第二成型部分268成型，所以在离合器盘220的第一环形 构件221处以及线圈外壳的第二环形构件267处形成多个磁极。因为离合器盘220的第一成型部分223和线圈外壳的第二成型部分268是交 叉的并且作为第一和第二环形构件221和267的插槽而被操作，所以所述磁通量没有流经 成型部分223和沈8，并且所述磁通量交替施加于第一和第二环形构件221和沈7。因此， 形成多个磁极。因为所述磁力与在离合器盘220和线圈外壳261处产生的磁极的数量成比例，所以相同的磁场产生了更大的磁力。通过离合器盘220的电能输送效率可以得到提升。因为通过产生根据本发明的示例性实施例的多个磁极使得较弱的磁场产生了目 标磁力，所以缠绕励磁线圈260的数量和电消耗可以减小，并且励磁线圈260和泵100的重 量可以减小。根据本发明，如上所述，所述离合器通过根据发动机的驱动状态和冷却液的温度 的控制信号而被电动操作，结果，所述滑轮的扭矩被传送到所述推进器或者没有传送到所 述推进器。所述冷却液的泵压由所述推进器选择性的完成。尽管净化废气的催化剂的装载量没有增加，但是因为保证了稳定的排放，所以可 以降低成本。因为没有向废气系统增加另外的部件，所以可以减小车辆的重量，并且可以提 高燃料的英里数。因为在发动机的冷启动时防止了冷却液的循环，所以发动机的温度可以快速的升 高。因此，可以减小摩擦，可以使得每一驱动元件的摩擦最小化，并且可以改进耐用性能。根据本发明的示例性实施例，冷却液的循环在发动机的初始启动时得到主动的控 制。因此，发动机和催化剂的激活时间可以缩短，稳定的燃烧可以提高燃料里程，并且可以 使得排放稳定化。因为离合器盘的第一成型部分和线圈外壳的第二成型部分是交叉的并且作为第 一和第二环形构件的插槽而发挥作用，所以所述磁通量没有流经成型部分，并且所述磁通 量交替施加于第一和第二环形构件。因此，形成多个磁极。因为所述磁力与在离合器盘和线圈外壳处产生的磁极的数量成比例，所以相同的 磁场产生了更大的磁力。通过离合器盘的电能输送效率可以得到提升。因为通过产生根据本发明的示例性实施例的多个磁极使得较弱的磁场产生了目 标磁力，所以缠绕励磁线圈的数量和电消耗可以减小，并且励磁线圈和泵的重量可以减小。为了方便解释和准确定义所附权利要求，术语“上”或“下”、“前”或“后”、“内”或 “外”等依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。前述本发明的具体示例性实施例的目的是阐明和描述。这些实施例并非旨在穷尽 本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多 改进和变化。这些示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应 用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和 改进。本发明的保护范围旨在由权利要求书及其等效内容限定。
权利要求
1.一种用于车辆的水泵，包括滑轮，该滑轮具有在其中间部分形成的通孔，并且具有沿着通孔的圆周而在所述滑轮 的后表面形成的离合器隔室；刹车片，该刹车片安装在所述滑轮的所述离合器隔室的内表面上； 离合器盘，该离合器盘对应于所述刹车片而布置于所述滑轮的所述离合器隔室中； 盘毂，该盘毂通过滑轮轴承在所述通孔周围与所述滑轮相联接，所述盘毂通过多个弹 簧销而能够旋转地与所述离合器盘相固定，所述弹簧销安装于所述盘毂的外圆周部分；回复弹簧，该回复弹簧在所述离合器盘和所述盘毂之间安装于所述弹簧销的至少一者 上，其中所述回复弹簧将弹性力施加于所述离合器盘；励磁线圈，该励磁线圈布置于所述滑轮的所述离合器隔室中，并且被线圈外壳和盖包 围，所述励磁线圈对应于所述离合器盘的后表面；主轴，该主轴通过泵轴承而能够旋转地安装于泵体，所述主轴具有与所述盘毂的中间 部分相连接的第一端部部分以及与推进器相连接的第二端部部分；和密封单元，该密封单元在所述第一和第二端部部分之间安装于所述主轴上， 其中，所述离合器盘包括多个同轴布置的第一环形构件和多个第一成型部分，每一第 一环形构件具有不同的直径，所述多个第一成型部分提供使相邻的第一环形构件相互连接 的非磁性粘合物。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的水泵，其中，所述第一环形构件通过各自的第一 成型部分而彼此成为一体，并且所述第一成型部分作为所述离合器盘的插槽而发挥作用。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的水泵，其中，所述线圈外壳包括第一外壳表面， 其在所述线圈外壳的内圆周处形成；第二外壳表面，其在所述线圈外壳的外圆周处形成； 和第三外壳表面，其使所述第一外壳表面的端部部分和所述第二外壳表面的端部部分相连 接，其中，所述第三外壳表面包括多个同轴地排列在一起的第二环形构件，并且每个第二 环形构件具有不同的直径，并且其中，多个第二成型部分在所述第二环形构件之间以及所述第二环形构件与所述第一 和第二外壳表面之间作为磁性粘合物发挥作用。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的水泵，其中，所述第二环形构件和所述第一和第 二外壳表面通过所述第二成型部分而彼此成为一体，并且所述第二成型部分作为所述线圈 外壳的插槽而被操作。
5.根据权利要求3所述的用于车辆的水泵，其中，所述第一环形构件对应于所述第二 成型部分而布置，并且所述第二环形构件对应于所述第一成型部分而布置。
全文摘要
一种用于车辆的水泵，可以包括滑轮，其具有在其中间部分形成的通孔，并且具有沿着通孔的圆周而在所述滑轮的后表面形成的离合器隔室；刹车片；离合器盘；盘毂；回复弹簧；励磁线圈，其布置于所述滑轮的所述离合器隔室中，并且被线圈外壳和盖所包裹，所述励磁线圈对应于所述离合器盘的后表面；和主轴，其能够旋转地通过泵轴承安装于泵体，并且具有与所述盘毂的中间部分相连接的一个端部部分以及通过在二者之间插置密封单元而与推进器相连接的另一个端部部分，其中，所述离合器盘包括多个同轴布置的第一环形构件和多个第一成型部分，每个第一环形构件具有不同的直径，作为非磁性粘合物而运被操作的所述多个第一成型部分在第一环形构件之间形成。
文档编号B60K11/02GK102085801SQ201010277860
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年12月4日
发明者李秉洙 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社