水泵的制作方法

水泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种水泵，该水泵包括：泵体；以及叶片，叶片的一部分设在泵体内，叶片被驱动成相对泵体可移动以使得叶片的位于泵体外的一端与泵体中心的距离可调。根据本发明实施例的水泵，通过调节叶片外端距离泵体中心的距离，从而改变了水泵提供的离心力，进而实现了对流量的调节。例如在将该水泵用于冷却发动机时，可以根据发动机的工况，调整叶片伸出泵体外的长度，从而获得适宜的冷却液流量，充分冷却发动机，避免出现发动机过冷或过热现象，提高发动机的寿命。
【专利说明】水泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水泵。
【背景技术】
[0002]目前发动机冷却系统中所使用的水泵为定流量水泵，该类水泵在特定转速下工作时，如果外边界流阻特性没有发生变化，水泵的流量是保持不变的。而发动机在不同工况下所需要的冷却液流量是不同的。现有水泵只能满足特定工况下实现对发动机的较佳冷却效率。发动机在不同负荷下工作时，水泵提供的冷却液流量是不变的，这将导致发动机在运行过程中会出现过冷或过热现象，影响发动机的使用寿命。

【发明内容】

[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种水泵，该水泵可以实现流量调节功能，以更好地满足诸如发动机的冷却要求。
[0005]根据本发明实施例的水泵，包括:泵体；以及叶片，所述叶片的一部分设在所述泵体内，所述叶片被驱动成相对所述泵体可移动以使得所述叶片的位于所述泵体外的一端与所述泵体中心的距离可调。
[0006]根据本发明实施例的水泵，通过调节叶片外端距离泵体中心的距离，从而改变了水泵提供的离心力，进而实现了对流量的调节。例如在将该水泵用于冷却发动机时，可以根据发动机的工况，调整叶片伸出泵体外的长度，从而获得适宜的冷却液流量，充分冷却发动机，避免出现发动机过冷或过热现象，提高发动机的寿命。
[0007]另外，根据本发明实施例的水泵，还可以具有如下附加技术特征:
[0008]根据本发明的一些实施例，所述叶片被驱动成适于沿所述泵体的径向运动。
[0009]根据本发明的一些实施例，所述多个叶片相对所述泵体同步伸入或伸出。
[0010]根据本发明的一些实施例，所述叶片为多个且沿所述泵体的周向均布，所述多个叶片分成多对，每对中的两个所述叶片在所述泵体的径向上相对，每个所述叶片的位于所述泵体内的一端上设置有齿条，并且每对中的两个所述叶片上的所述齿条彼此平行且间隔开；以及
[0011]所述水泵还包括:多个中间齿轮，所述多个中间齿轮与所述叶片的对数相同，每个所述中间齿轮对应地设在一对所述叶片的两个齿条之间且分别与该两个齿条啮合，每个所述中间齿轮设置成可绕着自身轴线自转以驱动对应的两个齿条运动。
[0012]根据本发明的一些实施例，所述水泵还包括:同步杆，所述多个中间齿轮同轴地固定设置在所述同步杆上，所述多个中间齿轮在所述同步杆的轴向上彼此间隔开。
[0013]根据本发明的一些实施例，所述水泵还包括:电机，所述电机的输出轴与所述同步杆相连以驱动所述同步杆绕所述同步杆的轴线转动。
[0014]根据本发明的一些实施例，所述水泵还包括:动力切换装置，所述动力切换装置设在所述电机与所述同步杆之间，用于接合或断开所述电机与所述同步杆之间的动力传动。
[0015]根据本发明的一些实施例，所述中间齿轮包括:第一中间齿轮和第二中间齿轮；
[0016]所述叶片包括:第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片，所述第一叶片和所述第三叶片构成一对叶片，所述第二叶片和所述第四叶片构成另一对叶片；以及
[0017]所述齿条包括:第一齿条、第二齿条、第三齿条和第四齿条，所述第一齿条设在所述第一叶片上且所述第一齿条与所述第一叶片之间设置有第一折弯部，所述第二齿条设在所述第二叶片上且所述第二齿条与所述第二叶片之间设置有第二折弯部，所述第三齿条设在所述第三叶片上且所述第三齿条与所述第三叶片之间设置有第三折弯部，所述第四齿条设在所述第四叶片上且所述第四齿条与所述第四叶片之间设置有第四折弯部，所述第一中间齿轮设在所述第一齿条与所述第三齿条之间且分别与所述第一齿条和所述第三齿条啮合，所述第二中间齿轮设在所述第二齿条与所述第四齿条之间且分别与所述第二齿条和所述第四齿条啮合；
[0018]其中所述第一叶片、所述第二叶片、所述第三叶片和所述第四叶片处在第一平面内，所述第一叶片、所述第二叶片、所述第三叶片和所述第四叶片均沿所述径向动作，所述第一齿条和所述第三齿条以及所述第一折弯部和所述第三折弯部处在所述第一平面内，所述第二齿条和所述第四齿条处在第二平面内，所述第一平面与所述第二平面平行且所述第一平面与所述第二平面之间的距离、与所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮之间的距离相等。
[0019]根据本发明的一些实施例，所述水泵还包括:导向结构，所述导向结构分别夹设在每个所述齿条的两侧，以保证所述齿条沿该齿条的长度方向动作。
[0020]根据本发明的一些实施例，所述叶片包括沿周向均布的第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片，所述第一叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第一齿条，所述第一齿条与所述第一叶片之间连接有第一折弯部，所述第二叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第二齿条，所述第二齿条与所述第二叶片之间连接有第二折弯部，所述第三叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第三齿条，所述第三齿条与所述第三叶片之间连接有第三折弯部，所述第四叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第四齿条，所述第四齿条与所述第四叶片之间连接有第四折弯部，其中所述第一至第四叶片、所述第一至第四折弯部以及所述第一至第四齿条均处在同一平面内，所述第一齿条与所述第三齿条平行且间隔开，所述第二齿条与所述第四齿条平行且间隔开；以及
[0021]中心齿轮，所述中心齿轮位于所述第一齿条、所述第二齿条、所述第三齿条和所述第四齿条的内侧，所述中心齿轮分别与所述第一齿条、所述第二齿条、所述第三齿条和所述第四齿条啮合。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是根据本发明一个实施例的水泵的立体图；
[0023]图2是图1中所示的水泵的剖视图；
[0024]图3是泵体和转子的立体图；
[0025]图4是图3中所示泵体和转子的主视图；
[0026]图5-图7是图1中所示水泵调节过程的示意图；[0027]图8是根据本发明另一实施例的水泵的主视图；
[0028]图9是根据本发明又一个实施例的水泵的主视图；
[0029]图10和图11是图9的局部示意图；
[0030]图12-图15是根据本发明一些实施例的示意图；
[0031]图16是根据本发明再一个实施例的水泵的主视图。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0033]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]下面参考图1-图16详细描述根据本发明实施例的水泵100，该水泵100可用于车辆的动力总成中，用于冷却发动机。该水泵100可以设置在驱动电机的转子200的一侧上，但不限于此。
[0038]参照图1-图8，根据本发明一些实施例的水泵100可以包括泵体I(包括泵体本体11)和叶片2，其中叶片2的一部分设在泵体I内，叶片2被驱动成相对泵体I可移动以使得叶片2的位于泵体I外的一端与泵体I中心的距离可调，从而改变叶片2伸出泵体I外的长度。换言之，叶片2可被驱动相对泵体I移动，从而改变叶片2伸出泵体I外的长度，进而改变叶片2自由端即伸出泵体I外的外端与泵体I中心的距离，这样在泵体I与叶片2由转子200驱动旋转时，可以改变水泵100提供的离心力大小，由此实现流量的改变。[0039]因此，根据本发明实施例的水泵100，通过调节叶片2外端距离泵体I中心的距离，从而改变了水泵100提供的离心力，进而实现了对流量的调节。例如在将该水泵100用于冷却发动机时，可以根据发动机的工况，调整叶片2伸出泵体I外的长度，从而获得适宜的冷却液流量，充分冷却发动机，避免出现发动机过冷或过热现象，提高发动机的寿命。
[0040]根据本发明的一些优选实施例，叶片2被驱动成适于沿泵体I的径向运动，也就是说，叶片2动作的方向平行于泵体I的径向。例如叶片2沿径向向外运动，则叶片2外端距离泵体I中心距离增加，冷却液流量将增加，又如叶片2沿径向向内运动，则叶片2外端距离泵体I中心距离减小，冷却液流量随之减少。
[0041]参照图1、图5-图8所示，叶片2为多个且沿泵体I的周向均布。例如在图1以及图5-图8的示例中，叶片2为四个，该四个叶片2均匀分布，即每相邻两个叶片2之间的夹角均为90°。应当理解的是，叶片2的数量并不限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要而适应性设计叶片2的数量，并不限于上述的四片。
[0042]根据本发明的一些实施例，多个叶片2相对泵体I同步伸入或伸出。换言之，多个叶片2同步动作，即多个叶片2被驱动成同步向泵体I内伸入或同步向泵体I外伸出。由此，多个叶片2同步动作，保证了叶片2动作的一致性，使得水泵100的运行状态可以保持稳定。
[0043]根据本发明的一些优选实施例，如图3和图4所示，泵体I内形成有多个油腔3，油腔3的数量与叶片2的数量相同，也就是说，油腔3与叶片2是一一对应的。每个叶片2的位于泵体I内的一端上设置有活塞21，活塞21对应地设在其中一个油腔3内且将该油腔3隔离成进油腔31和回油腔32，其中活塞21在油腔3内的运动方向沿泵体I的径向方向，如图5-图8所示。
[0044]由此，若液压油进入到进油腔31内，回油腔32内的至少部分液压油流出，从而活塞21将向压缩回油腔32的方向运动。反之，若液压油进入到回油腔32，进油腔31内的至少部分液压油流出，从而活塞21将向压缩进油腔31的方向运动。由此，通过液压控制，可以方便地实现活塞21的径向移动，进而实现相应叶片2的径向运动。
[0045]作为一种可选的实施方式，每个叶片2与其对应的活塞21可以一体加工成型，例如将叶片2的内端直接制作成活塞形状已构成活塞21，但本发明并不限于此。
[0046]进一步，如图1和图2所示，水泵100还包括液压控制阀4，液压控制阀4与每个进油腔31之间连接有进油道41，液压控制阀4与每个回油腔32之间连接有回油道42，液压控制阀4可将液压油通过每个进油道41供给每个进油腔31，或者液压控制阀4可将液压油通过每个回油道42供给每个回油腔32。液压控制阀4可以是OCV阀，但不限于此。
[0047]参照图3所示，泵体I包括泵体本体11和密封端盖(图未示出)，油腔3形成在泵体本体11内且一侧敞开，密封端盖可拆卸地设在泵体本体11上且封闭油腔3的敞开侧。这样，泵体I结构简单、拆装方便。密封端盖与泵体本体11可通过多个螺钉紧固，例如在图1以及图5-图8的示例中，螺钉的数量为四个。
[0048]参照图3所示，泵体I的侧周壁上构造有贯通部111，叶片2的一部分配合在贯通部111内，叶片2与贯通部111之间可采用密封结构进行密封，密封结构可以是油封，或者还可采用其它现有方式例如密封圈等进行密封，这对于本领域的普通技术人员而言，都是容易理解且易于实现的。[0049]在一些实施例中，活塞21的外周面上可以设置密封圈，密封圈优选为多道，从而形成多道密封，防止进油腔31和回油腔32内的油液通过活塞21与油腔3的壁之间的间隙而互相流通，从而改善控制精度。
[0050]根据本发明的另一些实施例，参照图8且结合图1-图7所示，泵体I内形成有多个空腔(相当于图1-图7所示实施例的油腔3)，空腔的数量与叶片2的数量相同，也就是说，空腔与叶片2是一一对应的。每个叶片2的位于泵体I内的一端上设置有活塞21，活塞21对应地设在其中一个空腔内且将该空腔隔离成弹簧腔(相当于图1-图7所示实施例的回油腔32)和油液腔(相当于图1-图7所示实施例的进油腔31)，活塞21在空腔内的运动方向沿泵体I的径向方向。进一步，水泵100还包括弹簧5，弹簧5设在弹簧腔内且弹性地抵压活塞21，从而使得活塞21具有向压缩油液腔的方向运动的趋势。
[0051]由此，通过控制油液进入到油液腔内，活塞21会向进一步压缩弹簧5的方向运动，此时活塞21沿径向动作，实现带动叶片2径向移动的目的。而在油液腔内的至少部分液压油流出后，弹簧5将推动活塞21向压缩油液腔的方向运动，此时弹簧5逐渐伸缩，实现了叶片2的反向运动。
[0052]简言之，在该实施例中，通过控制油液进入或流出油液腔，即实现了叶片2的径向移动，控制方便。
[0053]在该一些实施例中，如图8所示，弹簧5对应地套设在每个叶片2上。弹簧5的两端分别弹性地抵压活塞21的一个侧面以及弹簧腔的一个壁面，该侧面与该壁面是彼此相对的面。
[0054]在该一些实施例，泵体I的侧周壁上也设置有贯通部111，弹簧腔可与贯通部111连通，由于弹簧腔内没有油液流入，因此叶片2在贯通部111处可以不采用密封结构进行密封。
[0055]在该一些实施例中，水泵100也可以包括一个液压控制阀，该液压控制阀可以用于控制油液流入或流出油液腔。
[0056]在该一些实施例中，活塞21的外周面上可以设置密封圈，密封圈优选为多道，从而形成多道密封，防止油液腔内的液压油通过活塞21与空腔的壁之间的间隙而泄漏到弹簧腔内。
[0057]下面参照图5-图7详细简单描述根据本发明一个优选实施方案的水泵100的工作原理，以该水泵100应用于车辆动力系统冷却发动机为例。
[0058]首先，参照图5-图7所示，每个叶片2末端作成活塞形状(S卩，活塞21)，活塞21放置于充满液压油的油腔3中，油腔3分为进油腔31和回油腔32，进油腔31通过进油道41与液压控制阀4相连，回油腔32通过回油道42与液压控制阀4相连。通过控制液压控制阀4可以改变进油道41和回油道42中的压力。
[0059]参照图7所示，当发动机需要较大流量的冷却液时，通过控制液压控制阀4，可以使进油道41的油压大于回油道42的油压，从而使活塞21在油压作用下向外侧移动，使叶片2外端距离泵体I中心距离增大，增大水泵100提供的离心力，从而增加流量。
[0060]参照图5所示，当发动机需要较小流量冷却液时，通过控制液压控制阀4，可以使回油道42的油压大于进油道41的油压，从而使活塞21在油压作用下向内侧移动，使叶片2外端距离泵体I中心距离较小，减小水泵100提供的离心力，从而减少流量。[0061]如图5所示，当叶片2外端距离泵体I中心最近时，水泵100能够提供最小流量冷却液。如图7所示，当叶片2距离泵体I中心最大时，水泵100能够提供最大流量冷却液。如图6所示，当叶片2处于两个极限位置之间时，水泵100能够提供介于最大流量与最小流量之间流量的冷却液。通过对发动机不同工况需求冷却液的标定，可以实现发动机最佳热效率及最佳燃烧状况，从而提高经济性及排放性能。
[0062]图9-图15示出了根据本发明再一实施例的水泵100。
[0063]在该一些实施例中，叶片2可以被驱动成适于沿泵体I的径向运动，也就是说，叶片2动作的方向平行于泵体I的径向。例如叶片2沿径向向外运动，则叶片2外端距离泵体I中心距离增加，冷却液流量将增加，又如叶片2沿径向向内运动，则叶片2外端距离泵体I中心距离减小，冷却液流量随之减少。
[0064]参照图9所示，叶片2为多个且沿泵体I的周向均布。例如在图9的示例中，叶片2为四个，该四个叶片2均匀分布，即每相邻两个叶片2之间的夹角均为90°。应当理解的是，叶片2的数量并不限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要而适应性设计叶片2的数量，并不限于上述的四片。
[0065]根据本发明的一些实施例，多个叶片2相对泵体I同步伸入或伸出。换言之，多个叶片2同步动作，即多个叶片2被驱动成同步向泵体I内伸入或同步向泵体I外伸出。由此，多个叶片2同步动作，保证了叶片2动作的一致性，使得水泵100的运行状态可以保持稳定。
[0066]在该一些实施例中，如图9所示，多个叶片2分成多对，每对中的两个叶片在泵体I的径向上相对，每个叶片2的位于泵体I内的一端上设置有齿条(例如第一齿条6a、第二齿条6b、第三齿条6c、第四齿条6d)，并且每对中的两个叶片2上的齿条彼此平行且间隔开。
[0067]进一步，水泵100还包括多个中间齿轮(例如第一中间齿轮81、第二中间齿轮82)，多个中间齿轮与叶片的对数是相同的。例如在图9的示例中(结合图12)，叶片2为两对，中间齿轮为两个。其中每个中间齿轮对应地设在一对叶片2的两个齿条之间且分别与该两个齿条啮合(如图10和图11所示)，每个中间齿轮设置成可绕着自身轴线自转以驱动对应的两个齿条运动。
[0068]由齿轮齿条动作原理可知，一个中间齿轮可驱动对应的两个齿条反向运动(图9-图11中的箭头示意性地示出了各齿条的一种运动方向)，从而实现对应叶片对的反向运动，例如对应的一对叶片同时伸出泵体I或同时伸入泵体I，采用这种齿轮齿条传动机构可以保证每对叶片2动作的一致性和精确性，且传动可靠，故障率低。
[0069]应当理解的是，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要而灵活设计所需的叶片2对数。作为一种较优选的实施方式，叶片2对数为两对时较佳，但并不限于此。
[0070]在进一步实施例中，如图12-图14所示，水泵100还可以包括同步杆83，多个中间齿轮同轴地固定设置在同步杆83上，多个中间齿轮在同步杆83的轴向上彼此间隔开。通过设置同步杆83，可以保证多个中间齿轮同步、同方向转动，进而使得多个叶片2同步动作，例如多个叶片2同时向伸入泵体I内的方向运动，或同时向伸出泵体I外的方向运动。
[0071]简言之，一个同步杆83可以实现所有中间齿轮的同步、同方向动作，由此大大简化了水泵100的结构，使得控制过程更加方便。
[0072]更进一步，如图12-图14所示，水泵100还包括电机84，电机84的输出轴841与同步杆83相连以驱动同步杆83绕同步杆83的轴线转动。由此，通过电机84正转、反转可以实现同步杆83以及所有中间齿轮的正转、反转，进而可以实现多个叶片2同步向内收纳或同步向外伸出。
[0073]为了提高控制精度，电机84与同步杆83之间可以设置减速机构(图未示出)，减速机构可以降低电机84的转速，增加电机84的输出扭矩。例如，减速机构可以是蜗轮蜗杆减速机构、齿轮副减速机构(类似于手动变速器中的低挡传动)等。
[0074]在该一些实施例中，水泵100还可以包括动力切换装置(例如离合器85、同步器86)，动力切换装置设在电机84与同步杆83之间，用于接合或断开电机84与同步杆83之间的动力传动。换言之，动力切换装置可接合电机84与同步杆83，此时电机84输出的动力可驱动同步杆83旋转，动力切换装置还可断开电机84与同步杆83之间的动力传动，此时同步杆83可空转。
[0075]通过设置动力切换装置，可以方便地进行动力切换，在不需要调节叶片位置时，动力切换装置可以断开，此时同步杆83的转矩不会施加在电机84上，电机84可以保持静止状态。可选地，动力切换装置可以是离合器85或同步器86。
[0076]参照图9且结合图10和图11所示，中间齿轮包括第一中间齿轮81和第二中间齿轮82，第一中间齿轮81和第二中间齿轮82同轴地固定在同步杆83上，且沿同步杆83的轴向间隔一定距离。需要说明的是，图9中示出的中间齿轮仅为第一中间齿轮81或第二中间齿轮82，由于图9是主视示意图，因此另一个中间齿轮将被前一个中间齿轮遮挡住，两个中间齿轮在垂直纸面的方向上可以是间隔开且正对的，因此图9中仅示出了其中一个中间齿轮，并不表不该一个中间齿轮是与四个齿条同时哨合的。
[0077]如图9且结合图10、图11所示，叶片2包括第一叶片2a、第二叶片2b、第三叶片2c和第四叶片2d，第一叶片2a和第三叶片2c构成一对叶片，第一叶片2a和第三叶片2c在径向上相对，第二叶片2b和第四叶片2d构成另一对叶片，第二叶片2b和第四叶片2d在径向上相对。
[0078]进一步,如图9且结合图10、图11所示,齿条包括第一齿条6a、第二齿条6b、第三齿条6c和第四齿条6d。第一齿条6a设在第一叶片2a的位于泵体I内的一端上,第一齿条6a与第一叶片2a之间设置有第一折弯部7a，换言之，第一折弯部7a用于连接第一叶片2a和第一齿条6a。
[0079]同样地，第二齿条6b设在第二叶片2b的位于泵体I内的一端上，第二齿条6b与第二叶片2b之间设置有第二折弯部7b，换言之，第二折弯部7b用于连接第二叶片2b和第二齿条6b。第三齿条6c设在第三叶片2c的位于泵体I内的一端上，第三齿条6c与第三叶片2c之间设置有第三折弯部7c，换言之，第三折弯部7c用于连接第三叶片2c和第三齿条6c。第四齿条6d设在第四叶片2d的位于泵体I内的一端上，第四齿条6d与第四叶片2d之间设置有第四折弯部7d，换言之，第四折弯部7d用于连接第四叶片2d和第四齿条6d。
[0080]其中，参照图9和图10所示，第一齿条6a和第三齿条6c彼此平行且间隔设置。参照图9和图11所示，第二齿条6b和第四齿条6d彼此平行且间隔设置。参照图9和图10所示，第一中间齿轮81设在第一齿条6a和第三齿条6c之间且分别与第一齿条6a和第三齿条6c啮合。参照图9和图11所示，第二中间齿轮82设在第二齿条6b和第四齿条6d之间且分别与第二齿条6b和第四齿条6d啮合。[0081]其中，第一叶片2a、第二叶片2b、第三叶片2c和第四叶片2d处在同一平面内，由此使得水泵100的运转更加平稳。第一叶片2a、第二叶片2b、第三叶片2c和第四叶片2d均沿径向动作，即沿径向伸缩。
[0082]第一齿条6a和第三齿条6c以及第一折弯部7a和第三折弯部7c处在第一平面内，第二齿条6b和第四齿条6d处在第二平面内，第一平面与第二平面平行且第一平面与第二平面之间的距离、与第一中间齿轮81和第二中间齿轮82之间的距离相等。
[0083]具体而言，参照图9-图11所示，第一齿条6a、第一折弯部7a和第一叶片2a以及第三齿条6c、第三折弯部7c和第三叶片2c是处在同一平面即第一平面内的。第二叶片2b和第四叶片2d也处在该第一平面内，而第二齿条6b和第四齿条6d是处在一个平行于第一平面的第二平面上的，第二折弯部7b用于连接第二叶片2b和第二齿条6b且第四折弯部7d用于连接第四叶片2d和第四齿条6d。以图10中所示纸面假定为第一平面，则第二平面为平行于该纸面且与该纸面平行的另一平面，例如第二平面可以是靠近观察者一侧的平面，第二折弯部7b和第四折弯部7d可以是从该纸面向靠近观察者的方向折弯的。
[0084]第一折弯部7a、第二折弯部7b、第三折弯部7c和第四折弯部7d的设置不仅可以保证各个叶片2沿径向动作，同时第二折弯部7b和第四折弯部7d还起到了保证第二叶片2b和第四叶片2d与第一叶片2a和第三叶片2c共面的目的，同时还避免与第一折弯部7a和第三折弯部7c在动作时发生干涉。
[0085]需要说明一点，上述“第一平面与第二平面平行且第一平面与第二平面之间的距离、与第一中间齿轮81和第二中间齿轮82之间的距离相等”中的“相等”应当作广义理解，例如可以理解为完全相等，当然也可以理解为大致相等或基本相等。对于本领域的普通技术人员而言，在阅读了说明书上述公开内容的基础之上，结合该实施例的主要创新点，显然可以在较小的范围内合理地设计第一平面与第二平面之间的距离以及第一中间齿轮81和第二中间齿轮82之间的距离，例如可以设计成相等，当然也可以设计成基本相等，只要保证四个叶片2可以同时动作，并且叶片2在动作的时候不会彼此干涉即可。上述描述为“相等”仅是一个可选的实施例，且出于示意的目的，不能理解为是对本发明的一种限制。
[0086]在该一些实施例中，如图10和图11所示，水泵100还可以包括导向结构87，导向结构87分别夹设在每个齿条的两侧，以保证齿条沿该齿条的长度方向动作。换言之，第一齿条6a的两侧夹设有两个导向结构87,该两个导向结构87用于保持第一齿条6a沿第一齿条6a的长度方向动作。同样地，第二齿条6b、第三齿条6c和第四齿条6d的两侧也各夹设有两个导向结构87。
[0087]导向结构87可以是导向块，导向块可以固定设置在泵体I内，但不限于此。
[0088]在另一变型实施例中，如图15所示，中间齿轮为两个即第一中间齿轮81和第二中间齿轮82，每个中间齿轮分别由一个单独的电机84驱动，两个电机84同轴且相对布置。具体地，两个电机84可以布置于泵体I的两侧。该实施例与上述图9-图14所示实施例的主要区别在于取消了同步杆83，改为两个电机84分别驱动一个中间齿轮，对于其余部分例如减速机构、动力切换装置等均可以采用与上述实施例相同或相近的设置方式，这里出于简洁的目的，不再一一赘述。
[0089]参照图16所示的另一变型实施例。具体地，该实施例中的水泵100，其叶片2包括沿周向均布的第一叶片2a、第二叶片2b、第三叶片2c和第四叶片2d，第一叶片2a位于泵体I内的一端上设置有第一齿条6a,第一齿条6a与第一叶片2a之间连接有第一折弯部7a，第二叶片2b位于泵体I内的一端上设置有第二齿条6b，第二齿条6b与第二叶片2b之间连接有第二折弯部7b，第三叶片2c位于泵体I内的一端上设置有第三齿条6c，第三齿条6c与第三叶片2c之间连接有第三折弯部7c，第四叶片2d位于泵体I内的一端上设置有第四齿条6d，第四齿条6d与第四叶片2d之间连接有第四折弯部7d。
[0090]其中，第一叶片2a、第二叶片2b、第三叶片2c和第四叶片2d以及第一折弯部7a、第二折弯部7b、第三折弯部7c和第四折弯部7d以及第一齿条6a、第二齿条6b、第三齿条6c和第四齿条6d均处在同一平面内，第一齿条6a与第三齿条6c平行且间隔开,第二齿条6b和第四齿条6d平行且间隔开。
[0091]中心齿轮9位于第一齿条6a、第二齿条6b、第三齿条6c和第四齿条6d的内侧且分别与第一齿条6a、第二齿条6b、第三齿条6c和第四齿条6d啮合。中心齿轮9可以绕着自身轴线自转，从而驱动四个齿条同步伸缩动作，进而实现四个叶片2同步向收纳在泵体I内的方向运动或同步向伸出泵体I外的方向运动。
[0092]图16所示实施例与图12所示实施例的主要区别在于，采用一个中心齿轮9，而图12所示实施例采用的是两个中间齿轮以及一个同步杆。此外，该实施例中，所有叶片、齿条和折弯部均可处在同一平面内，而图12中所示实施例第二齿条和第四齿条处在第二平面内，第一齿条、第三齿条以及所有叶片可以处于同一平面即第一平面内。
[0093]该实施例相比于图12所示的实施例，结构更加简单、紧凑，一个中心齿轮9即可实现全部叶片的同步动作，控制更加方便。但相比于图12所示实施例，其叶片的径向调节范围相对而言较小。
[0094]应当理解的是，由于该实施例中叶片、齿条和折弯部均处在同一平面内，因此各齿条优选是在一定范围内动作的，即叶片的可调范围应控制在一定范围内，从而防止各齿条之间发生运动干涉，该范围可以通过控制驱动中心齿轮9的电机来实现，当然也可以增加限位装置来提高可靠性，避免在出现控制故障时齿条过分运动而与其他齿条发生干涉，导致水泵损坏。
[0095]对于其它部分，例如电机、减速机构以及动力切换装置等均可采用图12所示实施例中相同或相似的设置方式，这里不再一一详细描述。
[0096]需要说明一点，在图9-图16所示的示例中，均未示出泵体I的结构，由于在该一些实施例中，泵体I仅是一个各部件安装的载体，对其内部结构并没有特殊要求(而图1-图8所示实施例中泵体内需形成油腔等结构)，因此这里对于泵体I的结构不作特殊限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际需要而灵活设计泵体I的构造，这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解且易于实现的。
[0097]此外，根据本发明的实施例进一步提供了包括如上所述水泵100的车辆。应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如行驶系统、转向系统、制动系统、动力传统系统等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此对习知结构的详细说明此处进行省略。
[0098]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0099]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种水泵，其特征在于，包括: 泵体；以及 叶片，所述叶片的一部分设在所述泵体内，所述叶片被驱动成相对所述泵体可移动以使得所述叶片的位于所述泵体外的一端与所述泵体中心的距离可调。
2.根据权利要求1所述的水泵，其特征在于，所述叶片被驱动成适于沿所述泵体的径向运动。
3.根据权利要求1或2所述的水泵，其特征在于，所述多个叶片相对所述泵体同步伸入或伸出。
4.根据权利要求1或2所述的水泵，其特征在于，所述叶片为多个且沿所述泵体的周向均布，所述多个叶片分成多对，每对中的两个所述叶片在所述泵体的径向上相对，每个所述叶片的位于所述泵体内的一端上设置有齿条，并且每对中的两个所述叶片上的所述齿条彼此平行且间隔开；以及 所述水泵还包括:多个中间齿轮，所述多个中间齿轮与所述叶片的对数相同，每个所述中间齿轮对应地设在一对所述叶片的两个齿条之间且分别与该两个齿条啮合，每个所述中间齿轮设置成可绕着自身轴线自转以驱动对应的两个齿条运动。
5.根据权利要求4所述的水泵，其特征在于，还包括:同步杆，所述多个中间齿轮同轴地固定设置在所述同步杆上，所述多个中间齿轮在所述同步杆的轴向上彼此间隔开。
6.根据权利要求5所述的水泵，其特征在于，还包括:电机，所述电机的输出轴与所述同步杆相连以驱动所述同步杆绕所述同步杆的轴线转动。
7.根据权利要求6所述的水泵，其特征在于，还包括:动力切换装置，所述动力切换装置设在所述电机与所述同步杆之间，用于接合或断开所述电机与所述同步杆之间的动力传动。
8.根据权利要求5所述的水泵，其特征在于，所述中间齿轮包括:第一中间齿轮和第二中间齿轮； 所述叶片包括:第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片，所述第一叶片和所述第三叶片构成一对叶片，所述第二叶片和所述第四叶片构成另一对叶片；以及 所述齿条包括:第一齿条、第二齿条、第三齿条和第四齿条，所述第一齿条设在所述第一叶片上且所述第一齿条与所述第一叶片之间设置有第一折弯部，所述第二齿条设在所述第二叶片上且所述第二齿条与所述第二叶片之间设置有第二折弯部，所述第三齿条设在所述第三叶片上且所述第三齿条与所述第三叶片之间设置有第三折弯部，所述第四齿条设在所述第四叶片上且所述第四齿条与所述第四叶片之间设置有第四折弯部，所述第一中间齿轮设在所述第一齿条与所述第三齿条之间且分别与所述第一齿条和所述第三齿条啮合，所述第二中间齿轮设在所述第二齿条与所述第四齿条之间且分别与所述第二齿条和所述第四齿条啮合； 其中所述第一叶片、所述第二叶片、所述第三叶片和所述第四叶片处在第一平面内，所述第一齿条和所述第三齿条以及所述第一折弯部和所述第三折弯部处在所述第一平面内，所述第二齿条和所述第四齿条处在第二平面内，所述第一平面与所述第二平面平行且所述第一平面与所述第二平面之间的距离、与所述第一中间齿轮和所述第二中间齿轮之间的距离相等。
9.根据权利要求5所述的水泵，其特征在于，还包括:导向结构，所述导向结构分别夹设在每个所述齿条的两侧，以保证所述齿条沿该齿条的长度方向动作。
10.根据权利要求1或2所述的水泵，其特征在于，所述叶片包括沿周向均布的第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片，所述第一叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第一齿条，所述第一齿条与所述第一叶片之间连接有第一折弯部，所述第二叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第二齿条，所述第二齿条与所述第二叶片之间连接有第二折弯部，所述第三叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第三齿条，所述第三齿条与所述第三叶片之间连接有第三折弯部，所述第四叶片的位于所述泵体内的一端上设置有第四齿条，所述第四齿条与所述第四叶片之间连接有第四折弯部，其中所述第一至第四叶片、所述第一至第四折弯部以及所述第一至第四齿条均处在同一平面内，所述第一齿条与所述第三齿条平行且间隔开，所述第二齿条与所述第四齿条平行且间隔开；以及 中心齿轮，所述中心齿轮位于所述第一齿条、所述第二齿条、所述第三齿条和所述第四齿条的内侧，所述 中心齿轮分别与所述第一齿条、所述第二齿条、所述第三齿条和所述第四齿条啮合。
【文档编号】F04D29/24GK103836004SQ201410069644
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】耿路, 刘欢, 辛成林, 李文彬, 姜兴洪, 宋东先, 孙小伟, 张秀珍, 马兴兴, 孙俐萍, 郭峰 申请人:长城汽车股份有限公司