CN101749095A - 电磁风扇离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁风扇离合器，包括离合器转子、与离合器转子相对置的内离合片和外离合片、位于离合器转子中的内置线圈和外置线圈、风扇基座、与风扇基座相传动连接的传动件，风扇基座、传动件分别与内离合片和外离合片连接，由于离合器转子上设有用于隔离电磁力的铜环，这样内置线圈和外置线圈分别通电时，只会分别吸合内离合片和外离合片，对应于将离合器转子的转矩分别传到传动件或者风扇基座上，当转矩直接传到风扇基座上时，风扇作高速转动，当转矩传到传动件上时，铁件与磁极之间浮动磁力作用，带动风扇作低速转动，因此该离合器具有双级转速，对应不同的散热需求，这样也利于节能提高燃油经济性。

Description

电磁风扇离合器

技术领域

本发明涉及一种电磁离合器，具体涉及一种用于汽车上风扇控制的电磁离合器。

背景技术

目前，汽车发动机上散热风扇用的电磁离合器主要由离合器转子、与离合器转子相对置的离合片、励磁线圈、用于连接风扇的风扇基座组成，励磁线圈位于离合器转子中，在供给电流时线圈会在离合器转子和离合片中产生磁力线以将离合片吸引到离合器转子上，离合片通过弹簧片与风扇基座相连接。给线圈通电时，产生的电磁力克服弹簧片的弹性力，使得离合片被吸引到离合器转子上，利用离合片与离合器转子之间的摩擦力，风扇基座随着离合器转子转动，从而带动风扇转动，实现散热；当给线圈断电后，电磁力消失，在弹簧片的弹性回复力作用下，离合片与离合器转子相脱离，则风扇基座也会停止转动，基于上述的分析，现有的离合器控制单一，只能实现风扇的单速转动，不能满足发动机多种工况下的散热要求，不利于提高燃油经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有双级转速的电磁风扇离合器，该离合器不仅能满足发动机多种工况下的散热要求，而且利于节能，可以提高燃油经济性。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种电磁风扇离合器，包括

离合器转子；

与所述离合器转子相对置的离合片；

位于所述离合器转子中，并且在供给电流时在所述离合器转子和所述离合片中产生磁力线以将所述离合片吸引到所述离合器转子上的励磁线圈；

用于连接风扇的风扇基座；

所述离合片包括沿所述离合器转子的径向方向排列的内离合片和外离合片，所述的励磁线圈包括沿所述离合器转子的径向排列并在供电时将所述内离合片吸引到所述离合器转子上的内置线圈和在供电时将所述外离合片吸引到所述离合器转子上的外置线圈，所述离合器转子在与所述离合片相对的面上嵌有用于隔离电磁力使得在所述内置线圈供电时所述外离合片与所述离合器转子保持分离或者在所述外置线圈供电时所述内离合片与所述离合器转子保持分离的铜环，该离合器还包括和所述风扇基座相传动连接的传动件，所述传动件、所述风扇基座其中一个部件上设有铁件，另外一个部件上设有与所述铁件相配合作用的磁极，所述传动件、所述风扇基座其中一个部件通过第一弹性件与所述内离合片相连接，另外一个部件通过第二弹性件与所述外离合片相连接。

所述的铜环有多个，多个所述的铜环沿所述离合器转子的径向方向依次相间隔排列。

所述的铁件呈圆环状。

所述的磁极呈圆环状。

由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于：由于铜环对电磁力的隔离，使得内置线圈和外置线圈分别通电时，只会分别吸合内离合片和外离合片，从而对应于将离合器转子的转矩分别传到传动件或者风扇基座上，当转矩直接传到风扇基座上时，对应于风扇作高速转动，当转矩传到传动件上时，通过铁件与磁极之间浮动磁力的作用，带动风扇基座和风扇作低速转动，因此该电磁风扇离合器具有双级转速，对应于不同的散热需求，而且这样也利于节能，可以提高燃油经济性。

附图说明

附图1为本发明的主视剖视图；

附图2为本发明中传动件的主视剖视图；

附图3为本发明的离合器转子中电磁感应器的主视剖视图；

1、底座；4、转动主轴；5、平键；12、平键；14、十字槽螺钉；16、第一弹性件；17、内离合片；20、磁极；23、传动件；25、螺栓；26、轴承；27、十字槽螺钉；29、风扇基座；31、第二弹性件；33、外离合片；34、圆头滚花螺栓；35、电磁感应器；36、内置线圈；37、外置线圈；39、电磁线圈座；41、离合器转子；42、离合片；43、励磁线圈；44、铜环；45、铁件。

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本发明的具体结构和工作原理。

参见附图1-3所示，一种电磁风扇离合器，通过利用浮动磁传动和摩擦传动来实现双级转速的转换，主要包括离合器转子41、离合片42、励磁线圈43、风扇基座29、传动件23，离合器转子41具有与转动主轴4同轴固定的电磁线圈座39和电磁感应器35，电磁感应器35位于电磁线圈座39的上方，离合片42包括沿离合器转子41的径向方向排列并呈环状的内离合片17和外离合片33，在附图1中，内离合片17和外离合片33与电磁感应器35相对置，并位于电磁感应器35的上方，励磁线圈43承载在电磁线圈座39中，励磁线圈43包括沿离合器转子41的径向排列的内置线圈37和外置线圈36，内离合片17、外离合片33、内置线圈37、外置线圈36均套设在转动主轴4上，内置线圈37用于在供电时将内离合片17吸引到电磁感应器35上，外置线圈36用于在供电时将外离合片33吸引到电磁感应器35上，电磁感应器35主要由用于感应电磁力的铁材质加工成的，电磁感应器35在与离合片42相对的面上嵌有用于隔离电磁力的铜环44，铜环44主要有两个作用，一方面是在供电时将内置线圈37或者外置线圈36自身产生的磁力线闭合回路隔断开，从而在内置线圈37与内离合片17之间或者外置线圈36与外离合片33之间产生磁力线闭合回路，另一方面是隔开内置线圈37、外置线圈36产生的磁力线，这样使得在内置线圈37供电时外离合片33与离合器转子41保持分离，或者在外置线圈36供电时内离合片17与离合器转子41保持分离，本实施例中，铜环44有四个，每个直径大小不等，沿着电磁感应器35的径向方向相间隔排布，多个铜环44可以有效地隔断磁力线。

风扇基座29与转动主轴4之间通过双轴承26连接，传动件23也可以与转动主轴4同轴转动，传动件23位于风扇基座29的上方，传动件23和风扇基座29通过浮动磁力来相传动连接，在附图1中，传动件23上设有成环状的铁件45，风扇基座29上设有与铁件45相配合作用呈环状的磁极20，铁件45和磁极20设置成环状，一方面是加工方便，另一方面可以使得浮动磁力对风扇基座29作用力比较均匀，从而风扇基座29转动平稳，当然铁件45、磁极20也可以设计成片状或者块状，多个铁件45、磁极20沿传动件23、风扇基座29的周向相间隔排列，另外来说，铁件45、磁极20的安装方式也可以互换，即铁件45安装在风扇基座29上，而磁极20安装在传动件23上，传动件23通过第一弹性件16与内离合片17相连接，风扇基座29通过第二弹性件31与外离合片33相连接，内离合片17、外离合片33位于风扇基座29的下方，同样，内离合片17与外离合片33相对于传动件23、风扇基座29的连接方式也可以互换，传动件23安装在转动主轴4的上端部，作为离合器的外壳，被涉及成端盖的形式，如附图1所示。

底座1安装在转动主轴4的下端部，底座1在外部带轮的作用下转动，转矩通过平键5传递到转动主轴4，再通过平键12传递到电磁感应器35。

离合器工作时，当冷却液温度较低时，内置线圈37、外置线圈36都不通电，由于线圈不通电，则电磁感应器35和内离合片17以及外离合片33之间有空隙，故它们之间没有摩擦力产生，而用于安装风扇的风扇基座29由于与转动主轴4之间是轴承连接，故摩擦力近于零，此时风扇转速也近似等于零。

当冷却液温度稍高时，温度传感器将温度信号传递给外部控制器，控制器驱动内置线圈37通电，由于铜环44对电磁力的隔离，使得内置线圈37只能在电磁感应器35的内铁环处产生电磁力，克服第一弹性件16的弹性力来吸合内离合片17于电磁感应器35上，从而电磁感应器35上的转矩通过电磁感应器35与内离合片17之间的摩擦力以及十字槽螺钉27和螺栓25传递到传动件23上，由于传动件23中的铁件45和风扇基座29上的磁极20之间存在浮动的磁力，故传动件23可以将部分转矩传递给风扇基座29，从而带动风扇做低速转动。

随着冷却液温度进一步升高，控制器驱动内置线圈37断电，而给外置线圈36通电，则同理，外置线圈36只能在电磁感应器35的外铁环处产生电磁力，克服第二弹性件31的弹性力来吸合外离合片33于电磁感应器35上，而内离合片17在第一弹性件16的弹性回复力作用下与电磁感应器35相脱离，电磁感应器35的扭矩直接通过电磁感应器35与外离合片33的摩擦力和圆头滚花螺栓34以及十字槽螺钉14传递给风扇基座29，从而带动风扇做高速转动。

当冷却液温度降低后，控制器根据温度信号对应的控制外置线圈36、内置线圈37断电，则外离合片33、内离合片17分别在第二弹性件31、第一弹性件16的作用下与电磁感应器35相分离，达到离合器分离的目的，即风扇基乎不转动。

综上，一种双级转速的电磁风扇离合器，该离合器分别利用浮动磁传动和摩擦传动，实现了两种转速之间的转换，当冷却液温不是很高时，起动风扇低速转动，当冷却液温较高时，起动风扇高速转动，用于冷却液降温，这样不仅能适应发动机的多种工况下的散热要求，而且利于节能，通过合理的利用和分配能量，以提高燃油的经济性。

Claims (4)

1.一种电磁风扇离合器，包括

离合器转子(41)；

与所述离合器转子(41)相对置的离合片(42)；

位于所述离合器转子(41)中，并且在供给电流时在所述离合器转子(41)和所述离合片(42)中产生磁力线以将所述离合片(42)吸引到所述离合器转子(41)上的励磁线圈(43)；

用于连接风扇的风扇基座(29)；

其特征在于：

所述离合片(42)包括沿所述离合器转子(41)的径向方向排列的内离合片(17)和外离合片(33)，所述的励磁线圈(43)包括沿所述离合器转子(41)的径向排列并在供电时将所述内离合片(17)吸引到所述离合器转子(41)上的内置线圈(37)和在供电时将所述外离合片(33)吸引到所述离合器转子(41)上的外置线圈(36)，所述离合器转子(41)在与所述离合片(42)相对的面上嵌有用于隔离电磁力使得在所述内置线圈(37)供电时所述外离合片(33)与所述离合器转子(41)保持分离或者在所述外置线圈(36)供电时所述内离合片(17)与所述离合器转子(41)保持分离的铜环(44)，该离合器还包括和所述风扇基座(29)相传动连接的传动件(23)，所述传动件(23)、所述风扇基座(29)其中一个部件上设有铁件(45)，另外一个部件上设有与所述铁件(45)相配合作用的磁极(20)，所述传动件(23)、所述风扇基座(29)其中一个部件通过第一弹性件(16)与所述内离合片(17)相连接，另外一个部件通过第二弹性件(31)与所述外离合片(33)相连接。

2.根据权利要求1所述的电磁风扇离合器，其特征在于：所述的铜环(44)有多个，多个所述的铜环(44)沿所述离合器转子(41)的径向方向依次相间隔排列。

3.根据权利要求1所述的电磁风扇离合器，其特征在于：所述的铁件(45)呈圆环状。

4.根据权利要求1或3所述的电磁风扇离合器，其特征在于：所述的磁极(20)呈圆环状。

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