CN105782266B - 一种离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具。离合器装置包括支架，支架，传动套位于支架内并与支架转动配合；传动套与皮带轮固定连接；第一传动轴的一端位于所述传动套内并与所述传动套转动配合；所述传动套内部具有扭簧挡圈，扭簧挡圈与扭簧的一端固定连接，扭簧挡圈与第二传动轴装配为一体；扭簧的另一端与操纵块的一端连接，操纵块的一端与吸合盘卡接，操纵块通过自身的转动带动扭簧直径发生变化；吸合盘被波形弹簧压紧于传动套上；操纵块的另一端装配在第二传动轴上，操纵块套于第二传动轴上；第二传动轴与第一传动轴固定连接；支架与壳体装配为一体，壳体内部具有线圈；第一传动轴的另一端凸出于所述壳体并与壳体转动配合。

Description

一种离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具

技术领域

本发明涉及机械工程与车辆工程相关技术设备领域，具体的说，是涉及一种离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具。

背景技术

所有的车辆在工作的时候都有一个共同的特征，那就是需要完整的冷却系统，因为发动机在工作的过程中会产大量的热量，过高的温度会严重影响到发动机正常工作，必须将温度降下来，这时候发动机带动带动水泵进行水循环冷却工作，给水加压，使其在冷却循环运动。

普通车载水泵在车辆启动时就开始工作，但在车辆刚开始启动的时刻，车辆发动机的温度较低，此时水泵开始工作，严重影响了发动机温度上升至合适的工作范围，使发动机的工作性能受到一定程度的影响，从而造成了一定程度的燃油的浪费，且不符合日趋严峻的车辆环保要求。

因此，有必要设计一种新结构的水泵，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种离合器装置。本装置通过设计全新的结构，使其可以在发动机升温阶段不启动，来尽快的令发动机提高到工作温度。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离合器装置，包括：

支架，支架具有内腔，传动套位于支架内腔并与支架转动配合；

所述传动套与皮带轮固定连接；

所述传动套也具有内腔，第一传动轴的一端位于所述传动套内并与所述传动套转动配合；

所述传动套内部具有扭簧挡圈，扭簧挡圈与扭簧的一端固定连接，扭簧挡圈与第二传动轴装配为一体；

所述扭簧的另一端与操纵块的一端连接，操纵块的一端与吸合盘卡接，操纵块通过自身的转动带动扭簧直径发生变化；吸合盘被波形弹簧压紧于传动套上；

所述操纵块的另一端装配在第二传动轴上，操纵块套于第二传动轴上；第二传动轴与第一传动轴固定连接；

所述支架与壳体装配为一体，壳体内部具有线圈；

所述第一传动轴的另一端凸出于所述壳体并与壳体转动配合；

其中，所述线圈通电后吸引吸合盘向远离皮带轮的方向移动使第一传动轴成为无动力轴。

优选的，所述的操纵块的另一种连接方式是直接镶嵌于吸合盘基础，通过弹簧或者波簧将其压紧与传动套。

优选的，所述操纵块与操纵片连接，并且通过波形弹簧将吸合盘与操纵片吸合盘压紧与传动套组成动力传递机构。

优选的，所述第二传动轴与扭簧挡板的安装位置形状与扭簧挡板中间孔的形状一致，其可以是任何不影响离合器工作的任意形状。

优选的，所述扭簧可以采用相同直径的扭簧或者是变直径形式的扭簧。

优选的，所述操纵块可以是碳钢或者是塑料材质。

优选的，所述扭簧挡圈的材质优选硬度较高的钢材，也可以替代选择铝合金或者塑料；扭簧挡圈开有安装孔，其与从动轴之间固定连接，不会发生相对转动。

优选的，所述吸合盘可开隔磁槽，槽的形式可以是通槽，半槽也可以无槽。

优选的，所述吸合盘基础、摩擦盘及操纵片与传动套端面贴紧力可以是被电磁或直线电机驱动。

优选的，所述电磁铁芯可以是单独的铁芯，也可与壳体做成整体。

优选的，所述缓冲块的材质优选橡胶，也可以替代为较软的材料。

优选的，所述扭簧挡圈上具有扭簧安装槽，且具有缓冲块；

以减缓在扭簧瞬间膨胀的过程中产生较大的冲击。

优选的，所述传动套的一端压有摩擦块。

优选的，所述波形弹簧为压簧或拉簧。

优选的，所述吸合盘包括摩擦盘、操纵片及吸合盘基础；摩擦盘、操纵片及吸合盘基础装配为一体。

优选的，所述扭簧和/或传动套的内部具有耐磨涂层。

优选的，所述扭簧和/或传动套的内部填充有润滑油脂。

所述线圈通过PWM方式进行变电压控制，在启动的时刻采用较高PWM率等效较高的工作电压，当吸合以后采用较低的PWM率等效较低的电压保持这种吸合的工作状态；

线圈有两个不同的工作电压，开始工作的时刻采用高电压吸合，以克服吸合力不足的状态，当吸合以后采用低电压保持吸合状态。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种具有上述离合器装置的水泵，该水泵包括上述的离合器装置，且所述第一传动轴凸出于所述壳体的一端安装有叶轮。

优选的，上述水泵的叶轮优选为轴流式叶轮、离心式叶轮或兼具轴流与离心功能为一体的叶轮。

作为更佳的方案，本发明还提供了一种交通工具，该交通工具具有发动机及用于给发动机散热的冷却单元，所述冷却单元具有水泵；

所述水泵为上述的水泵。

上述的交通工具中，优选为摩托车、三轮汽车或汽车。

上述的水泵或交通工具中：

皮带轮将运动传递到传动套，传动套内部安装有扭簧，所述扭簧一端镶嵌于扭簧挡圈，另一端与操纵块相连，操纵块与摩擦盘、操纵片连接，并由波形弹簧通过压紧吸合盘将吸合盘、操纵片以及摩擦盘压紧，所述扭簧挡圈安装于第二传动轴的一端，扭簧挡圈与第二传动轴之间相对固定，不发生相对转动，第二传动轴与第一传动轴过盈连接，操纵块与操纵片之间有确定的安装关系，由于弹簧通过吸合盘吸引将操纵片以及摩擦盘压紧与传动套，传动套带动摩擦盘转动，摩擦盘带动操纵片转动，操纵块扭转扭簧运动使扭簧膨胀直径变大，扭簧传动套之间产生较大的摩擦力，操纵块通过扭簧将运动传递到扭簧挡圈进而传递到第二传动轴，由于第二传动轴与第一传动轴过盈连接，于是带动第一传动轴转动，由于叶轮安装于第一传动轴的另一端，并且叶轮与第一传动轴之间相对固定，不存在相对的运动关系，因此第一传动轴带动叶轮转动。

本发明的有益效果是：

(1)通过线圈的通断电来控制水泵的运转。在发动机温度上升阶段水泵不工作，则能够令发动机更快速的升温到设定工作温度，然后水泵运转为发动机进行冷却。从而保证了机动车在提高燃油经济性并减少有害物排放的同时还不影响车辆的正常运行。

(2)在线圈非通电状态下本发明的水泵与传动冷却系统的水泵一致，均为车辆启动水泵运转，使得即使在线圈或为线圈供电的电路损坏的情况下依然保证车辆能够正常使用，防止开锅情况的发生。

附图说明

图1是本发明中离合器装置的结构示意图；

图2是本发明中水泵的结构示意图；

图3是本发明中扭簧挡圈的结构示意图；

图4是本发明中吸合盘的结构示意图；

图5是本发明中一种吸合盘基础的结构示意图；

图6是本发明中另一种吸合盘的结构示意图；

图7是本发明中叶轮的正面结构示意图；

图8是本发明中叶轮的反面结构示意图；

图中：1.螺钉，2.皮带轮，3.轴承，4.支架，5.轴承，6.传动套，7.扭簧挡圈，8.扭簧，9.第二传动轴，10.操纵块，11.摩擦盘，12.操纵片，13.吸合盘基础，14.第一传动轴， 15.波形弹簧，16.垫圈，17.线圈，18.壳体，19.水封，20.叶轮，21.吸合盘，22.缓冲块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：一种离合器装置，其结构如图1所示，包括：

螺钉1、皮带轮2、轴承3、支架4、轴承5、传动套6、扭簧挡圈7，扭簧8、从动套9、操纵块10、摩擦盘11，操纵片12、吸合盘基础13，第一传动轴14、波形弹簧15、垫圈16、线圈17和壳体18。

其中，所述皮带轮2与传动套6过盈配合，所述传动套6内接装轴承5的外圈，所述轴承5的内圈安装于第一传动轴14的一端，所述传动套6与轴承3的内圈过盈配合，所述轴承3的外圈与支架4过盈配合，所述支架4通过螺钉1与壳体18装配为一体，所述第一传动轴的一端凸出于所述壳体18(所述第一传动轴14的一部分通过轴承装配在壳体18内)，用于和叶轮装配形成水泵。

在所述传动套6的内部，具有扭簧8，所述扭簧8一端与扭簧挡圈7连接，扭簧挡圈7上具有扭簧安装槽，且具有缓冲块22。

所述扭簧8的另一端与操纵块10连接，所述操纵块10的一端与摩擦盘11连接，摩擦盘11和操纵片12及吸合盘基础13装配为一种结构的吸合盘。操纵块10的另一端与第二传动轴9连接，所述第二传动轴9与第一传动轴14过盈配合。

所述扭簧8膨胀将扭力从传动套6传递到第二传动轴9，带动第一传动轴14运动，

其中，线圈17安装于壳体18内。

传动套6的扭力，来自于皮带轮2。

本实施例的离合器装置工作原理为：

皮带轮2将运动传递到传动套6，传动套6内部安装有扭簧8，所述扭簧8一端镶嵌于扭簧挡圈7，另一端与操纵块10相连，操纵块10与摩擦盘11操纵片12连接，并由波形弹簧15通过吸合盘基础13将其压紧；

所述扭簧挡圈7安装于第二传动轴9的一端，第二传动轴9与第一传动轴14过盈配合，操纵块10相对于摩擦盘11静止，传动套6带动摩擦盘转动11，摩擦盘11带动操纵块10，进而带动扭簧8运动，扭簧8膨胀紧靠传动套6将运动传递到扭簧挡圈7进而传递到第二传动轴9，由于第二传动轴9与第一传动轴14过盈配合，于是带动第一传动轴14转动。

当线圈通电时产生磁场吸引吸合盘基础13，吸合盘基础13压波形弹簧15，摩擦盘11 与传动套6之间的摩擦力减小，操纵块10开始转动，扭簧8抱紧第二传动轴9，则第一传动轴14停止转动。

具有本实施例所提供的离合器装置的水泵也是安全式水泵，在车辆电路故障或者其他的状况下没有电流控制时，水泵相当于普通的车载水泵，不会影响到车辆的正常行驶。

实施例2：一种离合器装置，该离合器的装置可参考图1和图6所示，与实施例1的区别在于，去掉实施例1中的操纵片和摩擦盘，直接采用吸合盘基础，通过弹簧压紧吸合盘基础实现实施例1的传动方式。

该离合器装置的工作过程为：

皮带轮2将运动传递到传动套6，传动套6内部安装有扭簧8，所述扭簧8一端镶嵌于扭簧挡圈7，另一端与操纵块10相连，操纵块10与吸合盘基础13连接，并由波形弹簧15 通过吸合盘基础13将其压紧，与传动套6接触，所述扭簧挡圈7安装于第二传动轴9的一端，第二传动轴9与第一传动轴14过盈配合，操纵块10相对于摩擦盘11静止，传动套6 带动操纵块10，进而带动扭簧8运动，扭簧8膨胀紧靠传动套6将运动传递到扭簧挡圈7 进而传递到第二传动轴9，由于第二传动轴9与第一传动轴14过盈配合，于是带动第一传动轴14转动。当线圈17通电时产生磁场吸引吸合盘基础13，吸合盘基础13压波形弹簧 15，吸合盘基础13与传动套6之间的摩擦力减小，操纵块10开始转动，扭簧8由于自身的力学性质收缩，扭簧8抱紧从动第二传动轴9，第一传动轴14停止转动。

实施例3：一种离合器装置，该离合器装置如图4所示，与实施例1与实施例2的区别在于，吸合盘不设置导磁槽。

实施例4：一种离合器装置，如图3所示，本实施例的离合器装置与实施例1、实施例2和实施例3的区别在于，所述扭簧挡圈与从动轴采用圆形孔连接于从动轴，采用焊接的方式，使二者不会发生轴向的相对的转动动轴扭簧挡圈的安装位置形状以及扭簧挡圈中间的孔可以是不影响离合器工作的任意形状，也可以是圆形或者其他不影响水泵功能实现的形状。

实施例5：如图2所示，一种水泵，该水泵包括实施例1-4人任一项所述的的离合器装置，且所述第一传动轴凸出于所述壳体的一端安装有叶轮20及水封19。

本实施例中，水泵的叶轮20优选为轴流式叶轮、离心式叶轮或者是二者的结合形式的叶轮。

其中，所述压紧弹簧可以是平头圆柱弹簧。

实施例6：一种交通工具，该交通工具具有发动机及用于给发动机散热的冷却单元，所述冷却单元具有水泵；

所述水泵为实施例5所述的水泵。

其中，该交通工具为水冷式摩托车。

实施例7：一种交通工具，该交通工具具有发动机及用于给发动机散热的冷却单元，所述冷却单元具有水泵；

所述水泵为实施例5所述的水泵。

其中，该交通工具为水冷式三轮汽车。

实施例8：一种交通工具，该交通工具具有发动机及用于给发动机散热的冷却单元，所述冷却单元具有水泵；

所述水泵为实施例5所述的水泵。

其中，该交通工具为水冷式汽车。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种离合器装置，其特征在于，包括：

支架，支架具有内腔，传动套位于支架内腔并与支架转动配合；

所述传动套与皮带轮固定连接；

所述传动套也具有内腔，第一传动轴的一端位于所述传动套内并与所述传动套转动配合；

所述传动套内部具有扭簧挡圈，扭簧挡圈与扭簧的一端固定连接，扭簧挡圈与第二传动轴装配为一体；

所述扭簧的另一端与操纵块的一端连接，操纵块的一端与吸合盘卡接，操纵块通过自身的转动带动扭簧直径发生变化；吸合盘被波形弹簧压紧于传动套上；

所述操纵块的另一端装配在第二传动轴上，操纵块套于第二传动轴上；第二传动轴与第一传动轴固定连接；

所述支架与壳体装配为一体，壳体内部具有线圈；

所述第一传动轴的另一端凸出于所述壳体并与壳体转动配合；

其中，所述线圈通电后吸引吸合盘向远离皮带轮的方向移动使第一传动轴成为无动力轴。

2.根据权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，所述扭簧挡圈上具有扭簧安装槽，且具有缓冲块。

3.根据权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，所述传动套的一端压有摩擦块。

4.根据权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，所述波形弹簧为压簧或拉簧。

5.根据权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，所述吸合盘包括摩擦盘、操纵片及吸合盘基础；摩擦盘、操纵片及吸合盘基础装配为一体。

6.根据权利要求1所述的离合器装置，其特征在于，所述扭簧和/或传动套的内部具有耐磨涂层。

7.一种水泵，其特征在于，该水泵包括权利要求1-6任一项所述的离合器装置，且所述第一传动轴凸出于所述壳体的一端安装有叶轮。

8.根据权利要求7所述的水泵，其特征在于，所述水泵的叶为轴流式叶轮、离心式叶轮或兼具轴流与离心功能为一体的叶轮。

9.一种交通工具，该交通工具具有发动机及用于给发动机散热的冷却单元，所述冷却单元具有水泵；其特征在于，所述水泵为权利要求7或8所述的水泵。

10.根据权利要求9所述的交通工具，其特征在于，所述的交通工具为摩托车、三轮汽车或汽车。