CN106641019B - 电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具 - Google Patents

电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具，解决了普通车载水泵在发动机启动同时就进入工作状态，影响发动机温度上升的问题，本发明可以根据发动机工作时不同的温度情况，选择适当的开启时间；本发明的离合器装置包括主动单元、从动单元、操纵单元和铁芯，主动单元包括支架、皮带轮和主动摩擦片；从动单元包括从动轴和从动摩擦片；操纵单元包括吸合盘、弹性部、操纵块和斜滑块，吸合盘通过弹性部被压紧于所述支架上，支架将动力传递给从动摩擦片，从动摩擦片带动从动轴转动；铁芯通电后驱动吸合盘远离支架，使主动摩擦片与从动摩擦片分离。

Description

电磁多片式离合器装置、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，是涉及一种电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具。
背景技术
现在的车辆在工作的时候，发动机普遍会产生大量的热量，如果不能及时降低发动机的温度，将严重影响发动机的正常工作，由此可见，发动机的正常工作需要一个完整的冷却系统，通过发动机工作，带动水泵进行水循环冷却工作。目前，普通的车载水泵在发动机工作的同时启动，由于发动机刚启动时，发动机温度过低，需要一段时间才能上升到合适的工作温度，而水泵的工作又增长了发动机温度上升至合适温度的时间，使发动机的工作性能受到一定程度的影响，造成一定程度的燃油浪费，对消费者造成经济损失，时间浪费及环境污染。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具，可以根据发动机工作时不同的温度情况，选择适当的水泵开启时间和工作时间：
一种电磁多片式离合器装置，包括主动单元、从动单元、操纵单元和铁芯；主动单元与从动单元通过轴承连接，所述主动单元包括一具有内腔的支架，支架与皮带轮固定连接，主动摩擦片位于支架内腔并与支架转动配合，所述主动摩擦片可沿支架内腔轴向移动；所述从动单元包括与支架通过轴承连接的一从动轴，从动摩擦片与从动轴连接并与从动轴转动配合，从动摩擦片可沿从动轴轴向移动，并与主动摩擦片间隔排放；
所述操纵单元包括与一弹性部固定连接的吸合盘，吸合盘还连接有一操纵块，操纵块通过轴向定位装置定位于从动轴，操纵块的一端连接有一斜滑块，斜滑块内孔与从动轴连接并可沿从动轴轴向移动；吸合盘通过弹性部被压紧于所述支架上，支架带动吸合盘转动，吸合盘带动操纵块转动，操纵块转动使斜滑块产生轴向移动，压紧所述主动摩擦片与从动摩擦片；通过主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力将动力从主动单元传递给从动单元；
铁芯通电后驱动吸合盘远离支架，使主动摩擦片与从动摩擦片分离。
所述铁芯通过PWM方式进行变电压控制。
进一步的，在所述支架与主动摩擦片之间安装摩擦套，摩擦套相对于支架固定不动，摩擦套内与主动摩擦片通过渐开线花键连接，另一种连接方式为矩形花键连接。
进一步的，主动摩擦片或从动摩擦片选择碳纤维，或铜基、铁基、钢片、粉末冶金材料。
进一步的，从动摩擦片与从动轴花键连接，连接方式为矩形花键或渐开线花键连接方式。
进一步的，吸合盘压紧支架部分压有摩擦材料，所述摩擦材料为铁基或铜基、粉末冶金。
进一步的，操纵块与吸合盘连接方式为矩形花键连接，所述操纵块可相对吸合盘轴向移动，或通过平键连接方式。
进一步的，所述斜滑块与操纵块通过斜面配合、圆弧面配合、渐开线配合或抛物线配合。配合面优选2-6个，斜面角度优选5°-30°，配合尺寸高度优选2-10mm。
进一步的，在所述吸合盘上拉伸凸点，弹性部通过铆接与该凸点连接，或弹性部直接与吸合盘通过焊接、铆钉或挡圈相连。
进一步的，滑块内孔与从动轴连接，连接方式为矩形花键或渐开线花键连接方式。
进一步的，所述皮带轮与支架固定连接，连接方式为螺钉连接或焊接、过盈连接。
进一步的，所述弹性部为弹簧片。
进一步的，所述主动摩擦片或从动摩擦片的数量为4-8个。
进一步的，所述轴向定位装置为挡圈定位或定位销定位。
进一步的，所述吸合盘上有铆钉孔，通过铆钉与弹性部连接，连接后铆接铆钉。
在提供上述结构方案的同时，本发明提供了一种水泵，包括壳体，和上述的离合器装置，从动轴安装于一轴上，该轴通过轴承与壳体装配为一体，该轴凸出于所述壳体的一端安装有叶轮。
进一步的，从动轴与轴过盈连接，或通过平键连接、花键连接、焊接连接方式。所述轴与轴承或为轴连轴承。
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；其特征在于，所述水泵采用上述水泵。
本发明离合器装置，其中所述操纵块与斜滑块组成增力机构，将转矩通过斜面配合转换为轴向压紧力，并可以增大该压紧力。
本发明具有该离合器装置的开关水泵，叶轮安装于轴连轴承的轴一端，壳体安装在轴连轴承的轴承上，铁芯部件安装于壳体上，离合器部件安装在轴连轴承的轴另一端，动力通过皮带轮、摩擦套、弹性部压紧吸合盘、操纵块、斜滑块压紧主动摩擦片和从动摩擦片、从动轴将皮带轮的运动最终传递到轴连轴承的轴上，带动叶轮运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明离合器装置与现有技术不同之处在于本发明的离合器通过弹性部压紧吸合盘产生摩擦力，此摩擦力通过操纵块与斜滑块的增力机构转换成轴向压紧力，该压紧力压紧主动摩擦片及从动摩擦片，完成离合器部件主动单元到从动单元的运动传递，从动单元通过轴连轴承的轴将运动传递给叶轮。当铁芯通电，此时吸合盘受到电磁场的吸引，吸合盘与支架分离，操纵块不再转动，斜滑块与操纵块斜面贴合，主动摩擦片与从动摩擦片分离，主动单元空转，从动单元停止转动，水泵叶轮停止工作，通过这种通电断电的方式控制水泵的工作。
本发明具有该离合器装置的开关水泵与现有车载水泵技术相比，可以根据发动机工作时不同的温度情况，选择适当的开启时间，和适当的工作时间，避免了像普通车载水泵在一开始就进入工作状态，影响发动机温度上升到一个合适的工作温度范围，从而影响发动机动力的输出，进而造成不必要的燃油浪费的工作方式，从而达到降低车辆燃油浪费节能环保的优点。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明离合器装置的示意图；
图2为本发明具有该离合器部件的水泵示意图；
图3为本发明斜滑块、操纵块示意图；
图4为本发明开设平键槽的从动轴示意图。
图5为本发明弹性部与吸合盘挡圈固定示意图。
图6为本发明吸合盘与销钉示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在普通车载水泵在发动机启动同时就进入工作状态，影响发动机温度上升的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种电磁多片式离合器装置、具有该装置的水泵及交通工具。
实施例1：本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种电磁多片式离合器装置，包括主动单元、从动单元、操纵单元和铁芯，皮带轮6与支架2通过螺钉连接，运动从皮带轮6传递给支架2，支架2内过盈连接一摩擦套5，摩擦套5内设有内花键，与主动摩擦片4配合连接，所述操纵单元主要包括吸合盘9、操纵块8、斜滑块7、弹性部，所述弹性部16通过在吸合盘9上拉伸凸点，与凸点铆接的连接方式，固定弹性部16在吸合盘9上，所述斜滑块7与操纵块8为增力机构，通过弹性部16压紧吸合盘9到支架2上，所述吸合盘9压紧支架2部分压有摩擦材料，支架2转动时与吸合盘9产生摩擦力，带动操纵块8转动，所述增力机构通过操纵块8转动产生轴向压力，压紧主动摩擦片4与从动摩擦片3，所述主动摩擦片4与从动摩擦片3间隔排放，所述从动摩擦片3与从动轴1通过花键配合，所述从动轴1与支架2通过轴承连接；动力由皮带6轮输入，通过支架2和摩擦套5传递给主动摩擦片4，操纵单元中弹性部压紧吸合盘到支架上，产生的摩擦力带动吸合盘转动，吸合盘将转矩通过操纵块和斜滑块的增力机构转换为轴向压紧力，压紧主动摩擦片和从动摩擦片，主动摩擦片将转动传递给从动摩擦片，从动摩擦片驱动从动轴转动。
当铁芯通电后驱动吸合盘远离支架，使主动摩擦片与从动摩擦片分离。
本发明的离合器通过弹性部压紧吸合盘产生摩擦力，此摩擦力通过操纵块与斜滑块的增力机构转换成轴向压紧力，该压紧力压紧主动摩擦片及从动摩擦片，完成离合器部件主动单元到从动单元的运动传递，从动单元通过轴连轴承的轴将运动传递给叶轮。当铁芯通电，此时吸合盘受到电磁场的吸引，吸合盘与支架分离，操纵块不再转动，斜滑块与操纵块斜面贴合，主动摩擦片与从动摩擦片分离，主动单元空转，从动单元停止转动。
实施例2：本申请的另一种实施例中，一种具有上述离合器装置的水泵，如图2所示，包括壳体11，操纵单元主要包括吸合盘9、操纵块8、斜滑块7、弹性部16、限位块14及弹性部限位套15，所述限位块14与轴连轴承的轴13过盈连接，所述从动轴1与支架2通过轴承连接，所述从动轴1与轴连轴承的轴13一端过盈连接，所述轴连轴承的轴13另一端与叶轮12过盈连接。
皮带轮6将运动传递到支架2，支架2通过摩擦套5将运动传递给主动摩擦片4，弹性部16通过限位块14压紧吸合盘9到支架2上，支架2转动与吸合盘9产生摩擦力带动吸合盘9转动，吸合盘9通过增力机构斜滑块7与操纵块8将旋转扭矩转换为轴向压紧力，压紧主动摩擦片4与从动摩擦片3，主动摩擦片4带动从动摩擦片3转动，进而带动从动轴1转动，于是通过轴连轴承的轴13带动叶轮12转动。当铁芯10通电时产生磁场吸引吸合盘9，吸合盘9与支架2不接触，吸合盘9、操纵块8与斜滑块7停止转动，主动摩擦片4与从动摩擦片3摩擦力渐渐减小，从动摩擦片3渐渐不再转动，于是从动轴1与轴连轴承的轴13停止转动，水泵停止工作。
采用上述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，开关水泵相当于普通的车载水泵，不会影响到车辆的正常行驶。
本发明的水泵与现有车载水泵技术相比，可以根据发动机工作时不同的温度情况，选择适当的开启时间，和适当的工作时间，避免了像普通车载水泵在一开始就进入工作状态，影响发动机温度上升到一个合适的工作温度范围，从而影响发动机动力的输出，进而造成不必要的燃油浪费。
实施例3：本申请的再一种实施例，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，所述冷却单元具有上述水泵。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁多片式离合器装置，包括主动单元、从动单元、操纵单元和铁芯，主动单元与从动单元通过轴承连接，其特征在于：
所述主动单元包括一具有内腔的支架，支架与皮带轮固定连接，主动摩擦片位于支架内腔并与支架转动配合，所述主动摩擦片可沿支架内腔轴向移动；
所述从动单元包括与支架通过轴承连接的一从动轴，从动摩擦片与从动轴连接并与从动轴转动配合，从动摩擦片可沿从动轴轴向移动，并与主动摩擦片间隔排放；
所述操纵单元包括与一弹性部固定连接的吸合盘，吸合盘还连接有一操纵块，操纵块通过轴向定位装置定位于从动轴，操纵块的一端连接有一斜滑块，斜滑块内孔与从动轴连接并可沿从动轴轴向移动；吸合盘通过弹性部被压紧于所述支架上，支架带动吸合盘转动，吸合盘带动操纵块转动，操纵块转动使斜滑块产生轴向移动，压紧所述主动摩擦片与从动摩擦片；通过主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力将动力从主动单元传递给从动单元；
铁芯通电后驱动吸合盘远离支架，使主动摩擦片与从动摩擦片分离。
2.根据权利要求1所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：在所述支架与主动摩擦片之间安装摩擦套，摩擦套相对于支架固定不动。
3.根据权利要求1所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：所述斜滑块与操纵块通过斜面配合、圆弧面配合、渐开线配合或抛物线配合。
4.根据权利要求1所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：在所述吸合盘上拉伸凸点，弹性部通过铆接与该凸点连接，或弹性部直接与吸合盘通过焊接、铆钉或挡圈相连。
5.根据权利要求4所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：所述弹性部为弹簧片。
6.根据权利要求1所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：所述主动摩擦片或从动摩擦片的数量为4-8个。
7.根据权利要求3所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：所述斜滑块与操纵块的斜面配合，配合面为2-6个。
8.根据权利要求1所述的一种电磁多片式离合器装置，其特征在于：所述轴向定位装置为挡圈定位或定位销定位。
9.一种水泵，包括壳体，其特征在于，该水泵包括权利要求1-8任一项所述的离合器装置，从动轴安装于一轴上，该轴通过轴承与壳体装配为一体，该轴凸出于所述壳体的一端安装有叶轮。
10.一种交通工具，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9所述的水泵。
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Denomination of invention: Electromagnetic multi plate clutch device, water pump with the device and vehicle

Effective date of registration: 20220418

Granted publication date: 20180824

Pledgee: Yantai Xincai Haohan Investment Center (L.P.)

Pledgor: LONGKOU ZHONGYU THERMAL MANAGEMENT SYSTEM TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980004426

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Granted publication date: 20180824

Pledgee: Yantai Xincai Haohan Investment Center (L.P.)

Pledgor: LONGKOU ZHONGYU THERMAL MANAGEMENT SYSTEM TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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