CN211648839U - 一种磁力驱动的三速离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁力驱动的三速离合器，包括驱动盘、主轴、电磁吸合机构和铁芯组件，主轴沿轴向上依次设置驱动盘和电磁吸合机构，铁芯组件设于驱动盘中，电磁吸合机构能够控制铁芯组件的转动；所述铁芯组件包括第一铁芯、第一线圈、第二铁芯和第二线圈，所述第一线圈内置于第一铁芯的内腔，所述第二线圈内置于第二铁芯的内腔，在轴向上沿第一方向依次布置第二铁芯和第一铁芯，在径向上从内到外依次布置第一铁芯和第二铁芯。

Description

一种磁力驱动的三速离合器

技术领域

本实用新型涉及离合器领域，具体的，涉及一种磁力驱动的三速离合器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

用于汽车、牵引车、工程机械等机械工程所用的内燃发动机都配备有冷却系统，电磁风扇离合器通过电磁线圈感应原理实现冷却风扇变速，从而达到节省燃油、降低能耗的目的。

现在发动机冷却系统通过冷却风扇对发动机热循环系统的水温进行风冷降温，散热风扇与发动机之间装有电磁风扇离合器，通过调节冷却风扇的工作状态进行不同强度的降温。

公开号为CN203570873U的中国专利中公开了一种三速离合器，可以实现跟转低速，柔性中速，全速高速运转；高速线圈和低速线圈均连接于上述磁盘上，且所述的高速线圈设置于低速线圈的外侧。发明人认为，若铁芯安装空间径向受到限制，且需要实现大功率要求，上述结构无法满足扭矩要求。

实用新型内容

针对现有的离合器的不足，本实用新型旨在提供一种磁力驱动的三速离合器，其改变了现有的电磁离合器的结构，使得离合器能够在铁芯安装空间径向受到限制且需要实现大功率的条件下稳定运行。

本实用新型的目的，是提供一种磁力驱动的三速离合器。

为实现上述实用新型目的，本实用新型公开了下述技术方案：

本实用新型公开了一种磁力驱动的三速离合器，包括驱动盘、主轴、电磁吸合机构和铁芯组件，主轴沿轴向上依次设置驱动盘和电磁吸合机构，铁芯组件设于驱动盘中，铁芯组件能够控制电磁吸合机构的转动；

所述铁芯组件包括第一铁芯、第一线圈、第二铁芯和第二线圈，所述第一线圈内置于第一铁芯的内腔，所述第二线圈内置于第二铁芯的内腔，在轴向上沿第一方向依次布置第二铁芯和第一铁芯，在径向上从内到外依次布置第一铁芯和第二铁芯。

进一步，还包括支撑架，所述支撑架位于远离风扇固定盘一端，所述支撑架内圆面与主轴固连，所述铁芯组件固连于支撑架侧端面上。所述驱动盘与主轴枢接。

进一步，所述铁芯组件固定连接发动机，所述驱动盘与主轴固连。

进一步，所述电磁吸合机构包括第一吸合盘、第一弹片、第二吸合盘、第二弹片、磁铁固定盘和风扇固定盘，在径向上从内到外依次布置第一吸合盘和第二吸合盘，第一吸合盘通过第一弹片与磁铁固定盘固定连接，第二吸合盘通过第二弹片与风扇固定盘固定连接；第一吸合盘、第二吸合盘与驱动盘侧端面位置相对，第一吸合盘与驱动盘侧端面之间具有能够吸合的间隙，第二吸合盘与驱动盘侧端面之间具有能够吸合的间隙；磁铁固定盘位于风扇固定盘半包围内腔内，且与主轴枢接；所述风扇固定盘位于远离驱动盘的一侧，且与主轴枢接。

进一步，所述磁铁固定盘上远离第一弹片的一侧固定设置有至少一个永磁铁，所述风扇固定盘内嵌有至少一块电磁软铁，所述永磁铁与电磁软铁位置相对设置且存在间隙，所述永磁铁与电磁软铁能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

进一步，所述磁铁固定盘上远离第一弹片的一侧内嵌有至少一块电磁软铁，所述风扇固定盘内置有至少一个永磁铁，所述永磁铁与电磁软铁位置相对设置且存在间隙，所述永磁铁与电磁软铁能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

进一步，所述吸合盘与驱动盘之间的间隙距离为0.3～0.6mm。

进一步，所述风扇固定盘上安装有锁紧装置，所述锁紧装置包括第一连接件、第二连接件、螺钉和螺母，所述第一连接件固定在所述风扇固定盘上，所述第二连接件固定在驱动盘上，所述第一连接件和第二连接件通过螺钉固定连接。

进一步，所述驱动盘、第一吸合盘、第二吸合盘端面上设有多个环形导磁槽，所述环形导磁槽分别沿驱动盘、第一吸合盘、第二吸合盘的径向由内向外排布。

进一步，所述第一铁芯、第二铁芯可为一体式结构。

本实用新型的运行原理以及控制策略为：

当发动机启动时，离合器处于一速状态，此时第一线圈、第二线圈不通电；

当水温升高到二速吸合设定值时，第一线圈通电，第二线圈不通电，吸合盘一与驱动盘吸合，带动磁铁固定盘同步运转，电磁柔性驱动风扇固定盘二速运转；

当水温继续升高到三速吸合设定值时，离合器第一线圈、第二线圈同时通电，第二吸合盘带动风扇固定盘全速运转，

当水温降低至三速分离设定值时，第一线圈、第二线圈同时断电，2S后第一线圈通电，风扇固定盘二速运转；

当水温继续降低至二速分离设定值时，第一线圈、第二线圈同时断电，离合器一速运转。

或者，当发动机启动时，离合器处于一速状态，此时第一线圈、第二线圈不通电；

当水温升高到二速吸合设定值时，第一线圈通电，第二线圈不通电，吸合盘一与驱动盘吸合，带动磁铁固定盘同步运转，电磁柔性驱动风扇固定盘二速运转；

当水温继续升高到三速吸合设定值时，离合器第一线圈、第二线圈同时通电，通电2S后，第一线圈断电。第二吸合盘带动风扇固定盘全速运转。

当水温降低至三速分离设定值时，第一线圈、第二线圈同时断电，2S后第一线圈通电，风扇固定盘二速运转；

当水温继续降低至二速分离设定值时，第一线圈、第二线圈同时断电，离合器一速运转。

与现有技术相比，本实用新型取得了以下有益效果：

1)本实用新型在功能上满足了风扇不同转速运转，其改变了现有的电磁离合器的结构，铁芯组件采用分体、轴向前后布置方式，可实现径向尺寸小，结构紧凑，特别在安装空间受到限制时，能满足大功率扭矩要求使，在满足系统散热需求的前提下尽快的令发动机提高到工作温度，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)本实用新型，由于铁芯组件和电磁吸合机构的结构均采用了特殊设计，其中铁芯组件采用分体、轴向前后布置方式，电磁吸合机构采用了双吸合盘的布置方式，电磁吸合组件可部分或者全部传递驱动盘转速，从而与铁芯组件相配合，在铁芯组件具备较小体积的情况下配合铁芯组件的工作。

3)本实用新型中，铁芯组件由于采用了分体、轴向前后布置方式，而其体积的缩小同时也减少了铁芯组件的发热，本实用新型中的还设置了用于散热的风扇，并且风扇不需要额外的供电，电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为实施例1所述的一种磁力驱动三速离合器结构示意图，

图2为实施例1或2所述的驱动盘结构示意图，

图3为实施例1或2所述的锁紧装置示意图，

图4为实施例2所述的一种磁力驱动三速离合器结构示意图。

图中，1、支撑架，2、主轴，3、第二铁芯，4、第二线圈，5、第一铁芯，6、第一线圈，7、驱动盘，8、第二吸合盘，9、第二弹片，10、第一吸合盘，11、第一弹片，12、磁铁固定盘，13、风扇固定盘，14、电磁软铁，15、永磁铁。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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实用新型的示例性实施方式。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。

正如背景技术所述，针对现有的离合器的不足，本实用新型旨在提供一种磁力驱动的三速离合器，其改变了现有的电磁离合器的结构，使得离合器能够在铁芯安装空间径向受到限制且需要实现大功率的条件下稳定运行，现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步进行说明。

实施例1

一种磁力驱动的三速离合器，包括驱动盘7、主轴2、电磁吸合机构和铁芯组件，主轴2沿轴向上依次设置驱动盘7和电磁吸合机构，铁芯组件设于驱动盘7中，铁芯组件能够控制电磁吸合机构的转动；

所述铁芯组件包括第一铁芯、第一线圈6、第二铁芯3和第二线圈4，所述第一线圈6内置于第一铁芯5的内腔，所述第二线圈4内置于第二铁芯3的内腔，在轴向上沿第一方向依次布置第二铁芯3和第一铁芯5，在径向上从内到外依次布置第一铁芯5和第二铁芯3。

还包括支撑架1，所述支撑架1位于远离风扇固定盘13一端，所述支撑架1内圆面与主轴2固连，所述铁芯组件固连于支撑架1侧端面上。所述铁芯组件固定连接发动机，所述驱动盘7与主轴2固连。

所述电磁吸合机构包括第一吸合盘10、第一弹片11、第二吸合盘8、第二弹片9、磁铁固定盘12和风扇固定盘13，在径向上从内到外依次布置第一吸合盘10和第二吸合盘8，第一吸合盘10通过第一弹片11与磁铁固定盘12固定连接，第二吸合盘8通过第二弹片9与风扇固定盘13固定连接；第一吸合盘10、第二吸合盘8与驱动盘7侧端面位置相对，第一吸合盘10与驱动盘7侧端面之间具有能够吸合的间隙，第二吸合盘8与驱动盘7侧端面之间具有能够吸合的间隙；磁铁固定盘12位于风扇固定盘13半包围内腔内，且与主轴2枢接；所述风扇固定盘13位于远离驱动盘7的一侧，且与主轴2枢接。

具体的，本实施例中，磁铁固定盘12与主轴2通过第二轴承转动连接；风扇固定盘13位于远离支撑架1的一端，且与主轴2通过第三轴承转动连接。

所述磁铁固定盘12上远离第一弹片11的一侧的表面固定设置有至少一个永磁铁15，所述风扇固定盘13内嵌有至少一块电磁软铁14，所述永磁铁15与电磁软铁14位置相对设置且存在间隙，所述永磁铁15与电磁软铁14能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘13作旋转运动。

所述吸合盘与驱动盘7之间的间隙距离为0.3～0.6mm。

所述风扇固定盘13上安装有锁紧装置，所述锁紧装置包括第一连接件、第二连接件、螺钉和螺母，所述第一连接件固定在所述风扇固定盘13上，所述第二连接件固定在驱动盘7上，所述第一连接件和第二连接件通过螺钉固定连接。

所述驱动盘7、第一吸合盘10、第二吸合盘8端面上设有多个环形导磁槽，所述环形导磁槽分别沿驱动盘7、第一吸合盘10、第二吸合盘8的径向由内向外排布。

所述第一铁芯5、第二铁芯3可为一体式结构。

本实施例的控制策略为：

当发动机启动时，离合器处于一速状态，此时第一线圈6、第二线圈4不通电；

当水温升高到二速吸合设定值时，第一线圈6通电，第二线圈4不通电，吸合盘一与驱动盘7吸合，带动磁铁固定盘12同步运转，电磁柔性驱动风扇固定盘13二速运转；

当水温继续升高到三速吸合设定值时，离合器第一线圈6、第二线圈4同时通电，第二吸合盘8带动风扇固定盘13全速运转，

当水温降低至三速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，2S后第一线圈6通电，风扇固定盘13二速运转；

当水温继续降低至二速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，离合器一速运转。

或者，当发动机启动时，离合器处于一速状态，此时第一线圈6、第二线圈4不通电；

当水温升高到二速吸合设定值时，第一线圈6通电，第二线圈4不通电，吸合盘一与驱动盘7吸合，带动磁铁固定盘12同步运转，电磁柔性驱动风扇固定盘13二速运转；

当水温继续升高到三速吸合设定值时，离合器第一线圈6、第二线圈4同时通电，通电2S后，第一线圈6断电。第二吸合盘8带动风扇固定盘13全速运转。

当水温降低至三速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，2S后第一线圈6通电，风扇固定盘13二速运转；

当水温继续降低至二速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，离合器一速运转。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2中，磁铁固定盘12位于风扇固定盘13半包围内腔内，且与主轴2通过第一轴承转动连接；风扇固定盘13位于远离驱动盘7的一侧，且与主轴2通过第二轴承转动连接。

所述磁铁固定盘上远离第一弹片的一侧内嵌有至少一块电磁软铁，所述风扇固定盘内置有至少一个永磁铁，所述永磁铁与电磁软铁位置相对设置且具有间隙，所述永磁铁与电磁软铁能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

本实施例的控制策略为：

当发动机启动时，离合器处于一速状态，此时第一线圈6、第二线圈4不通电；

当水温升高到二速吸合设定值时，第一线圈6通电，第二线圈4不通电，吸合盘一与驱动盘7吸合，带动磁铁固定盘12同步运转，电磁柔性驱动风扇固定盘13二速运转；

当水温继续升高到三速吸合设定值时，离合器第一线圈6、第二线圈4同时通电，通电2S后，第一线圈6断电，第二吸合盘8带动风扇固定盘13全速运转，

当水温降低至三速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，2S后第一线圈6通电，风扇固定盘13二速运转；

当水温继续降低至二速分离设定值时，第一线圈6、第二线圈4同时断电，离合器一速运转。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁力驱动的三速离合器，其特征在于，包括驱动盘、主轴、电磁吸合机构和铁芯组件，主轴沿轴向上依次设置驱动盘和电磁吸合机构，铁芯组件设于驱动盘中，铁芯组件能够控制电磁吸合机构的转动；电磁吸合机构包括风扇固定盘，风扇固定盘用于固定连接风扇；

所述铁芯组件包括第一铁芯、第一线圈、第二铁芯和第二线圈，所述第一线圈内置于第一铁芯的内腔，所述第二线圈内置于第二铁芯的内腔，在轴向上沿第一方向依次布置第二铁芯和第一铁芯，在径向上从内到外依次布置第一铁芯和第二铁芯。

2.如权利要求1所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架位于远离风扇固定盘一端，所述支撑架与主轴固定连接，所述铁芯组件固定连接于支撑架侧端面。

3.如权利要求1所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述铁芯组件固定连接发动机，所述驱动盘与主轴固连。

4.如权利要求1所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述电磁吸合机构还包括第一吸合盘、第一弹片、第二吸合盘、第二弹片、磁铁固定盘，在径向上从内到外依次布置第一吸合盘和第二吸合盘，第一吸合盘通过第一弹片与磁铁固定盘固定连接，第二吸合盘通过第二弹片与风扇固定盘固定连接；第一吸合盘、第二吸合盘与驱动盘侧端面位置相对，第一吸合盘与驱动盘侧端面之间具有能够吸合的间隙，第二吸合盘与驱动盘侧端面之间具有能够吸合的间隙；磁铁固定盘位于风扇固定盘半包围内腔内，且与主轴枢接；所述风扇固定盘位于远离驱动盘的一侧，且与主轴枢接。

5.如权利要求4所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述磁铁固定盘上远离第一弹片的一侧的表面固定连接有至少一个永磁铁，所述风扇固定盘内嵌有至少一块电磁软铁，所述永磁铁与电磁软铁位置相对设置且具有间隙，所述永磁铁与电磁软铁能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

6.如权利要求4所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述磁铁固定盘上远离第一弹片的一侧内嵌有至少一块电磁软铁，所述风扇固定盘内置有至少一个永磁铁，所述永磁铁与电磁软铁位置相对设置且具有间隙，所述永磁铁与电磁软铁能够产生电涡流磁场驱动风扇固定盘作旋转运动。

7.如权利要求4所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述第一吸合盘或第二吸合盘与驱动盘之间的间隙距离为0.3～0.6mm。

8.如权利要求4所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述驱动盘、第一吸合盘、第二吸合盘端面上设有多个环形导磁槽，所述环形导磁槽分别沿驱动盘、第一吸合盘、第二吸合盘的径向由内向外排布。

9.如权利要求1所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述风扇固定盘上安装有锁紧装置，所述锁紧装置包括第一连接件、第二连接件、螺钉和螺母，所述第一连接件固定在所述风扇固定盘上，所述第二连接件固定在驱动盘上，所述第一连接件和第二连接件通过螺钉固定连接。

10.如权利要求1所述的磁力驱动的三速离合器，其特征在于，所述第一铁芯、第二铁芯为一体式结构。

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