CN216788529U - 带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，包括外壳体部件，所述外壳体部件上设置有用于与外界驱动轴配合的轴承部件、用于控制硅油阀门开合度的线圈组件、用于产生磁场的磁铁、用于感应所述磁铁产生的磁场的霍尔输出模块、用于电路集成的印刷电路板、用于输入或输出电信号的线束部件、用于与外界风扇轴固定连接的安装部件。本实用新型设计的印刷电路板可以将该装置的元器件集合在一起，大大的简化了装置工艺的要求，设计的续流模块，耐压模块，滤波模块，脉冲抑制模块大大的保护了电路安全。

Description

带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器

技术领域

本实用新型涉及风扇离合装置领域，尤其涉及带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器。

背景技术

硅油风扇具备节能环保特点，作为发动机散热主要方式越来越普及，硅油风扇控制主要通过硅油离合执行器进行风扇转速控制器，现有的离合器执行器的转速信号、线圈驱动信号传输采用与外接硬线直接焊接的方式进行传输，需要在金属片上同时焊接霍尔芯片、线束部件，此方案工艺复杂成本高；随着整车电气化智能化持续发展，整车的电子电气部件数量越来越多，整车对电子部件的电磁兼容要求越来越高，单霍尔设计已经难以满足整车电气抗扰需求，影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，包括：

电路单元，所述电路单元包括线束部件、霍尔输出模块、印刷电路板、线圈组件，所述线束部件与所述印刷电路板电性连接以用于使得所述印刷电路板信号与外部电信号相互传输，所述印刷电路板与所述霍尔输出模块电性连接以用于使得所述霍尔输出模块的信号传递给所述印刷电路板中，所述印刷电路板与所述线圈组件电性连接以用于使得所述线圈组件产生磁场；

机械单元，所述机械单元包括外壳体部件、轴承部件、磁铁、安装部件，所述轴承部件、磁铁、安装部件、电路单元均设置在所述外壳体部件上，所述磁铁产生的磁场使得所述霍尔输出模块产生电平信号，所述安装部件与外界的风扇轴固定连接，所述安装部件的一侧均匀分布有多个相互隔离的金属凸块，所述金属凸块可使得所述霍尔输出模块感应的所述磁铁产生的磁场的发生变化。

进一步地，所述线束部件包括线圈输入线、线圈输出线、GND线、VDD线、VOUT线。

进一步地，所述霍尔输出模块包括霍尔开关U1、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块，所述霍尔开关U、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块通过所述印刷电路板上的线路相互电性连接；所述霍尔开关U1感应所述磁铁产生的磁场并产生电平信号。

进一步地，所述耐压模块包括电阻R1，所述电阻R1与所述霍尔开关U1的输入端串联。

进一步地，所述脉冲抑制模块包括TVS管TVS1、TVS管TVS2；所述TVS管TVS1、TVS管TVS2分别并联在所述霍尔开关U1的输入出两端，且所述TVS管TVS1、TVS管TVS2远离所述霍尔开关U1的一端接地。

进一步地，所述滤波模块包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，所述霍尔开关U1的输入端并联电容C1、电容C2后接地以用于对霍尔开关U1供电滤波防护，所述霍尔开关U1 的输出端并联电容C3、电容C4后接地以用于对霍尔开关U1输出滤波防护。

进一步地，所述TVS管TVS1、TVS管TVS2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4均并联在所述霍尔开关U1上。

进一步地，所述续流电路模块包括二极管D1和二极管D2，所述线圈输入线连接所述印刷电路板的二极管D1正极后与所述线圈组件正极连接，用于规定线圈输入电流方向，防止所述线圈组件接反产生的磁场干扰所述霍尔开关U1工作同时保护续流模块；所述线圈输出线连接所述印刷电路板的二极管D2正极后，二极管D2的负极与所述线圈组件正极连接，所述线圈输出线还连接所述线圈组件负极，用于提供续流回路防止损坏驱动系统。

进一步地，所述线圈组件、印刷电路板、轴承部件、外壳体部件、磁铁通过注胶固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：设置的印刷电路板可以将该装置的元器件集合在一起，大大的简化了装置工艺的要求，且通过印刷电路板可以植入芯片使得对比多元化电器件有很好的兼容性；

设计的续流模块，耐压模块，滤波模块，脉冲抑制模块大大的保护了电路安全。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的整体剖视结构示意图；

图2示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的霍尔模块示意图；

图3示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的续流模块示意图；

图4示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的线束部件连接示意图；

图5示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的电路整体连接系统示意图。

图中标号：1、轴承部件；2、线圈组件；3、外壳体部件；4、安装部件；5、霍尔输出模块；6、磁铁；7、印刷电路板；8、线束部件；9、金属凸块。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

根据本实用新型的一实施方式结合图1和4示出。带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，包括外壳体部件3，外壳体部件3上设置有用于与外界驱动轴配合的轴承部件1、用于控制外界硅油阀门开合度的线圈组件2、用于产生磁场的磁铁6、用于感应磁铁6产生的磁场的霍尔输出模块5、用于电路集成的印刷电路板7、用于输入或输出外界控制器信号的线束部件8、用于与外界风扇轴固定连接的安装部件4；

安装部件4的一侧均匀分布有多个相互隔离的金属凸块9，金属凸块9可使得霍尔输出模块5与磁铁6产生的磁场相互隔离；霍尔输出模块5安装在印刷电路板7上，线束部件8与印刷电路板7电性连接，印刷电路板7与线圈组件2电性连接。外界给予线束部件8电源和控制信号，线束8将电源和控制信号传递给印刷电路板7，印刷电路板7将电源传递给霍尔输出模块5，并使得控制信号传递给线圈组件2，线圈组件2产生的磁场控制外界硅油阀门从而控制硅油的进入量，而硅油的量可以决定风扇与驱动轴的速度传递，这是现有成熟的硅油风扇离合器技术，属于现有技术，不再阐述。外界的驱动轴被外界的转动设备带着转动，然后由于硅油的配合会使得风扇轴转动，风扇轴带动安装部件4转动，安装部件4的金属凸块9会使得磁铁6的磁场被屏蔽或者转向，使得霍尔输出模块5感应不到有效磁场，此时的霍尔输出模块5输出的电平信号为高电平，当两个金属凸块9之间的空白区位于磁铁6和霍尔输出模块5之间，此时霍尔输出模块感应到有效磁场产生低电平信号，又因为金属凸块9 是均匀分布的，通过外界的控制器识别脉冲变化的频率，从而计算得到风扇转动的速率。设计的印刷电路板7将各部件的电源线集合起来，大大的减轻了线路繁琐的问题，随着整车电气化智能化持续发展，整车的电子电气部件数量越来越多，该电路板的设计大大的提高了各电子部件的兼容性。

具体的，如图4所示，线束部件8包括线圈输入线、线圈输出线、GND线、VDD线、VOUT线。

具体的，如2所示，霍尔输出模块5包括霍尔开关U1、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块，霍尔开关U1、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块通过印刷电路板7上的线路相互电性连接；

霍尔开关U1感应磁铁6产生的磁场并产生电平信号；

续流模块用于提供续流、反接防护功能；

耐压模块用于提供耐压防护功能；

滤波模块用于提供滤波防护功能；

脉冲抑制模块用于提供脉冲抑制功能。霍尔输出模块内设有多种电路保护。

具体的，如图2所示，耐压模块包括电阻R1，电阻R1与霍尔开关U1的输入端串联。提升霍尔开关U1的耐压能力。

具体的，如图2所示，脉冲抑制模块包括TVS管TVS1、TVS管TVS2；TVS管TVS1、TVS 管TVS2分别并联在霍尔开关U1的输入输出两端，且TVS管TVS1、TVS管TVS2远离霍尔开关 U1的一端接地。提升霍尔开关U1的瞬态脉冲抑制能力。

具体的，如图2所示，滤波模块包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，霍尔开关U1的输入端并联电容C1、电容C2后接地以用于对霍尔开关U1供电滤波防护，霍尔开关U1的输出端并联电容C3、电容C4后接地以用于对霍尔开关U1输出滤波防护。采用滤波电路对霍尔开关U1供电和输出滤波防护。

具体的，如图2所示，TVS管TVS1、TVS管TVS2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4 均并联在霍尔开关U1上。使得霍尔开关更换U1可以同时进行滤波和脉冲抑制功能。

具体的，如图3所示，续流电路模块包括二极管D1和二极管D2，线圈输入线连接印刷电路板7的二极管D1正极后与线圈组件2正极连接，用于规定线圈输入电流方向，防止线圈组件2接反产生的磁场干扰霍尔开关U1工作同时保护续流模块；线圈输出线连接印刷电路板 7二极管D2正极后，二极管D2的负极与线圈组件2正极连接，线圈输出线还连接线圈组件2 负极，用于提供续流回路防止损坏驱动系统。续流电路模块抑制本方案中线圈组件2断电后产生反向电动势，防止对硅油离合器执行器的控制器系统供电系统进行破坏，线路中采用二极管D1反接防护防止反接电压导致续流电路模块损坏，线路中采用二极管D1规定了线圈组件2电流方向，防止线圈组件2接反产生的磁场干扰霍尔开关工作。线圈组件正极、二极管 D2、线圈组件负极构成回路，在线圈组件2断电时，产生的反向电动势不会损坏系统。

本实施中，电源通过线束部件8到印刷电路板7到霍尔输出模块5提供霍尔开关U1供电，霍尔输出模块的霍尔开关U1感应磁铁6的磁场强度变化，输出的频率变化脉冲信号依次通过印刷电路板7、线束部件8传递给控制器用于风扇转速计算，同时的耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块进行霍尔开关U1输出模块防护；线圈驱动信号依次通过线束部件8、印刷电路板7、线圈组件2控制线圈组件2产生的磁力大小执行控制器硅油的进入量，同时续流模块对线圈的上级控制系统进行防护。大大提高了硅油离合控制执行器电路抗扰能力以及简化了工艺过程，提高了硅油离合执行器的可靠性。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，包括：

电路单元，所述电路单元包括线束部件(8)、霍尔输出模块(5)、印刷电路板(7)、线圈组件(2)，所述线束部件(8)与所述印刷电路板(7)电性连接以用于使得所述印刷电路板(7)信号与外部电信号相互传输，所述印刷电路板(7)与所述霍尔输出模块(5)电性连接以用于使得所述霍尔输出模块(5)的信号传递给所述印刷电路板(7)中，所述印刷电路板(7)与所述线圈组件(2)电性连接以用于使得所述线圈组件(2)产生磁场；

机械单元，所述机械单元包括外壳体部件(3)、轴承部件(1)、磁铁(6)、安装部件(4)，所述轴承部件(1)、磁铁(6)、安装部件(4)、电路单元均设置在所述外壳体部件(3)上，所述磁铁(6)产生的磁场使得所述霍尔输出模块(5)产生电平信号，所述安装部件(4)与外界的风扇轴固定连接，所述安装部件(4)的一侧均匀分布有多个相互隔离的金属凸块(9)，所述金属凸块(9)可使得所述霍尔输出模块(5)感应到的所述磁铁(6)产生的磁场的变化。

2.根据权利要求1所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述线束部件(8)包括线圈输入线、线圈输出线、GND线、VDD线、VOUT线。

3.根据权利要求2所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述霍尔输出模块(5)包括霍尔开关U1、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块，所述霍尔开关U1、续流模块、耐压模块、滤波模块、脉冲抑制模块通过所述印刷电路板(7)上的线路相互电性连接；所述霍尔开关U1感应所述磁铁(6)产生的磁场并产生电平信号。

4.根据权利要求3所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述耐压模块包括电阻R1，所述电阻R1与所述霍尔开关U1的输入端串联。

5.根据权利要求3所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述脉冲抑制模块包括TVS管TVS1、TVS管TVS2，所述TVS管TVS1、TVS管TVS2并联在所述霍尔开关U1的输入输出两端，且所述TVS管TVS1、TVS管TVS2远离所述霍尔开关U1的一端接地。

6.根据权利要求3所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述滤波模块包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，所述霍尔开关U1的输入端并联电容C1、电容C2后接地以用于对霍尔开关U1供电滤波防护，所述霍尔开关U1的输出端并联电容C3、电容C4后接地以用于对霍尔开关U1输出滤波防护。

7.根据权利要求3所述的带电路板电路设计防护的车用硅油风扇离合控制执行器，其特征在于，所述续流电路模块包括二极管D1和二极管D2，所述线圈输入线连接所述印刷电路板(7)的二极管D1正极后与所述线圈组件(2)正极连接，用于规定线圈输入电流方向，防止所述线圈组件(2)接反产生的磁场干扰所述霍尔开关U1工作同时保护续流模块；所述线圈输出线连接所述印刷电路板(7)二极管D2正极后，二极管D2的负极与所述线圈组件(2)正极连接，所述线圈输出线还连接所述线圈组件(2)负极，用于提供续流回路防止损坏驱动系统。

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