本实用新型属于车用电磁离合器领域，尤其涉及一种车用风扇与水泵一体式离合器及车辆。
背景技术：
众所周知，水泵和风扇是汽车冷却系统不可或缺的两个零部件。水泵和风扇同时也消耗了发动机的大量功率，随着排放法规的日益严苛，水泵和风扇得可控化成为一个必然趋势。传统轻卡用发动机水泵与风扇共同使用一根轴串联，两个零件不能同时实现可控化，为此亟需提供一种新型离合器来同时控制水泵与风扇的工作。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本实用新型的第一目的提供了一种车用风扇与水泵一体式离合器，其能够使水泵和风扇的工作达到同时可控，令发动机更快速的升温到设定工作温度，从而保证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。
本实用新型针对车用风扇与水泵一体式离合器提供了以下两种技术方案：
第一种车用风扇与水泵一体式离合器，包括传动盘、支架、第一吸盘和第二吸盘；所述传动盘成半包围形状，且其内包裹有铁芯，铁芯固定连接在水泵壳体上，铁芯上设置第一电磁线圈和第二电磁线圈；传动盘一端与水泵轴连轴承轴连接，且与其同步转动，另一端安装有散热盘且与皮带轮的端面相对设置，皮带轮的端面上安装有磁铁，当磁铁与散热盘相互转动时，二者产生电磁感应现象；
所述支架的一端固定在皮带轮上，另一端通过第一弹簧片与第一吸合盘连接，第一吸合盘在第一弹簧片的连接作用下可以相对支架做轴向移动，在其中一个位置时与传动盘端面贴合使得第一吸合盘与支架周向同步转动；所述第二吸合盘通过第二弹簧片安装在风扇固定盘上，在第二弹簧片的作用下可以相对风扇固定盘做轴向移动，在其中一个位置时与传动盘端面贴合使得第二吸合盘与风扇固定盘周向同步转动。
进一步的，传动盘与第一吸合盘和第二吸合盘相贴合的端面上设置有隔磁槽。这样能够优化离合器的导磁路线，提高本实用新型的该离合器的工作效率。
进一步的，靠近铁芯的传动盘的端面上设置有导磁环。这样能够优化离合器的导磁路线，提高本实用新型的该离合器的工作效率。
进一步的，在第一电磁线圈和第二电磁线圈之间的铁芯上设置有导磁环槽。
进一步的，所述导磁环伸入至导磁环槽内。
这样能够节省铁芯内的导磁筋结构，优化了铁芯部分结构。
进一步的，所述支架上设置有通风口。
第二种车用风扇与水泵一体式离合器，包括水泵离合部分和风扇离合部分，所述水泵离合部分包括第一铁芯、散热盘和水泵吸合盘；所述第一铁芯安装于水泵壳体上，水泵壳体上还通过轴承安装有皮带轮，其相对于水泵壳体自由转动；散热盘安装于水泵轴连轴承轴上，水泵吸合盘通过水泵弹簧片安装在散热盘上，水泵吸合盘可以相对散热盘做轴向移动，在其中一个位置时水泵吸合盘与皮带轮端面贴合，水泵吸合盘在水泵弹簧片的连接下与散热盘周向固定；
所述风扇离合部分包括第二铁芯、传动盘和风扇吸合盘，所述第二铁芯通过轴承安装于传动轴上，传动轴与皮带轮固定连接；传动轴的端面上安装有磁铁，磁铁位于传动轴与散热盘之间；传动盘也安装在传动轴上，与传动轴同步转动；风扇吸合盘通过风扇弹簧片安装在风扇固定盘上，风扇固定盘通过轴承安装在传动轴上，且相对传动轴自由转动，风扇吸合盘可以相对风扇固定盘轴向移动，在其中一个位置时风扇吸合盘与传动盘端面贴合，风扇吸合盘在风扇弹簧片的连接下与风扇固定盘周向固定。
进一步的，所述水泵弹簧片和风扇弹簧片分别由至少两层弹簧片叠加而成。
需要说明的是，弹簧片优选的层数为2-5层。
而且弹簧片可以环形、条形、花型等形状叠加。
在不同层的弹簧片的厚度可以不相同。
本实用新型的第二目的提供了一种车辆。
其中，第一种车辆车，其包括第一种车用风扇与水泵一体式离合器结构。
第二种车辆车，其包括第二种车用风扇与水泵一体式离合器结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的车用风扇与水泵一体式离合器结构，可以使其在发动机升温阶段不启动，分别控制水泵与风扇按需工作，也可以使得水泵和风扇的工作达到同时可控，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。
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是本实用新型的车用风扇与水泵一体式离合器实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型的车用风扇与水泵一体式离合器实施例二的结构示意图；
图3是本实用新型的车用风扇与水泵一体式离合器实施例三的结构示意图；
图4是本实用新型的车用风扇与水泵一体式离合器实施例四的结构示意图；
图5是多层式弹簧片的结构示意图；
图6是多层条形弹簧片结构示意图；
图7是多层环形弹簧片结构示意图。
其中，1.水泵轴连轴承轴，2.水泵壳体，3.皮带轮，4.第一轴承，5.第二线圈，6.磁铁，7.散热盘，8.支架，9.第一线圈，10.传动盘，11.第一吸合盘，12.第一弹簧片，13.第二吸合盘，14.第二弹簧片，15.风扇固定盘，16.第二轴承，17.半圆键，18.螺母，19.隔磁槽，20.导磁环，21.绝缘物质，22.第一铁芯，23.水泵吸合盘，24.水泵弹簧片，25.传动轴，26.第二铁芯，27.风扇吸合盘，28.风扇弹簧片。
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。
实施例一
如图1所示，实施例一的车用风扇与水泵一体式离合器，包括：传动盘10、支架8、第一吸盘11和第二吸盘13；所述传动盘10成半包围形状，且其内包裹有铁芯，铁芯固定连接在水泵壳体2上，铁芯上设置第一电磁线圈9和第二电磁线圈5；传动盘10一端与水泵轴连轴承轴1连接，且与其同步转动，另一端安装有散热盘7且与皮带轮3的端面相对设置，皮带轮3的端面上安装有磁铁6，当磁铁6与散热盘7相互转动时，二者产生电磁感应现象；
所述支架8的一端固定在皮带轮3上，另一端通过第一弹簧片12与第一吸合盘11连接，第一吸合盘11在第一弹簧片12的连接作用下可以相对支架8做轴向移动，在其中一个位置时与传动盘10端面贴合使得第一吸合盘11与支架8周向同步转动；所述第二吸合盘13通过第二弹簧片14安装在风扇固定盘15上，在第二弹簧片14的作用下可以相对风扇固定盘15做轴向移动，在其中一个位置时与传动盘10端面贴合使得第二吸合盘13与风扇固定盘15周向同步转动。
在本实施例中，皮带轮3通过第一轴承4安装于水泵壳体2上，可以相对水泵壳体2自由转动；风扇固定盘15通过第二轴承16安装于水泵轴连轴承轴1上，可以相对水泵轴自由转动。
水泵轴连轴承轴1的一端安装有螺母18。
散热盘7有铝包裹软铁材质制成；
传动盘10通过半圆键17与水泵轴连轴承轴1连接；
需要说明的是，传动盘10也可以通过过盈、键连接、销钉、螺纹等方式与轴连轴承轴1连接。
铁芯可以通过过盈、键连接、销钉、螺纹等方式与水泵壳体连接。
在本实施例中，水泵两速可调，风扇三速可调，可以使发动机工作温度控制的更加精确。
需要说明的是，水泵和风扇也可设置为其他可调速方式。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理为：
(1)当第一电磁线圈和第二电磁线圈均不通电时：
第一吸合盘和第二吸合盘分别在对应的第一弹簧片和第二弹簧片的作用下与传动盘端面分离，磁铁与散热盘相互转动产生电磁感应现象，电磁感应产生的磁场带动散热盘和传动盘转动，最终带动水泵叶轮转动；
(2)当第一线圈不通电，第二线圈通电时：
第二吸合盘在电磁力作用下与传动盘端面结合，传动盘带动风扇固定盘低速转动，此时水泵和风扇一起低速工作；
(3)当第一线圈通电，第二线圈不通电时：
第一吸合盘在电磁力作用下与传动盘端面结合，皮带轮通过支架带动第一吸合盘转动，第一吸合盘带动传动盘，传动盘带动水泵轴连轴承轴与皮带轮同步转动；
(4)当第一电磁线圈和第二电磁线圈同时通时：
第一吸合盘和第二吸合盘同时与传动盘结合，动力经过传动盘分别传递到水泵轴连轴承轴和风扇固定盘上，水泵与风扇同时与皮带轮同速转动。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器结构，可以使其在发动机升温阶段不启动，分别控制水泵与风扇按需工作，也可以使得水泵和风扇的工作达到同时可控，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。
实施例二
如图2所示，在实施例一的基础上，本实施例为优化离合器部分的导磁路线，在传动盘10与第一吸合盘11和第二吸合盘13相贴合的端面上设置有隔磁槽19。
本实施例还在靠近铁芯的传动盘10的端面上设置有导磁环20。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理与实施例一的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理相同，此处将不再累述。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器结构，可以使其在发动机升温阶段不启动，分别控制水泵与风扇按需工作，也可以使得水泵和风扇的工作达到同时可控，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。
实施例三
如图3所示，在实施例一的基础上，本实施例为优化铁芯部分结构，铁芯内的导磁筋结构省略，具体地，在第一电磁线圈9和第二电磁线圈5之间的铁芯上设置有导磁环槽。
导磁环20伸入至导磁环槽内。
这样能够节省铁芯内的导磁筋结构，优化了铁芯部分结构。
第一电磁线圈9和第二电磁线圈5还填充有绝缘物质21，绝缘物质21起到防止线圈短路作用。
本实施例的支架上还设置有通风口。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理与实施例一的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理相同，此处将不再累述。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器结构，可以使其在发动机升温阶段不启动，分别控制水泵与风扇按需工作，也可以使得水泵和风扇的工作达到同时可控，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。
实施例四
如图4所示，本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器，包括水泵离合部分和风扇离合部分，所述水泵离合部分包括第一铁芯22、散热盘7和水泵吸合盘23；所述第一铁芯22安装于水泵壳体2上，水泵壳体2上还通过第一轴承4安装有皮带轮3，其相对于水泵壳体2自由转动；散热盘7安装于水泵轴连轴承轴1上，水泵吸合盘23通过水泵弹簧片24安装在散热盘7上，水泵吸合盘可23以相对散热盘7做轴向移动，在其中一个位置时水泵吸合盘23与皮带轮3端面贴合，水泵吸合盘23在水泵弹簧片24的连接下与散热盘7周向固定；
所述风扇离合部分包括第二铁芯26、传动盘10和风扇吸合盘27，所述第二铁芯26通过第一轴承4安装于传动轴25上，传动轴25与皮带轮3固定连接；传动轴25的端面上安装有磁铁，磁铁位于传动轴25与散热盘7之间；传动盘10也安装在传动轴25上，与传动轴25同步转动；风扇吸合盘27通过风扇弹簧片28安装在风扇固定盘15上，风扇固定盘15通过第一轴承4安装在传动轴25上，且相对传动轴25自由转动，风扇吸合盘27可以相对风扇固定盘15轴向移动，在其中一个位置时风扇吸合盘27与传动盘10端面贴合，风扇吸合盘27在风扇弹簧片28的连接下与风扇固定盘15周向固定。
在该实施例中，如图5所示，水泵弹簧片和风扇弹簧片分别为至少两层弹簧片叠加而成。
需要说明的是，弹簧片优选的层数为2-5层。
而且弹簧片可以是条形弹簧片形状叠加，如图6所示；
弹簧片可以是环形弹簧片形状叠加，如图7所示；
弹簧片也可以是花型等形状叠加。
此外，在不同层的弹簧片的厚度可以相同，也可以是不相同的。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器的工作原理为：
(1)当第一铁芯和第二铁芯同时断电时：
皮带轮带动传动轴转动，位于传动轴端面的磁铁相对散热盘转动，产生电磁感应现象，电磁感应力使散热盘带动轴连轴承轴以及水泵叶轮工作，此时，水泵低速转动，风扇静止；
(2)当第一铁芯通电，第二铁芯断电时：
第一铁芯通电产生电磁力使水泵吸合盘与皮带轮端面贴合，皮带轮动力通过摩擦力作用传递到水泵吸合盘上，水泵吸合盘通过水泵弹簧片带动散热盘带动水泵叶轮与皮带轮同速转动，此时，水泵全速工作，风扇不工作；
(3)当第一铁芯断电，第二铁芯通电时：
第二铁芯通电产生的电磁力使风扇吸合盘与传动盘端面贴合，皮带轮动力依次传动轴和传动盘通过摩擦力传递到风扇吸合盘上，风扇吸合盘通过风扇弹簧片带动风扇固定盘转动，风扇叶安装在风扇固定盘上，风扇跟随皮带轮全速工作，此时，水泵在磁铁电磁作用下低速工作，风扇全速工作；
(4)当第一铁芯和第二铁芯同时通电时：
水泵吸合盘与皮带轮端面贴合，风扇吸合盘与传动盘端面贴合，水泵与风扇同时全速工作。
本实施例的车用风扇与水泵一体式离合器结构，可以使其在发动机升温阶段不启动，分别控制水泵与风扇按需工作，也可以使得水泵和风扇的工作达到同时可控，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。
本实用新型还提供了一种车辆结构。
其中，第一种车辆车结构，其包括如图1或图2或图3所示的车用风扇与水泵一体式离合器结构。
第二种车辆车，其包括如图4所示的车用风扇与水泵一体式离合器结构。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。