专利名称：电磁离合器及水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁离合器和一种水泵。
背景技术：
一种周知的电磁离合器构造成，用电控制(电动方式控制)对水泵等的动力传送及中断，这种水泵在车用发动机处循环冷却水。这种电磁离合器披露于JPH0348527A(下文称为文献1)中。文献1中所披露的电磁离合器包括转子，转子具有鼓状外形，并且由压缩机机体可转动方式支撑，在压缩机机体处设置压缩机转动轴作为压缩机机体的转动轴。摩擦面整体方式形成于转子处，同时，摩擦面垂直于转子(电磁离合器)的旋转轴。激励线圈布置在转子的内侧，具体而言，相对于摩擦面布置在内侧。另外，衔铁经由板簧与内凸台相连接，内凸台与压缩机转动轴相连接。衔铁布置成面对转子的摩擦面。根据文献1中所披露的电磁离合器，向激励线圈供电导致在朝转子的方向磁性吸引衔铁。于是，板簧弹性变形，使得衔铁朝转子移动，从而使衔铁与转子的摩擦面紧紧接触或者被吸引至转子的摩擦面。结果，转子和衔铁整体地转动，从而，将转子的转动力传送至压缩机转动轴。JP2001-200860A (下文称为文献幻披露了一种电磁离合器(摩擦离合器)，包括 可围绕电磁离合器的旋转轴转动的转子，以及，同样可围绕电磁离合器的旋转轴转动的从动轴。转子与带轮整体地转动。中间件由从动轴的凸台支撑，以使中间件可围绕平行于旋转轴的销件转动。中间件围绕销件转动，以便在中间件和转子外周面相接触的状态与中间件和转子外周面相分离的状态之间进行切换。在转子内设置电磁线圈，以在朝转子的方向 (即在电磁离合器的向内方向)磁性吸引中间件。另外，在电磁离合器处设置弹簧，以使转子朝带轮内周面偏置。根据文献2中所披露的电磁离合器，向电磁线圈供电，从而抵抗弹簧的偏置力朝转子吸引中间件。从而，中间件与转子外周面相接触。然后，由来自转子的转矩使中间件进一步压抵转子外周面，这导致向从动轴传送转子转动力的动力传送状态。另一方面，停止向电磁线圈的电力供给，由弹簧的偏置力使中间件与转子外周面相分离。结果，得到动力中断状态，此时中断转子转动力的动力传送。文献1中所披露的电磁离合器包括这样一种构造，通过向激励线圈供电，使驱动件与从动件相接触，从而实现动力传送。所以，为了维持可靠的动力传送，不可避免会增大给激励线圈供电。文献2中所披露的电磁离合器包括这样一种构造，通过向线圈供电，朝转子外周面磁性地吸引中间件。在中间件与转子外周面相接触之后，转子的转动力作用为在中间件与外周面相接触方向的力。结果，中间件强有力地与转子外周面相接触，从而，实现可靠的动力传送。然而，所提供的电磁离合器不仅要实现可靠的动力传送与可靠的动力中断之间的切换，而且要以少量供电实现这种切换。具体而言，电磁离合器设置散热器风扇等处，因此水泵或散热器风扇处于驱动状态的时间长于处于非驱动状态的时间，并且在驱动状态下要求连续供电，在这种情况下，需要考虑到改进节能。因此，需要一种电磁离合器，希望其既具有适当结构，还能够通过供电实现可靠的切换操作。
发明内容
根据本发明的一方面，一种电磁离合器，包括基部；驱动件，通过接受外部驱动力而在旋转轴处可转动方式被驱动；从动单元，其包括输出轴，通过接受驱动件的转动，该输出轴在旋转轴处转动；以及，电磁螺线管，电磁螺线管在通电时产生磁力。驱动件、从动单元、以及电磁螺线管装配在基部上。从动单元包括中间件，在朝旋转轴相对移动(沿旋转轴相对转动)时，中间件以推压方式与输出轴相接合，从而向输出轴传送转矩，由电磁螺线管的磁力将中间件磁性地吸引至基部，从动单元包括转动件，使转动件朝驱动件偏置以与驱动件相接触，以及，枢轴转动方式支撑转动件，以通过转动件与驱动件相接触来向输出轴传送驱动件的转动，从动单元包括引导机构，在由电磁螺线管的磁力磁性地吸引而抑制中间件移动时，引导机构促使转动件移置并与驱动件相分离，从动单元包括保持机构，其对被移置并且与驱动件相分离的转动件的位置进行保持。据此，在电磁螺线管没有通电的情况下，中间件未被磁性地吸引至基部。所以，借助于偏置力，使由从动单元枢轴转动方式支撑的转动件与驱动件相接触。经由转动件和从动单元，将驱动件的转动传送至输出轴。另外，在电磁螺线管通电的情况下，将中间件磁性地吸引至基部，使得中间件的运动停止。所以，转动件的转速改变为大于中间件的转速。因为转动件的转动，利用引导机构使转动件自身移置而远离驱动件。然后，保持机构维持并且抑制被移置的转动件的位置。此外，为了实现电磁离合器的动力中断状态，由驱动件使转动件移置。因此，与由电磁螺线管的磁吸引直接操作转动件的情况相比，本发明的电磁螺线管的尺寸较小。结果，可以获得利用较低电力可靠执行切换操作的电磁离合器。中间件和形成于转动件处的磁吸部各自由磁体形成，以及，保持机构构造成，借助于磁吸部向中间件的接近，增大从中间件流向磁吸部的磁通密度，以及，在中间件从中间件远离基部的分离位置移动到中间件被吸引至基部的吸引位置的情况下，由磁力导致的磁吸引来保持磁吸部的位置。据此，在向电磁螺线管供电以中断动力传送并因此将中间件吸引至电磁螺线管的情况下，中间件接近转动件的磁吸部。因此，从中间件流向磁吸部的磁通密度增大。将磁吸部吸引至电磁螺线管，使得转动件的位置得以保持并且加以维持。也就是，通过磁性地吸引中间件的电磁螺线管，中间件和磁吸部的材料选择以及二者之间的位置关系，同样实现了转动件的保持。中间件和形成于转动件处的磁吸部各自由磁体形成，以及，在中间件的一部分处形成切除部，使切除部面对转动件的磁吸部。因为在中间件处形成切除部，当中间件被吸引至电磁螺线管时，在中间件与磁吸部之间流动的磁通密度增大。据此，由强磁吸引将转动件吸引至电磁螺线管。中间件和形成于转动件处的磁吸部各自由磁体形成，以及，在中间件的一部分处形成切除部，使切除部面对转动件的磁吸部和电磁螺线管。
因为在中间件处形成切除部，当中间件被吸引至电磁螺线管时，在中间件与磁吸部之间流动的磁通密度增大。据此，由强磁吸引将转动件吸引至电磁螺线管。电磁螺线管包括线圈部(布置成以旋转轴为中心的环状)、内轭(布置在面对旋转轴的线圈部第一侧)、以及外轭(布置在与第一侧相反并远离旋转轴的线圈部第二侧)，以及，其中，中间件构造成，在沿旋转轴的方向观察，中间件遮盖内轭和外轭，以及，中间件构造成在中间件外周面包括切除部，以减小面对外轭的面积，使得磁通从中间件外周流向磁吸部。据此，在中间件吸引至电磁螺线管的情况下，在中间件外周面与磁吸部之间流动的磁通密度增大，从而由强磁吸引将转动件吸引至电磁螺线管的侧面。保持机构包括移置件和移置力施加件，移置件与转动件整体方式移置，以及，移置力施加件向移置件施加移置力，使得转动件进一步移动以远离驱动件，以及，在由引导机构使转动件朝旋转轴移置并与驱动件相分离的情况下，移置力施加件保持转动件的位置，并且，使移置件移动越过预定保持边界位置与转动件的移置及分离相关联。据此，在使转动件移置并与驱动件相分离的情况下，也使移置件移置。然后，当移置件移动越过预定保持边界位置时，移置力施加件向移置件施加移置力，以使移置件在分离方向进一步移置并加以保持。也就是，当使转动件移置并与驱动件相分离时，由移置力施加件来促进这种移置和分离。引导机构包括引导孔和引导销，引导孔形成于中间件，引导销形成于转动件并插进引导孔，其中，移置力施加件由中间件支撑，移置力施加件由板簧材料制成并且包括引导面和阻挡面，在使转动件移置并与驱动件相分离的情况下，引导面允许引导销在第一方向移动，以及，阻挡面对经过引导面的引导销在与第一方向相反的第二方向的移动进行阻挡， 以及，其中，布置移置力施加件以实现这样的位置关系，移置力施加件与从布置于吸引位置 (在此处，中间件被吸引至基部)处的中间件中伸出的引导销相接触，以及，当中间件布置于中间件远离基部的分离位置处时，抑制移置力施加件与引导销相接触。据此，在中间件到达吸引位置(在此位置处，中间件被吸引至通电的电磁螺线管) 的情况下，插进中间件所形成引导孔中的引导销从中间件伸出。结果，由中间件支撑的移置力施加件的引导面和阻挡面能够与引导销相接触。在这种状态下，当引导销移置到越过预定保持边界位置的位置时，来自移置力施加件的弹簧力施加至引导销。弹簧力经由引导销促使转动件在分离方向进一步移置。然后，当引导销到达阻挡面时，阻止引导销在与分离方向相反的方向移动。另外，当停止向电磁螺线管供给电力时，使中间件到达分离位置。于是， 由中间件支撑的移置力施加件的阻挡面与引导销相分离。结果，由偏置力使转动件与驱动件相接触，从而向输出轴传送驱动件的转动力。一种包括电磁离合器的水泵，该电磁离合器包括基部；驱动件，通过施加外部驱动力而在旋转轴处可转动方式驱动该驱动件；从动单元，其包括输出轴，通过承受驱动件的转动，该输出轴在旋转轴处转动；以及，电磁螺线管，在向电磁螺线管供电时产生磁力。驱动件、从动单元、以及电磁螺线管装配在基部上。从动单元包括中间件，在朝旋转轴相对移动 (在旋转轴相对移动)时，中间件以推压方式与输出轴相接合，从而向输出轴传送转矩，由电磁螺线管的磁力将中间件磁性地吸引至基部，从动单元包括转动件，使转动件朝驱动件偏置以与驱动件相接触，以及，枢轴转动方式支撑转动件，以通过转动件与驱动件相接触来
6向输出轴传送驱动件的转动，从动单元包括引导机构，在用电磁螺线管的磁力磁性地吸引中间件而抑制中间件移动时，引导机构促使转动件移置并与驱动件相分离，从动单元包括保持机构，其对被移置并且与驱动件相分离的转动件的位置进行保持。据此，在电磁螺线管没有通电的情况下，中间件未被磁性地吸引至基部。所以，借助于偏置力，使由从动单元枢轴转动方式支撑的转动件与驱动件相接触。经由转动件和从动单元，将驱动件的转动传送至输出轴。另外，在电磁螺线管通电的情况下，将中间件磁性地吸引至基部，使得中间件的运动停止。所以，转动件的转速变为大于中间件的转速。因为转动件的转动，利用引导机构使转动件自身移置而远离驱动件。然后，保持机构维持并且限制被移置的转动件的位置。此外，为了实现电磁离合器的动力中断状态，由驱动件使转动件移置。因此，与由电磁螺线管的磁吸引直接操作转动件的情况相比，本发明电磁螺线管的尺寸较小。结果，可以获得利用较低电力可靠执行切换操作的电磁离合器。
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的上述以及其它的特点和优点将更为明了，其中图1是图示根据本发明第一实施例的电磁离合器结构的正视图；图2是沿图1中线II-II的剖视图；图3A是根据第一实施例的电磁离合器处于动力传送状态的正视图；图;3B是根据第一实施例的电磁离合器处于动力中断状态的正视图；图4A是根据第一实施例的电磁离合器处于动力传送状态的剖视图；图4B是根据第一实施例的电磁离合器处于动力中断状态的剖视图；图5A、图5B和图5C是剖视图，顺序地图示根据第一实施例的电磁离合器在从动力传送状态切换至动力中断状态的情况下磁通流动的变化；图6A是根据本发明第二实施例的电磁离合器处于动力传送状态时保持机构的剖视图；图6B是根据第二实施例的电磁离合器处于动力传送状态时保持机构的正视图；图7A是剖视图，示出根据第二实施例，在电磁离合器成为动力中断状态时处于早期的保持机构；图7B是正视图，示出根据第二实施例，在电磁离合器成为动力中断状态时处于早期的保持机构；图8A是根据第二实施例的电磁离合器达到动力中断状态时保持机构的剖视图； 以及图8B是根据第二实施例的电磁离合器达到动力中断状态时保持机构的正视图。
具体实施例方式下面，参照
第一实施例。图1和图2分别图示利用电磁离合器C可在动力传送状态与动力中断状态之间进行切换的水泵。水泵以这样一种方式构造利用具有滚珠轴承形状的第一轴承2，由作为基部和被固定件的泵体1可转动方式支撑输出轴3，使得输出轴3可围绕旋转轴X转动。叶轮4设置于输出轴3的内端(即图2中输出轴3的右端)。电磁离合器C包括带轮7，利用具有滚珠轴承形状的第二轴承6，将带轮7可转动方式设置在泵体1的凸台部IA处，使得带轮7可围绕旋转轴X转动。带轮7是驱动件的示例。电磁离合器C包括向输出轴3传送带轮7转动力的从动单元以及由泵体1支撑的电磁螺线管S。通过控制向电磁螺线管S供给电力或不供给电力，从动单元实现动力中断状态 (即分离状态)和动力传送状态(即接合状态)。也就是，从动单元选择向电磁螺线管S 供给电力的状态、或者不向电磁螺线管S供给电力的状态。水泵包括向散热器循环发动机冷却水的功能。在发动机没有充分暖机诸如刚刚起动发动机的情况下，控制电磁离合器C使其处于分离状态(即动力中断状态)，从而停止冷却水循环并且提高发动机暖机效果。在输出轴3的内端，即在叶轮4附近设置密封件5， 以密封与泵体1之间的间隙。作为驱动件示例的带轮7形成为鼓状外形，以经由环形带承受来自曲轴处所设置输出带轮等的驱动力，曲轴利用发动机的驱动力转动。在发动机运转时，带轮7设定为总是在箭头Y方向(参见图1和图3)转动。如上所述，电磁离合器C包括带轮7、输出轴3、电磁螺线管S、以及从动单元，所有这些部件都装配在泵体1上。从动单元包括框架10、离合碲片(clutch shoe) 12、操作板15、引导机构和保持机构。框架10与输出轴3的外端(即图2中输出轴3的左端)相连接。离合碲片12(各离合碲片作为转动件)由框架10的两个端部分别经由支撑轴11枢轴转动方式支撑，如图1 所示。操作板15(作为中间件)以推压方式与整体形成于框架10的筒状部IOA相接合，使得操作板15沿旋转轴X可相对于筒状部IOA移动，并且操作板15传送转动转矩。引导机构引导离合碲片12。保持机构朝旋转轴X保持离合碲片12。框架10与输出轴3的外端(即输出轴3中远离叶轮4设置端的相反端)相连接， 以在带轮7的径向即在垂直于旋转轴X的方向延伸。另外，离合碲片12由框架10的两个端部分别经由支撑轴11枢轴转动方式支撑。如图1所示，各离合碲片I2包括碲体12A，碲体12A形成为沿带轮7内周面7S的弧形。碲体12A的一端由框架10经由支撑轴11可转动方式支撑。在碲体12A的另一端与框架10之间布置由压缩卷簧构成的第一弹簧13，以使碲体12A偏置在与带轮7内周面相接触的方向。第一弹簧13的形状、位置等可以适当改变，只要第一弹簧13使碲体12A偏置在与带轮7内周面7S相接触的方向即可。摩擦件12B由具有适当摩擦系数并且改进了抗磨损性及耐热性的材料制成，摩擦件12B设置于碲体12A外周面。以朝旋转轴X凸出的方式， 在与摩擦件12B径向相反的部位处，在碲体12A处整体地形成凸部12C。作为磁吸部示例的吸引片12D，形成在凸部12C的凸出端处，同时沿旋转轴X延伸， 并且具有以旋转轴X为中心的弧形。碲体12A、凸部12C、以及吸引片12D由具有高导磁率的磁体诸如钢整体形成。可选择地，可以只有吸引片12D由受磁力吸引的材料制成。各离合碲片12的吸引片12D和电磁螺线管S构成保持机构。在操作板15外周两个部位处设置伸出部15A，以在其径向彼此相对。在各伸出部 15A处形成长孔状的引导孔15B。将形成于离合碲片12的各凸出部12C处的引导销16插进引导孔15B。另外，将由压缩卷簧构成的第二弹簧17装配在引导销16周围，以使操作板15沿旋转轴X朝输出轴3的外端偏置。此时，第二弹簧17可以设置在轭部19 (下文说明) 的径向内侧。引导孔15B和引导销16构成引导机构。以这样一种方式形成引导孔15B，在从带轮7向离合碲片12施加在箭头Y方向的力时，使碲体12A通过沿引导孔15B移动而在朝旋转轴X的方向移置。由泵体1 (被固定件的示例)支撑的电磁螺线管S布置为围绕输出轴3的外端。 如图4A和图4B所示，电磁螺线管S包括线圈部18，其形成为以旋转轴X为中心的环状外形；以及，轭部19，其布置成围绕线圈部18，并且由高导磁率的磁体诸如钢形成。轭部19包括内轭19A、外轭19B和连接轭19C。相对于线圈部18，内轭19A布置在旋转轴X附近(即 内轭19A布置在面对旋转轴X的线圈18第一侧)。相对于线圈部18，外轭19B布置成远离旋转轴X，即与内轭19A相反(即外轭19B布置在与第一侧相反并且远离旋转轴X的线圈部18第二侧)。在面对泵体1的一侧，连接轭19C连接内轭19A和外轭19B。根据本实施例，在沿旋转轴X的方向观察，操作板15构造成遮盖内轭19A和外轭19B或者叠置于内轭 19A和外轭19B之上。吸引片12D的伸出端(即图2中吸引片12D的左端)相对于外轭19B的外端(即图2中外轭19B的左端)伸出，伸出程度相当于操作板15的厚度，而吸引片12D的曲面直径基本与外轭19B外周的直径一致。另外，操作板15外周的直径基本与外轭19B外周的直径一致。如图4A和图4B所示，在操作板15的外周形成切除部G，以减小其面对外轭19B的面积。如图3A和图;3B所示，仅仅在操作板15外周中面对离合碲片12吸引片12D的部位处形成切除部G。在将操作板15磁性地吸引至电磁螺线管S的情况下，在各切除部G处，在操作板15与外轭19B之间形成间隙。如上所述，电磁离合器C包括带轮7 ；框架10，其与输出轴3相连接；两个离合碲片12，其由框架10支撑；第一弹簧13，其偏置离合碲片12，以使离合碲片12与带轮7内周面7S相接触；操作板15，其可沿旋转轴X移动；引导机构，其设置在离合碲片12与操作板 15之间；以及，电磁螺线管S，其向操作板15施加磁吸引。在使电磁离合器C成为动力传送状态(即，接合状态)的情况下，控制电磁螺线管 S以使其不受驱动(即，不向线圈部18供电)。在电磁螺线管S处于消磁状态的情况下，如图3A和图4A所示，操作板15可与输出轴3 —起转动。由第一弹簧13分别使两个离合碲片12径向向外偏置。因此，离合碲片12的摩擦件12B与带轮7内周面7S相接触。将来自带轮7的驱动力传动至输出轴3，从而驱动叶轮4。当电磁离合器C处于动力传送状态时，由于离心力使离合碲片12的摩擦件12B以压迫方式进一步与内周面7S的两个部位相接触，这两个部位相对于旋转轴X对称并且彼此相对。据此，抑制在带轮7与输出轴3之间出现不平衡受力，从而，实现平衡良好并且可靠的动力传送。另一方面，在使电磁离合器C成为动力中断状态(即分离状态)的情况下，控制电磁螺线管S使其受到驱动(即向线圈部18供电)。在电磁螺线管S处于激励状态的情况下，如图:3B和图4B所示，将操作板15磁吸引至电磁螺线管S，从而，使操作板15停止运动。 据此，因为离合碲片12的动态惯性以及从带轮7内周面7S施加至离合碲片12的转动力， 使离合碲片12在箭头Y方向移置。具体而言，因为切除部G仅仅局部地设置在操作板15的外周，在操作板15被吸引至电磁螺线管S的情况下，在没有形成切除部G的区域，从外轭 19B流向操作板15的磁通密度增大，从而，获得强磁吸引。根据离合碲片12的移置，使引导销16沿形成于操作板15伸出部15A处的各引导孔15B移置。结果，使离合碲片12在接近旋转轴X的方向移置。在以上述方式使离合碲片 12移置时，电磁螺线管S处于激励状态，因此将保持机构的吸引片12D磁吸引至电磁螺线管 S。于是，将各离合碲片12的摩擦件12B维持并定位成远离带轮7的内周面7S，从而，使电磁离合器C处于动力中断状态。在电磁离合器C中，为了将两个离合碲片12的吸引片12D强有力地吸引至电磁螺线管S的侧面，形成切除部G，使得磁通从操作板15外周积极地流向吸引片12D。也就是，在电磁离合器C处于动力传送状态时向线圈部18供电的情况下，如图5A 所示，线圈部18处所产生的磁通(即图5A中虚线表示的回路)通过内轭19A、外轭19B和连接轭19C流向操作板15，使其磁通密度增大。于是，如图5B所示，将操作板15吸引至内轭19A和外轭19B。在以上述方式吸引操作板15的情况下，形成于操作板15外周的各切除部G起到空气间隙的作用。因此，磁通在各切除部G处泄漏到从操作板15外周外轭19B外周的区域，并且，泄漏的磁通流向具有高导磁率的各吸引片12D，如图5B中虚线所示。因为各吸引片12D的磁通密度增大，凭借磁吸引将吸引片12D吸引至电磁螺线管S的外周面，如图5C 所示。在使电磁离合器C从动力中断状态改变成动力传送状态的情况下，中断向电磁螺线管S线圈部18供给的电流，从而，使电磁螺线管S消磁。据此，借助于第二弹簧17的偏置力，使操作板15在远离电磁螺线管S的方向操作或移动。与操作板15的这种操作相关联，引导机构(即引导孔15B和引导销16)允许由第一弹簧13的偏置力使离合碲片12朝带轮7内周面7S移置。因此，使两个离合碲片12径向向外张出。结果，离合碲片12的摩擦件12B与带轮7内周面7S相接触，从而，从带轮7向输出轴3传送驱动力以便驱动叶轮 4。下面，参照图6至图8说明第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同在于朝旋转轴X保持各离合碲片12位置的保持机构。根据第二实施例的保持机构，各离合碲片12 的位置由弹簧力而不是电磁力加以保持。如图6至图8所示，第二实施例的保持机构包括引导销16和移置力施加件21，弓丨导销16分别作为移置件、并且与各自的离合碲片12整体方式移置。在因为电磁螺线管S 的磁激励将操作板15吸引至电磁螺线管S并且抑制操作板15移动的情况下，与各离合碲片12的移置相关联，在图6B和图7B中的分离方向T使各引导销16移置，从而，使引导销 16移动越过作为预定保持边界位置的保持边界位置Z。于是，移置力施加件21向引导销16 施加移置力。结果，各离合碲片12进一步远离带轮7的内周面7S，并由移置力施加件21加以保持。当由离合碲片12的动态惯性以及从带轮7内周面7S施加于离合碲片12的转动力使引导销16移置时，相对于对各引导销16的移置界限，保持边界位置Z限定于离合碲片 12移置方向的上侧(S卩，图6B和图7B中向上方向)。据此，在使引导销16沿分离方向T 移置而越过保持边界位置Z的情况下，由移置力施加件21的弹簧力使引导销16在分离方向T进一步越过移置界限，由移置力施加件21保持引导销16。移置力施加件21由板簧材料诸如弹簧钢制成，使其弯曲成具有引导面21A、阻挡面21B和固定部21D。引导面21A允许引导销16在使离合碲片21与带轮7内周面7S分离的方向(即在作为第一方向的保持方向)移置。阻挡面21B阻挡达到引导销16保持位置的引导销16(参见图8B)在离合碲片12接近带轮7内周面7S的方向(即在作为第二方向的分离方向)移动。引导面21A和阻挡面21B形成为将顶点部21P夹在或布置在二者之间。如图6A和图6B所示，在沿旋转轴X的方向观察，引导面21A、阻挡面21B、以及顶点部 21P与引导孔15B重叠。另外，经由固定部21D将引导面21A、阻挡面21B、以及顶点部21P 连接并固定至操作板15的各伸出部15A，成为顶点部21P位于保持边界位置Z上的状态。在操作板15位于分离位置(在此位置处，由第二弹簧17在远离电磁螺线管S方向偏置操作板15)、并且操作板15未受到电磁螺线管S吸引的状态下，各引导销16稍稍或相对地伸出操作板15。另外，在操作板15位于吸引位置(在此位置处，操作板15被吸引至电磁螺线管S)的状态下，引导销16大大地伸出操作板15。根据操作板15的上述操作，适当地限定引导销16与移置力施加件21之间的相对位置。具体而言，如图7A和图7B所示，在引导销16从处于吸引位置的操作板15大大伸出的伸出状态下，移置力施加件21的引导面21A和阻挡面21B与引导销16相接触。另一方面，如图6A和图6B所示，在引导销16从处于分离位置的操作板15稍稍伸出的缩回状态下， 阻止移置力施加件21的引导面21A和阻挡面21B与引导销16相接触。据此，在由电磁螺线管S的激励使操作板15到达吸引位置的情况下，引导销16从操作板15的引导孔15B大大伸出，同时沿引导孔15B在分离方向T移置。在引导销16这种移置的初期，如图7A和图7B所示，引导销16与移置力施加件21的引导面21A相接触， 并且在使引导面21A弹性变形的同时通过顶点部21P (即保持边界位置Z)。然后，引导销 16到达引导销16与阻挡面21B相接触的位置。在引导销16到达与阻挡面21B相接触位置的时刻，由构成移置力施加件21的板簧材料的偏置力使顶点部21P朝引导孔15B伸出，从而在分离方向T向引导销16施加移置力。据此，如图8A和图8B所示，经由引导销16将离合碲片12拉向旋转轴X，使得各离合碲片12的摩擦件12B与带轮7的内周面7S相分离。因此，电磁离合器C达到动力中断状态。在引导销16处于和阻挡面21B相接触的上述状态下，即使向引导销16施加作用在与分离方向T相反方向的力，因为引导销16与阻挡面21B相接触，抑制了引导销16在与分离方向T相反方向的移置。据此，维持电磁离合器C的分离状态(即动力中断状态)。 之后，在将电磁螺线管S切换至消磁状态的情况下，由第二弹簧17的偏置力移置操作板15， 使得引导销16相对于操作板15的伸出程度减小。所以，解除引导销16与移置力施加件21 的阻挡面21B之间的接触，从而，允许引导销16沿引导孔15B在与分离方向T的相反方向相对移动。结果，由第一弹簧13的偏置力使离合碲片12在与带轮7内周面7S相接触的方向移动，这导致电磁离合器C的动力传送状态。构成保持件的移置力施加件21并不局限于由板簧材料制成。例如，可以在由卷簧等使接触件等偏置而伸出的状态下，由操作板15支撑该接触件等，在该接触件等处，引导面21A和阻挡面21B形成为使顶点部21P置于二者之间。可以采用多种通过接触而向引导销16施加移置力的结构。除了由电磁力将吸引片12D吸引至电磁螺线管S外周面的结构之外，还可以采用保持机构由移置力施加件21构成的结构。此外，移置件可以设置在离合碲片12处。然后，可以在操作板15之外的其他部件处，设置通过接触而向移置件施加移置力的部件，从而，构成保持机构。上述电磁离合器C包括这样的结构，当由电磁螺线管S将操作板15吸引至泵体 1 (被固定件)时，利用操作板15与离合碲片12之间的转速差，引导机构使离合碲片12从带轮7内周面7S移置。据此，与由电磁螺线管S的磁力直接操作离合碲片12的结构相比， 上述结构不需要电磁螺线管S具有大容量。此外，电磁离合器C包括保持机构，在分离方向使离合碲片12移置的情况下，使离合碲片12与带轮7内周面7S完全分离之后，保持机构将各离合碲片12保持在保持位置。由此，解除各离合碲片12与带轮7内周面7S局部接触的状态，从而，实现电磁离合器C的完全动力中断状态(分离状态)。当电磁螺线管S没有通电时使电磁离合器C维持处于动力传送状态，以及，当电磁螺线管S通电进行激励时使电磁离合器C达到动力中断状态。因而，在处于动力传送状态下使用的时间长于处于动力中断状态下的车用水泵处，使用本发明的电磁离合器C可以实现供电时间的缩短，并节省能源。具体而言，根据上述保持机构，磁通从电磁螺线管S流向操作板15，之后从形成于操作板15处的切除部G流向离合碲片12的吸引片12D，从而，增大了磁通密度。所以，为了向吸引片12D施加强吸引力，无需使电磁螺线管S吸引操作板15的结构较大改动或改变。 据此，获得电磁离合器C的完全动力中断状态。此外，在保持机构包括的移置力施加件21由板簧材料制成以与引导销16相接触的情况下，在电磁离合器C的动力中断状态下弹簧力直接施加于引导销16。据此使各离合碲片12达到保持位置，从而，用相对简单的结构获得电磁离合器C的完全动力中断状态。除水泵之外，本实施例的电磁离合器C能应用于诸如散热器风扇和增压器的动力传送系统。
权利要求
1.一种电磁离合器(C)，包括:基部(1)；驱动件(7)，通过接受外部驱动力在旋转轴(X)处可转动方式被驱动；从动单元，其包括输出轴(3)，通过接受所述驱动件(7)的转动使所述输出轴C3)在所述旋转轴(X)处转动；以及电磁螺线管(S)，所述电磁螺线管(S)在通电时产生磁力；所述驱动件(7)、所述从动单元、以及所述电磁螺线管( 装配在所述基部(1)上，所述从动单元包括中间件(15)，所述中间件(15)在朝所述旋转轴⑴相对移动时以推压方式与所述输出轴⑶相接合，从而向所述输出轴⑶传送转矩，由所述电磁螺线管(S) 的磁力将所述中间件(1 磁性地吸引至所述基部(1)，所述从动单元包括转动件(12)，使所述转动件(1 朝所述驱动件(7)偏置以与所述驱动件(7)相接触，以及，枢轴转动方式支撑所述转动件(12)，以通过所述转动件(1 与所述驱动件(7)相接触来向所述输出轴 (3)传送所述驱动件(7)的转动，所述从动单元包括引导机构(15B、16)，在通过所述电磁螺线管(S)的磁力磁性地吸引而抑制所述中间件(15)移动时，所述引导机构促使所述转动件 (12)移置并与所述驱动件(7)相分离，所述从动单元包括保持机构(12D、S、16、21)，所述保持机构对被移置并且与所述驱动件(7)相分离的所述转动件(1 的位置进行保持。
2.根据权利要求1所述的电磁离合器(C)，其中，所述中间件(15)和形成于所述转动件(12)处的磁吸部(12D)各由磁体形成，以及，所述保持机构(12D、S、16、21)构造成，借助于所述磁吸部(12D)向所述中间件(15)的接近，增大从所述中间件(15)流向所述磁吸部 (12D)的磁通密度，以及，在所述中间件(15)从所述中间件(15)远离所述基部(1)的分离位置移动到所述中间件(15)被吸引至所述基部(1)的吸引位置的情况下，由磁力导致的磁吸引作用保持所述磁吸部(12D)的位置。
3.根据权利要求1所述的电磁离合器(C)，其中，所述中间件(15)和形成于所述转动件(1 处的磁吸部(12D)各由磁体形成，以及，在所述中间件(1 的一部分处形成切除部 (G)，使所述切除部(G)面对所述转动件(12)的所述磁吸部(12D)。
4.根据权利要求1所述的电磁离合器(C)，其中，所述中间件(15)和形成于所述转动件(1 处的磁吸部(12D)各由磁体形成，以及，在所述中间件(1 的一部分处形成切除部 (G)，使所述切除部(G)面对所述转动件(12)的磁吸部(12D)和所述电磁螺线管(S)。
5.根据权利要求2所述的电磁离合器(C)，其中，所述电磁螺线管包括线圈部(18)、内轭(19A)以及外轭(19B)，所述线圈部(18)布置成相对于围绕所述旋转轴⑴的环状，所述内轭(19A)布置在面对所述旋转轴⑴的线圈部第一侧，以及，所述外轭(19B)布置在与所述第一侧相反并远离所述旋转轴(X)的线圈部(18)第二侧，其中，所述中间件(15)构造成，在沿所述旋转轴(X)的方向观察，所述中间件(1 遮盖所述内轭(19A)和所述外轭 (19B)，以及，所述中间件(15)构造成在所述中间件(15)的外周面包括切除部，以减小面对所述外轭(19B)的面积，使得磁通从所述中间件(1 外周流向所述磁吸部。
6.根据权利要求1所述的电磁离合器(C)，其中，所述保持机构包括移置件(16)和移置力施加件(21)，所述移置件(16)与所述转动件(1 整体方式移置，以及，所述移置力施加件向所述移置件(16)施加移置力，使得所述转动件(1 进一步移动以远离所述驱动件(7)，以及，在由所述引导机构(15B、16)使所述转动件(1 朝所述旋转轴(X)移置并与所述驱动件(7)相分离的情况下，所述移置力施加件保持所述转动件(1 的位置， 以及，使所述移置件(16)移动越过预定保持边界位置(Z)与所述转动件(1 的移置及分离相关联。
7.根据权利要求6所述的电磁离合器(C)，其中，所述引导机构包括引导孔(15B)和引导销(16)，所述引导孔(15B)形成于所述中间件(15)，所述引导销(16)形成于所述转动件(12)并插进所述引导孔(15B)，其中，所述移置力施加件(21)由所述中间件(15)支撑， 所述移置力施加件由板簧材料制成并且包括引导面(21A)和阻挡面01B)，在使所述转动件(12)移置并与所述驱动件(7)相分离的情况下，所述引导面(21A)允许所述引导销 (16)在第一方向的移动，以及，所述阻挡面(21B)对经过所述引导面OlA)的所述引导销 (16)在与所述第一方向相反的第二方向的移动进行阻挡，以及，其中，布置所述移置力施加件以实现这样的位置关系，在所述吸引位置处所述中间件(15)被吸引至所述基部 (1)，所述移置力施加件与布置于吸引位置处的所述中间件(15)中伸出的所述引导销 (16)相接触，以及，当所述中间件(15)布置于分离位置处时，所述中间件(15)远离所述基部(1)，阻止所述移置力施加件与所述引导销(16)相接触。
8.一种包括根据权利要求1至权利要求7中任一项权利要求所述电磁离合器(C)的水泵。
全文摘要
本发明公开了一种电磁离合器(C)，包括基部(1)、驱动件(7)、包括输出轴(3)的从动单元、以及电磁螺线管(S)。驱动件、从动单元、以及电磁螺线管装配在基部(1)上。从动单元包括中间件(15)，在朝所述旋转轴(X)相对移动时中间件(15)与输出轴(3)相接合以传送转矩，中间件被磁性地吸引至基部。从动单元还包括转动件(12)，使转动件朝驱动件偏置，并且枢轴转动方式支撑转动件，以向输出轴传送驱动件的转动；引导机构(15B、16)，在通过磁性吸引而抑制中间件移动时，引导机构促使转动件与驱动件相分离；以及，保持机构(12D、S、16、21)，其保持已与驱动件相分离的转动件的位置。
文档编号F16D27/04GK102465978SQ20111008431
公开日2012年5月23日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年11月4日
发明者池川敦俊, 驹井健一 申请人:爱信精机株式会社