专利名称：电磁风扇离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆冷却设备技术领域，特别是涉及一种用于控制汽车发动机冷却风扇转速的两速电磁风扇离合器。
技术背景 目前，汽车上使用的电磁风扇离合器，是根据发动机的水温变化来控制风扇的转速，从而使得汽车发动机在运行过程中保持最佳状态。具体是通过控制电磁铁芯上的线圈的得电或断电来控制磁铁固定盘或风扇固定盘上的吸合盘与传动盘的吸合与分离，从而控制风扇固定盘上风扇的转速，达到使风扇以合适的转速给发动机降温的效果。现有的电磁风扇离合器(以三速电磁风扇离合器为例)如图I所示，包括主轴I’、传动盘2’、电磁铁芯3’、外线圈4a’、内线圈4b’、风扇固定盘9’、磁铁固定盘10’、小弹簧片12’、小吸合盘13’、大弹簧片34’、大吸合盘35’和安全板36’，其中由导磁材料制成的传动盘2’通过半圆键19’固定安装在主轴I’上，传动盘2’的侧面设有若干组隔磁槽23’，传动盘2’的内腔设有电磁铁芯3’，电磁铁芯3’通过轴承5’安装在主轴I’上，电磁铁芯3’内分别设有内、外线圈镶嵌槽，内、外线圈镶槽的导磁开口方向均与主轴I’轴向方向相同且指向传动盘2’的侧面，内、外线圈镶嵌槽内分别以平绕法设有内、外线圈4b’、4a’，风扇固定盘9’与磁铁固定盘10’分别通过轴承8’、11’安装在主轴I’上，其中磁铁固定盘10’位于风扇固定盘9’内腔，在磁铁固定盘10’的一侧端面上沿圆周均布有若干个固定孔用来镶嵌软磁铁15’，软磁铁15’上吸合有永磁铁14’，风扇固定盘9’上与永磁铁14’的对应端面上镶嵌有软磁铁16’，磁铁固定盘10’上与内线圈4b’相对的环形端面上通过小弹簧片12’支撑连接有小吸合盘13’，风扇固定盘9’上与外线圈4a’相对的环形端面上通过大弹簧片34’支撑连接有大吸合盘35’，大、小吸合盘13’、35’均靠近传动盘2’的侧面，与传动盘2’的对应端面间有间隙,风扇固定盘9’的周向位置外侧端面上固定连接安全板36’，安全板36’上开设有锁止孔，传动盘2’的周向位置外侧上与锁止孔的对应位置开设有配合孔。上述三速电磁风扇离合器的具体工作过程是当发动机温度尚未达到三速电磁风扇离合器的较低设定温度值(比如设为82°C)时，电磁铁芯3’中的内、外线圈4b’、4a’均不通电，传动盘2’不会吸合磁铁固定盘10’上的小吸合盘13’，也不吸合风扇固定盘9’上的大吸合盘35’，风扇固定盘9’通过轴承8’自由滑转，磁铁固定盘10’通过轴承11’自由滑转；当发动机温度达到较低设定温度值(82°C )且低于较高设定温度值(比如设为88°C )时，内线圈4b’得电，由于电磁铁芯3’的磁效应使得传动盘2’吸合小吸合盘13’，使小吸合盘13’与传动盘2’同步旋转，小吸合盘13’通过小弹簧片12’带动磁铁固定盘10’全速旋转，镶嵌在风扇固定盘9’中的软磁铁16’在磁铁固定盘10’中的永磁铁14’与软磁铁15’形成的磁场中相对旋转，切割磁力线，其自身产生涡电流，涡电流产生新的磁场，在磁场力的作用下实现风扇固定盘9’与磁铁固定盘10’柔性连接中速旋转，起到初步散热降温的作用；当发动机温度升高到较高温度设定值(88°C)时，外线圈4b’得电，产生吸合力，将大吸合盘35’吸合到传动盘2’上，大吸合盘35’随传动盘2’同步旋转，大吸合盘35’通过大弹簧片34’带动风扇固定盘9’全速旋转，从而起到强力降温的作用。但是，车辆在行驶过程中，若电磁风扇离合器的供电系统突发故障突然断电，则内、外线圈4b’、4a’作用失效，此时就不能通过控制内、外线圈4b’、4a’的通电断电来控制风扇固定盘9’上的风扇叶片的转速以给发动机降温了。当然，电磁风扇离合器的原设计结构中通常具有与随车携带的紧急锁紧螺栓 配合使用的安全板36’和相应的锁止孔、配合孔，驾驶员可以在电磁风扇离合器的供电系统出现故障后尽快停车，然后将紧急锁紧螺栓插入到安全板36’上的锁止孔和传动盘2’上的配合孔中，以使风扇固定盘9’与传动盘2’同步旋转，使风扇全速转动对发动机降温。若驾驶员在行车过程中得知供电系统出现故障，可以停车后使用紧急锁紧螺栓将风扇固定盘9’与传动盘2’固定，使风扇全速旋转降温；然而，驾驶员往往无法确保能够在第一时间得知故障情况，因而不能及时停车采用紧急锁紧螺栓，且停车安装紧急锁紧螺栓也较麻烦；即使驾驶员能够在第一时间得知供电系统故障，但汽车实际运行的路况复杂多变，在某些特定运行环境下驾驶员不能停车，或者无法马上停车采取螺栓锁紧措施，可能会因此造成发动机高温损坏甚至是报废，严重情况下甚至会因此引起交通事故，后果不堪设想。此外，如图I所示，当发动机水温升高到较高温度设定值(88°C )时，为了满足外线圈4a’得电后能够使电磁铁芯3’具有足够大的磁性，以将与风扇固定盘9’固定连接的大吸合盘35’吸合到传动盘2’上，并能够带动风扇固定盘9’与传动盘2’同速旋转，就需要发动机给外线圈4a’提供持续电力，这样不仅消耗了较多电能，而且增加了发动机功率的损耗，使得本来就处于高温状态的发动机更加超负荷运转，降低了发动机的使用寿命。目前，用于车辆刹车系统的气泵装置，在车辆行驶过程中，是利用电磁离合器的通电或断电来控制气泵的工作，在气泵内压力低于刹车系统工作所需压力值(比如6-8公斤)时，电磁离合器的供电系统给电，利用电磁铁芯的吸合力将带动气泵转轴运转的部件与转动的皮带轮(皮带轮通过发动机带动)相连，使得气泵转轴与皮带轮同步运转，从而达到使气泵处于工作状态的目的；当气泵内压力达到或超过刹车系统工作所需压力值(比如6-8公斤)时，电磁离合器的供电系统断电，气泵转轴与皮带轮分离，气泵停止工作。然而，如果在车辆行驶过程中遇到电磁离合器的供电系统出现故障，突发性断电，或者电磁离合器出现其他故障，那么此时电磁离合器无法控制气泵工作，影响气泵的作用发挥，导致刹车系统不能正常工作，进而可能会带来一系列的严重后果，不能给驾驶员一个安全保障；当然，现有的部分车辆上也安装有防止气泵控制系统失效的安全结构，但这些安全结构的使用都需要停车，并手动启用防失效结构，因而具有一定的局限性。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安全可靠、可以防止因行车过程中电磁离合器突然失效而导致的风扇固定盘不能给发动机降温的安全式电磁风扇离合器装置。—种电磁风扇离合器，包括传动轴、传动盘、风扇固定盘和磁铁固定盘，所述传动盘固定安装在所述传动轴上，所述风扇固定盘通过第一轴承安装在所述传动轴上，所述磁铁固定盘固定安装在所述传动轴上，所述磁铁固定盘用于通过磁效应带动所述风扇固定盘差速跟转，还包括第一传动装置、第二传动装置和第一电控装置，所述第二传动装置与所述风扇固定盘固定连接，当所述第一电控装置得电时，所述第一电控装置驱动所述第一传动装置使得所述第二传动装置与所述传动盘相分离；当第一电控装置断电时，所述第一电控装置驱动所述第一传动装置使得所述第二传动装置与所述传动盘相接合。本实用新型与现有技术不同之处在于本实用新型电磁风扇离合器在现有电磁风扇离合器的基础上增加了安全装置，即第一传动装置和第二传动装置，采用这种结构，在保证上述电磁风扇离合器能够根据发动机的不同温度控制风扇固定盘进行两种不同速度的旋转(即差速跟转或全速旋转)以给发动机降温，确保发动机保持最佳工作状态；同时确保在供电系统断电时风扇能够全速旋转给发动机降温，防止在供电系统突发故障情况下发动机不能及时散热而致其温度过高。并且，本发明设计为在第一电控装置断电时，传动盘能够将动力传递至第二传动装置，从而不必耗费过多的电能就能达到传动的效果，节约了电
能，延长了供电系统及供电线路的寿命。本实用新型一种电磁风扇离合器，其中所述第二传动装置包括传动筒。采用传动筒进行传动，制造加工简单，传动效果好，安装方便。本实用新型一种电磁风扇离合器，其中所述第一传动装置包括至少一个传动片。在传动盘与传动筒之间采用传动片结构，以使传动盘与传动筒能够由第一电控装置的得电与断电来控制传动片，通过控制传动片的运动达到控制传动筒与传动盘的动力相分离或相结合的目的，且采用传动片作为第一传动装置制造加工简单，成本低，传动效果好；采用至少一个传动片，使得在使用时一旦一个传动片失效或传动效果降低时，其他传动片可以继续起到传动的作用，很好地保障了传动片的整体传动效果。本实用新型一种电磁风扇离合器，其中第一传动装置传动片、第二传动装置传动筒和第一电控装置的结构及位置关系可以采用以下两种形式(I)其中所述传动片为三个弧形片，所述传动盘的周向位置外侧设有三组突起，所述三个传动片通过销轴铰接在所述传动盘的相应突起上；所述传动筒在所述传动盘的周向位置外侧具有与所述传动盘的相对端面，所述传动片与所述传动筒的相对端面间有间隙；所述第一电控装置包括由电磁铁芯和线圈组成的电磁铁组件，所述电磁铁组件位于所述传动盘的周向位置所在端面的内腔。采用三个弧形传动片通过销轴铰接在传动盘周向位置外侦U，安装简单，传动效果好，制造简便；传动筒设在传动盘的周向位置外侧一定间隙位置，使得当线圈断电时传动片可在离心力作用下压紧传动筒，传动效果好，成本低；且利用离心力而不是专门供给动力来达到传动的效果，节约了能源。(2)其中所述传动筒在所述传动盘的周向位置外侧具有与所述传动盘的相对端面，所述传动筒的所述相对端面上设有三组突起，所述传动片为三个弧形片，所述三个传动片通过销轴铰接在所述传动筒的相应突起上；所述传动片与所述传动盘的相对端面间有间隙；所述第一电控装置包括永磁铁和由电磁铁芯和线圈组成的电磁铁组件，所述永磁铁位于所述传动盘的内腔，所述电磁铁组件位于所述传动筒的所述相对端面外侧；当所述线圈得电时所述电磁铁芯对所述传动片的磁吸力大于所述永磁铁对所述传动片的磁吸力。采用永磁铁与电磁铁组件共同作为第一电控装置来控制传动片的运动，并相应地将传动片安装在传动筒的内侧端面上，是对上述(I)中结构的一种变形，这种结构也能够实现当主动使线圈断电或在线圈意外断电情况下，能够通过第一传动装置传动片与第二传动装置传动筒将传动盘的动力传递至风扇固定盘；且上述结构中的永磁铁是利用自身固有性能起到吸合效果而不必耗费专门提供的电力，减少了电耗，节约了能源。本实用新型一种电磁风扇离合器，其中所述传动片上与所述传动筒的相对端面处固定连接有弧形摩擦片。采用在传动片上连接摩擦片的结构，使得传动片的传动效果较好，使用寿命较长。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
图I为现有技术中的三速电磁风扇离合器的主视剖视图；图2为实施例一的主视剖视图；图3为图2中沿A-A线方向的剖视图； 图4为实施例一中的传动盘的立体图；图5为实施例一中的传动片的立体图；图6a和图6b均为实施例一中的电磁铁芯的立体图；图7为实施例一中的传动盘与传动片配合的右视图；图8为图7的B向视图。图9为实施例一中的传动筒的右视图；图10为图9中沿C-C线方向的剖视图；图11为实施例二的主视剖视图；图12为实施例三的主视剖视图；图13为图12中沿D-D线方向的剖视图；图14为实施例三中的传动盘的立体图；图15为实施例三中的电磁铁芯的立体图；图16为实施例三中的传动盘与传动片配合的右视图；图17为图16的E向视图；图18为实施例四的主视剖视图；图19为实施例五的主视剖视图；图20为图19中沿F-F线方向的剖视图；图21为实施例五中的传动盘与传动片配合的右视图；图22为图21的G向视图；图23为实施例五中的传动筒的主视剖视图；图24为图23中沿H-H线方向的剖视图；图25为实施例六的主视剖视图。
具体实施方式
下面以由传动盘、第一传动装置、第二传动装置和第一电控装置组成的电磁传动装置应用于汽车上的电磁风扇离合器和气泵中为例结合附图进行详细说明，同时对各实施方式中的设备的制造方法和控制方法进行了说明，其中实施例一至三为上述电磁传动装置分别应用于单速、两速、三速电磁风扇离合器中的实施方式，其中的第一电控装置和第二电控装置均只包括电磁铁芯和线圈；实施例四是以单速电磁风扇离合器为例，对第一电控装置包括电磁铁芯、线圈和永磁铁的实施方式进行说明；实施例五、六为上述电磁传动装置应用于气泵中的实施方式，其中实施例五中的第一电控装置只包括电磁铁芯和线圈，实施例六中的第一电控装置包括电磁铁芯、线圈和永磁铁。实施例一如图2所示,一种电磁传动装置,包括传动盘102 (如图4所示)，还包括第一传动装置，第二传动装置和第一电控装置，如图3、图7、图8所示，其中第一传动装置包括三个传动片106，三个传动片106通过销轴124铰接在传动盘102周向位置上的突起117上，传动片106的形状为弧形(如图5所示)，传动片106的外表面设有一层经压制粘接在传动片106上的弧形摩擦片106a ;第二传动装置为传动筒107 (如图9、图10所示)，传动筒107在传动盘102的周向位置外侧具有与传动盘102的相对端面，传动筒107与摩擦片106a之间有间隙；第一电控装置包括由电磁铁芯103和线圈104组成的电磁铁组件，电磁铁组件位 于传动盘102内腔，其中电磁铁芯103通过第二轴承105安装在传动轴101上，且电磁铁芯103通过固定胶管与发动机机体软连接，传动盘102和传动片106均由导磁材料制成，如图
2、图4所示，传动盘102的周向位置上设有6组隔磁槽122。如图4、图7、图8所示，传动盘102的周向位置外侧上设有三个突起117，均匀分布在传动盘102的周向位置上，三个传动片106通过销钉124铰接在三个突起117上，传动片106可通过销钉124做远离或靠近传动盘102周向位置的转动。还包括被动装置，被动装置为风扇固定盘109，如图I所示，风扇固定盘109通过第一轴承108安装在传动轴101上，结合图9、图10所示，传动筒107 —端上的三组固定片120通过紧固螺栓118固定在风扇固定盘109上，传动盘102通过半圆键119固定安装在传动轴101上，电磁铁芯103在传动盘102的内腔通过第二轴承105安装在传动轴101上，结合图6a、图6b所示，线圈104设于电磁铁芯103上开设的线圈镶嵌槽103a内，线圈镶嵌槽103a的导磁开口方向指向传动盘102的周向位置。当第一电控装置(线圈104)得电时，第一电控装置(具有磁吸力的电磁铁芯103)驱动第一传动装置(外表面粘接有摩擦片106a的传动片106)使得第二传动装置(传动筒107)与传动盘102的动力相分离(传动片106吸合在传动盘102的周向位置所在端面外侧上，不与传动筒107相接合)；当第一电控装置(线圈104)断电时，第一电控装置(不具有磁吸力的电磁铁芯103)驱动第一传动装置(外表面粘接有摩擦片106a的传动片106)使得第二传动装置(传动筒107)与传动盘102的动力相接合(铰接在传动盘102上的传动片106在离心力作用下通过摩擦片106a压紧传动筒107)。如图2所示，本实用新型一种电磁传动装置在单速电磁风扇离合器中的具体工作过程如下发动机启动后，发动机带动主轴101旋转，主轴101通过半圆键119带动传动盘102全速旋转。当发动机水温尚未达到温控开关125的第一设定值82°C时，温控开关125控制使线圈104的电路处于接通状态，此时电磁铁芯103产生的径向吸合磁场把连有摩擦片106a的传动片106牢固吸合在传动盘102上，摩擦片106a与传动筒107不发生接触，风扇固定盘109及与其相连的传动筒107通过第一轴承108自由滑转。当水温升高到温控开关125的第一设定值82°C时，温控开关125控制断开线圈104的电路，三个传动片106在离心力的作用下通过摩擦片106a压紧传动筒107，使传动筒107与传动盘102达到同速旋转，传动筒107带动风扇固定盘109上的风扇旋转，达到强力降温的效果；如果汽车在行驶过程中供电系统突发故障导致线圈104断电，则电磁铁芯103不具有磁性不会吸合三个传动片106,三个传动片106在离心力作用下通过摩擦片106a压紧传动筒107使传动筒107与传动盘102达到同速旋转，以达到同样的强力降温效果。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在单速电磁风扇离合器中)的制造方法，包括以下步骤(a)铸造传动盘102并进行机械加工，传动盘102的周向位置外侧具有三组突起117 ; (b)铸造第一传动装置，即三个弧形传动片106，并进行机械加工；(c)铸造第二 传动装置，即传动筒107，并进行机械加工；(d)铸造第一电控装置中的电磁铁芯103并进行机械加工，将线圈104以平绕法装于电磁铁芯103上的线圈镶嵌槽103a内；(e)将传动盘102通过半圆键119安装在传动轴101上，将三个传动片106通过销轴124铰接在传动盘102的相应突起117上，将电磁铁芯103通过第二轴承105安装在传动轴101上并位于传动盘102周向位置所在端面的内腔，将风扇固定盘109 (被动装置)通过第一轴承108安装在传动轴101上，将传动筒107通过三组固定片120利用螺栓安装在风扇固定盘109上，传动筒107安装后具有与传动盘102周向位置所在端面外侧的相对端面，传动片106与传动筒107的相对端面间有间隙，安装完成后使得当线圈104得电时，电磁铁芯103将传动片106吸合在传动盘102的周向位置外侧端面上，使得传动筒107与传动盘102相分离；当线圈104断电时，电磁铁芯103不吸合传动片106，传动片106在离心力的作用下压紧传动筒107，使得传动筒107通过传动片106与传动盘102的动力相接合，从而使传动盘102通过传动片106、传动筒107带动风扇固定盘109转动。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在单速电磁风扇离合器中)的控制方法，步骤包括当发动机水温低于第一设定值82°C时，温度传感器125控制接通线圈104的电路，线圈104得电，电磁铁芯103具有磁性；当发动机水温达到第一设定值82°C或者继续升高时，温度传感器125控制断开线圈104的电路，线圈104断电，电磁铁芯103不具有磁性。实施例二如图11所示，在图2-10中所示出的实施例一中的其他结构不变的前提下，本实施例中的两速电磁风扇离合器与实施例一的区别结构在于还包括磁铁固定盘210，磁铁固定盘210位于风扇固定盘209内腔，并通过传动套233安装在传动轴201上，磁铁固定盘210上与风扇固定盘209的相对端面位置镶嵌有若干第一软铁215,第一软铁215上磁性吸附有永磁铁214，风扇固定盘209上在与永磁铁214的对应位置镶嵌有第二软铁216。如图11所示，本实用新型一种电磁传动装置在两速电磁风扇离合器中的具体工作过程如下发动机启动后，发动机带动主轴201旋转，主轴201通过半圆键219带动传动盘202全速旋转，主轴201同时通过传动套233带动磁铁固定盘210全速旋转。当发动机水温尚未达到温控开关225的第一设定值82°C时，温控开关225控制使线圈204的电路处于接通状态，电磁铁芯203产生径向吸合磁场把连有摩擦片206a的三个传动片206牢固吸合到传动盘202上，摩擦片206a与传动筒207不发生接触，因而不会带动风扇固定盘209转动；与此同时,第二软铁216在永磁铁214与第一软铁215形成的磁场中相对旋转，第二软铁216切割磁力线产生涡电流，涡电流产生新的磁场，在磁场力的作用下实现磁铁固定盘210带动风扇固定盘209差速跟转，即风扇固定盘209与磁铁固定盘210柔性连接中速旋转，起到初步散热降温的作用，使汽车发动机保持合适的工作温度。当发动机水温升高到温控开关225的第一设定值82°C时，温控开关225控制断开线圈204的电路，三个传动片206在离心力的作用下通过三个摩擦片206a压紧传动筒207，使传动筒207与传动盘202达到同速旋转，传动筒207带动风扇固定盘209上的风扇旋转，达到强力降温的效果；如果汽车在行驶过程中供电系统突发故障导致线圈204断电，则由于线圈204断电电磁铁芯203不具有磁性不会吸合传动片206，三个传动片206在离心力的作用下通过三个摩擦片206a压紧传动筒207，使传动筒207与传动盘202达到同速旋转，传动筒207带动风扇固定盘209上的风扇旋转，以达到同样的强力降温效果。 与实施例一中的相应结构相同，附图11中的224为销轴，205为第二轴承，208为第一轴承，220为传动筒201上的固定片，222为传动盘202相对端面上开设的隔磁槽。磁铁固定盘210与风扇固定盘209上的永磁铁214、第一软铁215和第二软铁216的位置不限于上述情况，只要能达到通过磁效应使磁铁固定盘210带动风扇固定盘209跟转即可，比如可以将第一软铁215和永磁铁214设于风扇固定盘209上，将第二软铁216设于磁铁固定盘210上。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在两速电磁风扇离合器中)的制造方法，与实施例一中的制造方法基本相同，不同之处在于铸造磁铁固定盘210并进行机械加工，在安装风扇固定盘209 (被动装置)之前，首先将磁铁固定盘210通过传动套233固定安装在传动轴201上,位于风扇固定盘209内腔,磁铁固定盘210上镶嵌有第一软铁215和永磁铁214的端面与风扇固定盘209上镶嵌有第二软铁216的端面相对应。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在两速电磁风扇离合器中)的控制方法，与实施例一中的控制方法相同。实施例三如图12所示，在图11中所示出的实施例二中的其他结构不变的前提下，本实施例中的三速电磁风扇离合器与实施例一的区别结构在于磁铁固定盘310通过第三轴承311 (代替实施例二中的传动套233)安装在传动盘302上，电磁铁芯303上开设有内、外线圈镶嵌槽303a、303b (如图15所示)，外线圈304a(第一电控装置，作用等同于实施例二中的线圈204)设于外线圈镶嵌槽303a内，外线圈镶嵌槽303a的导磁开口方向指向传动盘302的周向位置，内线圈304b(第二电控装置)设于内线圈镶嵌槽303b内，内线圈镶嵌槽303b的导磁开口方向沿轴向指向磁铁固定盘310，磁铁固定盘310上与内线圈304b的对应位置通过小弹簧片312支撑连接有小吸合盘313，小吸合盘313靠近传动盘302且与传动盘302的对应端面间有间隙。当内线圈304b (第二电控装置)得电时，电磁铁芯303产生轴向磁吸力，电磁铁芯303通过传动盘302将小吸合盘313吸合到传动盘302上，使得磁铁固定盘310与传动盘302相接合，传动盘302的动力直接传递至磁铁固定盘310。如图14所示，传动盘302的侧面开设有6组内隔磁槽323，传动盘302的周向位置所在端面上开设有6组外隔磁槽322，如图13所示，传动片306的外表面设有一层经压制粘接在传动片306上的摩擦片306a，摩擦片306a具有较大的摩擦系数能够带动传动筒307转动，传动筒307上与摩擦片306a的相对表面做耐磨处理，以使摩擦片306a与传动筒307之间的传动效果更好，当外线圈304a断电时,传动片306在离心力的作用下能够通过摩擦片306a压紧传动筒307，并通过传动筒307带动风扇固定盘309全速转动，以达到给发动机全速降温的效果。如图16、图17所示，传动盘302的周向位置外侧上设有三个突起317，均匀分布在传动盘302的周向位置上，三个传动片306通过销钉324铰接在三个突起317上。如图12所示，本实用新型一种电磁传动装置在三速电磁风扇离合器中的具体工作过程如下发动机启动后，发动机带动主轴301旋转，主轴301通过半圆键319带动传动盘302全速旋转。当发动机水温尚未达到温控开关325的第二设定值82°C时，温控开关325控制接通外线圈304a的电路，电磁铁芯303产生径向吸合磁场把连有摩擦片306a的三个传动片306牢固吸合到传动盘302上，三个摩擦片306a与传动筒307不发生接触，风扇固定盘309通过第一轴承308自由滑转，内线圈304b保持断电状态，传动盘302不吸合小吸合盘313，传动盘302保持与磁铁固定盘310的相分离状态，磁铁固定盘310通过第三轴承311自由滑转。当发动机水温升高到温控开关325的第二设定值82°C时，温控开关325控制接通内线圈304b的电路，电磁铁芯303产生轴向吸合力，将吸小合盘313吸合到传动盘302上随传动盘302同步旋转，小吸合盘313通过小弹簧片312带动磁铁固定盘310旋转，镶嵌在风扇固定盘307中的第二软铁316在永磁铁314与第一软铁315形成的磁场中相对旋转，第二软铁316切割磁力线产生涡电流，涡电流产生新的磁场，在磁场力的作用下实现磁铁固定盘310带动风扇固定盘309差速跟转，即风扇固定盘309与磁铁固定盘310柔性连接中速旋转，起到初步散热降温的作用，使汽车发动机保持合适的工作温度。如果发动机水温继续升高到温控开关325的第三设定值88°C，温控开关325控制断开外线圈304a的电源，三个传动片306在离心力的作用下通过三个摩擦片306a压紧传动筒307使传动筒307与传动盘302达到同速旋转，传动筒307带动风扇固定盘309上的风扇旋转，达到强力降温的效果。如果汽车在行驶过程中供电系统突发故障导致外线圈304a断电，则由于外线圈304a断电电磁铁芯303不具有磁性不会吸合传动片306，三个传动片306在离心力的作用下通过摩擦片306a压紧传动筒307，使传动筒307与传动盘302达到同速旋转，以达到同样的强力降温效果。与实施例二中的相应结构相同，附图12中的305为第二轴承，320为传动筒301上的固定片。采用上述结构，不但能实现三个速度降温，还保证了在突发断电情况下风扇固定盘能够旋转降温，防止发动机温度过高，这种装置能够防止现有技术中因电磁离合器失效而导致的风扇停转，因而使用起来更加安全可靠。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在三速电磁风扇离合器中)的制造方法，与实施例二中的制造方法基本相同(其中外线圈304a与实施例二中的线圈204所起的作用相同)，不同之处在于磁铁固定盘310通过第三轴承311安装在传动轴301上，增加了第二电控装置(内线圈304b，设于电磁铁芯303上)，磁铁固定盘310上与内线圈304b的对应位置通过小弹簧片312支撑连接有小吸合盘313。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在三速电磁风扇离合器中)的控制方法，步骤包括当发动机水温低于第二设定值82°C时，温度传感器325控制接通外线圈304a的电路，同时控制内线圈304b保持断电状态，电磁铁芯303上指向传动盘302周向位置的端面具有磁性，而指向小吸合盘313的端面不具有磁性；当发动机水温等于或高于第二设定值82°C且低于第三设定值88°C时，温度传感器325控制外线圈304a保持得电状态，同时控制内线圈304b得电，电磁铁芯303上指向传动盘302周向位置的端面具有磁性，指向小吸合盘313的端面也具有磁性；当发动机水温等于或高于第三设定值88°C时，温度传感器325控制外线圈304a断电，同时控制内线圈304b得电，电磁铁芯303上指向传动盘302周向位置的端面不具有磁性，传动片306在离心力作用下压紧传动筒307，带动风扇固定盘309全速旋转，此时无论磁铁固定盘310是否旋转，风扇固定盘309均会全速旋转，因而此时控制内线圈304b得电或遇意外断电情况时，本传动装置均可使风扇固定盘309全速旋转。实施例四如图18所示，在图2-10中所示出的实施例一中的其他结构不变的前提下，本实施例中的单速电磁风扇离合器与实施例一的区别结构在于第一电控装置包括永磁铁403c和由电磁铁芯403和线圈404组成的电磁铁组件，永磁铁403c位于传动筒407的内侧，永磁铁403c的具体位置如图18所示通过第二轴承405安装在传动轴401上，并位于传动盘402的内腔，永磁铁403c上指向传动盘402周向位置的端面为磁极端，电磁铁组件403、404位于传动筒407的外侧，电磁铁芯403通过固定胶管与发动机机体软连接；第一传动装置包括三个传动片406，传动片406转动连接在传动筒407上与传动盘402的相对端面上，传动片406的形状为弧形，传动片406的内表面设有一层经压制粘接在传动片406上的弧形摩擦片406a，传动片406、传动筒407、传动盘402均可导磁，当线圈404得电时电磁铁芯403对传动片406的磁吸力大于永磁铁403c对传动片406的磁吸力。如图18所示，传动盘402的周向位置所在端面上开设有若干组隔磁槽422，传动筒407的相对端面上也开设有若干组隔磁槽407a，420为传动筒407上的固定片，417为传动筒407上内侧端面上的突起，用于通过销轴424安装传动片406。如图18所示，本实用新型的电磁传动装置在单速电磁风扇离合器中的具体工作过程如下发动机启动后，发动机带动主轴401旋转，主轴401通过半圆键419带动传动盘402全速旋转。当发动机水温尚未达到温控开关425的第一设定值82°C时，温控开关425控制使线圈404的电路处于接通状态，此时电磁铁芯403中的线圈404接通电源，电磁铁芯403对连有摩擦片406a的传动片406的磁吸力大于永磁铁403c对相应传动片406的磁吸力，因而连有摩擦片406a的传动片406会在偏向电磁铁芯403侧的合力作用下牢固吸合在传动筒407的内壁上，传动片406内侧的摩擦片406a与传动盘402不发生接触，风扇固定盘409及与其相连的传动筒407通过第一轴承408自由滑转。当水温升高到温控开关425的第一设定值82°C时，温控开关425控制断开线圈404的电路，此时电磁铁芯403对传动片406没有磁吸力，三个传动片406在永磁铁403c的磁场作用下被牢固吸合在传动盘402的周向位置外侧端面上，从而使传动盘402通过三个传动片406带动传动筒407旋转，传动筒407带动风扇固定盘409上的风扇旋转，达到强力降温的效果。如果汽车在行驶过程中供电系统突发 故障断电，则由于线圈404断电电磁铁芯403不会吸合三个传动片406，三个传动片406在永磁铁403c的磁场作用下被牢固吸合在传动盘402的周向位置外侧端面上，使传动盘402通过三个传动片406带动传动筒407进而带动风扇固定盘409上的风扇旋转，以达到同样的强力降温效果。当然，永磁铁403c的具体位置不限于图18中所示的通过第二轴承405安装在传动轴401上，也可以将永磁铁403c镶嵌在传动盘402的周向位置所在端面外侧上，或者直接将传动盘402采用永磁铁材料制成。本实施例中，单速电磁风扇离合器中的第一电控装置包括永磁铁和由电磁铁芯和线圈组成的电磁铁组件的实施方式，同样适用于实施例二中的两速电磁风扇离合器和实施例三中的三速电磁风扇离合器，在两速和三速电磁风扇离合器中米用此实施方式时，与第一电控装置相连接的其余部件在结构上作适应性变化。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在单速电磁风扇离合器中)的制造方法，与实施例一中的制造方法基本相同，不同之处在于传动筒407的相对端面内侧具有三组突起417，将三个传动片406通过销轴424铰接在传动筒407的相应突起417上，传动片406与传动盘402的周向位置外侧端面间有间隙；步骤(d)中的第一电控装置为永磁铁403c和由电磁铁芯403和线圈404组成的电磁铁组件，将永磁铁403c通过轴承405安装在传动轴401上并位于传动盘402的内腔，将电磁铁组件设在传动筒407的相对端面外侧，将电磁铁芯403固定在发动机壳体上；当线圈404得电时电磁铁芯403对传动片406的磁吸力大于永磁铁403c对传动片406的磁吸力。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在单速电磁风扇离合器中)的控制方法，与实施例一中的控制方法相同。实施例五如图19所示，一种电磁传动装置，包括传动盘502 (传动盘502为皮带轮，由发动机带动其转动)，还包括第一传动装置，第二传动装置和第一电控装置，其中第一传动装置包括三个传动片506，如图20-22所示，三个传动片506通过销轴524铰接在传动盘502的周向位置，传动片506的形状为弧形，传动片506的外表面设有一层经压制粘接在传动片506上的弧形摩擦片506a ;第二传动装置为传动筒507 (如图23、24所示)，传动筒507在传动盘502的周向位置外侧具有与传动盘502的相对端面，传动筒507的相对端面与摩擦片506a之间有间隙；第一电控装置包括由电磁铁芯503和线圈504组成的电磁铁组件，电磁铁组件位于传动盘502内腔，传动盘502、传动片506和传动筒507均由导磁材料制成。如图19所示,还包括被动装置,被动装置为气泵转轴509,传动盘502通过轴承502a安装在气泵转轴509上，传动筒507通过半圆键519固定安装在气泵转轴509上，电磁铁芯503通过紧固螺栓固定在气泵壳体509a上，电磁铁芯503上开设有线圈镶嵌槽，线圈504设于线圈镶嵌槽内，线圈镶嵌槽的导磁开口方向与气泵转轴509的径向发散方向相同，指向传动盘502的周向位置所在端面内侧，传动盘502的周向位置所在端面上对着导磁开口方向处开设有6组隔磁槽522，结合图20、图23、24所示，传动筒507上在与传动盘502上的隔磁槽522的对应位置设有6组隔磁槽507a。如图21、22所示，传动盘502的周向位置外侧沿外圆周向均匀设有三个突起517，三个传动片506的一端分别通过销钉铰接在对应突起517上；传动筒507上与传动片506的相对表面做耐磨处理。如图19所示，当第一电控装置(线圈504)得电时，第一电控装置(具有磁吸力的电磁铁芯503)驱动第一传动装置(即外表面粘接有摩擦片506a的传动片506)使得第二传动装置(即传动筒507)与传动盘502的动力相分离(传动片506吸合在传动盘502的周向位置外侧上，不与传动筒507相接合)；当第一电控装置(线圈504)断电时，第一电控装置(不具有磁吸力的电磁铁芯503)驱动第一传动装置(即外表面粘接有摩擦片506a的传动片506)使得第二传动装置(即传动筒507)与传动盘502的动力相接合(传动片506·在离心力作用下通过摩擦片506a压紧传动筒507)。如图19所示，本实用新型一种电磁传动装置在气泵中的具体工作过程如下发动机启动后，带动传动盘502 (皮带轮)旋转，在气泵内压力等于或高于第四设定值6-8公斤时(刹车系统能够正常工作时)，气泵无需工作，此时压力开关525控制线圈504得电，将传动片506吸合到传动盘502周向位置外侧端面上，摩擦材料506a不与传动筒507接触，传动盘502不能将动力通过传动筒507传递至气泵转轴509，气泵不工作。当气泵内压力低于第四设定值6-8公斤时(刹车系统不能正常工作时)，此时压力开关525控制线圈504断电，传动片506在离心力作用下压紧传动筒507，使传动筒507与传动盘502同速旋转，传动筒507带动气泵转轴509旋转，使得气泵进入工作状态。当电磁离合器在行车过程中发生故障导致线圈504突然断电时，传动片506不被电磁铁芯503吸引，传动片506在离心力作用下压紧传动筒507，使传动筒507与传动盘502同步旋转，传动筒507带动气泵转轴509旋转，使得气泵在突发断电情况下仍然能够正常工作。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在气泵中)的制造方法，与实施例一中的制造方法基本相同，不同之处在于传动盘502为由发动机带动的皮带轮，被动装置为气泵转轴509，传动盘502通过轴承502a安装在气泵转轴509上，传动筒507通过半圆键519固定安装在气泵转轴509上，电磁铁芯503通过螺栓固定在气泵壳体509a上。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在气泵中)的控制方法，步骤包括当气泵压力低于第四设定值6-8公斤时，压力开关525控制线圈504断电，传动盘502通过传动片506和传动筒507将动力传递至气泵转轴509，气泵工作；当气泵压力等于或高于第四设定值6-8公斤时，压力开关525控制线圈504得电，传动片506被吸合在传动盘502周向位置外侧端面上，不与传动筒507结合，不能将动力传递至气泵转轴509，气泵不工作。实施例六如图25所示，在图19-24中所示出的实施例五中的其他结构不变的前提下，本实施例中的气泵与实施例五的区别结构在于第一电控装置包括永磁铁603c和由电磁铁芯603和线圈604组成的电磁铁组件，永磁铁603c位于传动筒607的内腔，并通过紧固螺栓固定在气泵外壳609a上，电磁铁组件位于传动盘602周向位置外侧并通过螺栓固定在气泵外壳609a上。如图25所示，第一传动装置包括三个传动片606，传动片606通过销轴624铰接在传动盘602周向位置内侧的突起617上，传动片606位于传动盘602与传动筒607的相对端面上，传动片606的形状为弧形，传动片606的内表面设有一层经压制粘接在传动片606上的弧形摩擦片606a，摩擦片606a与传动筒607的相对端面间有间隙，位于永磁铁603c与电磁铁芯603的相对端面之间的传动盘602和传动筒607上均开设有若干组隔磁槽622和607a，当线圈604得电时电磁铁芯603对传动片606的磁吸力大于永磁铁603c对传动片606的磁吸力。如图25所示，本实用新型的电磁传动装置在气泵中的具体工作过程如下 发动机启动后，带动传动盘602 (皮带轮)旋转，在气泵内压力等于或高于第四设定值6-8公斤时(刹车系统能够正常工作时)，气泵无需工作，压力开关625控制线圈604得电，电磁铁芯603将传动片606吸合到传动盘602的内端面上,此时位于传动片606内表面上的摩擦材料606a不与传动筒607接触，传动筒607不能将传动盘602的动力传递至气泵转轴609，气泵不工作。当气泵内压力低于第四设定值6-8公斤时(刹车系统不能正常工作时)，此时压力开关525控制断开线圈604的电路，电磁铁芯603对传动片606没有磁吸力，三个传动片606在永磁铁603c的磁场作用下被牢固吸合在传动筒607的相对端面外侧上,从而使传动盘602通过三个传动片606带动传动筒607旋转，传动筒607带动气泵转轴609旋转，使得气泵进入工作状态。当在行车过程中供电系统发生故障导致线圈604突然断电时，传动片606不被电磁铁芯603吸引，传动片606在永磁铁603c的磁场作用下被牢固吸合在传动筒607的外壁上，传动片606内表面的摩擦片606a牢固压紧传动筒607，使得传动盘602通过传动片606将动力传递至传动筒607进而带动气泵转轴609旋转，从而使气泵在突发断电情况下进入工作状态，确保车辆在突发断电情况下能够正常制动。当然，永磁铁603c的具体位置不限于图25中所示的通过轴承602a安装在气泵转轴609上，也可以将永磁铁603c镶嵌在传动筒607的相对端面外侧上，或者直接将传动筒607上与传动片606的相对端面米用永磁铁材料制成。本实用新型对上述电磁传动装置(应用在气泵中)的制造方法，与实施例五中的制造方法基本相同，不同之处在于传动片606铰接在传动盘602周向位置的内侧端面上(实施例五中在外侧端面上)，步骤(d)中的第一电控装置为永磁铁603c和由电磁铁芯603和线圈604组成的电磁铁组件，将永磁铁603c套设于气泵转轴609外环并通过螺栓固定在气泵壳体609a上,永磁铁603c设于传动筒607内腔,将电磁铁组件设在传动盘602的相对端面外侧，将电磁铁芯603通过螺栓固定在气泵壳体509a上；当线圈604得电时电磁铁芯603对传动片606的磁吸力大于永磁铁603c对传动片606的磁吸力。本实用新型一种对上述电磁传动装置(应用在气泵中)的控制方法，与实施例五中的控制方法相同。在实施例一至六中，传动片不限于三个，一个以上均可，可根据传动装置的型号等设置不同数量的传动片，以保证传动效果最佳；传动片上可以连接摩擦片以增大摩擦，更好的传动，也可以省略摩擦片而将传动片与传动筒进行耐磨处理；传动片为钢、铁或其他导电导磁材料；摩擦片为全金属、石棉或其他耐磨材料。摩擦片与传动片的连接方式可以是上述实施例一至六中的压制粘接，也可以是螺栓连接、铆接或其他连接方式。以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护
范围内。
权利要求1.一种电磁风扇离合器，包括传动轴(201 ;401)、传动盘(202 ;402)、风扇固定盘(209 ;409)和磁铁固定盘(210 ;410)，所述传动盘(202 ；402)固定安装在所述传动轴(201 ；401)上，所述风扇固定盘(209 ；409)通过第一轴承(208 ；408)安装在所述传动轴(201 ；401)上，所述磁铁固定盘(210 ;410)固定安装在所述传动轴(201 ;401)上，所述磁铁固定盘(210 ;410)用于通过磁效应带动所述风扇固定盘(209 ;409)差速跟转，其特征在于还包括第一传动装置、第二传动装置和第一电控装置，所述第二传动装置与所述风扇固定盘(209;409)固定连接， 当所述第一电控装置得电时，所述第一电控装置驱动所述第一传动装置使得所述第二传动装置与所述传动盘(202 ;402)相分离； 当第一电控装置断电时，所述第一电控装置驱动所述第一传动装置使得所述第二传动装置与所述传动盘(202 ；402)相接合。
2.根据权利要求I所述的电磁风扇离合器，其特征在于所述第二传动装置包括传动筒(207 ;407)。
3.根据权利要求2所述的电磁风扇离合器，其特征在于所述第一传动装置包括至少一个传动片(206 ;406)。
4.根据权利要求3所述的电磁风扇离合器，其特征在于所述传动片(206)为三个弧形片，所述传动盘(202 )的周向位置外侧设有三组突起(217)，所述三个传动片(206 )通过销轴(224)铰接在所述传动盘(202)的相应突起(217)上； 所述传动筒(207)在所述传动盘(202)的周向位置外侧具有与所述传动盘(202)的相对端面，所述传动片(206)与所述传动筒(207)的相对端面间有间隙； 所述第一电控装置包括由电磁铁芯(203)和线圈(204)组成的电磁铁组件，所述电磁铁组件位于所述传动盘(202)的周向位置所在端面的内腔。
5.根据权利要求3所述的电磁风扇离合器，其特征在于所述传动筒(407)在所述传动盘(402)的周向位置外侧具有与所述传动盘(402)的相对端面，所述传动筒(407)的所述相对端面上设有三组突起(417)，所述传动片(406)为三个弧形片，所述三个传动片(406)通过销轴(424)铰接在所述传动筒(407 )的相应突起(417 )上；所述传动片(406 )与所述传动盘(402)的相对端面间有间隙； 所述第一电控装置包括永磁铁(403c)和由电磁铁芯(403)和线圈(404)组成的电磁铁组件，所述永磁铁(403c)位于所述传动盘(402)的内腔，所述电磁铁组件位于所述传动筒(407)的所述相对端面外侧； 当所述线圈(404)得电时所述电磁铁芯(403)对所述传动片(406)的磁吸力大于所述永磁铁(403c)对所述传动片(406)的磁吸力。
6.根据权利要求4或5所述的电磁风扇离合器，其特征在于所述传动片(206;406)上与所述传动筒(207 ；407)的相对端面处固定连接有弧形摩擦片(206a ;406a)。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁风扇离合器，尤其是一种用于冷却汽车发动机的两速电磁风扇离合器。其目的是为了提供一种能够通过控制第一电控装置的通断电来控制风扇具有两个转速，且可在突发断电情况下保证风扇全速转动的电磁风扇离合器。一种电磁风扇离合器，包括传动轴、传动盘、风扇固定盘和磁铁固定盘，还包括第一传动装置、第二传动装置和第一电控装置，第二传动装置与风扇固定盘固定连接，当第一电控装置得电时，第一电控装置驱动第一传动装置使得第二传动装置与所述传动盘相分离；当第一电控装置断电时，第一电控装置驱动第一传动装置使得第二传动装置与传动盘相接合。
文档编号F16D27/01GK202483694SQ201220010889
公开日2012年10月10日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者李殿赟, 王兆宇, 邢子义 申请人:龙口中宇机械有限公司