阅读说明：本技术 一种水泵差速电磁离合器 (Differential electromagnetic clutch of water pump ) 是由 马国强 马骏 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：一种水泵差速电磁离合器,其包括驱动总成,从动总成,以及控制总成。所述驱动总成包括带轮,以及旋转盘。所述带轮包括安装筒,以及中间隔板。所述旋转盘包括非磁性安装件,以及铁圈。所述从动总成包括轴承,以及驱动盘。所述驱动盘与所述旋转盘包括永磁组件。所述永磁组件包括永磁盘,以及多组永磁铁组。每一组永磁铁组包括偶数个永磁铁并朝向所述旋转盘设置,两个相邻的永磁铁形成一个磁极回路。所述永磁盘由铁制成并加强所述磁极回路的磁力。本水泵差速电磁离合器可以根据发动机的温度来控制所述从动总成是差速转动还是同速转动,从而可以即时地控制发动机的温度,而让其在最优的温度区间工作,同时,在冷机状态下,由于是差速转动,发动机升温迅速,这将有助于燃料充分燃烧,有效地达到节能减排。(A differential electromagnetic clutch of a water pump comprises a driving assembly, a driven assembly and a control assembly. The drive assembly includes a pulley, and a rotating disk. The belt wheel comprises an installation cylinder and a middle partition plate. The rotating disk comprises a non-magnetic mounting member and an iron ring. The driven assembly includes a bearing, and a drive plate. The drive disk and the rotating disk comprise permanent magnet assemblies. The permanent magnet assembly comprises a permanent magnet disc and a plurality of groups of permanent magnet groups. Each group of permanent magnet groups comprises an even number of permanent magnets and is arranged towards the rotating disk, and two adjacent permanent magnets form a magnetic pole loop. The permanent magnetic disk is made of iron and reinforces the magnetic force of the magnetic pole loop. The water pump differential electromagnetic clutch can control the driven assembly to rotate at a differential speed or at the same speed according to the temperature of the engine, so that the temperature of the engine can be controlled immediately to work in an optimal temperature range, and meanwhile, in a cold state, due to differential rotation, the temperature of the engine is rapidly increased, so that fuel can be fully combusted, and energy conservation and emission reduction are effectively achieved.)

一种水泵差速电磁离合器

技术领域

本发明属于汽车部件设备技术领域，特别是一种水泵差速电磁离合器。

背景技术

汽车水泵是汽车发动机冷却系统的重要部分，发动机通过皮带轮带动水泵的主轴及叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动并在离心力作用下甩向水泵壳体的边缘，然后从水管流出，并进行往复循环，从而对汽车发动机的冷却。水泵差速电磁离合器套设在水泵的主轴上，用于控制水泵的工作。

研究表明发动机在83℃-93℃时发动机效率最高。现有技术发动机启动暖身时间约20-30分钟，采用本发明技术改进后发动机暖身时间约10分钟左右。汽车正常行驶过程中40％的时间是不需要水泵高速运行，在爬坡或重负载情况下需要高速冷却。汽车排放方面，发动机在83℃-93℃温度区间与发动机不在温度区间排放减少约16％。对于发动机而言其内部的水温就相当于人的体温，只有人的体温正常了，人的身体才能够健康。人的体温一旦发生变化，身体就会出现问题，对发动机而言也是同样的道理，因此，维持发动机的温度尤其重要。显而易见的上述结构设计的水泵，还无法适应发动机变化多端的工作过程要求，甚至很多时候还会造成过分的冷却，降低发动机效率，给发动机造成危害，而且大量的浪费了能量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可以适时控制的水泵差速电磁离合器，以解决上述问题。

一种水泵差速电磁离合器，其包括一个驱动总成，一个由该驱动总成驱动的从动总成，以及一个设置在所述驱动总成上的控制总成。所述驱动总成包括一个带轮，以及一个固定设置在所述带轮上的旋转盘。所述带轮包括一个安装筒，以及一个设置在所述安装筒中的间隔板。所述旋转盘包括一个固定设置在所述带轮上的非磁性安装件，以及一个设置在该安装件中的铁圈。所述从动总成包括一个穿设在所述带轮中的轴承，以及一个固定设置在所述轴承上的驱动盘。所述轴承滑动穿设在所述带轮中。所述驱动盘与所述旋转盘位于所述间隔板的同侧并包括一个永磁组件，一个与该永磁组件相连并固定在所述轴承上的连接盘，一个与所述连接盘连接的摩擦盘，以及连接在所述连接盘与摩擦盘之间的弹性组件。所述永磁组件包括一个与所述连接盘固定连接的永磁盘，以及多组设置在所述永磁盘上的永磁铁组。每一组永磁铁组包括偶数个永磁铁并朝向所述旋转盘设置，两个相邻的永磁铁形成一个磁极回路。所述永磁盘由铁制成并加强所述磁极回路的磁力。所述摩擦盘套设在所述轴承上。所述弹性组件包括至少一个夹设在所述摩擦盘与连接盘之间的弹片，以及用于固定所述弹片、摩擦盘、以及永磁盘的连接件。所述控制总成包括一个设置在所述带轮上的线圈，以及一个控制所述线圈通断电的控制器。所述线圈与所述驱动盘位于所述间隔板的两侧。当所述线圈在所述控制器的控制下断电时，所述摩擦盘在所述弹性组件的弹力下与所述间隔板分离设置且所述从动总成在永磁组件与所述旋转盘产生的驱动力作用下使所述从动总与所述带轮差速转动。当所述线圈在所述控制器的控制下通电时产生磁力使所述摩擦盘克服所述弹性组件的弹力并在所述线圈所产生的磁力的作用下夹紧所述间隔板以使所述从动总成与带轮同速转动。

进一步地，所述间隔板上设置有多个槽形通孔，所述槽形通孔用于线圈的磁力穿过所述间隔板。

进一步地，所述带轮还包括一个轴套，所述轴套与所述轴承间隔设置。

进一步地，所述非磁性安装件由铝制成，并包括至少三个耳朵，所述带轮的安装筒的内侧壁包括至少三个台阶，所述三个耳朵分别卡设在三个所述台阶上。

进一步地，所述铁圈的径向宽度与所述永磁铁的直径相当，在沿所述轴承的中心轴的截面上所述铁圈的沿所述轴承的中心轴的中心线与所述永磁铁的沿所述轴承的中心轴的中心线重合。

进一步地，所述永磁组件包括三组间隔设置的永磁铁组，每一组永磁铁组包括四个永磁铁，四个所述永磁铁中的N极与S极交替设置。

进一步地，所述摩擦盘具有一个中心通孔，该中心通孔与所述轴承间隔设置。

进一步地，所述弹片为V形结构并包括两个自由端，以及一个拐角部，所述两个自由端固定在所述摩擦盘上，所述拐角部与所述连接盘固定连接。

进一步地，所述拐角部收容于所述摩擦盘的中心通孔中。

进一步地，当所述弹片为自由状态时，所述摩擦盘与所述带轮的间隔板脱离接触。

与现有技术相比，本发明提供的水泵差速电磁离合器具有所述从动总成，该从动总成包括有一个永磁组件，该永磁组件具有铁制的永磁盘以及设置在所述永磁盘上的偶数个永磁铁，该偶数个永磁铁所形成的磁力回路会由该铁制的永磁盘进行加强，且该偶数个永磁铁形成一个连续的磁力回路，且其在铁制的永磁盘的加强下，形成足够的磁力，从而当带轮上设置的旋转盘旋转时切割该永磁组件形成的磁力线，进而驱动所述从动总成旋转，但由于磁力能量的损失，且线圈没有通电，所述从动总成与所述驱动总成差速运动。而当线圈通电后，所述线圈所产生磁力使所述摩擦盘克服所述弹性组件的弹力并在所述线圈所产生的磁力的作用下夹紧所述间隔板使所述从动总成与所述带动连接固定在一起，从而使得所述从动总成与带轮同速转动。而上述的差速转动与同速转动可以完全由控制器控制，即控制器可以根据发动机的温度来控制所述从动总成是差速转动还是同速转动，从而可以即时地控制发动机的温度，而让其在最优的温度区间工作。同时，在冷机状态下，由于是差速转动，即冷机时，风扇转得慢，使得发动机升温迅速，这将有助于燃料充分燃烧，有效地达到节能减排。

附图说明

图1为本发明提供的水泵差速电磁离合器的分解结构示意图。

图2为图1的水泵差速电磁离合器的剖面结构示意图。

图3为图1的水泵差速电磁离合器所具有的带轮的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图3所示，其为本发明提供的水泵差速电磁离合器的结构示意图。所述水泵差速电磁离合器包括一个驱动总成10，一个由该驱动总成10驱动的从动总成20，以及一个设置在所述驱动总成10上的控制总成30，以及一个用于支撑设置所述驱动总成10的支架40。可以想到的是，所述水泵差速电磁离合器还包括其他的功能模块，如电路模块，电机模块，组装模块，以及安装模块等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。

所述驱动总成10包括一个带轮11，以及一个固定设置在所述带轮11上的旋转盘12。所述带轮11包括一个安装筒111，一个设置在所述安装筒111中的间隔板112，以及一个设置在所述间隔板112的中央上的轴套113。所述带轮11可以由金属制成，其通过皮带与主轴(图未示)相连，并随所述主轴一起转动，因此访带轮11将所述主轴同速转动。所述安装筒111的一侧用于设置皮带放置槽以及安装所述旋转盘12，因此所述安装筒111的内侧壁包括至少三个台阶114，该台阶114的结构下面会结合旋转盘12进行详细说明。所述间隔板112固定连接在所述安装筒111的内壁上，其上设置有多条槽形通孔115。所述槽形通孔115用于磁力穿过所述间隔板112。所述多条槽形通孔115为同心圆。所述轴套113设置在所述间隔板112上并位于所述间隔板112的一侧，其与所述安装筒111形成一个安装槽116。该安装槽116用于安装所述的控制总成30的线圈31。所述旋转盘12固定设置在所述带轮11上，并随该带轮11一起旋转。所述旋转盘12包括一个固定设置在所述带轮11上的非磁性安装件121，一个设置在该安装件121中的铁圈122，以及至少三个设置在所述安装件121的径向边缘的耳朵123。非磁性所述安装件121由铝制成，由于其不仅用于安装所述铁圈122及耳朵123，还用于散热，也因此所述安装件121的外侧设置有多个散热鳍片。所述铁圈122包覆在所述安装件121中，并为一个环形结构。在本实施例中，所述旋转盘12具有6个耳朵123。所述耳朵123卡设并收容于三个台阶114中，以将所述带轮11与安装盘12组装在一起，其固定方式可以为螺钉固定，也可以其他方式，如焊接方式来固定。

所述从动总成20包括一个穿设在所述带轮11中的轴承21，以及一个固定设置在所述轴承21上的驱动盘22。所述轴承21为一种现有技术，其与所述带轮11的轴套113间隔设置，从而使得该带轮11与所述轴承113可以以不同速度旋转，而互不干涉。所述驱动盘22与所述旋转盘12位于所述间隔板112的同侧并包括一个永磁组件221，一个与该永磁组件221相连并固定在所述轴承21上的连接盘222，一个与所述连接盘222连接的摩擦盘223，以及连接在所述连接盘222与摩擦盘223之间的弹性组件224。所述永磁组件221包括一个与所述连接盘222固定连接的永磁盘2211，以及多组设置在所述永磁盘2211上的永磁铁组2212。所述永磁盘2211为一个圆环结构，并由铁制成。每一组永磁铁组2212包括偶数个永磁铁并朝向所述旋转盘12设置，且两个相邻的永磁铁形成一个磁极回路。在本实施例中，所述永磁组件221包括三组间隔设置的永磁铁组2212，每一组永磁铁组2212包括四个永磁铁，四个所述永磁铁中的N极与S极交替设置，从而形成三个磁极回路。由于所述永磁盘2211由铁制成，其可以加强所述永磁铁所形成的磁力，并可以延长该永磁盘2211的寿命。所述永磁铁所产生的磁力线用于在所述铁圈122旋转时切割而产生动力，从而驱动所述从动总成20旋转。为了达到切割磁力线的目的，所述铁圈122的径向宽度与所述永磁铁的直径相当，且在沿所述轴承21的中心轴的截面上所述铁圈122的沿所述轴承21的中心轴的中心线与所述永磁铁的沿所述轴承21的中心轴的中心线重合。所述连接盘222用于连接所述摩擦盘223与永磁组件221，且固定在所述轴承21上，其固定方式可以为过盈配合。所述摩擦盘223为环形结构以与所述轴承21间隔设置，其通过所述弹性组件224与所述连接盘222连接。所述摩擦盘223具有一个中心通孔2231，且该中心通孔2231与所述轴承21间隔设置。所述弹性组件224包括至少一个夹设在所述摩擦盘223与连接盘222之间的弹片2241，至少一个用于将所述弹片2241固定于所述摩擦盘223上的铆钉2242，以及一个用于连接所述弹片2241、连接盘222、永磁盘2211的连接件2243。在本实施例中，所述弹片2241为V形结构并包括两个自由端，以及一个拐角部。所述两个自由端通过铆钉2242固定在所述摩擦盘223上，所述拐角部通过螺栓2243与所述连接盘222固定连接。所述拐角部收容于所述摩擦盘223的中心通孔2231中，从而可以避免该连接件2243与所述摩擦盘223相干涉。当所述弹片2241为自由状态时，所述摩擦盘223与所述带轮11的间隔板脱离接触。所述连接件2243可以为螺栓。

所述控制总成30包括一个设置在所述带轮11上的线圈31，以及一个控制所述线圈31通断电的控制器32。所述线圈31收容于所述安装槽116中，其使用导线绕设而成，当通电后将产生磁力，其具体结构及工作原理为现有技术，在此不再赘述。所述线圈31与所述驱动盘22位于所述间隔板112的两侧。所述控制器32用于所述线圈31的通断电，其可以与一些传感器连接，该传感器可以用于监测发动机的温度。即当发动机的温度达到一定值时，所述控制器32为所述线圈31通过或断电。

所述支架40固定在发动机上，并包括一个凸缘41，所述带轮11的轴套113固定在所述凸缘41上，从而固定该带轮11。所述轴承21固定在发动机上，从而将固定整个该水泵差速电磁离合器。

当然可以想到的是，所述水泵差速电磁离合器还包括其他的功能模块，如设置在轴承21另一端的风扇等等，其为现有技术，在此不详细说明。

在工作时，当发动机刚开始启动时，其温度较低，不需要风扇强力降温，此时，所述线圈31在所述控制器32的控制下断电而不产生磁力，所述摩擦盘223在所述弹性组件224的弹力下与所述间隔板112分离设置且所述从动总成20在永磁组件21与所述旋转盘12产生的驱动力作用下使所述从动总成20与所述带轮11差速转动，风扇转得较慢。当发动机工作一段时间后，其温度升高，需要风扇强力降温，所述线圈31在所述控制器32的控制下通电时产生磁力使所述摩擦盘223克服所述弹性组件224的弹力并在所述线圈31所产生的磁力的作用下夹紧所述间隔板112以使所述从动总成20与带轮11同速转动，风扇转得较快，达到强力降温的效果。

与现有技术相比，本发明提供的水泵差速电磁离合器具有所述从动总成20，该从动总成20包括有一个永磁组件221，该永磁组件221具有铁制的永磁盘2211以及设置在所述永磁盘2211上的偶数个永磁铁，该偶数个永磁铁所形成的磁力回路会由该铁制的永磁盘2211进行加强，且该偶数个永磁铁形成一个连续的磁力回路，且其在铁制的永磁盘的加强下，形成足够的磁力，从而当带轮11上设置的旋转盘112旋转时切割该永磁组件221形成的磁力线，进而驱动所述从动总成20旋转，但由于磁力能量的损失，且线圈31没有通电，所述从动总成20与所述驱动总成10差速运动。而当线圈31通电后，所述线圈31所产生磁力使所述摩擦盘223克服所述弹性组件224的弹力并在所述线圈31所产生的磁力的作用下夹紧所述间隔板112使所述从动总成20与所述带轮11连接固定在一起，从而使得所述从动总成20与带轮11同速转动。而上述的差速转动与同速转动可以完全由控制器32控制，即控制器32可以根据发动机的温度来控制所述从动总成是差速转动还是同速转动，从而可以即时地控制发动机的温度，而让其在最优的温度区间工作。同时，在冷机状态下，由于是差速转动，即冷机时，风扇转得慢，使得发动机升温迅速，这将有助于燃料充分燃烧，有效地达到节能减排

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。