电磁离合器制造技术

一种电磁离合器，包括：主动轮；电磁铁；衔铁组件，能够沿转轴的轴线的方向在第一位置与第二位置之间运动；从动轮组件，随着衔铁组件运动到第一位置或第二位置，其与主动轮相分离或接合；衔铁组件包括永磁体；当向电磁铁施加第一电流时，衔铁组件朝向第一位置运动；当向电磁铁施相反的第二电流时，衔铁组件向所述第二位置运动；还包括一直沿使衔铁组件运动到第二位置的方向施加作用力的弹性件；当衔铁组件运动至第一位置时，衔铁组件的永磁体能够与一可磁化部件相互吸引，使得在减小或断开通向电磁铁的电流的情况下，衔铁组件能够被保持在第一位置。本实用新型专利技术具有以下技术效果：对于电磁铁的电磁力要求较小，节能，并且延长电磁铁使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电磁离合器，特别是用于汽车的发动机冷却系统或空调系统的电磁离合器。
技术介绍
电磁离合器是一种在电磁力作用下进行离合作用(即，实现动力的传递与中断)的装置，其通过对离合器中的电磁线圈的通/断电来控制离合器的接合与分离。电磁离合器广泛用于机械、电子/电气等各种领域，例如用于汽车的发动机冷却系统、空调系统等等。以发动机冷却系统为例，该系统是保证汽车正常工作的关键系统之一。发动机冷却系统包括水泵，其泵送冷却液，使冷却液在发动机冷却回路中快速流动，以吸收发动机工作时产生的热量，将发动机的温度保持在正常或者最佳工作温度下。通常，发动机在水温(冷却液的温度)为90度时达到最佳工作状态。一些现有汽车的水泵的带轮(主动轮)与转轴直接连接，因此，在汽车一启动后水泵一直运转，驱动发动机内部的冷却液不断循环。这种循环导致汽车启动时发动机的温度上升很慢。如果需要使水温达到约90度，在纯怠速状态下，发动机的暖机时间需要约20分钟。因此，现有技术已经提出了一种在汽车启动时断开带轮与水泵的连接的设计，这能够将发动机暖机时间降低至约5分钟。暖机时间大大缩短，可以使发动机最快地达到最佳工作状态，减少了燃料消耗，更加节能环保。中国专利申请公开CN102216639A公开了这样一种现有设计。通过致动器(电磁线圈)通电/断电及复位弹簧实现致动器构件160的吸合/分离，进而带动卷绕弹簧104在径向收缩或者扩张，实现带轮与水泵断开或接合。断开带轮与水泵的连接需要致动器(电磁线圈)始终保持通电状态约5分钟。但是，长时间的通电电流会使致动器(电磁线圈)发热，进而会使致动器绕组电阻增加，电流下降，从而使致动器电磁力下降，进一步引起拨拉装置回位，使卷绕弹簧失去约束而径向扩张到驱动构件内表面，最终引起离合器分离失效。另外，致动器构件160没有极性，因此仅仅通过电磁铁的电磁力实现对致动器构件的吸合，这对于电磁铁的电磁力要求较高，即，对于电流要求大。因此，会增大能耗，缩短电磁铁使用寿命。而且，螺旋形弹簧线圈在扩张到离合器内表面时，由于线圈内应力控制问题或者表面由于温度变化附有冷凝水时导致的摩擦系数变化，可能会发生摩擦力不足，造成离合器接合传动失效。美国专利申请公开US2010/0263981A1公开了另一种现有设计。所公开的离合器设置有：永磁体9；相应导磁装置10、11；电磁铁8；软磁材料制成的衔铁3；以及转子2a。电磁铁通第一方向的电流时，电磁铁与永磁体的磁场叠加并共同作用对衔铁施加向左侧的作用力，衔铁移动至左侧，系统与转子的间隙变小，永磁体/转子对衔铁的作用力增大，并可将衔铁保持在左侧位置，此时电磁铁可断开或减小电流。电磁铁通反方向电流时，电磁铁产生与永磁体相反的磁场，以抵消永磁体对衔铁的作用力，此时衔铁所受到作用力变小，并在弹簧作用力下向右侧移动复位。该方案中，电磁铁在使衔铁与转子断开时需要抵消永磁体的磁场，而不是直接对衔铁产生作用力，从而需要在电磁铁上提供大电流才能实现该功能，不利于节约能源，且大电流对于电气系统的冲击较大。另外，该方案中通过衔铁与转子的吸合直接传递带轮的转矩，对于衔铁的强度有较高要求，衔铁比较容易产生大的磨损。日本专利申请公开JP特开2007-205513公开了又一种现有设计，其离合器设置有电磁铁23、转子22、软磁材料制成的衔铁21、固定在转子中的永磁体28及弹性体29。与前述美国专利申请公开类似地，当电磁铁接通第一方向的电流时，电磁铁与永磁体共同对衔铁施加作用力，使衔铁被吸至左侧，衔铁与永磁体及转子之间的间隙变小，永磁体对衔铁的作用力变大，并且可以仅通过永磁体将衔铁保持在左侧。此时，电磁铁可断电或者减小电流。当电磁铁接通反方向电流时，电磁铁产生与永磁体相反的磁场，以抵消永磁体对衔铁的作用力，衔铁在弹性体作用下向右侧移动复位。该方案中，电磁铁在使衔铁与转子断开时，需要抵消永磁体的磁场，而不是直接对衔铁产生作用力，该方式需要在电磁铁上提供大电流才能实现衔铁的复位，不利于节约能源，且大电流对于电气系统的冲击较大。中国技术专利公告CN202040232U公开了又一种现有设计。在所公开的离合器中，吸盘2中设置有永磁铁21。吸盘与皮带轮保持常态接合状态。在电磁线圈11通电时，产生与永磁铁相排斥的磁场，皮带轮与吸盘分离，即，皮带轮与水泵断开。该方案中，对于电磁线圈的电磁力要求较高，即，对于电流要求大，会增加能耗，且缩短电磁铁使用寿命。另外电磁线圈需要保持较长通电时间，容易发热，同样会增加能耗。该方案中通过吸盘与皮带轮的吸合直接传递皮带轮的转矩，对于吸盘的强度有较高要求，吸盘比较容易产生大的磨损。中国技术专利公告CN203769916U公开了再一种现有设计，其中，在第一旋转体2上固定有第一磁铁501，第一磁铁沿圆周排布，且在径向上极性相反。在电磁铁芯6断电时，吸合盘7被永磁体吸引以与第一旋转体2接合，并将第一旋转体的转动传递至第二旋转体3。电磁铁芯通电时，将吸合盘7从第一旋转体分离，第一旋转体2与第二旋转体3分离。该方案中，吸合盘也是软磁的，而非永磁体，在电磁铁芯通电时，需要抵消永磁体的磁场，而非直接对吸合盘产生作用力，需要大电流，能耗高；当需要断开吸合盘与皮带轮的连接时，电磁铁芯需要长时间通电，也会产生发热及高能耗的问题。另外，吸合盘直接通过摩擦传递扭矩，对于吸合盘的强度有较高要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种具有较小功率消耗、并具有较长使用寿命的电磁离合器。本技术提供了这样一种电磁离合器，其包括：具有轴线的转轴；用于接收外部动力的主动轮；电磁铁，当向所述电磁铁通电时，所述电磁铁能够产生磁场；衔铁组件，所述衔铁组件能够沿所述转轴的轴线的方向在第一位置与第二位置之间运动；安装于所述转轴上的从动轮组件，所述从动轮组件构造成：随着所述衔铁组件运动到第一位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相分离；随着所述衔铁组件运动到第二位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相接合；其特征在于，所述衔铁组件包括永磁体；当向所述电磁铁施加第一方向的第一电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第一作用力，所述衔铁组件朝向所述第一位置运动；当向所述电磁铁施加与第一方向相反的第二方向的第二电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第二作用力，所述衔铁组件向所述第二位置运动；所述电磁离合器还包括一直沿使所述衔铁组件运动到第二位置的方向对所述衔铁组件施加作用力的弹性件；以及当所述衔铁组件运动至第一位置时，所述衔铁组件的永磁体能够与一可磁化部件相互吸引，使得在减小或断开通向所述电磁铁的电流的情况下，所述衔铁组件能够被保持在所述第一位置。其中：所述第一位置是靠近所述电磁铁的位置，所述第二位置是远离所述电磁铁的位置。本技术具有以下技术效果：对于电磁铁的电磁力要求较小，即，对于电流要求小，节能；并且延长电磁铁使用寿命。附图说明图1是根据本技术第一实施例的电磁离合器的分解透视图；图2是根据本技术第一实施例的电磁离合器在组装状态下的横截面图；图3是根据本技术第一实施例的电磁离合器在组装状态下的剖切透视图；图4是根据本技术第一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁离合器，包括：具有轴线的转轴；用于接收外部动力的主动轮；电磁铁，当向所述电磁铁通电时，所述电磁铁能够产生磁场；衔铁组件，所述衔铁组件能够沿所述转轴的轴线的方向在第一位置与第二位置之间运动；安装于所述转轴上的从动轮组件，所述从动轮组件构造成：随着所述衔铁组件运动到第一位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相分离；随着所述衔铁组件运动到第二位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相接合；其特征在于，所述衔铁组件包括永磁体；当向所述电磁铁施加第一方向的第一电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第一作用力，所述衔铁组件朝向所述第一位置运动；当向所述电磁铁施加与第一方向相反的第二方向的第二电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第二作用力，所述衔铁组件向所述第二位置运动；所述电磁离合器还包括一直沿使所述衔铁组件运动到第二位置的方向对所述衔铁组件施加作用力的弹性件；以及当所述衔铁组件运动至第一位置时，所述衔铁组件的永磁体能够与一可磁化部件相互吸引，使得在减小或断开通向所述电磁铁的电流的情况下，所述衔铁组件能够被保持在所述第一位置。

【技术特征摘要】
2015.04.17 CN 20151018239941.一种电磁离合器，包括：具有轴线的转轴；用于接收外部动力的主动轮；电磁铁，当向所述电磁铁通电时，所述电磁铁能够产生磁场；衔铁组件，所述衔铁组件能够沿所述转轴的轴线的方向在第一位置与第二位置之间运动；安装于所述转轴上的从动轮组件，所述从动轮组件构造成：随着所述衔铁组件运动到第一位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相分离；随着所述衔铁组件运动到第二位置，所述从动轮组件运动而与主动轮相接合；其特征在于，所述衔铁组件包括永磁体；当向所述电磁铁施加第一方向的第一电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第一作用力，所述衔铁组件朝向所述第一位置运动；当向所述电磁铁施加与第一方向相反的第二方向的第二电流时，通过所述电磁铁产生的磁场与所述衔铁组件的永磁体之间的第二作用力，所述衔铁组件向所述第二位置运动；所述电磁离合器还包括一直沿使所述衔铁组件运动到第二位置的方向对所述衔铁组件施加作用力的弹性件；以及当所述衔铁组件运动至第一位置时，所述衔铁组件的永磁体能够与一可磁化部件相互吸引，使得在减小或断开通向所述电磁铁的电流的情况下，所述衔铁组件能够被保持在所述第一位置。2.如权利要求1所述的电磁离合器，其中：所述第一位置是靠近所述电磁铁的位置，所述第二位置是远离所述电磁铁的位置。3.如权利要求2所述的电磁离合器，其中：所述可磁化部件是沿所述转轴的轴线的方向位于所述电磁铁与衔铁组件之间并且包括软磁
\t材料的第一转子。4.如权利要求3所述的电磁离合器，其中：所述主动轮具有沿径向延伸的环形径向部件，所述径向部件形成所述第一转子。5.如权利要求4所述的电磁离合器，其中：第一转子设置有隔磁槽，所述隔磁槽能够引导电磁铁的特定磁场通过第一转子而作用在所述衔铁组件的永磁体上。6.根据权利要求3所述的电磁离合器，其中：衔铁组件包括具有永磁体的衔铁和用于安装所述衔铁的衔铁架，随着衔铁组件的轴向运动，所述衔铁架带动从动轮组件运动从而与主动轮接合或分离。7.如权利要求6所述的电磁离合器，其中：所述衔铁与衔铁架分开设置，并且分别设置在从动轮组件的沿所述转轴的轴线的方向的两侧。8.如权利要求6所述的电磁离合器，其中：所述衔铁包括环形件和沿圆周方向设置于环形件...

【专利技术属性】
技术研发人员：付占江，张厚政，李树素，董友军，
申请(专利权)人：盖茨胜地汽车水泵产品烟台有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37