一种车用风扇与水泵一体式离合器、车辆及工作方法技术

本发明专利技术公开了车用风扇与水泵一体式离合器、车辆及工作方法。其中，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；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；支架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相对支架做轴向移动；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相对风扇固定盘做轴向移动。本发明专利技术的该离合器能够同时控制水泵与风扇的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种车用风扇与水泵一体式离合器、车辆及工作方法
本专利技术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、车辆及工作方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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，提高本专利技术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，提高本专利技术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。本专利技术的第二目的提供了一种车用风扇与水泵一体式离合器的工作方法。其中，第一种车用风扇与水泵一体式离合器的工作方法，包括：(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。其中，第二种车用风扇与水泵一体式离合器的工作方法，包括：(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。本专利技术的第三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，本专利技术的有益效果是：本专利技术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是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术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.风扇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，靠近铁芯的传动盘的端面上设置有导磁环。4.如权利要求3所述的一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，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。5.如权利要求4所述的一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，所述导磁环伸入至导磁环槽内。6.如权利要求1所述的一种车用风扇与水泵一体式离合器，其特征在于，所述支架上设置有通风口。7.一种如权利要求1所述的车用风扇与水泵一体式离合器的工作方法，其特征在于，包括：(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。8.一种车用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆宇，陈晓亮，侯丰康，李芳，白宇，
申请(专利权)人：龙口中宇机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37