技術領域:本實用(yòng)新型涉及電磁離合器,特别是用(yòng)于汽車的(de)發動機冷(lěng)卻系繞或空調系繞的(de)電磁離合器。
背景技術:電磁離合器是一種在電磁力作用(yòng)下(xià)進行離合作用(yòng) (即,實現動力的(de)傳遞與中斷)的(de)裝置,其通(tōng)過對(duì)離合器中的(de)電磁線圈的(de)通(tōng)/斷電來(lái)控制離合器的(de)接合與分(fēn)離。電磁離合器廣泛用(yòng)于機械、電子/電氣等各種領域,例如用(yòng)于汽車的(de)發動機冷(lěng)卻系繞、空調系繞等等。
以發動機冷(lěng)卻系繞爲例,該系繞是保證汽車正常工作的(de)關鍵系繞之一。發動機冷(lěng)卻系繞包括水(shuǐ)泵,其泵送冷(lěng)卻液,使冷(lěng)卻液在發動機冷(lěng)卻回路中快(kuài)速流動,以吸收發動機工作時(shí)産生的(de)熱(rè)量,将發動機的(de)溫度保持在正常或者最佳工作溫度下(xià)。通(tōng)常,發動機在水(shuǐ)溫(冷(lěng)卻液的(de)溫度)爲90度時(shí)達到最佳工作狀态。一些現有汽車的(de)水(shuǐ)泵的(de)帶輪(主動輪)與轉軸直接連接,因此,在汽車啓動後水(shuǐ)泵一直運轉,驅動發動機内部的(de)冷(lěng)卻液不斷循環。這(zhè)種循環導制汽車啓動時(shí)發動機的(de)溫度上升很慢(màn)。如果需要使水(shuǐ)溫達到約90度,在純怠速狀态下(xià),發動機的(de)暖機時(shí)間需要約20分(fēn)鐘(zhōng)。
因此,現有技術己經提出了(le)一種在汽車啓動時(shí)斷開帶輪與水(shuǐ)泵的(de)連接的(de)設計,這(zhè)能夠将發動機暖機時(shí)間降低至約5分(fēn)鐘(zhōng)。暖機時(shí)間大(dà)大(dà)縮短,可(kě)以使發動機最快(kuài)地達到最佳工作狀态,減少了(le)燃料消耗,更加節能環保。
中國專利申清公開CN102216693A公開了(le)這(zhè)樣一種現有設計。通(tōng)過制動器(電磁線圈)通(tōng)電/斷電及複位彈簧實現制動器構件160的(de)吸合/分(fēn)離,進而帶動卷繞彈簧104在徑向收縮或者擴張,實現帶輪與水(shuǐ)泵斷開或接合。斷開帶輪與水(shuǐ)泵的(de)連接需要制動器(電磁線圈)始終保持通(tōng)電狀态約5分(fēn)鐘(zhōng)。
但是,長(cháng)時(shí)間的(de)通(tōng)電電流會使制動器(電磁線圈)發熱(rè),進而會使制動器繞組電阻増加,電流下(xià)降,從而使制動器電磁力下(xià)降,進一步引起撥拉裝置回位,使卷繞彈簧失去約束而徑向擴張到驅動構件内表面,最終引起離合器分(fēn)高(gāo)失效。
另外,制動器構件160沒有極性,因此僅僅通(tōng)過電磁鐵的(de)電磁力實現對(duì)制動器構件的(de)吸合,這(zhè)對(duì)于電磁鐵的(de)電磁力要求較高(gāo),即對(duì)于電流要求大(dà)。因此會増大(dà)能耗,縮短電磁鐵使用(yòng)壽命。
而且,螺旋形彈簧線圈在擴張到離合器内表面時(shí),由于線圈内應力控制問題或者表面由于溫度變化(huà)附有冷(lěng)凝水(shuǐ)時(shí)導制的(de)摩擦系數變化(huà),可(kě)能會發生摩擦力不足,造成離合器接合傳動失效。
美(měi)國專利申請公開US2010/0263981A1公開了(le)另一種現有設計。所公開的(de)離合器設置有:永磁體9;相應導磁裝置10、11;電磁鐵8;軟磁材料制成的(de)銜鐵3;以及轉子2a。電磁鐵通(tōng)第一方向的(de)電流時(shí),電磁鐵與永磁體的(de)磁場(chǎng)疊加并共同作用(yòng)對(duì)銜鐵施加向左側的(de)作用(yòng)力,銜鐵移動至左側,系繞與轉子的(de)間隙變小,永磁體/轉子對(duì)銜鐵的(de)作用(yòng)力增大(dà),并可(kě)将銜鐵保持在左側位置,此時(shí)電磁鐵可(kě)斷開或減小電流。電磁鐵通(tōng)反方向電流時(shí),電磁鐵産生與永磁體相反的(de)磁場(chǎng),以抵消永磁體對(duì)銜鐵的(de)作用(yòng)力,此時(shí)銜鐵所受到作用(yòng)力變小,并在彈簧作用(yòng)力下(xià)向右側移動複位。
該方案中,電磁鐵在使銜鐵與轉子斷開時(shí)需要抵消永磁體的(de)磁場(chǎng),而不是直接對(duì)銜鐵産生作用(yòng)力,從而需要在電磁鐵上提供大(dà)電流才能實現該功能,不利于節約能源,且大(dà)電流對(duì)于電氣系繞的(de)沖擊較大(dà)。
另外,該方案中通(tōng)過銜鐵與轉子的(de)吸合直接傳遞帶輪的(de)轉矩,對(duì)于銜鐵的(de)強度有較高(gāo)要求,銜鐵比較容易産生大(dà)的(de)磨損。
日本專利申情公開JP特開2007-205513公開了(le)又一種現有設計,其離合器設置有電磁鐵23、轉子22、軟磁材料制成的(de)銜鐵21、固定在轉子中的(de)永磁體28及彈性體29。 與前述美(měi)國專利申請公開類似地,當電磁鐵接通(tōng)第一方向的(de)電流時(shí),電磁鐵與永磁體共同對(duì)銜鐵施加作用(yòng)力,使銜鐵被吸至左側,銜鐵與永磁體及轉子之間的(de)間隙變小,永磁體對(duì)銜鐵的(de)作用(yòng)力變大(dà),并且可(kě)以僅通(tōng)過永磁體将銜鐵保持在左側。此時(shí),電磁鐵可(kě)斷電或者減小電流。當電磁鐵接通(tōng)反方向電流時(shí),電磁鐵産生與永磁體相反的(de)磁場(chǎng),以抵消永磁體對(duì)銜鐵的(de)作用(yòng)力,銜鐵在彈性體作用(yòng)下(xià)向右側移動複位。該方案中,電磁鐵在使銜鐵與轉子斷開時(shí),需要抵消永磁體的(de)磁場(chǎng),而不是直接對(duì)銜鐵産生作用(yòng)力,該方式需要在電磁鐵上提供大(dà)電流才能實現銜鐵的(de)複位,不利于節約能源,且大(dà)電流對(duì)于電氣系繞的(de)沖擊較大(dà)。
中國實用(yòng)新型專利公告CN202040232u公開了(le)又一種現有設計。在所公開的(de)離合器中,吸盤2中設置有永磁鐵21。吸盤與皮帶輪保持常态接合狀态。在電磁線圈11通(tōng)電時(shí),産生與永磁鐵相排斥的(de)磁場(chǎng),皮帶輪與吸盤分(fēn)離,即皮帶輪與水(shuǐ)泵斷開。該方案中,對(duì)于電磁線圈的(de)電磁力要求較高(gāo),即對(duì)于電流要求大(dà),會増加能耗,且縮短電磁鐵使用(yòng)壽命。另外電磁線圈需要保持較長(cháng)通(tōng)電時(shí)間,容易發熱(rè),同樣會增加能耗。該方案中通(tōng)過吸盤與皮帶輪的(de)吸合直接傳速皮帶輪的(de)轉矩,對(duì)于吸盤的(de)強度有較高(gāo)要求,吸盤比較容易産生大(dà)的(de)磨損。
中國實用(yòng)新型專利公告CN203769916u公開了(le)再一種現有設計,其中,在第一旋轉體2上固定有第一磁鐵501,第一磁鐵沿圓周排布,且在徑向上極性相反。在電磁鐵芯6斷電時(shí),吸合盤7被永磁體吸引以與第一旋轉體2接合,并将第一旋轉體的(de)轉動傳遞至第二旋轉體3。 電磁鐵芯通(tōng)電時(shí),将吸合盤7從第一旋轉體分(fēn)離,第一旋轉體2與第二旋轉體3分(fēn)離。該方案中,吸合盤也(yě)是軟磁的(de),而非永磁體,在電磁鐵芯通(tōng)電時(shí),需要抵消永磁體的(de)磁場(chǎng),而非直接對(duì)吸合盤産生作用(yòng)力,需要大(dà)電流,能耗高(gāo);當需要斷開吸合盤與皮帶輪的(de)連接時(shí),電磁鐵芯需要長(cháng)時(shí)間通(tōng)電,也(yě)會産生發熱(rè)及高(gāo)能耗的(de)問題。另外,吸合盤直接通(tōng)過摩擦傳遞扭矩,對(duì)于吸合盤的(de)強度有較高(gāo)要求。
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