CN111637175A - 一种易装配的电磁风扇离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易装配的电磁风扇离合器，包括传动连接轴、风扇连接盘、吸盘、摩擦盘和线圈组件；风扇连接盘和线圈组件分别通过轴承安装于传动连接轴上；而吸盘固定在传动连接轴上并位于线圈组件和风扇连接盘之间，风扇连接盘上通过平面弹簧弹性连接有供吸盘吸合的摩擦盘，其特征在于还包括感应驱动盘，该感应驱动盘通过中心孔套于风扇连接盘上，风扇连接盘的外壁上沿圆周等间隔固定有永磁体构成永磁体环，而感应驱动盘内部嵌装有同永磁体环配合的金属感应环，同时感应驱动盘上设有连接部用于同吸盘外周壁通过连接件固定。本发明结构更简单，装配更加方便，能够缩短装配工时，提高生产效率。

Description

一种易装配的电磁风扇离合器

技术领域

本发明涉及一种易装配的电磁风扇离合器。

背景技术

电磁风扇离合器是目前广泛应用于汽车发动机散热领域的设备，这种设备能够借助对线圈组件的通、放电来控制风扇在全速和低速两种运转状态下的切换，从而实现节能运转和高速降温。

电磁风扇离合器的结构设计中最核心的机构为两个，分别是电磁传动机构和永磁传动机构。而行业内原先在设计电磁传动机构时通常都引入与传动连接轴固定的拖盘，将摩擦盘弹性连接其上，再将内侧包含线圈组件的吸盘采用轴承装配在传动连接轴上并与摩擦盘相对，风扇则直接被固定在吸盘上。由于拖盘的引入在一定程度上使得电磁风扇离合器整体结构复杂化，也增加成本。

因此在后续的设计改进中目前较常用的结构为：采用专门用于固定风扇的风扇连接盘，与吸盘相对设置，吸盘则固定在传动连接轴上，线圈组件采用轴承安装在传动连接轴上。风扇连接盘上与吸盘相对的面上安装摩擦盘。虽然这种结构设计简化了零部件但依旧存在下述问题：

永磁传动机构部分的结构设计依旧相对复杂、零部件多，且安装不方便。具体如图1所示可知，现有的电磁风扇离合器的永磁传动机构中，将用以固定永磁体8的磁体固定盘18独立出来（磁体固定盘18内部设置永磁体安装铁环17吸附固定永磁体8），并专门采用一个大轴承安置在传动连接轴1上，并位于风扇连接盘2和吸盘3的中间位置，吸盘3的后部为线圈组件5，这一设计使得离合器整体结构复杂化，加大了装配难度，延长了装配工时。

同时上述现有的永磁传动机构中，将与永磁体8感应的金属感应环9直接嵌装设计在风扇连接盘2内，这不仅本身制造麻烦，而且装配时必须等风扇连接盘2和磁体固定盘18都安装到位后才能进行摩擦盘4（连接在风扇连接盘2上）与吸盘3间隙的调试，同样延长了装配工时，导致安装不便，降低了生产效率。

发明内容

本发明目的是：提供一种易装配的电磁风扇离合器，结构更简单，装配更加方便，能够缩短装配工时，提高生产效率。

本发明的技术方案是：一种易装配的电磁风扇离合器，包括传动连接轴、风扇连接盘、吸盘、摩擦盘和线圈组件；风扇连接盘和线圈组件分别通过轴承安装于传动连接轴上；而吸盘固定在传动连接轴上并位于线圈组件和风扇连接盘之间，风扇连接盘上通过平面弹簧弹性连接有供吸盘吸合的摩擦盘，其特征在于还包括感应驱动盘，该感应驱动盘通过中心孔套于风扇连接盘上，风扇连接盘的外壁上沿圆周等间隔固定有永磁体构成永磁体环，而感应驱动盘内部嵌装有同永磁体环配合的金属感应环，同时感应驱动盘上设有连接部用于同吸盘外周壁通过连接件固定。

进一步的，本发明中所述风扇连接盘包括中心盘和一体成型于中心盘上且与吸盘相对的内面盘，内面盘外径大于中心盘从而形成***的一圈凸缘，所述摩擦盘通过平面弹簧弹性连接在内面盘上，而凸缘背向吸盘的一面上等间隔贴有所述永磁体以构成所述永磁体环，所述感应驱动盘通过中心孔套于风扇连接盘的中心盘上并与凸缘相对。

更进一步的，本发明中所述中心盘中心设有用于压入紧配轴承的轴承装配孔，同时中心盘上围绕该轴承装配孔环周等间隔设有若干轴向分布的风扇定位孔。

更进一步的，本发明中所述感应驱动盘上背向凸缘的一面上沿圆周等间隔设有若干轴向凸出的散热翼片。

更进一步的，本发明中所述内面盘内嵌装有永磁体安装铁环用于吸附固定所述永磁体，并且凸缘背向吸盘的一面上设有供各个永磁体突出的开孔。

进一步的，本发明中所述感应驱动盘外周上间隔设有若干沿轴向延伸的连接耳作为所述连接部，这些连接耳上打有连接孔，通过径向钉入螺钉以固定在吸盘外周壁上。

进一步的，本发明中所述永磁体按N、S极交替排布成环，数量为24片。

进一步的，本发明中所述金属感应环为铁环。

本发明的具体工作原理如下：

本发明具体使用时同常规技术一样，其传动连接轴与汽车发动机的传动轴相连，并由其驱动旋转。

a、高速运转状态：当线圈组件通电时，吸盘本身随传动连接轴同步高速运转，线圈组件内的线圈产生磁场形成电磁吸力，使摩擦盘克服平面弹簧的弹力吸合到吸盘上，从而带动风扇连接盘及风扇随传动连接轴同步高速转动。

b、低速运转状态：当线圈组件未通电时，线圈组件内的线圈产生的电磁吸力消失，摩擦盘和吸盘脱离，感应驱动盘由于同吸盘固定，故仍然随传动连接轴同步高速运转。感应驱动盘内部的金属感应环切割设于风扇连接盘上的永磁体环的磁力线而产生涡电流，涡电流使金属感应环受到安培力作用，同时使得风扇连接盘上的永磁体环受到安培力的反作用力而带动风扇连接盘做滞后低速转动，转速约是传动连接轴转速的30～50%。

本发明实际装配时，先将吸盘通过键槽配合压紧固定至传动连接轴上，再通过轴承将风扇连接盘和线圈组件安装至传动连接轴上。线圈组件同已知技术一样，由铁架和设于铁架上的绕组构成，铁架中心通过轴承装于传动连接轴上。安装风扇连接盘的过程中对其上的摩擦盘与吸盘的间隙进行调整，最后将感应驱动盘固定至吸盘上。

本发明的优点是：

1．本发明对于已知传统离合器结构中的永磁传动结构进行重新设计，取消了原有的磁体固定盘，将永磁体直接固定到风扇连接盘上，新增了套于风扇连接盘外部并与吸盘固定的感应驱动盘，将金属感应环设于其中并与固定于风扇连接盘外壁上的永磁体配合。该设计中的感应驱动盘能够在风扇连接盘已经装配好，并且摩擦盘与吸盘间隙调整好之后再安装，安装非常方便，能够加快装配进程，缩短工时，提高生产效率。

2. 本发明中取消了原有的需要置入风扇连接盘和吸盘中间的磁体固定盘，将永磁体直接固定到风扇连接盘的表面，同时新引入的感应驱动盘则直接装在风扇连接盘的外部，这样设计不仅简化了离合器的整体结构，而且使得装配更加便利化。同时由于取消了磁体固定盘，相应也就取消了原先磁体固定盘与传动连接轴之间装配用的大轴承，减重明显。

3．本发明中专门设计独立的感应驱动盘来安装金属感应环，而不是像常规技术那样将金属感应环嵌装入风扇连接盘内，这样设计实际上能够降低风扇连接盘的制造难度，同时减重明显。

4. 本发明进一步的设计方案中，在感应驱动盘上沿圆周等间隔设有若干轴向凸出的散热翼片，不仅提高了感应驱动盘自身的冷却效果，并且由于感应驱动盘是与吸盘固定并同步旋转，故也以较少的表面积就能同时达成对于吸盘较佳的散热效果。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为现有技术的电磁风扇离合器的结构示意简图；

图2为本发明一种具体实施例的结构主剖面图（装配状态）；

图3为图2实施例的立体结构分解图。

其中：1、传动连接轴；2、风扇连接盘；2a、中心盘；2b、内面盘；3、吸盘；4、摩擦盘；5、线圈组件；6、平面弹簧；7、感应驱动盘；7a、中心孔；7b、散热翼片；7c、连接耳；8、永磁体；9、金属感应环；10、凸缘；11、轴承装配孔；12、风扇定位孔；13、连接孔；14、螺钉；15、第一滚动轴承；16、第二滚动轴承；17、永磁体安装铁环；18、磁体固定盘。

具体实施方式

实施例：下面结合图2~图3所示对本发明提供的这种易装配的电磁风扇离合器的具体实施方式进行说明如下：

本实施例提供的一种易装配的电磁风扇离合器，其由传动连接轴1、风扇连接盘2、吸盘3、摩擦盘4、线圈组件5、平面弹簧6、感应驱动盘7、永磁体8、金属感应环9、螺钉14、第一滚动轴承15、第二滚动轴承16和永磁体安装铁环17共同组成。同常规技术一样，传动连接轴1是与汽车发动机的传动轴相连的动力输出轴，风扇连接盘2采用第一滚动轴承15安装在传动连接轴1上，而线圈组件5由铁架和设于铁架上的绕组构成，铁架中心通过第二滚动轴承16安装在传动连接轴1上。吸盘3通过键槽配合压紧固定在传动连接轴1上并位于线圈组件5和风扇连接盘2之间，风扇连接盘2上通过平面弹簧6弹性连接有供吸盘3吸合的摩擦盘4。

再如图2和图3所示，本发明的核心改进如下：

所述风扇连接盘2由中心盘2a和一体成型于中心盘2a上且与吸盘3相对的内面盘2b所构成，内面盘2b外径大于中心盘2a从而形成***的一圈凸缘10，所述摩擦盘4通过平面弹簧6弹性连接在内面盘2b上。同时设计了感应驱动盘7，该感应驱动盘7通过中心孔7a套于风扇连接盘2的中心盘2a上并与凸缘10相对。所述中心盘2a中心设有用于压入紧配第一滚动轴承15的轴承装配孔11，同时中心盘2a上围绕该轴承装配孔11环周等间隔设有六个轴向分布的风扇定位孔12，如图3所示。

风扇连接盘2的内面盘2b内嵌装有永磁体安装铁环17用于吸附固定永磁体8，这些永磁体8沿圆周等间隔排布构成永磁体环，并且凸缘10背向吸盘3的一面上设有供各个永磁体8突出的开孔。本实施例中这些永磁体8按N、S极交替排布成环，数量为24片。而感应驱动盘7内部嵌装有同永磁体环配合的金属感应环9，该金属感应环9为铁环。

同时依旧如图3所示，本实施例中所述感应驱动盘7外周上间隔设有三个沿轴向延伸的连接耳7c作为所述连接部，这些连接耳7c上打有连接孔13，通过径向钉入螺钉14以固定在吸盘3外周壁上，如图2所示。本实施例中该螺钉14为内六角花形盘头螺钉。

本实施例中的感应驱动盘7上背向凸缘10的一面上沿圆周等间隔设有若干轴向凸出的散热翼片7b，具体如图3所示。

本发明的具体工作原理如下：

本发明具体使用时同常规技术一样，其传动连接轴1与汽车发动机的传动轴相连，并由其驱动旋转。

a、高速运转状态：当线圈组件5通电时，吸盘3本身随传动连接轴1同步高速运转，线圈组件5内的线圈产生磁场形成电磁吸力，使摩擦盘4克服平面弹簧6的弹力吸合到吸盘3上，从而带动风扇连接盘2及风扇随传动连接轴1同步高速转动。

b、低速运转状态：当线圈组件5未通电时，线圈组件5内的线圈产生的电磁吸力消失，摩擦盘4和吸盘3脱离，感应驱动盘7由于同吸盘3固定，故仍然随传动连接轴1同步高速运转。感应驱动盘7内部的金属感应环9切割设于风扇连接盘2上的永磁体环的磁力线而产生涡电流，涡电流使金属感应环9受到安培力作用，同时使得风扇连接盘2上的永磁体环受到安培力的反作用力而带动风扇连接盘2做滞后低速转动，转速约是传动连接轴1转速的30～50%。

本发明实际装配时，先将吸盘3通过键槽配合压紧固定至传动连接轴1上，再通过轴承将风扇连接盘2和线圈组件5安装至传动连接轴1上。线圈组件5同已知技术一样，由铁架和设于铁架上的绕组构成，铁架中心通过轴承装于传动连接轴1上。安装风扇连接盘2的过程中对其上的摩擦盘4与吸盘3的间隙进行调整，最后将感应驱动盘7固定至吸盘3上。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种易装配的电磁风扇离合器，包括传动连接轴（1）、风扇连接盘（2）、吸盘（3）、摩擦盘（4）和线圈组件（5）；风扇连接盘（2）和线圈组件（5）分别通过轴承安装于传动连接轴（1）上；而吸盘（3）固定在传动连接轴（1）上并位于线圈组件（5）和风扇连接盘（2）之间，风扇连接盘（2）上通过平面弹簧（6）弹性连接有供吸盘（3）吸合的摩擦盘（4），其特征在于还包括感应驱动盘（7），该感应驱动盘（7）通过中心孔（7a）套于风扇连接盘（2）上，风扇连接盘（2）的外壁上沿圆周等间隔固定有永磁体（8）构成永磁体环，而感应驱动盘（7）内部嵌装有同永磁体环配合的金属感应环（9），同时感应驱动盘（7）上设有连接部用于同吸盘（3）外周壁通过连接件固定。

2.根据权利要求1所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述风扇连接盘（2）包括中心盘（2a）和一体成型于中心盘（2a）上且与吸盘（3）相对的内面盘（2b），内面盘（2b）外径大于中心盘（2a）从而形成***的一圈凸缘（10），所述摩擦盘（4）通过平面弹簧（6）弹性连接在内面盘（2b）上，而凸缘（10）背向吸盘（3）的一面上等间隔固定有所述永磁体（8）以构成所述永磁体环，所述感应驱动盘（7）通过中心孔（7a）套于风扇连接盘（2）的中心盘（2a）上并与凸缘（10）相对。

3.根据权利要求2所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述中心盘（2a）中心设有用于压入紧配轴承的轴承装配孔（11），同时中心盘（2a）上围绕该轴承装配孔（11）环周等间隔设有若干轴向分布的风扇定位孔（12）。

4.根据权利要求2所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述感应驱动盘（7）上背向凸缘（10）的一面上沿圆周等间隔设有若干轴向凸出的散热翼片（7b）。

5.根据权利要求2所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述内面盘（2b）内嵌装有永磁体安装铁环（17）用于吸附固定所述永磁体（8），并且凸缘（10）背向吸盘（3）的一面上设有供各个永磁体（8）突出的开孔。

6.根据权利要求1或2所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述感应驱动盘（7）外周上间隔设有若干沿轴向延伸的连接耳（7c）作为所述连接部，这些连接耳（7c）上打有连接孔（13），通过径向钉入螺钉（14）以固定在吸盘（3）外周壁上。

7.根据权利要求1所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述永磁体（8）按N、S极交替排布成环，数量为24片。

8.根据权利要求1所述的一种易装配的电磁风扇离合器，其特征在于所述金属感应环（9）为铁环。

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