CN215171670U - 一种失电电磁离合器以及水泵总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种失电电磁离合器以及水泵总成，属于机械技术领域。它解决了现有的失电电磁离合器结构中轴向长度过长等问题。本失电电磁离合器，包括转轴、皮带轮、线圈铁芯组件、散热盘以及沿轴向依次设置有耦合片、摩擦片和限位板，皮带轮与耦合片之间设置有弹性驱动件，当线圈铁芯组件失电时弹性驱动件作用在耦合片上使耦合片和限位板将摩擦片夹持于两者之间，散热盘固定连接在转轴上，散热盘的外沿上具有向皮带轮凸出的安装环，安装环位于限位板的外周侧，安装环上固定有永磁铁，皮带轮的外沿上固定有与安装环对应的感应盘，感应盘与永磁铁之间具有转动间隙，且感应盘与永磁铁之间能够产生磁力感应。本失电电磁离合器能够缩短轴向长度。

Description

一种失电电磁离合器以及水泵总成

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种失电电磁离合器以及水泵总成。

背景技术

发动机在运行工作时需要冷却液循环工作进行散热，而冷却液通过水泵输送进行循环流动。当发动机的温度升高时，水泵转速加快，使冷却液进行大循环；当发动机的温度低时，水泵转速降低，使冷却液进行小循环。为了控制水泵的转动，常见的是在水泵中设置电磁离合器，电磁离合器与控制器相连，控制器上设置有用于检测发动机温度的温度传感器，温度传感器将检测到的温度发送给控制器，控制器根据接收到的温度信息控制电磁离合器动作，一般电磁离合器通电时皮带轮带动水泵转轴高速转动，失电时皮带轮不带动水泵转轴转动或者带动水泵转轴低速转动。这种结构的水泵电磁离合器使用时，当电磁离合器故障或者发生停电时，水泵转轴将不能转动从而造成发动机不能降温，容易引起发动机持续处于高温工作状态甚至烧坏。

中国专利文献资料公开提出了一种失电电磁离合器总成[申请号：CN201920818059.X；公开号：210050219U]，包括转轴、皮带轮、线圈铁芯组件和耦合片，耦合片通过通电后的线圈铁芯组件与皮带轮吸合，皮带轮上固定连接有限位板，耦合片位于皮带轮与限位板之间并能够轴向移动，转轴上周向固定有摩擦片，摩擦片位于耦合片与限位板之间并能够轴向滑动，皮带轮与耦合片之间设置有弹性驱动件，当线圈铁芯组件失电时弹性驱动件作用在耦合片上使耦合片和限位板将摩擦片夹持于两者之间。

皮带轮通过传动机构与发动机的转动轴连接，发动机的转动轴转动带动皮带轮转动，限位板固定连接在皮带轮上从而随皮带轮一起转动，转轴的一端上连接有水泵叶轮。当线圈铁芯组件失电时，耦合片没有被吸合到皮带轮上，在弹性驱动件的作用下，耦合片和限位板将摩擦片夹持在两者之间，使耦合片、摩擦片和限位板叠合并达到固定状态，从而使皮带轮通过摩擦片带动转轴转动并达到同步转动，实现水泵的高速转动。当线圈铁芯组件通电时，线圈铁芯组件产生磁力使耦合片向皮带轮靠近并被吸合在皮带轮上，耦合片、摩擦片和限位板之间放松，摩擦片不再与限位板固定，皮带轮的转动不能被传递到转轴上，转轴不再随皮带轮同步转动，水泵不再高速转动。因此当电磁离合器故障或者发生停电时，水泵转轴处于高速转动状态，能够对发动机进行降温，从而使发动机处于低温工作状态，使发动机不会烧坏。

在上述专利文献的实施例中还公开了固定在皮带轮上的散热盘和固定在转轴上的磁铁附板，且限位板、磁铁附板和散热盘沿轴向依次设置，这样就导致整个失电离合器的轴向长度过长，不利于整个水泵在发动机舱中的安装。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种失电电磁离合器以及水泵总成，解决的技术问题是如何缩短失电电磁离合器结构的轴向长度。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种失电电磁离合器，包括转轴、皮带轮、线圈铁芯组件和散热盘，所述皮带轮与散热盘之间具有安装腔，所述安装腔内沿轴向依次设置有耦合片、摩擦片和限位板，所述耦合片周向固定在皮带轮上并能够轴向移动，所述耦合片能够通过通电后的线圈铁芯组件与皮带轮吸合，所述摩擦片周向固定在转轴上并能够轴向移动，所述限位板固定连接在皮带轮上，所述皮带轮与耦合片之间设置有弹性驱动件，当线圈铁芯组件失电时所述弹性驱动件作用在耦合片上使耦合片和限位板将摩擦片夹持于两者之间，其特征在于，所述散热盘固定连接在转轴上，所述散热盘的外沿上具有向皮带轮凸出的安装环，所述安装环位于限位板的外周侧，所述安装环上固定有沿周向均匀分布的数个永磁铁，所述皮带轮的外沿上固定有与安装环对应的感应盘，所述感应盘与永磁铁之间具有转动间隙，且感应盘与永磁铁之间能够产生磁力感应。

转轴穿设在水泵总成的壳体中，转轴的一端固定散热盘，转轴的另一端固定叶轮。当线圈铁芯组件失电时，耦合片没有被吸合到皮带轮上，在弹性驱动件的作用下，耦合片和限位板将摩擦片夹持在两者之间，皮带轮通过摩擦片带动转轴转动并达到同步转动，实现水泵的高速转动。线圈铁芯组件通电时，耦合片吸合固定在皮带轮上，摩擦片、耦合片和限位板之间保持放松状态，皮带轮转动时不能通过耦合片、摩擦片和限位板带动转轴同步转动，但是由于感应盘固定在皮带轮上，感应盘与皮带轮同步转动，通过能够产生磁力感应的感应盘与散热盘上的永磁铁使皮带轮带动转轴差速转动，转轴实现低速转动。

感应盘固定在皮带轮的外沿上，散热盘直接固定在转轴上，取消了原有失电电磁离合器中的磁铁附板，即取消了在限位板与散热盘之间由磁铁附板占据的轴向空间以及磁铁附板与散热盘之间的间隙，同时固定永磁铁的安装环位于限位板的外周侧，即取消了永磁铁在限位板与散热盘之间占据的轴向空间，从而能够缩短失电电磁离合器的轴向长度。因此，本失电电磁离合器能够缩短轴向长度，使结构更紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中的安装。

同时感应盘相较于散热盘具有更轻的重量，感应盘固定在皮带轮上，散热盘固定在转轴上，能够减少皮带轮的负重，降低皮带轮转动时的能耗。

在上述的失电电磁离合器中，所述皮带轮朝向散热盘的端面上沿轴向开设有安装孔，所述弹性驱动件安装在安装孔内，所述皮带轮背向散热盘的端面上开设有呈环形的安装槽，所述线圈铁芯组件安装在安装槽中，所述安装孔位于安装槽与皮带轮的内孔之间。

将安装孔设置在安装槽与皮带轮的内孔之间，避免了安装孔位于皮带轮外沿处时占用的径向位置，而本失电电磁离合器中感应盘固定在皮带轮的外沿处，这样能够减小感应盘的径向尺寸，防止失电电磁离合器的径向尺寸过大，从而有利于水泵总成在发动机舱中的安装。

另外在现有失电电磁离合器中，由于皮带轮的外径是根据皮带轮传动转矩的要求设计，而线圈铁芯组件的外形尺寸根据磁吸力的要求设计，两者的结构导致安装孔设置在皮带轮外沿处时位置受限较大，往往不能设置在皮带轮的轮槽与安装槽之间，需要延长皮带轮的轴向长度来满足安装孔的设置，这样就导致皮带轮的轴向长度过长；本失电电磁离合器安装孔位于安装槽与皮带轮的内孔之间，不受皮带轮外径尺寸与线圈铁芯组件外形尺寸的影响，这样就能够缩短现有失电电磁离合器中皮带轮的轴向尺寸，从而使失电电磁离合器的轴向长度缩短，使失电电磁离合器的结构更紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中的安装。

在上述的失电电磁离合器中，所述感应盘的外沿向散热盘弯折形成挡沿，所述挡沿轴向延伸至安装环的外周侧。挡沿具有防护作用，减少外界污染物进入到转动间隙和安装腔中，保证失电电磁离合器使用的稳定性。

在上述的失电电磁离合器中，所述皮带轮上设置有卡槽，所述感应盘的内沿嵌入到卡槽中并固定。卡槽具有定位作用，使感应盘在皮带轮上固定稳定。

在上述的失电电磁离合器中，所述安装环内嵌装有呈环形的铁板，所述安装环朝向感应盘的端面上开设有固定孔，所述固定孔贯穿至铁板，所述固定孔有数个并与永磁铁一一对应，所述永磁铁嵌入到固定孔中并吸附在铁板上。铁板的设置一方面使永磁铁吸附固定稳定，另一方面具有导磁作用，使数个永磁铁形成的磁场稳定，感应盘与永磁铁之间形成稳定的感应磁力，使失电电磁离合器工作稳定。

一种水泵总成，包括壳体和叶轮，其特征在于，水泵总成还包括如上所述的失电电磁离合器，所述皮带轮通过主轴承套装在壳体上，所述线圈铁芯组件固定连接在壳体上，所述转轴可转动的穿设在壳体中，所述叶轮固定连接在转轴上。

由于感应盘固定在皮带轮的外沿上，散热盘直接固定在转轴上，取消了原有失电电磁离合器中的磁铁附板，即取消了在限位板与散热盘之间由磁铁附板占据的轴向空间以及磁铁附板与散热盘之间的间隙，同时固定永磁铁的安装环位于限位板的外周侧，即取消了永磁铁在限位板与散热盘之间占据的轴向空间，从而能够缩短失电电磁离合器的轴向长度。因此，本水泵总成中的失电电磁离合器能够缩短轴向长度，使结构更紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中的安装。

在上述的水泵总成中，所述壳体上设置有安装部，所述主轴承套装在安装部上，所述安装部的外周面上设置有挡肩和挡圈，所述主轴承的内圈夹持固定在挡肩与挡圈之间，所述皮带轮内孔的孔壁面上设置有卡圈和凸肩，所述主轴承的外圈夹持固定在卡圈和凸肩之间。主轴承两端定位，使皮带轮安装牢固。

在上述的水泵总成中，所述壳体上开设有穿孔，所述转轴穿设在穿孔中，所述转轴的一端伸出壳体与叶轮固定连接，所述转轴的另一端伸出壳体并固定连接有轴套，所述轴套的一端具有***到穿孔中的加强环，所述轴套的外周面上具有凸出的连接环，所述摩擦片通过花键结构连接在连接环上，所述散热盘贴靠在连接环的端面上并通过螺栓固定。

加强环能够增加轴套的结构强度，使轴套结构稳定。加强环***到穿孔中可缩短转轴的轴向长度，散热盘贴靠在连接环的端面上能够缩短失电电磁离合器的轴向长度，使失电电磁离合器结构紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中安装。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

感应盘固定在皮带轮的外沿上，固定永磁铁的安装环位于限位盘的外周侧，缩短失电电磁离合器的轴向长度，使失电电磁离合器结构紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中安装。安装弹性驱动件的安装孔位于安装槽与皮带轮的内孔之间，避免安装孔引起的皮带轮轴向长度加长，轴套的加强环***到壳体的穿孔中，散热盘贴靠在轴套连接环的端面上，均使失电电磁离合器结构紧凑。

附图说明

图1是本水泵总成的剖视图；

图2是图1中A处的放大图。

图中，1、壳体；1a、安装部；1a1、挡肩；1a2、挡圈；1b、穿孔；2、叶轮；3、水封；4、转轴；5、皮带轮；5a、安装孔；5b、安装槽；5c、卡槽；5d、卡圈；5e、凸肩；6、线圈铁芯组件；7、散热盘；7a、安装环；7b、铁板；7c、固定孔；7d、永磁铁；8、耦合片；9、摩擦片；10、限位板；11、弹性驱动件；12、感应盘；12a、挡沿；13、转动间隙；14、轴套；14a、加强环；14b、连接环；15、螺栓；16、安装腔；17、主轴承。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，一种水泵总成，包括壳体1、叶轮2和失电电磁离合器，失电电磁离合器包括转轴4、皮带轮5、线圈铁芯组件6和散热盘7。壳体1上开设有穿孔1b，转轴4可转动的穿设在穿孔1b中，转轴4上设置有轴连轴承，轴连轴承安装在穿孔1b中使转轴4能够稳定的转动。转轴4的左端伸出壳体1后与叶轮2连接，转轴4的左端上还固定有水封3，水封3位于叶轮2与轴连轴承之间。皮带轮5通过主轴承17套装在壳体1上，壳体1的右端上设置有安装部1a，主轴承17套装在安装部1a上并固定。安装部1a的外周面上从左到右分别设置有挡肩1a1和挡圈1a2，挡肩1a1一体设置在安装部1a上，挡圈1a2卡接在安装部1a上，主轴承17的内圈夹持固定在挡肩1a1与挡圈1a2之间。皮带轮5内孔的孔壁面上从左到右分别设置有卡圈5d和凸肩5e，卡圈5d卡接在皮带轮5内孔的孔壁面上，凸肩5e一体设置在皮带轮5内孔的孔壁面上，主轴承17的外圈夹持固定在卡圈5d和凸肩5e之间。

转轴4的右端伸出壳体1与散热盘7固定连接，散热盘7位于皮带轮5的右侧。皮带轮5与散热盘7之间具有安装腔16，安装腔16内沿轴向从左到右依次设置有耦合片8、摩擦片9和限位板10。耦合片8周向固定在皮带轮5上并能够轴向移动，耦合片8能够通过通电后的线圈铁芯组件6与皮带轮5吸合，摩擦片9周向固定在转轴4上并能够轴向移动，限位板10固定连接在皮带轮5上。皮带轮5与耦合片8之间设置有弹性驱动件11，当线圈铁芯组件6失电时，弹性驱动件11作用在耦合片8上使耦合片8和限位板10将摩擦片9夹持于两者之间。转轴4的右端上固定连接有轴套14，轴套14的左端具有***到穿孔1b中的加强环14a，轴套14的外周面上具有凸出的连接环14b，摩擦片9通过花键结构连接在连接环14b上。皮带轮5、耦合片8、摩擦片9、限位板10以及轴套14之间的连接结构可参考专利号为CN201920818059.X的专利文献。散热盘7的内沿贴靠在连接环14b的右端面上并通过螺栓15固定。

皮带轮5背向散热盘7的端面上开设有呈环形的安装槽5b，线圈铁芯组件6安装在安装槽5b中，线圈铁芯组件6上固定有安装板，安装板固定连接在壳体1上。皮带轮5朝向散热盘7的端面上沿轴向开设有安装孔5a，安装孔5a位于安装槽5b与皮带轮5的内孔之间。弹性驱动件11安装在安装孔5a内，弹性驱动件11包括压簧。安装孔5a有数个并沿周向均匀分布，每个安装孔5a中均安装有弹性驱动件11。

散热盘7的外沿上具有向皮带轮5凸出的安装环7a，安装环7a位于限位板10的外周侧。安装环7a上固定有沿周向均匀分布的数个永磁铁7d，皮带轮5的外沿上固定有与安装环7a对应的感应盘12，感应盘12与永磁铁7d之间具有转动间隙13，且感应盘12与永磁铁7d之间能够产生磁力感应。皮带轮5的外沿上设置有呈环形的卡槽5c，感应盘12的内沿嵌入到卡槽5c中并固定。感应盘12的外沿向散热盘7弯折形成挡沿12a，挡沿12a轴向延伸至安装环7a的外周侧。安装环7a内嵌装有呈环形的铁板7b，安装环7a朝向感应盘12的端面上开设有固定孔7c，固定孔7c贯穿至铁板7b，固定孔7c有数个并与永磁铁7d一一对应，永磁铁7d嵌入到固定孔7c并吸附在铁板7b上。

当线圈铁芯组件6失电时，耦合片8没有被吸合到皮带轮5上，在弹性驱动件11的作用下，耦合片8和限位板10将摩擦片9夹持在两者之间，皮带轮5通过摩擦片9带动转轴4转动并达到同步转动，实现水泵的高速转动。线圈铁芯组件6通电时，耦合片8吸合固定在皮带轮5上，摩擦片9、耦合片8和限位板10之间保持放松状态，皮带轮5转动时不能通过耦合片8、摩擦片9和限位板10带动转轴4转动，由于感应盘12固定在皮带轮5上，感应盘12与皮带轮5同步转动，通过能够产生磁力感应的感应盘12与散热盘7上的永磁铁7d使皮带轮5带动转轴4差速转动，水泵实现低速转动。

由于感应盘12固定在皮带轮5的外沿上，散热盘7直接固定在转轴4上，取消了原有失电电磁离合器中的磁铁附板，即取消了在限位板10与散热盘7之间由磁铁附板占据的轴向空间以及磁铁附板与散热盘7之间的间隙，同时固定永磁铁7d的安装环7a位于限位板10的外周侧，即取消了永磁铁7d在限位板10与散热盘7之间占据的轴向空间，从而能够缩短失电电磁离合器的轴向长度。同时将安装孔5a设置在安装槽5b与皮带轮5的内孔之间，避免了皮带轮5上为安装弹性驱动件11增加的轴向长度，能够进一步缩短失电电磁离合器的轴向长度。而且轴套14的加强环14a***到壳体1的穿孔1b中，也能够缩短失电电磁离合器的轴向长度。因此本水泵总成中的失电电磁离合器能够缩短轴向长度，使结构更紧凑，有利于水泵总成在发动机舱中的安装。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种失电电磁离合器，包括转轴(4)、皮带轮(5)、线圈铁芯组件(6)和散热盘(7)，所述皮带轮(5)与散热盘(7)之间具有安装腔(16)，所述安装腔(16)内沿轴向依次设置有耦合片(8)、摩擦片(9)和限位板(10)，所述耦合片(8)周向固定在皮带轮(5)上并能够轴向移动，所述耦合片(8)能够通过通电后的线圈铁芯组件(6)与皮带轮(5)吸合，所述摩擦片(9)周向固定在转轴(4)上并能够轴向移动，所述限位板(10)固定连接在皮带轮(5)上，所述皮带轮(5)与耦合片(8)之间设置有弹性驱动件(11)，当线圈铁芯组件(6)失电时所述弹性驱动件(11)作用在耦合片(8)上使耦合片(8)和限位板(10)将摩擦片(9)夹持于两者之间，其特征在于，所述散热盘(7)固定连接在转轴(4)上，所述散热盘(7)的外沿上具有向皮带轮(5)凸出的安装环(7a)，所述安装环(7a)位于限位板(10)的外周侧，所述安装环(7a)上固定有沿周向均匀分布的数个永磁铁(7d)，所述皮带轮(5)的外沿上固定有与安装环(7a)对应的感应盘(12)，所述感应盘(12)与永磁铁(7d)之间具有转动间隙(13)，且感应盘(12)与永磁铁(7d)之间能够产生磁力感应。

2.根据权利要求1所述的失电电磁离合器，其特征在于，所述皮带轮(5)朝向散热盘(7)的端面上沿轴向开设有安装孔(5a)，所述弹性驱动件(11)安装在安装孔(5a)内，所述皮带轮(5)背向散热盘(7)的端面上开设有呈环形的安装槽(5b)，所述线圈铁芯组件(6)安装在安装槽(5b)中，所述安装孔(5a)位于安装槽(5b)与皮带轮(5)的内孔之间。

3.根据权利要求1或2所述的失电电磁离合器，其特征在于，所述感应盘(12)的外沿向散热盘(7)弯折形成挡沿(12a)，所述挡沿(12a)轴向延伸至安装环(7a)的外周侧。

4.根据权利要求1或2所述的失电电磁离合器，其特征在于，所述皮带轮(5)上设置有卡槽(5c)，所述感应盘(12)的内沿嵌入到卡槽(5c)中并固定。

5.根据权利要求1或2所述的失电电磁离合器，其特征在于，所述安装环(7a)内嵌装有呈环形的铁板(7b)，所述安装环(7a)朝向感应盘(12)的端面上开设有固定孔(7c)，所述固定孔(7c)贯穿至铁板(7b)，所述固定孔(7c)有数个并与永磁铁(7d)一一对应，所述永磁铁(7d)嵌入到固定孔(7c)中并吸附在铁板(7b)上。

6.一种水泵总成，包括壳体(1)和叶轮(2)，其特征在于，水泵总成还包括如权利要求1-5任一所述的失电电磁离合器，所述皮带轮(5)通过主轴承(17)套装在壳体(1)上，所述线圈铁芯组件(6)固定连接在壳体(1)上，所述转轴(4)可转动的穿设在壳体(1)中，所述叶轮(2)固定连接在转轴(4)上。

7.根据权利要求6所述的水泵总成，其特征在于，所述壳体(1)上设置有安装部(1a)，所述主轴承(17)套装在安装部(1a)上，所述安装部(1a)的外周面上设置有挡肩(1a1)和挡圈(1a2)，所述主轴承(17)的内圈夹持固定在挡肩(1a1)与挡圈(1a2)之间，所述皮带轮(5)内孔的孔壁面上设置有卡圈(5d)和凸肩(5e)，所述主轴承(17)的外圈夹持固定在卡圈(5d)和凸肩(5e)之间。

8.根据权利要求6所述的水泵总成，其特征在于，所述壳体(1)上开设有穿孔(1b)，所述转轴(4)穿设在穿孔(1b)中，所述转轴(4)的一端伸出壳体(1)与叶轮(2)固定连接，所述转轴(4)的另一端伸出壳体(1)并固定连接有轴套(14)，所述轴套(14)的一端具有***到穿孔(1b)中的加强环(14a)，所述轴套(14)的外周面上具有凸出的连接环(14b)，所述摩擦片(9)通过花键结构连接在连接环(14b)上，所述散热盘(7)贴靠在连接环(14b)的端面上并通过螺栓(15)固定。

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