電磁離合器的製作方法與工藝

2023-10-29 18:54:13 2

本發明涉及電磁離合器，特別是用於汽車的發動機冷卻系統或空調系統的電磁離合器。

背景技術：
電磁離合器是一種在電磁力作用下進行離合作用(即，實現動力的傳遞與中斷)的裝置，其通過對離合器中的電磁線圈的通/斷電來控制離合器的接合與分離。電磁離合器廣泛用於機械、電子/電氣等各種領域，例如用於汽車的發動機冷卻系統、空調系統等等。以發動機冷卻系統為例，該系統是保證汽車正常工作的關鍵系統之一。發動機冷卻系統包括水泵，其泵送冷卻液，使冷卻液在發動機冷卻迴路中快速流動，以吸收發動機工作時產生的熱量，將發動機的溫度保持在正常或者最佳工作溫度下。通常，發動機在水溫(冷卻液的溫度)為90度時達到最佳工作狀態。一些現有汽車的水泵的帶輪(主動輪)與轉軸直接連接，因此，在汽車一啟動後水泵一直運轉，驅動發動機內部的冷卻液不斷循環。這種循環導致汽車啟動時發動機的溫度上升很慢。如果需要使水溫達到約90度，在純怠速狀態下，發動機的暖機時間需要約20分鐘。因此，現有技術已經提出了一種在汽車啟動時斷開帶輪與水泵的連接的設計，這能夠將發動機暖機時間降低至約5分鐘。暖機時間大大縮短，可以使發動機最快地達到最佳工作狀態，減少了燃料消耗，更加節能環保。中國專利申請公開CN102216639A公開了這樣一種現有設計。通過致動器(電磁線圈)通電/斷電及復位彈簧實現致動器構件160的吸合/分離，進而帶動卷繞彈簧104在徑向收縮或者擴張，實現帶輪與水泵斷開或接合。斷開帶輪與水泵的連接需要致動器(電磁線圈)始終保持通電狀態約5分鐘。但是，長時間的通電電流會使致動器(電磁線圈)發熱，進而會使致動器繞組電阻增加，電流下降，從而使致動器電磁力下降，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內表面，最終引起離合器分離失效。另外，致動器構件160沒有極性，因此僅僅通過電磁鐵的電磁力實現對致動器構件的吸合，這對於電磁鐵的電磁力要求較高，即，對於電流要求大。因此，會增大能耗，縮短電磁鐵使用壽命。而且，螺旋形彈簧線圈在擴張到離合器內表面時，由於線圈內應力控制問題或者表面由於溫度變化附有冷凝水時導致的摩擦係數變化，可能會發生摩擦力不足，造成離合器接合傳動失效。美國專利申請公開US2010/0263981A1公開了另一種現有設計。所公開的離合器設置有：永磁體9；相應導磁裝置10、11；電磁鐵8；軟磁材料製成的銜鐵3；以及轉子2a。電磁鐵通第一方向的電流時，電磁鐵與永磁體的磁場疊加並共同作用對銜鐵施加向左側的作用力，銜鐵移動至左側，系統與轉子的間隙變小，永磁體/轉子對銜鐵的作用力增大，並可將銜鐵保持在左側位置，此時電磁鐵可斷開或減小電流。電磁鐵通反方向電流時，電磁鐵產生與永磁體相反的磁場，以抵消永磁體對銜鐵的作用力，此時銜鐵所受到作用力變小，並在彈簧作用力下向右側移動復位。該方案中，電磁鐵在使銜鐵與轉子斷開時需要抵消永磁體的磁場，而不是直接對銜鐵產生作用力，從而需要在電磁鐵上提供大電流才能實現該功能，不利於節約能源，且大電流對於電氣系統的衝擊較大。另外，該方案中通過銜鐵與轉子的吸合直接傳遞帶輪的轉矩，對於銜鐵的強度有較高要求，銜鐵比較容易產生大的磨損。日本專利申請公開JP特開2007-205513公開了又一種現有設計，其離合器設置有電磁鐵23、轉子22、軟磁材料製成的銜鐵21、固定在轉子中的永磁體28及彈性體29。與前述美國專利申請公開類似地，當電磁鐵接通第一方向的電流時，電磁鐵與永磁體共同對銜鐵施加作用力，使銜鐵被吸至左側，銜鐵與永磁體及轉子之間的間隙變小，永磁體對銜鐵的作用力變大，並且可以僅通過永磁體將銜鐵保持在左側。此時，電磁鐵可斷電或者減小電流。當電磁鐵接通反方向電流時，電磁鐵產生與永磁體相反的磁場，以抵消永磁體對銜鐵的作用力，銜鐵在彈性體作用下向右側移動復位。該方案中，電磁鐵在使銜鐵與轉子斷開時，需要抵消永磁體的磁場，而不是直接對銜鐵產生作用力，該方式需要在電磁鐵上提供大電流才能實現銜鐵的復位，不利於節約能源，且大電流對於電氣系統的衝擊較大。中國實用新型專利公告CN202040232U公開了又一種現有設計。在所公開的離合器中，吸盤2中設置有永磁鐵21。吸盤與皮帶輪保持常態接合狀態。在電磁線圈11通電時，產生與永磁鐵相排斥的磁場，皮帶輪與吸盤分離，即，皮帶輪與水泵斷開。該方案中，對於電磁線圈的電磁力要求較高，即，對於電流要求大，會增加能耗，且縮短電磁鐵使用壽命。另外電磁線圈需要保持較長通電時間，容易發熱，同樣會增加能耗。該方案中通過吸盤與皮帶輪的吸合直接傳遞皮帶輪的轉矩，對於吸盤的強度有較高要求，吸盤比較容易產生大的磨損。中國實用新型專利公告CN203769916U公開了再一種現有設計，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，吸合盤7被永磁體吸引以與第一旋轉體2接合，並將第一旋轉體的轉動傳遞至第二旋轉體3。電磁鐵芯通電時，將吸合盤7從第一旋轉體分離，第一旋轉體2與第二旋轉體3分離。該方案中，吸合盤也是軟磁的，而非永磁體，在電磁鐵芯通電時，需要抵消永磁體的磁場，而非直接對吸合盤產生作用力，需要大電流，能耗高；當需要斷開吸合盤與皮帶輪的連接時，電磁鐵芯需要長時間通電，也會產生發熱及高能耗的問題。另外，吸合盤直接通過摩擦傳遞扭矩，對於吸合盤的強度有較高要求。

技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種具有較小功率消耗、並具有較長使用壽命的電磁離合器。本發明公開了一種電磁離合器，包括：具有軸線的轉軸；用於接收外部動力的主動輪；安裝於所述轉軸上的從動輪組件；電磁鐵,當向所述電磁鐵通電時，所述電磁鐵能夠產生磁場；銜鐵組件，所述銜鐵組件能夠沿所述轉軸軸線的方向作軸向運動；隨著所述銜鐵組件的軸向運動，所述從動輪組件能夠在與主動輪接合的接合位置和與主動輪分離的分離位置之間運動；彈性件，所述彈性件向所述銜鐵組件施加作用力；其特徵在於，所述電磁離合器還包括第一轉子，所述第一轉子位於電磁鐵與銜鐵組件之間並且包括軟磁材料；其中：所述銜鐵組件包括永磁體；所述銜鐵組件能在靠近所述電磁鐵和第一轉子的第一位置與遠離所述電磁鐵和第一轉子的第二位置之間軸向運動；當向所述電磁鐵施加第一方向的第一電流時，通過所述電磁鐵與所述銜鐵組件永磁體之間的吸引力，所述銜鐵組件能夠朝向第一位置運動；當所述銜鐵組件運動至第一位置時，所述銜鐵組件的永磁體能夠與所述第一轉子的軟磁材料相互吸引，使得在減小所述第一方向的第一電流或者在斷開第一方向的第一電流的情況下，所述銜鐵組件能夠被保持在第一位置；所述彈性件沿使所述銜鐵組件向第二位置運動的方向向所述銜鐵組件施加作用力；以及當向所述電磁鐵施加與第一方向相反的第二方向的第二電流時，所述電磁鐵與所述銜鐵組件的永磁體之間相互排斥，所述銜鐵組件在這種排斥力以及所述彈性件的作用力共同作用下向所述第二位置運動。本發明具有以下技術效果：對於電磁鐵的電磁力要求較小，即，對於電流要求小，節能；並且延長電磁鐵使用壽命。附圖說明圖1是根據本發明的電磁離合器的分解透視圖；圖2是根據本發明的電磁離合器在組裝狀態下的橫截面圖；圖3是根據本發明的電磁離合器在組裝狀態下的剖切透視圖；圖4是根據本發明的電磁離合器的主動輪的透視圖；圖5是根據本發明的電磁離合器的主動輪的橫截面圖；圖6-7是根據本發明的電磁離合器的從動輪的透視圖；圖8是根據本發明的電磁離合器的從動輪的橫截面圖；圖9-10是根據本發明的電磁離合器的楔形塊的透視圖；圖11是根據本發明的電磁離合器的楔形塊的側視圖；圖12是根據本發明的電磁離合器的銜鐵架的側視圖；圖13是根據本發明的電磁離合器的銜鐵架的透視圖；圖14是是根據本發明的電磁離合器的銜鐵架的局部透視圖。具體實施方式下面參考附圖介紹根據本發明的電磁離合器。圖1-3示出了根據本發明的電磁離合器。根據本發明的電磁離合器100主要包括外殼組件、轉軸組件、電磁鐵組件、主動輪組件、從動輪組件。外殼組件包括殼體1、安裝於殼體1的外側之一(圖1中被示出在左側)上的葉輪27以及位於兩者之間的葉輪軸承-密封組件(也稱為水封)14。殼體1包括限定孔的圓筒形壁1a以及加強筋1b，如圖1所示。轉軸組件包括轉軸7a和安裝於轉軸7a上的軸承7。轉軸組件從與葉輪27相反的一側安裝到殼體1的孔中，使得軸承7整體基本上被容納在殼體1的孔中並且轉軸7a的一端延伸到殼體之外以與葉輪27以及葉輪軸承-密封組件14相接合，如圖2所示。衝折式裝配固定環29安裝在殼體1的圓筒形壁1a上以將後面所述的電磁鐵組件(具體地，鐵軛)裝配在殼體1上。該裝配固定環29具有分別與各加強筋1b相接合的接合部，以便當將電磁鐵組件安裝在殼體上時，在圓周方向上相對於圓筒形壁1a被定位。電磁鐵組件包括鐵軛24和定位於鐵軛24內的電磁線圈32。電磁鐵組件安裝在殼體1上並且安裝在用於接收外部動力(例如來自汽車發動機的動力或者其它外部動力)的主動輪(帶輪)2內，電磁鐵組件一側抵靠裝配固定環29、另一側鄰近後面描述的主動輪2的徑向部件2b，如圖1、2所示。鐵軛24例如可以由軟磁性材料形成，電磁線圈32通電後會在鐵軛24上產生磁極。由用於將電磁線圈的末端固定到鐵軛24上的插座28和用於將汽車電纜連接到插座28上的插頭25構成的接插件將汽車的電纜與電磁鐵的電磁線圈電連接，以便向電磁鐵供電或斷電。主動輪2為電磁離合器主動部分的主要構件，優選為帶輪。在其他實施例中，主動輪也可以是其他構件，帶輪可以與該主動輪固定連接。圖4和圖5示出了主動輪2的構造，其中圖4是示出主動輪的透視圖，圖5是示出主動輪的截面圖。如圖4和5所示，主動輪包括圓筒形壁2a和在軸向一定位置處從圓筒形壁2a徑向向內延伸的、呈圓環形式的徑向部件2b。在示例性實施例中，徑向部件2b優選的與圓筒形壁2a一體設置在主動輪2內軸向中間位置處。但是，本發明不限於此，徑向部件2b也可以根據實際情況設置在主動輪2內的其它軸向位置處。當主動輪2的徑向部件2b為軟磁材料製成時，可以將該徑向部件視為第一轉子；當主動輪的徑向部件為非軟磁材料時，也可以設置一個相對於主動輪固定的、由軟磁材料製成的第一轉子。如圖1-3所示，電磁鐵組件安裝在主動輪2內，靠近主動輪2的徑向部件(第一轉子)。如圖4-5所示，第一轉子2b設置有隔磁槽2c，該隔磁槽使電磁鐵的特定磁場能夠穿過第一轉子並作用在後面描述的銜鐵組件上。例如可以使電磁鐵呈現徑向分布的相反極性，以對應於銜鐵組件的徑向分布磁極的永磁體；或者使電磁鐵在軸線方向呈現單個極性，以對應於銜鐵組件的軸向分布磁極的永磁體。接下來描述電磁離合器的從動部分。從動部分主要包括由銜鐵19和銜鐵架31構成的銜鐵組件以及由從動輪18和楔形塊20構成的從動輪組件。從動部分安裝在主動輪2徑向部件2b與電磁鐵組件相反的一側，藉助於軸承33和擋圈34沿徑向安裝於後面描述的從動輪18的圓筒形主體與主動輪2的徑向部件之間。銜鐵組件包括沿徑向或軸向分布磁極的永磁體，例如徑向內側為N極，徑向外側為S極，反之亦可；或者軸向一側為N極，另一側為S極。優選方案為徑向分布，這樣可以使電磁鐵組件所需要的電磁力最小，即電流最小，能耗最低。在本實施例中，通過對圓環形的銜鐵19進行磁化，使銜鐵19成為永磁體。在可選實施例中，永磁體結構可以是設置在銜鐵19上的多個圓形的或者環形的構件。銜鐵通過螺釘23與銜鐵架31安裝在一起。由從動輪18和楔形塊20構成的從動輪組件沿軸向安裝在銜鐵19與銜鐵架31之間。從動輪18如圖6-8所示，具有：軸向延伸的圓筒形主體，用於固定(可以是過盈配合，也可以是其他安裝方式)在轉軸7上(參見圖2)；以及在遠離主動輪的一端處徑向延伸的多個等間隔分布(圓周方向上)的徑向臂18a。所述徑向臂設有安裝孔，用於將銜鐵架31、楔形塊20通過楔塊軸22安裝於徑向臂上。在所示實例中，設置有三個徑向臂。但是本發明不限於此，可以根據需要設置數量不同於三的多個徑向臂。可選地，從動輪18在軸向上可以設置為雙層結構，其左側(靠近主動輪一側)設置有軟磁材料製成的圓環形結構，其可以作為第二轉子181；其右側(遠離主動輪一側)設置有如上所述的多個徑向臂18a。徑向臂18a可以是與從動輪18的圓筒形主體一體設計，也可以是分離的部件通過焊接或其他方式與圓筒形主體固定連接在一起。可選地，多個徑向臂18a也可以是從圓筒形主體徑向延伸的單個環形結構。在設置有第二轉子181的情況下，楔形塊20通過楔塊軸22收容在從動輪的雙層結構之間，即在第二轉子181與多個徑向臂18a之間。並且，銜鐵組件中的銜鐵19及銜鐵架31分別設置在第二轉子181的軸向兩側，其中銜鐵19靠近圖1中的左側，銜鐵架31靠近圖1中的右側。如圖9-11所示，楔形塊20包括擺臂20a及楔面20b，擺臂20a通過楔塊軸22安裝在從動輪18的徑向臂18a上。楔形塊20可繞楔塊軸22旋轉。本實施例中，楔塊軸22與從動輪18的徑向臂18a的配合關係以及楔塊軸22與楔形塊20的配合關係可以分別是：a過盈配合和間隙配合；或b間隙配合和間隙配合；或c間隙配合和過盈配合。從動輪18的徑向臂18a與楔塊軸22左端沉孔衝壓配合，形成楔塊軸對徑向臂18a的左端的止擋面。楔塊軸22與銜鐵架31相配合的軸徑大於楔塊軸22與從動輪18的徑向臂18a配合的軸徑，從而形成對從動輪右側的止擋面。藉此，楔塊軸在軸向被限位在從動輪上。銜鐵架31也通過楔塊軸22安裝在從動輪18(的徑向臂)上，受楔塊軸22導向約束(楔塊軸22與銜鐵架31是間隙配合)，並能軸嚮往復移動。當銜鐵組件移動至左側(第一位置)時，銜鐵架31抵接在從動輪的徑向臂的右側，當銜鐵組件移動至右側(第二位置)時，銜鐵抵接在從動輪的左側，即從動輪的端面可以在軸向上對銜鐵組件的移動進行限位止擋。如圖12-14所示，銜鐵架31具有環形主體31a以及設置在環形主體外周上的多個U形撥叉31b。撥叉包括第一撥杆31b1及第二撥杆31b2，第一撥杆、第二撥杆外側面相對於轉軸軸線可以是圓柱形面，也可以是平面的；第一、第二撥杆上與楔形塊的配合面311、312相對於轉軸軸線為螺旋面或者斜平面，該斜平面與轉軸的軸線相交且不垂直。優選方案中，配合面為螺旋面。當銜鐵組件被驅動沿軸向方向移動時，配合面推動裝在楔塊軸22上的楔形塊20，這種推動力存在與圓周方向相切的力分量，使得楔形塊繞楔塊軸旋轉，即，將銜鐵組件的軸向運動轉換成楔形塊圓周方向的旋轉運動，從而使楔形塊20的楔面與主動輪2的內圓筒形表面摩擦接合或者分離。可選地，楔塊20上設置有外形呈圓柱形或弧形的金屬箍20c，金屬箍20c一體或裝配設置在楔塊20上，用以與銜鐵架31的配合面311、312相配合，減少摩擦，使配合更加順暢。圖2-3示出了電磁離合器的組裝狀態，罩帽構件3與主動輪配合安裝，從而在電磁離合器的一側形成封罩。各部件之間的相互裝配可以利用已知手段進行，這裡不再詳細描述。下面參考圖1描述根據本發明的電磁離合器的操作。首先描述電磁鐵組件通/斷電時，銜鐵組件的軸向運動。當向電磁鐵組件通第一方向電流，電磁鐵組件的極性與銜鐵組件的永磁體的極性相反/相吸，作用在銜鐵組件上。因此，在電磁力作用下，銜鐵19與安裝在一起的銜鐵架31克服彈性件的作用力向第一位置，優選為離合器的分離位置移動。當銜鐵組件移動至左側(第一位置)時，銜鐵組件中的永磁體會與軟磁材料製成的第一轉子2b相吸合。該吸合是有間隙的磁力吸合，在其他實施方式中，對應於其他的離合器結構，該吸合也可以是具有機械接觸的磁力吸合。銜鐵組件由於自身永磁體與第一轉子的軟磁材料相吸，因此，即使關閉電磁鐵的電流，僅通過銜鐵組件的永磁體與第一轉子的軟磁材料的磁性吸合力作用也可以將銜鐵組件保持在第一位置，或者可以通過向電磁體組件通減小的電流就可以將銜鐵組件保持在第一位置。當向電磁鐵組件通與第一方向相反的第二方向的電流時，電磁鐵組件所形成的磁場的極性與銜鐵組件的永磁體極性相同/相斥，電磁鐵組件排斥/推動銜鐵組件向右側移動。在電磁力及彈性件的共同作用下，使銜鐵組件向右側(第二位置，接合位置)移動。此時，銜鐵組件與第一轉子的間隙增大，銜鐵組件與第一轉子之間的磁性吸合力可以忽略，銜鐵組件可以僅在彈性件的作用下保持在右側。此時可以停止對電磁鐵的供電，以降低能耗。當在從動輪上設置了第二轉子時，該第二轉子可以為軟磁材料製成。當銜鐵組件移動至右側時，與第二轉子吸合，該吸合可以是有機械接觸的磁性吸合，或者是有間隙的磁性吸合。銜鐵組件與第二轉子的吸合力及彈性件對銜鐵組件的作用力共同作用更加確保將銜鐵組件保持在右側位置(第二位置)。通過在插座28上整合一個控制部件，例如一個計數換向器，也可以通過車載繼電器直接控制電磁線圈32中的電流方向來控制電磁鐵的磁極。如上所述，在本發明創造中，電磁鐵組件通過與永磁體相同或相反的磁極極性直接對含有永磁體的銜鐵組件施加相斥或相吸磁性作用力，不需要像現有專利那樣克服永磁體對銜鐵組件的作用力或者抵消永磁體的磁場。因此，在本發明創造中，電磁鐵組件的作用力可以大幅減小，相對於前述日本專利公開和美國專利公開的電磁離合器，本發明的電磁鐵組件中的電流的大小可以降低至現有技術中電流的約一半。同時，在銜鐵組件移動至左側或者右側後，銜鐵組件可以無需電磁鐵作用力(或僅需很小作用力)即可以保持在相應的位置，即可以停止對電磁鐵的供電(或僅需很小電流)，可以大幅減少能耗，即，大電流脈衝的作用時間很短，可以以秒計算。相對於前述現有技術中的電磁鐵的數分鐘作用時間，在本發明中電磁鐵組件的作用時間縮短了兩個數量級，大大降低了電磁鐵發熱的可能。接下來描述當電磁鐵組件通/斷電時，隨著銜鐵組件的軸向運動，從動輪組件的運動。當向電磁鐵組件通與第一方向相反的第二方向的電流使銜鐵組件向右側(第二位置，接合位置)移動時，銜鐵組件(銜鐵19與銜鐵架31)帶動位於銜鐵組件的銜鐵19與銜鐵架31之間的從動輪組件沿軸向向第二位置運動。當銜鐵架31沿軸向向第二位置運動時，銜鐵架31的U形撥叉的第二撥杆31b2的配合面311對楔形塊20的金屬箍20c施加與圓周方向相切的作用力，使得楔形塊20繞楔塊軸22旋轉，楔塊軸的軸線與轉軸軸線相平行。此時，以楔塊軸22為旋轉軸線使楔形塊20的楔面與主動輪2的圓筒形壁2a的內表面摩擦面接合的方向轉動。當楔形塊20的楔面與主動輪2的圓筒形壁2a的內表面摩擦接觸後，楔形塊20會受到與銜鐵架31的配合面311的推動力相同方向的來自主動輪2的圓筒形壁2a的內表面的摩擦作用力，使楔形塊20與離合器主動輪2的圓筒形壁2a的內表面保持楔入式接合，並將二者之間的摩擦力通過楔塊軸22推動從動輪18從而傳遞旋轉動力至轉軸。所述楔入式結合是指楔形塊的楔面與主動輪的圓筒形壁的內表面的接合點與楔形塊旋轉軸線的連線以及楔形塊旋轉軸線與轉軸軸線的連線呈一個夾角，且該楔入式結合不是自鎖式結合。將第二撥杆31b2(使楔形塊與主動輪接合的撥杆)設計為彈性件，從而使配合面311更好地與楔形塊20配合。第二撥杆31b2的彈性變形可以使多個(在圖示實例中為三個)楔形塊與帶輪的壓力基本一致。假設因為製造公差/安裝公差的原因，楔形塊與帶輪的接合有先有後，則可以通過第二撥杆的彈性變形使三個楔形塊基本同步的與帶輪內表面結合。當銜鐵架31隨銜鐵組件向第一位置方向被驅動移動時，銜鐵架31的第一撥杆31b1的配合面312推動楔形塊20以楔塊軸22為旋轉軸線向使楔形塊20的楔面與主動輪2的圓筒形壁2a的內表面分離的方向轉動，從而使楔面與主動輪2的圓筒形壁2a的內表面分離，實現主動輪與從動輪的旋轉動力的分離功能，使得主動輪相對於從動輪空轉。代替的，在其他實施方式中，所述銜鐵架也可以與銜鐵一起設置在從動輪的左側，通過對應地設置撥叉的配合面的傾斜/旋轉方向，同樣可以實現銜鐵組件在軸向第一位置及第二位置移動時，使楔形塊與主動輪的圓筒形壁的內表面的接合或者分離。作為從動部分的第二位置保持件的彈性件30沿軸線方向遠離第一轉子的方向施加作用力於銜鐵組件上，使得在斷開電磁鐵組件的電流後，彈性件30能夠將從動部分驅動回到第二位置，在第二位置，銜鐵組件(具體地，銜鐵19)與電磁組件的吸合被斷開。彈性件可以是螺旋彈簧，也可以片形彈簧，或者波形彈簧。數量也可以依據需要設置為一個，也可以是多個疊加或者分散設置。作用方式可以是拉伸銜鐵組件，也可以是偏壓銜鐵組件。本實施例中，彈性件是一個螺旋彈簧或者多個軸向疊加的波形彈簧，其一端偏壓在轉軸的端部或後面描述的第二轉子的端面，另一端偏壓在銜鐵組件的銜鐵架上。在其他實施例中，彈性件也可以是多個分散設置的螺旋彈簧，其一端抵接在從動輪上，另一端抵接在銜鐵組件上。當然也可以採用本技術領域中廣泛使用的片形彈簧，具體方式不再贅述。對於從動部分，可以採用現有技術的其它結構，代替本發明上述撥叉-楔形塊結構。例如中國專利申請公開CN200980145448.X所述的卷繞線圈以及如日本專利公開JP特開2007-205513所述的滾珠式結構。在電磁鐵失效時，水泵可能停止工作，發動機溫度上升。包含永磁體的銜鐵組件在受水泵傳導熱量影響下上升到居裡點時，即，所述銜鐵組件所處環境溫度達到設計失磁溫度時，所述永磁體磁性降低或消失，進而引起所述銜鐵組件的永磁體與所述第一轉子的軟磁材料之間的相互吸引作用力或者與被施加有減小的第一電流的所述電磁鐵產生的磁場與所述銜鐵組件的永磁體之間的吸引作用力降低或消失，進而所述彈性件向所述銜鐵組件施加的作用力使所述銜鐵組件向第二位置運動；當永磁體的銜鐵組件恢復到設計溫度時，其磁性可以恢復，或者磁序恢復，並由電磁鐵組件對永磁體進行充磁，即永磁體是非永久性失磁的材料，在銜鐵組件的永磁體的磁性或者磁力恢復至設計值後，電磁離合器仍然可以正常工作。考慮到這種情況，優選地，如本發明示例性實施例中那樣，將銜鐵組件和從動部分構造成當銜鐵組件位於第二位置(銜鐵組件的吸合被斷開)時，從動部分的楔形塊與主動輪的內表面楔合。因此，當銜鐵組件與第一轉子的吸合力或者銜鐵組件與第一轉子的吸合力與電磁鐵對銜鐵組件的作用力之和小於彈性件對銜鐵組件的作用力時，銜鐵組件向右側(第二位置)移動，使楔形塊20沿著使其楔面與主動輪2的圓筒形壁2a的內表面接合的方向轉動，使楔形塊與主動輪的圓筒形壁2a的內表面保持楔入式接合，並將二者之間的摩擦力通過楔塊軸22推動從動輪18從而將旋轉動力傳遞至轉軸，以正常驅動水泵工作，進而實現電磁離合器的安全失效。本發明中，可以採用彈力較小的彈性件30，這樣向電磁鐵通較小的電流即可將銜鐵組件吸引向左移動，電磁鐵不容易發熱。此外，在本發明中，由於以楔塊軸為旋轉軸向使楔形塊沿著使其楔面與離合器主動輪的圓筒形壁2a的內表面接觸的方向轉動，當楔塊的楔面(摩擦面)與離合器主動輪的圓筒形壁2a的內表面接觸後，楔塊會受到與銜鐵架的配合面(優選為螺旋面)推動力相同方向的、來自主動輪的圓筒形壁2a的內表面的摩擦作用力，使楔塊與離合器主動輪的的內表面保持楔入式接合；並且，離合器傳遞的扭矩越大，楔塊與主動輪之間就楔得越緊，傳遞的扭矩就越大。只要所傳遞的扭矩不大於使兩者發生結構性破壞，離合器就不會出現傳動失效的情況。藉助於這樣的結構特點，即使在楔塊與主動輪之間的摩擦面之間有水或油導致摩擦係數嚴重下降時，也會由於楔入式結合的作用而保持離合器能傳遞設計需要的扭矩。受電磁鐵的電磁力作用的包含永磁體的銜鐵在電磁力作用下與安裝在一起的銜鐵架位於接合位置(第一位置)或分離位置(第二位置)時，在電磁力消失後，均由於自身永磁體與周邊鐵磁性元件(軟磁材料)相吸而能夠保持所處位置不變，從而實現位置保持功能，可以使電磁鐵的工作時間大為縮短。只要能把銜鐵推動或拉動到接合位置或分離位置，就可以切斷電源，從而使得離合器的電磁線圈繞組通電時間極短，不會產生因發熱而使電磁鐵功能降低的不利情況。儘管已經參考示例實施例介紹了本發明，但是應當知道，本發明並不局限於所述的示例實施例。下面的權利要求的範圍將根據最廣義的解釋，以便包含所有這些變化形式以及等效的結構和功能。