一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器及其組裝方法與流程

2023-11-05 06:07:07 6

本發明涉及汽車零配件的技術領域，特別涉及一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器。

背景技術：

汽車冷卻系統，是一種用來防止發動機過熱的系統，汽車水泵是汽車發動機冷卻系統的重要部分，發動機通過皮帶輪帶動水泵的主軸及葉輪轉動，水泵中的冷卻液被葉輪帶動並在離心力作用下被甩向水泵殼體的邊緣，然後從水管流出，並進行往復循環，進行對汽車發動機的冷卻；散熱器及散熱器風扇也是汽車冷卻系統的主要部件；離合器套設在水泵或散熱器的主軸上，用於控制水泵或散熱器風扇的工作。

在現有技術中的汽車水泵或電磁風扇離合器，其磁鐵結構包括鑲件鐵環和一組永磁鐵，其中永磁鐵軸向鑲嵌在鑲件鐵環上，佔用了大量的軸向空間；另外，組裝時需要把一個個永磁鐵嵌入鑲件鐵環，組裝繁瑣，在離合器運行時，永磁鐵有脫落的可能。

技術實現要素：

發明的目的：本發明公開一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，其結構緊湊，實現主軸的兩級轉速輸出；一整個環形磁鐵的設計，代替了小磁鐵鑲嵌的形式，避免了小磁鐵脫落的可能，其可靠性好，並易於組裝，降低了生產成本。

技術方案：為了實現以上目的，本發明公開了一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，包括穿過外部支架的主軸，以及套設在外部支架端部的傳動輪和離合裝置，傳動輪內環面與主軸組成的中空腔體內設有磁鐵結構，其中磁鐵結構的磁極設置在磁鐵結構的外周面上，磁鐵結構包括套設於主軸上的環形磁鐵。這種設計結構緊湊，減小了離合器的軸向距離；磁場直接作用於傳動輪的內環面上，當離合裝置斷電斷開時，磁鐵結構帶動主軸以小於傳動輪的轉速轉動；當離合裝置通電連結時，主軸與傳動輪同步轉動；以此實現主軸的兩級轉速輸出；一整個環形磁鐵的設計，代替了小磁鐵鑲嵌的形式，避免了小磁鐵脫落的可能，其可靠性好，並省略了鑲嵌小磁鐵的步驟，節省人力物力和組裝時間，降低了生產成本。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述磁鐵結構還包括第一磁鐵保持架和第二磁鐵保持架，其中環形磁鐵夾設在第一磁鐵保持架和第二磁鐵保持架之間，第一磁鐵保持架和第二磁鐵保持架的外徑大於環形磁鐵的外徑。這種設計結構簡單，環形磁鐵可通過自身磁力吸附和固定第一磁鐵保持架和第二磁鐵保持架，使磁鐵結構成為一個連結著的整體，其安裝方便並且穩定可靠；第一磁鐵保持架與第二磁鐵保持架將環形磁鐵的磁極引出到自身的外周面上，並在第一磁鐵保持架的外周面和第二磁鐵保持架的外周面之間形成磁場，該磁場直接作用於傳動輪的內環面上，其吸引效果良好；另外，環形磁鐵便於加工。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述離合裝置包括殼體、離合片結構、摩擦盤和電磁線圈結構，其中殼體套設在傳動輪端部，主軸與殼體組成的中空腔體內從傳動輪的端面開始依次設置離合片結構、摩擦盤和電磁線圈結構。這種設計將電磁線圈結構設置在離合器的末端，使傳動輪的軸向尺寸不再受電磁線圈大小的影響，可適用於小尺寸皮帶輪的場合，同時便於電磁線圈引出線的引出。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述第一磁鐵保持架包括呈圓環狀的保持部，以及與主軸相連接的呈圓管狀的連接部；第二磁鐵保持架呈圓環狀。這種設計只需將環形磁鐵和第二磁鐵保持架依次套設在第一磁鐵保持架的連接部，磁鐵結構就能相互吸引並結合成一整體，組裝方便；其與主軸的連接強度高，並起到保護環形磁鐵的作用。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述離合片結構包括套設在主軸上的彈簧片基座，安裝在彈簧片基座上的彈簧片，以及設置在彈簧片外周的離合片。這種設計實現當電磁線圈斷電，其磁場消失時，離合片在彈簧片作用下復位，與摩擦盤分離，使主軸停止轉動；其結構簡單、可靠。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述摩擦盤與殼體固定連接，所述殼體與傳動輪螺紋連接。這種設計結構簡單、裝拆方便，並且，只要保證傳動輪轉動時，其與殼體之間處於相互擰緊的趨勢，即可實現傳動輪與殼體連接的防鬆動。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，所述離合片呈圓環形，並且設有一組呈圓弧形的透磁槽；彈簧片設有一組彈性臂，並且通過彈性臂的自由端與離合片固定連接。這種設計增大離合片和摩擦片的有效接觸面，使兩者結合效果更好；並且其透磁效果良好，電磁線圈對離合片吸附動作的穩定性與可靠性高；彈簧片彈力適中且作用穩定。

一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的組裝方法，具體步驟如下：1）將主軸穿過外部支架；2）將第一軸承壓入傳動輪內部，並將傳動輪和第一軸承作為一個整體安裝到外部支架上；3）將磁鐵結構作為一個整體套設在主軸上並向內壓入，使其到達傳動輪內環面與主軸組成的中空腔體內；4）將離合片結構作為一個整體套設在主軸上並向內壓入，使其到達傳動輪的端面；5）將摩擦盤與殼體作為一個整體套設在主軸上，並將殼體與傳動輪擰緊；6）將第二軸承壓入電磁線圈結構，並將電磁線圈結構和第二軸承作為一個整體套設在主軸上並向內壓入，使其到達殼體與主軸組成的中空腔體內；7）將墊片套設在主軸上，最後將螺母套設在主軸上並擰緊螺母。這種組裝方法簡便、易操作，所有動作在軸向均可完成，提高生產效率，並可以實現機械化組裝。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的組裝方法，所述磁鐵結構的組裝方法為：將環形磁鐵和第二磁鐵保持架依次套設在第一磁鐵保持架的連接部上。這種設計省去了鑲嵌小磁鐵的步驟，並且無需另外的固定方式，安裝簡單，節省人力物力和安裝時間。

進一步的，上述一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的組裝方法，所述摩擦盤與殼體一體成型，方法如下：將摩擦盤放置於殼體的壓鑄腔體內，然後進行殼體的壓鑄。這種設計摩擦盤和殼體的結合強度高，無需其他固定件，減少成本。

上述技術方案可以看出，本發明具有如下有益效果：本發明所述的一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，其結構緊湊，實現主軸的兩級轉速輸出；一整個環形磁鐵的設計，代替了小磁鐵鑲嵌的形式，避免了小磁鐵脫落的可能，其可靠性好，並易於組裝，降低了生產成本；可縮減傳動輪的徑向尺寸，有利於增大傳動輪傳動系統的傳動比，同時便於電磁線圈引出線的引出；其整體結構簡單、裝拆方便，提高生產效率；其穩定性、可靠性和安全性好，其連接可靠、防鬆動；離合片和摩擦片的有效接觸面大，其結合效果好；組裝時所有動作在軸向均可完成，可以實現機械化組裝。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的結構圖；

圖2為本發明所述的一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的離合片和彈簧片的組裝圖；

圖3為本發明所述的一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的彈簧片的結構圖；

圖中：1-外部支架，2-主軸，21-軸承部，3-傳動輪，4-離合裝置，5-磁鐵結構，51-環形磁鐵，52-第一磁鐵保持架，521-保持部，522-連接部，53-第二磁鐵保持架，6-殼體，7-離合片結構，71-彈簧片基座，72-彈簧片，73-離合片，74-透磁槽，75-彈性臂，8-摩擦盤，9-電磁線圈結構，91-電磁線圈，92-線圈基座，921-線圈槽，922-穿線孔，10-第一軸承，11-第二軸承，12-墊片，13-螺母，14-被驅動件，15-密封裝置，16-鉚釘。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明具體實施方式進行詳細的描述。

實施例

本發明的一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器，如圖1至圖3所示，包括穿過外部支架1的主軸2，套設在外部支架1端部的傳動輪3，以及套設在傳動輪3端部的殼體6，其中傳動輪3通過第一軸承10與外部支架1端部連接，殼體6與傳動輪3螺紋連接，並且保證傳動輪3轉動時，其與殼體6之間有相互擰緊的趨勢，主軸2為軸聯軸承，其軸承部21與外部支架1連接；外部支架1內設有被驅動件14，被驅動件14套設在主軸2端部並且與主軸2固定連接，主軸2與外部支架1內環面之間設有密封裝置15，以防止外部支架1中的液體進入離合器；主軸2與殼體6組成的中空腔體內從傳動輪3的端面開始依次設有離合片結構7、摩擦盤8和電磁線圈結構9；所述傳動輪3內環面與主軸2組成的中空腔體內設有磁鐵結構5；其中磁鐵結構5和離合片結構7均與主軸2固定連接，摩擦盤8與殼體6固定連接，電磁線圈結構9通過第二軸承11與主軸2連接；並且，主軸2末端套設有墊片12和螺母13，用於對離合器的軸向定位。

離合片結構7包括套設在主軸2上的彈簧片基座71，安裝在彈簧片基座71上的彈簧片72，以及設置在彈簧片72外周的離合片73，離合片73呈圓環形，並且設有一組呈圓弧形的透磁槽74，透磁槽74的數量不少於2個，其以環形陣列狀分布；彈簧片72設有一組彈性臂75，並且通過彈性臂75的自由端與離合片73固定連接，彈性臂75的數量不少於2個，其以環形陣列狀分布，彈性臂75呈L形或弧形；其中彈簧片基座71與彈簧片72之間通過一組鉚釘16鉚接固定，彈性臂75的自由端與離合片73之間通過一組鉚釘16鉚接固定，並且離合片73上設有安裝鉚釘16用的沉孔，這樣可以防止鉚釘16凸於離合片73表面，以免影響離合片73與摩擦盤8的貼合。

電磁線圈結構9包括呈環形的電磁線圈91以及套設在主軸2上的線圈基座92，其中線圈基座92設有安裝電磁線圈91用的呈環形的線圈槽921，線圈槽921的槽底設有穿線孔922；線圈槽921與電磁線圈91形成的縫隙中設有環氧樹脂層，並且，電磁線圈91表面覆蓋有環氧樹脂層；環氧樹脂層通過灌膠形成。

磁鐵結構5包括環形磁鐵51、第一磁鐵保持架52和第二磁鐵保持架53，其中環形磁鐵51夾設在第一磁鐵保持架52和第二磁鐵保持架53之間，第一磁鐵保持架52和第二磁鐵保持架53的外徑大於環形磁鐵51的外徑；第一磁鐵保持架52包括呈圓環狀的保持部521，以及與主軸2相連接的呈圓管狀的連接部522，第二磁鐵保持架53呈圓環狀；環形磁鐵51的兩個磁極分別在環形磁鐵51的兩個端面上，並由第一磁鐵保持架52的保持部521與第二磁鐵保持架53引出，至保持部521與第二磁鐵保持架53的外周面上，並在保持部521的外周面和第二磁鐵保持架53的外周面之間形成磁場，該磁場直接作用於傳動輪3的內環面上，使磁鐵結構5帶動主軸2以小於傳動輪3的轉速轉動。

當電磁線圈91通電，其磁場吸附離合片結構7，彈簧片72的彈性臂75變形，使離合片73與摩擦盤8結合，此時，由傳動輪3帶動殼體6與摩擦盤8、摩擦盤8帶動離合片結構7、離合片結構7帶動主軸2轉動，實現主軸2與傳動輪3的同步轉動；當電磁線圈91斷電，磁場消失，離合片73在彈簧片72作用下復位，與摩擦盤8分離，此時磁鐵結構5產生的磁場直接作用於傳動輪3的內環面，傳動輪3轉動時，磁場驅使磁鐵結構5滯後低速轉動；並且，通過設置磁鐵結構5的磁場強弱，可以得到不同的輸出轉速；其中殼體6、離合片結構7、摩擦盤8和電磁線圈結構9作為離合器的離合裝置4，實現了上述的離合功能。

一種汽車冷卻系統的易組裝兩級變速離合器的組裝方法，具體步驟如下：

1）將主軸2穿過外部支架1，安裝密封裝置15和被驅動件14；

2）將第一軸承10壓入傳動輪3內部，並將傳動輪3和第一軸承10作為一個整體安裝到外部支架1上；

3）將磁鐵結構5作為一個整體套設在主軸2上並向內壓入，使其到達傳動輪3內環面與主軸2組成的中空腔體內；其中磁鐵結構5的組裝方法為：將環形磁鐵51和第二磁鐵保持架53依次套設在第一磁鐵保持架52的連接部522上；

4）將離合片結構7作為一個整體套設在主軸2上並向內壓入，使其到達傳動輪3的端面；

5）將摩擦盤8與殼體6作為一個整體套設在主軸2上，並將殼體6與傳動輪3擰緊；其中摩擦盤8與殼體6一體成型，方法如下：將摩擦盤8放置於殼體6的壓鑄腔體內，然後進行殼體6的壓鑄；

6）將第二軸承11壓入電磁線圈結構9，並將電磁線圈結構9和第二軸承11作為一個整體套設在主軸2上並向內壓入，使其到達殼體6與主軸2組成的中空腔體內；

7）將墊片12套設在主軸2上，最後將螺母13套設在主軸2上並擰緊螺母13。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。