本發(fā)明涉及電磁離合器，特別是用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)或空調(diào)系統(tǒng)的電磁離合器。

背景技術(shù)：
電磁離合器是一種在電磁力作用下進(jìn)行離合作用(即，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞與中斷)的裝置，其通過對(duì)離合器中的電磁線圈的通/斷電來(lái)控制離合器的接合與分離。電磁離合器廣泛用于機(jī)械、電子/電氣等各種領(lǐng)域，例如用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等等。以發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)是保證汽車正常工作的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括水泵，其泵送冷卻液，使冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路中快速流動(dòng)，以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度保持在正?；蛘咦罴压ぷ鳒囟认?。通常，發(fā)動(dòng)機(jī)在水溫(冷卻液的溫度)為90度時(shí)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。一些現(xiàn)有汽車的水泵的帶輪(主動(dòng)輪)與轉(zhuǎn)軸直接連接，因此，在汽車一啟動(dòng)后水泵一直運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的冷卻液不斷循環(huán)。這種循環(huán)導(dǎo)致汽車啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度上升很慢。如果需要使水溫達(dá)到約90度，在純怠速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)時(shí)間需要約20分鐘。因此，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出了一種在汽車啟動(dòng)時(shí)斷開帶輪與水泵的連接的設(shè)計(jì)，這能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間降低至約5分鐘。暖機(jī)時(shí)間大大縮短，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)最快地達(dá)到最佳工作狀態(tài)，減少了燃料消耗，更加節(jié)能環(huán)保。中國(guó)專利申請(qǐng)公開CN102216639A公開了這樣一種現(xiàn)有設(shè)計(jì)。通過致動(dòng)器(電磁線圈)通電/斷電及復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)致動(dòng)器構(gòu)件160的吸合/分離，進(jìn)而帶動(dòng)卷繞彈簧104在徑向收縮或者擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)帶輪與水泵斷開或接合。斷開帶輪與水泵的連接需要致動(dòng)器(電磁線圈)始終保持通電狀態(tài)約5分鐘。但是，長(zhǎng)時(shí)間的通電電流會(huì)使致動(dòng)器(電磁線圈)發(fā)熱，進(jìn)而會(huì)使致動(dòng)器繞組電阻增加，電流下降，從而使致動(dòng)器電磁力下降，進(jìn)一步引起撥拉裝置回位，使卷繞彈簧失去約束而徑向擴(kuò)張到驅(qū)動(dòng)構(gòu)件內(nèi)表面，最終引起離合器分離失效。另外，致動(dòng)器構(gòu)件160沒有極性，因此僅僅通過電磁鐵的電磁力實(shí)現(xiàn)對(duì)致動(dòng)器構(gòu)件的吸合，這對(duì)于電磁鐵的電磁力要求較高，即，對(duì)于電流要求大。因此，會(huì)增大能耗，縮短電磁鐵使用壽命。而且，螺旋形彈簧線圈在擴(kuò)張到離合器內(nèi)表面時(shí)，由于線圈內(nèi)應(yīng)力控制問題或者表面由于溫度變化附有冷凝水時(shí)導(dǎo)致的摩擦系數(shù)變化，可能會(huì)發(fā)生摩擦力不足，造成離合器接合傳動(dòng)失效。美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2010/0263981A1公開了另一種現(xiàn)有設(shè)計(jì)。所公開的離合器設(shè)置有：永磁體9；相應(yīng)導(dǎo)磁裝置10、11；電磁鐵8；軟磁材料制成的銜鐵3；以及轉(zhuǎn)子2a。電磁鐵通第一方向的電流時(shí)，電磁鐵與永磁體的磁場(chǎng)疊加并共同作用對(duì)銜鐵施加向左側(cè)的作用力，銜鐵移動(dòng)至左側(cè)，系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子的間隙變小，永磁體/轉(zhuǎn)子對(duì)銜鐵的作用力增大，并可將銜鐵保持在左側(cè)位置，此時(shí)電磁鐵可斷開或減小電流。電磁鐵通反方向電流時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生與永磁體相反的磁場(chǎng)，以抵消永磁體對(duì)銜鐵的作用力，此時(shí)銜鐵所受到作用力變小，并在彈簧作用力下向右側(cè)移動(dòng)復(fù)位。該方案中，電磁鐵在使銜鐵與轉(zhuǎn)子斷開時(shí)需要抵消永磁體的磁場(chǎng)，而不是直接對(duì)銜鐵產(chǎn)生作用力，從而需要在電磁鐵上提供大電流才能實(shí)現(xiàn)該功能，不利于節(jié)約能源，且大電流對(duì)于電氣系統(tǒng)的沖擊較大。另外，該方案中通過銜鐵與轉(zhuǎn)子的吸合直接傳遞帶輪的轉(zhuǎn)矩，對(duì)于銜鐵的強(qiáng)度有較高要求，銜鐵比較容易產(chǎn)生大的磨損。日本專利申請(qǐng)公開JP特開2007-205513公開了又一種現(xiàn)有設(shè)計(jì)，其離合器設(shè)置有電磁鐵23、轉(zhuǎn)子22、軟磁材料制成的銜鐵21、固定在轉(zhuǎn)子中的永磁體28及彈性體29。與前述美國(guó)專利申請(qǐng)公開類似地，當(dāng)電磁鐵接通第一方向的電流時(shí)，電磁鐵與永磁體共同對(duì)銜鐵施加作用力，使銜鐵被吸至左側(cè)，銜鐵與永磁體及轉(zhuǎn)子之間的間隙變小，永磁體對(duì)銜鐵的作用力變大，并且可以僅通過永磁體將銜鐵保持在左側(cè)。此時(shí)，電磁鐵可斷電或者減小電流。當(dāng)電磁鐵接通反方向電流時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生與永磁體相反的磁場(chǎng)，以抵消永磁體對(duì)銜鐵的作用力，銜鐵在彈性體作用下向右側(cè)移動(dòng)復(fù)位。該方案中，電磁鐵在使銜鐵與轉(zhuǎn)子斷開時(shí)，需要抵消永磁體的磁場(chǎng)，而不是直接對(duì)銜鐵產(chǎn)生作用力，該方式需要在電磁鐵上提供大電流才能實(shí)現(xiàn)銜鐵的復(fù)位，不利于節(jié)約能源，且大電流對(duì)于電氣系統(tǒng)的沖擊較大。中國(guó)實(shí)用新型專利公告CN202040232U公開了又一種現(xiàn)有設(shè)計(jì)。在所公開的離合器中，吸盤2中設(shè)置有永磁鐵21。吸盤與皮帶輪保持常態(tài)接合狀態(tài)。在電磁線圈11通電時(shí)，產(chǎn)生與永磁鐵相排斥的磁場(chǎng)，皮帶輪與吸盤分離，即，皮帶輪與水泵斷開。該方案中，對(duì)于電磁線圈的電磁力要求較高，即，對(duì)于電流要求大，會(huì)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(zhǎng)通電時(shí)間，容易發(fā)熱，同樣會(huì)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(zhuǎn)矩，對(duì)于吸盤的強(qiáng)度有較高要求，吸盤比較容易產(chǎn)生大的磨損。中國(guó)實(shí)用新型專利公告CN203769916U公開了再一種現(xiàn)有設(shè)計(jì)，其中，在第一旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)體2接合，并將第一旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞至第二旋轉(zhuǎn)體3。電磁鐵芯通電時(shí)，將吸合盤7從第一旋轉(zhuǎn)體分離，第一旋轉(zhuǎn)體2與第二旋轉(zhuǎn)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(shí)，需要抵消永磁體的磁場(chǎng)，而非直接對(duì)吸合盤產(chǎn)生作用力，需要大電流，能耗高；當(dāng)需要斷開吸合盤與皮帶輪的連接時(shí)，電磁鐵芯需要長(zhǎng)時(shí)間通電，也會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱及高能耗的問題。另外，吸合盤直接通過摩擦傳遞扭矩，對(duì)于吸合盤的強(qiáng)度有較高要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較小功率消耗、并具有較長(zhǎng)使用壽命的電磁離合器。本發(fā)明公開了一種電磁離合器，包括：具有軸線的轉(zhuǎn)軸；用于接收外部動(dòng)力的主動(dòng)輪；安裝于所述轉(zhuǎn)軸上的從動(dòng)輪組件；電磁鐵,當(dāng)向所述電磁鐵通電時(shí)，所述電磁鐵能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)；銜鐵組件，所述銜鐵組件能夠沿所述轉(zhuǎn)軸軸線的方向作軸向運(yùn)動(dòng)；隨著所述銜鐵組件的軸向運(yùn)動(dòng)，所述從動(dòng)輪組件能夠在與主動(dòng)輪接合的接合位置和與主動(dòng)輪分離的分離位置之間運(yùn)動(dòng)；彈性件，所述彈性件向所述銜鐵組件施加作用力；其特征在于，所述電磁離合器還包括第一轉(zhuǎn)子，所述第一轉(zhuǎn)子位于電磁鐵與銜鐵組件之間并且包括軟磁材料；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(zhuǎn)子的第一位置與遠(yuǎn)離所述電磁鐵和第一轉(zhuǎn)子的第二位置之間軸向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)向所述電磁鐵施加第一方向的第一電流時(shí)，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(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述銜鐵組件運(yùn)動(dòng)至第一位置時(shí)，所述銜鐵組件的永磁體能夠與所述第一轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)的方向向所述銜鐵組件施加作用力；以及當(dāng)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(shí)，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(yùn)動(dòng)。本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：對(duì)于電磁鐵的電磁力要求較小，即，對(duì)于電流要求小，節(jié)能；并且延長(zhǎng)電磁鐵使用壽命。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的分解透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器在組裝狀態(tài)下的橫截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器在組裝狀態(tài)下的剖切透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的主動(dòng)輪的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的主動(dòng)輪的橫截面圖；圖6-7是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的從動(dòng)輪的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的從動(dòng)輪的橫截面圖；圖9-10是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的楔形塊的透視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的楔形塊的側(cè)視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的銜鐵架的側(cè)視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的銜鐵架的透視圖；圖14是是根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的銜鐵架的局部透視圖。具體實(shí)施方式下面參考附圖介紹根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器。圖1-3示出了根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器。根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器100主要包括外殼組件、轉(zhuǎn)軸組件、電磁鐵組件、主動(dòng)輪組件、從動(dòng)輪組件。外殼組件包括殼體1、安裝于殼體1的外側(cè)之一(圖1中被示出在左側(cè))上的葉輪27以及位于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(qiáng)筋1b，如圖1所示。轉(zhuǎn)軸組件包括轉(zhuǎn)軸7a和安裝于轉(zhuǎn)軸7a上的軸承7。轉(zhuǎn)軸組件從與葉輪27相反的一側(cè)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的孔中并且轉(zhuǎn)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。沖折式裝配固定環(huán)29安裝在殼體1的圓筒形壁1a上以將后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(huán)29具有分別與各加強(qiáng)筋1b相接合的接合部，以便當(dāng)將電磁鐵組件安裝在殼體上時(shí)，在圓周方向上相對(duì)于圓筒形壁1a被定位。電磁鐵組件包括鐵軛24和定位于鐵軛24內(nèi)的電磁線圈32。電磁鐵組件安裝在殼體1上并且安裝在用于接收外部動(dòng)力(例如來(lái)自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力或者其它外部動(dòng)力)的主動(dòng)輪(帶輪)2內(nèi)，電磁鐵組件一側(cè)抵靠裝配固定環(huán)29、另一側(cè)鄰近后面描述的主動(dòng)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通電后會(huì)在鐵軛24上產(chǎn)生磁極。由用于將電磁線圈的末端固定到鐵軛24上的插座28和用于將汽車電纜連接到插座28上的插頭25構(gòu)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(dòng)輪2為電磁離合器主動(dòng)部分的主要構(gòu)件，優(yōu)選為帶輪。在其他實(shí)施例中，主動(dòng)輪也可以是其他構(gòu)件，帶輪可以與該主動(dòng)輪固定連接。圖4和圖5示出了主動(dòng)輪2的構(gòu)造，其中圖4是示出主動(dòng)輪的透視圖，圖5是示出主動(dòng)輪的截面圖。如圖4和5所示，主動(dòng)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(nèi)延伸的、呈圓環(huán)形式的徑向部件2b。在示例性實(shí)施例中，徑向部件2b優(yōu)選的與圓筒形壁2a一體設(shè)置在主動(dòng)輪2內(nèi)軸向中間位置處。但是，本發(fā)明不限于此，徑向部件2b也可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置在主動(dòng)輪2內(nèi)的其它軸向位置處。當(dāng)主動(dòng)輪2的徑向部件2b為軟磁材料制成時(shí)，可以將該徑向部件視為第一轉(zhuǎn)子；當(dāng)主動(dòng)輪的徑向部件為非軟磁材料時(shí)，也可以設(shè)置一個(gè)相對(duì)于主動(dòng)輪固定的、由軟磁材料制成的第一轉(zhuǎn)子。如圖1-3所示，電磁鐵組件安裝在主動(dòng)輪2內(nèi)，靠近主動(dòng)輪2的徑向部件(第一轉(zhuǎn)子)。如圖4-5所示，第一轉(zhuǎn)子2b設(shè)置有隔磁槽2c，該隔磁槽使電磁鐵的特定磁場(chǎng)能夠穿過第一轉(zhuǎn)子并作用在后面描述的銜鐵組件上。例如可以使電磁鐵呈現(xiàn)徑向分布的相反極性，以對(duì)應(yīng)于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(xiàn)單個(gè)極性，以對(duì)應(yīng)于銜鐵組件的軸向分布磁極的永磁體。接下來(lái)描述電磁離合器的從動(dòng)部分。從動(dòng)部分主要包括由銜鐵19和銜鐵架31構(gòu)成的銜鐵組件以及由從動(dòng)輪18和楔形塊20構(gòu)成的從動(dòng)輪組件。從動(dòng)部分安裝在主動(dòng)輪2徑向部件2b與電磁鐵組件相反的一側(cè)，借助于軸承33和擋圈34沿徑向安裝于后面描述的從動(dòng)輪18的圓筒形主體與主動(dòng)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(nèi)側(cè)為N極，徑向外側(cè)為S極，反之亦可；或者軸向一側(cè)為N極，另一側(cè)為S極。優(yōu)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(shí)施例中，通過對(duì)圓環(huán)形的銜鐵19進(jìn)行磁化，使銜鐵19成為永磁體。在可選實(shí)施例中，永磁體結(jié)構(gòu)可以是設(shè)置在銜鐵19上的多個(gè)圓形的或者環(huán)形的構(gòu)件。銜鐵通過螺釘23與銜鐵架31安裝在一起。由從動(dòng)輪18和楔形塊20構(gòu)成的從動(dòng)輪組件沿軸向安裝在銜鐵19與銜鐵架31之間。從動(dòng)輪18如圖6-8所示，具有：軸向延伸的圓筒形主體，用于固定(可以是過盈配合，也可以是其他安裝方式)在轉(zhuǎn)軸7上(參見圖2)；以及在遠(yuǎn)離主動(dòng)輪的一端處徑向延伸的多個(gè)等間隔分布(圓周方向上)的徑向臂18a。所述徑向臂設(shè)有安裝孔，用于將銜鐵架31、楔形塊20通過楔塊軸22安裝于徑向臂上。在所示實(shí)例中，設(shè)置有三個(gè)徑向臂。但是本發(fā)明不限于此，可以根據(jù)需要設(shè)置數(shù)量不同于三的多個(gè)徑向臂?？蛇x地，從動(dòng)輪18在軸向上可以設(shè)置為雙層結(jié)構(gòu)，其左側(cè)(靠近主動(dòng)輪一側(cè))設(shè)置有軟磁材料制成的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其可以作為第二轉(zhuǎn)子181；其右側(cè)(遠(yuǎn)離主動(dòng)輪一側(cè))設(shè)置有如上所述的多個(gè)徑向臂18a。徑向臂18a可以是與從動(dòng)輪18的圓筒形主體一體設(shè)計(jì)，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?？蛇x地，多個(gè)徑向臂18a也可以是從圓筒形主體徑向延伸的單個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)。在設(shè)置有第二轉(zhuǎn)子181的情況下，楔形塊20通過楔塊軸22收容在從動(dòng)輪的雙層結(jié)構(gòu)之間，即在第二轉(zhuǎn)子181與多個(gè)徑向臂18a之間。并且，銜鐵組件中的銜鐵19及銜鐵架31分別設(shè)置在第二轉(zhuǎn)子181的軸向兩側(cè)，其中銜鐵19靠近圖1中的左側(cè)，銜鐵架31靠近圖1中的右側(cè)。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(dòng)輪18的徑向臂18a上。楔形塊20可繞楔塊軸22旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中，楔塊軸22與從動(dòng)輪18的徑向臂18a的配合關(guān)系以及楔塊軸22與楔形塊20的配合關(guān)系可以分別是：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(dòng)輪18的徑向臂18a與楔塊軸22左端沉孔沖壓配合，形成楔塊軸對(duì)徑向臂18a的左端的止擋面。楔塊軸22與銜鐵架31相配合的軸徑大于楔塊軸22與從動(dòng)輪18的徑向臂18a配合的軸徑，從而形成對(duì)從動(dòng)輪右側(cè)的止擋面。借此，楔塊軸在軸向被限位在從動(dòng)輪上。銜鐵架31也通過楔塊軸22安裝在從動(dòng)輪18(的徑向臂)上，受楔塊軸22導(dǎo)向約束(楔塊軸22與銜鐵架31是間隙配合)，并能軸向往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)銜鐵組件移動(dòng)至左側(cè)(第一位置)時(shí)，銜鐵架31抵接在從動(dòng)輪的徑向臂的右側(cè)，當(dāng)銜鐵組件移動(dòng)至右側(cè)(第二位置)時(shí)，銜鐵抵接在從動(dòng)輪的左側(cè)，即從動(dòng)輪的端面可以在軸向上對(duì)銜鐵組件的移動(dòng)進(jìn)行限位止擋。如圖12-14所示，銜鐵架31具有環(huán)形主體31a以及設(shè)置在環(huán)形主體外周上的多個(gè)U形撥叉31b。撥叉包括第一撥桿31b1及第二撥桿31b2，第一撥桿、第二撥桿外側(cè)面相對(duì)于轉(zhuǎn)軸軸線可以是圓柱形面，也可以是平面的；第一、第二撥桿上與楔形塊的配合面311、312相對(duì)于轉(zhuǎn)軸軸線為螺旋面或者斜平面，該斜平面與轉(zhuǎn)軸的軸線相交且不垂直。優(yōu)選方案中，配合面為螺旋面。當(dāng)銜鐵組件被驅(qū)動(dòng)沿軸向方向移動(dòng)時(shí)，配合面推動(dòng)裝在楔塊軸22上的楔形塊20，這種推動(dòng)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(zhuǎn)，即，將銜鐵組件的軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成楔形塊圓周方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使楔形塊20的楔面與主動(dòng)輪2的內(nèi)圓筒形表面摩擦接合或者分離?？蛇x地，楔塊20上設(shè)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(shè)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(tài)，罩帽構(gòu)件3與主動(dòng)輪配合安裝，從而在電磁離合器的一側(cè)形成封罩。各部件之間的相互裝配可以利用已知手段進(jìn)行，這里不再詳細(xì)描述。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的電磁離合器的操作。首先描述電磁鐵組件通/斷電時(shí)，銜鐵組件的軸向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)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(yōu)選為離合器的分離位置移動(dòng)。當(dāng)銜鐵組件移動(dòng)至左側(cè)(第一位置)時(shí)，銜鐵組件中的永磁體會(huì)與軟磁材料制成的第一轉(zhuǎn)子2b相吸合。該吸合是有間隙的磁力吸合，在其他實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)于其他的離合器結(jié)構(gòu)，該吸合也可以是具有機(jī)械接觸的磁力吸合。銜鐵組件由于自身永磁體與第一轉(zhuǎn)子的軟磁材料相吸，因此，即使關(guān)閉電磁鐵的電流，僅通過銜鐵組件的永磁體與第一轉(zhuǎn)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(dāng)向電磁鐵組件通與第一方向相反的第二方向的電流時(shí)，電磁鐵組件所形成的磁場(chǎng)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(dòng)銜鐵組件向右側(cè)移動(dòng)。在電磁力及彈性件的共同作用下，使銜鐵組件向右側(cè)(第二位置，接合位置)移動(dòng)。此時(shí)，銜鐵組件與第一轉(zhuǎn)子的間隙增大，銜鐵組件與第一轉(zhuǎn)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(cè)。此時(shí)可以停止對(duì)電磁鐵的供電，以降低能耗。當(dāng)在從動(dòng)輪上設(shè)置了第二轉(zhuǎn)子時(shí)，該第二轉(zhuǎn)子可以為軟磁材料制成。當(dāng)銜鐵組件移動(dòng)至右側(cè)時(shí)，與第二轉(zhuǎn)子吸合，該吸合可以是有機(jī)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(zhuǎn)子的吸合力及彈性件對(duì)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(cè)位置(第二位置)。通過在插座28上整合一個(gè)控制部件，例如一個(gè)計(jì)數(shù)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(lái)控制電磁鐵的磁極。如上所述，在本發(fā)明創(chuàng)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(duì)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(xiàn)有專利那樣克服永磁體對(duì)銜鐵組件的作用力或者抵消永磁體的磁場(chǎng)。因此，在本發(fā)明創(chuàng)造中，電磁鐵組件的作用力可以大幅減小，相對(duì)于前述日本專利公開和美國(guó)專利公開的電磁離合器，本發(fā)明的電磁鐵組件中的電流的大小可以降低至現(xiàn)有技術(shù)中電流的約一半。同時(shí)，在銜鐵組件移動(dòng)至左側(cè)或者右側(cè)后，銜鐵組件可以無(wú)需電磁鐵作用力(或僅需很小作用力)即可以保持在相應(yīng)的位置，即可以停止對(duì)電磁鐵的供電(或僅需很小電流)，可以大幅減少能耗，即，大電流脈沖的作用時(shí)間很短，可以以秒計(jì)算。相對(duì)于前述現(xiàn)有技術(shù)中的電磁鐵的數(shù)分鐘作用時(shí)間，在本發(fā)明中電磁鐵組件的作用時(shí)間縮短了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，大大降低了電磁鐵發(fā)熱的可能。接下來(lái)描述當(dāng)電磁鐵組件通/斷電時(shí)，隨著銜鐵組件的軸向運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)輪組件的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)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(cè)(第二位置，接合位置)移動(dòng)時(shí)，銜鐵組件(銜鐵19與銜鐵架31)帶動(dòng)位于銜鐵組件的銜鐵19與銜鐵架31之間的從動(dòng)輪組件沿軸向向第二位置運(yùn)動(dòng)。當(dāng)銜鐵架31沿軸向向第二位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，銜鐵架31的U形撥叉的第二撥桿31b2的配合面311對(duì)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(zhuǎn)，楔塊軸的軸線與轉(zhuǎn)軸軸線相平行。此時(shí)，以楔塊軸22為旋轉(zhuǎn)軸線使楔形塊20的楔面與主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面摩擦面接合的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)楔形塊20的楔面與主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面摩擦接觸后，楔形塊20會(huì)受到與銜鐵架31的配合面311的推動(dòng)力相同方向的來(lái)自主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面的摩擦作用力，使楔形塊20與離合器主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面保持楔入式接合，并將二者之間的摩擦力通過楔塊軸22推動(dòng)從動(dòng)輪18從而傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力至轉(zhuǎn)軸。所述楔入式結(jié)合是指楔形塊的楔面與主動(dòng)輪的圓筒形壁的內(nèi)表面的接合點(diǎn)與楔形塊旋轉(zhuǎn)軸線的連線以及楔形塊旋轉(zhuǎn)軸線與轉(zhuǎn)軸軸線的連線呈一個(gè)夾角，且該楔入式結(jié)合不是自鎖式結(jié)合。將第二撥桿31b2(使楔形塊與主動(dòng)輪接合的撥桿)設(shè)計(jì)為彈性件，從而使配合面311更好地與楔形塊20配合。第二撥桿31b2的彈性變形可以使多個(gè)(在圖示實(shí)例中為三個(gè))楔形塊與帶輪的壓力基本一致。假設(shè)因?yàn)橹圃旃?安裝公差的原因，楔形塊與帶輪的接合有先有后，則可以通過第二撥桿的彈性變形使三個(gè)楔形塊基本同步的與帶輪內(nèi)表面結(jié)合。當(dāng)銜鐵架31隨銜鐵組件向第一位置方向被驅(qū)動(dòng)移動(dòng)時(shí)，銜鐵架31的第一撥桿31b1的配合面312推動(dòng)楔形塊20以楔塊軸22為旋轉(zhuǎn)軸線向使楔形塊20的楔面與主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面分離的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使楔面與主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面分離，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的分離功能，使得主動(dòng)輪相對(duì)于從動(dòng)輪空轉(zhuǎn)。代替的，在其他實(shí)施方式中，所述銜鐵架也可以與銜鐵一起設(shè)置在從動(dòng)輪的左側(cè)，通過對(duì)應(yīng)地設(shè)置撥叉的配合面的傾斜/旋轉(zhuǎn)方向，同樣可以實(shí)現(xiàn)銜鐵組件在軸向第一位置及第二位置移動(dòng)時(shí)，使楔形塊與主動(dòng)輪的圓筒形壁的內(nèi)表面的接合或者分離。作為從動(dòng)部分的第二位置保持件的彈性件30沿軸線方向遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)子的方向施加作用力于銜鐵組件上，使得在斷開電磁鐵組件的電流后，彈性件30能夠?qū)膭?dòng)部分驅(qū)動(dòng)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(shù)量也可以依據(jù)需要設(shè)置為一個(gè)，也可以是多個(gè)疊加或者分散設(shè)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(shí)施例中，彈性件是一個(gè)螺旋彈簧或者多個(gè)軸向疊加的波形彈簧，其一端偏壓在轉(zhuǎn)軸的端部或后面描述的第二轉(zhuǎn)子的端面，另一端偏壓在銜鐵組件的銜鐵架上。在其他實(shí)施例中，彈性件也可以是多個(gè)分散設(shè)置的螺旋彈簧，其一端抵接在從動(dòng)輪上，另一端抵接在銜鐵組件上。當(dāng)然也可以采用本技術(shù)領(lǐng)域中廣泛使用的片形彈簧，具體方式不再贅述。對(duì)于從動(dòng)部分，可以采用現(xiàn)有技術(shù)的其它結(jié)構(gòu)，代替本發(fā)明上述撥叉-楔形塊結(jié)構(gòu)。例如中國(guó)專利申請(qǐng)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(jié)構(gòu)。在電磁鐵失效時(shí)，水泵可能停止工作，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升。包含永磁體的銜鐵組件在受水泵傳導(dǎo)熱量影響下上升到居里點(diǎn)時(shí)，即，所述銜鐵組件所處環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)計(jì)失磁溫度時(shí)，所述永磁體磁性降低或消失，進(jìn)而引起所述銜鐵組件的永磁體與所述第一轉(zhuǎn)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(chǎn)生的磁場(chǎng)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(jìn)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(yùn)動(dòng)；當(dāng)永磁體的銜鐵組件恢復(fù)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，其磁性可以恢復(fù)，或者磁序恢復(fù)，并由電磁鐵組件對(duì)永磁體進(jìn)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(fù)至設(shè)計(jì)值后，電磁離合器仍然可以正常工作?？紤]到這種情況，優(yōu)選地，如本發(fā)明示例性實(shí)施例中那樣，將銜鐵組件和從動(dòng)部分構(gòu)造成當(dāng)銜鐵組件位于第二位置(銜鐵組件的吸合被斷開)時(shí)，從動(dòng)部分的楔形塊與主動(dòng)輪的內(nèi)表面楔合。因此，當(dāng)銜鐵組件與第一轉(zhuǎn)子的吸合力或者銜鐵組件與第一轉(zhuǎn)子的吸合力與電磁鐵對(duì)銜鐵組件的作用力之和小于彈性件對(duì)銜鐵組件的作用力時(shí)，銜鐵組件向右側(cè)(第二位置)移動(dòng)，使楔形塊20沿著使其楔面與主動(dòng)輪2的圓筒形壁2a的內(nèi)表面接合的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使楔形塊與主動(dòng)輪的圓筒形壁2a的內(nèi)表面保持楔入式接合，并將二者之間的摩擦力通過楔塊軸22推動(dòng)從動(dòng)輪18從而將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞至轉(zhuǎn)軸，以正常驅(qū)動(dòng)水泵工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電磁離合器的安全失效。本發(fā)明中，可以采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(dòng)，電磁鐵不容易發(fā)熱。此外，在本發(fā)明中，由于以楔塊軸為旋轉(zhuǎn)軸向使楔形塊沿著使其楔面與離合器主動(dòng)輪的圓筒形壁2a的內(nèi)表面接觸的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)楔塊的楔面(摩擦面)與離合器主動(dòng)輪的圓筒形壁2a的內(nèi)表面接觸后，楔塊會(huì)受到與銜鐵架的配合面(優(yōu)選為螺旋面)推動(dòng)力相同方向的、來(lái)自主動(dòng)輪的圓筒形壁2a的內(nèi)表面的摩擦作用力，使楔塊與離合器主動(dòng)輪的的內(nèi)表面保持楔入式接合；并且，離合器傳遞的扭矩越大，楔塊與主動(dòng)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于使兩者發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，離合器就不會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)失效的情況。借助于這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即使在楔塊與主動(dòng)輪之間的摩擦面之間有水或油導(dǎo)致摩擦系數(shù)嚴(yán)重下降時(shí)，也會(huì)由于楔入式結(jié)合的作用而保持離合器能傳遞設(shè)計(jì)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于接合位置(第一位置)或分離位置(第二位置)時(shí)，在電磁力消失后，均由于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(shí)現(xiàn)位置保持功能，可以使電磁鐵的工作時(shí)間大為縮短。只要能把銜鐵推動(dòng)或拉動(dòng)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(shí)間極短，不會(huì)產(chǎn)生因發(fā)熱而使電磁鐵功能降低的不利情況。盡管已經(jīng)參考示例實(shí)施例介紹了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于所述的示例實(shí)施例。下面的權(quán)利要求的范圍將根據(jù)最廣義的解釋，以便包含所有這些變化形式以及等效的結(jié)構(gòu)和功能。