CN101338692A - 一种硅油风扇离合器 - Google Patents

Abstract

一种硅油风扇离合器，包括壳体和前盖，该前盖与壳体密封连接形成内部空间，该内部空间具有储油腔及啮合腔，并且在储油腔与啮合腔之间设有一控制储油腔与啮合腔之间硅油流通的阀片，其特征在于该离合器还包括一通电后能吸合所述阀片的电磁铁及与电子控制单元连接的线束，所述电磁铁由铁芯及设于铁芯上的线圈组成，所述阀片具有弹性，处于无受力状态下，阀片因自身弹性开启储油腔通向啮合腔的储油孔。与现有技术相比，本发明的优点在于：取消了传统硅油风扇离合器上的感温圈，采用电子控制单元，从而具有精度高、响应快、控制温度范围大的优点。

Description

一种硅油风扇离合器

技术领域

本发明涉及一种发动机冷却系统组件，尤其涉及一种硅油风扇离合器。

背景技术

节约能源是国家发展经济的一项长远方针。根据有关研究资料表明，汽车5～10％的能量消耗在发动机的风扇冷却上，而实际上汽车工作大部分时间是不需要风扇冷却，一般只有5～10％时间才需要风扇冷却，所以汽车的风扇自动离合技术是汽车节能的重要关键性技术，为此有很多技术人员对风扇自动离合的离合器进行了技术改进。它们一般采用的是双金属感温件结构，通过双金属感温件感受从散热器吹来的空气的温度产生热变形来控制阀的开关

现有汽车离硅油风扇离合器，其工作原理是通过感温件将发动机的热负荷状况转化为旋转运动，当发动机超负荷时，带动阀片旋转将阀门打开，进而使硅油在工作室与储油室之间进行不断的循环，从而带动风扇进行高速旋转，使发动机及时得到冷却；当发动机负荷低时，储油室的硅油不再流向工作室，此时带动风扇进行低速旋转，起到平衡发动机负荷的作用。

目前国内外所使用的硅油风扇离合器大都是带有感温圈，感温圈是硅油风扇离合器产品上的一种核心部件，它们一般采用的感温圈是圆圈型的，是一种螺旋线型双金属片结构。

参考中国实用新型专利：ZL93201277.9，公开了一种《带回油槽和弯型散热筋的风扇硅油离合器》(公开号：CN2158922Y)，该专利中采用一种螺旋线性双金属片结构作为感温件，这种结构的感温件容易引起外界的碰撞且造成线性改变，从而影响离合器的整体性能荷使用寿命。

为此中国实用新型专利：ZL01252855.2及ZL02216970.9均公开了一种改进结构的风扇硅油离合器，通过对感温件结构的改进，从而减少外界碰撞带来的影响。

上述离合器均采用感温件来控制阀片启闭，所以存在以下不足：第一，响应速度慢，双金属感温件热变形速度慢；第二，控制精度低，感温件品质存在个体差异，热变形不是理想的线性；第三，易受环境干扰，从散热器吹来的空气的温度受环境温度、散热器到感温件距离影响；第四，布局限制，为了感受到散热器温度，感温器到散热器距离有一定限制；第五，工作温度范围有限，感温件热变形量有限；第六，控制要素单一，只能通过散热器温度来调节控制；第七，被动式控制，只能在散热器温度变化后动作；第八，只能实现开环控制；第九，只能实现固定的、简单的控制逻辑，依靠产品结构实现，而结构是固定的、不能太复杂的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种精度高、响应快、控制温度范围大的硅油风扇离合器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该硅油风扇离合器，包括壳体、前盖、插设于壳体内的主动轴及设于主动轴上的主动板，该前盖与壳体密封连接形成内部空间，该内部空间具有储油腔及啮合腔，并且在储油腔与啮合腔之间设有一控制储油腔与啮合腔之间硅油流通的阀片，其特征在于该离合器还包括一通电后能吸合所述阀片的电磁铁及与电子控制单元连接的线束，所述电磁铁至少包括铁芯及设于铁芯上的线圈，所述阀片具有弹性，处于无受力状态下，阀片因自身弹性开启储油腔通向啮合腔的储油孔。

进一步，所述的储油腔由设于壳体内侧的储油盖与主动板形成。

进一步，所述的储油孔设于主动板上，所述的阀片一端镶嵌于主动板上，另一端为可启闭储油孔的自由端。

所述的主动板上设有用于限位阀片的限位孔，可以限制阀片在一定范围内转动。

进一步，所述的电磁铁可以通过一磁铁轴承固定于主动轴上。

进一步，所述的铁芯贯穿壳体，其一端靠近阀片，另一端靠近线圈。

所述的线圈、铁芯及磁铁轴承均设于一封装座体上，设置合理，减少安装空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：取消了传统硅油风扇离合器上的感温圈，采用电子控制单元通过预定的参数将收集的各种信息，经过可编辑的程序，转换为电信号，传递给离合器，离合器根据电子控制单元传送的电流大小，产生相应大小的磁力，使阀片得到控制，所以能提前预知，响应快，受外界影响小，控制要素多样，控制精度高，不受感温件热变形量限制，温度控制范围广，离合器内布局可重新安排。

附图说明

图1为实施例电磁铁控制阀片开启状态示意图。

图2为实施例电磁铁控制阀片关闭状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：参考图1和图2所示。

本实施例中的风扇硅油离合器，其包括有主动轴1、壳体轴承2、壳体3、前盖5、主动板6、阀片7、储油盖8、电磁铁90及电磁铁轴承12。壳体3通过一壳体轴承2插设于主动轴1上。

壳体3中间通过壳体轴承2固定有主动轴1，前盖5与壳体3之间配合有密封圈4固定连接；主动轴1上固定有主动板6，主动板6与前盖5构成啮合腔14；阀片7具有弹性，阀片7一端镶嵌于主动板6上，另一端为可启闭储油孔16的自由端。主动板6上设有用于限位阀片7的限位孔61。

储油盖8与主动板6固定连接构成储油腔13，储油腔13内存有硅油，储油腔13的出油孔16开在主动板6上，并由阀片7开关。

电磁铁90由铁芯9及设于铁芯9上的线圈10组成，铁芯9贯穿壳体3，一端靠近阀片7，一端靠近线圈10，线束11一端与电子控制单元15连接，另一端与线圈10连接，线圈10、铁芯9及磁铁轴承12均设于一封装座体17上，并通过电磁铁轴承12固定在主动轴1上。

处于无受力状态下，阀片7因自身弹性开启储油腔13通向啮合腔14的储油孔16，通电后电磁铁90能吸合阀片7的自由端。

电流通过线圈10产生磁场，磁场穿过铁芯11吸引阀片7，控制电流即可控制阀片7开度。

本实施例根据汽车发动机电子控制单元15的指令来控制离合器的阀片7开闭，进而来调整硅油流动分布状态，改变主动板6与前盖5的啮合力矩，从而驱动风扇以不同的速度旋转来达到冷却与节能目的。

其具体过程如下，如图2所示：当发动机电子控制单元15控制电路产生电流时，电流通过线束11经过线圈10产生磁场，磁场穿过铁芯9吸引阀片7，阀片7将出油孔16关闭，这样硅油就主要集中在储油腔13，啮合腔14里的硅油量就少，这样它们之间的剪切力就小，也就是它们之间的啮合力就小，此时风扇只能低速旋转。

如图1所示：当发动机电子控制单元15控制电路中断电流，阀片7在自己的弹性作用下打开，此时硅油由储油腔13流向啮合腔14，随着硅油的增多，主动板6与前盖5的啮合力增大，从而带动整个离合器高速旋转，风扇转速也迅速提高，实现快速冷却。如此反复，实现风冷、节能目的。

取消了传统硅油风扇离合器上的感温圈，采用发动机电子控制单元指令，发动机电子控制单元通过预定的参数将收集的各种信息，经过可编辑的程序，转换为电信号，传递给离合器；离合器根据发动机电子控制单元传送的电流大小不同，产生的磁力大小不同使阀片自由开关，控制出油孔的开度不同，出油量不同，来控制风扇的转速。

Claims (7)

1、一种硅油风扇离合器，包括壳体(3)、前盖(5)、插设于壳体(3)内的主动轴(1)及设于主动轴(1)上的主动板(6)，该前盖(5)与壳体(3)密封连接形成内部空间，该内部空间具有储油腔(13)及啮合腔(14)，并且在储油腔(13)与啮合腔(14)之间设有一控制储油腔(13)与啮合腔(14)之间硅油流通的阀片(7)，其特征在于该离合器还包括一通电后能吸合所述阀片(7)的电磁铁(90)及与电子控制单元(15)连接的线束(11)，所述电磁铁(90)至少包括铁芯(9)及设于铁芯(9)上的线圈(10)，所述阀片(7)具有弹性，处于无受力状态下，阀片(7)因自身弹性开启储油腔(13)通向啮合腔(14)的储油孔(16)。

2、根据权利要求1所述的离合器，其特征在于所述的储油腔(13)由设于壳体(3)内侧的储油盖(8)与主动板(6)形成。

3、根据权利要求2所述的离合器，其特征在于所述的储油孔(16)设于主动板(6)上，所述的阀片(7)一端镶嵌于主动板(6)上，另一端为可启闭储油孔(16)的自由端。

4、根据权利要求3要求所述的离合器，其特征在于所述的主动板(6)上设有用于限位阀片(7)的限位孔(61)。

5、根据权利要求1所述的离合器，其特征在于所述的电磁铁(90)通过一磁铁轴承(12)固定于主动轴(1)上。

6、根据权利要求5所述的离合器，其特征在于所述的铁芯(9)贯穿壳体(3)，其一端靠近阀片(7)，另一端靠近线圈(10)。

7、根据权利要求6所述的离合器，其特征在于所述的线圈(10)、铁芯(9)及磁铁轴承(12)均设于一封装座体(17)上。

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