CN102434266A - 联体型气动膜式风扇离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联体型气动膜式风扇离合器。它包括主动盘、从动盘和联轴，其特点是主动盘外面有隔膜和盖。盖上有中心孔及旋转接头。联轴里端与主动盘中心相连，联轴外端有连接盘。联轴上依次套环形外凹槽和碟簧，所述环形外凹槽与联轴的轴向间呈滑动配合。从动盘上有中心孔，中心孔内有轴向内凹槽，环形内凹槽与所述环形外凹槽间有轴承。与环形外凹槽槽壁相应的主动盘周向有销孔，销孔内有柱销，柱销两端分别与隔膜和环形外凹槽相抵。主动盘边沿与从动盘边沿间有摩擦环。本发明不仅结构简单、故障率低、性能可靠、便于维修，而且体积小、轻巧、制造成本低。采用本发明可延长发动机水泵轴的使用寿命。适用于汽车风扇上。

Description

联体型气动膜式风扇离合器

技术领域

本发明涉及一种离合器。具体说，是汽车风扇用联体型气动膜式风扇离合器。

背景技术

在汽车制造行业都知道，汽车上都安装有用来降低发动机温度的风扇。有资料报道，汽车在行驶中需要风扇工作的时间占汽车行驶时间的三分之一。也就是说，风扇并不是连续不断的运行，而是根据发动机温度的高低，需要时打开，不需要时关闭。当发动机温度较高时，需要风扇运行为发动机降温。而当发动机温度较低时，需要风扇停止运行。因此，汽车风扇上都配有离合器，以满足风扇的开启和关闭需要。

中国《汽车与配件》杂志1998年第7期介绍了一种气动风扇离合器。这种气动离合器是在主动盘上安装一气缸，工作时，通过气缸活塞的伸缩来实现主动盘与从动盘间的分离与合拢，进而实现风扇的关闭与打开。由于采用气缸来实现主动盘与从动盘间的分离与闭合，使得这种离合器比较笨重、体积较大、制造成本较高。又由于这种离合器的气缸安装在主动盘上，离合器闭合时主、从动盘一起旋转，分离时主动盘旋转、从动盘不转，也就是说，离合器不论是分离或闭合，气缸都随主动盘一起旋转，使得离合器的转动惯量较大。而转动惯量大，易使发动机的水泵轴损坏，使得水泵轴的使用寿命较短。另外，由于在主动盘内安装有气缸，使得离合器的结构比较复杂。而结构复杂，不仅故障率高、可靠性差，而且维修起来比较麻烦。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种联体型气动膜式风扇离合器。这种联体型气动膜式风扇离合器，不仅结构简单、故障率低、性能可靠、便于维修，而且体积小、轻巧、制造成本低。采用这种联体型气动膜式风扇离合器，还可大大延长发动机水泵轴的使用寿命。

为解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

本发明的联体型气动膜式风扇离合器包括主动盘、从动盘和联轴，其特点是主动盘外面有隔膜，隔膜外面有盖，隔膜和盖与主动盘的边沿间呈密封状连接在一起，且隔膜与主动盘间、隔膜与盖间均有间隙。盖上有中心孔，中心孔四周有外凸管及旋转接头。联轴处于主动盘内侧，联轴里端与主动盘中心相连，联轴外端有连接盘。主动盘与连接盘间的联轴上依次套环形外凹槽和碟簧，所述环形外凹槽与联轴的轴向间呈滑动配合。从动盘上有中心孔，中心孔内有轴向内凹槽，环形内凹槽与所述环形外凹槽间有轴承。与环形外凹槽槽壁相应的主动盘周向有销孔，销孔内有柱销且柱销与销孔间呈滑动配合，柱销两端分别与隔膜和环形外凹槽相抵。主动盘边沿与从动盘边沿间有摩擦环。

其中，所述摩擦环含有内摩擦环和外摩擦环，该内摩擦环和外摩擦环分别固定在主动盘边沿和从动盘边沿上。

所述从动盘的直径大于主动盘，从动盘外边有朝向主动盘方向的轴向凸边，所述外摩擦环固定在轴向凸边的内侧。所述内摩擦环固定在与外摩擦环相应的主动盘外边沿，内摩擦环的外侧面和外摩擦环的内侧面均为圆锥形。在工作状态下内摩擦环的外侧面与外摩擦环内侧面相接触。

主动盘外边的轴向有与外摩擦环相适配的锥形凸边，所述内摩擦环固定在该锥形凸边外侧。

所述环形外凹槽含有滑套，滑套与主动盘相邻的一端有径向外凸边，滑套与碟簧间的联轴上有挡环，由滑套、滑套一端的径向外凸边和挡环一起构成所述环形外凹槽。

所述从动盘的中心孔四周有外凸起，外凸起的外端有径向内凸边，中心孔内有固定套，固定套一端有径向内凸边，另一端伸入中心孔内并与外凸起外端的径向内凸边相抵，由外凸起、外凸起外端的径向内凸边和固定套及固定套一端的径向内凸边一起构成环形内凹槽；

主动盘上有中心孔，中心四周连有轴向套管，所述联轴无连接盘一端从轴向套管外端伸入并固定在轴向套管内。所述滑套、挡环和碟簧均套在轴向套管上。

所述轴向套管邻近主动盘的中心孔一端到主动盘的盘面间呈缓慢平滑过度，使得所述主动盘的中心孔孔口为喇叭形，联轴里端借助第二螺母和该喇叭形孔口固定在轴向套管内。

所述联轴的一侧或两侧的纵向均有平面，与该平面相应的轴向套管内侧面一侧或两侧的纵向均平面，且轴向套管内侧的平面延伸至喇叭形孔口外侧，使得联轴与轴向套管配合后二者间在圆周方向呈固定配合。

隔膜内表面上有加固片，柱销一端与该加固片相抵。

盖和隔膜的内、外面均分别为凹面和凸面，且盖的凹面与隔膜的凸面间，隔膜的凹面与主动盘的邻面间均有间隙。

采取上述方案，具有以下优点：

由上述方案可以看出，由于本发明将传统的执行机构气缸改为以隔膜、柱销和滑套等部件作为执行机构，从而缩小了离合器的体积、降低了制造成本。又由于本发明采用隔膜、柱销和滑套等部件作为执行机构，与背景技术用气缸作为执行机构相比，可大大降低离合器的转动惯量。而转动惯量的降低，又会大大延长发动机水泵轴的使用寿命。另外，由于本发明不用气缸作为执行机构，而采用隔膜、柱销和滑套等部件作为执行机构，使得离合器结构比较简单，不仅故障率低、可靠性高，而且维修起来比较容易。

附图说明

图1是本发明的联体型气动膜式风扇离合器结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的联体型气动膜式风扇离合器包括主动盘10、从动盘24和联轴18，其中的主动盘10和从动盘24均为圆形。主动盘10为平板，主动盘10外面设置有隔膜4，隔膜4外面设置有盖9，所述主动盘10、隔膜4和盖9的直径相等，它们的边沿间借助螺栓25和第一螺母1呈密封状固定在一起。其中，盖9和隔膜4的内、外面均分别为凹面和凸面，以便在盖9的凹面与隔膜4的凸面间，隔膜4的凹面与主动盘10的邻面间均形成间隙。盖9上加工有中心孔，盖9的外侧设置有短管8，短管8里端与中心孔四周形成为一体，短管8外端配有旋转接头7。

联轴18处于主动盘10外侧，联轴18里端与主动盘10中心相连，联轴18外端有连接盘19，所述连接盘19与联轴18外端铸造为一体。主动盘10与连接盘19间的联轴18上依次套有环形外凹槽和碟簧16，所述环形外凹槽与联轴18的轴向间呈滑动配合。从动盘24上加工有中心孔，中心孔内固定有环形内凹槽，环形内凹槽与所述环形外凹槽间安装有轴承13。与环形外凹槽槽壁相对应的主动盘10周向加工有三个销孔，该三个销孔沿主动盘10的周向均布，销孔内均安装有柱销3，且柱销3与销孔间呈滑动配合，柱销3两端分别与隔膜4和环形外凹槽的槽壁相抵。从动盘24的直径大于主动盘10，从动盘24外边加工有朝向主动盘10方向的轴向凸边12，轴向凸边12的内侧固定有外摩擦环11。与外摩擦环11相应的主动盘10外边沿固定有内摩擦环27，内摩擦环27的外侧面和外摩擦环11的内侧面均为圆锥形。其中，主动盘10外边的轴向加工有与外摩擦环11相适配的锥形凸边26，所述内摩擦环27固定在该锥形凸边外侧。在工作状态下内摩擦环27的外侧面与外摩擦环11内侧面相接触。

为便于装配和维修，所述环形外凹槽由滑套20和挡环15组成。其中的滑套20与主动盘10相邻的一端加工有径向外凸边21，所述挡环15处于滑套20无径向外凸边21的一端，从而由滑套20、滑套20一端的径向外凸边21和挡环15一起构成所述环形外凹槽。

为便于装配和维修，从动盘24的中心孔四周加工有外凸起23，外凸起23的外端加工有径向内凸边14，中心孔内设置有固定套22，固定套22一端加工有径向内凸边2，另一端伸入中心孔内并与外凸起23外端的径向内凸边14相抵，由外凸起23、外凸起23外端的径向内凸边14和固定套22及固定套22一端的径向内凸边2一起构成环形内凹槽。

为便于装配，在主动盘10上加工有中心孔，中心孔四周连有轴向套管17，轴向套管17一端与主动盘10的中心孔四周铸造为一体。所述联轴18无连接盘19一端从轴向套管17外端伸入并固定在轴向套管17内。所述滑套20、挡环15和碟簧16均套在轴向套管17上。

为便于装配和维修，所述轴向套管17邻近主动盘10的中心孔一端到主动盘10的盘面间呈缓慢平滑过度，使得所述主动盘10的中心孔孔口为喇叭形，联轴18里端借助第二螺母5和该喇叭形孔口固定在轴向套管17内。其中，为便于联轴18与轴向套管17的周向固定，所述联轴18的一侧或两侧的纵向均加工成平面，与该平面相应的轴向套管17内侧面一侧或两侧的纵向也加工成平面，且轴向套管17内侧的平面延伸至喇叭形孔口外侧。使得联轴18与轴向套管17配合后，二者间在圆周方向呈固定配合。

为使隔膜4受到的气体作用力能够全部作用在三个柱销3上，在隔膜4内表面上粘结有加固片6，该加固片为圆形，三个柱销3的一端与该加固片的四周相抵。

在安装状态下，在从动盘24的四周安装有扇叶。当发动机水箱内的水温等于或小于85℃时，通过温控器自动打开电磁阀的进气通道，使压缩空气进入盖9与隔膜4间的间隙内，推动隔膜4、柱销3和滑套20，使主动盘10与从动盘24分离，从而使从动盘24及其边沿的扇叶停转。当发动机水箱内的水温高于85℃时，通过温控器自动关闭电磁阀的进气通道，使盖9与隔膜4间的压缩空气排出，并在碟簧16作用下使从动盘24外边的外摩擦环11与主动盘10外边的内摩擦环27贴合，从而使主动盘10、从动盘24及从动盘24边沿的扇叶一起转动，以便为水箱进行降温。

当出现控制电路和气路出现故障时，电磁阀处于常闭状态。这时，主动盘10和从动盘24会在碟簧16作用下贴合在一起，使主动盘10、从动盘24及从动盘24边沿的扇叶一起转动，为水箱进行降温。

Claims (11)

1.联体型气动膜式风扇离合器，包括主动盘（10）、从动盘（24）和联轴（18），其特征在于主动盘（10）外面有隔膜（4），隔膜（4）外面有盖（9），隔膜（4）和盖（9）与主动盘（10）的边沿间呈密封状连接在一起，且隔膜（4）与主动盘（10）间、隔膜（4）与盖（9）间均有间隙；盖（9）上有中心孔，中心孔四周有短管（8）及旋转接头（7）；联轴（18）处于主动盘（10）内侧，联轴（18）里端与主动盘（10）中心相连，联轴（18）外端有连接盘（19）；主动盘（10）与连接盘（19）间的联轴（18）上依次套环形外凹槽和碟簧（16），所述环形外凹槽与联轴（18）的轴向间呈滑动配合；从动盘（10）上有中心孔，中心孔内有轴向内凹槽，环形内凹槽与所述环形外凹槽间有轴承（13）；与环形外凹槽槽壁相应的主动盘（10）周向有销孔，销孔内有柱销（3）且柱销（3）与销孔间呈滑动配合，柱销（3）两端分别与隔膜（4）和环形外凹槽相抵；主动盘（10）边沿与从动盘（24）边沿间有摩擦环。

2.根据权利要求1所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于所述摩擦环含有内摩擦环（27）和外摩擦环（11），该内摩擦环和外摩擦环分别固定在主动盘（10）边沿和从动盘（24）边沿上。

3.根据权利要求2所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于从动盘（24）的直径大于主动盘（10），从动盘（24）外边有朝向主动盘（10）方向的轴向凸边（12），所述外摩擦环（11）固定在轴向凸边（12）的内侧；所述内摩擦环（27）固定在与外摩擦环（11）相应的主动盘（10）外边沿，内摩擦环（27）的外侧面和外摩擦环（11）的内侧面均为圆锥形；在工作状态下内摩擦环（27）的外侧面与外摩擦环（11）内侧面相接触。

4.根据权利要求2所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于主动盘（10）外边的轴向有与外摩擦环（11）相适配的锥形凸边（26），所述内摩擦环（27）固定在该锥形凸边外侧。

5.根据权利要求1所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于所述环形外凹槽含有滑套（20），滑套（20）与主动盘（10）相邻的一端有径向外凸边（21），滑套（20）与碟簧（16）间的联轴（18）上有挡环（15），由滑套（20）、滑套（20）一端的径向外凸边（21）和挡环（15）一起构成所述环形外凹槽。

6.根据权利要求1所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于从动盘（24）的中心孔四周有外凸起（23），外凸起（23）的外端有径向内凸边（（14），中心孔内有固定套（22），固定套（22）一端有径向内凸边（2），另一端伸入中心孔内并与外凸起（23）外端的径向内凸边（14）相抵，由外凸起（23）、外凸起（23）外端的径向内凸边（14）和固定套（22）及固定套（11）一端的径向内凸边（2）一起构成环形内凹槽。

7.根据权利要求1所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于主动盘（10）上有中心孔，中心四周连有轴向套管（17），所述联轴（18）无连接盘（19）一端从轴向套管（17）外端伸入并固定在轴向套管（17）内；所述滑套（20）、挡环（15）和碟簧（16）均套在轴向套管（17）上。

8.根据权利要求7所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于所述轴向套管（17）邻近主动盘（10）的中心孔一端到主动盘（10）的盘面间呈缓慢平滑过度，使得所述主动盘（10）的中心孔孔口为喇叭形，联轴（18）里端借助第二螺母（5）和该喇叭形孔口固定在轴向套管（17）内。

9.根据权利要求8所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于所述联轴（18）的一侧或两侧的纵向均有平面，与该平面相应的轴向套管（17）内侧面一侧或两侧的纵向均为平面，且轴向套管（17）内侧的平面延伸至喇叭形孔口外侧，使得联轴（18）与轴向套管（17）配合后二者间在圆周方向呈固定配合。

10.根据权利要求1所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于隔膜（4）内表面上有加固片（6），柱销（3）一端与该加固片相抵。

11.根据权利要求1~10所述的联体型气动膜式风扇离合器，其特征在于盖（9）和隔膜（4）的内、外面均分别为凹面和凸面，且盖（9）的凹面与隔膜（4）的凸面间，隔膜（4）的凹面与主动盘（10）的邻面间均有间隙。

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