CN103334824A - 一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置 - Google Patents

一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置，该阀片装置基于导磁芯轴，包括相互组合的三角板、从动盘、主动盘、导向盘，通过控制阀片的旋转实现对硅油流量的控制，并通过复位扭簧复位，利用主动盘、从动盘的外齿和内齿，以及限位装置实现位置的精细控制。本发明能够通过线圈电流的大小控制阀片稳定在适当位置，达到无极调速，实现精密控制离合器的目的。

Description

一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置
技术领域
本发明涉及汽车零部件领域，具体地说涉及一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置。
背景技术
汽车节能是国家经济发展的长期方针，汽车风扇消耗的能量占发动机能量的5%-10%，实际上汽车只有大约10%的时间需要风扇冷却。因此汽车风扇节能是汽车节能的关键技术。
现有汽车硅油风扇离合器采用感温器技术，其工作原理是通过双金属感温器将发动机的热负荷状况转化旋转运动，打开阀片孔，使硅油进入工作腔，带动风扇高速运动；当发动机负荷低时，感温器带动阀片关闭阀片孔，储油腔的硅油不在流入工作腔，带动低速转动。起到控制发动机温度的作用。
现有的电控离合器采用的是阀片开闭式，只有高速和低速是相对稳定的，中间过程速度不稳定，而且，阀片移动方向与流速方向垂直，硅油在流动过程中会推动阀片，导致阀片不停抖动，阀片抖动会引起硅油流速不稳定，影响风扇转速。因此现有的阀片要实现较精密的控制，还有很大差距。现有的离合器多采用螺旋形双金属温感器或片形双金属温感器，其存在缺陷包括：1、温度感应灵敏度不高，反应慢，不能高效解决发动机散热问题；2、控制精度低，不是理想的线性元件；3、容易受外界温度的影响以及离合器与散热器之间距离的影响；4、只能通过散热器温度调节控制，控制要素单一；5、由于温感器的变形程度有限，因此温度控制有限；6、只能基于散热器温度变化后动作，控制起来相对被动；7、只能实现开环控制。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种高精度控制、响应快速、受硅油流动影响小、可实现风扇无极调速的电控硅油风扇离合器旋转阀片装置。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置，设于硅油风扇离合器端盖的储油腔一侧，包括导磁芯轴，该阀片装置包括中心开孔的三角板、从动盘、主动盘、导向盘、阀片、以及扭簧；所述芯轴依次穿过导向盘和主动盘，并于芯轴前端与三角板连接；所述从动盘套于主动盘外周并安装于导向盘上，从动盘与主动盘之间设有通过主动盘旋转带动从动盘、并将主动盘和从动盘的相对旋转角度限制在一定范围内的限位装置，所述三角板安装于从动盘或导向盘上；所述阀片安装于从动盘上；所述导向盘安装有复位扭簧。
所述主动盘外周设有若干个外齿，所述从动盘设有与所述外齿对应的若干个内齿，外齿和内齿相邻且存在间隙，所述限位装置为设于三角板下表面的凸起，该凸起同时占据外齿和内齿的齿槽内。这里须进一步强调的是，限位装置的作用有两个，其一在于当芯轴导磁带动主动盘旋转时，主动盘通过限位装置卡在内齿和外齿齿槽之间，带动从动盘转动，从而实现阀片的旋转；其二在于当导向盘在扭簧作用下复位时，带动从动盘和三角板反向旋转，通过限位装置用于保证回复的最终位置。为了同时实现上述两个功能，该限位装置须同时占据内齿和外齿的一对齿槽。本发明所述的限位装置包括但不限于块状凸起、片状凸起以及其他不规则形状凸起，该限位凸起可以独立存在，也可以与硅油风扇离合器中其他组件组合形成，或是与本发明旋转阀片的三角板组合形成，应理解，基于本发明构思的限位装置都在本发明的保护范围内。
作为本发明的优选方案，所述外齿和内齿都为6个。在齿槽宽度和外齿内齿宽度相近时，主动盘和从动盘的相对转动角度在30～60°之间，在电磁力精细控制下，正好满足阀片在回油口转动并遮盖，从而控制硅油的流量。
本发明所述导磁芯轴外设有输入占空比电压信号的电磁线圈。电磁线圈通电产生磁场，通过芯轴导磁体，将磁能导入主动盘，从而使其旋转。
所述导向盘包括圆环形的本体、设于所述本体外缘并内接从动盘的凸环，以及与主动盘相对应的凹环。凸环实现从动盘和导向盘之间的紧密连接，凹环的设计使得主动盘和导向盘之间形成间隙供硅油通入。
有益效果：本发明的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置采用旋转式阀片结构，能够通过线圈电流的大小控制阀片稳定在适当位置，中间速度都得到稳定、有效的控制，线圈通入电流越大，主动盘转动角度越大，而扭簧实现自动复位。本发明通过汽车ECU能够将风扇稳定控制在低速和高速之间的任意速度，达到无极调速，实现精密控制离合器的目的。
附图说明
图1是本发明电控硅油风扇离合器旋转阀片装置的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明三角板的结构示意图；
图4是本发明从动盘的结构示意图；
图5是本发明主动盘的结构示意图；
图6是本发明导向盘的结构示意图；
图7是本发明电控硅油风扇离合器旋转阀片装置闭合回油孔的状态示意图；
图8是该电控硅油风扇离合器旋转阀片装置打开回油孔的状态示意图；
图9是本发明实施例2的装配示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步说明。
请参考图1至图9所示，本发明的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置，设于硅油风扇离合器端盖1的储油腔2一侧，包括导磁芯轴3，磁芯轴3外设有输入占空比电压信号的电磁线圈13。电磁线圈13通电产生磁场，通过芯轴3导磁体，将磁能导入主动盘6，从而使其旋转。阀片装置包括中心开孔的三角板4、从动盘5、主动盘6、导向盘7、阀片8、以及扭簧9；芯轴3依次穿过导向盘7和主动盘6，并于芯轴3前端与三角板4连接；从动盘5套于主动盘6外周并安装于导向盘7上，从动盘5与主动盘6之间设有通过主动盘6旋转带动从动盘5、并将主动盘6和从动盘5的相对旋转角度限制在一定范围内的限位装置10，三角板4安装于从动盘5或导向盘7上，为三片金属片组成中间开孔的Y形板；阀片8安装于从动盘5上，斜向外伸出，对应到端盖1回油孔16处，当主动盘6带动从动盘5进而带动阀片8转动时，覆盖在回油孔16上，实现对硅油流量的控制。
导向盘7安装有复位扭簧9，在电控硅油风扇离合器内设有定位片17，扭簧9的端部于定位片17处限位，保证其处于恢复状态。导向盘7包括圆环形的本体、设于本体外缘并内接从动盘5的凸环14，以及与主动盘6相对应的凹环15。凸环14实现从动盘5和导向盘7之间的紧密连接，凹环15的设计使得主动盘6和导向盘7之间形成间隙供硅油通入。
主动盘6外周设有若干个外齿11，从动盘5设有与外齿11对应的若干个内齿12，外齿11和内齿12相邻且存在间隙，且外齿11、内齿12，以及主动盘6从动盘5齿槽的宽度相近，限位装置10为设于三角板4下表面的凸起，该凸起同时占据外齿11和内齿12的齿槽内。限位装置10的作用有两个，其一在于当芯轴3导磁带动主动盘6旋转时，主动盘6通过限位装置10卡在内齿12和外齿11齿槽之间，带动从动盘5转动，从而实现阀片8的旋转；其二在于当导向盘7在扭簧9作用下复位时，带动从动盘5和三角板4反向旋转，通过限位装置10用于保证回复的最终位置。
作为最优实施例，主动盘6的外齿11、以及从动盘5的内齿12都为6个。在齿槽宽度和外齿11内齿12宽度相近时，主动盘6和从动盘5的相对转动角度在30～60°之间，在电磁力精细控制下，正好满足阀片8在回油口转动并遮盖，从而控制硅油的流量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电控硅油风扇离合器旋转阀片装置，设于硅油风扇离合器端盖（1）的储油腔（2）一侧，包括导磁芯轴（3），其特征在于：该阀片装置包括中心开孔的三角板（4）、从动盘（5）、主动盘（6）、导向盘（7）、阀片（8）、以及扭簧（9）；所述芯轴（3）依次穿过导向盘（7）和主动盘（6），并于芯轴（3）前端与三角板（4）连接；所述从动盘（5）套于主动盘（6）外周并安装于导向盘（7）上，从动盘（5）与主动盘（6）之间设有通过主动盘（6）旋转带动从动盘（5）、并将主动盘（6）和从动盘（5）的相对旋转角度限制在一定范围内的限位装置（10），所述三角板（4）安装于从动盘（5）或导向盘（7）上；所述阀片（8）安装于从动盘（5）上；所述导向盘（7）安装有复位扭簧（9）。
2.根据权利要求1所述的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片（8）装置，其特征在于：所述主动盘（6）外周设有若干个外齿（11），所述从动盘（5）设有与所述外齿（11）对应的若干个内齿（12），外齿（11）和内齿（12）相邻且存在间隙，所述限位装置（10）为设于三角板（4）下表面的凸起，该凸起同时占据外齿（11）和内齿（12）的齿槽内。
3.根据权利要求2所述的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片（8）装置，其特征在于：所述外齿（11）和内齿（12）都为6个。
4.根据权利要求2所述的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片（8）装置，其特征在于：所述导磁芯轴（3）外设有输入占空比电压信号的电磁线圈（13）。
5.根据权利要求1或2所述的一种电控硅油风扇离合器旋转阀片（8）装置，其特征在于：所述导向盘（7）包括圆环形的本体、设于所述本体外缘并内接从动盘（5）的凸环（14），以及与主动盘（6）相对应的凹环（15）。
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