CN104279047B - 用于车辆的风扇离合器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的风扇离合器，其可以包括：轴，所述轴通过驱动力而旋转，并且所述轴具有沿其径向方向形成在轴内的第一油管线；转子，所述转子与所述轴组合而旋转，其中所述转子包括形成在转子内的储油室，所述储油室与所述第一油管线相连通；阀门，所述阀门形成在所述储油室的端部并且选择性地打开，其中，所述阀门可以设置为使得储存在所述储油室中的油流到转子的外侧；以及壳体，所述壳体形成为围绕所述转子并且设置有第二油管线，已经流动穿过所述阀门的油，穿过围绕转子的致动室而通过该第二油管线流到所述第一油管线。

Description

用于车辆的风扇离合器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月11日提交的韩国专利申请第10-2013-0081509号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明大体上涉及一种用于车辆的风扇离合器，更具体地，涉及这样一种用于车辆的风扇离合器，其能够将在发动机启动之前供给至致动室中的油的量最小化，从而提高车辆的冷启动性能和加速性能。

背景技术

通常，冷却风扇是安装在车辆发动机舱中的一种装置，作用是提高进入散热器中的冷却水的冷却效率，从而使得在发动机中循环的冷却水保持在恒定温度。

用于车辆的冷却风扇通常分为电动风扇类型的装置和机械风扇离合器类型的装置。在现有的冷却风扇中，机械风扇离合器类型的装置设置成使其响应进入散热器中的冷却水的温度，并且仅在冷却水的温度高于预定温度时驱动冷却风扇的工作。

图1为示出了常规的用于车辆的液体风扇离合器的结构的截面图。

如图1所示，常规的风扇离合器包括风扇壳体10和转子40，该风扇壳体10通过左壳体部件和右壳体部件组装成单一本体而形成，该转子40安装在风扇壳体10的内部空间中，以使得转子40能够旋转。转子40连接至旋转轴20，以使得转子40能够通过从发动机曲轴(图中未示出)传输的发动机驱动力而旋转。

在此，在风扇壳体10和旋转轴20之间设置有轴承30，因此，当旋转轴20旋转时，旋转轴20的旋转力并不能使风扇壳体10旋转。

风扇壳体10的内部空间被分隔板50分为储油室S和致动室D。在风扇壳体10中，油储存在储油室S中，且转子40安装在致动室D中。进一步地，油供给阀60安装在分隔板50的侧面上，其作用是将来自储油室S的油供给至致动室D。在图1中，附图标记61表示皮带轮，并且附图标记70表示油管线。

由于上述结构，当旋转轴20旋转时，转子40在风扇壳体10的致动室D中旋转。在上述状态下，油供给阀60打开，并将来自储油室S中的油供给至致动室D，从而通过油在致动室D中产生粘滞阻力，并且这会使得风扇壳体10随同转子40进行旋转。在此，风扇壳体10的旋转速度与通过油在致动室D中产生的粘滞阻力的增大成比例地增大，其中，粘滞阻力的增大与在致动室D中排放的油的量的增加成正比，并且减少风扇壳体10相对于旋转的转子40的相对滑转。

然而，在现有的相关技术中，在启动车辆之前，已经储存在储油室中的油由于重力从储油室通过回油管线流入致动室中。

相应的，现有的相关技术存在着如下问题，当在上述状态下启动车辆时，由于已经被引入致动室中的油的粘滞阻力，转子和风扇壳体同时进行旋转，因此，在风扇离合器中产生剪切力，并且当车辆启动时，施加在启动器上的负荷增加。

进一步地，由于存在着上述问题，当最初启动车辆时，冷却风扇不与风扇离合器分离，并且冷却风扇的每分钟转数随着发动机的每分钟转数的增加而增加，所以，车辆的加速性能降低。

前述仅仅旨在助于理解本发明的背景技术，而不应当被视为本发明落入已为本领域技术人员所公知的现有技术的范围。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的不同方面致力于提供一种用于车辆的风扇离合器，其能够使在发动机启动之前供给至致动室的油的量最小化，从而提高车辆的冷启动性能和加速性能。

在本发明的一个方面中，一种用于车辆的风扇离合器，其可以包括：轴，所述轴通过驱动力而旋转，并且所述轴具有沿其径向方向形成在轴内的第一油管线；转子，所述转子与所述轴组合而旋转，其中所述转子可以包括形成在转子内的储油室，所述储油室与所述第一油管线相连通；阀门，所述阀门形成在所述储油室的端部并且选择性地打开，其中，所述阀门设置为使得储存在所述储油室中的油流到转子的外侧；以及壳体，所述壳体形成为围绕所述转子并且设置有第二油管线，可能已经流动穿过所述阀门的油，穿过围绕转子的致动室而通过该第二油管线流到所述第一油管线。

所述储油室沿圆周方向形成在所述转子的内圆周内侧，使得所述储油室围绕所述轴；并且所述致动室沿圆周方向形成在所述转子的外圆周和所述壳体的内表面之间。

第一油管线的第一端部与所述储油室相连通；其中第一油管线的第二端部与第二油管线的第一端部相连通；其中第二油管线的第二端部与所述致动室相连通。

所述阀门安装在所述转子的外表面的一个位置处。

所述阀门和第一油管线的与储油室相连通的部分可以分别布置为基于所述轴而指向相同方向。

所述阀门和第一油管线的与储油室相连通的部分可以分别布置为基于所述轴而指向相反方向。

油封安装在所述轴的外圆周表面和所述壳体的内圆周表面的接合处。

所述轴设置为通过发动机的驱动力而旋转。

如上所述，本发明的优点在于，油循环管路形成在轴和转子中，并且形成在转子中的储油室被密封，因此，在车辆熄火时，从储油室渗漏到致动室的油的量可以最小化，在车辆的下一个冷启动操作期间可以提高车辆的最初启动性能、减少曲轴负荷、提高最初加速性能。

本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示出了常规的用于车辆的风扇离合器的结构的截面图。

图2为示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的风扇离合器的结构的截面图。

图3为示出了留在本发明的风扇离合器的致动室中的残油根据阀门的位置而变化的量的视图。

应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。

图中，附图标记在附图的几幅图片中指代本发明的相同或等效的部件。

具体实施方式

现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

下面将结合附图具体描述本发明的优选实施方式。

图2为示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的风扇离合器的结构的截面图。图3为示出了留在本发明的风扇离合器的致动室420中的残油根据阀门300的位置而变化的量的视图。

根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的风扇离合器包括：轴100、转子200、阀门300、以及壳体400。

如图2所示，根据本发明示例性实施方式的用于车辆的风扇离合器包括：轴100，该轴100通过发动机的驱动力而旋转，并且轴100设置有沿径向方向在轴100中形成的第一油管线110；转子200，该转子200与轴100组合而旋转，并且转子200设置有形成在转子200中的储油室210，以使得储油室210和第一油管线110相连通；阀门300，该阀门300形成在储油室210的端部，以使得阀门300能够被打开，阀门300设置为允许储存在储油室210中的油流到转子200的外面；壳体400，该壳体400形成为围绕转子200，并且设置有第二油管线410，已经流动穿过阀门300的油能够穿过致动室420而通过该第二油管线410流动到第一油管线110。

换句话说，第一油管线110形成在轴100中以使得油循环，并且储油室210形成在转子200中以将储油室210密闭，因此，从储油室210流入到致动室420的油的量可以最小化。

在本发明的示例性实施方式中，储油室210可以沿圆周方向形成在转子200的内圆周内侧，从而使得储油室210围绕轴100，并且致动室420可以沿圆周方向形成在转子200的外圆周和壳体400之间。

在此，第一油管线110的第一端部可以设置为与储油室210相连通，第一油管线110的第二端部可以设置为与第二油管线410的第一端部相连通，第二油管线410的第二端部可以设置为与致动室420相连通。

换句话说，储存在储油室210中的油通过阀门300流入致动室420中，流入致动室420中的油流动到壳体400的第二油管线410，流入第二油管线410的油流入轴100的第一油管线110中，流入第一油管线110中的油流到转子200的储油室210中，并且储存在储油室210中。因此，油能够在一个密闭系统中循环。

进一步地，阀门300可以设置在转子200的外表面中的预定位置。即，阀门300设置在转子200的外表面中，其与储油室210相连通。

在此，为了安装阀门300，阀门孔310可以形成在储油室210中，并且阀门300可以安装在阀门孔310中。

进一步地，本发明中的阀门300可以采用电磁阀或者双金属阀，电磁阀可以响应施加的电流来打开或者关闭，而双金属阀可以响应冷却水温度而打开或者关闭。

进一步地，在本发明的示例性实施方式中，阀门300和第一油管线110的与储油室210相连通的部分可以分别布置为基于轴100而指向相同方向。

由于上述的结构，当点火的车辆熄火时，用于打开或者关闭阀门300的打开/关闭信号不被施加，因此阀门300被打开。在此，储存在储油室210中的残油的量由阀门300和第一油管线110的位置而确定。

以下将具体描述，图3是示出了在阀门300和第一油管线110布置在相同方向的结构中，根据阀门300的位置而变化的残油的视图。在上述情况中，储油室210形成在转子200中，阀门300安装在转子200中的唯一位置处，因此，根据阀门300的位置，留在储油室210中的残油的变化的量可以为50％或者更多。这意味着，留在储油室210中的残油的量多于常规的风扇离合器中留在储油室中的残油的量。

相应的，本发明能够使从储油室210渗漏到致动室420中的油的量最小化，因此，本发明在冷启动操作过程中，能够将在风扇离合器中产生的剪切力减小到最小，因此，提高车辆的最初启动性能、减少曲轴负荷、并且提高加速性能。

进一步地，在本发明的示例性实施方式中，阀门300和第一油管线110与储油室210相连通的部分可以分别布置为基于轴100而指向相反方向。也就是说，阀门300和第一油管线110可以形成为二者指向相反方向。例如，当阀门300安装为指向12点钟方向时，第一油管线110可以形成为指向6点钟方向。

进一步地，在本发明的示例性实施方式中，油封430可以安装在轴100的外圆周表面和壳体400的内圆周表面的接合处。由此，本发明能阻止从第二油管线410的流到第一油管线110的油流入致动室420中。

进一步地，轴100可以设置为能够被发动机的驱动力驱动旋转。也就是说，皮带轮130可以形成在轴100的端部，从而使得皮带轮130可以联接至发动机的驱动皮带轮，因此，发动机的驱动力能够传递给轴100，从而使轴100旋转。

以下将根据本发明的示例性实施方式详细描述用于车辆的风扇离合器的操作。

首先，当阀门300响应施加在其上的阀门关闭信号而维持关闭状态与此同时车辆被驱动时，油在储油室210中被维持储存状态，因此，只有轴100和转子200旋转，而壳体400不旋转。在此，图2中的附图标记120表示轴承。由于轴承120，上述状态下仅有轴100和转子200旋转。

然后，当阀门300响应施加在其上的阀门打开信号而打开时，油通过阀门300从储油室210流入致动室420中，因此，转子200的旋转力通过油的粘滞阻力而传递到壳体400，并且壳体400随同转子200旋转。在此，转子200和壳体400之间的相对滑转随已经引入致动室420的油的量的增加而成比例的减小，因此，冷却风扇的转速进一步提高。

然而，当车辆的发动机停止工作并熄火，该信号不会进一步施加到阀门300上，所以阀门300变为打开状态。在上述状态下，本发明能够提高车辆的冷启动性能，并能防止车辆加速性能降低。换句话说，在本发明的示例性实施方式中，储油室210形成在转子200中，并且阀门300安装在转子200外表面的唯一位置处，所以，本发明能够将从储油室210渗漏到致动室420中的油的量最小化，因此提高车辆的冷启动性能，并能防止车辆加速性能的降低。

为了解释的方便和所附权利要求书中的精确限定，术语“上”、“下”、“内”、“外”等等被用于结合示出在附图中的部件位置而描述具体实施例中的这些部件。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的风扇离合器，其包括：

轴，所述轴通过驱动力而旋转，并且所述轴具有沿其径向方向形成在轴内的第一油管线；

转子，所述转子与所述轴组合而旋转，其中所述转子包括形成在转子内的储油室，所述储油室与所述第一油管线相连通；

阀门，所述阀门形成在所述储油室的端部并且选择性地打开，其中，所述阀门设置为使得储存在所述储油室中的油流到转子的外侧；以及

壳体，所述壳体形成为围绕所述转子并且设置有第二油管线，已经流动穿过所述阀门的油，穿过围绕转子的致动室而通过该第二油管线流到所述第一油管线。

2.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中：

所述储油室沿圆周方向形成在所述转子的内圆周内侧，使得所述储油室围绕所述轴；并且

所述致动室沿圆周方向形成在所述转子的外圆周和所述壳体的内表面之间。

3.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，

其中，第一油管线的第一端部与所述储油室相连通；

第一油管线的第二端部与第二油管线的第一端部相连通；

第二油管线的第二端部与所述致动室相连通。

4.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中，所述阀门安装在所述转子的外表面的一个位置处。

5.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中，所述阀门和第一油管线的与储油室相连通的部分可以分别布置为基于所述轴而指向相同方向。

6.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中，所述阀门和第一油管线的与储油室相连通的部分可以分别布置为基于所述轴而指向相反方向。

7.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中，油封安装在所述轴的外圆周表面和所述壳体的内圆周表面的接合处。

8.如权利要求1所述的用于车辆的风扇离合器，其中，所述轴设置为通过发动机的驱动力而旋转。