CN108894865A - 一种新型电控硅油离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新型电控硅油离合器，包括壳体及位于壳体前方的前盖、其两者之间为工作腔，还包括驱动轴，所述驱动轴与壳体之间通过轴承适配，所述驱动轴一端位于工作腔内并固定有主动盘，所述主动盘与前盖彼此相对的面上均设有阻尼环，所述壳体后方设有控制线圈，所述壳体内设有储油腔，所述储油腔朝向工作腔一侧的外缘端面处设有通往工作腔的出油口，所述出油口通过阀片实现开启或关闭；所述前盖内设有一段沿其圆柱壁周向方向开设的回油槽，所述回油槽两端设有朝壳体轴向方向凸起的凸台，所述壳体及前盖外壁均设有若干均布设置的连接耳，所述壳体上设有与储油腔连通的回油孔。本发明生产方便，散热均匀，可适用于正反方向转动。
Description
技术领域
本发明涉及硅油离合器领域，具体涉及一种新型电控硅油离合器。
背景技术
硅油风扇离合器，用硅油作为介质，利用硅油剪切粘力传递扭矩。风扇的转速是考虑在使用条件最恶劣时保证发动机不过热的条件下设计的，因此，在车辆通常行驶过程中，应该把风扇的转速控制在适当范围内，这样才能降低噪声，提高发动机经济性。离合器内部封有粘性流体（硅油），靠其剪切粘力传递转矩，传统的离合器前面装有双金属片，用其感应通过散热器的空气温度，由此控制风扇工作腔内硅油量，只有在必要时，才能传递转矩使风扇旋转。
硅油风扇离合器的结构包括驱动轴，驱动轴由发动机带动，在轴的左端装有主动盘，它随固定于驱动轴上随驱动轴一起旋转；驱动轴上还设有可相对于驱动轴转动的离合器壳体及前盖，其两者之间设有工作腔及贮油腔，主动盘位于工作腔内，在贮油腔内装有高粘度的硅油。贮油腔上的出油孔在常温时被控制阀片关闭，贮油腔的硅油此时不能流入工作腔内。工作腔内没有硅油，主动盘上的转矩不能完全传到前盖上，离合器处于分离状态。
目前的单面硅油离合器其离合部位在前盖与主动盘之间，而贮油腔也位于前盖与主动盘之间，这就使得前盖与主动盘相对运动时产生的热量集中于前盖上，而贮油腔内的硅油热量也只能通过前盖和主动盘散发，导致前盖温度过于集中，影响硅油使用寿命；同时现有的前盖内腔的内圆柱壁上往往需要设置挡块挡油，当主动盘相对于前盖转动时硅油会因粘性聚集在挡块的其中一侧，然后通过该部位进行钻孔连通贮油腔实现回油，但是在实际使用中有些风扇的转向往往相反，这就导致转向一旦发生改变，硅油集中于挡块另一侧而无法有效回油，因此这就会使得出产的离合器无法适应不同转向的风扇上，使用范围受到大幅度限制。
发明内容
基于上述问题，本发明目的在于提供一种结构简单，生产方便，散热效果均匀，能避免局部过热，可适用于正反方向转动的新型电控硅油离合器。
针对以上问题，提供了如下技术方案：一种新型电控硅油离合器，包括壳体及位于壳体前方的前盖、其两者之间为工作腔，还包括与发动机相连的驱动轴，所述驱动轴与壳体之间通过轴承适配，所述驱动轴一端位于工作腔内并固定有主动盘，所述主动盘与前盖彼此相对的面上均设有若干圈彼此凹凸扣合且呈间隙配合的阻尼环，所述壳体后方的驱动轴上设有可相对于驱动轴转动的控制线圈，所述壳体内设有储油腔，所述储油腔朝向工作腔一侧的外缘端面处设有通往工作腔的出油口，所述出油口通过控制线圈控制位于储油腔内的阀片贴合或远离出油口实现开启或关闭；所述前盖内设有一段沿其圆柱壁周向方向开设的回油槽，所述回油槽两端设有朝壳体轴向方向凸起的凸台，所述壳体及前盖外壁均设有若干均布设置的连接耳，所述壳体上设有与储油腔连通的回油孔，所述前盖通过改变与壳体上连接耳的对接位置使两凸台分别与回油孔相对。
上述结构中，将储油腔设计壳体上，使得储油腔内的硅油热量从壳体散发，而主动盘与前盖两者上的阻尼环相互运动导致硅油产生的热量能从前盖散发，避免现有设计中热量集中于前盖的情况发生，影响整体的散热效果及硅油的使用寿命；同时回油槽两端设计两个凸台，配合连接耳实现前盖相对于壳体进行一定角度的转动再重新安装，使得回油孔改变在凸台上的连通位置，从而实现正反转切换的目的，无需在生产时根据转向进行针对性的加工，解决了一个离合器只适用于同一风扇转向的技术难题。
本发明进一步设置为，所述阀片一侧固定于储油腔内壁，另一侧呈悬臂状态并设有阀瓣、所述阀瓣通过阀片自身弹性抵于出油口上，所述阀片上固定有衔铁。
上述结构中，衔铁通过控制线圈吸附从而带动阀片上的阀瓣远离出油口，使得硅油从出油口导出流向工作腔。
本发明进一步设置为，所述阀片成环形片状且套于驱动轴外，所述衔铁呈“U”形、其开口侧朝向阀片与储油腔内壁相固定的一侧。
上述结构中，阀片在工作时以其自身与储油腔连接处为支点进行摆动，因此“U”形结构的衔铁在控制线圈吸附下，“U”形口的底部能提供更多的吸附力，在杠杆原理的作用下使得阀片动作更为自然。
本发明进一步设置为，所述出油口朝向储油腔的一端孔口处设有环形凸台，所述阀瓣抵于环形凸台上。
上述结构中，环形凸台能使阀瓣与其密封更为紧密，由于阀片是摆动的，其末端的阀瓣会进行画弧动作，如不设置环形凸台，阀瓣末端容易率先与储油腔内壁相抵，有一定几率造成阀瓣关闭不严的情况发生，同时也容易使得阀瓣末端与储油腔内壁摩擦产生金属碎屑污染硅油。
本发明进一步设置为，所述储油腔内设有沿其内圆柱壁周向方向设置、且与储油腔内圆柱壁呈间隔设置的集油挡板，使集油挡板与储油腔内圆柱壁之间形成集油道，所述集油道一端通过集油挡板封死并与回油孔连通、另一端在出油口位置处敞开。
上述结构中，硅油在回流时通过集油道聚集后直接排出，而出油口则位于集油道的出口位置，能使硅油排出时能在在第一时间内流入出油口，增加硅油循环效率。
本发明进一步设置为，所述出油口位置处的储油腔内圆柱壁上设有沿其径向方向外凸的集油腔，所述出油口孔口与集油腔连通。
上述结构中，可使硅油在集油道排出时在离心力作用下集中在集油腔内，从而保证硅油能顺利流入出油口，并具有变相增加离心作用下的液面高度，并能有有效避免气泡混入的作用。
本发明进一步设置为，所述主动盘外缘处的外圆柱壁上均布有若干沿其轴线方向开设、用于在主动盘转动时将硅油赶往凸台的轴向槽。
上述结构中，由于现有的离合器转向往往只能是一个方向，因此主动盘外缘处的槽往往开设成倾斜状从而辅助回油，而本方案中的离合器适用于两个方向的切换，因此开设轴向槽即能兼顾两种方向的转向回油。
本发明进一步设置为，所述凸台包括倾斜面及聚集面，所述回油孔与聚集面相对。
上述结构中，硅油从阻尼环甩出后聚集在回油槽内，同时主动盘相对于前盖转动使得硅油被赶往转动方向的回油槽端部，倾斜面能辅助硅油加压，通过硅油自身的粘性形成粘滞效果提高聚集面上的硅油压力，从而实现硅油的循环。
本发明的有益效果：将储油腔设计壳体上，使得储油腔内的硅油热量从壳体散发，而主动盘与前盖两者上的阻尼环相互运动导致硅油产生的热量能从前盖散发，避免现有设计中热量集中于前盖的情况发生，影响整体的散热效果及硅油的使用寿命；同时回油槽两端设计两个凸台，配合连接耳实现前盖相对于壳体进行一定角度的转动再重新安装，使得回油孔改变在凸台上的连通位置，从而实现正反转切换的目的，无需在生产时根据转向进行针对性的加工，解决了一个离合器只适用于同一风扇转向的技术难题。
附图说明
图1为本发明的整机正面结构示意图。
图2为本发明的整机背面结构示意图。
图3为本发明的阀片开启状态结构示意图。
图4为本发明的阀片关闭状态结构示意图。
图5为本发明的集油挡板结构示意图。
图6为本发明的轴向槽结构示意图。
图7为本发明的回油槽及凸台结构示意图。
图8为本发明的壳体结构示意图。
图中标号含义：10-壳体；101-轴承；102-回油孔；11-前盖；111-回油槽；112-凸台；1121-倾斜面；1122-聚集面；12-工作腔；13-驱动轴；14-主动盘；141-导油孔；142-轴向槽；15-阻尼环；16-控制线圈；17-储油腔；171-出油口；172-环形凸台；173-集油挡板；174-集油道；175-集油腔；18-阀片；181-阀瓣；182-衔铁；19-连接耳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参考图1至图8，如图1至图8所示的一种新型电控硅油离合器，包括壳体10及位于壳体10前方的前盖11、其两者之间为工作腔12，还包括与发动机相连的驱动轴13，所述驱动轴13与壳体10之间通过轴承101适配，所述驱动轴13一端位于工作腔12内并固定有主动盘14，所述主动盘14与前盖11彼此相对的面上均设有若干圈彼此凹凸扣合且呈间隙配合的阻尼环15，所述壳体10后方的驱动轴13上设有可相对于驱动轴13转动的控制线圈16，所述壳体10内设有储油腔17，所述储油腔17朝向工作腔12一侧的外缘端面处设有通往工作腔12的出油口171，所述出油口171通过控制线圈16控制位于储油腔17内的阀片18贴合或远离出油口171实现开启或关闭；所述前盖11内设有一段沿其圆柱壁周向方向开设的回油槽111，所述回油槽111两端设有朝壳体10轴向方向凸起的凸台112，所述壳体10及前盖11外壁均设有若干均布设置的连接耳19，所述壳体10上设有与储油腔17连通的回油孔102，所述前盖11通过改变与壳体10上连接耳19的对接位置使两凸台112分别与回油孔102相对。
上述结构中，将储油腔17设计壳体10上，使得储油腔17内的硅油热量从壳体10散发，而主动盘14与前盖11两者上的阻尼环15相互运动导致硅油产生的热量能从前盖11散发，避免现有设计中热量集中于前盖11的情况发生，影响整体的散热效果及硅油的使用寿命；同时回油槽111两端设计两个凸台112，配合连接耳19实现前盖11相对于壳体10进行一定角度的转动再重新安装，使得回油孔102改变在凸台112上的连通位置，从而实现正反转时能根据硅油流向调节回油孔102位置，使其分别往回油槽111正确的方向流动并收集实现正反切换的目的，无需在生产时根据转向进行针对性的加工，解决了一个离合器只适用于同一风扇转向的技术难题。
本实施例中，所述阀片18一侧固定于储油腔17内壁，另一侧呈悬臂状态并设有阀瓣181、所述阀瓣181通过阀片18自身弹性抵于出油口171上，所述阀片18上固定有衔铁182。
上述结构中，衔铁182通过控制线圈16吸附从而带动阀片18上的阀瓣181远离出油口171，使得硅油从出油口171导出流向工作腔12，所述主动盘14上设有导油孔141，能使硅油从主动盘14的一侧导向阻尼环15参与阻尼作用。
本实施例中，所述阀片18成环形片状且套于驱动轴13外，所述衔铁182呈“U”形、其开口侧朝向阀片18与储油腔17内壁相固定的一侧。
上述结构中，阀片18在工作时以其自身与储油腔17连接处为支点进行摆动，因此“U”形结构的衔铁182在控制线圈16吸附下，“U”形口的底部能提供更多的吸附力，在杠杆原理的作用下使得阀片18动作更为自然。
本实施例中，所述出油口171朝向储油腔17的一端孔口处设有环形凸台172，所述阀瓣181抵于环形凸台172上。
上述结构中，环形凸台172能使阀瓣181与其密封更为紧密，由于阀片18是摆动的，其末端的阀瓣181会进行画弧动作，如不设置环形凸台172，阀瓣181末端容易率先与储油腔17内壁相抵，有一定几率造成阀瓣181关闭不严的情况发生，同时也容易使得阀瓣181末端与储油腔17内壁摩擦产生金属碎屑污染硅油。
本实施例中，所述储油腔17内设有沿其内圆柱壁周向方向设置、且与储油腔17内圆柱壁呈间隔设置的集油挡板173，使集油挡板173与储油腔17内圆柱壁之间形成集油道174，所述集油道174一端通过集油挡板173封死并与回油孔102连通、另一端在出油口171位置处敞开。
上述结构中，硅油在回流时通过集油道174聚集后直接排出，而出油口171则位于集油道174的出口位置，能使硅油排出时能在在第一时间内流入出油口171，增加硅油循环效率。
本实施例中，所述出油口171位置处的储油腔17内圆柱壁上设有沿其径向方向外凸的集油腔175，所述出油口171孔口与集油腔175连通。
上述结构中，可使硅油在集油道174排出时在离心力作用下集中在集油腔175内，从而保证硅油能顺利流入出油口171，并具有变相增加离心作用下的液面高度，并能有有效避免气泡混入的作用。
本实施例中，所述主动盘14外缘处的外圆柱壁上均布有若干沿其轴线方向开设、用于在主动盘14转动时将硅油赶往凸台112的轴向槽142。
上述结构中，由于现有的离合器转向往往只能是一个方向，如用于转向相反的场合会导致硅油无法回流的情况发生，因此主动盘14外缘处的槽往往开设成倾斜状从而辅助回油，而本方案中的离合器适用于两个方向的切换，因此开设轴向槽142即能兼顾两种方向的转向回油。
本实施例中，所述凸台112包括倾斜面1121及聚集面1122，所述回油孔与聚集面相对。
上述结构中，硅油从阻尼环15甩出后聚集在回油槽111内，同时主动盘14相对于前盖11转动使得硅油被赶往转动方向的回油槽111端部，倾斜面1121能辅助硅油加压，通过硅油自身的粘性形成粘滞效果提高聚集面1122上的硅油压力，从而实现硅油的循环。
本发明的有益效果：将储油腔17设计壳体10上，使得储油腔17内的硅油热量从壳体10散发，而主动盘14与前盖11两者上的阻尼环15相互运动导致硅油产生的热量能从前盖11散发，避免现有设计中热量集中于前盖11的情况发生，影响整体的散热效果及硅油的使用寿命；同时回油槽111两端设计两个凸台112，配合连接耳19实现前盖11相对于壳体10进行一定角度的转动再重新安装，使得回油孔102改变在凸台112上的连通位置，从而实现正反转时能根据硅油流向调节回油孔102位置，使其分别往回油槽111正确的方向流动并收集实现正反切换的目的，无需在生产时根据转向进行针对性的加工，解决了一个离合器只适用于同一风扇转向的技术难题；同时控制线圈16采用MOS管控制，降低了ECU驱动要求，可直接使用0-5vPWM驱动，并能将将高压与低压隔离，去除了线圈反电动势对ECU的冲击，降低了ECU的输出功耗。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型电控硅油离合器，包括壳体及位于壳体前方的前盖、其两者之间为工作腔，还包括与发动机相连的驱动轴，所述驱动轴与壳体之间通过轴承适配，所述驱动轴一端位于工作腔内并固定有主动盘，所述主动盘与前盖彼此相对的面上均设有若干圈彼此凹凸扣合且呈间隙配合的阻尼环，其特征在于：所述壳体后方的驱动轴上设有可相对于驱动轴转动的控制线圈，所述壳体内设有储油腔，所述储油腔朝向工作腔一侧的外缘端面处设有通往工作腔的出油口，所述出油口通过控制线圈控制位于储油腔内的阀片贴合或远离出油口实现开启或关闭；所述前盖内设有一段沿其圆柱壁周向方向开设的回油槽，所述回油槽两端设有朝壳体轴向方向凸起的凸台，所述壳体及前盖外壁均设有若干均布设置的连接耳，所述壳体上设有与储油腔连通的回油孔，所述前盖通过改变与壳体上连接耳的对接位置使两凸台分别与回油孔相对。
2.根据权利要求1所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述阀片一侧固定于储油腔内壁，另一侧呈悬臂状态并设有阀瓣、所述阀瓣通过阀片自身弹性抵于出油口上，所述阀片上固定有衔铁。
3.根据权利要求2所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述阀片成环形片状且套于驱动轴外，所述衔铁呈“U”形、其开口侧朝向阀片与储油腔内壁相固定的一侧。
4.根据权利要求2所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述出油口朝向储油腔的一端孔口处设有环形凸台，所述阀瓣抵于环形凸台上。
5.根据权利要求1所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述储油腔内设有沿其内圆柱壁周向方向设置、且与储油腔内圆柱壁呈间隔设置的集油挡板，使集油挡板与储油腔内圆柱壁之间形成集油道，所述集油道一端通过集油挡板封死并与回油孔连通、另一端在出油口位置处敞开。
6.根据权利要求5所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述出油口位置处的储油腔内圆柱壁上设有沿其径向方向外凸的集油腔，所述出油口孔口与集油腔连通。
7.根据权利要求1所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述主动盘外缘处的外圆柱壁上均布有若干沿其轴线方向开设、用于在主动盘转动时将硅油赶往凸台的轴向槽。
8.根据权利要求1所述的一种新型电控硅油离合器，其特征在于：所述凸台包括倾斜面及聚集面，所述回油孔与聚集面相对。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181127 |