CN116771814A - 一种电磁风扇离合器、冷却系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机冷却技术领域，尤其涉及一种电磁风扇离合器、冷却系统及发动机。电磁风扇离合器，包括：主轴、轴承座、减震风扇固定盘和散热盘；所述轴承座包括第一圆台和第二圆台，所述第一圆台的直径小于所述第二圆台的直径，所述第一圆台具有外配合面，所述第二圆台具有内配合面；所述轴承座的内配合面通过第一轴承与所述主轴转动连接，所述轴承座的外配合面通过第二轴承与所述减震风扇固定盘连接，所述轴承座上靠近所述第一圆台的端面与所述散热盘固定连接。通过本发明的电磁风扇离合器解决了永磁铁柔性传动机构前置的电磁风扇离合器中采用复合轴承导致的制造成本高、故障率高、使用寿命短等问题。

Description

一种电磁风扇离合器、冷却系统及发动机

技术领域

本发明涉及发动机冷却技术领域，尤其涉及一种电磁风扇离合器、冷却系统及发动机。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

电磁风扇离合器，尤其是三速电磁风扇离合器对于发动机热管理具有重要作用，随着节能减排的重视，拥有更高节能减排性能的三速电磁风扇离合器将得到越来越广泛的应用。

传统的三级调速减震电磁风扇离合器的结构如图1所示，其通过主轴01输入外部转速与扭矩，由于减震风扇固定盘02内含橡胶减震结构，用于实现磁铁柔性传动的结构被前置，因此离合器需要使用复合轴承03来实现三级调速的功能。其中，复合轴承03的轴承外环与减震风扇固定盘02连接，轴承内环与主轴01连接，轴承中间环与散热盘04通过安装螺栓刚性连接。一级线圈绕组通电时，主动盘与一级从动盘啮合，将转速与扭矩通过复合轴承03中的轴承中间环传递至散热盘04，从而实现三级调速中的二速转速。

因此，当三速电磁风扇离合器在具有减震要求的情况下，需要永磁铁柔性传动机构前置，使得离合器需要使用复合轴承来实现三级调速的功能。但是，采用复合轴承一方面价格高昂，另一方面，由于复合轴承的结构复杂，其故障率也高，保养周期短，维修成本高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的是提供一种电磁风扇离合器，以解决永磁铁柔性传动机构前置的电磁风扇离合器中采用复合轴承导致的制造成本高、故障率高、使用寿命短等问题，既满足了减震需求的永磁铁柔性传动机构的前置同时延长了电磁风扇离合器的使用寿命，延长了保养、维修周期，节省了成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种电磁风扇离合器，包括：主轴、轴承座、减震风扇固定盘和散热盘；所述轴承座包括第一圆台和第二圆台，所述第一圆台的直径小于所述第二圆台的直径，所述第一圆台具有外配合面，所述第二圆台具有内配合面；所述轴承座的内配合面通过第一轴承与所述主轴转动连接，所述轴承座的外配合面通过第二轴承与所述减震风扇固定盘连接，所述轴承座上靠近所述第一圆台的端面与所述散热盘固定连接。

优选地，所述轴承座的外配合面和内配合面同轴设置，所述第一轴承包括外环和内环，第一轴承的外环与所述轴承座的内配合面过盈配合，所述第二轴承包括外环和内环，第二轴承的内环与所述轴承座的外配合面配合，所述第一轴承的外环与第二轴承的内环通过轴承座保持转速同步。

优选地，所述轴承座靠近所述第一圆台的端面上设置有连接孔，所述连接孔为螺纹孔，所述散热盘上设置有通孔，通过螺栓穿过所述散热盘的通孔连接到所述轴承座的连接孔上。

优选地，还包括小弹簧片和一级从动盘，所述轴承座的第二圆台外壁上设置有连接座，所述连接座上开设有通孔，连接座上的通孔为螺纹孔，通过螺栓将一级从动盘和弹簧片连接在所述连接座上。

优选地，还包括大弹簧片和二级从动盘，所述减震风扇固定盘与所述大弹簧片可拆卸连接，所述大弹簧片与所述二级从动盘可拆卸连接，所述第一轴承的外环与所述一级从动盘保持同步转速，第二轴承外环与所述二级从动盘保持同步转速。

优选地，所述主轴朝向散热盘的一端设置有挡环，所述挡环位于所述第一轴承的左侧，所述主轴远离散热盘的一端设置底座。

优选地，所述挡环与主轴本体为一体结构，所述底座与主轴主体可拆卸连接。

优选地，所述底座与主轴本体为一体结构，所述挡环与主轴本体可拆卸连接。

本发明实施例还提供了一种冷却系统，包括如上所述的电磁风扇离合器。

本发明实施例还提供了一种发动机，包括如上所述的冷却系统。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明的电磁风扇离合器中增设减震座，减震座通过两个普通轴承与主轴和减震风扇固定盘实现转动连接，通过减震座和两个分体普通轴承的配合代替复合轴承，实现复合轴承的三级调速功能，既满足了减震需求的永磁铁柔性传动机构的前置同时延长了电磁风扇离合器的使用寿命，在降低产品制造成本的同时提高了轴承的使用寿命及离合器总成的整体可靠性，延长了保养、维修周期，节省了维修成本，延长了电磁风扇离合器的使用寿命。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是现有技术中的电磁风扇离合器示意图；

图2是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器剖视图；

图3是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器的剖面立体图；

图4是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器中的轴承座示意图；

图5是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器中的轴承座剖视图；

图6是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器的右侧示意图；

图7是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器中的大弹簧片示意图；

图8是本发明实施例一提供的电磁风扇离合器中的小弹簧片示意图；

图9是本发明实施例二提供的电磁风扇离合器剖视图；

图中：01、现有主轴；02、现有减震风扇固定盘；03、复合轴承；04、现有散热盘；

1、主轴；2、底座；3、锁紧螺母；4、铁芯；4a、大线圈；4b、小线圈；5、主动盘；6、从动盘；6a、二级从动盘；6b、一级从动盘；7、锁紧装置；8、减震风扇固定盘；8a、减震风扇固定盘外环；8b、橡胶减震装置；8c、减震风扇固定盘内环；9、永磁铁；10、内设嵌件；11、散热盘；12、第二轴承；13、轴承座；14、第一轴承；15、大弹簧片；16、小弹簧片；13-1、第一圆台；13-2、第二圆台；13-3、连接座；13-4、外配合面；13-5、连接孔；13-6、内配合面；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语解释部分：本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本发明的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例一

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提出了一种使用分体轴承结构的电磁风扇离合器。

如图2-图9所示，本发明一实施例中提出了一种电磁风扇离合器，包括：主轴1、轴承座13、减震风扇固定盘8和散热盘11；所述轴承座13包括第一圆台13-1和第二圆台13-2，所述第一圆台13-1的直径小于所述第二圆台13-2的直径，所述第一圆台13-1具有外配合面13-4，所述第二圆台13-2具有内配合面13-6；所述轴承座13的内配合面13-6通过第一轴承14与所述主轴1转动连接，所述轴承座13的外配合面13-4通过第二轴承12与所述减震风扇固定盘8连接，所述轴承座13上靠近所述第一圆台13-1的端面与所述散热盘11固定连接。

本发明的电磁风扇离合器中增设减震座，减震座通过两个普通轴承(即只有内环和外环的常规轴承，与均有内环、中环和外环的复合轴承相区分)与主轴1和减震风扇固定盘8实现转动连接，通过减震座和两个分体普通轴承的配合代替复合轴承，实现复合轴承的三级调速功能，既满足了减震需求的永磁铁柔性传动机构的前置同时延长了电磁风扇离合器的使用寿命，在降低产品制造成本的同时提高了轴承的使用寿命及离合器总成的整体可靠性，延长了保养、维修周期，节省了维修成本，延长了电磁风扇离合器的使用寿命。

所述电磁风扇离合器含橡胶减震风扇固定盘8，风扇固定盘分为固定盘内环及固定盘外环，固定盘内外环之间含有减震装置，具有减震功能。所述电磁风扇离合器铁芯4与主轴1通过轴承连接，铁芯4含大、小两个线圈，从动盘6分一级、二级从动盘，可实现三级调速。所述离合器的散热盘11为非导磁材质，内含导磁材质嵌件，可配合减震风扇固定盘8上的用磁铁实现二速磁铁柔性传动。

如图2、图3所示，所述轴承座13的外配合面13-4和内配合面13-6同轴设置，使第一轴承14与第二轴承12通过轴承座13保持同轴心位置，所述第一轴承14包括外环和内环，第一轴承13的外环与所述轴承座13的内配合面13-6过盈配合，所述第二轴承12包括外环和内环，第二轴承12的内环与所述轴承座13的外配合面13-4配合，由于散热盘11与轴承座13的连接关系，可以使第二轴承12的内环与轴承座13保持相对静止，因此，第二轴承12的内环与轴承座13的外配合面可以是间隙配合、过渡配合或过盈配合。本实施例中所述第二轴承12的内环与轴承座13的外配合面为间隙配合，通过间隙配合方便安装，提高装配效率。所述第一轴承14的外环与第二轴承12的内环通过轴承座13保持转速同步。进一步的，所述轴承座13靠近所述第一圆台13-1的端面(即左端)上设置有连接孔13-5，所述连接孔13-5为螺纹孔，所述散热盘11上设置有通孔，通过螺栓穿过所述散热盘11的通孔连接到所述轴承座13的连接孔13-5上。

如图2、图3、图7、图8所示，从动盘6分为一、二两级从动盘6，分别为小、大两个环状圆盘，且两级从动盘6保持同轴心，一级从动盘6b与轴承座13通过小弹簧片16进行连接，二级从动盘6a与减震风扇固定盘8通过大弹簧片15进行连接。所述轴承座13与主轴1通过第一轴承14连接，与一级从动盘6b通过小弹簧片16连接。所述轴承座13与减震风扇固定盘8通过第二轴承12连接，与散热盘11通过螺纹连接，减震风扇固定盘8与二级从动盘6a通过大弹簧片15连接。

具体地，如图4、图5所示，所述轴承座13的第二圆台13-2外壁上设置有连接座13-3，所述连接座13-3上开设有通孔，连接座13-3上的通孔为螺纹孔，通过螺栓将一级从动盘6b和弹簧片连接在所述连接座13-3上。如图3、图6所示，所述减震风扇固定盘8与所述大弹簧片15可拆卸连接，所述大弹簧片15与所述二级从动盘6a可拆卸连接，所述第一轴承14的外环与所述一级从动盘6b保持同步转速，第二轴承12外环与所述二级从动盘6a保持同步转速。

所述主轴1朝向散热盘11的一端设置有挡环，所述挡环位于所述第一轴承14的左侧，所述主轴1远离散热盘11的一端设置底座2。所述挡环与主轴本体为一体结构，所述底座2与主轴主体通过锁紧螺母3可拆卸连接。

本实施例中，轴承座13通过第一轴承14与第二轴承12分别与主轴1、减震风扇固定盘8连接。主轴1与底座2通过键连接，铁芯4与主轴1通过轴承连接，铁芯4含两个线圈，分别为大线圈4a与小线圈4b。

轴承座13与第一轴承14外环及第二轴承12内环保持同步转速；轴承座13与一级从动盘6b通过小弹簧片16连接，与散热盘11通过螺纹连接；减震风扇固定盘8与二级从动盘6a通过大弹簧片15连接；散热盘11为非导磁材质，内设嵌件10为导磁材质，与永磁铁9形成磁力传动。

减震风扇固定盘8包含减震风扇固定盘内环8c、减震风扇固定盘外环8a及橡胶减震装置8b，其中，减震风扇固定盘内环8c含安装螺栓，用于离合器总成与风扇叶的连接，减震风扇固定盘外环8a与大弹簧片15通过螺栓刚性连接，减震风扇固定盘内环8c与减震风扇固定盘外环8a通过橡胶减震装置8b连接。

主动盘5与主轴1通过键连接，锁紧装置7通过螺纹与减震风扇固定盘8连接，可用于需要锁紧时将减震风扇固定盘8与主动盘5进行刚性连接。

实施例二

本实施例二与实施例一的不同之处在于主轴1结构不同，即所述底座2与主轴本体为一体结构，所述挡环与主轴本体可拆卸连接。

具体的，如图9所示，轴承座13通过第一轴承14与第二轴承12分别与主轴1、减震风扇固定盘8连接。主轴1右端为与本体一体成型的法兰盘底座2，可用于离合器总成与外部进行连接，左端通过螺丝连接挡环。铁芯4与主轴1通过轴承连接，铁芯4含两个线圈，分别为大线圈4a与小线圈4b。

轴承座13与第一轴承14外环及第二轴承12内环保持同步转速；轴承座13与一级从动盘6b通过小弹簧片16连接，与散热盘11通过螺纹连接；减震风扇固定盘8与二级从动盘6a通过大弹簧片15连接；散热盘11为非导磁材质，内设嵌件10为导磁材质，与永磁铁9形成磁力传动。

实施例三

本实施例三基于实施例一或实施例二的电磁风扇离合器，提出了一种冷却系统，该冷却系统中设置有上述实施例所述的电磁风扇离合器，由于上述电磁风扇离合器具有上述技术效果，则采用该电磁风扇离合器的冷却系统的技术效果请参考上述实施例。

实施例四

本实施例四基于实施例三的冷却系统，提出了一种发动机，该发动机中设置有上述实施例所述的冷却系统，由于上述冷却系统具有上述技术效果，则采用该冷却系统的发动机的技术效果请参考上述实施例。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种电磁风扇离合器，其特征在于，包括：主轴、轴承座、减震风扇固定盘和散热盘；

所述轴承座包括第一圆台和第二圆台，所述第一圆台的直径小于所述第二圆台的直径，所述第一圆台具有外配合面，所述第二圆台具有内配合面；

所述轴承座的内配合面通过第一轴承与所述主轴转动连接，所述轴承座的外配合面通过第二轴承与所述减震风扇固定盘连接，所述轴承座上靠近所述第一圆台的端面与所述散热盘固定连接。

2.如权利要求1所述的电磁风扇离合器，其特征在于，所述轴承座的外配合面和内配合面同轴设置，所述第一轴承包括外环和内环，第一轴承的外环与所述轴承座的内配合面过盈配合，所述第二轴承包括外环和内环，第二轴承的内环与所述轴承座的外配合面配合，所述第一轴承的外环与第二轴承的内环通过轴承座保持转速同步。

3.如权利要求1所述的电磁风扇离合器，其特征在于，所述轴承座靠近所述第一圆台的端面上设置有连接孔，所述连接孔为螺纹孔，所述散热盘上设置有通孔，通过螺栓穿过所述散热盘的通孔连接到所述轴承座的连接孔上。

4.如权利要求2所述的电磁风扇离合器，其特征在于，还包括小弹簧片和一级从动盘，所述轴承座的第二圆台外壁上设置有连接座，所述连接座上开设有通孔，连接座上的通孔为螺纹孔，通过螺栓将一级从动盘和弹簧片连接在所述连接座上。

5.如权利要求4所述的电磁风扇离合器，其特征在于，还包括大弹簧片和二级从动盘，所述减震风扇固定盘与所述大弹簧片可拆卸连接，所述大弹簧片与所述二级从动盘可拆卸连接，所述第一轴承的外环与所述一级从动盘保持同步转速，第二轴承外环与所述二级从动盘保持同步转速。

6.如权利要求1所述的电磁风扇离合器，其特征在于，所述主轴朝向散热盘的一端设置有挡环，所述挡环位于所述第一轴承的左侧，所述主轴远离散热盘的一端设置底座。

7.如权利要求6所述的电磁风扇离合器，其特征在于，所述挡环与主轴本体为一体结构，所述底座与主轴主体可拆卸连接。

8.如权利要求6所述的电磁风扇离合器，其特征在于，所述底座与主轴本体为一体结构，所述挡环与主轴本体可拆卸连接。

9.一种冷却系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电磁风扇离合器。

10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求9所述的冷却系统。