CN1229569C - 为冷却机动车冷却剂的风扇传递运动的装置 - Google Patents

为冷却机动车冷却剂的风扇传递运动的装置 Download PDF

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Abstract

为冷却机动车冷却剂的风扇(1)传递运动的装置，包括运动启动装置(3；21)，风扇(1)装配在其上；第一电磁离合器(30)，其接合/断开导致风扇在转动速度与运动启动装置的转动速度相同或者在零转速下转动；第二离合器(60；160；260；360)，其接合/断开导致风扇在转动速度低于运动启动装置的转动速度或者在零转速下转动；电磁式装置(62)，用于接合/断开第二离合器；其中第一离合器(30)邻近发动机外壳的固定基体(10)，第二离合器(60)被一个固定轴(13)支撑在从发动机的基体(10)伸出的位置上。

Description

为冷却机动车冷却剂的风扇传递运动的装置
技术领域
本发明涉及一种给风扇传递运动的装置，该风扇用于冷却机动车中的冷却剂。
背景技术
众所周知，在涉及对机动车散热器中所包含的冷却剂进行冷却的现有技术的风扇中，需要将空气强制吹到散热器表面，目的是将冷却剂中的热量尽快地驱散到外部，所述的强制空气流是由风扇的转动形成的，风扇通常直接安装在曲轴上或者安装在水泵轴上，或者安装在带动皮带轮的固定从动轴上，皮带轮由曲轴驱动的皮带带动。
众所周知，仅当水温达到某一预先限定的温度时风扇才必须开始旋转，自动调温器检测水温并启动电磁离合器，电磁离合器的接合导致风扇开始旋转。
尤其是，机动车风扇的转动必须满足如下需要：
在外界低温的条件下，以低于传动轴的速度转动冷却；
在外界高温的情况下，甚至在发动机过热的恶劣情况下，要以与传动轴相同的速度或者甚至更快的速度转动冷却；
在特别低的温度下，进一步的冷却是无用的甚至会造成损坏，风扇相对于传动轴保持在零速度，也就是风扇根本不转动，保持在空闲状态。
试图达到上述这些性能特征，已经开发了带有电磁操作的摩擦离合器和驱动离合器的混合型离合器系统，该系统利用在永久磁铁附近的导电元件的转动所产生的寄生电流作为基础。
比如DE-32 03 143文献中描述了一种装置，该装置中曲轴与电磁离合器的转子相连，通过与风扇相连接的衔铁的接合而直接驱动，然而低速条件利用随传动轴转动的传导圆盘和与风扇整体而成的永久磁铁之间的接合而产生，由于所述两个部件之间的相对滑动，所述的这种接合导致在低速下能传递运动。
但是，这种解决方案不可能实现风扇的空闲条件。
为了克服这种缺陷，EP-0,317,703文献中描述一种联接器，其采用了如前所述DE-32 03 143专利文献所披露的解决方案，也设想了设置在与第一离合器同心位置的第二电磁离合器，该第二电磁离合器与其它的部件配合，能够获得上述三种不同的操作条件。
实际上，这种解决方案存在结构上的限制，即所述装置预计需要机动车发动机室具有特定的构造，尤其是在采用带动皮带轮的固定的轴支撑风扇的情况下，需要在远离支撑风扇固定的轴安装点的一段相当距离处对巨大的伸出旋转物的定位，这具有各种各样的缺点，尤其导致需要所述固定的轴外的托架和固定件，一起形成连接到支撑两个电磁铁的固定部件的进一步的外部支撑件，这就更进一步增大了尺寸，由于发动机室内的其它发动机部件(如飞轮)的存在，出现部件构造上的技术难点，结果生产成本全面增加。
发明内容
为了解决出现的这种技术问题，本发明提供了一种风扇传递运动的装置，该风扇用于冷却机动车中的冷却剂，该装置允许根据发动机实际需要的冷却状况来决定风扇的转速，同时，该装置还能够使风扇保持在空闲条件下的静止状态，所述装置设计尺寸紧凑，没有耗费成本的大的伸出旋转物。
这种技术问题的解决是依靠本发明的一种为冷却机动车冷却剂的风扇传递运动的装置，其包括：运动启动装置，风扇通过一空闲支撑件装配在所述运动启动装置上；一个第一电磁离合器，该第一电磁离合器包括一个与所述运动启动装置连接的转子和一个连接于所述风扇支撑件的衔铁，该离合器的接合/断开导致风扇在转动速度与运动启动装置的转动速度相同的情况下转动或者在零转速；一个第二离合器，该第二离合器包括一个导电元件，该导电元件由一个刚性连接到所述运动启动装置的衔铁构成，所述衔铁能够轴向位移，并且一个转子相对于运动启动装置空转地安装，该离合器的接合/断开导致风扇在转动速度低于运动启动装置的转动速度的情况下转动或者在零转速；电磁式装置，其用于接合/断开所述的第二离合器；其特征在于，所述的第一离合器通过一个固定法兰被支撑在邻近发动机外壳的固定基体的一个位置，所述的第二离合器被一个与所述固定法兰连接的固定的轴支撑在从发动机的基体伸出的一个位置上。
附图说明
从参考附图对本发明的一个非限制性实施例的描述中可以得到详细理解：
图1表示按照本发明的给风扇传递运动的装置的轴向截面示意图，其中第二感应离合器处于闭合位置；
图2表示按照本发明的给风扇传递运动的装置的轴向截面示意图，其中第二磁性-迟滞离合器处于断开未接合位置。
具体实施方式
如图1所示，给机动车冷却风扇1传递运动的装置安装在风扇1本身和启动装置20之间，所述启动装置与通过皮带(未表示)连接到曲轴的皮带轮3形成整体，下面为了便于描述，“纵向”将被理解为与启动装置20纵轴方向平行一致的方向。
更详细地说，所述启动装置包括一个中空轴套21、所述轴套的一端连接到一与皮带轮3整体而成的转子31，所述转子装配在轴承11上，轴承11键连接在与发动机的固定的基体10联接为一个整体的固定的支撑法兰12的法兰座12a上。
所述的法兰12向外部有一纵向延伸，其形成了一个具有内部通孔13a的固定的轴13，通过孔13a可以穿过电线67。
所述的转子31组成了由环形电磁铁32形成的第一离合器30的转动元件，所述环形电磁铁32与转子31同心，该电磁铁置于转子31与固定法兰12之间，并且电连接到一个例如用于冷却水温的自动调温器(未示出)。
离合器30中的衔铁33相对于转子31安装在电磁铁32的相对端，并与一钟形壳体1a相连接，钟形壳体1a支撑风扇1，并按顺序装配在、键连接在中空轴套21上的轴承33a上。
在固定的轴13的自由端装配有感应式第二离合器60，该感应式离合器是以涡流或者寄生电流为基础，第二离合器的接合是由相关的装置获得，这些装置包括有一个第二环状电磁铁62，其同轴向地安装在所述轴13上，并同心地插入某一特定的在第二离合器60的转子61中形成的环状座61c内。
所述的转子61顺序装配在、键连接在轴套21上的相关轴承61a上。
第二离合器的衔铁63相对于电磁铁62安装在转子61的相对端，所述衔铁通过其与所述装置相连的支撑件63a锁定，与轴套21一起转动。在衔铁与支撑装置之间设有弹性膜片66。
如上所述，第二离合器60的感应方式是建立在寄生电流或者是涡流的基础上，第二离合器包括多个永久磁铁64，这些永久磁铁由一个非磁性材料制成的固定环64a支撑，与转子61成为一体，还包括传导性材料构成的第一环状体65，该环状体由一个第二环状体65a支撑，后者安装在一个无磁性的由钟形壳体1a的部件65b构成的支撑件上。
以这样的连接方式，转子61和磁铁64连同环状体65组成的感应联动元件，能够导致钟形壳体1a的旋转，从而带动风扇1转动。
联接器的操作规程如下所述：
如果电磁铁32不工作，离合器中的衔铁33与转子31保持分离，从而风扇相对于引起运动的套筒21保持空闲状态，。
如果第一离合器30中的电磁铁32开始工作，衔铁33被吸引，以致于使其与转子31相结合，同转子一起开始转动，从而导致钟形壳体1a的旋转，进而传递到风扇1，风扇1转动速度与动力轴转动速度相同。
如果第一离合器30的电磁铁32不工作，而电礠铁62工作，衔铁63被吸引，与转子61相连，并开始转动，使得第二离合器60与钟形壳体1a联接，最后导致风扇1的旋转。所述转动导致形成第二离合器中的元件64和65之间产生寄生感应电流，该感应电流导致钟形壳体1a的转动而带动风扇1。
由于通过转子61操纵钟形壳体会引起相对的滑动，所以风扇以低于所述轴21速度的速度转动。
因而可以理解按照本发明所述的传动装置是如何能够保证三种所需的风扇转动速度的(转动速度等同或者小于动力轴的运转速度，或者零速度)，且由于第二离合器的电磁铁可以有更小的尺寸，所以没有从固定支撑件中伸出大的转动载荷。
图2表示出与图1中所描述的装置相类似的一个装置，其中的第二离合器160是用磁滞形式代替了感应形式。
这样，永久磁铁164由一个环状体164a支撑，并安装在转子161上，同时，由磁性的半硬度材料制成的环状体165与钟形壳体1a连接。
所述的装置的操作原理大体上保持不变。

Claims (11)

1.为冷却机动车冷却剂的风扇(1)传递运动的装置，其包括：
运动启动装置(3，21)，风扇(1)通过一空闲支撑件(1a)装配在所述运动启动装置上；
一个第一电磁离合器(30)，该第一电磁离合器包括一个与所述运动启动装置(3，21)连接的转子(31)和一个连接于所述风扇支撑件(1a)的衔铁(33)，该离合器的接合/断开导致风扇在转动速度与运动启动装置的转动速度相同的情况下转动或者在零转速；
一个第二离合器(60；160)，该第二离合器包括一个导电元件，该导电元件由一个刚性连接到所述运动启动装置(21)的衔铁(63)构成，所述衔铁能够轴向位移，并且一个转子(61)相对于运动启动装置(3，21)空转地安装该离合器的接合/断开导致风扇在转动速度低于运动启动装置的转动速度的情况下转动或者在零转速；
电磁式装置(62)，其用于接合/断开所述的第二离合器；
其特征在于，所述的第一离合器(30)通过一个固定法兰(12)被支撑在邻近发动机外壳的固定的基体(10)的一个位置，所述的第二离合器(60)被一个与所述固定法兰(12)连接的固定的轴(13)支撑在从发动机的基体(10)伸出的一个位置上。
2.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第一离合器(30)和第二离合器(60)彼此同轴地与所述的固定的轴(13)同轴设置。
3.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第二离合器(60)的接合装置由一个电磁离合器组成。
4.一种根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第二离合器(60)的转子(61)与所述第二离合器(60)的电磁接合离合器的转子整体连接。
5.一种根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的第二离合器(60)的接合离合器包括一个环状的电磁铁(62)，该电磁铁固定在固定的轴(13)上并同轴心地插入在第二离合器(60)的转子(61)中形成的一特定的环状座(61c)内。
6.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的衔铁(63)相对于电磁铁(62)设置在转子(61)的相对端，所述的衔铁通过支撑件(63a)被锁定，并与运动启动装置(21)一起旋转，在所述衔铁与支撑件中间设有一弹性膜片(66)。
7.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的固定的轴(13)同轴心地定位在运动启动装置(21)内，所述运动启动装置(21)又同轴心定位在第二离合器(60)内。
8.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的第二离合器是寄生电流型离合器。
9.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二离合器是磁滞型离合器。
10.一种根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的固定的轴(13)上有一个内部通孔(13a)。
11.一种根据权利要求10所述的装置，其特征在于，连接接合离合器的电磁铁的电线安装在固定的轴(13)的内部通孔(13a)内。
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