CN1425850A - 汽车自动控制风扇离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车自动控制风扇离合器；属汽车部件制造技术领域。它是在由风扇连接盘2和端盖14构成的壳体内腔中，置有离合传动装置；位于风扇连接盘2外端部的温度控制装置与离合传动装置相连。通过热敏材料构成的温度控制装置，根据发动机循环水温度升高或降低的变化，受热膨胀变形或受冷收缩复位，控制风扇连接盘与连于水泵的传动轴进行牢固连接或迅速分离。消除了现有技术中风扇离合器连接不牢固，影响发动机及时散热降温易产生水温过高而出现的“开锅”或造成“拉缸”毁坏现象；同时也消除了风扇离合器分离不彻底，造成风扇继续连接工作，损耗发动机功率，加速发动机冷状态下磨损的弊端。
Description
技术领域：本发明涉及汽车零部件制造技术领域；具体涉及控制汽车发动机水箱散热降温用的风扇离合器。
背景技术：目前降低汽车发动机工作温度，是通过对其机体内的循环水进行冷却降温，而循环水又是经过发动机水箱进行散热的。为了加快发动机水箱循环水的冷却，人们通常采用连于水泵轴上的硅油汽车风扇离合器带动风扇旋转，形成的冷却风对水箱内的循环水散热降温。所述硅油汽车风扇离合器工作时，存在以下不足；一是连接不牢固。当发动机水温超过最佳工作温度时，需要离合器接合风扇旋转降温，因受其离合器工作仓内硅油粘稠度的影响，风扇连接盘与水泵传动轴连接不牢固，易造成风扇转动连接扭矩不足，而使风扇不能与水泵传动轴同步运转，常使发动机体内的循环水得不到及时散热降温，造成水温过高甚至“开锅”，严重时易发生“拉缸”毁坏现象。二是分离不彻底。当发动机体内循环水温度不需要风扇再继续工作时，受其离合器工作仓内残留硅油的影响，风扇连接盘与水泵传动轴分离不彻底，往往使风扇连接盘与水泵传动轴仍处于部分连接状态，既使风扇继续连接工作散热降温，造成发动机功率损耗和水温过低，加速了发动机冷状态下的磨损。上述两点不足均降低了发动机的使用寿命。
发明内容：本发明所要解决的技术问题，一是风扇离合器连接不牢固；不能及时对发动机进行散热降温，使发动机工作温度过高而产生“开锅”，甚至造成“拉缸”毁坏现象。二是风扇离合器分离不彻底；易使风扇继续连接工作散热降温，造成发动机功率损耗和水温过低，加速了发动机冷状态下的磨损。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案，包括风扇连接盘和传动轴；其改进在于：在由风扇连接盘和端盖构成的壳体内腔中，置有离合传动装置；位于风扇连接盘外端部的温度控制装置与离合传动装置相接。
本发明实施上述技术方案时，通常采用第一种离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承外环和摩擦套，传动轴贯穿连于轴承内环通孔中；传动轴大外圆上至少设有两条凹形槽，摩擦块滑动置于其凹形槽内，并通过弹簧将摩擦块与传动轴大外圆弹性连成一体滑动置于摩擦套孔内；相对应连有摩擦块的传动轴大外圆上，径向设有滑动孔，滑动件在其滑动孔内一端与摩擦块相接，其另一端与位于传动轴中孔内的圆锥体相接；圆锥体端面内孔设有的钢球，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套孔内的顶杆端面相接。
本发明实施上述技术方案时，还可以采用第二种离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承外环；传动轴贯穿连于轴承内环通孔中；与传动轴摩擦端面相对应呈间距设有的摩擦盘，是通过连于其上的弹簧片与风扇连接盘内孔端面相接；摩擦盘另一端的顶杆轴，置于风扇连接盘外端部温度控制装置的橡胶定位密封套孔内。
本发明实施上述技术方案时，还可以采用第三种离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承外环和摩擦套；传动轴贯穿连于轴承内环通孔中；传动轴端部外圆上通过拉簧对合连有两只摩擦环套；所述两只摩擦环套的外表面上分别设有至少一条凸起环带，与所述摩擦套内孔表面上设有的凹形环带槽相对应；连有摩擦环套的传动轴端部外圆上，径向设有滑动孔，滑动件在其滑动孔内一端与摩擦环套相连，其另一端与位于传动轴端部中孔内的圆锥体相接；圆锥体端面内孔设有的钢球，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套孔内的顶杆端面相接。
本发明实施上述技术方案时，还可以采用第四种离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承外环；传动轴一端贯穿连于轴承内环通孔，并与主动摩擦盘固连；所述主动摩擦盘的端面上设有至少一条圆环凸凹形槽，与从动摩擦盘端面上设有的圆环凹凸形槽相对应；所述从动摩擦盘的连接结构，是通过拨杆一端固连于其端面上，拨杆另一端滑动贯穿于固连在壳体内腔的拨盘，并通过环套弹簧支承连于拨盘端面上构成；顶杆一端滑动贯穿拨盘并与从动摩擦盘端面相接，其另一端置于风扇连接盘外端部温度控制装置的橡胶定位密封套孔内。
本发明实施上述技术方案时，还可以采用第五种离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承外环；传动轴一端贯穿连于轴承内环通孔，并与主动摩擦盘固连；所述主动摩擦盘的端面上设有至少一条圆环凸凹形槽，与从动摩擦盘端面上设有的圆环凹凸形槽相对应；所述从动摩擦盘的连接结构，是通过拨杆一端固连于其端面上，拨杆另一端与置于风扇连接盘孔内导向座的弹簧环套相接；顶杆一端与从动摩擦盘端面相接，其另一端置于风扇连接盘外端部温度控制装置的橡胶定位密封套孔内。
本发明实施上述技术方案时，还可以采用第六种离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承外环和摩擦套；传动轴贯穿连于轴承内环通孔中；传动轴端部外圆上通过拉簧对合连有两只摩擦环套滑动置于摩擦套孔内；连有摩擦环套的传动轴端部外圆上，径向设有滑动孔，滑动件在其滑动孔内一端与摩擦环套相连；其另一端与位于传动轴端部中孔内的圆锥体相接；圆锥体端面内孔设有的钢球，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套孔内的顶杆端面相接。
本发明采用上述结构，通过热敏材料构成的温度控制装置，根据发动机循环水温度升高到一定控制值时，受热膨胀变形而实现风扇连接盘与连于水泵的传动轴准确牢固地连接，及时通过风扇对发动机循环水进行散热降温，消除了现有技术中风扇离合器连接不牢固，影响发动机及时散热降温致使水温过高出现“开锅”，甚至造成“拉缸”毁坏现象。当发动机循环水散热降温到一定控制值时，温度控制装置受冷收缩复位，使风扇连接盘与水泵连接的传动轴准确迅速分离，风扇散热降温及时停止，解决了现有技术风扇离合器分离不彻底而使风扇继续连接工作，造成发动机功率损耗和水温过低，加速发动机冷状态下磨损的弊端。
附图说明：图1为本发明第一种实施方式剖视图；
图2为图1中A-A向剖视图；
图3为本发明第二种实施方式剖视图；
图4为图3中B-B向剖视图；
图5为本发明第三种实施方式剖视图；
图6为图5中C-C向剖视图；
图7为本发明第四种实施方式剖视图；
图8为图7中D-D向剖视图；
图9为本发明第五种实施方式剖视图；
图10为图9中E-E向剖视图；
图11为本发明第六种实施方式剖视图；
图12为图11中F-F向剖视图；
图13为本发明第七种实施方式剖视图；
图14为图13中的G-G向剖视图；
图15为本发明第八种实施方式剖视图；
图16为图15中的H-H向剖视图。
具体实施方式：实施例一，图1-图2所示。这种汽车自动控制风扇离合器，包括风扇连接盘2和传动轴12；在通过螺栓1将风扇连接盘2和端盖14连接构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：构成壳体的端盖14内孔分别连于轴承11外环和摩擦套3；传动轴12贯穿连于轴承11内环通孔中；传动轴12大外圆上设有两条凹形槽，摩擦块5滑动置于其凹形槽内，并通过弹簧4将摩擦块5与传动轴12大外圆弹性连成一体滑动置于摩擦套3孔内；相对应连于摩擦块5的传动轴12大外圆上，径向设有滑动孔；圆柱体状滑动件10在其滑动孔内一端与摩擦块5相接，其另一端与位于传动轴12大外圆中孔内的圆锥体9相接；圆锥体9端面内孔设有的钢球15，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套8孔内的顶杆16端面相接。所述温度控制装置位于风扇连接盘2外端部，其结构是：外壳6内腔包容有热敏化工材料组成的调温剂7，并经橡胶定位密封套8密封端口构成。当然，根据需要滑动件10还可设成方形体。
工作时，固连于本发明传动轴12另一端的法兰盘13与发动机水泵轴相连，风扇连于风扇连接盘2外端部上，风扇连接盘2外端部上的温度控制装置面对发动机循环水的散热水箱。当汽车发动机循环水温度低于75℃时，水泵轴带动传动轴12在壳体内腔中不与摩擦套3摩擦连接，只在壳体内腔通过钢球15与顶杆16端面为点与面接触旋转，此时摩擦阻力最小也保证了连于风扇连接盘2上的风扇不旋转工作。当发动机水温升至75℃时，固态状热敏材料调温剂7受热软化成稠状膨胀变形，通过橡胶定位密封套8变形挤压推动顶杆16和钢球15使圆锥体9下移(图1所示)，圆锥体9在下移过程中，通过置于传动轴12大外圆径向孔中的圆柱体状滑动件10，有力推动摩擦块5克服弹簧4的弹性固紧力使其直径逐渐扩张增大，当水温升到85℃时，使摩擦块5外圆表面与摩擦套3内孔表面摩擦牢固连接，同时带动风扇连接盘2前端部的风扇旋转工作，形成的冷却风面对连通于发动机循环水的水箱散热降温。当水温低于75℃，面对水箱的风扇连接盘2外端部温度控制装置内的调温剂7，受冷收缩成固态状复位，置于橡胶定位密封套8孔内的顶杆16随之上移(图1所示)，使置于传动轴12大外圆凹形槽内的摩擦块5受连于其上的弹簧4固紧力的作用，其直径迅速收缩与摩擦套3内孔分离连接，同时并推动滑动件10向传动轴12中孔内移动复位。此时传动轴12在壳体内腔空转，风扇连接盘2连有的风扇不旋转。待水箱内发动机的循环水温度上升至75℃时，本发明的温度控制装置重新控制使其离合传动装置重复上述动作。
实施例二，图3-图4所示。本实施例同实施例一不同的是：构成壳体的风扇连接盘2内孔分别连于轴承11和摩擦套3。
实施例三，图5-图6所示。本实施例同实施例一不同的是：圆锥体9下端连有定位导向轴，圆球体滑动件10初始复位状态位于圆锥体9下端的定位导向轴外圆上(图5所示)。
实施例四，图7-图8所示。本实施例同实施例一不同的是：构成壳体的端盖14内孔连于轴承11外环；传动轴12贯穿连于轴承11内环通孔中；与传动轴12摩擦端面相对应呈间距设有的摩擦盘16，是通过连于其端面上的三条弹簧片15与风扇连接盘2内孔端面相接；摩擦盘16另一端的顶杆轴，置于设在风扇连接盘2外端部的温度控制装置的橡胶定位密封套8孔内(图7所示)。所述顶杆轴可以和摩擦盘16连为一体，也可以单独构成。当发动机工作温度低于75℃时，传动轴12在壳体内腔空转，连有风扇的风扇连接盘2不旋转。当发动机工作温度至75℃时，温度控制装置的调温剂7受热膨胀变形，通过橡胶定位密封套8变形挤压，推动顶杆轴使摩擦盘16克服弹簧片15的拉力，使其摩擦盘16端面与传动轴12摩擦端面牢固摩擦连接，带动连有风扇的连接盘2旋转工作，形成的冷却风对水箱散热降温。当发动机循环水温度低于75℃时，温度控制装置的调温剂7受冷收缩复位，并通过弹簧片15拉动摩擦盘16与传动轴12摩擦端面迅速分离连接，连有风扇的风扇连接盘2停止旋转工作。
实施例五，图9-图10所示。本实施例同实施例一不同的是：传动轴12端部外圆上通过拉簧22对合连有两只摩擦环套20；所述两只摩擦环套20的外表面上分别设有的四条凸起环带，与固连于壳体内腔的摩擦套21内孔表面上设有的四条凹形环带槽相对应；连有摩擦环套20的传动轴12端部外圆上，径向设有滑动孔，圆柱状滑动件10在其滑动孔内一端与摩擦环套20相连，其另一端与位于传动轴12端部中孔内的圆锥体9相接；在摩擦套21内孔与摩擦环套20相对应的壳体内腔中，还设有机械油19(图9所示)。工作中当温度升高至75℃时，温度控制装置在控制圆锥体9下移过程中，推动滑动件10使连于传动轴12端部外圆上的摩擦环套20直径，克服弹簧22的径向拉力沿其圆周方向逐渐扩张增大，同时也使摩擦环套20外圆上的四条凸起环带，分别与摩擦套21内孔表面上设有的四条凹形环带槽相对应逐渐缩小连接间隙，在机械油19的作用下，风扇转速逐渐升高，当水温达到85℃时，摩擦环套20与摩擦套21摩擦牢固连接，通过传动轴12带动连有风扇的风扇连接盘2同步旋转。当工作温度低于75℃时，温度控制装置收缩复位，并通过置于传动轴12中孔内的复位弹簧28推动顶杆16上移，连于传动轴12端部外圆上的摩擦环套20直径，通过弹簧22的径向拉力，沿圆周方向收缩减小，使摩擦环套20与摩擦套21迅速分离连接，风扇连接盘2停止旋转工作。根据不同的设计要求，本发明还可以在摩擦环套20上设有至少一条凹形环带槽与摩擦套21内孔表面上设有的凸起环带相对应连接。
实施例六，图11-图12所示。本实施例同实施例五不同的是：传动轴12一端贯穿连于轴承11内环通孔并与主动摩擦盘23固连；所述主动摩擦盘23端面上设有四条相互环套的圆环凸凹形槽，与从动摩擦盘24端面上设有的四条相互环套的圆环凹凸形槽相对应；所述从动摩擦盘24的连接结构，是分别通过三只拨杆26一端固连于其端面上，拨杆另一端分别滑动贯穿于固连在壳体内腔的拨盘25，并通过环套弹簧27支承连于拨盘25端面上构成。顶杆16一端滑动贯穿于拨盘25并与从动摩擦盘24端面相接，其另一端置于风扇连接盘2外端部温度控制装置的橡胶定位密封套8孔内。工作时，当发动机水温度升高至75℃时，温度控制装置在控制顶杆16下移过程中(图11所示)，使其顶杆16端部端面推动从动摩擦盘24沿拨杆26轴向压缩弹簧27下移，并使从动摩擦盘24端面上的相互环套的圆形凹凸槽与主动摩擦盘23端面上相对应的圆环凸凹形槽摩擦牢固连接，带动风扇连接盘2旋转。当工作温度低于75℃时，温度控制装置收缩复位使顶杆16上移，从动摩擦盘24通过弹簧27的弹力使之与主动摩擦盘23摩擦端面迅速分离连接，风扇连接盘2停止旋转工作。
实施例七，图13-图14所示。本发明同实施例六不同的是：所述从动摩擦盘24的连接结构，是分别通过三只拨杆26一端固连于其端面上，拨杆26另一端与置于风扇连接盘2孔内导向座的弹簧27环套相接；顶杆16一端与从动摩擦盘24端面相接。
实施例八，图15-图16所示。本实施例同实施例一不同的是：传动轴12端部外圆上通过拉簧22对合连有两只摩擦环套29滑动置于摩擦套3孔内；连于摩擦环套29的传动轴12端部外圆上，径向设有滑动孔，圆柱体状滑动件10在其滑动孔内一端与摩擦环套29相连；其另一端与位于传动轴12端部中孔内的圆锥体9相接。所述传动轴12端部中孔内，还设有使摩擦环套29与摩擦套3快速分离的复位弹簧28与圆锥体9相连。复位弹簧28的动作原理参见实施例五。
Claims (9)
1、一种汽车自动控制风扇离合器，包括风扇连接盘和传动轴；其特征在于；在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置；位于风扇连接盘(2)外端部的温度控制装置与离合传动装置相连。
2、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承(11)外环和摩擦套(3)；传动轴(12)贯穿连于轴承(11)内环通孔中；传动轴(12)大外圆上至少设有两条凹形槽，摩擦块(5)滑动置于其凹形槽内，并通过弹簧(4)将摩擦块(5)与传动轴(12)大外圆弹性连成一体滑动置于摩擦套(3)孔内；相对应连有摩擦块(5)的传动轴(12)大外圆上，径向设有滑动孔；滑动件(10)在其滑动孔内一端与摩擦块(5)相接，其另一端与位于传动轴(12)中孔内的圆锥体(9)相接；圆锥体(9)端面内孔设有的钢球(15)，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内的顶杆(16)端面相接。
3、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承(11)外环；传动轴(12)贯穿连于轴承(11)内环通孔中；与传动轴(12)摩擦端面相对应呈间距设有的摩擦盘(16)，是通过连于其上的弹簧片(15)与风扇连接盘(2)内孔端面相接；摩擦盘(16)另一端的顶杆轴，置于风扇连接盘(2)外端部温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内。
4、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承(11)外环和摩擦套(21)；传动轴(12)贯穿连于轴承(11)内环通孔中；传动轴(12)端部外圆上通过拉簧(22)对合连有两只摩擦环套(20)；所述两只摩擦环套(20)的外表面上，分别设有至少一条凸起环带，与所述摩擦套(21)内孔表面上设有的凹形环带槽相对应；连有摩擦环套(20)的传动轴(12)端部外圆上，径向设有滑动孔，滑动件(10)在其滑动孔内一端与摩擦环套(20)相连，其另一端与位于传动轴(12)端部中孔内的圆锥体(9)相接；圆锥体(9)端面内孔设有的钢球(15)，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内的顶杆(16)端面相接。
5、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承(11)外环；传动轴(12)一端贯穿连于轴承(11)内环通孔并与主动摩擦盘(23)固连；所述主动摩擦盘(23)的端面上设有至少一条圆环凸凹形槽，与从动摩擦盘(24)端面上设有的圆环凹凸形槽相对应；所述从动摩擦盘(24)的连接结构，是通过拨杆(26)一端固连于其端面上，拨杆另一端滑动贯穿于固连在壳体内腔的拨盘(25)，并通过环套弹簧(27)支承连于拨盘(25)端面上构成；顶杆(16)一端滑动贯穿于拨盘(25)并与从动摩擦盘(24)端面相接，其另一端置于风扇连接盘(2)外端部温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内。
6、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔连于轴承(11)外环；传动轴(12)一端贯穿连于轴承(11)内环通孔并与主动摩擦盘(23)固连；所述主动摩擦盘(23)的端面上设有至少一条圆环凸凹形槽，与从动摩擦盘(24)端面上设有的圆环凹凸形槽相对应；所述从动摩擦盘(24)的连接结构，是通过拨杆(26)一端固连于其端面上，拨杆(26)另一端与置于风扇连接盘(2)孔内导向座的弹簧(27)环套相接；顶杆(16)一端与从动摩擦盘(24)端面相接，其另一端置于风扇连接盘(2)外端部温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内。
7、根据权利要求1所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述在由风扇连接盘(2)和端盖(14)构成的壳体内腔中，置有离合传动装置的结构是：壳体内腔分别连于轴承(11)外环和摩擦套(3)；传动轴(12)贯穿连于轴承(11)内环通孔中；传动轴(12)端部外圆上通过拉簧(22)对合连有两只摩擦环套(29)滑动置于摩擦套(3)孔内；连有摩擦环套(29)的传动轴(12)端部外圆上，径向设有滑动孔，滑动件(10)在其滑动孔内一端与摩擦环套(29)相连，其另一端与位于传动轴(12)端部中孔内的圆锥体(9)相接；圆锥体(9)端面孔内设有的钢球(15)，与置于温度控制装置的橡胶定位密封套(8)孔内的顶杆(16)端面相接。
8、根据权利要求2或3或4或5或6或7所述的汽车自动控制风扇离合器：其特征在于：所述位于风扇连接盘(2)外端部的温度控制装置结构是：外壳(6)内腔包容有热敏材料组成的调温剂(7)，并经橡胶定位密封套(8)密封端口构成。
9、根据权利要求2或4或7所述的汽车自动控制风扇离合器；其特征在于：所述滑动件(10)的形体，可以是圆柱体、方形体或圆球体的其中一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |