CN1497198A - 外部控制型风扇耦合装置 - Google Patents
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Abstract
为了减小风扇耦合装置的大小/重量以及能量消耗，以及为了提高风扇旋转可控性，而提供一种外部控制型风扇耦合装置。一种风扇耦合装置，在该装置中，其中密封壳体压在固定驱动盘的旋转轴件上，所述密封壳体的内部通过隔板分成油槽和具有驱动盘的扭矩传递腔，以使驱动扭矩传递至用油供给入扭矩传递腔的被驱动侧，并且油的通道通过被电磁体激活的阀部件打开/关闭和控制。在风扇耦合装置中，整体结构或包括许多部件并整体组装的分体结构的磁性部件设置在电磁体和阀部件(或衔铁)之间，并组装在密封壳体内以使电磁体的磁通量可以通过磁性部件传递至衔铁。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种外部控制型风扇耦合装置，在该装置中，根据周围环境温度的变化和发动机或类似物的运转条件的变化，对汽车或类似机车中发动机的冷却风扇的旋转进行控制。
背景技术
在现有技术中，有这种风扇耦合装置，其中，密封壳体包括外壳和盖，其内部由具有油供给调节孔的隔板分成油槽和在其中容纳驱动盘的扭矩传递腔，其中挡板形成在面向驱动盘外周壁部分的密封壳体侧的内周壁面的一部分内，在旋转时油积聚在该部分中，其中形成油循环通道，以通向在扭矩传递腔和油槽之间的挡板，并且设一阀部件，当周围环境的温度或类似参数比设定值高时，阀部件用于打开隔板的供给调节孔；反之当不比设定值高时，阀部件用于关闭隔板的供给调节孔，由此当壁面面向驱动盘，并外部靠近密封壳体时，形成在所述壁面的扭矩传递间隙部分的油有效接触面积增大/减小，以控制从驱动侧到被驱动侧的密封壳体的扭矩传递。一对电磁体设置在密封壳体的前面或后面，用于打开/关闭供给调节孔的磁性阀部件要求面向电磁体的一个(参考日本专利NO.2911623和JP-A-3-61727)。
但是，在现有技术的外部控制型风扇耦合装置中，用于激活阀部件和衔铁的电磁体通过非磁性部件的外壳分开，以致磁力不能有效地传至衔铁。吸引衔铁需要过大的磁力。另外产生如下的问题：电磁体的大小和重量增加；风扇耦合装置大小和重量不能减小；并且需要更多的能量消耗。此外，如果衔铁位于与油槽内的旋转轴隔开的位置，也有如下的缺陷：当风扇旋转时，因为衔铁总是在油中，由于油的阻力，所以衔铁的作用，也就是打开/关闭阀部件的灵活性降低。
发明内容
本发明设想解决现有技术中的外部控制型风扇耦合装置的问题；设想减少风扇耦合装置的大小/重量、以及能量消耗，并且设想提供一种用来提高风扇旋转可控性的外部控制型风扇耦合装置。
本发明的外部控制型风扇耦合装置构造成环形磁性部件组装在外壳内，所述环形磁性部件有效地传递电磁体的磁通量至每个阀部件的衔铁。本发明的要点在于风扇耦合装置，其中密封壳体包括非磁性材料外壳和安装在外壳上并通过轴承支承在旋转轴件上的盖，所述旋转轴件在其前端固定一个驱动盘，所述密封壳体的内部通过隔板分成油槽和容纳驱动盘的扭矩传递腔，其中优选有磁性的且用于打开/关闭挡板的阀部件，所述挡板形成在面向驱动盘外周壁部分的盖的内周壁面的在旋转时油积聚在其中的部分内，并且形成以通向在扭矩传递腔和油槽之间的挡板的油循环通道设在油槽内。其中电磁体通过在密封壳体的油槽侧面的轴承优选支撑在旋转轴件上，因此阀部件通过电磁体激活，以打开/关闭以及控制油循环通道，以致在驱动侧和被驱动侧之间的扭矩传递间隙部分的油有效接触面积可以被增大/减小，以控制从驱动侧到被驱动侧的扭矩传递。在这种风扇耦合装置中，整体结构的或包括许多部件并整体组装的分体结构的磁性部件设置在电磁体和阀部件之间，并组装在密封壳体内以使电磁体的磁通量通过磁性部件有效地传至阀部件。
在这种外部控制型风扇耦合装置中，整体结构的磁性部件(或磁线圈元件)构造成有在一个优选盘状金属板部件内的许多弧形孔，并且通过用密封剂填充弧形孔来密封。而且，分体结构的磁性部件(或磁线圈元件)能够形成环形。这种分体结构的环形磁性部件如下：(1)被构造成包括内环和外环，并且在内环和外环之间有环形间隔，内环和外环通过安装和固定在内环和外环之间的非磁性材料环连接；(2)其被构造成包括内环和外环，并且在内环和外环之间有环形间隔，其中内环和外环用非磁性材料环安装和固定，非磁性材料环，内环和外环通过硬焊它们或类似方法连接；(3)其被构造成包括内环和外环，并且在内环和外环之间有环形间隔，其中非磁性环安装和固定在内环和外环之间，环形间隔通过用橡胶状密封剂填充来密封；(4)其被构造成包括内环和外环，并且在内环和外环之间有环形间隔，在保持环形间隔的同时，内环和外环用设置在环形间隔的许多部分内的非磁性材料连接，在不同于用非磁性材料连接的部分的这些部分的环形间隔通过用密封剂填充这些部分来密封；(5)使填充环形间隔的橡胶状密封剂被烘烤而凝结在内环和外环上，并优选在非磁性材料环上；(6)填充环形间隔的密封剂从内环和/或外环朝阀部件突出。在此，氟橡胶适合充当弹力密封剂。
而且，在本发明中，阀部件由钢质片簧材料构成，并具有一个衔铁。另外，衔铁设置在旋转轴件附近。
在此，如果用于激活阀部件的衔铁的大小比电磁体的尺寸更小，很显然分体结构的磁性部件(或磁线圈元件)可不设置成环形，而设置在一点上。
本发明的外部控制型风扇耦合装置能够减小电磁体的大小和重量，并且通过在非磁性外壳内安装这样一个磁性部件而减少能量消耗，所述磁性部件能够有效地把电磁体的磁通量传至阀部件(具有衔铁)。而且，所述磁性部件(或磁线圈元件)构造成由内环和外环构成的整体结构或分体结构，所述分体结构包括许多部件，但是被组装成整体结构，在所述分体结构中，内环和外环优选用非磁性材料通过硬焊它们连接。因此，能够扼制电磁感应圈的磁通量的泄漏，以充分提高衔铁的吸引效率，并保持抵抗灰尘或油的密封性能不变。而且，如果环形间隔用橡胶密封剂烧硬和浇铸，以及如果橡胶从两环朝衔铁突出，橡胶充当在磁线圈元件和衔铁之间的接触面的减震器，因此取得如下效果：能阻止在两部件之间的接触引起的噪音和磨损。
此外，由于阀部件(或衔铁)设置在旋转轴件(或驱动轴)的附近的这种结构，使油槽内的阀部件的灵活性提高，并取得很有益的效果：提高了风扇旋转可控性。
附图说明
图1为本发明外部控制型风扇耦合装置的一个实施例的纵向剖视侧视图
图2为相同装置整体结构的磁线圈元件(或磁性部件)的前视图；
图3为相同装置放大比例尺的基本部分的纵向剖视侧视图，其中，图(A)示出了未磁化的状态，图(B)示出了磁化的状态；
图4为相同装置的磁线圈元件(或磁性部件)的另一实施例(包括许多部件并整体组装的分体结构的环形)的纵向剖视侧视图；
图5为相同的环形磁线圈元件的前视图；
图6为相同装置的环形磁线圈元件(或磁性部件)的另一实施例的纵向剖视侧视图；
图7为相同的环形磁线圈元件的前视图；
图8对应图7，并示出了分体结构的磁线圈元件(或磁性部件)的另一实施例(非环形)；
图9为图8示出的非环形磁线圈元件的透视图。
具体实施方式
在图1至图9中，数字1表示旋转轴件(或驱动轴)；数字2表示密封壳体；数字2-1表示外壳；数字2-2表示盖；数字3表示驱动盘；数字4表示隔板；数字5表示油槽；数字6表示扭矩传递腔；数字7表示油回收循环通道；数字8表示油供给调节孔；数字9表示油供给阀部件；数字9-1表示片簧；数字9-2表示衔铁；数字10表示具有环形部分的盘状磁线圈元件(或磁性部件)；数字20和30表示环形磁线圈元件(或磁性部件)；数字40表示非环形磁线圈元件(或磁性部件)；数字11表示电磁体；数字12表示电磁体支撑件；数字13和14表示轴承；数字15表示挡板。
图1示出的外部控制型风扇耦合装置中，更特别的是，具有外壳2-1和盖2-2的密封壳体2通过轴承13支承在旋转轴件(或驱动轴)1上，所述旋转轴件(或驱动轴)1通过未示出的驱动装置(或发动机)的驱动而旋转。密封壳体2的内部通过具有油供给调节孔8的隔板4分成油槽5和扭矩传递腔6。驱动盘3固定在旋转轴件1的前端，并且容纳在扭矩传递腔6内，以便在它自己和扭矩传递腔的内周表面之间形成扭矩传递间隙。
在此，挡板15形成在面向驱动盘3外周壁部分的盖2-2内周壁面的一部分内，在旋转时油积聚在该部分中。
外壳2-1形成有油回收循环通道7。油供给阀部件9用于打开/关闭形成在隔板4上的油供给调节孔8，并包括片簧9-1和衔铁9-2。为了在风扇旋转时，几乎不接受油槽5中油的阻力，片簧9-1的根端部分安装在外壳2-1上，以使阀部件的衔铁9-2可以位于旋转轴件(或驱动轴)1的附近。
在密封壳体2的驱动装置侧，环形电磁体11支撑在环形电磁体支撑件12上，所述环形电磁体支撑件12不仅通过轴承14支承在旋转轴件1上，而且固定在外部构件(虽然未示出)如发动机座上。具有环形部分并组装在外壳2-1上的盘状磁线圈元件(或磁性部件)10安装成面向阀部件的衔铁9-2。支撑件12的部分安装在磁线圈元件10上。如图2的前视图所示，磁线圈元件10具有一体的结构，该一体的结构具有形成在一个环形盘上的三个弧形孔10-1。数字10-2表示连接弧形孔10-1的内侧和外侧的三根加强梁。在此，弧形孔10-1用密封剂10-1′密封。简而言之，为了电磁体11的磁通量有效地传至阀部件的衔铁9-2，通过使用具有环形部分的盘状磁线圈元件10构造油供给阀部件9的激活装置。
在这样构造的风扇耦合装置中，当电磁体11关闭(或退磁)时，使衔铁9-2通过片簧9-1的作用离开磁线圈元件10，以关闭油供给调节孔8(图3A所示)来阻止油供给至扭矩传递腔6的内部。当电磁体11打开(或磁化)时，使衔铁9-2逆着片簧9-1朝磁线圈元件10吸引，以使片簧9-1移动成邻接外壳2-1的侧面来打开油供给调节孔8(图3B所示)，因此使油供给至扭矩传递腔6的内部。
而且，在本发明中，如图4，5，6，7，8和9所示，分体结构的磁线圈元件20，30和40包括许多部件并整体组装，并且用于使磁线圈元件10在上述结构的风扇耦合装置中更有效。
如图2所示，在整体结构的磁线圈元件10的情况下，更特别地是，结构构造成使三个弧形长孔10-1形成在单个环形盘内。因此，电磁体11的磁通量从连接弧形孔10-1的内侧和外侧的加强梁10-2的部分中部分漏出，以使衔铁9-2的吸引效能不能充分地提高。而且，磁线圈元件不仅把磁力传至衔铁9-2，而且充当密封壳体2中的油或灰尘的密封物。因此，使这些密封性能和磁效率兼容是很重要的。
如图4至9所示，提高分体结构的磁线圈元件20，30和40来解决这些技术问题。如图4和5所示，环形磁线圈元件的结构构造成使其本体包括内环20-1和外环20-2的两个部分(或构件)，以及在内环20-1和外环20-2之间形成一个环形间隔。非磁性材料(由不锈钢或铜合金构成)环20-3安装并固定在环形间隔(在内环20-1和外环20-2之间)内。非磁性材料环20-3的固定装置的例子为铜焊，焊接，压配合或胶粘装置，并且所述固定装置也能在单个环之间密封。另外，在内环20-1，外环20-2以及非磁性材料环20-3之间的环形间隔也能通过氟橡胶或类似物的橡胶烘烤模20-4连接，或通过压配合或胶粘密封件以密封油或灰尘来连接。在此，如果环形间隔用氟橡胶或类似物封住，该橡胶从内环20-1或外环20-2朝衔铁突出。上述突出构造成更早地支撑衔铁9-2以降低碰撞速度，因而，在磁线圈元件20和衔铁9-2之间的接触时间内获得减震效果。
如图4和5所示，在两分体(two-split)结构的环形磁线圈元件20的上述的情况下，内环20-1或外环20-2用如不锈钢或铜合金这样的非磁性材料环20-3连接，以使这种结构扼制磁通量的泄漏。因此，没有磁通量的任何泄漏，而使衔铁9-2有效地吸引。而且，连接和密封性能通过下述方式同时获得：通过用氟橡胶或类似物烘烤和模铸内环20-1，外环20-2和非磁性材料环20-3，或通过铜焊它们或类似方法。另外，通过从内环20-1或外环20-2朝衔铁侧突出橡胶，上述突出更早地抵靠衔铁9-2以降低碰撞速度，以使其能充当在磁线圈元件20和衔铁9-2之间的接触面的减震器，因而能有效阻止由两个部件之间的接触引起的噪音和磨损。
如图6和7所示，环状磁线圈元件30的结构构造成使其本体包括内环30-1和外环30-2的两个部分(或构件)，以及在内环30-1和外环30-2之间形成一个环形间隔。盘状或杆状非磁性材料30-3安装在环形间隔(在内环30-1和外环30-2之间)的多个部分(如三个部分)内，以连接内环30-1和外环30-2。另外，由不同于连接部分的由三个非磁性材料环30-3分隔的环形间隔通过用氟橡胶30-4或类似物烧硬和模铸来填满，或通过象那些氟橡胶一样具有减震作用的密封物来填满，因而密封油或灰尘。如果环形间隔通过烧硬氟橡胶或类似物密封，或通过象那些氟橡胶一样具有减震作用的密封物来密封，氟橡胶或类似物的密封物在这个实施例中也从内环30-1或外环30-2朝衔铁侧突出，以使在磁线圈元件30和衔铁9-2之间的接触时间内获得减震效果。
另一方面，如图8和9所示，如果衔铁9-2的大小可以比电磁体11更小，非环形磁线圈元件40设置在一点上。象图4和图5的上述提及的结构，磁线圈元件本体构造成包括内部元件40-1和外部元件40-2的两个部分(或构件)，通过铜焊，焊接，压配合或形成在内部元件40-1和外部元件40-2之间的弧形间隔中胶粘它，使由非磁性材料构成的弧形部分(不锈钢，铜合金或类似材料)40-3安装并固定。通过用氟橡胶40-4烧硬和浇铸，以及通过压力或胶粘密封剂或类似方法，在内部元件40-1，外部元件40-2和非磁性材料弧形部分40-3之间的间隔被密封与油或灰尘隔开。
非环形磁线圈元件40的固定方法的例子包括使用将它铸造到咬合外壳2-1内的方法或由螺栓紧固它或封住它的装置。
而且，通过用由非磁性材料构成的弧形部分40-3固定内部元件40-1和外部元件40-2，举例说明图8和9所示的上述提及的非环形磁线圈元件。然而，与所示的一样，整体结构可以通过提供加强梁构造而制成，或者可以通过提供板状或杆状非磁性材料30-3的加强梁构造而自然地制成，如图6和7所示。
举例说明将本发明上述提及的外部控制型风扇耦合装置中的电磁体11通过轴承14形成在旋转轴件1上的环形。但是，不是通过轴承14，而是使用硬支架、支柱或类似物从外部固定电磁体的方法，有可能采用多种结构，如围绕旋转轴件布置的字母“U”或字母“C”(或半圆形)的形状或它们的结合。
Claims (17)
1.一种风扇耦合装置，其中一密封壳体包括一非磁性材料外壳和一安装在上述外壳上并通过轴承支承在一旋转轴件上的盖，所述旋转轴件在其前端固定一个驱动盘，所述密封壳体的内部通过一隔板分成油槽和容纳上述驱动盘的扭矩传递腔；在面向驱动盘外周壁部分的、盖的内周壁面的、在旋转时油积聚在其中的部分内，形成有一具有磁性、用于打开/关闭一挡板的阀部件或一设置有具有磁性的衔铁的阀部件，并且形成以通向在扭矩传递腔和油槽之间的上述挡板的一油循环通道设置在油槽内；电磁体通过所述密封壳体的油槽侧的轴承或支架支撑在旋转轴件上，因此所述阀部件通过所述电磁体激活，以打开/关闭以及控制油循环通道，以致在驱动侧和被驱动侧之间的扭矩传递间隙部分的油有效接触面积可被增大/减小，以控制从驱动侧到被驱动侧的扭矩传递；
一种外部控制型风扇耦合装置，其中整体结构的或包括许多部件并整体组装的分体结构的磁性部件设置在上述电磁体和上述阀部件之间，并组装在密封壳体内以使电磁体的磁通量通过上述磁性部件可传至阀部件。
2.如权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述整体结构的磁性部件被构造成具有在一个金属板部件上的许多弧形孔，并且用密封剂填充所述弧形孔来密封。
3.如权利要求2所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述密封剂是橡胶状密封剂。
4.如权利要求2所述的外部控制型风扇耦合装置，其中填充所述环形间隔的所述密封剂从内环和外环中的至少一个突出。
5.如权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置，其中分体结构的所述磁性部件形成环形。
6.如权利要求5所述的外部控制型风扇耦合装置，其中分体结构的所述环形磁性部件被构造成包括内环和外环，并且在所述内环和所述外环之间有环形间隔；内环和外环通过安装和固定在内环和外环之间的非磁性材料环连接。
7.如权利要求5所述的外部控制型风扇耦合装置，其中分体结构的所述环形磁性部件被构造成包括内环和外环，并且在内环和外环之间有环形间隔；内环和外环用非磁性材料环安装和固定，并且所述非磁性材料环和所述外环通过硬焊它们连接。
8.如权利要求5所述的外部控制型风扇耦合装置，其中分体结构的所述环形磁性部件被构造成包括内环和外环，并且在所述内环和所述外环之间有环形间隔；内环和外环用非磁性材料环安装和固定，并且所述环形间隔通过用密封剂填充来密封。
9.如权利要求8所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述密封剂是橡胶态密封剂。
10.如权利要求8所述的外部控制型风扇耦合装置，其中填充所述环形间隔的密封剂从内环和外环中的至少一个突出。
11.如权利要求5所述的外部控制型风扇耦合装置，其中分体结构的所述环形磁性部件被构造成包括内环和外环，并且在所述内环和所述外环之间有环形间隔；内环和外环用设置在所述环形间隔的许多部分内的非磁性材料连接，并且在不同于连接所述非磁性材料部分的这些部分的环形间隔通过用密封剂填充这些部分来密封。
12.如权利要求11所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述密封剂是橡胶态密封剂。
13.如权利要求11所述的外部控制型风扇耦合装置，其中填充所述环形间隔的密封剂从内环和外环中的至少一个突出。
14.如权利要求12所述的外部控制型风扇耦合装置，其中填充所述环形间隔的橡胶态密封剂被烧硬和浇铸在所述内环和所述外环上。
15.如权利要求14所述的外部控制型风扇耦合装置，其中填充所述环形间隔的密封填充物从内环和外环中的至少一个朝阀部件突出。
16.如权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述阀部件由钢质材料的片簧构成，并具有衔铁。
17.如权利要求1所述的外部控制型风扇耦合装置，其中所述阀部件的衔铁设置在旋转轴件的附近。
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