CN1796739A - 向风扇，尤其是车辆中风扇，传送运动的装置 - Google Patents

Abstract

用于将运动传送给一个风扇(1)的装置，所述风扇(1)用于冷却机动车中的冷却液，上述装置通过一个中间支承件(1a，2001a)安装在一个与车辆传动轴(2)纵向轴线(X－X)平行的轴线上，上述装置包括：运动发生机构(2，2a)，所述运动发生机构(2，2a)与传动轴(2)同轴并成为整体；用于把传动轴的运动传送到一个第一离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)上的机构(21a；3a；22a，3b)；至少一个带电磁驱动系统的第一摩擦式离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)，上述第一摩擦式离合器安排在一个与传动轴(2)纵向轴线(X－X)平行的轴线上，并且第一摩擦式离合器的转子(31)连接到上述运动传送机构(21a；3a；22a；3b)上，而离合器的接合产生风扇(1)在一个转数下旋转，所述转数至少等于运动发生机构(2；2a)的转数。

Description

向风扇，尤其是车辆中风扇，传送运动的装置

技术领域

本发明涉及一种用于向冷却车辆中冷却液的风扇传送运动的装置，所述装置安排在一个与其传动轴平行的轴线上。

背景技术

在涉及冷却在机动车散热器中冷却液的技术领域中，已知需要把空气强加到散热器上，以便更快地把液体中的热量散发到外部，上述强制气流是通过使风扇旋转得到，上述风扇通常是安装在水泵轴上或传动轴上或带一个皮带轮的从动而固定的轴上，所述皮带轮接收来自皮带的运动，该皮带由传动轴驱动。

还已知，上述风扇必需制成只有当达到某一预定水温时才旋转，上述水温通过一个温控开关检测，所述温控开关启动电磁离合器，电磁离合器闭合使风扇开始旋转。

更具体地说，要求机动车风扇必需能以下述不同速度旋转：

—对于在低的外部温度条件下冷却，以低于传动轴旋转速度的速度旋转；和/或

—在较高的外部温度或者在产生发动机过热的恶劣条件下使用的情况下，以等于或甚至高于传动轴旋转速度的速度旋转；和/或

—在进一步冷却没有用或甚至有害的特别低温度情况下，以零速度旋转，亦即风扇一点也不旋转，并保持相对于传动轴处于不工作状态。

在试图达到这些性能特点时，研制出了带有电磁操纵摩擦式离合器和基于使用寄生电流的传动装置连接的混合式连接系统，上述寄生电流通过在永久磁铁附近一种导电元件的旋转产生。

例如，DE-32 03 143公开了一种配置，其中传动轴连接到一个电磁离合器的转子上，所述电磁离合器转子通过一个连接到风扇上的衔铁接合用于直接驱动，而慢速操作利用一个导电盘与多个永久磁铁之间的接合，上述导电盘与传动轴一起旋转，上述永久磁铁与风扇成为整体，由于两个部件之间相对滑动的结果，上述接合导致在低速下传送运动。然而，在这种解决方案情况下，不能得到风扇的不工作状态。

除此之外，当例如发生万一总体电气故障时，在向离合器线圈供电的电源断裂和/或完全中断情况下，也不能设想保持风扇即使是缓慢旋转的可能性。

上述装置适用于冷却风扇，把冷却风扇的旋转轴线安排在一个比传动轴的轴线稍高的位置，以便限制风扇的径向尺寸，并得到其旋转速度大于传动轴的旋转速度。

然而，评价车辆，尤其是重型车的运货车等是用一种方式进行，使得优选地设计司机室，将它们安排成尽可能接近地面，以便减少摩擦和改善车辆的透气系数；然而，司机室的这种安排由于上面产生的风扇问题而变困难。因此风扇必需放到一个基本上与传动轴同轴的位置中。

发明内容

因此，所提出的技术问题是，提供一种用于将旋转运动传送到供冷却机动车中冷却液的风扇的装置，所述装置能使风扇在不同于传动转数的转数下旋转，并能根据发动机的实际冷却要求确定，上述装置具有小型尺寸，并且没有大而高价的突出的旋转体，及由有限数量的高价部件形成。

在这个问题范围之内，还希望装置能在另外万一相关的电源和控制装置失灵时能使风扇保持固定处于不工作位置和/或另外保证风扇安全旋转。

这些技术问题按照本发明通过一种装置解决，所述装置是具有按照权利要求1所述的特征特点的把运动传送到用于冷却机动车中冷却液的风扇的装置。

附图说明

更详细情况可以从下面参照附图所提供的本发明实施例的一种非限制性实例中得到，附图中：

—图1示出按照本发明所述用于将运动传送到风扇的装置第一实施例的示意轴向剖视图；

—图2示出按照本发明所述装置第二实施例的示意轴向剖视图；

—图3示出按照本发明所述装置第三实施例的示意轴向剖视图；

—图4示出按照本发明所述装置第四实施例的示意轴向剖视图；

—图5示出按照本发明所述用于将运动传送到风扇的装置第五实施例示意轴向剖视图；

—图6示出按照本发明所述装置第六实施例示意轴向剖视；

—图7示出按照本发明所述装置第七实施例的示意轴向剖视图；

—图8示出按照本发明所述装置第八实施例的示意轴向剖视图；

—图9示出按照本发明所述用于将运动传送到风扇的装置第九实施例示意轴向剖视图；

—图10示出按照本发明所述装置第十实施例的示意轴向剖视图；

—图11示出按照本发明所述装置第十一实施例的示意轴向剖视图；

—图12示出按照本发明所述装置第十二实施例的示意轴向剖视图；

—图13示出按照本发明所述装置第十三实施例的示意轴向剖视图；

—图14示出按照本发明所述装置第十四实施例的示意轴向剖视图；

—图15示出按照本发明所述装置第十五实施例的示意轴向剖视图；及

—图16示出按照本发明所述装置第十六实施例的示意轴向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，冷却风扇1紧紧约束到一个支承钟形构件1a上，该支承钟形构件1a安排在一个轴承1b上，所述轴承1b安装在车辆的传动轴2的延伸部分2a上，以便与其旋转轴线同轴。

在传动轴2的同一延伸部分2a上，还安装了一个第一传动皮带轮21a，所述第一传动皮带轮21a通过一个皮带3a连接到一个第二皮带轮3上，第二皮带轮3结合在下面更详细说明的离合器转子31中。

为了说明方便起见，下面的“纵向方向X-X”将理解为意思是指与传动轴纵向轴线一致/平行的方向。

更详细地说，上述转子31安装在一个轴承11上，而所述轴承11用键固定到一个固定支承凸缘12的纵向空心套筒12a上，该纵向空心套筒12a与发动机的底壁10成为整体，并形成离合器30的旋转元件，所述离合器30的旋转元件由一个环形电磁铁32形成，上述环形电磁铁32与转子31同心，在轴向上安排在转子31与固定凸缘12之间，并电连接到一个例如用于冷却水温度的恒温器(未示出)。

离合器30的衔铁33在轴向方向上安排在相对于转子31的电磁铁32的相对侧上，并连接到轴承33a的止推部件上，上述轴承33a的止推部件也用键固定到空心套筒12a上；上述止推部件还具有一个紧紧约束于其上的传动装置50，所述传动装置50包括一个第一传动皮带轮51，上述传动皮带轮51通过一个传动皮带52连接到一个第二传动皮带轮53上，所述第二传动皮带轮53又紧紧约束到支承风扇1的钟形构件1a上。

在这种构造情况下，可以得到两种不同的风扇1旋转速度，亦即，

—当电磁铁32受励磁并因此接合离合器30时，传动轴2的运动通过离合器30和传动装置50传送到风扇1上，同时导致风扇1的旋转速度大于传动轴的旋转速度；

—当离合器30脱开时，传动轴的运动不传送到风扇1上，所述风扇1保持固定处于不工作状态。

按照本发明另一个实施例，如图2所示，传动轴2延伸部分2a的自由端具有一个安装于其上的第二感应式连接部分80，所述第二感应式连接部分80基于涡流或寄生电流，并且它的启动通过多个永久磁铁85和一个环84a得到，所述多个永久磁铁85安装在一固定环85a上，上述固定环85用非磁材料制成，并与钟形构件1a成为整体，而上述环84a用导电材料制成，并形成转子1的一个环形部分，转子1用非磁性材料例如铝制成，并与驱动轴2的延伸部分2a成为整体。

这样，环85a和磁铁85与转子81的环形部分84a形成用于感应连接的元件，以便旋转式驱动钟形构件1a，并因此驱动风扇1。

连接部分的操作如下：

—当离合器30脱开时，由皮带轮51和53及相关皮带52所形成的传动装置固定处于不工作状态，而风扇1是由驱动轴2通过涡流连接部分80直接启动，上述涡流连接部分80由于在转子81和钟形构件1a之间的相对滑移，而造成风扇的旋转速度小于传动轴的旋转速度；

—当离合器30接合时，把运动从传动轴2传送到离合器30上，及从离合器30传送到传动装置50上，所述传动装置50由皮带轮51和53及相关的皮带52组成，上述皮带52被旋转式传动，并压倒连接部分80用大于传动轴的旋转速度致动风扇1，而与连接部分80自身的作用无关。

如图3所示，还设想了装置的另一个实施例，按照所述实施例，一个空心套筒112a整体式接合到离合器30的转子31上，并具有一个安装在其自由端上的第二控制式离合器60，所述第二离合器60属于基于涡流或寄生电流的混合的摩擦/感应式。

一个内部空心的固定心轴13安排成与上述套筒112a同轴和在套筒112a内部，并能通过它放入电线67。

离合器60的接合通过相关的摩擦式机构得到，所述摩擦式机构包括一个第二环形电磁铁62，该环形电磁铁62又通过一个轴承70同轴式安装在空心套筒112a上，上述轴承70安排在第二离合器60的转子61专用环形座之间，并同心式插入上述第二离合器60的转子61专用环形座内部。

磁铁62的支承件通过有弹性的机构71紧紧约束到固定支承轴13上。

上述转子61又依次安装在一个相关的轴承61b上，所述轴承61b用键固定到套筒112a上。

第二离合器的衔铁63安排在转子61与电磁铁62相对侧上，并通过一个有弹性的膜66旋转式紧紧约束到套筒112a上，上述有弹性的膜66允许衔铁在轴向方向上移动，但不允许衔铁绕纵向轴线旋转。

电磁铁62属于具有永久磁铁62a的类型，所述永久磁铁62a一直吸引衔铁63，直至线圈62a的控制式激励抵消上述磁铁62a的磁场时为止。

如上所述，第二离合器60属于混合式，并且基于寄生电流或涡流的感应部分包括多个安装在一个固定环65a上的永久磁铁65，和一个环64a，上述固定环65a用非磁性材料制成，并与第一传动皮带轮51成为整体，而上述环64a是用导电材料制成，并形成转子61的环形部分，将一种非磁性元件64a，例如包括铝与上述转子61的环形部分铸造在一起。

这样，环65a和磁铁65形成用于与转子的环形部分64a感应连接的元件，以便旋转式驱动第一传动皮带轮51，并因此驱动风扇1。

如上述情况那样，第一传动皮带轮51通过一个传动皮带52连接到第二传动皮带轮53上，所述第二传动皮带轮53与支承风扇1的钟形构件1a成为整体。

连接部分的操作如下：

—如果电磁铁32与第二离合器60的线圈62b保持去激励，第一离合器30的衔铁33保持与转子31分开，而同时通过磁铁62a收回的第二离合器60的衔铁63与转子61接合，所述转子61开始旋转，造成在离合器60的各元件64a和65a之间形成寄生感应电流。所述寄生感应电流旋转式通过传动装置50驱动第一传动皮带轮51，并因此驱动风扇1。

因为是用相对滑移实施通过转子61驱动第一传动皮带轮51，所以风扇将在低于皮带轮3的速度下旋转，上述皮带轮3由传动轴驱动；

—如果启动第一离合器30的电磁铁32，则衔铁33回到与转子31接触，衔铁33与转子31一起开始旋转，同时使第一传动皮带轮51在其转数等于皮带轮3的转数下旋转并因此使风扇1旋转，上述皮带轮3通过皮带轮2b被传动轴2驱动；

—如果激励第二离合器的线圈62b，同时使第一离合器30的电磁铁32不通电，则相应离合器的衔铁33和63保持与相关的转子31/61分开，而结果是第一传动皮带轮51并因此风扇1保持相对于传动轴2固定处于不工作状态。

万一向电磁铁32和62供电的电源总体失效或中断，则第二离合器的磁铁62a吸引衔铁63，同时启动转子61，所述转子61通过离合器64保持风扇的一种即使是轻微旋转(所谓的“失效安全”方式)。

图4示出按照本发明所述装置的一个实施例，所述装置基本上与图3的装置相同，产生同样的工作效果，但是第二离合器160移入与传动轴2同轴的位置。

更详细地说，上述第二离合器160安装在一个套筒102a上，所述套筒102a与轴2的延伸部分同轴式成为整体；将下面部分用键固定到上述套管102a上：

—支承固定环形电磁铁162的轴承70；

—支承转子161的轴承61b；

—衔铁163，所述衔铁163通过一个有弹性的膜166旋转式紧紧约束到套筒102a上，上述有弹性的膜166允许衔铁163在轴向方向上位移，但不允许它绕纵向轴线旋转；

—轴承133，风扇1的支承件101a安装在上述轴承133的止推部件133a上。

在按照图4所述的构造中，上述支承件101a支承寄生电流发生部分的永久磁铁165和非磁性环165a，并且还紧紧约束到第二传动皮带轮53上。

在这种构造情况下，连接部分的操作如下：

—如果第二离合器160的电磁铁32和线圈162b二者保持不激励，则第一离合器30的衔铁33保持与转子31分开，而被磁铁162a退回的第二离合器160的衔铁163与转子161接合，同时使其旋转，并导致在离合器160的元件164a和165a之间形成寄生感应电流，上述离合器160旋转式驱动风扇1的支承件101a；因为通过转子161驱动支承件101a是用相对滑移进行，所以风扇1将在比传动轴2低的速度下旋转；

—如果第一离合器30的电磁铁32通电，则衔铁33退回成与转子31接触，它与转子31一起开始旋转，同时使第一传动皮带轮51在与皮带轮3相等转数下旋转，并因此使风扇1旋转，上述皮带轮3通过皮带轮2b被传动轴2驱动；

—如果第二离合器160的线圈162b受激励，同时使第一离合器30的电磁铁32断电，则相应离合器的衔铁33和163二者保持与相关的转子31/161分开，而结果是第一传动皮带轮51和支承件101a二者，并因此风扇1保持相对于传动轴2固定，处于不工作状态。

在给电磁铁32和162供电的电源总体失效或中断的情形下，则第二离合器的磁铁162a吸引衔铁163，同时开动转子161，所述转子161通过离合器160保持风扇在与套筒102a相同的速度下旋转(所谓的“失效安全”方式)。

因此，可以看出，用按照本发明所述的传动装置如何能在与产生运动的轴不同的转数(较高/较低/零转数)下得到所需要的风扇旋转速度，以及在风扇与传动轴同轴式安排并且在固定支承件上没有高伸出的旋转载荷情况下安全旋转。

尤其是在发动机产生过热，并要求大的强制空气流到散热器上的工作状态下能得到大于传动轴的转数。

尽管未示出，但可以设想，按照本发明所述的装置可以设计成用磁滞式第二离合器代替感应式离合器。

在这种情况下，将用环支承的永久磁铁安排在第二离合器60；160的转子61；161上，而同时将一个用磁性半硬材料制的环紧紧约束在钟形构件1a上。

装置的操作保持基本上不变。

在图3和4所示的实施例中，还设想：

—把第二离合器60/160衔铁63/163的膜66/166直接紧紧约束到旋转套筒112a/102a上；

—把第一离合器30的衔铁33直接固定到相关的轴承33a上。

如图5所示，冷却风扇1紧紧约束到一个支承式钟形支承件1a上，所述钟形支承件1a安排在一个轴承1b上，该轴承1b安装到车辆传动轴2的延伸部分2a上，以便与其旋转轴线同轴。

在传动轴2的同一延伸部分2a上，安装了一个凸缘，所述凸缘如此成形，使其具有一个第一驱动皮带轮21a和一个第二驱动皮带轮22a，上述第一驱动皮带轮21a通过皮带3a连接到第一离合器30转子31的皮带轮3上，而上述第二皮带轮22a通过相应的皮带3a连接到第二离合器130转子131的皮带轮103上。

更详细地说，上述转子31用按照图1所述实施例相同的方式形成离合器30的旋转元件，所述旋转元件包括一个环形电磁铁32，该环形电磁铁32在32a处连接到一个例如用于冷却水温度的恒温器(未示出)。

上述转子131形成第二离合器130的旋转元件，并安装在一个轴承111上，所述轴承111用键固定到一个固定支承凸缘112的纵向空心套筒112a上，上述固定凸缘112与发动机底座10成为整体；上述第二离合器130整体与第一离合器30相同，并包括一个环形电磁铁132，所述环形电磁铁132与转子131同心，轴向上安排在转子131与固定凸缘112之间，并在132a处电连接到例如用于冷却水温度的恒温器(未示出)。

离合器130的衔铁133相对于转子131安排在电磁铁132的对侧上，并连接到轴承134的止推部件134a上，上述轴承134本身用键固定到空心套筒122a上；上述止推部件还具有一个紧紧约束在其上的第二传动装置150的皮带轮151，所述皮带轮151通过第一离合器30第一传动装置50的上述传动皮带52的不同分段152连接到皮带轮53上，该皮带轮53本身又紧紧约束到支承风扇1的钟形构件1a上。

在这种构造情况下，可以得到不同要求的风扇1旋转速度，亦即：

—当电磁铁32通电而电磁铁132不通电，并因此离合器30接合而离合器130脱开时，传动轴2的运动通过离合器30和传动装置50传送到风扇1时，同时导致风扇的旋转速度大于传动轴的旋转速度；

—当电磁铁32不通电而电磁铁132通电，并因此离合器30脱开而离合器130接合时，传动轴2的运动通过离合器130和第一传动装置150传送到风扇1上，同时导致风扇的旋转速度小于驱动轴的旋转速度；

—当离合器30和离合器130二者都不通电时，驱动轴的运动不传送到风扇1上，所述风扇1固定处于不工作状态。

如图6所示，还设想了装置的另一个实施例，其中风扇1不直接安装在传动轴2上，但与第一离合器30同轴，而同时第二离合器130安排在第一离合器30上方而不是在其下方。

所示的实施例还设想存在一个永久磁铁135，所述永久磁铁135安排在电磁铁132的后部，并在万一总体电气故障时也能保证接合第二离合器130(“失效安全”方式)；实际上第二离合器130的操作在这种情况下设想衔铁133一直被磁铁135退回，而同时激励电磁铁，所述电磁铁属于具有一控制式激励线圈132的类型，它抵消磁铁本身的磁场，以便松开衔铁，并因此不旋转式驱动风扇。

除了由磁铁135所引起的变动之外，连接部分的操作完全与上述情况相同，因此不再进一步说明。

此外可以设想，永久磁铁135也可以按照图1所述的构造安装在第二离合器130中。

图7示出按照本发明所述装置的另一个实施例，所述装置设想第二离合器230与传动轴2同轴式安排，并具有一个转子231，所述转子231连接到传动轴的延伸部分202a和衔铁233上，所述衔铁233与风扇1的支承件1a成为整体。

第二离合器230还用与有关图6已经说过的相同方式具有一个永久磁铁235，以便在发生传动皮带轮53的皮带52断裂和/或向离合器30，230二者的电磁铁32，232供电的电源中断的情况下也保证风扇1旋转。

图8示出装置的另一个实施例，其中可以设想第二离合器330用与图7的解决方案相同的方式与传动轴2同轴式安排，并具有一个转子331，所述转子331连接到传动轴的延伸部分202a和衔铁233上，所述衔铁233与风扇1的支承件1a成为整体；然而，在这种情况下可以设想，传动轴2延伸部分202a的自由端具有一个安装于其上的感应式第二连接部分180，所述感应式第二连接部分180基于涡流或寄生电流，它的启动是通过多个永久磁铁385得到，所述多个永久磁铁385安装在一个固定环385a和一个环384a上，上述固定环385a用非磁性材料制成，并与风扇1的支承件1a成为整体，而上述环384a用导电材料制成，并形成一个转子384的环形部分，上述转子的环形部分用非磁性材料如象铝制成，并与传动轴2的延伸部分202a成为整体。

这样，环385a和磁铁385形成用于与转子384的环形部分384a感应连接的元件，以便旋转式驱动支承件1a，并因此驱动风扇1。

这种解决方案保证在皮带52断裂和向两个离合器的两个电磁铁32和232供电的电源中断同时发生的情况下也能使风扇1缓慢旋转。

由于连接部分380的紧凑尺寸，所以连接部分380不影响总的径向尺寸。

因此可以看出用按照本发明所述的装置如何能看到比用寄生电流连接大得多的优点，二者在可以达到的高性能方面，由于速度的减小由传动装置的尺寸决定，而不是由两个部件之间的相对滑动决定，如涡流连接的情况那样，上述涡流连接产生显著的热量，所述显著的热量必需进行散热；除此之外，双摩擦式离合器装置因为它不是通过为与涡流连接有关的大尺寸所必需的接合，所以能减小风扇1轴向支承件1b的直径，这样能延长风扇朝向旋转轴方向的叶片，并因此对同样最大直径的风扇增加了强行吹到散热器上的空气量。

如图9所示，在另一个实施例中，冷却风扇1紧紧约束到支承用钟形构件1a上，所述钟形构件1a安排在一个轴承1b上，而该轴承1b安装在一个套筒2b上，上述套筒2b与车辆动轴2的延伸部分2a成为整体，以便与其旋转轴线X-X同轴。

一个连接部分2030安排在支承风扇1的钟形构件1a和传动轴2之间并与其同轴，上述连接部分包括一个转子2031，所述转子2031安装在一个轴承2011上，而该轴承2011用键固定到纵向空心套筒2b上，所述纵向空心套筒2b与传动轴成为整体，并能形成摩擦式离合器2030的旋转元件，上述摩擦式离合器2030由一个固定电磁铁2032形成，固定电磁铁2032与转子2031同心，并在轴向上安排在转子2031与固定支承凸缘12之间，上述固定凸缘12与发动机的底座10成为整体，并通过导线2032a连接到例如用于冷却水的恒温器(未示出)上。

离合器2030的衔铁2033相对于转子2031安排在电磁铁2032的对侧上，并通过一个有弹性的元件2033a连接到钟形构件1a上，上述有弹性的元件2033a能允许衔铁2033轴向运动，但防止衔铁与钟形构件相对旋转。

在钟形构件1a和衔铁2033之间，还安排了一个传动装置2150的第一皮带轮53，所述第一皮带轮53接合到钟形构件1a本身上，并通过一个传动皮带2152连接到一个第二皮带轮2151上，所述第二皮带轮2151再紧紧约束到一个辅助电机100的传动轴101上，上述电机100用一个相关的支承件103紧固到发动机底座10上。

电机100与用来调节其旋转转速度的编程和控制机构1000有关。

在这种构造情况下，能得到风扇1的三种不同旋转状态，亦即：

—当激励电磁铁2032并因此离合器2030接合时，通过离合器2030把传动轴2的运动传送到风扇1上，同时导致风扇1的旋转速度与传动轴的旋转速度基本上相同；

—当离合器2030脱开时，传动轴2的运动不传送到风扇1上，所述风扇1通过传动装置2150由辅助电机旋转式驱动；通过合适地操纵电机的控制装置1000和/或通过将传动装置2150设计成具有合适的尺寸，可以控制和/或调节风扇1的速度在慢速下；

—当离合器2030和电机100同时分开时，风扇1不接收任何运动，并保持固定处于不工作位置。

按照另一个实施例，如图10所示，及与图5的实施例类似，连接部分30安排一个平行而固定的轴线上，但所述平行而固定的轴线不与传动轴2的轴线一致，而同时风扇1仍安装在传动轴2上。套筒212a与支承电磁铁232的凸缘212整体式安装在上述固定轴线上。

在这种构造中，转子31具有径向齿，所述径向齿用来形成一个皮带轮53，所述皮带轮53用于与一皮带3a接合，该皮带3a供传送运动，另外绕到与传动轴2成为整体的皮带轮21a上；电机100通过传动装置2150用与图9所述相同的方式连接到电扇1上。

连接部分操作如下：

—当离合器30和电机100不激励时，电扇1不接收任何运动，并保持固定处于不工作状态；

—当离合器30接合时，通过皮带轮21a和皮带3a从传动轴2传送到转子31的运动，从衔铁33传送到传动装置50，上述传动装置50包括皮带轮51和53及相关的皮带52，上述皮带52使钟形构件1a旋转，并因此使风扇1在一个旋转速度下旋转，上述旋转速度至少等于传动轴2的旋转速度，而与电机100的作用无关，在这种情况下，电机100保持不工作；另外，可以设想，通过将传动装置50设计成具有合适的尺寸，能够确定风扇的旋转速度大于传动轴2的旋转速度；

—当离合器30脱开时，包括皮带轮51和53与相关皮带52一起的传动装置固定，处于不工作状态，而风扇1通过相关的皮带轮2151，53，和皮带2152由辅助电机100的轴101直接驱动，同时导致风扇1的速度比传动轴2的速度慢，并能按照要求通过装置1000调节。

如图11所示，还设想了装置的另一个实施例，上述实施例与图10的实施例类似，但风扇1与连接部分2230同轴；按照这种构造，风扇1轴承2001b的止推部件具有一个套筒，在所述套筒上形成一个适合于与皮带2152接合的皮带轮2051，上述皮带2152与辅助电机100的皮带轮2151成为整体，操作与图10的操作类似。

为了便于说明起见，示出两个皮带2052和2152，不过很显然，这些皮带可以由一根皮带的不同分段组成，上述一根皮带将三个排列成三角形的皮带轮51，53，2151连接在一起。

图12示出按照本发明所述装置的一个实施例，其中将电机4100设置成与连接部分430同轴，而不是象上述情况那样设置在外部。

更详细地说，风扇1和连接部分430同轴式安装在传动轴2上，并且电磁铁432的固定支承件412还支承辅助电机4100，所述辅助电机4100具有一个同心式定子4110，该同心式定子4100由具有多个N-S极的绕组形成，上述绕组与转子部分4120旋转式连接，所述转子部分4120与一个凸缘4140成为整体，而凸缘4140本身又紧紧约束到风扇1的支承件1a上，所述支承件1a用键固定到轴承1b上。

图13示出按照本发明所述装置的一个实施例，其中辅助电机5100与连接部分530同轴式形成，但连接部分530和风扇1安装在一个轴5002上，所述轴5002平行于传动轴2，并通过一个皮带轮5202旋转式驱动，所述皮带轮5202通过连接到上述传动轴(未示出)上的一个皮带5202b移动。

轴5002通过一个花键531a使转子531旋转。

电机5100的转子5120与一个凸缘5140成为整体，所述凸缘5140连接到轴承1b的外部止推部件上，风扇1的支承件201a也紧紧约束到上述轴承1b上。

图14示出装置的一个实施例，其中风扇1安装在轴承1b上，所述轴承1b与传动轴2成为整体，而连接部分2安装在一个套筒2212a上，所述套筒2212a与支承件2212一起形成整体，上述支承件2212用与图10所述相同的方式固定到底座10上。

辅助电机6100在这种情况下通过一个钟形构件6140与套筒2212a同轴式安装，上述钟形构件6140支承定子6110，而转子部分6120通过轴承2233b的外圈安装在一个皮带轮51上，所述皮带轮51与连接部分2230的衔铁2233成为整体。

上述皮带轮51通过皮带2052连接到皮带轮53上，所述皮带轮53与风扇1的支承件1a成为整体。

图15示出另一个实施例，所述另一个实施例如图14的实施例类似，但具有一个辅助电机7100，所述辅助电机7100安排成与风扇1同轴，而不是与连接部分2230同轴。更详细地说，电机7100同轴式安排在与风扇成为整体的皮带轮53和传动轴2之间，并且有一个定子7110，所述定子7110安装在一个支承件7140上和安装在一个轴承7141上，上述支承件7140通过一个凸缘7140a固定到底座10上，而上述轴承7141用键固定到套筒2b上；转子7120与皮带轮53成为整体。

图16示出一个第八实施例，所述第八实施例具有辅助电机8100，风扇1和连接部分2230，上述连接部分2230同轴式安装在一个固定支承件2212上，固定支承件2212有一与传动轴2的轴线平行的轴线，在上述传动轴2上安装了一个皮带轮21a，所述皮带轮21a通过一个相应的皮带21b驱动连接部分2230的转子2231。

在这种情况下，电机的定子8110与一个钟形构件8140成为整体，所述钟形构件8140固定到支承件2212的套筒2212a上，而转子8120与钟形构件1a成为整体，所述钟形构件1a支承风扇1并紧紧约束到轴承2233b的外表面上。

因此，可以看出按照本发明所述基于一种离合器/电动机连接的按照本发明所述装置可把运动传到用于冷却车辆中流体的风扇上，同时与包括离合器/寄生电流感应连接的传送相比，产生许多优点，尤其是在可以用电动机传送的最大转数方面，上述最大转数与用涡流产生的最大转数不同，并且由于相对驱动只能减少传送到风扇上的转数，上述转数不受进入的转数限制。

除此之外，转数可以很容易用普通的编程和调节机构控制，以便在慢速下通过电动机提供风扇的操作，并且只是在高速下才驱动摩擦式离合器，结果节约了耗材。

Claims (86)

1.一种用于将运动传送到一个风扇(1)的装置，所述风扇(1)用于将机动车中的冷却液冷却，上述风扇(1)通过一个不工作的支承件(1a，2001a)安装在一个与车辆传动轴(2)的纵向轴线(X-X)平行的一个轴线上，上述装置包括：

-运动发生机构(2、2a)，所述运动发生机构(2、2a)与传动轴(2)同轴并成为整体；

-用于把传动轴的运动传送到第一离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)上的机构(21a；3a；22a，3b)；

-至少一个第一摩擦式离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)，所述第一摩擦离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)具有一个电磁驱动系统(32；432；532；2032；2232)，上述电磁驱动系统(32；432；532；2032；2232)安排在一个与传动轴(2)纵向轴线(X-X)平行的轴线上，电磁驱动系统的转子(31)连接到上述运动传动机构(21a；3a；22a；3b)上，并且它的接合产生风扇(1)的旋转，所述风扇(1)的转数至少等于运动发生机构(2，2a)的转数。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，上述风扇(1)与传动轴(2，2a)同轴式安装。

3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，上述第一离合器(30；230；330；430；530；2030；2230)安装在一个与风扇(1)轴线平行的轴线上。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，上述用于将传动轴的运动传送到第一离合器(30)上的机构(21a)包括一个皮带轮(21a)，所述皮带轮(21a)通过一个传动皮带(3a)连接到第一离合器(30)的转子(31)上。

5.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，它包括运动传动机构(50)，所述运动传动机构(50)安排在上述第一离合器(30)和风扇(1)的支承件(1a；2001a)之间，运动传动机构的接合使风扇(1)以一个转数旋转，所述转数至少等于运动发生机构(2；2a)的转数。

6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，上述安排在离合器(30)和风扇(1)支承件(1a)之间的运动传动机构(50)包括至少一个第一皮带轮(51)和至少一个第二皮带轮(53)，该两皮带轮(51、53)由相关的传动皮带连接在一起。

7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，上述第一传动皮带轮(51)与第一离合器(30)同轴。

8.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，上述第二传动皮带轮(53)安装成与传动轴(2)同轴式空转。

9.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，上述第二驱动皮带轮(53)与风扇(1)的支承件(1a)成为整体。

10.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，上述第一离合器(30)包括一个纵向空心套筒(12a)，所述纵向空心套筒(12a)与一个紧紧夹到发动机底座(10)上的固定凸缘(12)成为整体。

11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，一个支承离合器(30)转子(31)的轴承(11)用键固定到上述纵向空心套筒(12a)上。

12.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，上述固定凸缘(12)具有一个安装于其上的环形电磁铁(32)，所述环形电磁铁(32)与转子(31)同心，并在轴向上安排于转子(31)和凸缘(12)本身之间，及电连接到一个温度传感器上。

13.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，上述第一离合器(30)包括一个轴承(33a；133a)，第一传动皮带轮(51)紧紧约束到上述轴承(33a；133a)的止推部件(33a；133a)上。

14.按照权利要求13所述的装置，其特征在于，离合器(30)的转子(31)连接到上述止推部件(33a；133a)上。

15.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，它包括一种感应式的第二连接部分(80)。

16.按照权利要求15所述的装置，其特征在于，上述第二连接部分(80)同轴式安排在运动发生机构(2a)的自由端与风扇(1)的支承件(1a)之间。

17.按照权利要求15所述的装置，其特征在于，上述第二连接部分(80)包括多个永久磁铁(85)和一个环(84a)，上述多个永久磁铁(85)安装在一个固定环(85a)上，所述固定环(85a)用非磁性材料制成，并与支承风扇的钟形构件(1a)成为整体，而上述环(84a)用导电材料制成，并形成转子(81)的环形部分，所述转子(81)的环形部分用非磁性材料制成，并与运动发生机构(2a)成为整体。

18.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括一个混合摩擦/感应式第二控制式离合器(60；160)。

19.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，上述第二控制式离合器(60；160)包括电磁式第一接合机构(62；162)。

20.按照权利要求19所述的装置，其特征在于，上述电磁式第二接合机构包括一个永久磁铁(62a；162a)和一个控制式激励线圈(62b；162b)。

21.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，第二离合器(60；160)的转子(61，161)具有一个圆周凸缘(64a；164a)，一个用非磁性材料制的环形元件(64b；164b)与上述圆周凸缘(64a；164a)铸造在一起。

22.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(60；160)属于寄生电流式。

23.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(60；160)属于磁滞式。

24.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(60；160)与第一离合器(30)同轴式安排。

25.按照权利要求24所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(60)安装在空心套筒(112a)的自由端上，所述自由端在纵向方向上延伸，并整体式接合到第一离合器(30)的转子(31)上。

26.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，上述磁铁(62a)通过一个轴承(70)安装在套筒(112a)上，上述轴承(70)安排在它们之间。

27.按照权利要求26所述的装置，其特征在于，磁铁(62)的支承件通过有弹性的机构(71)紧紧约束到固定支承轴(13)上。

28.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，第二离合器(60)的转子(61)通过一个轴承(61b)安装在套筒(112a)上。

29.按照权利要求24所述的装置，其特征在于，第二离合器(60)的导电元件包括一个衔铁(63)，所述衔铁(63)与套筒(112a)成为整体。

30.按照权利要求29所述的装置，其特征在于，上述衔铁(63)安排在与电磁铁(62)相对的转子(61)侧上，并通过一个有弹性的膜(66)紧紧约束到运动发生机构(21)上。

31.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，它包括一个固定轴(13)，上述固定轴(13)具有一个同轴的贯通腔体(13a)。

32.按照权利要求31所述的装置，其特征在于，用于连接到第二摩擦式离合器电磁铁上的电线安排在上述固定轴(13)的同轴贯通腔体(13a)内部。

33.按照权利要求18所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(160)安排成与传动轴(2)同轴。

34.按照权利要求33所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(160)安装在套筒(102a)上，所述套筒(102a)与传动轴(2)的延伸部分(2a)同轴式成为整体。

35.按照权利要求34所述的装置，其特征在于，将一个固定环形电磁铁(162)的轴承(70)和一个支承转子(161)的轴承(61b)都用键固定到上述套筒(102a)上。

36.按照权利要求34所述的装置，其特征在于，其特征在于，上述套筒(102a)具有用键固定于其上的轴承(133)，风扇支承件(101a)紧紧约束到上述轴承(133)的止推部件上。

37.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括一个第二电磁摩擦式离合器(130)，所述第二电磁摩擦式离合器(130)的转子(131)连接到运动发生机构上，并且能通过一个第二传动装置(150)把运动传送到风扇，以便产生一个小于传动轴(2)旋转速度的风扇旋转速度。

38.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，用于将传动轴(2)的运动传送到第二离合器(130)的机构包括一个皮带轮(22a)，所述皮带轮(22a)通过一个传动皮带(3b)连接到第一离合器(30)的转子(31)上。

39.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，上述运动传动机构(150)安排在上述第二离合器(130)和风扇(1)的支承件(1a)之间，运动传动机构(150)包括至少一个第一皮带轮(151)和至少一个第二皮带轮，上述第一和第二皮带轮通过一个相关的传动皮带(152)连接在一起。

40.按照权利要求39所述的装置，其特征在于，上述第一传动皮带轮(151)与第二离合器(130)同轴。

41.按照权利要求39所述的装置，其特征在于，上述第二传动皮带轮(53)与风扇(1)的支承件(1a)成为整体。

42.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(130)包括一个纵向空心套筒(112a)，所述纵向空心套筒(112a)与一个固定凸缘(112)成为整体，该固定凸缘(112)紧紧约束到发动机的底座(10)上。

43.按照权利要求42所述的装置，其特征在于，把一个支承离合器(130)转子(131)的轴承(111)用键固定到上述纵向空心套筒(112a)上。

44.按照权利要求42所述的装置，其特征在于，上述固定凸缘(112)具有一个安装于其上的环形电磁铁(132)，所述环形电磁铁(132)与转子(131)同心，轴向上安排在转子(131)与凸缘(112)之间，并电连接到一个温度传感器上。

45.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(130)包括一个轴承(134)，第一传动皮带轮(151)紧紧约束到上述轴承(134)的止推部件(134a)上。

46.按照权利要求45所述的装置，其特征在于，第二离合器(130)的转子(131)连接到上述止推部件(134a)上。

47.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(130)包括一个永久磁铁(135)和一个控制式激励线圈(132)。

48.按照权利要求42所述的装置，其特征在于，第二离合器(130)的转子(131)通过一个轴承(111)安装在套筒(112a)上。

49.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(230；330)安排成与传动轴(2)同轴。

50.按照权利要求49所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(230；330)具有一个连接到传动轴(2)延伸部分(220a)上的转子(231；331)和与风扇(1)支承件(1a)成为整体的衔铁(233)。

51.按照权利要求49所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(230)具有一个永久磁铁(235)，所述永久磁铁(235)与电磁铁(232)成为整体。

52.按照权利要求51所述的装置，其特征在于，上述电磁铁(232)属于控制激励式。

53.按照权利要求49所述的装置，其特征在于，上述第二离合器(330)与一个基于涡流或寄生电流的感应式连接部分(335)有关。

54.按照权利要求53所述的装置，其特征在于，上述连接部分(335)与第二离合器(330)同轴。

55.按照权利要求53所述的装置，其特征在于，上述连接部分(335)包括多个永久磁铁(385)和一个环(384a)，所述永久磁铁(385)安装在一个固定环(385a)上，上述固定环(385a)用非磁性材料制造，并与风扇(1)的支承件(1a)成为整体，而上述环(384a)用导电材料制造，并形成一个转子(384)的环形部分，上述转子(384)用非磁性材料制造，并与传动轴(2)的延伸部分(320a)成为整体。

56.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括至少一个辅助电机(100；4100；5100；6100；7100；8100)，上述辅助电机用于驱动风扇(1)而与上述第一电磁离合器(30；430；530；2030；2230)无关。

57.按照权利要求56所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(100)安排成传动轴(101)与风扇(1)的旋转轴线平行。

58.按照权利要求57所述的装置，其特征在于，它包括用于将运动从辅助电机(100)的轴(101)传送到风扇(1)的传动机构(2150)。

59.按照权利要求58所述的装置，其特征在于，上述传动机构(2150)包括一个第一皮带轮(2151)，所述第一皮带轮(2151)与辅助电机(100)的轴(101)成为整体。

60.按照权利要求57所述的装置，其特征在于，风扇(1)与传动轴(2)同轴。

61.按照权利要求60所述的装置，其特征在于，第一电磁离合器(2030；2230；430；530)与传动轴(2)同轴。

62.按照权利要求61所述的装置，其特征在于，上述与辅助电机(100)的轴(101)成为整体的第二皮带轮(2151)通过一个皮带(2152)连接到第一皮带轮(53)上，所述第一皮带轮(53)与传动轴(2)同轴，并与风扇(1)的支承件(1a)成为整体。

63.按照权利要求60所述的装置，其特征在于，电磁离合器(30)安装在一个与传动轴(2)平行的轴线(12a)上。

64.按照权利要求63所述的装置，其特征在于，上述平行于传动轴(2)的轴线(12a)是固定的。

65.按照权利要求64所述的装置，其特征在于，离合器(30)的转子(31)径向上带齿，用来形成一个皮带轮(3)，所述皮带轮(3)用于与传送运动的皮带(3a)接合。

66.按照权利要求65所述的装置，其特征在于，传动轴(2)具有一个皮带轮(21a)，所述皮带轮(21a)用于通过上述皮带(3a)把运动传送到转子(31)上。

67.按照权利要求63所述的装置，其特征在于，与辅助电机(100)的轴(101)成为整体的皮带轮(2151)通过一个皮带(2152)连接到一个第二皮带轮(53)和一个第三皮带轮(51)上，上述第二皮带轮(53)与传动轴(2)同轴，并与风扇(1)的支承件成为整体，而上述第三皮带轮(51)连接到电磁离合器(30)的衔铁(33)上。

68.按照权利要求56所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(4100；5100；7100；8100)与风扇(1)同轴。

69.按照权利要求68所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(4100；5100；7100；8100)具有一个定子，所述定子包括多个N-S极的绕组，上述绕组能与电机的转子部分(4120；5120；7120；8120)产生正面磁连接。

70.按照权利要求69所述的装置，其特征在于，上述转子部分(4120；5120；7120；8120)与连接到风扇(1)支承件(1a)上的一个凸缘(4140；5140；51；1a)成为整体。

71.按照权利要求68所述的装置，其特征在于，风扇(1)与电磁离合器(430；530；230)同轴。

72.按照权利要求71所述的装置，其特征在于，辅助电机(4100；5100)具有一个与电磁离合器(430；530)同心的定子(4110；5110)。

73.按照权利要求71所述的装置，其特征在于，电磁离合器(2230)安装在一个与传动轴(2)轴线平行的轴线上。

74.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，辅助电机(8110)的定子(8100)与一个钟形构件(8140)成为整体，而上述钟形构件(8140)与固定轴线(2212a)同轴并成为整体。

75.按照权利要求74所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(8100)定子(8110)的钟形构件(8140)相对于风扇(1)的支承件(1a)安排在内部。

76.按照权利要求74所述的装置，其特征在于，辅助电机的转子(8120)与风扇(1)的支承件(1a)成为整体。

77.按照权利要求73所述的装置，其特征在于，离合器(2230)的转子(2231)具有径向齿，所述径向齿能形成一个用于与一皮带(3a)接合传送运动的皮带轮(2231)。

78.按照权利要求77所述的装置，其特征在于，传动轴(2)支承一个皮带轮(21)，所述皮带轮(21a)用于通过上述皮带(3ab)将运动传送到转子(2231)上。

79.按照权利要求74所述的装置，其特征在于，风扇(1)与传动轴(2)同轴，而离合器(2230)安装在与传动轴(2)平行的固定轴线(221a)上。

80.按照权利要求79所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(7100)定子(7110)的钟形构件(7140)在相对于风扇(1)支承件(1a)的轴向方向上安排在内部。

81.按照权利要求79所述的装置，其特征在于，上述电磁离合器(2230)包括一个皮带轮(51)，所述皮带轮(51)通过一个皮带(52)连接到一个与风扇(1)支承件(1a)成为整体的皮带轮(53)上。

82.按照权利要求56所述的装置，其特征在于，上述辅助电机(6100)与电磁离合器(2230)同轴。

83.按照权利要求82所述的装置，其特征在于，风扇(1)与传动轴(2)同轴。

84.按照权利要求82所述的装置，其特征在于，上述离合器(2230)安装在一个与传动轴(2)平行的固定轴线(2212a)上。

85.按照权利要求83所述的装置，其特征在于，辅助电机(6100)的定子(6110)与一钟形构件(6140)成为整体，上述钟形构件(6140)与固定轴线(2212a)同轴并成为整体。

86.按照权利要求84所述的装置，其特征在于，上述电磁离合器(2230)包括一个皮带轮(51)，所述皮带轮(51)通过一个皮带(52)连接到一个皮带轮(53)上，上述皮带轮(53)与风扇(1)的支承件(1a)成为整体。

Images