CN201354673Y - 硅油风扇离合器 - Google Patents

Abstract

硅油风扇离合器，包括与发动机转轴同步转动的主动轴、与主动轴固定连接并随主动轴转动的主动板、与主动板啮合设置的从动体、设置在从动体上的风扇，从动体的内腔分为用于储存硅油的储油腔和内部设置有主动板的工作腔，储油腔、工作腔通过从动板分隔，并且，从动板上设置有用于连通储油腔和工作腔的进油孔和出油孔，从动体内还设置有用于打开和关闭进油孔的开关，它还包括检测风扇转速的风扇转速检测组件，风扇转速检测组件输出当前的风扇转速至中央处理器，中央处理器根据当前的风扇转速和外界温度控制开关的分离和耦合，进而控制工作腔内的硅油量，是一种更为节能、高效的风扇离合器控制方式。

Description

硅油风扇离合器

技术领域

本实用新型涉及一种硅油风扇离合器。

背景技术

硅油风扇离合器是一种用硅油作为介质，利用硅油高粘度的特性传递扭矩的离合器。现有技术中的硅油风扇离合器是根据散热器后面空气的温度，通过温度传感器自动控制离合器的分离和接合。温度低时，硅油不流动，风扇离合器分离，风扇转速减慢，基本上是空转。温度高时，硅油的粘度使风扇离合器结合，于是风扇和主动轴一起旋转，起到调节发动机温度的作用，具体的，通过如下工作过程实现风扇转速与发动机温度的相联变化：

当发动机温度较低时，离合器前端的双金属感温器感受到较低的气流温度，通过销轴驱动阀片处于关闭状态，即阀片封闭储油板上的进油孔，使硅油无法进入工作腔，主动板与硅油离合器的从动体-壳体/前盖无法通过硅油有效的啮合。此时离合器处于分离状态，风扇转速变得很低，或处于空转状态；

当发动机变热时，经过散热器的气流温度升高，热空气使双金属感温器变形，驱动阀片旋转，打开进油孔，储油腔内的硅油进入工作腔，并充满主动板与从动体(壳体/前盖)之间的迷宫槽。由于硅油具有很大的粘度，故主动板能通过硅油与从动体啮合，驱动风扇高速转动。此时，离合器处于啮合工作状态；

随着风扇的高速运作，冷却系统有效冷却发动机，并使之温度降低；感受到低温气流的感温器再次操控阀片关闭进油孔，工作腔内的硅油在离心力的作用下通过回油孔返回储油腔，离合器又处于分离状态。

上述的硅油风扇离合器仅仅是根据外界温度的变化控制离合器的离开和耦合，这是一种满足欧III标准对汽车节能性要求的实现方式。但对于国家将要推行的欧洲VI号标准，其对汽车的节能性提出了更高的要求，这就需要风扇离合器具有更高的工作效率，传统的风扇离合器无法做到根据风扇的转速情况精确的控制风扇的转速。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种由能够根据温度环境和风扇的速度情况控制分离和耦合的风扇离合器，尤其是能够根据风扇的转速情况控制分离和耦合的风扇离合器。

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种硅油风扇离合器，包括与发动机转轴同步转动的主动轴、与主动轴固定连接并随主动轴转动的主动板、与主动板啮合设置的从动体、设置在从动体上的风扇，从动体的内腔分为用于储存硅油的储油腔和内部设置有主动板的工作腔，储油腔、工作腔通过从动板分隔，并且，从动板上设置有用于连通储油腔和工作腔的进油孔和出油孔，从动体内还设置有用于打开和关闭进油孔的开关，它还包括检测风扇转速的风扇转速检测组件，风扇转速检测组件输出当前的风扇转速至中央处理器，中央处理器根据当前的风扇转速和外界温度控制开关的分离和耦合。

由于上述技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型采用了风扇转速检测组件，将当前的风扇转速反馈回中央处理单元，这样，中央处理单元就能够根据当前的风扇转速、外界温度两个因素综合控制风扇离合器的分离和耦合，进而控制工作腔内的硅油存量，是一种更为节能、高效的风扇离合器控制方式。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型的电原理框图；

其中：11、主动轴；12、主动板；

21、储油腔；22、工作腔；23、从动板；24、开关；241、衔铁；242、弹片；25、上盖；26、下盖；

31、磁线圈；32、外盖；33、隔磁体；34、导磁铁；

4、霍尔式传感器；41、铁片叶轮；42、霍尔元件；43、永磁体；44、转换电路；

5、中央处理单元；

6、温度传感器。

具体实施方式

如图1所示的硅油风扇离合器，包括与发动机转轴同步转动的主动轴11、与主动轴11固定连接并随主动轴11转动的主动板12、与主动板12啮合设置的从动体、设置在从动体上的风扇，从动体的内腔分为用于储存硅油的储油腔21和内部设置有主动板12的工作腔22，储油腔21、工作腔22通过从动板23分隔，并且，从动板23上设置有用于连通储油腔21和工作腔22的进油孔和出油孔，从动体内还设置有用于打开和关闭进油孔的开关24，硅油通过进油孔由储油腔21进入工作腔22，通过出油孔由工作腔22进入储油腔21。

从动体包括相扣连接的上盖25和下盖26，其中，下盖26通过轴承与主动轴11连接，上盖25上连接有风扇，上盖25和下盖26之间形成工作腔22和储油腔21。

图2所示的硅油风扇离合器还包括检测风扇转速的风扇转速检测组件，用来输出当前的风扇转速至中央处理器5；和温度传感器6，用于检测外界温度，并输出温度信号至中央处理单元5。中央处理器5根据当前的风扇转速和外界温度控制开关24的分离和耦合。

其中，风扇转速检测组件包括霍尔式传感器4，霍尔式传感器4输出当前的风扇转速信息。霍尔式传感器4包括转速与风扇的转速相同的铁片叶轮41、霍尔元件42和永磁体43、用于将霍尔元件42输出的包含当前的风扇转速信息的正弦波信号转换成脉冲信号并输入至中央处理单元5的转换电路44。在本实施例中，铁片叶轮41与风扇同步转动。

霍尔元件的材料一般是指某些半导体材料，如砷化锢(InAs)、砷化镓(GaAs)、锗(Ge)等，若将其置于一磁场中，当在与磁场垂直的方向上加上一控制电流，则在于磁场垂直的方向上会产生霍尔电压，这一现象称之为霍尔效应。在本实施例中，霍尔元件42设置在铁片叶轮41的旋转平面一侧，永磁体43设置在铁片叶轮41的旋转平面另一侧并位于与霍尔元件42相对应的位置上，铁片叶轮41由多个叶轮片组成，当铁片叶轮41转到两个叶轮片都位于霍尔元件42与永磁体43之间时，永磁体43传到霍尔元件42的磁力线分散，磁场较弱，输出的霍尔电压较小；当叶铁片叶轮41转到一个叶轮片位于霍尔元件42与永磁体43之间时，永磁体传到霍尔元件42的磁力线集中，磁场较强，输出的霍尔电压较大。在铁片叶轮41转动过程中，使得通过霍尔元件42的磁力线密度发生变化，从而引起霍尔电压的变化，霍尔元件42将输出正弦波电压至转换电路44，该信号由转换电路44转换成脉冲信号并输入中央处理单元5。由上述霍尔传感器的工作原理可知，可以用霍尔传感器测量物体的转速。

开关24包括一端部固定的连接在储油腔21腔壁上的衔铁241。衔铁241的一侧连接有弹片242，弹片242的一个端部设置在与进油孔相对应的位置上。衔铁241的另一侧边设置有一个磁线圈31，中央处理器5控制磁线圈31的通电和断电。

磁线圈31通电时吸引衔铁241，弹片242的端部离开进油孔，硅油由储油腔21进入工作腔22，主动板12与从动体结合，风扇开启转动；磁线圈31断电时，衔铁241复位，弹片242的端部扣和在进油孔上，工作腔22内的硅油利用风扇停转过程中的离心力作用，由出油孔重新回流到储油腔21。中央处理单元5实时的接收风扇转速检测组件输入的风扇转速信号和温度传感器6输入的外界温度信号，能够在达到预定温度或预定风扇转速时，关闭进油孔，调整风扇以一个固定的速度转动。

磁线圈31可转动的设置在上盖25上，磁线圈31的外侧设置有外盖32。磁线圈31产生的磁场必须形成回路才能产生吸引力，并且，衔铁241必须位于该回路上，才能被磁线圈31吸合，为此，在磁线圈31的远离磁线圈31的端部包覆有导磁铁34、靠近从动体的端部设置有隔磁体33，导磁铁34使磁线圈31的磁力线形成回路，而隔磁体33的的作用是不让磁力线在衔铁241的前方形成、保证磁力线能够与衔铁241形成回路，使衔铁241产生吸合力。

Claims (10)

1、一种硅油风扇离合器，包括与发动机转轴同步转动的主动轴(11)、与所述的主动轴(11)固定连接并随所述的主动轴(11)转动的主动板(12)、与所述的主动板(12)啮合设置的从动体、设置在所述的从动体上的风扇，所述的从动体的内腔分为用于储存硅油的储油腔(21)和内部设置有所述的主动板(12)的工作腔(22)，所述的储油腔(21)、所述的工作腔(22)通过从动板(23)分隔，并且，所述的从动板(23)上设置有用于连通所述的储油腔(21)和所述的工作腔(22)的进油孔和出油孔，所述的从动体内还设置有用于打开和关闭所述的进油孔的开关(24)，其特征在于：它还包括检测风扇转速的风扇转速检测组件，所述的风扇转速检测组件输出当前的风扇转速至中央处理器(5)，所述的中央处理器(5)根据当前的风扇转速和外界温度控制所述的开关(24)的分离和耦合。

2、根据权利要求1所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的风扇转速检测组件包括霍尔式传感器(4)，所述的霍尔式传感器(4)输出当前的风扇转速信息。

3、根据权利要求2所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的霍尔式传感器(4)包括转速与所述的风扇的转速相同的铁片叶轮(41)、霍尔元件(42)和永磁体(43)、用于将所述的霍尔元件(42)输出的包含当前的风扇转速信息的正弦波信号转换成脉冲信号并输入至所述的中央处理单元(5)的转换电路(44)。

4、根据权利要求3所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的霍尔元件(42)设置在所述的铁片叶轮(41)的旋转平面一侧，所述的永磁体(43)设置在所述的铁片叶轮(41)的旋转平面另一侧并位于与所述的霍尔元件(42)相对应的位置上。

5、根据权利要求1所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的开关(24)包括一端部固定的连接在所述的储油腔(21)腔壁上的衔铁(241)。

6、根据权利要求5所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的衔铁(241)的一侧连接有弹片(242)，所述的弹片(242)的一个端部设置在与所述的进油孔相对应的位置上。

7、根据权利要求6所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的衔铁(241)的另一侧边设置有一个磁线圈(31)，所述的中央处理器(5)控制所述的磁线圈(31)的通电和断电。

8、根据权利要求7所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的磁线圈(31)的远离所述的磁线圈(31)的端部包覆有导磁铁(34)。

9、根据权利要求7所述的硅油风扇离合器，其特征在于：所述的磁线圈(31)的靠近所述的从动体的端部设置有隔磁体(33)。

10、根据权利要求1所述的硅油风扇离合器，其特征在于：它还包括温度传感器(6)，所述的温度传感器(6)检测外界温度，并输出温度信号至所述的中央处理单元(5)。

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