專利名稱：永磁溫控輸扭裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車發(fā)動機風扇溫控輸扭裝置。
汽車發(fā)動機工作時，溫度過高或過低對其性能影響很大，為保證發(fā)動機在最佳工作溫度狀態(tài)下運轉，要求發(fā)動機冷卻風扇能隨溫度的變化改變轉速，提高或降低冷卻能力，從而控制發(fā)動機在最佳工作溫度范圍工作。永磁溫控輸扭器就是保證發(fā)動機在最佳工作溫度下工作的溫度控制輸扭裝置。
現(xiàn)有汽車風扇溫控輸扭裝置主要有硅油離合器和電磁離合器兩種。由于電磁離合器工作需外配電機，占據(jù)空間大，結構復雜，成本高，價格貴，一般用在高級轎車上。國產解放CA141汽車上使用的是硅油離合器，該離合器由貯油腔和工作腔組成，油腔之間用隔板隔開，隔板上有油孔，油孔被與螺旋狀雙金屬片一端固聯(lián)的彈性壓片堵住，螺旋狀雙金屬片安裝在風扇離合器的前端，作為離合器的溫度傳感器，發(fā)動機散熱器后面的熱氣流作用其上。當發(fā)動機在低于最佳工作溫度狀態(tài)下工作時，氣流溫度較低，彈性壓片堵住油孔，工作腔內沒有硅油，離合器的主被動極之間摩擦力短小，兩極的轉動滑差大，處于脫開狀態(tài)，致使安裝在被動極上的風扇低速轉動，風扇的冷卻能力下降，發(fā)動機迅速上升到最佳工作溫度；當發(fā)動機工作溫度高于最佳工作溫度時，雙金屬片產生旋轉變形，帶動彈性壓片轉動，打開油孔，使貯油腔硅油流入工作腔，主、被動極之間摩擦力矩增大，兩極轉動滑差減小，處于嚙合狀態(tài)，風扇高速轉動，冷卻能力增大，使發(fā)動機溫度迅速下降到最佳工作溫度，從而實現(xiàn)發(fā)動機工作溫度的自動控制目的。硅油離合器結構簡單，價格低，缺點是溫度傳感件的雙金屬片誤動率高，導致離合器工作不可靠，而且由于密封困難，硅油泄漏較多，大大降低了離合器的使用壽命。
為了克服電磁離合器占據(jù)空間大，結構復雜，價格高和硅油離合器硅油漏損，誤動率高，工作不可靠，壽命短等問題，人們在研制溫控離合裝置，申請?zhí)枮?1232570.4的實用新型專利公開了一種“永磁溫控風扇離合器”其結構為筒形磁力傳動結構，由內環(huán)外環(huán)組成，內環(huán)為主動極，外環(huán)為被動極，內環(huán)外園周面上安有數(shù)塊永磁體，通過永磁體上壓裝的鐵極軛與外環(huán)內園周面形成工作氣隙，構成數(shù)對磁極，各鐵極軛通過壓在其上的軟磁熱敏材料園環(huán)面相互形成磁路。實際中該結構因為內、外環(huán)工作氣隙不能改變，完全依賴于熱敏合金的導磁特性，氣隙磁場無法達到變化倍率要求，離合器將常處于半脫開半結合狀態(tài)，而無法實現(xiàn)扭矩的有效傳遞。
本實用新型的目的是要提供一種永磁溫控輸扭裝置，它是通過磁力實現(xiàn)扭矩傳遞，利用熱敏軟磁材料的溫度特性操縱磁路實現(xiàn)扭矩的輸出與斷開，完成溫度自動控制的，利用可變工作氣隙確保工作氣隙磁場強度變化倍率，從而從根本上解決現(xiàn)有硅油離合器工作不可靠，硅油泄漏，壽命短的問題。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，該裝置由主動部份和被動部份兩部分組成。主動部份包括傳動軸、滑動盤、感溫罩三個主要部件，其感溫罩和滑動盤分別通過鍵與傳動軸連接，滑動盤與傳動軸之間的配合為滑動配合，感溫罩上對稱鑲嵌有軟磁熱敏合金塊，滑動盤與感溫罩相對一側位置相對應地固連著永磁塊，滑動盤的另一側固連著內、中、外三個園環(huán)體，內環(huán)和外環(huán)由固連在滑動盤上的永磁體環(huán)塊和固連在永磁體環(huán)塊上的鐵極軛構成，中環(huán)為軟磁熱敏合金園環(huán)體；被動部份包括被動盤、軸承和風扇三個主要部件，被動盤通過軸承連接在傳動軸上，風扇被固連在被動盤上；主動部份和被動部份之間存在一個可變工作氣隙間隙，間隙范圍為0-3mm。
滑動盤上內、中、外園環(huán)體還可采用另外兩種實施方案，即園環(huán)體可被制成幾塊均布的分段瓦塊狀結構和制成若干個沿園周方向均布的塊狀結構。
傳動原理的核心構思是用磁力傳動原理實現(xiàn)扭矩傳遞，用軟磁熱敏合金材料的溫度特性操縱切換磁路，改變工作氣隙間隙，從而提高工作氣隙磁場強度變化的倍數(shù)，實現(xiàn)主、被動部件的嚙合與脫開，完成溫度自動控制輸扭。
本實用新型由于采用了上述的結構具有以下優(yōu)點1、結構簡單，無需改變原有離合器的占用空間。
2、用軟磁熱敏合金溫度特性切換磁路，不會產生誤動，使其性能穩(wěn)定。
3、工作氣隙可變，確保氣隙磁場強度的變化倍率足夠，工作可靠。
4、用磁力傳動扭矩，克服硅油離合器硅油泄露，電磁離合器電路故障，使用壽命長，不易發(fā)生故障。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出


圖1為永磁溫控輸扭裝置整體結構示意圖。
圖2為永磁溫控輸扭裝置感溫罩結構A-A剖示意圖。
圖3為永磁溫控輸扭裝置滑動盤結構示意圖。
圖4為永磁溫控輸扭裝置滑動盤結構A向投影示意圖。
圖5為永磁溫控輸扭裝置滑動盤結構B向投影示意圖。
圖6為永磁溫控輸扭裝置滑動盤上內、中、外園環(huán)體采用分段瓦塊狀的一個圖7為永磁溫控輸扭裝置滑動盤上內、中、外園環(huán)體采用分段瓦塊狀的一個實施例結構C向投影示意圖。
圖8為永磁溫控輸扭裝置滑動盤上內、中、外園環(huán)體采用均布塊狀的另一個圖9為永磁溫控輸扭裝置滑動盤上內、中、外園環(huán)體采用均布塊狀的另一個實施例結構D向投影示意圖。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體結構和工作原理。
圖1所示該裝置由主動部份和被動部份兩部分組成。主動部份包括傳動軸1、滑動盤2、感溫罩3三個主要部件，感溫罩3上對稱鑲嵌有軟磁熱敏合金塊4(如圖2所示)，感溫罩3通過鍵5與傳動軸1連接，滑動盤2通過導向鍵6與傳動軸1連接，且為滑動配合，滑動盤2與感溫罩3相對一側位置與合金塊4相對應地固連著永磁塊7，滑動盤2對著被動盤8的一側固連著內、中、外三個園環(huán)體9、10、11，內環(huán)體9由固連在滑動盤2上的永磁體環(huán)塊12和固連在永磁環(huán)塊12上的鐵極軛13構成，(如圖3所示)外環(huán)體11由固連在滑動盤2上的永磁體環(huán)塊14和固連在永磁環(huán)塊14上的鐵極軛15構成(如圖3所示)，中環(huán)體壁10是軟磁熱敏合金園環(huán)體。
圖6、7和8、9給出了滑動盤上內、中、外園環(huán)體9、10、11的另外兩種實施方案，即園環(huán)體被制成幾塊均布的分段瓦塊狀結構(如圖6、7所示)，和制成若干個沿園周方向均布的塊狀(如圖8、9所示)。
被動部份包括被動盤8、軸承16和風扇17三個主要部件，被動盤8通過軸承16連接在傳動軸1上，風扇17固連在被動盤8上。結構特點是因為滑動盤2可以在傳動軸1上滑動，因此滑動部件上環(huán)體端面與被動盤8之間存在一個可變間隙，間隙范圍為0-3mm，我們叫這個間隙為工作氣隙18。
傳動原理當傳動軸1轉動時，滑動盤2、感溫罩3，隨軸1一起轉動，被動盤8靠滑動盤2與被動盤8間的磁力偶合由滑動盤2帶動被動盤8轉動。其溫控磁力傳動原理為，用永磁體強磁力傳遞扭矩，用軟磁熱敏材料在居里溫度點附近磁感應強度發(fā)生急劇變化的特性來切換磁路，用工作氣隙間隙的變化增強氣隙磁場強度變化倍率來保證滑動盤2、被動盤8結合與脫離的可靠性。
圖1所示結構中同時存在三個磁路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，磁路Ⅰ是在內環(huán)永磁體塊12、內環(huán)鐵極軛13、中環(huán)軟磁熱敏合金園環(huán)體10、外環(huán)鐵極軛15、外環(huán)永磁體塊14、滑動盤2內部組成的封閉磁路；磁路Ⅱ是在內環(huán)永磁體塊12、內環(huán)鐵極軛13、工作氣隙18、被動盤8、外環(huán)鐵極軛15、外環(huán)永磁體塊14、滑動盤2之間組成的封閉磁路；磁路Ⅲ為感溫罩3上鑲嵌的軟磁熱敏合金塊4和與之相對應固連在滑動盤2上的永磁體塊7之間組成的封閉磁路。當溫度低于軟磁熱敏合金材料居里溫度點Tc溫度60-65℃時，合金園環(huán)體10有很高的導磁特性，磁路Ⅰ得到強化，磁路Ⅱ變的很弱，滑動盤2與被動盤8工作氣隙18磁場強度很弱，磁吸力下降，滑動盤2與被動盤8處于基本脫開狀態(tài)。與此同時合金塊4也有很高的導磁特性，磁路Ⅲ很強，合金塊4與永磁體塊7之間吸引力很大，拉動滑動盤2滑動，加大了工作氣隙18的間隙，使氣隙磁場強度大幅度降低，確?；瑒颖P2與被動盤8完全脫開無扭矩輸出。當溫度達到軟磁熱敏合金材料居里溫度點Tc溫度60-65℃時，合金塊4導磁能力很低，磁路Ⅲ變得很弱，合金塊4與永磁體塊之間吸引力基本消失，此時合金園環(huán)體10也失去了高導磁特性，磁路Ⅰ很弱，磁路Ⅱ得到強化，工作氣隙18磁場強度很強，與被動盤8之間吸引力增大，拉動滑動盤滑動，使工作氣隙18間隙變小，磁場強度進一步加大，確?；瑒颖P2與被動盤8可靠嚙合，實現(xiàn)輸扭。
權利要求1.一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于該裝置由主動部份和被動部份兩部分組成，主動部份包括傳動軸(1)、滑動盤(2)、感溫罩(3)三個主要部件，其感溫罩(3)和滑動盤(2)分別通過鍵(5)、(6)與傳動軸(1)連接，滑動盤(2)與傳動軸(1)之間的配合為滑動配合；被動部份包括被動盤(8)、軸承(16)和風扇(17)三個主要部件，被動盤(8)通過軸承(16)連接在傳動軸(1)上，風扇(17)固連在被動盤(8)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于感溫罩(3)上鑲嵌有軟磁熱敏合金塊(4)，滑動盤(2)與感溫罩(3)相對一側位置與合金塊(4)相對應地固連著永磁塊(7)，滑動盤(2)的另一側固連著內、中、外三個園環(huán)體(9)、(10)、(11)，內環(huán)體(9)和外環(huán)體(11)由固連在滑動盤(2)上的永磁體環(huán)塊(12)、(14)和固連在永磁體環(huán)塊上的鐵極軛(13)、(15)構成，中環(huán)體(10)為軟磁熱敏合金園環(huán)體。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于主動部份和被動部份之間存在一個可變工作氣隙間隙(18)，間隙范圍為0-3mm。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于所述的內、中、外園環(huán)體(9)、(10)、(11)也可制成分段瓦塊狀沿園周方向均布。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于所述的內、中、外園環(huán)體(9)、(10)、(11)還可制成塊狀沿園周方向均布。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種永磁溫控輸扭裝置，其特征在于所述的軟磁熱敏合金塊(4)和軟磁熱敏合金園環(huán)體(10)居里溫度點Tc溫度低于80℃。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車發(fā)動機風扇溫控輸扭裝置,該裝置由主動部分和被動部分兩部分組成,主動部分包括傳動軸、滑動盤、感溫罩三個主要部件;被動部分包括被動盤、軸承和風扇三個主要部件,該裝置是用磁力傳動原理實現(xiàn)扭矩傳遞,用軟磁熱敏合金材料的溫度特性操縱切換磁路改變工作氣隙間隙,從而提高工作氣隙磁場強度變化的倍數(shù),實現(xiàn)主、被動部件的嚙合與脫開,完成溫度自動控制輸扭。
文檔編號B60K11/06GK2459218SQ0120487
公開日2001年11月14日 申請日期2001年1月29日 優(yōu)先權日2001年1月29日
發(fā)明者韓春雷, 齊志學 申請人:韓春雷