專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)風(fēng)扇離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適合發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)風(fēng)扇的離合器。
現(xiàn)有的各種發(fā)動(dòng)機(jī)、尤其是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為了降低冷卻水的溫度，在發(fā)動(dòng)機(jī)的一端設(shè)置風(fēng)扇。大多數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一經(jīng)起動(dòng)，風(fēng)扇就旋轉(zhuǎn)。但是，在北方寒冷地區(qū)，大約有80－95％的時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)不需要冷卻風(fēng)扇。由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)風(fēng)扇跟著旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加速、動(dòng)力性下降、油耗增加，因此經(jīng)濟(jì)性較差。為解決上述問題，目前國(guó)內(nèi)外轎車普遍采用了硅油、電磁或電動(dòng)式風(fēng)扇離合器。但是，硅油風(fēng)扇離合器滲油而且滑差增大，在夏季易發(fā)生冷卻水溫過高，而且制造精度要求也比較高。電磁和電動(dòng)風(fēng)扇離合器則必須消耗電能?，F(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用形狀記憶合金作為感溫元件的風(fēng)扇離合器雖然避免了上述離合器的缺點(diǎn)，但因其采用摩擦式結(jié)構(gòu)，又必然產(chǎn)生使用壽命短，加工制作難度大的新問題。
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種全新結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)用的風(fēng)扇離合器，該離合器雖然采用形狀記憶合金作為感溫元件，然而其整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定并且造價(jià)低廉。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇離合器，具有一個(gè)外表面與軸承內(nèi)環(huán)配合的法蘭軸，該軸端部配置一個(gè)與其同步旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈，所述軸承的外環(huán)配置一個(gè)內(nèi)表面具有若干斜槽的外圈，該外圈的外表面固定配合一個(gè)可與風(fēng)扇相連的外殼，所述的外圈與內(nèi)圈之間設(shè)置一個(gè)具有與所說的斜槽數(shù)目相同的保持孔并且固連驅(qū)動(dòng)桿的保持架，所述的斜槽、內(nèi)圈以及保持孔所限定的空間內(nèi)均配置滾柱，所述的外圈通過連接件連接記憶合金彈簧和復(fù)位彈簧，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于規(guī)定溫度時(shí)，記憶合金彈簧膨脹，帶動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)保持架逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱擠入所述斜槽與內(nèi)圈形成的楔形空間，內(nèi)圈通過滾柱帶動(dòng)外圈同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于規(guī)定溫度時(shí)，所述的記憶合金彈簧變軟，復(fù)位彈簧帶動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)保持架反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的滾柱脫離楔形空間，內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的獨(dú)特設(shè)計(jì)具有現(xiàn)有技術(shù)中同樣用途的離合器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先，本離合器不使用硅油或者電磁，電動(dòng)元件，故不會(huì)發(fā)生漏油而且不消耗電能。其次，本離合器采用了非摩擦式的圓柱結(jié)合式的新結(jié)構(gòu)，這就完全排除了易損的摩擦元件，所以整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、使壽命長(zhǎng)而且價(jià)格低廉。此外本離合器的動(dòng)作靈敏、可靠性強(qiáng)、互換性好、能適應(yīng)各種車型，安裝在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)上。


圖1是本實(shí)用新型所述一個(gè)離合器的縱向剖視圖，即
圖1的Ⅰ－Ⅰ剖視圖；圖2是
圖1的Ⅱ－Ⅱ剖視圖；圖3是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖，表示了斜槽的結(jié)構(gòu)；圖4是
圖1去掉外殼的俯視圖5是圖4的Ⅴ－Ⅴ剖視圖。
現(xiàn)在接合附圖敘述本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例。
參見
圖1，法蘭軸5包括一個(gè)法蘭盤和一個(gè)三段階梯軸，該法蘭盤與發(fā)動(dòng)機(jī)水泵軸的法蘭盤連接，其端面向內(nèi)的中空部分可容納水泵軸。三段階梯軸的中間部分與兩個(gè)軸承3的內(nèi)環(huán)配合，端部通過鍵與一個(gè)筒形內(nèi)圈7的內(nèi)表面相配合。軸承3的外環(huán)配合連接一個(gè)筒形外圈1，該外圈內(nèi)表面具有六個(gè)均布的縱向斜槽9，其形狀如圖2所示，由一個(gè)大曲率半徑曲面及與其兩頭相接的過渡曲面構(gòu)成，所說大曲率半徑曲面與所說內(nèi)圈7的外圓形成楔形空間。外圈1和內(nèi)圈7之間可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置一個(gè)圓形保持架6，該保持架具有六個(gè)均布的用于保持滾柱2的保持孔，直徑大于保持架6內(nèi)外壁半徑之差的六個(gè)滾柱2可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地配置在保持孔與斜槽9限定的空間中。外圈1的外表面固定安裝一個(gè)外殼4，該外殼可固定連接一個(gè)風(fēng)扇(圖中未示出)。為了裝配的方便，外殼4可制成上下兩部分，如
圖1所示。
參見圖4，兩個(gè)平行的連接板11與旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱地配置在外圈1端面的平行槽內(nèi)，兩連接板11之間平行地并與旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱地安裝兩個(gè)記憶合金彈簧8和兩個(gè)復(fù)位彈簧10，這些彈簧這樣配置上面的記憶合金彈簧與右邊連接板11相連，復(fù)位彈簧與左邊的連接板11相連，兩個(gè)彈簧在一條直線上；下面的記憶合金彈簧與左邊連接板11相連，復(fù)位彈簧與右邊的連接板11相連，兩個(gè)彈簧在一條直線上，兩組彈簧的接合部分別垂直地與驅(qū)動(dòng)桿12的一端相連，該驅(qū)動(dòng)桿12的另一端分別垂直固接于保持架6的端面上，如圖5所示。
本實(shí)施例所述的離合器是這樣工作的當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過規(guī)定溫度時(shí)，兩個(gè)記憶合金彈簧8膨脹，壓縮復(fù)位彈簧10并推動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿12，使其產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)保持架6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，保持架6轉(zhuǎn)動(dòng)使其迫使六個(gè)滾柱2同時(shí)擠入斜槽9與內(nèi)圈7形成的楔形空間。這樣滾柱2將內(nèi)圈7和外圈1連接為一體，離合器處于結(jié)合狀態(tài)，安裝在外殼4上的風(fēng)扇便可與內(nèi)圈7同步轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇工作，發(fā)動(dòng)機(jī)降溫。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于規(guī)定的溫度時(shí)，記憶彈簧8變軟，兩個(gè)復(fù)位彈簧10的彈性恢復(fù)力推動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿12，使其產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)保持架6順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，保持架6轉(zhuǎn)動(dòng)使其迫使六個(gè)滾柱2同時(shí)脫離斜槽9與內(nèi)圈7形成的楔形空間，這樣離合器呈現(xiàn)分離狀態(tài)，內(nèi)圈7繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇也就停止工作了。
本實(shí)施例所述的記憶合金彈簧可使用現(xiàn)有的記憶合金絲繞卷而成。
圖3所示的是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的斜槽9的形狀，該實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例除了斜槽9的形狀外，其余結(jié)構(gòu)完全相同。如圖所示，該實(shí)施例的斜槽9由一個(gè)與所說內(nèi)圈7的外圓面形成楔形空間的斜面及與其兩頭相接的過渡面構(gòu)成。其作用與第一個(gè)實(shí)施例斜槽9的作用完全相同。
本實(shí)用新型的保持范圍不局限于上述實(shí)施例，凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可從上述實(shí)施例導(dǎo)出的變化型和改進(jìn)型均在本實(shí)用新型的保持范圍之內(nèi)，該范圍由權(quán)利要求書的內(nèi)容決定。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇離合器，其特征在于該離合器具有一個(gè)外表面與軸承(3)內(nèi)環(huán)配合的法蘭軸(5)，該軸端部配置一個(gè)與其同步旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈(7)，軸承(3)的外環(huán)配置一個(gè)內(nèi)表面具有若干斜槽(9)的外圈(10)，外圈(1)的外表面固定配合一個(gè)可與風(fēng)扇相連的外殼(4)，外圈(1)與內(nèi)圈(7)之間設(shè)置一個(gè)具有與斜槽數(shù)目相同保持孔并且固接驅(qū)動(dòng)桿(12)的保持架(6)，所述的斜槽(9)、內(nèi)圈(7)以及保持孔所限定的空間內(nèi)均配置滾柱(2)，所說的外圈(1)通過連接件(11)連接記憶合金彈簧(8)和復(fù)位彈簧(10)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于規(guī)定溫度時(shí)，記憶合金彈簧(8)膨脹，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿12驅(qū)動(dòng)保持架6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱(2)擠入斜槽(9)與內(nèi)圈(7)形成的楔形空間，內(nèi)圈(7)通過滾柱(2)帶動(dòng)外圈(1)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于規(guī)定溫度時(shí)，記憶合金彈簧(8)變軟，復(fù)位彈簧(10)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿(12)驅(qū)動(dòng)保持架(6)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱(2)脫離楔形空間，內(nèi)圈(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈(1)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器，其特征在于所述的斜槽(9)為6個(gè)，均勻分布在外圈(1)的內(nèi)表面上，保持架(6)的保持孔為6個(gè)，均勻分布在外圈(1)的內(nèi)表面上，保持架(6)的保持孔為6個(gè)、均勻分布在圓周上，所述的連接件(11)為兩個(gè)平行配置的連接板，該連接板與旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱地配置在外圈(1)端面的平行槽內(nèi)，兩個(gè)連接板之間平行地并與旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱地安裝兩個(gè)記憶合金彈簧(8)和兩個(gè)復(fù)位彈簧(10)，這些彈簧這樣配置第一彈簧組的記憶彈簧(8)與第一連接板相連，復(fù)位彈簧(10)與第二連接板相連，兩個(gè)彈簧在一條直線上，第二彈簧組的記憶彈簧(8)與第二連接板相連，復(fù)位彈簧(10)與第一連接板相連，兩個(gè)彈簧在一條直線上，兩組彈簧的接合部分別垂直地與驅(qū)動(dòng)桿(12)的一端相連，該驅(qū)動(dòng)桿(12)的另一端分別垂直固接于保持架(6)的端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離合器，其特征在于斜槽(9)由一個(gè)大曲率半徑曲面及與其兩頭相接的過渡曲面構(gòu)成，所說大曲率半徑曲面與所說內(nèi)圈(7)的外圓面形成楔形空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離合器，其特征在于斜槽(9)由一個(gè)與所說內(nèi)圈(7)外圓面形成楔形空間的斜面及與其兩頭相接的過渡面構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型所述的發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)風(fēng)扇離合器由法蘭軸、軸承、內(nèi)圈、外圈、保持架、滾柱、記憶合金彈簧、復(fù)位彈簧以及外殼等元件構(gòu)成。本離合器采用非摩擦的圓柱結(jié)合式的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完全排除了易損的摩擦元件，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，使用壽命長(zhǎng)而且價(jià)格低廉。此外，本離合器還有動(dòng)作靈敏、可靠性強(qiáng)、互換性好、能適應(yīng)各種車型，安裝在不同發(fā)動(dòng)機(jī)上等諸多優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01P7/00GK2150340SQ93207490
公開日1993年12月22日 申請(qǐng)日期1993年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月31日
發(fā)明者張晶 申請(qǐng)人:張晶