專利名稱：前置式電控硅油風(fēng)扇離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛的冷卻系統(tǒng)，尤其是一種前置式電控硅油風(fēng)扇離合器。
背景技術(shù)：
風(fēng)扇離合器是一種車輛的輔助冷卻裝置，應(yīng)用于車輛的冷卻系統(tǒng)中。車輛在行駛過程中，由于環(huán)境條件和運(yùn)行情況的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況也在改變，因此，必須隨時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻強(qiáng)度。例如，在炎熱的夏季，發(fā)動(dòng)機(jī)在低速大負(fù)荷下工作冷卻液的溫度很高時(shí)，風(fēng)扇應(yīng)該高速旋轉(zhuǎn)以增加冷卻風(fēng)量，增強(qiáng)散熱效果。而在寒冷的冬天冷卻液的溫度較低時(shí)，風(fēng)扇繼續(xù)工作不僅白白消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率而且還會(huì)產(chǎn)生很大噪音。由于風(fēng)扇是發(fā)動(dòng)機(jī)功率的消耗者，最大時(shí)約為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的10%，為了降低風(fēng)扇功率消耗，減少噪音和磨損，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過冷，降低污染，節(jié)約能源，因此根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱狀況而隨時(shí)對其冷卻強(qiáng)度加以調(diào)節(jié)就顯得十分有必要。在風(fēng)扇帶輪與冷卻風(fēng)扇之間裝置硅油風(fēng)扇離合器則是實(shí)現(xiàn)該調(diào)節(jié)的方法之一。而硅油風(fēng)扇離合器，是用硅油作為介質(zhì)，利用硅油高粘度的特性傳遞扭矩。—般的娃油風(fēng)扇離合器包括前蓋、殼體、主動(dòng)板、從動(dòng)板、閥片、主動(dòng)軸、雙金屬感溫器、閥片軸、軸承、風(fēng)扇。前蓋、殼體和從動(dòng)板通過螺釘組成一體后，通過軸承裝在主動(dòng)軸上，風(fēng)扇裝在殼體上，從動(dòng)板和前蓋之間設(shè)有貯油腔，其內(nèi)裝有硅油(油面低于軸中心線)，從動(dòng)板與殼體之間設(shè)有工作腔，主動(dòng)板與主動(dòng)軸固定連接，主動(dòng)軸與水泵軸連接，從動(dòng)板上有進(jìn)油孔，平時(shí)閥片呈關(guān)閉狀態(tài)，若偏轉(zhuǎn)閥片，則進(jìn)油孔即可打開。閥片的偏轉(zhuǎn)由雙金屬感溫器控制。從動(dòng)板上有凸臺(tái)限制閥片最大偏轉(zhuǎn)角。雙金屬感溫器的外端固定在前蓋上，內(nèi)端卡在閥片軸的槽內(nèi)。從動(dòng)板外緣有回油孔，中心有漏油孔，以防靜態(tài)時(shí)從閥片軸周圍泄漏硅油。利用流經(jīng)散熱器的空氣的溫度，通過雙金屬感溫器自動(dòng)控制風(fēng)扇離合器的分離和接合。溫度低時(shí)，硅油不流動(dòng)，風(fēng)扇離合器分離，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速減慢，基本上是空轉(zhuǎn)。溫度高時(shí)，硅油的粘度使風(fēng)扇離合器結(jié)合，于是風(fēng)扇和水泵軸一起旋轉(zhuǎn)，起到調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的作用。上述的硅油風(fēng)扇離合器的工作原理如下( I)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)或小負(fù)荷下工作時(shí)，冷卻水溫度較低，通過散熱器的氣流溫度也不高，進(jìn)油孔被閥片關(guān)閉，工作腔內(nèi)無硅油，離合器處于分離狀態(tài)。主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，僅僅由于密封毛氈圈和軸承的摩擦，使風(fēng)扇隨同殼體在主動(dòng)軸上空轉(zhuǎn)打滑，轉(zhuǎn)速極低。(2)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加時(shí)，冷卻液和通過散熱器的氣流溫度隨之升高，感溫器受熱變形而帶動(dòng)閥片軸及閥片轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)流經(jīng)感溫器的氣流溫度超過3 3 8 K( 6 5°C)時(shí)，進(jìn)油孔被完全打開，于是硅油從貯油腔進(jìn)入工作腔。硅油十分粘稠，主動(dòng)板即可利用硅油的粘性帶動(dòng)殼體和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)風(fēng)扇離合器處于接合狀態(tài)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速迅速提高。為不使工作腔中的硅油溫度過高，粘度下降，使硅油在殼體內(nèi)不斷循環(huán)。由于主動(dòng)板轉(zhuǎn)速高于從動(dòng)板，因此受離心力作用從主動(dòng)板甩向工作腔外緣的油液壓力比貯油腔外緣的油壓力高，油液從工作腔經(jīng)回油孔B流向貯油腔，而貯油腔又經(jīng)進(jìn)油孔A及時(shí)向工作腔補(bǔ)充油液。為使硅油從工作腔流回貯油腔的速度加快，縮短風(fēng)扇脫開時(shí)間，在從動(dòng)板8的回油孔B旁，有一個(gè)刮油突起部伸入工作腔縫隙內(nèi)，使回油孔一側(cè)壓力增高，回油加快。[0007](3)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小，流經(jīng)感溫器的氣體溫度低于3 O 8 K ( 3 5 °C)時(shí)，感溫器恢復(fù)原狀，閥片將進(jìn)油孔關(guān)閉，工作腔中油液繼續(xù)從回油孔流回貯油腔，直至甩空為止。風(fēng)扇離合器又回到分離狀態(tài)。上述硅油風(fēng)扇離合器中的雙金屬感溫器容易失效且響應(yīng)速度慢，這樣會(huì)做很多無用功，增加車輛的油耗。再者雙金屬感溫器對發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的控制存在很大的滯后性，會(huì)導(dǎo)致燃油不充分，造成環(huán)境污染。另外一方面，傳統(tǒng)的硅油風(fēng)扇離合器一般為二級調(diào)速或者三級調(diào)速，像上述有極調(diào)速油耗量大。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種無極調(diào)速，節(jié)能降耗，使用壽命長的前置式電控硅油風(fēng)扇離合器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，包括主動(dòng)軸、殼體、前蓋和閥片總成，殼體與主動(dòng)軸通過軸承連接，主動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，殼體和前蓋固定連接且同步運(yùn)動(dòng)，殼體和前蓋之間設(shè)有主動(dòng)板和從動(dòng)板，主動(dòng)板與主動(dòng)軸固定連接且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)板與前蓋固定連接，殼體上安裝有風(fēng)扇，殼體和前蓋之間設(shè)有貯油腔和工作腔，貯油腔和工作腔之間設(shè)有導(dǎo)通貯油腔和工作腔的出油口，工作腔開設(shè)有與貯油腔相通的回油通道，閥片總成位于工作腔內(nèi)與出油口相對應(yīng)的位置，閥片總成通過閥片控制開關(guān)控制出油口的開啟和關(guān)閉，其特征在于所述閥片控制開關(guān)為電磁閥總成，所述電磁閥總成位于前蓋相對連接殼體的另一端，中央控制器控制電磁閥總成的導(dǎo)通或斷開，所述電磁閥總成相對與前蓋連接的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器向中央控制器輸送信號。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述電磁閥總成與主動(dòng)軸分體設(shè)置，電磁閥總成包括電磁線圈和靜銜鐵，所述電磁線圈包圍在靜銜鐵外圈，電磁線圈外套設(shè)有導(dǎo)磁套，導(dǎo)磁套通過軸承與前蓋連接，靜銜鐵與所述閥片總成在電磁線圈通電的狀態(tài)下形成閉合的磁場回路，中央控制器的輸出端控制電磁線圈的通電或斷電。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述閥片總成包括動(dòng)銜鐵和閥片，閥片位于所述工作腔內(nèi)與所述出油口相對應(yīng)的位置，所述動(dòng)銜鐵位于閥片靠近出油口的一端且處于抵壓閥片的位置。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置，所述轉(zhuǎn)速傳感器包括單極性霍爾元件和永磁鐵，單極性霍爾元件設(shè)置在電磁閥總成相對與前蓋連接的另一端，永磁鐵安裝在前蓋朝向電磁閥總成的一端，單極性霍爾元件和永磁鐵相對配合設(shè)置，單極性霍爾元件和永磁鐵隨著電磁閥總成和前蓋的相對運(yùn)動(dòng)互相靠近或遠(yuǎn)離而產(chǎn)生的電位變化信號由單極性霍爾元件通過線束傳輸?shù)街醒肟刂破鳌２捎蒙鲜龇桨?，本?shí)用新型將電磁閥總成設(shè)置在前蓋遠(yuǎn)離主動(dòng)軸的一端，避免了主動(dòng)軸對電磁閥總成的磁性的影響；另外轉(zhuǎn)速反饋信號與中央控制器構(gòu)成閉環(huán)控制達(dá)到智能控制且通過中央控制器采集車輛冷卻液溫度的數(shù)據(jù)比起一般的溫度傳感器更精確；而且電磁閥總成中的閥體總成采用常開方式設(shè)計(jì)，即在電磁線圈不通電的情況下，動(dòng)銜鐵抵壓在閥片上使出油口處于打開狀態(tài)，貯油腔中的硅油會(huì)直接到達(dá)工作腔，使風(fēng)扇處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而保證了電磁閥總成在失效后發(fā)動(dòng)機(jī)也不會(huì)過熱，該電磁閥總成是為可拆卸式安裝在前蓋的前端，便于安裝及更換。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

附圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型附圖1右視圖；附圖3為本實(shí)用新型附圖1左視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如圖1-3所示，前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，包括主動(dòng)軸1、殼體2、前蓋3和閥片總成，主動(dòng)軸I與發(fā)動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，殼體2通過軸承41與主動(dòng)軸I固定連接，殼體2和前蓋3通過螺釘固定連接且同步運(yùn)動(dòng)，殼體2和前蓋3之間設(shè)有與主動(dòng)軸I固定連接且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)板5，殼體2和前蓋3在相應(yīng)的位置處分別設(shè)有齒槽，主動(dòng)板5上的前后齒鋸分別與殼體2和前蓋3上的齒槽嚙合。主動(dòng)板5和前蓋3之間設(shè)有與前蓋3固定連接的從動(dòng)板6，殼體2上安裝有風(fēng)扇，從動(dòng)板6和前蓋3之間設(shè)有貯油腔31，從動(dòng)板6和主動(dòng)板5之間設(shè)有工作腔32，從動(dòng)板6上開設(shè)有導(dǎo)通貯油腔31和工作腔32的出油口 311，工作腔32的一端開設(shè)有與貯油腔31相通的回油通道33，硅油通過出油口 311進(jìn)入工作腔32，又通過回流通道311使硅油回流到貯油腔31。閥片總成位于工作腔內(nèi)32與出油口 311相對應(yīng)的位置，閥片總成通過電磁閥總成控制出油口 311的開啟和關(guān)閉，電磁閥總成位于前蓋3的前端，中央控制器控制電磁閥總成的導(dǎo)通或斷開，電磁閥總成相對與前蓋3連接的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器向中央控制器輸送信號。電磁閥總成與主動(dòng)軸I分體設(shè)置，電磁閥總成包括電磁線圈71和靜銜鐵72，電磁線圈71包圍在靜銜鐵72外圈，電磁線圈71和靜銜鐵72之間設(shè)有導(dǎo)磁套73，導(dǎo)磁套73通過軸承42與前蓋3連接。閥體總成中的動(dòng)銜鐵82通過導(dǎo)磁套73的導(dǎo)磁作用受到磁力的吸引而脫離閥片81。靜銜鐵72與閥片總成在電磁線圈71通電的狀態(tài)下形成閉合的磁場回路，中央控制器的輸出端控制電磁線圈71的通電或斷電。上述電磁閥總成中的靜銜鐵72與主動(dòng)軸I分體設(shè)置，可以避免電磁線圈71產(chǎn)生的磁感應(yīng)線穿過主動(dòng)軸I而回到電磁線圈71的端部形成閉合回路，由于主動(dòng)軸I 一般都摻雜有碳等其他材料，會(huì)對磁路有所影響致使產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象，故此就避免了磁滯現(xiàn)象的產(chǎn)生。閥片總成固設(shè)在主動(dòng)板5上，閥片總成包括動(dòng)銜鐵82和閥片81，閥片81位于工作腔32內(nèi)與出油口 311相對應(yīng)的位置，動(dòng)銜鐵82位于閥片81靠近出油口 311的一端且處于抵壓閥片81的位置。在無外力作用時(shí)，動(dòng)銜鐵82抵壓在閥片81上，使閥片81開啟出油口311，貯油腔31中的硅油會(huì)直接到達(dá)工作腔32，使風(fēng)扇能高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證了電磁閥總成在失效后發(fā)動(dòng)機(jī)也不會(huì)過熱。當(dāng)電磁線圈71通電，靜銜鐵72具有磁力，吸引動(dòng)銜鐵82脫離閥片81，此時(shí)閥片81受力封閉出油口 311。當(dāng)電磁線圈71斷電，靜銜鐵72失去磁力，動(dòng)銜鐵82失去靜銜鐵72的吸引又重新抵壓閥片81使閥片81打開出油口 311，貯油腔31內(nèi)硅油進(jìn)入工作腔32，從而通過硅油的高粘度使主動(dòng)板5帶動(dòng)從動(dòng)板6轉(zhuǎn)動(dòng)。由于主動(dòng)板5是動(dòng)力源，而前蓋3、殼體2兩者固定連接同步旋轉(zhuǎn)，而該兩者的組合動(dòng)力是通過工作腔32中的硅油和工作腔32壁之間的摩擦力產(chǎn)生的，在硅油粘度、及接觸面積一定的條件下，摩擦力的大小就取決于處于工作腔32中的硅油量，因此可以通過控制單位時(shí)間內(nèi)閥片關(guān)閉和開啟的時(shí)間比例來調(diào)節(jié)貯油腔31到工作腔32中的硅油流量，再通過前蓋3和殼體2間的回油通道33的設(shè)計(jì)來滿足不同轉(zhuǎn)速要求下的回流量的控制，這樣通過閥片81控制出油量、回油通道33控制回油量以達(dá)到工作腔32中硅油量按一定的比例增加或減少，達(dá)到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的線性增加或減少，使得本實(shí)用新型達(dá)到無極調(diào)速，比起一般的硅油風(fēng)扇離合器的二級調(diào)速或者三級調(diào)速更節(jié)能減耗。轉(zhuǎn)速傳感器包括單極性霍爾元件91和永磁鐵92，單極性霍爾元件91設(shè)置在電磁閥總成背離前蓋3的一端，永磁鐵92安裝在前蓋3朝向電磁閥總成的一端，單極性霍爾元件91和永磁鐵92相對配合設(shè)置，當(dāng)前蓋3和電磁閥總成之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，而單極性霍爾元件91和永磁鐵92相互靠近時(shí)，單極性霍爾元件91導(dǎo)通產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，而當(dāng)單極性霍爾元件91和永磁鐵92相互遠(yuǎn)離時(shí)，單極性霍爾元件91斷開。通過單極性霍爾元件91的電位差變化進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，而單極性霍爾元件91通過線束93將信號傳輸?shù)街醒肟刂破?。由于電磁閥總成中的電磁線圈71與永磁鐵92的磁場方向相反，兩者之間不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，因此可以省去電磁屏蔽層的設(shè)置。本實(shí)用新型的工作原理如下通過中央控制器采集車輛冷卻液的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，中央控制器使電磁閥總成斷電，閥片81總成開啟出油口 311，使風(fēng)扇隨主動(dòng)板5轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速傳感器將風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速通過通過線束93實(shí)時(shí)反饋給中央控制器，中央控制器通過將反饋轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速相比較，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整占空比來滿足設(shè)定轉(zhuǎn)速的要求，即風(fēng)量大小的要求。采用上述的電磁閥總成結(jié)構(gòu)，通過單極性霍爾元件91的電位差變化進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，來控制工作腔32內(nèi)的硅油量，使得風(fēng)扇離合器達(dá)到無極調(diào)速的效果。當(dāng)中央控制器采集車輛冷卻液的溫度過低時(shí)，中央控制器發(fā)出信號使電磁閥總成通電，關(guān)閉出油口 311，使風(fēng)扇處于較低的轉(zhuǎn)速。該閥體總成采用常開式設(shè)計(jì)，當(dāng)電磁閥總成失效時(shí)也能保證發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)過熱，且該閥體總成為可拆卸式安裝，方便維修及更換。
權(quán)利要求1.一種前置式電控娃油風(fēng)扇離合器,包括主動(dòng)軸、殼體、前蓋和閥片總成，殼體與主動(dòng)軸通過軸承連接，主動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，殼體和前蓋固定連接且同步運(yùn)動(dòng)，殼體和前蓋之間設(shè)有主動(dòng)板和從動(dòng)板，主動(dòng)板與主動(dòng)軸固定連接且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)板與前蓋固定連接， 殼體上安裝有風(fēng)扇，殼體和前蓋之間設(shè)有貯油腔和工作腔，貯油腔和工作腔之間設(shè)有導(dǎo)通貯油腔和工作腔的出油口，工作腔開設(shè)有與貯油腔相通的回油通道，閥片總成位于工作腔內(nèi)與出油口相對應(yīng)的位置，閥片總成通過閥片控制開關(guān)控制出油口的開啟和關(guān)閉，其特征在于所述閥片控制開關(guān)為電磁閥總成，所述電磁閥總成位于前蓋相對連接殼體的另一端， 中央控制器控制電磁閥總成的導(dǎo)通或斷開，所述電磁閥總成相對與前蓋連接的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器向中央控制器輸送信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，其特征在于所述電磁閥總成與主動(dòng)軸分體設(shè)置，電磁閥總成包括電磁線圈和靜銜鐵，所述電磁線圈包圍在靜銜鐵外圈， 電磁線圈外套設(shè)有導(dǎo)磁套，導(dǎo)磁套通過軸承與前蓋連接，靜銜鐵與所述閥片總成在電磁線圈通電的狀態(tài)下形成閉合的磁場回路，中央控制器的輸出端控制電磁線圈的通電或斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，其特征在于所述閥片總成包括動(dòng)銜鐵和閥片，閥片位于所述工作腔內(nèi)與所述出油口相對應(yīng)的位置，所述動(dòng)銜鐵位于閥片靠近出油口的一端且處于抵壓閥片的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，其特征在于所述轉(zhuǎn)速傳感器包括單極性霍爾元件和永磁鐵，單極性霍爾元件設(shè)置在電磁閥總成相對與前蓋連接的另一端，永磁鐵安裝在前蓋朝向電磁閥總成的一端，單極性霍爾元件和永磁鐵相對配合設(shè)置，單極性霍爾元件和永磁鐵隨著電磁閥總成和前蓋的相對運(yùn)動(dòng)互相靠近或遠(yuǎn)離而產(chǎn)生的電位變化信號由單極性霍爾元件通過線束傳輸?shù)街醒肟刂破鳌?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，其特征在于所述轉(zhuǎn)速傳感器包括單極性霍爾元件和永磁鐵，單極性霍爾元件設(shè)置在電磁閥總成相對與前蓋連接的另一端，永磁鐵安裝在前蓋朝向電磁閥總成的一端，單極性霍爾元件和永磁鐵相對配合設(shè)置，單極性霍爾元件和永磁鐵隨著電磁閥總成和前蓋的相對運(yùn)動(dòng)互相靠近或遠(yuǎn)離而產(chǎn)生的電位變化信號由單極性霍爾元件通過線束傳輸?shù)街醒肟刂破鳌?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開了一種前置式電控硅油風(fēng)扇離合器，包括主動(dòng)軸、殼體和前蓋，殼體與主動(dòng)軸通過軸承連接，殼體和前蓋固定連接且同步運(yùn)動(dòng)，殼體和前蓋之間設(shè)有主動(dòng)板和從動(dòng)板，主動(dòng)板與主動(dòng)軸固定連接且同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)板與前蓋固定連接，殼體上安裝有風(fēng)扇，殼體和前蓋之間設(shè)有貯油腔和工作腔，貯油腔和工作腔之間設(shè)有導(dǎo)通貯油腔和工作腔的出油口，工作腔開設(shè)有與貯油腔相通的回油通道，出油口由電磁閥總成控制其開和關(guān)，電磁閥總成位于前蓋前端，中央控制器控制電磁閥總成的導(dǎo)通或斷開，電磁閥總成和前蓋之間設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器向中央控制器輸送信號。本實(shí)用新型具有無極調(diào)速、節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16D35/02GK202833738SQ20122054354
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
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