汽車自動控制風扇離合器的製作方法

2023-06-22 23:08:46 1

專利名稱：汽車自動控制風扇離合器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車零部件製造技術領域；具體涉及控制汽車發動機水箱散熱降溫用的風扇離合器。
背景技術：
目前降低汽車發動機工作溫度，是通過對其機體內的循環水進行冷卻降溫，而循環水又是經過發動機水箱進行散熱的。為了加快發動機水箱循環水的冷卻，人們通常採用連於水泵軸上的矽油汽車風扇離合器帶動風扇旋轉，形成的冷卻風對水箱內的循環水散熱降溫。所述矽油汽車風扇離合器工作時，存在以下不足；一是連接不牢固。當發動機水溫超過最佳工作溫度時，需要離合器接合風扇旋轉降溫，因受其離合器工作倉內矽油粘稠度的影響，風扇連接盤與水泵傳動軸連接不牢固，易造成風扇轉動連接扭矩不足，而使風扇不能與水泵傳動軸同步運轉，常使發動機體內的循環水得不到及時散熱降溫，造成水溫過高甚至「開鍋」，嚴重時易發生「拉缸」毀壞現象。二是分離不徹底。當發動機體內循環水溫度不需要風扇再繼續工作時，受其離合器工作倉內殘留矽油的影響，風扇連接盤與水泵傳動軸分離不徹底，往往使風扇連接盤與水泵傳動軸仍處於部分連接狀態，既使風扇繼續連接工作散熱降溫，造成發動機功率損耗和水溫過低，加速了發動機冷狀態下的磨損。上述兩點不足均降低了發動機的使用壽命。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題，一是風扇離合器連接不牢固；不能及時對發動機進行散熱降溫，使發動機工作溫度過高而產生「開鍋」，甚至造成「拉缸」毀壞現象。二是風扇離合器分離不徹底；易使風扇繼續連接工作散熱降溫，造成發動機功率損耗和水溫過低，加速了發動機冷狀態下的磨損。
本實用新型為解決上述技術問題提出的技術方案，包括風扇連接盤和傳動軸；其改進在於在由風扇連接盤和端蓋構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置；位於風扇連接盤外端部的溫度控制裝置與離合傳動裝置相接。
本實用新型實施上述技術方案時，通常採用第一種離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承外環和摩擦套，傳動軸貫穿連於軸承內環通孔中；傳動軸大外圓上至少設有兩條凹形槽，摩擦塊滑動置於其凹形槽內，並通過彈簧將摩擦塊與傳動軸大外圓彈性連成一體滑動置於摩擦套孔內；相對應連有摩擦塊的傳動軸大外圓上，徑向設有滑動孔，滑動件在其滑動孔內一端與摩擦塊相接，其另一端與位於傳動軸中孔內的圓錐體相接；圓錐體端面內孔設有的鋼球，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內的頂杆端面相接。
本實用新型實施上述技術方案時，還可以採用第二種離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承外環；傳動軸貫穿連於軸承內環通孔中；與傳動軸摩擦端面相對應呈間距設有的摩擦盤，是通過連於其上的彈簧片與風扇連接盤內孔端面相接；摩擦盤另一端的頂杆軸，置於風扇連接盤外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內。
本實用新型實施上述技術方案時，還可以採用第三種離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承外環和摩擦套；傳動軸貫穿連於軸承內環通孔中；傳動軸端部外圓上通過拉簧對合連有兩隻摩擦環套；所述兩隻摩擦環套的外表面上分別設有至少一條凸起環帶，與所述摩擦套內孔表面上設有的凹形環帶槽相對應；連有摩擦環套的傳動軸端部外圓上，徑向設有滑動孔，滑動件在其滑動孔內一端與摩擦環套相連，其另一端與位於傳動軸端部中孔內的圓錐體相接；圓錐體端面內孔設有的鋼球，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內的頂杆端面相接。
本實用新型實施上述技術方案時，還可以採用第四種離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承外環；傳動軸一端貫穿連於軸承內環通孔，並與主動摩擦盤固連；所述主動摩擦盤的端面上設有至少一條圓環凸凹形槽，與從動摩擦盤端面上設有的圓環凹凸形槽相對應；所述從動摩擦盤的連接結構，是通過撥杆一端固連於其端面上，撥杆另一端滑動貫穿於固連在殼體內腔的撥盤，並通過環套彈簧支承連於撥盤端面上構成；頂杆一端滑動貫穿撥盤並與從動摩擦盤端面相接，其另一端置於風扇連接盤外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內。
本實用新型實施上述技術方案時，還可以採用第五種離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承外環；傳動軸一端貫穿連於軸承內環通孔，並與主動摩擦盤固連；所述主動摩擦盤的端面上設有至少一條圓環凸凹形槽，與從動摩擦盤端面上設有的圓環凹凸形槽相對應；所述從動摩擦盤的連接結構，是通過撥杆一端固連於其端面上，撥杆另一端與置於風扇連接盤孔內導向座的彈簧環套相接；頂杆一端與從動摩擦盤端面相接，其另一端置於風扇連接盤外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內。
本實用新型實施上述技術方案時，還可以採用第六種離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承外環和摩擦套；傳動軸貫穿連於軸承內環通孔中；傳動軸端部外圓上通過拉簧對合連有兩隻摩擦環套滑動置於摩擦套孔內；連有摩擦環套的傳動軸端部外圓上，徑向設有滑動孔，滑動件在其滑動孔內一端與摩擦環套相連；其另一端與位於傳動軸端部中孔內的圓錐體相接；圓錐體端面內孔設有的鋼球，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套孔內的頂杆端面相接。
本實用新型採用上述結構，通過熱敏材料構成的溫度控制裝置，根據發動機循環水溫度升高到一定控制值時，受熱膨脹變形而實現風扇連接盤與連於水泵的傳動軸準確牢固地連接，及時通過風扇對發動機循環水進行散熱降溫，消除了現有技術中風扇離合器連接不牢固，影響發動機及時散熱降溫致使水溫過高出現「開鍋」，甚至造成「拉缸」毀壞現象。當發動機循環水散熱降溫到一定控制值時，溫度控制裝置受冷收縮復位，使風扇連接盤與水泵連接的傳動軸準確迅速分離，風扇散熱降溫及時停止，解決了現有技術風扇離合器分離不徹底而使風扇繼續連接工作，造成發動機功率損耗和水溫過低，加速發動機冷狀態下磨損的弊端。


圖1為本實用新型第一種實施方式剖視圖；圖2為圖1中A-A向剖視圖；圖3為本實用新型第二種實施方式剖視圖；圖4為圖3中B-B向剖視圖；圖5為本實用新型第三種實施方式剖視圖；圖6為圖5中C-C向剖視圖；圖7為本實用新型第四種實施方式剖視圖；圖8為圖7中D-D向剖視圖；圖9為本實用新型第五種實施方式剖視圖；圖10為圖9中E-E向剖視圖；圖11為本實用新型第六種實施方式剖視圖；圖12為圖11中F-F向剖視圖；圖13為本實用新型第七種實施方式剖視圖；圖14為圖13中的G-G向剖視圖；圖15為本實用新型第八種實施方式剖視圖；圖16為圖15中的H-H向剖視圖。
具體實施方式
實施例一，圖1-圖2所示。這種汽車自動控制風扇離合器，包括風扇連接盤2和傳動軸12；在通過螺栓1將風扇連接盤2和端蓋14連接構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是構成殼體的端蓋14內孔分別連於軸承11外環和摩擦套3；傳動軸12貫穿連於軸承11內環通孔中；傳動軸12大外圓上設有兩條凹形槽，摩擦塊5滑動置於其凹形槽內，並通過彈簧4將摩擦塊5與傳動軸12大外圓彈性連成一體滑動置於摩擦套3孔內；相對應連於摩擦塊5的傳動軸12大外圓上，徑向設有滑動孔；圓柱體狀滑動件10在其滑動孔內一端與摩擦塊5相接，其另一端與位於傳動軸12大外圓中孔內的圓錐體9相接；圓錐體9端面內孔設有的鋼球15，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套8孔內的頂杆16端面相接。所述溫度控制裝置位於風扇連接盤2外端部，其結構是外殼6內腔包容有熱敏化工材料組成的調溫劑7，並經橡膠定位密封套8密封埠構成。當然，根據需要滑動件10還可設成方形體。
工作時，固連於本實用新型傳動軸12另一端的法蘭盤13與發動機水泵軸相連，風扇連於風扇連接盤2外端部上，風扇連接盤2外端部上的溫度控制裝置面對發動機循環水的散熱水箱。當汽車發動機循環水溫度低於75℃時，水泵軸帶動傳動軸12在殼體內腔中不與摩擦套3摩擦連接，只在殼體內腔通過鋼球15與頂杆16端面為點與面接觸旋轉，此時摩擦阻力最小也保證了連於風扇連接盤2上的風扇不旋轉工作。當發動機水溫升至75℃時，固態狀熱敏材料調溫劑7受熱軟化成稠狀膨脹變形，通過橡膠定位密封套8變形擠壓推動頂杆16和鋼球15使圓錐體9下移(圖1所示)，圓錐體9在下移過程中，通過置於傳動軸12大外圓徑向孔中的圓柱體狀滑動件10，有力推動摩擦塊5克服彈簧4的彈性固緊力使其直徑逐漸擴張增大，當水溫升到85℃時，使摩擦塊5外圓表面與摩擦套3內孔表面摩擦牢固連接，同時帶動風扇連接盤2前端部的風扇旋轉工作，形成的冷卻風面對連通於發動機循環水的水箱散熱降溫。當水溫低於75℃，面對水箱的風扇連接盤2外端部溫度控制裝置內的調溫劑7，受冷收縮成固態狀復位，置於橡膠定位密封套8孔內的頂杆16隨之上移(圖1所示)，使置於傳動軸12大外圓凹形槽內的摩擦塊5受連於其上的彈簧4固緊力的作用，其直徑迅速收縮與摩擦套3內孔分離連接，同時並推動滑動件10向傳動軸12中孔內移動復位。此時傳動軸12在殼體內腔空轉，風扇連接盤2連有的風扇不旋轉。待水箱內發動機的循環水溫度上升至75℃時，本實用新型的溫度控制裝置重新控制使其離合傳動裝置重複上述動作。
實施例二，圖3-圖4所示。本實施例同實施例一不同的是構成殼體的風扇連接盤2內孔分別連於軸承11和摩擦套3。
實施例三，圖5-圖6所示。本實施例同實施例一不同的是圓錐體9下端連有定位導向軸，圓球體滑動件10初始復位狀態位於圓錐體9下端的定位導向軸外圓上(圖5所示)。
實施例四，圖7-圖8所示。本實施例同實施例一不同的是構成殼體的端蓋14內孔連於軸承11外環；傳動軸12貫穿連於軸承11內環通孔中；與傳動軸12摩擦端面相對應呈間距設有的摩擦盤16，是通過連於其端面上的三條彈簧片15與風扇連接盤2內孔端面相接；摩擦盤16另一端的頂杆軸，置於設在風扇連接盤2外端部的溫度控制裝置的橡膠定位密封套8孔內(圖7所示)。所述頂杆軸可以和摩擦盤16連為一體，也可以單獨構成。當發動機工作溫度低於75℃時，傳動軸12在殼體內腔空轉，連有風扇的風扇連接盤2不旋轉。當發動機工作溫度至75℃時，溫度控制裝置的調溫劑7受熱膨脹變形，通過橡膠定位密封套8變形擠壓，推動頂杆軸使摩擦盤16克服彈簧片15的拉力，使其摩擦盤16端面與傳動軸12摩擦端面牢固摩擦連接，帶動連有風扇的連接盤2旋轉工作，形成的冷卻風對水箱散熱降溫。當發動機循環水溫度低於75℃時，溫度控制裝置的調溫劑7受冷收縮復位，並通過彈簧片15拉動摩擦盤16與傳動軸12摩擦端面迅速分離連接，連有風扇的風扇連接盤2停止旋轉工作。
實施例五，圖9-圖10所示。本實施例同實施例一不同的是傳動軸12端部外圓上通過拉簧22對合連有兩隻摩擦環套20；所述兩隻摩擦環套20的外表面上分別設有的四條凸起環帶，與固連於殼體內腔的摩擦套21內孔表面上設有的四條凹形環帶槽相對應；連有摩擦環套20的傳動軸12端部外圓上，徑向設有滑動孔，圓柱狀滑動件10在其滑動孔內一端與摩擦環套20相連，其另一端與位於傳動軸12端部中孔內的圓錐體9相接；在摩擦套21內孔與摩擦環套20相對應的殼體內腔中，還設有機械油19(圖9所示)。工作中當溫度升高至75℃時，溫度控制裝置在控制圓錐體9下移過程中，推動滑動件10使連於傳動軸12端部外圓上的摩擦環套20直徑，克服彈簧22的徑向拉力沿其圓周方向逐漸擴張增大，同時也使摩擦環套20外圓上的四條凸起環帶，分別與摩擦套21內孔表面上設有的四條凹形環帶槽相對應逐漸縮小連接間隙，在機械油19的作用下，風扇轉速逐漸升高，當水溫達到85℃時，摩擦環套20與摩擦套21摩擦牢固連接，通過傳動軸12帶動連有風扇的風扇連接盤2同步旋轉。當工作溫度低於75℃時，溫度控制裝置收縮復位，並通過置於傳動軸12中孔內的復位彈簧28推動頂杆16上移，連於傳動軸12端部外圓上的摩擦環套20直徑，通過彈簧22的徑向拉力，沿圓周方向收縮減小，使摩擦環套20與摩擦套21迅速分離連接，風扇連接盤2停止旋轉工作。根據不同的設計要求，本實用新型還可以在摩擦環套20上設有至少一條凹形環帶槽與摩擦套21內孔表面上設有的凸起環帶相對應連接。
實施例六，圖11-圖12所示。本實施例同實施例五不同的是傳動軸12一端貫穿連於軸承11內環通孔並與主動摩擦盤23固連；所述主動摩擦盤23端面上設有四條相互環套的圓環凸凹形槽，與從動摩擦盤24端面上設有的四條相互環套的圓環凹凸形槽相對應；所述從動摩擦盤24的連接結構，是分別通過三隻撥杆26一端固連於其端面上，撥杆另一端分別滑動貫穿於固連在殼體內腔的撥盤25，並通過環套彈簧27支承連於撥盤25端面上構成。頂杆16一端滑動貫穿於撥盤25並與從動摩擦盤24端面相接，其另一端置於風扇連接盤2外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套8孔內。工作時，當發動機水溫度升高至75℃時，溫度控制裝置在控制頂杆16下移過程中(圖11所示)，使其頂杆16端部端面推動從動摩擦盤24沿撥杆26軸向壓縮彈簧27下移，並使從動摩擦盤24端面上的相互環套的圓形凹凸槽與主動摩擦盤23端面上相對應的圓環凸凹形槽摩擦牢固連接，帶動風扇連接盤2旋轉。當工作溫度低於75℃時，溫度控制裝置收縮復位使頂杆16上移，從動摩擦盤24通過彈簧27的彈力使之與主動摩擦盤23摩擦端面迅速分離連接，風扇連接盤2停止旋轉工作。
實施例七，圖13-圖14所示。本實用新型同實施例六不同的是所述從動摩擦盤24的連接結構，是分別通過三隻撥杆26一端固連於其端面上，撥杆26另一端與置於風扇連接盤2孔內導向座的彈簧27環套相接；頂杆16一端與從動摩擦盤24端面相接。
實施例八，圖15-圖16所示。本實施例同實施例一不同的是傳動軸12端部外圓上通過拉簧22對合連有兩隻摩擦環套29滑動置於摩擦套3孔內；連於摩擦環套29的傳動軸12端部外圓上，徑向設有滑動孔，圓柱體狀滑動件10在其滑動孔內一端與摩擦環套29相連；其另一端與位於傳動軸12端部中孔內的圓錐體9相接。所述傳動軸12端部中孔內，還設有使摩擦環套29與摩擦套3快速分離的復位彈簧28與圓錐體9相連。復位彈簧28的動作原理參見實施例五。
權利要求1.一種汽車自動控制風扇離合器，包括風扇連接盤和傳動軸；其特徵在於；在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置；位於風扇連接盤(2)外端部的溫度控制裝置與離合傳動裝置相連。
2.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承(11)外環和摩擦套(3)；傳動軸(12)貫穿連於軸承(11)內環通孔中；傳動軸(12)大外圓上至少設有兩條凹形槽，摩擦塊(5)滑動置於其凹形槽內，並通過彈簧(4)將摩擦塊(5)與傳動軸(12)大外圓彈性連成一體滑動置於摩擦套(3)孔內；相對應連有摩擦塊(5)的傳動軸(12)大外圓上，徑向設有滑動孔；滑動件(10)在其滑動孔內一端與摩擦塊(5)相接，其另一端與位於傳動軸(12)中孔內的圓錐體(9)相接；圓錐體(9)端面內孔設有的鋼球(15)，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內的頂杆(16)端面相接。
3.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承(11)外環；傳動軸(12)貫穿連於軸承(11)內環通孔中；與傳動軸(12)摩擦端面相對應呈間距設有的摩擦盤(16)，是通過連於其上的彈簧片(15)與風扇連接盤(2)內孔端面相接；摩擦盤(16)另一端的頂杆軸，置於風扇連接盤(2)外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內。
4.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承(11)外環和摩擦套(21)；傳動軸(12)貫穿連於軸承(11)內環通孔中；傳動軸(12)端部外圓上通過拉簧(22)對合連有兩隻摩擦環套(20)；所述兩隻摩擦環套(20)的外表面上，分別設有至少一條凸起環帶，與所述摩擦套(21)內孔表面上設有的凹形環帶槽相對應；連有摩擦環套(20)的傳動軸(12)端部外圓上，徑向設有滑動孔，滑動件(10)在其滑動孔內一端與摩擦環套(20)相連，其另一端與位於傳動軸(12)端部中孔內的圓錐體(9)相接；圓錐體(9)端面內孔設有的鋼球(15)，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內的頂杆(16)端面相接。
5.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承(11)外環；傳動軸(12)一端貫穿連於軸承(11)內環通孔並與主動摩擦盤(23)固連；所述主動摩擦盤(23)的端面上設有至少一條圓環凸凹形槽，與從動摩擦盤(24)端面上設有的圓環凹凸形槽相對應；所述從動摩擦盤(24)的連接結構，是通過撥杆(26)一端固連於其端面上，撥杆另一端滑動貫穿於固連在殼體內腔的撥盤(25)，並通過環套彈簧(27)支承連於撥盤(25)端面上構成；頂杆(16)一端滑動貫穿於撥盤(25)並與從動摩擦盤(24)端面相接，其另一端置於風扇連接盤(2)外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內。
6.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔連於軸承(11)外環；傳動軸(12)一端貫穿連於軸承(11)內環通孔並與主動摩擦盤(23)固連；所述主動摩擦盤(23)的端面上設有至少一條圓環凸凹形槽，與從動摩擦盤(24)端面上設有的圓環凹凸形槽相對應；所述從動摩擦盤(24)的連接結構，是通過撥杆(26)一端固連於其端面上，撥杆(26)另一端與置於風扇連接盤(2)孔內導向座的彈簧(27)環套相接；頂杆(16)一端與從動摩擦盤(24)端面相接，其另一端置於風扇連接盤(2)外端部溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內。
7.根據權利要求1所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述在由風扇連接盤(2)和端蓋(14)構成的殼體內腔中，置有離合傳動裝置的結構是殼體內腔分別連於軸承(11)外環和摩擦套(3)；傳動軸(12)貫穿連於軸承(11)內環通孔中；傳動軸(12)端部外圓上通過拉簧(22)對合連有兩隻摩擦環套(29)滑動置於摩擦套(3)孔內；連有摩擦環套(29)的傳動軸(12)端部外圓上，徑向設有滑動孔，滑動件(10)在其滑動孔內一端與摩擦環套(29)相連，其另一端與位於傳動軸(12)端部中孔內的圓錐體(9)相接；圓錐體(9)端面孔內設有的鋼球(15)，與置於溫度控制裝置的橡膠定位密封套(8)孔內的頂杆(16)端面相接。
8.根據權利要求2或3或4或5或6或7所述的汽車自動控制風扇離合器其特徵在於所述位於風扇連接盤(2)外端部的溫度控制裝置結構是外殼(6)內腔包容有熱敏材料組成的調溫劑(7)，並經橡膠定位密封套(8)密封埠構成。
9.根據權利要求2或4或7所述的汽車自動控制風扇離合器；其特徵在於所述滑動件(10)的形體，可以是圓柱體、方形體或圓球體的其中一種。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車自動控制風扇離合器;屬汽車部件製造技術領域。它是在由風扇連接盤2和端蓋14構成的殼體內腔中,置有離合傳動裝置;位於風扇連接盤2外端部的溫度控制裝置與離合傳動裝置相連。通過熱敏材料構成的溫度控制裝置,根據發動機循環水溫度升高或降低的變化,受熱膨脹變形或受冷收縮復位,控制風扇連接盤與連於水泵的傳動軸進行牢固連接或迅速分離。消除了現有技術中風扇離合器連接不牢固,影響發動機及時散熱降溫易產生水溫過高而出現的「開鍋」或造成「拉缸」毀壞現象;同時也消除了風扇離合器分離不徹底,造成風扇繼續連接工作,損耗發動機功率,加速發動機冷狀態下磨損的弊端。
文檔編號F16D13/38GK2508004SQ01268960
公開日2002年8月28日 申請日期2001年12月10日 優先權日2001年12月10日
發明者王學亮, 遲敏傑, 劉成, 騰聲發, 王喜樂 申請人:龍口市汽車風扇離合器廠