专利名称：可调速电磁风扇离合器的制作方法
技术领域：
本发明属于机械技术领域，涉及一种离合器，特别是一种用 于发动机冷却的可调速电磁风扇离合器。
背景技术：
目前国内夕卜，在中小功率汽车发动机上已全面采用电子风扇、硅油风扇和电磁风扇离合器，而大功率发动机因其风扇消耗功率 大，电子风扇、硅油风扇满足不了其驱动功率需要，致使大功率 发动机长期以来不得不一直延用直驱风扇，因而风扇工作产生的 噪音较大、能耗高等问题， 一直不能得到彻底解决。为此，人们先后成功开发单速、双速、三速电磁风扇离合器， 将为大功率发动机配装电磁风扇离合器，有效地降低汽车噪音， 降低油耗，降低排放起到了不可替代的作用。尤其是其中的三速 电磁风扇离合器，不但可根据发动机发热情况调节风扇的转速， 节约能源，更能减轻因风扇运转状态的变化而造成对发动机主轴 和皮带损害。如中国专利所公开的一种电磁柔性风扇离合器(申请号为200520084351.1)，该风扇离合器中用于通电的线圈分大小两种电磁线圈。在气温不是很高，或汽车的载荷不大的情况下，小电磁 线圈得电使风扇中速运转，即可保证汽车发动机的水温不过高； 在炎热的夏季或汽车载荷很大时，此时大电磁线圈得电，风扇毂 通过吸合盘与皮带轮固连，风扇高速运转，保证汽车发动机对水 温的要求；因而风扇的运转速度可根据发动机水温的要求在空转、 中速和高速三种状态进行调节。但是此类的风扇离合器中由于需 要安装一个带有导磁铁片的驱动盘，以便在中速转时依靠永磁力带动风扇毂转动。导致在安装风扇叶时首先需要将驱动盘进行拆 卸，装配时较为麻烦。发明内容本发明的目的是针对现有的电磁风扇离合器所存在的上述问 题，而提出了一种装配简单，结构稳定的可调速电磁风扇离合器。本发明的目的可通过下列技术方案来实现 一种可调速电磁 风扇离合器，包括转动轴、风扇毂、电磁铁组件及控制电路，所 述的风扇毂的一端面上设有弹性片，并通过弹性片支撑连接有吸 合盘，电磁铁组件相对于风扇毂位于吸合盘的另一侧并与转动轴 固连，所述的吸合盘与电磁铁组件之间存在着空隙，控制电路与 电磁铁组件相连，用于控制电磁铁组件的通电状况，其特征在于， 所述的风扇毂的外侧面上固连有一个环形的凸板，凸板上沿圆周 方向设有若干个风扇连接部。电磁铁组件未通电时，转动轴全速转动，风扇毂仅依靠摩擦 随转动轴低速转动，此时与风扇毂固连的环形凸板随风扇毂一起 低速转动，凸板上的风扇连接部用于安装风扇叶。控制电路控制 电磁铁组件通电后，吸合盘克服弹性片的弹力吸合到与转动轴固 连的电磁铁组件上，最终带动风扇毂随转动轴转动。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的各个风扇连接部 等间距均匀设置在凸板上。风扇叶安装在风扇连接部上后均匀分 布在风扇毂的周围，防止风扇叶转动偏心对风扇毂造成损害。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的电磁铁组件包括 小电磁线圈、大电磁线圈和与转动轴固连的主动盘，所述的吸合 盘包括分别与上述的两个电磁线圈配合的低速耦合片和高速耦合 片，转动轴与风扇毂之间设有可自由转动的连接体，连接体的一 端面固连有驱动盘，另一端通过上述的弹性片支撑连接着低速耦 合片，驱动盘与风扇毂之间设有传动机构。主动盘始终随转动轴全速转动，小电磁线圈通电后，将低速 耦合片吸合到主动盘上，带动连接体与驱动盘一同转动，依靠驱 动盘与风扇毂之间的传动机构带动风扇毂中速转动。大电磁线圈 通电后，高速耦合片克服弹性片的弹力吸合到主动盘上，高速耦 合片通过弹性片与风扇毂连接，直接带动风扇毂随转动轴全速转 动。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的弹性片包括均为 圆盘状的小弹性片和大弹性片，分别与上述的低速耦合片和高速 耦合片配合设置。电磁线圈通电后，低速耦合片和高速耦合片分 别克服小弹性片和大弹性片的弹力与主动盘吸合。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的高速耦合片间隙 地环绕设置在低速耦合片的外侧。高速耦合片和低速耦合片设置 在同一圆周面上，低速耦合片位于高速耦合片中心，并与高速耦 合片之间存在间隙，使得两块耦合片在各自吸合转动时相互之间 不会产生影响。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的传动机构包括分 别设置在驱动盘与风扇毂内的导磁铁片和永磁铁。导磁铁片与永 磁铁之间存在着磁力，当驱动盘随主轴全速转动时，依靠磁力带 动风扇毂滞后转动。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的风扇毂采用导磁 材料制作而成。在上述的可调速电磁风扇离合器中，所述的控制电路包括温 控开关、插接头、电源和控制开关，控制开关、温控开关和电源 三者串接后连接在插接头的一侧，插接头的另一侧与上述的大电 磁线圈和小电磁线圈相连。在上述的可调速电磁风扇离合器的控制电路中，所述的温控 开关为机械式温控开关和集成式温控开关中的一种或它们的组 合°与现有技术相比，本可调速电磁风扇离合器在风扇毂的外侧 固连有一个用于安装风扇叶的环形凸板，使得在安装风扇叶时无 须对驱动盘进行拆卸，安装较为简便。并且大小弹性片均为圆盘 状，抗扭性能优越。风扇毂采用导磁材料制成，增加了导磁性。
图1是本可调速电磁风扇离合器的结构示意图。 图2是本可调速电磁风扇离合器中控制电路的电路原理图。 图中，1、转动轴；2、风扇毂；3、主动盘；4、电磁铁组件； 4a、小电磁线圈；4b、大电磁线圈；5、弹性片；5a、小弹性片； 5b、大弹性片；6、吸合盘；6a、低速耦合片；6b、高速耦合片； 7、凸板；7a、风扇连接部；8、连接体；9、驱动盘；10、导磁铁 片；11、永磁铁；12、轴承。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方 案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图1所示，本发明为三速电磁风扇离合器，包括转动轴l、 风扇毂2、电磁铁组件4及控制电路，风扇毂2的一端面上设有 大小弹性片(5b、 5a)，并通过大小弹性片(5b、 5a)各自支撑连接 有高速耦合片6b和低速耦合片6a。转动轴1与风扇毂2之间设有可自由转动的连接体8，连接 体8的一端面固连有驱动盘9，另一端通过小弹性片5a支撑连接 着低速耦合片6a。转动轴1与连接体8之间，连接体8与风扇毂 2之间均设有轴承12。风扇毂2的外侧面上固连有一个环形的凸 板7，凸板7上沿圆周方向均匀设有若干个风扇连接部7a，风扇 叶安装在风扇连接部7a上。电磁铁组件4相对于风扇毂2位于高低速耦合片(6b、 6a)的另一侧，包括小电磁线圈4a、大电磁线圈4b和与转动轴1固 连的主动盘3，主动盘3始终随转动轴1 一起全速转动。上述的 高低速耦合片(6b、 6a)与主动盘3之间存在着空隙，大小电磁线 圈4a连接在控制电路中。驱动盘9与风扇毂2内分别嵌有导磁铁片10和永磁铁11， 驱动盘9带动导磁铁片IO相对于永磁铁ll转动时，导磁铁片10 与永磁铁11之间存在的永磁力带动风扇毂2滞后转动。本实施例 中，风扇毂2采用导磁材料制作而成。如图2所示，控制电路包括温控开关G、插接头C、电源E 和控制开关K，控制开关K、温控开关G和电源E三者串接后连接 在插接头C的一侧，插接头C的另一侧并联接有大电磁线圈4b 和小电磁线圈4a。本可调速电磁风扇离合器是通过温控开关G控制通断的。当 发动机水温低于设计温度(80"C)时，大小电磁线圈(4b、 4a)均 不通电，不产生电磁力，风扇毂2仅通过轴承12随转动轴1转动， 相应的风扇毂2及风扇叶的转速也很低(约140-190rpm)。当水温达到第一设定温度(8(TC)时，控制电路接通小电磁线 圈4a，使小电磁线圈4a产生电磁力，使低速耦合片6a克服小弹 性片5a的弹力吸合到主动盘3上，最终使连接体8与驱动盘9 一起随转动轴1全速转动。驱动盘9上的导磁铁片IO—同全速转 动，再通过导磁铁片10与永磁铁11之间的永磁力带动风扇毂2 滞后转动，风扇毂2带动风扇叶逐渐加速，最后达到全速的 30-50%的转速(约1000 1200rpm)。当水温达到第二设定温度(86。C)时，控制电路接通大电磁线圈4b，大电磁线圈4b产生电磁力，使高速耦合片6b克服大弹性 片5b的弹力吸合到主动盘3上，高速耦合片6b通过大弹性片5b 与风扇毂2连接，使主动盘3直接带动风扇毂2及风扇叶随转动 轴1全速转动。此时小电磁线圈4a依旧接通，驱动盘9、低速耦合片6a和连接体8始终保持在第一设定温度时的工作状态。当水温低于77。C时，大电磁线圈4b失电，高速耦合片6b与 主动盘3分离，风扇毂2及风扇叶恢复到第一设定温度时的转速。 此时小电磁线圈4a依旧接通，驱动盘9、低速耦合片6a和连接 体8始终保持在第一设定温度时的工作状态。风扇毂2及风扇叶 依靠导磁铁片IO与永磁铁11之间的永磁力滞后于驱动盘9转动， 风扇叶以中速旋转(约1000 1200rpm)。当水温继续下降，低于7rC时，小电磁线圈4a失电，低速 耦合片6a与主动盘3分离，风扇毂2及风扇叶仅依靠摩擦和轴承 12低速旋转(约140-190rpm)。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1、一种可调速电磁风扇离合器，包括转动轴(1)、风扇毂(2)、电磁铁组件(4)及控制电路，所述的风扇毂(2)的一端面上设有弹性片(5)，并通过弹性片(5)支撑连接有吸合盘(6)，电磁铁组件(4)相对于风扇毂(2)位于吸合盘(6)的另一侧并与转动轴(1)固连，所述的吸合盘(6)与电磁铁组件(4)之间存在着空隙，控制电路与电磁铁组件(4)相连，用于控制电磁铁组件(4)的通电状况，其特征在于，所述的风扇毂(2)的外侧面上固连有一个环形的凸板(7)，凸板(7)上沿圆周方向设有若干个风扇连接部(7a)。
2、 根据权利要求1所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的各个风扇连接部(7a)等间距均匀设置在凸板(7)上。
3、 根据权利要求1所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的电磁铁组件(4)包括小电磁线圈(4a)、大电磁线圈(4b)和与转动轴(1)固连的主动盘(3)，所述的吸合盘(6) 包括分别与上述的两个电磁线圈(4a、4b)配合的低速耦合片(6a) 和高速耦合片(6b)，转动轴(1)与风扇毂(2)之间设有可自由 转动的连接体(8)，连接体(8)的一端面固连有驱动盘(9)，另 一端通过上述的弹性片(5)支撑连接着低速耦合片(6a)，驱动 盘(9)与风扇毂(2)之间设有传动机构。
4、 根据权利要求3所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的弹性片(5)包括均为圆盘状的小弹性片(5a)和大弹 性片(5b)，分别与上述的低速耦合片(6a)和高速耦合片(6b) 配合设置。
5、 根据权利要求4所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的高速耦合片(6b)间隙地环绕设置在低速耦合片(6a) 的外侧。
6、 根据权利要求3所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的传动机构包括分别设置在驱动盘(9)与风扇毂(2)内的导磁铁片(10)和永磁铁(11)。
7、 根据权利要求1 6中任意一项所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在于，所述的风扇毂(2)采用导磁材料制作而成。
8、 根据权利要求1所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的控制电路包括温控开关(G)、插接头(C)、电源(E) 和控制开关(K)，控制开关(K)、温控开关(G)和电源(E)三 者串接后连接在插接头(C)的一侧，插接头(C)的另一侧与上 述的大电磁线圈(4b)和小电磁线圈(4a)相连。
9、 根据权利要求8所述的可调速电磁风扇离合器，其特征在 于，所述的温控开关(G)为机械式温控开关和集成式温控开关中 的一种或它们的组合。
全文摘要
本发明提供了一种可调速电磁风扇离合器，属于机械技术领域。它解决了现有的电磁风扇离合器装配麻烦、结构不稳定的问题。本可调速电磁风扇离合器包括转动轴、风扇毂、电磁铁组件及控制电路，所述的风扇毂的一端面上设有弹性片，并通过弹性片支撑连接有吸合盘，电磁铁组件相对于风扇毂位于吸合盘的另一侧并与转动轴固连，所述的吸合盘与电磁铁组件之间存在着空隙，控制电路与电磁铁组件相连，用于控制电磁铁组件的通电状况，所述的风扇毂的外侧面上固连有一个环形的凸板，凸板上沿圆周方向设有若干个风扇连接部。本可调速电磁风扇离合器具有装配简单，结构稳定的特点。
文档编号F01P7/00GK101251038SQ20081006033
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日
发明者徐时聪 申请人:浙江耐士伦机械有限公司