专利名称:保安风扇离合器的制作方法
本发明涉及一自动风扇离合器，特别地涉及一离心力响应式离合器。
本发明的用途是借助连接于一从动装置的多个内部膨胀式离心作用摩擦制动片，使自动风扇起动。多个滑动盘有选择地偏向多个簧片，从而供给摩擦制动片以起动转矩，带动从动装置旋转。在任何输入驱动速度时，将摩擦制动片转矩的大小设计成大于从动装置的转矩，从而提高从动装置的速度，直到达到一驱动速度，实现平滑的啮合。本发明最好要求从动装置的转矩量和内部制动片的转矩量与速度的平方成函数关系。
本发明的一个目的在于借助一离心响应式离合机构，使风扇起动。本发明的一个进一步的目的在于多个不同惯性的转盘的配合下有选择地在多个摩擦制动片上施加和解脱一预载力。该转盘可以一限定数量相对于其它转盘自由地旋转。转盘的旋转部份地由一制动装置控制。因此，本发明包括带有一啮合和脱离啮合工作模式并包括一驱动或输入部件的离心响应式离合器;一个包括一旋转地与驱动部件隔离并适合于由圆筒驱动的啮合面和从动部件的由主动部件使之旋转的圆筒;和一旋转上与驱动和从动部件隔离并适合于向从动部件施加一制动力的制动装置。从动部件包括用于驱动地啮合啮合面的多个离心力响应式摩擦制动片和在摩擦制动片上向啮合表面产生一预载力的装置。离合器包括用于啮合和脱离啮合包括多个转盘的摩擦制动片的装置，随从动部件旋转的多个转盘中的一个包括引起转盘彼此相对转动的装置，该相对转动引起向摩擦制动片上施加啮合和脱离啮合的预载力。一旦施加了制动，从动部件就减慢直至停止。为了解脱从动部件的转动，最好要求施加这样的制动，该制动的制动转矩量应大于摩擦制动片的制动转矩量减去主动转矩所得之差值。
图的扼要说明图1是一风扇离合器的截面图。
图2和3是分别处在啮合和脱离工作模式状态下的离合器不同部件的示意图。
图4和5是分别处在啮合和脱离工作模式状态下的离合器其它部件的示意图。
图6是一展示了一备用制动机构的局部截面图。
图7是一用于起动图6中制动机构的装置的示意图。
参照附图，有一图示的风扇离合器10。离合器10包括一输入或驱动部件12。如图1所示，驱动部件12包括一连接于法兰16的输入轴14。图1示意从动离件13与驱动部件12啮合时处于啮合工作模式的离合器10。法兰16以众所周知的方法安装在一自动引擎的一旋转零件上。轴14和法兰16通常可以通过被标明为18的左旋线连接。用于连接轴与法兰的装置对本发明来说并不重要。从动部件12包括用双排滚珠轴承22隔离轴14的风扇壳20。轴承22通过开口环26安装在风扇壳20内。风扇壳20包括一带有扇形安装表面24的扇形部件。风扇被固定在风扇壳20上并与之一起旋转。用多个螺栓42将风扇40和风扇壳20固定在第一转盘40上。用螺栓42再将风扇接合器盘或衬套44固定在风扇壳20上。衬套44，以下将详细描述，包括适用于安装螺帽48的开孔46或多个这样的开孔，而螺帽又螺旋地接受相应的螺栓42。第二转盘60用一衬套62旋转地安装在风扇壳20和第一转盘40上。衬套62可由开口环64固定。
离合器10，特别是从动部件13进一步包括通过销72固定在轴14上的圆筒70。圆筒70包括径向延伸部份74和轴向延伸部分76。轴向凸出部份76限定了圆形摩擦表面78。
第一转盘40包括一最佳地带有一固定在其上通常被标明为52的并被安置靠近第二转盘的一类似的径向延伸部份62的例如聚四氟乙烯的低摩擦材料的径向延伸部份50。通常被标明为64的例如制动卡钳的固定式制动装置被分别安置在第一和第二转盘40和60的径向延伸部份50和62的周围。如下所述，制动带可以代替制动长钳。在制动装置驱动与撤消驱动时，离合器10将分别啮合和脱离。
应知道的是第一转盘40的有效惯性量要比第二转盘40的惯性量大，这是由于第一转盘40连接于离合器10的较大的部件并与之一起旋转。
参照图1可以看出，风扇壳20进一步包括一终止在平面边界92的轴向延伸部份90。在图2和图3中对平面边界92作了更清楚的描述。图2示意离合器处于啮合工作模式，而图3示意离合器处于脱离工作模式。更特别的是，风扇壳20包括多个拱形槽94a-c。通过槽94延伸的是一类似的多个销子96a-c。模式销子96被固定在如图1所示的第二转盘60上并与之旋转，图1只标明了许多销子96中的一个。销子96进而经过位于第一转盘40上的槽98。
平面边界92进而支撑从其中延伸并牢固地嵌入延伸部份90的三对具有小间距的销子100a-b，102a-b和104a-b。从中径向延伸的簧片106，108和110交错结合在每对销子100，102和104之间。每个簧片终止在通常被标明为112的拱形端部。正如下面详细描述的，簧片106-110偏向作用于圆筒70的摩擦表面78的多个内部膨胀式离心作用摩擦制动片120a-c。
回到图1再作简单的描述，在图的下部有销子122。销子从衬套44延伸进圆筒70的内部。衬套44支撑三个在图2和3中有更清楚地描述的销子122a，b，c，而在图1中没有展示。这些销子旋转地支撑多个摩擦制动片120a-c。为了与圆筒70的摩擦表面78啮合，每个摩擦制动片120支撑摩擦制动件126a-c的拱形带。
第一转盘40进一步包括通过在转盘60上的拱形开孔142a-c延伸的多个轴向延伸突出部140a-c。图1描述了突出部140c，而图4对余下的突出部14a-b作了更清楚的描述。图4展示处于啮合工作模式的两个转盘40和60的相互关系。当制动装置没有起动时，这种状况是存在的。突出部140通过转盘60延伸。转盘60进一步包括一固定于安置在销子146和驱动突出部140a之间的例如一延伸弹簧的弹簧148的销子146或其它类似的装置。应注意的是转盘60可被调正，从而适应2个或更多的销子146和弹簧148。弹簧148用于使转盘60相对于转盘40旋转而把驱动突出部带入它们如图4所示的反时针位置。此外，在啮合工作模式时，将制动装置关闭，由弹簧148在转盘40和转盘60之间提供驱动连接。更特别的是，利用弹簧148连接，转盘60被相应地牵引到转盘40。
压住摩擦制动片的簧片106-110的啮合或脱离啮合可分别通过制动装置64的解除驱动和驱动来进行控制。脱离工行模式是通过起动固定式制动装置64而获得。如前所述，制动装置可以是接触每个转盘62和50的一边的带有制动垫片的转盘卡钳式或如图6所示的外部制动片或制动带。图6分别展示了分别接触第一转盘40和第二转盘60的摩擦表面171和172的制动带摩擦表面170的宽度。用于把制动带169移进与转盘啮合的装置是如图7所示的螺线管驱动机构。正如从以下的描述可以看到，当制动装置起动时，较低惯性的转盘60的旋转将停止。较高惯性的转盘40及其摩擦表面50或70将继续相对于较低惯性的转盘60及其摩擦表面62或172以限速顺时针方向旋转。这种旋转引起了销子96在槽94中旋转。销子96如图所示以反时针方向旋转，这样这些销子96朝内向相应的簧中106-110施力或偏压，使其脱离摩擦制动片120。此外，在脱离工作模式时，使制动装置打开，两个转盘的相对旋转将引起突出部140被安置在如图5所示的槽142顺时针部件上。应注意的是，槽142长度最好稍短于安置在风扇壳20上的槽94的长度。这是由于在上述转盘的相对旋转时，防止较大惯性转盘40与从转盘60延伸的薄销子96相接触。
在工作中，驱动装置10有两种工作模式，这两种模式之一是啮合工作式，其间输入轴14的驱动力传递至风扇30，另一种模式是脱离工作模式，其间风扇与输入轴14脱离。啮合和脱离工作模式之间的转换是通过如制动长钳64或制动带169的制动装置的驱动控制的。在啮合工作模式期间，制动装置是关闭的，结果，转盘60和40可自由地在弹簧148的影响下各自互相驱动旋转。在这种啮合工作模式期间，恢复弹簧148将使较小惯性的转盘60相对于较大惯性的转盘40以顺时针方式旋转。相对于转盘40的转盘60的顺时针旋转进而使固定在转盘64上相对于风扇壳20和衬套44以顺时针方式旋转。因此获得了如图2所示的方向。当销子96顺时针旋转时，如图2所示，簧片106-110迫使制动片120压住旋转圆筒70的摩擦表面78，由于制动片120和旋转圆筒70之间的接触，支撑制动片120的风扇壳20也被致使旋转。开始时风扇30的转速将小于衬套70的转速，这是因为压住旋转衬套70的轻载摩擦制动片120之间有滑动。当风扇30的速度，也就是摩擦制动片120的速度增加时，产生了一离心力，该力进而促使摩擦制动片120压住其中的衬套，把风扇的转速提高至圆筒70和轴14的转速。
当要使风扇30脱离输入轴14时，可产生一控制信号，以驱动制动装置，一旦接收到这些信号，卡钳64的制动垫片或制动带169的摩擦表面170分别啮合转盘40和60的延伸部份52，62或171，172。正如前述，转盘40的有效惯性量将明显大于转盘60的惯性量，这是由于转盘40连接许多包括风扇30在内的驱动装置10的较大部件之故。因此，在驱动时，制动装置将分别施给转盘40，60大小相等的制动力。较小惯性的转盘60将几乎趋于立即停止，较大惯性的转盘40将继续以如图5所示的顺时针方式旋转。因此，由于两个转盘的相对运动，突出部140将如图5所示在其相对的槽142中顺时针旋转并完全放开回动弹簧148。这种旋转使销子96相对于其相应的槽94以反时针方式旋转，并促使弹簧106-110放开摩擦制动片。在这种脱离工作模式时，制动装置的转矩量和摩擦制动片转矩量的组合不足以驱动风扇30。因此风扇30将停止。当希望再次啮合风扇时，制动装置64中的控制信号被消除，因此，如图2和3所示，回动弹簧148再次使转盘60和销子96以顺时针方式旋转，从而使簧片112再次以上述方式使摩擦制动片压住旋转圆筒70。
当然在上述说明的实施例中可以实现许多变化和调正而不脱离它的范围。因此，这个范围只是通过附加权利要求
的范围加以限制。
权利要求
1.一带有啮合和脱离啮合模式的风扇离合器(10)包括一驱动或输入部件(14)，一包括啮合面(78)的由该驱动部件(14)使之旋转的圆筒(70)，其特征在于该离合器包括一从动部件(20，30)，该从动部件旋转地与该驱动部件(14)隔离并适合于由包括用于驱动地啮合该啮合面(78)的多个离心力响应式摩擦制动片(120)的该圆筒(70)驱动；用于使该摩擦制动片偏向该啮合面的装置；用于啮合和脱离啮合的包括多个转盘(40，60)的该摩擦制动片的第一装置，其中3的转盘与该从动部件(20，30)一起旋转，包括用以引起该转盘(40，60)相对于其它转盘旋转的装置(140，142，148)，该相对旋转致使摩擦制动片和该啮合面(78)啮合和脱离啮合。
2.如权利要求
1所定义的离合器(10)，其特征在于该第一装置包括用以有选择地对每个该第一和第二转盘施加一相等的力或转矩的装置(64)。
3.如权利要求
2所定义的离合器(10)，其特征在于该第一装置进一步包括一相对于该从动部件(20，30，44)旋转地可移动的该第二转盘(60)并在其中包括至少一个径向定位的槽(142)、一延伸通过至少一个该槽(142)的驱动突出部(140)、固定在该第一转盘(40)上关与之旋转的驱动突出部(140)和连接于该第二转盘(60)的弹簧装置(146，148)当该力或转矩不施加的时候用以促使该转盘(40，60)旋转到额定位置的该第一转盘(40)
4.如权利要求
3所定义的离合器(10)，其特征在于该弹簧装置(146，148)包括一互相连接该第二转盘(60)和该驱动突出部(140)的张力弹簧(148)。
5.如权利要求
4所定义的离合器(10)，其特征在于该从动部件(20，30)包括多个径向定位槽(94)，其中该第二转盘(60)包括穿过并与该偏向装置(106-110)啮合的多个销子(96)，该转盘旋转到一相对于该偏向装置的位置，以引起该销子使该偏向装置脱离该摩擦制动片(120)，以及旋转到另一相对位置，以引起该销子使该偏向装置啮合该摩擦制动片。
6.如权利要求
5所定义的离合器(10)，其特征在于该第二转盘(60)的惯性量要小于该从动部件和与其旋转的第一转盘(40)的惯性量。
7.如权利要求
6所定义的离合器(10)，其特征在于该弹簧装置(106-110)包括多个固定在该从动部件上在簧片，该簧片的另一端部适合于使该摩擦制动片的相应端部与该圆筒(70)啮合。
8.如权利要求
7所定义的离合器(10)，其特征在于每个该摩擦制动片(120)被旋转地固定在该从动部件(20，30)上并包括一支撑摩擦件(126)的第二端部，其中该摩擦件在该从动部件的转速增加时与该圆筒作进一步的接触。
9.如权利要求
8所定义的离合器(10)，其特征在于该施力装置(64)包括一用以对每个该第一和第二转盘施加一相等的正常力的制动卡钳。
10.如权利要求
9所定义的离合器(10)，其特征在于该施力装置包括一用以对每个第一和第二转盘施加转矩力的制动带。
11.如权利要求
10所定义的离合器(10)，其特征在于该制动装置(64)的转矩大小要大于从动部件转矩和摩擦制动片转矩之差
专利摘要
具有一啮合和脱离啮合工作模式的离合器(10)包括用于驱动地啮合一啮合面(78)的多个离心力响应式摩擦制动片(120)；由多个转盘(40，60)控制摩擦制动片的啮合和脱离，其中一个转盘相对于其它转盘旋转。
文档编号F01P7/00GK86103353SQ86103353
公开日1986年11月26日 申请日期1986年5月15日
发明者朱利安·察考斯基, 阿兰·德琼 申请人:加拿大福莱姆有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan