專利名稱：外部控制型風扇耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種外部控制型風扇耦合裝置，其采用了體照外部環(huán)境的溫度變化或旋轉(zhuǎn)變化來控制用于冷卻汽車等中的發(fā)動機的風扇的旋轉(zhuǎn)的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，作為該種風扇耦合裝置，已知一種風扇耦合裝置，該裝置具有密封殼體的內(nèi)部由具有供油調(diào)節(jié)孔的隔板分成儲油腔和其中容納驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔的結(jié)構(gòu)型式，其中密封殼體由非磁性箱體和安裝在箱體上的蓋構(gòu)成，密封殼體通過軸承支承在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)上，驅(qū)動盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體的遠端上，并且在儲油腔內(nèi)部配設(shè)具有磁性的閥元件，閥元件打開或關(guān)閉在扭矩傳遞腔和儲油腔之間形成的油循環(huán)流動通道，并且通過使用致動器操作閥元件來執(zhí)行油循環(huán)流動通道的打開/關(guān)閉控制，其中，從驅(qū)動側(cè)到從動側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞是通過增大或減小在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間形成的扭矩傳遞間隙部分內(nèi)的油的有效接觸面積進行控制的。
作為這類的外部控制型風扇耦合裝置，已知一種系統(tǒng)的外部控制型風扇耦合裝置，該系統(tǒng)通過勵磁固定到發(fā)動機或車身側(cè)的電磁感應(yīng)線圈來操作耦合裝置內(nèi)部的致動器，從而從外部控制風扇的旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)形成了磁回路，其中由電磁感應(yīng)線圈的勵磁生成的磁通通過具有高磁導率的磁體(軸、閥元件)的磁路傳遞到閥元件，并且磁通再次返回電磁感應(yīng)線圈，其中，會響應(yīng)來自ECU的輸入信號向電磁感應(yīng)線圈施加電壓，并且通過所生成的電磁力打開或閉合位于耦合裝置內(nèi)部的閥元件，從而控制扭矩傳遞油的流速(參見美國專利第6443283號)。
然而，上述傳統(tǒng)的外部控制型風扇耦合裝置具有下列缺陷。
即，在通過將激勵外部固定的電磁感應(yīng)線圈的磁通傳遞到耦合裝置內(nèi)部的閥元件來操作風扇耦合裝置的方法中，需要形成磁回路，在磁回路中由電磁感應(yīng)線圈的勵磁生成的磁通通過具有高磁導率的磁體(軸、閥元件)的磁路傳遞到閥元件上，并且磁通再次返回電磁感應(yīng)線圈。因此，傳統(tǒng)的風扇耦合裝置具有相對于電磁感應(yīng)線圈和閥元件的位置關(guān)系的布局受到限制的缺陷、箱體和閥結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的缺陷、在將用于構(gòu)成磁回路的磁性部件加入到耦合裝置內(nèi)部中時存在油泄漏的可能的缺陷、泄漏的磁會由于細長的磁路而增大的缺陷、以及系統(tǒng)對于尺寸不同的風扇耦合裝置的通用特性不足的缺陷等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于克服傳統(tǒng)的外部控制型風扇耦合裝置的上述缺陷，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種外部控制型風扇耦合裝置，該裝置對于電磁感應(yīng)線圈和閥元件的位置關(guān)系的布局不存在限制，實現(xiàn)箱體和閥結(jié)構(gòu)的簡化，裝置的小型化和重量的降低，并且防止油的漏泄和漏磁，并且顯示出足夠的系統(tǒng)通用特性。
依照本發(fā)明的外部控制型風扇耦合裝置采用了如下的方法，其中通過使用驅(qū)動軸(旋轉(zhuǎn)軸主體)的旋轉(zhuǎn)供應(yīng)電流的發(fā)電部件設(shè)置在耦合裝置中，從而驅(qū)動操作閥元件的致動器，其中本發(fā)明的要點在于電扇耦合裝置被構(gòu)造成使得密封殼體的內(nèi)部由安裝在蓋上的隔板分成儲油腔和內(nèi)部容納驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔，密封殼體由非磁性箱體和安裝在箱體上的蓋構(gòu)成，非磁性箱體通過軸承支承在旋轉(zhuǎn)軸主體上，驅(qū)動盤固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體的遠端上，耦合裝置包括形成在扭矩傳遞腔和儲油腔之間的油循環(huán)流動通道、和形成于隔板中的供油調(diào)節(jié)孔，耦合裝置包括位于儲油腔中的用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔的閥元件，而且通過使用致動器操作閥元件來執(zhí)行油循環(huán)流動通道的打開/關(guān)閉控制，并且通過增大或減小在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間形成的扭矩傳遞間隙部分內(nèi)的油的有效接觸面積來控制從驅(qū)動側(cè)到從動側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞，其中致動器安裝在密封殼體的蓋上，耦合裝置包括一固定到外部的初級線圈、和一固定到密封殼體上并且以相對的方式面向初級線圈的次級線圈，而且安裝到密封殼體的蓋上的致動器由感應(yīng)到次級線圈上的電流驅(qū)動。
在此，在使用外部控制型風扇耦合裝置的情形下，可以通過使操作閥元件的致動器小型化并且通過在致動器從旋轉(zhuǎn)軸主體偏置的情況下將小型化的致動器安裝到密封殼體的蓋上來構(gòu)成閥元件打開/關(guān)閉機構(gòu)。
本發(fā)明的另一種外部控制型風扇耦合裝置被構(gòu)造成使得密封殼體的內(nèi)部由固定地安裝在驅(qū)動盤上的隔板分成儲油腔和其中容納驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔，密封殼體由非磁性箱體和安裝在箱體上的蓋構(gòu)成，非磁性箱體通過軸承支承在旋轉(zhuǎn)軸主體上，驅(qū)動盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體的遠端上，耦合裝置包括形成在扭矩傳遞腔和儲油腔之間的油循環(huán)流動通道、和形成于隔板中的供油調(diào)節(jié)孔，耦合裝置包括位于儲油腔中的用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔的閥元件，而且通過使用致動器操作閥元件來執(zhí)行油循環(huán)流動通道的打開/關(guān)閉控制，并且通過增大或減小在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間形成的扭矩傳遞間隙部分內(nèi)的油的有效接觸面積來控制從驅(qū)動側(cè)到從動側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞，其中耦合裝置采用將致動器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)部、并且使由致動器操作的控制桿沿軸向方向穿入旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)部以控制閥元件的方法，耦合裝置包括一固定到外部的初級線圈和一固定到旋轉(zhuǎn)軸主體上并且以相對的方式面對初級線圈的次級線圈，并且安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)的致動器由感應(yīng)到次級線圈上的電流驅(qū)動。
另外，本發(fā)明的耦合裝置可以采用如下方法，該方法將感應(yīng)到次級線圈上的交流電整流為直流電并且使用該直流電驅(qū)動致動器，而旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個都可以用作該致動器。
本發(fā)明的外部控制型風扇耦合裝置采用了如下的方法，其中以非接觸方式向旋轉(zhuǎn)耦合裝置主體供電，并且用于操作閥元件的致動器由電驅(qū)動，因此，不需要構(gòu)成傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所采用的復(fù)雜的磁路(磁回路)，因此簡化了結(jié)構(gòu)，基本上消除了油的泄漏，并且可以使漏磁非常小。另外，因為供電部件(變壓器部件)和致動器彼此通過導線電連接起來，所以對于供電部件和致動器的位置關(guān)系的布局的限制就很小。另外，因為對于致動器部件的尺寸的限制很小，所以也增強了通用性。另外，即使當外部控制型風扇耦合裝置是驅(qū)動用于大型車輛的大直徑風扇用的大直徑外部控制型風扇耦合裝置、且供油調(diào)節(jié)孔的位置遠離耦合裝置的旋轉(zhuǎn)中心時，也不需要增大線圈的直徑并且可以使用小直徑線圈操作耦合裝置，從而耦合裝置就變得小型化和輕量化，因此形成了布局特性也會得到增強的有利效果。


圖1是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第一實施例的縱向剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第二實施例的縱向剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第三實施例的縱向剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第四實施例的縱向剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第五實施例的縱向剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明外部控制型風扇耦合裝置的第六實施例的縱向剖視圖。
圖7是表示在本發(fā)明的外部控制型風扇耦合裝置中的初級線圈和次級線圈的布局實例的示意圖，其中A和B顯示了橫式外部控制型風扇耦合裝置，并且C至F表示了立式外部控制型風扇耦合裝置。
具體實施例方式
圖1至圖6表示了依照本發(fā)明的外部控制型風扇耦合裝置的實例，其中，圖1和圖2為表示采用旋轉(zhuǎn)式螺線管型作為致動器的外部控制型風扇耦合裝置的縱向剖視圖，圖3至圖6為表示采用線性螺線管型作為致動器的外部控制型風扇耦合裝置的縱向剖視圖，并且圖7為表示在依照本發(fā)明的風扇耦合裝置中的初級線圈和次級線圈的布局實例的示意圖。在附圖中，數(shù)字1代表旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)，數(shù)字2代表密封殼體，數(shù)字2-1代表箱體，數(shù)字2-2代表蓋，數(shù)字3代表驅(qū)動盤，數(shù)字4代表隔板，數(shù)字5代表儲油腔，數(shù)字6代表扭矩傳遞腔，數(shù)字7代表油回收循環(huán)流動通道，數(shù)字8代表供油調(diào)節(jié)孔，數(shù)字9-1至9-6代表供油閥元件，數(shù)字10-1、10-2代表旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器，數(shù)字10-3至106代表線性螺線管型致動器，數(shù)字11代表整流器，數(shù)字12代表供電變壓器，數(shù)字12-1代表初級線圈(電磁感應(yīng)線圈)，數(shù)字12-2代表次級線圈(電磁感應(yīng)線圈)，數(shù)字13代表導線，數(shù)字14代表密封殼體軸承，數(shù)字15代表初級線圈軸承，并且數(shù)字16代表風扇。
即，在如圖1所示的外部控制型風扇耦合裝置中，在通過驅(qū)動部件(發(fā)動機)的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上，由箱體2-1和蓋2-2構(gòu)成的密封殼體2通過密封殼體軸承14支承。密封殼體2的內(nèi)部由設(shè)有供油調(diào)節(jié)孔8的隔板4分為儲油腔5和扭矩傳遞腔6。在驅(qū)動盤3和扭矩傳遞腔的內(nèi)圓周表面之間形成有扭矩傳遞間隙的情況下，固定地安裝到旋轉(zhuǎn)軸主體1遠端上的驅(qū)動盤3容納在扭矩傳遞腔6的內(nèi)部。
供油閥元件9-1安裝到旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器10-1的控制桿10-1a上，致動器10-1安裝到蓋2-2的前表面上，供油閥元件9-1用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8，由形成于蓋2-2內(nèi)的油回收循環(huán)連通通道7回收的油通過該供油調(diào)節(jié)孔8流入到扭矩傳遞腔6。由于這種構(gòu)造，供油閥元件9-1會由于控制桿10-1a的旋轉(zhuǎn)而在隔板4上方傾斜，從而打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8。在此，當使用線性螺線管型致動器時，供油調(diào)節(jié)孔8會由于控制桿10-1a的前后運動而打開或閉合。
供電變壓器12由固定到發(fā)動機或車身側(cè)的初級線圈12-1和固定到耦合裝置的箱體2-1上的次級線圈12-2構(gòu)成。下面解釋供電變壓器12的操作原理，當交流電壓(正弦波或方波)施加到初級線圈12-1上時，由于在初級線圈12-1中流動的電流，所以會由于安培右手螺旋定律而在初級線圈芯部生成磁通，磁通流入旋轉(zhuǎn)的次級線圈芯部內(nèi)，并且再次返回初級線圈芯部，因此形成磁回路。在此，在次級線圈中流動的磁通的矢量具有與施加到初級線圈12-1上的交流頻率同步變化的方向。另外，由于在次級線圈芯部中流動的磁通(磁場)的電磁感應(yīng)作用，會在次級線圈12-2中感應(yīng)出電流，該交流電通過在密封殼體2內(nèi)部布置的導線13流入致動器10-1，交流電通過連接到致動器10-1上的整流器11整流為直流電，并且直流電用作致動器的驅(qū)動動力以操作供油閥元件9-1。在此，當使用交流致動器時，就不需要整流器11。
如圖2所示的外部控制型風扇耦合裝置采用了如下的系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器10-2和整流器11布置在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1的內(nèi)部，并且致動器10-2的控制桿10-2a沿軸向方向穿入旋轉(zhuǎn)軸主體1中，從而操作供油閥元件9-2。下面解釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，密封殼體2的內(nèi)部由隔板4分為儲油腔5和其中布置有驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔6，其中，密封殼體2由箱體2-1和蓋2-2構(gòu)成，箱體2-1通過密封殼體軸承14支承在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上，驅(qū)動盤3固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1的遠端上，并且隔板4具有供油調(diào)節(jié)孔8，隔板4固定地安裝在驅(qū)動盤3上，在驅(qū)動盤3和扭矩傳遞腔6的內(nèi)圓周表面之間形成有扭矩傳遞間隙的情況下，固定地安裝到旋轉(zhuǎn)軸主體1的遠端上的驅(qū)動盤3容納在扭矩傳遞腔6內(nèi)部。另外，布置在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器10-2的控制桿10-2a軸向穿入旋轉(zhuǎn)軸主體1中并且伸入到儲油腔5的內(nèi)部，用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8的供油閥元件9-2固定地安裝在控制桿10-2a的遠端上，且供油調(diào)節(jié)孔8形成于固定地安裝在驅(qū)動盤3上隔板4上。下面解釋該風扇耦合裝置的操作方式，其方式與圖1中所示的風扇耦合裝置相同，由于致動器10-2的控制桿10-2a的旋轉(zhuǎn)，供油閥元件9-2在隔板4上傾斜，從而打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8。另外，就該風扇耦合裝置而言，供電變壓器12的次級線圈12-2固定到旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上。在此，同樣在該風扇耦合裝置的情形下，當使用線性螺線管型致動器時，供油調(diào)節(jié)孔8會由于控制桿10-2a的向前和向后運動而打開或閉合。
如圖2所示，當外部控制型風扇耦合裝置采用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器10-2和整流器11布置在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1的內(nèi)部并且致動器10的控制桿10-2a沿軸向方向穿入旋轉(zhuǎn)軸主體1中并且操作供油閥元件9-2的系統(tǒng)時，可以在以比密封殼體2的速度更高的速度旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動盤3的隔板4內(nèi)部形成儲油腔5，并且因此可以通過使用由旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1的高速旋轉(zhuǎn)生成大離心力來供油，從而可以增強供油能力，并因此增強了風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)。另外，因為具有較大重量的致動器并未布置在蓋側(cè)上，所以減小了力矩重量(moment weight)。因此，與采用將致動器固定到蓋2-2上的系統(tǒng)的如圖1所示的外部控制型風扇耦合裝置相比，可以降低支承著從動部分(由箱體2-1和蓋2-2構(gòu)成的密封殼體2)的軸承14的載荷和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸主體1的發(fā)動機側(cè)驅(qū)動軸(附圖中未顯示)的軸承(附圖中未顯示)的載荷，因此可以增強軸承的耐用性并且還可以增強發(fā)動機的整個冷卻系統(tǒng)的可靠性。
另外，在將供電變壓器12的次級線圈12-2固定到旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上的系統(tǒng)中，與采用其中使用與上述情形相同的方式將次級線圈12-2固定到箱體2-1上的系統(tǒng)的如圖1所示的外部控制型風扇耦合裝置相比，它可以降低從動部分(由箱體2-1和蓋2-2構(gòu)成的密封殼體2)的重量，因此不僅可以降低支承從動部分的軸承14的載荷，而且還可以將風扇耦合裝置的重心位置移動到發(fā)動機側(cè)，因此帶來下列優(yōu)點例如旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上的力矩載荷減小并且降低電阻的升高，該電阻的升高源于風扇耦合裝置的生熱，而所述降低由縮短從次級線圈12-2到致動器10-2的導線13的距離而促成。
如圖3所示的外部控制型風扇耦合裝置采用了如下的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中采用了線性螺線管型致動器10-3代替上述圖1中所示的外部控制型風扇耦合裝置中的旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器10-1，并且使用了由片簧9-3a和電樞9-3b構(gòu)成的供油閥元件9-3來代替供油閥元件9-1，其中，線性螺線管型致動器10-3的驅(qū)動電力是由供電變壓器12經(jīng)過導線13供應(yīng)的。
即，在采用線性螺線管型致動器10-3的外部控制型風扇耦合裝置中，當由片簧9-3a和電樞9-3b構(gòu)成的供油閥元件9-3的電樞9-3b置于致動器10-3的驅(qū)動部分附近的情況下，片簧9-3a的一個近端部安裝在隔板4上。
在具有上述結(jié)構(gòu)的外部控制型風扇耦合裝置中，當線性螺線管型致動器10-3被關(guān)閉時，供油閥元件9-3的電樞9-3b由于片簧9-3a作用而與致動器10-3間隔開，因此打開了形成于隔板4上的供油調(diào)節(jié)孔8并且油會供給扭矩傳遞腔6，而當致動器10-3被打開時，電樞9-3b被吸到致動器10-3側(cè)面上，并且因此片簧9-3a與隔板4壓力接觸，從而供油調(diào)節(jié)孔8閉合并且停止向扭矩傳遞腔6中供油。
在使用上述圖3中所示的外部控制型風扇耦合裝置時，通過采用不具有操作軸的線性螺線管型致動器10-3，不僅可以增強風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)，而且可以增強致動器10-3和供油閥元件9-3的耐用性以及發(fā)動機的整個冷卻系統(tǒng)的可靠性。另外，可以完全消除油漏泄的可能。
如圖4所示的外部控制型風扇耦合裝置涉及本發(fā)明應(yīng)用到外部控制型風扇耦合裝置的情形，在該外部控制型風扇耦合裝置中，具有供油調(diào)節(jié)孔8的隔板4固定地安裝到驅(qū)動盤3上并且風扇耦合裝置采用了向線性螺線管型致動器10-4供電的系統(tǒng)并且該系統(tǒng)相當于圖1所示的系統(tǒng)。按照與圖3所示的供油閥元件的操作機構(gòu)相同的方式，供油閥元件的操作機構(gòu)設(shè)計成，代替如圖1所示的外部控制型風扇耦合裝置的供油閥元件9-1，風扇耦合裝置使用供油閥元件9-4，供油閥元件9-4由片簧9-4a和電樞9-4b構(gòu)成，并且在供油閥元件9-4的電樞9-4b置于安裝在密封殼體2的蓋2-2上的致動器10-4的驅(qū)動部分附近的狀態(tài)下，片簧9-4a的一個近端部安裝在隔板4上，隔板4固定地安裝在驅(qū)動盤3上。
在采用線性螺線管型致動器10-4的外部控制型風扇耦合裝置中，當線性螺線管型致動器10-4被關(guān)閉時，供油閥元件9-4的電樞9-4b由于片簧9-4a的作用而與致動器10-4間隔開，因此打開了形成于固定到驅(qū)動盤3上隔板4中的供油調(diào)節(jié)孔8并且油會供給扭矩傳遞腔6，而當致動器10-4被打開時，電樞9-4b被吸到致動器10-4側(cè)，并且因此片簧9-4a與隔板4壓力接觸，從而供油調(diào)節(jié)孔8閉合并且停止向扭矩傳遞腔6中供油。
在圖4所示的外部控制型風扇耦合裝置的情形中，通過采用不具有操作軸的線性螺線管型致動器10-4，可以增強風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)。另外，與具有供油調(diào)節(jié)孔8的隔板4安裝在密封殼體2的蓋2-2上的結(jié)構(gòu)的外部控制型風扇耦合裝置相比，如圖4所示的外部控制型風扇耦合裝置可以使用旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1的離心力來向扭矩傳遞腔6供油，并且因此可以進一步增強風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)。
如圖5所示的外部控制型風扇耦合裝置涉及將本發(fā)明應(yīng)用到外部控制型風扇耦合裝置的情形，在該外部控制型風扇耦合裝置中，具有供油調(diào)節(jié)孔8的隔板4固定地安裝到密封殼體2的蓋2-2上，并且風扇耦合裝置采用了向線性螺線管型致動器10-5供電的系統(tǒng)，且該系統(tǒng)與圖1所示的系統(tǒng)相同。即，如圖5所示的風扇耦合裝置采用其中線性螺線管型致動器小型化的系統(tǒng)，并且該小型化的致動器既不與旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1對齊也不與之同軸，而是從旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1偏置開，從而打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8。下面解釋風扇耦合裝置的構(gòu)造，線性螺線管型小型化的致動器10-5安裝在密封殼體2的蓋2-2的端部上，并且用于打開或閉合隔板4的供油調(diào)節(jié)孔8的供油閥元件9-5通過彈簧9-5a彈性支承在小型化的致動器10-5上，其中隔板4固定到密封殼體2的蓋2-2上。
在采用線性螺線管型小型化的致動器10-5的外部控制型風扇耦合裝置中，當致動器10-5被關(guān)閉時，供油閥元件9-5由于彈簧9-5a的作用而與致動器10-5間隔開，因此打開了形成于固定到蓋2-2上的隔板4中的供油調(diào)節(jié)孔8并且油會供給到扭矩傳遞腔6，而當致動器10-5被打開時，供油閥元件9-5被吸到致動器10-5側(cè)，并且因此閥構(gòu)件9-5與隔板4壓力接觸，從而供油調(diào)節(jié)孔8閉合并且停止向扭矩傳遞腔6中供油。
在圖5所示的外部控制型風扇耦合裝置的情形中，通過采用不具有操作軸的線性螺線管式小型化的致動器10-5并且采用通過偏置旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1來打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔8的系統(tǒng)，可以增強風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)，并且同時可以實現(xiàn)風扇耦合裝置的小型化和重量的降低、以及風扇耦合裝置制造成本的降低。
圖6所示的外部控制型風扇耦合裝置涉及本發(fā)明應(yīng)用到外部控制型風扇耦合裝置的情形，在該外部控制型風扇耦合裝置中，具有供油調(diào)節(jié)孔8的隔板4固定地安裝到驅(qū)動盤3上并且風扇耦合裝置采用線性螺線管型致動器10-6安裝到驅(qū)動盤3上的系統(tǒng)，使用了由片簧9-6a和電樞9-6b構(gòu)成的供油閥元件9-6，并且從圖2所示的供電變壓器12經(jīng)過導線13向線性螺線管型致動器10-6供應(yīng)驅(qū)動電力。
在采用線性螺線管型致動器10-6的外部控制型風扇耦合裝置中，供油閥元件9-6由片簧9-6a和電樞9-6b構(gòu)成，在供油閥元件9-6的電樞9-6b布置在致動器10-6的驅(qū)動部附近的情況下，片簧9-6a的近端部安裝在隔板4上。另外，風扇耦合裝置采用了如下的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中從供電變壓器12通過導線13向致動器10-6供給用于致動器10-6的驅(qū)動電力，且供電變壓器12固定到旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1上，導線13布設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1內(nèi)部。
在具有這種結(jié)構(gòu)的外部控制型風扇耦合裝置中，當線性螺線管型致動器10-6被關(guān)閉時，供油閥元件9-6的電樞9-6b由于片簧9-6a的作用而與致動器10-6間隔開，因此打開了形成于隔板4中的供油調(diào)節(jié)孔8并且油會供給到扭矩傳遞腔6，而當致動器10-6被打開時，電樞9-6b被吸到致動器10-6側(cè)，并且因此片簧9-6a與隔板4壓力接觸，從而供油調(diào)節(jié)孔8閉合并且停止向扭矩傳遞腔中供油。
在使用如圖6所示的外部控制型風扇耦合裝置的情形中，通過按照與圖2和圖4中所示的風扇耦合裝置相同的方式采用不具有操作軸的線性螺線管型致動器10-6，可以增強風扇旋轉(zhuǎn)響應(yīng)。另外，因為用于供電的導線13可以布設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸主體(驅(qū)動軸)1內(nèi)部，所以同導線13通過密封殼體2的箱體2-1和蓋2-2被布設(shè)的系統(tǒng)相比，可以獲得更有利的效果，包括使作用在導線13上的離心力更小的有利效果，并且因此不會出現(xiàn)斷開的可能，從而可以降低由風扇耦合裝置生成的熱而導致的電阻的升高。
作為依照本發(fā)明的裝置的供電變壓器12的初級線圈12-1和次級線圈12-2的布局(配置)，圖7中顯示了六種布局A、B、C、D、E、F。下面解釋各種布局的技術(shù)特征，A型變壓器12具有簡單的結(jié)構(gòu)，因此可以實現(xiàn)變壓器12小型化和重量的降低并且降低制造成本；B型變壓器12可以實現(xiàn)小型化和重量的降低，同時，具有從初級線圈12-1到次級線圈12-2的有利的磁傳輸效率；C型變壓器12具有簡單的結(jié)構(gòu)，因此可以降低制造成本，并且同時，可以很容易地執(zhí)行線圈固定方法；D型變壓器12提供了容易的線圈固定方法并且具有從初級線圈12-1到次級線圈12-2的有利的磁傳輸效率；而E和F型的變壓器12可以實現(xiàn)小型化和重量的降低，并且同時具有從初級線圈12-1到次級線圈12-2的有利的磁傳輸效率。
在具有如圖1到圖6中所示的上述構(gòu)造的風扇耦合裝置中，風扇16的旋轉(zhuǎn)是通過下列方法(1)、(2)進行控制的。
(1)當ECU確定需要風扇16的旋轉(zhuǎn)速度增大來響應(yīng)信息例如散熱器水溫、吸入空氣溫度、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度、加速踏板的踩踏深度、車輛速度等時，交流電壓(正弦波或方波)會施加到供電變壓器12的初級線圈12-1上，因此，致動器10被操作從而打開供油閥元件9以提高風扇16的旋轉(zhuǎn)速度。當需要降低風扇16的旋轉(zhuǎn)速度時，電源被關(guān)閉。在此，由于致動器10的設(shè)置，所以可以采用未供電的OFF/ON模式和供電的ON/OFF模式中的任一種。
(2)當風扇的旋轉(zhuǎn)速度被控制為由ECU指示的任意旋轉(zhuǎn)速度時，就對風扇旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行了反饋控制。另外，通過改變初級線圈12-1側(cè)的電源頻率，由次級線圈12-2感應(yīng)出的感應(yīng)電動勢量就會變化，從而控制致動器10的操作量，由此可以將風扇的旋轉(zhuǎn)速度控制為由ECU指示的任意旋轉(zhuǎn)速度。
在此，在使用旋轉(zhuǎn)螺線管型致動器時，通過改變徑向方向位置和圓周方向位置來配設(shè)多個數(shù)目的形成于隔板4中的供油調(diào)節(jié)孔8，可以從處于半徑最小的位置處的供油調(diào)節(jié)孔8開始連續(xù)地形成供油調(diào)節(jié)孔8，因此可以執(zhí)行風扇速度的多級控制。另外，通過逐漸且連續(xù)地形成供油調(diào)節(jié)孔8，可以執(zhí)行風扇旋轉(zhuǎn)速度的線性控制。另外，通過在供油調(diào)節(jié)孔8的直徑連續(xù)且逐漸變小的情況下，通過多級地形成供油調(diào)節(jié)孔8，可以執(zhí)行風扇旋轉(zhuǎn)速度的更細微的多級控制。
工業(yè)實用性本發(fā)明的外部控制型風扇耦合裝置采用一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中通過使用驅(qū)動軸(旋轉(zhuǎn)軸主體)的旋轉(zhuǎn)來供電的發(fā)電部件設(shè)置到風扇耦合裝置中，從而驅(qū)動操作閥元件的致動器。因此，即使當外部控制型風扇耦合裝置是用于驅(qū)動大型車輛的大直徑風扇的大直徑的外部控制型風扇耦合裝置時，也不需要增大線圈的直徑，因此，可以實現(xiàn)整個裝置結(jié)構(gòu)的簡化、小型化和重量的降低，從而增強了布局特性。另外，可以降低功耗。再者，本發(fā)明也適用于現(xiàn)有的外部控制型風扇耦合裝置。
權(quán)利要求
1.一種外部控制型風扇耦合裝置，該裝置被構(gòu)造成使得密封殼體的內(nèi)部由安裝在蓋上的隔板分成儲油腔和內(nèi)部容納驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔，所述密封殼體由非磁性箱體和安裝在該箱體上的蓋構(gòu)成，所述非磁性箱體通過軸承支承在旋轉(zhuǎn)軸主體上，驅(qū)動盤固定地安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸主體的遠端上，所述耦合裝置包括形成在扭矩傳遞腔和儲油腔之間的油循環(huán)流動通道、和形成于隔板中的供油調(diào)節(jié)孔，所述耦合裝置包括位于儲油腔中的用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔的閥元件，而且通過使用致動器操作閥元件來執(zhí)行油循環(huán)流動通道的打開/關(guān)閉控制，并且通過增大或減小在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間形成的扭矩傳遞間隙部分內(nèi)的油的有效接觸面積來控制從驅(qū)動側(cè)到從動側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞，其中，所述致動器安裝在密封殼體的蓋上，所述耦合裝置包括一固定到外部的初級線圈、和一固定到密封殼體上并且以相對的方式面向該初級線圈的次級線圈，而且安裝到密封殼體的蓋上的致動器由感應(yīng)到次級線圈上的電流驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，操作閥元件的致動器是小型化的致動器，并且該小型化的致動器在致動器從旋轉(zhuǎn)軸主體偏置的情況下安裝在密封殼體的蓋上。
3.一種外部控制型風扇耦合裝置，該裝置被構(gòu)造成使得密封殼體的內(nèi)部由安裝在驅(qū)動盤上的隔板分成儲油腔和其中容納驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔，所述密封殼體由非磁性箱體和安裝在該箱體上的蓋構(gòu)成，所述非磁性箱體通過軸承支承在旋轉(zhuǎn)軸主體上，驅(qū)動盤安裝在該旋轉(zhuǎn)軸主體的遠端上，所述耦合裝置包括形成在扭矩傳遞腔和儲油腔之間的油循環(huán)流動通道、和形成于隔板中的供油調(diào)節(jié)孔，所述耦合裝置包括位于儲油腔中的用于打開或閉合供油調(diào)節(jié)孔的閥元件，而且通過使用致動器操作閥元件來執(zhí)行油循環(huán)流動通道的打開/關(guān)閉控制，并且通過增大或減小在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間形成的扭矩傳遞間隙部分內(nèi)的油的有效接觸面積來控制從驅(qū)動側(cè)到從動側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞，其中，所述耦合裝置采用將致動器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)部、并且使由致動器操作的控制桿沿軸向方向穿入旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)部以控制閥元件的方法，所述耦合裝置包括一固定到外部的初級線圈和一固定到旋轉(zhuǎn)軸主體上并且以相對的方式面對該初級線圈的次級線圈，并且安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體內(nèi)的致動器由感應(yīng)到次級線圈上的電流驅(qū)動。
4.如權(quán)利要求1所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，所述耦合裝置采用通過整流器將感應(yīng)到次級線圈上的交流電整流為直流電的方法，并且使用該直流電驅(qū)動致動器。
5.如權(quán)利要求2所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，所述耦合裝置采用通過整流器將感應(yīng)到次級線圈上的交流電整流為直流電的方法，并且使用該直流電驅(qū)動致動器。
6.如權(quán)利要求3所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，所述耦合裝置采用通過整流器將感應(yīng)到次級線圈上的交流電整流為直流電的方法，并且使用該直流電驅(qū)動致動器。
7.如權(quán)利要求1所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
8.如權(quán)利要求2所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
9.如權(quán)利要求3所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
10.如權(quán)利要求4所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
11.權(quán)利要求5所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
12.權(quán)利要求6所述的外部控制型風扇耦合裝置，其特征在于，使用旋轉(zhuǎn)式螺線管型致動器或線性式螺線管型致動器中的任一個作為所述致動器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種外部控制型風扇耦合裝置，該裝置對關(guān)于電磁感應(yīng)線圈和閥元件的位置關(guān)系的布局沒有限制，可以實現(xiàn)箱體和閥結(jié)構(gòu)的簡化，并且可以防止油的泄漏和漏磁，并且具有足夠的系統(tǒng)通用性；在一種風扇耦合裝置中，該風扇耦合裝置具有密封殼體的內(nèi)部由隔板分成儲油腔和其中設(shè)置驅(qū)動盤的扭矩傳遞腔的結(jié)構(gòu)型式，其中密封殼體支承在旋轉(zhuǎn)軸主體上，驅(qū)動盤固定式安裝在旋轉(zhuǎn)軸主體上，由供給到扭矩傳遞腔內(nèi)部的油將驅(qū)動扭矩傳遞到從動側(cè)，并且通過由致動器操作的閥元件執(zhí)行油流動通道的打開/關(guān)閉控制；電扇耦合裝置包括供電變壓器，該供電變壓器由一個固定到外部的初級線圈和固定到旋轉(zhuǎn)軸主體上并且以相對的方式面向初級線圈的次級線圈構(gòu)成，并且使用在次級線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的電流驅(qū)動致動器。
文檔編號F01P7/00GK1793680SQ20051013801
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者鹽崎賢, 芹澤茂幸 申請人:臼井國際產(chǎn)業(yè)株式會社