專利名稱:保安風扇離合器的制作方法
本發(fā)明涉及一自動風扇離合器，特別地涉及一離心力響應式離合器。
本發(fā)明的用途是借助連接于一從動裝置的多個內部膨脹式離心作用摩擦制動片，使自動風扇起動。多個滑動盤有選擇地偏向多個簧片，從而供給摩擦制動片以起動轉矩，帶動從動裝置旋轉。在任何輸入驅動速度時，將摩擦制動片轉矩的大小設計成大于從動裝置的轉矩，從而提高從動裝置的速度，直到達到一驅動速度，實現(xiàn)平滑的嚙合。本發(fā)明最好要求從動裝置的轉矩量和內部制動片的轉矩量與速度的平方成函數關系。
本發(fā)明的一個目的在于借助一離心響應式離合機構，使風扇起動。本發(fā)明的一個進一步的目的在于多個不同慣性的轉盤的配合下有選擇地在多個摩擦制動片上施加和解脫一預載力。該轉盤可以一限定數量相對于其它轉盤自由地旋轉。轉盤的旋轉部份地由一制動裝置控制。因此，本發(fā)明包括帶有一嚙合和脫離嚙合工作模式并包括一驅動或輸入部件的離心響應式離合器;一個包括一旋轉地與驅動部件隔離并適合于由圓筒驅動的嚙合面和從動部件的由主動部件使之旋轉的圓筒;和一旋轉上與驅動和從動部件隔離并適合于向從動部件施加一制動力的制動裝置。從動部件包括用于驅動地嚙合嚙合面的多個離心力響應式摩擦制動片和在摩擦制動片上向嚙合表面產生一預載力的裝置。離合器包括用于嚙合和脫離嚙合包括多個轉盤的摩擦制動片的裝置，隨從動部件旋轉的多個轉盤中的一個包括引起轉盤彼此相對轉動的裝置，該相對轉動引起向摩擦制動片上施加嚙合和脫離嚙合的預載力。一旦施加了制動，從動部件就減慢直至停止。為了解脫從動部件的轉動，最好要求施加這樣的制動，該制動的制動轉矩量應大于摩擦制動片的制動轉矩量減去主動轉矩所得之差值。
圖的扼要說明圖1是一風扇離合器的截面圖。
圖2和3是分別處在嚙合和脫離工作模式狀態(tài)下的離合器不同部件的示意圖。
圖4和5是分別處在嚙合和脫離工作模式狀態(tài)下的離合器其它部件的示意圖。
圖6是一展示了一備用制動機構的局部截面圖。
圖7是一用于起動圖6中制動機構的裝置的示意圖。
參照附圖，有一圖示的風扇離合器10。離合器10包括一輸入或驅動部件12。如圖1所示，驅動部件12包括一連接于法蘭16的輸入軸14。圖1示意從動離件13與驅動部件12嚙合時處于嚙合工作模式的離合器10。法蘭16以眾所周知的方法安裝在一自動引擎的一旋轉零件上。軸14和法蘭16通?？梢酝ㄟ^被標明為18的左旋線連接。用于連接軸與法蘭的裝置對本發(fā)明來說并不重要。從動部件12包括用雙排滾珠軸承22隔離軸14的風扇殼20。軸承22通過開口環(huán)26安裝在風扇殼20內。風扇殼20包括一帶有扇形安裝表面24的扇形部件。風扇被固定在風扇殼20上并與之一起旋轉。用多個螺栓42將風扇40和風扇殼20固定在第一轉盤40上。用螺栓42再將風扇接合器盤或襯套44固定在風扇殼20上。襯套44，以下將詳細描述，包括適用于安裝螺帽48的開孔46或多個這樣的開孔，而螺帽又螺旋地接受相應的螺栓42。第二轉盤60用一襯套62旋轉地安裝在風扇殼20和第一轉盤40上。襯套62可由開口環(huán)64固定。
離合器10，特別是從動部件13進一步包括通過銷72固定在軸14上的圓筒70。圓筒70包括徑向延伸部份74和軸向延伸部分76。軸向凸出部份76限定了圓形摩擦表面78。
第一轉盤40包括一最佳地帶有一固定在其上通常被標明為52的并被安置靠近第二轉盤的一類似的徑向延伸部份62的例如聚四氟乙烯的低摩擦材料的徑向延伸部份50。通常被標明為64的例如制動卡鉗的固定式制動裝置被分別安置在第一和第二轉盤40和60的徑向延伸部份50和62的周圍。如下所述，制動帶可以代替制動長鉗。在制動裝置驅動與撤消驅動時，離合器10將分別嚙合和脫離。
應知道的是第一轉盤40的有效慣性量要比第二轉盤40的慣性量大，這是由于第一轉盤40連接于離合器10的較大的部件并與之一起旋轉。
參照圖1可以看出，風扇殼20進一步包括一終止在平面邊界92的軸向延伸部份90。在圖2和圖3中對平面邊界92作了更清楚的描述。圖2示意離合器處于嚙合工作模式，而圖3示意離合器處于脫離工作模式。更特別的是，風扇殼20包括多個拱形槽94a-c。通過槽94延伸的是一類似的多個銷子96a-c。模式銷子96被固定在如圖1所示的第二轉盤60上并與之旋轉，圖1只標明了許多銷子96中的一個。銷子96進而經過位于第一轉盤40上的槽98。
平面邊界92進而支撐從其中延伸并牢固地嵌入延伸部份90的三對具有小間距的銷子100a-b，102a-b和104a-b。從中徑向延伸的簧片106，108和110交錯結合在每對銷子100，102和104之間。每個簧片終止在通常被標明為112的拱形端部。正如下面詳細描述的，簧片106-110偏向作用于圓筒70的摩擦表面78的多個內部膨脹式離心作用摩擦制動片120a-c。
回到圖1再作簡單的描述，在圖的下部有銷子122。銷子從襯套44延伸進圓筒70的內部。襯套44支撐三個在圖2和3中有更清楚地描述的銷子122a，b，c，而在圖1中沒有展示。這些銷子旋轉地支撐多個摩擦制動片120a-c。為了與圓筒70的摩擦表面78嚙合，每個摩擦制動片120支撐摩擦制動件126a-c的拱形帶。
第一轉盤40進一步包括通過在轉盤60上的拱形開孔142a-c延伸的多個軸向延伸突出部140a-c。圖1描述了突出部140c，而圖4對余下的突出部14a-b作了更清楚的描述。圖4展示處于嚙合工作模式的兩個轉盤40和60的相互關系。當制動裝置沒有起動時，這種狀況是存在的。突出部140通過轉盤60延伸。轉盤60進一步包括一固定于安置在銷子146和驅動突出部140a之間的例如一延伸彈簧的彈簧148的銷子146或其它類似的裝置。應注意的是轉盤60可被調正，從而適應2個或更多的銷子146和彈簧148。彈簧148用于使轉盤60相對于轉盤40旋轉而把驅動突出部帶入它們如圖4所示的反時針位置。此外，在嚙合工作模式時，將制動裝置關閉，由彈簧148在轉盤40和轉盤60之間提供驅動連接。更特別的是，利用彈簧148連接，轉盤60被相應地牽引到轉盤40。
壓住摩擦制動片的簧片106-110的嚙合或脫離嚙合可分別通過制動裝置64的解除驅動和驅動來進行控制。脫離工行模式是通過起動固定式制動裝置64而獲得。如前所述，制動裝置可以是接觸每個轉盤62和50的一邊的帶有制動墊片的轉盤卡鉗式或如圖6所示的外部制動片或制動帶。圖6分別展示了分別接觸第一轉盤40和第二轉盤60的摩擦表面171和172的制動帶摩擦表面170的寬度。用于把制動帶169移進與轉盤嚙合的裝置是如圖7所示的螺線管驅動機構。正如從以下的描述可以看到，當制動裝置起動時，較低慣性的轉盤60的旋轉將停止。較高慣性的轉盤40及其摩擦表面50或70將繼續(xù)相對于較低慣性的轉盤60及其摩擦表面62或172以限速順時針方向旋轉。這種旋轉引起了銷子96在槽94中旋轉。銷子96如圖所示以反時針方向旋轉，這樣這些銷子96朝內向相應的簧中106-110施力或偏壓，使其脫離摩擦制動片120。此外，在脫離工作模式時，使制動裝置打開，兩個轉盤的相對旋轉將引起突出部140被安置在如圖5所示的槽142順時針部件上。應注意的是，槽142長度最好稍短于安置在風扇殼20上的槽94的長度。這是由于在上述轉盤的相對旋轉時，防止較大慣性轉盤40與從轉盤60延伸的薄銷子96相接觸。
在工作中，驅動裝置10有兩種工作模式，這兩種模式之一是嚙合工作式，其間輸入軸14的驅動力傳遞至風扇30，另一種模式是脫離工作模式，其間風扇與輸入軸14脫離。嚙合和脫離工作模式之間的轉換是通過如制動長鉗64或制動帶169的制動裝置的驅動控制的。在嚙合工作模式期間，制動裝置是關閉的，結果，轉盤60和40可自由地在彈簧148的影響下各自互相驅動旋轉。在這種嚙合工作模式期間，恢復彈簧148將使較小慣性的轉盤60相對于較大慣性的轉盤40以順時針方式旋轉。相對于轉盤40的轉盤60的順時針旋轉進而使固定在轉盤64上相對于風扇殼20和襯套44以順時針方式旋轉。因此獲得了如圖2所示的方向。當銷子96順時針旋轉時，如圖2所示，簧片106-110迫使制動片120壓住旋轉圓筒70的摩擦表面78，由于制動片120和旋轉圓筒70之間的接觸，支撐制動片120的風扇殼20也被致使旋轉。開始時風扇30的轉速將小于襯套70的轉速，這是因為壓住旋轉襯套70的輕載摩擦制動片120之間有滑動。當風扇30的速度，也就是摩擦制動片120的速度增加時，產生了一離心力，該力進而促使摩擦制動片120壓住其中的襯套，把風扇的轉速提高至圓筒70和軸14的轉速。
當要使風扇30脫離輸入軸14時，可產生一控制信號，以驅動制動裝置，一旦接收到這些信號，卡鉗64的制動墊片或制動帶169的摩擦表面170分別嚙合轉盤40和60的延伸部份52，62或171，172。正如前述，轉盤40的有效慣性量將明顯大于轉盤60的慣性量，這是由于轉盤40連接許多包括風扇30在內的驅動裝置10的較大部件之故。因此，在驅動時，制動裝置將分別施給轉盤40，60大小相等的制動力。較小慣性的轉盤60將幾乎趨于立即停止，較大慣性的轉盤40將繼續(xù)以如圖5所示的順時針方式旋轉。因此，由于兩個轉盤的相對運動，突出部140將如圖5所示在其相對的槽142中順時針旋轉并完全放開回動彈簧148。這種旋轉使銷子96相對于其相應的槽94以反時針方式旋轉，并促使彈簧106-110放開摩擦制動片。在這種脫離工作模式時，制動裝置的轉矩量和摩擦制動片轉矩量的組合不足以驅動風扇30。因此風扇30將停止。當希望再次嚙合風扇時，制動裝置64中的控制信號被消除，因此，如圖2和3所示，回動彈簧148再次使轉盤60和銷子96以順時針方式旋轉，從而使簧片112再次以上述方式使摩擦制動片壓住旋轉圓筒70。
當然在上述說明的實施例中可以實現(xiàn)許多變化和調正而不脫離它的范圍。因此，這個范圍只是通過附加權利要求
的范圍加以限制。
權利要求
1.一帶有嚙合和脫離嚙合模式的風扇離合器(10)包括一驅動或輸入部件(14)，一包括嚙合面(78)的由該驅動部件(14)使之旋轉的圓筒(70)，其特征在于該離合器包括一從動部件(20，30)，該從動部件旋轉地與該驅動部件(14)隔離并適合于由包括用于驅動地嚙合該嚙合面(78)的多個離心力響應式摩擦制動片(120)的該圓筒(70)驅動；用于使該摩擦制動片偏向該嚙合面的裝置；用于嚙合和脫離嚙合的包括多個轉盤(40，60)的該摩擦制動片的第一裝置，其中3的轉盤與該從動部件(20，30)一起旋轉，包括用以引起該轉盤(40，60)相對于其它轉盤旋轉的裝置(140，142，148)，該相對旋轉致使摩擦制動片和該嚙合面(78)嚙合和脫離嚙合。
2.如權利要求
1所定義的離合器(10)，其特征在于該第一裝置包括用以有選擇地對每個該第一和第二轉盤施加一相等的力或轉矩的裝置(64)。
3.如權利要求
2所定義的離合器(10)，其特征在于該第一裝置進一步包括一相對于該從動部件(20，30，44)旋轉地可移動的該第二轉盤(60)并在其中包括至少一個徑向定位的槽(142)、一延伸通過至少一個該槽(142)的驅動突出部(140)、固定在該第一轉盤(40)上關與之旋轉的驅動突出部(140)和連接于該第二轉盤(60)的彈簧裝置(146，148)當該力或轉矩不施加的時候用以促使該轉盤(40，60)旋轉到額定位置的該第一轉盤(40)
4.如權利要求
3所定義的離合器(10)，其特征在于該彈簧裝置(146，148)包括一互相連接該第二轉盤(60)和該驅動突出部(140)的張力彈簧(148)。
5.如權利要求
4所定義的離合器(10)，其特征在于該從動部件(20，30)包括多個徑向定位槽(94)，其中該第二轉盤(60)包括穿過并與該偏向裝置(106-110)嚙合的多個銷子(96)，該轉盤旋轉到一相對于該偏向裝置的位置，以引起該銷子使該偏向裝置脫離該摩擦制動片(120)，以及旋轉到另一相對位置，以引起該銷子使該偏向裝置嚙合該摩擦制動片。
6.如權利要求
5所定義的離合器(10)，其特征在于該第二轉盤(60)的慣性量要小于該從動部件和與其旋轉的第一轉盤(40)的慣性量。
7.如權利要求
6所定義的離合器(10)，其特征在于該彈簧裝置(106-110)包括多個固定在該從動部件上在簧片，該簧片的另一端部適合于使該摩擦制動片的相應端部與該圓筒(70)嚙合。
8.如權利要求
7所定義的離合器(10)，其特征在于每個該摩擦制動片(120)被旋轉地固定在該從動部件(20，30)上并包括一支撐摩擦件(126)的第二端部，其中該摩擦件在該從動部件的轉速增加時與該圓筒作進一步的接觸。
9.如權利要求
8所定義的離合器(10)，其特征在于該施力裝置(64)包括一用以對每個該第一和第二轉盤施加一相等的正常力的制動卡鉗。
10.如權利要求
9所定義的離合器(10)，其特征在于該施力裝置包括一用以對每個第一和第二轉盤施加轉矩力的制動帶。
11.如權利要求
10所定義的離合器(10)，其特征在于該制動裝置(64)的轉矩大小要大于從動部件轉矩和摩擦制動片轉矩之差
專利摘要
具有一嚙合和脫離嚙合工作模式的離合器(10)包括用于驅動地嚙合一嚙合面(78)的多個離心力響應式摩擦制動片(120)；由多個轉盤(40，60)控制摩擦制動片的嚙合和脫離，其中一個轉盤相對于其它轉盤旋轉。
文檔編號F01P7/00GK86103353SQ86103353
公開日1986年11月26日 申請日期1986年5月15日
發(fā)明者朱利安·察考斯基, 阿蘭·德瓊 申請人:加拿大福萊姆有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan