[发明专利]集成的粘性离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘性离合器。

背景技术

在其他用途之中，粘性离合器使用在各种汽车风扇驱动应用中。这些离合器采用相对稠的硅油(一般称为剪切流体或粘稠液体)，用于在两个旋转部件之间选择性传递扭矩。通过选择性地允许硅油流入和流出位于输入部件和输出部件(例如，输入转子和输出壳体)之间的离合器的工作区，接合或脱开离合器是可能的。阀门用来控制硅油在输入和输出之间的工作区中的流动。已采用最近的离合器设计，其允许硅油在离合器脱开时储存在离合器的旋转输入部分中，以保持可用于硅油的动能，以允许离合器从关闭状态迅速地接合。这也允许离合器在处于关闭位置时具有非常低的输出速度(例如，风扇转速)。这对于电动控制的离合器来说已变得常见。这已经用来增加离合器的可控性，以及使离合器能够响应于在车辆中需要的多个冷却。一些可能的冷却需求是冷却液温度、进气温度、空调压力和油温。

粘性离合器在过去已被用来作为单独的设备安装在发动机前部的旋转滑轮上。到离合器的旋转输入装置在传统上是发动机曲轴和水泵。在过去十年中，作为日益严格的发动机减排的要求的结果，冷却需求一直呈上升趋势。在这段时间内，束式滑轮(belted pulley)的使用已成为一个较为常见的提供输入到风扇离合器的方法，带式滑轮(同义称为滑轮(sheave))能够提高风扇速度，以获得更多的冷却空气流，用于汽车的热交换器。带式驱动装置是可取的，因为其简单、成本低、易于获得所需的速度。由于到风扇离合器的旋转输入与水泵或曲轴分离，冷却系统工程师能够选择为给定的应用提供必要的和期望的冷却所需的确切的风扇速度。

在典型的带式风扇离合器布置中，驱动毂组件安装在发动机面上。驱动毂由滑轮构成，该滑轮能够转动地安装在固定轴颈支架上，轴承在轴颈支架和滑轮之间提供转动能力。图1说明安装到驱动毂组件12的现有粘性离合器10。如在图1中可以看出，滑轮和毂组件12是单独的系统，并且离合器10安装到固定到滑轮16的轴14，滑轮16依次地通过轴承20能够旋转地安装在轴颈支架18上。离合器10如在美国专利申请公开No.2009/0084650、2009/0101463和2010/0140040中所描述的那样配置。风扇(未显示)可以安装在图1的粘性离合器10的背面或正面。虽然在其它实施例中可以有不同的方向，用于在图1中显示的系统的示例形气流从附图的右侧到左侧。电气接口22存在于离合器10和滑轮16之间，在连接到离合器10的风扇(未显示)的发动机侧上，位于空气的路径的下游，这样电气接口22可以不被拉入风扇。电力通过能够旋转地固定的电磁线圈24传递到离合器10。来自固定电磁铁线圈24的磁通量可以传递到没有任何磨损部件(即，无滑环、电刷或类似物)的离合器10的旋转部件。因为电磁铁线圈24是固定的，并且用于离合器10的输入轴14转动，线圈24必须安装在轴承26上。通常情况下，轴承26是单行深沟槽球轴承，其已被选择为最大限度地减小其宽度和成本。在电气接口22到发动机的连接中，单行轴承的使用也必须非常谨慎。在电接口22的电线上的任何侧向载荷可能会导致轴承寿命缩短或电线故障。使用外部电磁线圈24必须得到从离合器10外部到内部的磁通量，其中控制阀用来控制在离合器10中的油的流动，以提供所需的选择性接合。

本发明人已经发现将驱动毂组件与粘性离合器结合起来的一种方法，以为冷却系统设计者提供高价值组合件。根据本发明，可以取消部件和改善驱动装置的功能。因此，本发明提供一种替代现有粘性离合器设计的粘性离合器设计。

发明内容

在一个方面中，根据本发明的粘性离合器包括：限定安装轴的固定轴颈支架；输出部件，该输出部件围绕轴线能够旋转地支撑在安装轴上；输入部件，该输入部件围绕所述轴线能够旋转地支撑在安装轴上；和工作腔，工作腔被限定在输入部件和输出部件之间，以在剪切流体存在时，选择性地在输入部件和输出部件之间传递扭矩。安装轴从前面轴向地延伸通过粘性离合器到背面。粘性离合器的背面限定用于在安装位置处安装粘性离合器的安装表面。所述正面和背面定位在粘性离合器的相对侧并且在相对方向上面对。

在另一个方面中，本发明的离合器包括相对于安装轴支撑输入部件的第一轴承组，以及相对于安装轴支撑输出部件的第二轴承组，第一和第二轴承组间隔开。工作腔和电磁线圈都轴向地位于定位在第一轴承组和第二轴承组之间的空间内。

在又一个方面中，本发明的离合器具有电磁线圈，其定位在用于剪切流体的储存器中，并且电磁线圈围绕安装轴和由安装轴支撑。

附图说明