[实用新型]形状记忆合金风扇离合器

说明书

本实用新型为一种利用形状记忆合金制造的内燃机用风扇离合器。

感温硅油风扇离合器和电磁式风扇离合器，现已推广应用于汽车工业。硅油式风扇离合器是借以硅油对周围温度的变化，自动控制散热器冷却风扇的离合。电磁式是用感温元件测量冷却水水温的高低，然后利用电磁感应或电磁吸合来完成冷却风扇的离合。其目的都是为了达到节油、降噪和保证发动机的冷却水水温从而提高发动机的使用寿命。就这两种离合器而言，电磁式对冷却水的水温反应灵敏、准确，但要消耗有用能电能，制造成本也高。硅油式对水温的变化反应不如电磁式灵敏、准确，但它不消耗有用能，可其结构复杂，制造成本高，就改进后、结构较简单的硅油风扇离合器而言，如中国第二汽车制造厂持有刮油销的硅油风扇离合器（专利号85203125u），虽然加上了刮油销，改善了传统硅油风扇离合器的回油彻底性，以致分离转速比传统结构的低得多，从而离合器的升温也低，有益于离合器的寿命和散热片的设计，达到加工简单成本较低，可以整体来看，结构还是复杂，制造成本还是高。

本实用新型的目的是为了取两种传统离合器之长、克其之短，利用形状记忆合金制造反应灵敏、准确、不消耗有用能、结构简单、制造成本低的风扇离合器。

本设计的主要构思是利用形状记忆合金对指定温度的反应变形的特点，把它装在对水泵水温敏感的部位，利用它的变形能推动风扇离合器的特殊离合接口装置、完成离合。

本实用新型的结构可以结合附图加以说明，图1为具有插式接口的形状记忆合金风扇离合器的结构示意图。

图1中12和图3表示本实用新型采用的特殊空心水泵油，在空心轴中心插入一个主动杆11，其杆前端有一个特定结构的传动销10如图2所示，形状记忆合金丝簧16，就置在传动杆之后，由后锁紧螺丝17固定，在温度较低（低于记忆合金丝簧设定的变形温度）时，由于形状记忆合金丝簧较软，由反向弹簧座8扣住在传动销10上的反向弹簧7推动主动杆向后移，使形状记忆合金丝簧压缩，这时主动杆上的传动销10退到不能与传动接口9接触的位置，这时如果皮带轮1，带动空心水泵轴12和其它部分转动，由轴承3隔开的风扇叶支架2、轴承座4、转动接口9和风扇叶5，不会随皮带轮高速旋转。这时风扇只能由于轴承中的摩擦力产生没有空气切削刀的、风力很小的低速转动。当水泵中水温转高时、形状记忆合金处于变形温度以上，这时形状记忆合金丝簧开始膨胀，推动主动杆11、压缩反向弹簧7，使传动销10插入转动接口9中，这时主动杆随着皮带轮转动的反向弹簧座8带动旋转，它并把转动传给接口9，其中传动销10，反向弹簧座孔和传动接口孔形状一致如图2所示，最后把这个转动传给轴承上的风扇叶支架2和风扇叶5，从而使风扇随皮带轮高速旋转。

图3所示为锥型传动接口离合结构的示意图，当水泵中水温高于指定温度时，形状记忆合金丝簧就处于变形温度以上。这时记忆合金丝簧膨胀，推动主动杆11压缩反向弹簧7并向盆形传动接口23（如图6所示）方向移动，在主动杆的传动销10的前方有一个传动销方头22，传动销方头上装有一个图5所示的锥形传动架18，其上有4个圆柱传动销19，随着形状记忆合金丝簧的膨胀，主动杆推动锥形传动架18渐渐插入盆形接口，当圆柱传动销19刚与盆形接口接触时，由于圆柱传动销与盆形接口内壁高点的摩擦和碰撞，使传动销带动盆形接口和接口套桶21及风扇叶支架2和风扇叶5逐渐加速，随着记忆合金丝簧的膨胀，风扇叶的转速和皮带轮的转速骤渐同步，最后整个锥形传动架18和圆柱传动销完全插入盆形接口中，风扇就与皮带轮同步转动，当水泵中水温低时，反向弹簧推动主动杆向后，并压缩变软的记忆合金丝簧，使锥形传动架及圆柱传动销与盆形接口分离，同上种接口的离合器一样，风扇只有低速的、风力很小的转动。

图1是形状记忆合金风扇离合器具有插式接口的结构示意图。

图2是插式接口的零件位置示意图。

图3是空心水泵轴。

图4是形状记忆合金风扇离合器具有锥形传动接口的接口结构示意图。

图5和图6是锥形传动接口中的锥形传动架和盆形接口的结构示意图

其图中：6——销帽

13——水泵轴承

14——水泵壳

15——水泵叶轮

20——前固定螺丝

本实用新型的效果正如上面所述，由于采用形状记忆合金作为离合器的温感元件和离合动力源，特别是把形状记忆合金丝放在对水温反应灵敏的水泵轴中心和对离合接口的特殊设计，从而达到现代内燃机用风扇离合器中制造成本最低、结构简单、节能效果最好，以至最实用的一种。