[发明专利]风扇自动离合汽车水泵

说明书

本发明涉及汽车发动机冷却系技术领域，一种将风扇自动离合与水泵完美地融为一体的节能汽车水泵。    

节约能源是国家发展经济的一项长远战略方针。风扇自动离合技术与子午线轮胎并列为载重汽车四大节能措施，其节油率均为5～10％。子午线轮胎已列为国家重点推广项目而投入巨额资金。研究资料表明，汽车行驶时90％以上时间可以不用风扇而依靠近面风保证冷却。特别是我国东北、华北及西北等地区，幅员辽阔，气温低冬季长，据长春汽车研究所测定，这些地区全年大部分时间内几乎不需要或者只需不到5％时间工作。我国现有(95)货车(重、中、轻)725万辆，如能实现风扇自动离合技术年节油不少于300万吨，价值百亿元之巨。在当今世界面临能源日趋短缺之际，风扇无用功所造成的油耗应该引起汽车工业的极大重视。

现有国产汽车至今无法实施风扇自动离合技术，亦即现有汽车水泵只能泵送冷却水而不具备风扇自动离合功能。国外七十年代的硅油离合器之所以难能在国产汽车上应用的主要原因是：(1)散热器与风扇间距过小而无法安装，如移动散热器(80～100mm)势必要加长大梁、改制罩壳及百叶窗操纵杆等等；(2)硅油离合器依靠一只轴承支承在原水泵风扇座上，其悬臂振动加剧轴承磨损而使密封性能下降、硅油泄漏导致离合失效；(3)制造工艺难度较大、成本高、高密封性能轴承需要国外进口；(4)由于我国尘土路面占有四分之三以上，双金属盘簧表面粘上尘土后便降低节油效果。国外现已进入电子控制，液压或气压实现离合，如美国的HT550型温控气压式风扇离合器，彻底解决了硅油式的泄漏。

中国专利号89106615公开了“风扇自动离合汽车水泵”申请案，该发明在实施时出现许多缺点：1)感温器与水泵轴尾端制作为一体的工艺难度较大；2)水泵轴过长使内孔加工既困难又费时；3)簧力装置中定位杆质量较大，而离心力与转速的二次方成正比，因而定位的可靠性受到严重影响，4)装配，调试极为不便；5)依靠斜面推动钢球压紧摩擦副的压紧力过小，使应用大受限制。

本发明目的是，提供经重大改进后的风扇自动离合汽车水泵，仍保持原水泵的外形尺寸与安装方式，，但适应于所有车型风扇自动离合的要求。

实现上述目的方案是：将其制作成水泵与风扇离合器二部件，然后用螺钉联结一体。这样水泵轴长度缩短三分之一，同时内孔不再用作定位基准。感温器制成标准件置于叶轮内。采用圆偏心杠杆以获得足够大的轴向压紧力。改定位杆为钢珠，其产生的离心力可忽明不计而提高定位性能。改进后，性能可靠、装配、调试及维修极为方便，各种泵型通用件超过四分之三而大大降低制造成本。

以下结合附图对本发明作进一步详细描述

图1是本发明的一种具体结构的装配图

图2、图3分别是风扇离合器部件与水泵部件的装配图

图4、图5是两种不同结构型式的热敏元件装配图

图6是风扇瞬间离或合的工作原理图

参照图1、图3水泵部件主要由叶轮(1)，热敏元件(5)、水泵轴(8)、原壳(2)、轴承(9)，石墨陶瓷水封(3)及皮带轮(12)构成，其中叶轮依靠联接件(6)与水泵轴联接，水封置于水泵轴与叶轮之间防止漏水，水泵轴由轴承支承在泵壳内，热敏元件作为独立部件装在叶轮之内，由套圈(4)与孔用档圈定位。水泵轴内孔有一只阶梯状推杆(7)，推杆一端与联接件内孔滑配并与热敏元件顶端接触，前端与蓄力杆(32)内孔滑配并与芯杆(27)的轴端接触，套在推杆前端的蓄力弹簧(10)分别以推杆与蓄力杆的轴肩为支承面，皮带轮与水泵轴之间采用螺纹联接并以轴用档圈J卡住轴头，防止反向时从水泵轴中脱出，螺纹联接的优点在于加工、装、拆均极为方便，且在传递动力时绝不会松动及轴向尺寸小。

参照图1、图4热敏元件(5)由顶杆(33)、密封盖(34)筒状铜本体(35)、热敏材料(36)及橡胶管(37)构成，其中热敏材料为高温蜡与铜粉的混和物，熔化时产生体积足够大的膨胀力，因而被用作本发明的动力源。热敏材料制成小圆筒状套在橡胶管之外一起装在铜本体之中，橡胶管呈T字型，内有一盲孔，孔底部与插入孔中的顶杆锥端具有相同的锥度，密封盖压紧橡胶管端面，将本体开口端冲压反边铆死密封盖，严防热敏材料泄漏。密封盖中的小孔与顶杆外圆滑配。