专利名称：改进的磁流变流体联轴器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及粘性流体联轴器，更具体地说涉及粘性流体里包含磁流变流体的联轴器。
粘性流体联轴器投入商业使用许多年了，一个典型的用途是驱动车辆发动机的散热器冷却风机，在此发动机是通用类型的，发动机的传动轴沿车辆的轴向定位。此类联轴器通常用于粘性风机驱动，虽然本发明并不仅限于用作风机驱动，但当本发明应用于风机驱动时，优点更明显，这将随后描述。
在现有技术的典型的粘性联轴器中，特别是那些用于风机驱动的联轴器，联轴器既包括一个操作室，在此发生粘性流体剪切，又包括一个储藏室，粘性流体不在操作室时，就被储藏于此。在现有技术的此类联轴器中，联轴器的输出速度与输入速度之间关系由操作室中流体的充满程度决定。在多数风机驱动应用中，操作室中流体的充满程度由阀机构决定，它随感应的温度条件而控制阀的位置，如当地、周围环境的空气温度。
对输出速度与输入速度的比值由一远处感应到的温度条件控制的粘性风机驱动的需求在增加，如散热器上部的温度。对此类冷却系统，人们希望它能感觉到远处温度，产生一个相应的电信号并将信号传给风机驱动，在此信号被用来移动阀门或者以某种方式改变从联轴器输入端到联轴器输出端的扭矩传递。
在此引述被转让给本发明的受让人的美国第4,898,266号和4,898,267号专利，它们提出一种粘性流体联轴器，其中通过改变作用在装有电粘性流体的操作室里的静电场而改变粘性流体联轴器力矩的传递，不幸的是这种电粘性流体尚没有发展到将此类设备投入商业用途和实用的地步。
美国第4,920,929号专利介绍了另外一种通用类型的粘性流体联轴器，其输入速度与输出速度的比值相对于输入的电信号的变化而改变。在该专利中，一般性介绍了电场或磁场分别作用于装有电流变流体或磁流变流体的操作室的联轴器。然而该专利所介绍的联轴器仅是示意图，没有涉及重要的产品问题，例如减少包含磁场磁通线的不同部件之间的非工作空气缝隙，或者提供一种既具有足够的磁场强度又具有足够的热传播能力以避免流体过热和沸腾的设备。
因此本发明的目的是提供一个改进的磁流变流体联轴器，其实质上减少了磁场中的非工作空气间隙，因此改善了流体联轴器操作的再现性和效率。
本发明的另一个目的是提供一个改进的磁流变流体联轴器，其有足够的磁场强度，同时有足够的热传播能力。
本发明的最后一个目的是提供一个改善的磁流变流体联轴器，它除了实现上述目的之外，取消了使固定的电输入端与旋转的流体联轴器之间维持接触的电刷。
图1是一个按照本发明制作的磁流变流体联轴器的轴向部视图。
图2是一个放大的、局部的与图1相同的轴向剖视图，表示了本发明的一个重要方面。
图3类似于图1和图2是一个放大的、局部的轴向剖视图，但比图2比例稍小，表示了本发明磁场磁力线轨迹。
现在参看附图，但这些附图对本发明不构成限制。图1是一个按照本发明制作的磁流变(MR)流体联轴器，用11代表。其可以看作由三个单独部分组成，即联轴器输入端部分13、联轴器输出端组件15，固定不动的线圈组件17。
联轴器输入端部分13包括一个输入轴19，该轴接受来自一个动力源的扭矩，该动力源并没显示于图中，但通常指车辆发动机之类的动力源。联轴器输入端部分13还包含一个通常环形的径向延伸驱动部件21，部件21在它径向内圆周处有一轮毂部分23，该部分最可取的是压装在输入轴19上，因此驱动部件21通过轮毂部位被输入轴19带动。
联轴器输出端组件15包括一个前外壳25和后外壳27，外壳25和27以本领域技术人员所熟知的方式联结并一起转动。由于联轴器现在典型用于粘性风机驱动，所以外壳25和27最好选用模铸铝件。从后外壳27径向向内延伸是一个常见的圆盘形联轴器部件29，该部件的功能随后将更仔细地描述。联轴器输出端组件15以输出速度旋转，某类的输出设备(图上未显示)安装在其上，如车辆发动机上的水箱冷却风扇。冷却风扇以本领域技术人员所熟知的方式连接在联轴器输出端组件15上，更可能连接在前外壳25上，怎样连接并不包括在本发明内。
本发明的另一个重要方面是相对于车辆发动机静止的线圈组件17，它包括一个环绕于铁磁体支撑部件33上的电磁线圈31。铁磁体部件33被压装在轴承35的外环上，轴承35的内环安装在输入轴19的轴肩37与毂23之间。因此联轴器输入端13与线圈组件17之间的相应轴向位置被确定。
线圈组件17还包括一个用41表示的接触装置，它具有一个圆筒形的接触部件43，与在此仅示意地表示的电输入信号线44相连接。本发明的一个重要方面在于电信号线44，通常是一根电线，它与接触部件43的连接是固定的、永久的，与某些运动的接触不同，例如一套电刷接触。接触装置还包括一个通常是环形的径向延伸部件45，部件45与电磁线圈31以任何适合的方式连接。最后接触装置包括前、后铁磁体部件47和49，分别与线圈31固定并一起旋转。部件47与49的功能随后将详细描述。
前外壳25有一个环形部分51，该部分内部与一装配在输入轴19前端并旋转的轴承53相接触。在后外壳27的径向内圆边缘有一个密封件55，密封件55的径向内表面与部件45外圆面接触以防止液体泄漏。一个铁磁体部件(或磁通环)57被固定在后外壳27内部并旋转，同样一个铁磁体部件(磁通环)59也被固定在后外壳27内并旋转，但在后外壳前端首先结合图1来看图2，可以看到驱动件21包括一个圆筒部分61，该部分围绕铁磁体47，也围绕线圈31的主要部分。在圆筒部分61的后端(即图1、图2的左端)有一对安装在联轴器输出端部件29的轴向两侧的圆盘形联轴器输入端部件63和65。虽然联轴器输出端部件29和输入端部件63和65在此显示分别与后外壳27和圆筒形部件61形成一体。但本领域技术人员明白以下步骤是必须的，例如压部件63进入部分61，然后压部件29进入后外壳27，最后压部件65进入部分61。
在图2中可以更清楚地看到，磁通环57有一个前表面67，磁通环59有一个后表面69，因此表面67和69以及联轴器输出端部件29与联轴器输入端部件63和65共同形成一个粘性剪切室，通常用71代表。粘性剪切室71在实施例中由四个环形的径向延伸部分组成，这仅是举例，其重要性随后将变得很明显。粘性剪切室71内充满本领域技术人员熟知的磁流变流体。这种流体的一个例子在美国专利第5,667,715中被描述，在此可以被结合参考。
在图2中可以更清楚的看到本发明的一个重要方面，即这种联轴器11中仅有的非工作气隙是径向的。在此所用的涉及气隙的词“非工作”意味着那些即在本发明中不做有用功、没有粘性流体、不传递扭矩的气隙。例如在铁磁体部件49和磁通环57之间有个径向气隙，在铁磁体部件47与环形部分61之间以及环形部分61与磁通环59之间有一对气隙。对电磁设备领域的技术人员来讲，减少非工作气隙数目和其在电磁设备操作上的影响总是一个设计目标。如所知道的那样控制径向气隙公差比轴向气隙公差更容易，因此本发明设备利用仅有的径向非工作气隙的事实将导致更一致、重复的操作。用另一个说法，每当输入给线圈31的电信号改变时，联轴器11的输出速度将以可预测的相应的方式变化。也没有滞后，即输出速度与线圈电流关系曲线在电流增加和下降时几乎是一致的本发明的另外一个重要特征是粘性剪切室71径向配置在线圈31外方，粘性流体的剪切在一个大的直径上发生，这将产生比线圈径向配置在粘性剪切室外方更大的扭矩。通过径向安排部件29、63和65，粘性剪切室71的主要部分被径向配置，因此磁场磁力线73垂直穿过粘性剪切室71的主要部分(从图3看到)。
最后固定线圈组件17的结构简化了整个设备，因为没有必要利用滑动环或别的类似结构将输入信号传递给线圈。可以用电信号线44与圆筒形接触部件43固定联接来代替，因此使整个设备更简单，价格更低廉，也更容易安装在车辆发动机上。由于缺少磨擦零件，例如电刷和与之相磨擦的表面，固定线圈组件17将导致流体联轴器在操作时更可靠。
随着传给线圈31的电信号被改变，磁场的强度也随之变化。众所周知随着磁场强度的改变，磁流变流体的粘性通常也成比例变化。流体粘度的变化导致从输入轴19经联轴器输入端部件63和65到联轴器输出端部件29(即磁通环57和59)，然后到外壳25和27传递的扭矩相应变化。随着传递给联轴器输出端组件15的扭矩的改变，输出速度也发生变化，在风机驱动时，控制输出速度(风机速度)是最终目标。
虽然图中显示的设备有两个输入圆盘形部件63和65，一个输出圆盘形部件29，以及磁通环57和59的表面67和69以限定粘性剪切室71，但本领域技术人员清楚，输入输出部件的数量和布置是可以改变的。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。
权利要求
1.一种磁流变流体类型联轴器(11)包括一个由具有一输入驱动部件(19)的输入驱动组件所驱动的联轴器输入端部件(63,65)，一个包括联轴器输出端部件(29)的联轴器输出端组件(15)，所说的联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)形成了粘性剪切室(71)，一个电磁线圈(31)以适合的方式与所说的联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)联合，产生一个通过所说的粘性剪切室(71)的磁场，接触装置(41)以可操作的方式将电输入信号(44)传输给所说的电磁线圈(31)；铁磁体装置配置在所说的磁场磁力线垂直通过的方向上；其特征在于(a)所说的电磁线圈(31)和所说的接触装置(41)是固定的，通常环绕在所说的输入驱动部件19周围，同时被所说的联轴器输出端组件(15)所包围；(b)所说的联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)形成所说的粘性剪切室(71)，粘性剪切室(71)径向配置于所说的电磁线圈(31)的外部；(c)所说的输入驱动组件包括从所说的输入驱动部件(19)上径向延伸的驱动部件(21,61)，驱动部件(21,61)至少部分地环绕着所说的电磁线圈(31)，所说的驱动部件(21,61)驱动所说的联轴器输入端部件(63,65)。
2.按权利要求1所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的输入驱动部件包括一个适合于被动力源输入扭矩所驱动的输入轴(19)。
3.按权利要求2所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的铁磁体装置包括一个径向分布在所说的电磁线圈(31)内部的铁磁体(33)和一个径向配置在所说的输入轴(19)和所说的铁磁体部件(33)之间的轴承部件(35)。
4.按权利要求1所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的联轴器输入端部件包括一个径向配置的盘形部件(63,65)，所说的联轴器输出端部件包括一个径向配置的盘形部件(29)，因此所说的粘性剪切室(71)至少径向越过盘形部件(29)的主要部分，所说的磁场磁力线通常垂直于所说的粘性剪切操作室(71)。
5.按权利要求4所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的每一个联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)由径向配置的盘形件组成，因此和所说的其它输入端和输出端部件共同构成了所说的径向配置的粘性剪切室。
6.按权利要求2所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的接触装置包括一个至少部分环绕输入轴(19)的一般是圆筒形接触部件(43)。
7.按权利要求6所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的联轴器输出组件(15)包括一个外壳部件(27)和一个径向配置在所说的圆筒形接触部件(43)和所说的外壳部件(27)之间的密封件(55)。
8.按权利要求1所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的铁磁体装置包括径向配置于所说的电磁线圈(31)前方和后方的铁磁体部件(47,49)，铁磁体部件(47,49)与电磁线圈(31)之间是相对静止的，所说的驱动部件(21)包括一个环绕着所说的铁磁体部件(47)的圆筒形部分(61)。
9.按权利要求1所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的铁磁装置包括配置在所说的联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)的前方和后方的铁磁体装置(59,57)，每一个铁磁体均与所说的输入和输出部件之一起旋转
10.按权利要求1所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的联轴器输出组件(15)具有前外壳(25)和后外壳(27)，两者均由非铁磁体材料构成。
11.按权利要求10所说的磁流变流体联轴器(11)，其特征在于所说的前外壳(25)和后外壳(27)由模铸铝件构成。
全文摘要
一种磁流变流体联轴器(11),它包括一个静止的电磁线圈(31)和一个环绕着输入轴(19)的圆筒形接触部件(43),圆筒形接触部件(43)被联轴器输出端组件(15)包围。联轴器输入端部件(63,65)和输出端部件(29)确定了一个径向外环于电磁线圈(31)的粘性剪切室。驱动部件(21)从输入轴(19)径向延伸并包括一个至少部分环绕电磁线圈(31)和驱动联轴器输入端部件(63,65)的环形部分(61)静止电磁线圈(31)和接触装置(43)消除了对电刷的需求以及与此相联的问题,联轴器(11)的总体布置导致了仅有径向非工作气隙,因此设备的效率和再现性被极大改善。
文档编号F16D37/02GK1226645SQ9812233
公开日1999年8月25日 申请日期1998年10月17日 优先权日1997年10月17日
发明者K·汉普顿 申请人:易通公司