CN106762790B - 一种汽车发动机冷却用风扇传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车发动机冷却用风扇传动装置，属于机械技术领域。它解决了如何使油脂能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑的问题。本汽车发动机冷却用风扇传动装置包括传动轴和注油道，传动轴外套设有支承套，支承套两端的内壁与传动轴之间分别装有轴承一和轴承二，轴承一的内端和轴承二的内端之间形成有工作腔，工作腔内设置有能够随传动轴一起转动的扇叶隔套，扇叶隔套将工作腔分隔成两个与注油道相通的储油腔，且扇叶隔套具有能够朝两侧储油腔产生推力的扇叶轮。本装置通过设计特殊结构的扇叶隔套和设计排油孔，使得工作腔内的油脂不仅能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑，而且能够避免出现甩油现象，保证本装置的清洁。

Description

一种汽车发动机冷却用风扇传动装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种汽车发动机冷却用风扇传动装置。

背景技术

目前，公知的大客车后置发动机的冷却系统中，发动机冷却水箱设置在发动机的侧面，并采用吸风式风扇来对冷却水箱进行冷却降温。作为帮助冷却水箱散热的风扇，其动力是一般通过与其固连且能带动其转动的风扇驱动轮以及连接在风扇驱动轮与发动机曲轴轮之间的V带来获得。

如中国专利【申请号：201210047978.4；申请公布号：CN 103291649A】公开了一种汽车冷却用传动风扇轮，包括底座，安装在底座上的固定支架，风扇轮以及风扇轮轴，固定支架上开设有圆弧形凹槽，凹槽中心处开设有注油孔，注油孔内设置有直通式压注油杯，风扇轮轴与固定支架连接处设置有单面密封轴承，所述的固定支架两侧各自设置有挡油内圈及与所述挡油内圈相配合的挡油外圈。

上述汽车冷却用传动风扇轮在使用过程中，需要定期加注润滑油对轴承进行维护，而维护时加注的新油脂通过直通式压注油杯进入两个轴承工作空腔后，油脂容易附着在工作空腔的内壁上以及传动轴的外周面上，导致油脂无法有效地到达两端的轴承沟道进行润滑；同时，在轴承做高速旋转运动时，由于离心力和轴承滚珠的碾压，导致油脂无法有效的在轴承沟道面和滚珠上进行润滑，造成两个轴承工作空腔内的油脂无法进入轴承的有效工作区域情况；因此，上述传动风扇轮的润滑效果较差，无法保证轴承的传动性能，从而影响风扇的散热性能；另外，上述汽车冷却用传动风扇轮在多次进行维护注油后，油脂会从挡油内圈和挡油外圈的间隙中排挤出来，由于没有疏导结构，被排挤出来油脂容易流到并附着在皮带轮或密封垫上，零件在做旋转工作时，由于离心力的作用导致附着在零件上的油脂甩落到发动机舱其它位置，从而造成发动机舱被油污污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车发动机冷却用风扇传动装置，本发明解决的技术问题是如何使油脂能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车发动机冷却用风扇传动装置，包括传动轴和注油道，所述传动轴外套设有支承套，所述支承套两端的内壁与传动轴之间分别装有轴承一和轴承二，所述轴承一的内端和轴承二的内端之间形成有工作腔，其特征在于，所述工作腔内设置有能够随传动轴一起转动的扇叶隔套，所述扇叶隔套将工作腔分隔成两个与注油道相通的储油腔，且所述扇叶隔套具有能够朝两侧储油腔产生推力的扇叶轮。

区别于现有技术，本汽车发动机冷却用风扇传动装置的工作原理是通过在轴承一和轴承二之间的工作腔内设置扇叶隔套，扇叶隔套将工作腔分隔成两个储油腔，并通过扇叶隔套上的扇叶轮使得两个储油腔内的油脂能够被快速有效地推送到对应轴承一和轴承二的沟道内；具体来说，当本传动装置需要注油保养时，通过将油脂注入到注油道中，注油道会将油脂输送到与轴承一沟道相通的储油腔中以及输送到与轴承二沟道相通的储油腔中；由于扇叶隔套与支承套内壁之间的间隙极小，也就是说，两个储油腔相对独立；当扇叶隔套随着传动轴一起转动时，扇叶隔套上的扇叶轮会搅动两个储油腔内的油脂发生快速流动，而由于两个储油腔相对独立，使得工作腔内的油脂不容易发生紊流，保证两个储油腔内的油脂不会相互产生干扰而对油脂的推送造成影响，保证油脂能够有效地到达轴承的沟道中；同时，相对独立的储油腔设计，使得扇叶轮转动时能够与两端对应轴承之间更容易形成加压腔室，再配合扇叶轮转动产生的向轴承一和轴承二两个方向的推力，使得每个储油腔内的油脂均能够克服轴承本身产生的离心力而被快速甩入对应轴承的沟道内，从而使得油脂能够更加快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述扇叶轮呈环状且所述扇叶轮每端的端面上均一体成型有若干个沿扇叶轮周向布置的扇叶齿，所述扇叶齿的两侧具有推油面和导油斜面，所述推油面与支承套的内壁相对，所述导油斜面与对应轴承的内端面相对。推油面与支承套的内壁相对，使得推油面在相对支承套转动过程中能够推动储油腔内的油脂，使储油腔内的油脂处于流动的状态，而导油斜面相能够在转动过程中产生推力，且导油斜面与对应轴承的内端面相对，能够将油脂甩向对应的轴承沟道方向，因此，通过推油面和导油斜面的配合，从而使得油脂能够快速有效的进入轴承沟道中进行润滑。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，相邻两个所述扇叶齿的推油面和导油斜面相接并形成一朝向对应轴承沟道的V形口。通过以上设计，使得扇叶轮上每端面上的扇叶齿都是连续相连的，并且使得相邻两个扇叶齿之间能够形成朝向对应轴承沟道的V形口，这样使得扇叶轮发生转动时，扇叶轮上的扇叶齿能够快速对储油腔内的油脂进行加速推送，从而使得油脂能够快速且有效地进入相应轴承的沟道中实现有效润滑。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述扇叶隔套包括呈筒状的套筒，所述套筒套设在传动轴上且两端分别抵靠在轴承一和轴承二的内圈上，所述扇叶轮位于套筒的中段上，所述套筒的两端具有连通对应储油腔和注油道的出油槽。通过将出油槽的位置设计在套筒的两端，而套筒两端又抵靠在轴承内圈上，使得出油口位于靠近最接近轴承沟道的位置，也就是说，在注油过程中，油脂首先分布在靠近轴承沟道口附近的储油腔内，这样，当扇叶隔套转动时，油脂能够以最快的速度进入轴承沟道内进行润滑，避免轴承长时间转动后油脂才进入轴承沟道内，造成轴承不必要的磨损；同时，扇叶隔套通过套筒靠轴承一和轴承二的内圈压紧实现随传动轴转动，这样便于传动轴上各部件的安装。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述注油道位于传动轴内，所述套筒与传动轴之间形成有与注油道相通且呈环形的通油间隙，所述通油间隙的一端与套筒上对应一端的出油槽相通，所述通油间隙的另一端与套筒上对应另一端的出油槽相通。由于通油间隙的空间较小，也就是说，通油间隙能够对从注油道内流进来的油脂进行加压，并且通油间隙的两端分别连通位于套筒两端的通油槽，这样就使得通油间隙里面的油脂加压后能够快速进入储油腔且部分油脂会直接喷入到靠近通油槽的轴承沟道中，从而有利于油脂能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述导油斜面呈扇形，所述导油斜面的圆心角为8°～45°。通过对导油斜面的圆心角进行合理选择，使得扇叶轮可以根据传动轴的不同转速能够产生最佳的推送力，从而使得油脂能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述扇叶轮套设且固连在套筒的外周面上，所述扇叶轮采用塑料材料制成，所述套筒采用金属材料制成。扇叶隔套采用上述分体式设计，金属强度高，保证套筒能够进行可靠连接和支撑，而塑料可塑性强，能够注塑成型结构较为复杂的扇叶轮，因此，通过以上利用金属和塑料的结合工艺，使得扇叶隔套的制造加工更加方便，并且有利于降低制造成本；作为替代方案，扇叶轮和套筒也可以采用一体式结构。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述套筒的外周面上至少具有一个卡孔，所述扇叶轮的内周面上具有与卡孔对应的卡柱，所述卡柱卡在所述卡孔内。通过以上卡柱和卡孔的卡接配合实现套筒和扇叶轮的固连，从而使得套筒和扇叶轮能够实现快速拆装，使得扇叶隔套上的扇叶轮能够进行快速方便的更换维修。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述传动轴的端部上具有与注油道进油口相连通的注油嘴，所述注油道包括沿轴向布置的主油道和沿径向布置的分油道，所述分油道的两端出油口位于通油间隙的中部。通过以上设计，保证注油道内的油脂能够通过通油间隙和出油槽同步进入两个储油腔内，从而使得两个储油腔内均能储存油脂，从而保证扇叶隔套能够将油脂送到轴承沟道内。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，本风扇传动装置还包括能够带动传动轴转动的风扇驱动轮，所述传动轴上还套设有轴套，所述轴套的两端分别抵靠在轴承一的内圈和风扇驱动轮的内端面上，所述支承套装有轴承一的一端端面上固连有油封座，所述油封座套设在轴套上，所述油封座与轴套之间安装有与轴承一的沟道相对的油封一，所述油封一使油封座与轴承一的外端之间形成有密封腔一，所述油封座的外周上开设有使密封腔一与外界相通的排油孔一。通过以上设置的油封座和油封一形成的密封结构对轴承一的外端进行密封，同时通过在油封座上设计排油孔一，一方面是为了通气，避免完全密封状态下油脂无法注入；另一方面是为轴承一内排出的油脂提供一个排油导向通道，由于排油孔一设计在油封座的外周面上，这样能够确保排出的油脂不会附着在油封座外侧的风扇驱动轮等旋转零件上，从而避免出现甩油现象，进而保证本装置的清洁。

在上述的汽车发动机冷却用风扇传动装置中，所述支承套装有轴承二的一端端面上固连有连接盘，所述连接盘套设在传动轴上且连接盘的内周面与传动轴的外周面之间安装有油封二，所述油封二使连接盘与轴承二的外端之间形成有密封腔二，所述连接盘的外周上开设有使密封腔二与外界相通的排油孔二。通过以上设置的连接盘和油封二形成的密封结构对轴承二的外端进行密封，同时通过在连接盘上设计排油孔二，一方面是为了通气，避免完全密封状态下油脂无法注入；另一方面是为轴承二内排出的油脂提供一个排油导向通道，由于排油孔二设计在连接盘的外周面上，这样能够确保排出的油脂不会附着在连接盘外侧的旋转零件上，从而避免出现甩油现象，进而保证本装置的清洁。

与现有技术相比，本汽车发动机冷却用风扇传动装置具有以下优点：本装置通过设计特殊结构的扇叶隔套和设计排油孔，使得工作腔内的油脂不仅能够快速有效地到达轴承的沟道内进行润滑，而且能够避免出现甩油现象，保证本装置的清洁。

附图说明

图1是本汽车发动机冷却用风扇传动装置的剖视结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图3是本扇叶隔套的结构示意图一。

图4是本扇叶隔套的结构示意图二。

图5是本扇叶隔套的结构示意图三。

图6是本扇叶隔套的剖视结构示意图。

图中，1、传动轴；2、注油道；2a1、主油道；2a2、分油道；3、支承套；4、轴承一；5、轴承二；a、沟道；6、工作腔；61、储油腔；7、扇叶隔套；71、扇叶轮；711、扇叶齿；711a、推油面；711b、导油斜面；711c、V形口；712、卡柱；72、套筒；721、出油槽；722、卡孔；8、通油间隙；9、注油嘴；10、轴套；11、油封座；12、油封一；13、密封腔一；14、排油孔一；15、连接盘；16、油封二；17、密封腔二；18、排油孔二、19、风扇驱动轮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本汽车发动机冷却用风扇传动装置包括传动轴1、注油道2、主油道2a1、分油道2a2、支承套3、轴承一4、轴承二5、沟道a、工作腔6、储油腔61、扇叶隔套7、扇叶轮71、扇叶齿711、推油面711a、导油斜面711b、V形口711c、卡柱712、套筒72、出油槽721、卡孔722、通油间隙8、注油嘴9、轴套10、油封座11、油封一12、密封腔一13、排油孔一14、连接盘15、油封二16、密封腔二17、排油孔二18、风扇驱动轮19。

具体来说，如图1所示，本汽车发动机冷却用风扇传动装置包括沿水平方向设置的传动轴1和能够带动传动轴1转动的风扇驱动轮19。传动轴1外套设有支承套3，支承套3两端的内壁与传动轴1之间分别装有轴承一4和轴承二5。传动轴1上还套设有轴套10，轴套10的两端分别抵靠在轴承一4的内圈和风扇驱动轮19的内端面上。支承套3装有轴承一4的一端端面上通过螺栓固连有油封座11。油封座11套设在轴套10上，油封座11与轴套10之间安装有与轴承一4的沟道a相对的油封一12，油封一12使油封座11与轴承一4的外端之间形成有密封腔一13。油封座11的外周上开设有使密封腔一13与外界相通的排油孔一14；支承套3装有轴承二5的一端端面上通过螺栓固连有连接盘15。连接盘15套设在传动轴1上且连接盘15的内周面与传动轴1的外周面之间安装有油封二16，油封二16使连接盘15与轴承二5的外端之间形成有密封腔二17。连接盘15的外周上开设有使密封腔二17与外界相通的排油孔二18。

其中，轴承一4为圆柱滚子轴承，轴承二5为双联角接触轴承。轴承一4的内端和轴承二5的内端之间形成有工作腔6，传动轴1内设置有注油道2，工作腔6内设置有能够随传动轴1一起转动的扇叶隔套7，扇叶隔套7将工作腔6分隔成两个储油腔61，注油道2能够将油脂分别输送到两个储油腔61内，且扇叶隔套7具有能够朝两侧储油腔61产生推力的扇叶轮71。

更具体地，如图1和图2所示，扇叶隔套7包括呈筒状的套筒72，套筒72套设在传动轴1上且两端分别抵靠在轴承一4和轴承二5的内圈上。扇叶轮71位于套筒72的中段上，套筒72的两端具有连通对应储油腔61和注油道2的出油槽721。套筒72与传动轴1之间形成有与注油道2相通且呈环形的通油间隙8。传动轴1的端部上具有与注油道2进油口相连通的注油嘴9，注油道2包括沿轴向布置的主油道2a1和沿径向布置的分油道2a2，分油道2a2的两端出油口位于通油间隙8的中部。通油间隙8的一端与套筒72上对应一端的出油槽721相通，通油间隙8的另一端与套筒72上对应另一端的出油槽721相通。根据支承套3每端轴承的数量，套筒72端部开设出油槽721的数量可以根据需要设计。本实施例中，靠近轴承一4的套筒72端部上设置有一个出油槽721，靠近轴承二5的套筒72端部上设置有两个出油槽721。

如图3和图4所示，扇叶轮71呈环状且扇叶轮71每端的端面上均一体成型有若干个沿扇叶轮71周向布置的扇叶齿711，扇叶齿711的两侧具有推油面711a和导油斜面711b。推油面711a与支承套3的内壁相对，导油斜面711b与对应轴承的内端面相对。相邻两个扇叶齿711的推油面711a和导油斜面711b相接并形成一朝向对应轴承沟道a的V形口711C。如图5所示，导油斜面711b呈扇形，导油斜面711b的圆心角为8°～45°。

如图6所示，本实施例中，扇叶隔套7采用分体式结构。扇叶轮71套设且固连在套筒72的外周面上，扇叶轮71采用塑料材料制成，套筒72采用金属材料制成。套筒72的外周面上至少具有一个卡孔722，扇叶轮71的内周面上具有与卡孔722对应的卡柱712，卡柱712卡在卡孔722内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了传动轴1、注油道2、主油道2a1、分油道2a2、支承套3、轴承一4、轴承二5、沟道a、工作腔6、储油腔61、扇叶隔套7、扇叶轮71、扇叶齿711、推油面711a、导油斜面711b、V形口711c、卡柱712、套筒72、出油槽721、卡孔722、通油间隙8、注油嘴9、轴套10、油封座11、油封一12、密封腔一13、排油孔一14、连接盘15、油封二16、密封腔二17、排油孔二18、风扇驱动轮19等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种汽车发动机冷却用风扇传动装置，包括传动轴(1)和注油道(2)，所述传动轴(1)外套设有支承套(3)，所述支承套(3)两端的内壁与传动轴(1)之间分别装有轴承一(4)和轴承二(5)，所述轴承一(4)的内端和轴承二(5)的内端之间形成有工作腔(6)，其特征在于，所述工作腔(6)内设置有能够随传动轴(1)一起转动的扇叶隔套(7)，所述扇叶隔套(7)将工作腔(6)分隔成两个与注油道(2)相通的储油腔(61)，且所述扇叶隔套(7)具有能够朝两侧储油腔(61)产生推力的扇叶轮(71)；所述扇叶隔套(7)包括呈筒状的套筒(72)，所述套筒(72)的两端具有连通对应储油腔(61)和注油道(2)的出油槽(721)，所述注油道(2)位于传动轴(1)内，所述套筒(72)与传动轴(1)之间形成有与注油道(2)相通且呈环形的通油间隙(8)，所述通油间隙(8)的一端与套筒(72)上对应一端的出油槽(721)相通，所述通油间隙(8)的另一端与套筒(72)上对应另一端的出油槽(721)相通。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，所述扇叶轮(71)呈环状且所述扇叶轮(71)每端的端面上均一体成型有若干个沿扇叶轮(71)周向布置的扇叶齿(711)，所述扇叶齿(711)的两侧具有推油面(711a)和导油斜面(711b)，所述推油面(711a)与支承套(3)的内壁相对，所述导油斜面(711b)与对应轴承的内端面相对。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，相邻两个所述扇叶齿(711)的推油面(711a)和导油斜面(711b)相接并形成一朝向对应轴承沟道(a)的V形口(711C)。

4.根据权利要求2或3所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，所述导油斜面(711b)呈扇形，所述导油斜面(711b)的圆心角为8°～45°。

5.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，所述套筒(72)的外周面上至少具有一个卡孔(722)，所述扇叶轮(71)的内周面上具有与卡孔(722)对应的卡柱(712)，所述卡柱(712)卡在所述卡孔(722)内。

6.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，所述传动轴(1)的端部上具有与注油道(2)进油口相连通的注油嘴(9)，所述注油道(2)包括沿轴向布置的主油道(2a1)和沿径向布置的分油道(2a2)，所述分油道(2a2)的两端出油口位于通油间隙(8)的中部。

7.根据权利要求1或2或3所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，本风扇传动装置还包括能够带动传动轴(1)转动的风扇驱动轮(19)，所述传动轴(1)上还套设有轴套(10)，所述轴套(10)的两端分别抵靠在轴承一(4)的内圈和风扇驱动轮(19)的内端面上，所述支承套(3)装有轴承一(4)的一端端面上固连有油封座(11)，所述油封座(11)套设在轴套(10)上，所述油封座(11)与轴套(10)之间安装有与轴承一(4)的沟道(a)相对的油封一(12)，所述油封一(12)使油封座(11)与轴承一(4)的外端之间形成有密封腔一(13)，所述油封座(11)的外周上开设有使密封腔一(13)与外界相通的排油孔一(14)。

8.根据权利要求1或2或3所述的汽车发动机冷却用风扇传动装置，其特征在于，所述支承套(3)装有轴承二(5)的一端端面上固连有连接盘(15)，所述连接盘(15)套设在传动轴(1)上且连接盘(15)的内周面与传动轴(1)的外周面之间安装有油封二(16)，所述油封二(16)使连接盘(15)与轴承二(5)的外端之间形成有密封腔二(17)，所述连接盘(15)的外周上开设有使密封腔二(17)与外界相通的排油孔二(18)。

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