[其他]具有改進的散熱能力的液力耦合裝置

在審

• 申請號: 101986000002696
• 申請日: 1986-04-21
• 公開（公告）號: CN1003882B
• 公開（公告）日: 1989-04-12
• 發明（設計）人: 格拉德·馬里昂·萊特
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉征;陳申賢

一種旋轉式液力耦合裝置，包括由一個殼體１５和一個蓋體１７組成的第一旋轉耦合組件。輸入耦合件１１裝在一工作液腔中，并與蓋體１７上的對應表面限定一剪切空間。蓋體１７上分成若干區或６１，每一區域６１上，有一條沿徑向設置的冷卻肋６３和一組與之平行的全長肋６５，及一組較短的平行肋６７及６９。因此，在給定的面積上獲得較大的肋總長度，從而改善蓋１７的散熱能力及耦合裝置傳軸扭矩的能力。

本發明與傳遞扭矩的旋轉式耦合裝置有關，與下述裝置的關系尤為緊密，在所指的裝置中，在傳輸扭矩時，會有熱量產生，將所產生的熱量散去的能力是一個限制該裝置傳遞扭矩能力的因素。

雖然本發明可被用于多種類型和結構的傳遞扭矩的旋轉式耦合裝置，但它卻特別適用于旋轉式液力耦合裝置。下面將對本發明予以說明。

可因本發明而受益的一類旋轉式液力耦合裝置已有了廣泛的用途，該類裝置的最基本的用途之一是帶動汽車散熱器上配置的冷卻風扇。這樣的耦合裝置常被稱為“風扇粘性驅動裝置”，因為在該耦合裝置中采用了高粘度液體，借助粘性剪切力，將扭矩從一個輸入耦件（主動盤）傳至一個與冷卻風扇栓固在一起的輸出耦件（殼體）。

更準確地說，將本發明用于扭矩較大的風扇粘性驅動裝置上更為有利，在這類裝置中，風扇驅動裝置能將約為2-12馬力的功率傳輸到冷卻風扇上。在典型的這種高扭矩或高功率的風扇驅動裝置中，有一個輸出耦合組件，該耦合組件由一個鑄鋁殼和一個壓鑄鋁蓋組成，通常在輸入耦合件與上述的壓鑄鋁蓋之間制出許多凹、凸交錯的槽和脊，這些槽和脊限定出剪切空間。當剪切空間中充滿粘性液體時，隨著輸入耦合件的轉動，扭矩由輸入耦合件傳至輸出耦合組件。

在傳輸扭矩的過程中，存在于交錯設置的槽和脊之間的粘性液體，因剪切而產生大量的熱。所生成熱的數量與“打滑”速度成正比，而“打滑”速度即為輸入耦合件與輸出耦合組件之間的速度差。熟悉本專業的人都知道，對于多種旋轉式傳遞扭矩的耦合裝置，特別是對于風扇粘性驅動裝置來說，在傳遞扭矩的過程中，必然有熱量產生，其傳遞扭矩的能力受限于其散熱能力。例如，在風扇粘性驅動裝置中，如果粘性液體的溫度超過一預定的最高溫度，則液體的粘性就會降低，至使該液體傳遞扭矩的能力下降。

在上述類型的風扇粘性驅動裝置中，鑄蓋既是構成剪切空間的一個部件，同時又是裝置的基本散熱部件。所以，在蓋體上鑄出許多冷卻肋片是制造風扇粘性驅動裝置的傳統作法。熟悉本專業的人已經逐漸認識到，熱量大部分都是通過沿軸向靠近耦合裝置的粘性剪切區域肋片散出的。熟悉本專業的人一般地也接受下述觀點，既散熱量基本上與設置在主要散熱區上的冷卻肋片的總長度成正比。

參考美國專利No.2，963，135及No.3，075，691可以看出，從工業生產風扇粘性驅動裝置的早期開始，就一直采用著將冷卻肋片徑向布置這一傳統作法，這主要是為了加強空氣向外的徑向流動，以便帶走從剪切空間傳至冷卻肋片的熱量。從上述專利還可以看出，將肋片長、短交錯地徑向排列的作法也已是傳統的作法，這可以使冷卻肋片在不至靠得過緊的情況下，增加總長度。參考美國專利No.4，134，484可以看出，若干年以來，這基本一樣的冷卻肋型式，一直被普遍地采用著。

歷年來，隨著對風扇粘性驅動裝置傳遞扭矩能力的要求逐漸提高，對散熱能力的要求也提高了，本專業的人員所嘗試的基本解決方法是增加冷卻肋片的數目，而這又會使相鄰的肋片靠得更近。一般地說，這不是一個理想的方案，因為鑄造這種蓋體所需的壓模要貴得多，并需要對其做更多的維護工作，壓模的使用壽命也較短。所以，一般認為，相鄰冷卻肋片之間的距離小于一個給定的最小距離是不合適的。

考慮到上面所討論的、對增加冷卻肋片數目的限制，面對更高的散熱能力的要求，本專業的人員甚至嘗試安裝能增強流過冷卻肋片的空氣流的附加裝置。在美國專利No.4，181，205中揭示了一種風扇粘性驅動裝置，在該裝置中，在風扇驅動蓋的前面，設置了一些風扇葉片，以便通過加強流過冷卻肋片的空氣流來增加肋片的散熱量。這樣的裝置可能是有效的，但它卻要增加風扇驅動裝置的尺寸、重量、復雜性及價格，并且僅為驅動這些附加扇葉，就需額外耗去風扇驅動裝置的一部分輸出功率。