Электромагнитная фрикционная муфта

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно, к выключаемым фрикционным муфтам приводов систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания.
Известна конструкция электромагнитной фрикционной муфты, содержащей ведомый диск, соединенный со ступицей пружинными пластинами, ведущий диск, электромагнитную катушку, неподвижно закрепленную на корпусной детали, механизм регулирования зазора между ведущим и ведомыми дисками, выполненный в виде подпружиненного регулировочного болта (см. патент РФ 28748, МПК 7 F16D 13/00, опубл. 10.04.2003).
Недостатком данных муфт является сложность конструкции, низкий ресурс работы.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является электромагнитная фрикционная муфта, содержащая шкив, электромагнит, размещенный с зазором относительно торца шкива и соединенный упругими элементами со ступицей вентилятора.
Шкив установлен на подшипниках соосно со ступицей вентилятора на оси, имеющей центральное отверстие и расширенную часть со стороны корпусной детали, которая стягивается болтом, ввертываемым в расширенную часть корпусной детали (см. патент РФ 169437, МПК  F16D 13/00 (2006.01), опубл. 17.03.2017).
Недостатком муфты является сложность ее конструкции и недостаточная надежность вследствие возможности самоотворачивания стягивающего пакет болта, совершающего микропроцессионные перемещения из-за кругового дисбаланса вращающихся деталей, вызывающего упругие деформации оси и болта, и сложность надежной контровки болта в данной конструкции.
Техническая проблема заключается в устранении недостатков прототипа. Технический результат – обеспечение повышенной надежности муфты (исключение или снижение вероятности самоотворачивания), снижении количества деталей, трудоемкости и материалоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что электромагнитная фрикционная муфта, содержащая шкив, электромагнит, размещенный с зазором во внутренней полости шкива, якорь, установленный с зазором относительно торца шкива и соединенный упругими элементами со ступицей вентилятора, установленной на оси соосно со шкивом, отличается тем, что ось выполнена с радиальным уширением со стороны, обращенной к двигателю и с резьбовым участком на конце со стороны крепления ступицы вентилятора. Здесь и далее под радиальным уширением подразумевается любой элемент, выполненный заодно с осью или отдельно от неё, ограничивающий продольное перемещение оси относительно корпусной детали в сторону от двигателя (радиальное уширение может быть выполнено в виде фигурного выступа на оси, шайбы, гайки, но предпочтительно – в виде кольцевого выступа).  Ось вставляется в специально обработанное отверстие корпусной детали со стороны двигателя, при этом кольцевой выступ упирается в корпусную деталь.
На ось устанавливаются детали муфты и стягиваются в пакет гайкой, которая легко и надежно контрится. Резьбовое соединение в данной конструкции не подвержено никаким нагрузкам, кроме усилия затяжки и осевого воздействия от вентилятора, поэтому оно работает с максимальной надежностью, даже в условиях микропроцессионного перемещения пакета при вращении на оси деталей с дисбалансом, что и является техническим результатом. Дополнительно предлагаемая конструкция имеет минимальное количество деталей, обеспечивая компактность, снижение веса и материалоемкости.
При существующих типоразмерах примыкающих деталей двигателей диаметр оси может варьироваться, при этом ось может быть выполнена с участками разного диаметра, в частности в местах установки подшипников ступицы 5 и подшипников шкива 6 диаметр оси может составлять 10 – 28 мм. Диметр кольцевого выступа, при этом, находится в пределах 20 – 50мм.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом общего вида в разрезе.
Электромагнитная фрикционная муфта содержит шкив 1, электромагнит 2, размещенный с зазором во внутренней полости шкива, якорь 3, установленный с зазором относительно торца шкива 1 и соединенный упругими элементами 4 со ступицей 5 вентилятора.
Шкив 1 установлен на подшипниках 6 на оси 7 соосно со ступицей 5 вентилятора, также установленной на подшипниках.
Ось 7 имеет кольцевой выступ 8 со стороны двигателя и резьбовую часть со стороны вентилятора. Ось 7 вставляется в отверстие корпусной детали 9, далее на нее устанавливаются детали муфты и пакет стягивается гайкой 10, которая надежно контрится известным способом. Такое исполнение позволяет создать компактное устройство, значительно уменьшить его габариты и обеспечить максимальную надежность устройства.
Работает электромагнитная фрикционная муфта следующим образом. При подаче электрического тока в электромагнит 2 якорь 3 притягивается к шкиву 1, крутящий момент передается от шкива 1 к якорю 3 и через упругие элементы 4 – к ступице 5 вентилятора.
При отключении электрического тока от электромагнита 2 якорь 3 под воздействием упругого элемента 4 отводится от шкива 1.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет обеспечить надёжное соединение и работу деталей муфты, а также использовать детали более простой формы и, как следствие, обеспечить компактность и уменьшить габариты электромагнитной фрикционной муфты.