DE3030701A1 - Friction clutch between engine and auxiliary machine - has driving half incorporating disc with cooling zones - Google Patents

Abstract

The friction clutch is partic. for use between an automotive engine and an auxiliary machine such as an alternating-current generator. The driving half (2) incorporates a rotary disc with cooling zones (12), while the driven half (1) has a rigid driven member (11) friction-coupled to the generator etc. (15) a friction ring (3) with lining (14) and a spring component (4) coupling the ring and the driven member together. The driving member can be a fan rotor, with air passages (13) through which flow takes place in the radial direction.

Description

Kupplung für rotierbare TeileCoupling for rotating parts

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Kupplung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Vor allem in Kraftfahrzeugen werden eine Reihe von Aggregate, beispielsweise der elektrische Generator, der Lüfter des Verbrennungsmotors, die Wasserpumpe und die ölpumpe mit den stark variierenden Drehzahlen des Verbrennungsmotors angetrieben, obwohl für eine optimale Funktion dieser Aggregate nur eine konstante Drehzahl gewünscht wäre. Durch die DE-PS 20 53 263 (R. 88 der Anmelderin) und die DE-OS 28 22 638 (R. 4690 der Anmelderun) sind Kupplungen bekannt geworden, die mit Fliehgewichten arbeiten und beim Erreichen eines bestimmten oberen Drehzahlbereichs den Kontakt vom antriebsseitigen Kupplungsseil zum abtriebsseitigen Kupplungsteil abschwächen und so verhindern, daß die Drehzahl des abtriebsseitigen Kupplungsteils weiter zunimmt.PRIOR ART The invention is based on a coupling according to Genre of the main claim. A number of units are used in motor vehicles in particular, for example the electric generator, the fan of the internal combustion engine, the Water pump and the oil pump with the widely varying speeds of the internal combustion engine driven, although only a constant one for optimal functioning of these units Speed would be desired. By DE-PS 20 53 263 (R. 88 of the applicant) and the DE-OS 28 22 638 (R. 4690 of the registration) are known clutches with Flyweights work and when a certain upper speed range is reached the contact between the clutch cable on the drive side and the clutch part on the driven side weaken and thus prevent the speed of the coupling part on the output side continues to increase.

Bei diesen bekannten Kupplungen tritt eine hohe Wärmebelastung dadurch auf, daß die Verlustwärme nicht in ausreichendem Maß abgeführt werden kann.In these known clutches, a high thermal load occurs as a result on that the heat loss can not be dissipated to a sufficient extent.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kupplung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Abfuhr der Verlustwärme besser ist. Dadurch kann die Betriebstemperatur der beteiligten Kupplungselemente und ihrer Halterungen höher gelegt werden. Gegebenenfalls ist es sogar möglich, die Temperaturgrenze über die Grenze zu legen, die durch die Festigkeit der Teile bestimmt wird. Damit ist für die Abmessungen der Kupplung nur noch die Festigkeitsgrenze der beteiligten Elemente maßgebend. Durch die verbesserte Kühlung der Kupplungselemente läßt sich außerdem eine höhere Lebensdauer der Kupplung erreichen.Advantages of the invention The coupling according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage over this that the Dissipation of the heat loss is better. This can reduce the operating temperature of the involved Coupling elements and their brackets are placed higher. Possibly is it even possible to put the temperature limit above the limit imposed by the strength the parts is determined. This means that only the dimensions of the coupling are required Strength limit of the elements involved is decisive. Due to the improved cooling the coupling elements can also achieve a longer service life of the coupling.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kupplung möglich - sie lassen sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels entnehmen -, insbesondere lassen sich vorhandene Aggregate mit der erfindungsgemäßen Kupplung nachrüsten.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the coupling specified in the main claim are possible - They can be found in the description of the exemplary embodiment -, in particular Existing units can be retrofitted with the clutch according to the invention.

Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig.DRAWING Two exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS.

1 und 2 der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Beide Figuren zeigen die erfindungsgemäße Kupplung im Schnitt.1 and 2 of the drawing and in the following description explained in more detail. Both figures show the coupling according to the invention in section.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist ein radialer Querschnitt durch einen Teil einer Kupplung gezeigt. Auf eine Aggregat-Welle 15, deren Lagerung in der Figur nicht dargestellt ist, ist ein Wälzlager 17 aufgesetzt. Das Wälzlager 17 trägt eine Riemenscheibe 16. In der Riemenscheibe 16 ist ein Keilriemen 18 geführt. Am Außenring 19 des Wälzlagers 17 ist außer der Riemenscheibe 16 eine Scheibe 12 befestigt. Die Scheibe 12 ist ein Bestandteil des antriebsseitigen Kupplungsteils 2. Die Scheibe 12 weist radiale Luftkanäle 13, vorzugsweise Bohrungen, auf, in denen beim Rotieren der Scheibe 12 Kühlluft 21 geführt wird.Description of the Embodiments In Fig. 1 is a radial cross section shown by part of a clutch. On an aggregate shaft 15, the storage of which is not shown in the figure, a roller bearing 17 is attached. The roller bearing 17 carries a belt pulley 16. A V-belt 18 is guided in the belt pulley 16. On the outer ring 19 of the roller bearing 17 is apart from the pulley 16 a disk 12 attached. The disk 12 is a component of the drive-side Coupling part 2. The disc 12 has radial air channels 13, preferably bores, on, in which cooling air 21 is guided when the disk 12 rotates.

Auf der Abtriebsseite der Kupplung, also der Aggregat-Welle 15, ist zunächst ein etwa scheibenförmiges Abtriebsteil 11 befestigt, das zweckmäßigerweise Ausnehmungen 22 zum Ermöglichen eines Durchströmens der Kühlluft 21 aufweist. Das Abtriebsteil 11 ist Bestandteil des abtriebsseitigen Kupplungsteils 1. Ein Reibring 3 ist über ein Federelement 4 am Abtriebsteil 11 befestigt. Der Reibring 3 ist mit einem Reibbelag 14 versehen, der auf der Scheibe 12 aufliegt. Das Federelement 4 kann eine weiche Tellerfeder sein oder aber zweckmäßigerweise eine kranzförmig angeordnete Vielzahl von Einzelfedern. Zweckmäßigerweise sind im letztgenannten Fall Blattfedern verwendet. Der Reibring 3 und das Abtriebsteil 11 sind axial gegeneinander versetzt. Wenn für das Federelement vier Blattfedern verwendet sind, sind sie demzufolge S-förmig gebogen.On the output side of the clutch, that is to say the unit shaft 15, is initially an approximately disk-shaped stripping part 11 is attached, which is expediently Has recesses 22 to allow the cooling air 21 to flow through. That Output part 11 is part of the output-side clutch part 1. A friction ring 3 is fastened to the output part 11 via a spring element 4. The friction ring 3 is with a friction lining 14 which rests on the disk 12 is provided. The spring element 4 can be a soft disc spring or, more appropriately, one arranged in a ring Variety of single springs. In the latter case, leaf springs are expedient used. The friction ring 3 and the driven part 11 are axially offset from one another. If four leaf springs are used for the spring element, they are therefore S-shaped bent.

Bei niedrigen Drehzahlen im stationären Betrieb liegt der Reibring 3 fest an der Scheibe 12 an. Die über die Riemenscheibe 16 anglieferte Drehzahl wird voll an die Aggregat-Welle 15 weitergegeben. Bei Beschleunigungs-oder Abbremsungsvorgängen, wie sie beim Betrieb eines Verbrennungsmotors laufend vorkommen, erhöht oder erniedrigt das Aggregat seine Drehzahl dagegen nur verzögert. Bei diesen dynamischen Vorgängen rutscht der Reibbelag 14 auf der Scheibe 12 und die dabei erzeugte Wärme wird zunächst von der Scheibe 12 aufgenommen, durch den Kühlluftstrom 21 aber rasch abgeführt.At low speeds in stationary operation, the friction ring lies 3 firmly on the disk 12. The speed supplied via the pulley 16 is fully passed on to the unit shaft 15. When accelerating or decelerating, as they occur continuously when operating an internal combustion engine, increased or decreased the unit, on the other hand, only retards its speed. With these dynamic processes the slips Friction lining 14 on the disc 12 and the generated Heat is initially absorbed by the pane 12, but by the cooling air flow 21 quickly discharged.

Bei höheren Drehzahlen wird durch die Einwirkung der Fliehkraft die Anpreßkraft des Reibbelags 14 gegen die Scheibe 12 etwas vermindert, so daß antriebsseitige Kupplungsseil 2 mit dem abtriebsseitigen Kupplungsseil 1 nur noch mit Schlupf verbunden ist.At higher speeds, the centrifugal force causes the The pressing force of the friction lining 14 against the disc 12 is somewhat reduced, so that on the drive side Clutch cable 2 connected to the output-side clutch cable 1 only with slippage is.

Die Aggregat-Welle 15 läuft also bei hohen Antriebsdrehzahlen nur mit einer verminderten Drehzahl.The unit shaft 15 therefore only runs at high drive speeds with a reduced speed.

In Fig. 2 sind für ein zweites Ausführungsbeispiel für die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der Aufbau und die Wirkungsweise sind beim zweiten Ausführungsbeispiel im wesentlichen die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Im ersten Ausführungsbeispiel war jedoch die Kupplung 1, 2 am Ende der Aggregat-Welle 15 angeordnet, beim zweiten Ausführungsbeispiel sitzt die Riemenscheibe 16 am Ende der Aggregat-Welle 15. Als weitere Einzelheit ist ein größerer Durchmesser der Scheibe 12 und ein Zwischenteil 5 vorgestellt. Das Zwischenteil 5 ist einerseits mit dem Außenring 19 des Lagers 17 und andererseits mit der Scheibe 12 verbunden. Das Zwischenteil 5 besteht aus Material mit einem kleinen Wärmeleitkoeffizienten und dient zur thermischen Entkupplung der Scheibe 12 des antriebsseitigen Kupplungsteils 2 von dem anzutreibenden Aggregat, insbesondere der Aggregat-Welle 15.In Fig. 2 are for a second embodiment for the same Components use the same reference numerals. The structure and the mode of operation are essentially the same in the second embodiment as in the first Embodiment according to FIG. 1. In the first embodiment, however, was the clutch 1, 2 arranged at the end of the unit shaft 15, in the second embodiment The belt pulley 16 sits at the end of the unit shaft 15. As a further detail a larger diameter of the disk 12 and an intermediate part 5 is presented. The intermediate part 5 is on the one hand with the outer ring 19 of the bearing 17 and on the other hand connected to the disk 12. The intermediate part 5 consists of material with a low coefficient of thermal conductivity and is used for thermal decoupling of the disc 12 of the drive-side coupling part 2 of the unit to be driven, in particular the unit shaft 15.

Claims (5)

Ansprüche 1. Reibungskupplung zwischen einem Antriebssystem, insbesondere einem Kraftfahrzeug-Motor, und einem Aggregat, insbesondere einem Rotor eines Drehstrom-Generators, mit einem antriebsseitigen Kupplungsteil und einem abtriebsseitigen Kupplungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Kupplungsseil (2) eine rotierbare Scheibe (12) mit kühlbaren Zonen und das abtriebsseitige Kupplungsteil (1) ein mit dem Aggregat (15) reibschlüssig verbundenes starres Abtriebsteil (11), einen mit einem Reibbelag (14) versehenen Reibring (3) und wenigstens ein den Reibring (3) mit dem Abtriebsteil (11) verbindendes Federelement (4) umfaßt.Claims 1. Friction clutch between a drive system, in particular a motor vehicle engine and a unit, in particular a rotor of a three-phase generator, with a coupling part on the input side and a coupling part on the output side, characterized in that the coupling cable (2) on the drive side is a rotatable Disc (12) with coolable zones and the coupling part (1) on the output side the unit (15) frictionally connected rigid output part (11), one with a friction lining (14) provided with a friction ring (3) and at least one friction ring (3) with the output part (11) connecting spring element (4). 2 Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß, das antriebsseitige Kupplungsteil (2) als LüSterrad mit radial durchströmbaren Luftkanälen (13) ausgebildet ist. 2 Coupling according to claim 1, characterized in that the drive-side Coupling part (2) designed as a fan wheel with air channels (13) through which air can flow radially is. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (11) und der Reibring (3) axial gegeneinander versetzt angeordnet sind.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the The output part (11) and the friction ring (3) are arranged axially offset from one another. 4. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Kupplungsteil (2) durch ein Zwischenteil (5) nit kleinem Wärmeleitkoeffizieneten vom Aggregat (15) thermisch entkuppelt ist.4. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that that the drive-side coupling part (2) through an intermediate part (5) nit small Wärmeleitkoeffizieneten is thermally decoupled from the unit (15). 5. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Kupplungsteil (2) reibschlüssig mit einer Riemenscheibe (16) verbunden ist und über Wälzlager (17) an das Aggregat (15) angesetzt ist.5. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that that the coupling part (2) on the drive side is frictionally engaged with a belt pulley (16) is connected and is attached to the unit (15) via roller bearings (17).