DE3148014A1

DE3148014A1 - "kupplungseinheit"

Info

Publication number: DE3148014A1
Application number: DE19813148014
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dipl.-Ing. 7440 Nürtingen Dahm; Karl Dr.-Ing. 7250 Leonberg Kollmann
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-05-11

Description

1?Kupplungseinhei t?i
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Durch die DE-OS 27 18 723 ist eine ein- und ausschaltbare Viskositätskupplung im. Antrieb eines Kühlgebläses bekannt, um bei höheren Antriebsdrehzahlen eine Differenz zwischen der Antriebs- -und Abtriebsdrehzahl zu erhalten. Ein Nachteil eines solchen viskosen Antriebes besteht jedoch darin, daß sich im ausgeschalteten Zustand der Viskositätskupplung kein voller Freilauf des Khhlgebläses erzielen läßt.
Schließlich ist durch die DE-OS 26 57 320 ein auskuppelbarer Kiihler-Ventilator mit einer elektromagnetischen Kupplung bekannt, bei der der Antrieb des Kiihler-Ventilators durch Unterspannungsetzen einer elektromagnetischen Spule erfolgt, wenn die Temperatur des Motors einen bestimmten Grenzwert übersteigt. Dies hat jedoch den Nachteil, daß bei steigender Drehzahl des Antriebes die KühlluftSordermenge des Kühler-Ventilators über die erforderliche Kühl luftmenge hinaus ansteigt. Nach Erreichen einer bestimmten Antriebsdrehzahl bleibt die erforderliche Kühlluftmenge jedoch in vielen Fällen beinahe konstant, oder zumindest ist die Zunahme des Kühlluftbedarfs geringer, als es der weiteren Antriebsdrehzahlerhöhung entspricht.
Während bei zugeschalteter Kühler-Ventilatorkupplung der Leistungsverbrauch des Kuhler-Ventilators etwa mit der dritten Potenz der Antriebsdrehzahl zunimmt1 steigt die erforderliche Eühlluftfördermenge zur Aufrechterhaltung einer den Erfordernissen entsprechenden Kühlung des Motors nicht einmal linear mit der Antriebsdr-ehzahl des Kühler-Ventilators.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplungseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die bekannten Vorteile einer Schlupfkupplung und der einer elektromagnetischen Kupplung genutzt und deren bekannte Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die gekennzeich neten Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer elektromagnetischen Kupplung und einer Schlupfkupplung in einer Kupplungseinheit z.B. für ein Kühlgebläse einer Brennkraftmaschine ist es möglich, das Kühlgebläse bei niedrigen Drehzahlen vollständig von seinem Antrieb zu trennen, und bei hohen Drehzahlen den Leistungsbereich des Kühlgebläses durch die Schlupfkupplung zu begrenzen. Darüberhinaus ist durch diese Anordnung eine schwingungstechnisch günstige Kompaktbauweise einer Kupplungseinheit geschaffen.
Eine im Halbschnitt dargestellte Kupplungseinheit 1 besteht aus einer Schlupfkupplung, insbesondere aus einer Viskositätskupplung 12, und einer ein- und ausschaltbaren elektromagnetischen Kupplung 28. Durch die Kupplungsein heit 1 ist ein Antriebselement 7 und ein Kühlgebläse 21 kuppelbar. Eine Nabe 31 des Kühlgebläses 21 ist durch ein Gehäuse 13 der Viskositätskupplung 12 und einem Winkelblech 22, das mit einer lösbaren Verbindung, z.B.
einer Verschraubung 23, das Gehäuse 13 der Viskositätskupplung 12 mit dem Kühlgebläse 21 verbindet, gebildet.
Die Viskositätskupplung besteht aus dem Gehäuse 13, einem Gehäuse 14 und einer Reibscheibe 15, die einen durch die Gehäuse 13, 14 gebildeten Innenraum 16 in einen Arbeitseseed raum 17 und Vorratsraum 18 unterteilt.
Das Kühlgebläse 21, die Reibscheibe 15 der Viskositäts kupplung 12 und ein Befestigungselement 26 sind einer Achse 2 mit zwei im wesentlichen unmittelbar nebeneinanderliegenden Lagern 19, 32 zugeordnet. An dem Befestigungselement 26 ist ein Anker 24 der elektromagnetischen Kupplungydrehfest, aber axial bewegbar über Federelemente 25 befestigt. Gegen ein axiales Verschieben werden die Lager 19,32 mit einer in der Stirnfläche der Achse 2 verschraubbaren Sicherungsvorrichtung 20 gesichert. Das als Keilriemenscheibe ausgebildete Antriebselement 7, das sich mit einem hülsenartigen Fortsatz koaxial zur Kupplungsachse 29 erstreckt und die elektromagnetische Kupplung 28 im wesentlichen übergreift, ist drehfest mit einem nicht magnetisch leitenden Distanzstück 6 verbunden. Ein Polschuh 5 ist über eine lösbare Verbindung 4 drehfest mit einem Lagerflansch 3 verbunden. Auf der Achse 2 ist ein Lagerflansch 3 dem Achsbereich 33 zugeordnet, wobei das Lager des Lagerflansches z.B. als Gleit-, Nadel- oder Eugellager ausgebildet sein kann.Auf einem Achsbereich 34 der Achse 2 stützt sich eine ringförmige Winkelstütze 10 ab, an der ein Gehäuse 9 befestigt ist, in dem eine elektromagnetische Spule 8 mit einem wasser- und ölabweisenden Mittel 1 vergossen ist.
Das kreisringförmige Gehäuse 9 mit U-formartigem Querschnitt zeigt mit seinen Schenkeln in Richtung des Polschuhes 5.
Die dargestellte Kupplungseinheit umfaßt ein für die Temperatur einer kennzeichnenden Stelle der Brennkraftmaschine empfindliches Mittel T zur Steuerung der Eupplungseinheit 1.
Dieses Mittel T wird insbesondere durch einen Thermokontakt gebildet, welcher entweder in dem Wasserströmungskreis oder in dem Ölströmungskreis der Brennkraftmaschine angeordnet ist, je nachdem, ob die Brennkraftmaschine durch Wasser oder durch Luft gekühlt ist.
Beim Starten der Brennkraftmaschine ist die Temperatur an der kennzeichnenden Stelle kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert, somit ist der Thermokontakt geöffnet und die nicht mit Strom beaufschlagte Spule 8 der elektromagnetischen Kupplung 28 bewirkt eine Unterbrechung einer Wirkverbindung zwischen dem Antriebselement 7 und dem Kühlgebläse 21, wodurch auch die Viskositätskupplung wirkungslos ist.
Übersteigt die Temperatur an der kennzeichnenden Stelle einen vorbestimmten Grenzwert, so ist der Thermokontakt geschlossen und die Spule 8 der elektromagnetischen Kupplung 28 ist stromdurchflossen, so daß das Magnetfeld der Spule 8 die Anlage der Ankerscheibe 5 gegen den Pol schuh 24 bewirkt, wodurch eine Wirkverbindung zwischen Antriebselement 7 und Kühlgebläse 21 erstellt ist.- Bei niedriger Antriebsdrehzahl der Kupplungseinheit 1 ist das gesamte verfügbare Drehmoment schlupffrei zum Kühlgebläse 21 leitbar, während bei steigender Drehzahl durch Schlupf in der Viskositätskupplung 12 dafür gesorgt ist, daß das an das Kühlgebläse 21 weitergeleitete Drehmoment begrenzt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Schlupfkupplung auch als fremderregte Induktionsspulenkupplung, Reibungskupplung oder Permanentmagnetkupplung ausgebildet sein.
Leerseite

Claims

Ansprüche 1. Kupplungseinheit, insbesondere für ein von einem Antriebselement angetriebenes Kiihlgebläse einer Brennkraftmaschine, die eine Schlupfkupplung um faßt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kupplungseinheit (i) neben der Schlupfkupplung (12) eine an sich bekannte, in Abhängigkeit von der Temperatur eines zu überwachenden Mediums betätigbare elektromagnetische Kupplung (28) aufweist, durch die das Sühlgebläse (21) mit dem Antriebselement (7) kuppelbar ist.
2. Kupplungseinheit nach Anspruch i, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schlupfkupplung (12) zwischen dem Kiihlgebläse (21) und der elektromagnetischen Kupplung (28) angeordnet ist.
3. Kupplungseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schlupfkupplung (12) eine Viskositätskupplung ist.
4. Kupplungseinheit nach Anspruch 1, d a d u-r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebselement (7) einen sich koaxial zur Kupplungsachse (29) erste kenden hülsenartigen Fortsatz (30) aufweist, der die elektromagnetische Kupplung (28) im wesentlichen übergreift.
5. Kupplungseinheit nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem hülsenartigen Fortsatz (30) des Antriebselementes (7) und dem Polschuh (5) der elektromagnetischen Kupplung (28) ein nicht magnetisch leitender Distanzring (6) angeordnet ist.
6. Kupplungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n- e t, daß die Schlupfkupplung (12) in dem Kühlgebläse (21) integriert ist.
7. Eupplungseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n-e t, daß das Kuhlgebläse (21) eine Nabe (31) umfaßt, der zwei im wesentlichen unmittelbar nebeneinanderliegende Lager (19, 32) zugeordnet sind, die die Nabe (31) des Kühigebläses (21), die Viskositätskupplung (12) und ein Befestigungselement (26) für den Anker (24) der elektromagnetischen Kupplung (28) aufnehmen.
8. Kupplungseinheit nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nabe (31) des Kuhigebläses (21) durch ein Gehäuse (13) der Viskosität^= kupplung (12) gebildet ist.