DE3149105C2

DE3149105C2 - Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer Temperatursteuereinrichtung

Info

Publication number: DE3149105C2
Application number: DE3149105A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Martin
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1985-01-31
Also published as: IT8223676V0; GB2111653A; JPS5975932U; DE3149105A1; GB2111653B; JPS6110016Y2

Abstract

Es wird eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit Temperatursteuereinrichtung beschrieben, bei der ein Bimetallstreifen oder eine andere Steuereinrichtung über einen Schaltstift auf einen Ventilhebel wirkt, der den Übertritt einer Kupplungsflüssigkeit aus einem Vorratsraum in einen Arbeitsraum steuert. Der Schaltstift, der eine Wand der Kupplung durchsetzt, ist dabei durch eine Membran abgedichtet, die mit einer Öffnung unter Vorspannung auf seinem Umfang aufgeschoben ist. Diese Ausführung ist einfach und arbeitet ohne Gleitreibung zwischen Schaltstiftoberfläche und Membranöffnung.

Description

Anordnung nach außen hin auch noch die Bereiche der

Kupplungswand mit abgedichtet und gegen Verschmut-50 zung gesichert sind, die bei einer Innenbefestigung nach

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupp- außen frei sind,

lung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den

Flüssigkeitsreibungskupplungen dieser Art mit einer Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er-

Temperatursteuereinrichtung sind bekannt, bei denen läutert. Es zeigt

als Steuerglied ein auf dem Deckel der Kupplung befe- 55 F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Flüs-

stigter Bimetallstreifen dient der auf einen Schaltstift sigkeitsreibungskupplung der Gattung des Anmel-

wirkt, welcher den Deckel durchsetzt und in einem Vor- dungsgegenstandes und

ratsraum für die Flüssigkeitskupplung auf einen Ventil- F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Be-

hebel wirkt. Der Ventilhebel schließt oder öffnet eine reich der Schaltstiftdurchführung bei einer erfindungs-

Durchgangsbohrung vom Vorratsraum zum Arbeits- 60 gemäß gestalteten Kupplung.

raum mehr oder weniger, so daß eine entsprechende In der Fig. 1 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung

Kupplungsflüssigkeitsmenge in den Arbeitsraum gelan- im Querschnitt dargestellt. Die Flüssigkeitsreibungs-

gen kann. Von dieser Menge ist das übertragbare Dreh- kupplung besteht aus einem Primärteil 1, der über ein

moment abhängig. Da der Schaltstift durch den Deckel Lager 5 gegenüber einem Gehäuse 2 drehbar gelagert

hindurch auf der einen Seite in den Vorratsraum hinein- 65 ist. Zum Primärteil 1 gehört die Antriebsscheibe 3, die in

ragt, in welchem sich die Kupplungsflüssigkeit befindet, einem innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildeten Arbeits-

sollte dieser mit einer Schaltstiftabdichtung versehen raum 8 umläuft. Am äußeren Umfang des Gehäuses 2

sein, so daß keine Kupplungsflüssigkeit verlorengeht. sind nicht dargestellte Lüfterflügel zur Kühlluftförde-

rung für den Kühler eines PKW-Motors o. dgl. angeordnet Der Vorratsraum 13 stellt ein Reservoir für die Kupplungsflüssigkeit 6 dar, die über eine in einer Zwischenscheibe 4, die den Gehäuseinnenraum in den Arbeitsraum 8 und den Vorratsraum 13 unterteilt, eingebrachte Durchgangsbohrung 11 in den Arbeitsraum 8 gelangen kann. Die durchtretende Kupplungsflüssigkeitsrnenge ist abhängig von der Stellung des temperaturgesteuerten Ventilhebels 10, der die Durchgangsbohrung 11 mehr oder weniger verschließt

Nach vorne hin ist das Gehäuse 2 durch eine Kupplungswand abgeschlossen, üblicherweise ein abnehmbarer Gehäusedeckel, die einseitig den Vorratsraum 13 begrenzt. Auf dieser Kupplungswand ist ein Bimetallstreifen 9 angeordnet, der seine temperaturabhängigen Wege auf einen Schiiltstiff 7 überträgt, def feifte'rsöts" auf den Ventilhebel iÖ wirkt Der Schaltstift 7 wird dabei durch die Kupplungswand geführt und muß so abgedichtet sein, daß keine Kupplungsflüssigkeit austreten kann.

Erfindungsgemäß wird die·; durch eine Membran 14 erreicht, durch deren zentrale öffnung 17 der Schaltstift 7 unter elastischer Verformung der Membran geschoben ist

In die Kupplungswand 12 ist von der Vorratskammerseite 21 her eine Vertiefung 20 eingebracht, die in axialer Richtung zum Inneren der Kupplungswand 12 hin gesehen mit einer Abstufung verläuft so daß sie in einen ersten Bereich 20a und einen zweiten Bereich 20b unterteilt ist. Im ersten Bereich 20a entspricht der Durchinesser dt dem Durchmesser der Membrandichtung 14, im zweiten Bereich 20b besitzt die Vertiefung 20 einen kleineren Durchmesser d% so daß eine axiale Bewegung eines inneren Bereiches der Membran 14 möglich ist

Nach dem Einsetzen der Membran 14 wird ein Sicherungsring 15 zur Befestigung in eine Nut eingesetzt, der auf den äußeren Umfangsbereich 18 der Membran wirkt und diese damit in diesem Bereich festlegt und abdichtet

In der in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigten Stellung befindet sich die Membran 14 dann, wenn der Bimetallstreifen etwa die in F i g. 1 gezeigte Position (Ventil offen — Kupplung zugeschaltet) einnimmt Der Schaltstift 7 ist bei der Montage von außen her durch die Membran 14 durchgeschoben worden, wobei der innere Rand (17) dem Membran 14 umknickt sich dehnt und sich unter Vorspannung am Umfang des Schaltstiftes 7 anlegt Die Membran 14 befindet sich dann im Bei eich des Schaltstiftes zunächst in der gestrichelt dargestellten Lage P'. Wenn durch Veränderung der Temperatur Sich der Bimetallstreifen durchbiegt (Fig. 1), wird der Schaltstift 7 in Richtung der Pfeilspitze A (vgl. Fig. 2) verschoben. Das hat zur Folge, daß sich die Membran 14 in ihrem Öffnungsrandbereich in die ausgezogene dargestellte Position bewegt Das heißt, sie führt die Bewegung des Schaltstiftes mit aus, ohne auf diesem zu gleiten.

Während des Betriebes zwischen beiden Positionen, die in F i g. 2 gestrichelt (P? bzw. ausgezogen dargestellt sind, wird eine zuverlässige Dichtwirkung erreicht. Trotzdem ist gewährleistet, daß während des Verschiebevorgangs des Schaltstiftes keine Reibungskräfte zwischen Schaltstift und der Membran 14 auftreten, die die Regelcharakteristik beeinflussen können. Es ist damit eine zuverlässige wirkende Dichtung geschaffen, die auch nach langem Betrieb der Kupplung die Regelcharakteristik nicht verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Als Schaltstiftabdichtung dient bei bekannten Flüssig- Patentansprüche: keitsreibungskupplungen teilweise eine Membran oder ein O-Ring, der im Bereich des Durchgangs des Schalt-

1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer Tempe- stiftes durch die Kupplungswand bzw. den Deckel angeratursteuereinrichtung, wobei die Temperatursteu- 5 ordnet und gegen den Schaltstiftumfang gepreßt ist Eiereinrichtung ein Steuerglied, einen Ventilhebel und ne derartige Schaltstiftabdichtung weist den Nachteil einen Schaltstift aufweist und der Schaltstift die tem- auf, daß unterschiedliche Reibungskräfte in Form des peraturabhängigen Wege des Steuergliedes auf den sogenannten »stick-slip«-Effektes auf den Schaltstift Ventilhebel überträgt und eine Kupplungswand wirken, die einen unerwünschten Einfluß auf die Regeldurchsetzt die einseitig eine Begrenzung eines mit 10 charakteristik haben.

Kupplungsflüssigkeit gefüllten Raumes bildet und Dies gilt auch für Flüssigkeitsreibungskupplungen

mit einer elastischen Schaltstiftabdichtung, da- der eingangs genannten Art (US-PS 42 69 295), bei de-

durch gekennzeichnet, daß die Schaltstift- nen der Schaltstift in einer Stahlbüchse geführt und

abdichtung eine Membran (14) ist die mit ihrem Um- durch eine öffnung einer diese umgebenden topfförmi-

fang an der Kupplungswand fest eingespannt und 15 gen Gummiabdichtung abgedichtet hindurchgeführt ist

mit einer öffnung (17) unter einer Vorspannung auf Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Flüssigkeits-

den Schaltstift (7) aufgeschober, ist die so bemessen reibungskupplung rrit einer Temperatursteuereinrich-

ist daß die Reibungskräfte zwischen Membran und tung zu schaffen, bei der die Schaltstiftabdichtung kei-

Schaltstift größer sind als die einer Verformung der nen Einfluß auf die Regelcharakteristik der Kupplung

Membran entgegenwirkenden, durch die Elastizi- 20 ausübt und dennoch eine zuverlässige Dichtwirkung ga-

tätseigenschaften bedingten Rückstellkräfte, und rentiert.

wobei zur Aufnahme der Membran (14) eine kon- Die Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspru-

zentrisch zum Schaltstift (7) angeordnete Vertiefung ches 1.

(20) in der Kupplungswand (12) vorgesehen ist die Durcn das Anliegen unter Vorspannung knickt der

tief genug ist um dem Innenteil der Membran eine 25 innere elastische Rand der Dichtung um und legt sich

Axialbewegung in der Größe des Schaltstifthubes zu mit einer Kante am Umfang des Schaltstiftes an. Zur

ermöglichen. Montage kann der Schaltstift durch die Öffnung durch-

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, geschoben werden. Im Betrieb allerdings tritt kein Gleidadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung in axia- ten zwischen Schaltstiftoberfläche und Öffnungsrand ler Richtung gesehen abgestuft verläuft, wobei sie in 30 der Membran auf. Vielmehr bleibt der Innenrand der einem vorderen, ersten Bereich (Wanden Durchmes- Membran anliegend am Schaltstift und die Axialbeweser (cU) der Membran aufweist, an den sich ein zwei- gung des Schaltstiftes wird durch die Verformung der ter Bereich (Xb) in axialer Richtung zur Kupplungs- Membran aufgenommen. Die radiale Abmessung der mitte hin gesehen mit einem Durchmesser (d₃) an- Membran und die Materialauswahl wird daher so geschließt dessen Tiefe (h) mindestens halb so groß 35 troffen, daß die Membran diese Axialbewegung unter wie der Hub (H)des Schaltstiftes (7) ist. elastischer Verformung aufnehmen kann. Auch die An-

3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der Ordnung und Einspannung ist so gewählt, daß sich der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich- Innenteil der Membran frei hin- und herbewegen kann, net daß die Membrandichtung mit einem Siehe- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich rungsring (15), der nach Einsetzen der Membran- 40 aus den Unteransprüchen. Durch die Ausgestaltung dichtung (14) in den ersten Bereich (2Oa^ eingesetzt nach Anspruch 2 liegt die Membran an ihrem äußeren wird, axial gehalten und gedichtet ist. Umfangsbereich in der ersten Vertiefung an, besitzt je-

4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, doch eine Möglichkeit, axiale Bewegungen des Schaltdadurch gekennzeichnet daß die Vertiefung (20) auf Stiftes mit auszuführen, da hierfür der zweite Bereich der nach außen gerichteten Seite der Kupplungs- 45 genügend Raum zur Verfügung stellt. Es ir.t natürlich wand angeordnet ist möglich, die Membran an der Innen- oder Außenseite

der Kupplungswand dicht einzusetzen, wobei bei einer