DE3941834A1 - Fluessigkeitsreibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 32 43 967 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung der gattungsgemäßen Art bekannt, bei der eine elektromagneti­ sche, in einem U-schenkelartigen Gehäuse vergossene, Spule achsgleich und ortsfest zu einer Antriebswelle für die Kupplung angeordnet ist. Der von der bedarfsweise erregten Spule aus­ gehende magnetische Fluß führt über das Gehäuse der Spule, ei­ nen Luftspalt, einen als Polschuh ausgebildeten hülsenartigen Fortsatz der Keilriemenscheibe, einen zweiten Luftspalt, einen kreisringförmigen Polschuh des Kupplungsgehäuses und einen wei­ teren Luftspalt zum Anker und entsprechend zurück.

Die aufgezeigte Flußwegführung bedingt magnetisch leitende Werk­ stoffe der genannten Bauteile und durch die durch den entspre­ chend langen Flußweg mit einer Vielzahl von Luftspalten beding­ ten Verluste eine entsprechend dimensionierte Spule hoher Lei­ stung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Flüssigkeitsreibungs­ kupplung der genannten Art so auszubilden, daß bei einer Ver­ ringerung der Verluste Gewicht und Kosten der Kupplung gesenkt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus dem Unteranspruch und der Be­ schreibung hervor.

Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibungskupplung ist die bedarfsweise erregbare elektromagnetische Spule außerhalb der Keilriemenscheibe achsgleich zu derselben und zur Antriebswelle axial in unmittelbarer Nähe des Ventilkörpers, von diesem durch das Kupplungsgehäuse getrennt, angeordnet. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Keilriemenscheibe nicht mehr, wie beim gattungsbildenden Stand der Technik, aus einem magnetisch lei­ tenden Material bestehen muß und aufgrund dessen auch aus einem leichteren Werkstoff, wie z. B. Leichtmetall, hergestellt werden kann, was zu einer Reduzierung des Gewichts und auch zu einem geringeren Preis führt. Die Anordnung der Spule außerhalb der Keilriemenscheibe in unmittelbarer Nähe des den Füllstand in der Kupplung steuernden Ventilkörpers, nur durch einen Teil des Kupplungsgehäuses von diesem getrennt, verringert außerdem die Verluste auf dem magnetischen Flußweg und gestattet somit die Verwendung einer geringer dimensionierten Spule, was wiederum zu einer weiteren Gewichts- und Kostenreduzierung führt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur, die aus Gründen der Einfachheit nur halbseitig bis zu ihrer Symmetrieachse 1 gezeichnet ist, zeigt eine Halterung 2, die in nicht näher be­ schriebener Weise an einer hier nicht gezeigten Brennkraftma­ schine befestigt ist. In einem Lager 3 der Halterung 2 wird eine Antriebswelle 4 getragen, die frei drehbar in bezug auf die Halterung 2 ist. Über einen Befestigungsflansch 5 und eine Verschraubung 6 ist ein Fortsatz 7 einer Keilriemenscheibe 8 drehfest mit dieser Antriebswelle 4 verbunden. Die Keilriemen­ scheibe 8 wird über einen Keilriemen 9 von der nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben und versetzt somit die Antriebswelle 4 in Drehung. Über eine Verschraubung 10 ist ein Antriebsflansch 11 mit der Antriebs­ welle 4 als axiale Verlängerung derselben verbunden und trägt über ein Lager 12 frei drehbar eine Flüssigkeitsreibungskupp­ lung 13. Drehfest auf dem Antriebsflansch 11 ist ein Primärrad 14 angeordnet, welches von den beiden Gehäuseteilen 15 und 16 der Flüssigkeitsreibungskupplung 13 umgeben ist und an seinem Außendurchmesser mit einem mehrgängigen Fördergewinde ausge­ führt ist. Das Gehäuseteil 15 ist auf dem Lager 12 befestigt. Beide Gehäuseteile 15, 16 sind miteinander verbunden (17) und frei drehbar in bezug auf die Antriebswelle 4 bzw. den Antriebs­ flansch 11. Sie bilden zusammen je einen Vorratsraum 18 und einen Arbeitsraum 19 für die Kupplungsflüssigkeit, welche Räume 18 bzw. 19 durch das Primärrad 14 voneinander abgetrennt sind. Der Arbeitsraum 19 wird dabei gegenüber dem Antriebsflansch 11 über eine am Gehäuseteil 16 angeordnete Dichtung 20 abgedich­ tet. Am Gehäuseteil 15 ist das Kühlgebläse 21 mit einer Ver­ schraubung 22 befestigt. Zusätzlich kann dieses Gehäuseteil 15 auch noch einen Federteller 23 als Schutzelement für das Lager 12 aufnehmen. Im Primärrad 14 ist wenigstens eine den Vorrats­ raum 18 mit dem Arbeitsraum 19 verbindende Übertrittsöffnung 24 für die Kupplungsflüssigkeit vorgesehen, die von einem am Pri­ märrad 14 befestigten Halter 25, der an seinem Ende einen Ven­ tilkörper 26 trägt, verschlossen wird. An der Brennkraftmaschi­ ne sind in nicht gezeigter Weise ein oder mehrere Träger 27 befestigt, welche die Keilriemenscheibe 8 und ihren Fortsatz 7 umgreifen und eine in einem an ihm gehaltenen U-schenkelförmi­ gen Gehäuse 28 angeordnete elektromagnetische Spule 29 trägt. Die Anordnung des achsgleich zur Antriebswelle 4 ausgebildeten Spulenkörpers 29 ist dabei so gewählt, daß dieser einen radia­ len Abstand zur Welle 4 aufweist, der in etwa dem radialen Ab­ stand der Übertrittsöffnung 24 im Primärrad 14 zur Welle 4 ent­ spricht. Der der Spule axial gegenüberliegende Teil des Ventilkörpers 26, der die Übertrittsöffnung 24 verschließt, ist als Anker 30 zur elektromagnetischen Spule 29 ausgebildet.

An geeigneter Stelle an der Brennkraftmaschine, z. B. im Kühl­ mittelkreislauf einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine oder im Schmiermittelkreislauf einer luftgekühlten Brennkraft­ maschine, ist ein nicht gezeigter Temperaturfühler vorgesehen, der auf ebenfalls nicht gezeigte Weise die elektromagnetische Spule 29 ansteuert. Der von der Spule 29 ausgehende magnetische Fluß führt über das Gehäuse 28 zum Anker 30 und auf entsprechen­ dem Weg wieder zurück. Durch den aufgezeigten kurzen Flußweg muß außer dem Gehäuse 28 nur noch der Anker 30 aus magnetisch leitendem Material bestehen. Durch diese Reduzierung von Bau­ teilen aus magnetisch leitendem Material können sowohl Gewicht als auch Kosten eingespart werden. Außerdem bewirkt der geringe axiale Abstand zwischen Spule 29 und Anker 30, daß die Verluste durch Luftspalte gering gehalten werden können und somit eine Spule reduzierter Leistung eingesetzt werden kann, was zu einer weiteren Einsparung an Gewicht und Kosten führt.

Liegt die vom oben erwähnten Temperaturfühler gemessene Tempe­ ratur unterhalb eines bestimmten vorgegebenen Wertes, so ist die Spule 29 stromlos, der Anker 30 bleibt abgefallen und der Ventilkörper 26 verschließt die Übertrittsbohrung 24. Durch Fliehkraftwirkung im angetriebenen Primärrad 14 wird im Vor­ ratsraum 18 befindliche viskose Kupplungsflüssigkeit in den äußeren Bereich des Vorratsraumes 18 verdrängt, welcher Bereich in etwa auf der Höhe der Übertrittsöffnung 24 liegt und durch den Schenkel 32 des Primärrades 14 begrenzt ist. Bei Überschrei­ ten der vorgegebenen Temperatur wird die Spule 29 erregt und der Anker 30 in axialer Richtung zur Spule 29 hin ausgelenkt, wodurch der Ventilkörper 26, der - wie oben beschrieben - auf einem am Primärrad 14 befestigten Halter 25 getragen wird, die Übertrittsöffnung 24 freigibt. In dieser Stellung des Ventilkörpers 26 kann die durch Fliehkraftwirkung in den Be­ reich der Übertrittsöffnung 24 gelangte viskose Kupplungsflüs­ sigkeit aus dem Vorratsraum 18 durch dieselbe in den Arbeits­ raum 19 und von dort in den zwischen Primärrad 14 und Gehäuse­ teil 15 befindlichen Spaltraum 31 gelangen, wo sie den Antrieb des Gehäuseteiles 15 und damit auch des Kühlgebläses 21 be­ wirkt.

Nach Unterschreiten einer bestimmten Temperatur wird die Spule 29 stromlos geschaltet und der Anker 30 fällt ab. Dadurch kehrt der Ventilkörper 26, durch die Kraft des federnd am Primärrad 14 befestigten Halters 25 erzwungen in seine die Übertrittsöff­ nung 24 verschließende Ausgangsstellung zurück und die Zufuhr von Kupplungsflüssigkeit in den Spaltraum 31 wird unterbunden. Die im Spalt 31 befindliche Kupplungsflüssigkeit wird mit Hilfe des Fördergewindes am Außenumfang des Primärrads 14 über die Öffnung 33 desselben in den Vorratsraum 18 gepumpt. Auf diese Weise kann auch keine Kraftübertragung zwischen dem Primärrad 14 und dem Gehäuseteil 15 mehr erfolgen und das Kühlgebläse 21 wird nicht mehr angetrieben.

Claims (2)

1. Elektromagnetisch betätigbare Flüssigkeitsreibungskupplung, insbesondere für ein Kühlgebläse einer Brennkraftmaschine, mit einer Antriebswelle und einer mit dieser Welle drehfest verbun­ denen Keilriemenscheibe und einem ebenfalls mit dieser Welle drehfest verbundenen Primärrad sowie mit einem frei drehbar auf der Antriebswelle angeordneten abtriebsseitigen Kupplungsgehäu­ se, welches einen das Primärrad umschließenden Arbeitsraum und einen von diesem Arbeitsraum abgeteilten Vorratsraum aufweist, wobei zwischen Arbeitsraum und Vorratsraum mindestens eine durch einen Ventilkörper verschließbare Übertrittsöffnung für die Kupplungsflüssigkeit vorgesehen ist, welcher Ventilkörper für eine achsgleich zur Welle angeordnete bedarfsweise erreg­ bare elektromagnetische Spule als Anker ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (29) außerhalb der Keilriemenscheibe (8, 7) axial in unmittelbarer Nähe des Ventilkörpers (26), durch das Kupplungsgehäuse (16) von diesem getrennt, angeordnet ist.

2. Elektromagnetisch betätigbare Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (29) auf mindestens einem die Keilriemenscheibe (8, 7) umgreifenden ortsfesten Träger (27) drehfest gehalten ist.