CN102472335A - 液体摩擦离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体摩擦离合器(1)，该液体摩擦离合器具有一个壳体(2，3)，具有一个离合器盘(4)，具有在壳体(2，3)与离合器盘(4)之间的一个工作室(9)，具有一个用于离合器液体的存储室(10)，具有从存储室(10)引至工作室(9)的一个供应管道(11)，并且具有相对于该离合器部分是可旋转的一个静止的离合器部分(13)；其中该离合器盘相对于该壳体(2，3)是可旋转的，并且该离合器盘被可旋转地安排在一个轴(6)的一个末端(5)上，该轴在壳体(2，3)内被安装在中央，该轴(6)在它的另一个末端(8)上支撑一个可驱动的主动元件(7)；其中提供了一个可旋转地安装的泵元件(14)，该泵元件与壳体(2，3)一起限定了一个剪切空隙(12)。

Description

液体摩擦离合器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种液体摩擦离合器。

背景技术

DE19749342A1披露了一种用于驱动机动车空调压缩机的粘性离合器，在这种粘性离合器中，为了控制流体在工作室中的填充水平，借助一个阀门来控制流体通过与一个勺形管(scoop pipe)的入口区段相邻接的管段的通过量。然而，在本发明的背景下进行的测试所产生的结果是，这样的一个阀门会导致多种问题而使得它非常难达到可接受的性能效果。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有在权利要求1的前序部分所指明类型的一种液体摩擦离合器，通过这种液体摩擦离合器有可能的是以一种简单的方式来获得一种可变的离合器流体流量而无需使用阀门。

所述目的是通过权利要求1的这些特征来实现的。

通过提供一个可旋转地安装的泵元件，该泵元件与壳体一起限定了一个剪切空隙，使得可能以一种简单的方式，通过利用该泵元件与该壳体或者该液体摩擦离合器的初级侧(primary side)之间的一个转速差，产生从该存储室进入到该工作室中的一个可变的体积流动，而且不必为此目的额外地将一个可控制的阀门整合进入该流动路径中。

根据本发明的液体摩擦离合器的具体优点包括，首先只要求少量的离合器液体，因为由于这种以上说明的安排，在储油器中形成了一个主动给送泵，与已知的利用离心力来对工作室进行填充相比，这就离合器液体的量而言是有利的。

而且，由于这种更小的离合器液体部件，根据本发明的液体离合器的响应特性更快。

因为可以将存储室的或者储油器的外径制造得大于工作室的内径，还可以产生一种极其紧凑的设计。

这种紧凑的设计可以被进一步改进，其中如以上所说明的，使得离合器的流体流动的可变性成为可能，而且无需使用一个阀门安排。

通过因在剪切空隙(该剪切空隙优选地保持小)中离合器液体的摩擦产生的体积流动而积聚压力的泵元件，既可以被安装在这个静止的离合器部分上，也可以被安装在主动元件(例如泵轮、叶轮，直流压缩机等等)的离合器壳体上，或者有可能将所述泵元件安装在该液体摩擦离合器的轴上。

所建立起的压力或所产生的体积流动是随着该可旋转的泵元件相对于该壳体的相对转速变化的，其中有可能的是例如通过与由一个致动机构或者由一个制动装置产生的力矩相关的这种流体摩擦泵的拖曳力矩的补偿来对这个相对转速进行控制，而这个制动装置可以例如被设计为一个涡流制动器。所述制动装置在原理上可以被设计为任何类型的磁力制动装置或摩擦制动装置。除了以上述涡流制动器之外，其他的实例是电动机、发电机亦或粘性制动器。

如果提供了一个涡流制动器作为制动装置，则所述涡流制动器是通过在一个螺线管或电磁体中产生的一个磁场来致动的，该磁场补偿了作为该制动装置的另一个部分而提供的多个永磁体的磁场。所述类型的一个制动装置可以被用作一种故障安全的设备，这样使得，尤其是在没有电能被施加到该螺线管上的情况下，该可变的给送泵或者泵元件会以最大的通流速度(最小的转速)旋转。

附图说明

从以下基于附图的多个示例性实施方案的说明中将显现出本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中：

图1A示出了根据本发明的液体摩擦离合器的一个示意性高度地简化的图形展示，

图1B示出了图1A中的细节X的示意性高度地简化的展示，

图2示出了穿过在图1中被展示为一个图形展示的这种根据本发明的液体离合器的一种可能实现的变体的一个截面图，

图3示出了图2的细节图，用于说明该离合器的流体流动，

图4示出了图2的一个放大的细节图，用于说明如果提供了一个涡流制动器作为制动装置的话在根据本发明的液体离合器中的磁通量，以及

图5示出了图2的液体摩擦离合器的示意性略微简化的透视图。

具体实施方式

图1A示出了根据本发明的一种液体摩擦离合器的高度简化的示意图，该液体离合器1具有一个壳体，该壳体是以常规方式由一个壳体本体2和一个盖件3构成的。

安排在壳体2，3中的是一个离合器盘4，该离合器盘相对于壳体2，3是可旋转的。在此，离合器盘4被可旋转固定地安排在轴6的一个末端5上，该轴在壳体2，3内被安装在中央。固定到该轴的另一个末端8上的是一个可驱动的主动元件7，该主动元件是以示意性简化的形式展示的，并且该主动元件可以被设计例如为一个泵轮或者为一个叶轮。

一个工作室9被安排在壳体2，3与离合器盘4之间，如从图2可以看到的，该工作室9具有多个工作空隙15，这些工作空隙由于在供应到工作室9的离合器液体上的剪切作用而使得力矩的传输成为可能。

而且，提供了一个用于所述离合器液体的存储室10，其中一个供应管道11从存储室10引到工作室9(见图2和图3)

如具体从图2可以看到的，还提供了一个返回泵系统或一个回送泵16，其用于将离合器液体从工作室9返回到存储室10中。

一个驱动元件21(例如像一个皮带轮)也被连接到壳体2，3上。液体摩擦离合器1还具有一个静止的离合器部分13，壳体2，3通过一个主轴承22安装在这个静止的离合器部分上。静止的离合器部分13通过辅助轴承18和19安装在轴6上。

如还通过并列图1至图3所示的，根据本发明的液体摩擦离合器1的特征为提供了一个泵元件14，在这个实例中，该泵元件通过一个泵元件轴承17可旋转地安装在轴6上。然而，泵元件14的一种替代的安装，例如在静止的部分13上，是同样有可能的。

在所展示的实例中，泵元件14在其径向外边缘处具有一个剪切空隙12，根据图1B中的细节展示，该剪切空隙是通过多个密封间隙30和31而相对于壳体2密封的。通过这种安排，形成了一个可变的给送泵，如已经在导言中说明的，这个可变的给送泵由于在泵元件14与壳体2，3之间产生的一个转速差而允许了从存储室10至工作室9的一个体积流动。在此，应强调的是在图1B中被以放大的比例显示的这种安排并不限于一个径向对准的剪切空隙12。而且，还应该可以想象的是剪切空隙12与相应的多个密封间隙一起相对于轴向邻近的壳体部分32的一种轴向配置。

关于以上说明的体积流动，应具体参见图3的详细展示，其中从存储室10进入到工作室9中的体积流动是由箭头P_A1至P_A4示出的。这些示出的其他箭头指示了从工作室9进入到存储室10中的返回的体积流动。从存储室10进入到工作室9中的体积流动是由以上说明的泵元件14与说明的剪切空隙12一起产生的。在此，泵元件14和剪切空隙12形成了一个可变的给送泵，该给送泵的工作原理是基于在导言中说明的这种转速差。

为了产生所述转速差，有可能的是设计泵元件14使其可以被制动。为此目的，在图1A、图2和图4中，提供了一个涡流制动器作为制动装置，但是其中还可以想象的是处于磁力制动装置或摩擦制动器形式的任何其他类型的适合的制动装置。

这个展示的涡流制动器首先具有安装在图2所示位置处的一个电磁体或螺线管23。而且，该制动装置具有一个永磁体28，如从图1A和图2以及从图4的放大的展示中可以详细地看到的，这个永磁体被安排为邻近一个涡流制动器环27(例如由铜构成的)。此处在图4中，能够由该制动装置产生的制动力矩T_B是由一个虚椭圆来符号表示的，而虚椭圆T_D则符号表示了能够由泵元件14产生的力矩。在图4中泵元件14的转速是由点S_FP来符号表示的。

为了进一步的说明，具体是这些后面的部件，还可以参见图5。

除本发明的书面披露之外，特此明确提及本发明在图1A、图1B，以及图2至图5中的图形展示。

参考符号清单

1   液体摩擦离合器

2，3壳体(2：壳体本体，3：盖件)

4   离合器盘

5   轴6的末端

6   轴

7   主动元件(例如泵轮，叶轮等)

8   轴6的第二末端

9   工作室

10  存储室

11  供应管道

12  剪切空隙

13  静止的离合器部分(泵壳体)

14  泵元件

15  工作空隙

16  回送泵

17  泵元件轴承

18，19  辅助轴承

20  制动装置

21  驱动元件，具体是在壳体2，3上的皮带轮

22  主轴承

23  螺线管/电磁体

24  剪切空隙

25  返回管道

26  磁通量路径

27  涡流制动器的环

28  永磁体

29  在离合器盘4与壳体2，3之间的空隙

30，31  密封空隙

SFP 泵元件14的转速

TB  制动装置的力矩

TD  能够由泵元件14产生的力矩

Claims (5)

1.一种液体摩擦离合器(1)

-具有一个壳体(2，3)，

-具有一个离合器盘(4)

■该离合器盘相对于该壳体(2，3)是可旋转的，并且

■该离合器盘被可旋转地安排在一个轴(6)的一个末端(5)上，该轴被在该壳体(2，3)内被安装在中央，该轴(6)在它的另一个末端(8)上支撑一个可驱动的主动元件(7)；

-具有在该壳体(2，3)与该离合器盘(4)之间的一个工作室(9)；

-具有用于离合器液体的一个存储室(10)；

-具有一个供应管道(11)，该供应管道从该存储室(10)引至该工作室(9)；并且

-具有一个静止的离合器部分(13)，该壳体(2，3)相对于该离合器部分是可旋转的，

其特征为

-一个可旋转地安装的泵元件(14)，该泵元件与该壳体(2，3)一起限定了一个剪切空隙(12)。

2.如权利要求1所述的液体摩擦离合器，其中该泵元件(14)可以被制动。

3.如权利要求2所述的液体摩擦离合器，其特征为用于对该泵元件(14)进行制动的一个制动装置。

4.如权利要求3所述的液体摩擦离合器，其中该制动装置被设计为一个磁力制动装置或摩擦制动装置。

5.如权利要求1到4之一所述的液体摩擦离合器，其中该剪切空隙(12)是由多个密封空隙(30，31)相对于该壳体(2，3)而限定的。

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