DE10000214A1

DE10000214A1 - Flüssigkeitskupplung

Info

Publication number: DE10000214A1
Application number: DE10000214A
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Watanabe
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: US6247567B1; GB2346676A; GB0000197D0; JP2000199531A; DE10000214C2; GB2346676B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Flüssigkeitskupplung bereit, die das Auftreten des Schlepp-Phänomens unter verschiedenen Bedingungen verhindern kann, so daß ein Gebläsegeräusch reduziert werden kann und die Reduktion des Kraftstoffaufwandes gesteigert wird. DOLLAR A Bei einer Flüssigkeitskupplung, bei der eine umlaufende Welle durch ein Antriebsteil angetrieben wird und eine drehbar angetriebene Antriebsscheibe im Inneren eines abgedichteten Gehäuses, welches auf der umlaufenden Welle drehbar ist, angeordnet ist und durch Öl, das in das Innere einer drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, ein Drehmoment von der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse übertragen wird, ist die Verbesserung dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer die Flüssigkeitskupplung eine bewegliche Scheibe, welche der Antriebsscheibe gegenüberliegt, ebenfalls mit einem Zwischenraum zwischen dieser im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer angeordnet ist und der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe durch einen Elektromagneten variiert wird, der außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der beweglichen Scheibe angeordnet ist und der Zwischenraum in Erwiderung auf verschiedene Steuersignale geregelt wird und somit die Drehgeschwindigkeit des Gebläses durch Variierung der Drehmomentabgabe geregelt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung Sachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitskupplung; ausgestattet mit einer Funktion des automatischen Steuerns des Betriebes eines kühlenden Gebläses, das hauptsächlich für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges in Antwort auf einen Umgebungstemperaturzustand verwendet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Als Flüssigkeitskupplung zum Steuern der Drehbewegung einer Luftkühlung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges ist typischerweise eine Ausführung einer Flüssigkeitskupplung benutzt worden, welche ein Antriebsmoment von einer Antriebsscheibe auf ein Gehäuse mit Öl überträgt, das zu einer drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird. Als Struktur einer solchen Flüssigkeitskupplung ist beispielsweise ein Aufbau einer Kupplungsvorrichtung bekannt; gewesen, bei dem das Innere des abgedichteten Gehäuses in eine drehmomentübertragende Kammer und eine Ölvorratskammer mittels einer Unterteilungsplatte aufgeteilt ist, und die Antriebsscheibe, welche durch ein Antriebsteil angetrieben wird, im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer drehbar angeordnet ist, und Öl in der Ölvorratskammer zu der drehmomentübertragenden Kammer durch eine in der Unterteilungsplatte angeordnete: Ausström-Stellöffnung zugeführt wird, und Öl in der drehmomentübertragenden Kammer zu der Ölvorratskammer durch einen Umlaufdurchgang zurückgeleitet wird (siehe japanische Veröffentlichung SHO 63-21048). Bei dieser Ausführung von Flüssigkeitskupplung, wird das Antriebsmoment der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse durch Öl übertragen, das zu der drehmomentübertragenden Kammer von der Ölvorratskammer zugeführt wird und ein an dem abgedichteten Gehäuse befestigtes Gebläse so gedreht wird, daß beispielsweise ein Motor eines Automobils gekühlt wird. Bei diesem Typ von Flüssigkeitskupplung wird ferner eine Umgebungstemperatur durch ein Bimetall ermittelt und in Antwort auf die Erhöhung der wahrgenommenen Temperatur wird der Grad der Öffnung der Ausström-Stellöffnung vergrößert. Demgemäß wird eine Ölmenge im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer vergrößert, so daß die Drehgeschwindigkeit des abgedichteten Gehäuses vergrößert und das Gebläse, somit den kühlenden Effekt steigernd, mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird.

Diese Ausführung einer Flüssigkeitskupplung hat jedoch folgende Probleme:
Unter der Bedingung, daß eine große Ölmenge im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer vorhanden oder angefüllt ist, wird beim Wiederanlassen des Motors oder bei schneller Beschleunigung während des Betriebes, die Drehung des Gehäuses der angetriebenen Seite (kühlendes Gebläse), der Beschleunigung der Antriebsscheibe der Antriebsseite folgend, ebenfalls, wenn auch nur für kurze Zeit, schnell vergrößert, verursacht durch eine große, im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer vorhandene Ölmenge. Dieses Phänomen wird allgemein "Schlepp-Phänomen" oder ein "hörbares rotierendes Phänomen" genannt und verursacht ein Geräusch des Gebläses und ein begleitendes Unbehagen und verschlechtert den Kraftstoffaufwand.

Das "Schlepp-Phänomen" der konventionellen Flüssigkeitskupplung, welches beim Wiederanlassen des Motors auftritt, wird entsprechend der Zunahme der Ölmenge im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer immer sichtbarer. Als Mittel zum Lösen dieses Problems schlägt beispielsweise die japanische Veröffentlichung SHO 63-21048 Hilfsmittel vor, wo das Öl, welches durch die Ausström-Stehöffnung der Unterteilungsplatte hindurchfließt, zuerst zu der gegenüberliegenden Seite in genau entgegengesetzter Richtung geleitet wird und dann erst in das Innere der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird.

Mit einer solchen Struktur, unter der Voraussetzung, daß im wesentlichen, auch wenn der Motor gestoppt wird, kein Öl in der drehmomentübertragenden Kammer vorhanden ist und eine große Ölmenge in der Ölvorratskammer vorhanden ist, kann der Zufluß von Öl von der Ölvorratskammer zur drehmomentübertragenden Kammer verhindert werden und folglich tritt kein Schlepp-Phänomen beim Wiederanlassen des Motors auf. Unter der Voraussetzung aber, daß eine große Ölmenge im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer vorhanden ist, ist der Aufbau zur Verhinderung des Schlepp-Phänomens beim Wiederstarten des Motors und zu der Zeit einer schnellen Beschleunigung während des Betriebes nicht wirkungsvoll.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkeitskupplung bereitzustellen, welche das Auftreten des Schlepp- Phänomens unter den oben genannten verschiedenen Bedingungen verhindern kann, das Geräusch des Gebläses reduzieren kann und die Reduktion des Kraftstoffaufwandes steigern kann.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Flüssigkeitskupplung gerichtet, bei welcher im Inneren einer drehmomentübertragenden Kammer ein Zwischenraum zwischen einer Antriebsscheibe und einer inneren Wand der Kammer variiert werden kann und der Zwischenraum in Erwiderung auf verschiedene Steuersignale von einem Computer, der an einem Fahrzeug montiert ist, geregelt wird, und folglich die Drehgeschwindigkeit eines Gebläses durch Ändern eines Ausgangsdrehmomentes geregelt wird.

Gemäß des ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung schließt die Flüssigkeitskupplung mit ein Antriebsteil, eine durch dieses Antriebsteil gedrehte umlaufende Welle, eine Antriebsscheibe, drehbar angetrieben durch die umlaufende Welle, ein abgedichtetes, die Antriebsscheibe unterbringendes und auf der umlaufenden Welle drehbar angeordnetes Gehäuse und eine, in dem abgedichteten Gehäuse angeordnete, die Antriebsscheibe darin aufnehmende, drehmomentübertragende Kammer, in welcher ein Antriebsmoment der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse durch Öl übertragen wird, welches dem Inneren der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, wobei die Verbesserung dadurch gekennzeichnet ist, daß im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer eine bewegliche Scheibe, welche mit einem Zwischenraum gegenüber der im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer angeordneten Antriebsscheibe liegt, federnd gelagert ist, in der Art, daß der Zwischenraum variiert werden kann, und daß ein Elektromagnet, der außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der beweglichen Scheibe angeordnet ist, wo der Elektromagnet gegenüber der beweglichen Scheibe liegt und die bewegliche Scheibe anzieht, auf der umlaufenden Welle gelagert ist, wodurch der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe durch den Elektromagneten variiert wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Flüssigkeitskupplung, umfassend ein Antriebsteil, eine durch dieses Antriebsteil gedrehte umlaufende Welle, eine Antriebsscheibe, drehbar angetrieben durch diese umlaufende Welle, ein die Antriebsscheibe unterbringendes und drehbar auf der umlaufenden Welle angeordnetes, abgedichtetes Gehäuse, eine drehmomentübertragende Kammer für die Aufnahme der Antriebsscheibe und einer Ölvorratskammer, um Öl in Reserve zu halten, welche in dem abgedichteten Gehäuse angeordnet sind und so einen Mechanismus bilden, bei dem Öl von der Ölvorratskammer dem Inneren der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, um ein Antriebsmoment von der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse zu übertragen, einen Ausströmdurchgang, der das der drehmomentübemagenden Kammer zugeführte Öl durch eine Sperrvorrichtung, welche an der inneren peripheren Fläche des abgedichteten Gehäuses angeordnet ist, von der drehmomentübertragenden Kammer zu der Ölvorratskammer schickt, eine Unterteilungsplatte, welche ausgestattet ist mit einer Ausström-Stellöffnung für Öl, die die Ölvorratskammer und die drehmomentübertragende Kammer miteinander in Verbindung treten läßt, und ein Ventilteil, welches im Innern der Ölvorratskammer angeordnet ist und womit die Ausström-Stellöffnung geöffnet oder geschlossen wird im Erwiderung auf die Deformation des Ventilteils, die verursacht wird durch eine Temperaturänderung eines temperatursensitiven Körpers, welcher aus Bimetall besteht und außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der Ölvorratskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im. Inneren der drehmomentübertragenden Kammer eine bewegliche Scheibe, welche mit einem Zwischenraum gegenüber der im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer angeordneten Antriebsscheibe liegt, federnd gelagert ist, in der Art, daß der Zwischenraum variiert werden kann, und daß ein Elektromagnet auf der umlaufenden Welle gelagert ist, der außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der beweglichen Scheibe angeordnet ist, wo der Elektromagnet gegenüber der beweglichen Scheibe liegt und die bewegliche Scheibe anzieht, wodurch der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe durch den Elektromagneten variiert wird.

Die ersten und zweiten Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auch dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stiften, welche in einer axialen Richtung hervorstehen, an der inneren Fläche des abgedichteten Gehäuses befestigt sind und die abstehenden Endstücke der Stifte verschiebbar in Löcher eingepaßt sind, die in der beweglichen Scheibe angeordnet sind.

Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Verengen des Zwischenraumes zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe das Antriebsdrehmoment vergrößert werden, während im entgegengesetzten Fall, durch Verbreitern des Zwischenraumes zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe, das Antriebsdrehmoment verkleinert wird. Demgemäß kann nach Anhalten des Motors, zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors, oder zum Zeitpunkt eitler schnellen Beschleunigung während des Betriebes unter der Bedingung, daß eine große Ölmenge in der drehmomentübertragenden Kammer vorhanden ist, das Schlepp-Phänomen verhindert werden, indem der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe breiter gemacht wird. Ferner kann zu Zeiten des Ausführens von anderen Arbeitsvorgängen als dem oben erwähnten Wiederanlassen oder der schnellen Beschleunigung die Drehgeschwindigkeit des Gebläses beliebig gesteuert werden, indem ein elektrischer Strom, der dem Elektromagneten mit Hilfe eines am Fahrzeug befestigten Computers zugeführt wird, als Antwort auf die Kühlwassertemperatur des Motors, die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges, des Grades der Auslösung der Beschleunigung oder anderes (das Übersetzungsverhältnis, die Drehgeschwindigkeit des Gebläses, die Außentemperatur und dergl.) geregelt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingebunden sind und einen Teil dieser bilden, erläutern mehrere Ausführungsformen der Erfindung, und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, die Grundlagen dieser Erfindung zu erklären. Es zeigt hierbei:

Fig. 1 eine Ansicht, die eine Ausführungsform einer Flüssigkeitskupplung der vorliegenden Erfindung zeigt, in welcher (a) ein Längsschnitt der Seitenansicht ist und (b) ein vergrößerter Längsschnitt ist, wie er von einem anderen Blickwinkel gesehen wird,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Seitenansicht, der eine Ausführungsform einer Flüssigkeitskupplung (temperatursensitiver Typ) der vorliegenden Erfindung zeigt, und

Fig. 3 einen Längsschnitt der Seitenansicht, der eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

In Fig. 1 bis Fig. 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Antriebsteil, Bezugszeichen 2 eine umlaufende Welle, Bezugszeichen 3 ein abgedichtetes Gehäuse, Bezugszeichen 4 eine Antriebsscheibe, Bezugszeichen 5 eine drehmomentübertragende Kammer, Bezugszeichen 6 eine bewegliche Scheibe, Bezugszeichen 7 Federn, Bezugszeichen 8 einen Elektromagneten, Bezugszeichen 9 einen Magnethaltekörper, Bezugszeichen 10 eine Ölvorratskammer, Bezugszeichen 11 eine Unterteilungsplatte, Bezugszeichen 11-1 eine Ausström-Stellöffnung, Bezugszeichen 12 ein Ventilteil, Bezugszeichen 13 eine Kolbenstange, Bezugszeichen 14 ein bandähnliches Bimetall, Bezugszeichen 15 eine Halterung, die Bezugszeichen 16-1 und 16-2 Lager, Bezugszeichen 17 einen Ausströmdurchgang, Bezugszeichen 18 einen Sperrdamm, Bezugszeichen 19 ein kühlendes Gebläse, und Bezugszeichen 20 ein Dichtungsteil.

Das heißt, bei der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkeitskupplung der vorliegenden Erfindung ist das abgedichtete Gehäuse 3, welches einen großen Durchmesser und eine kurze Länge aufweist, drehbar auf der umlaufenden Welle 2, welche durch Mitnehmen durch das Antriebsteil (Motor) 1 gedreht wird, durch das Lager 16-1 befestigt. Die drehmomentübertragende Kammer 5 ist im Inneren des Gehäuses 3 angeordnet. In der drehmomentübertragenden Kammer 5 sind angeordnet die scheibenartige Antriebsscheibe 4, welche starr am Endstück der umlaufenden Welle 2 befestigt ist, und die toroiden-förmige bewegliche Scheibe 6, welche einer Seite der Antriebsscheibe 4 gegenüberliegt und mittels Federn 7 federnd gelagert ist (d. h., gelagert in einer solchen Weise, daß die bewegliche Scheibe 6 gegenüber der Antriebsscheibe 4 vorgespannt ist). Die Antriebsscheibe 4 ist in einer solchen Weise untergebracht, daß drehmomentübertragende Zwischenräume zwischen der Antriebsscheibe 4 und der inneren peripheren Oberfläche der drehmomentübertragenden Kammer 5 und zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 ausgebildet sind. Der Zwischenraum l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 wird in Erwiderung auf die Tätigkeit der Federn 7 variiert. Ferner wird der Elektromagnet 8, welcher durch den Magnethaltekörper 9 getragen wird, außerhalb des abgedichteten Gehäuses 3 auf der Seite der beweglichen Scheibe 6 durch das Lager 16-2 auf der umlaufenden Welle 2 gelagert, so daß der Elektromagnet 8 der beweglichen Scheibe 6 gegenüberliegt und der Elektromagnet 8 gegenüber der umlaufenden Welle 2 drehbar ist. Der Magnethaltekörper 9 ist starr mittels der Halterung 9-1 mit dem Äußeren befestigt. Obwohl allgemein Federn als Hilfsmittel für ein federndes Lagern der beweglichen Scheibe 6 benutzt werden, können Trägerteile aus Gummi oder Harz verwendet werden.

Ferner wird bei Flüssigkeitskupplungen, die den in Fig. 1 gezeigten Aufbau haben, das Antriebsdrehmoment der Antriebsscheibe 4 durch Öl, welches der drehmomentübertragenden Kammer 5 zugeführt wird, auf das abgedichtete Gehäuse 3 übertragen und folglich wird das kühlende Gebläse 19, welches an dem abgedichteten Gehäuse 3 befestigt ist, gedreht. Zu diesem Betriebszeitpunkt wird der Elektromagnet 8 im AUS-Zustand gehalten und die Breite Δl₁ des Zwischenraumes l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 für gewöhnlich auf näherungsweise 0,5 mm gesetzt und folglich wird ein großes Antriebsmoment erhalten. Später, wenn der Elektromagnet 8 eingeschaltet wird, wird die bewegliche Scheibe 6 angezogen, so daß der Zwischenraum l zwischen der beweglichen Scheibe und der Antriebsscheibe breiter gemacht wird. Demgemäß wird das Antriebsdrehmoment verkleinert und die Drehgeschwindigkeit des abgedichteten Gehäuses 3 verkleinert und folglich wird das kühlende Gebläse 19 verzögert. Die maximale Breite Δl₂ des Zwischenraumes l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6, in dem Falle, daß der Elektromagnet 8 sich im AN-Zustand befindet, ist für gewöhnlich gleich oder größer als 1, 2 bis 1,3 mm. Ferner kann der elektrische Strom, der dem Elektromagneten 8 zugeführt wird, innerhalb eines Regelbereiches zwischen dem AUS-Zustand und dem AN-Zustand des Elektromagneten 8 der Abgaberegelung unterworfen sein und folglich kann das kühlende Gebläse 19 auf eine gewünschte Drehgeschwindigkeit geregelt werden. Während des Regelns des kühlenden Gebläses 19 auf die gewünschte Drehgeschwindigkeit, werden die Kühlwassertemperatur des Motors, die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs, der Grad der Auslösung der Beschleunigung oder anderes (das Übersetzungsverhältnis, die Drehgeschwindigkeit des Gebläses, die Außentemperatur und dergl.) in den Computer, der am Fahrzeug befestigt ist, eingespeist und die Elektrizität, welche dem Elektromagneten 8 zugeführt wird, wird, basierend auf der Bewertung des Computers, geregelt.

Demgemäß kann, sogar wenn eine große Ölmenge im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer 5 vorhanden ist, die Drehgeschwindigkeit des kühlenden Gebläses 19 durch bloßes Anstellen des Elektromagneten 8 zum Zeitpunkt des Wiederanlassens oder zum Zeitpunkt einer schnellen Beschleunigung während des Betriebes reduziert werden und folglich kann das Schlepp-Phänomen verhindert werden und ferner wird das Geräusch reduziert und der unnötige Kraftstoffverbrauch kann verhindert werden.

Ferner wird vorzugsweise eine reaktionsaufnehmende Struktur, wie in Fig. 1(b) gezeigt, bereitgestellt, um sicherzustellen, daß die bewegliche Scheibe 6 davon abgehalten wird, verursacht durch die Viskosität des Öls mitgenommen zu werden oder hörbar, zusammen mit der Drehung der Antriebsscheibe 4 gedreht zu werden, und um sicherzustellen, daß die bewegliche Scheibe 6 davon abgehalten wird, sich zu neigen, d. h., die Parallelität zwischen der beweglichen Scheibe 6 und der Antriebsscheibe 4 fest und gleichbleibend zu erhalten. Das heißt, eine Vielzahl von Stiften 3-1, welche in einer axialen Richtung hervorstehen, sind an der inneren Fläche des abgedichteten Gehäuses 3 befestigt und die freien Endstücke der Stifte sind mittels Lagerungen 6-2 verschiebbar in den Löchern 6-1 eingepaßt, die in der beweglichen Scheibe 6 angeordnet sind. Hierbei ist es vorzuziehen, daß die Anzahl an Stiften 3-1 so angesetzt wird, daß mindestens drei Stifte 3-1 in einer auf dem Umfang voneinander beabstandeten Weise angeordnet sind, während die Positionen der Federn 7 im Hinblick auf die Absicht, die Stifte 3-1 bereitzustellen, zu vermeiden sind.

Bei einer wie in Fig. 2 gezeigten Flüssigkeitskupplung, ist das abgedichtete Gehäuse 3, das einen großen Durchmesser und eine kleine Länge aufweist, auf der umlaufenden Welle 2, die durch Mitnehmen durch das Antriebsteil (Motor) 1 gedreht wird, drehbar durch das Lager 16-1 angebracht. Das Innere dieses abgedichteten Gehäuses 3 ist mittels einer Unterteilungsplatte 11 aufgeteilt in die drehmomentübertragende Kammer 5 und die Ölvorratskammer 10. Im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer 5 sind, wie in Fig. 1, die scheibenähnliche Antriebsscheibe 4, die am Endstück der umlaufenden Welle 2 starr montiert ist, und die toroiden-förmige bewegliche Scheibe 6, die einer Seite der Antriebsscheibe 4 gegenüberliegt und federnd mit Hilfe von Federn 7 gelagert ist, angeordnet. Die Antriebsscheibe 4 ist in einer solchen Weise untergebracht, daß drehmomentübertragende Zwischenräume zwischen der Antriebsscheibe 4 und der inneren peripheren Oberfläche der drehmomentübertragenden Kammer 5 und zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 angeordnet sind. Der Zwischenraum l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 kann in Erwiderung auf die Tätigkeit der Federn 7 variiert werden. Ferner wird, wie in der vorherig erwähnten Ausführungsform, der Elektromagnet 8, welcher durch den Magnethaltekörper 9 getragen wird, außerhalb des abgedichteten Gehäuses 3 auf der Seite der beweglichen Scheibe 6 durch das Lager 16-2 auf der umlaufenden Welle 2 gelagert, so daß der Elektromagnet 8 der beweglichen Scheibe 6 gegenüberliegt und der Elektromagnet 8 gegenüber der umlaufenden Welle 2 drehbar ist. Der Magnethaltekörper 9 ist starr mittels der Halterung 9-1 an dem Äußeren befestigt.

Ferner ist die in Fig. 2 gezeigte Flüssigkeitskupplung so aufgebaut, daß das in der Ölvorratskammer 10 vorhandene Öl der drehmomentübertragenden Kammer 5 durch die Ausström-Stellöffnung 11-1, die in der Unterteilungsplatte 11 angeordnet ist, zugeführt wird. Die drehmomentübertragende Kammer 5 und die Ölvorratskammer 10 bilden einen umlaufenden Verbindungsgang mittels der Ausström-Stellöffnung 11-1, die in der Unterteilungsplatte 11 angeordnet ist, und dem Ausströmdurchgang 17. Um ein ruhiges Ausströmen des Öls von der drehmomentübertragenden Kammer 5 zu der Ölvorratskammer 10 sicherzustellen, ist ein Sperrdamm 18 in der Nachbarschaft des Einlasses des Ausströmdurchganges 17 an der inneren peripheren Oberfläche des abgedichteten Gehäuses 3 angeordnet. Das kühlende Gebläse 19 ist an der Außenseite des abgedichteten Gehäuses 3 befestigt.

Das Ventilteil 12 hat ein Ende, das starr mit der im Inneren der Ölvorratskammer 10 angeordneten Unterteilungsplatte 11 befestigt ist und auf der anderen Seite ein anderes Finde, das so in der Ölvorratskammer 10 angeordnet ist, daß dieses andere Ende die Ausström-Stellöffnung 11-1 überdeckt. Dieses Ventilteil 12 ist an der Unterteilungsplatte 11 so befestigt, daß das Ventilteil 12 durch eine Kolbenstange 13 bedient wird, die ein inneres Ende hat, welches näherungsweise mit einem zentralen Abschnitt des Ventilteiles 12 in Kontakt gebracht wird und ein äußeres Ende, welches in Kontakt gebracht wird mit dem bandähnlichen Bimetall 14, das an der Außenseite der Ölvorratskammer 10 durch eine Halterung 15 angeordnet ist. Das heißt, ein Mechanismus wird bereitgestellt, bei welchem das Ventilteil 12 die Ausström-Stellöffnung 11-1, die in der Unterteilungsplatte 11 angeordnet ist, öffnet oder schließt und zwar in einer verriegelnden Weise mit der gewölbten Deformation des bandförmigen Bimetalls 14, die verursacht wird durch eine Temperaturänderung. Obwohl das veranschaulichte Ausführungsbeispiel mit dem Bimetall, das eine bandähnliche Form hat, bereits erklärt ist, ist es unnötig zu sagen, daß die vorliegende Erfindung sich auch eines konventionellen, bekannten spiralförmigen Bimetalls zu eigen machen kann.

Ferner wird bei Flüssigkeitskupplungen, die den in Fig. 2 gezeigten Aufbau haben, das Antriebsdrehmoment der Antriebsscheibe 4 dadurch auf das abgedichtete Gehäuse 3 übertragen, daß Öl aus der Ölvorratskammer 10 in die drehmomentübertragende Kammer 5 durch die Ausström-Stehöffnung 11-1 der Unterteilungsplatte 11 zugeführt wird und folglich das kühlende Gebläse 19, das am abgedichteten Gehäuse 3 befestigt ist, in Drehung versetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel, wie im Falle der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkeitskupplung, ist die Breite Δl₁ des Zwischenraumes l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 für den Fall, daß der Elektromagnet 8 im AUS-Zustand gehalten wird, klein, d. h., näherungsweise 0,5 mm und folglich wird ein großes Antriebsdrehmoment erhalten. Nachher, wenn der Elektromagnet 8 eingeschaltet wird, wird die bewegliche Scheibe 6 so angezogen, daß die maximale Breite Δl₂ des Zwischenraumes l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 auf 1,2-1,3 mm oder mehr aufgeweitet wird.

Demgemäß wird das Antriebsdrehmoment verkleinert und die Drehgeschwindigkeit des abgedichteten Gehäuses 3 verkleinert und folglich das kühlende Gebläse 19 verzögert. Ferner kann das kühlende Gebläse 19, wie im Falle des vorherigen Ausführungsbeispieles, innerhalb eines Regelbereiches zwischen dem AUS-Zustand und AN-Zustand des Elektromagneten, auf eine gewünschte Drehgeschwindigkeit geregelt werden, indem die Kühlwassertemperatur des Motors, die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges, der Grad der Auslösung der Beschleunigung oder anderes (das Übersetzungsverhältnis, die Drehgeschwindigkeit des Gebläses, die Außentemperatur) in den Computer, der am Fahrzeug befestigt ist, eingespeist werden und dann die Abgaberegelung auf die Elektrizität, die dem Elektromagneten 8 zugeführt wird, basierend auf der Bewertung des Computers durchgeführt wird.

Demgemäß kann, sogar wenn eine größere Ölmenge im Innern der drehmomentübertragenden Kammer 5 vorhanden ist, durch ledigliches Anschalten des Elektromagneten 8 beim Wiederanlassen oder zu Zeiten einer schnellen Beschleunigung während des Betriebes, die Drehgeschwindigkeit des kühlenden Gebläses 19 reduziert werden und folglich kann das Schlepp- Phänomen verhindert werden und weiterhin wird das Geräusch reduziert und unnötiger Kraftstoffverbrauch kann verhindert werden.

Ferner wird für den Fall, daß die Temperatur der Außenluft, die durch den Radiator tritt, hoch ist, ein bandförmiges Bimetall 14 zu einer konvexen Form deformiert und das Ventilteil 12 durch die Kolbenstange 13 aufwärts gezogen, da es sich bei der Flüssigkeitskupplung, die den in Fig. 2 gezeigten Aufbau hat, um einen temperatursensitiven Typ handelt, und folglich wird die Ausström-Stellöffnung 11-1 der Unterteilungsplatte 11 geöffnet und das Öl in der Ölvorratskammer 10 wird der drehmomentübertragenden Kammer 5 zugeführt. Entsprechend der Zunahme der Ölmenge, die der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, steigt der drehmomentübertragende Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung durch Öl in der drehmomentübertragenden Kammer 5 und folglich erhöht sich die Drehgeschwindigkeit des abgedichteten Gehäuses 3 und das kühlende Gebläse 19 wird beschleunigt.

Im Gegensatz dazu, im Falle, daß die Außentemperatur niedrig, ist, -schiebt das bandförmige Bimetall 14 das Ventilteil 12 mittels der Kolbenstange 13 in der Art, daß die Ausström-Stellöffnung 11-1 der Unterteilungsplatte 11 geschlossen wird und die Zufuhr von Öl von der Ölvorratskammer 10 in die drehmomentübertragende Kammer 5 gestoppt wird und das Öl im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer 5 durch den Ausströmdurchgang 17 zu der Ölvorratskammer 10 mit Hilfe des Sperrdammes 18 zurückgeleitet wird. Demgemäß wird der Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung gesenkt und die Drehgeschwindigkeit des abgedichteten Gehäuses wird verkleinert, so daß das kühlende Gebläse 19 verzögert wird.

Folglich schließt oder öffnet das Ventilteil 12, im Falle einer Flüssigkeitskupplung des temperatursensitiven Typs, bei Durchführung des Normalbetriebs, wie vorher erwähnt, die Ausström-Stellöffnung 11-1, um die Drehmomentübertragung zu regeln, dabei folgend der Deformation des Bimetalls 14, die durch die Erhöhung oder Senkung der Außentemperatur verursacht wird. Zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors und zum Zeitpunkt schneller Beschleunigung während des Betriebes, wenn eine große Ölmenge in der drehmomentübertragenden Kammer 5 vorhanden ist, kann durch Regeln des Zwischenraumes l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 mittels Bewegen der beweglichen Scheibe 6 das Schlepp-Phänomen wirkungsvoll verhindert und das Geräusch des Gebläses weitestgehend reduziert und der Kraftstoffverbrauch außerordentlich gesenkt werden.

Im Falle der in Fig. 2 gezeigten. Flüssigkeitskupplung ist es für die Halterung 9-1, welche den Magnethaltekörper 9 starr mit dem Äußeren verbindet, ausreichend, eine solche Steifigkeit aufzuweisen, die eine Drehung des Elektromagneten 8 zusammen mit der Drehung des abgedichteten Gehäuses 3 durch die Magnetkraft des Elektromagneten 8 verhindern kann.

Andererseits könnte das Lager 16-2 bei der in Fig. 2 gezeigten Flüssigkeitskupplung ausgelassen werden, dadurch, daß durch starres Befestigen des Magnethaltekörpers 9 mit dem Äußeren durch die Halterung 9-1 eine Steifigkeit erreicht wird, die ausreicht, um eine Konzentrizität des Elektromagneten 8 gegenüber der umlaufenden Welle 2 sicherzustellen.

Überdies ist eine wie in Fig. 3 gezeigte Flüssigkeitskupplung dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungselement 20, wie beispielsweise ein O-Ring, in einem Zwischenraum angeordnet ist, der zwischen der inneren Wand des abgedichteten Gehäuses 3 und dem äußeren am Umfang befindlichen Ende und dem inneren peripheren Ende der beweglichen Scheibe 6 festgelegt ist, und daß eine Luftöffnung 21 ausgebildet ist, um eine Erhöhung des Druckes in einem von dem Dichtungselement 20 umgebenen Raum zu verhindern, wobei die bewegliche Scheibe 6 und die innere Wand des abgedichteten Gehäuses 3 in der Flüssigkeitskupplung beispielhaft in Fig. 1 gezeigt werden.

Gemäß des in Fig. 3 gezeigten Aufbaues kann der Zwischenraum l zwischen der Antriebsscheibe 4 und der beweglichen Scheibe 6 geregelt werden und der Kontaktbereich zwischen dem Öl, welches einen wesentlichen Parameter bezüglich der Drehmomentübertragung bildet, und der Antriebsscheibe 4 kann durch Änderung des Fassungsvermögens der drehmomentübertragenden Kammer 5 variiert werden, um eine größere Wirkung zustande zu bringen.

Neben dem Gebrauch des Dichtungsteils 20 kann die äußere periphere Oberfläche und die innere periphere Oberfläche der beweglichen Scheibe in Gleitkontakt mit der inneren Oberfläche des abgedichteten Gehäuses gebracht werden. Weiterhin ist es zu bevorzugen, die in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Ausführungsformen mit den in Fig. 1(b) gezeigten Stiften auszustatten.

Wie vorher beschrieben worden ist, enthält die Flüssigkeitskupplung gemäß der vorliegenden Erfindung eine bewegliche Scheibe, die der Antriebsscheibe in der drehmomentübertragenden Kammer gegenüberliegt und die Aufgabe hat, den Zwischenraum zwischen der beweglichen Scheibe und der Antriebsscheibe durch Bewegen der beweglichen Scheibe mittels des Elektromagneten einzustellen. Folglich werden ausgezeichnete Effekte, sogar wenn eine große Ölmenge in der drehmomentübertragenden Kammer vorhanden ist, erreicht; das Schlepp-Phänomen, welches beim Wiederanlassen oder bei schneller Beschleunigung auftritt, kann wirkungsvoll verhindert werden und die Drehgeschwindigkeit des kühlenden Gebläses kann in Erwiderung unterschiedlicher Antriebsbedingungen geregelt werden, so daß das Geräusch des Gebläses reduziert werden kann und das Absenken des Kraftstoffverbrauches gesteigert wird und das Beschleunigungsvermögen gesteigert wird.

Claims

1. Flüssigkeitskupplung mit einem Antriebsteil, einer durch dieses Antriebsteil gedrehten umlaufenden Welle, einer Antriebsscheibe drehbar, angetrieben durch diese umlaufende Welle, einem diese Antriebsscheibe unterbringenden und drehbar auf der umlaufenden Welle angeordneten, abgedichteten Gehäuse und einer, in diesem abgedichteten Gehäuse angeordneten und die Antriebsscheibe darin aufnehmenden, drehmomentübertragenden Kammer, in welcher ein Antriebsdrehmoment der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse durch Öl übertragen wird, welches dem Inneren der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet ist, daß im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer eine bewegliche Scheibe, welche mit einem Zwischenraum gegenüber der im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer angeordneten Antriebsscheibe liegt, federnd gelagert ist, in der Art, daß der Zwischenraum variiert werden kann, und daß ein Elektromagnet, der außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der beweglichen Scheibe angeordnet ist, wo der Elektromagnet gegenüber der beweglichen Scheibe liegt und die bewegliche Scheibe anzieht, vorgesehen ist, wodurch der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe durch den Elektromagneten variiert wird.

2. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von Stiften, welche in einer axialen Richtung hervorstehen, an der inneren Fläche des abgedichteten Gehäuses befestigt sind und die freien Endstücke dieser Stifte verschiebbar in Löchern eingepaßt sind, die in der beweglichen Scheibe angeordnet sind.

3. Flüssigkeitskupplung nasch Anspruch 1, bei der ein Hilfsmittel für eine variable und federnde Lagerung der beweglichen Scheibe aus der Gruppe, die eine Feder, einen aus Gummi hergestellten Lagerkörper und einen harzhergestellten Lagerkörper beinhaltet, ausgewählt ist.

4. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 1, bei der ein elektrischer Strom, der dem Elektromagneten zugeführt wird, der Abgaberegelung unterworfen ist.

5. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 1, bei der ein elektrischer Strom, der dem Elektromagneten zugeführt wird, durch einen Computer gesteuert wird.

6. Flüssigkeitskupplung mit einem Antriebsteil, einer durch dieses Antriebsteil gedrehten umlaufenden Welle, einer Antriebsscheibe, drehbar angetrieben durch diese umlaufende Welle, einem die Antriebsscheibe unterbringenden und drehbar auf der umlaufenden Welle angeordneten, abgedichteten Gehäuse, und einer drehmomentübertragenden Kammer für die Aufnahme der Antriebsscheibe und einer Ölvorratskammer, um Öl in Reserve zu halten, welche in dem abgedichteten Gehäuse angeordnet sind und so einen Mechanismus bilden, bei dem Öl von der Ölvorratskammer dem Inneren der drehmomentübertragenden Kammer zugeführt wird, um ein Antriebsmoment von der Antriebsscheibe auf das abgedichtete Gehäuse zu übertragen, einem Ausströmdurchgang, der das der drehmomentübertragenden Kammer zugeführte Öl durch eine Sperrvorrichtung, welche an der inneren peripheren Oberfläche des abgedichteten Gehäuse angeordnet ist, von der drehmomentübertragenden Kammer zu der Ölvorratskammer schickt, einer Unterteilungsplatte, welche ausgestattet ist mit einer Ausström- Stellöffnung für Öl, die die Ölvorratskammer und die drehmomentübertragende Kammer miteinander in Verbindung treten läßt, und einem Ventilteil, welches im Inneren der Ölvorratskammer angeordnet ist und womit die Ausström-Stellöffnung geöffnet oder geschlossen wird in Erwiderung auf die Deformation des Ventilteils, die verursacht wird durch eine Temperaturänderung eines temperatursensitiven Körpers, der aus Bimetall besteht und außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der Ölvorratskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet ist, daß im Inneren der drehmomentübertragenden Kammer eine bewegliche Scheibe, welche mit einem Zwischenraum gegenüber der im Inneren der drehmomentübemagenden Kammer angeordneten Antriebsscheibe liegt, federnd gelagert ist, in der Art, daß der Zwischenraum variiert werden kann, und daß ein Elektromagnet bereitgestellt wird, der außerhalb des abgedichteten Gehäuses auf der Seite der beweglichen Scheibe an einer Stelle angeordnet ist, wo dieser Elektromagnet gegenüber der beweglichen Scheibe liegt und die bewegliche Scheibe anzieht, wodurch der Zwischenraum zwischen der Antriebsscheibe und der beweglichen Scheibe durch den Elektromagneten variiert wird.

7. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der eine Vielzahl von Stiften, welche in einer axialen Richtung hervorstehen, an der inneren Fläche des abgedichteten. Gehäuses befestigt sind und die freien Endstücke dieser Stifte verschiebbar in Löchern eingepaßt sind, die in der beweglichen Scheibe angeordnet sind.

8. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der ein Hilfsmittel für eine veränderliche und federnde Lagerung der beweglichen Scheibe aus der Gruppe, die eine Feder, einen aus Gummi hergestellten Lagerkörper und einen harzhergestellten Lagerkörper beinhaltet, ausgewählt ist.

9. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der ein elektrischer Strom, der dem Elektromagneten zugeführt wird, der Abgaberegelung unterworfen ist.

10. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der ein elektrischer Strom, der dem Elektromagneten zugeführt wird, durch einen Computer gesteuert wird.

11. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der das Bimetall bandförmig oder spiralförmig ausgebildet ist.

12. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 6, bei der Dichtungsmittel in einem Zwischenraum zwischen der inneren Wand des abgedichteten Gehäuses und dem äußeren peripheren Ende und dem inneren peripheren Ende der Antriebsscheibe angeordnet sind.

13. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 12, bei der die Flüssigkeitskupplung ferner ausgestattet ist mit Belüftungsmitteln, durch die ein durch die Dichtungsmittel, durch die bewegliche Scheibe und durch eine innere Wand des abgedichteten Gehäuses umschlossener Raum mit der Außenluft verbunden ist.