DE102006060677A1 - Fluid friction clutch, for example for vehicle applications - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung, beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, mit einem wälzgelagerten und drehangetriebenen Primärteil (1), einem antreibbaren Sekundärteil (2) sowie mit Mitteln zur Regelung der Drehmomentübertragung vom Primärteil (1) auf das Sekundärteil (2), wobei das Primärteil (1) durch wenigstens eine axialfest und drehfest mit einer Eingangswelle (1a) verbundene Antriebsscheibe (1b) gebildet ist, wobei das Sekundärteil (2) ein Gehäuse (2a, 2b) bildet, welches einen mit einem viskosen Fluid gefüllten Arbeitsraum (3) aufweist, in dem die Antriebsscheibe (1b) derart drehbar angeordnet ist, dass mittels des Fluids ein Drehmoment vom Primärteil (1) auf das Sekundärteil (2) übertragbar ist, und wobei da(2) mittels zumindest eines Wälzlagers auf der Eingangswelle (1a) drehbar abgestützt ist. Eine erhöhte Lagerlebensdauer wird dadurch erzielt, dass die Wälzkörper (16) des zumindest einen Wälzlagers (6', 14') des Sekundärteils (2) erfindungsgemäß als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen (17a, 17b) ausgebildet sind.The invention relates to a fluid friction clutch, for example for vehicle applications, with a roller-mounted and rotationally driven primary part (1), a drivable secondary part (2) and with means for controlling the torque transmission from the primary part (1) to the secondary part (2), wherein the primary part (1 ) is formed by at least one axially fixed and non-rotatably connected to an input shaft (1a) drive pulley (1b), wherein the secondary part (2) forms a housing (2a, 2b) having a filled with a viscous fluid working space (3), in in that the drive disc (1b) is rotatably arranged such that by means of the fluid torque from the primary part (1) to the secondary part (2) is transferable, and where da (2) by means of at least one rolling bearing on the input shaft (1a) is rotatably supported , An increased bearing life is achieved in that the rolling elements (16) of the at least one roller bearing (6 ', 14') of the secondary part (2) according to the invention as ball rollers with two symmetrically flattened by a spherical base and arranged parallel to each other side surfaces (17a, 17b) are formed.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung, beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, mit einem wälzgelagerten und drehangetriebenen Primärteil, einem antreibbaren Sekundärteil sowie mit Mitteln zur Regelung der Drehmomentübertragung vom Primärteil auf das Sekundärteil, wobei das Primärteil durch wenigstens eine axialfest und drehfest mit einer Eingangswelle verbundene Antriebsscheibe gebildet ist, wobei das Sekundärteil ein Gehäuse bildet, welches einen mit einem viskosen Fluid gefüllten Arbeitsraum aufweist, in dem die Antriebsscheibe derart drehbar angeordnet ist, dass mittels des Fluids ein Drehmoment vom Primärteil auf das Sekundärteil übertragbar ist, und wobei das Gehäuse des antreibbaren Sekundärteils mittels zumindest eines Wälzlagers auf der Eingangswelle drehbar abgestützt ist.The Invention relates to a fluid friction clutch, for example Vehicle applications, with a roller bearing and rotary-driven primary part, a drivable secondary part as well with means for controlling the torque transmission from the primary part the secondary part, where the primary part by at least one axially fixed and rotationally fixed to an input shaft connected drive pulley is formed, wherein the secondary part a casing forms, which is filled with a viscous fluid working space has, in which the drive disk is rotatably arranged such that by means of the fluid torque from the primary part to the secondary part transferable is, and where the case of the drivable secondary part by means of at least one rolling bearing is rotatably supported on the input shaft.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Flüssigkeitsreibungskupplungen der gattungsgemäßen Art, in der Fachwelt auch als Visco®-Kupplungen bezeichnet, sind seit geraumer Zeit in den vielfältigsten Ausführungsformen bekannt. So ist aus der DE 36 05 443 A1 eine Vis co®-Lüfterkupplung zum Antrieb von Lüfterrädern im Kühlsystem von Brennkraftmaschinen bekannt. Im Wesentlichen ist dabei auf einer antreibbaren Welle zwischen einem Absatz und einem so genannten Läufer (Primärteil) ein Wälzlager in Form eines ein- oder mehrreihigen Rillenkugellagers, eines Zylinderrollenlagers oder eines Nadellagers angeordnet. Der Läufer ist von einem Aluminiumgehäuse (Sekundärteil) mit einem Deckel und einer Trennwand umgeben. Das Gehäuse weist einen Lagersitz mit einem zylindrischen Lagerteil auf, welches in Richtung auf das Innere der Visco®-Kupplung axial absteht und im Wesentlichen die axiale Ausdehnung des Wälzlagers aufweist. Das Gehäuse und die Trennwand bilden einen Arbeitsraum, während der Deckel mit der Trennwand einen Vorratsraum bildet. Auf der dem Deckel zugewandten Seite der Trennwand ist ein Ventil angeordnet, welches mit einer Ventilöffnung in der Trennwand zusammenarbeitet. Es wird von außen her durch ein Bimetall über einen Stift temperaturabhängig betätigt. Über die Steuerung des Füllgrades im Arbeitsraum kann das Gehäuse mit mehr oder weniger Schlupf in Drehung versetzt werden. Um eine stärkere Ausdehnung des Aluminiumgehäuseteils im Bereich der Lagerung gegenüber der angetriebenen Welle in Grenzen zu halten und demgemäß zum einen eine ungleiche Lastverteilung auf die Kugellager bzw. auf ein eingebautes Zylinderrollenlager oder Nadellager sowie zum anderen ein erhöhtes Kippspiel zwischen Welle und Gehäuse zu vermeiden, wird bei diesem Stand der Technik vorgeschlagen, das aus der Gehäusewandung axial abstehende Lagerteil durch einen radial darauf sitzenden Spannring oder eine Ringscheibe zu stabilisieren.Fluid friction clutches of the generic type, also referred to in the art as Visco® clutches , have been known for quite some time in the most varied embodiments. So is out of the DE 36 05 443 A1 a Vis co ® fan clutch for driving fan wheels in the cooling system of internal combustion engines known. Essentially, a rolling bearing in the form of a single-row or multi-row deep groove ball bearing, a cylindrical roller bearing or a needle bearing is arranged on a drivable shaft between a shoulder and a so-called rotor (primary part). The runner is surrounded by an aluminum housing (secondary part) with a cover and a partition wall. The housing has a bearing seat with a cylindrical bearing part, which projects axially in the direction of the interior of the Visco® coupling and essentially has the axial extent of the rolling bearing. The housing and the partition wall form a working space, while the lid forms a reservoir with the partition wall. On the side facing the cover of the partition, a valve is arranged, which cooperates with a valve opening in the partition. It is actuated from the outside by a bimetal via a pin temperature-dependent. By controlling the degree of filling in the working space, the housing can be set in rotation with more or less slippage. In order to keep a greater extent of the aluminum housing part in the bearing with respect to the driven shaft within limits and accordingly on the one hand to avoid uneven load distribution on the ball bearings or on a built-cylindrical roller bearing or needle roller bearings and on the other an increased tilt between the shaft and housing is in this prior art proposed to stabilize the bearing wall axially projecting from the housing part by a radially seated thereon clamping ring or an annular disc.

Aus der DE 196 50 002 A1 ist des Weiteren eine als Visko®-Lüfterkupplung bezeichnete Flüssigkeitsreibungskupplung zum Antrieb eines Lüfters einer Brennkraftmaschine bekannt, die im Wesentlichen ein Gehäuse, einen auf einer Eingangswelle aufgesetzten, in einer Arbeitskammer umlaufenden Läufer, eine Wellenlagerung und eine Zentralverschraubung umfasst. Auch bei dieser Visko®-Lüfterkupplung erfolgt die Steuerung des Füllgrades des viskosen Fluids im Arbeitsraum innerhalb des Gehäuses mittels eines Ventils, das von einem Bimetall-Steuerelement betätigt wird. Wie die Wellenlagerung konkret ausgebildet ist, ist nicht offenbart.From the DE 196 50 002 A1 Furthermore, a fluid friction clutch referred to as Visko ® fan clutch for driving a fan of an internal combustion engine is known, which essentially comprises a housing, a mounted on an input shaft, circulating in a working chamber runner, a shaft bearing and a central screw. Also in this Visko ® fan clutch, the degree of filling of the viscous fluid in the working space within the housing is controlled by means of a valve, which is actuated by a bimetallic control. How the shaft bearing is concretely formed is not disclosed.

Aus der DE 197 53 725 A1 ist ferner eine von der Motorseite bzw. Antriebsseite aus elektromagnetisch betätigbare Flüssigkeitsreibungskupplung zur Verwendung als Lüfterkupplung von Fahrzeugmotoren bekannt. Das Kupplungsgehäuse ist auf der Nabe eines scheibenförmigen Primärteils über ein Wälzlager drehgelagert, welches als ein zweireihiges Rillenkugellager ausgebildet ist.From the DE 197 53 725 A1 Furthermore, an electromagnetically operable from the motor side or drive side fluid friction clutch for use as a fan clutch of vehicle engines is known. The clutch housing is rotatably mounted on the hub of a disc-shaped primary part via a rolling bearing, which is designed as a double-row deep groove ball bearing.

In der DE 102 19 872 A1 wird schließlich ein Lüfterantrieb mit Flüssigkeitsreibungskupplung gezeigt, dem ein integral ausgebildeter zusätzlicher, elektrischer Antrieb zugeordnet ist. Das Kupplungsgehäuse ist mittels eines Rillenkugellagers fliegend auf der Antriebswelle drehgelagert.In the DE 102 19 872 A1 Finally, a fan drive with fluid friction clutch is shown, which is associated with an integrally formed additional electric drive. The clutch housing is rotatably mounted on the drive shaft by means of a deep groove ball bearing.

Die bekannten technischen Lösungen zur Wälzlagerung des drehbaren Teils einer Flüssigkeitsreibungskupplung nutzen demnach ein- oder mehrreihige Rillenkugellager, Zylinderrollenlager oder auch Nadellager. Bei deren Nutzung treten nicht selten Lagerlebensdauerprobleme auf, die aus vergleichsweise hohen Restunwuchten und großen drehenden Massen sowie Verkippungen in der Flüssigkeitsreibungskupplung resultieren. Des Weiteren sind zusätzliche hohe radiale und axiale Beschleunigungen aus den nicht zu vermeidenden Ungleichförmigkeiten des Antriebsmotors zu verzeichnen, welche die Lagerlebensdauer ebenfalls nachteilig beeinflussen bzw. reduzieren. Weiter führt ein steigender Kühlbedarf von leistungsgesteigerten Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen zu höheren Riemenzugkräften an der Antriebsscheibe einer riemengetriebenen Flüssigkeitsreibungskupplung, die über die Lager aufzunehmen sind und sich zusätzlich nachteilig auf die Lagerlebensdauer auswirken.The known technical solutions for rolling bearing the rotatable part of a fluid friction clutch use therefore single or multi-row deep groove ball bearings, cylindrical roller bearings or needle roller bearings. When used, bearing life problems often occur on, which consists of comparatively high residual imbalances and large rotating Masses and tilts in the fluid friction clutch result. Furthermore, additional high radial and axial accelerations from the unavoidable uniformities of the drive motor, which also increases the bearing life adversely affect or reduce. Further introduces increasing cooling demand from uprated internal combustion engines in vehicles to higher belt tractive effort the drive pulley of a belt-driven fluid friction clutch, the above The bearings are to be included and additionally disadvantageous to the bearing life impact.

Um diesem Problem zu begegnen, werden derzeit zur Steigerung der Lagerlebensdauer zwei Lösungsansätze favorisiert. Zum einen eine verstärkte Lagerung mit einem zweireihigen Schrägkugellager und zum anderen der Einsatz von Kegelrollenlagern in O-Anordnung mit der Problematik steigender Herstellungskosten sowie erhöhter Reibmomente der Lager, welche mit einer erhöhten Verlustleistung, erhöhtem Kraftstoffverbrauch und vergrößertem Bauraum einhergehen.To address this problem, two approaches are currently favored to increase bearing life. On the one hand a reinforced bearing with a double-row angular contact ball bearing and on the other hand the use of tapered roller bearings like in O arrangement with the problem of rising manufacturing costs and increased friction torques of the bearing, which are associated with increased power loss, increased fuel consumption and increased installation space.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung, beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, zu schaffen, die im Hinblick auf herkömmliche Lösungsansätze eine erhöhte Lagerlebensdauer bei gleichem oder sogar verringertem Bauraum gewährleistet.Of the The invention is therefore based on the object, a fluid friction clutch, for example Vehicle applications, to create that with regard to conventional Solutions one increased Warehouse life guaranteed at the same or even reduced space.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Wälzlagerungen mit Wälzkörpern in Form von Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen im Hinblick auf herkömmliche Wälzlagerungen mit Rillenkugellagern, Zylinderrollenlagern oder Nadellagern bei gleicher axialer Baulänge über eine größere Tragfähigkeit oder bei gleicher Tragfähigkeit über eine geringere axiale Länge verfügen. Zwar sind derartige so genannte Kugelrollenlager seit langem an sich bekannt (vergleiche beispielsweise DE-PS 311 317 A , DE 43 34 195 A1 ), jedoch ist es bisher unbekannt geblieben, Kugelrollenlager zur Wälzlagerung von Flüssigkeitsreibungskupplungen vorzusehen.The invention is based on the finding that rolling bearings with rolling elements in the form of spherical rollers with two symmetrically flattened from a spherical base and arranged parallel side surfaces with respect to conventional rolling bearings with deep groove ball bearings, cylindrical roller bearings or needle bearings with the same axial length over a greater load capacity or the same Load capacity have a smaller axial length. Although such so-called ball roller bearings have long been known per se (see, for example DE-PS 311 317 A . DE 43 34 195 A1 ), however, it has remained unknown to provide ball roller bearings for rolling bearing of fluid friction clutches.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst durch eine Flüssigkeitsreibungskupplung, beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, mit einem wälzgelagerten und drehangetriebenen Primärteil, einem antreibbaren Sekundärteil sowie mit Mitteln zur Regelung der Drehmomentübertragung vom Primärteil auf das Sekundärteil, wobei das Primärteil durch wenigstens eine axialfest und drehfest mit einer Eingangswelle verbundene Antriebsscheibe gebildet ist, wobei das Sekundärteil ein Gehäuse bildet, welches einen mit einem viskosen Fluid gefüllten Arbeitsraum aufweist, in dem die Antriebsscheibe derart drehbar angeordnet ist, dass mittels des Fluids ein Drehmoment vom Primärteil auf das Sekundärteil übertragbar ist, und wobei das Gehäuse des antreibbaren Sekundärteils mittels zumindest eines Wälzlagers auf der Eingangswelle drehbar abgestützt ist, und bei der die Wälzkörper des zumindest einen Wälzlagers des Sekundärteils als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet sind.The Asked task is according to the characteristics of the main claim by a fluid friction clutch, for example Vehicle applications, with a roller bearing and rotary-driven primary part, a drivable secondary part and with means for controlling the torque transmission from the primary part the secondary part, where the primary part by at least one axially fixed and non-rotatably connected to an input shaft Drive disk is formed, wherein the secondary part forms a housing, which has a filled with a viscous fluid working space, in the drive disc is rotatably arranged such that means of the fluid torque from the primary part to the secondary part transferable is, and where the case of the drivable secondary part by means of at least one rolling bearing is rotatably supported on the input shaft, and in which the rolling elements of the at least one rolling bearing of the abutment as ball rollers with two symmetrical from a ball basic shape flattened and arranged parallel to each other side surfaces are.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The under claims describe preferred developments or refinements of Invention.

Danach ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das zumindest eine Wälzlager durch ein mehrreihiges Schräg-Kugelrollenlager gebildet, wobei sowohl eine O-Anordnung als auch eine X-Anordnung vorgesehen sein kann. Vorzugsweise ist diese Wälzlagerung durch ein vierreihiges Schräg-Kugelrollenlager in O-Anordnung oder X-Anordnung gebildet.After that is according to one Particularly advantageous embodiment of the invention, the at least one roller bearing through a multi-row angular ball roller bearing formed, with both an O-arrangement and an X-arrangement can be provided. Preferably, this rolling bearing is a four-row Angular ball roller bearings formed in O-arrangement or X-arrangement.

Weiter ist vorgesehen, dass die Wälzkörper der beiden axial innen liegenden Wälzkörperreihen des vierreihiges Schräg-Kugelrollenlager einen geringeren Abroll-Durchmesser aufweisen als die Wälzkörper der beiden axial außen liegenden Wälzkörperreihen.Further is provided that the rolling elements of the two axially inner rows of rolling elements of the four-row angular ball roller bearing have a smaller rolling diameter than the rolling elements of both axially outside lying rows of rolling elements.

Ferner kann die Flüssigkeitsreibungskupplung als eine elektromagnetisch ansteuerbare Kupplung ausgebildet sein, deren zu übertragendes Drehmoment mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Ventilhebels stufenlos über die Menge des im Arbeitsraum befindlichen viskosen Fluids regelbar ist.Further can the fluid friction clutch be designed as an electromagnetically controllable coupling, whose transferable Torque by means of an electromagnetically actuated valve lever stepless over the Amount of viscous fluid located in the working space is adjustable.

Gemäß einer anderen Variante ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitsreibungskupplung als eine temperaturabhängige selbstregelnde Kupplung ausgebildet ist, deren zu übertragendes Drehmoment durch ein Bimetall-Bauteil, welches über einen Schaltstift mit einem Ventilhebel wirkverbunden ist, stufenlos über die Menge des im Arbeitsraum befindlichen viskosen Fluids regelbar ist.According to one Another variant is provided that the fluid friction clutch as a temperature-dependent Self-regulating coupling is formed, whose to be transmitted Torque through a bimetallic component, which via a switch pin with a Valve lever is operatively connected, infinitely variable over the amount of working space located viscous fluid is adjustable.

Wie die Erfindung schließlich vorsieht, kann eine solcherart mit Kugelrollenlagern ausgebildete Flüssigkeitsreibungskupplung vorteilhaft als gesteuerter Antrieb für ein Nebenaggregat eines Fahrzeugs, wie eines Lüfters, einer Pumpe oder eines Kompressors, Verwendung finden.As finally the invention provides, such a type formed with ball roller bearings fluid friction clutch advantageous as a controlled drive for an accessory of a vehicle, like a fan, a pump or a compressor.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings on some embodiments explained in more detail. In this demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform einer Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß dem Stand der Technik, 1 A first embodiment of a fluid friction clutch according to the prior art,

2 eine zweite Ausführungsform einer Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß dem Stand der Technik, 2 A second embodiment of a fluid friction clutch according to the prior art,

3 eine dritte Ausführungsform einer Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß dem Stand der Technik, 3 A third embodiment of a fluid friction clutch according to the prior art,

4 eine Flüssigkeitsreibungskupplung ähnlich der in 1, jedoch erfindungsgemäß ausgebildet, 4 a fluid friction clutch similar to the one in 1 but designed according to the invention,

5 eine Flüssigkeitsreibungskupplung ähnlich der in 2 oder 3, jedoch erfindungsgemäß ausgebildet, und 5 a fluid friction clutch similar to the one in 2 or 3 but designed according to the invention, and

6 eine Teilschnittansicht eines Kugelrollenlagers mit Kugelrolle. 6 a partial sectional view of a ball roller bearing with ball roller.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

Die in 1 dargestellte an sich bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung setzt sich im Wesentlichen aus einem wälzgelagerten und drehangetriebenen Primärteil 1 in Form einer axial- und drehfest mit einer Eingangswelle 1a verbundenen Antriebsscheibe 1b, aus einem antreibbaren Sekundärteil 2 in Form eines aus Montagegründen zweiteilig ausgebildeten Gehäuses 2a, 2b sowie aus Mitteln zur Regelung der Drehmomentübertragung vom Primärteil 1 auf das Sekundärteil 2 zusammen.In the 1 shown per se fluid friction clutch consists essentially of a roller-mounted and rotationally driven primary part 1 in the form of an axial and rotationally fixed with an input shaft 1a connected drive pulley 1b , from a drivable secondary part 2 in the form of a two-piece construction for reasons of mounting housing 2a . 2 B and means for controlling the torque transmission from the primary part 1 on the abutment 2 together.

Die Antriebsscheibe 1b des Primärteils 1 ist innerhalb eines vom zweiteiligen Gehäuse 2a, 2b gebildeten und mit einem viskosen Fluid, wie beispielsweise einem Siliconöl, gefüllten Arbeitsraum 3 derart drehbar angeordnet, dass ein Drehmoment des Primärteils 1 auf das Sekundärteil 2 übertragbar ist.The drive pulley 1b of the primary part 1 is within one of the two-piece housing 2a . 2 B formed and filled with a viscous fluid, such as a silicone oil, working space 3 rotatably arranged such that a torque of the primary part 1 on the abutment 2 is transferable.

Der Arbeitsraum 3 und/oder die Antriebsscheibe 1b verfügen radial außen über eine Mehrzahl umlaufender und gegenüberliegender Rippen 4a und 4b, um die mit dem viskosen Fluid in Berührung kommenden Oberflächen zu vergrößern. Die Antriebsscheibe 1b verfügt zudem über einen nabenförmigen Abschnitt 5 und ist über denselben axialfest und drehfest mit der Eingangswelle 1a verbunden.The workroom 3 and / or the drive pulley 1b have radially outward a plurality of circumferential and opposite ribs 4a and 4b to increase the surfaces in contact with the viscous fluid. The drive pulley 1b also has a hub-shaped section 5 and is about the same axially fixed and rotationally fixed to the input shaft 1a connected.

Auf dem nabenförmigen Abschnitt 5 der Antriebsscheibe 1b stützt sich das zweiteilige Gehäuse 2a, 2b mittels einer Wälzlagerung 6 in Form eines zweireihigen Rillenkugellagers ab, wobei das erste Gehäuseteil 2a die direkte Verbindung zum Rillenkugellager 6 bewerkstelligt, während das zweite Gehäuseteil 2b koaxial zum ersten Gehäuseteil 2a angeordnet, deckelförmig ausgebildet sowie mit dem ersten Gehäuseteil 2a fest verschraubt ist.On the hub-shaped section 5 the drive pulley 1b supports the two-part housing 2a . 2 B by means of a rolling bearing 6 in the form of a double row deep groove ball bearing, wherein the first housing part 2a the direct connection to the deep groove ball bearing 6 accomplished while the second housing part 2 B coaxial with the first housing part 2a arranged, lid-shaped and formed with the first housing part 2a is firmly screwed.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkeitsreibungskupplung zur Verwendung als gesteuerten Antrieb für einen Lüfter einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs gezeigt, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs mit einem Wellenflansch 7 der Eingangswelle 1a wirkverbindbar ist. Ferner sind am Gehäuse 2a, 2b befestigte bzw. mit demselben einstückig ausgebildete Flügel 8 des Lüfters angedeutet.In the present embodiment, the fluid friction clutch is shown for use as a controlled drive for a fan of an internal combustion engine of a vehicle, not shown, wherein the crankshaft of the internal combustion engine of the vehicle with a shaft flange 7 the input shaft 1a is operatively connected. Furthermore, on the housing 2a . 2 B attached or integrally formed with the same wing 8th of the fan indicated.

Die Funktionsweise einer derartigen Flüssigkeitsreibungskupplung ist hinlänglich bekannt. Insoweit bilden das vorliegend deckelförmige Gehäuseteil 2b und eine Trennwand 9 einen Vorratsraum 10 für das viskoses Fluid aus, der seinerseits über ein nicht näher bezeichnetes und eine Ventilöffnung in der Trennwand 9 absperrendes Ventil mit dem von Trennwand 9 und dem anderen Gehäuseteil 2a umschlossenen Arbeitsraum 3 mit der Antriebsscheibe 1b strömungstechnisch verbindbar ist.The operation of such a fluid friction clutch is well known. In that regard, the present form cover-shaped housing part 2 B and a partition 9 a pantry 10 for the viscous fluid, in turn, via an unspecified and a valve opening in the partition 9 Shut-off valve with that of partition 9 and the other housing part 2a enclosed workspace 3 with the drive pulley 1b fluidically connectable.

Das Ventil ist vorliegend über einen Ventilhebel 11 in an sich bekannter Art und Weise von außen mittels eines Elektromagneten 12, der sich seinerseits antriebsseitig über eine Wälzlagerung 13 in Form eines Rillenkugellagers auf der Eingangswelle 1a abstützt, ansteuerbar.The valve is in this case via a valve lever 11 in a conventional manner from the outside by means of an electromagnet 12 , which in turn on the drive side via a rolling bearing 13 in the form of a deep groove ball bearing on the input shaft 1a supports, controllable.

In Abhängigkeit von einer Regelgröße oder einer Mehrzahl von Regelgrößen, wie beispielsweise Temperaturgrenzwerten von Kühlmedien, kann der Füllungsgrad des Arbeitsraumes 3 mit viskosem Fluid gesteuert vergrößert oder reduziert werden, so dass das zweiteilige Gehäuse 2a, 2b mit mehr oder weniger Schlupf in Drehung versetzt wird.Depending on a control variable or a plurality of controlled variables, such as temperature limits of cooling media, the degree of filling of the working space 3 controlled with viscous fluid can be increased or reduced, so that the two-piece housing 2a . 2 B is rotated with more or less slip.

Demgegenüber kann es auch angezeigt sein, statt vorstehender elektromagnetisch ansteuerbarer Kupplung eine temperaturabhängige, selbstregelnde Kupplung vorzusehen, bei der das zu übertragende Drehmoment durch ein Bimetall-Bauteil, welches über einen Schaltstift mit dem Ventilhebel 11 wirkverbunden ist, stufenlos und ebenfalls über die Menge des im Arbeitsraum 3 befindlichen viskosen Fluids regelbar gestaltet ist (nicht näher gezeigt).In contrast, it may also be appropriate, instead of the above electromagnetically controllable coupling to provide a temperature-dependent, self-regulating coupling, in which the torque to be transmitted by a bimetallic component, which via a switching pin with the valve lever 11 is operatively connected, stepless and also on the amount of work in the room 3 located viscous fluid is designed adjustable (not shown).

Die ebenfalls den Stand der Technik darstellende Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß 2 unterscheidet sich von der in 1 im Wesentlichen dadurch, dass das Gehäuse 2a, 2b direkt über eine Wälzlagerung 14 in Form eines zweireihigen Schrägkugellagers auf einem Wellenstupf 15 der Eingangswelle 1a abgestützt ist.The likewise representing the prior art fluid friction clutch according to 2 is different from the one in 1 essentially by the fact that the housing 2a . 2 B directly via a rolling bearing 14 in the form of a double-row angular contact ball bearing on a Wellenstupf 15 the input shaft 1a is supported.

Die 3 zeigt in Anlehnung an das Ausführungsbeispiel gemäß 2 dagegen eine an sich bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung, deren Gehäuse 2a, 2b direkt über eine Wälzlagerung 14 in Form eines Kegelrollenlagers in O-Anordnung auf dem Wellenstupf 15 der Eingangswelle 1a abgestützt ist.The 3 shows in accordance with the embodiment according to 2 In contrast, a known per se fluid friction clutch whose housing 2a . 2 B directly via a rolling bearing 14 in the form of a tapered roller bearing in O arrangement on the Wellenstupf 15 the input shaft 1a is supported.

Die Nachteile dieser Wälzlagerungen 6, 14 gemäß dem Stand der Technik an Flüssigkeitsreibungskupplungen wurden bereits einleitend ausführlich erläutert.The disadvantages of these rolling bearings 6 . 14 According to the prior art to fluid friction clutches have already been explained in detail in the introduction.

Um den aufgezeigten Problemen insbesondere im Hinblick auf eine vergleichsweise geringe Lagerlebensdauer bei erhöhten Lastanforderungen wirk sam und nachhaltig zu begegnen, ist bei den Flüssigkeitsreibungskupplungen gemäß den 4 und 5 vorgesehen, dass zumindest die Wälzkörper 16 der Wälzlager 6', 14' des Sekundärteils 2 als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen 17a, 17b ausgebildet sind. 6 zeigt sehr schematisch einen derartigen zwischen einem radial inneren Lagerinnenring 18a und einem radial äußeren Lageraußenring 18b eingesetzten Wälzkörper 16.In order to counteract the problems indicated, in particular with regard to a comparatively low bearing life at elevated load requirements more effectively and sustainably, is in the fluid friction clutches according to the 4 and 5 provided that at least the rolling elements 16 the rolling bearing 6 ' . 14 ' of the abutment 2 as ball rollers with two symmetrical from a Ball basic shape flattened and arranged parallel to each other side surfaces 17a . 17b are formed. 6 shows very schematically such between a radially inner bearing inner ring 18a and a radially outer bearing outer ring 18b used rolling elements 16 ,

Die erfindungsgemäß ausgebildete Flüssigkeitsreibungskupplung nach 4 ist hinsichtlich ihres Aufbaus weitgehend identisch wie die bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß 1. Sie weist jedoch eine Wälzlagerung 6' in Form eines mehrreihigen Schräg-Kugelrollenlagers auf.The inventively embodied fluid friction clutch after 4 is in terms of their construction largely identical to the known fluid friction clutch according to 1 , However, it has a rolling bearing 6 ' in the form of a multi-row angular ball roller bearing.

Im Rahmen von Untersuchungen hat sich im Hinblick auf eine erhöhte Standzeit der erfindungsgemäß eingesetzten Wälzlagerung 6' ein vierreihiges Schräg-Kugelrollenlager in O-Anordnung als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei die Wälzkörper 16 der beiden axial innen liegenden Wälzkörperreihen 19a der Wälzlagerung 6' einen geringeren Abroll-Durchmesser aufweisen, als die Wälzkörper 16 der beiden axial außen liegenden Wälzkörperreihen 19b, welches auch aus Montagegründen zweckmäßig ist.Within the scope of investigations, the rolling bearing used according to the invention has become increasingly durable 6 ' a four-row angular ball roller bearing in O arrangement proved to be particularly advantageous, wherein the rolling elements 16 the two axially inner rows of rolling elements 19a the rolling bearing 6 ' have a smaller rolling diameter than the rolling elements 16 the two axially outer rows of rolling elements 19b , which is also useful for mounting reasons.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf mehrreihige Wälzlagerungen 6' der beschriebenen Art mit Wälzkörpern 16 in O-Anordnung, sondern umfasst auch eine X-Anordnung, sofern eine solche als vorteilhaft erachtet wird.However, the invention is not limited to multi-row roller bearings 6 ' of the type described with rolling elements 16 in an O-arrangement, but also includes an X-arrangement, if such is considered advantageous.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Flüssigkeitsreibungskupplung gemäß 5 lehnt sich hinsichtlich ihres Aufbaus weitestgehend an den Stand der Technik gemäß den in den 2 und 3 gezeigten Flüssigkeitsreibungskupplungen an, sie weist jedoch demgegenüber eine Wälzlagerung 14' in Form eines ebenfalls mehrreihigen, vorliegend vierreihigen Schräg-Kugelrollenlagers auf.The inventively embodied fluid friction clutch according to 5 Leaned in terms of their structure as far as possible to the state of the art according to the in the 2 and 3 On the other hand, it has a rolling bearing 14 ' in the form of a likewise multi-row, in this case four-row angular ball roller bearing.

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist bei Verwendung von Kugelrollen bezie hungsweise Kugelrollenlagern zum einen bei Beibehaltung des ursprünglichen axialen Bauraumes eine Steigerung der Lagerlebensdauer zu verzeichnen, da Wälzlagerungen 6', 14' mit Kugelrollen bei Beibehaltung der ursprünglichen axialen Baulänge im Vergleich mit konventionellen Wälzlagerungen 6, 14 eine größere Tragfähigkeit aufweisen.As already mentioned above, when using ball rollers bezie as ball roller bearings on the one hand while maintaining the original axial space an increase in bearing life recorded as rolling bearings 6 ' . 14 ' with ball rollers while maintaining the original axial length compared to conventional rolling bearings 6 . 14 have a greater load capacity.

Zum anderen ist bei gewünschter Beibehaltung der ursprünglichen Tragfähigkeit der Wälzlagerungen 6, 14 bei der Verwendung von Kugelrollen eine geringere axiale Länge zu verzeichnen, die entweder eine Verringerung des Bauraumes, einhergehend mit verringerten Material- und Fertigungskosten sowie verringerten Reibmomentverlusten, und/oder eine Vergrößerung des Fettreservoirs im Lager gestattet, welches sich weiter vorteilhaft auf die Lagerlebensdauer auswirkt.On the other hand is the desired retention of the original bearing capacity of the rolling bearings 6 . 14 when using ball rollers recorded a smaller axial length, which allows either a reduction of the installation space, along with reduced material and manufacturing costs and reduced frictional torque losses, and / or enlargement of the grease reservoir in the bearing, which has further beneficial effect on the bearing life.

Möglich ist es auch, aufgrund der verringerten axialen Länge der Kugelrollen und demgemäß des gewonnenen Bauraumes die Anzahl der Kugelrollen dadurch erhöhen, dass eine oder mehrere zusätzliche Reihen Wälzkörper 16 in Form von Kugelrollen vorgesehen sind. Des Weiteren ist die Möglichkeit geschaffen, Radialwellendichtungen in das Kugelrollenlager zu integrieren (nicht näher dargestellt).It is also possible, due to the reduced axial length of the ball rollers and accordingly of the space available to increase the number of ball rollers in that one or more additional rows of rolling elements 16 are provided in the form of spherical rollers. Furthermore, the possibility is created to integrate radial shaft seals in the ball roller bearing (not shown in detail).

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen im Wesentlichen auf Flüssigkeitsreibungskupplungen zum gesteuerten Antrieb eines Lüfters für eine Brennkraftmaschine ab. Möglich ist es jedoch auch und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, die erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsreibungskupplungen als Antriebe für jegliche anderen geeigneten Nebenaggregate eines Fahrzeugs, wie beispielsweise Pumpen oder Kompressoren, in Anwendung zu bringen.The preceding embodiments mainly rely on fluid friction clutches for the controlled drive of a fan for one Internal combustion engine. Possible However, it is also and accordingly by the invention includes, the inventively embodied fluid friction clutches as drives for any other suitable accessories of a vehicle, such as Pumps or compressors to apply.

11
Primärteilprimary part
1a1a
Eingangswelleinput shaft
1b1b
Antriebsscheibesheave
22
Sekundärteilsecondary part
2a2a
Erstes Gehäuseteilfirst housing part
2b2 B
Zweites Gehäuseteilsecond housing part
33
Arbeitsraumworking space
4a4a
Ripperib
4b4b
Ripperib
55
Nabenförmiger Abschnitt der Antriebsscheibe 1b Hub-shaped section of the drive pulley 1b
66
Wälzlagerungroller bearing
6'6 '
Wälzlagerungroller bearing
77
Wellenflanschshaft flange
88th
Flügelwing
99
Trennwandpartition wall
1010
Vorratsraumpantry
1111
Ventilhebelvalve lever
1212
Elektromagnetelectromagnet
1313
Wälzlagerungroller bearing
1414
Wälzlagerungroller bearing
14'14 '
Wälzlagerungroller bearing
1515
Wellenstumpfstub shaft
1616
Wälzkörperrolling elements
17a17a
Seitenfläche einer KugelrolleSide surface of a ball roller
17b17b
Seitenfläche einer KugelrolleSide surface of a ball roller
18a18a
LagerinnenringBearing inner ring
18b18b
LageraußenringBearing outer ring
19a19a
Wälzkörperreihenrows of rolling elements
19b19b
Wälzkörperreihenrows of rolling elements

Claims (8)

Flüssigkeitsreibungskupplung, beispielsweise für Fahrzeuganwendungen, mit einem wälzgelagerten und drehangetriebenen Primärteil (1), einem antreibbaren Sekundärteil (2) sowie mit Mitteln zur Regelung der Drehmomentübertragung vom Primärteil (1) auf das Sekundärteil (2), wobei das Primärteil (1) durch wenigstens eine axialfest und drehfest mit einer Eingangswelle (1a) verbundene Antriebsscheibe (1b) gebildet ist, wobei das Sekundärteil (2) ein Gehäuse (2a, 2b) bildet, welches einen mit einem viskosen Fluid gefüllten Arbeitsraum (3) aufweist, in dem die Antriebsscheibe (1b) derart drehbar angeordnet ist, dass mittels des Fluids ein Drehmoment vom Primärteil (1) auf das Sekundärteil (2) übertragbar ist, und wobei das Gehäuse (2a, 2b) des antreibbaren Sekundärteils (2) mittels zumindest eines Wälzlagers auf der Eingangswelle (1a) drehbar abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (16) des zumindest einen Wälzlagers (6', 14') des Sekundärteils (2) als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen (17a, 17b) ausgebildet sind.Fluid friction clutch, for example for vehicle applications, with a roller-mounted and rotationally driven primary part ( 1 ), one drivable secondary part ( 2 ) and means for controlling the transmission of torque from the primary part ( 1 ) on the secondary part ( 2 ), the primary part ( 1 ) by at least one axially fixed and rotationally fixed with an input shaft ( 1a ) connected drive disk ( 1b ), wherein the secondary part ( 2 ) a housing ( 2a . 2 B ) forming a working space filled with a viscous fluid ( 3 ), in which the drive disc ( 1b ) is rotatably arranged such that by means of the fluid, a torque from the primary part ( 1 ) on the secondary part ( 2 ) is transferable, and wherein the housing ( 2a . 2 B ) of the drivable secondary part ( 2 ) by means of at least one rolling bearing on the input shaft ( 1a ) is rotatably supported, characterized in that the rolling elements ( 16 ) of the at least one roller bearing ( 6 ' . 14 ' ) of the secondary part ( 2 ) as ball rollers with two symmetrically flattened by a spherical base shape and arranged parallel to each other side surfaces ( 17a . 17b ) are formed. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Wälzlager (6', 14') durch ein mehrreihiges Schräg-Kugelrollenlager gebildet ist.Fluid friction clutch according to claim 1, characterized in that the at least one rolling bearing ( 6 ' . 14 ' ) is formed by a multi-row angular ball roller bearing. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (6', 14') durch ein mehrreihiges Schräg-Kugelrollenlager in O-Anordnung oder X-Anordnung gebildet ist.Fluid friction clutch according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bearing ( 6 ' . 14 ' ) is formed by a multi-row angular ball roller bearing in O arrangement or X arrangement. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (6', 14') durch ein vierreihiges Schräg-Kugelrollenlager in O-Anordnung oder X-Anordnung gebildet ist.Fluid friction clutch according to claim 3, characterized in that the rolling bearing ( 6 ' . 14 ' ) is formed by a four-row angular ball roller bearing in O arrangement or X arrangement. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (16) der beiden axial innen liegenden Wälzkörperreihen (19a) des vierreihiges Schräg-Kugelrollenlager (6', 14') einen geringeren Abroll-Durchmesser aufweisen als die Wälzkörper (16) der beiden axial außen liegenden Wälzkörperreihen (19b).Fluid friction clutch according to claim 4, characterized in that the rolling bodies ( 16 ) of the two axially inner rows of rolling elements ( 19a ) of the four-row angular ball roller bearing ( 6 ' . 14 ' ) have a smaller rolling diameter than the rolling elements ( 16 ) of the two axially outer Wälzkörperreihen ( 19b ). Flüssigkeitsreibungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsreibungskupplung als eine elektromagnetisch ansteuerbare Kupplung ausgebildet ist, deren zu übertragendes Drehmoment mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Ventilhebels (11) stufenlos über die Menge des im Arbeitsraum (3) befindlichen viskosen Fluids regelbar ist.Fluid friction clutch according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the fluid friction clutch is designed as an electromagnetically controllable clutch whose torque to be transmitted by means of an electromagnetically actuated valve lever ( 11 ) steplessly over the amount of in the work space ( 3 ) is controllable viscous fluid. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsreibungskupplung als eine temperaturabhängig selbstregelnde Kupplung ausgebildet ist, deren zu übertragendes Drehmoment durch ein Bimetall, welches über einen Schaltstift mit einem Ventilhebel (11) wirkverbunden ist, stufenlos über die Menge des im Arbeitsraum (3) befindlichen viskosen Fluids regelbar ist.Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the fluid friction clutch is designed as a temperature-dependent self-regulating clutch whose torque to be transmitted by a bimetal, which via a switching pin with a valve lever ( 11 ), steplessly over the amount of in the work space ( 3 ) is controllable viscous fluid. Flüssigkeitsreibungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung als gesteuerter Antrieb für ein Nebenaggregat eines Fahrzeugs, wie eines Lüfters, einer Pumpe oder eines Kompressors.Fluid friction clutch according to at least one of the claims 1 to 7 for use as a controlled drive for an accessory of a vehicle, like a fan, a pump or a compressor.
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