DE102019105869A1

DE102019105869A1 - Flüssigkeitsreibkupplung

Info

Publication number: DE102019105869A1
Application number: DE102019105869.4A
Authority: DE
Inventors: Jens Langenstein; Gerold Schultheiss
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2020-09-10
Also published as: CN111664199A; CN111664199B; US20200284306A1; US11137037B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibkupplung (1), insbesondere für einen Kraftfahrzeuglüfter. Die Flüssigkeitsreibkupplung (1) weist dabei eine drehbare Welle (2), eine auf der Welle (2) drehfest angeordnete Antriebsscheibe (3) und einen auf der Welle (2) drehbar angeordneten Abtriebskörper (4) auf. Zwischen der Antriebsscheibe (3) und dem Abtriebskörper (4) ist ein sich radial erstreckender ringförmiger Übertragungsbereich (5) zur Aufnahme eines viskosen Fluids ausgebildet, über das die Antriebsscheibe (3) mit dem Abtriebskörper (4) zur Übertragung eines Drehmoments koppelbar ist. Der Übertragungsbereich (5) ist durch ein sich radial erstreckendes ringförmiges erstes Nutenprofil (5a) der Antriebsscheibe (3) und ein sich radial erstreckendes ringförmiges zweites Nutenprofil (5b) des Abtriebskörpers (4) gebildet, die axial ineinander greifen. Die Flüssigkeitsreibkupplung (1) weist zudem einen ringsegmentförmigen Vorratsraum (6) zur Aufnahme des viskosen Fluids auf, der mit dem Übertragungsbereich (5) über einen Zulaufpfad (7) und über einen Rücklaufpfad (8) fluidisch verbunden ist.Erfindungsgemäß weist der Rücklaufpfad (8) einen ersten Staukörper (11 a) und einen zweiten Staukörper (11b) auf, die auf dem ersten oder zweiten Nutenprofil (5a, 5b) radial und um einen von Null abweichenden Bogenwinkel in Drehrichtung (16) zueinander versetzt angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibkupplung, insbesondere für einen Kraftfahrzeuglüfter, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Flüssigkeitsreibkupplung - auch Visco-Kupplung genannt (Visco ® ist eine registrierte Handelsmarke der MAHLE Behr GmbH & Co. KG, 70469, Stuttgart, Deutschland) - umfasst üblicherweise eine Welle, eine Antriebsscheibe und ein Abtriebskörper. Die Antriebsscheibe ist an der Welle drehfest festgelegt und überträgt das Drehmoment an den Abtriebskörper, der an der Welle drehbar angeordnet ist. Zur Übertragung des Drehmoments sind die Antriebsscheibe und der Abtriebskörper durch ein viskoses Fluid - meistens Öl - miteinander gekoppelt. Dabei wird das viskose Fluid in einen Übertragungsbereich zwischen der Antriebsscheibe und dem Abtriebskörper gefördert, so dass die Antriebsscheibe und der Abtriebskörper über das viskose Fluid reibgekoppelt sind. Soll der Abtriebskörper von der Antriebsscheibe entkoppelt werden, so wird das Fluid aus dem Übertragungsbereich in einen Vorratsraum gefördert. Die Welle ist dabei mechanisch von der Brennkraftmaschine angetrieben und vorzugsweise direkt mit der Kurbelwelle antriebsverbunden. Alternativ kann die Welle über einen Riementrieb angetrieben werden. Der Abtriebskörper kann beispielsweise ein Kraftfahrzeuglüfter sein.
Bei der Weiterentwicklung der Kraftfahrzeuge spielt die Kraftstoffeinsparung eine entscheidende Rolle. Entsprechend hat die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers bzw. des Kraftfahrzeuglüfters bei der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung eine große Bedeutung. Insbesondere bei Anwendungen mit Drehzahlen der Antriebsscheibe von über 4000 Umdrehungen pro Minute und mit kleineren Abtriebskörpern bzw. Kraftfahrzeuglüftern stellt diese eine besondere Herausforderung dar. Bereits geringe Restmengen des viskosen Fluids in dem Übertragungsbereich können in der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung zu einer hohen Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers bzw. des Kraftfahrzeuglüfters führen. Ferner kann die Antriebsscheibe mit dem Vorratsraum bei der abgeschalteten Brennkraftmaschine bzw. bei der nicht angetriebenen Flüssigkeitsreibkupplung in einigen seltenen Fällen auch eine ungünstige Drehwinkellage annehmen, bei der ein Teil des viskosen Fluids aufgrund der Gravitationskraft aus dem Vorratsraum in den Übertragungsbereich gelangen kann. Beim Starten der Brennkraftmaschine ist dann die Flüssigkeitsreibkupplung bereits zugeschaltet und der Abtriebskörper bzw. der Kraftfahrzeuglüfter wird eine kurze Zeit unerwünscht mitgedreht.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen bekannt, die jedoch die Anforderungen hinsichtlich der Schleppdrehzahl und des Zuschaltverhaltens der Flüssigkeitsreibkupplung nur teilweise erfüllen. EP 2 199 562 B1 beschreibt beispielweise eine Flüssigkeitsreibkupplung mit einem in dem Abtriebskörper bzw. sekundär angeordneten Vorratsraum. Bei der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung bleibt hier eine geringe Menge des viskosen Fluids in dem Übertragungsbereich und die Schleppdrehzahl ist reduziert. Beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung ist jedoch ein Überführen des viskosen Fluids in den Übertragungsbereich verzögert, da in dem Vorratsraum aufgrund einer vorerst kleinen Drehzahl des Abtriebskörpers nur eine geringe Fliehkraft auf das viskose Fluid wirkt. Hier geht folglich eine niedrige Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers mit einer Verzögerung beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung einher. Wird der Vorratsraum - wie in DE 102 007 019 088 A1 beschrieben ist - in der Antriebsscheibe bzw. primärseitig angeordnet, so kann das Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung deutlich beschleunigt werden. Nachteiligerweise verbleibt jedoch auch bei der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung eine große Menge des viskosen Fluids in dem Übertragungsbereich und die Schleppdrehzahl ist hoch. Eine weitere Lösung ist aus DE 10 2006 020 136 A1 bekannt. Hier wird zwar der Vorratsraum in der Antriebsscheibe bzw. primärseitig angeordnet, dieser ist jedoch mit dem Übertragungsbereich über eine in dem Abtriebskörper bzw. sekundärseitig angeordnete Bohrung verbunden. Die Schleppdrehzahl wird dadurch reduziert, dass durch ein Stauelement das viskose Fluid in dem Übertragungsbereich abgestreift und abgepumpt wird. Das Stauelement ist hier jedoch hinsichtlich des Aufwands, der Kosten und der Dauerhaltbarkeit eher wenig vorteilhaft. Weitere Lösungen sind beispielweise aus EP 3 176 456 A1 ; DE 32 26 634 A1 ; DE 1 450 113 A und EP 1 391 624 A1 bekannt.
Allen herkömmlichen Lösungen ist gemeinsam, dass insbesondere bei Anwendungen mit Drehzahlen der Antriebsscheibe von über 4000 Umdrehungen pro Minute eine Optimierung hinsichtlich der Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers zu einer Verschlechterung des Zuschaltverhaltens der Flüssigkeitsreibkupplung führt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Flüssigkeitsreibkupplung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Insbesondere sollen das Zuschalten und das Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung beschleunigt und die Stelldynamik der Flüssigkeitsreibkupplung verbessert werden. Ferner soll die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine Flüssigkeitsreibkupplung ist insbesondere für einen Kraftfahrzeuglüfter vorgesehen und weist eine drehbar gelagerte Welle, eine auf der Welle drehfest angeordnete Antriebsscheibe und einen auf der Welle drehbar angeordneten Abtriebskörper auf. Zwischen der Antriebsscheibe und dem Abtriebskörper ist ein sich radial erstreckender ringförmiger Übertragungsbereich zur Aufnahme eines viskosen Fluids ausgebildet, über das die Antriebsscheibe mit dem Abtriebskörper zur Übertragung eines Drehmoments koppelbar ist. Der Übertragungsbereich ist dabei zumindest bereichsweise durch ein sich radial erstreckendes ringförmiges erstes Nutenprofil der Antriebsscheibe und ein sich radial erstreckendes ringförmiges zweites Nutenprofil des Abtriebskörpers gebildet. Das erste Nutenprofil und das zweite Nutenprofil greifen axial ineinander ein. Die Flüssigkeitsreibkupplung weist ferner einen ringsegmentförmigen Vorratsraum zur Aufnahme des viskosen Fluids auf, der mit dem Übertragungsbereich über einen Zulaufpfad und über einen Rücklaufpfad fluidisch verbunden ist. Erfindungsgemäß weist der Rücklaufpfad einen ersten Staukörper und einen zweiten Staukörper auf, die auf dem ersten oder zweiten Nutenprofil radial und um einen von Null abweichenden Bogenwinkel in Drehrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
Der Zulaufpfad verbindet den Übertragungsbereich mit dem Vorratsraum fluidisch, wobei über den Zulaufpfad das viskose Fluid aus dem Vorratsraum in den Übertragungsbereich unter der Wirkung der Fliehkraft gefördert werden kann. Der Rücklaufpfad verbindet fluidisch den Vorratsraum auf gleiche Weise mit dem Übertragungsbereich, wobei über den Rücklaufpfad das viskose Fluid aus dem Übertragungsbereich in den Vorratsraum unter anderem unter der Wirkung des Staudrucks in dem Übertragungsbereich gefördert werden kann. Es versteht sich, dass zum Erzeugen der Fliehkraft und des Staudrucks in der Flüssigkeitsreibkupplung diese von der Brennkraftmaschine angetrieben werden muss. Die angetriebene Flüssigkeitsreibkupplung ist dann vollständig abgeschaltet, wenn das viskose Fluid nahe vollständig in den Vorratsraum gefördert ist. In diesem Fall ist der Abtriebskörper von der Antriebsscheibe entkoppelt und die Flüssigkeitsreibkupplung befindet sich im Leerlauf. Entsprechend ist die angetriebene Flüssigkeitsreibkupplung vollständig zugeschaltet, wenn das viskose Fluid nahe vollständig in den Übertragungsbereich gefördert ist. Der Übertragungsbereich kann dabei vollständig durch die Nutenprofile gebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass außerhalb der beiden Nutenprofile der Übergangsbereich durch einen ringförmigen ebenen ersten Scheibenbereich auf der Antriebsscheibe und durch einen ringförmigen ebenen zweiten Scheibenbereich auf dem Abtriebskörper gebildet ist. Die beiden Scheibenbereiche sind dabei zu den jeweiligen Nutenprofilen radial nach innen verlagert und liegen zweckgemäß aneinander an. In dem Übertragungsbereich benetzt das viskose Fluid die beiden Nutenprofile und beim Vorhanden auch die beiden Scheibenbereiche, so dass beim Drehen der Antriebsscheibe das Drehmoment über das viskose Fluid auf den Abtriebskörper übertragen wird und der Abtriebskörper in Drehrichtung mitgedreht wird. Somit ist der Abtriebskörper mit der Antriebsscheibe in der zugeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung drehgekoppelt. Bei der abgeschalteten Brennkraftmaschine ist die Flüssigkeitsreibkupplung nicht angetrieben und sowohl die Antriebsscheibe als auch der Abtriebskörper befinden sich in Ruhe.
Der erste Staukörper und der zweite Staukörper sind dabei primärseitig auf dem ersten Nutenprofil der Antriebsscheibe oder sekundärseitig auf dem zweiten Nutenprofil des Antriebskörpers angeordnet. Die Staukörper unterstützen dabei das Fördern des viskosen Fluids aus dem Übertragungsbereich in den Vorratsraum. Der erste Staukörper und der zweite Staukörper sind dabei radial und in Drehrichtung um einen Bogenwinkel zueinander versetzt angeordnet und sind unabhängig voneinander auf unterschiedliche Funktionsziele optimierbar. So kann der erste Staukörper beispielweise den Staudruck in dem viskosen Fluid innerhalb des Übertragungsbereichs erhöhen, so dass das viskose Fluid aus dem Übertragungsbereich in den Vorratsraum effektiv und schnell gefördert werden kann. Der zweite Staukörper kann dann beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung die Restmenge des viskosen Fluids aus dem Übertragungsbereich entfernen, so dass die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers minimiert wird. Diese vorteilhafte Wirkung der beiden voneinander unabhängigen Staukörper ist zudem unabhängig davon, ob die Staukörper primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Flüssigkeitsreibkupplung sind die beiden Staukörper jedoch sekundärseitig angeordnet, da auf das viskose Fluid dann eine geringere Fliehkraft wirkt und das viskose Fluid mit einem vergleichsweise reduzierten Gegendruck aus dem Übertragungsbereich über den Rücklaufpfad in den Vorratsraum gefördert werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des ersten Staukörpers ist vorgesehen, dass dieser von dem ersten oder zweiten Nutenprofil axial hervorsteht und in eine Vertiefung des zweiten oder ersten Nutenprofils axial und beidseitig radial dichtend eingreift. Das viskose Fluid kann sich dann an dem ersten Staukörper zwischen dem ersten Nutenprofil und dem zweiten Nutenprofil stauen. Zusätzlich ist vorgesehen, dass der erste Staukörper in dem Rücklaufpfad einer zu dem Vorratsraum führenden Rücklauföffnung stromab angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Rücklauföffnung dem ersten Staukörper in Drehrichtung nach- oder vorverlagert, je nachdem ob die Staukörper primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sind. Die Antriebsscheibe und der Abtriebskörper drehen sich mit einer voneinander abweichenden Drehzahl in Drehrichtung, wobei die Drehzahl der Antriebsscheibe stets höher als die Drehzahl des Abtriebskörpers ist. Sind die Staukörper primärseitig angeordnet, so streift der erste Staukörper das viskose Fluid von dem langsamer drehenden Abtriebskörper ab und schiebt dieses in Drehrichtung vor. Zweckgemäß ist dann die Rücklauföffnung dem ersten Staukörper in Drehrichtung vorverlagert. Sind die Staukörper sekundärseitig angeordnet, so streift der erste Staukörper das viskose Fluid von der schneller drehenden Antriebsscheibe ab und das viskose Fluid staut sich in Drehrichtung hinter dem ersten Staukörper. Zweckgemäß ist dann die Rücklauföffnung dem ersten Staukörper in Drehrichtung nachverlagert. Vorteilhafterweise kann das an dem ersten Staukörper gestaute viskose Fluid dann über die Rücklauföffnung zu dem Vorratsraum gefördert werden. Insbesondere kann der axial vorstehende erste Staukörper eine Staufläche bilden, die das viskose Fluid vorsammelt. In dem viskosen Fluid wird dadurch ein Staudruck erzeugt, der das viskose Fluid in die Rücklauföffnung zwingt. Aufgrund einer dreiseitigen Abdichtung an dem ersten Staukörper ist der an dem ersten Staukörper erzeugte Staudruck in dem viskosen Fluid vorteilhafterweise hoch, so dass auch bei einer hohen auf das viskose Fluid wirkenden Fliehkraft und dadurch auch bei einem hohen Gegendruck in dem Rücklaufpfad eine große Menge des viskosen Fluids aus dem Übertragungsbereich in den Vorratsraum gefördert werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des zweiten Staukörpers ist vorgesehen, dass dieser zu dem ersten Staukörper radial nach außen versetzt ist und in einem Randbereich des zweiten oder ersten Nutenprofils radial oder radial und axial dichtend an dieser anliegt. Das überschüssige viskose Fluid kann dann von dem zweiten oder ersten Nutenprofil radial oder radial und axial abgestreift werden und sich an dem zweiten Staukörper stauen. Liegt der zweite Staukörper in dem Randbereich radial an dem jeweiligen Nutenprofil an, so kann das überschüssige viskose Fluid von einer axial ausgerichteten umlaufenden Randfläche des jeweiligen Nutenprofils abgestreift werden. Liegt der zweite Staukörper in dem Randbereich auch axial an dem jeweiligen Nutenprofil an, so kann der zweite Staukörper das überschüssige viskose Fluid zusätzlich auch von einer radial ausgerichteten Randfläche des jeweiligen Nutenprofils abstreifen.
Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Staukörper kann beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung das viskose Fluid nahe vollständig in den Vorratsraum gefördert werden und dadurch die Restmenge des viskosen Fluids in dem Übertragungsbereich bei der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung minimiert werden. Entsprechend kann dadurch auch die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen unabhängig von der primärseitigen oder sekundärseitigen Anordnung der Staukörper minimiert werden. Da die beiden Staukörper primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sein können, wirken diese je nach deren Anordnung mit dem ersten oder zweiten Nutenprofil zusammen.
Sind die beiden Staukörper wie oben beschrieben ausgestaltet, so kann der zweite Staukörper in dem Rücklaufpfad über einen an dem ersten oder zweiten Nutenprofil ausgebildeten Leckagepfad mit der zu dem Vorratsraum führenden Rücklauföffnung an dem ersten Staukörper fluidisch verbunden sein. Das vor dem zweiten Staukörper gestaute viskose Fluid kann dann über den Leckagepfad zu dem ersten Staukörper und weiter über die Rücklauföffnung an dem ersten Staukörper zu dem Vorratsraum gefördert werden. Alternativ kann der zweite Staukörper in dem Rücklaufpfad einer weiteren Rücklauföffnung stromab angeordnet sein, so dass das vor dem zweiten Staukörper gestaute viskose Fluid über die weitere Rücklauföffnung zu dem Vorratsraum gefördert werden kann. Unabhängig von der Art der fluidischen Verbindung zwischen dem zweiten Staukörper und dem Vorratsraum kann dieser unabhängig von dem ersten Staukörper optimiert werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der zweite Staukörper in einem Normaldruckbereich des ersten Staukörpers angeordnet ist. In dem Normaldruckbereich ist dabei die Wirkung des ersten Staukörpers auf das viskose Fluid näherungsweise aufgehoben. Auf diese Weise können ein Entgegenwirken des Staudrucks an dem ersten Staukörper dem Staudruck an dem zweiten Staukörper und ein dadurch entstehendes Rückströmen des viskosen Fluids von dem ersten Staukörper zu dem zweiten Staukörper vorteilhaft verhindert werden. Diese Anordnung der Staukörper bietet zudem einen großen Gestaltungsspielraum für die beiden Staukörper und gleichzeitig eine fertigungstechnische Vereinfachung der Flüssigkeitsreibkupplung. So können die beiden sekundärseitig angeordneten Staukörper beispielweise um den Bogenwinkel gleich etwa 180° zueinander in Drehrichtung versetzt sein oder jedoch dicht einander folgen. Dabei ist der erste Staukörper dem zweiten Staukörper in Drehrichtung nachverlagert. Die beiden primärseitigen Staukörper können beispielweise dicht einander folgen. Dabei ist der erste Staukörper dem zweiten Staukörper in Drehrichtung zweckgemäß vorverlagert. Alternativ kann der zweite Staukörper in einem Überdruckbereich des ersten Staukörpers angeordnet sein. Alternativ kann der zweite Staukörper in einem Übergangsbereich zwischen einem Normaldruckbereich und einem Überdruckbereich des ersten Staukörpers angeordnet sein. In dem Überdruckbereich ist dabei die Wirkung des ersten Staukörpers auf das viskose Fluid nicht aufgehoben. Der zweite Staukörper kann dann vorteilhafterweise das Ablaufen des viskosen Fluids über die Rücklauföffnung unterstützen.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der erste Staukörper mehrere Stufen mit jeweils einer abweichenden Axialhöhe aufweist, wobei die kleineren Stufen den größeren Stufen in Drehrichtung stromauf angeordnet sind und die Rücklauföffnung an einer der Stufen in den Übertragungsbereich einmündet. Bevorzugt weist der erste Staukörper zwei Stufen auf und die Rücklauföffnung mündet an der Stufe mit der kleineren Axialhöhe ein. Dabei bildet die jeweilige Stufe eine Staufläche für das viskose Fluid, an der dieser stauen kann. Durch die stufige Ausgestaltung des ersten Staukörpers kann an dem ersten Staukörper ein starker Staudruck erzeugt werden, ohne dass dieser schon vor der Rücklauföffnung abgedrosselt wird. Die kleinere Stufe kann der größeren Stufe in Drehrichtung vor- oder nachverlagert sein, je nachdem ob die Staukörper primärseitig oder sekundärseitig angeordnet sind. Sind die Staukörper primärseitig angeordnet, so ist die kleinere Stufe der größeren Stufe in Drehrichtung vorverlagert. Sind die Staukörper sekundärseitig angeordnet, so ist die kleinere Stufe der größeren Stufe in Drehrichtung nachverlagert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Flüssigkeitsreibkupplung ist vorgesehen, dass der Rücklaufpfad neben den Staukörpern wenigstens eine zumindest bereichsweise radial nach innen führende Rücklauföffnung und wenigstens eine axiale Kanalbohrung aufweist. Die jeweilige Rücklauföffnung mündet dabei einerseits in den Übertragungsbereich und ist andererseits mit der wenigstens einen Kanalbohrung fluidisch verbunden. Die wenigstens eine Kanalbohrung führt dann zu dem Vorratsraum, so dass das an den Staukörpern gestaute viskose Fluid über die jeweilige Rücklauföffnung unter der Wirkung des Staudrucks an den Staukörpern und über die wenigstens eine Kanalbohrung zu dem Vorratsraum gefördert werden kann.
Um das Abströmen des viskosen Fluids über die wenigstens eine Kanalbohrung zu unterstützen, kann diese axial nach außen gerichtet sein. Mit anderen Worten ist die wenigstens eine Kanalbohrung schräg nach außen gerichtet und weist dadurch einen von Null und von 90° abweichenden Winkel zu der Längsmittelachse der Welle auf. Dadurch wirkt auf das Fluid in der wenigstens einen Kanalbohrung die Fliehkraft und das viskose Fluid kann unter deren Wirkung nahe vollständig aus dem Rücklaufpfad zu dem Vorratsraum gefördert werden. Dadurch können bei der abgeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung die Restmenge des viskosen Fluids in dem Rücklaufpfad und die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers reduziert werden. Ferner kann dadurch auch die rückströmende Restmenge des viskosen Fluids bei einer ungünstigen Drehlage der nicht angetriebenen Flüssigkeitsreibkupplung reduziert und ein unerwünschtes Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung beim Starten der Brennkraftmaschine verhindert werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Flüssigkeitsreibkupplung ist vorgesehen, dass der Zulaufpfad eine axiale Zulauföffnung und wenigstens einen umlaufenden ringsegmentförmigen Siphonkanal umfasst. Dabei verbindet der wenigstens eine Siphonkanal den Vorratsraum fluidisch mit der Zulauföffnung und die Zulauföffnung mündet einerseits in den wenigstens einen Siphonkanal und andererseits in den Übertragungsbereich. Das viskose Fluid kann dann unter der Wirkung der Fliehkraft aus dem Vorratsraum zu der Zulauföffnung über den wenigstens einen Siphonkanal und unter der Wirkung der Fliehkraft über die Zulauföffnung in den Übertragungsbereich gefördert und in diesem verteilt werden.
Vorteilhafterweise kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Kanalbohrung des Rücklaufpfads über einen radial nach außen gerichteten Kurzschlusskanal des Rücklaufpfads in den wenigstens einen Siphonkanal zu der Zulauföffnung benachbart fluidisch anschließt. Das viskose Fluid kann dann aus der wenigstens einen Kanalbohrung des Rücklaufpfads über den wenigstens einen Kurzschlusskanal direkt in die Zulauföffnung des Zulaufpfads strömen. Der Vorratsraum kann dadurch umgegangen werden. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht ein schnelles Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung, da beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung das viskose Fluid den Vorratsraum über den Kurzschlusskanal umgeht. Das viskose Fluid strömt folglich aus dem Vorratsraum und aus dem Rücklaufpfad in den Übertragungsbereich, so dass der Vorratsraum nahe vollständig geleert und das viskose Fluid nahe vollständig in den Übertragungsbereich gefördert werden kann. Der Kurzschlusskanal ist dabei radial nach außen gerichtet, wobei die wenigstens eine Kanalbohrung relativ zu der Zulauföffnung radial nach innen versetzt in den Kurzschlusskanal mündet. Dadurch kann das viskose Fluids unter der Wirkung der Fliehkraft von der wenigstens einen Kanalbohrung zu der Zulaufbohrung über den Kurzschlusskanal strömen.
Bei einer Weiterbildung des Siphonkanals kann dieser einen fluidisch an den Vorratsraum anschließenden Zulauf und einen fluidisch an die Zulauföffnung anschließenden Ablauf aufweisen. Dabei ist der Ablauf relativ zu dem Zulauf radial nach außen versetzt, so dass das viskose Fluid aus dem Vorratsraum über den wenigstens einen Siphonkanal unter der Wirkung der Fliehkraft zu der Zulauföffnung gefördert werden kann. Ferner ist der Zulauf zu dem Ablauf in oder gegen Drehrichtung um mehr als 90° versetzt, so dass auch bei einer ungünstigen Drehlage der nicht angetriebenen Flüssigkeitsreibkupplung das viskose Fluid nicht ungehindert in den Übertragungsbereich strömen kann. Insbesondere kann dann bei der nicht angetriebenen Flüssigkeitsreibkupplung das viskose Fluid unter der Wirkung der Gravitation entweder in den Zulauf des Siphonkanals oder in die Zulauföffnung strömen. Ist der Zulauf des Siphonkanals unten, so kann das viskose Fluid zwar in den Zulauf strömen, gelangt aber nicht zu der versetzten Zulauföffnung. Ist die Zulauföffnung unten, so kann eine geringe Restmenge des viskosen Fluids aus dem Siphonkanal zwar in die Zulauföffnung gelangen, aber kein Fluid aus dem Vorratsraum in den Siphonkanal fließen. Dadurch kann ein unerwünschtes Zuschalten des Abtriebskörpers beim Start der Brennkraftmaschine effektiv verhindert werden. Zusätzlich kann der Vorratsraum exzentrisch sein und/oder zumindest eine Axialwand des Vorratsraums zumindest bereichsweise axial nach außen zu oder von der Welle gerichtet sein, so dass das viskose Fluid unter der Wirkung der Fliehkraft zu dem Zulauf des wenigstens einen Siphonkanals gefördert werden kann.
Grundsätzlich kann die Flüssigkeitsreibkupplung unterschiedlich ausgestaltet sein. So können die Staukörper des Rücklaufpfads und die wenigstens eine Rücklauföffnung des Rücklaufpfads in dem Abtriebskörper und der Vorratsraum, die wenigstens eine Kanalbohrung des Rücklaufpfads, die Zulauföffnung des Zulaufpfads und der wenigstens eine Siphonkanal des Zulaufpfads in der Antriebsscheibe ausgebildet sein. Die Staukörper und die wenigstens eine Rücklauföffnung sind somit sekundärseitig und der Vorratsraum ist primärseitig angeordnet. Dabei ist die wenigstens eine Rücklauföffnung mit der wenigstens einen Kanalbohrung über eine umlaufende exzentrische und in der Antriebsscheibe ausgebildete Sammelnut fluidisch verbunden. Die Sammelnut ist dabei exzentrisch, so dass das viskose Fluid in der Sammelnut aufgrund der wirkenden Fliehkraft in einen Bereich eines größeren Radius gefördert wird. Zweckgemäß mündet die wenigstens eine Kanalbohrung in die Sammelnut in diesem Bereich ein, so dass das viskose Fluid unter der Wirkung der Fliehkraft nahe vollständig aus der Sammelnut gefördert werden kann. Alternativ können die Staukörper des Rücklaufpfads und die wenigstens eine Rücklauföffnung des Rücklaufpfads, der Vorratsraum, die wenigstens eine Kanalbohrung des Rücklaufpfads, die Zulauföffnung des Zulaufpfads und der wenigstens eine Siphonkanal des Zulaufpfads in der Antriebsscheibe ausgebildet sein. Die Staukörper und die wenigstens eine Rücklauföffnung sowie der Vorratsraum sind dann primärseitig angeordnet. Die wenigstens eine Rücklauföffnung mündet dann unmittelbar in die wenigstens eine Kanalbohrung. Unabhängig von der Anordnung der Elemente in der Flüssigkeitsreibkupplung kann der Übertragungsbereich mithilfe der beiden Staukörpern vorteilhafterweise nahe vollständig entleert werden und die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers im Leerlauf der Flüssigkeitsreibkupplung reduziert werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Flüssigkeitsreibkupplung ist vorgesehen, dass die Flüssigkeitsreibkupplung ein Magnetventil zum Öffnen und zum Schließen des Zulaufpfads aufweist. Das Magnetventil weist dabei eine die Welle umlaufende elektrische Spule, eine die Welle umlaufende ferromagnetische Ankerscheibe und wenigstens eine Rückholfeder auf. Die Ankerscheibe ist dabei unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule axial verschiebbar oder schwenkbar angeordnet und weist eine Ventilausformung auf. Die Wirkung der Magnetkraft der Spule ist dabei zweckgemäß gegen die Wirkung der Federkraft der Rückholfeder gerichtet. Beim geschlossenen Zulaufpfad ist die elektrische Spule zugeschaltet und die Ankerscheibe ist unter der Wirkung der Magnetkraft axial verschoben oder verschwenkt. Die Ventilausformung liegt an dem Zulaufpfad - und insbesondere an der Zulauföffnung des Zulaufpfads - an. Der Zulaufpfad ist verschlossen und das viskose Fluid kann in den Übertragungsbereich nicht strömen.
Beim geöffneten Zulaufpfad ist die elektrische Spule abgeschaltet und die Ankerscheibe ist axial weg verschoben oder verschwenkt. Die Ventilausformung der Ankerscheibe ist zu dem Zulaufpfad - und insbesondere zu der Zulauföffnung des Zulaufpfads - beabstandet und der Zulaufpfad ist geöffnet. So kann der Zulaufpfad beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung geschlossen und beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung geöffnet sein.
Alternativ kann bei einem identisch ausgestalteten Magnetventil beim geschlossenen Zulaufpfad die elektrische Spule abgeschaltet und die Ankerscheibe unter der Wirkung der Federkraft der Rückholfeder axial verschoben oder verschwenkt sein. Die Ventilausformung liegt dann an dem Zulaufpfad an und verschließt diesen. Beim geöffneten Zulaufpfad ist dann die elektrische Spule zugeschaltet und die Ankerscheibe unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule und gegen die Wirkung der Federkraft der Rückholfeder axial weg verschoben oder verschwenkt, so dass die Ventilausformung den Zulaufpfad freigibt. So kann der Zulaufpfad beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung geöffnet und beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung geschlossen sein.
Vorteilhafterweise kann die Flüssigkeitsreibkupplung einen Deckel und eine Schließscheibe aufweisen. Dabei kann die Schließscheibe an der Antriebsscheibe axial benachbart angeordnet und radial nach außen dicht festgelegt sein. Der Deckel kann an der Schließscheibe axial zu dieser benachbart angeordnet und an dem Abtriebskörper festgelegt sein. Die Schließscheibe und die Antriebsscheibe sind dann axial zwischen dem Abtriebskörper und dem Deckel angeordnet. Der Deckel kann beispielsweise ein Blechteil sein und eine Versteifungsrippe und einen Abstützbereich aufweisen. Sowohl die Versteifungsrippe als auch der Abstützbereich sind umlaufend ausgebildet, wobei der Abstützbereich an die Versteifungsrippe radial außenliegend anschließt. Dabei ist der Deckel an dem Abtriebskörper drehfest befestigt und bevorzugt in den Abtriebskörper einrolliert.
Der Abstützbereich liegt dann in einer Abstützvertiefung des Abtriebskörpers und steht innerhalb dieser mit dem Abtriebskörper radial und axial im Eingriff. Weist die Flüssigkeitsreibkupplung das Magnetventil wie oben beschrieben auf, so kann die Schließscheibe und/oder der Deckel ferromagnetisch - beispielweise aus Stahl - sein und einen Außenpol der elektrischen Spule des Magnetventils bilden. Ferner kann ein äußerer Spulennapf zur Führung des Magnetfelds der Spule vorgesehen sein. Der Magnetfluss des Außenpols findet dann über den äußeren Spulennapf, den Deckel und die Schließscheibe statt. Eine innere Hülse in der elektrischen Spule kann dann einen Innenpol der elektrischen Spule bilden. Der Magnetfluss des Innenpols findet dann über den äußeren Spulennapf, die Welle und die innere Hülse statt. Die Ankerscheibe ist dann zu dem Innenpol und zu dem Außenpol schwenkbar oder axial verschiebbar gelagert. Durch große radiale Überlappungen der einzelnen Elemente kann der Magnetfluss vorteilhaft vergrößert und optimiert werden. Dadurch kann auf die Ankerscheibe eine höhere Magnetkraft ausgeübt werden und diese auch bei einer kleineren elektrischen Spule schnell und effektiv zu dem Außenpol und zu dem Innenpol axial verlagert oder verschwenkt werden. Alternativ kann der Deckel ein an dem Abtriebskörper drehfest festgelegtes Gussteil sein.
Zum Erfassen der Drehzahl des Abtriebskörpers kann die Flüssigkeitsreibkupplung einen Drehzahlzähler mit einem Hall-Sensor und mit einer Drehzahlnocke aufweisen. Der Hall-Sensor mit einem integrierten oder separaten Permanentmagnet kann dabei in einem drehfesten Gehäuseabschnitt der Flüssigkeitsreibkupplung befestigt sein. Die Drehzahlnocke kann dann in dem Deckel - der beispielweise ein Blechteil ist - ausgebildet sein. Der Deckel ist mit dem Abtriebskörper fest verbunden, so dass eine Drehzahl des Abtriebskörpers an dem Deckel erfasst werden kann. Zweckgemäß ist die Drehzahlnocke derart zu dem Hall-Sensor ausgerichtet, dass dieser eine Änderung des Magnetfelds und dadurch die Drehzahl des Deckels und entsprechend des Abtriebskörpers erfassen kann. Alternativ kann die Flüssigkeitsreibkupplung einen Drehzahlzähler mit einem Hall-Sensor und mit einer Drehzahlnocke aufweisen. Der Hall-Sensor mit einem integrierten oder separaten Permanentmagnet sind dann in einem drehfesten Gehäuseabschnitt der Flüssigkeitsreibkupplung und die Drehzahlnocke an einer an dem Deckel festgelegten Zahnblende ausgebildet. Beim Drehen des Abtriebskörpers und des Deckels kann die Zahnblende drehzahlabhängig das Magnetfeld des Permanentmagneten beeinflussen, so dass der Drehzahlzähler die Drehzahl des Abtriebskörpers erfassen kann. Diese Ausgestaltung ist bei dem Deckel denkbar, der sowohl als ein Blechteil als auch als ein Gussteil ausgestaltet ist. Zweckgemäß ist die Zahnblende bzw. der Deckel aus einem Material gefertigt, das zum Beeinflussen des Magnetfeldes geeignet ist.
Zusammenfassend kann in der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers im Leerlauf deutlich reduziert werden, ohne dass das Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung negativ beeinflusst wird. Ferner kann das viskose Fluid schneller in den Übertragungsbereich oder aus dem Übertragungsbereich gefördert werden, so dass das Zuschalten - beispielsweise beim Kaltstart der Brennkraftmaschine - und das Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung beschleunigt sind und die Stelldynamik der Flüssigkeitsreibkupplung verbessert ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung in einer ersten Ausführungsform;
2 bis 4 Ansichten der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform;
5 eine Schnittansicht einer Antriebsscheibe in der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform;
6 und 7 Schnittansicht und Ansicht der Antriebsscheibe in der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform von gegenüberliegenden Seiten;
8 und 10 Schnittansichten der Antriebsscheibe an einer Sammelnut in der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform;
9 eine Ansicht der Sammelnut in der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform;
11 eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform an einem Magnetventil;
12 eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform mit einem gegossenen Deckel;
13 eine Ansicht des Magnetventils in der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform;
14 eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform an einem Deckel;
15 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung in einer zweiten Ausführungsform,
16 eine vergrößerte Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung in der zweiten Ausführungsform,
17 und 18 Ansichten der Staukörper der Flüssigkeitsreibkupplung in der zweiten Ausführungsform,
19 eine Ansicht einer Antriebsscheibe der Flüssigkeitsreibkupplung in der zweiten Ausführungsform;
20 eine Ansicht einer Antriebsscheibe der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform, die abweichend zu der Antriebsscheibe in 7 ausgestaltet ist;
21 und 22 Schnittansichten der Antriebsscheibe mit einer abweichend ausgestalteten Schließscheibe der Flüssigkeitsreibkupplung in der ersten Ausführungsform.

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung 1 in einer ersten Ausführungsform. Die Flüssigkeitsreibkupplung 1 weist eine drehbare Welle 2, eine auf der Welle 2 drehfest angeordnete Antriebsscheibe 3 und einen auf der Welle 2 drehbar angeordneten Abtriebskörper 4 - hier einen Kraftfahrzeuglüfter - auf. Zwischen der Antriebsscheibe 3 und dem Abtriebskörper 4 ist ein sich radial erstreckender ringförmiger Übertragungsbereich 5 zur Aufnahme eines viskosen Fluids ausgebildet. Der Übertragungsbereich 5 ist dabei durch ein erstes Nutenprofil 5a der Antriebsscheibe 3 und ein zweites Nutenprofil 5b des Abtriebskörpers 4 gebildet. Die beiden Nutenprofile 5a und 5b sind ringförmig und erstrecken sich radial zu der Welle 2. Die Nutenprofile 5a und 5b weisen mehreren Vertiefungen und Erhebungen auf und greifen axial ineinander ein. Die Flüssigkeitsreibkupplung 1 weist ferner einen ringsegmentförmigen Vorratsraum 6 zur Aufnahme des viskosen Fluids auf, der primärseitig in der Antriebsscheibe 3 ausgebildet ist. Der Vorratsraum 6 ist mit dem Übertragungsbereich 5 über einen Zulaufpfad 7 und über einen Rücklaufpfad 8 fluidisch verbunden.
Der Zulaufpfad 7 umfasst dabei eine axiale Zulauföffnung 9 und zwei umlaufende ringsegmentförmige Siphonkanäle 10, die primärseitig in der Antriebsscheibe 3 ausgebildet - hier eingegossen - sind. Dabei verbinden die Siphonkanäle 10 den Vorratsraum 6 fluidisch mit der Zulauföffnung 9 und die Zulauföffnung 9 mündet einerseits in die Siphonkanäle 10 und andererseits in den Übertragungsbereich 5 ein. In der zugeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung 1 strömt das viskose Fluid unter der Wirkung der Fliehkraft aus dem Vorratsraum 6 über die Siphonkanäle 10 zu der Zulauföffnung 9 und über diese in den Übertragungsbereich 5. Die Ausgestaltung des Zulaufpfads 7 und insbesondere der Siphonkanäle 10 wird im Folgenden anhand 7 näher erläutert.
Der Rücklaufpfad 8 umfasst einen ersten Staukörper 11a und einen zweiten Staukörper 11b, zwei bereichsweise radial nach innen führende Rücklauföffnungen 12a und 12b für den jeweiligen Staukörper 11a und 11b und eine umlaufende exzentrische Sammelnut 13. Die Sammelnut 13 ist in dem Rücklaufpfad 8 über zwei axiale Kanalbohrungen 14 und zwei Kurzschlusskanäle 15 - diese sind in 7 zu sehen - mit dem Zulaufpfad 7 fluidisch verbunden. Die beiden Staukörper 11a und 11b sind in der Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der ersten Ausführungsform sekundärseitig in dem Abtriebskörper 4 ausgebildet und radial zueinander versetzt angeordnet. Ferner sind die beiden Staukörper 11a und 11b um einen Bogenwinkel gleich 180° in Drehrichtung 16 zueinander versetzt. Dadurch sind die beiden Staukörper 11a und 11b voneinander unabhängig und entsprechend unabhängig voneinander optimierbar. Die beiden Rücklauföffnungen 12a und 12b sind ebenfalls sekundärseitig in dem Abtriebskörper 4 ausgebildet. Die Sammelnut 13, die Kanalbohrungen 14 und die Kurzschlusskanäle 15 sind primärseitig in der Antriebsscheibe 3 ausgeformt. Die Rücklauföffnungen 12a und 12b münden dabei einerseits in den Übertragungsbereich 5 und andererseits in die Sammelnut 13 ein. Die Kanalbohrungen 14 führen dann aus der Sammelnut 13 über die Kurzschlusskanäle 15 zu den Siphonkanälen 10 des Zulaufpfads 7. Das an den Staukörpern 11a und 11b gestaute viskose Fluid kann dann über die Rücklauföffnungen 12a und 12b in die Sammelnut 13 und aus der Sammelnut 13 über die Kanalbohrungen 14 und die Kurzschlusskanäle 15 abströmen. An der Sammelnut 13 geht der Rücklaufpfad 8 von dem sekundärseitigen Abtriebskörper 4 auf die primärseitige Antriebsscheibe 3 über. Die Ausgestaltung der Kanalbohrungen 14 und der Kurzschlusskanäle 15 wird im Folgenden anhand 5 bis 7 näher erläutert. Die Ausgestaltung der Sammelnut 13 ist in 8 bis 10 gezeigt. Die Ausgestaltung der beiden Staukörper 11a und 11b wird im Folgenden anhand 2 bis 4 näher erläutert.
Ist die Welle 2 und dadurch die Flüssigkeitsreibkupplung 1 angetrieben, so dreht sich die Antriebsscheibe 3 mit der Drehzahl der Welle 2 in Drehrichtung 16. Ist die Flüssigkeitsreibkupplung 1 zugeschaltet, so befindet sich das viskose Fluid nahe vollständig in dem Übertragungsbereich 5. In dem Übertragungsbereich 5 benetzt das viskose Fluid die beiden Nutenprofile 5a und 5b, so dass die Antriebsscheibe 3 über das viskose Fluid das Drehmoment auf den Abtriebskörper 4 überträgt und dieser sich in Drehrichtung 16 mitdreht. Ist die Flüssigkeitsreibkupplung 1 abgeschaltet, so ist das viskose Fluid nahe vollständig in den Vorratsraum 6 gefördert. Die Nutenprofile 5a und 5b haben keinen Reibkontakt miteinander und der Abtriebskörper 4 ist von der Antriebsscheibe 3 entkoppelt.
Beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung 1 strömt das viskose Fluid aus dem Übertragungsbereich 5 in den Vorratsraum 6. Um das gleichzeitige Zuströmen des Fluids durch den Zulaufpfad 7 in den Übertragungsbereich 5 zu verhindern, weist die Flüssigkeitsreibkupplung 1 ein Magnetventil 17 auf. Das Magnetventil 17 ist dabei zum Öffnen und zum Schließen der Zulauföffnung 9 ausgebildet und umfasst eine elektrische Spule 18, eine ferromagnetische Ankerscheibe 19 und eine Rückholfeder 20. Die Ankerscheibe 19 ist dabei unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule 18 schwenkbar und weist eine Ventilausformung 21 zum Verschließen der Zulauföffnung 9 auf. Beim geschlossenen Zulaufpfad 7 - wie hier gezeigt - ist die elektrische Spule 18 zugeschaltet und die Ankerscheibe 19 verschwenkt. Die Ventilausformung 21 liegt an der Zulauföffnung 9 dichtend an und verschließt diese, so dass das viskose Fluid in den Übertragungsbereich 5 nicht strömen kann. Beim geöffneten Zulaufpfad 7 ist die elektrische Spule 18 abgeschaltet und die Ankerscheibe 19 ist durch die Rückholfeder 20 von der Zulauföffnung 9 weg verschwenkt. Die Ventilausformung 21 liegt an der Zulauföffnung 9 nicht an und das viskose Fluid kann über die Zulauföffnung 9 in den Übertragungsbereich 5 strömen. Das Magnetventil 17 ist in 13 vergrößert gezeigt. Grundsätzlich ist auch eine Umkehrung denkbar, bei der nach dem Zuschalten der elektrischen Spule 18 der Zulaufpfad 7 geöffnet und nach dem Abschalten der elektrischen Spule 18 der Zulaufpfad geschlossen wird. Um die Spule 18 ist ein äußerer Spulennapf 37 und innerhalb der Spule 18 ist eine innere Hülse 38 um die Welle 2 herum angeordnet, die zur Führung des Magnetfelds der Spule 18 vorgesehen sind. Dadurch kann auf die Ankerscheibe 19 eine höhere Magnetkraft ausgeübt werden und diese auch bei einer kleineren elektrischen Spule 18 schnell und effektiv axial verlagert oder verschwenkt werden.
Die Flüssigkeitsreibkupplung 1 weist ferner einen Deckel 22 und eine Schließscheibe 23 auf. Die Schließscheibe 23 ist an der Antriebsscheibe 3 dem Abtriebskörper 4 abgewandt und axial zu der Antriebsscheibe 3 beabstandet angeordnet und verschließt axial den Vorratsraum 6. Es gilt dabei, dass je tiefer der Vorratsraum 6 und je kleiner der Innendurchmesser der Schließscheibe 23 sind, desto größere Menge des Fluids kann in dem Vorratsraum 6 zurückgehalten werden. Der Deckel 22 ist an dem Abtriebskörper 4 radial umlaufend festgelegt, so dass die Antriebsscheibe 3 und die Schließscheibe 23 axial und radial von dem Abtriebskörper 4 und dem Deckel 22 ummantelt sind. Der Deckel 22 - hier ein Blechteil aus Stahl - weist eine Versteifungsrippe 24 und einen an diese radial außenliegend anschließenden Abstützbereich 25 auf. Der Abstützbereich 25 ist dabei in einer Abstützvertiefung 26 des Abtriebskörpers 4 - hier aus Aluminium - angeordnet und steht innerhalb dieser mit dem Abtriebskörper 4 radial und axial im Eingriff. Vorzugsweise ist der Deckel 22 in den Abtriebskörper 4 einrolliert. Die Ausgestaltung des hier gezeigten Deckels 22 ist in 14 vergrößert gezeigt. Zum Erfassen der Drehzahl des Abtriebskörpers 4 weist die Flüssigkeitsreibkupplung 1 ferner einen Drehzahlzähler 27 mit einem Hall-Sensor 28 und mit einer Drehzahlnocke 29 auf. Der Hall-Sensor 28 mit einem integrierten oder separaten Permanentmagnet ist dabei in einem drehfesten Gehäuseabschnitt 30 der Flüssigkeitsreibkupplung 1 befestigt und die Drehzahlnocke 29 in dem Deckel 22 ausgebildet. Dadurch ist die Drehzahlnocke 29 - wie auch der Deckel 22 - aus Stahl und kann das Magnetfeld und dadurch den Hall-Sensor 28 beeinflussen. Der Gehäuseabschnitt 30 ist hier an dem Spulennapf 37 festgelegt beziehungsweise an diesem integral ausgebildet.
2 zeigt eine Ansicht des Abtriebskörpers 4 mit dem ersten Staukörper 11a. Der erste Staukörper 11a steht von dem zweiten Nutenprofil 5b axial hervor und greift in eine Vertiefung des ersten Nutenprofils 5a axial und beidseitig radial dichtend ein. Das viskose Fluid staut sich bei der zugeschalteten Flüssigkeitsreibkupplung 1 an dem ersten Staukörper 11a und wird unter der Wirkung des erzeugten Staudrucks in die Rücklauföffnung 12a gefördert. Die Rücklauföffnung 12a ist dabei dem Staukörper 4 in Drehrichtung 16 nachverlagert. Der erste Staukörper11a weist zwei Stufen 31a und 31b mit unterschiedlicher Axialhöhe auf, wobei die kleinere Stufe 31a der höheren Stufe 31b in Drehrichtung 16 nachverlagert ist. Die Rücklauföffnung 12a mündet dabei an der kleineren Stufe 31a in den Übertragungsbereich 5 ein. Durch die beiden Stufen 31a und 31b kann an dem ersten Staukörper 11a der Übertragungsbereich 5 radial besser abgedichtet werden. Ferner kann eine geringere Abdrosselung schon vor dem Eintritt des viskosen Fluids in Rücklauföffnung 12a erreicht werden. Zudem tritt das viskose Fluid in die Rücklauföffnung 12a im Bereich des höchsten Staudrucks ein.
3 und 4 zeigen Ansichten möglicher Ausgestaltungen des zweiten Staukörpers 11b. In 3 liegt der zweite Staukörper 11b radial in einem Randbereich 32 an dem ersten Nutenprofil 5a der Antriebsscheibe 3 an und streift das überschüssige viskose Fluid von einer axial ausgerichteten umlaufenden Randfläche 32a des ersten Nutenprofils 5a ab. In 4 liegt der zweite Staukörper 11b radial und axial in dem Randbereich 32 an dem ersten Nutenprofil 5a der Antriebsscheibe 3 an. Hier streift der zweite Staukörper 11b das überschüssige viskose Fluid sowohl von der axial ausgerichteten umlaufenden Randfläche 32a als auch von einer radial ausgerichteten Randfläche 32b des ersten Nutenprofils 5a ab. In 3 wird das überschüssige Fluid von dem zweiten Staukörper 11b über die Rücklauföffnung 12b abgeführt. In 4 kann dazu ein Leckagepfad - hier nicht gezeigt - ausgebildet sein, der das viskose Fluid von dem zweiten Staukörper 11b zu der Rücklauföffnung 12a an dem ersten Staukörper 11a führt. Die Rücklauföffnung 12b erübrigt sich in diesem Fall. In 1 ist der zweite Staukörper 11b nach 4 ausgebildet, ist jedoch mit der Sammelnut 13 über die Rücklauföffnung 12b nach 3 verbunden.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der beiden Staukörpern 11a und 11b kann beim Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung 1 das viskose Fluid aus dem Übertragungsbereich 5 in den Vorratsraum 6 schnell und nahe vollständig gefördert werden. Dadurch kann zum einen das Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung 1 beschleunigt und zum anderen die Schleppdrehzahl des Abtriebskörpers 4 im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen minimiert werden. Die beiden Staukörper 11a und 11b sind vorzugsweise um 180° zueinander verdreht und dadurch voneinander entkoppelt. Insbesondere kann kein Rückströmen des viskosen Fluids von dem ersten Staukörper 11a zu dem zweiten Staukörper 11b stattfinden.
5 zeigt eine Schnittansicht der Antriebsscheibe 3 in der Flüssigkeitsreibkupplung 1. 6 zeigt eine Schnittansicht der Antriebsscheibe 3 von einer dem Abtriebskörper 4 zugewandten Seite. Wie auch in 1 gezeigt, strömt das viskose Fluid in dem Rücklaufpfad 8 von den Staukörpern 11a und 11b über die Rücklauföffnungen 12a und 12b zu der Sammelnut 13. Wie in 6 erkennbar ist, ist sie Sammelnut 13 exzentrisch, so dass das viskose Fluid aufgrund der wirkenden Fliehkraft in Bereiche 33 der Sammelnut 13 mit einem größeren Radius strömt. In den Bereichen 33 münden die beiden Kanalbohrungen 14 in die Sammelnut 13 ein. Die Kanalbohrungen 14 sind - wie in 5 erkennbar ist - von der Sammelnut 13 axial nach außen gerichtet. Dadurch wirkt auf das viskose Fluid in den Kanalbohrungen 14 die Fliehkraft und das viskose Fluid kann aus der Sammelnut 13 gefördert werden.
7 zeigt nun eine Ansicht der Antriebsscheibe 3 von einer dem Abtriebskörper 4 abgewandten Seite. Hier ist erkennbar, dass die beiden Kanalbohrungen 14 auf der der Sammelnut 13 gegenüberliegenden Seite der Antriebsscheibe 3 über die Kurzschlusskanäle 15 mit den Siphonkanälen 10 an der Zulauföffnung 9 fluidisch verbunden sind. Die Kurzschlusskanäle 15 sind radial nach außen gerichtet, so dass auch hier das viskose Fluid unter der Wirkung der Fliehkraft zu der Zulauföffnung 9 strömt. Die Zulauföffnung 9 ist dabei an Abläufen 10b der beiden Siphonkanäle 10 ausgebildet, die relativ zu Zuläufen 10a radial nach außen versetzt sind. Somit strömt das viskose Fluid aus dem Vorratsraum 6 an den Zuläufen 10a in die Siphonkanäle 10 und wird unter der Wirkung der Fliehkraft zu den Abläufen 10b und zu der Zulauföffnung 9 gefördert. Über die Zulauföffnung 9 kann das viskose Fluid dann in den Übertragungsbereich 5 gelangen.
Um das Fördern des Fluids aus dem Vorratsraum 6 zu verstärken, ist dieser exzentrisch ausgebildet, so dass unter der Wirkung der Fliehkraft das viskose Fluid zu der Zulauföffnung 9 strömt. Zusätzlich sind Axialwände 34 des Vorratsraums 6 zu oder von der Welle 2 geneigt. Ferner weist der Vorratsraum 6 eine im Vergleich zu herkömmlichen Vorratsräumen höhere Axialtiefe, so dass unabhängig von der Drehwinkellage der Antriebsscheibe 3 in der nicht angetriebenen Flüssigkeitsreibkupplung 1 eine ausreichend große Menge des viskosen Fluids zurückgehalten werden kann. Insgesamt kann dadurch die Flüssigkeitsreibkupplung 1 bei einer gering bleibenden Totmenge des viskosen Fluids schneller angesprochen werden. Im Gegensatz zu vielen herkömmlichen Lösungen ist der Vorratsraum 6 umlaufend bzw. ohne jegliche radiale Trennwände ausgeführt, so dass ein Entleeren des Vorratsraums 6 nicht verhindert wird. Der Vorratsraum 6 ist durch diese Bauweise vollständig nach innen entlüftet.
Ist die Zulauföffnung 9 durch das Magnetventil 17 - hier nicht gezeigt - freigegeben, so kann das Fluid aus dem Rücklaufpfad 8 über die Zulauföffnung 9 direkt in den Übertragungsbereich 5 strömen. Das viskose Fluid strömt dann beim Zuschalten der Flüssigkeitsreibkupplung 1 aus dem Vorratsraum 6 und aus dem Rücklaufpfad 8 in den Übertragungsbereich 5 und der Vorratsraum 6 wird schnell und nahe vollständig geleert. Die Flüssigkeitsreibkupplung 1 kann dadurch schnell zugeschaltet werden. Ferner ist der jeweilige Zulauf 10a zu dem jeweiligen Ablauf 10b in oder gegen Drehrichtung 16 um mehr als 90° versetzt. Ist die Flüssigkeitsreibkupplung 1 nicht angetrieben, so kann dadurch auch bei einer ungünstigen Drehlage der Antriebsscheibe 3 das viskose Fluid in den Übertragungsbereich 5 nicht ungehindert strömen. Dadurch kann das unerwünschte Zuschalten der Flüssigkeitskupplung 1 bereits beim Starten der Brennkraftmaschine verhindert werden.
8 zeigt eine Schnittansicht der Antriebsscheibe 3 an der Sammelnut 13. Die Sammelnut 13 ist hier in der Antriebsscheibe 3 ausgeformt. 9 und 10 zeigen eine alternative Ausführung der Sammelnut 13 in der Antriebsscheibe 3. Hier ist die Sammelnut 13 in der Antriebsscheibe 3 gegossen und durch eine Abdeckscheibe 35 zu dem Abtriebskörper 4 teilweise abgegrenzt.
11 zeigt eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung 1 an dem Magnetventil 17. Hier ist der Zulaufpfad 7 geschlossen. Hier bilden die Schließscheibe 23 und der Deckel 22 einen Außenpol der elektrischen Spule 18, so dass durch den effektiven Magnetfluss die elektrische Spule 18 kleiner ausgeführt sein kann. 13 zeigt eine Ansicht des Magnetventils 17 an der Zulauföffnung 9. Die Position der Ventilausformung 21 ist bei dem verschlossenen Zulaufpfad 7 mit durchgezogenen Linien und bei dem geöffneten Zulaufpfad 7 mit durchbrochenen Linien angedeutet. 12 zeigt eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung 1 mit dem abweichend zu 1 und 11 ausgebildeten Deckel 22. Der Deckel 22 ist hier ein Gussteil mit einer doppelten Profilierung zur Steigerung des Drehmoments und mit mehreren Rippen zur Verbesserung der Wärmeabfuhr. Der Drehzahlzähler 27 weist hier den Hall-Sensor 28und eine Zahnblende 36 auf, an der hier die Drehzahlnocke 29 ausgebildet ist. Zweckgemäß ist die Zahnblende 36 aus einem Material gefertigt, das das Magnetfeld und dadurch den Hall-Sensor 28 beeinflussen kann. 14 zeigt nun eine Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung 1 an dem Deckel 22, wie dieser in 1 und 11 gezeigt ist. Der Deckel 22 ist durch die Versteifungsrippe 24 umlaufend versteift. Der Abstützbereich 25 ist dabei in der Abstützvertiefung 26 des Abtriebskörpers 4 angeordnet und steht innerhalb dieser mit dem Abtriebskörper 4 radial und axial im Eingriff, so dass dadurch der Deckel 22 sicher an dem Abtriebskörper 4 befestigt ist. Der Deckel 22 ist hier aus Stahl und der Abtriebskörper 4 ist hier aus Aluminium gefertigt. Aluminium weist einen höheren Wärmedehnungskoeffizient auf, so dass sowohl beim Erwärmen als auch beim Abkühlen des Abtriebskörpers 4 und des Deckels 22 der Abstützbereich 25 in der Abstützvertiefung 26 eingeklemmt bleibt.
15 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung 1 in einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform der Flüssigkeitsreibkupplung 1 sind hier der erste Staukörper 11a und der zweite Staukörper 11b primärseitig - also an der Antriebsscheibe 3 - ausgebildet. Die Staukörper 11a und 11b sind dabei um 180° in Drehrichtung 16 zueinander versetzt angeordnet. Alternativ können die Staukörper 11a und 11b auch dicht nebeneinander angeordnet sein. Abweichend zu der Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der ersten Ausführungsform ist hier in dem Rücklaufpfad 8 keine Sammelnut vorgesehen, so dass die beiden Staukörper 11a und 11b jeweils über die in die jeweilige Kanalbohrung 14 mündende Rücklauföffnung 12a und 12b mit dem Siphonkanal 10 fluidisch verbunden sind. 16 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Flüssigkeitsreibkupplung 1 aus 15. Hier ist ein Ausschnitt an der Rücklauföffnung 12a gezeigt, die zweckgemäß radial geschlossen ist.
17 zeigt eine Ansicht des ersten Staukörpers 11a, der axial gerichtet ist. 18 zeigt eine Ansicht des zweiten Staukörpers 11b, der radial gerichtet ist. Die beiden Staukörper 11a und 11b sind über die jeweiligen Rücklauföffnungen 12a und 12b und die Kanalbohrungen 14 mit dem Vorratsraum 6 fluidisch verbunden.
19 zeigt eine Ansicht der Antriebsscheibe 3 von einer dem Abtriebskörper 4 abgewandten Seite. Hier ist der Zulaufpfad 7 mit der Zulauföffnung 9 sichtbar, über den das Fluid aus dem Vorratsraum 6 zu dem Übertragungsbereich 5 strömen kann. In diesem Beispiel münden die beiden Kanalbohrungen 14 in den Siphonkanal 10 benachbart zueinander ein und sind zu dem Ablauf 10b des Siphonkanals 10 benachbart. Der Ablauf 10b mündet hier fluidisch in die Zulauföffnung 9 ein. Die hier gezeigte Antriebsscheibe 3 weist zwei Staukörper 11a und 11b, die dicht nebeneinander angeordnet sind. Dies ist hier an den beiden nebeneinander liegenden Kanalbohrungen 14 zu erkennen.
20 zeigt eine Ansicht der Antriebsscheibe 3 von einer dem Abtriebskörper 4 abgewandten Seite. Die hier gezeigte Antriebsscheibe 3 ist für die Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der ersten Ausführungsform mit sekundärseitigen Staukörpern 11a und 11b vorgesehen. Abweichend zu der Antriebsscheibe 3 in 7 ist der Vorratsraum 6 hier nach innen durch eine Teilungswand 39 geschlossen. Dadurch kann in dem Vorratsraum 6 mehr Fluid zurückgehalten werden, da der Vorratsraum 6 an dem Innendurchmesser nicht überlaufen kann. Auf der Teilungswand 39 sind zudem mehrere Verstemmnocken 40 ausgebildet, an denen die Schließscheibe 23 festgelegt ist. Die Schließscheibe 23 kann beispielweise tiefgezogen sein und durch Verpressen der Verstemmnocken 40 an der Teilungswand 39 festgelegt sein. Bei dieser Variante des Vorratsraums 6 ist zudem ein Entlüftungskanal 41 vorgesehen, durch den ein Überdruck in dem Vorratsraum 6 vermieden wird. Da der Überdruck das schnelle Zuströmen des Fluids in den Vorratsraum 6 verhindern kann, kann durch den Entlüftungskanal 41 das Abschalten der Flüssigkeitsreibkupplung 1 beschleunigt werden. Der Entlüftungskanal 41 ist ringsegmentförmig und erstreckt sich über einen Bogenwinkel größer 90°, so dass dieser unabhängig von der Drehwinkellage der Antriebsscheibe 3 offen bleibt. Ferner kann das viskose Fluid beim Motorstillstand über den derart ausgestalteten Entlüftungskanal 41 aus dem Vorratsraum 6 nicht in den Übertragungsbereich 5 gelangen. Es versteht sich, dass auch die Antriebsscheibe 3 für die Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der zweiten Ausführungsform den hier beschriebenen Vorratsraum 6 mit der Teilungswand 39 und dem Entlüftungskanal 41 aufweisen kann. 21 zeigt eine Schnittansicht der Antriebsscheibe 3 an der Teilungswand 39.
22 zeigt eine Schnittansicht der Antriebsscheibe 3 mit einer abweichend ausgestalteten Schließscheibe 23. Auch hier ist die Antriebsscheibe 3 für die Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der ersten Ausführungsform vorgesehen. Es versteht sich jedoch, dass die gezeigte Ausgestaltung auch auf die Antriebsscheibe 3 für die Flüssigkeitsreibkupplung 1 in der zweiten Ausführungsform übertragbar ist. Die Schließscheibe 23 ist flach und ist sowohl außen als auch innen in die Antriebsscheibe 3 einrolliert. Somit weist hier die Schließscheibe 23 eine einfachere Form als in 21 auf, muss jedoch aufwendiger an der Antriebsscheibe 3 festgelegt werden. Hier wird der Vorratsraum 6 auf gleiche Weise wie in 20 und in 21 gezeigt, durch den Entlüftungskanal 41 entlüftet. Für den Vorratsraum 6 mit der Schließscheibe 23 - wie beispielweise in 21 und 22 gezeigt - sind grundsätzlich unterschiedliche Ausführungsformen denkbar. So kann der Vorratsraum 6 nach innen offen sein und die Schließscheibe 23 nur außen einrolliert sein. Alternativ können der Vorratsraum 6 nach innen geschlossen sein und die Schließscheibe 23 mittels den Verstemmnocken 40 verstemmt und außen einrolliert sein. Alternativ können der Vorratsraum 6 nach innen geschlossen sein und die Schließscheibe 23 an einem Innendurchmesser der Teilungswand 39 eingepresst und außen einrolliert sein. Alternativ kann der Vorratsraum 6 nach innen geschlossen sein und die ebene Schließscheibe 23 innen und außen einrolliert sein.
Bezugszeichenliste

1.: Flüssigkeitsreibkupplung
2.: Welle
3.: Antriebsscheibe
4.: Abtriebskörper/Kraftfahrzeuglüfter
5.: Übertragungsbereich
5a.: Erstes Nutenprofil
5b.: Zweites Nutenprofil
6.: Vorratsraum
7.: Zulaufpfad
8.: Rücklaufpfad
9.: Zulauföffnung
10.: Siphonkanal
10a.: Zulauf des Siphonkanals
10b.: Ablauf des Siphonkanals
11a.: Erster Staukörper
11b.: Zweiter Staukörper
12a.: Rücklauföffnung an dem ersten Staukörper
12b.: Rücklauföffnung an dem zweiten Staukörper
13.: Sammelnut
14.: Kanalbohrung
15.: Kurzschlusskanal
16.: Drehrichtung
17.: Magnetventil
18.: Elektrische Spule
19.: Ankerscheibe
20.: Rückholfeder
21.: Ventilausformung
22.: Deckel
23.: Schließscheibe
24.: Versteifungsrippe
25.: Abstützbereich
26.: Abstützvertiefung des Abtriebskörpers
27.: Drehzahlzähler
28.: Hall-Sensor
29.: Drehzahlnocke
30.: Gehäuseabschnitt
31a.: Kleinere Stufe des ersten Staukörpers
31b.: Größere Stufe des ersten Staukörpers
32.: Randbereich des ersten Nutenprofils
32a.: Axiale Randfläche
32b.: Radiale Randfläche
33.: Bereich der Sammelnut
34.: Axialwand des Vorratsraums
35.: Abdeckscheibe
36.: Zahnblende
37.: Spulennapf
38.: Innere Hülse
39.: Teilungswand
40.: Verstemmnocken
41.: Entlüftungskanal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2199562 B1 [0004]
DE 102007019088 A1 [0004]
DE 102006020136 A1 [0004]
EP 3176456 A1 [0004]
DE 3226634 A1 [0004]
DE 1450113 A [0004]
EP 1391624 A1 [0004]

Claims

Flüssigkeitsreibkupplung (1), insbesondere für einen Kraftfahrzeuglüfter, - wobei die Flüssigkeitsreibkupplung (1) eine drehbar gelagerte Welle (2), eine auf der Welle (2) drehfest angeordnete Antriebsscheibe (3) und einen auf der Welle (2) drehbar angeordneten Abtriebskörper (4) aufweist, - wobei zwischen der Antriebsscheibe (3) und dem Abtriebskörper (4) ein sich radial erstreckender ringförmiger Übertragungsbereich (5) zur Aufnahme eines viskosen Fluids ausgebildet ist, über das die Antriebsscheibe (3) mit dem Abtriebskörper (4) zur Übertragung eines Drehmoments koppelbar ist, - wobei der Übertragungsbereich (5) zumindest bereichsweise durch ein sich radial erstreckendes ringförmiges erstes Nutenprofil (5a) der Antriebsscheibe (3) und ein sich radial erstreckendes ringförmiges zweites Nutenprofil (5b) des Abtriebskörpers (4) gebildet ist, die axial ineinander greifen, - wobei die Flüssigkeitsreibkupplung (1) einen ringsegmentförmigen Vorratsraum (6) zur Aufnahme des viskosen Fluids aufweist, der mit dem Übertragungsbereich (5) über einen Zulaufpfad (7) und über einen Rücklaufpfad (8) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufpfad (8) einen ersten Staukörper (11a) und einen zweiten Staukörper (11b) aufweist, die auf dem ersten oder zweiten Nutenprofil (5a, 5b) radial und um einen von Null abweichenden Bogenwinkel in Drehrichtung (16) zueinander versetzt angeordnet sind.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der erste Staukörper (11a) von dem ersten oder zweiten Nutenprofil (5a, 5b) axial hervorsteht und in eine Vertiefung des zweiten oder ersten Nutenprofils (5b, 5a) axial und beidseitig radial dichtend eingreift, so dass das überschüssige viskose Fluid sich an dem ersten Staukörper (11a) zwischen dem ersten Nutenprofil (5a) und dem zweiten Nutenprofil (5b) stauen kann, und - dass der erste Staukörper (11a) in dem Rücklaufpfad (8) einer zu dem Vorratsraum (6) führenden Rücklauföffnung (12a) stromab angeordnet ist, so dass das vor dem ersten Staukörper (11a) gestaute viskose Fluid über die Rücklauföffnung (12a) zu dem Vorratsraum (6) gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Staukörper (11b) zu dem ersten Staukörper (11 a) radial nach außen versetzt ist und an einem Randbereich (32) des zweiten oder ersten Nutenprofils (5b, 5a) radial oder radial und axial dichtend anliegt, so dass das überschüssige viskose Fluid von dem zweiten oder ersten Nutenprofil (5b, 5a) radial oder radial und axial abgestreift werden kann und sich an dem zweiten Staukörper (11b) stauen kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, - dass der zweite Staukörper (11b) in dem Rücklaufpfad (8) über einen an dem ersten oder zweiten Nutenprofil (5a, 5b) ausgebildeten Leckagepfad mit der zu dem Vorratsraum (6) führenden Rücklauföffnung (12a) an dem ersten Staukörper (11 a) fluidisch verbunden ist, so dass das vor dem zweiten Staukörper (11b) gestaute viskose Fluid über den Leckagepfad zu dem ersten Staukörper (11a) und weiter über die Rücklauföffnung (12a) an dem ersten Staukörper (11a) zu dem Vorratsraum (6) gefördert werden kann, oder - dass der zweite Staukörper (11b) in dem Rücklaufpfad (8) einer weiteren Rücklauföffnung (12b) stromab angeordnet ist, so dass das vor dem zweiten Staukörper (11b) gestaute viskose Fluid über die weitere Rücklauföffnung (12b) zu dem Vorratsraum (6) gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Staukörper (11a) mehrere Stufen und vorzugsweise zwei Stufen (31a, 31b) mit jeweils einer abweichenden Axialhöhe aufweist, wobei die kleineren Stufen (31a) den höheren Stufen (31b) stromauf angeordnet sind und wobei die Rücklauföffnung (12a) an dem ersten Staukörper (11a) an einer der kleineren Stufen und vorzugsweise an der kleinsten Stufe (31a) der größeren Stufe stromauf in den Übertragungsbereich (5) einmündet.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der zweite Staukörper (11b) in einem Normaldruckbereich des ersten Staukörpers (11a) angeordnet ist, oder - dass der zweite Staukörper (11b) in einem Überdruckbereich des ersten Staukörpers (11a) angeordnet ist, oder - dass der zweite Staukörper (11b) in einem Übergangsbereich zwischen einem Normaldruckbereich und einem Überdruckbereich des ersten Staukörpers (11a) angeordnet ist.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufpfad (8) neben den Staukörpern (11a, 11b) wenigstens eine zumindest bereichsweise radial nach innen führende Rücklauföffnung (12a, 12b) und wenigstens eine axiale Kanalbohrung (14) aufweist, wobei die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) einerseits in den Übertragungsbereich (5) mündet und andererseits mit der wenigstens einen Kanalbohrung (14) fluidisch verbunden ist und die wenigstens eine Kanalbohrung (14) zu dem Vorratsraum (6) führt, so dass das an den Staukörpern (11a, 11b) gestaute viskose Fluid über die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) unter der Wirkung des Staudrucks an den Staukörpern (11a, 11b) und über die wenigstens eine Kanalbohrung (14) zu dem Vorratsraum (6) gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufpfad (7) eine axiale Zulauföffnung (9) und wenigstens einen umlaufenden ringsegmentförmigen Siphonkanal (10) umfasst, wobei der wenigstens eine Siphonkanal (10) den Vorratsraum (6) mit der Zulauföffnung (9) fluidisch verbindet und die Zulauföffnung (9) einerseits in den wenigstens einen Siphonkanal (10) und andererseits in den Übertragungsbereich (5) mündet, so dass das viskose Fluid aus dem Vorratsraum (6) über den wenigstens einen Siphonkanal (10) unter der Wirkung der Fliehkraft zu der Zulauföffnung (9) und über die Zulauföffnung (9) in den Übertragungsbereich (5) unter der Wirkung der Fliehkraft gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kanalbohrung (14) des Rücklaufpfads (8) über einen radial nach außen gerichteten Kurzschlusskanal (15) in den wenigstens einen Siphonkanal (10) zu der Zulauföffnung (9) benachbart fluidisch anschließt, so dass das viskose Fluid aus der wenigstens einen Kanalbohrung (14) des Rücklaufpfads (8) über den wenigstens einen Kurzschlusskanal (15) direkt in die Zulauföffnung (9) des Zulaufpfads (7) strömen kann und der Vorratsraum (6) dadurch umgegangen werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, - dass der wenigstens eine Siphonkanal (10) einen fluidisch an den Vorratsraum (6) anschließenden Zulauf (10a) und einen fluidisch an die Zulauföffnung (9) anschließenden Ablauf (10b) aufweist, und - dass der Ablauf (10b) relativ zu dem Zulauf (10a) radial nach außen versetzt ist, so dass das viskose Fluid aus dem Vorratsraum (6) über den wenigstens einen Siphonkanal (10) unter der Wirkung der Fliehkraft zu der Zulauföffnung (9) gefördert werden kann, und - dass der Ablauf (10b) relativ zu dem Zulauf (10a) in oder gegen Drehrichtung (16) um mehr als 90° versetzt ist.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (6) exzentrisch ist und/oder zumindest eine Axialwand (34) des Vorratsraums (6) zumindest bereichsweise axial nach außen zu oder von der Welle (2) gerichtet ist, so dass das viskose Fluid unter der Wirkung der Fliehkraft zu dem Zulauf (10a) des wenigstens einen Siphonkanals (10) gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kanalbohrung (14) axial nach außen gerichtet ist, so dass das viskose Fluid durch die wenigstens eine Kanalbohrung (14) unter der Wirkung der Fliehkraft zu dem Vorratsraum (6) gefördert werden kann.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, - dass die Staukörper (11a, 11b) des Rücklaufpfads (8) und die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) des Rücklaufpfads (8) in dem Abtriebskörper (4) und der Vorratsraum (6), die wenigstens eine Kanalbohrung (14) des Rücklaufpfads (8), die Zulauföffnung (9) des Zulaufpfads (7) und der wenigstens eine Siphonkanal (10) des Zulaufpfads (7) in der Antriebsscheibe (3) ausgebildet sind, wobei die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) mit der wenigstens einen Kanalbohrung (14) über eine umlaufende exzentrische und in der Antriebsscheibe (3) ausgebildete Sammelnut (13) fluidisch verbunden ist; oder - dass die Staukörper (11a, 11b) des Rücklaufpfads (8), die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) des Rücklaufpfads (8), der Vorratsraum (6), die wenigstens eine Kanalbohrung (14) des Rücklaufpfads (8), die Zulauföffnung (9) des Zulaufpfads (7) und der wenigstens eine Siphonkanal (10) des Zulaufpfads (7) in der Antriebsscheibe (3) ausgebildet sind, wobei die wenigstens eine Rücklauföffnung (12a, 12b) in die wenigstens eine Kanalbohrung (14) unmittelbar fluidisch mündet.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flüssigkeitsreibkupplung (1) ein Magnetventil (17) zum Öffnen und zum Schließen des Zulaufpfads (7) mit einer die Welle (2) umlaufenden elektrischen Spule (18), mit einer die Welle (2) umlaufenden ferromagnetischen Ankerscheibe (19) und mit einer Rückholfeder (20) aufweist, wobei die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule (18) axial verschiebbar oder schwenkbar ist und eine Ventilausformung (21) aufweist, und - dass beim geschlossenen Zulaufpfad (7) die elektrische Spule (18) zugeschaltet und die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule (18) und gegen die Wirkung der Federkraft der Rückholfeder (20) axial verschoben oder verschwenkt ist, so dass die Ventilausformung (21) an dem Zulaufpfad (7) anliegt und diesen verschließt, und - dass beim geöffneten Zulaufpfad (7) die elektrische Spule (18) abgeschaltet und die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Federkraft der Rückholfeder (20) axial weg verschoben oder verschwenkt ist, so dass die Ventilausformung (21) den Zulaufpfad (7) freigibt.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flüssigkeitsreibkupplung (1) ein Magnetventil (17) zum Öffnen und zum Schließen des Zulaufpfads (7) mit einer die Welle (2) umlaufenden elektrischen Spule (18), mit einer die Welle (2) umlaufenden ferromagnetischen Ankerscheibe (19) und mit einer Rückholfeder (20) aufweist, wobei die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule (18) axial verschiebbar oder schwenkbar ist und eine Ventilausformung (21) aufweist, und - dass beim geschlossenen Zulaufpfad (7) die elektrische Spule (18) abgeschaltet und die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Federkraft der Rückholfeder (20) axial verschoben oder verschwenkt ist, so dass die Ventilausformung (21) an dem Zulaufpfad (7) anliegt und diesen verschließt, und - dass beim geöffneten Zulaufpfad (7) die elektrische Spule (18) zugeschaltet und die Ankerscheibe (19) unter der Wirkung der Magnetkraft der Spule (18) und gegen die Wirkung der Federkraft der Rückholfeder (20) axial weg verschoben oder verschwenkt ist, so dass die Ventilausformung (21) den Zulaufpfad (7) freigibt.
Flüssigkeitsreibkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flüssigkeitsreibkupplung (1) einen Deckel (22) und eine Schließscheibe (23) aufweist, - dass die Schließscheibe (23) an der Antriebsscheibe (3) axial zu dieser benachbart angeordnet und radial nach außen dicht festgelegt ist, und - dass der Deckel (22) an der Schließscheibe (23) axial zu dieser benachbart angeordnet und an dem Abtriebskörper (4) festgelegt ist, so dass die Schließscheibe (23) und die Antriebsscheibe (3) axial zwischen dem Abtriebskörper (4) und dem Deckel (22) angeordnet sind.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, - dass der Deckel (22) ein Blechteil ist und eine radial außenliegende und umlaufende Versteifungsrippe (24) und einen an diese radial außenliegend anschließenden Abstützbereich (25) aufweist, wobei der Deckel (22) an dem Abtriebskörper (4) drehfest festgelegt, bevorzugt in den Abtriebskörper (4) einrolliert ist, und wobei der Abstützbereich (25) in einer Abstützvertiefung (26) des Abtriebskörpers (4) liegt und innerhalb dieser mit dem Abtriebskörper (4) radial und axial im Eingriff steht, oder - dass der Deckel (22) ein Gussteil ist und an dem Abtriebskörper (4) drehfest festgelegt ist.
Flüssigkeitsreibkupplung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, - dass die Flüssigkeitsreibkupplung (1) einen Drehzahlzähler (27) mit einem Hall-Sensor (28) und mit einer Drehzahlnocke (29) aufweist, wobei der Hall-Sensor (28) mit einem integrierten oder separaten Permanentmagnet in einem Gehäuseabschnitt (30) der Flüssigkeitsreibkupplung (1) und die Drehzahlnocke (29) an dem Deckel (22) festgelegt oder in dem metallischen Deckel (22) ausgebildet ist, oder - dass die Flüssigkeitsreibkupplung (1) einen Drehzahlzähler (27) mit einem Hall-Sensor (28)und mit einer Drehzahlnocke (29) aufweist, wobei der Hall-Sensor (28) mit einem integrierten oder separaten Permanentmagnet in einem Gehäuseabschnitt (30) der Flüssigkeitsreibkupplung (1) und die Drehzahlnocke (29) an einer an dem Deckel (22) festgelegten Zahnblende ausgebildet ist.