DE1525379C3

DE1525379C3 - Hydrodynamic coupling

Info

Publication number: DE1525379C3
Application number: DE19661525379
Authority: DE
Inventors: Jean Paris Maurice
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1965-02-15
Filing date: 1966-02-15
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE1525379A1; GB1123093A; DE1937542U; FR1433436A; DE1525379B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische Kupplung mit zwei einander gegenüberliegend in einem Gehäuse angeordneten Rädern, von denen das Pumpenrad sowohl mit dem Gehäuse als auch mit der Antriebswelle und das Turbinenrad mit der Abtriebswelle drehfest verbunden sind. The invention relates to a hydrodynamic coupling with two opposite each other in a housing arranged wheels, of which the impeller both with the housing and with the The drive shaft and the turbine wheel are non-rotatably connected to the output shaft.

Aus der US-PS 28 55 852 ist eine hydrodynamische Kupplung dieses Typs bekannt; die einzelnen Teile der Kupplung bzw. deren Räder sind durch Schraub- oder Nietverbindung miteinander verbunden. Es ist daher bei dieser hydrodynamischen Kupplung eine feste bzw. vollkommen formschlüssige Verbindung vorgenommen. Demgemäß ist diese hydrodynamische Kupplung weitgehend Stoßen ausgesetzt.From US-PS 28 55 852 a hydrodynamic coupling of this type is known; the individual parts of the The clutch or its wheels are connected to one another by screw or rivet connections. It is therefore In this hydrodynamic coupling, a fixed or completely form-fitting connection is made. Accordingly, this hydrodynamic coupling is largely exposed to impact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Kupplung zu schaffen, die besonders einfach und wirtschaftlich herstellbar ist und sich selbst bei ungewöhnlichen Betriebsbedingungen, z. B. Überlastungen, leicht anpassen kann, wobei Stöße in der Kupplung weitgehend vermieden werden.The invention is based on the object of creating a hydrodynamic coupling that is particularly is easy and economical to manufacture and even under unusual operating conditions, such. B. overloads, can easily be adapted, shocks in the coupling are largely avoided.

Die Aufgabe wird bei einer hydrodynamischen Kupplung des oben erwähnten Typs dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die drehfeste Verbindung der Räder über mindestens je einen an sich bekannten, im Nabenbereich vorgesehenen Toleranzring erfolgt und daß zwischen dem jeweiligen Rad und dem zugehörigen Gehäuseteil bzw. der zugehörigen Welle eine formschlüssige Verbindung mit großem Spie! vorgesehen ist.In the case of a hydrodynamic coupling of the type mentioned above, the object is achieved by that according to the invention the non-rotatable connection of the wheels via at least one known per se, im Hub area provided tolerance ring takes place and that between the respective wheel and the associated Housing part or the associated shaft a form-fitting connection with a large Spie! intended is.

Die erfindungsgemäße Kupplung eignet sich z. B. zur Verbindung von Kurzschlußmotoren, wie Käfigankermotoren. The coupling according to the invention is suitable, for. B. to connect short circuit motors, such as squirrel cage motors.

ίο Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die formschlüssige Verbindung bei dem Pumpenrad aus einem an ihm vorgesehenen Zapfen, der in eine an der Innenfläche der zugehörigen Gehäusehälfte angeordnete Nut mit großem Spiel eingreift.
Die formschlüssige Verbindung bei dem Turbinenrad kann aus zwei diametral gegenüberliegenden Zapfen bestehen, die mit Spiel an einem Wellenbund angeordneten Abflachungen gegenüberliegen. Bei dem Pumpenrad ist zweckmäßigerweise der Toleranzring zwisehen der Radnabe und einem an der Stirnwand der zugehörigen Gehäusehälfte angeordneten Axialring vorgesehen.According to a preferred embodiment of the invention, the positive connection in the pump wheel consists of a pin provided on it, which engages with a large amount of play in a groove arranged on the inner surface of the associated housing half.
The form-fitting connection in the turbine wheel can consist of two diametrically opposed pins, which lie opposite flats arranged with play on a shaft collar. In the case of the pump wheel, the tolerance ring is expediently provided between the wheel hub and an axial ring arranged on the end wall of the associated housing half.

Bevorzugterweise ist bei dem Turbinenrad der Toleranzring zwischen der Innenfläche der Radnabe und der Außenfläche der Abtriebswelle angeordnet.In the turbine wheel, the tolerance ring is preferably between the inner surface of the wheel hub and arranged on the outer surface of the output shaft.

Die weiter oben erwähnte Nut kann durch Tiefziehen in der Gehäusehälfte geformt sein.The above-mentioned groove can be formed in the housing half by deep drawing.

Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Fig. la und \b teilweise Längsschnitte durch eine Ausführungsform der Erfindung;In the drawing, for example, embodiments of the invention are shown. Show it
Fig. La and \ b partial longitudinal sections through an embodiment of the invention;

F i g. 2 eine Einzelheit der in F i g. la und \b dargestellten Ausführungsform;F i g. 2 shows a detail of the in FIG. la and \ b illustrated embodiment;

F i g. 3 eine andere Einzelheit der in F i g. 1 a und 1 b dargestellten Ausführungsform;F i g. 3 shows another detail of the in FIG. 1 a and 1 b illustrated embodiment;

F i g. 4 eine weitere Einzelheit der in F i g. 1 a und 1 b dargestellten Ausführungsform;F i g. 4 a further detail of the in FIG. 1 a and 1 b illustrated embodiment;

F i g. 5 eine schaubildliche Darstellung eines Toleranzringes undF i g. 5 shows a diagrammatic representation of a tolerance ring and

Fig.6 einen Fig. la ähnlichen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform.6 shows a longitudinal section similar to FIG another embodiment.

Die in F i g. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform einer hydrodynamischen Kupplung dient zum Kuppeln einer treibenden Welle 10 mit einer getriebenen Welle 11 und weist ein Gehäuse 12 auf, das durch Überlappen und Verschweißen längs einer Naht 14 aus zwei Gehäusehälften 15 und 16 aus tiefgezogenem Stahlblech hergestellt werden kann.The in F i g. 1 to 5 illustrated embodiment of a hydrodynamic coupling is used for coupling a driving shaft 10 with a driven shaft 11 and has a housing 12, which by overlapping and welding along a seam 14 of two housing halves 15 and 16 made of deep-drawn sheet steel can be produced.

Im Boden dieser Gehäusehälften sind Aushöhlungen oder Nuten 17 vorgesehen, welche auf der Außenseite Vorsprünge 18 bilden, die über den Umfang regelmäßig verteilt sind. Mindestens ein Vorsprung weist eine parallel zur Wellenachse verlaufende Bohrung 19 an einer Hülse 20 auf, welchletztere aufgeschweißt und mit einem Innengewinde versehen ist, so daß sie einen Schraubenbolzen 21 aufnehmen kann; dieser ermöglicht eine Entleerung und/oder Füllung mit Öl und stellt eine Wärmesicherung durch Abschmelzen dar. Ferner tragen die Vorsprünge 18, welche auf der linken Gehäusehälfte 15 angeordnet sind. Hülsen 22, welche zur Befestigung von radialen, elastisch verformbaren Zungen 23 dienen, die diese Gehäusehälfte mit der treibenden Welle 10 verbinden.In the bottom of these housing halves, cavities or grooves 17 are provided, which on the outside Form projections 18 which are regularly distributed over the circumference. At least one projection has one parallel to the shaft axis extending bore 19 on a sleeve 20, the latter welded and with is internally threaded so that it can receive a screw bolt 21; this enables emptying and / or filling with oil and provides thermal protection by melting. Furthermore carry the projections 18, which are arranged on the left housing half 15. Sleeves 22, which for Attachment of radial, elastically deformable tongues 23 are used, which this housing half with the driving Connect shaft 10.

In ihrem weiteren Bereich trägt die linke Gehäusehälfte 15 einen koaxial angeschweißten Ring 24, dessen Innenfläche als Käfig für ein Wälzlager 26 dient, das zwischen dem Gehäuse 12 und der getriebenen Welle 11 an deren Ende vorgesehen ist. Die linke Gehäuse-In its wider area, the left housing half 15 carries a coaxially welded ring 24, whose Inner surface serves as a cage for a roller bearing 26, which is located between the housing 12 and the driven shaft 11 is provided at the end. The left case

hälfte 15 ist ferner mit einer mittigen Ausbauchung 52 versehen, weiche die Zentrierung des Gehäuses in bezug auf die Welle 10 gewährleistet.
. Die rechte Gehäusehälfte 16 ist an ihrem mittleren Bereich einerseits mit einer mittigen Öffnung 27 für die getriebene Welle 11 und andererseits mit einer ringförmigen zylindrischen Auflagefläche 28 versehen, welche durch Tiefziehen hergestellt ist und als Käfig für ein weiteres Wälzlager 29 dient, das zwischen dem Gehäuse 12 und mit einer Auflagefläche 30 auf der getriebenen Welle angeordnet ist.Half 15 is also provided with a central bulge 52, which ensures the centering of the housing with respect to the shaft 10.
. The right housing half 16 is provided in its middle area on the one hand with a central opening 27 for the driven shaft 11 and on the other hand with an annular cylindrical bearing surface 28, which is made by deep drawing and serves as a cage for another roller bearing 29, which is between the housing 12 and is arranged with a support surface 30 on the driven shaft.

Im Gehäuse 12 sind zwei Räder 31 und 32, welche durch radial verlaufende Schaufeln 33 in Hohlräume unterteilt sind, einander gegenüberliegend so angeordnet, daß sie gemeinsam einen geschlossenen Druckölkreislauf bilden. Die Räder können aus einer Aluminiumlegierung hergestellt werden und sind als Rohrgußteile verwendbar.In the housing 12 are two wheels 31 and 32, which by means of radially extending blades 33 into cavities are divided, arranged opposite one another so that they jointly form a closed pressure oil circuit form. The wheels can be made from an aluminum alloy and are cast tube parts usable.

Das als Turbinenrad ausgebildete Rad 31, welches in seinem mittleren Bereich einen Nebenkreislauf 34 aufweist, ist mit einer in Achsrichtung verlaufenden Bohrung 35 versehen, die das Aufschieben des Rades mit großem Spiel auf die zylindrische Fläche des Ringes 24 ermöglicht. Dieses Spiel wird durch einen Toleranzring 37 ausgefüllt, der in F i g. 5 gesondert dargestellt ist. Dieser Toleranzring 37 ist offen und weist axiale Wellungen 42 auf (Fi g. 5).The wheel 31 designed as a turbine wheel, which has a secondary circuit 34 in its central area, is provided with an axially extending bore 35, the sliding of the wheel with large play on the cylindrical surface of the ring 24 allows. This game is controlled by a tolerance ring 37 filled in, which is shown in FIG. 5 is shown separately. This tolerance ring 37 is open and has axial corrugations 42 on (Fig. 5).

Ferner ist das Turbinenrad 31 an seinem Rand mit Vorsprüngen 38 versehen, die ohne besondere Bearbeitung mit einem beträchtlichen Spiel in die jeweiligen Nuten 17 eingreifen, an welchen keine Schraubenbolzen 21 angeordnet sind. Dieses Spiel stellt ein Sicherheitsspiel dar, weil das Drehmoment gewöhnlich durch den Toleranzring 37 übertragen wird, während die Vorsprung-Nutverbindung 38-17 nur unter außergewöhnlichen Umständen wirksam wird.Furthermore, the turbine wheel 31 is provided on its edge with projections 38 that do not require any special processing engage with a considerable amount of play in the respective grooves 17 on which no screw bolts 21 are arranged. This game is a safety game because the torque is usually through the tolerance ring 37 is transferred, while the projection-groove connection 38-17 only under exceptional Circumstances will take effect.

Das als Pumpenrad ausgebildete Rad 32 ist mit Öffnungen 40 versehen, weichen Einfüllöffnungen 39 im Turbinenrad 31 gegenüberliegen. Zur axialen Arretierung des Rades 31 ist ein elastischer Ring 41 in der Art einer Tellerfeder vorgesehen. Durch diese Tellerfeder 41 werden einerseits das axiale Einbauspiel und andererseits die Veränderungen des Spiels infolge unterschiedlicher Wärmedehnung zwischen dem Rad 31 und dem Ring 24 aufgenommen.The wheel 32, designed as a pump wheel, is provided with openings 40, soft filling openings 39 in the Turbine wheel 31 are opposite. To axially lock the wheel 31, an elastic ring 41 of the type a plate spring is provided. This disc spring 41 on the one hand, the axial installation clearance and on the other hand the changes in the game due to different thermal expansion between the wheel 31 and the ring 24 added.

In ähnlicher Weise weist das Pumpenrad 32 eine mittige Bohrung 45 auf, durch welche das Rad auf eine zylindrische Fläche 46 der Welle 11 unter Zwischenschaltung mindestens eines Toleranzringes 47 aufgeschoben werden kann. Eine Verbindung ist auch zwi-· sehen dem Rad 32 und der Welle 11 durch zwei diametral gegenüberliegende Zapfen 48 vorgesehen, welche von dem Rad 32 gegenüberliegenden Abflachungen 49 getragen werden, die an einer Erweiterung 50 der Welle 11 vorgesehen sind. Die Erweiterung 50 dient auch als axialer Anschlag für das Rad 32 in Zusammenwirkung mit einem elastischen Ring 51, welcher zwischen dem Rad und dem Innenlaufring des Wälzlagers 29 angeordnet ist. Der Ring 51 kann beispielsweise auch zwischen dem oberen Laufring des Wälzlagers 29 und dem Gehäuse 12 angeordnet werden.Similarly, the impeller 32 has a central bore 45 through which the wheel on a The cylindrical surface 46 of the shaft 11 is pushed on with at least one tolerance ring 47 interposed can be. A connection is also made between the wheel 32 and the shaft 11 by two diametrically opposite sides Opposite pins 48 are provided, which are flattened areas 49 opposite from the wheel 32 which are provided on an extension 50 of the shaft 11. The extension 50 also serves as an axial stop for the wheel 32 in cooperation with an elastic ring 51 which between the wheel and the inner race of the roller bearing 29 is arranged. The ring 51 can, for example, also between the upper race of the rolling bearing 29 and the housing 12 are arranged.

Wenn das Gehäuse 12 über die Welle 10 gedreht wird, bewirkt das mit dem Gehäuse 12 durch den Toleranzring 37 drehfest verbundene Turbinenrad 31 einen Umlauf des Drucköls, durch welchen das Pumpenrad 32 und damit die Welle 11 sich steigernd zur Drehung angetrieben wird, da letztere mit dem Pumpenrad durch den Toleranzring 47 drehfest verbunden ist.When the housing 12 is rotated via the shaft 10, this is effected with the housing 12 through the tolerance ring 37 non-rotatably connected turbine wheel 31 a circulation of the pressure oil, through which the pump wheel 32 and so that the shaft 11 is increasingly driven to rotate, since the latter with the pump wheel through the tolerance ring 47 is rotatably connected.

Die Toleranzringe sollen bei üblichen Betriebstemperaturen ausreichen, um den Antrieb des Turbinenrads 31 und andererseits der Welle 11 sicherzustellen. Die Verbindungen mit Zapfen und Nuten oder Abflachungen treten nur ausnahmsweise in Funktion, vor allem bei einer übermäßigen Erwärmung infolge einer unrichtigen Benutzung der Kupplung.At normal operating temperatures, the tolerance rings should be sufficient to drive the turbine wheel 31 and on the other hand the shaft 11 to ensure. The connections with tenons and grooves or flats only work in exceptional cases, especially in the event of excessive heating as a result of a improper use of the clutch.

Die Toleranzringe 37 und 47 verhindern ein »Schlagen« an den Zapfen und Nuten oder Abflachungen.The tolerance rings 37 and 47 prevent "knocking" on the pins and grooves or flats.

Bei dieser Ausführungsform müssen daher die Zapfen und Nuten oder Abflachungen nicht genau eingestellt werden.In this embodiment, therefore, the pins and grooves or flats do not have to be precisely adjusted will.

Durch die Anordnung von mehreren Füllöffnungen 21 und Entlüftungsöffnungen 40 wird die Aufgabe der Arbeitsflüssigkeit in allen Betriebsstellungen der Kupplung erleichtert.By arranging several filling openings 21 and vent openings 40, the task of Working fluid facilitated in all operating positions of the clutch.

Bei der in F i g. 6 dargestellten abgewandelten Ausführungsform kann der Käfig 28 in einen Ring 55 eingesetzt werden, der an die rechte Gehäusehälfte 16 angeschweißt ist. Die biegsamen Zungen 23 sind hier durch eine starre Platte 53 ersetzt.In the case of the in FIG. In the modified embodiment shown in FIG. 6, the cage 28 can be inserted into a ring 55 which is welded to the right housing half 16. The flexible tongues 23 are through here a rigid plate 53 is replaced.

Die eben erwähnten Zungen können durch verformbare elastische Scheiben ersetzt werden. Die den Arbeitskreislauf bildenden Räder können eine andere als die dargestellte Form haben. Es können auch mehrere Toleranzringe vorgesehen werden. Die Platte 53 kann biegsam oder starr sein, usw.The tongues just mentioned can be replaced by deformable elastic discs. The the working cycle forming wheels can have a shape other than that shown. There can also be several Tolerance rings are provided. The plate 53 can be flexible or rigid, etc.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydrodynamic coupling with two oppositely arranged in a housing Wheels, of which the impeller with both the housing and the drive shaft and the Turbine wheel are rotatably connected to the output shaft, characterized in that the non-rotatable connection of the wheels (31, 32) via at least one known per se, in the hub area provided tolerance ring (37, 47) takes place and that between the respective wheel and the associated Housing part or the associated shaft with a positive connection (17, 38; 48, 49) big game is provided.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the positive connection at the impeller (31) consists of a pin (38) provided on it, which is inserted into one on the inner surface the associated housing half (15) arranged groove (17) engages with great play.

3. Coupling according to claim 1, characterized in that the positive connection at the turbine wheel (32) consists of two diametrically opposed pins (48) with play on a shaft collar (50) arranged opposite flats (49).

4. Coupling according to claim 1, characterized in that the tolerance ring in the pump wheel (31) (37) between the wheel hub and one on the end wall of the associated housing half (15) arranged axial ring (24) is provided.

5. Coupling according to claim 1, characterized in that in the turbine wheel (32) the tolerance ring (47) arranged between the inner surface of the wheel hub and the outer surface (46) of the output shaft (1.1) is.

6. Coupling according to claim 1, characterized in that the groove (17) by deep drawing in the Housing half (15) is formed.