DE19616325A1

DE19616325A1 - Hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE19616325A1
Application number: DE19616325A
Authority: DE
Inventors: Hideo Ryuu
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: GB9608691D0; US5881857A; DE19616325C2; GB2301148A; GB2301148B; GB2301148A8; JPH08296669A; KR960038162A; KR100188833B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilatorkupplungseinrichtung mit insbesondere einem Ventilatorbauteil, welche direkt mit einem hermetisch abgedichteten Gehäuse verbunden ist, zum Zuführen einer gekühlten Luftmenge, die immer automatisch entsprechend dem Fahrzustand eines Fahrzeuges eingestellt wird, und zum Steuern, um die Drehzahl eines Ventilators zum Kühlen eines Motors in einem üblichen Automobil oder anderem Fahrzeug in Abhängigkeit von der Witterung und Temperatur der Umgebung zu ändern.

Im allgemeinen werden herkömmliche Ventilatorkupplungseinrichtungen dieses Typs, wie in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, mit einem Ventilatorbauteil F, sowohl aus metallischen Ventilatorblättern 20′, die mit einem sternförmigen Stahlplatten-Rotorstern 20 (Fig. 4) vernietet sind, als auch aus Kunststoffen, die als Rotorblätter 21′ ausgebildet sind, versehen, die auf den Außenabschnitten eines runden plattenförmigen Stahlplatteneinsatzes 21 vergossen sind, die separat mittels Bolzen über den Kreuzbereich oder den Einsatzbereich in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse angeordnet sind, welches die angetriebene Seite der Ventilatorkupplungseinrichtung ist.

Dennoch gibt es mit diesen Typen bekannter Ventilatorkupplungsvorrichtungen viele Probleme, einschließlich der Tatsache, daß das oben beschriebene getrennt ausgebildete Ventilatorbauteil F eine Druckverformung des Rotorsternes 20 oder des Einsatzes 21 erfordert. Darüber hinaus vergrößert die Montage dieses Ventilatorbauteils an das hermetisch abgedichtete Gehäuse die erforderliche Arbeitskraft. Die erhöhte Lasteinwirkung auf den Lagerabschnitt infolge des einseitig eingespannten Lagerträgers, die das vergrößerte Gewicht auf der angetriebenen Seite begleitet, bewirkt gleichzeitig frühen Verschleiß und kann leicht zu unerwünschtem Schütteln (Klappern) der Einrichtung führen. Darüber hinaus ist die Produktivität unerwünscht niedriger infolge der Tatsache, daß ein dynamischer Balanceausgleich nicht nur für die Ventilatorbaueinheit selbst, sondern auch der folgenden Montage des Ventilatorbauteils an das hermetisch abgedichtete Gehäuse durchgeführt werden muß, wobei ein anderer dynamischer Balanceausgleich für das fertige Erzeugnis durchgeführt werden muß.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung zu schaffen, mit dem Ziel, die Produktivität zu verbessern und den Verschleiß erheblich zu reduzieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventilatorbauteil unmittelbar entweder auf dem Gehäuse oder dem Gehäusedeckel angeordnet ist, die das hermetisch abgedichtete Gehäuse umfassen, so daß sie ein einzelnes Gebilde bilden. Daher ist es absolut nicht nötig, wie nach dem Stand der Technik, einen Rotorstern 20 oder einen Einsatz 21 zu benutzen, noch besteht irgendeine Notwendigkeit, solche Teile unter Druck anzugießen oder daran zu befestigen. Gleichzeitig wird das Gewicht auf der angetriebenen Seite verringert und die Belastung auf das Lager wird auf ein Minimum reduziert und es gibt kein Problem mehr mit dem früheren Rütteln. Darüber hinaus ist weder der zuvor genannte Rotorstern oder der Einsatz erforderlich, noch ist es notwendig, einen dynamischen Balanceausgleich der Ventilatorbaueinheit durchzuführen.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung einer Ventilatorkupplung zum Steuern der Drehmomentübertragung von der Antriebsseite zur angetriebenen Seite durch Erhöhung und Verminderung der wirksamen Kontaktfläche des Öls im Drehmoment-Übertragungsspaltbereich zwischen der Antriebsseite und der angetriebenen Seite dadurch gelöst, daß entweder ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse oder ein Gehäusedeckel auf der angetriebenen Seite vorgesehen sind, wobei die angetriebene Seite eine Metallplatte aufweist und jedes der Ventilatorblätter eines Ventilatorbauteils unmittelbar an den verlängerten Abschnitten der äußeren Bereiche dieser Metallplatte angeordnet ist, welche derart in Richtung ihrer Außenseite verlängert sind, daß sie Teil der Metallplatte sind. Darüber hinaus sind die Ventilatorblätter des oben genannten Ventilatorbauteils aus Metall oder Kunststoff hergestellt.

Da die vorliegende Erfindung in dieser Weise ausgebildet ist, wird die Produktivität verbessert und der Verschleiß der Vorrichtung erheblich verringert, weil das Ventilatorbauteil unmittelbar entweder auf das zuvor beschriebene Gehäuse oder den Gehäusedeckel aufgesetzt ist. Daher ist es absolut nicht nötig, einen separaten Rotorstern oder einen Einsatz zu benutzen oder solche Teile unter Druck zu vergießen oder daran zu befestigen. Gleichzeitig wird das Gewicht auf der angetriebenen Seite reduziert, die Belastung auf das Lager auf ein Minimum verringert und es gibt kein Problem mehr mit dem früheren Rütteln. Weiterhin werden weder der zuvor genannte Rotorstern oder der Einsatz benötigt, noch ist es notwendig, einen dynamischen Balanceausgleich der Ventilatorbaueinheit durchzuführen.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer hydraulischen Ventilatorkupplungseinrichtung des thermischen Modultyps gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine andere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße andere hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung des drehmomentbegrenzenden Typs;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Ventilatorbaueinheit zur Befestigung an einer bekannten hydraulischen Ventilatorkupplungseinrichtung; und

Fig. 5 eine Vorderansicht einer anderen bekannten Ventilatorbaueinheit.

Nachfolgend werden bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen anhand der Fig. 1-3 beschrieben. In diesen Zeichnungen werden gleiche Bezugsziffern für identische Teile verwendet. Die Rotationswelle 1 dient als Antriebsseite. Sie umfaßt eine Antriebsscheibe 7, die an deren Vorderabschnitt befestigt ist, und eine Flanschwand 1′ an deren hinteren Abschnitt zu deren Befestigung an einer Gegenbasis. Am oberen Abschnitt dieser Rotationswelle befindet sich eine Lagerhalterung, die über ein Lager das hermetisch abgedichtete Gehäuse trägt, welches die angetriebene Seite bildet, die wiederum selbst ein Gehäuse 2 und einen Gehäusedeckel 3 aufweist, die die Kupplungseinrichtung bilden. Die Trennscheibe 5 teilt die Drehmomentübertragungskammer 4, die die oben genannte Antriebsscheibe 7 einschließt, von der Ölsammelkammer 6, die sich im Innenbereich des hermetisch abgedichteten Gehäuses befindet. Diese Trennscheibe 5 ist mit einer Ölzuführ-Einstellöffnung 5′ zum Fördern von Öl aus der Ölsammelkammer 6 zur Drehmomentübertragungskammer 4 versehen. Die oben beschriebene Antriebsscheibe 7 ist auch innerhalb der Drehmomentübertragungskammer 4 angeordnet und bildet einen geringen Spalt zur Drehmomentübertragung mit der gegenüberliegenden Wandfläche, welche einen Teil des hermetisch abgedichteten Gehäuses bildet.

Das Ventilteil 8 ist im Inneren des thermischen Modultyps, wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, angeordnet. Dieses Ventilteil 8 öffnet und schließt die Zuführeinstellöffnung 5′. Ein Ende dieses Ventilteils ist mit der Trennplatte 5 vernietet und die andere Seite ist an der eben genannten Einstellöffnung angeordnet. Dieses Ventilteil 8 mißt Änderungen in der äußeren Umgebungstemperatur über das Temperatursensorelement 10, das aus einem plattenförmigen Bimetall besteht und welches beide Enden (aber nicht die Mitte) des Befestigungsanschlusses 11 auf der Vorderseite des oben beschriebenen Gehäuses trägt. Wenn die Temperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt, öffnet dieses Ventilteil 8 die oben beschriebene Einstellöffnung 5′. Wenn die Temperatur unter den vorgegebenen Wert abfällt, veranlaßt das Ventilteil 8 ebenso, infolge der Schließverbindung über das Verschlußteil 9, die Einstellöffnung 5′ zu schließen. Dadurch wird die wirksame Kontaktfläche des Öls innerhalb der Drehmomentübertragungskammer vergrößert und vermindert und die Drehmomentübertragung von der Rotationswelle 1 der Antriebsseite auf das hermetisch abgedichtete Gehäuse der angetriebenen Seite wird hierbei gesteuert.

Der Abstreifer 12 ist zwischen der äußeren Fläche der Antriebsscheibe 7, wo sich das Öl infolge der Zentrifugalkraft während der Rotation ansammelt, und dem Abschnitt der inneren Wand des hermetisch abgedichteten Gehäuses angeordnet, der sich gegenüber dieser äußeren Fläche der Antriebsscheibe 7 befindet. Dieser Abstreifer 12 realisiert eine Pumpfunktion über den Strömungszirkulationsweg 13 von der Strömungsmündungsseite, die mit der Drehmomentübertragungskammer 4 verbunden und die benachbart der Vorderseite (in Drehrichtung) dieses Abstreifers, zur Ölsammelkammerseite 6 ist.

Das Ventilatorteil F kann aus Metall bestehen, wie in Fig. 1 gezeigt, oder aus Kunststoff, wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt. Es ist derart ausgebildet, daß jedes seiner Ventilatorblätter F′ unmittelbar durch Vernieten (Fig. 1) oder durch Verschmelzen (Fig. 2 und Fig. 3) usw. mit erweiterten Abschnitten 2′, 3′ verbunden ist, so daß sie jeweils gleichförmige Erstreckungen sowohl des zuvor beschriebenen Gehäuses 2 oder des Gehäusedeckels 3 sind, die als hermetisch abgedichtetes Gehäuse der angetriebenen Seite dienen. Das erweiterte Gehäuse 2 oder der Gehäusedeckel 3 sind durch Formpressen einer Metallplatte ausgebildet, welche eine galvanisierte Stahlplatte, eine Aluminiumlegierung-Platte, eine rostfreie Stahlplatte, eine Titanplatte oder eine Titanlegierung-Platte usw. ist. Bezugsziffer 14 bezeichnet den Kühlventilator.

Mit der oben beschriebenen Ausbildung kann, wenn die Gehäuseseite 2, die durch das Lager getragen wird, falls gewünscht, eine Metallplatte ist, eine Verstellung am Lager verhindert werden, wenn eine Beeinflussung unter Berücksichtigung des thermischen Expansionswertes sowohl des Gehäuses 2 als auch des Lagers gewählt wird. Auch die Montage, das Vergießen usw. des Ventilatorbauteils F kann vor oder nach dem Montieren der hydraulischen Ventilatorkupplungseinrichtung ausgeführt werden.

Mit der hydraulischen erfindungsgemäßen Ventilatorkupplungseinrichtung, die eine Ausbildung aufweist, die das oben genannte Ventilatorbauteil F umfaßt, das unmittelbar durch Vernieten oder Vergießen usw. mit den erweiterten Abschnitten entweder des Gehäuses 2 oder des Gehäusedeckels 3 befestigt ist (diese bilden das hermetisch abgedichtete Gehäuse), das aus Metall hergestellt ist und sich von den äußeren Abschnitten zur Außenseite in einer Weise erstreckt, daß die erweiterten Abschnitte noch einheitlich mit dem entsprechenden Gehäuse 2 oder dem Gehäusedeckel 3 sind, wird eine besonders nützliche hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung geschaffen. Andererseits wird die Produktivität verbessert und der Verschleiß der Einrichtung wird wesentlich reduziert, da es absolut nicht mehr notwendig ist, einen separaten Rotorstern oder einen Einsatz als Ventilatorbauteil zu benutzen, oder um ein Druckvergießen dieser Teile auszuführen oder daran zu befestigen. Da gleichzeitig das Gewicht auf der angetriebenen Seite vermindert wird, wird die Belastung auf das Lager auf ein Minimum reduziert und es gibt kein Problem mehr mit dem früheren Rütteln. Darüber hinaus wird der zuvor beschriebene Rotorstern oder der Einsatz nicht mehr benötigt und es muß kein dynamischer Balanceausgleich des Ventilatorbauteils ausgeführt werden.

Claims

1. Hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung einer Ventilatorkupplung zum Steuern der Drehmomentübertragung von der Antriebsseite zur angetriebenen Seite durch Erhöhung und Verminderung der wirksamen Kontaktfläche des Öls im Drehmoment-Übertragungsspaltbereich zwischen der Antriebsseite und der angetriebenen Seite, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse oder ein Gehäusedeckel auf der angetriebenen Seite vorgesehen sind, wobei die angetriebene Seite eine Metallplatte aufweist und jedes der Ventilatorblätter eines Ventilatorbauteils unmittelbar an den verlängerten Abschnitten der äußeren Bereiche dieser Metallplatte angeordnet ist, welche derart in Richtung ihrer Außenseite verlängert sind, daß sie Teil der Metallplatte sind.

2. Hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorblätter, die das Ventilatorbauteil aufweisen, aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sind.

3. Hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Ventilatorblätter des Ventilatorbauteils durch Vernieten oder Vergießen unmittelbar an den verlängerten Abschnitten befestigt ist.

4. Hydraulische Ventilatorkupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte eine galvanisierte Stahlplatte, eine Aluminiumlegierung-Platte, eine rostfreie Stahlplatte, eine Titanplatte oder eine Titanlegierung-Platte ist.