DE19757035A1 - Drehmomentstütze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentstütze mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Anspruches 1.

Bei einer üblicherweise als Visco-Kupplung bezeichneten Flüssigkeitsrei­ bungskupplung, die z. B. in Kraftfahrzeugen zum gesteuerten oder geregel­ ten Antrieb eines Lüfterrades dient, wird zum Schalten der Kupplung ein Elektromagnet verwendet, der an dem mit dem Lüfterrad verbundenen, ggf. rotierenden Bauteil der Visco-Kupplung drehgelagert ist. Diese Lagerung erfolgt, da üblicherweise die Stromzuführung für den Elektromagneten über ein außen an den Elektromagneten angeschlossenes Stromversorgungska­ bel durchgeführt wird, mit der Folge, daß der Elektromagnet im wesentlichen ortsfest bzw. stehend oder nicht rotierend gegenüber dem Stromversor­ gungskabel gelagert sein muß. Über die Lagerung des Magneten am ggf. rotierenden Bauteil der Visco-Kupplung werden reibungsbedingt Drehmo­ mente übertragen. Damit diese nicht zu einer Rotation des Elektromagneten führen können, wird dieser mit einer Drehmomentstütze der eingangs ge­ nannten Art gegenüber einem ortsfesten Haltepunkt abgestützt.

Aus der DE 196 04 853 A1 ist eine Drehmomentstütze bekannt, die stabförmig ausgebildet ist und einerseits in einer Querbohrung im Elektro­ magneten bzw. in einem mit diesem drehfest verbundenen Anschlußelement spielfrei aufgenommen ist. Andererseits ist die bekannte Drehmomentstütze an einer fahrzeugseitigen, ortsfesten Halterung befestigt. Außerdem weist die bekannte Drehmomentstütze im radial äußeren Bereich ein elastisches Glied auf, das eine Schraubenfeder sein kann. Die bekannte Drehmoment­ stütze ermöglicht einen Ausgleich von Relativbewegungen, die zwischen der motorseitig befestigten Kupplung und der fahrzeugseitig eingespannten Drehmomentstütze auftreten. Die Montage und Demontage einer derartigen Drehmomentstütze ist relativ aufwendig.

Aus der US 4,227,861 ist eine andere Drehmomentstütze bekannt, die ledig­ lich aus einem am abzustützenden Bauteil der Visco-Kupplung und an einer fahrzeugseitigen Halterung befestigten Draht besteht. Bei einer derartigen Anordnung sind jedoch relativ hohe Haltekräfte sowohl an der fahrzeugseiti­ gen als auch an der kupplungsseitigen Befestigungsstelle erforderlich, um die auftretenden Drehmomente abzustützen.

Aus der EP 0 010 378 ist eine weitere Drehmomentstütze bekannt, die mit einem Profilstab mit U-förmigen Querschnitt gebildet ist, der einenends am Elektromagneten der Visco-Kupplung angelenkt ist, wobei er Schwenkbewe­ gungen um eine senkrecht zur Rotationsachse der Visco-Kupplung und senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Drehmomentstütze ausführen kann. Anderenends ist der Profilstab der Drehmomentstütze in eine fahr­ zeugfest montierte Hülse eingeführt und darin in Längsrichtung der Drehmomentstütze gleitend verstellbar. Eine derartige Drehmomentstütze weist einen relativ aufwendigen Aufbau auf und ist daher nur vergleichswei­ se teuer herstellbar. Außerdem ist die Montage und Demontage einer derar­ tigen Drehmomentstütze ebenfalls aufwendig.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Drehmo­ mentstütze der eingangs genannten Art hinsichtlich einer kostengünstigen Herstellung und einfachen Montage bzw. Demontage zu verbessern.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Drehmomentstütze mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Da eine derartige, zur Verwen­ dung als Drehmomentstütze ausgebildete Schraubenzugfeder ein handels­ übliches Standardbauteil ist, gestaltet sich die Herstellung der erfindungs­ gemäßen Drehmomentstütze besonders preiswert. Die vorgeschlagene Drehmomentstütze ermöglicht außerdem einen Ausgleich sämtlicher Rela­ tivbewegungen, die zwischen der ortsfesten, insbesondere fahrzeugfesten, Halterung und der abzustützenden Anschlußstelle des stehenden Bauteiles, insbesondere des Elektromagneten, der Visco-Kupplung auftreten können.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Drehmomentstütze ist außerdem, insbe­ sondere wenn die Enden der Schraubenzugfeder als Haken ausgebildet sind, die in entsprechende Ösen der Halterung und der Anschlußstelle ein­ hakbar sind, besonders einfach montierbar bzw. demontierbar. Außerdem sind die vorgeschlagenen Ösen ebenfalls besonders preiswert realisierbar.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze kann im Inneren der Schraubenzugfeder ein dazu koaxial verlaufendes Stromversorgungskabel untergebracht sein, das insbesondere zur Stromversorgung des Elektromagneten der Visco-Kupplung dient.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze kann die Innenseite der Schraubenzugsfeder bei Feder­ hüben derselben mit Reibschluß an der Außenseite eines im Inneren der Schraubenzugfeder untergebrachten Rohres oder Stromversorgungskabels zur Anlage kommen. Eine derartige Ausgestaltung bewirkt, daß die Feder­ wirkung der Schraubenzugfeder durch das Zusammenwirken mit dem Rohr bzw. mit dem Kabel aufgrund der in Abhängigkeit der Federhübe auftreten­ den Reibungskräfte gedämpft wird. Mit Hilfe einer derartigen Dämpfung kann z. B. ein Aufbau einer Resonanzschwingung verhindert werden. Je nach Ausgestaltung kann dabei die Tatsache berücksichtigt werden, daß der In­ nendurchmesser der Schraubenzugfeder abnimmt, wenn die Schraubenzug­ feder gelängt wird, so daß auftretende Reibungskräfte mit zunehmender Längung zunehmen. Auf diese Weise kann eine progressive Dämpfung der Federwirkung erzielt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zur Erzielung einer reibschlüssi­ gen Anlage zwischen Schraubenzugfeder und Rohr bzw. Stromversorgungs­ kabel der Außendurchmesser des Stromversorgungskabels oder des Rohres gleich wie oder größer als der Innendurchmesser der Schraubenzugfeder.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der nachfolgenden Beschrei­ bung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

Hierbei zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer geschnitten dar­ gestellten Visco-Kupplung mit montierter Drehmomentstütze nach der Erfin­ dung.

Entsprechend Fig. 1 weist eine Flüssigkeitsreibungskupplung 1, im folgen­ den kurz: Visco-Kupplung 1, einen Flanschanschluß 2 auf, der beispielswei­ se an eine nicht dargestellte Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors an­ schließbar ist. Am Flanschanschluß 2 ist eine Scheibe 3 drehfest befestigt, die somit von der Antriebswelle des Motors angetrieben ist. Außerdem ist am Flanschanschluß 2 ein Gehäuse der Visco-Kupplung 1 um die mit 15 be­ zeichnete Rotationsachse des Flanschanschlusses 2 drehbar gelagert.

Am Gehäuse 4 ist üblicherweise ein, hier nicht dargestelltes, Lüfterrad zur Kühlung des Kraftfahrzeugmotores befestigt. In einem ringförmigen, laby­ rinthartigen Bereich 5 werden relativ zu einander bewegte große Oberflä­ chen zwischen einen radial außenliegenden Abschnitt der Scheibe 3 und einem entsprechenden Abschnitt des Gehäuses 4 ausgebildet.

Auf der dem Motor abgewandten Stirnseite des Gehäuses 4 ist ein ringför­ miger Elektromagnet 6 ebenfalls um die Rotationsachse 15 des Flanschan­ schlusses 2 drehbar gelagert. Mit Hilfe des Elektromagneten 6 wird die Visco-Kupplung 1 geschaltet. Durch eine entsprechende Betätigung des Elektromagneten 6 wird in die labyrinthartigen Bereiche 5 eine Flüssigkeit eingeleitet. Aufgrund der in der Flüssigkeit herrschenden Viskosität werden Scherkräfte von der rotierenden Scheibe 3 auf das Gehäuse 4 übertragen, wodurch dieses drehend angetrieben wird. Je nach Schaltstellung des Elek­ tromagneten 6 kann somit die Drehzahl des Gehäuses 4 und somit auch die Drehzahl des daran befestigten Lüfterrades an die jeweils erforderliche Kühlung des Motors angepaßt werden.

Zur Steuerung und Regelung des Elektromagneten 6 ist dieser an ein Stromversorgungskabel 7 angeschlossen. Damit durch den reibungsbeding­ ten Mitnahmeeffekt während der Rotation des Gehäuses 4 keine Verwick­ lung und Beschädigung des Stromversorgungskabels 7 auftreten kann, muß der Elektromagnet 6 bezüglich seines Stromversorgungskabels 7 ortsfest bzw. bezüglich des rotierenden Gehäuses 4 der Visco-Kupplung 1 stehend gehaltert werden. Dies erfolgt mit Hilfe einer Drehmomentstütze 8, die erfin­ dungsgemäß eine Schraubenzugfeder 14 aufweist bzw. im wesentlichen aus dieser gebildet ist.

Die Drehmomentstütze 8 bzw. deren Schraubenzugfeder 14 ist an ihrem ei­ nen Ende am Elektromagneten 6 an einer Anschlußstelle 11 kraftübertra­ gend angeschlossen. Diese Anschlußstelle 11 ist bezüglich der Rotati­ onsachse 15 des Flanschanschlusses 2 bzw. der Scheibe 3 exzentrisch am Elektromagneten 6 angeordnet, wodurch über diese Anschlußstelle 11 Drehmomente in Form von Zugkräften auf die Drehmomentstütze 8 bzw. de­ ren Schraubenzugfeder 14 übertragen werden können. An ihrem anderen, dem Anschluß an den Elektromagneten 6 gegenüberliegenden Ende ist die Drehmomentstütze 8 an einer ortsfesten, insbesondere fahrzeugfesten Hal­ terung 12 kraftübertragend angebracht. Die Halterung 12 ist dabei bei­ spielsweise an der Fahrzeugkarosserie oder an einer Lüfterzarge ausgebil­ det.

Um die Montage einer derartigen Drehmomentstütze 8 möglichst einfach zu gestalten, sind die Enden der Schraubenzugfeder 14 zu Haken 9 und 10 ausgebildet, wobei die entsprechenden Befestigungspunkte der Drehmo­ mentstütze 8, nämlich die Anschlußstelle 11 am Elektromagneten 6 und die fahrzeugseitige Halterung 12, mit entsprechenden Ösen ausgestattet sind.

Im Inneren der Schraubenfeder 14 ist im dargestellten, bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ein Rohr 13 untergebracht, in dem seinerseits das Stromver­ sorgungskabel 7 untergebracht bzw. verlegt ist. Dieses Rohr 13 bewirkt da­ bei einen gewissen Schutz des Stromversorgungskabels 7.

Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten, besonders vorteilhaften Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze 8 ist dieses Rohr 13 derart an die Bemessung der Schraubenzugfeder 14 angepaßt, daß die Au­ ßenseite des Rohres 13 an der Innenseite der Schraubenzugfeder 14 kraftübertragend zur Anlage kommt, wenn die Schraubenzugfeder 14 Feder­ hübe ausführt. Diese Maßnahme bewirkt, daß ein Federhub, d. h. eine Län­ genverstellung der Schraubenzugfeder 14 neben der Federrückstellkraft zu­ sätzlich eine Reibungskraft zwischen den aneinander anliegenden Seiten bzw. Flächen überwinden muß, wodurch sich eine vorteilhafte Dämpfung der Federwirkung der Schraubenzugfeder 14 ergibt.

Mit Hilfe einer derartigen Dämpfung kann beispielsweise verhindert werden, daß sich Schwingungen im Resonanzbereich der Schraubenzugfeder 14 bzw. der Drehmomentstütze 8 unkontrolliert aufbauen können.

Das zur Dämpfung verwendete Rohr 13 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff. Anstelle des Rohres 13 kann auch ein Stromversorgungskabel 7 verwendet werden, das mit einem entsprechenden Außendurchmesser aus­ gestattet ist, um die vorteilhafte Dämpfungswirkung zu erzielen.

Claims (6)

1. Drehmomentstütze zum Abstützen eines stehenden Bauteiles einer Flüssigkeitsreibungskupplung gegenüber einem rotierenden Bauteil derselben, wobei die Drehmomentstütze an einem Ende an einer ex­ zentrisch bezüglich der Rotationsachse des rotierenden Bauteiles am stehenden Bauteil angeordneten Anschlußstelle angreift und am an­ deren Ende an einer ortsfesten Halterung gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentstütze (8) eine zwischen der Halterung (12) und der Anschlußstelle (11) gespannte Schraubenzugfeder (14) aufweist.

2. Drehmomentstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Schraubenzugfeder (14) ein dazu koaxial verlau­ fendes Rohr (13) untergebracht ist.

3. Drehmomentstütze nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Schraubenzugfeder (14) oder des Rohres (13) ein dazu koaxial verlaufendes Stromversorgungskabel (7) untergebracht ist.

4. Drehmomentstütze nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet daß die Innenseite der Schraubenzugfeder (14) bei Federhüben mit Reibschluß an der Außenseite des Rohres (13) oder des Stromver­ sorgungskabels (7) zur Anlage kommt.

5. Drehmomentstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Stromversorgungskabels (7) oder des Rohres (13) gleich wie oder größer als der Innendurchmesser der Schraubenzugfeder (14) ist.

6. Drehmomentstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schraubenzugfeder (14) als Haken (9, 10) ausge­ bildet sind, die in entsprechende Ösen der Halterung (12) und der Anschlußstelle (11) einhakbar sind.