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Die
Erfindung betrifft eine Drehmomentstütze mit den Merkmalen des Oberbegriffes
des Anspruches 1.
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Bei
einer üblicherweise
als Visco-Kupplung bezeichneten Flüssigkeitsreibungskupplung,
die z.B. in Kraftfahrzeugen zum gesteuerten oder geregelten 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 Stromversorgungskabel durchgeführt wird,
mit der Folge, daß der
Elektromagnet im wesentlichen ortsfest bzw. stehend oder nicht rotierend
gegenüber
dem Stromversorgungskabel gelagert sein muß. Über die Lagerung des Magneten
am ggf. rotierenden Bauteil der Visco-Kupplung werden reibungsbedingt
Drehmomente übertragen.
Damit diese nicht zu einer Rotation des Elektromagneten führen können, wird
dieser mit einer Drehmomentstütze
der eingangs genannten Art gegenüber
einem ortsfesten Haltepunkt abgestützt.
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Aus
der
DE 196 04 853
A1 ist eine Drehmomentstütze bekannt, die stabförmig ausgebildet
ist und einerseits in einer Querbohrung im Elektromagneten bzw.
in einem mit diesem drehfest verbundenen Anschlußelement spielfrei aufgenommen
ist. Andererseits ist die bekannte Drehmomentstütze an einer fahrzeugsseitigen,
ortsfesten Halterung befestigt. Außerdem weist die bekannte Drehmomentstütze im radial äußeren Bereich
ein elastisches Glied auf, das eine Schraubenfeder sein kann. Die
bekannte Drehmomentstütze
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.
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Aus
der
US 4,227,861 ist
eine andere Drehmomentstütze
bekannt, die lediglich 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 fahrzeugseitigen als auch an der kupplungsseitigen Befestigungsstelle
erforderlich, um die auftretenden Drehmomente abzustützen.
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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 Schwenkbewegungen 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 fahrzeugfest montierte
Hülse eingeführt und
darin in Längsrichtung
der Drehmomentstütze
gleitend verstellbar. Eine derartige Drehmomentstütze weist
einen relativ aufwendigen Aufbau auf und ist daher nur vergleichsweise
teuer herstellbar. Außerdem
ist die Montage und Demontage einer derartigen Drehmomentstütze ebenfalls
aufwendig.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, eine Drehmomentstütze der eingangs genannten
Art hinsichtlich einer kostengünstigen
Herstellung und einfachen Montage bzw. Demontage zu verbessern.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
eine Drehmomentstütze
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Da eine derartige, zur
Verwendung als Drehmomentstütze
ausgebildete Schraubenzugfeder ein handelsübliches Standardbauteil ist,
gestaltet sich die Herstellung der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze besonders
preiswert. Die vorgeschlagene Drehmomentstütze ermöglicht außerdem einen Ausgleich sämtlicher
Relativbewegungen, die zwischen der ortsfesten, insbesondere fahrzeugfesten,
Halterung und der abzustützenden
Anschlußstelle
des stehenden Bauteiles, insbesondere des Elektromagneten, der Visco-Kupplung auftreten
können.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildete
Drehmomentstütze
ist außerdem,
insbesondere wenn die Enden der Schraubenzugfeder als Haken ausgebildet
sind, die in entsprechende Ösen
der Halterung und der Anschlußstelle
einhakbar sind, besonders einfach montierbar bzw. demontierbar.
Außerdem sind
die vorgeschlagenen Ösen
ebenfalls besonders preiswert realisierbar.
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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.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungform der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze kann
die Innenseite der Schraubenzugsfeder bei Federhüben derselben mit Reibschluß an der
Außenseite
eines im Inneren der Schraubenzugfeder untergebrachten Rohres oder
Stromversorgungskabels zur Anlage kommen. Eine derartige Ausgestaltung bewirkt,
daß die
Federwirkung der Schraubenzugfeder durch das Zusammenwirken mit
dem Rohr bzw. mit dem Kabel aufgrund der in Abhängigkeit der Federhübe auftretenden
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
Innendurchmesser der Schraubenzugfeder abnimmt, wenn die Schraubenzugfeder
gelängt
wird, so daß auftretende
Reibungskräfte
mit zunehmender Längung
zunehmen. Auf diese Weise kann eine progressive Dämpfung der
Federwirkung erzielt werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zur Erzielung einer reibschlüssigen
Anlage zwischen Schraubenzugfeder und Rohr bzw. Stromversorgungskabel
der Außendurchmesser
des Stromversorgungskabels oder des Rohres gleich wie oder größer als
der Innendurchmesser der Schraubenzugfeder.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
der Zeichnung und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnung.
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Hierbei
zeigt 1 eine schematische Seitenansicht einer geschnitten
dargestellten Visco-Kupplung mit montierter Drehmomentstütze nach der
Erfindung.
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Entsprechend 1 weist
eine Flüssigkeitsreibungskupplung 1,
im folgenden kurz: Visco-Kupplung 1, einen Flanschanschluß 2 auf,
der beispielsweise an eine nicht dargestellte Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors
anschließbar
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 bezeichnete
Rotationsachse des Flanschanschlusses 2 drehbar gelagert.
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Am
Gehäuse 4 ist üblicherweise
ein, hier nicht dargestelltes, Lüfterrad
zur Kühlung
des Kraftfahrzeugmotores befestigt. In einem ringförmigen,
labyrinthartigen Bereich 5 werden relativ zu einander bewegte
große
Oberflächen
zwischen einen radial außenliegenden
Abschnitt der Scheibe 3 und einem entsprechenden Abschnitt
des Gehäuses 4 ausgebildet.
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Auf
der dem Motor abgewandten Stirnseite des Gehäuses 4 ist ein ringförmiger Elektromagnet 6 ebenfalls
um die Rotationsachse 15 des Flanschanschlusses 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 Elektromagneten 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.
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Zur
Steuerung und Regelung des Elektromagneten 6 ist dieser
an ein Stromversorgungskabel 7 angeschlossen. Damit durch
den reibungsbedingten Mitnahmeeffekt während der Rotation des Gehäuses 4 keine
Verwicklung und Beschädigung
des Stromversorungskabels 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 erfindungsgemäß eine Schraubenzugfeder 14 aufweist
bzw. im wesentlichen aus dieser gebildet ist.
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Die
Drehmomentstütze 8 bzw.
deren Schraubenzugfeder 14 ist an ihrem einen Ende am Elektromagneten 6 an
einer Anschlußstelle 11 kraftübertragend
angeschlossen. Diese Anschlußstelle 11 ist
bezüglich
der Rotationsachse 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.
deren Schraubenzugfeder 14 übertragen werden können. An
ihrem anderen, dem Anschluß an
den Elektromagneten 6 gegenüberliegenen Ende ist die Drehmomentstütze 8 an
einer ortsfesten, insbesondere fahrzeugfesten Halterung 12 kraftübertragend
angebracht. Die Halterung 12 ist dabei beispielsweise an
der Fahrzeugkarosserie oder an einer Lüfterzarge ausgebildet.
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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 Drehmomentstütze 8, nämlich die Anschlußstelle 11 am
Elektromagneten 6 und die fahrzeugseitige Halterung 12,
mit entsprechenden Ösen
ausgestattet sind.
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Im
Inneren der Schraubenfeder 14 ist im dargestellten, bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ein Rohr 13 untergebracht, in dem seinerseits das Stromversorgungskabel 7 untergebracht
bzw. verlegt ist. Dieses Rohr 13 bewirkt dabei einen gewissen Schutz
des Stromversorgungskabels 7.
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Entsprechend
der in 1 dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze 8 ist
dieses Rohr 13 derart an die Bemessung der Schraubenzugfeder 14 angepaßt, daß die Außenseite
des Rohres 13 an der Innenseite der Schraubenzugfeder 14 kraftübertragend
zur Anlage kommt, wenn die Schraubenzugfeder 14 Federhübe ausführt. Diese
Maßnahme
bewirkt, daß ein
Federhub, d.h. eine Längenverstellung der
Schraubenzugfeder 14 neben der Federrückstellkraft zusätzlich eine
Reibungskraft zwischen den aneinander anliegenden Seiten bzw. Flächen überwinden
muß, wodurch
sich eine vorteilhafte Dämpfung der
Federwirkung der Schraubenzugfeder 14 ergibt.
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Mit
Hilfe einer derartigen Dämpfung
kann beispielsweise verhindert werden, daß sich Schwingungen im Resonanzbereich
der Schraubenzugfeder 14 bzw. der Drehmomentstütze 8 unkontrolliert
aufbauen können.
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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 ausgestattet
ist, um die vorteilhafte Dämpfungswirkung
zu erzielen.