DE2554480A1

DE2554480A1 - Eddy current coupling for IC engine cooling fan - has ring of laminations forming iron core on driven hub

Info

Publication number: DE2554480A1
Application number: DE19752554480
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Herrmann; Albert Nolte; Herbert Schleiermacher; Anton Schmitz
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1975-12-04
Publication date: 1977-06-08

Abstract

The blower comprises a stationary housing (2) carrying guide vanes (3) and bearings (6) for the drive shaft (5). The fan runner (9) is carried on the shaft by further bearings (8), and has a flanged extension (11) which forms the secondary part of an eddy current coupling (13). The primary comprises a constantly running hub (15) with a ring of laminations forming an iron core (14) and a stationary exciting coil (16) with axial pole faces fitted to the housing (2). When fan output is required the primary winding is excited, for example in response to a thermostat or load signal, and the fan runs up. Fan speed is dependant on excitation up to the speed of the drive shaft.

Description

Gebläseantrieb für die Fan drive for the

KUhlung von Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Gebläseantrieb für die Kühlung von Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, mit einer regelbaren Schlupfkupplung zur temperatur- und lastabhängigen Drehzahlregelung des Gebläses. Cooling of Internal Combustion Engines The invention relates to a fan drive for cooling internal combustion engines, especially in motor vehicles, with a adjustable slip clutch for temperature and load-dependent speed control of the Blower.

Derartige Gebläseantriebe sind bekannt (vergl. DT-PS 1 170 194).Such fan drives are known (see DT-PS 1 170 194).

Dabei wird die Drehzahlregelung des Gebläses durch die Änderung des Füllungsgrades einer hydrodynamischen Kupplung in Abhängigkeit der Abgas- oder Zylindertemperatur vorgenommen. Als Betriebsmittel wird in der Regel das Schmieröl der Brennkraftmaschine verwendet. Grundsätzlich besteht bei der Verlegung von dlleitungen die Gefahr, daß Anschlußstellen undicht werden und daß durch Schwingungen Leitungsbrüche auftreten. Ferner ändert sich die Viskosität des Motoröls unter dem Einfluß der Temperatur sehr stark. Diese Einflüsse überlagern sich ungünstig der Gebläseregelung.The speed control of the fan is controlled by changing the Degree of filling of a hydrodynamic coupling depending on the exhaust gas or cylinder temperature performed. As a rule, the lubricating oil of the internal combustion engine is used as the operating medium used. When laying oil pipes, there is a fundamental risk that Connection points become leaky and that line breaks occur due to vibrations. Furthermore, the viscosity of the engine oil changes under the influence of temperature very strong. These influences are unfavorably superimposed on the fan control.

Es ist ferner bekanntlDT-PS 1 123 520), bei einem Gebläseantrieb eine elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung vorzusehen, durch die in Abhängigkeit der Temperatur das Gebläse selbsttätig ein- und ausgeschaltet wird. Als Drehzahlbegrenzung ist ferner eine schleifringlose, elektromagnetische Schlupfkupplung angeordnet. Abgesehen davon, daß zwei Kupplungen vorgesehen sind, ist die bekannte Anordnung für Gebläseantriebe von luftgekühlten Brennkraftmaschinen mit hohen Drehzahlen ungeeignet, da beim Zuschalten des Gebläses aufgrund der großen Drehzahldjfferenzen hohe Massenkräfte auftreten, die eine baldige Zerstörung des Gebläseantriebes verursachen.It is also knownlDT-PS 1 123 520), with a fan drive one to provide an electromagnetically operated friction clutch, through the depending on the temperature, the fan is switched on and off automatically. A slip ring-free, electromagnetic slip clutch is also used to limit the speed arranged. Apart from the fact that two couplings are provided, the known one Arrangement for fan drives of air-cooled internal combustion engines with high speeds unsuitable because when the fan is switched on due to the large speed differences high inertia forces occur which will soon destroy the fan drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem stufenlos regelbaren Gebläseantrieb die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wirbelstromkupplung gelöst, deren Erregerstrom temperatur- oder lastabhängig regelbar ist.The invention is based on the problem of a continuously variable Fan drive to avoid the disadvantages outlined above. This task is solved according to the invention by an eddy current coupling, the excitation current of which is temperature- or can be regulated as a function of the load.

Durch die Verwendung einer Wirbelstromkupplung vermeidet man die Schwierigkeiten, die im Zusammenhang mit den Ölleitungen und den unterschiedlichen Viskositäten des Schmieröls bei einer hydrodynamischen Kupplung auftreten. Ferner ist die Ansprechempfindlichkeit der elektrischen Meßwertgeber größer, so daß eine exaktere Regelung möglich ist.Using an eddy current clutch avoids the difficulties those related to the oil lines and the different viscosities of the Lubricating oil occur in a hydrodynamic coupling. Further is the responsiveness the electrical transducer is larger, so that a more precise regulation is possible.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Wirbelstromkupplung innerhalb der Gebläsenabe angeordnet ist, wobei der Sekundärteil der Wirbelstromkupplung Bestandteil eines aus Leichtmetall gefertigten Laufrades des Gebläses ist. Der Sekundärteil kann als scheibenförmigesoder ringförmiges Element des Laufrades ausgebildet sein. Dadurch erreicht man bei einem guten Wirkungsgrad eine baulich einfache Lösung mit guter Raumausnutzung.In an embodiment of the invention it is proposed that the eddy current coupling is arranged within the fan hub, the secondary part of the eddy current clutch Part of an impeller of the blower made of light metal. The abutment can be designed as a disc-shaped or ring-shaped element of the impeller. This results in a structurally simple solution with good efficiency good use of space.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Abbildung zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gebläse.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The figure shows a longitudinal section through a fan according to the invention.

Mit 1 ist ein Axialgebläse bezeichnet, dessen Mantel 2 über Leitschaufeln 3 mit einer Nabe 4 verbunden ist. In der Nabe ist eine Antriebswelle 5 mittels Wälzlager 6 gelagert. Die Antriebswelle 5 wird über eine Keilriemensciieibe 7, die an einem Ende stirnseitig angeschraubt wird, angetrieben. An dem anderen Ende der Antriebswelle 5 ist ein Laufrad 9 mittels Wälzlager 8 gelagert. Das Laufrad 9 ist aus Leichtmetallwerkstoff gefertigt. Der Nabenteil 10 des Laufrades 9 hat in Richtung auf das Leitrad einen zylindrischen Ansatz 11, der als Sekundärteil einer Wirbelstromkupplung 13 dient. Der Primärteil der Wirbelstromkupplung 13 besteht aus einen Eisenkern 14 der huber einen Träger 15 drehfest mit der Antriebswelle 5 verbunden ist Mit der Nabe 4 ist eine Erregerspule 16 verbunden, deren Polschuh 17 den Eisenkern 14 und den zylindrischen Teil 11 des Laufrades mit geringem axialen Spiel umgibt. Das von der Wirbelstromkupplung 13 übertragbare Drehmoment ist proportional dem Erregerstrom, der temperatur- oder lastabhängig geregelt wird. Da der elektrisch leitende Teil 11 der Wirbelstromkupplung 13 eine Einheit mit dem Laufrad 9 bildet, ist für eine gute Abführung der Wärme, die durch die Wirbelstromverluste auftritt, gesorgt, ohne daß ein gesondertes Bauteil benötigt wird.1 with an axial fan is referred to, the jacket 2 of which has guide vanes 3 is connected to a hub 4. In the hub is a drive shaft 5 by means of roller bearings 6 stored. The drive shaft 5 is via a V-belt disc 7, which is attached to a End is screwed on the face side, driven. At the other end of the drive shaft 5, an impeller 9 is mounted by means of roller bearings 8. The impeller 9 is made of light metal material manufactured. The hub part 10 of the impeller 9 has one in the direction of the stator cylindrical extension 11, which serves as a secondary part of an eddy current clutch 13. The primary part the eddy current clutch 13 consists of an iron core 14 of the hub is rotatably connected to a carrier 15 with the drive shaft 5 An excitation coil 16 is connected to the hub 4, the pole piece 17 of which has the iron core 14 and surrounds the cylindrical part 11 of the impeller with little axial play. That The torque that can be transmitted by the eddy current clutch 13 is proportional to the excitation current, which is regulated depending on temperature or load. Because the electrically conductive part 11 of the eddy current clutch 13 forms a unit with the impeller 9 is for one good dissipation of the heat, which occurs due to the eddy current losses, is ensured without that a separate component is required.

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Claims

Fan drive for cooling internal combustion engines, especially in motor vehicles, with a controllable one Coupling for temperature or load-dependent speed control of the fan, characterized by an eddy current coupling (13Yt whose excitation current can be regulated depending on temperature or load.

2. fan drive according to claim 1, characterized in that the Eddy current clutch (13) is arranged within the fan hub (4,10), wherein the secondary part (11) of the eddy current clutch (13) is part of a light metal manufactured impeller (9) of the fan (1) is.