DE2657320C2

DE2657320C2 - Temperaturgesteuerte elektromagnetisch betätigbare Lüfterkupplung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2657320C2
Application number: DE19762657320
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1983-01-20
Also published as: GB1565815A; FR2335697B1; ES453410A1; DE2657320A1; FR2335697A1

Description

Die Erfindung betrifft eine temperaturgesteuerte *o elektromagnetisch betätigbare Lüfterkupplung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs t.

Bei einer solchen, aus dem DE-Gbm 19 22 78 s bekannten Lüfterkupplung ist das Lüfterrad in axialer -*5 Richtung unverschiebbar angeordnet und trägt über an seiner Nabe befestigte elastische Lamellen, die als Ringkörper ausgebildete, getriebene Kupplungshälfte. Die elastischen Lamellen wirken nicht nur als Rückholfeder der getriebenen Kupplungshälfte in der Ausrückstellung, sondern sie müssen auch in der Einrückstellung das gesamte Antriebsdrehmonient des Lüfterrads auf dessen Nabe übertragen. Insbesondere im Augenblick des schlagartig einsetzenden Greifens der Lüfterkupplung sind die Lamellen einer hohen Beanspruchung unterworfen. Sie sind spiralartig ausgebildet und greifen etwa tangential an der Nabe an. Obwohl sie relativ lang sind, müssen sie die erforderliche Rückholkraft zum Ausrücken der getriebenen Kupplungshälfte aufbringen. Da die von den Betriebstemperatüren der Brennkraftmaschine gesteuerte Ltifterkupplung nach An einer Zweipunktsteuerung gesteuert wird, tritt der vorerwähnte Belastungsstoß beim Einrücken der Lüfterkupplung wiederholt in kurzen Abständen auf, womit die elastischen Lamellen hoch beansprucht werden, was der Lebensdauer und der Betriebssicherheit abträglich ist.

Bei einer aus der DtI-AS 11 31946 bekannton

60 Lüfterkupplung bildet das Lüfterrad eine starre Einheit mit der getriebenen Kupplungshälfte. Es muß jedoch eine axial verschiebbare Lagerkonstruktion verwendet werden, die relativ aufwendig und störanfällig ist. Aus der US-PS 28 07 246 ist es ferner bekannt, eine Elektromagnetspule in einer Ausnehmung einer Riemenscheibe anzuordnen. Das Drehmoment wird unter Zwischenschaltung einer mechanischen Keilkupplung auf ein Lüfterrad !"Verträgen, so daß auch diese Konstruktion relativ störanfällig und aufwer-dig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg zu zeigen, wie bei einer temperaturgesteuerten elektromagnetisch betätigbaren Lüfterkupplung der aus dem DE-Gbm 19 22 783 bekannten Art unter Beibehaltung eines axial festen Lüfterradlagers die Federelemente, die das axiale Spiel des Kupplungsabtiiebsteils ermöglichen, von dem auf das Lüfterrad zu übertragenden Drehmoment entlastet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Die Entlastung des die getriebene Kupplungshälfte in die Ausrückstellung drängenden Federkranzes von der Di ehmomentübertragung auf das Lüfterrad bringt den Vorteil einer größeren Betriebssicherheit und einer längeren Lebensdauer; der Federkranz ist schon von der Konstruktion her ein viel robusteres Gebilde als lange einzelne Lamellen der bekannten Bauart

Die Unteransprüt.ie betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt

Eine Brennkraftmaschine 2 weist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Lüfterkupplung mit einem auskuppelbaren Lüfterrad 3 und mit einer Temperatursteuerung C auf. Die Temperatursteuerung Cumfaßt insbesondere einen Thermokontakt. der im Wasser- oder Ölströmungskreis oder bei luftgekühltem Motor auch in der Kühlluftzone oder an einer Metallwand der Brennkraftmaschine angeordnet sein kann und das Abkuppeln des Lüfterrads 3 bewirkt, wenn die Temperatur an der Meßstelle kleiner als ein bestimmter Grenzwert der Betriebstemperatur ist.

Das Lüfterrad 3 ist am Ende einer Verlängerung einer von der Brennkraftmaschine 2 angetriebenen Antriebswelle 4 angeordnet. Die Verlängerung besteht aus einer mit der Antriebswelle 4 verschraubten Muffe 5 und einer auf dieser fest verschraubten weiteren Muffe 6. die mit einem erweiterten Bund 7 das Ende der Antriebswelle 4 übergreift und sich an einer Schulter der Antriebswelle 4 über Zwischenstücke 8 abstützt. Die Muffe 6 ist durch eine Mutter 9 gesichert

Die Schaufeln 3a des Lüfterrades 3 sind fest mit dessen Mittelteil 10 verbunden. Das Mittelteil 10 hat die Form einer zur Antriebswelle 4 gleichachsigen Kugelzone. An seiner Rückseite ist ein metallischer Flansch 11, insbesondere durch Schrauben 12. befestigt, die darüber hinaus auch eine an der Rückseite des Flansches 11 abgestützte Ringscheibe 13 haltern. Der Flansch ti ist durch einen Federkran/. 15 mit einer Nabe 14 verbunden. Der Federkranz 15 ist dabei mit seinem inneren Umfangsrand an der Nabe 14 und mit seinem äußeren Umfangsrand am Flansch 11 mittels Nieten 17 bzw. 16 befestigt; er läßt die Axialverschiebung des Flansches 11 und des Lüfterrades 3 gegenüber der Nabe 14 zu und erzeugt die Rückholkraft, die das Lüfterrad 3 in die Ausrückstellung der Lüfterkupplung 1 bewegt. Die Nabe 14 ist mittels eines Wälzlagers 18 frei drehbar

und axial unverschiebbar auf der Muffe 6 gelagert.

Die elektromagnetisch betätigbare Lüfterkupplung 1 weist eine ringförmige zu der Antriebswelle 4 gleichachsige Spule 19 auf, die in einer seitlichen Ausnehmung 21 einer Riemenscheibe 23 angeordnet und an einer ortsfesten Scheibe 20 befestigt ist Die Riemenscheibe 23 ist auf dem erweiterten Bund 7 der Muffe 6 befestigt und treibt über einen Keilriemen t andere Aggregate an. Die Ausnehmung 21 der Riemenscheibe /3 ist gegenüber ihrer offenen Seite durch eine die treibende Kupplungshälfte bildende ringförmige Querwand 22 mit wenigstens einem Ringteil 226 aus nichtmagnetischem Werkstoff abgeschlossen, während der restliche Teil 22a der Querwand 22 — ebenso wie ein ihr gegenüberliegender, als getriebene Kupplungshälfte dienender Ringteil 24 am Flansch 11 — aus magnetischem Werkstoff besteht Das von der Spule 19 erzeugte Magnetfeld schließt sich damit über den Luftspalt e zwischen dem Teil 22a und dem Ringteil 24, wie dies in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist

Zum Stillsetzen des Lüfterrades 3 in der Ausrückstdking sind ein oder mehrere Reibungselemente R, mit jeweils einen an einem ortsfesten Halter 26 angebrachten Reibungsbelag 25 vorgesehen. Der Reibbelag 25 wirkt mit der Ringscheibe 13 am Flansch 11 zusammen, wobei der Bremsdruck von dem Federkranz 15 geliefert wird. Jeder Halter 26 ist an einem ortsfesten Fuß 29 ober eine in dessen Innengewinde 28 geschraubte und mit Kontermuttern 27a, 30 gesicherte Schraube 27 einstellbargehalten.

Die Lüfterkupplung 1 arbeitet wie folgt. Wenn die Temperatur an der Meßstelle einen bestimmten Meßwert übersteigt, bewirkt der Thermokontakt Cdie Erregung der Spule 19, womit sich der Ringteil 24 des Flansches 11 unter axialer Verschiebung des Lüfterrades 3 und elastischer Verformung des Federkranzes 15 an den Teil 22a der Querwand 22 anlegt und von diesem mitgenommen wird, während die Nabe 14 axial unverschoben bleibt Das Antriebsdrehmoment wird mithin durch festen Reibschluß zwischen dem Teil 22a und Ringteil 24 direkt auf das Lüfterrad 3 übertragen, während der Federkranz 15 lediglich das Lüfterrad 3 zu tragen hat Wenn die Temperatur an der Meßstelle sodann unter einen bestimmten Grenzwert absinkt, unterbricht der Thermokontakt C die Speisung der Spule 19, woinit der Federkranz 15 das Lüfterrad 3 in die Ausrückstellung der Lüfterkupplung .· zurückholt Am Ende der Rückholbewegung wird das Luft ;rrad 3 durch Reibschluß zwischen der Ringscheibe 13 und dem Reibungsbelag 25 entgegen der durch den Fahrtwind erzeugten auf das Lüfterrad 3 wirkenden Antriebskraft stillgeset:^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaturgesteuerte elektromagnetisch betätigbare Lüfterkupplung für Brennkraftmaschinen, mit einem Lüfterrad, dessen einen Schaufelkranz haltende Nabe in einem axial nicht verschiebbaren Lager frei drehbar auf einer Antriebswelle gelagert ist, einer drehfest an der Antriebswelle gehaltenen treibenden Kupplungshälfte, einer mit dem Lüfterrad drehfest verbundenen, axial verschiebbaren, '° ringförmigen getriebenen Kupplungshälfte, einem die getriebene Kupplungshälfte in einer Ausrückstellung mit axialem Abstand von der treibenden Kupplungshälfte haltenden Federelement und einem Elektromagneten, der die getriebene Kupplungshälfte in eine Eindrückstellung gegen die treibende Kupplungshälfte zieht, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (3; 10) eine starre Einheit mit der getriebenen Kupplungshälfte (11,24) bildet und über einen Federkranz (15) am axial nicht verschiebbaren Lager (14; 18) gehalten ist.

2. Lüfterxupplung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die getriebene Kupplisngshälfte (11,24) durch einen Ringteil (24) eines am Lüfterrad (3; 10) befestigten starren Flansches (11) gebildet ist

3. Lüfterkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet eine ortsfest in einer ringförmigen Ausnehmung (21) einer auf der Antriebswelle (4; 5; 6) sitzenden Riemenscheibe (23) angeordneten Spule (19) aufweist und daß die Ausnehmung (21) nach der Seite der getriebenen Kupplungshälfte (11, 24) hin durch eine Querw nd (22) mit wenigstens einem aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehenden Ringteil (22i>J abgeschlossen ist.