DE2948506A1

DE2948506A1 - Ausgewuchtete elektromagnetische bandkupplung

Info

Publication number: DE2948506A1
Application number: DE19792948506
Authority: DE
Inventors: Stephen Francis Bloomer
Original assignee: Canadian Fram Ltd
Current assignee: Canadian Fram Ltd
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1980-07-24
Also published as: FR2445911A1; JPS5594031A; IT1130169B; GB2039334A; IT8019028A0

Description

Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung

Die Erfindung betrifft eine ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung.

Eine elektromagnetische Bandkupplung mit dem Motorengebläse wurde bereits bekanntgemacht. Bei dieser Kupplung umschließt ein Metallband ein Antriebsteil und steht mit diesem über eine Magnetspule in Verbindung, welche das Band bei eingerückter Kupplung mit dem Antriebsteil in eine kraftschlüssige Verbindung zieht. Natürlich werden bei dieser Art von Kupplung Fliehkräfte, welche das Band nach außen vom Antriebsteil wegzudrücken bestrebt sind, bei einer bestimmten maximalen Drehzahl die elektromagnetische Kraft überwinden, welche das Band mit dem Antriebsteil in Eingriff hält. Somit wird die Kupplung bei dieser maximalen Drehzahl automatisch ausgerückt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung zu schaffen, bei welcher die maximale Eingriffsdrehzahl erheblich höher ist als die maximale Eingriffsdrehzahl der bisher bekannten Kupplungen.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung mit zwei koaxial angeordneten, zueinander drehbaren Teilen vorgeschlagen, die aus einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil bestehen und mit entsprechenden radial versetzten

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Teilen versehen sind, die zwischen ihnen einen Luftspalt bilden, ferner mit einem sich am umfang erstreckenden Band, das im Luftspalt angeordnet ist, mit einer Vorrichtung, welche das Band bei eingerückter Kupplung kraftschlüssig mit einem der Teile verbindet, wobei das andere Teil eine dem Band zugekehrte Umfangsflache darstellt, ferner mit einer elektromagnetischen Vorrichtung, um das Band bei eingerückter Kupplung in kraftschlüssige Verbindung mit der Umfangsflache zu ziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Auswuchtvorrichtung aufweist, die nur bei Eingriff der Kupplung virkt, um auf das Band eine Kraft auszuüben, und es im Eingriff mit der Umfangsflache zu halten.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von arf indungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Axialquerschnitt durch eine erfindungsgemäße

Kupplung;
Fig. 2 einen Teilquerschnitt längs der Linien 2-2 der Fig.1.

Das aus Kupplung und Lüfter bestehende Aggregat 1o umfaßt ein Antriebsteil 12, das in einen Flansch 14 ausläuft, der an einen nicht gezeigten Fahrzeugmotor angeschlossen ist, so daß das Antriebsteil 12 durch die Arbeit des Motors gedreht wird. Das andere Ende des Antriebsteils 12 trägt einen Schleifring 15. Dieser umfaßt ein Teil 16, der sich mit dem Antriebsteil 12 dreht, sowie ein

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Schleifringteil 18, das so montiert ist, daß sich das Teil 16 ihm gegenüber drehen kann. Verbindungsdrähte 2o,22 erstrecken sich von den Teilen 18,16 aus, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Leitungen 2o,22 durch die Teile 16,18 des Schleifrings 15 hergestellt wird. Die Verbindungsleitung 2o ist an entsprechende bekannte Meßfühler für die Motortemperatur bzw. den Luftdruck angeschlossen. Da es sich um herkömmliche Meßfühler handelt, werden sie nicht näher beschrieben. Die Leitung 22 ist in einem Kanal 2 3 im Antriebsteil 12 geführt.

Das Antriebsteil 12 trägt auch eine sich über den Umfang erstreckende Haspel oder einen Bügel 2 4 aus magnetischem Werkstoff, der sich zusammen mit dem Antriebsteil 12 dreht. Die Haspel oder der Bügel 24 umfaßt zwei axial voneinander abstehende, sich über den Umfang erstreckende Polstücke 26,28, welche das Antriebsteil 12 umschließen und miteinander zwischen sich einen Hohlraum 3o bilden. Eine elektromagnetische Spule umfaßt Wicklungen 32, die im Hohlraum 3o angeordnet sind und um den Umfang des Antriebsteils 12 gewickelt sind. Die Wicklungen 32 sind mit der Leitung 22 verbunden, so daß bei einer Übertragung eines elektrischen Signals über die Leitung 2o ein elektrischer Strom an die Spule 32 über die Leitung 2o, denfichleifring 15 und die Leitung 22 gelangt.

Ein zwischen Haspel oder Bügel 2 4 und den Schleifring 15 am Antriebsteil 12 montiertes Lager 34 ist das Lager für ein Abtriebsteil 36, das sich gegenüber dem Antriebsteil 12 dreht. Lüfterschaufeln 4o sind mit Bolzen 38 am Abtriebsteil 36 befestigt, so daß sie sich mit diesem drehen. Es sei bemerkt, daß natürlich weitere Gebläse-

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schaufeln 4o in herkömmlicher Weise am Umfang des Abtriebsteils 36 angebracht sind. Das Abtriebsteil 36 umfaßt auch einen axial aus ihm herausragenden Teil 42, welcher die Polstücke 26,38 der Haspel oder des Bügels 24 umschließt. Die innere ümfangsflache 44 des Teils 42 bildet zusammen mit den Außenumfangskanten 46,48 der Polstücke 2 6,28 einen Luftspalt 5o. Ein Ende eines Bandes ist mit dem axial herausragenden Teil 42 des Abtriebsteils 36 durch ein Verbindungsstück 54 verbunden. Das Band 5o erstreckt sich vom Teil 54 in eine solche Richtung, daß es sich auf das Antriebsteil 12 in dessen Drehsinn aufwickelt. Natürlich kann sich das Antriebsteil 12 nur in einer einzigen Richtung drehen, da es direkt durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird.

Das Band besteht aus Magnetwerkstoff wie die Polstücke 26,28, so daß sich ein Magnetkreis aus den Polstücken 26,28 sowie dem Band 52 aufbaut. Die äußeren ümfangsteile 56,58 der radialen Innenkante des Bandes 52 stehen bei eingerückter Kupplung in Reibverbindung mit den Außenumfangkanten 46,48 der Polstücke 26,28. Somit überbrückt das Band 52 den Hohlraum 3o, in welchem die aus den Wicklungen 32 bestehende Magnetspule untergebracht ist.

Es ist offensichtlich, daß bei einer bestimmten maximalen Drehzahl der Vorrichtung die das Band 52 radial gegenüber den Teilen 12,36 nach außen drückenden Fliehkräfte die elektromagnetische Kraft überwinden, die das Band mit dem Antriebsteil 12 in Eingriff hält. Wenn sich dies ereignet, rückt die Kupplung natürlich automatisch aus. Um diese maximale Eingriffsdrehzahl zu erhöhen, wurde eine

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Auswuchtvorrichtung 60 vorgesehen. Ein Teil des angetriebenen Teils 36 wurde abgeschnitten, um einen Schlitz 61 zu formen. Die Auswuchtvorrichtung 60 umfaßt einen Hebel 62, der durch einen Drehzapfen 64 mit dem Abtriebsteil 36 verbunden ist, wobei der Drehzapfen zwischen den sich gegenüberliegenden Enden 66,68 des Hebels 62 angeordnet ist. Der Zapfen 64 ist natürlich an der äußeren Umfangsflache des Abtriebsteils 36 mit herkömmlichen Mitteln befestigt. Am Ende 68 des Hebels 62 ist ein Gewicht befestigt. Das Ende 66 des Hebels 62 (Fig. 2) kann mit dem Ende 72 des Bandes 52 in Eingriff kommen, wenn sich der Hebel 62 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Stift 64 dreht. Das Ende 72 des Bandes 52 ist das dem Ende des Bandes 52, das am Abtriebsteil durch das Verbindungsstück 54 befestigt ist, gegenüberliegende Ende des Bandes.

Die verschiedenen Bauteile der Kupplung 1o sind in den Zeichnungen in der Stellung abgebildet, die sie bei ausgerückter Kupplung einnehmen. In diesem Zustand wird das Antriebsteil 12 natürlich durch den Fahrzeugmotor gedreht, jedoch das Abtriebsteil 36 wird nicht mit angetrieben, da keine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsteil 12 und dem Abtriebsteil 36 besteht. Natürlich ermöglicht es das Lager 34 in diesem Zustand, daß sich das Antriebsteil 12 ohne Antrieb des Abtriebsteils 36 dreht. Wenn die nicht gezeigten Temperatur- und Druckmeßfühler einen Betriebszustand des Motors abtasten, in welchem das Kühlgebläse des Motors erforderlich ist, gelangt ein elektrisches Signal über die Leitungen 2o,22, um die aus den Wicklungen 32 bestehende Spule zu erregen.

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Wenn dies erfolgt, bewirkt der Magnetfluß, der in dem aus den Polstücken 26,28 und dem inneren Bandstück 54 gebildeten Magnetkreis erzeugt wird, daß sich das innere Bandstück 54 (Fig. 1) radial auf die Polstücke 2 6,28 zu bewegt. Daher werden die äußeren Umfangsteile 58,6o der Innenkante des inneren Bandteils 52 mit den äußeren Umfangskanten 46,48 der Polstücke 26,28 in Eingriff gebracht, wodurch die Kupplung eingerückt bleibt und bewirkt daß das Antriebsteil 12 das Abtriebsteil 36 dreht, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird, welche die Gebläseschaufeln 4o zusammen mit dem Antriebsteil drehen läßt. Soll die Kupplung ausgerückt werden, so wird der Strom für die Wicklungen 32 abgeschaltet, wodurch sich das Band 52 von den Polstücken 26,28 abheben kann, und damit die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsteil 12 und dem Abtriebsteil 26 unterbricht.

Wie erwähnt, überwinden bei einer maximalen Eingriffsdrehzahl die auf das Band 52 wirkenden Fliehkräfte, die es gegenüber dem Antriebsteil 12 radial nach außen zu drücken bestrebt sind, die vorgegebene, durch die Spule erzeugte elektromagnetische Kraft, welche das Band an das Antriebsteil 12 andrückt. Um maximale Eingriffsdrehzahl des Lüfters zu erhöhen und die Fliehkräfte zu überwinden, ist die Auswuchtvorrichtung 6o vorgesehen. Bei ausgerückter Kupplung dreht sich natürlich das Abtriebsteil 36 im Freilauf im Lager 34. Somit wirken bei ausgerückter Kupplung nur sehr geringe Kräfte auf das vom Hebel 62 getragene Gewicht 7o. Bei eingerückter Kupplung jedoch, wenn das Abtriebsteil 36 sich mit erhöhter Drehzahl zu drehen beginnt, wirken die durch die Drehung der Teile 12,36 erzeugten Fliehkräfte auf

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das Gewicht 7o und sind bestrebt, dieses radial nach außen zu drücken (Fig. 2). Ist dies der Fall, so dreht sich der Hebel um den Drehzapfen 64, so daß sich (mit Blick auf Fig. 2) das Ende 68 und das Gewicht 7o radial nach außen bewegen. Wenn der Hebel umschwenkt, wird sein Ende 66 (Fig. 2) radial nach innen gedrückt, wodurch er mit dem Ende 72 des Bandes 52 in Eingriff kommt und das Band mit einer Kraft an das Antriebsteil 12 andrückt, die proportional der Drehzahl des Abtriebsteils 36 ist. Damit werden die Fliehkräfte, die bestrebt sind, das Band 52 vom Antriebsteil 12 hinwegzudrücken, durch eine gleiche Kraft überwunden, die durch die Auswuchtvorrichtung 6o erzeugt wird, die auf das Band 52 entgegen den Fliehkräften wirkt, so daß die maximale Eingriffsdrehzahl erheblich vergrößert wird.

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Leerseite

Claims

Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung Patentansprüche

M.!Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung mit zwei koaxialen, sich zueinander drehbaren Teilen aus einem Antriebsteil und einem Abtriebsteil, die entsprechende radial versetzte Teile aufweisen, welche zwischen sich einen Luftspalt bilden, ferner mit einem im Luftspalt angeordneten, sich am Umfang erstreckenden Band, einer Vorrichtung, welche das Band bei eingerückter Kupplung mit einem der Teile kraftschlüssig verbindet, wobei das andere Teil eine dem Band zugekehrte Umfangsoberfläche bildet, sodann mit einer elektromagnetischen Vorrichtung, um das Band bei eingerückter Kupplung mit der Umfangsflache kraftschlüssig zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Auswuchtvorrichtung (6o) aufweist, die nur bei eingerückter Kupplung (1o) arbeitet, um eine Kraft auf das Band (52) auszuüben und die kraftschlüssige Verbindung zwischen ihm (52) und der Umfangsflache (46,48) aufrecht zu erhalten.

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2. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuchtvorrichtung (6o) Einrichtungen (62,7o) umfaßt, um die auf das Band (52) ausgeübte Kraft in Abhängigkeit von der Drehzahl des Abtriebsteils (36) zu regeln.
3. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Teil (36) so angeordnet ist, daß die durch die Drehung der Teile (12,36) erzeugten Fliehkräfte das Band (52) von der Umfangsflache (46,48) wegdrücken, sowie dadurch, daß die Auswuchtvorrichtung (6o) diesen Fliehkräften entgegenwirkt.
4. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (52) zwei Enden (72,54) besitzt, ferner dadurch, daß die kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung (54) an einem Ende des Bandes (52) befestigt ist, und schließlich dadurch, daß die Auswuchtvorrichtung (6o) mit dem entgegengesetzten Ende (72) des Bandes (52) in Eingriff steht.
5. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Auswuchtvorrichtung (6o) ein gewichtbelastetes Teil (62) besitzt, das in Abhängigkeit von der Drehung des Antriebsteils (12) und des Abtriebsteils (36) der Abhebbewegung des Bandes (52) von der Umfangsflache (46,48) entgegenwirkt.

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6. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gewichtbelastete Teil einen drehbar (64) am Abtriebsteil (36) montierten Hebel (62) umfaßt, sowie dadurch, daß eine Seite (66) des Hebels (62) am Band

(52) angeordnet ist und die Gegenseite (68) des Hebels (62) ein an ihr befestigtes Gewicht (7o) trägt.
7. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (52) zwei Enden besitzt (72,54), ferner dadurch, daß an einem Ende des Bandes (52) ein Stück (54) für die kraftschlüssige Verbindung befestigt ist und schließlich dadurch, daß eine Seite (66) des Hebels (62) mit dem anderen Ende (72) des Bandes (52) in Eingriff kommt.
8. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuchtvorrichtung (6o) ein gewichtbelastetes Teil (62) umfaßt, das in Abhängigkeit von der Drehung des Antriebsteils (12) und des Abtriebsteils (36) der Abhebbewegung des Bandes (52) von der Umfangsflache (46,48) entgegenwirkt.
9. Ausgewuchtete elektromagnetische Bandkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuchtvorrichtung (6o) einen drehbar (64) an einem Teil (36) befestigten Hebel (62) umfaßt, sowie dadurch, daß eine Seite (66) des Hebels (62) neben dem Band (52) liegt, um mit diesem in Eingriff zu kommen, damit das Band bei eingerückter Kupplung (1o) mit der Um-

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fangsoberflache (46,48) in Eingriff bleibt.

1o. Ausgewuchtete elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (62) eine Gegenseite

(68) besitzt, sowie dadurch,daß ein Drehzapfen (64) zwischen den Seiten (66,68) des Hebels (62) angeordnet ist, durch welcher der Hebel (62) an einem Teil (36) befestigt ist und schließlich dadurch,daß ein Gewicht (7o) der Gegenseite

(68) des Hebels (62) angebracht ist.

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