DE3215999A1 - CLUTCH COOLING MECHANISM - Google Patents
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Description
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 8I, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, patent attorneys, Cosimastr. 8I, D-8 Munich 81
Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Anmeldung 1981-63976 vom 30. April 1981 in Anspruch genommen.For the present application, the priority is the claimed in Japanese application 1981-63976 filed April 30, 1981.
Die Erfindung betrifft einen Kupp!ungskühlmechanismus nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, welcher vorzugsweise eine Membranfeder aufweist, oder eine Kupplung mit einem solchen.The invention relates to a clutch cooling mechanism according to the preamble of claim 1, which preferably has a diaphragm spring, or a coupling with such.
Bei Nutzfahrzeugen der Landwirtschaft und Industrie sind die Kupplungsgehäuse im allgemeinen dicht abgeschlossen ausgebildet. Bei solchen Kupplungsgehäusen nach dem Stand der Technik steigt die Temperatur innerhalb der Kupplung bei wiederholtem Einrücken und Ausrücken auf 2000C bis 3500C an. Solch hohe Temperaturen führen insbesondere beim Dichtungsmechanismus häufig zu Materialermüdung oder aber zu einer kürzeren Lebensdauer der Kupplung. Zur Lösung dieses Problems beschreibt die japanische Gebrauchsmusteranmeldung 39-30222 ein verbessertes Belüftungssystem, bei welchem ein Lufteintritt mit Luftfilter in einem oberen Bereich und ein Luftaustritt an der Unterseite bzw. Bodenseite des Kupplungsgehäuses vorgesehen und der Luftaustritt mit dem Auslaßbereich des Auspufftopfes verbunden ist, wobei Saugkraft, die durch das Abgas entsteht, die Belüftung innerhalb des Kupplungsgehäuses aktiviert. Da jedoch nach diesem Vorschlag kühle Außenluft nicht unmittelbar in das Kupplungsgehäuse geleitet wird, reicht die Kühlleistung für die Reibbelüye nicht aus.In the case of commercial vehicles in agriculture and industry, the clutch housings are generally designed to be tightly sealed. In such clutch housings according to the prior art, the temperature inside the clutch rises to 200 ° C. to 350 ° C. with repeated engagement and disengagement. Such high temperatures often lead to material fatigue, particularly in the case of the sealing mechanism, or else to a shorter service life of the coupling. To solve this problem, Japanese utility model application 39-30222 describes an improved ventilation system in which an air inlet with an air filter is provided in an upper area and an air outlet is provided on the underside or bottom side of the clutch housing and the air outlet is connected to the outlet area of the muffler, with suction force caused by the exhaust gas activates the ventilation inside the clutch housing. However, since, according to this proposal, cool outside air is not passed directly into the clutch housing, the cooling capacity is not sufficient for the Reibbelüye.
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, patent attorneys, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
Bei einer anderen Kupplung, die in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 46-16654 beschrieben ist und als Kupplungsfedern Schraubenfedern aufweist, ist ein Belüftungsrohr in abgedichteter Weise durch eine öffnung geführt, die vertikal in die obere Wand des Kupplungsgehäuses gebohrt ist, wobei sich die unterste öffnung des Belüftungsrohres nahe an dem oberen Bereich einer Befestigungs- bzw. Halteeinrichtung einer Ausrückmuffe innerhalb des Kupplungsgehäuses befindet und an der Seitenwandflache der die Ausrückmuffe umgebenden Kupplungsabdeckung Schaufeln bzw. Flügel zum Ansaugen von Luft angeordnet sind. Durch die notwendige Anordnung solcher Schaufeln wird diese Konstruktion jedoch relativ kompliziert, und zudem wird aufgrund der durch die Drehbewegung entstehenden Reibung eine größere Antriebskraft erforderlich. Neben hohen Herstellungskosten ist auch von Nachteil, daß das Belüftungsrohr schnell bricht oder reißt, weil nur der obere Teil des Rohres durch das Kupplungsgehäuse gestützt ist, der untere Teil dagegen freiliegt und folglich in verstärktem Maße möglichen Schwingungen bzw. Vibrationen ausgesetzt ist. Obwohl zwischen Kupplungsabdeckung und Ausrückmuffe ein ringförmiger Frei- bzw. Sp'eTraum vorgesehen ist und die Kupplungsabdeckung Schaufeln aufweist, die das Ansaugen von Luft in das Kupplungsgehäuse fördern, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß erwärmte Luft, die von der Kupplung selbst an das Kupplungsgehäuse abgegeben wird, zusammen mit Kaltluft von außen, die zusätzlich durch das Belüftungsrohr angesaugt wird, wiederholt in die Kupplung gelangt und die Kühlleistung damit nicht so groß wie erwartet ist.In another clutch, the one in the Japanese utility model application 46-16654 is described and has coil springs as clutch springs, is a ventilation tube guided in a sealed manner through an opening that extends vertically into the upper wall of the coupling housing is drilled, the lowermost opening of the ventilation pipe close to the upper area of a fastening or holding device of a release sleeve is located within the clutch housing and on the side wall surface of the clutch cover surrounding the clutch release sleeve, blades or wings for sucking in air are arranged. However, the necessary arrangement of such blades makes this construction relatively complicated, and in addition, a greater driving force is generated due to the friction generated by the rotary movement necessary. In addition to high manufacturing costs also disadvantageous that the ventilation tube breaks or tears quickly because only the upper part of the tube through the clutch housing is supported, the lower part against it is exposed and is consequently exposed to an increased extent to possible oscillations or vibrations. Although between the clutch cover and the clutch release sleeve annular free space or Sp'eTraum is provided and the clutch cover has blades that promote the suction of air into the clutch housing the likelihood of heated air that released from the clutch itself to the clutch housing is repeated together with cold air from the outside, which is additionally sucked in through the ventilation pipe gets into the clutch and the cooling capacity is therefore not as great as expected.
Dipl.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Sauer, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. OtIo wing, Dipl.-Ing. Manfred Sauer, patent attorneys, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungskühlmechanismus zur Verfügung zu stellen, bei welchem nicht e'rwärmte, d.h. kalte Luft von außerhalb des Kupplungsgehäuses direkt in das Zentrum der Kupplung geleitet wird, wo die Reibungswärme ansteigt und sich um die Reibbeläge staut, und bei welchem die erwärmte Luft vollständig aus dem Kupplungsinneren abgeleitet wird.Accordingly, the invention has for its object to be a To provide clutch cooling mechanism in which unheated, i.e. cold air from outside of the clutch housing is fed directly into the center of the clutch, where the frictional heat increases and accumulates around the friction linings, and in which the heated air is completely discharged from the interior of the clutch will.
Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.In the case of an object according to the preamble of claim 1, this object is achieved according to the invention by the latter characteristic features solved.
Dazu wird nur kalte Luft von außerhalb des Kupplungsgehäuses direkt in die von einer tfembranfeder oder Auslösehebeln abgedeckte Kupplung geleitet, und zwar über einen ringförmigen Spalt, der zwischen einem ortsfesten Muffenrohr und der durch das Muffenrohr geführten Kupplungswelle ausgebildet ist.To do this, only cold air from outside the clutch housing is fed directly into the air from a diaphragm spring or release lever covered coupling passed through an annular gap between a stationary Socket pipe and the coupling shaft guided through the socket pipe is formed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous refinements and developments of Invention are characterized in the subclaims.
Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Kupplungskiihlmechanismus zeigt.The following is a description of a preferred embodiment of the invention in conjunction with the drawing, which shows the longitudinal section of a clutch cooling mechanism according to the invention.
Dipl.-Ing. Otlo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otlo wing, Dipl.-Ing. Manfred Säger, patent attorneys, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
In Fig.1 ist ein Kupplungsgehäuse 1 mit dem vorderen Ende (linkes Ende in der Zeichnung) an dem Zylinderblock eines Motors 2 und mit dem rückwärtigen Ende an einem Getriebe 3 befestigt. Im Mittelteil des Kupplungsgehäuses 1 ist ein horizontal angeordnetes Muffenrohr 4 mit einer Vielzahl von nicht abgebildeten Schrauben befestigt. Durch das huffenrohr 4 ist eine Ausgangswelle 6 geführt, wobei zwischen dem Rohr 4 und der Welle 6 ein ringförmiger Freiraum 5 ausgebildet ist. Das vordere Ende der Ausgangswelle 6 ist mittels eines Lagers 7 an dem Mittel bereich eines Schwungrads 8 und der mittlere Abschnitt der Welle 6 mittels eines Lagers 9 an dem Gehäuse des Getriebes 3 festgelegt. An der Außenseite des Muffenrohres 4 ist eine Muffe 10 gleitbar angeordnet, und ein Ausrücklager 11, das an dem vorderen Ende der Muffe 10 befestigt ist, ist über einen geringen Spielraum gegen die innere Seitenfläche einer Membranfeder 12 gerichtet. Die Muffe 10 greift in eine nicht abgebildete Schaltgabel, wodurch eine Drehung der Muffe verhindert wird. Eine die Membranfeder 12 tragende Kupplungsabdeckung 13 ist mit einer Vielzahl von Schrauben an dem Schwungrad 8 befestigt. Zwischen dem Schwungrad 8 und einer Druckplatte 14, die mit Hilfe von sich in tangentialer Richtung der Kupplungsabdeckung erstreckenden Bügeln bzw. Stegen (nicht abgebildet) an der Kupplungsabdeekung 13 festgelegt ist, sind Reibbeläge 16, die am Außenumfang einer Kupplungsscheibe 15 befestigt sind, durch Druck festgehalten. Die Kupplungsscheibe 15 ist durch eine Keilverbindung gleitbar an 4er Ausgangswelle 6 festgelegt. In FIG. 1, a clutch housing 1 is fastened with the front end (left end in the drawing) to the cylinder block of an engine 2 and with the rear end to a transmission 3. In the middle part of the coupling housing 1, a horizontally arranged sleeve pipe 4 is fastened with a plurality of screws, not shown. An output shaft 6 is guided through the hoof pipe 4, an annular free space 5 being formed between the pipe 4 and the shaft 6. The front end of the output shaft 6 is fixed to the central area of a flywheel 8 by means of a bearing 7 and the central section of the shaft 6 is fixed to the housing of the transmission 3 by means of a bearing 9. A sleeve 10 is slidably disposed on the outside of the socket pipe 4, and a release bearing 11 attached to the front end of the socket 10 is directed against the inner side surface of a diaphragm spring 12 with a slight clearance. The sleeve 10 engages in a shift fork, not shown, whereby rotation of the sleeve is prevented. A clutch cover 13 supporting the diaphragm spring 12 is attached to the flywheel 8 with a plurality of screws. Between the flywheel 8 and a pressure plate 14, which is fixed to the clutch cover 13 with the help of brackets or webs (not shown) extending in the tangential direction of the clutch cover, there are friction linings 16, which are attached to the outer circumference of a clutch disk 15, by pressure held. The clutch disc 15 is slidably secured to the 4-way output shaft 6 by a spline connection.
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patenuinwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, mentor lawyers, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
Das vordere Ende des Muffenrohres 4 öffnet sich vor der Membranfeder 12 innerhalb eines Freiraums 17 der Kupplung, und in dem Freiraum 5 hinter der Muffe 10 ist das unterste E.ide eines Luftansaugrohres 18 luftdicht angeschlossen, wobei sich das Rohr 18 nach oben erstreckt und ebenfalls luftdicht durch eine in dem oberen Teil des Kupplungsgehäuses 1 ausgebildete Öffnung 19 geführt ist. Das obere Ende des Rohres 18 führt über ein Filter 20 zur Atmosphäre. Öffnungen 21 für die ausströmende erwärmte Luft sind am Außenumfang der Kupplung ausgebildet. Die einer der Öffnungen 21 für die ausströmende Warmluft zugewandte Außenseite des Kupplungsgehäuses 1 ist mit einer Abzugsöffnung 22 für die erwärmte Luft versehen, wobei die Öffnung 22 über ein Rohr 23 an ein Luftansaugrohr 25 eines Luftfilters 24 angeschlossen.ist. Das Rohr 23 kann anstelle oder zusätzlich zu dem Anschluß an das Luftansaugrohr 25 an ein gemeinsames Austrittsrohr 26 eines AuspuffkrUmmers 27 angeschlossen werden.The front end of the socket pipe 4 opens in front of the diaphragm spring 12 within a free space 17 of the Coupling, and in the free space 5 behind the sleeve 10 is the lowermost E.ide of an air intake pipe 18 airtightly connected, the tube 18 extending upwards and also being airtight is guided through an opening 19 formed in the upper part of the coupling housing 1. The top end of the tube 18 leads through a filter 20 to the atmosphere. Openings 21 for the heated air flowing out are formed on the outer circumference of the coupling. The one of the openings 21 for the outflowing warm air facing outside of the clutch housing 1 is with an outlet opening 22 for the heated air, the opening 22 being connected to an air intake pipe 25 of an air filter 24 via a pipe 23. The pipe 23 can instead of or in addition to the connection to the air intake pipe 25 to a common Outlet pipe 26 of an exhaust manifold 27 connected will.
Bei Betrieb des Motors 2 wird die Luft in dem zentralen Bereich der Kupplung C, das heißt in der Mitte des Raums 17, durch Zentrifugalkraft zwangsweise evakuiert, wobei innerhalb der Kupplung ein geringer Druck entsteht. Dem niedrigen Druck entsprechend wird kalte Luft von außerhalb des Kupplungsgehäuses 1 durch das Filter 20, das Luftansaugrohr 18 und den Ringraum 5 aktiv in den Freiraum 17 geleitet bzw. gesaugt, und ein Teil der angesaugten Luft strömt bei eingerückter Kupplung radial nach außen zur Öffnung 21 für ausströmende Warmluft und durch Kanäle, die zwischen Vertiefungen auf dem Reibbelag 16 und dem Scnwungrad 8 und dem Reibbelag 16 und der Druckplatte r4 ausgebildet sind. Der rest-When the engine 2 is running, the air is in the central area of the clutch C, that is, in the middle of the Space 17, forcibly evacuated by centrifugal force, a low pressure being created inside the clutch. According to the low pressure, cold air from outside the clutch housing 1 is passed through the filter 20, the air intake pipe 18 and the annular space 5 actively guided or sucked into the free space 17, and a part When the clutch is engaged, the sucked in air flows radially outward to the opening 21 for hot air flowing out and through channels between depressions on the friction lining 16 and the flywheel 8 and the friction lining 16 and the pressure plate r4 are formed. The rest-
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, patent attorneys, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
liehe Teil der angesaugten Luft strömt durch den Zwischenraum zwischen der Druckplatte 14 und der Kupplungsabdeckung 13 zur Öffnung 21, von wo die passierende Warmluft rasch radial nach außen abströmt, wodurch ein steiler Druckanstieg innerhalb eines Freiraums 16' in dem Kupplungsgehäuse 1 zu verzeichnen ist. Da andererseits jedoch ein niedriger Druck in dem Luftansaugrohr 25 zur Abzugsb'ffnung 22 für erwärmte Luft übertragen wird, wird erwärmte Luft, die sich um die Kupplung herum angestaut hat, durch die Öffnung 22S das Rohr 23, das Ansaugrohr 25 und den Luftfilter 24 zwangsmäßig in den Motor 2 gesaugt. Für den Fall, daß das Rohr 23 an das gemeinsame Austrittsrohr 26 des Auspuffkrümmers 27 angeschlossen ist, wird durch die Abgase, die das Rohr 26 rasch passieren, innerhalb des Rohres 23 ein Vakuum erzeugt, welches die die Kupplung umgebende erwärmte Luft wirksam evakuiert.Lent part of the sucked in air flows through the space between the pressure plate 14 and the clutch cover 13 to the opening 21, from where the passing warm air quickly flows radially outward, whereby a steep pressure increase within a free space 16 'in the clutch housing 1 is recorded. On the other hand, however, a low pressure in the air intake pipe 25 is transmitted to Abzugsb'ffnung 22 for heated air, the heated air which has been building up around the coupling, through the opening 22 S, the pipe 23, the suction pipe 25 and the air cleaner 24 forcibly sucked into the engine 2. In the event that the pipe 23 is connected to the common outlet pipe 26 of the exhaust manifold 27, the exhaust gases rapidly passing through the pipe 26 create a vacuum inside the pipe 23 which effectively evacuates the heated air surrounding the coupling.
Obwohl, wie vorstehend ausgeführt, der Kupplungsinnenraum 17 und der Gehäuseinnenraum 16' durch das Ausrücklager 11 und die rotierende Membranfeder 12 weitgehend getrennt sind, wird nur kalte Luft von außen in den zentralen Bereich des Kupplungsinnenraumes 17 eingeführt, und zwar deshalb, weil ein Ende des zwischen Muffenrohr 4 und Auscjangswel Ie 6 vorgesehenen Freiraums 5 sich weit in den Kupplungsinnenraum 17 öffnet und das andere Ende des Freiraums 5 außerhalb der Kupplung direkt zur Atmosphäre außerhalb des Kupplungsgehäuses führt. Auf diese Weise wird der Reibbelag 16, der sich leicht heißläuft, und die den Reibbelag umgebenden Teile optimal gekühlt, mit dem Ergebnis, daß das Reibungsverhältnis des Reibbelags 16 in einem konstanten Zustand gehalten und damit ein stabiles Übertragungsdrehmoment der Kupplung erreicht werden kannAlthough, as stated above, the clutch interior 17 and the housing interior 16 'are largely due to the release bearing 11 and the rotating diaphragm spring 12 are separated, only cold air from the outside into the central area of the coupling interior 17 introduced, namely because one end of the provided between the socket pipe 4 and Auscjangswel Ie 6 Free space 5 opens wide into the coupling interior 17 and the other end of the space 5 outside the coupling leads directly to the atmosphere outside the coupling housing. In this way, the friction lining 16, which overheats easily, and the parts surrounding the friction lining are optimally cooled, with the result that the friction ratio of the friction lining 16 in one kept constant state and thus a stable transmission torque of the clutch can be achieved
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, patent attorneys, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81
Zudem werden die Membranfeder 12 und deren Befestigungsteile auf einer niedrigen Temperatur gehalten und damit vor angreifender Wärme geschützt. Der Verschleiß des Reibbelags 16 wird gemindert, und die Kupplung verfügt über eine lange Lebensdauer. Ferner besteht nicht die Gefahr, daß das Ansaugrohr 18 und dessen Befestigungsteile selbst bei starken Vibrationen bzw. Schwingungen während des Betriebs brechen bzw. abreißen, da das unterste Ende des Rohres 18 durch das Muffenrohr und das nahe obere Ende des Rohres 18 durch das Kupplungsgehäuse 1 gestutzt bzw. gehalten wird. Damit verfügt das Rohr 18 ebenfalls über eine lange Lebensdauer. Sofern das Rohr 23, durch welches die erwärmte Luft ausgestoßen wird, an das Luftansaugrohr 25 angeschlossen ist, wird verhindert, daß sich der durch den Reibbelag entwickelnde Asbeststaub in der Atmosphäre verteilt. Damit wird auch das Problen der Luftverschmutzung gelöst. Die in den Motor geleitete Warmluft fördert die Kraftstoffverbrennung im Motor. Wenn das Rohr 23 an das gemeinsame Austrittsrohr 26 des Auspuffkrümmers angeschlossen wird, fördert die erwärmte Luft ebenfalls die Verbrennung oder Oxidierung von nicht verbrannten Bestandteilen, die im Abgas enthalten sind, so daß Luftverschmutzung auch hier wirksam verhindert wird.In addition, the diaphragm spring 12 and its fastening parts are kept at a low temperature and thus protected from aggressive heat. The wear of the friction lining 16 is reduced, and so does the clutch has a long service life. Furthermore, there is no risk that the suction pipe 18 and its fastening parts break or tear off even with strong vibrations or oscillations during operation, because the lowermost end of the pipe 18 through the socket pipe and the near upper end of the pipe 18 through the coupling housing 1 is trimmed or held. The tube 18 thus also has a long service life. If the pipe 23 through which the heated air is expelled is connected to the air intake pipe 25 prevents the asbestos dust generated by the friction lining from being distributed in the atmosphere. This also solves the problem of air pollution. The warm air fed into the engine promotes the Fuel combustion in the engine. When the pipe 23 is connected to the common outlet pipe 26 of the exhaust manifold the heated air also promotes the combustion or oxidation of unburned components, which are contained in the exhaust gas, so that air pollution is also effectively prevented here.
Die vorliegende Erfindung eignet sich zur Verwendung für verschiedene Kupplungsarten, bei welchen anstelle einer Membranfeder Schraubenfedern und Auslösehebel verwendet werden.The present invention is suitable for use with various types of couplings in which Instead of a diaphragm spring, coil springs and release levers can be used.
Obgleich die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, können Details in der Konstruktion, Kombination und Anordnung der Teile geändert werden, ohne dabei vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Although the invention based on a preferred embodiment details in the construction, combination and arrangement of the parts may be changed without departing from the scope of the invention.
Claims (4)
und das andere Ende des Rohres (18) durch das Kupplungsgehäuse (1) getragen ist.4. Cooling mechanism for a coupling according to claim 1, characterized in that one end of the air intake pipe (18) through the socket pipe (4)
and the other end of the tube (18) is carried by the coupling housing (1).
Applications Claiming Priority (1)
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| JP6397681U JPS57175821U (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 |
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |