DE3627346C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungs­ kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Flüssigkeitsreibungskupplung dieser Art (US-PS 42 78 159) ist in einem abtriebsseitigen Kupplungs­ gehäuse eine einzelne Kupplungsscheibe aufgenommen, welche durch eine zentrische Federscheibe an einer Antriebswelle eingspannt und mittels eines thermostatischen Stellgliedes temperaturabhängig zur Gegenreibfläche des Kupplungsgehäuses unter Verringerung der Spaltweite verlagerbar ist.

Bei einer weiteren bekannten gattungsgemäßen Flüssigkeitsreibungs­ kupplung (DE-AS 12 17 147) arbeitet eine wiederum auf einer Antriebswelle befestigte Kupplungsscheibe in einem abtriebs­ seitigen Kupplungsgehäuse so, daß als bewegbare Teile aus dem Material der Kupplungsscheibe durch radiale Einschnitte gebildete elastische Lappen vorgesehen sind, welche durch Kröpfung abwechselnd nach der einen und anderen Seite aus der Mittelebene der Kupplungsscheibe herausgebogen sind. Die mit einer benachbarten ringförmigen Gegenreibfläche des Kupplungs­ gehäuses zusammenarbeitenden elastischen Lappen sind mit in jeweils einer drehachsenormalen Ebene liegenden Reibbelägen versehen, welche bei niedrigen Drehzahlen mit einem eine im wesentlichen schlupffreie Reibverbindung gewährleistenden Druck an der Gegenreibfläche anliegen. Bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl werden die elastischen Lappen mit ihrem Reibbelag unter dem Einfluß der Fliehkraft von der korrespondierenden Gegenreibfläche des Kupplungsgehäuses ab­ gehoben, so daß das Kupplungsmoment nur noch aus der Flüssig­ keitsreibung resultiert. Bei dieser bekannten Flüssigkeits­ reibungskupplung soll bei niedriger Drehzahl das gesamte verfügbare Drehmoment eines Antriebsmotores auf ein Aggre­ gat übertragen werden, während bei weiter steigender Drehzahl durch Schlupf in der Kupplung dafür gesorgt werden soll, daß das übertragene Drehmoment den spezifischen Gegebenheiten des Aggregates entsprechend begrenzt wird.

Bei einer weiteren bekannten Lamellen-Kupplung dieser Art (DE-OS 35 29 234) sind die Abstandteile in Form von Tellerfedern jeweils zwischen zwei zusammen mit einer Außenlamelle zwei radiale Scherspalte begrenzenden Innenlamellen angeordnet, die sich in der einen Richtung der Kupplungsachse an einem zu ihrem Innenlamellenträger bewegungsfesten Widerlager ab­ stützen, wenn ein die an sich axial beweglich, jedoch dreh­ fest am Innenlamellenträger gehalterten Innenlamellen unter federndem Zusammendrücken der Tellerfedern betätigender Ring­ kolben zur Verringerung der Spaltweite mit Druck beaufschlagt wird. Hierdurch soll der Schlupf bzw. die Drehzahl der ge­ triebenen Kupplungshälfte geregelt werden, wobei das über­ tragbare Drehmoment der Spaltbreite verkehrt proportional gesetzt wird.

Demgegenüber ist die der Erfindung zugrunde liegende Auf­ gabe darin zu sehen, eine selbsttätige Anpassung des über­ tragbaren Drehmomentes an Viskositätsänderungen des Arbeits­ mittels dahingehend zu erreichen, daß das Drehmoment von der Viskosität abhängig ist. Es soll also das übertrag­ bare Drehmoment bei sich ändernder Viskosität gleich blei­ ben, ohne daß es hierfür eines besonderen Eingriffes von außen bedarf.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteil­ hafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs gelöst.

Bei der Viskosekupplung nach der Erfindung ist die Elasti­ zität der Abstandsteile so auf das Viskositätsverhalten des Arbeitsmittels abgestimmt, daß sich mit steigender Viskosität eine entsprechende Vergrößerung der Spaltwei­ te einstellt, wodurch das Kupplungsmoment zumindest an­ nähernd konstant bleibt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsformen näher be­ schrieben. In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 einen Teil eines Längsschnittes durch eine Licht­ maschine eines Kraftfahrzeuges mit einer ersten Ausführungsform einer Viskosekupplung nach der Erfindung zum Antrieb eines Lüfterrades, und

Fig. 2 die Hälfte eines Querschnittes durch die Licht­ maschine von Fig. 1 nach Linie II-II, wobei die linke Figurenhälfte eine Variante als weitere Ausführungsform einer Viskosekupplung nach der Erfindung zeigt.

Die beiden Ausführungsformen stimmen zunächst in folgen­ den Merkmalen überein:

Eine Lichtmaschinenwelle 9 ist mittels eines Wälzlagers 53 in einer Gehäusestirnwand 54 einer nicht näher dargestell­ ten Lichtmaschine gelagert, deren Innenraum von Kühlluft durchströmt ist, die von einem als Laufrad eines Kühlluft­ gebläses arbeitenden Lüfterrad 25 in Pfeilrichtung 58 an­ gesaugt und nach außen gefördert wird.

Das Wälzlager 53 ist über seinen Außenlaufring in den Rich­ tungen der mit einer Kupplungsachse 10-10 zusammenfallenden Lagerachse zwischen einem Lagerdeckel 57 und einem Ansatz 59 der Stirnwand 54 gegenüber letzterer bewegungsfest festge­ legt.

Das Lüfterrad 25 wird über eine innere hülsenförmige Kupp­ lungsnabe 11 angetrieben, die zusammen mit einer Riemen­ scheibe 55 zwischen dem Innenlaufring des Wälzlagers 53 und einer Schraubbefestigung 56 für die Riemenscheibe 55 be­ wegungsfest auf der Lichtmaschinenwelle 9 eingspannt ist.

Die innere Kupplungsnabe 11 und eine äußere Kupplungsnabe 13 sind die äußeren Anschlußteile einer Viskose-Kupplung 15, welche in die Antriebsverbindung zwischen Lichtmaschinen­ welle 9 und Lüfterrad 25 eingschaltet ist, wobei die Licht­ maschinenwelle 9 selbst über ihre Riemenscheibe 55 von der Kurbelwelle des Antriebsmotores des Kraftfahrzeuges ange­ trieben wird.

Die zum Lüfterrad 25 drehfeste äußere Kupplungsnabe 13 ist als ein im Querschnitt U-förmiges Kupplungsgehäuse 28 aus­ gebildet, das zusammen mit zwei inneren Ringdichtungen 16 und 17 und der inneren Kupplungsnabe 11 eine geschlossene Ringkammer einschließt, welche eine viskose Flüssigkeit enthält und eine in letztere eintauchende Kupplungsscheibe 30 aufnimmt. Die Kupplungsscheibe 30 ist unter Vermittlung des Formschlusses von Mitnahmeverzahnungen bei 60 bewe­ gungsfest auf die innere Kupplungsnabe 11 aufgeklemmt.

Die Kupplungsscheibe 30 weist einen die Mitnahmeverzahnung für die Verbindung 60 enthaltenden zentralen Scheibenteil 43 auf, von dem fingerartige Ansätze 31 radial abgehen, die gleichmäßig über den Scheibenumfang verteilt sind und in jeweils einen konischen Außenabschnitt 34 mit einer koni­ schen Reibfläche 19 enden. Der jeweilige konische Außenab­ schnitt 34 ist durch ein mittels einer Sicke 37 versteif­ tes Stegteil 36 mit dem Scheibenteil 43 verbunden.

Die Reibflächen 19 sind zunächst dazu verwendet, daß Kupp­ lungsgehäuse 28 sowohl radial als auch im Richtungssinn 26 der Kupplungsachse 10-10 abzustützen. Zu diesem Zweck weist das Kupplungsgehäuse eine korrespondierende konische Gegenreibfläche 20 auf, die zusammen mit der jeweiligen Reibfläche 19 zusätzlich noch zur Drehmomentübertragung einen engen Scherspalt 23 für die Viskoseflüssigkeit unmittelbar zwischen sich einschließt.

In der entgegengesetzten Richtung der Kupplungsachse 10-10 stützt sich das Kupplungsgehäuse 28 mit hierfür vorgesehenen radialen ebenen Gegenreibflächen 22 an korrespondierenden ra­ dialen ebenen Reibflächen 21 der zugehörigen Kupplungsschei­ be 30 unter Bildung jeweils eines engen veränderlichen Scher­ spaltes 24 für die Drehmomentübertragung ab.

Die beiden Ausführungsformen der Viskosekupplung nach der Erfindung unterscheiden sich nun lediglich durch die An­ ordnung und Ausgestaltung der Reibflächen 21 an der Kupp­ lungsscheibe 30 voneinander.

Bei der ersten Ausführungsform sind am Umfang des zentralen Scheibenteiles 43 der Kupplungsscheibe 30 abwechselnd ein radialer Ansatz 31 mit dem konischen Außenabschnitt 34 für die Reibfläche 19 und ein Ansatz 32 mit einem axial ver­ setzten ebenen Außenabschnitt 42 für die Reibfläche 21 vor­ gesehen, wobei der in einer Radialebene 51-51 liegende Außen­ abschnitt 42 durch ein konisches federndes Abstandsteil 44 mit dem axial versetzten zentralen Scheibenteil 43 verbunden ist.

Die Abstandsteile 44 unterstützen als elastisches Mittel den Gleitkontakt der konischen Reibflächen 19, die um einen An­ stellwinkel gegenüber einer Radialen angestellt sind - wie auch die ebenen Reibflächen 21, um einen hydrodynamischen Schmiereffekt zu erzielen.

Die zweite Ausführungsform ist mit der ersten Ausführungsform bis auf eine jeweilige Ausnehmung 46 bei den Ansätzen 33 für die Reibflächen 21 identisch, welche die konischen federnden Abstandsteile 45 - die die ebenen Außenabschnitte 42 mit dem zentralen Scheibenteil 43 verbinden - zu Erhöhung bzw. Dimen­ sionierung ihrer Elastizität aufweisen.

Die Elastizität der federnden Abstandsteile 44 bzw. 45 ist der­ art auf die Viskosität der viskosen Flüssigkeit abgestellt, daß sich mit zunehmender Viskosität eine Erwei­ terung der Scherspalte 24 einstellt, so daß das übertragbare Kupplungsmoment von der Viskosität weitgehend unabhängig ist.

Claims (1)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung, bei der das Kupplungsmoment durch in ihrer Weite veränderliche Scherspalte unter Ver­ mittlung von federnden Abstandsteilen beeinflußbar ist, welche jeweils einen einen Scherspalt mit einer von viskosem Arbeitsmittel benetzbaren Reibfläche begrenzenden Wandteil gegenüber der zugehörigen einen Kupplungshälfte abstützen, und bei der der die Reibfläche aufweisende Wandteil aus­ schließlich durch das Abstandsteil mit seiner Kupplungshälfte verbunden und der denselben Scherspalt mit einer korres­ pondierenden Gegenreibfläche begrenzende andere Wandteil gegenüber der anderen Kupplungshälfte unbeweglich ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Spaltweite ausschließlich durch hydrodynamischen Schmiereffekt an den unter einem Winkel gegenüber der Umfangsrichtung geneigten Reibflächen (19, 21) erfolgt.