DE3844923C2

DE3844923C2 - Viscous fluid clutch for IC engine cooling fan

Info

Publication number: DE3844923C2
Application number: DE3844923A
Authority: DE
Inventors: Ryuji Nakamura
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2008-01-23

Abstract

The clutch has a drive shaft (2), on which the rotor (1) is mounted. The driven member of the clutch consists of a housing part (3) and cover (4). A rear disc (16) is clamped between the housing part and the cover, and a front disc (11) is fastened to the inner face of the cover by screws (11). The front disc has holes (14a) to permit the flow of oil, and a first reservoir (6) is formed between the front disc and the cover. A front fluid chamber (5b) is formed between the front disc and the rotor (1), whilst a rear fluid chamber (5a) is formed between the rear disc and the cover. A second reservoir (6') is formed by the rear disc and the housing part.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Viskosekupplung, die mit einem Lüfter zur Kühlung einer Verbrennungskraft maschine verwendet werden kann.The invention relates to a viscous coupling, the with a fan for cooling a combustion power machine can be used.

Es wurden bereits verschiedene Viskosekupplungen vorge schlagen. Eine bekannte Viskosekupplung, wie sie beispiels weise aus der US-PS 44 46 952 hervorgeht, ist in Fig. 6 ge zeigt. Hierbei ist ein Rotor oder Drehkörper 1 an einer Ab triebswelle 2 befestigt. Eine Arbeitskammer 5, die aus den Abteilen 5a und 5b besteht, ist mit viskosem Fluid gefüllt, um ein Drehmoment von der Antriebs- zur Abtriebsseite zu übertragen. Das Abteil 5a wird vom Rotor 1 und einem Gehäu seteil 3 gebildet, während das Abteil 5b vom Rotor 1, dem Gehäuseteil 3 und einem Deckel oder einer Abtriebswelle 4 gebildet wird. In einem Vorratsraum 6 wird das Fluid ge speichert. Ein auf Temperaturänderungen ansprechendes Ele ment 7 ist über eine Stange 8 mit einem Absperrglied oder Ventil 9 verbunden, das von dem Element 7 über die Stange 8 in Abhängigkeit von der Temperatur geöffnet oder geschlos sen wird, um das viskose Fluid zwischen der Arbeitskammer 5 und dem Vorratsraum 6 zu dosieren. Auf diese Weise wird die Übertragung des Drehmoments von der Antriebs- zur Ab triebsseite geregelt.Various viscous couplings have already been proposed. A known viscous coupling, as can be seen, for example, from US Pat. No. 4,446,952 is shown in FIG. 6. Here, a rotor or rotating body 1 is attached to an output shaft 2 . A working chamber 5 , which consists of compartments 5 a and 5 b, is filled with viscous fluid in order to transmit a torque from the drive side to the output side. The compartment 5 a is formed by the rotor 1 and a housing seteil 3 , while the compartment 5 b is formed by the rotor 1 , the housing part 3 and a cover or an output shaft 4 . The fluid is stored in a storage space 6 . A responsive to temperature changes Ele element 7 is connected via a rod 8 to a shut-off element or valve 9 , which is opened or closed by the element 7 via the rod 8 depending on the temperature, to the viscous fluid between the working chamber 5 and the Dosing storage room 6 . In this way, the transmission of torque from the drive to the drive side is regulated.

Bei dieser Viskosekupplung tritt folgendes Problem auf: Wenn die Viskosekupplung nicht in Betrieb ist, bleibt das Fluid im unteren Teil der Viskosekupplung oder ihrem Ge häuse aufgrund der Schwerkraft stehen. Insofern sind die Arbeitskammer 5 wie auch der Vorratsraum 6 mit dem Fluid angefüllt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Wenn die Viskose kupplung wieder in Betrieb genommen wird, dann wird von der Antriebsseite durch das viskose Fluid, das die Arbeits kammer 5 anfüllt, ein Drehmoment übertragen. Demzufolge dreht ein Lüfter (nicht dargestellt) mit einer hohen Dreh zahl, bis das Fluid aus der Arbeitskammer 5 in den Vorrats raum 6 zurückgeführt wird. Wenn die Umgebungstemperatur ausreichend hoch und das Ventil 9 offen ist, dann tritt in diesem Fall kein besonderes Problem auf. Ist jedoch die Um gebungstemperatur niedrig, dann wird die Verbrennungskraft maschine, die über einen mit dem Gehäuseteil verbundenen Lüfter gekoppelt sein kann, nicht schnell genug aufgewärmt. Ferner arbeitet die Heizeinrichtung nicht zufriedenstellend und im übrigen erzeugt der Lüfter unmittelbar nach dem Wiederanlaufen ein unerwünscht lautes Geräusch.The following problem occurs with this viscous coupling: When the viscous coupling is not in operation, the fluid remains in the lower part of the viscous coupling or its housing due to gravity. In this respect, the working chamber 5 as well as the storage space 6 are filled with the fluid, as shown in FIG. 8. When the viscous clutch is put back into operation, a torque is transmitted from the drive side through the viscous fluid that fills the working chamber 5 . Accordingly, a fan (not shown) rotates at a high speed until the fluid from the working chamber 5 is returned to the storage space 6 . If the ambient temperature is sufficiently high and the valve 9 is open, then no particular problem arises in this case. However, if the ambient temperature is low, the internal combustion engine, which can be coupled via a fan connected to the housing part, is not warmed up quickly enough. Furthermore, the heating device does not work satisfactorily and, moreover, the fan generates an undesirably loud noise immediately after restarting.

In der nachveröffentlichten DE 37 05 690 A1 wird zur Lösung dieser Probleme eine verbesserte Viskosekupplung vorge schlagen, die in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Viskose kupplung weist auf der Rückseite der Arbeitskammer 5 einen zweiten Vorratsraum 6′ auf. Wenn die Viskosekupplung nicht in Betrieb ist, verbleibt ein gewisser Anteil des Fluids im zweiten Vorratsraum 6′, wodurch der Flüssigkeitsspiegel h, der in Fig. 8 schematisch angedeutet ist, fällt.In the post-published DE 37 05 690 A1 an improved viscous coupling is proposed to solve these problems, which is shown in Fig. 7. This viscous clutch has on the back of the working chamber 5 a second storage space 6 '. If the viscous coupling is not in operation, a certain proportion of the fluid remains in the second storage space 6 ', as a result of which the liquid level h, which is indicated schematically in FIG. 8, falls.

Bei der in Fig. 6 gezeigten, aus der US-PS 44 46 952 be kannten Viskosekupplung ist der Spiegel h des viskosen Fluids in der Arbeitskammer 5, wenn die Viskosekupplung außer Betrieb ist, auf der in Fig. 8 gezeigten Höhe. Dieses Fluid in der Arbeitskammer 5 überträgt ein Drehmoment von der Antriebsseite, weshalb der Lüfter mit einer hohen Dreh zahl dreht und bei niedrigen Temperaturen ein lautes Ge räusch erzeugt wird.In the viscous coupling shown in FIG. 6, known from US Pat. No. 4,446,952, the level h of the viscous fluid in the working chamber 5 , when the viscous coupling is not in operation, is at the level shown in FIG. 8. This fluid in the working chamber 5 transmits a torque from the drive side, which is why the fan rotates at a high speed and a low noise is generated at low temperatures.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Viskosekupplung hat sich als verbesserungsbedürftig erwiesen, daß die Arbeitskammer 5 in einem radial begrenzten Bereich ausgebildet werden mußte. Dadurch ergaben sich Schwierigkeiten, die Viskosekupplung nach Wunsch oder Belieben zu regeln, wodurch die vorher er haltene Leistungsfähigkeit wieder herabgesetzt wurde.In the viscous coupling shown in FIG. 7, it has proven to be in need of improvement that the working chamber 5 had to be formed in a radially limited area. This gave rise to difficulties in regulating the viscous clutch as desired or at will, which reduced the performance previously obtained.

Schließlich ist aus der DE 34 39 794 A1 eine Viskose kupplung bekannt, die einen mit einer treibenden Welle ver bundenen Rotor und ein Abtriebsglied aufweist, das mit einem Gehäuse drehfest verbunden ist. Das Gehäuse hat ein auf der treibenden Welle drehbar gelagertes Gehäuseteil so wie einen Deckel, ist teilweise mit einem viskosen Fluid gefüllt und begrenzt auf beiden Seiten des Rotors jeweils einen Vorratsraum. Der erste der Vorratsräume ist über eine erste Trennscheibe mit einer temperaturabhängig auf- und zusteuerbaren Öffnungsanordnung von einer ersten Arbeits kammer zwischen Rotor und erster Trennscheibe abgegrenzt, aus der heraus mittels des Rotors Fluid in den ersten Vor ratsraum zurückführbar ist. Der zweite der Vorratsräume ist über eine in das Gehäuseteil eingepaßte, eine Öffnung auf weisende zweite Trennscheibe gegenüber einer zweiten Ar beitskammer abgegrenzt, die teilweise von dem Rotor und der zweiten Trennscheibe gebildet ist.Finally, DE 34 39 794 A1 is a viscose known clutch that ver with a driving shaft tied rotor and an output member having a housing is rotatably connected. The housing has one housing part rotatably mounted on the driving shaft like a lid, is partially with a viscous fluid filled and limited on both sides of the rotor each a pantry. The first of the storage rooms is over one first cutting disc with a temperature-dependent on and controllable opening arrangement from a first work chamber delimited between rotor and first cutting disc, out of by means of the rotor fluid in the first pre council room is traceable. The second of the storage rooms is via an opening fitted in the housing part facing second cutting disc opposite a second ar beitskammer delimited, in part by the rotor and the second cutting disc is formed.

Gemäß diesem Stand der Technik soll ebenfalls das Anlauf verhalten des Lüfters insbesondere bei kaltem Motor verbes sert werden, wozu der zweite Vorratsraum vorgesehen ist, durch dessen Volumen der Fluid-Füllstand im ersten Vorrats raum beim Hochlaufen des Lüfters verringert werden kann. Über die Öffnung in der zweiten Trennscheibe kann das im zweiten Vorratsraum aufgenommene Fluid bei drehendem Rotor austreten und es wird der restlichen Arbeitsfluidmenge zu geführt.According to this state of the art, start-up is also intended behavior of the fan, especially when the engine is cold what the second store room is intended for, by its volume the fluid level in the first supply space when the fan starts up can be reduced. This can be done in the opening in the second cutting disc second storage space received fluid with rotating rotor emerge and it becomes the remaining amount of working fluid guided.

Es zeigt sich allerdings, daß bei dieser Viskosekupplung der durch den zweiten Vorratsraum erwünschte Effekt ver hältnismäßig beschränkt bleibt. Denn zum einen muß die zweite Trennscheibe mit der außenliegenden Öffnung radial ausreichend weit innen angeordnet werden, um zu verhindern, daß Arbeitsfluid aus der zweiten Arbeitskammer in den zweiten Vorratsraum eindringt und damit der Viskosekupplung Arbeitsfluid entzogen wird. Das Volumen des zweiten Vor ratsraums wird dadurch bei angemessener axialer Baulänge der Viskosekupplung relativ klein.It turns out, however, that with this viscous coupling the effect desired by the second storage room remains relatively limited. Because on the one hand it has to second cutting disc with the outer opening radial be placed far enough inside to prevent that working fluid from the second working chamber in the penetrates the second storage space and thus the viscous coupling Working fluid is withdrawn. The volume of the second pre council room with an appropriate axial length the viscous clutch is relatively small.

Zum anderen strömt das im zweiten Vorratsraum aufgenommene Fluid über einen Teil der zweiten Arbeitskammer ab, wobei das Fluid sehr langsam abströmen muß, um zu gewährleisten, daß in der zweiten Arbeitskammer im wesentlichen keine Scherarbeit verrichtet wird und somit keine Momenten übertragung erfolgt. Im Ergebnis wird die Zeitspanne zur Entleerung des zweiten Vorratsraums verlängert. Das viskose Fluid muß daher mit bestimmten Volumenreserven vorgesehen werden, um die Regelbarkeit der Viskosekupplung auf einem ausreichenden Niveau zu halten, ohne das Anlaufverhalten zu verschlechtern.On the other hand, the one taken up in the second store room flows Fluid over part of the second working chamber, wherein the fluid must flow out very slowly to ensure that essentially none in the second working chamber Shear work is done and therefore no moments transmission takes place. As a result, the period becomes Emptying of the second storage room extended. The viscous Fluid must therefore be provided with certain volume reserves be to the controllability of the viscous clutch on a maintain sufficient level without the start-up behavior worsen.

Gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Viskose kupplung zu schaffen, die sich bei guter Regelbarkeit durch ein verbessertes Anlaufverhalten auszeichnet. Compared to the prior art described above the invention is therefore based on the object of a viscose to create a clutch that is easy to regulate characterized by improved start-up behavior.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange gebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 9.This object is achieved by the in claim 1 given characteristics solved. Advantageous further developments of Invention are the subject of claims 2 to 9.

Erfindungsgemäß bilden der Rotor und die zweite Trenn scheibe zwischen sich die zweite Arbeitskammer aus, wobei an der zweiten Trennscheibe im radial äußersten Bereich der zweiten Arbeitskammer eine Öffnung vorgesehen ist, die die zweite Arbeitskammer mit dem zweiten Vorratsraum verbindet und aus der bei Drehung des Rotors Fluid unter Umgehung der Arbeitskammer aus dem zweiten Vorratsraum über den Außen umfang des Rotors in den ersten Vorratsraum abpumpbar ist.According to the invention, the rotor and the second partition form slice out the second working chamber between them, whereby on the second cutting disc in the radially outermost area of the second working chamber an opening is provided which the connects the second working chamber to the second storage room and from the fluid by rotating the rotor bypassing the Working chamber from the second store room over the outside circumference of the rotor can be pumped out into the first storage space.

Wenn die Viskosekupplung in Betrieb genommen wird, spricht ein temperaturabhängiges Element, das z. B. aus einem Bi metall besteht, auf die Umgebungstemperatur an und bringt ein Ventil dazu, bei hohen Temperaturen die Öffnungsan ordnung in der ersten Trennscheibe zu öffnen. Dadurch fließt das viskose Fluid vom aufgesteuerten ersten Vorrats raum in die Arbeitskammern. Im Ergebnis wird ein Drehmoment übertragen, so daß der mit dem Abtriebsglied verbundene Lüfter mit hoher Drehzahl dreht. Hierbei fließt das Fluid allerdings nicht von der zweiten Arbeitskammer in den zweiten Vorratsraum, und zwar wegen der Drehung des Rotors und der hierdurch erzeugten, vom zweiten Vorratsraum weg gerichteten Pumpwirkung im Bereich der kleinen, in der zweiten Trennscheibe ausgebildeten Öffnung. Deshalb kann die Menge an in der Viskosekupplung eingeschlossenem visko sen Fluid, die für einen Betrieb der Viskosekupplung aus reichend ist, auf ein Minimum herabgesetzt werden, wodurch die Arbeitskammern hinsichtlich ihrer Größe optimiert werden können, um die Regelbarkeit zu verbessern. Die Viskosekupplung kann aufgrund der beiden Arbeitskammern feiner gesteuert werden. Dabei kann bedingt durch den geringen Fluidbedarf die Baulänge und das Gewicht der Vis kosekupplung beschränkt bleiben. When the viscous coupling is started, speaks a temperature-dependent element that z. B. from a bi metal exists to the ambient temperature and brings a valve to open the opening at high temperatures open order in the first cutting disc. Thereby the viscous fluid flows from the opened first supply space in the working chambers. The result is a torque transferred so that the connected to the output member Fan rotates at high speed. Here the fluid flows but not from the second chamber in the second storage room, because of the rotation of the rotor and the thereby generated, away from the second storage room directed pumping action in the area of the small, in the second cutting disc formed opening. Therefore can the amount of visco trapped in the viscous coupling sen fluid that is required for an operation of the viscous coupling is sufficient to be minimized, thereby the size of the working chambers is optimized can be used to improve controllability. The Viscous coupling can be due to the two working chambers can be controlled more finely. It can be due to the low fluid requirement the overall length and weight of the Vis kosekupplung remain limited.

Mit den Weiterbildungen gemäß den Patentansprüchen 4, 6 bzw. 7 kann die Pumpwirkung vom zweiten Vorratsraum weg zu sätzlich unterstützt werden, um das Anlaufverhalten der Viskosekupplung zu verbessern.With the further developments according to patent claims 4, 6 or 7, the pumping action away from the second storage space are additionally supported to the start-up behavior of the To improve viscous clutch.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er läutert. Dabei zeigen In the following the invention is based on a preferred embodiment approximately examples with reference to the drawings he purifies. Show

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Viskosekupplung; Fig. 1 shows an axial section of a first embodiment of the viscous clutch;

Fig. 2 einen Teil-Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der Viskosekupplung; Fig. 2 is a partial axial section of a second embodiment of the viscous clutch;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kupplung gemäß Fig. 1 zur Erläuterung des sich einstellenden Flüssigkeitsspiegels; FIG. 3 shows a schematic illustration of the coupling according to FIG. 1 to explain the liquid level which is set up;

Fig. 4 ein Diagramm der Start-Kennkurven der erfindungsgemäßen Kupplung im Vergleich zu derjenigen einer bekannten Kupplung bei niedrigen Temperaturen; Fig. 4 is a graph of characteristic curves of the start clutch according to the invention in comparison with that of a known clutch at low temperatures;

Fig. 5 ein Diagramm zum Vergleich von Kennwerten der erfindungsgemäßen Kupplung mit Kennwerten einer bekannten Kupplung bei normalen Temperaturen;5 is a diagram comparing characteristics of the inventive coupling, with characteristic values of a known clutch at normal temperatures.

Fig. 6 und 7 Axialschnitte von Viskosekupplungen nach dem Stand der Technik; und FIGS. 6 and 7 are axial sections of viscous couplings of the prior art; and

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Kupplung gemäß Fig. 6 zur Erläuterung des Flüssigkeitsspiegels, wenn die Kupplung außer Betrieb ist. Fig. 8 is a schematic representation of the clutch of FIG. 6 to explain the liquid level when the clutch is out of operation.

Die Fig. 1 zeigt eine Viskosekupplung, die den Grundge danken der Erfindung verwirklicht. Diese Kupplung weist einen an der Antriebswelle 2 befestigten Rotor 1 auf, der an seinem Außenumfang mit Zähnen versehen ist, wobei die Zähnezahl der Umlauffrequenz des Rotors entspricht. Ein Gehäuseteil 3 ist über ein Lager 10 drehbar an der Welle 2 gelagert und über Schrauben 12 fest mit einem Deckel oder einer Abtriebswelle 4 verbunden. Am Deckel 4 ist durch Schrauben 13 eine erste Trennscheibe 11 befestigt, um einen ersten Vorratsraum 6 zu bilden. Die erste Trennscheibe 11 grenzt zusammen mit dem Rotor 1 eine erste Arbeitskammer 5b ab. Eine zweite Trennscheibe 16 ist mit ihrem Außenabschnitt in das Gehäu seteil 3 eingepreßt, um einen zweiten Vorratsraum 6′ zu bilden. Die zweite Trennscheibe 16 grenzt zusammen mit dem Rotor 1 eine zweite Arbeitskammer 5a ab. In der äußeren Fläche oder dem Rand der zweiten Trennscheibe 16 ist eine kleine Öffnung 17 nach Art einer Meßblende ausgebil det, die sich zur Außenfläche der zweiten Arbeitskammer 5a erstreckt. Nahe und in der Drehrichtung des Rotors 1 vor der Öffnung 17 ist ein Vorsprung oder Ansatz 19 ausgebildet. Über eine Stange 8 ist ein Ventil 9 fest mit einem Element 7, das auf Temperaturänderungen anspricht und aus einem Bimetall besteht, verbunden. In der ersten Trennscheibe 11 sind Löcher 14a und 14b ausgebildet, durch die Öl fließen kann. Bei einer Temperaturänderung bewegt sich das tempera turabhängige Element 7, um die Löcher 14a und zu öffnen oder zu schließen, womit die Menge an zwischen dem ersten Vorrats raum 6 und den Arbeitskammern 5 abfließendem Öl dosiert und das von der Antriebswelle 2 zur Abtriebsseite übertragene Drehmoment geregelt wird. Fig. 1 shows a viscous coupling which realizes the Grundge thank the invention. This clutch has a rotor 1 fastened to the drive shaft 2 , which is provided with teeth on its outer circumference, the number of teeth corresponding to the rotational frequency of the rotor. A housing part 3 is rotatably mounted on the shaft 2 via a bearing 10 and is firmly connected to a cover or an output shaft 4 by means of screws 12 . A first cutting disc 11 is fastened to the cover 4 by screws 13 in order to form a first storage space 6 . The first cutting disc 11 delimits a first working chamber 5 b together with the rotor 1 . A second cutting disc 16 is pressed with its outer portion into the housing seteil 3 to form a second storage space 6 '. The second cutting disc 16 defines a second working chamber 5 a together with the rotor 1 . In the outer surface or the edge of the second cutting disc 16 , a small opening 17 is ausgebil det in the manner of a measuring aperture, which extends to the outer surface of the second working chamber 5 a. A projection 19 is formed near and in the direction of rotation of the rotor 1 in front of the opening 17 . Via a rod 8 , a valve 9 is fixedly connected to an element 7 , which responds to temperature changes and consists of a bimetal. Holes 14 a and 14 b are formed in the first cutting disc 11 , through which oil can flow. In the event of a change in temperature, the temperature-dependent element 7 moves to open or close the holes 14 a and 5 , with which the amount of oil flowing between the first reservoir 6 and the working chambers 5 is metered and the torque transmitted from the drive shaft 2 to the driven side is regulated.

Wenn die Viskosekupplung außer Betrieb ist, steht unter der Wirkung der Schwerkraft viskoses Fluid, wie Si likonöl, im unteren Teil der Kupplung, d. h. im ersten Vorratsraum 6, in den Arbeitskammern 5a, 5b und im zweiten Vorratsraum 6′, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei Inbetriebnahme der Kupplung wird der Rotor gedreht. Die resultierende Zentrifugalkraft verbreitet das Fluid in Umfangsrichtung innerhalb der Kupplung. Dann wird das Fluid sowohl von den Arbeitskammern 5a, 5b wie auch vom zweiten Vorratsraum 6′ in den ersten Vorratsraum 6 zurückgeführt. führt. Hierbei verbleibt ein Teil des Fluids im zweiten Vorratsraum 6′, wie vorher erwähnt wurde, weshalb sich bei stillstehender Kupplung, wie Fig. 3 zeigt, der Fluidspiegel h′ auf ein niedrigeres Niveau einstellt. Das vom ersten Vorratsraum 6 zum zweiten Vorratsraum 6′ zurückfließende Fluid tritt durch die radial außen an der hinteren Scheibe 16 ausgebildete kleine Öffnung 17, die dahingehend wirkt, die längs des Außenumfangs des Rotors 1 fließende Fluidmenge zu regeln. Dieses in den zweiten Vorratsraum 6′ zwangsweise eingeführte Fluid überträgt kein Drehmoment, wenn es im Betrieb der Kupplung längs des Außenumfangs des Rotors zurück zur ersten Vorratskammer 6 fließt. Auf diese Weise kann die oben erwähnte Drehung des Lüfters mit hoher Geschwin digkeit, die ansonsten bei niedrigen Temperaturen beim Anlaufen der Kupplung erzeugt worden wäre, verhindert werden.When the viscous coupling is out of operation, under the action of gravity, viscous fluid, such as silicone oil, is in the lower part of the coupling, ie in the first storage space 6 , in the working chambers 5 a, 5 b and in the second storage space 6 ' , as in Fig . 3 is shown. When the clutch is started, the rotor is turned. The resulting centrifugal force spreads the fluid circumferentially within the clutch. Then the fluid is returned both from the working chambers 5 a, 5 b and from the second storage space 6 ' into the first storage space 6 . leads. Here, part of the fluid remains in the second storage space 6 ' , as previously mentioned, which is why, when the coupling is at a standstill, as shown in FIG. 3, the fluid level h' adjusts to a lower level. The fluid flowing back from the first reservoir 6 to the second reservoir 6 ' passes through the small opening 17 formed radially on the outside of the rear disk 16 , which acts to regulate the amount of fluid flowing along the outer circumference of the rotor 1 . This in the second storage space 6 ' forcibly introduced fluid does not transmit torque when it flows during operation of the clutch along the outer circumference of the rotor back to the first storage chamber 6 . In this way, the above-mentioned rotation of the fan at high speed, which would otherwise have been generated at low temperatures when the clutch was started, can be prevented.

Die zweite Trennscheibe 16 weist eine Druckentlastungsöffnung 18 auf, um die Rückströmung des aus dem zweiten Vorrats raum 6′ fließenden Fluids zu glätten. Diese Öffnung 18 ist für die Kupplung von großer Bedeutung. Es ist notwendig, daß die Druckentlastungsöffnung 18 einwärts einer im Ro tor 1 ausgebildeten Öffnung 15 angeordnet wird, um einen Durchfluß des Fluids zu ermöglichen und zu verhindern, daß von der Öffnung 15, wenn der Rotor 1 dreht, Fluid in die Druckentlastungsöffnung 18 fließt, denn sonst würde das Fluid von der Arbeitskammer 5 in den ersten Vorratsraum 6 durch lecken. Der Vorsprung 19 hat eine geeignete Ausgestal tung sowie eine geeignete Höhe und ist nahe sowie in der Drehrichtung des Rotors 1 vor der kleinen Öffnung 17 angeordnet. Der Außendurchmesser d des zweiten Vorratsraumes 6′ ist gleich dem oder kleiner als der Außendurchmesser der zweiten Arbeitskammer 5a.The second cutting disc 16 has a pressure relief opening 18 to smooth the back flow of the fluid from the second storage space 6 'flowing. This opening 18 is of great importance for the coupling. It is necessary that the pressure relief opening 18 is disposed inwardly of an opening formed in the Ro tor 1 opening 15 to a passage to allow the fluid and to prevent, when the rotor 1 rotates by the opening 15, fluid flows into the pressure relief opening 18, otherwise the fluid would leak from the working chamber 5 into the first storage space 6 . The projection 19 has a suitable configuration and a suitable height and is arranged close to and in the direction of rotation of the rotor 1 in front of the small opening 17 . The outer diameter d of the second storage space 6 ' is equal to or less than the outer diameter of the second working chamber 5 a.

Wenn die Viskosekupplung zu arbeiten beginnt, dann be wegt sich das auf die Temperatur ansprechende Element 7 in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur, so daß das Ventil 9 geöffnet oder geschlossen wird. Es sei ange nommen, daß bei einer geeigneten Temperatur die Löcher 14a und 14b in der ersten Trennscheibe 11 offen sind, d. h., daß die Kupplung eingerückt oder in Eingriff ist. Damit fließt das Fluid vom ersten Vorratsraum 6 in die Arbeitskammern 5a und 5b, so daß ein Drehmoment übertragen wird. Unter dieser Bedingung dreht der Lüfter mit hoher Drehzahl. Hier bei fließt das Fluid von der zweiten Arbeiskammer 5a nicht in den zweiten Vorratsraum 6′, was auf der Dre hung des Rotors 1 mit Bezug zum Deckel 4, der Pumpwirkung der am Außenumfang des Rotors 1 in dessen Drehrichtung ausgebildeten Zähne, der durch die Drehung des Rotors 1 mit Bezug zu dem nahe der kleinen Öffnung 17 angeordneten Vorsprung 19 erzeugten Pumpwirkung und der durch den Unterschied im Außendurchmesser zwischen dem zweiten Vorratsraum 6′ sowie der zweiten Arbeitskammer 5a erzeugten Wirkung der Zentrifugalkraft beruht, worauf eingangs hingewiesen wurde. Demzufolge kann die in der Kupplung eingeschlossene Fluidmenge, die zum Betreiben der Kupplung ausreichend ist, auf ein Minimum herabgesetzt werden.When the viscous coupling starts to work, the temperature-responsive element 7 moves in accordance with the ambient temperature, so that the valve 9 is opened or closed. It is assumed that the holes 14 a and 14 b in the first cutting disc 11 are open at a suitable temperature, ie that the clutch is engaged or engaged. So that the fluid flows from the first storage space 6 into the working chambers 5 a and 5 b, so that a torque is transmitted. In this condition, the fan rotates at high speed. Here, the fluid from the second working chamber 5 a does not flow into the second storage space 6 ', which is due to the rotation of the rotor 1 with reference to the cover 4 , the pumping action of the teeth formed on the outer circumference of the rotor 1 in the direction of rotation thereof, by the rotation of the rotor 1 with respect to the arranged near the small opening 17 of projection of a generated effect of the centrifugal force based 19 pumping action and produced by the difference in outer diameter between the second storage space 6 'and the second working chamber 5, as was pointed out at the outset. As a result, the amount of fluid trapped in the clutch, which is sufficient to operate the clutch, can be minimized.

Bei mäßigen Temperaturen schließt das Ventil 9 lediglich das Loch 14a in der ersten Trennscheibe 11, während das Loch 14b offen ist, d. h., die Kupplung ist teilweise eingerückt. In diesem Zustand fließt das Fluid nur vom ersten Vorratsraum 6 in die Arbeitskammer 5b, wodurch ein Drehmoment übertragen und der Lüfter mit einer mäßigen Drehzahl gedreht wird.At moderate temperatures, the valve 9 only closes the hole 14 a in the first cutting disc 11 , while the hole 14 b is open, that is, the clutch is partially engaged. In this state, the fluid only flows from the first storage space 6 into the working chamber 5b, as a result of which a torque is transmitted and the fan is rotated at a moderate speed.

Bei niedrigen Temperaturen schließt das Ventil 9 die Lö cher 14a und 14b. In diesem Zustand ist die Kupplung gelöst. Das Fluid kehrt in den ersten Vorratsraum 6 zurück, es fließt nicht in die Arbeitskammern 5a, 5b. Insofern wird kein Drehmoment übertragen und der Lüfter läuft mit niedriger Drehzahl um.At low temperatures, the valve 9 closes the holes 14 a and 14 b. In this state, the clutch is released. The fluid returns to the first storage space 6 , it does not flow into the working chambers 5 a, 5 b. In this respect, no torque is transmitted and the fan runs at low speed.

Der zweite Vorratsraum 6′ wird gebildet, indem der Außen abschnitt der zweiten Trennscheibe 16 in das Gehäuseteil 3 eingepreßt wird. Es ist auch möglich, die zweite Trennscheibe unter Verwendung von Schrauben, Nieten oder durch ein rol lendes Verstemmen oder eine andere Methode zu befestigen.The second storage space 6 'is formed by the outer portion of the second cutting disc 16 is pressed into the housing part 3 . It is also possible to fix the second cutting disc using screws, rivets or by rolling caulking or another method.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Viskosekupplung gemäß der Erfindung, die derjenigen von Fig. 1 mit der Ausnahme gleichartig ist, daß die zweite Trennscheibe 16 einstückig mit dem Gehäuseteil 3 ausgebildet und eine rückwärtige Abdeckung 20 vorgesehen ist. FIG. 2 shows a further viscous clutch according to the invention, which is similar to that of FIG. 1 with the exception that the second cutting disc 16 is formed in one piece with the housing part 3 and a rear cover 20 is provided.

Durch den neuartigen Aufbau der Kupplungen steht das viskose Fluid im ersten Vorratsraum und in der Arbeitskammer, wenn die Kupplung nicht tätig ist. Ferner kann das Fluid in den zweiten Vorratsraum durch die kleine Öffnung, die als Meßblende fungiert, eingeführt werden. Demzufolge kann der Fluidspiegel h′ entsprechend der Kapazität oder dem Volumen des zweiten Vorratsraumes abgesenkt werden. Ferner können die oben erwähnten Probleme, die dann hervorgerufen wurden, wenn die Kupplung bei niedrigen Temperaturen in Betrieb genommen wird, d. h. durch den Lüfter erzeugte Geräusche, schlechte Arbeitsweise der Heizeinrichtung und langsames Aufwärmen der Maschine, gelöst werden. Das Fluid, das in die Arbeitskammer während des Betriebs geflossen ist, wird durch eine kleine Öffnung abgeführt, und zwar durch die Pumpwirkung bei Drehung des Rotors mit Bezug zu einem Vor sprung. Dabei wird das Fluid an einem Rückfließen in den zweiten Vorratsraum durch die kleine Öffnung gehindert, indem die Wirkung des Außendurchmessers sowie der Gestalt des zweiten Vorratsraumes und die Pumpwirkung der Zähne am Außenumfang des Rotors herangezogen wird.Thanks to the new design of the couplings stands the viscous Fluid in the first pantry and in the work chamber when the Clutch is not active. Furthermore, the fluid in the second storage room through the small opening that acts as an orifice plate, be introduced. As a result, the fluid level h ' according to the capacity or volume of the second store room can be lowered. Furthermore, the problems mentioned above, which were then caused when the clutch is operating at low temperatures is taken, d. H. noise generated by the fan, poor heater operation and slow Warming up the machine can be solved. The fluid that is in the working chamber has flowed during operation through a small opening, through the Pumping action when the rotor rotates with reference to a fore Leap. The fluid turns on a backflow into the second storage room through the small opening prevented by the effect of the outside diameter as well as the shape of the second storage room and the pumping action the teeth on the outer circumference of the rotor is used.

Die Fig. 4 zeigt eine Start-Kennkurve A der neuartigen Kupplung und eine Start-Kennkurve B einer herkömmlichen Kupplung bei niedrigen Temperaturen. Die Kurve Np gibt die Eingangs-Drehzahl, die Kurve Nf gibt die Drehzahl des Lüfters, d. h. die Ausgangs-Drehzahl, an. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, nimmt die Drehzahl des Lüfters bei der herkömmlichen Kupplung gemäß Kurve B kleine Werte nach dem Verstreichen von einigen -zig Sekunden an, so daß keines der oben erwähnten Pro bleme auftritt. Jedoch zeigt die Kurve ziemlich große Wer te unmittelbar nach dem Inbetriebsetzen der Kupplung an. Für die neuartige Kupplung ist die Drehzahl unmittelbar nach dem Inbetriebsetzen der Kupplung wesentlich niedriger. FIG. 4 shows a start characteristic curve A of the novel clutch and a start characteristic curve B of a conventional clutch at low temperatures. The curve Np indicates the input speed, the curve Nf indicates the speed of the fan, ie the output speed. As can be seen from the diagram, the speed of the fan in the conventional clutch according to curve B takes on small values after the passage of a few tens of seconds, so that none of the problems mentioned above occur. However, the curve shows fairly large values immediately after the clutch is started. For the new type of clutch, the speed immediately after starting the clutch is significantly lower.

In Fig. 5 geben die ausgezogenen Linien eine Kennkurve der neuartigen Kupplung bei normalen Temperaturen an, wäh rend die gestrichelten Linien eine Kennkurve einer herkömm lichen Kupplung bei normalen Temperaturen angeben. Für die neuartige Kupplung hat die Kurve zwei horizontale Abschnitte, so daß der Lüfter mit geringerer Wahrschein lichkeit mit hohen Drehzahlen läuft. Dadurch wird das vom Lüfter erzeugte Geräusch vermindert, und es kann auch die Kraftstoffausnutzung verbessert werden.In Fig. 5, the solid lines indicate a characteristic curve of the novel clutch at normal temperatures, while the dashed lines indicate a characteristic curve of a conventional clutch at normal temperatures. For the novel clutch, the curve has two horizontal sections, so that the fan is less likely to run at high speeds. This reduces the noise generated by the fan and can also improve fuel economy.

Claims

1. viscous coupling with a rotor ( 1 ) connected to a driving shaft ( 2 ) and an output member which is connected in a rotationally fixed manner to a housing ( 3 , 4 ), which housing part ( 3 ) rotatably mounted on the driving shaft ( 2 ) and has a lid ( 4 ), partially filled with a viscous fluid and on each side of the rotor ( 1 ) delimits a storage space ( 6 , 6 '), of which the first ( 6 ) via a first cutting disc ( 11 ) with a Temperature-dependent opening and closing arrangement ( 14 a, 14 b) from a first working chamber ( 5 b) between the rotor ( 1 ) and the first cutting disc ( 11 ) is delimited, from which the rotor ( 1 ) provides fluid in the first storage room ( 6 ) is traceable, and of which the second storage space ( 6 ') via a in the housing part ( 3 ) fitted second cutting disc ( 16 ) opposite a second Ar beitskammer ( 5 a) between the rotor ( 1 ) and the second cutting disc ( 16 ) a is limited, on the second separating disc ( 16 ) in the radially outermost region of the second working chamber ( 5 a) an opening ( 17 ) is formed which connects the second working chamber ( 5 a) with the second storage space ( 6 ') and from which when the rotor ( 1 ) rotates fluid bypassing the working chamber ( 5 a) from the second pre-storage space ( 6 ') over the outer circumference of the rotor ( 1 ) in the first storage space ( 6 ) can be pumped out.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that through the rotor ( 1 ) and the second cutting disc ( 16 ) in a radially outer region a labyrinth is formed, which has a separate opening ( 14 a) in the first cutting disc ( 11 ) and can be supplied with fluid through an opening ( 15 ) in the rotor ( 1 ).

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the second cutting disc ( 16 ) in the region of its inner portion near the rotor ( 1 ) is equipped with a pressure relief opening ( 18 ).

4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor ( 1 ) on its outer periphery a pump arrangement supporting teeth arrangement for circulating in the working chambers ( 5 a, 5 b) and in the storage rooms ( 6 , 6 ' ) has enclosed fluids.

5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the opening arrangement provided in the first cutting disc ( 11 ) ( 14 a, 14 b) extends in the radial direction and a shut-off member ( 9 ) together with an element responsive to temperature changes ( 7 ) can perform a sliding movement in the circumferential direction.

6. Coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that an adjacent and in the direction of rotation of the rotor ( 1 ) in front of the small opening ( 17 ) located projection ( 19 ) with a predetermined height is arranged on the second cutting disc ( 16 ) .

7. Coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer diameter (d) of the second storage space ( 6 ') is smaller than the outer diameter (d') of the second working chamber ( 5 a).

8. Coupling according to one of claims 5 to 7, characterized in that the responsive to temperature changes element ( 7 ) consists of a bimetal.

9. Coupling according to one of claims 5 to 8, characterized in that the separate opening ( 14 a) for SpeI solution of the second working chamber ( 5 a) radially within that of the first working chamber ( 5 b) between the first cutting disc ( 11 ) and the rotor ( 1 ) associated opening ( 14 b) is arranged.