DE4030294A1 - Fluidkupplung - Google Patents
FluidkupplungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
- F16D35/026—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves actuated by a plurality of valves; the valves being actuated by a combination of mechanisms covered by more than one of groups F16D35/022 - F16D35/025
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Fluidkupplung
zur Drehmomentübertragung von einem treibenden Teil auf ein
getriebenes Teil mittels eines fluiden Mediums, um zu bewir
ken, daß das getriebene Teil sich dreht. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf eine Fluidkupplung zum Übertragen von
Drehkräften von einer Brennkraftmaschine auf einen Kühllüf
ter.
Bei Brennkraftmaschinen der wassergekühlten Bauart bewirkt
durch einen Kühler gehende Luft, daß Wärme von dem Kühlwasser
abgestrahlt bzw. abgeführt wird. Je höher daher die Strömungs
geschwindigkeit der durch den Kühler gehenden Luft ist, desto
besser ist der Wärmeabgabeeffekt. Wenn das Fahrzeug mit einer
mittelmäßigen oder einer relativ hohen Geschwindigkeit fährt,
wird eine ausreichende Kühlluftmenge gezwungen, gegen die Vor
derseite des Kühlers zu strömen. Wenn jedoch die Fahrzeugge
schwindigkeit niedrig ist oder die Brennkraftmaschine im Leer
laufbetrieb arbeitet, ist die Kühlluftmenge nicht ausreichend.
Um in diesen Fällen eine ausreichende Kühlluft dem Kühler zu
zuführen, ist ein Kühllüfter bzw. ein Kühlgebläse hinter dem
Kühler angeordnet, das sich entsprechend der Drehzahl der
Brennkraftmaschine dreht.
Wenn die Drehgeschwindigkeit bzw. die Drehzahl des Kühllüfters
hoch wird, wird auch der Luftwiderstand hoch, so daß starke Ge
räusche entstehen und eine große Kraft erforderlich ist, um das
Gebläse bzw. den Lüfter in Drehung zu versetzen. Wenn anderer
seits die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird, braucht der Kühl
lüfter keine so große Luftmenge in den Kühler einzuziehen, da
eine große Luftmenge gegen die Vorderfläche des Kühlers infol
ge des Luftwiderstandes bei der Bewegung des Fahrzeugs ge
drückt wird. Hierzu wurden verschiedene Systeme vorgeschla
gen, die einen Anstieg der Drehgeschwindigkeit eines Kühl
lüfters verhindern, wenn die Drehzahl bzw. die Drehgeschwin
digkeit einen gewissen Wert erreicht oder die bewirken, daß
ein Kühllüfter sich nur dreht, wenn dies erforderlich ist.
Derartige Systeme umfassen eine Fluidkupplung, eine Lüfter
kupplung, eine Lüfterkopplung und dergleichen.
Im allgemeinen weist eine Fluidkupplung eine Scheibe zur Auf
nahme der Drehkraft von einer Brennkraftmaschine und ein Rad
auf, an dem der Kühllüfter angebracht ist. Das Rad ist derart
beschaffen und ausgelegt, daß es sich nach Maßgabe der Drehbe
wegung der Scheibe über den viskosen Widerstand von Silikonöl
dreht, das durch eine Labyrinthnut geht, die zwischen den Um
fangsflächenteilen der Scheibe und des Rades ausgebildet ist.
Wenn die Drehzahl der Scheibe größer als ein vorbestimmter
Wert wird, wird der viskose Widerstand bezüglich der Drehzahl
der Scheibe unzulänglich, so daß die Drehzahl des Rades nicht
größer als ein vorbestimmter Wert werden kann.
Die Lüfterkupplung hat eine Fluidkupplung, die mit einem Bi
metallthermostaten, einem Schieberventil usw. kombiniert ist.
Das Schieberventil wird nach Maßgabe der Expansion und Kon
traktion des Bimetalls geöffnet und geschlossen, welches sich
in Abhängigkeit von der Temperatur expandiert und zusammen
zieht, um die in eine Arbeitskammer von einer Fluidvorrats
kammer eingeleitete Arbeitsfluidmenge einzustellen. Das in
die Arbeitskammer eingeleitete Arbeitsfluid wird ferner in
eine Labyrinthnut eingeleitet, so daß ein viskoser Widerstand
zwischen der Scheibe und dem Rad erzeugt wird. Auf diese Weise
bewirkt die Lüfterkupplung, daß die Fluidkupplung in Abhängig
keit von der Temperatur des Brennkraftmaschinenkühlmittels ar
beitet.
Bei üblichen Lüfterkupplungen ergibt sich ein Nachteil, der
darin zu sehen ist, daß, wenn die Brennkraftmaschinendreh
zahl schnell vom Brennkraftmaschinenleerlaufzustand ansteigt,
die Drehzahl des Kühllüfters schnell ansteigt, wodurch Lüf
tergeräusche entstehen und ein Leistungsverlust bei der Brenn
kraftmaschine auftritt.
Um diese vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden,
geben die ungeprüfte, erstveröffentlichte japanische Gebrauchs
musteranmeldung (Jikkai Sho.) No. 60-58 930 und die (Jikkai
Hei.) No. 1-1 31 033 verbesserte Ausführungsformen von Lüfter
kupplungen wieder.
Diese angegebenen Systeme haben jedoch eine relativ kompliziert
ausgelegte Ventileinrichtung, bei der eine Feder oder derglei
chen eingesetzt wird. Daher ist die Auslegung desselben nicht
nur kompliziert, sondern es müssen auch viele Teile hergestellt
werden, und es wird eine hohe Herstellungsgenauigkeit gefor
dert. Als Folge hiervon wird die Herstellung kompliziert, und
die Herstellungskosten steigen.
Die Erfindung zielt daher hauptsächlich darauf ab, eine Fluid
kupplung bereitzustellen, bei der sich die Drehzahl einer ge
triebenen Einheit relativ zu jener einer treibenden Einheit
herabsetzen läßt, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl schnell
ansteigt.
Ferner soll nach der Erfindung eine Fluidkupplung der vorste
hend genannten Art bereitgestellt werden, welche eine einfache
Auslegung hat.
Nach der Erfindung zeichnet sich hierdurch eine Fluidkupplung
dadurch aus, daß eine Ventileinrichtung zur Herabsetzung des
durch einen einen Viskowiderstand erzeugenden Teils gehenden
Arbeitsfluides vorgesehen ist, über den eine getriebene Ein
heit sich in Abhängigkeit von der Drehung einer treibenden
Einheit dreht, um die Drehzahl der getriebenen Einheit re
lativ zu jener der treibenden Einheit herabzusetzen, wenn
die Brennkraftmaschinendrehzahl schnell ansteigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung
weist eine Fluidkupplung zur Drehkraftübertragung von einer
treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit folgendes auf:
eine Antriebswelle, die mit einer treibenden Einheit verbunden ist, um dieselbe mit Hilfe der treibenden Einheit drehanzutreiben,
ein Gehäuse, das drehbar auf der Antriebswelle gela gert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei das Gehäuse in seinem Innern einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle verbunden ist, um sie zusammen mit dieser zu drehen, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Drehteil mit dem Gehäu se unter Bildung eines einen Viskowiderstand erzeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, daß der Viskowi derstand erzeugende Teil das Arbeitsfluid in der zweiten Fluid kammer aufnimmt, um den Viskowiderstand zu erzeugen, mittels dem das Gehäuse sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils dreht, und
eine Ventileinrichtung, welche gestattet, daß das Ar beitsfluid in der ersten Fluidkammer in die zweite Fluidkam mer leitbar ist, um die durch das den Viskowiderstand erzeu gende Teil gehende Arbeitsfluidmenge einstellen zu können, und um ein Verhältnis der Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils verändern zu können, wobei die Ventileinrichtung eine Durchgangsöffnung umfaßt, die in einer Oberfläche der Unterteilungseinrichtung ausgebildet ist, und ein Ventilele ment umfaßt, das schwenkbeweglich an der Oberfläche gelagert ist, wobei die Schwenkrichtung des Ventilteils im wesentli chen senkrecht zu der Ebene der Oberfläche der Unterteilungs einrichtung ist, und wobei das Ventilteil die Durchgangsöff nung öffnet, wenn keine Belastung anliegt und die Durchgangs öffnung schließt, wenn eine Kraft hierauf durch die Drehbe wegung des Gehäuses ausgeübt wird, wenn diese größer als ein vorbestimmter Wert wird.
eine Antriebswelle, die mit einer treibenden Einheit verbunden ist, um dieselbe mit Hilfe der treibenden Einheit drehanzutreiben,
ein Gehäuse, das drehbar auf der Antriebswelle gela gert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei das Gehäuse in seinem Innern einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle verbunden ist, um sie zusammen mit dieser zu drehen, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Drehteil mit dem Gehäu se unter Bildung eines einen Viskowiderstand erzeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, daß der Viskowi derstand erzeugende Teil das Arbeitsfluid in der zweiten Fluid kammer aufnimmt, um den Viskowiderstand zu erzeugen, mittels dem das Gehäuse sich in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils dreht, und
eine Ventileinrichtung, welche gestattet, daß das Ar beitsfluid in der ersten Fluidkammer in die zweite Fluidkam mer leitbar ist, um die durch das den Viskowiderstand erzeu gende Teil gehende Arbeitsfluidmenge einstellen zu können, und um ein Verhältnis der Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils verändern zu können, wobei die Ventileinrichtung eine Durchgangsöffnung umfaßt, die in einer Oberfläche der Unterteilungseinrichtung ausgebildet ist, und ein Ventilele ment umfaßt, das schwenkbeweglich an der Oberfläche gelagert ist, wobei die Schwenkrichtung des Ventilteils im wesentli chen senkrecht zu der Ebene der Oberfläche der Unterteilungs einrichtung ist, und wobei das Ventilteil die Durchgangsöff nung öffnet, wenn keine Belastung anliegt und die Durchgangs öffnung schließt, wenn eine Kraft hierauf durch die Drehbe wegung des Gehäuses ausgeübt wird, wenn diese größer als ein vorbestimmter Wert wird.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung weist eine Fluidkupplung zur Drehkraftübertragung von
einer treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit folgendes
auf:
eine Antriebswelle, die mit einer treibenden Einheit zur Ausführung einer Drehbewegung durch die treibende Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse, das drehbeweglich an der Antriebswelle gelagert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei im Innern des Gehäuses ein Innenraum begrenzt wird,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern, wobei die Untertei lungseinrichtung ein Hauptscheibenteil umfaßt, das im wesent lichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses verläuft, und einen Ringflanschabschnitt umfaßt, der im wesentlichen paral lel zur Drehachse des Gehäuses von dem Umfangsrand des Haupt scheibenteils vorsteht,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Drehteil mit dem Gehäuse zur Bildung eines einen Viskowiderstand er zeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeits fluid in der zweiten Fluidkammer zur Erzeugung des Viskowi derstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung, die an dem Ringflanschteil vor gesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer in die zweite Fluidkammer eingeleitet werden kann, um ein Volumen des Arbeitsfluides, das durch das den Visko widerstand erzeugende Teil geht, einzustellen und ein Verhält nis einer Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils verän dern zu können, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn eine Kraft dadurch aufgebracht wird, daß sich das Gehäuse schneller dreht als ein vorbestimmter Wert, so daß das Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugenden Teils ge hende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
eine Antriebswelle, die mit einer treibenden Einheit zur Ausführung einer Drehbewegung durch die treibende Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse, das drehbeweglich an der Antriebswelle gelagert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei im Innern des Gehäuses ein Innenraum begrenzt wird,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern, wobei die Untertei lungseinrichtung ein Hauptscheibenteil umfaßt, das im wesent lichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses verläuft, und einen Ringflanschabschnitt umfaßt, der im wesentlichen paral lel zur Drehachse des Gehäuses von dem Umfangsrand des Haupt scheibenteils vorsteht,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Drehteil mit dem Gehäuse zur Bildung eines einen Viskowiderstand er zeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeits fluid in der zweiten Fluidkammer zur Erzeugung des Viskowi derstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung, die an dem Ringflanschteil vor gesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer in die zweite Fluidkammer eingeleitet werden kann, um ein Volumen des Arbeitsfluides, das durch das den Visko widerstand erzeugende Teil geht, einzustellen und ein Verhält nis einer Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils verän dern zu können, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn eine Kraft dadurch aufgebracht wird, daß sich das Gehäuse schneller dreht als ein vorbestimmter Wert, so daß das Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugenden Teils ge hende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung weist eine Fluidkupplung zur Übertragung der Drehkraft
von einer treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit fol
gendes auf:
eine Antriebswelle, die mit der treibenden Einheit ver bunden ist, um mit Hilfe der treibenden Einheit in Drehung ver setzt zu werden,
ein Gehäuse, das drehbeweglich an der Antriebswelle gelagert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei in dem Gehäuse ein Innenraum begrenzt wird,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern, wobei die Untertei lungseinrichtung einen Hauptscheibenabschnitt umfaßt, der sich im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses er streckt,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle zur Ausfüh rung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Dreh teil mit dem Gehäuse zur Bildung eines den Viskowiderstand erzeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeits fluid in der zweiten Fluidkammer zur Erzeugung des Viskowider stands aufnimmt, mittels dem das Gehäuse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung, die an dem Hauptscheibenteil vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der er sten Fluidkammer in die zweite Fluidkammer eingeleitet wird, um ein durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehende Volumen des Arbeitsfluids zur Veränderung eines Verhältnisses einer Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils einstellbar ist, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn diese mit einer Kraft dadurch beaufschlagt wird, daß sich das Gehäuse mit einer größeren Drehzahl als ein vorbestimmter Wert dreht, so daß die durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehende Arbeitsfluidmenge herabgesetzt wird.
eine Antriebswelle, die mit der treibenden Einheit ver bunden ist, um mit Hilfe der treibenden Einheit in Drehung ver setzt zu werden,
ein Gehäuse, das drehbeweglich an der Antriebswelle gelagert ist und an dem eine getriebene Einheit abgestützt ist, wobei in dem Gehäuse ein Innenraum begrenzt wird,
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des In nenraums in erste und zweite Fluidkammern, wobei die Untertei lungseinrichtung einen Hauptscheibenabschnitt umfaßt, der sich im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses er streckt,
ein Drehteil, das mit der Antriebswelle zur Ausfüh rung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer aufgenommen ist, wobei das Dreh teil mit dem Gehäuse zur Bildung eines den Viskowiderstand erzeugenden Teils in der zweiten Fluidkammer zusammenarbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeits fluid in der zweiten Fluidkammer zur Erzeugung des Viskowider stands aufnimmt, mittels dem das Gehäuse in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung, die an dem Hauptscheibenteil vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der er sten Fluidkammer in die zweite Fluidkammer eingeleitet wird, um ein durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehende Volumen des Arbeitsfluids zur Veränderung eines Verhältnisses einer Drehzahl des Gehäuses zu jener des Drehteils einstellbar ist, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn diese mit einer Kraft dadurch beaufschlagt wird, daß sich das Gehäuse mit einer größeren Drehzahl als ein vorbestimmter Wert dreht, so daß die durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehende Arbeitsfluidmenge herabgesetzt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich
nung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Lüfterkupplung, bei
der eine erste bevorzugte Ausführungsform ei
ner Fluidkupplung nach der Erfindung zur Anwen
dung kommt,
Fig. 2(A) eine Draufsicht zur Verdeutlichung einer Ven
tileinrichtung, die bei der Lüfterkupplung
nach Fig. 1 zum Einsatz kommt, wobei die An
sicht in Blickrichtung des Pfeils X in Fig. 1
gewählt ist,
Fig. 2(B) eine Draufsicht zur Verdeutlichung der Ventil
einrichtung nach Fig. 2(A), den man längs des
Pfeils Y in Fig. 2(A) sieht,
Fig. 2(C) eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung
der Ventileinrichtung nach Fig. 2(A),
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer
Ventileinrichtung, die bei der Lüfterkupplung
nach Fig. 1 zum Einsatz kommt,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung
einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer
Ventileinrichtung, die bei der Lüfterkupplung
nach Fig. 1 zum Einsatz kommt,
Fig. 5 eine Schnittansicht einer Lüfterkupplung gemäß
einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer
Fluidkupplung nach der Erfindung und
Fig. 6 eine Draufsicht zur Verdeutlichung einer Ven
tileinrichtung, die bei der Lüfterkupplung
nach Fig. 5 zum Einsatz kommt, wobei die Blick
richtung in Richtung des Pfeils Z in Fig. 5
gewählt ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1
ist eine Lüfterkupplung gezeigt, die gemäß einer ersten be
vorzugten Ausführungsform einer Fluidkupplung nach der Er
findung ausgelegt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Lüfterkupplung im all
gemeinen eine Antriebswelle 10 auf, die als eine Eingangsein
richtung dient, und ein Gehäuse 12, das als eine Ausgangsein
richtung zum Übertragen der Drehkraft auf einen Kühllüfter
bzw. ein Kühlgebläse 13 dient, das fest mit dem Umfang des
Gehäuses 12 verbunden ist. Die Antriebswelle 10 weist einen
Flanschabschnitt 10a und einen Schaftabschnitt 10b auf. Das
Gehäuse 12 weist ein Körperteil 14 und ein Radteil 16 auf.
Der Flanschabschnitt 10a der Antriebswelle 10 ist fest mit
einer V-förmigen Riemenscheibe verbunden, die auf der Seite
einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) angeordnet ist, um
die Antriebskraft von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschi
ne über eine V-förmige Riemenscheibe aufzunehmen. Das Kör
perteil 14 des Gehäuses 12 ist drehbeweglich an dem Schaftab
schnitt 10b der Antriebswelle 10 mittels eines Lagers 18 ge
lagert. Das Radteil 16 des Gehäuses 12 ist fest mit dem Kör
perteil 14 derart verbunden, daß der Außenumfang des Rad
teils 16 in Eingriff mit der Umfangsinnenfläche des Körper
teils 14 durch Verstemmen oder dergleichen ist, so daß in
dem Gehäuse 12 ein Raum gebildet wird.
Das Radteil 16 ist einteilig mit einem ringförmigen, vorsprin
genden Teil 16a ausgebildet, welches von der inneren Fläche
des Radteils 16 in Richtung nach innen ragt, und das konzen
trisch zu der Mitte hiervon und in einem Abstand mit einer
vorbestimmten Größe hiervon angeordnet ist. Der ringförmige,
vorspringende Abschnitt 16a trägt den Umfang einer Untertei
lungsplatte 20, mittels der der in dem Gehäuse 12 gebildete
Raum in eine Vorratskammer 22 und eine Arbeitskammer 24 un
terteilt wird.
Das Gehäuse 12 nimmt ein Scheibenteil 26 in der Arbeitskammer
24 auf. Das Scheibenteil 26 ist fest mit dem Ende des Schaft
abschnitts 10b der Antriebswelle 10 in einer Mitte desselben
derart verbunden, daß die Drehkraft von der Brennkraftmaschine
über die Antriebswelle 10 aufgenommen werden kann. Das Schei
benteil 26 ist einteilig mit einer Mehrzahl von konzentrischen,
ringförmigen, vorspringenden Abschnitten 26a ausgebildet, die
von dem Umfangsflächenteil des Scheibenteils 26 in Richtung zu
dem Radteil 16 vorstehen, und die voneinander in vorbestimmten
Intervallen getrennt sind. Zusätzlich ist das Radteil 16 ein
teilig mit einer Mehrzahl von konzentrischen, ringförmigen, vor
springenden Abschnitten 16b ausgebildet, die von dem Umfangs
flächenteil des Radteils 16 in Richtung zu dem Scheibenteil
26 vorstehen, und die voneinander im wesentlichen in den glei
chen Intervallen wie das Scheibenteil 26 getrennt sind. Der
Abstand zwischen benachbarten, ringförmigen, vorspringenden
Abschnitten 26a des Scheibenteils 26 ist derart gewählt, daß er
größer als die Breiten der ringförmigen, vorspringenden Ab
schnitte 16b ist. Der Abstand zwischen den angrenzenden, ring
förmigen, vorspringenden Abschnitten 16b des Radteils 16 sind
ebenfalls derart beschaffen und ausgelegt, daß sie größer als
die Breiten der ringförmigen, vorspringenden Abschnitte 26a
sind. Wenn daher die ringförmigen, vorspringenden Abschnitte
26a oder 16b des Scheibenteils 26 oder des Radteils 16 in die
zwischen den anderen, ringförmigen, vorspringenden Abschnitten
16b oder 26a gebildeten Ausnehmungen eingesetzt sind, so sind
Zwischenräume zwischen benachbarten, vorspringenden Abschnitten
16b und 26a vorhanden. Die oberen Enden der vorspringenden Ab
schnitte 26a des Scheibenteils 26 sind derart beschaffen und
ausgelegt, daß sie von den Grundteilen der Ausnehmungen getrennt
sind, die zwischen den vorspringenden Abschnitten 16b des Rad
teiles 16 gebildet werden, und zwar um einen vorbestimmten Ab
stand getrennt sind. Andererseits sind die oberen Enden der
vorspringenden Abschnitte 16b des Radteils 16 derart beschaf
fen und ausgelegt, daß sie von den Grundteilen der zwischen
den vorspringenden Abschnitten 26a des Scheibenteils 26 gebil
deten Ausnehmungen um einen vorbestimmten Abstand getrennt
sind. Durch diese Auslegung ergibt sich eine Labyrinthnut
28, die als ein einen Viskowiderstand erzeugendes Teil zwi
schen den Umfangsflächenabschnitten des Scheibenteils 26 und
des Radteils 16 dient.
Das Radteil 16 hat einen Fluiddurchgang 30, der eine Fluid
verbindung zwischen der Vorratskammer 22 und der Labyrinthnut
28 herstellt, um das durch die Labyrinthnut 28 gegangene Ar
beitsfluid zu der Vorratskammer 22 zurückzuleiten. Zusätzlich
hat die Unterteilungsplatte 20 eine Durchgangsöffnung 32, die
eine Fluidverbindung zwischen der Vorratskammer 22 und der Ar
beitskammer 24 herstellt. Die Durchgangsöffnung ist mittels
einer Ventilplatte 34 öffen- und schließbar. Ein Ende der
Ventilplatte 34 ist mit einer Drehwelle 36 verbunden, die an
dem Radteil 16 im wesentlichen im Bereich dessen Mitte ange
bracht ist. Die Drehwelle 36 ist auch mit dem mittig gelege
nen Endabschnitt eines spiralförmigen Bimetalls 38 verbunden,
dessen in Umfangsrichtung liegender Endabschnitt mit einem
Vorsprung verbunden ist, der auf der Außenseite des Radteils
16 angebracht ist, so daß die Ventilplatte 34 sich nach Maß
gabe der Expansion und Kontraktion des spiralförmigen Bime
tallteils 38 dreht. Das Bimetall als solches ist wie an sich
bekannt derart ausgelegt, daß es sich in Abhängigkeit von der
Temperatur ausdehnt und zusammenzieht. Somit öffnet die Ven
tilplatte 34 die Durchgangsöffnung 32 nach Maßgabe der Tempe
raturänderung und schließt diese.
Ein im wesentlichen scheibenförmiges Querteil 40 ist zwischen
der Unterteilungsplatte 20 und dem Scheibenteil 26 angeord
net. Die Querwand 40 ist einteilig mit einem ringförmig aus
gebildeten Flanschabschnitt 42 ausgelegt, der sich in verti
kaler Richtung von dem Umfangsrand der Querwand 40 weger
streckt. Der Umfangsrand des Flanschabschnittes 42 ist fest
mit der Außenseitenwand des vorspringenden Abschnittes 16a
des Radteiles 16 verbunden, so daß die Arbeitskammer 24 in
eine erste Fluidkammer 24a, die zwischen der Unterteilungs
platte 20 und der Querwand 40 gebildet wird, und eine zweite
Fluidkammer 24b unterteilt wird, in der die Labyrinthnut 28
angeordnet ist. Wie sich deutlich aus den Fig. 2(A) bis 2(C)
ersehen läßt, ist eine im wesentlichen viereckförmige Durch
gangsöffnung 44, die sich in eine Umfangsrichtung des Flansch
abschnitts 42 erstreckt, in dem Flanschabschnitt 42 ausgebil
det. Die Durchgangsöffnung 44 ist derart beschaffen und aus
gelegt, daß sie mit Hilfe einer Ventileinrichtung 46 öffen-
und schließbar ist.
Die Ventileinrichtung 46 weist ein im wesentlichen viereck
förmiges Ventilteil 48 und ein Anschlagstück 50 auf. Das Ven
tilelement 48 und die Durchgangsöffnung 44 werden gleichzei
tig mittels Stanzen ausgebildet. Das Anschlagstück 50 verläuft
derart, daß es quer durch die Durchgangsöffnung 44 geht, und
beide Endabschnitte desselben sind fest mit dem Flanschabschnitt
42 verbunden. Das Anschlagstück 50 verhindert, daß das Ven
tilteil 48 sich nach außen unter Überschreitung der maximalen
Verformungsposition verformt. Das Ventilteil 48 ist derart
ausgebildet, daß die Richtung von dem freien Endabschnitt 48a
zu dem festen Endabschnitt 48b die gleiche wie die Drehrich
tung des Gehäuses 12 ist. Das Ventilteil 48 wird nach innen
verformt, so daß die Durchgangsöffnung 44 geöffnet wird, wenn
keine Belastung anliegt. Wenn das Gehäuse 12 sich mit einer
sehr schnellen Beschleunigung dreht, wirken Zentrifugalkräfte
und Trägheitskräfte auf das Arbeitsfluid in der ersten Fluid
kammer 24a ein, so daß das Ventilteil 48 derart ausgelegt
ist, daß es sich in Richtung der Schließstellung durch das
Arbeitsfluid verformt, auf das die Zentrifugalkräfte und die
Trägheitskräfte einwirken. Zusätzlich ist der feste Endab
schnitt 48b mit einem Paar von ausgenommenen Abschnitten ver
sehen, welche dem Ventilelement eine geeignete Federkraft
verleihen, wobei die Auslegung derart getroffen ist, daß es
nicht nur zur Einnahme einer Position vorbelastet ist, in
der es zu dem Umfang des Flansches 42 nach innen gebogen ist,
wie dies in Fig. 2(c) gezeigt ist.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Aus
legung der ersten bevorzugten Ausführungsform einer Fluidkupp
lung nach der Erfindung näher erläutert.
Das von dem Scheibenteil 26 übertragene Drehmoment, welches die
Antriebswelle 10, die als eine Eingangseinrichtung dient, dreht,
zu dem Gehäuse 12, das als eine Ausgangseinrichtung dient, läßt
sich als eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Arbeits
fluides in der Arbeitskammer 24 ausdrücken. Dies bedeutet, daß
wenn nur wenig Arbeitsfluid in der Labyrinthnut 28 vorhanden
ist, die Differenz zwischen den Drehzahlen der Eingangseinrich
tung 10 und der Ausgangseinrichtung 12 maximal wird, und daß
bei einer Zunahme der Arbeitsfluidmenge der Unterschied bzw.
die Differenz abnimmt.
Wenn die Brennkraftmaschine normal nach dem Aufwärmen arbeitet,
öffnet die Ventilplatte 34 die Durchgangsöffnung 32, so daß das
Arbeitsfluid in der Vorratskammer 22 in die erste Fluidkammer
24a eingeleitet wird.Wenn das Arbeitsfluid in der Labyrinthnut
28 vorhanden ist, wird das Drehmoment von dem Scheibenteil 26
auf das Gehäuse 12 mit Hilfe des Viskowiderstandes übertragen,
der durch das Arbeitsfluid erzeugt wird, das durch die Labyrinth
nut 28 geht, so daß sich das Gehäuse 12 nach Maßgabe der Dreh
bewegung des Scheibenteils 26 dreht. Wenn sich das Gehäuse 12
dreht, wirkt eine Zentrifugalkraft auf das Arbeitsfluid in der
ersten Fluidkammer 24a ein, so daß eine Druckkraft auf das
Ventilteil 48 der Ventileinrichtung 46 ausgeübt wird. In diesem
Fall ist die Druckkraft geringer als die Federkraft des Ven
tilteils 48 selbst, so daß das Ventilteil 48 in der die Durch
gangsöffnung 44 offenhaltenden Stellung bleibt. Daher geht
das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer 24a durch die Durch
gangsöffnung 44, wie dies mit Pfeilen in Fig. 2(C) gezeigt
ist, so daß es schnell in die zweite Fluidkammer 24b einge
leitet wird. Das in die zweite Fluidkammer 24b eingeleitete
Arbeitsfluid wird ferner in die Labyrinthnut 28 eingeleitet,
so daß fortgesetzt ein Drehmoment von dem Scheibenteil 26 auf
das Gehäuse 12 mit Hilfe des Viskowiderstandes übertragen wird,
der durch das Arbeitsfluid erzeugt wird, das durch die Laby
rinthnut 28 geht. Auf diese Weise kann der Kühllüfter bzw. das
Kühlgebläse 13 die übliche Drehkraft haben.
Wenn andererseits die Brennkraftmaschinendrehzahl schnell von
einer Leerlaufdrehzahl ansteigt, steigt die Drehzahl der An
triebswelle 10 schnell an, wodurch zeitweise bewirkt wird, daß
die Drehbewegung des Gehäuses 12 infolge des Arbeitsfluides
schnell schneller wird, das in der Labyrinthnut 28 verblieben
ist. In diesem Fall wirkt die Zentrifugalkraft nicht nur auf
das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer 24a ein, sondern
auch die Trägheitskraft wirkt auf das Arbeitsfluid längs der
inneren Fläche 42a des Flanschabschnitts 42 der Querwand 40 ein.
Daher bewirkt eine aus der Zentrifugalkraft und der Trägheits
kraft zusammengesetzte Kraft, daß das Ventilteil 48 sich ent
gegen seinem Eigenelastizitätsvermögen nach außen verformt,
bis das Ventilteil 48 in Kontakt mit dem Anschlagstück 50
kommt, um die Durchgangsöffnung 44 abzusperren. Auf diese Wei
se wird eine Fluidverbindung zwischen den ersten und zweiten
Fluidkammern 24a und 24b gesperrt, so daß die in die Labyrinth
nut 28 eingeleitete Arbeitsfluidmenge herabgesetzt wird. Da
her ist es möglich, zu verhindern, daß die Drehzahl des Kühl
lüfters 13 übermäßig ansteigt, d. h. daß ein sogenanntes "Hoch
drehen" des Kühllüfters 13 verhindert werden kann, wenn die
Drehzahl der Brennkraftmaschine schnell von einem Leerlauf
betriebszustand der Brennkraftmaschine ansteigt.
Wie vorstehend angegeben ist, kann bei der bevorzugten Aus
führungsform das "Hochdrehen" des Kühllüfters 13 verhindert
werden, wenn die Brennkraftmaschine schnell beschleunigt
wird. Zusätzlich ist die Auslegung der Ventileinrichtung 46
sehr einfach getroffen, und die Anzahl der Teile derselben
ist geringer als bei üblichen Ventileinrichtungen. Da insbe
sondere das Ventilteil 48 lediglich durch Ausstanzen des
Flanschabschnittes 42 gebildet werden kann, wird das Verfah
ren zur Herstellung der Ventileinrichtung 46 äußerst einfach.
Da ferner die Elastizitätskraft des Ventilelements 48 dadurch
eingestellt werden kann, daß die Breite und die Länge des fe
sten Endabschnittes 48b verändert werden, können unterschied
lich groß bemessene Fluidkupplungen usw. bereitgestellt wer
den.
Fig. 3 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Ven
tileinrichtung, die sich bei einer Fluidkupplung gemäß der Er
findung einsetzen läßt. Bei dieser bevorzugten Ausführungs
form ist eine im wesentlichen viereckförmige Durchgangsöff
nung 60 in dem Flanschabschnitt 42 ausgebildet, und ein Ventil
teil 64 einer Ventileinrichtung 62 ist nicht einteilig mit dem
Flanschabschnitt 42 ausgelegt. Das Ventilteil 64 hat eine ge
krümmte, viereckförmige Gestalt, und der Bodenbereich dessel
ben ist kleiner als der Öffnungsbereich der Durchgangsöffnung
60. Ein Endabschnitt 64b des Ventilteils 64 ist fest mit dem
Flanschabschnitt 42 an einer Stelle in der Nähe der Durchgangs
öffnung 60 mittels Schweißen verbunden, so daß die Richtung
von dem freien Endabschnitt 64a zu dem festen Endabschnitt 64b
die gleiche wie jene der Drehung des Gehäuses 12 ist. Das Ven
tilteil 64 ist einteilig mit einem dicken Ausgleichsgewichts
teil 66 versehen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform erhält man im wesent
lichen dieselben Effekte wie bei der ersten bevorzugten Aus
führungsform. Da zusätzlich das Gewicht des Ventilelements 64
und der Bereich des Ventilelements 64, die in Wechselwirkung
mit dem Arbeitsfluid sind, größer gewählt sind, verformt sich
das Ventilteil 64 nach außen, d. h. in Richtung seiner Schließ
stellung, auf relativ einfache Weise. Ferner können sich das
Ventilteil 64 und der Gewichtsabschnitt 66 derart verformen,
daß der freie Endabschnitt 64a durch die Durchgangsöffnung
60 geht.
Fig. 4 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer
Ventileinrichtung nach der Erfindung, die sich bei der Fluid
kupplung nach der Erfindung verwenden läßt. Bei dieser bevor
zugten Ausführungsform entspricht die Auslegung im wesentli
chen jener der zweiten bevorzugten Ausführungsform, abgesehen
davon, daß die Grundbereiche eines Ventilteils 74 und ein Ge
wichtsabschnitt 76 einer Ventileinrichtung 72 größer als der
Öffnungsbereich einer Durchgangsöffnung 70 sind, die in dem
Flanschabschnitt 42 ausgebildet ist. Das Ventilteil 74 und das
Gewichtsteil 76 haben einen sektorförmigen Querschnitt, so
daß der freie Endabschnitt 74a größer als der feste Endab
schnitt 74b ist. Wenn daher das Ventilteil 74 sich nach außen
verformt, kommt der Umfangsflächenabschnitt des Ventilteils
74 in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 42 um die Durchgangs
öffnung 70, so daß man ein im wesentlichen vollständiges Ab
sperren der Fluidverbindung zwischen der ersten und zweiten
Fluidkammer 24a und 24b erreicht. Auf diese Weise läßt sich
die Drehbewegung des Kühllüfters 13 sicher anhalten.
Fig. 5 zeigt eine Lüfterkupplung gemäß einer vierten bevor
zugten Ausführungsform einer Fluidkupplung nach der Erfin
dung. Die Auslegung bei dieser bevorzugten Ausführungsform
ist im wesentlichen ähnlich wie bei jener der ersten bevor
zugten Ausführungsform getroffen, abgesehen davon, daß die
Querwand 40 zum Unterteilen der Arbeitskammer 24 in eine er
ste und eine zweite Fluidkammer 24a und 24b nicht verwendet
wird, und daß eine Unterteilungsplatte 80 und ein Rückschlag
ventil 82 anstelle der Unterteilungsplatte 20 und der Ventil
einrichtung 46 jeweils vorgesehen sind. Die Unterteilungs
platte 80 hat einen im wesentlichen zylindrischen, vorsprin
genden Abschnitt 84, der in Richtung der Vorratskammer 22
ragt. Der vorspringende Abschnitt 84 dient zur Bildung eines
Ventilaufnahmeabschnittes 86 auf der Seite der Arbeitskammer
24. Die obere Fläche 84a des vorspringenden Abschnitts 84 hat
eine im wesentlichen viereckförmige Durchgangsöffnung 88, die
mit Hilfe der Ventilplatte 34 geöffnet und geschlossen wird.
Der Ventilaufnahmeabschnitt 86 nimmt das Rückschlagventil 82
darin auf. Wie sich deutlich aus Fig. 6 ersehen läßt, weist
das Rückschlagventil 82 im allgemeinen ein zylindrisches Kör
perteil 90 und eine scheibenförmige Ventilplatte 92 auf. Das
Körperteil 90 hat ein Befestigungsstück 90a, das sich von dem
Umfang des Körperteils 90 in Richtung zu dem Mittelpunkt der
Unterteilungsplatte 80 parallel zu der Unterteilungsplatte
80 erstreckt. Die Ventilplatte 92 ist an dem Befestigungsstück
40a des Körperteils 90 über einen elastischen Schenkelabschnitt
92a abgestützt. Wenn keine Belastung auf die Ventilplatte 92
einwirkt, ist diese in Richtung einer geneigten Offenstellung
vorbelastet. Zusätzlich hat das Körperteil 90 ein Anschlag
stück 90b, das sich von dem Umfang des Körperteils 90 an einer
Stelle nach innen erstreckt, die dem Befestigungsstück 90a
parallel zu der Unterteilungsplatte 80 gegenüberliegt. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform können das Innere und das
Äußere des Rückschlagventils 82 als erste und zweite Fluidkam
mern 24a und 24b jeweils dienen. Nachstehend wird die Ar
beitsweise der vorstehend beschriebenen vierten bevorzugten
Ausführungsform der Fluidkupplung nach der Erfindung näher
erläutert.
Wenn die Brennkraftmaschine ihren üblichen Betrieb nach dem
Aufwärmen führt, öffnet die Ventilplatte 34 die Durchgangs
öffnung 88, so daß das Arbeitsfluid in der Vorratskammer 32
in das Innere des Rückschlagventils 82 eingeleitet wird. Das
Drehmoment wird von dem Scheibenteil 26 auf das Gehäuse 12
durch den viskosen Widerstand übertragen, der durch das Ar
beitsfluid erzeugt wird, das durch die Labyrinthnut 28
geht, so daß sich das Gehäuse nach Maßgabe der Drehbewe
gung des Scheibenteils 26 dreht. Wenn sich das Gehäuse 12
dreht, wirkt eine Zentrifugalkraft auf das Arbeitsfluid in
dem Rückschlagventil 82 ein, so daß eine Druckkraft auf die
Ventilplatte 92 des Rückschlagventils 82 wirkt. In diesem
Fall ist die Druckkraft geringer als die Federkraft des
Schenkelabschnitts 92a der Ventilplatte 92, so daß die Ven
tilplatte 92 offen bleibt. Somit wird das Arbeitsfluid in
dem Rückschlagventil in die Arbeitskammer 24 eingeleitet.
Das Arbeitsfluid, das in die Arbeitskammer 24 eingeleitet
wird, wird ferner in die Labyrinthnut 28 geleitet, so daß
das Drehmoment fortgesetzt von dem Scheibenteil 26 auf das
Gehäuse 12 durch den Viskowiderstand übertragen wird, der
durch das Arbeitsfluid erzeugt wird, das durch die Labyrinth
nut 28 geht. Auf diese Weise kann der Kühllüfter 13 die not
wendige Drehkraft erhalten.
Wenn andererseits die Brennkraftmaschine schnell vom Leer
laufzustand beschleunigt wird, steigt die Drehgeschwindig
keit der Antriebswelle 10 schnell an, wodurch zeitweilig
ein schneller Anstieg der Drehzahl des Gehäuses 12 infolge
der Tatsache auftritt, daß das Arbeitsfluid in der Laby
rinthnut 28 bleibt. In diesem Fall wird die auf das Arbeits
fluid in dem Rückschlagventil 82 wirkende Zentrifugalkraft
größer als die elastische Kraft des Schenkelabschnittes 92a
der Ventilplatte 92 selbst. Daher verformt sich der Schen
kelabschnitt 92a der Ventilplatte 92 entgegen der Reaktions
kraft selbst, so daß die Ventilplatte 92 geschlossen wird.
Auf diese Weise wird die Fluidverbindung zwischen der Vor
ratskammer 92 geschlossen wird. Auf diese Weise wird die Fluid
verbindung zwischen der Vorratskammer 22 und der Arbeits
kammer 24 gesperrt, so daß die in die Labyrinthnut 28 eingelei
tete Arbeitsfluidmenge herabgesetzt wird. Somit ist es mög
lich zu verhindern, daß die Drehzahl des Kühllüfters 13 über
mäßig ansteigt, d. h. ein sogenanntes "Hochdrehen" des
Kühllüfters 13 sich verhindern läßt, wenn die Brennkraftma
schinendrehzahl schnell ansteigt. Obgleich die Brennkraft
maschinendrehzahl schnell ansteigt, ist es in diesem Zusam
menhang möglich, Geräusche zu vermindern, die vom Kühllüf
ter 13 verursacht werden, sowie eine Herabsetzung des Brenn
kraftmaschinenleistungsverlustes zu erreichen.
Obgleich die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungs
formen erläutert worden ist, ist die Erfindung natürlich
nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten die
ser bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind
zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der
Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsge
danken zu verlassen.
Claims (36)
1. Fluidkupplung zum Übertragen einer Drehkraft von
einer treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit, da
durch gekennzeichnet, daß die Fluidkupplung
folgendes aufweist:
eine Antriebswelle (10), die mit einer treibenden Einheit zum Drehantreiben mit Hilfe der treibenden Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse (12), das drehbar an der Antriebswelle (10) gelagert ist, und von welchem eine getriebene Einheit getragen wird, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum be grenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Untertei len des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22, 24),
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Drehung mit derselben verbunden und in der zweiten Fluid kammer (24) aufgenommen ist, wobei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zur Bildung eines einen Viskowiderstand erzeu genden Teils (28) in der zweiten Fluidkammer (24) zusammen arbeitet, wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) Arbeitsfluid in der zweiten Fluidkammer (24) zur Erzeugung eines Viskowiderstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse (12) in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils (26) in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), welche ge stattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um die Men ge des Arbeitsfluides, die durch das den Viskowiderstand er zeugende Teil (28) geht, zur Veränderung eines Verhältnis ses der Drehzahl des Gehäuses (12) zu jener des drehbaren Teiles (26) einzustellen, wobei die Ventileinrichtung eine Durchgangsöffnung (32; 44; 70; 88) aufweist, die in einer Fläche der Unterteilungseinrichtung (20; 80) ausgebildet ist,
und ein Ventilteil (34; 48; 74; 92) aufweist, das schwenkbe weglich an der Fläche gelagert ist, wobei die Schwenkbewegung des Ventilteils im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Fläche ist, und wobei das Ventilteil die Durchgangsöffnung öffnet, wenn keine Belastung einwirkt, und die Durchgangsöff nung absperrt, wenn eine Kraft dadurch einwirkt, daß das Ge häuse (12) eine Drehbewegung ausführt, die größer als ein vor bestimmter Wert ist.
eine Antriebswelle (10), die mit einer treibenden Einheit zum Drehantreiben mit Hilfe der treibenden Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse (12), das drehbar an der Antriebswelle (10) gelagert ist, und von welchem eine getriebene Einheit getragen wird, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum be grenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Untertei len des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22, 24),
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Drehung mit derselben verbunden und in der zweiten Fluid kammer (24) aufgenommen ist, wobei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zur Bildung eines einen Viskowiderstand erzeu genden Teils (28) in der zweiten Fluidkammer (24) zusammen arbeitet, wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) Arbeitsfluid in der zweiten Fluidkammer (24) zur Erzeugung eines Viskowiderstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse (12) in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Drehteils (26) in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), welche ge stattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um die Men ge des Arbeitsfluides, die durch das den Viskowiderstand er zeugende Teil (28) geht, zur Veränderung eines Verhältnis ses der Drehzahl des Gehäuses (12) zu jener des drehbaren Teiles (26) einzustellen, wobei die Ventileinrichtung eine Durchgangsöffnung (32; 44; 70; 88) aufweist, die in einer Fläche der Unterteilungseinrichtung (20; 80) ausgebildet ist,
und ein Ventilteil (34; 48; 74; 92) aufweist, das schwenkbe weglich an der Fläche gelagert ist, wobei die Schwenkbewegung des Ventilteils im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Fläche ist, und wobei das Ventilteil die Durchgangsöffnung öffnet, wenn keine Belastung einwirkt, und die Durchgangsöff nung absperrt, wenn eine Kraft dadurch einwirkt, daß das Ge häuse (12) eine Drehbewegung ausführt, die größer als ein vor bestimmter Wert ist.
2. Fluidkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) derart ausgelegt ist, das
in Richtung der Drehachse des Gehäuses (12) verformbar ist,
wenn keine Belastung einwirkt.
3. Fluidkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Öffnungsbereich der Durchgangsöffnung (32) größer als
der Bereich ist, der durch das Ventilteil (4) geschlossen
wird.
4. Fluidkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (34) einteilig mit der Unterteilungsein
richtung (20; 80) ausgelegt ist.
5. Fluidkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung (46; 72) ein Anschlagstück (50; 90b)
umfaßt, welches eine solche Verformung des Ventilteils (48;
74; 92) verhindert, daß es durch die Durchgangsöffnung (44;
70; 88) geht.
6. Fluidkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangsöffnung (32; 44; 70; 80) und das Ventil
teil (34; 48; 74; 92) durch Ausstanzen eines Umrisses des Ven
tilteils abgesehen von einem Stützabschnitt, mittels dem das
Ventilteil an der Unterteilungseinrichtung (20; 80) gelagert
ist, aus der Unterteilungseinrichtung gebildet wird.
7. Fluidkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Form der Durchgangsöffnung (44) und des Ventilteils
(48) im wesentlichen viereckig ist.
8. Fluidkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützteil ausgeschnittene Abschnitte hat, so daß die
Breite des Stützabschnitts kleiner als jene des Hauptabschnitts
des Ventilteils (48) ist.
9. Fluidkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) eine längliche Platte auf
weist, deren eines Ende fest mit der Unterteilungseinrichtung
(20; 80) verbunden ist, und deren anderes Ende in einer ra
dialen Richtung des Gehäuses (12) bewegbar ist, sowie ein
Gewichtsteil aufweist, das auf der länglichen Platte vorge
sehen ist.
10. Fluidkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsteil einteilig mit der länglichen Platte (34)
ausgelegt ist.
11. Fluidkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungsbereich der Durchgangsöffnung (44; 70; 88)
kleiner als ein Bereich des Ventilteils (48; 74; 92) ist, wel
cher der Fläche der Unterteilungseinrichtung (20; 80) zuge
wandt ist.
12. Fluidkupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (74) eine längliche Platte aufweist, die
einen im wesentlichen sektorförmigen Querschnitt hat, und ein
Gewichtsteil (76) aufweist, das auf der länglichen Platte an
geordnet ist, wobei ein Ende der länglichen Platte fest mit
der Unterteilungseinrichtung (80) verbunden ist und das an
dere Ende in einer radialen Richtung des Gehäuses (12) beweg
lich ist.
13. Fluidkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewichtsteil (76) einteilig mit der länglichen Plat
te (74) ausgebildet ist.
14. Fluidkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung ein elastisches Stützteil (92a)
umfaßt, mittels welchem das Ventilteil (92) an der Fläche
der Unterteilungseinrichtung (80) gelagert ist.
15. Fluidkupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Tragteil (92a) derart ausgebildet ist, daß
das freie Ende des Ventilteils (92) in einer Lage von der
Fläche der Unterteilungseinrichtung (80) anordenbar ist, wenn
keine Belastung hierauf einwirkt.
16. Fluidkupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangsöffnung (44; 70; 88) des Ventilteils (92)
im wesentlichen kreisförmig ist, und daß der Durchmesser der
Durchgangsöffnung größer als jener des Ventilteils ist, wobei
die Ventileinrichtung (46; 72) ein Anschlagstück (50; 90b)
umfaßt, welches verhindert, daß das Ventilteil (92) durch die
Durchgangsöffnung (88) geht.
17. Fluidkupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Viskowiderstand erzeugende
Teil eine Labyrinthnut (28) ist, die zwischen dem Drehteil
(26) und dem Gehäuse (12) gebildet wird.
18. Fluidkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (48; 74; 92) die Durchgangsöffnung (44;
70; 88) öffnet, wenn eine Kraft dadurch einwirkt, daß die
Drehung des Gehäuses (12) kleiner als eine elastische Kraft
des Ventilteils selbst ist.
19. Fluidkupplung zum Übertragen einer Drehkraft von
einer treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkupplung
folgendes aufweist:
eine Antriebswelle (10), die mit einer treibenden Einheit zum Drehantreiben mit Hilfe der treibenden Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse (12), das drehbeweglich an der Antriebs welle (10) gelagert ist, und eine treibende Einheit trägt, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Untertei len des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22,24),
wobei die Unterteilungseinrichtung einen Hauptscheibenab schnitt umfaßt, der sich im wesentlichen senkrecht zur Dreh achse des Gehäuses (12) erstreckt, und einen ringförmigen Flanschabschnitt, der im wesentlichen parallel zur Drehachse des Gehäuses (12) von dem Umfangsrand des Hauptscheibenteils vorsteht,
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Drehung mit derselben verbunden ist und in der zweiten Fluidkammer (24) aufgenommen ist, wobei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zur Bildung eines einen Viskowiderstand erzeugenden Teils (28) in der zweiten Fluidkammer zusammen arbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeitsfluid in der zweiten Fluidkammer (24) zur Erzeu gung des Viskowiderstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse (12) entsprechend der Drehung des Drehteils (26) drehbewegt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), die am ringförmigen Flanschabschnitt vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um ein Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugenden Teil (28) ge henden Arbeitsfluids zur Veränderung eines Verhältnisses ei ner Drehzahl des Gehäuses (12) zu jenem des Drehteils (26) einstellbar ist, wobei die Ventileinrichtung geschlossen ist, wenn eine Kraft auf dieselbe dadurch einwirkt, daß das Gehäuse (12) eine Drehbewegung ausführt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, so daß das Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) gehende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
eine Antriebswelle (10), die mit einer treibenden Einheit zum Drehantreiben mit Hilfe der treibenden Einheit verbunden ist,
ein Gehäuse (12), das drehbeweglich an der Antriebs welle (10) gelagert ist, und eine treibende Einheit trägt, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Untertei len des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22,24),
wobei die Unterteilungseinrichtung einen Hauptscheibenab schnitt umfaßt, der sich im wesentlichen senkrecht zur Dreh achse des Gehäuses (12) erstreckt, und einen ringförmigen Flanschabschnitt, der im wesentlichen parallel zur Drehachse des Gehäuses (12) von dem Umfangsrand des Hauptscheibenteils vorsteht,
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Drehung mit derselben verbunden ist und in der zweiten Fluidkammer (24) aufgenommen ist, wobei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zur Bildung eines einen Viskowiderstand erzeugenden Teils (28) in der zweiten Fluidkammer zusammen arbeitet, und wobei das den Viskowiderstand erzeugende Teil das Arbeitsfluid in der zweiten Fluidkammer (24) zur Erzeu gung des Viskowiderstandes aufnimmt, mittels dem das Gehäuse (12) entsprechend der Drehung des Drehteils (26) drehbewegt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), die am ringförmigen Flanschabschnitt vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um ein Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugenden Teil (28) ge henden Arbeitsfluids zur Veränderung eines Verhältnisses ei ner Drehzahl des Gehäuses (12) zu jenem des Drehteils (26) einstellbar ist, wobei die Ventileinrichtung geschlossen ist, wenn eine Kraft auf dieselbe dadurch einwirkt, daß das Gehäuse (12) eine Drehbewegung ausführt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, so daß das Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) gehende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
20. Fluidkupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtung (32, 34; 46, 72) eine Durchgangs
öffnung (32; 44; 70; 88) umfaßt, die an dem ringförmigen
Flanschabschnitt ausgebildet ist, sowie ein Ventilteil (34;
48; 74; 92), das schwenkbeweglich an dem ringförmigen Flansch
abschnitt gelagert ist.
21. Fluidkupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) zwischen einer vollstän
dig offenen Stellung, in der das Ventilteil derart ange
ordnet ist, das in Richtung zu der Mitte des Hauptscheiben
abschnitts verformt wird, und einer vollständig geschlossenen
Stellung bewegbar ist, in der das Ventilteil derart ausgelegt
ist, daß es in einer Ebene liegt, die im wesentlichen mit je
ner der Durchgangsöffnung übereinstimmt, die in dem ringför
migen Flanschabschnitt ausgebildet ist, wobei das Ventilteil
in der vollständig offenen Stellung angeordnet ist, wenn keine
Belastung auf das Ventilteil einwirkt, und in der voll
ständig geschlossenen Stellung angeordnet ist, wenn dadurch
eine Kraft einwirkt, daß das Gehäuse eine Drehbewegung aus
führt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist.
22. Fluidkupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß der Öffnungsbereich der Durchgangsöffnung (32; 44;
70; 88) größer als der Bereich ist, der mittels des Ventil
teils (34; 48; 74; 92) geschlossen wird.
23. Fluidkupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) einteilig mit dem
ringförmigen Flanschabschnitt ausgelegt wird.
24. Fluidkupplung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß die Ventileinrichtung ein Anschlagstück (50; 90b)
umfaßt, welches das Ventilteil an einer solchen Verformung
hindert, daß es durch die Durchgangsöffnung (88) gehen kann.
25. Fluidkupplung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß die Durchgangsöffnung (32; 44; 70; 88) und das Ven
tilteil (34; 48; 74; 92) durch Ausstanzen eines Umrisses
des Ventilteils abgesehen von einem Stützabschnitt, mittels
dem das Ventilteil an der Unterteilungseinrichtung (20; 80)
gelagert ist, aus der Unterteilungseinrichtung (20; 80) ge
bildet wird.
26. Fluidkupplung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich
net, daß die Form der Durchgangsöffnung und des Ventilteils
im wesentlichen viereckförmig ist.
27. Fluidkupplung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich
net, daß der Stützabschnitt ausgenommene Abschnitte hat, so
daß die Breite des Stützabschnitts kleiner als jene eines
Hauptabschnitts des Ventilteils ist.
28. Fluidkupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) eine längliche
Platte aufweist, deren eines Ende fest mit dem ringförmigen
Flanschabschnitt verbunden ist, und deren anderes Ende in
einer radialen Richtung des Hauptscheibenabschnittes der
Unterteilungseinrichtung (20; 80) bewegbar ist, und das ein
Gewichtsteil (76) aufweist, das an der länglichen Platte an
geordnet ist.
29. Fluidkupplung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich
net, daß das Gewichtsteil (76) einteilig mit der länglichen
Platte ausgelegt ist.
30. Fluidkupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß der Öffnungsbereich der Durchgangsöffnung (32; 44;
70; 88) kleiner als ein Bereich des Ventilteils (34; 48; 74;
92) ist, der dem ringförmigen Flanschabschnitt zugewandt ist.
31. Fluidkupplung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilteil (34; 48; 74; 92) eine längliche Plat
te aufweist, die einen im wesentlichen sektorförmigen Quer
schnitt hat, und ein Gewichtsteil (76) aufweist, das auf
der länglichen Platte angeordnet ist, wobei ein Ende der
länglichen Platte fest mit dem ringförmigen Flanschabschnitt
verbunden ist, und das andere Ende in einer radialen Richtung
des Hauptscheibenabschnittes der Unterteilungseinrichtung
(20; 80) bewegbar ist.
32. Fluidkupplung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeich
net, daß das Gewichtsteil (76) einteilig mit der länglichen
Platte ausgelegt ist.
33. Fluidkupplung zum Übertragen der Drehkraft von
einer treibenden Einheit auf eine getriebene Einheit,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkupplung
aufweist:
eine Antriebswelle (10), die mit der treibenden Einheit verbunden ist, um hierdurch mit Hilfe der treibenden Einheit dieselbe drehanzutreiben,
ein Gehäuse (12), das drehbeweglich an der Antriebs welle (10) gelagert ist, und welches eine treibende Einheit trägt, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Unterteilen des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22, 24), wobei die Unterteilungseinrichtung einen Hauptscheibenabschnitt umfaßt, der im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses (12) verläuft,
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer (24) aufgenommen ist, wo bei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zusammenarbeitet, um einen einen Viskowiderstand erzeugenden Teil (28) in der zweiten Fluidkammer (24) zu bilden, wobei das den Viskowider stand erzeugende Teil (28) Arbeitsfluid in der zweiten Fluid kammer (24) zur Erzeugung des Viskowiderstands aufnimmt, durch den das Gehäuse (12) in Abhängigkeit von der Drehbewe gung des Drehteils (26) in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), die an dem Hauptscheibenabschnitt vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um ein Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehenden Arbeits fluids zur Veränderung eines Verhältnisses einer Drehzahl des Gehäuses (12) zu jener des Drehteils (26) eingestellt wird, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn die Kraft, die durch die Drehbewegung des Gehäuses (12) einwirkt, größer als ein vorbestimmter Wert wird, so daß die Menge des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) gehende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
eine Antriebswelle (10), die mit der treibenden Einheit verbunden ist, um hierdurch mit Hilfe der treibenden Einheit dieselbe drehanzutreiben,
ein Gehäuse (12), das drehbeweglich an der Antriebs welle (10) gelagert ist, und welches eine treibende Einheit trägt, wobei das Gehäuse (12) einen Innenraum begrenzt,
eine Unterteilungseinrichtung (20; 80) zum Unterteilen des Innenraums in erste und zweite Fluidkammern (22, 24), wobei die Unterteilungseinrichtung einen Hauptscheibenabschnitt umfaßt, der im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Gehäuses (12) verläuft,
ein Drehteil (26), das mit der Antriebswelle (10) zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, und das in der zweiten Fluidkammer (24) aufgenommen ist, wo bei das Drehteil (26) mit dem Gehäuse (12) zusammenarbeitet, um einen einen Viskowiderstand erzeugenden Teil (28) in der zweiten Fluidkammer (24) zu bilden, wobei das den Viskowider stand erzeugende Teil (28) Arbeitsfluid in der zweiten Fluid kammer (24) zur Erzeugung des Viskowiderstands aufnimmt, durch den das Gehäuse (12) in Abhängigkeit von der Drehbewe gung des Drehteils (26) in Drehung versetzt wird, und
eine Ventileinrichtung (32, 34; 46; 72), die an dem Hauptscheibenabschnitt vorgesehen ist und gestattet, daß das Arbeitsfluid in der ersten Fluidkammer (22) in die zweite Fluidkammer (24) eingeleitet wird, um ein Volumen des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil gehenden Arbeits fluids zur Veränderung eines Verhältnisses einer Drehzahl des Gehäuses (12) zu jener des Drehteils (26) eingestellt wird, und wobei die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn die Kraft, die durch die Drehbewegung des Gehäuses (12) einwirkt, größer als ein vorbestimmter Wert wird, so daß die Menge des durch das den Viskowiderstand erzeugende Teil (28) gehende Arbeitsfluid herabgesetzt wird.
34. Fluidkupplung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich
net, daß die Ventileinrichtung (46; 72) ein elastisches
Tragteil umfaßt, mittels dem das Ventilteil an dem Haupt
scheibenabschnitt der Unterteilungseinrichtung (20; 80) ge
lagert ist.
35. Fluidkupplung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich
net, daß das elastische Stützteil derart ausgebildet ist,
daß das freie Ende des Ventilteils (34; 48; 74; 92) von der
Fläche der Unterteilungseinrichtung (20; 80) wegweist, wenn
keine Belastung einwirkt.
36. Fluidkupplung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich
net, daß die Durchgangsöffnung (32; 44; 70; 88) und das
Ventilteil (34; 48; 74; 92) im wesentlichen kreisförmig aus
gebildet ist, daß der Durchmesser der Durchgangsöffnung größer
als jener des Ventilteils ist, und daß die Ventileinrichtung
ein Anschlagteil (50; 90B) umfaßt, welches verhindert, daß
das Ventilteil (34; 48; 74; 92) durch die Durchgangsöffnung
(32; 44; 70; 88) geht.
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JP1989113830U JPH088348Y2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 流体継手 |
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