DE4242666A1

DE4242666A1 - Fluid friction clutch

Info

Publication number: DE4242666A1
Application number: DE19924242666
Authority: DE
Inventors: Meinolf Werner
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1994-06-23

Abstract

The drive member (1) is a first housing half with a first work surface (3) and the output driven member (2) is formed as a second housing half with a second work face. The two work faces are arranged at the ends to form the work chamber (5) between. The drive and driven members are supported rotatable relative to each other through a bearing (8) which is mounted between the two housing halves and serves to axially fix them and to adjust the work gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Kupplung wurde bei spielsweise durch die DE-C-30 29 992 bekannt.The invention relates to a fluid friction clutch according to the Preamble of claim 1. Such a clutch was used known for example from DE-C-30 29 992.

Diese bekannten Flüssigkeitsreibungskupplungen bestehen in der Regel aus einem Antriebsglied, welches eine Nabe und einen Antriebsflansch sowie eine Antriebsscheibe aufweist, die in einem Arbeitsraum eines Kupplungsgehäuses rotiert, wobei das Kupplungsgehäuse das Abtriebs glied bildet und mittels eines oder mehrerer Kugellager auf der Nabe des Antriebsgliedes abgestützt ist. Zwischen der Antriebsscheibe und den gegenüberliegenden Arbeitsflächen des Kupplungsgehäuses befindet sich je ein Spalt, der einen Arbeitsraum bildet und mit einem visko sen Medium (Silikonöl) gefüllt bzw. entleert wird. Neben dem Ar beitsraum, in welchem das Drehmoment aufgrund von Flüssigkeitsrei bung übertragen wird, ist in der Regel noch ein Vorratsraum im Kupp lungsgehäuse vorgesehen, der über eine Ventilöffnung und über eine Rücklaufbohrung mit dem Arbeitsraum in Verbindung steht, so daß eine Zirkulation des viskosen Mediums möglich ist, die beispielsweise über einen außentemperaturgesteuerten Ventilhebel steuerbar ist. Die Arbeitsflächen einer solchen Flüssigkeitsreibungskupplung können glatt und plan sein - wie in der DE-C-30 29 992 - oder auch mit Nu ten und Stegen versehen, wie beispielsweise in der EP-B-0 016 039.These known fluid friction clutches generally exist from a drive link, which has a hub and a drive flange and has a drive pulley, which in a workspace Clutch housing rotates, the clutch housing the output link forms and by means of one or more ball bearings on the hub the drive member is supported. Between the drive pulley and the opposite working surfaces of the clutch housing there is a gap each, which forms a work space and with a visco medium (silicone oil) is filled or emptied. In addition to the Ar beitsraum in which the torque due to liquid fluid exercise is usually still a storage room in the dome lungs housing provided, which has a valve opening and a Return hole is connected to the work area, so that a Circulation of the viscous medium is possible, for example can be controlled via an outside temperature-controlled valve lever. The Work surfaces of such a fluid friction clutch can be smooth and flat - as in DE-C-30 29 992 - or with nu ten and webs, such as in EP-B-0 016 039.

Ein technisches Problem, welches diesen Flüssigkeitsreibungskupplun gen anhaftet, ist die Wärmeabfuhr, damit die Kupplung, insbesondere das Silikonöl, nicht überhitzt wird. Die Wärme entsteht durch den Schlupf zwischen Antriebs- und Abtriebsglied, d. h. in den Arbeits spalten, die mehr oder weniger mit Silikonöl gefüllt sind. Aufgrund der vorherrschenden Konstruktionen kann die Wärme dabei entweder über die Außenfläche des Kupplungsgehäuses mittels Kühlrippen an die Umgebungsluft oder über die Antriebsscheibe, die Antriebsnabe und den Antriebsflansch nach außen abgeleitet werden, wobei die Wärme leitung auf dem Wege über die Antriebsnabe offensichtlich sehr un günstig ist. Hier besteht also die Gefahr eines gewissen Wärmestaus, d. h. die Antriebsscheibe wird nicht hinreichend gekühlt.A technical problem that this fluid friction clutch gen adheres, the heat dissipation, so the clutch, in particular the silicone oil is not overheated. The heat is created by the Slip between input and output link, d. H. in the work split, which are more or less filled with silicone oil. Because of of the prevailing constructions, heat can either over the outer surface of the clutch housing by means of cooling fins to the Ambient air or via the drive disk, the drive hub and the drive flange are dissipated to the outside, taking the heat cable on the way via the drive hub obviously very un is cheap. So there is a risk of some heat buildup, d. H. the drive pulley is not cooled sufficiently.

Abhilfe hiergegen sollte beispielsweise eine flüssigkeitsgekühlte Antriebsscheibe bringen, wie sie durch die DE-C-37 28 330 bekannt wurde. Bei dieser Lösung ist die Antriebsscheibe als Hohlscheibe ausgebildet, die von Kühlwasser durchströmt wird. Diese Lösung ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig und daher für ein Massenprodukt wie diese Flüssigkeitsreibungskupplungen, die für die Kühlung von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, zu teuer.This should be remedied, for example, by a liquid-cooled one Bring drive pulley, as known from DE-C-37 28 330 has been. In this solution, the drive pulley is a hollow pulley trained, which is flowed through by cooling water. This solution is however, it is structurally very complex and therefore for a mass product like these fluid friction clutches that are used for cooling Motor vehicles are used, too expensive.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsreibungskupp lung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der insbesondere die Wärmeabfuhr aus dem Arbeitsraum verbessert wird, und zwar mit einfachen konstruktiven Mitteln. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die axiale Baulänge einer derartigen Flüs sigkeitsreibungskupplung zu verkürzen.It is therefore an object of the invention to provide a fluid friction clutch To create the type mentioned above, in particular the heat dissipation from the work area is improved with simple constructive means. It is also the job of present invention, the axial length of such a river Shorten the friction clutch.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gemäß dessen Kennzeichen gelöst. Danach wird eine im Aufbau sehr einfache Flüssigkeitsreibungskupplung geschaffen, die im Prinzip nur noch aus zwei Gehäusehälften besteht, die über ein Kugellager miteinander verbunden sind und zwischen sich den Arbeitsraum zur Übertragung des Drehmomentes einschließen. Eine Antriebsscheibe, wie sie durch den Stand der Technik bekannt ist, fehlt bei dieser Lösung - die damit verbundenen Vorteile liegen auf der Hand: Weniger Teile, weniger Be arbeitung, weniger Montage, d. h. geringere Kosten. Darüber hinaus wird die axiale Baulänge infolge Fortfalls der Antriebsscheibe ver kürzt, was sich auch weiterhin daraus ergibt, daß die axiale Bau länge des herkömmlichen Kugellagers weitestgehend entfällt, da die ses nunmehr zwischen den beiden Kupplungshälften angeordnet ist. Schließlich wird vor allem die Wärmeabfuhr aus dem Arbeitsraum ver bessert, weil nunmehr die gesamte Wärme gleichmäßig nach beiden Sei ten abgeleitet und an der berippten Außenfläche abgeführt werden kann - im Inneren der Arbeitskammer kann also kein Wärmestau mehr entstehen.This object is achieved by the features of claim 1 its license plate solved. After that, the structure becomes very simple Fluid friction clutch created, which in principle only out two housing halves, which are connected to each other via a ball bearing are connected and between them the work space for transferring the Include torque. A drive pulley, as seen through the This solution is known from the state of the art - the solution is missing associated advantages are obvious: fewer parts, less loading labor, less assembly, d. H. lower costs. Furthermore is the axial length due to the failure of the drive pulley ver shortens, which also results from the fact that the axial construction length of the conventional ball bearing is largely eliminated because the ses is now arranged between the two coupling halves. Finally, the heat dissipation from the work area is particularly important improves because now all the heat is even after both ten derived and dissipated on the ribbed outer surface can - so there can be no heat accumulation inside the working chamber arise.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteran sprüchen hervor. Danach können die Arbeitsflächen entweder plan oder mit koaxialen Stegen oder Nuten versehen sein, wodurch im letzteren Falle ein höheres Drehmoment übertragen werden kann - insofern bie tet sich diese Lösung für den erfindungsgemäßen zweiteiligen Kupp lungstyp an. Die Antriebsseite der Kupplung kann entweder mittels eines Befestigungsflansches mit einer Keilriemenscheibe verbunden oder auch direkt an die Kurbelwelle angeflanscht werden. Entspre chend ist auf der Abtriebsseite der Kupplung ein Flansch für die Be festigung eines Lüfters vorgesehen, der für die Kühlung der Brenn kraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Schließlich kann das Lager zwischen beiden Kupplungshälften als sogenanntes Dünn ringlager ausgebildet werden, wodurch vor allem der Außendurchmesser der Kupplung herabgesetzt wird.Advantageous developments of the invention are given in the Unteran sayings. Then the work surfaces can either be flat or be provided with coaxial webs or grooves, whereby in the latter If a higher torque can be transmitted - insofar as this solution for the two-part clutch according to the invention lung type. The drive side of the clutch can either by a mounting flange connected to a V-belt pulley or flanged directly to the crankshaft. Correspond There is a flange on the output side of the coupling for the loading Fixing a fan provided for cooling the burner Engine of a motor vehicle is provided. Finally, can the bearing between the two coupling halves as a so-called thin ring bearings are formed, which primarily affects the outer diameter the clutch is reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung im zusammengebauten Zustand, Fig. 1, the liquid friction coupling according to the invention in the assembled state,

Fig. 2a die abtreibende Gehäusehälfte als Einzelteil und Fig. 2a, the abortive housing half as a single part

Fig. 2b die antreibende Gehäusehälfte als Einzelteil. Fig. 2b the driving half of the housing as a single part.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung besteht gemäß Fig. 1 aus zwei Gehäusehälften 1 und 2, die ineinandergesetzt sind und durch ein Kugellager 8 positioniert werden, d. h. sowohl in radi aler wie in axialer Richtung: Die Gehäusehälfte 1 läuft also in der Gehäusehälfte 2 um. Beide drehbeweglich gegeneinander gelagerten Ge häusehälften 1 und 2 bilden einen Arbeitsraum 5, der durch eine Trennwand 6 von einem Vorratsraum 7 in der Gehäusehälfte 2 abge trennt ist. Der Arbeitsraum 5 und der Vorratsraum 7 sind einerseits durch eine Ventilöffnung 13 und andererseits durch einen Rücklaufka nal 15 miteinander verbunden, wobei der Zufluß von viskosem Medium (Silikonöl) aus der Vorratskammer 7 in die Arbeitskammer 5 über einen Ventilhebel 14 gesteuert wird, der seinerseits über einen Schaltstift 16 und ein außen angeordnetes Bimetall 17 beaufschlagt wird - man spricht in diesem Falle von einer temperaturgesteuerten Kupplung; die Steuerung der Kupplung bzw. der Zirkulation des visko sen Mediums kann jedoch konstruktiv auch anders gelöst worden und in Abhängigkeit von anderen Parametern, z. B. von der Kühlwassertempera tur erfolgen. Die angetriebene Gehäusehälfte 1 weist an ihrer Rück seite einen Befestigungsflansch 11 auf, mittels dessen die Kupplung mit einem geeigneten Antriebselement, z. B. einer Keilriemenscheibe (gestrichelt dargestellt) oder mit dem Kurbelwellenflansch der Brennkraftmaschine verbunden werden kann. Analog ist auf der Vorder seite der Gehäusehälfte 2 ein Befestigungsflansch 12 vorgesehen, an dem ein Lüfter (in der Zeichnung gestrichelt dargestellt) befestigt werden kann. Das Kugellager 8 ist vorzugsweise als sogenanntes Dünn ringlager ausgebildet, dessen Außen- und Innenring jeweils in einer entsprechenden Aufnahmebohrung der Kupplungshälfte 2 bzw. von einem entsprechenden Sitz der Kupplungshälfte 1 aufgenommen und durch Si cherungsringe 18, 19 axial gesichert sind. Nicht näher dargestellt in der Zeichnung sind entsprechende Dichtelemente, die dafür sorgen, daß das viskose Medium aus dem Arbeitsraum 5 nicht nach außen und Schmutz oder Feuchtigkeit nicht nach innen dringen. Schließlich wei sen die Kupplungshälften 1 und 2 an ihren Außenseiten Kühlrippen 9 und 10 auf, damit die im Arbeitsraum 5 entstehende Wärme über Wärme leitung nach außen und dort über Konvektion an die Umgebungsluft ab geführt werden kann.The fluid friction clutch according to the invention is shown in Figure 1 consists of two housing halves 1 and 2 which are nested together and are positioned by a ball bearing 8, that is, both in radial aler as in the axial direction. The housing half 1 thus rotates in the housing half 2. Both rotatably supported against each other housing halves 1 and 2 form a working space 5 , which is separated by a partition 6 from a storage space 7 in the housing half 2 . The working space 5 and the storage space 7 are connected on the one hand by a valve opening 13 and on the other hand by a Rücklaufka channel 15 , the flow of viscous medium (silicone oil) from the storage chamber 7 into the working chamber 5 being controlled via a valve lever 14 , which in turn is controlled by a switching pin 16 and an externally arranged bimetal 17 is acted upon - one speaks in this case of a temperature-controlled clutch; The control of the clutch or the circulation of the viscous medium can, however, also be solved differently in terms of construction and depending on other parameters, e.g. B. from the cooling water tempera ture. The driven housing half 1 has on its rear side a mounting flange 11 , by means of which the coupling with a suitable drive element, for. B. a V-belt pulley (shown in dashed lines) or with the crankshaft flange of the internal combustion engine. Analogously, a mounting flange 12 is provided on the front side of the housing half 2 , to which a fan (shown in dashed lines in the drawing) can be attached. The ball bearing 8 is preferably formed as a so-called thin ring bearing, the outer and inner ring of which are received in a corresponding receiving bore of the coupling half 2 or from a corresponding seat of the coupling half 1 and are axially secured by securing rings 18 , 19 . Corresponding sealing elements, which ensure that the viscous medium from the working space 5 does not penetrate outside and dirt or moisture does not penetrate inside, are not shown in the drawing. Finally, white sen the coupling halves 1 and 2 on their outsides cooling fins 9 and 10 , so that the heat generated in the work space 5 via heat conduction to the outside and there by convection to the ambient air.

In den Fig. 2a und 2b sind die Einzelteile der erfindungsgemäßen Kupplung mit denselben Bezugsziffern versehen und für sich darge stellt und somit besser erkennbar. Insbesondere sind die stirnseitig angeordneten Arbeitsflächen 3 und 4 der antreibenden Kupplungshälfte 1 und der abtreibenden Kupplungshälfte 2 erkennbar, die hier koaxial angeordnete Stege und Nuten aufweisen, wie sie an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Im Prinzip können diese Arbeitsflächen 3 und 4 auch eben ausgebildet sein, d. h. allerdings zu Lasten des übertragbaren Drehmomentes. Die beiden Gehäusehälften 1 und 2 werden über das Lager 8 gegeneinander zentriert, welches in einem entspre chenden Lagersitz von beiden Gehäusehälften aufgenommen wird, die jeweils eine Ringnut für die Aufnahme eines Sicherungsringes (dargestellt in Fig. 1) aufweisen.In FIGS. 2a and 2b the components of the coupling according to the invention are provided with the same reference numbers and of itself provides Darge and thus easier to see. In particular, the working surfaces 3 and 4 of the driving coupling half 1 and the driving coupling half 2 arranged at the end can be seen, which here have coaxially arranged webs and grooves, as are known per se from the prior art. In principle, these work surfaces 3 and 4 can also be flat, ie at the expense of the transmissible torque. The two housing halves 1 and 2 are centered against one another via the bearing 8 , which is received in a corresponding bearing seat by both housing halves, each of which has an annular groove for receiving a retaining ring (shown in FIG. 1).

Claims

1. Fluid friction clutch with a drive member ( 1 ) and an output member ( 2 ) which are rotatably supported against each other by means of a bearing ( 8 ) and form between them at least one working gap or working space ( 5 ) which can be filled with viscous liquid for torque transmission, wherein a supply chamber ( 7 ) is arranged in the output member ( 2 ) and is separated from the work chamber ( 5 ) by a partition ( 6 ) and a valve-controlled liquid circulation takes place between the work chamber ( 5 ) and the store chamber ( 7 ), characterized in that the drive member is the first Housing half ( 1 ) with a first working surface ( 3 ) and the output member as a second housing half ( 2 ) with a second working surface ( 4 ) are designed so that the working surfaces ( 3 , 4 ) are arranged on the end face and between them the working space ( 5 ) bil the, and that the bearing ( 8 ) between the two housing halves ( 1 , 2 ) is arranged and also the axi alen fixation of the housing halves ( 1 , 2 ) and the setting of the working gap is used.

2. Fluid friction clutch according to claim 1, characterized in that the work surfaces ( 3 , 4 ) are flat.

3. A fluid friction clutch according to claim 1, characterized in that the work surfaces ( 3 , 4 ) have coaxial webs and Nu th.

4. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing halves ( 1 , 2 ) have cooling fins ( 9 , 10 ) on their outer sides.

5. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the driving housing half ( 1 ) has a mounting flange ( 11 ).

6. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the abortive housing half ( 2 ) has a mounting flange ( 12 ) for a fan hub.

7. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bearing is designed as a thin ring bearing ( 8 ) which is arranged between the outer circumference of the first housing half ( 1 ) and the inner circumference of the second housing half ( 2 ) and the outer and the inner ring are each axially fixed in the housing halves.