DE4338163C2 - Flüssigkeitsreibungskupplung mit Verdrehsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungskupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Flüssigkeitsreibungskupplungen wurden beispielsweise durch die DE-A-40 28 318 bekannt: Bei dieser Kupplung ist das Gehäuse zweiteilig ausgebildet, und der sogenannte Grundkörper, der auf der Antriebswelle gelagert ist, ist durch eine Bördelverbindung mit dem Deckel der Kupplung verbunden, d. h. das Material des Grundkörpers wird über den äußersten Randbereich des Deckels gedrückt, so daß eine ringförmige Rückhaltelippe gebildet wird. Diese Bördelverbin­ dung dient auch gleichzeitig als Verdrehsicherung von Deckel und Grundkörper. Eine ähnliche Bördelverbindung zwischen Deckel und Grundkörper wurde durch die DE-A-39 27 153 bekannt. Schließlich ist durch die DE-A-32 42 381 eine Flüssigkeitsreibungskupplung bekannt geworden, bei welcher Grundkörper und Deckel durch eine Schraubver­ bindung form- und reibschlüssig gegen Verdrehen gesichert sind. Nachteilig bei den bekannten Bördelverbindungen ist, daß der Reib­ schluß zwischen Deckel und Grundkörper bei bestimmten Drehmoment­ größen nicht mehr ausreicht, so daß unerwünschte Relativbewegungen zwischen Grundkörper und Deckel auftreten. Andererseits ist das Si­ chern gegen Verdrehen mittels Schrauben aufwendig, einerseits im Hinblick auf den benötigten Bauraum und andererseits im Hinblick auf erhöhte Kosten.

Die DE-AS 14 25 244 zeigt eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem Ge­ häuse, in welches ein Deckel mit einem gewölbten Deckelrand eingesetzt ist, der durch eine umlaufende Bördelverbindung gehalten ist. Bei der US-PS 4,527,675 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem zweiteili­ gen Gehäuse offenbart, bei welchem die beiden Gehäuseteile durch eine Schnappverbindung zusammengehalten werden. Bei beiden vorgenannten Verbin­ dungsarten zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel ist allerdings keine Ver­ drehsicherung vorgesehen, d. h. beide Gehäuseteile sind nur kraftschlüssig gegen Verdrehen gesichert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die o.g. Nachteile zu vermeiden und eine Verdrehsicherung zwischen Grundkörper und Deckel eines Kupplungsgehäuses der eingangs genannten Art vorzusehen, die einfach und preisgünstig ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Durch die Erhebungen und/oder Vertiefungen am inneren Gehäuseteil und das Hineindrücken des Bördelrandes ent­ steht zwischen beiden Gehäuseteilen ein Formschluß, der die Übertra­ gung von größeren Drehmomenten erlaubt. Diese konstruktiven Maßnah­ men am Gehäuseteil sind äußerst einfach herstellbar, und der Monta­ gevorgang bleibt derselbe wie vorher, d. h. das Rollieren erfolgt auf dieselbe Weise, allerdings bildet sich jetzt ein Formschluß aus, da das Material in die Zwischenräume verquetscht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüche 2 bis 6. Die Erhebungen können als radial verlaufende Rippen ausgebildet sein, die gegebenenfalls eine Verlängerung der bereits vorhandenen Kühlrippen darstellen, allerdings mit verminder­ ter Höhe h. Der Eingriff zwischen dem Bördelrand und den Rippen bzw. deren Zwischenräumen kann nach Art einer Stirnverzahnung ausgebildet sein. Die Rippen müssen, um die gewünschte Verdrehsicherung herzu­ stellen, nicht spangebend bearbeitet sein, sondern können wie die bekannten Kühlrippen in einer Spritz- oder Druckgußform hergestellt werden, so daß die Oberfläche eine Gußhaut bildet. Dieses Herstell­ verfahren bedeutet gegenüber einer spangebenden Fertigung deutliche Kostenvorteile. Es ist also auch kein zusätzlicher Arbeitsgang er­ forderlich, da das Bördeln bzw. Rollieren bereits vorher angewandt wurde. Schließlich wird beim Rolliervorgang gleichzeitig eine pastöse Dichtung in einer entsprechenden Aussparung vorgesehen, die dann durch den Bördelrand abgeschlossen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flüssigkeitsreibungskupplung im Schnitt,

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung A gemäß Fig. 1,

Fig. 2a einen Teilschnitt entlang der Fläche B-B gemäß Fig. 2,

Fig. 3a das Detail X gemäß Fig. 1 vor dem Rolliervorgang und

Fig. 3b das Detail X nach der Rollierung.

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung im Schnitt dargestellt, wobei die eigentliche Erfindung in dem Detail X besteht, welches in den Fig. 2 bis 3 genauer dargestellt ist. Die bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung besteht aus einer Anstriebs­ welle 1, die endseitig eine Antriebsscheibe 2 mit zwei Arbeitsflä­ chen 2a und 2b trägt, welche in einer Arbeitskammer 11 eines Gehäu­ ses umläuft, welches zweiteilig ausgebildet ist und aus einem inne­ ren Gehäuseteil, hier Grundkörper 4, und einem äußeren Gehäuseteil, hier Deckel 5, besteht. Der Grundkörper 4 ist mittels eines Kugella­ gers 9 auf der Antriebswelle 1 gelagert und trägt einen nur teil­ weise dargestellten Lüfter 20 für die Kühlung einer Brennkraftma­ schine eines Kraftfahrzeuges, wobei der Lüfter 20 durch Bolzen 10 und Muttern 19 drehfest mit dem Grundkörper 4 verbunden ist. Grund­ körper 4 und Deckel 5 weisen jeweils radial verlaufende Kühlrippen 7 und 8 an ihren Stirnflächen auf und sind miteinander durch eine Bör­ delverbindung 6 verbunden. Die Drehmomentübertragung von der An­ triebswelle 1 auf das Kupplungsgehäuse 3 erfolgt in an sich be­ kannter Weise durch Flüssigkeitsreibung, daher ist der Arbeitsraum 11 mit einem viskosen Medium (Silikonöl) gefüllt, welches in bekann­ ter Weise zwischen der Arbeitskammer 11 und einer Vorratskammer 12 über eine Ventilöffnung 14 und eine Rücklaufbohrung 17 zirkuliert. Die Abtriebsdrehzahl der Kupplung wird über ein außen angeordnetes Bimetall 16 gesteuert, welches über einen Schaltstift 15 einen Ven­ tilhebel 13 betätigt, der die Ventilöffnung 14 kontrolliert. Schließlich ist ein Staukörper 18 vorgesehen, der für die Rückförde­ rung des Silikonöls aus dem Arbeitsraum 11 in den Vorratsraum 12 sorgt.

Eine Teilansicht in Richtung A ist in Fig. 2 dargestellt: Diese zeigt die Rückseite der Kupplung, d. h. die Stirnseite des Grundkör­ pers 4 mit den Rippen 8, die in radialer Richtung verlaufen, wobei die Rippen 8 nach außen durch axial abgesetzte Bereiche 8a verlän­ gert sind. Zwischen den Rippen 8a befinden sich jeweils Zwischen­ räume 8b. Den äußersten Randbereich des Deckels 5 bildet der Bördel­ rand 6, der über die äußersten Spitzen der Rippenbereiche 8a ge­ drückt bzw. rolliert ist. In Fig. 2 ist eine Schnittfläche B-B ein­ gezeichnet, die in Fig. 2a abgewickelt und leicht vergrößert darge­ stellt ist. Dort erscheint der Grundkörper 4 schraffiert, d. h. im Schnitt, wobei sich aus seiner Stirnfläche die Rippen 8a erheben, und zwar mit der Höhe h. Zwischen diesen Rippen 8a befinden sich im Schnitt etwa U-förmige Zwischenräume 8b, in welche der äußerste Bör­ delrand 6 hineingedrückt ist, so daß sich wellenförmige Vertiefungen 6a ergeben. Zur Verdeutlichung sind zwei Pfeile mit dem Buchstaben U eingezeichnet, die die Richtung der auf die Teile 4 und 5 wirkenden Umfangskräfte darstellen. Man erkennt, daß durch diese formschlüs­ sige Verbindung zwischen Rippen 8a und Wellenbereichen 6a des Bördelrandes 6 eine Art Verzahnung hergestellt ist, die in der Lage ist, beträchtliche Drehmomente zu übertragen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Antriebsscheibe 2, wie in Fig. 1 darge­ stellt, auf beiden Seiten 2a und 2b ein Drehmoment auf das Kupp­ lungsgehäuse 3 überträgt. In diesem Falle ist es erforderlich, daß die Drehmomentübertragung vom einen auf das andere Gehäuseteil, wel­ ches den Lüfter trägt, sichergestellt ist.

Das bereits erwähnte Detail X aus Fig. 1 ist in den Fig. 3a und 3b dargestellt, wobei 3a den Zustand der beiden Teile 4 und 5, d. h. des Grundkörpers 4 und des Deckels 5 vor dem Rollieren zeigt. Beide Teile sind über eine Passung 4a, 5a ineinandergefügt, wobei der Bör­ delrand 6 vor dem Rollieren innen die Form eines Hohlzylinders 5a und außen eine konische Form aufweist. Auf der Stirnseite des Grund­ körpers 4 befinden sich, auf dem Umfang verteilt, die radialförmig verlaufenden äußeren Rippenbereiche 8a. Fig. 3b zeigt beide Teile 4 und 5 nach dem Rolliervorgang, d. h. der Bördelrand 6 ist mit seiner Innenfläche 5a′ etwa um den Winkel α von ca. 45° gegenüber der Pas­ sung 4a, 5a geneigt und bildet mit den äußersten Rippenbereichen 8a eine Überdeckung 6a in Umfangsrichtung, d. h. einen Formschluß. Letz­ terer wird durch die oben bereits erwähnten wellenförmigen Bereiche 6a gebildet, die in die Zwischenräume 8b hineingedrückt werden. Fer­ ner ist ein umlaufender Absatz 4b am Grundkörper 4 vorgesehen, wel­ cher mit einer pastösen Dichtung gefüllt und nach dem Rolliervorgang durch den Bördelrand 6 verschlossen wird. Man sieht, daß kein zu­ sätzlicher Arbeitsgang gegenüber dem bekannten Rolliervorgang er­ forderlich ist, da das Rollieren bzw. Umbördeln praktisch in der gleichen Weise wie früher erfolgt, mit dem Unterschied, daß sich die Innenfläche des Bördelrandes nunmehr zwischen die einzelnen Rippen 8a einschmiegt und somit den gewünschten Formschluß herstellt. Die Rippen 8a brauchen nur eine geringe Höhe h von etwa 1 bis 3 mm auf­ zuweisen.

Abschließend ist zu erwähnen, daß der Bördelrand 6 sowohl am Dec­ kel - wie im Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben - vor­ gesehen werden kann, als auch umgekehrt am Grundkörper, wobei die zugehörigen Rippen 8a dann am Deckel angeordnet wären.

Im übrigen müssen die Rippen 8a nicht immer eine radiale Fortsetzung der Kühlrippen 8 darstellen, z. B. dann, wenn derartige Kühlrippen am Gehäuse nicht vorgesehen sind. In diesem Falle reicht eine beliebig auf dem Umfang verteilte Anordnung von Erhebungen, z. B. Noppen, und/oder Vertiefungen im Bereich der Bördelung.

Claims (6)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer Antriebswelle (1), einer Antriebsscheibe (2) und einem Gehäuse (3), welches drehbar auf der Antriebswelle (1) gelagert ist und einen Arbeitsraum (11) aufweist, in welchem die Antriebsscheibe (2) umläuft und ein Drehmoment über Flüssigkeitsreibung überträgt, wobei das Ge­ häuse (3) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem inneren Ge­ häuseteil (4) und einem äußerem Gehäuseteil (5) besteht, die durch eine Bördelung (6) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß am radial äußersten Bereich des inneren Gehäuseteiles (4) über den Umfang verteilte Erhebungen (8a) und/oder Vertiefungen (8b) auf der Außenseite angeordnet sind, die mit den äußersten Randbereichen (6a) der Bördelung (6) in formschlüssigem Eingriff stehen.

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der umgebördelte Randbereich (6) eine etwa koni­ sche Innenfläche (5a′) aufweist, die zur Rotationsachse der Kupplung einen Winkel α von ca. 30 bis 60° bildet.

3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen als radial verlaufende Rip­ pen (8a) ausgebildet sind und mit den äußersten Randbereichen (6a) der Bördelung (6) eine Art Stirnverzahnung bilden.

4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rippen (8a) unbearbeitet sind, d. h. eine Guß- oder Spritzhaut aufweisen.

5. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (4, 5) einen Paßsitz (4a, 5a) bilden, und daß am inneren Ge­ häuseteil (4) ein umlaufender Absatz (4b) zur Aufnahme einer pastösen Dichtung vorgesehen ist, der durch die Bördelung (6) abgedeckt wird.

6. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe h der äußeren Rippen (8a) 1 bis 3 mm beträgt.