DE6942046U

DE6942046U - Kraftfahrzeug mit kuehlvorrichtung fuer reibungskupplungen.

Info

Publication number: DE6942046U
Application number: DE6942046U
Authority: DE
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1969-10-28
Publication date: 1970-04-09
Also published as: US3661238A; DE1954396A1; GB1234645A; FR2021916A1

Description

Automotive Products Company Liöited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England

Pur diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Hr. 5H74/68 vom 30. Okt. 1968 beansprucht,

Kühlvorrichtung für Kraftfahrzeug-Re ibungskupplungen

Die Heuerung bezieht sich auf Wärmeabgabe- oder -zerstreuungsvorrichtungen (nachfolgend "Kühlvorrichtungen" genannt), die für die Verwendung bei Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen bestimmt sind, und betrifft auch Kraftfahrzeuge, die eine solche Kühlvorrichtung aufweisen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirkungsvollere Zerstreuung bzw. Abführung der Wärme zu erzielen, als dies herkömmliche Einrichtungen möglich ist.

Allgemein weisen Reibungskupplungen für Motorfahrzeuge bzw. Kraftfahrzeuge eine Schwungscheibe auf, gegen deren angetriebene Fläche bzw. Oberfläche eine angetriebene Scheibe durch Pederdruck gedrückt oder gepreßt wird, der auf eine Druckscheibe einwirkt, wobei die angetriebene Scheibe und die Druckscheibe üblicherweise, aber nicht notwendigerweise, innerhalb einer mit der Schwungscheibe rotierenden Abdeckplatte eingeschlossen sind- Gewöhnlich sitzt die Kupplung in einem ortsfesten glockenförmigen Gehäuse, allgemein Kupplungsgehäuse genannt, welches ein Strömungsmittel (wie beispielsweise Luft) enthält, in welchem die Kupplung arbeitet. Die Drehung der Kupplung sucht eine Zentrifugalströmung des Ströinungsmittels von der unmittelbaren Nähe der Kupplungsscheiben her hervorzurufen, so daß die während des Schlupfs der Kupplung erzeugte Wärme durch Zeatrifugalströmung in Richtung auf die Wandung des Kupplungsgehäuses befördert wird. Wenn die Kupplungsscheiben von einer Umfangswand an der Schwungscheibe oder an der Abdeckplatte umgeben sind,"so werden in der Umfangswand öffnungen vorgesehen, um das Ausströmen des Strömungsmittels zu ermöglichen.

Ττη allgemeinen ist die Wärmezerstreuung, -ableitung oder -abführung vom Kupplungsgehäuse weg abhängig von der Leitfähigkeit bzw. übertragung durch die Gehäusewandung hindurch, aber eine solche Abführung erfolgt relativ langsam, und wenn die Kupplung während einer längeren Zeitdauer rutscht, dann kann die Temperatur des gesamten, innerhalb des Eupplungsgehäuses befindlichen Strömungsmittels einen Wert erreichen, der nicht wesentlich geringer ist als derjenige in unmittelbarer Hähe der Kupplungsscheiben, so daß die Temperatur der Kupplungsscheiben auf einem unerwünscht hohen Wert verbleibt.

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j Es hat sieh herausgestellt, daß zwar die Würseser-

Streuung vom Kupplungsgehäuse her durch Vor&ehen von Rippen auf dessen AußenoberOche verbessert werden kann, daß aber dieser Verbesserung keine besondere Bedeutung zukoanat. Darüber hinaus wurde, wenn das Strömungsmittel Luft ist, bereits vorgeschlagen, Öffnunger· im Kupplungsgehäuse vorzusehen_c um das Entweichen heißer Luft aus diesem zu ermöglichen, wobei die Öffnungen durch perforiertes od_r maschiges Material überdeckt werden; aber dies ist unerwünscht, <3s feissr S"ts^ ss5 Γ) andere Fremdkörper nicht daran gehindert werden können, in das Innere des Kupplungsgehäuses durch die Öffnungen hindurch e inz-udringen.

Einem Merkmal der Erfindung zufolge wird eine Kühlvorrichtung zar Verwendung bei Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen geschaffen, welche ein Kupplungsgehäuse mit einer inneren Oberfläche einschließt, die einen Teil der Begrenzung einer Kammer bildet, in welcher sich eine Reibungskupplung während der Verwendung der Kühlvorrichtung befindet, wobei das Kupplungsgehäuse mit zwei Öffnungen versehen ist, die in die Innenoberfläche münden und so angeordnet sind, daß

O die eine dieser Öffnungen näher der radialen Peripherie einer Reibungskupplung innerhalb der teilweise durch das Kupplungsgehäuse gebildeten Kammer gelegen ist, als die andere Öffnung während der Verwendung der Kühlvorrichtung, und wobei eine Wära*ausehervorriehtung so angeordnet is"¹", daß sie sich außerhalb der teilweise durch das Kupplungsgehäuse gebildeten Kammer befindet, wobei die Wärmetauscher·= einrichtung Leitungen aufweist, welche die beides miteinander verbinden und so eingerichtet sind, dal daß durch sie hindurchfließende Medium in

! mit einem Kühlmedium kommt, wobei die Anordnung so geiiöf-

fen ist, daß während der Betätigung einer iüßef&aib

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teilweise durch das Kupplungsgehäuse gebildeten Eammer befindlichen Reibungskupplung das durch Betätigung der Reibungskupplung erwärmte Strömungsmittel von der einen Öffnung zur anderen Öffnung über die genannte Leitung strömt und dadurch gekühlt wird, daß es in Wärmeaustauschkontakt mit dem Kühlmedium gelangt.

Ss hat sich herausgestellt, daß die durch die Drehung der Kupplung induzierte Zentrifugaiströmung des Strömungsmittel« eine Zone relativ hohen Druckes in unmittelbarer C Kähe der Kupplungefcittipherie hervorbringt, während der Druefc dea Strömuftgsmittels in anderen Teilen des Innenraumes des Kuppltißgsgehäuees auf einem niedrigen Wert bleibt, und diese DrucfcdiffefenÄ wird daitt verwendet, die Strömungsmittelströmung durch die leitung hindurch zu erzeugen«

Vorzugsweise ist das Strömungsmittel Luft. Die Wärmetauachereinrichtung kann ein hohles Gehäuse aufweisen, dessen Innenraum mit den genannten Öffnungen über die erwähnten Leitungen in Verbindung steht. Das hohle Gehäuse kann mit Außenrippen versehen werden. Zweckmäßig werden die beiden Öffnungen in axialer Sichtung des Kupplungsgehäuses in Abstand von- Γ einander angeordnet, wobei ein Prall- bzw. Trennkörper innerhalb des Kupplungsgehguses zwischen den beiden Öffnungen vorgesehen werden kann.

Einem v/eiteren Aspekt der Erfindung zufolge enthält ein Kraftfahrzeug eine Reibungskupplung, die innerhalb einer Kammer sitzt, welche teilweise durch die Innenoberf1 Iche eines Kupplungsgehäuses gebildet wird, sowie eine Einrichtung zum Zerstreuen der während der Betätigung der Reibungskupplung erzeugten Wärme, wobei die Wänaezerstreuungseinrichtung (Kühlvorrichtung) zwei Öffnungen aufweist, die sich im Kupplungsgehäuse befinden und nach der Innenoberfläche desselben führen, wobei die ein© Öffnung nifeer sa der radiales Peri der Reibungskupplung als die andere gelegen ist, sowie eine

Wäraetauschereinrichtung außerhalb der genannten JLaianier, wobei die Wärsetausehereinriehtung Leitungen aufweist, welc&e die beiden öffnungen untereinander verbinden und so angeordnet sind, daß sie das durch sie feindurchfließende Strömungsmittel in Wärmeaustauschbeziehung sit einem Xühliaediuia bringen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß während des Betriebs der Reibungskupplung das durch die während des Betriebs der Beibungskupplung erzeugte "tiärae erhitzte Strömungsmittel von der einen öffnung nach der anderen über die genannten Leitungen strömt und dadurch gekühlt wird, daß es in Wänieaustaiisch-( bsziehung zvas. Kühlsediua gebracht wird·

Bie ¥är25stauschereinriehtung fra^n so angebracht werden, daß sie der durcii die Bewegung des Fahrzeugs hervorgerufenen relativen Lufstströnung ausgesetzt ist, wobei die Luftströmung als Eühlaeäiua dient, und vorzugsweise Kann die Wärmetauscher— einrichtung somit unterhalb des Kiapplungsgehäuses angebracht werden.

Zweckmäßig ist dasjenige Ende der Leitung, welches in die eine Öffnung cüncäot, vom Innern des Kupplungsgehäuses iß Brehrichtung der Reibungskupplung nach außen geneigt oder ge- , krüimat, so daß die Tangential komponente der während der Betätigung üer Beibungskupt-lung im Bereich der radialen Peripherie der Reibungskupplung induzierten Strömungsaittelströniung die Erzeugung einer Strönungsiaittelströzcang durch die Leitung der Wänsetauschereinrichtung hindurch unterstützt. Darüber hinaus kann dasjenige Saide der Leitung, welches in die andere Öffnußg nündet, in das Innere des Kupplungsgehäuses hinein und entgegengesetzt der Brehricfatuig der Reibungskupplung gekrümmt oder geneigt sein, so daß die Tangentialkomponente der ia Bereich der radialen Peripherie der Reibungskupplung während der Eetatigung der Heibungskupplung erzeugten StröisuiigsöittelstrSsiiiag die Stronung durch die Leitung hindurch una die Siickführung des Strömüngsinittels in das Kupplungs-

Zwei Ausführungsfonaen einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung werden nunmehr anhand der sie "beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

I¹Ig. 1 schematise!! ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

FIg. 2 einen Längsschnitt durch ein Kupplungsgehäuse mit einer Ausführungsform einer erfindungsgeaäßen Kühlvorrichtung*

S¹Ig* 3 einen Längsschnitt ähnlich demjenigen der

?ig. 2 durch ein Kupplungsgehäuse nit einer zweiten Äusfäfarungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A auf das Kupplungsgehäuse der ?ig. 3»

^Ig* 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Pig» 3» nährend

Pig. 6 einen Schnitt nach der Linie Tl-TL der Fig* 3 wiedergibt·

Wie sas Pig. 1 hervorgeht, weist ein Hotor- bzw. Kraftfahrzeug 10 eine Brennkraftmaschine 11 auf, deren nicht dargestellte Kurbelwelle ssit einer angetriebenen Welle 12 über eine f upt*lung gekuppelt ist, die sich innerhalb eines Kuppluagsgehauses 13 befindet, welches an seines größeren Saide am Körper der l'-aschine 11 befestigt ist. Die angetriebene Welle (Abtriebswelle) 12 erstreckt sich in ein Getriebegehäuse 14 hinein und die Aus^angswelle 15 des Getriebegehäuses treibt ein Paar von Antriebsrädern 16 des Fahrzeugs über ein Differentialgetriebe 17 an.

CA ,1 0 Λ Λ Α

»ca t* c«

Pig. 2 zeigt, daß die Kupplung 18 eine Abdeckplatte 19 aufweist, die an der Schwungscheibe 20 der Maschine 11 befestigt ist. Die Abdeckplatte 19 ist ait Uiafangsöffnungen 21 versehen, über welche Luft aus dem Inneren der Kupplung 18 durch Zentrifugalkraft bei sich drehender Kupplung 18 radial nach außen geworfen wird, wobei die Luftströmung infolge der Drehung der Kupplung 18 eine Tangentialkosponente aufweist. Sie iuf tetröjBiang unter der Zentaclf «galkraft hAi äss tine Zone relativ hehifc Dfücka fcfti at m dl« i*üiift der fcüpplün* 1β iiertüä fiuftubautti» «Mferefed der tuf-td^el: iä demjenigen ieil 23 der durch die inntnob«i?Häeb· d#i £ gehsuaes 13 Und die Piöflchine 1'· gebildeiett tüübe^i «tlekii? Üi axiälfelß Abetäfld ton at&t Kupplung 18 Äfleieidiiet ifti und getriebene Welle utngibt* auf einem niedrigeren fee£t

Sin hohlee ftehäuee 24 außerhalb des KüpplUfigMieiäi^ft·« 13 ist mit der 2one 22 relativ hohen Drucket) Über eint Leitung 2$ verbunden, die in die eine der beiden ä*ial beanstandeten Öffnungen 26 und 27 mündet, welche der fiociidrucXsGne 22 und ddtmit der radialen Peripherie der Kupplung 18 näher liegt« Das hohle Gehäuse 24 ist außerdem mit dem Teil 23 relativ niedrigen Druckes über eine Leitung 28 und die andere Öffnung 27 verbunden. Bs ist offensichtlich, daß infolge der Druck-J differenz zwischen der Hochdruckzone 22 und dea Biederdruckteil 23 die Luft das Bestreben hat, über die Öffnung 26, die Leitung 25, ias Gehäuse 24, die Leitung 28 ur1 die Öffnung 27 zu strömen. Das Gehäuse 24 befindet sich unterhalb des Kupplungygehäuses 13 (s. Fig. 1), so daß das Gehäuse 24 der relativen Luftströmung ausgesetzt ist, welche durch die Bewe_oung des Fahrzeugs 10 erzeugt wird. Auf diese V/eise wirkt das Gehäuse 24 als ein Wärmetauscher »n Wärme aus der durch ihn fließenden Luft abzuzfehen. Das Gehäuse 24 kann init Aaßenrippen

Di?/¹ ^ υ ^i σ

versehen werden, um seine Wärmeableitfläche zu erhöhen, und kann aus einem Material hergestellt werden, welches gute Wärmetleitfähigkeiten hat.

Bei der in den Fign. 3 bis 6 dargestellten Anordnung sind Teilen ähnlich den entsprechenden Teilen der Anordnung nach Pig. 2 die gleichen Bezugszeichen gegeben worden. Die Kupplung IS ist einer Maschinen—Schwungscheibe 29 4βτ Βτ^^η—· kraftmaschine 11 zugeordnet, wobei die Schwungscheibe 29 , eine Umfangswand 30 aufweist, die eine angetriebene Scheibe und eine Druckscheibe 32 der Kupplung 18 umgibt, wobei die Umfangswand 30 Öffnungen 33 aufweist, über welche Luft aus des* Innern der Kupplung 18 durch Fliehkraft nach außen abgezogen wird. Wie bereits erläutert, hat die Luftströmung eine Tangentialkomponente infolge der Drehung der Kupplung.

Die eine Öffnung 26 des Kupplungsgehäuses 13 der Anordnung nach den Pign. 3 bis 6 wird durch eine Auslaßnische 34 gebildet, die sich allgemein in der Querschnittsebene befindet, welche auch die Öffnungen 33 enthält, während die andere Öffnung 27 durch eine Einlaßnische 35 gebildet wird, die in Axial- und Umfangsrichtung von der Auslaßnische 34 (s. Pig. 4) ~ im Abstand angeordnet ist. Wie bei der Anordnung nach Pig. 1 ist ein hohles Gehäuse 24, welches als Wärmetauscher dient, zwischen den beiden Öffnungen 26 und 27 durch Leitungen 25 und 28 angeschlossen, die jeweils mit den Nischen 34 and 35 verbunden sind. Die Auslaßnische 35 ist, wie in Pig. 4 dargestellt, in Drehrichtung der Kupplung 18, durch den Pfeil 36 angedeutet, nach außen geneigt oder gekrümmt, so daß die Tangent ialkomponente der Luftströmung den Aufbau einer Luft strömung durch das Gehäuse 24 hindurch unterstützt. Die Ein- laflnleche 35 ist in ähnlicher Weise in entgegengesetzter Richtung geneigt oder gekrümmt (s. Pig. 6).

Ein Prallkörper 37 ist im Kupplungsgehäuse 13 zwischen den beiden Öffnungen 26 und 27 vorgesehen, um die innere Luftzirkulation innerhalb der durch das Kupplungsgehäuse 13 und die Maschine 11 gebildeten Ka.imer zu reduzieren und sicherzustellen, daß ein wesentlicher Teil der Luft durch den durch die Leitungen 25 und 28 und das hohle Gehäuse 24 gebildeten Wärmetauscher hindurch umläuft.

Verschiedene Abänderungen oder Verbesserungen der oben ^f anhand der Zeichnung beschriebenen beiden Ausführungsformen können vorgenommen werden, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird. Zum Beispiel kann die durch das Kupplungsgehäuse und die Maschine gebildete Kammer mit irgendeinem anderen geeigneten Medium gefüllt werden, wenn eine entsprechende Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der angetriebenen Welle vorgesehen wird, so daß die Kupplung innerhalb eines solchen anderen geeigneten Mediums, anstatt innerhalb, von Luft, wie oben beschrieben, arbeitet, wobei das Medium durch Betätigung der Kupplung erhitzt wird und das auf diese Weise erhitzte Medium durch den außerhalb der Kammer befindlichen Wärmetauscher hindurchgeleitet wird, damit es in diesem abgekühlt wird. Das Gehäuse, welches den Wärmetauscher darstellt, kann auch an ' irgendeiner anderen Stelle relativ zum Kupplungsgehäuse so angeordnet werden, daß es der durch die Bewegung des Fahrzeugs erzeugten relativen Luftströmung ausgesetzt wird, um das durch Betätigung der Reibungskupplung erwärmte Medium in Wärmeaustauschbeziehung mit irgendeinem geeigneten Kühlmedium zu bringen.

Die Feuerung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Schutzanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Heuerungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.

Schatzansprüche

Claims

- 10 -

69 156 Kü/Schm

1 .J Kühlvorrichtung für Reibungskupplungen von Kraftfahrzeugen mit einem EupOlungsgenäuse, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher, der außerhalb des Kupplungsgehäuses (13) angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher mit dem Innern des O , Zupplungsgehäüses (13) über zwei Öffnungen (26*2?) in Y*rbindung steht, von denen die eine (26) dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende des KupplungsgehäUßes (13) näher gelegen ist, während die andere Öffnung (27) dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende des Kupplungsgehäuses (13) näher liegt.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, <?aß der Wärmetauscher ein hohles Gehäuse (24) sowie leitungen (25* 28) aufweist, welche das Innere dee Gehäuses (24) mit den beiden Öffnungen (26,27) verbinden.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS das hohle Gehäuse (24) Außenrippen aufweist.

4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Eupplungsgehäuses (13) zwischen den beiden Öffnungen (26, 27) ein Prallkörper (37) vorgesehen ist.

5* Kraftfahrzeug mit einer Beibungskuppltmß und

M*ch eines der .Ansprüche Ί "bis 4-, irobel. in. ©iner teilweise durch das

hause gebildeten Sasmer in der Sähe des den größeren messer aufweisenden Endes des Estppl rrngsgehänsea ist, dadurch gekennzeichnet, daß das durch. Betätigung dft? Beibungskopplung (18) erhitzte Strömungsmittel von der eisen Öffnung (26) nach, übt anderen Öffnung (27) über den \iarmetan« scher s^r^t rmet durch ^τ*τπρ>?τι«τ^«τι«^ήή^7'.·ϊ <a>rrmg sät eines ia Waraetsreischer geknhit wird.

eine (24)

*ur Leitung ton tut* Übtt 4iA der «Ü*n Öffnung (26) mch dei? iädtl^A

«eichnet, dai der Wärmetüuscher so al»eet>i>äeflt i»t^ di£ ftl? durch die ßeiregun« des ?ahrseug3 (10) iAiftströeung auÄgesetrt ist« vohei diese fcihlmittel dient»

8« Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch daB der Wärmetauscher unterhalb des lupplungsgehäuaee angebracht ist.

9. Kral tfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 feie 8» dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige Ende (3*) der Leitung (25), welches in die genannte eine öffnung (26) aündet, voa Inneren des Kurplungsgehäuses (13) in Drehrichtung ier Eeibun^skupplung (18) nach außen geneig** oder gekrünn* ist, derart, daß die Tangentialkomponente der während der Betätig^rag der Reibungskupplung (18) im Bereich der radialen Peripherie der Reibungskupplung induzierten Ströifl"ngsmittelstr&aung die Erzeugung einer Strönungsmittelströmung durch, die Leitungen (25, 28) des Wärmetauschers hindurch unterstützt.

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10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige Ende (35) der Leitung (28), welche in die andere Öffnung (27) mündet, in das Innere des Kupplungsgehäuses (13) hinein in einer der Drehrichtung der Reibungskupplung (18) entgegengesetzten Richtung gekrümmt oder geneigt ist, derart, daß die Tangent ialkomponente der iia Bereich der radialen Peripherie der Reibungskupplung (18) während der Betätigung der Reibungskupplung (18) erzeugten Strömungsmittel

hindurch und die Rückführung dieses Strömungsmittels in das Kupplungsgehäuse (13) über die genannte andere Öffnung (27) unterstützt.

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