DE8811100U1

DE8811100U1 - Fluid friction clutch

Info

Publication number: DE8811100U1
Application number: DE8811100U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1988-10-20

Description

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Description" Fluid friction clutch

Die Neuerung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The innovation concerns a fluid friction clutch according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 30 41 829 C2 ist eine gattungsgemMß« Flüssigkeitsreibungskupplung bekannt, bei der in Pereich der Stirnseite der Topfscheibe eine im Gehäuse umlaufende Nut vorgesehen ist, in der sich die von den Rillen geförderte Kupplungsflüssigkeit beim Betrieb der Kupplung sammelt und dann über einen Staukörper aus der Nut in die Vorratskammer zurückgefördert werden kann. Flüssigkeitsreibungskupplungen dieser Art besitzen eine relativ niedrige Leerlaufdrehzahl. Wegen der relativ schnell möglichen Rückführung der Kupplungsflüssigkeit aus der Arbeits-From DE 30 41 829 C2 a fluid friction clutch of this type is known in which a groove is provided in the housing in the area of the front side of the cup disk, in which the clutch fluid conveyed by the grooves collects during operation of the clutch and can then be conveyed back from the groove into the storage chamber via a bluff body. Fluid friction clutches of this type have a relatively low idle speed. Due to the relatively quick return of the clutch fluid from the working chamber,

If amin o &tgr;- ergeht sish i™£&idiagr;&bgr;3* Regel auch &bgr;&iacgr;&pgr;&bgr; «acananntfl schwarz/

weiß-Regelung, d.h. ein verhältnismäßig schlagartiges Zu- und Abschalten der Kupplung, das nicht in allen Einsatzbereichen erwünscht ist.white control, i.e. a relatively sudden switching on and off of the clutch, which is not desired in all areas of application.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache Mittel eine modulierende Regelung für die Kupplung und eine Erhöhung der Leerlaufdrehzahl zu erreichen.The invention is based on the object of achieving a modulating control for the clutch and an increase in the idle speed by simple means.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Flüssigkeitsreibungskupplung der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruches 1 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung erfolgt im Stirnseitenbereich der Topfscheibe durch die zusätzlichen Pumpnuten eine erhöhte Pumpwirkung, wobei vor allen Dingen ein Teil der Kupplungsflüssigkeit nicht zum Staukörper und in die Vorratskammer zurückfließt, sondern in den anTo solve this problem, the characterizing features of claim 1 are provided for a fluid friction clutch of the type mentioned at the beginning. This design results in an increased pumping effect in the face area of the cup disk due to the additional pumping grooves, whereby above all a part of the clutch fluid does not flow back to the bluff body and into the storage chamber, but into the

die Stirnseite der Topfscheibe angrenzenden Arbeitsspalt in der Arbeitskammer gefördert wird. Dadurch kann ohne aufwendige zusätzliche Mittel sowohl die Leerlaufdrehzahl erhöht werden als auch - wegen der in der Arbeitskammer verbleibenden größeren XupplungsflUssigkeitsmenge - auch eine modulierende Regelung erzielt werden. Es ergibt sich auch eine Unempfindlichkeit gegenüber der KupplungsflUssigkeitsmenge und es kann eine kleine Hysterese erreicht werden. Vorteilhaft ist auch, daß bereits bestehende Kupplungen in sehr einfacher Weise umgerüstet werden können, ohne daß dafür ein großer Aufwand zu betreiben ist.the front side of the cup wheel is conveyed into the working gap in the working chamber. This means that the idle speed can be increased without the need for additional, expensive means and - due to the larger amount of clutch fluid remaining in the working chamber - a modulating control can also be achieved. This also results in insensitivity to the amount of clutch fluid and a small hysteresis can be achieved. Another advantage is that existing clutches can be converted very easily without a great deal of effort.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Merkmale des Anspruches 2 und 3 haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Pumpnuten fördern das ihnen von den Gewinderillen zugeförderte Kupplungsöl zur Stirnseite der Topfscheibe. Zusätzlich dienen sie als Aufnahmeräume der Kupplungsflüssigkeit.Advantageous further developments are characterized in the subclaims. The features of claims 2 and 3 have proven to be particularly advantageous. The pump grooves convey the clutch oil fed to them by the thread grooves to the front side of the cup disk. In addition, they serve as receiving spaces for the clutch fluid.

Die Neuerung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert, Es zeigen: The innovation is shown in the drawing using two examples and is explained below. They show:

Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a

Flüssigkeitsreibuiigskupplung gemäß der Erfindung,
die für den Lüfterantrieb eines Kühlers für einen
Kraftfahrzeugmotor vorgesehen ist,Fluid friction coupling according to the invention,
which is used to drive the fan of a cooler for a
Motor vehicle engine,

Fig. 2 den Längsschnitt durch die bei der Flüssigkeitsreibungskupplung der Fig. 1 eingesetzte Topfscheibe,Fig. 2 shows the longitudinal section through the cup disk used in the fluid friction clutch of Fig. 1,

Fig. 3 the front view of the cup wheel of Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV aus
Fig. 2,Fig. 4 is an enlarged view of detail IV of
Fig.2,

Fig. 5 shows a partial view of a peripheral area of the pot

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scheibe der Fig. 4 in Richtung der Schnittlinie
V-V gesehen,disc of Fig. 4 in the direction of the cutting line
VV seen,

Fig. 6 die Teilaneicht des Unifangsbereiches der Topfscheibe der Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI der
Fig. 5 gesehen,Fig. 6 shows the partial view of the peripheral area of the cup wheel of Fig. 5 in the direction of arrow VI of the
Fig. 5 seen,

Fig. 7 is a view similar to Fig. 5, but with a Variant in the cross-sectional shape of the pump grooves and

Fig. 8 schließlich die Ansicht ähnlich Fig. 6, jedoch bei
der Ausführungsform der Fig. 7.Fig. 8 finally the view similar to Fig. 6, but with
the embodiment of Fig. 7.

In der Fig. 1 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung gezeigt, die für den Antrieb des Lüfters eines Kraftfahrzeugmotores vorgesehen wird. Die Flüssigkeitsreibungskupplung besteht aus einer Topfscheibe (1), die in einer in einem Gehäuse (2) vorgesehenen Arbeitskammer (4) mit ihrer Stirnfläche und mit ihrer Umfangefläche mit engem Spalt geführt ist. Die Arbeitskammer (4) wird durch den das Gehäuse ergänzenden Deckel (3) abgeschlossen, der mit einer Trennwand (11) versehen ist, welche die der Stirnseite (Ib) - siehe auch Fig. 2 - der Topfscheibe (1) gegenüberliegende Begrenzung der Arbeitskammer (4) bildet. Die Trennwand (11) begrenzt auch eine Vorratskammer (5) innerhalb des Deckels (3), die über eine Rücklaufbohrung (6) und eine Querverbindung, in der ein Staukörper (7) angeordnet ist, mit einer im Bereich der Umfangsflache (la) der Topfscheibe (1) und im Bereich der Stirnseite (Ib) angeordneten umlaufenden Nut (8) in Verbindung steht. Zwischen dem Gehäuse (2) und der Umfangsf lache (la) der Topf scheibe (1) besteht ein schmaler Spalt. Auf dem Umfang der Topf scheibe (1) sind gewindeartige Rillen vorgesehen, die so angelegt sind, daß die in der Arbeitskammer (4) befindliche Kupplungsflüssigkeit, in der Regel ein Silikonöl, durch die Rillen (9) in Richtung zur Stirnseite (Ib) der Topfscheibe (1) gefördert wird. Die Kupplungsflüssigkeit tritt dann in die Nut (Sj ein und kann von dort über denFig. 1 shows a fluid friction clutch that is intended for driving the fan of a motor vehicle engine. The fluid friction clutch consists of a cup disk (1) that is guided with its front surface and its peripheral surface with a narrow gap in a working chamber (4) provided in a housing (2). The working chamber (4) is closed off by the cover (3) that supplements the housing and is provided with a partition (11) that forms the boundary of the working chamber (4) opposite the front side (Ib) - see also Fig. 2 - of the cup disk (1). The partition wall (11) also defines a storage chamber (5) within the cover (3), which is connected via a return bore (6) and a cross connection in which a bluff body (7) is arranged to a circumferential groove (8) arranged in the area of the peripheral surface (la) of the cup disk (1) and in the area of the front face (Ib). There is a narrow gap between the housing (2) and the peripheral surface (la) of the cup disk (1). Thread-like grooves are provided on the circumference of the cup disk (1), which are arranged in such a way that the clutch fluid in the working chamber (4), usually a silicone oil, is conveyed through the grooves (9) in the direction of the front face (Ib) of the cup disk (1). The clutch fluid then enters the groove (Sj) and can flow from there via the

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Staukörper (7) und die Rückführbohrung (6) in die Vorratskammer (5) zurückgeführt werden.baffle body (7) and the return bore (6) into the storage chamber (5).

Der Zufluß der Kupplungsflüssigkeit aus der Vorratskammer in die Arbeitskammer erfolgt über eine öffnung (12) in der Trennwand UDi die in an sich bekannter Weise von einem Ventilhebel (13) zu öffnen oder zu verschließen ist, der gegen die Kraft einer Feder (16) von einem Schaltstift (14) beaufschlagt wird, der seinerseits an einem Bimetallstreifen (IS) anliegt, der auf dem Deckel (3) der Flüssigkeitsreibungskupplung befestigt ist und über den Schaltstift (14) eine temperaturabhängige Steuerung der Flüssigkeitsreibungskupplung bewirkt.The flow of the clutch fluid from the storage chamber into the working chamber takes place via an opening (12) in the partition wall UDi, which can be opened or closed in a manner known per se by a valve lever (13) which is acted upon by a switching pin (14) against the force of a spring (16), which in turn rests on a bimetallic strip (IS) which is attached to the cover (3) of the fluid friction clutch and which effects a temperature-dependent control of the fluid friction clutch via the switching pin (14).

Wie aus Fig. 1 und 2, insbesondere aus Fig. 4, 5 und 6 hervorgeht, sind in der Umfangsf lache (la) der Topf scheibe (1) außer den gewindeartigen Rillen (9) angrenzend an die Stirnwand (Ib) Pumpnuten (10) vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt besitzen, gemäß den Fig. 7 und 8 aber auch einen halbrunden Querschnitt oder andere Querschnitte aufweisen können. Die Pumpnuten (10) sind beim Ausführungsbeispiel axial gerichtet und verlaufen dadurch quer zu den Rillen (9) . Ihre Länge (L) beträgt nur etwa ein Drittel der Gesamttiefe (H) der Umfangsflache (la) der Topfscheibe (1) . Diese PumpratenAs can be seen from Fig. 1 and 2, in particular from Fig. 4, 5 and 6, in the peripheral surface (la) of the cup disk (1), in addition to the thread-like grooves (9) adjacent to the front wall (1b), pump grooves (10) are provided, which in the exemplary embodiment have a rectangular cross-section, but according to Fig. 7 and 8 can also have a semicircular cross-section or other cross-sections. The pump grooves (10) in the exemplary embodiment are axially directed and therefore run transversely to the grooves (9). Their length (L) is only about one third of the total depth (H) of the peripheral surface (la) of the cup disk (1). These pump rates

(10) tragen beim Betrieb der Kupplungen dazu bei, daß sich in ihnen ein Teil des von den Rillen (9) geförderten Kupplungsöls sammelt und, da die Pumpnuten (10) offen in die Stirnseite (Ib) der Topfscheibe (1) munden, in den Spalt zwischen der Stirnseite (Ib) und der Trennwand (11) der Arbeitskammer (4) gefördert wird. Die Länge (L) der Ptuapnuten (10) muß nicht immer einem Drittel der Tiefe (H) der Umfangsflache (la) entsprechen, es ist jedoch vorteilhaft, wenn mindes'.ens ein Teil der Pumpnut(10) contribute to the fact that during operation of the clutches, part of the clutch oil pumped by the grooves (9) collects in them and, since the pump grooves (10) open into the front face (1b) of the cup wheel (1), is pumped into the gap between the front face (1b) and the partition wall (11) of the working chamber (4). The length (L) of the pump grooves (10) does not always have to correspond to a third of the depth (H) of the circumferential surface (la), but it is advantageous if at least part of the pump groove

(10), besser alle, eine der gewindeartigen Rillen (9) schneie*. , damit eine besonders gute Förderung von Kupplungsflüssi^crit in die Pumpnuten (10) herein erfolgt. Durch diese einfache Maßnahme wird zum einen daher der Pumpeffekt der Topfscheibe (1) verbessert, zum anderen aber auch dafür gesorgt, dad in der Ar-(10), or better all of them, one of the thread-like grooves (9) is cut. , so that a particularly good delivery of clutch fluid into the pump grooves (10) takes place. This simple measure improves the pumping effect of the cup wheel (1) on the one hand, but also ensures that in the work

beitskainmer (4) gegenüber einer Ausführungsform, welche die Pumpnuten {10) nicht aufweist, eine größere KupplungsfUässig- ^eitsmenge verbleibt. Als Ergebnis zeigt sich dabei, daß die neuerungsgemäß ausgestaltete Flüssigkeitsreibungskupplung; eine höhere Leerlaufdrehzahl aufweist und auch eine modulierende Regelung zuläßt, d.h. eine Regelung, bei der ein kontinuierliches Zuschalten des Lüfters mit vom Bimetallstreifen (15) erfaßter zunehmender Temperatur möglich ist. Die Schalthysterese wird auch kleiner, so daß die Kupplung exakter bei bestimmten Temperaturen zuschalten und auch wieder abschalten kann.work chamber (4) compared to an embodiment that does not have the pump grooves (10). The result is that the fluid friction clutch designed in accordance with the innovation has a higher idle speed and also allows modulating control, i.e. a control in which the fan can be continuously switched on with increasing temperature detected by the bimetal strip (15). The switching hysteresis is also smaller, so that the clutch can switch on and off more precisely at certain temperatures.

Zur Erläuterung sei noch angefügt, daß bei der Ausf Uhrungsform der Fig. 1 die Topfscheibe (1) über den Flansch (17) mit einem drehenden Teil des Motors verbunden werden kann. Auf der so am Motor befestigten Nabe (18) der Topfscheibe (1) ist das Gehäuse (2) mit dem Deckel (3) in an sich bekannter Weise über ein Wälzlager (19) drehbar gehalten. Im äußeren Bereich des <5ehäuses (2) sind Anschlußstutzen (20) vorgesehen, an denen die Lüfterflügel befestigt werden können.For clarification, it should be added that in the embodiment of Fig. 1, the cup wheel (1) can be connected to a rotating part of the motor via the flange (17). The housing (2) with the cover (3) is held rotatably in a known manner via a roller bearing (19) on the hub (18) of the cup wheel (1) which is thus attached to the motor. In the outer area of the housing (2) there are connecting pieces (20) to which the fan blades can be attached.

Claims

WILHELM V -'&thgr;a'u'S-Φ&Egr;*«"'·*
PATENT ATTORNEYS - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

D-7000 Stuttgart 1 Hospitalstrasse 8 Tel.(0711) 291133/292857

Applicant;

Süddeutsche Kühlerfabrik Stuttgart, 01.09.1988

Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG G 8502
Hauserstraße 3 Dr.W/Ei

7000 Stuttgart 30 88-B-I5

Protection claims

1. Fluid friction clutch, consisting of a primary part with a drive disk designed as a cup disk and a secondary part, which is formed by a housing (2) with a cover (3), whereby the primary and secondary parts are mounted so as to be rotatable relative to one another and the cup disk (1) is arranged in a working chamber (4) formed in the housing, which is connected via a return bore (6) in the cover (3) to a storage chamber (5) also formed in the secondary part for returning the clutch fluid and in which thread-like grooves (9) are introduced on the circumferential surface (la) of the cup disk and at least one bluff body (7) is provided for pumping the clutch fluid out of the working chamber, "'characterized in that the cup disk (1) is provided with pump grooves (10) arranged on its circumferential surface (la), running transversely to the thread-like grooves (9), which only extend over a part (L) of the height (H) of the circumferential surface (la) and open into the front side (Ib) of the cup wheel (1) facing the bluff body (7).

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2. Fluid friction coupling according to claim 1, characterized in that the pump grooves (10) are designed as axially extending grooves.

3. Fluid friction clutch according to claim 1 and 2, characterized in that the length (L) of the pump grooves (10) is approximately one third of the height (H) of the circumferential surface (la) of the cup disk (1).

4. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the purapauten (10) is rectangular.

5. Fluid friction clutch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the pump grooves (10*) is semicircular.