JP3220117B2 - 体積流調整装置を有するヴィスカスカップリング - Google Patents
体積流調整装置を有するヴィスカスカップリングInfo
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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
-
- 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
- F16D37/00—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
- F16D37/02—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being magnetisable
-
- 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
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- F16D2037/005—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive characterised by a single substantially radial gap in which the fluid or medium consisting of small particles is arranged
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部分に記載のヴィスカスカップリングに関する。
念部分に記載のヴィスカスカップリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許出願公開第１９６４５４７８
号明細書(DE 196 45 478 A1)によって、カップリングケ
ーシングとその中に配置されていて駆動され得る回転子
（当該回転子は、粘性液体を充填される作業室における
剪断面(ずり面、Scherflaechen)を介してトルクを伝達
するために設けられている）とを有するヴィスカスカッ
プリングが知られている。この作業室は、間仕切り壁に
よって粘性液体のための貯蔵室から仕切られている。そ
の際、粘性液体は、作業室からポンプ開口部を経て貯蔵
室へ、あるいは貯蔵室から導管を経て作業室へ戻るよう
に導かれ得る。当該導管は制御開口部と協働する。当該
制御開口部は、電磁石によって切り替えられ得る弁のレ
バーによってその開口の大きさに関して変化させられ得
る。当該レバーが当該制御開口部に接触するやいなや、
貯蔵室と作業室との間の粘性液体の体積流が涸れる。そ
の結果、作業室がポンプ開口部の作用に基づいてからに
され、それによってトルク伝達能力が低下する。別の極
端の場合には、前記レバーが前記制御開口部から完全に
浮揚しており（離されており）、その結果、作業室が貯
蔵室からの粘性液体によって迅速に満たされ得る。そし
てトルク伝達能力が最大をめざして進む。このレバーの
位置（姿勢）は、前にすでに言及された電磁石によって
調整され得る。その結果、これが、前記レバーを有する
弁と共同して、貯蔵室と作業室との間の粘性液体のため
の体積流調整装置として効力がある。
号明細書(DE 196 45 478 A1)によって、カップリングケ
ーシングとその中に配置されていて駆動され得る回転子
（当該回転子は、粘性液体を充填される作業室における
剪断面(ずり面、Scherflaechen)を介してトルクを伝達
するために設けられている）とを有するヴィスカスカッ
プリングが知られている。この作業室は、間仕切り壁に
よって粘性液体のための貯蔵室から仕切られている。そ
の際、粘性液体は、作業室からポンプ開口部を経て貯蔵
室へ、あるいは貯蔵室から導管を経て作業室へ戻るよう
に導かれ得る。当該導管は制御開口部と協働する。当該
制御開口部は、電磁石によって切り替えられ得る弁のレ
バーによってその開口の大きさに関して変化させられ得
る。当該レバーが当該制御開口部に接触するやいなや、
貯蔵室と作業室との間の粘性液体の体積流が涸れる。そ
の結果、作業室がポンプ開口部の作用に基づいてからに
され、それによってトルク伝達能力が低下する。別の極
端の場合には、前記レバーが前記制御開口部から完全に
浮揚しており（離されており）、その結果、作業室が貯
蔵室からの粘性液体によって迅速に満たされ得る。そし
てトルク伝達能力が最大をめざして進む。このレバーの
位置（姿勢）は、前にすでに言及された電磁石によって
調整され得る。その結果、これが、前記レバーを有する
弁と共同して、貯蔵室と作業室との間の粘性液体のため
の体積流調整装置として効力がある。
【０００３】このような弁は、比較的費用がかかる。そ
して、質量をしょいこんでいる（質量のある）レバーで
あるために惰性がある。その結果、調整過程が比較的ゆ
っくりと進行する。同時に、電磁石が、弁のレバーに対
してのそれの普通大きい間隔のゆえに、非常に強くなけ
ればならない。このことは、他方また、それのサイズを
定めること（ディメンジョニング）への不都合な影響を
結果として伴う。
して、質量をしょいこんでいる（質量のある）レバーで
あるために惰性がある。その結果、調整過程が比較的ゆ
っくりと進行する。同時に、電磁石が、弁のレバーに対
してのそれの普通大きい間隔のゆえに、非常に強くなけ
ればならない。このことは、他方また、それのサイズを
定めること（ディメンジョニング）への不都合な影響を
結果として伴う。
【０００４】ヨーロッパ特許第０３１７１８６号明細書
(EP 0 317 186 B1)によって、粘性液体のための貯蔵室
を設けないのと同様にこのような弁を設けないヴィスカ
スカップリングが知られている。その代わりに、粘性液
体が、図３に示される構成の場合にマグネトレオロジー
的(磁気レオロジー的、magnetorheologisch)である。そ
の際、その粘性は、ヴィスカスカップリングの例えば内
燃機関のような駆動装置の方へ向けられた側に設けられ
た電磁石を用いて変化させられ得る。それによって、ヴ
ィスカスカップリングのトルク伝達能力へ影響が及ぼさ
れ得る。
(EP 0 317 186 B1)によって、粘性液体のための貯蔵室
を設けないのと同様にこのような弁を設けないヴィスカ
スカップリングが知られている。その代わりに、粘性液
体が、図３に示される構成の場合にマグネトレオロジー
的(磁気レオロジー的、magnetorheologisch)である。そ
の際、その粘性は、ヴィスカスカップリングの例えば内
燃機関のような駆動装置の方へ向けられた側に設けられ
た電磁石を用いて変化させられ得る。それによって、ヴ
ィスカスカップリングのトルク伝達能力へ影響が及ぼさ
れ得る。
【０００５】周知のごとく、このようなマグネトレオロ
ジー的な粘性液体は、キャリア媒体に例えば鉄粒子のよ
うな磁化され得る小片（粒子）が入れられることによっ
て形成される。電磁石に電流を与えると、この磁化され
得る小片が磁界の作用のもとでつながり合う。それによ
って、高い粘性（粘度）が当該粘性液体にて獲得され得
る。しかし、逆に、ヴィスカスカップリングにおいてト
ルク伝達が望まれないときには、磁化され得る粒子の作
用を解消するために、磁界がスイッチオフされねばなら
ない。ただしこの措置によってなお作業室をからにする
ことが行われていないので、トルク伝達能力は確かに低
下させられてはいるが、しかしなくなってはいない。回
転子の回転の際のカップリングケーシングの望ましくな
い付随しての回転（連行）が、このことの結果である。
非常にさらさらしたキャリア液体が使用されることによ
ってこの問題への対策が講じられ得る。もっとも、それ
によって、他方また、ヴィスカスカップリングの最大の
トルク伝達能力が著しく低下させられる。
ジー的な粘性液体は、キャリア媒体に例えば鉄粒子のよ
うな磁化され得る小片（粒子）が入れられることによっ
て形成される。電磁石に電流を与えると、この磁化され
得る小片が磁界の作用のもとでつながり合う。それによ
って、高い粘性（粘度）が当該粘性液体にて獲得され得
る。しかし、逆に、ヴィスカスカップリングにおいてト
ルク伝達が望まれないときには、磁化され得る粒子の作
用を解消するために、磁界がスイッチオフされねばなら
ない。ただしこの措置によってなお作業室をからにする
ことが行われていないので、トルク伝達能力は確かに低
下させられてはいるが、しかしなくなってはいない。回
転子の回転の際のカップリングケーシングの望ましくな
い付随しての回転（連行）が、このことの結果である。
非常にさらさらしたキャリア液体が使用されることによ
ってこの問題への対策が講じられ得る。もっとも、それ
によって、他方また、ヴィスカスカップリングの最大の
トルク伝達能力が著しく低下させられる。
【０００６】別の問題として、電磁石が、作業室の一部
にて軸方向に回転子の向こう側（回転子をはさんで電磁
石と反対の側）にある粘性液体にも影響を及ぼさねばな
らないことが判明している。電磁石は、カップリングケ
ーシングに相応にぴったり近寄せられねばならない。そ
の結果、カップリングケーシングの対応する側に冷却ブ
レードを構成することについての可能性がない（すなわ
ち冷却ブレードを形成できない）。それによって、大き
なすべりを伴っての運転の際には、ヴィスカスカップリ
ングが恒常的に過熱の危険を免れない。さらに、非常に
性能のよい、それゆえ相応に費用がかさみ且つ重い電磁
石が起用されねばならない。
にて軸方向に回転子の向こう側（回転子をはさんで電磁
石と反対の側）にある粘性液体にも影響を及ぼさねばな
らないことが判明している。電磁石は、カップリングケ
ーシングに相応にぴったり近寄せられねばならない。そ
の結果、カップリングケーシングの対応する側に冷却ブ
レードを構成することについての可能性がない（すなわ
ち冷却ブレードを形成できない）。それによって、大き
なすべりを伴っての運転の際には、ヴィスカスカップリ
ングが恒常的に過熱の危険を免れない。さらに、非常に
性能のよい、それゆえ相応に費用がかさみ且つ重い電磁
石が起用されねばならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、可能な限り
わずかな構造的な及び製造に係る経費で一方ではトルク
伝達可能性をほとんど慣性なしに調整することを実現可
能であり且つ他方では高い最大のトルク伝達能力がある
ヴィスカスカップリングを構成することを課題とする。
わずかな構造的な及び製造に係る経費で一方ではトルク
伝達可能性をほとんど慣性なしに調整することを実現可
能であり且つ他方では高い最大のトルク伝達能力がある
ヴィスカスカップリングを構成することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決され
る。磁化され得る小片（粒子）を粘性液体に添加するこ
とによって、この粘性液体についてのマグネトレオロジ
ー（磁気レオロジー）的な挙動が獲得される。ただし、
この液体の粘性を変化させることは、トルク伝達能力を
変化させるために直接には利用されず、ヴィスカスカッ
プリングの貯蔵室から作業室へ通じている導管における
流速の調整のために利用される。電磁石の相応の制御
（トリガー、相応に電流をながされること、Ansteuerun
g）による前記導管の延在領域における磁界の強さに応
じて、粘性液体が減速され得る、極端な場合にはそれど
ころかとどめられ得る。その結果、実際的に前記導管内
に「磁化された液体栓(magnetisierter Fluessigkeitss
topfen)」が生じる。それは、最良の場合には、さら
に、貯蔵室から作業室への漏損流をほっておくことので
きる程度にわずかにしか許さない（すなわち貯蔵室から
作業室へ漏れる流れが無視できるほどでしかない）。逆
に、電磁石のスイッチオフ、従って粘性液体内の磁化さ
れ得る小片の作用の解消は、粘性液体がそれの本来の粘
性で前記導管を妨害されずに貫流し、それによって、貯
蔵室から出る粘性液体を作業室に十分に供給することが
行われることを結果として伴う。もちろん、電磁石の相
応の制御（電磁石に相応の電流が流される）の際には、
これらの両方の述べられた極端の間で粘性液体の流速に
関しての任意の中間値及びそれによってその体積流（体
積流量）がセットされ得る。したがって、粘性液体中の
磁化され得る小片は、それらがはじめにふれたドイツ特
許出願公開第１９６４５４７８号明細書における利点に
相当するように効力がある。磁化され得る小片の質量が
乏しいことと、電磁石の可能な高い切替頻度（従って当
該電磁石は体積流調整装置として用いられる）とに基づ
いて、このような調整過程がほとんど慣性なしに実施さ
れ得る。当該ヴィスカスカップリングのトルク伝達挙動
は相応に迅速に変化させられ得る。
り、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決され
る。磁化され得る小片（粒子）を粘性液体に添加するこ
とによって、この粘性液体についてのマグネトレオロジ
ー（磁気レオロジー）的な挙動が獲得される。ただし、
この液体の粘性を変化させることは、トルク伝達能力を
変化させるために直接には利用されず、ヴィスカスカッ
プリングの貯蔵室から作業室へ通じている導管における
流速の調整のために利用される。電磁石の相応の制御
（トリガー、相応に電流をながされること、Ansteuerun
g）による前記導管の延在領域における磁界の強さに応
じて、粘性液体が減速され得る、極端な場合にはそれど
ころかとどめられ得る。その結果、実際的に前記導管内
に「磁化された液体栓(magnetisierter Fluessigkeitss
topfen)」が生じる。それは、最良の場合には、さら
に、貯蔵室から作業室への漏損流をほっておくことので
きる程度にわずかにしか許さない（すなわち貯蔵室から
作業室へ漏れる流れが無視できるほどでしかない）。逆
に、電磁石のスイッチオフ、従って粘性液体内の磁化さ
れ得る小片の作用の解消は、粘性液体がそれの本来の粘
性で前記導管を妨害されずに貫流し、それによって、貯
蔵室から出る粘性液体を作業室に十分に供給することが
行われることを結果として伴う。もちろん、電磁石の相
応の制御（電磁石に相応の電流が流される）の際には、
これらの両方の述べられた極端の間で粘性液体の流速に
関しての任意の中間値及びそれによってその体積流（体
積流量）がセットされ得る。したがって、粘性液体中の
磁化され得る小片は、それらがはじめにふれたドイツ特
許出願公開第１９６４５４７８号明細書における利点に
相当するように効力がある。磁化され得る小片の質量が
乏しいことと、電磁石の可能な高い切替頻度（従って当
該電磁石は体積流調整装置として用いられる）とに基づ
いて、このような調整過程がほとんど慣性なしに実施さ
れ得る。当該ヴィスカスカップリングのトルク伝達挙動
は相応に迅速に変化させられ得る。
【０００９】前記導管は、有利には二つの部分から構成
されている。詳しくいえば、つまり、作業室に付設され
たポンプ開口部から貯蔵室へ通じている第一の導管部
と、貯蔵室から作業室へもどるように通じている第二の
導管部とを有して構成されている。これらの両方の導管
部を互いに対して軸方向にずらして配置することによっ
て、一方の導管部、好ましくは前記第二の導管部を空間
的に前記体積流調整装置の電磁石にすぐ接するように近
づけ、他方で、もう一方の導管部、有利には前記第一の
導管部が当該電磁石からずっと遠ざけられ（離され）、
その結果、軸方向にこの導管部とこれに対応する導管部
との間にカップリングハウジングにおける冷却ブレード
のための空間がなお残っていることの可能性がもたらさ
れる。本質的に意義のあることは、前記第一の導管部が
磁界の範囲外に延在しなければならないことを顧慮して
も、電磁石に対しての前記第一の導管部のより大きな間
隔である。これについての理由は、電磁石が第二の導管
部の延在領域における磁界の発生のためにスイッチオン
されているときに、作業室をからにすることを保証する
ために、作業室から貯蔵室への粘性液体のポンプ作用に
よる排出が無条件に引き続き保たれたままでなければな
らないことにある。両方の導管部が貯蔵室に開口してお
り、それを作業室と連通させる導管部が有利には作業室
を迅速に満たす可能性にとって有利な結果となるように
その周囲領域（外周領域）に開口しているので、両方の
導管部はカップリングケーシングの匹敵する半径方向の
領域において、しかし周方向にて互いにずらされて延び
ている。それによって、同様に、第二の導管部における
非常に軽い且つパワーの乏しい電磁石による導管のため
に高い効力のある磁界の発生が、及び作業室における比
較的大きなすべりの場合にも十分な冷却可能性が、並び
に第一の導管部にて電磁石の磁界から免れさせておくこ
とが保証されている。
されている。詳しくいえば、つまり、作業室に付設され
たポンプ開口部から貯蔵室へ通じている第一の導管部
と、貯蔵室から作業室へもどるように通じている第二の
導管部とを有して構成されている。これらの両方の導管
部を互いに対して軸方向にずらして配置することによっ
て、一方の導管部、好ましくは前記第二の導管部を空間
的に前記体積流調整装置の電磁石にすぐ接するように近
づけ、他方で、もう一方の導管部、有利には前記第一の
導管部が当該電磁石からずっと遠ざけられ（離され）、
その結果、軸方向にこの導管部とこれに対応する導管部
との間にカップリングハウジングにおける冷却ブレード
のための空間がなお残っていることの可能性がもたらさ
れる。本質的に意義のあることは、前記第一の導管部が
磁界の範囲外に延在しなければならないことを顧慮して
も、電磁石に対しての前記第一の導管部のより大きな間
隔である。これについての理由は、電磁石が第二の導管
部の延在領域における磁界の発生のためにスイッチオン
されているときに、作業室をからにすることを保証する
ために、作業室から貯蔵室への粘性液体のポンプ作用に
よる排出が無条件に引き続き保たれたままでなければな
らないことにある。両方の導管部が貯蔵室に開口してお
り、それを作業室と連通させる導管部が有利には作業室
を迅速に満たす可能性にとって有利な結果となるように
その周囲領域（外周領域）に開口しているので、両方の
導管部はカップリングケーシングの匹敵する半径方向の
領域において、しかし周方向にて互いにずらされて延び
ている。それによって、同様に、第二の導管部における
非常に軽い且つパワーの乏しい電磁石による導管のため
に高い効力のある磁界の発生が、及び作業室における比
較的大きなすべりの場合にも十分な冷却可能性が、並び
に第一の導管部にて電磁石の磁界から免れさせておくこ
とが保証されている。
【００１０】前記導管の前述の導管部のとりわけ簡単な
構成は、これらの導管部がそれぞれ半径方向孔によって
形成されているときにある。このヴィスカスカップリン
グの場合のトルク伝達能力の調整は作業室の充填度だけ
によっておこなわれるので、高いトルク伝達能力を保障
するために、粘性液体として好ましくは少なくとも中間
の粘性の鉱油あるいはシリコンオイルが使用される。作
業室内での当該粘性液体のマグネトレオロジー的な挙動
は必要ない。その結果、相対的に弱い電磁石の使用が可
能である。
構成は、これらの導管部がそれぞれ半径方向孔によって
形成されているときにある。このヴィスカスカップリン
グの場合のトルク伝達能力の調整は作業室の充填度だけ
によっておこなわれるので、高いトルク伝達能力を保障
するために、粘性液体として好ましくは少なくとも中間
の粘性の鉱油あるいはシリコンオイルが使用される。作
業室内での当該粘性液体のマグネトレオロジー的な挙動
は必要ない。その結果、相対的に弱い電磁石の使用が可
能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面をもとにし
て詳細に説明する。図１は、ヴィスカスカップリングの
断面図を示し、図２は、構造説明のために粘性液体部分
を抜き出して描いた拡大図を示す。
て詳細に説明する。図１は、ヴィスカスカップリングの
断面図を示し、図２は、構造説明のために粘性液体部分
を抜き出して描いた拡大図を示す。
【００１２】図１に示されたヴィスカスカップリング
（粘性継手、Viskokupplung）は、回転軸心１のまわり
で回転可能なカップリングケーシング３を有する。当該
カップリングケーシングは、ケーシングハブ５と軸受２
７とによって駆動軸２５に対して中心合わせされてい
る。当該駆動軸は、同様に回転軸心１のまわりで回転可
能である。ケーシングハブ５には、半径方向外側に向か
って後壁(Rueckwand)７が接続している。当該後壁は、
周囲領域において軸方向突起部９に移行する。これは、
その自由端にてケーシング蓋体１１を受容する。当該ケ
ーシング蓋体には、冷却ブレード１３が形成されてい
る。同様に軸方向突起部９に、軸方向に後壁７とケーシ
ング蓋体１１との間に、半径方向ウエブ（半径方向細条
部、Radialsteg）１５が一体成形されている。当該半径
方向ウエブは、半径方向内側に向かって延びており且つ
そこで半径方向にそれとケーシングハブ５との間にシー
リングリング(パッキングリング)１７を受容する。当該
シーリングリングは、粘性液体(Viskosefluessigkeit)
１９によって少なくとも部分的に満たされた貯蔵室２１
の軸方向の画成部（制限部）として用いられる。当該貯
蔵室は、他方で、ケーシングハブ５によって画成されて
いる。
（粘性継手、Viskokupplung）は、回転軸心１のまわり
で回転可能なカップリングケーシング３を有する。当該
カップリングケーシングは、ケーシングハブ５と軸受２
７とによって駆動軸２５に対して中心合わせされてい
る。当該駆動軸は、同様に回転軸心１のまわりで回転可
能である。ケーシングハブ５には、半径方向外側に向か
って後壁(Rueckwand)７が接続している。当該後壁は、
周囲領域において軸方向突起部９に移行する。これは、
その自由端にてケーシング蓋体１１を受容する。当該ケ
ーシング蓋体には、冷却ブレード１３が形成されてい
る。同様に軸方向突起部９に、軸方向に後壁７とケーシ
ング蓋体１１との間に、半径方向ウエブ（半径方向細条
部、Radialsteg）１５が一体成形されている。当該半径
方向ウエブは、半径方向内側に向かって延びており且つ
そこで半径方向にそれとケーシングハブ５との間にシー
リングリング(パッキングリング)１７を受容する。当該
シーリングリングは、粘性液体(Viskosefluessigkeit)
１９によって少なくとも部分的に満たされた貯蔵室２１
の軸方向の画成部（制限部）として用いられる。当該貯
蔵室は、他方で、ケーシングハブ５によって画成されて
いる。
【００１３】軸方向に半径方向ウエブ１５とケーシング
蓋体１１との間には、駆動軸２５から出発して、回転子
（ローター、カップラー、Laeufer）２３が半径方向外
側に向かって延びる。その際、軸方向に一方でケーシン
グ蓋体１１と回転子２３との間に及び他方で当該回転子
と半径方向ウエブ１５との間にそれぞれ剪断間隙（Sche
rspalt）２９が残る。これらの剪断間隙２９は、共同し
て作業室３１を形成する。当該作業室と貯蔵室２１との
間で半径方向ウエブ１５がシーリングリング１７と共同
して間仕切り壁３２として効力がある。作業室３１に立
ち戻って、その周囲領域には、回転子２３の半径方向外
側に、カップリングケーシング３の軸方向突起部９の内
側部に堰体（ゲート、Staukoerper）３３が固定されて
いる。当該堰体は、軸方向にその横に延在して半径方向
ウエブ１５に形成されているポンプ開口部３５と協働す
る。これは、第一の半径方向孔（放射方向孔）３７に通
じている。当該第一の半径方向孔は、半径方向内側に向
かって貯蔵室２１に開口している。当該貯蔵室から、第
二の半径方向孔３９が半径方向外側に向かって通じてお
り、有利には作業室３１の周囲領域（外周領域）に形成
されている流出開口部４１を経て作業室３１に開口して
いる。その際、第一の半径方向孔３７が導管４３の第一
の導管部４５として、第二の半径方向孔３９が導管４３
の第二の導管部４７として効力がある。半径方向孔３７
及び３９は、それぞれ、それらの周囲領域において球５
１によってもれをふさぐように閉鎖されている（すなわ
ち密封されている）。
蓋体１１との間には、駆動軸２５から出発して、回転子
（ローター、カップラー、Laeufer）２３が半径方向外
側に向かって延びる。その際、軸方向に一方でケーシン
グ蓋体１１と回転子２３との間に及び他方で当該回転子
と半径方向ウエブ１５との間にそれぞれ剪断間隙（Sche
rspalt）２９が残る。これらの剪断間隙２９は、共同し
て作業室３１を形成する。当該作業室と貯蔵室２１との
間で半径方向ウエブ１５がシーリングリング１７と共同
して間仕切り壁３２として効力がある。作業室３１に立
ち戻って、その周囲領域には、回転子２３の半径方向外
側に、カップリングケーシング３の軸方向突起部９の内
側部に堰体（ゲート、Staukoerper）３３が固定されて
いる。当該堰体は、軸方向にその横に延在して半径方向
ウエブ１５に形成されているポンプ開口部３５と協働す
る。これは、第一の半径方向孔（放射方向孔）３７に通
じている。当該第一の半径方向孔は、半径方向内側に向
かって貯蔵室２１に開口している。当該貯蔵室から、第
二の半径方向孔３９が半径方向外側に向かって通じてお
り、有利には作業室３１の周囲領域（外周領域）に形成
されている流出開口部４１を経て作業室３１に開口して
いる。その際、第一の半径方向孔３７が導管４３の第一
の導管部４５として、第二の半径方向孔３９が導管４３
の第二の導管部４７として効力がある。半径方向孔３７
及び３９は、それぞれ、それらの周囲領域において球５
１によってもれをふさぐように閉鎖されている（すなわ
ち密封されている）。
【００１４】両方の半径方向孔３７及び３９は、互いに
対して軸方向ずれ４９を有して配置されている。つま
り、カップリングケーシング３の周囲に関して観察し
て、互いに対してずらされている。それによって、第一
の半径方向孔３７をカップリングケーシング３の背面
（後ろ側）に配置された電磁石５５から軸方向にずっと
遠ざけることの可能性が生じる。当該電磁石は、例えば
電磁コイルによって形成されているとよく、且つ制御装
置５７とつながれている。当該制御装置によって、電磁
石５５に制御電流が前もって与えられ得る。第一の半径
方向孔３７と電磁石５５との間の上述の大きな間隔によ
って、カップリングケーシング３の後壁７における冷却
ブレード５３の形成によって利用される軸方向の構造空
間が残る。それによって、回転子２３に対してのカップ
リングケーシング３のすべりが大きい場合でもヴィスカ
スカップリングの背面にて十分な冷却必要量が調達され
る。それに加えて、それによって、第一の半径方向孔３
７が、電磁石５５によって発生させられ得る磁界の作用
領域（有効範囲）から外に保たれる。その結果、電磁石
５５がスイッチをいれられた状態で、ポンプ開口部３５
を介して貯蔵室２１へ作業室３１を空疎化（からに）す
ることが妨害されずに行われ得る。
対して軸方向ずれ４９を有して配置されている。つま
り、カップリングケーシング３の周囲に関して観察し
て、互いに対してずらされている。それによって、第一
の半径方向孔３７をカップリングケーシング３の背面
（後ろ側）に配置された電磁石５５から軸方向にずっと
遠ざけることの可能性が生じる。当該電磁石は、例えば
電磁コイルによって形成されているとよく、且つ制御装
置５７とつながれている。当該制御装置によって、電磁
石５５に制御電流が前もって与えられ得る。第一の半径
方向孔３７と電磁石５５との間の上述の大きな間隔によ
って、カップリングケーシング３の後壁７における冷却
ブレード５３の形成によって利用される軸方向の構造空
間が残る。それによって、回転子２３に対してのカップ
リングケーシング３のすべりが大きい場合でもヴィスカ
スカップリングの背面にて十分な冷却必要量が調達され
る。それに加えて、それによって、第一の半径方向孔３
７が、電磁石５５によって発生させられ得る磁界の作用
領域（有効範囲）から外に保たれる。その結果、電磁石
５５がスイッチをいれられた状態で、ポンプ開口部３５
を介して貯蔵室２１へ作業室３１を空疎化（からに）す
ることが妨害されずに行われ得る。
【００１５】それに対して、第二の半径方向孔３９は、
電磁石５５に非常にぴったり近づけられている。その結
果、これと半径方向孔３９との間にはなおカップリング
ケーシング３の後壁７と最小限の空隙５９としか残って
いない。電磁石５５が電流で付勢される（電流を流され
る）と、これは磁界を発生させる。当該磁界の半径方向
の広がり領域は、例示的に符号６５を付されて示されて
おり、且つ当該磁界は軸心方向において第二の半径方向
孔３９の軸方向の幅全体に及んでいる。電磁石５５は、
以下にさらに詳細に説明されるようにして、貯蔵室２１
から第二の半径方向孔３９及び流出開口部４１を経て作
業室３１へ案内される粘性液体のための体積流調整装置
(体積流量調整装置、Volumenstromeinstellung)６１と
して効力がある。
電磁石５５に非常にぴったり近づけられている。その結
果、これと半径方向孔３９との間にはなおカップリング
ケーシング３の後壁７と最小限の空隙５９としか残って
いない。電磁石５５が電流で付勢される（電流を流され
る）と、これは磁界を発生させる。当該磁界の半径方向
の広がり領域は、例示的に符号６５を付されて示されて
おり、且つ当該磁界は軸心方向において第二の半径方向
孔３９の軸方向の幅全体に及んでいる。電磁石５５は、
以下にさらに詳細に説明されるようにして、貯蔵室２１
から第二の半径方向孔３９及び流出開口部４１を経て作
業室３１へ案内される粘性液体のための体積流調整装置
(体積流量調整装置、Volumenstromeinstellung)６１と
して効力がある。
【００１６】体積流調整装置６１の電磁石５５が、例え
ば動力車の内燃機関のような駆動装置６３に固定されて
いるとよいことを補足して述べておきたい。図２には、
粘性液体の構成への指示が与えられる。これは、回転子
２３とカップリングケーシング３との間のトルク伝達の
ために適した鉱油あるいはシリコンオイル（シリコン流
体、Silikonoel）の形でのキャリア媒体（キャリア媒
質）６７を有する。当該キャリア媒体は、磁化され得る
粒子（小片）によって添加（強化、濃縮、anreichern)
されており、且つそれによって磁界の広がり範囲におい
てマグネトレオロジー的(磁気レオロジー的、magnetorh
eologisch)な挙動を示す。この挙動は、電磁石５５によ
って発生させられる磁界の領域６５において利用され
る、つまり以下のように利用される：
ば動力車の内燃機関のような駆動装置６３に固定されて
いるとよいことを補足して述べておきたい。図２には、
粘性液体の構成への指示が与えられる。これは、回転子
２３とカップリングケーシング３との間のトルク伝達の
ために適した鉱油あるいはシリコンオイル（シリコン流
体、Silikonoel）の形でのキャリア媒体（キャリア媒
質）６７を有する。当該キャリア媒体は、磁化され得る
粒子（小片）によって添加（強化、濃縮、anreichern)
されており、且つそれによって磁界の広がり範囲におい
てマグネトレオロジー的(磁気レオロジー的、magnetorh
eologisch)な挙動を示す。この挙動は、電磁石５５によ
って発生させられる磁界の領域６５において利用され
る、つまり以下のように利用される：
【００１７】回転子２３とヴィスカスカップリングのカ
ップリングケーシング３との間の相対運動があるとただ
ちに、堰体３３に過圧が発生させられる。それによっ
て、粘性液体が作業室３１からポンプ開口部３５を経て
ポンプ作用で排出され、第一の半径方向孔３７を経て貯
蔵室２１へ流れる。そこから、作業室３１に流出開口部
４１を経て再び供給されるために、粘性液体が遠心力に
依存して、第二の半径方向孔３９を経て半径方向外側に
流そうとされる。貯蔵室２１から作業室３１への粘性液
体のこの供給は、電磁石５５がスイッチオフされている
かぎり妨害されずに行われる。作業室３１は、迅速にい
っぱいになる。それに対して電磁石５５が制御装置５７
によって電流を与えられるやいなや、従って領域６５に
磁界が発生させられるやいなや、粘性液体中の磁化され
得る粒子６９が互いにつなぎ合わされ、当該粘性液体の
粘性が強くなり且つ領域６５を著しく低下させられた流
速で貫流する。それによって、貯蔵室２１と作業室３１
との間の粘性液体の体積流（体積流量、Volumenstrom）
が低下させられる。電流による電磁石５５の相応に強い
付勢の場合（すなわち、電磁石が相応に強い電流を与え
られる場合）、それが完全に「磁化され得る液体栓(mag
netisierbarer Fluessigkeitsstopfen)」を発生させ得
る。このことは、具体的には、領域６５にある粘性液体
が固定的に第二の半径方向孔３９内に保持されており且
つ粘性液体の最大限かまわずほって置かれ得るほどわず
かな漏損流しか貯蔵室２１から作業室３１へ半径方向外
側に向かって通過させない（すなわち、貯蔵室から作業
室へもれる流れが無視できるほどわずかでしかない）こ
とを意味する。このことからの結果は、作業室３１がポ
ンプ開口部３５を経てからにされ、しかし同時に流出開
口部４１を経て貯蔵室２１からの新鮮な粘性液体はもは
や後続して流れ得ないということである。作業室３１を
からにすることによって、ヴィスカスカップリングのト
ルク伝達能力が下がる。
ップリングケーシング３との間の相対運動があるとただ
ちに、堰体３３に過圧が発生させられる。それによっ
て、粘性液体が作業室３１からポンプ開口部３５を経て
ポンプ作用で排出され、第一の半径方向孔３７を経て貯
蔵室２１へ流れる。そこから、作業室３１に流出開口部
４１を経て再び供給されるために、粘性液体が遠心力に
依存して、第二の半径方向孔３９を経て半径方向外側に
流そうとされる。貯蔵室２１から作業室３１への粘性液
体のこの供給は、電磁石５５がスイッチオフされている
かぎり妨害されずに行われる。作業室３１は、迅速にい
っぱいになる。それに対して電磁石５５が制御装置５７
によって電流を与えられるやいなや、従って領域６５に
磁界が発生させられるやいなや、粘性液体中の磁化され
得る粒子６９が互いにつなぎ合わされ、当該粘性液体の
粘性が強くなり且つ領域６５を著しく低下させられた流
速で貫流する。それによって、貯蔵室２１と作業室３１
との間の粘性液体の体積流（体積流量、Volumenstrom）
が低下させられる。電流による電磁石５５の相応に強い
付勢の場合（すなわち、電磁石が相応に強い電流を与え
られる場合）、それが完全に「磁化され得る液体栓(mag
netisierbarer Fluessigkeitsstopfen)」を発生させ得
る。このことは、具体的には、領域６５にある粘性液体
が固定的に第二の半径方向孔３９内に保持されており且
つ粘性液体の最大限かまわずほって置かれ得るほどわず
かな漏損流しか貯蔵室２１から作業室３１へ半径方向外
側に向かって通過させない（すなわち、貯蔵室から作業
室へもれる流れが無視できるほどわずかでしかない）こ
とを意味する。このことからの結果は、作業室３１がポ
ンプ開口部３５を経てからにされ、しかし同時に流出開
口部４１を経て貯蔵室２１からの新鮮な粘性液体はもは
や後続して流れ得ないということである。作業室３１を
からにすることによって、ヴィスカスカップリングのト
ルク伝達能力が下がる。
【００１８】引き続いてトルク伝達能力を再び上げるた
めには、電磁石５５への電流供給を、従って磁界を弱め
ること、あるいは完全に解消することで十分である。こ
の点で、電磁石５５は体積流調整装置６１の一部であ
る。
めには、電磁石５５への電流供給を、従って磁界を弱め
ること、あるいは完全に解消することで十分である。こ
の点で、電磁石５５は体積流調整装置６１の一部であ
る。
【図１】ヴィスカスカップリングの断面図である。
【図２】構造説明のために粘性液体部分を抜き出して描
いた拡大図である。
いた拡大図である。
１ 回転軸心 ３ カップリングケーシング ５ ケーシングハブ ７ 後壁 ９ 軸方向突起部 １１ ケーシング蓋体 １３ 冷却ブレード（カップリングブレード） １５ 半径方向ウエブ １７ シーリングリング １９ 粘性液体 ２１ 貯蔵室 ２３ 回転子 ２５ 駆動軸 ２７ 軸受 ２９ 剪断間隙 ３１ 作業室 ３２ 間仕切り壁 ３３ 堰体 ３５ ポンプ開口部 ３７ 第一の半径方向孔 ３９ 第二の半径方向孔 ４１ 流出開口部 ４３ 導管 ４５ 第一の導管部 ４７ 第二の導管部 ４９ 軸方向ずれ ５１ 球 ５３ 冷却ブレード ５５ 電磁石 ５７ 制御装置 ５９ 空隙 ６１ 体積流調整装置 ６３ 駆動装置 ６５ 磁界領域 ６７ キャリア媒体 ６９ 磁化され得る粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−259891（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−81210（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−250567（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−14920（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−84226（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86320（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−70940（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−98434（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−91228（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 35/00
Claims (3)
- 【請求項１】 カップリングケーシングと、粘性液体を
充填される作業室における剪断面を介してのトルクの伝
達のために設けられている少なくとも一つの駆動され得
る回転子とを有するヴィスカスカップリングにして、前
記作業室が間仕切り壁によって粘性液体のための貯蔵室
から仕切られており、粘性液体が前記作業室からポンプ
開口部を経て前記貯蔵室へ、あるいは前記貯蔵室から、
調節装置としての電磁石をもっている体積流調整装置が
付設されている導管を経て、前記作業室へ戻るように運
ばれ得るヴィスカスカップリングにおいて、 前記導管（４３）が、少なくともそれの延在長の一部に
沿って、前記体積流調整装置（６１）の前記電磁石（５
５）によって磁界が発生させられ得る領域（６５）を通
って案内されており、且つ、前記粘性液体（１９）がマ
グネトレオロジー的な挙動の実現のために磁化され得る
小片（６９）を添加されており、当該小片によって前記
導管（４３）内における前記粘性液体（１９）の流速が
磁界を通り抜けて流れる際に磁界の強さに依存して変化
し得る、且つそれによって貯蔵室（２１）と作業室（３
１）との間の体積流が調整され得ること、 前 記導管（４３）が、前記貯蔵室（２１）へ導く第一の
導管部（４５）と前記貯蔵室（２１）を前記作業室（３
１）と連通させる第二の導管部（４７）とを有して構成
されており、当該第二の導管部（４７）が、前記第一の
導管部（４５）に比べて、カップリングケーシング
（３）内における前記体積流調整装置（６１）の方への
軸方向ずれ（４９）を有して構成されていること、及び
軸方向にて前記第一の導管部（４５）と前記体積流調整
装置（６１）の前記電磁石（５５）との間に、カップリ
ングケーシング（３）に形成された冷却ブレード（５
３）が位置することを特徴とするヴィスカスカップリン
グ。 - 【請求項２】 前記導管（４３）の前記導管部（４５、
４７）が半径方向孔（３７、３９）によって形成されて
いることを特徴とする、請求項１に記載のヴィスカスカ
ップリング。 - 【請求項３】 前記導管（４３）に前記作業室（３１）
の延在領域にて少なくとも一つの流出開口部（４１）が
付設されており、当該流出開口部が前記作業室（３１）
にその半径方向の外側領域に開口していることを特徴と
する、請求項１または２に記載のヴィスカスカップリン
グ。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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ID=7874136
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| US20030136626A1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-07-24 | Ciaramitaro Dina A. | Magneto-rheological clutch assembly for use in an electromechanical system |
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| DE102005010558B4 (de) * | 2005-03-04 | 2007-10-31 | Sirona Dental Systems Gmbh | Zahnärztliches Instrument mit einer Kupplung |
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| DE102007015052A1 (de) * | 2007-03-26 | 2008-09-18 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zum Steuern eines durch Ändern der Viskosität eines rheologischen Fluids schaltbaren Schaltelementes |
| EP2159313B1 (en) * | 2008-08-29 | 2013-01-02 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Laundry washing/drying machine |
| DE102017123115A1 (de) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Kiekert Ag | Magnetorheologischer Aktor mit Verschlussanordnung |
| JPWO2020066073A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2021-08-30 | アルプスアルパイン株式会社 | トルク発生装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5119255A (en) * | 1974-08-09 | 1976-02-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Kaitenkikaino hensokukuratsuchi |
| GB8726966D0 (en) * | 1987-11-18 | 1987-12-23 | Jaguar Cars | Cooling systems |
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