JPS6065916A - 流体力学式調節カツプリング - Google Patents

流体力学式調節カツプリング

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Publication number
JPS6065916A
JPS6065916A JP16946284A JP16946284A JPS6065916A JP S6065916 A JPS6065916 A JP S6065916A JP 16946284 A JP16946284 A JP 16946284A JP 16946284 A JP16946284 A JP 16946284A JP S6065916 A JPS6065916 A JP S6065916A
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JP
Japan
Prior art keywords
working chamber
fluid
coupling
impeller
radially outer
Prior art date
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Pending
Application number
JP16946284A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヤツク デユミニ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Turbo GmbH and Co KG
Original Assignee
Voith Turbo GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Turbo GmbH and Co KG filed Critical Voith Turbo GmbH and Co KG
Publication of JPS6065916A publication Critical patent/JPS6065916A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • F16D33/08Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by devices incorporated in the fluid coupling, with or without remote control

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、1次羽根車と2次羽根車を有し、これら羽根
車は作動流体で満されるトロイダル状作動室を形成する
流体力学式調節カップリングに関する。このカップリン
グにおいて、1次羽根車が回転すると、圧縮空気により
作動流体用貯蔵容器から作動室へ多量又は少量の流体が
送られ、作動室内の充填レベルを変えることができる。
カップリングのスリップ(すなわち1次回転速度と2次
回転速度との関係はこうして変えられる。
従来の技術 当技術レベルは、一般に次の刊行物によって表わされる
1、 西独公開公報第1.625.770号Z 西独特
許明細書筒594,106号五 米国特許第2,416
,511号 本明細書の特許請求の範囲の前段に記載の特徴を有する
流体力学式調節カップリングは、刊行物1より公知であ
る。この点に関し、刊行物2の要旨と同じように貯蔵容
器は作動室に対し軸方向に配置されている。2つの異な
るパイプライン系統を介して作動室内の充填レベルを上
げるときは貯蔵容器に圧縮空気を送シ、作動篇内の充填
レベルを下げるときは作動室へ圧縮空気を送らなければ
ならない。作動室内の充填レベルが変わらなければ、作
動室内の作動流体の冷却は、(1次羽根車と共に回転し
ている)シェルとの熱交換およびシェルから周辺空気と
の熱交換によってのみ行なわれる。
刊行物2からは、作動室へ圧縮空気を送ることなく、す
なわち運動エネルギーを利用するだけで作動室から貯蔵
容器に作動流体を送ることが知られているが、本例では
作動室から流体音完全に排出することはできない。
刊行物3から、作動室の半径外側領域を囲む貯蔵容器が
知られている。本例では、排出のためスプレィ孔18a
を介して貯蔵容器に作動室が接続されている。作動室内
の充填レベルを制御するための非回転スクープパイプが
設けられており、このパイプは貯蔵容器内の流体リング
に多少貫入している。
目 的 本発明の目的は、特許請求の範囲の前書きに記載した流
体力学式調節カップリングにおいて次の要件を充足する
ものを開発することにある。
1、 従来よりも安い費用でカップリングを制御できる
こと。
2、 必要なときには作動流体を完全に排出できること
3、 従来よシも多量の熱量を作動室内にある流体から
除去し、カップリングがより多くの動力を伝達できるこ
と。
本目的は、特許請求の範囲第1項の特徴によ)達成され
る。
本発明によれば、必要な圧縮空気を制御自在に供給する
唯一の装置が設けられ、この装置は貯蔵容器内の圧力、
従って作動室内の充填レベルを決定する。作動室の外側
の壕わシに環状の貯蔵容器が配置されているため、圧縮
空気を作動室に供給しなくても公知のように作動室から
貯蔵容器へ流体が流れことができる。又作動室から完全
に排出することもできる。同時に本発明によれば、種々
の用途に必要とされている軸方向に極めて短いかツブリ
ングが得られる。
更に本発明によれば、カップリングが作動中は、スクー
プパイプを使用することなく作動室と貯蔵容器との間で
流体の相互交換が常に行なわれる。このことは、貯蔵容
器の比較的広い表面積を作動流体の能動部から周辺へ熱
を伝えるのに利用できることを意味する。所望の場合、
フィン等によシこの表面積を増すこともできる。
特許請求の範囲第1項によれば、少なくとも一つの排出
ラインと少なくとも一つの充填ラインが設けられる。
排出ラインの入口は、特許請求の範囲第2項又は特許請
求の範囲第3項のいずれかに従って構成できる。排出ラ
インを通って作動室に圧縮空気が進入できないようにす
るために貯蔵容器内の流体リングの内部に排出ラインの
放出出口を配置することは好ましい(%許請求の範囲第
4項)。当然、充填ラインの入口開口もその中へ配置し
なければならない。充填ラインの出口は、好ましくは特
許請求の範囲第5項によシ構成できる。
特許請求の範囲第6項には別の解決法が記載されている
。ここでも貯蔵容器に接続された圧縮空気を制御自在に
供給する唯一の供給装置が設けられる。又作動室の外側
のまわりにも環状貯蔵容器が配置される。特許請求の範
囲第1項の要旨と異なシ、作動室と貯蔵容器の間には、
一つの接続ラインしか設けられず、このラインは、作動
室の半径外側領域と貯蔵容器の半径外側領域とを接続し
ている。当然であるが、この種の流体ラインを多数カッ
プリングの周辺のまわりに分布することも可能である。
しかしながらこれらラインは、構造上すべて同じでなけ
ればならない。貯蔵容器内の静圧が流体ライン内の動圧
よりも高いか又は低いかに応じてこれら流体ラインの各
々を通して作動室又は貯蔵容器へ向けて作動流体が流れ
る。このような設計では、流体の能動部分を冷却するた
め作動室と貯蔵室との間で流体が循環できる。このため
に、貯蔵容器内の空気圧が常時わずかにパルス化される
。すなわち既に定められた作動圧にパルス圧が重畳され
る。このような手段により小サージ量の加熱された作動
流体が常時作動室から貯蔵容器へ送られ、これらサージ
の間で同じサージ量の冷却された流体が貯蔵容器から作
動室へ送られる。
作動室を充填する時に作動室およびいわゆる圧力ヘッド
室(これは作動室半径方向内側に設けられる)内の空気
抵抗圧力が永久に増加することを防止するために換気ラ
インを設けることができる。特許請求の範囲第7項に記
載のようにこの換気ラインに遠心パルプを設け、カップ
リングが回転したときに(すなわち圧力ヘッド室内に作
動流体がある限シン換気ラインを通して外部に作動流体
が出ないようにす為ことは好ましい。カップリングの構
造上の設計又は圧力ヘッド室の構造に応じて遠心バルブ
の配置法には2つの可能性がある。すなわち1次羽根車
と共に回転するカップリングシェルに遠心パルプを配置
する方法と、2次羽根車のハブの近傍に遠心バルブを配
置し、2次ハブ又は2次シャフトを通して換気ラインを
外部に貫通させる方法の2つがある。前者の例では、作
動流体が貯蔵容器内でリング状に分布する所定の第1速
度に達すると遠心バルブが開く。後者の例では、所定の
第2回転速度に達するまでは遠心パルプは開かない。こ
のようにして圧力ヘッド室内に作動流体がないように保
証している。
次に添附図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
第1図に示す流体力学式調節カップリングの主要部品は
、ドライブフランジ11と一体的な1次羽根車10とフ
ランジに取付けられた中空ドライブシャフト9である。
又このカップリングには2次羽根車14が設けられ、こ
の羽根車14は、1次羽根車10と共にトロイダル状の
作動室15を構成し、かつ1次羽根車に取付けられたシ
ェル12に囲まれている。この2次羽根車14は、出力
シャフト8に取付けられ、出力シャフトはカップリング
の1次側部品10および12内のローラベアリング7に
よって取付けられている。
シェル12には、頂部部分19も隣接し、この頂部部分
19は、ドライブフランジ11と共に猿状貯蔵容器15
を構成している。従って、この容器15は作動室13の
半径外側領域を囲む。すなわち、換言すれば作動室13
は、環状容器15内に同心状に配置される。
作動流体(例えばオイル)は、静止状態では、貯蔵容器
15および作動室13の下方領域内にあるが、そのほと
んどは貯蔵容器内にある。1次側の部品9〜12および
15が回転すると、オイルは貯蔵容器150半径外周領
域に広がシ、ここでオイルのリング16を形成する。
次に貯蔵容器15に圧力媒体(例えば圧縮空気)が供給
されると、オイルリング16の内径内の静圧が上昇する
。このため、若干のオイルは1次羽根車10と共に回転
している接続ダクト18を通って作動室15へ流れ込む
。こうして、作動室に充分オイルが充填されて、貯蔵室
15内の静圧と子午線流(矢印M)により接続ダクト1
8内のオイル内に発生する動圧とが平衡するまで作動室
13へのオイルの流れ込みが行なわれる。
作動室13へ流れ込むオイル量およびカップリングのス
リップ量は、貯蔵容器15内の圧力すなわち、供給され
る圧縮空気の圧力により影響される。空気圧を変えれば
、これに対応してスリップの状態を変えることができる
。空気圧を低下するか、又は完全に除去すると、ダクト
18を通って貯蔵容器15内へ若干のオイル又はすべて
のオイルが戻る。
この接続ダクト18は、1次羽根車10のべiンチャン
ネルのうちの一つの半径外側領域から貯蔵容器15の半
径外側領域へ半径方向に延長することが好ましく、必要
であれば、第1羽根車の周辺に分布するようこの接続ダ
クト18を複数設けることもできる。
スリップ操作中発生する熱は、カップリング面のみを通
って外へ伝えることしかできないので、外へ伝える熱量
を増加するため次の対策が取られている。すなわち、空
気圧をゆるくパルス化1(このパルス圧は作動圧に重畳
される)することによって作動室15内の高温オイルと
多少低温のオイルリング16との間でオイルを微積させ
ている。更にこの操作に加えて、貯蔵容器15の外面上
に冷却ファン(これらは図示せず)を設けることもでき
る。
第2図に示す実施例(重要部品は第1図のものと同じ)
では、作動室13と貯蔵容器との間でオイルを循環する
ため別の方法が実施されている。すなわち接続ダクト2
8および38だけが第1図のダクト18と異なっている
。特に、接続ダクト28と38は、形状が異なっている
接続ダクトのうちの一つのダクトは、排出ラインすなわ
ち作動室13から貯蔵容器15へ流体を送るため専用さ
れているが、このダクトは実質的に第1図のダクトと同
じである。又一体ダクト180代わシに、1次羽根車1
0にパイプ28の一部が挿入されている点が異なってい
るだけである。このパイプ28の入口端は、対応するベ
ーンチャンネル内に若干突出し、第1図のものよりも子
午線流Mに対してよシ直接に流れに抗するよう先端を向
けている。充填ライン、すなわち貯蔵容器15から作動
室13へ流体を送るのに専用される他方の接続ダクト5
8は、半径方向に延長しているが、対応するベーンチャ
ンネル内へ突出する端部は、ダクト28とは別の方向へ
すなわち、出口開口の方向は、子午線流MO力方向少な
くとも実質的に対応するよう曲げられている。
作動室15と出力シャフト8の間に設けられた環状圧力
ヘッド室20は、遠心力で作動するバルブ21と換気ラ
イン22(空気入口ラインとしても作動できる)を介し
て周辺領域(一般に大気圧になっている)に接続される
。バルブ21は出力シャフト8に取付けられ、第3図に
示すように球状弁体23を有し、この弁体は圧縮スプリ
ング24によって弁座上にカップリングの回転軸方向に
押圧されている。所定第2回転速度に達すると(回転後
)、バルブ21が開くので、回転中に作動室15および
圧力ヘッド室20内で累積した空気対向圧が低下する。
第4図は、1次羽根車14内のボアと、1次側のシェル
12内に配置された遠心バルブ41を介して空気を換気
する方法を示す。これにより、第3図に示す実施例では
出力シャフト8内に設けなければならなかった長いダク
ト22を除去できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るカップリングを示す長手方向断
面図、第2図は第1図の実施例と異なる実施例を示す長
手方向断面図、第3図は換気ライン上の遠心バルブを示
す拡大部分断面図、第4図は第1〜3図の実施例と異な
る換気ライン上の遠心バルブの別の装置を示す拡大部分
断面図である。 10−1次羽根車 12−シェル 13−作動室 14−2次羽根車 15−貯蔵容器 16−オイルリング 18−接続ダクト 代理人 弁理士 高野武和賀 Fig 16〜 5− 8− 3− 11〜 0− 2〇− 1−\ X r Fig、2 9 312 \ :14 2: 1 /2: j冊口

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1次羽根車と2次羽根車を有し、これら羽根車が
    作動流体で満されるトロイダル状の作動室を形成する流
    体力学式調節カップリングにおいて、 a)作動流体用環状貯蔵容器と1次羽根車と共に回転す
    る2次羽根車を囲むシェルと、b) 1次羽根車と共に
    回転し、作動室の半径外側領域から貯蔵容器内に延長し
    た少なくとも一つの流体ラインと、 C)貯蔵容器に接続されJ貯蔵容器から作動室へ流れを
    生じさせるガス状圧力媒体(例えば圧縮空気)用供給ラ
    インとから成り、 d)前記貯蔵容器は、作動室の半径外側領域を囲み、 e)作動室の半径外側領域は下記の少なくとも2つの異
    なる流体ラインを介して貯蔵容器に接続され、前記流体
    ラインは、 el)作動室内に設けられた流体の運動エネルギーを使
    って作動室から貯蔵容器へ一定の流体を流すよう設計さ
    れた排出ラインと、 e2)貯蔵容器内の圧力によって貯蔵容器から作動室へ
    一定の流体を流すようになっている充填ラインから成る
    ことを特徴とするカップリング。
  2. (2)排出ラインの入口が1次羽根車に属するベーンチ
    ャンネルの半径外側領域に配置され、子午線流に抗する
    よう向けられている特許請求の範囲第1項記載のカップ
    リング。
  3. (3)排出ラインの入口がシェル上の2次羽根車の半径
    方向の外側に配置され、1次羽根車の方向に回転スクー
    プパイプ状に向けられている縛許請求の範囲第1項記載
    のカップリング。
  4. (4)排出ラインの放出出口が貯蔵容器の半径外側領域
    に設けられ、その内部に流体リングを形成する特許請求
    の範囲第2又は3項記載のカップリング。
  5. (5)充填ラインの出口開口が1次羽根車に属すベーン
    チャンネルの半径外側領域に配置され、子午線流の方向
    に先端が向いている特許請求の範囲第1〜4項のうちの
    いずれかの1項に記載のカップリング。
  6. (6)作動室の半径内側領域に接続された空気パイプラ
    インを有し、該空気パイプラインを自動的に制御するバ
    ルブを含み、このバルブは所定回転速度にて遠心力によ
    り自動的に開くようになっている特許請求の範囲第1項
    記載のカップリング。
  7. (7)前記バルブが1次羽根車と共に回転するよう配置
    されている特許請求の範囲第6項記載のカップリング。
  8. (8)前記バルブが2次羽根車と共に回転するよう配置
    されている特許請求の範囲第6項記載のカップリング。
  9. (9)1次羽根車と2次羽根車を有し、これら羽根車は
    作動流体で満されるトロイダル状作動室を形成する流体
    力学式調節カップリングにおいて、 a)作動流体用環状貯蔵容器および1次羽根車と共に回
    転する2次羽根車を囲むシェルと、b) 1次羽根車と
    共に回転し、作動室の半径外側領域から貯蔵容器へ延長
    する少なくとも一つの流体ラインと、 C)貯蔵容器に接続され、貯蔵容器から作動室へ流体流
    を生じさせるガス状圧力媒体(例えば圧縮空気)用供給
    ラインとから成り、 d)前記貯蔵容器は、作動室の半径外側領域を囲み、 e)前記流体ラインは作動室の半径外側領域から本カッ
    プリングが作動中に貯蔵容器内に形成される流体リング
    までほぼ延長し、 f) 更にガス状圧力媒体のセット圧力にパルスし圧を
    重畳する装置を含むことを特徴とするカップリング。 (ト)作動室の半径内側領域に接続された空気パイプラ
    インを有し、該空気パイプラインを自動的に制御するバ
    ルブを含み、このバルブは所定回転速度にて遠心力によ
    シ自動的に開くようになっている特許請求の範囲第9項
    記載のカップリング。 αυ 前記バルブが1次羽根車と共に回転するよう配置
    されている特許請求の範囲第10項記載のカップリング
    。 α陣 前記バルブが2次羽根車と共に回転するよう配置
    されている特許請求の範囲第10項記載のカップリング
JP16946284A 1983-08-18 1984-08-15 流体力学式調節カツプリング Pending JPS6065916A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3329854.8 1983-08-18
DE19833329854 DE3329854C1 (de) 1983-08-18 1983-08-18 Hydrodynamische Stellkupplung

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Publication Number Publication Date
JPS6065916A true JPS6065916A (ja) 1985-04-15

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ID=6206872

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16946284A Pending JPS6065916A (ja) 1983-08-18 1984-08-15 流体力学式調節カツプリング

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DE (1) DE3329854C1 (ja)
GB (1) GB2145198B (ja)

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Also Published As

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GB2145198A (en) 1985-03-20
GB8418757D0 (en) 1984-08-30
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