JPS61248923A

JPS61248923A - 流体摩擦クラツチ

Info

Publication number: JPS61248923A
Application number: JP9143286A
Authority: JP
Inventors: ゲルト・ブルンケン; ヴエルナー・ゲープ; デイーター・ノイゲバウアー
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1986-11-06

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、特に内燃機関の冷却ファンのための流体摩擦
クラッチであって、回転軸を中心として回転可能なクラ
ッチ人力部分と、該クラッチ入力部分に対して相対的に
同軸的に回転可能なクラッチ出力部分と、ケーシングと
を有しており、前記クラッチ出力部分がクラッチ入力部
分と協働して少なくとも１つのせん断ギャップを制限し
ていて、前記ケーシング（１）の少なくともせん断ギャ
ップ（１９）の範囲を有する中空室（９，４１）の一部
分に粘稠液が充填され、残りの部分には気体が充填され
ている形式のものに関する。

従来の技術流体摩擦クラッチは種々異なる応用範囲のために公知で
ある。アメリカ合衆国第３４００７９６号明細書により
公知である流体摩擦クラッチのせん断幅は熱伝導を制御
するために変化可能である。ドイツ連邦共和国特許出願
公開第３４１９９１７号明細書により公知である流体摩
擦クラッチは液力的なトルクコンバータ内におけるロッ
クアツプクラッチとして構成されている。さらにドイツ
連邦共和国実用新案登録第８２３５５３６号明細書から
は内燃機関の冷却ファンのための流体摩擦クラッチが公
知であって、この流体摩擦クラッチの伝達トルクは温度
に関連して制御可能である。

このような流体摩擦クラッチに粘稠液として使用されな
シリコン油は運転中に温度によって負荷されている。粘
稠液に熱による過負荷をかけることは耐用年数を減少さ
せる。このことは、粘稠液のトルク伝達能力に高い要求
が課されている場合には特によくあてはまる。粘稠液に
対する熱による負荷はそれ自体としては比較的に多量の
、ひいては効率の高い液体を使用することによって低減
することができる。しかしながら、たいていの応用例に
おいては、スペースと重量とコストとに関する理由にも
とづいて、このような液体を使用することは不可能であ
る発明が解決しようとする課題本発明が解決しようとする課題は、冒頭に述べた形式の
流体摩擦クラッチを改良して粘稠液が熱による負荷を受
けている状態においても同様に長い耐用年数を有してい
るように構成することである。

課題を解決するための手段前述の課題を解決する本発明の構成は、ケーシングの、
少なくともせん断ギャップの範囲を有する中空室の、気
体が充填された容積が１８容積％を下回る酸素を含んで
いることである。

発明の効果本発明は、熱の負荷がかかった場合に粘稠液の特性を損
なう本質的な原因が、粘稠液として使用されているシリ
コン油が中空室内にある酸素による化学的な反応によっ
てゼリー状になるということを認識することから出発し
ている。

酸素分を減少させることによってシリコン油の酸素との
反応が回避されて、シリコン油を所期の目的のために使
用できる耐用年数が著しく長くなる。気体が例えば空気
である場合には、酸素分は気圧以下に気体圧を低下させ
ることによって減少させることができる。ケーシングの
中空室内の空気にかわって、例えば希ガスのような酸素
を含まない保護ガスが使用されている場合には、ケーシ
ングの密閉を負圧によって付加的に負荷しないようにす
るために効果的であることがわかっている。

本９発明はあらゆる種類の流体摩擦クラッチにおいて、
例えば流体動力学的なトルクコンバー゛りにおけるロッ
クアツプクラッチや四輪駆動用のデファレンシャルギヤ
クラッチや、特に内燃機関の冷却ファン用のクラッチに
おいても使用することができる。

実施例図面に示されたファンクラッチは後壁３と前壁５とを有
する全体として符号ｌによって示されたクラッチ出力部
分としての気密のケーシングを有している。やはりクラ
ッチ出力部分である仕切壁７はケーシングｌによって形
成された中空室９．１１を粘稠液のための貯え室９と作
業室１１とに仕切っている。ケーシングｌは後壁３でも
って、ころがり軸受１３を介して回転可能に、内燃機関
により駆動されるクラッチ入力部分としての駆動軸１５
に支承されていて、該駆動軸１５が作業室ｌｌ内にやは
りクラッチ入力部分としてのロータ１７を有している。

ロータ１７は後壁３の、ロータ１７に向かう面と仕切壁
７との間にせん断ギャップ１９を形成している。このせ
ん断ギャップ１９は、貯え室９からのせん析液によって
充填されている場合には駆動軸１５の駆動トルクをケー
シングの後壁３に一体に結合された送風ベーン２１へ伝
達している。

ファンクラッチは温度に関連して開閉される。このため
には、仕切壁７内に弁レバー２３によって制御可能な弁
開口２５が設けられており、該弁開口２５によって開か
れた状態において粘稠液が貯え室９から作業室１１内へ
流入することができる。弁レバー２３は保持体２７内の
ケーシングｌの前壁５の外側に支持されているバイメタ
ル２９によって、ケーシングの前壁５を気密に軸線方向
で移動可能に案内される中心のピン３１を介して制御さ
れている。粘稠液が作業室１１から貯え室９へ戻るため
には、仕切壁７の外周の範囲に配置された開口３３が用
いられている。この開口３３はロータ１７の相対回転時
においてケーシングｌに作用しているポンプ装置３５と
通常の形式で協働している。

冷却状態においてはバイメタル２９が弁レバー２３を介
して弁開口２５を閉じていてポンプ装置３５は作業室１
１とせん断ギャップ１９とに存在する粘稠液を貯え室９
内にポンプ搬送している。従って、冷却ファンは接続を
しゃ断されている。運転により暖まっている状態におい
ては、バイメタル２９が弁開口２５を開いている。これ
によって、粘稠液は作業室ｌｌ内に流入して、ポンプ装
置３５のポンプ作用にもかかわらずトルク伝達のための
せん断ギャップ１９を充填することができる。従って、
この状態でファンクラッチは接続されている。

粘稠液は貯え室９と作業室１１とによって取囲まれた容
積の１部分しか占めていない。図面には符号３７によっ
て、実施例として駆動軸１５が回転していない状態での
粘稠液のレベルが示されている。貯え室９と作業室１１
との残余容積は従来の流体摩擦クラッチにおいては空気
によって充填されていた。有利にはシリコン油である粘
稠液がゼリー状になることを回避するために、本発明に
よるファンクラッチにおいては、ケーシングｌのすなわ
ち貯え室９と作業室１１との残りの内部空間が排気され
ることによって、酸素分が著しく減少させられる。ケー
シング１の圧力負荷を真空によって回避するためには、
ポンプにより搬出された空気にかわって気圧を回復する
ことのできる、酸素を含まない保護ガス又は希ガスが使
用されていると有利である。この関連において、ケーシ
ング内に存在する気体の酸素分が、気体によって占めら
れる残余容積の５容積％を下回る場合には効果的である
ことがわかっている。

図面に示されたファンクラッチは付加的に安全装置を有
している。この安全装置によっては、ファンクラッチの
熱による過負荷の危険が大きく低減されることができる
。しかしながら、この安全装置は場合によっては省略す
ることもできる。安全装置は貯え室９の内部に配置され
た付加的なバイメタル３９を有している。バイメタル３
９は貯え室９内の温度に応動しており、バイメタル２９
とは無関係に弁レバー２３を制御している。バイメタル
３９は、粘稠液が熱による過負荷を受ける危険がある場
合にだけ弁開口２５を部分的に閉じる。これによってフ
ァンクラッチは部分的にしゃ断されて、ファンクラッチ
内で流体摩擦によって転換される出力を低下させるので
、内部の熱による過負荷が減される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例による内燃機関の冷却ファン用の
流体摩擦クラッチを縦断面して示した図である。ｌ・・・ケーシング（クラッチ出力部分）、３・・・後
壁、５・・・前壁、７・・・仕切壁（クラッチ出方部分
）、９・・・貯え室（中空室）、１１・・・作業室（中
空室）、１３・・・ころがり軸受、１５・・・駆動軸（
クラッチ入力部分）、１７・・・ロータ（クラッチ入力
部分）、１９・・・せん断ギャップ、　２１・・・送風
ベーン、２３・・・弁レバー、２５・・弁開口、２７・
・保持体、２９・・・バイメタル、３１・・・ピン、３
３・・・開口、３５・・・ポンプ装置、３７・・・レベ
ル、３９・・バイメタル。

Claims

【特許請求の範囲】１、流体摩擦クラッチであって、回軸軸を中心として駆
動可能なクラッチ入力部分（１５、１７）と、該クラッ
チ入力部分（１５、１７）に対して相対的に同軸的に回
転可能なクラッチ出力部分（１、７）と、ケーシング（
１）とを有しており、前記クラッチ出力部分（１、７）
がクラッチ入力部分（１５、１７）と協働して少なくと
も１つのせん断ギャップ（１９）を制限していて前記ケ
ーシング（１）の少なくともせん断ギャップ（１９）の
範囲を有する中空室（９、１１）の一部分に粘稠液が充
填され、残りの部分には気体が充填されている形式のも
のにおいて、中空室（９、１１）の気体が充填された容
積が１８容積％を下回る酸素を含んでいることを特徴と
する、流体摩擦クラッチ。２、中空室（９、１１）の、気体によって充填された容
積が多くとも５容積％の酸素を含んでいる、特許請求の
範囲第１項記載の流体摩擦クラッチ。３、気体が中空室（９、１１）内で気圧よりも低い圧力
を有している、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
流体摩擦クラッチ。４、中空室（９、１１）は大体において酸素を含んでな
い保護ガスを有している、特許請求の範囲第１項から第
３項記載までのいずれか１つの項に記載の流体摩擦クラ
ッチ。５、中空室（９、１１）が希ガスを含んでいる、特許請
求の範囲第４項記載の流体摩擦クラッチ。