SE434875B - Termostatreglerad friktionskoppling - Google Patents

Description

7802529~3 . 2 minimal flâktrotation i overksamt läge. Emellertid är dessa fläktar mycket komplicerade och därigenom dyra att framställa och svåra att underhålla.

Enligt föreliggande uppfinning föreslås en termostatreglerad koppling, vilken i huvudsak utmärker sig av att manöverkolvcylin- deranordningen är lagrad roterbar kring lagringsaxeln och anordnad att rotera tillsammans med det drivande elementet, och att den eller de drivande kopplingsskivorna är förbundna med manöverkolv- cylinderanordningen för rotation tillsammans med denna.

I vissa utföringsformer kan kolven hos kolvcylinderanordning- en vara anordnad att verka direkt på en av kopplingens drivande skivor när kopplingen är aktiverad, och för att underlätta kolvens isärföring från kopplingens drivskiva under inaktiveringen av kopp- lingen utan att anordna någon form av fjäderpåverkat urkopplingsor- gan uppvisar framsidan av kolven ett eller flera ringformiga spår varjämte fram- och baksidorna av kolven står i förbindelse med var- andra genom ett borrhål. Detta borrhål är även användbart för åstadkommande av en strömningskanal genom kolven, vilken kanal under aktiveringen av kopplingen har till ändamål att förhindra allt för snabbt ingrepp hos kopplingen genom att fördröja uppbyggandet av trycket i cylindern, medan denna strömningskanal under inaktivering- en av kopplingen tillåter mediet inuti cylindern-att ledas bort.

Tack vare att det drivande elementet är utformat i två sepa- rata stycken, medan kolvcylinderanordningen innefattar en ringformig kolv som är förskjutbart anordnad i en ringformig cylinder, som är anordnad att rotera på den icke roterbara lagringsaxeln, varvid cylindern är fäst vid minst en av det drivande elementets delar för rotation tillsammans därmed, kan kolvcylinderanordningen, koppling- ens drivande och drivna skivor, det drivna elementet och den ena delen av det drivande elementet utformas som en utbytbar enhet som kan användas på en mängd olika anordningar som innefattar lagrings- axeln och den andra delen av det drivna elementet.

Det finns inga hållare eller lâsringar som förhindrar borttag= ande och utbyte av enheten. Kolven är förskjutbar i förhållande till cylindern och kopplingens drivande skivor för ástadkommande av en aktivering av kopplingen. Emellertid roterar samtliga delar tillsammans och kolven är uppburen av cylindern. Ett tryck pålägges mellan cyliné dern och kolven för att aktivera kopplingen, men eftersom delarna roterar tillsammans kan effektiva tätningar lätt anordnas mellan cy- lindern.och kolven. Detta arrangemang skiljer sig väsentligt från 7802529-3; .J tidigare konstruktioner där delarna både roterar och förskjutes rela» tivt varandra. I Det drivna elementet kan vara drivet av en rem eller av kugg~ hjul, vilket senare alternativ är speciellt lämpligt när kopplings~ anordningen är anordnad inuti ett motorhus. I det senare fallet kan det gemensamma avlopnsorganet utgöras av en eller flera avloppshàl i det drivna ébmenets periferivägg. I annat fall är det nödvändigt att anordna organ för överföring av mediet från området vid insidan av periferiväggen av det drivna elementet där mediet uppsamlas under verkan av centrifugalkraften, varefter mediet avledes genom ytterligare kanaler i den ickeroterbara lagringsaxeln. Dylika organ kan före- trädesvis utgöras av en skovel som är fast förbunden med lagringsaxein och sträcker sig in 1 området där mediet uppsamlas.

Lämpligen utgöres mediet av olja. När kopplingen skall användas i samband med en förbränningsmotor kan oljan utgöras av den ordinarie motoroljan som användes för smörjning av motorn eller utgöras av olja från en separat källa. Tryckolja för matning genom den första och andra kanalen kan matas antingen från motorns oljepump eller från en separat, ytterligare oljepump.

Ventilen kan vara en enkel tvàlägesventil och exempelvis vara solenoidreglerad. I sådant fall är den första kanalen stängd när ven- tilen är stängd. Alternativt kan ventilen vara anordnad att ansluta den första kanalen till ett utlopp när den icke förbinder kanalen till tryckmediekällan.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning til.bifoga- de ritningar, där fig. l är en delvis sektionerad sidovy av en första utföringsform av kopplingen enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 är en sektionerad sidovy av en andra utföringsform av kopplingen enligt uppfinningen, och fig, 3 är ett schematiskt blockschema över en ut- föringsform av tryckmediesystemet för kopplingsanordningen i fig. l eller 2.

Den i fig. 1 visade första utföringsformen innefattar en lagrings- axel 10 som är icke roterbart lagrad på en fast stomme för upphörande av kopplingsanordningen i dess arbetsläge. Ett i huvudsak ringformigt, drivet element 14 är roterbart lagrat på den fria änden av lagrings- axeln 10, varvid det drivna kopplingselementet är anordnat att driva exempelvis en kylfläkt 15 till en förbränningsmotor. Det drivna ele- mentet l4 är lagrat på lagringsaxeln 10 medelst dels en nài~ eller rullagerenhet 16, som innefattar cylindriska inre och yttre lagerringar 18 och 20 vilka uppbäres av lagringsakeln 10 och det drivna elementet 7802529-3 4 14, och dels ett axiallager 22 och en Belleville-fjäderenhet 24. Ett i huvudsak ringformigt, drivande element 26 är lagrat på lagringsaxeln medelst ett rullager 28 och på det drivna elementet 14 medelst ett rullager 30, varvid lagret 28 innefattar inre och yttre lagerringar 32 och 34 uppburna på lagringsaxeln 10 och det drivande elementet 26, medan lagret 30 innefattar inre och yttre lagerringar 36 och 38, upp- burna på det drivna elementet 14 resp. det drivande elementet 26.

Det drivande elementet 26 består av två delar 26a och 26b, vilka är sammannållna medelst skruvar 27 till bildande av en ringformig kam- mare 29 mellan dess inre periferiyta och en del av lagringsaneln 10.

Inuti denna kammare 29 är anordnad en i huvudsak Piflåf0?miä Oylifldef 40, vars yttre periferiyta är styvt fastkilad vid 43 med det drivande elementet 26 så att ey1inden1roterar tillsanmans med detta drivande element. Den inre periferidelen av cylindenn4O är lagrad på lagrings- axeln 10 medelst ett par roterande tätningsringar 42. Cylindern inne- dnter en ringformig kolv 44 som har radiellt inre och yttre tätninga- ringar 46 och 48. En smal ringformig mediekammare 50 är anordnad mel- lan baksidan av kolven 44 och oylinderns bottendel, varvid denna kamma- re 50 kommunicerar med en medieinloppskanal 51 i den fasta lagrings- axeln 10 via ett ringformigt spår 52 på navdelen av kolven 44, ett eller flera i huvudsak radiellt riktade öppningar 54 på den inre peri- feriväggen av cylindern 40 samt ett ringformigt spar 56 på den radiellt å inre sidan av cylindern. Framsidan av kolven 44 uppvisar ett eller flera ringformiga spår 58 som är anslutna till den bakre väggen av kolven ooh sålunda kammaren 50 via en eller flera axiellt riktade borr- _ hål 60.

Mellan det drivande elementet 26 och det drivna elementet 14 är anordnad en kopplingsanordning, innefattande en eller flera kopp- lingsskivor 62, vars radiellt_inre ändar är fastkilade i det drivna elementet 14, samt en eller flera ringformiga kopplingsskivor 64, vars radiellt yttre ändar är fastkilade i cylindern.40 och sålunda fast för- bundna med det drivande elementet 26. En förskjutning av kolven 44 åt höger i fig. 1 genom tillförsel av tryckmedium till kammaren 50 via kanalen 51 bringar sålunda kopplingsskivorna 62 och 64 att klämmas samman, varigenom det drivna elementet 14 bringas att rotera tillsam- mans med det drivande elementet 26.

Den fasta lagringsaxeln 10 innefattar vidare en axiellt riktad, genomgående kanal 66, genom vilken kyl- och smörjmedium kan tillföras och därefter strömma genom axiallagret 22, nållagret 16 och därefter radiellt utåt över kopplingsskivorna 62 och 64 via slitsar 68 i det '78Û2529'=3 drivna elementet 14. Kyl- och smörjmediet kan givetv s även ledas til rullagren 28 och 30.

En tredje axiell kanal 70 i den fasta lagringsakeln lO komma» nioerar med en ringformig kanal 72 belägen mellan ett anslag på lag« ringsaxeln och en spännskiva 74 som fasthåller lagret 28 i läge. ha» nalen 72 kommunicerar i sin tur med den radiellt inre änden av en làngsträckt skoveldel 76, som är fast förbunden med lagringsaxeln, varvid den radiellt yttre inloppsänden av skoveln är anordnad intill den inre periferiytan av det drivande elementet 26 för avledande av använt medium som uppsamlas i detta område genom den eentrifugalkraft som alstrats i detta område genom rotatign gy Olika delar.

Roterande tätningar 78 och 80 förhindrar läckage av mediet från utrymmet mellan det drivna elementet 26 och lagringsaxeln 10 resp. ut- rymmet mellan det drivande elementet 26 oeh det drivna elementet le.

Som schenatiskt visas i fig. 3 är kanalen 51 ansluten till en tryckmediekälla via en solenoidpàverkad ventil 90 och ett tryckbegräns~ ningsa~gan 92, Solenoidventilen manövreras medelst ett temperaturav~ kännande omställningsorgan 94, som är anordnat att öppna ventilen när temperaturen runt det det temperaturavkännande omställningsorganet ligger ovanför ett förutbestämt värde för att därigenom tillåta tryck- olja att inströmma i kanalen 51, samt stänga ventilen och därigenom avbryta tryekmedietillförseln genom kanalen 51 när temperaturen runt det temperaturavkännande omställningsorganet sjunker under det förut- bestämda värdet. Kanalen 66 är ansluten till en punkt uppströms om ventilen 90 så att tryckmedietillförsel permanent 'sker genom denna kanal. Kanalen 70 är ansluten till ett avlopp.

Vid drift av kopplingen roterar det drivande elementet 26 rela- tivt lagringsaxeln lO medelst ett yttre drivorgan. Iden visade utför» ingsformen kan detta yttre drivorgan utgöras av en icke visat, av motorn driven rem som löper i periferispåret 82 i elementet 26. Alter» nativt kan det yttre drivorganet utgöras av en av motorn driven kugg~ transmission, ehuru detta arrangemang är mer tillämpbart vid den andra utföringsformen som skall beskrivas nedan.

Under kopplingsanordningens drift tillföras tryckmedinm kontifl nuerligt genom kanalen 66 för att kyla och smörja lagren 22, lö, 28 och 30, tätningsringarna 42 samt kopplingsskivorna 62 och 64, varvid mediet kontinuerligt àterföres till en tank via skoveln 76 och utlopps~ kanalen 70.

När inget tryckmedium matas i kanalen 51 intar kolven 44 sitt i fig. l visade läge, i vilket dess framsida ligger på avstånd från den ivsfirsze-3 6 vänstra kopplíngsskivan 64 så att kopplingsskivorna-64 kan rotera re= lativt kopplingsskivorna 62, Bortsett från ett minimalt, inneboende shrmoment till följd av närvaron av kylolja mellan kopplingsskivorna är kopplingen i detta fall frånslagen, varvid det drivna elementet l4 roterar med minimal hastighet. Vid en förutbestämd temperatur är ven» ' tilen 90 anordnad att aktiveras för tillförsel av tryckmedium, före~ trädesvis olja,ti1l kanalen 5l och sålunda in i kammaren 50, varigenom kolven 44 förskjutes àt höger så att kopplingsskivorna 62 och 64 pres- sas samman och därigenom bringar det drivna elementet 14 att rotera tillsammans med det drivande elementet 26. För att undvika alltför snabb tillslagning av kopplingen har borrhålet 60 till uppgift att fördröja tryckuppbyggnaden inuti kammaren 50. Tillslagningen skall ske så att kopplingen antingen är helt tillslagen eller i huvudsak helt frânslagen, så att inget driftstillstànd uppkommer med parti- ellt ingrepp eller slirning med medföljande överhettning, när kopp- lingen överför erforderligt vridmoment. ' Kolven 44 anligger mot cylinderdelen 40 enbart vid dess inre och yttre områden, och dessa två delar roterar tillsammans. När tryck råder i kammaren 50 kan således tätningarna 46 och 48 lätt täta de intilliggande ytorna. ' När temperaturen sjunker under ett andra förutbestämt värde är ventilen 90 anordnad att avstänga tillförseln av tryckmedinm till kanalen 5l och antingen helt enkelt avstänga denna kanal eller ansluta densamma till en avloppsledning som leder tillbaka till mediereservoa= ren. Medlet bakom kolven 44 kan därefter läcka bort, i huvudsak via hålet 60, genom kcpplingsskivorna 62 och 64, runt cylinder 40 och ut genom skoveln 46 för att där återvända till reservoaren via kanalen 70 tillsammans med annat medium som från början tillförts i syfte för kylning och smörjning via kanalen 66. Återföringen av kolven till dess ursprungliga läge, dvs. åt vänster sett på ritningsfiguren, un» derlättas av den resulterande kraften som utövas på kolven av den olja som av centrifugalkraften tvingas mot den krökta ytan hos en urtags- del 86 på framsidan av kolven 44. Anordnandet av en ringformig kanal eller kanaler 58 har till ändamà.att underlätta;ett åtskiljande av framsidan av kolven 44 och den intilliggande vänstra kopplingsskivan 64, vilka i annat fall har en benägenhet att hållas samman och för- hindra riktig tillbakaföring av kolven. ventilen kan ha olika konstruktion, Exempelvis kan den utgöras av en enkel solenoidpàverkad till- och frånslagningsventil i en led- ning som förbinder kanalen 51 med en kontinuerligt arbetande tryck» *WÛTÄSÉFÉWIÉ »- I 'mediekälla, såsom en konventionell oljepump till en.förbrönningsmo* H I detta fall kan ventilen vara anordnad att aktiveras av en elektr signal som alstras då nämnda första förutbestämda temperatur avkän ~< av en lämplig, termostatiskt reglerad givare. Kanalen 56 är givetvis kontinuerligt ansluten till oljepumpen.

Om skruvarna 27 avlägsnas kan kopplingsanordningen som då inne- fattar den drivande delen 26b, cylindern 40, kolven 44, de drivna den drivande kopplingsskivorna 62 och 64, lagret 30 och det drivna ele« mentet 14 demonteras från lagringsaxeln 10 som en enda enhet.

Utföringsformen i fig. 2 är mycket snarlik den i fig. l visade och direkt ekvivalenta delar betecknas med samma hänvisningsbeteck« ningar men.med siffran l tillagd framför. Den principiella skillnaden mellan de bada utföringsformerna är att den andra.är avsedd att aroeta inuti ett motorhus, dvs. i öppen förbindelse med vevhuset, medan den första utföringsformen är avsedd att arbeta utanför motorn, Den andra utföringsformen är därför något enklare, eftersom behovet ar skoveln och den tredje kanalen 70 vid den första utföringsformen ej längre föreligger, varför det använda mediet kan återföras till reservoaren helt enkelt genom en eller flera avloppshål 90 i det drivande elementet 126.

Såsom sehematiskt visas i fig. 2 sträcker sig det drivna ele« mentet 114 genom ett motorhus 92 med en lämplig, mellanliggande, ro» terbar tätning 94. Liksom vid den första utföringsformen tillföras kyl- och smörjolja för de olika lagren och för kopplingsskivorna léâ och 164 (mindre antal skivor visade i fig. 2 för enkelhets skull) kontinuerligt via kanalen 166 i den fasta lagringsaxeln lld. För man« övrering av kolvoylinderanordningen 140, 144 kan på motsvarande sätt tryckmedium selektivt tillföras av den icke visade ventilen till ka» nalen 151. Smörjmediet kan även tillföras via en ytterligare kanel l66a som ansluten till kanalen 166. Såsom nämnts ovan utmatas mediet från de bada kanalerna 166 och 151 via hålet eller hålen 90 1 det drivande elementet och kan pá enkelt sätt strömma tillbaka till medie- tanken. Medlet kan även ledas ut genom det icke avtätade, vänstra nt- rymmet mellan lagringsaxeln och det drivande elementet och genom det högra utrymmet mellan.det drivna elementet och det drivande elementet- Till skillnad mot utföringsformen enligt fä. 1, som är anordnad att drivas av en rem, har det drivande elementet 126 hos den andra utföringsformen ett kuggdrev fast monterat på sin utsida för ingrepp med en lämplig kuggtransmission som drivas av exempelvis motorn. 78G2§29~3 8 De båda ovan beskrivna utföringsformerna har fördelen att de matas med tryckmedium och medium för kylning och smörjning från en gemensam mediekälla som med fördel kan utgöras av en konventionell oljepump, när kopplingsanordningen användes i eller 1 samband med en förbränningsmotor.

När tryckmedietillförseln avbrytas vid de ovan beskrivna ut- föringsformerna förskjutes kolven 44 at vänster och frigöras från ' kopplingen med hjälp av den resulterande kraft som utövas på kolven av oljan, som av centrifugalkraften tvingas mot kolvytan 86, Vid andra utföringsflormerkan frånslagningen åstadkommas med hjälp av fjädrar. Ett dylikt fjäderarrangemang kan åßadkommas genom att anord- na en fjäder av cirkulär Bellevilletyp eller typen av en vâgformad bricka som är anordnad mellan den sida av kolven 44 som uppvisaspà~ ren 53 och det intilliggande kopplingsskivepaketet. En dylik fjäder skall ha begränsad axiell rörelse så att den icke utöver något större axiellt tryck när kopplingsskivorna ej ingriper med varandra.

Claims (2)

1. 7802529-3 9 Patentkrav 1. Termostatreglerad friktionskoppling innefattande en icke roterbar lagringsaxel (10; 110), ett ríngformigt, drive' element (14; 114) som är roterbart lagrat kring lagringsaxeln, ett ring- formigt, drivande element (26; 126) som är roterbart lagrat kring 'lagringsakeln (10; 110) och det drivna elementet (14; 114), minst en drivande och en driven kopplingsskiva (64; 164; 62; 162) för valbar överföring av rotationsrörelse mellan det drivande och det drivna elementet, varvid den eller de drivna kopplingsskivorna är förbundna med det drivna elementet för rotation tillsammans med detta, en ríngformig manöverkolvcylinderanordning (40, 44; 140, 144) för manövrering av kopplingen, en första kanal (51; 351) inuti lag- ringsaxeln (10; 110) för att leda tryckmedium från en yttre källa till manöverkolvcylinderanordningen (40, 140; 44, 144) samt en andra kanal (66; 166) i lagringsaxeln (10; 110) för tillförsel av ett kvl~ och smörjmedium från den yttre källan till de drivande och drivna kopplingsskivorna (64, 62; 164, 162), k ä n n e t e c k n a d a v_"_ att manöverkolvcylinderanordningen (40, 44; 140, 144) är lagrad roterbar kring lagringsaxeln (10; 110) och anordnad att ro~ tera tillsammans med det drivande elementet (26; 126), och att den eller de drivande kopplingsskivorna (64; 164) är förbundna med manöver~ kolvcylinderanordningen (40, 44; 140, 144) för rotation tillsammans med~denna.

2. Koppling enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v 6 att fram- och baksidorna av kolven (44; 144) står i för» bindelse med varandra medelst minst ett borrhål (60) som bildar en strömningskanal genom kolven. _ 5. Koppling enligt patentkravet 2, k ä n n e t e o k n a d a v att Framsidan av kolven (44; 144) är försedd med ett eller flera ringformiga spår (58) som kommunicerar med borrhålet (60) för att underlätta frigöring av kolven (44; 144) från den intilliggande kopplingsdrivskivan (64; 164) under inaktivering av kopplingen.