DE1241670B

DE1241670B - Fluid friction clutch

Info

Publication number: DE1241670B
Application number: DEE16352A
Authority: DE
Inventors: Daniel William Roper; Sidney Oldberg
Original assignee: Eaton Yale and Towne Inc
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1957-08-26
Filing date: 1958-08-25
Publication date: 1967-06-01

Description

Flüssigkeitsreibungskupplung Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung insbesondere für den Lüfterantrieb einer Brennkraftmaschine, mit einer die eine Kupplungshälfte bildenden Kupplungsscheibe und einem die andere Kupplungshälfte bildenden Gehäuse, das die Kupplungsscheibe unter Bildung von Arbeitsspalten umgibt, auf der mit der Kupplungsscheibe verbundenen Welle gelagert ist und einen Flüssigkeitsaufnahmeraum einschließt.Fluid Friction Clutch The invention relates to a fluid friction clutch in particular for the fan drive of an internal combustion engine, with one the one Coupling half forming the coupling disc and one the other coupling half forming housing that surrounds the clutch disc with the formation of working gaps, is mounted on the shaft connected to the clutch disc and has a fluid receiving space includes.

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist das Gehäuse auf seiner der Welle der Kupplungsseheibe ab-ewandten Innenseite mit einem zentralen Zylinderzapfen versehen, der in eine Zylinderbohrung der Kupplungsscheibe eingreift. Ein den Zapfen umgreifendes elastisches Futter in der Zylinderbohrung stützt die Kupplungsscheibe in diesem Bereich gegen das Gehäuse ab.In a known arrangement of this type, the housing is on its the inside facing away from the shaft of the clutch disc with a central cylinder pin provided, which engages in a cylinder bore of the clutch disc. On the tang encompassing elastic lining in the cylinder bore supports the clutch disc in this area against the housing.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es, daß für diese zusätzliche Abstützung die Kupplungsscheibe mit einer relativ langen Nabe ausgebildet werden muß, wodurch ihre Schwingungssteifigkeit beeinträchtigt wird. Außerdem unterliegt das elastische Futter infolge der anfänglichen Relativdrehungen zwischen Gehäuse und Kupplungsscheibe einen starken Verschleiß.The disadvantage of this known arrangement is that for this additional Support the clutch disc can be formed with a relatively long hub must, whereby their vibration stiffness is impaired. Also is subject to the resilient lining due to the initial relative rotations between housings and clutch disc wear.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung zu schaffen, die trotz einfachen und raumsparenden Aufbaues einen schwingungsarmen Betrieb gewährleistet.The invention is accordingly based on the object of a fluid friction clutch to create a low-vibration, despite the simple and space-saving construction Operation guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse nur durch ein auf der Welle angeordnetes Wälzlager gehalten wird, wobei eine Schwingungsdämpfung des Gehäuses dadurch erzielt wird, daß ein Hin- und Herströmen der Arbeitsflüssigkeit von der einen Seite der Kupplungsscheibe auf die andere über deren Außenumfang hinweg durch Ausbildung eines engen Drosselquerschnitts zwischen dem Gehäuse und der Kupplungsscheibe beschränkt wird.This object is achieved according to the invention in that the housing is only held by a roller bearing arranged on the shaft, with vibration damping of the housing is achieved in that a reciprocating flow of the working fluid from one side of the clutch disc to the other over its outer circumference by forming a narrow throttle cross-section between the housing and the clutch disc is restricted.

Damit ist eine Kupplung geschaffen, die einen geringen baulichen Aufwand hat, wobei die durch die auskragende Lage der Kupplungsscheibe infolge ihrer einseitigen Lagerung auftretenden schädlichen Schwingungen ohne eine zusätzliche Abstützung wirksam vermieden werden.This creates a coupling that requires little structural effort has, with the one-sided due to the cantilevered position of the clutch disc Storage damaging vibrations without additional support effectively avoided.

Zur Vergrößerung der überströmlänge und damit zur Steigerung der Dämpfung kann in vorteilhafter Weise der Drosselquerschnitt durch konzentrisch angeordnete axiale Vorsprünge an der Kupplungsscheibe, die in korrespondierende Nuten im Gehäuse eingreifen, gebildet werden. Er kann aber auch durch einen sich radial von der Kupplungsscheibe weg erstreckenden Ringflansch und die gegenüberliegende Gehäusewand oder durch einen sich vom Gehäuse radial nach innen erstreckenden Ring und den ge-C Crenüberliegenden Umfang der Kupplungsscheibe ge-C bildet werden.To increase the overflow length and thus to increase the damping can advantageously the throttle cross-section by concentrically arranged axial projections on the clutch disc that fit into corresponding grooves in the housing intervene, be formed. But it can also move radially from the clutch disc away extending annular flange and the opposite housing wall or by one from the housing radially inwardly extending ring and the ge-C Cren overlying The circumference of the clutch disc must be ge-C.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen- in der -Zeichnung näher erläutert.-F i g. 1 zeigt in Seitenansicht im Schnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung zum Antrieb des Lüfters einer Brennkraftmaschine; F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Schnitt nach F i g. 1 im Bereich des Umfanges der Kupplungsscheibe; F i g. 3 ist der Schnitt 3-3 nach F i g. 2; F i g. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Außenansicht eines der Gehäuseteile; F i g. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Außenansicht des anderen Gehäuseteils; F i g. 6 ist ein Schnitt ähnlich F i g. 2 bei einer anderen Ausführungsfonn des Drosselquerschnitts; F i g. 7 ist ein Schnitt ähnlich F i g. 2 bei einer weiteren Ausführungsform. des Drosselquerschnitts. F i g. 1 zeigt in Seitenansicht im Schnitt die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung 14, die hier dem Antrieb von Flügeln 11 und 12 eines Lüf- ters 10 einer Brennkraftmaschine dient. Die Antriebswelle 18 dieser Kupplung wird von einer in F i g. 1 teilweise dargestellten Riemenscheibe 16 mit mehrteiliger Nabe 17 angetrieben, wobei die Nabe eine Stützwelle 20 aufnimmt. Die Antriebswelle 18 ist mittels eines Wälzlagers 30 innerhalb eines die getriebene Kupplungshälfte bildenden und durch Schrauben mit den Lüfterflügeln verbundenen Gehäuses 25 drehbar (yelagert. An ihrem kupplungsseitigen Ende ist die Antriebswelle 18 über eine Nabe 22 und einen Stift 23 drehfest mit einer Kupplungsscheibe 21 verbunden, die an ihrem Außenrand mit konzentrisch an-,geordneten axialen Vorsprüngen 42 versehen ist, welche in korrespondierende Nuten 43 (F i g. 2) im aus den Teilen 26 und 27 bestehenden Gehäuse 25 ein-,reifen.The invention will in the following with reference to Ausführungsbeispielen- in the - drawing closer erläutert.-F i g. 1 shows a sectional side view of an embodiment of the coupling according to the invention for driving the fan of an internal combustion engine; F i g. FIG. 2 shows, on an enlarged scale, a detail from the section according to FIG. 1 in the area of the circumference of the clutch disc; F i g. 3 is the section 3-3 according to FIG. 2; F i g. 4 shows a detail from an external view of one of the housing parts; F i g. 5 shows a detail from an external view of the other housing part; F i g. 6 is a section similar to FIG. 2 in another embodiment of the throttle cross-section; F i g. 7 is a section similar to FIG. 2 in a further embodiment. of the throttle cross-section. F i g. 1 shows a side view in section of the fluid friction clutch 14 according to the invention, which here serves to drive blades 11 and 12 of a fan 10 of an internal combustion engine. The drive shaft 18 of this coupling is driven by one shown in FIG. 1, partially shown, belt pulley 16 is driven with a multi-part hub 17 , the hub receiving a support shaft 20. The drive shaft 18 is forming by means of a rolling bearing 30 within a the driven clutch half, and by screws to the fan blades connected to the housing 25 rotatably (yelagert. At their coupling-side end of the drive shaft 18 via a hub 22 and a pin 23 is fixedly connected to a clutch disk 21, which is provided on its outer edge with concentrically arranged, arranged axial projections 42 which fit into corresponding grooves 43 ( FIG. 2) in the housing 25 consisting of the parts 26 and 27 .

Die Kupplungsscheibe 21 befindet sich in einer Flüssigkeitskammer 24, die durch Ausnehmungen 26 a und 27 a in den Teilen 26 und 27 des Gehäuses 25 gebildet ist. An die Ausnehmung 27 a schließt sich eine Zylinderbohrung 28 zur Aufnahme des Wälzlagers 30 und der Nabe 22 der Kupplungsscheibe 21 an. Die Zylinderfläche 40 und die Radialfläche 38 der Ausnehmung 27a folgen in ihrer Kontur im Bereich des äußeren Umfangs der Kupplungsscheibe 21 deren Form.The clutch disc 21 is located in a fluid chamber 24 which is formed by recesses 26 a and 27 a in the parts 26 and 27 of the housing 25 . A cylinder bore 28 for receiving the roller bearing 30 and the hub 22 of the clutch disk 21 adjoins the recess 27 a. The contour of the cylinder surface 40 and the radial surface 38 of the recess 27a in the area of the outer circumference of the clutch disc 21 follows the shape thereof.

Die in der Kammer 24 vorgesehene Flüssigkeit, vorzugsweise ein Silikonöl, wird bei der Drehung von Antriebsseheibe und Gehäuse auf Grund der Fliehkraft in den Bereich des äußeren Umfangs der Kupplungsscheibe gefördert.The liquid provided in the chamber 24, preferably a silicone oil, is in promoted the area of the outer circumference of the clutch disc.

F i g. 2 zeigt im vergrößerten Maßstab im Schnitt den Umfang der Kupplungsscheibe 21 mit den aner CK enzenden Gehäuseteilen. Es geht aus F i g. 2 hervor, daß die Vorsprünge 42 der Kupplungsscheibe 21 zu den entsprechenden Nuten 43 jeweils den gleichen geringen Abstand haben, der in etwa auch dem Ab- stand zwischen der den Vorsprüngen abgewandten Kontur der Kupplungsscheibe 21 und dem Gehäuseteil 27 entspricht. Der Schnitt 3-3 nach F i g. 2 ist in F i -. 3 dargestellt und verdeutlicht die konzentrische Anordnung tp der Vorsprünge 42.F i g. 2 shows on an enlarged scale in section the circumference of the clutch disc 21 with the other housing parts. It goes from FIG. 2 that the projections 42 each have the same small distance from the clutch disc 21 to the corresponding grooves 43, the contour of the clutch disc 21 and the housing part 27 between the projections facing away approximately to the distance corresponds. The section 3-3 according to FIG. 2 is in F i -. 3 and clarifies the concentric arrangement tp of the projections 42.

F i g. 4 zeigt einen Ausschnitt aus der Außenansicht des Gehäuseteiles 26 und läßt erkennen, daß die Außenfläche dieses Gehäusteils mit Kühlrippen 61 und 60 versehen ist, die am Umfang bzw. in der Nähe der Nabe dieses Gehäuseteils angeordnet sind und teilweise ineinander eingreifen. Die bei der Drehung, der Kupplung hierdurch entstehenden Luftwirbel führen zu einer guten Kühlung, um eine ungünstige Änderung der Viskosität der Flüssigkeit infolge zu starker Erwärmung zu vermeiden.F i g. 4 shows a detail from the external view of the housing part 26 and shows that the outer surface of this housing part is provided with cooling ribs 61 and 60 , which are arranged on the circumference or in the vicinity of the hub of this housing part and partially engage with one another. The air eddies that result from the rotation of the coupling lead to good cooling in order to avoid an unfavorable change in the viscosity of the liquid as a result of excessive heating.

F i g. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer entsprechenden Außenansicht des Gehäuseteils 27, das ebenfalls mit radial verlaufenden Kühlrippen 62, 63 und 65 versehen ist. Der Schnitt nach F i g. 1 verläuft durch die Rippen 62. Alle Kühlrippen können über den äußeren Zylindermantel der entsprechenden Gehäusetefle herübergeführt sein und -über diesen vorstehen.F i g. 5 shows a detail from a corresponding external view of the housing part 27, which is also provided with radially extending cooling ribs 62, 63 and 65 . The section according to FIG. 1 runs through the ribs 62. All cooling ribs can be passed over the outer cylinder jacket of the corresponding housing parts and protrude over them.

F i g. 6 ist ein Schnitt ähnlich F i g. 2 und zeigt eine andere Ausführungsform zur Erzielung eines engen Drosselquerschnitts zwischen den Gehäuseteilen 26 und 27 und der Kupplungsscheibe 21. Es ist hier der Drosselquerschnitt durch einen sich radial von der Kupplungsscheibe 21 weg erstreckenden Ringflansch 50 und die gegenüberliegende Wandung des Gehäuseteils 27 gebildet.F i g. 6 is a section similar to FIG. 2 and shows another embodiment for achieving a narrow throttle cross-section between the housing parts 26 and 27 and the clutch disc 21. Here, the throttle cross-section is formed by an annular flange 50 extending radially away from the clutch disc 21 and the opposite wall of the housing part 27 .

Eine weitere Ausführungsform zeigt F i g. 7, wonach zwischen die Gehäuseteile 26 und 27 ein sich radial nach innen erstreckender Ring 57 eingespannt ist, dessen Innenseite mit dem gegenüberliegenden Umfang der Kupplungsscheibe 21 den Drosselquerbl schnitt bildet.Another embodiment is shown in FIG. 7, after which a radially inwardly extending ring 57 is clamped between the housing parts 26 and 27 , the inside of which forms the Drosselquerbl cut with the opposite circumference of the clutch disc 21.

In den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 6 und 7 liegen jeweils die Innenwandungen 55 der Ausnehmungen in den Gehäuseteilen 2,6 und 27 parallel zueinander und in einem etwas größeren Abstand zu den parallelen Außenflächen 56 der Kupplungsscheibe 21.In the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7 , the inner walls 55 of the recesses in the housing parts 2, 6 and 27 are parallel to one another and at a somewhat greater distance from the parallel outer surfaces 56 of the clutch disk 21.

Claims

Patent claims: 1. Fluid friction clutch, in particular for the fan drive of an internal combustion engine, with a clutch disc forming one coupling half and a housing forming the other coupling half, which surrounds the clutch disc with the formation of working gaps, is mounted on the shaft connected to the clutch disc and includes a fluid receiving space, d a d urch g e - indicates that the housing (25) is only held by a roller bearing (30) arranged on the shaft (18) , vibration damping of the housing being achieved by the working fluid flowing back and forth one side of the clutch disc (21) is restricted to the other over its outer circumference by forming a narrow throttle cross-section between the housing and the clutch disc.

2. Fluid friction clutch according to claim 1, characterized in that the throttle cross-section is formed by concentrically arranged axial projections (42) on the clutch disc (21) which engage in corresponding grooves (43) in the housing (25). 3. Fluid friction clutch according to claim 1, characterized in that the throttle cross-section is formed by an annular flange (50) extending radially away from the clutch disc (21) and the opposite housing wall. 4. Fluid friction clutch g according to claim 1, characterized in that the throttle cross-section is formed by a ring (57) extending radially inward from the housing (25 ) and the opposite circumference of the clutch disc (21). Documents considered: French Patent No. 1058 290; USA. Patent Nos. 1238 447, 1972 741, 2629472, 2637308, 2652816, 2706545, 2,792,095th