DE1475454A1

DE1475454A1 - Hydraulic clutch

Info

Publication number: DE1475454A1
Application number: DE19651475454
Authority: DE
Inventors: Montgomerie George Alan
Original assignee: Serck R&D Ltd
Current assignee: Serck R&D Ltd
Priority date: 1965-11-02
Filing date: 1965-11-02
Publication date: 1969-06-12

Description

Hydraulische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Kupplung mit einem Rotor in einem Gehäuse, einer aus dem Gehäuse hervorragenden Antriebswelle für den Rotor und einer von dem Rotor antreibbaren, aus dem Gehäuse herausragerrbn Ausgangswelle.Hydraulic clutch The invention relates to a hydraulic clutch Coupling with a rotor in a housing, one protruding from the housing Drive shaft for the rotor and one drivable by the rotor from the housing outstanding output shaft.

Es sind verschiedene Typen von hydraulischen Kupplungen bekannt, deren Betrieb jedoch eine relativ grobe Leistung erfordert. ' Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Kupplung zu schaffen, die zweckmäßig ausgebildet ist und doch weniger Leistung beim Betrieb erfordert als die be- kannten Kupplungen. Gemäß der Erfindung zeichnet sich die hydraulische Kupplung mit einem Rotor in einem Gehäuse, einer aus dem Gehäuse hervorragenden Antriebswelle für den Rotor une einer von dem Rotor antreibbaren, aus dem Gehäuse herausragenden Ausgangswellt dadurch aus, daß in dem Gehäuse mehrere Durchlässe ausgebildet sind, die nacheinander mit zwei Öffnungen am Ende des Gehäuses verbindbar sind, wenn sich der Rotor relativ zum Gehäuse dreht, daß mehrere Kolben gleitbar jeweils in den Durchlässen angeordnet sind, daß ein drehbares Nockenglied mit einer geneigten Nockenoberfläche vorgesehen ist, das mit den Kolben im Eingriff bringbar und so angeordnet ist, daß eine Drehung des Nockengliedes relativ zum Rotor eine Wechselwirkung der Kolben in ihren zugehörigen Durchlässen hervorruft, daß die Ausgangsweiclle von dem Nockenglied antreibbar angeordnet ist, und daß Ventilvorrichtungen zur Kontrolle des Flüssigkeitsstromes zwischen den beiden Öffnungen vorgesehen ist.Various types of hydraulic clutches are known, but their operation requires relatively large power. 'The invention had the object to provide a hydraulic clutch which is formed appropriately and yet less power during operation than the known coupling requires s. According to the invention, the hydraulic clutch with a rotor in a housing, a drive shaft protruding from the housing for the rotor and an output shaft that can be driven by the rotor and protrudes from the housing is characterized in that several passages are formed in the housing, one after the other are connectable to two openings at the end of the housing when the rotor rotates relative to the housing, that a plurality of pistons are slidably arranged respectively in the passages, that a rotatable cam member with an inclined cam surface is provided which can be brought into engagement with the pistons and so is arranged that a rotation of the cam member relative to the rotor causes an interaction of the pistons in their associated passages, that the output shaft is arranged to be drivable by the cam member, and that valve devices are provided for controlling the flow of liquid between the two openings.

Die Erfindung besteht also in der Verwendung des Prinzips der Taumelscheibe für eine hydraulische Kupplung. Dabei entsteht ein oszillierender Fluß zwischen den Öffnungen. Hierdurch ist es möglich, weniger Leistung beim Antrieb der Kupplung zu verschwenden als bei den bekannten hydraulischen Kupplungen, bei denen ein Flüssigkeitsstrom kontinuierlich umläuft.The invention therefore consists in the use of the principle of the swash plate for a hydraulic clutch. This creates an oscillating flow between the openings. This makes it possible to use less power when driving the clutch to waste than with the known hydraulic clutches, in which a fluid flow rotates continuously.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Ventilvorrichtungen durch eine in dem Gehäuse angeordnete temperaturempfindliche Vorrichtung betätigt.According to one embodiment of the invention, the valve devices by a temperature-sensitive one arranged in the housing contraption actuated.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, in der eine beispielsweise Ausführungsform gemäß der Erfindung dargestellt ist.Further details and advantages of the invention are provided in the following explained with reference to the drawing, in which an example embodiment according to of the invention is shown.

Es zeigena Fig. 1: ein Schnitt durch eine Kupplung gemäß der Erfin4ung, Fig. 2: einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3: einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1 und Fig. 4: einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3.They show a Fig. 1: a section through a coupling according to the invention, FIG. 2: a partial section along the line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3: a section along the line 3-3 of FIGS. 1 and 4: a section along the line 4-4 of Fig. 3.

Hei der in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Kupplung gehört zu der hydraulischen Kupplr.ixg ein Gehäuse 10, das aus zwei Grundteilen besteht. Eines dieser Grundteile hat im allgemeinen die Form einer Kappe 11, der andere Grundteile bildet entsprechend ein Ende eines Verschlußes 12 für die Kappe 11. In ein Lager des Grundteiles, der die Kappe 11 bildet, ist eine rohrförmige Antriebswelle 14 angebracht, an deren Ende ein Nockenglied 15 mit ihm aus einem Stück bestehend gebildet ist. Dieses Nockenglied 15 hat eine Nockenoberfläche 15a, die gegen den End-Verschlußteil 12 geneigt ist und eine ebene Oberfläche. hat, die gegen die gemeinsame Achse des Gehäuses 10 und der rohrförmigen Welle 11 geneigt ist.Hei belongs to the coupling shown for example in the drawing a housing 10 for the hydraulic clutch, which consists of two basic parts. One of these basic parts is generally in the form of a cap 11, the other basic parts correspondingly forms one end of a closure 12 for the cap 11. In a warehouse of the base that forms the cap 11 is a tubular drive shaft 14 attached, at the end of which a cam member 15 is formed with it consisting of one piece is. This cam member 15 has a cam surface 15a which rests against the end closure member 12 is inclined and has a flat surface. has that against the common axis of the Housing 10 and the tubular shaft 11 is inclined.

In den Lagern in dem rohrförmigen Welle 14 und in dem Endverschlußteil 12 ist eine Ausgangswelle 16 angeordnet, die kerbverzahnt oder in anderer Antriebsverbindung zu dem Rotor 17 ist, der in dem Gehäuse 10 angebracht ist. Der Rotor 17 ist mit einer Mehrzahl von axialen Durchlässen 18 versehen, in denen jeweils eine Mehrzahl von Kolben 19 angebracht sind. Diese Kolben 19 ragen aus einem Ende des Rotors 17 heraus und werden durch Federn 20 gegen die Nockenoberfläche 15a des Nockengliedes 15 gedrückt. An dem anderen Ende der Durchlässe haben diese eine geringere Querschnittsfläche und sind offen gegen den Endverschlußteil 12. In dem Endverschlußteil sind zwei bogenförmige Öffnungen 21 angebracht in dem durch die Drehachse des Rotors 17 bestimmten Winkel. Diese Öffnungen 21 sind miteinander durch Bohrungen 22, 23 und 24 in dem Endverschlußtei112 verbunden, wobei die verbindenden Bohrungen 23 durchkreuzt werden von einer stufenförmigex@ Bohrung 25, die eine durch eine Feder gespannte verschiebbare Ventilspule 26 enthält. Die Bewegung dieser Ventilspule gegen die Federspannung wird durch eine temperaturempfindliche Vorrichtung bewirkt, welche hier aus einer versiegelten Kapsel 27 besteht, die Wachs oder ähnliches Material enthält und einen Kolben 28 aufweist, welcher herausgedrückt wird, wenn das Wachs schmilzt. Dieser Kolben 28 ist an der Ventilspule 26 befestigt. Die Kapsel drückt gegen eine Kappe 29, welche in das weitere Ende der treppenförmigen Bohrung eingeschraubt ist. Die oben beispielsweise beschriebene Kupplung wird vor allen Dingen zum Antrieb von Radiatorfächern für flüssigkeitsgekühlte Verbrennungsmotoren verwendet. Zu diesem Zweck wird eine Riemenscheibe 30 an die Antriebswelle angebracht und der Fächer selber an der Ausgangswelle 16 befestigt. Die Riemenscheibe wird dazu in an sich bekannter Art von der Moatorwelle angetrieben und dadurch im Betrieb dese ständig angetrieben. Ein Teil der Flüssigkeit in dem Kühlsystem des Motors wird dabei durch einen größeren Teil der stufenförmigen Bohrung mit dem Endverschlußteil 12 gegeben und dessen Temperatur so durch die mit Wachs gefüllte Kappsel abgefühlt.In the bearings in the tubular shaft 14 and in the end cap 12th an output shaft 16 is arranged, which is serrated or in another drive connection to the rotor 17 mounted in the housing 10. The rotor 17 is with a plurality of axial passages 18, in each of which a plurality of piston 19 are attached. These pistons 19 protrude from one end of the rotor 17 out and are by springs 20 against the cam surface 15a of the cam member 15 pressed. At the other end of the passages, they have a smaller cross-sectional area and are open to the end closure part 12. In the end closure part are two arcuate openings 21 mounted in the determined by the axis of rotation of the rotor 17 Angle. These openings 21 are interconnected by holes 22, 23 and 24 in the Endverschlußtei112 connected, the connecting bores 23 are crossed of a stepped x @ bore 25, which is a spring-tensioned displaceable Valve spool 26 includes. The movement of this valve spool against the spring tension is caused by a temperature-sensitive device, which here consists of a sealed capsule 27 is made, which contains wax or similar material and a Has piston 28 which is pushed out when the wax melts. This Piston 28 is attached to valve spool 26. The capsule presses against a cap 29, which is screwed into the further end of the step-shaped bore. the The coupling described above, for example, is primarily used to drive Radiator compartments for liquid-cooled Internal combustion engines used. For this purpose, a pulley 30 is attached to the drive shaft and the Fan itself attached to the output shaft 16. The pulley is used in per se known type driven by the Moatorwelle and thereby dese in operation constantly driven. Some of the liquid in the engine's cooling system becomes thereby through a larger part of the step-shaped bore with the end closure part 12 given and its temperature sensed through the wax-filled capsule.

Wenn die Temperatur der Flüssigkeit geringer ist als die, bei der der Ausstoß aus der Kappsel 27 beginnt, entsteht ein freier Fluß der Flüssigkeit durch die Bohrungen 22, 23 und 24 in dem Endverschlußteil.When the temperature of the liquid is lower than that at which the ejection from the capsule 27 begins, there is a free flow of the liquid through the bores 22, 23 and 24 in the end cap.

Ein solcher Fluß ist oszillatorisch und verursacht durch die Wechselwirkung der Kolben 19, die sich aus der kontinuierlichen Drehung des Nockengliedes 15 ergibt. So lange der Fluß zwischen den Duchlässen nur wenig oder gar nicht behindert ist, wird kein Drehmoment zur Ausgangswelle 16 übertragen.Such a flow is oscillatory and caused by the interaction the piston 19 resulting from the continuous rotation of the cam member 15. As long as the flow between the passages is only slightly or not at all obstructed, no torque is transmitted to the output shaft 16.

Sollte sich die Temperatur des flüssigen Kühlsystems über die Arbeitstemperatur der Wachskappsel erhöhen, dann wird die Ventilspule 26 so bewegt, daß sie den Fluß im Durchgang 21 verhindert. Hierdurch wird ein Widerstand gegen die Axialverschiebung der Kolben 19 bewirkt. Auf diese Weise wird ein gleichmäßig ansteigendes Drehmoment auf die Ausgangswelle 16 hervorgerufen, wenn die Ventilspule 26 verschoben wird. Wird die Spule soweit verschoben, daß die Bohrung vollständig blockiert wird, dann können die Kolben 19 nicht axial verschoben werden, so daß eine direkte Kopplung zwischen den Wellen 15 und 16 erhalten wird.Should the temperature of the liquid cooling system be above the working temperature increase the wax capsule, then the valve spool 26 is moved so that it increases the flow prevented in passage 21. This creates a resistance to the axial displacement the piston 19 causes. This creates a steadily increasing torque on the output shaft 16 caused when the valve spool 26 is moved. The coil is moved so far that the hole is completely blocked is, then the piston 19 can not be moved axially, so that a direct Coupling between shafts 15 and 16 is obtained.

Der Raum innerhalb des Gehäuses wird durch das nicht umkehrbare Ventil 31 mit den beiden Öffnungen 21 in den Endverschlußteil 12 verbunden, so daß etwa, verlorene Arbeitsflüssigkek ersetzt werden kann. Das Innere des Gehäuses wirkt so als ein Behälter, der durch eine geeignete Verbindung innerhalb des Gehäuses aufgefüllt werden kann.The space inside the housing is created by the non-reversible valve 31 connected to the two openings 21 in the end closure part 12, so that, for example, lost working fluid can be replaced. The inside of the case looks like this as a container which is filled up by a suitable connection within the housing can be.

Claims

A nsprü che 1. Hydraulic clutch with a rotor in a housing, a drive shaft protruding from the housing for the rotor and an output shaft that can be driven by the rotor and protrudes from the housing, characterized in that a plurality of passages are formed in the housing are sequentially connectable to two openings at the end of the housing when the rotor rotates relative to the housing, that a plurality of pistons are slidably disposed in each of the passages, that a rotatable cam member with an inclined cam surface is provided which can be brought into engagement with the pistons and so arranged that rotation of the cam member relative to the rotor causes the pistons to interact in their associated passages, that the output shaft is arranged to be drivable by the cam member, and that valve devices are provided to control the flow of fluid between the two openings. 2 'Hydraulic coupling according to claim 1, characterized in that the output shaft is tubular and the drive shaft protrudes through the output shaft. 3. Hydraulic coupling according to claim 2, characterized in that the cam member is attached to one end of the output shaft. 4. Hydraulic coupling according to claim 3, characterized in that the cam member consists of one piece with the output shaft. 5. Hydraulic coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing protrudes a cap-shaped part through the base surface of the output shaft, and an end closure part for the cap-shaped part, and that the two openings are arcuate in the end closure part. 6. Hydraulic coupling according to claim 5, characterized in that the valve device comprises a coil which are slidably arranged in a bore in the end closure part, and that this bore crosses another bore which connects the two openings with one another. 7. Hydraulic coupling according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature-sensitive device is provided for actuating the valve device in the housing. B. Hydraulic coupling according to claim 6 and 7, characterized in that the temperature sensitive device has a sealed capsule filled with wax or similar material and a piston which is connected to the coil and can be ejected from the capsule when the wax melts, and that the capsule is arranged in a bore through which liquid flows during operation. 9. hydraulic clutch..nach one of the preceding claims, characterized in that the interior of the housing with the two arcuate openings is connected by non-reversible valves so that fluid contained in the housing is lost in the passages in the rotor to replace by leakage gone liquid is conveyable.