DE2261708A1

DE2261708A1 - HYSTERESIS CLUTCH FOR VEHICLE PTO DRIVES

Info

Publication number: DE2261708A1
Application number: DE19722261708
Authority: DE
Inventors: Klaus Steeg
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 1972-12-16
Filing date: 1972-12-16
Publication date: 1974-06-20

Description

Hysteresekupplung für KFZ-Nebentriebe Bekanntlich werden KFZ-Nebentriebe, die zur Kühlung von Brennkraftmaschinen erforderlich sind, nämlich z. B. Gebläse zur Luftkühlung eines Motors, Ventilatoren zur Herabsetzung der Temperatur eines Kühlflüssigkeit, nicht während des'gesamten Betriebes der Brennkraftmaschinen benötigt, sondern lediglich bei Überschreiten einer Grenztemperatur. Hysteresis clutch for motor vehicle auxiliary drives It is known that motor vehicle auxiliary drives, which are required for cooling internal combustion engines, namely z. B. Blower for air cooling of a motor, fans for lowering the temperature of a Cooling liquid, not required during the entire operation of the internal combustion engine, but only when a limit temperature is exceeded.

Man ist daher bereits in vielen Fällen davon abgegangen, derartige Nebentriebe dauernd mitlaufen zu lassen um. den nicht unerheblichen Energiebedarf einzusparen und um derartige Brennkraftmaschinen schneller auf Temperatur kommen zu lassen, sowie um störende Geräusche zu begrenzen.. Hierzu ist z. B. vorgeschlagen worden, in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur den Lüfter über eine Elektromagnetkupplung einzuschalten. Derartige elektromagnetische Lüfterkupplungen habenjedach den Nachteil, daß beim Einschalten derselben ein Einschaltstoß entsteht, der nicht nur ein unangenehmes Geräusch hervorruft, sondern auch Beschädigungen - z. B. Keilriemenrisse - mit sich bringt. Eine Herabsetzung des Geräuschpegels ist dabei auch nur zeitweise möglich.It has therefore already been abandoned in many cases, such To let secondary shoots run continuously around. the not inconsiderable energy requirement to save and to get such internal combustion engines up to temperature more quickly to let, as well as to limit disturbing noises. B. suggested depending on the cooling water temperature, the fan via an electromagnetic clutch to turn on. Such electromagnetic fan clutches each have the disadvantage that when they are switched on there is an inrush, which is not just an unpleasant one noise causes, but also damage - z. B. V-belt cracks - brings with it. A reduction in the noise level is only temporary possible.

Es sind weiterhin permanent-magnetische Hysteresekupplungen bekannt geworden, die die Lüfterdrehzahl nach oben hin begrenzen, die jedoch auch unterhalb der Betriebstemperatur des Kühlmittels unnötig Energie verbrauchen und weiterhin das Erreichen der Betriebstemperatur verzögern0 Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung zu schaffen, bei der der starke Einschaltstoß vermieden wird, die weiterhin ein rasches Erreichen der Betriebstemperatur gewährleistet und durch die der Energieaufwand auf das absolut notwendige Minimum herabgesetzt wird.Permanent magnetic hysteresis clutches are also known that limit the fan speed upwards, but also below it the operating temperature of the coolant consume unnecessary energy and continue to do so delay reaching operating temperature0 The present invention was the The underlying task is to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a facility create in which the strong inrush is avoided, which continues to be a rapid Reaching the operating temperature guaranteed and through which the energy expenditure is reduced to the absolutely necessary minimum.

Die Erfindung betrifft demgemäß eine Hysteresekupplung für KFZ-Nebentriebe zur Kühlung einer Brennkraftmaschine, wie für Gebläse zur Luftkühlung eines Motors, für Lüfter zur Herabsetzung der Temperatur der Kühlflüssigkeit, bestehend aus einem z. B. von der Kurbelwelle einer Verbrennungskraft maschine angetriebenen Bauteil, einem diesem gegenüber in bestimmtem Abstand vorgesehenen, über hysteretische Wirkung antreibbaren Bauteil, an dem der Nehentrieb, also z. B.The invention accordingly relates to a hysteresis clutch for motor vehicle auxiliary drives for cooling an internal combustion engine, such as a fan for air cooling an engine, for fans to reduce the temperature of the cooling liquid, consisting of a z. B. from the crankshaft of an internal combustion engine driven component, a hysteretic effect provided at a certain distance from it drivable Component on which the Nehentrieb, so z. B.

ein Gebläse oder ein Lüfter, angelenkt ist und zeichnet sich dadurch aus, daß eines dieser Bauteile eine induzierbare bzw. magnetisierbare Ankerplatte, vorzugsweise aus Weicheisen, enthält, während das andere Bauteil mehrere, elektrisch-in Abhängigkeit von einem Kriterium der Betriebstemperatur , also beispielsweise der Temperatur der Kühlflüssigkeit, zuschaltbare Elektromagnete, d. h. also mehrere elektromagnetische Felder , mit komplementären Polen besitzt.a blower or a fan, is hinged and is characterized by it from the fact that one of these components is an inducible or magnetizable anchor plate, preferably made of soft iron, while the other component contains several, electrically-in Depending on a criterion of the operating temperature, for example the Temperature of the cooling liquid, switchable electromagnets, d. H. so several electromagnetic fields, with complementary poles.

Eine derartige Einrichtung verbindet die Vorteile aller vergleichbaren bisher bekannt gewordenen Systeme unter Vermeidung aller diesen anhaftenden Nachteilens indem nämlich der Einschaltstoß vermieden wird, eine Geräuschbelästigung nicht mehr auftritt und der Energiebedarf auf ein nicht weiter zu vermeidendes Maß herabgesetzt wird.Such a facility combines the advantages of all comparable facilities previously known systems while avoiding all these inherent disadvantages namely, by avoiding the inrush, there is no longer any noise nuisance occurs and the energy requirement is reduced to an unavoidable level will.

Wie bereits erwähnt, kann die Zuschaltung des Lüfters bei einer wassergekühlten Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflussigkeit erfolgen, während die Zuschaltung eines Gebläses für luftgekühlte Motoren z. B. in Abhängigkeit von der Öltemperatur des Motors erfolgen kann Zweckmäßigerweise ist an dem Bauteil, welches die Elektromagnete trägt, ein Schleifring vorgesehen, an den über einen Schleifkontakt ein von einem Temperaturschalter steuerbarer Stromkreis angeschlossen ist. Von dem Schleifring können für jeden Magneten Windungen ausgehen, wobei jede der benachbarten Spulen für die Elektromagnete mit entgegengesetztem Windungssinn gewickelt sein kann Anhand der Figur sei die Erfindung an einer Lüfterkupplung für einen wassergekühlten Motor näher erläutert, Auf der Pumpenwelle 1 ist in an sich bekannter Weise die Keilriemenscheibe 2 montiert. Fest mit der Wasserpumpenwelle 1 ist ein Bauteil 3 verbunden, welches eine Ankerplatte 4 aus induzierbarem Material trägt, die eingeklebt sein kann. Das Teil 3 besteht zweckmäßigerweise aus einem nicht magnetisierbarem Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium und trägt an seiner Vorderseite Kühlrippen 5. ueber ein Lager 6 ist das zweite Bauteil 7, welches über den Umfang verteilt, mehrere Elektromagnete 8 und 9 mit entgegengesetzter Polarität enthält, an der Welle 1 gelagert und relativ zu dieser verdrehbar. Das Bauteil 7 stellt ein Gehäuse dar, welches zweckmäßigerweise ebenfalls aus einem nicht magnetisierbarem Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium, besteht. An diesem Gehäuse sind die Lüfterflügel 10 befestigt. Die Elektromagnete 8 und 9 sind zweckmäßigerweise im Gehäuse eingeklebt bzw. mittels Gießharz eingegossen. Das Bauteil 7 trägt einen Schleifring 11, an dem ein feststehender Schleifkontakt 12 anliegt, der im.Pumpengehäuse eingelassen sein kann. Der Schleifkontakt 12 steht huber eine strichliert und schematisch dargestellte Leitung 13 mit einem Temperaturschalter 14 in Verbindung, der an einer für die Kühlwassertemperatur wesentlichen Stelle im Kühlwasserkreislauf angeordnet ist. Bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur wird über den Schalter 14 der Stromkreis zum Schleifkontakt 12 geschlossen und die Elektromagnete 8 und 9 erregt, dadurch ebenfalls die umlaufende Ankerplatte 4, wodurch eine Mitnahme des Bauteiles 7 und damit der LUfterflügel 10 erfolgt.As already mentioned, the activation of the fan can be done with a water-cooled Internal combustion engine take place as a function of the temperature of the cooling fluid, while the connection of a fan for air-cooled motors z. B. depending can take place on the oil temperature of the engine Appropriately a slip ring is provided on the component that carries the electromagnets, to a circuit that can be controlled by a temperature switch via a sliding contact connected. Windings can emanate from the slip ring for each magnet, each of the adjacent coils for the electromagnets having opposite one another Winding sense can be wound With reference to the figure, let the invention be on a fan clutch for a water-cooled motor explained in more detail, On the pump shaft 1 is on the V-belt pulley 2 is mounted in a known manner. Stuck to the water pump shaft 1, a component 3 is connected, which has an anchor plate 4 made of inducible material that can be glued in. The part 3 expediently consists of one non-magnetizable material such as aluminum and carries on his Front side cooling fins 5. over a bearing 6 is the second component 7, which over distributed around the circumference, several electromagnets 8 and 9 with opposite polarity contains, mounted on the shaft 1 and rotatable relative to this. The component 7 represents a housing, which expediently also consists of a non-magnetizable Material, such as aluminum, is made. The fan blades are on this housing 10 attached. The electromagnets 8 and 9 are expedient glued into the housing or cast in with cast resin. The component 7 carries a Slip ring 11, on which a fixed sliding contact 12 rests, which is im.Pumpengehäuse can be let in. The sliding contact 12 is over a dashed line and schematically shown line 13 with a temperature switch 14 in connection, which is on a for the cooling water temperature essential point arranged in the cooling water circuit is. When a predetermined temperature is reached, the switch 14 is used Circuit to sliding contact 12 closed and the electromagnets 8 and 9 energized, thereby also the circumferential anchor plate 4, which entrains the component 7 and thus the fan blade 10 takes place.

Der Anlauf des Teiles 7 und damit der Lüfterflgel.erfolgt somit sanft und ohne Schaltstoß und die Drehzahl des Lüfters ist durch die hysteretische Wirkung nach oben hin begrenzt, Falls die Temperaturabnahme über ein Schaltelement 14.an einem vor dem Lüfter - vom Betrachter aus gesehen links -vorgesehenen Kühler erfolgen soll, kann es zweckmäßig sein, eine umgekehrte Einbaulage der Bauteile 3 und 7 vorzunehmen-.The start-up of the part 7 and thus the fan blades thus takes place gently and without switching shock and the speed of the fan is due to the hysteretic effect limited upwards, if the temperature decrease via a switching element 14.an a cooler provided in front of the fan - on the left as seen from the viewer it may be useful to reverse the installation position of the components 3 and 7.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Hysteresis clutch for vehicle auxiliary drives for cooling an internal combustion engine, like blowers for air cooling of a motor, fans for reducing the temperature the KUhlfldsslgkeitt consisting of a z. B.

component driven by the crankshaft of the internal combustion engine, a hysteretic effect, which is provided at a certain distance from it drivable component to which the auxiliary drive is articulated, characterized in that, that one of the components (3) has an inducible or magnetizable anchor plate (4) contains, while the other component (7) several electrically depending on one Criterion of the operating temperature of the internal combustion engine, such as the temperature of the Cooling liquid, switchable electromagnets (8, 9) with alternating polarity owns.

2. hysteresis clutch according to claim 1, characterized in that the component (7) containing the electromagnets (8, 9) carries a slip ring (11), a sliding contact that can be controlled by a temperature switch (14) is connected to the hub Circuit is connected.

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