[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibkupplung für einen Kraftfahrzeuglüfter.
[0002] Solche Flüssigkeitsreibkupplungen sind im Stand der Technik bekannt und werden für
Kühlerlüfter oder als Antriebe für solche verwendet, um eine ausreichende Wärmeabfuhr
der von beispielsweise einem Kraftstoffmotor erzeugten Wärmeenergie zu ermöglichen.
Solche Lüfterkupplungen werden insbesondere für Fahrzeuge im mittleren Leistungsbereich,
wie beispielsweise Transporter, Geländewagen, leichte LKW und Agraranwendungen verwendet.
[0003] Neben elektrisch angesteuerten Lüfterkupplungen finden auch bimetall angesteuerte
Kupplungen Verwendung, die insbesondere bei der Verwendung von Flüssigkeitsreibkupplungen
lediglich sekundärseitige Vorratsräume aufweisen. Diese Ausführung weist jedoch Steuerungsprobleme
bei niedriger Drehzahl und einem raschen Zuschalten der Kupplung bzw. deren Anlaufscharakteristik
auf. Insbesondere ist dies bei Fahrzeugen mit Benzinrotoren nachteilig, bei welchen
das Verhältnis zwischen Nenndrehzahl und Leerlaufdrehzahl des Rotors verhältnismäßig
große Werte annimmt.
[0004] Ferner sind sogenannte "fan boom" bzw. "morning sickness" Probleme bekannt. Diese
werden insbesondere dadurch verursacht, dass der Übertragungsbereich der Kupplung
bei Motorteeriauf (fan boom) oder bei abgestellten Motor (moming sickness) relativ
stark mit Öl gefüllt ist und der Lüfter in Folge von höheren Motordrehzahlen und der
damit verbundenen zugeschalteten Lüftungskupplung ein unnötiges und/oder unangenehmes
Luftgeräusch verursacht.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im Stand der Technik bekannte Lüfterkupplung
zu verbessem und insbesondere eine kostengünstigere Herstellung einer solchen Kupplung
zu ermöglichen.
[0006] Die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibkupplung für einen Kraftfahrzeuglüfter weist
wenigstens eine drehbar gelagerte Welle auf, auf welcher wenigstens ein drehfest gelagerter
Antriebskörper und wenigstens ein drehbar gelagerter Abtriebskörper angeordnet ist.
Zwischen dem Antriebs- und Abtriebskörper ist ein Kupplungsbereich vorgesehen, der
ein viskoses Fluid aufnimmt und hierdurch ein Drehmoment zwischen dem Antriebskörper
und dem Abtriebskörper zu übertragen vermag. Die Flüssigkeitsreibkupplung ist dadurch
gekennzeichnet, dass ein Lüfter, insbesondere die Lüfterschaufeln des Lüfters mittels
wenigstens einem, insbesondere wenigstens einem teilweise aus Kunststoff bestehenden
oder teilweise kunststoffummantelten, zur Drehachse konzentrischen Befestigungsringes
mit dem äußeren Bereich des Abtriebkörpers verbunden werden.
[0007] Als Antriebskörper der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung werden gemäß der
vorliegenden Erfindung wenigstens teilweise profilierte Scheiben verstanden, die drehbar
oder drehfest auf einer Welle gelagert sind und zur Übertragung eines vorgegebenen
Drehmoments verwendet werden.
[0008] Als Abtriebskörper werden ebenfalls wenigstens teilweise profilierte Scheiben verstanden,
die mit wenigstens einen Antriebskörper in der Art zusammenwirken, dass direkt oder
indirekt ein vorgegebenes Drehmoment von dem Antriebskörper auf den Abtriebskörper
übertragen wird.
[0009] Als Befestigungsring wird gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Metallring
verstanden, der mit wenigstens einem vorgegebenen Bereich des Abtriebskörpers verbunden
ist und sich in einem vorgegebenen Bereich an den Lüftern bzw. im Bereich der Lüfterschaufeln
angeordnet ist.
[0010] Der Befestigungsring ist bevorzugt aus metallischen Werkstoffen hergestellt, kann
jedoch auch gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform aus einem Kunststoff
oder einem Verbundwerkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, Kohlefaserverbundstoffen
und dergleichen, hergestellt werden.
[0011] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Flüssigkeitsreibkupplung
wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Strömungspfad auf, weicher wenigstens
einen Fluldvoratsraum mit wenigstens einem Kupplungsbereich verbinden. Ferner ist
wenigstens eine steuerbare Einrichtung vorgesehen, mit welcher wenigstens ein Strömungspfad,
insbesondere aber die Strömungspfade geöffnet und geschlossen werden.
[0012] Als Strömungspfade werden gemäß der vorliegenden Erfindung Bereiche der Flüssigkeitsreibkupplung
verstanden, die wenigstens teilweise von dem viskosen Fluid durchströmt werden.
[0013] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich wenigstens
ein Strömungspfad in radialer Richtung soweit innerhalb des Antriebskörpers, dass
die Mündung des Strömungspfades oberhalb des Fluidniveaus im Fluidvorratsraum der
Flüssigkeitsreibkupplung mündet. Als Fluidvorratsraum wird gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform der Raum innerhalb der Flüssigkeitsreibkupplung verstanden, der sich
radial innerhalb des Strömungspfades, der für den Zustrom des viskosen Fluids in den
Kupplungsbereich vorgesehen ist, befindet und der in axialer Richtung sowohl durch
wenigstens den Antriebs- und/oder Abtriebskörper und in dem Gehäuse der Flüssigkeitsreibkupplung
aufgespannt wird.
[0014] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Nabe des Lüfters
durch den wenigstens teilweise kunststoffummantelten Befestigungsring gebildet.
[0015] Unter einer Kunststoffummantelung wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Beschichtung
verstanden, die aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche Lacke, natürliche
oder künstliche Kunststoffe, Harze, Kombinationen hieraus und dergleichen aufweist.
[0016] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Befestigungsring Öffnungen
auf, welche auf einen vorgegebenen Radius bezüglich der Rotationsachse angeordnet
sind. Diese Öffnungen weisen gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform
in einem vorgegebenen Bereich und in den Öffnungen selbst keine Kunststoffummantelung
auf, wobei nicht ausgeschlossen ist, eine Korrosionsschutzschicht in diesen Bereichen
aufzubringen.
[0017] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Flüssigkeitsreibkupplung eine von
der Frontseite zugängliche Zentralverbindung auf.
[0018] Als Frontseite wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Seite der Flüssigkeitsreibkupplung
verstanden, die beispielsweise von dem Luftstrom des Lüfters bzw. durch den Fahrtwind
eines Kraftfahrzeuges angeströmt, insbesondere frontal angeströmt wird. Dies kann
beispielsweise die Front sein, die zu einem Kühler des Fahrzeuges ausgerichtet ist.
[0019] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf der zur Front
zugewandten Seite des Abtriebskörpers Lamellen, insbesondere Kühllamellen angeordnet.
Diese erstrecken sich gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform von den radial
äußeren Bereichen des Antriebskörpers radial nach innen, wobei insbesondere bei der
Ausführungsform mit einer Zentralverbindung der Bereich der Zentralverbindung selbst
ausgespart ist. Entsprechendes gilt auch für die Bereiche des Befestigungsringes,
mit welchen dieser mit dem Abtriebskörper verbunden ist.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Flüssigkeitsreibkupplung dadurch
gekennzeichnet, dass der Befestigungsring mit dem Abtriebskörper durch eine Verbindungsart
verbunden ist, welche aus einer Gruppe von Verbindungsarten ausgewählt ist, welche
kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise Rauverbindungen,
Nietverbindungen, Klebverbindungen, Löt-, Schweissverbindungen, Kombinationen hieraus
und dergleichen aufweisen.
[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Fiüssigkeitsreibkupplung
in axialer Verlängerung einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise
einer Wasserpumpe eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Dies kann sowohl eine feste Verbindung,
als auch eine lösbare Verbindung sein, wie dies z. B. durch eine Zentralverbindung,
die sich in axialer Richtung in der Rotationswelle erstreckt.
[0022] Die Abstützung des Abtriebskörpers erfolgt gemäß einer weiteren besonders bevorzugten
Ausführungsform mittels eines abtriebsseitigen Lagers der Flüssigkeitsreibkupplung
und eines weiteren Lagers, dass der Antriebseinrichtung zugeordnet ist.
[0023] Die Flüssigkeitsreibkupplung weist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform
steuerbare Einrichtungen für die Strömungspfade auf, die gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform steuerbare Kipphebel sind, die bevorzugt mittels eines elektromagnetischen
Aktuators in ihrer Stellposition verändert werden können.
[0024] Der elektromagnetische Aktuator weist beispielsweise Magnetspulen auf, die gemäß
einer besonders bevorzugten Ausführungsform im Bereich der Lager der rotierenden Achsen
und/oder direkt im Bereich des Gehäuses der Antriebseinrichtung angeordnet sind.
[0025] Der Magnetfluss des elektromagnetischen Aktuators wird gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform wenigstens über eine ferromagnetische Nabe und/oder Achse der Kupplung
beispielsweise eines angrenzenden Bauteils bewirkt. Femer wird der magnetische Fluss
über wenigstens einen ferromagnetisches Bauteil bewirkt, welches bevorzugt eine, in
einer nicht ferromagnetisch ausgeführten Riemenscheibe eingeführte Hülse ist, die
selbst aus ferromagnetischen Material hergestellt wird. Ziel dieser Anordnung ist
es, einen geschlossenen Ring des magnetischen Feldes aufzubauen, über welchen die
steuerbaren Einrichtungen bzw. die steuerbare Einrichtung, wie beispielsweise ein
Kipphebel, zuverlässig gesteuert werden kann.
[0026] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann der elektromagnetische
Aktuator aber auch auf der Frontseite der Kupplung angeordnet werden.
[0027] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Kupplungsbereich
der Flüssigkeitsreibkupplung zur Übertragung eines Drehmoments im wesentlichen Profilstrukturen
auf, die an wenigstens je einer Seite des Abtriebs- und Antriebskörpers konzentrisch
angeordnet sind und mit einem vorgegebenen Abstand ineinander greifen.
[0028] Die Erfindung umfasst ferner auch eine Vorrichtung zum Betreiben eines Lüftungssystems,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen Lüfter, ein Antriebsaggregat,
ein Verbindungselement und wenigstens eine Flüssigkeitsreibkupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist. Auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung
zum Betreiben eines Lüftungssystems für ein Kraftfahrzeug liegt im Sinn der vorliegenden
Erfindung.
[0029] Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen erläutert.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die dargestellten Ausführungsformen nicht den
Umfang der Erfindung schmälern sollen, sondern vielmehr beispielhafte Ausführungsformen
wiedergeben, die unter anderem dem Umfang der vorliegenden Erfindung entsprechen.
So zeigt:
[0030]
- Fig. 1a
- eine Querschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung;
- Fig. 1b
- eine Querschnittsdarstellung des Antriebs nach Fig. 1a und einem Lüfterrad;
- Fig. 1c
- Draufsicht auf den Antrieb und das Lüfterrad nach Fig. 1b;
- Fig. 2
- eine geschnittene perspektivische Darstellung eines Antriebskörpers mit Steuereinrichtung;
- Fig. 3
- eine alternative Ausführungsform einer Flüssigkeitsreibkupplung im Querschnitt;
- Fig. 4
- eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung
in Kombination mit Teilen einer Wasserpumpe;
- Fig. 5
- einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibkupplung;
- Fig. 6
- eine geschnittene perspektivische Darstellung eines zweiseitigen profilierten Antriebskörpers
mit Steuereinrichtung gemäß der Flüssigkeitsreibkupplung aus Fig. 5.
[0031] Fig. 1a zeigt eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibkupplung in einer Querschnittdarstellung.
Auf der Welle 15 ist drehfest ein Antriebskörper 2 angeordnet, an dessen äußeren Bereichen
ein Profil 4 angebracht ist. Dieses Profil greift in ein entsprechend versetzt angeordnetes
Profil des Abtriebskörpers 3 ein, der auf der Welle mittels dem Lager 9 drehbar gelagert
ist. Der Antriebskörper 2 weist ferner einen Strömungspfad 13 auf, der sich radial
von dem Vorratsraum 12 in Richtung des radialen Abschlusses.des Abtriebskörpers 3
erstreckt und in Fluidverbindung mit dem Kupplungsbereich zwischen den Profilen des
Antriebskörpers 2 und des Abtriebskörpers 3 ist. Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform
dient dieser Strömungspfad der Zuführung des viskosen Fluids in den Kupplungsbereich.
Angrenzend an den Strömungspfad 13 befindet sich im Vorratsraum 12, in welchem unter
anderem ein Kipphebel 10 aufgenommen ist, der in Abhängigkeit seiner Stellposition
die Öffnung des Strömungspfades 13 öffnet oder verschließt.
[0032] Femer ist ein Aktuator 11 dargestellt, der gemäß der hier dargestellten Ausführungsförm
eine Spule aufweist, die über elektrische Leitungen ein Magnetfeld aufbauen kann.
[0033] Mit dem Abtriebskörper 3 ist über eine Befestigungsschraube 8 ein Ring 6 verbunden,
welcher eine Befestigungsvorrichtung für die Lüfterschaufeln 5 darstellt. Im Bereich
der Befestigungsschraube 8 ist die Kunststoffummantelung 7 derart reduziert, dass
der Befestigungsring 6 weitgehend eben auf dem Abtriebskörper 3 auf- bzw. anliegt
und mittels Befestigungsschrauben 8 mit dem Abtriebskörper 3 verbunden werden kann.
Bevorzugt besteht die Kunststoffummantelung aus dem selben Material, aus dem die Lüfterschaufeln
5 hergestellt sind.
[0034] In der Fig. 1 a ist eine Befestigungsschraube dargestellt, wobei es im Sinn der vorliegenden
Erfindung liegt, eine Vielzahl von Befestigungsschrauben zu verwenden.
[0035] Durch die hier dargestellte Aufteilung der einzelnen Elemente der Flüssigkeitskupplung
kann unter anderem eine sehr rasche Rückführung des Öls aus dem Kupplungsbereich in
den Vorratsraum 17 erreicht werden, wodurch die im Stand der Technik bekannten negativen
Erscheinungen, wie das sogenannte "fan boom" und "morning sickness" vermieden bzw.
wenigstens reduziert werden können. So kann insbesondere durch den steuerbaren Rückfluss
des Viskosefluids über einen Strömungspfad die Wirkung der Rückförderpumpe (nicht
dargestellt) sehr stark erhöht werden, wodurch eine rasche Entleerung des Kupplungsbereiches
ermöglicht wird.
[0036] Die Funktion und Ausführung einer solchen Kupplung ist in der DE 102 38 739.7 beschrieben
und wird unter Bezugnahme Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
[0037] Um diese Funktion der Kupplung weiter zu verbessern, sollte der Vorratsraum 12 mit
einem größtmöglichen Durchmesser ausgeführt werden, damit der fliehkraftabhängige
Gegendruck der Rückförderpumpe möglichst gering bleibt. Dieser große Durchmesser des
Vorratsraumes 12 kann beispielsweise durch den einseitigen Verzicht der Antriebskörperprofilierung
(4) erreicht werden. Ferner ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, dass auf einen
umformtechnisch kostengünstiger herstellbaren rückseitigen Gehäusedeckel 14 zurückgegriffen
werden kann.
[0038] Fig. 1b und 1c zeigen den Antrieb aus Fig. 1a mit einem Laufrad in einem Querschnitt
und Draufsicht.
[0039] Hierbei ist der Lüfterring 37, die Lüfterschraube 36, die Befestigungselemente 8
und die Kühllamellen der Lüftemabe 35 dargestellt. Femer ist auch die teilweise kunststoffummantelte
Befestigungseinrichtung 6 zu erkennen, die gemäss des hier dargestellten Ausführungsbeispiels
ein Befestigungsring mit vorgegebenen Aussparungen ist.
[0040] Mit dem Bezugszeichen 15 ist die Rotationsachse beziehungsweise Welle des Antriebs
gekennzeichnet.
[0041] Fig. 2 zeigt eine geschnittene perspektivische Darstellung des Antriebskörpers 2
mit einer Steuereinrichtung aus Fig. 1a. Hierbei sind neben dem Antriebskörper 2 und
dessen Profilierung 4 der Strömungspfad 13, die Rücklauföffnung 20 eines weiteren
Strömungspfades, der Vorratsraum 23 und der Ventilhebel 24 zu erkennen. An dem Ventilhebel
ist ein Magnetanker 22 vorgesehen, der insbesondere zur Übertragung der Stellkraft
vom Aktuator auf den Ventilhebel dient.
[0042] Zur Vermeidung eines unerwünschten Anstiegs der Leerlaufdrehzahl des Lüfters bei
abgeschalteter Kupplung kann die Rücklaufbohrung 20 so weit nach innen verlängert
werden, dass sich die Mündung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsraum 23
befindet. Dies ist insbesondere dann wesentlich, wenn sehr hohe Antriebsdrehzahlen
erforderlich sind, da in diesen Fällen der Druck auf das Fluid der infolge der Fliehkraft
in der Rückflussbohrung 21 den Startdruck der Pumpe dominieren kann. Dies kann dazu
führen, dass die Kupplung teilweise unbeabsichtigt zugeschaltet würde.
[0043] Um ferner eine Verbesserung der Wärmeabfuhr der Flüssigkeitsreibkupplung zu bewirken,
wird angestrebt einen möglichst großen Durchmesser der Frontseite bereitzustellen.
Hierdurch kann die vorderseitige Gehäusehälfte der Flüssigkeitsreibkupplung wirkungsvoll
mit Kühlrippen ausgestattet werden. Gegen eine zu große Lüftemabe spricht hingegen
eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Kühlemetzes eines Kraftfahrzeuges mit
Kühlluft, die bei einem groß ausgeführten Nabendurchmesser in dem hierin liegenden
Bereich nicht ermöglicht würde.
[0044] Aus diesem Grund wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Verschraubungsbereich
der Lüftemabe auf einen relativ großen Durchmesser gelegt, wobei im Verbindungsbereich
die Kunststoffummantelung zumindest für die Befestigungsschrauben und deren Durchgangsöffnungen
ausgespart wird. Neben dem verbesserten Wärmetransport führt der größere Durchmesser
der Verschraubung zu einer Reduzierung der mechanischen Spannungen, aufgrund des größeren
Hebelarmes der Krafteinleitung am Befestigungsbereich des Lüfters.
[0045] Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung
im Querschnitt, bei der insbesondere eine von der Frontseite zugängliche Zentralverschraubung
34 vorgesehen ist.
[0046] Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibkupplung
in Kombination mit einer Wasserpumpe bzw. Teilen hiervon. In dieser Ausführungsform
ist die zentral verschraubte Kupplung auf eine Wasserpumpe in der Art montiert, dass
die Welle 15 sowohl für die Wasserpumpe als auch für die Flüssigkeitsreibkupplung
drehfest mittels der Zentralbefestigung 34 verbunden sind.
[0047] Es sei jedoch angemerkt, dass es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung liegt, eine
andere Verbindungsart für die Welle der Wasserpumpe und der Fliehkraftkupplung zu
verwenden, wie dies beispielsweise mittels einer einstückigen Welle oder einem zwischengeschalteten
Getriebe.
[0048] Der Antrieb gemäß dieser altemativen Ausführungsform erfolgt über Riemenscheibe 30,
die drehfest mit der Welle 15 verbunden ist. Der Aktuator 11 für die Betätigung des
Kipphebels 10 befindet sich gemäß diesem Ausführungsbeispiels nicht über einem Kugellager
der rotierenden Welle, sondern ist auf dem Gehäuse der Wasserpumpe 32 befestigt. Der
Magnetfluss wird über die stählerne Nabe der Riemenscheibe 30 zum Magnetanker 37 geleitet
und bewirkt die Positionsveränderung des Kipphebels 10 bei Bestromung des Aktuators
11 über die Steuerungsleitungen 36. Der magnetische Rückfluß erfolgt über die in die
Riemenscheibe eingefügte stähleme Hülse 31, wobei gemäß eines besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiels die Riemenscheibe in diesem Fall aus einem nicht ferromagnetischen,
d. h. nicht magnetisch leitenden Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium oder Legierungen
hieron und/oder dergleichen hergestellt wird.
[0049] Ein weiterer Vorteil dieser alternativen Ausführungsform ist, dass die Zahl der notwendigen
Lager zum Betreiben der Wasserpumpe bzw. der Flüssigkeitsreibkupplung reduziert werden
kann, so dass, wie in Fig. 4 dargestellt, lediglich zwei Lager 9 zur Befestigung der
Bauteile ausreichen.
[0050] Wie auch in den anderen Fig. Bereits dargestellt, sind in Fig. 4 die Lüfterschaufeln
5, die Kühllamellen 35, die Befestigungsschraube 8 und der Metallring 6 zu erkennen.
[0051] Die Fig. 5 und 6 zeigen weitere alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibkupplung, bei welcher im Vergleich zu den zuvor dargestellten Flüssigkeitsreibkupplungen
der Aktuator auf der Frontseite der Kupplung angebracht ist.
[0052] In Fig. 5 ist in einer Querschnittdarstellung das äußere Gehäuse des Aktuators 11
und die Steuerungsleitungen 36 zu erkennen. Über die Aussparungen im Rotationszentrum
der Kühllamellen 35 ist der Aktuator in Wirkverbindung mit dem Kipphebel 10 der Flüssigkeitisreibkupplung.
[0053] Das Gehäuse 14 schließt die Flüssigkeitsreibkupplung zur Front hin wenigstens flüssigkeitsdicht
ab, wobei gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Antriebskörper auf
beiden Seitenflächen einen profilierten Abschnitt als Kupplungsbereich aufweist, der
in entsprechend gestaltete Profile des Abtriebskörpers 27 eingreift. Es ist der Strömungspfad
13 und der Vorratsraum 12 für das Viskosefluid zu erkennen. Die Abtriebsscheibe 27
ist ferner über das Lager 9 auf der Welle 15 abgestützt.
[0054] Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt der Flüssigkeitsreibkupplung aus Fig. 5, in der eine
perspektivisch geschnittene Darstellung des Antriebskörpers inklusive des Aktuators
11 und seinen Anschlusseinrichtungen 36 dargestellt ist. Zu erkennen sind die profilierten
Bereiche des Antriebskörpers 28, wobei ferner der Ventilhebel 24 zum Öffnen bzw. zum
Schließen der Strömungspfade und dessen Anordnung in Bezug auf den Aktuator dargestellt
ist.
1. Flüssigkeitsreibkupplung für einen Kraftfahrzeuglüfter, mit einer drehbar gelagerten
Welle 15, einem auf der Welle drehfest gelagerten Antriebskörper 2, einem auf der
Welle drehbar gelagerten Abtriebskörper 3 und einem zwischen dem Antriebs- und Abtriebskörper
angeordneten, ein viskoses Fluid aufnehmenden Kupplungsbereich,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Lüfter, insbesondere die Lüfterschaufeln 5 mittels eines Befestigungselements
mit dem äußeren Bereich des Abtriebkörpers 3 verbunden werden, wobei das Befestigungselement
wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht oder kunststoffummantelt ist.
2. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Befestigungselement wenigstens ein Ringsegment und/oder ein strukturierter Ring
und/oder ein Ring mit vorgegebenen Aussparungen ist.
3. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein erster und wenigstens ein zweiter Strömungspfad vorvorgesehen sind,
welche einen Fluidvorratsraum 12 mit dem Kupplungsbereich verbinden und die Strömungspfade
wenigstens eine steuerbare Einrichtung 10 vorgesehen ist, mit welcher die Strömungspfade
geöffnet und geschlossen werden.
4. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Strömungspfad sich in radialer Richtung soweit innerhalb des Antriebkörpers
erstreckt, dass der Strömungspfad oberhalb des Fluidniveaus im Fluidvorratsraum 12
mündet.
5. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nabe des Lüfters durch den wenigstens teilweise kunststoffummantelten Befestigungsring
6 gebildet wird.
6. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Befestigungsring Öffnungen aufweist, welche auf einem vorgegebenen Radius bezüglich
der Rotationsachse angeordnet sind.
7. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in den Öffnungen und in einem vorgegebenen Bereich um die Öffnung herum keine Kunststoffummantelung
7 vorgesehen ist.
8. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flüssigkeitsreibkupplung eine von der Frontseite zugängliche Zentralverbindung
34 aufweist.
9. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Befestigungsring 6 mit dem Abtriebskörper 3 durch eine Verbindungsart verbunden
ist, welche aus einer Gruppe von Verbindungsarten ausgewählt ist, welche kraft-, form-
und/oder stoffschlüssig Verbindungen, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Nietverbindungen,
Klebverbindungen, Löt-, Schweißverbindungen, Kombinationen hieraus und dergleichen
aufweist.
10. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der zur Front zugewandten Seite des Abtriebskörpers Lamellen, insbesondere Kühllamellen
35 angeordnet sind.
11. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplung in axialer Verlängerung einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer
Wasserpumpe eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
12. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass
die drehbewegliche Abstützung der Kupplung mittels eines abtriebseitigen Lagers 9
der Flüssigkeftsreibkupplung und eines Lagers der Antriebseinrichtung erfolgt.
13. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die steuerbare Einrichtung 10 für die Strömungspfade insbesondere wenigstens ein steuerbarer
Kipphebel ist, welcher bevorzugt mittels eines elektromagnetischen Aktuators 11 in
seiner Stellposition verändert wird.
14. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
der elektromagnetische Aktuator 11 Magnetspulen aufweist, welche im Bereich der Lager
der rotierenden Achse und/oder direkt im Bereich des Gehäuses der Antriebseinrichtung
angeordnet sind.
15. , Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnetfluss des elektromagnetischen Aktuators wenigstens über eine ferromagnetische
Nabe und/oder Achse der Kupplung erfolgt.
16. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der magnetische Fluss über ein ferromagnetisches Bauteil, welches bevorzugt eine,
in einer nicht ferromagnetisch ausgeführte Riemenscheibe eingefügte-Hülse 31 aus ferromagnetischem
Material ist.
17. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
der elektromagnetische Aktuator 11 auf der Frontseite der Kupplung angeordnet ist.
18. Flüssigkeitsreibkupplung insbesondere gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kupplungsbereich zur Übertragung eines Drehmoments im Wesentlichen durch ineinandergreifende,
konzentrische Profilstrukturen 4 an wenigstens je einer Seite des Abtrieb- 2 und Antriebkörpers
3 gebildet wird.
19. Vorrichtung zum Betreiben eines Lüftungssystems für ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens
einen Lüfter, ein Antriebsaggregat, ein Verbindungselement und wenigstens eine Flüssigkeitsreibkupplung
gemäß wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
20. Verwendung einer Flüssigkeitsreibkupptung gemäß wenigstens einem der vorstehenden
Ansprüche zum Betreiben eines Lüftungssystems für ein Kraftfahrzeug.