DE2254390A1

DE2254390A1 - MAGNETIC FAN COUPLING, IN PARTICULAR FOR COMBUSTION MACHINES

Info

Publication number: DE2254390A1
Application number: DE19722254390
Authority: DE
Inventors: Herbert Erath
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1972-11-07
Filing date: 1972-11-07
Publication date: 1974-05-22

Description

"Magnetlüfterkupplung, insbesondere für Brennkraftmaschinen" Die Erfindung betrifft eine Magnetlüfterkupplung, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einem auf einer Wolle angeordneten Promärteil und einem koaxial hierzu vorgesehenen, frei drehbar gelagerten Sekundärteil, der it dem Lafterrad verbunden ist und der durch den Primärteil antreibbar iat, wobei die Antriebs."Magnetic fan clutch, especially for internal combustion engines" The invention relates to a magnetic fan clutch, in particular for internal combustion engines, with a Promärteil arranged on a wool and a coaxially provided, free rotatably mounted secondary part, which is connected to the Lafterrad and through the primary part can be driven, the drive.

verbindung zwischen Primärteil und Sekundärteil eine dem einen Teil zugeordnete Hysteresescheibs und einen dem anderen Teil zugeordneten, durch einen Arbeitsspalt von der Hysteresescheibe getrennten Magneten aufweist.connection between primary part and secondary part one part assigned hysteresis disk and one assigned to the other part, by a Has working gap of the hysteresis disc separate magnets.

Derartige Magnetkupplungen sind seit langem bekannt. Die Drehzahl der Abtriebswelle steigt linear mit der der Antriebswelle bis zu einem Punkt, ab welchem die in Umfangsrichtung wirkenden Feldlinien den Kraft schluß nicht mehr aufrechterhalten können.Such magnetic couplings have been known for a long time. The speed the output shaft rises linearly with that of the drive shaft up to a point which the field lines acting in the circumferential direction the force circuit no longer can maintain.

Von da ab steigt die Drehzahl der Abtriebswelle nur noch geringfügig an. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen ist diescs Verhalten von Vorteil, wo bei höheren Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten, bei welchen der Fahrtwind zur Kühlung ausreicht, Antriebsieistung für den Litfter eingespart werden kann.From then on, the speed of the output shaft only increases slightly at. This behavior is particularly advantageous in motor vehicles, where in higher Rotational speeds or speeds at which the airflow is sufficient for cooling, Drive power for the litfter can be saved.

Es ist Aufgabe der Erfindung, -in diesem Bereich die Lüfter-Drehzahl weiter abzuscnken und nicht benötigte Aiitriebsleistung oinzusparen.It is the object of the invention to set the fan speed in this area to reduce further and to save unneeded drive power.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, deß der Arbeitsspalt zwischen Magnet und Hysteresescheibe in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl in axinler Richtutlg veründorbar ist.This object is achieved by deß the working gap between the magnet and hysteresis disc as a function of the drive speed in axinler Richtutlg is inflictable.

FUr den genannten Verwendungszweck ist es erforderlich, daß der Arbeitsspalt zwischen nagnet und Hysteresescheibe bei steigender Antriebsdrehzahl selbsttätig vergrößerbar ist.For the stated purpose it is necessary that the working gap between magnet and hysteresis disc automatically with increasing drive speed can be enlarged.

Boi einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ltorgesehen, daß der Arbeitsspalt durch einen Fliehkraftregler veränderber ist und dar, die Hysteresescheibe mit dem ihr zugeordneten Teil durch mindestens drei etwa halbkreisförmig gebogene Federbänder, an denen Flichgewichte befestigt sind, federnd verbunden ist.In one embodiment of the invention it is seen that the Working gap is changeable by a centrifugal governor and is the hysteresis disc with the part assigned to it by at least three approximately semicircular curved ones Spring straps, to which weight weights are attached, is resiliently connected.

Eine VergröPerung des Arbeitsspaltes bewirkt, daß das übertragene Drehmoment immer kleiner wird, ebenso wie die für den Antrieb des Lüfters erforderliche Leistung. Bei der Drehzahl, bei welcher die Plielikräfte größer werden als die vom Magneten auf die Hysteresescheibe ausgeübten Auziehungskräfte, vergrößert sich der Arbeitsspalt und die Drehzahl des Sekundärteiles und des mit diesem verbundenen Lüfters sinkt stark ab.An enlargement of the working gap causes the transferred Torque is getting smaller and smaller, as is the one required to drive the fan Power. At the speed at which the Plieli forces are greater than that of the Magnets exerted on the hysteresis disk, the Working gap and the speed of the secondary part and the one connected to it Fan drops sharply.

Um bereits mit kleinen Flichgewichten eine empfindliche Regelung zu erhalten, ist zur Unterstützung des Flichkraftreglers mindestens eine Abrückfeder vorgesehen, deren Kraft etwas geringer als die auf die Hysteresescheibe einwirkenden Magnetkräfte und diesen entgegengesetzt gerichtet ist. Ea können auch mehrere Federn oder eine Feder mit progressivem Verlauf erwendet werden, um deren Kräfte desi Verlauf der Anzichungskroft, nbhängig von der Größe des Arbeitsspaltes des Magneten, auf die Hysteresescheibe anzupessen.In order to have a sensitive regulation even with small weights received, at least one release spring is required to support the force regulator provided, the force of which is slightly less than that acting on the hysteresis disk Magnetic forces and directed opposite to these. Ea can also have several springs or a spring with a progressive course can be used to desi course its forces the drawing force, depending on the size of the working gap of the magnet press down the hysteresis disc.

Eine konstruktive Lösung kann derart ausgeführt sein, die sich die Abrückfeder zwischen Antriebswelle und Hysteresescheibe oder einem mit dieser verbundenen Federhalter abstützt.A constructive solution can be designed in such a way that the Release spring between drive shaft and hysteresis disk or one connected to it Supports spring holder.

Eine derartige Fliehkraftregelung kann nicht nur bei Hysterese-, sondern sinngemäß auch bei Wirbelstromkupplungen Anwendung finden.Such a centrifugal force control can not only with hysteresis, but can also be used analogously with eddy current clutches.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausfiihrungsbeispiels einer Hysteresekupplung schematisch dargestellt.In the drawing, the invention is based on an exemplary embodiment a hysteresis clutch shown schematically.

Mit der Antriebswelle 1 fest verbunden ist der Primärteil 2, welcher seinerseits über mehrere Federstahlbänder 3, an welchen Fliehgewichte h befestigt sind, mit der Hyst.resescheibe 5 federnd verbunden 1st. Auf der Antriebswelle 1 ist der Sekundärteil 6 über ein Kugellager 7 drehb-r gelagert. Hit dem Sekundärteil 6 test verbunden sind ei:n Magnet 8 und eine Weicheisenscheibe 9 sowie das Lüfterrad 10.The primary part 2, which in turn via several spring steel strips 3, to which flyweights h attached are resiliently connected to the hysteresis disk 5. On the drive shaft 1 the secondary part 6 is rotatably mounted via a ball bearing 7. Hit the abutment 6 test connected are a magnet 8 and a soft iron disk 9 as well as the fan wheel 10.

Der Magnet 8, welcher von der Hysteresescheibe 5 durch einen Arbeitsspalt 11 getrennt ist, und die Hysteresescheibe sind in Magnetsegmente mit gleicher Anzahl von Magnetpolen (abwechselnd Nord- und Südpole) eingeteilt, die sich im unbelasteten Zustand wechselseitig gegenüberstehen. Sekundärseitig werden die Magnetfeldlinien über die Weicheisenscheibe 9 auf der Rückseite des Magneten 8 in Umfang@richtung geschlossen, primärseitig ebenfalls in Umfangsrichtung in der Hysteresescheibe 5, wobei zweimal der Luft spalt überbrückt werden muß.The magnet 8, which is from the hysteresis disk 5 through a working gap 11 is separated, and the hysteresis disk are in magnet segments with the same number divided by magnetic poles (alternating north and south poles), which are located in the unloaded State facing each other. The magnetic field lines are on the secondary side on the soft iron disk 9 on the back of the magnet 8 in the circumference @ direction closed, also on the primary side in the circumferential direction in the hysteresis disk 5, whereby the air gap must be bridged twice.

Der Magnet 8 zieht die Hysteresescheibe 5 an. Dem entgegen wirken eine Druckfeder 12 und eine Tellerfeder 13, die sich auf der einen Seite an einem mit der Hysteresescheibe 5 verbundenen federhalter 14 und auf der anderen Seite an der Antriebswelle 1 bzw. dem Innenring des Kugellager. 7 abstützen.The magnet 8 attracts the hysteresis disk 5. Counteract this a compression spring 12 and a plate spring 13, which are on one side on a with the hysteresis disk 5 connected to the spring holder 14 and on the other side on the drive shaft 1 or the inner ring of the ball bearing. 7 support.

Die Federkräfte sind so ausgelegt, daß ihre Summe geringfügig kleiner als die Anziehungskraft des Hagneten 8 auf die Hysteresescheibe 5 ist.The spring forces are designed so that their sum is slightly smaller than the force of attraction of the magnet 8 on the hysteresis disk 5.

Wird nun die Antriebswelle 1 mit steigender Drehzahl angetrieben, so verdrehen sich die beiden Kupplungsscheiben etwas gegeneinander, so daß die Magnetfeldlinien eine Komponente auch in Umfangsrichtung erhalten und damit ein Drehmoment übertragen.If the drive shaft 1 is now driven with increasing speed, so the two clutch disks twist slightly against each other, so that the magnetic field lines a component also received in the circumferential direction and thus transmitted a torque.

Mit der Drehzahl steigt auch die durch die Fliehkraft der Fliehgewichte 4 verursachte Kraftkomponente, welche die Kräfte der Federn 12 und 13 zu unterstützen und die Hysteresescheibe 5 so Magneten 8 in axialer Richtung zu entfernen versucht. Wird nun die Summe aus Horzutalkomponente der Flichkraft und Federkräften größer als die Anziehungskraft des Magneten, so wird die Hysteresescheibe 5 in axialer Richtung vom Magneten 8 sreg in die strichliert eingezeichnete Lage gezogen, wo sie sich an mit dem Primärteil 2 fest verbundenen Anschlagböckern 15 anlegt. Dadurch wird der Arbeltsspalt 11 so weit vergrößert, daß nahezu kein Drehmoment mehr übertragen werden kann und die Lüfterdrehzahl sowie die Antriebsleistung stark abfallen. Bei sinkender Drehzahl wird die Fliehkraft wieder kleiner. Die Hysteresescheibe wird von der nun wieder überwiegenden Anziehungskraft des Magneten in seine Ausgangslage zurückgezogen, wodurch die Lüfterdrehzahl wieder steigt.With the speed, the centrifugal force of the flyweights also increases 4th caused force component, which support the forces of the springs 12 and 13 and the hysteresis disk 5 tries to remove magnets 8 in the axial direction. The sum of the horn component of the spring force and the spring force now increases than the attraction of the magnet, the hysteresis disk 5 becomes more axial Direction from the magnet 8 sreg drawn into the position shown in dashed lines, where it rests against stop brackets 15 that are firmly connected to the primary part 2. Through this the Arbeltsspalt 11 is enlarged so much that almost no more torque is transmitted and the fan speed as well as the drive power drop sharply. at the centrifugal force decreases again as the speed decreases. The hysteresis disc will from the magnet's force of attraction, which is now predominant, to its original position withdrawn, causing the fan speed to increase again.

Claims

Expectations

Magnetic fan clutch, in particular for internal combustion engines, with a primary part arranged on a shaft and. one provided coaxially to this, freely rotatable secondary part, which is connected to the lifter wheel and the can be driven by the primary part, the drive connection between the primary part and secondary part, a hysteresis disk assigned to one part and a hysteresis disk assigned to the other part, separated from the hysteresis disk by a working gap Has magnets, characterized in that the working gap (il) between the magnet (8) and hysteresis disc (5) as a function of the drive speed in the axial direction Direction is changeable.

2 magnetic fan clutch according to claim 1, characterized in that the working gap (1 @) between magnet (8) and hysteresis disc (5) with increasing Drive speed can be increased automatically.

3. Magnetic fan clutch according to claim 2, characterized in that that the working gap (is) can be changed by a centrifugal governor and that the hysteresis disk (5) with its associated part (2) by at least three approximately semicircular curved spring strips (3) to which flyweights (4) are attached are, resiliently allied.

4. Magnetic fan clutch according to claim 3, characterized in that that to support the centrifugal governor at least one release spring (12, 13) is provided, the force of which is slightly less than that on the hysteresis disc (5) acting magnetic forces and directed opposite to these.

5. Magnetic fan clutch according to claim 4, characterized in that the release spring (12, 13) between the drive shaft (1) and the hysteresis disc (5) or a spring holder (14) connected to this.