(57)【要約】【課題】流体摩擦クラッチの構造奥行を低減し、磁束を改良して電磁石のコイル用エネルギー支出を減らす。【解決手段】流体摩擦クラッチが、駆動軸（２）とこの駆動軸上に相対回転不能に配置された駆動ディスク（４）と被動ハウジング（５）とからなる。この被動ハウジングが回転可能に駆動軸（２）上で支承されており、かつ駆動ディスク（４）とで作動室（７）および貯蔵室（９）を形成し、両方の室が入口穴（１１）と還流通路（８）とを介して粘性媒体用に流体接続されている。入口穴（１１）が、電機子台板（１４）を有する弁レバー（１２）を介してクラッチの裏側に配置される電磁石（１９）によってコントロール可能である。弁レバー（１２）が駆動ディスク（４）と電磁石（１９）との間に配置され、電機子台板（１４）が電磁石（１９、２０）の磁束領域内に配置されている。
2005510672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体摩擦クラッチであって、駆動軸（２）とこの駆動軸上に相対回転不能に配置された駆動ディスク（４）と被動ハウジング（５）とからなり、この被動ハウジングが回転可能に駆動軸（２）上で支承されておりかつ駆動ディスク（４）とで作動室（７）および貯蔵室（９）を形成し、両方の室が入口穴（１１）と還流通路（８）とを介して粘性媒体用に流体接続されており、入口穴（１１）が、電機子台板（１４）を有する弁レバー（１２）を介してクラッチの裏側に配置される電磁石（１９）によってコントロール可能であるものにおいて、弁レバー（１２）が駆動ディスク（４）と電磁石（１９）との間に配置され、電機子台板（１４）が電磁石（１９、２０）の磁束領域内に配置されていることを特徴とする流体摩擦クラッチ。
【請求項２】
作動室（７）から還流する流体を受容するための貯蔵室（９）が駆動ディスク（４）の前側に配置され、駆動ディスク（４）に入口穴（１１）が設けられ、駆動ディスク（４）の裏側には中間室（１５）が配置されて作動室（７）と流体接続されていることを特徴とする、請求項１記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項３】
中間室（１５）が半径方向供給通路（１６）を介して作動室（７）と接続されていることを特徴とする、請求項２記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項４】
弁レバー（１２）が駆動ディスク（４）に固着されていることを特徴とする、請求項１、２または３記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項５】
弁レバー（１２）が、入口穴（１１）に直径上で向き合うその末端（１２ａ）を駆動ディスク（４）に固着され、かつ入口穴（１１）の領域でばね張力によって駆動ディスク（４）に当接することを特徴とする、請求項４記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項６】
駆動軸が中央取付ボルトを受容するための中空軸（２）として構成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項７】
被動ハウジング（５）が、電磁石（２０）の磁束領域内に鋼挿入材（２６、２６ａ）を鋳込んだアルミニウム本体（５ａ）を有することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の流体摩擦クラッチ。
【請求項８】
磁束が実質的に閉じたリングを形成し、電磁石（２０）を取り囲む外側磁気スリーブ（２１）と鋼挿入材（２６）と電機子台板（１４）とクラッチハブ（３）の部分領域と中空軸（２）と内側磁気スリーブ（２２）がこのリング内に配置されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の流体摩擦クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体摩擦クラッチに関し、たとえば、駆動軸とこの駆動軸上に相対回転不能に配置された駆動ディスクと被動ハウジングとからなり、この被動ハウジングが回転可能に駆動軸上で支承されておりかつ駆動ディスクとで作動室および貯蔵室を形成し、両方の室が入口穴と還流通路とを介して粘性媒体用に流体接続されており、入口穴が、電機子台板を有する弁レバーを介してクラッチの裏側に配置される電磁石によってコントロール可能である流体摩擦クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなクラッチが本出願人の特許文献１により公知である。
【０００３】
この公知の流体摩擦クラッチでは、クラッチ内での粘性媒体の循環をコントロールする弁レバーが電磁石によって制御され、この電磁石は回転可能にクラッチの裏側に、すなわち駆動するエンジンの側に配置されている。それに対して弁レバーはクラッチの前側に、すなわちエンジンおよび電磁石とは反対の側でクラッチの駆動ディスク（一次ディスク）の前にある。電磁石のコイルから電機子台板を有する弁レバーに至る磁束は特殊に形成された伝導リングを介して行われ、これらの伝導リングは磁気伝導性材料からなり、部分的にクラッチ本体に鋳込まれている。この磁束案内では欠点として、磁束案内用に比較的多数の部材が必要とされ、クラッチは全体として比較的大きな構造上の奥行を有する。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９２５１３２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、流体摩擦クラッチの構造奥行を低減し、磁束を改良して電磁石のコイル用エネルギー支出を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、弁レバーが駆動ディスクと電磁石との間に配置され、電機子台板が電磁石の磁束領域内に配置されていることによって解決される。弁レバーを駆動ディスクと電磁石との間に配置することによってコイルと弁レバーの電機子台板との間の磁束経路が短縮され、すなわち磁化損失とコイル用エネルギー支出が減少する。同時に、軸線方向でクラッチの構造奥行が短くなる。
【０００６】
一次ディスクと電磁石コイルとの間に配置される弁レバーの電磁制御装置を有する流体摩擦クラッチは独国特許出願公開第３２４３９６７号明細書により既に公知である。しかしながら、このクラッチは電磁石の配置、いわゆる磁極リングを介しての磁束案内、貯蔵室および作動室の位置に関してかなりの差異を有し、これらの差異がなかんずく比較的大きな構造奥行をもたらす。
【０００７】
本発明の有利な１構成によれば、粘性流体を受容するための貯蔵室が駆動ディスクの前側に配置され、駆動ディスクの裏側には中間室が配置されて作動室と流体接続されている。この構成によって、粘性媒体が半径方向内側から半径方向外側へと、すなわち遠心力の作用下に駆動ディスクの裏側で作動室に供給されることが達成される。こうして作動室への粘性流体の申し分のない供給と確実なクラッチ接続が保証されている。
【０００８】
本発明の他の有利な構成によれば、弁レバーがその電機子台板で駆動ディスクに固着され、この駆動ディスクに入口穴も配置されている。これにより、コンパクトな構造様式が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の１実施例が図面に示してあり、以下で詳しく述べられる。
【００１０】
図１は流体摩擦クラッチ１を断面図で示す。クラッチ１は駆動部材と被動部材とからなり、駆動部材は中空軸２として構成される駆動軸とこれに固着されたハブ３とこのハブ３上に固着された駆動ディスク４とによって形成される。クラッチ１の被動部材は２部分構成のクラッチハウジング５からなり、このクラッチハウジングは本体５ａとカバー５ｂとで形成される。本体５ａは深溝玉軸受６によって中空軸２上で回転可能に支承されている。クラッチハウジング５が駆動ディスク４とで作動室もしくは剪断室７を形成し、この室は‐それ自体知られているように‐被動側５ｂの環状リブ７ａと駆動側４の環状リブ７ｂとによって形成される。環状リブ７ａ、７ｂが蛇行状ラビリンス間隙７ｃを形成し、そのなかに剪断液、すなわち粘性媒体がある。クラッチカバー５ｂ内の還流通路８が作動室７から貯蔵室９へと通じており、この貯蔵室は一方で駆動ディスク４によって、他方でこれに固着された中間ディスク１０によって形成される。従って貯蔵室９は駆動ディスク４と一緒に回転する。駆動ディスク４にラビリンス間隙７ｃの半径方向内側で入口穴１１があり、この入口穴は駆動ディスク４の前側から裏側へと通じている。駆動ディスク４の裏側に配置された弁レバー１２はその（図面で）下側末端１２ａがリベット１３によって駆動ディスク４に固着されている。弁レバー１２上に電機子台板１４が固着されている。弁レバー１２は弾性構成されており、その固有応力で、特にその（図面で）上側末端１２ｂが入口穴１１の領域で駆動ディスク４に載置され、入口穴を閉鎖する。駆動ディスク４の裏側と本体５ａとの間に中間室１５があり、この中間室は駆動ディスク４内の半径方向に延びる通路１６を介して作動室７に通じている。駆動ディスク４は‐この断面図では認めることができないが‐周面に均一に分散した複数の通路１６を有する。
【００１１】
本体５ａの直接横で定置式に深溝玉軸受１８によって磁石組立体１９が中空軸２上で支承され、カラー１７を介して中空軸２上で軸線方向で固定されている。磁石組立体１９はコイル２０からなり、このコイルは半径方向外側の磁気スリーブ２１と半径方向内側の磁気スリーブ２２とによって取り囲まれている。コイル２０への給電はプラスチックで構成される接続部材２３を介して行われる。磁石組立体１９全体と接続部材２３は略示したトルクアーム２４を介して定置式に例えばエンジンハウジング２５で支えられている。外側磁気スリーブ２１の半径方向高さで、アルミニウム合金からなる本体５ａ内に鋼挿入材２６が鋳込まれており、この鋼挿入材は磁束用伝導リングの機能を果たす。本体５ａから中間室１５内に張り出す鋼挿入材２６の正面２６ａは弁レバー１２の電機子台板１４に直接向き合い、両者の間に間隙２７がある。
【００１２】
クラッチ１は、中空軸２に挿通される‐図面には示さない‐取付ボルトによってエンジンのやはり図示しない駆動軸または内燃エンジンの冷媒ポンプ軸と結合される。そのことは例えば本出願人の独国特許出願公開第３１４８８７２号明細書に詳しく図示説明されている。クラッチ１のハウジング５ｂに一部示したファン２８が固着されており、このファンは自動車内燃エンジン冷媒回路用の図示しないラジエータ内で周囲空気を移送するのに役立つ。
【００１３】
中空軸２、従って駆動ディスク４の駆動時、貯蔵室９内にある粘性流体、シリコン油は遠心力の結果として外方に押され、貯蔵室９内に流体リングを形成する。この流体リングは入口穴１１が弁レバー１２によって密閉されると貯蔵室９内に保たれる。つまりシリコン油は作動室７に流入しない。その代りに、作動室７内にあるシリコン油は堰体２９を介して吸い出され、還流通路８を介して貯蔵室９内に移送される。従って、ラビリンス間隙７ｃ内にもはやシリコン油がなく、従ってトルクがもはや伝達されないので、クラッチは遮断される。クラッチを接続してファン２８を駆動する場合、磁石コイル２０が給電され、鋼挿入材２６を介して電機子台板１４の方向に磁束が形成されて電機子台板を右方向に吸引する。これにより弁レバー１２が入口穴１１から持ち上がり、粘性媒体はいまや遠心力の作用下に中間室１５および通路１６を介して作動室７に流入し、こうしてクラッチが接続される。電機子台板４が磁石コイル２０によって吸引されるとき、鋼挿入材２６の正面２６ａと電機子台板１４は異なる回転数で回転するので、両者が接触しないように配慮しなければならない。これは、駆動ディスク４上のまたはクラッチハブ３上の止め３０によって保証される。
【００１４】
コイル２０が給電されていると、磁束用にほぼ閉じたリングが形成され、このリングは磁石コイルの個所で始まり、外側磁気スリーブ２１および鋼挿入材２６を介して電機子台板１４内に延び、そこからハブ３および中空軸２の部分領域を介して内側磁気スリーブ２２内に戻る。これにより、短縮構成される効率的磁束案内が達成され、弁レバーの操作にとってエネルギー支出の少ない小さなコイルで間に合う。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】流体摩擦クラッチの断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    流体摩擦クラッチ
２    中空軸
３    ハブ
４    駆動ディスク
５    被動ハウジング
５ａ    本体
５ｂ    カバー
６    深溝玉軸受
７    作動室
７ａ    被動側環状リブ
７ｂ    駆動側環状リブ
７ｃ    ラビリンス間隙
８    還流通路
９    貯蔵室
１０    中間ディスク
１１    入口穴
１２    弁レバー
１３    リベット
１４    電機子台板
１５    中間室
１６    入口通路
１７    中空軸上のカラー
１８    深溝玉軸受
１９    電磁石組立体
２０    コイル
２１    外側磁気スリーブ
２２    内側磁気スリーブ
２３    接続部材
２４    トルクアーム
２５    エンジンブロック
２６    鋼挿入材
２６ａ    鋼挿入材の正面
２７    間隙
２８    ファン
２９    堰体
３０    止め
【図１】
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【国際調査報告】
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