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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für zwei getriebene Achsen eines
Kraftfahrzeuges mit einer Gelenkwelle für den Antrieb der einen Achse und einer als Ausgleichs- getriebe zwischen den Achsen dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung.
Bei einer bekannten Antriebsanordnung dieser Art (GB-PS Nr. l, 357, 106) wird das von der
Flüssigkeitsreibungskupplung gebildete Ausgleichsgetriebe vom Geschwindigkeitswechselgetriebe des Fahrzeuges her angetrieben und der Abtrieb von diesem Ausgleichsgetriebe erfolgt über die Gelenkwelle zu der einen Achse. Es ist aber auch möglich, die zweite Fahrzeugachse ebenfalls vom Ausgleichsgetriebe her über eine Gelenkwelle anzutreiben. Flüssigkeitsreibungskupplungen übertragen nur dann ein Drehmoment, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen den zu kuppelnden
Teilen vorliegt, wenn also zwischen den treibenden und getriebenen Teilen ein Schlupf auftritt.
Zufolge dieses Schlupfes ergibt sich eine Erwärmung der Kupplungsflüssigkeit, die je nach Bauart der Kupplung zu Schwierigkeiten führen kann. Jedenfalls aber ist der Aufbau bisheriger Kupp- lungen verhältnismässig aufwendig und teuer. Für den Einbau muss ein entsprechender Freiraum vorgesehen werden, so dass es auch nicht immer möglich ist, bereits bestehende Fahrzeuge nach- träglich mit einer solchen Flüssigkeitsreibungskupplung oder Viskosekupplung zu versehen, um einen Allradantrieb zu erreichen.
Es sind zwar Flüssigkeitsreibungskupplungen bekannt, die koaxiale zylindrische Kupplungs- elemente aufweisen (DE-OS 3128959,3148888), jedoch handelt es sich hiebei um Kupplungen im allgemeinen, die nicht als Ausgleichsgetriebe zwischen den getriebenen Achsen eines Kraftfahr- zeuges bestimmt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei der der notwendige technische Aufwand auf ein Mindestmass herabgesetzt ist, geringstmöglicher Raumbedarf benötigt wird und die Möglichkeit des nachträglichen Einbaues besteht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Mittelstück der Gelenkwelle aus zwei einander umfassenden, aufeinander frei drehbar gelagerten Rohren besteht, deren nach aussen abgedichteter Mantelzwischenraum mit viskoser Flüssigkeit gefüllt ist und somit selbst die an sich bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung mit koaxialen, zylindrischen Kupplungselementen bildet.
Auf diese Weise wird die einfachste Bauart einer solchen Antriebsanordnung erzielt, die dabei noch den weiteren Vorteil hat, dass ein bereits vorhandener Bauteil, nämlich das Gelenkwellenmittelstück, zur Kupplung ausgenutzt wird und somit für die Kupplung kein eigener Raum benötigt wird. Ein weiterer Vorteil ist aber auch darin zu erblicken, dass infolge der grossen Rohroberfläche und der sich dadurch ergebenden grossen Kühlfläche vergleichsweise hohe Drehmomente dauernd übertragen werden können, ohne zulässige Temperaturen zu übersteigen. Bestehende allradgetriebene Kraftfahrzeuge mit fallweise zuschaltbaren Triebachsen können durch Ersatz der serienmässigen Kardanwelle durch eine Gelenkwelle mit dem erfindungsgemässen Zwischenstück auf ganz einfache Weise in Fahrzeuge mit dauerndem bzw. sich selbsttätig steuerndem Allradantrieb umgewandelt werden.
Um sehr hohe Drehmomente über längere Zeit hindurch übertragen zu können, ohne Schwierigkeiten wegen der Wärmedehnung der viskosen Flüssigkeit in Kauf nehmen zu müssen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung der flüssigkeitsgefüllte Mantelzwischenraum des Gelenkwellenmittelstückes an wenigstens einer Stirnseite durch einen federbelasteten Kolben begrenzt, der die Flüssigkeitsdehnung kompensiert.
Schliesslich kann es von Vorteil sein, wenn das Aussenrohr des Gelenkwellenmittelstückes mit Kühlrippen versehen wird.
Es überschreitet nicht den Rahmen der Erfindung, wenn bei der Antriebsanordnung eine Gelenkwelle mit einem die Flüssigkeitsreibungskupplung bildenden Mittelstück mit einer üblichen Gelenkwelle kombiniert oder über zwei Gelenkwellen mit einem solchen Mittelstück in Serie hintereinandergeschaltet wird bzw. werden.
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ter Darstellung und die Fig. 2 bis 4 drei Ausführungsvarianten einer solchen Antriebsanordnung im Schema.
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Ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsaggregat --1--, einer Vorderachse --2-- und einer Hinterachse --3-- weist zum Antrieb der Hinterachse eine allgemein mit --4-- bezeichnete Gelenkwelle auf. Nach den Fig. 2 und 4 besteht die Gelenkwelle --4-- aus zwei Teilwellen, wogegen nach Fig. 3 lediglich eine Gelenkwelle erforderlicher Länge vorgesehen ist. Die Gelenkwelle - bzw. wenigstens eine der beiden Teilwellen weist erfindungsgemäss ein Mittelstück --5--
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Wie Fig. 1 zeigt, kann der flüssigkeitsgefüllte Mantelzwischenraum --8-- des Gelenkwellen- mittelstückes --5-- stirnseitig durch einen Kolben --9-- begrenzt sein, der durch eine Feder --10- belastet ist und zur Kompensation der Flüssigkeitsdehnung bei höherer Erwärmung dient.
Bei der Ausbildung der Gelenkwelle --4-- nach Fig. 4 sind die beiden von den Gelenkwellen- mittelstücken --5-- gebildeten hydraulischen Flüssigkeitsreibungskupplungen gewissermassen in Serie geschaltet, so dass sich eine vergleichsweise weiche Drehmomentübertragung ergibt.
Da die wirkenden Oberflächen bei der Ausbildung nach Fig. 2 verhältnismässig klein sind, ist auch das über die vom Gelenkwellenmittelstück --5-- gebildete Flüssigkeitsreibungskupplung begrenzt, wogegen bei der Ausführungsvariante nach Fig. 3 ein verhältnismässig hohes Drehmoment übertragen werden kann und sich eine harte Charakteristik ergibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebsanordnung für zwei getriebene Achsen eines Kraftfahrzeuges mit einer Gelenkwelle für den Antrieb der einen Achse und einer als Ausgleichsgetriebe zwischen den Achsen dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelstück (5) der Gelenkwelle (4) aus zwei einander umfassenden, aufeinander frei drehbar gelagerten Rohren (6, 7) besteht, deren nach aussen abgedichteter Mantelzwischenraum (8) mit viskoser Flüssigkeit gefüllt ist und somit selbst die an sich bekannte Flüssigkeitsreibungskupplung mit koaxialen, zylindrischen Kupplungselementen bildet.
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The invention relates to a drive arrangement for two driven axles
Motor vehicle with a cardan shaft for driving the one axle and a fluid friction clutch serving as a differential between the axles.
In a known drive arrangement of this type (GB-PS No. l, 357, 106), that of
Liquid friction clutch formed differential gear driven by the speed change gear of the vehicle and the output from this differential gear takes place via the propeller shaft to one axis. However, it is also possible to drive the second vehicle axle likewise from the differential gear via an articulated shaft. Fluid friction clutches transmit torque only when there is a speed difference between the ones to be coupled
Parts are present when there is a slip between the driving and driven parts.
As a result of this slip, the clutch fluid heats up, which, depending on the type of clutch, can lead to difficulties. In any case, the construction of previous couplings is relatively complex and expensive. Appropriate clearance must be provided for installation so that it is not always possible to retrofit existing vehicles with such a fluid friction clutch or viscous clutch in order to achieve all-wheel drive.
Although fluid friction clutches are known which have coaxial cylindrical clutch elements (DE-OS 3128959.3148888), these are clutches in general which are not intended as differential gears between the driven axles of a motor vehicle.
The invention has for its object to provide a drive arrangement of the type described, in which the necessary technical effort is reduced to a minimum, the smallest possible space requirement is required and there is the possibility of retrofitting.
The invention solves this problem in that the center piece of the propeller shaft consists of two mutually encompassing tubes which are freely rotatably mounted on one another, the outside of which is sealed to the outside of the jacket and is filled with viscous liquid, thus forming the known fluid friction clutch with coaxial, cylindrical coupling elements.
In this way, the simplest design of such a drive arrangement is achieved, which has the further advantage that an already existing component, namely the center shaft of the propshaft, is used for the coupling and therefore no separate space is required for the coupling. Another advantage can also be seen in the fact that due to the large pipe surface and the resulting large cooling surface, comparatively high torques can be continuously transmitted without exceeding permissible temperatures. Existing all-wheel drive motor vehicles with drive axles that can be activated on a case-by-case basis can be converted into vehicles with permanent or self-regulating all-wheel drive in a very simple manner by replacing the standard cardan shaft with a cardan shaft with the intermediate piece according to the invention.
In order to be able to transmit very high torques over a longer period of time without having to put up with difficulties due to the thermal expansion of the viscous liquid, in a further development of the invention the liquid-filled intermediate space between the center shaft of the universal joint shaft is limited on at least one end face by a spring-loaded piston which limits the liquid expansion compensated.
Finally, it can be advantageous if the outer tube of the center shaft shaft is provided with cooling fins.
It does not go beyond the scope of the invention if, in the drive arrangement, a cardan shaft is combined with a center piece forming the fluid friction clutch with a conventional cardan shaft, or is connected in series via two cardan shafts with such a center piece.
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ter representation and FIGS. 2 to 4 three variants of such a drive arrangement in the diagram.
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A motor vehicle with a drive unit --1--, a front axle --2-- and a rear axle --3-- has a drive shaft, generally designated --4--, for driving the rear axle. 2 and 4, the propeller shaft --4-- consists of two part shafts, whereas according to FIG. 3 only a propeller shaft of the required length is provided. According to the invention, the cardan shaft - or at least one of the two partial shafts - has a center piece --5
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As shown in Fig. 1, the liquid-filled space between the jacket --8-- of the center shaft shaft --5-- can be delimited at the end by a piston --9-- which is loaded by a spring --10- and to compensate for this Liquid expansion serves for higher heating.
4, the two hydraulic fluid friction clutches formed by the center shaft parts --5-- are to a certain extent connected in series, so that the torque transmission is comparatively soft.
Since the effective surfaces are relatively small in the embodiment according to FIG. 2, the fluid friction clutch formed by the center shaft shaft --5-- is also limited, whereas in the embodiment variant according to FIG. 3 a relatively high torque can be transmitted and hard Characteristic results.
PATENT CLAIMS:
1. Drive arrangement for two driven axles of a motor vehicle with an articulated shaft for driving the one axle and a fluid friction clutch serving as a differential between the axles, characterized in that the center piece (5) of the articulated shaft (4) consists of two mutually encompassing, freely rotatable one another stored pipes (6, 7), the outside of which is sealed to the outer jacket space (8) is filled with viscous liquid and thus itself forms the known fluid friction clutch with coaxial, cylindrical coupling elements.