AT394625B - Fluessigkeitsreibungskupplung mit durch z-foermige kroepfungen distanzierten lamellen - Google Patents

Description

AT 394 625 B

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit mindestens einer Kupplungsnabe und einem drehbar auf der Kupplungsnabe gelagerten Kupplungsgehäuse, mit denen in einer bestimmten Folge wechselweise jeweils über Verzahnungen Lamellen von Lamellensätzen drehfest verbunden sind, wobei die Lamellen eines der Lamellensätze in einem vorgegebenen axialen Abstand zueinander gehalten sind, während die Lamellen des jeweils anderen Lamellensatzes jeweils axial verschiebbar sind.

Bei derartigen Flüssigkeitsreibungskupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE 38 28 421 CI bekannt sind, werden zur Distanzierung sogenannte Distanzringe vorbestimmter Dicke verwendet Diese Distanzringe sind geschlitzt und weisen einen gegenüber dem Innendurchmesser des Kupplungsgehäuses etwas vergrößerten Außendurchmesser auf, damit sie mit Vorspannung an der Gehäuseinnenwandung anliegen. Nachteilig dabei ist jedoch, daß eine automatische Montage der Lamellen gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist Die Lamellen werden deshalb noch von Hand montiert

Aus der US-PS 3,058,027 ist es bekannt, eine gewisse Anzahl von Zähnen an den Lamellen abzuwinkeln, um eine federnde Rückstellwirkung zu erzielen. Für eine Distanzierung der Lamellen ist eine derartige Abwinkelung jedoch nicht geeignet, da die Toleranzen des Außendurchmessers und insbesondere die Zentrierung der Lamellen sehr eng sein muß, um ein gleichmäßiges Abstandsmaß zu erreichen, die Winklungen jedoch durch ihre Rückstellkräfte derartige Toleranzen nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zulassen.

Aus der DE 37 26 641 CI ist es bekannt in einem der Lamellensätze nockenartige Ausdrückungen vorzusehen, wobei diese nockenartigen Ausdrückungen in einer Drehrichtung sich zueinander hin ausrichten, und eine Vergrößerung des Abstandes der zugehörigen Lamellen bewirken. Diese Anordnung hat jedoch die Aufgabe, der Flüssigkeitsreibungskupplung eine unterschiedliche Drehmoment-Charakteristik für die beiden Drehrichtungen zu geben. Eine fest vorgegebene Distanzierung der Lamellen ist mit derartigen Ausdrückungen nicht realisierbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkeitsreibungskupplung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Wegfall der bisher verwendeten Distanzringe eine einwandfreie Distanzierung der Lamellen ermöglicht

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen der Verzahnungen der axial nicht verschiebbaren Lamellen Z-förmig aus der Ebene der jeweiligen Lamelle gekröpft sind und daß die beiden Kröpfungswinkel angenähert 90° betragen.

Durch diese Maßnahme können Lamellen für eine Flüssigkeitsreibungskupplung so ausgestattet werden, daß sie in vorbestimmten Abständen genau distanziert werden können. Derartige Lamellen sind zur automatischen Montage geeignet, wobei nach der gestellten Aufgabe die Innenlamellen oder die Außenlamellen mit abgekröpften Zähnen versehen sein können. Da für die Z-förmigen Abkröpfung Kröpfungswinkel von angenähert 90° verwendet werden, wird die Maßgenauigkeit der axialen Abkröpfungen nur durch die Genauigkeit des dazu verwendeten Werkzeuges bestimme Andere Toleranzen, wie die der Außendurchmesser, der Innendurchmesser oder der Materialstärke gehen in die Maßhaltigkeit der Abkröpfungen nicht ein. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Abkröpfung ist darin zu sehen, daß auf die abgekröpften Zähne keine Biegemomente einwirken. Auftretende auf die distanzhaltenden Abkröpfimgen einwirkende Axialkräfte können sich nur als Druckkräfte in den axialen Stegen auswirken.

Bei einer bevorzugten Ausführung, die eine besonders einfache Montage erlaubt, ist es vorgesehen, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen mit dem Kupplungsgehäuse drehfest verbundener Außenlamellen Z-förmig abgekröpft sind.

Bei einer als Torque-Splitter ausgebildeten Flüssigkeitsreibungskupplung sind zwei Innenlamellensätze vorhanden, wobei eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen der mit der/den Kupplungsnaben drehfest verbundenen Innenlamellen Z-förmig abgekröpft sind.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 das Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges mit im Antriebsstrang eingebauter Flüssigkeitsreibungskupplung;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung;

Fig. 3 die vergrößerte Detaildarstellung eines Z-förmig abgekröpften Zahnes einer Außenlamelle einer Flüssigkeitsreibungskupplung nach der Fig. 2;

Fig. 4 die Draufsicht auf eine Außenlamelle mit abgekröpften Zähnen einer Flüssigkeitsreibungskupplung nach der Fig. 2;

Fig. 5 die Seitenansicht einer Außenlamelle mit abgekröpften Zähnen nach der Fig. 4,

Fig. 6 eine Innenlamelle mit Z-förmig abgekröpften Zähnen und

Fig. 7 ein zweites Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges mit in der Hinterachse eingebautem Torque-Splitter.

Die Fig. 1 zeigt daß Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges (15), das vom Grundkonzept her als frontgetriebenes Fahrzeug ausgebildet ist Die beiden Vorderräder (16) werden dabei von dem Motor (18) über ein Hauptgetriebe (19) und ein Vorderachsdifferential (20) sowie über die vorderen Seitenwellen (21) angetrieben. Von dem Antrieb des Vorderachsdifferentials (20) ist der Antrieb für die Hinterräder (17) -2-

Claims (3)

1. AT 394 625 B abgezweigt Dem Vorderachsdifferential (20) ist dazu ein Mittendifferential (22) zugeordnet, das mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung ausgestattet ist wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, um eine drehzahlabhängige Sperrwirkung des Mittendifferentials zu erreichen. Dieses Mittendifferential (22) ist über eine Längswelle (23) mit dem Hinterachsdifferential (24) verbunden, von dem über hintere Seitenwellen (25) die Hinterräder (17) 5 antreibbar sind. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Flüssigkeitsreibungskupplung besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsnabe (1), auf der ein fiter Dichtungen (3) abgedichtetes Kupplungsgehäuse (2) drehbar gelagert ist Die Innenwandung des Kupplungsgehäuses (2) ist mit Innenverzahnungen (4) versehen, während die Kupplungsnabe (1) Außenverzahnungen (5) aufweist In den Außenverzahnungen (5) sind mit entsprechenden 10 Verzahnungen versehene Innenlamellen (6) drehfest ater axial verschiebbar auf der Kupplungsnabe (1) angeotdneL Über die Innenverzahnungen (4) sind mit entsprechenden Zähnen (9) versehene Außenlamellen (7) drehfest mit dem Kupplungsgehäuse (2) verbunden. In dem Innenraum (11) des Kupplungsgehäuses (2) sind mit einander in einer bestimmten Folge abwechselnd Innenlamellen (6) und Außenlamellen (7) angeordnet wobei von den radial außenliegenden Zähnen 15 (9) der Außenlamellen (7) eine vorbestimmte Anzahl als Z-förmig gekröpfte Zähne (8) zur Distanzierung gegenüber der benachbarten Außenlamelle (7) versehen sind. Zwischen den Innenlamellen (6) und den Außenlamellen (7) besteht ein Freiraum (12), in dem die Innenlamellen (6) axial verschiebbar sind, während die Außenlamellen (7) durch die Z-förmig gekröpften Zähne (8) in einem festgelegten Abstand zueinander distanziert sind. Die Z-förmig abgekröpften Zähne (8) wirken an ihrer abgekröpften Seite jeweils mit den nicht 20 verformten Zähnen (9) der Außenlamellen (7) zusammen. Wie die Fig. 3 zeigt, sind die Z-förmig abgekröpften Zähne (8) um einen rechten Winkel (14) aus der Ebene der jeweiligen Außenlamelle (7) abgewinkelt Nach Bildung eines axialen Stegs (13) vorbestimmbarer Länge, die abhängt von der gewünschten Distanzierung, wird der jeweilige Z-förmig gekröpfte Zahn (8) mit einem zweiten rechten Winkel (14a) wieder in eine parallel zu der Ebene zu der Außenlamelle verlaufende Richtung 25 gekröpft. Der axiale Steg (13) verläuft dadurch rechtwinklig zu der Ebene der jeweiligen Außenlamelle (7) und hat bei der Distanzierung zu der nächstbenachbart nicht dargestellten Außenlamelle kein Biegemoment aufzunehmen. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Z-förmig abgekröpfte Zähne (8) vorgesehen. Die Anzahl der Z-förmig abgekröpften Zähne (8) ist jedoch beliebig von der jeweiligen Teilung der 30 Außenverzahnung abhängig; es sollten jedoch mindestens drei Z-förmig abgekröpfte Zähne (8) vorgesehen sein. Die dargestellte Außenlamelle (7) ist mit schlitzförmigen Perforationen (10) versehen. Bei der Montage der Außenlamellen (7) sollen sich die Z-förmig abgekröpften Zähne (8) jeweils an einem Zahn der nächstbenachbarten Außenlamelle anlegen. Dies läßt sich beispielsweise durch die Anordnung von nicht dargestellten Index-Markierungen an den Lamellen und einer entsprechenden Ausbildung an der automatischen 35 Zuführvorrichtung erreichen. Wie die Fig. 5 zeigt, sind durch die abgekröpften Zähne (8) Distanzierungen durch axiale Stege (13) möglich, die mit ausreichender Maßgenauigkeit durchgeführt werden können. Eine mit auf diese Weise distanzierten Außenlamellen (7) versehene Flüssigkeitsreibungskupplung kann beispielsweise in dem Mittendifferential (22) eines Kraftfahrzeuges zugeordnet werden, wie es als Antriebsschema in der Fig. 1 40 dargestellt ist. Bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kupplungsnabe (1) der angetriebene Teil, während das Kupplungsgehäuse (2) der getriebene Teil ist, der über die Längswelle (23) mit dem Hinterachsdifferential (24) verbunden ist. Der Innenraum des Kupplungsgehäuses (2) ist dabei mit einem viskosen Medium, vorzugsweise mit einem Silikonöl zumindest teilweise gefüllt. Die Fig. 6 zeigt eine Anordnung von Z-förmigen abgekröpften Zähnen (8a) an einer Innenlamelle (6). 45 In der Fig. 7 ist ein Fahrzeugantrieb im prinzipiellen Aufbau dargestellt, bei dem das Mittendifferential durch einen sogenannten Torque-Splitter (28) ersetzt ist Dieser Torque-Splitter (28) ersetzt das Mittendifferential und gleichzeitig das übliche Hinterraddifferential. Der Torque-Splitter (28) besteht aus einem mit dem durch den Winkeltrieb (27) angetriebenen Gehäuse (26), mit dem ein Satz Außenlamellen drehfest verbunden ist und zwei Sätzen Innenlamellen, die jeweils einem Radantrieb zugeordnet sind. Die Erfindung läßt sich hier besonders 50 vorteilhaft einsetzen, da hier eine große Anzahl von Lamellen verbaut werden muß, bei der sich eine Automatisierung günstig auswirkt. 55 PATENTANSPRÜCHE 1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit mindestens einer Kupplungsnabe und einem drehbar auf der Kupplungsnabe 60 gelagerten Kupplungsgehäuse, mit denen in einer bestimmten Folge wechselweise jeweils über Verzahnungen Lamellen von Lamellensätzen drehfest verbunden sind, wobei die Lamellen eines der Lamellensätze in einem vorgegebenen axialen Abstand zueinander gehalten sind, während die Lamellen des jeweils anderen Lamellensatzes -3- AT 394 625 B jeweils axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen (8) der Verzahnungen der axial nicht verschiebbaren Lamellen (7) Z-förmig aus der Ebene der jeweiligen Lamelle gekröpft sind, und daß die beiden Kröpfungswinkel (14,14a) angenähert 90° betragen.
2. 2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen (8) der mit dem Kupplungsgehäuse (2) drehfest verbundenen Außenlamellen (7) Z-förmig abgekröpft sind.
3. 3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl 10 von Zähnen (8) der mit der/den Kupplungsnaben (1) drehfest verbundenen Innenlamellen (6) Z-förmig abgekröpft sind. 15 Hiezu 5 Blatt Zeichnungen -4-