AT398234B - Schaltbare viskokupplung - Google Patents

Schaltbare viskokupplung Download PDF

Info

Publication number
AT398234B
AT398234B AT0234690A AT234690A AT398234B AT 398234 B AT398234 B AT 398234B AT 0234690 A AT0234690 A AT 0234690A AT 234690 A AT234690 A AT 234690A AT 398234 B AT398234 B AT 398234B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
coupling
viscous coupling
viscous
housing
clutch
Prior art date
Application number
AT0234690A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA234690A (de
Original Assignee
Viscodrive Japan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP1304754A external-priority patent/JPH0742994B2/ja
Priority claimed from JP30644589A external-priority patent/JPH03177626A/ja
Priority claimed from JP30644689A external-priority patent/JPH03177627A/ja
Priority claimed from JP2026156A external-priority patent/JPH0730797B2/ja
Priority claimed from JP2026157A external-priority patent/JPH0819977B2/ja
Priority claimed from JP1990026204U external-priority patent/JPH0722494Y2/ja
Priority claimed from JP8500290A external-priority patent/JPH03287419A/ja
Application filed by Viscodrive Japan filed Critical Viscodrive Japan
Publication of ATA234690A publication Critical patent/ATA234690A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT398234B publication Critical patent/AT398234B/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3462Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • B60K17/3465Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels self-actuated means, e.g. differential locked automatically by difference of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • B60K17/3505Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed
    • B60K17/351Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed comprising a viscous clutch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

AT 398 234 B
Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Viskokupplung mit zwei drehmomentübertragenden Kupplungsteilen, von welchen ein erster als Gehäuse ausgebildet ist und ein zweiter als Nabe ausgebildet ist und diese beiden Kupplungsteile relativ zueinander verdrehbar sind, weiters mit einer zwischen diesen beiden Kupplungsteilen befindlichen und zumindest teilweise mit einer Viskoflüssigkeit gefüllten Arbeitskammer, mit einer Gruppe von ersten Lamellen, weiche mit einem der beiden Kupplungsteile drehfest verbunden sind, sowie mit einer Gruppe von am anderen Kupplungsteil drehbar angeordneten zweiten Lamellen, welche in der Arbeitskammer abwechselnd zu den ersten Lamellen angeordnet sind, wobei zumindest zwischen einigen der zweiten Lamellen drehfest aber axial bewegbar mit dem anderen Kupplungsteil verbundene Kupplungsscheiben angeordnet sind und weiters die zweiten Lamellen sowie die Kupplungsscheiben mittels eines Steuerkörpers, welcher durch ein Betätigungselement beaufschlagbar ist, in Richtung der Drehachse der Viskokupplung zueinander in Reibschluß bringbar sind.
Eine derartige Viskokupplung ist beispielsweise aus der DE 38 34 55 C1 bekannt. Diese bekannte Konstruktion erfordert entweder Durchführungen im Bereich einer Stirnseite des Gehäuses oder aber eine Anordnung, bei der sich in der Arbeitskammer unterschiedliche Wirkflächen an den Stirnwänden ergeben. Bei beiden entstehen bei ansteigendem Druck in dem der Drehmomentübertragung dienenden Viskomedi-um gegenüber dem Außendruck Beaufschlagungskräfte, die je nach Betriebszustand eine die Beaufschlagung der Lamellen und axiale Bewegungen bewirken können.
Viskokupplungen dieser Art bewirken, daß eine Beeinflussung des Fahrzeuges beim Bremsvorgang oder bei Kurvenfahrt ausgeschaltet ist, nämlich eine herkömmliche Viskokupplung in einem Fahrzeug mit Antiblockiersystem eingesetzt, so entspricht das von der Viskokupplung übertragene Drehmoment der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs oder der Drehzahldifferenz zwischen gegenüberliegenden Rädern der beiden Achsen, selbst dann, wenn das Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeuges anspricht. Infolgedessen beeinflussen die Fahrzeugräder sich gegenseitig in Bezug auf die Bremskraft, so daß es schwierig ist, den Druck der Bremsflüssigkeit des Fahrzeugs genau zu steuern. Das Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs kann daher nicht normal arbeiten.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 61-65918 eine Viskokupplung, bei der eine ringförmige Scheibenfeder zwischen den ersten Kupplungslamellen und/oder den zweiten Kupplungslamellen so angeordnet ist, daß sie diese Kupplungslamellen voneinander trennt, wobei jede Kupplungslamelle so ausgelegt ist, daß sie gegen eine elastische Kraft, die von der ringförmigen Scheibenfeder unter dem Einfluß eines auf die Arbeitskammer ausgeübten äußeren Flüssigkeitsdrucks herrührt oder gegen eine von einem mechanisch gesteuerten Schiebeelementes ausgeübte äußere mechanische Kraft bewegbar ist, so daß die ersten und zweiten Kupplungsscheiben jeweils bewegt werden, um den Abstand zwischen benachbarten Kupplungslamellen zu variieren, wodurch die Drehmomentübertragungseigenschaften der Kupplung gesteuert werden können. Bei einer anderen herkömmlichen Viskokupplung ist das mechanische gesteuerte Schiebeelement so ausgelegt, daß es sich durch ein Gehäuse der Viskokupplung in die Arbeitskammer hinein erstreckt, um die Kupplungslameilen über ein Lager in die Betriebskammer zu schieben, die mit einer Viskoflüssigkeit, z.B. mit hochviskosen Silikonölen, gefüllt ist. Diesen mangelt es jedoch im wesentlichen an Schmiereigenschaften. Außerdem weisen sie unbefriedigende Kühleigenschaften auf, so daß sich im Betrieb die Temperaturen der Silikonöle in der Arbeitskammer wesentlich erhöhen, infolgedessen unterliegt bei einer derartigen Viskokupplung das in der Arbeitskammer vorgesehene Lager im Betrieb beachtlichem verschleiß. Dies bedeutet eine verkürzte Lebensdauer, was wiederum die Zuverlässigkeit der Viskokupplung verringert und die Wartungskosten erhöht. Weiterhin ist bei einer anderen herkömmlichen Viskokupplung ein Zylinder des mechanisch gesteuerten Schiebeelementes der Viskokupplung einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet, das ein drehendes Teil der Viskokupplung darstellt. Wenn das mechanisch gesteuerte Schiebeelement der Viskokupplung durch Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, muß in einer Flüssigkeitsleitung der Viskokupplung zwischem dem Zylinder und einem feststehenden, an dem Fahrzeugaufbau befestigten Abschnitt der Kupplung ein Schwenkbereich vorgesehen werden. Dabei macht die Abdichtung Schwierigkeiten. In anderen Worten: Da die sich drehenden Teile der Viskokupplung im Betrieb zueinander bewegen und die Tendenz haben, Flüssigkeitsdruckverlust zu verursachen, muß ein solcher Schwenkbereich der Flüssigkeitsleitung kompliziert aufgebaute Dichtungsmittel aufweisen, wodurch sich die Herstellungskosten der Viskokupplung erhöhen. Bei der weiteren bekannten Viskokupplung ist ein Betätigungselement des mechanisch gesteuerten Schiebeelementes einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet. Es erhöht sich das Gewicht, wodurch sich wiederum dessen Trägheitsmoment erhöht. Ein derart schweres Gehäuse wirkt sich daher nachteilig bei der Beherrschung der Schwingungen der Viskokupplung aus. Außerdem ist bei dieser Viskokupplung das Betätigungselement des mechanisch gesteuerten Schiebeelementes in der Gehäuseseite angeordnet, und eine von dem Schiebeeiement ausgeübte Schiebekraft wird von einer an der Nabenseite fest angebrachten Sprengkraft aufgenommen. Wenn infolgedessen das Betätigungselement erregt wird, unterliegen Kontaktflächen, die senkrecht zu der 2
AT 398 234 B
Drehachse der Viskokupplung verlaufen und über die Kontaktflächen des Gehäuses und der Nabe miteinander in Kontakt gebracht werden, einer von dem Schiebeelement ausgeübten Schiebekraft und verschleißen infolgedessen zusammen, so daß sowohl das Gehäuse, wie die Nabe, schlechte Dauerhaltbarkeitseigenschaften aufweisen. Da außerdem das Betätigungselement durch das in die Arbeitskammer eingeführte Schiebelement angetrieben wird, erhöht sich der Druck der Viskoseflüssigkeit in der Arbeitskammer in dem Maße, wie das Schiebeelement gegen die von der ringförmigen Scheibenfeder ausgeübte elastische Kraft bewegt wird. Weiterhin erhöht sich der Druck der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer, wenn die Temperatur in der Arbeitskammer steigt. Wenn der Druck der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer steigt, wirkt eine Kraft, die das Produkt aus dem Querschnittsbereich des eingeführten Abschnittes des Schiebeelementes und dem Druck der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer ist, auf das Schiebelement in der Weise, daß es aus der Arbeitskammer ausgeschoben wird und bildet daher einen Widerstand gegen die von dem Betätigungselement ausgeübten Schiebekraft, sodaß es schwierig ist, die drehmomentübertragenden Eigenschaften dieser Viskokupplung genau zu steuern. Um daher den Widerstand gegen die vom Betätigungselement ausgeübten Schiebekraft zu überwinden, muß diese Viskokupplung ein großes Betätigungselement aufweisen.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 62-286836 betrifft ein Viskokupplungssystem, bei welchem eine Viskokupplung mit einer Vielscheibenkupplung in Reihe geschaltet ist, um die Drehmomentübertragung zu ermöglichen oder zu verhindern, wobei die Spann- oder Klemmkraft der Vielscheibenkupplung so gesteuert wird, daß sie die Drehmomentübertragungseigenschaften des gesamten Systems steuert. Dabei dient die Vielscheibenkupplung auch als Drehmomentbegrenzer. Da bei diesem System die Vielscheibenkupplung eine gesonderte Einheit bildet, welche mit der Viskokupplung in Reihe geschaltet ist, weist das gesamte System in Richtung seiner Drehachse große Abmessungen auf. Außerdem weist es ein hohes Gewicht und eine komplizierte Konstruktion auf.
Der gegenständlichen Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine leichtgewichtige, einfach konstruierte, kostengünstige Viskokupplung mit kleinen Abmessungen zu schaffen, deren drehmomentübertragende Eigenschaften im Betrieb genau zu steuern sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der Steuerkörper axial in den als Gehäuse ausgebildeten Kupplungsteil hineinragt und an diesem sowie an dem als Nabe ausgebildeten Kupplungsteil geführt ist und daß die Laufflächen für die Dichtungen zur Abdichtung der beiden Kupplungsteile gegeneinander und dieser gegenüber dem Steuerkörper identische Wirkdurchmesser aufweisen.
Dadurch, daß die Laufflächen für die Dichtungen gleiche Durchmesser aufweisen, werden Verstellkräfte vermieden. Grundsätzlich können keine Betätigungskräfte bei steigendem Innendruck auftreten, welche eine Verschiebung der Bauteile gegeneinander und damit einen Schaltvorgang auslösen würden. Die Anordnung der Dichtung bewirkt, daß durch das Betätigungselement nur eine Beeinflussung der schaltzu-stände und damit der Größe des übertragbaren Drehmomentes bewirkt werden kann. Durch diese Anordnung wird auch eine verlängerte Lebensdauer der Bauteile erzielt. Vorteilhaft ist weiters, daß die Lagerung außerhalb der Viskokupplung angeordnet ist. Dabei kann das Betätigungselement in Ruhe verbleiben und die Abdichtungen im Bereich eines hydraulisch ausgebildeten Betätigungselementes werden vereinfacht. Weiters treten keine Relativbewegungen auf.
Vorzugsweise ist der Steuerkörper im Gehäuse mittels eines Wälzlagers, insbesondere mittels eines Nadellagers, gelagert. Hierdurch ergeben sich günstige Reibkräfte im Bereich der Lagerung des Steuerkörpers im Gehäuse der Viskokupplung. Vorzugsweise ist weiters das Betätigungselement an einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Lager am Steuerkörper abgestützt. Die geteilte Ausführung gestattet eine feststehende Anordnung des Betätigungselementes und die Axialkräfte werden durch das Lager übertragen. Weiters kann das Betätigungselement ortsfest angeordnet sein und können die Kupplungsteile zu diesem drehbar angeordnet sein.
Vorzugsweise ist weiters zur Aufnahme der Betätigungskräfte, d.h. der vom Steuerkörper ausgeübten Schiebekraft und einer entsprechenden Reaktionskraft, der als Nabe ausgebildete Kupplungsteil mit Anschlagmitteln versehen, an welchen sich die Innenlamellen und die Kupplungsscheiben axial abstützen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden einige der Kupplungsscheiben Abstandshalter, welche am zugehörigen Kupplungsteil drehbar gehalten sind. Die Kupplungsscheiben brauchen also nicht in jedem Fall drehfest mit der Nabe verbunden zu sein.
Vorzugsweise ist weiters das Betätigungselement als hydraulisches Betätigungselement ausgebildet. Der Steuerkörper kann von einer elektromagnetischen Kupplung beaufschlagbar sein.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Viskokupplung, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teiles der Viskokupplung nach Fig. 1, 3
AT 398 234 B
Fig. 3 Fig. 4 5 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 10 Fig. 8 Fig. 9 Fig. 10 15 Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13 Fig. 14 20 Fig. 15 Fig. 16 Fig. 17 25 eine schematische Darstellung der Drehmomentübertragungseigenschaften der Viskokupplung nach Fig.1, eine schematische Gesamtansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Viskokupplung nach Fig. 1 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs, einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Viskokupplung, einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Viskokupplung, eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils einer Viskokupplung nach Fig. 6, eine schematische Gesamtansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 6 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs, einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Viskokupplung, eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 9, eine schematische Gesamtansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 9, einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Viskokupplung, eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 12, eine schematische Gesamtansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 13 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs, einen Längsschnitt durch eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Viskokupplung, eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 15 und eine schematische Gesamtansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 16 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs. 30 35 40
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Viskokupplung. Fig. 4 zeigt die Bauteile des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit der ersten Ausführungsform der Viskokupplung. Bei der folgenden Beschreibung dienen die rechte und linke Richtung nach Fig. 1 dazu, die rechte bzw. linke Richtung der erfindungsgemäßen Viskokupplung anzudeuten. Im übrigen entspricht die linke Richtung der Viskokupplung nach Fig. 1 der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs nach Fig. 4.
Antriebsstrangteile des Fahrzeugs, das die erste Ausführungsform der Viskokupplung aufweist, sind unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Der in Fig. 4 dargestellte Antriebsstrang unfaßt einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 34 für eine Vorderachse, gegenüberliegend angeordnete Vorderräder 35, 36, ein Verteilergetriebe 37, eine Viskokupplung 38 der ersten Ausführungsform, eine Gelenkwelle 39, ein hinteres Differential 40 für eine Hinterachse und gegenüberliegend angeordnete Hinterräder 41,42.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Viskokupplung 38 ist ein einen ersten drehmomentübertragenden Körper darstellendes Gehäuse 1 drehbar gegenüber einer Nabe 2 angeordnet. Die Nabe 2 bildet einen zweiten drehmomentübertragenden Körper der Viskokupplung 38 und greift über eine Keilverzahnung in eine drehmomentübertragende Welle 3 ein, so daß die beiden Teile sich zusammen drehen müssen. Ein Lager 4 ist zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 3 angeordnet. Eine Sicherung 6 ist über ein Gewinde mit der Welle 3 verschraubt und hält über eine Scheibe 5 das Lager 4 axial gegen eine Schulter auf der Welle 3. Ein Sicherungsring 7 fixiert den Außenring des Lagers 4 in einer Bohrungsstufe des Gehäuses 1. Dieses ist mit einem Flanschabschnitt des Verteilergetriebes 37 mittels einer Vielzahl von Schrauben verbunden, die je in eine in dem Gehäuse 1 ausgebildete Gewindebohrung 8 eingreifen. Die Welle 3 ist mit der 45 Gelenkwelle 39 verbunden.
Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist ein Steuerkörper 9 so zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 und einer äußeren Umfangsfläche der Welle 3 angeordnet, daß er sowohl dem Gehäuse 1 wie der Welle 3 gegenüber nur axial verschiebbar ist. Ein Lager 10 und Dichtungsmittel 11 wie z. B. Öldichtungen sind zwischen dem Steuerkörper 9 und dem Gehäuse 1 angeordnet. In dem Gehäuse 1 ist so der Steuerkörper 9 über eine Keilverzahnung mit der Nabe 2 verbunden, so daß sich die beiden Teile zusammen drehen müssen. Infolgedessen ist der Steuerkörper 9 gegenüber der Nabe 2 nur axial verschiebbar.
Eine Arbeitskammer 12 der Viskokupplung 38 wird durch das Gehäuse 1, die Nabe 2 und den Steuerkörper 9 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. Silikonöl befüllt. Dichtungsring 13, 14, z. 55 B. Quadringe, sind zwischen dem Gehäuse 1 und der Nabe 2 bzw. zwischen dem Gehäuse 1 und dem Steuerkörper 9 angeordnet. Außerdem sind weitere Dichtungsringe wie z.B. ein O-Ring 15 zwischen der Nabe 2 und dem Steuerkörper 9 angeordnet. Infolgedessen ist die Arbeitskammer 12 über diese Dichtungsmittel 13, 14, 15 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Ein Außendurchmesser des Steuerkörpers 9 in einer an den 4
AT 398 234 B rechten Dichtungsring 14 sich anschließenden Stellung ist im wesentlichen mit einem Innendurchmesser der Nabe 2 in einer an den O-Ring 15 sich anschließenden Stellung identisch. Die Wirkdurchmesser DW der Dichtungen 13,14,15 sind gleich groß.
Wie sich aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 eines wesentlichen Teils der Viskokupplung 38 ergibt, sind in der Arbeitskammer 12 der Viskokupplung 38 eine Vielzahl von ersten oder äußeren Außeniamellen 16 in einem Abstand voneinander abwechselnd mit einer Vielzahl von zweiten oder inneren Innenlamellen 17 angeordnet. Die äußeren Umfangsflächen der Außenlamellen 16 sind über eine Keilverzahnung mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 in der Weise verbunden, daß sie sich zusammen drehen müssen, so daß sich die Außenlamellen 16 gegenüber dem Gehäuse 1 nur axial verschieben können. Als Folge dieser Keilverbindung mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 können nämlich die Außenlamellen 16 gegenüber dem Gehäuse 1 in Richtung der Drehachse des Gehäuses 1 nur eine Verschiebebewegung ausführen, während sie daran gehindert werden, relativ zum Gehäuse 1 eine Drehbewegung auszuführen. Andererseits sind die Inneniamellen 17 an einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 so beweglich befestigt, daß sie relativ gegenüber der Nabe 2 drehbar und in Richtung der Drehachse der Nabe 2 verschiebbar sind. Weiterhin sind innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 17 in einem Abstand voneinander durch dazwischen angeordnete Kupplungsscheiben 18 gehalten. Die inneren Umfangsfiächen der Kupplungsscheiben 18 sind über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 in der Weise verbunden, daß sie sich zusammen drehen müssen. Als Folge dieser Keilverbindung mit der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 können nämlich die Kupplungsscheiben 18 in Richtung der Drehachse der Nabe 2 nur eine Verschiebebewegung ausführen, während sie daran gehindert werden, gegenüber der Nabe 2 eine Drehbewegung auszuführen. Die links außen befindlichen Kupplungsscheiben 18 liegt an der rechten Seite eines Druckringes 19 an, der feststehend an der Nabe 2 angebracht ist. Die rechts außen befindliche Kupplungsscheibe 18 liegt an der linken Seite eines Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 9. Die Innenlamellen 17 und die Kupplungsscheiben 18 werden zwischen dem Druckring 19 und dem Steuerkörper 9 eingeklemmt, wenn der Steuerkörper 9 im Betrieb beaufschlagt ist, so daß die Innenlamellen 17 in Reibverbindung mit den Kupplungsscheiben 18 stehen. Wie hieraus hervorgeht, sind bei der Viskokupplung 38 Kupplungsmittel 20 zur Verbindung der Innenlamellen 17 mit der Nabe 2 aus dem Druckring 19, den Innenlamellen 17, den Kupplungsscheiben 19, der Nabe 2 und dem Steuerkörper 9 gebildet.
Der aus Fig. 1 hervorgehende ringförmige zylindrische Körper 21 ist so an dem Fahrzeugaufbau befestigt, daß er im Anschluß an den rechten Abschnitt des Gehäuses 1 angeordnet ist und koaxial zu der Welle 3 verläuft. Ein Lager 22 ist so zwischen dem Körper 21 und der Welle 3 angeordnet, daß es die Welle 3 drehbar trägt. Ein Kolben 23 ist in der Weise verschiebbar an dem Körper 21 befestigt, daß er in Richtung der Drehachse der Welle 3 gegenüber dem Körper 21 beweglich ist. O-Ringe 24, 25 sind zwischen dem Körper 21 und dem Kolben 23 über den Verschiebebereich flüssigkeitsdicht abdichtend vorgesehen. Somit wird ein hydraulisches Betätigungselement 26 aus dem Körper 21, den O-Ringen 24, 25 und dem Kolben 23 gebildet. Von einer geeigneten Druckölquelle her wird über eine geeignete Steuerventileinheit einer Öffnung 27 des hydraulischen Betätigungselementes 26 Drucköl zugeführt. Der Kolben 23 des Betätigungselementes 26 ist über ein außerhalb der Arbeitskammer 12 angeordnetes Lager 28 mit dem Steuerkörper 9 verbunden. Infolgedessen ist das Betätigungselement 26 gegenüber dem Gehäuse 1 und der Welle 3 drehbar angeordnet. Im Betrieb wird dem Betätigungselement 26 Drucköl zugeführt, um den Kolben 23 gemäß Fig. 1 axial nach links zu schieben. Der auf diese Weise verschobene Kolben drückt seinerseits den Steuerkörper 9 über das Lager 28 ebenfalls nach links, damit er in die Kupplungsmittel 20 beaufschlagen kann. Das Betätigungselement 29 reagiert automatisch über eine Steuer- und Regeleinheit auf die Steuer- und Straßenverhältnisse und entkuppelt die Kupplungsmittel 20, wenn das Fahrzeug gebremst wird. Zusätzlich kann das Betätigungselement 26 durch den Fahrer des Fahrzeugs auch manuell betätigt werden.
Wie oben beschrieben, verbleibt aufgrund der Tatsache, daß der Körper 21 des Betätigungselementes 26 an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist, die Druckölleitung für das Betätigungselement 26 zu diesem in Ruhe und läßt sich daher beim Zusammenbau leicht abdichten. Weiterhin unterliegen die abgedichteten Abschnitte des Betätigungseiementes 26 keinen durch die drehenden Teile der Viskokupplung 38 verursachten direkten Schwingungen oder Bewegungen und erleiden infolgedessen keine Druckölverluste. Infolgedessen kann das Betätigungselemtent 26 der Viskokupplung 38 mit kostengünstigen, einfach konstruierten Dichtungsmitteln versehen werden.
Da weiterhin das Betätigungselement 26 an dem Fahrzeugaufbau fest angebracht ist, wird die Masse der drehenden Teile der Viskokupplung 38 auf ein Minimum reduziert, was sich vorteilhaft bei der Beherrschung der Schwingungen der Viskokupplung 38 auswirkt.
Außerdem geht aus der Fig. 1 eindeutig hervor, daß, da das das Betätigungselement 26 mit dem Steuerkörper 9 verbindende Lager 28 außerhalb der Betriebskammer 12 der Viskokupplung 38 angeordnet 5
AT 398 234 B ist, eine ausreichende Schmierung und Kühlung des Lagers 28 gewährleistet ist, so daß dessen Dauerhaltbarkeit verbessert wird, was wiederum zu einer größeren Zuverlässigkeit der Viskokupplung 38 führt.
Wie oben bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, ist der Außendurchmesser des Steuerkörpers 9 in einem an dem rechten Dichtungsring 14, sich anschließenden Bereich im wesentlichen mit dem Innendurchmesser der Nabe 2 in einem an den O-Ring 15 sich anschließenden Bereich identisch. Infolgedessen bleibt im Betrieb, selbst bei Betätigung des Steuerkörpers 9, das Volumen der Arbeitskammer 12 im wesentlichen konstant, so daß auch der Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit im wesentlichen konstant bleibt. Außerdem bleibt der Steuerkörper 9 im Betrieb im wesentlichen unbeinflußt von dem Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit, denn keine der Axialflächen des Steuerkörpers 9 unterliegen dem Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit. Selbst wenn daher der Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit unter dem Einfluß von Temperaturveränderungen der Viskoflüssigkeit variiert, beeinflussen diese Temperaturveränderungen im wesentlichen nicht das Betriebsverhalten des Steuerkörpers 9. Aus diesem Grunde kann die Viskokupplung 38 ihre drehmomentübertragenden Eigenschaften genau steuern, selbst wenn der Steuerkörper 9 in Betrieb ist oder die Temperatur der Viskoflüssigkeit bzw. der Druck der in der Betriebskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit variiert. Aufgrund dieser Konstruktion der Viskokupplung 38 kann das Betätigungselement 26 kleine Abmessungen aufweisen.
Die Funktion der Viskokupplung ist wie folgt:
Wenn der Öffnung 27 des Betätigungselementes 26 der Viskokupplung 38 Drucköl zugeführt wird, wird der Steuerkörper 9 axial in Richtung auf den Druckring 19 bewegt, um den Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 9 zu veranlassen, die Kupplungsscheiben 18 axial nach links zu schieben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, damit die Kupplungsmittel 20 beaufschlagt und wirksam sind. Die Kupplungsmittel 20 bewirken dann einen Reibschluß zwischen den Innenlamellen 17 und der Nabe 2 und zwar über die Kupplungsscheiben 18, die die Innenlamellen 17 zwischen sich einklemmen. Der Reibschluß zwischen den Innenlamellen 17 und der Nabe 2 entspricht im wesentlichen der von den Kupplungsscheiben 18 ausgeübten Klemmkraft. Andererseits wird das Gehäuse 1 drehbar von dem Motor 32 angetrieben. Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird durch den Scherwiderstand der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit von dem Gehäuse 1 auf die Außenlamellen 16 und von dort auf die Innenlamellen 17 übertragen, so daß sich die Nabe 2 mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17 entspricht. In dem Maße, wie sich die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17 erhöht, erhöht sich auch das von den Außenlamellen 16 auf die Innenlamellen 17 übertragene Drehmoment.
Wenn im Betrieb die von dem Betätigungselement 26 auf den Steuerkörper 9 ausgeübte axiale Schiebekraft sich so weit erhöht hat, daß die Kupplungsmittel 20 eingreifen, so daß kein Schlupf mehr zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 auftritt, ist die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 1 und der Nabe 2 identisch mit der Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17, und es ergibt sich eine Kurve 29, die das Drehmomentübertragungsverhalten der Viskokupplung 38 darstellt, so wie dies in Fig. 3 gezeigt wird. Im übrigen deutet in der Fig. 3 eine vertikale (y-) Achse das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 übertragene Drehmoment (T) an, eine horizontale (x-) Achse zeigt die Drehzahldifferenz (delta N) zwischen dem Gehäuse 1 und Nabe 2, und die Kurven 29, 30, 31 beschreiben die Drehmomentübertragungseigenschaften der Viskokupplung 38.
Wenn die von dem Betätigungselement 26 auf den Steuerkörper 9 ausgeübte Schiebekraft reduziert wird, tritt zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 ein Schlupf ein, wodurch sich die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innelamellen 17 ebenso reduziert. Infolgedessen reduziert sich - wie in Fig. 3 dargestellt - das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 übertragene Drehmoment T, und es ergibt sich die Kurve 30.
Wenn sich der Schlupf zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 weiter erhöht, wird das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 übertragene Drehmoment T weiter reduziert und es ergibt sich die Kurve 31 gemäß Fig. 3. Wenn schließlich der Steuerkörper 9 von der über das Betätigungselement 26 auf ihn ausgeübten axialen Schiebekraft vollkommen befreit wird, trägt der viskose Widerstand der zwischen den inneren Scheiben 17 und den Kupplungsscheiben 18 in der Arbeitskammer 12 sich befindenden Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskose Silikonöle, wenig zu der Drehmomentübertragung von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 bei, so daß es unmöglich ist, ein wirkungsvolles Drehmoment von dem Gehäuse 1 aus auf die Nabe 2 zu übertragen.
Wie oben beschrieben, können Drehmomentübertragungseigenschaften der Viskokupplung 38 durch Betätigung der Kupplungsmittel 20 gesteuert werden. Wenn ein extrem hohes Drehmoment auf das Gehäuse 2 der Viskokupplung 38 übertragen wird, dienen die Kupplungsmittel 20 der Viskokupplung 38 als eine Art Drehmomentbegrenzer, um einen Schlupf der Außenlamellen 16 gegenüber den Innenlamellen 17 6
AT 398 234 B zu ermöglichen. Da außerdem die Kupplungsmittel 20 in die Viskokupplung 38 eingebaut sind, zeichnet sich die Viskokupplung 38 durch eine einfache, leichgewichtige Konstruktion mit kleinen Abmessungen aus.
Im übrigen können Viskokupplungen 38 auch zwischen den Außenlamellen 16 und dem Gehäuse 1 angeordnet werden. Weiterhin kann die Viskokupplung 38 anstelle von nur einem Satz Kupplungsmitteln 20 einen rechten und einen linken Satz Kupplungsmittel 20 aufweisen, jeweils zusammen mit einem rechten und einem linken Betätigungselement, anstelle eines einzigen Betätigungselementes, wobei dann die rechten und linken Kupplungsmittel von dem rechten bzw. linken Betätigungselement gesteuert werden.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Viskokupplung 38, bei der das Betätigungselement 26 durch eine elektromagnetische Kupplung 43 ersetzt werden kann. Wenn die elektromagnetische Kupplung 43 der Viskokupplung 38 im Betrieb mit einem Erregerstrom versorgt wird, wird ihre Ankerscheibe 44 angezogen, so daß der Steuerkörper 9, der die Ankerscheibe 44 über ein Lager 45 trägt, axial in Richtung auf den Druckring 19 bewegt wird, um die Kupplungsmittel 20 wirksam werden zu lassen. Die sonstigen Konstruktionseigenschaften, abgesehen von den obenbeschriebenen und die noch in Fig. 5 dargestellt sind, sind identisch mit der ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Viskokupplung 38, und es wird daher darauf verzichtet, diese noch einmal zu beschreiben.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Funktion des Antriebsstranges des die Viskokupplung 38 aufweisenden Fahrzeugs beschrieben.
Der Motor 32 des Fahrzeugs erzeugt ein Drehmoment, das auf das Getriebe 33 übertragen wird, in dem das Drehmoment in Bezug auf seine Größe geändert wird. Das auf diese Weise geänderte Drehmoment wird weiter auf das vordere Differential 34 übertragen und dort aufgeteilt auf die gegenüberliegend angeordneten Vorderräder 35, 36 übertragen.
Wenn der Steuerkörper 9 der Viskokupplung 38 von dem hydraulischen Betätigungselement 26 mit einer ausreichend hohen ausgeübten Schiebekraft beaufschlagt wird, um die Kupplungsmittel 20 wirksam werden zu lassen, d. h. wenn zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 kein Schlupf auftritt, wird das von dem Getriebe 33 übertragene Drehmoment in zwei Teile aufgeteilt: ein Teil wird auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 übertragen, und der andere Teil wird weiter auf das hintere Differential 40 übertragen und zwar über das Verteilergetriebe 37, die Viskokupplung 38 und die Gelenkwelle 39, in der das auf diese Weise geteilte Drehmoment wiederum geteilt auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 übertragen, und der andere Teil wird weiter auf das hintere Differential 40 übertragen und zwar über das Verteilergetriebe 37, die Viskokupplung 38 und die Gelenkwelle 39, in der das auf diese Weise geteilte Drehmoment wiederum aufgeteilt auf die sich gegenüberliegenden Hinterräder 41,42 weitergeleitet wird, um einen Allradantrieb des Fahrzeugs zu bewirken.
Wenn das Fahrzeug mit Allradantrieb läuft und sich auf Straßen befindet, die z. B. in gutem Zustand sind, ist die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs so klein, daß er der Viskokupplung 38 im wesentlichen unmöglich ist, Drehmoment auf die Hinterräder 41, 42 zu übertragen. Hierdurch befindet sich das Fahrzeug im wesentlichen im Modus des Zweiradantriebs, um beachtliche Brennstoffeinsparungen zu erzielen. Fährt das Fahrzeug andererseits auf einer Straße, die sich z. B. in schlechtem Zustand befinden, der ein Rutschen der Vorderräder 35, 36 auf der Straße verursacht, tritt eine beachtliche Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf, welche die Viskokupplung 38 in die Lage versetzt, ein Drehmoment auf die Hinterräder 41, 42 des Fahrzeugs zu übertragen, so daß sich das Fahrzeug mit Allradantrieb bewegen kann, der für das Fahrzeug einen guten Vortrieb gewährleistet, selbst bei schlechten Straßenverhältnissen.
Weiterhin besteht in Fällen, wo sich das Fahrzeug auf einem großen Radius bewegt, eine kleine Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern. Die Viskokupplung 38 erlaubt bei diesen kleinen Drehzahldifferenzen jedoch eine einwandfreie Kurvenbewegung des Fahrzeugs. Wenn sich das Fahrzeug andererseits auf einem kleinen Radius bewegt, z. B. wenn das Fahrzeug in eine Garage fährt oder um 180 * wendet, wird die von dem Betätigungselement 26 in der Viskokupplung 38 auf den Steuerkörper 9 ausgeübte Schiebekraft reduziert, um einen ausreichend hohen Schlupf zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 zu ermöglichen, so daß ein scharfes Bremsen des Fahrzeugs in engen Kurven bei Allradantrieb verhindert wird.
Wenn das Betätigungselement 26 keinerlei Schiebekraft auf den Steuerkörper 9 der Viskokupplung 38 des Fahrzeugs ausübt, um die Kupplungsmittel 20 auszudrücken, wird jegliches von dem Motor 32 erzeugtes Drehmoment im wesentlichen daran gehindert, auf die Hinterräder des Fahrzeugs übertragen zu werden, ungeachtet irgendwelcher Drehzahldifferenzen zwischen den Vorder- und Hinterrädern.
Das Fahrzeug fährt infolgedessen in diesem Fall mit Zweiradantrieb, wobei keine Kraft auf die Hinterräder des Fahrzeugs übertragen wird. Beim Bremsen des Fahrzeugs findet ein Ausrücken der Kupplungsmittel 20 automatisch statt, um zu verhindern, daß beim Bremsen die Vorderräder störend die Hinterräder beeinflussen, so daß das Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs beim Bremsen des Fahr- 7
AT 398 234 B zeugs normal funktioniert.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 6 bis 8 eine dritte Ausführungsform 75 der Viskokupplung beschrieben. Die Fig. 8 zeigt die Bauteile des Antriebsstrangs eines Allradfahrzeugs, das diese Ausführungsform aufweist.
Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 34, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36 ein Verteilegetriebe 37, eine Gelenkwelle 76, eine Viskokupplung 75 und in einer dritten Ausführungsform der Erfindung ein hinteres Differential 40 und sich gegenüberliegende Hinterräder 41,42 auf.
Die aus den Figuren 6 und 7 zu entnehmende Ausführungsform der Viskokupplung 75 ist nachfolgend beschrieben.
Wie in Fig. 6 dargestellt, ist bei der Viskosekupplung 75 das Gehäuse 46 so angeordnet, daß es gegenüber der Nabe 47 drehbar ist. Eine innere Umfangsfläche der Nabe 47 greift über eine Keilverzahnung so in eine äußere Umfangsfläche einer Antriebsritzelwelle 48 ein, daß die beiden sich zusammen drehen müssen. Von dem Motor 32 aus wird auf das hintere Differential 40 ein Drehmoment übertragen und zwar über die Antriebsritzeiwelle 48, die von einem Tragelement 50 des hinteren Differentials 40 über ein Lager 49 gehalten wird. Andererseits wird das Gehäuse 46 der Viskokupplung 75 von der Antriebsritzelwelle 48 über ein Lager 51 gehalten, wobei der Innenlaufring des Lagers 51 über eine Scheibe 52 und eine Verschlußmutter 53 an der Antriebsritzelwelle 48 befestigt ist. Das Gehäuse 46 Ist mit einem Flanschabschnitt 55 versehen, über den das Gehäuse 46 mit der Gelenkwelle 76 verbunden ist.
Der Steuerkörper 56 der Viskokupplung 75 ist in der Weise verschiebbar zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 46 und einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 befestigt, daß er gegenüber der Nabe 47 nur axial beweglich ist. Außerdem ist die innere Umfangsfläche des Steuerkörpers 56 über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche eines rechts angeordneten Abschnittes der Nabe 47 verbunden, wie dies in Fig. 6 gezeigt wird, so daß sich die beiden zusammen drehen müssen.
Wie aus der Fig. 6 eindeutig hervorgeht, wird in der Viskokupplung 75 die Arbeitskammer 57 durch das Gehäuse 46, die Nabe 47 und den Steuerkörper 56 definiert, während sie mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl, gefüllt ist. Dichtringe 58 und 59, sind zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 angeordnet. Andererseits sind Dichtungsmittel oder ein O-Ring 60 zwischen der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 vorgesehen. Dies bedeutet, daß die Arbeitskammer 57 über Dichtungsmittel 58, 59 und 60 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.
Der wesentliche Teil der Viskosekupplung 75 ist vergrößert in Fig. 7 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß in der Arbeitskammer 57 die Außenlamellen 61 abwechselnd mit den Innenlamellen 62 in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Die äußeren Umfangsflächen der Außenlamelle 61 sind je über eine Keilverzahnung mit den inneren Umfangsflächen des Gehäuses in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen Scheiben 61 gegenüber dem Gehäuse 46 in der Arbeitskammer 57 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Inneniamellen 62 alle drehbar und axial verschiebbar an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 angebracht. Weiterhin sind in der Arbeitskammer 57 innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 62 abwechselnd mit den eine ringförmige Scheibenform aufweisenden Kupplungsscheiben 63 in einem Abstand voneinander angeordnet. Die inneren Umfangsflächen der Kupplungsscheiben 63 sind über eine Keil Verzahnung mit der äußeren Umfangsfläche eines Abschnitts der Nabe 47 mit großen Durchmesser verbunden, so daß sich die beiden zusammen drehen müssen und die Kupplungsscheiben 63 gegenüber der Nabe 47 nur axial verschiebbar sind. Die rechte Seite der rechts außen angeordneten Kupplungsscheibe 63 stößt an den Druckring 64 an, der an der Nabe 47 befestigt ist.
Andererseits stößt die linke Seite der links außen angeordneten Kupplungsscheibe 63 an dem rechten Ende des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 56, es sind sowohl die Innenlamellen 62 wie die Kupplungsscheiben 63 zwischen dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 56 und dem Druckring 64 so eingeklemmt, daß sie in die Kupplungsmittel 65 eingeschaltet sind, wodurch die Innenlamellen 62 mit der Nabe 47 verbunden werden.
Ein ringförmiger zylindrischer Körper 66 ist koaxial an einer äußeren Umfangsfläche eines rechten Endabschnittes des Tragelementes 50 in der Weise befestigt, daß er sich an die linke Seite des Gehäuses 46 anschließt. Dichtungsmittel 67, wie z. B. ein O-Ring, und Dichtungsmittel 68, wie z. B. eine Öldichtung, sind zwischen dem zylindrischen Körper 66 und dem Gehäuse 46 angeordnet. Wie aus der Fig. 6 eindeutig hervorgeht, ist ein Kolben 69 axial verschiebbar an dem zylindrischen Körper 66 befestigt. Der zwischen dem zylindrischen Körper 66 und dem Kolben 69 definierte Freiraum wird durch O-Ringe 70, 71 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Die beschriebenen Bauteile bilden die hydraulische Betätigung 73.
Von einer Druckölquelle aus wird der Öffnung 74 des hydraulischen Betätigungselementes 73 über eine Steuerventileinheit Drucköl zugeführt. Der Kolben 69 des Betätigungselementes 73 ist über ein außerhalb 8
AT 398 234 B der Arbeitskammer 57 angeordnetes Lager 72 mit dem Steuerkörper 56 verbunden. Infolgedessen ist das Betätigungselement 73 so angeordnet, daß es gegenüber dem Gehäuse 46 und der Antriebsritzelwelle 48 drehbar ist. Im Betrieb bewegt das Betätigungselement 73 den Steuerkörper 56 über das Lager 72 gemäß Fig. 6 nach rechts, damit die Kupplungsmittel 65 wirksam werden können. Da der dem Betätigungselement 5 73 zugeführte Druck des Drucköls variiert, variiert auch das über die Kupplungsmittel 65 übertragene
Drehmoment. Wird die Zufuhr des Drucköls zu dem Betätigungselement 73 unterbrochen, werden die Kupplungsmittel 65 ausgerückt. Das Betätigungselement 73 der Viskokupplung 75 wird entweder manuell von dem Fahrer oder automatisch in der Weise gesteuert, daß es auf die Lenkverhältnisse des Fahrzeugs und auf die Straßenverhältnisse reagiert. io Bei der in Fig. 6 dargestellten Viskokupplung 75 ist der zylindrische Körper 66 des Betätigungselementes 73 an dem Tragelement 50 befestigt, das seinerseits an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist. Infolgedessen bedarf die Druckölleitung des Betätigungselementes 73 der Viskokupplung 75 keines Schwenkgelenkes und kann daher problemlos abgedichtet werden. Dazu kommt, daß irgendwelche Schwingungen der drehenden Teile der Viskokupplung 75 die abgedichteten Abschnitte der Druckölleitung des hydraulischen iS Betätigungselementes nicht beeinträchtigen. Die Viskokupplung 75 unterliegt keinen Druckölverlusten und kann daher von einfachen, kostengünstigen Dichtungsmitteln Gebrauch machen. Da außerdem in der Viskokupplung 75 das hydraulische Betätigungselement 73 an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist, ist die gesamte träge Masse der drehenden Teile der Viskokupplung 75 gering, was sich vorteilhaft bei der Beherrschung der Schwingungen der Viskokupplung 75 auswirkt. Da weiterhin das das Betätigungselement 20 73 mit dem Steuerkörper 56 verbindende Lager 72 außerhalb der Arbeitskammer 57 angeordnet ist, kann das Lager 72 hinreichend geschmiert und gekühlt werden, was die Dauerhaltbarkeit des Lagers 72 weiterhin verbessert, wodurch wiederum die Zuverlässigkeit der Viskokupplung 75 erhöht wird.
Die Viskokupplung 75 des Fahrzeugs arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Viskokupplung 38 der ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. 25 Die Figuren 9 und 11 zeigen die Viskokupplung 110 in einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11 zeigt die Bauteile des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit Allradantrieb und mit einer Viskokupplung 110, die nachfolgend beschrieben ist.
Wie aus der Fig. 11 hervorgeht, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs mit der Viskokupplung 110 folgende Bauteile auf: einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein Mittendifferential 109, eine Viskokupplung 110, 30 ein vorderes Differential 111, sich gegenüberliegende Vorderradwellen 112, 113, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36 ein Verteilergetriebe 116, eine Gelenkwelle 117, ein hinteres Differential 118, sich gegenüberliegende Hinterradwellen 119,120 und sich gegenüberliegende Hinterräder 41,42.
Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird auf ein Abtriebsrad 123 des Getriebes 33 übertragen, und über dieses Abtriebsrad 123 wird das Drehmoment weiter auf das Mittendifferential 109 35 weitergeleitet, in dem das Drehmoment über sich gegenüberliegende seitliche Zahnräder 124,125 in zwei Wege geteilt und an die sich gegenüberliegenden Vorderräder 112, 113 weitergeleitet wird. Die seitlichen Zahnräder 124, 125 des Mittendifferentials sind an der Hohlwelle 126 bzw. 127 befestigt. Eine innere Hohlwelle 126 ist koaxial innerhalb einer äußeren Hohlwelle 127 angeordnet.
Die Viskokupplung 110 als nach einer vierten Ausführungsform konstruiert, wie es nachfolgend be-40 schrieben und in den Figuren 9 bis 11 dargestellt ist.
Bei der Viskokupplung 110 ist das Gehäuse 77 drehbar gegenüber der Nabe 78 angeordnet. Weiterhin ist das Gehäuse 77 über eine Keilverzahnung mit der äußeren Hohlwelle 127 in der Weise verbunden, daß sich die beiden zusammen drehen müssen. Der auf diese Weise über eine Keilverzahnung verbundene Abschnitt des Gehäuses 77 weist in der Fig. 9 das Bezugszeichen 79 auf. Andererseits ist die Nabe 78 45 über eine Keilverzahnung mit der inneren Hohlwelle 126 in der Weise verbunden, daß sich die beiden zusammen drehen müssen. Der mit einer Keilverzahnung versehene Abschnitt der Nabe 78 weist in der Hg. 9 das Bezugszeichen 80 auf. Die Nabe 78 ist hohl ausgebildet und mit einem Differentialgehäuse 81 des vorderen Differentials 111 verbunden. Andererseits erstreckt sich die Vorderradwelie 112 durch die Nabe 78 und die innere Hohlwelle 126 und ist mit dem linken seitlichen Zahnrad 82 des vorderen so Differentials 111 verbunden.
Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, ist der Steuerkörper 83 der Viskokupplung 110 axial verschiebbar zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 77 und einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 angeordnet und erstreckt sich von einer rechten Seite des Gehäuses 77 aus axial nach rechts, so, wie es in Fig. 9 gezeigt wird. Die Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 wird durch das Gehäuse 77, die Nabe 78 55 und den Steuerkörper 83 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl gefüllt. Dichtungen 85 und 86, wie z. B. Quadringe, sind zwischen dem Gehäuse 77 und der Nabe 78 bzw. zwischen dem Gehäuse 77 und dem Steuerkörper 83 angeordnet. Andererseits ist ein Dichtungsring 87, wie z. B. ein O-Ring zwischen der Nabe 78 und dem Steuerkörper 84 angeordnet. Infolgedessen ist die 9
AT 398 234 B
Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 durch die Dichtungen 85, 86,87 flüssigkeitsdicht abgedichtet.
Wie aus der vergrößerten Ansicht der Fig. 10 hervorgeht, sind die Außenlamellen 88 abwechselnd mit den Innenlamellen 89 in einem Abstand voneinander in der Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine äußere Umfangsfläche einer jeden Außenlamelle 88 ist über eine Keilverzahnung mit einer 5 inneren Umfangsfläche des Gehäuses 77 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 88 gegenüber dem Gehäuse 77 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenlamellen 89 je drehbar und axial verschiebbar an einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 befestigt. Innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 89 sind abwechselnd mit den Kupplungsscheiben 90 auf Abstand zueinander in der Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine io innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 90 ist über eine Keiiverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 90 gegenüber der Nabe 78 nur axial verschiebbar sind. Der Druckring 91, der gegenüber der von dem Steuerkörper 83 ausgeübten Kraft ein Gegenlager 92 ausgebildet, ist in der Weise an der Nabe 78 befestigt, daß er gegenüber der linken Seite der links außen vorgesehenen Kupplungs-is scheibe 90 angeordnet ist.
Andererseits ist die rechts außen vorgesehene Kupplungsscheibe 90 gegenüber der linken Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 83 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 83 sind die Innenlamellen 89 und die Kupplungsscheiben 90 zwischen dem Druckring 91 mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 77 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so 20 daß die Außenlamellen 88 gegenüber dem Gehäuse 77 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenlamellen 89 je drehbar und axial verschiebbar an einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 befestigt. Innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 89 sind abwechselnd mit den Kupplungsscheiben 90 auf Abstand zueinander in der Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 90 ist über eine Keiiverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der 25 Nabe 78 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 90 gegenüber der Nabe 78 nur axial verschiebbar sind. Der Druckring 91, der gegenüber der von dem Steuerkörper 83 ausgeübten Kraft ein Gegenlager 92 bildet, ist in der Weise an der Nabe 78 befestigt, daß er gegenüber der linken Seite der links außen vorgesehenen Kupplungsscheibe 90 angeordnet ist. Andererseits ist die rechts außen vorgesehene Kupplungsscheibe 90 gegenüber der linken Seite des 30 Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 83 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 83 sind die Innenlamellen 89 und die Kupplungsscheiben 90 zwischen dem Druckring 91 und dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 83 in der Weise eingeklemmt, daß die Kuppiungsmittel 93 der Viskokupplung 110 eingerückt sind. Im übrigen ist der Steuerkörper 83 über eine Keiiverzahnung mit der Nabe 78 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß der Steuerkörper 83 gegenüber der 35 Nabe 78 nur axial verschiebbar ist. Dieser Keilverzahnungsabschnitt 4 des Steuerkörpers 83 trägt dazu bei, den Verschleiß an den Gleitflächen des Dichtungsringes 87, der Nabe 78 und des Steuerkörpers 83 auf ein Minimum zu reduzieren.
Ein ringförmiger zylindrischer Körper 95 ist gegenüber der rechten Seite des Gehäuses 77 gemäß Fig. 9 angeordnet, während er koaxial und drehbar an der Nabe 78 befestigt ist und zwar über ein Lager 96, das 40 zwischen dem rechten Abschnitt der Nabe 78 und dem zylindrischen Körper 95 vorgesehen ist. Der Außenring des Lagers 96 ist zwischen einem inneren Schulterabschnitt 97 des zylindrischen Körpers 95 und einem an dem zylindrischen Körper 95 befestigten Haltering 98 eingeklemmt, so daß das Lager 96 relativ zu dem zylindrischen Körper 95 positioniert ist. Wie aus der Fig. 9 ersichtlich ist, ist ein weiterer Haltering 99 an der Nabe 78 an der rechten Seite des Innenrings des Lagers 96 anliegend befestigt und 45 bildet ein Gegenlager 100 des Steuerkörpers 83.
In dem hydraulischen Betätigungselement 104 der Viskokupplung 110 ist der Kolben 101 axial verschiebbar in dem zylindrischen Körper 95 befestigt. Gleitflächen des zylindrischen Körpers 95 und des Kolbens 101 sind durch Dichtungsringe 102, 103 einen dazwischen definierten Freiraum bildend flüssigkeitsdicht abgedichtet. so Der Kolben 101 ist über ein Lager 105 mit dem Steuerkörper 83 verbunden, so daß die vom hydraulischen Betätigungselement 104 ausgeübte Schiebekraft auf den Steuerkörper 83 übertragen werden kann. Wenn der Öffnung 106 des Betätigungselementes 104 von einer Druckölquelle her über eine Steuerventileinheit Drucköl zugeführt wird, wird der Kolben 101 axial nach links bewegt, so wie in Fig. 9 dargestellt, die Kupplungsmittel 93 einrücken. Gleichzeitig gleichen sich die Wirkung und Gegenwirkung der 55 von dem hydraulischen Betätigungselement 104 auf die Gegenkörper 92 und 100 ausgeübten Schiebekräfte auf der Nabe 78 aus.
Infolgedessen besteht bei der in Fig. 9 gezeigten Viskokupplung 110 keine Gefahr, daß der Kontaktbereich zwischen dem Gehäuse 77 und der Nabe 78 der von dem hydraulischen Betätigungselement 104 10
AT 398 234 B ausgeübten Schiebekraft unterliegt, so daß eine ausreichend hohe Dauerhaltbarkeit sowohl der Nabe 78 wie des Gehäuses 77 gewährleistet ist.
Die Viskokupplung 110 gemäß der vierten Auführungsform nach Fig. 9 arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise wie die Viskokupplung 38 der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Die Figuren 12 bis 14 zeigen die Viskokupplung 131 in einer fünften Ausführungsform nach der Erfindung. Die Viskokupplung 131 findet in einem Fahrzeug mit Allradantrieb Anwendung, dessen Antriebsteile nach Fig. 14 nachfolgend beschrieben sind.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs mit Allradantrieb folgende Bauteile auf: einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 34, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36, ein Verteilergetriebe 37, eine Gelenkwelle 76, eine Viskokupplung 131, ein hinteres Differential 40 und die sich gegenüberliegenden Hinterräder 41, 42.
Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Viskokupplung 131 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12 beschrieben.
In der Viskokupplung 131 ist das Gehäuse 46 so angeordnet, daß es gegenüber der Nabe 47 drehbar ist. Wie aus den Figuren 12 bis 14 hervorgeht, weist das Gehäuse 46 der Viskokupplung 131 einen Flanschabschnitt 55 auf, über den das Gehäuse 46 mit der Gelenkwelle 76 verbunden ist. Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird auf das Gehäuse 46 übertragen, damit dieses drehbar angetrieben wird. Die Nabe 47 der Viskokupplung 131 ist über eine Keilverzahnung mit der Antriebsritzelwelle 48 des hinteren Differentials 40 in der Weise verbunden, daß die Nabe 47 und die Antriebsritzelwelle 48 sich zusammen drehen müssen. Die Antriebsritzelwelle 48 wird von dem Trageelement 50 des hinteren Differentials 40 über ein Lager 49 gehalten. Andererseits wird das Gehäuse 46 von der Antriebsritzelwelle 48 über ein Lager 51 gehalten, wobei der Innenring des Lagers 51 mit einer Verschlußmutter 53 über eine Scheibe 52 an der Antriebsritzelwelle 48 und der Außenring des Lagers 51 mit einem Haltering 54 an dem Gehäuse 46 befestigt ist. Der Steuerkörper 56 ist zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 in der Weise angeordnet, daß er gegenüber dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 nur axial beweglich ist.
Die Arbeitskammer 57 der in Fig. 12 dargestellten Viskokupplung 131 wird zwischen dem Gehäuse 46, der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 gebildet und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl gefüllt. Dichtungsringe 58 und 59, wie z. B. Quadringe sind zwischen dem Gehäuse 46 und dem Steuerkörper 56 bzw. zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 angeordnet. Eine weitere Dichtung 60, wie z. B. ein O-Ring, ist zwischen der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 angeordnet. Die Arbeitskammer 57 der Viskokupplung 131 ist über die Dichtungen 58, 59, 60 flüssigkeitsdicht abgedichtet.
Wie aus Fig. 13 hervorgeht, sind die Außenlamellen 61 abwechselnd mit den Innenlamellen 62 in einem Abstand voneinander in der Arbeitskammer 57 der Viskokupplung 131 angeordnet. Eine äußere Umfangsfläche einer jeden Außenlamelle 61 ist über eine Keilverzahnung mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 46 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 61 sich gegenüber dem Gehäuse 46 nur axial verschieben können. Andererseits sind die Innenlamellen 62 drehbar und axial verschiebbar an einer äußeren Umfangsfläche der Nabe befestigt. Innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 62 sind abwechselnd mit den Kupplungsscheiben 63 und den Abstandshaltern 130 in einem Abstand voneinander in der Weise angeordnet, daß sie dazwischen eingeklemmt sind. Die Kupplungsscheiben 63 weisen je eine flache, ringförmige Form auf. Eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 63 ist über eine Keilverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 63 sich gegenüber der Nabe 47 nur axial verschieben können. Andererseits weisen die Abstandshalter 130 je eine flache, ringförmige Form auf und sind axial verschiebbar an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 befestigt. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist die rechts außen angeordnete Kupplungsscheibe 63 an der linken Seite des Druckringes 64 anliegend angeordnet, der seinerseits an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 befestigt ist. Andererseits ist die linke Seite der links außen angeordneten Kupplungsscheibe 63 an der rechten Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 56 anliegend angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 56 sind die Innenlamellen 62, die Kupplungsscheiben 63 und die Abstandshalter 130 zwischen dem Druckring 64 und dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 56 in der Weise eingeklemmt, daß die davon gebildeten Kupplungsmittel 132 der Viskokupplung 131 eingerückt werden und auf diese Weise die Drehmomentübertragung von den Innenlamellen 62 auf die Nabe 47 ermöglichen.
Weiterhin übt bei Betätigung der Viskokupplung 131 der in Fig. 12 dargestellte Ausführungsformwie bei der dritten in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der Viskokupplung 75 - das links von dem Gehäuse 46 angeordnete, hydraulische Betätigungselement 73 über das Lager 72 und den Steuerkörper 56 eine Klemmkraft auf die Kupplungmittel 132 in der Weise aus, daß die Einrückkraft der Kupplungsmittel 132 steuerbar ist, so daß die Drehmomentübertragungseigenschaften der Viskokupplung 75 steuerbar sind. 11
AT 398 234 B
Die Figuren 15 bis 17 zeigen eine sechste Ausführungsform der Viskokupplung 135 nach der Erfindung. Die Fig. 17 zeigt die Antriebsstrangteile eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb und mit einer Viskokupplung 135.
Zunächst werden die Antriebsstrangteile des Fahrzeuges gemäß Fig. 17 beschrieben. Diese umfassen einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 134, eine Viskokupplung 135, sich gegenüberliegende Vorderradwelle 136, 137, Gleichlaufdrehgelenke 138, 139, sich gegenüberliegende Hinterräder 41, 42.
Die Konstruktion der Viskokupplung ist in Fig. 15 dargestellt.
Das Gehäuse 144 der Viskokupplung 135 ist drehbar außerhalb der rechten Vorderradwelle 137 gemäß Fig. 15 angeordnet, während es mit einem Differentialgehäuse 146 des vorderen Differentials 134 über einen linken Verbindungsabschnitt 145 verbunden ist. Sowohl das Differentialgehäuse 146 wie das Gehäuse 144 werden über ein Lager 147 von einem Achsgehäuse 137 über eine Keilverzahnung mit einem rechten seitlichen Zahnrad 149 des vorderen Differentials 134 in der Weise verbunden, daß die Welle 137 und das Zahnrad 149 sich zusammen drehen müssen.
Der Steuerkörper 150 der Viskokupplung 135 ist zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 144 und einer äußeren Umfangsfläche der rechten Vorderradwelle 137 in der Weise angeordnet, daß er gegenüber der Vorderradwelle 137 nur axial verschieblich ist. Die Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 wird von der rechten Vorderradwelle 137, dem Gehäuse 144 und dem Steuerkörper 150 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl, gefüllt. Dichtringe 152, 153, wie z. B. Quadringe sind zwischen dem Gehäuse 144 und der rechten Vorderradwelie 137 bzw. zwischen dem Gehäuse 144 und dem Steuerkörper 150 angeordnet. Andererseits ist eine weitere Dichtung 154, z. B. ein O-Ring, zwischen der rechten Vorderrad welle 137 und dem Steuerkörper 150 angeordnet. Die Arbeitskammer 151 der in Fig. 15 dargestellten Viskokupplung 135 ist durch diese Dichtungen 152, 153, 154 flüssigkeitsdicht abgedichtet.
Wie sich aus der vergrößerten Ansicht nach Fig. 16 ergibt, sind in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 die Außenlamellen 155 abwechselnd mit den Innenlamellen 156 in einem Abstand voneinander angeordnet. Eine äußere Umfangsfiäche einer jeden Außenlamelle 155 ist über eine Keilverzahnung mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 144 in der Weise verbunden, daß die Außenlamellen 155 und das Gehäuses 144 sich zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 155 gegenüber dem Gehäuse 144 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenlamellen 156 drehbar und axial beweglich an einer äußeren Umfangsfläche der rechten Vorderradwelle 137 befestigt. Weiterhin sind innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 156 abwechselnd mit den flach und ringförmig ausgebildeten Kupplungsscheiben 157 in einem Abstand voneinander angeordnet. Zusätzlich ist eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 157 über eine Keiiverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche des Nabenabschnittes 173 der rechten Vorderradwelle 137 in der Weise verbunden, daß die Kupplungsscheiben 157 und die Vorderradwelle 137 sich zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 157 gegenüber der Vorderradwelle 137 nur axial verschiebbar sind. Die linke Seite der links außen vorgesehenen Kupplungsscheibe 157 nach Fig. 16 ist gegenüber dem Druckring 158 angeordnet, der an den Nabenabschnitten 173 der rechten Vorderradwelle 137 befestigt ist. andererseits ist die rechte außen vorgesehene Kupplungsscheibe 157 gegenüber der linken Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 150 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 150 sind die Innenlamellen 156 und die Kupplungsscheiben 157 zwischen dem Druckring 158 und dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 150 in der Weise eingeklemmt, daß die davon gebildeten Kupplungsmittel 139 der Viskokupplung 135 eingerückt werden und auf diese Weise die Drehmomentübertragung von den Innenlamellen 156 auf die Vorderradwelle 137 ermöglichen. Im übrigen weist der Steuerkörper 150 einen keilverzahnten Abschnitt 160 auf. Infolgedessen ist der Steuerkörper 150 über den keilverzahnten Abschnitt 160 axial verschiebbar mit der Vorderradwelle 137 verbunden, während der keilverzahnte Abschnitt ihn daran hindert, sich gegenüber der Vorderradwelle 137 zu drehen, so daß der Verschleiß auf den Kontaktflächen der Dichtung 154 und der Vorderradwelle 137 auf ein Minimun reduziert wird.
Bei Betrieb der Viskokupplung 135 gemäß Fig. 15 und wenn sich die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 in eingerücktem Zustand befinden, wird die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 unter dem Einfluß des viskosen Widerstandes der zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 enthaltenen Viskoflüssigkeit, z. B. hochviskosem Silikonöl, reduziert, so daß die Differentialfunktion des vorderen Differentials 134 begrenzt wird, in dem Maße, wie sich die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 erhöht, erhöht sich auch der Scherwiderstand der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135. Der Scherwiderstand der in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 enthaltenen Viskoflüssigkeit, dient als eine die Differntialfunktion begrenzende Kraft, um 12
AT 398 234 B die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 in der Arbeitskammer 151 zu reduzieren. Infolgedessen kann der Scherwiderstand der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 gesteuert werden, indem die Klemmkraft der Kupplungsmittel 159 steuert wird, wobei die Klemmkraft von dem hydraulischen Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 auf die Innenlamellen 156 und die Kupplungsscheiben 157 der Kupplungsmittel 159 ausgeübt wird. Wenn nämlich die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 eingerückt sind, ist die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 mit der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 identisch, so daß der Scherwiderstand der Viskoflüssigkeit in der Arbeitskammer 151 oder die die Differentialfunktion begrenzende Kraft zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 den entsprechenden Maximalwert erreichen kann. Bei Betrieb der Viskokupplung 135, wenn die von dem hydraulischen Betätigungselement 170 auf die Kupplungsmittel 159 ausgeübte Schiebekraft reduziert wird, damit der Schlupf der Kupplungsmittel 159 einsetzen kann, beginnt die die Differentialfunktion begrenzende Kraft zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 sich abzubauen. Wenn die Kupplungsmittel 159 vollkommen eingerückt sind, fällt diese, die Differentialfunktion begrenzende Kraft, praktisch auf Null ab. Die Viskokupplung 135 kann infolgedessen als eine Art die Differentialfunktion begrenzende Vorrichtung dienen, die die Differentialfunktion begrenzende Kraft zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 steuert und diese die Differentialfunktion begrenzende Kraft auf Null absinken lassen kann.
Bei der in Fig. 15 dargestellten Viskokupplung 135 ist ein ringförmiger, zylindrischer Körper 162 koaxial relativ zu dem Gehäuse 144 und gegenüber der rechten Seite des Gehäuses 144 angeordnet. Der zylindrische Körper 162 weist einen Tragarmabschnitt 163 auf, über den der zylindrische Körper 162 an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist. Der Tragarmabschnitt 162 trägt die rechte Vorderradwelle 137 über ein Lager 164. Die Vorderradwelle 137 ist mit einem Gleichlaufdrehgelenk 139 verbunden. Dichtungsmittel, wie z. B. eine Öldichtung, sind zwischen dem Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 und der Vorderradwelle 137 angeordnet. Weitere Dichtungen, wie z. B. eine Öldichtung, sind zwischen dem Gehäuse 144 und einem rechten Abschnitt des zylindrischen Körpers 162 vorgesehen, so wie dies in Fig. 15 dargesteilt ist.
Wie oben beschrieben, wird bei dem eine Viskokupplung 135 nach Fig. 15 aufweisenden Fahrzeug die Vorderradwelle 137 über einen Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 von dem Fahrzeugaufbau in der Nähe des Gehäuses 144 getragen. Infolgedessen unterliegt die Vorderadwelle 137 im wesentlichen keinen Schwingungen und Geräuschen und weist daher gute Dauerhaltbarkeitseigenschaften auf. Da außerdem die Vorderradwelle 137 von dem Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 gehalten wird, bedarf die Vorderradwelle 137 keiner eigenen Halterung, wodurch die Konstruktion der Viskokupplung 135 weiter vereinfacht wird.
Bei der Viskokupplung 135 ist der Kolben 167 axial verschiebbar an dem zylindrischen Körper 162 befestigt. Dichtungring 168, 169, wie z. B. O-Ringe, werden zwischen dem zylindrischen Körper 162 und dem Kolben 167 in der Weise angeordnet, daß sie einen von dem zylindrischen Körper 162 und dem Kolben 167 definierten Freiraum fiüssigkeitsdicht abdichten. Das hydraulische Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 weist obige Kontruktion auf. Bei dem in Fig. 15 gezeigten hydraulischen Betätigungselement 170 ist der Kolben 167 über ein Lager 171 mit dem Steuerkörper 150 verbunden. Die Kupplungsmittel 159 werden durch Betätigung des Steuerkörpers 150 ein- und ausgerückt.
Bei Betätigung der Viskokupplung 135 nach Fig. 15 wird einer Öffnung 172 des Betätigungselementes 170 von einer Druckölquelle aus über eine Steuerventileinheit Drucköl in der Weise zugeführt, daß der Kolben 167 nach links bewegt wird, wodurch der Steuerkörper 150 beaufschlagt wird. Das Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 wird entweder von dem Fahrer des Fahrzeugs manuell oder automatisch in der Weise betrieben, daß es auf Lenkverhältnisse des Fahrzeugs und die Straßenverhältnisse reagiert.
Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 die Funktionsweise der in dem Fahrzeug zur Anwendung kommenden Viskokupplung 135 beschrieben.
Der Motor 32 des Fahrzeugs erzeugt ein Drehmoment, das auf das Getriebe 33 übertragen wird, wo die Größe des Drehmoments verändert wird. Das auf diese Weise veränderte Drehmoment wird auf das vordere Differential 134 übertragen und dort in auf zwei Schrägen aufgeteilt, die dann auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 des Fahrzeuges weitergeleitet werden.
Wenn die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 eingerückt sind, begrenzt die die Differentialfunktion begrenzende Vorrichtung 161 die Differentialtätigkeit des vorderen Differentials 134, um zu verhindern, daß der Motor 32 nur auf ein Vorderrad 35, 36 mit Schlupf Drehmoment überträgt. Auf diese Weise bleibt dem Fahrzeug eine ausreichend hohe Vortriebskraft erhalten. 13

Claims (8)

  1. AT 398 234 B Wenn die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 unter Schlupf laufen, wird die die Differentialfunktion begrenzende Kraft reduziert, damit das Fahrzeug sich leichter werden oder in Kurvenfahrt bewegen läßt. Wenn außerdem die Kupplungsmittel 159 vollkommen ausgerückt sind, fällt die die Differentialfunktion begrenzende Kraft auf Null ab, damit sich das Fahrzeug auf schlechten Straße besser fahren läßt. 5 Patentansprüche 1. Viskokupplung mit zwei drehmomentübertragenden Kuppiungsteilen, von welchen ein erster als Gehäuse ausgebildet ist und ein zweites als Nabe ausgebildet ist und diese beiden Kupplungsteile relativ io zueinander verdrehbar sind, weiters mit einer zwischen diesen beiden Kupplungsteilen befindlichen und zumindest teilsweise mit einer Viskoflüssigkeit gefüllten Arbeitskammer, mit einer Gruppe von ersten Lamellen, welche mit einem der beiden Kupplungsteile drehfest verbunden sind, sowie mit einer Gruppe von am anderen Kupplungsteil drehbar angeordneten zweiten Lamellen, welche in der Arbeitskammer abwechselnd zu den ersten Lamellen angeordnet sind, wobei zumindest zwischen einigen der is zweiten Lamellen drehfest aber axial bewegbar mit dem anderen Kupplungsteil verbundene Kupplungsscheiben angeordnet sind und weiters die zweiten Lamellen sowie die Kupplungsscheiben mittels eines Steuerkörpers, welcher durch ein Betätigungselement beaufschlagbar ist, in Richtung der Drehachse der Viskokupplung zueinander in Reibschluß bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9;56;83;150) axial in den als Gehäuse ausgebildeten Kupplungsteil (1;46;77;144) hinein-20 ragt und an diesem sowie an dem als Nabe ausgebildeten Kupplungsteil (2;47;78;137) geführt ist und daß die Laufflächen für die Dichtungen (13,14,15; 58,59,60; 85,86,87; 152,153,154) zur Abdichtung der beiden Kupplungsteile {1,2;46,47;77,78;144,137) gegeneinander und dieser gegenüber dem Steuerkörper (9;56;83;150) identische Wirkdurchmesser (DW) aufweisen.
  2. 2. Viskokupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9;56;83;150) im Gehäuse (1) mittels eines Wälzlagers, insbesondere mittels eines Nadellagers (10), gelagert ist.
  3. 3. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (26;43;73;104;170) an einem außerhalb des Gehäuses (1) angeordneten Lager 30 (28;45;72;105;171) am Steuerkörper (9;56;83;150) abgestützt ist.
  4. 4. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti-gungseiement (26;43;73;104;170) ortsfest angeordnet ist und die Kupplungsteile zu diesem drehbar angeordnet sind. 35
  5. 5. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ais Nabe (2;47;78;137) ausgebildete Kupplungsteil mit Anschlagmitteln (19;64;91;158) versehen ist, an denen sich die Innenlamellen (17) und die Kupplungsscheiben (18) axial abstützen.
  6. 6. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Kupplungsscheiben Abstandshalter (130) bilden, welche am zugehörigen Kupplungsteil (47) drehbar gehalten sind.
  7. 7. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti-45 gungselement als hydraulisches Betätigungselement (26;73;104;170) ausgebildet ist.
  8. 8. Viskokupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9) von einer elektromagnetischen Kupplung (43) beaufschiagbar ist. so Hiezu 14 Blatt Zeichnungen 14 55
AT0234690A 1989-11-27 1990-11-20 Schaltbare viskokupplung AT398234B (de)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1304754A JPH0742994B2 (ja) 1989-11-27 1989-11-27 ビスカスカップリング
JP30644589A JPH03177626A (ja) 1989-11-28 1989-11-28 ビスカスカップリング
JP30644689A JPH03177627A (ja) 1989-11-28 1989-11-28 ビスカスカップリング
JP2026156A JPH0730797B2 (ja) 1990-02-07 1990-02-07 ビスカスカップリング
JP2026157A JPH0819977B2 (ja) 1990-02-07 1990-02-07 ビスカスカップリング
JP1990026204U JPH0722494Y2 (ja) 1990-03-16 1990-03-16 ビスカスカップリング
JP8500290A JPH03287419A (ja) 1990-04-02 1990-04-02 動力伝達装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA234690A ATA234690A (de) 1994-02-15
AT398234B true AT398234B (de) 1994-10-25

Family

ID=27564088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0234690A AT398234B (de) 1989-11-27 1990-11-20 Schaltbare viskokupplung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5080210A (de)
AT (1) AT398234B (de)
DE (1) DE4036230C2 (de)
GB (1) GB2238851B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03272331A (ja) * 1990-03-16 1991-12-04 Viscodrive Japan Kk ビスカスカップリング
US5916068A (en) * 1997-08-25 1999-06-29 Chisholm; Philip Variable resistance device
DE19918411C2 (de) 1999-04-23 2001-03-29 Gkn Viscodrive Gmbh Steuerbare Viscokupplung
DE10017131C2 (de) * 2000-04-06 2002-02-21 Gkn Viscodrive Gmbh Axialverstellvorrichtung
DE10101407C1 (de) * 2001-01-13 2002-06-20 Gkn Viscodrive Gmbh Viscokupplung
DE10226248B3 (de) * 2002-06-13 2004-01-29 Gkn Viscodrive Gmbh Steuerbare Viscokupplung
US7815538B2 (en) * 2006-05-01 2010-10-19 Getrag Corporation Independently mounted electronic limited slip device for vehicle
DE102006057218A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung mit Zwischenwelle und Kupplungseinheit
JP2008247075A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Jtekt Corp 四輪駆動車の駆動力伝達装置
DE102007048649A1 (de) * 2007-10-10 2009-04-16 Audi Ag Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676018B2 (ja) * 1986-06-02 1994-09-28 本田技研工業株式会社 四輪駆動車の駆動装置
JPH0542653Y2 (de) * 1987-11-05 1993-10-27
DE3743474A1 (de) * 1987-12-22 1989-07-13 Viscodrive Gmbh Zuschaltbare fluessigkeitsreibungskupplung
DE3834555C1 (en) * 1988-10-11 1989-09-14 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De Optionally engageable fluid friction coupling
JPH06165918A (ja) * 1992-10-01 1994-06-14 Riken Corp 排ガス浄化方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5080210A (en) 1992-01-14
GB9025545D0 (en) 1991-01-09
ATA234690A (de) 1994-02-15
GB2238851A (en) 1991-06-12
DE4036230A1 (de) 1991-05-29
DE4036230C2 (de) 1995-01-05
GB2238851B (en) 1993-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT403855B (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer kupplung
DE3877137T2 (de) Kraftuebertragungseinrichtung.
DE3802368C2 (de) Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb
DE69003292T2 (de) Baugruppe mit Visko-Kupplung für die Drehmomentübertragung in einem Kraftfahrzeug.
DE19708968B4 (de) Differential für ein Kraftfahrzeug
DE4000667C2 (de)
AT400834B (de) Antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
DE3702299C1 (de) Fluessigkeitsreibungskupplung
DE68905684T2 (de) Vorrichtung zur kraftuebertragung.
AT404519B (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer kupplung
DE69013037T2 (de) Schlupfbegrenztes Differential.
EP0216318B2 (de) Getriebeanordnung
DE2235107C3 (de) Ausgleichsgetriebe mit selbsttätiger Sperrung
AT395206B (de) Fluessigkeitsreibungskupplung mit verschlussschieber
AT5016U1 (de) Verteilergetriebe mit kupplungseinheit zum verbinden zweier abtriebswellen und kuppelverfahren
AT398234B (de) Schaltbare viskokupplung
DE69218191T2 (de) Hydraulische gleitkupplung
DE3780606T2 (de) Kraftantriebsvorrichtung fuer ein fahrzeug mit vierradantrieb.
DE69100067T2 (de) Differentialuebertragungseinrichtung und kupplung, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug.
EP0211837B1 (de) Allradantrieb eines fahrzeuges
DE3145279A1 (de) Kraftfahrzeug mit vierradantrieb
DE19650039A1 (de) Kupplungseinheit mit mindestens einer Viskokupplung und einer Reibkupplung
DE4135590A1 (de) Angetriebene achse
AT402226B (de) Viskokupplung
DE3814472C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
ELJ Ceased due to non-payment of the annual fee