DE19918411C2

DE19918411C2 - Steuerbare Viscokupplung

Info

Publication number: DE19918411C2
Application number: DE19918411A
Authority: DE
Inventors: Georg Kwoka
Original assignee: GKN Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2001-03-29
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: DE19918411A1; JP3520978B2; KR100369415B1; JP2000314436A; KR20010049253A; ITMI20000848A0; ITMI20000848A1; FR2792693A1; IT1317259B1; US6443282B1; FR2792693B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Viscokupplung zur drehschlüssigen Verbindung zweier gegeneinander drehbarer Teile mit folgenden Merkmalen: ein erstes Kupplungsteil ist als Rotationsgehäuse ausgebildet; ein zweites Kupplungsteil ist als Nabe ausgebildet; das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil sind rela tiv drehbar zueinander angeordnet und bilden koaxial ineinander liegend miteinander eine abgedichtete Ringkammer; innerhalb der Kammer liegen axial abwechselnd erste ringscheibenförmige Kupp lungslamellen mit Mitteln zur drehfesten Verbindung mit dem ersten Kupplungsteil und zweite ringscheibenförmige Kupplungs lamellen mit Mitteln zur drehfesten Verbindung mit dem zweiten Kupplungsteil; die Ringkammer ist im übrigen zumindest teilweise mit Viscoflüssigkeit aufgefüllt.

Bei Kupplungen dieser Art wird ein Drehmoment zwischen dem Rota tionsgehäuse und der Nabe aufgrund von Scherkräften in der Vis coflüssigkeit übertragen, die zwischen den parallel zueinander liegenden und relativ zueinander sich drehenden ersten, z. B. äußeren Kupplungslamellen und zweiten z. B. inneren Kupplungs lamellen entsteht. Die Viscoflüssigkeit ist in der Regel ein Silikonöl mit hoher Viscosität. Die Übertragbarkeit eines Dreh moments durch die Kupplung ist somit von einer Relativdrehzahl zwischen Rotationsgehäuse und Nabe abhängig.

Die Anwendung von Viscokupplungen der hier vorliegenden Art erfolgt hauptsächlich als Viscotransmissionkonzept in Kraftfahr zeugen. Hierbei wird eine erste Fahrzeugachse von der Motor- Getriebe-Einheit ständig angetrieben und eine zweite Antriebsachse über einen Nebenabtrieb von der Motor-Getriebe- Einheit über eine Viscokupplung der hier vorliegenden Art an getrieben. Die Wirkungsweise eines solchen Antriebes besteht darin, daß bei Drehzahlgleichheit zwischen den Antriebsachsen, also im ungestörten Fahrbetrieb, nur die erste Achse angetrieben wird, da die Viscotransmission unter Drehzahlgleichheit kein Drehmoment übertragen kann. Bei Schlupf an der ersten Antriebs achse, d. h. bei einer nicht der Fahrgeschwindigkeit entspre chenden Drehzahl der ersten Achse, baut sich aufgrund der Dreh zahldifferenz ein übertragbares Drehmoment an der Viscokupplung auf. Auf diese Weise wird bei mangelnder Traktion an der ersten Achse Drehmoment auf die zweite Achse übertragen, um entspre chende Vortriebskräfte erzeugen zu können.

Das vorgenannte Verhalten ist nicht unter allen Umständen un problematisch, insbesondere ist es nicht uneingeschränkt kompa tibel mit dem wirksamen Einsatz von Antiblockiersystemen und Fahrdynamikregelsystemen.

In der DE 38 34 555 C1 ist bereits vorgeschlagen worden, eine Viscokupplung ungeachtet einer relativen Drehzahl zwischen Ge häuse und Nabe dadurch vollkommen freizuschalten, daß die La mellen des einen der Kupplungsteile von ihrem Kupplungsteil entkoppelt werden, woraufhin sie drehzahlgleich von den Lamel len des anderen Kupplungsteils mitgenommen werden. Eine Drehmo mentübertragung von dem einen Kupplungsteil auf das andere Kupplungsteil hierdurch aufgehoben, das Ankoppeln und Trennen der mit dem Gehäuse verbundenen Außenlamellen erfolgt dadurch, daß zwischen diese Lamellen ringförmige Kupplungsscheiben einge legt sind und die Außenlamellen mit den Kupplungsscheiben durch axiales Zusammendrücken in Reibschluß gebracht werden können.

Aus der DE 40 36 230 C2 ist eine Viscokupplung von im wesentli chen gleicher Art beschrieben, hierbei sind jedoch die Innenla mellen grundsätzlich gegenüber der Nabe frei drehbar und abwech selnd mit ringförmigen Kupplungsscheiben angeordnet, die auf der Nabe drehfest und axialverschieblich gehalten sind. Durch axia les Zusammendrücken der Innenlamellen und der Kupplungsscheiben können diese in Reibschluß miteinander gebracht werden, so daß die Drehzahl der Innenlamellen an die der Nabe angekoppelt oder von dieser entkoppelt werden kann. Das Entkoppeln kann hierbei auch über verschiedene Schlupfzustände erfolgen.

In Patents Abstracs of Japan, M-1265, 1992, No. 262 ist mit JP 4-64728 (A) eine Viscokupplung beschrieben, bei der innere Kupplungslamellen sich mit drehfest mit der Nabe verbundenen Kupplungsscheiben abwechseln, zwischen denen jeweils Wellfeder ringe mit gruppenweise gestufter Federsteifigkeit angeordnet sind. Hierbei sind Axialstellmittel vorgesehen, die die Kupp lungsscheiben mit den inneren Kupplungslamellen zusammendrücken können. Bei einem Entlasten der Axialstellmittel sind sämtliche inneren Kupplungslamellen von der Nabe getrennt. Das Kupplungs verhalten wird aufgrund der Streuung der Federsteifigkeit der Wellfederringe schwierig in engen Toleranzen einstellbar sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Viscokupplung der zuletzt genannten Art, bei der die Gesamtheit der Kupplungslamellen in zumindest zwei funktionell unterschied liche Sätze von Kupplungslamellen gegliedert ist, die jeweils erste (äußere) Kupplungslamellen und zweite (innere) Kupplungs lamellen umfassen und gesondert hintereinanderliegende axiale Bereiche bilden und zumindest ein Satz der Kupplungslamellen mit Mitteln zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen der ersten (äuße ren) oder der zweiten (inneren) Kupplungslamellen in das jewei lige Kupplungsteil versehen ist, bereitzustellen, die verbesser te Regelmechanismen und vereinfachte Stellmittel zur Anpassung an verschiedene Fahrzustände aufweist. Die Lösung hierfür be steht darin, daß ein erster Satz aus ersten und zweiten Kupp lungslamellen drehfest mit dem jeweiligen Kupplungsteil verbun den ist und zumindest ein zweiter Satz aus ersten und zweiten Kupplungslamellen Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen der ersten oder der zweiten Kupplungslamellen dieses Satzes an das jeweilige Kupplungsteil aufweist. Eine bevorzugte Ausgestal tungsform sieht vor, daß zwei Sätze aus ersten und zweiten Kupp lungslamellen Mittel zum relativ zueinander abgestuften steuer baren Ankoppeln und Trennen der ersten oder der zweiten Kupp lungslamellen dieser Sätze an das jeweilige Kupplungsteil auf weisen.

Da vorgesehen ist, daß ein erster Satz Kupplungslamellen über dauernd am Gehäuse bzw. der Nabe angekoppelte erste und zweite Kupplungslamellen verfügt, wird erreicht, daß die Kupplung stän dig auf die Übertragung eines geringen Drehmoments eingestellt ist, so daß sich eine erwünschte dämpfende Wirkung im Antriebs strang ergibt, durch die Backlash-Erscheinungen im Antriebstrang gedämpft werden können, d. h. spielbehafteter Anlagewechsel im Antriebsstrang, insbesondere in Drehgelenken, übertragen sich weniger heftig bis zur Motor-Getriebe-Einheit. Diese Charak teristik mit geringer Sperrwirkung ist bevorzugt anzusteuern für den Rangierbetrieb, wobei eine Erfassung über einen bestimmten Mindestlenkwinkel erfolgen kann, beim Bremsen mit ABS-Eingriff und beim Fahrdynamikregeleingriff.

Eine erhöhte größtmögliche Sperrwirkung ist dagegen anzusteuern beim Anfahren des Fahrzeuges (Stillstand, erster Gang), bei Einlegen einer Geländereduktion, sofern vorhanden, und beim Rückwärtsfahren.

Sofern in der bevorzugt genannten Ausführung insgesamt drei funktionell unterschiedliche Sätze von Kupplungslamellen vor gesehen sind, ist eine mittlere Kennlinie, d. h. das Zuschalten von einem Satz der beiden zuschaltbaren Sätze zu dem im Dauereingriff befindlichen Satz von Kupplungslamellen, vorgese hen bei erhöhter Fahrgeschwindigkeit z. B. oberhalb von 80 km/h. Dies führt gegenüber der maximalen Zuschaltung zu einem ver minderten Kraftstoffverbrauch.

Anders als bei dem Versuch, die Kupplungcharakteristik aus schließlich über unterschiedlichen Schlupf bei der Ankopplung von Kupplungslamellen nach verschiedenen Kennlinien zu steuern, ist mit der erfindungsgemäßen Lösung eine einfache und weniger empfindlich regelbare Vorrichtung geschaffen, in der unter schiedliche bevorzugte Kennlinien konstruktiv vorgegeben sind. Sofern nur die genannten unterschiedlichen Kennlinien angesteu ert werden sollen, können die Mittel zum Ankoppeln und Trennen stark vereinfacht werden, da sie nur zwei bzw. drei Schaltzu stände darstellen können müssen, um zwei bzw. drei verschiedene Rennlinien zu fahren. Grundsätzlich ist jedoch auch hier die Möglichkeit gegeben, andere Kennlinien unter Einstellen von dauerndem Schlupf zu fahren.

Wie im zitierten Stand der Technik bereits angegeben, sind auch hier die bevorzugten Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Tren nen für drehbar in der Kammer einliegende erste oder zweite Kupplungslamellen, die zum Ankoppeln und Trennen vorgesehen sind, zwischen diesen Kupplungslamellen einliegende Kupplungs scheiben, die drehfest mit dem jeweiligen Kupplungsteil verbun den sind und axial in der Kammer verschiebbar sind, sowie Stell mittel zum axialen Verschieben der Kupplungslamellen und der Kupplungsscheiben gegen ein Widerlager. Sofern zwei funktionell unterschiedlich steuerbare Sätze von Kupplungslamellen vorgesehen sind, wird vorgeschlagen, daß die Mittel zum steuerbaren Ankop peln und Trennen unmittelbar auf den einen Satz der Kupplungs lamellen einwirken, der sich an einem federnd gelagerten Wider lager abstützt und das dieses seinerseits unmittelbar auf den zweiten Satz der Kupplungslamellen einwirkt, die sich an einem axial festen Widerlager abstützen. Hiermit wird mit zunehmender Erhöhung der Stellkräfte bzw. zunehmendem Stellweg erst der eine Satz und dann der anders Satz zugeschaltet, wobei die Federkraft des Widerlagers geeignet sein muß, den ersten Satz der Kupp lungslamellen mit den Kupplungsscheiben in vollständigen Reib schluß zu bringen.

Wie ebenfalls aus dem Stand der Technik an sich bekannt, kann eine Stellvorrichtung zum Betätigen der Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen zwei gegeneinander drehbare Nockenscheiben umfassen, von denen eine axial fest und die andere axial ver schiebbar relativ zum Gehäuse angeordnet ist; hierbei kann die axial feste Nockenscheibe drehend antreibbar sein und die axial verstellbare Nockenscheibe über ein Drucklager auf eine Druck platte einwirken, die mit dem Gehäuse umläuft und einen Teil der Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen bildet. Für die Verstellvorrichtung ist bevorzugt ein elektromotorischer Antrieb vorzusehen: um schnelle Reaktionszeiten zu erreichen, wird so wohl das Ankoppeln als auch das Trennen aktiv elektromotorisch vorgenommen, so daß die Reaktionsgeschwindigkeit unwesentlich von der Rückstellkraft der genannten Federn abhängig ist. Sta tionäre Zustände werden hierbei elektromotorisch über Anfahren einer Dauerspannung gehalten. Eine Feststellbremse ist nicht erforderlich. Nur im Falle des Stromlosstellens des Elektro motors erfolgt ein Zurückstellen über Federkraft, so daß die Kupplungslamellen von den Kupplungsscheiben getrennt sind und vom Gehäuse entkoppelt sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Viscokupplung mit Stell antrieb in einem Anbaugehäuse;

Fig. 2 zeigt die Viscokupplung nach Fig. 1 in identischer Form als vergrößerte Einzelheit;

Fig. 3 zeigt ein Diagramm mit der Charakteristik der erfin dungsgemäßen Viskokupplung.

In Fig. 1 ist ein Anbaugehäuse 11 dargestellt, das zwei Gehäu sehälften 12, 13 umfaßt. Die eine Gehäusehälfte 12 kann bei spielsweise mit einem Wechselgetriebe verschraubt werden und und die zweite Gehäusehälfte 13 kann als Transaxlerohr ausgeführt und mit dem Differentialgehäuse einer zweiten Anriebsachse verschraubt sein. In der Gehäusehälfte 12 liegt eine Vollwelle 14, die mit einem Nebenabtrieb des Wechselgetriebes verbunden sein kann. In der Gehäusehälfte 13 liegt eine Rohrwelle 15, die zur zweiten Antriebsachse führt. Die vorstehende Beschreibung geht von einem Einbau der Viscokupplung nahe der Motorgetrie beanordnung aus.

In einer anderen Variante kann die Rohrwelle 15 mit dem Neben abtrieb eines Wechselgetriebes verbunden sein, wobei dann die Gehäusehälfte 13 mit diesem Wechselgetriebe verschraubt ist und die Vollwelle 14 die Eingangswelle des Differentialgetriebes der zweiten Antriebsachse darstellt, wobei die Gehäusehälfte 12 dann als Transaxlerohr ausgeführt und mit diesem Differentialgetriebe verschraubt sein kann. In diesem Fall wäre die Viscokupplung entfernt von der Motorgetriebeeinheit in Nähe der zweiten An triebsachse eingebaut.

Das Anbaugehäuse kann auch kompakt ausgeführt sein, wobei dann an eine der Wellen 14, 15 eine Gelenkwelle anschließen kann.

Im Gehäuse 11 ist eine Viscokupplung 21 über zwei Wälzlager 22, 23 drehbar gelagert. Mit der Vollwelle 14 ist ein verzahnter Wellenzapfen 16 einstückig verbunden, der in ein Gehäuse 24 der Viscokupplung 21 eingesteckt ist, weil dieses Gehäuse unmittel bar im Wälzlager 22 gehalten ist. An die Rohrwelle 15 ist ein endverzahnter Zapfen 17 angeschweißt, der in eine Nabe 25 der Viscokupplung 21 drehfest eingesteckt ist. Die Nabe 25 ist un mittelbar in dem Wälzlager 23 gelagert. Gehäuse 24 und Nabe 25 bilden eine Kammer 26 miteinander, die über Dichtungen 27, 28 zwischen Gehäuse und Nabe nach außen abgedichtet ist. Das Gehäu se 24 stützt sich nach links über ein Axiallager 29 und eine Druckplatte 30 am Gehäuse 11 ab. In der Kammer 26 sind von links nach rechts axial aufeinanderfolgend die folgenden Bauteile aufgenommen: eine Widerlagerscheibe 34, ein erster Satz Kupp lungslamellen 31, ein zweiter Satz Kupplungslamellen 32, eine Widerlagerscheibe 35, die sich an einer Tellerfeder 36 im Gehäu se abstützt, ein dritter Satz Kupplungslamellen 33 und eine Druckplatte 37. Das Gehäuse 24 hat im Bereich der ersten und zweiten Sätze von Kupplungslamellen 31, 32 einen kleineren In nendurchmesser und im Bereich der Widerlagerplatte 35, der Tel lerfeder 36 und der des dritten Satzes die Kupplungslamellen 33 einen größeren Durchmesser. Im Bereich des kleineren Durchmes sers hat das Gehäuse eine Innenverzahnung 40, im Bereich des größeren Innendurchmessers hat das Gehäuse eine Innenverzahnung 41. Die Nabe hat eine durchgehende Außenverzahnung 42 im Bereich der Kammer 26. Auf der ersten Innenverzahnung 40 im Gehäuse 24 sind drehfest und axial verschieblich gehalten: erste Kupplungs lamellen des ersten Lamellensatzes 31; weiter ringförmige Kupplungsscheiben 43, die jeweils axial abwechselnd mit den ersten Kupplungslamellen des zweiten Satzes Kupplungslamellen 32 angeordnet sind; letztgenannte Kupplungslamellen reichen mit ihrem äußeren Rand zwischen die Kupplungsscheiben 43 und sind berührungsfrei gegenüber dem Gehäuse 24. Auf der zweiten Innen verzahnung 41 des Gehäuses sind drehfest und axialverschieblich angeordnet ringförmige Kupplungsscheiben 44, die jeweils axial abwechselnd mit den ersten Kupplungslamellen des dritten Satzes von Kupplungslamellen 33 angeordnet sind; letztgenannte Kupp lungslamellen sind berührungsfrei gegenüber dem Gehäuse 24 und reichen mit ihrem äußeren Rand zwischen die Kupplungsscheiben 44. Auf der Außenverzahnung 42 der Nabe sind drehfest und axial verschieblich mit entsprechenden Gegenverzahnungen sämtliche zweiten Kupplungslamellen des ersten, zweiten und dritten Satzes von Kupplungslamellen 31, 32 und 33 angeordnet. In das Gehäuse sind mehrere achsparallele Druckzapfen 51 eingesetzt, die in einer Druckplatte 52 gehalten sind, die sich über eine Tellerfe der 53 nach links am Gehäuse 24 abstützt. Die ausfedernde Tel lerfeder 53 verschiebt die Druckplatte 52 nach rechts und zieht damit die Zapfen 51 aus dem Gehäuse 24; bei einer Verschiebung der Druckplatte 52 gegen die einfedernde Tellerfeder 53 nach links können die Zapfen 51 auf die in der Kammer liegende Druckplatte 37 einwirken. Die Druckplatte 52 ist über ein Drucklager 54 axial von einer Stellvorrichung 61 beaufschlagbar, die im wesentlichen aus zwei Rampenscheiben 62, 63 besteht, in denen Rillenrampen 64, 65 ausgebildet sind, zwischen denen zu mindest drei umfangsverteilte Kugeln 66 laufen. Die Verdrehung der beiden Rampenscheiben 62, 63 gegeneinander verändert die wirksame Rillentiefe in jeder Kugelposition, so daß sich der axiale Abstand zwischen den beiden Rampenscheiben 62, 63 ver ändert. Die Rampenscheibe 62 ist von einem in das Gehäuse 11 eingesetzten Anschlagzapfen 67 drehfest im Gehäuse 11 gehalten. Die Rampenscheibe 63 ist über ein Radiallager 68 auf der Nabe 25 und gegenüber dem Gehäuse 11 drehbar, und ist über ein Axial lager 69 und einer Druckscheibe 70 axial nach rechts im Gehäuse 11 abgestützt. Die Rampenscheibe 63 ist mittels eines auf einem Zapfen 71 im Gehäuse 11 gelagerten Zahnrads 72 verdrehbar. Das Zahnrad 72 ist seinerseits über ein Antriebritzel 73 antreibbar, das mit der Welle 74 eines Gehäuses 11 angeschraubten Antriebs motors 75 verbunden ist.

In der dargestellten Position des Stellantriebes liegen die beiden Rampenscheiben 62, 63 nächstmöglich aneinander, die Tel lerfeder 53 ist weitestmöglich entspannt, die Zapfen 51 wirken nicht auf die Druckscheibe 37 ein. In dieser Position sind die ersten Kupplungslamellen des zweiten und dritten Satzes von Kupplungslamellen von den Kupplungsscheiben 43, 44 axial freige geben, so daß nur die ersten Kupplungslamellen des ersten Satzes von Kupplungslamellen 31 mit dem Gehäuse 24 fest gekoppelt sind. Bei drehend angetriebener Nabe 25 werden sämtliche zweite Kupp lungslamellen aller drei Sätze von Kupplungslamellen 31, 32, 33 von dieser mitgenommen. Über Scherkräfte in der Viscoflüssigkeit nehmen die inneren Kupplungslamellen des zweiten und dritten Satzes 32, 33 die vom Gehäuse entkoppelten äußeren Kupplungs lamellen drehzahlgleich mit, so daß nur eine minimale Drehmo mentübertragung zwischen den äußeren Kupplungslamellen und den Kupplungsscheiben erfolgt. Im Bereich des ersten Kupplungslamel lensatzes 31 wird bei fest am Gehäuse angekoppelten ersten Kupp lungslamellen und fest an der Nabe angekoppelten zweiten Kupp lungslamellen ein geringeres Drehmoment aufgrund der Scherkräfte in der Viscoflüssigkeit übertragen.

Wird der Stellantrieb 61 soweit betätigt, daß sich die Rampen scheiben beginnend voneinander entfernen, so wirken die Zapfen 51 über die Druckscheibe 37 auf die äußeren Kupplungslamellen und die Kupplungsscheiben 44 des dritten Lamellensatzes 33 ein, die zusammengedrückt werden, wobei sie sich an der Widerlager scheibe 35 abstützen. Die Kupplungsscheiben 44 koppeln hiermit die äußeren Kupplungslamellen drehfest an das Gehäuse 24 an, es wird hierdurch ein wesentlich erhöhtes Drehmoment durch die Scherwirkung in der Viscoflüssigkeit zwischen den äußeren Kupp lungslamellen und den inneren Kupplungslamellen des dritten Satzes von Kupplungslamellen 33 zusätzlich übertragen. Die Wi derlagerscheibe 35 wird durch die Tellerfeder 36 hierbei zu nächst in ihrer ursprünglichen Lage gehalten. Damit sind die äußeren Kupplungslamellen des zweiten Satzes von Kupplungslamel len 32 weiterhin von ihren Kupplungscheiben 43 und damit vom Gehäuse 24 entkoppelt.

Wird der Stellantrieb 61 weiter betätigt, so daß sich die Ram penscheiben 62, 63 weiter voneinander spreizen und die Zapfen 51 weiter nach links verschoben werden, so wird der gesamte dritte Satz von Kupplungslamellen 33 mit der Widerlagerscheibe 35 nach links gegen die Kraft der Tellerfeder 36 verschoben, so daß die Widerlagerscheibe 35 nun als Stellmittel auf die äußeren Kup pungslamellen und die Kupplungsscheiben 43 des zweiten Satzes von Kupplungslamellen 32 einwirkt. Die äußeren Kupplungslamellen dieses Lamellensatzes werden nun an das Gehäuse 24 angekoppelt, so daß auch zwischen den äußeren Kupplungslamellen und den inneren Kupplungslamellen dieses zweiten Satzes 32 Scherkräfte in der Viscoflüssigkeit aufgebaut werden und damit nochmals zusätzliches Drehmoment übertragen wird.

Je nach konstruktiver Ausgestaltung können die äußeren Kupp lungslamellen und die Kupplungsscheiben 43 des zweiten Satzes 32 auf die Kupplungslamellen des ersten Satzes 31 axial einwirken, die sich dann an die Widerlagerplatte 34 stützen; hierbei können die Kupplungslamellen des ersten Satzes von Kupplungslamellen 31 so zusammengedrückt werden, daß Festkörperreibung entsteht, so daß das übertragende Drehmoment nochmals erhöht wird. Es ist jedoch auch möglich, die Kupplungslamellen 31 des ersten Satzes von dieser Einwirkung z. B. dadurch freizuhalten, daß jeweils zwischen den ersten Kupplungslamellen ebenso wie jeweils zwi schen den zweiten Kupplungslamellen des ersten Satzes 31 Di stanzringe eingesetzt sind.

Aufgrund der feinen Regelbarkeit des Stellantriebes 61 ist es möglich, die Ankupplung der äußeren Kupplungslamellen des zwei ten und dritten Satzes 32, 33 mittels der zusammendrückbaren Kupplungsscheiben 43, 44 mit dauerndem Schlupf stattfinden zu lassen, so daß die Charakteristik der Kupplung nicht durch feste Kennlinien dargestellt wird, sondern sich zu einem Kennfeld ausdehnt, in dem jeder Punkt stationär angefahren werden kann.

In Fig. 2 sind gleiche Einzelheiten - soweit dargestellt - mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. Darüber hinaus sind weitere Einzelheiten nur hier mit Bezugsziffern belegt. Erste äußere Kupplungslamellen 45 des ersten Satzes 31 sind auf der Verzahnung 39 und zweite innere Kupplungslamellen 46 des ersten Satzes 31 auf der Verzahnung 41 drehfest und axialver schieblich gehalten. Erste äußere Kupplungslamellen 47 des zwei ten Satzes 32 sind axialverschieblich und frei drehbar gegenüber der Verzahnung 39, während zweite innere Kupplungslamellen 48 des zweiten Satzes 32 drehfest und axialverschieblich auf der Verzahnung 41 gehalten sind. Schließlich sind erste äußere Kupp lungslamellen 49 des dritten Satzes 33 axialverschieblich und frei drehbar gegenüber der Verzahnung 40, während zweite innere Kupplungslamellen 50 des zweiten Satzes 33 drehfest und axial verschieblich auf der Verzahnung 41 gehalten sind. Jeweils zwischen zwei ersten Kupplungslamellen 45 des ersten Satzes 31 liegen Distanzringe 38; jeweils zwischen zwei zweiten Kupplungs lamellen 46 dieses Satzes liegen Distanzringe 39. Jeweils zwi schen zwei ersten äußeren Kupplungslamellen 47 des zweiten Satzes 32 liegen Kupplungsscheiben 43, während die zweiten inne ren Kupplungslamellen 48 dieses Satzes unmittelbar benachbart zueinander liegen. Jeweils zwischen zwei ersten äußeren Kupp lungslamellen 49 des dritten Satzes liegen Kupplungsscheiben 44, während die zweiten inneren Kupplungslamellen 50 dieses Satzes unmittelbar benachbart zueinander liegen.

In Fig. 3 ist das übertragbare Drehmoment T über der Drehzahl differenz delta n zwischen den Teilen der Viscokupplung dar gestellt.

Ein erster unterer Kennlinienast entspricht der Charakteristik des ersten Satzes von Kupplungslamellen 31. Sperrwerte unterhalb dieses Astes sind nicht erreichbar.

Der zweite wesentlich höher liegende Kennlinienast entspricht der Charakteristik bei Zuschaltung des dritten Satzes von Kupp lunglamellen 33. Schließlich ist ein dritter oberer Kennlinien ast zu sehen, der der Charakteristik bei Zuschaltung auch noch des zweiten Satzes von Kupplungslamellen 32 entspricht.

Durch gestrichelte Verbindungslinien zwischen dem ersten und dem zweiten und dem zweiten und dem dritten Ast wird angedeutet, daß Zwischenzustände abfahrbar sind bzw. auch eingehalten werden können, indem die Ankopplung der Außenlamellen des zweiten und dritten Satzes an das Gehäuse mit dauerndem Schlupf erfolgt.

Bezugszeichenliste

11

Transaxlegehäuse

12

Gehäuseteil

13

Gehäuseteil

14

Vollwelle

15

Rohrwelle

16

Wellenzapfen

17

Wellenzapfen

21

Viscokupplung

22

Wälzlager

23

Wälzlager

24

Gehäuse

25

Nabe

26

Kammer

27

Dichtung

28

Dichtung

29

Axiallager

30

Druckplatte

31

erster Satz Lamellen

32

zweiter Satz Lamellen

33

dritter Satz Lamellen

34

Widerlagerscheibe

35

Widerlagerscheibe

36

Tellerfeder

37

Druckplatte

38

Distanzring

39

Distanzring

40

Verzahnung Gehäuse

41

Verzahnung Gehäuse

42

Verzahnung Nabe

43

Kupplungsscheibe

44

Kupplungsscheibe

45

Kupplungslamelle

46

Kupplungslamelle

47

Kupplungslamelle

48

Kupplungslamelle

49

Kupplungslamelle

50

Kupplungslamelle

51

Druckzapfen

52

Druckplatte

53

Tellerfeder

54

Drucklager

61

Stellvorrichtung

62

Rampenscheibe

63

Rampenscheibe

64

Rampenrille

65

Rampenrille

66

Kugeln

67

Anschlagzapfen

68

Radiallager

71

Zapfen

72

Zahnrad

73

Ritzel

74

Welle

75

Antriebsmotor

Claims

1. Viscokupplung zur drehschlüssigen Verbindung zweier gegen einander drehbarer Teile mit folgenden Merkmalen:
ein erstes Kupplungsteil ist als Rotationsgehäuse (24) ausgebildet;
ein zweites Kupplungsteil ist als Nabe (25) ausgebildet;
das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil sind relativ drehbar zueinander angeordnet und bilden koaxial ineinanderliegend miteinander eine abgedichtete Ringkammer (26);
innerhalb der Kammer (26) liegen axial abwechselnd erste ringscheibenförmige Kupplungslamellen mit Mitteln zur dreh festen Verbindung mit dem ersten Kupplungsteil und zweite ringscheibenförmige Kupplungslamellen mit Mitteln zur dreh festen Verbindung mit dem zweiten Kupplungsteil;
die Ringkammer (26) ist im übrigen zumindest teilweise mit Viscoflüssigkeit aufgefüllt;
die Gesamtheit der Kupplungslamellen ist gegliedert in zumindest zwei funktionell unterschiedliche Sätze von Kupp lungslamellen (31, 32, 33), die jeweils erste und zweite Kupplungslamellen umfassen und gesonderte hintereinander liegende axiale Bereiche bilden;
zumindest ein Satz der Kupplungslamellen (32, 33) ist mit Mitteln zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen der ersten oder der zweiten Kupplungslamellen an das jeweilige Kupp lungsteil versehen,
wobei ein erster Satz (31) aus ersten und zweiten Kupp lungslamellen (45, 46) drehfest mit dem jeweiligen Kupp lungsteil (24, 25) verbunden ist und zumindest ein zweiter Satz (32) aus ersten und zweiten Kupplungslamellen (47, 48) Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen der ersten oder der zweiten Kupplungslamellen (47, 48) dieses Satzes (32) an das jeweilige Kupplungsteil (24, 25) aufweisen.

2. Viscokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze (32, 33) aus ersten und zweiten Kupplungs lamellen (47, 48; 49, 50) Mittel zum relativ zueinander abgestuften steuerbaren Ankoppeln und Trennen der ersten oder der zweiten Kupplungslamellen (47, 48; 49, 50) dieser Sätze (32, 33) an das jeweilige Kupplungsteil (24, 25) aufweisen.

3. Viscokupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen vorgesehenen ersten oder zweiten Kupplungslamellen (47, 48; 49, 50) drehbar in der Kammer einliegen und daß die Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen zwischen diesen Kupp lungslamellen (47, 48; 49, 50) einliegende Kupplungsschei ben (43, 44), die drehfest mit dem jeweiligen Kupplungsteil (24, 25) verbunden sind und axial in der Kammer verschieb bar sind, sowie Stellmittel zum axialen Verschieben der Kupplungslamellen (47, 48; 49, 50) und der Kupplungs scheiben (43, 44) gegen ein Widerlager (34) umfassen.

4. Viscokupplung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen un mittelbar auf einen Satz (33) der Kupplungslamellen ein wirken, der sich an einem federnd gelagerten Widerlager (35) abstützt und daß dieses seinerseits unmittelbar auf zumindest einen weiteren Satz (32, 31) der Kupplungslamel len einwirkt, die sich an einem axialfesten Widerlager (34) abstützen.

5. Viscokupplung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheiben (43, 44) im Gehäuse (24) gehalten sind und abwechselnd mit ersten äußeren Kupplungslamellen (47, 49) angeordnet sind.

6. Viscokupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellvorrichtung (61) zum Betätigen der Mittel zum steuerbaren Ankoppeln und Trennen zwei gegeneinander dreh bare Nockenscheiben (62, 63) umfaßt, von denen eine axial fest und die andere axial verschiebbar relativ zum Gehäuse (24) angeordnet ist.

7. Viscokupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axialfeste Nockenscheibe (63) drehend antreibar ist und die axial verstellbare Nockenscheibe (62) über ein Drucklager (54) auf eine Druckplatte (53) einwirkt, die mit dem Gehäuse (24) umläuft.