DE2631062A1 - Kupplung, insbesondere synchronisierkupplung - Google Patents

Kupplung, insbesondere synchronisierkupplung

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DE2631062A1 DE19762631062 DE2631062A DE2631062A1 DE 2631062 A1 DE2631062 A1 DE 2631062A1 DE 19762631062 DE19762631062 DE 19762631062 DE 2631062 A DE2631062 A DE 2631062A DE 2631062 A1 DE2631062 A1 DE 2631062A1
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Description

Kupplung,
insbesondere Synchronisierkupplung
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Regulieren oder Begrenzen von Unterschieden in der Winkelgeschwindigkeit oder Winkelbeschleunigung zwischen relativ zueinander drehbaren Bauteilen. Nachfolgend wird eine solche Vorrichtung Synchronisierkupplung genannt. Synchronisierkupplungen sind zum Regulieren der Relativdrehung zwischen Bauteilen eines Ausgleichsgetriebes verwendbar und sind besonders nützlich zum Steuern eines Ausgleichsgetriebes, das in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb als zwischen den Achsen wirkendes Ausgleichsgetriebe dient.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Synchronisierkupplung mit wechselweise geschichteten Bauteilen, die um eine gemeinsame Achse in einem Gehäuse drehbar sind, das eine viskose Flüssigkeit enthält, welche mit einander benachbarten Arbeitsflächen der genannten Bauteile in Berührung ist, wobei die jeweils zweiten der Bauteile ein erstes Bauteile-Paket, das mit einem ersten drehbaren Bauteil antriebsmäßig verbindbar ist, und verbleibende Bauteile ein
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zweites Bauteile-Paket bilden, das mit einem zweiten drehbaren Bauteil antriebsmäßig verbindbar ist. Bei einer Synchronisierkupplung der beschriebenen Gattung sind die Flüssigkeit im Innern des Gehäuses und der Aufbau des Gehäuses so gewählt, daß bei einer vorbestimmten Betriebstemperatur von wenigstens 100 C der Druck der Flüssigkeit im Gehäuse aus den unten erläuterten Gründen beträchtlich über die Umgebungstemperatur ansteigt.
Wenn sich im Betrieb einer Synchronisierkupplung der beschriebenen Gattung die Bauteile des ersten und zweiten Bauteile-Paketes relativ zueinander drehen, wird in der Kupplung Energie vernichtet, was einen Temperaturanstieg der Kupplung hervorruft. Der Temperaturanstieg führt zur Ausdehnung der Flüssigkeit, und der Wärmeausdehnungskoeffizient der Flüssigkeit ist so viel größer als derjenige des Werkstoffes des Gehäuses, daß der Flüssigkeitsdruck im Gehäuse ansteigt.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung hat eine Synchronisierkupplung der eingangs beschriebenen Gattung ein drittes und ein viertes Bauteile-Paket aus wechselweise geschichteten, als Kupplungsscheiben oder -lamellen gestalteten Bauteilen, die im Gehäuse um die genannte Achse drehbar und über Vorsprünge mit dem ersten und dem zweiten drehbaren Bauteil antriebsmäßig verbunden sind, ferner Abstandshalter, die einander benachbarte Bauteile wenigstens eines der ersten und zweiten Bauteile-Pakete im Abstand voneinander halten, und elastische Abstandshalter, die einander benachbarte Bauteile wenigstens eines der dritten und vierten Bauteile-Pakete im Abstand voneinander halten, so daß die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile jedes auseinandergerückten Bauteile-Paketes Zwischenabstände haben, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind, ferner einen Differentialkolben einer unten beschriebenen Gattung, der dem Druck im
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Gehäuse ausgesetzt ist, und eine erste Feder-Vorrichtung, die den Differentialkolben in eine erste Stellung vorspannt, in der die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile des oder jedes auseinandergerückten Bauteile-Paketes der dritten und vierten Bauteile-Pakete Zwischenabstände haben, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind, wobei die Anordnung so ist, daß sich der Differentialkolben in dem Maße, wie der Druck der Flüssigkeit im Gehäuse ansteigt, gegen die Wirkung der ersten Feder-Vorrichtung verstellt, um zu bewirken, daß ein von ihm getragenes Abstützglied die genannten elastischen Abstandshalter verformt und die Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes gegenseitig zusammenkuppelt.
Ein Differentialkolben ist ein Kolben, der an seinen entgegengesetzten Enden verschiedene wirksame Flächen aufweist, so daß er sich, wenn er an beiden Enden gleichem Druck ausgesetzt ist, von dem Ende mit der größeren wirksamen Fläche zu dem Ende mit der kleineren wirksamen Fläche hin verstellt.
Bei einer Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung wird, wenn sich das erste und das zweite Bauteil relativ zueinander drehen, zwischen den verschiedenen Bauteilen durch die viskose Scherung der Flüssigkeit Wärme erzeugt. Diese Wärmeerzeugung ist es, die den Flüssigkeitsdruck erhöht und daher den Differentialkolben in der oben beschriebenen Weise verstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform vermag die von den dritten und vierten Bauteile-Paketen gebildete Schaltkupplung immer dann als in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhende Kupplung zu arbeiten, wenn die Bauteile dieser Bauteile-Pakete nicht gegenseitig zusammengekuppelt sind. In dem Maße, wie der Flüssigkeitsdruck ansteigt, verringert sich zunehmend der Zwischenabstand der wechselweise geschichteten Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes.
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Wenn die Synchronisierkupplung so ausgelegt ist, daß sie in der im vorstehenden Abschnitt beschriebenen Weise arbeitet, nimmt die Drehmomentübertragungsfähigkeit der Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes zu, je näher diese Bauteile aneinandergerückt werden. Dies gleicht die Abnahme der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Synchronisierkupplung aus, die beim Ansteigen der Temperatur der Synchronisierkupplung infolge der Abnahme der Viskosität der Flüssigkeit eintritt. Sind die Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes in Kupplungseingriff, der bei einem vorbestimmten Druck einsetzt, wird die Freiheit der ersten und zweiten Bauteile, sich relativ zueinander zu drehen, weiter eingeschränkt und die Wärmeerzeugung in der Synchronisierkupplung wird geringer, so daß sich die Synchronisierkupplung abkühlen und der Flüssigkeitsdruck genügend absinken kann, damit die erste Feder-Vorrichtung die Kraft des Differentialkolbens überwinden und daher die zusammenkuppelbaren Bauteile des dritten und des vierten Bauteile-Paketes voneinander lösen kann.
Durch das oben beschriebene Herstellen von Zwischenabständen zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile eines der ersten und zweiten Bauteile-Pakete sind Gruppen von drei oder mehr einander benachbarten, wechselweise geschichteten Bauteilen der genannten ersten und zweiten Bauteile-Pakete daran gehindert, sich aneinanderzulegen, was sonst eintreten könnte, wenn sich der Differentialkolben verstellt. Dieser Bauteileabstand stellt sicher, daß die ersten und zweiten Bauteile-Pakete als eine in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhende Kupplung arbeiten und eine beträchtliche Fähigkeit zu viskoser Scherung behalten. Es tritt daher die oben erwähnte Temperaturerhöhung und Druckanstieg ein, und es ergibt sich die angestrebte Drehmomentübertragungs-Charakteristik.
Die Drehmomentübertragungs-Charakteristik einer Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung ist besonders nützlich, wenn sie
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zum Steuern eines bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb zwischen den Achsen wirkenden Ausgleichsgetriebes benutzt wird. In dem Falle, wo das Antriebselement zwischen dem Ausgleichsgetriebe und einer der Achsen außergewöhnlich stark und während längerer Zeit belastet ist oder versagt, bewirkt somit schließlich der sich ergebende Temperaturanstieg in der Synchronisierkupplung, daß die Schaltkupplung einrückt, während der Antrieb auf die andere Achse nicht unterbrochen wird. Wurden bei einem vierradangetriebenen Fahrzeug mit einem zwischen den Achsen wirkenden, von einer Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung gesteuerten Ausgleichsgetriebe die Vorderrad- oder Hinterradbremsen ausfallen, wurden die nicht abgebremsten Räder infolge des von der Synchronisierkupplung übertragenen Drehmomentes dazu neigen, wirkungsvoller verzögert zu werden.
Bei Bedarf können Abstandshalter vorgesehen sein, die die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile sowohl des genannten ersten als auch des genannten zweiten Bauteile-Paketes in Abständen voneinander halten, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind. Dies stellt sicher, daß keine der Arbeitsflächen des ersten und zweiten Bauteile-Paketes miteinander in Berührung kommen können, und alle diese Arbeitsflächen können daher ungehindert viskose Scherung der Flüssigkeit hervorrufen.
In ähnlicher Weise können elastische Abstandshalter vorgesehen sein, die die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile sowohl des genannten dritten als auch des genannten vierten Bauteile-Paketes in Abständen voneinander halten, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind. Dies stellt sicher, daß immer dann, wenn Bauteile nicht gegenseitig zusammengekuppelt sind, alle
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Arbeitsflächen des dritten und vierten Bauteile-Paketes ungehindert viskose Scherung der Flüssigkeit hervorrufen können.
Die Abstandshalter für jedes auseinandergerückte Paket können axialgerichtete Vorsprünge an einem ümfangsabschnitt jedes Bauteils aufweisen, die sich in Richtung der Vorsprünge an jedem benachbarten Bauteil erstrecken und mit diesen zusammenwirken, um den genannten Abstand herzustellen.
Das Gehäuse hat vorzugsweise mit der genannten Achse gleichachsige innere und äußere zylindrische Wände, die das erste und das zweite drehbare Bauteil bilden, wobei die innere Wand vom Differentialkolben gebildet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abstützglied ringförmig und erstreckt sich von der inneren zylindrischen Wand zur äußeren zylindrischen Wand hin und unterteilt so das Gehäuse in zwei Teile, wobei die Bauteile des ersten und zweiten Bauteile-Paketes an einer Seite des Abstützgliedes in einem Teil des Gehäuses und die Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes an der anderen Seite des Abstützgliedes im anderen Teil des Gehäuses angeordnet sind.
Die erste Feder-Vorrichtung kann in der Form einer Belleville-Scheibe sein, die auf den Differentialkolben wirkt. Die Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes können ringförmige Scheiben aus Metall aufweisen, die mit Reibbelägen versehen sind.
Es kann ein zusätzlicher, federbelasteter Kolben vorgesehen sein, der mit dem Gehäuse so in Verbindung steht, daß Ansteigen des Flüssigkeitsdruckes im Gehäuse bei oder nach dem Zusammenkuppeln der Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes den Kolben gegen eine zweite Feder-Vorrichtung bewegt, wodurch sich das Volumen des Gehäuses vergrößert und die Drehmomentübertragungs-Charakteristik der
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Synchronisierkupplung nach dem Anlegen der Bauteile des dritten und vierten Bauteile-Paketes in Abhängigkeit von der zweiten Feder-Vorrichtung regulierbar ist.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird die Kombination einer Synchronisierkupplung gemäß dem erstgenannten Merkmal der Erfindung mit einem Ausgleichsgetriebe geschaffen, bei der die Bauteile des ersten und dritten Bauteile-Paketes einerseits und die Bauteile des zweiten und vierten Bauteile-Paketes andererseits mit zwei relativ zueinander drehbaren Bauteilen des Ausgleichsgetriebes antriebsmäßig verbunden sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein vierradangetriebenes Fahrzeug mit angetriebenen Vorder- und Hinterachsen und mit der im vorstehenden Absatz beschriebenen Kombination geschaffen, bei dem das Ausgleichsgetriebe zwei Abtriebe hat, die mit der angetriebenen Vorder- und Hinterachse verbunden sind.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein vierradangetriebenes Fahrzeug mit einer Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen vertikalen Halbsehnitt durch eine Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung mit einem Teil eines zugehörigen Ausgleichsgetriebes,
Fig. 3 und 4 Einzelheiten von Teilen der in der Synehronisierkupplung gemäß Fig. 2 verwendeten Bauteile für die viskose Scherung, wobei Fig. 3 den Schnitt B-B in Fig. 4 und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 3 zeigt,
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Pig. 5 einen vertikalen Halbschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Synchronisierkupplung gemäß der Erfindung mit einem Teil eines zugehörigen Ausgleichsgetriebes und
Fig. 6 und 7 Diagramme der Drehmomentübertragungs-Charakteristiken der Synchronisierkupplungen gemäß Fig. 2 und 5.
Fig. 1 zeigt ein vierradangetriebenes Fahrzeug, "bei dem ein Motor 1 über eine Schaltkupplungs-Baugruppe 2 ein Getriebe 3 antreibt. Das Getriebe 3 ist über ein zwischen den Achsen wirkendes Ausgleichsgetriebe 11, eine Synchronisierkupplung 10, eine Hinterrad-Antriebswelle 4 und ein zwischen den Rädern einer Achse wirkendes Ausgleichsgetriebe 5a mit einer Hinterradachse 5 verbunden. Das Getriebe 3 treibt über das Ausgleichsgetriebe 11, die Synchronisierkupplung 10, ein Verteilergetriebe 6, eine Vorderrad-Antriebswelle 7 und ein zwischen den Rädern einer Achse wirkendes Ausgl^ichsgetriebe 8a auf eine Vorderradachse 8.
Die aus dem Ausgleichsgetriebe 11 und der Synchronisierkupplung 10 kombinierte Baugruppe gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 in Einzelheiten dargestellt. Die Synchronisierkupplung ist in ihrer Gesamtheit mit 10, ein Teil des Ausgleichsgetriebes mit 11 bezeichnet.
Die Synehronisierkupplung 10 weist ein in seiner Gesamtheit mit 12 bezeichnetes Gehäuse auf, das eine äußere zylindrische Wand 13 und eine innere zylindrische Wand hat, die, wie nachstehend näher beschrieben, als Differentialkolben 14 ausgebildet ist. Zwischen der inneren Wand oder dem Differentialkolben 14 und der äußeren Wand 13 erstrecken sich Endoder Stirnwände 15 und 16. Die Stirnwand 16 ist mit einer Schweißnaht 17 mit der äußeren Wand 13 verbunden, während die Stirnwand 15 an der äußeren Wand 13 durch einen Federring 18 in Stellung gehalten und gegen die Wand 13 mit einem Dichtglied 19 abgedichtet ist.
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Der Differentialkolben 14 hat einen zentrlaen zylindrischen Abschnitt 20, der mit Nuten 21 versehen ist. Am linken Ende des zentralen Abschnitts 20 befindet sich ein Endstück 22 von kleinerem Durehmesser als der zentrale Abschnitt 20. Zwischen dem Abschnitt 20 und dem Endstück 22 ist eine Kolbenfläehe 23 ausgebildet. Am rechten Ende des zentralen Abschnitts 20 befindet sich ein weiteres Endstück 24, das ebenfalls von kleinerem Durchmesser als der zentrale Abschnitt 20, jedoch von größerem Durchmesser als das Endstück 22 ist. Zwischen dem Abschnitt 20 und dem Endstück 24 ist eine Kolbenfläche 25 ausgebildet. Die wirksame Fläche der Kolbenfläche 23 ist beträchtlich größer als diejenige der Kolbenfläche 25. Zwischen der Stirnwand 15 und dem Endstück 22 ist ein Dichtglied 26, zwischen der Stirnwand 16 und dem Endstück 24 ein Dichtglied 27 angeordnet.
Das vom Differentialkolben 14, der äußeren zylindrischen Wand 13 und den Stirnwänden 15 und 16 gebildete Gehäuse 12 enthält eine viskose Flüssigkeit. Eine geeignete Flüssigkeit ist ein Silikonfluid, beispielsweise das von der Dow Corning Inc. unter dem Warenzeichen X2-1073 gehandelte, das eine Nennviskosität von 30000 bis 60000 cSt. hat, d.h. eine Viskosität dieses Wertes bei einer !Temperatur von 25 0C und einem Schergefälle Null. Abhängig von den/§it?ießlmi?kmalen kann der normale Viskositätswert der benutzten Flüssigkeit über oder unter diesen Zahlen liegen, d.h., bei 25 0C und einem Schergefälle Null zwischen 5000 und 100 000 cSt. liegen. Die Flüssigkeit ist vorzugsweise nach einem Vakuum-Verfahren eingefüllt worden.
In die Nuten 21 des Differentialkolbens 14 greifen radialgerichtete Vorsprünge 28a am Innenumfang eines ringförmigen Abstützgliedes 28 ein, das das Gehäuse 12 in zwei Teile unterteilt. Das Abstützglied 28 ist durch einen Federring 29 daran gehindert, sich in den Nuten 21 nach links zu bewegen.
Links vom Abstützglied 28 sind erste und zweite Sätze oder Pakete von wechselweise geschichteten, ringförmigen,
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scheibenähnlichen Bauteilen angeordnet. Einige der zum ersten Paket gehörenden Bauteile sind in Fig. 2 mit 30 bezeichnet und in Einzelheiten in Fig. 3 und 4 dargestellt, während einige der zum zweiten Paket gehörenden Bauteile mit 32 bezeichnet sind. Im Innenumfang der Bauteile 30 sind mit Umfangsabstand radial nach innen gerichtete Vorsprünge 60 angeordnet, die in die Nuten 21 eingreifen. Jeder Vorsprung 60 hat drei Abschnitte, nämlich einen zentralen, axial gerichteten Abschnitt 61 und zwei äußere, rein radial gerichtete Abschnitte 62 und 63. Die zentralen Abschnitte 61 von in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprängen 60 an einem gegebenen Bauteil 30 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen, so daß in jede axiale Richtung die Hälfte der zentralen Abschnitte 61 gerichtet ist. Gemäß Fig. 2 und 3 halten die axialgerichteten Abschnitte 61 an einander benachbarten Bauteilen 30 die Bauteile 30 in solchem Abstand voneinander, daß der Abstand χ zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile 30 größer ist als die Dicke y des dazwischen angeordneten Bauteils 32. Die axialgerichteten Abschnitte 61 können bis zu einem gewissen Grad elastisch sein, jedoch läßt diese Elastizität während des gesamten Betriebes der Synchronisierkupplung 10 nicht zu, daß der Abstand χ kleiner wird als die Dicke y.
Die Bauteile 32 sind den Bauteilen 30 ähnlich aufgebaut, wobei die Außenumfänge der Bauteile 32 Vorsprünge 64 aufweisen, die in Hüten 33 eingreifen. Auch die Vorsprünge 64 haben einen zentralen, axialgerichteten Abschnitt 67 und äußere, rein radial gerichtete Abschnitte 65 und 66, welche die Bauteile 32 so im Abstand voneinander halten, daß der Abstand u zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile 32 größer ist als die Dicke ν das dazwischen angeordneten Bauteils 30· Obwohl auch hier die axialgerichteten Abschnitte 67 bis zu einem gewissen Grad elastisch sein können, ist der Abstand u stets größer gehalten als die Dicke v.
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Beim gezeigten Beispiel vermögen sich die Bauteile 30 und "beider Bauteile-Pakete ungehindert parallel zur Drehachse
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der Synchronisierkupplung 10/verstellen. Die Bauteile 30 und 32 können mi t/§ißiit§lfieiSe^e Aussparungen darin versehen oder nicht durchlöchert sein.
An der anderen Seite des Abstützgliedes 28 sind Bauteile eines dritten und vierten Bauteile-Paketes angeordnet, die ebenfalls wechselweise geschichtet sind. Die Bauteile des dritten Bauteile-Paketes sind mit 35, diejenigen des vierten Bauteile-Paketes mit 36 bezeichnet. Die Bauteile 35 weisen an jeder Fläche einen Belag aus Reibstoff auf. Zwei derartige Beläge sind mit 37 bezeichnet. Im Bedarfsfall könnte das dritte und vierte Bauteile-Paket so konstruiert sein, daß keines von ihnen einen Belag 37 aus Reibstoff benötigt.
Die Bauteile 35 und 36 sind mit den Vorsprüngen 60 und 64 an den Bauteilen 30 und 32 ähnlich gestalteten radialgerichteten Vorsprüngen 68 und 69 versehen. Die Vorsprünge 68 und 69 greifen in die zugehörigen Nuten 21 und 33 ein und weisen axialgerichtete Abschnitte auf, welche die Bauteile 35 und in derselben Weise wie bei den Bauteilen 30 und 32 im Abstand voneinander halten. Auch die axialgerichteten Abschnitte der Vorsprünge 68 und 69 sind, wie im Zusammenhang mit den Bauteilen 30 und 32 beschrieben, elastisch. Bei kalter Synehronisierkupplung 10 kann der Zwischenabstand zwischen den Bauteilen 35 und 36 größer sein als der Zwischenabstand zwischen den Bauteilen 30 und 32.
Zwischen der Stirnwand 16 und der rechten Kolbenfläche 25 des von der inneren zylindrischen Wand gebildeten Differentialkolbens 14 wirkt eine erste Feder-Vorrichtung 38 in Form einer Belleville-Federscheibe und spannt das Abstützglied 28 nach links vor. Diese Bewegung des Differentialkolbens 14 nach links ist durch ein ringförmiges Abstützglied 39 begrenzt, das am linken Ende des zentralen Abschnitts 20 des Differentialkolbens 14 befestigt ist und an der Stirnwand 15 anliegt.
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Die Synchronisierkupplung 10 ist mit einem Ausgleichgetriebe 11 verbunden. Das Ausgleichgetriebe 11 ist vom Kegelrad-Typ und weist einen ersten Abtrieb 41 in Gestalt einer Welle auf, der mit der Hinterrad-Antriebswelle 4 verbunden und mit einem drehbaren Bauteil 42 in Gestalt eines Kegelzahnrades einstückig ausgebildet ist. Mit dem drehbaren Bauteil 42 steht ein verzahntes Bauteil 43 in Eingriff, dessen Zähne 44 mit Zähnen 45 an der Stirnwand 16 kämmen. Die äußere zylindrische Wand 13» die Bauteile 32 des zweiten und die Bauteile 36 des vierten Bauteile-Paketes sind daher zusammen mit dem Abtrieb 41 antriebsmäßig drehfest verbunden. Der Abtrieb 41 ist in einem Lager 46 und in einem Gehäuse 47 drehbar gelagert. Über das Verteilergetriebe 6 ist mit der Vorderrad-Antriebswelle 7 ein beim gezeigten Beispiel als Welle ausgebildeter zweiter Abtrieb 48 verbunden. An einem Ende des Abtriebes 48 ist ein drehbares Bauteil 49 in Gestalt eines Kegelzahnrades ausgebildet. Der Abtrieb 48 ist von einer Muffe oder Hülse 51 umschlossen, die mit ihm über ein Vielnutprofil 50 verbunden ist. Die Hülse 51 hat ein Außenvielnutprofil 52, das in ein Innenvielnutprofil 53 am Endstück 22 der vom Differentialkolben 14 gebildeten inneren zylindrischen Wand eingreift. Der Differentialkolben 14, die Bauteile 30 des ersten und die Bauteile 35 des dritten Bauteile-Paketes sind daher zusammen mit dem Abtrieb 48 antriebsmäßig drehfest verbunden. Zwischen der Hülse 51 und dem Endstück 22 ist ein Dichtglied 54 aufgenommen.
Mit den als Kegelzahnrädern ausgebildeten drehbaren Bauteilen 42 und 49 steht eine Gruppe von Planetenzahnrädern in Zahneingriff. Eines der Planetenzahnräder ist mit 55 bezeichnet. Die Planetenzahnräder 55 sind an Lagern 56 in einem Planetenradträger 57 abgestützt, der von einer nicht gezeichneten Vorrichtung angetrieben ist, welche mit dem Getriebe 3 verbunden ist und den Eingang des Ausgleichgetriebes 11 bildet.
Die Arbeitsweise der Synchronisierkupplung 10 gemäß Pig. 2 bis 4 ist folgende. Wenn angenommen wird, daß zwischen den
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Abtrieben 41 und 48 Drehung stattfindet, woraus sich eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren angetriebenen Achse 8 und 5 ergibt, dann besteht Relativdrehung zwischen der äußeren Wand 13 und dem Differentialkorben 14, der die innere zylindrische Wand der Synchronisierkupplung 10 bildet. Angenommen, daß diese Relativdrehung einsetzt, wenn die Synchronisierkupplung 10 Umgebungstemperatur hat, dann übertragen die Bauteile 30 und 32 des ersten und zweiten Bauteile-Paketes und aueh die Bauteile 35 und 36 des dritten und vierten Bauteile-Paketes, über die viskose Flüssigkeit, Drehmoment zwischen den Abtrieben 41 und 48. Aufgrund dieser viskosen Scherung wird im Innern des Gehäuses 12 Wärme erzeugt. Die Flüssigkeit dehnt sich relativ zum Gehäuse 12 aus und im Innern des Gehäuses 12 wird ein den Umgebungsdruck übersteigender Druck erzeugt. Dieser Druck wirkt auf die Kolbenflächen 23 und 25 des Differentialkolbens 14. Da die Fläche der Kolbenflache 23 größer ist als diejenige der Kolbenfläehe 25, hat der Druck das Bestreben, den Differentialkolben 14 nach rechts gegen die Wirkung der ersten Feder-Vorrichtung 38 zu drängen, die, wie oben beschrieben, das Bestreben hat, den Differentialkolben 14 in der linken Stellung zu halten. In dem Maße, wie sich der Differentialkolben 14 mit dem ansteigenden Druck im Gehäuse 12 nach rechts verstellt, bewegt sich das Abstützglied 28 nach rechts und drückt die elastischen, axialgerichteten Abschnitte der Vorsprünge 68 und 69 zusammen. Dies bewirkt, daß die Bauteile 35 und 36 des dritten und vierten Bauteile-Paketes näher aneinanderrücken. Auf diese Weise wird die Fähigkeit des dritten und vierten Bauteile-Paketes zu viskoser Scherung erhöht und, wenn der Druck im Gehäuse 12 auf ein genügend hohes Niveau ansteigt, wird das dritte und vierte Bauteile-Paket gegenseitig zusammengekuppelt, so daß sie als Schaltkupplung wirken und so das Bestreben haben, die Abtriebe 41 und 48 miteinander zu verblocken. Durch die gegenseitige Anlage des dritten und vierten Bauteile-Paketes wird die Wärmeerzeugung in der Synchronisierkupplung 10 verlangsamt. Dies gestattet ein
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Absinken der !Temperatur der Synchronisierkupplung 10 und somit des Druckes und zur gegebenen Zeit wird die erste Feder-Vorrichtung 38 die Kraft auf den Differentialkolben 14 überwinden und das dritte und vierte Bauteile-Paket voneinander lösen, so daß sie erneut als eine in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Seherung beruhende Kupplung arbeiten.
Da sich die Bauteile 30 und 32 ungehindert parallel zur Drehachse 34 bewegen können, ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform festzustellen, daß die Bauteile 30 und 32 in dem Maße, wie der Druck ansteigt und der Differentialkolben H sieh verstellt, dazu neigen, in Achsenrichtung verstellt zu werden. Da der Zwischenabstand zwischen den Bauteilen 30 und 32 durch die "Vorsprünge 60 und 64 bestimmt ist, ist sichergestellt, daß keines der einander benachbarten Bauteile 30 und 32 in gegenseitigen Kupplungseingriff kommen kann. Die Bauteile 30 und 32 arbeiten daher stets als eine in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhende Kupplung. In ähnlicher Weise gewährleisten die axialgerichteten, elastischen Abschnitte der Vorsprünge 68 und 69» daß die Bauteile 35 und 36 als eine in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhende Kupplung arbeiten, bis die Verstellung des Abstützgliedes 28 die Bauteile 35 und 36 inEingriff bringt.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn der Zwischenabstand zwischen den Bauteilen 30 und 32 weder des ersten noch des zweiten Bauteile-Paketes unter Kontrolle gehalten wird, diese Bauteile 30 und 32 dazu neigen, axial verstellt zu werden, wenn Bewegung des Differentialkolbens H stattfindet, und daß einander benachbarte Gruppen dieser Bauteile 30 und 32 in gegenseitigen Kupplungseingriff kommen und so bis zu einem gewissen Grad die Fähigkeit der Bauteile 30 und 32 zu viskoser Scherung zerstört und daher die Drehmoment-Übertragungs-Charakteristiken der Synchronisierkupplung 10 nachteilig beeinflußt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es möglich ist, das erste und zweite
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Bauteile-Paket so auszulegen, daß sie eine nennenswerte Fähigkeit zu viskoser Scherung behalten, indem entweder nur die Vorsprünge 60 oder nur die Vorsprünge 64 mit axialgerichteten Abschnitten versehen werden. Es liegt somit im Rahmen der Erfindung, wenn vom ersten und zweiten Bauteile-Paket nur bei einem von ihnen der Zwischenabstand zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen unter Kontrolle gehalten wird.
In ähnlicher Weise hat es sich als möglich herausgestellt, die Bauteile 35 und 36 so auszulegen, daß sie eine ausreichende Fähigkeit zu viskoser Scherung behalten, bevor sie in Reibeingriff kommen, indem vom dritten und vierten Bauteile-Paket mit den Bauteilen 35 und 36 nur bei einem von ihnen der Zwischenabstand zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen unter Kontrolle gehalten wird. Eine derartige Ausbildung liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung.
Es kann dafür gesorgt sein, daß, wenn die Synchronisierkupplung 10 nicht arbeitet und Umgebungstemperatur hat, das gesamte freie Volumen des Gehäuses 12, d.h. derjenige Teil des Gesamtvolumens des Gehäuses 12, der nicht von Bauteilen der Synchronisierkupplung 10 eingenommen ist, mit viskoser Flüssigkeit gefüllt ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß, wenn das freie Volumen des Gehäuses 12 bei Umgebungstemperatur vollständig gefüllt ist, der Druck im Gehäuse 12 nur langsam absinkt, sobald die Bauteile 35 und 36 in Kupplungseingriff gekommen sind. Dies führt dazu, daß die Bauteile 35 und 36 während längerer Zeit in Kupplungseingriff sind als notwendig ist. Es hat sich als möglich herausgestellt, die Bauteile 35 und 36 so auszulegen, daß sie sich rascher voneinander lösen, wenn dafür gesorgt ist, daß zwischen 3 und 10% des freien Volumens des Gehäuses 12 von Luft mit Umgebungstemperatur eingenommen werden. Aus diesem Lufteinschluß ergibt sich ein rascheres Absinken des Druckes im Gehäuse 12, sobald die Bauteile 35 und 36 in Kupplungseingriff gekommen sind, gleichzeitig verlangsamt er jedoch
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anfänglich den Druckanstieg im Gehäuse 12, da die erste Ausdehnung der Flüssigkeit "beim Zusammendrücken der eingeschlossenen Luft in Anspruch genommen wird.
Die (thermische) Volumenausdehnung der im Gehäuse 12 verwendeten viskosen Flüssigkeit "beträgt in den meisten Fällen 10$ je 100 0C Temperaturanstieg. Beim Entwerfen der Synchronisierkupplung 10 wird die Temperatur festgelegt, bei der die Bauteile 35 und 36 in Reib eingriff kommen sollen. Daraus la Qt sich die Volumenzunahme ableiten, die daher in der viskosen Flüssigkeit im Betrieb der Einheit auftritt. Daraus läßt sich dann der Flächenunterschied und der Arbeitshub des Differentialkolbens berechnen, bei denen sich der angestrebte Anlagedruck der Schaltkupplung bei der angestrebten Einrücktemperatur der Schaltkupplung ergeben, wobei zu berücksichtigen ist, daß wegen des Differentialkolbens das Gesamtvolumen des Gehäuses 12 in dem Maße, wie der Differentialkolben 14 verstellt wird, um die Bauteile 35 und 36 aneinanderzurücken, etwas zunimmt.
Im Diagramm der Fig. 6 zeigt die Kurve 6a die Veränderung des Drehmomentes T über der Zeit t bei einer in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhenden Kupplung, die nicht mit den zur Sehaltkupplung gehörenden Bauteilen 35 und 36 gemäß der Erfindung ausgestattet ist. Es ist zu erkennen, daß das von der Kupplung übertragene Drehmoment in dem Maße abnimmt, wie die Temperatur der Kupplung ansteigt und die Viskosität der Flüssigkeit geringer wird. Die Kurve 6b zeigt das entsprechende ideale Drehmoment-Zeit-Verhalten einer Synehronisierkupplung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bis 4.
Im Diagramm der Fig. 6 begrenzen die linien X und Y einen Teil des Betriebsbereiches der Synchronisierkupplung, während dem die Kurve 6b in einem Abschnitt 6£ im wesentlichen waagerecht verläuft. Dieser waagerechte Kurvenabschnitt 6£ gilt, wenn der Differentialkolben 14 gegen die
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erste Feder-Vorrichtung 38 verstellt wird und die Bauteile 35 und 36 noch nicht tatsächlich in Reibeingriff gekommen sind. In den meisten Fällen zeigt die Linie Y die Zeit an, die zum Erreichen einer Fluidtemperatur von 120 0C benötigt wird. Um widrige Klimabedingungen mitzuberücksichtigen, zeigt die Linie X die Zeit an, die zum Erreichen einer Fluidtemperatur von -10 C benötigt wird. Innerhalb dieses großen Temperaturbereiches hat die Synchronisierkupplung somit ein im wesentlichen konstantes Drehmomentübertragungsvermögen, wobei die Bauteile 35 und 36 näher aneinandergerückt werden und so die Verringerung der Viskosität der Flüssigkeit ausgleichen, die sich beim Ansteigen der Temperatur der Flüssigkeit ergibt.
Die Linie Y zeigt auch denjenigen Punkt an der Kurve 6b, bei dem die Bauteile 35 und 36 zum ersten Mal in tatsächliche Reibberührung miteinander kommen. Nach der Linie Y steigt die Kurve 6b stark an, in dem Maße, wie die Anlagekraft der Bauteile 35 und 36 zunimmt.
Es kann sein, daß die ideale Kurve 6b in der Praxis nicht erreicht wird. Es ist jedoch möglich, Kurven zu erzielen, die der idealen Kurve 6b nahekommen und in dem Bereich liegen, der von den gestrichelt gezeichneten Kurven 6d und 6^ begrenzt ist.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Synchronisierkupplung 70 nach der Erfindung, die in Verbindung mit einem Ausgleichgetriebe 71 verwendet ist. Die Synchronisierkupplung 70 und das Ausgleichgetriebe 71 sind in dem vierradangetriebenen Fahrzeug gemäß Fig. 1 anstelle der Synchronisierkupplung 10 und des Ausgleichgetriebes 11 gemäß Fig. 2 bis verwendbar.
Die Synchronisierkupplung 70 hat ein Gehäuse, das von Endoder Stirnplatten 72 und 73» einem einen Differentialkolben 74 bildenden inneren zylindrischen Bauteil und einem äußeren
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zylindrischen Bauteil 75 gebildet ist. Das Gehäuse ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt, wie oben in Verbindung mit Fig. 2 bis 4 beschrieben. Auch hier wirkt das innere zylindrische Bauteil als Differentialkolben 74, da sein linkes Endstück 76, das der Flüssigkeit im Gehäuse ausgesetzt ist, eine größere Fläche hat als das freiliegende rechte Endstück 77. Mit den Bauteile-Paketen mit Bauteilen 30 und gleich ausgebildete erste und zweite Bauteile-Pakete aus Bauteilen 78 und 79 sind hier auch über Vielnutprofile mit dem Differentialkolben 74 und dem äußeren zylindrischen Bauteil 75 verbunden. Auch hier ist ein dem Abstützglied 28 ähnliches Abstützglied 80 über ein Vielnutprofil mit dem Differentialkolben 74 verbunden und liegt an einem dem Federring 29 ähnlichen Federring 81 an.
An der rechten Seite des Abstützgliedes 80 sind ein drittes und ein viertes Bauteile-Paket aus Bauteilen 82 und 83 angeordnet. Die Bauteile 82 und 83 sind mit den oben beschriebenen Bauteilen 35 und 36 gleich ausgeführt und ebenfalls über Vielnutprofile mit dem Differentialkolben 74 und dem äußeren zylindrischen Bauteil 75 verbunden.
Der Differentialkolben 74 weist einen zusätzlichen, ringförmigen Kolben 84 auf, auf den eine zweite Feder-Vorrichtung in Gestalt einer längeren Feder 85 und einer kürzeren Feder 86 zu wirken vermag. Bewegung des Kolbens 84 nach links ist durch einen Federring 87a begrenzt. Das linke Ende des Kolbens 84 ist dem Druck im Gehäuse ausgesetzt, und der Kolben 84 wird somit gegen die Federn 85 und 86 verstellt, wenn der Gehäusedruck, wie unten beschrieben, auf ein genügend hohes Niveau ansteigt.
Der Differentialkolben 74 ist von einer ersten Feder-Vorrichtung in Gestalt einer Schraubenfeder 87 nach links vorgespannt.
Das Ausgleichgetriebe 71 weist Planetenräder 88 auf, die an einem !Träger 89 aufgenommen sind. Der Träger 89 ist über ein
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Vielmrfcprofil 90 mit einer Antriebswelle 91 verbunden, die an das Getriebe 3 (Fig. 1) angeschlossen ist. Eine Abtriebswelle 92 mit einer Schulter 93, an der sich die Schraubenfeder 87 abstützt, ist über ein Vielnutprofil 94 mit einem Kegelrad 95 des Auagleichgetriebes 71 verbunden. Die Abtriebswelle 92 ist an die Hinterrad-Antriebswelle 4 (Fig. 1) ange schlossen.
Ein weiteres Kegelrad 96 des Ausgleichgetriebes 71 ist mit der Stirnplatte 73 verschweißt, die mit dem äußeren zylindrischen Bauteil 75 und daher über die andere Stirnplatte 72 mit einer Abtriebswelle 97 drehfest verbunden ist. Die Abtriebswelle 97 ist über das Verteilergetriebe 6 an die Vorderrad-Antriebswelle 7 anschließbar.
Das Diagramm der Fig. 7 zeigt für die Synchronisierkupplung 70 gemäß Fig. 5 die Drehmomentübertragungs-Charakteristik, die im Grunde der Charakteristik gemäß Fig. 6 ähnlich ist.
Die Arbeitsweise der Synchronisierkupplung 70 ist folgende: Relativdrehung der Abtriebswellen 92 und 97 als Folge einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Vorderrad-Antriebswelle 7 und der Hinterrad-Antriebswelle 4 (Fig. 1) bewirkt, daß sich die Platten oder Bauteile 78 und 79 sowie 82 und relativ zueinander drehen und im Gehäuse aufgrund der viskosen Scherung der darin enthaltenen Flüssigkeit Wärme erzeugen. Diese Wärmeerzeugung führt ihrerseits zu einem Ansteigen des Druckes im Gehäuse.
In dem Maße, wie der Druck im Gehäuse zunimmt, wird der Differentialkolben gegen die Schraubenfeder 87 verstellt und das Abstützglied 80 rückt die Bauteile 82 und 83 in derselben Weise wie der Differentialkolben 14 gemäß Fig. 2 bis 4 näher aneinander. Dies ist im Diagramm der Fig. 7 mit dem Kurvenabschnitt 7£ dargestellt, der dem Kurvenabschnitt 6£ (Fig. 6) entspricht. Die Linien X und Y in
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Fig. 7 entsprechen den Linien X und Y in Fig. 6. Auch hier kommen die Bauteile 82 und 83 an der Linie Y in Kupplungseingriff.
Die Federkraft der von den Federn 85 und 86 gebildeten zweiten Feder-Vorrichtung ist so gewählt, daß, nachdem die Bauteile 82 und 83 in Eingriff gekommen sind, jegliche Druckzunahme im Gehäuse den Kolben 84 gegen die zweite Feder-Vorrichtung verstellt, so daß das Drehmomentübertragungsvermögen der Synchronisierkupplung 70 weniger steil ansteigt als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bis 4. Nachdem sich die Bauteile 82 und 83 aneinander angelegt haben, wird der Kolben 84 anfänglich allein gegen die Feder 85 verstellt und die Drehmoment-Charakteristik steigt gemäß dem Kurvenabschnitt 7,e_ an. Nimmt der Druck weiter zu, wirkt der Kolben 84 schließlich auch gegen die Feder 86 und die Kurve in Fig. 7 zeigt dann einen steiler ansteigenden Kurvenabschnitt 7,f. Mit dem gestrichelt gezeichneten Kurvenabschnitt 7£ ist der vergleichbare Anstieg der Drehmoment-Charakteristik angegeben, der mit der in Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform erzielt würde, die keinen zusätzlichen Kolben 84 verwendet. Durch den Einbau des zusätzlichen Kolbens 84 ist es möglich, die Drehmoment-Charakteristik weniger steil ansteigen zu lassen, als sie sich sonst ergeben würde.
/Ansprüche
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Claims (10)

  1. IR. IX(J. I<\ WUKSTIIOFF 91 ii VfW(1IIKX .)()
    DK.K.v.I'KCHMAXX "" ~ "' 2
    IMi. IN"«;. J). HKIIIiKXS I)I PI-. IXG. Ii. (JOKTZ
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    PATENTANWÄLTE ,,.,TKTWTaT »ί,νπ,Η»
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    ANSPRÜCHE
    SynctLronisierkupplung mit wechselweise geschichteten
    auteilen, die um eine gemeinsame Achse in einem Gehäuse drehbar sind, das eine viskose Flüssigkeit enthält, welche mit einander benachbarten Arbeitsflächen der genannten Bauteile in Berührung ist, wobei die jeweils zweiten der Bauteile ein erstes Bauteile-Paket, das mit einem ersten drehbaren Bauteil antriebsmäßig verbindbar ist, und verbleibende Bauteile ein zweites Bauteile-Paket bilden, das mit einem zweiten drehbaren Bauteil antriebsmäßig verbindbar ist, gekennzeiehne t durch die Kombination folgender Merkmale:
    - ein drittes und ein viertes Bauteile-Paket aus wechselweise geschichteten, als Kupplungsscheiben oder -lamellen gestalteten Bauteilen (35,36)» die im Gehäuse (12) um die genannte Achse (34) drehbar und über VorSprünge (68,69) mit dem ersten und dem zweiten drehbaren Bauteil (Differentialkolben 14, Wand 13) antriebsmäßig verbunden sind,
    - Abstandshalter (61), die sich gegenüberliegende Flächen einander benachbarter Bauteile (30 oder 32) wenigstens eines der ersten und zweiten Bauteile-Pakete im Abstand voneinander halten, und elastische Abstandshalter, die einander benachbarte Bauteile (35 oder 36) wenigstens eines der dritten und vierten Bauteile-Pakete im Abstand voneinander halten, so daß die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile (z.B. 30) jedes auseinandergerückten Bauteile-Paketes Zwischenabstände (x) haben,die größer sind als die Dicken (y) derjenigen Abschnitte der Bauteile (z.B. 32) des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind,
    - ein Differentialkolben (14) der eingangs beschriebenen Gattung, der dem Druck im Gehäuse (12) ausgesetzt ist,
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    - ein vom Differentialkolben (14) getragenes Abstützglied (28),
    - und eine erste Feder-Vorrichtung (38), die den Differentialkolben (14) in eine erste Stellung vorspannt, in der die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile (35»36) des oder jedes auseinandergerückten Bauteile-Paketes der dritten und vierten Bauteile-Pakete Zwischenabstände haben, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile (35»36) des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind, wobei die Anordnung so ist, daß sich der Differentialkolben (14) in dem Maße, wie der Druck der Flüssigkeit im Gehäuse (12) ansteigt, gegen die erste Feder-Vorrichtung (38) verstellt, um zu bewirken, daß das Abstützglied (28) die genannten elastischen Abstandshalter zusammendrückt und die Bauteile (35,36) des dritten und vierten Bauteile-Paketes gegenseitig zusammenkuppelt.
  2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Bauteile-Pakete mit den Bauteilen (35»36) immer dann als in ihrer Wirkungsweise auf viskoser Scherung beruhende Kupplung arbeiten, wenn die Bauteile (35»36) nicht gegenseitig zusammengekuppelt sind.
  3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2,, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandshalter (61,67) die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile (30,32) sowohl des genannten ersten als auch des genannten zweiten Bauteile-Paketes in Abständen (x,u) voneinander halten, die größer sind als die Dicken (y,v) derjenigen Abschnitte der Bauteile (30,32) des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind.
  4. 4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß elastische Abstandshalter die sich gegenüberliegenden Flächen einander benachbarter Bauteile (35»36) sowohl des genannten dritten als auch des
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    genannten vierten Bauteile-Paketes in Abständen voneinander halten, die größer sind als die Dicken derjenigen Abschnitte der Bauteile (35,36) des anderen Bauteile-Paketes, die zwischen den genannten sich gegenüberliegenden Flächen angeordnet sind.
  5. 5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandshalter (61) für jedes auseinandergerückte Bauteile-Paket aus z.B. Bauteilen (30) axialgerichtete Vorsprünge an einem Umfangsabschnitt jedes Bauteils (30) jedes auseinandergerückten Bauteile-Paketes aufweisen, von denen sich jeder in Richtung der Vorsprünge an jedem benachbarten Bauteil (30) erstreckt und mit diesen zusammenwirkt, um den genannten Abstand (x) herzustellen.
  6. 6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (12) mit der genannten Achse (34) gleichachsige innere und äußere zylindrische Wände (13) aufweist, die das erste und das zweite drehbare Bauteil bilden, wobei die innere Wand vom Differentialkolben (14) gebildet ist.
  7. 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Abstützglied (28) ringförmig ist und sich von der inneren zylindrischen Wand (Differentialkolben 14) zur äußeren zylindrischen Wand (13) hin erstreckt und so das Gehäuse (12) in zwei Teile unterteilt, wobei die Bauteile (30»32) des ersten und zweiten Bauteile-Paketes an einer Seite des Abstützgliedes (28) in einem Teil des Gehäuses (12) und die Bauteile (35,36) des dritten und vierten Bauteile-Paketes an der anderen Seite des Abstützgliedes (28) im anderen Teil des Gehäuses (12) angeordnet sind.
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  8. 8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch, gekennzeichnet , daß ein zusätzlicher Kolben (84) mit dem Gehäuse so in Verbindung steht, daß Ansteigen des Flüssigkeitsdruckes im Gehäuse bei oder nach dem Zusammenkuppeln der Bauteile (82,83) des dritten und vierten Bauteile-Paketes den Kolben (84) gegen eine zweite Feder-Vorrichtung (Federn 85, 86) bewegt, wodurch sich das Volumen des Gehäuses vergrößert und die Drehmomentübertragungs-Charakteristik der Synchronisierkupplung (70) nach dem Anlegen der Bauteile (82,83) des dritten und vierten Bauteile-Paketes in Abhängigkeit von der zweiten Feder-Vorrichtung (Federn 85, 86) regulierbar ist.
  9. 9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Bauteile (30,35) des ersten und des dritten Bauteile-Paketes einerseits und die Bauteile (32,36) des zweiten und des vierten Bauteile-Paketes andererseits mit zwei relativ zueinander drehbaren Bauteilen (49,42) eines Ausgleichgetriebes (11) antriebsmäßig verbunden sind.
  10. 10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Ausgleichgetriebe (11) zwei Abtriebe (48, 41) hat, die mit der vorderen und der hinteren angetriebenen Achse (8,5) eines Fahrzeuges mit Vierradantrieb verbunden sind.
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ZA (1) ZA764097B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437741A1 (de) * 1983-10-18 1985-04-25 Valeo, Paris Drehbare mehrscheibenanordnung mit federnd verformbaren abstandselementen, insbesondere kupplung, insbesondere fuer landwirtschaftliche fahrzeuge
EP0310028A2 (de) * 1987-09-28 1989-04-05 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Druckerzeugungs- und Verwertungseinrichtung
US5454457A (en) * 1993-02-24 1995-10-03 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque coupling device
DE102007038155A1 (de) * 2007-08-13 2009-02-19 Magna Powertrain Ag & Co Kg Lamellenkupplung
DE102009027017A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Lamellenpaket für eine Lamellenbremse oder Lamellenkupplung
DE102019207306A1 (de) * 2019-05-20 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Ausgleichsgetriebe für ein Fahrzeug

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5624359B2 (de) * 1972-05-16 1981-06-05
DE3411560A1 (de) * 1984-03-29 1985-10-10 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Fluessigkeitsreibungskupplung
JPS61175340A (ja) * 1985-01-31 1986-08-07 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 動力伝達装置
AT384473B (de) * 1985-09-12 1987-11-25 Steyr Daimler Puch Ag Fluessigkeitsreibungskupplung
JP2517900B2 (ja) * 1985-12-05 1996-07-24 三菱自動車工業株式会社 差動制限装置
JPH0624265Y2 (ja) * 1986-04-21 1994-06-29 栃木富士産業株式会社 動力伝達装置
JPS62198134U (de) * 1986-06-10 1987-12-16
JPS6325856U (de) * 1986-08-02 1988-02-20
JPH0790704B2 (ja) * 1986-08-20 1995-10-04 本田技研工業株式会社 車両の動力伝達機構
JPH0792109B2 (ja) * 1987-06-30 1995-10-09 本田技研工業株式会社 後輪差動装置のトルク伝達装置
US4977989A (en) * 1987-06-30 1990-12-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Dog clutch mechanism
DE3726641C1 (de) * 1987-08-11 1988-12-29 Viscodrive Gmbh Fluessigkeitsreibungskupplung
JP2545574B2 (ja) * 1988-03-30 1996-10-23 三菱自動車工業株式会社 オイル密封式駆動連結装置
FR2675866A1 (fr) * 1991-04-26 1992-10-30 Glaenzer Spicer Sa Dispositif de transmission a viscocoupleur, notamment pour vehicules automobile.
JP6393250B2 (ja) * 2015-09-24 2018-09-19 Ntn株式会社 遊星歯車減速装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437741A1 (de) * 1983-10-18 1985-04-25 Valeo, Paris Drehbare mehrscheibenanordnung mit federnd verformbaren abstandselementen, insbesondere kupplung, insbesondere fuer landwirtschaftliche fahrzeuge
EP0310028A2 (de) * 1987-09-28 1989-04-05 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Druckerzeugungs- und Verwertungseinrichtung
EP0310028A3 (de) * 1987-09-28 1990-11-28 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Druckerzeugungs- und Verwertungseinrichtung
US5454457A (en) * 1993-02-24 1995-10-03 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque coupling device
DE102007038155A1 (de) * 2007-08-13 2009-02-19 Magna Powertrain Ag & Co Kg Lamellenkupplung
DE102009027017A1 (de) * 2009-06-18 2010-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Lamellenpaket für eine Lamellenbremse oder Lamellenkupplung
DE102019207306A1 (de) * 2019-05-20 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Ausgleichsgetriebe für ein Fahrzeug

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