DE3436728A1

DE3436728A1 - Fluid friction coupling

Info

Publication number: DE3436728A1
Application number: DE19843436728
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. Graz Samitsch
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1984-10-06
Publication date: 1985-04-18
Also published as: ATA354383A; AT378046B; DE3436728C2

Abstract

A fluid friction coupling, in particular a differential between two driven motor-vehicle axles, has coupling discs, which are preferably grouped into interengaging sets. The coupling discs are arranged in a closed housing, the fluid filling of which has a kinematic viscosity of between 0.04 and 0.06 m<2>/s at a temperature of about 300 K. In order to achieve the steep rise in the transmissible torque by simple means and with considerably greater rapidity than hitherto without using a working fluid with high viscosity values, the housing (8, 9) is insulated or insulatable against heat dissipation. <IMAGE>

Description

Flüssigkeitsreibungskupplung Fluid friction clutch

Die Erfindung betrifft eine Fldssigkeitsreibungskupplung, insbesondere ein Ausgleichgetriebe zwischen zwei getriebenen Kraftfahrzeugachsen, mit vorzugsweise zu ineinandergreifenden Sätzen zusammengefaßten Kupplungsscheiben, die in einem abgeschlossenen Gehäuse angeordnet sind, dessen Flüssigkeitsfüllungbei einer Temperatur von etwa 300 K eine kinematische Viskosität zwischen 0,04 und 0,06 m2/s aufweist. The invention relates to a fluid friction clutch, in particular a differential between two driven motor vehicle axles, preferably with Clutch disks combined into interlocking sets, which are in one closed housing are arranged, the liquid filling at a temperature of about 300 K has a kinematic viscosity between 0.04 and 0.06 m2 / s.

Eine Flüssigkeitsreibungskupplung dieser Art ist bereits bekannt (DE-PS 21 35 791). Um bei der Drehmomentübertragung ein hohes Schlupfvermögen bei niedrigen Drehzahlunterschieden zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil der als Zwischenachs-Ausgleichgetriebe eines Kraftfahrzeuges dienenden Kupplung und ein niedriges Schlupfvermögen bei großer Drehzahlunterschieden der beiden Teile zu erreichen, so daß sich die Wirkung dieser Kupplung vor allem bei großen Drehzahlunterschieden ergibt, ist das Gehäuse der bekannten Kupplung im Ruhezustand bei etwa 300 K zwischen 85 und 9596mit ArbeitsGlUssigkelt gefüllt. Diese Maßnahme reicht jedoch nicht aus, um beispielsweise beim Anfahren trotz des dann hohen Drehzahlunterschiedes einen raschen Anstieg des Drehmomentubertragungsvermögens zu erzielen und dadurch in kürzester Zeit beide Achsen für den Fahrzeugantrieb heranzuziehen. A fluid friction clutch of this type is already known (DE-PS 21 35 791). In order to achieve a high level of slippage when transmitting torque low speed differences between the driving and the driven part the clutch serving as an interaxle differential gear of a motor vehicle and a low slip capacity with large differences in speed between the two parts to achieve, so that the effect of this clutch especially with large differences in speed results, the housing of the known clutch is in the idle state at about 300 K between 85 and 9596 filled with working fluid. However, this measure is not sufficient for example, when starting up despite the high speed difference to achieve a rapid increase in the torque transmission capacity and thus in the shortest possible time Time to use both axles to drive the vehicle.

Bekanntlich steigt das übertragbare Drehmoment in Abhängigkeit von der Schlupfdrehzahl und der Temperatur von einer bestimmten Schlupfdrehzahl an steil an, so daß die betreffende Kennlinie einen echten Knickpunkt aufweist. It is known that the transmittable torque increases as a function of the slip speed and the temperature from a certain slip speed on so that the characteristic curve in question has a real break point.

Die Größe des übertragbaren Drehmomentes hängt aber auch von der kinematischen Viskosität der Arbeitsflüssigkeit ab. Um ein entsprechend großes Drehmoment frühzeitig bertragen zu können, müßte eine Arbeitsflüssigkeit hoher Viskosität gewählt werden. Dies hätte aber den Nachteil, daß dann bei niedrigen Drehzahlunterschieden ein unerwünscht geringes Schlupfvermögen auftritt. Wird dagegen Arbeitsflüssigkeit mit einem Normalwert der kinematischen Vis-2 kosität von 0,04 bis 0,06 m2/s verwendet, so tritt bei gleicher Schlupfdrehzahl eine langsamere Erwärmung als bei höherer Viskosität auf, was eine entsprechende Verzögerung in der Erreichung des Knickpunktes der Kennlinie zur Folge hat.The size of the transmittable torque also depends on the kinematic Viscosity of the working fluid. To a correspondingly large torque early To be able to transmit, a working fluid of high viscosity would have to be selected. However, this would have the disadvantage that an undesirable effect at low speed differences low hatchability occurs. On the other hand, it becomes working fluid with a normal value the kinematic viscosity of 0.04 to 0.06 m2 / s is used, it occurs with the same Slip speed a slower heating than with a higher viscosity on what a corresponding delay in reaching the break point of the characteristic curve Has.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Flüssigkeitsreibungskupplung so zu verbessern, daß der steile Anstieg des übertragbaren Drehmomentes mit einfachen Mitteln wesentlich rascher als bisher erreicht wird, ohne eine Arbeitsflüssigkeit mit hheren Viskositätswerten verwenden zu müssen. Accordingly, the object of the invention is to address this deficiency eliminate and improve the fluid friction clutch described above so that that the steep increase in the transmittable torque with simple means is essential is achieved more quickly than before, without a working fluid with higher viscosity values having to use.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Gehäuse gegen Wärmeabgabe isoliert bzw. isolierbar ist. The invention solves the problem posed in that the housing is insulated or insulated against heat emission.

Es wird also, beispielsweise beim Anfahrvorgang nach längerer Standzeit des Fahrzeuges, die Wärmeabgabe von der Kupplung nach außen weitgehend eingeschränkt und dadurch eine wesentlich raschere Erwärmung der Arbeitsflüssigkeit erzielt, wodurch der Knickpunkt im Drehmomentenverlauf früher erreicht und damit der steile Anstieg der Kennlinie verbunden mit der Ubertragung eines hohen Drehmomentes auf die zweite Achse zeitlich vorverlegt wird. Selbstverständlich muß die Isolierung des Gehäuses so ausgeführt bzw. zeitlich begrenzt sein, daß die Kühlung der Kupplung durch den Fahrtwind beim Normalbetrieb des Fahrzeuges zumindest nicht wesentlich beeinträchtigt ist. Diese Forderung-nach Kühlung der Kupplung durch den Fahrtwind war wohl auch der Grund dafür, daß die Fachwelt bisher eine Isolierung zur Begünstigung des Temperaturanstieges beim Anfahrvorgang od.dgl. So it will, for example, when starting up after a long period of idle time of the vehicle, the heat dissipation from the clutch to the outside is largely restricted and thereby achieved a much faster heating of the working fluid, whereby the break point in the torque curve is reached earlier and with it the steep rise the characteristic curve associated with the transfer of a high torque to the second Axis is brought forward in time. Of course, the insulation of the housing must be be designed or limited in time that the cooling of the clutch by the Wind is at least not significantly impaired during normal operation of the vehicle. This requirement - for the clutch to be cooled by the airstream - was probably the same Reason for the fact that the experts so far an insulation to favor the temperature rise during the start-up process or the like.

nicht in Betracht gezogen hat.did not consider.

Um eine erfindungsgemäße Isolierung zu erreichen, kann das Gehäuse in seiner Wandung umfang- und stirnseitig geschlossene bzw. verschließbare Hohlräume oder eine gegebenenfalls belüftbareKapsel aufweisen. Das Öffnen der Hohlräume bzw. In order to achieve insulation according to the invention, the housing in its wall circumferentially and at the end face closed or closable cavities or an optionally ventable capsule. The opening of the cavities or

das Beliiften der Kapsel könnte dann, falls erforderlich, fiir den Normalbetrieb mit zu kühlender Kupplung die Kapselisolierung auf ein unwesentliches Mindestmaß herabsetzen.venting the capsule could then, if necessary, for the Normal operation with the coupling to be cooled reduces the capsule insulation to an insignificant level Reduce the minimum.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die Anordnung einer als Ausgleichgetriebe dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung in schematischer Draufsicht, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung im Axialschnitt und Fig. 3 eine Ausführungsvariante in gleicher Darstellungsweise. In the drawing, the subject matter of the invention is shown, for example, 1 shows the arrangement of a fluid friction clutch serving as a differential gear in a schematic plan view, FIG. 2 shows a fluid friction clutch according to the invention in axial section and FIG. 3 shows an embodiment variant in the same manner of representation.

Gemäß Fig. 1 wird die Hinterachse 1 eines Kraftfahrzeuges von einem strichpunktiert angedeuteten Motor 2 über ein übliches Differential 3 angetrieben. Von diesem Differential 3 führt eine Antriebswelle 4 zu einer als Ausgleichgetriebe zwischen der Hinterachse 1 und der Vorderachse 5 dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung 6 (Längsausgleich), wobei die Abtriebswelle 7 dieser-Flüssigkeitsreibungskupplung 6 die Vorderachse 5 wieder über ein Differential 3 antreibt. According to Fig. 1, the rear axle 1 of a motor vehicle is from a Motor 2 indicated by dash-dotted lines is driven via a conventional differential 3. From this differential 3, a drive shaft 4 leads to a differential gear between the rear axle 1 and the front axle 5 serving fluid friction clutch 6 (longitudinal compensation), the output shaft 7 of this fluid friction clutch 6 drives the front axle 5 again via a differential 3.

Gemäß Fig. 2 ist die Abtriebswelle 7 über ein Nadellager in der Antriebswelle 4 gelagert. Mit der Antriebswelle 4 ist der treibende Kupplungsteil 8 drehfest verbunden, der aus mehreren Teilen zusammengeschweißt ist und zusammen mit dem getriebenen Kupplungsteil 9 ein abgeschlossenes Gehäuse bildet. According to FIG. 2, the output shaft 7 is in the drive shaft via a needle bearing 4 stored. The driving coupling part 8 is connected to the drive shaft 4 in a rotationally fixed manner, which is welded together from several parts and together with the driven Coupling part 9 forms a closed housing.

Der getriebene Kupplungsteil 9 sitzt drehfest auf der Abtriebswelle 7 und dient zur Lagerung des treibenden Kupplungsteiles 8. Mit den beiden Getriebeteilen 8, 9 sind zu ineinandergreifenden Sätzen zusammengefaßte Kupplungsscheiben 10 drehfest verbunden, wobei der Gehäuseinnenraum mit einer Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist, deren kinematische Viskosität 0,04 - 0,06 m2/s beträgt. Erfindungsgemäß sind nun der treibende und der getriebene Kupplungsteil 8, 9 aus ihren Einzelteilen so zusammengeschweißt, daß in der Gehäusewandung umfang- und stirnseitig geschlossene Hohlräume 11 gebildet sind. Diese Hohlräume könnten aber auch mit verschließbaren Durchlüftungsöffnungen versehen sein.The driven coupling part 9 is non-rotatably seated on the output shaft 7th and serves to support the driving clutch part 8. With the two gear parts 8, 9 are clutch disks 10 combined to form interlocking sets in a rotationally fixed manner connected, the interior of the housing being filled with a working fluid, whose kinematic viscosity is 0.04 - 0.06 m2 / s. According to the invention are now the driving and driven coupling parts 8, 9 welded together from their individual parts in such a way that that in the housing wall circumferentially and at the end closed cavities 11 are formed are. These cavities could, however, also have closable ventilation openings be provided.

Die Kupplung nach Fig. 3 unterscheidet sich von jener nach Fig. 2 dadurch, daß der treibende Kupplungsteil 8 eine zweiteilige Kapsel 12 angeschraubt hat, die zwischen sich und dem treibenden Teil 8 einen entsprechenden Hohlraum 11 freiläßt. Eine Innenhülse 13 sorgt dafür, daß auch innerhalb des getriebenen Kupplungsteiles ein isolierender Hohlraum vorhanden ist. Auch die Kapsel 12 könnte zur Kupplungskühlung öffenbar sein. The coupling according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 in that the driving coupling part 8 screwed a two-part capsule 12 on has a corresponding cavity 11 between itself and the driving part 8 releases. An inner sleeve 13 ensures that also within the driven coupling part there is an insulating cavity. The capsule 12 could also be used for cooling the clutch be openable.

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Claims

Fluid friction clutch claims: 1. Fluid friction clutch, in particular differential gear between two driven motor vehicle axles, with clutch disks preferably combined into interlocking sets, which are arranged in a closed housing, whose.FlUssigkeitsfullung at a temperature of about 300 K a kinematic viscosity between 0.04 and 0.06 m2 / s, characterized in that the housing (8, 9) protects against heat emission isolated or

is isolatable.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the housing (8, 9) circumferentially and frontally closed or lockable in its wall Has cavities (11) or an optionally aerated capsule (12, 13).