DE3529234C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit zwei koaxialen, ineinandergreifenden Sätzen von als Innen- und Außenlamellen ausgebildeten Reibscheiben, die wechselweise mit einer radial inneren und äußeren Kupplungshälfte drehfest verbunden sind und zur Veränderung der Breite der zwischen ihnen vorhandenen Spalte durch einen hydraulisch betätigbaren Druckkörper entgegen Federkraft axial verschiebbar sind.

Als Stand der Technik ist bereits hierbei eine derartige Flüssigkeitsreibungskupplung bekannt, welche aus einem geschlossenen Gehäuse besteht, das mit viskoser Flüssigkeit gefüllt ist (US-PS 40 58 027). Ein äußerer zylindrischer Teil des Gehäuses ist mit einer Welle und ein innerer Teil mit einer anderen Welle drehfest verbunden. Das Gehäuse ist durch eine über einen Federring mit dem inneren zylindrischen Teil verbundene Zwischenwand in zwei Kammern unterteilt, in deren jeder eine viskose Kupplung angeordnet ist. Beide zylindrischen Teile sind mit Nuten versehen, in denen Lamellen jeder Kupplung mit Abschnitten mit federnden Vorsprüngen bzw. Federlaschen axial verschiebbar sind. Die Lamellenpakete beider zylindrischer Teile greifen ineinander und sind von den federnden Vorsprüngen in vorbestimmten Abständen voneinander gehalten, wobei die federnden Vorsprünge jeder Lamelle in Umfangsrichtung abwechselnd nach beiden Seiten gebogen sind.

Bei genügend hohem Flüssigkeitsdruck können die Lamellen der einen Kupplung bis zum Anlegen aneinander gegeneinander gepreßt werden, wobei die beiden vorgenannten Wellen miteinander gekuppelt sind. Durch die dadurch bedingte Abkühlung der Viskoseflüssigkeit fällt deren Druck und die entsprechende Kupplung wird wieder geöffnet. Die Lamellen der einen Kupplung sind hierbei mit Reibbelägen versehen, so daß diese Kupplung bei Berührung der Lamellen als Reibungskupplung wirkt.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Konstruktion, daß die federnden Vorsprünge der Lamellen nicht aus Federstahl bestehen können, da in diesem Fall jede Lamelle aus Federstahl gefertigt sein müßte, was jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung und einen hohen Kostenaufwand mit sich brächte.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Flüssigkeitsreibungskupplung, deren Lamellen bzw. Scheiben mit Löchern bzw. Schlitzen versehen sind (DE-OS 21 35 791). Damit stehen die beiden Seiten wenigstens einer der Kupplungsscheiben mittels durchgehender Öffnungen in Flüssigkeitsverbindung, wodurch gewährleistet ist, daß stets eine ausreichende Menge an Flüssigkeit zwischen den einander greifenden Scheiben verbleibt. Die Lamellen bzw. Scheiben sind hierbei entsprechend kostenaufwendig ausgebildet.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Flüssigkeitsreibungskupplung, welche eine vergleichsweise komplizierte Konstruktion mit hohem Herstellungsaufwand aufweist, da die die ineinandergreifenden Sätze der Kupplungsglieder bildenden Scheiben mit Ringsätzen nicht leicht und billig aus Blech herstellbar sind und einer genauen Nachverarbeitung bedürfen (US-PS 12 38 447). Dazu kommt noch, wenn die wirksamen Oberflächen der Kupplungsglieder zur Übertragung höherer Drehmomente genügend groß sein sollen, eine beträchtliche radiale Abmessung. Schließlich ist es ungünstig, wenn sich die die Spalte begrenzenden Flächen der Ringansätze beim In- und Auseinanderschieben der Kupplungsglieder verändern.

Es sind weiterhin schaltbare Reibungskupplungen bekannt, deren Kupplungsglieder als wechselweise mit einem radial inneren und äußeren Kupplungsteil drehfest verbundene Innen- und Außenlamellen ausgebildet sind (EP-PS 11 908). Hier erfolgt die Drehmomentübertragung aber durch reinen Reibungsfluß zwischen den Innen- und Außenlamellen und es werden hierfür nicht die Schubspannungen in einer viskosen Flüssigkeit ausgenutzt, so daß sich eine ganz andere Kennlinie ergibt. Dabei ist es außerdem bekannt, auf die axial verschiebbaren Lamellen mit einem Druckkörper einzuwirken, welcher ggf. hydraulisch beaufschlagt wird. Dieser Druckkörper dient jedoch nicht zur Drehmomentregelung, sondern hat die Aufgabe, durch Zusammendrücken der Lamellen die Kupplung einzurücken bzw. durch Freigabe der Lamellen die Endkupplung herbeizuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich neben einer Konstruktionsvereinfachung ein geringerer Herstellungsaufwand und verminderte Abmessungen ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Innen- und/oder Außenlamellen diese auseinanderspreizende ringförmige Tellerfedern eingesetzt sind und daß der Druckkörper als im Gehäuse selbst gleitender Kolben ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung ist also in ihrem Grundaufbau wie eine übliche Lamellenkupplung ausgebildet und hat daher auch den Vorteil der einfachen Herstellung bzw. des geringen Herstellungsaufwandes und der verhältnismäßig geringen Dimensionierung in radialer Richtung, zumal man die erforderliche Reibflächengesamtgröße durch die Erhöhung der Lamellenzahl leicht erreichen kann, welche dann nur eine geringfügige Abmessungsvergrößerung in axialer Richtung mit sich bringt. Die verhältnismäßig geringen radialen Abmessungen sind bei schnellaufenden Kupplungen wegen der sonst auftretenden hohen Zentrifugalkräfte von besonderer Bedeutung.

Der Druckkörper, d. h. der Kolben dient nun nicht dazu, die Kupplung ein- bzw. auszurücken, sondern hat die Aufgabe, bei seiner Verschiebung den Lamellenabstand, damit die Breite der zwischen den Lamellen vorhandenen Spalte und in weiterer Folge das übertragbare Drehmoment, zu verändern. Dabei kann die Materialstärke der Tellerfedern so gewählt werden, daß bei stärkster Beaufschlagung seitens des Kolbens zwischen den Lamellen keine unmittelbare Berührung auftritt, in welchem Fall sich bei entsprechender Belastung, bei hohen Temperaturen und entsprechendem Innendruck kein auf das Mehrfache des üblichen Drehmoments ansteigender Übertragungswert ergeben kann. Allerdings wäre auch eine zu solch hohen Werten führende Dimensionierung möglich.

Werden die Tellerfedern nur zwischen den Innen- oder Außenlamellen vorgesehen, so wird beim Regelvorgang nur der betreffende Lamellensatz verschoben, wohingegen der andere Lamellensatz zwangsweise in die neue Regelstellung gebracht wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Kolben mit die beiden Kolbenseiten verbindenden Löchern versehen sein. Ist dieser Kolben im flüssigkeitsgefüllten Gehäuse dichtend geführt, so kann bei der Kolbenverschiebung gleichzeitig der Innendruck in dem von vornherein nicht völlig gefüllten Gehäuse variiert werden, wobei die Druckveränderung der Flüssigkeit die Drehmomentcharakteristik dann mit beeinflußt. Sind dagegen die beiden Kolbenseiten verbindenden Löcher vorgesehen, so wird der Gehäuseinnendruck bei der Druckkörperverschiebung nicht beeinflußt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Hälfte einer Flüssigkeitsreibungskupplung im Axialschnitt;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Flüssigkeitsreibungskupplung in gleicher Darstellungsweise.

Die Flüssigkeitsreibungskupplung besteht aus einem äußeren, ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse bildenden Teil 1 und einem in diesem frei drehbar angeordneten inneren Teil 2, wobei diese beiden Teile 1, 2 Keilwellenverzahnungen 3 od. dgl. zur drehfesten Verbindung mit der An- bzw. Abtriebswelle aufweisen. Als Kupplungsglieder zwischen dem äußeren Kupplungsteil 1 und dem inneren Kupplungsteil 2 dienen Lamellen 4, 5, die zwei koaxiale ineinandergreifende Sätze bilden. Die Lamellen 4 sind als Außenlamellen mit dem äußeren Kupplungsteil 1 und die Lamellen 5 als Innenlamellen mit dem inneren Kupplungsteil 2 drehfest, aber axial verschiebbar verbunden. Das vom äußeren Kupplungsteil 1 gebildete Gehäuse ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt.

Erfindungsgemäß sind nun zwischen den Außenlamellen 4 und den Innenlamellen 5 ringförmige Tellerfedern 6, 7 eingesetzt, die das Bestreben haben, die Lamellen 4, 5 auseinanderzuspreizen. Im äußeren Kupplungsteil 1 bzw. im Gehäuse ist ein als Kolben ausgebildeter Druckkörper 8 gleitend geführt, der gegen die Außen- und Innenlamellen 4, 5 drückt, um den Lamellenabstand gegen die Kraft der Tellerfedern 6, 7 zu verändern. Der Druckkörper 8 wird mittels eines Kolbens 9 verschoben, der von einer Leitung 10 über einen Gleitring 11 mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbar ist.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die ringförmigen Tellerfedern 6 zwischen den Außenlamellen 4 fehlen, daß also nur Tellerfedern 7 zwischen den Innenlamellen 5 vorgesehen sind. Außerdem wird der Druckkörper 8 nicht hydraulisch verschoben, sondern von außen her über einen Druckring 12, der mit achsparallelen Fingern 13 das Gehäuse bzw. den äußeren Kupplungsteil 1 dicht durchsetzt und auf den Druckkörper 8 einwirkt.

Ist, wie dargestellt, der Druckkörper 8 im Gehäuse bzw. äußeren Kupplungsteil 1 dicht geführt, so darf die viskose Flüssigkeit das Gehäuse nicht zur Gänze ausfüllen. Es wird aber bei einer Druckkörperverschiebung der Druck der viskosen Flüssigkeit geändert und dadurch zusätzlich auf die Größe des übertragbaren Drehmomentes Einfluß genommen. Soll lediglich der variable Abstand zwischen den Lamellen 4, 5, also die sogenannte Spaltbreite für die Größe des jeweils übertragbaren Drehmomentes maßgeblich sein, so werden im Druckkörper 8 die beiden Kolbenseiten verbindende Löcher 14 (Fig. 1) vorgesehen.

Claims (2)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit zwei koaxialen, ineinandergreifenden Sätzen von als Innen- und Außenlamellen ausgebildeten Reibscheiben, die wechselweise mit einer radial inneren und äußeren Kupplungshälfte drehfest verbunden sind und zur Veränderung der Breite der zwischen ihnen vorhandenen Spalte durch einen hydraulisch betätigbaren Druckkörper entgegen Federkraft axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet daß

• a) zwischen den Innen- und/oder Außenlamellen diese auseinanderspreizende ringförmige Tellerfedern (6, 7) eingesetzt sind,
• b) der Druckkörper (8) als im Gehäuse (1) selbst gleitender Kolben ausgebildet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit die beiden Kolbenseiten verbindenden Löchern (14) versehen ist.