DE3834555C1 - Optionally engageable fluid friction coupling - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung, insbesondere für die wahlweise Zuschaltung oder Sperrung der Differentialwirkung des Antriebs der Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges, mit einem als Gehäuse ausgebildeten Kupplungsteil und einem darin drehbar aufgenommenen, als Nabe ausgebildeten weiteren Kupplungsteil, mit einem Satz von Außenlamellen, die dem Gehäuse zugeordnet sind und einem Satz von Innenlamellen, die der Nabe zugeordnet sind, wobei die Außen- und Innenlamellen in axialer Folge einzeln oder in Gruppen abwechselnd angeordnet sind und der nicht von den Innen- und Außenlamellen besetzte Innen raum des Gehäuses zumindest teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere Silikonöl, gefüllt ist.The invention relates to a fluid friction clutch, especially for the optional connection or blocking the differential effect of the drive of the drive wheels of a motor vehicle, with a housing Coupling part and a rotatably received therein, as Hub trained further coupling part, with one set of external fins that are assigned to the housing and a set of inner disks associated with the hub are, the outer and inner slats in axial order are arranged individually or alternately in groups and the inside not occupied by the inner and outer slats space of the housing at least partially with a viscous Liquid, especially silicone oil, is filled.
Zum wahlweisen Antrieb von nicht ständig angetriebenen Rädern oder aber zur Sperrung des Ausgleichsgetriebes eines Kraftfahrzeuges ist es bekannt, sogenannte als Vis kosekupplungen bekannte Flüssigkeitsreibungskupplungen einzusetzen. Dabei unfaßt die Viskosekupplung beispiels weise ein Gehäuse und eine Nabe, welche im Gehäuse drehbar gelagert ist. Ferner sind zwei Sätze von Lamellen vorge sehen, wobei die Lamellen des einen Satzes drehfest mit der Nabe verbunden sind und die Lamellen des anderen Satzes drehfest mit dem Gehäuse. Die Lamellen der beiden Lamellensätze sind bevorzugt abwechselnd in axialer Folge angeordnet. Der verbleibende Hohlraum des Gehäuses ist mit einer viskosen Flüssigkeit zumindest teilweise gefüllt (US-Patent 37 60 922).For the optional drive of not continuously driven Wheels or to lock the differential gear of a motor vehicle, it is known as a Vis kosekupplungen known fluid friction clutches to use. The viscous clutch, for example have a housing and a hub, which is rotatable in the housing is stored. Two sets of slats are also featured see, the slats of one set rotatably with the hub are connected and the fins of the other Set rotatably with the housing. The slats of the two Disc sets are preferably alternating in axial order arranged. The remaining cavity of the housing is with a viscous liquid at least partially filled (U.S. Patent 3,760,922).
Normalerweise wird ein Drehmoment zwischen dem Gehäuse und der Nabe aufgrund der Scherbeanspruchung des Silikonöls zwischen den einander gegenüberliegenden und relativ zu einander sich drehenden Lamellen erzeugt. Diese aufgrund einer Relativbewegung sich aufbauende Drehmomentübertrag ung wird dazu genutzt, in einem Kraftfahrzeug beispiels weise die nicht ständig angetriebenen Hinterräder dann anzutreiben, wenn die Vorderräder aufgrund eines niedrigen Haftbeiwertes durchrutschen und keinen Vortrieb erzeugen. Der Nachteil bei den bekannten Ausbildungen ist, daß die Viskosekupplung unabhängig davon, wie eine Drehzahldiffer enz entsteht, beim Auftreten einer solchen in Drehmoment übertragungsposition übergeht. Dies ist jedoch dann, wenn das Fahrzeug zusätzlich mit einem automatischen Blockier verhinderer ausgerüstet ist, von Nachteil. Für den Fall, daß die Flüssigkeitsreibungskupplung eingesetzt wird, um die nicht ständig angetriebenen Räder der normalerweise geschleppten Achse des Fahrzeuges zuzuschalten, ist es auch von Nachteil, daß beim Bremsvorgang die Räder der normalerweise nicht angetriebenen Hinterachse bei Blockade der Räder der Vorderachse ebenfalls in die Block ade überführt werden können, was ein seitliches Ausbrechen des Fahrzeuges zur Folge haben kann.Usually there is a torque between the housing and the hub due to the shear stress of the silicone oil between the opposite and relative to mutually rotating slats. This due to a relative movement of torque transmission building up is used for example in a motor vehicle then the not constantly driven rear wheels to drive when the front wheels due to a low Slip through the coefficient of adhesion and generate no propulsion. The disadvantage of the known training is that Viscous clutch regardless of how a speed difference enz arises when such occurs in torque transfer position passes. However, this is when the vehicle also has an automatic lock is equipped, a disadvantage. In the case, that the fluid friction clutch is used to the not constantly driven wheels of the normally It is to switch on the towed axle of the vehicle also disadvantageous that the wheels of the braking normally not driven rear axle Blockage of the wheels of the front axle also in the block Goodbye can be convicted of what a lateral breakaway of the vehicle can result.
Zur Lösung dieses Problems ist es auch bekannt, die Visko sekupplung über eine Schalteinrichtung abschaltbar zu gestalten. Dabei ist die Abschalteinrichtung so ausgebil det, daß für den Fall des Blockierens der Vorderräder gewährleistet ist, daß die Hinterräder weiterdrehen kön nen, ohne daß in der Viskosekupplung eine Differenzdreh zahl zwischen den Lamellen ansteht. Die Schalteinrichtung wirkt also für den Antrieb durch die Hinterräder als Frei lauf- oder Überholkupplung. Für den Fall der Bremsbetätigung ist vorgesehen, daß zusätzlich über die Schalteinrichtung, die einen Schaltring umfaßt, der über eine Bremseinrichtung in eine Freischaltposition über führbar ist, die zur Drehmomentübertragung dienenden Ele mente freigeschaltet und damit der Antrieb zwischen der Viskosekupplung und der Schalteinrichtung unterbrochen wird (DE 37 35 823 A1). Von Nachteil bei dieser Ausbildung ist jedoch, daß die drehmomentmäßige Verbindung nur in einer Fahrtrichtung, nämlich in Vorwärtsfahrtrichtung möglich ist und ferner nur eine Ein- und Ausschaltposition gegeben ist, nicht jedoch eine Regelung hinsichtlich der Kraftübertragung möglich ist.To solve this problem it is also known the Visko Coupling can be switched off via a switching device shape. The shutdown device is so trained det that in the event of locking of the front wheels it is guaranteed that the rear wheels can continue to turn NEN without a differential rotation in the viscous coupling number pending between the slats. The switching device thus acts as free for the drive through the rear wheels running or overrunning clutch. In the event of Brake actuation is provided that additionally on the Switching device, which comprises a switching ring which a braking device in an unlock position is feasible, the Ele elements and thus the drive between the Viscous coupling and the switching device interrupted will (DE 37 35 823 A1). A disadvantage of this training is, however, that the torque connection only in one direction of travel, namely in the forward direction is possible and also only one on and off position is given, but not a regulation regarding the Power transmission is possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssig keitsreibungskupplung zu schaffen, deren Drehmoment übertragungskapazität an die jeweiligen gewünschten An triebsverhältnisse angepaßt werden kann und darüber hinaus wahlweise zu- und abschaltbar ist. The invention has for its object a liquid friction clutch to create its torque transmission capacity to the respective desired destination drive ratios can be adjusted and beyond can optionally be switched on and off.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThis object is achieved in that
- a) die Lamellen eines Satzes drehfest, aber axial ver schiebbar mit dem zugehörigen Kupplungsteil verbunden sind,a) the slats of a set rotatably, but axially ver slidably connected to the associated coupling part are,
- b) zumindest ein Teil der Lamellen des anderen Satzes ohne mechanische Verbindung mit den beiden Kupplungs teilen jeweils zwischen sie teilweise radial über deckende seitliche Stützringe eingelegt sind, wobei die Stützringe mit dem zugehörigen Kupplungsteil dreh fest aber axial verschiebbar verbunden sind,b) at least part of the slats of the other set without mechanical connection with the two couplings share radially between them opaque side support rings are inserted, whereby rotate the support rings with the associated coupling part are firmly but axially displaceably connected,
- c) die Stützringe durch axiale Druckbeaufschlagung wahl weise in Reibschluß mit den dazwischen aufgenommenen Lamellen bringbar sind.c) the support rings by axial pressure choice as in frictional engagement with those in between Slats can be brought.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß von außen d.h. frei wählbar eine Zu- oder Abschaltung der Flüssigkeits kupplung erfolgt. Hierdurch wird erreicht, daß beispiels weise beim Bremsen bzw. Blockieren der Vorderräder bei Bremsbetätigung die Hinterräder ohne Beeinflussung weiter drehen können, weil die Flüssigkeitsreibungskupplung in den abgeschalteten Zustand überführt werden kann, also eine Relativdrehung zuläßt, ohne daß sich ein Drehmoment aufbau ergibt. Es können vom Prinzip her zwei Arten der Steuerung vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine ständige Zuschaltung gegeben sein und eine Unterbrechung nur dann erfolgen, wenn beispielsweise die Betriebsbremse betätigt wird oder von Hand eine Ausschaltung erfolgt. Es ist aber auch denkbar, daß die drehmomentmäßige Verbindung der Flüssigkeitsreibungskupplung nur dann zugeschaltet wird, wenn dies gewünscht wird, d.h. bei Feststellung eines Schlupfes an den ständig angetriebenen Rädern und eine Ausschaltung, wenn beispielsweise die Betriebsbremse betätigt wird.The advantage of this training is that from the outside i.e. freely selectable switching on or off of the liquid coupling takes place. This ensures that, for example demonstrate when braking or locking the front wheels Brake actuation continues without influencing the rear wheels can turn because the fluid friction clutch in the switched off state can be transferred, that is allows a relative rotation without a torque construction results. In principle, two types of Control may be provided. For example, a constant connection and an interruption only take place if, for example, the service brake is operated or switched off manually. It but it is also conceivable that the torque connection only activated the fluid friction clutch if desired, i.e. upon detection a slip on the constantly driven wheels and a shutdown if, for example, the service brake is operated.
Die Steuerung der Größe des übertragbaren Momentes durch Veränderung der Spaltbreite zwischen den Lamellen ist für eine Flüssigkeitsreibungskupplung durch die DE 35 29 234 C2 bekannt. Controlling the size of the transferable Moment by changing the gap width between the Lamella is through for a fluid friction clutch DE 35 29 234 C2 known.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Innenlamellen die drehfest aber axial verschiebbar angeordneten Lamellen darstellen und der Nabe zugeordnet sind, und daß die Außenlamellen drehbar zwischen die Stützringe eingelegt sind, die Drehbarkeit aber durch Druckbeaufschlagung der Stützringe und Reibschluß mit den Außenlamellen zunindest teilweise aufhebbar ist, und daß die Stützringe drehfest aber axial verschiebbar mit dem Gehäuse verbunden sind.In a further embodiment of the invention, that the inner slats are rotatably but axially displaceable represent arranged slats and assigned to the hub are, and that the outer slats rotatable between the Support rings are inserted, but the rotatability through Pressurizing the support rings and frictional engagement with the External slats can be at least partially canceled, and that the support rings rotatably but axially displaceable with the Housing are connected.
Durch Erzeugung eines vorbestimmten Reibschlusses läßt sich das jeweils zu übertragende Drehmoment bestimmen. Auf diese Art und Weise läßt sich durch eine zugeordnete Schalteinrichtung die Drehmomentkurve der Flüssigkeits reibungskupplung beeinflussen.By creating a predetermined frictional connection determine the torque to be transmitted in each case. On this way can be assigned by an Switching device the torque curve of the liquid influence friction clutch.
Bevorzugt erfolgt die axiale Druckbeaufschlagung der Stützringe durch eine axiale Relativbewegung von Gehäuse und Nabe.The axial pressure is preferably applied to the Support rings through an axial relative movement of the housing and hub.
Dabei ist vorgesehen, daß die Druckbeaufschlagung durch eine einander entgegengerichtete Bewegung und Kraftbeauf schlagung von Gehäuse und Nabe erfolgt und die Nabe mit einer Druckscheibe zur Beaufschlagung der Stützringe ver sehen ist. Die Druckbeaufschlagung kann durch einander entgegengerichtete Kraftbeaufschlagung von Nabe und Ge häuse und zwar im Sinne des Auseinanderbewegens oder des Ineinanderbewegens erfolgen. Die Bewegungsrichtung ist abhängig von der Anordnung der Druckscheibe.It is provided that the pressurization by an opposing movement and exertion Impact of housing and hub and the hub with a thrust washer to act on the support rings see is. The pressurization can be confused opposing force application of hub and Ge housing in the sense of moving apart or Moving into each other. The direction of movement is depending on the arrangement of the thrust washer.
Alternativ ist es auch denkbar, die Druckbeaufschlagung durch eine separate Druckscheibe vorzunehmen, die über gegenüber dem Gehäuse axial verschiebbare Stifte, welche aus dem Gehäuse herausgeführt sind, und über eine Kraftbe tätigungseinrichtung beaufschlagbar ist. Alternatively, it is also conceivable to apply pressure by means of a separate thrust washer, which over pins axially displaceable relative to the housing, which are led out of the housing, and via a Kraftbe actuating device can be acted upon.
Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch denk bar, daß die Druckbeaufschlagung durch eine Feder, insbe sondere eine Tellerfeder, erfolgt, welche durch eine ent gegen der Federkraft wirkende Kraftbeaufschlagung aufheb bar ist. Es ist also ständig eine Druckbeaufschlagung gegeben und für den Fall, daß kein Eintritt der Wirkungen der Viskosekupplung gewünscht ist, erfolgt eine Aufhebung der Federkraft, so daß der Drehmomentfluß unterbrochen ist.It is also conceivable in a further embodiment of the invention bar that the pressurization by a spring, esp special a disc spring, which is carried out by an ent cancel the force acting against the spring force is cash. So it is always pressurized given and in the event that no effects occur the viscous coupling is desired, it is canceled the spring force so that the torque flow is interrupted.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kraftbetätigungseinrichtung als hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit ausge bildet ist.According to a further feature of the invention, that the power actuator as hydraulic or pneumatically actuated piston-cylinder unit forms is.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorge sehen, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine axial beweglich, aber undrehbar angeordnete, erste Nockenscheibe und eine axial fest, aber begrenzt drehbeweglich angeord nete zweite Nockenscheibe sowie einen Drehantrieb für die drehbare Nockenscheibe umfaßt, und daß axial vorstehende Nocken in den einander zugewandten Stirnflächen der Nok kenscheiben zur Axialverstellung vorgesehen sind.According to a further proposal of the invention is pre see that the power transmission device is an axial movable, but non-rotatably arranged, first cam disc and an axially fixed but limited rotatably arranged nete second cam and a rotary drive for the rotatable cam plate and that axially projecting Cams in the facing end faces of the Nok washers are provided for axial adjustment.
Zur Verminderung der Reibung ist vorgesehen, daß die Nok kenscheiben in den Nocken entgegengesetzt aus ihren Stirn flächen ansteigende Laufbahnen für Rollkörper zur gegen seitigen Abstützung aufweisen.To reduce the friction it is provided that the Nok kens disks in the cams opposite from her forehead surfaces increasing races for rolling bodies to the opposite have side support.
Zur Erzielung des gewünschten Drehmomentverlaufes, d.h.
der gewünschten Übertragungsfähigkeit der Kupplung ist
vorgesehen, daß die Druckbeaufschlagung wählbar ist.
In order to achieve the desired torque curve, ie the desired transmission capacity of the clutch, it is provided that the pressurization can be selected.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und ein Antriebsschema für ein Kraftfahrzeug, in dem eine solche Flüssigkeitsreibungskupplung eingesetzt wird, sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention and a Drive scheme for a motor vehicle in which such Fluid friction clutch are used in the Drawing shown schematically.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 ein Antriebsschema für ein vierradgetriebenes Fahrzeug, Fig. 1 shows a driving scheme for a four wheel drive vehicle,
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungs form der Flüssigkeitsreibungskupplung, Fig. 2 is an axial section through a first form of execution of the fluid friction clutch,
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform für eine Druck beaufschlagung der Stützringe durch ein Auseinan derbewegen der Kupplungsteile als Schemadarstellung, Fig. 3 shows an alternative embodiment for a pressure loading of the support rings by a Auseinan rough because of the coupling parts as a schematic representation,
Fig. 4 eine Ausführungsform bei der eine separierte Druckscheibe vorgesehen ist, die über Stifte be aufschlagbar ist mit einem mechanischen Dreh keil-Kugel-System, was elektromotorisch betätigt wird, und Fig. 4 shows an embodiment in which a separate pressure plate is provided, which can be opened via pins with a mechanical rotary wedge-ball system, which is actuated by an electric motor, and
Fig. 5 einen koaxialen Detailschnitt durch die Nocken scheiben über dem Umfang abgerollt. Fig. 5 a coaxial detail section through the cam disks rolled over the circumference.
Fig. 1 zeigt ein Antriebsschema für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug, das die ständig angetriebenen Vorderräder 2 und zumindest zeitweise angetriebene Hinterräder 3 auf weist. Zum Antrieb dient ein Motor 4, der die beiden Vorderräder 2 über ein Hauptgetriebe 5, welches beispiels weise als Schaltgetriebe ausgebildet sein kann, und ein Vorderachsdifferential 6 sowie daran angeschlossene vor dere Seitenwellen 7 antreibt. Vom Antrieb des Vorderachs differentials 2 ist über den Zuschaltantrieb 8 der Antrieb für die Hinterräder 3 abgezweigt. Der Zuschaltantrieb 8 kann dabei als eine Baueinheit ausgebildet sein, so wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 4 erläutert ist. Es kann sich aber auch um ein sperrbares Diffential handeln, bei dem zur Sperrung der Differentialwirkung eine Einheit, wie sie sich aus den Fig. 2 bis 4 ergibt, zugeschaltet ist. Der Zuschaltantrieb 8 treibt die Längswelle 9, die mehrteilig ausgebildet sein kann, und diese über das Hin terachsdifferential 10 und die Seitenwellen 11 die Hinter räder 3. Ferner ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß den Vor derrädern 2 und Hinterrädern 3 Bremsen 12, 13 zugeordnet sind. Eine Schalteinrichtung 14, 14 a dient beispielsweise zur Auswertung von Signalen aus der Betätigung der Be triebsbremsen 12, 13 und unterbricht die drehmomentmäßige Verbindung des Zuschaltantriebs 8, so daß kein Drehmoment auf die Längswelle 9 und damit die Hinterräder 3 weiterge leitet werden kann. Die Schalteinrichtung 14 a kann auch dazu benutzt werden, von außen ein Signal der Schaltein richtung 14 zuzuleiten, über die nach Abprüfung, ob die Betriebsbremsen 12 sich im betätigten Zustand befinden, die Zuschaltung und damit drehmomentmäßige Verbindung zwischen dem Antrieb 4, 5, 6 und den Hinterrädern erfolgt. Der Zuschaltantrieb 8 umfaßt also eine Viskosekupplung, wie sie nachfolgend an Hand der Fig. 2 bis 4 beschrieben ist. Fig. 1 shows a drive diagram for a four-wheel drive motor vehicle, which has the constantly driven front wheels 2 and at least temporarily driven rear wheels 3 . A motor 4 is used to drive the two front wheels 2 via a main transmission 5 , which can be designed as a manual transmission, for example, and drives a front axle differential 6 and the side shafts 7 connected to it. The drive for the rear wheels 3 is branched off from the drive of the front axle differential 2 via the auxiliary drive 8 . The auxiliary drive 8 can be designed as a structural unit, as is explained in connection with FIGS. 2 to 4. However, it can also be a lockable differential, in which a unit, such as that shown in FIGS . 2 to 4, is connected to lock the differential action. The auxiliary drive 8 drives the longitudinal shaft 9 , which can be formed in several parts, and this over the rear differential 10 and the side shafts 11, the rear wheels 3rd 1 is further seen from FIG. That the pre derrädern 2 and rear wheels 3 are brakes 12 associated, 13. A switching device 14 , 14 a is used, for example, for evaluating signals from the actuation of the service brakes 12 , 13 and interrupts the torque connection of the auxiliary drive 8 , so that no torque on the longitudinal shaft 9 and thus the rear wheels 3 can be passed on. The switching device 14 a can also be used to supply a signal from the switching device 14 from the outside, via which, after checking whether the service brakes 12 are in the actuated state, the connection and thus the torque connection between the drive 4 , 5 , 6 and the rear wheels. The auxiliary drive 8 thus comprises a viscous coupling, as described below with reference to FIGS . 2 to 4.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 umfaßt die Flüssig keitsreibungskupplung 15 ein Gehäuse 17 und eine in dem Gehäuse 17 drehbar aufgenommene Nabe 18. Die Nabe 18 be sitzt auf ihrer Außenseite Keilnuten 22, in denen Innenla mellen 20 drehfest aber axial verschiebbar angeordnet sind. Die Innenlamellen 20 besitzen hierzu eine Bohrung, die mit Keilnuten versehen ist, die zu den Keilnuten 22 der Nabe 18 passend ausgebildet sind. Das Gehäuse 17 ist ebenfalls mit Keilnuten 21 versehen, die sich längs zur Drehachse erstrecken. In den Keilnuten 21 sind Stützringe 23 drehfest aber axial verschiebbar aufgenommen. Hierzu weisen die Stützringe 23 auf ihrem Außenumfang eine zu der Keilnutenverbindung 21 passende Verzahnung auf. Zwischen jeweils zwei Stützringen 23 ist eine Außenlamelle 19 ange bracht. Die Außenlamellen 19 besitzen eine zylindrische Bohrung, mit der sie mit Spiel zum Außenumfang der Nabe 18 angeordnet sind und darüber hinaus eine zylindrische Außenfläche, mit der sie auf den Köpfen der Keile der Keilnutenverbindung 21 geführt sind. Alternativ ist aber eine Führung der zylindrischen Innenfläche auf den Zahn köpfen der Keile der Keilnutenverbindung 22 möglich. Die Stützringe 23 und die Außenlamellen 19 überlappen sich radial. Ebenfalls ist eine Überlappung in radialer Rich tung zwischen den Außenlamellen 19 und den Innenlamellen 20 gegeben. Zwischen beiden ist jeweils ein Spalt vorhan den. Das Gehäuse 17 ist durch einen Deckel 28 abgeschlos sen, der gegenüber dem Gehäuse 17 axial abgestützt ist und sowohl gegenüber dem Gehäuse 17 als auch gegenüber der Nabe 18 durch Dichtungen abgedichtet ist. Die Nabe 18 weist eine Schulter 27 auf, an der eine Druckscheibe 25 a axial abgestützt ist. Die Druckscheibe 25 a reicht radial bis in den Bereich der Stützringe 23, d.h. sie überlappt den benachbarten Stützring 23 in radialer Richtung. Der nicht von den Lamellen 19, 20 und der Druckscheibe 25 a sowie den Stützringen 23 besetzte Innenraum 24 des Gehäu ses 17 ist durch ein Silikonöl zumindest teilweise gefüllt.In the embodiment according to FIG. 2, the liquid friction clutch 15 comprises a housing 17 and a hub 18 rotatably received in the housing 17 . The hub 18 be sits on its outside splines 22 , in which Innenla mellen 20 are rotatably but axially displaceable. For this purpose, the inner disks 20 have a bore which is provided with keyways which are designed to match the keyways 22 of the hub 18 . The housing 17 is also provided with keyways 21 which extend along the axis of rotation. In the keyways 21 support rings 23 are rotatably but axially slidably received. For this purpose, the support rings 23 have on their outer circumference a toothing that matches the spline connection 21 . Between two support rings 23 , an outer plate 19 is introduced . The outer plates 19 have a cylindrical bore with which they are arranged with play to the outer circumference of the hub 18 and also a cylindrical outer surface with which they are guided on the heads of the wedges of the spline connection 21 . Alternatively, a guide of the cylindrical inner surface on the tooth heads of the wedges of the spline connection 22 is possible. The support rings 23 and the outer plates 19 overlap radially. There is also an overlap in the radial direction between the outer plates 19 and the inner plates 20 . There is a gap between the two. The housing 17 is sen abgeschlos by a lid 28, which is supported axially relative to the housing 17 and is sealed both against the housing 17 as well as to the hub 18 by seals. The hub 18 has a shoulder 27 on which a thrust washer 25 a is axially supported. The thrust washer 25 a extends radially into the area of the support rings 23 , ie it overlaps the adjacent support ring 23 in the radial direction. The not occupied by the slats 19 , 20 and the pressure plate 25 a and the support rings 23 interior 24 of the housing 17 is at least partially filled with a silicone oil.
Bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 17 und der Nabe 18 tritt bei abgeschalteter Kupplung 15 nur ein Schleppmoment zwischen den Innenlamellen 20 und den Außenlamellen 19 auf, daß nur im Bereich der Rest reibung zwischen den Stützringen 23 und den Außenlamellen 19 liegt. Dieses Schleppmoment beeinflußt keinesfalls die Funktionsweise des Fahrzeuges. Ein solcher abgeschalteter Zustand wird beispielsweise gewünscht, wenn die Betriebsbremsen 12, 13 betätigt worden sind. Die Schalteinrichtung 14 sorgt dann dafür, daß Gehäuse 17 und Nabe 18 in eine Position überführt werden, in der keine Druckbeaufschlagung über die Druckscheibe 25 a und die Stützringe 23 auf die Außenlamellen 19 erfolgt. Im einge schalteten Zustand wird über eine z. B. hydraulische Betä tigungseinrichtung 16 a beispielsweise eine Kraft auf Nabe 18 und Gehäuse 17 im Sinne des Ineinanderschiebens ausge übt, so daß über die Druckscheibe 25 a auf die Stützringe 23 und damit die Außenlamellen 19 eine Anpreßkraft erzeugt wird, die die Außenlamellen 19 und die Stützringe 23 in Reibschluß zueinander bringt. Für den Fall, daß eine Dreh zahldifferenz zwischen Nabe 18 und Gehäuse 17 auftritt, bewirkt die Scherung des Silikonöles im Gehäuseinnenraum 24 einen Drehmomentaufbau und die Mitnahme des jeweils anderen Kupplungsteiles. Wenn also beispielsweise die Nabe 18 den treibenden Teil darstellt, wird in diesem Betriebs zustand das Gehäuse 17 mitgenommen. Über die Anpreßkraft der Druckringe 23, also insbesondere die Kraft, die auf Nabe 18 und Gehäuse 17 im Sinne des Ineinanderschiebens einwirkt, kann auch die Größe des übertragbaren Drehmo mentes zusätzlich begrenzt werden.If a speed difference occurs between the housing 17 and the hub 18 , only a drag torque occurs between the inner plates 20 and the outer plates 19 when the clutch 15 is switched off, so that only in the area of the rest is friction between the support rings 23 and the outer plates 19 . This drag torque does not in any way affect the functioning of the vehicle. Such a switched-off state is desired, for example, if the service brakes 12 , 13 have been actuated. The switching device 14 then ensures that the housing 17 and the hub 18 are transferred into a position in which no pressure is applied via the pressure plate 25 a and the support rings 23 to the outer plates 19 . When switched on, a z. B. hydraulic actuation device 16 a, for example, a force on the hub 18 and housing 17 in the sense of pushing one another out, so that via the thrust washer 25 a on the support rings 23 and thus the outer plates 19 a contact pressure is generated which the outer plates 19 and the Brings support rings 23 in frictional engagement. In the event that a rotational speed difference between the hub 18 and the housing 17 occurs, the shear of the silicone oil in the housing interior 24 causes a torque build-up and the entrainment of the other coupling part. So if, for example, the hub 18 is the driving part, the housing 17 is taken along in this operating state. About the contact pressure of the pressure rings 23 , in particular the force that acts on the hub 18 and housing 17 in the sense of pushing one another, the size of the transmissible torque can be additionally limited.
Die Kraftbetätigungseinrichtung 16 a besteht dabei aus einem in das Gehäuse 31 des Getriebes koaxial zur Dreh achse der Viskosekupplung angeordneten Zylinder, dessen Zylinderbohrung mit 33 bezeichnet ist. Die Zylinderbohrung 33 ist über einen Druckölanschluß 32 mit einem Drucker zeuger (nicht dargestellt) verbindbar. In dem als Ringraum ausgebildeten Zylinderraum 33 ist ein Hydraulikkolben 30 axial bewegbar angeordnet. Dieser stützt sich über ein Axialdrucklager 29 gegen eine weitere Stufe der Nabe 18 ab und leitet die Druckkraft über die Nabe 18 auf die Druck scheibe 25 a und damit auf die Stützringe 23. Das Gehäuse 17 der Viskosekupplung 15 ist im Getriebegehäuse 31 eben falls über Axialdrucklager 29 abgestützt. Die Kolben-Zy linder-Einheit, beziehungsweise der diese aufnehmende Teil des Getriebegehäuses 31 ist gegenüber dem herausgeführten Abschnitt der Nabe 18 durch einen Wellendichtring 34 abgedichtet.The power actuator 16 a consists of a cylinder arranged in the housing 31 of the transmission coaxially to the axis of rotation of the viscous clutch, the cylinder bore is designated 33 . The cylinder bore 33 is connected via a pressure oil connection 32 with a printer (not shown). A hydraulic piston 30 is arranged in an axially movable manner in the cylinder space 33 designed as an annular space. This is supported by an axial thrust bearing 29 against a further step of the hub 18 and passes the compressive force via the hub 18 to the pressure disk 25 a and thus to the support rings 23 . The housing 17 of the viscous coupling 15 is in the gear housing 31 just if supported via axial thrust bearing 29 . The piston-cylinder unit, or the part of the gear housing 31 which receives it, is sealed off from the section of the hub 18 by a shaft sealing ring 34 .
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung zu Fig. 2. Der einzige Unter schied besteht darin, daß die Druckscheibe 25 b nicht der Deckelseite des Gehäuses 17 zugeordnet ist, sondern an das andere innere Ende des Innenraumes verlegt ist. Die Druck beaufschlagung der Stützringe 23 und damit der Reibschluß zu den Außenlamellen 19 wird über eine auf Nabe 18 und Gehäuse 17 wirkende Zugkraft, beziehungswiese durch Ein leiten eines gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Innen druck, im Sinne des Auseinanderbewegens der beiden Teile erzeugt. Die Ausbildung der Betätigungseinrichtung selbst ist nicht dargestellt. Fig. 3 shows a modification to Fig. 2. The only difference is that the pressure plate 25 b is not assigned to the cover side of the housing 17 , but is moved to the other inner end of the interior. The pressure applied to the support rings 23 and thus the frictional engagement with the outer disks 19 is generated via a tensile force acting on the hub 18 and the housing 17 , or by producing an increased internal pressure relative to the ambient pressure, in the sense of the moving apart of the two parts. The design of the actuator itself is not shown.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 schließlich ist eine von Nabe 18 und Gehäuse 17 separierte Druckscheibe 25 c vorgesehen, die mittels Stiften 26 beaufschlagt wird, welche aus dem Gehäuse 17 axial herausgeführt sind. Auf diese wirkt die Betätigungseinrichtung 16 ein. Deren Betä tigungskraft und damit die Anpreßkraft zwischen dem Druck ring 23 und den Außenlamellen 19 ist über die Schalt einrichtung 14, 14 a je nach Betriebszustand steuerbar. Das Drehmomentverhalten der Viskosekupplung kann also über diese Einrichtung beeinflußt werden.Finally, in the embodiment according to FIG. 4, a thrust washer 25 c is provided which is separated from the hub 18 and the housing 17 and is acted upon by means of pins 26 which are axially guided out of the housing 17 . The actuating device 16 acts on this. Their actuation force and thus the contact pressure between the pressure ring 23 and the outer plates 19 can be controlled via the switching device 14 , 14 a depending on the operating state. The torque behavior of the viscous clutch can thus be influenced via this device.
Dabei ist die Betätigungseinrichtung 16 b als Nockentrieb ausgebildet. Es sind zwei Nockenscheiben vorgesehen, von denen eine mit 35 bezeichnet ist, und sich über ein Axial drucklager 29 gegen die aus dem Gehäuse 17 herausgeführten Stifte 26 abstützt. Darüber hinaus ist die Nockenscheibe 35 über Drehsicherungen 38 gegenüber dem Getriebegehäuse 31 undrehbar gehalten. Die weitere Nockenscheibe 37 ist über ein Drucklager am Getriebegegehäuse 31 abgestützt und begrenzt drehbar angeordnet. In den einander zugewandten Stirnflächen der Nockenscheiben 35, 37 sind in entgegenge setzter Richtung ansteigende Nocken 35 a, 37 a vorgesehen, welche in Fig. 5 näher dargestellt sind. In den Nocken 35 a, 37 a sind ansteigend verlaufende Laufbahnen 41, 42 vorgesehen, in denen Kugeln als Rollkörper 36 zur Übertra gung der Stützkraft bewegbar aufgenommen sind. Bei Ver drehung der Nockenscheibe 37 gegenüber der Nockenscheibe 35 erfolgt aufgrund der ortsfesten Anordnung der Nocken scheibe 35 in Drehrichtung, aber axialer Beweglichkeit eine Axialverstellung in Richtung auf die Stifte 26. Als Drehantrieb ist ein Elektromotor 40 vorgesehen, der über ein Ritzel 39 mit der außenverzahnten Stirnfläche der Nockenscheibe 37 in Eingriff ist. Über die Axialver stellung wird die nötige Anstellung und Anpressung der Stützringe 23 an die Lamellen 19 bewirkt.The actuating device 16 b is designed as a cam drive. There are two cam disks, one of which is designated 35 , and is supported via an axial thrust bearing 29 against the pins 26 guided out of the housing 17 . In addition, the cam disk 35 is held non-rotatably with respect to the gear housing 31 by means of rotation locks 38 . The further cam disk 37 is supported on the transmission housing 31 via a thrust bearing and is arranged to be rotatable to a limited extent. In the facing end faces of the cam disks 35 , 37 rising cams 35 a , 37 a are provided in the opposite direction, which are shown in Fig. 5 in more detail. In the cams 35 a , 37 a increasing tracks 41 , 42 are provided, in which balls are movably received as a rolling body 36 for transmission of the supporting force. When the cam disk 37 rotates with respect to the cam disk 35 , due to the fixed arrangement of the cam disk 35 in the direction of rotation, but axial mobility, an axial adjustment in the direction of the pins 26 takes place . An electric motor 40 is provided as a rotary drive, which engages with the externally toothed end face of the cam disk 37 via a pinion 39 . About the Axialver position the necessary employment and pressure of the support rings 23 to the slats 19 is effected.
Claims (10)
- a) die Lamellen (20) eines Satzes drehfest, aber axial verschiebbar mit dem zugehörigen Kupplungsteil (22) verbunden sind,
- b) zumindest ein Teil der Lamellen (19) des anderen Satzes ohne mechanische Verbindung mit den beiden Kupplungsteilen jeweils zwischen sie teilweise radial überdeckende seitliche Stützringe (23) einge legt sind, wobei die Stützringe (23) mit dem zuge hörigen Kupplungsteil (17) drehfest, aber axial ver schiebbar verbunden sind,
- c) die Stützringe (23) durch axiale Druckbeaufschlagung wahlweise in Reibschluß mit den dazwischen aufgenom menen Lamellen (19) bringbar sind.
- a) the plates ( 20 ) of a set are connected in a rotationally fixed but axially displaceable manner to the associated coupling part ( 22 ),
- b) at least a part of the plates ( 19 ) of the other set without mechanical connection to the two coupling parts each between them partially radially overlapping side support rings ( 23 ) are inserted, the support rings ( 23 ) with the associated coupling part ( 17 ) rotatably , but are axially slidably connected,
- c) the support rings ( 23 ) can be brought into axial engagement with the interposed slats ( 19 ) by axial pressurization.
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