DE3927584C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung, mit einer Kupplungsnabe und einem auf der Kupplungsnabe drehbaren Kupplungsgehäuse, mit in dem Kupplungsgehäuse angeordneten, über Verzahnungen drehfest mit diesem ver­ bundenen Außenlamellen und mit auf der Kupplungsnabe ange­ ordneten, drehfest über Verzahnungen mit dieser verbun­ denen Innenlamellen, wobei die Lamellen eines Lamellen­ satzes über Distanzierungsmittel auf Distanz zueinander gehalten sind und die Lamellen des anderen Lamellensatzes in den so gebildeten Freiräumen axial verschiebbar sind.

Bei derartigen Flüssigkeitsreibungskupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE 38 28 421 C1 bekannt sind, wer­ den zur Distanzierung sogenannte Distanzringe vorbestimm­ ter Dicke verwendet. Diese Distanzringe sind geschlitzt und weisen gegenüber dem Innendurchmesser des Kupplungsge­ häuses einen etwas vergrößerten Außendurchmesser auf, damit sie mit Vorspannung an der Gehäuseinnenwandung an­ liegen. Nachteilig dabei ist jedoch, daß eine automatische Montage der Lamellen gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Die Lamellen werden deshalb noch von Hand montiert. Derartige Distanzringe haben ferner den Nachteil, daß ihre kreisrunde Herstellung aus Stahldraht relativ aufwendig ist und sie relativ schwer sind, wodurch das Gewicht der fertigen Flüssigkeitsreibungskupplung nicht unwesentlich erhöht wird. Diese Distanzringe müssen auch einen etwas größeren Außendurchmesser aufweisen als es dem Durchmesser des Kupplungsgehäuses entspricht, um sicherzu­ stellen, daß sie mit Vorspannung an der Innenwandung des Kupplungsgehäuses anliegen und nicht in den Rotationsbe­ reich der zwischen den Außenlamellen verbauten Innenla­ mellen hineinrutschen können.

Aus der US-PS 40 58 027 ist es bekannt, eine gewisse An­ zahl von Zähnen an den Lamellen abzuwinkeln, um eine fe­ dernde Rückstellwirkung zu erzielen. Für eine Distanzie­ rung der Lamellen ist eine derartige Abwinkelung jedoch nicht geeignet, da die Toleranzen des Außendurchmessers und insbesondere die Zentrierung der Lamellen sehr eng sein muß, um ein gleichmäßiges Abstandsmaß zu erreichen, die Abwinkelungen jedoch durch ihre federnden Rückstell­ kräfte derartige Toleranzen nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zulassen.

Aus der DE 37 26 641 C1 ist es bekannt, in einem der La­ mellensätze nockenartige Ausdrückungen vorzusehen, wobei diese nockenartigen Ausdrückungen in einer Drehrichtung sich zueinander hin ausrichten, und eine Vergrößerung des Abstandes der zugehörigen Lamellen bewirken. Diese Anord­ nung hat jedoch die Aufgabe, der Flüssigkeitsreibungskupp­ lung eine unterschiedliche Drehmoment-Charakteristik für die beiden Drehrichtungen zu geben; eine festvorgegebene Distanzierung der Lamellen ist mit derartigen Ausdrüc­ kungen nicht realisierbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssig­ keitsreibungskupplung der eingangs beschriebenen Art mit Distanzierungsmitteln zu versehen, die leicht montierbar sind und im montierten Zustand eine Gewichtsersparnis mit sich bringen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Distanzierungs­ mittel auf einen der verzahnten Umfänge der Lamellen gleichmäßig verteilt angeordnete, axial verlaufende Di­ stanzstreifen mit zwischen den der Verzahnung zugehörigen Lamellen gehaltenen Distanzierungslaschen sind.

Durch diese Maßnahmen werden Distanzierungsmittel geschaf­ fen, die eine Montage eines ganzen Lamellenpaketes auf einmal erlauben. Die Masse der bisher verbauten, umlaufen­ den Distanzringe wird gespart. Das Gewicht eines derartig distanzierten Lamellen-Pakets kann so wesentlich reduziert werden.

Nach einer Ausführung ist vorgesehen, daß die Distanz­ streifen in den durch Weglassen von Zähnen bei einer der Verzahnungen gebildeten Freiräume aufgenommen sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Distanzierungslaschen einstückig an die Distanz­ streifen angeformt sind. Desweiteren ist vorgeschlagen, daß von der Innenverzahnung des Kupplungsgehäuses gleich­ mäßig auf dem Umfang verteilt Zähne zur Aufnahme der Di­ stanzstreifen weggelassen sind.

Zur weiteren Gewichtsersparnis ist es vorteilhaft, daß die Distanzstreifen aus temperaturbeständigem Kunststoff be­ stehen, wobei insbesondere die Distanzstreifen aus tempe­ raturbeständigem glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Distanzstreifen aus Metall, vorzugs­ weise aus Aluminium oder Stahlblechstreifen bestehen und die Blechstreifen mit Auskröpfungen versehen sind, wobei die Breite der Auskröpfungen dem erforderlichen Abstand zwischen zwei Außenlamellen entspricht und daß zur Distanzierung gleichmäßig auf dem Umfang der Außenlamellen verteilte Blechstreifen eingesetzt sind, und die Blechstreifen seitliche Auskehlungen zur Aufnahme der Außenlamellen aufweisen. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß in einigen, gleichmäßig auf dem Außenumfang der Außenlamellen verteilten Zähnen Auskehlungen vorgesehen sind und in die Auskehlungen Distanzstreifen eingelegt sind, wobei es vorteilhaft ist, daß in die Auskehlungen Drähte eingelegt und in Montageposition oder durch Rollenschweißen mit den jeweiligen Außenlamellen verbunden sind.

Eine einfache Montage bei geringem Gewicht ist auch da­ durch möglich, daß zur Distanzierung der Außenlamellen gleichmäßig auf deren Außenumfang verteilte Blechstreifen vorgesehen sind, die in vorbestimmten Abständen mit Durch­ brüchen versehen sind und vorbestimmte Zähne der Außenla­ mellen die Durchbrüche durchfassen.

Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Flüssigkeitsreibungskupplung;

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Außenlamelle zum Einbau in eine Flüssigkeitsreibungskupplung nach der Fig. 1, mit der Anordnung von Distanzstreifen;

Fig. 2a die Anordnung von Distanzstreifen bei einer Innenlamelle,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt aus einer Außen­ lamelle nach der Fig. 2, mit Anordnung eines Distanzstreifens;

Fig. 4 die Anordnung eines doppelten, über zwei Zähnen reichenden Distanzstreifens auf einer Außenlamelle nach der Fig. 2;

Fig. 5 einen Distanzstreifen zur Distanzierung von Außenlamellen nach der Fig. 2, in Draufsicht;

Fig. 6 die Detaildarstellung der Ausbildung einer Distanzierungslasche eines Distanzstreifens;

Fig. 7 den Schnitt durch einen aus Blech hergestell­ ten Distanzstreifen;

Fig. 8 die Draufsicht auf einen aus Blech herge­ stellten Distanzstreifen nach der Fig. 7;

Fig. 9 die Draufsicht auf einen aus Blech herge­ stellten Distanzstreifen mit seitlichen Aus­ kehlungen;

Fig. 10 die Draufsicht auf eine Verzahnung einer Außenlamelle, mit Auskehlung zur Aufnahme eines Distanzstreifens;

Fig. 11 die Draufsicht auf einen aus Blech herge­ stellten Distanzstreifen mit seitlichen Aus­ kehlungen;

Fig. 12 die Darstellung einer Außenverzahnung einer Außenlamelle nach der Fig. 2, mit in eine Auskehlung eingelegtem Draht;

Fig. 13 die Draufsicht auf einen als Distanzstreifen in die Auskehlung eines Zahnes eingelegten Drahtes nach der Fig. 12;

Fig. 14 die Prinzipdarstellung des Punktschweißvor­ ganges zur Verbindung eines in die Aus­ kehlungen in den Zähnen der Außenlamelle eingelegten Drahtes nach den Fig. 12 und 13;

Fig. 15 die Draufsicht auf einen mit Durchbrüchen zur Aufnahme jeweils eines Zahnes der Außenla­ mellen ausgebildeten Distanzstreifens;

Fig. 16 den Längsschnitt durch einen aus Blech herge­ stellten Distanzstreifen nach der Fig. 15;

Fig. 17 das Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges mit im Antriebsstrang einge­ bauter Flüssigkeitsreibungskupplung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Flüssigkeitsreibungskupp­ lung besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsnabe 26, auf der durch eine Dichtung 28 abgedichtet ein Kupplungs­ gehäuse 27 drehbar angeordnet ist. Die Innenwandung des Kupplungsgehäuses 27 ist mit einer axial verlaufenden Innenverzahnung 29 versehen, während die Außenoberfläche der Kupplungsnabe 26 mit einer entsprechenden Außenver­ zahnung 30 versehen ist. Auf der Außenverzahnung 30 der Kupplungsnabe 26 sind Innenlamellen 31 drehfest, aber axial verschiebbar über eine Verzahnung 34 angeordnet. In der Innenverzahnung 29 des Kupplungsgehäuses 27 sind Außenlamellen 1 drehfest angeordnet, die durch erfindungs­ gemäße Distanzstreifen 3 axial distanziert gehalten sind. Der Innenraum 32 des Kupplungsgehäuses 27 ist mit einem viskosen Medium gefüllt. Die Außenlamellen 1 sind durch die erfindungsgemäßen Distanzstreifen 3 und der Bildung von Freiräumen 14 auf Distanz gehalten und die Innenla­ mellen 31 sind in den Freiräumen 14 geringfügig axial verschiebbar.

Eine in der Fig. 2 beispielsweise dargestellte Außenla­ melle 1 weist an ihrem Außenumfang eine Verzahnung 2 aus Zähnen auf, die mit der Innenverzahnung 29 in dem Kupp­ lungsgehäuse 27 in Wirkverbindung bringbar sind.

Gleichmäßig auf dem Außenumfang verteilt sind zwischen jeweils zwei Zähnen Distanzstreifen 3 eingelegt.

Bei der Ausführung nach Fig. 2a sind die Innenlamellen 31 über Distanzstreifen 3 distanziert auf der Kupplungsnabe gehalten, während die Außenlamellen verschiebbar sind.

In der Fig. 3 ist ein Distanzstreifen 3 mit einem Träger­ teil 4 und den Distanzierungslaschen 5 vergrößert darge­ stellt.

Bei einer in der Fig. 4 schematisch dargestellten Ausfüh­ rung ist jeweils ein Zahn der Verzahnung 2 der Außenla­ mellen 1 weggelassen und in den dadurch entstandenen Frei­ raum 14 ein Doppeldistanzstreifen 12 axial verlaufend eingelegt.

In der Fig. 5 ist ein Distanzstreifen 3 in Draufsicht dargestellt, der einem axial verlaufenden Trägerteil 4 zur Einlage in entsprechend der oben beschriebenen Frei­ räume 14 in dem Kupplungsgehäuse 27 bzw. in den Außenla­ mellen eingelegt werden kann und der seitlich von dem Trägerteil 4 wegweisende Distanzierungslaschen 5 aufweist. Die Distanzierungslaschen 5 weisen dabei eine axiale Breite auf, die dem vorgesehenen Freiraum 14 zwischen jeweils zwei Außenlamellen 1 entspricht.

Wie die Fig. 6 zeigt sind die Distanzierungslaschen 5 an ihrem Ende zweckmäßigerweise abgerundet ausgebildet, um das Einstecken in das Lamellenpaket aus Außenlamellen 1 zu erleichtern.

In den Fig. 7 und 8 ist zur Distanzierung der Außen­ lamellen 1 ein Blechstreifen 33 dargestellt, der mit mittigen, axial verlaufenden, radial nach innen weisenden Auskröpfungen 6 versehen ist. Zwischen den Auskröpfungen 6 verlaufen Stege 6 a, die der Distanzierung der Außenla­ mellen 1 dienen.

In den Fig. 9 und 11 ist zur Distanzierung ein Blech­ streifen 33 a vorgesehen, der seitliche Auskehlungen 7 aufweist. Diese seitlichen Auskehlungen 7 lassen in dem Blechstreifen 33 a einen axial verlaufenden Steg 7 b stehen, dem entsprechende Auskehlungen 8 von Zähnen 2 der Außenlamelle 1 einlegbar sind wie dies in der Fig. 10 dargestellt ist.

Wie die Fig. 12 und 13 zeigen, kann in einer Auskehlung 8 in der Verzahnung 2 einer Außenlamelle 1 auch ein axial­ verlaufender Draht 9 eingelegt werden und beispielsweise mit einer in der Fig. 14 dargestellten Punkt- oder Rol­ lenschweißanlage 10, 11 mit den Außenlamellen 1 in einem vorbestimmten Abstand verschweißt werden.

Die schematisch in der Fig. 14 dargestellte Schweißanlage weist dazu eine Punktschweißelektrode 10 auf oder kann über eine als Rolle 11 ausgebildete Punktschweißelektrode 10 versehen sein.

Bei der in den Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführung ist als Distanzierungsmittel ein Blech 33 b vorgesehen, daß mit quer verlaufenden Durchbrüchen 13 versehen ist. Durch diese Durchbrüche 13 können, wie die Fig. 16 zeigt, vor­ bestimmte Zähne der Verzahnung 2 der Außenlamellen 1 ge­ steckt und bei Bedarf zur Befestigung verdreht werden.

Eine auf solche Weise mit distanzierten Außenlamellen 1 versehenen Flüssigkeitsreibungskupplung kann beispielswei­ se in den Antrieb eines vierradangetriebenen Kraftfahr­ zeugs 15 eingebaut werden.

Fig. 17 zeigt das Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges 15 mit im Antriebsstrang eingebauter Flüs­ sigkeitsreibungskupplung. Die Vorderräder 16 des Kraft­ fahrzeuges 15 werden vom Motor 18 und das daran ange­ schlossene Getriebe 19 sowie das Differential 20 und die vorderen Seitenwellen 21 angetrieben. Vom Antrieb des Differentiales 20 für die Vorderräder 16 ist über ein Getriebe 19 und die Längswelle 23 der Antrieb für die Hinterräder 17 abzweigbar, wobei die Längswelle 23 über das Hinterachsdifferential 24 und hintere Seitenwellen 25 die Hinterräder 17 antreibt. Die Flüssigkeitsreibungskupp­ lung nach der Erfindung kann sowohl zur teilweisen Sper­ rung der Ausgleichsbewegung des Vorderachsdifferentiales 20 und/oder des Hinterachsdifferentiales 24, als auch zur Hemmung der Ausgleichsbewegung zwischen den Vorder- 16 und Hinterrädern 17 im Mittendifferential 22 eingesetzt sein.

Claims (13)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung, mit einer Kupplungsnabe und einem auf der Kupplungsnabe drehbaren Kupplungsge­ häuse, mit in dem Kupplungsgehäuse angeordneten, über Verzahnungen drehfest mit diesem verbundenen Außenla­ mellen und mit auf der Kupplungsnabe angeordneten, drehfest über Verzahnungen mit dieser verbundenen Innenlamellen, wobei die Lamellen eines Lamellensatzes über Distanzierungsmittel auf Distanz zueinander ge­ halten sind und die Lamellen des anderen Lamellen­ satzes in den so gebildeten Freiräumen axial ver­ schiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzierungsmittel auf einem der verzahnten Umfänge der Lamellen (1 oder 31) gleichmäßig verteilt angeordnete, axial verlaufende Distanzstreifen (3) mit zwischen den der Verzahnung zugehörigen Lamellen (1 oder 31) gehaltenen Distanzierungslaschen (5) sind.

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstreifen (3) in den durch Weglassen von Zähnen bei einer der Verzahnungen (2, 29, 30, 34) gebil­ deten Freiräumen aufgenommen sind.

3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzierungslaschen (5) einstückig an die Distanzstreifen (3) angeformt sind.

4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Innenverzahnung (29) des Kupplungsgehäuses (27) gleichmäßig auf dem Umfang verteilt Zähne zur Aufnahme der Distanzstreifen (3) weggelassen sind.

5. Flüssigkeitsreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenlamellen (1) auf deren Außenumfang gleichmäßig verteilt Zähne zur Aufnahme der Distanz­ streifen (3) weggelassen sind.

6. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstreifen (3) aus temperaturbeständigem Kunststoff bestehen.

7. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstreifen aus temperaturbeständigem glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.

8. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstreifen (3) aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder Stahlblechstreifen (33) bestehen und die Blechstreifen (33) mit Auskröpfungen (6) ver­ sehen sind, wobei die axiale Breite der Auskröpfungen (6) dem erforderlichen Abstand zwischen zweien zu distan­ zierenden Lamellen (1) entspricht.

9. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Distanzierung gleichmäßig auf dem Umfang der Außenlamellen (1) verteilte Blechstreifen (33 a) eingesetzt sind und die Blechstreifen (33 a) seitliche Auskehlungen (7) zur Aufnahme der Außenlamellen (1) aufweisen.

10. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einigen, gleichmäßig auf dem Außenumfang der Außenlamellen (1) verteilten Zähnen (2) Auskehlungen (8) vorgesehen sind und in die Auskehlungen (8) Distanzstreifen (3) eingelegt sind.

11. Flüssigkeitsreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Auskehlungen (8) Drähte (9) eingelegt und in Montageposition oder durch Rollenschweißen mit den jeweiligen Außenlamellen (1) verbunden sind.

12. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Distanzierung der Außenlamellen (1) gleich­ mäßig auf deren Außenumfang verteilte Blechstreifen (33 b) vorgesehen sind, die in vorbestimmten Abständen mit Durchbrüchen (13) versehen sind und vorbestimmte Zähne (2) der Außenlamellen (1) die Durchbrüche (13) durchfassen.

13. Flüssigkeitsreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Durchbrüche (13) durchfassenden Zähne (2) der Außenlamelle (1) verdreht sind.