DE4002481A1 - Antriebsanordnung - Google Patents
AntriebsanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung, insbeson
dere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, be
stehend aus einer Viskokupplung mit einem ersten und
zweiten Kupplungsteil sowie mit mindestens zwei Lamellen
sätzen einerseits, wobei die sich radial überlappenden
Lamellen der beiden Lamellensätze in einer bestimmten
Folge wechselweise den Kupplungsteilen drehfest zugeordnet
sind, wobei ein Lamellensatz axial beweglich angeordnet
ist und der nicht mit Lamellen besetzte Innenraum wenigs
tens teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist
und mit einem Freilauf andererseits, der zur Drehmoment
übertragung Klemmkörper aufweist, die über eine Steuer
einrichtung in eine Drehmomentübertragungsposition über
führbar und/oder in einer Freilaufposition gehalten sind.
Aus der DE-PS 33 17 247 ist es bekannt, für ein Kraft
fahrzeug mit Allradantrieb eine Viskokupplung für den
Längsantriebsstrang oder in die nicht permanent ange
triebene Achse einzubauen. Hierdurch wird eine ähnliche
Wirkungsweise wie bei einem permanenten Allradantrieb
erreicht, weil durch die zunehmende Drehzahldifferenz in
der Viskokupplung ein Drehmoment auf die nicht direkt
angetriebene Radachse übertragen wird, wenn die Räder der
direkt angetriebenen Achse auf nassen, vereisten oder
verschneiten Straßen einen Schlupf aufweisen. In der Regel
werden die Vorderräder bei einem Allradfahrzeug direkt
angetrieben. Die quasi starre Kopplung der beiden Rad
achsen über die Viskokupplung führt jedoch beim Überbrem
sen der direkt angetriebenen Vorderräder zu einem Über
bremsen der nicht direkt angetriebenen Hinterräder, wo
durch die Längsstabilität des Fahrzeuges verloren geht.
Aus diesem Grund sieht die obengenannte Patentschrift eine
Vorrichtung im Längsantriebsstrang oder ausgangsseitig der
Antriebshalbwellen zu den Hinterrädern vor, welche zum
Beispiel aus einem schaltbaren Klemmrollenfreilauf be
steht. Der Klemmrollenfreilauf wird zum Beispiel über die
Betätigung der Betriebsbremse ein- oder ausgeschaltet
oder durch das Einlegen des Rückwärtsganges gesperrt. Von
Nachteil bei dieser Ausführung ist jedoch, daß die notwen
dige Ansteuerung des Klemmrollenfreilaufes nur durch die
genannten Einrichtungen des Fahrzeuges erfolgen kann. Es
sind hierbei zusätzliche elektrische oder mechanische
Betätigungsmittel vorzusehen, die unter Umständen störan
fällig sind und keine einwandfreie Funktion gewährleisten,
insbesondere wenn bei jeder Fahrsituation die volle Funk
tion des Allradantriebes aufrechterhalten werden soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen in
beiden Drehrichtungen selbsttätig wirksamen Freilauf zu
schaffen, der in Verbindung mit einer Viskokupplung sowohl
bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt die Zuschaltung
der indirekt angetriebenen Räder ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Steuereinrichtung fliehkraftgesteuert ist, wobei für die
Steuereinrichtung mindestens ein Ausschnitt im Freilauf
innenteil vorhanden ist, welcher eine radiale verlaufende
Bohrung, mit einer einliegenden Druckfeder aufweist und
wobei in dem Ausschnitt jeweils zwei Schaltarme schwenkbar
angeordnet sind, deren Drehpunkt außermittig, jedoch in
nerhalb des äußeren Umfangs des Freilaufinnenteils liegt
und daß die Schaltarme durch jeweils eine Feder entgegen
gerichtet zur Fliehkraftrichtung beaufschlagt sind, wobei
zwischen den Schaltarmen und dem Freilaufaußenteil ein
umfangsbeweglicher Klemmkörper angeordnet ist und die
Schaltarme durch die Druckfeder in Fliehkkraftrichtung
unter Vorspannung am Klemmkörper anliegen.
Durch die Fliehkraftsteuerung des Freilaufes wird eine
Drehmomentübertragungs- und Freilaufposition in beiden
Antriebsdrehrichtungen selbsttätig erreicht und ermöglicht
somit die Beibehaltung des Allradantriebes in beiden
Fahrrichtungen und verhindert ein Überbremsen der nicht
direkt angetriebenen Radachse.
Die Steuereinrichtung ist hierbei in einer Ausnehmung des
Freilaufinnenteils aufgenommen und führt zu einer kompak
ten Bauform der Viskokupplung mit Freilauf. Zwei gegen
überliegende Schaltarme sind schwenkbeweglich mit ihrem
Drehpunkt in der Nähe des äußeren Umfanges des Freilauf
innenteils gelagert. Sie werden durch eine Druckfeder, die
in einer Bohrung senkrecht zur Ausnehmung einliegt, mit
einer Andruckkraft gegen den Klemmkörper und somit gegen
das Außenteil des Freilaufs gedrückt. Durch diese Vor
spannung wird im Falle einer Relativbewegung der Freilauf
teile zueinander, der Klemmkörper zwischen einem der bei
den Schaltarme des Freilaufinnenteils und das Freilauf
außenteil gepreßt, so daß eine Mitnahme des Freilaufinnen
teils erfolgt. Der hierbei in Anspruch genommene Schaltarm
hängt von der jeweiligen Drehrichtung ab. Gleichzeitig
wird durch die zunehmende Drehbewegung der andere Schalt
arm durch die Fliehkraft nach außen gezogen. Im Falle
einer höheren Drehzahl des Außenteils gegenüber dem Innen
teil des Freilaufs wird der Klemmkörper in Richtung der
Drehbewegung des äußeren Freilaufteils bis zur Anlage an
die Stirnfläche des anderen Schaltarmes zurückbewegt,
so daß einerseits die klemmende Verbindungen zwischen dem
Außen- und dem Innenteil aufgehoben wird und andererseits
eine Überführung in den zweiten Klemmraum verhindert wird.
Mit Erreichen der Drehzahl Null wird der Schaltarm mittels
einer Feder in die Ausgangsstellung zurückgezogen und gibt
den zweiten Klemmraum frei, so daß eine erneute Drehbe
wegung in beiden Drehrichtungen möglich ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zu
beiden Seiten des Klemmkörpers in dem Ausschnitt ein sich
nach außen verkleinernder Klemmraum zwischen Schaltarm und
Freilaufaußenteil vorgesehen ist.
Durch den sich verkleinernden Klemmraum wird eine Klemm
verbindung zwischen Freilaufaußenteil und -Innenteil
ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß jeweils ein fliehkraftbetätigter Schaltarm wechsel
weise eine Freilaufposition in einer Drehrichtung einnimmt
und bei Drehrichtungsumkehr zwischen Klemmkörper und Frei
laufaußenteil angeordnet ist.
Hierdurch wird ein Schaltarm wechselweise zur Verriegelung
der Freilaufposition und zum Klemmen in entgegengesetzter
Drehrichtung eingesetzt und ermöglicht somit den Einsatz
eines Klemmkörpers mit zwei Schaltarmen für beide Dreh
richtungen.
Vorteilhafterweise sind die Schaltarme nach einem Unter
anspruch hierbei spiegelbildlich angeordnet, so daß der
Klemmkörper im Normalfall in einer Mittellage zur Ruhe
kommt.
Zur Erzielung einer kompakten Bauform ist vorgesehen, daß
das Freilaußenteil mit einem der Kupplungsteile verbunden
ist und das Freilaufinnenteil das Abtriebs- oder
Antriebsteil ist.
In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Klemmkörper als Wälzkörper ausgebildet ist.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß
das erste Kupplungsteil das Gehäuse und das zweite Kupp
lungsteil die Nabe ist.
Ferner können die Viskokupplung und der Freilauf in einem
gemeinsamen Gehäuse eingebaut sein.
Eine Viskokupplung mit Freilauf kann hierbei als Mitten
differential in der Längsantriebswelle oder als Achsdif
ferential für die nicht ständig angetriebene Achse eines
Kraftfahrzeuges vorgesehen werden.
Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs
beispiels wird die Erfindung nachstehend im Einzelnen be
schrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine erste Bauform der Antriebsanordnung mit
Viskokupplung und Freilauf in einer geschnit
tenen Seitenansicht,
Fig. 2 eine geschnittene Ansicht der Steuerein
richtung innerhalb des Freilaufes in einer
Freigabeposition,
Fig. 3 eine Steuereinrichtung nach Fig. 2 in einer
Mitnahmeposition,
Fig. 4 eine Skizze eines Kraftfahrzeuges mit zwei
möglichen Anwendungsbeispielen der Antriebs
In Fig. 1 wird eine Antriebsanordnung mit einer Visko
kupplung 1 und einem Freilauf 2 gezeigt, wobei die Visko
kupplung 1 im wesentlichen aus einem Kupplungsgehäuse 3
und einer drehbar in dem Kupplungsgehäuse gelagerten Kupp
lungsnabe 4 besteht. Dem Kupplungsgehäuse 3 sind Außenla
mellen 5 zugeordnet, die über Distanzringe 7 axial und in
Nuten 8 drehfest im Kupplungsgehäuses 3 gehalten sind. Auf
der Kupplungsnabe 4 sind wechselweise mit den Außenlamel
len 5 verbaute Innenlamellen 6 angeordnet, die ebenfalls
drehfest mit der Kupplungsnabe 4 verbunden sind, jedoch
zwischen jeweils zwei Außenlamellen 5 begrenzt axial ver
schiebbar gelagert sind. Der verbaute Innenraum der Visko
kupplung 1 ist hierbei mit einer viskosen Flüssigkeit
teilweise gefüllt und durch Dichtungen 10 nach außen abge
dichtet. Der Innenraum 10 wird seitlich durch zwei Deckel
11 verschlossen. Die Kupplungsnabe 4 weist eine Bohrung 12
mit einer Verzahnung 13 auf, durch die der Antrieb über
eine Antriebswelle 14 erfolgt. Der Abtrieb der Viskokupp
lung 1 erfolgt über das Kupplungsgehäuse 3 unmittelbar auf
einen Freilauf 2 der im gemeinsamen Gehäuse integriert ist
und im wesentlichen aus einem Freilaufinnen- 15 und Frei
laufaußenteil 16 sowie einer Klemmvorrichtung besteht. Aus
diesem Grund ist das Gehäuse 3 der Viskokupplung 1 verlän
gert und stellt gleichzeitig das Freilaufaußenteil 16 des
Freilaufes 2 dar. Das Freilaufinnenteil 15 ist hierbei
über ein Nadellager 17 in der Kupplungsnabe 4 gelagert.
Die Klemmvorrichtung mit einem Klemmkörper 18 und Schalt
armen 19 ist in einer Ausnehmung 20 des Freilaufinnenteils
15 angeordnet.
In Fig. 2 und 3 wird die erfindungsgemäße Steuereinrich
tung des Freilaufs 2 in einer geschnittenen Ansicht darge
stellt. Der äußere Ring ist das Freilaufaußenteil 16, in
dem das Freilaufinnenteil 15 drehbar gelagert ist. Das
Freilaufinnenteil 15 ist mit mindestens einem Ausschnitt
20 ausgestattet und weist eine zentrale Bohrung 21 auf,
die in Richtung einer Radialachse ausgerichtet ist und in
der eine Druckfeder 22 einliegt. Die Druckfeder 22 weist
an ihrem äußeren Ende eine Hülse 23 auf, mit der sie an
den Schaltarmen 24 unter Vorspannung anliegt. Die Schalt
arme 24 sind spiegelbildlich angeordnet und besitzen je
weils einen Drehpunkt, der außermittig innerhalb des äuße
ren Umfangs des Freilaufinnenteils 15 liegt. Die Schalt
arme 24 sind mit Zugfedern 25 mit dem Freilaufinnenteil 15
verbunden, so daß sie in ihren Ausgangsstellungen gehalten
werden. Zwischen den Schaltarmen 24 und dem Freilaufaußen
teil 16 ist ein Wälzkörper 26 vorgesehen, welcher den
Ausschnitt 20 des Freilaufinnenteils 15 in zwei Hälften
unterteilt. Die beiden somit gebildeten Klemmräume 27, 28
verkleinern sich zu ihren Enden hin, so daß der Klemmkör
per 26 eine Mitnahme des Freilaufinnenteils 15 gewähr
leistet. In Fig. 2 ist der Wälzkörper 26 in einer mittle
ren Lage eingezeichnet, das heißt, es ist die Ruhestellung
dargestellt. In Fig. 3 hingegen befindet sich der Wälz
körper 26 im rechten Klemmraum 28 in Eingriff, das heißt,
es ist die rechtsdrehende Position dargestellt.
Das Freilaufaußenteil 16 ist dem Antrieb zugeordnet, so
daß der Antrieb, wie in Fig. 1 dargestellt, von der Kupp
lungsnabe 4 über das Kupplungsgehäuse 3 der Viskokupplung
1 auf das Freilaufaußenteil 16 erfolgt und von diesem
durch die Wälzkörper 26 auf das Freilaufinnenteil 15 über
tragen wird. Eine Drehung des Freilaufaußenteils 16 im
Uhrzeigersinn, verursacht durch die Vorspannung aufgrund
der auf die Wälzkörper 26 von der Druckfeder 22 aufge
brachten Kraft eine Bewegung in den rechten Klemmraum 28,
so daß die Mitnahmeposition für den Freilauf 2 erreicht
wird. Gleichzeitig wird der linke Schaltarm 24 durch die
Fliehkraft der Feder 25 nach außen bewegt und hält den
Wälzkörper 26 im rechten Klemmraum 28 des Ausschnittes 20.
Sobald das Freilaufinnenteil 15 schneller dreht als das
Freilaufaußenteil 16, zum Beispiel bei einem Bremsvorgang,
wird der Wälzkörper 26 nach links bewegt und stützt sich
an der Stirnfläche 29 des linken Schaltarmes 24 ab, so daß
eine Freilaufposition realisiert wird. Die entgegenge
setzte Mitnahmeposition kann hierdurch nicht erreicht
werden.
Im Stillstand der Antriebsanordnung werden beide Schalt
arme 24 des Freilaufes 2 in ihre Ausgangsstellung durch
die Zugfeder 25 zurückgezogen, so daß beide Drehrichtungen
für eine Mitnahme freigegeben sind. In der entgegenge
setzten Drehrichtung, zum Beispiel beim Rückwärtsfahren
wird der Klemmkörper 26 in der linken Hälfte des Aus
schnittes 20 eingeklemmt und somit eine Mitnahmeposition
erreicht.
In Fig. 4 ist das Prinzip eines Fahrzeugantriebes mit
einer Antriebsanordnung bestehend aus einer Viskokupplung
1 und einem Freilauf 2 dargestellt. Es handelt sich um ein
Fahrzeug 30 mit einem quer eingebauten Motor-Getriebe-Ag
gregat 31. Die Vorderräder 32 sind über ein Mittendiffe
rential 33, ein Vorderachsdifferential 34 und vordere
Seitenwellen 35 angetrieben. Die Abzweigung des Antriebs
der Hinterräder 36 erfolgt vom Mittendifferential 32 über
die Längswelle 37, das Hinterachsdifferential 38 und hin
tere Seitenwellen 39. Beide der dargestellten Differen
tiale 33, 38 können entsprechend der selbsttätig wirkenden
Antriebsanordnung 1 nach Fig. 1 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
1 Viskokupplung
2 Freilauf
3 Kupplungsgehäuse
4 Kupplungsnabe
5 Außenlamelle
6 Innenlamelle
7 Distanzring
8 Nut
9 Innenraum
10 Dichtung
11 Deckel
12 Bohrung
13 Verzahnung der Nabe
14 Antriebswelle
15 Freilaufinnenteil
16 Freilaufaußenteil
17 Nadellager
18 Klemmkörper
19 Schaltarm
20 Ausschnitt des Freilaufinnenteils
21 Bohrung
22 Druckfeder
23 Hülse
24 Schaltarm
25 Zugfeder
26 Klemm/Wälzkörper
27, 28 Klemmraum
29 Stirnfläche des Schaltarmes
30 Kraftfahrzeug
31 Motor-Getriebe-Aggregat
32 Vorderräder
33 Mittendifferential
34 Vorderachsdifferential
35 Seitenwellen
36 Hinterräder
37 Längswelle
38 Hinterachsdifferential
39 Seitenwellen
2 Freilauf
3 Kupplungsgehäuse
4 Kupplungsnabe
5 Außenlamelle
6 Innenlamelle
7 Distanzring
8 Nut
9 Innenraum
10 Dichtung
11 Deckel
12 Bohrung
13 Verzahnung der Nabe
14 Antriebswelle
15 Freilaufinnenteil
16 Freilaufaußenteil
17 Nadellager
18 Klemmkörper
19 Schaltarm
20 Ausschnitt des Freilaufinnenteils
21 Bohrung
22 Druckfeder
23 Hülse
24 Schaltarm
25 Zugfeder
26 Klemm/Wälzkörper
27, 28 Klemmraum
29 Stirnfläche des Schaltarmes
30 Kraftfahrzeug
31 Motor-Getriebe-Aggregat
32 Vorderräder
33 Mittendifferential
34 Vorderachsdifferential
35 Seitenwellen
36 Hinterräder
37 Längswelle
38 Hinterachsdifferential
39 Seitenwellen
Claims (10)
1. Antriebsanordnung, insbesondere für den Antriebsstrang
eines Kraftfahrzeuges (30), bestehend aus einer Visko
kupplung (1) mit einem ersten und zweiten Kupplungs
teil (3, 4) sowie mit mindestens zwei Lamellensätzen
einerseits, wobei die sich radial überlappenden Lamel
len (5, 6) der beiden Lamellensätze in einer bestimm
ten Folge wechselweise den Kupplungsteilen (3, 4)
drehfest zugeordnet sind, wobei mindestens ein Lamel
lensatz axial beweglich angeordnet ist und der nicht
mit Lamellen (3, 4) besetzte Innenraum (9) wenigstens
teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt ist
und mit einem Freilauf (2) andererseits, der zur
Drehmomentübertragung Klemmkörper (26) aufweist, die
über eine Steuereinrichtung in eine Drehmomentüber
tragungsposition überführbar und/oder in einer
Freilaufposition gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung fliehkraftgesteuert ist,
wobei für die Steuereinrichtung mindestens ein Aus
schnitt (20) im Freilaufinnenteil (15) vorhanden ist,
welcher eine radiale Bohrung (21), mit einer einlie
genden Druckfeder (22) aufweist und wobei in dem Aus
schnitt jeweils zwei Schaltarme (24) schwenkbar ange
ordnet sind, deren Drehpunkt außermittig, jedoch
innerhalb des äußeren Umfangs des Freilaufinnenteils
(15) liegt und daß die Schaltarme (24) durch jeweils
eine Feder (25) entgegengerichtet zur Fliehkraftrich
tung beaufschlagt sind, wobei zwischen den Schaltarmen
(24) und dem Freilaufaußenteil (16) ein umfangsbeweg
licher Klemmkörper angeordnet ist und die Schaltarme
(24) durch die Druckfeder (22) in Fliehkkraftrichtung
unter Vorspannung am Klemmkörper (26) anliegen.
2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu beiden Seiten des Klemmkörpers (26) in dem Aus
schnitt (20) ein sich nach außen verkleinernder
Klemmraum (27, 28) zwischen Schaltarm (24) und
Freilaufaußenteil (16) vorgesehen ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein fliehkraftbetätigter Schaltarm (24)
wechselweise eine Freilaufposition in einer Dreh
richtung einnimmt und bei Drehrichtungsumkehr zwischen
Klemmkörper (26) und Freilaufaußenteil (16) angeordnet
ist.
4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltarme (24) spiegelbildlich zu einer
Radialachse angeordnet sind.
5. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Freilaufaußenteil (16) mit einem der
Kupplungsteile (3, 4) verbunden ist und das
Freilaufinnenteil (15) das Abtriebsteil oder
Antriebsteil ist.
6. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmkörper als Wälzkörper (26) ausgebildet
ist.
7. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskokupplung (1) und der Freilauf (2) in
einem gemeinsamen Gehäuse (2) eingebaut sind.
8. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kupplungsteil (3) das Gehäuse und das
zweite Kupplungsteil (4) die Nabe ist.
9. Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskokupplung (1) als Mittendifferential (33)
in der Längsantriebswelle (37) eines Kraftfahrzeuges
(30) eingebaut ist.
10. Antriebsanordnunug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskokupplung (1) als Achsdifferential (38)
für die nicht ständig angetriebene Achse vorgesehen
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002481 DE4002481A1 (de) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Antriebsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002481 DE4002481A1 (de) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Antriebsanordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002481A1 true DE4002481A1 (de) | 1991-08-01 |
DE4002481C2 DE4002481C2 (de) | 1992-02-06 |
Family
ID=6398953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904002481 Granted DE4002481A1 (de) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Antriebsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4002481A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3708193C2 (de) * | 1986-03-25 | 1988-01-21 | Volkswagen Ag, 3180 Wolfsburg, De | |
DE3317247C2 (de) * | 1983-05-11 | 1988-02-04 | Volkswagen Ag, 3180 Wolfsburg, De | |
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1990
- 1990-01-29 DE DE19904002481 patent/DE4002481A1/de active Granted
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