DE4010678A1 - Viskokupplung mit drehrichtungsabhaengig unterschiedlichem drehmomentverhalten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Viskokupplung mit zwei in einem Kupplungsgehäuse angeordneten Lamellensätzen, von denen ein Lamellensatz als Außenlamellen drehfest mit dem Kupplungsgehäuse und der andere Lamellensatz als Innen­ lamellen drehfest mit der Kupplungsnabe verbunden ist und eine Teilanzahl der Innenlamellen drehrichtungsabhängig außer Antriebsverbindung bringbar sind.

Derartige Viskokupplungen werden beispielsweise im An­ trieb eines vierradgetriebenen Fahrzeug eingesetzt. Üb­ licherweise ist dabei das Kupplungsgehäuse mit einer In­ nenverzahnung versehen, in der die Außenlamellen drehfest angeordnet sind, während die Innenverzahnungen radial innen mit der Kupplungsnabe verbunden sind. Nun kann es erforderlich sein, daß in Abhängigkeit von der Dreh­ richtung unterschiedliche Drehmomente übertragen werden. Dazu ist es in der EP 10 93 704 B1 vorgeschlagen worden, den Innenlamellenträger bzw. die Kupplungsnabe zweigeteilt auszuführen und nur einen Teil mit der An- oder Abtriebs­ seite zu verbinden und den anderen Teil über einen Frei­ lauf in nur einer Drehrichtung ankoppelbar zu gestalten. Nachteilig dabei ist jedoch, daß der Freilauf im Bereich des Viskofluids arbeiten muß, das im allgemeinen nur sehr geringe Schmiereigenschaften aufweist. Dies birgt die Gefahr, daß insbesondere bei der Verwendung von hochvisko­ sen Fluids der Freilauf hängen bleibt und nicht einwand­ frei schaltet. Außerdem wird durch die gegenseitige Be­ rührung der Lamellen untereinander Abrieb erzeugt, der ebenfalls in den Freilauf gelangen kann und das einwand­ freie Schalten beeinträchtigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Viskokupplung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln in beiden Drehrichtungen ein unterschiedliches Drehmomentverhalten aufweist und unabhängig von dem verwendeten Viskofluid längerfristig eine einwandfreie Funktion sicherstellt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Kupplungsnabe geteilt ist, daß ein erster Kupplungsnabenteil drehfest mit einer Innenwelle verbunden und ein zweiter Kupplungs­ nabenteil auf der Innenwelle frei drehbar gelagert sind und daß der zweite Kupplungsnabenteil in Abhängigkeit von der Drehrichtung mit dem ersten Kupplungsnabenteil in Wirkverbindung bringbar ist.

Durch diese Maßnahmen wird eine Viskokupplung geschaffen, bei der drehrichtungsabhängig eine unterschiedliche Anzahl von Innenlamellen zum Einsatz gebracht werden. Das Zuschalten des zweiten Lamellensatzes erfolgt dabei drehrichtungsabhängig selbsttätig.

Zum Zuschalten des zweiten Kupplungsnabenteils ist es bei einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß der erste Kupplungsnabenteil mittels einer axial verschieb­ baren Schiebehülse mit dem zweiten Kupplungsteil verbind­ bar ist. Dabei ist vorgesehen, die Schiebehülse drehfest, aber axial verschiebbar mit dem ersten Kupplungsnabenteil über ein Vielkeilprofil zu verbinden.

Zur einwandfreien und funktionssicheren Verschiebung der Schiebehülse ist es vorgesehen, daß die Schiebehülse über ein Steilgewinde an der Innenwelle axial relativ zu dem zweiten Kupplungsnabenteil verschiebbar ist.

Um eine funktionsgesicherte und geräuscharme Kopplung zu erzielen ist es vorgesehen, daß der zweite Kupplungs­ nabenteil und die Schiebehülse an ihren gegeneinander gerichteten Stirnseiten mit in Wirkverbindung bringbaren Klauenverzahnungen versehen sind. Durch diese Maßnahmen wird ein schnelles Kuppeln der Kupplungsnabenteile und die Vermeidung von Geräuschen gewährleistet.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und wird nach­ folgend näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Visko­ kupplung, im Halbschnitt, mit Antriebs­ verbindung nur des ersten Kupplungsnabenteils,

Fig. 2 eine Viskokupplung nach Fig. 1, mit dreh­ richtungsanhängig axial verschobener Schiebe­ hülse und formschlüssiger Verbindung zwischen erstem und zweitem Kupplungsnabenteil und

Fig. 3 die schematische Darstellung einer bevorzug­ ten Zahnform für die Klauenverzahnung zur Verbindung der Schiebehülse mit dem zweiten Kupplungsnabenteil.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Viskokupplung 1 besteht im wesentlichen aus einem Kupplungsgehäuse 2, mit dem Außenlamellen 9 drehfest verbunden sind. Zwischen den Außenlamellen 9 sind Innenlamellen 10 angeordnet, die satzweise mit einem ersten Kupplungsnabenteil 3 bzw. einem zweiten Kupplungsnabenteil 3a drehfest verbunden sind. Die Außenlamellen 9 sind bevorzugt distanziert zueinander gehalten, während die Innenlamellen 7 axial verschiebbar sind.

Der erste Kupplungsnabenteil 3 ist über ein Vielkeilprofil 6, 6a drehfest mit einer Schiebehülse 4 verbunden. Das Vielkeilprofil 6 ist in einer Bohrung des ersten Kupp­ lungsnabenteils 3 und das dazu passende Vielkeilprofil 6a auf der Außenfläche der Schiebehülse 4 angebracht. Der zweite Kupplungsnabenteil 3a ist auf einer Innenwelle 5 drehbar gelagert.

Die Schiebehülse 4 ist drehrichtungsabhängig axial gegen das zweite Kupplungsnabenteil 3a verschiebbar. Die axiale Verschiebbarkeit der Schiebehülse 4 wird in vorteilhafter Weise durch ein Steilgewinde 7 bewirkt. Die Schiebehülse 4 und das zweite Kupplungsnabenteil 3a weisen an ihren axial gegeneinader gerichteten Stirnseiten 12 Klauenverzahnungen 8, 8a auf. Diese sind in der Fig. 3 dargestellt. In Dreh­ momentübertragungsrichtung für beide Kupplungsnabenteile 3, 3a liegen die steilen Flanken der Klauenverzahnung 8, 8a aneinander an. Die schrägverlaufenden Flanken unterstützen bei Drehrichtungsumkehr ein klemmfreies Auseinanderbewegen der Klauenverzahnungen 8, 8a.

Das erste Kupplungsnabenteil 3 und das zweite Kupplungsnabenteil 3a grenzen radial außerhalb der Schiebehülse 4 in einem Spalt 13 aneinander. Um ein Austreten des Fluids aus dem Kupplungsgehäuse 2 zu vermeiden, ist in dem Spalt 13 eine Dichtung 11 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kupplung wird anhand der oben beschriebenen Ausführung nachfolgend näher erläutert.

Bei einer Drehung der Innenwelle 5 der Viskokupplung 1 relativ zum Kupplungsgehäuse entsprechend dem Pfeil A in der Fig. 1 wird die Schiebehülse 4 nach links, d. h. von dem zweiten Kupplungsnabenteil 3a axial wegweisend verschoben. Die von den Klauenverzahnungen 8, 8a gebildete Klauenkupplung wird dabei geöffnet und nur noch die dem ersten Kupplungsnabenteil 3 zugeordneten Innenlamellen 10 können ein Drehmoment übertragen.

Wird die Drehrichtung entsprechend dem Pfeil B in Fig. 2 umgekehrt, so wird die Schiebehülse 4 durch das Steilge­ winde 7 axial nach rechts verschoben. Die der Schiebehülse 4 zugeordnete Klauenverzahnung 8 gelangt dadurch in Ein­ griff mit der dem zweiten Kupplungsnabenteil 3a zugeord­ neten Klauenverzahnung 8a. Dadurch entsteht eine form­ schlüssige Verbindung der beiden Kupplungsnabenteile 3 und 3a mit der Innenwelle 5 und sämtliche Innenlamellen 10 können ein Drehmoment übertragen.

Bezugszeichenliste

 1 Viskokupplung
 2 Kupplungsgehäuse
 3 erstes Kupplungsnabenteil
 3a zweites Kupplungsnabenteil
 4 Schiebehülse
 5 Innenwelle
 6, 6a Vielkeilprofil
 7 Steilgewinde
 8 Klauenverzahnung an der Schiebehülse
 8a Klauenverzahnung am zweiten Kupplungsnabenteil
 9 Außenlamelle
10 Innenlamelle
11 Dichtung
12 Stirnseiten
13 Spalt

Claims (6)

1. Viskokupplung, mit zwei in einem Kupplungsgehäuse angeordneten Lamellensätzen, von denen ein Lamellen­ satz als Außenlamellen drehfest mit dem Kupplungsge­ häuse und der andere Lamellensatz als Innenlamellen drehfest mit der Kupplungsnabe verbunden ist und eine Teilanzahl der Innenlamellen drehrichtungsabhängig außer Antriebsverbindung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsnabe geteilt ist, daß ein erster Kupplungsnabenteil (3) drehfest mit einer Innenwelle (5) verbunden und ein zweiter Kupplungsnabenteil (3a) auf der Innenwelle (5) frei drehbar gelagert sind und daß der zweite Kupplungnabenteil (3a) in Abhängigkeit von der Drehrichtung mit dem ersten Kupplungsnabenteil (3) in Wirkverbindung bringbar ist.

2. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kupplungsnabenteil (3) mittels einer axial verschiebbaren Schiebehülse (4) mit dem zweiten Kupplungsteil (3a) verbindbar ist.

3. Viskokupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (4) drehfest, aber axial ver­ schiebbar mit dem ersten Kupplungsnabenteil (3) über ein Vielkeilprofil (6) verbunden ist.

4. Viskokupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (4) über ein Steilgewinde (7) an der Innenwelle (5) axial relativ zu dem zweiten Kupp­ lungsnabenteil (3a) verschiebbar ist.

5. Viskokupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kupplungsnabenteil (3a) und die Schiebehülse (4) an ihren gegeneinander gerichteten Stirnseiten (12) mit in Wirkverbindung bringbaren Klauenverzahnungen (8, 8a) versehen sind.

6. Viskokupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Kupplungsnabenteil (3) und dem zweiten Kupplungsnabenteil (3a) eine Dichtung (11) angeordnet ist.