DE4345484C2 - Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung - Google Patents

Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung

Info

Publication number
DE4345484C2
DE4345484C2 DE4345484A DE4345484A DE4345484C2 DE 4345484 C2 DE4345484 C2 DE 4345484C2 DE 4345484 A DE4345484 A DE 4345484A DE 4345484 A DE4345484 A DE 4345484A DE 4345484 C2 DE4345484 C2 DE 4345484C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupling
chamber
shear gap
rotatable parts
viscous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4345484A
Other languages
English (en)
Inventor
Theodor Gasmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Viscodrive GmbH
Original Assignee
GKN Viscodrive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Viscodrive GmbH filed Critical GKN Viscodrive GmbH
Application granted granted Critical
Publication of DE4345484C2 publication Critical patent/DE4345484C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/20—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing in which the differential movement is limited
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3462—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • B60K17/3465—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels self-actuated means, e.g. differential locked automatically by difference of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • B60K17/3505—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed
    • B60K17/351—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed comprising a viscous clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/029—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by varying the volume of the reservoir chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/28—Automatic clutches actuated by fluid pressure
    • F16D43/284—Automatic clutches actuated by fluid pressure controlled by angular speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D47/00—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
    • F16D47/06—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a clutch with a fluid or a semifluid as power-transmitting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen, die eine Reibungskupplung umfaßt, deren Reibelement jeweils mit dem einen und dem anderen der drehbaren Teile drehfest verbunden sind, wobei die Reibungskupplung über zumindest einen verstellbaren Kolben beaufschlagbar ist, der eine mit viskoser Flüssigkeit gefüllte Kammer begrenzt, bei dem der den Kolben beaufschlagende Druck durch die Förderung einer in einem seitlich begrenzten Scherspalt mit einer Umfangskomponente zwischen zwei relativ zueinander drehenden Wandungen in Form von Scheiben- oder Rotationsflächen befindlichen viskosen Flüssigkeit aufgrund von Scherkräften erzeugt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen relativ zueinander drehbaren Teilen, die eine Viskokupplung umfaßt, deren Lamellen axial wechselweise mit dem einen und dem anderen der drehbaren Teile drehfest verbunden sind und in einer mit Viskoser Flüssigkeit gefüllten Kammer angeordnet sind, wobei die Viskokupplung über eine Druck- oder Mengenänderung in der Kammer steuerbar ist, bei dem der Druck in der Kammer durch die Förderung einer in einem seitlich begrenzten Scherspalt mit einer Umfangskomponente zwischen zwei relativ zueinander drehenden Wandungen in Form von Scheiben- oder Rotationsflächen befindlichen viskosen Flüssigkeit aufgrund von Scherkräften erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zur Übertragung von Drehmo­ menten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen, die eine Viskokupplung umfaßt, deren Lamellen axial wechselweise mit dem einen und dem anderen der drehbaren Teile drehfest verbunden sind und in einer mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Kupplungs­ kammer angeordnet sind, wobei die Viskokupplung über eine Druck- oder Mengenänderung in der Kupplungskammer steuerbar ist.
Eine derartige Kupplung ist aus der DE 37 01 884 C1 bekannt. Hierbei liegt die Ausgleichskammer in der Nabe der Viskokupplung und ist über einen Stellkolben veränderbar. Für eine gewünschte Einflußnahme auf die Charakteristik der Kupplung ist eine exter­ ne Steuereinheit erforderlich, die einen besonderen Aufwand erfordert.
Aus der US 4,058,027 ist eine Viskokupplung zur Sperrung eines Differentialgetriebes mit zwei gesonderten Sätzen von Kupplungs­ lamellen bekannt, die innerhalb eines mit hochviskoser Flüssig­ keit gefüllten Raumes durch ein Anschlagelement getrennt sind. Es ist ein Differentialkolbenelement vorgesehen, das bei einer Drucksteigerung innerhalb des Raumes infolge einer Temperatur­ erhöhung in der hochviskosen Flüssigkeit einen Satz der Kupp­ lungslamellen gegen das Anschlagelement zur gleitenden Anlage miteinander zusammendrückt.
Aus der US 4,031,780 ist ein Aggregat aus einer Viskokupplung und einer Reiblamellenkupplung zur Sperrung eines Differential­ getriebes bekannt, bei welchem der die Viskokupplungslamellen aufnehmende mit hochviskoser Flüssigkeit gefüllte Raum von einem verschiebbaren Kolben begrenzt wird, der auf die Reibungskupp­ lungslamellen einwirkt, die sich an einem festen Anschlagele­ ment abstützen. Dieser Kolben bringt bei einer Drucksteigerung innerhalb des Raumes infolge einer Temperaturerhöhung in der hochviskosen Flüssigkeit die Reibungskupplungslamellen gegen das feste Anschlagelement zur Anlage miteinander.
Aus US 5,056,640, US 4,966,268 und US 5,178,249 sind jeweils Lamellenreibungskupplungen bekannt, deren Reiblamellen von einem beweglichen Kolben einer Flüssigkeitspumpenanordnung gegen einen festen Anschlag axial beaufschlagt werden. Diese Flüssigkeits­ pumpenanordnungen umfassen jeweils eine mit hochviskoser Flüs­ sigkeit gefüllte von dem Kolben begrenzte Kammer, in der ein Flügelrad umläuft, das die hochviskose Flüssigkeit unter Druck­ erhöhung verdrängt.
Anordnungen der genannten Art werden in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen und Landmaschinen zur Erzeugung eines von der Drehzahldifferenz abhängigen Sperrmomentes zwischen zwei relativ zueinander rotierenden Teilen eingesetzt.
Eine erste Anwendung betrifft dabei Ausgleichsgetriebe, in denen die Kupplung zwischen Teilen eingesetzt wird, die bei Aus­ gleichsvorgängen im Getriebe relativ zueinander rotieren. Durch die Wirkung der Kupplung erhalten diese Ausgleichsgetriebe eine teilsperrende Wirkung. Bevorzugt handelt es sich bei diesen Ausgleichsgetrieben um Achsdifferentiale oder Mittendifferen­ tiale in Kraftfahrzeugen.
Eine zweite Anwendung betrifft den Einsatz in einem Kraftfahr­ zeug mit zumindest zwei Antriebssträngen für mehrere angetriebe­ ne Achsen, wobei die Kupplung unmittelbar in einem Antriebs­ strang zu einer der Achsen eingesetzt ist. Hierdurch wird der entsprechende Antriebsstrang bei einer Drehzahldifferenz der zugeordneten Achse gegenüber einer starr angetriebenen weiteren Achse durch die Wirkung der Kupplung drehmomentbeaufschlagt, während der Antriebsstrang bei Drehzahlgleichheit zwischen den Achsen durch die Wirkung der Kupplung drehmomentfrei bleibt und die Achse dieses Antriebsstranges vom Fahrzeug mitgeschleppt wird.
Differenzdrehzahlfühlende Kupplungen der hier genannten Art haben gegenüber drehmomentfühlenden Systemen deutliche Vorteile in Bezug auf die Traktion und die Fahrdynamik. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine differenzdreh­ zahlfühlende Kupplung mit hoher Leistungsdichte und in weiterem Rahmen wählbarer Charakteristik in einfacher Konstruktion be­ reitzustellen.
Der Lösung liegt ein Wirkprinzip zugrunde, das auf der Scherung eines viskosen Mediums zwischen zwei relativ zueinander bewegten Platten beruht. Bei einer derartigen Relativbewegung wird ein Teil des Mediums, jeweils bezogen auf eine der Platten, in Rich­ tung der Bewegung der anderen der Platten befördert. Wird ein Spalt zwischen zwei Platten im wesentlichen parallel zur relati­ ven Bewegungsrichtung seitlich abgedichtet, entsteht ein Scher­ spalt, der in Abhängigkeit von Größe und Richtung der Relativbe­ wegung Fluid von dem einen Ende des so entstandenen Scherspalts zum anderen Ende fördert. Der Förderdruck ist direkt propor­ tional der Länge des Scherspalts, der Viskosität des gescherten Mediums und der Scherrate, also der Relativgeschwindigkeit. Bei geeigneter Anordnung dieses Scherspalts in der Weise, daß dieser zwei Kammern miteinander verbindet und die beiden den Scherspalt bildenden Flächen mit dem einen und dem anderen der drehenden Teile einer Kupplung verbunden sind, wird ein differenzdrehzahl­ abhängiger Förderdruck erzeugt, der in verschiedener Weise ge­ nutzt werden kann. Die Art der Nutzung besteht hier darin, daß Fördermedium unmittelbar in die Kammer einer Viskokupplung ge­ fördert wird, so daß der Kammerdruck bzw. die Kammerfüllung erhöht wird, so daß sich auf diese Weise die Charakteristik der Kupplung ändert. Günstige Weiterbildungen der genannten Lösung finden sich in den auf den unabhängigen Patentanspruch rückbezo­ genen Unteransprüchen. Zum besseren Verständnis des neuartigen Wirkprinzips und zur Erläuterung bevorzugter Ausführungsbei­ spiele wird nachfolgend auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Hierin zeigen
Fig. 1 einen Ausbruch aus zwei relativ zueinander beweglichen Platten zwischen denen in einer der Platten eine einen Scherspalt erzeugende Nut ausgebildet ist;
Fig. 2 die Ansicht einer Scheibe in deren erster Stirnfläche eine erste einen Scherspalt bildende Nut und in deren zweiter Stirnfläche eine zweite einen Scherspalt bil­ dende Nut ausgebildet ist;
Fig. 3 eine Kupplung gemäß der Lösung im Längsschnitt;
Fig. 4 Einzelheiten der Kupplung nach Fig. 3 in Schrägan­ sicht mit einem angeschnittenen Rotationsteil;
Fig. 5 ein Diagramm mit Charakteristiken des Drehmomentes über der Differenzdrehzahl für verschiedene Kupplungs­ typen.
Fig. 1 zeigt den Ausschnitt einer ersten Platte oder Scheibe 1 und einer zweiten Platte oder Scheibe 2, deren Stirnflächen 3, 4 aneinander anliegen. Die erste Platte 1 wird als fest angenom­ men; die zweite Platte 2 bewegt sich demgegenüber mit der Ge­ schwindigkeit VR. In der Stirnfläche 3 der ersten Platte 1 ist eine im Querschnitt rechteckige Nut 5 mit seitlich begrenzenden Wänden 6, 7 ausgebildet. Nut 5 und Stirnfläche 3 bilden einen Scherspalt, der ein viskoses Medium aufnimmt. Das betrachtete Element des Scherspalts hat die Länge lsp und die Höhe bzw. Tiefe s. Bei Bewegung der Platte 2 verhält sich das Medium in der Schernut entsprechend dem angegebenen linearen Geschwindigkeits­ profil, das sich auf die feste Platte 1 bezieht. An den Ober­ flächen gelten selbstverständlich jeweils Haftbedingungen sowohl für die Platte 1 wie für die Platte 2. Auf die Platte 2 bezogen sähe das Geschwindigkeitsprofil also reziprok aus. Auf die Plat­ te 1 bezogen ergibt sich im Scherspalt aufgrund der Scherung ein Druck p und ein Mengenstrom Q.
Da die hier dargestellten Anwendungen nicht von relativen Line­ arbewegungen ausgehen, sondern von relativen Rotationsbewegun­ gen, werden die Scherspalte bildenden Nuten vorzugsweise wie in Fig. 2 dargestellt ausgebildet. Hier ist eine Scheibe 11 ge­ zeigt, in deren sichtbarer Stirnfläche 13 eine Nut 15 mit Sei­ tenwänden 16, 17 ausgebildet ist, die mit einer ebenen Gegen­ fläche einen Scherspalt bildet, der Spiralform hat. Der Anfang 15a der Nut liegt in Randnähe und läuft in eine als Reservoir dienende Ringnut 18. Das achsnah liegende Ende 15e der Nut läuft in eine in Achsrichtung verlaufende Ausnehmung 19 ein, die sich zwischen den beiden Stirnflächen der Scheibe 11 erstreckt und eine Verbindung des Scherspalts mit der Gegenseite der Scheibe 11 herstellt. Die zentrale Bohrung 20 der Scheibe wird gegenüber einer Achse, auf der die Scheibe antreibend zu befestigen ist, abgedichtet.
In gestrichelten Linien ist eine auf der Rückseite liegende weitere Nut 25 mit Seitenwänden 26, 27 erkennbar, die mit einer ebenen Gegenfläche einen weiteren Scherspalt bilden kann. Diese Nut 25 ist gegensinnig zur Nut 15 in Spiralform ausgebildet. Sie läuft außen mit ihrem Anfang 25a ebenso in eine Ringnut 28 ein, wie sie mit ihrem Ende 25e ebenso Verbindung mit der Ausnehmung 19 hat. Dreht sich die Scheibe gegenüber einer auf ihrer Stirn­ fläche 13 fest aufliegenden Gegenfläche in der durch den Pfeil angedeuteten Uhrzeigerrichtung, so wird das Medium im Scherspalt vom Anfang 15a zum Ende 15e der Nut 15 gefördert. Anders be­ trachtet, das an der feststehenden Gegenfläche haftende Medium wird durch die Drehung der Scheibe durch den Scherspalt gezogen. Es wird hierbei Medium, das aus der Ringnut 18 gespeist wird, letztendlich über die Ausnehmung 19 auf die Rückseite der Schei­ be 11 befördert. Bei entgegengesetzter Drehrichtung bewirkt die Nut 25 auf der Rückseite aufgrund ihrer gegensinnigen Ausbildung gerade das Gegenteil, d. h. Medium wird aus der Ringnut 28 über den Scherspalt auf der Rückseite der Scheibe vom Anfang 25a zum Ende 25e der Nut und über die Ausnehmung 19 auf die Vorderseite der Scheibe gefördert.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 71 gezeigt, die eine Viskokupplung 72 umfaßt. Die Kupplung besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse 75 und einer Nabe 76, die gegeneinander abgedichtet sind und die Kammer 91 der Viskokupplung 72 aus­ bilden. Die Außenlamellen 73 der Viskokupplung sind drehfest mit dem Gehäuse 75 verbunden, die Innenlamellen 74 mit der Nabe 76.
Am Ende wird die Kammer von einer mit dem Gehäuse 75 fest ver­ bundenen Wandung 78 abgeschlossen, die mit einer Scheibe 81 in Anlage ist, die drehfest mit der Nabe 76 verbunden ist. In der Scheibe 81 ist stirnseitig eine Nut 85 ausgebildet, die mit der Gegenfläche der Wandung 78 einen Scherspalt bildet. Im Gehäuse 75 sitzt weiterhin ein verschiebbarer Ringkolben 79 ein, der sich über eine Tellerfeder 93 abstützt. Zwischen Wandung 78 und Ringkolben 79 ist eine Ausgleichskammer 92 ausgebildet. Diese ist über eine Axialbohrung 90 in der Wandung 78 mit dem äußeren Ende der einen Scherspalt bildenden Nut 85 verbunden. Das innere Ende der den Scherspalt bildenden Nut 85 ist über eine Axialboh­ rung 89 mit dem Inneren der Kammer 91 verbunden.
Weitere Einzelheiten sind in Fig. 4 erkennbar. Ein Teil des Gehäuses 75, die Wandung 78 und der Ringkolben 79 sind teilweise weggeschnitten dargestellt. Hierin ist die Scheibe 81 in Schräg­ ansicht dargestellt. Es ist eine Ringnut 88 im Randbereich er­ kennbar; weiterhin die spiralförmige Nut 85 mit ihrem Anfang 85a radial außen und ihrem Ende 85e radial innen, die mit der Gegen­ fläche der Wandung 78 den Scherspalt bildet. Am Ende 85e der Nut 85 befindet sich eine Axialbohrung 89, die eine Verbindung mit der Gegenseite und damit zum Inneren der Kammer 91 der Visko­ kupplung 72 darstellt. In der gehäusefesten Wandung 78 finden sich Axialbohrungen 90, die Verbindungen zwischen der Ringnut 88 und damit dem Anfang 85a der Nut und der links von der Wandung 78 liegenden Ausgleichskammer 92 herstellen. Je nach relativer Drehrichtung zwischen Kupplungsgehäuse 75 und Nabe 76 und damit zwischen Scheibe 77 und Wandung 81 fördert die Anordnung Medium aus der Kupplungskammer 91 in die Ausgleichskammer 92 oder umge­ kehrt. Bei der durch den Pfeil entgegen der Uhrzeigerrichtung bezeichneten Drehrichtung der Scheibe 81 wird Medium in der durch den weiteren Pfeil bezeichneten Richtung im Scherspalt vom Anfang zum Ende der Spiralnut 85 gefördert und damit aus der Ausgleichskammer 92 ins Innere der Viskokupplung.
In Fig. 5 ist eine Kennlinie C3 einer erfindungsgemäßen Visko­ kupplung dargestellt. Es ist das Drehmoment über der Differenz­ drehzahl angegeben. Zum Vergleich ist eine wesentlich flacher verlaufende Kennlinie Cvc einer ungesteuerten Viskokupplung nach dem Stand der Technik dargestellt.

Claims (9)

1. Kupplung (71) zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen (75, 76), die eine Viskokupplung (72) umfaßt, deren Lamellen (73, 74) axial wechselweise mit dem einen (75) und dem anderen (76) der zueinander drehbaren Teile drehfest verbunden sind und in einer mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Kupplungskammer (91) angeordnet sind, wobei die Viskokupplung (72) über eine Druck- oder Mengenänderung in der Kupplungskammer (91) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zur Druck- und Mengenänderung in der Kupp­ lungskammer (91) durch die Förderung einer in einer zwi­ schen zwei relativ zueinander drehenden Wandungen in Form von Scheiben- oder Rotationsflächen befindlichen viskosen Flüssigkeit erzeugt wird, wobei der Druck aufgrund von Scherkräften in einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden im wesentlichen parallel zur relativen Bewegungsrichtung der Wandungen seitlich abgedichteten, eine Ausgleichskammer (92) mit der Kupplungskammer (91) verbindenden Scherspalt (85) erzeugt wird.
2. Kupplung (71) nach Anspruch 1 zur Übertragung von Dreh­ momenten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen (75, 76), die eine Viskokupplung (72) umfaßt, deren Lamel­ len (73, 74) jeweils wechselweise mit dem einen (75) und dem anderen (76) der zueinander drehbaren Teile drehfest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungskammer (91) durch die zueinander drehbaren Teile (75, 76) gebildet wird und über eine Ausgleichskammer (92) verfügt, aus der viskose Flüssigkeit zur Mengen- oder Druckerhöhung ins Innere der Kupplungskammer (91) gefördert werden kann,
daß zwei Rotationskörper (78, 81) vorgesehen sind, von denen der eine mit dem einen der drehbaren Teile und der andere mit dem anderen der drehbaren Teile umläuft,
daß eine Rotationsfläche des einen Rotationskörpers (78) an der entsprechenden Rotationsfläche des anderen Rotations­ körpers (81) unter Bildung eines Ringspaltes anliegt und beide miteinander zumindest einen in Umfangsrichtung zwi­ schen einem Anfang und einem Ende verlaufenden Scherspalt (85) bilden, der im wesentlichen parallel zur relativen Bewegungsrichtung der Rotationsflächen seitlich abgedichtet ist, wobei der Anfang (85a) des Scherspalts (85) mit der Ausgleichskammer (92) und das Ende (85e) des Scherspalts (85) mit der Kupplungskammer (91) verbunden ist.
3. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Scherspalt durch eine Nut (85) in einer der aneinanderliegenden Rotationsflächen gebildet wird.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsflächen, die den Scherspalt bilden, als Radialebenen oder als Konusflächen oder als Zylinderflächen ausgebildet sind.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer radial ebenen oder einer konischen Rota­ tionsfläche liegende einen Scherspalt bildende Nut (85) einen Radialrichtungsanteil aufweist und spiralig verläuft.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskammer (92) von einem der zueinander drehbaren Teile (75) und einem mit diesen umlaufenden axial verschiebbaren federbelasteten Kolben (79) begrenzt wird.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang (85a) der den Scherspalt bildenden Nut (85) über zumindest eine Axialbohrung (90) oder -ausnehmung in dem einen der Rotationskörper (75) mit der Ausgleichskammer (92) verbunden ist.
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (85e) der den Scherspalt bildenden Nut (85) über zumindest eine Axialbohrung (89) oder -ausnehmung in dem zweiten der Rotationskörper (81) mit der Kupplungskam­ mer (91) verbunden ist.
9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Rotationskörper als radiale Wand (78) einstückig mit dem einen der zueinander drehbaren Teile (75) ausgebildet ist.
DE4345484A 1993-08-17 1993-08-17 Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung Expired - Fee Related DE4345484C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4327519A DE4327519C2 (de) 1993-08-17 1993-08-17 Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4345484C2 true DE4345484C2 (de) 2001-01-11

Family

ID=6495314

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4327519A Expired - Lifetime DE4327519C2 (de) 1993-08-17 1993-08-17 Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE4345484A Expired - Fee Related DE4345484C2 (de) 1993-08-17 1993-08-17 Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4327519A Expired - Lifetime DE4327519C2 (de) 1993-08-17 1993-08-17 Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5526912A (de)
JP (1) JP2884474B2 (de)
AT (1) AT404519B (de)
DE (2) DE4327519C2 (de)
FR (1) FR2709160B1 (de)
GB (1) GB2281109B (de)
IT (1) IT1274621B (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327519C2 (de) * 1993-08-17 2000-12-14 Gkn Viscodrive Gmbh Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE4343307C2 (de) * 1993-12-17 1999-02-04 Gkn Viscodrive Gmbh Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen
DE19505800C2 (de) * 1995-02-21 1998-10-15 Gkn Viscodrive Gmbh Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
JP3131164B2 (ja) * 1995-12-21 2001-01-31 ジー・ケー・エヌ・ヴィスコドライヴ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 少なくとも１つのビスカス継手と摩擦継手とを有する継手ユニット
DE19602752C1 (de) * 1996-01-26 1997-07-17 Gkn Viscodrive Gmbh Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE19619891C2 (de) * 1996-05-17 2001-07-26 Gkn Viscodrive Gmbh Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
GB2323140B (en) * 1996-05-17 1999-03-10 Gkn Viscodrive Gmbh Controllable coupling device
DE29614615U1 (de) * 1996-08-23 1996-10-17 GKN Viscodrive GmbH, 53797 Lohmar Kupplungsanordnung mit Reservoir für hochviskose Flüssigkeit
IT1284942B1 (it) * 1996-10-11 1998-05-28 Gkn Birfield Ag Gruppo di innesto in particolare per autoveicoli
EP0841499B1 (de) * 1996-11-07 2000-09-06 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Antriebskraft- Übertragungsvorrichtung
DE19653310C1 (de) * 1996-12-20 1998-10-08 Gkn Viscodrive Gmbh Differenzdrehzahlabhängige selbsttätige Kupplung
US5937980A (en) * 1997-02-24 1999-08-17 Dana Corporation Bi-directional one-way clutch
JPH10238564A (ja) * 1997-02-26 1998-09-08 Viscodrive Japan Kk 動力伝達装置
DE19717803C1 (de) * 1997-04-26 1998-10-15 Gkn Viscodrive Gmbh Übertragungskupplung mit Rangiercharakteristik
DE19810940C2 (de) 1998-03-13 2000-03-30 Gkn Viscodrive Gmbh Kupplungsvorrichtung zur Übertragung von Drehmoment
US6209673B1 (en) 1998-05-22 2001-04-03 Gkn Automotive, Inc. All wheel drive system for a motor vehicle
DE19829720C2 (de) * 1998-07-03 2000-05-31 Gkn Viscodrive Gmbh Visco-Lok Kupplung mit doppeltem Scherkanal
US6547025B1 (en) 1999-03-18 2003-04-15 Gkn Automotive, Inc. All wheel drive system for a motor vehicle
DE19940538A1 (de) * 1999-08-26 2001-04-05 Hans Martin Flüssigkeitsreibungskupplung
US6408621B1 (en) 2000-09-11 2002-06-25 Engineered Dynamics Corporation Fluid coupling assembly
US6607062B1 (en) 2002-02-19 2003-08-19 Torque Traction Technologies, Inc. Piston assembly for hydraulically actuated friction coupling
DE10304140B3 (de) * 2003-02-03 2004-10-21 Gkn Driveline International Gmbh Reibungskupplung mit Verstellung durch magneto-rheologisches Fluid
US8042642B2 (en) 2008-08-14 2011-10-25 American Axle & Manufacturing, Inc. Motor vehicle with disconnectable all-wheel drive system
US9079495B2 (en) 2012-06-15 2015-07-14 American Axle & Manufacturing, Inc. Disconnectable driveline with a multi-speed RDM and PTU
US8986148B2 (en) 2012-10-05 2015-03-24 American Axle & Manufacturing, Inc. Single speed and two-speed disconnecting axle arrangements
WO2015149874A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
US10704663B2 (en) 2018-09-06 2020-07-07 American Axle & Manufacturing, Inc. Modular disconnecting drive module with torque vectoring augmentation
US10927937B2 (en) 2018-09-06 2021-02-23 American Axle & Manufacturing, Inc. Modular disconnecting drive module with torque vectoring augmentation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031780A (en) * 1974-11-29 1977-06-28 Chrysler Corporation Coupling apparatus for full time four wheel drive
US4058027A (en) * 1976-07-09 1977-11-15 Gkn Transmissions Limited Control couplings
DE3701884C1 (de) * 1987-01-23 1987-12-17 Viscodrive Gmbh Fluessigkeitsreibungskupplung
US4966268A (en) * 1988-07-07 1990-10-30 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Driving power transmission device
US5056640A (en) * 1987-10-05 1991-10-15 Toyota Motor Corporation Torque transmission device for a four-wheel drive vehicle
US5178249A (en) * 1990-12-27 1993-01-12 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Rotary coupling for torque transmission

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR946558A (fr) * 1946-05-15 1949-06-08 Dispositif de transmission de puissance fonctionnant au moyen de matières meubles, fluides ou solides
DE938813C (de) * 1946-05-15 1956-02-09 Ubaldo Ranzi Mit einem Pulver oder einem feinkoernigen Material als Kupplungsmittel arbeitende Reibungskupplung
DE938816C (de) * 1954-04-25 1956-02-09 Basf Ag Stopfbuechsloser Verschluss und Lager an senkrechten Ruehrwellen
US4012968A (en) * 1974-12-23 1977-03-22 Borg-Warner Corporation Speed-sensitive differential mechanism
US4224838A (en) * 1978-12-06 1980-09-30 Ford Motor Company Four speed ratio automatic transmission with compact gearing
IT1189667B (it) * 1986-05-16 1988-02-04 Fiat Auto Spa Perfezionamenti ai sistemi di trasmissione per autoveicoli a quattro ruote motrici
FR2604232B1 (fr) * 1986-09-19 1991-04-19 Glaenzer Spicer Sa Dispositif de transmission a differentiel, notamment pour vehicule automobile.
DE3702299C1 (de) * 1987-01-27 1988-03-10 Viscodrive Gmbh Fluessigkeitsreibungskupplung
JPH0717162B2 (ja) * 1987-03-27 1995-03-01 豊田工機株式会社 トルク伝達装置
US4905808A (en) * 1987-03-27 1990-03-06 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque transmission device for a four-wheel drive vehicle
DE3725103C1 (de) * 1987-07-29 1988-09-08 Viscodrive Gmbh Antriebsanordnung in einem vierradgetriebenem Fahrzeug mit einer Kupplung zum zeitweisen Zuschalten der nicht staendig angetriebenen Raeder
DE3826256A1 (de) * 1987-08-03 1989-03-02 Toyoda Machine Works Ltd Antriebsdrehmoment-uebertragungsvorrichtung
JP2579644B2 (ja) * 1987-09-28 1997-02-05 豊田工機株式会社 油圧制御装置
JPH01126440A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
JP2667180B2 (ja) * 1988-01-12 1997-10-27 栃木富士産業株式会社 ビスカスカップリング
US5031743A (en) * 1988-01-29 1991-07-16 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Driving power transmission
JPH01220728A (ja) * 1988-02-25 1989-09-04 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
EP0347165B1 (de) * 1988-06-15 1993-11-24 Group Lotus Limited Differentialeinheit
JPH0251626A (ja) * 1988-08-15 1990-02-21 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
DE3828421C1 (de) * 1988-08-22 1989-03-23 Viscodrive Gmbh, 5204 Lohmar, De
JPH02120530A (ja) * 1988-10-31 1990-05-08 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
JPH02120529A (ja) * 1988-10-31 1990-05-08 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
EP0380101A3 (de) * 1989-01-27 1991-05-29 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Übertragung der Antriebskraft für ein Fahrzeug
JPH02209629A (ja) * 1989-02-03 1990-08-21 Toyota Motor Corp 動力伝達機構
JP2536144B2 (ja) * 1989-04-07 1996-09-18 トヨタ自動車株式会社 動力伝達機構
JP2540947B2 (ja) * 1989-07-17 1996-10-09 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置
JPH03102640U (de) * 1990-02-08 1991-10-25
AT394895B (de) * 1990-07-05 1992-07-10 Steyr Daimler Puch Ag Fluessigkeitsreibungskupplung
JPH04145239A (ja) * 1990-10-03 1992-05-19 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
JPH04151029A (ja) * 1990-10-11 1992-05-25 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
DE4111269C1 (de) * 1991-04-08 1992-11-05 Viscodrive Gmbh, 5204 Lohmar, De
US5129870A (en) * 1991-12-23 1992-07-14 Ford Motor Company Multiple-ratio automatic transmission with releasable hyperboloidal couplings
US5261862A (en) * 1992-06-05 1993-11-16 Ford Motor Company Multiple speed transaxle for automotive vehicles
US5267916A (en) * 1992-12-04 1993-12-07 Ford Motor Company Multiple speed automatic transmission for automotive vehicles
DE4327519C2 (de) * 1993-08-17 2000-12-14 Gkn Viscodrive Gmbh Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE69419288T2 (de) * 1993-08-18 1999-11-04 Tochigi Fuji Sangyo K.K., Tochigi Sperrbares Ausgleichsgetriebe
DE4343307C2 (de) * 1993-12-17 1999-02-04 Gkn Viscodrive Gmbh Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Teilen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031780A (en) * 1974-11-29 1977-06-28 Chrysler Corporation Coupling apparatus for full time four wheel drive
US4058027A (en) * 1976-07-09 1977-11-15 Gkn Transmissions Limited Control couplings
DE3701884C1 (de) * 1987-01-23 1987-12-17 Viscodrive Gmbh Fluessigkeitsreibungskupplung
US5056640A (en) * 1987-10-05 1991-10-15 Toyota Motor Corporation Torque transmission device for a four-wheel drive vehicle
US4966268A (en) * 1988-07-07 1990-10-30 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Driving power transmission device
US5178249A (en) * 1990-12-27 1993-01-12 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Rotary coupling for torque transmission

Also Published As

Publication number Publication date
FR2709160A1 (fr) 1995-02-24
AT404519B (de) 1998-12-28
ATA156594A (de) 1998-04-15
GB2281109A (en) 1995-02-22
JPH0777225A (ja) 1995-03-20
GB2281109B (en) 1997-05-28
DE4327519C2 (de) 2000-12-14
US5706923A (en) 1998-01-13
ITMI941746A1 (it) 1996-02-17
IT1274621B (it) 1997-07-18
JP2884474B2 (ja) 1999-04-19
DE4327519A1 (de) 1995-02-23
FR2709160B1 (fr) 1997-01-31
US5526912A (en) 1996-06-18
GB9416589D0 (en) 1994-10-12
ITMI941746A0 (it) 1994-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4345484C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Viscokupplung
DE4444027C2 (de) Achsgetriebe zur Drehmomentverteilung
AT403855B (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer kupplung
DE2300343C2 (de) Achsantrieb für Fahrzeuge
DE69003630T2 (de) Baugruppe mit Visko-Kupplung für die Drehmomentübertragung in einem Kraftfahrzeug.
DE69003292T2 (de) Baugruppe mit Visko-Kupplung für die Drehmomentübertragung in einem Kraftfahrzeug.
DE19505800C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE68903144T2 (de) Antriebskraft-uebertragungsvorrichtung.
DE3828421C1 (de)
DE3703165C2 (de)
DE3134204A1 (de) "differentialgetriebe"
DE3826256A1 (de) Antriebsdrehmoment-uebertragungsvorrichtung
DE4111269C1 (de)
DE69206257T2 (de) Differentialgetriebe.
DE19619891C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE19619891A9 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE3814206C2 (de)
DE19529650C2 (de) Differentialgetriebeeinheit
DE19650040C2 (de) Kupplungseinheit
EP0332608B1 (de) Flüssigkeitsreibungskupplung und deren Anwendung
DE3402917C1 (de) Differentialgetriebe mit einer reibschlüssigen Sperrkupplung, die durch eine von Ausgleichsbewegungen abhängige selbsttätige Steuerkupplung betätigbar ist
DE19602752C1 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung
DE3828422C1 (en) Viscous coupling
DE69011944T2 (de) Regelbare drehzahldifferenzabhängige Kupplung.
DE3810169C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
Q172 Divided out of (supplement):

Ref country code: DE

Ref document number: 4327519

8110 Request for examination paragraph 44
8110 Request for examination paragraph 44
AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4327519

Format of ref document f/p: P

AC Divided out of

Ref country code: DE

Ref document number: 4327519

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee