DE19650039A1 - Coupling unit with at least one viscous coupling and one friction clutch - Google Patents
Coupling unit with at least one viscous coupling and one friction clutchInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinheit mit einer Visko kupplung und mindestens einer Reibkupplung sowie Stellmitteln, wobei die Viskokupplung erste und zweite Lamellen umfaßt, die sich radial zumindest teilweise überlappen, von denen die ersten Lamellen einem ersten Lamellenträger und die zweiten Lamellen einem zweiten Lamellenträger in Drehrichtung um eine Längsachse fest zugeordnet sind und in einem abgeschlossenen Raum zwischen diesen angeordnet sind, welcher ansonsten zumindest teilweise mit einem Viskomedium, insbesondere Silikonöl, hoher Viskosität gefüllt ist, wobei die ersten oder zweiten Lamellen auf einem fixen Abstand zueinander entlang der Längsachse distanziert an geordnet sind, wobei jede Reibkupplung ein Kupplungsgehäuse, eine Druckplatte, eine Kupplungsnabe, erste und zweite sich ra dial teilweise überlappende Reibscheiben sowie eine die Druck platte von den Reibscheiben weg beaufschlagende Entlastungsfeder umfaßt, bei welcher die ersten Reibscheiben mit der Kupplungs nabe und die zweiten Reibscheiben mit dem Kupplungsgehäuse in Drehrichtung um die Längsachse fest verbunden sind und wobei die Stellmittel bei Erreichen einer vorbestimmten Drehzahldifferenz zwischen den ersten und zweiten Lamellen der Viskokupplung wirk sam werden.The invention relates to a coupling unit with a visco clutch and at least one friction clutch and adjusting means, wherein the viscous coupling comprises first and second plates, which radially at least partially overlap, the first of which Slats a first slat carrier and the second slats a second disk carrier in the direction of rotation about a longitudinal axis are firmly assigned and in a closed space between these are arranged, which is otherwise at least partially with a viscous medium, especially silicone oil, high viscosity is filled, the first or second slats on one fixed distance from each other along the longitudinal axis are arranged, each friction clutch a clutch housing, a pressure plate, a clutch hub, first and second ones dial partially overlapping friction discs as well as a pressure plate relieving spring acting away from the friction discs comprises, in which the first friction discs with the clutch hub and the second friction discs with the clutch housing in Direction of rotation around the longitudinal axis are firmly connected and the Setting means when a predetermined speed difference is reached act between the first and second plates of the viscous coupling become sam.
Eine derartige Kupplungseinheit mit einer Viskokupplung und einer Reibkupplung ist in der WO 86/02133 beschrieben. Die Kupp lungseinheit weist ein für die Viskokupplung und die Reibkupp lung gemeinsames Gehäuse insofern auf, als dieses Gehäuse eine Verzahnung zur unmittelbaren Aufnahme der Außenlamellen der Viskokupplung besitzt. Die Abtrennung von Viskokupplung und der im Gehäuse ebenfalls aufgenommenen Reibanordnung der Reibkupp lung erfolgt durch Deckel. Des weiteren ist eine gemeinsame zen trale Welle vorgesehen, auf der die Nabe der Viskokupplung dreh bar angeordnet ist. Die Nabe stützt sich des weiteren gegen einen der Welle fest zugeordneten Anschlag in einer Richtung der Längsachse mit einer Stirnfläche ab. An der davon abgewandten Stirnfläche sind Stellmittel in Form von Vorsprüngen um die Längsachse verteilt angeordnet. Diese greifen in gegenüber liegende axiale Ausnehmungen einer Druckscheibe, die in Dreh richtung um die Längsachse fest mit der Welle und entlang der selben verstellbar ist, so daß eine Relativdrehung zwischen der Nabe der Viskokupplung und der Welle bzw. der Druckplatte zu einer Verstellung der Druckplatte entlang der Längsachse führt. Die Reibkupplung umfaßt zwei Sätze von Reibscheiben, von denen die einen fest in einer Verzahnung des gemeinsamen Gehäuses aufgenommen sind und die anderen drehfest mit einer Kupplungs nabe verbunden sind, welche wiederum in Drehrichtung fest auf der Welle angebracht und in Richtung der Längsachse an einen Anschlag derselben abgestützt ist. Eine Entlastungsfeder ist zwischen der Druckplatte und der Kupplungsnabe der Reibkupplung angebracht. Von Nachteil bei dieser Ausbildung ist, daß das Gehäuse die Verzahnung sowohl für die Reibscheiben als auch die Außenlamellen aufweist. Bei einem Defekt an der Viskokupplung ist eine vollständige Demontage erforderlich. Dies ist insbeson dere nachteilig, weil die Viskokupplung das Viskomedium (Silikonöl) enthält. Ferner ist von Nachteil, daß die Stell mittel auf dem kleinsten Durchmesser, nämlich dem der Nabe an geordnet sind. Dies bedeutet, daß keine feine Abstufung bzw. Zuschaltung realisierbar ist, weil bereits bei einer geringen Drehverstellung große Axialbewegungen erzeugt werden. Dies be deutet ferner, daß auch nur ein kleiner Weg zur Verfügung steht, um die Gegenkraft der Entlastungsfeder zu überwinden und daß die Viskokupplung entsprechend hohe Kräfte erzeugen muß. Auch unter liegen bei diesen Stellkräften die Stellmittel hohen Bean spruchungen.Such a coupling unit with a viscous coupling and a friction clutch is described in WO 86/02133. The dome tion unit has one for the viscous coupling and the friction clutch on the common housing insofar as this housing is a Gearing for the immediate inclusion of the outer lamellae of the Has viscous coupling. The separation of the viscous coupling and the friction arrangement of the friction clutch also accommodated in the housing lid is used. Furthermore, a common zen tral shaft provided on which the hub of the viscous coupling rotates bar is arranged. The hub is also supported a stop assigned to the shaft in a direction of Longitudinal axis with an end face. On the opposite End face are adjusting means in the form of projections around the Longitudinal axis distributed. These interlock lying axial recesses of a thrust washer in rotation direction around the longitudinal axis firmly with the shaft and along the the same is adjustable so that a relative rotation between the Hub of the viscous coupling and the shaft or the pressure plate an adjustment of the pressure plate along the longitudinal axis. The friction clutch comprises two sets of friction disks, one of which the one firmly in a toothing of the common housing are included and the others are non-rotatable with a coupling hub are connected, which in turn in the direction of rotation attached to the shaft and in the direction of the longitudinal axis to one The same stop is supported. A relief spring is between the pressure plate and the clutch hub of the friction clutch appropriate. The disadvantage of this training is that Housing the toothing for both the friction discs and the Has outer slats. If there is a defect in the viscous coupling complete disassembly is required. This is in particular another disadvantage because the viscous coupling the viscous medium (Silicone oil) contains. Another disadvantage is that the Stell medium on the smallest diameter, namely that of the hub are ordered. This means that no fine gradation or Connection is feasible because even with a small Large axial movements are generated. This be also indicates that there is only a small path available to overcome the counterforce of the relief spring and that the Viscous coupling must generate correspondingly high forces. Even under With these actuating forces, the actuating means are high bean sayings.
In der DE 34 26 460 C1 ist eine Kupplungseinheit beschrieben, bei der eine Stirnwand der Viskokupplung als Kolben beweglich ausgebildet ist. Dieser beaufschlagt die Druckplatte der Reib kupplung. Die Drehmomentübertragung erfolgt also ausschließlich nach der Charakteristik der Reibkupplung. Die Viskokupplung dient lediglich der Beaufschlagung der Reibkupplung. Da die Viskokupplung ausschließlich zur Betätigung der Reibkupplung dient, weist diese gegenüber der Reibkupplung ein vernachlässig bar niedriges übertragbares Nennmoment auf. Die Zuschaltung er folgt ausschließlich nach dem Temperaturverhalten der Viskokupp lung.DE 34 26 460 C1 describes a coupling unit, with one end wall of the viscous coupling movable as a piston is trained. This acts on the pressure plate of the friction clutch. The torque is transmitted exclusively according to the characteristic of the friction clutch. The viscous coupling only serves to apply the friction clutch. Since the Viscous coupling only for actuating the friction clutch serves, this has a negligible compared to the friction clutch bar low transferable nominal torque. The connection he follows only after the temperature behavior of the viscous coupling lung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinheit zu schaffen, welche zumindest eine Reib- und eine Viskokupplung umfaßt, bei der die Drehmomentübertragungskennlinie in weiten Grenzen an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden kann und darüber hinaus zumindest für eine vorbestimmbare Größe die Drehmomentübertragung ausschließlich oder zu einem wesentlichen Teil von der Viskokupplung übernommen wird. Ferner soll eine vereinfachte Wartung erreicht werden und die spezifische Bean spruchung und das Ansprechverhalten der Stellmittel sollen ver bessert werden.The invention has for its object a coupling unit to create, which at least a friction and a viscous coupling includes, in which the torque transmission characteristic in wide Limits can be adapted to the respective application and in addition at least for a predeterminable size Torque transmission exclusively or to an essential Part of the viscous coupling is taken over. Furthermore, a simplified maintenance can be achieved and the specific bean stress and the response behavior of the actuating means should ver be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vis kokupplung eine separate, geschlossene Baueinheit darstellt, welche mindestens eine Nabe als ersten Lamellenträger und ein diese lagerndes Gehäuse als zweiten Lamellenträger umfaßt, wel che den Raum, in dem die ersten und zweiten Lamellen sowie das Viskomedium aufgenommen sind, umschließen, daß das Kupplungsge häuse der Reibkupplung/-en die Viskokupplung aufnimmt, so daß beide auf der Längsachse zentriert sind, daß mindestens eine der beiden Stirnflächen des Gehäuses der Viskokupplung (A) der Stirnfläche der Druckplatte einer Reibkupplung gegenüberliegt und diesen die Stellmittel zugeordnet sind, welche die Druck platte abhängig von der Drehstellung des Gehäuses der Viskokupp lung zur Druckplatte hin beaufschlagen und in mindestens einer Drehrichtung wirksam sind, daß die Entlastungsfeder einerseits am Kupplungsgehäuse und andererseits an der Druckplatte abge stützt ist und die Druckplatte in Richtung zu der dieser gegen überliegenden Stirnfläche des Gehäuses der Viskokupplung beauf schlagt und daß die Druckplatte jeder Reibkupplung in Drehrich tung um die Längsachse fest und entlang derselben verstellbar mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist.This object is achieved in that the Vis Coupling represents a separate, closed structural unit, which has at least one hub as the first disk carrier and one this bearing housing includes as a second disk carrier, wel the room in which the first and second slats as well as the Viscomedium are included, enclose that the clutch housing of the friction clutch (s) accommodates the viscous coupling so that are both centered on the long axis that at least one of the two end faces of the housing of the viscous coupling (A) Face of the pressure plate opposite a friction clutch and these are assigned the adjusting means, which are the pressure plate depending on the rotational position of the housing of the viscous coupling Apply pressure to the pressure plate and in at least one Direction of rotation are effective that the relief spring on the one hand abge on the clutch housing and on the other hand on the pressure plate is supported and the pressure plate in the direction of this against overlying end face of the housing of the viscous coupling strikes and that the pressure plate of each friction clutch in rotary direction tion around the longitudinal axis and adjustable along the same is connected to the clutch housing.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß bei geringen anste henden Drehzahldifferenzen die Drehmomentübertragung ausschließ lich über die Viskokupplung erfolgt. Ein weiterer Vorteil ist darin begründet, daß die Viskokupplung praktisch keine Reak tionszeit aufweist, d. h. unmittelbar bei Auftreten einer Dreh zahldifferenz wird die Viskokupplung wirksam. Die Zuschaltung der Reibkupplung wird erst erreicht, nachdem eine Drehverstel lung zwischen dem Gehäuse der Viskokupplung und der Druckplatte erfolgt ist. Erst dann erfolgt eine Beaufschlagung der Reibkupp lung, so daß diese fortschreitend an der Drehmomentübertragung beteiligt wird. Schließlich ist von Vorteil, daß auch eine Asym metrie erreicht werden kann, d. h., daß in den beiden möglichen Drehrichtungen unterschiedliche Drehmomentübertragungskennlinien vorgesehen werden können. Ein Vorteil ist auch darin begründet, daß die Viskokupplung dämpfend wirkt, d. h. die Dämpfungseffekte der Viskokupplung können bei der Kupplungseinheit genutzt wer den. Die Gesamtkennlinien der Kupplungseinheit können durch ver schiedene Faktoren, unter anderem die Viskosität des verwendeten viskosen Mediums und durch die Ausbildung der Stellmittel beein flußt werden. Die Beeinflussung kann auch durch den Füllungsgrad der Viskokupplung erzielt werden, ob diese beispielsweise so ausgelegt ist, daß sie grundsätzlich im Viskomodus arbeitet oder aber auch die Möglichkeit des sogenannten "Humps" gegeben ist, d. h. ein Betriebszustand, bei dem die Lamellen der Viskokupplung in Reibkontakt zueinander gelangen und der Druck in der Kupplung so weit angestiegen ist, daß ein direkter Durchtrieb gegeben ist. Von Vorteil ist ferner die Anordnungsmöglichkeit der Stell mittel auf einem großen Durchmesser, so daß ein relativ großer Drehweg zur Erzielung der notwendigen axialen Verstellung ge nutzt werden kann. Dies führt zu geringen Stellkräften und einer großen Freiheit bezüglich der Ausbildung des Ansprechverhaltens. Die Separierung der Viskokupplung reduziert den Aufwand bei der Montage und Demontage und Wartungsarbeiten an den Stellmitteln. Ein Austausch der Viskokupplung wird ferner vereinfacht.The advantage of this training is that at low levels due to speed differences exclude torque transmission Lich via the viscous coupling. Another advantage is is based on the fact that the viscous coupling has practically no reak tion time, d. H. immediately when a turn occurs the viscous coupling becomes effective. The connection the friction clutch is only reached after a rotary adjuster tion between the housing of the viscous coupling and the pressure plate is done. Only then is the friction clutch applied lung, so that this progressively to the torque transmission is involved. Finally, it is advantageous that an asym metry can be achieved, d. that is, in the two possible Different torque transmission characteristics can be provided. Another advantage is that that the viscous coupling has a damping effect, d. H. the damping effects the viscous coupling can be used with the coupling unit the. The overall characteristics of the clutch unit can be verified by ver various factors, including the viscosity of the used viscous medium and by the formation of the adjusting means to be flowed. The influence can also be influenced by the degree of filling the viscous coupling can be achieved, for example is designed so that it basically works in viscomode or but there is also the possibility of the so-called "hump" d. H. an operating state in which the plates of the viscous coupling come into frictional contact with each other and the pressure in the clutch has risen so far that there is a direct drive through is. Another advantage is the arrangement of the position medium on a large diameter so that a relatively large Rotation path to achieve the necessary axial adjustment ge can be used. This leads to low actuating forces and one great freedom in developing responsiveness. The separation of the viscous coupling reduces the effort involved in Assembly and disassembly and maintenance work on the positioning equipment. An exchange of the viscous coupling is also simplified.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Kupplungsein heit aus einer Viskokupplung und zwei Reibkupplungen aufzubauen, wobei die Viskokupplung ein Gehäuse und zwei Naben aufweist. Da bei sind die ersten Lamellen aufgeteilt und jeweils ein Teil der Anzahl der ersten Lamellen den beiden Naben zugeordnet, während die zweiten Lamellen insgesamt dem Gehäuse zugeordnet sind.In an embodiment of the invention, the clutch is provided assembly from a viscous clutch and two friction clutches, wherein the viscous coupling has a housing and two hubs. There at the first slats are divided and each part of the Number of first slats assigned to the two hubs while the second slats are assigned to the housing as a whole.
Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das den beiden Reibkupplungen gemeinsame Gehäuse zur Verbindung mit einem An trieb bestimmt ist und daß jeweils eine Kupplungsnabe der Reib kupplungen und jeweils eine der beiden Naben der Viskokupplung zur gemeinsamen Verbindung mit je einem der beiden Abtriebe be stimmt sind.In this embodiment, it is provided that the two Friction clutches common housing for connection to an drive is determined and that each have a clutch hub of friction couplings and one of the two hubs of the viscous coupling for common connection with one of the two drives are true.
Eine solche Anordnung kommt z. B. bei einem Antriebskonzept für ein Kraftfahrzeug in Frage, bei dem im Normalbetrieb beispiels weise ein Frontantrieb gegeben ist und der Heckantrieb nur dann wirksam wird, wenn Drehzahlunterschiede an den Vorder- und Hin terrädern auftauchen, also zwischen den beiden Achsen gegeben sind. Im Normalbetrieb, d. h. bei trockenem Untergrund treten zwischen den Lamellen der Viskokupplung keine Drehzahldifferen zen auf, weil eine Mitnahme über die Hinterräder erfolgt. Erst dann, wenn die Vorderräder schneller drehen als die Hinterräder, ergibt sich eine Drehzahldifferenz, und die Hinterräder werden antriebsmäßig zugeschaltet. Bei einer solchen Anordnung von einer Viskokupplung mit zwei Naben und zwei Reibkupplungen ist es möglich, die Stellmittel nur einmal vorzusehen und das Ge häuse entlang der Längsachse schwimmend zu lagern, so daß durch das Gehäuse eine Beaufschlagung der Druckplatten beider Reib kupplungen erfolgt, und zwar zum einen unmittelbar über die Stellmittel und zum anderen durch Verstellung des Gehäuses der Viskokupplung entlang der Längsachse.Such an arrangement comes z. B. in a drive concept for a motor vehicle in question, for example in normal operation as a front-wheel drive is given and the rear-wheel drive only then takes effect when there are speed differences at the front and back Surfaces appear, that is between the two axes are. In normal operation, i.e. H. tread on a dry surface no speed differences between the plates of the viscous coupling zen on because it is carried along by the rear wheels. First then when the front wheels turn faster than the rear wheels, there is a speed difference, and the rear wheels are activated by drive. With such an arrangement of a viscous coupling with two hubs and two friction clutches it is possible to provide the actuating means only once and the Ge store floating along the longitudinal axis, so that by the housing acts on the pressure plates of both friction couplings takes place, on the one hand directly via the Adjustment means and on the other hand by adjusting the housing of the Viscous coupling along the longitudinal axis.
Vorzugsweise sind die Stellmittel in Form von sich gegenseitig abstützenden Rampenflächen ausgeführt, wobei die Rampenflächen in zumindest einer Drehrichtung um die Längsachse wirksam sind, und zwar ausgehend von einer Ausgangsstellung, die das Gehäuse und die Druckplatte im nicht betätigten Zustand einnehmen. Es ist jedoch auch möglich, eine Anordnung zu treffen, bei der eine Drehmomentübertragung in zwei Drehrichtungen vorgesehen ist. The actuating means are preferably in the form of one another supporting ramp surfaces executed, the ramp surfaces are effective in at least one direction of rotation about the longitudinal axis, starting from a starting position that the housing and take the pressure plate in the unactuated state. It However, it is also possible to make an arrangement in which a Torque transmission in two directions of rotation is provided.
Eine Verringerung der Reibkräfte bei einer solchen Ausbildung der Rampenflächen kann dadurch erreicht werden, daß zwischen diesen Wälzkörper angeordnet sind.A reduction in the frictional forces with such training of the ramp surfaces can be achieved in that between these rolling elements are arranged.
Eine Asymmetrie hinsichtlich der Wirksamkeit in beiden Drehrich tungen erreicht werden kann, indem die Rampenflächen in den bei den Drehrichtungen einen unterschiedlichen Verlaufaufweisen. Dabei ist auch eine Gestaltung denkbar, daß die Reibkupplung nur in einer Drehrichtung und die Viskokupplung in beiden Drehrich tung wirksam wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß in der Ausgangsstellung eine Rastposition vorgegeben ist, so daß durch die Rastposition bestimmt werden kann, ab wann die Reibkupplung zugeschaltet wird, d. h. die Rastposition ist zunächst zu über winden.An asymmetry with regard to the effectiveness in both turning mechanisms can be achieved by the ramp areas in the at the directions of rotation have a different course. A design is also conceivable that the friction clutch only in one direction of rotation and the viscous coupling in both directions tion takes effect. Furthermore, it can be provided that in the Starting position a rest position is specified, so that by the locking position can be determined from when the friction clutch is switched on, d. H. the rest position is initially over wind.
In Ausgestaltung der Erfindung kann ferner zur Rückführung des Gehäuses der Viskokupplung im Verhältnis zur Druckplatte der Reibkupplung zwischen beiden eine Rückstellfeder geordnet sein. Diese ist zwischen den beiden in Umfangsrichtung wirkend ange ordnet.In an embodiment of the invention can also be used to return the Housing of the viscous coupling in relation to the pressure plate of the A return spring can be arranged between the friction clutch. This is between the two acting in the circumferential direction arranges.
Für den Fall, daß eine Viskokupplung mit zwei Naben vorgesehen ist, ist eine Trennwand zur Distanzierung der ersten Lamellen vorhanden.In the event that a viscous coupling with two hubs is provided is a partition for spacing the first slats available.
Sind nur eine Viskokupplung und eine Reibkupplung vorgesehen, so ist das Gehäuse der Viskokupplung in einer Richtung der Längs achse unverschieblich gegen das Kupplungsgehäuse abgestützt.If only a viscous clutch and a friction clutch are provided, see above is the housing of the viscous coupling in a longitudinal direction axially supported against the clutch housing.
Für die Anwendung der Kupplungseinheit beispielsweise bei einem Achsdifferential eines Kraftfahrzeuges ist vorgesehen, daß das Kupplungsgehäuse der Reibkupplung durch den Ausgleichkorb und die Kupplungsnabe der Reibkupplung durch ein Abtriebskegelrad des Achsdifferentiales dargestellt ist.For the use of the coupling unit, for example, with a Axle differential of a motor vehicle is provided that the Clutch housing of the friction clutch through the compensation basket and the clutch hub of the friction clutch through an output bevel gear of the axle differential is shown.
Verschiedene Ausführungsbeispiele einer Kupplungseinheit nach der Erfindung und Antriebskonzepte von Kraftfahrzeugen, bei de nen diese Kupplungseinheiten Anwendung finden können, sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand derselben näher erläutert.Various embodiments of a clutch unit according to the invention and drive concepts of motor vehicles, de NEN these coupling units can be used are in the drawing schematically illustrated and based on the same explained.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 das Antriebsschema eines frontgetriebenen Kraftfahrzeuges, Fig. 1, the driving scheme of a front-wheel drive motor vehicle,
Fig. 2 das Antriebsschema für einen Kraftfahrzeug, das mit einem permanenten Frontantrieb und einem selektiven Hinterantrieb versehen ist, Fig. 2, the drive scheme for a motor vehicle which is provided with a permanent front-wheel drive and a selective rear drive,
Fig. 3 ein Antriebsschema eines frontgetriebenen Kraftfahrzeuges mit selektiv zuschaltendem Hinterradantrieb, wobei das Hinterachsdif ferential durch eine erfindungsgemäße Kupp lungseinheit ersetzt ist, Fig. 3 shows a drive diagram of a front-wheel drive motor vehicle with rear-wheel drive selectively zuschaltendem, wherein the axle differential Hinterachsdif is replaced by an inventive Kupp averaging unit,
Fig. 4 einen Halblängsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kupplungseinheit mit einer Viskokupplung und einer Reibkupplung, Fig. 4 is a half longitudinal section through a first embodiment of a coupling unit having a viscous coupling and a friction clutch,
Fig. 5 einen Schnitt V-V gemäß Fig. 4, Fig. 5 is a section VV of Fig. 4,
Fig. 6a-6d Einzelheiten im vergrößerten Maßstab bezüg lich der verschiedenen Möglichkeiten der Ausbildung der Stellmittel gemäß einem Schnitt VI-VI der Fig. 4 bzw. 5, FIGS. 6a-6d on an enlarged scale details bezüg Lich of the different ways of forming the locking means in accordance with a section VI-VI of Fig. 4 or 5,
Fig. 7 einen Halblängsschnitt durch eine Kupp lungseinheit, die integrierter Bestandteil eines Achsdifferentiales ist und Fig. 7 is a half longitudinal section through a hitch be unit that is an integral part of an axle differential and
Fig. 8 eine Kupplungseinheit mit einer Viskokupp lung und zwei Reibkupplungen, die Differen tialfunktion übernimmt. Fig. 8 is a clutch unit with a viscous coupling and two friction clutches, the differential function.
In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das als Front antriebskraftfahrzeug ausgelegt ist. Dies bedeutet, daß nur die Vorderräder 2 und nicht die Hinterräder 3 angetrieben werden. Die Hinterräder 3 werden nur mitgeschleppt. Zum Antrieb der Vor derräder 2 dient der Motor 4, der über ein Schalt- oder Automa tikgetriebe 5 ein Vorderachsdifferential 6 treibt, dessen beiden Ausgänge über Seitenwellen 7 mit den beiden Vorderrädern 2 ver bunden sind. Um eine zumindest begrenzte Sperrung der Differen tialfunktion des Achsdifferentiales 6 zu erreichen, wenn an einem der beiden Vorderräder 2 im Verhältnis zum Untergrund ein Schlupf auftritt, kann eine Kupplungseinheit nach den Fig. 4 bis 6 dem Achsdifferential 6 zugeordnet werden oder aber dieses kann durch eine Anordnung ersetzt werden, wie sie im Zusammen hang mit Fig. 7 beschrieben ist.In Fig. 1, a motor vehicle 1 is shown, which is designed as a front driving motor vehicle. This means that only the front wheels 2 and not the rear wheels 3 are driven. The rear wheels 3 are only dragged along. To drive the front wheels 2 , the motor 4 , which drives a front axle differential 6 via a manual or automatic transmission 5 , the two outputs of which are connected via side shafts 7 to the two front wheels 2 . In order to achieve an at least limited locking of the differential function of the axle differential 6 when slip occurs on one of the two front wheels 2 in relation to the ground, a clutch unit according to FIGS. 4 to 6 can be assigned to the axle differential 6 or this can be done by a Arrangement to be replaced, as described in conjunction with FIG. 7.
Fig. 2 zeigt ein Kraftfahrzeug 1′, das von der Basis her als Frontantriebsfahrzeug ausgelegt ist, d. h. die Vorderräder 2 wer den unmittelbar mittels des Motors 4 und des davon angetriebenen Getriebes 5 über das Achsdifferential 6 und die Seitenwellen 7 angetrieben. Zusätzlich werden jedoch die Hinterräder 3 dann an getrieben, wenn zwischen den Vorderrädern 2 und Hinterrädern 3 eine Drehzahldifferenz auftritt. Hierzu erfolgt ein Antrieb durch ein Abzweiggetriebe 8, welches über eine Längswelle 9 das Hinterachsdifferential 10 treibt, dessen beiden Ausgänge mittels Seitenwellen 11 mit den Hinterrädern 3 verbunden sind. Dabei kann eine Kupplungseinheit gemäß Fig. 4 bis 6 dem Antriebs strang zwischen den Vorderrädern 2 und den Hinterrädern 3, bei spielsweise dem Abzweiggetriebe 8, zugeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dem Hinterachsdifferential 10 eine Kupplungseinheit gemäß Fig. 4 bis 6 zuzuordnen oder aber ein Achsdifferential entsprechend Fig. 7 oder 8 vorzusehen. Fig. 2 shows a motor vehicle 1 ', which is designed from the base as a front-wheel drive vehicle, that is, the front wheels 2 who are driven directly by means of the motor 4 and the transmission 5 driven by it via the axle differential 6 and the side shafts 7 . In addition, however, the rear wheels 3 are driven to when a speed difference occurs between the front wheels 2 and rear wheels 3 . For this purpose, a branch gear 8 drives the rear axle differential 10 via a longitudinal shaft 9 , the two outputs of which are connected to the rear wheels 3 by means of side shafts 11 . Here, a coupling unit according to Fig. 4 to 6 the drive train between the front wheels 2 and rear wheels 3, wherein playing the branch transmission 8 be assigned. Additionally or alternatively, it is possible to assign a clutch unit according to FIGS. 4 to 6 to the rear axle differential 10 or to provide an axle differential according to FIGS. 7 or 8.
Bei dem Antriebsschema gemäß Fig. 3 ist in Abweichung zu dem gemäß Fig. 2 das Hinterachsdifferential 10′ durch eine Kupp lungseinheit ersetzt, wie sie sich beispielsweise aus Fig. 8 ergibt. Das Fahrzeug 1′′ ist ebenfalls von der Basis her als Frontantriebsfahrzeug gestaltet, d. h. der Motor 4 treibt über das Getriebe 5 und das Vorderachsdifferential 6 ständig die bei den Vorderräder 2, während der Antrieb der Hinterräder 3 nur dann erfolgt, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen den Vorder rädern 2 und den Hinterrädern 3 auftritt, wobei dann die An triebsbewegung mittels des Abzweiggetriebes 8 und der Längswelle 9 an das eine die erfindungsgemäße Kupplungseinheit umfassende Hinterachsdifferential 10′ und von diesem über die Seitenwellen 11 an die Hinterräder 3 weitergeleitet wird.In the drive scheme of FIG. 3, the rear differential 10 'replaced in deviation to that according to Fig. 2 by a Kupp averaging unit, such as, for example, results from Fig. 8. The vehicle 1 '' is also designed from the base as a front-wheel drive vehicle, that is, the motor 4 drives via the transmission 5 and the front axle differential 6 constantly at the front wheels 2 , while the drive of the rear wheels 3 only takes place when there is a speed difference between the front wheels 2 and rear wheels 3 occurs, then the on operating motion by means of the branch transmission 8 and the longitudinal shaft 9 to which a coupling unit of the invention comprising rear axle 10 'and is passed from there via the side shafts 11 to the rear wheels. 3
Aus den Fig. 4 bis 6 ist eine erste Ausführungsform einer Kupplungseinheit nach der Erfindung ersichtlich, welche eine Viskokupplung A und eine Reibkupplung B umfaßt. Die Viskokupp lung A besitzt eine Nabe 12 mit einer Bohrung, die eine Innen verzahnung 13 zum Anschluß an ein treibendes oder getriebenes Bauteil aufweist. Beispielsweise dient sie bei einer Zuordnung zu einem Achsdifferential eines Antriebskonzeptes gemäß Fig. 4 zur Verbindung mit einer Seitenwelle, welche ferner mit einem Abtriebskegelrad des Achsdifferentiales verbunden ist. Die Nabe 12 ist auf der Längsachse 15 der Kupplungseinheit zentriert. Des weiteren besitzt die Nabe 12 eine Außenverzahnung 14, in der erste Lamellen 16 der Viskokupplung A in Drehrichtung um die Längsachse 15 drehfest, in Richtung der Längsachse 15 jedoch verstellbar aufgenommen sind. Auf der Nabe 12, insbesondere de ren beiden Lagerflächen 21, 22, ist das Gehäuse 17 der Visko kupplung A um die Längsachse 15 relativ drehbar aufgenommen. Das Gehäuse 17 besteht aus einem Mantel 20 und den beiden sich rechtwinklig dazu erstreckenden Deckeln 18, 19, welche Lagerboh rungen aufweisen, mit denen sie auf den beiden Lagerflächen 21, 22 gelagert sind. Der Mantel 20 des Gehäuses 17 besitzt im In nenraum 1 eine Verzahnung 23, deren Zähne sich parallel zur Längsachse 15 erstrecken und in denen zweite Lamellen 24 aufge nommen sind. Die Aufnahme erfolgt derart, daß sich die zweiten Lamellen 24 mit dem Gehäuse 17 drehen, d. h. mit diesem fest ver bunden sind und darüber hinaus über Distanzmittel 25 im Innen raum I, der zwischen der Nabe 12 und dem Gehäuse 17 definiert ist, auf Abstand angeordnet sind. Beim vorgenannten Beispiel wechseln sich jeweils in Richtung der Längsachse 15 eine erste Lamelle 16 und eine diese radial überlappende zweite Lamelle 24 ab. Der verbleibende Innenraum I, der zwischen der Nabe 12 und dem Gehäuse 17 sowie den ersten und zweiten Lamellen 16, 24 aus gebildet ist, ist zumindest teilweise durch ein Viskomedium, z. B. Silikonöl hoher Viskosität (1000 bis 300.000 cSt), gefüllt. Zwischen den Lagerflächen 21, 22 der Nabe 12 und den Deckeln 18, 19 des Gehäuses sind Dichtungen angeordnet. Die Viskokupp lung A bildet eine separate Baueinheit und ist in dem Kupplungs gehäuse 29 der Reibkupplung B aufgenommen. Das Kupplungsgehäuse 29 ist mit einem Deckel 32 auf der Lagerfläche 21 der Nabe 12 der Viskokupplung A und mit dem anderen Deckel 13 auf der Sitz fläche 34 der Kupplungsnabe der Reibkupplung B relativ zu diesen drehbar gelagert. Das Kupplungsgehäuse 29 umfaßt neben den bei den Deckeln 32, 33 den Mantel 31, in dem die zur Längsachse 15 parallel verlaufende Verzahnung 30 an der Innenseite angebracht ist. Außerdem ist das Kupplungsgehäuse 29 mit einer Außenverzah nung 36 versehen, die als Antriebsverzahnung dient und bei spielsweise zur Verbindung mit dem Ausgleichkorb eines Achs differentiales genutzt werden kann, wenn ein Einsatz der Kupp lungseinheit bei einem Achsdifferential erfolgt. In der Verzah nung 30 des Kupplungsgehäuses 29 sind in einem ersten Abschnitt zweite Reibscheiben 38 drehfest, aber entlang der Längsachse 15 verstellbar aufgenommen. Die Kupplungsnabe 48 weist eine weitere Außenverzahnung 35 auf, in der erste Reibscheiben 37 drehfest und in Richtung der Längsachse 15 verstellbar aufgenommen sind und besitzt ferner eine Bohrung mit der Verzahnung 51. Die er sten und zweiten Reibscheiben 37, 38 sind abwechselnd entlang der Längsachse 15 im Kupplungsgehäuse 29 angeordnet. Dieses stützt sich gegen die Innenfläche des Deckels 33 des Kupplungs gehäuses 29 ab und wird auf der anderen Seite von der Druckplat te 28 beaufschlagt, welche mit einer an ihrer Außenfläche vor gesehenen Verzahnung in einem zum ersten Abschnitt abgesetzten Abschnitt der Verzahnung 30 des Gehäuses 29 drehfest und in Achsrichtung verstellbar aufgenommen ist. Die zwischen den bei den Abschnitten der Verzahnung 30 gebildete Stufenfläche 57 dient zur axialen Abstützung einer Entlastungsfeder 58, die in eine Ringausnehmung 59 einer Druckplatte 28 greift und sich ebenfalls axial gegen diese abstützt und diese von den Reib scheiben 37, 38 weg beaufschlagt. Die Verstellung der Druck platte 28 erfolgt mittels Stellmitteln 27, welche einerseits der Stirnfläche 26 des Deckels 19 des Gehäuses 17 der Viskokupplung A und andererseits der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche der Druckplatte 28 der Reibkupplung B zugeordnet sind. Hinsichtlich der Ausbildung der Stellmittel 27 wird nachfolgend auch auf die Fig. 5 und 6 bezuggenommen. From FIGS. 4 to 6 a first embodiment of a coupling unit according to the invention is shown which comprises a viscous coupling and a friction clutch A B. The viscous coupling A has a hub 12 with a bore which has an internal toothing 13 for connection to a driving or driven component. For example, when it is assigned to an axle differential of a drive concept according to FIG. 4, it is used for connection to a side shaft, which is also connected to an output bevel gear of the axle differential. The hub 12 is centered on the longitudinal axis 15 of the coupling unit. 12 further has an external toothing the hub 14 of the viscous coupling A rotationally fixed in the first fin 16 in the rotation direction about the longitudinal axis 15, but are adjustably received in the direction of the longitudinal axis of 15 °. On the hub 12 , in particular de ren two bearing surfaces 21 , 22 , the housing 17 of the viscous coupling A about the longitudinal axis 15 is relatively rotatably received. The housing 17 consists of a jacket 20 and the two covers 18 , 19 extending at right angles thereto, which have bearing bores with which they are mounted on the two bearing surfaces 21 , 22 . The jacket 20 of the housing 17 has a toothing 23 in the inner space 1 , the teeth of which extend parallel to the longitudinal axis 15 and in which second fins 24 are taken up. The inclusion takes place in such a way that the second fins 24 rotate with the housing 17 , that is to say are firmly connected to the latter and, moreover, are arranged at a distance via spacing means 25 in the interior space I, which is defined between the hub 12 and the housing 17 are. In the aforementioned example, a first lamella 16 and a radially overlapping second lamella 24 alternate in the direction of the longitudinal axis 15 . The remaining interior I, which is formed between the hub 12 and the housing 17 and the first and second fins 16 , 24 , is at least partially by a viscomedia, for. B. High viscosity silicone oil (1000 to 300,000 cSt) filled. Seals are arranged between the bearing surfaces 21 , 22 of the hub 12 and the covers 18 , 19 of the housing. The viscous coupling A forms a separate unit and is housed in the clutch housing 29 of the friction clutch B. The clutch housing 29 is with a cover 32 on the bearing surface 21 of the hub 12 of the viscous coupling A and with the other cover 13 on the seat surface 34 of the clutch hub of the friction clutch B rotatably mounted relative to these. The coupling housing 29 comprises in addition to at the covers 32, 33 to the jacket 31, in which the running parallel to the longitudinal axis 15 of teeth 30 is attached to the inside. In addition, the clutch housing 29 is provided with an external toothing 36 , which serves as a drive toothing and can be used for example for connection to the compensating cage of an axle differential when the clutch unit is used with an axle differential. In the toothing 30 of the clutch housing 29 , second friction plates 38 are rotatably received in a first section, but are adjustable along the longitudinal axis 15 . The coupling hub 48 has a further external toothing 35 , in which the first friction disks 37 are received in a rotationally fixed manner and adjustable in the direction of the longitudinal axis 15 and also has a bore with the toothing 51 . The first and second friction discs 37 , 38 are arranged alternately along the longitudinal axis 15 in the clutch housing 29 . This is supported against the inner surface of the cover 33 of the clutch housing 29 and is acted upon on the other side by the Druckplat te 28 , which with a toothing seen on its outer surface in a section of the toothing 30 of the housing 29 offset from the first section and is adjustable in the axial direction. The formed between the portions of the toothing 30 step surface 57 is used for the axial support of a relief spring 58 which engages in an annular recess 59 of a pressure plate 28 and is also axially supported against this and this from the friction discs 37 , 38 away. The adjustment of the pressure plate 28 takes place by means of adjusting means 27 , which on the one hand are assigned to the end face 26 of the cover 19 of the housing 17 of the viscous coupling A and on the other hand to the opposite end face of the pressure plate 28 of the friction clutch B. With regard to the design of the control means 27 is hereinafter also referred to Figs. 5 and 6, reference will be made.
Wie insbesondere aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, sind in die Stirnfläche 26 des Deckels 19 bzw. der dieser gegenüberlie genden Stirnfläche der Druckplatte 28 Vertiefungen eingearbei tet, die Rampenflächen 43, 44 im Deckel 19 und Rampenflächen 46, 47 in der Druckplatte 28 bei einer Ausführung gemäß Fig. 6a um fassen. Zwischen diesen ist ein Wälzkörper in Form einer Kugel 42 angeordnet. Die Rampenflächen bilden Paare. So wirken die Rampenflächen 43, 47 für eine Drehrichtung und die Rampenflächen 44, 46 für die dazu entgegengesetzte Antriebsdrehrichtung unter Zwischenschaltung der Kugeln 42 zusammen. Dabei sind die Rampen flächen 43, 47 und 44, 46 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6a für die beiden Drehrichtungen symmetrisch ausgebildet. Bei der Ausbildung gemäß Fig. 6b sind die Rampenflächen 43′ und 47′ mit einem geringerem Steigungswinkel versehen als die beiden Rampenflächen 44′ und 46′, so daß sich bei den beiden möglichen Drehmomentübertragungsrichtungen um die Längsachse 15 unter schiedliche Drehmomentkennlinien und ein unterschiedliches Ver halten hinsichtlich der Zuschaltung der Reibkupplung B durch die Viskokupplung A ergibt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 6c sind die Rampenflächen 44′′, 46′′ für eine Drehrichtung so gestaltet, daß lediglich die Viskokupplung A wirksam ist und keine Zuschal tung der Reibkupplung B erfolgt, während in der anderen Dreh richtung eine Zuschaltung der Reibkupplung B durch die Visko kupplung A mittels der Rampenflächen 43′′, 47′′ eintritt. Bei der Ausführungsform der Rampenflächen gemäß Fig. 6d ist ein symmetrischer Aufbau entsprechend Fig. 6a gegeben, wobei jedoch in der Ausgangsstellung für die Kugel 42 eine Rastposition in Form je einer Vertiefung 45 in den gegenüberliegenden Stirnflä chen gegeben ist, so daß kein kontinuierlicher Anstieg hinsicht lich der Zuschaltung der Reibkupplung B gegeben ist, sondern eine sprunghafte Beaufschlagung eintritt, sobald ein Drehmoment erzielt wird, das die Kugeln 42 zum Austritt aus den Vertiefun gen 45 veranlaßt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, sind vier sol cher Anordnungen, wie sie in Zusammenhang mit den Fig. 6a bis 6d beschrieben wurden, auf dem Umfang der Druckplatte 28 ver teilt als Stellmittel 27 zwischen dem Gehäuse 17 der Viskokupp lung A und der Druckplatte 28 der Reibkupplung B angeordnet. Zu sätzlich ist in gegenüberliegenden Taschen 39, 40 des Gehäuses 17 bzw. der Druckplatte 28 jeweils eine Rückstellfeder 41 aufge nommen, die in Umfangsrichtung um die Längsachse 15 wirksam ist und zusammen dazu dienen, die Druckplatte 28 und das Gehäuse 17 zu veranlassen, ihre Ausgangsposition im Drehsinne einzunehmen, in der sich die Kugeln 42 in der in den Fig. 6a bis 6d ge zeichneten Stellung im Verhältnis zu den Rampenflächen befinden. Das Gehäuse 17 der Viskokupplung A ist im Verhältnis zum Gehäuse 29 der Reibkupplung B mit seinem Deckel 18 unter Zwischenschal tung einer Gleitscheibe 60 an dem Deckel 32 des Kupplungsgehäu ses 29 entlang der Längsachse 15 abgestützt. Bei einer in Um fangsrichtung zwischen dem Kupplungsgehäuse 29 und der Druck platte 28 über die Verzahnung 36 in das Kupplungsgehäuse 29 ein geleiteten und von diesem über die Druckplatte 28 und die Stell mittel 27 in das Gehäuse 17 der Viskokupplung A eingeleiteten Drehbewegung, die von der der Nabe 12 abweicht, tritt zwischen den beiden Lamellen 16, 24 der Viskokupplung A eine Relativdre hung ein, welche zu einer Scherung des im Innenraum 1 befindli chen Viskomediums führt, so daß zwischen den Lamellen 16, 24 ein Reaktionmoment aufgebaut wird. Dies führt zwischen dem Kupp lungsgehäuse 29 und der Nabe 12 zu einer Mitnahme, und zwar zu nächst ausschließlich über die Viskokupplung A, bis ein bestimm tes vorgegebenes Drehmoment erzielt ist, bei dem die Rückstell federn 41 in der Antriebsdrehrichtung zusammengedrückt werden und die Stellmittel 27 durch Auflaufen der Kugeln 42 auf eines der Rampenflächenpaare 43, 47 bzw. 44, 46 je nach Drehrichtung wirksam werden, so daß eine Spreizung zwischen der Druckplatte 28 und dem Gehäuse 17 bei Überwindung der Kraft der Entlastungs feder 58 in der Art eintritt, daß die Reibscheiben 37, 38 von der Druckplatte 28 beaufschlagt werden und eine weitere Drehmo mentmitnahme auch über die Reibkupplung B erfolgt. Die Nabe 12 der Viskokupplung A und die Kupplungsnabe 48 sind mittels der in ihren Bohrungen vorhandenen Verzahnungen 13, 51 mit einer in beide einsteckbaren Verzahnung einer Welle verbindbar, so daß sie sich gemeinsam mit der Welle drehen.As can be seen in particular from FIGS. 5 and 6, recesses are worked into the end face 26 of the cover 19 or the end face thereof of the pressure plate 28 , the ramp surfaces 43 , 44 in the cover 19 and ramp surfaces 46 , 47 in the pressure plate 28 in an embodiment according to FIG. 6a. A rolling element in the form of a ball 42 is arranged between these. The ramp areas form pairs. Thus, the ramp surfaces 43 , 47 interact for one direction of rotation and the ramp surfaces 44 , 46 for the opposite direction of drive rotation with the interposition of the balls 42 . The ramps 43 , 47 and 44 , 46 are symmetrical in the embodiment of FIG. 6a for the two directions of rotation. In the embodiment according to Fig. 6b, the ramp surfaces 43 are 'and 47' provided with a smaller angle of inclination than the two ramp surfaces 44 'and 46' so that keep the two possible torque transmission directions around the longitudinal axis 15 under schiedliche torque characteristics and a different Ver with regard to the engagement of the friction clutch B by the viscous clutch A. In the embodiment of Fig. 6c, the ramp surfaces 44 '', 46 '' for one direction of rotation are designed so that only the viscous coupling A is effective and no BARGE tung the friction clutch B is carried out, while in the other rotational direction a connection of the friction clutch B through the viscous coupling A by means of the ramp surfaces 43 '', 47 '' enters. In the embodiment of the ramp surfaces as shown in FIG. 6d is a symmetrical structure corresponding to FIG. Given 6a, but showing a latching position in the form of in each case one recess is given chen in the opposite Stirnflä 45 in the starting position for the ball 42, so that no continuous increase respects Lich the connection of the friction clutch B is given, but an abrupt application occurs as soon as a torque is achieved which causes the balls 42 to emerge from the recesses gene 45 . As can be seen from Fig. 5, four sol cher arrangements, as they have been described in connection with FIGS. 6a to 6d, ver on the circumference of the pressure plate 28 as an adjusting means 27 between the housing 17 of the viscous coupling A and the Pressure plate 28 of the friction clutch B arranged. In addition, a return spring 41 is taken up in opposite pockets 39 , 40 of the housing 17 and the pressure plate 28 , which is effective in the circumferential direction about the longitudinal axis 15 and together serve to cause the pressure plate 28 and the housing 17 , their starting position to assume in the direction of rotation, in which the balls 42 are in the position shown in FIGS . 6a to 6d in relation to the ramp surfaces. The housing 17 of the viscous coupling A is supported in relation to the housing 29 of the friction clutch B with its cover 18 with the interposition of a slide plate 60 on the cover 32 of the clutch housing 29 along the longitudinal axis 15 . In a circumferential direction between the clutch housing 29 and the pressure plate 28 via the toothing 36 in the clutch housing 29 a guided and by this via the pressure plate 28 and the actuating means 27 into the housing 17 of the viscous coupling A initiated rotary movement by the Hub 12 deviates, occurs between the two plates 16 , 24 of the viscous coupling A a Relativdre hung, which leads to a shear of the visa medium located in the interior 1 Chen, so that a reaction moment is built up between the plates 16 , 24 . This leads between the hitch be housing 29 and the hub 12 to take, and first exclusively via the viscous coupling A until a predetermined torque is achieved, in which the return springs 41 are compressed in the drive direction of rotation and the actuating means 27 by Accumulation of the balls 42 on one of the pairs of ramp surfaces 43 , 47 or 44 , 46 take effect depending on the direction of rotation, so that a spread between the pressure plate 28 and the housing 17 occurs when overcoming the force of the relief spring 58 in such a way that the friction disks 37 , 38 are acted upon by the pressure plate 28 and a further torque is also taken via the friction clutch B. The hub 12 of the viscous coupling A and the coupling hub 48 can be connected by means of the toothings 13 , 51 in their bores to a toothing of a shaft which can be inserted into both, so that they rotate together with the shaft.
Ist eine unterschiedliche Kennung für die Drehmomentübertragung in den beiden Drehrichtungen gewünscht, so ist es möglich, die jeweiligen Paare von Rampenflächen, die zusammenwirken, mit un terschiedlichem Anstieg verlaufen zu lassen. Eine solche Gestal tung ist beispielsweise aus Fig. 6b ersichtlich. If a different identifier for the torque transmission in the two directions of rotation is desired, it is possible to run the respective pairs of ramp surfaces that interact with each other with different increases. Such a design is shown for example in Fig. 6b.
Aus Fig. 6c ergibt sich eine Anordnung, nach der in einer Drehrichtung nur die Viskokupplung A an der Drehmomentübertra gung beteiligt ist, nämlich, wenn die beiden Rampenflächen 44′′ und 46′′ beaufschlagt werden. Dann, wenn in der dazu entgegenge setzten Drehrichtung die beiden Rampenflächenpaare 43′′ und 47′′ wirksam werden, wird die Reibkupplung B bei Eintritt einer ent sprechenden Relativverstellung und Erreichen eines dazu erfor derlichen übertragenen Momentes in der Viskokupplung A an der Drehmomentübertragung beteiligt.From Fig. 6c there is an arrangement according to which in one direction of rotation only the viscous coupling A is involved in the torque transmission, namely when the two ramp surfaces 44 '' and 46 '' are applied. Then, when the two pairs of ramp surfaces 43 '' and 47 '' take effect in the opposite direction of rotation, the friction clutch B is involved in the transmission of torque when a corresponding relative adjustment occurs and when a required torque in the viscous clutch A is reached.
Aus Fig. 6d ist eine Ausbildung der Stellmittel 27 ersicht lich, bei der in der Ausgangsposition eine Rastposition gegeben ist, d. h. die Kugeln 42 sind in einer Vertiefung 45 aufgenommen und eine Zuschaltung der Reibkupplung B erfolgt erst dann, wenn die Kugeln 42 bei Anliegen eines entsprechenden, von der Visko kupplung A erzeugten Drehmomentes die Position in den Vertiefun gen 45 verlassen können.From Fig. 6d is an embodiment of the actuating means 27 ersicht Lich, in which a rest position is given in the starting position, ie the balls 42 are received in a recess 45 and the friction clutch B is only activated when the balls 42 are in contact with one Corresponding torque generated by the viscous coupling A can leave the position in the recesses 45 .
Fig. 7 zeigt eine Ausbildung eines Achsdifferentiales, wobei das Kupplungsgehäuse 29′ für die Reibkupplung B gleichzeitig die Funktion des Ausgleichkorbes des Achsdifferentiales übernimmt. Im Kupplungsgehäuse 29′ sind zwei Ausgleichkegelräder 54 auf einem Träger 55 drehbar aufgenommen. Der Träger 55 ist quer zur Längsachse 15 in dem Kupplungsgehäuse 29′ befestigt. Die Aus gleichkegelräder 54 kämmen mit Abtriebskegelrädern 49, 56. Das Abtriebskegelrad 49 weist einen Ansatz auf, der als Kupplungs nabe 48′ für die Reibkupplung B gestaltet ist und entsprechend auf seiner Außenfläche eine Verzahnung 35′ aufnimmt, in der die ersten Reibscheiben 37′ in Drehrichtung festgelegt sind. Ferner ist die Bohrung des Abtriebskegelrades 49 mit einer Verzahnung 51 versehen. Das Kupplungsgehäuse 29′ weist eine Verzahnung 30′ auf, in der die zweiten Reibscheiben 38′ aufgenommen sind. Die Anordnung aus den Reibscheiben 37′, 38′ stützt sich in Richtung auf das Abtriebskegelrad 49 unter Zwischenschaltung einer Stütz scheibe 50 gegen eine Stützfläche 52 des Abtriebskegelrades 49 mit daran anschließender Gleitscheibe ab. Das Abtriebskegelrad 49 ist in einer Bohrung der Stützscheibe 50 gelagert. Die Druck platte 28′ wird durch die Entlastungsfeder 58, die gegen eine Stufenfläche 57′ am Ende der Verzahnung 30′ und gegen einen Sicherungsring 61 an der Druckplatte 28′ anliegt, und die Druck platte in Richtung auf die Viskokupplung zu beaufschlagt. Der Druckplatte 28 ist ebenfalls in der Verzahnung 30′ drehfest, aber entlang der Längsachse 15 verstellbar aufgenommen. Die Viskokupplung A ist wiederum eine separate Baueinheit und im Kupplungsgehäuse 29′ aufgenommen. Dem Gehäuse 17′ der Viskokupp lung A sind Stellmittel 27′ in einer Ausführung, wie sie im Zu sammenhang mit den Fig. 4 bis 6 erläutert sind, zugeordnet. Das Gehäuse 17′ der Viskokupplung A stützt sich gegen den Deckel 32′ des Kupplungsgehäuses 29′ durch ein Axialwälzlager 62 ab. Die Nabe 12′ weist eine Bohrung mit einer Verzahnung 13′ auf. In diese wird eine Steckwelle eingesteckt, die beispielsweise zu einer Seitenwelle gehört, wie sie in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 erläutert ist, und die bis in die Verzahnung 51 des Abtriebkegelrades 49 reicht, so daß die Nabe 12′ und das Ab triebskegelrad 49 fest miteinander verbunden sind, d. h. keine Relativdrehbewegung zueinander ausführen können. Bei Eintreten einer Relativdrehung zwischen dem Kupplungsgehäuse 29′ und der Nabe 12′ bzw. dem Abtriebskegelrad 49 wird ein Drehmoment in der Viskokupplung A aufgebaut und dieses an die Nabe 12′ weiterge leitet. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes wird über die Stellmittel 27′, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 6 beschrieben, auch die Reibkupplung B zugeschal tet. Es kommt hinzu, daß mit steigendem Drehmoment auch die Re aktionskräfte aus den Zähnen der beiden miteinander kämmenden Kegelräder, nämlich Abtriebskegelrad 49 und Ausgleichkegelrad 54, auf die Stützscheibe 50 und von dieser auf die Reibanordnung der Reibkupplung B eine Kraft ausüben, die die Anpressung zwi schen den beiden Sätzen von Reibscheiben 37′, 38′ erhöht. Somit wird die Reibkupplung B, resultierend aus der Relativverdrehung und Beaufschlagung durch die Stellmittel 27′ und aus den Reak tionskräften aus der Verzahnung der Kegelräder 49, 54 an der Drehmomentübertragung beteiligt. Fig. 7 shows an embodiment of an axle differential, the clutch housing 29 'for the friction clutch B at the same time takes over the function of the compensating cage of the axle differential. In the clutch housing 29 'two differential bevel gears 54 are rotatably received on a carrier 55 . The carrier 55 is fixed transversely to the longitudinal axis 15 in the clutch housing 29 '. The bevel gears 54 mesh with driven bevel gears 49 , 56 . The driven bevel gear 49 has a shoulder which is designed as a coupling hub 48 'for the friction clutch B and correspondingly receives a toothing 35 ' on its outer surface in which the first friction disks 37 'are fixed in the direction of rotation. Furthermore, the bore of the driven bevel gear 49 is provided with a toothing 51 . The clutch housing 29 'has a toothing 30 ' in which the second friction plates 38 'are received. The arrangement of the friction discs 37 ', 38 ' is supported in the direction of the driven bevel gear 49 with the interposition of a support disc 50 against a support surface 52 of the driven bevel gear 49 with an adjoining sliding washer. The driven bevel gear 49 is mounted in a bore in the support disk 50 . The pressure plate 28 'is applied by the relief spring 58 , which bears against a step surface 57 ' at the end of the toothing 30 'and against a locking ring 61 on the pressure plate 28 ', and the pressure plate in the direction of the viscous coupling. The pressure plate 28 is also rotatably received in the toothing 30 ', but adjustable along the longitudinal axis 15 . The viscous coupling A is in turn a separate unit and in the coupling housing 29 'added. The housing 17 'of the Viskokupp development A are adjusting means 27 ' in an embodiment as they are explained in connection with FIGS . 4 to 6. The housing 17 'of the viscous coupling A is supported against the cover 32 ' of the clutch housing 29 'by an axial roller bearing 62 . The hub 12 'has a bore with teeth 13 '. In this, a stub shaft is inserted, which for example belongs to a side shaft, as explained in connection with FIGS. 1 to 3, and which extends into the teeth 51 of the driven bevel gear 49 , so that the hub 12 'and the drive bevel gear 49 are firmly connected to one another, ie they cannot perform a relative rotary movement to one another. When a relative rotation occurs between the clutch housing 29 'and the hub 12 ' or the driven bevel gear 49 , a torque is built up in the viscous coupling A and this passes on to the hub 12 '. When a predetermined torque is exceeded, the friction clutch B is switched on via the adjusting means 27 ', as already described in connection with FIGS. 4 to 6. In addition, with increasing torque, the reaction forces from the teeth of the two intermeshing bevel gears, namely driven bevel gear 49 and differential bevel gear 54 , exert a force on the support disk 50 and from this on the friction arrangement of the friction clutch B, which compress the pressure between the two sets of friction discs 37 ', 38 ' increased. Thus, the friction clutch B, resulting from the relative rotation and exposure to the actuating means 27 'and from the reaction forces from the teeth of the bevel gears 49 , 54 involved in the torque transmission.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist eine Kupplungsein heit mit einer Viskokupplung A und zwei Reibkupplungen B darge stellt, welche beispielsweise die Funktion eines Hinterachs differentials übernimmt. Bei geringen Drehzahldifferenzen zwi schen den beiden Rädern der Hinterachse werden diese durch die Viskokupplung A ausgeglichen, solange die Reibkupplungen B nicht zugeschaltet sind. Dies tritt zum Beispiel bei Kurvenfahrten eines Fahrzeuges ein. Die Viskokupplung A weist zwei Naben 12′′, 12′′′ auf, die in einem gemeinsamen Gehäuse 17′′ gelagert sind, wobei diesen durch eine Trennwand 53 voneinander getrennt, erste und zweite Lamellen zugeordnet sind. Die Viskokupplung A ist als getrennte Baueinheit zwischen zwei in einem gemeinsamen Kupp lungsgehäuse 29′′ aufweisenden Reibkupplungen B aufgenommen und dient zur Übertragung von Drehmoment für beide Hinterräder eines Fahrzeuges und zur Beaufschlagung der Reibkupplungen B, die un terstützend ab Auftreten eines bestimmten Drehmomentes über die Stellmittel 27′′ und 27′′′ zugeschaltet werden. Zwischen den beiden Druckplatten 28 sind jeweils Stellmittel 27′′, 27′′′ angeordnet, die zur Beaufschlagung der Reibkupplungen B dienen, wenn eine Relativverdrehung zwischen dem Gehäuse 17′′ und den beiden Druckplatten 28′′, 28′′′ eintritt. Damit eine gleichmä ßige Belastung der Druckplatten 28′′, 28′′′ der Reibkupplungen B gegeben ist, ist das Gehäuse 17′′ der Viskokupplung A in Rich tung der Längsachse 15 verstellbar angeordnet. Bei einer solchen Anordnung ist es auch möglich, beispielsweise auf die Stellmit tel 27′′′ zu verzichten und einen unmittelbaren Kontakt zwischen dem Deckel des Gehäuses 17′′ und der Druckplatte 28′′′ der links dargestellten Reibkupplung B zuzulassen. Beiden Reibkupplungen B ist jeweils eine Nabe 48′′ bzw. 48′′′ zugeordnet. Die Nabe 12′′′ der Viskokupplung A und die Nabe 48′′′ der linken Reib kupplung B werden über nicht dargestellte Mittel, beispielsweise in Form einer Steckwelle, die zu einer der Seitenwellen gehört, die z. B. zum Antrieb des linken Hinterrades eines Fahrzeuges dient, drehfest miteinander verbunden, während die Nabe 12′′ und die Nabe 48′′ durch die Steckwelle, die zu der Seitenwelle, wel che das rechte Hinterrad treibt, gehört, drehfest miteinander verbunden sind.In the embodiment according to FIG. 8, a clutch unit with a viscous clutch A and two friction clutches B is Darge, which takes over, for example, the function of a rear axle differentials. At small speed differences between the two wheels of the rear axle, these are compensated for by the viscous coupling A as long as the friction clutches B are not engaged. This occurs, for example, when a vehicle is cornering. The viscous coupling A has two hubs 12 '', 12 '''which are mounted in a common housing 17 '', these being separated from one another by a partition 53 , first and second plates are assigned. The viscous coupling A is included as a separate unit between two in a common hitch be housing 29 '' having friction clutches B and is used to transmit torque for both rear wheels of a vehicle and to act on the friction clutches B, the un supporting from the occurrence of a certain torque on the actuating means 27 '' and 27 '''can be switched on. Between the two pressure plates 28 each adjusting means 27 '', 27 '''are arranged, which serve to act on the friction clutches B when a relative rotation between the housing 17 ''and the two pressure plates 28 '', 28 ''' occurs. So that a uniform load of the pressure plates 28 '', 28 '''of the friction clutches B is given, the housing 17 ''of the viscous coupling A in Rich direction of the longitudinal axis 15 is arranged adjustable. With such an arrangement, it is also possible, for example, to dispense with the Stellmit tel 27 '''and to allow direct contact between the cover of the housing 17 ''and the pressure plate 28 ''' of the friction clutch B shown on the left. Both friction clutches B are each assigned a hub 48 '' or 48 '''. The hub 12 '''of the viscous coupling A and the hub 48 ''' of the left friction clutch B are not shown means, for example in the form of a stub shaft which belongs to one of the side shafts, the z. B. for driving the left rear wheel of a vehicle, rotatably connected to each other, while the hub 12 '' and the hub 48 '' by the stub shaft, which belongs to the side shaft, which che drives the right rear wheel, are rotatably connected to each other.
BezugszeichenlisteReference list
1, 1′, 1′′ Kraftfahrzeug
2 Vorderräder
3 Hinterräder
4 Motor
5 Getriebe
6 Vorderachsdifferential
7 Seitenwelle
8 Abzweiggetriebe
9 Längswelle
10, 10′ Hinterachsdifferential
11 Seitenwelle
12, 12′, 12′′, 12′′′ Nabe
13, 13′ Innenverzahnung
14 Außenverzahnung
15 Längsachse
16 erste Lamellen
17, 17′, 17′′ Gehäuse der Viskokupplung
18, 19 Deckel
20 Mantel
21, 22 Lagerfläche
23 Verzahnung
24 zweite Lamellen
25 Distanzmittel
26 Stirnfläche
27, 27′, 27′′, 27′′′ Stellmittel
28, 28′, 28′′, 28′′′ Druckplatte
29, 29′, 29′′ Kupplungsgehäuse
30, 30′ Verzahnung
31 Mantel
32, 32′, 33 Deckel
34 Sitzfläche
35, 35′ Verzahnung
36 Verzahnung
37, 37′ erste Reibscheiben
38, 38′ zweite Reibscheiben
39, 40 Taschen
41 Rückstellfeder
42 Kugel/Wälzkörper
43, 43′, 43′′, 44, 44′, 44′′ Rampenflächen des Gehäuses
45 Rastvertiefung
46, 46′, 46′′, 47, 47′, 47′′ Rampenflächen der Druckscheibe
48, 48′, 48′′, 48′′′ Kupplungsnabe
49 Abtriebskegelrad
50 Stützscheibe
51 Verzahnung
52 Stützfläche
53 Trennwand
54 Ausgleichskegelrad
55 Träger
56 Antriebskegelrad
57, 57′ Stufenflächen
58, 58′ Entlastungsfeder
59 Ringausnehmung
60 Gleitscheibe
61 Sicherungsring
62 Axialwälzlager
A Viskokupplung
B Reibkupplung
I Raum 1 , 1 ′ , 1 ′ ′ motor vehicle
2 front wheels
3 rear wheels
4 engine
5 gears
6 front axle differential
7 sideshaft
8 branch gear
9 longitudinal shaft
10 , 10 ' rear axle differential
11 sideshaft
12 , 12 ′ , 12 ′ ′ , 12 ′ ′ ′ hub
13 , 13 ' internal toothing
14 external teeth
15 longitudinal axis
16 first slats
17 , 17 ' , 17'' housing of the viscous coupling
18 , 19 cover
20 coat
21 , 22 storage area
23 gearing
24 second slats
25 distance means
26 end face
27 , 27 ' , 27'' , 27''' adjusting means
28 , 28 ′ , 28 ′ ′ , 28 ′ ′ ′ pressure plate
29 , 29 ' , 29'' clutch housing
30 , 30 ' toothing
31 coat
32 , 32 ' , 33 cover
34 seat
35 , 35 ′ toothing
36 gearing
37 , 37 ' first friction discs
38 , 38 ' second friction discs
39 , 40 pockets
41 return spring
42 ball / rolling element
43 , 43 ' , 43'' , 44 , 44' , 44 '' ramp surfaces of the housing
45 recess
46 , 46 ' , 46'' , 47 , 47' , 47 '' ramp surfaces of the thrust washer
48 , 48 ′ , 48 ′ ′ , 48 ′ ′ ′ clutch hub
49 output bevel gear
50 support disc
51 gearing
52 support surface
53 partition
54 differential bevel gear
55 carriers
56 drive bevel gear
57 , 57 ′ step surfaces
58 , 58 ′ relief spring
59 ring recess
60 sliding washer
61 circlip
62 thrust roller bearings
A viscous coupling
B friction clutch
I room
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