[go: up one dir, main page]

DE3609419A1 - Modulationseinrichtung fuer reibkupplungen - Google Patents

Modulationseinrichtung fuer reibkupplungen

Info

Publication number
DE3609419A1
DE3609419A1 DE19863609419 DE3609419A DE3609419A1 DE 3609419 A1 DE3609419 A1 DE 3609419A1 DE 19863609419 DE19863609419 DE 19863609419 DE 3609419 A DE3609419 A DE 3609419A DE 3609419 A1 DE3609419 A1 DE 3609419A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
clutch
control element
pressure medium
spring
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.)
Withdrawn
Application number
DE19863609419
Other languages
English (en)
Inventor
Ünal 7990 Friedrichshafen Gazyakan
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of DE3609419A1 publication Critical patent/DE3609419A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F16D25/14Fluid pressure control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D47/00Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
    • F16D47/06Systems 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0209Control by fluid pressure characterised by fluid valves having control pistons, e.g. spools
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0221Valves for clutch control systems; Details thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

  • Modulationseinrichtung für Reibkupplungen
  • Die Erfindung betrifft eine Modulationseinrichtung für Reibkupplungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere für Quer- oder Längs-Sperrdifferentiale, welche über eine Viskosekupplung auf zwischen einer An- und einer Abtriebswelle entstehende Drehzahldifferenzen im Sinne einer Angleichung der Drehzahlen selbsttätig modulierend anspricht.
  • Aus der US 40 31 780 ist beispielsweise eine solche Einrichtung für einen Permanent-Allradantrieb bekannt, bei dem der Expansionsdruck der Viskosekupplung der Stelldruck für die Reibkupplung ist. Dabei ist der Ringkolben der Kupplung in unmittelbarer axialer Fortsetzung der Viskosekupplung gleichzeitig deren Abschlußplatte. Damit ist die Beaufschlagung der Kupplung an die absoluten Werte des Expansionsdruckes der viskosekupplung gebunden. Es ergeben sich daher mit diesem bekannten Kupplungsprinzip vor allem bei hohen Drehmomenten Probleme hinsichtlich der Funktionssicherheit und auch der Abmessungen.
  • Die sich relativ langsam aufbauenden und nach oben begrenzten Schaltdrücke erfordern große Lamellenflächen bei beiden zusammenwirkenden Kupplungen. Bei Sperrdifferentialanwendungen können dadurch neben den hohen Platz- und Gewichtsaufwendungen auch die Bodenfreiheitsbedingungen der Fahrzeuge beeinträchtigt werden, in denen so große und breite Modulationseinrichtungen mit den Reibkupplungen zusammengebaut werden müssen. Überdies läßt sich bei diesem Stand der Technik nur auf komplizierte Weise eine individuelle Anpaßbarkeit des Schaltverhaltens an den jeweiligen Fahrzeugtyp bzw. das aktuelle Momentverhalten erreichen. Einstell- und Umbaumaßnahmen für andere Betriebsbedingungen wären sehr zeitraubend. Eine Erhöhung des Anpreßdruckes über den von der Viskosekupplung erzeugten Druck hinaus, beispielsweise mittels externer Druckerhöhungspumpen, ist hier nicht möglich.
  • Die Aufgabe der der Erfindung zugrundeliegenden Merkmale ist es, für Modulationseinrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 Maßnahmen zu treffen, mit denen sowohl eine rasche und leicht bedarfsgerecht anpassungsfähige Funktion auch bei großen übertragungsdrehmomenten erreichbar ist, als auch Bauelemente verwendbar werden, die sich einfach und platzsparend unterbringen bzw. austauschen lassen und sich auch zur zuverlässigen und leicht reproduzierbaren Funktionsveränderung bei wechselnden Betriebsbedingungen eignen.
  • Die lösung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, indem das von der Modulationseinrichtung bediente Wirksystem, z. B. durch eine Spreizeinrichtung, in welche ein extern gespeistes Druckmittelsteuerelement integriert ist, mit deutlich erhöhten Schaltkräften und Stellwegen sowie mit bedarfsentsprechender Modulierbarkeit unter indirekter Druckerhöhung betreibbar gemacht wird.
  • - Damit können dann entweder bei gleichbleibenden Reibflächendurchmessern der zu betätigenden Reibkupplung höhere Drehmomente durchgeleitet oder bei gleichbleibenden Drehmomenten verringerte Reibflächendurchmesser bei funktionsoptimalen Abläufen ermöglicht werden. Dank der höheren Schaltkräfte ist dann nötigenfalls auch der Einsatz längerer, aber im Durchmesser kleinerer Lamellenpakete erleichtert. Weiter ist von Vorteil, daß die mit einer indirekt wirkenden Spreizeinrichtung an sich bekannter Art (z. B.
  • Nockenmitnehmer, Schiefscheibe usw.) hewirkbare Drehleistungserhöhung jetzt unter erheblicher, modulierbarer Kraftverstärkung, gewünschtenfalls mit einer Sprungcharakteristik, auch mit einem längeren Schaltweg erreichbar ist.
  • - Gemäß der Erfindung werden dabei Glättungs- und Abnützungseinflüsse auf die Arbeitsweise der Reibflächen der Reibungskupplung weitgehend kompensiert, indem die Wirkdrücke erhöht werden. Somit ist auch bei höheren und häufigeren Belastungen keine Änderung des Betriebsverhaltens während der Einsatzzeiten mehr zu befürchten.
  • Die erfindungsgemäße Modulationseinrichtung erleichtert auch eine Verwendung in verschmutzungsgefährdeten Fällen und/oder, wenn sowohl Wellen als auch Gehäuse rotieren, wie das z. B. bei Differentialen meist der Fall ist, indem gebräuchliche Drucköldurchführungen anstelle aufwendigerer mechanischer Durchgriffe Anwendung finden.
  • Auch erlaubt die Möglichkeit, die Druckmittelzufuhr schon bereits extern, z. B. auch über ein Vorsteuerventil, ein-oder auszuschalten bzw. zu verstärken, sowohl eine Arretierbarkeit als auch eine einfache Modulierbarkeit der Schaltzustände. Damit wird auch eine Zu- und Abschaltbarkeit der Reibkupplungsbetätigung erleichtert, wie sie beim Einsatz mit Sperrdifferentialen, z. B. zwecks Anpassung an die Fahrbedingungen (Straße oder Gelände), oft gefordert ist.
  • Mit der Erfindung ist es auf einfache Weise erreichbar, daß einem durch die Spreizeinrichtung betätigten Steuerelement ein Schalthub aufgezwungen wird, der sowohl proportional zur Große des jeweiligen Drehmomentes als auch nahezu identisch zur Zeitdauer desselben verläuft. Hierdurch können besonders ruckfreie Schaltvorgänge realisiert werden.
  • Schließlich ergeben sich mit der Erfindung einfache Möglichkeiten, den Druck in der Druckmittelzufuhr, zusätzlich zur zeitsynchronen Mitsteuerung eines Antiblockiersystemes, zu nutzen, wodurch entgegengesetzte Aktivierungen von Bremsen und Kupplungen, die das Fahrverhalten und die Energiewirtschaftlichkeit negativ beeinträchtigen könnten, ausgeschaltet werden.
  • Der bauliche und platzmäßige Aufwand für die die Relativverdrehungen der beiden Wellen überwachende Viskose-Hilfskupplung ist dabei sehr gering, da diese z. B. lediglich das Steuerelement zu betätigen hat und die eigentliche Schaltkraft aus einer meistens ohnehin vorhandenen externen Druckmittelquelle stammt.
  • In Spezialfällen wäre es auch leicht möglich, Viskosekupplungen und SpreizeinrichtungenYvöllig unterschiedelichen Stellen einzubauen.
  • Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche angegeben: - Nach Anspruch 2 wird noch erreicht, daß das Steuerelement als einfache Hülse gestaltet sein kann und Druckmittelkanäle nur in der die Reibkupplung tragenden Welle vorhanden sein müssen, sowie daß sowohl eine einfache Schwarz-Weiß-Schaltung als auch eine Modulationskurve voreinstellbar ist.
  • - Nach Anspruch 3 wird noch erreicht, daß das Steuerelement auf baulängensparende Weise in die Welle eingelassen untergebracht sein kann.
  • - Nach Anspruch 4 wird noch erreicht, daß eine radiale Rastierkurve verwendbar ist, und daß die Viskosekupplung baulich entfernt genug von der Reibkupplung ist, um vor deren Abstrahlungswärme weitgehend geschützt zu sein.
  • - Nach Anspruch 5 wird noch erreicht, daß eine handelsübliche Spiralfeder für das Spreizelement verwendbar ist.
  • Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Moduliereinrichtung, bei welchem die Viskosekupplung über eine axiale Rastierkurve eine Hülse auf der Welle als axialverschiebliches Ventil steuert; Fig. 2 zeigt in Teilansicht die Rastierkurve mit Steuerungsnocken; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Moduliereinrichtung, bei welchem die Viskosekupplung über eine axiale Rastierkurve und einen Querbolzen ein in die Welle eingelassenes Schieberventil steuert; Fig. 4 zeigt in Teilansicht die Rastierkurve für den Querbolzen; Fig. 5 zeigt einen mit den Rastierkurven erreichbaren Modulationsverlauf; Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch die Modulationseinrichtung, bei welchem die Viskosekupplung über eine radiale Rastierung und die Welle eingelassene Spreizfeder eine radial verdrehbare Hülse als Ventil steuert; Fig. 7 zeigt die dabei vorgesehene Anordnung der Druckmittelkanäle in Schnittdarstellung; Fig. 8 zeigt die dabei vorgesehene radiale Spreizfederanordnung; Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch die Modulationseinrichtung, bei welchem die Steuerhülse an einer axialen Rastierkurve und einer auf der Welle festgelegten Spiralfeder abgestützt ist; Fig. 10 zeigt in Teilansicht die dabei vorgesehene Rastierkurve.
  • In Fig. 1 sind in einem Getriebegehäuse 1 eine erste und eine zweite Welle 2, 3 koaxial zueinander angeordnet und über eine Reibungskupplung 4 mittels deren Kupplungskolben 5 in Drehmitnahme bringbar bzw. daraus lösbar.
  • Der Kupplungskolben 5 ist dazu erfindungsgemäß über eine Hilfskraftverstärkung, die im wesentlichen aus einer zwischen den Wellen 2, 3 über eine Spreizeinrichtung 6 abgestützten Viskosekupplung 7 mit Druckleitungen 8, 9, welche zwischen einem Steuerelement 10 und dem Kupplungskolben 5 bestehen, ausgerüstet. Damit ist die Reibungskupplung in Abhängigkeit von Drehzahlunterschieden der Wellen 2, 3 mittels eines Druckmitteldruckes aus einer nicht gezeigten externen Druckmittelquelle fernbetätigbar und gewünschtenfalls mit erhöhtem Druck modulierbar und ein- und ausschaltbar. Hierzu kann ein Steuerelement 10 als ein Ventilkolben bzw. eine Schiebehülse o. dgl. in einem extern gespeisten Druckmittelsystem ausgebildet sein, welches die Beaufschlagungen des Kupplungskolbens 5 der Reibungskupplung 4 entsprechend einem Drehwinkelversatz der beiden Wellen untereinander steuert.
  • Wo gewünscht, könnte die Druckmittelverstärkung aber auch auf an sich wirkungsgleiche Weise durch eine elektrische Kraftübertragung ersetzt sein, wobei das Steuerelement 10 auf nicht im einzelnen dargestellte Weise dann als Stelltrafo bzw.
  • Schieberegler in einem Stromkreis mit dem als Magnetstellglied einer Elektroreibungskupplung ausgeführten Kolben 5 sinngemäß zur hier dargestellten hydraulischen Version zusammenwirkt.
  • Gemäß dem dargestellten Beispiel sind die Außenlamellen 11 bzw. das sie tragende Gehäuse 12 der Viskosekupplung 7 dabei über eine die Reibungskupplung 4 außen mit Abstand umgreifende Kupplungsglocke 13 auf nicht gesondert dargestellte Weise mit der ersten Welle 2 drehsteif verbunden. Die Innenlamellen 14 der Viskosekupplung 7 werden dabei von einem gegenüber der ersten Welle 2 drehbaren und begrenzt axial verschieblichen Innenlamellenträger 15 gehalten, der axial in die Spreizeinrichtung 6 eingreift bzw. Teil derselben ist. Dazu hat im hier gezeigten Beispiel der Innenlamellenträger 15 auf seiner dem auf der Welle 3 unter Druckabdichtung axial verschieblichen Steuerelement 10 zugewandten Seite einen Steuernocken 16 sowie eine Rastierungskurve 16A, gegen welche sich eine entsprechend komplementär geformte Stirnfläche des axial geführten Steuerelementes 10 unter dem Druck einer einerseits auf seiner anderen Stirnseite anliegenden und andererseits gegen einen Lagerring oder Wellenbund 17 der zweiten Welle 3 abgestützten Spreizfeder 18 anpreßt. Im gezeigten Beispiel ist der Wellenbund 17 der Innenring eines Radiallagers der zweiten Welle 3 und die Spreizfeder 18 eine Tellerfeder. Die axiale Führung erfolgt hier durch eine Feder-Nut-Anordnung zwischen Welle 3 und Steuerelement 10. Dabei ist hier das Steuerelement 10 als auf der zweiten Welle 3 dichtaufliegende Steuerhülse ausgeführt, die z. B. auch durch eine Keilverzah- -nung oder Paßfeder zur Welle 3 drehfest aber achsverschieblich geführt sein kann. Das Steuerelement 10 weist eine innere Steuernut 10A auf, um in deren Überdeckungsbereich in der Welle 3 vorgesehene Öffnungen der Druckleitungen 8, 9 bzw. einer Entlüftungsleitung 19 je nach Endlage zu überdecken oder zu öffnen.
  • Die Druckbeaufschlagung der Druckleitungen 8, 9 ist hier ausgehend von einem auf die zweite Welle 3 aufgesetzten Ölanschlußring 20 bzw. einem diesem vorgeordneten Stutzen 21 im Gehäuse 1 von außen her vorgesehen, könnte indessen aber auch durch eine axiale Wellenbohrung erfolgen.
  • Der Steuernocken 16 drückt bei auftretendem Drehwinkelversatz der beiden Wellen 2, 3 durch die von der Viskosekupplung bewirkte jeweils drehmomentproportionale Drehmitnahme stärker oder schwächer gegen das Steuerelement 10 und regelt indirekt auf hydraulischem Wege damit die über die Druckleitungen 8, 9 zum Kupplungskolben 5 gelangenden Stellkräfte bzw. die Kolbenhübe.
  • Im Beispiel ist der Kolben 5 ein die zweite Welle 3 umschließender und auf deren Keilverzahnung 22 axial geführter Ringkolben, dem einerseits ein auf der gleichen Welle 3 festgehaltener Ringzylindermantel 23 axial vorgeordnet ist, und der andererseits im Normalfall durch eine am Innenlamellenträger 24 der die Reibungskupplung 4 abstützenden Kupplungsöffnungsfeder 25 gegenüber den Reiblamellen 26 der Reibungskupplung 4 außer Anlage @@@@@@. Erst wenn der über die Druckleitung 9 anstehende Öffnungsdruck die Kraft der Kupplungsöffnungsfeder 25 übersteigt, kommt der Ringkolben 5 zur Anlage an die Reiblamellen der Reibungskupplung 4 und besorgt damit eine Drehzahlangleichung der beiden Wellen 2, 3.
  • Über im Innenlamellenträger 24 vorgesehene Radialbohrungen 27 unter den Reiblamellen und eine entsprechende Verlängerung der Druckölleitung 9, in der Zeichnung strichpunktiert, ist es möglich, die Ölbenetzung der Reiblamellen (z. B. mittels entsprechender Drosselquerschnitte in der gestrichelten Zuleitung) so zu steuern, daß sie bei zurückgestelltem Kolben 5 abgeschaltet ist und nur dann, und nur so lange aus der Leitung Öl abgezweigt bekommt, wie die Reibungskupplung 4 durch entsprechende Verstellung des Steuerelementes 10 auch wirklich Öl erhält und damit aktiviert ist.
  • In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Spreizeinrichtung 6 für einen bestimmten Funktionsverlauf gezeigt. Dazu sind die einander zugewandten Stirnseiten des Innenlamellenträgers 15 der Viskosekupplung 7 und des hier hülsenartig ausgeführten Steuerelementes 10 über eine Rastierungskurve 16A auf der einen Seite und an den Steuernocken 16 auf der anderen Seite zueinander relativ beweglich. Bei Erreichung einer bestimmten vorgebbaren Spreizkraft, die einer bestimmten Drehzahldifferenz an entspricht, wird das Steuerelement 10 mehr oder weniger sprungartig aus seiner Normallage auf einen ersten Öffnungswert verschoben und gibt dabei den Drucköldruck in den Kupplungszylinder 5A frei. Mit der Charakteristik der Rastierungskurve 16A kann erreicht werden, daß die Betätigung der Reibungskupplung 4 nicht bei jeder kleinen Bagatell-Drehzahldifferenz erfolgt.
  • Steigt nach Erreichen des ersten Öffnungswertes die Drehzahldifferenz An an der Viskosekupplung 7 noch weiter an, so kann mit entsprechender Form der Rastierungskurve 16A z. B. ein demgegenüber weiter verlangsamter Druckanstieg erreicht werden.
  • In Fig. 3 ist bei an sich gleicher Grundanordnung für axiale Betätigung eines Steuerelementes 10 ein durch nicht gezeigte Öffnungen in die die Reibkupplung 4 tragende Welle 3 konzentrisch eingesetztes Schieberventil vorgeschlagen. Die Spreizfeder 18 ist hier als eine zwischen einem Überströmventil 28 in einem Drucknittelzuflußkanal 8 und (anstelle eines Steuernockens) einen, an einer Rastierungskurve 16A auf der kupplungsabgewandten Stirnseite des Innenlamellenträgers 15 entlangführbaren Querbolzen 29 in einer Queröffnung 30 der Welle 3 abgestützte Spiralfeder dargestellt. Damit wird erreicht, daß die Spreizfeder 18 den Verstellhub des hier als Steuerschieber ausgebildeten Steuerelementes 10 indirekt nur über das Drucköl variiert, indem der Steuerschieber nur bei einem, eine weitere Rückstellfeder 30 überwindenden Steuerdruck in eine Öffnungsstellung des Druckes aus dem Kanal 8 in den Kanal 9 zum Kupplungszylinder 5A gelangen kann. Die Queröffnung 30 bietet dabei genügend axialen Freiraum für den Maximalhub der Spreizeinrichtung 6, bei der hier die Rastierungskurve 16A auf der Stirnseite des Innenlamellenträgers 15 liegt.
  • In Fig. 4 ist eine Ausschnitts-Draufsicht auf die Rastierungskurve 16A bei der Anordnung nach Fig. 3 mit Querbolzen 29 dargestellt. Dabei ist erkennbar, daß bei einem Drehwinkelversatz α entsprechend der Wirklänge L der Rastierungskurve 16A auch der Querbolzen 29 (bzw. das von ihm betätigte Uberströmventil 28) seinen Maximalhub H tun kann. Die Queröffnung 30 besteht dabei aus einem axialen Langloch quer durch die Welle 3, in welchem der Querbolzen 29 nur begrenzt axial beweglich geführt ist und durch sich radial gegenüberliegende gleiche Rastierungskurven 16A am Innenlamellenträger 15 beiderseits der Welle abgestützt ist.
  • In Fig. 5 ist der mit der Anordnung nach Fig. 3 und 4 erreichbare Wirkzusammenhang zwischen Steuerdruck pst und der Drehzahldifferenz #n dargestellt. Dabei ist erkennbar, daß dank der indirekten Betätigung über ein sowohl hydraulisch als auch per Zusatzrückstellfeder 31 gebremsten Steuerschieber als Steuerelement 10 keine Sprungcharakteristik, sondern eine sehr sanfte Kupplungsansprechkurve K erreichbar ist.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Prinzipdarstellung einer Anordnungsvariante der erfindungsgemäßen Modulationseinrichtung, jedoch für eine periphere Betätigung des Steuerelementes 10 vorgesehen. Die Spreizeinrichtung 6 weist hier eine oder mehrere als Blattfedern ausgebildete Spreizfedern 18 auf, welche gleichfalls ähnlich dem Querbolzen 29 quer zur Achse der Welle 3 zwischen letzterer und dem hier mit dem durch einen kupplungsseitigen Vorsprung und einstückiger Ausbildung mit dem Innenlamellenträger 15 ausgeführten Steuerelement 10 abgestützt angeordnet ist.
  • Das mit einer oder mehreren Radialbohrungen für den Druckkanal 8 versehene Steuerelement 10 liegt hier auch auf seiner Außenoberfläche druckdicht in einem das Steuerelement 10 außen umschließenden Axialvorsprung 32 des Ringzylindermantels 23 der Kupplung 4 an, in welchen axiale Fortsetzungen der Druckkanäle 8 bzw. 9 eingearbeitet sind. Je nach Gleichgewicht der Verstell- und Rückstellkräfte von in Umfangsrichtung wirkenden Blatt-Spreizfedern 18 und den auslösenden Drehwinkelversatz-Kräften der Wellen 2, 3 öffnet bzw. verschließt der Innenlamellenträger 15 die zu- und abgehenden Druckkanäle 8 bzw. 9 zum Kupplungszylinder 5A.
  • Im Innenlamellenträger 15 sind dazu axial zueinander versetzt angeordnet einige Radialbohrungen 33 so winkelversetzt angeordnet, daß eine Druckzufuhr oder Druckentlastung über in der Welle 3 eingelassene Kanäle 8, 9 zu bzw. vom Kupplungszylinder 5A mittels der Federcharakteristiken der Federn 18 moduliert werden können. Auch hier sind Maßnahmen für eine Sprungfunktion erreichbar, indem z. B. eine Optimallage der Welle 3 zum Druckkanal 8 über die Viskosekupplung 7 mit Welle 2 verbunden in Lamellenträger 15 durch eine Punktrastierung 34 mittels einer federgestützten Kugel, die in einer Ansenkung 35 einrastbar ist, vorgesehen wird.
  • In den Figuren 7 und 8 sind noch zwei nicht maßstäbliche Schnitte durch die in Fig. 6 gezeigte Anordnung wiedergegeben, aus denen das Zusammenwirken von Druckmittelkanälen 8 und 9 sowie den Spreizfedern 18 bei dieser Bauart ersichtlich wird.
  • - Der Druckmittelkanal 8 hat erst freien Durchgang (siehe Fig. 7) zum Kupplungszylinder 5A, sobald die Welle 3, welche durch die beidseits im Innenlamellenträger 15 abgestützten und zwischen ihr angeformten Federanlageflächen 35 eingeklemmte Welle 3 genügend Drehwinkelversatz d bekommen hat, um die Radialbohrung im Innen]amellenträger 15 und die Auslaßbohrung des Kanals 8 in der Welle 3 in Deckung zu bringen und Radialbohrungen bzw. Entlüftungskanal 9 zu verschließen. Die Blatt-Spreizfedern 18 benötigen bei der radialen Uberdeckung durch den Axialvorsprung 32 des Ringzylindermantels 23 keine besondere Sicherung gegen Herausfallen, und es ist hier kein besonderes Axialspiel von Welle 3 und Steuerelement 10 erfcrderlich. Bei der gezeigten Entlastungsstellung der Kupplung 4 ist der Entlüftungskanal 9 geöffnet und die beiden Druckverbindungen 8A und 8B im Steuerelement 10 werden über den Druckkanal 8 durch Winkelversatz geschlossen.
  • In Fig. 9 ist noch eine weitere Ausführungsform der Mcduliereinrichtung dargestellt, bei welcher eine als Schraubenfeder ausgeführte Spreizfeder 18 unterhalb des Axialvorsprungs 32 des Ringzylindermantels 23 auf der Welle 3 gegen das hier wieder axial verschieblich vorgesehene Steuerelement 10 abgestützt sind. Dieses verfügt auf seiner gegenüberliegenden Stirnseite über einen Steuernocken 16, der bei ausreichenden Stellkräften an einer Rastierungskurve 16A entlangführbar ist, die auf der kupplungsseitigen Stirnseite des Innenlamellenträgers 15 eingearbeitet ist. Der in die Welle 3 eingelassene Druckkanal 8 wird durch das Steuerelement 10 erst geöffnet, wenn über die Viskosekupplung 7 die Rastierungskurve 16A so weit verdreht und dabei das (auf nicht gezeigte Weise drehfest gehaltene) axial verschiebliche hülsenförmige Steuerelement 10 so weit gegen die Spreizfeder 18 in Richtung Kupplung 4 verschoben ist, daß Kanal 9 geschlossen wird.
  • In Fig. 10 ist nochmals die Anlehnung des hier mit dem Steuerelement 10 einstückigen Steuernockens 16 an der Rastierungskurve 16A und die Abstützung der Spreizfeder 18 gezeigt.
  • Allein durch entsprechende Ausführung der Rastierungskurve 16A an die Ansprechcharakteristik der Reibkupplung 4 den Erfordernissen für die Reaktion auf Drehzahldifferenz sehr einfach angepaßt werden. Da die Viskosekupplung 7 hier lediglich als Signalgeber für Drehzahldifferenzen und Regelglied dient, während der eigentliche Stelldruck für die Kupplung 4 von außerhalb gelegenen Druckmittelquellen stammen kann, ist es möglich, die Viskosekupplung sehr klein und preiswert auszuführen.
  • Bezugszeichen 1 Getriebegehäuse 2 Welle 3 Welle 4 Reibungskupplung 5 Kupplungskolben 5A Kupplungszylinder 6 Spreizeinrichtung 7 Viskosekupplung 8, 8A, 8B Druckmittelkanal von Pumpe 9, 9A, 9B Druckmittelkanal zu Kupplung 4 10 Steuerelement 11 Außenlamellen von 7 12 Gehäuse von 7 13 Kupplungsglocke 14 Innenlamellen von 7 15 Innenlamellenträger von 7 16 Steuernocken 16A Rastierungskurve 17 Wellenbund bzw. Lagerinnenring 18 Spreizfeder 19 Entlüftungskanal 20 ölanschlußring 21 Ölanschlußstutzen 22 Keilverzahnung von 4 23 Ringzylindermantel von 4 24 Innenlamellenträger von 4 25 Kupplungsöffnungsfeder von 4 26 Reiblamellen von 4 27 Radialbohrung in 24 28 Überströmventil 29 Querbolzen 30 Queröffnung 31 Weitere Rückstellfeder von 10 32 Axialvorsprung von 23 33 Radialbohrung in 10 34 Punktrastierung 35 Federanlagefläche von 3 Drehwinkelversatz H Hub des Steuernockens 16 bzw. Querbolzens 29 K Kupplungsansprechkurve L Wirklänge der Rastierungskurve 16A Drehzahldifferenz pst Steuerdruck - Leerseite -

Claims (5)

  1. Modulationseinrichtung für Reibkupplungen Ansprüche 1. Modulationseinrichtung für Reibkupplungen (4), insbesondere an Quer- oder Längs-Sperrdifferentialen von Kraftfahrzeugen, - mit einem in einem Kupplungszylinder (5A) geführten und mittels einer Kupplungsöffnungsfeder (25) rückstellbaren Kupplungskolben (5), - welcher mittels eines Druckmittel druckes, der durch eine von zugeordneten Wellen (2, 3) getragene Viskosekupplung (7) regelbar ist, bei Drehzahldifferenzen der Wellen (2, 3) im Sinne einer Drehzahlangleichung der Wellen (2, 3) an einem Reiblamellenpaket (26) der Kupplung (4) selbsttätig moduliert zur Anlage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, - daß der Kupplungskolben (5) über ein Steuerelement (10), das mit der nur als Hilfskupplung benutzten Viskosekupplung (7) zusammenwirkt, mit einer indirekten, extern gespeisten Druckmittelzufuhr (8, 9) verbunden ist, - und daß das Steuerelement (10) durch eine Spreizeinrichtung (6), die gegen eine Spreizfeder (18) abgestützt ist, nach fest vorgebbarer Funktion betätigt ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, - daß das Steuerelement (10) eine am Innenlamellenträger (15) der Viskosekupplung (7) abgestützte Steuerhülse ist, welche eine Druckmittelkanäle (8, 9) aufweisende Welle (3) außen umschließt, - wobei die Spreizeinrichtung (6) eine axial gerichtete Rastierungskurve (16A) und einen Steuernocken (16) zwischen den einander zugewandten Stirnseiten des Innenlamellenträgers (15) und des Steuerelementes (10) ist, wobei eine als Tellerfeder ausgebildete Spreizfeder (18) gegenüber einem gehäusefesten Bauteil, Wellenbund (17) das Steuerelement (10) axial elastisch führt, so daß der Steuernocken (16) auf einer der vorgegebenen Modulationsfunktion angepaßten Rastierungskurve (16A) mit einem auf bestimmte Drehzahldifferenzen #n abgestimmten Axialhub H in Umfangsrichtung entlangführbar ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß das Steuerelement (10) ein im Inneren einer mit Druckmittelkanälen (8, 9) versehenen Welle (3) geführter Ventilschieber in einem Ventilzylinder ist, wobei die Spreizeinrichtung (6) eine Rastierungskurve (16A) an ihrer dem Ventilschieber zugewandten Stirnseite und einem darauf entlang fahrbaren, die Welle (3) in einer Ouerbohrung (30) radial durchdringenden Querbolzen (29) aufweist, der in der Querbohrung (30) durch die axial wirkende Spreizfeder (18) gestützt ist, die sich an einem den Druckmittelkanal (8) zum Kupplungszylinder (5A) bei geringer Spreizkraft geschlossen haltenden Uberströmventil (28) abstützt.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß das Steuerelement (10) ein mit Radialbohrungen versehener, reibkupplungsseitiger Axialvorsprung des Innenlamellenträgers (15) der Viskosekupplung (7) ist, in denen Radialbohrungen (8A, 9A) eingearbeitet sind, und daß dieses Steuerelement (10) an seinem Umfang umschlossen ist durch einen viskosekupplungsseitigen Axialvorsprung (32) des Kupplungszylinders (23), in welchen axiale Druckmittelkanäle (8, 9) eingelassen sind, wobei die Spreizeinrichtung (10) eine radial gerichtete Rastierungskurve (16A) und einen Steuernocken (16) zwischen Wellen (3) und Innenlamellenträger (15) und die Welle (3) radial durchdringende Spreizfedern (18 ) hat, - welche in Innenlamellenträger (15) enden und als Flachstäbe gestaltet sind, die sich gegen Federanlageflächen (35) der Welle (3) seitlich anliegen.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß das Steuerelement (10) eine, zwischen dem Innenlamellenträger (15) der Viskosekupplung (7) und einer die Welle (3) umschließenden und reibkupplungsseitig festgehaltenen Spiral-Spreizfeder (18) über eine Rastierungskurve (16A) und Steuernocken (16) abgestützte Steuerhülse mit Radialbohrungen im Bereich von Ausgängen von Druckmittelkanälen (8, 9) der Welle (3) ist, - welche in einem Ringzylinder axial verschieblich ist, der von der die Viskosekupplung (7) tragenden Welle (3) und einem Axialvorsprung (32) des Ringzylindermantels (23) gebildet wird, - wobei axiale Druckmittelkanäle (8, 9) in diesem Axialvorsprung (32) in den Kupplungszylindern (5A) vorgesehen sind, - i die Spreizeinrichtung (6) eine vor dem Ringzylindermantel (23) festgelegte, die Welle (3) umschließende Spiral-Spreizfeder (18) aufweist.
DE19863609419 1985-03-30 1986-03-20 Modulationseinrichtung fuer reibkupplungen Withdrawn DE3609419A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP8500140 1985-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3609419A1 true DE3609419A1 (de) 1986-10-09

Family

ID=8165018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863609419 Withdrawn DE3609419A1 (de) 1985-03-30 1986-03-20 Modulationseinrichtung fuer reibkupplungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3609419A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3740570A1 (de) * 1986-12-04 1988-06-09 Tochigi Fuji Sangyo Kk Schwungscheibe
FR2615918A1 (fr) * 1987-05-27 1988-12-02 Valeo Systeme de commande automatique d'un embrayage d'accouplement de deux arbres rotatifs
EP0314420A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Aufbau einer Flüssigkeitsreibungskupplung zum Übertragen eines Drehmoments in einem Kraftfahrzeug
DE3817669A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-07 Bayerische Motoren Werke Ag Verteilergetriebeanordnung in kraftfahrzeugen
US5044480A (en) * 1989-06-26 1991-09-03 Viscodrive Gmbh Fluid friction coupling
EP0522022A4 (en) * 1990-03-30 1993-04-14 Erkki A. Koivunen Multi-mode clutch for change-speed transmissions
US5890573A (en) * 1995-12-21 1999-04-06 Gkn Viscodrive Gmbh Coupling unit having at least one viscous coupling and one friction coupling
DE19902388A1 (de) * 1999-01-22 2000-08-17 Gkn Automotive Ag Steuerbare Kupplung
DE10305240A1 (de) * 2003-02-08 2004-08-19 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einer Einrichtung zum Führen eines Antriebsdrehmomentes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE961058C (de) * 1955-07-29 1957-03-28 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Fluessigkeitsgetriebe oder Fluessigkeitskupplung fuer Kraftfahrzeuge
DE2209879A1 (de) * 1971-03-02 1972-09-07 GKN Transmissions Ltd., Erdington, Birminghamshire (Großbritannien) Vorrichtung zur Drehmoment-Übertragung
US3977502A (en) * 1975-05-21 1976-08-31 General Motors Corporation Hydrodynamic drive and slipping clutch
US4031780A (en) * 1974-11-29 1977-06-28 Chrysler Corporation Coupling apparatus for full time four wheel drive
DE3408977A1 (de) * 1984-03-12 1985-09-12 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Fluessigkeitsreibungskupplung, insbesondere fuer ausgleichsgetriebe von kraftfahrzeugen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE961058C (de) * 1955-07-29 1957-03-28 Augsburg Nuernberg A G Zweigni Fluessigkeitsgetriebe oder Fluessigkeitskupplung fuer Kraftfahrzeuge
DE2209879A1 (de) * 1971-03-02 1972-09-07 GKN Transmissions Ltd., Erdington, Birminghamshire (Großbritannien) Vorrichtung zur Drehmoment-Übertragung
US4031780A (en) * 1974-11-29 1977-06-28 Chrysler Corporation Coupling apparatus for full time four wheel drive
US3977502A (en) * 1975-05-21 1976-08-31 General Motors Corporation Hydrodynamic drive and slipping clutch
DE3408977A1 (de) * 1984-03-12 1985-09-12 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Fluessigkeitsreibungskupplung, insbesondere fuer ausgleichsgetriebe von kraftfahrzeugen

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3740570A1 (de) * 1986-12-04 1988-06-09 Tochigi Fuji Sangyo Kk Schwungscheibe
FR2615918A1 (fr) * 1987-05-27 1988-12-02 Valeo Systeme de commande automatique d'un embrayage d'accouplement de deux arbres rotatifs
US4997071A (en) * 1987-05-27 1991-03-05 Valeo Automatic control system for a clutch coupling two rotating shafts
EP0314420A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Aufbau einer Flüssigkeitsreibungskupplung zum Übertragen eines Drehmoments in einem Kraftfahrzeug
DE3817669A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-07 Bayerische Motoren Werke Ag Verteilergetriebeanordnung in kraftfahrzeugen
US5044480A (en) * 1989-06-26 1991-09-03 Viscodrive Gmbh Fluid friction coupling
EP0522022A4 (en) * 1990-03-30 1993-04-14 Erkki A. Koivunen Multi-mode clutch for change-speed transmissions
US5890573A (en) * 1995-12-21 1999-04-06 Gkn Viscodrive Gmbh Coupling unit having at least one viscous coupling and one friction coupling
DE19902388A1 (de) * 1999-01-22 2000-08-17 Gkn Automotive Ag Steuerbare Kupplung
DE19902388C2 (de) * 1999-01-22 2001-05-23 Gkn Automotive Ag Steuerbare Kupplung
US6431337B1 (en) * 1999-01-22 2002-08-13 Gkn Automotive Ag Controllable coupling
DE10305240A1 (de) * 2003-02-08 2004-08-19 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einer Einrichtung zum Führen eines Antriebsdrehmomentes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008063904B4 (de) Antriebsanordnung
EP2470808B1 (de) Doppelkupplungsanordnung für ein getriebe mit zwei eingangswellen
DE3815225C2 (de)
EP1336056B1 (de) Allradverteilergetriebe für ein kraftfahrzeug
DE3802368C2 (de) Antrieb für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb
EP0216318B1 (de) Getriebeanordnung
DE19830951A1 (de) Lamellenkupplung in einem leistungsverzweigten Getriebe
DE19861359B4 (de) Getriebe
DE102015217164A1 (de) Baugruppe mit einer Reibeinrichtung
DE3918565A1 (de) Differentialgetriebe
EP2281127B1 (de) Kupplungsanordnung mit axialverstellvorrichtung und linearantriebsmitteln
AT5363U1 (de) Verteilergetriebe mit steuerbarer reibungskupplung
DE3609419A1 (de) Modulationseinrichtung fuer reibkupplungen
DE19741865C1 (de) Bremsaktuator
AT503600A2 (de) Hydrostatische kupplungsanordnung mit zahnringmaschine
EP1772645A2 (de) Kupplungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE60029425T2 (de) Motor mit symmetrischem bremssystem
WO1999054637A1 (de) Aktuator für eine kraftfahrzeug-bremsanlage
DE102014214297A1 (de) Kupplungsanordnung
DE102007040204A1 (de) Kupplungsanordnung mit Axialverstellvorrichtung
DE102013215849A1 (de) Antriebswandlervorrichtung und Achsgetriebevorrichtung mit einer Antriebswandlervorrichtung
EP0237840B1 (de) Betätigungseinrichtung für eine kraftschlüssige Sperrkupplung eines sperrbaren Differentialgetriebes für Kraftfahrzeuge
WO2019101565A1 (de) Einheit, bestehend aus einem getriebe und einer bremse, und elektromotorisch angetriebenes fahrzeug mit einer solchen einheit
DE102019210335A1 (de) Schaltelement für ein Getriebe sowie Schaltvorrichtung
EP3619442B1 (de) Kupplungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant