DD297214A5 - Fluessigkeitsreibungskupplung mit durch z-foermige kroepfungen distanzierten lamellen - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluessigkeitsreibungskupplung mit einer Kupplungsnabe und einem drehbar auf der Kupplungsnabe gelagerten Kupplungsgehaeuse zu schaffen, die unter Wegfall der bisher verwendeten Distanzringe eine einwandfreie Distanzierung der Lamellensaetze ermoeglicht. Zur Loesung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dasz eine vorbestimmte Anzahl von Zaehnen 8 der Verzahnung der axial nicht verschiebbaren Lamellen 7 Z-foermig aus der Ebene der jeweiligen Lamelle gekroepft sind und die beiden Kroepfungswinkel angenaehert 90 betragen. Durch diese Masznahme werden Lamellen fuer eine Fluessigkeitsreibungskupplung so ausgebildet, dasz sie in vorbestimmten Abstaenden genau distanziert und zur automatischen Montage geeignet sind.{Fluessigkeitsreibungskupplung; Kupplungsnabe; Kupplungsgehaeuse; Distanzring; Verzahnung, verschiebbar; Lamelle; Kroepfung; Kroepfungswinkel; Lamellenabstand; Distanzierung}

Description

Bei einer bevorzugten Ausführung, die eine besonders einfache Montage erlaubt, ist es vorgesehen, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen mit dem Kupplungsgehäuse drehfest verbundenen Außenlamellen Z-förmig abgekröpft sind. Bei einer als Torque-Splitter ausgebildeten Flüssigkeitsreibungskupplung sind zwei Innenlamellensätze vorhanden, wobei eine

bestimmte Anzahl von Zähnen der mit der/den Kupplungsnabe (n) drohfest verbundenen Innenlamellen Z-förmig abgekröpft

Ausfuhrungsbeispiel Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher

beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1: das Antriebsschema eines vierradgetriobenen Kraftfahrzeuges mit im Antriebsstrang eingebauter Flüssigkeitsreibungskupplung;

Fig..' einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung;

Fig. 3: die vergrößerte Detaildarstellung eines Z-förmig abgekröpften Zahnes einer Außenlamelle einer Flüssigkeitsreibungskupplung nach der Figur 2;

Fig. 4: die Draufsicht auf eine Außenlamelle mit abekröpften Zähnen einer Flüssigkeitsreibungskupplung nach der Figur 2; Fig. 5: die Seitenansicht einer Außenlamelle mit abekröpften Zähnen nach der Figur 4, Fig. 6: eine Innenlamelle mit z-förmig abgekröpften Zähnen,

Fig. 7: ein zweites Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges mit in der Hinterachse eingebautem Torque-Splitter.

Die Figur 1 zeigt das Antriebsschema eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges 1S, das vom Grundkonzept her als frontgetriebes Fahrzeug ausgebildet ist. Die beiden Vorderräder 16 werden dabei von dem Motor 8 über ein hc."ptgetriebe 19 und ein Vorderachsdifferential 20 sowie über die vorderen Seitenwellen 21 angetrieben. Von dem Antrieb des Vorderachsdifferentials 20 ist der Antrieb für die Hinterräder 17 abgezweigt. Dem Vorderachsdifferential ist dazu ein Mittendifferential 22 zugeordnet, das mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung ausgestattet ist, wie sie in der Figur 2 dargestellt ist, um eine drehzahlabhängige Sperrwirkung des Mittendifferentials zu erreichen. Dieses Mittendifferential 22 ist über eine Längswelle 23mitdemHinteraciiSdifferential 24 verbunden, von dem über hintere Seitenwellen 25die Hinterräder 17 antreibbar sind.

Die in der Figur 2 dargestellte Flüssigkeitsreibungskupplung besteht im wesentlichen aus einer Kupplungsnabe 1, auf der ein über Dichtungen 3 abgedichtetes Kupplungsgehäuse 2 drehbar gelagert ist. Die Innenwandung des Kuppli ngsgehäuses 2 ist mit Innenverzahnungen 4 versehen, während die Kupplungsnabe 1 Außenverzahnungen 5 aufweist. In den Außenverzahnungen 5 sind mit entsprechenden Verzahnungen versehene Innenlamellen 6 drehfest, aber axial verschiebbar auf der Kupplungsnabe 1 angeordnet. Über die Innenverzahnungen 4 sind mit entsprechenden Zähnen 9 versehene Außenlamelle 7 drehfest mit dem Kupplungsgehäuse 2 verbunden.

In dem Innenraum 11 des Kupplungsgehäuses 2sindmiteinanderineiner bestimmten Folge abwechselnd Innenlamellen 6und Außenlamellen 7 angeordnet, wobei von den radial außenliegenden Zähnen 9 der Außenlamellen 7 eine vorbestimmte Anzahl als Z-förmig gekröpfte Zähne 8 zur Distanzierung gegenüber der benachbarten Außenlamelle 7 versehen sind. Zwischen den Innenlamellen 6 und den Außenlamellen 7 besteht ein Freiraum 12, in dem die Innenlamollon 6 axial verschiebbar sind, während die Außenlamellen 7 durch die Z-förmig gekröpften Zähne in einem festgelegten Abstand zueinander distanziert sind. Die Z-förmig abgekröpften Zähne wirken an ihrer abgekröpften Seite jeweils mit den nicht verformten Zähnen 9 der Außenlamellen 7 zusammen.

Wie die Figur 3 zeigt, sind die Z-förmig abgekröpften Zähne 8 um einen rechten Winkel 40 aus der Ebene der jeweiligen Außenlamelle 7 abgewinkelt. Nach Bildung eines axialen Stags 13 vorbestimmbarer Länge, die abhängt von der gewünschten Distanzierung, wird der jeweilige Z-förmig gekröpfte Zahn 8 mit einem zweiten rechten Winkel 14 a wieder in eine parallel zu der Ebene zu der Außenlamelle verlaufende Richtung gekröpft. Der axiale Steg 13 verläuft dadurch rechtwinklig zu der Ebene der jeweiligen Außenlamelle 7 und hat bei der Distanzierung zu der nächstbenachbart nicht dargestellten Außenlamelle kein Biegemoment aufzunehmen.

Bei dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Z-förmig abgekröpfte Zähne 8 vorgesehen. Die Anzahl der Z-förmig abgekröpften Zähne ist jedoch beliebig von der jeweiligen Teilung der Außenverzahnung abhängig; es sollten jedoch mindestens drei Z-förmig abgekröpfte Zähne vorgesehen sein. Die dargestellte Außenlamelle 7 ist mit schlitzförmigen Perforationen 10 versehen. Bei der Montage der Außenlimellen 7 sollen sich die Z-förmig abgekröpften Zähne 8 jeweils an einem Zahn der nächstbenachbarten Außenlamelle anlegen. Dies läßt sich beispielsweise durch die Anordnung von nicht dargestellten Index-Markierungen an den Lamellen und einer entsprechenden Ausbildung an der automatischen Zuführvorrichtung erreichen.

Wie die Figur 5zeigt, sind durch die abgekröpften Zähne 8 Distanzierungen durch axiale Stege 13 möglich, die mit ausreichender Maßgenauigkeit durchgeführt werden können. Eine mit auf diese Weise distanzierten Außenlamellen 7 versehene Flüssigkeitsreibungskupplung kann beispielsweise in dem Mittendifferential 22 eines Kraftfahrzeuges zugeordnet werden, wie es als Antriebsschema in der Figur 1 dargestellt ist. Bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kupplungsnabe 1 der angetriebene Teil, während das Kupplungsgehäuse 2 der getriebene Teil ist, der über die Längswelle 23 mit dem Hinterachsdifferential 24 verbunden ist. Der Innenraum des Kupplungsgehäuses 2 ist dabei mit einem viskosen Medium, vorzugsweise mit einem Silikonöl zumindest teilweise gefüllt

Die Figur 6 zeigt eine Anordnung von Z-förmigen abgekröpften Zähnen 8a an einer Innenlamelle 6.

In der Figur 7 ist ein Fahrzeugantrieb im prinzipiellen Aufbau dargestellt, bei dem das Mittendifferential 22 durch einen sogenannten Torque-Splitter 28 ersetzt ist. Dieser Torque-Splitter 28 ersetzt das Mittendifferential 22 und gleichzeitig das übliche Hinterraddifferential (24). Der Torque-Splitter 28 besteht aus einem mit dem durch den Winkeltrieb 27 angetriebenen Gehäuse 26, mit dem ein Satz Außenlamellen drehfest verbunden Ist undzwei Sätze Innenlamellen, die jeweils einem Radantrieb zugeordnet sind. Die Erfindung läßt sich hier besondere vorteilhaft einsetzen, da hier eine große Anzahl von Lamellen verbaut werden muß, bei der sich eine Automatisierung günstig auswirkt.

Claims (3)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit mindestens einer Kupplungsnabe und einem drehbar auf der Kupplungsnabe gelagerten Kupplungsgehäuse, mit denen in einer bestimmten Folge wechselweise jeweils über Verzahnungen Lamellen von Lamellensätzen drehfest verbunden sind, wobei die Lamellen eines der Lamellensätze in einem vorgegebenen axialen Abstand zueinander gehalten sind, während die Lamellen des jeweils anderen Lamellensatzes jeweils axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen (8) der Verzahnungen der axial nicht verschiebbaren Lamellen (7) Z-förmig aus der Ebene der jeweiligen Lamelle gekröpft sind und daß die beiden Kröpfungswinkel (14,14a) angenähert 90° betragen.

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen (8) der mit dem Kupplungsgehäuse (2) drehfest verbundenen Außenlamellen (7) Z-förmig abgekröpft sind.

3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen (G) der, der/den Kupplungsnabe(n) (1) drehfest verbundenen Innenlamellen (6) Z-förmig abgekröpft sind.

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit mindestens einer Kupplungsnabe und einem drehbar auf der Kupplungsnabe gelagerten Kupplungsgehäuse, mit denen in einer bestimmten Folge wechselweise jeweils über Verzahnungen Lamellen von Lamellensätzen drehfest verbunden sind, wobei die Lamellen eines der Lamellensätze in einem vorgegebenen axialen Abstand zueinander gehalten sind, während die Lamellen des jeweils anderen Lamellensalzes jeweils axial verschiebbar sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei derartigen Flüssigkeitsreibungskupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE 3828421C1 bekannt sind, werden zur Distanzierung sogenannte Distanzringe vorbostimmter Dicke verwendet. Diese Distanzringe sind geschlitzt und weisen einen gegenüber dem Innendurchmesser des Kupplungsgehäuses etwas vergrößerten Außendurchmesser auf, damit sie mit Vorspannung an der Gehäuseinnenwandung anliegen. Nachteilig dabei ist jedoch, daß eine automatische Montage der Lamellen gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Die Lamellen werden deshalb noch von Hand montiert. Aus der US-PS 3,058,027 ist es bekannt, eine gewisse Anzahl von Zähnen an den Lamellen abzuwinkein, um eine federnde Rückstellwirkung zu erzielen. Für eine Distanzierung der Lamellen ist eine derartige Abwinkt 'ung jedoch nicht geeignet, da die Toleranzen des Außendurchmessers und insbesondere die Zentrierung der Lamellen sehr en sein muß, um ein gleichmäßiges Abstandsmaß zu erreichen, die Winklungen jedoch durch ihre Rückstellkräfte derartige Toleranzen nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zulassen. A. is der DE 37 26641C1 ist es bekannt, in einem der Lamellensätze nockenartige Ausdrückungen vorzusehen, wobei diese nockenartigen Ausdrückungen in einer Drehrichtung sich zueinander hin ausrichten, und eine Vergrößerung des Abstandes der zugehörigen Lamellen bewirken. Diese Anordnung hat jedoch die Aufgabe, der Flüssigkeitsreibungskupplung eine unterschiedliche Drehmoment-Charakteristik für die boiden Drehrichtungen zu geben. Eine fest vorgegebene Distanzierung der Lamellen ist mit derartigen Ausdrückungen nicht realisierbar.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkeitsreibungskupplung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die unter Wegfall der bisher verwendeten Distanzringe eine einwandfreie Distanzierung der Lamellen ermöglicht.

Wesen der Erfindung

Die Lösung hierfür besteht darin, daß eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen der Verzahnungen der axial nicht verschiebbaren Lamellen Z-förmig aus der Ebene der jeweiligen Lamelle gekröpft sind und daß die beiden Kröpfungswinkel angenähert 90° betragen.

Durch diese Maßnahme können Lamellen für eine Flüssigkeitsreibungskupplung so ausgestattet werden, daß sie in vorbestimmten Abständen genau distanziert werden können. Derartige Lamellen sind zur automatischen Montage geeignet, wobei nach der gestellten Aufgabe die Innenlamellen oder die Außenlamellen mit abgekröpften Zähnen versehen sein können. Da für die Z-förmigen Abkröpfung Kröpfungswinkel von angenähert 90° verwendet werden, wird die Maßgenauigkeit der axialen Abkröpfungen nur durch die Genauigkeit des dazu verwendeten Werkzeuges bestimmt. Andere Toleranzen, wie die der Außendurchmesser, der Innendurchmesser oder der Materialstärke, gehen in die Maßhaltigkeit der Abkröpfungen nicht ein. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Abkröpfung ist darin zu sehen, daß auf die abgekröpften Zähne keine Biegemomente einwirken. Auftretende auf die distanzhaltenden Abkröpfungen einwirkende Axialkräfte können sich nur als Druckkräfte in den axialen Stegen auswirken.