DE4036230C2 - Schaltbare Viskokupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Viskokupplung mit einem ersten, als Gehäuse und einem zweiten, als Nabe gestalteten drehmomentübertragenen Kupplungsteil, die zueinander relativ drehbar angeordnet sind, einer zwischen diesen gebildeten und zumindest teilweise mit Viskoflüssigkeit gefüllten Arbeitskammer, einer Mehrzahl von ersten Lamellen, die mit einem der beiden Kupplungsteilen drehfest verbunden sind, einer Mehrzahl von drehbar an dem anderen der beiden Kupplungsteile angeordneten zweiten Lamellen, die in der Arbeitskammer mit einer bestimmten Folge abwechselnd mit den ersten Lamellen angeordnet sind, wobei zumindest zwischen einigen der zweiten Lamellen drehfest aber axial bewegbar mit dem anderen Kupplungsteil verbundene Kupplungsscheiben angeordnet sind und die Anordnung aus zweiten Lamellen und Kupplungsscheiben durch einen Steuerkörper, der von einem Betätigungselement beaufschlagbar ist, in Richtung der Drehachse der Viskokupplung mehr oder minder in Reibschluß zueinander bringbar sind und wobei zwischen dem Gehäuse und der Nabe eine Dichtung vorhanden ist.

Eine derartige Viskokupplung ist beispielsweise aus der DE 38 34 555 C1 bekannt. Die dabei gewählte Anordnung erfordert entweder Durchführungen im Bereich einer Stirnseite des Gehäuses oder aber eine Anordnung, bei der sich in der Arbeitskammer unterschiedliche Wirkflächen an den Stirnwänden ergeben. Bei beiden entstehen bei an­ steigendem Druck in dem der Drehmomentübertragung dienen­ den Viskomedium gegenüber dem Außendruck Beaufschlagungs­ kräfte, die je nach Betriebszustand eine Beaufschlagung der Lamellen und axiale Bewegungen bewirken können.

Viskokupplungen dieser Art bewirken, daß eine Beeinflussung des Fahrzeuges beim Bremsvorgang oder bei Kurvenfahrt ausgeschaltet ist. Wird nämlich eine herkömmliche Viskokupplung in einem Fahrzeug mit Antiblockiersystem eingesetzt, so entspricht das von der Viskokupplung über­ tragene Drehmoment der Drehzahldifferenz zwischen der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs oder der Drehzahl­ differenz zwischen gegenüberliegenden Rädern der beiden Achsen, selbst dann, wenn das Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeuges anspricht. Infolgedessen beeinflussen die Fahr­ zeugräder sich gegenseitig in bezug auf die Bremskraft, so daß es schwierig ist, den Druck der Bremsflüssigkeit des Fahrzeugs genau zu steuern. Das Antiblockiersystem (ABS) des Fahrzeugs kann daher nicht normal arbeiten.

Um dieses Problem zu lösen, offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 61-65918 eine Viskokupplung, bei der eine ringförmige Scheibenfeder zwischen den ersten Kupplungslamellen und/oder den zweiten Kupplungslamellen so angeordnet ist, daß sie diese Kupplungslamellen vonein­ ander trennt, wobei jede Kupplungslamelle so ausgelegt ist, daß sie gegen eine elastische Kraft, die von der ringförmigen Scheibenfeder unter dem Einfluß eines auf die Arbeitskammer ausgeübten äußeren Flüssigkeitsdrucks her­ rührt oder gegen eine von einem mechanisch gesteuerten Schiebeelementes ausgeübte äußere mechanische Kraft beweg­ bar ist, so daß die ersten und zweiten Kupplungsscheiben jeweils bewegt werden, um den Abstand zwischen benachbar­ ten Kupplungslamellen zu variieren, wodurch die Drehmo­ mentübertragungseigenschaften der Kupplung gesteuert wer­ den können. Bei einer anderen herkömmlichen Viskokupplung ist das mechanische gesteuerte Schiebeelement so ausge­ legt, daß es sich durch ein Gehäuse der Viskokupplung in die Arbeitskammer hinein erstreckt, um die Kupplungsla­ mellen über ein Lager in die Betriebskammer zu schieben, die mit einer Viskoflüssigkeit, z. B. mit hochviskosen Silikonölen, gefüllt ist. Diesen mangelt es jedoch im wesentlichen an Schmiereigenschaften. Außerdem weisen sie unbefriedigende Kühleigenschaften auf, so daß sich im Betrieb die Temperaturen der Silikonöle in der Arbeits­ kammer wesentlich erhöhen. Infolgedessen unterliegt bei einer derartigen Viskokupplung das in der Arbeitskammer vorgesehene Lager im Betrieb beachtlichem Verschleiß. Dies bedeutet eine verkürzte Lebensdauer, was wiederum die Zuverlässigkeit der Viskokupplung verringert und die War­ tungskosten erhöht. Weiterhin ist bei einer anderen her­ kömmlichen Viskokupplung ein Zylinder des mechanisch ge­ steuerten Schiebeelementes der Viskokupplung einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet, das ein drehendes Teil der Visko­ kupplung darstellt. Wenn das mechanisch gesteuerte Schie­ beelement der Viskokupplung durch Flüssigkeitsdruck beauf­ schlagt wird, muß in einer Flüssigkeitsleitung der Visko­ kupplung zwischem dem Zylinder und einem feststehenden, an dem Fahrzeugaufbau befestigten Abschnitt der Kupplung ein Schwenkbereich vorgesehen werden. Dabei macht die Abdich­ tung Schwierigkeiten. In anderen Worten: Da die drehenden Teile der Viskokupplung sich im Betrieb zueinander bewegen und die Tendenz haben, Flüssigkeitsdruckverlust zu verursachen, muß ein solcher Schwenkbereich der Flüssig­ keitsleitung kompliziert aufgebaute Dichtungsmittel aufweisen, wodurch sich die Herstellungskosten der Visko­ kupplung erhöhen. Bei der weiteren bekannten Viskokupplung ist ein Betätigungselement des mechanisch gesteuerten Schiebeelementes einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet. Es erhöht sich das Gewicht, wodurch sich wiederum dessen Trägheitsmoment erhöht. Ein derart schweres Gehäuse wirkt sich daher nachteilig bei der Beherrschung der Schwingun­ gen der Viskokupplung aus. Außerdem ist bei dieser Visko­ kupplung das Betätigungselement des mechanisch gesteuerten Schiebeelementes in der Gehäuseseite angeordnet, und eine von dem Schiebeelement ausgeübte Schiebekraft wird von einer an der Nabenseite fest angebrachten Sprengkraft aufgenommen. Wenn infolgedessen das Betätigungselement erregt wird, unterliegen Kontaktflächen, die senkrecht zu der Drehachse der Viskokupplung verlaufen und über die Kontaktflächen des Gehäuses und der Nabe miteinander in Kontakt gebracht werden, einer von dem Schiebeelement ausgeübten Schiebekraft und verschleißen infolgedessen zusammen, so daß sowohl das Gehäuse, wie die Nabe, schlechte Dauerhaltbarkeitseigenschaften aufweisen. Da außerdem das Betätigungselement durch das in die Arbeits­ kammer eingeführte Schiebeelement angetrieben wird, erhöht sich der Druck der Viskoseflüssigkeit in der Arbeitskammer in dem Maße, wie das Schiebeelement gegen die von der ringförmigen Scheibenfeder ausgeübte elastische Kraft bewegt wird. Weiterhin erhöht sich der Druck der Visko­ flüssigkeit in der Arbeitskammer, wenn die Temperatur in der Arbeitskammer steigt. Wenn der Druck der Viskoflüssig­ keit in der Arbeitskammer steigt, wirkt eine Kraft, die das Produkt aus dem Querschnittsbereich des eingeführten Abschnittes des Schiebeelementes und dem Druck der Visko­ flüssigkeit in der Arbeitskammer ist, auf das Schiebeele­ ment in der Weise, daß es aus der Arbeitskammer ausgeschoben wird und bildet daher einen Widerstand gegen die von dem Betätigungselement ausgeübten Schiebe­ kraft, so daß es schwierig ist, die drehmomentübertragen­ den Eigenschaften dieser Viskokupplung genau zu steuern. Um daher den Widerstand gegen die von dem Betätigungsele­ ment ausgeübten Schiebekraft zu überwinden, muß diese Viskokupplung ein großes Betätigungselement aufweisen.

Es offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 62-286836 ein Viskokupplungssystem, bei dem eine Viskokupplung mit einer Vielscheibenkupplung in Reihe geschaltet ist, um die Drehmomentübertragung zu ermöglichen oder zu verhin­ dern, wobei die Spann- oder Klemmkraft der Vielscheiben­ kupplung so gesteuert wird, daß sie die Drehmomentüber­ tragungseigenschaften des gesamten Systems steuert, wobei die Vielscheibenkupplung auch als Drehmomentbegrenzer dient. Da bei diesem System die Vielscheibenkupplung eine gesonderte Einheit bildet, die mit der Viskokupplung in Reihe geschaltet ist, weist das gesamte System in Richtung seiner Drehachse große Abmessungen auf. Außerdem ist es durch ein hohes Gewicht und eine komplizierte Konstruktion gekennzeichnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine leichtgewichtige, ein­ fach konstruierte, kostengünstige Viskokupplung mit klei­ nen Abmessungen zu schaffen, deren drehmomentübertragende Eigenschaften im Betrieb genau zu steuern sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerkörper im Gehäuse gelagert ist, koaxial zum Gehäuse und zur Nabe angeordnet ist, axial in beide hineinragt und axial zu beiden bewegbar ist, daß der Steuerkörper zum Gehäuse durch eine erste Dichtung und zu der Nabe durch eine zweite Dichtung sowie die Nabe zum Gehäuse durch eine weitere Dichtung abgedichtet ist, wobei die Dichtungslaufflächen für alle vorgenannten Dichtungen identische Wirkdurchmesser aufweisen.

Von Vorteil ist dabei, daß durch die Anordnung der Lauf­ durchmesser für die Dichtungen mit gleichen Abmaßen Ver­ stellkräfte vermieden werden. Grundsätzlich können keine Betätigungskräfte bei steigendem Innendruck auftreten, die eine Verschiebung der Bauteile einandergegenüber und damit einen Schaltvorgang auslösen würden. Die Anordnung der Dichtung bewirkt, daß grundsätzlich nur eine Beeinflussung der Schaltzustände und damit der Größe des übertragbaren Drehmomentes durch das Betätigungselement erreicht werden kann. Durch diese Anordnung wird auch eine verlängerte Lebensdauer der Bauteile erreicht. Positiv macht sich dabei auch bemerkbar, daß die Lagerung außerhalb der Vis­ kokupplung angeordnet ist. Das Betätigungselement kann in Ruhe verbleiben, die Abdichtungen im Bereich eines hydrau­ lisch ausgebildeten Betätigungselementes vereinfachen sich dadurch. Es treten keine Relativbewegungen auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerkörper gegenüber dem Gehäuse durch ein Wälz­ lager, insbesondere ein Nadellager, gelagert ist. Hier­ durch ergeben sich günstige Reibkräfte im Bereich der Lagerung des Steuerkörpers im Gehäuse der Viskokupplung.

Zur Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß das Betäti­ gungselement über ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes, Drehbewegungen zulassendes Lager am Steuerkörper abge­ stützt ist.

Die geteilte Ausführung erlaubt eine feststehende Anord­ nung des Betätigungselementes. Die Axialkräfte werden durch das Lager übertragen. Ferner kann das Betätigungs­ element ortsfest und die Kupplungsteile können diesem gegenüber relativ drehbar angeordnet sein.

Zur Aufnahme der Betätigungskräfte, d. h. der vom Steuer­ körper ausgeübten Schiebekraft und einer entsprechenden Reaktionskraft, ist das als Nabe gestaltete Kupplungsteil mit Anschlagmitteln versehen.

Bevorzugt ist der Steuerkörper von einem hydraulischen Betätigungselement beaufschlagbar. Es ist jedoch auch möglich, den Steuerkörper von einer elektromagnetischen Kupplung zu beaufschlagen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und Vorur­ teile ergeben sich aus der Zeichnung in Verbindung mit der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Viskokupplung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Drehmoment­ übertragungseigenschaften der Viskokupplung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Gesamtansicht eines Kraft­ fahrzeuges mit einer Viskokupplung nach Fig. 1 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Viskokupp­ lung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Visko­ kupplung,

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils einer Viskokupplung nach Fig. 6,

Fig. 8 eine schematische Gesamtansicht eines Kraft­ fahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 6 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine vierte Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Visko­ kupplung,

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 9,

Fig. 11 eine schematische Gesamtansicht eines Kraft­ fahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 9,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführ­ ungsform einer erfindungsgemäßen Viskokupp­ lung,

Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 12,

Fig. 14 eine schematische Gesamtansicht eines Kraft­ fahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 13 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs,

Fig. 15 einen Längsschnitt durch eine sechste Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Visko­ kupplung,

Fig. 16 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der Viskokupplung nach Fig. 15 und

Fig. 17 eine schematische Gesamtansicht eines Kraft­ fahrzeugs mit einer Viskokupplung nach Fig. 16 mit den Bauteilen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Viskokupplung. Fig. 4 zeigt die Bauteile des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit der ersten Ausführungsform der Viskokupplung. Bei der folgenden Be­ schreibung dienen die rechte und linke Betätigungs-Richtung nach Fig. 1 dazu, die rechte bzw. linke Betätigungs-Richtung der erfindungsge­ mäßen Viskokupplung anzudeuten. Im übrigen entspricht die linke Richtung der Viskokupplung nach Fig. 1 der Vorwärts­ fahrt des Fahrzeugs nach Fig. 4.

Antriebsstrangteile des Fahrzeugs, das die erste Aus­ führungsform der Viskokupplung aufweist, sind unter Bezug­ nahme auf Fig. 4 beschrieben. Der in Fig. 4 dargestellte Antriebsstrang umfaßt einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 34 für eine Vorderachse, gegenüber­ liegend angeordnete Vorderräder 35, 38, ein Verteilerge­ triebe 37, eine Viskokupplung 38 der ersten Ausführungs­ form, eine Gelenkwelle 38, ein hinteres Differential 40 für eine Hinterachse und gegenüberliegend angeordnete Hinterräder 41, 42.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Viskokupplung 38 ist ein einen ersten drehmomentübertragenden Körper darstellendes Gehäuse 1 drehbar gegenüber einer Nabe 2 angeordnet. Die Nabe 2 bildet einen zweiten drehmomentübertragenden Körper der Viskokupplung 38 und greift über eine Keilverzahnung in eine drehmomentübertragende Welle 3 ein, so daß die beiden Teile sich zusammen drehen müssen. Ein Lager 4 ist zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 3 angeordnet. Eine Sicherung 6 ist über ein Gewinde mit der Welle 3 ver­ schraubt und hält über eine Scheibe 5 das Lager 4 axial gegen eine Schulter auf der Welle 3. Ein Sicherungsring 7 fixiert den Außenring des Lagers 4 in einer Bohrungsstufe des Gehäuses 1. Dieses ist mit einem Flanschabschnitt des Verteilergetriebes 37 mittels einer Vielzahl von Schrauben verbunden, die je in eine in dem Gehäuse 1 ausgebildete Gewindebohrung 8 eingreifen. Die Welle 3 ist mit der Ge­ lenkwelle 39 verbunden.

Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist ein Steuerkörper 9 so zwischen der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 und einer äußeren Umfangsfläche der Welle 3 angeordnet, daß er sowohl dem Gehäuse 1 wie der Welle 3 gegenüber nur axial verschiebbar ist. Ein Lager 10 und Dichtungsmittel 11 wie z. B. Öldichtungen sind zwischen dem Steuerkörper 9 und dem Gehäuse 1 angeordnet. In dem Gehäuse 1 ist der Steuer­ körper 9 über eine Keilverzahnung mit der Nabe 2 ver­ bunden, so daß sich die beiden Teile zusammen drehen müssen. Infolgedessen ist der Steuerkörper 9 gegenüber der Nabe 2 nur axial verschiebbar.

Eine Arbeitskammer 12 der Viskokupplung 38 wird durch das Gehäuse 1, die Nabe 2 und den Steuerkörper 9 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. Silikonöl be­ füllt. Dichtungsring 13, 14, z. B. Quadringe, sind zwi­ schen dem Gehäuse 1 und der Nabe 2 bzw. zwischen dem Ge­ häuse 1 und dem Steuerkörper 9 angeordnet. Außerdem sind weitere Dichtungsringe wie z. B. ein O-Ring 15 zwischen der Nabe 2 und dem Steuerkörper 9 angeordnet. Infolgedessen ist die Arbeitskammer 12 über diese Dichtungsmittel 13, 14, 15 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Ein Außendurchmesser des Steuerkörpers 9 in einer an den rechten Dichtungsring 14 sich anschließenden Stellung ist im wesentlichen mit einem Innendurchmesser der Nabe 2 in einer an den O-Ring 15 sich anschließenden Stellung identisch. Die Wirkdurch­ messer DW der Laufflächen für die Dichtungen 13, 14, 15 sind gleich groß.

Wie sich aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 eines wesentlichen Teils der Viskokupplung 38 ergibt, sind in der Arbeitskammer 12 der Viskokupplung 38 eine Vielzahl von ersten oder äußeren Außenlamellen 16 in einem Abstand voneinander abwechselnd mit einer Vielzahl von zweiten oder inneren Innenlamellen 17 angeordnet. Die äußeren Umfangsflächen der Außenlamellen 16 sind über eine Keil­ verzahnung mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 in der Weise verbunden, daß sie sich zusammen drehen müssen, so daß sich die Außenlamellen 16 gegenüber dem Gehäuse 1 nur axial verschieben können. Als Folge dieser Keilver­ bindung mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 können nämlich die Außenlamellen 16 gegenüber dem Gehäuse 1 in Richtung der Drehachse des Gehäuses 1 nur eine Ver­ schiebebewegung ausführen, während sie daran gehindert werden, relativ zum Gehäuse 1 eine Drehbewegung auszufüh­ ren. Andererseits sind die Innenlamellen 17 an einer äuße­ ren Umfangsfläche der Nabe 2 so beweglich befestigt, daß sie relativ gegenüber der Nabe 2 drehbar und in Richtung der Drehachse der Nabe 2 verschiebbar sind. Weiterhin sind innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 17 in einem Abstand voneinander durch dazwischen angeordnete Kupp­ lungsscheiben 18 gehalten. Die inneren Umfangsflächen der Kupplungsscheiben 18 sind über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 in der Weise verbunden, daß sie sich zusammen drehen müssen. Als Folge dieser Keilverbindung mit der äußeren Umfangsfläche der Nabe 2 können nämlich die Kupplungsscheiben 18 in Richtung der Drehachse der Nabe 2 nur eine Verschiebebewegung ausfüh­ ren, während sie daran gehindert werden, gegenüber der Nabe 2 eine Drehbewegung auszuführen. Die links außen befindliche Kupplungs­ scheibe 18 liegt an der rechten Seite eines Druckringes 19 an, der feststehend an der Nabe 2 angebracht ist. Die rechts außen befindliche Kupplungsscheibe 18 liegt an der linken Seite eines Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 9. Die Innenlamellen 17 und die Kupplungsscheiben 18 werden zwischen dem Druckring 19 und dem Steuerkörper 9 einge­ klemmt, wenn der Steuerkörper 9 im Betrieb beaufschlagt ist, so daß die Innenlamellen 17 in Reibverbindung mit den Kupplungsscheiben 18 stehen. Wie hieraus hervorgeht, sind bei der Viskokupplung 38 Kupplungsmittel 20 zur Verbindung der Innenlamellen 17 mit der Nabe 2 aus dem Druckring 19, den Innenlamellen 17, den Kupplungsscheiben 19, der Nabe 2 und dem Steuerkörper 9 gebildet.

Der aus Fig. 1 hervorgehende ringförmige zylindrische Körper 21 ist so an dem Fahrzeugaufbau befestigt, daß er im Anschluß an den rechten Abschnitt des Gehäuses 1 ange­ ordnet ist und koaxial zu der Welle 3 verläuft. Ein Lager 22 ist so zwischen dem Körper 21 und der Welle 3 angeord­ net, daß es die Welle 3 drehbar trägt. Ein Kolben 23 ist in der Weise verschiebbar an dem Körper 21 befestigt, daß er in Richtung der Drehachse der Welle 3 gegenüber dem Körper 21 beweglich ist. O-Ringe 24, 25 sind zwischen dem Körper 21 und dem Kolben 23 über den Verschiebebereich flüssigkeitsdicht abdichtend vorgesehen. Somit wird ein hydraulisches Betätigungselement 26 aus dem Körper 21, den O-Ringen 24, 25 und dem Kolben 23 gebildet. Von einer geeigneten Druckölquelle her wird über eine geeignete Steuerventileinheit einer Öffnung 27 des hydraulischen Betätigungselementes 26 Drucköl zugeführt. Der Kolben 23 des Betätigungselementes 26 ist über ein außerhalb der Arbeitskammer 12 angeordnetes Lager 28 mit dem Steuer­ körper 9 verbunden. Infolgedessen ist das Betätigungs­ element 26 gegenüber dem Gehäuse 1 und der Welle 3 drehbar angeordnet. Im Betrieb wird dem Betätigungselement 26 Drucköl zugeführt, um den Kolben 23 gemäß Fig. 1 axial nach links zu schieben. Der auf diese Weise verschobene Kolben drückt seinerseits den Steuerkörper 9 über das Lager 28 ebenfalls nach links, damit er in die Kupplungs­ mittel 20 beaufschlagen kann. Das Betätigungselement 29 reagiert automatisch über eine Steuer- und Regeleinheit auf die Steuer- und Straßenverhältnisse und entkuppelt die Kupplungsmittel 20, wenn das Fahrzeug gebremst wird. Zusätzlich kann das Betätigungselement 26 durch den Fahrer des Fahrzeugs auch manuell betätigt werden.

Wie oben beschrieben, verbleibt aufgrund der Tatsache, daß der Körper 21 des Betätigungselementes 26 an dem Fahrzeug­ aufbau befestigt ist, die Druckölleitung für das Betäti­ gungselement 26 zu diesem in Ruhe und läßt sich daher beim Zusammenbau leicht abdichten. Weiterhin unterliegen die abgedichteten Abschnitte des Betätigungselementes 26 kei­ nen durch die drehenden Teile der Viskokupplung 38 verur­ sachten direkten Schwingungen oder Bewegungen und erleiden infolgedessen keine Druckölverluste. Infolgedessen kann das Betätigungselement 26 der Viskokupplung 38 mit kos­ tengünstigen, einfach konstruierten Dichtungsmitteln ver­ sehen werden.

Da weiterhin das Betätigungselement 26 an dem Fahrzeugauf­ bau fest angebracht ist, wird die Masse der drehenden Teile der Viskokupplung 38 auf ein Minimum reduziert, was sich vorteilhaft bei der Beherrschung der Schwingungen der Viskokupplung 38 auswirkt.

Außerdem geht aus der Fig. 1 eindeutig hervor, daß, da das das Betätigungselement 26 mit dem Steuerkörper 9 verbindende Lager 28 außerhalb der Betriebskammer 12 der Viskokupplung 38 angeordnet ist, eine ausreichende Schmie­ rung und Kühlung des Lagers 28 gewährleistet ist, so daß dessen Dauerhaltbarkeit verbessert wird, was wiederum zu einer größeren Zuverlässigkeit der Viskokupplung 38 führt.

Wie oben bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, ist der Außendurchmesser des Steuerkörpers 9 in einem an dem rechten Dichtungsring 14, sich anschließenden Bereich im wesentlichen mit dem Innendurchmesser der Nabe 2 in einem an den O-Ring 15 sich anschließenden Bereich identisch. Infolgedessen bleibt im Betrieb, selbst bei Betätigung des Steuerkörpers 9, das Volumen der Arbeits­ kammer 12 im wesentlichen konstant, so daß auch der Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit im wesentlichen konstant bleibt. Außerdem bleibt der Steu­ erkörper 9 im Betrieb im wesentlichen unbeeinflußt von dem Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Visko­ flüssigkeit, denn keine der außerhalb der Arbeitskammer 12 befindlichen Axialflächen des Steuerkörpers 9 unterliegen dem Druck der in der Arbeitskammer 12 ent­ haltenen Viskoflüssigkeit. Selbst wenn daher der Druck der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit unter dem Einfluß von Temperaturveränderungen der Viskoflüssig­ keit variiert, beeinflussen diese Temperaturveränderungen im wesentlichen nicht das Betriebsverhalten des Steuerkör­ pers 9. Aus diesem Grunde kann die Viskokupplung 38 ihre drehmomentübertragenden Eigenschaften genau steuern, selbst wenn der Steuerkörper 9 in Betrieb ist oder die Temperatur der Viskoflüssigkeit bzw. der Druck der in der Betriebskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit variiert. Aufgrund dieser Konstruktion der Viskokupplung 38 kann das Betätigungselement 26 kleine Abmessungen aufweisen.

Die Funktion der Viskokupplung ist wie folgt:

Wenn der Öffnung 27 des Betätigungselementes 26 der Visko­ kupplung 38 Drucköl zugeführt wird, wird der Steuerkörper 9 axial in Richtung auf den Druckring 19 bewegt, um den Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 9 zu veranlassen, die Kupplungsscheiben 18 axial nach links zu schieben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, damit die Kupplungsmittel 20 beaufschlagt und wirksam sind. Die Kupplungsmittel 20 bewirken dann einen Reibschluß zwischen den Innenlamellen 17 und der Nabe 2 und zwar über die Kupplungsscheiben 18, die die Innenlamellen 17 zwischen sich einklemmen. Der Reibschluß zwischen den Innenlamellen 17 und der Nabe 2 entspricht im wesentlichen der von den Kupplungsscheiben 18 ausgeübten Klemmkraft. Andererseits wird das Gehäuse 1 drehbar von dem Motor 32 angetrieben. Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird durch den Scherwiderstand der in der Arbeitskammer 12 enthaltenen Viskoflüssigkeit von dem Gehäuse 1 auf die Außenlamellen 16 und von dort auf die Innenlamellen 17 übertragen, so daß sich die Nabe 2 mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17 entspricht. In dem Maße, wie sich die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17 erhöht, erhöht sich auch das von den Außenlamellen 16 auf die Innenlamellen 17 übertragene Drehmoment.

Wenn im Betrieb die von dem Betätigungselement 26 auf den Steuerkörper 9 ausgeübte axiale Schiebekraft sich so weit erhöht hat, daß die Kupplungsmittel 20 eingreifen, so daß kein Schlupf mehr zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 auftritt, ist die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 1 und der Nabe 2 identisch mit der Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17, und es ergibt sich eine Kurve 29, die das Drehmomentübertragungsverhalten der Viskokupplung 38 darstellt, so wie dies in Fig. 3 gezeigt wird. Im übrigen deutet in der Fig. 3 eine vertikale (y-) Achse das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 übertragene Drehmoment (T) an, eine horizontale (x-) Achse zeigt die Drehzahldifferenz (delta N) zwischen dem Gehäuse 1 und Nabe 2, und die Kur­ ven 29, 30, 31 beschreiben die Drehmomentübertragungs­ eigenschaften der Viskokupplung 38.

Wenn die von dem Betätigungselement 26 auf den Steuerkör­ per 9 ausgeübte Schiebekraft reduziert wird, tritt zwi­ schen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 ein Schlupf ein, wodurch sich die Drehzahldifferenz zwi­ schen den Außenlamellen 16 und den Innenlamellen 17 ebenso reduziert. Infolgedessen reduziert sich - wie in Fig. 3 dargestellt - das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 über­ tragene Drehmoment T, und es ergibt sich die Kurve 30.

Wenn sich der Schlupf zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 weiter erhöht, wird das von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 übertragene Drehmoment T weiter reduziert und es ergibt sich die Kurve 31 gemäß Fig. 3. Wenn schließlich der Steuerkörper 9 von der über das Betä­ tigungselement 26 auf ihn ausgeübten axialen Schiebekraft vollkommen befreit wird, trägt der viskose Widerstand der zwischen den inneren Scheiben 17 und den Kupplungsscheiben 18 in der Arbeitskammer 12 sich befindenden Viskoflüssig­ keit, wie z. B. hochviskose Silikonöle, wenig zu der Dreh­ momentübertragung von dem Gehäuse 1 auf die Nabe 2 bei, so daß es unmöglich ist, ein wirkungsvolles Drehmoment von dem Gehäuse 1 aus auf die Nabe 2 zu übertragen.

Wie oben beschrieben, können Drehmomentübertragungseigen­ schaften der Viskokupplung 38 durch Betätigung der Kupp­ lungsmittel 20 gesteuert werden. Wenn ein extrem hohes Drehmoment auf das Gehäuse 2 der Viskokupplung 38 übertragen wird, dienen die Kupplungsmittel 20 der Visko­ kupplung 38 als eine Art Drehmomentbegrenzer, um einen Schlupf der Außenlamellen 16 gegenüber den Innenlamellen 17 zu ermöglichen. Da außerdem die Kupplungsmittel 20 in die Viskokupplung 38 eingebaut sind, zeichnet sich die Viskokupplung 38 durch eine einfache, leichgewichtige Konstruktion mit kleinen Abmessungen aus.

Im übrigen können die Kupplungsmittel 20 auch zwischen den Außenlamellen 16 und dem Gehäuse 1 angeordnet werden. Weiterhin kann die Viskokupplung 38 anstelle von nur einem Satz Kupplungsmitteln 20 einen rechten und einen linken Satz Kupplungsmittel 20 aufweisen, jeweils zusammen mit einem rechten und einem linken Betätigungselement, an­ stelle eines einzigen Betätigungselementes, wobei dann die rechten und linken Kupplungsmittel von dem rechten bzw. linken Betätigungselement gesteuert werden.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Viskokupplung 38, bei der das Betätigungselement 26 durch eine elektro­ magnetische Kupplung 43 ersetzt werden kann. Wenn die elektromagnetische Kupplung 43 der Viskokupplung 38 im Betrieb mit einem Erregerstrom versorgt wird, wird ihre Ankerscheibe 44 angezogen, so daß der Steuerkörper 9, der die Ankerscheibe 44 über ein Lager 45 trägt, axial in Richtung auf den Druckring 19 bewegt wird, um die Kupp­ lungsmittel 20 wirksam werden zu lassen. Die sonstigen Konstruktionseigenschaften, abgesehen von den obenbe­ schriebenen und die noch in Fig. 5 dargestellt sind, sind identisch mit der ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungs­ form der Viskokupplung 38, und es wird daher darauf ver­ zichtet, diese noch einmal zu beschreiben.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die Funktion des Antriebsstranges des die Viskokupplung 38 aufweisenden Fahrzeugs beschrieben.

Der Motor 32 des Fahrzeugs erzeugt ein Drehmoment, das auf das Getriebe 33 übertragen wird, in dem das Drehmoment in bezug auf seine Größe geändert wird. Das auf diese Weise geänderte Drehmoment wird weiter auf das vordere Differen­ tial 34 übertragen und dort aufgeteilt auf die gegenüber­ liegend angeordneten Vorderräder 35, 36 übertragen.

Wenn der Steuerkörper 9 der Viskokupplung 38 von dem hy­ draulischen Betätigungselement 26 mit einer ausreichend hohen ausgeübten Schiebekraft beaufschlagt wird, um die Kupplungsmittel 20 wirksam werden zu lassen, d. h. wenn zwischen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 kein Schlupf auftritt, wird das von dem Getriebe 33 über­ tragene Drehmoment in zwei Teile aufgeteilt: ein Teil wird auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 über­ tragen, und der andere Teil wird weiter auf das hintere Differential 40 übertragen und zwar über das Verteilerge­ triebe 37, die Viskokupplung 38 und die Gelenkwelle 39, in der das auf diese Weise geteilte Drehmoment wiederum ge­ teilt auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 übertragen, und der andere Teil wird weiter auf das hinte­ re Differential 40 übertragen und zwar über das Verteiler­ getriebe 37, die Viskokupplung 38 und die Gelenkwelle 39, in der das auf diese Weise geteilte Drehmoment wiederum aufgeteilt auf die sich gegenüberliegenden Hinterräder 41, 42 weitergeleitet wird, um einen Allradantrieb des Fahr­ zeugs zu bewirken.

Wenn das Fahrzeug mit Allradantrieb läuft und sich auf Straßen befindet, die z. B. in gutem Zustand sind, ist die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs so klein, daß es der Viskokupplung 38 im wesentlichen unmöglich ist, Drehmoment auf die Hinterräder 41, 42 zu übertragen. Hierdurch befindet sich das Fahrzeug im wesentlichen im Modus des Zweiradantriebs, um beacht­ liche Brennstoffeinsparungen zu erzielen. Fährt das Fahr­ zeug andererseits auf einer Straße, die sich z. B. in schlechtem Zustand befinden, der ein Rutschen der Vorder­ räder 35, 36 auf der Straße verursacht, tritt eine beacht­ liche Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinter­ rädern auf, welche die Viskokupplung 38 in die Lage ver­ setzt, ein Drehmoment auf die Hinterräder 41, 42 des Fahr­ zeugs zu übertragen, so daß sich das Fahrzeug mit Allrad­ antrieb bewegen kann, der für das Fahrzeug einen guten Vortrieb gewährleistet, selbst bei schlechten Straßenver­ hältnissen.

Weiterhin besteht in Fällen, wo sich das Fahrzeug auf einem großen Radius bewegt, eine kleine Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern. Die Viskokupplung 38 erlaubt bei diesen kleinen Drehzahldifferenzen jedoch eine einwandfreie Kurvenbewegung des Fahrzeugs. Wenn sich das Fahrzeug andererseits auf einem kleinen Radius bewegt, z. B. wenn das Fahrzeug in eine Garage fährt oder um 180° wendet, wird die von dem Betätigungselement 26 in der Viskokupplung 38 auf den Steuerkörper 9 ausgeübte Schiebe­ kraft reduziert, um einen ausreichend hohen Schlupf zwi­ schen den Innenlamellen 17 und den Kupplungsscheiben 18 zu ermöglichen, so daß ein scharfes Bremsen des Fahrzeugs in engen Kurven bei Allradantrieb verhindert wird.

Wenn das Betätigungselement 26 keinerlei Schiebekraft auf den Steuerkörper 9 der Viskokupplung 38 des Fahrzeugs ausübt, um die Kupplungsmittel 20 auszudrücken, wird jeg­ liches von dem Motor 32 erzeugtes Drehmoment im wesent­ lichen daran gehindert, auf die Hinterräder des Fahrzeugs übertragen zu werden, ungeachtet irgendwelcher Drehzahl­ differenzen zwischen den Vorder- und Hinterrädern.

Das Fahrzeug fährt infolgedessen in diesem Fall mit Zwei­ radantrieb, wobei keine Kraft auf die Hinterräder des Fahrzeugs übertragen wird. Beim Bremsen des Fahrzeugs findet ein Ausrücken der Kupplungsmittel 20 automatisch statt, um zu verhindern, daß beim Bremsen die Vorderräder störend die Hinterräder beeinflussen, so daß das Anti­ blockiersystem (ABS) des Fahrzeugs beim Bremsen des Fahr­ zeugs normal funktioniert.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 eine dritte Ausführungsform 75 der Viskokupplung beschrie­ ben. Die Fig. 8 zeigt die Bauteile des Antriebsstrangs eines Allradfahrzeugs, das diese Ausführungsform aufweist.

Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorde­ res Differential 34, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36 ein Verteilergetriebe 37, eine Gelenkwelle 76, eine Viskokupplung 75 und in einer dritten Ausführungsform der Erfindung ein hinteres Differential 40 und sich gegenüber­ liegende Hinterräder 41, 42 auf.

Die aus den Fig. 6 und 7 zu entnehmende Ausführungsform der Viskokupplung 75 ist nachfolgend beschrieben.

Wie in Fig. 6 dargestellt, ist bei der Viskokupplung 75 das Gehäuse 46 so angeordnet, daß es gegenüber der Nabe 47 drehbar ist. Eine innere Umfangsfläche der Nabe 47 greift über eine Keilverzahnung so in eine äußere Umfangsfläche einer Antriebsritzelwelle 48 ein, daß die beiden sich zusammen drehen müssen. Von dem Motor 32 aus wird auf das hintere Differential 40 ein Drehmoment übertragen und zwar über die Antriebsritzelwelle 48, die von einem Tragelement 50 des hinteren Differentials 40 über ein Lager 49 gehal­ ten wird. Andererseits wird das Gehäuse 46 der Viskokupp­ lung 75 von der Antriebsritzelwelle 48 über ein Lager 51 gehalten, wobei der Innenlaufring des Lagers 51 über eine Scheibe 52 und eine Verschlußmutter 53 an der Antriebs­ ritzelwelle 48 befestigt ist. Das Gehäuse 46 ist mit einem Flanschabschnitt 55 versehen, über den das Gehäuse 46 mit der Gelenkwelle 76 verbunden ist.

Der Steuerkörper 56 der Viskokupplung 75 ist in der Weise verschiebbar zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 46 und einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 befestigt, daß er gegenüber der Nabe 47 nur axial beweg­ lich ist. Außerdem ist die innere Umfangsfläche des Steu­ erkörpers 56 über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche eines rechts angeordneten Abschnittes der Nabe 47 verbunden, wie dies in Fig. 6 gezeigt wird, so daß sich die beiden zusammen drehen müssen.

Wie aus der Fig. 6 eindeutig hervorgeht, wird in der Vis­ kokupplung 75 die Arbeitskammer 57 durch das Gehäuse 46, die Nabe 47 und den Steuerkörper 56 definiert, während sie mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Sili­ konöl, gefüllt ist. Dichtringe 58 und 59, sind zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 angeordnet. Andererseits sind Dichtungsmittel oder ein O-Ring 60 zwischen der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 vorgesehen. Dies bedeutet, daß die Arbeitskammer 57 über Dichtungsmittel 58, 59 und 60 flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.

Der wesentliche Teil der Viskokupplung 75 ist vergrößert in Fig. 7 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß in der Arbeitskammer 57 die Außenlamellen 61 abwechselnd mit den Innenlamellen 62 in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Die äußeren Umfangsflächen der Außenlamelle 61 sind je über eine Keilverzahnung mit den inneren Umfangsflächen des Gehäuses in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen Scheiben 61 gegenüber dem Gehäuse 46 in der Arbeitskammer 57 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenla­ mellen 62 alle drehbar und axial verschiebbar an der äuße­ ren Umfangsfläche der Nabe 47 angebracht. Weiterhin sind in der Arbeitskammer 57 innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 62 abwechselnd mit den eine ringförmige Scheibenform aufweisenden Kupplungsscheiben 63 in einem Abstand voneinander angeordnet. Die inneren Umfangsflächen der Kupplungsscheiben 63 sind über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche eines Abschnitts der Nabe 47 mit großen Durchmesser verbunden, so daß sich die beiden zu­ sammen drehen müssen und die Kupplungsscheiben 63 gegen­ über der Nabe 47 nur axial verschiebbar sind. Die rechte Seite der rechts außen angeordneten Kupplungsscheibe 63 stößt an den Druckring 64 an, der an der Nabe 47 befestigt ist.

Andererseits stößt die linke Seite der links außen ange­ ordneten Kupplungsscheibe 63 an dem rechten Ende des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 56, es sind sowohl die Innenlamellen 62 wie die Kupplungsscheiben 63 zwischen dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 56 und dem Druckring 64 so eingeklemmt, daß sie in die Kupplungsmittel 65 einge­ schaltet sind, wodurch die Innenlamellen 62 mit der Nabe 47 verbunden werden.

Ein ringförmiger zylindrischer Körper 66 ist koaxial an einer äußeren Umfangsfläche eines rechten Endabschnittes des Tragelementes 50 in der Weise befestigt, daß er sich an die linke Seite des Gehäuses 46 anschließt. Dichtungs­ mittel 67, wie z. B. ein O-Ring, und Dichtungsmittel 68, wie z. B. eine Öldichtung, sind zwischen dem zylindrischen Körper 66 und dem Gehäuse 46 angeordnet. Wie aus der Fig. 6 eindeutig hervorgeht, ist ein Kolben 69 axial verschiebbar an dem zylindrischen Körper 66 befestigt. Der zwischen dem zylindrischen Körper 66 und dem Kolben 69 definierte Freiraum wird durch O-Rin­ ge 70, 71 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Die beschriebenen Bauteile bilden die hydraulische Betätigung 73.

Von einer Druckölquelle aus wird der Öffnung 74 des hy­ draulischen Betätigungselementes 73 über eine Steuerven­ tileinheit Drucköl zugeführt. Der Kolben 69 des Betäti­ gungselementes 73 ist über ein außerhalb der Arbeitskammer 57 angeordnetes Lager 72 mit dem Steuerkörper 56 verbun­ den. Infolgedessen ist das Betätigungselement 73 so ange­ ordnet, daß es gegenüber dem Gehäuse 46 und der Antriebs­ ritzelwelle 48 drehbar ist. Im Betrieb bewegt das Betäti­ gungselement 73 den Steuerkörper 56 über das Lager 72 gemäß Fig. 6 nach rechts, damit die Kupplungsmittel 65 wirksam werden können. Da der dem Betätigungselement 73 zugeführte Druck des Drucköls variiert, variiert auch das über die Kupplungsmittel 65 übertragene Drehmoment. Wird die Zufuhr des Drucköls zu dem Betätigungselement 73 un­ terbrochen, werden die Kupplungsmittel 65 ausgerückt. Das Betätigungselement 73 der Viskokupplung 75 wird entweder manuell von dem Fahrer oder automatisch in der Weise ge­ steuert, daß es auf die Lenkverhältnisse des Fahrzeugs und auf die Straßenverhältnisse reagiert.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Viskokupplung 75 ist der zylindrische Körper 66 des Betätigungselementes 73 an dem Tragelement 50 befestigt, das seinerseits an dem Fahrzeug­ aufbau befestigt ist. Infolgedessen bedarf die Drucköllei­ tung des Betätigungselementes 73 der Viskokupplung 75 keines Schwenkgelenkes und kann daher problemlos abgedich­ tet werden. Dazu kommt, daß irgendwelche Schwingungen der drehenden Teile der Viskokupplung 75 die abgedichteten Abschnitte der Druckölleitung des hydraulischen Betäti­ gungselementes nicht beeinträchtigen. Die Viskokupplung 75 unterliegt keinen Druckölverlusten und kann daher von einfachen, kostengünstigen Dichtungsmitteln Gebrauch mach­ en. Da außerdem in der Viskokupplung 75 das hydraulische Betätigungselement 73 an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist, ist die gesamte träge Masse der drehenden Teile der Visko­ kupplung 75 gering, was sich vorteilhaft bei der Beherr­ schung der Schwingungen der Viskokupplung 75 auswirkt. Da weiterhin das das Betätigungselement 73 mit dem Steuer­ körper 56 verbindende Lager 72 außerhalb der Arbeitskammer 57 angeordnet ist, kann das Lager 72 hinreichend ge­ schmiert und gekühlt werden, was die Dauerhaltbarkeit des Lagers 72 weiterhin verbessert, wodurch wiederum die Zu­ verlässigkeit der Viskokupplung 75 erhöht wird.

Die Viskokupplung 75 des Fahrzeugs arbeitet im wesent­ lichen in der gleichen Weise wie die Viskokupplung 38 der ersten, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.

Die Fig. 9 und 11 zeigen die Viskokupplung 110 in einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11 zeigt die Bauteile des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit Allradan­ trieb und mit einer Viskokupplung 110, die nachfolgend beschrieben ist.

Wie aus der Fig. 11 hervorgeht, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs mit der Viskokupplung 110 folgende Bauteile auf: einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein Mittendifferen­ tial 109, eine Viskokupplung 110, ein vorderes Differenti­ al 111, sich gegenüberliegende Vorderradwellen 112, 113, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36 ein Verteilerge­ triebe 116, eine Gelenkwelle 117, ein hinteres Differen­ tial 118, sich gegenüberliegende Hinterradwellen 119, 120 und sich gegenüberliegende Hinterräder 41, 42.

Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird auf ein Abtriebsrad 123 des Getriebes 33 übertragen, und über dieses Abtriebsrad 123 wird das Drehmoment weiter auf das Mittendifferential 109 weitergeleitet, in dem das Drehmo­ ment über sich gegenüberliegende seitliche Zahnräder 124, 125 in zwei Wege geteilt und an die sich gegenüberliegen­ den Vorderräder 112, 113 weitergeleitet wird. Die seit­ lichen Zahnräder 124, 125 des Mittendifferentials sind an der Hohlwelle 126 bzw. 127 befestigt. Eine innere Hohl­ welle 126 ist koaxial innerhalb einer äußeren Hohlwelle 127 angeordnet.

Die Viskokupplung 110 ist nach einer vierten Ausführungs­ form konstruiert, wie es nachfolgend beschrieben und in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist.

Bei der Viskokupplung 110 ist das Gehäuse 77 drehbar ge­ genüber der Nabe 78 angeordnet. Weiterhin ist das Gehäuse 77 über eine Keilverzahnung mit der äußeren Hohlwelle 127 in der Weise verbunden, daß sich die beiden zusammen dre­ hen müssen. Der auf diese Weise über eine Keilverzahnung verbundene Abschnitt des Gehäuses 77 weist in der Fig. 9 das Bezugszeichen 79 auf. Andererseits ist die Nabe 78 über eine Keilverzahnung mit der inneren Hohlwelle 126 in der Weise verbunden, daß sich die beiden zusammen drehen müssen. Der mit einer Keilverzahnung versehene Abschnitt der Nabe 78 weist in der Fig. 9 das Bezugszeichen 80 auf. Die Nabe 78 ist hohl ausgebildet und mit einem Differenti­ algehäuse 81 des vorderen Differentials 111 verbunden. Andererseits erstreckt sich die Vorderradwelle 112 durch die Nabe 78 und die innere Hohlwelle 126 und ist mit dem linken seitlichen Zahnrad 82 des vorderen Differentials 111 verbunden.

Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, ist der Steuerkörper 83 der Viskokupplung 110 axial verschiebbar zwischen einer inne­ ren Umfangsfläche des Gehäuses 77 und einer äußeren Um­ fangsfläche der Nabe 78 angeordnet und erstreckt sich von einer rechten Seite des Gehäuses 77 aus axial nach rechts, so, wie es in Fig. 9 gezeigt wird. Die Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 wird durch das Gehäuse 77, die Nabe 78 und den Steuerkörper 83 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl ge­ füllt. Dichtungen 85 und 86, wie z. B. Quadringe, sind zwischen dem Gehäuse 77 und der Nabe 78 bzw. zwischen dem Gehäuse 77 und dem Steuerkörper 83 angeordnet. Anderer­ seits ist ein Dichtungsring 87, wie z. B. ein O-Ring zwi­ schen der Nabe 78 und dem Steuerkörper 84 angeordnet. Infolgedessen ist die Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 durch die Dichtungen 85, 86, 87 flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Wie aus der vergrößerten Ansicht der Fig. 10 hervorgeht, sind die Außenlamellen 88 abwechselnd mit den Innenla­ mellen 89 in einem Abstand voneinander in der Arbeits­ kammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine äußere Umfangsfläche einer jeden Außenlamelle 88 ist über eine Keilverzahnung mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäu­ ses 77 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 88 gegenüber dem Gehäuse 77 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenlamellen 89 je drehbar und axial verschiebbar an einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 befestigt. Innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 89 sind abwechselnd mit den Kupplungsscheiben 90 auf Abstand zueinander in der Arbeitskammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 90 ist über eine Keilverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 in der Weise verbunden, daß sich beide zu­ sammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 90 gegenüber der Nabe 78 nur axial verschiebbar sind. Der Druckring 91, der gegenüber der von dem Steuerkörper 83 ausgeübten Kraft ein Gegenlager 92 bildet, ist in der Weise an der Nabe 78 befestigt, daß er gegenüber der lin­ ken Seite der links außen vorgesehenen Kupplungsscheibe 90 angeordnet ist.

Andererseits ist die rechts außen vorgesehene Kupplungs­ scheibe 90 gegenüber der linken Seite des Schiebeab­ schnitts des Steuerkörpers 83 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 83 sind die Innenlamellen 89 und die Kupplungsscheiben 90 zwischen dem Druckring 91 mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 77 in der Weise verbunden, daß sich beide zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 88 gegenüber dem Gehäuse 77 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenla­ mellen 89 je drehbar und axial verschiebbar an einer äuße­ ren Umfangsfläche der Nabe 78 befestigt. Innere Umfangsab­ schnitte der Innenlamellen 89 sind abwechselnd mit den Kupplungsscheiben 90 auf Abstand zueinander in der Ar­ beitskammer 84 der Viskokupplung 110 angeordnet. Eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 90 ist über eine Keilverzahnung mit einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 78 in der Weise verbunden, daß sich beide zu­ sammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 90 gegenüber der Nabe 78 nur axial verschiebbar sind. Der Druckring 91, der gegenüber der von dem Steuerkörper 83 ausgeübten Kraft ein Gegenlager 92 bildet, ist in der Weise an der Nabe 78 befestigt, daß er gegenüber der lin­ ken Seite der links außen vorgesehenen Kupplungsscheibe 90 angeordnet ist. Andererseits ist die rechts außen vorge­ sehene Kupplungsscheibe 90 gegenüber der linken Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 83 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 83 sind die Innenlamellen 89 und die Kupplungsscheiben 90 zwischen dem Druckring 91 und dem Schiebeabschnitt des Steuerkörpers 83 in der Weise eingeklemmt, daß die Kupplungsmittel 93 der Viskokupplung 110 eingerückt sind. Im übrigen ist der Steuerkörper 83 über eine Keilverzahnung mit der Nabe 78 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen dre­ hen müssen, so daß der Steuerkörper 83 gegenüber der Nabe 78 nur axial verschiebbar ist. Dieser Keilverzahnungsab­ schnitt 4 des Steuerkörpers 83 trägt dazu bei, den Ver­ schleiß an den Gleitflächen des Dichtungsringes 87, der Nabe 78 und des Steuerkörpers 83 auf ein Minimum zu redu­ zieren.

Ein ringförmiger zylindrischer Körper 95 ist gegenüber der rechten Seite des Gehäuses 77 gemäß Fig. 9 angeordnet, während er koaxial und drehbar an der Nabe 78 befestigt ist und zwar über ein Lager 96, das zwischen dem rechten. Abschnitt der Nabe 78 und dem zylindrischen Körper 95 vorgesehen ist. Der Außenring des Lagers 96 ist zwischen einem inneren Schulterabschnitt 97 des zylindrischen Kör­ pers 95 und einem an dem zylindrischen Körper 95 befestig­ ten Haltering 98 eingeklemmt, so daß das Lager 96 relativ zu dem zylindrischen Körper 95 positioniert ist. Wie aus der Fig. 9 ersichtlich ist, ist ein weiterer Haltering 99 an der Nabe 78 an der rechten Seite des Innenrings des Lagers 96 anliegend befestigt und bildet ein Gegenlager 100 des Steuerkörpers 83.

In dem hydraulischen Betätigungselement 104 der Viskokupp­ lung 110 ist der Kolben 101 axial verschiebbar in dem zylindrischen Körper 95 befestigt. Gleitflächen des zylin­ drischen Körpers 95 und des Kolbens 101 sind durch Dich­ tungsringe 102, 103 einen dazwischen definierten Freiraum bildend flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Der Kolben 101 ist über ein Lager 105 mit dem Steuerkörper 83 verbunden, so daß die vom hydraulischen Betätigungsele­ ment 104 ausgeübte Schiebekraft auf den Steuerkörper 83 übertragen werden kann. Wenn der Öffnung 106 des Betäti­ gungselementes 104 von einer Druckölquelle her über eine Steuerventileinheit Drucköl zugeführt wird, wird der Kol­ ben 101 axial nach links bewegt, so wie in Fig. 9 darge­ stellt, die Kupplungsmittel 93 einrücken. Gleichzeitig gleichen sich die Wirkung und Gegenwirkung der von dem hydraulischen Betätigungselement 104 auf die Gegenkörper 92 und 100 ausgeübten Schiebekräfte auf der Nabe 78 aus.

Infolgedessen besteht bei der in Fig. 9 gezeigten Visko­ kupplung 110 keine Gefahr, daß der Kontaktbereich zwischen dem Gehäuse 77 und der Nabe 78 der von dem hydraulischen Betätigungselement 104 ausgeübten Schiebekraft unterliegt, so daß eine ausreichend hohe Dauerhaltbarkeit sowohl der Nabe 78 wie des Gehäuses 77 gewährleistet ist.

Die Viskokupplung 110 gemäß der vierten Auführungsform nach Fig. 9 arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise wie die Viskokupplung 38 der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen die Viskokupplung 131 in einer fünften Ausführungsform nach der Erfindung. Die Viskokupplung 131 findet in einem Fahrzeug mit Allradan­ trieb Anwendung, dessen Antriebsteile nach Fig. 14 nach­ folgend beschrieben sind.

Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, weist der Antriebsstrang des Fahrzeugs mit Allradantrieb folgende Bauteile auf: einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 34, sich gegenüberliegende Vorderräder 35, 36, ein Ver­ teilergetriebe 37, eine Gelenkwelle 76, eine Viskokupplung 131, ein hinteres Differential 40 und die sich gegenüber­ liegenden Hinterräder 41, 42.

Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Viskokupplung 131 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12 beschrieben.

In der Viskokupplung 131 ist das Gehäuse 46 so angeordnet, daß es gegenüber der Nabe 47 drehbar ist. Wie aus den Fig. 12 bis 14 hervorgeht, weist das Gehäuse 46 der Viskokupplung 131 einen Flanschabschnitt 55 auf, über den das Gehäuse 46 mit der Gelenkwelle 76 verbunden ist. Das von dem Motor 32 erzeugte Drehmoment wird auf das Gehäuse 46 übertragen, damit dieses drehbar angetrieben wird. Die Nabe 47 der Viskokupplung 131 ist über eine Keilverzahnung mit der Antriebsritzelwelle 48 des hinteren Differentials 40 in der Weise verbunden, daß die Nabe 47 und die An­ triebsritzelwelle 48 sich zusammen drehen müssen. Die Antriebsritzelwelle 48 wird von dem Trageelement 50 des hinteren Differentials 40 über ein Lager 49 gehalten. Andererseits wird das Gehäuse 46 von der Antriebsritzel­ welle 48 über ein Lager 51 gehalten, wobei der Innenring des Lagers 51 mit einer Verschlußmutter 53 über eine Scheibe 52 an der Antriebsritzelwelle 48 und der Außenring des Lagers 51 mit einem Haltering 54 an dem Gehäuse 46 befestigt ist. Der Steuerkörper 56 ist zwischen dem Ge­ häuse 46 und der Nabe 47 in der Weise angeordnet, daß er gegenüber dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 nur axial beweg­ lich ist.

Die Arbeitskammer 57 der in Fig. 12 dargestellten Visko­ kupplung 131 wird zwischen dem Gehäuse 46, der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 gebildet und ist mit einer Visko­ flüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Silikonöl gefüllt. Dichtungsringe 58 und 59, wie z. B. Quadringe sind zwi­ schen dem Gehäuse 46 und dem Steuerkörper 56 bzw. zwischen dem Gehäuse 46 und der Nabe 47 angeordnet. Eine weitere Dichtung 60, wie z. B. ein O-Ring, ist zwischen der Nabe 47 und dem Steuerkörper 56 angeordnet. Die Arbeitskammer 57 der Viskokupplung 131 ist über die Dichtungen 58, 59, 60 flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Wie aus Fig. 13 hervorgeht, sind die Außenlamellen 61 abwechselnd mit den Innenlamellen 62 in einem Abstand voneinander in der Arbeitskammer 57 der Viskokupplung 131 angeordnet. Eine äußere Umfangsfläche einer jeden Außen­ lamelle 61 ist über eine Keilverzahnung mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 46 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Außen­ lamellen 61 sich gegenüber dem Gehäuse 46 nur axial ver­ schieben können. Andererseits sind die Innenlamellen 62 drehbar und axial verschiebbar an einer äußeren Umfangs­ fläche der Nabe befestigt. Innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 62 sind abwechselnd mit den Kupplungs­ scheiben 63 und den Abstandshaltern 130 in einem Abstand voneinander in der Weise angeordnet, daß sie dazwischen eingeklemmt sind. Die Kupplungsscheiben 63 weisen je eine flache, ringförmige Form auf. Eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 63 ist über eine Keilverzah­ nung mit einer äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 in der Weise verbunden, daß die beiden sich zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 63 sich gegenüber der Nabe 47 nur axial verschieben können. Andererseits weisen die Abstandshalter 130 je eine flache, ringförmige Form auf und sind axial verschiebbar an der äußeren Umfangs­ fläche der Nabe 47 befestigt. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist die rechts außen angeordnete Kupplungsscheibe 63 an der linken Seite des Druckringes 64 anliegend angeord­ net, der seinerseits an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 47 befestigt ist. Andererseits ist die linke Seite der links außen angeordneten Kupplungsscheibe 63 an der rech­ ten Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 56 an­ liegend angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuerkörpers 56 sind die Innenlamellen 62, die Kupplungs­ scheiben 63 und die Abstandshalter 130 zwischen dem Druckring 64 und dem Schiebeabschnitt des Steuer­ körpers 56 in der Weise eingeklemmt, daß die davon gebil­ deten Kupplungsmittel 132 der Viskokupplung 131 eingerückt werden und auf diese Weise die Drehmomentübertragung von den Innenlamellen 62 auf die Nabe 47 ermöglichen.

Weiterhin übt bei Betätigung der Viskokupplung 131 der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform wie bei der dritten in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der Viskokupplung 75 das links von dem Gehäuse 46 angeordnete, hydraulische Betätigungselement 73 über das Lager 72 und den Steuer­ körper 56 eine Klemmkraft auf die Kupplungmittel 132 in der Weise aus, daß die Einrückkraft der Kupplungsmittel 132 steuerbar ist, so daß die Drehmomentübertragungseigen­ schaften der Viskokupplung 75 steuerbar sind.

Die Fig. 15 bis 17 zeigen eine sechste Ausführungsform der Viskokupplung 135 nach der Erfindung. Die Fig. 17 zeigt die Antriebsstrangteile eines Fahrzeugs mit Vorder­ radantrieb und mit einer Viskokupplung 135.

Zunächst werden die Antriebsstrangteile des Fahrzeuges gemäß Fig. 17 beschrieben. Diese umfassen einen Motor 32, ein Getriebe 33, ein vorderes Differential 134, eine Vis­ kokupplung 135, sich gegenüberliegende Vorderradwelle 136, 137, Gleichlaufdrehgelenke 138, 139, sich gegenüberliegen­ de Hinterräder 41, 42.

Die Konstruktion der Viskokupplung ist in Fig. 15 darge­ stellt.

Das Gehäuse 144 der Viskokupplung 135 ist drehbar außer­ halb der rechten Vorderradwelle 137 gemäß Fig. 15 angeord­ net, während es mit einem Differentialgehäuse 146 des vorderen Differentials 134 über einen linken Verbin­ dungsabschnitt 145 verbunden ist. Sowohl das Differential­ gehäuse 146 wie das Gehäuse 144 werden über ein Lager 147 von einem Achsgehäuse 137 über eine Keilverzahnung mit einem rechten seitlichen Zahnrad 149 des vorderen Diffe­ rentials 134 in der Weise verbunden, daß die Welle 137 und das Zahnrad 149 sich zusammen drehen müssen.

Der Steuerkörper 150 der Viskokupplung 135 ist zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 144 und einer äußeren Umfangsfläche der rechten Vorderradwelle 137 in der Weise angeordnet, daß er gegenüber der Vorderradwelle 137 nur axial verschieblich ist. Die Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 wird von der rechten Vorderradwelle 137, dem Gehäuse 144 und dem Steuerkörper 150 definiert und ist mit einer Viskoflüssigkeit, wie z. B. hochviskosem Sili­ konöl, gefüllt. Dichtringe 152, 153, wie z. B. Quadringe sind zwischen dem Gehäuse 144 und der rechten Vorderrad­ welle 137 bzw. zwischen dem Gehäuse 144 und dem Steuerkör­ per 150 angeordnet. Andererseits ist eine weitere Dichtung 154, z. B. ein O-Ring, zwischen der rechten Vorderradwelle 137 und dem Steuerkörper 150 angeordnet. Die Arbeitskammer 151 der in Fig. 15 dargestellten Viskokupplung 135 ist durch diese Dichtungen 152, 153, 154 flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Wie sich aus der vergrößerten Ansicht nach Fig. 16 ergibt, sind in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 die Außenlamellen 155 abwechselnd mit den Innenlamellen 156 in einem Abstand voneinander angeordnet. Eine äußere Umfangs­ fläche einer jeden Außenlamelle 155 ist über eine Keilver­ zahnung mit einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 144 in der Weise verbunden, daß die Außenlamellen 155 und das Gehäuses 144 sich zusammen drehen müssen, so daß die Außenlamellen 155 gegenüber dem Gehäuse 144 nur axial verschiebbar sind. Andererseits sind die Innenla­ mellen 156 drehbar und axial beweglich an einer äußeren Umfangsfläche der rechten Vorderradwelle 137 befestigt. Weiterhin sind innere Umfangsabschnitte der Innenlamellen 156 abwechselnd mit den flach und ringförmig ausgebildeten Kupplungsscheiben 157 in einem Abstand voneinander ange­ ordnet. Zusätzlich ist eine innere Umfangsfläche einer jeden Kupplungsscheibe 157 über eine Keilverzahnung mit der äußeren Umfangsfläche des Nabenabschnittes 173 der rechten Vorderradwelle 137 in der Weise verbunden, daß die Kupplungsscheiben 157 und die Vorderradwelle 137 sich zusammen drehen müssen, so daß die Kupplungsscheiben 157 gegenüber der Vorderradwelle 137 nur axial verschiebbar sind. Die linke Seite der links außen vorgesehenen Kupp­ lungsscheibe 157 nach Fig. 16 ist gegenüber dem Druckring 158 angeordnet, der an den Nabenabschnitten 173 der rech­ ten Vorderradwelle 137 befestigt ist. Andererseits ist die rechte außen vorgesehene Kupplungsscheibe 157 gegenüber der linken Seite des Schiebeabschnitts des Steuerkörpers 150 angeordnet. Im Betrieb und bei Betätigung des Steuer­ körpers 150 sind die Innenlamellen 156 und die Kupplungs­ scheiben 157 zwischen dem Druckring 158 und dem Schiebeab­ schnitt des Steuerkörpers 150 in der Weise eingeklemmt, daß die davon gebildeten Kupplungsmittel 139 der Visko­ kupplung 135 eingerückt werden und auf diese Weise die Drehmomentübertragung von den Innenlamellen 156 auf die Vorderradwelle 137 ermöglichen. Im übrigen weist der Steu­ erkörper 150 einen keilverzahnten Abschnitt 160 auf. In­ folgedessen ist der Steuerkörper 150 über den keilverzahn­ ten Abschnitt 160 axial verschiebbar mit der Vorderrad­ welle 137 verbunden, während der keilverzahnte Abschnitt ihn daran hindert, sich gegenüber der Vorderradwelle 137 zu drehen, so daß der Verschleiß auf den Kontaktflächen der Dichtung 154 und der Vorderradwelle 137 auf ein Mini­ mun reduziert wird.

Bei Betrieb der Viskokupplung 135 gemäß Fig. 15 und wenn sich die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 in eingerücktem Zustand befinden, wird die Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 unter dem Einfluß des viskosen Widerstandes der zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 in der Ar­ beitskammer 151 der Viskokupplung 135 enthaltenen Visko­ flüssigkeit, z. B. hochviskosem Silikonöl, reduziert, so daß die Differentialfunktion des vorderen Differentials 134 begrenzt wird. In dem Maße, wie sich die Drehzahl­ differenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 erhöht, erhöht sich auch der Scherwiderstand der Vis­ koflüssigkeit in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135. Der Scherwiderstand der in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 enthaltenen Viskoflüssigkeit, dient als eine die Differentialfunktion begrenzende Kraft, um die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 in der Arbeitskammer 151 zu reduzieren. Infolgedessen kann der Scherwiderstand der Viskoflüssig­ keit in der Arbeitskammer 151 der Viskokupplung 135 ge­ steuert werden, indem die Klemmkraft der Kupplungsmittel 159 gesteuert wird, wobei die Klemmkraft von dem hydrau­ lischen Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 auf die Innenlamellen 156 und die Kupplungsscheiben 157 der Kupplungsmittel 159 ausgeübt wird. Wenn nämlich die Kupp­ lungsmittel 159 der Viskokupplung 135 eingerückt sind, ist die Drehzahldifferenz zwischen den Außenlamellen 155 und den Innenlamellen 156 mit der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 identisch, so daß der Scherwiderstand der Viskoflüssigkeit in der Ar­ beitskammer 151 oder die die Differentialfunktion begren­ zende Kraft zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 den entsprech­ enden Maximalwert erreichen kann. Bei Betrieb der Visko­ kupplung 135, wenn die von dem hydraulischen Betäti­ gungselement 170 auf die Kupplungsmittel 159 ausgeübte Schiebekraft reduziert wird, damit der Schlupf der Kupp­ lungsmittel 159 einsetzen kann, beginnt die die Differen­ tialfunktion begrenzende Kraft zur Reduzierung der Dreh­ zahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderrad­ welle 137 sich abzubauen. Wenn die Kupplungsmittel 159 vollkommen eingerückt sind, fällt diese, die Differential­ funktion begrenzende Kraft, praktisch auf Null ab. Die Viskokupplung 135 kann infolgedessen als eine Art die Differentialfunktion begrenzende Vorrichtung dienen, die die Differentialfunktion begrenzende Kraft zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gehäuse 144 und der Vorderradwelle 137 steuert und diese die Differential­ funktion begrenzende Kraft auf Null absinken lassen kann.

Bei der in Fig. 15 dargestellten Viskokupplung 135 ist ein ringförmiger, zylindrischer Körper 162 koaxial relativ zu dem Gehäuse 144 und gegenüber der rechten Seite des Ge­ häuses 144 angeordnet. Der zylindrische Körper 162 weist einen Tragarmabschnitt 163 auf, über den der zylindrische Körper 162 an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist. Der Trag­ armabschnitt 162 trägt die rechte Vorderradwelle 137 über ein Lager 164. Die Vorderradwelle 137 ist mit einem Gleichlaufdrehgelenk 139 verbunden. Dichtungsmittel, wie z. B. eine Öldichtung, sind zwischen dem Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 und der Vorderradwelle 137 angeordnet. Weitere Dichtungen, wie z. B. eine Öl­ dichtung, sind zwischen dem Gehäuse 144 und einem rechten Abschnitt des zylindrischen Körpers 162 vorgesehen, so wie dies in Fig. 15 dargestellt ist.

Wie oben beschrieben, wird bei dem eine Viskokupplung 135 nach Fig. 15 aufweisenden Fahrzeug die Vorderradwelle 137 über einen Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 von dem Fahrzeugaufbau in der Nähe des Gehäuses 144 getragen. Infolgedessen unterliegt die Vorderradwelle 137 im wesentlichen keinen Schwingungen und Geräuschen und weist daher gute Dauerhaltbarkeitseigenschaften auf. Da außerdem die Vorderradwelle 137 von dem Tragarmabschnitt 163 des zylindrischen Körpers 162 gehalten wird, bedarf die Vorderradwelle 137 keiner eigenen Halterung, wodurch die Konstruktion der Viskokupplung 135 weiter vereinfacht wird.

Bei der Viskokupplung 135 ist der Kolben 167 axial ver­ schiebbar an dem zylindrischen Körper 162 befestigt. Dich­ tungring 168, 169, wie z. B. O-Ringe, werden zwischen dem zylindrischen Körper 162 und dem Kolben 167 in der Weise angeordnet, daß sie einen von dem zylindrischen Körper 162 und dem Kolben 167 definierten Freiraum flüssigkeitsdicht abdichten. Das hydraulische Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 weist obige Kontruktion auf. Bei dem in Fig. 15 gezeigten hydraulischen Betätigungselement 170 ist der Kolben 167 über ein Lager 171 mit dem Steuerkörper 150 verbunden. Die Kupplungsmittel 159 werden durch Betätigung des Steuerkörpers 150 ein- und ausgerückt.

Bei Betätigung der Viskokupplung 135 nach Fig. 15 wird einer Öffnung 172 des Betätigungselementes 170 von einer Druckölquelle aus über eine Steuerventileinheit Drucköl in der Weise zugeführt, daß der Kolben 167 nach links bewegt wird, wodurch der Steuerkörper 150 beaufschlagt wird. Das Betätigungselement 170 der Viskokupplung 135 wird entweder von dem Fahrer des Fahrzeugs manuell oder automatisch in der Weise betrieben, daß es auf Lenkverhältnisse des Fahr­ zeugs und die Straßenverhältnisse reagiert.

Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 die Funktionsweise der in dem Fahrzeug zur Anwendung kommenden Viskokupplung 135 beschrieben.

Der Motor 32 des Fahrzeugs erzeugt ein Drehmoment, das auf das Getriebe 33 übertragen wird, wo die Größe des Drehmo­ ments verändert wird. Das auf diese Weise veränderte Dreh­ moment wird auf das vordere Differential 134 übertragen und dort auf zwei Schrägen aufgeteilt, die dann auf die sich gegenüberliegenden Vorderräder 35, 36 des Fahrzeuges weitergeleitet werden.

Wenn die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 einge­ rückt sind, begrenzt die die Differentialfunktion begren­ zende Vorrichtung 161 die Differentialtätigkeit des vor­ deren Differentials 134, um zu verhindern, daß der Motor 32 nur auf ein Vorderrad 35, 36 mit Schlupf Drehmoment überträgt. Auf diese Weise bleibt dem Fahrzeug eine aus­ reichend hohe Vortriebskraft erhalten.

Wenn die Kupplungsmittel 159 der Viskokupplung 135 unter Schlupf laufen, wird die die Differentialfunktion begren­ zende Kraft reduziert, damit das Fahrzeug sich leichter wenden oder in Kurvenfahrt bewegen läßt. Wenn außerdem die Kupplungsmittel 159 vollkommen ausgerückt sind, fällt die die Differentialfunktion begrenzende Kraft auf Null ab, damit sich das Fahrzeug auf schlechten Straße besser fah­ ren läßt.

Bezugszeichenliste

  1 Gehäuse
  2 Nabe
  3 Welle
  4 Lager
  5 Scheibe
  6 Sicherung
  7 Sicherungsring
  8 -
  9 Steuerkörper
 10 Lager
 11 -
 12 Arbeitskammer
 13 Dichtungsring
 14 Dichtungsring
 15 O-Ring
 16 Außenlamellen
 17 Innenlamellen
 18 Kupplungsscheibe
 19 Druckring
 20 Kupplungsmittel
 21 Körper
 22 Lager
 23 Kolben
 24 O-Ring
 25 O-Ring
 26 Betätigungselement
 27 Öffnung
 28 Lager
 29 Kurve
 30 Kurve
 31 Kurve
 32 Motor
 33 Getriebe
 34 vorderes Differential
 35 Vorderrad
 36 Vorderrad
 37 Verteilergetriebe
 38 Viskokupplung
 39 Gelenkwelle
 40 hinteres Differential
 41 Hinterrad
 42 Hinterrad
 43 elektromagnetische Kupplung
 44 Ankerscheibe
 45 Lager
 46 Gehäuse
 47 Nabe
 48 Antriebsritzel
 49 Lager
 50 Tragelement
 51 Lager
 52 Scheibe
 53 Verschlußmittel
 54 Haltering
 55 Flanschabschnitt
 56 Steuerkörper
 57 Arbeitskammer
 58 Dichtring
 59 Dichtring
 60 O-Ring
 61 Außenlamellen
 62 Innenlamelle
 63 Kupplungsscheibe
 64 Druckring
 65 Kupplungsmittel
 66 Körper
 67 Dichtungsmittel
 68 Dichtungsmittel
 69 Kolben
 70 O-Ring
 71 O-Ring
 72 Lager
 73 Betätigungselement
 74 Öffnung
 75 Viskokupplung
 76 Gelenkwelle
 77 Gehäuse
 78 Nabe
 79 Gehäuseabschnitt
 80 Keilverzahnung der Nabe
 81 Differentialgehäuse
 82 Zahnrad
 83 Steuerkörper
 84 Arbeitskammer
 85 Dichtung
 86 Dichtung
 87 Dichtungsring
 88 Außenlamelle
 89 Innenlamelle
 90 Kupplungsscheiben
 91 Druckring
 92 Gegenlager
 93 Kupplungsmittel
 94 Keilverzahnungsabschnitt
 95 Körper
 96 Lager
 97 Schalterabschnitt
 98 Haltering
 99 Haltering
100 Gegenlager
101 Kolben
102 Dichtring
103 Dichtring
104 Betätigungselement
105 Lager
106 -
107 -
108 -
109 Mittendifferential
110 Viskokupplung
111 vorderes Differential
112 Vorderradwellen
113 -
114 -
115 -
116 Verteilergetriebe
117 Gelenkwelle
118 hinteres Differential
119 Hinterradwelle
120 Hinterradwelle
121 -
122 -
123 Antriebsrad
124 Zahnräder
125 Zahnräder
126 innere Hohlwelle
127 äußere Hohlwelle
128 -
129 -
130 Abstandshalter
131 Viskokupplung
132 Kupplungsmittel
133 -
134 vorderes Differential
135 Viskokupplung
136 linke Vorderradwelle
137 rechte Vorderradwelle
138 Gleichlaufdrehgelenk
139 Gleichlaufdrehgelenk
140 -
141 -
142 -
143 -
144 Gehäuse
145 Verbindungsabschnitt
146 Differentialgehäuse
147 Lager
148 Achsgehäuse
149 Zahnrad
150 Steuerkörper
151 Arbeitskammer
152 Dichtring
153 Dichtring
154 Dichtung
155 Außenlamelle
156 Innenlamelle
157 Kupplungsscheibe
158 Druckring
159 Kupplungsmittel
160 Keilverzahnte Abschnitte
161 Differentialbegrenzungsvorrichtung
162 Körper
163 Tragabschnitt
164 Lager
165 -
166 -
167 Kolben
168 Dichtringe
169 Dichtringe
170 Betätigungselement
171 Lager
172 Öffnung
173 Nabenabschnitt
174 -
175 -
176 -
177 -
178 -

Claims (7)

1. Viskokupplung mit einem ersten, als Gehäuse und einem zweiten, als Nabe gestalteten drehmomentübertragenden Kupplungsteil, die zueinander relativ drehbar angeord­ net sind, einer zwischen diesen gebildeten und zumin­ dest teilweise mit Viskoflüssigkeit gefüllten Arbeits­ kammer, einer Mehrzahl von ersten Lamellen, die mit einem der beiden Kupplungsteilen drehfest verbunden sind, einer Mehrzahl von drehbar an dem anderen der beiden Kupplungsteile angeordneten zweiten Lamellen, die in der Arbeitskammer mit einer bestimmten Folge abwechselnd mit den ersten Lamellen angeordnet sind, wobei zumindest zwischen einigen der zweiten Lamellen drehfest aber axial bewegbar mit dem anderen Kupp­ lungsteil verbundene Kupplungsscheiben angeordnet sind und die Anordnung aus zweiten Lamellen und Kupplungs­ scheiben durch einen Steuerkörper, der von einem Be­ tätigungselement beaufschlagbar ist, in Richtung der Drehachse der Viskokupplung mehr oder minder in Reib­ schluß zueinander bringbar sind und wobei zwischen dem Gehäuse und der Nabe eine Dichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9, 56, 83, 150) im Gehäuse (1, 46, 77, 144) gelagert ist, koaxial zum Gehäuse (1, 46, 77, 144) und zur Nabe (2, 47, 78, 137) angeordnet ist, axial in beide hineinragt und axial zu beiden bewegbar ist, daß der Steuerkörper (9, 56, 83, 150) zum Gehäuse (1, 46 77, 144) durch eine erste Dichtung (14, 59, 86, 153) und zu der Nabe (2, 47, 78, 137) durch eine zweite Dichtung (15, 60, 87, 154) sowie die Nabe (2, 47, 78, 137) zum Gehäuse (1, 46, 77, 144) durch eine weitere Dichtung (13, 58, 85, 152) abgedichtet ist, wobei die Dichtungslaufflächen für alle vorgenannten Dichtungen identische Wirkdurchmesser (DW) aufweisen.

2. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9, 56, 83, 150) gegenüber dem Ge­ häuse (1) durch ein Wälzlager, insbesondere ein Nadel­ lager (10), gelagert ist.

3. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerkörper (9, 56, 83, 150) ein Betätigungselement (26, 43, 73, 104, 170) über ein außerhalb des Gehäuses (1) angeordnetes, Drehbewegungen zulassendes Lager (28, 45, 72, 105, 171) abgestützt ist.

4. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (26, 43, 73, 104, 170) ortsfest und die Kupplungsteile diesem gegenüber relativ drehbar angeordnet sind.

5. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Nabe (2, 47, 78, 137) gestaltete Kupplungsteil mit Anschlagmitteln (19, 64, 91, 158) zur Aufnahme einer von dem Steuerkörper (9, 46, 83, 150) ausgeübten Kraft und einer entsprechenden Reaktionskraft versehen ist.

6. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9, 56, 83, 150) von einem hydraulischen Betätigungselement (26, 73, 104, 170) beaufschlagbar ist.

7. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (9) von einer elektromagnetischen Kupplung (43) beaufschlagbar ist.