DE102015223390A1 - Vehicle coupling with lubricant channels - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkupplung und eine Fahrzeugallradkupplung mit einer ersten Welle (1) und einer zweiten Welle (2) und einem Gehäuse (3), innerhalb dessen die Wellen (1, 2) rotierbar angeordnet sind, wobei die erste Welle (1) mit einer ersten Kupplungshälfte (4) drehverbunden ist und die zweite Welle (2) mit einer zweiten Kupplungshälfte (5) drehverbunden, sodass bei geschlossenen Kupplungshälften (4, 5) ein Drehmoment zwischen den Wellen (1, 2) übertragbar ist, wobei die erste Welle (1) über einen Wellenschmiermittelkanal (8) verfügt, welcher einen Zulauf (8A) an einer von den Kupplungshälften (4, 5) axial beabstandeten Stelle aufweist und einen Ablauf (8B) im Bereich der Kupplungshälften (4, 5) aufweist, um die Kupplungshälften (4, 5) mit Schmiermittel von dem Zulauf (8A) zu versorgen. Dabei verfügt das Gehäuse (3) über einen Gehäuseschmiermittelkanal (9), welcher einen Zulauf (9A) aufweist und welcher einen Ablauf (9B) aufweist, der sich im Bereich des Zulauf (8A) des Wellenschmiermittelkanals (8) befindet, sodass bei einer Rotation der Kupplungshälften (4, 5) Schmiermittel zu dem Zulauf (9A) des Gehäuseschmiermittelkanals (9) gelangt und von dort in den Zulauf (8A) des Wellenschmiermittelkanals (8B) gefördert wird.The invention relates to a vehicle clutch and a Fahrzeugallradkupplung having a first shaft (1) and a second shaft (2) and a housing (3), within which the shafts (1, 2) are rotatably arranged, wherein the first shaft (1) a first coupling half (4) is rotatably connected and the second shaft (2) rotatably connected to a second coupling half (5), so that when the coupling halves (4, 5) a torque between the shafts (1, 2) is transferable, wherein the first shaft (1) has a shaft lubricant passage (8) which has an inlet (8A) at a location axially spaced from the coupling halves (4, 5) and has a drain (8B) in the region of the coupling halves (4, 5) To supply coupling halves (4, 5) with lubricant from the inlet (8A). In this case, the housing (3) has a Gehäuseschmiermittelkanal (9), which has an inlet (9A) and which has a drain (9B), which is in the region of the inlet (8A) of the shaft lubricant channel (8), so that upon rotation the coupling halves (4, 5) lubricant to the inlet (9A) of the Gehäuseschmiermittelkanals (9) passes and from there into the inlet (8A) of the shaft lubricant channel (8B) is conveyed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkupplung mit einer ersten Welle und einer zweiten Welle und einem Gehäuse, innerhalb dessen die Wellen rotierbar angeordnet sind. Dabei ist die erste Welle mit einer ersten Kupplungshälfte drehverbunden und die zweite Welle mit einer zweiten Kupplungshälfte drehverbunden, sodass bei geschlossenen Kupplungshälften ein Drehmoment zwischen den Wellen übertragbar ist. Hierbei verfügt die erste Welle über ein Wellenschmiermittelkanal, welcher einen Zulauf an einer von den Kupplungshälften axial beabstandeten Stelle aufweist und welcher einen Ablauf im Bereich der Kupplungshälften aufweist, um die Kupplungshälften mit Schmiermittel von dem Zulauf zu versorgen. Die Erfindung betrifft auch eine derart ausgeführte Fahrzeugallradkupplung. The invention relates to a vehicle clutch having a first shaft and a second shaft and a housing, within which the shafts are arranged rotatably. Here, the first shaft is rotatably connected to a first coupling half and the second shaft rotatably connected to a second coupling half, so that when the coupling halves closed torque between the waves is transferable. Here, the first shaft has a shaft lubricant channel which has an inlet at an axially spaced from the coupling halves point and which has a drain in the region of the coupling halves to supply the coupling halves with lubricant from the inlet. The invention also relates to a so executed vehicle radial clutch.
Eine derartige Fahrzeugkupplung bzw. Fahrzeugallradkupplung ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schmiermittelversorgung der Kupplungshälften zu verbessern. The object of the invention is to improve a lubricant supply of the coupling halves.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeugkupplung, insbesondere eine Fahrzeugallradkupplung, mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. This object is achieved by a vehicle clutch, in particular a Fahrzeugallradkupplung, with the features of the main claim.
Demnach weist die Fahrzeugkupplung eine erste und eine zweite Welle auf, sowie ein Gehäuse, innerhalb dessen die Wellen rotierbar angeordnet sind. Bei der ersten Welle handelt es sich insbesondere um eine Eingangswelle und bei der zweiten Welle handelt es sich insbesondere um eine Abtriebswelle der Fahrzeugkupplung. Mittels der Eingangswelle kann ein Drehmoment in die Fahrzeugkupplung eingebracht werden und mittels der Abtriebswelle kann ein Drehmoment von der Fahrzeugkupplung abgegriffen werden. Die erste Welle ist mit einer ersten Kupplungshälfte drehverbunden und die zweite Welle ist mit einer zweiten Kupplungshälfte drehverbunden, so dass bei geschlossenen Kupplungshälften ein Drehmoment zwischen den Wellen übertragbar ist. Accordingly, the vehicle clutch has a first and a second shaft, and a housing, within which the shafts are rotatably arranged. In particular, the first shaft is an input shaft and the second shaft is in particular an output shaft of the vehicle clutch. By means of the input shaft, a torque can be introduced into the vehicle clutch and by means of the output shaft, a torque can be tapped from the vehicle clutch. The first shaft is rotatably connected to a first coupling half and the second shaft is rotatably connected to a second coupling half, so that when the coupling halves closed torque between the waves is transferable.
Die erste Welle verfügt über einen Wellenschmiermittelkanal, welcher einen Zulauf an einer von den Kupplungshälften axial beabstandeten Stelle aufweist. Der Wellenschmiermittelkanal verfügt darüber hinaus über einen Ablauf im Bereich der Kupplungshälfte, so dass die Kupplungshälften mit Schmiermittel von dem Zulauf des Kanals versorgt werden kann. Hierbei ist vorgesehen, dass das Gehäuse über einen Gehäuseschmiermittelkanal verfügt, welcher einen Zulauf aufweist, der sich insbesondere radial außen liegend befindet und welcher einen Ablauf aufweist, der sich, insbesondere radial innenliegend, im Bereich des Zulaufs des Wellenschmiermittelkanals befindet. Zulauf und Ablauf des Gehäuseschmiermittelkanals sind so angeordnet, dass bei einer Rotation der Kupplungshälften Schmiermittel zu dem Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals gelangt und von dort in den Zulauf des Wellenschmiermittelkanals gefördert wird. The first shaft has a shaft lubricant passage which has an inlet at a location axially spaced from the coupling halves. The shaft lubricant channel also has a drain in the region of the coupling half, so that the coupling halves can be supplied with lubricant from the inlet of the channel. It is provided that the housing has a Gehäuseschmiermittelkanal having an inlet which is located in particular radially outward and which has a flow, which is, in particular radially inwardly located in the region of the inlet of the shaft lubricant channel. Inlet and outlet of the housing lubricant channel are arranged so that upon rotation of the coupling halves lubricant reaches the inlet of the housing lubricant channel and is conveyed from there into the inlet of the shaft lubricant channel.
Bei einer Rotation der Kupplungshälften wird hierdurch ein Schmiermittelkreislauf in Gang gesetzt, in der Form, dass Schmiermittel zu dem Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals gelangt, von dort in den Zulauf des Wellenschmiermittelkanals gefördert wird, aus dem Ablauf des Wellenschmiermittelkanals austritt und die Kupplungshälften durchströmt und von dort fliehkraftbedingt weggeschleudert wird, woraufhin das Schmiermittel zurück zu dem Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals gelangt. Die Förderung des Schmiermittels von den Kupplungshälften zu dem Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals erfolgt daher durch die Rotation der Wellen und Kupplungshälften, d.h. durch die bei der Rotation auftretenden Fliehkräfte. Durch die gezielte Förderung des Schmiermittels von dem Gehäuseschmiermittelkanal in den Wellenschmiermittelkanal und von dort zu den Kupplungshälften wird eine verbesserte Schmierwirkung für die Kupplungshälften erreicht. Upon rotation of the coupling halves a lubricant circuit is set in motion, in the form that lubricant reaches the inlet of Gehäuseschmiermittelkanals, is fed from there into the inlet of the shaft lubricant channel, exiting the drain of the shaft lubricant passage and flows through the coupling halves and centrifugal force from there is thrown, whereupon the lubricant passes back to the inlet of the housing lubricant channel. The promotion of the lubricant from the coupling halves to the inlet of the housing lubricant channel therefore occurs through the rotation of the shafts and coupling halves, i. by the centrifugal forces occurring during the rotation. The targeted promotion of the lubricant from the Gehäuseschmiermittelkanal in the shaft lubricant channel and from there to the coupling halves improved lubrication effect for the coupling halves is achieved.
Hierbei verläuft der Gehäuseschmiermittelkanal vorzugsweise quer zu einer Rotationsachse der beiden Wellen. Somit befindet sich der Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals von dem Ablauf axial und radial unterschiedlich weit von der Rotationsachse der Wellen entfernt. Vorzugsweise ist der Gehäuseschmiermittelkanal durch eine Bohrung in dem Gehäuse gebildet, beispielsweise eine Querbohrung. Eine Außenöffnung des Gehäuseschmiermittelkanals kann dabei mit einem Stopfen dicht verschlossen sein. In this case, the housing lubricant passage preferably extends transversely to an axis of rotation of the two shafts. Thus, the inlet of the Gehäuseschmiermittelkanals is axially and radially away from the sequence of different distances from the axis of rotation of the waves. Preferably, the housing lubricant channel is formed by a bore in the housing, for example a transverse bore. An outer opening of the housing lubricant channel can be sealed tight with a plug.
Vorzugsweise ist die erste Welle durch eine zwischen der erste Welle und dem Gehäuse angeordnete Dichtung abgedichtet. Hierdurch wird ein Austreten von Schmiermittel im Bereich der ersten Welle aus dem Gehäuse verhindert. Dabei ist die erste Welle auch mittels eines zwischen der ersten Welle und dem Gehäuse angeordneten Lager rotierbar gelagert. Der Ablauf des Gehäuseschmiermittelkanals ist axial zwischen der Dichtung und dem Lager angeordnet, d.h. der Gehäuseschmiermittelkanal mündet dort. Bei der Dichtung handelt es sich insbesondere um einen Radialwellendichtring, sie kann jedoch auch beispielsweise als Labyrinthdichtung ausgebildet sein. Bei dem Lager handelt es sich insbesondere um ein Wälzlager, es kann jedoch auch beispielsweise als Gleitlager ausgebildet sein. Preferably, the first shaft is sealed by a seal disposed between the first shaft and the housing. As a result, leakage of lubricant in the region of the first shaft is prevented from the housing. In this case, the first shaft is also mounted rotatably by means of a bearing arranged between the first shaft and the housing. The drain of the housing lubricant channel is located axially between the seal and the bearing, i. the housing lubricant channel opens there. The seal is in particular a radial shaft seal, but it can also be designed, for example, as a labyrinth seal. The bearing is in particular a roller bearing, but it may also be designed, for example, as a sliding bearing.
Vorzugsweise ist der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals auch axial zwischen Dichtung und Lager angeordnet. Vorzugsweise ist dabei der Wellenschmiermittelkanal im Bereich des Lagers als Nut durch einen Lagersitz des Lagers auf der ersten Welle ausgebildet, beispielsweise als Längsnut. Der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals befindet sich dann also unmittelbar im Bereich des Lagers. Der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals kann auch als Umfangsnut auf der ersten Welle ausgeführt sein. Preferably, the inlet of the shaft lubricant channel is also arranged axially between the seal and the bearing. Preferably, the Shaft lubricant channel formed in the region of the bearing as a groove through a bearing seat of the bearing on the first shaft, for example as a longitudinal groove. The inlet of the shaft lubricant channel is then located directly in the area of the bearing. The inlet of the shaft lubricant channel can also be designed as a circumferential groove on the first shaft.
Alternativ dazu kann der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals auch axial neben dem Lager angeordnet sein, sodass das Lager axial zwischen dem Ablauf des Gehäuseschmiermittelkanals und dem Zulauf des Wellenschmiermittelkanals angeordnet ist. Somit durchströmt das Schmiermittel aus dem Ablauf des Gehäuseschmiermittelkanals zunächst das Lager und gelangt dann in den Zulauf des Wellenschmiermittelkanals. Somit wird eine Schmierung des Lagers sichergestellt. Vorzugsweise ist dabei der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals als Axialnut ausgebildet ist, und der Zulauf weist in Richtung des Lagers. Der Zulauf des Wellenschmiermittelkanals nimmt damit gezielt das durch das Lager geführte Schmiermittel auf. Insbesondere ist er unmittelbar benachbart zum Lager angeordnet. Alternatively, the inlet of the shaft lubricant channel may also be arranged axially next to the bearing, so that the bearing is arranged axially between the outlet of the housing lubricant channel and the inlet of the shaft lubricant channel. Thus, the lubricant first flows through the bearing from the outlet of the housing lubricant channel and then enters the inlet of the shaft lubricant channel. Thus, lubrication of the bearing is ensured. Preferably, the inlet of the shaft lubricant channel is formed as an axial groove, and the inlet points in the direction of the bearing. The inlet of the shaft lubricant channel thus selectively absorbs the lubricant passed through the bearing. In particular, it is arranged immediately adjacent to the bearing.
Vorzugsweise weist das Gehäuse einen konusstumpfförmigen Innenraum auf, in welchem die Kupplungshälften angeordnet sind. Hierbei ist der Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals im Bereich einer breitesten Stelle des Innenraums angeordnet, d.h. im Bereich der Basis des Konusstumpfes. Der konusstumpfförmigen Innenraum kann auch im Bereich seiner breitesten Stelle in einen Stauraum münden, innerhalb dessen der Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals angeordnet ist. Preferably, the housing has a truncated cone-shaped interior, in which the coupling halves are arranged. Here, the inlet of the housing lubricant channel is located in the region of a widest point of the interior, i. in the area of the base of the cone. The cone-shaped interior can also open in the region of its widest point in a storage space, within which the inlet of the housing lubricant channel is arranged.
Bei einer Rotation der Kupplungshälften wird hierdurch Schmiermittel gegen den konusstumpfförmigen Innenraum geschleudert und strömt durch dessen dynamischen Druck entlang der Innenwandung des Innenraums zu der breitesten Stelle, wo sich der Stauraum bzw. der Zulauf des Gehäuseschmiermittelkanals befindet. Durch den dynamischen Druck wird das Schmiermittel in den Zulauf gefördert, durchfließt den Gehäuseschmiermittelkanal und tritt an dessen Ablauf aus. Von dort gelangt es dann in den Zulauf des Wellenschmiermittelkanals und schließlich zurück über dessen Ablauf zu den Kupplungshälften, wo es erneut durch die auftretenden Fliehkräfte in den Innenraum geschleudert wird. Dieser Kreislauf kommt ohne extra Schmiermittelpumpe aus. Folglich kann auf sie verzichtet werden. With a rotation of the coupling halves, this lubricant is thrown against the truncated cone-shaped interior and flows through its dynamic pressure along the inner wall of the interior to the widest point where the storage space or the inlet of the Gehäuseschmiermittelkanals. Due to the dynamic pressure, the lubricant is fed into the inlet, flows through the housing lubricant channel and exits at its outlet. From there it then enters the inlet of the shaft lubricant channel and finally back over its course to the coupling halves, where it is hurled again by the centrifugal forces occurring in the interior. This circuit does not require an extra lubricant pump. Consequently, they can be dispensed with.
Die vorgeschlagene Fahrzeugallradkupplung verfügt über eine solche Fahrzeugkupplung bzw. ist gemäß dieser Fahrzeugkupplung ausgeführt. Eine Fahrzeugallradkupplung dient zum Zuschalten eines Allradantriebs in einem Kraftfahrzeug bzw. zum Verteilen eines von einem Fahrzeugantriebmotor bereitgestellten Antriebdrehmoments zwischen einer Hinterachse und einer Vorderachse des Kraftahrzeugs, beispielsweise von einer permanent angetriebenen Vorderachse auf eine bedarfsweise zugeschaltete Hinterachse. The proposed Fahrzeugallradkupplung has such a vehicle clutch or is designed according to this vehicle clutch. A vehicle all-wheel clutch is used to connect an all-wheel drive in a motor vehicle or for distributing a drive torque provided by a vehicle drive motor between a rear axle and a front axle of the motor vehicle, for example, from a permanently driven front axle to a rear axle which is switched on as required.
Bei den Kupplungshälften kann es sich insbesondere um jeweils eine Kupplungsscheibe handeln. Besonders bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Kupplungshälften als Kupplungsinnenlamellen bzw. Kupplungsaußenlamellen ausgebildet sind. Hierbei sind die Innenlamellen mit einer der beiden Welle zumindest drehverbunden und die Außenlamellen mit der anderen der beiden Welle zumindest drehverbunden. Durch ein Verpressen der Lamellen ist somit eine Drehmomentübertragung von der ersten auf die zweite Welle möglich. Das Verpressen der Lamellen erfolgt bevorzugt durch einen Kugel-Rampe-Aktor. Alternativ kann auch ein hydraulischer Aktor eingesetzt werden oder andere geeignete Aktoren. Dementsprechend sind die Kupplungshälften bevorzugte dazu ausgebildet, ein Drehmoment reibschlüssig zu übertragen. In particular, the coupling halves may each be a coupling disk. However, it is particularly preferred that the coupling halves are designed as clutch inner disks or clutch outer disks. Here, the inner disks are at least rotationally connected to one of the two shaft and the outer disk with the other of the two shaft at least rotatably connected. By compressing the slats thus a torque transmission from the first to the second wave is possible. The pressing of the slats is preferably carried out by a ball-ramp actuator. Alternatively, a hydraulic actuator can be used or other suitable actuators. Accordingly, the coupling halves are preferably designed to transmit a torque frictionally.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Die Figuren zeigen hierbei jeweils in schematischer Darstellung: In the following the invention will be explained in more detail with reference to figures, from which further preferred features of the invention can be removed. The figures show in each case in a schematic representation:
In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or at least functionally identical components are provided with the same reference numerals.
Die Fahrzeugkupplung gemäß
Die erste Welle
Das Gehäuse
Bei einer Rotation der Kupplungshälften
Der Innenraum
Wie in der Figur sichtbar, ist der Gehäuseschmiermittelkanal
Die erste Welle
Die Fahrzeugkupplung gemäß
Gemäß
Darüber hinaus weist das Gehäuse
Es ist klar, dass die erste Welle
Es kann auch ein erster Gehäuseschmiermittelkanal
Innerhalb des Gehäuseteils
Wie in
In einem linken, unteren Bereich der
Durch die vorstehend dargestellte Anordnung der Zuläufe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Welle wave
- 2 2
- Welle wave
- 3 3
- Gehäuse casing
- 3A 3A
- Innenwand inner wall
- 3B 3B
- Innenraum inner space
- 3C 3C
- Gehäuseteil housing part
- 4 4
- Kupplungshälfte, Innenlamellen Coupling half, inner plates
- 5 5
- Kupplungshälfte, Außenlamellen Coupling half, outer plates
- 6 6
- Kupplungskorb clutch basket
- 7 7
- Kugel-Rampen-Aktor Ball ramp actuator
- 8 8th
- Wellenschmiermittelkanal Shaft lubricant passage
- 8A 8A
- Zulauf Intake
- 8B 8B
- Ablauf procedure
- 9 9
- Gehäuseschmiermittelkanal Housing lubricant channel
- 9A 9A
- Zulauf Intake
- 9B 9B
- Ablauf procedure
- 10 10
- Stopfen Plug
- 11 11
- Dichtung poetry
- 12 12
- Lager camp
- 13 13
- Stauraum storage space
- 14 14
- Einbuchtung indentation
- 15 15
- dominierende Drehrichtung dominant direction of rotation
- L L
- Rotationsachse, Längsachse Rotation axis, longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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