DE10335322B3

DE10335322B3 - Controllable coupling

Info

Publication number: DE10335322B3
Application number: DE10335322A
Authority: DE
Inventors: Georg Kwoka
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-08-02
Also published as: WO2005012743A3; WO2005012743A2

Abstract

Differenzdrehzahlabhängig steuerbare Kupplung 11 mit einem Gehäuse 12 und einem Rotor 13, der um eine Achse D drehbar im Gehäuse 12 gelagert ist, wobei das Gehäuse 12 und der Rotor 13 die miteinander koppelbaren Teile der Kupplung 11 bilden. Im Gehäuse ist zumindest ein Paar auf dem Umfang verteilter parallel zur Achse D angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten 16 ausgeführt, die hydraulisches Medium enthalten. Der Rotor 13 ist stirnseitig als Nockenscheibe ausgeführt, die unmittelbar oder mittelbar auf die Kolben 18 des zumindest einen Paares der Kolben-Zylinder-Einheiten 17 einwirkt. Die Zylinder 17 von Kolben-Zylinder-Einheiten mit gegensinniger Kolbenbewegung bei relativer Drehung von Rotor 13 und Gehäuse 12 sind paarweise miteinander hydraulisch verbunden.Differential speed-dependent controllable coupling 11 with a housing 12 and a rotor 13 which is rotatably mounted about an axis D in the housing 12, wherein the housing 12 and the rotor 13 form the mutually coupled parts of the coupling 11. In the housing at least a pair of circumferentially distributed parallel to the axis D arranged piston-cylinder units 16 is carried out, containing the hydraulic medium. The rotor 13 is frontally designed as a cam, which acts directly or indirectly on the piston 18 of the at least one pair of piston-cylinder units 17. The cylinders 17 of piston-cylinder units with opposing piston movement with relative rotation of the rotor 13 and housing 12 are hydraulically connected in pairs.

Description

Die Erfindung betrifft differenzdrehzahlabhängig steuerbare Kupplungen, insbesondere zur Verwendung im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.The Invention relates to differential speed controllable couplings, in particular for use in the drive train of motor vehicles.

Aus der DE 37 03 351 A1 ist eine Kupplung mit einem Rotor und mehreren axial ausgerichteten Kolben-Zylinder-Einheiten bekannt, die ein hydraulisches Medium enthalten. Jeweils zwei diametral gegenüberliegende Zylinderbohrungen stehen durch einen dauernd gefüllte Hydraulikleitung miteinander in Verbindung, die über eine steuerbare Drossel führt. Die zur Steuerung verwendeten Drosseln sind in Form von verschiebbaren Stiften gestaltet, die die Hydraulikleitungen queren. Die Steuerung der Kupplung erfolgt somit rein mechanisch durch Verschieben der Stifte.From the DE 37 03 351 A1 is a coupling with a rotor and a plurality of axially aligned piston-cylinder units containing a hydraulic medium. Two diametrically opposed cylinder bores communicate with each other through a permanently filled hydraulic line, which leads via a controllable throttle. The throttles used for control are designed in the form of slidable pins that traverse the hydraulic lines. The control of the clutch is thus purely mechanical by moving the pins.

Die JP 02017231 A zeigt eine Kupplung mit einem Rotor, der drehbar in einem Gehäuse eingesetzt ist. Die Kupplung umfaßt radial zur Längsachse angeordnete Flügel-Zellen-Einheiten, wobei jeder Flügel mit Federn nach radial außen beaufschlagt ist und zwischen zwei Flügeln jeweils eine Kammer gebildet ist. Alle Kammern sind miteinander durch Kanäle verbunden. Das Fluid ist magnetorheologisch, so daß durch Beaufschlagen von einem Magneten seine Viskosität verändert und eine Kopplung des Rotors zum Gehäuse erreicht wird.The JP 02017231 A shows a coupling with a rotor which is rotatably inserted in a housing. The coupling comprises radially arranged to the longitudinal axis wing-cell units, each wing is acted upon by springs radially outward and between two wings in each case a chamber is formed. All chambers are interconnected by channels. The fluid is magnetorheological, so that changes its viscosity by applying a magnet and a coupling of the rotor is achieved to the housing.

Aus der GB 2 371 840 B sind Doppelkupplungen bekannt, bei denen in einem Gehäuse Axialkolbenanordnungen vorgesehen sind, die von Nockenscheiben beaufschlagt werden, die an einem drehend antreibbaren Korb angeordnet sind, der im Gehäuse gelagert ist. Kolben von achsparallel angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten sind drehfest mit Abtriebswellen verbunden. Die Kolben-Zylinder-Einheiten saugen hydraulisches Medium aus dem Gehäuse an und fördern es über regelbare Ventile zurück ins Gehäuse. Mit zunehmender hydraulischer Drosselung wird die Drehbewegung der Abtriebswellen an die Drehbewegung des drehend antreibbaren Korbes angekoppelt. Es ist ausschließlich eine Verwendung als Doppelkupplungsanordnung vorgesehen.From the GB 2 371 840 B Double clutches are known in which Axialkolbenanordnungen are provided in a housing, which are acted upon by cam discs, which are arranged on a rotatably driven basket, which is mounted in the housing. Pistons of axially parallel arranged piston-cylinder units are rotatably connected to output shafts. The piston-cylinder units draw hydraulic medium from the housing and convey it via adjustable valves back into the housing. With increasing hydraulic throttling the rotational movement of the output shafts is coupled to the rotational movement of the rotatably driven basket. It is intended exclusively for use as a dual clutch arrangement.

Aus der EP 0 936 370 A1 ist eine Doppelkupplung für ein Sperrdifferential bekannt, die ein Gehäuse und einen Rotor umfaßt. Die koppelbaren Teile der Kupplung werden durch das Gehäuse, das mit einer der Ausgangswellen drehfest verbunden ist, und den Kolbenträger gebildet, der mit der zweiten Ausgangswelle drehfest verbunden ist. Ein Ausgleich der Drehzahldifferenz zwischen der ersten und der zweiten Ausgangswelle erfolgt selbsttätig durch ein hydraulisches Kanalsystem mit Ventilen.From the EP 0 936 370 A1 is a double clutch for a limited slip differential, comprising a housing and a rotor. The coupling parts of the coupling are formed by the housing, which is rotatably connected to one of the output shafts, and the piston carrier, which is rotatably connected to the second output shaft. A compensation of the speed difference between the first and the second output shaft is carried out automatically by a hydraulic channel system with valves.

Die JP 05141450 A zeigt eine ähnliche Doppelkupplung, wobei die Kolben von jeweils zwei in einer Längsebene liegenden Kolben-Zylinder-Einheiten eine gegensinnige Bewegung ausführen, d.h. gleichzeitige Volumenvergrößerung des einen Zylinderraums während sich der entgegengesetzte Zylinderraum verkleinert. Eine zwischen den Zylindern liegende Düse erzeugt eine Widerstandskraft, die eine Drehmomentübertragung zwischen dem Kolben und dem zugehörigen Rotor bewirkt. Die Drehkopplung erfolgt somit zwischen dem Gehäuse und dem Kolbenträger.The JP 05141450 A shows a similar double clutch, the piston of two each in a longitudinal plane lying piston-cylinder units perform an opposing movement, ie simultaneous increase in volume of a cylinder chamber while the opposite cylinder space decreases. A nozzle located between the cylinders creates a resisting force that causes torque transfer between the piston and the associated rotor. The rotary coupling thus takes place between the housing and the piston carrier.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine differenzdrehzahlabhängig steuerbare Kupplung in einfacher Bauweise bereitzustellen, die als einfache steuerbare Sperrkupplung in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen oder als Doppelkupplung in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen kann. Die Lösung besteht zum einen in einer differenzdrehzahlabhängig steuerbaren Kupplung mit einem Gehäuse und einem Rotor, der um eine Achse drehbar im Gehäuse gelagert ist, wobei das Gehäuse und der Rotor die miteinander koppelbaren Teile der Kupplung bilden, im Gehäuse ist zumindest ein Paar auf dem Umfang verteilter parallel zur Achse angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten ausgeführt, die hydraulisches Medium enthalten, der Rotor ist stirnseitig als Nockenscheibe ausgeführt, die unmittelbar oder mittelbar auf die Kolben des zumindest einen Paares der Kolben-Zylinder-Einheiten einwirkt, die Zylinder von Kolben-Zylinder-Einheiten mit gegensin niger Kolbenbewegung bei relativer Drehung von Rotor und Gehäuse sind paarweise miteinander hydraulisch verbunden, wobei das hydraulische Medium ein magnetorheologisches Fluid ist und die Zylinderräume und/oder Verbindungskanäle jeweils zweier miteinander verbundener Kolben-Zylinder-Einheiten von einem regelbaren Magnetfeld beaufschlagbar sind.Of the The present invention is based on the object, a differential speed-dependent controllable To provide coupling in a simple design, as a simple controllable lockup clutch in drive trains of motor vehicles or as a double clutch in powertrains of motor vehicles for Use can come. The solution exists on the one hand in a differential speed-dependent controllable coupling a housing and a rotor mounted rotatably about an axis in the housing is, the case and the rotor form the coupling parts of the coupling, in the case at least one pair distributed circumferentially parallel to the axis arranged piston-cylinder units running the hydraulic medium included, the rotor is frontally designed as a cam, the directly or indirectly on the piston of the at least one pair the piston-cylinder units acts, the cylinder of piston-cylinder units with gegensin niger Piston movement with relative rotation of rotor and housing are in pairs hydraulically connected to each other, the hydraulic medium is a magnetorheological fluid and the cylinder chambers and / or connecting channels each two connected piston-cylinder units be acted upon by a controllable magnetic field.

Der bevorzugte Anwendungsfall einer derartigen erfindungsgemäßen Kupplung ist zum einen der Einsatz als sogenannte hang-on Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einer ständig angetriebenen und einer bedarfsweise angetriebenen Achse. Hierbei kann in einer Längsantriebswelle des Kraftfahrzeuges das Gehäuse beispielsweise mit einer Eingangsseite und der Rotor mit einer Ausgangsseite verbunden werden. Bei Drehzahldifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangsseite, d. h. zwischen primär angetriebener Antriebsachse und bedarfsweise angetriebener Antriebsachse, wird Drehmoment auf letztere übertragen. Die genannte Kupplung kann nach einer weiteren Anwendungsmöglichkeit als Sperrkupplung in einem Differentialgetriebe zum Einsatz kommen, wobei eines der gegeneinander drehbaren Teile der Kupplung mit dem Differentialkorb und das andere mit einem Seitenwellenrad oder beide der gegeneinander drehbaren Teile mit jeweils einem der Seitenwellenräder mechanisch verbunden werden. Auch hierbei findet bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Teilen eine zunehmende Sperrung der Kupplung und damit der Aufbau eines Sperrmomentes zwischen den beiden Seitenwellenrädern des Differentialgetriebes statt.The preferred application of such a coupling according to the invention is on the one hand the use as a so-called hang-on clutch in the drive train of a motor vehicle with a constantly driven and an as needed driven axle. In this case, in a longitudinal drive shaft of the motor vehicle, the housing can be connected, for example, to an input side and the rotor to an output side. At speed difference between the input and output side, ie between the primary driven drive axle and as needed driven drive axle, torque is transmitted to the latter. The said coupling can be used for a further application as a lock-up clutch in a differential gear, wherein one of the mutually rotatable parts of the clutch with the differenti alkorb and the other with a side shaft or both of the mutually rotatable parts are mechanically connected to one of the side gears. Here, too, occurs when a speed difference between the two parts an increasing blocking of the clutch and thus the construction of a locking torque between the two side gears of the differential gear instead.

Die Lösung besteht weiterhin in einer differenzdrehzahlabhängig steuerbaren Doppelkupplung mit einem Gehäuse und zwei Rotoren, die um eine Achse drehbar im Gehäuse gelagert sind, wobei das Gehäuse und die Rotoren die miteinander koppelbaren Teile der Doppelkupplung bilden, im Gehäuse sind zumindest zwei Paare von auf dem Umfang verteilten parallel zur Achse angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten ausgeführt, die hydraulisches Medium enthalten, die Rotoren sind jeweils stirnseitig als Nockenscheiben ausgeführt, die jeweils unmittelbar oder mittelbar auf die Kolben zumindest eines Paares der Kolben-Zylinder-Einheiten einwirken, die Zylinder von Kolben-Zylinder-Einheiten mit gegensinniger Kolbenbewegung bei relativer Drehung eines der Rotoren gegenüber dem Gehäuse sind paarweise miteinander hydraulisch verbunden, wobei das hydraulische Medium ein magnetorheologisches Fluid ist und die Zylinderräume und/oder Verbindungskanäle jeweils zweier miteinander verbundener Kolben-Zylinder-Einheiten von einem regelbaren Magnetfeld beaufschlagbar sind.The solution continues to exist in a differential speed-dependent controllable dual clutch a housing and two rotors mounted rotatably about an axis in the housing are, with the case and the rotors the intercoupled parts of the double clutch form, are in the housing at least two pairs of circumferentially distributed parallel to Axis arranged piston-cylinder units carried out containing hydraulic medium, The rotors are each frontally designed as cams, the each directly or indirectly on the piston at least one Pair of piston-cylinder units interact with the cylinders of Piston-cylinder units with opposing piston movement at relative Rotation of one of the rotors opposite the housing are hydraulically connected in pairs, with the hydraulic Medium is a magnetorheological fluid and the cylinder chambers and / or connecting channels each two connected piston-cylinder units be acted upon by a controllable magnetic field.

Für diese Doppelkupplung besteht die bevorzugte Anwendung im Einsatz in einer bedarfsweise angetriebenen Achse eines Kraftfahrzeuges mit einer primär und einer bedarfsweise angetriebenen Achse, wobei das drehend angetriebene Gehäuse mit einer Eingangswelle und die Rotoren mit den Seitenwellen der Achse verbunden werden. Bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen Gehäuse und Rotoren, d. h. damit auch einer Drehzahldifferenz zwischen der primär angetriebenen Achse und den Seitenwellen der sekundär angetriebenen Achse, wird eine zunehmende Sperrwirkung zwischen dem Gehäuse und den beiden Rotoren der Doppelkupplung aufgebaut.For this Double clutch is the preferred application in use in one If necessary driven axle of a motor vehicle with a primary and a as needed driven axle, wherein the rotationally driven casing with an input shaft and the rotors with the side shafts of the Axis be connected. When a speed difference occurs between casing and rotors, d. H. thus also a speed difference between the primary driven axle and the side shafts of the secondarily driven Axis, is an increasing barrier effect between the housing and built up the two rotors of the double clutch.

In beiden genannten Lösungsvarianten besteht die Wirkungsweise darin, daß bei einer Relativdrehung zwischen Gehäuse und Rotoren die Nockenfläche der Rotoren auf die Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten einwirken, wobei die Ausgestaltung der Nockenscheibe jeweils so ist, daß die Bewegung der Kolben zweier hydraulisch miteinander gekoppelten Kolben-Zylinder-Einheiten gegenläufig ist. Hierdurch wird hydraulisches Medium über Verbindungsleitungen zwischen den Kolben-Zylinder-Einheiten hin und her geschoben. Allein hierdurch entsteht eine Drosselwirkung, die die Relativdrehung von Gehäuse und Rotoren abbremst. Diese Drosselwirkung kann durch ein in die Verbindungsleitung eingesetztes steuerbares Ventil erhöht werden. Durch das Erzeugen eines Magnetfelds wird die Viskosität des Mediums stark erhöht und es wird ein erhöhter hydraulischer Widerstand gegen das Verdrängen aus einem Zylinderraum in den anderen Zylinderraum zweier miteinander verbundener Kolben-Zylinder-Einheiten erzeugt. Andere Anwendungsfälle der hiermit genannten Kupplung sind denkbar. Die erfindungsgemäßen Kupplungen sind einfach im Aufbau und das Kupplungsmoment ist durch einfache Ansteuerung eines oder mehrerer Drosselventile einfach steuerbar, bzw. durch die Ansteuerung eines oder mehrerer Magnete bei Einsatz des vorstehend genannten magnetorheologischen Fluids als hydraulisches Medium.In both mentioned solution variants the mode of operation is that in a relative rotation between housing and rotors the cam surface the rotors act on the pistons of the piston-cylinder units, wherein the configuration of the cam plate is such that the movement the piston of two hydraulically coupled piston-cylinder units opposite is. As a result, hydraulic medium is connected via connecting lines the piston-cylinder units pushed back and forth. This alone creates a throttling effect, the relative rotation of housing and rotors decelerates. This throttle effect can by a in the Connecting line used controllable valve can be increased. By generating a magnetic field greatly increases the viscosity of the medium and it becomes an elevated one hydraulic resistance to displacement from a cylinder chamber in the other cylinder chamber of two interconnected piston-cylinder units generated. Other applications of the This coupling are conceivable. The couplings according to the invention are simple in construction and the clutch torque is by simple control One or more throttle valves easily controllable, or by the control of one or more magnets when using the above magnetorheological fluid as a hydraulic medium.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.preferred embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplung mit einem Gehäuse und einem Rotor
a) im Längsschnitt
b) in Stirnansicht auf den Rotor
c) in Schrägansicht auf den Rotor
d) in Seitenansicht auf eine hälftige Abwicklung des Rotors; 1 shows a coupling according to the invention with a housing and a rotor
a) in longitudinal section
b) in front view of the rotor
c) in an oblique view of the rotor
d) in side view on a half-development of the rotor;

2 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplung mit einem Gehäuse und zwei Rotoren in einer ersten Ausführung
a) im Längsschnitt
b) in Stirnansicht auf den Rotor
c) in Schrägansicht auf den Rotor
d) in Seitenansicht auf eine hälftige Abwicklung des Rotors; 2 shows a coupling according to the invention with a housing and two rotors in a first embodiment
a) in longitudinal section
b) in front view of the rotor
c) in an oblique view of the rotor
d) in side view on a half-development of the rotor;

3 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplung mit einem Gehäuse und zwei Rotoren in einer zweiten Ausführung
a) im Längsschnitt
b) in Stirnansicht auf den Rotor
c) in Schrägansicht auf den Rotor
d) in Seitenansicht auf eine hälftige Abwicklung des Rotors; 3 shows a coupling according to the invention with a housing and two rotors in a second embodiment
a) in longitudinal section
b) in front view of the rotor
c) in an oblique view of the rotor
d) in side view on a half-development of the rotor;

4 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Prinzipbild des Antriebsstranges mit einer angetriebenen Achse zur Anwendung einer Doppelkupplung nach den 2 oder 3; 4 shows a motor vehicle with a schematic diagram of the drive train with a driven axle for the application of a double clutch after the 2 or 3 ;

5 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem Prinzipbild des Antriebsstranges mit einer primär angetriebenen Antriebsachse und einer bedarfsweise angetriebenen Antriebsachse zur Anwendung einer Kupplung nach 1 im Antriebsstrang zur bedarfsweise angetriebenen Achse oder einer Doppelkupplung nach den 2 oder 3 innerhalb einer der Antriebsachsen. 5 shows a motor vehicle with a schematic diagram of the drive train with a primary driven drive axle and a driven as needed drive axle for the application of a clutch 1 in the drive train to the required wise driven axle or a double clutch after the 2 or 3 within one of the drive axles.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 11 mit einem Gehäuse 12 mit einer Längsachse D und einem in dem Gehäuse um die Längsachse D drehend gelagerten und relativ zum Gehäuse drehbaren Rotor 13 gezeigt. Das mehrteilig aufgebaute Gehäuse 12 ist mit einer Antriebswelle 14 verbunden, der Rotor 13 mit einer Abtriebswelle 15. Umfangsverteilt im Gehäuse angeordnet sind zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 16₁ , 16₂ , die jeweils einen Zylinderraum 17₁ , 17₂ mit einem darin axial verschieblichen und abgedichteten Kolben 18₁ , 18₂ umfassen. Die Kolben-Zylinder-Einheiten haben jeweils eine parallel zur Achse A verlaufende Achse C1, C2. Die Zylinderräume 17₁ , 17₂ der Kolben-Zylinder-Einheiten sind über eine Verbindungsleitung 19₁ miteinander hydraulisch verbunden, wobei die Zylinderräume mit hydraulischem Medium gefüllt sind. Es ist eine weitere Verbindungsleitung 19₂ erkennbar, die die Verbindungsleitung 19₁ senkrecht kreuzt und zwei weitere Kolben-Zylinder-Einheiten gleicher Art wie die hier gezeigten miteinander verbindet, so daß insgesamt auf dem Umfang verteilt vier Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, von denen jeweils zwei paarweise hydraulisch miteinander verbunden sind. Die Kolben 18₁ , 18₂ der Kolben-Zylinder-Einheiten stehen in Kontakt mit der Stirnfläche 21 des Rotors 13, der, wie die Darstellungen b) und c) zeigen, als Nockenscheibe mit periodisch veränderlicher Erhebung ausgebildet ist. Die Rückseite 22 des Rotors 13 ist als radial ebene Fläche ausgebildet und stützt sich über ein Nadellager 23 an einer Gegenfläche 24 des Gehäuses ab. In den Darstellungen b) und c) sind Maxima und Minima mit radialen Mantellinien bezeichnet. Die Nockenscheibe bewirkt die in Darstellung a) erkennbare axiale Gegenbewegung zweier diametral gegenüberliegender Kolben 18₁ , 18₂ , die zu einem Paar einer miteinander hydraulisch verbundenen Kolben-Zylinder-Einheiten 16₁ , 16₂ zählen. Aufgrund dieser axialen Gegenbewegung wird das hydraulische Medium ständig von einer Kolben-Zylinder-Einheit in die andere umgeschoben. Hierbei kann an der Verbindungsleitung 19 eine nicht dargestellte Drosselstelle vorgesehen sein. In der hier dargestellten Ausführung ist im Gehäuse ein Magnet 25 für die Verbindungsleitungen 19 vorgesehen, der über elektrische Leitungen 26, 27 ansteuerbar ist, um die Viskosität der hier als magneto-rheologisches Medium eingesetzten Flüssigkeit durch Aufbau eines Magnetfeldes beeinflussen zu können.In 1 is a coupling according to the invention 11 with a housing 12 with a longitudinal axis D and a rotatably mounted in the housing about the longitudinal axis D and rotatable relative to the housing rotor 13 shown. The multi-part housing 12 is with a drive shaft 14 connected, the rotor 13 with an output shaft 15 , Circumferentially distributed in the housing are arranged two piston-cylinder units 16 ₁ . 16 ₂ , each one cylinder space 17 ₁ . 17 ₂ with a piston axially displaceable and sealed therein 18 ₁ . 18 ₂ include. The piston-cylinder units each have a parallel to the axis A extending axis C1, C2. The cylinder chambers 17 ₁ . 17 ₂ the piston-cylinder units are via a connecting line 19 ₁ hydraulically connected to each other, wherein the cylinder chambers are filled with hydraulic medium. It is another connection line 19 ₂ recognizable, the connecting line 19 ₁ perpendicularly crosses and connects two other piston-cylinder units of the same kind as shown here together, so that distributed over the circumference four piston-cylinder units are arranged, of which two are hydraulically connected in pairs. The pistons 18 ₁ . 18 ₂ the piston-cylinder units are in contact with the end face 21 of the rotor 13 which, as the illustrations b) and c) show, is designed as a cam disc with periodically variable elevation. The backside 22 of the rotor 13 is designed as a radially flat surface and is supported by a needle bearing 23 on a counter surface 24 of the housing. In the representations b) and c) maxima and minima are designated by radial generatrices. The cam disc causes the representation of a) visible axial counter-movement of two diametrically opposed pistons 18 ₁ . 18 ₂ leading to a pair of hydraulically connected piston-cylinder units 16 ₁ . 16 ₂ counting. Due to this axial counter-movement, the hydraulic medium is constantly shifted from one piston-cylinder unit to the other. This can be done on the connecting line 19 a throttle point, not shown, may be provided. In the embodiment shown here is a magnet in the housing 25 for the connecting lines 19 provided by electrical lines 26 . 27 can be controlled in order to influence the viscosity of the liquid used here as a magneto-rheological medium by building a magnetic field can.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Doppelkupplungsanordnung 31 gezeigt, die ein Gehäuse 32 mit einer Längsachse D umfaßt, in der ein erster Rotor 33 und ein zweiter Rotor 53 um die Längsachse D drehbar angeordnet sind. Das Gehäuse 32 ist mit einem Antriebsflansch 34 verbunden. Die Rotoren 33, 53 sind jeweils mit einer Welle 35, 55 fest verbunden. In dem Gehäuse sind zwei Paare von Kolben-Zylinder-Einheiten 36₁ , 36₂ , 56₁ , 56₂ umfangsverteilt angeordnet, die jeweils einen Zylinderraum 37₁ , 37₂ , 57₁ , 57₂ mit einem darin axial verschieblichen und abgedichteten Kolben 38₁ , 38₂ , 58₁ , 58₂ umfassen. Die Kolben-Zylinder-Einheiten haben jeweils eine parallel zur Achse A verlaufende Achse C1, C2. Die Zylinderräume 37₁ , 37₂ , 57₁ , 57₂ der Kolben-Zylinder-Einheiten sind über Verbindungsleitungen 39₁ , 59₁ paarweise miteinander hydraulisch verbunden, wobei die Zylinderräume mit hydraulischem Medium gefüllt sind. Es sind weitere Verbindungsleitungen 39₂ , 59₂ erkennbar, die die Verbindungsleitungen 39₁ , 59₁ senkrecht kreuzen und zwei weitere Kolben-Zylinder-Einheiten gleicher Art wie die hier gezeigten miteinander verbinden, so daß insgesamt auf dem Umfang verteilt zweimal vier Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, von denen jeweils zwei paarweise hydraulisch miteinander verbunden sind. Die Kolben 38₁ , 38₂ , 58₁ , 58₂ der Kolben-Zylinder-Einheiten stehen in Kontakt mit den Stirnflächen 41, 61 der Rotoren 33, 53, die, wie die Darstellungen b) und c) zeigen, als Nockenscheiben mit periodisch veränderlicher Erhebung ausgebildet sind. Die Rückseiten 42, 62 der Rotoren sind als radial ebene Flächen ausgebildet und stützen sich über Nadellager 43, 63 jeweils an einer Gegenfläche 44, 64 des Gehäuses ab. In den Darstellungen b) und c) sind Maxima und Minima mit radialen Mantellinien bezeichnet. Die Nockenscheiben bewirken die in Darstellung a) erkennbaren Gegenbewegungen jeweils zweier diametral gegenüberliegender Kolben, die zu einem Paar einer miteinander hydraulisch verbundenen Kolben-Zylinder-Einheiten zählen. Aufgrund dieser Gegenbewegungen wird das hydraulische Medium ständig von einer Kolben-Zylinder-Einheit in die andere umgeschoben. Hierbei kann in den Verbindungsleitungen 39, 59 jeweils eine nicht dargestellte Drosselstelle vorgesehen sein.In 2 is a dual clutch arrangement according to the invention 31 shown a housing 32 comprising a longitudinal axis D, in which a first rotor 33 and a second rotor 53 are arranged rotatably about the longitudinal axis D. The housing 32 is with a drive flange 34 connected. The rotors 33 . 53 are each with a wave 35 . 55 firmly connected. In the housing are two pairs of piston-cylinder units 36 ₁ . 36 ₂ . 56 ₁ . 56 ₂ arranged circumferentially, each having a cylinder space 37 ₁ . 37 ₂ . 57 ₁ . 57 ₂ with a piston axially displaceable and sealed therein 38 ₁ . 38 ₂ . 58 ₁ . 58 ₂ include. The piston-cylinder units each have a parallel to the axis A extending axis C1, C2. The cylinder chambers 37 ₁ . 37 ₂ . 57 ₁ . 57 ₂ the piston-cylinder units are over connecting lines 39 ₁ . 59 ₁ connected in pairs with each other hydraulically, wherein the cylinder chambers are filled with hydraulic medium. There are other connecting lines 39 ₂ . 59 ₂ recognizable, the connecting lines 39 ₁ . 59 ₁ Cross perpendicular and connect two other piston-cylinder units of the same kind as shown here together, so that distributed over the circumference twice four piston-cylinder units are arranged, of which two are hydraulically connected in pairs. The pistons 38 ₁ . 38 ₂ . 58 ₁ . 58 ₂ the piston-cylinder units are in contact with the faces 41 . 61 the rotors 33 . 53 , which, as the representations b) and c) show, are formed as cams with periodically variable elevation. The backsides 42 . 62 The rotors are designed as radially flat surfaces and are supported by needle bearings 43 . 63 each on a counter surface 44 . 64 of the housing. In the representations b) and c) maxima and minima are designated by radial generatrices. The cams cause the visible in representation a) counteracting each two diametrically opposed pistons, which belong to a pair of hydraulically connected together piston-cylinder units. Due to these countermovements, the hydraulic medium is constantly shifted from one piston-cylinder unit to the other. This can be done in the connecting lines 39 . 59 in each case a throttle point, not shown, may be provided.

In 3 ist eine erfindungsgemäße Doppelkupplungsanordnung 31' gezeigt, die weitgehend mit der in 2 gezeigten übereinstimmt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Auf die vorangehende Beschreibung wird Bezug genommen. Ergänzend ist in einer der Verbindungsleitungen 39₁ eine steuerbare Drosselstelle 68 vorgesehen. Weiterhin ist im Gehäuse ein Magnet 65 für die Verbindungsleitungen 39₁ , 39₂ vorgesehen, der über elektrische Leitungen ansteuerbar ist, um die Viskosität der hier als magneto-rheologisches Medium eingesetzten Flüssigkeit beeinflussen zu können.In 3 is a dual clutch arrangement according to the invention 31 ' shown largely with the in 2 shown matches. The same details are provided with the same reference numerals. The foregoing description is referred to. Complementary is in one of the connecting lines 39 ₁ a controllable throttle 68 intended. Furthermore, in the housing is a magnet 65 for the connecting lines 39 ₁ . 39 ₂ provided, which can be controlled via electrical lines in order to influence the viscosity of the liquid used here as a magneto-rheological medium can.

In 4 ist ein Fahrzeug 71 mit einer angetriebenen Vorderachse 72 und einer antriebslosen Hinterachse 73 gezeigt. Es ist im einzelnen ein Antriebsmotor 74, ein Getriebe 75 sowie ein Differentialgetriebe 76 gezeigt, das zwischen dem Differentialkorb und einer der Seitenwellen oder zwischen den beiden Seitenwellen eine erfindungsgemäße Kupplung 11 aufweisen kann.In 4 is a vehicle 71 with a driven front axle 72 and a non-powered rear axle 73 shown. It is in detail a drive motor 74 , a gearbox 75 and a differential gear 76 shown that between the differential carrier and one of the side shafts or between the two side shafts a Kupp invention lung 11 can have.

In 5 ist ein Fahrzeug 81 mit einer primär angetriebenen Vorderachse 82 und einer bedarfsweise angetriebenen Hinterachse 83 dargestellt. Hierbei ist im einzelnen ein Antriebsmotor 84, ein Getriebe 85 sowie ein Verteilergetriebe 87 zwischen Vorder- und Hinterachse gezeigt. Die Vorderachse umfaßt ein Differentialgetriebe 86, in dem zwischen dem Differentialkorb und einer der Seitenwellen oder zwischen den beiden Seitenwellen eine erfindungsgemäße Kupplung 11 eingesetzt sein kann. Vom Verteilergetriebe 87 geht eine Längsantriebswelle 88 zur Hinterachse 83, in dem eine erfindungsgemäße Doppelkupplung 31 zum Einsatz kommen kann. Alternativ, jedoch hier nicht dargestellt, kann die Hinterachse 83 auch ein Differentialgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Kupplung 11 zwischen dem Differentialkorb und einer der Seitenwellen oder zwischen den beiden Seitenwellen aufweisen.In 5 is a vehicle 81 with a primary driven front axle 82 and a demand driven rear axle 83 shown. This is in detail a drive motor 84 , a gearbox 85 and a transfer case 87 shown between front and rear axle. The front axle includes a differential gear 86 in which between the differential carrier and one of the side shafts or between the two side shafts a clutch according to the invention 11 can be used. From the transfer case 87 goes a longitudinal drive shaft 88 to the rear axle 83 in which a double clutch according to the invention 31 can be used. Alternatively, but not shown here, the rear axle 83 also a differential gear with a coupling according to the invention 11 between the differential carrier and one of the side shafts or between the two side shafts.

1111: Kupplungclutch
1212: Gehäusecasing
1313: Rotorrotor
1414: Wellewave
1515: Wellewave
1616: Kolben-Zylinder-EinheitPiston-cylinder unit
1717: Zylindercylinder
1818: Kolbenpiston
1919: Verbindungsleitungconnecting line
2020
2121: Nockenflächecam surface
2222: Stirnflächeface
2323: Axiallagerthrust
2424: Stützflächesupport surface
2525: Magnetmagnet
2626: Leitung (elektrisch)management (Electric)
2727: Leitung (elektrisch)management (Electric)
3131: DoppelkupplungDouble coupling
3232: Gehäusecasing
33, 5333 53: Rotorrotor
3434: Flanschflange
35, 5535, 55: Wellewave
36, 5636 56: Kolben-Zylinder-EinheitPiston-cylinder unit
37, 5737, 57: Zylindercylinder
38, 5838 58: Kolbenpiston
39, 5939, 59: Kanalchannel
41, 6141 61: Stirnfläche (Rotor)Face (rotor)
42, 6242 62: Rückseite (Rotor)back (Rotor)
43, 6343 63: Nadellagerneedle roller bearings
44, 6444 64: Stützfläche (Gehäuse)Support surface (housing)
7171: Fahrzeugvehicle
7272: VorderachseFront
7373: Hinterachserear axle
7474: Motorengine
7575: Getriebetransmission
7676: Differentialdifferential
8181: Fahrzeugvehicle
8282: VorderachseFront
8383: Hinterachserear axle
8484: Motorengine
8585: Getriebetransmission
8686: Differentialdifferential
8787: VerteilergetriebeTransfer Case
8888: Längswellelongitudinal wave

Claims

Differenzdrehzahlabhängig steuerbare Kupplung (11) mit einem Gehäuse (12) und einem Rotor (13), der um eine Achse (D) drehbar im Gehäuse (12) gelagert ist, wobei das Gehäuse (12) und der Rotor (13) die miteinander koppelbaren Teile der Kupplung (11) bilden, im Gehäuse ist zumindest ein Paar auf dem Umfang verteilter parallel zur Achse (D) angeordneter Kolben-Zylinder-Einheiten (16) ausgeführt, die hydraulisches Medium enthalten, der Rotor (13) ist stirnseitig als Nockenscheibe ausgeführt, die unmittelbar oder mittelbar auf die Kolben (18) des zumindest einen Paares der Kolben-Zylinder-Einheiten (17) einwirkt, die Zylinder (17) von Kolben-Zylinder-Einheiten mit gegensinniger Kolbenbewegung bei relativer Drehung von Rotor (13) und Gehäuse (12) sind paarweise miteinander hydraulisch verbunden, wobei das hydraulische Medium ein magnetorheologisches Fluid ist und die Zylinderräume und/oder Verbindungskanäle jeweils zweier miteinander verbundener Kolben-Zylinder-Einheiten (16, 36, 56) von einem regelbaren Magnetfeld beaufschlagbar sind.Differential speed-dependent controllable clutch ( 11 ) with a housing ( 12 ) and a rotor ( 13 ) which is rotatable about an axis (D) in the housing ( 12 ), wherein the housing ( 12 ) and the rotor ( 13 ) the coupling parts of the coupling ( 11 ), in the housing is at least a pair of circumferentially distributed parallel to the axis (D) arranged piston-cylinder units ( 16 ), which contain hydraulic medium, the rotor ( 13 ) is frontally designed as a cam which directly or indirectly on the piston ( 18 ) of the at least one pair of piston-cylinder units ( 17 ), the cylinders ( 17 ) of piston-cylinder units with opposing piston movement with relative rotation of rotor ( 13 ) and housing ( 12 ) are hydraulically connected in pairs, wherein the hydraulic medium is a magnetorheological fluid and the cylinder chambers and / or connecting channels of two mutually connected piston-cylinder units ( 16 . 36 . 56 ) can be acted upon by a controllable magnetic field.

Differenzdrehzahlabhängig steuerbare Doppelkupplung (31) mit einem Gehäuse (32) und zwei Rotoren (33, 53), die um eine Achse (D) drehbar im Gehäuse (32) gelagert sind, wobei das Gehäuse (32) und die Rotoren (33, 53) die miteinander koppelbaren Teile der Doppelkupplung bilden, im Gehäuse sind zumindest zwei Paare von auf dem Umfang verteilten parallel zur Achse (D) angeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten (36, 56) ausgeführt, die hydraulisches Medium enthalten, die Rotoren (33, 53) sind jeweils stirnseitig als Nockenscheiben ausgeführt, die jeweils unmittelbar oder mittelbar auf die Kolben zumindest eines Paares der Kolben-Zylinder-Einheiten (36, 56) einwirken, die Zylinder (38, 58) von Kolben-Zylinder-Einheiten (36, 56) mit gegensinniger Kolbenbewegung bei relativer Drehung eines der Rotoren (33, 53) gegenüber dem Gehäuse (32) sind paarweise miteinander hydraulisch verbunden, wobei das hydraulische Medium ein magnetorheologisches Fluid ist und die Zylinderräume und/oder Verbindungskanäle jeweils zweier miteinander verbundener Kolben-Zylinder-Einheiten (16, 36, 56) von einem regelbaren Magnetfeld beaufschlagbar sind.Differential speed-dependent controllable double clutch ( 31 ) with a housing ( 32 ) and two rotors ( 33 . 53 ) which are rotatable about an axis (D) in the housing ( 32 ) are mounted, wherein the housing ( 32 ) and the rotors ( 33 . 53 ) which form mutually couplable parts of the double clutch, in the housing are at least two pairs of distributed on the circumference parallel to the axis (D) arranged piston-cylinder units ( 36 . 56 ), which contain hydraulic medium, the rotors ( 33 . 53 ) are each designed as cams on the front side, which in each case directly or indirectly on the pistons of at least one pair of piston-cylinder units ( 36 . 56 ), the cylinders ( 38 . 58 ) of piston-cylinder units ( 36 . 56 ) with opposing piston movement with relative rotation of one of the rotors ( 33 . 53 ) opposite the housing ( 32 ) are hydraulically connected in pairs, wherein the hydraulic medium is a magnetorheological fluid and the cylinder chambers and / or connecting channels of two mutually connected piston-cylinder units ( 16 . 36 . 56 ) can be acted upon by a controllable magnetic field.

Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den jeweils miteinander hydraulisch verbundenen Kolben-Zylinder-Einheiten (16, 36, 56) ein regelbares Drosselventil eingesetzt ist.Coupling according to one of claims 1 or 2, characterized in that between the respective hydraulically connected piston-cylinder units ( 16 . 36 . 56 ) an adjustable throttle valve is used.

Kraftfahrzeug (71) mit einer angetriebenen Achse (72) mit einem Differentialgetriebe (76), gekennzeichnet durch eine Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 als Sperrkupplung zwischen den beiden Seitenwellenrädern oder dem Kupplungskorb und einem der Seitenwellenräder des Differentialgetriebes (76).Motor vehicle ( 71 ) with a driven axle ( 72 ) with a differential gear ( 76 ), characterized by a coupling according to one of claims 1 or 3 as a lock-up clutch between the two side-shaft gears or the clutch basket and one of the side-shaft gears of the differential gear ( 76 ).

Kraftfahrzeug (81) mit einer primär angetriebenen Achse (82) und einer sekundär angetriebenen Achse (83), gekennzeichnet durch eine Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 in einem Längsantriebsstrang von einem Verteilergetriebe (87) zu einem Differentialgetriebe der sekundär angetriebenen Achse (83).Motor vehicle ( 81 ) with a primary driven axle ( 82 ) and a secondarily driven axle ( 83 ), characterized by a coupling according to one of claims 1 or 3 in a longitudinal drive train of a transfer case ( 87 ) to a differential gear of the secondary driven axle ( 83 ).

Kraftfahrzeug (81) mit einer primär angetriebenen Achse (82) und einer bedarfsweise angetriebenen Achse (83), gekennzeichnet durch eine Doppelkupplung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 in der bedarfsweise angetriebenen Achse (83), die von einem Längsantriebsstrang angetrieben wird und die Räder der bedarfsweise angetriebenen Achse antreibt.Motor vehicle ( 81 ) with a primary driven axle ( 82 ) and an as required driven axle ( 83 ), characterized by a double clutch according to one of claims 2 or 3 in the as-needed driven axle ( 83 ), which is driven by a longitudinal drive train and drives the wheels of the driven axle as needed.