DE3523195A1 - Kupplungskombination - Google Patents
KupplungskombinationInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/005—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
Landscapes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungskombination bestehend
aus zwei drehmomentmäßig hintereinandergeschalteten Visko
sekupplungen, von denen eine in bekannter Weise als Lamel
lenkupplung aufgebaut ist.
Die Zusammenfassung zweier Viskosekupplungen zu einer Kupp
lungseinheit ist bekannt (DE-OS 22 09 879). Bei der be
schriebenen Kupplungseinheit ist eine erste Viskosekupplung
vorgesehen, die sich mit einem Kupplungsteil drehmomentmä
ßig über eine Nockenscheibe abstützt. Durch die Nocken
scheibe wird in Verbindung mit Wälzkörpern, aus dem in der
ersten Viskosekupplung jeweils anstehenden Drehmoment eine
axiale Kraftkomponente abgeleitet, die in eine parallel
geschaltete zweite, als Reibungs- oder Viskosekupplung auf
gebaute Kupplung als Normalkraft einwirkt.
Bei der beschriebenen Kupplung ist es von Nachteil, daß in
der ersten Viskosekupplung sich einstellende temperaturbe
dingte Veränderungen durch die parallel geschaltete zweite
Kupplung verstärkt werden. Ein etwa eintretendes unkontrol
liertes Kupplungsverhalten macht sich daher am Kupplungs
ausgang in verstärktem Maße bemerkbar.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß bei einer
Verminderung der Drehzahldifferenz, d. h. auf dem rücklau
fenden Ast der Drehmomentkurve, von einer sich zwangsläufig
einstellenden Hysterese abgesehen, die Kupplung sich im we
sentlichen wie im ansteigenden Kurvenast verhält. Die Kupp
lung gibt daher zu früh wieder frei, um ein kontinuierli
ches Drehmoment abgeben zu können.
Das gleiche gilt für die Verwendung der Kupplung als Diffe
rentialsperre zwischen den beiden angetriebenen Achsen ei
nes vierradgetriebenen Fahrzeuges.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs
kombination zu schaffen, die bis zu einer vorgegebenen
Drehzahldifferenz ein freilaufähnliches Verhalten zeigt,
d. h., nahezu drehmomentfrei im Schlupf durchdreht und ab
der vorgegebenen Drehzahldifferenz in die Drehmomentkennli
nie einer Viskosekupplung überspringt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
- a) an einem durch ein erstes Gehäuse der Lamellenkupplung dargestellten Kupplungsteil radial nach außen vorste hende, gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Steuerkör per angeordnet sind,
- b) auf dem ersten Gehäuse zwei axial nebeneinander ange ordnete, die Steuerkörper je hälftig mit an ihren ein ander zugewandten Stirnseiten vorgesehenen Taschen um greifende Steuerringe gelagert sind,
- c) die Steuerringe durch Federkraft in Richtung auf die Steuerkörper beaufschlagt und gegen das erste Gehäuse in Umfangsrichtung derart federnd abgestützt sind, daß die Steuerkörper bei drehmomentfreier Kupplung symme trisch in den Taschen der Steuerringe gehalten sind,
- d) die Steuerringe durch eine aus einem zwischen der Au ßenwandung der Steuerringe und der Innenwandung eines die gesamte Kupplungskombination umfassenden zweiten Gehäuses gebildete weitere Viskosekupplung unter Dreh momentbelastung gegen das erste Gehäuse verdrehbar sind und daß aus der Verdrehbewegung eine auf die Steuerrin ge in axialer Richtung jeweils nach außen wirkende Kraftkomponente abgeleitet ist, durch die die Steuer ringe mit ihren voneinander abgewandten Stirnflächen in Reibschluß mit am zweiten Gehäuse axial nach innen ge richteten Reibflächen überführbar sind.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung einer Kupplungskombi
nation ist es von Vorteil, daß durch die Ableitung einer
axial gerichteten Kraftkomponente aus der Differenzdrehzahl
zwischen den Steuerringen und dem zweiten Gehäuse bzw. aus
der zwischen beiden Teilen gebildeten Viskosekupplung bei
niedrigen hier anstehenden Differenzdrehzahlen so gut wie
kein Drehmoment über die Kupplung übertragen wird, da ge
genüber der Lamellenviskosekupplung sich hier die Viskose-
Scherkraft zwischen relativ kleinen Wirkflächen einstellt.
Damit ist bei einem Einsatz der Kupplung als Differential
sperre gewährleistet, daß bei Kurvenfahrten die Räder quasi
frei ihre Ausgleichsbewegung durchführen können.
Erst bei größerer Differenzdrehzahl können sich die Steuer
ringe gegenüber dem ersten Kupplungsgehäuse soweit verdre
hen, daß die Kraft der die Steuerringe in der neutralen
Stellung haltenden Federn überwunden wird und die aus den
Steuerringen und dem zweiten Gehäuse gebildete Viskosekupp
lung durch eine Reibkupplung kurzgeschlossen wird. Die
Steuerkörper können dabei in einfachster Weise aus zylin
drisch ausgebildeten Nocken bestehen.
Insbesondere ist es von Vorteil, daß die erfindungsgemäße
Kupplungskombination in ihrem Schaltverhalten unabhängig
von der Effektivdrehzahl ist, da nur die Differenzdrehzahl
als Kriterium auftritt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Steuerkörper jeweils durch zwei Wälzla
ger gebildet sind und die Taschen sich beidseitig verjün
gend ausgebildet sind.
Die Ausbildung der Steuerkörper als Wälzlager erbringt eine
reibungsarme Umsteuerung der weiteren Viskosekupplung in
eine Reibungskupplung.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung
sind zwischen den Steuerkörpern und den Taschen Spreizhebel
wirksam.
Durch diese Ausführung wird die Reibung zwischen den Steu
erkörpern und den Taschen auf nahezu Null reduziert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine er
findungsgemäße Kupplungskombination,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kupplungskombi
nation,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kupplung in der
Ausführung mit Spreizhebeln,
Fig. 3a eine vergrößerte Darstellung der Spreiz
hebel im Zusammenwirken mit den Steuer
körpern und Taschen,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Kupplungskom
bination,
Fig. 5 ein Diagramm mit dem Drehmomentverhalten
der Kupplungskombination in Abhängigkeit
von der Drehzahldifferenz.
Die in der Fig. 1 dargestellte Kupplungskombination zeigt
eine als Stecknabe ausgebildete Kupplungsnabe 1, auf der
das erste Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Die Kupplungsnabe
1 und das erste Gehäuse 2 bilden zusammen mit jeweils in
Innen- und Außenverzahnungen drehfest gehaltenen wechsel
weise mit der Kupplungsnabe 1 und dem ersten Gehäuse 2
drehfest verbundenen, jedoch axial verschiebbaren Lamellen
8, die als Lamellenkupplung aufgebaute Viskosekupplung. In
Ausnehmungen des ersten Gehäuses sind Steuerkörper 5
gleichmäßig auf dem Umfang verteilt aufgenommen. Auf dem
ersten Gehäuse 2 sind zwei Steuerringe 4 mit Bewegungsspiel
gehalten, die mit an ihren einander zugewandten Stirnflä
chen vorgesehenen Taschen 9 die z. B. als Wälzlager ausge
bildeten Steuerkörper 5 hälftig umgreifen (Fig. 2). Im er
sten Gehäuse 2 sind beidseitig Federn 7 gehalten, die bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Federdrähte aus
geführt sind und in Schlitze 11 der Steuerringe 4 eingrei
fen. Die Federn 7 sind derart vorgespannt, daß die Steuer
ringe 4 bzw. die Taschen 9 der Steuerringe 4 in Anlage an
den Steuerkörpern 5 gehalten werden und gleichzeitig die
Steuerringe 4 in einer derart ausgerichteten Position zu
dem ersten Gehäuse 2 gehalten sind, daß die Steuerkörper 5
bei nicht drehmomentbeaufschlagter Kupplung neutral in den
Taschen 9 gehalten sind.
Die Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Kupplungskombination
in der neutralen Stellung, d. h. ohne Beaufschlagung durch
ein Drehmoment. Aufgrund des sich zwischen den Steuerringen
4 und dem zweiten Gehäuse 6 einstellenden Viskosemomentes,
verdrehen sich die Steuerringe 4 bei Anlage eines Drehmo
mentes gegenüber dem ersten Gehäuse 2, wobei aufgrund der
sich zu beiden Seiten hin verjüngenden Ausbildung der Ta
schen 9 eine Spreizung der Steuerringe 4 an den Steuer
nocken 5 in Richtung auf beidseitig von ihnen angeordnete
Seitenwände des zweiten Gehäuses 6 hin stattfindet. Hier
durch treten die Steuerringe 4 mit ihren axialen Außen
flächen in direkte Reibverbindung mit dem zweiten Gehäuse
6. Die zusammenwirkenden Reibflächen 10 können auf einer
Metall/Metallreibung basieren; es kann jedoch auch eine der
beiden Reibflächen mit einem speziell hierfür vorgesehenen
Reibmaterial belegt sein.
Die Steuerringe 4 können zusätzlich durch Axialführungen in
Umfangsrichtung miteinander verbunden sein, so daß eine
konforme Verdrehung der beiden Steuerringe 4 jeweils ge
währleistet ist, wie z. B. in Fig. 3 durch den Zylinderstift
15 dargestellt.
Das auf der Spaltwirkung zwischen den Steuerringen 4 und
dem zweiten Gehäuse 6 basierende Viskosemoment wechselt in
ein Reibmoment über, welches die Kupplungskombination
sprunghaft von der Drehmomentkennung 1 in die Drehmoment
kennung 2 der Lamellenviskosekupplung überführt (Fig. 5).
In der Fig. 5 ist auch erkenbar, daß die Lamellenviskose
kupplung einer Hysterese unterliegt.
In der Fig. 3 ist eine Kupplungskombination dargestellt,
bei der die Spreizwirkung zwischen den Steuerringen 4 durch
Spreizhebel 14 bewirkt wird. Die Steuerkörper 5 sind mit
Taschen versehen, in denen die Spreizhebel 14 mit ihrem
einen Ende gelagert sind und sich mit ihrem anderen Ende in
korrespondierenden Aufnahmen in den Taschen 5 abstützen.
In der oberen Hälfte der Fig. 3 ist die Kupplungskombina
tion in der drehmomentbeaufschlagten Stellung und in der
unteren Hälfte in der neutralen Stellung dargestellt.
In der Fig. 3a ist das Zusammenwirken der Spreizhebel 14
mit den Steuerkörpern 5 und den Taschen 9 vergrößert darge
stellt.
Die Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungskombination
im Schnitt. In der Fig. 4 ist die federnde Verbindung zwi
schen dem ersten Gehäuse 2 und den Steuerringen 4 zu erken
nen, durch die hier als Federdraht oder als Federstab aus
gebildete Federn 7, die im ersten Gehäuse 2 befestigt sind
und mit ihren radial nach außen weisenden Enden in Schlitze
11 am Steuerring 4 eingreifen. In der Fig. 4 sind weiterhin
drei gleichmäßig auf dem Umfang gestrichelt angedeutete
Steuerkörper 5 zu erkennen, denen eine entsprechende Anzahl
Taschen 9 in den Steuerringen 4 zugeordnet ist. Die Anzahl
der Steuerkörper 5 kann selbstverständlich den jeweiligen
Anforderungen entsprechend beliebig gewählt werden.
- 1 Kupplungsnabe
2 erstes Gehäuse
3 Lamellenviskosekupplung
4 Steuerring
5 Steuerkörper
6 zweites Gehäuse
7 Feder
8 Lamelle
9 Tasche
10 Reibfläche
11 Schlitz
12 Spalt
13 Anlagefläche
14 Spreizhebel
15 Zylinderstift
Claims (3)
1. Kupplungskombination, bestehend aus zwei drehmomentmäßig
hintereinandergeschalteten Viskosekupplungen, von denen
eine in bekannter Weise als Lamellenkupplung aufgebaut
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) an einem durch ein erstes Gehäuse (2) der Lamellen kupplung dargestellten Kupplungsteil radial nach außen vorstehende, gleichmäßig auf dem Umfang ver teilte Steuerkörper (5) angeordnet sind,
- b) auf dem ersten Gehäuse (2) zwei axial nebeneinander angeordnete, die Steuerkörper (5) je hälftig mit an ihren einander zugewandten Stirnseiten vorgesehenen Taschen (9) umgreifende Steuerringe (4) gelagert sind,
- c) die Steuerringe (4) durch Federkraft in Richtung auf die Steuerkörper (5) beaufschlagt und gegen das er ste Gehäuse (2) in Umfangsrichtung derart federnd abgestützt sind, daß die Steuerkörper (5) bei dreh momentfreier Kupplung mittig in den Taschen (9) der Steuerringe gehalten sind,
- d) die Steuerringe (4) durch eine aus einem zwischen der Außenwandung der Steuerringe (4) und der Innen wandung eines die gesamte Kupplungskombination um fassenden zweiten Gehäuses (6) gebildete weitere Viskosekupplung unter Drehmomentbelastung gegen das erste Gehäuse (2) verdrehbar sind, und daß aus der Verdrehbewegung eine auf die Steuerringe (4) in axialer Richtung jeweils nach außen wirkende Kraft komponente abgeleitet ist, durch die die Steuerringe (4) mit ihren voneinander abgewandten Stirnflächen in Reibschluß mit am zweiten Gehäuse (6) axial nach innen gerichteten Reibflächen (10) überführbar sind.
2. Kupplungskombination nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die Steuerkörper (5) jeweils durch Wälzlager (5 a) gebildet sind und die Taschen (9) sich beidseitig verjüngend ausgebildet sind.
3. Kupplungskombination nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- f) zwischen den Steuerkörpern (5) und den Taschen (9) Spreizhebel (14) wirksam sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523195 DE3523195A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Kupplungskombination |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853523195 DE3523195A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Kupplungskombination |
Publications (2)
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---|---|
DE3523195A1 true DE3523195A1 (de) | 1987-01-08 |
DE3523195C2 DE3523195C2 (de) | 1987-04-30 |
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ID=6274469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853523195 Granted DE3523195A1 (de) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | Kupplungskombination |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3523195A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2209879A1 (de) * | 1971-03-02 | 1972-09-07 | GKN Transmissions Ltd., Erdington, Birminghamshire (Großbritannien) | Vorrichtung zur Drehmoment-Übertragung |
DE3119447A1 (de) * | 1980-05-23 | 1982-05-13 | Dana Corp., 43697 Toledo, Ohio | Vorrichtung zum antriebsmaessigen verbinden einer kraftuebertragungswelle mit einem drehbaren teil, insbesondere der radnabe der vorderradachse eines fahrzeuges, insbesondere eines fahrzeuges mit wahlweise einsetzbarem zweirad- oder vierradantrieb |
US4369868A (en) * | 1980-08-25 | 1983-01-25 | Dualmatic Manufacturing Company | Automatic clutch for four-wheel drive vehicles |
US4382495A (en) * | 1980-08-25 | 1983-05-10 | Dualmatic Manufacturing Company | Four-wheel drive clutch |
-
1985
- 1985-06-28 DE DE19853523195 patent/DE3523195A1/de active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3119447A1 (de) * | 1980-05-23 | 1982-05-13 | Dana Corp., 43697 Toledo, Ohio | Vorrichtung zum antriebsmaessigen verbinden einer kraftuebertragungswelle mit einem drehbaren teil, insbesondere der radnabe der vorderradachse eines fahrzeuges, insbesondere eines fahrzeuges mit wahlweise einsetzbarem zweirad- oder vierradantrieb |
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US4382495A (en) * | 1980-08-25 | 1983-05-10 | Dualmatic Manufacturing Company | Four-wheel drive clutch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3523195C2 (de) | 1987-04-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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|
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