DE3630974C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungs­ kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Stand der Technik ist hierbei eine derartige Flüssigkeits­ reibungskupplung bekannt, welche so ausgebildet ist, daß eine Stellscheibe einerseits einer Kupplungslamelle der Antriebsverbindung mit parallelem Abstand gegenüberliegt und andererseits über mindestens eine Anlaufschräge mit der anderen Antriebsverbindung zusammenwirkt (DE-PS 34 08 977). Zwischen beiden Teilen, nämlich der Lamelle und der Stell­ scheibe, sind Distanzfedern zur Rückstellung der Stellscheibe vorgesehen. Es ergibt sich damit eine ineinandergreifende Konstruktion von elastischer und Flüssigkeitsreibungskupplung, was einen entsprechend hohen konstruktiven Aufwand bedeutet und zu einem relativ groben Ansprechen der Kupplung führt.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Flüssigkeits­ reibungskupplung, wobei die beiden von Kupplungsgliedern gebildeten Sätze als Scheiben mit einer Vielzahl von ko­ axialen Ringansätzen ausgeführt sind (US-PS 12 38 447). Diese Ringansätze sind doppelkonisch, d. h. mit konischer Innen- und Außenumfangsfläche ausgebildet, so daß jeder der beiden Sätze im Radialschnitt kammförmig ist.

Die Ringansätze der beiden Scheiben sind zueinander ge­ richtet und radial gegeneinander auf Lücke versetzt, so daß die Ringansätze der einen Scheibe in die Ringspalte der anderen Scheibe eindringen können, wenn eine Axial­ verschiebung der von den Ringansätzen dargestellten Kupp­ lungsglieder erfolgt. Diese bekannte Flüssigkeitsreibungs­ kupplung weist eine vergleichsweise komplizierte Konstruk­ tion mit hohem Herstellungsaufwand auf, da die die inein­ andergreifenden Sätze der Kupplungsglieder bildenden Scheiben mit den Ringansätzen kostspielig herstellbar sind und einer genauen Nachbearbeitung bedürfen. Weiterhin kommt eine beträchtliche radiale Abmessung hinzu, wenn die wirksamen Oberflächen der Kupplungsglieder zur Über­ tragung höherer Drehmomente genügend groß sein sollen. Es ist darüber hinaus auch ungünstig, wenn sich die die Spalte begrenzenden Flächen der Ringansätze beim In- und Auseinanderschieben der Kupplungsglieder verändern. Wesent­ lich ist schließlich, daß die Veränderung der Spaltbreite nicht selbständig erfolgen kann, sondern willkürlich hervor­ gerufen werden muß.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Flüssigkeits­ reibungskupplung, bei welcher der eine Kupplungsteil von einem mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Gehäuse gebildet wird, in das eine den anderen Kupplungsteil bildende Welle eingreift (FR-PS 7 76 210). Mit dem Gehäuse einerseits und der Welle andererseits sind ineinandergreifende Lamellen dreh­ fest verbunden, welche axial verschiebbar gelagert sind. Zwischen den Lamellen sind elastische Abstandshalter vor­ gesehen. Die Lamellenverschiebung, und damit die Abstands­ veränderung, erfolgt hier in Abhängigkeit von der Betriebs­ temperatur der viskosen Flüssigkeit, um die Verringerung der Flüssigkeitsviskosität, welche eine Verringerung des übertragbaren Drehmoments mit sich bringt, bei zunehmender Temperatur zu kompensieren.

Bei Flüssigkeitsreibungskupplungen üblicher Bauweise ohne Regelmöglichkeit ergibt sich wegen der Strukturviskosität der eingefüllten Flüssigkeit eine degressive Momentenkenn­ linie über die Differenzdrehzahl der beiden Kupplungsteile. Eine Verdopplung des zu übertragenden Drehmomentes ist dem­ nach nur mit einer mehr als doppelt so großen Differenz­ drehzahl zu erreichen. Damit ist dann aber auch ein über­ proportionaler Anstieg der in der Zeiteinheit entstehenden Verlustwärme verbunden. Falls diese nicht über das Kupplungs­ gehäuse abgeführt werden kann, führt sie zu einem Abfall der Viskosität der Flüssigkeit und damit auch der Momenten­ kennlinie.

Es ist weiterhin bekannt, Lamellen mit Hilfe von Druck­ scheiben axial zusammenzudrücken (DE-PS 4 24 978). Es handelt sich hierbei um eine übliche Lamellenkupplung mit vorge­ schalteter Klauenkupplung und einer Brems- bzw. Synchronisier­ einrichtung, wobei das Zusammendrücken der Lamellen durch äußere Krafteinwirkung beim Einrücken der Klauenkupplung erfolgt, so daß eine andere Problemstellung vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeits­ reibungskupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich eine feinfühligere, selbständige Veränderung der Kupplungscharakteristik in Abhängigkeit von der Größe des zu übertragenden Drehmoments bei einfacherem konstruktivem Aufbau ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Scheibe der Boden eines einen Lamellensatz tragenden Korbes ist, welcher das Flüssigkeitsvolumen dicht einschließt, daß die Anlaufschrägen an der Rückseite des Korbes gegenüber einer Scheibe angeordnet sind, welche ebenfalls Anlaufschrägen aufweist, wobei zwischen den beiden einander gegenüberliegen­ den Anlaufschrägen der Scheiben Wälzkörper gehaltert sind und daß die Scheiben über eine drehelastische Kupplung mit­ einander verbunden sind.

Je nach der Größe des zu übertragenden Drehmomentes ändert sich der Winkel der Relativverdrehung der Kupplungsscheiben der drehelastischen Kupplung. Da aber die Relativverdrehung dieser Kupplungsscheiben eine Axialverschiebung der auf die ineinandergreifenden Sätze der Flüssigkeitsreibungs­ kupplung wirkenden Druckscheibe zur Folge hat, wird die Breite der zwischen den Gliedersätzen vorhandenen Spalte entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment ver­ ändert. Die Abstandsänderung der Gliedersätze erfolgt also nicht wie bisher in Abhängig­ keit von der Betriebstemperatur oder durch Einfluß äußerer Kräfte. Durch die axiale Verschiebung der als Druckschei­ be ausgebildeten Kupplungsscheibe und damit der ineinan­ dergreifenden Gliedersätze wird aber auch das Volumen des Füllraumes der Flüssigkeitsreibungskupplung verändert, was wiederum eine Erhöhung des Füllungsgrades zur Folge hat, womit eine weitere Veränderung der Kupplungscharakteri­ stik im Sinne einer Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes verbunden ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zwischen den Kupplungsscheiben der drehelastischen Kupplung eine ge­ federte, die Relativverdrehung bis zur Überschreitung eines bestimmten Grenzmomentes hindernde Rasteinrichtung vorge­ sehen. Dadurch wird erreicht, daß die Wirkung der dreh­ elastischen Kupplung und damit eine Veränderung der Spalt­ breite zwischen den Gliedersätzen der Flüssigkeitsreibungs­ kupplung erst einsetzt, wenn ein bestimmtes Drehmoment bzw. eine bestimmte Drehzahldifferenz zwischen den Kupplungs­ gliedern überschritten wird, daß also im unteren Bereich der Drehzahldifferenz eine sogenannte weiche Charakteristik ge­ geben ist.

Schließlich ergibt sich eine wesentliche Konstruk­ tionsvereinfachung, wenn erfindungsgemäß die eine als Druck­ scheibe ausgebildete Kupplungsscheibe der drehelastischen Kupplung in an sich bekannter Weise zugleich mit dem Innen­ gehäuse als Träger des einen Gliedersatzes ausgebildet ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Flüssigkeitsreibungskupplung im Axialschnitt und

Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Das Gehäuse einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Flüssigkeitsreibungskupplung besteht aus einem Außenge­ häuse 1 und einem mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Innen­ gehäuse 2, wobei das Außengehäuse 1 von der Welle 3 her an­ getrieben wird. Zwischen dem Außen- und Innengehäuse 1, 2 ist eine drehelastische Kupplung eingeschaltet, die aus einer mit dem Außengehäuse 1 drehfest verbundenen Scheibe 4 und einer mit dem Innengehäuse 2 verschweißten Scheibe 5 zu­ sammengesetzt ist. Die Scheibe 5 weist achsparallele Fort­ sätze 6 auf, die in in der Scheibe 4 eingesetzte Gummi­ körper 7 einragen. Die beiden Scheiben 4, 5 weisen im Quer­ schnitt V-förmige und sich in Umfangsrichtung nach beiden Seiten verjüngende Ausnehmungen 8 auf, in denen Kugeln 9 gelagert sind. Bei einer durch die Gummikörper 7 ermöglichten Relativverdrehung der Kupplungsscheiben 4, 5 werden diese zufolge der besonderen Ausbildung der Ausnehmungen 8 axial auseinandergedrückt, wobei aber die Scheibe 4 fixiert ist und nur die gleichzeitig das Innengehäuse tragende Schei­ be 5 die Axialverschiebung ausführt.

Im Innengehäuse 2 ist eine Hohlwelle 10 drehbar ge­ lagert, von der der Abtrieb 11 abgeleitet wird. Mit dem Innen­ gehäuse 2 einerseits und der Hohlwelle 10 anderseits sind zwei ineinandergreifende Sätze von Lamellen 12, 13 dreh­ fest verbunden, wobei zwischen den Innenlamellen federnde Abstandhalter 14 eingesetzt sind. Die Kupplungsscheibe 5 wirkt über ein Drucklager auf den Satz der Innenlamellen 13, der sich auf der anderen Seite ebenfalls über ein Druck­ lager am Deckel des Außengehäuses 1 abstützt.

Erfolgt durch Steigerung des zu übertragenden Dreh­ momentes eine Relativverdrehung der die drehelastische Kupplung bildenden Scheiben 4, 5, so wird, wie bereits er­ wähnt, die Scheibe 5 von der axial festgelegten Scheibe 4 weggedrückt und es wirkt die Scheibe 5 als Druckscheibe auf den durch die Innenlamellen 13 gebildeten Glieder­ satz, so daß sich die Breite der Spalte zwischen den Innen- und Außenlamellen 12, 13 verringert. Mit 15 ist eine durch eine Feder belastete Kugel bezeichnet, die einerseits in einem der Fortsätze 6 der Scheibe 5 lagert und ander­ seits in eine seichte Nut der Scheibe 4 eingreift. Dadurch wird eine Rasteinrichtung gebildet, die eine Relativ­ verdrehung der Kupplungsscheiben 4, 5 erst nach Über­ schreiten eines bestimmten Grenzdrehmomentes, das ein Einwärtsdrücken der Kugel 15 aus der Nut der Scheibe 4 bewirkt, erlaubt.

Claims (2)

1. Flüssigkeitsreibungskupplung, deren Kupplungsglieder durch zwei koaxiale, ineinandergreifende Sätze von Kupplungslamellen gebildet werden, die in einem mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Gehäuse angeordnet und zur Veränderung der Breite der zwischen ihnen vor­ handenen Spalte axial verschiebbar sind, wobei ein Satz der Kupplungsglieder über eine Scheibe und Anlauf­ schrägen axial verschiebbar und rückstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (5) der Boden eines einen Lamellensatz (12) tragenden Korbes (2) ist, welcher das Flüssigkeits­ volumen dicht einschließt,
daß die Anlaufschrägen (8) an der Rückseite des Korbes (2) gegenüber einer Scheibe (4) angeordnet sind, welche ebenfalls Anlaufschrägen (8) aufweist, wobei zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Anlaufschrägen (8) der Scheiben (4, 5) Wälzkörper (9) gehaltert sind und
daß die Scheiben (4, 5) über eine drehelastische Kupplung (4 bis 9) miteinander verbunden sind.

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Scheiben (4, 5) der drehelastischen Kupplung (4 bis 9) eine gefederte, die Relativverdrehung bis zur Überschreitung eines bestimmten Grenzmomentes hindernde Rasteinrichtung (15) vorgesehen ist.