DE3817677A1 - Automatische steuerung einer kupplungsvorrichtung fuer zwei rundlaufende wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Steuerung für zwei rundlaufende Wellen laut Einleitung zu Anspruch 1 und wie im Dokument FR-A-21 35 939 beschrieben.

Laut diesem Dokument wird der Ausrückring unmittelbar durch das Drehmoment der Flüssigkeitskupplung bewegt, d. h. die Flüssigkeitskupplung steuert den Mechanismus selbst und muß hohe Drehmomente übertragen können.

Ein weiterer Nachteil liegt in der Steuerung der Mehr­ scheibenkupplung. Sie erfolgt über Laufrollen, die sich auf einer Rampe verschieben und den Ausrückring bewegen, der auf die Kupplungsdruckplatte einwirkt. Dieser komplexe Aufbau erfordert eine äußerst präzise Bearbeitung der Rampe, damit die Laufrollen nicht klemmen können.

Die Erfindung hat den Zweck, die beschriebenen Nach­ teile zu überwinden. Es handelt sich um eine hydrau­ lische statt mechanische Steuerung der Kupplung, die noch weitere Vorteile bietet.

Die Problemlösung erfolgte im Sinne der Erfindung und ist in der kennzeichnenden Beschreibung in Anspruch 1 niedergelegt.

So muß die aus einer Visco- oder Flüssigkeitskupplung bestehende Steuerung lediglich ausreichend Drehmoment liefern, um den Schieber zu bewegen. Die unter Druck stehende Flüssigkeit steuert die Mehrscheibenkupplung selbst.

In einem anderen Versuchsaufbau beinhaltet das System eine Zusatzvorrichtung, die auf Schiebebetrieb des Fahrzeugs (vor allem nach einem Bremsvorgang) reagiert und die Kupplung automatisch ausrückt. Sie umfaßt ein Schwungrad, das als Schieber ausgebildet ist und eine relative Drehbewegung zu zwei Stellungen ausführt: in einer Position wird die Einwirkung der unter Druck stehenden Flüssigkeit auf den Kupplungssteuerkolben unterbrochen.

Weitere Eigenschaften, Vorteile und Einzelheiten werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei beziehen wir uns auf die Zeich­ nungen.

- Abb. 1 ist ein Längsaufriß, der einer Ausführung des Erfindungsaufbaus entspricht.

- Abb. 2 und 3 sind Schemazeichnungen, die das Funk­ tionsprinzip des Systems aus Abb. 1 erläutern.

- Abb. 4 ist eine Teilansicht als Längsaufriß und stellt eine Variante des ersten Versuchsaufbaus dar.

- Abb. 5 ist eine Teilansicht als Längsaufriß und stellt eine weitere Variante des Versuchsaufbaus dar.

- Abb. 6 ist eine Teilansicht als Längsaufriß und stellt eine dritte Variante des Versuchsaufbaus dar.

- Abb. 7 ist eine Schnittzeichnung gemäß Abb. 6 an der mit VII-VII gekennzeichneten Stelle.

Die automatische Steuerung einer Kupplungsvorrichtung wird hier auf den zeitweiligen Kraftschluß zwischen zwei rundlaufenden Wellen (E, S) angewandt. Welle (E) kann z. B. die mit dem Getriebe verbundene Antriebswelle eines Kraftfahrzeugs z. B. für die Vorderräder sein. Welle (S) ist eine angetriebene Welle, die die Hinter­ räder bewegt.

Antriebswelle (E) ist eine rohrförmige Welle, die auf der dem Getriebe entgegengesetzten Seite außen gerillt ist (10) und in die Vertiefungen auf der Innenseite (11) eines Gleichlaufkörpers (12) greift, der mit der rotierenden Welle (E) im Dauereingriff ist.

Abtriebswelle (S) ist mit Antriebswelle (E) axial aus­ gerichtet und wird mit einem Ende in Antriebswelle (E) eingesteckt. Dabei wird zwischen Wellen (E) und (S) Lager (13) montiert, zwischen Welle (S) und Gleichlauf­ körper (12) liegt Lager (14).

Gleichlaufkörper (12) wird axial in Gegenrichtung zu Welle (E) durch einen weiteren Gleichlaufkörper (15) verlängert, der sich mit Gleichlaufkörper (12) mitdreht und lose auf Abtriebswelle (S) montiert ist. Die Ver­ bindung (16) zwischen den Gleichlaufkörpern (12) und (15) kann beispielsweise durch Schlitzzapfung erfolgen.

Anschließend an Gleichlaufkörper (15) wird ein Gleich­ laufkörper (17) montiert, der drehfest kraftschlüssig mit Abtriebswelle (S) verbunden ist. Er greift durch Vertiefungen (18) im Innern des Gleichlaufkörpers (17) in Nuten (19) außen auf Abtriebswelle (S).

Der mittlere Teil von Gleichlaufkörper (17) ist mit einem Ringflansch (20) versehen, an dem durch Nieten (21) ein Radialflansch (22) mit Verlängerungsmantel (23) befestigt ist. Er legt sich um Welle (S) und bedeckt die beiden Gleichlaufkörper (12, 15) über fast die gesamte Axiallänge. Flansch (22) mit Mantel (23) dreht sich daher im Gleichlauf mit Welle (S) und bildet eine Zwischenverbindung (24) zwischen den beiden Wellen (E, S).

In den ringförmigen Bereich zwischen Verbindungsstück (24) und Gleichlaufkörpern (12, 15, 17) werden die Kupplungsverbindung (25) zwischen Wellen (E, S), eine auf Drehzahlunterschiede zwischen Wellen (E) und (S) reagierende Kupplung (26), und ein axial verschiebbarer Kolben (27) montiert.

In diesem Fall handelt es sich bei Kupplung (25) um eine Mehrscheiben-Flüssigkeitskupplung. Sie umfaßt mehrere Reibscheiben (30), in diesem Beispiel drei. Die Scheiben (30) sind längsverschiebbar, jedoch drehfest innenverzahnt (31) mit Antriebswelle (E) verbunden. Verzahnung (31) greift in Kerbverzahnung (32), die axial außen um Gleichlaufkörper (12) angebracht ist. Axial abwechselnd zu Scheiben (30) sind Zwischen­ scheiben (35) angebracht, die längsverschiebbar, dreh­ fest innenverzahnt (36) mit Mantel (23) verbunden sind. Verzahnung (36) greift in Schlitze (37), die axial in Richtung der freiliegenden Fläche innen an Mantel (23) angebracht sind. Die beiden äußeren Scheiben (35) liegen auf einer drehfest mit Mantel (23) verbundenen Gegendruckplatte (38), bzw. einer kraftschlüssig mit der Scheibe neben (35) verbundenen Druckplatte auf. Die beiden Druckplatten (38, 39) der Kupplung (25) sind demnach kraftschlüssig mit Verbindungsstück (24) und Welle (S) verbunden.

In diesem Beispiel besteht Kupplungsvorrichtung (26) aus einer zweiteiligen Visco-Kupplung mit koaxial ange­ ordnetem Antriebs- und angetriebenem Teil. Der An­ triebsteil besteht aus mehreren Scheiben (40), die drehfest mit Antriebswelle (E) verbunden sind: Verzah­ nung (41) an ihrem Innenrand greift in Vertiefungen (42), die axial über den Außenrand von Gleichlaufkörper (15) verteilt sind. Die äußeren Scheiben (40) sind mit zwei Ringplatten (43) verkeilt, die drehfest mit dem Innenrand von Gleichlaufkörper (15) verbunden sind. Axial zu Scheiben (40) sind Zwischenscheiben (45) ange­ bracht, die drehfest über Verzahnung (46) an ihrem Außenrand in Zähne (47) am Innenrand von Zahnkranz (50) greifen. Zahnkranz (50) stellt das angetriebene Teil von Kupplungsvorrichtung (26) dar.

Zahnkranz (50) weist innen an dem Rand, der Druckplatte (39) am nächsten liegt, einen ringförmigen Vorsprung (51) auf und wird koaxial von Gleichlaufkörper (52) umschlossen. Gleichlaufkörper (52) ist als Drehschieber ausgebildet und ebenfalls mit einem ringförmigen Vor­ sprung (53) versehen. Zusammen mit Vorsprung (51) ergibt sich somit eine Reibungskupplung, die durch ein flexibles Zwischenstück (54) - beispielsweise einen Belleville-Dichtungsring zwischen Zahnkranz (50) und dem mit Muffe (52) drehfest verbundenen Anschlag (55) - austariert wird.

Kolben (27) umfaßt einen radialen Ringflansch (27 a). Er wird um Gleichlaufkörper (17) gelegt und ist am Außen­ rand durch Ringmantel (27 b) verlängert, der bis in den ringförmigen Bereich zwischen Innenrand des Kolben­ mantels (23) der Zwischenverbindung (24) und Außenrand des Schiebers (52) reicht.

Flansch (27 a) umfaßt an seinem Innenrand ein axiales Teil (27 c), das den Kontakt zwischen Kolben (27) und dem Außenrand des Gleichlaufkörpers (17) herstellt und durch Vorsprung (20) sowie das neben der Visco-Kupplung (26) liegende Ende des Gleichlaufkörpers begrenzt wird. An seinem freiliegenden Ende umfaßt Kolbenmantel (27, 27 b) einen Vorsprung (27 d), dessen Außenrand die Kon­ taktfläche des Kolbens mit dem Innenrand von Mantel (23) des Zwischenstücks (24) bildet.

Beide Kontaktflächen des Kolbens (27) zum Zwischenstück (24) sind mit Dichtungen (28) versehen. Diese Dichtun­ gen (28) üben gleichzeitig ausreichend Druck auf Kolben (27) und Zwischenstück (24) aus, um den Kraftschluß zwischen beiden Teilen herzustellen, ohne die axiale Verschiebung von Kolben (27) zu behindern. Der dreh­ feste Kraftschluß kann aber auch dadurch erfolgen, daß Mitnehmer am Außenrand des Mantels (23) in die vorge­ sehenen Kerben in Druckplatte (39) greifen, wie in (29) dargestellt.

Zwischen Druckplatte (39) und Schieber (52) wird eine Feder (58) montiert, die am einen Ende mit der Druck­ platte und am anderen Ende mit dem Schieber kraft­ schlüssig verbunden ist.

Zwei ringförmige Kammern (60, 61) werden durch Kolben (27) begrenzt: Kammer (60) durch Flansch (27 a) und Flansch (22), Kammer (61) durch Kolben (27) und Visco- Kupplung (26).

Kammer (60) kommuniziert über einen hydraulischen Kreislauf mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit (nicht abgebildet). Dazu wird in den festen Teil (66) des Gehäuses (67) des Fahrzeugmotors ein Kanal (65) gebohrt, der am einen Ende mit Kanal (68) - in Gleich­ laufkörper (17) - kommuniziert und am anderen Ende in Kammer (60) mündet. Die Verbindung zwischen den Kanälen (65, 68) erfolgt über eine Ringnut (69) im festen Teil (66) des Motorgehäuses (67).

Die beiden Kammern (60, 61) kommunizieren über mehrere Öffnungen (70) in Kolbenmantel (27, 27 b) und mehrere Axialnuten (71), die über die gesamte Länge des Außen­ randes von Schieber (52) angebracht sind, miteinander. Je nach Stellung von Schieber (52) stehen Öffnungen (72) mit Axialnuten (71) in Verbindung oder auch nicht, wie weiter unten erläutert wird.

Das System wird durch eine Vorrichtung vervollständigt, die auf Schiebebetrieb - z. B. nach einer Vollbremsung - reagiert und automatisch Wellen (E) und (S) voneinander löst, sofern diese kraftschlüssig waren.

Sie umfaßt ein Schwungrad (75) um Zwischenverbindung (24) und eine ähnliche Feder (nicht abgebildet) wie in (58), deren Enden an Zwischenstück (24) bzw. Schwungrad (75) anliegen. In Kolbenmantel (23) sind Öffnungen (76) vorgesehen, die die Verbindung zu Kammer (60) herstel­ len, während Schwungrad (75) über Öffnungen (77) ver­ fügt. Öffnungen (76, 77) stehen entweder in Verbindung oder nicht, je nach dem, welche Position Schwungrad (75) im Verhältnis zu Zwischenstück (24) einnimmt - wie nachfolgend erläutert.

Die unter Druck stehende Flüssigkeit, die Kolben (27) steuert, weist eine bestimmte Viskosität auf und dient einerseits als Medium für Visco-Kupplung (26) und ande­ rerseits als Kühlflüssigkeit für Scheiben (30, 35) der Kupplung (25).

Angenommen, Wellen (E) und (S) sind ausgekuppelt und drehen ungefähr mit gleicher Geschwindigkeit.

Antriebswelle (E) treibt Gleichlaufkörper (12), Reib­ scheiben (30), Gleichlaufkörper (15) und Scheiben (40) an. Abtriebswelle (S) treibt Gleichlaufkörper (17), Zwischenstück (24), Scheiben (35), Kolben (27), Schieber (52), Zahnkranz (50) und Scheiben (45) an.

In diesem Zustand ist Kupplung (25) ausgekuppelt, und Scheiben (40, 45) laufen in der Hydraulikflüssigkeit von Visco-Kupplung (26).

In der Praxis ergeben sich höchstens geringfügige, relative Bewegungen zwischen Scheiben (40) und (45), insbesondere in Kurvenfahrten. Sie produzieren jedoch nicht ausreichend Drehmoment, um den Schieber (52) zu bewegen.

Schieber (52) nimmt im übrigen eine relative Stellung zu Kolben (27) ein, die bewirkt, daß Nuten (71) mit Öffnungen (70) des Kolbens (27) in Verbindung stehen (siehe Abb. 2). Unter diesen Voraussetzungen kommuni­ ziert Kammer (61) mit Kammer (60), die ständig über Kanäle (65, 68) mit Flüssigkeit beschickt wird. So herrscht auf beiden Seiten von Flansch (27 a) am Kolben (27) der gleiche Druck. Die Flüssigkeit kann zwischen dem Druckbehälter und einem nicht abgebildeten Sammel­ behälter frei zirkulieren. Kolben (27) befindet sich in einer Axialposition, in der er auf Druckplatte (39) der Kupplung (25) nicht einwirken kann. Feder (58) hält ihn in dieser Position. Die Steuerung ist nicht in Betrieb bzw. befindet sich in Ruhestellung.

Angenommen nun, zwischen Wellen (E) und (S) ergibt sich ein Drehzahlunterschied, beispielsweise weil ein Vorderrad die Bodenhaftung verliert und durchdreht. Durch die unterschiedliche Drehgeschwindigkeit, die sich auf Kupplung (26) auswirkt, entstehen Scherkräfte und somit ein Drehmoment, das die relative Drehung der Scheiben (40, 45) behindert. Das Drehmoment überträgt sich auf Schieber (52), und zwar über die Reibungskupp­ lung zwischen Schieber (52) und Zahnkranz (50). Sobald das Drehmoment die Vorspannung von Feder (58) über­ steigt, dreht sich Schieber (52) um einen Winkel (a) im Verhältnis zu Kolben (27) (siehe Abb. 3). Diese Dreh­ bewegung reicht aus, um Nuten (71) an Schieber (52) teilweise oder vollständig aus Öffnungen (70) an Kolben (27) zu lösen.

Unter diesen Voraussetzungen wird die Verbindung zwischen Kammern (60) und (61) schrittweise gelöst, was einen Druckanstieg in Kammer (60) bewirkt. Sobald der Druck ausreicht, wird Kolben (27) axial in Richtung Druckplatte (39) verschoben, und Scheiben (30, 35) wer­ den gegeneinander gedrückt. So entsteht eine Rutsch­ kupplung zwischen Wellen (E) und (S). Die Steuerung ist in Betrieb, und alle vier Räder des Fahrzeugs sind angetrieben.

Nimmt das in der Visco-Kupplung (26) erzeugte Dreh­ moment wieder ab und sinkt unter die Vorspannung von Feder (58), kehrt der Schieber unter dem Druck von Feder (58) in seine ursprüngliche Stellung zurück. Schrittweise oder schlagartig erhalten die Kammern (60, 61) wieder Verbindung. Sobald Kolben (27) keinen Druck auf Druckplatte (39) mehr ausübt, sind nur noch zwei Räder des Fahrzeugs angetrieben. Die Steuerung befindet sich wieder in Ruhestellung.

Nehmen wir einmal an, alle vier Räder des Fahrzeugs werden angetrieben und der Fahrer bremst heftig. Sobald eine vorgegebene Bremswirkung überschritten wird, ent­ steht ausreichend Drehmoment, um eine relative Dreh­ bewegung des Schwungrads (75) zu Zwischenstück (24) zu bewirken. Dadurch treten Öffnungen (76) und (77) in Verbindung, so daß die unter Druck stehende Kammer (61) mit dem Sammelbehälter kommuniziert. Die Flüssigkeit läuft ab, sofort fällt der Druck in Kammer (60) ab. Kolben (27) übt nicht mehr ausreichend Gegendruck auf Scheiben (30, 35) der Kupplung (25) aus, die somit aus­ gekuppelt wird. Feder (85) führt gleichzeitig Schieber (52) in seine Ausgangsposition zurück. Durch das Aus­ laufen der Flüssigkeit aus Kammer (60) durch die Öffnungen (76) in Mantel (23) kann jeglicher Restdruck entweichen, der noch auf Kolben (27) einwirken könnte.

Abb. 4 zeigt eine Abwandlung, in der Visco-Kupplung (26) durch Flüssigkeitskupplung (26 a) ersetzt wurde. Auch hier besteht eine Reaktion auf Drehzahlunter­ schiede der beiden Wellen (E, S). Kupplung (26 a) wird um Abtriebswelle (S) montiert und besteht aus zwei gegenüberliegenden Teilen (80, 81), beide mit Schaufeln (82), die Scherkräfte auf die Flüssigkeit ausüben.

Teil (80) ist kraftschlüssig mit Gleichlaufkörper (12) und drehfest mit Antriebswelle (E) verbunden. Teil (81) übernimmt die Funktion des Schiebers (52) und ist am äußeren Rand mit Axialnuten (71) versehen, die je nach Schieberstellung mit Öffnungen (70) an Kolben (27) kommunizieren oder nicht. Feder (58) ist auf einer Seite kraftschlüssig mit Teil (81), auf der anderen Seite mit Druckplatte (39) verbunden. Feder (58) erlaubt den drehfesten Kraftschluß zwischen Teil (81) und Druckplatte (39), die ihrerseits kraftschlüssig mit Zwischenstück (24) an Abtriebswelle (S) verbunden ist. Außerdem ermöglicht Feder (58) eine relative Dreh­ bewegung von Teil (81) und somit Schieber (52) zu Kolben (27), sobald das in der Kupplung erzeugte Dreh­ monent die Vorspannung von Feder (58) übersteigt.

Dieses System funktioniert ähnlich wie das bereits beschriebene. Ein Drehzahlunterschied zwischen Wellen (E, S) bewirkt eine Reaktion von Kupplung (26 a), die ein Drehmoment erzeugt und Schieber (52) in Drehung versetzt. Dadurch wird Kammer (60) unter Druck gesetzt, und Kolben (27) verschiebt sich axial und drückt die Scheiben in Kupplung (25) zusammen.

Die in Abb. 5 gezeigte Variante umfaßt statt einer Visco-Kupplung die Flüssigkeitskupplung (26 b).

Kupplung (26 b) besteht aus zwei Teilen (90, 91). Beide tragen gegenüberliegende Schaufeln (92), die Scher­ kräfte auf die Flüssigkeit im Innern der Kupplung aus­ üben. Teil (90) ist kraftschlüssig mit Schieber (52) - im Innern von Antriebswelle (E) gelegen - verbunden, Teil (91) ist kraftschlüssig mit dem Ende von Abtriebs­ welle (S) - neben Welle (E) - verbunden. Gegen Ende von Welle (E) befindet sich ein Radialflansch (93), der in Axialkranz (94) mündet. An Flansch (93) ist mit Nieten (95) beispielsweise Radialflansch (22) eines Zwischen­ stücks (24) befestigt, das in Richtung von Abtriebs­ welle (S) durch Mantel (23) verlängert wird. Mehrschei­ benkupplung (25) wird zwischen Mantel (23) und Ring­ muffe (96) am Ende von Welle (S) montiert. Wie in Abb. 5 und 6 gezeigt, wird Kupplung (25) mit Hilfe der Verzahnung (31) am Innenrand von Scheiben (30) montiert, die in Kerbverzahnung (32) am äußeren Rand von Gleichlaufkörper (96) greift. Verzahnung (36) am Außenrand der Zwischenscheiben (35) hingegen greift in Schlitze (37) am Innenrand von Mantel (23).

Zwischen Kupplung (25) und Flansch (22) befindet sich Ringkolben (27), dessen Enden (27 d, 27 c) mit Innenrand von Mantel (23) bzw. Außenrand von Zahnkranz (94) in Kontakt treten. Dazwischen liegen Dichtungen (28) die, wie bereits beschrieben, ausreichend Druck ausüben, um Kolben (27) und Zwischenstück (24) in Gleichlauf zu versetzen, ohne die axiale Verschiebung in Richtung der Kupplung (25) zu behindern. Dadurch entstehen auf beiden Seiten von Kolben (27) die Kammern (60, 61).

Schieber (52) besteht aus einem Gleichlaufkörper im Innern von Zahnkranz (94). Sein Außenrand und der Innenrand von Zahnkranz (94) berühren sich. Teil (90) von Kupplung (26 b) ist kraftschlüssig mit dem Ende von Schieber (52), das ihm am nächsten liegt. Eine Feder (58) in Welle (E) ist am Ende jeweils mit Schieber (52) bzw. Welle (E) verbunden. So entsteht eine drehfeste Verbindung zwischen Schieber (52) und Welle (E) mit der Möglichkeit einer relativen Drehbewegung im Verhältnis zu Zahnkranz (94).

Die Druckflüssigkeit wird von Pumpe (P) gefördert. Es handelt sich um eine Zahnradpumpe, die an Antriebswelle (E) gestützt ist. Die Flüssigkeit fließt durch einen Radialkanal (97), der in das hohle Ende von Welle (E) gebohrt ist und ständig durch die ersten Öffnungen (98) in Zahnkranz (94) mit Kammer (61) kommuniziert. Je nach Position des Schiebers (52) wird auch die Verbindung zu Kammer (60) hergestellt, nämlich wenn Öffnungen (99) in Schieber (52) über den zweiten Öffnungen (100) in Zahn­ kranz (94) liegen. Öffnungen (98) und (100) liegen rechts bzw. links von Kolben (27). Die Flüssigkeit tritt durch Öffnung (101) - in Teil (91) der Kupplung - in Kupplung (26 b) ein.

Befindet sich das System in Ruhestellung, beschickt Pumpe (P) Kammer (60) durch Öffnungen (99, 100) mit Druckflüssigkeit, da sich die Öffnungen (99, 100) in dieser Stellung des Schiebers (52) gegenüberliegen. Kammer (61) wird dann durch Öffnungen (98), und die Flüssigkeitskupplung durch Öffnung (101) mit Flüssig­ keit beschickt. In Kammern (60, 61) herrscht in etwa der gleiche Druck. Kolben (27) wirkt auf Scheiben (25) von Kupplung (25) nicht ein, da diese ausgekuppelt ist. Durch ein Fliehkraftventil (103), das in die Wand von Zwischenstück (24) montiert wird, kann die Flüssigkeit aus Kammer (61) entweichen, weil nicht ausreichend Druck vorhanden ist, um Ventil (103) zu schließen.

Sobald Wellen (E) und (S) mit unterschiedlicher Ge­ schwindigkeit drehen, entsteht in Kupplung (26 b) ein Drehmoment. Sobald dieses Drehmoment die Vorspannung von Feder (58) übersteigt, dreht sich Schieber (52) im Verhältnis zu Zahnkranz (94) auf Welle (E). Diese Dreh­ bewegung reicht aus, um Öffnungen (99, 100) zu trennen und Kammer (60) aus dem Druckkreislauf von Pumpe (P) zu lösen. Dann steigt der Druck in Kammer (61), schließt Ventil (103) und verschiebt Kolben (27) axial in Rich­ tung auf Scheiben (30, 35) von Kupplung (25), die er zusammendrückt. Sobald kein Drehmoment mehr vorhanden ist, holt Feder (58) Schieber (52) wieder in Ausgangs­ lage zurück.

Eine weitere Variante wird in Abb. 6 und 7 gezeigt. Das der Erfindung entsprechende System rea­ giert hier insbesondere auf die Beschleunigung des Fahrzeugs, um gesteuert durch Schwungrad (110) die beiden Wellen (E, S) zu koppeln.

Diese Variante ähnelt weitgehend dem Versuchsaufbau aus Abb. 5, wobei die Flüssigkeitskupplung (26 b) durch das Schwungrad (110) ersetzt wird.

Antriebswelle (E) umfaßt an ihrem Ende zwei aufein­ anderfolgende Absätze, die zwei ringförmige Öffnungen (112 a, 112 b) abgrenzen. Schwungrad (110) wird um Ring (112 a) montiert und steht etwas vor. Der dem Ring (112 a) gegenüberliegende Teil des Schwungrads ist als Schieber (52) mit Radial-Öffnungen (99) ausgebildet, die in Kammer (60) reichen und je nach Stellung des Schwungrads (110) im Verhältnis zu Welle (E) entweder mit Radialkanälen (110) an Welle (E) - die zu Pumpe (P) führen - in Verbindung stehen oder auch nicht. Zwischen Schwungrad (110) und Ring (112 b) an Welle (E) ist eine Feder (58) montiert, deren eines Ende am Schwungrad und deren anderes Ende an der Welle befestigt ist. Abtriebswelle (S), die axial mit Antriebswelle (E) ausgerichtet ist, wird über ein Lager (113) zentriert.

Aus Abb. 7 wird ersichtlich, daß Schieber (52) am Außenrand über Kerbe (114) verfügt, in die - mit etwas Spiel - Nut (115) greift, die sich am Außenrand von Welle (E) befindet. Diese Nut (115) begrenzt die rela­ tive Drehbewegung von Schieber (52) und Welle (E).

Wenn Welle (E) bzw. die Antriebswelle eine Beschleuni­ gung registriert und die mit der Antriebswelle verbun­ denen Räder wegen der Anfahrtbeschleunigung die Boden­ haftung verloren haben, bewirkt Schwungrad (110) - das auf Beschleunigung reagiert - eine relative Dreh­ bewegung des mit dem Schwungrad verbundenen Schiebers (52) zur Welle (E). Das gilt, sobald die Beschleunigungskraft die Vorspannung von Feder (58) übersteigt. Diese Drehbewegung trennt Öffnungen (99) an Ventil (52) von Kanälen (100) an der Welle, die zu Pumpe (P) führen. Der Druck in Kammer (61) steigt, schließt Ventil (103) und verschiebt Kolben (27) axial in Richtung auf Scheiben (30, 35) von Kupplung (25), die er zusammendrückt.

Eine weitere Variante: das flexible Medium (58) an Schieber (52) kann auch eine Schraubenfeder sein. Gemäß Abb. 1 erlaubt Gleichlaufkörper (50) in Verbindung mit Schieber (52) eine Begrenzung des Drehmoments bei erheblichen Drehzahlunterschieden zwischen Wellen (E) und (S). Man kann die Visco-Kupplung auch mit einer anderen Flüssigkeit füllen. Dann ist aber eine ent­ sprechende Dichtung vorzusehen.

Das System wird so eingestellt, daß es nicht auf normal auftretende Drehzahlunterschiede zwischen Wellen (E) und (S) reagiert, wie sie beispielsweise bei Kurven­ fahrten entstehen.

Der Einsatz einer Flüssigkeitskupplung (26 a oder 26 b) erlaubt ein Drehmoment, das sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit verändert. Bei Visco-Kupplungen verändert sich das Drehmoment linear mit der Geschwindigkeit.

Anzumerken wäre noch, daß das maximale übertragene Drehmoment variiert werden kann, so daß beispielsweise eine Drehmomentverteilung zwischen beiden Fahrzeug­ achsen möglich ist. Das wird über den Vordruck der Druckflüssigkeit erreicht. Der Fahrer kann diesen Druck je nach seinem Fahrstil oder auch je nach Straßen­ zustand einstellen. Es wäre auch denkbar, daß der Druck automatisch je nach Achslast auf die Abtriebswelle (S) eingestellt wird.

Die gemäß dieser Erfindung gebauten Vorrichtungen nehmen axial sehr wenig Platz ein. Der verfügbare Platz wird am besten genutzt, wenn für den Einbau von Schieber (52) und Kupplung - beispielsweise wie in Abb. 1 und 4 ersichtlich - der durch den Kolben begrenzte Raum genutzt wird.

Claims (14)

1. Automatische Steuerung einer Kupplungsvorrichtung für zwei rundlaufende Wellen mit einem axial durch Druckflüssigkeit bewegliche Kolben, der in eingekuppeltem Zustand mindestens eine Reibscheibe der genannten Kupplung spannt und dadurch beide Wellen koppelt, und mit einer Steuerungsvorrichtung, die auf Drehzahlunterschiede zwischen den genannten Wellen reagiert und durch Steuerung der Druckflüssigkeit den genannten Kolben in die eingekuppelte Position drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerungsvorrichtung (26) und dem Kolben (27) ein Schieber (52) so montiert wird, daß er sich relativ zum Kolben (27) drehen kann, seine Drehbewegung jedoch in zwei Positionen begrenzt wird, wobei in der ersten Position, die durch flexible Mittel (58) hervorgerufen wird und der Normalstellung entspricht, die Druckflüssigkeit keine Einwirkung auf den genannten Kolben (27) hat, und in der zweiten Position, die durch die erwähnte Steuerungsvorrichtung (26) auf Einwirkung der flexiblen Mittel (58) eingenommen wird, die Druckflüssigkeit bei Erreichen eines vorbestimmten Drehzahlunterschieds zwischen den beiden Wellen eine bestimmte Wirkung auf den Kolben (27) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) einen radialen Ringflansch (27 a) mit Ringmantel (27 b) umfaßt, dessen Ende neben der Druckplatte (39) der genannten Kupplung (25) liegt, wobei der Schieber (52) mit seinem Außenrand am Innenrand des Kolbenmantels (27 b, 27) anliegt und kraftschlüssig mit dem Gleichlaufkörper (50) montiert wird, so daß er den einen Teil der Steuerung (26) bildet, die aus einer Kupplungsvorrichung besteht, und der andere Teil (43) drehfest kraftschlüssig mit einer der beiden Wellen (E) und (S) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmantel (27 b, 27) mindestens über eine Öffnung (70) verfügt, die je nach Stellung des Schiebers (52) mit mindestens einer Axialnut (71) am Außenrand des erwähnten Schiebers (52) in Verbindung steht, wobei die Öffnung (70) permanent mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten flexiblen Mittel aus einer Feder (58) bestehen, die am einen Ende kraftschlüssig mit der Druckplatte (39) der Kupplung (25) und am anderen Ende mit dem Schieber (52) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Zwischenstück (24) umfaßt, bestehend aus einem Radialflansch (22), der kraftschlüssig mit Welle (S) - einer der Wellen (E) und (S) - verbunden ist und durch einen Ringmantel (23) verlängert wird, dessen Innenrand mit dem Außenrand des genannten Schiebers (52) verbunden ist, wobei die Kupplung (25) zwischen Mantel (23) und Welle (E) montiert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mantel (23) des Zwischenstücks (24) und dem Kolben (27) Dichtungen (28) montiert sind, die für die drehfeste und kraftschlüssige Verbindung der genannten Teile (24, 27) sorgen, ohne die axiale Verschiebung des Kolbens (27) zu verhindern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichlaufkörper (50) und Kupplung (26) durch eine Reibungskupplung (51, 53, 54) drehfest kraftschlüssig mit dem Schieber (52) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Visco-Kupplung (26) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflüssigkeit für den Kolben (27) auch die Visco-Kupplung (26) antreibt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Flüssigkeitskupplung (26 a) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (52) in einen der beiden Teile (80, 81) der Flüssigkeitskupplung (26 a) integriert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf Abbremsen einer der beiden Wellen (E, S) reagiert, wobei ein Schwungrad (75), um das Zwischenstück (24) gelegt, sich im Gleichlauf mit diesem zwischen zwei Stellungen dreht, die durch flexible Medien vorgegeben und begrenzt werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (75) mindestens eine Öffnung (77) umfaßt, die je nach Stellung des erwähnten Schwungrads (75) entweder mit der Öffnung (76) im Zwischenstück (24) kommuniziert oder nicht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schwungrad (75) die Wirkung der Flüssigkeit auf den erwähnten Kolben (27) verhindert, wenn die Öffnungen (76, 77) kommunizieren.