DE3836457A1 - Drehmomentuebertragunseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinheit zum Übertragen von Drehmomenten zu einer wahlweise antreibbaren Achse eines Fahrzeuges bestehend aus einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse über einen ersten, aus zwei Lagern bestehenden Lagersatz drehbar gelagerten Zwischenwelle, einer in Abstand zum ersten Lagersatz über einen zweiten Lagersatz in dem einen Endbereich der Zwischenwelle drehbar gelagerten Hülse mit einem Flansch für den Anschluß einer längenveränderbaren Gelenkwelle, wobei die Zwischen­ welle im Gehäuse und die Hülse auf der Zwischenwelle durch eine auf einem Gewinde der Zwischenwelle verschraubbare Mutter festgelegt ist, und einer hilfskraftbetätigbaren Kupplungsvorrichtung, die im wesentlichen im Bereich zwischen den beiden Lagersätzen angeordnet ist und über eine Vielzahl La­ mellen verfügt, die abwechselnd drehfest aber axial verschiebbar mit der Zwischenwelle bzw. der gleichzeitig als Gegenlager dienenden Hülse verbun­ den sind und zwecks Übertragung eines Drehmoments axial zusammenpreßbar sind.

Eine Drehmomentübertragsungseinheit der beschriebenen Gattung geht aus der DE 37 20 168 A 1 hervor. Ihr Gehäuse ist unmittelbar am Schaltgetrie­ be des Fahrzeuges angeflanscht, und zur Übertragung des Drehmoments zur Vorderachse des Fahrzeuges dient eine WeIle, in der Regel eine Gelenk­ welle, die mit der Hülse verbunden ist. Das Zusammenpressen der Lamellen erfolgt bei der bekannten Drehmomentübertragungseinheit durch einen druck­ mittelbeaufschlagten Kolben. Wenn aber die Drehmomentübertragung über längere Zeit aufrechterhalten werden soll, ist diese Art der Betätigung der Kupplungseinrichtung ungünstig, da hierzu ständig ein Druck aufrecht­ erhalten werden muß. Wünschenswert und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 der genannten Druckschrift bereits praktiziert, ist es, die Lamel­ len mit Hilfe von Federkraft zusammenzudrücken und durch eine Hilfskraft wieder voneinander zu lösen.

Eine derartig gesteuerte Drehmomentübertragungseinheit reagiert jedoch auf einen Verschleiß der Kupplungslamellen recht empfindlich mit einer starken Verminderung des übertragbaren Drehmoments. Dieser Nachteil folgt aus Verwendung von Tellerfedern zur Erzeugung der Federkraft, weil so eine an­ gestrebte kompakte Bauweise erzielt wird. Tellerfedern aber erfahren be­ reits bei einem geringen Lamellenverschleiß einen deutlichen Federkraftab­ fall, der direkt für die verringerte Übertragungsfähigkeit der Kupplung verantwortlich ist. Ein auftretender Verschleiß muß daher verhältnismäßig oft ausgeglichen werden, was allerdings bei den bisher bekannten Drehmo­ mentübertragungseinheiten nicht unerhebliche Eingriffe bedeutet, da hierzu Lager und andere Bauteile demontiert und nach dem Beifügen oder Entnehmen von Beilagscheiben remontiert werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Drehmomentübertragungsein­ heit der eingangs beschriebenen Art, deren Lamellen mittels Federkraft zusammenpreßbar sind, so auszubilden, daß das Nachstellen zum Ausgleich eines aufgetretenen Verschleißes keine Demontage der Übertragungseinheit erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der zweite Lagersatz gegen ein elastisches Glied (Tellerfeder) auf der Zwischenwelle festge­ legt ist.

Durch die Erfindung ist der zweite Lagersatz relativ zu dem ersten Lager­ satz auf der Zwischenwelle verschiebbar festgelegt, so daß eine Verschleiß­ nachstellung in einfacher Weise durch Verdrehen der Schraubenmutter am Endbereich der Zwischenwelle möglich ist. Hierzu ist lediglich die Gelenk­ welle von der Hülse zu trennen. Ein Eingriff in die Drehmomentübertragungs­ einheit selbst ist deshalb nicht notwendig.

Damit bei einem Nachstellen der Hülse der erste Lagersatz mit Sicherheit un­ beeinflußt bleibt, ist in einer weiteren Ausbildung der Erfindung jeder der Lagersätze gesondern mittels einer Schraubenmutter auf der Zwischenwelle festgelegt.

Um die Zugänglichkeit der Verbindungsstelle der Gelenkwelle mit der Hülse zu verbessern, ist es außerdem zweckmäßig, daß das Gehäuse Teil des Achskörpers der Vorderachse des Fahrzeuges ist.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung wiedergegebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinheit ist zu einem wesentlichen Teil im Achskörper 1 der Vorderachse eines Fahrzeuges eingebaut. Ein im Achs­ körper 1 angeordnetes, nicht gezeichnetes Differentialgetriebe, das mit den Rädern der Vorderachse in treibender Verbindung steht, wird durch das Kegel­ rad 2 a einer Zwischenwelle 2 angetrieben. Gelagert ist die Zwischenwelle 2 innerhalb eines Ansatzes 1 a der Vorderachse 1, der einen Teil des Gehäuses der Drehmomentübertragungseinheit bildet. Dazu nimmt der Ansatz 1 a einen ringförmigen Elektromagneten 3 mit einer axialen Bohrung auf, in der die La­ gerbüchse 4 eines Lagersatzes 5 eingesetzt ist. Dieser besteht aus zwei ge­ geneinander angestellten Kegelrollenlagern 5 a, 5 b, in denen die Zwischenwel­ le 2 gelagert ist. Mittels einer auf einem Gewinde 2 b der Zwischenwelle 2 verschraubbaren Gewindemutter 6 ist die Zwischenwelle 2 in axialer Richtung im Ansatz 1 a festgelegt. Ein aus dem Elektromagnet 3 herausragender Bereich der Lagerbüchse 4 dient zur Längsführung eines Ankers 7, der aus einer bei erregtem Elektromagneten 3 eingenommenen linken Endstellung unter der Kraft einer vorgespannten Tellerfeder 8 in die der Zeichnung wiedergegebene rechte Endstellung schiebbar ist.

Die Zwischenwelle 2 erstreckt sich durch eine mittige Bohrung im Anker 7 bis zu der Stirnfläche eines am Ansatz 1 a angeflanschten Gehäuses 9. In ihrem freien Endbereich trägt die Zwischenwelle 2 ein Gewinde 2 c, auf dem eine Ge­ windemutter 10 verschraubbar ist. Mit Hilfe der Sicherungsmutter 10 ist ein zweiter, ebenfalls aus zwei gegeneinander angestellten Kegelrollenlagern 11 a, 11 b bestehender Lagersatz 11 auf der Zwischenwelle 2 festgelegt, wobei die genaue axiale Lage des Lagersatzes 11 durch eine sich an einem Bund 2 d der Zwischenwelle 2 abstützende Distanzhülse 12 bestimmt ist. Zwischen der Di­ stanzhülse 12 und dem Lagersatz 11 befindet sich eine Tellerfeder 13, die je nach Anzugskraft der Sicherungsmutter 10 eine axiale Festlegung des Lager­ satzes 11 in verschiedenen Stellungen gestattet. Die von der Tellerfeder 13 zugelassene Verschiebbarkeit des Lagersatzes 11 entspricht dabei dem maximal zulässigen Verschleiß der im folgenden beschriebenen Kupplungseinrichtung.

Von dem Lagersatz 11 getragen und mit diesem verschiebbar ist eine Hülse 14, die im in der Zeichnung rechten Bereich einen Hülsenflansch 14 a aufweist. Dieser ist durch Schrauben 15 mit einem entsprechenden Flanschteil einer sich daran anschließenden, nicht gezeigten Gelenkwelle verbunden, die zum Getriebe des Fahrzeuges führt. Im in der Zeichnung linken Endbereich trägt die Hülse 14 einen trommelförmigen, längsgeschlitzten Teil 14 b, in dem in bekannter Weise eine Vielzahl Kupplungslamellen 16 unverdrehbar aber axial verschiebbar eingesetzt sind. Zwischen diesen Lamellen 16 befinden sich weitere Lamellen 17, die über eine Keilverzahnung drehfest aber axial ver­ schiebbar auf einem Lamellenträger 18 sitzen, der seinerseits drehfest und axialverschiebbar über eine Keilverzahnung auf der Zwischenwelle 2 gelagert ist und einen Druckkranz 18 a aufweist, der an der hülsenfernen Stirnseite des aus den Lamellen 16, 17 gebildeten Lamellenpaketes anliegt. Soll die Kupplungseinrichtung ein Drehmoment übertragen, so muß der Lamellenträger 18 in Richtung der Hülse 14 verschoben werden, wodurch die Lamellen 16, 17 über den Druckkranz 18 a des Lamellenträgers 18 bei gleichzeitiger Abstützung an der Hülse 14 zusammengepreßt werden. Das Verschieben des Lamellenträgers 18 erfolgt durch den Anker 7 über ein Axialrollenlager 19. Das Lösen der La­ mellen 16, 17 voneinander bei erregtem Elektromagneten 3 wird unterstützt durch eine zwischen dem Lamellenträger 18 und einer auf der Zwischenwelle 2 festgelegten Scheibe 20 angeordnete vorgespannte Druckfeder 21.

In der Zeichnung ist die Kupplungseinrichtung in eingerücktem Zustand wie­ dergegeben. Der Anker 7 ist bei entregtem Elektromagneten 3 unter dem Ein­ fluß der an ihn angreifenden Tellerfeder 8 in die rechte Endstellung gescho­ ben und hat über das Axialrollenlager 19 den Lamellenträger 18 nach rechts geschoben, so daß die Lamellen 16, 17 zusammengepreßt werden und aufgrund der zwischen ihnen auftretenden Reibung ein Drehmoment übertragen. Zum Un­ terbrechen der Drehmomentübertragung wird durch Einschalten des Elektroma­ gnets 3 der Anker 7 gegen die Kraft der Tellerfeder 8 zurückgezogen, bis er am Elektromagneten 3 anliegt. Nach dem Wegfall der Federkraft ist der Lamel­ lenträger 18 nicht mehr in der Lage die Lamellen 16, 17 zusammenzupressen, so daß diese sich unter dem Einfluß der Druckfeder 21 voneinander lösen und somit kein Drehmoment mehr übertragen.

Ist nach einer längeren Betriebszeit der Verschleiß der Lamellen 16, 17 so groß geworden, daß die Übertragungsfähigkeit der Kupplungsvorrichtung unzu­ lässig niedrig wird, so kann der Lagersatz 11 nach dem Abbau der Gelenkwelle von der Hülse 14 entsprechend dem stattgefundenen Verschleiß durch Anziehen der Sicherungsmutter 10 in Richtung des Lamellenträgers 18 verschoben werden. Hierbei wird die Hülse 14 unter Spannung der Tellerfeder 8 auf ihre ursprüng­ liche Vorspannkraft in die gleiche Richtung verschoben.

Claims (3)

1. Drehmomentübertragungseinheit zum Übertragen von Drehmomenten zu einer wahlweise antreibbaren Achse eines Fahrzeuges, bestehend aus einem Gehäuse (9), einer in dem Gehäuse (9) über einen ersten, aus zwei Lagern beste­ henden Lagersatz (5) drehbar gelagerten Zwischenwelle (2), einer in Ab­ stand zum ersten Lagersatz (5) über einen zweiten Lagersatz (11) in dem einen Endbereich der Zwischenwelle (2) drehbar gelagerten Hülse (14) mit einem Flansch (14 a) für den Anschluß einer längenveränderbaren Gelenkwel­ le, wobei die Zwischenwelle (2) im Gehäuse und die Hülse (14) auf der Zwischenwelle (2) durch eine auf einem Gewinde der Zwischenwelle (2) verschraubbare Mutter festgelegt ist, und einer hilfskraftbetätigbaren Kupplungsvorrichtung, die im wesentlichen im Bereich zwischen den beiden Lagersätzen (5, 11) angeordnet ist und über eine Vielzahl Lamellen ver­ fügt, die abwechselnd drehfest aber axial verschiebbar mit der Zwischen­ welle (2) bzw. der gleichzeitig als Gegenlager dienenden Hülse (14) ver­ bunden sind und zwecks Übertragung eines Drehmoments axial zusammenpreß­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lagersatz (11) gegen ein elastisches Element (Tellerfeder (13)) verschiebbar auf der Zwischenwelle (2) festgelegt ist.

2. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Lagersätze (5, 11) gesondert auf der Zwischenwelle (2) fest­ gelegt ist.

3. Drehmomentübertragungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, die Anordnung im und/oder am Achskörper (1) der Vorderachse des Fahrzeu­ ges.