DE3426460C1 - Control clutch - Google Patents
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Abstract
Description
a) die Viskosekupplung und die Reibscheibenkupplung durch einen axial verschiebbaren Ringkolben flüssigkeitsdicht voneinander getrennt,a) the viscous clutch and the friction disk clutch by an axially displaceable annular piston separated from each other in a liquid-tight manner,
b) der axialen Verschiebeweg des Ringkolbens durch einen an seiner der Reibscheibenkupplung zugewandten Seite angeordneten Anschlag begrenzt ist,b) the axial displacement path of the annular piston through one of its facing the friction disk clutch Side arranged stop is limited,
c) zwischen dem Ringkolben und einer der Reibscheibenkupplung
ringkolbenseitig vorgeordneten Druckplatte mindestens eine Druckfeder angeordnet
ist, und
d) die Viskosekupplung gegenüber der Reibscheibenkupplung ein vernachlässigbar niedriges übertragbares
Nennmoment aufweistc) at least one compression spring is arranged between the annular piston and a pressure plate upstream of the friction disk clutch on the annular piston side, and
d) the viscous clutch has a negligibly low transferable nominal torque compared to the friction disk clutch
Bei der erfindungsgemäßen Reibscheibenkupplung ist es von Vorteil, daß das unkontrollierbare temperaturabhängige Drehmomentverhalten der Viskosekupplung nicht zu unkontrollierbaren Übertragungsverhältnissen führen kann und daß das maximal übertragbare Drehmoment der Regelkupplung durch Anlaufen des Ringkolbens gegen einen reibscheibenkupplungsseitig vorgesehenen Anschlag begrenzt ist.In the friction disc clutch according to the invention, it is advantageous that the uncontrollable temperature-dependent Torque behavior of the viscous coupling does not lead to uncontrollable transmission ratios can lead and that the maximum transferable torque of the control clutch by starting the The annular piston is limited against a stop provided on the friction disc clutch side.
Ein sich eventuell einstellender weiterer Druckanstieg in der Viskosekupplung würde bei Anlaufen des Ringkolbens gegen den Anschlag nicht zu höherenAny further pressure increase in the viscous coupling that might occur would occur when the Ring piston against the stop not too higher
Drehmomenten führen.Lead torques.
Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Regelkupplung in einem zwei Achsen miteinander verbindenden Antriebsstrang angeordnet ist, wobei das durch die Regelkupplung übertragbare Drehmoment geringfügig über dem vom Motor in den Antriebsstrang maximal eingeleiteten Drehmoment liegt.According to an essential feature of the invention it is provided that the control clutch in a two-axis interconnecting drive train is arranged, wherein the transferable through the control clutch Torque slightly above the maximum torque introduced into the drive train by the engine lies.
Bei dieser vorgeschlagenen Anwendung ist die Regelkupplung in der Lage, eine zweite Antriebsachse bei Auftreten von Schlupf in der Hauptantriebsachse selbsttätig zuzuschalten und gleichzeitig Verspannungen innerhalb des Antriebsstranges, die bei engen Kurvenfahrten auftreten und die größer sind als die auftretenden Antriebsmomente, zu vermeiden.In this proposed application, the variable speed clutch is able to provide a second drive axle Automatic activation of the occurrence of slip in the main drive axis and tension at the same time within the drive train that occur when cornering and that are larger than those that occur Drive torques to be avoided.
Diese Anwendung der erfindungsgemäßen Regelkupplung ermöglicht den Aufbau eines selbstätig zuschaltbaren Vierradantriebes mit dem zusätzlichen Vorteil, daß kein Längsdifferential zwischen den Achsen notwendig ist.This application of the control clutch according to the invention enables the construction of an automatically switchable one Four-wheel drive with the additional advantage that there is no longitudinal differential between the axles necessary is.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Regelkupplung als Differentialbremse eingesetzt ist.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the control clutch is used as a differential brake.
Bei dieser Ausführung wirkt die Regelkupplung als sich im Bedarfsfall einschaltende Differentialbremse, wobei auch hier bei engen Kurvenfahrten auftretende Verspannungen zwischen den Antriebsachsen oder -rädern aufgrund der Auslegung der Regelkupplung vermieden werden können.In this version, the variable-speed clutch acts as a differential brake that is switched on if necessary, Here, too, there is tension between the drive axles or wheels when cornering tightly can be avoided due to the design of the variable speed clutch.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows
F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Regelkupplung,F i g. 1 shows a partial longitudinal section through a control clutch according to the invention,
Fig.2 eine Schema-Darstellung einer erfindungsgemäßen Regelkupplung im Längsantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges,2 shows a schematic representation of an inventive Variable speed clutch in the longitudinal drive train of a motor vehicle,
F i g. 3 den Einbau einer Regelkupplung das Differentialbremse in einem Achsdifferential.F i g. 3 the installation of a variable speed clutch and the differential brake in an axle differential.
In der Fig. 1 ist das Prinzip der Regelkupplung anhand eines Teillängenschnittes dargestellt. Die Regelkupplung besteht im wesentlichen aus einem äußeren Kupplungsteil 1 und einem aus zwei Teilen bestehenden inneren Kupplungsteil 2, die gegeneinander gelagert sind. Das innere Kupplungsteil 2 ist mit einer Durchgangsbohrung 16 versehen, in der ein Vielkeilprofil 15 vorgesehen ist. Das Teil 2 sitzt auf einer aus dem Getriebe kommenden Profilwelle axial fest. Am äußeren Kupplungsteil 1 ist ein Anschlußflansch 14 vorgesehen, mit dem eine Triebwelle eines Antriebsstranges (nicht dargestellt) mittels Befestigungsbohrungen 13 verschraubt werden kann.In Fig. 1, the principle of the control clutch is based on a partial length section shown. The control clutch consists essentially of an external one Coupling part 1 and an inner coupling part 2 consisting of two parts, which are mounted against one another are. The inner coupling part 2 is provided with a through hole 16 in which a splined profile 15 is provided. Part 2 is axially fixed on a profile shaft coming out of the gearbox. On the outside Coupling part 1, a connecting flange 14 is provided with which a drive shaft of a drive train (not shown) can be screwed by means of mounting holes 13.
An der linken Bildseite der F i g. 1 befindet sich die Viskosekupplung 5, die aus wechselweise drehfest mit dem äußeren Kupplungsteil 1 und dem inneren Kupplungsteil 2 verbundenen Lamellen 6 besteht. Zwischen den jedem Kupplungsteil 1 und 2 zugeordneten Lamellen 6 sind Distanzhalter 7 vorgesehen, die z. B. aus Drahtringen bestehen können.On the left side of FIG. 1 is the Viscous coupling 5, which alternately rotates with the outer coupling part 1 and the inner coupling part 2 connected slats 6 consists. Between the lamellae assigned to each coupling part 1 and 2 6 spacers 7 are provided which, for. B. can consist of wire rings.
Die Lamellen 6 werden durch eine innere und äußere Axialsicherung 18a und iSb in ihrer Axialbewegung begrenzt. The slats 6 are limited in their axial movement by an inner and outer axial securing device 18a and iSb.
In der rechten Bildhälfte der F i g. 1 ist die Reibscheibenkupplung
11 dargestellt, die wiederum aus wechselweise mit dem äußeren Kupplungsteil 1 und dem inneren
Kupplungsteil 2 drehfest verbundenen Lamellen 12 besteht.
Sowohl die Lamellen der Viskosekupplung 5 als auch der Reibscheibenkupplung 11 erhalten ihre drehfeste
Verbindung mit den beiden Kupplungsteilen 1,2 zweckmäßigerweise
über Vielkeilprofile.In the right half of FIG. 1 shows the friction disk clutch 11, which in turn consists of disks 12 alternately connected to the outer clutch part 1 and the inner clutch part 2 in a rotationally fixed manner.
Both the lamellae of the viscous clutch 5 and the friction disk clutch 11 receive their rotationally fixed connection with the two clutch parts 1, 2 expediently via spline profiles.
An der Innenseite der Reibscheibenkupplung 11 ist eine Druckplatte 10 vorgesehen, die ebenfalls drehfest mit dem äußeren Kupplungsteil 1 verbunden ist. Zwischen der Viskosekupplung 5 und der Reibscheibenkupplung 11 ist ein Ringkolben 3 angeordnet, der die beiden Betriebsräume der Viskosekupplung 5 und der Reibscheibenkupplung 11 durch Dichtungen 4 gegeneinander dichtend trennt. Damit ist eine Füllung der beiden Betriebsräume der Viskosekupplung 5 und der Reibscheibenkupplung 11 mit unterschiedlichen Flüssigkeiten möglich, wobei für die Reibscheibenkupplung 11 ohne Schwierigkeiten auch eine Trockenkupplung vorgesehen werden kann.On the inside of the friction disc clutch 11, a pressure plate 10 is provided, which is also non-rotatable is connected to the outer coupling part 1. Between the viscous clutch 5 and the friction disk clutch 11, an annular piston 3 is arranged, which the two operating spaces of the viscous coupling 5 and the Friction disk clutch 11 separates sealingly from one another by seals 4. This is a filling of the two operating rooms of the viscous clutch 5 and the friction disc clutch 11 with different fluids possible, with a dry clutch for the friction disc clutch 11 without difficulty can be provided.
Zwischen dem Ringkolben 3 und der Druckplatte 10 sind Druckfedern 8 wirksam, die innerhalb von gleichmäßig auf dem Umfang des Ringkolbens 3 verteilten Bohrungen angeordnet sind. Zugeordnet zu den Druckfedern 8 sind am Ringkolben 3 Nasen 9 vorgesehen, die mit den Bohrungen an der Druckplatte 10 vorgesehene Ansätze 19 umfassen. Hierdurch wird der Ringkolben 3 drehfest mit dem äußeren Kupplungsteil 1 verbunden, so daß eine Undefinierte Drehbewegung des ersteren vermieden wird.Between the annular piston 3 and the pressure plate 10 compression springs 8 are effective, which within evenly on the circumference of the annular piston 3 distributed bores are arranged. Assigned to the compression springs 8 lugs 9 are provided on the annular piston 3, which are provided with the bores on the pressure plate 10 Approaches 19 include. As a result, the annular piston 3 is non-rotatably connected to the outer coupling part 1, so that an undefined rotational movement of the former is avoided.
Wenn sich zwischen den beiden Kupplungsteilen 1,2 aufgrund von Schlupf an der Antriebsachse eine Relativbewegung einstellt, werden die Lamellen 6 der Viskosekupplung in relative Drehung zueinander versetzt, wobei die Distanzhalter 7 gewährleisten, daß die Lamellen 6 nicht in Reibschluß zueinander kommen. Damit ist gewährleistet, daß die Viskosekupplung 5 auch als solche arbeitet. Durch die sich in der Viskosekupplung 5 vorgesehenen viskosen Flüssigkeit einstellenden Scherkräfte wird eine Erwärmung der Viskoseflüssigkeit bewirkt, die sich als durch Volumenvergrößerung auf den Ringkolben 3 einwirkenden Druck ausdrückt. Der Ringkolben 3 wird dadurch zur Reibscheibenkupplung 11 hin verschoben, wobei die Druckfedern 8 gespannt werden. Über die Druckfedern 8 wird somit der in der Viskosekupplung 5 sich einstellende Überdruck direkt als Normalkraft auf die Reibscheibenkupplung 11 weitergegeben, die das Drehmoment zwischen den beiden Kupplungsteilen überträgt.If there is a relative movement between the two coupling parts 1, 2 due to slippage on the drive axle is set, the plates 6 of the viscous clutch are set in relative rotation to one another, the spacers 7 ensuring that the lamellae 6 do not come into frictional engagement with one another. So is ensures that the viscous coupling 5 also works as such. Through the viscous coupling 5 the intended viscous liquid setting shear forces, the viscous liquid is heated, which is expressed as the pressure acting on the annular piston 3 due to an increase in volume. The annular piston 3 thereby becomes the friction disk clutch 11 moved, the compression springs 8 are tensioned. The pressure springs 8 are thus used in the viscous coupling 5 established overpressure is passed on directly as normal force to the friction disc clutch 11, which transmits the torque between the two coupling parts.
Durch den Anschlag 17 wird bewirkt, daß in Verbindung mit den Druckfedern 8 eine maximale Normalkraft für die Reibscheibenkupplung 11 einstellbar ist, die dem jeweiligen Anforderungszweck angepaßt werden kann.The stop 17 causes a maximum normal force in connection with the compression springs 8 is adjustable for the friction disc clutch 11, which are adapted to the respective requirement purpose can.
Die in der F i g. 1 als Schraubenfedern dargestellten Druckfedern 8 können selbstverständlich auch durch eine oder mehrere geeignete Tellerfedern ersetzt werden, wobei hier die Möglichkeit gegeben ist, mit Tellerfedern im abfallenden Zweig der Federkennlinie zu arbeiten, so daß ein Verschleiß der Reiblamellen zu einer Erhöhung der Normalkraft führen würde.The in the F i g. 1 shown as coil springs 8 compression springs can of course also by one or more suitable disc springs can be replaced, with the option of using disc springs to work in the descending branch of the spring characteristic, so that a wear of the friction plates to a Increase in normal force.
Selbstverständlich kann dementsprechend auch ein nahe dem Scheitelpunkt der Federkennlinie gelegenes angenährt waagerecht verlaufendes Teilstück der Federkennlinie ausgewählt werden, um in dem effektiv auftretenden Verschleißbereich eine konstante Federkraft aufrechtzuerhalten.Of course, one located near the apex of the spring characteristic can also accordingly be used approximately horizontally running section of the spring characteristic can be selected in order to be effective occurring wear area to maintain a constant spring force.
Die Länge der Druckfedern 8 ist zweckmäßigerweise so eingestellt, daß bei nicht beaufschlagter Regelkupplung
keine Normalkraft auf die Reibscheibenkupplung einwirkt.
In der F i g. 2 ist das Aufbauprinzip beim Einsatz derThe length of the compression springs 8 is expediently set so that when the control clutch is not acted upon, no normal force acts on the friction disk clutch.
In FIG. 2 is the construction principle when using the
Regelkupplung als Zusatzaggregat 24 im Längs-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges dargestellt. In F i g. 2 wird normalerweise über einen Motor 20 und ein nachgeschaltetes Getriebe 21 die Vorderachse 22 des Kraftfahrzeuges angetrieben. Bei sich einstellendem Schlupf an den Rädern der Vorderachse 22 beginnt die in dem Zusatzaggregat 24 angeordnete Regelkupplung durch die oben beschriebene Wirkung ein Drehmoment auf die Räder der Hinterachse 23 weiterzuleiten, da sich in diesem Fall zwischen den Rädern der Vorderachse 22 und den Rädern der Hinterachse 23 schlupf bedingt eine Relativdrehzahl einstellt, die die Regelkupplung zum Einschalten bringtControl clutch shown as an additional unit 24 in the longitudinal drive train of a motor vehicle. In Fig. 2 the front axle 22 of the motor vehicle is normally via a motor 20 and a downstream gearbox 21 driven. When there is slip on the wheels of the front axle 22 begins in the Auxiliary unit 24 arranged control clutch on a torque by the effect described above forward the wheels of the rear axle 23, since in this case between the wheels of the front axle 22 and the wheels of the rear axle 23 slip due to a relative speed that the control clutch for Switching on brings
In der Fig.3 ist ein herkömmliches Differentialgetriebe 26 dargestellt, von dem aus die Räder einer Achse is über beidseitig aus dem Getriebe herausragende Steckachsen 27 angetrieben werden.In Fig.3 is a conventional differential gear 26, from which the wheels of an axle are via quick-release axles protruding from the transmission on both sides 27 are driven.
Um eine Bremswirkung für das Differentialgetriebe 26 bei Eintreten von Schlupf an einem der beiden Triebräder zu bewirken, ist zwischen dem Tellerrad und der rechten Abtriebsseite eine Regelkupplung eingebaut, die gewährleistet, daß das ihr eingeprägte maximale übertragbare Drehmoment auch bei Schlupf eines Rades für das andere getriebene Rad zur Verfügung steht.To have a braking effect for the differential gear 26 when slip occurs on one of the two drive wheels a variable-speed clutch is installed between the crown wheel and the right-hand output side, which ensures that the maximum transmissible torque impressed on it, even when a wheel slips is available for the other driven wheel.
2525th
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
3030th
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Claims (3)
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbst einschaltende Regelkupplung zu schaffen, die ein definiertes maximales Nennmoment überträgt und weitgehend unabhängig von dem Übertragungsverhalten der Viskosekupplung ist, wobei es möglich sein soll, die Viskosekupplung und die Reibscheibenkupplung mit einem jeweils für sie optimalen Medium zu beaufschlagen.Another disadvantage is that the maximum torque cannot be clearly defined, since it depends on the respective temperature of the viscous coupling.
The invention is based on the object of creating a self-engaging control clutch that transmits a defined maximum nominal torque and is largely independent of the transmission behavior of the viscous clutch, whereby it should be possible to apply a medium that is optimal for them to the viscous clutch and the friction disk clutch .
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Also Published As
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