AT396512B

AT396512B - Viskokupplung mit lamellen mit indexausnehmungen

Info

Publication number: AT396512B
Application number: AT0213490A
Authority: AT
Original assignee: Viscodrive Gmbh
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1993-10-25
Also published as: DE3940406A1; DE3940406C2; ATA213490A; JP2601377B2; US5080211A; JPH05263842A

Description

AT396 512 B

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Viskokupplung mit einem Gehäuse und mindestens einer darin relativ drehbar gelagerten Nabe, mit dem Gehäuse und der (den) Nabe(n) zugeordneten Sätzen von in einer bestimmten Folge abwechselnd angeordneten, jeweils gleichmäßig umfangsverteilte Durchbrüche aufweisenden Lamellen, wobei die Lamellen mit Indexausnehmungen für die Montage versehen sind und sich die Lamellen der Sätze radial teilweise überdecken, und mit einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere Silikonöl, welche den nicht von Lamellen besetzten und zwischen Gehäuse und der (den) Nabe(n) verbleibenden Innenraum zumindest teilweise ausfüllt.

Bei Viskokupplungen ist es bekannt, die dem Gehäuse zugeordneten Außenlamellen mit zwei diametral gegenüberliegenden Indexausnehmungen zu versehen. Diese Indexausnehmungen dienen dazu, die Lamellen zueinander in ihrer Lage auszurichten.

Je nach Anwendungsfall von Viskokupplungen, die vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt werden, ist eine unterschiedliche Ausrichtung der Lamellen zueinander erforderlich. Bei Viskokupplungen, die beispielsweise im Antriebsstrang zwischen den Vorder- und den Hinterrädern eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges eingebaut sind, ist es erforderlich, die Schlitze der in axialer Folge im Gehäuse angeordneten Außenlamellen so zueinander in Umfangsrichtung zu versetzen, daß eine Art Labyrinth gebildet wird, um die Viskokupplung leichter in den sogenannten Hump-Modus überführen zu können. Bei anderen Anwendungsfällen soll jedoch eine andere Kennung der Drehmoment-Drehzahlkurve erreicht werden. So soll beispielsweise ausgeschlossen werden, daß ein Durchtrieb des Drehmomentes zu 100 % erfolgt Vielmehr soll nur ein Teil des Eingangsmomentes weitergeleitet werden. Bei einer solchen Ausführungsform der Viskokupplung ist eine korrespondierende Lageausrichtung der Durchbrüche der Schlitze vorgesehen.

Bei den bekannten Ausführungsformen besteht jedoch die Schwierigkeit, daß keine genaue Kontroll-möglichkeit gegeben ist ob die gewünschte Montagefolge und Ausrichtung der Lamellen tatsächlich auch eingehalten wird.

Aus der GB-A-2 207 983 ist eine Viskokupplung bekannt bei welcher die der Nabe zugeordneten Lamellen an ihrem Außenumfang mit diametral gegenüberliegenden, halbkreisförmigen Ausnehmungen, weiche für den Zusammenbau genutzt werden können, versehen sind. Weitere Maßnahmen, durch welche eine Überprüfung von unterschiedlichen Ausführungsformen der Lamellen gegeneinander ermöglicht ist, sind dabei jedoch nicht vorgesehen. Aus der DE-Al-36 09 376 ist weiters eine Viskokupplung bekannt bei welcher überhaupt nur eine einzige Ausrichtung der Lamellen gegeneinander möglich ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde eine Viskokupplung und ein Verfahren zur Montage derselben zu schaffen, durch welche in einfacher Weise die gegenseitige Ausrichtung der Kupplungslamellen finden jeweiligen Anwendungsfall vorgenommen werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Lamellen eines der Sätze von Lamellen jeweils umfangsversetzte Indexausnehmungen auf weisen, von denen die erste Indexausnehmung auf ein»: zwischen einem Durchbruch und dem Lamellenmittelpunkt gedachten Linie radial innerhalb/oder außerhalb dieses Durchbruches angeordnet ist und die zweite Indexausnehmung auf dem selben Teilkreis wie die erste Indexausnehmung innerhalb eines Sektors der Lamellen, der durch zwei gedachte Linien beschrieben wird, die jeweils die Verbindungslinie zweier benachbarter Durchbrüche mit dem Lamellenmittelpunkt darstellen, angeordnet ist

Durch diese Ausbildung werden bei der Montage zwei alternative Zuordnungen der Lamellen zueinander ermöglicht Für den Fall, daß eine Viskokupplung mit einer niedrigen Kennung montiert werden soll, erfolgt die Montage so, daß die ersten Indexausnehmungen in ihrer Lage zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch wird auch erreicht, daß alle Durchbrüche zueinander korrespondierend angeordnet sind Für den Fall, daß eine humpfähige Viskokupplung montiert werden soll, sind die erste Ausnehmung einer ersten Lamelle und die zweite Ausnehmung einer zweiten Lamelle in einer übereinstimmenden und zueinander ausgerichteten Lage. Die ausgerichteten Ausnehmungen »möglichen das Einführen eines Prüfstabes, über den festgestellt werden kann, ob sich tatsächlich die Ausnehmungen der einzelnen Lamellen in einer ausgerichteten Anordnung zueinander befinden. Durch Feststell»! der Einführungstiefe in das Kupplungsgehäuse ist auch herauszufinden, ob sich alle Lamellen zueinander in der gewünschten Lage befinden. Für den Fall, daß eine Montage so erfolgen soll, daß eine Viskokupplung mit niedriger Drehmomentkennung und daher eine Lageausrichtung der ersten und zweiten Ausnehmungen über die gesamte axiale Länge des Lamellenpaketes erfolgen soll, müssen die von den Ausnehmungen gebildeten Kanäle der ersten und zweiten Indexausnehmungen für das Einführen eines Prüfstabes offen sein. Für den Fall, daß eine Verbauung zu ein» humpfähigen Kupplung erfolgen soll, darf nur ein Kanal gebildet weiden, in den ein Prüfstab eingeführt werden kann. Durch die wechselweise Veibauung und die versetzte Anordnung der Indexausnehmungen sind die anderen Ausnehmungen zueinander versetzt Das Einführen eines Prüfstabes ist nicht möglich.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die zweiten Indexausnehmungen mittig zwischen zwei Durchbrüchen angeordnet sind. Sie sind bevorzugt zu den ersten Durchbrüchen mit genügendem Umfangsäbstand versetzt, um die Lamellen nicht unnötig in einem konzentrierten Bereich zu schwächen.

Erleichtert wird die Überprüfung noch dadurch, wenn die Indexausnehmungen sich bezüglich ihres Querschnittes unterscheiden. Hierdurch wird eine Fehlmontage gänzlich ausgeschlossen. Es ist hierdurch nicht nur gewährleistet, daß tatsächlich eine Umfangsversetzung stattfindet, sondern darüberhinaus auch die Richtung d» Umfangsversetzung bestimmt ist. -2-

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Bevorzugt ist vorgesehen, daß die zweite Indexausnehmung einen kleineren Querschnitt aufweist, als die erste Indexausnehmung.

Um Unwuchten zu vermeiden, ist vorgesehen, daß den beiden Indexausnehmungen diametral gegenüberliegend gleiche, weitere Indexausnehmungen zugeordnet sind. Diese können jedoch auch für die Montage genutzt werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die beiden Indexausnehmungen an den dem Gehäuse zugehörigen Lamellen angebracht sind.

Bevorzugt gehen die Indexausnehmungen von dem äußeren Umfang der Lamellen aus.

Zur Montage ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die mit Indexausnehmungen versehenen Lamellen entweder mit deckungsgleicher Ausrichtung der ersten Ausnehmungen in das Gehäuse oder mit Lageausrichtung der osten und zweiten Indexausnehmung der aufeinanderfolgenden Lamellen in das Gehäuse eingesetzt werden.

Zur Überprüfung ist schließlich vorgesehen, daß nach der Montage der Lamellen ein im Querschnitt den Indexausnehmungen angepaßter Prüfstab in die ausgerichteten Indexausnehmungen eingeführt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungseispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt Fig. 1 schematisch eine Viskokupplung, Fig. 2 eine Seitenansicht einer einzelnen mit Indexausnehmungen versehenen und dem Gehäuse zuzuordnenden Lamelle, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Lamelle mit unterschiedlichen Indexausnehmungen, Fig. 4 einen Prüfstab, Fig. 5 einen Querschnitt des Prübstabes nach Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Viskokupplung (1) besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse (2), das aus dem zylindrischen Gehäusemantel (3) und den beiden Deckeln (4, 5) gebildet ist. Der Gehäusemantel (3) ist mit einer parallel zur Achse (X-X) verlaufenden Verzahnung (8) versehen. Einer der beiden Deckel, nämlich der Deckel (5) ist fest mit dem Gehäusemantel (3) verbunden, während der andere Deckel (4) entfembar ist.

Die Nabe (10) ist drehbar in den Bohrungen (6) der beiden Deckel (4,5) des Gehäuses (2) gelagert Die Nabe (10) ist auf ihrer Außenfläche mit einer sich ebenfalls parallel zur Achse (X-X) erstreckenden Verzahnung (11) versehen. In der Verzahnung (8) des Gehäuses (2) sind ringförmige Außenlamellen (7) über die Länge des Innenraumes und entlang der Achse (X-X) verteilt angeordnet. Hierzu sind die Außenlamellen (7) über Distanzringe mit Abstand gehalten. Jeweils zwischen zwei Außenlamellen (7) sind in der Verzahnung (11) der Nabe (10) drehfest, aber axial verschiebbar Innenlamellen (9) aufgenommen. Es ist auch eine andere Folge der Anordnung von Außenlamellen (7) und Innenlamellen (9) denkbar. Die Nabe (10) ist gegenüber den Deckeln (4, 5) des Gehäuses über Dichtungen (12) abgedichtet. Der entfembare Deckel (4) ist gegenüber dem Gehäusemantel (3) durch eine Dichtung (12) abgedichtet Die Nabe (10) der Viskokupplung (1) kann beispielsweise mit einem Antrieb und das Gehäuse (2) mit einem anzutreibenden Teil drehfest verbunden sein. Der nicht von Lamellen (7, 9) besetzte Innenraum zwischen Gehäuse (2) und Nabe (10) ist zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, beispielsweise Silikonöl gefüllt. Die Lamellen (7,9) sind mit Durchbrüchen versehen. Bei Auftreten einer Drehzahldifferenz zwischen der beispielsweisen angetriebenen Nabe (10) und dem anzutreibenden Gehäuse (2) erfolgt eine Scherung des viskosen Mediums und infolge der sich daraus ergebenden Erwärmung eine Ausdehnung und ein Anstieg des Innendrucks in der Viskokupplung (1), wodurch mit steigender Drehzahldifferenz ein ansteigendes Moment übertragen werden kann. Die Art der Anordnung der Lamellen (7) einander gegenüber im Gehäuse (2) ergibt eine unterschiedliche Drehmomentcharakteristik.

Wie aus Fig. 2 und 3 erkennbar, sind die Außenlamellen (7) mit umfangsverteilt angeordneten Durchbrüchen (16) in Form von Schlitzen versehen. Die Schlitze gehen von dem Umfang der Bohrung (17) in der Außenlamelle (7) aus. Sie erstrecken sich von radial innen nach außen über einen Teil der radialen Stärke der Lamellen (7). Auf dem Außenumfang (15) ist eine Verzahnung eikennbar, mit der die Außenlamelle (7) in der Verzahnung (8) des Gehäuses (2) drehfest aufgenommen ist.

Jede der Außenlamellen (7) ist mit zwei Indexausnehmungen (13) und (14) versehen. Die erste Indexausnehmung (13) ist phasengleich zu einem Durchbruch (16) angeordnet. Sie geht vom Außenumfang (15) der Lamelle (7) aus und ist im wesentlichen durch einen Kreisbogen begrenzt Die zweite Indexausnehmung (14) ist hierzu umfangsversetzt angeordnet

Sie befindet sich zwischen zwei Durchbrüchen (16), und zwar auf der halben Teilung zwischen den beiden Durchbrüchen (16). Den beiden Indexausnehmungen (13) und (14) sind diametral gegenüberliegend weitere Indexausnehmungen zugeordnet. Die der ersten gegenüberliegende ist mit (13a) und die der zweiten Indexausnehmung gegenüberliegende mit (14a) bezeichnet Die gegenüberliegende Anordnung ist gewünscht, um bei Drehung Unwuchten zu vermeiden.

Die Indexausnehmungen (13,14) und (13a, 14a) in der Fig. 2 sind in ihren Abmessungen gleich, bei der in der Fig. 3 gezeigten Außenlamelle (7) sind die Indexausnehmungen (14,14a) jedoch kleiner als die der Indexausnehmung (13,13a) ausgebildet Für eine erste Montagefolge von Lamellen (7) für eine Viskokupplung (1) mit einer niedrigen Drehmomentkennung, so wie sie beispielsweise für ein Sperrdifferential zwischen den beiden getriebenen Rädern eines frontgetriebenen Personenkraftwagens eingesetzt wird, erfolgt eine Umfangsausrichtung der Lamellen (7) dem Gehäuse (2) gegenüber so, daß die ersten Indexausnehmungen (13) aller in axialer Folge entlang der Drehachse (X-X) angeordneten Außenlamellen (7) phasengleich angeordnet sind und eine Art Kanal bilden. Dies trifft auch für die zweiten Indexausnehmungen (14) zu. Eine Überprüfung ist dadurch möglich, daß in beide, -3-

Claims

AT 396 512 B durch die Indexausnehmungen (13) und (14) gebildeten Kanäle ein Prüfstab (18) bzw. (19) eingeführt wird, über welchen feststellbar ist, ob über die gesamte Länge des Gehäuses (2) eine genaue Ausrichtung der Lamellen (7) in der zueinander phasengleichen Anordnung der Durchbrüche (16) erreicht ist Der in der Fig. 4 und 5 abgebildete Prüfstab (18) weist einen Handgriff und einen halbrunden Stab auf, der den Indexausnehmungen (13, 13a, 14, 14a) der Außenlamelle (7) angepaßt ist. Die beiden Prüfstäbe (18,19) unterscheiden sich hierbei durch die Abmessungen der halbrunden Seite, die für eine Außenlamelle (7) nach Füg. 3 erforderlich sind. Beide Prüfstäbe (18,19) weisen eine Markierung (20) auf, aus der erkennbar ist, daß der Stab durch die Indexausnehmungen (13,14) aller Außenlamellen (7) hindurch bis zur Anlage an den Deckel (4) bzw. (5) der Viskokupplung (1) «folgt ist. Für den Fall, daß eine humpfähige Kupplung montiert werden soll, folgt auf die Montage einer ersten Lamelle (7) eine verdrehte Montage einer zweiten Lamelle (7) derart, daß die erste Ausnehmung (13) der eisten Lamelle (7) in ihrer Lage zu der zweiten Ausnehmung (14) der zweiten Lamelle (7) ausgerichtet ist. Hierauf folgt wieder eine Lamelle (7) mit einer Ausrichtung der ersten Ausnehmungen (13) zu den anderen zueinander ausgerichteten Ausnehmungen (13,14). Diese Folge setzt sich über die gesamte Baulänge der Viskokupplung (1) und alle im Gehäuse (2) zu montierenden Lamellen (7) fort. Bei einer solchen Montage ist es nur möglich, einen Prüfstab (18) einzuführen, da nur ein Kanal über die gesamte Gehäusetiefe gebildet wird. Für den Fall, daß die zweiten Indexausnehmungen (14) mit einem kleineren und von Querschnitt der ersten Ausnehmungen (13) abweichenden Querschnitt gestaltet sind, ergibt sich die Bedingung, daß in den Kanal, der durch die sich überdeckenden Indexausnehmungen (13,14) gebildet wird, nur ein Prüfstab (19) eingefügt werden kann, der dem Querschnitt der zweiten Indexausnehmungen (14) angepaßt ist. Die richtige Montage wird dabei zweckmäßigerweise durch eine am Prüfstab (18,19) befindliche Markierung überprüft. Durch die verdrehte Montage ergibt sich kein zweiter Prüfkanal. Durch die Ausbildung der Lamellen (7) und die Ausführung des Montageverfahrens ist gewährleistet, daß eine leichte Überprüfbarkeit gegeben ist, ob die erforderliche Montagefolge und Anordnung der Lamellen im Gehäuse erreicht ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Viskokupplung mit einem Gehäuse und mindestens einer darin relativ drehbar gelagerten Nabe, mit dem Gehäuse und der (den) Nabe(n) zugeordneten Sätzen von in einer bestimmten Folge abwechselnd angeordneten, jeweils gleichmäßig umfangsverteilte Durchbrüche aufweisenden Lamellen, wobei die Lamellen mit Indexausnehmungen für die Montage versehen sind und sich die Lamellen der Sätze radial teilweise überdecken, und mit einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere Silikonöl, welche den nicht von Lamellen besetzten und zwischen Gehäuse und der (den) Nabe(n) verbleibenden Innenraum zumindest teilweise ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (7) eines der Sätze von Lamellen (7) jeweils zwei umfangsversetzte Indexausnehmungen (13,14) aufweis«i, von denen die erste (13) auf ein«' zwischen einem Durchbruch (16) und d«n Lamellenmittelpunkt gedachten Linie radial innerhalb/oder außerhalb dieses Durchbruchs (16) und die zweite Indexausnehmung (14) auf demselben Teilkreis wie die erste Indexausnehmung (13) inn«halb eines Sektors der Lamellen (7) angeordnet ist, der durch zwei gedachte Linien beschrieben wird, die jeweils die V«bindungslinie zwei« benachbart« Durchbrüche (16) mit dem Lamellenmittelpunkt darstellen.
2. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Indexausnehmung (14) mittig zwischen zwei Durchbrüchen (16) angeordnet ist.
3. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hidexausnehmungen (13,14) sich bezüglich ihres Querschnittes unterscheiden.
4. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Indexausnehmung (14) einen klein«en Querschnitt aufweist als die «ste gegenüberliegend gleiche weitere Indexausnehmung (13).
5. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Indexausnehmungen (13,14) diametral gegenüberliegend gleiche weitere Indexausnehmungen (13a, 14a) zugeordnet sind.
6. Viskokupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Indexausnehmungen (13,14) an den dem Gehäuse (2) zugehörigen Lamellen (7) angebracht sind. -4- AT396 512B
7. Viskokupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexausnehmungen (13,14) von dem äußeren Umfang (IS) der Lamellen (7) ausgehen.
8. Verfahren zur Montage von Viskokupplungen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis S 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Indexausnehmungen (13,14) versehenen Lamellen (7) entweder mit deckungsgleicher Ausrichtung der ersten Ausnehmungen (13) in das Gehäuse (2) oder mit Lageausrichtung der ersten und zweiten Indexausnehmungen (13,14) der aufeinanderfolgenden Lamellen (7) in das Gehäuse (2) eingesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Montage der Lamellen (7) ein im Querschnitt den Indexausnehmungen (13,14) angepaßter Prüfstab (18,19) in die ausgerichteten Indexausnehmungen (13,14) eingeführt wird. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 15