DE29614615U1

DE29614615U1 - Kupplungsanordnung mit Reservoir für hochviskose Flüssigkeit

Info

Publication number: DE29614615U1
Application number: DE29614615U
Authority: DE
Original assignee: GKN Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2006-08-24
Also published as: JPH1082436A; JP2896773B2; FR2752602B1; FR2752602A1; US5884739A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung mit zwei koaxialen gegeneinander drehbaren Teilen, wobei in einem der Teile eine Ringkammer ausgebildet ist, in der eine hochviskose Flüssigkeit enthalten ist, in der bei relativer Drehung der Teile gegeneinander mittels eines mit dem anderen der Teile verbundenen Förderkörpers eine Flüssigkeitsscherung bewirkt wird, wodurch in der Ringkammer ein Druckaufbau zur Erhöhung einer Drehmomentübertragung zwischen den Teilen erzeugt wird, wobei die Ringkammer mit einem Ausgleichsraum für die hochviskose Flüssigkeit mit variablem Volumen hydraulisch verbunden ist, welches aus einem axial offenen Ringraum und einem den Ringraum abschließenden axial verschiebbaren Ringelement gebildet wird.

Kupplungsanordnungen der genannten Art sind aus der DE 43 43 307 Al bzw. der US 4 905 808 (Fig. 23) bekannt. Hierbei wird der Ringraum von einem axial verschiebbaren Kolben begrenzt, der eine Reibungskupplungsanordnung, deren Lamellen abwechselnd mit je einem der beiden gegeneinander drehbaren Teile verbunden sind, beaufschlagt. Um bei einem Verschieben des Kolbens eine vollständige Füllung des Ringraums aufrechtzuerhalten bzw. thermische Volumenänderungen in der Reibungskupplungsanordnung auszugleichen, ist ein Reservoir vorgesehen, das aus einer axial offenen Ringnut und einen darin verschiebbaren, von Tellerfedern beaufschlagten Ringkolben gebildet wird.

Kupplungsanordnungen im Sinne der Erfindung sind hierbei in erster Linie alle Anordnungen, bei denen ein mit einem der drehbaren Teile verbundener Förderkörper in einer Ringkammer umläuft, wobei die Ringkammer von einem axial verschiebbaren Kolben abgeschlossen wird, so daß ein Verschieben des Kolbens einen Volumenausgleich erfordert.

Kupplungsanordnungen der genannten Art sind im Sinne der Erfindung auch übliche Viskokupplungen, bei denen in der Ringkammer jeweils abwechselnd mit den beiden gegeneinander drehbaren Teilen verbundene Lamellen in größerer Zahl angeordnet sind. Hierbei ist eine Temperaturveränderung in der eingeschlossenen viskosen Flüssigkeit mit einer Volumenänderung verbunden, die einen Volumenausgleich erfordern kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache sicher abzudichtende Konstruktion für das genannte Reservoir bereitzustellen.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß das Ringelement eine tellerfederartige konische Abschlußwand und daran anschließende ringförmige Abdichtelemente aufweist. Auf diese Weise ist das Ringelement zugleich abschließende Wand und federelastisches Element. In bevorzugter Ausführung sind die Abdichtelemente zylindrische Ringstege oder Ringlippen, die an Seitenwänden des Ringraums anliegen. Die genannten ringförmigen Abdichtelemente weisen bevorzugt zur Innenseite des Ausgleichsraums, so daß der Innendruck im Ausgleichsraum die Abdichtung unterstützt.

Vorzugsweise sind in die Seitenwände des Ringraums, an denen die Ringstege oder Ringlippen anliegen, Dichtringe in Nuten eingelegt. Dies stellt eine günstige und billige Abdichtung dar. Alternativ ist es möglich, daß die Ringstege oder Ringlippen Ausprägungen aufweisen, in die an den Seitenwänden des Ringraums anliegende Dichtringe eingelegt sind. Auf diese Weise kann die Fertigung des Ringraums vereinfacht werden.

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Weiterhin kann vorgesehen werden, daß als Axialanschlag für das Ringelement im Ringraum zumindest ein Sicherungsring in eine Umfangsnut in einer der Seitenwände eingesetzt ist. Daneben ist es auch möglich, daß als Axialanschlag für das Ringelement im Ringraum eine Ringkante in einer der Seitenwände des Ringraums ausgebildet ist. Wie auch anhand des nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispieles zu ersehen, umfaßt die Kupplungsanordnung vorzugsweise eine Reibungskupplung und eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für die Reibungskupplung, wobei die Reibungskupplung Reiblamellen umfaßt, die abwechselnd mit den gegeneinander drehbaren Teilen drehfest verbunden sind und wobei die Betätigungsvorrichtung die Ringkammer umfaßt, die in einem der gegeneinander drehbaren Teile ausgebildet ist und von einem axial verschiebbaren Kolben begrenzt wird, der auf die Reibungslamellen unmittelbar oder mittelbar einwirkt, und in der der die Flüssigkeitsscherung bewirkende Förderkörper einliegt, der mit dem anderen der drehbaren Teile verbunden ist.

Eine Kupplung nach dem Stand der Technik ist mit einer erfindungsgemäßen Kupplung in bevorzugter Ausführung zum Vergleich in den Zeichnungen dargestellt.

Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Kupplungsanordnung der gattungsgemäßen Art nach dem Stand der Technik im Längshalbschnitt;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung im Längshalbschnitt;

Fig. 3 die den Ausgleichsraum bildenden Bauteile der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung nach Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.

Die Figuren werden nachstehend, sofern nicht auf Unterschiede besonders hingewiesen wird_r gemeinsam beschrieben. Es ist ein Rotationsgehäuse 1 als äußeres Bauteil gezeigt, das das erste der gegeneinander drehbaren Teile bildet. Auf Einzelheiten wird später eingegangen. In das Gehäuse 1 ist ein Antriebsflansch 11 mit einer Innenverzahnung 12 drehfest und axial gesichert eingesetzt. In dem Gehäuse 1 sind zwei koaxiale Naben 2, 3 gehalten, die voneinander unabhängig ausgeführt sind, jedoch über identische Innenverzahnungen 4, 5 verfügen. Durch Einschieben eines Antriebszapfens in beide Verzahnungsbereiche werden die Naben 2, 3 drehfest miteinander gekoppelt. Sie bilden gemeinsam in einer Einbausituation das zweite der gegeneinander drehbaren Teile. Mit dem Gehäuse 1 sind Außenlamellen 6 drehfest verbunden; mit der Nabe 3 sind abwechselnd mit den Außenlamellen 6 angeordnete Innenlamellen 7 drehfest verbunden. Die Lamellen 6, 7, die sich am Antriebsflansch 11 axial abstützen und die unmittelbar von einer Druckplatte 13 beaufschlagbar sind, bilden eine Reibungskupplung. Die Druckplatte 13 wird ihrerseits unmittelbar von einem axial verschiebbaren Ringkolben 14 beaufschlagt, der eine Ringkammer 15 im Gehäuse begrenzt, in der bei relativer Drehung der Teile 1, 2 und 3 gegeneinander ein Flüssigkeitsdruck erzeugt wird. In der Ringkammer 15 ist ein Förderkörper 16 erkennbar, der über einen Verzahnungseingriff 17 mit der Nabe 2 drehfest verbunden ist. Weiterhin ist in der Ringkammer 15 ein Druckaufbau- und Steuerkörper 18 gezeigt, der begrenzt im Gehäuse 1 verdrehbar ist, wobei die Drehanschläge im dargestellten Schnitt nicht erkennbar sind. Der Druckaufbau- und Steuerkörper stellt sicher, daß unabhängig von der relativen Drehrichtung der Teile 1, 2 und 3 gegeneinander bei jeglicher relativer Drehung ein Druckaufbau in der Ringkammer 15 erfolgt. Durch den Druckaufbau wird der Ringkolben 14 axial in Richtung auf die Druckplatte 13 verschoben. Ein Paket Tellerfedern 19, das sich im Gehäuse 1 abstützt, wirkt hierbei einer Axialverschiebung zunächst entgegen. Erfolgt eine Verschiebung des Ringkolbens 14, so ändert

sich das Volumen in der Ringkammer 15. Über eine nicht dargestellt Verbindungsbohrung, die in einer anderen Schnittebene liegt, findet ein Volumenausgleich aus dem Innenraum des Ausgleichsraums 20 statt. Dieses wird aus einem Ringraum 21 im Gehäuse 1 und einem verschiebbaren Abschlußelement gebildet.

In Figur 1 wird dieses Abschlußelement von einem Ringkolben 8 gebildet, der von Tellerfedern 9 vorgespannt wird, die sich an einem Sicherungsring 10 abstützen.

Gemäß der Erfindung, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, wird der Ausgleichsraum 20 von einem gleich ausgeführten axial offenen Ringraum 21 sowie von einem Ringelement 25 mit einer verformbaren konischen Abschlußwand 22, an dem innen und außen zylindrische Ringstege 23, 24 angeordnet sind, gebildet.

In der äußeren Seitenwand des Ringraums 21 ist ein Sicherungsring 30 als Axialanschlag für den Ringsteg 23 eingesetzt. In der inneren Seitenwand des Ringraums 21 ist eine Ringkante 26 ausgeführt, an der der Ringsteg 24 sich stirnseitig abstützt. In Einstiche eingesetzte O-Ringe 27, 28 dienen zur Abdichtung des Ausgleichsraums 20. Die durchgezogen dargestellte Position des Ringelementes 25 zeigt das minimale Volumen des Ausgleichsraums, bei dem der Ringkolben 14 maximal in Richtung auf die Reibungskupplung 6,7 verschoben ist; die gestrichelt dargestellte Position zeigt das Maximal volumen des Ausgleichsraums, bei dem die Ringkammer 15 ihr geringstes Volumen aufweist, d. h. derRingkolben 14 liegt an einer Anschlagkante 29 in der Ringkammer 15 unter der Vorspannung der Tellerfedern 19 an.

Claims

• · ··*· Mim GKN Viscodrive GmbH 19. August 1996 Hauptstraße 150 Ne/bla (allO124) 53797 Lohmar P95070DE00 Kupplungsanordnung mit Reservoir für hochviskose Flüssigkeit Schutzansprüche

1. Kupplungsanordnung mit zwei koaxialen gegeneinander drehbaren Teilen (1; 2, 3), wobei in einem der Teile (1) eine Ringkammer (15) ausgebildet ist, in der eine hochviskose Flüssigkeit enthalten ist, in der bei relativer Drehung der Teile (1; 2, 3) gegeneinander mittels eines mit dem anderen der Teile (2, 3) verbundenen Förderkörpers (16) eine Flüssigkeit sscherung bewirkt wird, wodurch in der Ringkammer (15) ein Druckaufbau zur Erhöhung einer Drehmomentübertragung zwischen den Teilen (1; 2, 3) erzeugt wird, wobei die Ringkammer (15) mit einem Ausgleichsraum (20) mit variablem Volumen für die hochviskose Flüssigkeit hydraulisch verbunden ist, der aus einem axial offenen Ringraum (21) und einem den Ringraum (21) abschließenden axial verschiebbaren Ringelement (25) gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ringelement (25) eine tellerfederartige konische Abschlußwand (22) und daran anschließende ringförmige Abdichtelemente (23, 24) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Abdichtelemente zylindrische Ringstege (23, 24) oder Ringlippen umfassen, die an den Seitenwänden des Ringraums (21) anliegen.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß in die Seitenwände des Ringraums (21), an denen die Ringstege (23, 24) oder Ringlippen anliegen, Dichtringe (27/ 28) in Nuten eingelegt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ringstege (23, 24) oder Ringlippen Ausprägungen aufweisen, in die an den Seitenwänden des Ringraums (21) anliegende Dichtringe eingelegt sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß als Axialanschlag für das Ringelement (25) im Ringraum (21) zumindest ein Sicherungsring (30) in eine Umfangsringnut in einer der Seitenwände eingesetzt ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß als Axialanschlag für das Ringelement (25) im Ringraum (21) eine Ringkante (26) in einer der Seitenwände ausgebildet ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Kupplungsanordnung eine Reibungskupplung und eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für die Reibungskupplung umfaßt, wobei die Reibungskupplung Reiblamellen (6, 7) aufweist, die abwechselnd mit den gegeneinander drehbaren Teilen (1; 2, 3) drehfest verbunden sind und wobei die Betätigungsvorrichtung die Ringkammer (15) umfaßt, die in einem der gegeneinander drehbaren Teile (1) ausgebildet ist und von einem axial verschiebbaren Kolben (14) begrenzt wird, der auf die Reiblamellen (6, 7) unmittelbar oder mittelbar einwirkt, und in der der die Flüssigkeitsscherung bewirkende Förderkörper (16) einliegt, der mit dem anderen der drehbaren Teile (2, 3) verbunden ist.