DE3823180C1

DE3823180C1 - Viscous coupling

Info

Publication number: DE3823180C1
Application number: DE3823180A
Authority: DE
Inventors: Georg 5200 Siegburg De Kwoka
Original assignee: Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 1990-02-22
Anticipated expiration: 2008-07-09

Abstract

The invention relates to a viscous coupling with a casing 1 and a hub 5 and with discs 7, 8a, 8b associated with the casing 1 and the hub 5. Arranged between two first discs 7 there is in each case a pair of second discs 8a, 8b. The first discs 7 are, for example, associated with the casing 1 in a manner fixed against rotation and, via a spacer ring 14, against axial displacement, whereas the respective second discs 8a, 8b are associated with the hub in a manner fixed in terms of rotation but are axially displaceable. The interior 12 of the casing is at least partially filled with a viscous medium, e.g. silicone oil. Due to the pairwise arrangement of the second discs 8a, 8b and the recesses at the openings, these discs move apart axially when a certain operating condition occurs and come to rest against the respectively adjacent first disc 7. As a result, a first disc is in each case enclosed on both sides by second discs. This gives rise to wide-area frictional contact and an increased transmission capacity. An improvement in the torque transmission capacity and a reduction in the risk of deformation of the first discs 7 and more rapid and reliable transition to the hump are achieved. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Viskosekupplung mit einem Gehäuse als einem Kupplungsteil und einer in dem Gehäuse drehbar auf genommenen Nabe als weiteren Kupplungsteil, welche jeweils mit einem Antrieb und einem Abtrieb verbindbar sind, mit an den beiden Kupplungsteilen drehfest in Verzahnungen aufgenommenen, mit Durchbrüchen versehenen Lamellen und mit einer zumindest teilweisen Füllung des Kupplungs innenraumes mit einem viskosen flüssigen Medium, insbe sondere auf der Basis von Silikonöl.The invention relates to a viscous coupling with a housing as a coupling part and one rotatable in the housing taken hub as another coupling part, which each are connectable with an input and an output, with on the two coupling parts rotatably in toothing recorded, provided with openings slats and with an at least partial filling of the clutch interior with a viscous liquid medium, esp especially based on silicone oil.

Bei derartigen bekannten Viskosekupplungen sind jeweils abwechselnd eine Kupplungslamelle dem einen Kupplungsteil, nämlich dem Gehäuse und eine dem anderen Kupplungsteil, nämlich der Nabe, zugeordnet. Bevorzugt sind die dem Ge häuse zugeordneten Außenlamellen distanziert zueinander angeordnet. Die Innenlamellen sind in den Verzahnungen, auf denen sie drehfest aufgenommen sind, axial verschieb bar gegenüber den dem Gehäuse zugeordneten Außenlamellen. Der Innenraum der Kupplung ist zumindest teilweise mit Silikonöl gefüllt. Solche Kupplungen werden bevorzugt im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in vierradgetriebenen Fahrzeugen, zwischen der Hinter- und Vorderachse angeordnet, und zwar in Verbindung mit einem Differential, um die Differentialwirkung im Falle des Auftretens eines niedrigeren Haftbeiwertes an den Vorder- oder Hinterrädern für die Zuschaltung des Antriebes zu den Rädern der anderen Achse auszunutzen. Tritt nämlich eine Differenzdrehzahl zwischen dem Kupp lungsgehäuse und der Nabe, also zwischen den Außenlamellen und den Innenlamellen auf, so wird aufgrund der Scherbe anspruchung der Flüssigkeit ein Moment aufgebaut, so daß auch zu den normalerweise nicht angetriebenen Rädern ein Drehmoment geleitet wird. Aufgrund der Scherbeanspruchung der viskosen Flüssigkeit erfolgt eine Temperaturerhöhung und damit eine Vollfüllung des gesamten Innenraumes. Be ginnend mit dem Zustand des Erreichens einer vollständigen Füllung tritt auch eine axiale Bewegung der nicht fixier ten Lamellen in Richtung auf eine der benachbarten fixier ten Außenlamellen ein. Diese Bewegung kommt dadurch zu stande, daß normalerweise die beweglichen Lamellen nicht mittig zwischen zwei fixierten Lamellen verharren. Es ergeben sich vielmehr unterschiedliche Spalte zu den be nachbarten Lamellen. Aufgrund der unterschiedlichen Spalte pflanzt sich die Druckerhöhung aufgrund der beiderseitig unterschiedlichen Drosselwirkung schneller in den Be reichen des größeren Spaltes fort, so daß sich die beweg liche Lamelle in Richtung auf die dem kleineren Spalt benachbarte fixierte Lamelle bewegt. Wenn die bewgliche Lamelle zu der fixierten Lamelle einseitig in Kontakt kommt, ergibt sich ein Reibschluß, so daß die Kupplung zumindest in einem dualen Modus arbeitet, d. h. es tritt einerseits eine Scherbeanspruchung des Silikonöls ein und andererseits besteht ein Reibkontakt und damit eine Wir kung als Reibkupplung durch die Anlage der Lamellen anein ader. Dieser Effekt wird als Hump bezeichnet und stellt gewissermaßen eine Selbstschutzfunktion der Kupplung dar, da er eine Überlastung verhindert. Sie kann also in diesem Zustand mehr Drehmoment übertragen, als dies aufgrund der gescherten Flüssigkeit üblicherweise möglich wäre, da in diesem Zustand bevorzugt keine Relativbewegung mehr zwischen den dem Gehäuse und den der Nabe zuge ordneten Lamellen eintritt. Das Silikonöl kann abkühlen und die Kupplung wieder in den Modus der Funktion als Flüssigkeitsreibungskupplung überführt werden. Solche Zustände treten z. B. beim Einsatz einer solchen Kupplung im selbsttätig sperrbaren Differential eines Kraftfahr zeuges auf, wenn aufgrund eines nur schwer zu überwindenden Hindernisses für die Räder kurzzeitig ein hohes Moment aufgebracht werden muß. In dieser Situation wird aufgrund des eintretenden Humps eine solche hohe Drehmomentüber tragungskapazität erreicht, ohne daß jedoch die zur normalen Drehmomentübertragung vorgesehenen Flüssigkeit aufgrund der schnellen Relativbewegungen einer hohen Scherbeanspruchung ausgesetzt und damit beschädigt wird. Die Humpfunktion sichert also die Funktion der Kupplung über eine längere Lebensdauer.In such known viscous clutches are each alternately a clutch plate one clutch part, namely the housing and one the other coupling part, namely the hub assigned. The Ge are preferred outer slats assigned to the housing are spaced apart from one another arranged. The inner fins are in the toothing, on which they are rotatably received, axially shift bar compared to the outer slats assigned to the housing. The interior of the clutch is at least partially with Filled with silicone oil. Such couplings are preferred in Drive train of motor vehicles, for example in four-wheel drive vehicles, between the rear and Front axle arranged, in connection with a Differential to the differential action in the case of Occurrence of a lower adhesion coefficient on the front or rear wheels for engagement of the drive to the wheels of the other axis. This is because a differential speed occurs between the clutch lungs housing and the hub, i.e. between the outer plates and the inner lamellas, because of the shard moment of liquid build up a moment, so that also to the normally non-driven wheels Torque is passed. Due to the shear stress the viscous liquid is subjected to an increase in temperature and thus a full filling of the entire interior. Be starting with the state of reaching a full Filling also occurs in an axial movement of the non-fix fix the ten slats in the direction of one of the neighboring ones outer slats. This movement comes about was able to say that normally the movable slats are not stay in the middle between two fixed slats. It rather there are different columns to the be neighboring slats. Because of the different column plants the pressure increase due to the mutual different throttling effects faster in the loading reach the larger gap so that the move lamella towards the smaller gap adjacent fixed slat moves. If the possible Slat on one side in contact with the fixed slat comes, there is a frictional engagement, so that the clutch works at least in a dual mode, d. H. it occurs on the one hand a shear stress on the silicone oil and on the other hand there is a frictional contact and therefore a we kung as a friction clutch by the system of the plates Vein. This effect is called hump and poses to a certain extent represent a self-protection function for the clutch, because it prevents overload. So you can in this Transmitted more torque than this due to the condition sheared liquid would normally be possible because in this state prefers no relative movement more between the housing and the hub arranged slats enters. The silicone oil can cool down and the clutch back into the mode of functioning as Fluid friction clutch to be transferred. Such Conditions occur e.g. B. when using such a clutch in the automatically lockable differential of a motor vehicle stuff if due to a difficult to overcome Obstacle for the wheels for a short moment a high moment must be applied. In this situation is due of the incoming hump over such a high torque carrying capacity reached, but without the normal torque transmission fluid provided due to the rapid relative movements of a high one Exposed to shear stress and thus damaged. The hoisting function thus ensures the function of the clutch over a longer lifespan.

Bei den bekannten Kupplungen besteht jedoch der Nachteil, daß die bewegliche Lamelle die feststehende Lamelle ver formt. Man spricht in einem solchen Falle von einem Tellern der feststehenden Lamelle. Dabei kann es zu einer insgesamt bleibenden Verformung kommen. Im übrigen wird aufgrund der Tellerung keine vernünftige Anlage mehr ge währleistet, so daß sich auch die Schutzfunktion des Humps verändert. Dazu kommt, daß nicht immer gewährleistet ist, daß die Lamelle sich tatsächlich auf die andere Lamelle zu bewegt.In the known couplings, however, there is the disadvantage that that the movable slat ver the fixed slat forms. In such a case one speaks of one Plates of the fixed slat. This can lead to a total permanent deformation. Otherwise no more sensible system due to the plate ensures that the protective function of the hump changed. In addition, it is not always guaranteed that the slat is actually on the other slat too moved.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, die an sich wünschenswerte Funktion des Humps zu ver bessern und die Drehmomentkapazität der Kupplung während dises Zustandes zu erhöhen, ohne daß sich Verformungen an den Lamellen einstellen.Proceeding from this, the invention is based on the object de to ver the desirable function of the hump improve and the torque capacity of the clutch during to increase this state without deformation adjust the slats.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils zwischen zwei einem Kupplungsteil zugeordneten ersten Lamellen zwei zweite Lamellen angeordnet sind, die dem anderen Kupplungsteil zugeordnet sind, und daß zu mindest die zweiten Lamellen axial beweglich in der Ver zahnung des zugehörigen Kupplungteiles aufgenommen und die Begrenzungskanten der Durchbrüche, die jeweils der anderen zweiten Lamelle zugewandt sind, einen Einlauf trichter bildend, eingezogen sind.This object is achieved in that each between two assigned to a coupling part first slats are arranged two second slats are assigned to the other coupling part, and that too at least the second slats axially movable in the ver teeth of the associated coupling part added and the boundary edges of the openings, each of the other second slat facing an inlet forming funnels.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß nunmehr eine gezielte und beschleunigte Bewegung der beiden zweiten Lamellen in Richtung auf die seitlich daneben angeordneten ersten Lamellen erfolgt, denn durch die Anordnung wird eine Bewegung der Flüssigkeit aus den Spalten zwischen den ersten Lamellen und den zweiten Lamellen durch die Durch brüche in den Spalt zwischen zwei zweiten Lamellen und deren Auseinanderbewegung bewirkt. Da jeweils zwei paar weise angeordnete zweite Lamellen mit Erstlamellen ab wechseln, wird auch erreicht, daß sich die zweiten Lamellen jeweils so bewegen, daß sich im Zustand des Humps eine Lamelle eines ersten Paares von zweiten Lamellen und eine Lamelle eines zweiten Paares von zweiten Lamellen an eine erste Lamelle anlegen und zwischen sich einschließen. Hierdurch wird eine beidseitige Abstützung der ersten Lamellen erreicht, so aß eine Verformung nicht mehr ein tritt. Darüber hinaus wird aufgrund dieser Ausbildung eine Verdoppelung der Reibflächen erreicht, so daß insgesamt eine Vergrößerung der Drehmomentkapazität während der Humpfunktion eintritt, da mehr Reibflächen an der Dreh momentübertragung teilnehmen. Gleichzeitig wird aber auch die Pressng verringert, so daß keine Beschädigungen auf treten können. Im übrigen tritt auch noch der Effekt ein, daß nicht mehr aufgrund der Spaltunterschiede in einer statischen Weise ein einseitiger Druckaufbau für eine Bewegung der einen Lamelle in Richtung auf die andere Lamelle bewirkt wird, sondern daß bei der Scherung aufgrund der Spaltwirkung zwischen zwei zweiten Lamellen, die ein Paar bilden, eine Auseinanderbewegung unter Nutzung eines hydrodynamischen Effektes eintritt. Die trichterförmigen Einziehungen sor gen für eine gezielte Förderung der Flüssigkeit in den Spalt zwischen den beiden zweiten Lamellen.The advantage of this training is that now one targeted and accelerated movement of the second two Slats in the direction of those arranged to the side first slats takes place because of the arrangement a movement of the liquid from the gaps between the first slats and the second slats through the through breaks in the gap between two second slats and whose movement apart. There are two pairs each wise arranged second slats with first slats change, it is also achieved that the second slats move each so that in the state of the hump a Slat of a first pair of second slats and one Slat of a second pair of second slats on one Place the first slat and enclose it between them. This will support the first on both sides When the lamellae reached, deformation no longer ate occurs. In addition, due to this training Doubling of the friction surfaces achieved, so that overall an increase in torque capacity during the Buckling function occurs because more friction surfaces on the turning Participate in momentum transmission. At the same time, too the pressure is reduced so that no damage occurs can kick. Otherwise there is also the effect that no longer due to the gap differences in one statically a one-sided pressure build-up for a Movement of some Slat is caused towards the other slat but that the shear due to the splitting effect between two second slats, which form a pair, one Moving apart using a hydrodynamic Effect occurs. The funnel-shaped indentations sor for a targeted pumping of the liquid in the Gap between the two second slats.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die einzeln angeordneten Lamellen dem Gehäuse zugeordnet sind, also die Außen lamellen bilden, während die paarweise angeordneten La mellen, also zweiten Lamellen, der Nabe als Innenlamellen zugeordnet sind.It is preferably provided that the individually arranged Slats are assigned to the housing, i.e. the outside form lamellas, while the La mellen, so second fins, the hub as inner fins assigned.

Es ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der die einzeln angeordneten Lamellen der Nabe zugeordnet sind, während die jeweils paarweise angeordneten zweiten Lamellen dem Gehäuse zugeordnet sind. Eindeutige Bewe gungsverhältnisse ergeben sich auf jeden Fall dann, wenn die einzeln angeordneten Lamellen über Distanzringe in der Verzahnung des zugeordneten Kupplungsteiles auf Distanz zueinander gehalten sind und nur die paarweise angeordne ten Lamellen beweglich, d. h. in Achsrichtung auf die ein zeln angeordneten Lamellen zu beweglich in der Verzahnung des ihnen zugeordneten Kupplungsteiles angeordnet sind.However, a reverse arrangement is also possible assigned to the individually arranged lamellae of the hub are, while the second paired Slats are assigned to the housing. Clear evidence conditions arise in any case if the individually arranged slats via spacer rings in the Gearing of the assigned coupling part at a distance are held to each other and only arranged in pairs ten slats movable, d. H. in the axial direction on the one arranged slats too flexible in the toothing the coupling part assigned to them are arranged.

Dabei sind in weiterer Ausgestaltung die Einziehungen bevorzugt durch eine schräge oder abgerundete Ausbildung der Begrenzungskanten der Durchbrüche gebildet.In a further embodiment, the recoveries are preferably by an oblique or rounded design the boundary edges of the openings.

Bevorzugt sind die Durchbrüche als umfangsverteilte radial verlaufende Schlitze ausgebildet.The openings are preferably radial distributed around the circumference extending slots formed.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Durch brüche der jeweils beiden zweiten Lamellen, die paarweise angeordnet sind, versetzt zueinander anzuordnen, so da keine fluchtende Anordnung gegeben ist. Für den Fall, daß die Durchbrüche als Radialschlitze ausgebildet sind, ist ein Umfangsversatz der Lamellen zueinander vor gesehen. Hierdurch wird erreicht, daß die Durchbrüche, die von der Fläche der jeweils anderen zweiten Lamellen abge deckt sind. Diese Ausbildung bewirkt eine schnelle Aus einanderbewegung der paarweise angeordneten zweiten La mellen in Richtung auf die benachbarten einzeln angeordne ten Lamellen, um mit diesen in Reibschluß zu kommen.In a further embodiment it is proposed that the through breaks of the two second slats, the are arranged in pairs, staggered, so there is no alignment. For the Case that the openings are designed as radial slots there is a circumferential offset of the slats to each other seen. This ensures that the breakthroughs abge from the area of the other second slats are covered. This training causes a quick exit movement of the second La arranged in pairs mellen in the direction of the neighboring ones ten slats to come into frictional engagement with them.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Kupplung nach der Erfindung ist der Antriebsstrang in Kraftfahrzeugen zur selbsttätigen Sperrung der Ausgleichbewegung eines Differentialgetriebes oder aber zur Weiterleitung einer Drehbewegung auf die nicht ständig angetriebenen Räder des Kraftfahrzeuges.A preferred field of application for the coupling after the Invention is the drive train in motor vehicles for automatic blocking of the compensatory movement of a Differential gear or to forward one Rotational movement on the wheels of the not constantly driven Motor vehicle.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtTwo preferred embodiments of the invention are shown in the drawing is shown schematically. It shows

Fig. 1 eine erste Version mit paarweise angeordneten Innenlamellen als zweite Lamellen, Fig. 1, a first version with paired inner disk as second fins,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit paarweise ange ordneten Außenlamellen als zweite Lamellen, Fig. 2 shows a second embodiment with pairs of outer disk as second fins,

Fig. 3 die gegenseitige Zuordnung der zweiten Lamellen hinsichtlich eines Ausführungsbeispieles nach Fig. 1, Fig. 3 shows the mutual assignment of the second disk with respect to an embodiment as shown in Fig. 1,

Fig. 4 die gegenseitige Zuordnung zweier erster und zwei ter Lamellen als Detail gemäß Schnitt A-A von Fig. 1, Fig. 4 shows the mutual association of two first and two fins ter as a detail according to section AA of Fig. 1,

Fig. 5 die in ein sperrbares Ausgleichsgetriebe integrierte Kupplung und Fig. 5, the clutch integrated in a lockable differential and

Fig. 6 ein Antriebsschema für ein vierradgetriebenes Fahrzeug. Fig. 6 is a drive diagram for a four-wheel drive vehicle.

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung 17 besitzt ein Ge häuse 1, das aus dem zylindrischen Mantel sowie zwei Radialwänden 3, 4 besteht. Die Radialwand 3 ist bevorzugt unlösbar mit dem Mantel 2 verbunden, während die Radial wand 4 in den Mantel 2 lösbar eingesetzt ist, aber diesem gegenüber durch eine Dichtung 13 a abgedichtet und durch einen Sicherungsring axial unverschiebbar gehalten ist. Der Mantel 2 weist in seiner Innenfläche eine Verzahnung 6 auf, die umfangsverteilte Zähne umfaßt, die sich parallel zur Richtung der Drehachse X-X der Kupplung 17 erstrecken. In Bohrungen der Radialwände 3, 4 des Gehäuses 1 ist eine Nabe 5 drehbar aufgenommen. Die Nabe 5 ist hohl ausgebil det und besitzt eine Bohrung 11, in der eine Innenverzah nung 10 angebracht ist. Diese ist zur Verbindung mit einem Ab- oder Antriebsteil vorgesehen. Ebenso ist das Gehäuse 1 mit einem solchen verbindbar. Die Nabe 5 weist endseitig eine zylin drische Außenfläche auf, welche in den Bohrungen der Radialwände 3, 4 ausgenommen ist. Zur Abdichtung zwischen der zylindrischen Außenfläche der Nabe 5 und dem Gehäuse 1 sind in den Radialwänden 3, 4 Dichtungen 13 eingesetzt. Im Zwischenbereich ist die Nabe 5 auf ihrer Außenfläche mit axial bezüglich der Drehachse X-X verlaufenden Zähnen 9 versehen, die umfangsverteilt angeordnet sind.The clutch 17 shown in Fig. 1 has a Ge housing 1 , which consists of the cylindrical jacket and two radial walls 3, 4 . The radial wall 3 is preferably non-detachably connected to the jacket 2 , while the radial wall 4 is releasably inserted in the jacket 2 , but sealed against this by a seal 13 a and is held axially immovably by a retaining ring. The jacket 2 has in its inner surface a toothing 6 , which comprises circumferentially distributed teeth which extend parallel to the direction of the axis of rotation XX of the coupling 17 . A hub 5 is rotatably received in bores in the radial walls 3, 4 of the housing 1 . The hub 5 is hollow ausgebil det and has a bore 11 in which an internal toothing 10 is attached. This is intended for connection to a drive or drive part. The housing 1 can also be connected to such a housing. The hub 5 has at the end a cylindrical outer surface, which is excluded in the bores of the radial walls 3, 4 . Seals 13 are used in the radial walls 3, 4 for sealing between the cylindrical outer surface of the hub 5 and the housing 1 . In the intermediate area, the hub 5 is provided on its outer surface with teeth 9 which extend axially with respect to the axis of rotation XX and are arranged distributed over the circumference.

Im Innenraum 12 des Gehäuses 1 sind Lamellen 7, 8 a, 8 b angeordnet. Es sind zwei verschiedene Sätze von Lamellen vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind dem Gehäuse 1 erste Lamellen 7 drehfest zugeordnet. Die ersten Lamellen 7, nachfolgend für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Außenlamellen bezeichnet, haben außen Zähne, die zu der Verzahnung im Gehäuse 1 passend ausge bildet sind. Die Außenlamellen 7 sind also drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden. Sie sind im Abstand zueinander angeordnet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hier zur Distanzierung zweier Außenlamellen 7 ein Distanzring 14 vorgesehen. Eine solche Distanzierung ist jedoch nicht in allen Anwendungsfällen erforderlich. Zwischen zwei benachbarten Außenlamellen 7 ist jeweils ein Paar von zweiten Lamellen 8 a, 8 b angeordnet, die bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 1 der Nabe 5 drehfest zugeordnet sind und nachfolgend als Innenlamellen in diesem Zusammen hang bezeichnet sind. Die beiden Innenlamellen 8 a, 8 b weisen in ihrer Bohrung eine zu der Verzahnung 9 der Nabe 5 passende Verzahnung auf, mit der sie drehfest aber axial verschiebbar auf der Nabe 5 angeordnet sind. Es ist er kenntlich, daß zwei zweite Lamellen bzw. Innenlamellen 8 a, 8 b als Paar unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Der gesamte Innenraum 12 ist mit solchen abwechselnden Anor dnungen von Außenlamellen 7 und Paaren von Innenlamellen 8 a und 8 b besetzt. Der verbleibende Gehäuseinnenraum ist zumindest teilweise mit einer viskosen Flüssigkeit, insbe sondere auf der Basis von Silikonöl, gefüllt. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 1 und der Nabe 5 baut sich aufgrund der Scherbeanspruchung der im Gehäuseinnen raum 12 befindlichen Flüssigkeit ein Drehmoment auf, so daß eine Mitnahme des nichtangetriebenen Kupplungsteiles, also entweder der Nabe 5 oder des Gehäuses 1, erfolgt. Mit fortschreitender Erwärmung des Silikonöls im Gehäuseinnen raum aufgrund der Scherbeanspruchung bewegen sich die beiden Innenlamellen 8 a und 8 b in entgegengesetzter Richtung auseinander und in Anlage zu der benachbarten Außenlamelle 7. Es legen sich also beispielsweise eine Innenlamelle 8 b rechts an eine Außenlamelle 7 und die Innenlamelle 8 a des benachbarten Paares von zwei Lamellen nach links ebenfalls an eine Außenlamelle 7 an. Die beiden Innenlamellen 8 b, 8 a sind also seitlich mit der zwischen ihnen eingeschlossenen Außenlamelle 7 in Reibkontakt. Durch beidseitiges Anliegen der zweiten Lamellen 8 a und 8 b an den jeweils benachbarten ersten Lamellen 7 wird die Kupplung von einem Modus der reinen Flüssigkeitsreibungs kupplung in einen Modus einer Reibkupplung oder zumindest einer im gemischten Modus der Flüssigkeitsreibung und Flächenreibung arbeitenden Kupplung überführt. Hierdurch kann zumindest kurzzeitig ein höheres Moment übertragen werden. Durch die beidseitige Anlage der zweiten Lamellen, d. h. dadurch, daß jeweils zwei unterschiedlichen zweiten Lamellenpaaren zugehörigen Lamellen gemeinsam eine erste Lamelle einschließen, wird eine geringe Flächenpressung bzw. eine höhere Drehmomentkapazität erreicht. Diese Funktion der Kupplung führt zu einem Selbstschutz inso fern, als die sich im Gehäuseinnenraum befindliche Flüssigkeit nicht unzulässig über eine größere Dauer bean sprucht wird. Der Eintritt des als Hump bezeichneten Phänomens ist über die Viskosität des viskosen Mediums, mit dem der Gehäuseinnenraum zumindest teilweise gefüllt ist, und den Füllungsgrad des Gehäuseinnenraumes bestimm bar. Bevorzugt ist vorgesehen, daß Lamellen 7, 8 a, 8 b Schlitze als Durchbrüche aufweisen. Insbesondere aus Fig. 4 ist die prinzipielle Zuordnung von ersten und zweiten Lamellen im Schnitt als Detail ersichtlich. Die Begren zungskanten der Schlitze 15, 16 sind an der Planseite der zweiten Lamellen 8 a, 8 b die aneinander anliegen, bzw. einander zugewandt sind, mit Einziehungen 33 versehen. Die Einziehung ist als Abrundung oder Schräge ausgebildet, so daß eine Art Trichter, bzw., ausgehend von der Begrenzungs kante, ein sich verengender Einziehungsquerschnitt zwischen den beiden aneinander angrenzenden zweiten Lamellen 8 a, 8 b, die ein Paar bilden, entsteht. Aufgrund dieser Anordnung wird erreicht, daß bei einer Scherbeanspruchung, d. h. einer Relativbewegung der ein Paar bildenden Innenlamellen 8 a, 8 b gegenüber den dazu seitlich angeordneten Außenlamellen 7 eine Relativbe wegung erfolgt, wobei das in den beiden Spalten 35 zwi schen jeweils einer ersten Lamelle 7 und einer zweiten Lamelle 8 a bzw. 8 b befindliche flüssige Medium durch die Durchbrüche in Form der Radialschlitze 15, 16 hindurch in den Spalt 34 zwischen zwei zweiten Lamellen 8 a, 8 b be fördert wird. Die Einziehung 33 an den Begrenzungskanten der Radialschlitze 15, 16 sorgt dafür, daß die Flüssigkeit auch tatsächlich in den Spalt gelangen kann, bzw. zwischen zwei zweite Lamellen 8 a, 8 b hineingelangen kann, um den Spalt zu 34 zu vergrößern und somit aufgrund des Druckauf baues die zweiten Innenlamellen 8 a, 8 b auseinander zu bewegen. Die Bewegung erfolgt so lange, bis die beiden Innenlamellen 8 a, 8 b an den beiden Außenlamellen 7 zur Anlage gekommen sind. Die Verschiebewirkung kann dadurch noch begünstigt werden, daß die mit Radialschlitzen 15, 16 versehenen zweiten Lamellen 8 a und 8 b in besonderer Weise zueinander angeordnet werden. Die zweiten Lamellen 8 a, 8 b sind so eingesetzt, daß die Schlitze 15 der Lamelle 8 a um fangsversetzt zu den Schlitzen 16 der zweiten Lamelle 8 b angeordnet sind. Hierdurch werden die Schlitze 15 der Lamelle 8 a durch die Fläche der angrenzend angeordneten Lamellen 8 b abgedeckt. Gleiches gilt umgekehrt für den Schlitz 16 der Lamelle 8 b. Die dadurch erzeugte Drossel wirkung begünstigt das Auseinanderdrücken der beiden zwei ten Lamellen 8 a, 8 b in Anlage zu den jeweils benachbarten ersten Lamellen 7.In the interior 12 of the housing 1 , slats 7, 8 a , 8 b are arranged. Two different sets of slats are provided. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, first slats 7 are assigned to the housing 1 in a rotationally fixed manner. The first fins 7 , hereinafter referred to as the outer fins for the exemplary embodiment according to FIG. 1, have external teeth which are formed to match the toothing in the housing 1 . The outer plates 7 are thus connected to the housing 1 in a rotationally fixed manner. They are spaced from each other. In the present embodiment, a spacer ring 14 is provided for spacing two outer plates 7 . However, such a distance is not necessary in all applications. Between two adjacent outer plates 7 , a pair of second plates 8 a , 8 b is arranged, which are assigned in the exemplary embodiment according to FIG. 1 of the hub 5 in a rotationally fixed manner and are hereinafter referred to as inner plates in this context. The two inner disks 8 a , 8 b have in their bore a toothing matching the toothing 9 of the hub 5 , with which they are arranged on the hub 5 in a rotationally fixed but axially displaceable manner. It can be seen that two second slats or inner slats 8 a , 8 b are arranged as a pair directly next to one another. The entire interior 12 is occupied with such alternating Anor extensions of outer plates 7 and pairs of inner plates 8 a and 8 b . The remaining interior of the housing is at least partially filled with a viscous liquid, in particular based on silicone oil. During a relative movement between the housing 1 and the hub 5 , a torque builds up due to the shear stress of the liquid inside the housing 12 , so that the non-driven coupling part, ie either the hub 5 or the housing 1 , is entrained. With the progressive heating of the silicone oil in the interior of the housing due to the shear stress, the two inner plates 8 a and 8 b move apart in the opposite direction and in contact with the adjacent outer plate 7 . Thus, for example, an inner lamella 8 b bears against an outer lamella 7 on the right and the inner lamella 8 a of the adjacent pair of two lamellae also bears against an outer lamella 7 to the left. The two inner plates 8 b , 8 a are thus laterally in frictional contact with the outer plate 7 enclosed between them. By applying the second disks 8 a and 8 b on both sides to the respectively adjacent first disks 7 , the clutch is transferred from a mode of pure fluid friction clutch to a mode of a friction clutch or at least one clutch working in the mixed mode of fluid friction and surface friction. As a result, a higher torque can be transmitted at least for a short time. A low surface pressure or a higher torque capacity is achieved by the two slats on both sides, that is to say that two slats belonging to two different pairs of slats jointly enclose a first slat. This function of the clutch leads to self-protection insofar as the liquid in the interior of the housing is not inadmissibly used over a longer period. The occurrence of the phenomenon known as hump can be determined via the viscosity of the viscous medium with which the housing interior is at least partially filled and the degree of filling of the housing interior. It is preferably provided that slats 7, 8 a , 8 b have slots as openings. The basic assignment of first and second slats in particular can be seen in detail from FIG. 4 in section. The limita- tion edges of the slots 15, 16 are on the flat side of the second lamellae 8 a , 8 b which rest against one another or face one another, with indentations 33 . The retraction is designed as a rounding or bevel, so that a kind of funnel, or, starting from the boundary edge, a narrowing retraction cross section between the two adjacent second slats 8 a , 8 b , which form a pair. Due to this arrangement, it is achieved that with a shear stress, ie a relative movement of the pair of inner plates 8 a , 8 b relative to the laterally arranged outer plates 7, a Relativbe movement takes place, the in the two columns 35 between each a first plate 7th and a second lamella 8 a or 8 b liquid medium through the openings in the form of the radial slots 15, 16 through into the gap 34 between two second lamellae 8 a , 8 b is promoted. The indentation 33 on the boundary edges of the radial slots 15, 16 ensures that the liquid can actually get into the gap or can get in between two second fins 8 a , 8 b to enlarge the gap to 34 and thus due to the Druckauf baues to move the second inner plates 8 a , 8 b apart. The movement continues until the two inner plates 8 a , 8 b have come into contact with the two outer plates 7 . The displacement effect can be further favored in that the second slats 8 a and 8 b , which are provided with radial slots 15, 16 , are arranged in a special way with respect to one another. The second slats 8 a , 8 b are used so that the slots 15 of the slat 8 a are arranged offset to the slots 16 of the second slat 8 b . As a result, the slots 15 of the lamella 8 a are covered by the surface of the adjacently arranged lamella 8 b . The same applies vice versa for the slot 16 of the slat 8 b . The throttle effect produced thereby favors the pushing apart of the two two th slats 8 a , 8 b in contact with the respectively adjacent first slats 7 .

In diesem Zusammenhang wird auf die Darstellung nach Fig. 3 verwiesen. In this connection, reference is made to the illustration according to FIG. 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, das eine alter native Anordnung nach Fig. 1 darstellt, sind die dem Ge häuse 1 zugeordneten Lamellen als zweite Lamellen 8 a, 8 b in paarweiser Anordnung ausgebildet. Die ersten Lamellen 7 sind der Nabe 5 zugeordnet.In the embodiment according to FIG. 2, which represents an alternative alternative arrangement according to FIG. 1, the slats assigned to the housing 1 are designed as second slats 8 a , 8 b in pairs. The first fins 7 are assigned to the hub 5 .

Ferner sind die beiden ersten Lamellen 7 ebenfalls axial verschiebbar in der Verzahnung der Nabe 5 aufgenommen, d. h. es ist kein Distanzring zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Lamellen 7 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbei spiel stellen die ersten Lamellen 7 die der Nabe 5 zuge ordneten Innenlamellen dar und die paarweise angeordneten zweiten Lamellen 8 a, 8 b die dem Gehäuse 1 zugeordneten Außenlamellen.Furthermore, the two first plates 7 are also axially displaceably received in the toothing of the hub 5 , ie there is no spacer ring between two adjacent first plates 7 . In this game, the first fins Ausführungsbei 7 illustrate the hub 5 is associated with the inner disk, and the paired second blades 8 a, 8 b to the housing 1 associated with the outer disk.

In Fig. 5 ist schließlich die Anwendung einer Kupplung nach dem Prinzip gemäß Fig. 1 auf ein selbsttätig sperren des Ausgleichsgetriebe dargestellt. Das Ausgleichsgetriebe ist als Kegelraddifferentialgetriebe ausgeführt. Es umfaßt einen Differentialkorb 18, der mit einem Fortsatz versehen ist, welcher das Gehäuse 1 a für die Kupplung 17 bildet. Gleichachsig zur Drehachse X-X sind zwei Abtriebskegel räder 19 und 20 angeordnet. Diese kämmen mit Ausgleichskegelrädern 21, welche auf einer senkrecht zur Drehachse X-X verlaufenden Drehachse 22 angeordnet sind. Die Abtriebskegel räder 19, 20 sind jeweils beispielsweise mit einer An triebswelle für ein Rad oder einen abgezweigten Antrieb verbindbar. Normalerweise wird der Differentialkorb 18 angetrieben. Die Antriebsbewegung wird, solange ein Gleichgewicht zwischen den beiden Ab triebskegelrädern 19, 20 herrscht, gleichzeitig auf beide weitergeleitet.In Fig. 5, finally the application of a clutch according to the principle according to Figure 1 is. An automatically lock the differential gear shown. The differential is designed as a bevel gear differential. It comprises a differential cage 18 which is provided with an extension which forms the housing 1 a for the clutch 17 . Coaxial with the axis of rotation XX , two output bevel gears 19 and 20 are arranged. These mesh with differential bevel gears 21 which are arranged on an axis of rotation 22 running perpendicular to the axis of rotation XX . The driven cone wheels 19, 20 are each connectable, for example, to a drive shaft for a wheel or a branched drive. The differential cage 18 is normally driven. As long as there is a balance between the two drive bevel gears 19, 20 , the drive movement is simultaneously passed on to both.

Ein Satz von Lamellen der Kupplung 17 ist mit dem Differentialkorb 18 und der andere mit einer Nabe 5 ver bunden, die mit der Antriebswelle, die mit dem Abtriebs kegelrad 19 verbunden ist, ebenfalls drehfest verbunden wird. Läuft eines der Abtriebskegelräder 20 bzw. 19 schneller als das andere, erfolgt eine Scherung der Flüssigkeit in der Kupplung 17 und damit ein Drehmoment aufbau, so daß eine Mitnahme beispielsweise des langsamer laufenden oder stillstehenden Abtriebskegelrades erfolgt. Die Wirkungen des Hump treten so wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben auf. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für Kupplungen 17 der beschriebenen Bauart und selbsttätig sperrender Ausgleichsgetriebe, die mit einer Viskosekupp lung versehen sind, ist der Antrieb von Kraftfahrzeugen.A set of plates of the clutch 17 is connected to the differential cage 18 and the other with a hub 5 connected to the drive shaft, which is connected to the bevel gear 19 , is also rotatably connected. If one of the driven bevel gears 20 or 19 runs faster than the other, the fluid in the clutch 17 shears and thus builds up a torque, so that, for example, the slower running or stationary driven bevel gear is carried along. The effects of the hump occur as described in connection with FIG. 1. A preferred application for clutches 17 of the type described and self-locking differential gear, which are provided with a viscous coupling, is the drive of motor vehicles.

In Fig. 6 ist ein Antriebsschema für ein vierradge triebenes Fahrzeug dargestellt. Dieses Fahrzeug ist mit 23 bezeichnet. Das Fahrzeug 23 wird von einer Motor-Getriebe- Einheit 26 angetrieben. Die beiden Vorderräder 24 werden über ein Ausgleichsgetriebe 27 und daran angeschlossene Seitenwellen 31 angetrieben. Die beiden Hinterräder 25 sind ebenfalls angetrieben. Hierzu ist an das Differential 27 ein Mittendifferential 29 drehmomentmäßig angeschlos sen. Dieses steht über eine Gelenkwelle 30 und ein Hinter achsdifferential 28 sowie Seitenwellen 32 antriebsmäßig mit den Hinterrädern 25 in Verbindung. Es ist denkbar, eine oder mehrere der Differentiale 28, 29 in Form eines selbsttätig sperrenden Ausgleichsgetriebes nach Fig. 5 in Verbindung mit einer Kupplung 17 auszugestalten. Es ist aber auch denkbar, anstelle des Differentials 29 lediglich eine Kupplung entsprechend den Fig. 1 oder 2 in den Antriebsstrang ein zuschalten, wobei beispielsweise die Nabe 5 antriebsmäßig mit einem Ausgang des Vorderachsdifferentials 27 und das Gehäuse 1 mit der Längswelle 30 verbunden ist.In Fig. 6, a drive diagram for a four-wheel drive vehicle is shown. This vehicle is designated 23 . The vehicle 23 is driven by an engine-transmission unit 26 . The two front wheels 24 are driven by a differential 27 and side shafts 31 connected thereto. The two rear wheels 25 are also driven. For this purpose, a center differential 29 is connected to the differential 27 in terms of torque. This is drivingly connected to the rear wheels 25 via a drive shaft 30 and a rear axle differential 28 and side shafts 32 . It is conceivable to design one or more of the differentials 28, 29 in the form of an automatically locking differential gear according to FIG. 5 in conjunction with a clutch 17 . It is also conceivable, instead of the differential 29, to switch only a clutch according to FIGS. 1 or 2 into the drive train, for example the hub 5 being drivingly connected to an output of the front axle differential 27 and the housing 1 to the longitudinal shaft 30 .

Claims

1.Viscous clutch with a housing as a coupling part and a hub rotatably accommodated in the housing as a further coupling part, each of which can be connected to an input and an output, with non-rotatably received in toothings on the two coupling parts, with perforated plates and with an at least partial filling of the clutch interior with a viscous, liquid medium, in particular based on silicone oil, characterized in that between two clutch plates ( 1 or 5 ) assigned to the first plates ( 7 ) two second plates ( 8 a , 8 b) are arranged, which are assigned to the other coupling development part ( 5 or 1 ), and that at least at least the second plates ( 8 a , 8 b) are axially movable in the toothing of the associated coupling part and the boundary edges of the openings ( 15 , 16 ), each facing the other second lamella ( 8 a , 8 b) , forming an inlet funnel, a are drawn.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the respective two groups forming a second plate ( 8 a , 8 b) the inner plates assigned to the hub and the individually arranged plates ( 7 ) are the outer plates assigned to the housing ( 1 ).

3. Coupling according to claim 1, characterized in that the individually arranged plates ( 7 ) by spacer rings ( 14 ) at a distance from each other in the toothing of the associated coupling part ( 1 or 5 ) are arranged.

4. Coupling according to claims 2 and 3, characterized in that the spacer rings ( 16 ) between the first as La La ( 7 ) formed outer plates are arranged.

5. Coupling according to claim 1, characterized in that the respective two groups forming a second plate ( 8 a , 8 b) the housing ( 1 ) assigned outer plates and the individually arranged plates ( 7 ) the hub ( 5 ) assigned inner plates are.

6. Coupling according to claims 3 and 5, characterized in that the spacer rings ( 14 ) between the first as La La ( 7 ) formed inner plates are arranged.

7. Coupling according to claim 1, characterized in that the retraction ( 33 ) takes place by an oblique or rounded shape of the boundary edge of the breakthroughs ( 15, 16 ).

8. Coupling according to claim 7, characterized in that the openings ( 15, 16 ) are designed as circumferentially distributed, radially extending slots.

9. Coupling according to claims 7 or 8, characterized in that the openings ( 15, 16 ) of two mutually adjoining second plates ( 8 a , 8 b) offset from one another, are not arranged in alignment.

10. Coupling according to one or more of the preceding Expectations, featured through use in a powertrain vehicle, in particular a passenger car.