DE3940406C2 - - Google Patents

Description

Die 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 Index­ ausnehmungen für die Montage versehen sind und sich die Lamellen der Sätze radial teilweise überdecken, und mit einer hochviskosen 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. Die Indexausnehmungen dienen dazu, die Lamellen zueinander in ihrer Lage auszurichten (DE 36 09 376 A1).

Viskokupplungen werden vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt. Je nach Anwendungsfall eine unterschiedliche Verbauung der Lamellen zueinander erforderlich. Bei Viskokupplungen, die beispielsweise im Antriebsstrang zwischen den Vorder- und Hinterrädern eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeuges eingebaut sind, ist es erforderlich, die Schlitze der in axialer Folge im Gehäuse angeordneten Außenlamellen zueinander in Umfangsrichtung zu versetzen, so 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. Es soll beispielsweise ausgeschlossen werden, daß ein Durchtrieb des Drehmomentes zu 100% er­ folgt. Es soll nur ein Teil des Eingangsmomentes weiterge­ leitet werden.

Bei einer solchen Ausführungsform der Viskokupplung ist eine korrespondierende Lageausrichtung der Durchbrüche der Schlitze vorzusehen.

Bei der bekannten Ausführungsform besteht jedoch die Schwierigkeit, daß keine genaue Kontrollmöglichkeit gege­ ben ist, ob die gewünschte Montagefolge und Ausrichtung der Lamellen tatsächlich auch eingehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Visko­ kupplung und ein Verfahren zur Montage der Viskokupplung vorzuschlagen, die eine die gewünschte Lageausrichtung der Kupplungslamellen für den jeweiligen Anwendungsfall ge­ währleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• a) die Lamellen eines der Sätze von Lamellen jeweils zwei umfangsversetzte Indexausnehmungen aufweisen, von denen
• b) die erste auf einer zwischen einem Durchbruch und dem Lamellenmittelpunkt gedachten Linie radial innerhalb/oder außerhalb dieses Durchbruchs und
• c) die zweite Indexausnehmung auf demselben Teilkreis wie die erste Indexausnehmung innerhalb eines Sektors der Lamelle angeordnet ist, der durch zwei gedachte Linien beschrieben wird, die jeweils die Verbindungslinie zweier benachbarter Durchbrüche mit dem Lamellenmittelpunkt dar­ stellen, und daß
• d) die Indexausnehmungen außerhalb des Überdeckungs­ bereiches der unterschiedlichen Sätzen zugehörigen Lamel­ len angeordnet sind.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß für die Montage zwei alternative Zuordnungen der Lamellen einander gegenüber möglich sind. 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 ermöglichen das Einführen eines Prüfstabes, über den festgestellt werden kann, ob sich tatsächlich die Ausnehmungen der einzelnen Lamellen in einer ausgerichteten Anordnung zueinander befinden. Durch Feststellen 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 einer humpfähigen Kupplung erfolgen soll, darf nur ein Kanal gebildet werden, in den ein Prüfstab eingeführt werden kann. Durch die wechselweise Verbauung 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 Umfangsabstand versetzt, um die Lamellen nicht unnötig in einem konzentrierten Bereich zu schwächen.

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.

Vorzugsweise 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 oder mit Lageausrichtung der ersten und zweiten Indexausnehmung der aufeinanderfolgenden Lamellen eingesetzt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel 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 Prüfstabes 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 entfernbar 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 auf 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 entfernbare 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 beispielsweise angetriebenen Nabe 10 und dem anzutreibenen 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 den Fig. 2 und 3 erkennbar, sind die Außenlamellen 7 mit umfangsverteilt angeordneten Durchbrüchen 16 in Form von Schlitzen 16 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 erkennbar, 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 angeordnet. 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 Indexausnehmungen 13, 13a ausgebildet.

Für eine erste Montagefolge von Lamellen 7 für eine Visko­ kupplung 1 mit einer niedrigen Drehmomentkennung, so wie sie beispielsweise für ein Sperrdifferential zwischen den beiden getriebenen Rädern eines frontgetriebenen Personen­ kraftwagens eingesetzt wird, erfolgt eine Umfangsaus­ richtung 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, durch die Indexausnehmungen 13 und 14 gebildeten Kanäle ein Prüfstab 18 bzw. 19 eingeführt wird, über welchen fest­ stellbar 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 an­ gepaßt ist. Die beiden Prüfstäbe 18, 19 unterscheiden sich hierbei durch die Abmessungen der halbrunden Seite, die für eine Außenlamelle 7 nach Fig. 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 erfolgt 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 ersten 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 vom Querschnitt der ersten Ausnehmungen 13 abweichen­ den Querschnitt gestaltet sind, ergibt sich die Bedingung, daß in den Kanal, der durch die sich überdeckenden Index­ ausnehmungen 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 Montage­ verfahrens ist gewährleistet, daß eine leichte Überprüf­ barkeit gegeben ist, ob die erforderliche Montagefolge und Anordnung der Lamellen im Gehäuse erreicht ist.

Claims (5)

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 hoch­ viskosen Flüssigkeit, insbesondere Silikonöl, welche den nicht von Lamellen besetzten und zwischen Gehäuse und der (den) Nabe(n) verbleibenden Innenraum zumin­ dest teilweise ausfüllt,
dadurch gekennzeichnet,

• a) die Lamellen (7) eines der Sätze von Lamellen (7) jeweils zwei umfangsversetzte Indexausnehmungen (13, 14) aufweisen, von denen
• b) die erste (13) auf einer zwischen einem Durchbruch (16) und dem Lamellenmittelpunkt gedachten Linie radial innerhalb/oder außerhalb dieses Durchbruchs (16) und
• c) die zweite Indexausnehmung (14) auf demselben Teil­ kreis wie die erste Indexausnehmung (13) innerhalb eines Sektors der Lamellen (7) angeordnet ist, der durch zwei gedachte Linien beschrieben wird, die je­ weils die Verbindungslinie zweier benachbarter Durch­ brüche (16) mit dem Lamellenmittelpunkt darstellen, und daß
• d) die Indexausnehmungen (13, 14) außerhalb des Über­ deckungsbereiches der unterschiedlichen Sätze zuge­ hörigen Lamellen angeordnet sind.

2. Viskokupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Indexausnehmungen (13, 14) diametral gegenüberliegend gleiche weitere Indexausnehmungen (13a, 14a) zugeordnet sind.

3. Viskokupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexausnehmungen (13, 14) an den dem Gehäuse (2) zugehörigen Lamellen (7) angebracht sind.

4. Viskokupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexausnehmungen (13, 14) von dem äußeren Umfang (15) der Lamellen (7) ausgehen.

5. Verfahren zur Montage von Viskokupplungen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Indexausnehmungen (13, 14) versehenen Lamellen (7) entweder mit deckungsgleicher Ausrichtung der ersten Ausnehmungen (13) oder mit Lageausrichtung der ersten und zweiten Indexausnehmungen (13, 14) der aufeinanderfolgenden Lamellen (7) eingesetzt werden.