Kupplung
Eine Kupplung ist eine mechanische Vorrichtung zum Ein- und Auskuppeln der Kraftübertragung, insbesondere von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle. In der einfachsten Anwendung verbinden und trennen Kupplungen zwei rotierende Wellen (Antriebswellen oder Leitungswellen). Bei diesen Vorrichtungen ist eine Welle in der Regel an einem Motor oder einer anderen Antriebseinheit (dem treibenden Element) befestigt, während die andere Welle (das getriebene Element) die Ausgangsleistung für die Arbeit liefert. In der Regel handelt es sich um Drehbewegungen, aber es gibt auch lineare Kupplungen. ⓘ
In einem Kraftfahrzeug fungiert die Kupplung als mechanisches Bindeglied zwischen Motor und Getriebe und trennt den Motor kurzzeitig vom Getriebesystem. Dadurch werden die Antriebsräder entkoppelt, wenn das Kupplungspedal betätigt wird, so dass der Fahrer problemlos schalten kann. ⓘ
Bei einer drehmomentgesteuerten Bohrmaschine beispielsweise wird eine Welle von einem Motor angetrieben, die andere treibt ein Bohrfutter an. Die Kupplung verbindet die beiden Wellen so, dass sie miteinander verriegelt sind und sich mit derselben Geschwindigkeit drehen (eingekuppelt), miteinander verriegelt sind, sich aber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen (durchrutschen), oder entriegelt sind und sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen (ausgekuppelt). ⓘ
Bei der in Kraftfahrzeugen meistens verwendeten Einscheiben-Trockenkupplung handelt es sich um eine kraftschlüssige, im Betrieb lösbare Kupplung. Diese dient dazu, den Kraftfluss zwischen Motor und Schaltgetriebe zu unterbrechen, wenn der Gang gewechselt wird oder das Fahrzeug mit laufendem Motor stehen soll. Beim Anfahren wird mit der „schleifenden“ Kupplung die reibschlüssige Verbindung kontinuierlich erhöht, bis der vollständig eingekuppelte Zustand erreicht ist. ⓘ
Aufbau
Trockene Kupplung
Eine Trockenkupplung verwendet trockene Reibung, um die Kraft von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle zu übertragen. Die Mehrzahl der Kupplungen sind Trockenkupplungen. Der Schlupf einer Reibungskupplung (bei dem die Kupplung teilweise eingerückt ist, die Wellen aber mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren) ist manchmal erforderlich, z. B. wenn ein Kraftfahrzeug aus dem Stillstand beschleunigt; der Schlupf sollte jedoch so gering wie möglich gehalten werden, um erhöhten Verschleiß zu vermeiden. ⓘ
Bei einer Zugkupplung wird durch Betätigung des Pedals das Ausrücklager gezogen, um die Kupplung auszurücken. Bei einer Druckkupplung wird durch Betätigung des Pedals das Ausrücklager gedrückt, um die Kupplung auszurücken. ⓘ
Eine Mehrscheibenkupplung besteht aus mehreren konzentrisch angeordneten Reibscheiben und wird manchmal verwendet, um den Durchmesser der Kupplung zu verringern oder um verschiedene "Schlupfstufen" (z. B. in einem Drag Racing-Auto) zu schaffen, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Motordrehmoment beim Beschleunigen aus dem Stand auf die Räder übertragen wird. ⓘ
Werkstoffe
Ein gängiges Reibungsmaterial ist eine organische Harzverbindung mit einem Kupferdrahtbelag oder ein Keramikmaterial. Keramische Werkstoffe können oft höhere Drehmomente übertragen, führen aber auch zu einem höheren Verschleiß des Schwungrads. Bis Mitte der 1990er Jahre wurde für Kupplungsscheiben auch Asbest verwendet. ⓘ
Federkerne und Kupplungsdämpfer
Eine Kupplungsscheibe kann Federn enthalten, die die Eigenfrequenz der Kupplungsscheibe verändern, um Vibrationen oder hörbares Klappern des Getriebes im Leerlauf zu verringern. ⓘ
Ein Kupplungsdämpfer ist eine Vorrichtung, die das Ansprechen der Kupplung beim Ein- und Auskuppeln abschwächt. In Kraftfahrzeugen wird dies häufig durch einen Mechanismus in der Mitte der Kupplungsscheibe erreicht. ⓘ
Nasskupplung
Bei einer Nasskupplung befindet sich das Reibmaterial in einem Ölbad (oder wird von Öl durchströmt), das die Kupplung kühlt und schmiert. Dies kann für ein sanfteres Einkuppeln und eine längere Lebensdauer der Kupplung sorgen, allerdings können Nasskupplungen einen geringeren Wirkungsgrad haben, da ein Teil der Energie an das Öl abgegeben wird. Da die Oberflächen einer Nasskupplung rutschig sein können (wie bei einer Motorradkupplung, die in Motoröl getaucht ist), kann das Stapeln mehrerer Kupplungsscheiben den geringeren Reibungskoeffizienten ausgleichen und so das Rutschen unter Last bei vollem Einrücken verhindern. ⓘ
Bei Nasskupplungen wird häufig ein Papierverbundwerkstoff verwendet. ⓘ
Fliehkraftkupplung
Eine Fliehkraftkupplung schaltet sich automatisch ein, wenn die Drehzahl der Antriebswelle steigt, und löst sich, wenn die Drehzahl der Antriebswelle sinkt. Sie wird unter anderem bei kleinen Motorrädern, Motorrollern, Kettensägen und einigen älteren Autos eingesetzt. ⓘ
Konuskupplung
Eine Konuskupplung ähnelt einer trockenen Reibscheibenkupplung, mit dem Unterschied, dass das Reibmaterial auf die Außenseite eines kegelförmigen Objekts aufgebracht wird. Eine häufige Anwendung für Kegelkupplungen ist der Synchronring in einem Schaltgetriebe. ⓘ
Klauenkupplung
Eine Klauenkupplung ist eine schlupffreie Kupplungsart, die in nicht-synchronen Getrieben verwendet wird. ⓘ
Einfach übersetzte Kupplung
Die Einwegkupplung wurde im 19. Jahrhundert entwickelt, um Maschinen wie Scheren oder Pressen anzutreiben, bei denen ein einziger Zug am Bedienhebel oder (später) ein Knopfdruck den Mechanismus auslöst und die Kupplung zwischen der Stromquelle und der Kurbelwelle der Maschine genau eine Umdrehung lang einrastet, bevor die Kupplung ausgerastet wird. Wenn die Kupplung ausgekuppelt ist und das angetriebene Element stillsteht. Bei den frühen Konstruktionen handelte es sich in der Regel um Klauenkupplungen mit einer Nocke am angetriebenen Teil, die zum Auskuppeln der Klauen an der entsprechenden Stelle verwendet wurde. ⓘ
Im 20. Jahrhundert wurden stark vereinfachte Kupplungen mit einer Umdrehung entwickelt, die viel geringere Betätigungskräfte erfordern und in einigen Varianten einen festen Bruchteil einer Umdrehung pro Vorgang erlauben. Schnell wirkende Reibungskupplungen ersetzten in einigen Anwendungen die Klauenkupplungen und beseitigten das Problem der Stoßbelastung der Klauen bei jedem Einrücken der Kupplung. ⓘ
Neben ihrem Einsatz in schweren Produktionsanlagen wurden Einstufen-Kupplungen auch in zahlreichen kleinen Maschinen eingesetzt. In Tabelliermaschinen zum Beispiel wurde durch Drücken der Betriebstaste eine Kupplung mit einer Umdrehung ausgelöst, um die zuletzt eingegebene Zahl zu verarbeiten. In Setzmaschinen wurde durch Drücken einer beliebigen Taste ein bestimmtes Zeichen ausgewählt und eine Kupplung mit einer einzigen Umdrehung betätigt, um den Mechanismus zum Setzen dieses Zeichens in Gang zu setzen. In Fernschreibern löste der Empfang jedes Zeichens eine Kupplung mit einer einzigen Umdrehung aus, um einen Zyklus des Druckmechanismus zu betätigen. ⓘ
Im Jahr 1928 entwickelte Frederick G. Creed eine Federkupplung mit einer Umdrehung (siehe oben), die sich besonders gut für die wiederholten Start-Stopp-Vorgänge in Fernschreibern eignete. Im Jahr 1942 entwickelten zwei Mitarbeiter der Pitney Bowes Postage Meter Company eine verbesserte Ein-Dreh-Federkupplung. Bei diesen Kupplungen wird eine Schraubenfeder um die angetriebene Welle gewickelt und durch den Auslösehebel in einer gespannten Konfiguration gehalten. Wenn sie ausgelöst wird, zieht sich die Feder schnell um die Antriebswelle zusammen und die Kupplung greift ein. Am Ende einer Umdrehung, wenn der Auslösehebel zurückgestellt wurde, erfasst er das Ende der Feder (oder eine daran befestigte Sperrklinke), und der Drehimpuls des angetriebenen Elements löst die Spannung der Feder. Diese Kupplungen haben eine lange Lebensdauer - viele haben Dutzende, vielleicht sogar Hunderte von Millionen Zyklen absolviert, ohne dass außer gelegentlicher Schmierung eine Wartung erforderlich ist. ⓘ
Kupplungen mit kaskadierter Klinke und einfacher Umdrehung lösten die Kupplungen mit Schlingfeder und einfacher Umdrehung in Seitendruckern ab, z. B. in Fernschreibern wie dem Teletype-Modell 28 und seinen Nachfolgern, die die gleichen Konstruktionsprinzipien verwenden. Auch die IBM Selectric-Schreibmaschinen verwendeten sie. Es handelt sich in der Regel um scheibenförmige Baugruppen, die auf der Antriebswelle montiert sind. Im Inneren der hohlen, scheibenförmigen Antriebstrommel befinden sich zwei oder drei frei schwimmende Sperrklinken, die so angeordnet sind, dass sie beim Auslösen der Kupplung ähnlich wie die Backen einer Trommelbremse nach außen federn. Wenn sie eingerastet sind, überträgt sich das Lastmoment jeder Sperrklinke auf die anderen, um sie im Eingriff zu halten. Diese Kupplungen rutschen nicht, wenn sie einmal eingerastet sind, und sie rasten sehr schnell ein, in der Größenordnung von Millisekunden. Aus der Baugruppe ragt ein Auslösevorsprung heraus. Wenn der Auslösehebel diesen Vorsprung berührt, ist die Kupplung ausgerastet. Wenn der Auslösehebel diesen Vorsprung freigibt, rasten interne Federn und Reibung die Kupplung ein. Die Kupplung dreht sich dann eine oder mehrere Umdrehungen und stoppt, wenn der Auslösehebel wieder in den Auslösevorsprung eingreift. ⓘ
Kraftschlüssige Kupplungen (Reibkupplungen) sind besonders als lösbare Kupplungen und selbstlösende Kupplungen (Rutschkupplungen) bei Überlast (wozu auch Anlauf und Anfahren gehören) geeignet. Sie können mehr als eine oder zwei kraftschlüssige Flächenkontakte haben (zum Beispiel bei Ausrüstung mit mehreren Lamellen). Die Kontaktflächen sind eben oder keglig. ⓘ
Formschlüssige Kupplungen sind einfacher gebaut. Sie schließen Schlupf in der Übertragung aus, bieten aber keinen Schutz bei Überlast (außer bei zusätzlicher Sollbruchstelle, zum Beispiel mit Scherstift). Ausführungsformen sind zum Beispiel Klauenkupplungen und Zahnkupplungen. Lagefehlern und Stößen nachgebende formschlüssige Kupplungen sind entsprechend aufwändiger, zum Beispiel die Hardyscheibe, die Metallbalgkupplung, das Kreuzgelenk, das homokinetische Gelenk, die Parallelkurbelkupplung und die Oldham-Kupplung. ⓘ
Eine Besonderheit im Vergleich zu den im Allgemeinen mechanischen Kupplungen sind die Visco-Kupplung und die Strömungskupplung. Sie sind nicht starr, deshalb eher den kraftschlüssigen mechanischen Kupplungen zuzuzählen, haben aber permanent einen Schlupf in der Größenordnung von 10 %. ⓘ
Ähnlich ist die Wirbelstromkupplung (Prinzip wie Wirbelstrombremse) einzuordnen. Diese Kupplung ist auch nicht starr. ⓘ
Rückschlag-Kupplungs-Bremsen
Diese Mechanismen finden sich in einigen Arten von elektrischen Uhren mit Synchronmotorantrieb. Es wurden viele verschiedene Arten von Synchronuhrenmotoren verwendet, darunter auch die Hammond-Handstartuhren aus der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg. Einige Arten von selbstanlaufenden Synchronmotoren liefen immer an, wenn Strom angelegt wurde, aber im Detail war ihr Verhalten chaotisch und sie drehten sich mit großer Wahrscheinlichkeit in die falsche Richtung. Der Rotor war über ein (oder möglicherweise zwei) Untersetzungsgetriebe mit einer Schlingfeder-Kupplungsbremse gekoppelt. Die Feder drehte sich nicht. Ein Ende war fixiert, das andere war frei. Sie lief frei, aber eng auf dem rotierenden Element, einem Teil des Räderwerks der Uhr. Die Kupplungsbremse blockierte, wenn sie rückwärts gedreht wurde, hatte aber auch eine gewisse Federwirkung. Die Trägheit des Rotors, der sich rückwärts drehte, schaltete die Kupplung ein und spannte die Feder. Wenn sie sich abwickelte, schaltete sie den Motor in der richtigen Richtung wieder ein. Einige Konstruktionen hatten keine explizite Feder als solche, sondern waren einfach nachgiebige Mechanismen. Der Mechanismus war geschmiert und Verschleiß stellte kein Problem dar. ⓘ
Andere Konstruktionen
- Riemenkupplung: wird bei landwirtschaftlichen Geräten, Rasenmähern, Bodenfräsen und Schneefräsen verwendet. Die Motorkraft wird über einen Satz Riemen übertragen, die im Leerlauf locker sind, aber eine Spannrolle kann die Riemen straffen, um die Reibung zwischen den Riemen und den Riemenscheiben zu erhöhen.
- BMA-Kupplung: Erfunden von Waldo J. Kelleigh im Jahr 1949. Sie wird zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei Wellen verwendet und besteht aus einem festen Antriebselement, das an einer der Wellen befestigt ist, und einem beweglichen Antriebselement, das eine Kontaktfläche mit einer Vielzahl von Vertiefungen aufweist.
- Elektromagnetische Kupplung: wird in der Regel durch einen Elektromagneten betätigt, der ein integraler Bestandteil der Kupplungsbaugruppe ist. Eine andere Art, die Magnetteilchenkupplung, enthält magnetisch beeinflusste Teilchen in einer Kammer zwischen dem treibenden und dem angetriebenen Element - durch Anlegen von Gleichstrom verklumpen die Teilchen und haften an den Betriebsflächen. Einkuppeln und Schlupf sind besonders leichtgängig.
- Schlingfederkupplung: hat eine Schraubenfeder, die normalerweise mit einem Draht mit quadratischem Querschnitt gewickelt ist. Sie wurden im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert entwickelt. Jahrhundert entwickelt. In einfacher Form ist die Feder an einem Ende am angetriebenen Teil befestigt, das andere Ende ist frei. Die Feder liegt eng um ein zylindrisches Antriebselement. Wenn sich das treibende Element in die Richtung dreht, in der es sich abwickeln würde, dehnt sich die Feder geringfügig aus und rutscht durch, wenn auch mit einem gewissen Widerstand. Aus diesem Grund müssen Federkupplungen normalerweise mit Leichtöl geschmiert werden. Wird das Antriebselement in die andere Richtung gedreht, wickelt sich die Feder fest um die Antriebsfläche und die Kupplung blockiert sehr schnell. Das Drehmoment, das erforderlich ist, um eine Federkupplung zum Rutschen zu bringen, wächst exponentiell mit der Anzahl der Federumdrehungen, was der Capstan-Gleichung gehorcht. ⓘ
Verwendung
Kfz-Getriebe
- Manuelle Getriebe
Die meisten Pkw und Lkw mit Schaltgetriebe haben eine Kupplung, die aus einer oder mehreren Reibscheiben besteht, die mit dem linken Pedal betätigt werden, wobei die Bewegung über eine Hydraulik (Geber- und Nehmerzylinder) oder ein Kabel auf die Kupplung übertragen wird. Die Kupplung wird nur dann ausgerückt, wenn der Fahrer das Kupplungspedal nach unten drückt, weshalb das Getriebe standardmäßig mit dem Motor verbunden ist. Es ist eine "neutrale" Gangstellung vorgesehen, so dass das Kupplungspedal bei stehendem Fahrzeug losgelassen werden kann. ⓘ
Neben dem Anfahren aus dem Stand wird die Kupplung in der Regel auch zum Schalten benötigt. Obwohl das Getriebe während des Gangwechsels nicht stillsteht, wird kein Drehmoment übertragen, so dass die Reibung zwischen den Zahnrädern und ihren Schaltnocken geringer ist. Die Ausgangswelle des Getriebes ist fest mit dem Achsantrieb und dann mit den Rädern verbunden, so dass sich beide immer zusammen in einem festen Drehzahlverhältnis drehen. Bei ausgerückter Kupplung kann die Eingangswelle des Getriebes ihre Drehzahl frei ändern, wenn das interne Übersetzungsverhältnis geändert wird. Der daraus resultierende Drehzahlunterschied zwischen Motor und Getriebe wird ausgeglichen, da die Kupplung beim Wiedereinrücken leicht durchrutscht. ⓘ
Die Kupplung wird in der Regel direkt an der Stirnseite des Schwungrads des Motors montiert, da dort bereits eine Stahlscheibe mit großem Durchmesser vorhanden ist, die als eine Antriebsscheibe der Kupplung fungieren kann. Einige Rennkupplungen verwenden kleine Lamellenpakete, die nicht Teil des Schwungrads sind. Sowohl Kupplung als auch Schwungrad sind in einem konischen Pumpenträger für das Getriebe untergebracht. Einige wenige Fahrzeuge mit Frontmotor und Hinterradantrieb (z. B. der Alfa Romeo Alfetta, der Porsche 924 und die Chevrolet Corvette C5) verwenden ein Transaxle-Getriebe, bei dem sich das Getriebe im hinteren Teil des Fahrzeugs befindet; in diesem Fall ist die Kupplung zusammen mit dem Transaxle-Getriebe montiert (daher dreht sich die Antriebswelle kontinuierlich mit dem Motor, auch wenn die Kupplung nicht eingerückt ist). ⓘ
- Automatik-Getriebe
Einige Automatikgetriebe verwenden eine Überbrückungskupplung, um ein Durchrutschen des Drehmomentwandlers bei höheren Geschwindigkeiten zu verhindern. Der Zweck der Überbrückungskupplung besteht darin, den Kraftstoffverbrauch zu senken, indem die durch das Durchrutschen des Drehmomentwandlers verursachten Energieverluste minimiert werden. ⓘ
Andere Anwendungen im Automobilbereich
In Autos werden Kupplungen auch an anderen Stellen als im Antriebsstrang eingesetzt. So kann beispielsweise ein riemengetriebenes Motorkühlgebläse mit einer wärmeaktivierten Kupplung ausgestattet sein. Das treibende und das angetriebene Element sind durch eine Flüssigkeit auf Silikonbasis und ein Ventil getrennt, das durch eine Bimetallfeder gesteuert wird. Wenn die Temperatur niedrig ist, wickelt sich die Feder auf und schließt das Ventil, wodurch sich der Lüfter mit etwa 20 bis 30 % der Wellendrehzahl dreht. Steigt die Temperatur der Feder, wickelt sie sich ab und öffnet das Ventil, so dass die Flüssigkeit am Ventil vorbeiströmen kann und der Ventilator mit etwa 60 % bis 90 % der Wellendrehzahl läuft. ⓘ
Andere Kupplungen - z. B. für einen Klimakompressor - schalten elektronisch ein und koppeln das antreibende Element mit dem angetriebenen Element durch Magnetkraft. ⓘ
Motorräder
Bei Motorrädern kommt in der Regel eine Nasskupplung zum Einsatz, bei der die Kupplung im selben Öl wie das Getriebe läuft. Diese Kupplungen bestehen in der Regel aus einem Stapel abwechselnd angeordneter Reibscheiben und Stahlplatten. Die Reibscheiben haben an ihren Außendurchmessern Nasen, die sie in einem Korb verriegeln, der von der Kurbelwelle gedreht wird. Die Stahllamellen haben am Innendurchmesser Nasen, mit denen sie an der Getriebeeingangswelle befestigt werden. Ein Satz Schraubenfedern oder eine Tellerfederplatte drücken die Lamellen zusammen, wenn die Kupplung eingerückt ist. ⓘ
Bei Motorrädern wird die Kupplung mit einem Handhebel am linken Lenker betätigt. Kein Druck auf den Hebel bedeutet, dass die Kupplungsscheiben eingerückt sind (Fahren), während das Zurückziehen des Hebels in Richtung des Fahrers die Kupplungsscheiben durch Kabel- oder Hydraulikbetätigung auskuppelt, so dass der Fahrer schalten oder ausrollen kann. Bei Rennmotorrädern werden häufig Rutschkupplungen verwendet, um die Auswirkungen der Motorbremse zu eliminieren, die, da sie nur auf das Hinterrad wirkt, zu Instabilität führen kann. ⓘ
Kupplungen in Kraftfahrzeugen
hinten: Motor mit Schwungscheibe (mit Zahnkranz für den Anlasser)
Mitte: Kupplungsscheibe
vorn: Deckel (Druckscheibe und Tellerfeder z. T. verdeckt) ⓘ
A: verbindend (eingekuppelt)
B: gelöst (ausgekuppelt)
1 Motorkurbelwelle
2 Motorschwungscheibe
3 Kupplungsscheibe
4 Druckscheibe
5 Membranfeder
6 Getriebewelle
7 Ausrückring
8 Deckel
9 Stützscheiben
10 Stützbolzen
11 Anschlagbund ⓘ
Lösbare Kupplung
Die beim PKW fuß-, beim Motorrad handbetätigte lösbare Kupplung zwischen Motor und Schaltgetriebe ist aufgrund der hohen Verbreitung die bekannteste Kupplung überhaupt. Sie ist eine kraftschlüssige Kupplung, die das Anfahren und das Wechseln der Getriebestufen erst ermöglicht. ⓘ
Zum Wechseln der Getriebestufen („Gänge“) muss die Drehmomentübertragung unterbrochen werden, damit das gewünschte Zahnradpaar (= Gang) in gegenseitigen Eingriff gebracht werden kann. Bei den heutigen Synchrongetrieben erfolgt die dazu notwendige Drehzahlanpassung der beiden Zahnräder mit Hilfe von Synchronringen. Beim Wiederherstellen der Verbindung zwischen Motor und Getriebe wird ein etwaiger Drehzahlunterschied durch kurzzeitigen Schlupf in der Kupplung überbrückt. ⓘ
Üblicherweise wird eine beidseitig mit ringförmigen Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe (3) zwischen zwei an der Motorkurbelwelle (1) befestigten Scheiben eingeklemmt. Die eine Scheibe ist die mit der Kurbelwelle starr verbundene Schwungscheibe (2), die andere ist die mitdrehende sogenannte Topf-/Druckscheibe (4), die mit einer Membranfeder (5) gegen die Schwungscheibe gepresst wird. Die Kupplungsscheibe ist mittels einer Zahnkupplung mit der Getriebewelle (6) drehstarr verbunden. ⓘ
Zum Lösen wird die Membranfeder, die mit ihrem äußeren Rand über die Topfscheibe auf die Kupplungsscheibe drückt, „abgehoben“, indem sie an ihrem inneren Rand axial verspannt wird. Der Ausrückring (7) wird mit Fußkraft vom Kupplungspedal aus gegen die Membranfeder gedrückt, die sich umstülpt (Verdrehen um die Stützlager (10)/(11)). Die Topfscheibe entfernt sich etwas von der Kupplungs- und der Schwungscheibe. ⓘ
Drehelastische Kupplung in einer Kupplungsscheibe (nicht lösbar)
Der äußere Teil der Kupplungsscheibe mit den Reibringen ist mit der Nabe mit der Verzahnung für die Verbindung mit der Getriebeeingangswelle drehelastisch verbunden. Die eingebauten Druckfedern fangen Drehmoment- und Drehgeschwindigkeitsstöße ab. ⓘ
Weitere nicht lösbare Kupplungen in Kraftfahrzeugen
Zur Übertragung der Leistung vom Frontmotor zum Hinterradantrieb dient in der Regel eine Kardanwelle. Diese ist mit der Ausgangswelle des Getriebes mit einem Kardangelenk verbunden. Diese winkelbewegliche Kupplung erlaubt die gefederte Vertikalbewegung der Hinterachse relativ zum im Prinzip fest eingebauten Getriebe. Das oder ein weiteres Kardangelenk kann sich auch in einer geteilten Kardanwelle befinden. ⓘ
Wenn die angetriebenen Hinterräder nicht mit einer starren Achse verbunden sind, sondern sich einzeln elastisch gegen das Fahrzeug bewegen, werden die zwei Halbachsen auch oft mittels Kardangelenken am Hinterachsdifferential und an den Rädern verbunden. ⓘ
Bei Vorderradantrieb sind die Räder vertikal gefedert und werden zusätzlich eingelenkt. Weil die Drehübertragung in abgewinkelter Lage über eine Umdrehung zu stark schwankt, werden gleichmäßig übertragende homokinetische Gelenke verwendet. ⓘ
Die Hardyscheibe ist mit dem Kardangelenk verwandt. Sie enthält eine Gummischeibe, die bei Winkelausschlägen zwischen den beiden Wellen und bei Drehstößen elastisch verformt wird. ⓘ
Lösen beim Unterschreiten einer Mindestdrehzahl
1 Reibsegment, 2 radiale Koppel, 3 Zugfeder ⓘ
Besondere lösbare Kupplungen
- Rutschkupplung für Unterbrechung des Kraftschlusses bei Überlastung des Motors bzw. der Welle(n): zum Beispiel in Fahrzeugen, Baumaschinen und Werkzeugmaschinen
- Kupplungen mit Sollbruchstelle als Überlastschutz: zum Beispiel Bolzenkupplung mit Scherstift
- Fliehkraftkupplung: selbsttätiges Lösen oder Trennen bei Über- oder Unterschreiten einer bestimmten Drehzahl
- Überholkupplung: selbsttätiges Trennen bei Drehrichtungs- oder Drehmomentumkehr, zum Beispiel Freilauf beim Fahrrad ⓘ
Nicht lösbare nachgiebige Kupplungen
Nicht lösbare Kupplungen können verschiedenartig nachgiebig sein:
- drehstarr, axial beweglich: Zahnkupplung, Klauenkupplung, Federstegkupplung
- drehstarr, gering axial, radial und winklig beweglich: Kreuzschlitzkupplung
- dreh- und querelastisch: Gummikupplung
- drehnachgiebig (mit Schlupf): Magnetpulverkupplung
- „knickbar“: Kardangelenk (Kreuzgelenk), Stahllamellenkupplung ⓘ