DE10139006A1 - Verbesserung an einer Zweiweg-Rollenkupplungsanordnung - Google Patents

Abstract

Eine Freilaufkupplungsanordnung umfasst eine Außenbahn mit einer zylindrischen Innenfläche und eine Innenbahn, welche eine Nockenaußenfläche aufweist, die koaxial mit der zylindrischen Innenfläche ist und einen Zwischenraum zwischen diesen definiert, und einer Rollenkupplung, welche in dem Zwischenraum angeordnet ist; ein Vorspannelement zum Vorspannen der Rollenkupplung zu einer ausgerückten Position und einen Aktuator zum selektiven Überwinden des Vorspannelements zum Einrücken der Rollenkupplung und Feststellen der Außenbahn und der Innenbahn und Verhindern einer Relativbewegung zwischen der Außenbahn und der Innenbahn.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN

Die vorliegende Anwendung beansprucht den Nutzen der verwandten vorläufigen Anmeldung mit der laufenden Eingangsnum­ mer 60/223 883, eingereicht am 8. August 2000.

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweiweg- Freilaufkupplung, vorzugsweise zur Verwendung in Differential­ anwendungen von Kraftfahrzeugen. Genauer betrifft die vorlie­ gende Erfindung eine Zweiweg-Freilaufkupplungsanordnung einer Rollen/Rampen-Vielheit, welche zum selektiven Sperren einer Differentialanordnung eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden kann.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren, welche in der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/223 882, eingereicht am 8. August 2000, und in der vorläufigen US- Anmeldung Nr. 60/258 383, eingereicht am 27. Dezember 2000, die beide gemeinsam zugewiesen sind, beschrieben sind.

Differentialanordnungen werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um ein Drehen der Räder mit unterschiedlichen Dreh­ zahlen zu ermöglichen, während weiterhin Kraft auf die Räder übertragen wird. Verschiedene Typen von Differentialanordnun­ gen werden in Kraftfahrzeugen verwendet zum Umleiten der Über­ tragung von Kraft auf die Antriebsachsen.

Bei einem Standarddifferential wird, wenn ein Fahr­ zeug eine Kurvenfahrt vollzieht, Kraft weiterhin über ein Rit­ zel und ein Tellerrad auf das Differentialgehäuse übertragen. Da die Innen- und die Außenräder unterschiedliche Kreise bzw. Radi beschreiben, wird es Seitenzahnrädern, welche an Achswel­ len befestigt sind, ermöglicht, mit unterschiedlichen Drehzah­ len durch die Bewegung von dazwischen angeordneten Planetenrä­ dern zu drehen. Solange die Traktion zwischen den Antriebsrä­ dern und dem Straßenbelag aufrechterhalten wird, wird die Kraft richtig auf die Räder über die Differentialanordnung übertra­ gen. Jedoch kommt es, wenn die Traktion sich verringert oder vollständig verloren geht, zu einem nutzlosen Durchdrehen ei­ ner Standarddifferentialanordnung, welche den Rädern eine ge­ ringe Traktionskraft liefert. Beispielsweise tritt, wenn sich ein Reifen auf Eis oder einem anderen rutschigen Untergrund befindet, während sich der andere auf trockenem Asphalt befin­ det, ein Durchdrehen auf der Seite mit geringer Reibung auf, und die gesamte Kraft über die Differentialanordnung wird auf den durchdrehenden Reifen übertragen. Auf das Rad, das sich auf dem trockenen Asphalt befindet, wird keine Kraft übertra­ gen, und das Fahrzeug wird weder nach vorne noch nach hinten angetrieben. Daher besteht die Notwendigkeit, die Achshälften in bestimmten Situationen miteinander zu verbinden.

Eine Gestaltung einer Differentialanordnung, welche verwendet wird zum Überwinden der Nachteile der Standarddiffe­ rentialanordnung ist bekannt als das Sperrdifferential. Ein Sperrdifferential führt eine Einrückung einer Klauenkupplung bzw. eines Axialzahnradsatzes durch, um die beiden Achshälften miteinander zu verbinden. Ungünstigerweise können Sperrdiffe­ rentiale nicht "fliegend" eingerückt werden, da jede Relativ­ bewegung zwischen den Zahnradzähnen zu einem ernsthaften me­ chanischen Schaden führen würde. Es wäre erwünscht, die Diffe­ rentialanordnung sofort während des "fliegend" Betriebs selek­ tiv zu sperren.

Im Stand der Technik ist bekannt, andere Kraftüber­ tragungskomponenten unter Verwendung von Rollen/Rampen- Kupplungsanordnungen selektiv zu sperren. Beispielsweise be­ schreibt die Zweiweg-Freilaufkupplungsanordnung beschrieben im US-Patent Nr. 5 927 456, welche NTN Corporation zugewiesen und durch Verweis hierin enthalten ist, eine Kupplungsanordnung einer Rollen/Rampen-Vielheit und die Vorrichtung, durch welche die Rollen in der Anordnung gehalten und vorgespannt werden. Außerdem offenbart die Drehungsübertragungsvorrichtung, be­ schrieben im US-Patent Nr. 5 924 510, welche ebenfalls NTN Corporation zugewiesen und durch Verweis hierin enthalten ist, eine Vorrichtung, welche eine Kupplungsanordnung umfasst, die in dem Verteilergetriebe eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb eingebaut ist, welches eine Antriebskraft selektiv übertragen kann.

Es wäre erwünscht, diese Technologie zur Verwendung bei Differentialanordnungen zum selektiven Verbinden der bei­ den Achshälften während eines "fliegend" Betriebs zu liefern.

Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zweiweg-Freilaufkupplungsvorrichtung, wie etwa eine sol­ che, welche im US-Patent Nr. 5 927 456 oder im US-Patent Nr. 5 924 510 offenbart ist und in der Differentialanordnung eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird, zu schaffen, welche bei Erre­ gung ein Seitenzahnrad bzw. eine Antriebswelle und das Diffe­ rentialgehäuse aneinander feststellt, so dass keine Relativ­ drehung zwischen den beiden Antriebsrädern auftreten kann. Dieses System liefert eine bedarfsabhängige Traktion und kann gesteuert werden durch eine elektromagnetische Triggerkupplung oder durch eine hydraulische, pneumatische oder eine andere Einrichtung.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, eine Differentialanordnung zu schaffen, welche sofort während des "fliegenden" Betriebs selektiv gesperrt werden kann.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Freilaufkupplungsanordnung eine Außenbahn mit einer zy­ lindrischen Innenfläche, welche um eine Achse drehbar ist, und einem Gehäuseende, welches ein erstes Ende der Außenbahn um­ schließt, und eine Innenbahn mit einer segmentierten (flachen oder leicht konkaven) Außenfläche, welche koaxial mit der zy­ lindrischen Innenfläche ist und zwischen diesen einen Zwi­ schenraum definiert. Die Innenbahn ist drehbar um die Achse bei einer Drehbewegung relativ zur Außenbahn. Eine Vielzahl von Rampenflächen, welche an in Abstand zueinander befindli­ chen Stellen auf der Außenfläche ausgebildet sind, definierten eine Vielzahl von Nockenflächen auf der Außenfläche der Innen­ bahn. Eine Vielzahl von Rollen ist zwischen der Außenbahn und der Innenbahn angeordnet, wobei eine der Rollen mittig inner­ halb jeder der Nockenflächen angeordnet ist, wobei jede der Rollen einen Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der Zwischenraum zwischen der Mitte der Nockenfläche der Innenbahn und der zylindrischen Innenfläche der Außenbahn. Eine Halte­ vorrichtung verbindet sämtliche der Rollen miteinander und be­ wirkt, dass sich die Rollen in Umfangsrichtung in Einheit mit­ einander bewegen. Die Haltevorrichtung ist drehbar um die Ach­ se, wobei eine Relativdrehung bezüglich der Innenbahn begrenzt ist. Ein erstes Vorspannelement ist auf der Haltevorrichtung gelagert zum Vorspannen in Radialrichtung der Haltevorrich­ tungsposition relativ zur Innenbahn, so dass jede der Rollen in der Mitte der flachen Nockenflächen auf der Innenbahn gehalten wird. Eine Betätigungsscheibe ist verbunden mit der Haltevorrichtung durch eine Einrichtung, welche eine bestimmte Axialbewegung der Betätigungsscheibe bezüglich der Haltevor­ richtung hin zum Gehäuseende ermöglicht. Das bevorzugte Ver­ fahren würde eine Haltevorrichtungsnase umfassen, welche sich in Axialrichtung ausgehend von einem Ende der Halterichtung erstreckt, und eine Kerbe umfassen, welche geeignet ist zum Eingriff mit Haltevorrichtungsnase, wodurch eine Umfangs- bzw. Relativdrehbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Halte­ vorrichtung verhindert wird und eine Axialbewegung der Betäti­ gungsscheibe relativ zur Haltevorrichtung ermöglicht wird. Ein zweites Vorspannelement ist angeordnet zwischen der Betäti­ gungsscheibe und der Innenaxialfläche des Gehäuseendes zum Vorspannen der Betätigungsscheibe weg vom Gehäuseende.

Die Kupplungsanordnung umfasst einen Aktuator zum se­ lektiven Überwinden des zweiten Vorspannelements, um die Betä­ tigungsscheibe in Kontakt mit dem Gehäuseende zu bringen, wo­ bei eine Drehung der Außenbahn und des Gehäuseendes bezüglich der Innenbahn durch Reibung übertragen wird auf die Betäti­ gungsscheibe und die Haltevorrichtung, wobei das erste Vor­ spannelement überwunden wird, wodurch sich die Rollen längs der Rampenflächen zu einer Position bewegen, an welcher die Rollen in Eingriff gelangen und zwischen der Innen- und der Außenbahn verkeilen, um eine Relativbewegung zwischen der In­ nen- und der Außenbahn zu verhindern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Frei­ laufkupplung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht der Freilauf­ kupplung von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Detailansicht eines Abschnitts der Freilaufkupplung von Fig. 2;

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Anord­ nung der Innenbahn, der Haltevorrichtung, der Rollen- und der Betätigungsscheibe der Freilaufkupplung;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht von Fig. 1 längs einer Linie 5-5;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Diffe­ rentialgehäuses bei einer Freilaufkupplung, der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 ist eine Seitenschnittansicht des Differenti­ algehäuses von Fig. 6.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die folgende Beschreibung des bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung beabsichtigt keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung auf das vorliegende bevorzugte Aus­ führungsbeispiel, sondern soll vielmehr einen beliebigen Fach­ mann auf diesem Gebiet befähigen, die vorliegende Erfindung zu realisieren und zu Verwenden.

In den Fig. 1-3 ist eine Freilaufkupplungsanord­ nung der vorliegenden Erfindung generell mit 10 bezeichnet. Die Kupplungsanordnung 10 umfaßt eine Außenbahn 12 mit einer zylindrischen Innenfläche 14 und ist drehbar um eine Achse 16. Die Außenbahn 12 umfaßt ein Gehäuseende 18, welches ein erstes Ende der Laufbahn 12 umschließt. Die Kupplungsanordnung 10 um­ faßt ferner eine Innenbahn 20 mit einer äußeren Nockenfläche 22, welche koaxial mit der zylindrischen Innenfläche der Au­ ßenbahn 12 ist. Die Innenfläche 14 der Außenbahn 12 und die Außenfläche 22 der Innenbahn 20 definieren einen Zwischenraum 24 zwischen der Innenbahn 20 und der Außenbahn 12. Die Innen­ bahn 20 ist drehbar um die Achse 16. Die Außenbahn 12 umfaßt einen Flansch 26 oder eine andere Einrichtung zum Montieren der Kupplungsanordnung 10 an ein Differentialgehäuse 22. Vor­ zugsweise bestehen die Rollen 34, die Innenbahn 20 und die Au­ ßenbahn 12 aus Stahl. Infolge der hohen Hertzschen Kontakt­ pressungen, welchen die Rollen 34, die Innenfläche 14 der Au­ ßenbahn 12 und die Außenfläche 22 der Innenbahn 20 ausgesetzt sind, sind die Innenfläche 14 und die Außenfläche 22 vorzugs­ weise gehärtet und geschliffen.

Die Außenfläche 22 der Innenbahn 20 umfaßt eine Viel­ zahl von Rampenflächen, welche an in Abstand zueinander be­ findlichen Stellen ausgebildet sind, und eine Vielzahl von No­ ckenflächen auf der Außenfläche 22 der Innenbahn 20 definie­ ren. Eine Vielzahl von Rollelementen 34 ist zwischen der Au­ ßenbahn 12 und der Innenbahn 20 angeordnet, wobei eine Rolle 34 an der Mitte jeder der Nockenflächen der Innenbahn angeord­ net ist. Die Rollelemente 34 weisen einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als der Zwischenraum 24 zwischen der In­ nenfläche 14 und dem Mittelpunkt der Nockenaußenfläche 22, je­ doch größer ist als der Zwischenraum zwischen den Außenab­ schnitten der Nockenflächen und der Innenfläche 14. Eine Hal­ tevorrichtung 36 verbindet sämtliche der Rollenelemente 34 miteinander und bewirkt, dass sich die Rollelemente 34 in Um­ fangsrichtung in Einheit miteinander bewegen. Die Haltevor­ richtung 36 ist drehbar um die Achse 16, wobei eine Relativbe­ wegung bezüglich der Innenbahn 20 begrenzt ist. Die Haltevor­ richtung 36 umfaßt ferner eine Haltevorrichtungsnase 38, wel­ che sich in Axialrichtung hin zu einer Innenfläche 40 des Ge­ häuseendes 18 erstreckt. Ein distales Ende 42 der Haltevor­ richtungsnase 38 liegt neben der Innenfläche 40 des Gehäuseen­ des 18.

Ein erstes Vorspannelement 81 ist an der Haltevor­ richtung 36 befestigt, um die Position der Haltevorrichtung bezüglich der Innenbahn beizubehalten, so dass die Rollen ge­ wöhnlich in der Mitte dar Nockenflächen gehalten werden. Eine Betätigungsscheibe 64 ist zwischen der Haltevorrichtung 36 und der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 angeordnet. Die Betäti­ gungsscheibe 64 weist einen Außendurchmesser 48 und einen In­ nendurchmesser 50 auf. Die Betätigungsscheibe 46 umfaßt ferner eine Kerbe 54, welche radial um den Außendurchmesser 48 ange­ ordnet ist. Die Kerbe 54 ist geeignet zum Eingriff mit der Haltevorrichtungsnase 38, wodurch eine Drehbewegung der Betä­ tigungsscheibe 46 relativ zur Haltevorrichtung 36 verhindert wird, während eine Axialbewegung der Betätigungsscheibe 46 re­ lativ zur Haltevorrichtung 36 ermöglicht wird. Ein zweites Vorspannelement 56 ist zwischen der Betätigungsscheibe 46 und der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 angeordnet, um die Be­ tätigungsscheibe 46 Weg vom Gehäuseende 18 und hin zur Halte­ vorrichtung 36 vorzuspannen. Vorzugsweise ist das zweite Vor­ spannelement 56 eine Wellenfeder.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Vorspannelement eine Zentrierfeder, welche durch die Haltevor­ richtung 36 gelagert ist und mit der Innenbahn 20 in Eingriff ist, um die Haltevorrichtung in Position zu halten und somit die Rollelemente 34 in der Mitte der Nockenflächen der Innen­ bahn 20 zu halten, um ein freies Drehen der Außenbahn 12 und der Innenbahn 20 bezüglich zueinander zu ermöglichen. Die Zentrierfeder umfasst eine Vielzahl kleiner (nicht dargestell­ ter) Zapfen, welche in Radialrichtung sich einwärts bzw. aus­ wärts erstrecken, um mit (nicht dargestellten) kleinen Kerben auf der Nabe 72 der Innenbahn 20 in Eingriff zu gelangen. Die Vorspannkraft der Zentrierfeder muß sorgfältig auf die Kupp­ lungsanordnung 10 eingestellt werden. Die Zentrierfeder muß genug Kraft liefern, um die Haltevorrichtung 36 und die Roll­ elemente 34 leicht zur neutralen Position zu bewegen, wenn die Kupplungsanordnung 10 ausgerückt wird, jedoch darf sie nicht so viel Kraft liefern, dass die Reibung zwischen der Betäti­ gungsscheibe 46 und dem Gehäuseende 18 diese nicht überwinden kann, um die Kupplungsanordnung 10 zu betätigen.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die Betätigungs­ scheibe 46 ferner Vertiefungen umfassen, welche in eine Seite gefräst sind, um die Verschiebung von Schmiermittel insbeson­ dere bei niedrigen Temperaturen zu unterstützen, bei welchen die Viskosität auf derartige Werte ansteigen kann, dass eine Betätigung beeinträchtigt ist. Diese Vertiefungen können Radi­ alvertiefungen oder Umfangsvertiefungen sein, oder sie können sogar spiralförmig in beiden Richtungen sein, um die "Korken­ zieherwirkung" des verdickten Schmiermittels aus dem Grenzflä­ chenbereich bei Drehung der Teile relativ zueinander zu unter­ stützen.

Die Kupplungsanordnung 10 umfaßt einen Aktuator 58 zum selektiven Überwinden des zweiten Vorspannelemente 56, um die Betätigungsscheibe 46 in Kontakt mit dem Gehäuseende 18 zu drängen. Die Betätigungsscheibe 46 kann sich in Axialrichtung bezüglich der Haltevorrichtung 36 frei drehen, so dass, wenn die Anziehungskraft des Aktuators 58 die Kraft des zweiten Vorspannelements 56 überwindet, sich die Betätigungsscheibe 46 in Axialrichtung hin zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 bewegt, bis die Betätigungsscheibe 46 die Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 berührt. Wenn die Betätigungsscheibe 46 in Kontakt mit der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 gebracht wird, so wird die Relativdrehbewegung der Außenbahn 12 und des Gehäuseendes 18 bezüglich der Betätigungsscheibe 46 durch Rei­ bung auf die Betätigungsscheibe 46 übertragen. Die Betäti­ gungsscheibe 46 ist in Dreh- und Umfangsrichtung mit den Hal­ tevorrichtungsnasen 38 verbunden, so dass die Drehbewegung der Außenbahn 12 und des Gehäuseendes 18 über die Betätigungs­ scheibe 46 und auf die Haltevorrichtung 36 übertragen wird.

Eine Drehbewegung der Haltevorrichtung 36 bezüglich der Innenbahn 20 bewegt die Rollenelemente 34 längs der Ram­ penflächen, bis die Rollelemente 34 sich nicht mehr in den Mitten der Nockenflächen befinden. Da, der Zwischenraum 24 nicht groß genug ist, um den Durchmesser der Rollelemente 34 aufzunehmen, kommt es, wenn die Rollelemente 34 sich aus den Mitten der Nockenflächen heraus bewegen, zu einer Verkeilung der Rollelemente 34 zwischen der Außenfläche 22 der Innenbahn 20 und der Innenfläche 14 der Außenbahn 12, wodurch die Innen­ bahn 20 und die Außenbahn 12 in Drehrichtung aneinander fest­ gestellt werden. Die Rampenflächen sind derart gestaltet, dass, wenn die Rollelemente 34 zwischen der Innen- und der Au­ ßenbahn 12, 20 verkeilen, ein Winkel zwischen den Rampenflä­ chen der Innenbahn und einer Tangentialen zur Innenfläche 14 der Außenbahn 12 gebildet wird. Damit es zu einer richtigen Verkeilung der Rollelemente 34 zwischen der Innenfläche 14 der Außenbahn 12 und der Außenfläche 22 der Innenbahn 20 kommt, beträgt der Winkel, definiert durch die Rampenflächen und eine Tangentiale zur Innenfläche 14 der Außenbahn 12, vorzugsweise etwa zwischen 4 und 10 Grad. Wenn dieser Winkel zu klein ist, werden die Hertzschen Kontaktkräfte zu hoch, so dass die Roll­ elemente 34 zerquetscht und die Flächen der Innen- und der Au­ ßenbahn 12, 20 eingedrückt werden. Wenn der Winkel zu groß ist, springen die Rollelemente 34 zwischen der Innenfläche 14 der Außenbahn 12 und der Außenfläche 22 der Innenbahn 20 her­ aus. Die Rampenflächen und die Zusammenwirkung der Rampenflä­ chen mit den Rollelementen 34 sind in den US-Patenten Nr. 5 927 456 und 5 924 510 beschrieben, welche beide NTN Corporati­ on zugewiesen sind und durch Verweis in der vorliegenden An­ meldung enthalten sind.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Aktuator 58 eine elektromagnetische Spule 60, welche in einem Gehäuse 62 gehalten wird, das an einer Außenfläche des (nicht dargestellten) feststehenden Achsgehäuses angebracht ist. Das Gehäuseende 18 umfaßt eine Vielzahl von Teilumfangsschlitzen 66, welche sich durch das Gehäuseende 18 erstrecken und in Ra­ dialrichtung in Abstand um das Gehäuseende 18 angeordnet sind. Bei Erregung erzeugt die elektromagnetische Spule 60 einen Magnetfluß, welcher um die Schlitze 66 gebündelt und auf die Betätigungsscheibe 46 konzentriert wird. Wenn der Magnetfluß die Betätigungsscheibe 46 durchdringt, wird die Betätigungs­ scheibe 46 magnetisch hin zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 gezogen. Sobald die Magnetkraft der elektromagnetischen Spule 60 die Kraft des zweiten Vorspannelements 56 überwindet, beginnt die Betätigungsscheibe 46, sich hin zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 zu bewegen.

Vorzugsweise ist der Aktuator 58 eine elektromagneti­ sche Spule 60, jedoch ist es selbstverständlich, dass die vor­ liegende Erfindung mit einem Aktuator 58 eines anderen Typs ausgeführt werden könnte. Die Betätigungsscheibe 46 könnte be­ wegt werden durch eine hydraulische oder pneumatische Einrich­ tung sowie durch eine elektromagnetische Einrichtung. Die vor­ liegende Erfindung ermöglicht eine direkte Anbringung des Ak­ tuators 58 an dem feststehenden Achsgehäuse in einer Antriebs­ stranganordnung, wodurch der Einbau des Differentials in be­ stehende Achsträger ermöglicht wird und somit ein Austausch kostengünstig ist.

Wenn der Aktuator 58 entregt ist, schwindet die mag­ netische Anziehung der Betätigungsscheibe 46 zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18. Mit Schwinden dieser Anziehung über­ windet die Kraft des zweiten Vorspannelements 56 schnell die schwindende magnetische Anziehung und drängt die Betätigungs­ scheibe 46 zurück, weg von der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18, wodurch die Reibübertragung der Drehung auf die Betäti­ gungsscheibe 46 aufgehoben wird. Ohne eine Drehkraft zum He­ rausziehen der Haltevorrichtung 36 und der Rollen 34 aus der neutralen Position drängt das erste Vorspannelement 81 die Haltevorrichtung 36 zurück in die neutrale Position und die Rollen 34 zurück in die Mitte der Nockenflächen, wodurch ein freies Drehen der Außenbahn 12 bezüglich der Innenbahn 20 er­ möglicht wird und die Kupplungsanordnung 10 gelöst wird.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Betätigungsscheibe 46 eine ringförmige Stufe 82, welche sich um den Innendurchmesser 50 der Betätigungsscheibe 46 er­ streckt. Die ringförmige Stufe 82 ist der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 zugewandt und liefert eine Vertiefung, in wel­ che das zweite Vorspannelement 56 aufgenommen ist und in wel­ che es zusammengedrückt werden kann, wenn die Betätigungs­ scheibe 46 zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 gezogen wird. Vorzugsweise ist das zweite Vorspannelement 56 eine Wel­ lenfeder, welche in die ringförmige Stufe 82 auf der Betäti­ gungsscheibe 46 paßt und innerhalb der ringförmigen Stufe 82 zusammengedrückt wird, wenn die Kraft der elektromagnetischen Spule 60 die Federkraft der Wellenfeder 56 übersteigt.

Vorzugsweise ist das Gehäuse 62 der elektromagneti­ schen Spule 60 angebracht an dem feststehenden Achsträger und ist bezüglich des Gehäuseendes 18 durch ein Lager 68 angeord­ net. Das Lager 68 kann ein Kugel-, Rollen- oder Zapfenlager sein und ermöglicht der elektromagnetischen Spule 60 und dem Gehäuse 62, bezüglich des Achsgehäuses/Trägers feststehend zu sein. Dies ermöglicht eine Vereinfachung der Leitungsführung zur elektromagnetischen Spule 60, da eine elektrische Verbin­ dung zu einem sich drehenden Körper nicht erforderlich ist. Ein Zapfenlager oder ein anderer Lagertyp könnte ebenfalls verwendet werden. Eine beliebige Einrichtung, welche geeignet ist, eine Relativdrehbewegung zwischen dem Gehäuse 62 und der Außenfläche des Gehäuseendes 18 zu ermöglichen, ist geeignet.

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, umfaßt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Innendurchmesser 50 der Betätigungsscheibe 46 eine Reihe von Innenkerben 70. Die In­ nenbahn 20 umfaßt eine Nabe 72 neben der Nockenaußenfläche 22, welche eine Stufe 74 umfaßt, die sich in Radial- und Axial­ richtung nach außen erstreckt. Die Stufe 74 erstreckt sich in Axialrichtung hin zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18, wo­ bei ein Raum 76 zwischen der Stufe 74 und der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 bleibt. Die Höhe der Betätigungsscheibe 46 ist derart bemessen, dass sie in diesen Raum 76 paßt, so dass die Stufe 76 in Eingriff mit der Innenkerbe 70 ist, wenn die Betätigungsscheibe 46 hin zur Haltevorrichtung 36 vorgespannt wird. Dies bewirkt eine Feststellung in Drehrichtung der Betä­ tigungsscheibe 46 an der Nabe 72 der Innenbahn 20. Dies ist hilfreich im Hinblick auf die Gewährleistung, dass die Betäti­ gungsscheibe 46 sich nicht unbeabsichtigterweise dreht und ein versehentliches Sperren der Kupplung 10 bewirkt. Dies kann auftreten, wenn die Viskosität des Öls innerhalb der Kupplung 10 und die Drehgeschwindigkeit der Außenbahn 12 derart zusam­ menwirken, dass die Betätigungsscheibe 46 durch Reibung ge­ dreht wird, ohne dass der Aktuator 58 die Betätigungsscheibe 46 zur Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 anzieht. Solange die Innenkerbe 70 innerhalb der Betätigungsscheibe 46 in Eingriff mit der Stufe 74 auf der Nabe 72 ist, kann die Betätigungs­ scheibe 46 sich nicht drehen, und die Kupplung 10 kann nicht versehentlich gesperrt werden.

Wenn die elektromagnetische Spule 60 betätigt wird und die Betätigungsscheibe 46 hin zum Gehäuseende 18 zieht, so löschen die Kerben 70 auf dem Innendurchmesser der Betäti­ gungsscheibe 46 die Stufe 74 unmittelbar, bevor es zu einem Kontakt davon mit der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 kommt, wodurch ein freies Drehen der Betätigungsscheibe 46 in­ nerhalb des Raums 76 zwischen der Stufe 74 und der Innenfläche 40 des Gehäuseendes 18 sowie ein Sperren der Kupplung 10 er­ möglicht werden. Vorzugsweise ist die Stufe 74 auf der Nabe 72 der Innenbahn 20 ausgebildet, jedoch ist es selbstverständ­ lich, dass die Stufe 74 auf einem Ring 78 ausgebildet sein könnte, welcher in Presspassung an der Nabe 72 der Innenbahn 20 angebracht ist.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Haltevorrichtungsnasen 38 direkt ausgehend von der Haltevorrichtung 36, jedoch könnte alternativ die Kupplungsan­ ordnung 10 ein Betätigungskreuz 80 umfassen, welches an der Haltevorrichtung 36 angebracht ist, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt. Das Betätigungskreuz 80 ist in Drehrichtung an der Haltevorrichtung 36 festgestellt, so dass das Betätigungs­ kreuz 80 und die Haltevorrichtung 36 funktional als eine Kom­ ponente wirken. Das erste Vorspannelement 81 wirkt gegen die Haltevorrichtung 36, wobei die Haltevorrichtung in Position bezüglich der Innenbahn 20 gehalten wird. Die Haltevorrich­ tungsnasen 38 erstrecken sich ausgehend von dem Betätigungs­ kreuz 80, um mit den Kerben 54 innerhalb des Außendurchmes­ sers 48 der Betätigungsscheibe 46 in Eingriff zu gelangen.

Vorzugsweise kann die Kupplungsanordnung innerhalb eines Differentials eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, um die beiden Achswellen aneinander festzustellen. In den Fig. 6 und 7 ist ein Differential generell mit 100 bezeichnet. Das Differential umfaßt ein Gehäuse 102 mit einem (nicht darge­ stellten) Eingangstellerrad, welches an einem Außendurchmesser 104 des Gehäuses 102 angebracht ist. Eine Drehbewegung von dem Triebstrang des Fahrzeugs wird auf das Differentialgehäuse 102 durch dieses Tellerrad übertragen. Ein erstes Seitenzahnrad 106 und ein zweites Seitenzahnrad 108 sind in dem Differenti­ algehäuse 102 angebracht und an einer ersten und einer zweiten (nicht dargestellten) Achshalbwelle des Fahrzeugs befestigt. Zwei oder mehr Planetenräder 110 sind in dem Differentialge­ häuse 102 angebracht, so dass sie mit dem ersten und dem zwei­ ten Seitenzahnrad 106, 108 übereinstimmen.

Während eines normalen Geradeausbetriebs wird die ge­ lieferte Kraft über das Tellerrad auf das Differentialgehäuse 102 übertragen. Infolge des Fehlens von Geschwindigkeitsunter­ schieden einer Relativdrehung zwischen den beiden Achsen wäh­ rend eines normalen Geradeausbetriebs drehen sich das Diffe­ rentialgehäuse 102 und die Achsen mit der gleichen Geschwin­ digkeit, und es existiert keine Relativbewegung zwischen den Seitenzahnrädern 106, 108 und den Planetenrädern 110. Wenn das Fahrzeug eine Kurvenfahrt durchführt, so werden durch die un­ terschiedlich großen Kreise, welche durch die Reifen auf jeder Seite des Fahrzeugs beschrieben werden, Drehgeschwindigkeits­ unterschiede zwischen den beiden Achsen hervorgerufen. Da sich die Achsen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, drehen sich auch die Seitenzahnräder 106, 108 mit unterschied­ lichen Geschwindigkeiten, jedoch halten die Planetenräder 110 die beiden Achsen in Eingriff miteinander, und ein Drehmoment wird proportional zwischen den beiden Seiten aufgeteilt.

Die Kupplungsanordnung 10 ist in dem Differentialge­ häuse 102 angebracht, um zu ermöglichen, dass die Achsen des Fahrzeugs aneinander festgestellt werden können, indem das erste Seitenzahnrad 106 in Drehrichtung an dem Differentialge­ häuse 102 festgestellt wird. In Fig. 7 ist das zweite Seiten­ zahnrad 108 drehbar im Differentialgehäuse 102 an einem zwei­ ten Ende 114 angebracht. Das zweite Seitenzahnrad 108 ist in Axialrichtung befestigt, jedoch wird diesem ermöglicht, sich unabhängig von dem Differentialgehäuse 102 zu drehen. Die bzw. das Außenbahn/Gehäuseende der Rollenkupplung 10 ist fest am Differentialgehäuse 102 an einem ersten Ende 112 angebracht.

Wie in der Figur dargestellt, können die Kupplungsan­ ordnung 10 und das Differentialgehäuse 2 jeweils einen Flansch 116, 118 umfassen, um diesen zu ermöglichen, mittels mechani­ scher Befestigungsvorrichtungen aneinander befestigt zu wer­ den. Jedoch ist es selbstverständlich, dass ein Außendurchmes­ ser 120 der Außenbahn 12 der Kupplungsanordnung 10 und ein In­ nendurchmesser 122 des ersten Endes 112 des Differentialgehäu­ ses 102 mit Keilverzahnungen darin ausgebildet sein kann, wel­ che derart bemessen sind, dass die Kupplungsanordnung 10 mit­ tels Presspassung im Innendurchmesser 122 des ersten Endes 112 des Differentialgehäuse 102 angebracht werden kann, um die Notwendigkeit mechanischer Befestigungsvorrichtungen zu elimi­ nieren.

Das erste Seitenzahnrad 106 ist fest an der Innenbahn 20 der Kupplungsanordnung 10 angebracht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Innenbahn 20 eine Mittenbohrung 124, und das erste Seitenzahnrad 106 umfaßt einen Außendurch­ messer 126, wobei die Mittenbohrung 124 der Innenbahn 20 und der Außendurchmesser 126 des ersten Seitenzahnrads 106 geeig­ net sind, mittels Presspassung bzw. Keilverzahnungen miteinan­ der verbunden zu werden. Die Mittenbohrung 124 der Innenbahn 20 und die Mittenbohrung des ersten Seitenzahnrads 106 können ebenfalls Keilverzahnungen aufweisen, welche auf diesen ausge­ bildet sind, um diese jeweils mit einer gemeinsamen Keilver­ zahnung auf der ersten Achse/Halbwelle zu verbinden und somit jegliche Relativdrehbewegung zwischen der Innenbahn 20 und dem ersten Seitenzahnrad 106 zu verhindern. Bei sämtlichen dieser Ausführungsbeispiele werden das erste Seitenzahnrad 106 und die Innenbahn 20 aneinander festgestellt und dienen funktional als eine Komponente.

Die Planetenräder 110 sind im Gehäuse 102 angebracht und drehen sich um eine erste Achse 128, welche durch eine darin angebrachte Welle 129 definiert ist. Das erste und das zweite Seitenzahnrad 106, 108 sind am Differentialgehäuse an­ gebracht und drehen sich um eine zweite Achse 130, welche durch die erste und die zweite Achshalbwelle definiert ist und senkrecht zur ersten Achse verläuft. Die Planetenräder sind im Gehäuse und auf der Welle angebracht und sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Seitenzahnrad 106, 108 in Eingriff.

Wenn die Kupplungsanordnung 110 ausgerückt ist, so sind die Innenbahn 20 und die Außenbahn 12 frei, eine Drehung relativ zueinander auszuführen, so dass das erste Seitenzahn­ rad 106 und die erste Achshalbwelle 109 frei sind, eine Dre­ hung relativ zum Differentialgehäuse 102 auszuführen. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Achshalbwelle unterschiedlich ist, wie etwa dann, wenn das Fahrzeug eine Kurvenfahrt ausführt, so drehen sich auch die Seitenzahnräder 106, 108 mit unterschied­ lichen Geschwindigkeiten, jedoch halten die Planetenräder 110 die beiden Achsen in Eingriff miteinander, und ein Drehmoment wird auf die beiden Seiten richtig aufgeteilt. Unter Bedingun­ gen einer schlechten Traktion (nasse Straßen, Schnee, Eis) kann ein Rad durchdrehen, und das Differential 100 ermöglicht es dem anderen Rad nicht, irgendein Drehmoment zu tragen. Un­ ter diesen Bedingungen kann ein Fahrzeug Probleme haben, selbst einen Berg geringer Steilheit hinaufzufahren.

Wenn die Kupplungsanordnung 10 eingerückt ist, sind die erste Achshalbwelle, das erste Seitenzahnrad 106, die In­ nenbahn 20, die Außenbahn 12 und das Differentialgehäuse 102 allesamt aneinander festgestellt, so dass keine Relativdrehung ermöglicht wird. Wenn das erste Seitenzahnrad 106 in Drehrich­ tung am Differentialgehäuse 102 festgestellt ist, wird verhin­ dert, dass sich die Planetenräder 110, welche mit dem ersten Seitenzahnrad 106 in Eingriff sind, um die erste Achse 128 drehen, und es wird verhindert, dass das zweite Seitenzahnrad 108, welches in Eingriff mit den Planetenrädern 110 ist, eine Drehbewegung relativ zum Differentialgehäuse 102 ausführt. Vereinfachend werden, wenn die Kupplungsanordnung 10 einge­ rückt ist, die beiden Seitenzahnräder 106, 108 und folglich die beiden Achshalbwellen wirksam aneinander festgestellt, so dass ein Drehmoment gleichmäßig auf die beiden Achshalbwellen übertragen wird und keine Relativdrehung zwischen den beiden Achshalbwellen zugelassen wird.

Durch obige Ausführung ist ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung offenbart und beschrieben. Fach­ leuten auf diesem Gebiet wird es anhand der obigen Beschrei­ bung sowie anhand der beiliegenden Zeichnung und der beilie­ genden Ansprüche klar, dass Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von Wesen und Umfang der Erfindung, definiert in den folgenden Ansprüchen, abzuwei­ chen. Die Erfindung wurde in veranschaulichender Weise be­ schrieben, und es ist selbstverständlich, dass die verwendete Terminologie keinen einschränkenden Charakter, sondern be­ schreibenden Charakter hat.

Claims (21)

1. Freilaufkupplungsanordnung, umfassend:
eine Außenbahn mit einer zylindrischen Innenfläche, wel­ che um eine Achse drehbar ist, und einem Gehäuseende, welches ein erstes Ende der Außenbahn umschließt;
eine Innenbahn mit einer Nockenaußenfläche, welche koaxi­ al mit der zylindrischen Innenfläche ist und zwischen diesen einen Zwischenraum definiert, wobei die Innenbahn drehbar um die Achse bei einer zulässigen Drehbewegung relativ zur Außen­ bahn ist;
eine Vielzahl von Rampenflächen, welche an in Abstand zu­ einander befindlichen Stellen auf der Nockenaußenfläche ausge­ bildet sind, wobei die Rampenflächen eine Vielzahl von Nocken­ flächen auf der Außenfläche definieren;
eine Vielzahl von Rollen, welche zwischen der Außenbahn und der Innenbahn angeordnet sind, wobei jede der Rollen an einem Mittelpunkt der Nockenflächen angeordnet ist, wobei die Rollen einen Durchmesser aufweisen, welcher kleiner ist als der Zwischenraum zwischen der zylindrischen Innenfläche und dem Mittelpunkt der Nockenaußenfläche;
eine Haltevorrichtung, welche sämtliche der Rollen mit­ einander verbindet und bewirkt, dass sich die Rollen in Um­ fangsrichtung in Einheit miteinander bewegen, wobei die Halte­ vorrichtung drehbar um die Achse ist, wobei eine Relativdre­ hung bezüglich der Innenbahn begrenzt ist, wobei die Haltevor­ richtung eine Haltevorrichtungsnase umfasst, welche sich in Axialrichtung hin zu einer Axialinnenfläche des Gehäuseendes erstreckt, wobei ein distales Ende der Haltevorrichtungsnase neben der Innenfläche des Gehäuseendes liegt;
ein erstes Vorspannelement, welches auf der Haltevorrich­ tung gelagert ist, um die Haltevorrichtung vorzuspannen und somit jede der Rollen auf dem Mittelpunkt der Nockenflächen zu halten;
eine Betätigungsscheibe mit einem Außendurchmesser, einem Innendruchmesser und einer Dicke, angeordnet zwischen der Hal­ tevorrichtung und der Innenfläche des Gehäuseendes mit einer Kerbe, welche in Radialrichtung um den Außendurchmesser der Betätigungsscheibe angeordnet ist, wobei die Kerbe geeignet ist zum Eingriff mit der Haltevorrichtungsnase, wodurch eine Drehbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Haltevorrich­ tung verhindert und eine Axialbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Haltevorrichtung ermöglicht werden;
ein zweites Vorspannelement, welches zwischen der Betäti­ gungsscheibe und der Innenfläche des Gehäuseendes angeordnet ist, um die Betätigungsscheibe weg vom Gehäuseende und hin zur Haltevorrichtung vorzuspannen;
ein Aktuator zum selektiven Überwinden des zweiten Vor­ spannelements, um die Betätigungsscheibe in Kontakt mit dem Gehäuseende zu drängen, wobei eine Drehung der Außenbahn und des Gehäuseendes bezüglich der Innenbahn durch Reibung auf die Betätigungsscheibe und die Haltevorrichtung übertragen wird, wodurch sich die Rollen längs der Rampenflächen zu einer Posi­ tion bewegen, an welcher die Rollen zwischen der Innen- und der Außenbahn in Eingriff gelangen und verkeilen, um eine Re­ lativbewegung zwischen der Innen- und der Außenbahn zu verhin­ dern.

2. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Ak­ tuator eine elektromagnetische Spule umfaßt, welche in einem Gehäuse gehalten wird, das an einem feststehenden Gehäuse an­ gebracht und relativ zum Gehäuseende angeordnet ist, wobei das Gehäuseende in Radialrichtung in Abstand um das Gehäuseende angeordnete Schlitze umfaßt, wobei ein Magnetfluß um die Schlitze auf die Betätigungsscheibe gebündelt wird, wenn die elektromagnetische Spule erregt wird, wodurch die Betätigungs­ scheibe hin zur Innenfläche des Gehäuseendes magnetisch ange­ zogen wird.

3. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 2, wobei das Ge­ häuse der elektromagnetischen Spule relativ zum Gehäuseende durch ein Lager angeordnet ist, um zu ermöglichen, dass das Gehäuseende und die Außenbahn sich unabhängig vom Gehäuse dre­ hen.

4. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der In­ nendurchmesser der Betätigungsscheibe mindestens eine Innen­ kerbe umfaßt, welche darin ausgebildet ist, und die Innenbahn eine Nabe neben der Nockenaußenfläche umfaßt, wobei die Nabe eine in Radialrichtung nach außen verlaufende Stufe aufweist, wobei die Stufe in Radialrichtung hin zur Innenfläche des Ge­ häuseendes verläuft und zwischen diesen ein Zwischenraum exis­ tiert, wobei die Dicke der Betätigungsscheibe derart bemessen ist, dass sie in den Zwischenraum passt, so dass die Stufe in Eingriff mit der Innenkerbe ist, wenn die Betätigungsscheibe hin zur Innenbahn vorgespannt ist, um eine Drehung der Betäti­ gungsscheibe relativ zur Habe und Innenbahn zu verhindern, und die Kerbe die Stufe löscht, wenn die Betätigungsscheibe in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseendes gedrängt wird, wobei eine Drehung der Betätigungsscheibe relativ zur Nabe und Innenbahn ermöglicht wird.

5. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Stufe auf einem Bund ausgebildet ist, der Bund einen Innen­ durchmesser aufweist und die Nabe einen Außendurchmesser auf­ weist, wobei der Innendurchmesser und der Außendurchmesser derart bemessen sind, dass ermöglicht wird, dass der Bund auf den Außendurchmesser der Nabe gedrückt und mittels eines Presspassungszustands daran gehalten werden kann.

6. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Vorspannelement eine Zentrierfeder ist, welche zwischen der Innenbahn und der Haltevorrichtung in Stellung gehalten wird, um die Haltevorrichtung in eine neutrale Position vorzu­ spannen, wobei die Rollen am Mittelpunkt der Nockenflächen der Innenbahn gehalten werden.

7. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Be­ tätigungsscheibe ferner eine Vertiefung auf einer Axialseite der Betätigungsscheibe aufweist und das zweite Vorspannelement eine Wellenfeder ist, die in der Vertiefung aufliegt, wobei die Vertiefung einen Hohlraum liefert, in welchen die Wellen­ feder zusammengedrückt wird, wenn die Betätigungsscheibe in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseendes gedrängt wird.

8. Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Be­ tätigungsscheibe ferner Vertiefungen aufweist, welche darin ausgebildet sind, um eine Verschiebung von Schmiermittel zu un­ terstützen.

9. Triebstranganordnung, umfassend:
eine erste Achshalbwelle und eine zweite Achshalbwelle;
ein Achsgehäuse;
ein Differentialgehäuse, welches drehbar im Achsgehäuse angebracht ist;
mindestens zwei Planetenräder, welche drehbar um eine erste Achse sind und am Differentialgehäuse zur Drehung damit angebracht sind;
ein erstes Seitenzahnrad, welches fest mit der ersten Achshalbwelle verbunden ist, und ein zweites Seitenzahnrad, welches fest mit der zweiten Achshalbwelle verbunden ist;
eine Kupplungsanordnung, welch mit dem Differentialgehäu­ se und einer der Achshalbwellen verbunden ist, wobei die Kupp­ lungsanordnung eine Außenbahn mit einer zylindrischen Innen­ fläche aufweist und um eine zweite Achse drehbar ist, und ein Gehäuseende, welches ein erstes Ende der Außenbahn umschließt, eine Innenbahn mit einer Nockenaußenfläche, welche koaxial mit der zylindrischen Innenfläche ist und zwischen diesen einen Zwischenraum definiert, wobei die Innenbahn drehbar um die zweite Achse ist und eine Drehbewegung relativ zur Außenbahn möglich ist, eine Vielzahl von Rampenflächen, welche an in Ab­ stand befindlichen Stellen auf der Nockenaußenfläche ausgebil­ det sind, wobei die Rampenflächen eine Vielzahl von Nockenflä­ chen auf der Außenfläche definieren, eine Vielzahl von Rollen, welche zwischen der Außenbahn und der Innenbahn angeordnet sind, wobei eine der Rollen ein einem Mittelpunkt jeder der Nockenflächen angeordnet ist, wobei die Rollen einen Durchmes­ ser aufweisen, welcher kleiner ist als der Zwischenraum zwi­ schen der zylindrischen Innenfläche und den Mittelpunkten der Nockenflächen, eine Haltevorrichtung, welche sämtliche der Rollen miteinander verbindet und bewirkt, dass sich die Rollen in Umfangsrichtung in Einheit miteinander bewegen, wobei die Haltevorrichtung drehbar um die Achse ist, wobei eine Relativ­ drehung bezüglich der Innenbahn begrenzt ist, ein erstes Vor­ spannelement, welches zwischen der Innenbahn und der Haltevor­ richtung gelagert ist, um die Haltevorrichtung bezüglich der Innenbahn vorzuspannen, so dass die Rollen zu jedem der Mit­ telpunkte jeder der Nockenflächen vorgespannt werden, wobei eine Drehung der Haltevorrichtung bezüglich der Innenbahn die Rollen längs der Rampenflächen zu einer Position bewegt an welcher die Rollen zwischen der Innen- und der Außenbahn in Eingriff gelangen und verkeilen, um eine Relativdrehung zwi­ schen der Innen- und der Außenbahn zu verhindern, wodurch die beiden Achshalbwellen in Drehrichtung aneinander festgestellt werden und ein Drehmoment durch das Differentialgehäuse auf die beiden Achshalbwellen übertragen wird.

10. Triebstranganordnung nach Anspruch 9, wobei die Kupp­ lungsanordnung ferner umfasst:
eine Haltevorrichtungsnase, welche sich ausgehend von der Haltevorrichtung in Axialrichtung hin zu einer Axialinnenflä­ che des Gehäuseendes erstreckt, wobei ein distales Ende der Haltevorrichtungsnase neben der Axialinnenfläche des Gehäu­ seendes liegt,
eine Betätigungsscheibe mit einem Außendurchmesser, einem Innendruchmesser und einer Dicke, angeordnet zwischen der Haltevorrichtung und der Innenfläche des Gehäuseendes mit einer Kerbe, welche in Radialrichtung um den Außendurchmesser der Betätigungsscheibe angeordnet ist, wobei die Kerbe geeig­ net ist zum Eingriff mit der Haltevorrichtungsnase, wodurch eine Drehbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Haltevorrichtung verhindert und eine Axialbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Haltevorrichtung ermöglicht werden;
ein zweites Vorspannelement, welches zwischen der Betäti­ gungsscheibe und der Innenfläche des Gehäuseendes angeordnet ist, um die Betätigungsscheibe weg vom Gehäuseende und hin zur Haltevorrichtung vorzuspannen;
ein Aktuator zum selektiven Überwinden des zweiten Vor­ spannelements, um die Betätigungsscheibe in Kontakt mit dem Gehäuseende zu drängen, wobei eine Drehung der Außenbahn und des Gehäuseendes bezüglich der Innenbahn durch Reibung auf die Betätigungsscheibe und die Haltevorrichtung übertragen wird, wodurch sich die Rollen längs der Rampenflächen zu einer Posi­ tion bewegen, an welcher die Rollen zwischen der Innen- und der Außenbahn in Eingriff gelangen und verkeilen, um eine Re­ lativbewegung zwischen der Innen- und der Außenbahn zu verhin­ dern.

11. Triebstranganordnung nach Anspruch 10, wobei die erste Achse gebildet ist durch eine Welle, welche im Gehäuse ange­ bracht ist, wobei die Planetenräder drehbar an der Welle ange­ bracht sind.

12. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei das erste Seitenzahnrad fest mit der Innenbahn verbunden ist, so dass die erste Achshalbwelle fest mit der Innenbahn verbunden ist, und das zweite Seitenzahnrad durch das Gehäuse drehbar gela­ gert ist, wodurch die zweite Achshalbwelle mit dem Gehäuse drehbar gelagert ist.

13. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei die Innen­ bahn fest mit der ersten Achshalbwelle verbunden ist und das zweite Seitenzahnrad durch das Gehäuse drehbar gelagert ist, wodurch die zweite Achshalbwelle mit dem Gehäuse drehbar gela­ gert ist.

14. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei der Aktuator eine elektromagnetische Spule umfasst, welche in einem Gehäuse gehalten wird, das an einer Innenfläche des Achsgehäuses ange­ bracht ist, und bezüglich des Gehäuseendes durch ein dazwi­ schen angeordnetes Lager angeordnet ist, wobei das Gehäuseende in Radialrichtung in Abstand um das Gehäuseende angeordnete Schlitze aufweist, wobei ein Magnetfluss um die Schlitze auf die Betätigungsscheibe gebündelt wird, wenn die elektromagne­ tische Spule erregt wird, wodurch die Betätigungsscheibe hin zur Innenfläche des Gehäuseendes magnetisch angezogen wird.

15. Triebstranganordnung nach Anspruch 14, wobei das Gehäuse für die elektromagnetische Spule durch ein Lager am Gehäuseen­ de gelagert ist, um zu ermöglichen, dass sich das Gehäuseende und die Außenbahn unabhängig vom Gehäuse drehen können.

16. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei der Innen­ durchmesser der Betätigungsscheibe mindestens eine Innenkerbe umfasst, welche darin ausgebildet ist, und die Innenbahn eine Nabe neben der Nockenaußenfläche aufweist, wobei die Nabe min­ destens eine Stufe aufweist, welche sich in Radialrichtung nach Außen erstreckt, wobei die Stufe sich in Axialrichtung hin zur Innenfläche des Gehäuseendes mit einem sich dazwischen befindlichen Zwischenraum erstreckt, wobei die Dicke der Betä­ tigungsscheibe derart bemessen ist, dass sie in den Zwischen­ raum passt, so dass die Stufe in Eingriff mit der Innenkerbe ist, wenn die Betätigungsscheibe hin zur Haltevorrichtung vor­ gespannt ist, um eine Drehung der Betätigungsscheibe relativ zur Nabe und zur Innenlaufbahn zu verhindern, und die Innen­ kerbe die Stufe löscht, wenn die Betätigungsscheibe in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseendes gedrängt wird, wodurch eine Drehung der Betätigungsscheibe relativ zur Nabe und In­ nenbahn ermöglicht wird.

17. Triebstranganordnung nach Anspruch 16, wobei die Stufe auf einem Bund ausgebildet ist, wobei der Bund einen Innen­ durchmesser aufweist und die Nabe einen Außendurchmesser auf­ weist, wobei der Innendurchmesser und der Außendurchmesser derart bemessen sind, dass es möglich ist, den Bund auf den Außendurchmesser der Nabe zu drücken und dieser darauf durch einen Presspassungszustand gehalten wird.

18. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei das erste Vorspannelement eine Zentrierfeder ist, welche zwischen der Innenbahn und der Haltevorrichtung in Stellung gehalten wird, um die Haltevorrichtung zu einer neutralen Position vorzuspan­ nen, wobei die Rollen an Mittelpunkten der Nockenflächen gehalten werden.

19. Triebstranganordnung nach Anspruch 11, wobei die Betäti­ gungsscheibe ferner eine Vertiefung umfasst, welche auf einer Axialseite der Betätigungsscheibe ausgebildet ist, und das zweite Vorspannelement eine Wellenfeder ist, welche in der Vertiefung aufliegt, wobei die Vertiefung einen Hohlraum bie­ tet, in welchen die Wellenfeder zusammengedrückt wird, wenn die Betätigungsscheibe in Kontakt mit der Innenfläche des Ge­ häuseendes gedrängt wird.

20. Triebstranganordnung nach Anspruch 19, wobei die Betäti­ gungsscheibe ferner Vertiefungen umfasst, welche darin ausge­ bildet sind, um eine Verschiebung von Schmiermittel zu unter­ stützen.

21. Triebstranganordnung, umfassend:
eine Außenbahn mit einer zylindrischen Innenfläche, wel­ che um eine Achse drehbar ist, und einem Gehäuseende, welches ein erstes Ende der Außenbahn umschließt;
eine Innenbahn mit einer Nockenaußenfläche, welche koaxi­ al mit der zylindrischen Innenfläche ist und zwischen diesen einen Zwischenraum definiert, wobei die Innenbahn drehbar um die Achse mit einer Drehbewegung relativ zur Außenbahn ist;
eine Vielzahl von Rampenflächen, welche an in Abstand zu­ einander befindlichen Stellen auf der Nockenaußenfläche ausge­ bildet sind, wobei die Rampenflächen eine Vielzahl von Nocken­ flächen auf der Nockenaußenfläche definieren;
eine Vielzahl von Rollen, welche zwischen der Außenbahn und der Innenbahn angeordnet sind, wobei eine der Rollen an einem Mittelpunkt von jeder der Nockenflächen angeordnet ist, wobei die Rollen einen Durchmesser aufweisen, welcher kleiner ist als der Zwischenraum zwischen der zylindrischen Innenflä­ che und der Nockenaußenfläche;
eine Haltevorrichtung, welche sämtliche der Rollen mit­ einander verbindet und bewirkt, dass sich die Rollen in Um­ fangsrichtung in Einheit miteinander bewegen, wobei die Halte­ vorrichtung drehbar um die Achse ist, wobei eine Relativdre­ hung bezüglich der Innenbahn begrenzt ist, wobei die Haltevor­ richtung eine Haltevorrichtungsnase umfasst, welche sich in Axialrichtung hin zu einer Axialinnenfläche erstreckt, wobei ein distales Ende der Haltevorrichtungsnase neben der Axialin­ nenfläche des Gehäuseendes liegt;
ein erstes Vorspannelement, welches auf der Haltevorrich­ tung gelagert ist, um die Haltevorrichtung bezüglich der In­ nenbahn in Radialrichtung vorzuspannen und somit jede der Rol­ len auf dem Mittelpunkt der Nockenflächen zu halten;
eine Betätigungsscheibe mit einem Außendurchmesser, einem Innendruchmesser und einer Dicke, angeordnet zwischen der Hal­ tevorrichtung und der Axialinnenfläche des Gehäuseendes mit einer Kerbe, welche in Radialrichtung um den Außendurchmesser der Betätigungsscheibe angeordnet ist, wobei die Kerbe geeig­ net ist zum Eingriff mit der Haltevorrichtungsnase, wodurch eine Drehbewegung der Betätigungsscheibe relativ zur Haltevor­ richtung verhindert und eine Axialbewegung der Betätigungs­ scheibe relativ zur Haltevorrichtung ermöglicht werden;
ein zweites Vorspannelement, welches zwischen der Betäti­ gungsscheibe und der Innenfläche des Gehäuseendes angeordnet ist, um die Betätigungsscheibe weg vom Gehäuseende und hin zur Haltevorrichtung vorzuspannen;
ein Gehäuse, welches an einer Innenfläche eines Achsge­ häuses und angebracht ist, und ein Lager, welches das Gehäuse relativ zu einer Außenfläche des Gehäuseendes anordnet, wobei das Gehäuse durch das Lager gelagert wird, um zu ermöglichen, dass sich das Gehäuseende und die Außenbahn unabhängig vom Ge­ häuse drehen;
eine elektromagnetische Spule, welche in dem Gehäuse gehalten wird, wobei das Gehäuseende in Umfangsrichtung in Ab­ stand um das Gehäuseende angeordnete Schlitze aufweist, wobei die elektromagnetische Spule selektiv einen Magnetfluss lie­ fert, welcher um die Schlitze auf die Betätigungsscheibe ge­ bündelt wird, wodurch die Betätigungsscheibe hin zur Axialin­ nenfläche des Gehäuseendes magnetisch angezogen wird, um das zweite Vorspannelement zu überwinden und die Betätigungsschei­ be in Kontakt mit dem Gehäuseende zu drängen, wobei eine Dre­ hung der Außenbahn und des Gehäuseendes bezüglich der Innen­ bahn durch Reibung auf die Betätigungsscheibe und die Halte­ vorrichtung übertragen wird, wodurch sich die Rollen längs der Rampenflächen zu einer Position bewegen, an welcher die Rollen zwischen der Innen- und der Außenbahn in Eingriff gelangen und verteilen, um eine Relativdrehung zwischen der Innenbahn und der Außenbahn zu verhindern;
wobei der Innendurchmesser der Betätigungsscheibe mindes­ tens eine Innenkerbe aufweist, welche darin ausgebildet ist, und die Innenbahn eine Nabe neben der zylindrischen Außenflä­ che aufweist, wobei die Nabe mindestens eine Stufe aufweist, welche sich in Radialrichtung nach Außen erstreckt, wobei die Stufe sich in Axialrichtung hin zur Innenfläche des Gehäuseen­ des erstreckt, wobei zwischen diesen ein Zwischenraum exis­ tiert, wobei die Dicke der Betätigungsscheibe derart bemessen ist, dass sie in den Zwischenraum passt, so dass die Stufe in Eingriff mit der Innenkerbe ist, wenn die Betätigungsscheibe hin zur Haltevorrichtung vorgespannt ist, um eine Drehung der Betätigungsscheibe relativ zur Nabe und zur Innenbahn zu ver­ hindern, und die Innenkerbe die Stufe löscht, wenn die Betäti­ gungsscheibe in Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseendes gedrängt wird, wodurch eine Drehung der Betätigungsscheibe re­ lativ zur Nabe und zur Innenbahn ermöglicht wird.