DE102006001302A1 - Antriebsanordnung mit Toleranzring - Google Patents

Antriebsanordnung mit Toleranzring Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Antriebsanordnung umfaßt eine Antriebswelle 14, die um eine Drehachse A in einem Gehäuse 30 drehbar gelagert und drehend antreibbar ist; eine koaxial zur Antriebswelle 14 angeordnete Reibungskupplung 22 mit einem drehend antreibbaren Außenlamellenträger 24, an dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, und einem mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Innenlamellenträger 25, an dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Außenlamellen und die Innenlamellen axial abwechselnd angeordnet sind und gemeinsam ein Lamellenpaket 26 bilden; einen Aktuator 23, der koaxial zur Drehachse A angeordnet und gegenüber dem Gehäuse 30 axial abgestützt ist und das Lamellenpaket 26 über eine Druckplatte 55 axial beaufschlagen kann; sowie einen Toleranzring 40, der in einem Ringspalt zwischen dem Innenlamellenträger 25 und der Antriebswelle 14 einsitzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zum gesteuerten Sperren eines Differentialgetriebes, insbesondere für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Derartige Antriebsanordnungen umfassen üblicherweise eine Reibungskupplung mit zwei gegeneinander drehbaren und miteinander koppelbaren Kupplungsteilen sowie einen Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung. Die Reibungskupplung weist einen Außenlamellenträger, an dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar gehalten sind, und einen Innenlamellenträger, an dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar gehalten sind, auf, wobei die Außenlamellen und die Innenlamellen axial abwechselnd angeordnet sind und gemeinsam ein Lamellenpaket bilden. Der Aktuator kann hydraulisch betätigt sein und eine Kolben-Zylinder-Einheit umfassen, die das Lamellenpaket mit einer Axialkraft beaufschlagt. Alternativ hierzu kann der Aktuator auch in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet sein, die üblicherweise zwei relativ zueinander verdrehbare, koaxial zueinander angeordnete Scheiben aufweist, die in Umfangsrichtung tiefenveränderliche Paare von Kugelrillen zur Aufnahme von Kugeln haben. Von den Scheiben ist eine axial in einem Gehäuse abgestützt und die andere gegen die Rückstellkräfte von Federmitteln axial im Gehäuse verschiebbar. Bei Verdrehung der beiden Scheiben relativ zueinander beaufschlagt die axial verschiebbare Scheibe das Lamellenpaket mit einer Axialkraft.
  • Aus der DE 38 15 225 A1 und der DE 100 65 355 A1 sind derartige Antriebsanordnungen bekannt, die zum gesteuerten Sperren eines Differentialgetriebes im Antriebsstang eines Kraftfahrzeugs dienen. Diese umfassen jeweils einen Aktuator in Form einer Kugelrampenanordnung, der eine Reibungskupplung betätigt. Dabei ist der Außenlamellenträger der Reibungskupplung mit dem Differentialkorb, und der Innenlamellenträger mit der Seitenwelle drehfest verbunden. Durch Verdrehen der beiden Scheiben relativ zueinander wird die Reibungskupplung im Schließsinn beaufschlagt, so daß der Differentialkorb an das Seitenwellenrad angekoppelt wird.
  • Bei den bekannten Antriebsanordnungen kann es, insbesondere beim Einsatz in der Vorderachse eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs, zu Schwingungen kommen, die vom Fahrgast als unangenehmes Wummern wahrgenommen werden. Dies führte bei Automobilherstellern zur Entwicklung aufwendiger Konussysteme und Polygon-Lager zur Lagerung der Seitenwelle.
  • Aus der DE 1 575 835 A1 ist ein mit Ausprägungen versehener Toleranzring für den Spalt zwischen zwei Maschinenteilen bekannt. Dieser hat winklig zur Längsachse verlaufende Ausprägungen für einen guten axialen Sitz.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die ein verbessertes NVH-Verhalten ('noise-vibration-harshness') aufweist und einfach aufgebaut ist.
  • Die Lösung liegt in einer Antriebsanordnung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend
    eine Antriebswelle, die um eine Drehachse in einem Gehäuse drehbar gelagert und drehend antreibbar ist; eine koaxial zur Antriebswelle angeordnete Reibungskupplung mit einem drehend antreibbaren Außenlamellenträger, an dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, und einem mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Innenlamellenträger, an dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Außenlamellen und die Innenlamellen axial abwechselnd angeordnet sind und gemeinsam ein Lamellenpaket bilden; einen Aktuator, der koaxial zur Drehachse angeordnet und gegenüber dem Gehäuse axial abgestützt ist und das Lamellenpaket über eine Druckplatte axial beaufschlagen kann; und einen Toleranzring, der in einem Ringspalt zwischen dem Innenlamellenträger und der Antriebswelle einsitzt.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ist, daß der Toleranzring als dämpfendes Element unter Vorspannung zwischen dem Innenlamellenträger und der Antriebswelle wirksam ist, so daß Schwingungen entkoppelt werden. Hierdurch ergibt sich ein verbessertes NVH-Verhalten, so daß eine ungewünschte Geräuschentwicklung deutlich reduziert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Antriebsanordnung einfach aufgebaut ist. Es ist lediglich ein zusätzliches Bauteil, nämlich der Toleranzring, erforderlich, so daß der zusätzliche Fertigungs- und Montageaufwand gering ist. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung kann vielseitig im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, um ein verbessertes NVH-Verhalten zu erreichen. Beispielsweise ist der Einsatz der Antriebsanordnung zum Sperren eines Differentialgetriebes möglich, ebenso wie zum bedarfsweisen Zuschalten eines weiteren Antriebsstrangs, der zusätzlich zu einem permanent angetriebenen Antriebsstrang angetrieben wird (Hang-on Kupplung).
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Innenlamellenträger in Form einer Hülse gestaltet und weist eine innere Längsverzahnung auf, die in eine äußere Gegenverzahnung der Antriebswelle drehfest eingreift. Hierdurch ergibt sich ein platzsparender Aufbau. Der Innenlamellenträger trägt an seinem kupplungsseitigen Ende vorzugsweise eine Stützplatte, gegen die das Lamellenpaket axial abgestützt ist, und hat an seinem entgegengesetzten Ende einen radialen Kragen, der über das Lager relativ zum Gehäuse axial abgestützt ist. Die Antriebwelle ist gegenüber dem Gehäuse somit mittelbar über den Innenlamellenträger, auf dem das Lager sitzt, drehbar gelagert. An seiner dem Lager entgegengesetzten Seite weist der Kragen eine Stirnfläche auf, die gegen eine Anlagefläche der Antriebswelle axial abgestützt ist. Das Lager ist vorzugsweise als Schrägkugellager ausgebildet, das Axial- und Radialkräfte aufnehmen kann. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Längsverzahnung axial im Bereich der Reibungskupplung angeordnet, so daß Drehmomente direkt von der Stützplatte und dem Innenlamellenträger in die Antriebswelle eingeleitet werden können.
  • Nach einer günstigen Weiterbildung ist der Toleranzring an einem zur Längsverzahnung entgegengesetzten Ende des Innenlamellenträgers angeordnet. So wird ein sicherer radialer Sitz des Innenlamellenträgers über seine gesamte Länge gegen über der Antriebswelle erreicht. Vorzugsweise ist der Toleranzring axial im Bereich des Lagers angeordnet. Dies hat den Vorteil einer guten radialen Abstützung sowie einer optimalen Entkopplung von Schwingungen zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse. Es ist für ein gutes NVH-Verhalten besonders günstig, wenn der Toleranzring eine größere axiale Länge aufweist als die Breite des Lagers. Axial zwischen der Längsverzahnung und dem Toleranzring hat der Innenlamellenträger radiale Durchbrüche zur Schmiermittelversorgung der Lamellenkupplung und eines axial zwischen dem Lamellenpaket und dem Aktuator angeordneten Axiallagers. Die Durchbrüche kommunizieren mit einer umlaufenden Ausnehmung der Antriebswelle.
  • Der Toleranzring ist unter Vorspannung zwischen der Antriebswelle und dem Innenlamellenträger eingespannt und hat eine federnde Wirkung. Nach einer günstigen Ausgestaltung hat die Antriebswelle eine umlaufende Ausnehmung, in der der Toleranzring einsitzt. Hierdurch ergibt sich ein platzsparender Aufbau. Vorzugsweise sind axial benachbart zu der umlaufenden Ausnehmung ringförmige Vorsprünge gebildet, mittels derer sich der Innenlamellenträger auf der Antriebswelle radial abstützen kann. Dabei sind die Toleranzen so gewählt, daß die Vorsprünge mit dem Innenlamellenträger in Kontakt sind oder daß zwischen den genannten Bauteilen ein Radialspiel gebildet ist. Selbstverständlich kann der Toleranzring als Alternative auch in einer umlaufenden inneren Ausnehmung des Innenlamellenträgers aufgenommen sein, wobei die Antriebswelle dann im Bereich des Toleranzrings außenzylindrisch gestaltet wäre. Der Toleranzring hat über den Umfang verteilt vorzugsweise mehrere Ausprägungen bzw. Einprägungen. Durch die Ausprägungen bzw. Einprägungen ergibt sich ein im Querschnitt betrachtet welliges Profil, das eine federnde Wirkung erzeugt. Die federnde Wirkung wird zusätzlich dadurch erzeugt, daß der Toleranzring aus Federstahl hergestellt ist. Die Prägungen können längs oder winklig zur Längsachse des Toleranzrings verlaufen. Der Toleranzring ist mittels eines Schlitzes geteilt, so daß ein C-Profil gebildet ist. So ergibt sich eine einfache Montierbarkeit zwischen der Antriebswelle und dem koaxial hierzu liegenden Innenlamellenträger, wobei Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Aktuator in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet. Diese umfaßt vorzugsweise zwei auf der Drehachse zentrierte Scheiben, von denen eine axial abgestützt ist und die andere axial verschiebbar ist und von denen zumindest eine drehend antreibbar ist; dabei weisen die beiden Scheiben jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Kugelrillen auf, die in entgegengesetzte Umfangsrichtung eine ansteigende Tiefe haben, wobei in Paaren von einander gegenüberliegenden Kugelrillen jeweils eine Kugel aufgenommen ist, über die sich die erste und die zweite Scheibe aneinander abstützen. Es ist nach einer günstigen Ausgestaltung vorgesehen, daß die axial abgestützte Scheibe als Stützscheibe gestaltet, die drehfest im Gehäuse fixiert ist, und daß die axial verschiebbare Scheibe als Stellscheibe gestaltet ist, die mittels eines Elektromotors drehend antreibbar ist. Alternativ zur Kugelrampenanordnung kann der Aktuator auch in Form einer elektromotorisch angesteuerten Kugelspindelanordnung oder einer hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheit gestaltet sein.
  • Eine weitergehende Lösung der obengenannten Aufgabe besteht in einer Differentialanordnung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Differentialkorb, der um eine Drehachse drehend antreibbar ist; mehrere im Differentialkorb drehbar gehaltene und gemeinsam mit diesem um die Drehachse umlaufende Ausgleichsräder; zwei im Differentialkorb auf der Drehachse drehbar gehaltene Seitenwellenräder, die mit den Ausgleichsrädern in Verzahnungseingriff sind; sowie eine Antriebsanordnung nach obengenannter Art, wobei die Antriebswelle mit einem der Seitenwellenräder drehfest verbunden ist, und wobei der Außenlamellenträger mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Differentialanordnung bietet dieselben Vorteile eines günstigen NVH-Verhaltens und eines einfachen Aufbaus wie die Antriebsanordnung, die Teil der Differentialanordnung ist und eine der obengenannten Ausgestaltungen aufweisen kann. Die Differentialanordnung kann sowohl als Vorder- oder Hinterachsdifferential eines ein- oder mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeugs, oder als Mittendifferential eines mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigt
  • 1 eine erfindungsgemäße Differentialanordnung mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung im Längsschnitt;
  • 2 die Antriebswelle aus 1 mit Toleranzring in Seitenansicht;
  • 3 die Antriebswelle aus 1 mit Toleranzring im Längsschnitt;
  • 4 die Antriebswelle aus 1 mit Toleranzring in perspektivischer Ansicht;
  • 5 einen Toleranzring, der in der Antriebsanordnung aus 1 zum Einsatz kommen kann in Aufsicht;
  • 6 den Toleranzring aus 5 im Einbauzustand zwischen einer Welle und einer Nabe im Längsschnitt;
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Differentialanordnung 2 mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 3. Die Differentialanordnung 2 ist für den Einsatz im Antriebsstrang eines hier nicht gezeigten Kraftfahrzeugs bestimmt, und zwar insbesondere als Teil einer Vorderachse eines frontgetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Differentialanordnung 2 umfaßt ein Differentialgetriebe 4, das nur teilweise dargestellt ist und die damit antriebsverbundene Antriebsanordnung 2, die zum gesteuerten Sperren des Differentialgetriebes 4 dient.
  • Das Differentialgetriebe 4 umfaßt einen Differentialkorb 5, der in einem Gehäuse 6 mittels zweier Wälzlager 7, von denen hier nur eines gezeigt ist, um die Drehachse A drehbar gelagert ist. Der Differentialkorb 5 ist von einem hier nicht gezeigten Antriebsritzel über ein Tellerrad 8 drehend antreibbar. Im Differentialkorb 5 sind mehrere Ausgleichsräder 9 auf einem zur Drehachse A senkrecht stehenden Zapfen 10 drehbar gehalten, die gemeinsam mit dem Differentialkorb umlaufen. Der Zapfen 10 ist mittels eines Sicherungsstifts 12 gegenüber dem Differentialkorb 5 fixiert. Das Differentialgetriebe umfaßt weiterhin zwei koaxial zur Drehachse A innerhalb des Differentialkorbs 5 drehbar gehaltene Seitenwellenräder 13, die zum Antrieb zweier Sei tenwellen 14 dienen. Die Seitenwellenräder 13 sind jeweils mit den Ausgleichsrädern 9 in Verzahnungseingriff, so daß sie untereinander gekoppelt sind und gegeneinander eine ausgleichende Wirkung haben. Das Differentialgetriebe 4 ist als Kegelraddifferential gestaltet, wobei die Ausgleichsräder 9 und die Seitenwellenräder 13 in Form von Kegelrädern gestaltet sind. Alternativ hierzu könnte das Differentialgetriebe auch als Kronenraddifferential gestaltet sein, wobei die Ausgleichsräder als Stirnräder und die Seitenwellenräder als Kronenräder ausgebildet wären.
  • Die Seitenwellen 14 sind jeweils über eine Längsverzahnung 15 mit dem zugehörigen Seitenwellenrad 13 drehfest verbunden. Die Seitenwellen 14, die als Einzelheit in den 2 bis 4 dargestellt sind, sind als Monobloc-Hohlwellen gestaltet und haben differentialseitig eine Wandung mit nach innen vergrößertem Querschnitt. In die Bohrung der Monobloc-Hohlwelle ist von außen eine Schraube 16 eingeschoben, die mit ihrem Kopf 17 gegen einen Innenkonus 18 der Wandung axial abgestützt ist. An ihrem entgegengesetzten Ende hat die Schraube 16 ein Gewinde auf das eine Mutter 19 aufgeschraubt ist, die die Monobloc-Hohlwelle mit dem zugehörigen Seitenwellenrad 13 axial verspannt. An ihren äußeren Enden haben die Antriebswellen 14 jeweils einen Anschlußflansch 20 zum Befestigen einer nicht dargestellten Seitenwelle, die ein zugehöriges Fahrzeugrad antreibt.
  • Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung 3 ist koaxial zur Drehachse A axial benachbart zum Differentialgetriebe 4 angeordnet und mit dem Differentialkorb 5 einerseits und mit der Seitenwelle 14 andererseits antriebsverbunden. Dabei dient die Antriebsanordnung 3, die eine Reibungskupplung 22 und einen Aktuator 23 umfaßt, zum Ankoppeln der Seitenwelle 14 an den Differentialkorb 5. Durch Betätigung der Reibungskupplung 22 wird – mittelbar über den Differentialkorb 5 – eine Sperrung zwischen den beiden Seitenwellen 14 bewirkt, und die Ausgleichsbewegung der beiden Seitenwellen 14 zueinander wird bedarfsweise reduziert.
  • Die Reibungskupplung 22 umfaßt einen Außenlamellenträger 24, der mit dem Differentialkorb 5 drehfest verbunden ist, und einen Innenlamellenträger 25, der mit der Seitenwelle 14 drehfest verbunden ist. Weiterhin umfaßt die Reibungskupplung 22 Außenlamellen, die mit dem Außenlamellenträger 24 drehfest verbunden und ge genüber diesem axial verschiebbar gehalten sind, sowie Innenlamellen, die mit dem Innenlamellenträger 25 drehfest verbunden und gegenüber diesem axial verschiebbar gehalten sind. Dabei sind die Außenlamellen und die Innenlamellen axial abwechselnd angeordnet und bilden gemeinsam ein Lamellenpaket 26. Zur drehfesten Verbindung mit dem Differentialkorb 5 weist der Außenlamellenträger 24 eine Hohlwelle 27 mit einer Längsverzahnung 28 auf, die in eine entsprechende Gegenverzahnung des Differentialkorbs 5 eingesteckt ist. Die Hohlwelle 27 ist koaxial zur Drehachse A angeordnet und mittels eines Wälzlagers 29 gegenüber dem Gehäuse 30 gelagert. Der Innenlamellenträger 25 ist über eine Längsverzahnung 32 mit der Seitenwelle 14 drehfest verbunden und mittels eines Wälzlagers 33 gegenüber dem Gehäuse 30 auf der Drehachse A drehbar gelagert.
  • Der Innenlamellenträger 25 ist in Form einer Hülse gestattet, die auf die Antriebswelle 14 aufgeschoben und gegenüber dieser spielfrei gehalten ist. An dem differentialseitigen Ende des Innenlamellenträgers 25 ist eine Stützplatte 34 befestigt, gegen die das Lamellenpaket 26 axial abgestützt ist und die gegenüber dem Innenlamellenträger drehfest verbunden und mittels eines Sicherungsrings axial fixiert ist. Die Stützplatte 34 ist axial etwa im Überdeckungsbereich mit der Längsverzahnung 32 zur Antriebswelle 14 angeordnet, so daß Drehmomente direkt eingeleitet werden können. An seinem äußeren Ende hat der Innenlamellenträger 25 einen radialen Kragen 35, der gegen einen Innenring des Wälzlagers 33 abgestützt ist. Die Stirnfläche des Kragens 35 ist gegen eine Anlauffläche 36 der Antriebswelle 14, die als Schulter gestaltet ist, axial abgestützt. Es ist ersichtlich, daß der Innenlamellenträger 25 mehrere radiale Durchbrüche 37 zur Schmiermittelversorgung aufweist, die mit einer umlaufenden Ausnehmung 38 der Antriebswelle kommunizieren.
  • Die Antriebswelle 14 hat flanschseitig eine umlaufende Ausnehmung 39, in der ein Toleranzring 40 mit Vorspannung einsitzt. Der Toleranzring 40 ist fest zwischen der Antriebswelle 14 und dem Innenlamellenträger 25 eingespannt. Dabei ist der Toleranzring axial etwa im Bereich des Wälzlagers 33 angeordnet, so daß die Antriebswelle 14 über den Toleranzring 40, den Innenlamellenträger 25 und das Wälzlager 33 gegenüber dem Gehäuse 30 in der Lagerebene radial abgestützt ist. Axial benachbart zu der umlaufenden Ausnehmung 39 hat die Antriebswelle 14 umlaufende Vorsprünge zur radialen Abstützung gegenüber dem Innenlamellenträger. Dabei sind zwischen den Vorsprüngen und der Innenfläche des Innenlamellenträgers Spielpassungen gebildet oder die beiden Bauteile sind miteinander in Anlagekontakt. Der Toleranzring 40 hat mehrere umfangsverteilte und sich längs erstreckende Ausprägungen 43, die mit der Innenfläche des Innenlamellenträgers 25 in Kontakt sind. Durch diese Ausprägungen 43 ergibt sich ein im Querschnitt betrachtet welliges Profil, das eine federnde Wirkung erzeugt. Der Toleranzring 40 ist aus Federstahl hergestellt und hat einen längsverlaufenden Schlitz 42, der den Toleranzring teilt. Die Verwendung des Toleranzrings hat den Vorteil, daß vom Motor erzeugte und über den Antriebsstrang geleitete Schwingungen zwischen der Antriebswelle 14 und dem Innenlamellenträger 25 und somit gegenüber dem Gehäuse 30 abgekoppelt werden, so daß ein verbessertes NVH-Verhalten erzeugt wird. Weiterhin gleicht der Toleranzring 40 Fertigungstoleranzen zwischen der Antriebswelle 14 und dem Innenlamellenträger 25 aus, so daß die beiden Bauteile mit radialer Vorspannung spielfrei zueinander gehalten sind.
  • Der Aktuator 23 ist in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet, die zwei auf der Drehachse zentrierte Scheiben 44, 45 umfaßt, von denen eine axial abgestützt und die andere axial verschiebbar ist. Dabei ist eine der Scheiben 44 als Stützscheibe gestaltet, die in einer Ausnehmung des Gehäuses 30 einsitzt und gegenüber diesem axial abgestützt und drehfest gehalten ist. Die zweite Scheibe 45 ist von einem Elektromotor 49 drehend antreibbar und axial verschiebbar. Der Elektromotor 49 ist am Gehäuse 30 fixiert und umfaßt ein Antriebsritzel 50, das über eine Zahnradpaarung 52 mit einer Außenverzahnung 53 der Stellscheibe 45 antriebsverbunden ist. Die beiden Scheiben 44, 45 weisen auf ihren einander zugewandten Stirnflächen mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Kugelrillen 46, 47 auf, die in entgegengesetzte Umfangsrichtung eine ansteigende Tiefe haben. Dabei ist in jeweils einem Paar von einander gegenüberliegenden Kugelrillen 46, 47 jeweils eine Kugel aufgenommen, über die sich die beiden Scheiben 44, 45 axial abstützen. Im vorliegenden Längsschnitt sind die Kugeln nicht sichtbar, da sie sich in einer anderen Schnittebene befinden. Axial zwischen den beiden Scheiben 44, 45 ist ein Käfig 48 angeordnet, der die Kugeln in Umfangsrichtung zueinander hält.
  • Die Funktionsweise der Kugelrampenanordnung 23 ist wie folgt. Im Ausgangszustand, das heißt bei geöffneter Reibungskupplung 22, befinden sich die beiden Scheiben 44, 45 in der zueinander nächstmöglichen Position. Bei entsprechender Verdrehung der Stellscheibe 45 laufen die Kugeln in den Kugelrillen 46, 47 in Bereiche geringerer Tiefe. So findet zwischen den Scheiben 44, 45 eine Spreizung statt, wobei die Stellscheibe 45 axial in Richtung zum Lamellenpaket 26 verschoben wird und dieses über ein zwischengeschaltetes Axiallager 54, eine Druckplatte 55 und eine Druckscheibe 56 beaufschlagt. Entsprechend der Verdrehung der Stellscheibe 45 wird die Reibungskupplung 22 in einem vorbestimmten Maße gesperrt, und es erfolgt eine Ankopplung der Antriebswelle 14 an den Differentialkorb 5. Zum erneuten Öffnen der Reibungskupplung wird die Stellscheibe 45 in entgegengesetzte Richtung betätigt. Dabei wirkt eine zwischen der Druckplatte 55 und dem Innenlamellenträger 25 vorgespannte Tellerfeder 57 zur Rückstellung der Stellscheibe 45 in Richtung zur Stützscheibe 44. Die Tellerfeder 57 ist mittels eines Sicherungsrings gegenüber dem Innenlamellenträger 25 axial abgestützt.
  • Die 5 und 6 werden im folgenden gemeinsam beschrieben. Diese zeigen den Toleranzring 40, wie er in der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung zum Einsatz kommt, als Einzelheit (5) und in einer Einbausituation zwischen einer Welle 114 und einer Nabe 125 (6). Es ist ersichtlich, daß der Toleranzring 40 im Querschnitt betrachtet ein gewelltes Profil hat und mehrere regelmäßig umfangsverteilte und längsverlaufende Ausprägungen 43 aufweist. Die Ausprägungen 43 erzeugen eine federnde Wirkung in radiale Richtung zwischen der Welle 114 und der Nabe 125. Weiterhin ist der Schlitz 42 erkennbar, der den Toleranzring 40 teilt.
  • 2
    Differentialanordnung
    3
    Antriebsanordnung
    4
    Differentialgetriebe
    5
    Differentialkorb
    6
    Gehäuse
    7
    Lager
    8
    Tellerrad
    9
    Ausgleichsrad
    10
    Zapfen
    12
    Sicherungsstift
    13
    Seitenwellenrad
    14
    Seitenwelle
    15
    Längsverzahnung
    16
    Schraube
    17
    Kopf
    18
    Innenkonus
    19
    Mutter
    22
    Reibungskupplung
    23
    Aktuator
    24
    Außenlamellenträger
    25
    Innenlamellenträger
    26
    Lamellenpaket
    27
    Hohlwelle
    28
    Längsverzahnung
    29
    Lager
    32
    Längsverzahnung
    33
    Lager
    34
    Stützscheibe
    35
    Kragen
    36
    Stützfläche
    37
    Durchbruch
    38
    Ausnehmung
    39
    Ausnehmung
    40
    Toleranzring
    42
    Schlitz
    43
    Ausprägung
    44
    erste Scheibe/Stützscheibe
    45
    zweite Scheibe/Stellscheibe
    46
    Kugelrille
    47
    Kugelrille
    48
    Käfig
    49
    Elektromotor
    50
    Antriebsritzel
    52
    Zahnrad
    53
    Außenverzahnung
    54
    Axiallager
    55
    Druckplatte
    56
    Druckscheibe
    57
    Tellerfeder
    A
    Drehache

Claims (16)

  1. Antriebsanordnung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Antriebswelle (14), die um eine Drehachse (A) in einem Gehäuse (30) drehbar gelagert und drehend antreibbar ist; eine koaxial zur Antriebswelle (14) angeordnete Reibungskupplung (22) mit einem drehend antreibbaren Außenlamellenträger (24), an dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, und einem mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Innenlamellenträger (25), an dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Außenlamellen und die Innenlamellen axial abwechselnd angeordnet sind und gemeinsam ein Lamellenpaket (26) bilden; einen Aktuator (23), der koaxial zur Drehachse (A) angeordnet und gegenüber dem Gehäuse (30) axial abgestützt ist und das Lamellenpaket (26) über eine Druckplatte (55) axial beaufschlagen kann; einen Toleranzring (40), der in einem Ringspalt zwischen dem Innenlamellenträger (25) und der Antriebswelle (14) einsitzt.
  2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenlamellenträger (25) in Form einer Hülse gestaltet ist und eine innere Längsverzahnung aufweist, die in eine äußere Gegenverzahnung der Antriebswelle (14) drehfest eingreift.
  3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverzahnung axial im Bereich der Reibungskupplung (22) liegt.
  4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) an einem zur Längsverzahnung entgegengesetzten Ende des Innenlamellenträgers (25) angeordnet ist.
  5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) über den Innenlamellenträger (25) mittels eines Lagers (33) relativ zum Gehäuse (30) drehbar gelagert ist.
  6. Antriebsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenlamellenträger (25) an seinem kupplungsseitigen Ende eine Stützplatte (34) trägt, gegen die das Lamellenpaket (26) axial abgestützt ist, und an seinem entgegengesetzten Ende einen radialen Kragen (35) aufweist, der über das Lager (33) relativ zum Gehäuse (30) axial abgestützt ist.
  7. Antriebsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) axial im Bereich des Lagers (33) angeordnet ist.
  8. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) eine größere axiale Länge aufweist als die Breite des Lagers (33).
  9. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) eine umlaufende Ausnehmung (39) aufweist, in der der Toleranzring (40) einsitzt.
  10. Antriebsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß axial benachbart zu der umlaufenden Ausnehmung (39) ringförmige Vorsprünge gebildet sind, mittels derer der Innenlamellenträger (25) auf der Antriebswelle (14) radial abgestützt ist.
  11. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) über den Umfang verteilt mehrere Ausprägungen (43) aufweist.
  12. Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen (43) längs zur Längsachse des Toleranzrings (40) verlaufen.
  13. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) mittels eines Schlitzes (42) geteilt ist.
  14. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzring (40) aus Federstahl hergestellt ist.
  15. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (23) in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet ist.
  16. Differentialanordnung für den Einsatz im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Differentialkorb (5), der um eine Drehachse (A) drehend antreibbar ist; mehrere im Differentialkorb (5) drehbar gehaltene und gemeinsam mit diesem um die Drehachse (A) umlaufende Ausgleichsräder (9); zwei im Differentialkorb (5) auf der Drehachse (A) drehbar gehaltene Seitenwellenräder (13), die mit den Ausgleichsrädern (9) in Verzahnungseingriff sind; eine Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Antriebswelle (14) mit einem der Seitenwellenräder (13) drehfest verbunden ist, und wobei der Außenlamellenträger (24) mit dem Differentialkorb (5) drehfest verbunden ist.
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