DE102008037885A1

DE102008037885A1 - Kupplungsanordnung und Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008037885A1
Application number: DE102008037885A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Jünemann (FH); Fred Dipl.-Ing. Kramer; Michael Dr. Ing. Schwekutsch; Mark Dipl.-Ing. Schmidt; Theodor Dipl.-Ing. Gaßmann
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2008-08-15
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-08-16
Also published as: WO2010017881A1; KR101266724B1; DE102008037885B4; KR20110047227A; US20110143878A1; CN102202927A; US8535194B2; CN102202927B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse in einem mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeug. Die Kupplungsanordnung umfaßt eine extern steuerbare Reibungskupplung 3 mit einem Kupplungseingangsteil 6, das um eine Drehachse A drehend antreibbar ist, und mit einem Kupplungsausgangsteil 8; sowie ein Differentialgetriebe 4 mit einem Eingangselement 15 und zwei Ausgangselementen, die mit dem Eingangselement 15 antriebsverbunden sind, wobei das Eingangselement 15 des Differentialgetriebes 3 koaxial zum Kupplungsausgangsteil 8 angeordnet ist und mit dem Kupplungsausgangsteil 8 zur Übertragung eines Drehmoments antreibbar verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter eine Antriebsstranganordnung mit einer solchen Kupplungsanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse in einem mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeug. Die Kupplungsanordnung umfaßt einen ersten Antriebsstrang zum permanenten Antreiben einer ersten Antriebsachse sowie einen zweiten Antriebsstrang der bedarfsweise zugeschaltet werden kann, um Drehmoment auf eine zweite Antriebsachse zu übertragen. Derartige Kupplungsanordnungen mit bedarfsweise zuschaltbarer Antriebsachse werden auch als „Hang-on” oder „On-demand”-Systeme bezeichnet.
Aus der EP 0 466 863 B1 ist eine Vorrichtung zum Zuschalten eines Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug mit einem Verteilergetriebe für mehrere Antriebsstränge bekannt. Einer der Antriebsstränge ist ständig mit einer Antriebseinheit verbunden und ein weiterer Antriebsstrang ist zuschaltbar mit der Antriebseinheit verbindbar. Zum Zuschalten des Antriebsstrangs ist eine elektronisch betätigbare Reibungskupplung vorgesehen, die in einem Verteilergetriebe oder in einem Differentialgetriebe angeordnet sein kann.
Bei derartigen Antriebsanordnungen mit zuschaltbarem Antriebsstrang wird die zugehörige Antriebsachse nicht permanent angetrieben, um Verluste gering zu halten. Doch auch in abgeschaltetem Zustand rotieren die drehmomentübertragenden Bauteile der zuschaltbaren Antriebsachse mit, was zu unerwünschten Verlustleistungen führt. Diese Verlustleistungen sind dafür verantwortlich, daß mehrachsgetriebene Kraftfahrzeuge mit einem Hang-on Antriebsstrang einen höheren Kraftstoffverbrauch aufweisen, als einachsgetriebene Kraftfahrzeuge.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse in einem mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeug vorzuschlagen, die eine Reduzierung ungewünschter Schleppmomente bzw. Verlustleistungen ermöglicht und die einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Die Aufgabe besteht weiter darin, eine Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer solchen Kupplungsanordnung vorzuschlagen.
Die Lösung besteht in einer Kupplungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine extern steuerbare Reibungskupplung mit einem Kupplungseingangsteil, das um eine Drehachse A drehend antreibbar ist, und mit einem Kupplungsausgangsteil; ein Differentialgetriebe mit einem Eingangselement und zwei Ausgangselementen, die mit dem Eingangselement antriebsverbunden sind; wobei das Eingangselement des Differentialgetriebes koaxial zum Kupplungsausgangsteil angeordnet ist und mit dem Kupplungsausgangsteil zur Übertragung eines Drehmoments antreibbar verbunden ist.
Mit antreibbar verbunden ist gemeint, daß das Kupplungsausgangsteil und das Differentialeingangsteil zur Übertragung eines Drehmoments entweder unmittelbar miteinander verbunden sind, oder daß die beiden genannten Teile schaltbar miteinander verbindbar sind. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung besteht darin, daß die von der Kupplungsanordnung angetriebene Antriebsachse durch Öffnen der Reibungskupplung vom Antriebsstrang abgekoppelt werden kann. In diesem Zustand drehen die Bauteile des Differentialgetriebes lastfrei mit. Zumindest das Kupplungseingangsteil ist jedoch vom Differentialgetriebe abgekoppelt, so daß Schleppmomente und Reibungsverluste vermindert werden.
Besonders eignet sich die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer permanent angetriebenen ersten Antriebsachse und einer bedarfsweise zuschaltbaren zweiten Antriebsachse, und zwar zum Zu- bzw. Abschalten der zweiten Antriebsachse. Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist an dem der Kupplungsanordnung ent gegengesetzten Ende der Längsantriebswelle eine weitere Kupplung vorgesehen. Dies ermöglicht es, durch Öffnen der beiden vor und hinter der Längsantriebswelle liegenden Kupplungen, die gesamte Längsantriebswelle sowie die damit drehenden Bauteile abzuschalten. Die Längsantriebswelle dreht somit nicht mehr mit, so daß Schleppmomente und Reibungsverluste erheblich vermindert werden, was sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Reibungskupplung als Lamellenkupplung gestaltet. Die Lamellenkupplung weist einen Außenlamellenträger auf, mit dem Außenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind, sowie einen Innenlamellenträger, mit dem Innenlamellen drehfest und axial verschiebbar verbunden sind. Die Außenlamellen und Innenlamellen sind axial abwechselnd angeordnet und bilden gemeinsam ein Lamellenpaket, das von einer extern ansteuerbaren Axialverstellvorrichtung beaufschlagt bzw. freigeschaltet werden kann. Es ist insbesondere vorgesehen, daß das Lamellenpaket über eine Druckplatte von der Axialverstellvorrichtung beaufschlagt wird, wobei das Lamellenpaket an der der Druckplatte axial gegenüberliegenden Seite an einer Stützplatte axial abgestützt ist. Vorzugsweise ist der Außenlamellenträger mit dem Kupplungseingangsteil fest verbunden, insbesondere einteilig gestaltet, wobei über das Kupplungseingangsteil Drehmoment von der Längsantriebswelle in die Kupplungsanordnung eingeleitet wird; der Innenlamellenträger ist mit dem Kupplungsausgangsteil fest verbunden oder einteilig mit diesem gestaltet. Eine umgekehrte Anordnung ist jedoch ebenso denkbar.
Das Eingangselement des Differentialgetriebes ist vorzugsweise in Form eines Trägerelements gestaltet, in dem Differentialräder auf individuellen Achsen drehbar gelagert sind und gemeinsam mit dem Trägerelement um die Drehachse A des Differentialgetriebes umlaufen. Die Differentialräder sind mit einem ersten und einem zweiten Seitenwellenrad in Verzahnungseingriff, um diese anzutreiben. Die beiden Seitenwellenräder sind in dem Trägerelement koaxial zur Drehachse A drehbar gelagert und werden drehfest mit Seitenwellen verbunden, um ein Drehmoment auf die zugehörigen Räder des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Für einen kompakten Aufbau der Kupplungsanordnung ist es günstig, wenn das Trägerelement des Differentialgetriebes um die Drehachse A drehbar in dem Kupplungseingangsteil gelagert ist. Da bei ist das Kupplungseingangsteil Teil eines Kupplungsgehäuses, in dem das Trägerelement aufgenommen ist. Es ist jedoch auch möglich, daß das Trägerelement in einem separaten stehenden Gehäuse drehbar gelagert ist, in dem auch die Reibungskupplung koaxial zur Drehachse A drehbar gelagert ist. Die Kupplungsanordnung kann so gestaltet sein, daß das Lamellenpaket axial benachbart zum Differentialrädersatz angeordnet ist, wobei das Lamellenpaket dann vorzugsweise auf einem kleinen Radius innerhalb des Trägerelements liegt. Hierdurch ergibt sich ein radial kompakter Aufbau. Es ist aber auch möglich, daß das Lamellenpaket mit axialer Überdeckung radial außerhalb des Trägerelements angeordnet ist, wobei ein axial kompakter Aufbau erreicht wird. Zwischenformen der Anordnung des Lamellenpakets in Bezug auf das Trägerelement sind ebenso denkbar.
Nach einer ersten Lösung ist vorgesehen, daß das Kupplungsausgangsteil mit dem Eingangselement des Differentialgetriebes zur Übertragung eines Drehmoments fest verbunden ist, insbesondere einteilig mit diesem gestaltet ist. Auf diese Weise wird in betätigtem Zustand der Axialverstellvorrichtung, das heißt bei geschlossener Reibungskupplung Drehmoment vom Kupplungseingangsteil zum Kupplungsausgangsteil und von dort unmittelbar auf das Differentialgetriebe übertragen. Die Reibungskupplung kann, was für alle hier beschriebenen Reibungskupplungen gilt, jede beliebige Zwischenstellung zwischen der geöffneten Stellung, in der kein Drehmoment übertragen wird, und der vollständig geschlossenen Stellung, in der Kupplungseingangsteil und Kupplungsausgangsteil mit derselben Drehzahl drehen, einnehmen. Auf diese Weise läßt sich das auf die bedarfsweise zuschaltbare Antriebsachse übertragene Drehmoment genau dosieren.
Nach einer zweiten Lösung umfaßt die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung zusätzlich zu der Reibungskupplung noch eine Schaltkupplung. Die Schaltkupplung ist vorzugsweise funktional in Reihe zwischen der Reibungskupplung und dem Differentialgetriebe angeordnet, wobei die Schaltkupplung ein mit dem Kupplungsausgangsteil zumindest drehfest verbundenes erstes Kupplungsteil sowie ein mit dem Trägerelement des Differentialgetriebes zumindest drehfest verbundenes zweites Kupplungsteil aufweist. Die Schaltkupplung ist als formschlüssige Schaltkupplung gestaltet, das heißt, das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil sind durch Formschluß miteinander zur Übertragung eines Drehmoments in Eingriff bringbar. Beispielhaft für formschlüssige Schaltkupplungen seien hier eine Klauenkupplung oder eine Zahnkupplung genannt, wobei die Zahnkupplung eine Längsverzahnung oder eine Hirthverzahnung aufweisen kann.
Nach einer günstigen Ausführungsform ist das erste Kupplungsteil der Schaltkupplung fest mit dem Kupplungsausgangsteil verbunden, insbesondere einteilig mit diesem gestaltet. Das zweite Kupplungsteil der Schaltkupplung ist fest mit dem Trägerelement des Differentialgetriebes verbunden, insbesondere einteilig mit diesem gestaltet. Durch die einteilige Ausgestaltung der Kupplungsteile der Schaltkupplung mit dem jeweiligen Anschlußbauteil ergibt sich in vorteilhafter Weise ein kompakter Aufbau der Kupplungsanordnung mit einer geringen Teilezahl.
Die Betätigung der Kupplungsanordnung zur Drehmomentübertragung auf das Differentialgetriebe bzw. die zugehörige Antriebsachse erfolgt zweistufig. Zunächst wird die Schaltkupplung geschlossen, so daß Drehmoment von der Reibungskupplung auf das Differentialgetriebe übertragen werden kann. Das Schließen der Schaltkupplung erfolgt durch axiales Beaufschlagen der Druckplatte mittels der Axialverstellvorrichtung. Die Druckplatte ist, vorzugsweise über ein Axiallager und Federmittel, gegen das Kupplungsausgangsteil axial abgestützt, so daß ein axiales Verschieben der Druckplatte das Kupplungsausgangsteil bzw. das damit fest verbundene erste Kupplungsteil der Schaltkupplung in Richtung Differentialgetriebe bewirkt. Dabei greifen die beiden Kupplungsteile der Schaltkupplung formschlüssig ineinander, so daß sie Drehmoment auf das Trägerelement des Differentialgetriebes übertragen können. Nach dem Schließen der Schaltkupplung kann durch entsprechende Betätigung der Axialverstellvorrichtung das von der Reibungskupplung auf die zuschaltbare Antriebsachse zu übertragende Drehmoment nach Bedarf eingestellt werden. Zum Öffnen der Schaltkupplung, das heißt in unbetätigtem Zustand der Axialverstellvorrichtung, sind zwischen den Kupplungsteilen der Schaltkupplung vorzugsweise Federmittel vorgesehen, die beispielsweise in Form von Tellerfedern gestaltet sein können. Zusätzlich ist vorzugsweise ein reibungsminderndes Axiallager zwischen den genannten Bauteilen angeordnet. Die Federmittel und das Axiallager können in inneren Ausnehmungen des Kupplungsausgangsteils bzw. des Trägerelements des Differen tialgetriebes platzsparend angeordnet sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das erste Kupplungsteil der Schaltkupplung als separates Bauteil ausgestaltet, das drehfest und axial beweglich mit dem Kupplungsausgangsteil verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Kupplungsausgangsteil axial unbeweglich in dem Gehäuse gehalten und die Schaltbewegung zum Schließen der Schaltkupplung wird mittels des ersten Kupplungsteils bewerkstelligt, welches relativ zum Kupplungsausgangsteil axial bewegt wird. Zum erneuten Öffnen der Schaltkupplung, das heißt zum Entkoppeln des ersten Kupplungsteils vom zweiten Kupplungsteil, sind Federmittel vorgesehen, die das erste Kupplungsteil in Richtung Lamellenpaket beaufschlagen.
Das erste Kupplungsteil der Schaltkupplung kann nach einer ersten Möglichkeit fest mit der Stützplatte der Reibungskupplung verbunden sein, insbesondere einteilig mit dieser gestaltet sein. Hierdurch ergibt sich ein kompakter Aufbau mit geringer Teilezahl. Die Stützplatte ist drehfest und axial verschiebbar mit dem Kupplungsausgangsteil verbunden, wobei das Lamellenpaket axial zwischen der Stützplatte und der Druckplatte angeordnet ist. Insofern sind die Reibungskupplung und die Schaltkupplung in Reihe geschaltet, das heißt erst ein axiales Beaufschlagen des Lamellenpakets bewirkt ein Schließen der formschlüssigen Schaltkupplung. Da die Stützplatte axial beweglich ist und die eingeleitete Axialkraft auf das Trägerelement weitergibt, kann sie auch als zweite Druckplatte bezeichnet werden. Die Rückstellfeder ist vorzugsweise zwischen der zweiten Druckplatte und dem Eingangselement des Differentialgetriebes angeordnet.
Das erste Kupplungsteil der Schaltkupplung kann nach einer zweiten Möglichkeit aber auch mit einer Hülse fest verbunden sein, die koaxial zum Kupplungsausgangsteil angeordnet, mit diesem drehfest verbunden und gegenüber diesem axial beweglich gehalten ist. Die Hülse, die auch als Schiebemuffe bezeichnet werden kann, wird von der Druckplatte bei Betätigen der Axialverstellvorrichtung axial beaufschlagt, so daß die Schaltkupplung geschlossen und Drehmoment vom Kupplungsausgangsteil auf das Trägerelement des Differentialgetriebes übertragen werden kann.
Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen mit Schaltkupplung gilt, daß bei Betätigung der Axialverstellvorrichtung erst die Schaltkupplung geschlossen wird, so daß Drehmoment auf das Differentialgetriebe übertragen werden kann, und daß erst danach eine bedarfsweise Steuerung des von der Reibungskupplung übertragbaren Drehmoments auf die zuschaltbare Antriebsachse erfolgt.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung, die ebenfalls für alle vorstehenden Ausführungsformen mit Schaltkupplung gilt, ist zwischen dem Kupplungsausgangsteil und dem Trägerelement des Differentialgetriebes eine Synchronisiereinheit vorgesehen. Die Synchronisiereinheit ist derart gestaltet, daß bei axialer Verschiebung des Kupplungsausgangsteils in Richtung Differentialgetriebe zumindest teilweise eine Drehzahlangleichung zwischen dem Kupplungsausgangsteil und dem Trägerelement des Differentialgetriebes bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, daß ungewünschte Schaltgeräusche, die beim Öffnen und Schließen der Schaltkupplung auftreten können, reduziert oder gänzlich vermieden werden können.
Bei der Ausführungsform mit Synchronisiereinheit erfolgt das Zuschalten des Antriebsstrangs bzw. dessen Betätigung im Prinzip dreistufig. Zunächst wird die Drehzahl des Kupplungsausgangsteils an die Drehzahl des Trägerelements des Differentialgetriebes angeglichen, was auch als Synchronisieren bezeichnet werden kann. Anschließend, wenn die beiden genannten Bauteile und die damit verbundenen Kupplungsteile der Schaltkupplung synchronisiert bzw. teilsynchronisiert sind, wird die Schaltkupplung durch weiteres Beaufschlagen der Druckplatte geschlossen. Erst danach erfolgt die bedarfsweise Steuerung des von der Reibungskupplung auf die zuschaltbare Antriebsachse übertragbaren Drehmoments.
Vorzugsweise hat die Synchronisiereinheit zumindest eine Reibflächenpaarung, die insbesondere konisch gestaltet sein kann. Die Reibflächenpaarung kann durch ein separates Bauteil gestaltet sein, das im Drehmomentfluß zwischen dem Ausgangsteil der Reibungskupplung und dem Eingangsteil des Differentialgetriebes angeordnet ist. Die Synchronisiereinheit und die Schaltkupplung sind in funktional paralleler Anordnung zwischen dem Kupplungsausgangsteil und dem Eingangsteil des Differenti algetriebes angeordnet, wobei beim Betätigen der Axialverstellvorrichtung, wie oben bereits gesagt, erst die Synchronisiereinheit eine Drehzahlangleichung bewirkt, und dann die Schaltkupplung eine drehfeste Verbindung zwischen dem Kupplungsausgangsteil und dem Eingansteil des Differentialgetriebes herstellt.
Die Lösung der obengenannten Aufgabe liegt weiter in einer Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, umfassend einen ersten Antriebsstrang, der ständig von der Antriebseinheit antreibbar ist, um Drehmoment auf eine erste Antriebsachse zu übertragen; einen zweiten Antriebsstrang, der zuschaltbar mit der Antriebseinheit zur Übertragung eines Drehmoments verbindbar ist, um eine zweite Antriebsachse anzutreiben, wobei der zweite Antriebsstrang eine Längsantriebswelle umfaßt, die im Drehmomentfluß zwischen einem von der Antriebseinheit angetriebenen Verteilergetriebe und der zweiten Antriebsachse angeordnet ist; wobei erste Kupplungsmittel zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle gegenüber dem Verteilergetriebe vorgesehen sind; wobei der zweite Antriebsstrang eine Kupplungsanordnung nach einer der obengenannten Ausführungsformen aufweist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung besteht darin, daß die Längsantriebswelle mit sämtlichen drehenden Bauteilen, insbesondere auch der Lagermittel, von der Antriebseinheit bzw. dem Verteilergetriebe abgekoppelt werden kann. Dabei steht die Längsantriebswelle in abgekoppeltem Zustand still, so daß keine ungewünschten Schleppmomente oder Reibungsverluste auftreten. Insbesondere lassen sich mit der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung auch die mit der Längsantriebswelle eingangsseitig und ausgangsseitig zur Drehmomentübertragung antriebsverbundenen Baugruppen abkoppeln, beispielsweise Winkeltriebe, was nochmals zu einer Reduktion der Verlustleistung aufgrund reduzierter Schleppmomente und Reibungskräfte führt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Es zeigt
1 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer ersten Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt

a) in unbetätigtem Zustand;
b) in betätigtem Zustand;

2 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze aus 1 als Detailzeichnung im Halblängsschnitt in einer ersten Ausgestaltung;
3 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze aus 1 als Detailzeichnung im Längsschnitt in einer zweiten Ausgestaltung;
4 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze aus 1 als Detailzeichnung im Längsschnitt in einer dritten Ausgestaltung;
5 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt

a) in unbetätigtem Zustand;
b) in einer Zwischenstellung mit geschlossener Schaltkupplung;
c) in Betätigungszustand der Reibungskupplung;

6 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze gemäß 3 als Detailzeichnung im Halblängsschnitt;
7 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer abgewandelten Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt;
8 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt

a) in unbetätigtem Zustand;
b) in einer ersten Zwischenstellung mit betätigter Synchronisiereinheit;
c) in einer zweiten Zwischenstellung mit geschlossener Schaltkupplung;
d) in Betätigungszustand der Reibungskupplung;

9 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze gemäß 8 als Detailzeichnung im Halblängsschnitt;
10 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt;
11 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung entsprechend der Prinzipskizze gemäß 10 als Detailzeichnung im Halblängsschnitt;
12 eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze im Halblängsschnitt;
13 eine erfindungsgemäße Antriebsstranganordnung mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung gemäß 1 als Prinzipskizze.
Die 1 bis 12 werden hinsichtlich ihrer Gemeinsamkeiten zunächst gemeinsam beschrieben. Es ist jeweils eine Kupplungsanordnung 2 gezeigt, welche dazu dient, eine Antriebsachse an eine Längsantriebswelle eines Kraftfahrzeuges an- bzw. abzukoppeln und die Drehmomentverteilung auf diese Antriebsachse nach Bedarf einzustellen. Die Kupplungsanordnung 2 umfaßt als Baugruppen eine Reibungskupplung 3 und ein Differentialgetriebe 4, die hinsichtlich des Drehmomentflusses in Reihe geschaltet sind, wobei zwischen der Reibungskupplung 3 und dem Differentialgetriebe 4 noch eine Schaltkupplung 41 vorgesehen sein kann.
Die Reibungskupplung 3 umfaßt ein Kupplungseingangsteil 6, das fest mit einem Tellerrad 7 zur Einleitung eines Drehmoments in die Kupplungsanordnung 2 verbunden ist, sowie ein Kupplungsausgangsteil 8, das zum Antreiben des Differentialgetriebes 4 dient. Die Kupplungsanordnung 2 umfaßt des weiteren eine Axialverstell vorrichtung 9, welche in den Prinzipskizzen nicht dargestellt ist und lediglich als Pfeil symbolisiert wird.
Die Reibungskupplung 3 ist in Form einer Lamellenkupplung gestaltet und umfaßt Außenlamellen 12, die mit dem Kupplungseingangsteil 6 drehfest und axial verschiebbar verbunden sind, sowie Innenlamellen 13, die mit dem Kupplungsausgangsteil 8 drehfest und axial verschieblich verbunden sind. Insofern bildet das Kupplungseingangsteil 6 der Reibungskupplung den Außenlamellenträger und das Kupplungsausgangsteil 8 stellt den Innenlamellenträger dar. Das aus den Außenlamellen 12 und den hierzu jeweils axial abwechselnd angeordneten Innenlamellen 13 gebildete Lamellenpaket 11 wird bei der Betätigung der Axialverstellvorrichtung 9 über eine erste Druckplatte 10 im Schließsinne beaufschlagt. Dabei ist das Lamellenpaket 11 axial gegen eine Stützplatte 14 axial abgestützt, die mit dem Kupplungseingangsteil 6 oder mit dem Kupplungsausgangsteil 8 fest verbunden sein kann. Durch Beaufschlagen des Lamellenpakets 11 wird das Kupplungsausgangsteil 8 durch den Reibschluß zwischen den Außenlamellen und Innenlamellen 12, 13 an das Kupplungseingangsteil 6 gekoppelt, so daß Drehmoment vom Tellerrad 7 auf das Differentialgetriebe 4 übertragen werden kann.
Das Differentialgetriebe 4 umfaßt ein Eingangselement 15, das von dem Kupplungsausgangsteil 8 um die Drehachse A drehend antreibbar ist, ferner ein erstes und ein zweites Seitenwellenrad 16, 16', die relativ zum Eingangselement 15 um die genannte Drehachse A drehbar gelagert sind, sowie mehrere Differentialräder 17, 17', die um radiale Drehachsen B in dem Eingangselement 15 drehbar gelagert sind, mit den Seitenwellenrädern 16, 16' in Verzahnungseingriff sind und mit dem Eingangselement 15 um die Drehachse A umlaufen. Die Differentialräder 17, 17' sind üblicherweise mittels Zapfen 18 in dem Eingangselement 15 um ihre individuellen Drehachsen B drehbar gehalten. Insofern kann das Eingangselement 15 auch als Trägerelement oder Differentialträger bezeichnet werden. Mit den Seitenwellenrädern 16, 16' werden entsprechend hier nicht dargestellte Seitenwellen zur Übertragung eines Drehmoments auf die Räder der Antriebsachse drehfest verbunden, beispielsweise mittels einer Längsverzahnung 19. Das Trägerelement 15 ist auf der Drehachse A innerhalb eines Gehäuses 20 drehbar gelagert, wobei das Gehäuse 20 fest mit dem Kupplungseingangsteil 6 verbunden sein kann, insbesondere einteilig mit diesem gestaltet sein kann.
Als Axialverstellvorrichtung 9 kann prinzipiell jede Form von Aktuator zur Erzeugung einer Axialkraft verwendet werden. Diese können mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sein. Bei den mechanischen Aktuatoren kommt insbesondere eine elektromotorische oder eine elektromagnetische Betätigung in Betracht. Vorzugsweise ist die Axialverstellvorrichtung 9 in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet, welche eine feinfühlige Ansteuerung ermöglicht und axial kurzbauend gestaltet ist.
Die Kugelrampenanordnung, wie sie beispielsweise in den 2, 3, 4, 6, 9 und 11 gezeigt ist, umfaßt zwei auf der Drehachse A zentriert angeordnete Scheiben 22, 23. Dabei ist die erste der Scheiben als Stützscheibe 22 gestaltet, die gegenüber einem stehenden Bauteil, beispielsweise dem Gehäuse 20, axial abgestützt ist. Die zweite Scheibe ist als axial verschiebbare Stellscheibe gestaltet. Die beiden Scheiben 22, 23 weisen, wie in den Detailzeichnungen zu sehen ist, jeweils auf ihren einander zugewandten Stirnflächen mehrere umfangsverteilte und sich in Umfangsrichtung erstreckende Kugelrillen mit gegensinnig veränderlicher Tiefe auf. In jeweils einem Paar von einander gegenüberliegenden Kugelrillen 24, 25 ist eine Kugel aufgenommen, über die sich die beiden Scheiben 22, 23 aneinander abstützen. Axial zwischen den beiden Scheiben 22, 23 ist ein ringscheibenförmiger Käfig 26 mit umfangsverteilten Fenstern vorgesehen. In jedem Fenster ist eine der Kugeln aufgenommen, die so in Umfangsrichtung in einer definierten Position zueinander gehalten werden. Eine der beiden Scheiben 22, 23 ist mittels eines nicht dargestellten Elektromotors drehend antreibbar, während die andere der beiden Scheiben 23, 22 drehfest gehalten ist.
Im Ausgangszustand, d. h. bei vollständig geöffneter Reibungskupplung 3, befinden sich die Scheiben 22, 23 in der zueinander nächstmöglichen Position. Bei Verdrehung der antreibbaren Scheibe verdrehen sich die Paare von Kugelrillen 24, 25 relativ zueinander, so daß die Kugeln in Bereiche geringerer Tiefe laufen. So findet zwischen den Scheiben 22, 23 eine Spreizung statt, wobei die Stellscheibe 23 axial in Richtung zur Reibungskupplung 3 verschoben wird.
Die Stellscheibe 23 hat an ihrer Rückseite eine radiale Druckfläche, die über ein zwischengeschaltetes Axiallager 27 eine Druckscheibe 28 axial beaufschlagt. Die Druckscheibe 28 wirkt wiederum auf Druckelemente 29 ein, welche das Gehäuse 20 axial durchdringen und über die Druckplatte 10 das Lamellenpaket 11 beaufschlagen. So führt eine Betätigung der Kugelrampenanordnung 9 zu einer vorbestimmten Sperrung der Reibungskupplung 3 und damit einer Ankopplung des Differentialgetriebes 4 an den Antriebsstrang. Zum erneuten Öffnen der Reibungskupplung 3 wird der Elektromotor in entgegengesetzte Richtung betätigt. Dabei bewirken axial am Gehäuse 20 abgestützte und die Stellscheibe 23 zumindest mittelbar beaufschlagende Druckfedern 30 eine Rückstellung der Stellscheibe 23 in Richtung Stützscheibe 22.
Im folgenden werden die Besonderheiten der unterschiedlichen Ausführungsformen erläutert.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4 ist das Kupplungsausgangsteil 8 jeweils permanent mit dem Trägerelement 15 des Differentialgetriebes 4 antriebsverbunden. Das heißt, Kupplungsausgangsteil 8 und Trägerelement 15 sind fest miteinander verbunden, vorzugsweise einteilig gestaltet. Sie können jedoch auch zunächst als separate Bauteile hergestellt und nachträglich miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels Schweißen. Stellvertretend auch für die Ausführungsbeispiele gemäß den 3 und 4 wird nachstehend 2 erläutert. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen mit tiefergestelltem Index „2” versehen.
In der Detailzeichnung gemäß 2 ist erkennbar, daß das Kupplungseingangsteil 6₂ fest mit einem Gehäuse 20 der Kupplungsanordnung 2₂ verbunden ist. Das Gehäuse 20 ist zweiteilig gestaltet und umfaßt ein topfförmiges erstes Teil 32, das gleichzeitig das Kupplungseingangsteil 8₂ bildet und in dem die Reibungskupplung 3₂ und das Differentialgetriebe 4₂ aufgenommen sind, sowie einen hiermit verbundenes deckelförmiges zweites Teil 33, welches über eine Schraubverbindung (nicht darge stellt) fest mit dem ersten Teil 32 verbunden ist. Das topfförmige erste Gehäuseteil 32 hat einen radialen Abschnitt, gegen den das Trägerelement 15₂ über eine Anlaufscheibe 34 axial abgestützt ist. Auch das in der vorliegenden Darstellung linke Seitenwellenrad 16'₂ ist gegenüber dem ersten Gehäuseteil 32 über eine Anlaufscheibe 35 axial abgestützt. Das gegenüberliegende rechte Seitenwellenrad 16₂ ist gegenüber einer Radialfläche des Trägerelements 15₂ über eine Anlaufscheibe 35' axial abgestützt. Das zweite Gehäuseteil 33 weist einen Flanschabschnitt 36 auf, der von den Druckelementen 29 axial durchdrungen wird, sowie einen daran einteilig anschließenden Hülsenabschnitt 37, auf dem die Axialverstellvorrichtung 9₂ koaxial zur Drehachse A angeordnet ist. Es ist erkennbar, daß die Stützscheibe 22 der Axialverstellvorrichtung 9₂ mittels eines Wälzlagers 38 gegenüber dem Hülsenabschnitt 37 des zweiten Gehäuseteils 33 axial abgestützt ist.
Die Ausführungsform gemäß 3 entspricht weitestgehend derjenigen gemäß 2, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern mit um die Ziffer 3 tiefergestellten Indizes versehen.
Die Besonderheit der vorliegenden Kupplungsanordnung gemäß 3 besteht darin, daß die Axialverstellvorrichtung 9₃ , die Reibungskupplung 3₃ und das Differentialgetriebe 4₃ in Bezug auf die Fahrzeugmittelebene Y0 auf einer gemeinsamen Seite angeordnet sind. Das Tellerrad 7₃ ist in Bezug auf die Fahrzeugmittelebene Y0 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet, so daß sich eine günstige Ausnutzung des verfügbaren Bauraums ergibt. Dies gilt insbesondere für die Integration der Kupplungsanordnung 2₃ in der Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß die mit den Rädern des Kraftfahrzeugs verbundenen Seitenwellen in gleicher Länge ausgeführt werden können. Es ist ersichtlich, daß das Tellerrad 7₃ fest mit einer Zwischenwelle 61 verbunden ist, die mittels Lagermitteln 62, 63 koaxial zur Drehachse A in dem Getriebegehäuse 64 drehbar gelagert ist. Die Zwischenwelle 61 ist mittels einer Längsverzahnung 65 drehfest mit dem Kupplungseingangsteil 6₃ verbunden.
Das Kupplungseingangsteil 6₃ ist vorliegend als Kupplungskorb gestaltet, in dem das Lamellenpaket 11₃ und das Differentialgetriebe 4₃ aufgenommen sind. Dabei liegt das Lamellenpaket 11₃ radial außerhalb des Kupplungsausgangsteils 8₃ bzw. Differentialträgers 15₃ . Der Differentialträger 15₃ ist einerseits mittels eines Wälzlagers 66 gegenüber dem Getriebegehäuse 64 und andererseits mittels eines Wälzlagers 67 gegenüber der Zwischenwelle 61 um die Drehachse A drehbar gelagert. Die Axialverstellvorrichtung 9₃ ist axial benachbart zur Reibungskupplung 3₃ an der zur Fahrzeugslängsebene Y0 abgewandten Seite angeordnet. Die Axialverstellvorrichtung 9₃ ist vorliegend ebenfalls in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet, wobei wie auch in den anderen Ausführungsbeispielen auch eine hydraulische Aktuatorik vorstellbar ist.
Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Ausführungsform ist, daß Dichtmittel 68, 69 vorgesehen sind, welche die gesamte Anordnung in zwei Kammersysteme teilen. Dabei wird ein erstes Kammersystem gebildet, in dem das Antriebsritzel und das Tellerrad 7₃ angeordnet sind, und ein zweites Dichtsystem, in sich die Reibungskupplung 3₃ mit Differentialgetriebe 4₃ befinden. Hierdurch wird wiederum ermöglicht, zwei unterschiedliche Schmiermittel zu verwenden, welche individuell an die individuellen Bedürfnisse angepaßt sind. Außerdem läßt sich in Fahrzuständen, in denen Schleppverluste zu minimieren sind, das Ölniveau absenken, was nochmals zu einer Reduktion der Leistungsverluste führt.
Die Ausführungsform gemäß 4 entspricht weitestgehend denjenigen gemäß den 2 und 3, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern mit um die Ziffer 4 tiefergestellten Indizes versehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Reibungskupplung 3₄ axial benachbart zum Differentialgetriebe 4₄ angeordnet, wobei das Lamellenpaket 11₄ mit teilweiser radialer Überdeckung zu den Differentialrädern 17₄ angeordnet ist. Das Tellerrad 7₄ befindet sich etwa in der Ebene, die durch die Zapfen 18₄ der Differentialräder 17₄ aufgespannt wird. Im übrigen entspricht die vorliegende Kupplungsanordnung den oben genannten hinsichtlich Aufbau und Funktion.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₅ in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze. Diese Ausführungsform entspricht in weiten Teilen derjenigen gemäß 1, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen mit Index „5” versehen.
Bei der vorliegenden Kupplungsanordnung 2₅ ist das Kupplungsausgangsteil 8₅ gegenüber dem Kupplungseingangsteil 6₅ axial verschiebbar gehalten und kann von der Axialverstellvorrichtung 9₅ axial beaufschlagt werden. Die Besonderheit der vorliegenden Ausführungsform besteht ferner darin, daß eine formschlüssige Schaltkupplung 41 vorgesehen ist, die in Reihe zwischen der Reibungskupplung 3₅ und dem Differentialgetriebe 4₅ angeordnet ist. Die formschlüssige Schaltkupplung 41 hat die Funktion, sämtliche vor dem Differentialgetriebe liegenden drehenden Bauelemente vom Antriebsstrang abzukoppeln. Durch diese Maßnahme werden Schleppmomente und Reibungsverluste reduziert. Die formschlüssige Schaltkupplung 41 umfaßt ein mit dem Kupplungsausgangsteil 8₅ fest verbundenes erstes Kupplungsteil 42 sowie ein mit dem Trägerelement 15₅ des Differentialgetriebes 3₅ fest verbundenes zweites Kupplungsteil 43, die formschlüssig miteinander zur Übertragung eines Drehmoments in Eingriff gebracht werden können. Mit ”formschlüssig” ist in diesem Zusammenhang eine drehfeste Verbindung gemeint, die durch das Ineinandergreifen des ersten Kupplungsteils in das zweite Kupplungsteil entsteht. Als Beispiele für eine formschlüssige Schaltkupplung seien hier eine Klauenkupplung oder eine Zahnkupplung genannt. Der Formschluß wird bei der vorliegenden Schaltkupplung 41 mittels Längsverzahnungen bewerkstelligt wird, die axial ineinandergeschoben werden können.
Die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform mit Schaltkupplung 41 wird nachstehend anhand der 5a bis 5c erläutert. 5a zeigt die Kupplungsanordnung 2₅ in unbetätigtem Zustand der Axialverstellvorrichtung 9₅ . Die Druckplatte 10₅ hat gegenüber dem Lamellenpaket 11₅ Axialspiel, so daß das Kupplungseingangsteil 6₅ und das Kupplungsausgangsteil 8₅ voneinander entkoppelt sind. Durch Betätigen der Axialverstellvorrichtung 9₅ in begrenztem Maße wird die Druckplatte 10₅ axial beaufschlagt, die wiederum das Kupplungsausgangsteil 8₅ über die Federmittel 46 axial verschiebt. Diese Axialverschiebung des Kupplungsausgangsteils 8₅ bewirkt ein Ineinandergreifen des ersten und des zweiten Kupplungsteils 42, 43 der formschlüssigen Schaltkupplung 41, was in 5b dargestellt ist. In diesem Zustand kann die Reibungskupplung 3₅ noch kein Drehmoment übertragen. Erst durch weiteres axiales Beaufschlagen der Druckplatte 10₅ mittels der Axialverstellvorrichtung wird das Lamellenpaket 11₅ beaufschlagt, so daß das zwischen dem Kupplungseingangsteil 6₅ und dem Kupplungsausgangsteil 8₅ zu übertragende Drehmoment bedarfsweise eingestellt werden kann. Dieser Zustand ist in 5c gezeigt.
Der Vorteil der vorliegenden Ausführungsform gemäß 5 besteht darin, daß bei geöffneter Schaltkupplung 41₅ nicht nur das Kupplungseingangsteil 6₅ der Reibungskupplung 3₅ und die im Drehmomentfluß davor liegenden Bauteile von der Hinterachse abgekoppelt sind, sondern auch schon das Kupplungsausgangsteil 8₅ der Reibungskupplung 3₅ . Auf diese Weise werden Schleppmomente und Reibungsverluste nochmals reduziert, was sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs auswirkt.
6 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₆ in einer weiteren Ausführungsform, die nach dem anhand von 5 erläuterten Prinzip funktioniert. Insofern wird hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise auf die obige Beschreibung zu 5 Bezug genommen. Darüberhinaus entspricht die vorliegende Ausführungsform in weiten Teilen auch derjenigen aus 2, auf deren Beschreibung insofern ebenfalls Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen mit Index „6” versehen. Im folgenden werden im wesentlichen die Unterschiede erläutert.
Es ist ersichtlich, daß der Formschluß der Schaltkupplung 41₆ vorliegend mittels einer Hirthverzahnung realisiert wird. Die Hirthverzahnung umfaßt als erstes Kupplungsteil 42₆ eine erste Verzahnung in einer Stirnseite des Kupplungsausgangsteils 8₆ , sowie als zweites Kupplungsteil 43₆ eine gegenüberliegende zweite Verzahnung in einer entsprechenden Stirnseite des Trägerelements 15₆ . Die Axialverstellvorrichtung 9₅ , die ebenfalls in Form einer Kugelrampenanordnung gestaltet ist, hat zweier lei Funktionen. Zum einen beaufschlagen die Druckelemente 29₆ mittelbar das Kupplungsausgangsteil 8₆ in Richtung Trägerelement 15₆ , so daß die Schaltkupplung 41₆ geschlossen wird. Dabei erfolgt die Kraftübertragung über die Druckplatte 10₆ , welche koaxial zur Drehachse A in dem Gehäuse 20₆ axial verschiebbar gehalten ist, sowie ein Axiallager 45 und Federmittel 46. Die Federmittel 46 sind in Form von Tellerfedern gestaltet, die in einer radialen Ausnehmung des Kupplungsausgangsteils 8₆ aufgenommen sind. Das Kupplungsausgangsteil 8₆ ist mittels eines Radiallagers 67₆ gegenüber dem Gehäuse 20₆ um die Drehachse A drehbar gelagert. Zur Rückstellung des ersten Teils 42₆ der Schaltkupplung 41₆ gegenüber dem Trägerelement 15₆ sind weitere Federmittel 47₆ vorgesehen, die das Kupplungsausgangsteil 8₆ in unbetätigtem Zustand axial in Richtung der Axialverstellvorrichtung 9₆ beaufschlagen. Die Federmittel 47₆ sind gegen ein Axiallager 48 in Form eines Nadellagers axial abgestützt, das in einer Ausnehmung des Kupplungsausgangsteils 8₆ aufgenommen und gegenüber diesem axial abgestützt ist.
7 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2 in einer Form, die gegenüber derjenigen aus 5 leicht abgewandelt ist. Insofern wird hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf obige Beschreibung Bezug genommen. Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei der vorliegenden Kupplungsanordnung keine ersten Federmittel als Rückstellfedern zwischen der Druckplatte 10₇ und dem Kupplungsausgangsteil 8₇ vorgesehen sind. Die Rückstellung erfolgt hier durch entsprechendes Betätigen der Axialverstellvorrichtung.
8 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₈ in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze. Diese Ausführungsform entspricht in weiten Teilen derjenigen gemäß 5, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen mit index „8” versehen.
Die Besonderheit der Kupplungsanordnung 2₈ gemäß 8 besteht darin, daß zusätzlich zur formschlüssigen Schaltkupplung 41₈ , 41₈ eine Synchronisiereinrichtung 51 vorgesehen ist, die im Kraftfluß zwischen dem Kupplungsausgangsteil 8₈ und dem Trägerelement 15₈ des Differentialgetriebes 4₈ angeordnet ist. Die Synchronisierein heit 51, die vorliegend in Form einer Reibflächenpaarung an den entsprechenden Bauteilen 8₈ , 15₈ gestaltet ist, hat die Funktion, vor dem Schließen der Schaltkupplung 41₈ eine Drehzahlangleichung zwischen dem Trägerelement 15₈ und dem Kupplungsausgangsteil 8₈ herzustellen. Die Betätigung der Synchronisiereinheit 51 erfolgt dabei ebenfalls mittels der Axialverstellvorrichtung 9₈ über die Druckplatte 10₈ . Bei Betätigung der Axialverstellvorrichtung wird die Druckplatte 10₈ axial in Richtung Kupplungsausgangsteil 8₈ bzw. Lamellenpaket 11₈ beaufschlagt, was in 8a erkennbar ist. Dabei kommt eine Reibfläche 52, die an dem Kupplungsaußenteil 8₈ oder einem damit verbundenen Bauteil gebildet ist, mit einer gegenüberliegenden zweiten Reibfläche 53, die an dem Trägerelement 15₈ oder einem damit verbundenen Bauteil gebildet ist, zur Übertragung eines Drehmoments in Reibkontakt. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Kupplungsausgangsteils 8₈ an die Drehzahl des Trägerelements 15₈ durch Reibschluß angeglichen. Dieser Zustand ist in 8b gezeigt. Nachdem zumindest teilweise eine Drehzahlangleichung des Kupplungsausgangsteils 8₈ an das Trägerelement 15₈ erfolgt ist, wird bei weiterer Beaufschlagung des Kupplungsaußenteils 8₈ mittels der Axialverstellvorrichtung die formschlüssige Schaltkupplung 41₈ zur Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Kupplungsausgangsteil 8₈ und dem Trägerelement 15₈ des Differentialgetriebes 4₈ geschlossen, was in 8c gezeigt ist. In diesem Zustand dreht die Antriebsachse gemeinsam mit dem Kupplungsausgangsteil 8₈ , so daß durch entsprechendes Betätigen der Axialverstellvorrichtung 9₈ die Reibungskupplung 3₈ nach Bedarf betätigt werden kann, um ein gewünschtes Drehmoment auf die Antriebsachse zu übertragen.
Der Vorteil der vorliegenden Ausführungsform mit Synchronisiereinheit 51 gemäß 8 besteht darin, daß, ausgehend vom geöffneten Zustand, bei Betätigung der Axialverstellvorrichtung durch die Synchronisiereinrichtung 51 zunächst ein Reibschluß zwischen dem Kupplungsausgangsteil 8₈ und dem Trägerelement 15₈ hergestellt wird. Auf diese Weise werden die Massen des Kupplungsausgangsteils 8₈ und der damit drehfest verbundenen Innenlamellen auf die Drehzahl des Trägerelements 15₈ gebracht, d. h. synchronisiert bzw. je nach Stellgeschwindigkeit teilsynchronisiert. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den 5 und 6 werden hierdurch Geräusch- und Verschleißprobleme beim darauf folgenden Schaltvorgang der formschlüssigen Schaltkupplung 41₈ während des Eingriffs des ersten und zweiten Kupplungsteils stark reduziert. Die Axialverstellvorrichtung kann, sofern dies technisch gewünscht ist, so eingestellt werden, daß eine vollständige Synchronisierung des Kupplungsausgangsteils 8₈ mit dem Trägerelement 15₈ vor dem Schalten der Schaltkupplung 41₈ gegeben ist. Auf diese Weise lassen sich Geräusch- bzw. Verschleißprobleme nahezu ausschließen. Die Betätigung der Reibungskupplung 3₈ erfolgt bei den genannten Ausführungsbeispielen erst nach dem Eingriff der formschlüssigen Schaltkupplung 41₈ . Dies hat den Vorteil, daß weder der Synchronisierung noch der Schaltkupplung beim Schalten große Massenträgheiten entgegenstehen. Somit ist ein Schalten bei Betriebszuständen mit höheren Differenzdrehzahlen ohne starke Geräuschentwicklung bei reduziertem Verschleiß möglich.
9 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₉ in einer weiteren Ausführungsform, die nach dem anhand von 8 erläuterten Prinzip funktioniert. Insofern wird hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise auf die obige Beschreibung zu 8 Bezug genommen. Darüberhinaus entspricht die vorliegende Ausführungsform in weiten Teilen auch derjenigen aus 6, auf deren Beschreibung insofern ebenfalls Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen mit Index „9” versehen. Im folgenden werden im wesentlichen die Unterschiede erläutert.
Die Synchronisiereinrichtung 51₉ umfaßt bei der Ausführungsform gemäß 9 ein separates Reibelement 54, das drehfest mit einem der beiden Bauteile 8₉ , 15₉ verbunden ist und gegenüber dem anderen der beiden Bauteile 15₉ , 8₉ axial verschiebbar ist. Das Reibelement 54 ist vorzugsweise in Form eines Rings mit einer konischen Reibfläche gestaltet. Das Reibelement 54 sitzt in einer inneren Ausnehmung des Kupplungsausgangsteils 8₉ ein, wobei es gegenüber einer Radialfläche des Kupplungsausgangsteils 8₉ mittels Federmitteln 47₉ axial abgestützt ist.
10 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₁₀ in einer weiteren Ausführungsform als Prinzipskizze. Diese Ausführungsform entspricht in weiten Teilen derjenigen gemäß 5, so daß hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entspre chende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen mit Index „10” versehen.
Die vorliegende Kupplungsanordnung 2₁₀ ist dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Schaltkupplung 41₁₀ zwischen der Stützplatte 14₁₀ und dem Trägerelement 15₁₀ bzw. an einem damit fest verbundenen Bauteil gebildet ist. Die Stützplatte 14₁₀ ist drehfest und axial verschieblich mit dem Kupplungsausgangsteil 8₁₀ verbunden und ist bei Betätigung der Axialverstellvorrichtung 9₁₀ axial in Richtung Trägerelement 15₁₀ verschiebbar. Die formschlüssige Schaltkupplung 41₁₀ ist vorliegend in Form einer Zahnkupplung mit Längsverzahnung gestaltet.
Bei geöffneter Reibungskupplung 3₁₀ dreht das Kupplungsausgangsteil 8₁₀ gemeinsam mit dem Kupplungseingangsteil 6₁₀ , so daß Schleppverluste im Lamellenpaket vermieden werden. Die Besonderheit der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß die formschlüssige Schaltkupplung 41₁₀ und die Reibungskupplung 3₁₀ im Vergleich zu den obengenannten Ausführungsbeispielen seriell aktuiert werden. Die auf die formschlüssige Schaltkupplung 41₁₀ wirkende Kraft entspricht der auf das Lamellenpaket der Reibungskupplung 3₁₀ einwirkenden Kraft. Diese über die Axialverstellvorrichtung 9₁₀ auf die Reibungskupplung 3₁₀ ausgeübte Axialkraft wird auf die Stützplatte übertragen, so daß die Verzahnung der Stützplatte mit der entsprechenden Gegenverzahnung am Trägerelement 15₁₀ in Verzahnungseingriff gebracht wird. Dabei summieren sich die axialen Widerstandskräfte aus der Schaltkupplung 41₁₀ , die Rückstellfederkräfte der Schaltkupplung sowie der Zahnflankenreibung auf. Diese Komprimierungskraft, welche auch im Lamellenpaket der Reibungskupplung 3₁₀ anliegt, führt zu einem gewissen Kupplungsmoment in der Reibungskupplung und somit zu einem Kraftschluß mit dem Gehäuse, an dem das Tellerrad 7₁₀ befestigt ist. Da der formschlüssigen Schaltkupplung somit die Massenträgheiten des Kupplungseingangsteils 6₁₀ und auch der Längswelle entgegenstehen, eignet sich die vorliegende Ausführungsform insbesondere für Einsatzfälle, in denen nur bei geringen Drehzahldifferenzen ein Schalten gewünscht ist.
11 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2₁₁ in einer weiteren Ausführungsform, die hinsichtlich des Aufbaus und Funktionsprinzips der Ausführungsform nach 10 entspricht. Insofern wird auf die obige Beschreibung zu 10 Bezug genommen. Darüberhinaus entspricht die vorliegende Ausführungsform in weiten Teilen auch derjenigen aus 2, auf deren Beschreibung insofern ebenfalls Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen mit Index „11” versehen. Im folgenden werden im wesentlichen die Unterschiede erläutert.
Bei der Ausführungsform gemäß 11 ist die formschlüssige Schaltkupplung 41₁₁ in Form einer Zahnkupplung mit Stirnverzahnung gestaltet. Zwischen der Stützplatte 14₁₁ und dem Trägerelement 15₁₁ sind zweite Federmittel 46₁₁ wirksam, welche die Stützplatte 14₁₁ bei unbetätigter Axialverstellvorrichtung axial in Richtung Druckplatte 10₁₁ beaufschlagen, so daß die Schaltkupplung 41₁₁ geöffnet wird. Die Federmittel 46₁₁ sind über eine Anlaufscheibe 49 sowie ein Axiallager 45₁₁ drehbar gegenüber der Stützplatte 14₁₁ axial abgestützt. Vorzugsweise hat die Stützplatte 14₁₁ in ihrer Stirnseite eine Ausnehmung, in der das Axiallager 45₁₁ und die Anlaufscheibe 49 aufgenommen sind.
Die Ausführungsform gemäß 12 entspricht weitestgehend derjenigen gemäß 8, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen mit tiefergestellten Indizes versehen. Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsausgangsteil 8₁₂ axial unverschieblich ist. Die Druckplatte 10₁₂ wirkt über erste Federmittel 46₁₂ auf eine Schiebehülse 39 ein, die gegenüber dem Kupplungsausgangsteil 8₁₂ axial beweglich und drehfest gehalten ist. Die Schiebehülse 39 nimmt somit die Verstellfunktion wahr, und zwar erstens zum Synchronisieren der Drehzahl des Kupplungsausgangsteils 8₁₂ gegenüber dem Trägerelement 15₁₂ mittels der Synchronisiereinheit 51₁₂ , und zweitens zum drehfesten Verbinden mit dem Trägerelement 15₁₂ mittels der Schaltkupplung 41₁₂ . Der Vorteil der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, daß das Kupplungsausgangsteil 8₁₂ axial unverschieblich in der Kupplungsanordnung 2₁₂ gehalten werden kann.
Alle der vorstehend genannten Ausführungsformen haben den Vorteil, daß die über die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung zuschaltbare Antriebsachse durch Öff nen der Reibungskupplung vom Antriebsstrang abgekoppelt werden kann. In diesem Zustand drehen die Bauteile des Differentialgetriebes mit der Antriebsachse lastfrei mit. Das Kupplungseingangsteil und gegebenenfalls das Kupplungsausgangsteil und sämtliche im Drehmomentfluß vor der Reibungskupplung liegenden Antriebsteile sind von der Antriebsachse abgekoppelt, so daß Schleppmomente und Reibungsverluste vermindert sind. Damit läßt sich der Kraftstoffverbrauch bei nicht angetriebener sekundärer Antriebsachse reduzieren.
13 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung gemäß 1. Von dem Kraftfahrzeug 71 sind die Antriebseinheit 72, ein erster Antriebsstrang 73 zum Antreiben einer ersten Antriebsachse 74 und ein zweiter Antriebsstrang 75 zum Antreiben einer zweiten Antriebsachse 76 erkennbar. Die Antriebseinheit 72 umfaßt einen Verbrennungsmotor 77, eine Kupplung 78 sowie ein Schaltgetriebe 79, über welches Drehmoment in den ersten und den zweiten Antriebsstrang 73, 75 eingeleitet wird. Es versteht sich, daß die Antriebseinheit auch ein beliebiger anderer Antrieb sein kann, beispielsweise ein Elektromotor. Der erste Antriebsstrang 73 umfaßt ein Verteilergetriebe 81, das Drehmoment auf den ersten Antriebsstrang 73 und den zweiten Antriebsstrang 75 aufteilt. Das Verteilergetriebe 81 umfaßt ein Achsdifferential 81, welches das eingeleitete Drehmoment über die vorderen Seitenwellen 82, 83 auf die zugehörigen Räder 84, 85 überträgt. Zur Drehmomenteinleitung in den Differentialkorb des Achsdifferentials 81 ist ein Ringrad vorgesehen, das von dem Schaltgetriebe 79 drehend angetrieben wird.
Der zweite Antriebsstrang 75 umfaßt in Reihe folgende Baugruppen, die miteinander zur Übertragung eines Drehmoments antriebsverbunden sind: erste Kupplungsmittel 86, einen ersten Winkeltrieb 87, eine Längsantriebswelle 88, einen zweiten Winkeltrieb 89, und eine erfindungsgemäße Kupplungsanordnung 2, die zum Antreiben der zweiten Achse 76 dient. Es versteht sich, daß die vorstehende Reihenfolge der Baugruppen nicht zwingend ist. Beispielsweise können die ersten Kupplungsmittel im Drehmomentfluß prinzipiell auch hinter dem ersten Winkeltrieb angeordnet sein.
Die Kupplungsmittel 86 sind vorliegend in Form einer formschlüssigen Schaltkupp lung gestaltet, wobei auch andere Kupplungsformen, wie beispielsweise eine Reibungskupplung zum Einsatz kommen können. Die Schaltkupplung umfaßt ein Eingangsteil 91, das von dem Verteilergetriebe 81 angetrieben wird, sowie ein Ausgangsteil 92, das gegenüber dem Eingangsteil 91 verbunden und getrennt werden kann. Das Ausgangsteil 92 ist mit der Eingangswelle des Winkeltriebs 87 verbunden, um Drehmoment in den Winkeltrieb 87 zum Antreiben der zweiten Antriebsachse 76 einzuleiten. Es ist ersichtlich, daß die Eingangswelle des Winkeltriebs 87 koaxial zur Drehachse C angeordnet ist, um welche auch der Differentialträger rotiert. Dabei ist die Eingangswelle als Hohlwelle gestaltet und drehbar auf der Seitenwelle 82 angeordnet. Die Eingangswelle ist wiederum mit einem Tellerrad drehfest verbunden, welches mit einem Kegelrad in Verzahnungseingriff ist, um die Längsantriebswelle 88 drehend anzutreiben. Die Eingangswelle des ersten Winkeltriebs 87 ist mittels erster und zweiter Lagermittel 93, 93' um die Drehachse C drehbar gelagert. Die Lagermittel 93, 93' sind vorzugweise in Form von Wälzlagern gestaltet, wobei andere Lagerformen, wie Gleitlager, nicht ausgeschlossen sind. Es versteht sich, daß der Winkeltrieb 87, welcher auch als ”Power Take-Off Unit” (PTU) bezeichnet wird, auch auf einer zur ersten Antriebsachse 74 parallelen Drehachse angeordnet sein könnte.
Die Längsantriebswelle 88, die hier nur schematisch dargestellt ist, ist vorzugsweise in Form einer mehrteiligen Welle gestaltet, die einen ersten Wellenabschnitt 56 und einen hiermit drehfest verbundenen zweiten Wellenabschnitt 94 aufweist. Je nach Länge der Längsantriebswelle 88 können ein hier nicht gezeigtes Zwischengelenk und ein Zwischenlager vorgesehen werden. Es ist ersichtlich, daß der vordere Wellenabschnitt 56 mittels zweier Lagermittel 95, 95' drehbar gelagert ist, und daß der hintere Wellenabschnitt 94 mittels weiterer Lagermittel 96, 96' um eine Drehachse D drehbar gelagert ist.
Der zweite Winkeltrieb 89 umfaßt ein Antriebsritzel sowie ein hiermit kämmendes Tellerrad 7 als Abtrieb. Das Tellerrad 7 ist drehfest mit dem Kupplungseingangsteil 6 der Kupplungsanordnung 2 verbunden. Das Kupplungseingangsteil 6 bzw. das damit verbundene Gehäuse 20 ist mittels Lagermitteln 97, 97' um die Drehachse A drehbar gelagert ist. Auch hier gilt, daß die Lagermittel 97, 97' vorzugsweise in Form von Wälzlagern gestaltet sind, wobei auch andere Lagermittel wie Gleitlager in Frage kommen können.
Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Antriebsstranganordnung liegt darin, daß mittels der Kupplungsmittel 86 und der Kupplungsanordnung 2 der vordere Winkeltrieb 87, die Längsantriebswelle 88 und der hintere Winkeltrieb 89 bei geöffneten Kupplungen 86, 3 abgeschaltet werden können. In diesem deaktivierten Zustand stehen die genannten Baugruppen sowie die zugehörigen Bauteile still, so daß Verlustleistungen aufgrund von Schleppmomenten und Reibung vermindert sind. Ein Stillstehen der beim Antrieb drehenden Bauteile bewirkt vor allem auch, daß die zugehörigen Lager stillstehen, in denen die Bauteile drehbar gelagert sind. Dies wiederum bewirkt insgesamt einen reduzierten Kraftstoffverbrauch für die Fahrzustände, in denen lediglich die erste Antriebsachse 74 angetrieben wird und die zweite Antriebsachse 76 drehmomentfrei mitläuft.
Die Kupplungsanordnung 2 entspricht vom Aufbau her der Ausführungsform gemäß 1, bzw. den 2 bis 4, bei der das Kupplungsausgangsteil 8 unmittelbar mit dem Eingangsteil 15 des Differentialgetriebes 3 fest verbunden ist. Es versteht sich jedoch von selbst, daß auch jede andere der Ausführungsformen gemäß den 5 bis 12 anstelle der vorliegenden Kupplungsanordnung eingesetzt werden könnte.

2: Kupplungsanordnung
3: Reibungskupplung
4: Differentialgetriebe
5
6: Kupplungseingangsteil
7: Tellerrad
8: Kupplungsausgangsteil
9: Axialverstellvorrichtung
10: Druckplatte
11: Lamellenpaket
12: Außenlamelle
13: Innenlamellen
14: Stützplatte
15: Eingangselement/Trägerelement
16: Seitenwellenrad
17: Differentialrad
18: Zapfen
19: Längsverzahnung
20: Gehäuse
22: Stützscheibe
23: Stellscheibe
24: Kugelrille
25: Kugelrille
26: Käfig
27: Axiallager
28: Druckscheibe
29: Druckelement
30: Federmittel
32: erstes Gehäuseteil
33: zweites Gehäuseteil
34: Anlaufscheibe
35: Anlaufscheibe
36: Radialabschnitt
37: Hülsenabschnitt
38: Wälzlager
39: Schiebehülse
41: Schaltkupplung
42: erstes Kupplungsteil
43: zweites Kupplungsteil
44: Druckplatte
45: Axiallager
46: Federmittel
47: Federmittel
48: Axiallager
49: Anlaufscheibe
51: Synchronisiereinheit
52: erste Reibfläche
53: zweite Reibfläche
54: Reibelement
55: Ausnehmung
56: erster Wellenabschnitt
61: Zwischenwelle
62: Lagermittel
63: Lagermittel
64: Getriebegehäuse
65: Längsverzahnung
66: Wälzlager
67: Wälzlager
68: Dichtmittel
69: Dichtmittel
71: Kraftfahrzeug
72: Antriebseinheit
73: erster Antriebsstrang
74: erste Antriebsachse
75: zweiter Antriebsstrang
76: zweite Antriebsachse
77: Verbrennungsmotor
78: Kupplung
79: Schaltgetriebe
81: Achsdifferential
82: Seitenwelle
83: Seitenwelle
84: Rad
85: Rad
86: Kupplungsmittel
87: erster Winkeltrieb
88: Längsantriebswelle
89: zweiter Winkeltrieb
91: Eingangsteil
92: Ausgangsteil
93: Lagermittel
94: zweiter Wellenabschnitt
95: Lagermittel
96: Lagermittel
97: Lagermittel
A: Drehachse
B: Achse
C: Drehachse
Y0: Fahrzeugmittelebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0466863 B1 [0002]

Claims

Kupplungsanordnung zum Zuschalten einer Antriebsachse in einem mehrachsgetriebenen Kraftfahrzeug, umfassend eine extern steuerbare Reibungskupplung (3) mit einem Kupplungseingangsteil (6), das um eine Drehachse (A) drehend antreibbar ist, und mit einem Kupplungsausgangsteil (8), ein Differentialgetriebe (4) mit einem Eingangselement (15) und zwei Ausgangselementen, die mit dem Eingangselement (15) antriebsverbunden sind, wobei das Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) koaxial zum Kupplungsausgangsteil (8) angeordnet ist und mit dem Kupplungsausgangsteil (8) zur Übertragung eines Drehmoments antreibbar verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (3) als Lamellenkupplung gestaltet ist und einen Außenlamellenträger aufweist, mit dem Außenlamellen (12) drehfest und axial verschiebbar verbunden sind, sowie einen Innenlamellenträger, mit dem Innenlamellen (13) drehfest und axial verschiebbar verbunden sind.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (3) eine erste Druckplatte (10) zum Beaufschlagen eines aus Außenlamellen (12) und Innenlamellen (13) bestehenden Lamellenpakets aufweist, wobei die erste Druckplatte (10) von einer extern steuerbaren Axialverstellvorrichtung (9) axial beaufschlagbar ist.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsausgangsteil (8) mit dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) fest verbunden ist, insbesondere einteilig gestaltet ist. (1)
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) in Form eines Trägerelements gestaltet ist, wobei das Differentialgetriebe (4) Differentialräder (17) aufweist, die in dem Trägerelement drehbar gehalten sind und gemeinsam mit dem Trägerelement um die Drehachse (A) umlaufen, sowie zwei Seitenwellenräder (16), die in dem Trägerelement koaxial zur Drehachse (A) drehbar gehalten sind und mit den Differentialrädern (17) in Verzahnungseingriff sind.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) um die Drehachse (A) drehbar in dem Kupplungseingangsteil (6) gelagert ist.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltkupplung (41) in Reihe zwischen der Reibungskupplung (3) und dem Differentialgetriebe (4) vorgesehen ist, wobei die Schaltkupplung (41) ein mit dem Kupplungsausgangsteil (8) fest verbundenes erstes Kupplungsteil (42) aufweist sowie ein mit dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) fest verbundenes zweites Kupplungsteil (43).
Kupplungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (41) eine formschlüssige Schaltkupplung ist, wobei das erste Kupplungsteil (42) und das zweite Kupplungsteil (43) formschlüssig miteinander zur Übertragung eines Drehmoments in Eingriff bringbar sind.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsausgangsteil (8) axial verschiebbar ist und von der ersten Druckplatte (10) in Richtung zum Eingangselement (15) axial beaufschlagbar ist.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsausgangsteil (8) durch Beaufschlagen der Druckplatte (10) axial verschoben wird, wobei die Schaltkupplung (41) zur Übertragung eines Drehmoments geschlossen wird.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckplatte (10) und dem Kupplungsausgangsteil (8) Federmittel (30) vorgesehen sind, welche die Druckplatte (10) und das Kupplungsausgangsteil (8) axial voneinander weg beaufschlagen.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckplatte (10) und dem Kupplungsausgangsteil (8) ein Axiallager (27) vorgesehen ist.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Druckplatte (14) vorgesehen ist, die drehfest und axial verschiebbar mit dem Kupplungsausgangsteil (8) verbunden ist, wobei das Lamellenpaket axial zwischen der ersten und der zweiten Druckplatte (10, 14) angeordnet ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (41) zwischen der zweiten Druckplatte (14) und dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) angeordnet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Federmittel (46) zwischen der zweiten Druckplatte (14) und dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) angeordnet sind, welche die zweite Druckplatte (14) axial in Richtung der ersten Druckplatte (10) beaufschlagen.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kupplungsausgangsteil (8) und dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) eine Synchronisiereinheit (51) vorgesehen ist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinheit (51) eine insbesondere konische Reibflächenpaarung aufweist.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinheit (51) und die Schaltkupplung (41) funktional parallel zwischen dem Kupplungsausgangsteil (8) und dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) angeordnet sind, wobei beim axialen Verschieben des Kupplungsausgangsteils (8) erst die Synchronisiereinheit (51) zumindest teilweise eine Drehzahlangleichung und dann die Schaltkupplung (41) eine Drehmomentübertragung zwischen dem Kupplungsausgangsteil (8) und dem Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) bewirkt.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schiebemuffe vorgesehen ist, die mit dem Kupplungsausgangsteil (8) drehfest verbunden ist und gegenüber diesem axial verschiebbar ist, wobei die Schiebemuffe bei Betätigung der ersten Druckplatte (10) die Schaltkupplung (41) zur Übertragung eines Drehmoments vom Kupplungsausgangsteil (8) auf das Eingangselement (15) des Differentialgetriebes (3) schließt.
Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, umfassend einen ersten Antriebsstrang (73), der ständig von der Antriebseinheit (72) antreibbar ist, um Drehmoment auf eine erste Antriebsachse (74) zu übertragen, einen zweiten Antriebsstrang (75), der zuschaltbar mit der Antriebseinheit (72) zur Übertragung eines Drehmoments verbindbar ist, um eine zweite Antriebsachse (76) anzutreiben, wobei der zweite Antriebsstrang (75) eine Längsantriebswelle (88) umfaßt, die im Drehmomentfluß zwischen einem von der Antriebseinheit (72) angetriebenem Verteilergetriebe und der zweiten Antriebsachse (76) angeordnet ist, wobei Kupplungsmittel (86) zum An- und Abkoppeln der Längsantriebswelle (88) gegenüber dem Verteilergetriebe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsstrang (75) eine Kupplungsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 umfaßt, wobei das Kupplungseingangsteil (6) mit der Längsantriebswelle (88) antriebsverbunden ist.