DE102016015096A1

DE102016015096A1 - Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, sowie Freilauf für einen solchen Antriebsstrang

Info

Publication number: DE102016015096A1
Application number: DE102016015096.3A
Authority: DE
Inventors: Florian Vincon
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-12-17
Filing date: 2016-12-17
Publication date: 2017-08-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Hauptantriebsstrang (26) zum Antreiben zumindest einer Haupt-Antriebsachse (12), mit wenigstens einem über den Hauptantriebsstrang (26) antreibbaren Nebenantriebsstrang (38), mit wenigstens einer über den Nebenantriebsstrang (38) antreibbaren Neben-Antriebsachse (18), welche Antriebswellen (40, 42) zum Antreiben von jeweiligen Rädern (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) und eine Freilaufvorrichtung (44) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein durch Räder (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs (26) zu vermeiden, wobei die Freilaufvorrichtung (44) dazu ausgebildet ist, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad (20, 22) aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle (40, 42) bewirktes Antreiben des jeweils zugehörigen Rads (20, 22) zu ermöglichen, und dazu in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine geringere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad (20, 22) aufweist, die jeweilige Antriebswelle (40, 42) von dem jeweils zugehörigen Rad (20, 22) zu entkoppeln und dadurch ein durch das jeweilige Rad (20, 22) bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle (40, 42) zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs (26) vermeidbar ist

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie einen Freilauf für einen solchen Antriebsstrang.
Ein solcher Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, ist beispielsweise bereits der DE 10 2010 052 278 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Antriebsstrang weist wenigstens einen Hauptantriebsstrang zum Antreiben zumindest einer Haupt-Antriebsachse sowie einen Nebenantriebsstrang auf, welcher über den Hauptantriebsstrang antreibbar ist. Ferner weist der Antriebsstrang eine über den Nebenantriebsstrang antreibbare Neben-Antriebsachse auf, welche Antriebswellen zum Antreiben von jeweiligen Rädern der Neben-Antriebsachse sowie eine Freilaufvorrichtung aufweist. Die Freilaufvorrichtung ist dazu ausgebildet, ein durch Räder der Neben-Antriebsachse bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs zu vermeiden. Mit anderen Worten ist die Freilaufvorrichtung dazu ausgebildet, eine Übertragung von Drehmomenten von den Rädern auf den Hauptantriebsstrang und somit beispielsweise einen Kraft- oder Drehmomentenfluss von den Rädern zu dem beziehungsweise in den Hauptantriebsstrang zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie einen Freilauf für einen solchen Antriebsstrang zu schaffen, sodass das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft angetrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Freilauf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um einen Antriebsstrang der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art derart weiterzuentwickeln, dass das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft angetrieben werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Freilaufvorrichtung dazu ausgebildet ist, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle dann, wenn die jeweilige Antriebswelle eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad der Neben-Antriebsachse aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle bewirktes Antreiben des jeweils zugehörigen Rads beziehungsweise einen Kraft- oder Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle auf das jeweils zugehörige Rad zu ermöglichen.
Mit anderen Worten ist die jeweilige Antriebswelle sowohl in eine erste Drehrichtung als auch in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung drehbar. Wird die jeweilige Antriebswelle beispielsweise von dem beziehungsweise über den Hauptantriebsstrang angetrieben, so wird die Antriebswelle beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Nutzkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs in die erste Drehrichtung gedreht. Bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs wird die Antriebswelle beispielsweise in die zweite Drehrichtung gedreht. Weist dabei die Antriebswelle jeweils eine größere beziehungsweise höhere Drehzahl als das Rad auf, das von der Antriebswelle antreibbar ist, so sperrt die Freilaufvorrichtung, sodass beispielsweise die jeweilige Antriebswelle über die Freilaufvorrichtung drehmomentübertragend mit den jeweils zugehörigen Rad gekoppelt ist. Dann wird das Rad der Neben-Antriebsachse von der Antriebswelle und somit beispielsweise über die Antriebswelle und den Hauptantriebsstrang in die erste Drehrichtung beziehungsweise in die zweite Drehrichtung gedreht beziehungsweise angetrieben.
Die Freilaufvorrichtung ist erfindungsgemäß ferner dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle dann, wenn die jeweilige Antriebswelle eine geringere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad aufweist, beziehungsweise dann, wenn das jeweilige Rad eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle aufweist, die jeweilige Antriebswelle von dem jeweils zugehörigen Rad zu entkoppeln und dadurch ein durch das jeweilige Rad bewirktes Antrieben der jeweils zugehörigen Antriebswelle zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder Neben-Antriebsachse bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs vermeidbar ist beziehungsweise vermieden wird. Mit anderen Worten, dreht sich das jeweilige Rad beispielsweise in die erste Drehrichtung oder die zweite Drehrichtung beziehungsweise wird das jeweilige Rad in die erste Drehrichtung oder in die zweite Drehrichtung gedreht, und weist dabei das Rad eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle auf, so öffnet die Freilaufvorrichtung, sodass beispielsweise die jeweilige Antriebswelle nicht von dem jeweils zugehörigen Rad angetrieben wird beziehungsweise antreibbar ist. Durch das Öffnen der Freilaufvorrichtung ist beispielsweise das jeweilige Rad von der jeweils zugehörigen Antriebswelle entkoppelt, sodass das jeweilige Rad nicht drehmomentübertragend mit der jeweiligen Antriebswelle verbunden ist. Dadurch kann das jeweilige Rad die jeweils zugehörige Antriebswelle nicht antreiben, sodass das jeweilige Rad nicht den Hauptantriebsstrang über die jeweilige Antriebswelle antreiben kann.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ermöglicht es somit, beispielsweise sowohl Räder der Haupt-Antriebsachse als auch die Räder der Neben-Antriebsachse anzutreiben und somit beispielsweise zumindest einen Vierradantrieb zu schaffen, insbesondere dann, wenn die jeweilige Antriebswelle zunächst eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad der Neben-Antriebsachse aufweist. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Traktion realisiert werden, sodass das Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft und insbesondere auch bei ungünstigen Boden- beziehungsweise Untergrundbedingungen angetrieben werden kann. Ferner ist jedoch ein besonders effizienter Betrieb des Antriebsstrangs und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisierbar, da durch das zuvor beschriebene Öffnen der Freilaufvorrichtung zumindest ein Teil des Nebenantriebsstrangs von dem Hauptantriebsstrang entkoppelt und somit abgeschaltet beziehungsweise stillgelegt wird.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Kraftfahrzeuge, insbesondere als Fernverkehrsfahrzeuge ausgebildete Nutzfahrzeuge, weisen üblicherweise wenigstens zwei angetriebene beziehungsweise antreibbare und in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Achsen mit jeweils wenigstens zwei angeriebene beziehungsweise antreibbaren Rädern auf. Ferner sind Kraftfahrzeuge bekannt, welche insbesondere als Nutzfahrzeuge ausgebildet sind und drei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnete Achsen aufweisen, von denen zwei Achsen als antreibbare beziehungsweise angetriebene Achsen ausgebildet sind. Die zwei antreibbaren beziehungsweise angetriebenen Achsen sind beispielsweise Hinterachsen, sodass die dritte Achse eine Vorderachse ist, deren Räder beispielsweise gelenkt, jedoch nicht angetrieben werden können. Dabei ist eine der antreibbaren Achsen beispielsweise die zuvor genannte Haupt-Antriebsachse, wobei die andere der antreibbaren Achsen beispielsweise die zuvor genannte Neben-Antriebsachse ist. Weist ein Kraftfahrzeug die drei genannten Achsen auf, und ist dabei beispielsweise die Neben-Antriebsachse starr beziehungsweise fest mit dem Hauptantriebsstrang, insbesondere über den Nebenantriebsstrang, gekoppelt, sodass der Nebenantriebsstrang nicht von dem Hauptantriebsstrang abgekoppelt werden kann, so wird auch als 6 × 4-Bauweise bezeichnet, da die jeweilige Achse wenigstens zwei Räder umfasst. Ein solcher Antriebsstrang in 6 × 4-Bauweise mit zwei angetriebenen Achsen weist üblicherweise einen schlechteren Wirkungsgrad als ein Antriebsstrang mit nur einer angetriebenen beziehungsweise antreibbaren Achse auf. Derartige Antriebsstrang Konfigurationen kommen üblicherweise bei als Sattelzugmaschine ausgebildeten Nutzfahrzeugen zum Einsatz. Weist ein Kraftfahrzeug drei Achsen auf, von denen nur eine Achse antreibbar oder angetrieben ist, so wird die auch als 6 × 2-Bauweise bezeichnet.
Der Einsatz von zwei angetriebenen Achsen, insbesondere in der 6 × 4-Bauweise, ist jedoch vorteilhaft gegenüber der 6 × 2-Bauweise und wird üblicherweise von jeweiligen Betreibern solcher Antriebsstränge beziehungsweise Nutzfahrzeuge gewünscht, da durch den Einsatz von zwei angetriebenen Achsen eine besonders vorteilhafte Traktion gegenüber nur einer antreibbaren Achse realisierbar ist. Dadurch kann ein besonders hohes, zum Anfahren des Kraftfahrzeugs erforderliches Drehmoment auf eine Fahrbahn, entlang welcher das Kraftfahrzeug gefahren werden soll, übertragen werden, insbesondere auch dann, wenn die Fahrbahn rutschig ist beziehungsweise einen nur geringen Reibwert aufweist.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ermöglicht nun die Realisierung der im Zusammenhang mit der oben beschriebenen 6 × 4-Bauweise realisierbaren, vorteilhaften Traktion, ohne dabei übermäßige Wirkungsgradeinbußen gegenüber einem Antriebsstrang mit nur einer angeriebenen Achse hinnehmen zu müssen. Dies ist möglich, da sowohl die Haupt-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder als auch die Neben-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder in traktionskritischen Situationen angetrieben werden können, sodass der erfindungsgemäße Antriebsstrang nach Art der zuvor beschriebenen 6 × 4-Bauweise betrieben werden kann. In allen anderen Fahrsituationen jedoch kann die Neben-Antriebsachse abgeschaltet werden, sodass beispielsweise die 6 × 2-Bauweise realisierbar beziehungsweise der Antriebsstrang nach Art der 6 × 2-Bauweise betreibbar ist. Bei einer solchen 6 × 2-Bauweise sind zwar die drei zuvor genannten, in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordneten Achsen mit ihren jeweils wenigstens zwei Rädern vorgesehen, jedoch ist zumindest ein Teil des Nebenantriebsstrangs von dem Hauptantriebsstrang entkoppelbar, um einen besonders effizienten somit kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb des Kraftfahrzeugs realisieren zu können. Insbesondere ist infolge des zuvor beschriebenen Öffnens der Freilaufvorrichtung zumindest ein Teil der Neben-Antriebsachse von dem Hauptantriebsstrang entkoppelt oder entkoppelbar, wobei beispielsweise die Räder der Neben-Antriebsachse von dem Hauptantriebsstrang beziehungsweise von den Antriebswellen entkoppelt sind.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist eine Antriebslösung, welche für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftwagen, verwendet werden kann. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Antriebsstrang für Nutzfahrzeuge, aber auch für Personenkraftwagen verwendet werden, um beispielsweise bei einem solchen Personenkraftwagen einen Vierrad- beziehungsweise Allradantrieb zu realisieren. Dabei wird die Neben-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder erst bei entsprechend schlechter Traktion zugeschaltet, sodass ein besonders vorteilhafter, insbesondere effizienter, Antrieb darstellbar ist.
Durch den Einsatz der Freilaufvorrichtung ist es dabei möglich, dass vorteilhafte bedarfsgerechte Zu- und Abschalten der Neben-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder mit einer nur geringen Teilanzahl und somit auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise zu realisieren, da beispielsweise aktive, elektrisch oder anderweitig betreibbare Aktoren vermieden oder die Anzahl an solchen Aktoren besonders gering gehalten werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang erfolgt das Zu- und Abschalten der Neben-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder durch zumindest vorübergehend beziehungsweise kurzzeitig auftretende Drehzahldifferenzen zwischen dem jeweiligen Rad und der jeweils zugehörigen Antriebswelle. Tritt beispielsweise zunächst eine solche Drehzahldifferenz zwischen dem jeweiligen Rad der Neben-Antriebsachse und der jeweils zugehörigen Antriebswelle auf, dass beispielsweise die Antriebswelle zunächst beziehungsweise zumindest sehr kurzzeitig eine höhere Drehzahl als das zugehörige Rad aufweist, da beispielsweise die Antriebswelle über den Nebenantriebsstrang oder den Hauptantriebsstrang angetrieben wird und dabei das zugehörige Rad zunächst stehen bleibt, so sperrt die Freilaufvorrichtung, wodurch das Rad über die Freilaufvorrichtung drehmomentübertragend mit der zugehörigen Antriebswelle verbunden wird. Dann wird beispielsweise die Drehzahldifferenz zwischen dem Rad und der zugehörigen Antriebswelle aufgehoben, da das Rad über die Freilaufvorrichtung von der zugehörigen Antriebswelle mitgenommen wird. Dann drehen sich beispielsweise das Rad und die zugehörige Antriebswelle mit der gleichen Drehzahl in dieselbe Drehrichtung, sodass die zuvor beschriebene Drehzahldifferenz nur sehr kurzzeitig, beispielsweise bei einem Anfahren des Kraftfahrzeugs, nur anfänglich vorliegt.
Kommt es dann beispielsweise zu einem Fahrzustand beziehungsweise zu einem Betriebszustand, in welchem sich das Rad schneller als die zugehörige Antriebswelle dreht, so öffnet die Freilaufvorrichtung, sodass das Rad von der zugehörigen Antriebswelle entkoppelt ist. Darunter ist zu verstehen, dass das Rad mit der zugehörigen Antriebswelle nicht drehmomentübertragend gekoppelt ist, sodass die Antriebswelle und somit der Hauptantriebsstrang nicht von dem jeweiligen Rad angetrieben werden können. Die Freilaufvorrichtung wirkt beziehungsweise sperrt dabei in beide Drehrichtungen der Antriebswelle und lässt dabei nur dann eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Rad zu, wenn die Drehzahl der Antriebswelle in die jeweilige Drehrichtung höher als die Drehzahl des Rades ist.
Da – wie zuvor beschrieben – die Freilaufvorrichtung in beide Drehrichtungen wirkt beziehungsweise sperrt, kann das jeweilige Rad bei Vorliegen einer entsprechenden Drehzahldifferenz zwischen dem jeweiligen Rad und der zugehörigen Antriebswelle sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt von der Antriebswelle und somit von dem Nebenantriebsstrang angetrieben werden. Im Stand der Technik ist eine solche Antreibbarkeit des Rads sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs nicht möglich, da im Stand der Technik die Freilaufvorrichtung nur in eine der beiden Drehrichtungen sperrt, sodass im Stand der Technik das Rad von der zugehörigen Antriebswelle zwar bei einer Vorwärtsfahrt, nicht jedoch auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs angetrieben werden kann. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ermöglicht es somit, sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs eine besonders vorteilhafte Traktion zu realisieren, da beispielsweise sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs die Haupt-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder sowie die Neben-Antriebsachse beziehungsweise deren Räder angetrieben werden können. Dadurch kann der erfindungsgemäße Antriebsstrang sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs nach Art der zuvor beschriebenen 6 × 4-Bauweise betrieben werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist, dass durch den Einsatz der Freilaufvorrichtung auf einen Einsatz eines Differentialgetriebes der Neben-Antriebsachse verzichtet werden kann. Wie hinlänglich bekannt ist, dreht sich bei einer Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad schneller als das kurveninnere Rad. Übertragen auf den erfindungsgemäßen Antriebsstrang dreht sich bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs das kurvenäußere Rad der Neben-Antriebsachse schneller als das kurveninnere Rad der Neben-Antriebsachse. Ferner dreht sich das kurvenäußere Rad der Neben-Antriebsachse schneller als die zugehörige Antriebswelle, sodass das kurvenäußere Rad der Neben-Antriebsachse von dem Hauptantriebsstrang, insbesondere von der Antriebswelle, abgekoppelt wird. Dadurch können bei einer solchen Kurvenfahrt übermäßige Verspannungen der Neben-Antriebsachse beziehungsweise des Nebenantriebsstrangs vermieden werden, ohne dass der Nebenantriebsstrang beziehungsweise die Neben-Antriebsachse ein Differential, das heißt ein Differentialgetriebe aufweist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Neben-Antriebsachse jeweilige, den jeweiligen Rädern zugeordnete und von den jeweiligen Antriebswellen antreibbare Radnaben auf, mit welchen die Räder zumindest drehfest verbindbar beziehungsweise verbunden sind. In vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs kann somit das jeweilige Rad der Neben-Antriebsachse über die jeweils zugehörige Radnabe von der jeweils zugehörigen Antriebswelle angetrieben werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle zu der jeweiligen Radnabe ein Freilauf der Freilaufvorrichtung zumindest teilweise zwischen der jeweiligen Radnabe und der jeweils zugehörigen Antriebswelle angeordnet ist. Dabei ist der jeweilige Freilauf dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle dann, wenn die jeweilige Antriebswelle eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Radnabe zu ermöglichen. Ferner ist der jeweilige Freilauf dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle dann, wenn die jeweilige Antriebswelle eine geringere Drehzahl als die jeweils zugehörige Radnabe aufweist, die jeweilige Antriebswelle von der jeweils zugehörigen Radnabe zu entkoppeln und dadurch ein durch die jeweilige Radnabe bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder der Neben-Antriebsachse bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs vermeidbar ist. Der jeweilige Freilauf kann somit besonders bauraum- und gewichtsgünstig im Bereich der Radnabe angeordnet beziehungsweise in die Radnabe integriert werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Kraftfahrzeugs realisierbar ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Radnabe drehbar an einem jeweiligen Achsstummel gelagert ist, in welchem zumindest ein Längenbereich der jeweiligen Antriebswelle angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise der jeweilige Achsstummel von der jeweiligen Antriebswelle durchdrungen. Hierzu weist beispielsweise der jeweilige Achsstummel eine Durchgangsöffnung auf, durch welche sich die jeweilige Antriebswelle vollständig hindurch erstreckt. Durch diese Anordnung können der Bauraumbedarf und das Gewicht besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der jeweilige Freilauf wenigstens eine an der jeweiligen Radnabe vorgesehene Verzahnung aufweist. Ferner weist der jeweilige Freilauf vorzugsweise wenigstens einen gelenkig an der Antriebwelle gehaltenen Sperrkörper auf, der in einander entgegengesetzte Schwenkrichtungen zwischen jeweiligen Endlagen relativ zu der Antriebswelle verkippbar ist. Die jeweilige Endlage ist somit eine jeweilige Endstellung, sodass der Sperrkörper relativ zu der jeweiligen Antriebswelle in die jeweilige Endstellung beziehungsweise Endlage, nicht jedoch darüber hinaus gekippt werden kann. Beispielsweise befindet sich der Sperrkörper in der jeweiligen Endlage in Stützanlage mit der jeweiligen Antriebswelle, sodass beispielsweise der Sperrkörper ausgehend von einer der Endlagen in die jeweils andere Endlage, nicht jedoch darüber hinaus gekippt werden kann.
Außerdem weist der jeweilige Freilauf vorzugsweise wenigstens eine Reibscheibe auf, die in dem Längenbereich der Antriebswelle angeordnet ist. Da der Längenbereich in dem Achsstummel angeordnet beziehungsweise aufgenommen ist, ist auch die Reibscheibe in dem Achsstummel angeordnet beziehungsweise aufgenommen. Dabei ist die Reibscheibe auf dem Längenbereich und somit auf der Antriebswelle angeordnet. Außerdem ist die Reibscheibe zum Verkippen des Sperrkörpers ausgebildet, sodass der Sperrkörper mittels der Reibscheibe relativ zur Antriebswelle verkippbar ist, indem beispielsweise die Reibscheibe relativ zur Antriebswelle gedreht wird. Dabei ist die Reibscheibe vorzugsweise formschlüssig mit dem Sperrkörper gekoppelt.
Die Reibscheibe weist wenigstens eine außenumfangseitige Mantelfläche auf und wirkt zumindest dann, wenn die Antriebswelle zumindest kurzzeitig beziehungsweise vorübergehend – wie zuvor beschrieben – eine höhere Drehzahl als die Radnabe aufweist, über die außenumfangseitige Mantelfläche zumindest vorübergehend mit einer innenumfangsseitigen Mantelfläche des Achsstummels reib- beziehungsweise kraftschlüssig zusammen. Dadurch verkippt die Reibscheibe den Sperrkörper relativ zu der Antriebswelle bis zum Erreichen einer der Endlagen, insbesondere je nach Drehrichtung, in die die Antriebswelle relativ zu dem Achsstummel gedreht wird. Mit anderen Worten wirkt die Reibscheibe zumindest dann, wenn die Antriebswelle eine höhere Drehzahl als die Radnabe aufweist, über die außenumfangsseitige Mantelfläche mit der innenumfangsseitigen Mantelfläche des Achsstummels durch Reibung zusammen. Hierdurch kommt es beispielsweise zu einer zumindest vorübergehenden beziehungsweise kurzzeitigen Verdrehung der Reibscheibe relativ zu der Antriebswelle. Durch diese zumindest geringfügige beziehungsweise kurzzeitige oder vorübergehende Relativdrehung zwischen der Reibscheibe und der Antriebswelle wird der Sperrkörper mittels der Reibscheibe relativ zur Antriebswelle verkippt, und zwar insbesondere so lange, bis der Sperrkörper – insbesondere je nach Drehrichtung der Antriebswelle – eine seiner Endlagen erreicht. Hierdurch ist beziehungsweise wird der Sperrkörper in Eingriff mit der Verzahnung bringbar beziehungsweise gebracht. Dadurch wirkt der Sperrkörper formschlüssig mit der Verzahnung zusammen. Mit anderen Worten ist der Sperrkörper in Eingriff und somit in formschlüssiges Zusammenwirken mit der Verzahnung bringbar, indem der Sperrkörper auf die beschriebene Weise relativ zur Antriebswelle verkippt wird. Durch dieses formschlüssige Zusammenwirken des Sperrkörpers mit der Verzahnung ist die Radnabe über die Verzahnung und über den Sperrkörper, insbesondere formschlüssig, drehmomentübertragend, mit der Antriebswelle koppelbar beziehungsweise gekoppelt, sodass dann Drehmomente von der Antriebswelle über den Sperrkörper und die Verzahnung auf die Radnabe und schließlich auf das mit der Radnabe drehfest verbundene Rad der Neben-Antriebsachse übertragen werden können. In der Folge ist das Rad der Neben-Antriebsachse über die Radnabe, die Verzahnung und den Sperrkörper von der Antriebswelle, insbesondere formschlüssig, antreibbar.
Durch diese Ausgestaltung des jeweiligen Freilaufs können die Teileanzahl und somit der Bauraumbedarf und das Gewicht des Freilaufs besonders gering gehalten werden. Ferner kann eine formschlüssige und dadurch besonders effiziente Drehmomentübertragung mit einer nur geringen Teileanzahl dargestellt werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb realisierbar ist.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verzahnung, insbesondere zumindest ein Zahn der Verzahnung, den Sperrkörper dann, wenn die Radnabe eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle aufweist, relativ zu der jeweiligen Antriebswelle aus der jeweiligen Endlage in eine von den Endlagen unterschiedliche Zwischenstellung verkippt, in welcher ein Eingriff des Sperrkörpers in die Verzahnung unterbleibt. Dadurch kann der Sperrkörper auf besonders einfache Weise außer Eingriff mit der Verzahnung bewegt werden, sodass die jeweilige Radnabe auf besonders einfache und effiziente Weise von dem Hauptantriebsstrang, insbesondere von der Antriebswelle, abgekoppelt und somit abgeschaltet werden kann.
Um den Bauraumbedarf besonders gering halten zu können, ist die Verzahnung vorzugsweise als Innenverzahnung ausgebildet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sperrkörper auf der jeweiligen Antriebswelle angeordnet, sodass der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden kann.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweilige Radnabe auf dem jeweiligen Achsstummel angeordnet ist, welcher von der jeweiligen Antriebswelle vollständig durchdrungen ist. Dadurch können der Bauraumbedarf und das Gewicht besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders effizienter Betrieb realisieren lässt.
Zur Erfindung gehört auch ein Freilauf für einen wenigstens eine Antriebswelle und wenigstens eine von der Antriebswelle antreibbare Radnabe aufweisenden Antriebsstrang, insbesondere für einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang, für ein Kraftfahrzeug. Der Freilauf ist bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Antriebswelle zu der Radnabe zumindest teilweise zwischen der Radnabe und der Antriebswelle anordenbar und dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der Antriebswelle dann, wenn die Antriebswelle eine höhere Drehzahl als die Radnabe aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die Antriebswelle bewirktes Antreiben der Radnabe zu ermöglichen. Ferner ist der Freilauf dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der Antriebswelle dann, wenn die Antriebswelle eine geringere Drehzahl als die Radnabe aufweist, die Antriebswelle von der Radnabe zu entkoppeln und dadurch ein durch die Radnabe bewirktes Antreiben der Antriebswelle zu vermeiden. Mittels des Freilaufs ist es auf besonders einfache und effiziente Weise möglich, die Radnabe mit der Antriebswelle zu koppeln und dadurch zuzuschalten sowie die Radnabe von der Antriebswelle anzukoppeln und somit abzuschalten. Dieses Zu- und Abschalten der Radnabe ist dabei, insbesondere einzig und allein, durch entsprechende Drehzahldifferenzen zwischen der Radnabe und der Antriebswelle möglich, sodass aktive Aktoren vermieden werden können. Dadurch können die Teileanzahl, die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht besonders gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter und effektiver Betrieb darstellbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug;
2 eine schematische Längsschnittansicht eines Radnabenanordnung, welche einen Freilauf des Antriebsstrangs umfasst;
3 eine schematische Perspektivansicht der Radnabenanordnung;
4 eine schematische Perspektivansicht eines Achsstummels der Radnabenanordnung, wobei in dem Achsstummel zumindest ein Längenbereich einer Antriebswelle des Antriebsstrangs angeordnet ist;
5 eine schematische Perspektivansicht der Antriebswelle;
6 eine schematische Explosionsansicht der Radnabenanordnung;
7 eine schematische Vorderansicht der Radnabenanordnung, wobei sich der Freilauf in einer Entkoppelstellung befindet; und
8 eine weitere schematische Vorderansicht der Radnabenanordnung, wobei sich der Freilauf in einer Koppelstellung befindet.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, welches als zweispuriges Kraftfahrzeug und dabei beispielsweise als Kraftwagen ausgebildet ist. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug beziehungsweise Nutzkraftwagen ausgebildet sein, wobei das Kraftfahrzeug beispielsweise als Zugmaschine, insbesondere als Sattelzugmaschine, ausgebildet ist und dabei gelenkig mit einem beispielsweise als Auflieger ausgebildeten Anhänger gekoppelt werden kann. Ferner ist es denkbar, dass das Kraftfahrzeug als Personenkraftwagen ausgebildet ist.
Der Antriebsstrang 10 umfasst dabei eine erste Achse in Form einer Haupt-Antriebsachse 12, welche wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Bodenkontaktelemente in Form von Rädern 14 und 16 aufweist. Außerdem umfasst der Antriebsstrang 10 wenigstens eine zweite Achse, welche als Neben-Antriebsachse 18 ausgebildet ist und wenigstens zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Bodenkontaktelemente in Form von Rädern 20 und 22 aufweist. Während einer Fahrt, insbesondere während einer Vorwärtsfahrt, entlang einer Fahrbahn ist das Kraftfahrzeug über die Räder 14, 16, 20 und 22 an der Fahrbahn abgestützt, wobei die Räder 14, 16, 20 und 22 an der Fahrbahn abrollen. Aus 1 ist erkennbar, dass die Achsen in Fahrzeuglängsrichtung, welche in 1 durch einen Doppelpfeil 24 veranschaulicht ist, hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind. Umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine in 1 nicht dargestellte dritte Achse, und ist die dritte Achse beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung vor der Haupt-Antriebsachse 12 angeordnet, so sind die Haupt-Antriebsachse 12 und die Neben-Antriebsachse 18 beispielsweise Hinterachsen des Antriebsstrangs 10 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs.
Umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise lediglich die Haupt-Antriebsachse 12 und die Neben-Antriebsachse 18, so ist beispielsweise die Neben-Antriebsachse 18 als Hinterachse und die Haupt-Antriebsachse 12 als Vorderachse ausgebildet, da die Neben-Antriebsachse 18 in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Haupt-Antriebsachse 12 angeordnet ist. Wie im Folgenden noch genau erläutert wird, ist sowohl die Haupt-Antriebsachse 12 als auch die Neben-Antriebsachse 18 als antreibbare beziehungsweise angetriebene Achse ausgebildet, sodass sowohl die Räder 14 und 16 als auch die Räder 20 und 22 als angetriebene beziehungsweise antreibbare Räder ausgebildet sind. Dabei ist die Neben-Antriebsachse 18 zur Haupt-Antriebsachse 12 zuschaltbar sowie abschaltbar, sodass beispielsweise zwischen einem Zweirad-Antrieb und einem Vierradbeziehungsweise Allrad-Antrieb umgeschaltet werden kann. Mit anderen Worten ist – wie im Folgenden noch genau erläutert wird – der Antriebsstrang 10 zwischen wenigstens zwei voneinander unterschiedlichen Betriebszuständen umschaltbar. In einem ersten der Betriebszustände werden sowohl die Haupt-Antriebsachse 12 und somit die Räder 14 und 16, als auch die Neben-Antriebsachse 18 und somit die Räder 20 und 22 angetrieben, sodass ein Vierrad- beziehungsweise Allrad-Antrieb realisierbar ist. In dem zweiten Betriebszustand werden die Haupt-Antriebsachse 12 und somit die Räder 14 und 16 angetrieben, während ein Antreiben der Neben-Antriebsachse 18 und somit der Räder 20 und 22 unterbleibt. Dadurch ist beispielsweise ein Zweirad-Antrieb darstellbar.
Der Antriebsstrang 10 umfasst dabei einen Hauptantriebsstrang 26, mittels welchem die Haupt-Antriebsachse 12 und somit die Räder 14 und 16 antreibbar sind. Hierzu weist der Hauptantriebsstrang 26 wenigstens ein Antriebsaggregat 28, mittels welchem beispielsweise die Drehmomente zum Antreiben der Haupt-Antriebsachse 12 und somit der Räder 14 und 16 darstellbar sind. Das Antriebsaggregat 28 umfasst beispielsweise wenigstens einen Antriebsmotor, welcher beispielsweise als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet. Dabei weist der Antriebsmotor wenigstens ein Gehäuseelement 30 auf, welches beispielsweise als Zylindergehäuse beziehungsweise Motorblock der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist und wenigstens einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine bildet. Der Brennraum ist beispielsweise als Zylinder ausgebildet. In dem Brennraum ist wenigstens ein Kolben bewegbar, insbesondere translatorisch bewegbar, aufgenommen. Der Kolben ist beispielsweise mit einer bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle 32 des Antriebsmotors gekoppelt. Insbesondere kann der Kolben über ein Pleuel gelenkig mit der Kurbelwelle gekoppelt sein, sodass die translatorischen Bewegungen des Kolbens in dem Zylinder in rotatorische Bewegungen der Kurbelwelle umgewandelt werden. Über die Abtriebswelle 32 kann der Antriebsmotor beziehungsweise das Antriebsaggregat 28 die zuvor genannten Drehmomente zum Antreiben der Haupt-Antriebsachse 12 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs insgesamt bereitstellen.
Die Haupt-Antriebsachse 12 und somit die Räder 14 und 16 sind dabei Ober ein Anfahrelement des Hauptantriebsstrangs 26 von dem Antriebsaggregat 28 beziehungsweise von der Abtriebswelle 32 antreibbar. Das Anfahrelement ist beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet, könnte jedoch alternativ als anderes Anfahrelement, beispielsweise als Drehmomentwandler, insbesondere als hydrodynamischer Drehmomentwandler, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Hauptantriebsstrang 26, insbesondere das Antriebsaggregat 28, wenigstens ein in 1 nicht näher dargestelltes Getriebe aufweist, welches, beispielsweise über das Anfahrelement von der Abtriebswelle 32 antreibbar ist. Somit sind beispielsweise die Haupt-Antriebsachse 12 und somit die Räder 14 und 16 über das Getriebe und das Anfahrelement von dem Antriebsmotor beziehungsweise von der Abtriebswelle 32 antreibbar. Die Haupt-Antriebachse 12 umfasst ferner ein Differentialgetriebe 36, welches auch einfach als Differential bezeichnet wird. Dabei sind die Räder 14 und 16 der Haupt-Antriebsachse 12 über das Differentialgetriebe 36 von dem Antriebsaggregat 28 antreibbar. Wie aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, lässt das Differentialgetriebe 36 bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen der Räder 14 und 16 zu, sodass eine übermäßige Verspannung des Hauptantriebsstrangs 26 vermieden werden kann. Insbesondere lässt das Differentialgetriebe 36 bei einer solchen Kurvenfahrt zu, dass sich beispielsweise das kurvenäußere Rad mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Rad dreht.
Der Antriebsstrang 10 umfasst darüber hinaus einen über den Hauptantriebsstrang 26 beziehungsweise von dem Hauptantriebsstrang 26 antreibbaren Nebenantriebsstrang 38, welcher beispielsweise von dem Antriebsaggregat 28 antreibbar ist. Insbesondere ist der Nebenantriebsstrang 38 über das Anfahrelement von der Abtriebswelle 32 beziehungsweise von dem Antriebsmotor antreibbar. Die Neben-Antriebsachse 18 ist dabei von dem beziehungsweise über den Nebenantriebsstrang 38 antreibbar. Insbesondere sind die Neben-Antriebsachse 18 und somit die Räder 20 und 22 über den Nebenantriebsstrang 38 von dem Hauptantriebsstrang 26 antreibbar, sodass beispielsweise die Neben-Antriebsachse 18 und somit die Räder 20 und 22 über den Nebenantriebsstrang 38 und das Anfahrelement von dem Antriebsmotor beziehungsweise von der Abtriebswelle 32 antreibbar sind. Die Neben-Antriebsachse 18 umfasst dabei Antriebswellen 40 und 42, welche beispielsweise auch als Radantriebswellen bezeichnet wird. Dabei sind die Räder 20 und 22 über die Antriebswellen 40 und 42 antreibbar. Mit anderen Worten ist das Rad 20 über die Antriebswelle 40 von dem Nebenantriebsstrang 38 antreibbar, wobei das Rad 22 über die Antriebswelle 42 von dem Nebenantriebsstrang 38 antreibbar ist.
Der Hauptantriebsstrang 26 umfasst ferner eine bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Lamellenkupplung 34 ausgebildete Koppeleinrichtung, welche zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar ist. Dabei ist der Nebenantriebsstrang 38 über die Koppeleinrichtung (Lamellenkupplung 34) von der Abtriebswelle 32 antreibbar. In der Schließstellung ist der Nebenantriebsstrang 38 über die Lamellenkupplung 34 mit der Abtriebswelle 32 gekoppelt, sodass der Nebenantriebsstrang 38 über die Lamellenkupplung 34 von der Abtriebswelle 32 angetrieben wird beziehungsweise antreibbar ist. In der Offenstellung jedoch ist der Nebenantriebsstrang 38 von der Abtriebswelle 32 entkoppelt, sodass der Nebenantriebsstrang 38 nicht über die Lamellenkupplung 34 von der Abtriebswelle 32 angetrieben werden kann beziehungsweise antreibbar ist. Somit sind die Antriebswellen 40 und 42 über das Koppelelement von der Abtriebswelle 32 antreibbar.
Die Neben-Antriebsachse 18 umfasst darüber hinaus eine im Ganzen mit 44 bezeichnete Freilaufvorrichtung, deren Funktion im Folgenden noch genauer erläutert wird. Die Freilaufvorrichtung ist dabei dazu ausgebildet, ein durch die Räder 20 und 22 der Neben-Antriebsachse 18 bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs 26 zu vermeiden. Mit anderen Worten ist die Freilaufvorrichtung 44 dazu ausgebildet, einen Kraft- oder Drehmomentenfluss von den Rädern 20 und 22 auf den Hauptantriebsstrang 26 zu vermeiden.
Um nun einen besonders effizienten und somit energie- beziehungsweise kraftstoffverbrauchsarmen Betrieb des Antriebsstrangs 10 sowie eine besonders vorteilhafte Traktion des Kraftfahrzeugs auf bedarfsgerechte, bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisieren zu können, ist die Freilaufvorrichtung – wie im Folgenden genauer erläutert wird – dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 dann, wenn die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad 20 beziehungsweise 22 aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 bewirktes Antreiben des jeweils zugehörigen Rads 20 beziehungsweise 22 zu ermöglichen. Infolge des genannten Sperrens der Freilaufvorrichtung 44 kann somit ein Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42, insbesondere über die Freilaufvorrichtung 44, auf das jeweils zugehörige Rad 20 beziehungsweise 22 erfolgen beziehungsweise die Freilaufvorrichtung 44 ermöglicht einen solchen Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss, sodass dann das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 von der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Zu einer Fahrsituation, in welcher die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad 20 beziehungsweise 22 aufweist, kommt es beispielsweise zumindest vorübergehend beziehungsweise zumindest kurzzeitig, insbesondere bei einem Anfahren des Kraftfahrzeugs.
Ferner ist die Freilaufvorrichtung 44 dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 dann, wenn die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 eine geringere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad 20 beziehungsweise 22 aufweist, die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 von dem jeweils zugehörigen Rad 20 beziehungsweise 22 zu entkoppeln und dadurch ein durch das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder 20 und 22 der Neben-Antriebsachse 18 bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrang 26 vermeidbar ist beziehungsweise vermieden wird. Die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 und das jeweils zugehörige Rad 20 beziehungsweise 22 sind um eine Drehachse sowohl in eine erste Drehrichtung als auch in eine der ersten Drehrichtungen entgegengesetzte zweite Drehrichtung drehbar. Wird beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 von der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angetrieben, so drehen sich das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 und die zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 beispielsweise in die erste Drehrichtung. Wird beispielsweise das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs von der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angetrieben, so drehen sich das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 und die zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 in die zweite Drehrichtung. Da die Freilaufvorrichtung 44 in beide Drehrichtungen sperrt, können die Räder 20 und 22 sowohl bei der Vorwärtsfahrt als auch bei der Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs über die Antriebswellen 40 und 42 und den Nebenantriebsstrang 38 von dem Hauptantriebsstrang 26 angetrieben werden, sodass sowohl bei der Vorwärtsfahrt als auch bei der Rückwärtsfahrt eine besonders vorteilhafte Traktion des Kraftfahrzeugs darstellbar ist. Diese vorteilhafte Traktion ist realisierbar, da beim Antreiben der Räder 20 und 22 auch stets die Räder 14 und 16 angetrieben werden. Somit ist zumindest vorübergehend ein Vierrad- beziehungsweise Allrad-Antrieb realisierbar.
In anderen Fahrsituationen beziehungsweise Fahrzuständen, in denen das Rad 20 beziehungsweise 22 eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 aufweist, öffnet die Freilaufvorrichtung 44 und entkoppelt somit die Räder 20 und 22 von den Antriebswellen 40 und 42, sodass dann beispielsweise lediglich die Räder 14 und 16, nicht jedoch die Räder 20 und 22, angetrieben werden. Dadurch kann ein besonders effizienter und somit energieverbrauchs- und kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb realisiert werden. Durch den Einsatz der Koppeleinrichtung (Lamellenkupplung 34) kann besonders bedarfsgerecht zwischen dem Vierrad- beziehungsweise Allrad-Antrieb und einem Zweirad-Antrieb umgeschaltet werden. Der Vierrad- beziehungsweise Allrad-Antrieb wird beispielsweise eingestellt, indem die Lamellenkupplung 34 geschlossen, das heißt in ihre Schließstellung gebracht wird. Zur Realisierung des Zweirad-Antriebs wird die Lamellenkupplung 34 beispielsweise geöffnet, das heißt in ihre Offenstellung verstellt. 2 zeigt eine Radnabenanordnung des Antriebsstrang, wobei beispielsweise je Rad 20 beziehungsweise 22 eine solche Radnabenanordnung vorgesehen ist. Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass die Neben-Antriebsachse 18 jeweilige, den jeweiligen Rädern 20 und 22 zugeordnete und von den jeweiligen Antriebswellen 40 und 42 antreibbare Radnaben 46 aufweist, mit welcher die Räder 20 und 22 zumindest drehfest verbindbar beziehungsweise verbunden sind. Die in 2 gezeigte Radnabe 46 ist beispielsweise dem Rad 20 oder dem Rad 22 zugeordnet, sodass beispielsweise das Rad 20 beziehungsweise 22 drehfest mit der Radnabe 46 verbunden und demzufolge über die Radnabe 46 von der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 antreibbar ist. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die in 2, 3 und 6 bis 8 gezeigte Radnabe 46 dem Rad 20 zugeordnet ist, wobei die folgenden vorigen Ausführungen zum Rad 20 und zur Radnabe 46 auch ohne weiteres auf das Rad 22 und dessen Radnabe übertragen werden können und umgekehrt. Die Radnabe 46 ist dabei drehbar an einem jeweiligen Achsstummel 48 gelagert, insbesondere wälzgelagert. Hierzu sind wenigstens zwei in axialer Richtung des Achsstummels 48, der Radnabe 46 und der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 voneinander beabstandete angeordnete Wälzlager 50 und 52 vorgesehen, welche beispielsweise als Kegelrollenlager ausgebildet sind. Über die Wälzlager 50 und 52 ist die Radnabe 46 drehbar an dem Achsstummel 48 gelagert, sodass die Radnabe 46 und somit das Rad 20 um die zuvor genannte und mit 54 bezeichnete Drehachse relativ zu dem Achsstummel 48 drehbar sind. Die Drehachse 54 ist dabei die zuvor genannte Drehachse, um die die Antriebswelle 40 und das zugehörige Rad 20 in die beiden Drehrichtungen relativ zu dem Achsstummel 48 drehbar sind.
Unter Vermittlung eines Koppelelements 56 ist die Radnabe 46 drehbar mit einer Bremsscheibe 58 einer Scheibenbremse verbunden, sodass die Radnabe 46 und somit das zugehörige Rad 20 über die Bremsscheibe 58 beziehungsweise mittels der Scheibenbremse gebremst werden können. Somit kann das Kraftfahrzeug insgesamt gebremst werden. Ferner ist besonders gut aus 2 erkennbar, dass die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 als sogenannte Steckwelle ausgebildet ist, die den Achsstummel 48 in axialer Richtung der Steckwelle vollständig durchdringt. Hierzu weist der Achsstummel 48 eine Durchgangsöffnung 60 auf, welche vollständig von der Antriebswelle 40 durchdrungen ist. Somit ist zumindest ein Längenbereich 62 der Antriebswelle 40 in dem Achsstummel 48 aufgenommen.
Die Freilaufvorrichtung 44 umfasst je Rad 20 beziehungsweise 22 einen Freilauf 64 beziehungsweise 66. Somit ist der Freilauf 64 dem Rad 20 und der Antriebswelle 40 zugeordnet, wobei der Freilauf 66 dem Rad 22 und der Antriebswelle 42 zugeordnet ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum Freilauf 64 bezüglich des zugehörigen Rads 20 und der zugehörigen Antriebswelle 40 sind ohne weiteres auch auf den Freilauf 66 bezüglich der zugehörigen Antriebswelle 42 und des zugehörigen Rads 22 übertragbar und umgekehrt.
Wie aus 2 am Beispiel des Freilaufs 64 erkennbar ist, ist der Freilauf 64 bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle 40 zu der jeweiligen Radnabe 46 zumindest teilweise zwischen der jeweiligen Radnabe 46 und der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 angeordnet. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 dann, wenn die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Radnabe 46 aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Radnabe 46 zu ermöglichen. Außerdem ist der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 dazu ausgebildet, in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 dann, wenn die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 eine geringere Drehzahl als die jeweils zugehörige Radnabe 46 aufweist beziehungsweise dann, wenn die jeweilige Radnabe 46 eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 aufweist, die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 von der jeweils zugehörigen Radnabe 46 zu entkoppeln und dadurch ein durch die jeweilige Radnabe 46 bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder 20 und 22 der Neben-Antriebsachse 18 bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs 26 vermeidbar ist.
Besonders gut aus 3 und 8 ist erkennbar, dass der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 wenigstens eine an der jeweiligen Radnabe 46 vorgesehene Verzahnung 68 aufweist. Ferner umfasst der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 wenigstens einen gelenkig an der Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 gehaltenen Sperrkörper 70. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind je Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 mehrere Sperrkörper 70 vorgesehen. Insbesondere umfasst der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 eine Mehrzahl von Sperrkörpern 70, wobei bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel genau drei Sperrkörper 70 vorgesehen sind. Die Sperrkörper 70 sind dabei beispielsweise in Umfangsrichtung der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 über deren Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei der jeweilige Sperrkörper 70 auch als Mitnehmer bezeichnet wird. Der jeweilige Sperrkörper 70 ist in einander entgegensetzte und in 7 und 8 durch einen Doppelpfeil 79 veranschaulichte Schwenkrichtungen zwischen genau zwei Endlagen beziehungsweise Endstellungen relativ zu der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 verkippbar. Dies bedeutet beispielsweise, dass der jeweilige Sperrkörper 70 aus einer der Endlagen in die jeweils andere Endlage, jedoch nicht über die jeweilige Endlage hinaus relativ zur jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 verkippt werden kann. In der jeweiligen Endlage befindet sich der jeweilige Sperrkörper 70 entlang der jeweiligen Schwenkrichtung in Stützanlage mit der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42, sodass der jeweilige Sperrkörper 70 in die jeweilige Endlage, nicht jedoch darüber hinaus relativ zur jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 verkippt beziehungsweise verschwenkt werden kann.
Der jeweilige Freilauf 64 beziehungsweise 66 umfasst ferner wenigstens eine in dem Längenbereich 62 und dabei auf der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angeordnete und zum Verkippen der Sperrkörper 66 ausgebildete Reibscheibe 72, welche wenigstens eine außenumfangsseitige Mantelfläche 74 aufweist und zumindest dann, wenn die jeweilige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42, insbesondere zumindest kurzzeitig beziehungsweise vorübergehend, eine höhere Drehzahl als die jeweilige Radnabe 46 aufweist, über die außenumfangsseitige Mantelfläche 74 zumindest vorübergehend mit einer innenumfangsseitigen Mantelfläche 76 des Achsstummels 48 reibschlüssig, das heißt durch Reibung zusammenwirkt und dadurch die Sperrkörper 70 relativ zur Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 bis zum Erreichen einer der Endlagen verkippt, wodurch der jeweilige Sperrkörper 70 beziehungsweise die Sperrkörper 70 in Eingriff mit der Verzahnung 68 bringbar sind und dadurch die Radnabe 46 über die Verzahnung 68 und die Sperrkörper 70 drehmomentübertragend mit der Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 koppelbar ist. Somit sind zumindest die Sperrkörper 70 bezogen auf den genannten Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 zur jeweilige Radnabe 46 zwischen dieser und der jeweils zugehörigen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angeordnet.
Das zuvor beschriebene Koppeln und Entkoppeln ist besonders gut aus 7 und 8 erkennbar. In 7 befinden sich die Sperrkörper 70 in jeweiligen, den Endlagen unterschiedliche Zwischenstellungen oder Zwischenlagen, sodass sich der Freilauf 64 in seiner Entkoppelstellung befindet. In diesen Zwischenstellungen greifen die Sperrkörper 70 nicht in die korrespondierende Verzahnung 68 ein, wodurch die Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 von der Radnabe 46 und von dem Rad 20 beziehungsweise 22 entkoppelt ist. Befindet sich beispielsweise das Kraftfahrzeug zunächst in einem Stillstand, während sich die Sperrkörper 70 in den Zwischenstellungen befinden, und wird dann beispielsweise die Antriebswelle 40 über den Nebenantriebsstrang 38 angetrieben, sodass sich die Antriebswelle 40 zu drehen beginnt und somit zumindest kurzzeitig beziehungsweise vorübergehend relativ zu der Radnabe 46 dreht, so bleibt die Reibscheibe 72 in der ersten Moment beziehungsweise zumindest kurzzeitig beziehungsweise zumindest vorübergehend stehen, da die Reibscheibe 72 über die Mantelflächen 74 und 76 reibschlüssig beziehungsweise durch Reibung mit dem Achsstummel 48 zusammenwirkt. Somit kommt es zu einer Relativdrehung zwischen der Antriebswelle 40 und der zugehörigen Reibscheibe 72. Dadurch werden die Sperrkörper 70 (Mitnehmer) mittels der Reibscheibe 72 relativ zur Antriebswelle 40 solange verkippt, bis die Sperrkörper 70 ihre jeweiligen Endlagen einnehmen. Dadurch stellen sich die Sperrkörper 70 auf, was in 8 erkennbar ist, wodurch der Freilauf 64 beziehungsweise 66 in seine Koppelstellung kommt. Somit zeigt 8 die jeweiligen Endlagen der Sperrkörper 70. Sobald die Sperrkörper 70 ihre jeweiligen Endlagen und somit Endpositionen erreicht haben, ist die Reibscheibe 72 über die Sperrkörper 70 an der Antriebswelle 40, insbesondere formschlüssig, abgestützt und insbesondere drehfest mit der Antriebswelle 40 verbunden, sodass sich die Reibscheibe 72 nicht mehr weiter relativ zur Antriebswelle 40 drehen kann. Dann rotiert beispielsweise die Reibscheibe 72 mit gleicher Drehzahl wie die Antriebswelle 40 mit der Antriebswelle 40 mit. Die aufgestellten und sich somit in ihrer jeweiligen Endlage befindenden Sperrkörper 70 greifen in die Verzahnung 68 ein und wirken somit formschlüssig mit der Verzahnung 68 und somit mit der Radnabe 46 zusammen. Dadurch wird die Radnabe 46 über die Sperrkörper 70 von der Antriebswelle 40 angetrieben und somit in die gleiche Drehrichtung wie die Antriebswelle 40 gedreht, sodass die Radnabe 46 und somit das Rad 20 beziehungsweise 22 über die Sperrkörper 70 von der Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angetrieben werden.
Dreht sich die Radnabe 46 schneller als die Antriebswelle 40 beziehungsweise 42, so drücken Zähne 78 der Verzahnung 68 die Sperrkörper 70 nach unten beziehungsweise in ihre jeweiligen Zwischenstellungen, wodurch die Sperrkörper 70 in ihre in 7 gezeigten und beispielsweise als Ausgangspositionen ausgebildeten Zwischenstellungen klappen beziehungsweise kippen. Dann wirken die Sperrkörper 70 nicht mehr mit der Verzahnung 68 zusammen, wodurch die Radnabe 46 von der Antriebswelle 40 entkoppelt ist. Mit anderen Worten verkippt die Verzahnung 68 die Sperrkörper 70 nur dann, wenn die Radnabe 46 eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 aufweist, relativ zu der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 aus der jeweiligen Endlage in die von den Endlagen unterschiedliche Zwischenstellung, in welcher ein Eingriff der Sperrkörper 70 in die Verzahnung 68 unterbleibt.
Besonders gut aus 7 und 8 ist erkennbar, dass die Verzahnung 68 als Innenverzahnung ausgebildet ist. Ferner sind die Sperrkörper 70 auf der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 angeordnet. Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass die Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 je Sperrkörper 70 eine Ausnehmung 80 aufweist, in die der jeweilige Sperrkörper 70 eingreift. Somit ist der jeweilige Sperrkörper 70 mit der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 formschlüssig gelenkig gekoppelt. Aus 6 ist besonders gut erkennbar, dass die Reibscheibe 72 formschlüssig mit dem jeweiligen Sperrkörper 70 gekoppelt ist. Hierzu weist die Reibscheibe 72, insbesondere innenumfangsseitig, je Sperrkörper 70 eine Ausnehmung 82 auf, in die der jeweilige Sperrkörper 70 eingreift. Wird nun die Reibscheibe 72 auf die beschriebene Weise relativ zu der Antriebswelle 40 um die Drehachse 54 gedreht, so wird der jeweilige Sperrkörper 70 dadurch, dass er formschlüssig mit der Reibscheibe 72 gekoppelt ist, mittels der Reibscheibe 72 relativ zur Antriebswelle 40 verkippt. Da dann die Sperrkörper 70 in die Verzahnung 68 eingreifen und somit formschlüssig zusammenwirken, und da die Sperrkörper 70 formschlüssig mit der Antriebswelle 40 gekoppelt sind, ist dann die Radnabe 46 über die Sperrkörper 70 formschlüssig mit der Antriebswelle 40 gekoppelt, sodass das jeweilige Rad 20 beziehungsweise 22 effizient angetrieben werden kann.
Insgesamt ist erkennbar, dass durch den Einsatz der Freilaufvorrichtung 44 besonders einfach und dabei besonders bedarfsgerecht zwischen dem Vierrad- beziehungsweise Allrad-Antrieb und dem Zweirad-Antrieb umgeschaltet werden kann. Hierzu kommt beispielsweise als aktiver Aktor lediglich die Lamellenkupplung 34 zum Einsatz. Wenn die als zusätzliche Antriebsachse ausgebildete Neben-Antriebsachse 18 beziehungsweise ihre Räder 20 und 22 etwas langsamer läuft als die Haupt-Antriebsachse 12 beziehungsweise deren Räder 14 und 16, wird einerseits sofort ein Kraft- beziehungsweise Drehmomentenfluss zur Neben-Antriebsachse 18 unterbrochen, insbesondere durch Öffnen der Lamellenkupplung 34, sobald beispielsweise die Haupt-Antriebsachse 12 ausreichend Traktion aufbringen kann. Andererseits kann in der Neben-Antriebsachse 18 auf den Einsatz eines Differentialgetriebes verzichtet werden, da, wenn sich beispielsweise bei einer Kurvenfahrt das kurvenäußere Rad schneller als die zugehörige Antriebswelle 40 beziehungsweise 42 dreht, über den entsprechend zugehörigen Freilauf 64 beziehungsweise 66, insbesondere von der jeweiligen Antriebswelle 40 beziehungsweise 42, abgekoppelt wird. Ferner ermöglicht es die Freilaufvorrichtung 44, die Räder 20 und 22 der Neben-Antriebsachse 18 sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs anzutreiben, sodass sowohl bei einer Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs eine besonders vorteilhafte Traktion durch Antreiben der beiden Achsen darstellbar ist.
Bezugszeichenliste

10: Antriebsstrang
12: Haupt-Antriebsachse
14: Rad
16: Rad
18: Neben-Antriebsachse
20: Rad
22: Rad
24: Doppelpfeil
26: Hauptantriebsstrang
28: Antriebsaggregat
30: Gehäuseelement
32: Antriebswelle
34: Lamellenkupplung
36: Differentialgetriebe
38: Nebenantriebsstrang
40: Antriebswelle
42: Antriebswelle
44: Freilaufvorrichtung
46: Radnabe
48: Achsstummel
50: Wälzlager
52: Wälzlager
54: Drehachse
56: Koppelelement
58: Bremsscheibe
60: Durchgangsöffnung
62: Längenbereich
64: Freilauf
66: Freilauf
68: Verzahnung
70: Sperrkörper
72: Reibscheibe
74: außenumfangseitige Mantelfläche
76: innenumfangseitige Mantelfläche
78: Zahn
79: Doppelpfeil
80: Ausnehmung
82: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010052278 A1 [0002]

Claims

Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Hauptantriebsstrang (26) zum Antreiben zumindest einer Haupt-Antriebsachse (12), mit wenigstens einem über den Hauptantriebsstrang (26) antreibbaren Nebenantriebsstrang (38), mit wenigstens einer über den Nebenantriebsstrang (38) antreibbaren Neben-Antriebsachse (18), welche Antriebswellen (40, 42) zum Antreiben von jeweiligen Rädern (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) und eine Freilaufvorrichtung (44) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein durch Räder (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs (26) zu vermeiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufvorrichtung (44) dazu ausgebildet ist: – in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine höhere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad (20, 22) aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle (40, 42) bewirktes Antreiben des jeweils zugehörigen Rads (20, 22) zu ermöglichen; und – in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine geringere Drehzahl als das jeweils zugehörige Rad (20, 22) aufweist, die jeweilige Antriebswelle (40, 42) von dem jeweils zugehörigen Rad (20, 22) zu entkoppeln und dadurch ein durch das jeweilige Rad (20, 22) bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle (40, 42) zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs (26) vermeidbar ist.
Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neben-Antriebsachse (18) jeweilige, den jeweiligen Rädern (20, 22) zugeordnete und von den jeweiligen Antriebswellen (40, 42) antreibbare Radnaben (46) aufweist, mit welchen die Räder (20, 22) zumindest drehfest verbindbar sind.
Antriebsstrang (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) zu der jeweiligen Radnabe (46) zwischen dieser und der jeweils zugehörigen Antriebswelle (40, 42) ein Freilauf (64, 66) der Freilaufvorrichtung (44) angeordnet ist, wobei der jeweilige Freilauf (64, 66) dazu ausgebildet ist: – in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Radnabe (46) aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die jeweilige Antriebswelle (40, 42) bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Radnabe (46) zu ermöglichen; und – in beide Drehrichtungen der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die jeweilige Antriebswelle (40, 42) eine geringere Drehzahl als die jeweils zugehörige Radnabe (46) aufweist, die jeweilige Antriebswelle (40, 42) von der jeweils zugehörigen Radnabe (46) zu entkoppeln und dadurch ein durch die jeweilige Radnabe (46) bewirktes Antreiben der jeweils zugehörigen Antriebswelle (40, 42) zu vermeiden, wodurch ein durch die Räder (20, 22) der Neben-Antriebsachse (18) bewirktes Antreiben des Hauptantriebsstrangs (26) vermeidbar ist.
Antriebsstrang (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Radnabe (46) drehbar an einem jeweiligen Achsstummel (48) gelagert ist, in welchem zumindest ein Längenbereich (629 der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) angeordnet ist.
Antriebsstrang (10) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Freilauf (64, 66) umfasst: – wenigstens eine an der jeweiligen Radnabe (46) vorgesehene Verzahnung (68); – wenigstens einen gelenkig an der Antriebswelle (40, 42) gehaltenen Sperrkörper (70), der in einander entgegengesetzte Schwenkrichtungen (79) zwischen zwei Endlagen relativ zu der Antriebswelle (40, 42) verkippbar ist; – wenigstens eine in dem Längenbereich (62) der Antriebswelle (40, 42) auf dieser angeordnete und zum Verkippen des Sperrkörpers (70) ausgebildete Reibscheibe (72), welche wenigstens eine außenumfangsseitige Mantelfläche (74) aufweist und zumindest dann, wenn die Antriebswelle (40, 42) eine höhere Drehzahl als die Radnabe (46) aufweist, über die außenumfangsseitige Mantelfläche (74) zumindest vorübergehend mit einer innenumfangsseitigen Mantelfläche (76) des Achsstummels (48) reibschlüssig zusammenwirkt und dadurch den Sperrkörper (70) relativ zu der Antriebswelle (40, 42) bis zum Erreichen einer der Endlagen verkippt, wodurch der Sperrkörper (70) in Eingriff mit der Verzahnung (68) bringbar und dadurch die Radnabe (46) über die Verzahnung (68) und den Sperrkörper (70) drehmomentübertragend mit der Antriebswelle (40, 42) koppelbar ist.
Antriebsstrang (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (68) den Sperrkörper (70) dann, wenn die Radnabe (46) eine höhere Drehzahl als die jeweils zugehörige Antriebswelle (40, 42) aufweist, relativ zu der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) aus der jeweiligen Endlage in eine von den Endlagen unterschiedliche Zwischenstellung verkippt, in welcher ein Eingriff des Sperrkörpers (70) in die Verzahnung (68) unterbleibt.
Antriebsstrang (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (68) als Innenverzahnung ausgebildet ist.
Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (70) auf der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) angeordnet ist.
Antriebsstrang (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Radnabe (46) auf dem jeweiligen Achsstummel (48) angeordnet ist, welcher von der jeweiligen Antriebswelle (40, 42) vollständig durchdrungen ist.
Freilauf (64, 66) für einen wenigstens eine Antriebswelle (40, 42) und wenigstens eine von der Antriebswelle (40, 42) antreibbare Radnabe (46) aufweisenden Antriebstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Freilauf (64, 66) bezogen auf einen Drehmomentenfluss von der Antriebswelle (40, 42) zu der Radnabe (46) zwischen dieser und der Antriebswelle (40, 42) anordenbar und dazu ausgebildet ist: – in beide Drehrichtungen der Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die Antriebswelle (40, 42) eine höhere Drehzahl als die Radnabe (46) aufweist, zu sperren und dadurch ein durch die Antriebswelle (40, 42) bewirktes Antreiben der Radnabe (46) zu ermöglichen; und – in beide Drehrichtungen der Antriebswelle (40, 42) dann, wenn die Antriebswelle (40, 42) eine geringere Drehzahl als die Radnabe (46) aufweist, die Antriebswelle (40, 42) von der Radnabe (46) zu entkoppeln und dadurch ein durch die Radnabe (46) bewirktes Antreiben der Antriebswelle (40, 42) zu vermeiden.