DE102019204261A1

DE102019204261A1 - Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019204261A1
Application number: DE102019204261.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Roske; Martin Ruider; Michael Ibele; Bernhard Eiter; Martin Lindner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01

Abstract

Offenbart ist eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit zwei in einem Gehäuse und auf einer gemeinsamen Wellenachse angeordneten Wellen, einer Schaltvorrichtung, die drehfest an dem Gehäuse gehalten ist und axial entlang der gemeinsamen Wellenachse zwischen einer ersten Position, in welcher die Wellen entkoppelt sind, und einer zweiten Position bewegbar ist, in welcher die Wellen drehfest gekoppelt sind, und einer Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Schaltvorrichtung zwischen der ersten Position und der zweiten Position. Die Antriebsvorrichtung weist eine angetriebene, drehbare Steuervorrichtung mit einer Steuerkontur zum Aufbringen einer Kraft auf die Schaltvorrichtung und eine drehbare Rastiervorrichtung mit einer Rastierungskontur zum Sperren und Freigeben einer Bewegung der Schaltvorrichtung in die zweite Position auf. Eine Drehbarkeit der Rastiervorrichtung relativ zu dem Gehäuse der Kupplungsanordnung ist durch an der Rastiervorrichtung vorgesehene mechanische Anschläge begrenzt. Eine Drehbarkeit der Steuervorrichtung relativ zu der Rastiervorrichtung ist durch an der Steuervorrichtung vorgesehene Mitnahmeanschläge begrenzt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Kupplungsanordnung zum Trennen und Verbinden von zwei drehmomentübertragenden Wellen.
Es ist bekannt, formschlüssige Kupplungen zum Trennen und Verbinden einer Seitenwelle zwischen einem Differential und einem Rad zu verwenden. Solche Kupplungsanordnungen dienen als Allrad-Abschaltvorrichtungen bei allradgetriebenen Fahrzeugen. Die DE 10 2009 049 013 B4 beschreibt eine Kupplungsanordnung, bei der ein elektromotorischer Aktuator zum Betätigen der Kupplung verwendet wird.
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Fahrzeug mit Allradantrieb sein. Die Kupplungsanordnung kann an einer Seitenwelle des Antriebsstrangs verwendet werden. Insbesondere kann die Kupplung dazu verwendet werden, eine Seitenwelle zwischen Differential und Rad zu trennen beziehungsweise zu verbinden.
Die Kupplungsanordnung weist zwei in einem Gehäuse und auf einer gemeinsamen Wellenachse angeordnete Wellen auf. Die Wellen können Teilstücke einer Seitenwelle des Antriebsstrangs sein. Eine Welle kann eine Antriebswelle der Kupplungsanordnung sein. Die andere Welle kann eine Abtriebswelle der Kupplungsanordnung sein. Die Wellen können mittels Wälzlagern an dem Gehäuse drehbar abgestützt sein. Die Wellen können Zahnabschnitte aufweisen, die entweder einstückig in einem Wellenabschnitt ausgeformt sind oder in Form eines drehfest auf der Welle vorgesehenen Zahnrads verwirklicht sind. Die Zahnabschnitte können mittels eines Eingriffselements drehfest gekoppelt werden. Dazu kann das Eingriffselement in eine Position gebracht werden, in der es mit beiden Zahnabschnitten in Eingriff ist.
Die Kupplungsanordnung weist ferner eine Schaltvorrichtung auf, die drehfest an dem Gehäuse gehalten sein kann und axial entlang der gemeinsamen Wellenachse beweglich ist. Die Schaltvorrichtung kann dabei zwischen einer ersten Position, in welcher die Wellen entkoppelt sind, und einer zweiten Position bewegbar sein, in welcher die Wellen drehfest gekoppelt sind. Eine Bewegung der Schaltvorrichtung führt daher zu unterschiedlichen Schaltzuständen an den Wellen.
Die Schaltvorrichtung kann einen Schiebeschlitten aufweisen. Der Schiebeschlitten kann drehfest zu dem Gehäuse angeordnet sein. Der Schiebeschlitten kann drehfest und axial verschieblich in dem Gehäuse angeordnet sein. Der Schiebeschlitten kann demnach so vorgesehen sein, dass er sich in Bezug auf das Gehäuse nicht drehen, jedoch in axialer Richtung, das heißt entlang der gemeinsamen Wellenachse, bewegen kann.
Eine Schiebemuffe kann an dem Schiebeschlitten drehbar aufgenommen sein. Die Schiebemuffe kann in axialer Richtung fixiert an dem Schiebeschlitten aufgenommen sein, so dass sich die Schiebemuffe in axialer Richtung integral mit dem Schiebeschlitten bewegt.
Die Kupplungsanordnung weist ferner eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Schaltvorrichtung zwischen der ersten Position und der zweiten Position auf. Mit der Antriebsvorrichtung kann die Schaltvorrichtung aktiv zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin- und herbewegt werden. Auf diese Weise ist ein Trennen und Verbinden der Wellen durch Bewegung der Schaltvorrichtung möglich.
Die Antriebsvorrichtung kann eine sich zumindest teilweise um die gemeinsame Wellenachse erstreckende und um diese drehbare Steuervorrichtung aufweisen. Die Steuervorrichtung kann angetrieben sein. Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung durch Aufbringen einer Kraft aktiv gedreht werden. Die Steuervorrichtung kann sich zumindest teilweise um die gemeinsame Wellenachse erstrecken. Insbesondere kann sich die Steuervorrichtung vollständig um die gemeinsame Wellenachse herum erstrecken. Die Steuervorrichtung kann um die gemeinsame Wellenachse drehbar sein. Die Steuervorrichtung kann ringartig ausgebildet sein und sich um die gemeinsame Wellenachse herum erstrecken. Die Steuervorrichtung kann eine Steuerkontur zum Aufbringen einer Kraft auf die Schaltvorrichtung aufweisen. Die Steuervorrichtung kann ein Schneckenrad aufweisen, welches durch eine Schnecke angetrieben wird. Das Schneckenrad kann hülsenartig ausgebildet sein. Das Schneckenrad kann über ein Radialgleitlager und ein Axialgleitlager am Gehäuse abgestützt sein. Die Steuerkontur kann an einem vorderen Endabschnitt des Schneckenrads ausgebildet sein.
Die Antriebsvorrichtung kann eine sich zumindest teilweise um die gemeinsame Wellenachse erstreckende und um diese drehbare Rastiervorrichtung aufweisen. Die Rastiervorrichtung kann eine Rastierungskontur zum Sperren und Freigeben einer Bewegung der Schaltvorrichtung in die zweite Position aufweisen. Die Antriebsvorrichtung hat demnach eine Steuerkontur, die eine Kraft auf die Schaltvorrichtung aufbringen kann, und eine Rastierungskontur, die eine Bewegung der Schaltvorrichtung je nach Drehposition der Rastiervorrichtung sperren oder freigeben kann.
Gemäß der Ausführungsform kann eine Drehbarkeit der Rastiervorrichtung relativ zu dem Gehäuse der Kupplungsanordnung durch an der Rastiervorrichtung vorgesehene mechanische Anschläge begrenzt sein. Eine Drehung der Rastiervorrichtung relativ zu dem Gehäuse kann demnach in einem Umfang möglich sein, bis einer der mechanischen Anschläge in Kontakt mit einem geeigneten Gegenelement gelangt. Das Gegenelement kann ein Teil, Bereich oder Abschnitt der Schaltvorrichtung sein.
Die Drehbarkeit der Steuervorrichtung relativ zu der Rastiervorrichtung kann durch an der Steuervorrichtung vorgesehene Mitnahmeanschläge begrenzt sein, die in Kontakt mit der Rastiervorrichtung bringbar sind. Somit ist eine Anordnung geschaffen, bei der die Bewegung einer angetriebenen Steuervorrichtung über eine Wechselwirkung mit der Rastiervorrichtung und dem Gehäuse gegen einen mechanischen Anschlag bewegt wird. Auf diese Weise werden durch mechanische Anschläge Endlagen der drehbaren Steuervorrichtung festgelegt, zwischen denen eine Drehbewegung der Steuervorrichtung möglich ist.
Die Steuervorrichtung kann durch einen Elektromotor angetrieben sein. Wird die Steuervorrichtung durch einen Elektromotor angetrieben und läuft die Steuervorrichtung gegen den mechanischen Anschlag beziehungsweise in die Endlage, so versucht der Motor die Steuervorrichtung weiterzudrehen. Daraus resultiert ein Stromanstieg im Elektromotor, welcher zum Abschalten des Motors führt. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung gezielt in die gewünschten Endlagen gebracht werden, ohne dass eine Sensorik zur Überwachung der Drehposition der Steuervorrichtung erforderlich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rastierungskontur an einem der Schaltvorrichtung zugewandten vorderen Endabschnitt der Rastiervorrichtung ausgebildet. Die Rastierungskontur kann einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag aufweisen. Im Bereich des ersten Anschlags kann die Rastierungskontur eine Anschlagfläche aufweisen, die sich in axialer Richtung, das heißt entlang der gemeinsamen Wellenachse erstreckt. Der zweite Anschlag kann eine Anschlagfläche aufweisen, die sich ebenfalls in axialer Richtung erstrecken kann. Beide Anschlagflächen können Kontaktflächen für einen unten näher beschriebenes Führungselement sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerkontur an einem der Schaltvorrichtung zugewandten vorderen Endabschnitt der Steuervorrichtung ausgebildet. Die Steuerkontur kann eine axiale Stützfläche für das unten näher beschriebene Führungselement aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung einen Betätigungsabschnitt auf, der dazu eingerichtet ist, um mit der Rastierungskontur und der Steuerkontur in Kontakt gelangen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Betätigungsabschnitt ein Führungselement auf, das sich bezogen auf die gemeinsame Wellenachse in radialer Richtung erstreckt. Das Führungselement kann ein Führungsstift sein. Der Führungsstift kann sich von einem Abschnitt des Schiebeschlittens in radialer Richtung auswärts in Richtung des Gehäuses erstrecken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Führungselement zur Verdrehsicherung in eine im Gehäuse vorgesehene und sich in axialer Richtung erstreckende Aussparung bzw. Ausnehmung. Ein radial äußeres Ende des Führungselements, insbesondere des Führungsstifts, kann in der Ausnehmung des Gehäuses aufgenommen sein. Die Ausnehmung kann sich in axialer Richtung erstrecken und kann als Nut ausgebildet sein, die eine Breite aufweist, die im Wesentlichen dem aufgenommenen Durchmesser des Endabschnitts des Führungselements entspricht. Auf diese Weise kann das Führungselement axial verschieblich und verdrehsicher in der Ausnehmung aufgenommen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung einen Schiebeschlitten auf, der einerseits an das Führungselement gekoppelt ist und andererseits eine Schiebemuffe zum drehfesten verbinden der Wellen drehbar aufnimmt. Die Schiebemuffe kann ein wie vorstehend beschriebenes Eingriffselement für einen Eingriff mit den Zahnabschnitten bilden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform definiert die Rastierungskontur eine Aussparung, in welcher das Führungselement aufnehmbar ist, um eine Bewegung der Schaltvorrichtung in die zweite Position zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Rastierungskontur einen Flächenbereich auf, welcher eine Bewegung der Schaltvorrichtung in die zweite Position blockiert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die mechanischen Anschläge als zwei in Umfangsrichtung der Rastiervorrichtung versetzte, die Rastierungskontur begrenzende mechanische Anschläge ausgebildet. Die mechanischen Anschläge können dabei so ausgebildet sein, dass diese zur Drehbegrenzung der Rastiervorrichtung jeweils in Kontakt mit dem Betätigungsabschnitt gelangen können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Steuerkontur einen Rampenbereich auf, der dazu in der Lage ist, die Schaltvorrichtung bei Drehung der Steuervorrichtung in Richtung der ersten Position zu verschieben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Rampenbereich so ausgestaltet, dass ein axialer Versatz der Schaltvorrichtung bewirkt wird, durch welchen das Führungselement aus der Aussparung herausbewegt wird, um eine Drehung der Rastiervorrichtung zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine von der Rastiervorrichtung und der Steuervorrichtung hülsenartig ausgebildet sein. Es kann demnach beispielsweise nur die Rastiervorrichtung hülsenartig ausgebildet sein, nur die Steuervorrichtung hülsenartig ausgebildet sein oder es können beide Vorrichtungen hülsenartig ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung mittels einer Drängeinrichtung in Richtung der zweiten Position vorgespannt. Die Drängeinrichtung kann eine Feder sein, insbesondere eine Schraubendruckfeder.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Kupplungsanordnung ferner eine Dämpfungsvorrichtung zum Abbauen von kinetischer Energie der Schaltvorrichtung bei deren Bewegung in die zweite Position aufweisen. Die Dämpfungsvorrichtung kann einen Dämpfungsring, beispielsweise einen Polymerring aufweisen. Ferner kann die Dämpfungsvorrichtung zusätzlich zu dem Polymerring ein elastisches Element, beispielsweise in der Form eines Tellerfederpakets, aufweisen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rastiervorrichtung über eine Wälzlagerung, beispielsweise eine Kugellagerung, drehbar an der Steuervorrichtung abgestützt.
Weitere mögliche Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der vorstehend beschriebenen Bauteile der Kupplungsanordnung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen.

1 zeigt eine Schnittansicht einer Kupplungsanordnung gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Detailausschnitts A aus 1.
3 zeigt eine Modifikation des in 2 gezeigten Aufbaus gemäß der Ausführungsform.
4 zeigt schematisch eine weitere Modifikation der in 3 gezeigten Konfiguration.
5 zeigt in schematischer Darstellung eine Steuervorrichtung, eine Rastiervorrichtung und einen Führungsstift betrachtet in radialer Richtung.
6.1 - 6.7 zeigen schematisch unterschiedliche Zustände in einem Schaltablauf der Kupplungsanordnung.
7.1 - 7.7 zeigen in schematischer Darstellung eine Steuervorrichtung, eine Rastiervorrichtung und einen Führungsstift betrachtet in radialer Richtung in den in den 6.1 bis 6.7 gezeigten Zuständen.

In 1 ist eine Kupplungsanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform in einer Schnittansicht in Längsrichtung der Kupplungsanordnung gezeigt.
Die Kupplungsanordnung 1 weist eine Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3 auf. Die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 sind auf einer gemeinsamen Wellenachse B angeordnet. Die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 sind mittels Wälzlagern 5, 6 an einem Gehäuse 4 der Kupplungsanordnung drehbar abgestützt.
Die Antriebswelle 2 weist einen Zahnabschnitt 21 in Form eines einstückig mit der Antriebswelle 2 ausgebildeten Zahnrads auf. Anders gesagt ist die Antriebswelle 2 in einem der Abtriebswelle 3 zugewandten Endbereich an ihrem Außenumfang mit dem Zahnabschnitt 21 versehen. In axialer Richtung benachbart zu dem Zahnabschnitt 21, das heißt entlang der gemeinsamen Wellenachse B versetzt zu den Zahnabschnitt 21, ist ein Zahnrad 31 vorgesehen, welches drehfest mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist. Der Zahnabschnitt 21 beziehungsweise das Zahnrad der Antriebswelle 2 und das Zahnrad 31 der Abtriebswelle 3 bilden Elemente, die unter Verwendung einer Schiebemuffe 201 drehfest koppelbar sind. Auf diese Weise kann die Antriebswelle 2 drehfest mit der Abtriebswelle 3 gekoppelt werden.
Die Schiebemuffe 201 weist eine Innenverzahnung auf, die sowohl zu der Verzahnung des Zahnrads 21 als auch zu der Verzahnung des Zahnrads 31 korrespondiert. Die Schiebemuffe 201 ist in axialer Richtung, das heißt entlang der gemeinsamen Wellenachse B verschieblich angeordnet. Die Schiebemuffe 201 ist zwischen einer Entkopplungsposition und einer Kopplungsposition bewegbar. In der Entkopplungsposition ist die Schiebemuffe 201 so positioniert, dass diese nicht in Eingriff mit den beiden Zahnrädern 21, 31 ist. Aus diesem Grund wird dann, wenn sich die Schiebemuffe 201 in der Entkopplungsposition befindet, kein Drehmoment von der Antriebswelle 2 auf die Abtriebswelle 3 übertragen. Beide Wellen 2, 3 sind dann voneinander entkoppelt. Befindet sich die Schiebemuffe 201 dagegen in der Kopplungsposition, dann ist die Schiebemuffe 201 in Eingriff mit dem Zahnrad 21 und dem Zahnrad 31. In der Kopplungsposition sind daher die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 über die Zahnräder 21, 31 und die Schiebemuffe 201 drehfest miteinander gekoppelt.
Bei der in 1 gezeigten Schnittansicht ist in der oberen Hälfte der Darstellung ein Zustand gezeigt, bei dem sich die Schiebemuffe 201 in der Entkopplungsposition befindet. In der unteren Hälfte der in 1 gezeigten Darstellung ist dagegen ein Zustand gezeigt, bei dem sich die Schiebemuffe 201 in der Kopplungsposition befindet.
Die Schiebemuffe 201 ist drehbar in einem Schiebeschlitten 202 gelagert. Der Schiebeschlitten 202 ist drehfest und axial verschieblich in dem Gehäuse 4 angeordnet. Anders gesagt kann sich der Schiebeschlitten 202 in Bezug auf das Gehäuse 4 nicht drehen, jedoch in axialer Richtung bewegen. Die Schiebemuffe 201 ist axial fixiert an dem Schiebeschlitten 202 aufgenommen. Anders gesagt kann sich die Schiebemuffe 201 in axialer Richtung im Wesentlichen nicht relativ zu dem Schiebeschlitten 202 bewegen. Eine axiale Bewegung des Schiebeschlittens 202 führt daher zu einer axialen Bewegung der Schiebemuffe 201. Der Schiebeschlitten 202 ist ein Teil einer Schaltvorrichtung 200.
Der Schiebeschlitten 202 ist zwischen einer ersten Position, in welcher die Wellen 2, 3 entkoppelt sind, und einer zweiten Position bewegbar, in welcher die Wellen 2, 3 drehfest gekoppelt sind. Eine Bewegung des Schiebeschlittens 202 führt demnach zum Einrücken der Schiebemuffe 201 und zum Ausrücken der Schiebemuffe 201. Befindet sich der Schiebeschlitten 202 in der ersten Position, dann befindet sich die Schiebemuffe 201 in der Entkopplungsposition. Befindet sich der Schiebeschlitten 202 in der zweiten Position, dann befindet sich die Schiebemuffe 201 in der Kopplungsposition. Der Schiebeschlitten 202 ist in Richtung der zweiten Position vorgespannt. Anders gesagt ist der Schiebeschlitten 202 so vorgespannt, dass die Schiebemuffe 201 in Richtung Kopplungsposition vorgespannt ist. Zu diesem Zweck ist eine Schraubendruckfeder 203 vorgesehen, die so zwischen dem Gehäuse 4 und dem Schiebeschlitten 202 vorgesehen ist, dass der Schiebeschlitten 202 in Richtung zweiter Position gedrängt wird.
Der Schiebeschlitten 202 weist einen Betätigungsabschnitt 204 auf. Der Betätigungsabschnitt 204 ist vorgesehen, um eine Kraft auf den Schiebeschlitten 202 aufzubringen. Der Betätigungsabschnitt 204 weist einen Vorsprung in Form eines Führungselements 205 auf, das als Führungsstift ausgebildet ist. Der Führungsstift 205 erstreckt sich von einem Abschnitt des Schiebeschlittens 202 in radialer Richtung auswärts in Richtung Gehäuse 4. Ein radial äußeres Ende des Führungsstifts 205 ist in einer Ausnehmung 41 des Gehäuses 4 aufgenommen. Die Ausnehmung 41 erstreckt sich in axialer Richtung und ist als eine Nut ausgebildet, die eine Breite aufweist, die im Wesentlichen dem aufgenommenen Durchmesser des Endabschnitts des Führungsstifts 205 entspricht. Der Führungsstift 205 ist somit axial verschieblich und verdrehsicher in der Ausnehmung 41 aufgenommen.
Eine Krafteinleitung in den Betätigungsabschnitt 204 kann über einen Betätigungsbereich 206 des Führungsstifts 205 erfolgen, der sich zwischen dem Gehäuse 204 und dem Abschnitt des Schiebeschlittens 202 befindet. Dieser Betätigungsbereich 206 kann von einer elektromechanischen Antriebsvorrichtung 100 mit einer Kraft beaufschlagt werden, um den Schiebeschlitten 202 in axialer Richtung entgegen der Federkraft zu bewegen.
Die elektromechanische Antriebsvorrichtung 100 weist einen Motor 101 auf, der über einen nicht dargestellten Stirntrieb mit einer Schnecke 102 wirkverbunden ist und diese antreibt. Die Schnecke 102 ist mit einer Steuervorrichtung 110 wirkverbunden. Neben der Steuervorrichtung 110 weist die elektromechanische Antriebsvorrichtung 100 ferner eine Rastiervorrichtung 120 und eine Dämpfungsvorrichtung 140 auf. Die Steuervorrichtung 110, die Rastiervorrichtung 120 und die Dämpfungsvorrichtung 140 werden nachfolgend detaillierter beschrieben. Der genauere Aufbau der Kupplungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist auch aus 2 ersichtlich, die eine vergrößerte Darstellung des Bereichs A aus 1 zeigt.
Die Steuervorrichtung 110 ist bei der gezeigten Ausführungsform durch ein Schneckenrad 111 gebildet. Das Schneckenrad 111 ist hülsenartig um die gemeinsame Wellenachse B herum ausgebildet und ist in Eingriff mit der Schnecke 102. Die Anordnung ist dabei dergestalt, dass eine Drehung der Schnecke 102 zu einer Drehung des Schneckenrads 111 um die gemeinsame Wellenachse B herum führt. Das Schneckenrad 111 ist über ein Radialgleitlager 103 und ein Axialgleitlager 104 am Gehäuse 4 abgestützt. Ein vorderer Endabschnitt 112 des Schneckenrads 111 ist dem Führungsstift 205, genauer gesagt dem Betätigungsbereich 206 zugewandt. Genauer gesagt ist der vordere Endabschnitt 112 des Schneckenrads 111 mit einer Steuerkontur 113 versehen, die eine axiale Stützfläche 114 für den Führungsstift 205 bildet.
Wie bereits vorstehend erwähnt, erfolgt eine Krafteinleitung auf den Führungsstift 205 in dessen Betätigungsbereich 206. Zur Vermeidung von Reibung und Verschleiß durch einen Kontakt des Führungsstifts mit der Stützfläche 114 ist im Betätigungsbereich 206 ein Nadellager 207 vorgesehen. Das Nadellager 207 weist einen Außenring 208 auf, dessen Außenfläche auf der Steuerkontur 113, genauer gesagt der Stützfläche 114 der Steuerkontur 113, abrollen kann. Ein radial äußerer Endabschnitt 208 des Führungsstifts 205 ist in der vorstehend erwähnten axial verlaufenden Ausnehmung 41 des Gehäuses 4 aufgenommen. Auf diese Weise dient der Führungsstift 205 gleichzeitig zur Verdrehsicherung des Schiebeschlittens 202 in Bezug auf das Gehäuse 4. Zur Vermeidung von Reibung zwischen dem Führungsstift 205 und einer Nutflanke der Ausnehmung 41 ist ein nicht näher dargestellter Gleitring zwischen Führungsstift und Nutflanke vorgesehen. Bei einer Axialbewegung des Schiebeschlittens 202 entlang der gemeinsamen Wellenachse B rollt der Gleitring auf der Nutflanke ab und dreht sich um den Führungsstift 205.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Schneckenrad 111 in der Form einer Hülse ausgebildet. Radial innerhalb des Schneckenrads 111 ist eine Rastiervorrichtung 120 vorgesehen. Die Rastiervorrichtung 120 ist ebenfalls in der Form einer Hülse ausgebildet und ist zumindest abschnittsweise im Schneckenrad 111 aufgenommen. Anders gesagt überschneiden sich Schneckenrad 111 und Rastiervorrichtung 120 in axialer Richtung der Kupplungsanordnung.
Die Rastiervorrichtung 120 ist in Bezug auf die Steuervorrichtung 110 beziehungsweise das Schneckenrad 111 verdrehbar angeordnet. Das Schneckenrad 111 weist Mitnahmeanschläge 115, 116 auf. Die Mitnahmeanschläge 115, 116 sind so ausgestaltet, dass diese in Kontakt mit der Rastiervorrichtung 120 gelangen können, um die Rastiervorrichtung 120 mitzuschleppen. Genauer gesagt wird bei der gezeigten Anordnung das Schneckenrad 111 aktiv von der Schnecke 102 angetrieben und die Rastiervorrichtung 120 wird in Abhängigkeit von einem Kontakt der Mitnahmeanschläge 115, 116 mit der Rastiervorrichtung 120 mitbewegt. Mit anderen Worten ist bei der gezeigten Anordnung das Schneckenrad 111 in gewissen Grenzen relativ zu der Rastiervorrichtung 120 verdrehbar. Erst wenn ein an dem Schneckenrad 111 vorgesehener Mitnahmeanschlag 115, 116 mit der Rastiervorrichtung 120 in Kontakt gelangt, erfolgt bei einer weiteren Drehung des Schneckenrads 111 eine Bewegung der Rastiervorrichtung 120.
Die Rastiervorrichtung 120 hat einen vorderen Endabschnitt 121, der sich benachbart zu dem Führungsstift 205 befindet. Der vordere Endabschnitt 121 weist eine Rastierungskontur 122 auf. Die Rastierungskontur 122 weist einen ersten Anschlag 123 und einen zweiten Anschlag 125 auf. Im Bereich des ersten Anschlags 123 weist die Rastierungskontur 122 eine Anschlagfläche 124 auf, die sich in axialer Richtung, das heißt entlang der gemeinsamen Wellenachse B, erstreckt. Der zweite Anschlag 125 weist eine Anschlagfläche 126 auf, die sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckt. Die Anschlagfläche 124 und die Anschlagfläche 126 bilden Kontaktflächen für einen Kontakt mit dem Führungsstift 205.
Wie bereits vorstehend beschrieben, ist der Führungsstift 205 verdrehsicher in dem Gehäuse 4 aufgenommen. Befindet sich eine Anschlagfläche 124, 126 in Kontakt mit dem Führungsstift 205, dann wird eine weitere Drehung der Rastiervorrichtung 120 relativ zu dem Stift 205 in einer Richtung gesperrt. Eine Drehung der Rastiervorrichtung 120 wird somit durch den ersten Anschlag 123 und den zweiten Anschlag 125 begrenzt.
Zwischen den Anschlägen 123, 125 ist die Rastierungskontur 122 durch unterschiedliche Flächenbereiche gebildet. Ein erster Flächenbereich 128 schließt sich an die Anschlagfläche 124 an und erstreckt sich über einen vorbestimmten Bereich entlang der Umfangsrichtung um die gemeinsame Wellenachse B. Der Flächenbereich 128 definiert somit eine Fläche, die sich in einer zu der gemeinsamen Wellenachse B senkrechten Ebene erstreckt. Der Flächenbereich 128 befindet sich somit in einer ersten axialen Position.
Auf der von dem ersten Anschlag 123 abgewandten Seite des Flächenbereichs 128 schließt sich ein zweiter Flächenbereich an, der sich in axialer Richtung erstreckt. Bei der in 5 gezeigten Schnittansicht durch die Rastierungskontur 122 verlaufen die Anschlagfläche 124 und der zweite Flächenbereich 129 im Wesentlichen parallel zueinander. Durch die Anschlagfläche 124, den ersten Flächenbereich 128 und den zweiten Flächenbereich 129 ist somit eine Aussparung 127 gebildet, in welcher der Führungsstift 205 aufgenommen werden kann. Angrenzend an den zweiten Flächenbereich 129 schließt sich ein dritter Flächenbereich 130 an, der in Form einer Rampe ausgebildet ist. Anders gesagt erstreckt sich der dritte Flächenbereich 130 schräg zu einer Ebene, die senkrecht zur gemeinsamen Wellenachse B verläuft. Die Rampe steigt bis zu einem in axialer Richtung vorderen Bereich 131 an. Auf der anderen Seite schließt sich an den vorderen Bereich 131 ein Rampenbereich an, der sich von dem vorderen Bereich 131 nach hinten erstreckt. Angrenzend an den dritten Flächenbereich 130 ist ein vierter Flächenbereich 132 ausgebildet. Der vierte Flächenbereich 132 erstreckt sich abschnittsweise in Umfangsrichtung um die gemeinsame Wellenachse B herum und bildet eine Fläche, die sich in einer zur gemeinsamen Wellenachse B senkrechten Ebene befindet. Der erste Flächenbereich 128 und der vierte Flächenbereich 132 sind daher bei der gezeigten Ausführungsform parallele Flächenbereiche, die in Bezug auf die gemeinsame Wellenachse B an unterschiedlichen axialen Positionen vorgesehen sind. An den vierten Flächenbereich 132 schließt sich die Anschlagfläche 126 des zweiten Anschlags 125 an.
Der vierte Flächenbereich 132 bildet einen axialen Anschlag für den Führungsstift 205. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist der Schiebeschlitten 202 und damit der Führungsstift 205 durch eine Feder 203 in axialer Richtung derart vorgespannt, dass der Führungsstift 205 beziehungsweise der Schiebeschlitten 202 in Richtung Rastiervorrichtung und Steuervorrichtung 110 gedrängt wird. Der vierte Flächenbereich 132 legt eine Position des Führungsstifts 205 fest, bei welcher sich der Schiebeschlitten 202 und entsprechend die mit dem Schiebeschlitten 202 verbundene Schiebemuffe 201 in einer Position befindet, in der die Wellen 2, 3 entkoppelt sind. Die Aussparung 127 ist dagegen so ausgebildet, dass sich dann, wenn sich der Führungsstift 205 in der Aussparung 127 befindet, der Schiebeschlitten 202 und die Schiebemuffe 201 in einer Position befinden, in welcher die Wellen 2, 3 drehfest miteinander gekoppelt sind.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Rastiervorrichtung 120 kann durch Drehen der Rastiervorrichtung 120 eine Bewegung des Führungsstifts 205 in die Aussparung 127 ermöglicht werden, um die Wellen 2, 3 drehfest miteinander zu koppeln. Je nach Drehstellung der Rastiervorrichtung wird der Führungsstift 205 an den vierten Flächenbereich 132 gedrückt oder kann sich in die Aussparung 127 bewegen. Befindet sich die Rastiervorrichtung in einer Sperrposition, wird der Führungsstift 205 an den vierten Flächenbereich 132 gedrückt. In dieser Position ist auch die Anschlagfläche 126 in Kontakt mit dem Führungsstift 205, sodass eine weitere Drehung der Rastiervorrichtung in einer Richtung, in die die Anschlagfläche 126 weist, nicht möglich ist. Eine Freigabeposition der Rastiervorrichtung 120 ist dann erreicht, wenn diese so verdreht ist, dass sich der Führungsstift 205 axial in die Aussparung 127 bewegen kann. Bei einer Drehung der Rastiervorrichtung 120 von der Sperrposition in die Freigabeposition wird die Rastierungskontur 122 an dem Führungsstift entlangbewegt. Aufgrund der auf den Führungsstift 205 aufgebrachten Vorspannung bewegt sich der Führungsstift entsprechend der Form der Rastierungskontur in axialer Richtung. Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Führungsstift 205 dabei im dritten Flächenbereich 130 zunächst axial gegen die Vorspannkraft bewegt, bis der vordere Bereich 131 erreicht ist. Bei weiterer Drehung der Rastiervorrichtung 120 bewegt sich der Führungsstift langsam über eine Rampe axial mit der Vorspannkraft, bis der zweite Flächenbereich erreicht ist. Sobald die Rastiervorrichtung 120 so gedreht ist, dass ein Kontakt des Führungsstifts 205 mit dem dritten Flächenbereich nicht mehr gegeben ist, bewegt sich der Führungsstift sprunghaft in die Aussparung 127.
Wie bereits vorstehend erwähnt, weist die Steuerkontur 113 eine Stützfläche 114 auf. Die Stützfläche 114 weist einen Rampenbereich 117 auf. Der Rampenbereich 117 ist durch eine Fläche gebildet, die sich schräg zu einer Ebene erstreckt, die senkrecht zur gemeinsamen Wellenachse B orientiert ist. In Umfangsrichtung schließt sich auf einer Seite des Rampenbereichs 117 ein erster Flächenbereich 118 an. Auf einer gegenüberliegenden Seite des Rampenbereichs 117 schließt sich ein zweiter Flächenbereich 119 an. Der erste Flächenbereich 118 und der zweite Flächenbereich 119 sind als Flächenbereiche gebildet, die sich in einer Ebene erstrecken, die senkrecht zur gemeinsamen Wellenachse B verläuft. Die Steuerkontur 113 bildet somit eine axiale Endfläche des Schneckenrads 111 mit den vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Flächenbereichen.
Der erste Flächenbereich 118, der in 5 auf der linken Seite des Rampenbereichs 117 dargestellt ist, befindet sich in Erstreckungsrichtung der gemeinsamen Wellenachse B versetzt zu dem zweiten Flächenbereich 119. Eine Verbindung der beiden Flächenbereiche 118, 119 erfolgt über den Rampenbereich 117. Der erste Flächenbereich 118 bildet bei der gezeigten Ausführungsform ein vorderes Ende des Schneckenrads 111. Der zweite Flächenbereich 119 ist in Bezug auf den ersten Flächenbereich 118 zurückversetzt. Die Stützfläche 114 mit den vorstehend beschriebenen Flächenbereichen dient der Abstützung des Führungsstifts 205. Die Stützfläche 114 kann durch Verdrehen des Schneckenrads 111 an dem Führungsstift 205 entlang bewegt werden, sodass eine axiale Position des Führungsstifts 205 durch Verdrehen des Schneckenrads 111 verändert werden kann. Der vorstehend erwähnte Betätigungsbereich 206 des Führungsstifts 205 ist daher so ausgestaltet, dass dieser mit der Steuerkontur 113 und der Rastierungskontur 122 zusammenwirken kann. Der erste Flächenbereich 118 der Steuerkontur 113 befindet sich in axialer Richtung im Wesentlichen in derselben Position wie der vierte Flächenbereich 132 der Rastierungskontur 122. Der zweite Flächenbereich 119, der Steuerkontur 113 befindet sich in axialer Richtung im Wesentlichen in derselben Position wie der zweite Flächenbereich 128 der Rastierungskontur 122.
An dem Schneckenrad 111 sind, wie bereits vorstehend erwähnt, Mitnahmeanschläge 115, 116 vorgesehen. Die Mitnahmeanschläge 115, 116 sind so ausgebildet, dass diese bei einem Verdrehen des Schneckenrads 111 relativ zu der Rastiervorrichtung 120 in Kontakt mit der Rastiervorrichtung 120 gelangen. In 5 ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Mitnahmeanschlag 115 in Kontakt mit der Rastiervorrichtung 120 ist. Eine Drehung des Schneckenrads 111 nach links in 5 würde zu einer Mitnahme und zu einem Verschieben der Rastiervorrichtung 120 nach links führen. Umgekehrt kann bei einer Drehung des Schneckenrads 111 nach rechts in 5 sich das Schneckenrad 111 relativ zu der Rastiervorrichtung 120 verdrehen, bis der Mitnahmeanschlag 116 in Kontakt mit der Rastiervorrichtung 120 gelangt. Sobald der Mitnahmeanschlag 116 die Rastiervorrichtung 120 berührt, führt eine weitere Drehung des Schneckenrads 111 zu einer Mitnahme der Rastiervorrichtung 120.
Der genaue Schaltablauf der Kupplungsanordnung gemäß dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 6.1 bis 6.7 und auf die 7.1 bis 7.7 beschrieben. Die in den 6.1 bis 6.7 und die 7.1 bis 7.7 zeigen entsprechend ihrer Nummerierung dieselben Zustände in unterschiedlicher Ansicht. Die 6.1 bis 6.7 zeigen schematisch die Steuervorrichtung 110, die Rastiervorrichtung 120 und den Führungsstift 205 betrachtet in radialer Richtung, also in Richtung einer Achse des Führungsstifts 205. Die 7.1 bis 7.7 zeigen schematisch die Steuervorrichtung 110, die Rastiervorrichtung 120 und den Führungsstift 205 betrachtet in axialer Richtung, also in Richtung der gemeinsamen Wellenachse B. Obwohl die beschriebene Ausführungsform mehrere Rastierungskonturen, Steuerkonturen und Führungsstifte aufweist, sind in den Figuren jeweils nur eine Rastierungskontur, eine Steuerkontur und ein Führungsstift gezeigt, um die Funktion zu beschreiben.
In den 6.1 und 7.1 ist ein Zustand gezeigt, bei welchem sich der Führungsstift 205 in der Position befindet, in welcher die Wellen 2, 3 entkoppelt sind. Der Führungsstift 205 ist in Kontakt mit dem vierten Flächenbereich 132 der Rastiervorrichtung 120. Der Mitnahmeanschlag 115 auf der rechten Seite in den 6.1 und 7.1 ist in Kontakt mit der Rastiervorrichtung 120. Ausgehend von diesem Zustand wird das Schneckenrad 111 nach links verdreht. Sobald der rechte Mitnahmeanschlag 115 auf die Rastiervorrichtung 120 trifft, wird diese durch das Schneckenrad 111 mitgenommen. Die Rastierungskontur 122 wird somit am Führungsstift 205 entlang bewegt.
Die 6.2 und 7.2 zeigen einen Zustand, bei welchem sich der Führungsstift in etwa in der Mitte der Rastierungskontur befindet. Wird das Schneckenrad 111 weiter nach links, also gegen den Uhrzeigersinn, gedreht, wird die Aussparung 127 so zu dem Führungsstift 205 positioniert, dass sich der Führungsstift 205 durch die Federkraft der sich entspannenden Feder 203 in die Aussparung 127 bewegt.
Dieser Zustand ist in den 6.3 und 7.3 gezeigt. In diesem Zustand sind die Wellen 2, 3 gekoppelt. Es ist somit ein Kopplungszustand erreicht. Obwohl der Kopplungszustand bereits erreicht ist, wird das Schneckenrad 111 und somit auch die Rastiervorrichtung 120 weiterbewegt, bis der Führungsstift 205 mit der Anschlagfläche 124 in Kontakt gelangt, also auf den rechten Anschlag 123 der Rastiervorrichtung 120 trifft. Aufgrund des Kontakts zwischen Führungsstift 205 und Anschlagfläche 124 ist eine weitere Verdrehung des Schneckenrads 111 gesperrt. Am Motor führt dies zu einem ansteigenden Motorstrom, da der Motor versucht, das Schneckenrad 111 weiterzudrehen. Der Anstieg des Motorstroms führt zu einem Abschalten des Motors.
Dieser Zustand ist in den 6.4 und 7.4 gezeigt. Um den Führungsstift 205 von der in 6.4 gezeigten Position in die in 6.1 gezeigte Position zurückzubewegen, wird der Motor in umgekehrter Drehrichtung betrieben, sodass sich das Schneckenrad 111 in entgegengesetzter Richtung dreht. Wie in den 6.5 und 7.5 dargestellt, wird das Schneckenrad 111 nach rechts, also im Uhrzeigersinn, verdreht, wodurch der Rampenbereich 117 am Führungsstift 205 vorbeibewegt wird und somit in axialer Richtung entgegen der Federkraft der Feder 203 aus der Aussparung 127 herausbewegt wird.
In den 6.6 und 7.6 ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Führungsstift 205 bereits vollständig aus der Aussparung 127 herausbewegt wurde.
Gleichzeitig ist bei dem in den 6.6 und 7.6 gezeigten Zustand ein Kontakt zwischen dem linken Mitnahmeanschlag 116 des Schneckenrads 111 und der Rastiervorrichtung 120 hergestellt, sodass eine Weiterdrehung des Schneckenrads 111 im Uhrzeigersinn zu einer Mitnahme der Rastiervorrichtung 120 führt. Die Mitnahme der Rastiervorrichtung 120 ist dabei solange möglich, bis der in den 6.7 und 7.7 gezeigte Zustand erreicht ist, bei welchem der Führungsstift 205 in Kontakt mit der Anschlagfläche 126 des zweiten Anschlags 125 ist. Der Führungsstift 205 trifft somit auf den linken Anschlag 125 der Rastiervorrichtung 120. Der Motor versucht in diesem Zustand, das Schneckenrad 111 weiterzudrehen und der daraus resultierende Stromanstieg im Motor führt wieder zu einem Abschalten des Motors. Auf diese Weise ist ein Schaltzustand stabil eingelegt, bei welchem die Wellen 2, 3 entkoppelt sind.
Zum Abbau von kinetischer Energie bei der Bewegung des Schiebeschlittens 202 in die zweite Position weist die Kupplungsanordnung ferner eine Dämpfungsvorrichtung 140 auf. In den 1 und 2 ist eine Dämpfungsvorrichtung 140 gemäß der Ausführungsform gezeigt. Die Dämpfungsvorrichtung weist einen Dämpfungsring 141 in Form eines Polymerrings auf. Der Polymerring ist über eine Stützvorrichtung 143 an einer Innenseite des Schneckenrads 111 in axialer Richtung beweglich geführt und ist einem am Schiebeschlitten 202 vorgesehenen Anschlag 209 zugewandt. Bei einer Beaufschlagung des Polymerrings mit einer Kraft kann sich dieser in der Darstellung in 2 nach rechts bewegen.
Ferner weist die Dämpfungsvorrichtung 140 bei der in 2 gezeigten Ausführung zusätzlich zu dem Polymerring ein elastisches Element in Form eines Tellerfederpakets 142 auf. Das Tellerfederpaket 142 ist angrenzend an die Stützvorrichtung 143 vorgesehen. Das Tellerfederpaket 142 ist in axialer Richtung an einem Sicherungsring 144 an dem Schneckenrad 111 abgestützt. Das Schneckenrad 111 ist, wie bereits vorstehend erwähnt, über ein Gleitlager 104 in Form eines Gleitlagerrings axial abgestützt. Aus 2 ist ersichtlich, dass das Gleitlager 104 das Schneckenrad 111 mittelbar über einen Kontakt mit einem Außenring 61 des Wälzlagers 6 und einen Sicherungsring 62 an dem Gehäuse 4 abstützt. Die Dämpfungsvorrichtung 140 ist bei der gezeigten Ausführungsform so ausgebildet, dass eine rasche Bewegung des Schiebeschlittens 202 von der Dämpfungsvorrichtung 140 gestoppt wird. Auf diese Weise wird vermieden, dass der Führungsstift 205 am ersten Flächenbereich 128 der Rastierungskontur 122 anschlägt. Da in dem Zustand, in welchem der Führungsstift 205 in die Aussparung 127 einrücken kann, der Rampenbereich 117 in Bezug auf die Aussparung 127 weggedreht ist, wird auch ein Aufschlagen des Führungsstifts auf die Steuerkontur sicher verhindert.
In 3 ist eine Modifikation der in 2 gezeigten Dämpfungsvorrichtung gezeigt. Bei dieser Modifikation ist kein Tellerfederpaket 142 vorgesehen sondern ist nur der Polymerring zur Anschlagdämpfung vorgesehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rastiervorrichtung 120 über eine reibungsarme Kugellagerung 150 drehbar am Schneckenrad 111 abgestützt. Diese Ausgestaltung ist in 4 gezeigt. Mit dieser Anordnung wird eine leichte Verdrehbarkeit zwischen der Rastiervorrichtung 120 und dem Schneckenrad 111 erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsanordnung
2: Antriebswelle
21: Zahnabschnitt/Zahnrad
3: Abtriebswelle
31: Zahnrad
4: Gehäuse
41: Ausnehmung/Nut
5: Wälzlager
6: Wälzlager
61: Außenring
62: Sicherungsring
100: elektromechanische Antriebsvorrichtung
101: Motor
102: Schnecke
103: Gleitlager
104: Gleitlager
110: Steuervorrichtung
111: Schneckenrad
112: vorderer Endabschnitt
113: Steuerkontur
114: Stützfläche
115: Mitnahmeanschlag
116: Mitnahmeanschlag
117: Rampenbereich
118: erster Flächenbereich
119: zweiter Flächenbereich
120: Rastiervorrichtung
121: vorderer Endabschnitt
122: Rastierungskontur
123: erster Anschlag
124: Anschlagfläche
125: zweiter Anschlag
126: Anschlagfläche
127: Aussparung
128: erster Flächenbereich
129: zweiter Flächenbereich
130: dritter Flächenbereich
131: vorderer Bereich
132: vierter Flächenbereich
140: Dämpfungsvorrichtung
141: Dämpfungsring
142: Tellerfederpaket/elastisches Element
143: Stützvorrichtung
144: Sicherungsring
200: Schaltvorrichtung
201: Schiebemuffe
202: Schiebeschlitten
203: Feder
204: Betätigungsabschnitt
205: Führungselement/Führungsstift
206: Betätigungsbereich
207: Nadellager
208: radial äußerer Endabschnitt
209: Anschlag
A: Detailausschnitt
B: gemeinsame Wellenachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009049013 B4 [0002]

Claims

Kupplungsanordnung (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit - zwei in einem Gehäuse (4) und auf einer gemeinsamen Wellenachse (B) angeordneten Wellen (2, 3), - einer Schaltvorrichtung (200), die drehfest an dem Gehäuse (4) gehalten ist und axial entlang der gemeinsamen Wellenachse (B) zwischen einer ersten Position, in welcher die Wellen (2, 3) entkoppelt sind, und einer zweiten Position bewegbar ist, in welcher die Wellen (2, 3) drehfest gekoppelt sind, und - einer Antriebsvorrichtung (100) zum Bewegen der Schaltvorrichtung (200) zwischen der ersten Position und der zweiten Position, wobei die Antriebsvorrichtung (100) eine angetriebene, sich zumindest teilweise um die gemeinsame Wellenachse (B) erstreckende und um diese drehbare Steuervorrichtung (110) mit einer Steuerkontur (113) zum Aufbringen einer Kraft auf die Schaltvorrichtung (200) und eine sich zumindest teilweise um die gemeinsame Wellenachse (B) erstreckende und um diese drehbare Rastiervorrichtung (120) mit einer Rastierungskontur (122) zum Sperren und Freigeben einer Bewegung der Schaltvorrichtung (200) in die zweite Position aufweist, wobei eine Drehbarkeit der Rastiervorrichtung (120) relativ zu dem Gehäuse (4) der Kupplungsanordnung (1) durch an der Rastiervorrichtung (120) vorgesehene mechanische Anschläge (123, 125) begrenzt ist, und wobei eine Drehbarkeit der Steuervorrichtung (110) relativ zu der Rastiervorrichtung (120) durch an der Steuervorrichtung (110) vorgesehene Mitnahmeanschläge (115, 116) begrenzt ist, die in Kontakt mit der Rastiervorrichtung bringbar sind.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Rastierungskontur (122) an einem der Schaltvorrichtung (200) zugewandten vorderen Endabschnitt (121) der Rastiervorrichtung (120) ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerkontur (113) an einem der Schaltvorrichtung (200) zugewandten vorderen Endabschnitt (112) der Steuervorrichtung (110) ausgebildet ist.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltvorrichtung (200) einen Betätigungsabschnitt (204) aufweist, der dazu eingerichtet ist, um mit der Rastierungskontur (122) und der Steuerkontur (113) in Kontakt zu gelangen.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 4, wobei der Betätigungsabschnitt (204) ein Führungselement (205) aufweist, das sich bezogen auf die gemeinsame Wellenachse (B) in radialer Richtung erstreckt.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 5, wobei sich das Führungselement (205) zur Verdrehsicherung in eine im Gehäuse (4) vorgesehene und sich in axialer Richtung erstreckende Aussparung (41) erstreckt.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Schaltvorrichtung (200) einen Schiebeschlitten (202) aufweist, der einerseits an das Führungselement (205) gekoppelt ist und andererseits eine Schiebemuffe (201) zum drehfesten Verbinden der Wellen (2, 3) drehbar aufnimmt.
Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Rastierungskontur (122) eine Aussparung (127) definiert, in welcher das Führungselement (205) aufnehmbar ist, um eine Bewegung der Schaltvorrichtung (200) in die zweite Position zu ermöglichen.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Rastierungskontur (122) einen Flächenbereich (132) aufweist, welcher eine Bewegung der Schaltvorrichtung (200) in die zweite Position blockiert.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die mechanischen Anschläge (123, 125) zwei in Umfangsrichtung der Rastiervorrichtung (120) versetzte, die Rastierungskontur (122) begrenzende mechanische Anschläge (123, 125) sind, die so ausgebildet sind, dass diese zur Drehbegrenzung der Rastiervorrichtung (120) jeweils in Kontakt mit dem Betätigungsabschnitt (204) gelangen können.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerkontur (113) einen Rampenbereich (117) aufweist, der dazu in der Lage ist, die Schaltvorrichtung (200) bei Drehung der Steuervorrichtung (110) in Richtung der ersten Position zu verschieben.
Kupplungsanordnung (1) nach Anspruch 11 in Kombination mit Anspruch 8, wobei der Rampenbereich (117) so ausgestaltet ist, dass ein axialer Versatz der Schaltvorrichtung (200) bewirkt wird, durch welchen das Führungselement (205) aus der Aussparung (127) herausbewegt wird, um eine Drehung der Rastiervorrichtung (120) zu ermöglichen.
Kupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine von der Rastiervorrichtung (120) und der Steuervorrichtung (110) hülsenartig ausgebildet sind.
Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltvorrichtung (200) mittels einer Drängeinrichtung (203) in Richtung der zweiten Position vorgespannt ist.
Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Dämpfungsvorrichtung (140) zum Abbauen von kinetischer Energie der Schaltvorrichtung (200) bei deren Bewegung in die zweite Position.
Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rastiervorrichtung (120) über eine Wälzlagerung (150) drehbar an der Steuervorrichtung abgestützt ist.