DE102020127556A1 - Schaltvorrichtung und Achsanordnung - Google Patents

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Oleg Weitner
Viktor Ruder
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gehäuse (2), in dem eine erste und eine zweite Antriebswelle (3, 4) drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Antriebswelle (3, 4) koaxial zueinander angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Rotationsachse (5) aufweisen, und eine schaltbare Kupplungseinrichtung (6), die zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle (3, 4) angeordnet ist, wobei die Kupplungseinrichtung (6) in eine geöffnete Schaltstellung überführbar ist, in der die erste Antriebswelle (3) gegenüber der zweiten Antriebswelle (4) frei drehbar ist, und die Kupplungseinrichtung (6) in eine geschlossene Schaltstellung überführbar ist, in der die erste Antriebswelle (3) drehfest über die Kupplungseinrichtung (6) mit der zweiten Antriebswelle (4) verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist das Steuerelement (7) durch eine Schiebehülse gebildet, wobei zwischen dem jeweiligen Kupplungselement (12, 13), der jeweiligen Antriebswelle (3, 4) und dem Steuerelement (7) ein Ringraum (30) gebildet ist, wobei das Steuerelement (7) über einen begrenzten axialen Verstellweg x relativ zu dem Kupplungselement (12, 13) verschiebbar angeordnet ist, derart, dass der Ringraum (30) in seinem Volumen veränderbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gehäuse, in dem eine erste und eine zweite Antriebswelle, drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Antriebswelle, koaxial zueinander angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen. Ferner ist eine schaltbare Kupplungseinrichtung vorgesehen, die zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein erstes Kupplungselement drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist und ein zweites Kupplungselement axial verschiebbar und drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist. Die Kupplungseinrichtung ist dabei in eine geöffnete Schaltstellung überführbar, in der die erste Antriebswelle gegenüber der zweiten Antriebswelle frei drehbar ist, und ist in eine geschlossene Schaltstellung überführbar, in der die erste Antriebswelle drehfest über die Kupplungseinrichtung mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist, wobei ein in Richtung der Rotationsachse der Antriebswellen verschiebbares Steuerelement vorgesehen ist, das in Abhängigkeit seiner Verschiebeposition die Kupplungseinrichtung in die geöffnete oder in die geschlossene Schaltstellung schaltet.
  • Derartige Schaltvorrichtungen sind im Stand der Technik bereits bekannt.
  • Aus der DE 10 2014 217 066 A1 ist eine Kupplung für einen zuschaltbaren Allradantrieb bekannt, bei welchem zwei fluchtende Antriebswellen durch ein Kupplungsteil, welches eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Antriebswellen ermöglicht, miteinander verbunden werden. Die Kupplung weist ein Schaltelement in Form einer Schaltgabel auf, mit welchem ein in axialer Richtung verschiebbares Kupplungsteil derart verschoben wird, dass die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Antriebswellen hergestellt wird.
  • Aus der WO 2011/098 595 A1 ist eine Kopplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche mindestens eine Kupplung umfasst, die an einer rotierenden Welle angeordnet ist, um die rotierende Welle wahlweise mit einem Antriebselement des Antriebsstrangs zu koppeln. Die Kopplungsanordnung umfasst ferner wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplung. Die Betätigungseinrichtung ist dazu ausgebildet, wahlweise einen Eingriffsabschnitt mit einem mit der Welle rotierenden Gewindeabschnitt in Eingriff zu bringen, um eine Relativbewegung des Eingriffsabschnitts und des Gewindeabschnitts in Richtung der Achse der rotierenden Welle zu bewirken und die Kupplung hierdurch in axialer Richtung zu betätigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltvorrichtung zur Kopplung und Entkopplung zweier Antriebswellen oder zweier antreibbarer Wellenabschnitte bereitzustellen, die mit Blick auf die Geräuschentwicklung weiter verbessert ist. Mit Vorteil soll die Schaltvorrichtung auch verbesserte Verschleißeigenschaften bzw. einen geringeren Verschleiß aufweisen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Achsanordnung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltvorrichtung bereitzustellen, die eben diese Eigenschaften aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Achsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung umfasst ein Gehäuse, in dem eine erste und eine zweite Antriebswelle, drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Antriebswelle, koaxial zueinander angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen. Ferner ist eine schaltbare Kupplungseinrichtung vorgesehen, die zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein erstes Kupplungselement drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist und ein zweites Kupplungselement axial verschiebbar und drehfest mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist. Die Kupplungseinrichtung ist dabei in eine geöffnete Schaltstellung überführbar, in der die erste Antriebswelle gegenüber der zweiten Antriebswelle frei drehbar ist, und ist in eine geschlossene Schaltstellung überführbar, in der die erste Antriebswelle drehfest über die Kupplungseinrichtung mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist, wobei ein in Richtung der Rotationsachse der Antriebswellen verschiebbares Steuerelement vorgesehen ist, das in Abhängigkeit seiner Verschiebeposition die Kupplungseinrichtung in die geöffnete oder in die geschlossene Schaltstellung schaltet. Gemäß der Erfindung ist das Steuerelement durch eine Schiebehülse gebildet, die einerseits wenigstens eine der beiden Antriebswellen in einem axialen Teilbereich umfänglich umschließt und die andererseits eines der beiden Kupplungselemente in einem Teilbereich umfänglich umschließt, derart, dass zwischen dem jeweiligen Kupplungselement der jeweiligen Antriebswelle und dem Steuerelement ein Ringraum gebildet ist. Dabei ist das Steuerelement über einen begrenzten axialen Verstellweg relativ zu dem Kupplungselement verschiebbar angeordnet, derart, dass der Ringraum in seinem Volumen veränderbar ist und ein im Ringraum vorhandenes Dämpfungsmittelvolumen (wie z.B. ein im Ringraum eingeschlossenes Luftvolumen) komprimierbar ist, derart, dass axiale Schwingungen des den Ringraum mit-bildenden Kupplungselements gedämpft werden können. Auf diese Weise können die während ungewollter Schaltvorgänge typischer Weise auftretende Stöße, die zu überhöhten Kräften und Geräuschemissionen führen, erheblich reduziert werden. Ferner kann die Schiebehülse ein besonders einfaches und kostengünstiges Steuerelement realisiert werden, das aufgrund seiner Stabilität eine besonders vorteilhafte Stellgenauigkeit ermöglicht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement zwischen dem Steuerelement und dem zu bewegenden Kupplungselement vorgesehen ist, welches insbesondere eine Verschiebebewegung des Steuerelements in Richtung der Rotationsachse der Antriebswellen ermöglicht. Durch das Lagerelement kann sichergestellt werden, dass das Steuerelement die Kupplungseinrichtung zuverlässig sowohl in die geöffnete als auch in die geschlossene Schaltstellung schalten kann. Je nach Ausgestaltung kann ein Mitrotieren des Steuerelements mit der Rotationsbewegung der Antriebswelle zuverlässig verhindert werden. Vorzugsweise sind mehrere Lagerelemente vorgesehen, beispielsweise genau zwei Lageelemente, die derart angeordnet sind, dass sie das Steuerelement an gegenüberliegenden Stellen lagern.
  • Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass zwischen Lagerelement und Ringraum ein kreisringförmiges Abdichtelement angeordnet ist. Mit Vorteil ist das Abdichtelement als Ringscheibe ausgebildet. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln ohne zusätzlichen Bauraum ein effizienter Dämpfungsmechanismus geschaffen wurde.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement derart ausgebildet ist, dass zwischen Steuerelement und Antriebswelle, ein radiales Spiel ausgebildet ist, um ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich kann einer oder können mehrere axiale Entlüftungskanäle zwischen Schiebehülse und Antriebswelle ausgebildet sein, derart, dass ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten des Steuerelements einstellbar ist. Hierdurch lässt sich mit konstruktiv einfachen Mitteln ein gewünschtes Dämpfungsverhalten einstellen.
  • Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement in seiner umfänglichen Hülsenwand eine oder mehrere Drosselöffnungen aufweist, wodurch die Einstellmöglichkeiten des Dämpfungsverhalten weiter verbessert werden können.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Steuerelement auf seiner inneren Mantelfläche eine ringförmige Ausnehmung mit einer den Verstellweg begrenzenden axialen Breite aufweist, die derart bemessen ist, dass das Steuerelement über den Verstellweg relativ zu dem Kupplungselement, verschiebbar ist. Zusätzlich kann die Ringnut den Aufnahmeraum zur Anordnung des Federelements/Wälzlagers zwischen Schiebehülse und Kupplungselement bilden, wodurch eine, weiteren Bauraum einsparende Konstruktion gefunden werden konnte.
  • Mit Vorteil wirkt mit dem dämpfend wirkenden Ringraumvolumen ein Federelement zusammen, so dass in der Kombination von komprimierbarem Ringraumvolumen und Federelement eine Art Stoßdämpfer geschaffen ist. Das Federelement ist beispielsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass das auf der dem Steuerelement abgewandten Seite angeordnete erste Kupplungselement mit einer Federkraft in Richtung Steuerelement druckbeaufschlagt ist und/oder dass das mit dem Steuerelement direkt gekoppelte zweite Kupplungselement mit einer Federkraft in Richtung erstes Kupplungselement federkraftbeaufschlagt ist.
  • Dabei kann das Federelement in der ersten Ausführungsform beispielsweise gebildet sein, durch eine Druckfeder, die das erste Kupplungselement gegen die erste Antriebswelle in Richtung zweites Kupplungselement bzw. Steuerelement federkraftbeaufschlagt, wobei in diesem Fall dann auch das erste Kupplungselement verschiebbar auf der ersten Antriebswelle angeordnet sein müsste. Gemäß der zweiten beschriebenen Ausführungsform kann ein Federelement innerhalb des Ringraums angeordnet sein, welches das zweite Kupplungselement entgegen der Komprimierungsrichtung (insbesondere abgestützt an der zweiten Antriebswelle) in Richtung erstes Kupplungselement federkraftbeaufschlagt. Hierdurch kann eine weiter verbesserte Schwingungsdämpfung auf kleinstem Bauraum erreicht werden.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass an einem Außenumfang der Schiebehülse ein Getriebeelement vorgesehen ist, wobei vorzugsweise das Getriebeelement durch eine Außenverzahnung oder ein Außengewinde gebildet ist. Durch die Außenverzahnung kann ein einfach zugängliches Getriebeelement realisiert werden. Vorzugsweise ist die Außenverzahnung dazu eingerichtet, mit einer Ritzelwelle in Eingriff zu stehen. Vorzugsweise ist die Außenverzahnung dafür wie die Außenverzahnung nach Art einer Zahnstange ausgebildet. Eine Rotation der Ritzelwelle bewirkt dann einen Vorschub der Außenverzahnung, sodass auch das Steuerelement in Richtung der Rotationsachse bewegt wird.
  • Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Kupplungseinrichtung durch eine Klauenkupplung gebildet ist, wobei jede Antriebswelle drehfest mit einem Klauenkupplungselement verbunden ist. Die Klauenkupplung ermöglicht es durch eine Verschiebung wenigstens einer der Klauenkupplungselemente in Richtung der Rotationsachse eine drehfeste Verbindung über einen Formschluss herzustellen.
  • Darüber hinaus wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch eine Achsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Differentialgetriebe, wobei zwischen dem Differentialgetriebe und einem Fahrzeugrad eine Schaltvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche angeordnet ist und mittels der das Fahrzeugrad zwischen einem angetriebenen und einem nicht-angetriebenen Betriebszustand geschaltet werden kann.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können.
  • Es zeigen:
    • 1 einen Axialschnitt einer Schaltvorrichtung in einer möglichen Ausführungsform der Erfindung, in schematischer Darstellung, und
    • 2 eine Darstellung der Schaltvorrichtung gemäß 1 in einer Perspektivansicht.
  • 1 zeigt eine Schaltvorrichtung 1 mit einer ersten Antriebswelle 3 und einer zweiten Antriebswelle 4, die über eine Kupplungseinrichtung 6 drehfest miteinander verbindbar sind. Die zweite, auf der rechten Seite aus dem Gehäuse herausragende Antriebswelle 4 umfasst zwei bereichsweise ineinander steckbare Teilwellen, die über eine Verzahnung 9 drehfest miteinander verbunden sind. Die zweite Antriebswelle 4 ist an einem axialen Ende mit einem im Durchmesser reduzierten Abschnitt über ein Radialnadellager in einer Aufnahme 25 der ersten Antriebswelle 3 gelagert. An ihrem anderen axialen Ende ist die zweite Antriebswelle 4 über ein Kugellager 23 gegenüber einem Gehäuse 2 gelagert. Die erste Antriebswelle 3 ist innerhalb des Gehäuses 2 durch ein Kugellager 24 gelagert und durch einen Fortsatz der zweiten Antriebswelle 4, der in die Aufnahme 25 der ersten Antriebswelle 3 hineinragt. Die erste und die zweite Antriebswelle 3 und 4 sind koaxial zueinander ausgerichtet und rotieren daher um eine gemeinsame Rotationsachse 5.
  • Jeweils ein Ende der ersten und zweiten Antriebswelle 3 und 4 ragt aus dem Gehäuse 2 heraus. Im montierten Zustand kann die erste Antriebswelle 3 dann beispielsweise mit einem Differentialgetriebe drehfest verbunden sein und die zweite Antriebswelle 4 beispielsweise mit einem Antriebsrad, oder umgekehrt.
  • An den einander zugewandten Enden der ersten und zweiten Antriebswelle 3, 4 ist die Kupplungseinrichtung 6 vorgesehen, die ein der ersten Antriebswelle 3 zugeordnetes erstes (Klauen-)Kupplungselement 12 sowie ein der zweiten Antriebswelle 4 zugeordnetes zweites (Klauen-)Kupplungselement 13 umfasst. Die Kupplungseinrichtung 6 kann in eine geöffnete Schaltstellung geschaltet werden, in der die erste Antriebswelle 3 und die zweite Antriebswelle 4 nicht drehfest miteinander verbunden sind. Ferner kann die Kupplungseinrichtung 6 in eine geschlossene Schaltstellung geschaltet werden, in der die erste Antriebswelle 3 drehfest mit der zweiten Antriebswelle 4 verbunden ist. Die Steuerung der Kupplungseinrichtung 6 erfolgt mittels eines Steuerelements 7 das axial verschiebbar, also in Richtung der Rotationsachse 5, auf der zweiten Antriebswelle 4 gelagert ist. Das Steuerelement 7 ist in dieser Ausführungsform als Schiebehülse ausgebildet, wobei sich die Hülsenform ausgehend von einem Getriebeelement 8 mit einem den Durchmesser erweiternden Abschnitt bis zu der Stelle erstreckt, an der die Steuerkräfte in die Kupplungseinrichtung 6 eingeleitet werden.
  • Das Getriebeelement 8 weist eine Verzahnung nach Art einer Zahnstange auf, so dass das Getriebeelement 8 zusammen mit dem Steuerelement 7 in Richtung der Rotationsachse 5 verschiebbar ist. Das Getriebeelement 8 kann beispielsweise über eine Ritzelwelle, die in 1 nicht dargestellt ist, angetrieben werden, sodass ein Vorschub des Steuerelements 7 entlang der Rotationsachse 5 aus einer Rotationsbewegung der Ritzelwelle resultiert.
  • Die Bewegung des Steuerelements 7 wird über ein Wälzlager 28 auf das zweite Klauenkupplungselement 13 übertragen. Durch das Wälzlager 28 wird sichergestellt, dass durch eine etwaige Rotationsbewegung des zweiten Klauenkupplungselements 13 allenfalls ein minimales Drehmoment auf das Steuerelement 7 übertragen wird. Die Kupplungseinrichtung 6 kann somit mittels der Steuereinrichtung 7 in eine geschlossene oder geöffnete Schaltstellung geschaltet werden. Über eine Bewegung des Steuerelements 7 in Richtung der Rotationsachse 5 hin zu dem ersten Klauenkupplungselements 12 kann das zweite Klauenkupplungselement 13 in einer geschlossenen Schaltstellung formschlüssig mit dem ersten Klauenkupplungselement 12 verbunden werden. Durch eine Bewegung des Steuerelements 7 in entgegengesetzter Richtung kann die Kupplungseinrichtung 6 in eine geöffnete Schaltstellung geschaltet werden, in der die Klauenkupplungselemente 12 und 13 nicht miteinander im Eingriff stehen. Das Steuerelement 7 weist ferner einen sich in Radialrichtung nach außen erstreckenden Fortsatz 26 auf, der in der geöffneten Schaltstellung mit dem Gehäuse 2 zur Anlage kommt, sodass eine Endposition des Steuerelements 7 festgelegt ist.
  • Die 1 zeigt ferner, dass das Steuerelement 7 durch eine Schiebehülse gebildet ist, die einerseits wenigstens eine der beiden Antriebswellen 3, 4 in einem axialen Teilbereich umfänglich umschließt und die andererseits eines der beiden Kupplungselemente 12, 13 in einem Teilbereich umfänglich umschließt, derart, dass zwischen dem jeweiligen Kupplungselement 12, 13, der jeweiligen Antriebswelle 3, 4 und dem Steuerelement 7 ein Ringraum 30 gebildet ist, wobei das Steuerelement 7 über einen begrenzten axialen Verstellweg x relativ zu dem Kupplungselement 12, 13 verschiebbar angeordnet ist, derart, dass der Ringraum 30 in seinem Volumen veränderbar ist und ein im Ringraum 30 vorhandenes Dämpfungsmittelvolumen komprimierbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise ein in dem Ringraum eingeschlossenes Luftvolumen komprimiert und etwaige Schwingungen des den Ringraum 30 mit-bildenden zweiten Kupplungselements 13 gedämpft werden. Mit dem dämpfend wirkenden Ringraumvolumen wirkt ein Federelement 35 bzw. ein Federelement 36 zusammen, so dass in der Kombination von komprimierbarem Ringraumvolumen und Federelement 35, 36 eine Art Stoßdämpfer geschaffen ist. Dabei ist das Federelement 36 in der dargestellten Ausführungsform gebildet durch eine Druckfeder, die das erste Kupplungselement 12 gegen die erste Antriebswelle 3 in Richtung zweites Kupplungselement 13 bzw. Steuerelement 7 federkraftbeaufschlagt. Hierfür ist dann auch das erste Kupplungselement 12 verschiebbar auf der ersten Antriebswelle 3 angeordnet. Ferner ist das weitere Federelement 35 in der dargestellten Ausführungsform gebildet durch eine Druckfeder, die sich an einem radial erweiterten Vorsprung der zweiten Rotorwelle 4 gegen das zweite Kupplungselement 13 in Richtung des ersten Kupplungselements 12 abstützt.
  • Aus der 1 ist ferner ersichtlich, dass wenigstens ein als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement 28 zwischen dem Steuerelement 7 und dem zu bewegenden Kupplungselement 12, 13 vorgesehen ist. Zwischen dem Lagerelement 10 und dem Ringraum 30 ist ein kreisringförmiges als Ringscheibe ausgebildetes Abdichtelement 31 zur Abdichtung des Ringraums vorhanden.
  • Das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement 7 ist derart ausgebildet, dass zwischen Steuerelement 7 und Antriebswelle 3, 4 ein vorbestimmtes radiales Spiel 32 vorhanden ist oder dass einer oder mehrere axiale Entlüftungskanäle ausgebildet zwischen Schiebehülse und Antriebswelle 4 ausgebildet sind, so dass ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten des Steuerelements 7 einstellbar ist.
  • In der 1 ist ferner gezeigt, dass das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement 7 in seiner umfänglichen Hülsenwand eine oder mehrere Drosselöffnungen 33 aufweist, die ebenfalls dazu vorgesehen sind ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten des Steuerelements 7 einstellen zu können. Das Steuerelement 7 weist auf seiner inneren Mantelfläche eine ringförmige Ausnehmung 34 mit einer den Verstellweg x begrenzenden axialen Breite b auf. Die Ausnehmung 34 ist derart bemessen, dass das Steuerelement 7 über den Verstellweg x relativ zu dem Kupplungselement 12, 13 verschiebbar ist.
  • Auch ist in der 1 gezeigt, dass an einem Außenumfang der Schiebehülse ein Getriebeelement 8 vorgesehen ist, wobei das Getriebeelement 8 durch eine Außenverzahnung gebildet ist.
  • 2 zeigt eine Darstellung der Schaltvorrichtung 1 gemäß 1 in einer Perspektivansicht, wobei eine Zweiteilung des Gehäuses 2 ersichtlich ist. Das Gehäuse 2 weist einen Montageflansch 20 mit Befestigungsmitteln 21 auf, über die die Schaltvorrichtung 1 an einem Getriebegehäuse befestigbar ist. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl an Befestigungsmittel 21 vorgesehen, so dass eine stabile und zuverlässige Verbindung mit dem Getriebegehäuse möglich wird. Die Befestigungsmittel 21 werden vorzugsweise durch Bohrungen in dem Montageflansch 20 gebildet, sodass eine einfache Befestigung über beispielsweise Bolzen oder Schrauben ermöglicht wird.
  • Das Gehäuse 2 unterteilt sich in ein erstes Gehäuseteil 17 und ein zweites Gehäuseteil 19. Das erste Gehäuseteil 17 weist eine zylinderförmige Außenkontur auf, so dass das erste Gehäuseteil 17 in eine ebenfalls zylinderförmige Aufnahme eines Getriebegehäuses einführbar und dort lagerbar ist. Das erste Gehäuseteil 17 ragt im montierten Zustand so weit in das Getriebegehäuse hinein, dass der Montageflansch 20 an dem Getriebegehäuse zur Anlage gelangt. Das zweite Gehäuseteil 19 umfasst dann den Teil des Gehäuses 2 mit dem Montageflansch 20, der aus dem Getriebegehäuse herausragt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schaltvorrichtung
    2
    Gehäuse
    3
    Antriebswelle
    4
    Antriebswelle
    5
    Rotationsachse
    6
    Kupplungseinrichtung
    7
    Steuerelement
    8
    Getriebeelement
    9
    Verzahnung (Antriebswelle)
    12
    erstes Kupplungselement
    13
    zweites Kupplungselement
    17
    erstes Gehäuseteil
    19
    zweites Gehäuseteil
    20
    Montageflansch
    21
    Befestigungsmittel
    23
    Kugellager
    24
    Kugellager
    25
    Aufnahme (Antriebswelle)
    26
    radialer Fortsatz (Steuerelement)
    28
    Lagerelement
    30
    Ringraum
    31
    Abdichtelement
    32
    Spiel
    33
    Drosselöffnungen
    34
    Ausnehmung
    35
    Federelement
    36
    Federelement (Ringraum)
    x
    Verstellweg
    b
    Breite (Ausnehmung)
  • 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 102014217066 A1 [0003]
    • WO 2011/098595 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Schaltvorrichtung (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend - ein Gehäuse (2), in dem eine erste und eine zweite Antriebswelle (3, 4) drehbar gelagert sind, wobei die erste und zweite Antriebswelle (3, 4) koaxial zueinander angeordnet sind, so dass sie eine gemeinsame Rotationsachse (5) aufweisen, und - eine schaltbare Kupplungseinrichtung (6), die zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle (3, 4) angeordnet ist, wobei ein erstes Kupplungselement (12) drehfest mit der ersten Antriebswelle (3) verbunden ist und ein zweites Kupplungselement (13) axial verschiebbar und drehfest mit der zweiten Antriebswelle (4) verbunden ist, und - die Kupplungseinrichtung (6) in eine geöffnete Schaltstellung überführbar ist, in der die erste Antriebswelle (3) gegenüber der zweiten Antriebswelle (4) frei drehbar ist, und - die Kupplungseinrichtung (6) in eine geschlossene Schaltstellung überführbar ist, in der die erste Antriebswelle (3) drehfest über die Kupplungseinrichtung (6) mit der zweiten Antriebswelle (4) verbunden ist, wobei - ein in Richtung der Rotationsachse (5) der Antriebswellen (3, 4) verschiebbares Steuerelement (7) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit seiner Verschiebeposition die Kupplungseinrichtung (6) in die geöffnete oder in die geschlossene Schaltstellung schaltet, dadurch gekennzeichnet, dass - das Steuerelement (7) durch eine Schiebehülse gebildet ist, die einerseits wenigstens eine der beiden Antriebswellen (3, 4) in einem axialen Teilbereich umfänglich umschließt und die andererseits eines der beiden Kupplungselemente (12, 13) in einem Teilbereich umfänglich umschließt, derart, dass zwischen dem jeweiligen Kupplungselement (12, 13), der jeweiligen Antriebswelle (3, 4) und dem Steuerelement (7) ein Ringraum (30) gebildet ist, wobei das Steuerelement (7) über einen begrenzten axialen Verstellweg x relativ zu dem Kupplungselement (12, 13) verschiebbar angeordnet ist, derart, dass der Ringraum (30) in seinem Volumen veränderbar ist und ein im Ringraum (30) vorhandenes Dämpfungsmittelvolumen komprimierbar ist, derart, dass axiale Schwingungen des den Ringraum (30) mit-bildenden Kupplungselements (12, 13) gedämpft werden können.
  2. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein als Wälzlager ausgebildetes Lagerelement (28) zwischen dem Steuerelement (7) und dem zu bewegenden Kupplungselement (12, 13) vorgesehen.
  3. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lagerelement (28) und Ringraum (30) ein kreisringförmiges Abdichtelement (31) angeordnet ist.
  4. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtelement (31) als Ringscheibe ausgebildet ist.
  5. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement (7) derart ausgebildet ist, dass zwischen Steuerelement (7) und Antriebswelle (3, 4) ein radiales Spiel (32) ausgebildet ist oder einer oder mehrere axiale Entlüftungskanäle ausgebildet sind, derart, dass ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten des Steuerelements (7) einstellbar ist.
  6. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schiebehülse ausgebildete Steuerelement (7) in seiner umfänglichen Hülsenwand eine oder mehrere Drosselöffnungen (33) aufweist, derart, dass ein vorbestimmtes Dämpfungsverhalten des Steuerelements (7) einstellbar ist.
  7. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (7) auf seiner inneren Mantelfläche eine ringförmige Ausnehmung (34) mit einer den Verstellweg x begrenzenden axialen Breite b aufweist, die derart bemessen ist, dass das Steuerelement (7) über den Verstellweg x relativ zu dem Kupplungselement (12, 13) verschiebbar ist.
  8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (35) vorgesehen ist, welches das das zweite Kupplungselement (13) in Richtung erstes Kupplungselement (12) mit einer Federkraft beaufschlagt und/oder ein Federelement (36) vorgesehen ist, welches das erste Kupplungselement (12) mit einer Federkraft in Richtung zweites Kupplungselement (13) beaufschlagt.
  9. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Außenumfang der Schiebehülse ein Getriebeelement (8) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise das Getriebeelement (8) durch eine Außenverzahnung oder ein Außengewinde gebildet ist.
  10. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (6) durch eine Klauenkupplung gebildet ist, wobei das erste und zweite Kupplungselement (12, 13) in Form von Klauenkupplungselementen ausgebildet sind.
  11. .Achsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Differentialgetriebe, wobei zwischen dem Differentialgetriebe und einem Fahrzeugrad eine Schaltvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche angeordnet ist, mittels der das Fahrzeugrad zwischen einem angetriebenen und einem nicht-angetriebenen Betriebszustand geschaltet werden kann.
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