DE102021132955B4 - Schaltbare Kupplungseinheit - Google Patents

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Abstract

Eine schaltbare Kupplungseinheit zur Kopplung einer Antriebskomponente umfasst eine Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und eine Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604), die zur Drehmitnahme formschlüssig miteinander verbindbar sind, wobei die Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604) umfänglich verteilte Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) aufweist, wobei die Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) umfänglich verteilte Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) aufweist, die zum Einrücken in die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604) ausgebildet sind, wobei die Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) eine Gruppe erster Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und eine Gruppe zweiter Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) umfassen, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) verlagerbar sind, wobei die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) verlagerbar sind, und wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) relativ zueinander verlagerbar sind.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine schaltbare Kupplungseinheit zur Kopplung einer Antriebskomponente, insbesondere einer Antriebkomponente eines elektromotorisch angetriebenen oder mit einem elektromotorisch unterstützten Antrieb versehenen Fahrzeugs.
  • Aus der US 2001 / 0 044 355 A1 ist ein elektromagnetisch betätigtes Sperrdifferenzial mit einem Sperrmechanismus bekannt, zu dessen Betätigung zwei Betätigungsplatten vorgesehen sind, die im Falle einer Relativrotation eine Verriegelung des Sperrdifferenzials bewirken. Die beiden Betätigungsplatten sind außerhalb eines Gehäuses des Sperrdifferenzials angeordnet. Eine Relativrotation der beiden Betätigungsplatten bewirkt eine axiale Bewegung einer der beiden Betätigungsplatten, so dass im Inneren des Gehäuses des Sperrdifferenzials eine Klauenkupplung geschlossen oder geöffnet wird, um das Sperrdifferenzial bedarfsweise zu sperren.
  • Aus der DE 10 2004 020 863 A1 ist eine Klauenkupplung bekannt, umfassend ein Primärteil und ein Sekundärteil, die jeweils mit Klauen mit geneigten Flanken versehen sind, wobei das Primärteil auf einem Primärwellenteil axialverschieblich gelagert und in einer eingerückten Stellung verriegelbar ist, wobei zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil ein ringförmiges Zwischenteil angeordnet ist, das in Richtung des Primärteils wie auch in Richtung des Sekundärteils Gegenklauen aufweist, wobei das Zwischenteil axial festgelegt ist, wobei in einer Eingriffsstellung das Primärteil, das Sekundärteil und das Zwischenteil drehfest miteinander verbindbar sind, wenn das Primärteil in der eingerückten Stellung ist, und wobei in der Eingriffsstellung zwischen dem Primärteil, dem Sekundärteil und dem Zwischenteil ein Umfangsspiel gegeben ist, so dass auch bei hinterschnittigen Klauen oder Gegenklauen zwischen Sekundärteil und Zwischenteil ein Einrücken und Ausrücken ermöglicht ist.
  • Klauenkupplungen sind zur formschlüssigen Drehmitnahme und Momentenübertragung befähigt. Klauenkupplungen weisen regelmäßig ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, die im Wesentlichen konzentrisch zueinander ausgerichtet sind, und deren einander zugewandte Stirnseiten aneinander angepasste Klauen aufweisen, die ineinander einrücken können. Im eingerückten Zustand ist eine schlupffreie Drehmitnahme möglich. Im ausgerückten Zustand können das Primärteil und das Sekundärteil im Wesentlichen unabhängig voneinander rotiert werden. Die Klauen sind beispielsweise als Verzahnungen oder ähnliche Erhebungen gestaltet, die sich mit Lücken oder ähnlichen Vertiefungen abwechseln. Die einander zugewandten Klauen auf den Primärteil und dem Sekundärteil können ähnlich oder sogar identisch gestaltet sein, dies ist jedoch keine notwendige Voraussetzung.
  • Klauenkupplungen konventioneller Bauart benötigen für den Schaltvorgang (Öffnen und Schließen der Kupplung) eine bestimmte Drehorientierung zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Klauen (Erhebungen) stirnseitig aneinanderstoßen und nicht derart versetzt sind, dass Klauen des Primärteils und Klauen des Sekundärteils ineinandergreifen können. Aus diesem Grund sind Schaltvorgänge bei deutlich unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten (Drehzahlen) zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil zuweilen mit Schwierigkeiten verbunden.
  • In Zusammenhang mit der Elektromobilität sowie dem Wunsch nach beständiger Reduktion des Kohlendioxid-Ausstoßes bei konventionellen Antrieben ist es überlegenswert, Antriebskomponenten von Fahrzeugen bedarfsweise anzukoppeln oder abzukoppeln. Auf diese Weise lassen sich idealerweise Reibungsverluste im Antriebsstrang minimieren. Ähnliche Herausforderungen gibt es bei komplex gestalteten Antrieben, beispielsweise bei zuschaltbaren Allradantrieben oder bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb. Es sind Hybridfahrzeuge bekannt, die neben einem konventionellen Verbrennungsmotor, der zumindest eine Fahrzeugachse direkt antreiben kann, zumindest eine elektromotorisch antreibbare Fahrzeugachse aufweisen. Auf diese Weise sind diverse Betriebsmodi (zum Beispiel rein verbrennungsmotorisch, rein elektromotorisch, Verbrennungsmotor und Elektromotor kombiniert, Allradantrieb durch zwei elektromotorisch angetriebene Achsen) vorstellbar.
  • Auch in Zusammenhang mit dem sogenannten Segeln (englisch: gliding) sind Kupplungen vorgesehen, um bedarfsweise einen konventionellen Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang zu entkoppeln. Es gibt jedoch auch Betriebszustände, bei denen bewusst Antriebskomponenten angekoppelt werden, beispielsweise in einem Rekuperations-Modus zur Rückgewinnung elektrischer Energie während der Fahrt.
  • Es gibt also bei modernen Fahrzeugkonzepten diverse denkbare Anlässe für eine bewusste Kopplung oder Entkopplung von Antriebskomponenten.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Offenbarung die Aufgabe zugrunde, eine schaltbare Kupplungseinheit anzugeben, die sanfte, schnelle und zuverlässige Schaltvorgänge ermöglicht. Die Kupplungseinheit soll im Betrieb einen Beitrag zur Verbrauchsreduzierung und Reduzierung des Kohlendioxid-Ausstoßes leisten können. Ferner soll die Kupplungseinheit flexibel einsetzbar sein, um bei Fahrzeugen verschiedene Fahrmodi mit elektromotorischem, verbrennungsmotorischem oder Hybrid-Antrieb zu ermöglichen. Vorzugsweise erlaubt die Kupplungseinheit Schaltvorgänge auch bei voneinander abweichenden Drehzahlen der beteiligten Kupplungsseiten. Vorzugsweise erlaubt die Kupplungseinheit eine einfache und robuste Betätigung. Vorzugsweise lässt sich beim Betrieb der Kupplungseinheit die Wahrscheinlichkeit von Fehlbetätigungen reduzieren. Vorzugweise ist die Kupplungseinheit mit geringem Betätigungsaufwand und Überwachungsaufwand schaltbar und steuerbar.
  • Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine schaltbare Kupplungseinheit zur Kopplung einer Antriebskomponente, insbesondere einer Antriebkomponente eines elektromotorisch angetriebenen oder mit einem elektromotorisch unterstützten Antrieb versehenen Fahrzeugs, wobei die Kupplungseinheit Folgendes aufweist:
    • - eine Primärseite und eine Sekundärseite, die zur Drehmitnahme formschlüssig miteinander verbindbar sind,
      • wobei die Sekundärseite umfänglich verteilte Mitnahmeausnehmungen aufweist,
      • wobei die Primärseite umfänglich verteilte Mitnahmeklauen aufweist, die zum Einrücken in die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite ausgebildet sind,
      • wobei die Mitnahmeklauen eine Gruppe erster Mitnahmeklauen und eine Gruppe zweiter Mitnahmeklauen umfassen, die mit der Primärseite rotieren,
      • wobei die ersten Mitnahmeklauen zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen verlagerbar sind, wobei die ersten Mitnahmeklauen in der eingerückten Stellung in die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite eingerückt sind,
      • wobei die zweiten Mitnahmeklauen zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen verlagerbar sind, wobei die zweiten Mitnahmeklauen in der eingerückten Stellung in die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite eingerückt sind, und
      • wobei die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen relativ zueinander verlagerbar sind.
  • Die Aufgabe der Offenbarung wird auf diese Weise gelöst.
  • Bei einer Antriebkomponente kann es sich beispielhaft um eine Achse, eine Antriebswelle, einen Antriebsmotor (Elektromotor, Verbrennungsmotor oder dergleichen), ein Getriebe (beispielsweise ein Schaltgetriebe oder ein Automatikgetriebe), ein Ausgleichsgetriebe (Differential), eine Kardanwelle, eine Lichtmaschine, ein Generator, ein sonstiges Hilfsaggregat (zum Beispiel Klimakompressor) o. ä. handeln. Die Antriebskomponente ist in zumindest einem Betriebszustand über einen Antriebsmotor (Elektromotor, Verbrennungsmotor oder dergleichen) antreibbar.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden in erster Linie Ausgestaltungen beschrieben, bei denen die Primärseite als Antriebsseite und die Sekundärseite als Abtriebsseite dienen. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Auch eine umgekehrte Zuordnung ist denkbar. Es sind auch Ausführungsform vorstellbar, bei denen je nach konkretem Betriebszustand zeitweise die Primärseite und zeitweise die Sekundärseite die Antriebseite ist. Die Begriffe Primärseite und Sekundärseite dienen in erster Linie Unterscheidungszwecken und sollen keine qualitative oder quantitative Reihenfolge definieren. Dasselbe gilt für weitere Ordinalzahlen und vergleichbare Begriffe (erste, zweite, usw.), die im Rahmen dieser Offenbarung zur Beschreibung von Ausgestaltungen und Ausführungsbeispielen verwendet werden. Die Begriffe Primseite und Sekundärseite stellen nicht zwangsläufig auf eine geometrische Unterteilung der Kupplungseinheit in zwei voneinander abgrenzbare Bereiche (zum Beispiel rechte Seite, linke Seite) ab. Stattdessen beziehen sich die Begriffe Primseite und Sekundärseite auf eine funktionale Abgrenzung beteiligter Komponenten. Zumindest im geöffneten Zustand können sich primärseitige Komponenten und sekundärseitige Komponenten relativ zueinander verdrehen.
  • Die Mitnahmeklauen der Primärseite können in die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite einrücken. Dies kann in einer beispielhaften Ausgestaltung derart erfolgen, dass als Zähne oder Erhebungen gestaltete Mitnahmeklauen der Primärseite in als Zahnlücken oder Vertiefungen gestaltete Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite einrücken. Dies bezieht sich mithin auf eine beispielhafte Ausgestaltung, bei der sowohl die Primärseite wie auch die Sekundärseite jeweils mit Klauen (Zähne, Erhebungen) versehen sind, die sich mit Ausnehmungen (Zahnlücken, Vertiefungen) abwechseln.
  • Die Mitnahmeklauen und die Mitnahmeausnehmungen erlauben eine formschlüssige, zumindest eine im Wesentlichen formschlüssige Drehmitnahme und Momentenübertragung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite.
  • Die ersten Mitnahmeklauen dienen beispielsweise zur Synchronisierung der Bewegungen der Primärseite und der Sekundärseite. Die zweiten Mitnahmeklauen dienen beispielsweise zur Bewegungsmitnahme. Dies ist nicht einschränkend zu verstehen. Auch hier dienen die Ordinalzahlen erste und zweite primär zur Unterscheidung und nicht zur qualitativen oder quantitativen Gewichtung.
  • Da die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen relativ zueinander verlagerbar sind, ist es vorstellbar, dass während eines Schaltvorgang zunächst nur die ersten Mitnahmeklauen bewegt werden, um in zugeordnete Mitnahmeausnehmungen auf der Sekundärseite einzurücken. Dies erlaubt beispielsweise eine Gestaltung, bei der die Mitnahmeausnehmungen (im Sinne eines Drehwinkels) breiter als die in diese einrückenden ersten Mitnahmeklauen sind. Dies erleichtert das „Finden“ und die anschließende Ausrichtung der Primärseite und der Sekundärseite. Nachdem die ersten Mitnahmeklauen eingerückt sind, kann sich eine günstige Relativorientierung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite ergeben, die ein einfaches Einrücken bzw. Nachrücken der zweiten Mitnahmeklauen ermöglicht.
  • Ein Schaltvorgang (Einkoppeln) erfolgt beispielsweise dergestalt, dass die ersten Mitnahmeklauen bei der Betätigung der Kupplungseinheit in eine breitere Lücke (Mitnahmeausnehmung) einfahren. Hierauf erfolgt im Falle einer Relativrotation (Drehzahlunterschied) zwischen der Primärseite und der Sekundärseite eine Bewegung der ersten Mitnahmeklauen innerhalb der Lücke. Dies erfolgt üblicherweise innerhalb definierter Grenzen bis zu einem Anschlag. Durch diese Bewegung wird sichergestellt, dass auch die zweiten Mitnahmeklauen einer freien Lücke (Mitnahmeausnehmung) gegenüberstehen und in diese einrücken können. Es kann sich bei dieser freien Lücke um dieselbe Mitnahmeausnehmung oder eine andere Mitnahmeausnehmung handeln.
  • Es ist vorstellbar, ein und dieselbe Mitnahmeausnehmung für eine erste Mitnahmeklaue und eine zweite Mitnahmeklaue vorzusehen. Es ist auch vorstellbar, erste Mitnahmeausnehmungen und zweite Mitnahmeausnehmungen vorzusehen, die jeweils an die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen angepasst sind. Innerhalb einer Gruppe sind die Mitnahmeklauen ähnlich oder identisch gestaltet, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Die Aktivierungsbewegung der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen ist eine funktional gekoppelte Bewegung, aber keine mechanisch (kinematisch) zwangsgekoppelte Bewegung (mit übereinstimmender Startzeit und hierauf aufbauender identischer Kinematik). Mit anderen Worten sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen nicht starr miteinander verbunden, bezogen auf die beispielsweise axiale Betätigungsbewegung. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen über zumindest ein Vorspannelement miteinander gekoppelt.
  • Die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen können nacheinander in die Mitnahmeausnehmungen einrücken. Die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen können nacheinander aus den Mitnahmeausnehmungen ausrücken. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist es die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen, die sowohl beim Schließen der Kupplung (Einkoppeln) wie auch beim Öffnen der Kupplung (Entkoppeln) zeitlich vor der Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen bewegt wird. Die Bewegungen der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen erfolgen zeitlich gestaffelt, können sich aber zeitweise überlappen.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen axial verlagerbar. Mit anderen Worten ist für die Kupplungseinheit eine Aktivierungsbewegung mit axialer Bewegungsrichtung vorstellbar. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung ist sowohl die Aktivierungsbewegung der ersten Mitnahmeklauen sowie der zweiten Mitnahmeklauen, jeweils in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite, wie auch die Relativbewegung zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen eine axiale Bewegung. Sowohl die Absolutbewegung der ersten Mitnahmeklauen und zweiten Mitnahmeklauen als auch die Relativbewegung der ersten Mitnahmeklauen und zweiten Mitnahmeklauen bei der Betätigung ist axial. Es versteht sich, dass die Betätigung regelmäßig bei rotierender Primärseite und gegebenenfalls rotierender Sekundärseite erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit rotieren die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen im geöffneten und im geschlossenen Zustand der Kupplungseinheit mit der Primärseite. Erneut wird darauf verwiesen, dass Begriffe wie erster, zweiter, Primärseite, Sekundärseite und Ähnliches zuvorderst zur Unterscheidung dienen. Die Primärseite ist gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung die angetriebene Seite. Es sind jedoch Ausführungsbeispiele mit umgedrehter Zuordnung vorstellbar. Ferner sind Anwendungen vorstellbar, bei denen je nach Betriebszustand (motorischer Antrieb mit elektrischer Maschine, Rekuperation mit generatorischem Betrieb der elektrischen Maschine) die Rolle der angetriebenen Seite (Antriebsseite) und der mitgenommenen Seite (Abtriebsseite) zwischen Primärseite und Sekundärseite wechselt.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen drehfest mit der Primärseite gekoppelt. Gemäß dieser Ausführungsform gibt es keine Relativrotation zwischen der Gruppe der ersten Mitnahmeklauen und der Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen. Dies schließt natürlich ein mögliches geringes Drehspiel nicht aus.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die ersten Mitnahmeklauen einem ersten Ring und die zweiten Mitnahmeklauen einem zweiten Ring zugeordnet. Der erste Ring und der zweite Ring sind relativ zueinander beweglich, zumindest in der (axialen) Betätigungsrichtung. Der erste Ring und der zweite Ring können zeitlich gestaffelt (nacheinander) in Bezug auf die Betätigungsausnehmungen der Sekundärseite verfahren werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit weisen der erste Ring und der zweite Ring jeweils eine Drehmitnahmekontur auf, die mit einer primärseitigen Gegenkontur zur formschlüssigen Drehmitnahme innerhalb der Primärseite zusammenwirkt. Der erste Ring und der zweite Ring sind relativ zueinander und entlang der Gegenkontur axial verschieblich. Die Gegenkontur ist beispielsweise eine Verzahnung oder eine Keilwellengeometrie. Entsprechend ist die Drehmitnahmekontur des ersten Rings und des zweiten Rings als korrespondierende Verzahnung oder Keilwellengeometrie gestaltet.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung sitzen der erste Ring und der zweite Ring mit ihrer Drehmitnahmekontur innerhalb der primärseitigen Gegenkontur. Bei der primärseitigen Gegenkontur handelt es sich also in dieser Ausführungsform um eine Innenkontur. Eine umgekehrte Zuordnung ist vorstellbar.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind der erste Ring und der zweite Ring an ihrem Umfang mit einer durchmessergleichen Drehmitnahmekontur versehen, wobei die Drehmitnahmekonturen des ersten Rings und des zweiten Rings mit ein und derselben primärseitigen Gegenkontur zusammenwirken. Dies vereinfacht die Funktion und den Herstellungsaufwand. Mit anderen Worten können nämlich der erste Ring und der zweite Ring zumindest abschnittsweise die gleiche Führung für die axiale Betätigungsbewegung nutzen, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit erstrecken sich zumindest die ersten Mitnahmeklauen oder die zweiten Mitnahmeklauen ausgehend vom ersten Ring oder vom zweiten Ring radial nach innen in Richtung auf ein Zentrum. Zumindest einen der beiden Gruppen von Mitnahmeklauen ist gemäß dieser Ausgestaltung ähnlich einer Innenverzahnung gestaltet. Auf diese Weise kann der entsprechende erste oder zweite Ring außen mit der Drehmitnahmekontur und innen mit den Mitnahmeklauen versehen sein. Dies erlaubt eine kompakte Gestaltung.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit erstrecken sich zumindest die ersten Mitnahmeklauen oder die zweiten Mitnahmeklauen ausgehend von einer Stirnseite des ersten Rings oder des zweiten Rings axial in Richtung auf die Sekundärseite. Zumindest eine der beiden Gruppen von Mitnahmeklauen ist gemäß dieser Ausgestaltung ähnlich einem Kronenrad gestaltet. Auf diese Weise kann der entsprechende erste oder zweite Ring außen mit der Drehmitnahmekontur und an einer Stirnseite mit den Mitnahmeklauen versehen sein. Dies erlaubt eine kompakte Gestaltung.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist der erste Ring mit sich axial in Richtung auf die Sekundärseite erstreckenden Mitnahmeklauen versehen, wobei der zweite Ring mit sich radial nach innen erstreckenden Mitnahmeklauen versehen ist. Dies erlaubt eine kompakte Gestaltung. Auf diese Weise können die Mitnahmeklauen des ersten Rings den zweiten Ring ganz oder teilweise durchragen, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind am ersten Ring erhabene Betätigungsabschnitte ausgebildet, die sich insbesondere ausgehend von einer der Sekundärseite abgewandten Stirnseite axial erstrecken. Die Betätigungsabschnitte sind beispielhaft mittelbar oder unmittelbar für einen Aktuator erreichbar, mit dem die Kupplungseinheit betätigt und geschaltet werden kann.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen alternierend angeordnet, wobei die ersten Mitnahmeklauen entlang eines ersten Durchmessers verteilt sind, und wobei die zweiten Mitnahmeklauen entlang eines zweiten Durchmessers angeordnet sind. Beispielhaft handelt es sich bei dem ersten Durchmesser und dem zweiten Durchmesser jeweils um einen mittleren Wirkdurchmesser. Der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser können identisch sein, aber auch voneinander abweichen.
  • Die alternierende Anordnung umfasst entlang des Umfangs der Kupplungseinheit einen Wechsel zwischen ersten Mitnahmeklauen und zweiten Mitnahmeklauen, insbesondere einen strengen Wechsel. Sofern keine Relativrotation zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen erfolgt, ändert sich an der während der ursprünglichen Montage eingenommen alternierenden Anordnung nichts.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist die Kupplungseinheit ferner einen, insbesondere einzigen, Aktuator auf, der auf die ersten Mitnahmeklauen einwirkt, um die ersten Mitnehmerklauen zwischen der eingerückten Stellung und der ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen zu verlagern, und wobei die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen derart miteinander gekoppelt sind, dass die Bewegung der ersten Mitnahmeklauen eine Vorspannkraft zur richtungsgleichen Bewegung der zweiten Mitnahmeklauen erzeugt.
  • Beispielhaft sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen derart miteinander gekoppelt, dass bei der Betätigung der Kupplungseinheit durch den Aktuator Energie gespeichert wird, die später zu Erzeugung der zeitlich versetzten Bewegung der zweiten Mitnahmeklauen (gegenüber der initialen Bewegung der ersten Mitnahmeklauen) freigegeben werden kann.
  • Beispielhaft ist eine elastische und/oder federnde Kopplung zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen vorstellbar. Beispielhaft kann der Aktuator die ersten Mitnahmeklauen bewegen, wobei dies zugleich ein Speichern von Energie zwischen den ersten Mitnahmeklauen und umfasst, und wobei die gespeicherte Energie später abgegeben wird, um die zweiten Mitnahmeklauen zu bewegen. Mit anderen Worten sind die ersten Mitnahmeklauen gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung dazu befähigt, die zweiten Mitnahmeklauen mittelbar zu verlagern, nachdem die ersten Mitnahmeklauen durch den Aktuator verlagert wurden.
  • Diese Funktionalität bezieht sich beispielsweise auf das Einrücken der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen, also auf das Schließen der Kupplung. Grundsätzlich ist diese Funktionalität auch beim Öffnen der Kupplung, also beim Ausrücken der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen vorstellbar.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung wirkt der Aktuator direkt auf die ersten Mitnahmeklauen ein, um diese zu verlagern. Dies kann eine direkte, starre Mitnahme der ersten Mitnahmeklauen durch den Aktuator in der Betätigungsrichtung umfassen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung wirkt der Aktuator mittelbar über zumindest ein Vorspannelement auf die ersten Mitnahmeklauen ein, um diese zu verlagern. Gemäß dieser Ausgestaltung wirkt der Aktuator indirekt auf die ersten Mitnahmeklauen ein. Das zumindest eine Vorspannelement kann als Puffer und Energiespeicher dienen. Dies kommt etwa dann zum Tragen, wenn bei der gegebenen Relativposition (Relativrotation) die ersten Mitnahmeklauen erhabenen Mitnahmeklauen der Sekundärseite unmittelbar gegenüberstehen, so dass ein Einrücken der ersten Mitnahmeklauen in die zugeordneten Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite momentan nicht möglich ist. Dann kann das zumindest eine Vorspannelement die Betätigungsenergie speichern und bei Bedarf abgeben, wenn die ersten Mitnahmeklauen einer Lücke (Mitnahmeausnehmung) der Sekundärseite gegenüberstehen, um die ersten Mitnahmeklauen dort einzurücken. Auf diese Weise ist eine robuste und fehlerarme Betätigung möglich.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen zumindest ein Vorspannelement zugeordnet. Das zumindest eine Vorspannelement kann als Energiespeicher den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen funktional zugeordnet werden. Das zumindest eine Vorspannelement dient zur Kopplung der (zeitlich versetzten) Bewegungen der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist das zumindest eine Vorspannelement den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen zwischengeordnet, wobei das zumindest eine Vorspannelement bei einer axialen Relativbewegung zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen belastet oder entlastet wird. Bei einer Druckfeder erfolgt bei Belastung üblicherweise eine Kompression. Bei einer Zugfeder erfolgt bei Belastung üblicherweise eine Expansion.
  • Es ist auch vorstellbar, zwei oder mehr Vorspannelemente mit entgegengesetzter Wirkrichtung zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen vorzusehen. Dies kann dergestalt erfolgen, dass ein erstes Vorspannelement die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen auseinanderdrängt und ein zweites Vorspannelement die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen gegeneinander drängt. Auf diese Weise kann sich eine Gleichgewichtsposition (axiale Relativposition) ergeben. Es versteht sich, dass eine Mehrzahl erster Vorspannelemente und eine Mehrzahl zweiter Vorspannelemente verbaut sein kann.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist das zumindest eine Vorspannelement als Feder oder Federpaket gestaltet. Insbesondere umfasst das zumindest eine Vorspannelement zumindest eine Tellerfeder oder Wellfeder. Auf diese Weise kann wahlweise eine hohe oder niedrige Federrate erzielt werden. Mehrere Tellerfedern oder Wellfedern und können Pakete bilden. Der effektive Hub der Feder oder des Federpakets ist beispielhaft an den Betätigungshub des Aktuators angepasst und kann diesem insbesondere entsprechen.
  • Der Durchmesser einer solchen Tellerfeder oder Wellfeder kann an den jeweiligen Durchmesser des ersten Rings und des zweiten Rings angepasst sein. Beispielhaft ist der mittlere Durchmesser der Tellerfeder oder Wellfeder größer als der mittlere Wirkdurchmesser der ersten Mitnahmeklauen.
  • Beispielhaft ist das zumindest eine Vorspannelement als Schraubenfeder gestaltet. Schraubenfedern können als Druckfeder oder als Zugfeder gestaltet sein. In einer beispielhaften Ausgestaltung sind drei oder mehr Schraubenfedern über den Umfang der Kupplungseinheit zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring angeordnet. Auf diese Weise kann auch mit einer Mehrzahl durchmesserkleiner Federn die gewünschte Elastizität und Energiespeicherfähigkeit zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring bewirkt werden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist auf der von den ersten Mitnahmeklauen abgewandten Seite der zweiten Mitnahmeklauen zumindest ein weiteres Vorspannelement angeordnet. Dieses Vorspannelement dient beispielhaft als Rückstellfeder. In einer beispielhaften Ausgestaltung wirkt das weitere Vorspannelement auf den zweiten Ring und drängt diesen gegen den ersten Ring und in Richtung auf den Aktuator. Mit anderen Worten ist sichergestellt, dass auch beim Öffnen der Kupplung (Entkoppeln) die zweiten Mitnahmeklauen der Ausrückbewegung der ersten Mitnahmeklauen folgen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist ein weiteres Vorspannelement vorgesehen, das sich am ersten Ring abstützt und den zweiten Ring in Richtung auf den ersten Ring drängt. Mit einer solchen Ausgestaltung kann eine ähnliche Funktionalität (Rückstellfeder) bewirkt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch beim Öffnen der Kupplung (Entkoppeln) die zweiten Mitnahmeklauen der Ausrückbewegung der ersten Mitnahmeklauen folgen.
  • Demgemäß weist die Kupplungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung zwei oder mehr Vorspannelemente auf, die unterschiedlichen Funktionen dienen. Gemäß dieser Ausgestaltung dient ein erstes Vorspannelement (erster Typ) dazu, den ersten Ring mit den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Ring mit den zweiten Mitnahmeklauen auseinanderzudrängen, wenn der Aktuator den ersten Ring betätigt, um die ersten Mitnahmeklauen in Richtung auf die Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite zu bewegen.
  • Ein weiteres Vorspannelement (zweiter Typ) kann dazu dienen, den zweiten Ring mit den zweiten Mitnahmeklauen in Richtung auf den ersten Ring mit den ersten Mitnahmeklauen zu drängen, nach Art einer Rückstellfeder. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beim Öffnen der Kupplung (Entkoppeln) nicht nur die ersten Mitnahmeklauen sondern auch die zweiten Mitnahmeklauen sicher aus dem eingerückten Zustand in Bezug auf die an der Sekundärseite vorgesehenen Mitnahmeausnehmungen herausfahren. Ein weiteres Vorspannelement (dritter Typ) kann als elastische Kopplung zwischen dem Aktuator und dem ersten Ring mit den ersten Mitnahmeklauen dienen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen und die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen in der eingerückten Stellung mit einem sekundärseitigen Mitnahmekörper gekoppelt sind, an dem die Mitnahmeausnehmungen angeordnet sind.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Mitnahmekörper um ein Differentialnest bzw. einen Differentialkorb eines Differentials. Die Mitnahmeklauen sind beispielsweise als Zähne ausgebildet, die in Zahnlücken (Mitnahmeausnehmungen) eingreifen.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit ist die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen in eine Gruppe erster Mitnahmeausnehmungen am Mitnahmekörper einrückbar, wobei die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen in eine Gruppe zweiter Mitnahmeausnehmungen am Mitnahmekörper einrückbar ist. Mit anderen Worten sind also zwei Gruppen von Mitnahmeausnehmungen bei der Sekundärseite vorgesehen. Demgemäß kann auch die Sekundärseite mit zwei Gruppen von Mitnahmeklauen versehen sein, zwischen denen die Mitnahmeausnehmungen jeweils ausgebildet sind. Die beiden Gruppen von Mitnahmeausnehmungen unterscheiden sich voneinander, beispielsweise in Bezug auf den jeweiligen Durchmesser der Anordnung. Innerhalb einer Gruppe sind die Mitnahmeausnehmungen üblicherweise ähnlich oder identisch gestaltet.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die ersten Mitnahmeausnehmungen an einer Stirnseite des Mitnahmekörpers angeordnet, wobei die zweiten Mitnahmeausnehmungen an einem (inneren) Umfangsabschnitt des Mitnahmekörpers angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Gruppe der ersten Mitnahmeausnehmungen und die Gruppe der zweiten Mitnahmeausnehmungen unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Demgemäß können auch die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen der Primärseite entlang unterschiedlicher Durchmesser angeordnet sein, die an die jeweiligen Durchmesser der zugeordneten ersten Mitnahmeausnehmungen und zweiten Mitnahmeausnehmungen angepasst sind. Dies erlaubt eine kompakte Gestaltung, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung rückt jeweils eine Mitnahmeklaue der ersten Gruppe von Mitnahmeklauen in eine Mitnahmeausnehmung der ersten Gruppe von Mitnahmeausnehmungen ein, wobei jeweils eine Mitnahmeklaue der zweiten Gruppe von Mitnahmeklauen in eine Mitnahmeausnehmung der zweiten Gruppe von Mitnahmeausnehmungen einrückt.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit erfolgt die Momentenübertragung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite im eingerückten Zustand in einer ersten Drehrichtung über die ersten Mitnahmeklauen und in einer zweiten Drehrichtung über die zweiten Mitnahmeklauen.
  • Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Drehmitnahme und Momentenübertragung bei der Kupplungseinheit jeweils über voneinander abgewandte Flanken der ersten Mitnahmeklauen und der zweiten Mitnahmeklauen. Mit anderen Worten sind also die Lücken (Mitnahmeausnehmungen) und Zähne (Mitnahmeklauen) derart gestaltet, dass unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung nur eine Einrückkonfiguration möglich ist. Diese Einrückkonfiguration erlaubt ein geringes Drehspiel, bei Bewegungsumkehr erfolgt jedoch ein Wechsel der jeweils das Moment übertragenen Flanken zwischen den ersten Mitnahmeklauen und den zweiten Mitnahmeklauen.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung sind die ersten Mitnahmeklauen und die zweiten Mitnahmeklauen hinsichtlich ihrer Momentenübertragungskapazität ähnlich gestaltet.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit erfolgt die Momentenübertragung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite im eingerückten Zustand in einer ersten Drehrichtung und in einer zweiten Drehrichtung über dieselbe Gruppe von Mitnahmeklauen, wobei die Momentenübertragung über einander abgewandte Flanken der Mitnahmeklauen erfolgt.
  • Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Drehmitnahme und Momentenübertragung über einander abgewandte Flanken ein und derselben Gruppe von Mitnahmeklauen. Beispielhaft handelt es sich um die zweite Gruppe der Mitnahmeklauen. Die ersten Mitnahmeklauen der Primärseite, die ersten Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite sowie die zweiten Mitnahmeklauen der Primärseite und die zweiten Mitnahmeausnehmungen der Sekundärseite sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart gestaltet, dass es zwei Einrückkonfiguration gibt, die drehrichtungsabhängig eingenommen werden. Mit anderen Worten gibt es also bei Vorwärtsfahrt eine andere Einrückkonfiguration als bei Rückwärtsfahrt. Dies erlaubt, dass stets nur eine Gruppe von Mitnahmeklauen, beispielsweise die zweiten Mitnahmeklauen, für die Drehmitnahme und Momentenübertragung genutzt wird. Folglich kann diese Gruppe von Mitnahmeklauen spezifisch an die zu erwartende Belastung angepasst sein.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst dies, dass die zweiten Mitnahmeklauen in Bezug auf die zugeordneten zweiten Mitnahmeausnehmungen in einer ersten Drehrichtung eine Position einnehmen, bei der eine erste Flanke der zweiten Mitnahmeklauen an eine erste Gegenflanke der Mitnahmeausnehmungen anstößt, und dass die zweiten Mitnahmeklauen in Bezug auf die zugeordneten zweiten Mitnahmeausnehmungen in einer zweiten Drehrichtung eine Position einnehmen, bei der eine gegenüberliegende, zweite Flanke der zweiten Mitnahmeklauen an eine der ersten gegen Flanke gegenüberliegende zweite Gegenflanke der Mitnahmeausnehmungen anstößt.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit rücken die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen und die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen in eine einzige Gruppe von Mitnahmeausnehmungen ein. Bei dieser Ausgestaltung bilden folglich die Mitnahmeausnehmung hinreichend breite Lücken, so dass dort sowohl eine erste Mitnahmeklaue als auch eine zweite Mitnahmeklaue Platz finden.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit sind die Mitnahmeausnehmungen an einer Stirnseite oder Konusfläche des Mitnahmekörpers angeordnet.
  • Bei Anordnung der (einzigen Gruppe von) Mitnahmeausnehmungen an einer Stirnseite ist es vorstellbar, dass die ersten Mitnahmeklauen als sich axial vom ersten Ring aus in Richtung auf die Mitnahmeausnehmungen erstreckende Mitnahmeklauen gestaltet sind. Gleichermaßen können die zweiten Mitnahmeklauen als sich radial vom zweiten Ring aus nach ihnen erstreckende Mitnahmeausnehmungen gestaltet sein. Mit anderen Worten ragen gemäß dieser Ausgestaltung die ersten Mitnahmeklauen im eingerückten Zustand durch den zweiten Ring der zweiten Mitnahmeklauen hindurch.
  • In ähnlicher Weise erlaubt auch die Anordnung der Mitnahmeausnehmungen an einer Konusfläche des Mitnahmekörpers eine kompakte Gestaltung. Die Konusfläche des Mitnahmekörpers ist in Richtung auf die Primärseite verjüngt. Auch bei einem mit einer Konusfläche versehenen Mitnahmekörper ist es vorstellbar, dass sich die ersten Mitnahmeklauen im Wesentlichen axial in Richtung auf den Mitnahmekörper erstrecken, und dass sich die zweiten Mitnahmeklauen im Wesentlichen radial nach innen erstrecken. Auf diese Weise können sowohl die ersten Mitnahmeklauen als auch die zweiten Mitnahmeklauen gemeinsam in die Mitnahmeausnehmungen einrücken.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit bilden zumindest zwei einander benachbarte Mitnahmeklauen, von denen eine der Gruppe der ersten Mitnahmeklauen und die andere der Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen zugehörig ist, ein Paar, wobei die benachbarten Mitnahmeklauen insbesondere im eingerückten Zustand gemeinsam in einer Mitnahmeausnehmung der Sekundärseite positionierbar sind. Im eingerückten Zustand gibt es eine gemeinsame Schnittebene durch die Mitnahmeausnehmungen sowie die erste Gruppe der Mitnahmeklauen und die zweite Gruppe der Mitnahmeklauen, wobei die Schnittebene senkrecht zu einer zentralen Achse durch die Kupplungseinheit orientiert ist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weisen die Mitnahmeklauen zumindest teilweise im Bereich ihrer der Sekundärseite zugewandten Endabschnitte Flanken auf, die gegenüber einer jeweiligen Betätigungsrichtung der Mitnahmeklauen geneigt sind.
  • Die geneigten Flanken können zumindest den Vorgang des Einrückens oder den Vorgang des Ausrückens vereinfachen. Geneigte Flanken können zu einer teilweise verjüngten Einrückkontur der ersten Mitnahmeklauen und/oder der zweiten Mitnahmeklauen führen. Alternativ oder zusätzlich können geneigte Flanken beim Entkoppeln bei einem Drehzahlunterschied bei Kontakt mit Gegenflanken der Sekundärseite eine Kraftkomponente erzeugen, die die zweiten Mitnahmeklauen und/oder die ersten Mitnahmeklauen in Richtung auf die Primärseite drängt. Dies kann die Robustheit und Sicherheit der Betätigung erhöhen, insbesondere beim Ausrücken (Öffnen der Kupplung).
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Kupplungseinheit weisen im Falle benachbarter Mitnahmeklauen, die jeweils ein Paar bilden, die Mitnahmeklauen eines Paares im Bereich ihrer der Sekundärseite zugewandten Endabschnitte einander zugewandte Flanken auf, die gegenüber einer jeweiligen Betätigungsrichtung der Mitnahmeklauen geneigt sind. Auf diese Weise kann sich eine Unterstützung bei der Ausrückbewegung (Öffnen der Kupplung) und gegebenenfalls sogar eine Vereinfachung der Einrückbewegung (Schließen der Kupplung) ergeben. Die beiden geneigten Flanken bilden beispielhaft ein V zwischen den benachbarten ersten Mitnahmeklauen und zweiten Mitnahmeklauen.
  • In beispielhaften Ausgestaltungen ist eine Steuereinheit vorgesehen, die den Schaltvorgang der Kupplungseinheit steuert. Die Steuereinheit steuert den Aktuator an, der die Schaltbewegung auslöst, beispielsweise durch mittelbare oder unmittelbare Einwirkung auf die ersten Mitnahmeklauen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Steuerung mit Antrieben, Bremsen, weiteren Kupplungen, Antriebskomponenten, Komponenten der Fahrdynamikregelung (elektronische Stabilitätskontrolle, Antiblockiersystem, Antriebsschlupfregelung, elektronische Bremskraftverteilung und dergleichen) und weiteren Komponenten zusammenwirkt, die ihrerseits mittelbar oder unmittelbar auf die Primärseite und/oder die Sekundärseite einwirken. Dies kann dazu genutzt werden, um ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis/Drehzahlverhältnis zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zu erzeugen.
  • Beispielhaft kann für einen Schaltvorgang ein Zustand angestrebt werden, bei dem die Primärseite und die Sekundärseite mit ähnlicher Drehzahl rotieren, wobei jedoch wahlweise die Primärseite oder die Sekundärseite gezielt etwas schneller rotiert als die jeweils andere Seite. Dies kann fallweise das Schließen der Kupplung (Einkoppeln) oder das Öffnen der Kupplung (Entkoppeln) unterstützen. Auf diese Weise kann die unmittelbar auf die Kupplung einwirkende Steuerungstechnik relativ einfach gestaltet sein, beispielhaft ist ein einziger Aktuator vorgesehen, der der Kupplung direkt zugeordnet ist.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die schaltbare Kupplungseinheit einem Differential (Ausgleichsgetriebe) zugeordnet. Beispielhaft trennt die schaltbare Kupplungseinheit bei Bedarf das Differentialnest (Mitnahmekörper) von einem Antriebsrad des Differentials. Das Differentialnest kann auch als Differentialkorb bezeichnet werden.
  • Beispielhaft ist die Primärseite der Kupplungseinheit dem Antriebsrad des Differentials zugeordnet. Beispielsweise ist die Sekundärseite dem Differentialnest zugeordnet.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein als Differential gestaltetes Ausgleichsgetriebe, mit einem Antriebsrad, das mit einem Differentialnest gekoppelt ist, wobei das Ausgleichsgetriebe eine schaltbare Kupplungseinheit gemäß zumindest einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen umfasst, wobei die Primärseite dem Antriebsrad des Differentials und die Sekundärseite dem Differentialnest zugeordnet ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
    • 1: eine schematisch stark vereinfachte Draufsicht auf ein Fahrzeug zur Veranschaulichung von Antriebskomponenten;
    • 2: eine weitere schematisch stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer angetriebenen Achse eines Fahrzeugs;
    • 3: eine weitere schematische Ansicht einer angetriebenen Achse eines Fahrzeugs, die ein schaltbares Differential umfasst;
    • 4: eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer Ausführungsform einer schaltbaren Kupplungseinheit;
    • 5: eine explodierte, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Kupplungseinheit gemäß 4;
    • 6: eine geschnittene Seitenansicht der Kupplungseinheit gemäß den 4 und 5;
    • 7 und 8:
      • vergrößerte Teilansichten der Kupplung seit gemäß 6 in einem ausgerückten Zustand (7) und einem eingerückten Zustand (8);
    • 9: eine weitere perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der Kupplungseinheit gemäß den 4-8, bei einer ersten Drehrichtung;
    • 10: eine weitere perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der Kupplungseinheit gemäß den 4-8, bei einer zweiten Drehrichtung;
    • 11: eine explodierte, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit;
    • 12: eine weitere perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht der Kupplungseinheit gemäß 11, zur Veranschaulichung einer ersten und einer zweiten Drehrichtung;
    • 13: eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit;
    • 14: eine explodierte, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Kupplungseinheit gemäß 13;
    • 15 eine explodierte, teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit;
    • 16: eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kupplungseinheit gemäß 15;
    • 17: eine geschnittene, frontale Teilansicht der Kupplungseinheit gemäß 16 entlang der Linie XVII-XVII in 16;
    • 18-21:
      • mehrere schematisch stark vereinfachte Teilansichten zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit, bei einem Einrückvorgang;
    • 22-25:
      • mehrere schematisch stark vereinfachte Teilansichten zur weiteren Veranschaulichung der Kupplungseinheit gemäß den 18-21, bei einem Ausrückvorgang;
    • 26: eine weitere schematisch stark vereinfachte Teilansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit;
    • 27: eine weitere schematisch stark vereinfachte Teilansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit; und
    • 28: eine weitere schematisch stark vereinfachte Teilansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungseinheit.
  • 1 zeigt anhand einer schematisch stark vereinfachten Draufsicht ein insgesamt mit 10 bezeichnet das Fahrzeug. Beispielhaft handelt es sich bei dem Fahrzeug 10 um ein Radfahrzeug. Beispielhaft handelt es sich im einen Personenkraftwagen oder ein leichtes Nutzfahrzeug. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Radfahrzeug mit zwei Achsen. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrgestell 12. Ferner ist ein Antriebsstrang 14 vorgesehen, der wahlweise mit einer Vorderachse 18 und/oder einer Hinterachse 20 koppelbar ist. Je nach gewählter Konfiguration kann das Fahrzeug 10 ausschließlich über die Vorderachse 18, ausschließlich über die Hinterachse 20 und kombiniert sowohl über die Vorderachse 18 als auch die Hinterachse 20 angetrieben werden. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen.
  • Der Vorderachse 18 ist ein Differential 22 zugeordnet. Der Hinterachse 20 ist ein Differential 24 zugeordnet. Die Differentiale 22, 24 können auch als Differentialgetriebe oder Ausgleichsgetriebe bezeichnet werden. Ein Differential umfasst beispielsweise einen Eingang (Antriebswelle) und zwei Ausgänge (rechtes Rad, linkes Rad). Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Gerade bei Fahrzeugen 10 mit Allradantrieb und/oder einer Mehrzahl von Antriebsmotoren (verbrennungsmotorisch oder elektromotorisch) sind gegebenenfalls komplexere Mechanismen und Getriebe zur Kopplung der Antriebe vorgesehen.
  • Der Antriebsstrang 14 umfasst einen Verbrennungsmotor 30 (hier quer eingebaut). Der Verbrennungsmotor 30 ist im Ausführungsbeispiel über eine Kupplung 32 mit dem Differential 22 gekoppelt. Es versteht sich, dass dem Verbrennungsmotor 30 und der Kupplung 32 üblicherweise ein Getriebe zu Bereitstellung einer gewünschten Übersetzung zwischengeschaltet ist. Der Verbrennungsmotor 30 wird durch einen Treibstofftank 34 mit Treibstoff (Benzin, Diesel, synthetischer Kraftstoff oder dergleichen) versorgt.
  • Der Verbrennungsmotor 30 ist ferner mit einer Batterie 38 (Energiespeicher) gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 30 mechanisch mit einem Generator 40 gekoppelt, der beim Betrieb des Verbrennungsmotors 30 die Batterie 38 mit Energie speisen kann. Auch zwischen den Verbrennungsmotor 30 und dem Generator 40 kann eine Kupplung vorgesehen sein (in 1 nicht gezeigt). Es versteht sich, dass die Batterie 38 auch extern über das stationäre Stromnetz gespeist/geladen werden kann, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Die Batterie 38 speist im Ausführungsbeispiel über eine Versorgungsleitung 48 einen der Vorderachse 18 zugeordneten Elektromotor 44 und einen der Hinterachse 20 zugeordneten Elektromotor 46. Die Elektromotoren 44, 46 können wahlweise angesteuert werden. Im Ausführungsbeispiel gibt es zwischen der Vorderachse 18 und der Hinterachse 20 keine mechanische Kopplung (im Sinne einer Kardanwelle oder dergleichen). Stattdessen kann beispielsweise ein Allradantrieb durch Nutzung der Mehrzahl von Motoren 30, 44, 46 über eine Antriebssteuerung 56 bewirkt werden.
  • Der Elektromotor 44 ist im Ausführungsbeispiel über eine Kupplung 52 mit dem Differential 22 der Vorderachse 18 gekoppelt. Der Elektromotor 46 ist im Ausführungsbeispiel über eine Kupplung 54 mit dem Differential 24 der Hinterachse 20 gekoppelt. Beim Betrieb des Fahrzeugs 10 können zumindest die Kupplungen 32, 52, 54 gezielt durch die Antriebssteuerung 56 geschaltet werden, um die Motoren 30, 44, 46 anzukoppeln oder abzukoppeln. Auf diese Weise können diverse Antriebskomponenten des Antriebsstrang 14 gekoppelt werden. Dies kann beispielsweise die Reibung durch Vermeidung von Schubbetrieb reduzieren (Schubabschaltung). Ähnliches kann bei Nutzung lediglich einer der Achsen 18, 20 zum Antrieb (statt Allradantrieb) erfolgen, wenn Antriebskomponenten der nicht genutzten Achse entkoppelt sind. Umgekehrt können beispielsweise zu Zwecken der Rekuperation Antriebskomponenten gezielt angekoppelt werden. Ähnliches ist vorstellbar zur Aktivierung bestimmter Fahrmodi durch die Antriebssteuerung 56. Auch im Rahmen der Fahrdynamiksteuerung sind Schaltvorgänge bei den Kupplungen 32, 52, 54 vorstellbar.
  • 2 veranschaulicht anhand einer schematisch stark vereinfachten Darstellung eine Ausgestaltung eines Abschnitts eines Antriebsstrangs 14. Im Ausführungsbeispiel ist eine Hinterachse 20 eines Fahrzeugs gezeigt. Der Hinterachse 20 ist ein Differential 24 zugeordnet. Ein Elektromotor 46 ist zum Antrieb der Hinterachse 20 vorgesehen. Die Hinterachse 20 umfasst Räder 58, 60, die auch als rechtes und linkes Rad bezeichnet werden können. Das Differential 24 ist über eine Antriebswelle 62 mit dem Rad 58 und eine weitere Antriebswelle 64 mit dem Rad 60 gekoppelt.
  • Der Elektromotor 46 ist über eine Kraftübertragung 66 mit einem dem Differential 24 zugeordneten Antriebsrad 68 gekoppelt. Die Kraftübertragung 66 kann eine oder mehrere Getriebestufen umfassen. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Kraftübertragung 66 ein Ritzel 70, das mit dem Antriebsrad 68 kämmt. Ferner ist eine Kupplung oder Schaltkupplung 72 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel dem Antriebsrad 68 und dem Differential 24 zwischengeordnet ist. Auf diese Weise kann eine schaltbare Kopplung zur Drehmitnahme zwischen dem Elektromotor 46 und dem Differential 24 und folglich der Achse 20 bereitgestellt werden.
  • Auf Basis von 2 veranschaulicht 3 mit einem anderen Detaillierungsgrad die Gestaltung einer Ausführungsform des Differentials 24 der Achse 20.eine Kraftübertragung 66 mündet in ein Ritzel 70, das mit einem Antriebsrad 68 kämmt. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 bilden das Ritzel 70 und das Antriebsrad 68 eine Kegelradstufe. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist hingegen eine Stirnradstufe angedeutet. Andere Mechanismen sind denkbar.
  • Das Antriebsrad 68 ist über eine Kupplung oder Schaltkupplung 72 mit einem Umlaufträger 76 des Differentials gekoppelt. Der Umlaufträger 76 kann auch als Differentialnest bzw. Differentialkorb bezeichnet werden. Der Umlaufträger 76 kann um die Achse 20 rotieren, wenn er über das Antriebsrad 68 angetrieben wird. Im Ausführungsbeispiel trägt der Umlaufträger 76 Kegelräder 80 (Umlaufräder), die am Umfang des Umlaufträgers 76 drehbar gelagert sind. Die Kegelräder 80 greifen in Kegelräder 84 ein, deren Drehachsen konzentrisch zur Achse 20 bzw. zu den Antriebswellen 62, 64 orientiert sind. Die Achsen der Kegelräder 80 und 84 sind beispielhaft orthogonal zueinander orientiert. Die Kegelrädern 84 sind mit den Antriebswellen 62, 64 gekoppelt, um die Räder 58, 60 anzutreiben. Das Differential 24 sorgt für eine günstige Kraftverteilung und Momentenverteilung, auch bei voneinander abweichenden Drehzahlen der Räder 58, 60. Es versteht sich, dass das Differential 24 auch anderweitig gestaltet sein kann.
  • Zwischen dem Antriebsrad 68 und dem Umlaufträger 76 ist im Ausführungsbeispiel eine Schaltkupplung 72 vorgesehen, die das Antriebsrad 68 und den Umlaufträger 76 bedarfsweise zur Drehmitnahme koppelt oder diese voneinander entkoppelt. Zur Steuerung der Schaltkupplung 72 ist ein Aktuator 90 vorgesehen, der über eine Steuerleitung 94 mit einer Steuereinheit 92 verbunden ist. Die Steuereinheit 92 kann als Bestandteil der Antriebssteuerung 56 (1) ausgebildet sein. Beispielhaft ist der Aktuator 90 dazu ausgestaltet, Elemente der Schaltkupplung 72 axial zu verlagern, um die Kupplung 72 zu schalten. Ein entsprechender Steuerimpuls wird durch die Steuereinheit 92 erzeugt.
  • Die 1-3 veranschaulichen denkbare Anwendungsfälle für Schaltkupplungen bei Fahrzeugen, ohne in dieser Hinsicht einschränkend zu sein. Dies umfasst beispielsweise die Integration von Schaltkupplungen in Differentiale. Es versteht sich jedoch, dass Schaltkupplungen auch anderweitig zur Kopplung und Entkopplung von Antriebskomponenten nutzbar sind. Daher sind Anwendungen offenbarungsgemäßer Schaltkupplungen auch ohne Kopplung mit einem Differential vorstellbar.
  • Mit Bezugnahme auf die 4-10 wird eine beispielhafte Ausführungsform einer insgesamt mit 100 bezeichneten schaltbaren Kupplungseinheit veranschaulicht. Die Kupplungseinheit 100 kann in der grundsätzlich zuvor im Zusammenhang mit den 1-3 beschriebenen Weise beim Antriebsstrang 14 des Fahrzeugs 10 zum Einsatz kommen, um dort Antriebskomponenten bedarfsweise anzukoppeln oder abzukoppeln.
  • Die Kupplungseinheit 100 weist eine Primärseite 102 und eine Sekundärseite 104 auf. Die Primärseite 102 dient in beispielhaften Ausgestaltungen als Antriebsseite. Die Sekundärseite 104 dient in beispielhaften Ausgestaltungen als Abtriebsseite. Wie zuvor schon dargelegt, ist diese Zuordnung jedoch nicht obligatorisch und dient stattdessen primär zur Veranschaulichungszwecken.
  • Die Primärseite 102 und die Sekundärseite 104 der Kupplungseinheit 100 können zur Drehmitnahme miteinander gekoppelt werden. Die Drehmitnahme erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im gekoppelten Zustand im Wesentlichen formschlüssig, also im Wesentlichen schlupffrei. Die Kupplungseinheit 100 ist schaltbar.
  • Die Primärseite 102 umfasst einen Kranz 108, der im Ausführungsbeispiel ein Flanschteil 110 und ein als Antriebsrad (vergleiche Bezugszeichen 68 in 2 und 3) dienendes Zahnrad 112 umfasst. Ferner ist ein Flanschteil 114 vorgesehen. Die Flanschteile 110 und 114 sind voneinander abgewandt. Bei der beispielhaften Integration der Kupplungseinheit 100 in ein Differential (vergleiche das Differential 24 in 3) werden die Ausgänge (Antriebswellen) des Differentials durch die Flanschteile 110, 114 hindurchgeführt. Dies ist nicht einschränkend zu verstehen.
  • Der Sekundärseite 104 der Kupplungseinheit 100 ist ferner ein Mitnahmekörper 116 zugeordnet. Bei der beispielhaften Integration der Kupplungseinheit 100 in ein Differential wird der Mitnahmekörper 116 durch den Umlaufträger (vergleiche Bezugszeichen 76 in 3) gebildet oder ist mit diesem verbunden. Der Mitnahmekörper 116 ist im Ausführungsbeispiel glockenartig oder tassenartig gestaltet. Daher rührt die Bezeichnung als Differentialnest oder Differentialkorb für solche Ausgestaltungen des Mitnahmekörpers 116. Mit 118 ist eine zentrale Achse durch die Kupplungseinheit 100 bezeichnet. Der Mitnahmekörper 116 trägt beispielhaft einen oder mehrere Sitze 120 zur Aufnahme sogenannter Umlaufräder (vergleiche die Kegelräder 80 in 3).
  • Auf Basis der teilweise geschnittenen perspektivischen Darstellung der Kupplungseinheit 100 im zusammengebauten Zustand veranschaulicht 5 anhand einer teilweise geschnittenen explodierten perspektivischen Darstellung die Detailgestaltung der Kupplungseinheit 100. Die Kupplungseinheit 100 umfasst einen ersten Ring 124 und einen zweiten Ring 126, die im Ausführungsbeispiel im Kranz 108 gelagert sind. Der Ring 124 und der zweite Ring 126 können axial entlang der Achse 118 verfahren werden. Der erste Ring 124 trägt eine Drehmitnahmekontur 130. Der zweite Ring 126 trägt eine Drehmitnahmekontur 132. Am Kranz 108 ist eine Gegenkontur 134 ausgebildet. Die Drehmitnahmekonturen 130, 132 sind beispielhaft als Außenverzahnung ausgebildet. Die Gegenkontur 134 umfasst beispielhaft eine daran angepasste Innenverzahnung. Auf diese Weise sind der erste Ring 124 und der zweite Ring 126 drehfest aber axial verschieblich an der Gegenkontur 134 im Kranz 108 aufgenommen. Die Drehmitnahmekonturen 130, 132 und die Gegenkontur 134 können beispielhaft auch als Keilwellengeometrien gestaltet sein. Andere Gestaltungen sind denkbar. Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 sind die Die Drehmitnahmekonturen 130, 132 ähnlich oder identisch gestaltet. Daher können beide Ringe 124, 126 mit ihren Drehmitnahmekonturen 130, 132 in ein und dieselbe Gegenkontur 134 eingreifen.
  • 5 veranschaulicht ferner einen oder mehrere Betätigungsabschnitte 138 am ersten Ring 124, vergleiche hierzu auch 7 und 8. Es handelt sich beispielhaft um Dome oder Erhebungen, die von der Sekundärseite 104 abgewandt sind und sich durch Öffnungen 140 im Kranz 108 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind vier Betätigungsabschnitte um den Umfang des ersten Rings 124 verteilt angeordnet. Die Betätigungsabschnitte 138 dienen zur Krafteinleitung bzw. Bewegung des ersten Rings 124 durch einen Aktuator (vergleiche den Aktuator 90 in 3). Auf diese Weise kann die Kupplungseinheit 100 geschaltet (geschlossen und geöffnet) werden. Es ist vorstellbar, dass ein Aktuator schiebend und gegebenenfalls auch ziehend an die Betätigungsabschnitte 138 angreift.
  • Zwischen dem ersten Ring 124 und dem zweiten Ring 126 ist zumindest ein erstes Vorspannelement 144 angeordnet. Zwischen dem zweiten Ring 126 und dem Flanschteil 114 ist zumindest ein zweites Vorspannelement 146 angeordnet. Das zumindest eine zweite Vorspannelement 146 ist im Ausführungsbeispiel zwischen einer Stirnseite des zweiten Rings 126 und einer gegenüberliegenden Anlagefläche 148 am Flanschteil 114 angeordnet. Das zumindest eine erste Vorspannelement 144 ist zwischen einander zugewandten Stirnseiten des ersten Rings 124 und des zweiten Rings 126 angeordnet. Das zumindest eine erste Vorspannelement 144 kann den ersten Ring 124 und den zweiten Ring 126 auseinanderdrängen. Das zumindest eine zweite Vorspannelement 146 kann das Flanschteil 114 und den zweiten Ring 126 auseinanderdrängen.
  • Das zumindest eine erste Vorspannelement 144 und das zumindest eine zweite Vorspannelement 146 dienen bedarfsweise als Energiespeicher. Das zumindest eine erste Vorspannelement 144 ist im Ausführungsbeispiel als eine oder mehrere Wellfedern 152 gestaltet. Das zumindest eine zweite Vorspannelement 146 ist im Ausführungsbeispiel als eine oder mehrere Wellfedern 154 gestaltet. Im montierten Zustand ( 4) stützt sich das zumindest eine zweite Vorspannelement 146 im gezeigten Ausführungsbeispiel am Flanschteil 114 ab. Ausgehend von einer dortigen Anlagefläche 148 folgen in Richtung auf die Primärseite 104 das zumindest eine zweite Vorspannelement 146, der zweite Ring 126, das zumindest eine erste Vorspannelement 144 und der erste Ring 124. Auf diese Weise kann auch ein etwaiges Axialspiel des ersten Rings 124 und des zweiten Rings 126 reduziert werden.
  • Der erste Ring 124 trägt erste Mitnahmeklauen 160. Der zweite Ring 126 trägt zweite Mitnahmeklauen 162. Die Mitnahmeklauen 160, 162 werden auch als primärseitige Mitnahmeklauen bezeichnet. Die ersten Mitnahmeklauen 160 sind abwechselnd mit ersten Mitnahmeausnehmungen 164 angeordnet. Die zweiten Mitnahmeklauen 162 sind abwechselnd mit zweiten Mitnahmeausnehmungen 166 angeordnet. Die Mitnahmeausnehmungen 164, 166 können auch als primärseitige Mitnahmeausnehmungen bezeichnet werden.
  • Am Mitnahmekörper 116 sind im Ausführungsbeispiel erste Mitnahmeklauen 170 und zweite Mitnahmeklauen 172 angeordnet, die als sekundärseitige Mitnahmeklauen bezeichnet werden können. Die ersten Mitnahmeklauen 170 sind abwechselnd mit ersten Mitnahmeausnehmungen 174 angeordnet. Die zweiten Mitnahmeklauen 172 sind abwechselnd mit zweiten Mitnahmeausnehmungen 176 angeordnet. Die Mitnahmeausnehmungen 174, 176 können auch als sekundärseitige Mitnahmeausnehmungen bezeichnet werden.
  • Im Ausführungsbeispiel sind die Mitnahmeklauen 160 und die zugehörigen Mitnahmeausnehmungen 164 des ersten Rings 124 an einem Innenumfang 180 des ersten Rings 124 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die Mitnahmeklauen 162 und die zugehörigen Mitnahmeausnehmungen 166 des zweiten Rings 126 an einem Innenumfang 182 des zweiten Rings 126 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die ersten Mitnahmeklauen 170 und die zugehörigen ersten Mitnahmeausnehmungen 174 des Mitnahmekörpers 116 an einer Stirnfläche 184 des Mitnahmekörpers 116 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die zweiten Mitnahmeklauen 172 und die zugehörigen zweiten Mitnahmeausnehmungen 166 des Mitnahmekörpers 116 an einem Außenumfang 186 des Mitnahmekörpers 116 angeordnet.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1-10 können die ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 160 in die ersten sekundärseitigen Mitnahmeausnehmungen 174 einrücken. Ferner können die zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 162 in die zweiten sekundärseitigen Mitnahmeausnehmungen 176 einrücken. Im jeweils eingerückten Zustand ist die Kupplungseinheit 100 geschlossen und zur Drehmitnahme befähigt. Im jeweils ausgerückten Zustand ist die Kupplungseinheit 100 geöffnet.
  • Mit Bezugnahme auf die 6-8 wird die Funktionsweise der Kupplungseinheit 100 veranschaulicht. 6 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht, wobei mit VII und VIII gekennzeichnete Bereiche in den 7 und 8 vergrößert dargestellt sind. 7 zeigt den ausgerückten Zustand (Kupplungseinheit 100 geöffnet), bei dem die Primärseite 102 und die Sekundärseite 104 getrennt und relativ zueinander drehbar sind. 8 zeigt den eingerückten Zustand (Kupplungseinheit 100 geschlossen), bei dem die Primärseite 102 und die Sekundärseite 104 zur gemeinsam Rotation und Momentenübertragung verbunden sind. In den 7 und 8 sind die Vorspannelemente 144, 146 beispielhaft als Tellerfederpakete oder Tellerfedern 156, 158 gestaltet (nicht maßstabsgetreu dargestellt).
  • In 7 ragt der Betätigungsabschnitt 138 des ersten Rings 124 in Richtung auf die Primärseite 102 aus dem Kranz 108 heraus. 8 zeigt demgegenüber, dass der Betätigungsabschnitt 138 in Richtung auf die Sekundärseite 104 bewegt wurde und folglich zumindest teilweise in Richtung auf die Sekundärseite 102 bzw. Mitnahmekörper 116 in die Öffnung 140 im Kranz 108 eingefahren ist.
  • Der erste Ring 124 und der zweite Ring 126 sitzen mit ihrer jeweiligen Drehmitnahmekontur 130, 132 drehfest in der Gegenkontur 134 am Innenumfang des Kranzes 108 der Primärseite 102. Es gibt also zwischen dem ersten Ring 124, dem zweiten Ring 126 und dem Kranz 108 mit Zahnrad 112 abgesehen von etwaigem minimalen Drehspiel keine Relativrotation. Im geöffneten Zustand der Kupplung (7) besteht keine Kopplung zur Drehmitnahme zwischen der Primärseite 102 (erster Ring 124, zweiter Ring 126) und der Sekundärseite 104 (Mitnahmekörper 116). Es ist also eine Relativrotation zwischen der Primärseite 102 und der Sekundärseite 104 möglich.
  • In den vergrößerten Teilansichten der 7 und 8 sind die Vorspannelemente 144, 146 lediglich symbolhaft als Tellerfedern 156, 158 dargestellt. In dieser Hinsicht unterscheiden sich die 7 und 8 von den 5 und 6 (mit den Wellfedern 152, 154). 8 zeigt den eingerückten Zustand. Im eingerückten Zustand sind der erste Ring 124 und der zweite Ring 126 in Richtung auf den Mitnahmekörper 116 verlagert. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel aufgrund einer Betätigung durch einen in den 6-8 nicht gezeigten Aktuator, der auf die Betätigungsabschnitte 138 einwirkt. Im eingerückten Zustand sind die Mitnahmeklauen 160 des Rings 124 in die Mitnahmeausnehmungen 172 des Mitnahmekörpers 116 eingerückt. Im eingerückten Zustand sind die Mitnahmeklauen 162 des zweiten Rings 126 in die Mitnahmeausnehmungen 174 des Mitnahmekörpers 116 eingerückt.
  • Die axiale Bewegung der Ringe 124, 126 ist über die Vorspannelemente 144, 146 miteinander gekoppelt. Das Vorspannelement 144 sitzt zwischen den Ringen 124, 126. Das Vorspannelement 146 sitzt zwischen dem zweiten Ring 126 und einem Anschlag (vergleiche Anlagefläche 148 in 5). Das Vorspannelement 146 sorgt dafür, dass der zweite Ring 126 in Richtung auf die Primärseite 104 verlagert wird, wenn der erste Ring 124 durch den (nicht gezeigten) Aktuator in Richtung auf die Primärseite 104 verlagert wird.
  • Die 9 und 10 zeigen zwei Betriebszustände der Kupplungseinheit 100, wobei die Kupplungseinheit 100 in beiden Betriebszuständen geschlossen ist. In 9 veranschaulicht ein gekrümmter Pfeil 190 die Drehrichtung (hier: Uhrzeigersinn). In 10 veranschaulicht ein gekrümmter Pfeil 192 die Drehrichtung (hier: Gegenuhrzeigersinn). Sowohl in 9 als auch in 10 sind der erste Ring 124 und der zweite Ring 126 eingerückt, es besteht jeweils eine Kopplung zwischen der Primärseite 102 und der Sekundärseite 104 zur Drehmitnahme. Ein Aspekt des gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Momentenübertragung in beiden Fällen über die Mitnahmeklauen 162 des zweiten Rings 126.
  • Bei einer Drehung der geschlossenen Kupplungseinheit 100 in 9 in der Drehrichtung 190 (Uhrzeigersinn) wirken die Mitnahmeklauen 162 des Rings 126 auf Flanken der Mitnahmeklauen 172 des Mitnahmekörpers 116, die den Mitnahmeklauen 162 zugewandt sind. Auch bei der Drehung der geschlossenen Kupplungseinheit 100 in 10 in der Drehrichtung 192 (Gegenuhrzeigersinn) wirken die Mitnahmeklauen 162 des Rings 126 auf Flanken der Mitnahmeklauen 172 des Mitnahmekörpers 116, die den Mitnahmeklauen 162 zugewandt sind. Die jeweiligen Mitnahmeklauen 160 des ersten Rings 124 kommen bei der jeweils gegebenen Drehrichtung 190, 192 gerade nicht in einen Kontakt (zur Übertragung wesentlicher Anteile des Drehmoments) Flanken der Mitnahmeklauen 170 des Mitnahmekörpers 116, die den Mitnahmeklauen 160 in der Drehrichtung 190, 192 jeweils zugewandt sind. Wenn primär die Mitnahmeklauen 162, 172 zur Bewegungsmitnahme und Momentenübertragung genutzt werden, können diese entsprechend ausgelegt (verstärkt) sein.
  • Die anhand der 9 und 10 veranschaulichte die Gestaltung macht es erforderlich, dass bei einem Wechsel der Drehrichtung 190, 192 die Kupplungseinheit 100 zunächst geöffnet werden sollte um dann in der neuen Zuordnung wieder geschlossen zu werden. Auf diese Weise kann sich die günstige Positionierung der Mitnahmeklauen 162 des zweiten Rings 126 in Bezug auf die Mitnahmeklauen 172 des Mitnahmekörpers 116 ergeben.
  • Beim Einrücken der Ringe 124, 126 der Primärseite 102 in Richtung auf den Mitnahmekörper 116 der Sekundärseite 104 rücken zunächst die Mitnahmeklauen 160 des ersten Rings 124 in die zugeordneten Mitnahmeausnehmungen 174 (5) zwischen den Mitnahmeklauen 170 ein. Bei der jeweils gegebenen Drehrichtung 190, 192 erfolgt sodann bei einer (kleinen) Relativrotation wischen Primärseite 102 und Sekundärseite 104 die gewünschte Ausrichtung, damit die weiteren Mitnahmeklauen 162 des zweiten Rings 126 mit dem beabsichtigten Versatz in Bezug auf die Mitnahmeklauen 172 des Mitnahmekörpers 126 einrücken können. Dies umfasst bedarfsweise eine gezielte Beeinflussung der aktuellen Winkelgeschwindigkeit (Drehzahlen) der Primärseite 102 und der Sekundärseite 104.
  • Auf Basis der 4-10 und insbesondere im Vergleich zu den 9 und 10 zeigen die 11 und 12 eine weitere Kupplungseinheit 200, die grundsätzlich ähnlich gestaltet ist. Nachfolgend wird daher in erster Linie auf Unterschiede zur Kupplungseinheit 100 gemäß den 4-10 eingegangen.
  • Die Kupplungseinheit 200 umfasst eine Primärseite 202 und eine Sekundärseite 204. Die Primärseite 202 umfasst ein Flanschteil 210. Ferner ist ein hiervon abgewandtes Flanschteil 214 vorgesehen. Eine Achse 218 definiert ein Zentrum bzw. eine Drehachse der Kupplungseinheit 200. Der Sekundärseite 204 ist ein Mitnahmekörper 216 zugeordnet. Die Primärseite 202 trägt einen ersten Ring 224 und einen zweiten Ring 226. Der erste Ring 224 weist eine Mehrzahl von Betätigungsabschnitten 238 (12) auf, die vorstehend bereits in Zusammenhang mit der Kupplungseinheit 100 veranschaulicht wurden. Zwischen dem ersten Ring 224 und dem zweiten Ring 226 ist ein erstes Vorspannelement 244 angeordnet. In Richtung auf die Sekundärseite 204 folgt auf den zweiten Ring 226 ein zweites Vorspannelement 246.
  • Am ersten Ring 224 sind erste Mitnahmeklauen 260 und erste Mitnahmeausnehmung 264 angeordnet. Am zweiten Ring 226 sind zweite Mitnahmeklauen 262 und zweite Mitnahmeausnehmungen 266 angeordnet. Die Mitnahmeklauen 260, 262 erstrecken sich jemals ausgehend von einem Innenumfang radial nach innen in Richtung auf die Achse 218. Am Mitnahmekörper 216 sind stirnseitig erste Mitnahmeklauen 270 und erste Mitnahmeausnehmungen 274 angeordnet. In Richtung auf die Sekundärseite 204 folgen umfangsseitig zweite Mitnahmeklauen 272 und zweite Mitnahmeausnehmungen 276.
  • 12 veranschaulicht einen Unterschied zur Gestaltung der Kupplungseinheit 100, vergleiche insbesondere die 9 und 10. Die ersten Mitnahmeklauen 260 und die zweiten Mitnahmeklauen 262 sind beide zur Drehmitnahme vorgesehen. In der Drehrichtung 290 (Uhrzeigersinn in 12) erfolgt die Drehmitnahme und Momentenübertragung über die ersten Mitnahmeklauen 260 der Primärseite 202, die an erste Mitnahmeklauen 270 der Sekundärseite 204 anschlagen. In der Drehrichtung 292 (Gegenuhrzeigersinn in 12) erfolgt die Drehmitnahme und Momentenübertragung über die zweiten Mitnahmeklauen 262 der Primärseite 202, die an zweite Mitnahmeklauen 272 der Sekundärseite 204 anschlagen. Die Einrückkonfiguration zwischen der Primärseite 202 und der Sekundärseite 204 ist in beiden Drehrichtung 290, 292 gleich. Im eingerückten Zustand kann ein Drehrichtungswechsel erfolgen. Dies umfasst einen Wechsel der „übertragenden“ Mitnahmeklauen zwischen den ersten Mitnahmeklauen 260 und den zweiten Mitnahmeklauen 262.
  • Auf Basis der vorstehend beschriebenen Gestaltung der Kupplungseinheiten 100, 200 veranschaulichen die 13 eine weitere Ausgestaltung einer grundsätzlich ähnlich gestalteten Kupplungseinheit 300. Nachfolgend wird daher in erster Linie auf Unterschiede zu den Kupplungseinheiten 100, 200 eingegangen.
  • Die Kupplungseinheit 300 umfasst eine Primärseite 302 und eine Sekundärseite 304. Die Primärseite 302 umfasst ein Flanschteil 310. Ferner ist ein hiervon abgewandtes Flanschteil 314 vorgesehen. Ein Mitnahmekörper 316 ist der Sekundärseite 304 zugeordnet. Eine Achse 318 definiert ein Zentrum bzw. eine Drehachse der Kupplungseinheit 300. Ein erster Ring 324 und ein zweiter Ring 326 sind der Primärseite 302 zugeordnet. Die Betätigung der Kupplungseinheit 300 erfolgt in zuvor schon beschriebener Weise über Betätigungsabschnitte 338.
  • Zwischen dem ersten Ring 324 und dem zweiten Ring 326 ist zumindest ein erstes Vorspannelement 344 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Mehrzahl von Vorspannelementen 344 (beispielsweise vier jeweils um 90° versetzte Vorspannelemente mit axialer Ausrichtung). Die Vorspannelemente 344 sind beispielhaft als Schraubenfeder 352, insbesondere als Druckfeder, gestaltet. Die Vorspannelemente 344 drängen den ersten Ring 324 und den zweiten Ring 326 auseinander.
  • Ein Unterschied zu den Kupplungseinheiten 100, 200 ist bei der Kupplungseinheit 300 darin zu sehen, dass zweite Vorspannelemente 346 vorgesehen sind, die jedoch ausgehend vom zweiten Ring 326 in Richtung auf die Primärseite 302 versetzt sind. Die zweiten Vorspannelemente 346 sind beispielhaft als Schraubenfedern 354, insbesondere als Druckfedern, gestaltet. Beispielhaft sind vier jeweils um 90° versetzte zweite Vorspannelemente 346 vorgesehen. Die Vorspannelemente 346 sitzen im Ausführungsbeispiel jeweils auf einer Führung mit einem Kopf und stützen sich zwischen dem Kopf der Führung und dem ersten Ring 324 ab. Die Führung ist im Ausführungsbeispiel fest mit dem zweiten Ring 326 gekoppelt. Die Führung durchragt den ersten Ring 324 zumindest teilweise. Durch die gegebene Gestaltung können die zweiten Vorspannelemente 346 den zweiten Ring 326 in Richtung auf den ersten Ring 324 ziehen. Daher ähnelt die Funktion der zweiten Vorspannelemente 346 denen der zweiten Vorspannelemente 146, 246 der Kupplungseinheiten 100, 200. Die Vorspannelemente 344 und 346 wirken einander entgegengerichtet.
  • 14 veranschaulicht, dass der erste Ring 324 erste Mitnahmeklauen 360 und zwischen diesen ausgebildete erste Mitnahmeausnehmungen 364 aufweist. Die Mitnahmeklauen 360 und die Mitnahmeausnehmungen 364 sind an einer Stirnfläche 380 des ersten Rings 324 ausgebildet, die der Sekundärseite 304 und dem Mitnahmekörper 316 zugewandt ist. Der zweite Ring 326 weist zweite Mitnahmeklauen 362 und zwischen diesen ausgebildete zweite Mitnahmeausnehmungen 366 auf. Die Mitnahmeklauen 362 und die Mitnahmeausnehmungen 366 erstrecken sich jeweils ausgehend von einem Umfangsbereich 382 des zweiten Rings 326 radial nach innen.
  • Der Mitnahmekörper 316 weist im Ausführungsbeispiel erste (einzige) Mitnahmeklauen 370 auf, zwischen denen erste (einzige) Mitnahmeausnehmungen 374 ausgebildet sind. Die Mitnahmeklauen 370 und die Mitnahmeausnehmungen 374 sind an einer der Primärseite 302 zugewandten Stirnfläche 384 des Mitnahmekörpers 316 ausgebildet. Die Sekundärseite weist folglich im Ausführungsbeispiel lediglich eine Gruppe von Mitnahmeklauen 370 und lediglich eine Gruppe von Mitnahmeausnehmungen 374 auf.
  • Die Kupplungseinheit 300 gemäß den 13 und 14 unterscheidet sich von den Kupplungseinheiten 100, 200 ferner dadurch, dass die beiden primärseitigen Gruppen von Mitnahmeklauen 360, 362 Paare bilden, die jeweils gemeinsam in eine der sekundärseitigen Mitnahmeausnehmungen 374 einrücken. Die gezeigte Einrückkonfiguration sorgt drehrichtungsunabhängig für eine Drehmitnahme und Momentenübertragung zwischen der Primärseite 302 und der Sekundärseite 304. Die Rolle der treibenden (Drehmoment übertragenden) Mitnahmeklauen kann je nach Drehrichtung zwischen den Mitnahmeklauen 360, 362 wechseln.
  • Anhand der 15-17 wird eine weitere beispielhafte Ausgestaltung einer Kupplungseinheit 400 veranschaulicht. Die Kupplungseinheit 400 ist den Kupplungseinheiten 100, 200, 300 zumindest ähnlich gestaltet. Nachfolgend wird daher in erster Linie auf etwaige Unterschiede eingegangen.
  • Die Kupplungseinheit 400 umfasst eine Primärseite 402 und eine Sekundärseite 404. Auf die Darstellung eines primärseitigen Flanschteils oder Kranzes wurde in den 15-17 verzichtet. Die Sekundärseite 404 umfasst einen Mitnahmekörper 416, der zumindest teilweise einem diesem benachbarten Flanschteil 414 umgeben ist. Eine Achse 418 definiert ein Zentrum bzw. eine Drehachse der Kupplungseinheit 400. Die Primärseite 402 umfasst in grundsätzlich schon beschriebener Weise einen ersten Ring 424 und einen zweiten Ring 426. Der erste Ring 424 trägt Betätigungsabschnitte 438 zum Schalten der Kupplungseinheit 400 durch einen Aktuator (in den 15-17 nicht gezeigt). Zwischen dem ersten Ring 424 und dem zweiten Ring 426 ist zumindest ein erstes Vorspannelement 444 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist ferner zumindest ein zweites Vorspannelement 446 vorgesehen, dass auf der der Sekundärseite 404 zugewandten Seite des zweiten Rings 426 angeordnet ist. Die Vorspannelemente 444, 446 sind im Ausführungsbeispiel als Wellfedern gestaltet.
  • Der erste Ring 424 trägt abwechselnd angeordnete erste Mitnahmeklauen 460 und erste Mitnahmeausnehmungen 464. Die ersten Mitnahmeklauen 460 und die ersten Mitnahmeausnehmungen 464 sind an einer Stirnseite 480 des ersten Rings 424 angeordnet, die der Sekundärseite 404 zugewandt ist. Der zweite Ring 426 trägt abwechselnd angeordnete zweite Mitnahmeklauen 462 und zweite Mitnahmeausnehmungen 466. Die zweiten Mitnahmeklauen 462 und die zweiten Mitnahmeausnehmungen 466 sind an einem Innenumfang 482 des zweiten Rings 426 angeordnet und erstrecken sich radial nach innen in Richtung auf die Achse 418.
  • Am Mitnahmekörper 416 ist eine Konusfläche 484 ausgebildet, an der sekundärseitige Mitnahmeklauen 470 angeordnet sind, die sich mit sekundärseitigen Mitnahmeausnehmungen 474 abwechseln. Die Sekundärseite 404 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine (einzige) Gruppe von Mitnahmeklauen 470 und eine (einzige) Gruppe von Mitnahmeausnehmungen 474 auf. Sowohl die ersten Mitnahmeklauen 460 als auch die zweiten Mitnahmeklauen 462 der Primärseite 402 sind angeschrägt und an einen Kegelwinkel der Konusfläche 484 des Mitnahmekörpers 416 angepasst.
  • Ausgehend von der explodierten perspektivischen Ansicht der Kupplungseinheit 400 gemäß 15 zeigt 16 eine teilweise geschnittene Seitenansicht. 17 zeigt eine teilweise geschnittene frontale Teilansicht entlang der Linie XVII-XVII in 16. Die Mitnahmeklauen 460, 462 der Primärseite 402 bilden jeweils Paare, die jeweils gemeinsam in die Mitnahmeausnehmungen 474 der Sekundärseite 404 einrücken. Die gezeigte Einrückkonfiguration sorgt drehrichtungsunabhängig für eine Drehmitnahme und Momentenübertragung zwischen der Primärseite 402 und der Sekundärseite 404. Die Rolle der treibenden (Drehmoment übertragenden) Mitnahmeklauen kann je nach Drehrichtung zwischen den Mitnahmeklauen 460, 462 wechseln.
  • Mit Bezugnahme auf die 18-25 wird anhand einer Teilansicht einer gedachten Abwicklung eine weitere Ausführungsform einer insgesamt mit 500 bezeichneten schaltbaren Kupplungseinheit veranschaulicht. Die schematischen Ansichten der 18-25 lassen sich beispielhaft im Sinne der Ausgestaltungen der Kupplungseinheit 300 gemäß den 13 und 14 oder der Kupplungseinheit 400 gemäß den 15-17 ergänzen. Abweichende Gestaltungen sind möglich. Die Sequenz der 18-21 veranschaulicht einen Einrückvorgang zum Schließen (Einkoppeln) der Kupplungseinheit 500. Die Sequenz der 22-26 veranschaulicht einen Ausrückvorgang zum Öffnen (auskoppeln) der Kupplungseinheit 500.
  • In den 18-25 veranschaulicht jeweils ein mit 528 bezeichneter Pfeil anhand des mit durchgezogener Linie bezeichneten Abschnitts eine aktuell gewählte (globale) Drehrichtung. Der entgegengerichtete Abschnitt, der mit gestrichelter Linie gezeichnet ist, veranschaulicht eine entgegengesetzte Drehrichtung, welche grundsätzlich auch nutzbar ist. Die aktuell gewählte Drehrichtung 528 ist die Drehrichtung, in der im eingerückten Zustand der Kupplungseinheit 500 die Drehmitnahme bzw. Momentenübertragung erfolgt.
  • 18 zeigt einen ausgerückten Zustand der Kupplungseinheit 500, bei der eine Primärseite 502 und eine Sekundärseite 504 unabhängig voneinander rotierbar sind. Es erfolgt keine Drehmitnahme. Es erfolgt keine Momentenübertragung. Die Primärseite 502 umfasst einen ersten Ring 524 und einen zweiten Ring 526. Die Sekundärseite 504 umfasst einen Mitnahmekörper 516. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen dem ersten Ring 524 und dem zweiten Ring 526 zumindest ein Vorspannelement 544 angeordnet, das den ersten Ring 524 und den zweiten Ring 526 auseinanderdrängt.
  • Der erste Ring 524 weist erste mehrseitige Mitnahmeklauen 560 auf. Der zweite Ring 526 weist zweite primärseitige Mitnahmeklauen 562 auf. Zwischen den ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 560 sind erste primärseitige Mitnahmeausnehmung 564 ausgebildet. Zwischen den zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 562 sind zweite primärseitige Mitnahmeausnehmungen 566 ausgebildet. Der Mitnahmekörper 516 weist erste (einzige) sekundärseitige Mitnahmeklauen 570 und zwischen diesen angeordnete erste (einzige) sekundärseitige Mitnahmeausnehmungen 574 auf. Zwei einander benachbarte primärseitigen Mitnahmeklauen 560, 562 bilden im Ausführungsbeispiel ein Paar, das an eine gegebene Breite der sekundärseitigen Mitnahmeausnehmungen 574 angepasst ist, um dort gemeinsam (gegebenenfalls aber nacheinander) einrücken zu können.
  • Eine den Schaltvorgang auslösende Betätigung ist in 18 durch einen mit 578 bezeichneten Pfeil veranschaulicht. Die Betätigung 578 umfasst hier also ein Drücken des ersten Rings 524 in Richtung auf die Sekundärseite 504. Dieser Betätigungsimpuls sorgt dafür, dass bei der in 19 dargestellten Relativorientierung zwischen Primärseite 502 und Sekundärseite 504 der erste Ring 524 mit den ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 560 in die auf der Sekundärseite 504 vorgesehenen Mitnahmeausnehmungen 574 einrücken kann. Dies umfasst bei der in 19 dargestellten Relativorientierung ein Vorspannen des zumindest einen Vorspannelements 544. Mit anderen Worten wird im Vorspannelement 544 Energie gespeichert.
  • Ausgehend von der in 18 gezeigten Relativorientierung lässt sich die in 19 gezeigte Relativorientierung durch einen (gegebenenfalls sehr geringen) Drehzahlunterschied zwischen der Primärseite 502 und der Sekundärseite 504 bewirken. Ein Vergleich der 19 und 20 veranschaulicht, dass die nächste Zielorientierung (20) ein Zustand ist, bei dem eine durch eine sekundärseitige Mitnahmeausnehmung 574 gebildete Lücke zwischen den sekundärseitigen Mitnahmeklauen 570 einem Paar aus einander benachbarten ersten Mitnahmeklauen 560 und zweiten Mitnahmeklauen 562 hinreichend genau gegenüberliegt, so dass auch die zweiten Mitnahmeklauen 562 in die Mitnahmeausnehmungen 574 einrücken können. Dies wird durch die im Vorspannelement 544 gespeicherte Energie unterstützt. Das Vorspannelement 544 drängt bei der in 20 gegebenen Stellung den zweiten Ring 526 in Richtung auf die Sekundärseite 504.
  • Ausgehend von 19 kann die in 20 erreichte Orientierung dadurch erreicht werden, dass die Sekundärseite 504 mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit rotiert als die Primärseite 502. Es ist vorstellbar, die Primärseite 502 zu diesem Zweck (gegebenenfalls nur kurzzeitig) zu verzögern. Grundsätzlich ist auch vorstellbar, die Sekundärseite 504 zu diesem Zweck (gegebenenfalls nur kurzzeitig) zu beschleunigen.
  • Schließlich zeigt 21 den vollständig eingerückten Zustand. Die Kupplungseinheit 500 ist geschlossen. Der Vorspannzustand des Vorspannelements 544 in den 18 und 21 ist vergleichbar oder identisch. Im eingerückten Zustand ist eine Bewegungsmitnahme und Momentenübertragung in der Drehrichtung 528 (durchgezogen dargestellter Pfeil) aber auch in der entgegengerichteten Drehrichtung (gestrichelter Pfeil) möglich. Es ist also eine Bewegungsübertragung sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn möglich, vergleiche wiederum die zuvor bereits veranschaulichten Gestaltungen der Kupplungseinheiten 300 und 400. Erneut wird in diesem Zusammenhang beispielhaft auf verschiedene Betriebsmodi wie Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt, „Segeln“ oder „Gleiten“ mit entkoppelten Antrieb, sowie Rekuperation mit generatorischem Betrieb verwiesen.
  • 22 basiert grundsätzlich auf dem in 21 gezeigten eingerückten Zustand und beschreibt den Ausgangszustand vor dem Ausrücken. Eine den Schaltvorgang auslösende Betätigung ist in 18 durch einen mit 578 bezeichneten Pfeil veranschaulicht. Die Betätigung 578 umfasst hier also ein Ziehen des ersten Rings 524 weg von der Sekundärseite 504 in Richtung auf die Primärseite 502.
  • 23 veranschaulicht, dass der erste Ring 524 mit den ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 560 der Betätigung 578 unmittelbar bzw. mit geringer Verzögerung folgen kann. Das Vorspannelement 544 wird auf Zug belastet, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen. Es kann also auch beim Ausrücken Energie im Vorspannelement 544 gespeichert werden. Diese Energie kann genutzt werden, um auch den zweiten Ring 526 mit den zweiten Mitnahmeklauen 562 aus den Mitnahmeausnehmungen 574 auszurücken. Es versteht sich, dass für die Energiespeicherung während der Einrückbewegung und die Energiespeicherung während der Ausrückbewegung unterschiedliche Vorspannelemente (Federn) vorgesehen sein können.
  • In 23 sind die Mitnahmeklauen 560 vollständig aus den Mitnahmeausnehmungen 574 ausgerückt. Folglich ist eine gewisse Relativrotation zwischen dem Primärteil 502 und dem Sekundärteil 504 möglich. 24 veranschaulicht einen Zustand, bei dem die Sekundärseite 504 mit höherer Winkelgeschwindigkeit rotiert als die Primärseite 502. Folglich können die sekundärseitigen Mitnahmeklauen 570 auch dazu beitragen, die zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 562 aus dem eingerückten Zustand heraus zu drängen. Schließlich zeigt 25 einen vollständig ausgerückten Zustand der Kupplungseinheit 500, der beliebige Relativrotationen zwischen der Primärseite 502 und der Sekundärseite 504 ermöglicht.
  • Die vorstehend beschriebenen Vorgänge zum Einrücken und Ausrücken der Kupplungseinheit 500 lassen sich durch gezielte Beeinflussung der Relativgeschwindigkeiten (relative Winkelgeschwindigkeit) der Primärseite 502 und der Sekundärseite 504 beeinflussen und steuern. Dies kann mit einer geeigneten Antriebssteuerung erfolgen (vergleiche Bezugszeichen 56 in 1). Daher ist sowohl die Sequenz des Einrückens gemäß den 18-21 als auch die Sequenz des Ausrückens gemäß den 22-25 grundsätzlich in beiden Drehrichtungen vorstellbar, wenn entsprechend darauf geachtet wird, dass sich geeignete Drehzahlunterschiede zwischen der Primärseite 502 und der Sekundärseite 504 ergeben, um das Einrücken und Ausrücken der Mitnahmeklauen 560, 562 zu ermöglichen.
  • Erneut wird auf 19, 24 und insgesamt die Folge der 18-25 Bezug genommen. 19 und 24 veranschaulichen, dass die ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 560 mit geneigten Flanken 594 versehen sind, die gegenüber einer (global gesehen axialen) Betätigungsrichtung geneigt sind. Im Ausführungsbeispiel weisen auch die zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 562 geneigte Flanken 596 auf, die gegenüber einer (global gesehen axialen) Betätigungsrichtung geneigt sind.
  • Die Flanken 594, 596 sind im Ausführungsbeispiel gegeneinander geneigt, so dass sich insgesamt bei der in 19 gezeigten Konfiguration eine V-förmige Orientierung ergibt. Vergleiche auch 18 und 21, bei der der Sekundärseite 504 zugewandte Stirnflächen der Mitnahmeklauen 560, 562 im Wesentlichen die gleiche Axialposition einnehmen. Im Ausführungsbeispiel weist das V beispielsweise einen Winkel von etwa 30° bis 60° auf, so dass jeder der beiden Flanken 594, 596 um einen Winkel von etwa 15° bis 30° gegenüber der (axialen) Betätigungsrichtung geneigt ist. Die Orientierung der Flanken 594, 596 ist im Übrigen an die Orientierung von Gegenflanken der sekundärseitigen Mitnahmeklauen angepasst, die die Flanken 594, 596 gegebenenfalls kontaktieren können.
  • Die Flanken 594, 596 können einerseits das Einrücken in die Mitnahmeausnehmungen vereinfachen, also als Einführhilfe dienen. Ferner können die Flanken 594, 596 die Ausrückbewegung erleichtern, vergleiche hierzu 24. In der gegebenen Relativorientierung kontaktieren die sekundärseitigen Mitnahmeklauen 570 die Flanken 596 der zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 562. Wenn die Sekundärseite 504 mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als die Primärseite 502 rotiert, ergibt sich durch die Neigung der Flanken 596 eine Kraftkomponente, die den zweiten Ring 526 gegen die Kraft des Vorspannelements 544 in Richtung auf die Primärseite 502 drängt.
  • Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, geneigte Flanken, Fasen, Rundungen und dergleichen lediglich bei einer Gruppe der ersten Mitnahmeklauen 560 und der zweiten Mitnahmeklauen 562 vorzusehen. Geneigte Flanken, Fasen, Rundungen und dergleichen können grundsätzlich auch bei den weiteren hierin gezeigten Ausführungsformen von Kupplungseinheiten 100-800 vorgesehen sein.
  • Mit Bezugnahme auf 26 wird anhand einer Teilansicht einer gedachten Abwicklung eine weitere Ausführungsform einer insgesamt mit 600 bezeichneten schaltbaren Kupplungseinheit veranschaulicht. Die in 26 gezeigte Gestaltung ist der Gestaltung der anhand der 18-25 veranschaulichten Kupplungseinheit 500 zumindest ähnlich, so dass nachfolgend in erster Linie auf Unterschiede eingegangen wird.
  • Die Kupplungseinheit 600 weist eine Primärseite 602 und eine Sekundärseite 604 auf. Sekundärseitig ist ein Mitnahmekörper 616 vorgesehen. Primärseitig sind in grundsätzlich zuvor schon beschriebener Weise ein erster Ring 624 und ein zweiter Ring 626 vorgesehen. Zusätzlich ist primärseitig ein mit 622 bezeichneter Betätigungsring vorgesehen. Ein mit 628 bezeichneter Pfeil veranschaulicht eine globale Drehrichtung der Kupplungseinheit 600. Grundsätzlich sind beide Drehrichtungen (Uhrzeigersinn, Gegenuhrzeigersinn) vorstellbar.
  • Dem ersten Ring 624 und dem zweiten Ring 626 ist in grundsätzlich zuvor schon beschriebener Weise zumindest ein erstes Vorspannelement 644 zwischengeordnet. Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel zumindest ein zweites Vorspannelement 646 zwischen dem Betätigungsring 622 und dem ersten Ring 624 angeordnet.
  • Der erste Ring 624 weist erste primärseitige Mitnahmeklauen 660 und erste primärseitige Mitnahmeausnehmungen 664 auf. Der zweite Ring 626 weist zweite primärseitige Mitnahmeklauen 662 und zweite primärseitige Mitnahmeausnehmungen 666 auf. Der sekundärseitigen Mitnahmekörper 616 weist erste (einzige) Mitnahmeklauen 670 und diesen zwischengeordnete erste (einzige) Mitnahmeausnehmungen 674 auf. Die Mitnahmeklauen 660, 670 sind mit geneigten Fasen versehen, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.
  • Die Kupplungseinheit 600 ist in 26 in einer entkoppelten/ausgerückten Stellung gezeigt. Ein Betätigungsimpuls zum Schalten der Kupplungseinheit 600 ist durch einen mit 678 bezeichneten Pfeil angedeutet. In der in 26 gezeigte Stellung ist ein Einrücken der ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 660 in die sekundärseitigen Mitnahmeausnehmung 674 gerade nicht möglich, weil die ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 660 durch die sekundärseitigen Mitnahmeklauen 670 daran gehindert werden. Die Mitnahmeklauen 660, 670 würden sich gegebenenfalls stirnseitig kontaktieren.
  • Das Schalten der Kupplungseinheit 600 wird dadurch vereinfacht, dass eine durch einen etwaigen Aktuator (vergleiche den Aktuator 90 in 3) eingebrachte Betätigungsenergie vom zumindest einem Vorspannelement 646 gespeichert werden kann. Die Betätigungsenergie kann dann abgegeben werden, wenn die Relativorientierung zwischen der Primärseite 602 und der Sekundärseite 604 ein Einrücken der ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 660 ermöglicht.
  • Mit Bezugnahme auf 27 wird anhand einer Teilansicht einer gedachten Abwicklung eine weitere Ausführungsform einer insgesamt mit 700 bezeichneten schaltbaren Kupplungseinheit veranschaulicht. Die in 27 gezeigte Gestaltung ist der Gestaltung der zuvor bereits veranschaulichten Kupplungseinheiten 100-600 zumindest ähnlich, so dass nachfolgend in erster Linie auf Unterschiede eingegangen wird.
  • Die Kupplungseinheit 700 weist eine Primärseite 702 und eine Sekundärseite 704 auf. Sekundärseitig ist ein Mitnahmekörper 716 vorgesehen. Primärseitig sind in grundsätzlich zuvor schon beschriebener Weise ein erste Ring 724 und ein zweiter Ring 726 vorgesehen. Ein mit 728 bezeichneter Pfeil veranschaulicht eine globale Drehrichtung der Kupplungseinheit 700. Grundsätzlich sind beide Drehrichtungen (Uhrzeigersinn, Gegenuhrzeigersinn) vorstellbar. Dem ersten Ring 724 und dem zweiten Ring 726 ist zumindest ein erstes Vorspannelement 744 zwischengeordnet.
  • Das zumindest eine Vorspannelement 744 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Schraubenfedern 752, die beispielhaft als Druckfedern gestaltet sind. Die Schraubenfedern 752 sind in Taschen 756 angeordnet, die durch einander zugewandte Ausnehmungen benachbarter Mitnahmeklauen 760, 762 gebildet werden. Andere Gestaltungen des zumindest einen Vorspannelements 744 sind gleichwohl vorstellbar. Die Vorspannelemente 744 sind im Ausführungsbeispiel dem ersten Ring 724 und dem zweiten Ring 726 derart zwischengeschaltet, dass auf Basis eines Gleichgewichtszustands (Orientierung in 27 mit hinsichtlich ihrer Axialposition gleich positionierten ersten Mitnahmeklauen 760 und zweiten Mitnahmeklauen 762) jegliche Relativbewegung zwischen dem ersten Ring 724 und dem zweiten Ring 726 in der Axialrichtung (Betätigungsrichtung) eine Rückstellkraft der Vorspannelemente 744 in Richtung auf den Gleichgewichtszustand erzeugt. Bei dieser Gestaltung kann also mit lediglich einem Typ von Vorspannelementen 744 sowohl beim Einrücken als auch beim Ausrücken die gewünschte Kopplung des ersten Rings 724 mit dem zweiten Ring 726 bewirkt werden.
  • Der erste Ring 724 weist erste primärseitige Mitnahmeklauen 760 und erste primärseitige Mitnahmeausnehmungen 764 auf. Der zweite Ring 726 weist zweite primärseitige Mitnahmeklauen 762 und zweite primärseitige Mitnahmeausnehmungen 766 auf. Der sekundärseitigen Mitnahmekörper 716 weist erste (einzige) Mitnahmeklauen 770 und diesen zwischengeordnete erste (einzige) Mitnahmeausnehmungen 774 auf. Die Mitnahmeklauen 760, 770 sind mit geneigten Fasen versehen, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen. Die Kupplungseinheit 700 ist in 27 in einer entkoppelten/ausgerückten Stellung gezeigt. Ein Betätigungsimpuls zum Schalten der Kupplung ist durch einen mit 778 bezeichneten Pfeil angedeutet.
  • Mit Bezugnahme auf 28 wird anhand einer Teilansicht einer gedachten Abwicklung eine weitere Ausführungsform einer insgesamt mit 800 bezeichneten schaltbaren Kupplungseinheit veranschaulicht. Die in 28 gezeigte Gestaltung ist der Gestaltung der zuvor bereits veranschaulichten Kupplungseinheiten 100-700 zumindest ähnlich, so dass nachfolgend in erster Linie auf Unterschiede eingegangen wird.
  • Die Kupplungseinheit 800 weist eine Primärseite 802 und eine Sekundärseite 804 auf. Sekundärseitig ist ein Mitnahmekörper 816 vorgesehen. Primärseitig sind in grundsätzlich zuvor schon beschriebener Weise ein erste Ring 824 und ein zweiter Ring 826 vorgesehen. Zusätzlich ist primärseitig ein mit 822 bezeichneter Betätigungsring vorgesehen. Ein mit 828 bezeichneter Pfeil veranschaulicht eine globale Drehrichtung der Kupplungseinheit 800. Grundsätzlich sind beide Drehrichtungen (Uhrzeigersinn, Gegenuhrzeigersinn) vorstellbar. Der Betätigungsring 822 ist fest mit zumindest einem Betätigungsstück 836 gekoppelt, das den Mitnahmeklauen 860, 862 zwischengeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel weisen einander benachbarte Mitnahmeklauen 860, 862 einander zugewandte Ausnehmungen auf, die Taschen 856 bilden, in denen das Betätigungsstück 836 angeordnet ist.
  • Dem ersten Ring 824 und dem zweiten Ring 826 sind zumindest ein erstes Vorspannelement 844 und ein zweites Vorspannelement 846 zwischengeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist das zumindest eine erste Vorspannelement 844 als Schraubenfeder 852 gestaltet. Gleichermaßen ist im Ausführungsbeispiel das zumindest eine zweite Vorspannelement 846 als Schraubenfeder 854 gestaltet. Andere Gestaltungen der Vorspannelemente 844, 846 sind gleichwohl denkbar.
  • Der erste Ring 824 weist erste primärseitige Mitnahmeklauen 860 und erste primärseitige Mitnahmeausnehmungen 864 auf. Der zweite Ring 826 weist zweite primärseitige Mitnahmeklauen 862 und zweite primärseitige Mitnahmeausnehmung 866 auf. Der sekundärseitigen Mitnahmekörper 816 weist erste (einzige) Mitnahmeklauen 870 und diesen zwischengeordnete erste (einzige) Mitnahmeausnehmungen 874 auf. Die Kupplungseinheit 800 ist in 28 in einer entkoppelten/ausgerückten Stellung gezeigt.
  • Die Vorspannelemente 844, 846 sind im Ausführungsbeispiel in den durch einander zugewandte Ausnehmungen gebildeten Taschen 856 zwischen einander benachbarten Mitnahmeklauen 860, 862 angeordnet. Ähnlich wie das Vorspannelement 744 im Ausführungsbeispiel gemäß 27 drängen die Vorspannelemente 844, 846 der Kupplungseinheit 800 gemäß 28 die Mitnahmeklauen 860, 862 und folglich den ersten Ring 824 und den zweiten Ring 826 in Richtung auf einen Gleichgewichtszustand.
  • 28 veranschaulicht den Gleichgewichtszustand, bei dem sich beispielhaft die Kräfte der Vorspannelemente 844, 846 aufheben. Das zumindest eine Vorspannelement 844 ist zwischen den zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 862 und dem sekundärseitigen Ende des Betätigungsstücks 836 angeordnet und drängt diese auseinander. Das zumindest eine Vorspannelement 846 ist zwischen den ersten primärseitigen Mitnahmeklauen 860 und dem primärseitigen Ende des Betätigungsstücks 836 angeordnet und drängt diese auseinander. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die zweiten primärseitigen Mitnahmeklauen 862 mit dem zweiten Ring 826 beim Schalten der Kupplungseinheit 800 der Bewegung des ersten Rings 824 mit den ersten Mitnahmeklauen 860 folgen. Ein Betätigungsimpuls zum Schalten der Kupplung ist durch einen mit 878 bezeichneten Pfeil angedeutet.
  • Die ersten Mitnahmeklauen 860 und die zweiten Mitnahmeklauen 862 sind durch die Betätigungsstücke 836 und die Vorspannelemente 844, 846 elastisch miteinander gekoppelt. Die Vorspannelemente 844, 846 können Energie speichern und abgeben. Auf diese Weise ergibt sich die gestaffelte Bewegung der Mitnahmeklauen 860, 862. Die Vorspannelemente 844, 846 unterstützen sowohl die Einrückbewegung als auch die Ausrückbewegung der zweiten Mitnahmeklauen 862. Es ist lediglich ein aus den Ring 824 wirkender Aktuator (Pfeil 878) für die Bewegung beider Ringe 824, 826 erforderlich. Dies gilt auch für weitere der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Claims (27)

  1. Schaltbare Kupplungseinheit zur Kopplung einer Antriebskomponente, wobei die Kupplungseinheit Folgendes aufweist: - eine Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und eine Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604), die zur Drehmitnahme formschlüssig miteinander verbindbar sind, wobei die Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) umfänglich verteilte Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) aufweist, wobei die Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) umfänglich verteilte Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) aufweist, die zum Einrücken in die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) ausgebildet sind, wobei die Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) eine Gruppe erster Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und eine Gruppe zweiter Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) umfassen, die mit der Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) rotieren, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) verlagerbar sind, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) in der eingerückten Stellung in die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) eingerückt sind, wobei die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) verlagerbar sind, wobei die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) in der eingerückten Stellung in die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) eingerückt sind, und wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) relativ zueinander verlagerbar sind.
  2. Kupplungseinheit nach Anspruch 1, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) axial verlagerbar sind.
  3. Kupplungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) im geöffneten und im geschlossenen Zustand der Kupplungseinheit mit der Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) rotieren.
  4. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) einem ersten Ring (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) einem zweiten Ring (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) zugeordnet sind.
  5. Kupplungseinheit nach Anspruch 4, wobei der erste Ring (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und der zweite Ring (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) jeweils eine Drehmitnahmekontur (130, 132) aufweisen, die mit einer primärseitigen Gegenkontur (134) zur formschlüssigen Drehmitnahme innerhalb der Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) zusammenwirkt.
  6. Kupplungseinheit nach Anspruch 5, wobei der erste Ring (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und der zweite Ring (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) an ihrem Umfang mit einer durchmessergleichen Drehmitnahmekontur (130, 132) versehen sind, und wobei die Drehmitnahmekonturen des ersten Rings (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) und des zweiten Rings (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) mit ein und derselben primärseitigen Gegenkontur (134) zusammenwirken.
  7. Kupplungseinheit nach einen der Ansprüche 4-6, wobei sich zumindest die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) oder die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) ausgehend vom ersten Ring (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) oder vom zweiten Ring (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) radial nach innen in Richtung auf ein Zentrum erstrecken.
  8. Kupplungseinheit nach einen der Ansprüche 4-6, wobei sich zumindest die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) oder die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) ausgehend von einer Stirnfläche (380, 480) des ersten Rings (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) oder des zweiten Rings (126, 226, 326, 426, 526, 626, 726, 826) axial in Richtung auf die Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) erstrecken.
  9. Kupplungseinheit nach einen der Ansprüche 4-8, wobei am ersten Ring (124, 224, 324, 424, 524, 624, 724, 824) erhabene Betätigungsabschnitte (138, 238, 338, 438) ausgebildet sind.
  10. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) alternierend angeordnet sind, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) entlang eines ersten Durchmessers verteilt sind, und wobei die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) entlang eines zweiten Durchmessers angeordnet sind.
  11. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-10, ferner aufweisend einen Aktuator (90), der auf die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) einwirkt, um die ersten Mitnehmerklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) zwischen der eingerückten Stellung und der ausgerückten Stellung in Bezug auf die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) zu verlagern, wobei die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Bewegung der ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) eine Vorspannkraft zur richtungsgleichen Bewegung der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) erzeugt.
  12. Kupplungseinheit nach Anspruch 11, wobei der Aktuator (90) direkt auf die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) einwirkt, um diese zu verlagern.
  13. Kupplungseinheit nach Anspruch 11, wobei der Aktuator (90) mittelbar über ein Vorspannelement (646) auf die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) einwirkt, um diese zu verlagern.
  14. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-13, wobei den ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und den zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zumindest ein Vorspannelement (144, 244, 344, 444, 544, 644, 744, 844) zugeordnet ist.
  15. Kupplungseinheit nach Anspruch 14, wobei das zumindest eine Vorspannelement (144, 244, 344, 444, 544, 644, 744, 844) den ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und den zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zwischengeordnet ist und bei einer axialen Relativbewegung zwischen den ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und den zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) belastet oder entlastet wird.
  16. Kupplungseinheit nach Anspruch 14 oder 15, wobei das zumindest eine Vorspannelement (144, 244, 344, 444, 544, 644, 744, 844) als Feder oder Federpaket gestaltet ist.
  17. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 14-16, wobei auf der von den ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) abgewandten Seite der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zumindest ein weiteres Vorspannelement (246, 246, 446) angeordnet ist.
  18. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-17, wobei die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) in der eingerückten Stellung mit einem sekundärseitigen Mitnahmekörper (116, 216, 316, 416) gekoppelt sind, an dem die Mitnahmeausnehmungen (174, 176; 274, 276; 374; 474; 574; 674; 774; 874) angeordnet sind.
  19. Kupplungseinheit nach Anspruch 18, wobei die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) in eine Gruppe erster Mitnahmeausnehmungen (174, 274) am Mitnahmekörper (116, 216, 316, 416) einrückbar ist, und wobei die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) in eine Gruppe zweiter Mitnahmeausnehmungen (176, 276) am Mitnahmekörper einrückbar ist.
  20. Kupplungseinheit nach Anspruch 19, wobei die ersten Mitnahmeausnehmungen (174, 274) an einer Stirnfläche (184) des Mitnahmekörpers (116, 216, 316, 416) angeordnet sind, und wobei die zweiten Mitnahmeausnehmungen (176, 276) an einem Umfangsabschnitt (186) des Mitnahmekörpers (116, 216, 316, 416) angeordnet sind.
  21. Kupplungseinheit nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Momentenübertragung zwischen der Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) im eingerückten Zustand in einer ersten Drehrichtung (290) über die ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und in einer zweiten Drehrichtung (292) über die zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) erfolgt.
  22. Kupplungseinheit nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Momentenübertragung zwischen der Primärseite (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) im eingerückten Zustand in einer ersten Drehrichtung (190) und in einer zweiten Drehrichtung (192) über dieselbe Gruppe von Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) erfolgt, wobei die Momentenübertragung über einander abgewandte Flanken der Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) erfolgt.
  23. Kupplungseinheit nach Anspruch 18, wobei die Gruppe der ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) in eine einzige Gruppe von Mitnahmeausnehmungen (374, 474, 574, 674, 774, 874) einrücken.
  24. Kupplungseinheit nach Anspruch 23, wobei die Mitnahmeausnehmungen (374, 474, 574, 674, 774, 874) an einer Stirnfläche (384) oder Konusfläche (484) des Mitnahmekörpers (116, 216, 316, 416) angeordnet sind.
  25. Kupplungseinheit nach Anspruch 23 oder 24, wobei zumindest zwei einander benachbarte Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862), von denen eine der Gruppe der ersten Mitnahmeklauen (160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860) und die andere der Gruppe der zweiten Mitnahmeklauen (162, 262, 362, 462, 562, 662, 762, 862) zugehörig ist, ein Paar bilden.
  26. Kupplungseinheit nach einem der Ansprüche 1-25, wobei die Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) zumindest teilweise im Bereich ihrer der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) zugewandten Endabschnitte Flanken (594, 596) aufweisen, die gegenüber einer jeweiligen Betätigungsrichtung der Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) geneigt sind.
  27. Kupplungseinheit nach Anspruch 26, wobei im Falle benachbarter Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862), die jeweils ein Paar bilden, die Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) eines Paares im Bereich ihrer der Sekundärseite (104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) zugewandten Endabschnitte einander zugewandte Flanken (594, 596) aufweisen, die gegenüber einer jeweiligen Betätigungsrichtung der Mitnahmeklauen (160, 162; 260, 262; 360, 362; 460, 462; 560, 562; 660, 662; 760, 762; 860, 862) geneigt sind.
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